98直放站基本原理一

1直放站基本原理及应用（一）武汉邮电科学研究院武汉虹信通信技术有限责任公司2编写与学习原则急用先学活学活用学习目标初步了解重点掌握3内容概要基本概念直放站原理框图和组成直放站关键技术浅析直放站产品分类组网方式及应用小结4基本概念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。5基本概念中继器Analog：Digital：6基本概念FDD系统直放站工作原理：直放站在下行链路中，由施主天线从现有的覆盖区域中拾取信号，通过双工滤波器对通带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。在上行链路中，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。7基本概念—应用形式光纤传输直放站无线传输直放站基站市话汇接局移动电话局有线或无线中继电路长途局数字电路（优选使用）光纤传输直放站设备8基本概念中国移动通信频率分配（800MHz～2000MHz）网络及运营商频段（MHz）带宽（MHz）频率间隔上行下行相邻频道间隔上下行频率间隔联通CDMA800825～835870～880101.23MHz45MHz移动GSM900890～909935～9541925200KHz45MHz联通GSM900909～915954～9606200KHz45MHz移动DCS18001710～17251805～182015200KHz95MHz联通GSM18001745～17551840～185010200KHz95MHz9基本概念ARFCN-AbsoluteRadioFrequencyChannelNumber10基本概念—频点号与频率的关系网络及运营商频段（MHz）频点号中心频率换算关系上行中心频率（MHz）下行中心频率（MHz）联通CDMA800Rx：825～835Tx：870～88037～283fn=825+n0.03fn’=fn+45移动GSM900Rx：890～909Tx：935～9541～95fn=890+n0.2fn’=fn+45联通GSM900Rx：909～915Tx：954～96096～124移动DCS1800Rx：1710～1725Tx：1805～1820512～586fn=1710.2+(n-512)0.2fn’=fn+95联通GSM1800Rx：1745～1755Tx：1840～1850687～73511基本概念—EGSM系统EGSM（ExtendedGSM900）是扩展的GSM系统，EGSM900数字蜂窝移动通信系统的工作频率为：下行：925MHz～960MHz上行：880MHz～915MHz与PGSM900系统相比，只是频谱使用向下扩展10M，系统结构、系统规范与PGSM完全一样。12基本概念—EGSM系统EGSM900数字蜂窝移动通信系统的频率编号与PGSM900有所不同，具体编排方式如下：国家无委核准的GSM900M频率范围是：下行：930MHz～960MHz；上行：885MHz～915MHz中国移动公司现在使用的GSM900M频率范围是：下行：935MHz～954MHz；上行：890MHz～909MHz中国移动已经在部分地区使用向下5M的扩展频率。频率编号上行频率下行频率E-GSM0≤n≤124975≤n≤1023Fl(n)=890+0.2*nFl(n)=890+0.2*(n-1024)Fu(n)=Fl(n)+45P-GSM0≤n≤124Fl(n)=890+0.2*nFu(n)=Fl(n)+4513基本概念－直放站产生的背景基站覆盖区内，填补盲区基站覆盖区外，延伸覆盖范围在某些需要覆盖的地区，增设基站不经济或不方便是一种方便、快捷、灵活、经济的网优手段14直放站原理框图和组成双工器双工器下行PA上行LNA下行链路上行链路监控单元及电源模块基站耦合RF信号天馈系统MODEM蓄电池干线放大器（VIB）原理框图15直放站原理框图和组成光纤直放站（III/IV）原理框图远端光传输一体化模块近端光传输一体化模块监控单元及电源模块上行链路下行链路近端机IIIA远端机IIIB双工器双工器下行PA上行LNA下行链路上行链路监控单元及电源模块基站耦合RF信号天馈系统MODEM蓄电池16直放站原理框图和组成下行功放下行选频模块下行低噪放上行低噪放ALCATTATTALC上行功放ATTATTALC监控模块ALCTESTTESTTESTTEST双工器双工器滤波器旧监控体系的无线直放站（V）17直放站原理框图和组成几种主要的模块低噪放模块：LNA功率放大模块：PA腔体双工器：DLX腔体滤波器：FLT有源频段选择器：BCS窄带选频滤波器：NCS在以后的工作中会遇到更多的具体的功能模块，分为两大类：有源模块、无源模块。18直放站原理框图和组成这些模块用到一些关键技术1）低噪声放大技术2）线性功放技术3）线性光纤传输技术4）ALC控制技术控制范围大、控制精度高、跟踪特性好5）谐振腔滤波器选择性好、驻波比小、插损低、体积小19关键技术介绍—线性功率放大器技术功率放大器的主要指标：输出功率2W、8W，16W，40W等线性特性互调衰减，ACPR等指标20关键技术介绍—非线性对整个系统的影响占用话音信道,导致手机接通率降低非线性三阶互调产物干扰话音信道,导致话音质量下降干扰信令信道,导致手机上线困难f1f22f1-f2f1f22f2-f1功放三阶互调产物21关键技术介绍—改善线性的措施选用A类放大器器件难选功耗大，效率低改善有限采用线性补偿技术预失真补偿前馈补偿器件易选效果好，改善幅度大功耗低，功率高一般采用线性补偿技术22关键技术介绍—噪声分析一噪声对传输指标的影响C0/N0C0/（N0+N1）噪声的来源：LD的强度噪声PIN的散弹噪声电路噪声放大器噪声：主要由第一级放大器引起传输系统（N1）N1：噪声系数噪声使系统信噪比下降，影响设备正常工作23关键技术介绍—噪声分析二解决的措施光噪声选用合适的激光器，避开强度噪声的峰值选用反射系数小的活动连接器选用光衰减器放大器噪声选用噪声系数小的场效应管工作第一级放大器对放大器进行低噪声设计24关键技术介绍—ALC控制技术上行信号的动态范围大要求放大器增益随输出信号电平的变化而变化信号强时增益小，不过载。信号弱时增益大，保证通话质量。解决措施：选用高精度、步进压控衰减器（VCA）采用单片机控制线性跟踪输出电平的变化25关键技术介绍—腔体双工滤波器保证上下行信道之间的隔离度腔体滤波器具有其它滤波器（LC介质，声表面滤波器）无法达到的指标插损低选择性好端口反射小带内波动小26直放站产品分类室内直放站（干放）一种简易型的设备，将信号通过功放放大，主要用于室内覆盖。光纤传输直放站将收到的信号经光电变换变成光信号，传输后又经电光变换恢复电信号，放大后发送出去。移频传输直放站将收到的信号通过变频为其他频段，传输后再变频为原先收到的频率，放大后发送出去。无线直放站1）宽带直放站工作频率为整个频段，如GSM900系统移动24M带宽、联通6M带宽，DCS1800频段移动15M带宽、联通10M带宽。2）选频直放站为了选频（定制带宽、或者选取2～8个工作信道200k），将上、下行频率下变频为中频，进行选频限带处理后，再上变频恢复上、下行频率。27直放站产品分类GZF900-IIIGSM光纤传输直放站GZF900-IVGSM光纤传输直放机GZF900-VGSM无线传输直放站GZF900-VIBGSM电缆耦合室内直放机GZF900-VIFGSM无线引入室内直放机GZF915-VGSM无线传输移频直放站GZF918-VGSM无线传输移频直放站28直放站产品分类GZF800-IIICDMA光纤传输直放站GZF800-IVCDMA光纤传输直放机GZF800-VCDMA无线传输直放站GZF800-VIACDMA无线引入室内直放机GZF800-VIDCDMA无线引入室内直放机GZF800-VIBCDMA电缆耦合室内直放机GZF808-VCDMA无线传输移频直放站29直放站产品分类各种频段：GZF1800-**DCS系统直放站GZF2100-**WCDMA系统直放站GZF1900-**PHS系统直放站GZF19001-**PCS系统直放站（针对国外市场）等等具体更多的型号之后可以参见的公司内部规范。30直放站产品分类还有公司发展过程中已经逐步淡出主流的型号和一些非常规机型：GZF900-IGSM直放站光纤传输设备GZF900-VID/EGSM室内分布式电远端机GZF900-IX移动通信光纤接入系统等等31直放站产品分类—按工作频段分类800MHz900MHz1800MHzGZF800-IIIA/BGZF800-IVA/BGZF800-VGZF800-VIA/BGZF900-IIIA/BGZF900-IVA/BGZF900-VGZF900-VPGZF900-VIA/BGZF900-VIFGZF900-VIIGZF1800-IIIA/BGZF1800-VGZF1800-VIB32直放站产品分类—按传输方式分类无线传输光纤传输电缆传输GZF900-VGZF800-VGZF900-IIIA/BGZF800-IIIA/BGZF900-IVA/BGZF800-IVA/BGZF1800-IVA/BGZF800-VIBGZF800-VIA/DGZF900-VIBGZF1800-VIBGZF900-VIF-I/II/III33直放站产品分类—按应用场合分类室外直放站室内覆盖系统GZF900-V（无线接入）GZF800-V（无线接入）GZF900-IIIA/B（有线接入）GZF800-IIIA/B（有线接入）GZF800-IVA/B（有线接入）GZF900-IVA/B（有线接入）GZF1800-IVA/B（有线接入）GZF800-VIA/B（无线接入）GZF900-VIA/B（有线接入）GZF1800-VIB（有线接入）GZF900-VIF（无线接入）34直放站产品分类—按信号接入方式分类有线接入无线接入GZF900-IIIA/BGZF800-IIIA/BGZF900-IVA/BGZF800-IVA/BGZF1800-IVA/BGZF900-VIA/BGZF1800-VIBGZF900-VGZF800-VGZF800-VIAGZF800-VIDGZF900-VIFGZF1800-VGZF915-V35直放站组网方式及应用一室外无线传输直放站应用方式覆盖区基站无线传输直放站36直放站组网方式及应用二室外光纤传输直放站组网方式一般最大配置为1-8光分（合）路器下行上行n1远端设备n远端设备1重发天线重发天线光纤远端机GZF900-IIIBBS光纤远端机GZF900-IIIB光纤近端机GZF900-IIIA原有天馈37直放站组网方式及应用三室内覆盖系统组网方式一微蜂窝信号的无源分配方式耦合器耦合器耦合器功分器BS38直放站组网方式及应用四室内覆盖系统组网方式二微蜂窝信号+有源放大方式BS耦合器耦合器耦合器功分器电远端机GZF900-VIB39直放站组网方式及应用五室内覆盖系统组网方式三微蜂窝信号+光纤有源放大方式BS耦合器功分器光远端机nGZF900-IVB光纤光近端机GZF900-IVAn：1~440直放站组网方式及应用六室内覆盖系统组网方式四无线接入覆盖方式耦合器电远端机GZF900-VIB耦合器GZF900-V41直放站组网方式及应用七室内覆盖系统组网方式五微蜂窝信号+光电混合方式BS耦合器耦合器光远端机nGZF900-IVB光纤光近端机GZF900-IVA电远端机GZF900-VIBn：1~4电远端机G