直放站基本原理一

1、1（一）（一）武武 汉汉 邮邮 电电 科科 学学 研研 究究 院院武汉虹信通信技术有限责任公司武汉虹信通信技术有限责任公司2编写与学习原则编写与学习原则急用先学急用先学活学活用活学活用学习目标学习目标初步了解初步了解重点掌握重点掌握3内容概要p基本概念p直放站原理框图和组成p直放站关键技术浅析p直放站产品分类p组网方式及应用p小结4基本概念p直放站（中继器） 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。 5基本概念p中继器Analog：Digital： 6基本概念 FDD系统直放站工作原理： 直放站在下行链路中，

2、由施主天线从现有的覆盖区域中拾取信号，通过双工滤波器对通带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。在上行链路中，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应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。7基本概念应用形式光纤传输直放站光纤传输直放站无线传输直放无线传输直放站站基站基站市话汇接局市话汇接局移动电话局移动电话局有线或无线中继电路有线或无线中继电路长途局长途局数字电路（优选使用）数字电路（优选使用）光纤传输直放站设备光纤传输直放站设备8基本概念中国移动通信频率分配（中国移动通信频率分配（800MHz800MHz2000MHz2000

3、MHz）网络及运营商频段（MHz）带宽（MHz）频率间隔上行下行相邻频道间隔上下行频率间隔联通CDMA800825835870880101.23MHz45MHz移动GSM9008909099359541925200KHz45MHz联通GSM9009099159549606200KHz45MHz移动DCS1800171017251805182015200KHz95MHz联通GSM1800174517551840185010200KHz95MHz9基本概念ARFCN - Absolute Radio Frequency Channel Number10基本概念频点号与频率的关系网络及运营商频段（M

4、Hz）频点号中心频率换算关系上行中心频率（MHz）下行中心频率（MHz）联通CDMA800Rx：825835Tx：87088037283fn=825+n0.03fn = fn + 45移动GSM900Rx：890909Tx：935954195fn=890+n0.2fn = fn + 45联通GSM900Rx：909915Tx：95496096124移动DCS1800Rx：17101725Tx：18051820512586fn=1710.2+(n-512)0.2fn = fn + 95联通GSM1800Rx：17451755Tx：1840185068773511基本概念EGSM系统pEGSM（E

5、xtended GSM900） 是扩展的GSM系统，EGSM900数字蜂窝移动通信系统的工作频率为： 下行：925MHz 960MHz 上行：880MHz 915MHz 与PGSM900系统相比，只是频谱使用向下扩展10M，系统结构、系统规范与PGSM完全一样。12基本概念EGSM系统p EGSM900数字蜂窝移动通信系统的频率编号与PGSM900有所不同，具体编排方式如下：p 国家无委核准的GSM900M频率范围是：下行：930MHz960MHz；上行：885MHz915MHzp 中国移动公司现在使用的GSM900M频率范围是：下行：935MHz954MHz；上行：890MHz909MHz中

6、国移动已经在部分地区使用向下5M的扩展频率。频率编号频率编号上行频率上行频率下行频率下行频率E-GSM0n124975n1023Fl(n)=890+0.2*nFl(n)=890+0.2*(n-1024)Fu(n)= Fl(n)+45P-GSM0n124Fl(n)=890+0.2*nFu(n)= Fl(n)+4513基本概念直放站产生的背景p基站覆盖区内，填补盲区p基站覆盖区外，延伸覆盖范围p在某些需要覆盖的地区，增设基站不经济或不方便p是一种方便、快捷、灵活、经济的网优手段14直放站原理框图和组成双工器双工器下行PA上行LNA下行链路上行链路监控单元及电源模块监控单元及电源模块基站耦合RF信号

7、天馈系统MODEM蓄电池p干线放大器（VIB）原理框图15直放站原理框图和组成p光纤直放站（III/IV）原理框图远端光传输一体化模块近端光传输一体化模块监 控 单 元 及监 控 单 元 及电源模块电源模块上行链路下行链路近端机IIIA远端机IIIB双工器双工器下行PA上行LNA下行链路上行链路监控单元及电源模块监控单元及电源模块基站耦合RF信号天馈系统MODEM蓄电池16直放站原理框图和组成下行功放下行选频模块下行低噪放上行低噪放ALCATTATTALC上行功放ATTATTALC监 控 模 块ALCTESTTESTTESTTEST双工器双工器滤波器p旧监控体系的无线直放站（V） 17直放站原

8、理框图和组成p几种主要的模块 低噪放模块：LNA 功率放大模块：PA 腔体双工器：DLX 腔体滤波器：FLT 有源频段选择器：BCS 窄带选频滤波器：NCS 在以后的工作中会遇到更多的具体的功能模块，分为两大类：有源模块、无源模块。18直放站原理框图和组成p这些模块用到一些关键技术 1）低噪声放大技术 2）线性功放技术 3）线性光纤传输技术 4）ALC控制技术 控制范围大、控制精度高、跟踪特性好 5）谐振腔滤波器 选择性好、驻波比小、插损低、体积小19关键技术介绍线性功率放大器技术p功率放大器的主要指标：n输出功率 2W、8W，16W，40W等n线性特性 互调衰减， ACPR等指标20关键技术

9、介绍非线性对整个系统的影响 占用话音信道,导致手机接通率降低 非线性 三阶互调产物 干扰话音信道,导致话音质量下降 干扰信令信道,导致手机上线困难f1f22f1- f2f1f22f2- f1功放功放三阶互调产物21关键技术介绍改善线性的措施p选用A类放大器n器件难选n功耗大，效率低n改善有限p采用线性补偿技术p预失真补偿p前馈补偿n器件易选n效果好，改善幅度大n功耗低，功率高一般采用线性补偿技术22关键技术介绍噪声分析一q 噪声对传输指标的影响 C0 / N0 C0 /（N0+ N1 ） q 噪声的来源：qLDLD的强度噪声的强度噪声qPINPIN的散弹噪声的散弹噪声q电路噪声电路噪声q放大器

10、噪声：主要由第一级放大器引起放大器噪声：主要由第一级放大器引起 传输系统（N1） N1：噪声系数噪声使系统信噪比下降，影响设备正常工作23关键技术介绍噪声分析二p 解决的措施p 光噪声n选用合适的激光器，避开强度噪声的峰值n选用反射系数小的活动连接器n选用光衰减器p 放大器噪声n选用噪声系数小的场效应管工作第一级放大器n对放大器进行低噪声设计24关键技术介绍ALC控制技术p 上行信号的动态范围大p 要求放大器增益随输出信号电平的变化而变化n信号强时增益小，不过载。n信号弱时增益大，保证通话质量。p 解决措施：n选用高精度、步进压控衰减器（VCA）n采用单片机控制n线性跟踪输出电平的变化25关键

11、技术介绍腔体双工滤波器p 保证上下行信道之间的隔离度p 腔体滤波器具有其它滤波器（LC介质，声表面滤波器）无法达到的指标n插损低n选择性好n端口反射小n带内波动小26直放站产品分类p 室内直放站（干放） 一种简易型的设备，将信号通过功放放大，主要用于室内覆盖。 p 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，放大后发送出去。 p 移频传输直放站 将收到的信号通过变频为其他频段，传输后再变频为原先收到的频率，放大后发送出去。 p 无线直放站 1）宽带直放站 工作频率为整个频段，如GSM900系统移动24M带宽、联通6M带宽，DCS1800频段移动15M带宽、联

12、通10M带宽。 2）选频直放站 为了选频（定制带宽、或者选取28个工作信道200k），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。27直放站产品分类pGZF900-III GSM光纤传输直放站pGZF900-IVGSM光纤传输直放机pGZF900-V GSM无线传输直放站pGZF900-VIBGSM电缆耦合室内直放机pGZF900-VIF GSM无线引入室内直放机pGZF915-V GSM无线传输移频直放站pGZF918-V GSM无线传输移频直放站28直放站产品分类pGZF800-III CDMA光纤传输直放站pGZF800-IV CDMA光纤传输直放机pGZF

13、800-V CDMA无线传输直放站pGZF800-VIA CDMA无线引入室内直放机pGZF800-VID CDMA无线引入室内直放机pGZF800-VIB CDMA电缆耦合室内直放机pGZF808-V CDMA无线传输移频直放站29直放站产品分类各种频段：p GZF1800-* DCS系统直放站p GZF2100-* WCDMA系统直放站p GZF1900-* PHS系统直放站p GZF19001-*PCS系统直放站（针对国外市场）等等具体更多的型号之后可以参见的公司内部规范。30直放站产品分类 还有公司发展过程中已经逐步淡出主流的型号和一些非常规机型：pGZF900-I GSM直放站光纤传

14、输设备pGZF900-VID/E GSM室内分布式电远端机pGZF900-IX 移动通信光纤接入系统等等31直放站产品分类按工作频段分类800MHz900MHz1800MHzq GZF800-IIIA/Bq GZF800-IVA/Bq GZF800-V q GZF800-VIA/BqGZF900-IIIA/B qGZF900-IVA/BqGZF900-VqGZF900-VP qGZF900-VIA/BqGZF900-VIFqGZF900-VIIq GZF1800-IIIA/Bq GZF1800-Vq GZF1800-VIB32直放站产品分类按传输方式分类无线传输光纤传输电缆传输q GZF900

15、-Vq GZF800-V qGZF900-IIIA/BqGZF800-IIIA/BqGZF900-IVA/BqGZF800-IVA/BqGZF1800-IVA/Bq GZF800-VIBq GZF800-VIA/Dq GZF900-VIBq GZF1800-VIBq GZF900-VIF-I/II/III33直放站产品分类按应用场合分类室外直放站室内覆盖系统q GZF900-V（无线接入）q GZF800-V（无线接入）q GZF900-IIIA/B（有线接入）q GZF800-IIIA/B（有线接入）qGZF800-IVA/B （有线接入）qGZF900-IVA/B （有线接入）qGZF18

16、00-IVA/B （有线接入）qGZF800-VIA/B （无线接入）qGZF900-VIA/B （有线接入）qGZF1800-VIB （有线接入）qGZF900-VIF （无线接入）34直放站产品分类按信号接入方式分类有线接入无线接入q GZF900-IIIA/Bq GZF800-IIIA/Bq GZF900-IVA/Bq GZF800-IVA/Bq GZF1800-IVA/Bq GZF900-VIA/Bq GZF1800-VIBqGZF900-VqGZF800-V qGZF800-VIAqGZF800-VIDqGZF900-VIFqGZF1800-VqGZF915-V35直放站组网方式及应

17、用一p 室外无线传输直放站应用方式覆盖区基站基站无线传输无线传输直放站直放站36直放站组网方式及应用二p室外光纤传输直放站组网方式一般最大配置为1-8光光分分（合）（合）路路器器下行下行上行上行n n1 1远端设备远端设备n n远端设备远端设备1 1重发天线重发天线重发天线重发天线光纤远端机光纤远端机GZF900-IIIBGZF900-IIIBBSBS光纤远端机光纤远端机GZF900-IIIBGZF900-IIIB光纤光纤近端机近端机GZF900-IIIAGZF900-IIIA原有天馈原有天馈37直放站组网方式及应用三q室内覆盖系统组网方式一微蜂窝信号的无源分配方式耦合器耦合器耦合器耦合器耦合器耦合器功分器功分器BSBS38直放站组网方式及应用四q室内覆盖系统组网方式二微蜂窝信号+有源放大方式BS耦合器耦合器耦合器耦合器耦合器耦合器功分器功分器电远端机GZF900-VIB39直放站组网方式及应用五q室内覆盖系统组网方式三微蜂窝信号+光纤有源放大方式BS耦合耦合器器功分器功分器光远端机nGZF900-IVB光纤光纤光近端机GZF900-IVAn：1440直放站组网方式及应用六q室内覆盖系统组网方式四无线接入覆盖方式耦合耦合器器电远端机GZF900-VIB耦合耦合器器GZF900-V41直放站组