移动通信中继系统分析

CombaTelecomSystems移动通信中继系统京信通信系统2007.3CombaTelecomSystems改善或扩大无线信号覆盖的方案目前国际上流行的各类方案1.无线直放站2.光纤直放站3.移频直放站4.基站放大器5.室内信号分布系统CombaTelecomSystems各种方案应用归类覆盖类别采用覆盖方法满足接收信号电平的村镇、小区、道路无线直放站满足接收信号电平，但无法满足隔离度移频直放站无法接收基站信号的村镇、小区光纤直放站提升BTS输出功率，扩大覆盖范围基站放大器、塔顶放大器建筑物内：地铁、商场、酒店通话密度一般室内信号分布系统通话密度很高微（宏）蜂窝+室内信号分布系统CombaTelecomSystems移动通信中继系统的概念1.无线直放站的基本概念MSBS中继转发RepeaterCombaTelecomSystems移动通信中继系统的概念2.移频直放站的基本概念近端远端MSBTSF2:1800MHZF1:900MHZF1:900MHZCombaTelecomSystems移动通信中继系统的概念3.光纤直放站的基本概念中继端覆盖端光纤MSBTSCombaTelecomSystems直放站的用途1.安装简单，能快速扩大网络覆盖。2.提升话务量，提高基站设备的利用率。3.盲区覆盖，改善现有网络的覆盖质量。4.以较低成本扩大覆盖范围。5.话务分流。CombaTelecomSystems常用的几种直放站•无线直放站•移频直放站•光纤直放站•微蜂窝外置功放•无线直放站太阳能供电系统CombaTelecomSystems无线直放站的特点与安装要求特点A.采用空间信号直放方式B.输出信号频率与输入信号频率相同，透明信道C.转发天线一般采用定向天线D.工程选点需考虑收发天线的隔离E.增益一般在85~100dBF.输出功率一般在30~33dBm/CH安装要求A.安装点能接收到空间基本的通话信号B.安装点能满足收发天线的隔离要求CombaTelecomSystems无线直放站BSCombaFoutFinFin=FoutCombaTelecomSystems无线直放站无线直放站从其对无线信号的选择方式分，可分为频段选频方式和载波选频方式。CombaTelecomSystems中频频段选频直放站原理框图腔体滤波器确定最大工作带宽实际工作频段可由频段选频单元现场或远程设定（2M~19M或2M~6M可调）LANPAPALANATTATT监控单元NoteBookDTMT232接口CombaTelecomSystems中频滤波器通带特性腔体滤波器通带特性中频滤波器与腔体滤波器矩形系数CombaTelecomSystems载波选频式直放站的特点•载波选频方式（窄带选频）只对工作频段内指定的信号（载波）进行选频放大（GSM带宽200kHz），对其它无关的载波信号则滤除抑制。•独立功放每载波均采用独立的功放模块对信号进行放大，避免了宽带放大器产生的交调。CombaTelecomSystems载波选频式GSM无线直放站BSMS下行载波选频单元fd上行载波选频单元fufu200KHzfu200KHzfdf0f1fdf2f3CombaTelecomSystems载波选频式直放站MT5W功放LNANoteBook232接口滤波器DOWNLINK电调二功分器3dB电桥RC2DUP2LNADUP1DTRC1UPLINK监控单元CardPhone选频模块选频模块选频模块选频模块双载波功放双载波功放CombaTelecomSystems直放站远端集中监控系统声光报警服务器NT和SQLServer或UNIX和SYBASE通信工作站多串口前端无线Moden有线ModenPSTNGSM移动网有线ModenRA-1000中继端1光纤RA-1000覆盖端RA-1000覆盖端••••••无线Moden无线Moden无线ModenRA-1000中继端m光纤RA-1000覆盖端RA-9110C覆盖端••••••R-9122直放站nR-9122直放站1••••••无线ModenCombaTelecomSystems无线直放站的双波束应用无线直放站的设计分单波束、双波束，根据覆盖区域的需要进行单个方向、双向的覆盖，实现其使用的灵活性。BSMS主机CombaTelecomSystems无线直放站的双波束应用BTS公路COMBACombaTelecomSystems无线直放站的外观CombaTelecomSystems移频直放站MSBTS近端远端900MHz1800MHz900MHz近端可采用直接耦合CombaTelecomSystems移频直放站CombaTelecomSystems移频直放站外观CombaTelecomSystems微蜂窝外置功放提升微蜂窝下行输出功率，扩大微蜂窝覆盖半径配合微蜂窝，适用于村镇、旅游景点、公路的覆盖CombaTelecomSystems微蜂窝外置功放微蜂窝RBS2301微蜂窝功放M-4000PCombaTelecomSystems微蜂窝外置功放原理图（一）功放模块1功放模块2BSTX1/RX1BSTX2/RX2PALNALNAANT1ANT2故障报警电路故障报警信号输出故障指示DUPDUPPACombaTelecomSystems微蜂窝外置功放原理图（二）故障报警信号输出功放模块1功放模块2BSTX1/RX1BSTX2/RX2PALNALNA3dB电桥ANT1ANT2故障报警电路故障指示DUPDUPPACombaTelecomSystems直放站太阳能供电系统CombaTelecomSystems直放站太阳能供电系统太阳能一种新型的供电系统。利用光电转换，将太阳能转换成电能，供电气设备使用。CombaTelecomSystems太阳能直放站太阳能直放站——由太阳能供电系统向直放站提供电能的直放站系统用途——解决无市电供给地区的无线信号覆盖（如公路、岛屿、草原等地区）CombaTelecomSystems太阳能供电系统设计需考虑的因素*直放站功耗（日能耗）*安装地点（安装点的纬度、年日照辐射总量）*连续供电时间（连续阴雨天供电天数）*太阳能电池的性能*安装条件CombaTelecomSystems太阳能直放站系统组成控制器蓄电池组太阳能电池方阵直放站CombaTelecomSystems太阳能直放站系统组成*太阳能电池方阵——将太阳能转变成直流电；*蓄电池组——将直流电储存起来，以便夜间或阴天使用；*控制器——防止蓄电池的过充电和过放电。CombaTelecomSystems太阳能供电系统的设计步骤1、直放站工作电压、日能耗、最小连续工作时间、安装地地理条件；2、太阳能电池方阵工作电压；太阳能电池板数量；3、蓄电池容量；4、充电控制器。CombaTelecomSystems太阳能直放站的安装*太阳能电池方阵应安装在室外周围无遮挡的空地、屋顶或电杆上。支架应牢固固定，确保其抗风能力。*蓄电池组应注意防水、防寒（-20C），必要时应放置室内或地下。*各电气连接导线应足够粗，以减小线路损耗。CombaTelecomSystems直放站收发天线的隔离问题隔离度：I=F/BD+LW+F/BP+LP空间传播损耗：（D为两天线间距离，单位为km）收发隔离要求：ERP-IPRXLP=92.4+20lgD隔离度要求：IERP-PRX施主天线前后比F/BD覆盖天线前后比F/BP建筑物ERPPRX障碍物损耗LWCombaTelecomSystems隔离度的测试1.在覆盖天线馈入一个不用信道的信号PT，通常将PT电平调为0dBm2.然后用综合测试仪测量施主天线接收下来的信号电平PR隔离度I=PT-PR放大器正常工作的条件：G（放大器增益）I（隔离度）ERPPRX障碍物损耗LWPRPTGPCombaTelecomSystems光纤直放站CombaTelecomSystems光纤直放站的特点•采用基站直接（空间）耦合方式，经光纤将GSM信号传输到远端覆盖区。•输出信号频率与输入信号频率相同，透明信道。•覆盖区天线可根据地形情况选择全向或定向天线。•不存在直放站收发隔离问题，选点方便。•光纤中继距离可达20公里以内。•一个光中继设备可同时与多个覆盖端机连接。•可采用波分复用或单纤传输方式。CombaTelecomSystemsCombaRA-1000光纤直放站CombaTelecomSystems光纤直放站原理图电源单元DC-48V（AC220V）DC电源单元DCDC-48V（AC220V）MS光纤光纤PDCDCDC光发送机光接收机光模块电源DC光接收机光发送机光模块电源DCDCPDCDCBSCombaTelecomSystems光纤直放站的几种传输方式•普通方式（利用备用光纤）•波分复用（兼容传输）•同纤传输CombaTelecomSystems普通传输方式•这种方式多用于光缆中有现成多余备用光纤对的情况MS光纤光纤光发送机光接收机光接收机光发送机BSCombaTelecomSystems兼容传输方式（波分复用）光纤中的1.31m波长窗口已经被其他信号占用时，可以通过波分复用器将中继站信号复用到1.55m波长的窗口上，实现中继站信号与其他信号同纤传输。波分复用器CombaRA-1000波分复用器CombaRA-1000农(市)话光端机农(市)话光端机1.55m1.55m1.31m1.31m光纤1.31m+1.55mCombaTelecomSystems兼容传输方式（波分复用）MS光发送机光发送机光接收机光接收机光纤光纤解复用器波分复用器解复用器1.31µm1.31µm1.31µm1.31µm1.55µm1.55µm1.55µm1.55µmBS波分复用器CombaTelecomSystems同纤传输方式光缆中如仅有一根空闲光纤，可以采用上下行信号同纤传输方式，分别用单模光纤中的1.31m和1.55m窗口来传输上下行信号。光发送机光发送机光接收机光接收机光纤1.31µm1.31µm1.55µm1.55µmMSBS波分复用器波分复用器CombaTelecomSystemsCombaRA-1000与基站的耦合方式•无线空间耦合•直接耦合CombaTelecomSystems无线空间耦合•将基站的所有信道传至覆盖端BS下行上行光纤光纤光发射光接收CombaTelecomSystems直接耦合•上、下行全部是直接与基站耦合。光纤光发射光纤光接收BTS通过耦合器将基站的信号与中继端进行耦合可避免接收空间不必要的信号及杂波，可将某个较空闲的小区信号传至覆盖端，从而提高该小区的信道利用率。CombaTelecomSystems光纤直放站应用分类按所带覆盖端数目：•点对点传输•点对多点传输（包括星形、串联形及复合形）CombaTelecomSystemsCombaRA-1000点对点传输方式中继端机乡镇覆盖端机光纤BSCombaTelecomSystemsCombaRA-1000一对多点传输方式——串联形要求：覆盖A镇和B镇A镇B镇基站所在地光路由图CombaTelecomSystemsCombaRA-1000一对多点传输方式——串联形CombaCombaComba中继端机光分/合路器A镇B镇覆盖端机覆盖端机光纤光纤BSCombaTelecomSystemsCombaRA-1000一对多点传输方式——星形要求：覆盖A镇、B镇和C镇A镇B镇基站所在地光路由图C镇CombaTelecomSystemsCombaRA-1000一对多点传输方式——星形Comba中继端机C镇A镇B镇基站设备覆盖端机C覆盖端机B覆盖端机ACombaCombaComba光纤光纤光纤CombaTelecomSystemsCombaRA-1000一台光中继机带多台覆盖端机系统构成DownLinkRF输入光接收机光发射机A光接收机光发射机B光接收机光发射机C光发射机光接收机光分路器光合路器UpLinkRF输出CombaRA-1000光中继机CombaRA-1000覆盖端机光纤光