GSM-R光纤直放站(吴童)

1、吴童吴童 内容提要内容提要 v直放站原理 v近端机和远端机基本介绍 v近端机及远端机维护 v常见故障处理案例 直放站是基站（直放站是基站（BTSBTS）与移动台（）与移动台（MSMS）之间的中继转发器）之间的中继转发器 ，是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，是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。转设备。 使用直放站主要原因：一是在不增加基站数量的前提下保使用直放站主要原因：一是在不增加基站数量的前提下保 证网络覆盖，二是其造价远远低于有同样效果的微蜂窝系统。证网络覆盖，二是其造价远远低于有同样效果的微蜂窝系统。 直放站可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区，如

2、商场、宾馆、机直放站可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区，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、场、码头、车站、体育馆、娱乐厅、地铁、隧道、高速公路、 海岛等各种场所，提高通信质量，优化无线通信网络。海岛等各种场所，提高通信质量，优化无线通信网络。 一、直放站原理一、直放站原理 射频直放站射频直放站 BTS 无线 直放站 基站覆盖范围 直放站扩展 的覆盖范围 无线射频直放站室外典型组网示意图 移频直放站移频直放站 BTS f1 f1f2f2f1 近端机 远端机 基 站 覆 盖 范围 服务设备 覆盖范围 f2 网络中未用频率f1 工作频率 移频直放站系统的典型组网图

3、光纤直放站光纤直放站 远端机 光缆 扩 展 区 域 Coverage Area 近端机 B.T.S 光纤直放站的基本组网图 光纤直放站的近端机以电缆直接耦合的方式从基站直接耦合到光纤直放站的近端机以电缆直接耦合的方式从基站直接耦合到 RFRF信号，并变换为光信号经过光纤传输到远端机，远端机再将光信信号，并变换为光信号经过光纤传输到远端机，远端机再将光信 号变换为原始的号变换为原始的RFRF信号，通过天线或漏泄电缆将信号，通过天线或漏泄电缆将RFRF信号发送直放站信号发送直放站 到所要覆盖的地区。到所要覆盖的地区。 2021-8-157 无线空间耦合无线空间耦合 BS 下行 上行 光纤 光纤 光

4、发射 光接收 2021-8-158 直接耦合直接耦合 v 上、下行全部是直接与基站耦合。上、下行全部是直接与基站耦合。 光纤 光发射 光纤 光接收 BTS 通过耦合器将基站的信号与中继端进行耦合可避免接收通过耦合器将基站的信号与中继端进行耦合可避免接收 空间不必要的信号及杂波。空间不必要的信号及杂波。 光纤直放站设备组网由耦合器、近端机、短段光缆、远光纤直放站设备组网由耦合器、近端机、短段光缆、远 端机、天馈系统组成。端机、天馈系统组成。 直放站系统组建方式直放站系统组建方式 ? TGZ- HA ? 近端机 Fuse 2Power 2Fuse 1Power 1 车站台 . 1.6km 远端机1

5、 1.6km 远端机4 光耦合器 隧道天线 光耦合器光耦合器 ? TGZ- HA? 近端机2 隧道天线 远端机2 . 1.6km 隧道天线 远端机3 隧道天线 ? TGZ-HA ? 近 端 机 Fus e 2P ow er 2Fus e 1P ow er 1 车 站 台 光 纤 直 放 站 远 端 机 . 光 纤 直 放 站 远 端 机 光 纤 直 放 站 远 端 机 210km 光 交 接 箱光 交 接 箱光 交 接 箱 漏缆覆盖 天线覆盖 二二、近端机和远端机基本介绍近端机和远端机基本介绍 近端机工作原理近端机工作原理 近端机由射频单元（近端机由射频单元（RFURFU）、）、 光端元（光端

6、元（OEUOEU）、控制单元、）、控制单元、 （MCUMCU）、电源单元（）、电源单元（PWRPWR）和网）和网 管单元（管单元（OMUOMU）等几部分组成。）等几部分组成。 基站信号通过进入射频单元基站信号通过进入射频单元 （RFURFU），然后将射频信号转换为），然后将射频信号转换为 光信号通过光单元（光信号通过光单元（OEUOEU），光单），光单 元将信号通过光通道传送给远端元将信号通过光通道传送给远端 机。机。 电源单元（电源单元（PWR)PWR)给近端机供给近端机供 电电, ,网管单元（网管单元（OMUOMU）与网管进行）与网管进行 联系，控制单元（联系，控制单元（MCUMCU）则对

7、近端）则对近端 机工作过程进行控制。机工作过程进行控制。 控制单元 光单元 网管单元射频单元电源单元 近端机工作原理图近端机工作原理图 1 远端机 双 工 器 OEU 信号检测 /ATT 3 远端机 4 远端机 RFin 耦合器 MCU 监控单元 PWR 电源单元 RFU 14光端口 OEU OEU OEU 2 远端机 OMU网管 接入单元 485BUS LRMS 动力监控 辅助、报警 以太网 I/O 本地调试 RS232 扩 展 接 口 合 路 器 近端机接口示意图近端机接口示意图 电池接口 电源输入 光纤接口 电源输出 射频跳线射频接口 以太网口 GPRS接口 外部I/O 数据接口 远端机

8、接口示意图远端机接口示意图 电源接口 调试接口 电源指示 接地 光纤接口A 环动接口 I/O接口 射频接口 漏缆接口 光纤接口B 远端机工作原理远端机工作原理 远端机由射频部远端机由射频部 分、光电信号转换部分、光电信号转换部 分、电源部分、监控分、电源部分、监控 部分共四个部分组成部分共四个部分组成 。 远端机通过光纤远端机通过光纤 与近端机连接，把近与近端机连接，把近 端机送入的光信号还端机送入的光信号还 原成原成RFRF信号，并将其信号，并将其 放大后通过天线或漏放大后通过天线或漏 缆辐射到弱场区。缆辐射到弱场区。 电源电源 功放功放 双工器双工器 光端机光端机 低燥放低燥放 监控模块监

9、控模块 三、近端机与远端机的维护三、近端机与远端机的维护 近端机维护近端机维护 近端机日常维护测试指标：近端机日常维护测试指标： 1 1、近端机的耦合输入电平值；、近端机的耦合输入电平值； 2 2、近端机的输出光功率、近端机的输出光功率 ； 3 3、近端机的输入光功率。、近端机的输入光功率。 近端机的耦合输入电平值测试近端机的耦合输入电平值测试 1、近端机的耦合输入电平：、近端机的耦合输入电平： 测试仪表：频谱仪测试仪表：频谱仪 仪表设置：仪表设置： 中心频率：中心频率：932MHz 932MHz 频带宽度：频带宽度：5MHz5MHz 参考电平：参考电平：10dBm10dBm 输入电平输入电平

10、PoPoBTSBTS- -耦合耦合 器耦合度器耦合度-Lr-Lr线损线损 电平范围：电平范围：-5-50dBm0dBm 2、近端机的输出光功率：、近端机的输出光功率： 测试仪表：光功率计测试仪表：光功率计 仪表设置：仪表设置：=1550nm =1550nm 输出光功率：输出光功率：2dBm 2dBm FC/PCFC/PC FC/PCFC/PC 光功率计光功率计 近端机的输出光功率测试近端机的输出光功率测试 3、近端机的输入光功率：、近端机的输入光功率： 测试仪表：光功率计测试仪表：光功率计 仪表设置：仪表设置：=1310nm =1310nm 输入光功率：输入光功率：-10dBm -10dBm

11、测量标准：测量标准： 损耗光法兰盘损耗光法兰盘 损耗公里光缆损耗公里光缆 FC/PCFC/PC 光功率计光功率计 近端机的输入光功率测试近端机的输入光功率测试 1 1、远端机的输出光功率；、远端机的输出光功率； 2 2、远端机的输入光功率；、远端机的输入光功率； 3 3、远端机的下行输出功率。、远端机的下行输出功率。 远端机日常维护测试指标：远端机日常维护测试指标： 远端机的输出光功率远端机的输出光功率： 测试测试仪表：光功率计仪表：光功率计 仪表设置：仪表设置： =1310 nm=1310 nm 输出光功率：输出光功率：2dBm2dBm FC/PC FC/PC 接远端机接远端机 光功率计光功

12、率计 远端机的输出光功率测试远端机的输出光功率测试 FC/PCFC/PC 远端机的输入光功率：远端机的输入光功率： 测试仪表：光功率计测试仪表：光功率计 仪表设置：仪表设置： =1550nm =1550nm 光功率参考值：光功率参考值：-10dBm-10dBm 测量标准：测量标准： 损耗光法兰盘损耗光法兰盘 损耗公里光缆损耗公里光缆 光功率计光功率计 FC/PC FC/PC 接远端机接远端机 远端机的输入光功率测试远端机的输入光功率测试 远端机的下行输出功率远端机的下行输出功率： 测试仪表：频谱仪测试仪表：频谱仪 仪表设置：仪表设置： 中心频率：中心频率：932MHz 932MHz 频带宽度：

13、频带宽度：5MHz5MHz 参考电平：参考电平：10dBm10dBm 端口衰减：输入口加端口衰减：输入口加30dB/10W30dB/10W衰减器衰减器 输出功率输出功率PoBTS-PoBTS-耦合器耦合度耦合器耦合度-Lr-Lr线线 损损-Lr-Lr光路损耗光路损耗* *2+2+下行功放增益下行功放增益 电平范围：电平范围：202037dBm37dBm 频谱仪频谱仪 RFoutRFout RFinRFin 30dB/10w30dB/10w衰减器衰减器 四、直放站日常故障分析处理四、直放站日常故障分析处理 1、近端机脱管告警、近端机脱管告警 故障分析故障分析：近端机脱管一般有两种原因，一是近端机

14、 自身原因，二是传输的原因。 近端机自身原因处理近端机自身原因处理：首先检查近端机是否断电，近 端机的指示灯是否正常闪烁。如果发现指示灯全部不 亮很可能是断电造成，需恢复供电。如果各板块指示 灯不闪烁则可能是近端机死机，需重新启动。同时， 近端机自身也有可能是网管单元（OMU）、控制单元 （MCU）的故障，则需要更换板块。 传输原因处理传输原因处理：如果排除了近端机自身的故障可能则 检查传输通道是否正常，需更换网线。 2、近端机基站输入欠功率告警、近端机基站输入欠功率告警 故障分析故障分析：一是近端机自身原因，二是基站的原因， 三是BTS到近端机之间线路问题。 近端机自身原因处理近端机自身原因

15、处理：可能是近端机的射频单元 （RFU）出现故障，需更换射频单元。 线路原因处理线路原因处理：检查从BTS到近端机之间的连接线 （包括耦合器、电桥）是否良好，需排除线路故障。 基站原因处理基站原因处理：可能是基站存在故障，需将基站故障 排除。 3、近端机光收欠功率告警、光路告警、近端机光收欠功率告警、光路告警 故障分析故障分析：一是远端机输入光功率低于门限值，二是 近端机自身原因，三是线路原因。 近端机自身原因处理近端机自身原因处理：可能是近端机光单元（OEU） 出现故障，需更换光单元。可能是近端机尾纤没有插 好，需解决尾纤问题。 远端机原因处理远端机原因处理：可能是远端机光输出功率低，需将 远端机故障排除。 线路原因处理线路原因处理：可能是光纤损耗大造成，需解决光纤 问题。 4、远端机脱管告警、远端机脱管告警 故障分析故障分析：一是远端机自身原因。二是远端机断电， 三是线路原因。 远端机自身原因处理远端机自身原因处理：可能是远端机死机，需重新启 动。也可能是远端机的某些板块故障，需更换相应的 板块。 远端机断电处理远端机断电处理：可能造成远端机断电的原因一般是 直放站停电、UPS坏、电源模块坏，需恢复供电。 线路原因处理线路原因处理：可能是远端机光纤连接不好或光路中 断，需解决光路问