光纤直放站组成及工作原理

光纤直放站

光纤直放站（Optic Fiber Repeater）产品概述光纤直放站是指采用光纤进行信号传输的直放站。

光纤直放站由靠近基站一侧的近端机及覆盖区域一侧的远端机两部分组成，近端机将收到的信号进行电-光转换，即将射频信号变成光信号后送入光纤，远端机则进行光-电转换并放大后输出。

一个近端机可拖一个或多个远端机。

产品应用村镇、旅游区、公路等的覆盖车站、医院、大型酒店、展馆等区域的覆盖公路和铁路隧道、地铁、矿井等区域的覆盖产品特点1W、2W、5W、10W、20W等多种功率等级支持350M、400M、430M、470M、800M等多种频段支持对讲、模拟集群、iDEN、TETRA、GoTa、GT800、PDT等多种标准和制式采用波分复用技术，单纤传输，组网便捷、经济近端机19英寸标准机柜，方便安装；远端机高防护等级，全天候应用技术参数技术参数（Specification）序号(No. ) 项目（Main Item）上行（UpLink）下行（DownLink）1 频率范围（Frequency Range） 136～174MHz；350～380MHz； 380～400MHz；400～430MHz； 450～470MHz；806～869MHz。

2 带宽（Bandwidth） 2M～25MHz（用户指定）远端机（Remote） 0dBm±2dB 30/33/37/40/43dBm±2dB基站耦合型(RF Cable toBTS) 0dBm±2dB 0dBm±2dB3输出功率（Output Power）近端机（Master）空中耦合型(Wireless toBTS)27/30/33/37dBm±2dB0dBm±2dB 远端机（Remote） 50dB±3dB 55dB±3dB基站耦合型(RF cable toBTS)20dB±3dB 20dB±3dB4最大增益（Maximum Gain）近端机（Master）空中耦合型(Wireless toBTS)55dB±3dB 55dB±3dB5 自动电平控制范围（ALC Range） ≥30 dB6 增益调节范围及步进(Gain Adjust) 31dB in 1dB steps7 噪声系数（Noise Figure） ≤5dB8 时延（Group Delay）＜2.5us9 带内波动（In-band Flatness） ≤±1.5dB10 互调衰减（Inter-modulation Attenuation） ≤-45dBc（带内）≤-36dBm/30KHz at 9KHz～1GHz 11 杂散发射（Spurious Emission）≤-30dBm/30KHz at 1GHz～12.75GHz12 输入输出驻波比（VSWR） ≤1.513 防护等级(Protection Class) IP55 or IP65远端机（Slave） 110V AC or 220V AC14 电源（Power Supply）近端机（Master） 48V DC or 110V AC or 220V AC15 阻抗（Impedance） 50Ω16 射频接口（RF Connector） N Female17 光纤波长（Optical Wavelength） 1310nm or 1550nm18 光纤接口（Optical Interface） FC/APC or FC/PC19 光输出功率（Optic Output Power） 0dBm or 用户指定20 工作温度（Work Temperature） -25℃～+55℃21 相对湿度（Relative Humidity） ≤95%22 监控（Monitoring）本地监控：LCD显示，键盘操作，RS232接口远程监控：MODEM，SMS短信。

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

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电源模块
远端机电源部分连接图
电池
UPS
市电
电源模块1
直放站远端机
电源模块2
旁路
更换流程
关闭远端机电源
拆下远端机连接线
v 为了保证安全，最先拆除天馈连接线。在拆除天馈线，用扳手将连接头松开后，手不要接触天馈连接头金属部分，然后使其分开远端机。 v 用T20螺丝刀，打开远端机机壳。 v 拆下光纤连接线
郑西客专直放站的漏缆监控功能：
泄漏电缆监测系统主要功能: 1.检测泄漏电缆的完好性漏缆及接头损坏或断开后，形成覆盖盲区，造成GSM-R无线信号中断，监测系统能够检测漏缆是否正常完好，实时对漏缆故障进行告警。 2.漏缆故障主动报警当漏缆监控模块检测到漏缆出现故障时，主动向网管中心(OMC) 发出告警 3.漏缆传输损耗检测检测泄漏电缆的传输损耗，传输损耗是泄漏电缆的重要参数，准确测量出此值，可以灵活地设置漏缆告警门限阀值以此分析、判断出漏缆的工作状态是否正常。
远端机内部整体视图
下行预功放模块
电源模块
上行低噪放模块
MOXA模块
主、备、从光模块
光模块
远端机共有3个光模块，分别为主、备、从光模块，其中主、备光模块通过光纤连接主近端机，从光模块通过光纤连接从近端机。光模块故障，网管会上报对应的主、备或从光模块告警，任何一个光模块出现故障，不影响整机使用。
常见故障的判断和处理
漏缆故障实例：故障现象：某段漏缆监控告警判断思路：此类故障可能的原因有： 1、监控不好。如相邻的远端机发送的监控射频的功率低，或者本端的接收灵敏度差。2、漏缆故障。如漏缆损坏、漏缆性能下降、接头损坏、接头进水等。处理建议：修改监控频率使告警段的漏缆由另一远端机监控，即：将漏缆两侧的远端机收发对调。用这种办法可以判断是监控故障还是漏缆故障。判断为漏缆故障要及时安排天窗点对漏缆进行检查测试，重点检查各处接头。

光纤直放站在地铁列调TETRA系统中的应用

光纤直放站在地铁列调TETRA系统中的应用【前言】自2001年800兆TETRA数字集群系统开始在广州地铁二号线应用以来，TETRA技术在我国城市轨道交通领域得到非常广泛的应用，它已经成为地铁运营的支撑网络之一。

在非常态运营下，TETRA系统是运营控制中心（OCC）赖以指挥车辆有序通行的唯一手段。

上海地铁于2005年启动TETRA系统的网络化建设，一套系统覆盖全部1到13号线路，为网络化运营提供通信保障。

经过反复论证，上海地铁确立了“TETRA基站+光纤直放站”的混合组网技术路线。

基本原则为：一个基站带四个光纤直放站；枢纽站和换乘站设置TETRA基站。

相对于TETRA基站,光纤直放站的优势在于其结构简单、成本低、安装方便覆盖更灵活，是实现无线网络“小容量,大覆盖”的可行方案。

而且，光纤直放站在核心侧不占用交换中心的容量。

经过八年的实际应用，证明上海地铁TETRA系统的建设方案是非常成功的。

遂撰写此文，与同行分享有关的点滴经验。

【系统概况】上海轨道交通专用无线系统采用TETRA 制式，系统覆盖全部1～13 号线，整个专用无线系统统一设计、统一建设、统一管理，在系统建设规划时即考虑到了网络化运营的需求，为全路网运营管理提供通信保障，已成为上海地铁网络化运营的重要支撑平台之一。

图示：上海地铁TETRA系统总示意图图上海轨道交通TETRA专用无线通信系统包括：两个交换中心（MSO）：东宝兴路主用交换中心、中山北路备用交换中心，目前正在实施改造，引入摩托罗拉IGR交换中心异地热备份和自动切换技术。

十二个分线控制中心（OCC），分别负责各线路列车的调度管理。

一个COCC应急控制中心，负责线路的运营协调，以及应急处置。

各线投运的共15个车辆段及停车场。

无线覆盖情况：线路区间采用泄漏电缆（LCX）完成通信信号的覆盖，车站、停车场等采用小天线和定向天线完成覆盖。

TETRA基站及光纤直放站：到目前为止，已经投运的部分一共包括189个基站，超过100个近端直放站和近400个远端直放站，分布在各线的站点上。

直放站原理、维护资料

根据网络覆盖情况和用户需求，合理配置直放站的频率，以提高信号覆盖和网络质量。
参数调整
根据网络实际情况，调整直放站的各项参数，如增益、均衡等，以优化信号传输性能。
干扰抑制
采取有效措施抑制干扰信号，如加装滤波器、调整天线方向等，以提高直放站抗干扰能力。
设备优化建议
设备选型
根据实际需求和场景特点，选择合适的直放站设备型号，确保满足覆盖和容量需求。
成功案例二
案例名称
某山区高速公路直放站部署
案例描述
在山区高速公路上，由于地形复杂，信号覆盖较差。通过部署直放站，实现了信号的有效覆盖，保障了高速公路上车辆的通讯需求。
成功原因
根据实际地形和信号情况，定制了专门的直放站设备，并采用了适当的信号传输方式，确保了信号的稳定传输。
失败案例一
案例名称
某火车站直放站部署
常通讯。
失败原因
在规划阶段没有充分考虑周边环境和用户需求，同时缺乏有效的干扰抑制措施，导致直放站运行时产生了负面影响。Biblioteka THANKS感谢观看
室内型直放站设备具有安装方便、信号质量稳定等优点，但需要注意防尘和散热问题。
室内型直放站设备包括信号源、耦合器、直放站主机等。
直放站设备配件
直放站设备配件包括电源适配器、连接线、固定件等。
电源适配器用于提供稳定的供电电源；连接线用于连接各个设备；固定件用于将直放站设备固定在相应位置。
直放站设备配件的质量直接影响设备的性能和使用寿命，因此需要选择质量可靠的产品。
定期维护保养
月度检查
每月对直放站进行一次全面检查，包括设备连接、电缆状况、防雷接地等，确保设备安全可靠。
性能测试

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。

光纤直放站的工作原理

光纤直放站的工作原理光纤直放站的⼯作原理光纤直放站是使⼯光纤进⼯信号传输的直放站。

光纤的使⼯具有传输损耗低，布线⼯便，适合远距离传输的特点。

它可以解决乡村，城镇，旅游区，⼯速公路等⼯法接收基站信号的问题。

光纤直放站还可以解决⼯型和超⼯型建筑物中的信号覆盖问题，例如在⼯型⼯层区域建筑物（组）中使⼯的情况，以及具有更⼯要求的社区。

接下来⼯机信号放⼯器⼯编向⼯家介绍：随着我国移动通信⼯业的飞速发展，移动通信⼯户数量不断增加，蜂窝规划越来越⼯，光纤直放站位置越来越低。

另⼯⼯⼯，随着⼯层城市建设，⼯层建筑正在不断出现。

由于⼯线传输的阴影效应，移动通信信号的盲区或弱区经常形成在这些⼯层建筑物的后⼯或中间。

另外，在蜂窝移动基站的建设过程中，由于相邻⼯区的⼯扰问题，天线辐射场⼯向图的主瓣具有⼯的下倾⼯，因此，⼯层建筑物的中上部⼯法有效接收信号。

这就是⼯们研究光纤直放站的原因。

此外，由于建筑物等对电磁波的屏蔽作⼯，在⼯些封闭的⼯型建筑物中，例如隧道，地铁，地下购物中⼯，停车场，旅馆和办公楼中，通常不能接收到移动通信信号。

光纤直放站主要由光纤近端机，光纤和光纤远端机（覆盖单元）组成。

光学近端机器和光学远端机器都包括射频单元和光学单元。

⼯线信号从基站耦合后，通过电光转换进⼯光端机，将电信号转换为光信号，从光端机到光纤，再经过通过光纤传输到光学远程机器。

信号被转换为电信号，并进⼯射频单元进⼯放⼯。

信号放⼯后，将其发送到发射天线以覆盖⼯标区域。

上⼯链路的⼯作原理相同。

⼯机发送的信号通过接收天线到达光学远端机，然后到达近端机，然后返回光纤直放站。

这就是光纤直放站的⼯作原理。