直放站及室内分布系统课件

直放站及室内分布系统2023/7/231直放站的概念直放站是基站（BS）与移动台（MS）之间的中继转发器，是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。使用直放站作为实现“小容量、大覆盖”目标的必要手段之一。2023/7/232基站施主天线主机用户天线MS空间(无线)耦合方式基站设备2023/7/233直接耦合方式基站主机用户天线MS耦合器基站设备基站合路器2023/7/234直放站的组成直放站包括：直放机、与BTS联系的天线（施主天线）、与MS联系的天线（重发天线）、天线与直放机连接的馈线。2023/7/235直放站的用途

解决边远道路、小住宅区以及室内覆盖盲区，扩大覆盖范围。特别是这一两年起，直放站得到了迅速地发展。现在，通过安装直放站以解决覆盖的场所一般是：高楼电梯、酒吧、娱乐广场、商场、酒店、工厂、有小段盲区的公路、铁路或者隧道以及小住宅区。2023/7/236为什么选择直放站（1）价格便宜；（2）安装方便；不足之处：（1）借用施主小区的话务量；（2）信号较基站相比稍差；2023/7/237直放站的分类室外型直放站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2023/7/238各种直放站对比1、无线直放站

2023/7/2392、光纤直放站

室外光纤直放站示意图2023/7/23103、室内直放站

2023/7/23111、宽带直放站的内部结构2023/7/2312直放站的监控系统2023/7/2313

直放站监控中心服务器直放站监控中心GSM网络室内干放直放站

选频直放站宽带直放站光纤直放站移频直放站无线Modem1无线Modem2MODEM阵列COM1COM2无线Modem直接与PC机串口相连直放站的监控系统2023/7/2314MTDT双工器-30dBTest-20dBTest双工器下行支路监控主板GSMMODEM下行功放低噪放上行功放低噪放fpxfpx上行支路下行频段选频上行频段选频2023/7/23152、选频直放站的内部结构2023/7/2316MT锁相源DT双工器-30dBTest-20dBTest双工器3dB电桥下行支路上行支路监控主板锂电池电源AC220VGSMMODEM下行选频功放锁相源锁相源锁相源锁相源锁相源锁相源锁相源上行选频功放3dB电桥低噪放低噪放-20dB2023/7/23173、移频直放站的内部结构2023/7/23182023/7/23194、光纤直放站的结构2023/7/23202023/7/2321

RA-1000A-LD原理方框图电源AC220V或DC-48V监控备用锂电池监控单元GSMMODEM上行放大下行放大适配模块-15dB检测-15dB检测四功分器四功分器E/OE/O调制解调器接口单元上下行分合路模块主单元

RA-1000AW-R原理方框图电源AC220V监控备用锂电池监控单元ANT下行推动级下行功放双工器O/EO/EFSK调制解调器上行推动级上行低噪放下行滤波器上行滤波器FSK二分合路器光收发模块TEST2023/7/2322直放站的调试2023/7/2323（1）天馈系统驻波比测试2023/7/23242023/7/2325（2）调试施主天线，获取满足要求的施主信号

调整施主天线的水平方向角及俯仰角，使设计要求的施主信号PN码的Ec/Io最大，并满足Ec/Io〉-7，其它PN码的Ec/Io<-15。

2023/7/2326基站信号获取方式2023/7/2327抛物面天线2023/7/2328（3）测试直放站施主端口的下行接收功率

例如：直放站下行增益最大为90dB,设计要求直放站下行输出功率为37dBm（5W）,施主天线接收功率必须大于-53dBm,如果不满足，则必须重新调整施主天线。

2023/7/2329功率和dBm的关系2023/7/2330（4）隔离度测试例：信号源功率10dBm,频谱仪读数为-80dBm，则LISO=10dBm-（-80dBm）=90dB2023/7/2331(5)测算下行有效路径损耗

下行有效路径损耗等于基站机顶的发射功率减去直放站施主端口收到的功率。用公式表示为：LD-link=PBTS-Pdonor。假设:基站最大发射功率20W，开销功率占20%，则机顶发射功率：PBTS=20W*20%=4W=36dBm下行有效路径损耗LD-link=36-Pdonor=36-(-50)=86。2023/7/2332(6)调整上行增益2023/7/2333(7)调整测量下行增益2023/7/2334室内分布（覆盖）系统其硬件构成主要是：信号源、功分器、耦合器、天线、馈线以及干线放大器等。所谓室内覆盖系统，就是对高楼大厦、政府机关办公楼、住宅大楼、酒店、大型商场、酒吧、娱乐广场的电梯、楼层、室内进行覆盖。2023/7/2335室内覆盖系统信号源（1）宏基站：主要用于有住户、商业办公、娱乐场所、商场等为一体的高楼大厦，话务量非常大；（2）微蜂窝：多用于大型购物商场或大型娱乐场所等；（3）直放站：主要是覆盖电梯和小酒吧之类话务不高的地方。

采用宏基站或微蜂窝为信号源的室内覆盖系统，成本高、施工难、时间长，最少它还需多考虑传输问题；而直放站覆盖则较为简单、快捷、成本也低。2023/7/2336功分器

二功分、三功分、四功分的功分器实物图（1）功分器的分类二功分、三功分、四功分等（2）插入损耗（插损）以京信厂家的功分器为例：功分器插损：二功分：<=3.1dB三功分：<=5.1dB四功分：<=6.1dB2023/7/2337耦合器耦合器实物图一路信号进、两路信号出，其中一路是直接通过，而另一路是进行耦合、衰减，主要用于主干布线中。

耦合器有3dB、6dB、10dB、15dB、30dB耦合等。2023/7/2338合路器2023/7/2339全向吸顶天线全向吸顶天线实物图在室内覆盖系统中，用的最多的天线是吸顶全向天线，主要是进行楼层覆盖。室内覆盖中的天线增益很小，只有2dBi左右，所以覆盖范围也很小，一根吸顶全向天线大约可覆盖几间房或者一二百平方米内，如有阻挡则会更小。另外，为保证电梯门开/关时信号的稳定，一些电梯门口也安装吸顶全向天线2023/7/2340八木天线对于电梯，是安装八木天线进行覆盖。八木天线的增益相比吸顶全向天线的较大，有10dBi以上，一根八木天线可覆盖七八个楼层左右的电梯。进行电梯覆盖的八木天线是安装在大楼电梯井内的墙壁上的。八木天线也是定向天线，要么向上安装要么向下安装，而没有两根八木天线相向或背向安装的。比如，一栋楼有12层，那么一根八木天线就安装在12楼往下覆盖，而另外一根则是大约安装在6楼往下覆盖；或者是，一根安装在1楼往上覆盖，另外一根则安装在6楼往上覆盖；而不会是两根八木天线也同安装6楼分别向上/向下覆盖。2023/7/2341室内覆盖系统总结信号源（宏基站、微蜂窝或直放站）发出的信号经馈线传送，而通过功分器、耦合器对信号进行分配，最后经天线将信号分布、发射出去。所以，设计室内覆盖系统最主要的是，如何对功分器和耦合器进行合理地配置而将信号均匀地分布到室内每个角落。按照省移动公司有关室内分布系统覆盖边缘场强的要求，无线覆盖边缘场强值在-85dBm以上；而根据国家环境电磁波卫生标准，室内天线的发射功率要小于15dBm。2023/7/2342室内覆盖主要指标（1）信号强度大于-85dBm，小于15dBm。（2）误码（信号质量）小于3（3）全向天线VSWR小于1.3（4）八木天线VSWR小于1.4在基站系统中，驻波比（VSWR）是小于1.2；但在室内覆盖的布线系统中，由于接口较多，加上天线的特别，所以，对驻波比的要求较低。2023/7/2343经过SITEMASTER和频谱仪的测试之后，布线系统中如有问题都可以被检查出来：（A）耦合器容易被接反，即输入与输出掉反；（B）功分器、耦合器或天线本身有质量问题；（C）接口没有拧紧，驻波比过高；（D）功分器、耦合器或馈线长度没有合理配置或不符合设计，造成信号分布不均匀或超出标准。注意事项：2023/7/2344直放站的安装

对于公路、铁路和隧道，直放站的安装就比较简单。首先是安装直放机，然后是找到接收施主小区信号最好的“最佳点”安装与BTS联系的天线，接着是安装与MS联系的天线以覆盖所要覆盖的地方。对于偏远的室外直放站，由于供电不方便，一般采用太阳能供电，所以还称为“太阳能直放站”。2023/7/2345太阳能直放站设备控制器蓄电池组太阳能电池方阵太阳能电池方阵——将太阳能转变成直流电；蓄电池组——将直流电储存起来，以便夜间或阴天使