cdma无线同频直放站应用技术

1.概述

CDMA直放站在中国的应用刚开始，从投资成本考虑，直放站在解决室内深度覆盖,

解决低话务量地区（如孤立的乡镇、公路、旅游点等）覆盖，解决由于地形、地物造成的

局部阴影区覆盖等问题与基站相比有较大的优势，而且建设周期比基站短得多。在CDMA

网络采用多载波提供IX数据服务时，为了确保室内的IX数据服务质量，还有必要进一

步加强室内覆盖的信号质量，因此不仅现在，而且将来直放站都将充当重要的角色。采

用直放站是一种比较经济、快速提升服务质量的方法。

直放站有很多类型，按传输方式可分为光纤直放站和无线直放站。无线直放站又分

为无线同频直放站和移频直放站。移频直放站按所移频率值又分为带内移频直放站和带

外移频直放站。按直放站功率放大器可放大的信号带宽又可分为宽带型直放站和选频直

放站。按直放站重发功率大小又可分为大功率型直放站和小功率型直放站。

在这些诸多的直放站类型中，无线同频直放站的使用需要考虑的问题最多，也最复

杂。使用好了无线同频直放站，就可以采取类似的方式对其他类型的直放站进行设计和

应用。光纤直放站与移频直放站都不存在同频直放站施主天线与重发天线之间的隔离度

问题，不用考虑施主天线所取信号的单纯性，但是光纤直放站由于其光在光纤中传输时

延的特殊性，需要特别重视基站搜索窗的设置，同时由于施主站与基站耦合的特点，需

要注意反向底部噪声对基站的影响，以及上下行链路的平衡。有一种观点认为光纤直放

站对基站的影响比较小（指上行链路），但是从引入上行干扰的角度看，直放站都存在

着这样的风险，而且如果设计不合理，光纤直放站底部噪声对基站的影响可能比无线同

频直放站还大。因此，必须针对具体的环境来选择可应用的直放站类型。

同频直放站由于成本低、安装容易，在需要用直放站来解决覆盖问题时应优先考虑

使用。

在使用无线同频直放站时，必须考虑到其对网络可能产生的影响。无线同频直放站

用得不好，会对网络安全带来巨大的风险。但如果如下问题得到很好的解决，网络安全

方面的风险可以降到最低。

（1）直放站产品技术指标合格

（2）直放站具有前向链路自激保护功能和反向链路自激保护功能

（3）直放站网管能知道直放站的工作状态（包括自激发生时的状态）

（4）基站能监测直放站上行噪声情况并在一定门限下告警

事实上，解决上述问题并不难！

因此，在确保网络安全的前提下，应提倡合理使用无线同频直放站。

当直放站用于改善室内覆盖质量时，重发天线部分往往不是一个简单的重发天线，

而是一个室内分布系统。室内分布系统是一个多天线的系统，它在解决室内深度覆盖时

发挥了重要作用。当无线同频直放站作为室内分布系统的信号源时，结合室内分布系统

的特点，需要作特别的设计。

无线同频直放站用于室内分布系统的信号源分布于城区的很多地方，因此会出现一

个基站甚至一个基站的一个扇区带多个无线同频直放站的情况，理论和工程实践表明，

这种情况是允许的。

无线同频直放站，主要是宽带型的直放站还可能工作于多载波的环境，在这样的环

境下，无线同频直放站的性能恶化到什么程度，是值得关注的问题。

无线同频直放站在解决带状目标的覆盖时，可能会需要采用串联方式，这种方式在

直放站的应用设计中需要仔细考虑。

无线同频直放站不管理论如何，最终都必须用实践来验证。基于这种思想，本书提

供了一些实测数据来表明直放站的使用对网络所产生的影响。

从联通前期直放站的使用情况看，所出现的问题大部分是使用方面的问题，因此有

必要详细说明直放站的使用方法和步骤，希望对直放站的使用能从过程上进行控制和管

理。

直放站所涉及到的理论并不多，但对一些缺乏无线工程经验的人来说，有很多现象

即使出现了，也不知道。为此目的，本书给出了一些典型的图，帮助没有无线工程经验

的读者尽快了解这方面的知识。

无线同频直放站指标是否合格，关系到网络的安全，以及直放站所发挥的作用，本

书介绍了无线同频直放站的主要技术指标，同时也介绍了相应的测量方法。

无线同频直放站应用需要根据使用环境来设计，由于应用环境的多样性，为便于了

解，本书提供了一些实例，供读者参考。

无线同频直放站在使用中如果出现问题，如何排除？本书提供了一些常见故障的排

除方法。

本书的很多图表与实际工程紧密相关。希望读者给予一定的重视。

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2同频无线直放站的工作原理

2.1同频无线直放站及构成

在移动通信网络运营中，业务成功的关键在于能够以较低成本的系统和设备完

成理想的覆盖面积、通话质量和服务时间。通过网络规划，基站被分布在每个服务

区内以实现用户的通话要求。由于射频信号传播特性和人工或自然物体的遮挡，经

常会出现盲区或微弱信号区，例如在地下空间，建筑物内部被高楼环绕的街区，边

远地区或山谷中，此时很容易发生无信号、通话质量下降、掉线或干扰等情况。直

放站在上述情况下可以作为基站替代扩展覆盖面积和提高覆盖质量，如图2T所示。

图2-1同频无线直放站系统传输覆盖示意图

直放站与基站不同，没有基带处理电路，不解调无线信号，仅仅是双向中继和放

大无线信号。因此利用直放站只能扩大无线覆盖范围和提高覆盖质量，而不能增加

系统容量。微蜂窝也是用于提高覆盖范围和覆盖质量的一种设备，但微蜂窝实际上

是缩小化的基站。相对于直放站仍然较昂贵。

无线同频直放站是众多直放站中最常用的一种，它主要的特点就是将收到的信号

经放大处理后再重新发送出去，施主天线接收到的信号与重发天线再发射的信号在

频率上是一致的，因此称为同频无线直放站，如图2T所示。

无线同频直放站设备主要是由各种放大器和滤波器组成的，因为在CDMA网络

中，采用了FDD的双工方式，基站的收发频率是不同的（相差45MHZ）,无线同频

直放站因此就有上行（也称为反向）和下行（也称为前向）两个通道，如图2-2所示,

给出了同频无线直放站的构成框图。

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图2-2同频无线直放站原理图

在一个同频无线直放站中，主要组成的模块电路部分包括：

施主天线端双工器（含滤波器）

下行通道低噪声放大器

下行通道功率放大器

上行通道低噪声放大器

上行通道功率放大器

重发天线端双工器（含滤波器）

电源

监控单元

2.2同频无线直放站的工作过程

2.2.1上、下行信号的处理

同频无线直放站工作时，首先是经施主天线接收来自基站的信号，该信号进入

双工滤波器滤除带外的无用信号后，再由低噪放大器将信号放大。为了能够得到比

较纯净的信号，有时还可能采用中频滤波的方法对接收信号进行变频（最常见的是

变至70MHz）。在中频频率上再次滤波，带宽多为1.23MHz,也可以是10MHz带宽

的处理，经中频放大后，又变回到原来频率，进入功率放大器，放大至所需要功率

由重发天线输出。

上行信号同下行信号的处理过程相似，但只是频率不同，移动台信号经由重发

天线接入并经相应的放大处理后，再由施主天线送到施主基站。

如果采用的射频双工滤波器具备较好的滤波特性，也可以不采用中频处理技术。

2.2.2主要的模块及其功能

（1）双工滤波器

双工滤波器是紧接于天线后面的部件，它要保持收/发信号之间的隔离度并且滤

除杂波信号，射频的双工滤波器•般采用腔体的方式构成。当单纯采用射频滤波器

无法保证指标时，也可采用中频滤波的方法，中频滤波一般采用变频并使用声表面

波（SAW）滤波方式。

（2）低噪放大器

在直放站中，上、下行信号首先都要经低噪放大器（LNA）处理，低噪声放大

器具有良好的微弱信号放大能力,同时放大器引如的噪声又比较低。

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(3)功率放大器

功率放大器是组成直放站的重要部件，功率放大器的主要功能就是把要转发的

信号放大到需要的功率输出，为保证输出信号的质量，功放应工作在线性放大区，

因此，功放的输出受到指标的约束。如互调衰减要求小于-15dBm,带外抑制达到

-17dBm(距中心频率1.98MHz)，在大功率直放站应用时，要使用线性功放。

(4)监控单元

为了确保直放站的正常工作以及能够及时发现设备的问题，并能将直放站的工

作情况汇总至网管中心，•般在直放站内均设有监控单元。监控单元可以检测直放

站内部各个部件的工作情况、参数变化情况并能够对主要参数进行设置。通过无线

Modem,还可将信息传至远端直放站网络监控系统。

(5)电源

大部分的直放站使用交流电源，同其他设备共站时也可能使用直流电源，在经

常断电的区域，还可以采用带有蓄电池浮充的电源，可配备蓄电池，在一些能源短

缺的偏远山区还可以使用太阳能电源或风力电源等。

2.3直放站产品中所采用的主要技术

在CDMA直放站产品设计开发过程中，采用了一系列关键技术以满足CDMA系统

应用特性的需要：

2.3.1低噪声电路设计技术

采用低噪声设计技术包括低噪声前级放大器和线性功放，主要考虑在较高接收

灵敏度的情况下，使得信号具有更好的信噪比。

2.3.2线性功放技术

CDMA系统的调制方式以及频谱的利用率，对功放的线性度也提出了很高的要求,

如ACPR、IMD3等指标均与线性功放的性能有关。

2.3.3增益调整技术

为了有效地控制上、下行输出信号的大小，使得直放站不会影响CDMA系统环路

控制的正常工作，直放站本身应具备增益调整技术，这种调整可以是现场的，也可

以是远程控制。

2.3.4滤波技术

CDMA系统上下行频率相隔45MHz,为了避免直放站设备内部形成环路自激，保

证设备稳定工作，放大链路中需有足够的滤波电路，对于需要严格控制带宽的设备

(如选频型)，还要采用变频、中频SAW滤波等技术。

2.3.5集中控制管理技术

为了便于设备的维护管理,直放站内部应具有较为完善的智能管理单元，以提供远程的遥测、

遥控功能，并可定时上传状态信息、故障自动告警等。

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3.同频无线直放站产品系列和技术要求

3.1同频无线直放站产品系列

CDMA同频无线直放站按工作带宽和重发部分功率分为不同的类别,如下：

3.1.1按带宽分类

目前联通CDMA开通使用的频段带宽为10MHz（下行频率870-880MHZ,上行频率

825-835MHZ）,单载频使用时带宽为1.23MHz0因此所需使用设备的工作带宽要求应

符合这两种带宽的条件，一般情况下，室外应用的直放站多采用选频型同频无线直

放站；室内分布多采用宽带型同频无线直放站。

宽带型同频无线直放站：是指在800MHzCDMA频段的全部或部分频段内工作的直放

站。设备工作带宽为10MHz,频率范围是：下行870〜880MHz,上行825〜835MHz。

选频型同频无线直放站：是指在800MHzCDMA频段的全部或部分频段内选择个或

多个CDMA指配信道工作的直放站。常见的有单载频直放站、多载频直放站。

单载频直放站：设备工作带宽为1.25MHz,频率范围是：下行870〜880MHz,上行

825〜835MHz。

多载频直放站：每个载频工作带宽为L25MHz,频率范围是：下行870〜880MHz,

上行825〜835MHz。

3.1.2按功率分类

CDMA同频无线直放站的功率一般指重发端口处保证符合线性指标要求的下行输出

功率，输出功率常用符号Po表示。由于应用场合的不同，可有各种功率选择，不同的

功率档次适合不同的应用场合。室内直放站设备一般采用中、小功率工作方式，室外应

用的直放站设备可根据覆盖范围采用大、中、小功率工作方式。当多载频应用时，功率

将在被使用的栽频之间分配。

大功率直放站：输出功率10W以上，Po240dBm

中功率直放站：输出功率1W至10W之间，30dBm<Po<40dBm

小功率直放站：输出功率1W以下，PoS30dBm

3.2同频无线直放站产品技术要求

CDMA同频无线直放站设备的性能指标要求有多项，制造商在研发和生产过程

中按照国家无委和信息产业部的有关标准执行，主要性能指标见表3-1、3-2、3-3,

主要检测方法如下：

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3.2.1直放站设备的输出功率Po

直放站设备的输出功率Po是指直放站在线性工作区内所能达到的最大功率。最大

输出功率应包括上行和下行输出两个不同方向。一般情况下，用下行功率来表示该直放

站的功率输出，为了达到网内运行的设备指标，直放站内部均设有过功率告警电路，超

过规定的功率输出时，会发出告警信号，同时还会关断功放。在设备出厂时，其测试的

方式如图3-1所示：

图3-1最大输出功率测试

3.2.2直放站设备的增益Ga

直放站设备的增益Ga是指直放站在线性工作范围内对输入信号的最大放大能

力，包括上行和下行两个方向的增益，直放站安装应用后，增益是可以调整的重要

指标。入网检测标准规定不得超过113dBo为了使得直放站能够适应各种复杂的场

合，直放站的增益均具有不小于30dB的可调范围，调节步长为IdB。测量方式同

图3-1。

3.2.3直放站设备的工作带宽Bw

直放站设备的工作带宽Bw是指直放站在线性输出状态下的实际工作频率范围，

联通CDMA网络上、下行带宽均为10MHz,频率范围分别是：

上行：从移动台到基站825MHz-835MHz；

下行：从基站到移动台870MHz-880MHz。

对于宽带的直放站设备而言，必须在10MHz的工作带宽内满足性能指标。

对于选频的工作带宽，则是1.25MHz；,当有多个载波工作时，则应在每个应用

载波内满足性能指标要求。测量方式同图3-1。

3.2.4带外抑制ACPR

直放站设备的带外抑制ACPR是指直放站对偏离CDMA指配频率有效占用频段

范围以外的信号的抑制能力，又称为相邻波道功率抑制比。带外抑制性能取决于

功放特性和滤波特性，反映了所采用的功率放大器和滤波器的性能特征。尤其是

在多载频使用时，良好的带外抑制特性将使得载波之间的干扰很小。测量方式如

图3-2o

图3-2带外抑制测量

3.2.5互调衰减IM3

直放站设备的互调衰减IM3是指当以工作频带内的两个信号输入直放站后，

由于直放站的非线性而在其输出端口产生互调产物。互调衰减是指对这些互调产

物的抑制能力。在众多的互调信号中，三阶互调信号的大小是最重要的。互调衰

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减反映了整个直放站电路的线性工作程度，它包含了所有通道内有源器件性能，

尤其是功放电路的线性指标。互调衰减指标还会影响带外杂散和带外抑制的特

性，也会在应用时带来噪声的影响，工作带内互调衰减的指标是要小于T5dBm,

测量如图3-3所示。

图3-3互调衰减测量

3.2.6杂散发射

直放站设备的杂散发射是指除去工作载频以及与正常调制相关的边带以外

的频率上的辐射。杂散发射反映了直放站在带内及带外底部噪声的影响程度。对

于上行信号而言，当无信号输入时，工作带内的杂散辐射构成了静态的输出噪声，

它的形成同功放的电路指标，同整个直放站的增益，同输入端的噪声系数有关。

工作带外的杂散辐射将影响其它应用载频内的静态噪声。杂散辐射在不同的频域

有不同的指标。测量如图3-4所示。

图3-4杂散发射测量

3.2.7噪声系数Nf

直放站的噪声系数反映了信噪比通过直放站的一系列放大器受影响的程度，

尤其是输入端的低噪声放大器的性能指标影响最大。噪声系数还影响杂散辐射的

特性及直放站的底部噪声。

噪声系数的指标要求是：

室外直放站W5dB

室内直放站W6dB

测量方法如图3-5所示。

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3.2.8带内波动

直放站设备的带内波动是指有效工作频带内最大和最小电平的差值。带内波

动也称为带内平坦度，是指直放站对带内信号的均匀放大能力，反映了直放站的

幅频特性。带内波动会影响覆盖区手机信号的稳定性。带内波动的指标为3dB。

测量如图3-6所示。

图3-6带内波动测试

3.2.9输入、输出电压驻波比

直放站的输入、输出电压驻波比是指直放站输入端（或输出端）输入信号（或输

出信号）与反射信号的比值。输入、输出电压驻波比反映了接口电路的信号通过

能力，如果驻波比指标较差时，通过的信号就会较多的被反射回来，不仅容易造

成信号质量的下降，还会因反射信号过高而造成功放故障。

驻波比的指标要求是：输入、输出电压驻波比W1.4（室外直放站），或W

1.5（室内直放站放

测量如图3-7所示。

图3-7输入、输出电压驻波比测试

3.2.10传输时延

直放站设备的传输时延是指直放站输出信号对输入信号的时间延迟。对于不

同的直放站有不同的指标要求。

宽带直放站W1.5US；（声表面滤波器的宽带直放站＜5us）

选频直放站W5.Ous；

测量如图3-8所示。

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图3-8传输时延测量

3.2.5.波形质量因数p

直放站设备的波形质量因数P是指实际波形与理想波形之间的归一化相关功

率。测量如图3-9所示。通常要求0.95WpWl

10MHz

图3-9波形质量因数测量

3.2.6.操作维护功能

直放站操作维护系统须具备如下功能：查询功能、故障管理功能、远程控制功

能、系统安全管理功能等。由于各厂家直放站的结构不同，模块划分方式不同，操

作维护功能实施方式也有所不同，

3.2.7.环境温度

环境温度是考核直放站在高低温及湿热环境下的工作状态。

低温试验温度要求是：-25℃或-40℃

高温试验温度要求是：+40C（室内型直放站），+55C（室外直放站）。

湿热试验要求条件是：

+40℃±2℃,湿度为93%第

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表3-1CDMA直放站主要检验项目及指标

指标要求

测试项目

前向反向

频率范围870-880MHZ825-835MHz

厂家声明的最大输出功率2黑/每信道

a）输入信号为CDMA信号；

最大输出功率

（b）增益为最大增益；

（c）满足本标准中所有指标要求；

（d）在网络应用中不应超过此功率。

自动电平控制（ALC）在最大功率处，输入再增加10dB,输出功率应保持在2dB之内或关闭。

频率误差<±5X10-8

增益最大增益W113dB；最大增益变化范围应在厂家声明值的±3dB之内

增益调节范围230dB（室外直放站），或厂家声明值（室内直放站）

增益调节步长W2dB

增益调节步长误差为小于等于±ldB/每步长；在OTOdB范围内总误差小于等于

增益调节误差士ldB；10-20dB范围内总误差小于等于±ldB；在大于20dB范围内总误差小于

等于土L5dB«

带内波动W3dB（峰峰值）

5dB（室外直放站）；6dB（室内直放站）

噪声系数

注：对于和基站以耦合方式工作的光纤直放站前向噪声系数不作要求。

电压驻波比输入、输出电压驻波比：W1.4（室外直放站），或W1.5（室内直放站）

宽带直放站Wl.5ns；（应用声表面滤波器的宽带直放站W5us）

选频直放站W5.Ous；

时延

光纤直放站W5.0Us

无线移频直放站W10.Ous。

波形质量>0.950>0.960

△f2750kHz:△f2900kHz:

W-45dBe/30kHzW-42dBe/30kHz

每载频带内

△f21.98MHz:△f21.98MHz:

W-65dBe/30kHzW-59dBe/30kHz

工作频带内w-22dBm/30kHz

9KHz-150KHz/IKHz:-36dBm

杂散

150KHz〜30MHz/lOKHz:-36dBm

发射

工作频带外30MHz〜IGHz/lOOKHz:-36dBm

（偏离工作频lGHz~12.75GHz/lMHz:-36dBm

带2.5MHz之806MHz〜821MHz/lOOKHz:-67dBm

外）885MHz〜915MHz/IOOKHz:-67dBm

930MHz〜960MHz/lOOKHz:-47dBm

1.7GHz~1.92GHz/100KHz:-47dBm

互调工作频带内WT5dBm/30kHz

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衰减工作频带外

（偏离工作频9kHzTGHz（含1GHz）：-36dBm/30kHz

带2.5MHz之lGHz-12.75GHz：-30dBm/30kHz

外）

偏离CDMA指配频率）1.98MHz:偏离CDMA指配频率21.98MHz:

带

外每信道

W-44dB或WT7dBm/30kHzW-38dB或WT3dBm/30kHz

抑

制

偏离工作频段边缘》2.5MHz:W-40dB或WT3dBm/30kHz

每频段

偏离工作频段边缘210MHz:W-60dB或＜-33dBm/30kHz

表3-2CDMA直放站进网检验测试项目（操作和维护功能）

测试项目要求

操作维护系统应能对以下参数进行查询：

一输出功率

查询功能一增益

—信道频率（除宽带直放站）

—记录查询，包括操作记录和故障记录查询

直放站应能对以下故障向操作维护中心提供告警信息：

一开门告警

故障管理功能

一电源告警

一高功放故障告警

操作维护系统应能对以下参数进行远程控制：

一高功放开关

远程控制功能

一信道频率设置（除宽带直放站）

一增益

操作维护系统应有以下功能以保证管理系统安全：

一操作权限管理

系统安全管理功能

一操作记录管理

一故障记录管理

CDMA直放站进网检验测试项目（环境试验）

测试项目测量条件指标要求

-40C（类型I室外直放站）或

在线测试和恢复测试：直放站的频率误差、噪

低温试验-25℃（类型II室外直放站）或

声系数和波形质量因数应满足常温指标要求。

+5℃（室内型直放站）

+55℃（室外直放站）或+40℃在线测试和恢复测试：直放站的频率误差、噪

高温试验

（室内型直放站）声系数和波形质量因数应满足常温指标要求。

温度为+40℃±2℃,湿度为

在线测试和恢复测试：直放站的频率误差、噪

湿热试验

93%整声系数和波形质量因数应满足常温指标要求。

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4同频无线直放站的特点

4.1同频直放站的优点

在CDMA网络建设初期，受投资规模的限制，运营商不可能一次性建设较多的基

站，而基站数量不足将影响网络覆盖质量，为了在短期内减少投资、解决覆盖问题,

需要用直放站作为过渡手段。另外，由于我国广大的农村和边远地区地域辽阔、话

务量低，这些地方需要用直放站延伸覆盖、提高基站设备的利用率。由于某些自然

及人为障碍物（如高山、大型建筑物、隧道和地下商场等）的影响而形成的信号盲

区、阴影区，由于这些地区要求一定的覆盖范围但对容量要求不高，直放站也是解

决解决这些区域网络覆盖的经济合理手段。

采用同频无线直放站具有以下优点：

4.1.1设备价格低

一套同频无线直放站设备的价格只有宏蜂窝基站价格的1/10或更少。相比于移

频直放站和光纤直放站，其价格也更便宜。

4.1.2配套要求低

直放站体积小、耗电低，室外机可保证设备在野外恶劣环境下正常工作，配套设施

要求简单，特别是在直放站和基站之间无需提供专用传输链路，适合于传输资源紧缺的

地区。

4.1.3建设周期短

直放站安装方便、快捷。一般一个无线直放站从勘测设计到安装、调试开通仅

需2-3天时间。

4.1.4使用灵活

直放站安装灵活、搬迁方便，在基站条件暂时不具备的站点，先利用直放站

作为过渡手段完成覆盖。在用户发展起来后再更换为基站，替换下来的直放站还可

在其它地区使用。

在条件恶劣、话务量低、扩容潜力不大的地区，可使用直放站实现长期的覆盖。

如公路、乡村•、停车场等。

4.2使用同频无线直放站存在的风险

CDMA网络是同频自干扰系统，基站接收机灵敏度高，由于CDMA网络自身的

特性，使得同频无线直放站的调试指标要求更加严格，干扰问题成为CDMA无线网

络建设和维护中必须考虑的主要问题。使用无线同频直放站将要面临以下风险：

4.2.1自激的风险。

同频无线直放站如果隔离度设计、调测不当，可能会导致设备发生自激。直放

站自激时，轻则是直放站的覆盖区通话音质变差，接通率下降，掉话率上升；严重

时使施主基站和其周围的基站发生瘫痪，网络无法正常通信。

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4.2.2施主基站灵敏度降低的风险

直放站的使用，会给其施主基站引入一定的噪声，噪声引入量由直放站的反向

噪声系数、反向增益和施主链路的有效路损决定。若直放站的反向增益设置过高，

则会引起施主基站的灵敏度大大降低，导致其反向覆盖范围减小，用户容量降低。

4.2.3扩大导频污染的风险

若施主天线的位置选在导频污染区，施主天线的选择和调试不当，会使直放站

的覆盖区变成一个新的导频污染区，影响网络的性能。

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5室内分布系统原理及技术要求

5.1室内分布系统原理

室内分布系统是针对室内用户群、主要解决建筑物内移动通信网络覆盖的一种

方案。室内分布系统原理是通过同频无线直放站引入信号源再由功率分配器、干线

放大器、馈线、室内天线等将信号均匀地覆盖到室内的每个角落，从而保证室内区

域拥有理想的信号覆盖。如图5-1所示：

图5二1室内分布系统

5.2室内分布系统分类

室内分布系统按其构成可以分为：无源分布系统，有源分布系统，泄漏电缆分布

系统三种类型。

5.2.1无源分布系统

无源分布系统是由功分器、耦合器、馈线、天线等无源器件组成。具有故障率

低、可靠性高、维护量小等特点。但信号在传输过程中产生的损耗无法得到补偿，

因此无源系统仅应用于较小范围区域覆盖，如小型写字楼、超市、地下停车场等。

如图5-2所示：

15

图

5二2无源室内分布系统

5.2.2有源分布系统

有源分布系统是在无源分布系统中引入有源干线放大器设备，从而可以有效补偿信

号在传输过程中的损耗，延伸覆盖范围。有源分布系统广泛应用于各种较大的室内覆盖

工程。如图5-3所示：

图5二3有源室内分布系统

5.2.3泄露电缆分布系统

泄露电缆分布系统是将同频无线直放站信号通过泄漏电缆传输，并将信号泄漏

到所需覆盖区域。泄漏电缆其外导体的一系列开口就是一系列的缝隙天线起到辐射

16

和接收信号作用。它适用于公路隧道、铁路隧道、过江隧道、地下长廊等。如下图

5-4所示：泄漏电缆外导体的一系列开口是--系列达的缝隙天线。

5.3几种信号分布方式的比较

信号分布方式优点缺点

由于电缆传输得不到补偿所以覆

1.无源天馈分布方式可靠性高，故障率低

盖面积受限

2.有源分布方式延伸覆盖面积较大上行链路引入干线放大器的噪声

3.泄漏电缆分布方式场强分布均匀，可靠性高；频段宽造价较高

5.4CDMA与GSM共用信号分布系统的组网

中国联通在国内许多城市都已不同程度地建设了一批GSM室内分布系统，而CDMA

网络建设较晚，室内分布系统的数量较少。在新建设的室内分布系统中CDMA与GSM

共用信号分布系统的组网是实现GSM和CDMA双网覆盖、减少投资、充分利用现有资

源的有效方法，在全国得到广泛应用。CDMA与GSM共用信号分布系统的组网常见的

方式有：

5.4.1信源合路

通过双频合路器把CDMA信号和GSM信号和为一路接入同一天馈系统，实现CDMA

与GSM的双网覆盖。如图5-5所示：

17

---------------------------------<SB>

二功分器吸顶天线

i广

耦合器中8——3壁挂天线

二功分器

耦合器船

---------------------8吸顶天线

吸顶天线

器zSf

CDMA/GSM

耦合器由

图5-5双网室内无源分布系统图

5.4.2分布系统中放大单元合路

在分布系统中若无源分布系统无法满足覆盖要求需加信号放大设备时，要对分别

放大的信号进行合路。如图5-6所示：

图5-6双网干放组成图

18

双网室内有源分布系统图见图5-7：

<3B>

二功分器吸顶天线

耦合器-C8——<B3>壁挂天线

二功分器

耦合器■<3®>吸顶天线

GSM基站接入

双

GSMBTS频

合

路碱天馈

器

R-8122AC

CDMA无线接入耦合器中

壁挂天线

图5-7双网室内有源分布系统图

如果CDMA和GSM共网建设，CDMA下行信号（870-880MHZ）的带外

杂散有可能干扰GSM上行的信号（885-915MHZ）,根据无线电管理委员会有关文

件规定：推算双频合路器对CDMA的下行带外抑制必须大于56dB.

5.5室内分布系统设备技术指标

1、同频无线直放站：功率输出：17dBm~40dBm；增益65dB—90dB

2、干线放大器：功率输出：27dBm~38dBm；增益20dB—50dB

3、耦合器：耦合度-40dB/插损0.3；耦合度-30dB/插损0.3；耦合度-20dB/插损0.5；

耦合度TOdB/插损0.8；耦合度-7dB/插损1.3；

4、功分器：4功分器/损耗6.4dB；3功分器/损耗5dB；2功分器/损耗3.5dB；

5、室内天线:定向天线水平半功率角65、120度/增益5~10dBi；全向天线/增益2.IdBi

6、施主天线：水平波束角（35度；增益：15T8dBi

7、射频电缆：7/8（损耗4.2dB/100m）;1/2（损耗8dB/100m）;

19

8、泄漏电缆:7/8（损耗4.2dB/100m）;l-5/8（损耗2.2dB/100m）

6同频直放站站点的选择与设计

6.1同频无线直放站的应用环境

同频无线直放站适合在以下环境下使用：

•交通沿线覆盖

对于比较平直的高速公路、铁路、河流等，重点解决长距离覆盖。对于蜿蜒曲折和遮挡多

的道路等，重点是解决盲区覆盖。

・偏远地区的乡镇覆盖或发达地区的村级覆盖

这些地方地域辽阔，热点分散，的话务量一般非常小。有时虽然只有几部手机

用户，也可能有必要进行覆盖。

・地形起伏遮挡区域

山区、丘陵地区，由于地形、地貌高低起伏较大，造成无线信号被遮挡或快速衰落。

而阴影地区的有比较重要的厂矿等需要覆盖。

•小型旅游区

旅游景点。每年有大量的游客参观游览，给移动通信运营商带来了可观的漫游话

费收入。旅游点季节性较强，尤其在旅游黄金时期，有着可观的收入，没有游客的

时节却完全闲置。完善对这些地区的覆盖，可以产生经济效益和良好的社会效益。

・海岛应用

被江海阻挡，岛上人员稀少，但有手机用户。无线同频直放站是最经济快速的解决

手段。

•隧道、地铁应用

因为深度衰减，基站信号难以覆盖到狭长的隧道或地铁，但因为是热点区域，必

须进行覆盖。

・室内覆盖信号源

在城市中心地区，完善宾馆酒店、写字办公楼、繁华商业楼宇以及集团用户等的

室内覆盖是相当重要的。在这些场所，高端用户集中，话务量大，是主要的收入来

源；这些地区对网络质量要求比较高，要求网络能够为高端用户提供优质服务和差

异化服务。

・解决城市内被高楼遮挡的覆盖阴影区

由于城市高楼遮挡所产生的需要覆盖的阴影区。

6.2同频无线直放站的应用设计流程

直放站的设计流程如下：

20

6.3同频直放站站点的实地勘测

6.3.1勘测工具

测试手机、指北针、望远镜、GPS、照相机、地图、卷尺、笔记本电脑，路测仪,

定向天线。

6.3.2勘查项目

•站点的经纬度

•记录站点及周围的地形，地貌，地物等信息

•直放站目标覆盖区情况

•记录直放站的供电，接地情况

•用望远镜查看施主路径的传输情况（开阔，有阻挡等）

•用路测软件和测试手机记录站点的导频信号强度及Ec/Io

•物业主联系人姓名、电话。

6.3.3勘查表格

直放站的勘查结果要记录在如下的表格的相应项目中。

21

表6-1

勘测站点名称

勘测站点经纬度海拔经度（）,纬度（）海拔（）

施主基站经纬度经度（）,纬度（）海拔（）

勘测站距施主基站距离（千米）

增益(dBi)

水平半功率角（度）

施主基站天线信息下倾角（度）

挂高（米）

极化方式

施主基站PN码偏移a（）,8（）,丫（），全向（）

口a/连接方式口口/连接方式口丫/连接方式口全向/

选用的施主扇区

连接方式

基站设备供应商

基站施主扇区功放的输出功率

勘测站点测试的施主导频信号

RSSI:Ec/Io:

的强度和Ec/Io的最大值

勘测站点环境口楼顶口山顶口铁塔口其它

勘查点距地面高度（米）

施主链路是否能直视

勘测站点是否已有机房（其它通

信设备）

供电描述

接地描述

勘查点是否雷区

■密集市区口市区口郊区

欲覆盖区域类型口乡村口室内口室外

□开阔地口公路口铁路口其它

建议的安装方式描述，估计的馈

线总长度

建议选用的天线类型

隔离度估计

物业主联系人姓名电话

勘测结论（站点是否可行）

备注：

勘查人：时间：

22

6.3.4勘测方法

直放站站点勘测可使用多种勘查仪器，下面是使用测试手机和路测软件，八木天线

的一种勘测方法。仪器测量连线如图6-2所示。

•在笔记本电脑上运行路测软件，打开导频信号接收功率和Ec/I。显示界面（如

图6-3所示）

•在勘测位置处，手举八木天线缓慢顺时针（逆时针）旋转360度

•记录导频信号最强和质量最好的八木天线指向、PN码值、导频强度、Ec/Io以

及和相邻导频的最小差值

•所有的测试结果软件会自动保存在硬盘的一个文件中，以后可以重放测试过程

的结果

图6-2勘查设备及连接

6.3.5施主链路的选择

施主链路应满足以下条件

23

•施主基站天线和施主天线尽量视通。

•施主天线接收场强，要求不低于一80dBm,并且上下波动小于5dB

•施主基站信号的Ec/Io要大于-7dB

•相邻导频的Ec/Io要求比施主基站导频的Ec/Io小8dB以上。

6.4同频无线直放站天线的类型及选择

6.4.1天线类型

直放站使用的天线类型有：

•栅格抛物面天线

•铝板抛物面天线

•背射天线

•八木天线

•角反射天线

•平板天线

•全向天线

6.4.2对施主天线的特殊要求

无线同频直放站施主天线的选择非常重要，若选择不当会引起隔离度难以满足使用

要求；扩大导频污染区，从而对网络性能产生较大影响。施主天线的选择特别要求：

•波束宽度尽量窄（10〜30度/3dB）。

•前后比225dB（水平安装时）

•90度方向旁瓣抑制比240dB（垂直安装时）

6.4.3对重发天线的特殊要求

无线同频直放站的重发天线象基站天线一样主要用于覆盖目的，但其选择必须考虑

系统的隔离度。重发天线选择的特别要求如下：

•前后比225dB（水平安装时）

•90度方向旁瓣抑制比230dB（垂直安装时）

6.4.4直放站在不同应用场合下的天线选择

项目施主天线类型重发天线的类型

交通沿线覆盖（高杆水平安装）1,4,71,4,3,5,

偏远地区的乡镇覆盖或发达地区的村级覆盖1,2,4,73,5,6

（已有G网铁塔）（高塔安装）

地形起伏遮挡区域（山包水平安装）1,3,4,73,5

小型旅游区（楼顶安装）1,2,3,5

室内覆盖信号源1,2,室内覆盖天线

注：1、栅格抛物面天线2、铝板抛物面天线3、角反射天线4、背射天线5、平板天线

7、八木天线

6.4.5无线同频直放站的隔离度

隔离度是指直放站输入端口信号对输出信号的衰减度。可分为上行隔离度和下

行隔离度。

隔离度问题是困扰无线同频直放站的最主要问题，若施主和重发天线的隔离度

不够，会引起直放站的自激。

24

直放站自激产生的机理

图6-4同频直放站产生自激原理图

无线同频直放站系统如上图所示，施主天线从施主基站接收频率为fl的下行

信号，经增益为G的直放站放大后，由转发天线发射出去（同频信号fl）。一部

分信号再经过转发天线的后瓣（付瓣）耦合到施主天线的后瓣（付瓣），再由直

放站放大。这样无线同频直放站就形成一个潜在的正反馈环路，测试和实践验证,

当该环路满足下列关系式时直放站才能稳定而可靠工作，不会产生自激。

I-G215

I为施主天线和转发天线之间的隔离度，G为直放站的增益。

直放站的增益越大，其输出功率就越大，覆盖就越远。但要保证直放站稳

定工作，其增益的设置要受到隔离度的限制。

如图6-5、6-6、6-7、6-8所示为频谱分析仪检测出的自激信号图谱。

Non2002Nov1821：10

.3dBmDL33.0dBnMKR878.490MHz

♦A_AvgSnplB_BlankSmpl18.64dBn

图6-5无自激时的信号频谱

25

SpectrumAnalyzer

Frequency(828.5-838.5MHz)

CF:833.5MHzSPAN:10.0MHzAttenuation:30dB

RBW:1MHzVBW:30kHzDetection:Neg.Peak

Date:01/04/2002Time:16:40:08

Model:MS2711ASerial#:00139017

图6・6典型上行自激信号

SpectrumAnalyzer

CH3

Frequency(828.5-838.5MHz)

CF:833.5MHzSPAN:10.0MHzAttenuation:0dB

RBW:1MHzVBW:30kHzDetection:Neg.Peak

Date:01/05/2002Time:11:01:38

Model:MS2711ASerial#:00139017

图6-7上行临界自激信号谱

26

SpectrumAnalyzer

ZNNl12

Frequency(828.5-838.5MHz)

CF:833.5MHzSPAN:10.0MHzAttenuation:0dB

RBW:1MHzVBW:30kHzDetection:Pos.Peak

Date:01/26/2002Time:00:42:27

Model:MS2711A