直放站工作原理介绍

Repeater
BTS
Antenna
Divider
Radiating Cable
射频直放站由施主天线，用户天线和直放站中继放大器组成。 施主天线是用来完成和基站之间的信号收发； 用户天线是用来完成和移动台之间的信号收发。
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直放站工作基本原理
直放站 REP 手机 MS
基 站 BTS
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直放站工作基本原理
上行链 路覆盖 区
下行链 路覆盖 区
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直放站的上下行增益平衡
反过来，如果上行信号覆盖范围大， 则会增加手机对基站的干扰。
上行链 路覆盖 区
此区域的手机 不在本基站服 务，但其上行 信号本基站收 到较强，形成 干扰。
下行链 路覆盖 区
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直放站工程参数调试准则
直放站在工程调试中最需要精心调测的 参数有：上行增益、下行增益或下行输 出功率，其调测准则有： a） 基站噪声增量控制准则
光纤直放站和无线射频直放站的工作原理是 一样的：将施主基站来的下行RF信号直接放大 一个固定的增益（不进行解调和调制 , 只进行 滤波、混频和变频），并满足一定的信噪比要 求，再传送到移动台；同时将移动台发出的上 行RF信号进行同样的直接放大，传送给施主基 站。
直放站扩大了基站的覆盖范围，但没有增加 无线容量。
KTB-NF= -113+4 = -109dBm
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直放站对施主基站的影响
BTS NF=4dB
基站到直放站的空间损耗
REP NF=4dB
LBTS-REP =70dB
-22dB -92dB SNR= 10.8dB
GREP=75dB
-34dB
-102.8dBm
-97dB SNR=12dB
△NF=6.2dB
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直放站工作基本原理(射频)
反向链路
射频直放站的双工滤波器抑制了射频信号中的杂散信号，射频信号 通过使用低噪声放大器来放大，增益为40dB，噪声低于1dB，提高了 信噪比。 低噪声放大后的射频信号通过低端混频本振频率进行中频 变换，然后通过声表面波滤波器进行选通滤波，滤除噪声，进一步提 高抑制噪声的水平。选通的信号用高端的混频器转换成原始的高频信 号，再通过高功率放大器放大传输到天线，天线发射传输到移动台。
光纤直放站 移频直放站 微波直放站 射频直放站
Fiber Optic
M/W Repeater
Class of Link
RF Repeate r
Frequency Converting Repeater
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直放站分类(光纤)
光纤直放站 将来自基站的射频信号转换为光信号后传输给直放站 然后直放站将接收到的光信号重新转换为射频信号后 再传输给移动台 适用区域 分散在市区、市区出口覆盖盲区等信号不良地区 特点 使用光纤连接可以提供可靠的通话 但对于长距离光纤传输，会因为迟延降低通话质量。
特点 容易安装和维护，但只能视距传播
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直放站分类(微波)
微波直放站(MMC)
BTS
微波直放站的主机是用来把接收的基站信号转换成微波，并传输给从机 从机是把接收的微波信号重新转化为CDMA的信号,以清除盲区。 微波直放站有两种连接方式：主要方式是直放站主机与基站采用有线连接， 另一种方式是直放站主机与基站之间采用无线连接
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直放站对施主基站的影响
基 站 BTS
空间损耗LBTS-REP
直 放 站REP
下行增益
G REP =LBTS-REP
上行增益
G REP =LBTS-REP
手机 MS
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直放站对施主基站的影响
BTS NF=4dB
基站到直放站的空间损耗
REP NF=4dB
LBTS-REP =70dB
-27dB
GREP=70dB
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直放站工程参数调试准则
直放站的上下行增益平衡
我们知道，移动通信中，上下行 链路平衡是基本原则，如果下行增 益很大，大于LBTS-REP，则上行增益也 要大于LBTS-REP 。 这样必然导致提高了基站的噪声 基底电平，从而影响基站的接收灵 敏度，尤其对 CDMA 系统来说，影响 更大,减小了基站的反向容量。
直放站工作原理及优化
直放站工作基本原理
直放站应用概述
在蜂窝移动通信中，为解决一些特殊 场所、特殊地理环境的无线信号覆盖， 使用直放站是经济有效的方式。如在地 下商场、地铁、隧道、偏远山村等。
主要优点
扩大覆盖范围 提高话音质量 提高系统利用率 安装便捷 节省投资
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直放站分类
按信号传输方式划分，直放站分为：
KTB-NF= -109-5 = -114dBm
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NF（BTS）= -109+1.2 = -107.8dBm
直放站噪声电平
KTB-NF= -113+4 = -109dBm
直放站对施主基站的影响
计算表明，当GREP小于LBTS-REP 5dB时， 基站的噪声基底电平增加 △ NF=1.2dB。 对直放站来说，噪声基底电平增加 △NF=1.2dB+ 5dB = 6.2dB。 一般来说，在GSM和CDMA移动通信系统 中，基站的噪声电平增量 △NF < 1.5dB 是可以容忍的。
-97dB SNR= 9dB
-39dB
-97dB SNR=12dB
-106dBm △NF=3dB 总噪声基底电平
基站噪声基底电平 KTB-NF= -113+4 = -109dBm
NF（BTS）= -109+3 = -106dBm
直放站噪声电平
KTB-NF= -113+4 = -109dBm
直放站噪声电平
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直放站工作基本原理(移频)
f1 f1 f2
施主 设备
f2
f1
服务 设备
BTS
基站覆盖 范围
服务设备 覆盖范围
f1 工作频率
f2 网络中未用频率
移频直放站系统的典型组网图
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直放站施主天线
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直放站施主天线
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直放站对网络的影响
直放站对下行信号的影响
在下行链路中，在大多数应用场合，到达直 放站的下行信号信噪比很高，通过直放站放大 后，基本不会对手机的解调造成影响。
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直放站分类(移频)
移频直放站 移频直放站可以将基站的 1到3个工作载频转变为1到3个 CDMA非工作载频信号后，再传输给移频直放站。移频直放 站接收到信号后，重新将信号转换为基站的工作载频 适用区域 移频直放站可以用于在 3 个载频或更小的服务区，清除 信号盲区和信号不连续区，提高信号覆盖区 特点 移频直放站可以使用在复杂地形中，并能解决射频直放 站的收发隔离问题
例如，假设直放站的噪声系数为4dB，根据 直放站的要求，到达直放站的信号强度一般要 求大于 -80dBm，热噪声电平在 1.23MHz 带宽内 为 -113dBm，则信噪比 S/N=33dB。该信号经直 放站放大后，引入的噪声系数为 4dB，则直放 站 的 输 出 信 噪 比 S/N=33-4=29dB， 远 远 满 足 CDMA中Ec/Io>-13dB的要求。
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直放站分类(移频)
移频直放站
f1 f2 f1
BTS
Donor
Remote
5km
2.5km
移频直放站是由主机和从机组成。主机是用来把接收到的CDMA载频 信号转换成CDMA非工作载频信号，并把转换后的信号传输给从机。 从机是用来把转换后的CDMA信号重新转换为原有的CDMA载频信号
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直放站分类(射频)
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直放站分类(光纤)
光纤直放站
DEAD SPOT
Radio tower
Radio tower
Fiber Optic Cable
BTS
光纤直放站是由主机和从机组成；主机是用来把基站的射频 信号转换为光信号，而从机是把接收的光信号转换为射频信号
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直放站分类(微波)
微波直放站(MMC) 利用微波来连接基站和直放站 适用区域 清除盲区和信号不良区，并提高覆盖区域内信号 质量
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直放站的上下行增益平衡
因此，直放站的覆盖范围受空 间链路损耗的制约，它通过制约上 行增益来制约直放站的下行增益。 这是直放站使用中非常重要的一 个原则，直放站的下行增益切不可 调得过大，否则会带来很多网络问 题，严重影响网络质量。
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直放站的上下行增益平衡
如图，在下行信号覆盖好的地方，上 行信号覆盖不到，同样影响通话， 如果进行切换则掉话。
射频直放站 射频直放站可以直接接收来自基站的射频信号,并放大传 输给移动台
适用区域 射频直放站可以清除在建筑物内，隧道和地下环境的信 号盲区
特点 射频直放站使用非常经济，但是由于 Tx 和 Rx 的信号隔离 度以及对施主基站的干扰问题，使射频直放站的应用受到 很大的限制。
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直放站分类(射频)
射频直放站
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直放站对施主基站的影响
（dB）
12 10 基站噪声增量 直放站噪声增量 8 6 4 2 1.2 0
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
噪 声 增 量
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Nrise （dB）
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直放站对施主基站的影响
可见，在基站中引入直放站后，对两 者的噪声基底电平都有增加，为减小直 放站对施主基站的影响，工程中一般取 Nrise为负值（-5dB或-10dB），即直放站 的上行增益 GREP 小于施主基站到直放站 链路损耗LBTS-REP。 同样，为保证上下行增益平衡的基 本原则，直放站的下行增益 GREP 也应该 小于链路损耗LBTS-REP 。
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直放站对施主基站的影响