直放站的应用与维护.doc
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1、毕业生毕业设计(论文) 直放站的应用与维护直放站的应用与维护 学生姓名 学生学号 专 业 通信技术 系 别 通信工程系 指导教师 指导系部 通信工程系 2010年4月20日 直放站的应用与维护直放站的应用与维护 摘要:摘要: 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
2、后发射到相应基站,从 而达到基地站与手机的信号传递。 使用直放站作为实现“小容量、大覆盖”目标的必要手段之一,主要是由于使用直 放站一是在不增加基站数量的前提下保证网络覆盖,二是其造价远远低于有同样效果的微 蜂窝系统。直放站是解决通信网络延伸覆盖能力的一种优选方案。它与基站相比有结构简 单、投资较少和安装方便等优点,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。 关键字:关键字:直放站、移频直放站、同频直放站、直放站维护、放大器、天线、基站、上行、 下行 目录目录 1. 绪论绪论1 1.1
3、1.1 直放站的定义直放站的定义1 1.21.2 直放站的种类与类型直放站的种类与类型1 2.2.直放站的构成直放站的构成.4 2.12.1 直放站的应用直放站的应用5 3.3.直放站的安装直放站的安装.7 3.13.1 直放站的设计流程如下直放站的设计流程如下7 3.23.2 安装准备安装准备7 4.4. 直放站的调试直放站的调试.8 4.14.1 调试设备的要求调试设备的要求8 4.2.2 调测流程调测流程8 4.2.1 调试内容及方法10 5.5. 网络覆盖测试网络覆盖测试.15 毕业设计总结:毕业设计总结:.17 参考资料:参考资料:.17 2007 级通信技术专业毕业论文 第 0 页
4、 共 16 页 1.1. 绪论绪论 无线直放站最初是用于调频广播通信及消防无线设备信号接收转发,进入 90年代以来,随着移动通信的蓬勃发展,由于用户对移动通信服务质量及运营 商之间的竞争也越来越激烈,但移动信号覆盖不可避免会出现大量大大小小的 盲区,如果全部用基站进行覆盖不仅没有必要而且耗费巨大,因此移动通信直 放站应运而生,国内第一台GSM移动通信直放站是由福建省邮电科学研究所 (现为福建电信科学技术研究院)于1991年研制成功。现在直放站及室内分布 覆盖已经发展为移动通信产业的一环,为移动通信发展做出了自己的贡献。 1.11.1 直放站的定义直放站的定义 直放站(中继器)属于同频放大设备,
5、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。 直放站是一种中继产品,衡量直放站好坏的指标主要有,智能化程度(如远程 监控等) 、低IP3(无委规定小于-36dBm) 、低噪声系数(NF)、整机可靠性、良 好的技术服务等 1.21.2 直放站的种类与类
6、型直放站的种类与类型 1、射频直放站 下行信号通过施主天线接收基站信号,经低噪放放大后到下行选带模块进 行滤波,然后把信号进行放大,经过双工器,通过重发天线向用户方向覆盖; 上行从移动用户接收信号,经放大后发送给基站。为了限带,加有带通滤波器。 其基本工作原理图如下: 2007 级通信技术专业毕业论文 第 1 页 共 16 页 2、选频式直放站 为了选频,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。 其基本工作原理图如下: 3、光纤传输直放站 双 工 器 低噪放下行中频选带单元 下行功放 双 工 器 低噪放 上行中频选带单元上行功放 电源单元控制单元MODEM
7、图 2-1 WHRS900B5、WHRS900B10 原理框图 接施主 天线 接重发 天线 双 工 器 低噪放 下行中频选频单元 1 (二信道) 下行功放 双 工 器 低噪放上行功放 电源单元控制单元MODEM 图 2-1 WHRS900C5、WHRS900C10 原理框图 接施主 天线 接重发 天线 合 路 器 下行中频选频单元 2 (二信道) 上行中频选频单元 2 (二信道) 上行中频选频单元 1 (二信道) 合 路 器 2007 级通信技术专业毕业论文 第 2 页 共 16 页 从基站直接耦合收到的信号,经低噪放放大进入光模块,将射频信号转变 为光信号,通过光纤将信号传到从机,进入光模块
8、,再将光信号变为射频 信号,放大后通过重发天线向用户方向覆盖信号再发出;上行信号从移动用户 发出,经低噪放进入光模块,把射频信号变为光信号,传到主机光模块进行转 变,经选带滤波,再进行放大,上传到基站,其基本工作原理图: 4、移频直放站 前向信号通道如下:通过施主天线口(To BTS) ,直放站接收来自基站的 前向信号f1、f2,经双工器滤波、低噪放放大后,送入各个前向移频单元对信 号进行滤波,其滤波带宽为1.23MHz,滤波后的信号频率为f3、f4,经合路后, 送入前向功放放大,最后经双工器滤波,从重发天线口(To Service)的天线 基 站 下行低噪放 上行中频选带单元 电源单元控制单
9、元MODEM 图 2-1 WHRS900FB2/FB5/FB10 主机原理框图 光模块 OPM02 和从机相连 光纤 放大器 下行中频选带单元 下行功放 双 工 器 低噪放 接重发 天线 光模块 OPS02 光纤 和主机相连 电源单元控制单元 图 2-2 WHRS900FB2/FB5/FB10 从机原理框图 2007 级通信技术专业毕业论文 第 3 页 共 16 页 将前向信号发往直放站覆盖区;移频直放站也可以直接从基站耦合信号。反向 信号通道是前向信号通道的逆过程。 5、室内直放站 室内直放站是一种简易型的设备,其要求与室外型机是不一样的。主要用 于室内分布系统 2.2.直放站的构成直放站的
10、构成 移动通信直放站的构成因种类而异。 (1) 直放式直放机 下行从基站接收信号,经放大后向用户方向覆盖;上行从用户接收信 号,经放大后发送给基站。为了限带,加有带通滤波器。 (2) 选频式直放站 为了选频,将上、下行频率下变频为中频,进行选频限带处理后,再 图 2-1 射频型 CDMA 无线移频直放站的实际工作原理 To Service 近端机 远端机 前向:f1/f2 前向: f3/f4 前向:f3/f4 前向:f1/f2 To BTS 双 工 器 低噪放 前向中频移频单元 1 前向功放 双 工 器 低噪放反向功放 电源单元控制单元MODEM 图 2-3 射频型 CDMA 移频直放站(二信
11、道)原理 框图 接施主 天线 接重发 天线 合 路 器前向中频移频单元 2 反向中频移频单元 2 反向中频移频单元 1 合 路 器 2007 级通信技术专业毕业论文 第 4 页 共 16 页 上变频恢复上、下行频率。 (3) 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 信号再发出。 (4) 移频传输直放站 将收到的频率上变频为微波,传输后再下变频为原先收到的频率,放 大后发送出去。 (5) 室内直放站 室内直放站是一种简易型的设备,其要求与室外型机是不一样的。 2.12.1 直放站的应用直放站的应用 (1) 直放站的应用原则 根据直放站系列产品的特点和移动通信
12、网络的需求,不同的地理环境 及应用场合,系统的解决方案是不同的,这需要认真分析,区别对待。 对于无线直放站来说,信号的隔离显得尤为重要。无线直放站是从空 间接收信号,势必要求空间信号尽可能纯净;而在基站较为密集区域,分离不 同基站或扇区信号的难度将大大增加,容易使直放站增加对基站干扰。所以在 基站较为密集区域,建议尽量采用有线信号的引入方式,比如光纤直放站。在 不具备使用光纤直放站条件的场所,只能采用无线直放站,但其施主天线必须 具有足够的方向选择性。 针对各类地区及应用场所,由于基站的密集性、用户话务量等不同, 建议采用如下直放站的应用原则: 城市密集区 由于用户量大,基站数量较多,一般不存
13、在大范围的信号盲区,直放 站只是用于解决小范围区域的补盲以及建筑物内的信号覆盖。在光纤到楼尚未 普及的情况下,需采用无线直放站。随着建筑物的增多,所需的直放站数量也 会随之增加,就会出现一个基站配置多台直放站的情况。 但直放站的引入必然对基站产生干扰,干扰会随着直放站数量的增多 而加大,特别是大功率直放站的引入,会使系统干扰明显加剧。因此,在城市 密集区应当采用小功率(1以下)直放站。 2007 级通信技术专业毕业论文 第 5 页 共 16 页 城市边缘 在CDMA网络建设初期,由于基站数量较少,可以采用大功率的无线 或光纤直放站。城市边缘地区,主要是解决信号覆盖问题。在已铺设光纤的地 区最好
14、采用输出功率为10的光纤直放站。 无光纤资源时,可利用无线直放站进行延伸覆盖。采用方向性好的施 主天线提取较为纯净的源信号,输出功率为5/10,等同于基站的输出,达 到较好的覆盖效果率。 郊区、乡村 郊区、乡村主要是解决覆盖问题。在铺设光纤的地区最好采用大功率 光纤直放站(10/20)扩大覆盖范围。 对于无光纤资源但又能收到基站信号的地区,可采用无线直放站解决 覆盖问题。特殊情况下,还可采用移频直放站来增加覆盖距离。 (2) 直放站的应用场合 GSM、CDMA和光纤直放站和室内覆盖系统为各种信号盲区可提供不 同的详细解决方案,其适应范围如下: 扩大服务范围,消除覆盖盲区,如高 山,建筑物,树林
15、等阻挡物而形成的信号盲区;在郊区增强场强,扩大郊区站 的覆盖;沿高速公路架设,增强覆盖效率;解决室内覆盖,如大型建筑物内信 号衰减信号盲区、地下商城、地铁、遂道等衰减信号盲区;将空闲基站的信号 引到繁忙基站的覆盖区内,实现疏忙;其它因屏蔽不能使信号直接穿透之区域 等。 2007 级通信技术专业毕业论文 第 6 页 共 16 页 3.3.直放站的安装直放站的安装 3.13.1 直放站的设计流程如下直放站的设计流程如下 地形,地貌,地物 勘测,导频信号强度和质量的测试 施主基站和直放站覆 盖区的话务量分析 RF干扰分析 站址确定;直放站设备,天馈线选择 计算直放站输入端的主导频接收功率, 预算直放
16、站前向主导频覆盖范围 直放站对施主基站噪底抬高分析,估算 直放站反向输出噪声电平,反向覆盖范 围预算。 确定施主和重发天线的安装位置,安装 方式并估算隔离度 图图 1 1 系统功能模块图系统功能模块图 3.23.2 安装准备安装准备 (1)供电电源准备:根据现场条件,准备好AC220V电源(光纤主机交、直 流电源都可以使用) 。 (2)接地系统准备:根据现场条件,准备好大地连线。 (3)天馈线安装准备:根据工程安装要求,先准备好安装天馈线的辅料。 (4)直放机安装位置准备:主机安装位置的空间必须大于 1.0mX0.8mX0.5m(高X宽X厚),必须具有良好的通风条件。 (5)直放机安装准备:根
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