1、兰州交通大学本科生课程设计中文题目:直放站工作原理与工程设计 英文题目:Working Principle of The Repeater Station and Engineering Design 课程:移动通信技术 学院:电信学院 专业:通信工程 班级:通信1003班 组长:廖敏志(11215) 成员:陕雪梅 (11043) 马林 (11142) 马韵霞 (09632) 李进 (09642) 王永婷 (09641) 林红(09633) 指引教师:邸敬 完毕日期: 7月10日 成绩 : 任务分派表姓名学号成绩廖敏志(组长)陕雪梅马韵霞王永婷马林李进林红任务分派廖敏志直放站概述陕雪梅直放站原
2、理和类型马韵霞直放站应用和比较王永婷直放站指标调试马林移动通信直放站工程设计与调测李进移动通信直放站选型与工程安装林红直放站站址选取分析课题直放站工作原理与工程设计指引教师邸敬人 数6-10人设计任务1. 学习并理解直放站工作原理,通过市场调研理解直放站类型及应用状况,并作分析比较2. 学习直放站站址选取和定位办法3. 收发隔离度设计4. 直放站上下行平衡性设计5. 完毕课程设计论文。设计要求1. 文献阅读:查阅有关文献与技术资料,学习与课程设计题目有关知识,认真做好读书笔记和学习心得,做到潜心分析,真正理解并掌握设计任务规定学习内容;2. 组织形式:各课程设计题目设组长一名,负责设计总体事务
3、,组中各同窗互相合伙、合理分工、组织讨论、完毕报告;3. 学习交流:设计完毕后,组长们组织同窗们开展学习讨论,各组向其她同窗报告设计内容,使同窗们对各课程设计内容均有结识和理解;4. 文档整顿:根据设计任务制定学习和写作筹划,严格按照设计规范规定完毕各个环节任务,各设计需要提供课程设计论文一本,规定按照课程设计论文格式认真撰写、准时完毕设计论文;5. 文档构造:上交文档包括如下内容:封面、摘要、目录、正文、参照文献、附录(程序文献、交流时使用PPT等)。移动通信技术课程设计任务书摘 要 随着网络发展,都市室内覆盖已不存在问题,覆盖重点也逐渐向山区 高速公路等高难度覆盖区域转移。直放站以其灵活简
4、易特点成为解决简朴问题 重要方式。 本设计重要讨论直放站工作原理、类型,在市场中应用状况以及直放站 站址选取、定位办法和收发隔离度设计、上下行平衡性设计等内容,从而阐述出 直放站在移动通信中重要作用及应用。 在国内移动通讯事业飞速发展今天,移动通讯顾客量正不断地增长,以至于蜂窝规划越来越小,基站位置越来越低;另一方面,随着都市建设高层化,高层建筑正不断涌现,由于无线传播阴影效应,在这些高层建筑背后或中间常形成移动通讯信号盲区或弱区。此外蜂窝移动基站在建造过程中,由于考虑到临近社区干扰问题,其天线辐射场方向图主瓣有较大下倾角,以至于高层建筑中上部普通不能有效接受到信号。此外,由于建筑物等对电磁波
5、屏蔽效应,使得隧道、地铁、地下商城、娱乐城、停车场以及酒店、写字楼等一些封闭大型建筑物内也无法正常接受到移动通讯信号。核心字:直放站;收发隔离度;平衡性;定位;选址。AbstractOn the quickly development of The Communication Network, the citys indoor coverage have been no problem,the focus has gradually covered mountain areas,highways transfer difficult coverage areas. Repeater with
6、its simple and flexible features a simple solution one important way to the problem.This design focuses on the working principle of repeater,type the application in the market,and Repeater Site selection,positioning method and transceiver isolation design,design balance and down-line content,which s
7、et out repeater in the important role of mobile communication and application.Chinas mobile communications industry in the rapid development of todays mobile communication subscribers is constantly increasing,So cellular programs are increasingly smaller,the base station location and low;the other h
8、and,with the urban construction of high-level of high-rise buildings are constantly emerging,as the shadow effect of wireless communication in these high-rise buildings or behind。The middle of the formation of mobile communication signals often blind spots or weak areas. Another cellular mobile base
9、 station in the construction process,because taking into account the interference near the cell,the antenna radiation pattern of the main lobe has a larger inclination angle,as well as in high-rise buildings in the upper part of the general inability to effectively receive the signal. In addition,bu
10、ilding on the electromagnetic waves,etc. Shielding effect,making the tunnel,subway,underground mall,casino,car parks and hotels,office buildings,etc.Some large buildings have closed the normal reception of the mobile communication signal.Keywords:Repeater;transceiver isolation;balance;positioning;lo
11、cation.目 录1直放站概述11.1 直放站定义11.2 直放站工作原理11.3 直放站分类11.4 移动通信直放站构成32 直放站指标调试42.1 基本工作频带42.2带内平坦度42.3 接受信号功率42.4 输出信号功率42.5 增益42.6 收发信隔离度42.7 驻波比42.8 噪声电平42.9 互调干扰53 直放站应用与比较63.1直放站应用原则63.2直放站应用场合73.3直放站几种典型应用73.4直放站与基站优劣性比较94直放站站址选取和定位办法125 直放站设计135.1直放站上下平衡性设计135.2直放站收发隔离度设计146移动通信直放站工程设计与调测166.1前期勘测及理
12、论测算166.2站址选取及定位166.3拟定施主天线及重发天线安装176.4测量收发隔离度186.5设备调节与调测196.6路测优化196.7工程设计确认206.8直放站上下行平衡阐明207 移动通信直放站选型与工程安装227.1直放站选型时需要注意问题227.2安装直放站时需要注意几种问题237.3直放站要充分发挥其性能需具备条件247.4直放站工程服务26总结28参照文献29 1直放站概述1.1直放站定义 在蜂窝移动通信中,为解决某些特殊场合、特殊地理环境无线信号覆盖,使用直放站是经济有效方式。直放站(中继器)属于同频放大设备,是指在无线通信传播过程中起到信号增强一种无线电发射中转设备。直
13、放站作为实现“小容量、大覆盖”目的必要手段之一,重要因素是由于使用直放站:一是在不增长基站数量前提下保证网络覆盖,二是其造价远远低于有同样效果微蜂窝系统。直放站是解决通信网络延伸覆盖能力一种优选方案。它与基站相比有构造简朴、投资较少和安装以便等长处,可广泛用于难于覆盖盲区和弱区,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、海岛等各种场合。提高通信质量,解决掉话等问题。1.2 直放站工作原理直放站基本功能就是一种射频信号功率增强器。直放站在下行链路中,由施主天线在既有覆盖区域中拾取信号,通过带通滤波器对带通外信号进行极好隔离,将滤波信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。
14、在上行链接途径中,覆盖区域内移动台手机信号以同样工作方式由上行放大链路解决后发射到相应基站,从而达到基地站与手机信号传递。 基站BTS直放站REP手机MS图1.2 直放站工作基本原理图1.3 直放站分类1.3.1从传播信号分有GSM直放站、CDMA直放站和3G直放站(1)GSM移动通信直放站是为消除GSM900MHz/1800MHz频段移动通信网小范畴信号盲区或弱信号区而设计生产通信设备。被广泛应用于地下商场、停车场、地铁、隧道、高层建筑办公室等基站信号所无法到达信号盲区,同步对于消除都市因受高楼大厦影响而产生室外局部信号阴影区或边远郊区个别村镇弱信号区也具备相称好覆盖效果。CDMA直放站可以
15、扩大CDMA基站覆盖范畴,大大节约CDMA网络建设投资(一种CDMA直放站投资约为一种CDMA基站十分之一)。特别是在高层楼宇、地下(如地铁)、以及盲区等特殊环境下,CDMA 直放站将充分发挥它优势。由于各种地理环境和顾客规定不同,所需CDMA直放站类型也不同。CDMA直放站是为了消除移动通信网覆盖盲区或弱信号,延伸基站信号覆盖一种中继设备,它能解决消除都市因受高楼大厦影响而产生室外局部信号阴影区,地下停车场、地下隧道、商场、电梯等基地无法到达信号盲区,提高了覆盖范畴增强了信号覆盖延伸。与老式2G无线通信系统相比,由于3G无线通信系统重要使用频段在MHz附近,依照电波传播衰减规律,显然3G无线
16、信号比2G无线信号衰减得更快。这样,在同等功率状况下3G基站和直放站覆盖范畴都比2G要小。因此在达到与2G网络同等覆盖水平时,需要更多直放站来完毕网络覆盖。由此咱们可以预期,在即将到来3G无线网络建设高潮中,直放站也必然仍将扮演着重要角色。1.3.2 从传播带宽来分有宽带直放站和选频(选信道)直放站GSM移动通信宽带直放站重要特点:高系统增益且增益持续可调;采用先进数字滤波技术,带外抑制特别好;全双工工作,很高上/下行隔离度;两端口原则设计,安装极为以便;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;采用ALC技术,输出电平持续可调,稳定可靠;可选智能监控,故障自动报警及远程维护;高线性功
17、放,性能稳定等。GSM移动通信频带选取直放站重要特点:高系统增益且增益持续可调;全双工工作,很高上/下行隔离度;中心频率和带宽任意可调,满足不同客户规定,带外抑制好,不同营运商之间信号不会产生互相干扰;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;两端口原则设计,安装极为以便;采用PLL控制技术选频模块,性能稳定可靠,噪声系数低等。1.3.3 从传播方式来分有无线直放站、光纤直放站和移频传播直放站无线传播直放站下行从基站接受信号,经放大后向顾客方向覆盖;上行从顾客接受信号,经放大后发送给基站。为了限带,加有带通滤波器光纤传播直放站从基站直接耦合收到信号,经低噪放放大进入光模块,将射频信号转
18、变为光信号,通过 光纤将信号传到从机,进入光模块,再将光信号变为射频信号,放大后通过重发天线向顾客方向覆盖信号再发出;上行信号从移动顾客发出,经低噪放进入光模块,把射频信号变为光信号,传到主机光模块进行转变,经选带滤波,再进行放大,上传到基站。移频传播直放站前向信号通道如下:通过施主天线口(To BTS),直放站接受来自基站前向信号f1、f2,经双工器滤波、低噪放放大后,送入各个前向移频单元对信号进行滤波,其滤波带宽为1.23MHz,滤波后信号频率为f3、f4,经合路后,送入前向功放放大,最后经双工器滤波,从重发天线口(To Service)天线将前向信号发往直放站覆盖区;移频直放站也可以直接
19、从基站耦合信号。反向信号通道是前向信号通道逆过程。1.4移动通信直放站构成移动通信直放站构成因种类而异。141直放式直放机下行从基站接受信号,经放大后向顾客方向覆盖;上行从顾客接受信号,经放大后发送给基站。为了限带,加有带通滤波器。142选频式直放站为了选频,将上、下行频率下变频为中频,进行选频限带解决后,再上变频恢复上、下行频率。143光纤传播直放站将收到信号,经光电变换变成光信号,传播后又经电光变换恢复电信号再发出。144移频传播直放站将收到频率上变频为微波,传播后再下变频为原先收到频率,放大后发送出去。145室内直放站室内直放站是一种简易型设备,其规定与室外型机是不同样。2 直放站指标调
20、试 为使直放站安装符合工程设计规定,并尽量小地减少对其他移动网络导致干 扰,就必要在直放站安装时对如下技术指标进行严格调试。2.1基本工作频带 GSM900直放站工作频带应满足上行:890909MHz,下行:935954MHz。 为适应某些站点特殊需要(如抑制竞争对手信号或抑制干扰),规定宽带直放站带宽在219MHz范畴内可调,详细工作频带设立按设计文献(方案)规定。2.2带内平坦度在直放站输入信号和增益保持不变状况下,在直放站输出端测试在直放站有效工作带宽内不同频率上最大和最小输出信号差值(峰峰值)。规定直放站带内平坦度(峰峰值)不大于3dB。2.3接受信号功率测试现场直放站下行接受信号功率
21、。测得接受信号电平不能超过直放站容许最大输入功率,并符合设计方案规定或与竣工文献相符。2.4输出信号功率 测试现场直放站下行输出信号功率。测得输出信号功率不能超过直放站最大输出功率(ALC用于调节功率),并符合设计方案规定或与竣工文献相符。2.5增益 测试现场直放站事实上下行增益(输出信号功率-输入信号功率),并与直放站标注增益值比较与否一致,误差范畴在10%内。2.6收发信隔离度 测试室外无线直放站收发信两端隔离度。直放站收发信隔离度规定:隔离度I直放站实际工作增益G+10dB。2.7驻波比 分别在直放站输入端和输出端测试其至施主天线和覆盖天线驻波比,其驻波比规定不大于1.5。2.8噪声电平
22、 分别在直放站输入端和输出端测试上下行噪声电平(对于光纤直放站,分别在中继端机输入端和覆盖端机输出端测试上下行噪声电平)。规定直放站上行噪声电平不大于-36dBm,并且到达施主基站(CDU端)上行噪声电平不大于-120dBm。设直放站上行噪声电平为PNR,从施主基站(CDU端)到直放站输入端信号损耗为LP,则规定直放站上行噪声电平:PNR-120dBm+LP。2.9互调干扰 分别在直放站输入端和输出端测试上下行互调干扰产物(对于光纤直放站,分别在中继端机输入端和覆盖端机输出端测试上下行互调干扰产物)。规定在900MHz频段内所有互调均不大于-36dBm,1800MHz频段不大于-30dBm。
23、3 直放站应用与比较31直放站应用原则 依照直放站系列产品特点和移动通信网络需求,不同地理环境及应用场合,系统解决方案是不同,这需要认真分析,区别对待。 对于无线直放站来说,信号隔离显得尤为重要。无线直放站是从空间接受信号,势必规定空间信号尽量纯净;而在基站较为密集区域,分离不同基站或扇区信号难度将大大增长,容易使直放站增长对基站干扰。因此在基站较为密集区域,建议尽量采用有线信号引入方式,例如光纤直放站。在不具备使用光纤直放站条件场合,只能采用无线直放站,但其施主天线必要具备足够方向选取性。 针对各类地区及应用场合,由于基站密集性、顾客话务量等不同,建议采用如下直放站应用原则: 都市密集区 由
24、于顾客量大,基站数量较多,普通不存在大范畴信号盲区,直放站只是用于解决小范畴区域补盲以及建筑物内信号覆盖。在光纤到楼尚未普及状况下,需采用无线直放站。随着建筑物增多,所需直放站数量也会随之增长,就会浮现一种基站配备多台直放站状况。 但直放站引入必然对基站产生干扰,干扰会随着直放站数量增多而加大,特别是大功率直放站引入,会使系统干扰明显加剧。因而,在都市密集区应当采用小功率(1如下)直放站。都市边沿 在CDMA网络建设初期,由于基站数量较少,可以采用大功率无线或光纤直放站。都市边沿地区,重要是解决信号覆盖问题。在已铺设光纤地区最佳采用输出功率为10光纤直放站。 无光纤资源时,可运用无线直放站进行
25、延伸覆盖。采用方向性好施主天线提取较为纯净源信号,输出功率为5/10,等同于基站输出,达到较好覆盖效果率。郊区、乡村 郊区、乡村重要是解决覆盖问题。在铺设光纤地区最佳采用大功率光纤直放站(10/20)扩大覆盖范畴。 对于无光纤资源但又能收到基站信号地区,可采用无线直放站解决覆盖问题。特殊状况下,还可采用移频直放站来增长覆盖距离。 32直放站应用场合GSM、CDMA和光纤直放站和室内覆盖系统为各种信号盲区可提供不同详细解决方案,其适应范畴如下:扩大服务范畴,消除覆盖盲区,如高山,建筑物,树林等阻挡物而形成信号盲区;在郊区增强场强,扩大郊区站覆盖;沿高速公路架设,增强覆盖效率;解决室内覆盖,如大型
26、建筑物内信号衰减信号盲区、地下商城、地铁、遂道等衰减信号盲区;将空闲基站信号引到繁忙基站覆盖区内,实现疏忙;其他因屏蔽不能使信号直接穿透之区域等。 33直放站几种典型应用在进行无线蜂窝系统设计时,由于基站发射功率远不不大于手机,计算基站覆盖距离时,往往是计算反向电路传播衰耗。但在直放站实际安装调测中,为以便起见,咱们仍以手机接受到基站信号强度加以估算。(在下面几种例子中,所涉及电平值均为手机接受信号功率值。) 公路覆盖 某郊区一基站东侧,有一重要交通干道,咱们在基站东侧14km处安装始终放站,服务天线高度约55m。直放站服务天线输出口接一种3比1功率分派器,分别接两个16dBi板状天线,信号小
27、天线向西辐射(指向基站),信号大天线向东辐射。未装直放站时,直放站所在地信号在-100dBm左右,通信时通时断,效果非常不好。直放站开通后,直放站西侧一段约35km公路信号明显改进;直放站东侧使通信距离又延伸810km。 郊区重点村镇居民区覆盖 某一村镇离基站56km,由于该镇经济条件较好,手机顾客较多。无直放站时,地面信号在-90-95dBm左右,室外通信正常但无法保证室内通信。安装直放站后,服务天线在30m高左右,采用全向天线,地面接受基站信号电平提高约20dB,可以解决半径在500800m内室内覆盖(指普通居民楼)。 “L”型覆盖 某一风景区位于山沟中,距离基站不到4km,但由于被山脉阻
28、挡,手机主线无法工作。咱们在山脉尽头安装始终放站,由于直放站接受信号方向和发射信号方向成一定角度,相称于基站电波在直放站处转了一种弯。依托山体阻挡,直放站施主天线和服务天线分别放在山体两侧,隔离度很大,直放站性能可以充分发挥, 不但较好地解决了该风景区顾客通信问题,还使该基站通信距离向山沟里延伸了6km。 暂时性会议地点应急覆盖 某北京郊区某宾馆组织生要会议,由于信号较弱,在会议室和宾馆底层房间均不能通信。由于时间急迫,在该宾馆安装闭路分布系统已不也许。经现场考察,在宾馆顶层信号较强,且信号单一,安装直放站不会引起导频混乱。服务天线放楼群中间,运用楼体隔离可以有效地控制直放站覆盖,因宾馆面积不
29、大,直放站增益设立较小,使直放站工作很稳定。直放站半天即安装完毕,立即收到效果,不但会议室内信号明显增长,并且地下室也可以正常通信。 开阔地区覆盖 人口分布较少开阔地区是使用直放站进行覆盖典型场合。当直放站采用全向天线时,只要有一定铁塔高度,在直放站工作正常状况下,3km内可以明显地感觉到直放站增益作用。但距离超过5km后来,直放站增益作用就迅速消失,用手机进行基站接受信号电平测试,无论直放站与否工作,接受电平都没有明显变化。这是由于在平原开阔地区,房屋建筑和地形地貌导致传播衰耗相对较小,而随空间距离增长,电波按32.45+20logf (MHz)+20logD(km)规律衰减;即距离每增长一
30、倍,电波衰减6dB。 例如在离基站12km A点处用手机测得基站接受信号电平下降为约-95dBm,在离基站17km B点测得接受信号电平下降为约-97km(由于距离增长局限性三分之一,自由空间衰耗和地貌衰耗增长值都不很大)。在A点安装始终放站,咱们可以这样估算一下直放站电波衰减曲线。直放站正常工作后,在距直放站水平距离300m地面用手机进行接受信号电平测量(离直放站过近,将离开天线主瓣,计算误差较大),如果测得导频电平为-70dBm,就可估算出直放站在A点附近有25dB增益作用。由于距离每增长一倍,电波衰减6dB。在离A 点600m处衰减6dB,1200m处衰减12dB依次类推,4.8km衰关
31、将达24dB。如果考虑地貌衰耗,直放站放大信号到达B点时,信号电平约在-95-100dBm左右,此时直放站增益作用几乎为零。图3表达出基站信号和直放站放大信号衰减曲线索,可以看出A点至B点,基站信号衰减很慢,并且直放站信号衰减可以看出A点到B点,基站信号衰减很慢,而直放站信号衰减不久。需要指出是,如果直放站所在地300m处,通过开头直放站办法,若能检查出直放站有25dB以上增益,则阐明直放站工作状态已经是比较好。由此可见,要想运用直放站构成大面积覆盖是不现实。固然 要想在局部方向获得较大覆盖,如公路沿线则必要有更高铁塔和高增益定向天线,这样可以在单一方向延伸覆盖10km左右。34直放站与基站优
32、劣性比较 直放站与基站相比较,其长处重要体当前如下几种方面: (1)同等覆盖面积时,使用直放站投资较低。在平原地区室外一种全向基站可以有10km覆盖半径;一种全向直放站可以有4km覆盖半径;就覆盖面积而言,六个直放站约相称于一种基站。六个直放站设备价约为一种基站80%。但考虑到机房租用和装修、交直流电源、空调、传播系统和电路租金等费用,六个直放站费用只相称于于一种基站50%,甚至更低。(2)覆盖更为灵活。一种基站基本上是圆形覆盖,各种直放站可以组织成各种覆盖形式。如“一”字型排开,可以覆盖十几至几十公里路段。也可以组织成“L”型、“N”型和“M”型覆盖,特别适合于山区组网。(3)在组网初期,由
33、于顾客较少,投资效益较差,可以用一某些直放站代替基站。顾客发展起来后现更换为基站,替代下来直放站再进一步放置在更边沿地区,这样一步步地滚动发展。(4)由于不需要土建和传播电路施工,建网迅速。 但直放站与基站相比也有明显不中,重要体当前:(1)不能增长系统容量。(2)引入直放站后,会给基站增长约3dB以上噪音,使原基站工作环境恶化,覆盖半径减少。因此一种基站一种扇区只能带两个如下直放站工作。(3)直放站只能频分不能码分,一种直放站往往将各种基站或各种扇区信号加以放大。引入过多直放站后,导致基站短码相位混乱导频污染严重,优化工作困难,同步加大了不必要软切换。(4)直放站网管功能和设备检测功能远不如
34、基站,当直放站浮现问题后不易察觉。(5)由于受隔离度规定限制,直放站某些安装条件要比基站苛刻多,使直放站性能往往不能得到充分发挥。(6)如果直放让自激或直放站附近有干扰源,将对原网导致严重影响。由于直放站工作天线较高,会将干扰破坏作用大面积扩大。CDMA是一种同频系统,周边基站均有也许受到堵塞而瘫痪。依照有关资料,有引起国家直放站和基站安装比例高达2比1以上;由于国内人口密度很大,直放站和基站安装比例不应过大,如果没有光纤直放站,只对射频耦合型室外直放站而言,这一比值应不不不大于1。在规划时,直放站作为滚动发展过渡设备,一次性安装直放站比率应进一步减少。在大中都市市区和通话密度较高地区应不使用
35、射频耦合型室外直放站。 直放站不能增长系统容量,却可以弥补CDMA系统基站覆盖局限性,由于价格低、安装以便、在GSM、CDMA系统中采用直放站不失为网络优化一种较好解决方案。 此外由于CDMA系统频率复用率为1,直放站在CDMA系统和GSM系统中使用存在着差别。直放站使用将与整个系统性能有关,而在GSM系统中直放站使用仅与几种有关通道性能关于。因而,合理规划直放站网络,严格工程勘测及施工对提高CDMA网络性能是十分必要。4放直站站址选取和定位办法如果为了扩大基站覆盖范畴,直放站应安装在基站覆盖区边界处。使用路测仪在地面测出基站信号强度普通为-85dBm至-95dBm,在源天线处测得基站信号强度
36、普通为-75dBm至-85dBm。直放站距离基站太近(源天线接受信号强),则直放站与基站形成重叠覆盖,移动台信号一路通过直放站延时后到达基站,一路直接到达基站,将会对基站形成多径干扰。因此,尽量减少直放站与基站重叠覆盖区域面积,以保证对移动通信网干扰尽量最小。直放站距离基站太远,源天线接受信号弱,则直放站前向输出功率较小,覆盖范畴较小,达不到增大覆盖面目。由于重发天线是定向角度天线,直放站站址最佳选在盲区外,接近盲区边沿(依照现场条件拟定,普通大概50-200米)。(如图2.5-1)。如果选在盲区内(如图2.5-2),则不能达到最佳覆盖效果。 图 2.5 盲区示意图 直放站覆盖都市边沿密集住宅
37、区时,应避免在楼群正面选点(如图2.5-3),由于CDMA信号要直接穿透靠前楼房,才可覆盖到背面区域,由于信号在穿透过程中衰减很大,信号强度将会很弱。如果从高楼侧面覆盖(如图2.5-4),信号可以从楼与楼之间空隙穿过,并借助反射达到较好覆盖效果。 图 2.6 直放站覆盖图5 直放站设计 5.1直放站上下平衡性设计 在直放站安装使用过程中,顾客较关怀问题是,覆盖范畴有多大,这跟下行输出功率关于,国家无委在型号核准检测时规定直放站下行输出功率30dBm3dBm,但直放站下行输出功率应当多大?与否越大越好?由于移动通信是双向,必要考虑上下行平衡,如下就基站与手机、直放站与手机上下行平衡作一阐明。普通
38、来说,直放站设计输出功率比基站要低得多,对于基站,下行输出功率大体为43dBm(各厂家有所不同,ERICSSON最大为47dBm),现惯用手机上行输出功率仅33dBm,两者存在10dB左右差值,在基站采用分集接受等手段后,上行可增长6dB左右增益,基站接受机噪声系数NBSF约2dB,手机接受机噪声系数NMSF约6dB,依照上下行平衡原理:PBSNBSDPMSNMSF6dB(分集增益)43dBm2dB33dBm6dB6dB(分集增益)下行输出虽然不不大于上行,但上下行是平衡。假设直放站下行输出功率33dBm,上行接受机噪声系数NRPF约4dB,直放站没有分集接受功能,且增长直放站后,基站接受上行
39、噪声会增长约2dB,依照上下行平衡原理:PRPNRPFS(基站接受增长噪声)PMSNMSF 33dBm4dB2dB33dBm6dB上下行是平衡,如果直放站下行输出功率不不大于33dBm,则上下行将不平衡,如果上下行浮现不平衡,将会扰乱手机自动功率控制。由于上下行不平衡,在覆盖区内会产生掉话,影响话务记录中接通率和掉话率。 因此国家无委明确规定直放站下行输出功率30dBm3dBm,重要是为了上下行平衡,不至于在安装直放站后影响网络参数。 事实上,直放站覆盖好坏重要体当前使用效果、设备性能指标、稳定性、不影响网络参数上,单纯追求下行大功率是没故意义,且违背国家无委关于规定。总之,移动通信直放站设立
40、应重要解决诸如郊县重要公路、铁路交通等狭长地形覆盖;对于基站载频运用率不高区域,可以通过直放站将富余通信能力转给需要地方,提高设备运用率;尽量设在相对隔离区域,选取适当基站作为信号源,以免产生无线干扰。 5.2直放站收发隔离度设计 (1)收发隔离度概念收发隔离度,即CDMA信号从直放站前向输出端口至前向输入端口(或者从反向输出端口至反向输入端口)空半途径衰减值,其大小直接影响着直放站增益配备,在拟定天线位置后,一定要测量隔离度。直放站前向输出功率比反向输出功率大,重要考虑前向链路收发隔离度。收发隔离度分为水平隔离度和垂直隔离度。(2)收发信天线隔离度估算由上文可以看出上下行天线之间隔离度对于整
41、个系统稳定是至关重要,在直放站勘测选址过程中需要对隔离度进行对的估算。天线之间隔离是多方面因素共同作用成果,重要涉及:空间隔离和建筑物隔离。(下文计算隔离度为信号从下行天线接口至上行天线接口之间损耗)(3)空间隔离空间隔离是指收发信天线间相距一定距离形成空间损耗。可用下面半经验公式计算:l 水平隔离度 Lhu=22+20lg(d/) +Dt()+Dr()- (Gtx +Grx) (式5-1) Lh=31.5+20lgd+Dt()+Dr()- (Gtx +Grx) (GSM900状况) (式5-2)式中Dt、Dr为两天线水平方性向函数(水平方向圆图)导致损耗,详细数值可以在天线方向图中查得,如右
42、图所示方向图中,在55。角时有3dB附加损耗。当上下行天线夹角为180。时,方向性损耗即为天线先后比。l 垂直隔离度 Lv=28+40lg(d/) +Dt()+Dr()- (Gtx +Grx) (式5-3) Lv= 47.1+40lgd+Dt()+Dr()- (Gtx +Grx) (GSM900状况) (式5-4)在该式中,为天线俯仰角。d为天线间距,Dt、Dr为两天线垂直方向性函数,与水平方向性函数类似。l 倾斜隔离度 Ls=(Lv-Lh)(/90)+Lh (式中为两天线在垂直面内夹角。) (式5-5)(4)建筑物隔离建筑物隔离是由于建筑物阻挡导致信号衰落而形成隔离。这种隔离计算没有较为奏效
43、办法,普通采用直接代入经验值办法。如一堵墙隔离度为1020dBm。(5)隔离度测量由于无线信号传播受多方面因素影响,通过计算只能较为粗略拟定隔离度大小,在实际工程设计中如果需要比较精确隔离度值可以才通过实地测量办法获得。将已知强度为p信号加在下行天线上,用测试手机在上行天线处测量接受到信号强度,则隔离度为:L=p+G-r-D (式5-6)其中,G为下行天线增益,D为先后比(6)收发隔离度设计按照工程设计规定,隔离度L(dB)应不不大于直放站最大工作增益Gmax约10-15dB。现取LGmax=12dB,考虑普通状况下直放站最大工作增益G=90dB,故L应不不大于102dB,取f=850MHz,Gr=20dB,Gt=10dB,Xr=45dB,Xt=40dB,由式(1)计算,天线间最小水平距离应为20米,由式(5-3)计算,天线间最小垂直距离应为22米。图5为收发隔离度与水平放置和垂直放置两天线空间距离关系曲线(f=850MHz,Gr=5dB)。6 移动通信直放站工程设计与调测 61前期勘测及为了最大限度发挥直放站工作效果,在安装前均需进行实地测点,并按照测点成果对覆盖效果及覆盖面积进行初步估算,测点普通按照如下几种环节进行。(1) 依照覆盖规定拟定设备详细安装站