cdma無線同頻直放站應用技術

1.概述

CDMA直放站在中國的應用剛開始，從投資成本考慮，直放站在解決室內(nèi)深度覆蓋,

解決低話務量地區(qū)（如孤立的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、公路、旅游點等）覆蓋，解決由于地形、地物造成的

局部陰影區(qū)覆蓋等問題與基站相比有較大的優(yōu)勢，而且建設周期比基站短得多。在CDMA

網(wǎng)絡采用多載波提供IX數(shù)據(jù)服務時，為了確保室內(nèi)的IX數(shù)據(jù)服務質(zhì)量，還有必要進一

步加強室內(nèi)覆蓋的信號質(zhì)量，因此不僅現(xiàn)在，而且將來直放站都將充當重要的角色。采

用直放站是一種比較經(jīng)濟、快速提升服務質(zhì)量的方法。

直放站有很多類型，按傳輸方式可分為光纖直放站和無線直放站。無線直放站又分

為無線同頻直放站和移頻直放站。移頻直放站按所移頻率值又分為帶內(nèi)移頻直放站和帶

外移頻直放站。按直放站功率放大器可放大的信號帶寬又可分為寬帶型直放站和選頻直

放站。按直放站重發(fā)功率大小又可分為大功率型直放站和小功率型直放站。

在這些諸多的直放站類型中，無線同頻直放站的使用需要考慮的問題最多，也最復

雜。使用好了無線同頻直放站，就可以采取類似的方式對其他類型的直放站進行設計和

應用。光纖直放站與移頻直放站都不存在同頻直放站施主天線與重發(fā)天線之間的隔離度

問題，不用考慮施主天線所取信號的單純性，但是光纖直放站由于其光在光纖中傳輸時

延的特殊性，需要特別重視基站搜索窗的設置，同時由于施主站與基站耦合的特點，需

要注意反向底部噪聲對基站的影響，以及上下行鏈路的平衡。有一種觀點認為光纖直放

站對基站的影響比較?。ㄖ干闲墟溌罚菑囊肷闲懈蓴_的角度看，直放站都存在

著這樣的風險，而且如果設計不合理，光纖直放站底部噪聲對基站的影響可能比無線同

頻直放站還大。因此，必須針對具體的環(huán)境來選擇可應用的直放站類型。

同頻直放站由于成本低、安裝容易，在需要用直放站來解決覆蓋問題時應優(yōu)先考慮

使用。

在使用無線同頻直放站時，必須考慮到其對網(wǎng)絡可能產(chǎn)生的影響。無線同頻直放站

用得不好，會對網(wǎng)絡安全帶來巨大的風險。但如果如下問題得到很好的解決，網(wǎng)絡安全

方面的風險可以降到最低。

（1）直放站產(chǎn)品技術指標合格

（2）直放站具有前向鏈路自激保護功能和反向鏈路自激保護功能

（3）直放站網(wǎng)管能知道直放站的工作狀態(tài)（包括自激發(fā)生時的狀態(tài)）

（4）基站能監(jiān)測直放站上行噪聲情況并在一定門限下告警

事實上，解決上述問題并不難！

因此，在確保網(wǎng)絡安全的前提下，應提倡合理使用無線同頻直放站。

當直放站用于改善室內(nèi)覆蓋質(zhì)量時，重發(fā)天線部分往往不是一個簡單的重發(fā)天線，

而是一個室內(nèi)分布系統(tǒng)。室內(nèi)分布系統(tǒng)是一個多天線的系統(tǒng)，它在解決室內(nèi)深度覆蓋時

發(fā)揮了重要作用。當無線同頻直放站作為室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號源時，結合室內(nèi)分布系統(tǒng)

的特點，需要作特別的設計。

無線同頻直放站用于室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號源分布于城區(qū)的很多地方，因此會出現(xiàn)一

個基站甚至一個基站的一個扇區(qū)帶多個無線同頻直放站的情況，理論和工程實踐表明，

這種情況是允許的。

無線同頻直放站，主要是寬帶型的直放站還可能工作于多載波的環(huán)境，在這樣的環(huán)

境下，無線同頻直放站的性能惡化到什么程度，是值得關注的問題。

無線同頻直放站在解決帶狀目標的覆蓋時，可能會需要采用串聯(lián)方式，這種方式在

直放站的應用設計中需要仔細考慮。

無線同頻直放站不管理論如何，最終都必須用實踐來驗證?；谶@種思想，本書提

供了一些實測數(shù)據(jù)來表明直放站的使用對網(wǎng)絡所產(chǎn)生的影響。

從聯(lián)通前期直放站的使用情況看，所出現(xiàn)的問題大部分是使用方面的問題，因此有

必要詳細說明直放站的使用方法和步驟，希望對直放站的使用能從過程上進行控制和管

理。

直放站所涉及到的理論并不多，但對一些缺乏無線工程經(jīng)驗的人來說，有很多現(xiàn)象

即使出現(xiàn)了，也不知道。為此目的，本書給出了一些典型的圖，幫助沒有無線工程經(jīng)驗

的讀者盡快了解這方面的知識。

無線同頻直放站指標是否合格，關系到網(wǎng)絡的安全，以及直放站所發(fā)揮的作用，本

書介紹了無線同頻直放站的主要技術指標，同時也介紹了相應的測量方法。

無線同頻直放站應用需要根據(jù)使用環(huán)境來設計，由于應用環(huán)境的多樣性，為便于了

解，本書提供了一些實例，供讀者參考。

無線同頻直放站在使用中如果出現(xiàn)問題，如何排除？本書提供了一些常見故障的排

除方法。

本書的很多圖表與實際工程緊密相關。希望讀者給予一定的重視。

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2同頻無線直放站的工作原理

2.1同頻無線直放站及構成

在移動通信網(wǎng)絡運營中，業(yè)務成功的關鍵在于能夠以較低成本的系統(tǒng)和設備完

成理想的覆蓋面積、通話質(zhì)量和服務時間。通過網(wǎng)絡規(guī)劃，基站被分布在每個服務

區(qū)內(nèi)以實現(xiàn)用戶的通話要求。由于射頻信號傳播特性和人工或自然物體的遮擋，經(jīng)

常會出現(xiàn)盲區(qū)或微弱信號區(qū)，例如在地下空間，建筑物內(nèi)部被高樓環(huán)繞的街區(qū)，邊

遠地區(qū)或山谷中，此時很容易發(fā)生無信號、通話質(zhì)量下降、掉線或干擾等情況。直

放站在上述情況下可以作為基站替代擴展覆蓋面積和提高覆蓋質(zhì)量，如圖2T所示。

圖2-1同頻無線直放站系統(tǒng)傳輸覆蓋示意圖

直放站與基站不同，沒有基帶處理電路，不解調(diào)無線信號，僅僅是雙向中繼和放

大無線信號。因此利用直放站只能擴大無線覆蓋范圍和提高覆蓋質(zhì)量，而不能增加

系統(tǒng)容量。微蜂窩也是用于提高覆蓋范圍和覆蓋質(zhì)量的一種設備，但微蜂窩實際上

是縮小化的基站。相對于直放站仍然較昂貴。

無線同頻直放站是眾多直放站中最常用的一種，它主要的特點就是將收到的信號

經(jīng)放大處理后再重新發(fā)送出去，施主天線接收到的信號與重發(fā)天線再發(fā)射的信號在

頻率上是一致的，因此稱為同頻無線直放站，如圖2T所示。

無線同頻直放站設備主要是由各種放大器和濾波器組成的，因為在CDMA網(wǎng)絡

中，采用了FDD的雙工方式，基站的收發(fā)頻率是不同的（相差45MHZ）,無線同頻

直放站因此就有上行（也稱為反向）和下行（也稱為前向）兩個通道，如圖2-2所示,

給出了同頻無線直放站的構成框圖。

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圖2-2同頻無線直放站原理圖

在一個同頻無線直放站中，主要組成的模塊電路部分包括：

施主天線端雙工器（含濾波器）

下行通道低噪聲放大器

下行通道功率放大器

上行通道低噪聲放大器

上行通道功率放大器

重發(fā)天線端雙工器（含濾波器）

電源

監(jiān)控單元

2.2同頻無線直放站的工作過程

2.2.1上、下行信號的處理

同頻無線直放站工作時，首先是經(jīng)施主天線接收來自基站的信號，該信號進入

雙工濾波器濾除帶外的無用信號后，再由低噪放大器將信號放大。為了能夠得到比

較純凈的信號，有時還可能采用中頻濾波的方法對接收信號進行變頻（最常見的是

變至70MHz）。在中頻頻率上再次濾波，帶寬多為1.23MHz,也可以是10MHz帶寬

的處理，經(jīng)中頻放大后，又變回到原來頻率，進入功率放大器，放大至所需要功率

由重發(fā)天線輸出。

上行信號同下行信號的處理過程相似，但只是頻率不同，移動臺信號經(jīng)由重發(fā)

天線接入并經(jīng)相應的放大處理后，再由施主天線送到施主基站。

如果采用的射頻雙工濾波器具備較好的濾波特性，也可以不采用中頻處理技術。

2.2.2主要的模塊及其功能

（1）雙工濾波器

雙工濾波器是緊接于天線后面的部件，它要保持收/發(fā)信號之間的隔離度并且濾

除雜波信號，射頻的雙工濾波器?般采用腔體的方式構成。當單純采用射頻濾波器

無法保證指標時，也可采用中頻濾波的方法，中頻濾波一般采用變頻并使用聲表面

波（SAW）濾波方式。

（2）低噪放大器

在直放站中，上、下行信號首先都要經(jīng)低噪放大器（LNA）處理，低噪聲放大

器具有良好的微弱信號放大能力,同時放大器引如的噪聲又比較低。

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(3)功率放大器

功率放大器是組成直放站的重要部件，功率放大器的主要功能就是把要轉(zhuǎn)發(fā)的

信號放大到需要的功率輸出，為保證輸出信號的質(zhì)量，功放應工作在線性放大區(qū)，

因此，功放的輸出受到指標的約束。如互調(diào)衰減要求小于-15dBm,帶外抑制達到

-17dBm(距中心頻率1.98MHz)，在大功率直放站應用時，要使用線性功放。

(4)監(jiān)控單元

為了確保直放站的正常工作以及能夠及時發(fā)現(xiàn)設備的問題，并能將直放站的工

作情況匯總至網(wǎng)管中心，?般在直放站內(nèi)均設有監(jiān)控單元。監(jiān)控單元可以檢測直放

站內(nèi)部各個部件的工作情況、參數(shù)變化情況并能夠?qū)χ饕獏?shù)進行設置。通過無線

Modem,還可將信息傳至遠端直放站網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)。

(5)電源

大部分的直放站使用交流電源，同其他設備共站時也可能使用直流電源，在經(jīng)

常斷電的區(qū)域，還可以采用帶有蓄電池浮充的電源，可配備蓄電池，在一些能源短

缺的偏遠山區(qū)還可以使用太陽能電源或風力電源等。

2.3直放站產(chǎn)品中所采用的主要技術

在CDMA直放站產(chǎn)品設計開發(fā)過程中，采用了一系列關鍵技術以滿足CDMA系統(tǒng)

應用特性的需要：

2.3.1低噪聲電路設計技術

采用低噪聲設計技術包括低噪聲前級放大器和線性功放，主要考慮在較高接收

靈敏度的情況下，使得信號具有更好的信噪比。

2.3.2線性功放技術

CDMA系統(tǒng)的調(diào)制方式以及頻譜的利用率，對功放的線性度也提出了很高的要求,

如ACPR、IMD3等指標均與線性功放的性能有關。

2.3.3增益調(diào)整技術

為了有效地控制上、下行輸出信號的大小，使得直放站不會影響CDMA系統(tǒng)環(huán)路

控制的正常工作，直放站本身應具備增益調(diào)整技術，這種調(diào)整可以是現(xiàn)場的，也可

以是遠程控制。

2.3.4濾波技術

CDMA系統(tǒng)上下行頻率相隔45MHz,為了避免直放站設備內(nèi)部形成環(huán)路自激，保

證設備穩(wěn)定工作，放大鏈路中需有足夠的濾波電路，對于需要嚴格控制帶寬的設備

(如選頻型)，還要采用變頻、中頻SAW濾波等技術。

2.3.5集中控制管理技術

為了便于設備的維護管理,直放站內(nèi)部應具有較為完善的智能管理單元，以提供遠程的遙測、

遙控功能，并可定時上傳狀態(tài)信息、故障自動告警等。

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3.同頻無線直放站產(chǎn)品系列和技術要求

3.1同頻無線直放站產(chǎn)品系列

CDMA同頻無線直放站按工作帶寬和重發(fā)部分功率分為不同的類別,如下：

3.1.1按帶寬分類

目前聯(lián)通CDMA開通使用的頻段帶寬為10MHz（下行頻率870-880MHZ,上行頻率

825-835MHZ）,單載頻使用時帶寬為1.23MHz0因此所需使用設備的工作帶寬要求應

符合這兩種帶寬的條件，一般情況下，室外應用的直放站多采用選頻型同頻無線直

放站；室內(nèi)分布多采用寬帶型同頻無線直放站。

寬帶型同頻無線直放站：是指在800MHzCDMA頻段的全部或部分頻段內(nèi)工作的直放

站。設備工作帶寬為10MHz,頻率范圍是：下行870?880MHz,上行825?835MHz。

選頻型同頻無線直放站：是指在800MHzCDMA頻段的全部或部分頻段內(nèi)選擇個或

多個CDMA指配信道工作的直放站。常見的有單載頻直放站、多載頻直放站。

單載頻直放站：設備工作帶寬為1.25MHz,頻率范圍是：下行870?880MHz,上行

825?835MHz。

多載頻直放站：每個載頻工作帶寬為L25MHz,頻率范圍是：下行870?880MHz,

上行825?835MHz。

3.1.2按功率分類

CDMA同頻無線直放站的功率一般指重發(fā)端口處保證符合線性指標要求的下行輸出

功率，輸出功率常用符號Po表示。由于應用場合的不同，可有各種功率選擇，不同的

功率檔次適合不同的應用場合。室內(nèi)直放站設備一般采用中、小功率工作方式，室外應

用的直放站設備可根據(jù)覆蓋范圍采用大、中、小功率工作方式。當多載頻應用時，功率

將在被使用的栽頻之間分配。

大功率直放站：輸出功率10W以上，Po240dBm

中功率直放站：輸出功率1W至10W之間，30dBm<Po<40dBm

小功率直放站：輸出功率1W以下，PoS30dBm

3.2同頻無線直放站產(chǎn)品技術要求

CDMA同頻無線直放站設備的性能指標要求有多項，制造商在研發(fā)和生產(chǎn)過程

中按照國家無委和信息產(chǎn)業(yè)部的有關標準執(zhí)行，主要性能指標見表3-1、3-2、3-3,

主要檢測方法如下：

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3.2.1直放站設備的輸出功率Po

直放站設備的輸出功率Po是指直放站在線性工作區(qū)內(nèi)所能達到的最大功率。最大

輸出功率應包括上行和下行輸出兩個不同方向。一般情況下，用下行功率來表示該直放

站的功率輸出，為了達到網(wǎng)內(nèi)運行的設備指標，直放站內(nèi)部均設有過功率告警電路，超

過規(guī)定的功率輸出時，會發(fā)出告警信號，同時還會關斷功放。在設備出廠時，其測試的

方式如圖3-1所示：

圖3-1最大輸出功率測試

3.2.2直放站設備的增益Ga

直放站設備的增益Ga是指直放站在線性工作范圍內(nèi)對輸入信號的最大放大能

力，包括上行和下行兩個方向的增益，直放站安裝應用后，增益是可以調(diào)整的重要

指標。入網(wǎng)檢測標準規(guī)定不得超過113dBo為了使得直放站能夠適應各種復雜的場

合，直放站的增益均具有不小于30dB的可調(diào)范圍，調(diào)節(jié)步長為IdB。測量方式同

圖3-1。

3.2.3直放站設備的工作帶寬Bw

直放站設備的工作帶寬Bw是指直放站在線性輸出狀態(tài)下的實際工作頻率范圍，

聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡上、下行帶寬均為10MHz,頻率范圍分別是：

上行：從移動臺到基站825MHz-835MHz；

下行：從基站到移動臺870MHz-880MHz。

對于寬帶的直放站設備而言，必須在10MHz的工作帶寬內(nèi)滿足性能指標。

對于選頻的工作帶寬，則是1.25MHz；,當有多個載波工作時，則應在每個應用

載波內(nèi)滿足性能指標要求。測量方式同圖3-1。

3.2.4帶外抑制ACPR

直放站設備的帶外抑制ACPR是指直放站對偏離CDMA指配頻率有效占用頻段

范圍以外的信號的抑制能力，又稱為相鄰波道功率抑制比。帶外抑制性能取決于

功放特性和濾波特性，反映了所采用的功率放大器和濾波器的性能特征。尤其是

在多載頻使用時，良好的帶外抑制特性將使得載波之間的干擾很小。測量方式如

圖3-2o

圖3-2帶外抑制測量

3.2.5互調(diào)衰減IM3

直放站設備的互調(diào)衰減IM3是指當以工作頻帶內(nèi)的兩個信號輸入直放站后，

由于直放站的非線性而在其輸出端口產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物?；フ{(diào)衰減是指對這些互調(diào)產(chǎn)

物的抑制能力。在眾多的互調(diào)信號中，三階互調(diào)信號的大小是最重要的?；フ{(diào)衰

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減反映了整個直放站電路的線性工作程度，它包含了所有通道內(nèi)有源器件性能，

尤其是功放電路的線性指標?；フ{(diào)衰減指標還會影響帶外雜散和帶外抑制的特

性，也會在應用時帶來噪聲的影響，工作帶內(nèi)互調(diào)衰減的指標是要小于T5dBm,

測量如圖3-3所示。

圖3-3互調(diào)衰減測量

3.2.6雜散發(fā)射

直放站設備的雜散發(fā)射是指除去工作載頻以及與正常調(diào)制相關的邊帶以外

的頻率上的輻射。雜散發(fā)射反映了直放站在帶內(nèi)及帶外底部噪聲的影響程度。對

于上行信號而言，當無信號輸入時，工作帶內(nèi)的雜散輻射構成了靜態(tài)的輸出噪聲，

它的形成同功放的電路指標，同整個直放站的增益，同輸入端的噪聲系數(shù)有關。

工作帶外的雜散輻射將影響其它應用載頻內(nèi)的靜態(tài)噪聲。雜散輻射在不同的頻域

有不同的指標。測量如圖3-4所示。

圖3-4雜散發(fā)射測量

3.2.7噪聲系數(shù)Nf

直放站的噪聲系數(shù)反映了信噪比通過直放站的一系列放大器受影響的程度，

尤其是輸入端的低噪聲放大器的性能指標影響最大。噪聲系數(shù)還影響雜散輻射的

特性及直放站的底部噪聲。

噪聲系數(shù)的指標要求是：

室外直放站W(wǎng)5dB

室內(nèi)直放站W(wǎng)6dB

測量方法如圖3-5所示。

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3.2.8帶內(nèi)波動

直放站設備的帶內(nèi)波動是指有效工作頻帶內(nèi)最大和最小電平的差值。帶內(nèi)波

動也稱為帶內(nèi)平坦度，是指直放站對帶內(nèi)信號的均勻放大能力，反映了直放站的

幅頻特性。帶內(nèi)波動會影響覆蓋區(qū)手機信號的穩(wěn)定性。帶內(nèi)波動的指標為3dB。

測量如圖3-6所示。

圖3-6帶內(nèi)波動測試

3.2.9輸入、輸出電壓駐波比

直放站的輸入、輸出電壓駐波比是指直放站輸入端（或輸出端）輸入信號（或輸

出信號）與反射信號的比值。輸入、輸出電壓駐波比反映了接口電路的信號通過

能力，如果駐波比指標較差時，通過的信號就會較多的被反射回來，不僅容易造

成信號質(zhì)量的下降，還會因反射信號過高而造成功放故障。

駐波比的指標要求是：輸入、輸出電壓駐波比W1.4（室外直放站），或W

1.5（室內(nèi)直放站放

測量如圖3-7所示。

圖3-7輸入、輸出電壓駐波比測試

3.2.10傳輸時延

直放站設備的傳輸時延是指直放站輸出信號對輸入信號的時間延遲。對于不

同的直放站有不同的指標要求。

寬帶直放站W(wǎng)1.5US；（聲表面濾波器的寬帶直放站＜5us）

選頻直放站W(wǎng)5.Ous；

測量如圖3-8所示。

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圖3-8傳輸時延測量

3.2.5.波形質(zhì)量因數(shù)p

直放站設備的波形質(zhì)量因數(shù)P是指實際波形與理想波形之間的歸一化相關功

率。測量如圖3-9所示。通常要求0.95WpWl

10MHz

圖3-9波形質(zhì)量因數(shù)測量

3.2.6.操作維護功能

直放站操作維護系統(tǒng)須具備如下功能：查詢功能、故障管理功能、遠程控制功

能、系統(tǒng)安全管理功能等。由于各廠家直放站的結構不同，模塊劃分方式不同，操

作維護功能實施方式也有所不同，

3.2.7.環(huán)境溫度

環(huán)境溫度是考核直放站在高低溫及濕熱環(huán)境下的工作狀態(tài)。

低溫試驗溫度要求是：-25℃或-40℃

高溫試驗溫度要求是：+40C（室內(nèi)型直放站），+55C（室外直放站）。

濕熱試驗要求條件是：

+40℃±2℃,濕度為93%第

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表3-1CDMA直放站主要檢驗項目及指標

指標要求

測試項目

前向反向

頻率范圍870-880MHZ825-835MHz

廠家聲明的最大輸出功率2黑/每信道

a）輸入信號為CDMA信號；

最大輸出功率

（b）增益為最大增益；

（c）滿足本標準中所有指標要求；

（d）在網(wǎng)絡應用中不應超過此功率。

自動電平控制（ALC）在最大功率處，輸入再增加10dB,輸出功率應保持在2dB之內(nèi)或關閉。

頻率誤差<±5X10-8

增益最大增益W113dB；最大增益變化范圍應在廠家聲明值的±3dB之內(nèi)

增益調(diào)節(jié)范圍230dB（室外直放站），或廠家聲明值（室內(nèi)直放站）

增益調(diào)節(jié)步長W2dB

增益調(diào)節(jié)步長誤差為小于等于±ldB/每步長；在OTOdB范圍內(nèi)總誤差小于等于

增益調(diào)節(jié)誤差士ldB；10-20dB范圍內(nèi)總誤差小于等于±ldB；在大于20dB范圍內(nèi)總誤差小于

等于土L5dB?

帶內(nèi)波動W3dB（峰峰值）

5dB（室外直放站）；6dB（室內(nèi)直放站）

噪聲系數(shù)

注：對于和基站以耦合方式工作的光纖直放站前向噪聲系數(shù)不作要求。

電壓駐波比輸入、輸出電壓駐波比：W1.4（室外直放站），或W1.5（室內(nèi)直放站）

寬帶直放站W(wǎng)l.5ns；（應用聲表面濾波器的寬帶直放站W(wǎng)5us）

選頻直放站W(wǎng)5.Ous；

時延

光纖直放站W(wǎng)5.0Us

無線移頻直放站W(wǎng)10.Ous。

波形質(zhì)量>0.950>0.960

△f2750kHz:△f2900kHz:

W-45dBe/30kHzW-42dBe/30kHz

每載頻帶內(nèi)

△f21.98MHz:△f21.98MHz:

W-65dBe/30kHzW-59dBe/30kHz

工作頻帶內(nèi)w-22dBm/30kHz

9KHz-150KHz/IKHz:-36dBm

雜散

150KHz?30MHz/lOKHz:-36dBm

發(fā)射

工作頻帶外30MHz?IGHz/lOOKHz:-36dBm

（偏離工作頻lGHz~12.75GHz/lMHz:-36dBm

帶2.5MHz之806MHz?821MHz/lOOKHz:-67dBm

外）885MHz?915MHz/IOOKHz:-67dBm

930MHz?960MHz/lOOKHz:-47dBm

1.7GHz~1.92GHz/100KHz:-47dBm

互調(diào)工作頻帶內(nèi)WT5dBm/30kHz

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衰減工作頻帶外

（偏離工作頻9kHzTGHz（含1GHz）：-36dBm/30kHz

帶2.5MHz之lGHz-12.75GHz：-30dBm/30kHz

外）

偏離CDMA指配頻率）1.98MHz:偏離CDMA指配頻率21.98MHz:

帶

外每信道

W-44dB或WT7dBm/30kHzW-38dB或WT3dBm/30kHz

抑

制

偏離工作頻段邊緣》2.5MHz:W-40dB或WT3dBm/30kHz

每頻段

偏離工作頻段邊緣210MHz:W-60dB或＜-33dBm/30kHz

表3-2CDMA直放站進網(wǎng)檢驗測試項目（操作和維護功能）

測試項目要求

操作維護系統(tǒng)應能對以下參數(shù)進行查詢：

一輸出功率

查詢功能一增益

—信道頻率（除寬帶直放站）

—記錄查詢，包括操作記錄和故障記錄查詢

直放站應能對以下故障向操作維護中心提供告警信息：

一開門告警

故障管理功能

一電源告警

一高功放故障告警

操作維護系統(tǒng)應能對以下參數(shù)進行遠程控制：

一高功放開關

遠程控制功能

一信道頻率設置（除寬帶直放站）

一增益

操作維護系統(tǒng)應有以下功能以保證管理系統(tǒng)安全：

一操作權限管理

系統(tǒng)安全管理功能

一操作記錄管理

一故障記錄管理

CDMA直放站進網(wǎng)檢驗測試項目（環(huán)境試驗）

測試項目測量條件指標要求

-40C（類型I室外直放站）或

在線測試和恢復測試：直放站的頻率誤差、噪

低溫試驗-25℃（類型II室外直放站）或

聲系數(shù)和波形質(zhì)量因數(shù)應滿足常溫指標要求。

+5℃（室內(nèi)型直放站）

+55℃（室外直放站）或+40℃在線測試和恢復測試：直放站的頻率誤差、噪

高溫試驗

（室內(nèi)型直放站）聲系數(shù)和波形質(zhì)量因數(shù)應滿足常溫指標要求。

溫度為+40℃±2℃,濕度為

在線測試和恢復測試：直放站的頻率誤差、噪

濕熱試驗

93%整聲系數(shù)和波形質(zhì)量因數(shù)應滿足常溫指標要求。

12

4同頻無線直放站的特點

4.1同頻直放站的優(yōu)點

在CDMA網(wǎng)絡建設初期，受投資規(guī)模的限制，運營商不可能一次性建設較多的基

站，而基站數(shù)量不足將影響網(wǎng)絡覆蓋質(zhì)量，為了在短期內(nèi)減少投資、解決覆蓋問題,

需要用直放站作為過渡手段。另外，由于我國廣大的農(nóng)村和邊遠地區(qū)地域遼闊、話

務量低，這些地方需要用直放站延伸覆蓋、提高基站設備的利用率。由于某些自然

及人為障礙物（如高山、大型建筑物、隧道和地下商場等）的影響而形成的信號盲

區(qū)、陰影區(qū)，由于這些地區(qū)要求一定的覆蓋范圍但對容量要求不高，直放站也是解

決解決這些區(qū)域網(wǎng)絡覆蓋的經(jīng)濟合理手段。

采用同頻無線直放站具有以下優(yōu)點：

4.1.1設備價格低

一套同頻無線直放站設備的價格只有宏蜂窩基站價格的1/10或更少。相比于移

頻直放站和光纖直放站，其價格也更便宜。

4.1.2配套要求低

直放站體積小、耗電低，室外機可保證設備在野外惡劣環(huán)境下正常工作，配套設施

要求簡單，特別是在直放站和基站之間無需提供專用傳輸鏈路，適合于傳輸資源緊缺的

地區(qū)。

4.1.3建設周期短

直放站安裝方便、快捷。一般一個無線直放站從勘測設計到安裝、調(diào)試開通僅

需2-3天時間。

4.1.4使用靈活

直放站安裝靈活、搬遷方便，在基站條件暫時不具備的站點，先利用直放站

作為過渡手段完成覆蓋。在用戶發(fā)展起來后再更換為基站，替換下來的直放站還可

在其它地區(qū)使用。

在條件惡劣、話務量低、擴容潛力不大的地區(qū)，可使用直放站實現(xiàn)長期的覆蓋。

如公路、鄉(xiāng)村?、停車場等。

4.2使用同頻無線直放站存在的風險

CDMA網(wǎng)絡是同頻自干擾系統(tǒng)，基站接收機靈敏度高，由于CDMA網(wǎng)絡自身的

特性，使得同頻無線直放站的調(diào)試指標要求更加嚴格，干擾問題成為CDMA無線網(wǎng)

絡建設和維護中必須考慮的主要問題。使用無線同頻直放站將要面臨以下風險：

4.2.1自激的風險。

同頻無線直放站如果隔離度設計、調(diào)測不當，可能會導致設備發(fā)生自激。直放

站自激時，輕則是直放站的覆蓋區(qū)通話音質(zhì)變差，接通率下降，掉話率上升；嚴重

時使施主基站和其周圍的基站發(fā)生癱瘓，網(wǎng)絡無法正常通信。

13

4.2.2施主基站靈敏度降低的風險

直放站的使用，會給其施主基站引入一定的噪聲，噪聲引入量由直放站的反向

噪聲系數(shù)、反向增益和施主鏈路的有效路損決定。若直放站的反向增益設置過高，

則會引起施主基站的靈敏度大大降低，導致其反向覆蓋范圍減小，用戶容量降低。

4.2.3擴大導頻污染的風險

若施主天線的位置選在導頻污染區(qū)，施主天線的選擇和調(diào)試不當，會使直放站

的覆蓋區(qū)變成一個新的導頻污染區(qū)，影響網(wǎng)絡的性能。

14

5室內(nèi)分布系統(tǒng)原理及技術要求

5.1室內(nèi)分布系統(tǒng)原理

室內(nèi)分布系統(tǒng)是針對室內(nèi)用戶群、主要解決建筑物內(nèi)移動通信網(wǎng)絡覆蓋的一種

方案。室內(nèi)分布系統(tǒng)原理是通過同頻無線直放站引入信號源再由功率分配器、干線

放大器、饋線、室內(nèi)天線等將信號均勻地覆蓋到室內(nèi)的每個角落，從而保證室內(nèi)區(qū)

域擁有理想的信號覆蓋。如圖5-1所示：

圖5二1室內(nèi)分布系統(tǒng)

5.2室內(nèi)分布系統(tǒng)分類

室內(nèi)分布系統(tǒng)按其構成可以分為：無源分布系統(tǒng)，有源分布系統(tǒng)，泄漏電纜分布

系統(tǒng)三種類型。

5.2.1無源分布系統(tǒng)

無源分布系統(tǒng)是由功分器、耦合器、饋線、天線等無源器件組成。具有故障率

低、可靠性高、維護量小等特點。但信號在傳輸過程中產(chǎn)生的損耗無法得到補償，

因此無源系統(tǒng)僅應用于較小范圍區(qū)域覆蓋，如小型寫字樓、超市、地下停車場等。

如圖5-2所示：

15

圖

5二2無源室內(nèi)分布系統(tǒng)

5.2.2有源分布系統(tǒng)

有源分布系統(tǒng)是在無源分布系統(tǒng)中引入有源干線放大器設備，從而可以有效補償信

號在傳輸過程中的損耗，延伸覆蓋范圍。有源分布系統(tǒng)廣泛應用于各種較大的室內(nèi)覆蓋

工程。如圖5-3所示：

圖5二3有源室內(nèi)分布系統(tǒng)

5.2.3泄露電纜分布系統(tǒng)

泄露電纜分布系統(tǒng)是將同頻無線直放站信號通過泄漏電纜傳輸，并將信號泄漏

到所需覆蓋區(qū)域。泄漏電纜其外導體的一系列開口就是一系列的縫隙天線起到輻射

16

和接收信號作用。它適用于公路隧道、鐵路隧道、過江隧道、地下長廊等。如下圖

5-4所示：泄漏電纜外導體的一系列開口是--系列達的縫隙天線。

5.3幾種信號分布方式的比較

信號分布方式優(yōu)點缺點

由于電纜傳輸?shù)貌坏窖a償所以覆

1.無源天饋分布方式可靠性高，故障率低

蓋面積受限

2.有源分布方式延伸覆蓋面積較大上行鏈路引入干線放大器的噪聲

3.泄漏電纜分布方式場強分布均勻，可靠性高；頻段寬造價較高

5.4CDMA與GSM共用信號分布系統(tǒng)的組網(wǎng)

中國聯(lián)通在國內(nèi)許多城市都已不同程度地建設了一批GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)，而CDMA

網(wǎng)絡建設較晚，室內(nèi)分布系統(tǒng)的數(shù)量較少。在新建設的室內(nèi)分布系統(tǒng)中CDMA與GSM

共用信號分布系統(tǒng)的組網(wǎng)是實現(xiàn)GSM和CDMA雙網(wǎng)覆蓋、減少投資、充分利用現(xiàn)有資

源的有效方法，在全國得到廣泛應用。CDMA與GSM共用信號分布系統(tǒng)的組網(wǎng)常見的

方式有：

5.4.1信源合路

通過雙頻合路器把CDMA信號和GSM信號和為一路接入同一天饋系統(tǒng)，實現(xiàn)CDMA

與GSM的雙網(wǎng)覆蓋。如圖5-5所示：

17

---------------------------------<SB>

二功分器吸頂天線

i廣

耦合器中8——3壁掛天線

二功分器

耦合器船

---------------------8吸頂天線

吸頂天線

器zSf

CDMA/GSM

耦合器由

圖5-5雙網(wǎng)室內(nèi)無源分布系統(tǒng)圖

5.4.2分布系統(tǒng)中放大單元合路

在分布系統(tǒng)中若無源分布系統(tǒng)無法滿足覆蓋要求需加信號放大設備時，要對分別

放大的信號進行合路。如圖5-6所示：

圖5-6雙網(wǎng)干放組成圖

18

雙網(wǎng)室內(nèi)有源分布系統(tǒng)圖見圖5-7：

<3B>

二功分器吸頂天線

耦合器-C8——<B3>壁掛天線

二功分器

耦合器■<3?>吸頂天線

GSM基站接入

雙

GSMBTS頻

合

路堿天饋

器

R-8122AC

CDMA無線接入耦合器中

壁掛天線

圖5-7雙網(wǎng)室內(nèi)有源分布系統(tǒng)圖

如果CDMA和GSM共網(wǎng)建設，CDMA下行信號（870-880MHZ）的帶外

雜散有可能干擾GSM上行的信號（885-915MHZ）,根據(jù)無線電管理委員會有關文

件規(guī)定：推算雙頻合路器對CDMA的下行帶外抑制必須大于56dB.

5.5室內(nèi)分布系統(tǒng)設備技術指標

1、同頻無線直放站：功率輸出：17dBm~40dBm；增益65dB—90dB

2、干線放大器：功率輸出：27dBm~38dBm；增益20dB—50dB

3、耦合器：耦合度-40dB/插損0.3；耦合度-30dB/插損0.3；耦合度-20dB/插損0.5；

耦合度TOdB/插損0.8；耦合度-7dB/插損1.3；

4、功分器：4功分器/損耗6.4dB；3功分器/損耗5dB；2功分器/損耗3.5dB；

5、室內(nèi)天線:定向天線水平半功率角65、120度/增益5~10dBi；全向天線/增益2.IdBi

6、施主天線：水平波束角（35度；增益：15T8dBi

7、射頻電纜：7/8（損耗4.2dB/100m）;1/2（損耗8dB/100m）;

19

8、泄漏電纜:7/8（損耗4.2dB/100m）;l-5/8（損耗2.2dB/100m）

6同頻直放站站點的選擇與設計

6.1同頻無線直放站的應用環(huán)境

同頻無線直放站適合在以下環(huán)境下使用：

?交通沿線覆蓋

對于比較平直的高速公路、鐵路、河流等，重點解決長距離覆蓋。對于蜿蜒曲折和遮擋多

的道路等，重點是解決盲區(qū)覆蓋。

?偏遠地區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋或發(fā)達地區(qū)的村級覆蓋

這些地方地域遼闊，熱點分散，的話務量一般非常小。有時雖然只有幾部手機

用戶，也可能有必要進行覆蓋。

?地形起伏遮擋區(qū)域

山區(qū)、丘陵地區(qū)，由于地形、地貌高低起伏較大，造成無線信號被遮擋或快速衰落。

而陰影地區(qū)的有比較重要的廠礦等需要覆蓋。

?小型旅游區(qū)

旅游景點。每年有大量的游客參觀游覽，給移動通信運營商帶來了可觀的漫游話

費收入。旅游點季節(jié)性較強，尤其在旅游黃金時期，有著可觀的收入，沒有游客的

時節(jié)卻完全閑置。完善對這些地區(qū)的覆蓋，可以產(chǎn)生經(jīng)濟效益和良好的社會效益。

?海島應用

被江海阻擋，島上人員稀少，但有手機用戶。無線同頻直放站是最經(jīng)濟快速的解決

手段。

?隧道、地鐵應用

因為深度衰減，基站信號難以覆蓋到狹長的隧道或地鐵，但因為是熱點區(qū)域，必

須進行覆蓋。

?室內(nèi)覆蓋信號源

在城市中心地區(qū)，完善賓館酒店、寫字辦公樓、繁華商業(yè)樓宇以及集團用戶等的

室內(nèi)覆蓋是相當重要的。在這些場所，高端用戶集中，話務量大，是主要的收入來

源；這些地區(qū)對網(wǎng)絡質(zhì)量要求比較高，要求網(wǎng)絡能夠為高端用戶提供優(yōu)質(zhì)服務和差

異化服務。

?解決城市內(nèi)被高樓遮擋的覆蓋陰影區(qū)

由于城市高樓遮擋所產(chǎn)生的需要覆蓋的陰影區(qū)。

6.2同頻無線直放站的應用設計流程

直放站的設計流程如下：

20

6.3同頻直放站站點的實地勘測

6.3.1勘測工具

測試手機、指北針、望遠鏡、GPS、照相機、地圖、卷尺、筆記本電腦，路測儀,

定向天線。

6.3.2勘查項目

?站點的經(jīng)緯度

?記錄站點及周圍的地形，地貌，地物等信息

?直放站目標覆蓋區(qū)情況

?記錄直放站的供電，接地情況

?用望遠鏡查看施主路徑的傳輸情況（開闊，有阻擋等）

?用路測軟件和測試手機記錄站點的導頻信號強度及Ec/Io

?物業(yè)主聯(lián)系人姓名、電話。

6.3.3勘查表格

直放站的勘查結果要記錄在如下的表格的相應項目中。

21

表6-1

勘測站點名稱

勘測站點經(jīng)緯度海拔經(jīng)度（）,緯度（）海拔（）

施主基站經(jīng)緯度經(jīng)度（）,緯度（）海拔（）

勘測站距施主基站距離（千米）

增益(dBi)

水平半功率角（度）

施主基站天線信息下傾角（度）

掛高（米）

極化方式

施主基站PN碼偏移a（）,8（）,丫（），全向（）

口a/連接方式口口/連接方式口丫/連接方式口全向/

選用的施主扇區(qū)

連接方式

基站設備供應商

基站施主扇區(qū)功放的輸出功率

勘測站點測試的施主導頻信號

RSSI:Ec/Io:

的強度和Ec/Io的最大值

勘測站點環(huán)境口樓頂口山頂口鐵塔口其它

勘查點距地面高度（米）

施主鏈路是否能直視

勘測站點是否已有機房（其它通

信設備）

供電描述

接地描述

勘查點是否雷區(qū)

■密集市區(qū)口市區(qū)口郊區(qū)

欲覆蓋區(qū)域類型口鄉(xiāng)村口室內(nèi)口室外

□開闊地口公路口鐵路口其它

建議的安裝方式描述，估計的饋

線總長度

建議選用的天線類型

隔離度估計

物業(yè)主聯(lián)系人姓名電話

勘測結論（站點是否可行）

備注：

勘查人：時間：

22

6.3.4勘測方法

直放站站點勘測可使用多種勘查儀器，下面是使用測試手機和路測軟件，八木天線

的一種勘測方法。儀器測量連線如圖6-2所示。

?在筆記本電腦上運行路測軟件，打開導頻信號接收功率和Ec/I。顯示界面（如

圖6-3所示）

?在勘測位置處，手舉八木天線緩慢順時針（逆時針）旋轉(zhuǎn)360度

?記錄導頻信號最強和質(zhì)量最好的八木天線指向、PN碼值、導頻強度、Ec/Io以

及和相鄰導頻的最小差值

?所有的測試結果軟件會自動保存在硬盤的一個文件中，以后可以重放測試過程

的結果

圖6-2勘查設備及連接

6.3.5施主鏈路的選擇

施主鏈路應滿足以下條件

23

?施主基站天線和施主天線盡量視通。

?施主天線接收場強，要求不低于一80dBm,并且上下波動小于5dB

?施主基站信號的Ec/Io要大于-7dB

?相鄰導頻的Ec/Io要求比施主基站導頻的Ec/Io小8dB以上。

6.4同頻無線直放站天線的類型及選擇

6.4.1天線類型

直放站使用的天線類型有：

?柵格拋物面天線

?鋁板拋物面天線

?背射天線

?八木天線

?角反射天線

?平板天線

?全向天線

6.4.2對施主天線的特殊要求

無線同頻直放站施主天線的選擇非常重要，若選擇不當會引起隔離度難以滿足使用

要求；擴大導頻污染區(qū)，從而對網(wǎng)絡性能產(chǎn)生較大影響。施主天線的選擇特別要求：

?波束寬度盡量窄（10?30度/3dB）。

?前后比225dB（水平安裝時）

?90度方向旁瓣抑制比240dB（垂直安裝時）

6.4.3對重發(fā)天線的特殊要求

無線同頻直放站的重發(fā)天線象基站天線一樣主要用于覆蓋目的，但其選擇必須考慮

系統(tǒng)的隔離度。重發(fā)天線選擇的特別要求如下：

?前后比225dB（水平安裝時）

?90度方向旁瓣抑制比230dB（垂直安裝時）

6.4.4直放站在不同應用場合下的天線選擇

項目施主天線類型重發(fā)天線的類型

交通沿線覆蓋（高桿水平安裝）1,4,71,4,3,5,

偏遠地區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋或發(fā)達地區(qū)的村級覆蓋1,2,4,73,5,6

（已有G網(wǎng)鐵塔）（高塔安裝）

地形起伏遮擋區(qū)域（山包水平安裝）1,3,4,73,5

小型旅游區(qū)（樓頂安裝）1,2,3,5

室內(nèi)覆蓋信號源1,2,室內(nèi)覆蓋天線

注：1、柵格拋物面天線2、鋁板拋物面天線3、角反射天線4、背射天線5、平板天線

7、八木天線

6.4.5無線同頻直放站的隔離度

隔離度是指直放站輸入端口信號對輸出信號的衰減度?？煞譃樯闲懈綦x度和下

行隔離度。

隔離度問題是困擾無線同頻直放站的最主要問題，若施主和重發(fā)天線的隔離度

不夠，會引起直放站的自激。

24

直放站自激產(chǎn)生的機理

圖6-4同頻直放站產(chǎn)生自激原理圖

無線同頻直放站系統(tǒng)如上圖所示，施主天線從施主基站接收頻率為fl的下行

信號，經(jīng)增益為G的直放站放大后，由轉(zhuǎn)發(fā)天線發(fā)射出去（同頻信號fl）。一部

分信號再經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)天線的后瓣（付瓣）耦合到施主天線的后瓣（付瓣），再由直

放站放大。這樣無線同頻直放站就形成一個潛在的正反饋環(huán)路，測試和實踐驗證,

當該環(huán)路滿足下列關系式時直放站才能穩(wěn)定而可靠工作，不會產(chǎn)生自激。

I-G215

I為施主天線和轉(zhuǎn)發(fā)天線之間的隔離度，G為直放站的增益。

直放站的增益越大，其輸出功率就越大，覆蓋就越遠。但要保證直放站穩(wěn)

定工作，其增益的設置要受到隔離度的限制。

如圖6-5、6-6、6-7、6-8所示為頻譜分析儀檢測出的自激信號圖譜。

Non2002Nov1821：10

.3dBmDL33.0dBnMKR878.490MHz

?A_AvgSnplB_BlankSmpl18.64dBn

圖6-5無自激時的信號頻譜

25

SpectrumAnalyzer

Frequency(828.5-838.5MHz)

CF:833.5MHzSPAN:10.0MHzAttenuation:30dB

RBW:1MHzVBW:30kHzDetection:Neg.Peak

Date:01/04/2002Time:16:40:08

Model:MS2711ASerial#:00139017

圖6?6典型上行自激信號

SpectrumAnalyzer

CH3

Frequency(828.5-838.5MHz)

CF:833.5MHzSPAN:10.0MHzAttenuation:0dB

RBW:1MHzVBW:30kHzDetection:Neg.Peak

Date:01/05/2002Time:11:01:38

Model:MS2711ASerial#:00139017

圖6-7上行臨界自激信號譜

26

SpectrumAnalyzer

ZNNl12

Frequency(828.5-838.5MHz)

CF:833.5MHzSPAN:10.0MHzAttenuation:0dB

RBW:1MHzVBW:30kHzDetection:Pos.Peak

Date:01/26/2002Time:00:42:27

Model:MS2711A