基站直放站收发信机设计
农村无线数字电视MUDS直放站的设计安装调试
文章编号：１００６—５６２Ｂ（２ＯＯ６）０９一ＯＯ６８—０３ ・县乡广播电视・ 《西部广播电视》２ＯＯ６年第９期
农村无线数字电视ＭＵＤＳ直放站的设计安装调试
杨 超 （福建省龙岩市广播电视发射台福建省龙岩市３６４０００）
摘要：本文对ＭＵＤＳ直放站在工程建设中的设计、安装、调试作了较为详尽的阐述，并从龙岩 市“村村通”农村无线数字电视系统建设的实际出发，介绍了在通村覆盖时，要面临的直放站 建设问题及解决方法。 关键词：无线数字电视直放站设计安装调试 中图分类号：ＴＮ９４１．３ 文献标识码：Ｂ １概述 直放站主要用于基站信号直接覆盖不到的地 区，作中继站用，通过直放站放大基站信号，再传 向更远更广的地区，扩大了网络覆盖范围。直放站 主要由低噪声接收机、发射机、天线等组成。我市 农村人口分布稀疏，山区丘陵地带多，基站信号直 接覆盖的村较少，大量的村必须经过一级或几级直 放才能有效覆盖，因此直放站建设质量的好坏对我 市农村无线数字电视系统安全、稳定、可靠运行， 具有相当重要的意义。经过一年多来的工作实践， 本人总结出一套行之有效的直放站的设计、安装与 调试经验。 ２直放站的前期勘测及理论测算 为了最大限度发挥直放站工作效果，在安装前
可以按照预先设定的监听顺序和时间间隔顺序进行 监听。当音频信号比较多时，也可分成多屏来显 示，每屏的显示内容则可通过软件来进行合理的安 排。 ２）智能化停播报警：系统可对各音频通道进 行停播报警， 每个通道的停播监测时段、报警阈值 等都可单独设置。系统还将区别不同故障情况，将 报警分为黄色报警和红色报警，使管理人员明确故 障情况，采取适当的故障处理手段，保证节目的连 贯输出，由于控制端口和节目通路一一对应，可以 保证节目播出的连续性。 ３）故障通告和记录：系统将按预先设定的具 体要求将该故障通过传真、手机短消息或电子邮件 等方式通知有关技术部门的领导，系统自身也会将 停播信息记录下来。当操作人员采取行动，信号恢 复后，系统同样会要求输入记录处理情况。使所有 信号的停播和恢复过程均有记录，以便日后进行查 询和统计。 ４）智能化的分析、判断故障点：根据不同地 ９—６８ 点采集信号的情况进行智能化的分析、判断，并将 故障判断信息提供给值班员，辅助值班人员快速、 准确地查找故障点。这个功能，对处在紧急时刻的 值班员，是有很强的实用意义的。可缩短处理故障 的时间，减小停播率。 ５）备份矩阵：我们都知道许多重大活动的转 播对安全播出的要求是十分严格的，几乎到了不得 有任何闪失的程度，鉴于此，系统可以在主播出、 交换矩阵出现严重故障的情况下，利用该系统完成 将转播信号安全馈送给各直播间的任务，从而为各 种重大活动的转播任务顺利完成提供了更有力的技 术保障。 该系统界面友好、操作简易灵活、功能实用、 安全性和可靠性高、视听舒适，维修便捷。自 ２００３年底投入使用以来，我台连续两年取得了每 百小时停播率为零秒的好成绩。▲ （收稿日期：２００６—０６—２３） 作者简介：米桂珍（１９６５一），女，大学学历，工程师。
cdma移频直放站的原理及调试
第六章 cdma移频直放站的原理及调试
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内部资料
第一部分
直放站原理及设备调试
第六章
cdma移频直放站工作原理及设备调试
[以SGR-R331y-5为例]
工作原理及系统组成
接口定义
现场调试
常见问题及解决方法
工程配置
第六章 cdma移频直放站工作原理及设备调试
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目 录
1、概述......................................................................................................................... 110
2 、设备工作原理及系统组成 .................................................................................. 110
3 、设备接口定义及安装说明 .................................................................................. 112
3．1 设备接口定义..................................................................................................... 112
3．2 设备安装说明..................................................................................................... 113
数字光纤直放站和RRU的比较
数字光纤直放站和RRU的比较
第二代移动通信系统基站设备的典型设计方案是将接收天线、发射天线安装在室外，将射频收发信机安装在室内，射频收发信机与接收天线、发射天线间用低损耗的射频电缆连接。这就是所谓射频拉远技术。第三代移动通信系统结合射频拉远技术，诞生了新型信号传输设备RRU，通过光纤传输基带信号。同样，数字光纤直放站也可通过光纤传送基带信号，两者既有区别，又有联系。
一、RRU工作原理及应用
射频拉远单元RRU（Remote Radio Unit）带来了一种新型的分布式网络覆盖模式，它将大容量宏蜂窝基站集中放置在可获得的中心机房内，基带部分集中处理，采用光纤将基站中的射频模块拉到远端射频单元，分置于网络规划所确定的站点上，从而节省了常规解决方案所需要的大量机房；同时通过采用大容量宏基站支持大量的光纤拉远，可实现容量与覆盖之间的转化。
RRU的工作原理是：基带信号下行经变频、滤波，经过射频滤波、经线性功率放大器后通过发送滤波传至天馈。上行将收到的移动终端上行信号进滤波、低噪声放大、进一步的射频小信号放大滤波和下变频，然后完成模数转换和数字中频处理等。
RRU同基站接口的连接接口有两种：CPRI（Common Public Radio Interface
通用公共射频接口）及OBASI（Open Base Station Architecture Initiative 开放式基站架构）。其中，CPRI组织成员包括：爱立信、华为、NEC、北电、西门子。OBSAI组织成员包括：诺基亚、中兴、LGE、三星、Hyundai。
信号覆盖方式上，RRU可通过同频不同扰码方式，从NodeB引出。也可通过同频不同扰码方式，从RNC引出。这两种覆盖方式都是常规的方式，除此之外，对于3扇区，但配有多余信道板以及多余基带处理设备的基站可以利用基带池共享技术，将多余的基带处理设备设为第4小区，
二、数字光纤直放站原理及应用
直放站设备技术指标
直放站设备技术指标：
1、技术参数
光纤直放站设备
（1） 应采用成熟可靠的国际知名品牌产品（类似不低于安德鲁、艾克赛尔的光纤直放站）；
（2） 光纤直放站近端机电源、远端机功放及电源采用热备份冗余配置，故障时可自动切换并报警，投标方应给出光纤直放站的冗余配置的说明。
（3） 提供网管终端，应具有网络管理功能，可以对其设备进行检测、故障告警，能进行远程增益设置，其时延等特殊指标应能满足系统要求，网管接口支持RJ45（TCP/IP）接口。
（4） 当电源恢复时，光纤直放站应能自行重新启动,恢复正常功能；
（5） 光特性
1) 近端机：
基站侧射频输入端口：1个（收发合用）。
光端口：Tx端口4个、Rx端口4个，最多单子架可以支持6个光收发口，不采用光功分器件，以提高系统的可靠性，可同时支持6个远端机。
输入射频功率： ≦10dBm
光输出功率： ≥0dBm
光接收功率： ≤5dBm
2) 远端机：
系统噪声系数 ≤6dB （最大功率时）
系统时延 ≤2μｓ
群时延 ≤500ｎｓ
天馈侧射频端口：1个（收发合用）
（6） 直放特性
1) 频率误差： ≤±5×10-8
2) 设备下行输出功率：≥40dBm，增益≥40dB
3) 设备上行最小接收电平：-110 dBm
4) 载噪比： ≥20dB
5) 带内波动： ≤2dB （峰-峰）
6) 互调衰减
工作频带内： ≤-15dBm/ 25KHz
7) 无用发射
工作频带内： ≤-29dBm/ 25KHz
工作频带外（偏离2.5MHz之外）： ≤-36dBm/25KHz
9kHz～1GHz≤－29dBm/25KHz
1GHz～12.75GHz≤－29dBm/25KHz
（7） 接口参数
1) 输入、输出阻抗：50Ω，N型连接器
2) 电压驻波比：≤1.5
（8） 结构及安装要求：近端机应采用19英寸子架结构，安装在19英寸机柜内。远端机分为室内型和室外型。室内型采用标准机架型安装结构。室外型安装在隧道侧壁，满足IP66要求，具有防尘、防水功能，设备尺寸（含安装支架、长×厚×高）不大于600mm×400mm×600mm。投标方提供的产品应针对安装方式不同采用不同结构。
射频拉远与光纤直放站的区别
射频拉远与光纤直放站的区别
第二代移动通信系统基站设备的典型设计方案是将接收天线、发射天线安装在室外，将射频收发信机安装在室内，射频收发信机与接收天线、发射天线间用低损耗的射频电缆连接。这就是所谓射频拉远技术。第三代移动通信系统结合射频拉远技术，诞生了新型信号传输设备RRU，通过光纤传输基带信号。同样，数字光纤直放站也可通过光纤传送基带信号，两者既有区别，又有联系。
一、RRU工作原理及应用
射频拉远单元RRU（Remote Radio Unit）带来了一种新型的分布式网络覆盖模式，它将大容量宏蜂窝基站集中放置在可获得的中心机房内，基带部分集中处理，采用光纤将基站中的射频模块拉到远端射频单元，分置于网络规划所确定的站点上，从而节省了常规解决方案所需要的大量机房；同时通过采用大容量宏基站支持大量的光纤拉远，可实现容量与覆盖之间的转化。
RRU的工作原理是：基带信号下行经变频、滤波，经过射频滤波、经线性功率放大器后通过发送滤波传至天馈。上行将收到的移动终端上行信号进滤波、低噪声放大、进一步的射频小信号放大滤波和下变频，然后完成模数转换和数字中频处理等。系统框图如(图1)所示。
RRU同基站接口的连接接口有两种：CPRI（Common Public Radio Interface 通用公共射频接口）及OBASI（Open Base Station Architecture Initiative 开放式基站架构）。其中，CPRI组织成员包括：爱立信、华为、NEC、北电、西门子。OBSAI组织成员包括：诺基亚、中兴、LGE、三星、Hyundai。RRU同RNC连
接图如(图2)所示。
信号覆盖方式上，RRU可通过同频不同扰码方式，从NodeB引出。也可通过同频不同扰码方式，从RNC引出。这两种覆盖方式都是常规的方式，除此之外，对于3扇区，但配有多余信道板以及多余基带处理设备的基站可以利用基带池共享技术，将多余的基带处理设备设为第4小区，如图3所示。图中SC为扰码 I/Q射频调制解调，SCH为同步码。
基站BBU、RRU、AAU
基站BBU、RRU、AAU
基站即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。
那么什么是宏基站、分布式基站、SDR基站、直放站呢？
一、宏基站
宏基站是指通信运营商的无线信号发射基站，宏基站覆盖距离大，一般在35Km，适用于郊区话务量比较分散的地区，全向覆盖，功率较大，微基站多用于城市内，覆盖距离小，一般1-2km，定向覆盖，微微型基站多用于市区热点补盲覆盖，一般发射功率很小，覆盖距离500m或更小。
宏站的设备功率一般为4-10W，换算成无线信号比值就是36-40dBm，加上基站覆盖天线的增益20dBi就是56-60dBm。如果就这样的功率照射在人的身上谁都受不了，准保成烤肉。但是在我们生活的范围中有很多的空气、尘埃、各种声音和各种各样的物体，他们可以阻挡掉很多的电磁辐射，所以当大功率的电磁波从基站天线发射出来后到我们的身边的时候已经变得很弱。
二、分布式基站
分布式基站是新一代用于完成网络覆盖的现代化产品。其特点主要是将射频处理单元和传统宏基站基带处理单元分离的同时又通过光纤连接，分布式基站结构的核心概念就是把传统宏基站基带处理单元（BBU）和射频处理单元（RRU）分离，二者通过光纤相连。在网络部署时，将基带处理单元与核心网、无线网络控制设备集中在机房内，通过光纤与规划站点上部署的射频拉远单元进行连接，完成网络覆盖，从而降低建设维护成本、提高效率。
分布式基站把传统的宏基站设备按照功能划分为两个功能模块，其中把基站的基带、主控、传输、时钟等功能集成在一个称为基带单元BBU(Base Band Unit)的模块上，基带单元体积小、安装位置非常灵活；把收发信机、功放等中射频集成在另外一个称为远端射频模块上，射频单元RRU(Remote Radio Unit)安装在天线端。射频单元与基带单元之间通过光纤连接，形成全新的分布式基站解决方案。
微蜂窝基站宏蜂窝直放站URRU的区别
微蜂窝、基站、宏蜂窝、直放站、BBU+RRU的区别:
一般讲基站包括微蜂窝，宏蜂窝。基站（BS）即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在有限的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。基站是移动通信中组成蜂窝小区的基本单元，完成移动通信网和移动通信用户之间的通信和管理功能。
微蜂窝（ microcell ）是在宏蜂窝的基础上发展起来的一门技术。与宏蜂窝相比，它的发射功率较小，一般在 2W 左右；覆盖半径大约为 100m ～ 1km ；基站天线置于相对低的地方，如屋顶下方，高于地面 5m ～ 10m ，无线波束折射、反射、散射于建筑物间或建筑物内，限制在街道内部。微蜂窝最初被用来加大无线覆盖，消除宏蜂窝中的“盲点”。同时由于低发射功率的微蜂窝基站允许较小的频率复用距离，每个单元区域的信道数量较多，因此业务密度得到了巨大的增长，将它安置在宏蜂窝的“热点”上，可满足该微小区域质量与容量两方面的要求。
宏蜂窝式移动电话的建网初期，蜂窝小区的覆盖半径较大，一般在1~2.5千米左右，有的甚至达到20千米以上，因此被称作“宏蜂窝”小区。
直放站（中继器）属于同频放大设备，是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。在上行链接路径中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。
RRU(射频拉远模块)和BBU(基带处理单元)之间需要用光纤连接。RRU(Radio
Remote Unit)技术特点是将基站分成近端机即无线基带控制（Radio Server）和远端机即射频拉远（RRU）两部分，二者之间通过光纤连接，其接口是基于开放式CPRI或IR接口，可以稳定地与主流厂商的设备进行连接。BBU(Building Base
GSM网络室外直放站设计的论文
GSM网络室外直放站设计的论文
在gsm无线网络中由于各种原因的影响不可能达到完全的无缝隙覆盖，在一些偏远的农村，处于盲区的厂矿企业采用室外直放站进行覆盖是一种快捷、经济的好办法。室外直放站系统的设计主要包括稳定*设计和覆盖设计两个方面。
1．直放站的稳定*分析
直放站实际上是一种特殊的放大器，在下行链路上，其输入端就是放大器的上行天线接口，输出端就是下行天线接口。在上行链路上恰与此相反。同时它又是一种上下行天线之间存在信号耦合的反馈放大器，根据放大器的稳定*理论，要使放大器稳定须满足幅度平衡条件：af＜1式中a为放大器的开环增益，f为放大器反馈系数，同时还要满足反馈信号与输入信号同相，这称之为相位平衡条件。
下面对直放站的稳定*进行分析。直放站是上下行信号都放大的双向放大器，一般上行增益要比下行增益小几db，只要下行放大器稳定就能保*整个直放站的稳定，直放站的稳定*分析实际上就是下行链路的稳定*分析。由于无线信号的多径传播，直放站系统中的重发信号经过反馈路径总有某些信号分量与输入信号同相，要使系统稳定必须从幅度平衡条件考虑。将af＝1表示为db形式：
g－l=0或g＝l（1）
g为放大器的开环增益即直放站主设备两天线接口之间的增益，l为反馈路径的损耗，信号从下行天线接口至上行天线接口之间的损耗。
一般情况下直放站的最大增益是固定的，它等于设备内各放大环节最大增益之和。在实际应用中，设备并非工作于最大增益状态，而是在满足覆盖要求的增益下运行，称之为工作增益（gw）。
gw=po-pi（2）
其中po为直放站的输出功率（两载频设备一般在33db左右），pi为设备输入功率。
po=poa-gtx（3）
pi=pia+grx（4） gtx、grx分别为上行和下行天线的增益，poa、pia分别为整个直放站系统（含天线）的输出和输入的信号功率。
根据以上关系，幅度平衡条件gw－l<0，可表示为
po-pi
直放站结构原理
直放站设备原理
1直放站简介
移动通信 直放站是对移动通信信号直接放大的一种同频中继站 。它不改变原信
号的频率，也不对信号所携带的信息作任何处理。当然它会引起一些波形畸变 和相位偏移。在正常情况下这对通信没有明显得影响，但这也正是直放站要避
免的问题，尽量使波形畸变更小和相位偏移更小。
我们知道GSM通信由上行信号和下行信号组成， 又因为上行信号和下行信号的 频段与方向不同，所要求的信号强度也不同，因此 直放机必须具备对上下行信
号分别进行处理的能力。
1.1直放站系统
直放站系统分为三个部分，两个接口。
第部分 第二部分 第二部分
图9-1直放站系统
第一部分是基站（微蜂窝）。它的功能是提供下行信号接受上行信号，并对信号
作一定处理。
第二部分是直放站。它是直放站系统的核心设备。它的功能是对上下行信号作 放大处理。
第三部分是目标覆盖区域。在系统未开通前，目标覆盖区域为移动通信盲区, 或目标覆盖区域通话效果很差。 第一个接口是基站（微蜂窝）与直放机的接口。该接口担负基站与直放机之间的通信任务。基站的下行信号经过该接口到达直放机；手机的上行信号经过该 接口传到基站。根据实际情况，该接口可以是无线接口也可以是有线接口。无 线接口是通过基站收发天线与直放机收发天线之间的通信实现的。直放机收发 天线通常是收发合一的，一般由高增益的定向天线来担任，如八木天线，平板 天线，栅格天线等。有线接口则是通过电缆将微蜂窝与直放机直接相连而成。 第二个接口是直放机与目标覆盖区域的接口。该接口只能是无线接口。它通过
重发天线将下行信号发射到空间，供手机接收；同时收集手机上行信号送至直 放站。
1.1.1直放站的工作原理
施主天线（或通过电缆）接收基站下行信号，然后通过环形双工器送入下行滤 波器，下行滤波器将滤除下行信号中的部分带外噪声。之后下行信号进入下行 低噪放，下行低噪放具有抑制带内噪声，提升有用信号电平的功能。低噪放具 有60dB的增益。低噪放的输出再通过下行滤波器滤除带外噪声后由下行功放放 大。如果信号不经滤波器、下行低噪放而直接进入功放放大，则噪声也会一起 被放大，导致波形畸变严重，信号误码率上升，通信效果变差。下行功放具有
直放站作用
直放站作用
直放站作用.：转发基站信号，扩大基站覆盖范围。.盲区覆盖，改善现有网络的覆盖质量.话务分流
室内分布：室内分布系统是将信号源信号均匀地分布在建筑物内部的每个地方，以实现室内覆盖。这种方式可以彻底解决室内覆盖的问题，但设计较复杂，而且采用的结构不同成本亦不同。
按传输介质分为：电分布系统和光纤分布系统
耦合器：是一种非等功率分配的功率分配器件
计算方法：方向性＝隔离度－耦合度（例如6dB的隔离度是38dB，耦合度实测是.5dB，则方向性＝隔离度－耦合度＝38－.5=35dB。
干扰基站的原因：上行输出噪声干扰，.放大器线性不好，下行交调产物串入上行干扰基站，收发天线隔离不够，系统自激
跳频可分：基带和射频。它可以起到（频率分集）和（抗干扰）的作用
直射波的信号强度最强；反射波和绕射波的信号强度相当；散射波的信号强度最弱
快衰落分为三类：频率、时间、空间选择性衰落
WCDMA速率：3.84Mchip/s
WCDMA系统，话音业务的比特速率为12Kbps，则其处理增益为。（25dB）
WCDMA下行扩频因子的取值范围为__4-512___。
WCDMA系统，下行扰码共有8192个，其中可以分为_512___个的扰码集,每个扰码集中包括1个主扰码和_15___个的从扰码；这些扰码集又可以分成_64___个扰码组,每个扰码组中有_8___个主扰码。
重发天线与施主天线间的隔离度： 15dB
直放站的增益可调范围是（0dB～26dB）
干线放大器的增益可调范围是：（0dB～22dB）
无线直放站的下行输入值范围是：（-45dBm～-60dBm）
100mW等于20dbm
1/2弯曲半径为70mm。。二次210
7/8一次性弯曲的半径：120mm，二次：360mm；
30米自由空间传输损耗为：62dB
直放站按传输方式：无线直放站（宽带，选频）光纤传输直放站和移频传输直放站)
GSM共有（124）个频点。1-94 95 96-124