直放站原理结构
直放站原理介绍
四、数字基站拉远直放站工作原理
近端机与远端的连接
星型结构、链型结构、环型结构及混合型结构
①星型结构：即一台近端直接带多个远端 （暂定为一拖二）
RRH
OPTIC1 OPTIC1
BTS
LIM
OPTIC2 OPTIC2
RRH
四、数字基站拉远直放站工作原理
②链式结构
此种方式特别适用于铁路、地铁、隧道等的覆盖。
BTS
LIM
OPTIC1
O P T I C 1
RRH O
P T I C 2
O P T I C 1
RRHO
P T I C 2
O P T I C 1
RRH O
P T I C 2
四、数字基站拉远直放站工作原理
③、环型结构： 网络具有网络自愈能力，在一段光纤出现故障时 可以进行链路倒换 。
OPTIC1
O P T I C 1
RRH
O P T I C 2
O P T I C 1
RRH
O P T I C 2
O P T I C 1
RRH
O P T I C 2
BTS
LIM
OPTIC2
四、数字基站拉远直放站工作原理
④、混合结构： 星型组网和链型组网方式的组合，适用于大型方 案的应用。
O P T I C 1
RRH O
P T I C 2
下行链路
下行下变频 合路器 入 TX1/ RX1 数字滤 波处理 光 发 光 收 数字滤 波处理 下行数字处理及数字光传输 下行上变频 下行功放 双工器
TX/RX1
基站端 上行上变频 TX2/ RX2
数字滤 波处理
光 收
光 发
直放站工作原理
直放站工作原理直放站（Direct Broadcast Satellite，DBS）是一种通过卫星直接向用户提供电视信号的技术。
它的工作原理是通过卫星向地面接收器发送电视信号，然后接收器将信号转换成可供电视机显示的格式。
直放站的工作原理可以分为卫星传输、地面接收和信号处理三个主要部分。
首先，卫星传输是直放站的核心部分。
卫星传输通过地面站向卫星发送电视信号，然后卫星再将信号转发给地面接收器。
卫星传输的关键技术包括频率调制、信号编码和功率控制等。
频率调制是指将电视信号转换成适合在卫星传输的频率范围内传输的信号。
信号编码是指将电视信号进行数字化处理，以便在卫星传输中能够更高效地传输。
功率控制是指卫星在接收到地面站发送的信号后，根据地面接收器的位置和信号强度调整自身的发射功率，以确保信号能够在地面上良好地接收到。
其次，地面接收是直放站的另一个重要部分。
地面接收器通过接收卫星传输的信号，然后将信号转换成电视机可以显示的格式。
地面接收器的关键技术包括天线接收、信号解调和解码等。
天线接收是指地面接收器通过天线接收卫星传输的信号。
信号解调是指地面接收器将接收到的信号进行解调处理，以便后续的解码处理。
解码是指地面接收器将解调后的信号进行解码处理，以便将信号转换成电视机可以显示的格式。
最后，信号处理是直放站的最后一个部分。
信号处理包括信号解码、解密和解压缩等。
信号解码是指地面接收器将接收到的信号进行解码处理，以便将信号转换成电视机可以显示的格式。
解密是指地面接收器将接收到的加密信号进行解密处理，以便将信号转换成电视机可以显示的格式。
解压缩是指地面接收器将接收到的压缩信号进行解压缩处理，以便将信号转换成电视机可以显示的格式。
总之，直放站的工作原理是通过卫星传输、地面接收和信号处理三个主要部分来实现的。
通过这些技术的协同作用，直放站可以向用户提供高质量的电视信号，为用户带来更好的观看体验。
直放站基本原理
上行
825～835 890～909 909～915 1710～1725 1745～1755
下行
870～880 935～954 954～960 1805～1820 1840～1850
带宽 （MHz） 10 19 6 15 10 25
相邻频道 间隔
1.23MHz 200KHz 200KHz 200KHz 200KHz
基站覆盖区内，填补盲区 基站覆盖区外，延伸覆盖范围 在某些需要覆盖的地区，增设基站不经 济或不方便 是一种方便、快捷、灵活、经济的网优 手段
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直放站原理框图和组成
干线放大器（VIB）原理框图
下行链路 基站耦合 RF信号 双 工 器 天 馈 系 统 上行链路 MODEM 监控单元及电源模块 蓄电池
37～283
1～95
fn=825+n0.03
fn’ = fn + 45
Rx：890～909 Tx：935～954
Rx：909～915 Tx：954～960 Rx：1710～1725 Tx：1805～1820 Rx：1745～1755 Tx：1840～1850
fn=890+n0.2 96～124 512～586
上下行 频率间隔
45MHz 45MHz 45MHz 95MHz 95MHz
8
基本概念
ARFCN - Absolute Radio Frequency Channel Number
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基本概念—频点号与频率的关系
网络及 运营商 联通 CDMA800 移动 GSM900 联通 GSM900 移动 DCS1800 频段（MHz） Rx：825～835 Tx：870～880 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）
光纤直放站组成及工作原理
一、 光纤直放站组成及工作原理
该产品采用光波分复用方式，利用单根光纤直接传送射频信号。
车站电台发出的下行信号被耦合到光纤直放站近端机，近端机通过电/光转换将信号发射到光纤中传播至远端机，远端机再通过光/电转换将信号通过天线或泄漏电缆辐射至空间覆盖弱场强区域。
机车电台发出的上行信号被光纤直放站远端机接收，远端机通过电/光转换将信号发射到光纤中传播至近端机，近端机再通过光/电转换将信号耦合至车站电台。
光收发单元实现信号的电光转换和光电转换，其内置了光波分复用器。
车站电台
双工器
射频开关
458M
468M
上行低噪声放大器
光模块
光模块
光纤直放站近端机下行功率放大器（带备份）
上行低噪声放大器双工器
光纤直放站远端机
光纤
天线
468M
458M
耦合器
天线
监控单元
电源单元监控单元
电源单元发射
接收
发射
接收
射频开关
图1 光纤直放站系统框图
光发射功率：
近端机正向光输出：（4±2）dBm （光功率）
远端机反向光输出：（4±2）dBm（光功率）二、光路参数
光路参数1 光波长1550nm 1310nm 2
出纤光功率（+3±2）dBm
3 最低光接收功率门限（-15±2）dBm
4 WDM 内置
5 光纤连接器FC/APC
三、光纤直放站配套程式
项目
数量
光纤一拖一光纤一拖N
光纤直放站近端机一台一台
光纤直放站远端机一台N台
光纤跳线（APC-PC）两根（可选）N+1根（可选）光分路器无N-1个。
光纤直放站原理
光纤直放站的原理图如图4-1所示，主要有光近端机、光纤、光远端机（覆盖单元）几个部分组成。
光近端机和光远端机都包括射频单元(RF单元)和光单元。
无线信号从基站中耦合出来后，进入光近端机，通过电光转换，电信号转变为光信号，从光近端机输入至光纤，经过光纤传输到光远端机，光远端机把光信号转为电信号，进入RF单元进行放大，信号经过放大后送入发射天线，覆盖目标区域。
上行链路的工作原理一样，手机发射的信号通过接收天线至光远端机，再到近端机，回到基站。
图4-1 光纤直放站的原理图
光纤直放站的原理结构框图如图4-2所示。
图4-2 光纤直放站原理结构框图
光纤直放站近端机的定向天线收到基站的下行信号(935MHz-960MHz)送至近端主机，放大后送到光端机内进行电／光转换，发射1.55&1.31μm波长的光信号，再送到光波复用器，同原传输链路的光信号(波长1. 31μm)合在一起经光缆传到远端；远端光波波分器将1.31μm和1.55μm波长的光信号分开后，让1.55μm 波长的光信号输入光端机进行光／电转换，还原成下行信号(935MHz-960MHz)，再经远端主机内部功放放大，由全向天线发射出去送给移动台。
移动台的上行信号(890MHz-915MHz)逆向送到基站，这样就完成了基站与移动台的信号联系，建立通话。
几种直放站的原理框图
E/O
上行放大
-15dB检测 四 功 分 器 E/O
O/ E
FSK 调制解调器
双工器 TEST
ANT
O/ E 上 行 滤 波 上行推动级 上行低噪放 器
调制解调器
监控单元 监控单元 AC220V 电 源 监控备用 锂电池
GSM MODEM
AC220V 或DC-48V
电
源
监控备用 锂电池
RA-1000AW-R 原理方框图
——干线放大器设备
下行支路
下行功放
DT
DT耦合器
双工器
双工器
MT
上行功放
GSM MODEM
上行支路
接其它分支干放 外部告警信号
RS-485总线
监控主板 26V/9V/5V
M-4000B-C2 原理方框图
AC220V
电
源
锂电池
——频段选频直放站设备
下行支路 低噪放 下行频段选频 下行功放
fpx DT
选频模块
上行低噪放
上行支路
选频模块
下行功放
GSM MODEM
监控主板
DT 耦合器
选频模块 选频模块
远端机S-9180M-R原理方框图
上行功放
选频模块
上行低噪放
GSM MODEM
监控主板
上行支路
无线耦合近端机S-9180M-LW原理方框图
——数传方式
直放站监控中心 MODEM 阵列 无线Modem1 无线Modem2 直放站监控中心服务器 COM1 COM2
GSM网络 室内干放直 放站
移频直放站
光纤直放站 选频直放站 宽带直放站
数传下拨接入方式——无线Modem直接与PC机串口相连
直放站工作原理介绍
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应用
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移频传输直放站
900M→1.5GHz 变频器 BPF 1.5GHz PA
1.5G→900MHz 变频器 BPF BPF 1.5GHz LNA
双工器 微波天线
微波近端机
1.5G→900MHz 1.5GHz LNA 变频器 BPF 900MHz PA 重发天线
双工器 1.5GHz PA BPF
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应用
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频段选择直放站
频段选择直放站原理图： 频段选择直放站原理图：
LNA 频段选择器 PA
重发天线 施主天线 DUPLEXER DUPLEXER
频段选择器 LNA
PA
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工作原理
施主天线将接收到的基站下行信号送到双工器，双工器对信号进 行滤波后将上行信号送到低噪声放大器进行第一级放大，放大后的信 号含有杂散信号这时必需对信号再次进行滤波，为了不影响后级的工 作效率及对其它信号有好的抑制度，必须选择一个有好的波形矩数的 滤波器才可以达到要求，在这么高的频率一般普通的滤波器没办法达 到要求，我们采用中频频段选择器在中频进行滤波才可以达到要求。 通过调整滤波器的中心工作频率可使整个工作频段上移或下移，这样 可根据现场的实际情况进行灵活调整。将滤波后的信号送到大功率放 大器进行放大，最后信号经双工器再次滤波后从重发天线发射出去对 欲覆盖区进行信号覆盖。移动台的上行信号以同样的工作原理反向进 行放大工作。
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频率选择直放站
频率选择直放站原理图 ：
LNA 信道选择器 分 路 器 信道选择器 合 路 器 PA
重发天线 施主天线 DUPLEXER DUPLEXER
信道选择器 合 路 器 PA 信道选择器 分 路 器
LNA
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直放站工作原理介绍
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。
数据调制 模块
反向前端 放大模块
光纤直放站实现原理框图
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直放站工作基本原理(射频)
无线 直放站
直放站扩展 的覆盖范围
BTS
基站覆盖范围
无线射频直放站室外典型组网示意图
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直放站工作基本原理(射频)
无线射频直放站原理框图
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直放站工作基本原理(射频)
前向链路
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提高信噪比，增益为40dB，噪声低于1dB。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 放大后传输到天线，天线发射传输到移动台。
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直放站的上下行增益平衡
所以，直放站的增益与其到施主基 站的链路损耗LBTS-REP 有直接的关系 。 为使直放站有更好的覆盖效果， 直放站的下行增益GREP应该小于这个 链路损耗，并不是越大越好。这是 因为受上行增益的制约。
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模拟直放站简介
目前成熟的采用模拟方式处理的直放站框图如图1所示(以宽带直放站为例)，其中，下行链路是直放站通过天线接收基站发来的信号，经过低噪声放大器(LNA)、射频滤波器(RF Filter)、混频器(下变频)、中频声表滤波器(IF Filter)、混频器(上变频)、射频滤波器(RF Filter)、功率放大器驱动模块(Amp)和功率放大器(PA)，再通过天线发射出去；上行链路是直放站通过天线接收移动台(通常是手机或车载电话)，经过与下行链路类似的处理后，通过天线发射给基站。
图1 模拟直放站系统框图
目前的直放站为了满足不同的体制与标准，必须更换其中的中频滤波单元(IF Filter)模块，致使不同体制标准的直放站具有不同的硬件配置，大大增加研发、生产和维护成本。
数字直放站设计
● 数字中频框图
随着A/D、D/A及数字信号处理技术的发展，现在软件无线电技术已经可以用于直放站的中频滤波单元，如图2所示。
采用图2所示的一个数字中频单元模块直接替换图1中的模拟中频滤波单元(IF Filter)模块(包括上行和下行两个模块)，就基本可以满足目前所有体制标准的直放站硬件需求。
这样，直放站的硬件平台基本达到了统一，只要采用不同的数字滤波配置代码，就可以实现不同标准的直放站功能。
其中的数字滤波功能可以采用高速DSP 芯片、FPGA或专用ASIC实现
图2 数字中频单元框。