直放站工作原理介绍

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直放站分类(射频) 直放站分类(射频)
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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直放站工作基本原理(移频) 直放站工作基本原理(移频)
f1 f1 f2
施主 设备 BTS
f2
f1
服务 设备
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. 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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直放站对施主基站的影响
我们定义 Nrise = NFREP – NFBTS + GREP – LBTS_REP 一般情况下, NFREP = NFBTS , Nrise = GREP – LBTS-REP 则: 基站噪声增量: △NFBTS = 10Log[1 + 10 Nrise / 10 ] 直放站噪声增量: △NFREP = 10Log[1 + 10 -Nrise / 10 ]
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直放站工作基本原理(光纤) 直放站工作基本原理(光纤)
光纤直放站的施主设备以电缆直接耦合的方式从基站直接耦合到RF 光纤直放站的施主设备以电缆直接耦合的方式从基站直接耦合到RF 信号,并变换为光信号经过光纤传输到服务设备, 信号,并变换为光信号经过光纤传输到服务设备,服务设备再将 光信号变换为原始的RF信号,通过服务天线将RF RF信号 RF信号发送直放站 光信号变换为原始的RF信号,通过服务天线将RF信号发送直放站 到所要覆盖的地区. 到所要覆盖的地区.
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直放站分类(移频) 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
直放站噪声电平
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 △NF=6.2dB 总噪声基底电平
GREP=70dB
-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
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直放站分类(射频) 直放站分类(射频)
射频直放站
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. 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. 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; 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. 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(射频) 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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直放站分类(微波) 直放站分类(微波)
微波直放站( 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 特点 维护,但只能视距传播
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直放站分类(微波) 直放站分类(微波)
微波直放站(MMC) 微波直放站(
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, 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. CDMA的信号 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, 主机与基站采用有线连接 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
基站噪声基底电平 KTB-NF= -113+4 = -109dBm
-97dB SNR=12dB
直放站噪声
KTB-NF= -109+5 = -104dBm
NF(BTS)= -104+1.2 ( ) = -102.8dBm
直放站噪声电平
KTB-NF= -113+4 = -109dBm
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直放站对施主基站的影响
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直放站对施主基站的影响
基 站 BTS
空间损耗L 空间损耗 BTS-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
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直放站工作基本原理(射频) 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.
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直放站对施主基站的影响
dB
12 基站噪声增量 直放站噪声增量 8 6 4 2
噪 声 增 量
10
1.2 0
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
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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直放站分类
按信号传输方式划分,直放站分为:
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) 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.
KTB-NF= -109-5 = -114dBm 29
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.
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直放站工作基本原理 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
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, 直放站扩大了基站的覆盖范围,但没有增加 无线容量. 无线容量.