移动通信直放站技术培训资料-初级篇

1移动通信直放站技术培训资料中级江西省先创通信技术有限公司2005-32一、移动通信网络基础知识移动通信：指利用无线信道进行移动体之间或移动体与固定体之间的相互通信。通信网的三个基本要素是：终端、传输系统和交换系统。模拟通信网（频分制）：终端、传输和交换系统都是以模拟方式实现的通信网。数字通信网（时分制）：终端、传输和交换系统都是以数字方式实现的通信网。TDMA：时分多址数字移动通信。利用时间分割的方法实现多址通信。CDMA：码分多址数字移动通信。利用不同编码的方法实现多址通信。信道：传输信号的通道。基站（BS）：又称无线基地站/基地站。是一套为无线小区（通常是一个全向或三个扇形小区）服务的设备。基站在呼叫处理过程中处于主导地位，呼叫处理过程包括三个主要内容：1、在控制信道中对移动台的控制，提供系统参数常用信息；2、对移动台入网提供支持；3、在话音信道中对移动台加以控制。蜂窝：用正六边形无线小区（又称蜂窝小区）邻接构成的整个通信面状服务区的形状很象蜂窝，故形象地称为蜂窝状网（CellularSystem）,也称为蜂窝移动通信网。盲区:①无基站下行信号或下行信号微弱,小于-95dBm的区域.②下行信号电平良好,上行信号微弱的地方.③下行信号电平良好,但接收的下行信号中有多个基站信号,信号强度相差不大时,也可认定为盲区.施主天线：对着基站方向，接收基站下行信号的天线，也叫前向天线3重发天线：对着移动台方向发射基站下行信号，对欲覆盖区进行信号覆盖的天线，也叫反向天线。二、体制介绍GSM（GlobalSystemMobile）技术：为1992年欧洲标准化委员会统一推出的标准，它采用数字通信技术，统一的网络标准，使通信质量得以保证，并可以开发出更多的新业务供用户使用。GSM移动通信网的传输速度为9.6K/s。目前，全球的GSM移动用户已经超过5亿，覆盖了1/12的人口，GSM技术在世界数字移动电话领域所占的比例已经超过70%。由于GSM相对模拟移动通讯技术是第二代移动通信技术，所以简称2G。a)工作频段GSM900GSM1800Uplinkband(MHz)890-9151710-1785Downlinkband(MHz)935-9601805-1880Bandwith(2*WSimplex)2*25MHz2*75MHzDuplexshift(△Wduplex)45MHz95MHzNumberofcarriers124374b)频道间隔相邻两频道间隔为200KHz，每个频道采用时分多址接入TDMA方式。每一频点（频道或叫载频TRX）上可分为8个时隙。每一时隙为一个信道。因此，一个TRX最多有8个移动用户同时使用。CDMA（CodeDivisionMultipleAccess）技术：是数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术，它能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求，具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆覆盖广等特点，可以大量减少投资和降低运营成本。CDMA最早由美4国高通公司推出，近几年由于技术和市场等多种因素作用得以迅速发展。a)工作频段UP：825—835MHzDOWN:870—880MHzCDMA频道间隔为1.23MHz,283号频道为CDMA基本频道，逐步从高端向低端扩展使用的CDMA频道频点位置依次为242号、201号、160号、119号、78号和37号。PHS（PersonalHandphoneSystem）技术：是个人便携电话系统的缩写。无线市话PHS网络作为固定电话的延伸和补充，充分利用电信等运营商空闲的交换机和传输设备等资源，覆盖范围一般在一个本地网的一定区域内。a)工作频段：1900--1915MHzb)载频宽度：300KHzc)接入方式：TDMA/TDDPHS系统的接入方式采用4信道时分多址复用(TDMA),传输方式采用时分双工(TDD)。每个载波按5ms一帧分成8个时隙（每个时隙625us）,下行信道(基站至手机)分配4个时隙,上行信道(手机至基站)也分配4个时隙,因而每个载频可容纳4个双工信道.GPRSGPRS（通用无线分组业务：GeneralPacketRadioService）是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的，广域的无线IP连接。简单的说，GPRS是一项高速数据处理的技术，其方法是以“分组”的形式传送数据。网络容量只在所需时分配，不要时就释放，这种发送方式称为统计复用。目前，GPRS移动通信网的传输速度可达115k/s。GPRS是在GSM基础上发展起来的技术，是介于第二代数字通信和第三代分组型移动业务之间的一种技术，所以通常称为52.5G。但是目前中国移动所部署的GPRS网络，根据有关部门测试，目前GPRS的下行平均速率大约是20Kbps，上行平均速率还不到5Kbps，远低于其理论值。EDGEEDGE（全球增强型数据提升率：EnhancedDataratesforGlobalEvolution）完全以目前的GSM标准为架构，不但能够将GPRS的功能发挥到极限，还可以透过目前的无线网络提供宽频多媒体的服务。EDGE是一种基于GSM/GPRS网络的数据增强型移动通信技术，通常又被人们称为2.75代技术，GSM运营商可以在现有频谱范围内进一步的演进实现。EDGE的理论上移动传输速度可以达到384kbps，静止传输速度可以达到2Mbps（实际速率在80～130kbps）。可以应用在诸如无线多媒体、电子邮件、网络信息娱乐以及电视会议上。3G主流标准W-CDMA：即WidebandCDMA，也称为CDMADirectSpread，意为宽频分码多重存取，其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。这套系统能够架设在现有的GSM网络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡，而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此W-CDMA具有先天的市场优势。CDMA2000：CDMA2000也称为CDMAMulti-Carrier，由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMAOne结构直接升级到3G，建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3G手机已经率先6面世。TD-SCDMA：该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向ITU提出。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外，由于中国内的庞大的市场，该标准受到各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准。二、射频基础知识功率/电平（dBm）：放大器的输出能力，一般单位为w、mw、dBm（注：dBm是取1mw作基准值，以分贝表示的绝对功率电平。）换算公式：电平（dBm）=10lgmw5W→10lg5000=37dBm10W→10lg10000=40dBm20W→10lg20000=43dBm综述：从上不难看出，功率每增加一倍，电平值增加3dBm。增益（dB）：即放大倍数，单位可表示为分贝（dB）。即：dB=10lgA（A为功率放大倍数）插损：当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减，单位用dB表示。驻波比（回波损耗）：（VSWR）指设备输入端（或输出端）的输入信号（或输出信号）与反射信号的比值。即回波损耗，输入一个信号然后测量其反射回来7的功率比值。附：驻波比——回波损耗对照表：VSWR1.21.251.301.351.401.50回波损耗（dB）211917.616.615.614.0三阶交调：若存在两个正弦信号ω1和ω2由于非线性作用将产生许多互调分量，其中的2ω1-ω2和2ω2-ω1两个频率分量称为三阶交调分量，其功率P3和信号ω1或ω2的功率之比称三阶交调系数M3。即M3=10lgP3/P1（dBc）噪声系数：一般定义为输出信噪比与输入信噪比的比值，单位用dB。耦合度：耦合端口与输入端口的功率比,单位用dB。隔离度：本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功率之比，单位dB。天线增益（dB）：指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。天线方向图：是天线辐射出的电磁波在自由空间存在的范围。方向图宽度一般是指主瓣宽度即从最大值下降一半时两点所张的夹角。一般是方向图越宽，增益越低；方向图越窄，增益越高。天线前后比：指最大正向增益与最大反向增益之比，用分贝表示。单工：亦称单频单工制，即收发使用同一频率，由于接收和发送使用同一个频率，所以收发不能同时进行，称为单工。双工：亦称异频双工制，即收发使用两个不同频率，任何一方在发话的同时都能收到对方的讲话。81dB压缩点输出功率:指设备在线性工作区内所能达到的最大功率。1dB压缩点是指增益下降1dB时，设备输出给标准负载的载频功率。自动电平控制（ALC）:指设备工作于最大增益且输出为最大功率时，增加输入信号电平，设备对输出信号电平的控制能力。带内波动:也叫带内平坦度指在有效工作频带内不同频率不同增益的差值，即最大电平和最小电平之间的差值。带外抑制度:该指标反映了设备对工作频带外信号的抑制能力。传输时延:指设备输出信号相对输入信号的时间延迟。杂散发射:指设备正常工作时，无用频率分量的功率辐射，它主是是热噪声通过放大器放大而形成，随着直放站增益的增大而增大。三、射频器件知识放大器：（amplifier）用以实现信号放大的设备。滤波器：(filter)通过有用频率信号抑制无用频率信号的部件或设备衰减器：(attenuator)主要用途是调整电路中信号大小、改善阻抗匹配。功分器：是等功率分配器件。有二、三、四….功分器；接头类型分N头（50Ω）、SMA头（50Ω）、和F头（75Ω）三种，我们公司常用的是N头和SMA头。耦合器：是从主干通道中提取出部分信号的器件，是一种非等功率分配的器件。按耦合度大小分为5dB、6dB、7dB、10dB、15dB、20dB、30dB和40dB等多种耦合比的耦合器供选择。耦合器的接头多采用N头。负载：接在某一电路（如放大器）或电器输出端口，接收电功率的元/器件、9部件或装置统称为负载。对负载最基本的要求是阻抗匹配和所能承受的功率。环形器：使信号单方向传输的器件。转接头：把不同类型的传输线/器件/设备连接在一起的装置。馈线：是传输高频电流的传输介质。天线：(antenna)是将高频电流形式的能量变换成电磁波并向规定方向发射出去或把来自一定方向的电磁波还原为高频电流的一种设备。合路器：合路器有同频带合路器和双频带合路器两种；同频带合路器能将两个或以上的同频段信号合成一路信号输出；多频带合路器则能将多个频段的多个发射和接收信号合路于同一根馈线、双频天线或宽频泄漏同轴电缆；注：以上射频器件具体指标见附件1四、光器件知识光功率：衡量光信号的大小，可用光功率计直接测试，常用dBm表示光端机：主要由光发射机和光接收机组成，功能是将要传送的电信号及时、准确的变成光信号并输入到光纤中进行传播（光发送机）；在接收端再把光信号及时、准确的恢复再现成原来的电信号（光接收机）。由于通信是双向的，所以光端机同时完成电/光（E/O）和光/电（O/E）转换。激光器：把电信号转换为光信号，用在光发射机中，主要指标是能够发出的光功率的大小。光接收器：把光信号转换为电信号，用在光接收机中，主要指标是接收灵敏度。10光耦合器：光耦合是表示有源的或无源的或有源与无源光学器件之间的一种光的联接。联接形式多种：光的通道，光功率的积聚与分配，不同波长光的合波与分波，以及光的转换和转移等