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覆盖延伸系统维护初级培训材料中国移动通信集团江苏有限公司2008年11月第一章基本知识维护内容概要ContentsContents国内长途专题分析覆盖延伸系统设备原理和结构监控平台介绍基本概念什么是覆盖延伸系统覆盖延伸系统就是引用大网信号或独立信号在覆盖区域内通过有源或无源设备和天馈线相连接的方式，重新放大信号到话音质量差或集中吸收话务区域的覆盖系统。一般来讲，覆盖延伸系统分布方式和线缆连接是灵活多样的，它的最终目的是使被覆盖区域有良好的网络覆盖状况，以满足网络运营的要求。覆盖延伸系统是广义定义，它包括室内和室外各种方式的覆盖。覆盖延伸系统典型示意图：BS室内直放机壁挂天线吸顶天线吸顶天线二功分器二功分器RS-2110什么是直放站直放站（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接收信号，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。业务天线施主天线分布系统就是在室内通过天馈线分布式布放或加入有源设备（各种直放站和干线放大器）系列产品组成信号覆盖系统。该系统需要通过设计精确测算边缘场强、系统低噪等，适用于各种室内场所，是室内覆盖延伸系统的重要部分。什么是分布系统BTSM-4000B-C……微蜂窝主楼副楼1.天线无源器件介绍天线的增益表示为dbi。2.馈线无源器件介绍目前常用的有1/2馈线，7/8馈线，8D线等。1/2馈线在900MHZ的百米损耗为6.9dB,在2000MHZ为10.7dB。馈线越细损耗越大。3.耦合器工程中应用的耦合器可以分为腔体和微带两类，两类耦合器主要性能区别是功率容量和插损不一样。4.功率分配器（2路、3路、4路）无源器件介绍功分器是一个低损耗的无源器件，它将一路输入信号等分成两路或多路幅度相同的信号输出。一个二功分器的分配损耗为3dBm,三功分器分配损耗4.8dBm，四功分器分配损耗6dBm。耦合器与功分器的区别：耦合器与功分器都属于功率分配器件，其主要差别在于功分器为等功率分配、耦合器为不等功率分配。5.同频带合路器、双频带合路器6.环行器、隔离器7.衰减器、负载8.泄露电缆泄漏电缆作为当前地铁和隧道信号覆盖的主要传输设置之一越来越受到人们的重视，泄漏电缆一般分为耦合式泄漏电缆与辐射式泄漏电缆两种。7/8泄漏电缆的900MHz/1800MHz线路/耦合损耗分别是5.1dB/7.5dB每100米；耦合损耗是72dB/84dB。无源器件介绍9.电桥可以用于两路信号合路，两路信号输出，每路输出电平比输入电平低3dB。无源器件介绍10.八木天线八木天线由振子、引向器、反射器等三部分组成。一般而言，引向器越多，水平瓣宽越窄，增益越高。11.接头无源器件介绍SMA主要用于直放站等产品内部模块之间连接.N-J主要用于室内分布系统中器件连接.L16(8D头)BNCDin-J，Din-K，N-K主要用于基站连接.一般常用的为N型接头和DIN型接头。覆盖延伸系统可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区，如商场、宾馆、机场、码头、车站、体育馆、娱乐厅、地铁、隧道、高速公路、海岛等各种场所，提高通信质量，解决掉话等问题。覆盖延伸系统应用范围按制式分：可以分为GSM、AMPS、ETACS、DCS、CDMA、3G等；按频选方式分：可以分为宽带、带宽选择、信道选择；按传输方式分：可以分为射频（无线）、光纤；按功率大小或应用场合分：可以分为室内、室外。直放站分类1.1.宏蜂窝体积庞大，对环境要求高，需专用机房，需要传输资源；可以提供多个载频，可以吸收大量的话务量；输出功率很大，是微蜂窝的十倍左右，可以为大量的延伸覆盖系统天线提供信号而无需中间加放大器；频率规划方便，对室外或其它基站不会有影响，属于独立的信号系统；信号纯净，可以经过放大对较大区域进行覆盖。主要信源方式介绍安装容易，无需专用机房，但需要传输资源；可以提供二个载频，自己可以吸收话务；信号纯净，可以经过放大对较大区域进行覆盖；频率规划方便，对室外或其它基站不会有影响，属于独立的信号系统；本身有一定的信号输出，可以直接覆盖一定区域。主要信源方式介绍1.2.微蜂窝安装容易，无需专用机房，无需传输资源；不能提供新的业务信道，无法吸收话务量；不同的型号有不同的输出功率，可以灵活的作为不同延伸覆盖系统的信号源；需要接收其它的基站信号，对原有基站会有一定的影响；信号不纯净，质量相对较差。主要信源方式介绍1.3.无线直放站1.4.光纤直放站远端机体积小，安装容易，无需专用机房，需要传输资源；同样不能提供新的业务信道，无法增加话务容量；不同的型号有不同的输出功率，可以灵活的作为不同分布系统的信号源;和微蜂窝相比可以节省微蜂窝基站的投资，在覆盖区域可以提供较大的话务容量;重发信号的质量较好，可以达到微蜂窝信号源的标准;相对直放站来说，对信源基站的影响较小。主要信源方式介绍远端机体积小，安装容易，无需专用机房，无需传输资源；不能提供新的业务信道，无法增加话务容量；不同的型号有不同的输出功率，可以灵活的作为不同分布系统的信号源；和微蜂窝相比可以节省微蜂窝基站的投资；重发信号的质量一般，受无线空间影响较大；和直放站一样，对信源基站的有所影响。主要信源方式介绍1.5.移频直放站维护内容概要ContentsContents国内长途专题分析覆盖延伸系统设备原理和结构监控平台介绍基本概念主要组网方式1.1.无线直放站方式无线直放站方式就是通过施主天线连接直放站再通过重发天线发射，该方式比较常用。覆盖区避雷器GZF900-V无线传输直放站避雷器施主天线重发天线宏蜂窝基站2.无线直放站+分布系统方式耦合器耦合器GZF900-V主要组网方式无线直放站+分布系统方式就是在无线直放站方式上连接室内分布统。该方式比较常用。1.3.微蜂窝+分布系统方式器合器耦合器功分器微蜂窝窝蜂窝蜂窝S主要组网方式微蜂窝+分布系统方式就是以微蜂窝做信号源连接室内分布系统。该方式比较常用。主要组网方式GSM基站光纤直放站远端机GZF900-III光缆收天线发天线耦合器耦合器光纤传输设备GZF900-IA/BTXRX光分路光合路光纤直放站远端机GZF900-III收天线发天线WDMWDMWDMWDM选件选件选件4.光纤直放站方式以光纤直放站做主设备连接天馈线系统。光纤直放站近端位于基站或微蜂窝独立信源处，远端在所覆盖范围内。该方式比较常用。1.5.光纤直放站+分布系统方式BTS耦合器功分器光远端机nGZF900-IVB光纤光近端机GZF900-IVAn：1~4主要组网方式光纤直放站方式+分布系统方式就是在光纤直放站方式上连接分布系统。该方式比较常用。6.微蜂窝（宏蜂窝）+光纤直放站+分布系统方式BTS耦合器功分器光远端机nGZF900-IVB光纤光近端机GZF900-IVAn：1~4主要组网方式微蜂窝（宏蜂窝）+光纤直放站+分布系统方式就是微蜂窝（宏蜂窝）覆盖其中一部分，再以光纤直放站做主设备连接天馈线系统覆盖另外一部分。光纤直放站近端位于基站或微蜂窝独立信源处，远端在所覆盖范围内。该方式比较常用。覆盖延伸系统有源设备工作原理GSM无线宽带直放站通过左边施主天线接收基站下行信号，经双工器将下行信号送入下行低噪声放大器进行一级放大，信号放大后送入宽带选择器，经滤波后送入下行功放进行放大，再经低损耗、高隔离度双工器送至分布系统，经重发天线对覆盖区域进行覆盖。重发天线接收手机上行信号经双工器送至上行低噪声放大器后送入上行频带选择器，经滤波后再进入上行功放进行放大，放大的上行信号经双工器再通过施主天线送至基站。直放站的隔离度应比工作增益大15dB。1.1.无线直放站8910654321下行低噪放下行功放上行功放选频或中频模块上行低噪放双工器双工器CPU及监控模块电源模块7选频或中频模块直放站结构示意图1.2.光纤直放站光纤直放站主要有光近端机、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。覆盖延伸系统有源设备工作原理1.3.干线放大器下行链路：基站下行输出信号通过耦合器进入干放，首先经过双工滤波器，接着进入下行功放，射频信号经过功放后进入双工滤波器滤波，最后出整机进入外部天线。上行链路：手机发射的信号通过干放的外部天线进入双工滤波器，然后进入低噪放进行放大，射频信号经过双工滤波器滤波后整机输出，最后通过耦合器进入基站。分布多级干线放大器的级联有并联和串联两种方式，其中并联方式对系统引入的噪声较小。一般在分布系统中使用的干放,其干线放大器噪声系数上行≤5dB（最大增益时）。双工滤波器1功放双工滤波器2低噪放300W电源备用电池门禁主监控盘基站信号重发天线GZF900—VIB（43UE00JC02-K2）图例：射频线监控线下行上行FSK信号覆盖延伸系统有源设备工作原理1.4.移频直放站工作原理覆盖延伸系统有源设备工作原理基站移频转发端机覆盖远端机BTS移频单元移频单元移频单元移频单元F2f2移频单元移频单元移频单元移频单元F1f1F1f1移频转发频率F2、f2用户F1f1F2f2F2f2F1f1ANT上行1.4.移频直放站工作原理覆盖延伸系统有源设备工作原理上行链路：移动台发射的900MHz上行信号由远端机的用户天线从空间接受后，经双工器隔离进入上行支路，之后由上行低噪音放大器放大、分路，再由上行选频单元对信号分别进行选频、放大和频率搬移，将900MHz工作信号转换为1800MHz移频信号后，经双工器隔离由链路天线功过空间发送个移频近端机，近端机通过链路天线接受到上行移频转发信号，经双工器隔离后进入上行支路，对信号分别进行选址、放大和频率复原后，将复原后的上行信号经双工器隔离，由施主天线空间发射或经同轴电缆直接传送回基站。下行链路：通过耦合器经同轴电缆直接耦合或通过施主天线空间耦合基站900MHz下行信号，进入设备之后经双工器的隔离进入下行支路，首先900MHz下行信号经过低噪音放大器放大及分路，再经下行选频移频单元对信号分别进行载频选频、频率搬移，将900MHz工作信号转换1800MHz移频信号后再进行功率放大，然后经双工器隔离，由链路天线通过空间将移频信号发送给远处的移频远端机；远端机通过链路天线接收到下行1800MHz移频信号，经双工器隔离后进入下行支路，对信号分别进行载频选频、放大和频率复原后，将复原后的下行信号经双工器隔离，由用户天线空间发射给移动台和用户手机。1.直放站主要参数输出功率和增益输出功率是放大器输出信号能量的能力.输出功率和直放站输入电平、直放站增益有关。增益是放大器在线性工作状态下对信号的放大能力.直放站增益调节步长是指直放站最小的增益调节量，增益一般表示为dbi。互调产物、互调抑制比、3阶截获点具有某一特定频率关系的两个或多个带内信号，由于内部器件的非线形而互相调制产生的，一般考虑三阶互调产物。三阶互调的二个频率成份是2f1-f2和2f2-f1。载波功率电平与最高互调干扰功率电平之比，衡量直放站抑制各种干扰的能力。杂散频带选择性覆盖延伸系统有源设备性能参数1.直放站主要参数噪音时延扩散BTS与直放站时延＋直放站与MS时延－BTS与MS之间时延小于3公里；直放站传输时延指标要求：宽带直放站≤1.5μs；选频直放站≤10.0μs。带内波动隔离度（应用问题）覆盖延伸系统有源设备性能参数穿透损耗LWPRXERP