劉鴻旗

摘 要:本文從從直放站的工作原理、應(yīng)用以及移動(dòng)通信對(duì)直放站性能參數(shù)的一些基本要求和直放站在實(shí)際生活中的應(yīng)用為主線(xiàn)進(jìn)行了介紹。此外,本文還介紹了直放站在不同的地理環(huán)境及應(yīng)用場(chǎng)合的系統(tǒng)解決方案以及直放站主要指標(biāo)的測(cè)試。

關(guān)鍵詞:直放站GSM無(wú)線(xiàn)通信移動(dòng)通信基站

中圖分類(lèi)號(hào):TN929 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-198X(2012)06(a)-0024-01

1 直放站的概念分析

直放站是一種同頻放大設(shè)備,無(wú)限通信在整個(gè)的傳輸過(guò)程當(dāng)中,它具有增強(qiáng)信號(hào)的作用。它在下行鏈路中,從覆蓋的區(qū)域當(dāng)中獲取信號(hào),由帶通濾波器過(guò)濾掉一部分信號(hào),然后用功放將過(guò)濾后的信號(hào)進(jìn)行放大,再發(fā)射到待覆蓋的區(qū)域。它在上行鏈路中的覆蓋方式和區(qū)域是相同的手機(jī)信號(hào)區(qū)域,發(fā)射的區(qū)域?yàn)樯闲蟹糯箧溌贰鄳?yīng)基站,這樣的一個(gè)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了手機(jī)信號(hào)與基站信號(hào)的傳輸。我們選擇使用直放站的目的是:為了達(dá)到“小容量,大覆蓋”的目標(biāo),因?yàn)槭褂弥狈耪舅軌蛞怨逃械幕緮?shù)量來(lái)保障網(wǎng)絡(luò)的覆蓋,而且成本比微蜂窩技術(shù)要小的多。直放站是一個(gè)解決網(wǎng)絡(luò)延伸覆蓋能力的、簡(jiǎn)單的、安全快捷的方式。

直放站與基站的優(yōu)劣性比較。相較于基站,直放站有以下的優(yōu)點(diǎn):(1)覆蓋面積相同,使用直放站投資更低。(2)覆蓋更加靈活。(3)在用戶(hù)不多的組網(wǎng)初期,投資的效益不高,可以用一部分直放站代替基站。(4)無(wú)需土建和傳輸電路的施工,建網(wǎng)迅速。

2 直放站的原理

2.1 直放站的工作原理

為解決基站覆蓋存在的盲區(qū),所以采取了使用GSM移動(dòng)通信的方式。它能夠消除GSM900MHz/1800MHz頻段的移動(dòng)通信網(wǎng)的小范圍信號(hào)盲區(qū),不僅能偶改善覆蓋效果,還能極大的減少投資基站的成本。

施主天線(xiàn)將接收到的基站下行信號(hào)送到雙工器,雙工器對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波后將上行信號(hào)送到低噪聲放大器進(jìn)行第一級(jí)放大,放大后的信號(hào)含有雜散信號(hào)這時(shí)必需對(duì)信號(hào)再次進(jìn)行濾波,為了不影響后級(jí)的工作效率及對(duì)其他信號(hào)有好的抑制度,必須選擇一個(gè)有好的波形矩?cái)?shù)的濾波器才可以達(dá)到要求,在這么高的頻率一般普通的濾波器沒(méi)辦法達(dá)到要求,我們采用中頻頻段選擇器在中頻進(jìn)行濾波才可以達(dá)到要求。通過(guò)調(diào)整濾波器的中心工作頻率可使整個(gè)工作頻段上移或下移,這樣可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況及具體的操作方式來(lái)進(jìn)行調(diào)整,方式方法比較靈活。大功率放大器有將濾波后的信號(hào)進(jìn)行放大的作用,最后信號(hào)經(jīng)雙工器再次濾波后從重發(fā)天線(xiàn)發(fā)射出去對(duì)欲覆蓋區(qū)進(jìn)行信號(hào)覆蓋。移動(dòng)臺(tái)的上行信號(hào)以同樣的工作原理反向進(jìn)行放大工作。

2.2 直放站的應(yīng)用原則

按照不同的地域,不同的地理環(huán)境,就有著不同的原則和方式,由以上的方式再結(jié)合自身特點(diǎn)和要求,我們?nèi)ブ贫ǔ霾煌南到y(tǒng)解決方案。無(wú)線(xiàn)直放站當(dāng)中,信號(hào)的隔離是其中至關(guān)重要的組成部分。信號(hào)是從空間當(dāng)中傳輸?shù)綗o(wú)線(xiàn)直放站的,那么就存在著信號(hào)純凈度必須很高的問(wèn)題,在一些基站密集的地方,把基站或扇區(qū)信號(hào)分離開(kāi)來(lái),難度比較大,對(duì)直放站的干擾較大。因此在基站密集的地方,采用有線(xiàn)信號(hào)的方式更好。在不具備使用光纖直放站條件的場(chǎng)所,只能采用無(wú)線(xiàn)直放站,但其施主天線(xiàn)必須具有足夠的方向選擇性。

3 GSM室外直放站的設(shè)計(jì)

3.1 直放站工程設(shè)計(jì)原理

直放站在設(shè)計(jì)覆蓋區(qū)域的時(shí)候,必須注意上行和下行信道的系統(tǒng)余量一樣,這樣能夠保障上、下行信道的通信距離、通話(huà)質(zhì)量大體相同。還有三個(gè)相互制約:①覆蓋半徑,②話(huà)音質(zhì)量,通信概率(可靠性)。

3.2 直放站的工程設(shè)計(jì)

通常有兩種情況需要建直放站,一種是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期;另一種是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)期。在確定建站之后,工程建設(shè)者和設(shè)計(jì)者,第一步要做的就是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),然后結(jié)合理論計(jì)算設(shè)計(jì)方案。

3.3 收發(fā)天線(xiàn)隔離度的計(jì)算和測(cè)量

信號(hào)從直放站前向輸出端口到前向輸入端口的路徑衰減稱(chēng)之為天線(xiàn)隔離度,它是由施主天線(xiàn)和重發(fā)天線(xiàn)安裝的位置,與垂直及水平的距離、相向的角度有關(guān)來(lái)決定的,跟直放站自身沒(méi)有關(guān)系,它的大小能夠影響直放站的增益配置,對(duì)直放站的穩(wěn)定性有所影響。

直放站的覆蓋范圍有天線(xiàn)的位置決定,所以不僅要考慮天線(xiàn)隔離度、輸入信號(hào)電平大小等因素,還要注意輸入信號(hào)的波形質(zhì)量。天線(xiàn)位置不好的話(huà),直放站向覆蓋區(qū)域轉(zhuǎn)發(fā)的信號(hào)質(zhì)量不好,手機(jī)用戶(hù)無(wú)法接入基站。施主天線(xiàn)與重發(fā)天線(xiàn)使用背對(duì)背安裝的方式就是為了增大隔離度。

3.4 天線(xiàn)的選擇和安裝

天線(xiàn)的好壞對(duì)覆蓋效果會(huì)有很大影響,基站信號(hào)是通過(guò)施主天線(xiàn)來(lái)進(jìn)行接收的,所以對(duì)于天線(xiàn)的選擇上就有很高的要求,天線(xiàn)要具備使用方向性很強(qiáng)的特點(diǎn),要求水平波束角小、方向性好、增益高、前后比大;用于覆蓋盲區(qū)的重發(fā)天線(xiàn)要使用定向天線(xiàn),天線(xiàn)波束在水平面和垂直面上應(yīng)具有較好的方向圖,要求增益高、前后比大,具有較強(qiáng)的旁瓣抑制能力和較好的零填充特性。

由于多徑效應(yīng)的影響,天線(xiàn)的選址對(duì)覆蓋范圍影響很大,施主天線(xiàn)與重發(fā)天線(xiàn)采用背對(duì)背安裝方式,施主天線(xiàn)在重發(fā)天線(xiàn)下面,利用山體、建筑等的阻隔,拉開(kāi)他們之間的距離。

3.5 直放站的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

監(jiān)控中心又由PC機(jī)和短消息網(wǎng)關(guān)組成,運(yùn)行在PC機(jī)上的應(yīng)用軟件完成對(duì)各直放站站點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理工作。ISMG是具有短消息轉(zhuǎn)發(fā)功能的短消息網(wǎng)關(guān)。該監(jiān)控中心通過(guò)短信網(wǎng)關(guān)(ISMG)與短消息業(yè)務(wù)中心連接,短消息網(wǎng)關(guān)支持標(biāo)準(zhǔn)的SMPP3.3協(xié)議和SGI P1.2協(xié)議,與直放站通過(guò)短信進(jìn)行控制信息的交互。

目前采用(SMS)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的方式有以下三種。

(1)短消息方式接入

(2)無(wú)線(xiàn)Modem直接連接直放站

(3)無(wú)線(xiàn)Modem通過(guò)前置設(shè)備接直放站

除了上述所說(shuō)的,還有其他的部分,他們的特點(diǎn)是,在本地設(shè)有自己的監(jiān)控終端,我們稱(chēng)之為前置機(jī)。這類(lèi)直放站通過(guò)其前置機(jī)提供上級(jí)網(wǎng)管接口,與省中心直放站集中監(jiān)控系統(tǒng)的中心服務(wù)器通過(guò)無(wú)線(xiàn)Modem等方式連接,實(shí)現(xiàn)直放站的監(jiān)控和管理。

3.6 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,用戶(hù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的要求進(jìn)一步提高,信號(hào)無(wú)縫覆蓋的要求急切,隨著中國(guó)3G網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模建設(shè),直放站將成為該網(wǎng)不可缺少的組成部分,有著誘人的廣闊前景。如何更好地發(fā)揮直放站在信號(hào)傳輸中的作用,將是擺在直放站工程技術(shù)人員面前的一個(gè)緊迫課題。

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化一直是移動(dòng)通信網(wǎng)建設(shè)不可分割的重要內(nèi)容,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量,要靠網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化持續(xù)不斷的工作來(lái)保證。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的多種手段中,直放站的應(yīng)用是改善信號(hào)弱區(qū)盲區(qū)的有效方法。直放站是一種同頻放大設(shè)備,在無(wú)限通信的傳輸過(guò)程中,它具有增強(qiáng)信號(hào)的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓斌杰著.GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化.機(jī)械工業(yè)出版社,2002,01(1).

[2] 章堅(jiān)武.移動(dòng)通信.西安電子科技大學(xué)出版社,2007,8.

[3] 張重陽(yáng).數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù).西安電子科技大學(xué)出版社,2006,04.