移动通信直放站系统

工程技术培训移动通信直放站系统京信通信系统（广州）有限公司华北分公司（2004年5月）目录第一章概述1.1移动通信网络存在的问题1.2直放站概念1.2.1无线直放站的概念1.2.2光纤直放站的概念1.2.3室内天馈分布系统的概念1.2.4室内光纤分布系统的概念1.3直放站应用的三要点1.3.1接入方式1.3.2中继方式（主机选用）1.3.3覆盖方式第二章直放站产品系列和应用2.1室外直放站2.1.1无线直放站（R-9000 GSM系列）2.1.2光纤直放站（RA-1000 GSM系列）2.1.3 GSM微蜂窝功放M-4000AP2.2室内信号分布系统2.2.1无源天馈分布系统2.2.2有源天馈分布系统（M-4000B GSM/DCS系列）2.2.3无线接入的室内信号分布系统（RS-2000 GSM系列）2.2.4室内光纤分布系统（RS-5000 GSM/DCS系列）2.3 CDMA直放站2.3.1无线直放站（R-8000 CDMA系列）2.3.2光纤直放站（RA-1080 CDMA系列）2.3.3室内无线直放机（RS-2080 CDMA）2.3.4干线放大器（M-4080 CDMA/兼容GSM）2.3.5室内光纤分布系统（RS-5080 CDMA/兼容GSM）第三章直放站应用中的其他问题3.1直放站OMC网络管理监控系统3.2直放站太阳能供电系统3.3直放站上行噪声对基站的影响分析3.4直放站收发天线的隔离度问题3.5测试信源基站参数的方法3.6移动和联通之间的信号抑制问题3.7CDMA直放站对GSM的干扰抑制问题第四章直放站应用典型案例介绍4.1案例一：东莞国际会议展览中心室内信号分布系统4.2案例二第一章概述1．1移动通信网络存在的问题近几年来，移动通信在我国发展迅速，两大网络运营商——中国移动和中国联通的竞争态势基本形成，移动通信用户的数量上升迅猛，使得网络容量和频率资源日现紧张。

为了适应这种情况和提高服务质量，两大网络运营商也进行了大规模的网络扩容和优化工作。

但即使这样，移动通信网络仍存在各种急需解决的问题。

在各种问题中，最明显的是由于网络运营商在组网布局时，出于经费及地形地物等方面的考虑，会出现覆盖不到的地域，通常称为盲区或死角。

即使不考虑经费问题，也不可避免的会出现盲区和信号分配不均或信号太弱或干扰严重等问题，室内的如城市中的高层建筑、展览大厅、大型写字楼、酒店、商场、机场、地铁车站、地下室等，室外的如村镇、旅游风景区、公路、铁路、厂矿、隧道、小区、别墅等地方。

而解决这些问题的最基本、最经济、最有效、最直接的方法，就是采用移动通信中继设备——直放站（Repeater），来达到信号覆盖、信号增强、信号均匀分配的目的，扩大和延伸基站的覆盖范围，提高覆盖质量，以此建立基站（BS）与移动台（MS）之间的可靠的、高质量的通信。

1．2直放站的概念那么，什么是直放站呢？直放站实际上就是一个同频双向放大的中继站（Repeater），通过它把基站的部分信道引过来，以实现接收和转发来自基站和移动用户的信号。

其中有一类称为无线直放站（RF Repeater）的，主要由施主天线（也叫反向天线，对基站方向）、直放站主机、和用户天线（也叫覆盖天线或前向天线，对用户方向）三个部分组成，如图1-1所示。

施主天线的作用是图1-1 直放站的组成部分沟通基站和直放站间的上下链路，一般采用方向性强、增益高的定向天线。

用户天线用于覆盖区的信号发射和接收，一般采用全向天线或方向性板状天线。

直放站主机包括双工滤波器（Duplex ）、低噪声放大器（LNA-low noise amplifier ）、功率放大器（PA-power amplifier ）等，前向放大器放大基站至移动台的下行信号（前向信号），反向放大器放大移动台至基站的上行信号（反向信号），由于上下行信号频率相差很大即双工间隔很大（如GSM900、CDMA800的双工间隔为45MHz ），可利用双工滤波器和前端滤波器方便地将两路信号分开。

直放站一般可获得80dB 左右的增益，覆盖距基站35km 以内的地区。

直放站的优点是经济、简单、可靠、易于安装等。

直放站的类型很多，比较流行的有无线直放站（RF Repeater ）、光纤直放站（Fiber optic repeater ）、微蜂窝外置功放（Micro cellular PA ）、室内信号分布系统（Indoor distribution system ）等。

我公司在这方面的产品比较齐全，各种类型的直放站都有其丰富的产品系列，室外的有R-9000（8000）无线系列、RA-1000 光纤系列和M-4000AP 微蜂窝功放；室内的有RS-2000无线系列、RS-5000光纤系列和M-4000功率直放机（干线放大器）系列，还有配套的天线系列和无源器件系列。

横贯GSM900系统、DCS1800系统和CDMA800系统。

（见表一）下面就直放站的类型从概念上作一简单介绍。

1．2．1 无线直放站的概念无线直放站的主要特点是其信号的引入采用无线（射频）空间耦合方式(RF space coupling)，即通过采用施主定向天线从基站引入信号的方式，所以直放站的站址处必须能接收到良好的基站信号，如图1-2所示。

其输出信号的频率与图1-2 无线直放站的概念MS fout f in=fout输入信号的频率相同，故其信道是透明的；其施主和用户天线一般采用定向天线。

主要用来覆盖离基站不太远的村镇、公路、厂矿、旅游区等地域，工程安装选点时由于收发天线距离较近需要考虑满足收发天线的隔离度要求。

适用于这种情况的公司产品有R-9000GSM（8000CDMA）系列。

1．2．2 光纤直放站的概念光纤直放站的主要特点是其信号的引入采用基站直接耦合方式（BS direct coupling），即通过采用大功率耦合器（Coupler）从基站收发信机（BTS）引出信号的方式，如图1-3所示（也可采用如图1-2所示的空间耦合方式）。

从基站引出的信号经过光中继端机完成电/光（E/O）转换后，经过空闲光纤将光信号传输到光远端机，由光远端机完成光/电（O/E）转换后，将信号经天线发射出去。

当然，信号的传输是双向的，也是透明的。

所以，光纤直放站是由光中继端机（Optical repeater或Main unit）和光远端机(Remote unit)两部分组成的，而且，一个光中继端机可连接多个远端机，同时覆盖多个区域。

其传输距离可达35km，主要用于覆盖无法接收到空间信号且离基站较远的村镇、旅游区、公路等地区，达到扩大基站覆盖范围的目的。

设备安装不存在收发天线的隔离问题，选点方便，主要考虑从中继端机到远端机之间有没有空闲光纤。

适用于此种情况的产品有RA-1000系列，既有GSM产品RA-1000A/AW，也有CDMA产品RA-1080/ RA-1080-II 。

直接耦合方式图1-3光纤直放站的概念1.2.3移频直放站的概念移频直放站的主要特点是其信号的传输采用不同于使用频段，即通过移频直放站近端机将基站的信号f1移频为f2，经过链路传输，通过移频直放站将f2移回使用频率f1，如图1-4所示。

从基站引出的信号f1经过近端机移频转换后，经过f2频率传输到远端机，由远端机完成频率转换移回至f1，将信号经天线发射出去。

当然，信号的传输是双向的，也是透明的。

所以，移频直放站是由近端机和远端机两部分组成的，而且，一个中继端机可连接多个远端机，同时覆盖多个区域。

主要用于覆盖无法布放馈线的小区等区域，达到扩大覆盖范围的目的。

设备安装不存在收发天线的隔离问题，选点方便，。

适用于此种情况的产品有R-9180系列，CDMA产品R-8122S系列。

图1-4光纤直放站的概念1．2．4 室内天馈分布系统的概念城市中建筑物内由于建筑屏蔽、隔墙、楼层、信号多路径衰落等的影响，信号将变得更加复杂，如底层、地下室的盲区、室内信号场强分布不均、信号太弱等问题，又如在20层以上的高层建筑中存在的“孤岛效应”（指在高层建筑的顶部区域，信号的同频干扰、邻频干扰严重，致使手机无法登录的现象）和“乒乓效应”（指在高层建筑的中部区域信号强度比较理想，但是缺少主导信号，致使手机通话时切换频繁，容易掉话，造成通话困难的现象），严重影响通信质量。

针对这些情况，可采用室内信号分布系统，将信号送达建筑物内的各个区域，以使信号得到均匀的覆盖或增强。

室内信号分布系统可分为射频分布系统（RF distribution system ）和光纤分布系统（Fiber optic distribution system ）。

下面先介绍射频分布系统。

射频分布系统即为天馈分布系统（A/T distribution system ）。

无源天馈分布系图1-5射频分布系统的概念近端中继 远端覆盖机无线传输覆盖区无源的天馈分布系统一般用来覆盖十几层楼左右的建筑，当建筑物较大时，很难满足覆盖的要求。

故对大型写字楼、高层酒店、大型商场、展览馆、地下建筑、机场等，往往采用加入干线放大器(功率直放机Power booster)来放大主干电缆的信号，以补偿主干电缆的损耗，提高信号电平，延伸覆盖范围。

在图1-4中，信号的引入采用从基站或微蜂窝基站直接耦合的方式（适用于话务量大的十几层楼的情况）；也可采用八木天线从附近基站空间耦合方式引入信号，但须经过室内无线直放站RS-2000系列产品进行放大后，再经射频分布系统对信号进行分布（适用于话务量小的小型建筑物如餐厅、商场、地下室、别墅等的室内信号覆盖）。

如建筑物更大型时，则加入干线放大器M-4000系列产品对信号加以延伸。

1．2．5 室内光纤分布系统的概念光纤具有传输损耗小、布线方便、传输距离远的特点，而电缆的损耗大、室内布线困难、不适用于长距离传输。

故对大型或超大型的写字楼、高层酒店、大型商场、展览会馆、地下建筑、隧道、机场等区域的室内信号覆盖，可采用光纤分布系统。

如图1-5所示。

图中主机从基站收发信机直接耦合信号，我公远端单元图1-6光纤分布系统的概念司的RS-5110/5180系列产品的主机可带4个接口单元，每个接口单元通过光纤的传输可带4个光远端机，每个光远端机有4个双工射频口，共有64个射频输出口对信号进行分布。

而且每套系统可扩展为2台主机，可达128个射频输出口。

1．3 直放站应用的三要点在具体的直放站应用中，只要从三个方面去考虑问题，就会使应用问题变得简单，这三个方面分别是：直放站和信源基站之间的接入方式、主机的选用即中继方式、和信号的覆盖方式。

1．3．1 接入方式直放站和信源基站之间的接入有两种典型的方式：无线（射频）空间耦合方式（见图1-2所示）和基站直接耦合方式（见图1-3所示，也称有线接入方式）。