直放站基础知识
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直放站维护知识直放站知识介绍✓ 直放站基础知识✓ 直放站定义=直放机+配套设施✓ 直放机别名:增强器、中继站、转发器。
✓ 双向的射频放大系统,可同时对GSM 上下行信号作对称放大。
✓✓ 直放站使用场合:盲区、弱信号区、郊区、农村、国道、高速公路、隧道、地铁、地下停车场、电梯覆盖、直放站分类✓ 可按多种标准分类传输方式、工作频带、供电方式、安装场地按传输方式分类:✓室外型:室外或野外安装,要求机器的耐热、防潮性能较好✓室内型:室内安装,一般作为信号分布系统的信号源✓直放站工作原理介绍:✓主要器件及其作用✓施主天线:(对基站)收下行、发上行。
✓重发天线:(对MS)发下行、收上行。
✓环行器:与相邻的上、下行滤波器共同组成收发双工器,实现天线收发共用(见图)。
890~929MHz 935~954MHz直放站工作原理框图✓主要器件及其作用✓低噪声放大器(LNA):前置放大级,要求增益高、线性好、噪声系数低。
✓带通滤波器:与环行器共同组成双工器、级间放大滤波。
✓选频器:选择出所要放大的频率。
✓末级功放:提供所需的放大功率。
✓供电模块:给整机供电、后备电源充放电控制。
✓监控系统:对直放站遥控、遥信、遥测。
实现方法:单片机+GSM收发模块+系统软件✓直放站的技术要求---提出要求的原因?直放站是GSM信号的中继系统◊工作频带要求。
保证下行覆盖和基站的上行接收◊增益要求、功率要求。
为保证不干扰其他通信设备◊互调产物控制(直放站线性放大能力)、杂散发射控制。
为保证不受其他通信设备的干扰◊带外抑制能力。
放大时会引入附加噪声造成系统灵敏度降低◊噪声系数控制引入时延◊传输时延控制。
移频、选频直放站会引入频率偏移◊频率误差控制✓直放站的技术要求-具体指标工作频带:应和施主基站的工作频带一致;不同的运营商所分配的工作频段不同。
施主基站类型上行放大链路工作频带下行放大链路工作频带移动GSM 900890 MHz to 908.8MHz 935 MHz to 953.8MHz联通GSM 900909 MHz to 915 MHz 954 MHz to 960 MHzDCS 18001710 MHz to 1785MHz 1805 MHz to 1880MHz输出功率(1dB压缩点功率):可用功放总输出功率,或“信道数+每信道输出功率”来描述。
一、直放站概述1.直放站的定义直放站(中继器)属于同频放大设备,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。
直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。
直放站在下行链路中,由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号,通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离,将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。
在上行链接路径中,覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站,从而达到基地站与手机的信号传递。
直放站是一种中继产品,衡量直放站好坏的指标主要有,智能化程度(如远程监控等)、低 IP3(无委规定小于-36dBm)、低噪声系数 (NF)、整机可靠性、良好的技术服务等。
使用直放站作为实现“小容量、大覆盖”目标的必要手段之一,主要是由于使用直放站一是在不增加基站数量的前提下保证网络覆盖,二是其造价远远低于有同样效果的微蜂窝系统。
直放站是解决通信网络延伸覆盖能力的一种优选方案。
它与基站相比有结构简单、投资较少和安装方便等优点,可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区,如商场、宾馆、机场、码头、车站、体育馆、娱乐厅、地铁、隧道、高速公路、海岛等各种场所,提高通信质量,解决掉话等问题。
2.直放站的种类与类型(1)移动通信直放站的种类---从传输信号分有 GSM直放站和 CDMA直放站 ;---从安装场所来分有室外型机和室内型机 ;---从传输带宽来分有宽带直放站和选频(选信道)直放站 ;---从传输方式来分有直放式直放站、光纤传输直放站和移频传输直放站。
(2)移动通信直放站的类型GSM移动通信直放站GSM 移动通信直放站是解决基站覆盖而存在信号盲区的一种方式。
通过架设直放站不但能改善覆盖效果,同时能大大减少投资基站之成本。
GSM 直放站是为消除 GSM900MHz/1800MHz频段移动通信网的小范围信号盲区或弱信号区而设计生产的通信设备。
被广泛应用于地下商场、停车场、地铁、隧道、高层建筑的办公室、娱乐场所、电梯或私人住宅等基站信号所无法到达的信号盲区,同时对于消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区或边远郊区个别村镇的弱信号区也具有相当好的覆盖效果。
移动通信直放站系统基础知识培训资料之移动通信直放站系统基础知识二O O 四年三月目录一、移动通信概述二、GSM数字移动通信三、CDMA数字移动通信四、PHS通信系统五、射频、光纤、网络知识Sunnada工程技术培训书籍√移动通信直放站系统基础知识综合覆盖系统综合覆盖系统工程材料介绍工程作业指导书工程施工规范汇编:林书沉、黄环球2004、3移动通信概述1.移动通信概述移动通信是指通信双方至少有一方在移动状态中进行信息的传输和交换。
由于广泛地利用了通信工具,替代了出差、联系工作,即可大量节约能源,又可节约大量的旅途时间,提高了社会生产、流通领域各个环节的速度和效率,创造出更多、更高的社会经济价值。
1.1移动通信发展移动通信起始于20世纪20年代,是20世纪的重大成就之一。
在1895年发明了无线电之后,有关人士将莫尔斯电报用于船舶通信上,曾在1912年的一次海难中起到了通信作用,使得695人获救生还。
从此开始了移动通信的发展。
自20世纪70年代后期第一代蜂窝网(1G)在美国、日本和欧洲国家为公众开放使用以来,频谱资源的不足和模拟电子技术的局限性制约着蜂窝移动通信的发展。
直至1990年,泛欧数字蜂窝网正式向公众开放使用,采用数字时分多址(TDMA)技术,信道带宽200kHz,使用新的900MHz频谱,称为GSM(全球移动通信系统)系统,属于第二代蜂窝网(2G),这是具有现代网络特征的第一个全球数字蜂窝移动通信系统,从而使GSM成为世界上最流行的数字蜂窝网标准,随后,世界各国政府又联合制定了GSM的等效技术标准――DCS1800,它在1.8~2GHz上提供个人通信业务(PCS)。
1991年开始使用数字时分多址(TDMA),1993年又有基于码分多址(CDMA)的数字蜂窝移动通信系统,分别称为IS-54和IS-95。
20世纪90年代后,第二代数字蜂窝网广泛使用,数字通信技术成为大势所趋,2G除了提供移动手机互通电话外,还容许移动用户的手机或便携电脑实现数据通信。
直放站的知识上海欣民技术支持中心2010226 1直放站的知识本部分重点:v熟悉并掌握直放站的组成结构v熟悉并掌握直放站的主要技术指标v熟悉并掌握直放站相关调试方法v熟悉并掌握公司各类直放站产品2010226 2第一部分 基础知识2010226 3直放站知识 基础知识²直放站的概念F直放站实际上就是一个双工放大器,通过放大基站的F上下行链路信号来提高链路余量。
F直放站的用途有两方面:一是在不需要扩大网络容量F的前提下扩大网络覆盖,提高容量的利用率;二是在信号穿透不到的地方进行信号覆盖。
号穿透不到的地方进行信号覆盖。
2010226 42010226 5Wide band selectiveChannel selectivefGain宽带选频直放站知识基础知识² 直放站的分类直放站知识 基础知识²直放站的分类v室外型直放站v室外型无线宽带射频式直放站v室外型无线载波选频式直放站v室外型光纤直放站v室外移频直放站v室内型直放站v室内型无线宽带直放站v室内型无线选频直放站2010226 6直放站种类 作用 特点 应用范围室外型无线 宽带直放站通过该设备对所在地基站与移动用户之间的射频信号进行接收和转发, 并对工作频段内指定的基站信号进行带通放大, 对其它无关的信号则滤除抑制, 增强上下行信号场强,扩大基站覆盖范围。
A. 采用空间信号直放方式,为透明信道。
B. 工程选点需考虑收发天线的隔离C. 设备安装简单D. 投资少、见效快,无需使用传输电路E. 工作带宽较宽,一般在 2M19MHZ之间.F. 不受施主小区的载波数,跳频方式和扩容限制.G. 互调干扰和噪声电平较大H. 主机增益大, 但每载波输出功率小, 覆盖范围也较小适用于施主小区的载波数较多且施主基站采用了高频跳频技术的边远村镇和公路.室外型无线 选频直放站通过该设备对施主基站与移动用户之间的射频信号进行接收和转发, 并对施主基站信号进行载波选频放大, 对其它无关的信号则滤除抑制,增强上下行信号场强,扩大基站覆盖范围。
光纤直放站近端机的定向天线收到基站的下行信号(870MHz-880MHz)送至近端主机,放大后送到光端机内进行电/光转换,发射1.55&1.31μm波长的光信号,再送到光波复用器,同原传输链路的光信号(波长1.31μm)合在一起经光缆传到远端;远端光波波分器将1.31μm和1.55μm波长的光信号分开后,让1.55μm波长的光信号输入光端机进行光/电转换,还原成下行信号(870MHz-880MHz),再经远端主机内部功放放大,由全向天线发射出去送给移动台。
移动台的上行信号(825MHz-835MHz)逆向送到基站,这样就完成了基站与移动台的信号联系,建立通话。
从宏蜂窝基站接收端位置测试上行噪声电平,要求噪声电平小于-120dBm;从微蜂窝基站接收端位置测试上行噪声电平,要求噪声电平小于-105dBm。
隔离度是指直放站输入端口信号对输出端口信号的衰减度。
可分为上行隔离度和下行隔离度。
隔离度问题是困扰无线同频直放站的最主要问题,若施主和重发天线的隔离度不够,会引起直放站的自激。
无线同频直放站系统如上图所示,施主天线从施主基站接收频率为f1的下行信号,经增益为G的直放站放大后,由转发天线发射出去(同频信号f1)。
一部分信号再经过转发天线的后瓣(付瓣)耦合到施主天线的后瓣(付瓣),再由直放站放大。
这样无线同频直放站就形成一个潜在的正反馈环路,测试和实践验证,当该环路满足下列关系式时直放站才能稳定而可靠工作,不会产生自激。
I-G≥15I为施主天线和转发天线之间的隔离度,G为直放站的增益。
直放站的增益越大,其输出功率就越大,覆盖就越远。
但要保证直放站稳定工作,其增益的设置要受到隔离度的限制。
隔离度的估算直放站的隔离度大小与施主天线和重发天线的增益、前后比、旁瓣抑制比、安装情况及其周围环境有关,工程估算公式如下:Ih=22.0+20log10(d/λ)-(Gd+Gr)+(Xd+Xr)+CIh为两天线的水平隔离度(单位:dB)d为两天线水平距离(单位:米)λ为天线工作波长(单位:米)Gd、Gr分别为施主和重发天线的增益(单位:dB)Xd、Xr分别为施主和重发天线的前后比(单位:dB)C为阻挡物体损耗,两天线背对背放置Iv=28.0+40log10(d/λ) +CIv为两天线的垂直隔离度(单位:dB)d为两天线垂直距离(单位:米)λ为天线工作波长(单位:米)10.1.4.1施主扇区的选择:●施主小区话务量考虑,尽量采用话务裕量较多的基站小区作为施主信源.●施主小区的导频的EC/Io值和接收电平值,要求信源导频的EC/IO值>-8dBm;接收电平值>-60dBm●相邻小区的导频的EC/IO值,要求最强的相邻导频的相邻小区的导频的EC/IO值<-16dBm。
知识点1、自由空间是一个理想的空间,在自由空间中,电波沿直线传播而不被吸收,也不发生反射、折射、绕射和散射等现象。
在下图所示的自由空间中,设在原点0有一辐射源,均匀地向各方向辐射,辐射功率为Pt 。
经辐射且,能量均匀地分布在以0点为球心,d 为半径的球面上。
已知球面的表面积为4πd 2 ,因此,在球面单位面积上的功率应为Pt/4πd 2。
若接收天线所能接收的在效面积为A=λ2/4π,则接收机输入功率为:P 0= (Pt/4πd 2) *(λ2/4π)= Pt*(λ/4πd )2通常定义发射功率与接收功率的比值为传播衰耗。
所以自由空间的衰耗值L bs 为:L bs = Pt/P 0=(4πd/λ)2在工程上,传播衰耗常用分贝来表示,即:L bs =10lg (4πd/λ)2=20 lg (4πd/λ)若距离d 的单位为公里(Km ),并将波长λ换算成相对应的频率f ,则当f 的单位为兆赫(MHz ),上面的公式可改写为:L bs (dB )=32.45+20lgd (Km )+20lgf (MHz )从以上公式可以看出,自由空间的传播损耗只与工作频率与传播距离有关。
2、概念辨析:dBm, dBi, dBd, dB, dBcdBmdBm 是一个考征功率绝对值的值,计算公式为:10lgP (功率值/1mw )。
[例1] 如果发射功率P 为1mw ,折算为dBm 后为0dBm 。
[例2] 对于40W 的功率,按dBm 单位进行折算后的值应为:10lg (40W/1mw)=10lg (40000)=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm 。
dBi 和dBddBi 和dBd 是考征增益的值(功率增益),两者都是一个相对值, 但参考基准不一样。
dBi 的参考基准为全方向性天线,dBd 的参考基准为偶极子,所以两者略有不同。
一般认为,表示同一个增益,用dBi 表示出来比用dBd 表示出来要大2. 15。