无线电信技术培训(直放站的知识)

2024/1/291认真求实主动深入2024/1/292第三局部直放站的知识2024/1/293第一局部根底知识2024/1/294直放站知识根底知识

直放站的概念

直放站实际上就是一个双工放大器，通过放大基站的上下行链路信号来提高链路余量。

直放站的用途有两方面：一是在不需要扩大网络容量的前提下扩大网络覆盖，提高容量的利用率；二是在信号穿透不到的地方进行信号覆盖。2024/1/295WidebandselectiveChannelselectivefGain宽带选频直放站知识根底知识

直放站的分类2024/1/296直放站知识根底知识

直放站的分类

室外型直放站室外型无线宽带射频式直放站室外型无线载波选频式直放站室外型光纤直放站室外移频直放站

室内型直放站室内型无线宽带直放站室内型无线选频直放站2024/1/297直放站知识各类直放站的特点2024/1/298直放站知识各类直放站的特点2024/1/299BSFoutFin无线直放站直放站知识各类直放站的图例无线直放站〔含宽带和载波选频〕2024/1/2910中继端机乡镇覆盖端机光纤BS直放站知识各类直放站的图例

室外光纤直放站2024/1/2911直放站知识各类直放站的图例

室外光纤直放站2024/1/2912直放站知识各类直放站的图例

室外光纤直放站组网示意图2024/1/2913直放站知识各类直放站的图例

室外移频直放站2024/1/2914直放站知识各类直放站的图例

室外太阳能直放站太阳硅晶体太阳能电池方阵蓄电池组

DC/DC电源控制器直放站DC48V2024/1/2915BS室内直放站平面天线壁挂天线吸顶天线吸顶天线二功分器二功分器直放站知识各类直放站的图例室内直放站〔含宽带和载波选频〕2024/1/2916电源模块稳压电源AC220VDCAC220VBSMS935~954MHzUPLINKDOWNLINK选频单元PP选频单元避雷器890~909MHz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NoteBookPC接口监控单元直放站知识根本知识直放站的根本结构2024/1/2917直放站知识根本知识直放站的根本结构2024/1/2918MT低噪放NoteBookPC接口DOWNLINK

功分器DUP2

功分器DUP1DTRC1UPLINK监控单元CardPhone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直放站知识根本知识直放站的根本结构〔选频直放站〕2024/1/2919电源单元DC-48V（AC220V）DC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BS直放站知识根本知识直放站的根本结构〔光纤直放站〕2024/1/2920直放站知识根本知识直放站的根本结构〔光纤直放站：波分复用〕2024/1/2921`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，其他频段的信号那么被抑制滤除。由于直放站分上下行链路，所以分别有上下行的工作频段。标准值联通〔06〕移动〔19〕上行:909MHz--915MHz890MHz--909MHz下行:954MHz--960MHz935MHz--954MHz直放站知识直放站的主要性能指标

工作频段2024/1/2922

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。

标准

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。

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。

直放站知识直放站的主要性能指标

工作频段2024/1/2923定义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，那么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，但为了到达上下行平衡，一般设为一致。标准值室外无线直放站一般要求在80-95dB之间，太低那么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；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；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和干扰过高影响施主基站和覆盖效果。直放站知识直放站的主要性能指标

主机额定增益2024/1/2924定义直放站上行增益和下行增益在最大增益的根底上可以连续调整的范围。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。直放站知识直放站的主要性能指标

上下行增益可调范围2024/1/2925

增益调节步长是指直放站最小的增益调节量。

增益调节步长误差是指实际增益步长与标称增益调节步长的差值。直放站知识直放站的主要性能指标

增益调节步长及误差2024/1/2926

带内波动是指有效工作频带内最大和最小电平的差值。直放站知识直放站的主要性能指标

带内波动2024/1/2927

传输时延是指直放站输出信号对输入信号的时间延迟。直放站知识直放站的主要性能指标

传输时延2024/1/2928直放站知识直放站的主要性能指标

增益调整线性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。标准值一般调整误差在10%左右，即：假设增益衰减16dB，那么调整误差波动范围为1.6dBm假设增益衰减22dB，那么调整误差波动范围为2.2dBm假设增益衰减30dB，那么调整误差波动范围为3.0dBm2024/1/2929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。如以下图所示：1dB压缩点输出功率即指当输出功率到达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。PoutPin1dB直放站知识直放站的主要性能指标

最大输出功率2024/1/2930标准值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，假设通过的信号越多，每信号的功率越小，所以宽带直放站的覆盖范围较小。室外无线载波选频直放站直放站有两个选频信道时，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。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〕。直放站知识直放站的主要性能指标

最大输出功率2024/1/2931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。标准值根据GSM11.26标准和国家无委的要求，当增益调到最大时，在900MHz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〕。直放站知识直放站的主要性能指标

杂散发射2024/1/2932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。标准值根据GSM11.26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〕。直放站知识直放站的主要性能指标

互调产物2024/1/2933P0IMD〔dBc〕IM3〔dBm〕直放站知识直放站的主要性能指标互〔交〕调抑制比2024/1/2934定义〔如图〕

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PoutPin直放站知识直放站的主要性能指标

三阶交调截获点2024/1/2935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。如下图：在工作带宽外±f处的带外增益抑制度=G’-Gf0f1f2BWGG’f1-ff2+f直放站知识直放站的主要性能指标

带外增益抑制度2024/1/2936标准值根据GSM11.26关于直放站的标准要求，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，那么：频率 增益衰减 f1-5MHz <-60dB f2<-3dBf1-1MHz<-50dB f2+400KHz <-35dBf1-600KHz <-45dB f2+600KHz <-45dBf1-400KHz <-35dB f2+1MHz <-50dBF1<-3dBf2+5MHz <-60dBf00dB 直放站知识直放站的主要性能指标

带外增益抑制度2024/1/2937直放站知识直放站的主要性能指标

噪声系数2024/1/2938

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=-20logdB

标准值一般为1.5(对应回波损耗值为14dB)。直放站知识直放站的主要性能指标驻波比〔VSWR〕2024/1/2939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，假设输出功率超出此门限，该功能就会启动，利用负反响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。标准值与最大输出功率值一样。

直放站知识直放站的主要性能指标自动功率控制〔ALC〕2024/1/2940第二局部直放站应用2024/1/2941主要影响：掉话率增高,特别是质差断线。通话质量差，误码率高，通话时断时续。信噪比低，出现信号很强却打不了的情况。造成基站C/I及附近基站C/A下降，有些是严重干扰,情况严重时会造成基站长期闭塞。直放站应用直放站与网络

直放站对移动网络的影响2024/1/2942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标准等原因所造成的。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。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，不可防止成为产生互〔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。直放站应用直放站与网络

直放站对移动网络的影响2024/1/2943直放站应用直放站与网络

直放站对移动网络的影响2024/1/2944三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。假设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效劳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。直放站应用直放站与网络

直放站对移动网络的影响2024/1/2945噪声的影响由于直放站中有许多高频器件，本身无可防止成为噪声源，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: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，会减少原来基站的覆盖范围，也比以前更耗电。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。直放站应用直放站与网络

直放站对移动网络的影响2024/1/2946噪声的影响〔续上〕假设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过强而闭塞。BTSdBm-110上行输出直放站应用直放站与网络

直放站对移动网络的影响2024/1/2947带外增益抑制度的影响直放站应用直放站与网络

直放站对移动网络的影响

带外增益抑制度的影响图A图B2024/1/2948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，那么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。直放站应用直放站与网络

直放站对移动网络的影响2024/1/2949

驻波比值的影响

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。

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来，引起系统信噪比的进一步下降。直放站应用直放站与网络

直放站对移动网络的影响2024/1/2950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：◆假设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防止干扰产生，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。直放站应用直放站与网络

直放站配件对移动网络的影响2024/1/2951◆假设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。◆假设选择的配件与直放站阻抗不匹配，那么会造成很高的驻波比，从而对系统造成影响。◆假设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。直放站应用直放站与网络

直放站配件对移动网络的影响2024/1/2952安装调测质量的影响假设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、噪声电平等在符合要求的范围内，从而可能对系统造成严重的干扰，甚至闭塞基站，无法开通。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，假设把增益调的过高，令上行噪声电平过高，以至无法打，甚至闭塞基站。假设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适宜的施主小区信号，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。假设安装工艺差，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成影响，还影响覆盖范围。直放站应用直放站与网络

直放站安装调试对移动网络的影响2024/1/2953解决方法直放站的各项性能指标应符合GSM标准和国家标准，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。即产品保证。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。即配件保证。安装调测应当标准，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。即工程保证。直放站应用直放站与网络

直放站对网络的影响2024/1/2954选取符合标准要求的合格产品，加上正确的设计是确保大城市中直放站的正确引入的重要因素。下面以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直放站应用直放站与网络

直放站工作流程2024/1/2955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。直放站应用直放站与网络

直放站工作流程2024/1/2956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；假设原定安装地点无法选取到较理想的施主小区，天线又无法找到适宜的安装位置，那么需考虑另选地点。◆对于室内直放站，选取的原那么与室外直放站根本一致，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洁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站做施主基站。直放站应用直放站与网络

直放站工作流程2024/1/2957选取设备及天线安装位置设备必须选用符合GSM标准要求产品，并计算所需功率，以选取性能价格比最适宜的直放站。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。假设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那么最好选用载波选频式直放站；假设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，那么可考虑使用光纤直放站。直放站应用直放站与网络

直放站工作流程2024/1/2958在直放站安装使用过程中，用户较关心的问题是，覆盖范围有多大，这跟下行输出功率有关，国家无委在型号核准检测时规定直放站下行输出功率30dBm±3dBm，但直放站下行输出功率应该多大？是否越大越好？因为移动通信是双向的，必须考虑上下行的平衡，以下就基站与、直放站与的上下行平衡作一说明。直放站应用直放站与网络

直放站上下行平衡的说明2024/1/2959一般来说，直放站设计输出功率比基站要低得多，对于基站，下行输出功率大致为43dBm〔各厂家有所不同，ERICSSON最大为47dBm〕，现常用的上行输出功率仅33dBm，二者存在10dB左右的差值，在基站采用分集接收等手段后，上行可增加6dB左右增益，基站接收机噪声系数NBSF约2dB，接收机噪声系数NMSF约6dB，根据上下行平衡原理：

PBS＋NBSD＝PMS＋NMSF＋6dB〔分集增益〕

43dBm＋2dB＝33dBm＋6dB＋6dB〔分集增益〕

下行输出虽然大于上行，但上下行是平衡的。假设直放站下行输出功率33dBm，上行接收机噪声系数NRPF约4dB，直放站没有分集接收功能，且增加直放站后，基站接收上行噪声会增加约2dB，根据上下行平衡原理：

PRP＋NRPF＋△S〔基站接收增加噪声〕＝PMS＋NMSF

33dBm＋4dB＋2dB＝33dBm＋6dB上下行是平衡的！直放站应用直放站与网络

直放站上下行平衡的说明2024/1/2960如果直放站下行输出功率大于33dBm，那么上下行将不平衡，如果上下行出现不平衡，将会:

---扰乱的自动功率控制；

---由于上下行不平衡，在覆盖区内会产生掉话，影响话务统计中的接通率和掉话率。所以国家无委明确规定直放站下行输出功率30dBm±3dBm，主要是为了上下行平衡，不至于在安装直放站后影响网络参数。直放站应用直放站与网络

直放站上下行平衡的说明2024/1/2961直放站应用直放站与网络

直放站的应用GSM直放站对施主基站的影响

光纤直放站

系统噪声分析2024/1/2962根据测试确定完成天线安装位置。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，如以下图所示：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<PRXLP=92.4+20lgD隔离度要求：I>ERP-PRX施主天线前后比F/BD覆盖天线前后比F/BP建筑物ERPPRX障碍物损耗LW直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站设计、安装、调测的要求2024/1/2963隔离度：I=F/BD+LW+F/BP+LP传播损耗：30米=23+15+25+62LP=92.4+20lg（0.03）

=125dB≈62dBPRX>ERP-I

PRX>42.4-125=-82.6dBm(即来自基站的信号电平不能小于-82.6dBm)F/BD>23dB1.8米抛物面天线建筑物ERP=POUT+GT-LL=29+15.5-2.1=42.4dBmPRXLW：15dBPOUT---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直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站设计、安装、调测的要求2024/1/29641.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LWPRPTGP

天线隔离度的测试方法直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站设计、安装、调测的要求2024/1/2965计算上下行增益和噪声电平下行增益：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-Lf1G1=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，设备标称最大增益为G2，那么G下=MIN〔G1，G2〕。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,,那么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〕。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直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站设计、安装、调测的要求2024/1/2966直放站输出噪声功率：PNr=10log[KTB]+NFr+Gr天线有效辐噪声功率：ERPNr=PNr-Lr+Gar可见，ERPNr-Lp<PNb,求得Gr<NFb-NFr+

Lr-Gar+Lp

10log[KTB]+NFr上行增益：上行增益取决于上行噪声电平。如以下图:LrGrNFrBTSGab基站输入端噪声电平：PNb=10log[KTB]+NFb

路径损耗LpGarLpGat直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站设计、安装、调测的要求2024/1/2967

基站与直放站连接原理直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站设计、安装、调测的要求2024/1/2968---1个BTS＋1个直放站NriseΔNFBTS=10Log[1+10

10

]ΔNFrep=10log[1+10

10

]-Nrise其中：Nrise=NFrep

-NFBTS+Grep-LBTS-rep

基站噪声增量：直放站噪声增量：Nrise——噪声增量因子直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站对施主基站的影响2024/1/296910Nrise基站、直放站系统等效噪声系数与直放站上行增益曲线图噪声增量因子Nrise当NFBTS-rep=NF-rep时，Nrise=Grep-LBTS-rep(dB)△NFBTS=10Log[1+10]△NFrep=10Log[1+10]10Nrise-噪声增量△NF(dB)直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站施主基站噪声的影响2024/1/2970基站噪声增量:

ΔNFBTS=10log[1+n·10

10

]Nrise直放站噪声增量:

ΔNFrep=10log[n+10

10

]-Nrise噪声增量因子:Nrise=NFrep

-NFBTS+Grep-LBTS-rep

---1个BTS＋N个直放站直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站对施主基站的影响2024/1/29711个基站带n个直放站，基站、直放站系统等效噪声系数曲线图(dB)噪声增量△NF

噪声增量因子Nrise(当NFBTS-rep=NF-rep时，Nrise=Grep-LBTS-rep)基站噪声增量△NFBTS直放站噪声增量△NFrep(dB)-16-15-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-101234567890123456789101112131415161718n=1n=2n=3n=4n=5n=6n=15n=1n=2n=3n=15n=1,2,3….15n=1,2,3….15直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站上行输出噪声功率对基站的影响2024/1/2972---1个BTS＋N个直放站的上行增益确实定

星形结构：上行增益的调节应使得每个直放站到达基站的上行噪声电平同，即：BTSG1G2GnL1L2Ln......L1-G1=L2-G2=…..=Ln-Gn=LBTS-Rep-GRep

直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站对施主基站的影响分析2024/1/2973从第2个直放站到达第n个直放站，其上行增益应等于与前一个直放站之间的路径损耗数值，即：

L2-G2=0，L3-G3=0…..

Ln-Gn=0串联直放站到达基站的上行噪声电平由第一个直放站的上行增益来控制。BTSL1L2Ln.........G1G2GnnLBTS-Rep=L1+L2+…..+LnGRep=G1+G2+…..+Gnn直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

串联结构2024/1/2974(NF)rep－直放站噪声系数输入端噪声基底电平：10log[K·T·B]+(NF)rep=-121dBm+(NF)repBTSLBTS-Rep综合传输损耗直放站上行增益Grep输出噪声基底：(NF)rep=-121dBm+(NF)rep+Grep(NP)rep(NF)BTS(NP)total=-121dBm+(NF)BTS+10Log[1+10[(NF)rep-(NF)BTS+Grep-LBTS-rep]10]=-121dBm+(NF)BTS+Δ(NF)BTSBTS自身噪声基底：NPBTS=-121dBm+(NF)BTS(NP)BTS总噪声基底电平NP：(NP)total=10Log[10NPBTS10NPrepep10+10]NPΔNFBTS直放站贡献的噪声基底电平：(NP)rep=-121dBm+(NF)rep+Grep-Ld---1个BTS＋1个直放站噪声增量Δ(NF)BTS=10Log[1+10]

(NF)rep-(NF)BTS+Grep-LBTS-rep10直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站对施主基站影响的分析方法2024/1/2975

由直放站引起的基站噪声增量为:

Nrise

噪声增量因子

Nrise=NFrep-NFBTS+Grep-LBTS-rep

噪声增量Δ(NF)BTS=10Log[1+10]=10Log[1+10]

NFrep-NFBTS+Grep-LBTS-rep1010

Nrise直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站对施主基站噪声的影响2024/1/2976Grep-Ld10直放站对基站噪声基底的影响数据表设(NF)BTS=(NF)rep直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站对施主基站的影响2024/1/2977基站噪声

增量△NFBTS(dB)噪声增量因子：Nrise(dB)当NFrep=NFBTS时，Nrise=Grep-LBTS-rep直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站对基站噪声基底的影响曲线图2024/1/2978〔1个直放站与基站级联时直放站的系统等效噪声系数〕级联等效噪声系数：

NFrep-total=(NF)rep+10Log[1+10]10(NFrep-NFBTS)+(Grep-LBTS-rep)-直放站噪声增量：=(NF)rep+Δ(NF)repΔ(NF)rep=10Log[1+10]10Nrise-BTSLBTS-rep传输损耗(NF)BTS(NF)rep-total－系统等效噪声系数G2=10G1=Grep线性值NF3=10(NF)BTS10Grep第一级第二级第三级(NF)repdB值NF3=(NF)BTSNF2=LBTS-repG2=-LBTS-repNF2=10LBTS-rep10LBTS-rep10-NF1=(NF)repNF1=10G1=10(NF)rep10Grep10(NF)rep-total=NF1++NF2-1G1NF3-1G1•G2直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站等效噪声2024/1/2979基站等效总噪声系数

NFBTS=NFBTS+10Log[1+10]

直放站等效总噪声系数

NFrep=NFrep+10Log[1+10]

Ld(NF)rep-total=NFrep+△NFrepGrep(NF)repNFBTS-total=NFBTS+△NFBTS(NF)rep(NF)BTSBTS10Nrise10Nrise-

噪声增量因子

Nrise=NFrep-NFBTS+Grep-LBTS-rep直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

直放站系统等效噪声2024/1/2980设(NF)BTS=(NF)rep

基站、直放站系统等效噪声系数与直放站上行增益数值表直放站应用GSM直放站对施主基站的影响2024/1/2981设：1、所有直放站与基站有相同的NF：(NF)BTS=(NF)rep1=(NF)rep2…=(NF)repn

2、所有直放站到达基站的噪声电平均相同即有：Gr1-Ld1=Gr2-Ld2=…=Grn-Ldn=Grep-LBTS-repGrep=nGr1+Gr2…+GrnLBTS-rep=nLd1+Ld2…Ldn基站接收机输入端传输直放站∑Ld1Ld2LdnG=1(NF)BTS(NF)BTS-totalGrep1Grep2Grepn(NF)rep1(NF)rep2(NF)repn(NF)rep-totalBTS直放站应用GSM直放站对施主基站的影响1个基站带多个〔n〕直放站的上行噪声分析2024/1/2982

基站总噪声系数(NF)BTS-total=(NF)BTS+10log[1+n*10]Nrise10每个直放站级联系统噪声系数(NF)rep-total=(NF)rep+10log[n+10]Nrise10-增量因子Nrise=NFrep-NFBTS+Grep-LBTS-rep基站接收机输入端传输直放站∑Ld1Ld2LdnG=1(NF)BTS(NF)BTS-totalGrep1Grep2Grepn(NF)rep1(NF)rep2(NF)repn(NF)rep-totalBTS直放站应用GSM直放站对施主基站的影响1个基站带多个〔n〕直放站的上行噪声分析2024/1/2983设

L2-G2=L3-G3=…..=Ln-Gn=0dBBTS损耗损耗损耗损耗

.........直放站1直放站2直放站nNFBTSLBTS-RepGrep1L2Grep2LnGn各直放站有相同的噪声系数NFrep，那么基站端的总噪声系数NFBTS-total为：(NF)BTS-total=(NF)BTS+10Log[1+n·10]NFRep-NFBTS+GRep-LBTS-Rep10

每个直放站的系统噪声系数NFRep-total为：(NF)rep-total=(NF)rep+10Log[n+10]NFRep-NFBTS+GRep-LBTS-Rep10直放站应用GSM直放站对施主基站的影响

N个直放站串联时的噪声分析2024/1/2984引入直放站设备，给和基站之间的信号增加了热噪声，增加热噪声的直接后果是降低了基站的接收灵敏度。下面看一下应如何正确设置直放站的增益，减小引入直放站对GSM网络的影响。

直放站应用直放站与网络

直放站增益的计算2024/1/2985

在没有引入直放站的情况下，基站接收端的噪声为热噪声和基站噪声系数之和，称为基站底噪声。热噪声的计算公式为：N＝10Lg[KTB]，其中K为波次曼常数，T为绝对温度，B为信号带宽；基站噪声系数Nfbts一般为2dB。

因此，基站接收端的底噪声电平Npbts为：Npbts=10Lg[KTB]＋Nfbts=-121dBm/Hz＋2dB＝－119dBm当引入直放站，该基站成为直放站的施主基站后，其接收端的噪声为基站底噪声加上直放站的噪声增量。

直放站应用直放站与网络

基站接收端的噪声2024/1/2986基站接收端接收到直放站的噪声电平与直放站的上行增益有关，下面看一看直放站上行增益对基站输入端噪声的影响。先从无线直放站引出相关的计算，直放站输出的噪声功率Np'rep为直放站的热噪声N加上直放站的噪声系数Nfrep再加上直放站的增益Grep,即：

Np'rep=10Lg[KTB]＋Nfrep＋Grep,

把从基站发射机至直放站的所有损耗计为路径损耗Lp，那么直放站产生，在基站接收端的噪声电平Nprep为：

Nprep=Np'rep-Lp=10Lg[KTB]＋Nfrep＋Grep-Lp=-121＋Nfrep＋Grep-Lp(1)

引入直放站后，基站接收端的总噪声(NP)total为基站底噪声Nbts和直放站在基站接收端产生的噪声Nrep的叠加，即：

(NP)total=10Lg[10Npbts+10Nprep]=NPbts+10Lg[1+10Nfrep-Nfbts+Grep-Lp]令10Lg[1+10Nfrep-Nfbts+Grep-Lp]=ΔNbts(2)

那么：(NP)total=Npbts+ΔNbts直放站应用直放站与网络

引入直放站后基站接收端噪声的变化2024/1/2987从以上推算可以看到，引入直放站以后，基站接收端的噪声电平比无直放站时增加了ΔNbts，这个值为噪声增量。噪声增量与基站、直放站的噪声系数、直放站的增益、基站发射机至直放站的路径损耗有关。

根据公式〔2〕计算：当Nfrep-Nfbts+Grep-Lp＝0时，基站接收端的噪声增量ΔNbts为3dB；当Nfrep-Nfbts+Grep-Lp＝－６时，基站接收端的噪声增量为ΔNbts降为0.97dB，也就是说基站的灵敏度下降了0.97dB。这时，可以认为直放站引入根本上对基站的无影响。一般，基站噪声系数Nfbts为2dB，那么，按公式(1)计算直放站在基站接收端产生的噪声电平Nprep为－125dBm。

在工程实际中，基站和直放站的噪声系数一定，噪声增量主要受直放站增益和基站发射机至直放站的路径损耗的影响。基站噪声系数Nfbts为2dB，直放站噪声系数Nfrep为4dB，那么，直放站的增益Grep应比基站发射机至直放站的路径损耗Lp小8dB，才能把基站接收端的噪声增量控制在1dB以内。直放站应用直放站与网络2024/1/2988直放站应用光纤直放站

光纤直放站的概念2024/1/2989图1-2光纤直放站的概念直接耦合方式远端机4MS中继端机BTS光纤耦合器直放站应用光纤直放站

光纤直放站的概念2024/1/2990直放站应用光纤直放站

光纤直放站2024/1/2991普通传输方式直放站应用光纤直放站

光纤直放站2024/1/2992波分复用方式直放站应用光纤直放站2024/1/2993直放站应用光纤直放站2024/1/2994直放站应用光纤直放站2024/1/2995直放站应用光纤直放站2024/1/2996中继端