直放站原理讲解
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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。
5G直放站原理解析1. 5G网络概述5G是第五代移动通信技术的简称,是对目前主流的4G技术的升级和演进。
与4G相比,5G在数据传输速率、网络容量、延迟、连接密度和能效等方面有了显著的提升,可以支持更多的用户和设备,为人们带来更快的网络体验和更广泛的应用场景。
5G网络由多个组成部分构成,其中之一就是直放站(Base Station),也被称为基站或基站设备。
直放站是5G网络的关键组成部分,负责与终端设备进行通信,并将数据传输到核心网中。
直放站的性能和部署方式对5G网络的覆盖范围、容量和速率等方面有重要影响。
2. 直放站的基本原理直放站是5G网络中与终端设备进行无线通信的关键设备,其基本原理涉及到信号的传输和接收、调制解调和多天线技术等方面。
2.1 信号传输和接收直放站通过天线将无线信号传输到终端设备,并接收终端设备发送的信号。
在5G网络中,直放站使用的是毫米波频段的信号,频率范围在30GHz至300GHz之间。
相比于4G网络中使用的低频信号,毫米波信号具有更高的传输速率和更大的带宽,但其传输距离较短,受到障碍物的影响较大。
因此,5G网络需要部署更多的直放站来提供更好的覆盖范围。
2.2 调制解调直放站在传输和接收信号时,需要对信号进行调制和解调。
调制是将数字信号转换为模拟信号,而解调则是将模拟信号转换为数字信号。
在5G网络中,直放站使用的调制技术主要有正交频分复用(OFDM)和正交频分多址(OFDMA)。
OFDM是一种将高速数据流分成多个低速子流进行传输的技术。
在OFDM中,直放站将数据流分成多个子流,并将这些子流分配到不同的频率上进行传输。
这种技术可以提高信号的传输效率和抗干扰能力,同时也可以支持多用户的同时传输。
OFDMA是在OFDM的基础上发展而来的,它将每个子流进一步分成多个子载波进行传输。
这种技术可以更好地适应不同用户的需求,提高频谱的利用率。
2.3 多天线技术直放站在5G网络中使用了多天线技术,主要包括多输入多输出(MIMO)和波束赋形(Beamforming)。
一.直放站工作原理GSM/CDMA直放站监控系统(监控模块)是监控中心与各部件配合工作的核心控制模块,主要实现各监控点(直放站)的数据采集与传送。
直放站工作原理及监控系统原理如图2、图3所示。
图2直放站工作原理图图3直放站监控系统框图二.室内直放站布线1.室内覆盖其原理是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落,从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。
室内覆盖系统的建设,可以较为全面地改善建筑物内的通话质量,提高移动电话接通率,开辟出高质量的室内移动通信区域;同时,使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务,扩大网络容量,从整体上提高移动网络的服务水平。
2.实现室内覆盖的技术方案可分为三种:微蜂窝有线接入方式是以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源,即有线接入方式。
适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内,在市区中心使用较多,解决覆盖和容量问题。
宏蜂窝无线接入方式是以室外宏蜂窝作为室内覆盖系统的信号源,即无线接入方式。
适用于低话务量和较小面积的室内覆盖盲区,在市郊等偏远地区使用较多。
直放站(Repeater)在室外站存在富余容量的情况下,通过直放站(Repeater)将室外信号引入室内的覆盖盲区。
微蜂窝有线接入方式改善高话务量地区的室内信号覆盖,微蜂窝是最佳解决方案。
与宏蜂窝方式相比,微蜂窝方式是更好的室内系统解决方案。
微蜂窝方式的通话质量比宏蜂窝方式要高出许多,对宏蜂窝无线指标的影响甚小,并且具有增加网络容量的效果。
但微蜂窝在室内使用时,受建筑物结构的影响,使其覆盖受到很大限制。
对于大型写字楼等,如何将信号最大限度、最均匀地分布到室内每一个地方,是网络优化所要考虑的关键。
且微蜂窝方式的弱点在于成本较为昂贵,需要进行频率规划,需要增建传输系统,网络优化工作量大。
因此,对宏蜂窝方式亦或微蜂窝方式的选取,需要综合权衡移动网络和运营商的多方面因素才能定夺。
宏蜂窝无线接入方式宏蜂窝方式的主要优势在于成本低、工程施工方便,并且占地面积小;其弱点在于对宏蜂窝无线指标尤其是掉话率的影响比较明显。
一、直放站组成原理1、直放站方面:a、直放站增益、功率、噪声系数、天线的隔离度直放站的基本原理下行上行上图为直放站的基本组成A、双工器:由一个环行器和两个滤波器组成,如下图:其中环行器起信号分路的作用,一共为三个口,1口入信号从2口出,2口入信号从3口出,3口入信号从1口出,如下图:滤波器为带通滤波器,分别为上行滤波器及下行滤波器,起滤除通带外信号的作用,要求对通带内信号衰减小而通带外衰减大,一般来说,通带内衰减在0.5到1.0dB之间,通带外衰减随距中心不同而不同,通带外衰减曲线越陡峭则带外衰减特性越好B、滤波器为带通单工滤波器,分上、下行,一般用于低噪放与功放之间,起滤波及匹配作用,其特性同双工器中的滤波器C、低噪放是一种低噪声放大器,其主要指标有噪声系数、增益、放大带宽及平坦度,其噪声系数一般在0.5到1.5dB之间,直放站噪声系数主要由其决定,且直放站增益一般其上面调节;主要用于直放站上、下行链路的前级放大器,干放的上行放大器1、增益及其调节方法:A、增益:线性工作范围内对输入信号的最大放大倍数,其调节调节范围为最大增益与最小增益的的差值B、数字衰减方法:此方法增益可调值一般为31dB,步长为1dB,由5位数码开关控制,其衰减值分别为1dB、2dB、4dB、8dB、16dB,共31dB,用此方法进行衰减调节的直放站增益误差较小10dB之内为±1dB,10到31dB之内为±1.5dBC、模拟电压调节方法:此方法增益可调值不定,主要采用模拟电压调节其内部的PIN二极管的衰减量,其衰减量一般不准确,对直放站进行调节难度较大,工程上主要调节方法有:(1)用一字螺丝刀调节电位器来控制PIN二极管的衰减量(2)用键盘或笔记本电脑来调节其内部的数控电位器的电阻来控制PIN二极管的衰减量(3)采用多个电位器,用单刀多挚开关来调节衰减量2、噪声系数及衰减量与直放站噪声系数的关系A、噪声系数:在工作频带范围内,正常工作时输入信噪比与输出信噪比的差值。