一z直放站概述

1.直放站的定義

直放站(中繼器)屬于同頻放大設(shè)備，是指在無(wú)線通信傳輸過(guò)程中起到信號(hào)增加的一種無(wú)線電放射中

轉(zhuǎn)設(shè)備。直放站的基本功能就是一個(gè)射頻信號(hào)功率增加器。直放站在下行鏈路中，由施主天線現(xiàn)有的覆

蓋區(qū)域中拾取信號(hào)，通過(guò)帶通濾波器對(duì)帶通外的信號(hào)進(jìn)行極好的隔離，將濾波的信號(hào)經(jīng)功放放大后再次

放射到待覆蓋區(qū)域。在上行鏈接路徑中，覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)臺(tái)手機(jī)的信號(hào)以同樣的工作方式由上行放大

鏈路處理后放射到相應(yīng)基站，從而達(dá)到基地站與手機(jī)的信號(hào)傳遞。

直放站是一種中繼產(chǎn)品，衡量直放站好壞的指標(biāo)主要有，智能化程度(如遠(yuǎn)程監(jiān)控等)，低IP3(無(wú)

委規(guī)定小于-36dBm),低噪聲系數(shù)(NF),整機(jī)牢靠性，良好的技術(shù)服務(wù)等。

運(yùn)用直放站作為實(shí)現(xiàn)“小容量，大覆蓋”目標(biāo)的必要手段之一，主要是由于運(yùn)用直放站一是在不

增加基站數(shù)量的前提下保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋，二是其造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有同樣效果的微蜂窩系統(tǒng)。直放站是解決通

信網(wǎng)絡(luò)延長(zhǎng)覆蓋實(shí)力的一種優(yōu)選方案。它與基站相比有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，投資較少和安裝便利等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛

用于難于覆蓋的盲區(qū)和弱區(qū)，如商場(chǎng)，賓館，機(jī)場(chǎng)，碼頭，車站，體育館，消遣廳，地鐵，隧

道，高速公路，海島等各種場(chǎng)所，提高通信質(zhì)量，解決掉話等問(wèn)題。

2.直放站的種類與類型

(1)移動(dòng)通信直放站的種類

—從傳輸信號(hào)分有GSM直放站和CDMA直放站；

—從安裝場(chǎng)所來(lái)分有室外型機(jī)和室內(nèi)型機(jī)；

—從傳輸帶寬來(lái)分有寬帶直放站和選頻(選信道)直放站；

—從傳輸方式來(lái)分有直放式直放站，光纖傳輸直放站和移頻傳輸直放站。

(2)移動(dòng)通信直放站的類型

1GSM移動(dòng)通信直放站

GSM移動(dòng)通信直放站是解決基站覆蓋而存在信號(hào)盲區(qū)的一種方式。通過(guò)架設(shè)直放站不但能改善覆蓋效

果，同時(shí)能大大削減投資基站之成本。

GSM直放站是為消退GSM900MHz/1800MHz頻段移動(dòng)通信網(wǎng)的小范圍信號(hào)盲區(qū)或弱信號(hào)區(qū)而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的

通信設(shè)備。被廣泛應(yīng)用于地下商場(chǎng)，停車場(chǎng)，地鐵，隧道，高層建筑的辦公室，消遣場(chǎng)所，電梯

或私人住宅等基站信號(hào)所無(wú)法到達(dá)的信號(hào)盲區(qū)，同時(shí)對(duì)于消退城市因受高樓大廈影響而產(chǎn)生的室外局部

信號(hào)陰影區(qū)或邊遠(yuǎn)郊區(qū)個(gè)別村鎮(zhèn)的弱信號(hào)區(qū)也具有相當(dāng)好的覆蓋效果。

1CDMA移動(dòng)通信直放站

CDMA直放站可以擴(kuò)大CDMA基站的覆蓋范圍，大大節(jié)約CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資(一個(gè)CDMA直放站的投資

約為一個(gè)CDMA基站的特殊之一)。特殊是在高層樓宇，地下(如地鐵)，以和盲區(qū)等特殊環(huán)境下，CDMA

直放站將充分發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)。由于各種地理環(huán)境和用戶的要求不同，所需的CDMA直放站的類型也不同。

CDMA直放站是為了消退移動(dòng)通信網(wǎng)覆蓋盲區(qū)或弱信號(hào)，延長(zhǎng)基站信號(hào)覆蓋的一種中繼設(shè)備，它能解決

消退城市因受高樓大廈影響而產(chǎn)生的室外局部信號(hào)陰影區(qū)，地下停車場(chǎng)，地下隧道，商場(chǎng)，電梯等基

地?zé)o法到達(dá)信號(hào)的盲區(qū)，提高了覆蓋范圍增加了信號(hào)覆蓋延長(zhǎng)。

1GSM/CDMA光纖直放站

光纖中繼移動(dòng)通信直放站由靠近基站側(cè)的近端機(jī)和覆蓋區(qū)側(cè)的遠(yuǎn)端機(jī)兩部分組成，適用于在基站擬建

直放站區(qū)有高山阻擋或兩者相距甚遠(yuǎn)，同時(shí)基站和覆蓋區(qū)之間具備光纜狀況下建站。

光纖直放站兼?zhèn)鋵拵?，選帶，選帶，選頻等功能。傳輸距離可達(dá)20Km,由于空間隔離度好，不產(chǎn)生

同頻干擾，重發(fā)方向可接受全向天線覆蓋，以提高覆蓋效果。應(yīng)用波分復(fù)用事分光，分路技術(shù)，光纖

直放機(jī)還可組成其它運(yùn)用系統(tǒng)。

3.移動(dòng)通信直放站的構(gòu)成

移動(dòng)通信直放站的構(gòu)成因種類而異。

(1)直放式直放機(jī)

下行從基站接收信號(hào)，經(jīng)放大后向用戶方向覆蓋；上行從用戶接收信號(hào)，經(jīng)放大后發(fā)送給基站。為了

限帶，加有帶通濾波器。

(2)選頻式直放站

為了選頻將上，下行頻率下變頻為中頻，進(jìn)行選頻限帶處理后，再上變頻復(fù)原上，下行頻率。

(3)光纖傳輸直放站

將收到的信號(hào)，經(jīng)光電變換變成光信號(hào)，傳輸后又經(jīng)電光變換復(fù)原電信號(hào)再發(fā)出。

(4)移頻傳輸直放站

將收到的頻率上變頻為微波，傳輸后再下變頻為原先收到的頻率，放大后發(fā)送出去。

(5)室內(nèi)直放站

室內(nèi)直放站是一種簡(jiǎn)易型的設(shè)備，其要求與室外型機(jī)是不一樣的。

4.直放站的應(yīng)用

(1)直放站的應(yīng)用原則

依據(jù)直放站系列產(chǎn)品的特點(diǎn)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的需求，不同的地理環(huán)境和應(yīng)用場(chǎng)合，系統(tǒng)的解決方案是不

同的，這須要細(xì)致分析，區(qū)分對(duì)待。

對(duì)于無(wú)線直放站來(lái)說(shuō)，信號(hào)的隔離顯得尤為重要。無(wú)線直放站是從空間接收信號(hào)，勢(shì)必要求空間信號(hào)

盡可能純凈；而在基站較為密集區(qū)域，分別不同基站或扇區(qū)信號(hào)的難度將大大增加，簡(jiǎn)潔使直放站增加

對(duì)基站干擾。所以在基站較為密集區(qū)域，建議盡量接受有線信號(hào)的引入方式，比如光纖直放站。在不具

備運(yùn)用光纖直放站條件的場(chǎng)所，只能接受無(wú)線直放站，但其施主天線必需具有足夠的方向選擇性。

針對(duì)各類地區(qū)和應(yīng)用場(chǎng)所，由于基站的密集性，用戶話務(wù)量等不同，建議接受如下直放站的應(yīng)用原

則：

b城市密集區(qū)

由于用戶量大，基站數(shù)量較多，一般不存在大范圍的信號(hào)盲區(qū)，直放站只是用于解決小范圍區(qū)域的補(bǔ)

盲以和建筑物內(nèi)的信號(hào)覆蓋。在光纖到樓尚未普和的狀況下，需接受無(wú)線直放站。隨著建筑物的增多，

所需的直放站數(shù)量也會(huì)隨之增加，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)基站配置多臺(tái)直放站的狀況。

但直放站的引入必定對(duì)基站產(chǎn)生干擾，干擾會(huì)隨著直放站數(shù)量的增多而加大，特殊是大功率直放站的

引入，會(huì)使系統(tǒng)干擾明顯加劇。因此，在城市密集區(qū)應(yīng)當(dāng)接受小功率(iw以下)直放站。

b城市邊緣

在CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，由于基站數(shù)量較少，可以接受大功率的無(wú)線或光纖直放站。城市邊緣地區(qū)，主

要是解決信號(hào)覆蓋問(wèn)題。在已鋪設(shè)光纖的地區(qū)最好接受輸出功率為10W的光纖直放站。

無(wú)光纖資源時(shí)，可利用無(wú)線直放站進(jìn)行延長(zhǎng)覆蓋。接受方向性好的施主天線提取較為純凈的源信號(hào)，

輸出功率為5W/10W,等同于基站的輸出，達(dá)到較好的覆蓋效果率。

b郊區(qū)，鄉(xiāng)村

郊區(qū)，鄉(xiāng)村主要是解決覆蓋問(wèn)題。在鋪設(shè)光纖的地區(qū)最好接受大功率光纖直放站(10W/20W)擴(kuò)大

覆蓋范圍。

對(duì)于無(wú)光纖資源但又能收到基站信號(hào)的地區(qū)，可接受無(wú)線直放站解決覆蓋問(wèn)題。特殊狀況下，還可接

受移頻直放站來(lái)增加覆蓋距離。

(2)直放站的應(yīng)用場(chǎng)

GSM,CDMA和光纖直放站和室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)為各種信號(hào)盲區(qū)可供應(yīng)不同的詳細(xì)解決方案，其適應(yīng)范圍如

下：

b擴(kuò)大服務(wù)范圍，消退覆蓋盲區(qū)，如高山，建筑物，樹(shù)林等阻擋物而形成的信號(hào)盲區(qū)；

4在郊區(qū)增加場(chǎng)強(qiáng)，擴(kuò)大郊區(qū)站的覆蓋；

b沿高速公路架設(shè)，增加覆蓋效率；

b解決室內(nèi)覆蓋，如大型建筑物內(nèi)信號(hào)衰減信號(hào)盲區(qū)，地下商城，地鐵，遂道等衰減信

號(hào)盲區(qū)；

b將空閑基站的信號(hào)引到繁忙基站的覆蓋區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)疏忙；

b其它因屏蔽不能使信號(hào)干脆穿透之區(qū)域等。

以下是直放站的幾種典型應(yīng)用

在進(jìn)行無(wú)線蜂窩系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，由于基站的放射功率遠(yuǎn)大于手機(jī)，計(jì)算基站的覆蓋距離時(shí)，往往是計(jì)

算反向電路的傳播衰耗。但在直放站的實(shí)際安裝調(diào)測(cè)中，為便利起見(jiàn)，我們?nèi)砸允謾C(jī)接收到的基站的信

號(hào)強(qiáng)度加以估算。(在下面的幾個(gè)例子中，所涉和的電平值均為手機(jī)接收信號(hào)功率值。)

?公路的覆蓋

某郊區(qū)一基站東側(cè)，有一主要交通干道，我們?cè)诨緰|側(cè)14km處安裝始終放站，服務(wù)天線高度約55m。

直放站服務(wù)天線的輸出口接一個(gè)3比1的功率支配器，分別接兩個(gè)16dBi的板狀天線，信號(hào)小的天線向

西輻射(指向基站)，信號(hào)大的天線向東輻射。未裝直放站時(shí)，直放站所在地信號(hào)在TOOdBm左右，通信

時(shí)通時(shí)斷，效果特殊不好。直放站開(kāi)通后，直放站西側(cè)一段約3—5km公路信號(hào)明顯改善；直放站東側(cè)使

通信距離又延長(zhǎng)8—lOkmo

?郊區(qū)重點(diǎn)村鎮(zhèn)居民區(qū)的覆蓋

某一村鎮(zhèn)離基站5?6km,由于該鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)條件較好，手機(jī)用戶較多。無(wú)直放站時(shí)，地面信號(hào)在-90?-95dBm

左右，室外通信正常但無(wú)法保證室內(nèi)通信。安裝直放站后，服務(wù)天線在30nl高左右，接受全向天線，地

面接收的基站信號(hào)電平提高約20dB,可以解決半徑在500—800m內(nèi)的室內(nèi)覆蓋（指一般居民樓）。

?“L”型覆蓋

某一風(fēng)景區(qū)位于山谷中，距離基站不到4km,但由于被山脈阻擋，手機(jī)根本無(wú)法工作。我們?cè)谏矫}的終點(diǎn)

安裝始終放站，由于直放站接收信號(hào)的方向和放射信號(hào)的方向成確定的角度，相當(dāng)于基站的電波在直放

站處轉(zhuǎn)了一個(gè)彎。依靠山體的阻擋，直放站的施主天線和服務(wù)天線分別放在山體的兩側(cè)，隔離度很大，

直放站的性能可以充分發(fā)揮，不但很好地解決了該風(fēng)景區(qū)用戶的通信問(wèn)題，還使該基站的通信距離向山

谷里延長(zhǎng)了6km。

?臨時(shí)性會(huì)議地點(diǎn)的應(yīng)急覆蓋

某北京郊區(qū)某賓館組織生要會(huì)議，由于信號(hào)較弱，在會(huì)議室和賓館底層房間均不能通信。由于時(shí)間緊

迫，在該賓館安裝閉路分布系統(tǒng)已不行能。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)考察，在賓館頂層信號(hào)較強(qiáng)，且信號(hào)單一，安裝直放

站不會(huì)引起導(dǎo)頻混亂。服務(wù)天線放樓群中間，利用樓體的隔離可以有效地限制直放站的覆蓋，因賓館面

積不大，直放站的增益設(shè)置較小，使直放站工作很穩(wěn)定.直放站半天即安裝完畢，立即收到效果，不但

會(huì)議室內(nèi)信號(hào)明顯增加，而且地下室也可以正常通信。

?開(kāi)闊地域的覆蓋

人口分布較少的開(kāi)闊地域是運(yùn)用直放站進(jìn)行覆蓋的典型場(chǎng)合。當(dāng)直放站接受全向天線時(shí)，只要有確定的

鐵塔高度，在直放站工作正常的狀況下，3km內(nèi)可以明顯地感覺(jué)到直放站的增益作用。但距離超過(guò)5km以

后，直放站的增益作用就快速消逝，用手機(jī)進(jìn)行基站接收信號(hào)電平測(cè)試，無(wú)論直放站是否工作，接收電

平都沒(méi)有明顯變更。這是因?yàn)樵谄皆_(kāi)闊地區(qū)，房屋建筑和地形地貌造成的傳輸衰耗相對(duì)較小，而隨空

間距離的增加，電波按32.45+201ogf（MHz）+201ogD（km）的規(guī)律衰減；即距離每增加一倍，電波衰減

6dB。

比如在離基站12kmA點(diǎn)處用手機(jī)測(cè)得基站的接收信號(hào)電平下降為約-95dBm,在離基站17km的B點(diǎn)測(cè)

得接收信號(hào)電平下降為約-97km（由于距離增加不足三分之一，自由空間衰耗和地貌衰耗增加值都不很

大）。在A點(diǎn)安裝始終放站，我們可以這樣估算一下直放站電波的衰減曲線。直放站正常工作后，在距

直放站水平距離300m的地面用手機(jī)進(jìn)行接收信號(hào)電平測(cè)量（離直放站過(guò)近，將離開(kāi)天線的主瓣，計(jì)算誤

差較大），假如測(cè)得導(dǎo)頻電平為-70dBm,就可估算出直放站在A點(diǎn)旁邊有25dB的增益作用。由于距離每

增加一倍，電波衰減6dB。在離A點(diǎn)600m處衰減6dB,1200m處衰減12dB依次類推，4.8km衰關(guān)將達(dá)

24dB?假如考慮地貌衰耗，直放站放大的信號(hào)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，信號(hào)電平約在-95--100dBm左右，此時(shí)直放

站的增益作用幾乎為零。圖3表示出基站的信號(hào)和直放站放大的信號(hào)衰減曲線索，可以看出A點(diǎn)至B

點(diǎn)，基站信號(hào)衰減很慢，而且直放站信號(hào)衰減可以看出A點(diǎn)到B點(diǎn)，基站信號(hào)衰減很慢，而直放站信號(hào)

衰減很快。

須要指出的是，假如直放站所在地300m處，通過(guò)開(kāi)頭直放站的方法，若能檢查出直放站有25dB以

上的增益，則說(shuō)明直放站的工作狀態(tài)已經(jīng)是比較好的。由此可見(jiàn)，要想利用直放站組成大面積的覆蓋是

不現(xiàn)實(shí)的。當(dāng)然要想在局部方向獲得較大的覆蓋，如公路沿線則必需有更高的鐵塔和高增益的定向天

線，這樣可以在單一方向延長(zhǎng)覆蓋10km左右。

5.對(duì)移動(dòng)通信直放站的要求

通常，對(duì)移動(dòng)通信直放站的要求主要應(yīng)以基站的技術(shù)要求為依據(jù)。

⑴工作頻帶

應(yīng)和GSM和CDMA的工作頻帶一樣。

直放站系透亮傳輸，一般不會(huì)產(chǎn)生附加頻率誤差，但移頻直放站例外（允許工作的移頻頻率應(yīng)獲得無(wú)

線電管理局的批準(zhǔn)），因它有頻率變換，應(yīng)要求輸出頻率變更不超過(guò)±5X10-8。

（2）額定（最大）輸出功率，額定（最大）增益（和增益調(diào)整范圍，自動(dòng)增益限制范圍）

和輸入電平。

這是一組相互關(guān)聯(lián)的指標(biāo)，應(yīng)綜合考慮。

通常最大輸出功率在不超過(guò)信息產(chǎn)業(yè)部無(wú)線電管理局規(guī)定的最大限值的狀況下，應(yīng)分成若干等級(jí)供用

戶選用，下行主要考慮覆蓋，上行保證基站滿意接收。因此，下行一般大于上行。

增益是將接收到的信號(hào)放大到額定輸出功率。考慮到直放站安裝地點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度的差異，增益應(yīng)是可調(diào)

的。最大增益可以考慮將直放站接收到的信號(hào)電平（據(jù)施工和運(yùn)營(yíng)單位報(bào)告約-60?-80dBm）放大到最大

輸出功率來(lái)計(jì)算。

為了保證輸出功率穩(wěn)定和避開(kāi)輸出非線性，帶有《10dB的自動(dòng)增益限制（AGC）看來(lái)是必要的。

關(guān)于容差，額定輸出功率和額定增益，只要規(guī)定一個(gè)就可以了。一般規(guī)定增益容差比較合適.因?yàn)闇y(cè)

試時(shí)是將增益調(diào)到最大，變更輸入電平使輸出達(dá)到額定值。既然是這樣，額定功率當(dāng)然就不必規(guī)定容差

了，而這時(shí)，輸入電平也因增益不同而不同。

（3）帶寬，帶內(nèi)波動(dòng)和帶外抑制

這是一組相互有關(guān)系的指標(biāo)，尤其是帶寬和帶內(nèi)波動(dòng)。

通常，帶寬是指-3dB帶寬，而帶內(nèi)波動(dòng)是指帶內(nèi)的不平坦度。假如要求帶內(nèi)波動(dòng)比3dB小，則-3dB帶

寬必定要比支配給它的帶寬要寬，這樣，勢(shì)必侵占別的信道。因此，帶內(nèi)波動(dòng)最大只能是3dBp-p。

帶外抑制主要是對(duì)濾波器形態(tài)的要求。為了不對(duì)別人形成干擾，渴望濾波器形態(tài)盡量接近矩形。通常

以-60（或-40）dB帶寬對(duì)-3dB帶寬的比（有人稱之為濾波器的形態(tài)系數(shù)）來(lái)衡量。對(duì)寬帶直放站來(lái)講，

這一形態(tài)系數(shù)做到＜1.6是不成問(wèn)題的，但對(duì)選頻直放站而言，形態(tài)系數(shù)可能要達(dá)到6。

（4）交調(diào)和雜散放射

諧波，交調(diào)和雜散都是不渴望有的無(wú)用信號(hào)，可以提出一樣的要求。

對(duì)GSM直放站，按YD/T883T999和ETS300609要求是合適的，對(duì)CDMA直放站，只有按YD/T1047-

2000來(lái)要求了。

（5）波形質(zhì)量

CDMA基站有對(duì)波形質(zhì)量（Rho）的要求，直放站傳輸CDMA信號(hào)后，對(duì)這項(xiàng)指標(biāo)可能會(huì)惡化，應(yīng)規(guī)定一

個(gè)允許的惡化量。

（6）傳輸時(shí)延信號(hào)通過(guò)直放站后，可能產(chǎn)生傳輸時(shí)延。

寬帶直放站的傳輸時(shí)延比較小，一般在lus左右；選頻直放站和移頻直放站傳輸時(shí)延比較大，可能分

別達(dá)到5us和10us?

（7）噪聲系數(shù)

這是直放站靈敏度的表征，按現(xiàn)在技術(shù)水平，做到4?6dB應(yīng)是不成問(wèn)題的。

（8）電壓駐波比

為可保證有效功率傳輸，提出電壓駐波比的要求是須要的。依據(jù)功率被反射的量和實(shí)際水平，要求做

到小于1.4?1.5是可行的。

（9）操作維護(hù)管理

為了操作維護(hù)和管理，作一些信號(hào)指示（如輸出功率指示，電源狀態(tài)指示等），設(shè)置電源開(kāi)關(guān)，增益

調(diào)整鈕是必要的。至于需不須要提出遠(yuǎn)程監(jiān)控或網(wǎng)管之類的要求，應(yīng)視狀況而定。可以作為選項(xiàng)，有也

不必過(guò)分困難，因?yàn)橹狈耪窘K歸不是基站，困難了成本必定增加。

（10）平安要求

應(yīng)有接地裝置，耐壓和絕緣等要求。

（11）室內(nèi)直放站

既然室內(nèi)直放站是簡(jiǎn)易型的，因此要求應(yīng)比室外型低，尤其是輸出功率，增益，噪聲系數(shù)，傳輸時(shí)

延和電壓駐波比等。

總之，直放站有很多技術(shù)參數(shù)，如上所述。但對(duì)一個(gè)直放站來(lái)說(shuō)，主要有工作頻率范圍，最大輸出功率,

增益范圍等，為此應(yīng)對(duì)這些技術(shù)參數(shù)進(jìn)行著重探討。

?直放站的工作帶寬。很多直放站是由AMPS和TACS模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)產(chǎn)品演化而來(lái)，進(jìn)入CDMA

體制后，只做了少量改動(dòng)，為適應(yīng)CDMA有多個(gè)載頻的須要（我國(guó)800MHzcDMA系統(tǒng)有10MHz帶寬），一

些直放站生產(chǎn)廠家，其寬帶的直放站均不如為CDMA特地設(shè)計(jì)的窄帶直放站性能好。因?yàn)镃DMA系統(tǒng)信號(hào)

的信噪比遠(yuǎn)低于其他系統(tǒng)，前端低噪音放大器的性能特殊重要，寬帶濾波器不利于低噪音放大器的制

造。事實(shí)上直放站滿意多功波是沒(méi)有必要的，直放站都工作在話務(wù)量低的邊緣地區(qū)，能保證CDMA首載波

283信道工作即可。直放站是基站滾動(dòng)發(fā)展的，過(guò)渡性產(chǎn)品，當(dāng)須要第二載波時(shí)，直放站已被基站取代。

?直放站的最大輸出功率。一些廠家為了獲得較大覆蓋，生產(chǎn)的直放站最大輸出功率高達(dá)+43dBm,

這是沒(méi)有必要的。取大輸出功率+33?38dBm較為合適。第一覆蓋主要取決于直放站反向信道低噪音放大

器的性能，而不取決于直放站的最大輸出功率。第二在實(shí)際安裝中，直放站輸出功率很難達(dá)到+30dBm以

上。在空曠地帶，當(dāng)?shù)孛娼邮栈镜男盘?hào)電平低于-95dBm時(shí)，可考慮安裝直放站。假設(shè)施主天線架高

30m,由于高度的提高，空中接收信號(hào)電平在-65?-70dBm左右，加上施主天線增益，直放站輸入端口可

望接收-50?-55dBm的信號(hào)，假如直放站增益為80dB,直放站輸出功率只能達(dá)到+25?30dBm。但是在實(shí)

際安裝中，由于鐵塔高度的緣由，隔離度受到限制，直放站的增益很難達(dá)到80dB以上，所以直放站的最

大輸出功率指標(biāo)定的過(guò)高實(shí)際意義不大。

?反向信道接收端應(yīng)具有分集接收作用。CDMA系統(tǒng)有嚴(yán)格的功率限制，處于極低的信噪比狀況下工

作。由于手機(jī)放射的功率要遠(yuǎn)低于基站，直放站反向信道低噪音放大器的性能好壞顯得特殊重要。接受

分集接收有利于改善反向信道的性能。正常狀況(無(wú)直放站)手機(jī)放射電平很少超過(guò)+15dBm。在加入直

放站后，手機(jī)的放射功率比正常時(shí)要大很多，有時(shí)接收電平在-95?-lOOdBm時(shí)，手機(jī)輸出就高達(dá)

+23dBm。這主要是加入直放站后，反向路徑信噪比惡化的緣由。由于手機(jī)最大輸出是+23dBm,所以直放

站的覆蓋主要取決于低噪音放大器的性能。

?直放站的重量和體積。直放站不同于基站，安裝條件一般都很苛刻，大部分在高塔上作業(yè)。有些

生產(chǎn)廠商對(duì)這一點(diǎn)缺乏切身的體會(huì)，對(duì)重量和體積未賜予重視，對(duì)這些物理參數(shù)沒(méi)有“精打細(xì)算”。一

個(gè)小巧的直放站會(huì)給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)好感，惦念安裝過(guò)直放站的人都有切身的體會(huì)，將一個(gè)重量超過(guò)25kg,

體積浩大的直放站搬上50m高的鐵塔是多么的困難。

?軟件的操作界面要便利。直放站安裝條件困難，在高塔上作業(yè)，一手攀住鐵塔，另一手拿住筆記

本電腦操作，其難度是可想而知。假如人機(jī)對(duì)話接受DOS方式，逐一敲進(jìn)字符，則是太困難了。有的生

產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，軟件設(shè)置從直放站的初步設(shè)計(jì)到直放站的現(xiàn)場(chǎng)安裝高度接受流程圖的形式，起先要求輸

入直放站和基站的經(jīng)緯度，隨著流程圖再輸入天線和基站參數(shù)，一步一步地向下進(jìn)行，最終給出直放站

的大致增益數(shù)值，特殊便利。全部的輸入?yún)?shù)均由下拉式菜單用鼠標(biāo)進(jìn)行選擇，很利于現(xiàn)場(chǎng)操作。

?下放站應(yīng)具有遙測(cè)遙控功能。直放站由于安裝在較為偏僻的地區(qū)，用線接受MODEM遙控可能

性滿面春風(fēng)。有的廠家給直放站配置一個(gè)手機(jī)，利用手機(jī)號(hào)碼組成直放站自身的網(wǎng)管系統(tǒng)，但價(jià)格較

高，當(dāng)直放站數(shù)量不大時(shí)沒(méi)有必要購(gòu)買網(wǎng)管系統(tǒng)。最簡(jiǎn)潔有效的方法是接受電纜從RS232口將遙控功能

引至地面，這樣每次對(duì)直放站進(jìn)行檢查就不用再爬塔。

?直放站應(yīng)具有故障和告警記錄功能。對(duì)直放站出現(xiàn)的斷電，功放過(guò)載，是否出現(xiàn)自激等應(yīng)有記

錄。每次故障和告警出現(xiàn)的時(shí)間和次數(shù)應(yīng)有所統(tǒng)計(jì)，以便于日后維護(hù)，分析緣由。

6.直放站主要指標(biāo)的測(cè)試

有關(guān)移動(dòng)通信直放站主要指標(biāo)的測(cè)試應(yīng)當(dāng)考慮測(cè)試的精確性，也應(yīng)當(dāng)考慮測(cè)試的成本和使測(cè)試簡(jiǎn)潔易操

作。

(1)額定輸出功率，最大增益，增益調(diào)整范圍和AGC范圍的測(cè)試。

—被測(cè)直放站增益調(diào)到最大，從低向高調(diào)信號(hào)發(fā)生器加給被測(cè)直放站的輸入電平，使測(cè)得的

直放站輸出達(dá)到廠家聲明的輸出電平Lout(dBm),記錄這時(shí)直放站的輸入電平Lin(dBm),則直放站

的最大增益為：Gmax=Lout-Lin(dB)(1)

-變更輸入電平到Lin'(dBm)和Lin”(dBm)使直放站輸出Lout變更不超過(guò)規(guī)定值△Lout(如

ldB或0.5dB),貝4AGC=Lin'Lin"(dB)(2)

Lin,為L(zhǎng)out+△Lout時(shí)的輸入電平，Lin"為L(zhǎng)out-△Lout時(shí)的輸入電平。

-輸入電平回到Lin(dBm),減小直放站增益到最小，讀直放站這時(shí)的輸出電平Loutmin(dBm),

直放站的增益調(diào)整范圍為：-LoutLoutmin(dB)(3)

測(cè)量額定輸出功率時(shí)應(yīng)考慮直放站輸出端口到功率計(jì)輸入端口的衰耗。

其它有很多指標(biāo)都是在廠方聲明的功率上測(cè)試的，因此，廠方聲明最大輸出功率時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)其它指標(biāo)

(如交調(diào)，雜散放射等)的影響。

(2)帶寬，帶內(nèi)波動(dòng)和帶外抑制的測(cè)試

應(yīng)盡量接受掃頻測(cè)試，接受網(wǎng)絡(luò)分析儀(矢網(wǎng)，標(biāo)網(wǎng))，也可以接受帶跟蹤源的頻譜分析儀，建議舉薦

后者，因?yàn)樗膭?dòng)態(tài)范圍較大，還可以削減測(cè)試儀器品種，節(jié)約成本。

接通跟蹤源，中心頻率調(diào)到被測(cè)直放站的中心頻率，掃頻寬度調(diào)到被測(cè)直放站帶寬的3?7倍(視被測(cè)

帶寬而定，帶寬窄時(shí)倍數(shù)高)，輸出電平調(diào)到被測(cè)直放站輸入電平為L(zhǎng)in。頻譜分析儀參考電平調(diào)到使被

測(cè)指標(biāo)接近頂刻線。在頻譜分析儀屏幕上出現(xiàn)濾波器的響應(yīng)曲線，用標(biāo)記可以讀到-3dB的帶寬，帶內(nèi)波

動(dòng)和帶外抑制.

在測(cè)量帶內(nèi)波動(dòng)時(shí)，建議減小輸入電平Lin,以充分暴露帶內(nèi)的波動(dòng)。在測(cè)量帶外抑制時(shí)假如測(cè)量?jī)x器

的動(dòng)態(tài)范圍不夠，可以接受點(diǎn)頻法測(cè)試。

(3)諧波，交調(diào)和雜散放射的測(cè)試

b交調(diào)測(cè)試，雜散放射測(cè)試

諧波測(cè)試信號(hào)發(fā)生器1接通，信號(hào)發(fā)生器2關(guān)閉，頻率fl調(diào)到被測(cè)直放站中心頻率，電平調(diào)到被測(cè)直放

站輸入電平Lin再加10dB,在直放站增益調(diào)到最大時(shí)，用頻譜分析儀測(cè)2fl,3fl.....的電平。

交調(diào)測(cè)試兩個(gè)CW信號(hào)發(fā)生器的頻率fl,f2在被測(cè)直放站帶內(nèi)設(shè)置并接通，其間隔在測(cè)帶內(nèi)交調(diào)時(shí)應(yīng)充

分得小，保證交調(diào)產(chǎn)物2fl-f2和/或2f2-fl落在帶內(nèi)，在測(cè)帶外交調(diào)時(shí)，fl,f2的間隔應(yīng)充分得

大，保證交調(diào)產(chǎn)物落在帶外。在直放站增益調(diào)到最大時(shí)用頻譜分析儀的標(biāo)記功能讀出交調(diào)產(chǎn)物的幅度。

測(cè)試CSM直放站時(shí)，總輸入電平應(yīng)提高10dB；測(cè)試CDMA直放站時(shí)，總輸入電平應(yīng)為L(zhǎng)in。

b雜散放射測(cè)試

信號(hào)發(fā)生器調(diào)制方式分別調(diào)到GSM或CDMA(視被測(cè)直放站種類而定)，頻率調(diào)到被測(cè)直放站中心頻率，

電平調(diào)到Lin(dBm),在直放站增益調(diào)到最大時(shí)用頻譜分析儀測(cè)量9kHz?12.75GHz內(nèi)除工作頻帶外的雜

散放射電平?

在諧波，交調(diào)和雜散放射測(cè)試中，應(yīng)充分考慮直放站輸出到頻譜分析儀輸入之間全部衰耗的影響。

(4)波形質(zhì)量惡化量的測(cè)試

CDMA信號(hào)發(fā)生器頻率調(diào)在被測(cè)直放站中心(信道)頻率，用波形質(zhì)量測(cè)試儀測(cè)出CDMA信號(hào)發(fā)生器的波形

質(zhì)量RhoG,調(diào)CDMA信號(hào)發(fā)生器電平到Lin,在被測(cè)直放站增益調(diào)到最大時(shí)，按實(shí)線連接，用波形質(zhì)量分

析儀測(cè)出這時(shí)的波形質(zhì)量RhoA,則被測(cè)直放站傳輸CDMA信號(hào)時(shí)波形質(zhì)量惡化量為：△Rho-RhoG-

RhoA(4)

(5)傳輸時(shí)延的測(cè)試

b示波器測(cè)量傳輸時(shí)延

通常用矢網(wǎng)分析儀測(cè)試，測(cè)試成本很高。若用示波器測(cè)量傳輸時(shí)延，與矢網(wǎng)測(cè)得的結(jié)果相比，幾乎沒(méi)有

差別。

將信號(hào)發(fā)生器用》50kHz的信號(hào)作幅度或脈沖調(diào)制，在高頻數(shù)字存儲(chǔ)示波器上觀測(cè)CH2的信號(hào)包絡(luò)對(duì)

CH1的信號(hào)包絡(luò)的延遲時(shí)間，用示波器上的標(biāo)記可以很精確地讀出CH2信號(hào)和CH1信號(hào)之間的時(shí)間差，即

為傳輸時(shí)延。

(6)電壓駐波比的測(cè)試

用矢網(wǎng)和標(biāo)網(wǎng)都可以測(cè)試，我們用帶跟蹤發(fā)生器的頻譜分析儀測(cè)試。

在頻譜分析儀上，接通跟蹤源，調(diào)中心頻率為被測(cè)直放站中心頻率，調(diào)掃頻寬度為被測(cè)直放站的工作帶

寬，調(diào)跟蹤源輸出電平到反射橋測(cè)試端口有被測(cè)直放站的最大輸入電平。以開(kāi)路/短路的反射為參考，測(cè)

出被測(cè)直放站天線端口的回波損耗值。

源輸出駐波的測(cè)試始終沒(méi)有解決好，只能在無(wú)輸出信號(hào)或斷電狀態(tài)下測(cè)試?輸入駐波測(cè)試要考慮被測(cè)

直放站的承受力，假如雙工器前有隔離器，則可以均在斷電狀況下測(cè)試。

(7)噪聲系數(shù)測(cè)試

用噪聲系數(shù)測(cè)試儀測(cè)量噪聲系數(shù)是特殊簡(jiǎn)潔的，但對(duì)GSM選頻直放站來(lái)說(shuō)，由于儀器帶寬遠(yuǎn)大于被測(cè)帶

寬，所以測(cè)試起來(lái)特殊困難，這時(shí)干脆用人工測(cè)試。

卜人工噪聲系數(shù)測(cè)試

被測(cè)直放站增益調(diào)到最大，在噪聲源接通時(shí)，從功率計(jì)上讀功率Ph(mW或nW)；在噪聲源切斷時(shí)，從功

率計(jì)上讀功率Pc(mW或UW)。

假如噪聲源在被測(cè)頻率上的超噪比為ENR(dB),則被測(cè)直放站噪聲系數(shù)為：

NF=ENR-101g(Y-1)(5)

移動(dòng)通信直放站看起來(lái)似乎簡(jiǎn)潔，其實(shí)不然，對(duì)其中關(guān)鍵部件要求還是較高的。因此，建議運(yùn)營(yíng)商選

購(gòu)經(jīng)質(zhì)量認(rèn)證廠商并經(jīng)質(zhì)檢機(jī)構(gòu)檢測(cè)合格的產(chǎn)品，否則其結(jié)果將可能是不志向的。

7,直放站與基站的優(yōu)劣性比較

直放站與基站相比較，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

(1)同等覆蓋面積時(shí)，運(yùn)用直放站投資較低。在平原地區(qū)室外一個(gè)全向基站可以有10km覆蓋

半徑；一個(gè)全向直放站可以有4km覆蓋半徑；就覆蓋面積而言，六個(gè)直放站約相當(dāng)于一個(gè)基站。六個(gè)直

放站的設(shè)備價(jià)約為一個(gè)基站的80虬但考慮到機(jī)房租用和裝修，交直流電源，空調(diào)，傳輸系統(tǒng)和電路

租金等費(fèi)用，六個(gè)直放站的費(fèi)用只相當(dāng)于于一個(gè)基站的50%,甚至更低。

(2)覆蓋更為靈敏。一個(gè)基站基本上是圓形覆蓋，多個(gè)直放站可以組織成多種覆蓋形式。如“一”

字型排開(kāi)，可以覆蓋十幾至幾十公里的路段。也可以組織成“L”型，“N"型和型覆蓋，特殊適

合于山區(qū)組網(wǎng)。

(3)在組網(wǎng)初期，由于用戶較少，投資效益較差，可以用一部分直放站代替基站。用戶發(fā)展起來(lái)后

現(xiàn)更換為基站，替換下來(lái)的直放站再進(jìn)一步放置在更邊緣的地區(qū)，這樣一步步地滾動(dòng)發(fā)展。

(4)由于不須要土建和傳輸電路的施工，建網(wǎng)快速。

但直放站與基站相比也有明顯的不中，主要表現(xiàn)在：

(1)不能增加系統(tǒng)容量。

(2)引入直放站后，會(huì)給基站增加約3dB以上的噪音，使原基站工作環(huán)境惡化，覆蓋半徑削減。所

以一個(gè)基站的一個(gè)扇區(qū)只能帶兩個(gè)以下的直放站工作。

(3)直放站只能頻分不能碼分，一個(gè)直放站往往將多個(gè)基站或多個(gè)扇區(qū)的信號(hào)加以放大。引入過(guò)多

的直放站后，導(dǎo)致基站短碼相位混亂導(dǎo)頻污染嚴(yán)峻，優(yōu)化工作困難，同時(shí)加大了不必要的軟切換。

(4)直放站的網(wǎng)管功能和設(shè)備檢測(cè)功能遠(yuǎn)不如基站，當(dāng)直放站出現(xiàn)問(wèn)題后不易察覺(jué)。

(5)由于受隔離度的要求限制，直放站的某些安裝條件要比基站苛刻的多，使直放站的性能往往不

能得到充分發(fā)揮。

(6)假如直放讓自激或直放站旁邊有干擾源，將對(duì)原網(wǎng)造成嚴(yán)峻影響。由于直放站的工作天線較

高，會(huì)將干擾的破壞作用大面積擴(kuò)大。CDMA是一個(gè)同頻系統(tǒng)，周邊的基站均有可能受到堵塞而癱瘓。

依據(jù)相關(guān)資料，有引起國(guó)家直放站和基站的安裝比例高達(dá)2比1以上；由于我國(guó)的人口密度很大，直

放站和基站的安裝比例不應(yīng)過(guò)大，假如沒(méi)有光纖直放站，只對(duì)射頻耦合型室外直放站而言，這一比值應(yīng)

不大于1。在規(guī)劃時(shí)，直放站作為滾動(dòng)發(fā)展的過(guò)渡設(shè)備，一次性安裝直放站的比率應(yīng)進(jìn)一步削減。在大中

城市的市區(qū)和通話密度較高的地區(qū)應(yīng)不運(yùn)用射頻耦合型室外直放站。

直放站不能增加系統(tǒng)容量，卻可以彌補(bǔ)CDMA系統(tǒng)基站的覆蓋不足，由于價(jià)格低，安裝便利，在GSM,

CDMA系統(tǒng)中接受直放站不失為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一種較好的解決方案。

另外由于CDMA系統(tǒng)的頻率復(fù)用率為1,直放站在CDMA系統(tǒng)和GSM系統(tǒng)中的運(yùn)用存在著差異。直放站

的運(yùn)用將與整個(gè)系統(tǒng)的性能相關(guān)，而在GSM系統(tǒng)中直放站的運(yùn)用僅與幾個(gè)相關(guān)的通道性能有關(guān)。因而，

合理的規(guī)劃直放站網(wǎng)絡(luò)，嚴(yán)格的工程勘測(cè)和施工對(duì)提高CDMA網(wǎng)絡(luò)的性能是特殊必要的。

二，GSM直放站

GSM移動(dòng)通信直放站是解決基站覆蓋而存在的信號(hào)盲區(qū)的一種方式。通過(guò)架設(shè)直放站不但能

改善覆蓋效果，同時(shí)能大大削減投資基站之成本。如圖2-1所示了GSM移動(dòng)通信直放站原理圖。

圖4-1GSM移動(dòng)通信直放站原理圖

為了滿意不同環(huán)境和技術(shù)要求,GSM直放站主要可分為：

--GSM移動(dòng)通信寬帶直放機(jī)

-GSM移動(dòng)通信頻帶選擇直放機(jī)

—GSM移動(dòng)能信信道選擇直放機(jī)

1.GSM移動(dòng)通信寬帶直放站

(1)GSM移動(dòng)通信寬帶直放站方框圖如圖2T所示。

雙

雙

電源智能監(jiān)控

工

工

器

器

圖2-1GSM移動(dòng)通信寬帶直放站方框圖

(2)主要性能特點(diǎn)：

b高的系統(tǒng)增益且增益連續(xù)可調(diào)

4接受先進(jìn)的數(shù)字濾波技術(shù)，帶外抑制特殊好

b全雙工工作，很高的上/下行隔離度

b兩端口標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，安裝極為便利

b內(nèi)置電源且設(shè)計(jì)有電源愛(ài)惜系統(tǒng)和免維護(hù)備用電源接口

b接受ALC技術(shù)，輸出電平連續(xù)可調(diào)，穩(wěn)定牢靠

b可選智能監(jiān)控，故障自動(dòng)報(bào)警和遠(yuǎn)程維護(hù)

b高線性功放，性能穩(wěn)定

(3)運(yùn)用范圍：主要用于機(jī)場(chǎng)，旅游區(qū)，地下建筑，隧道，大型偏廠礦和村鎮(zhèn)等GSM系統(tǒng)的盲區(qū),

陰影區(qū)。

(4)GSM移動(dòng)通信頻帶選擇直放站組網(wǎng)如圖2-2所示。

圖2-2GSM移動(dòng)通信頻帶選擇直放站組網(wǎng)示意圖

2.GSM移動(dòng)通信頻帶選擇直放站

(1)GSM移動(dòng)通信頻帶選擇直放站方框圖如圖2-3所示。

雙雙

監(jiān)控

智能

工電源工

器器

下行

方框圖

直放站

帶選擇

通信頻

M移動(dòng)

3GS

圖2-

：

特點(diǎn)

性能

主要

(2)

續(xù)可調(diào)

增益連

增益且

的系統(tǒng)

b高

隔離度

/下行

高的上

，很

工作

雙工

b全

不會(huì)產(chǎn)

的信號(hào)

商之間

同營(yíng)運(yùn)

好，不

抑制

帶外

求，

戶要

同客

意不

，滿

意可調(diào)

帶寬隨

率和

心頻

b中

干擾

生相互

口

電源接

護(hù)備用

和免維

惜系統(tǒng)

電源愛(ài)

設(shè)計(jì)有

電源且

b內(nèi)置

便利

裝極為

，安

設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)

端口

b兩