网优工程技术讲义

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1、网优工程技术讲义网优工程技术讲义 网优工程概述网优工程概述n网优工程的概念网优工程即通过安装直放站等移动中继设备和信号分布系统，从而改善边远村镇、公路隧道以及建筑物内部等移动电话信号覆盖较差或话务密集地区的移动通信网络质量，进一步扩大移动电话信号覆盖范围和系统容量的工程建设项目，是我们网络扩容工程建设项目的一个重要补充部分。2 网优工程概述网优工程概述n网优工程的分类u室外直放站工程：用于覆盖边远地区村镇和公路隧道。u室内覆盖系统工程：用于大型建筑物如大楼、商场、酒店等室内的移动电话信号覆盖。3 网优工程概述网优工程概述n网优工程的应用 4 n网优工程的意义u解决边远地区、公路以及室内覆盖盲区

2、，扩大覆盖范围。u改善话音质量和网络质量。u分担室外基站话务，提高经济效益。u网优工程可以充分体现公司全心全意为用户提供优质网络服务的宗旨，优化公司形象。网优工程概述网优工程概述5 直放站工程技术原理直放站工程技术原理n直放站的概念 直放站属于同频放大设备，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

3、应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。6 直放站工程技术原理直放站工程技术原理n直放站的分类u室外型直放站l室外型无线宽带射频式直放站l室外型无线载波选频式直放站l室外型光纤直放站u室内型直放站l室内型无线宽带直放站l室内型无线选频直放站7 各类直放站的特点各类直放站的特点8 各类直放站的特点各类直放站的特点9 各类直放站的图例各类直放站的图例n无线直放站（含宽带和载波选频）BSF outF in无线直 放站10 各类直放站图例各类直放站图例中继端机中继端机乡乡 镇镇覆盖端机覆盖端机光光 纤纤BSn室外光纤直放站11 各类直放站图例各类直放站图例n室内直放站(含宽带和载波选频)BS室内直放站

4、平面天线壁挂天线吸顶天线吸顶天线二功分器二功分器12 直放站的基本结构直放站的基本结构电源模块电源模块稳压电源稳压电源AC220VDCAC220VBSMS935954MHzUP LINKDOWN LINK选频单元PP选频单元避雷器避雷器890909MHz双工滤波单元施主天线低噪放高功放双工滤波单元低噪放高功放覆盖天线Note BookP C 接 口监 控 单 元13 直放站的基本结构直放站的基本结构n无线载波选频直放站直放站的基本结构直放站的基本结构MT低噪放低噪放Note BookP C 接 口DOWN LINK 功分器功分器DUP2 功分器功分器DUP1DTRC1UP LINK监 控 单

5、元Card Phone选频模块选频模块选频模块选频模块选频模块选频模块选频模块选频模块功放功放合路单元合路单元低噪放低噪放14 n光纤直放站直放站的基本结构直放站的基本结构电源单元电源单元DC-48V（AC220V）DC电源单元电源单元DCDC-48V（AC220V）光纤光纤PDCDCDC光发送机光接收机光模块电源DC光接收机光发送机光模块电源DC光衰减器DCPDCDC光衰减器BS15 直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n工作频段u定义 直放站发挥中继和放大作用所使用的频段，只有在此频段内的信号才可通过直放站无失真地放大转发，其他频段的信号则被抑制滤除。由于直放站分上下行链路，所以分别有

6、上下行的工作频段。u标准值 广东移动GSM网使用的频段为:上行:890MHz-909MHz 下行:935MHz-954MHz 所以我们所使用的直放站的工作频段也在此范围内。16 n工作带宽u定义 即直放站的系统增益比峰值下降3dB时所对应的频率范围。u标准l 宽带直放站 一般要求在2-19MHz之间，中心频率 可在工作频带内变动，但带宽的上下限不能超出工作频带的范围。现在一些厂家可做到中心频率和带宽均可根据实际需要变动。l 载波选频直放站 每选频信道带宽即GSM载波信号的带宽，为200KHz；中心频率即所需放大的载波信号的载频。直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标17 n主机额定增益u定义

7、 直放站在线性状态下最大输入电平时的放大能力。设主机额定增益为Gmax，输入功率为Fin，输出功率为Fout，则Fout=Fin+Gmax 称为满增益输出。另外，直放站的上行增益和下行增益是分开调节的，但为了达到上下行平衡，一般设为一致。u标准值l室外无线直放站 一般要求在80-95dB之间，太低则输出功率无法满足覆盖要求，太高又很难满足隔离度的要求。l室外光纤直放站 一般比室外无线直放站低一些，在45-65dB之间，主要是因为光纤传输损耗小，容易得到较高的输出功率，另外还要防止上行噪声电平过高影响施主基站。l室内直放站 一般比室外无线直放站低一些，在50-70dB之间，主要原因是防止噪声电平

8、和干扰过高影响施主基站和覆盖效果。直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标18 n上下行增益可调范围u定义 直放站上行增益和下行增益在最大增益的基础上可以连续调整的范围。u标准值 一般要求有20-40dB的连续可调范围，调节步长为1dB或2dB。直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标19 n增益调整线性u定义 标称的直放站增益调整量与实际增益调整量间的误差波动范围。u标准值 一般调整误差在10%左右，即 若增益衰减16dB，则调整误差波动范围为 1.6dBm 若增益衰减22dB，则调整误差波动范围为2.2dBm 若增益衰减30dB，则调整误差波动范围为3.0dBm直放站的主要性能指标直放站的

9、主要性能指标20 直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n最大输出功率u定义 保证直放站正常工作下所能得到的最大有效输出功率，一般是指直放站1dB压缩点的输出功率。如下图所示：1dB压缩点输出功率即指当输出功率达到进入饱和状态的临界点时，回退1dB所对应的输出功率，是直放站工作在线性工作区内的最大输出功率。PoutPin1dB21 直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n最大输出功率u标准值l室外无线宽带直放站 Fmax 一般在33dBm（2W）以上，但为所有通过直放站信号的功率总和，若通过的信号越多，每信号的功率越小，所以宽带直放站的覆盖范围较小。l室外无线载波选频直放站 直放站有两个选

10、频信道时，每载波信号的输出功率一般在30-33dBm；4个选频信道，每载波信号的输出功率衰减3dB；8个选频信道，每载波信号的输出功率衰减6dB。l室内无线宽带直放站 我国无委和信息产业部的要求为不大于17dBm（50mW）。22 直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n杂散辐射u定义 在除工作带宽内和由于正常调制和切换瞬态引起的边带以及离散频率上的辐射，一般分为由天线连接处、电源引线引起的传导型杂散辐射和由机箱以及设备的结构引起的辐射型杂散辐射两种。杂散辐射主要是指带外的杂散辐射，带内的杂散很小可忽略不计。u标准值 根据GSM 11.26标准和国家无委的要求，当增益调到最大时，在900MH

11、z频段，杂散辐射小于负36dBm（带外）。在1800MHz频段，杂散辐射小于负30dBm（带外）。23 直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n互调产物u定义 与载波信号频率有某一特定频率关系的两个或多个带内信号，由于直放站内部器件的非线性而相互调制产生的互（交）调干扰信号，是衡量直放站抑制各种干扰的能力的指标。对于直放站，我们主要考虑的是可能落在工作带宽内的三阶互（交）调产物IM3。u标准值 根据GSM 11.26标准和国家无委的要求，当增益调到最大时，在900MHz频段，互调产物小于负36dBm（带内）。在1800MHz频段，互调产物小于负30dBm（带内）。u测试方法 24 直放站的主

12、要性能指标直放站的主要性能指标n互（交）调抑制比u定义 载波信号的功率电平与最高互调干扰信号的功率电平之比IMD，也是衡量直放站抑制各种干扰的能力的指标。从下图可见IMD与IM3的关系为：IMD=P0-IM3u标准值 根据GSM 11.26标准的要求，当增益调到最大时，在900MHz频段，IMD大于70dBc（带内）。在1800MHz频段，IMD大于50dBc（带内）。根据我国900MHz直放站技术要求及测试方法标准中要求，在直放站1dB压缩点输出功率回退6dB时，在900MHz频段，IMD大于30dBc（带内）。P0IMD（dBc）IM3（dBm）25 直放站的主要性能指标直放站的主要性能指

13、标n三阶交调截获点u定义 如下图：可见,三阶交调截获点并非实际存在的值,主要用于计算三阶互调产物和互调抑制比,也是衡量直放站抑制各种干扰的能力的指标。这个指标只适用于线性放大器。三阶互调输出特性曲线线性放大器理想输出特性曲线线性放大器实际输出特性曲线IP3P0IM3三阶互调截获点,IP3值为该点对应输出功率线性工作点三阶互调产物值PoutPin26 直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n带外增益抑制度u定义 直放站对在工作带宽外所获得的信号增益的抑制程度。如图所示：在工作带宽外f处的带外增益抑制度=G-Gf0f1f2BW GGf1-ff2+f27 直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n

14、带外增益抑制度u标准值 根据GSM 11.26关于直放站的规范要求，带外增益抑制度的标准为：设f1、f0、f2分别为滤波器带宽的下限、中心频率和上限，直放站增益为85dB，则 频率 增益衰减f1-5MHz -60dB f2 -3dB f1-1MHz -50dB f2+400KHz-35dBf1-600KHz-45dB f2+600KHz-45dBf1-400KHz-35dB f2+1MHz-50dBf1 -3dB f2+5MHz-60dBf0 0dB 28 直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n噪声系数u定义 直放站输入端的信噪比(S/N)i与输出端信噪比(S/N)o的比值，即 用dB表示

15、的NF为：噪声系数是衡量信号通过直放站，叠加了直放站本身产生的噪声后信号信噪比变坏程度的指标。理想情况下NF（dB）为0，但由于直放站本身会产生噪声，所以一般大于0。u标准值 我国900MHz直放站技术要求及测试方法标准中要求小于4dB。29 直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n驻波比(VSWR)u定义 在直放站输出端测得的电压极大值与极小值之比，是衡量直放站产生的信号反射波对原入射信号影响程度的指标，公式表示为：其中为反射系数，即反射波与入射波强度之比。一些厂家还会用回波损耗值r来表示这个指标：r=-20log dBu标准值 一般为1.5(对应回波损耗值为14dB)。30 直放站的主要

16、性能指标直放站的主要性能指标n自动功率控制(ALC)u定义 自动功率控制功能就是对直放站输出功率设定一个门限，若输出功率超出此门限，该功能就会启动，利用负反馈电路把输出功率降到门限以下，保证直放站工作在线性工作区内。一旦ALC功能启动，输出信号会出现削波失真，严重畸变，所以一般设置ALC门限值为最大输出功率。u标准值 与最大输出功率值一样。31 直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法n直放站对移动网络的影响u掉话率增高,特别是质差断线。u通话质量差，误码率高，通话时断时续。u信噪比低，出现信号很强却打不了电话的情况。u造成基站C/I及附近基站C/A下降，有些是严重干扰

17、,情况严重时会造成基站长期闭塞。32 n造成影响的原因 直放站会对周围移动网络造成不良影响主要是由于直放站设备质量不过关，性能指标不符合GSM和国家标准要求以及直放站安装调测不规范等原因所造成的。以下就从直放站性能指标上分析直放站对移动网络造成影响的原因。u 三阶互调产物的影响互（交）调干扰一向是影响移动通信网络质量的主要问题之一，而直放站内部存在非线性器件，不可避免成为产生互（交）调信号的干扰源，对网络上下行信道都产生不良影响。对于载波选频直放站，由于它的工作带宽很窄，进入每个选频单元的干扰信号较少，所以产生的互（交）调干扰产物也很少，一般不会对通信网络造成不良影响。对于宽带直放站，由于它的

18、工作带宽较宽，进入直放站的各种信号很多，如果直放站器件非线性严重，就会产生大量的互（交）调干扰产物，造成掉话率上升、通话质量差等不良影响。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法33 l三阶互调产物对下行信号的影响现举例说明他的影响。设有用信号上叠加了两个三阶互调干扰信号，有三种情况，一种三阶互调产物符合GSM规范，IM3必须低于-36dBm，交调抑制为70dBc；此时，IM3对系统的影响为：在原有的C/I比的基础上叠加两个C/I比为70dB的干扰源。如果我们按照GSM规范要求，假设系统C/I=12dB，此时系统正常工作。叠加三阶交调后，系统的C/I下降为：（C/I）I

19、=-10lg10-（C/I）1/10+10-（C/I）2/10+10-（C/I）/10 =-10lg（10-70/10+10-70/10+10-12/10）=11.99dB 总体下降0.01,几乎没有影响。若符合我国900MHz直放机技术要求及测试方法要求，在1dB压缩点处回退6dB后，要求大于30dBc，计算；（C/I）II=-10lg（10-30/10+10-30/10+10-12/10）=11.86dB总体下降0.14dB，略有影响。若以三阶交调抑制比为20dBc计算，（C/I）III=-10lg（2*10-20/10+10-12/10）=10.80dBC/I比下降1.2dB。由此可见，

20、系统已经受到比较大的影响，足以造成误码率高，质差掉话。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法34 l三阶互调产物对上行信号的影响上行信道的三阶互调产物除了上行有用信号相互调制产生的三阶互调产物外，还有下行有用信号相互调制产生的刚好落在上行信道的三阶互调产物。若直放站的上下行抑制度较高，下行信号产生的这种三阶互调产物对上行信道的影响就很小，可忽略不计。三阶互调对上行信号的影响与下行信号一样，可以折合到C/I比的恶化量来比较。与下行不同的是：1、上行信号的三阶互调与直放站服务区内的用户是否同时使用及同时使用数量有关。2、与施主基站带有多少个直放站有更大的关系。所带直放站越

21、多，C/I比下降更严重。3、可能会对邻近小区造成干扰。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法35 u 噪声的影响由于直放站中有许多高频器件，本身无可避免成为噪声源，对系统造成影响，是直放站影响网络质量的最重要的指标之一。直放站产生的噪声对系统的影响有:l直放站的噪声系数越高，施主基站接受到的上行噪声电平越高，造成基站系统的信噪比下降。这不仅影响到直放站用户区内的用户，更会对施主基站其他用户区的用户造成影响。系统为保证原有的S/N比，用户手机必须提高发射功率。对于一些处于边缘地区的用户，由于无法再提高发射功率，越区切换提前进行，基站覆盖区域将变小。换句话说，直放站的引入

22、，会减少原来基站的覆盖范围，手机也比以前更耗电。l下行噪声电平引起信噪比的下降，会造成误码率提高，质差断线增加，通话杂音增加。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法36 直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法l若直放站上行增益过大或离施主基站太近，施主基站接受到的直放站上行信号和噪声电平都很大。对于直放站用户区的用户来说，信噪比仍能满足要求，但对施主基站在直放站用户区外的用户来说，由于其上行信号较小，信噪比就可能下降到系统无法识别的情况，将出现能接收到非常强的基站信号却无法打电话的情况，当直放站上行噪声电平提高到某一程度，施主站将由于噪声电平

23、过强而闭塞。BTSdBm-110上行输出37 u带外增益抑制度的影响 图a 图b直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法38 直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法u带外增益抑制度的影响图a为带外抑制度高的直放站通带特性图，可见在工作频段内（935-954MHz）的直放站的增益变动在3dB以内，保证所有工作频段内的信号得到很好地放大；而在工作频段外，如联通频段932MHz处，增益衰减高达50dB，则此信号被非常有效地抑制掉了。同样直放站也可有效地抑制掉工作频带外的其他干扰信号，大大减少互调产物、杂散辐射、带外噪声等，从而大大减轻对基站的影响。图

24、b为带外抑制度低的直放站通带特性图，可见在工作频段内（935-954MHz）的直放站的增益变动也不大，但在工作频段外，如联通频段930MHz处，增益衰减仅有14dB，没有把信号有效的抑制。这样一来，会把许多无用信号和干扰信号引入覆盖区，不仅会增大直放站的互调产物、杂散辐射、带外噪声等，还会降低有用信号的输出功率，从而减少覆盖范围。另外，带外抑制度低会造成上下行抑制不够，严重时会造成自激。图a 图b39 u驻波比值的影响l驻波比太高就会引起回波和反射波加大，进一步削弱了直射有用信号，但噪声电平并不因反射而减少，因而造成了信噪比的下降。l驻波比太高还会产生很多的回波干扰，最后将全部折合到噪声电平上

25、来，引起系统信噪比的进一步下降。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法40 u配件（如天线）选择的影响直放站的配件主要有：收发天线、馈线及接头、无源器件等，他们的性能不好或选择不当也会对系统造成不良影响。影响主要有：l若收发天线选择了全向天线，其上行信号会被多个小区同时接收到，而下行却收到多个小区的信号。造成的结果将是：_直放站的噪声将不只对一个基站进行干扰而是多个小区。_对于采用非等距复用的基站，本来三阶互调可以通过天线方向性去耦避免干扰产生，使用全向天线时，使得三阶交调信号可以直接对周围基站进行干扰。_对于宽带直放站，同时收到太多小区的信号将降低放大器的效率。接收

26、到越多的载波，三阶互调信号越多，干扰越严重，引入的噪声也越多。使得下行信号质量严重下降。_接收信号如果为发射信号，那么直放站上行的信号也只能通过反射路径到达施主站。其信号不稳定，容易掉话。同时，上行主信号却被其他小区接收到而造成影响。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法41 l若选择的天线前后比很小，会造成收发天线的隔离不够，严重时会造成自激。l若选择的配件与直放站阻抗不匹配，则会造成很高的驻波比，从而对系统造成影响。l若选择的配件损耗很大，会减少系统的输出功率，从而减少覆盖范围。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法42 u安装调测质量的

27、影响l若没有专业的仪器对直放站进行调测，就无法控制系统的的功率、噪声电平等在合乎要求的范围内，从而可能对系统造成严重的干扰，甚至闭塞基站，无法开通。l增益的设置不正确，使得输出功率超过ALC起控功率，产生严重削波失真，信号处于限幅状态，严重变形，质量很差。另外，若把增益调的过高，令上行噪声电平过高，以至无法打电话，甚至闭塞基站。l若不熟悉网络的实际情况，周围基站频率、位置、话务状况等情况不清楚，就无法正确选择接受合适的施主小区信号，甚至选择使用错误的直放站类型，不仅使覆盖效果不佳，还可能对附近所有基站造成干扰。l若安装工艺差，使得系统阻抗不匹配，回波加大，能量损耗也增加，不仅将引入噪声对系统造

28、成影响，还影响覆盖范围。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法43 n解决方法u直放站的各项性能指标应符合GSM规范和国家规范，特别是三阶互调产物、噪声系数（噪声电平）、带外抑制度三项指标一定要严格符合。u应该选择优质的配件，特别是性能良好的天线还有驻波比和损耗都很小的馈线、接头和无源器件。u安装调测应当规范，应当请用拥有专业测试仪表、熟悉实际运营网络情况、无线设备特别是直放站设备安装经验丰富的施工队伍。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法44 直放站设计、安装、调测的要求直放站设计、安装、调测的要求选取符合规范要求的合格产品，加上正确的设

29、计是确保大城市中直放站的正确引入的重要因素。下面以下图直放站工程实施流程图为线索介绍如何正确设计及安装调测直放站。选取设备及天线安装地点计算上、下增益及噪声电平安装、调测设备现场勘察及电平测试选取施主小区和安装地点45 n现场勘察及电平测试在进行现场勘察前，我们必须对网络有一个全面了解。主要是全网各基站位置、使用频率及拟装直放站位置。勘察时必须了解的内容有：（周围环境及电波传播环境。（用TEMS或其他测试手机测试所能收到的所有信号电平，并通过当地最新的基站频率分布图和基站情况表识别各信号的方向、所在基站名、小区号、载波数、跳频方式等。（确定直放站要求覆盖范围，测试可能引起干扰程度。直放站设计、

30、安装、调测的要求直放站设计、安装、调测的要求46 n选取施主小区和安装地点 在清楚了解以上内容后，就可选取施主小区和安装地点（对于室外直放站，一般选取信号最强（一般要大于-75dBM）、基站在目视范围内（直射波）、且周围基站信号较弱的基站小区做施主小区；若原定安装地点无法选取到较理想的施主小区，天线又无法找到合适的安装位置，则需考虑另选地点。（对于室内直放站，选取的原则与室外直放站基本一致，但由于室内直放站一般安装在城市中，邻频、同频干扰问题比较严重，所以选取考虑的重点不是信号强度问题，而是是否能选取到较纯净的施主小区信号的问题，即应选取在安装地点处邻频、同频干扰问题不严重，且能起主导作用的基

31、站做施主基站。直放站设计、安装、调测的要求直放站设计、安装、调测的要求47 n选取设备及天线安装位置u设备必须选用符合GSM规范要求产品，并计算所需功率，以选取性能价格比最合适的直放站。选用载波选频式直放站还是宽带直放站，以直放站周围基站的情况及环境考虑决定。若可以选择到载波数较少、而且没有开跳频或只开了基带跳频的施主小区则最好选用载波选频式直放站；若安装地点附近没有基站，无法选取到主信号，传输问题又可以保证解决，则可考虑使用光纤直放站。直放站设计、安装、调测的要求直放站设计、安装、调测的要求48 u根据测试确定完成天线安装位置。l对于室外直放站，需要考虑以下问题：_收发天线隔离度的问题，如下

32、图所示：隔 离 度：I=F/BD+LW+F/BP+LP 空间传播损耗：（D为两天线间距离，单位为km）收发隔离要求：ERP-I ERP-PRX施主天线前后比F/BD覆盖天线前后比F/BP建建 筑筑 物物ERPPRX障碍物损耗障碍物损耗LW直放站设计、安装、调测的要求直放站设计、安装、调测的要求49 直放站设计、安装、调测的要求直放站设计、安装、调测的要求隔离度：I=F/BD+LW+F/BP+LP 传播损耗：30米 =23+15+25+62 LP=92.4+20 lg（0.03）=125dB 62dB PRX ERP-I PRX 42.4-125=-82.6dBm(即来自基站的信号电平不能小于-

33、82.6dBm)F/BD 23dB1.8米抛物面天线建建 筑筑 物物ERP =POUT+GT-LL =29+15.5-2.1 =42.4dBmPRXLW：15dB POUT-主机功放输出 GT-覆盖天线增益 LL-馈线损耗F/BP 25dB角反射天线天线隔离度计算举例说明50 1.在覆盖天线馈入一个不用信道的信号PT，通常将PT电平调为0dBm2.然后用综合测试仪测量施主天线接收下来的信号电平PR 隔离度 I=PT-PR 放大器正常工作的条件：G（放大器增益）I（隔离度）ERPPRX障碍物损耗障碍物损耗LWPRPTGP直放站设计、安装、调测的要求直放站设计、安装、调测的要求天线隔离度的测试方法

34、51 从以上关于隔离度的图例可见，为了满足收发天线隔离度的要求，安装收发天线时应注意：1、收发天线应选用方向性好、前后比高的定向天线；2、收发天线应尽量背对背，距离尽量远；3、收发天线间最好有阻碍物来加大隔离，所以收发天线中一般有一面在建筑物的墙边安装，利用建筑物做阻碍。4、收发天线尽量不要安装在同一水平面上，所以安装收发天线一般是一高一低，增加收发天线间的垂直距离。_收发天线的方向问题。施主天线应安装在与施主基站可视通的地方，以接受直射波信号，此时施主天线的方向性越尖锐越好；若无法与施主天线可视通，接受到的施主基站信号可能是反射波，此时施主天线的方向性就不能太尖锐，最好采用有反射挡板、波瓣角

35、在30度左右的施主天线。覆盖天线考虑到隔离度和覆盖范围的问题，一般选用波瓣角为65-90度左右的定向天线，安装在覆盖效果最好的方向。直放站设计、安装、调测的要求直放站设计、安装、调测的要求52 （对于室内直放站，由于一般安装在城市中，无线环境较复杂，需要考虑的因素较多，要注意：1、天线安装点与施主基站相距不能太近，因为这样会导致直放站输入信号太强，造成输出信号超过ALC门限，另一方面又使施主基站接受到的直放站上行噪声电平太高，干扰基站引起掉话增加。不过这个问题可通过在直放站输入端加衰减器来解决。2、避免天线安装点与基站之间无视通，天线接收到的信号为反射信号，不稳定，在室内使用时由于多径衰落等而

36、掉话。3、避免室外天线太高，接收到多小区信号。（1）无起主导作用的小区，“乒乓效应”掉话。（2）有起主导作用的小区，但信号质量不好，不能通话，大量同频，邻频干扰（10层以上）。4、一般选用方向性较好、增益不太高的八木天线。直放站设计、安装、调测的要求直放站设计、安装、调测的要求53 n计算上下行增益和噪声电平u下行增益：由于下行噪声对系统影响不大可以忽略不计下行增益由覆盖范围决定。放大器接收端信号场强为Pin=Pd-Lf1 G1=Pout-PIN =Pout-Pd-Lf1。由于Pout取决于设备最大输出功率，Pd为施主天线接收端电平。G1为满足覆盖要求所需的直放站增益。Lf1为馈线损耗，设备标

37、称最大增益为G2，则G下=MIN（G1，G2）。u上行增益：上行增益取决于上行噪声电平。如下一页图例,其增益最大为Gr=NFb-NFr+Lr-Gar+Lp。实际上，Lp可以现场测试，其余均可查到数据，故Gr可以很容易求得。设备标称最大增益为G2,则G上=MIN(Gr,G2）考虑到收发天线隔离问题，Gi=I-Gar-Gat+Lr所以，最终设定增益为:G=MIN（Gi，G上，G下）。u直放站输出端噪声功率:如下一页图例,求得其功率最大为:PNr=-121dBm+NFb+Lr-Gar+Lp直放站设计、安装、调测的要求直放站设计、安装、调测的要求54 Lr Gr NFrBTSBTSGab直放站输出噪声

38、功率：PNr=10log KTB +NFr+Gr天线有效辐噪声功率：ERPNr=PNr-Lr+Gar基站输入端噪声电平：PNb=10log KTB +NFb 路径损耗Lp可见，ERPNr -Lp PNb,求得 Gr NFb-NFr+Lr-Gar+Lp Gar10log KTB +NFrLpu上行增益：上行增益取决于上行噪声电平。如下图:直放站设计、安装、调测的要求直放站设计、安装、调测的要求Gat55 n安装调测设备u具体安装要求见直放站工程安装规范.u直放站工程需要测试以下项目:l直放站的输入端信号强度;l直放站的输出端信号强度；l直放站的上行噪声电平；l直放站输出、输入端的驻波比。l覆盖效

39、果测试。在以上测试结果正常情况下，可把直放站开通，用TEMS等测试手机在所需覆盖区进行覆盖效果测试，测试内容包括信号强度、通话质量、覆盖半径范围等。直放站设计、安装、调测的要求直放站设计、安装、调测的要求56 各类直放站简介各类直放站简介n室外型无线宽带射频式直放站室外型无线宽带射频式直放站的结构、特点等在前面已做了介绍，现仅就室外型无线宽带射频式直放站的技术指标要求做简介如下：l频率范围_ 上行：890MHZ-909MHZ_ 下行：935MHZ-954MHZl 2.2、工作带宽 219MHZ间，并且可以根据实际需要变化中心频率和带宽范围。l 额定增益：大于85dB。l 上下行增益可调范围：大

40、于30dB（连续可调）。57 l增益调整线性 -16dB 1.6dB -22dB 2.2dB -30dB 3.0dBl 互调产物：小于负36dBm。l杂散发射_900MHz频段，小于负36dBm。_1800MHz频段，小于负30dBm。l 主机输出端最大功率：大于33dBm。l 噪声系数：小于6dB。各类直放站简介各类直放站简介58 l滤波器特性设f1、f0、f2分别为滤波器带宽的下限、中心频率和上限，直放站增益为85dB，则 频率 增益衰减f1-5MHz -60dBf1-1MHz -50dBf1-600KHz-45dBf1-400KHz-35dBf1 -3dBf0 0dBf2 -3dBf2+

41、400KHz-35dBf2+600KHz-45dBf2+1MHz -50dBf2+5MHz-60dB各类直放站简介各类直放站简介59 l上下行信号抑制：大于90dB。l 具有ALC功能l 带内平坦度：峰-峰值小于2dB。l 电源_必须提供220V/50Hz交流电源，可波动范围大于+20%-15%之间，浪涌电压大于1000V。_若只提供直流电源，则必须提供220V AC/DC的电源转换器。l 应具备自动告警和监控功能。各类直放站简介各类直放站简介60 n室外型无线载波选频式直放站室外型无线载波选频式直放站的结构、特点等在前面已做了介绍，现仅就室外型无线载波选频式直放站的技术指标要求做简介如下l频

42、率范围 上行：890MHZ-909MHZ 下行：935MHZ-954MHZl转发载波数：转发基站载波数从一个到8个载波可任意调整设置。l主机增益：大于85dB。l上下行增益可调范围：大于30dB（连续可调）。l 增益调整线性 -16dB 1.6dB -22dB 2.2dB -30dB 3.0dB 各类直放站简介各类直放站简介61 l滤波器特性 设f0为滤波器中心频率，直放站增益为85dB，则 频率增益衰减f0-1MHz-50dBf0-600KHz-45dBf0-400KHz-3dBf00dBf0+100KHz -3dBf0+400KHz-35dBf0+600KHz-45dBf0+1MHz-50

43、dBf0+5MHz-60dB各类直放站简介各类直放站简介62 l互调产物：小于负36dBm。l 杂散发射 900MHz频段，小于负36dBm。1800MHz频段，小于负30dBm。l主机输出端最大功率：大于30dBm/每载波(四载波)。l 噪声系数：小于6dB。l 上下行信号抑制：直放站本机对上下行信号的抑制度大于90dB。l 具有ALC功能l 带内平坦度：峰-峰值小于2dB。l电源_必须提供220V/50Hz交流电源，可波动范围大于+20%-15%之间，浪 涌电压大于1000V。_若只提供直流电源，则必须提供220V AC/DC的电源转换器。l应具备自动告警和监控功能。各类直放站简介各类直放

44、站简介63 n室外光纤直放站由于光纤直放站与无线直放站在传输方式等方面有较大差别，将就以下几点作较详细的介绍。u光纤直放站的技术指标要求u光纤直放站的几种传输方式u光纤直放站的应用分类u传输时延对光纤直放站的影响各类直放站简介各类直放站简介64 u光纤直放站的技术指标要求l频率范围 上行：890MHZ-909MHZ 下行：935MHZ-954MHZl 主机增益：大于45dB。l 上下行增益可调范围：大于20dB（连续可调）。l 上行最大输出功率：-5dBm3dBl 传输时延：6usl 其余指标与室外型GSM无线射频式直放站一致。各类直放站简介各类直放站简介65 10公里20公里30公里同步桢信

45、息时隙1时隙2时隙8时隙保护间 隔5公里基站最大传输距离35公里各类直放站简介各类直放站简介u传输时延对光纤直放站的限制因为信号在光纤中的传播速度=C空间/1.5,所以光纤直放站中继端与覆盖端间的最大传输距离=35/1.5=20km。66 室内信号分布系统室内信号分布系统n室内信号分布系统综述n天馈分布系统n天馈分布系统的延伸n光纤信号分布系统n室内信号分布系统的无线接入方式n中继站对基站的影响67 室内覆盖需考虑的因素室内覆盖需考虑的因素n隔墙的阻挡（520dB）n楼层的阻挡（20dB以上）n家具等其它障碍物的阻挡（215dB）n多路径衰落n高层建筑（20层以上）u“孤岛效应”无信号覆盖u“

46、乒乓效应”信号强度理想，而通话困难68 解决室内覆盖的基本方法解决室内覆盖的基本方法n通过天馈系统的分布，将信号送达建筑物内的各个区域，以得到尽善尽美的信号覆盖。n信源基站的接入方式：u微蜂窝基站接入u基站直接接入u无线接入选取周围基站小区的信号69 室内信号分布系统的作用室内信号分布系统的作用n克服建筑屏蔽n填补建筑物内的盲区n解决大型建筑物内信号场强分布不均的问题n吸纳话务量，增加话费收入70 基站接入方式基站接入方式微蜂窝基站（Microcell）特点：u发射功率小（一般最大2W/载波）u安装简便（室内或室外壁挂式安装）u易于频率规划，微小区不易产生频率干扰。u最大发射功率：33dBm/

47、载波u接收灵敏度：-107dBm 微蜂窝是解决移动通信在高话务量区的最佳选择。5-571 天馈分布系统天馈分布系统BTS72 天馈分布系统方案天馈分布系统方案n无源天馈分布系统n有源天馈分布系统n光纤分布系统n漏缆分布系统73 无源天馈分布系统无源天馈分布系统n选取不同耦合比的耦合器、功分器，经由馈线将信号送达建筑物内的各个区域。n通过天馈系统的分布，使信号得到均匀的覆盖。n适合于覆盖8,00015,000m2左右的建筑。74 相关材料技术指标相关材料技术指标微带电路n二功分器损耗 3.5dB 三功分器损耗 5dB 四功分器损耗 7dBn1530dB耦合器损耗 0.3dB 10dB耦合器损耗

48、0.7dB 5dB耦合器损耗 2.2dB 腔体式n二功分器损耗 3.5dB 三功分器损耗 5dB 四功分器损耗 7dBn7dB耦合器损耗 1dB 15dB耦合器损耗 0.3dB n壁挂式和吸顶式天线增益 24dB75 天馈分布系统的能量估算天馈分布系统的能量估算 15dB20dB耦合器损耗 0.3dB 10 dB耦合器损耗 0.7dB 5 dB耦合器损耗 3km，多模光纤1km）n使用非金属软光缆，布线方便。84 光纤信号分布系统光纤信号分布系统（系统图）（系统图）电源接口单元D接口单元C接口单元B接口单元A主单元Comba Comba Comba Comba 主机主机BTS远端单元远端单元远

49、端单元远端单元远端单元远端单元远端单元远端单元光纤85 光纤信号分布系统光纤信号分布系统（原理图）（原理图）接口单元A接口单元B接口单元C接口单元D匹配器匹配器分配器分配器监控单元电源单元接口单元射频匹配单元射频匹配单元各单元远端单元远端单元光纤光纤E/OE/O1486 光纤信号分布系统光纤信号分布系统基基 站站主主 单单 元元接口单元接口单元A接口单元接口单元B接口单元接口单元C接口单元接口单元D远端单元远端单元远端单元远端单元远端单元远端单元远端单元远端单元35层34层33层32层31层30层3层2层1层-1层-2层-3层光纤光纤光纤光纤87 BTS主机主机563421光纤光纤信号分布系统

50、光纤信号分布系统（隧道的覆盖）（隧道的覆盖）88 光纤信号分布系统光纤信号分布系统（隧道覆盖的系（隧道覆盖的系统框图）统框图）BTS接接口口单单元元远端机远端机1远端机远端机2远端机远端机3远端机远端机4远端机远端机5远端机远端机6主主单单元元光纤光纤光纤光纤光纤光纤89 室内信号分布系统的无线接入室内信号分布系统的无线接入方式方式n小型室内信号中继器用于解决小范围的室内覆盖，如餐厅、商场、地下室、别墅等。n外围基站空闲。n客流量不大，仅考虑室内信号覆盖。90 室内信号分布系统的无线接入室内信号分布系统的无线接入方式方式BS中继放大机平面天线壁挂天线吸顶天线吸顶天线二功分器二功分器RS-211

51、091 无线接入方式应注意的事项无线接入方式应注意的事项n中继器应有效好的频带选择性，较好的线性指标。n中继器的安装调试对上行信号、噪声应有严格的测算和控制，以防干扰基站。n无线接入方式不能解决“乒乓效应”严重的高层建筑的覆盖。92 中继站因质量问题或工程安装不当造中继站因质量问题或工程安装不当造成的不良后果成的不良后果1.干扰基站TACS系统阻塞信道GSM系统掉话率上升2.中继站覆盖区内上下行不平衡93 干扰基站的原因干扰基站的原因1.上行输出噪声干扰BTSdBm-110上行输出94 干扰基站的原因干扰基站的原因2.放大器线性不好（交调过大）IMD（dBc）交调抑制度P0（dBm）载波输出功

52、率Ip3三阶互调Ip3f95 干扰基站的原因干扰基站的原因3.下行交调产物串入上行干扰基站890 915 935 960DOWNUP96 干扰基站的原因干扰基站的原因4.收发天线隔离不够，系统自激97 室内信号分布系统工程选点应注室内信号分布系统工程选点应注意的问题意的问题1.避免安装点与基站相距太近，主机上行噪声电平太高，干扰基站引起掉话增加。（话务统计掉话主要为切换掉话）98 安装点上行噪声电平的估算：设基站输出功率：45dBm，安装点下行接收电平-60dBm,则：空间损耗为 45dBm-(-60dBm)=105dB 设基站上行接收灵敏度-110dBm 则：主机上行输出噪声电平必须-110

53、dBm+105dB =-5dBm室内信号分布系统工程选点应注室内信号分布系统工程选点应注意的问题意的问题99 2.避免安装点与基站之间无视通，天线接收到的信号为反射信号，不稳定，在室内使用时由于多径衰落等而掉话。（话务统计掉话主要为无线链路掉话）室内信号分布系统工程选点应注室内信号分布系统工程选点应注意的问题意的问题100 3.避免安装点可视通，但是距基站太近，为了怕上行干扰基站将接收天线降低，安装到建筑物后面，从而使接收信号变为反射信号。（话务统计掉话主要为无线链路掉话）室内信号分布系统工程选点应注室内信号分布系统工程选点应注意的问题意的问题101 4.避免室外天线太高，接收到多小区信号。（

54、1）无起主导作用的小区，“乒乓效应”掉话。（话务统计掉话主要为切换掉话）（2）有起主导作用的小区，但信号质量不好，不能通话，大量同频，邻频干扰（10层以上）。室内信号分布系统工程选点应注室内信号分布系统工程选点应注意的问题意的问题102 （1）方案设计时预留足够的多路径衰落余量；（2）使用高增益的定向天线，保证有起主导作用的小区信号；（3）天线安装位置不能太高（8层以下），避免同频、邻频干扰；解决室内信号分布系统引起基站解决室内信号分布系统引起基站掉话的方法掉话的方法103 12dB同频干扰6dB邻频干扰Ch30Ch30 Ch31解决室内信号分布系统引起基站解决室内信号分布系统引起基站掉话的方

55、法掉话的方法104 若干技术问题若干技术问题n覆盖距离的相关因素及计算105 与覆盖距离相关的因素与覆盖距离相关的因素n传输信道数n接收信号电平PRXn有效辐射功率：ERP=输出功率PO+天线增益Ga-馈线损耗LWn天线高度n地理环境106 每载波输出功率与传输载波数每载波输出功率与传输载波数关系关系功放输出功率Pout=每信道载波功率之和+交调功率之和Pout IM P1 P2 IM107 电波传播的路径损耗预测电波传播的路径损耗预测 OKUMURA模型适用于平坦地形的中小城镇 馈线+接头损耗空间路径损耗E RPOKUMURA模型路径损耗经验公式LMLM=69.55+26.16log(f)-

56、13.82log(hb)-a(hm)+44.9-6.55log(hb)log(d)hb-基站天线高度hm-移动台天线高度a(hm)-修正因子d-通信距离(km)f-频率(MHz)108 路径损耗预测路径损耗预测（计算举例）（计算举例）设：直放站天线高度hb=20m，发射频率f=900MHz，移动台天线高度hm=1.5m，通信距离d=3km 中小城市修正因子a(hm)=1.1 log(f)-0.7 hm-1.56 log(f)-0.8 =1.1 log(900)-0.71.5-1.56 log(900)-0.8 0 中值路径损耗为：Lm=69.55+26.16 log(f)-13.82 log(

57、hb)-a(hm)+44.9-6.55log(hb)log(d)=69.55+26.16 log(900)-13.82 log20-0+44.9-(6.55 log20)log3 146.2 即：即：3公里的传播路径损耗约为公里的传播路径损耗约为146.2dB109 路径损耗预测路径损耗预测（计算举例）（计算举例）设：直放站每载波输出功率POUT=37dBm，移动台输出功率Pm=33dBm，馈线损耗LW=1.6dB(SD-16电 缆30米)，天线增益GT=10dB直放站 移动台(下行)：移动台接收电平：PR=Pout+GT-LM-LW =37+10-146.2-1.6 =-100.8 dBm移

58、动台 直放站(上行)：直放站接收电平：Pin=Pm+GR-LM-LP =33+10-146.2-1.6 =-104.8 dBm 即：该站覆盖范围约为即：该站覆盖范围约为3公里公里手机灵敏度为-104dB110 天线高度对覆盖距离的影响天线高度对覆盖距离的影响（计算举例）（计算举例）对于前例设：直放站天线高度升高为hb=40m，发射频率f=900MHz，移动台天线高度hm=1.5m，中值路径损耗约为：146.2dB 则通信距离d增加为：69.55+26.16 log(f)-13.82 log(hb)-a(hm)+44.9-6.55log(hb)log(d)=146.269.55+26.16 log(900)-13.82 log40-0+44.9-(6.55 log40)log(d)=146.2 d 4.2km即：直放站天线高度升高为即：直放站天线高度升高为40m后，覆盖距离可增加到后，覆盖距离可增加到4.2公里公里111 传播路径部分穿过稠密的树林传播路径部分穿过稠密的树林BShdD 在900MHz频段由于树木、丛林的阻挡和吸收所引起的 附加损耗约18dB/100m。(d在8500m之间，D5h)112 谢谢！113