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文档简介

直放站及室内覆盖系统

学习资料一、直放站和室内覆盖的基本概念(一)直放站的分类1、室外型直放站1)室外型无线宽带射频式直放站2)室外型无线载波选频式直放站3)室外型光纤直放站2、室内型直放站1)室内型无线宽带直放站2)室内型无线选频直放站室外直放站工程:用于覆盖边远地区村镇和公路隧道。室内覆盖系统工程:用于大型建筑物如大楼、商场、酒店等室内的移动电话信号覆盖(二)各种类直放站图例1、无线直放站(含宽带和载波选频)BSFoutFin(二)各种类直放站图例2、室外光纤直放站中继端机乡镇覆盖端机光纤BS(二)各种类直放站图例3、室内直放站(包括宽带和载波选频)BS室内直放站平面天线壁挂天线吸顶天线吸顶天线二功分器二功分器(三)各种类直放站的结构1、无线宽带射频式直放站电源模块稳压电源AC220VDCAC220VBSMS935~954MHzUPLINKDOWNLINK选频单元PP选频单元避雷器890~909MHz双工滤波单元施主天线低噪放高功放双工滤波单元低噪放高功放覆盖天线NoteBookPC接口监控单元(三)各种类直放站的结构2、无线载波选频直放站MT低噪放PC接口DOWNLINK功分器DUP2功分器DUP1DTRC1UPLINK监控单元CardPhone选频模块选频模块选频模块选频模块功放功放合路单元合路单元低噪放(三)各种类直放站的结构3、光纤直放站电源单元DC-48V(AC220V)DC电源单元DCDC-48V(AC220V)光纤光纤PDCDCDC光发送机光接收机光模块电源DC光接收机光发送机光模块电源DC光衰减器DCPDCDC光衰减器BS(四)室外直放站的特点(五)室内直放站的特点二、直放站的性能指标(一)工作频段定义:直放站发挥中继和放大作用所使用的频段,只有在此频段内的信号才可通过直放站无失真地放大转发,其他频段的信号则被抑制滤除。由于直放站分上下行链路,所以分别有上下行的工作频段。标准值广东CDMA使用的频段为:上行:825MHz--835MHz下行:870MHz--880MHz所以我们所使用的直放站的工作频段也在此范围内。定义:即直放站的系统增益比峰值下降3dB时所对应的频率范围。标准

宽带直放站:一般要求在2-19MHz之间,中心频率可在工作频带内变动,但带宽的上下限不能超出工作频带的范围。现在一些厂家可做到中心频率和带宽均可根据实际需要变动。

载波选频直放站:每选频信道带宽即GSM载波信号的带宽,为200KHz;中心频率即所需放大的载波信号的载频。(二)工作带宽

定义:直放站在线性状态下最大输入电平时的放大能力。设主机额定增益为Gmax,输入功率为Fin,输出功率为Fout,则Fout=Fin+Gmax称为满增益输出。另外,直放站的上行增益和下行增益是分开调节的,但为了达到上下行平衡,一般设为一致。标准值室外无线直放站:一般要求在80-95dB之间,太低则输出功率无法满足覆盖要求,太高又很难满足隔离度的要求。室外光纤直放站:一般比室外无线直放站低一些,在45-65dB之间,主要是因为光纤传输损耗小,容易得到较高的输出功率,另外还要防止上行噪声电平过高影响施主基站。室内直放站:一般比室外无线直放站低一些,在50-70dB之间,主要原因是防止噪声电平和干扰过高影响施主基站和覆盖效果。(三)主机额定增益

定义:

直放站上行增益和下行增益在最大增益的基础上可以连续调整的范围。标准值:

一般要求有20-40dB的连续可调范围,调节步长为1dB或2dB。(四)上下行增益可调范围定义:标称的直放站增益调整量与实际增益调整量间的误差波动范围。标准值:一般调整误差在10%左右,即若增益衰减16dB,则调整误差波动范围为:1.6dBm若增益衰减22dB,则调整误差波动范围为:2.2dBm若增益衰减30dB,则调整误差波动范围为:3.0dBm(五)增益调整线性

定义:保证直放站正常工作下所能得到的最大有效输出功率,一般是指直放站1dB压缩点的输出功率。如下图所示:

1dB压缩点输出功率即指当输出功率达到进入饱和状态的临界点时,回退1dB所对应的输出功率,是直放站工作在线性工作区内的最大输出功率。PoutPin1dB(六)最大输出功率标准值:室外无线宽带直放站:Fmax一般在33dBm(2W)以上,但为所有通过直放站信号的功率总和,若通过的信号越多,每信号的功率越小,所以宽带直放站的覆盖范围较小。室外无线载波选频直放站:直放站有两个选频信道时,每载波信号的输出功率一般在30-33dBm;4个选频信道,每载波信号的输出功率衰减3dB;8个选频信道,每载波信号的输出功率衰减6dB。室内无线宽带直放站:我国无委和信息产业部的要求为不大于17dBm(50mW)。(六)最大输出功率定义:在除工作带宽内和由于正常调制和切换瞬态引起的边带以及离散频率上的辐射,一般分为由天线连接处、电源引线引起的传导型杂散辐射和由机箱以及设备的结构引起的辐射型杂散辐射两种。杂散辐射主要是指带外的杂散辐射,带内的杂散很小可忽略不计。标准值:根据cdma11.26标准和国家无委的要求,当增益调到最大时,在800MHz频段,杂散辐射小于负36dBm(带外)。在1800MHz频段,杂散辐射小于负30dBm(带外)。(七)杂散辐射

定义:与载波信号频率有某一特定频率关系的两个或多个带内信号,由于直放站内部器件的非线性而相互调制产生的互(交)调干扰信号,是衡量直放站抑制各种干扰的能力的指标。对于直放站,我们主要考虑的是可能落在工作带宽内的三阶互(交)调产物IM3。标准值:根据cdma11.26标准和国家无委的要求,当增益调到最大时,在800MHz频段,互调产物小于负36dBm(带内)。在1800MHz频段,互调产物小于负30dBm(带内)。(八)互调产物

定义:载波信号的功率电平与最高互调干扰信号的功率电平之比IMD,也是衡量直放站抑制各种干扰的能力的指标。IMD与IM3的关系为:

IMD=P0-IM3标准值:根据GSM11.26标准的要求,当增益调到最大时,在900MHz频段,IMD大于70dBc(带内)。在1800MHz频段,IMD大于50dBc(带内)。根据我国《900MHz直放站技术要求及测试方法》标准中要求,在直放站1dB压缩点输出功率回退6dB时,在900MHz频段,IMD大于30dBc(带内)。(九)互(交)调抑制比定义:如下图:

可见,三阶交调截获点并非实际存在的值,主要用于计算三阶互调产物和互调抑制比,也是衡量直放站抑制各种干扰的能力的指标。这个指标只适用于线性放大器。(十)三阶交调截获点

三阶互调输出特性曲线线性放大器理想输出特性曲线线性放大器实际输出特性曲线IP3P0IM3三阶互调截获点,IP3值为该点对应输出功率线性工作点三阶互调产物值PoutPin定义:直放站对在工作带宽外所获得的信号增益的抑制程度。如图所示:在工作带宽外±f处的带外增益抑制度=G’-G(十一)带外增益抑制度

f0f1f2BWGG’f1-ff2+f标准值:根据GSM11.26关于直放站的规范要求,带外增益抑制度的标准为:设f1、f0、f2分别为滤波器带宽的下限、中心频率和上限,直放站增益为85dB,则频率 增益衰减 f1-5MHz <-60dB f2 <-3dB f1-1MHz <-50dB f2+400KHz <-35dBf1-600KHz <-45dB f2+600KHz <-45dBf1-400KHz <-35dB f2+1MHz <-50dB f1<-3dB f2+5MHz <-60dB f0 0dB (十二)带外增益抑制度定义:直放站输入端的信噪比(S/N)i与输出端信噪比(S/N)o的比值,即

用dB表示的NF为:

噪声系数是衡量信号通过直放站,叠加了直放站本身产生的噪声后信号信噪比变坏程度的指标。理想情况下NF(dB)为0,但由于直放站本身会产生噪声,所以一般大于0。标准值:我国《900MHz直放站技术要求及测试方法》标准中要求小于4dB。(十三)噪声系数

定义:在直放站输出端测得的电压极大值与极小值之比,是衡量直放站产生的信号反射波对原入射信号影响程度的指标,公式表示为:

其中为反射系数,即反射波与入射波强度之比。一些厂家还会用回波损耗值r来表示这个指标:r=-20logdB标准值:一般为1.5(对应回波损耗值为14dB)。(十四)驻波比(VSWR)

定义:自动功率控制功能就是对直放站输出功率设定一个门限,若输出功率超出此门限,该功能就会启动,利用负反馈电路把输出功率降到门限以下,保证直放站工作在线性工作区内。一旦ALC功能启动,输出信号会出现削波失真,严重畸变,所以一般设置ALC门限值为最大输出功率。标准值:与最大输出功率值一样。(十五)自动功率控制(ALC)(一)室外型直放站1、室外型无线宽带直放站1)频率范围上行:825MHZ-835MHZ下行:870MHZ-880MHZ2)工作带宽:2~19MHZ间,并且可以根据实际需要变化中心频率和带宽范围。3)主机增益:大于85dB。4)上下行增益可调范围:大于30dB(连续可调)。5)增益调整线性 -16dB±1.6dB -22dB±2.2dB -30dB±3.0dB6)互调产物:小于负36dBm。7)杂散发射 800MHz频段,小于负36dBm。 1800MHz频段,小于负30dBm。三、各类直放站及室内覆盖设备基本参数

8)滤波器特性设f1、f0、f2分别为滤波器带宽的下限、中心频率和上限,直放站增益为85dB,则

频率

增益衰减

f1-5MHz<-60dBf1-1MHz<-50dBf1-600KHz<-45dBf1-400KHz<-35dBf1±2dBf00dBf2±2dBf2±400KHz<-35dBf2±600KHz<-45dBf2±1MHz<-50dBf2±5MHz<-60dB9)主机输出端最大功率 33dBm(-13dBm交调杂散电平) 25dBm(-36dBm交调杂散电平)10)噪声系数:小于6dB。11)上下行信号抑制:直放站本机对上下行信号的抑制度大于90dB。12)具有ALC或AGC功能13)带内平坦度:峰-峰值小于2dB。

14)电源:必须提供220V/50Hz交流电源,可波动范围大于+20%~-15%之间,浪涌电压大于1000V;若只提供直流电源,则必须提供220VAC/DC的电源转换器。

15)应具备自动告警和监控功能。

1)频率范围:上行:825MHZ-835MHZ 下行:870MHZ-880MHZ2)转发载波数:转发基站载波数从一个到8个载波可任意调整设置。3)主机增益:大于85dB。4)上下行增益可调范围:大于30dB(连续可调)。5)增益调整线性: -16dB±1.6dB -22dB±2.2dB -30dB±3.0dB6)互调产物:小于负36dBm。7)杂散发射:800MHz频段,小于负36dBm。1800MHz频段,小于负30dBm。

(一)室外型直放站

2、室外型GSM无线载波选频式直放站

8)滤波器特性:设f0为滤波器中心频率,直放站增益为85dB,则

频率

增益衰减

f0-1MHz<-50dBf0-600KHz<-45dBf0-400KHz<-35dBf0-100KHz>-3dBf00dBf0+100KHz>-3dBf0+400KHz<-35dBf0+600KHz<-45dBf0+1MHz<-50dBf0+5MHz<-60dB9)主机输出端最大功率:大于30dBm/每载波(四载波)。10)噪声系数:小于6dB。11)上下行信号抑制:直放站本机对上下行信号的抑制度大于90dB。12)具有ALC功能13)带内平坦度:峰-峰值小于2dB。14)电源:必须提供220V/50Hz交流电源,可波动范围大于+20%~-15%之间,浪涌电压大于1000V;若只提供直流电源,则必须提供220VAC/DC的电源转换器。

15)应具备自动告警和监控功能。

.1)频率范围 上行:825MHZ-835MHZ 下行:870MHZ-880MHZ.2)主机增益:大于45dB。3)上下行增益可调范围:大于20dB(连续可调)。4)上行最大输出功率:-5dBm±3dB5)传输时延:小于6μs。

其余指标与室外型cdma无线射频式直放站一致。

(一)室外型直放站

3、室外型cdma光纤直放站

1)频率范围 上行:825MHZ-835MHZ 下行:870MHZ-880MHZ2)工作带宽:工作带宽在2~19MHZ间。3)主机增益:大于60dB。4)最大输出功率:大于16dBm5)噪声系数:小于6dB。其他指标与室外型cdma无线宽带射频式直放站一样。(二)室内覆盖直放站

1、室内型无线宽带直放站

1)频率范围 上行:825MHZ-835MHZ 下行:870MHZ-880MHZ2)工作带宽:转发基站载波数从一个到8个载波可任意调整设置。3)主机增益:大于60dB。4)最大输出功率:大于25dBm/每载波(4载波时)5)噪声系数:小于6dB。其他指标与室外型cdma无线选频式直放站一样。(二)室内覆盖直放站

2、室内型无线选频直放站

1/4”馈线:用于布线非常困难情况下的分路布线。一次最小弯曲半径(mm)为:<501/2”超柔馈线:用于分路布线,布线长度不超过一百米一次最小弯曲半径(mm)为:<301/2”馈线:用于分路布线,但较少使用一次最小弯曲半径(mm)为:<1007/8”馈线:用于长距离的主干布线一次最小弯曲半径(mm)为:<150特性阻抗(欧姆)为:50±1殴姆工作频率上限(GHz):>4GHz工作温度为:-40到85ºC(三)室内覆盖信号分布设备

1、无源天馈分布设备

1)馈线

连接头有:BNC型、TNC型、N型、DIN7/16型特性阻抗(Ω)均为:50使用频率范围:0-3GHz以上额定工作电压(V)分别为:>500、>500、>1400、>2700抗电强度分别为:1.5KV、1.5KV、1.8KV、4KV驻波比(2GHz)均为:<1.1环境温度均为:-55--+125ºC机械寿命:>1000次另外,N型和DIN型连接头应具有可连接1/4”馈线、1/2”馈线、1/2”超柔馈线、7/8”馈线等各种馈线的多种型号。

2)馈线连接头

功分器有:二功分器、三功分器、四功分器特性阻抗均为:50Ω使用频率范围:800M—2GHz驻波比(2GHz)分别为:≤1.25、≤1.25、≤1.3插入损耗:<0.1dB最大输入功率:≥100W二功分器损耗≤3.5dB三功分器损耗≤5dB四功分器损耗≤7dB(微带电路和腔体式的损耗是相同的)3)功分器:用于将信号平均分配到2、3或4路支路上。耦合器有:7dB耦合器、10dB耦合器、15dB耦合器特性阻抗均为:50Ω使用频率范围:800M—2GHz驻波比(2GHz):≤1.5耦合端1功率损耗分别为:1dB、0.4dB、0.1dB藕合端2功率损耗分别为:7dB、10.4dB、15.1dB插入损耗均为:<0.1dB最大输入功率:≥100W

微带电路腔体式15~30dB耦合器损耗<0.3dB7dB耦合器损耗<1dB10dB耦合器损耗<0.7dB15dB耦合器损耗<0.3dB5dB耦合器损耗<2.2dB4)耦合器:用于将信号按不同比例分配到不同支路上。

合路器有:2:1合路器、3:1合路器、4:1合路器特性阻抗:50Ω使用频率范围:800M—960Hz驻波比分别:≤1.1、≤1.2、≤1.2耦合损耗分别为:3±0.4dB、<5.5dB、<6.5dB隔离度分别为:>30dB、>25dB、>25dB最大输入功率(每端口)分别为:≥350W、≥100W、≥100W另外,还有用于将900MHz和1800MHz频段信号合成为一路信号的双频段合路器。由于应用较少,这里不加描述。5)合路器:用于将几路信号(同频段)合成为一路信号。有限制的室内型直放站、有源信号分布系统和室内光纤信号分布系统。

衰减器有:2瓦衰减器、5瓦衰减器、10瓦衰减器、25瓦衰减器、50瓦衰减器特性阻抗为:50欧姆使用频率范围为:0到3GHz以上7)负载:用于吸收无源器件上未使用端口的信号功率。

负载有:2瓦负载、5瓦负载、10瓦负载、25瓦负载、50瓦负载特性阻抗为:50欧姆使用频率范围为:0到3GHz以上6)衰减器:用于衰减多余的信号强度,一般用于对输入信号强度室内天线分为:挂墙定向天线、吸顶全向天线、鞭状全向天线单频为:870-960MHz或1710-2000MHz单频的最大输入功率:>50W双频为:870-960Mhz和1710-2000MHz单频的最大输入功率:>25W特性阻抗为:50欧姆驻波比:单频<1.5、双频<1.6三种天线的增益分别为:5-7dBi、2dBi、2dBi8)室内天线

1、每天线口输入功率:小于10dBm。2、互调:小于-36dBm。3、杂散:900MHz频段,小于-36dBm。1800MHz频段,小于-30dBm。4、系统噪声系数:小于15dB。5、带内平坦度:峰峰值小于2dB。6、所有带有放大器的器件特性要求可参照干线放大器的特性要求。

7、首级器件必须提供220V/50Hz交流电源,可波动范围大于+10%~-15%之间,浪涌电压大于1000V;其余后级有源器件的供电应可采用前级馈电的方式。

8、应具备自动告警和监控功能。

(四)室内覆盖有源天线分布设备(系统指标)

频率(MHz)上行:890-915或1710-1785下行:935-960或1805-1880输出功率:>-20dBm/载波@2载波>10dBm/载波@2载波,具有ALC自动功率控制功能增益:上行>8dB下行>7dB自动或人工可调最大输入电平(上行):>-20dBm动态范围:75dB下行噪声功率谱密度:<-115dBm(五)室内覆盖光纤分布设备(系统特性)

杂散发射:900MHz频段:<-36dBm1800MHz频段:<-30dBm互调衰减量:<-36dBm带内平坦度(峰峰值):<2dB电源:220VAC(+20%~-15%波动范围)或24VDC光纤损耗:<0.5dB/100米噪声系数:<15dB(带内)应具备自动告警和监控功能。1、频率范围上行:825MHZ-835MHZ 下行:870MHZ-880MHZ2、主机增益上行:大于8dB 下行:大于20dB3、最大输出功率:大于36dBm。4、噪声系数:小于4dB。5、互调产物:小于负36dBm。6、杂散发射:800MHz频段,小于负36dBm。 1800MHz频段,小于负30dBm。(六)干线放大器

四、直放站对通信网络的影响及解决方法(一)直放站对移动网络的影响1、掉话率增高,特别是质差断线。2、通话质量差,误码率高,通话时断时续。3、信噪比低,出现信号很强却打不了电话的情况。4、造成基站C/I及附近基站C/A下降,有些是严重干扰,情况严重时会造成基站长期闭塞。直放站会对周围移动网络造成不良影响主要是由于直放站设备质量不过关,性能指标不符合GSM和国家标准要求以及直放站安装调测不规范等原因所造成的。以下就从直放站性能指标上分析直放站对移动网络造成影响的原因。1、三阶互调产物的影响互(交)调干扰一向是影响移动通信网络质量的主要问题之一,而直放站内部存在非线性器件,不可避免成为产生互(交)调信号的干扰源,对网络上下行信道都产生不良影响。对于载波选频直放站,由于它的工作带宽很窄,进入每个选频单元的干扰信号较少,所以产生的互(交)调干扰产物也很少,一般不会对通信网络造成不良影响。对于宽带直放站,由于它的工作带宽较宽,进入直放站的各种信号很多,如果直放站器件非线性严重,就会产生大量的互(交)调干扰产物,造成掉话率上升、通话质量差等不良影响。(二)造成影响的原因

现举例说明他的影响。设有用信号上叠加了两个三阶互调干扰信号,有三种情况,一种三阶互调产物符合GSM规范,IM3必须低于-36dBm,交调抑制为70dBc;此时,IM3对系统的影响为:在原有的C/I比的基础上叠加两个C/I比为70dB的干扰源。如果我们按照GSM规范要求,假设系统C/I=12dB,此时系统正常工作。叠加三阶交调后,系统的C/I下降为:(C/I)I=-10lg[10-(C/I)1/10+10-(C/I)2/10+10-(C/I)/10]=-10lg(10-70/10+10-70/10+10-12/10)=11.99dB总体下降0.01,几乎没有影响。若符合我国《900MHz直放机技术要求及测试方法》要求,在1dB压缩点处回退6dB后,要求大于30dBc,计算;(C/I)II=-10lg(10-30/10+10-30/10+10-12/10)=11.86dB总体下降0.14dB,略有影响。若以三阶交调抑制比为20dBc计算,(C/I)III=-10lg(2*10-20/10+10-12/10)=10.80dBC/I比下降1.2dB。由此可见,系统已经受到比较大的影响,足以造成误码率高,质差掉话。三阶互调产物对下行信号的影响

上行信道的三阶互调产物除了上行有用信号相互调制产生的三阶互调产物外,还有下行有用信号相互调制产生的刚好落在上行信道的三阶互调产物。若直放站的上下行抑制度较高,下行信号产生的这种三阶互调产物对上行信道的影响就很小,可忽略不计。三阶互调对上行信号的影响与下行信号一样,可以折合到C/I比的恶化量来比较。与下行不同的是:1)上行信号的三阶互调与直放站服务区内的用户是否同时使用及同时使用数量有关。2)与施主基站带有多少个直放站有更大的关系。所带直放站越多,C/I比下降更严重。3)可能会对邻近小区造成干扰。三阶互调产物对上行信号的影响

由于直放站中有许多高频器件,本身无可避免成为噪声源,对系统造成影响,是直放站影响网络质量的最重要的指标之一。直放站产生的噪声对系统的影响有:直放站的噪声系数越高,施主基站接受到的上行噪声电平越高,造成基站系统的信噪比下降。这不仅影响到直放站用户区内的用户,更会对施主基站其他用户区的用户造成影响。系统为保证原有的S/N比,用户手机必须提高发射功率。对于一些处于边缘地区的用户,由于无法再提高发射功率,越区切换提前进行,基站覆盖区域将变小。换句话说,直放站的引入,会减少原来基站的覆盖范围,手机也比以前更耗电。下行噪声电平引起信噪比的下降,会造成误码率提高,质差断线增加,通话杂音增加。2、噪声的影响

若直放站上行增益过大或离施主基站太近,施主基站接受到的直放站上行信号和噪声电平都很大。对于直放站用户区的用户来说,信噪比仍能满足要求,但对施主基站在直放站用户区外的用户来说,由于其上行信号较小,信噪比就可能下降到系统无法识别的情况,将出现能接收到非常强的基站信号却无法打电话的情况,当直放站上行噪声电平提高到某一程度,施主站将由于噪声电平过强而闭塞。BTSdBm-110上行输出2、噪声的影响3、带外增益抑制度的影响图a为带外抑制度高的直放站通带特性图,可见在工作频段内(935-954MHz)的直放站的增益变动在3dB以内,保证所有工作频段内的信号得到很好地放大;而在工作频段外,如联通频段932MHz处,增益衰减高达50dB,则此信号被非常有效地抑制掉了。同样直放站也可有效地抑制掉工作频带外的其他干扰信号,大大减少互调产物、杂散辐射、带外噪声等,从而大大减轻对基站的影响。图b为带外抑制度低的直放站通带特性图,可见在工作频段内(935-954MHz)的直放站的增益变动也不大,但在工作频段外,如联通频段930MHz处,增益衰减仅有14dB,没有把信号有效的抑制。这样一来,会把许多无用信号和干扰信号引入覆盖区,不仅会增大直放站的互调产物、杂散辐射、带外噪声等,还会降低有用信号的输出功率,从而减少覆盖范围。另外,带外抑制度低会造成上下行抑制不够,严重时会造成自激。3、带外增益抑制度的影响

驻波比太高就会引起回波和反射波加大,进一步削弱了直射有用信号,但噪声电平并不因反射而减少,因而造成了信噪比的下降。驻波比太高还会产生很多的回波干扰,最后将全部折合到噪声电平上来,引起系统信噪比的进一步下降。4、驻波比值的影响

直放站的配件主要有:收发天线、馈线及接头、无源器件等,他们的性能不好或选择不当也会对系统造成不良影响。影响主要有:

1)若收发天线选择了全向天线,其上行信号会被多个小区同时接收到,而下行却收到多个小区的信号。造成的结果将是:(1)直放站的噪声将不只对一个基站进行干扰而是多个小区。(2)对于采用非等距复用的基站,本来三阶互调可以通过天线方向性去耦避免干扰产生,使用全向天线时,使得三阶交调信号可以直接对周围基站进行干扰。(3)对于宽带直放站,同时收到太多小区的信号将降低放大器的效率。接收到越多的载波,三阶互调信号越多,干扰越严重,引入的噪声也越多。使得下行信号质量严重下降。(4)接收信号如果为发射信号,那么直放站上行的信号也只能通过反射路径到达施主站。其信号不稳定,容易掉话。同时,上行主信号却被其他小区接收到而造成影响。5、配件(如天线)选择的影响

2)若选择的天线前后比很小,会造成收发天线的隔离不够,严重时会造成自激。3)若选择的配件与直放站阻抗不匹配,则会造成很高的驻波比,从而对系统造成影响。4)若选择的配件损耗很大,会减少系统的输出功率,从而减少覆盖范围。1)若没有专业的仪器对直放站进行调测,就无法控制系统的的功率、噪声电平等在合乎要求的范围内,从而可能对系统造成严重的干扰,甚至闭塞基站,无法开通。2)增益的设置不正确,使得输出功率超过ALC起控功率,产生严重削波失真,信号处于限幅状态,严重变形,质量很差。另外,若把增益调的过高,令上行噪声电平过高,以至无法打电话,甚至闭塞基站。3)若不熟悉网络的实际情况,周围基站频率、位置、话务状况等情况不清楚,就无法正确选择接受合适的施主小区信号,甚至选择使用错误的直放站类型,不仅使覆盖效果不佳,还可能对附近所有基站造成干扰。4)若安装工艺差,使得系统阻抗不匹配,回波加大,能量损耗也增加,不仅将引入噪声对系统造成影响,还影响覆盖范围。6、安装调测质量的影响

1)直放站的各项性能指标应符合GSM规范和国家规范,特别是三阶互调产物、噪声系数(噪声电平)、带外抑制度三项指标一定要严格符合。2)应该选择优质的配件,特别是性能良好的天线还有驻波比和损耗都很小的馈线、接头和无源器件。3)安装调测应当规范,应当请用拥有专业测试仪表、熟悉实际运营网络情况、无线设备特别是直放站设备安装经验丰富的施工队伍。(三)解决方法

五、室内分布系统室内信号分布系统综述天馈分布系统天馈分布系统的延伸光纤信号分布系统室内信号分布系统的无线接入方式中继站对基站的影响(一)室内覆盖需考虑的因素1、隔墙的阻挡(5~20dB)2、楼层的阻挡(20dB以上)3、家具等其它障碍物的阻挡(2~15dB)4、多路径衰落5、高层建筑(20层以上)“孤岛效应”——无信号覆盖“乒乓效应”——信号强度理想,而通话困难通过天馈系统的分布,将信号送达建筑物内的各个区域,以得到尽善尽美的信号覆盖。

信源基站的接入方式:微蜂窝基站接入基站直接接入无线接入——选取周围基站小区的信号(二)解决室内覆盖的基本方法1、克服建筑屏蔽2、填补建筑物内的盲区3、解决大型建筑物内信号场强分布不均的问题4、吸纳话务量,增加话费收入(三)室内信号分布系统的作用微蜂窝基站(Microcell)特点:1、发射功率小(一般最大2W/载波)2、安装简便(室内或室外壁挂式安装)3、易于频率规划,微小区不易产生频率干扰。4、最大发射功率:33dBm/载波5、接收灵敏度:-107dBm微蜂窝是解决移动通信在高话务量区的最佳选择。(四)基站接入方式BTS(五)天馈分布系统图示

1、无源天馈分布系统2、有源天馈分布系统3、光纤分布系统4、漏缆分布系统(六)天馈分布系统方案1、选取不同耦合比的耦合器、功分器,经由馈线将信号送达建筑物内的各个区域。2、通过天馈系统的分布,使信号得到均匀的覆盖。3、适合于覆盖8,000~15,000m2左右的建筑。(七)无源天馈分布系统15dB~20dB耦合器损耗<0.3dB10dB耦合器损耗<0.7dB5dB耦合器损耗<2.2dB8D-SFAE软馈线4m损耗≈0.5dB(含接头损耗)BTS30dBm29.228.427.626.82625.224.423.622.82221.22018.817.616.410dBm9.28.47.611.81110.29.48.67.8711.2108.87.611.48.77.57.513.711.5-3.5dB-0.7dB-0.3dB-0.3dB-20dB-20-20-20-15-15-15-15-15-15-15-10-10-10-10-5-5-2.2dB(八)天馈分布系统的能量估算(八)天馈分布系统的能量估算(1)馈线损耗:1.13dB/10m40m=4.5dB(2)天线口电平:7dBm-4.5=2.5dBm(3)30米自由空间损耗:LD=-63dB(4)室内隔墙的损耗及多路径衰落余量:-20dB(5)距天线30米处(A点)手机接收电平:PR=2.5-63-20=-80.5dBm40米A30米40米天馈分布系统适合于一个微蜂窝覆盖十几层楼左右,建筑面积约8,000~15,000m2。若更大的建筑,一般无源天馈系统很难满足覆盖需要。对于较大型的建筑覆盖,需增加放大器(中继),以补偿信号在传输过程中的损耗。(九)无源天馈分布系统的延伸(九)无源天馈分布系统的延伸干线放大器的特点:增益:20~30dB(上行),20~30dB(下行)可调下行输出功率:30dBm/每载波(4载波时)噪声系数低全双工具有ALC功能按供电方式分:自供电型、外馈电型cdma功率直放机用于干线放大(十)干线放大器的应用BTSM-4000B……M-4000Bcdma功率直放机用于提供区域覆盖(十)干线放大器的应用M-4000B11.5dBm10.80dBm30dBm/CH10dBm-10dBcdma功率直放机对信号进行放大,将覆盖区域延伸。(十一)解决室内覆盖的信号分布系统一般方案COMBATELECOMSYSTEMSAS-5621/C07定向天线BTS直放站无线接入基站接入耦合器GSM功率直放机耦合器二功分器RD-52NP-C0AS-5324/A02AS-5324/F05壁挂天线AS-5324/F05AS-5621/C07定向天线RC-5PJ/PK/NK-XXC或M-4000B壁挂天线吸顶天线RD-52NP-C0二功分器二功分器RD-52NP-C0耦合器耦合器(十二)光纤信号分布系统

1、光纤分布系统的特点同轴电缆:布线困难、损耗大,不适用于长距离传输信号。光纤:传输损耗小,布线方便,适合远距离信号传输,适用于大型写字楼、高层酒店、地下隧道的信号覆盖。传输距离远(单模光纤>3km,多模光纤≤1km)使用非金属软光缆,布线方便(十二)光纤信号分布系统

2、系统图电源接口单元D接口单元C接口单元B接口单元A主单元CombaCombaCombaComba主机BTS远端单元远端单元远端单元远端单元光纤(十二)光纤信号分布系统

3、原理图1接口单元A接口单元B接口单元C接口单元D匹配器匹配器分配器分配器监控单元电源单元接口单元射频匹配单元各单元远端单元光纤光纤E/OE/O……14基站主单元接口单元A接口单元B接口单元C接口单元D…………远端单元远端单元远端单元远端单元35层34层33层……32层31层30层3层2层1层-1层-2层-3层光纤光纤光纤光纤(十二)光纤信号分布系统

4、原理图2BTS主机563421光纤(十二)光纤信号分布系统

5、隧道的覆盖BTS接口单元远端机1远端机2远端机3远端机4远端机5远端机6主单元光纤光纤光纤光纤光纤光纤(十二)光纤信号分布系统

6、隧道的覆盖原理图适用范围:1、小型室内信号中继器用于解决小范围的室内覆盖,如餐厅、商场、地下室、别墅等。2、外围基站空闲。3、客流量不大,仅考虑室内信号覆盖。(十三)室内信号分布系统的无线接入方式BS中继放大机平面天线壁挂天线吸顶天线吸顶天线二功分器二功分器RS-2110(十三)室内信号分布系统的无线接入方式

无线接入方式的图示:1、中继器应有效好的频带选择性,较好的线性指标。2、中继器的安装调试对上行信号、噪声应有严格的测算和控制,以防干扰基站。3、无线接入方式不能解决“乒乓效应”严重的高层建筑的覆盖。(十三)室内信号分布系统的无线接入方式

无线接入方式应注意的事项:1.干扰基站cdma系统——掉话率上升2.中继站覆盖区内上下行不平衡(十四)中继站因质量问题或工程安装不当造成的不良后果(十五)干扰基站的原因

1、上行输出噪声干扰

BTSdBm-110上行输出(十五)干扰基站的原因

2、放大器线性不好(交调过大)IMD(dBc)交调抑制度P0(dBm)载波输出功率Ip3三阶互调Ip3f(十五)干扰基站的原因

3、下行交调产物串入上行干扰基站

890915935960DOWNUP(十五)干扰基站的原因

4、收发天线隔离不够,系统自激

1、避免安装点与基站相距太近,主机上行噪声电平太高,干扰基站引起掉话增加。(话务统计掉话主要为切换掉话)安装点上行噪声电平的估算:

设基站输出功率:45dBm,安装点下行接收电平-60dBm,则:空间损耗为45dBm-(-60dBm)=105dB设基站上行接收灵敏度-110dBm则:主机上行输出噪声电平必须<-110dBm+105dB=-5dBm(十六)室内信号分布系统工程选点应注意的问题(十六)室内信号分布系统工程选点应注意的问题2、避免安装点与基站之间无视通,天线接收到的信号为反射信号,不稳定,在室内使用时由于多径衰落等而掉话。(话务统计掉话主要为无线链路掉话)3、避免安装点可视通,但是距基站太近,为了怕上行干扰基站将接收天线降低,安装到建筑物后面,从而使接收信号变为反射信号。(话务统计掉话主要为无线链路掉话)(十六)室内信号分布系统工程选点应注意的问题4、避免室外天线太高,接收到多小区信号。(1)无起主导作用的小区,“乒乓效应”掉话。(话务统计掉话主要为切换掉话)(2)有起主导作用的小区,但信号质量不好,不能通话,大量同频,邻频干扰(10层以上)。(十七)解决室内信号分布系统引起基站掉话的方法(1)方案设计时预留足够的多路径衰落余量;(2)使用高增益的定向天线,保证有起主导作用的小区信号;(3)天线安装位置不能太高(8层以下),避免同频、邻频干扰;(十七)解决室内信号分布系统引起基站掉话的方法12dB同频干扰6dB邻频干扰Ch30Ch30Ch31(一)三阶互调的测试方法(1)三阶交调是指等幅双音信号f1和f2输入直放机后,由于非线性而在直放机输出端口产生2f1-f2和2f2-f1的幅度分量。(2)测量框图如图所示。(3)调信号发生器1的频率f1比被测直放机中心频率低0.5MHz,电平调至使直放机输入处电平为-50dBm(在可变衰减器为0dB)时。调信号发生器2的频率f2比直放机中心频率高0.5MHz,电平与信号发生器1一样。(4)被测直放机输出端口经30dB功率衰减器接功率计,调可变衰减器使被测直放机输出功率相对于1dB压缩点输出功率回退6dB。六、相关测试及计算实例扫频信号发生器检波器1功分器标网分析仪RAB检波器230dB功率衰减器被测直放机(5)这时用频谱分析仪代替功率计,调频谱分析仪中心频率为直放机中心频率,SPAN为5MHz,RBW、VBW、SWT、ATT调适当。调频谱分析仪参考电平使频率f1、f2的电平Lf1、Lf2接近顶刻线,从频谱分析仪上读出Lf1、Lf2和L2f1-f2、L2f2-f1之间的最小差值,它就是在回退6dB时的三阶交调失真产物IM3(如图6所示)。(6)在回退9dB时重复第5步骤。

(1)

额定增益是指直放机在线性输出状态下最大输入电平时设备的放大能力。(2)

信号发生器输出端口经0~70dB可变衰减器A连接到被测直放机输入端口,被测直放机输出端口经30dB功率衰减器、0~70dB可变衰减器B连接到频谱分析仪输入端口,如图所示

(3)

可变衰减器A的衰减量调到最大,将未调制的信号发生器频率调为直放机中心频率,输出电平为0dBm,改变衰减器A的衰减量使直放机输入电平Lin为-62dBm,直放机增益调至最大。(4)

由功率计直接读电平XdBm。(5)直放机的线性输出电平Lout=X+30(dBm)。(6)

直放机的额定增益G=Lout-Lin(dB)。(7)改变直放机增益控制,观测输出功率变化范围(检查增益控制范围)。(二)增益的测量方法信号发生器可变衰减器A被测直放机30dB功率

衰减器功率计频谱分析仪可变

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