中国电信无线维护岗位认证培训教材

1无线维护篇系列教材之——直放站系统概述中国电信无线维护岗位认证培训教材2学习完此课程，您将会了解：直放站的类型、组成、工作原理、使用原则、安装调试等内容3目录•第1章直放站原理•第2章直放站应用原则•第3章直放站的技术参数•第4章引入直放站后的注意事项4直放站(Repeater)的定义•直放站是在无线通信传输过程中起到信号增强作用的一种无线电射频信号的中继放大设备。简言之，就是一个射频信号功率增强器。•属于同频放大设备。•使用直放站的目的是低成本地解决信号延伸及覆盖问题，它能将很弱的接收信号线性放大，扩大信号覆盖，实现“小容量、大覆盖”的目标5直放站的组成•主要由施主天线、重发天线（工作天线）、馈缆系统、直放主机、功放、电源以及防雷、避雷系统等部分组成。•其中功放是核心部件，要求是超线性功放。6施主天线、工作天线•朝向基站的天线我们称施主天线或源天线，其作用是沟通基站和直放站间的链路，故一般采用方向性很强的定向天线。•直放站的重发天线或称工作天线采用方向性板状天线。•施主天线和重发天线之间必须保持足够的隔离度，否则很容易引起自激。7工作原理•在前向下行链路上，由施主天线在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覆盖区域。•在反向上行链路上，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，从而实现基站和手机的信号传递。8直放站的种类•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;•从传输方式来分有无线直放式直放站、光纤传输直放站和移频传输直放站。•从基站和直放站间的链路关系来分，直放站可分为微波耦合型、光纤耦合型和射频耦合型。9直放站种类•(1)无线直放式直放站：下行从基站接收信号，经放大后向用户方向覆盖；上行从用户接收信号，经放大后发送给基站。为了限带，加有带通滤波器。•(2)选频式直放站：为了选频，将上、下行频率下变频为中频，进行选频限带处理后，再上变频恢复上、下行频率。•(3)光纤传输直放站：将收到的信号，经光电变换变成光信号，传输后又经电光变换恢复电信号再发出。•(4)移频传输直放站将收到的频率上变频为微波，传输后再下变频为原先收到的频率，放大后发送出去。•(5)室内直放站：室内直放站是一种简易型的设备，其要求与室外型机是不一样的。10移频传输直放站•移频直放站由主机设备和从机设备（置于需要覆盖区域）组成。•主机直接由基站耦合RF信号（或由无线接收基站RF信号）将基站的载频移到另一频率点上转发给从机。•从机再将被移动的频点还原到原基站的频率，从而实现了主机、从机的高隔离度和主机与从机之间的无线链接。11光纤直放站•光纤直放站主要由光近端机、光纤、光远端机(覆盖单元)几个部分组成。•光近端机和光远端机都包括射频单元(RF单元)和光单元。无线信号从基站中耦合出来后，进入光近端机，通过电光转换，电信号转变为光信号，从光近端机输入至光纤，经过光纤传输到光远端机，光远端机把光信号转为电信号，进入RF单元进行放大，信号经过放大后送入发射天线，覆盖目标区域。•上行链路的工作原理一样，手机发射的信号通过接收天线至光远端机，再到近端机，回到基站。12光纤直放站•一个近端机可以接多个(通常1-4个)远端机。近端机通常较小，一般装在机柜里。远端机则较大，一般挂墙安装。13CDMA光纤直放站•适用于在基站拟建直放站区有高山阻挡或两者相距甚远，同时基站和覆盖区之间具备光缆情况下建站。•光纤直放站兼备宽带、选带、选频等功能。传输距离可达20Km，由于空间隔离度好，不产生同频干扰，重发方向可采用全向天线覆盖，以提高覆盖效果。14目录•第1章直放站原理•第2章直放站应用原则•第3章直放站的技术参数•第4章引入直放站后的注意事项15直放站的应用场合•扩大服务范围，消除覆盖盲区，如高山，建筑物，树林等阻挡物而形成的信号盲区；•在郊区增强场强，扩大郊区站的覆盖；•沿高速公路架设，增强覆盖效率；•解决室内覆盖，如大型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；•将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内，实现疏忙；•其它因屏蔽不能使信号直接穿透之区域等。16直放站的应用原则•对于无线直放式直放站来说，信号的隔离显得尤为重要。•无线直放站是从空间接收信号，势必要求空间信号尽可能纯净；而在基站较为密集区域，分离不同基站或扇区信号的难度将大大增加，容易使直放站增加对基站干扰。所以在基站较为密集区域，建议尽量采用有线信号的引入方式，比如光纤直放站。在不具备使用光纤直放站条件的场所，只能采用无线直放站，但其施主天线必须具有足够的方向选择性。17直放站的应用原则：城市密集区•由于用户量大，基站数量较多，一般不存在大范围的信号盲区，直放站只是用于解决小范围区域的补盲以及建筑物内的信号覆盖。在光纤到楼尚未普及的情况下，需采用无线直放站。随着建筑物的增多，所需的直放站数量也会随之增加，就会出现一个基站配置多台直放站的情况。•但直放站的引入必然对基站产生干扰，干扰会随着直放站数量的增多而加大，特别是大功率直放站的引入，会使系统干扰明显加剧。因此，在城市密集区应当采用小功率（1Ｗ以下）直放站。18直放站的应用原则：城市边缘•在CDMA网络建设初期，由于基站数量较少，可以采用大功率的无线或光纤直放站。城市边缘地区，主要是解决信号覆盖问题。在已铺设光纤的地区最好采用输出功率为10Ｗ的光纤直放站。•无光纤资源时，可利用无线直放站进行延伸覆盖。采用方向性好的施主天线提取较为纯净的源信号，输出功率为5Ｗ/10Ｗ，等同于基站的输出，达到较好的覆盖效果率。19直放站的应用原则：郊区、乡村•郊区、乡村主要是解决覆盖问题。在铺设光纤的地区最好采用大功率光纤直放站（10Ｗ/20Ｗ）扩大覆盖范围。•对于无光纤资源但又能收到基站信号的地区，可采用无线直放站解决覆盖问题。特殊情况下，还可采用移频直放站来增加覆盖距离。20目录•第1章直放站原理•第2章直放站应用原则•第3章直放站的技术参数•第4章引入直放站后的注意事项21直放站的技术参数：工作频带•工作频带：同基站，一般只要求283频点即可。•直放站系透明传输，一般不会产生附加频率误差，但移频直放站例外（允许工作的移频频率应获得无线电管理局的批准），因它有频率变换，应要求输出频率变化不超过±5×10-8。22直放站的技术参数：输出功率、增益、输入电平•通常最大输出功率不应超过无线电管理局规定的最大限值，下行主要考虑覆盖，上行保证基站满意接收。因此，下行一般大于上行。并不是越大越好。+33～38dBm较为合适。•增益是将接收到的信号放大到额定输出功率。考虑到直放站安装地点信号强度的差异，增益应是可调的。最大增益可以考虑将直放站接收到的信号电平（据施工及运营单位报告约-60～-80dBm）放大到最大输出功率来计算。•为了保证输出功率稳定和避免输出非线性，带有≮10dB的自动增益控制（AGC）看来是必要的。23直放站的技术参数：带宽、带内波动和带外抑制•通常，带宽是指-3dB带宽，而带内波动是指带内的不平坦度。如果要求带内波动比3dB小，则-3dB带宽必然要比分配给它的带宽要宽，这样，势必侵占别的信道。因此，带内波动最大只能是3dBp-p。•带外抑制主要是对滤波器形状的要求。为了不对别人形成干扰，希望滤波器形状尽量接近矩形。通常以-60（或-40）dB带宽对-3dB带宽的比（有人称之为滤波器的形状系数）来衡量。对宽带直放站来讲，这一形状系数做到＜1.6是不成问题的，但对选频直放站而言，形状系数可能要达到6。24直放站的技术参数：交调和杂散发射•谐波、交调和杂散都是不希望有的无用信号。•对CDMA直放站，按YD/T1047-2000来要求。25直放站的技术参数：波形质量•CDMA基站有对波形质量（Rho）的要求，直放站传输CDMA信号后，对这项指标可能会恶化，应规定一个允许的恶化量。26直放站的技术参数：传输时延•宽带直放站的传输时延比较小，一般在1μs左右；•选频直放站和移频直放站传输时延比较大，可能分别达到5μs和10μs。27直放站的技术参数：噪声系数、电压驻波比•噪声系数这是直放站灵敏度的表征，要求小于4～6dB。•电压驻波比根据功率被反射的量和实际水平，要求小于1.4～1.5。28操作维护管理•直放站综合网管系统,最终实现对直放站的全程监控。•给直放站配置一个手机，利用手机号码组成直放站自身的网管系统，但成本较高。•最简单有效的方法是采用电缆从RS232口将遥控功能引至地面，省去维护人员爬上爬下的麻烦。•直放站实时地故障和告警上报，少量信息的上报，可以通过短信实现。•直放站应具有故障和告警记录功能。对直放站出现的断电，功放过载，是否出现自激等应有记录。每次故障和告警出现的时间和次数应有所统计，以便于日后维护，分析原因。29目录•第1章直放站原理•第2章直放站应用原则•第3章直放站的技术参数•第4章引入直放站后的注意事项30引入直放站后的不利影响•（1）不能增加系统容量。•（2）引入直放站后，会给基站增加约3dB以上的噪音，使原基站工作环境恶化，覆盖半径减少。所以一个基站的一个扇区只能带两个以下的直放站工作。•（3）直放站只能频分不能码分，一个直放站往往将多个基站或多个扇区的信号加以放大。引入过多的直放站后，导致基站短码相位混乱导频污染严重，优化工作困难，同时加大了不必要的软切换。•（4）直放站的网管功能和设备检测功能远不如基站，当直放站出现问题后不易察觉。31引入直放站的不利影响•（5）如果直放站自激或直放站附近有干扰源，将对原网造成严重影响。由于直放站的工作天线较高，会将干扰的破坏作用大面积扩大。CDMA是一个同频系统，周边的基站均有可能受到堵塞而瘫痪。32无线直放站的自激•所谓自激是指经直放站放大后的信号再次进入接收端进行二次放大，导致功放工作于饱和状态。•直放站的自激只出现在无线直放站中，由于光纤直放站是直接耦合基站信号，所以光纤直放站不会产生自激。•直放站发生自激时，严重影响通话质量，掉话严重，甚至引起直放站及周围基站的瘫痪。•在安装直放站的地区，如果手机市话进行通信，手机听市话正常，而市话听手机时断时通，音质极差，有可能就是直放站反向信道放大器自激造成的。33安装调试注意事项1：•加入直放站的基站，其相应的扇区PN搜索窗口应加大。在基站控制器（BSC）设置时，有一个参数是控制扇区PN搜索窗口的大小的，平时这一参数是由扇区的覆盖半径决定。加入直放站后，该扇区的电波传播延时有所扩大；相应的扇区导频搜索窗口应由扇区的覆盖半径、直放站覆盖距离和直放站自身延时共同决定。34安装调试注意事项2：•直放站的增益和输出功率需要留有一定的储备余量。•调试时直放站的增益和输出功率需要留有6dB左右的余量。增益余量不足会引发直放站自激，功率余量不足使直放站过载，通信话音质量都会明显下降甚至系统瘫痪。35安装调试注意事项3：•在安装直放站的地区进行干扰源的检查。36安装调试注意事项4：•要最大限度地提高施主天线和重发天线间的隔离度。•当直放站服务区只需要定向覆盖时，可以将施主天线放在山坡的一侧，重发天线放在另一侧，这样可以获得很大的隔离度。在能用定向天线覆盖时就不要使用全向天线。若服务区为两个方向，可以采用功分器和两付定向天线来覆盖。如果确实需要采用全向天线，要巧妙利用天线旁瓣的凹陷位置来提高施主天线与重发天线的隔离度。利用山体的两侧可以获得相当好的隔离。利用建筑物作遮挡，也可以获得一定的效果，比如在楼的一侧安装施主天线，在楼的另一侧安装重发天线，两天线背靠背虽然只相隔十几米，却可以获得衰减60-80dB。•增大收发天线的水平及垂直距离；增加遮挡物，如加装屏蔽网等；增加施主天线的方向性，如使用抛物面天线；选用方向更强的重发天线，如定向角度天线；调整施主与重发天线的角度和方向，使两者尽量背向。37安装调试注意事项5：要严防直放站自激•引起直放站自激的原因很多，比如温度变化引起放大器增益变化、隔离度改变、