直放站范文10篇

时间:2023-04-06 12:19:17

直放站范文篇1

1直放站的定义

直放站(又叫中继器)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。无论是GSM直放站、CDMA直放站还是3G直放站,其原理是基本相同的。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。

2直放站的分类

2.1从传输信号分有GSM直放站、CDMA直放站和3G直放站

2.1.1GSM移动通信直放站是为消除GSM900MHz/1800MHz频段移动通信网的小范围信号盲区或弱信号区而设计生产的通信设备。被广泛应用于地下商场、停车场、地铁、隧道、高层建筑的办公室等基站信号所无法到达的信号盲区,同时对于消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区或边远郊区个别村镇的弱信号区也具有相当好的覆盖效果。

2.1.2CDMA直放站可以扩大CDMA基站的覆盖范围,大大节省CDMA网络建设的投资(一个CDMA直放站的投资约为一个CDMA基站的十分之一)。非凡是在高层楼宇、地下(如地铁)、以及盲区等非凡环境下,CDMA直放站将充分发挥它的优势。由于各种地理环境和用户的要求不同,所需的CDMA直放站的类型也不同。

2.1.3CDMA直放站是为了消除移动通信网覆盖盲区或弱信号,延伸基站信号覆盖的一种中继设备,它能解决消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区,地下停车场、地下隧道、商场、电梯等基地无法到达信号的盲区,提高了覆盖范围增强了信号覆盖延伸。

2.1.4和传统的2G无线通信系统相比,由于3G无线通信系统主要使用的频段在2000MHz四周,根据电波传播衰减规律,显然3G的无线信号比2G的无线信号衰减得更快。这样,在同等功率情况下的3G基站和直放站的覆盖范围都比2G的要小。所以在达到和2G网络同等的覆盖水平时,需要更多的直放站来完成网络覆盖。由此我们可以预期,在即将到来的3G无线网络建设高潮中,直放站也必然仍将扮演着重要的角色。

2.2从传输带宽来分有宽带直放站和选频(选信道)直放站

2.2.1GSM移动通信宽带直放站的主要特征摘要:

高的系统增益且增益连续可调;采用先进的数字滤波技术,带外抑制非凡好;全双工工作,很高的上/下行隔离度;两端口标准设计,安装极为方便;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;采用ALC技术,输出电平连续可调,稳定可靠;可选智能监控,故障自动报警及远程维护;高线性功放,性能稳定等。

2.2.2GSM移动通信频带选择直放站的主要特征摘要:

高的系统增益且增益连续可调;全双工工作,很高的上/下行隔离度;中心频率和带宽任意可调,满足不同客户要求,带外抑制好,不同营运商之间的信号不会产生相互干扰;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;两端口标准设计,安装极为方便;采用PLL控制技术的选频模块,性能稳定可靠,噪声系数低等。

2.3从传输方式来分有无线直放站、光纤直放站和移频传输直放站

2.3.1无线传输直放站

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

2.3.2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。

2.3.3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。

3直放站的应用

直放站可以扩大服务范围,消除覆盖盲区,如高山,建筑物,树林等阻挡物而形成的信号盲区;在郊区能够增强场强,扩大郊区站的覆盖;沿高速公路架设,增强覆盖效率;还可以解决室内覆盖,如大型建筑物内信号衰减信号盲区、地下商城、遂道等衰减信号盲区;另外,将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内,实现疏忙等。

3.1公路、郊区重点农村的覆盖

随着社会的发展,高速公路逐渐增多,公路的覆盖成为一个很大难题,为了有效节约资源,直放站在这里得到了广泛应用。,某条高速公路假如全部利用宏基站覆盖,共计需要15个宏基站,采用宏基站带直放站方式,只需要8个宏基站,在很大程度上节约了成本。

3.2“L”型覆盖

某一风景区位于山谷中,距离基站不到4公里,但由于被山脉阻挡,根本无网络信号。在山脉的尽头安装一直放站,由于直放站接收信号的方向和发射信号的方向成一定的角度,相当于基站的电波在直放站处转了一个弯。依靠山体的阻挡,直放站的施主天线和服务天线分别放在山体的两侧,隔离度很大,直放站的性能可以充分发挥,很好地解决了该风景区用户的通信新问题,还使该基站的通信距离向山谷里延伸了6公里。

3.3开阔地域的覆盖

人口分布较少的开阔地域是使用直放站进行覆盖的典型场合。当直放站采用全向天线时,只要有一定的铁塔高度,在直放站工作正常的情况下,3公里内可以明显地感觉到直放站的增益功能。但距离超过5公里以后,直放站的增益功能就迅速消失,用手机进行基站接收信号电平测试,无论直放站是否工作,接收电平都没有明显变化。这是因为在平原开阔地区,房屋建筑和地形地貌造成的传输衰耗相对较小,而随空间距离的增加,电波按32.45+20logf(MHz)+20logD(公里)的规律衰减;即距离每增加一倍,电波衰减6dB。

4直放站的优点及不足

4.1直放站的优点

4.1.1同等覆盖面积时,使用直放站投资较低。在平原地区室外一个全向基站可以有10km覆盖半径;一个全向直放站可以有4km覆盖半径;就覆盖面积而言,六个直放站约相当于一个基站。六个直放站的设备价约为一个基站的80%。但考虑到机房租用和装修、交直流电源、空调、传输系统和电路租金等费用,六个直放站的费用只相当于于一个基站的50%,甚至更低。

4.1.2覆盖更为灵活。一个基站基本上是圆形覆盖,多个直放站可以组织成多种覆盖形式。如“一”字型排开,可以覆盖十几至几十公里的路段。也可以组织成“L”型、“N”型和“M”型覆盖,非凡适合于山区组网。

4.1.3在组网初期,由于用户较少,投资效益较差,可以用一部分直放站代替基站。用户发展起来后现更换为基站,替换下来的直放站再进一步放置在更边缘的地区,这样一步步地滚动发展。

4.1.4由于不需要土建和传输电路的施工,建网迅速。

4.2直放站的不足

不能增加系统容量。

4.2.1引入直放站后,会给基站增加约3dB以上的噪音,使原基站工作环境恶化,覆盖半径减少。所以一个基站的一个扇区最好带两个以下的直放站工作。

4.2.2直放站只能频分不能码分,一个直放站往往将多个基站或多个扇区的信号加以放大。引入过多的直放站后,导致基站短码相位混乱导频污染严重,优化工作困难,同时加大了不必要的软切换。

4.2.3直放站的网管功能和设备检测功能远不如基站,当直放站出现新问题后不易察觉。

直放站范文篇2

1.直放站的稳定性分析

直放站实际上是一种特殊的放大器,在下行链路上,其输入端就是放大器的上行天线接口,输出端就是下行天线接口。在上行链路上恰与此相反。同时它又是一种上下行天线之间存在信号耦合的反馈放大器,根据放大器的稳定性理论,要使放大器稳定须满足幅度平衡条件:AF<1式中A为放大器的开环增益,F为放大器反馈系数,同时还要满足反馈信号与输入信号同相,这称之为相位平衡条件。

下面对直放站的稳定性进行分析。直放站是上下行信号都放大的双向放大器,一般上行增益要比下行增益小几dB,只要下行放大器稳定就能保证整个直放站的稳定,直放站的稳定性分析实际上就是下行链路的稳定性分析。由于无线信号的多径传播,直放站系统中的重发信号经过反馈路径总有某些信号分量与输入信号同相,要使系统稳定必须从幅度平衡条件考虑。将AF=1表示为dB形式:

G-L=0或G=L(1)

G为放大器的开环增益即直放站主设备两天线接口之间的增益,L为反馈路径的损耗,信号从下行天线接口至上行天线接口之间的损耗。

一般情况下直放站的最大增益是固定的,它等于设备内各放大环节最大增益之和。在实际应用中,设备并非工作于最大增益状态,而是在满足覆盖要求的增益下运行,称之为工作增益(Gw)。

Gw=Po-Pi(2)

其中Po为直放站的输出功率(两载频设备一般在33dB左右),Pi为设备输入功率。

Po=Poa-Gtx(3)

Pi=Pia+Grx(4)

Gtx、Grx分别为上行和下行天线的增益,Poa、Pia分别为整个直放站系统(含天线)的输出和输入的信号功率。

根据以上关系,幅度平衡条件Gw-L<0,可表示为

Po-Pi<L,或Po-Pia-Grx<L(5)

上式中L是直放站设备输入口和输出口之间的隔离度,即由收发信天线的增益和天线间的空间隔离两部分组成,L=L空间-(Gtx+Grx)

可见,直放站系统的稳定性与直放站的输入信号强度Pi,输出信号强度Po,收发信天线隔离度L三个因素有直接关系,其中Po是已知的,L与收发信天线间的传播环境和收发信天线的增益有关,Pi由基站到直放站间的传播环境有关。

从式Po-Pi<L中看出在同样的覆盖(Po相同)要求下,上行天线处的信号(Pia)越弱所需的隔离度越大。同时(5)式也确定了要使直放站稳定工作必须满足的隔离度条件:L>Po-Pi

当然,要使直放站系统稳定运行除要满足Po-Pi<L外,还需要Pi大于直放站主机的灵敏度。(一般在-75dBm左右)。

2.收发信天线隔离度的估算

由上文可以看出上下行天线之间的隔离度对于整个系统的稳定是至关重要的,在直放站勘测选址过程中需要对隔离度进行正确的估算。天线之间的隔离是多方面因素共同作用的结果,主要包括:空间隔离和建筑物隔离。(下文计算的隔离度为信号从下行天线接口至上行天线接口之间的损耗)

2.1空间隔离

空间隔离是指收发信天线间相距一定距离形成的空间损耗。可用下面半经验的公式计算:

(1)水平隔离度

Lhu=22+20lg(d/λ)+Dt(θ)+Dr(θ)-(Gtx+Grx)(6)

Lh=31.5+20lgd+Dt(θ)+Dr(θ)-(Gtx+Grx)(GSM900情况)

式中Dt、Dr为两天线的水平方性向函数(水平方向圆图)造成的损耗,具体数值可以在天线方向图中查得,如右图所示的方向图中,在55。角时有3dB的附加损耗。当上下行天线夹角为180。时,方向性损耗即为天线的前后比。

(2)垂直隔离度

Lv=28+40lg(d/λ)+Dt(θ)+Dr(θ)-(Gtx+Grx)(7)

Lv=47.1+40lgd+Dt(θ)+Dr(θ)-(Gtx+Grx)(GSM900情况)

在该式中,θ为天线的俯仰角。d为天线间距,Dt、Dr为两天线的垂直方向性函数,与水平方向性函数类似。

(3)倾斜隔离度

Ls=(Lv-Lh)(α/90)+Lh(8)

式中α为两天线在垂直面内的夹角。

2.2建筑物隔离

建筑物隔离是由于建筑物的阻挡造成信号衰落而形成隔离。这种隔离计算没有较为奏效的方法,一般采用直接代入经验值的方法。如一堵墙的隔离度为10~20dBm。

3、隔离度的测量

由于无线信号的传播受多方面因素的影响,通过计算只能较为粗略的确定隔离度的大小,在实际工程设计中如果需要比较准确的隔离度值可以才通过实地测量的办法获得。

将已知强度为p的信号加在下行天线上,用测试手机在上行天线处测量接收到的信号强度r(如图),

则隔离度为:

L=p+G-r-D(9)

其中,G为下行天线增益,D为前后比。

4、直放站的标称功率与实际输出功率

在直放站的说明书中往往标明设备的单载频功率(一般在36dB),也就是设备只放大一个频点时的输出功率,实际工作中频点数量每增加一倍设备输出功率就减少3dB。

5、覆盖预测

直放站开通的最终目标是满足覆盖需要,在设计过程中对设备的覆盖情况进行预测是十分必要的。

5.1Okumura/Hata公式

Okumura/Hata模型是应用较为广泛的覆盖预测模型,它是以准平滑地形的市区作基准,其余各区的影响均以校正因子的形式出现。Okumura/Hata模型市区的基本传输损耗模式为:

Lb=69.55+26.16lgf-13.82lghb-α(hm)+(44.9-6.55lghb)lgd(10)

Lb:市区准平滑地形电波传播损耗中值(dB)

f:工作频率(MHz)

hb:基站天线有效高度(m)

hm:移动台天线有效高度(m)

d:移动台与基站之间的距离(km)

α(hm):移动台天线高度因子

s(a):建筑物密度因子

(11)

其中a为建筑物密度。

一般可取手机天线有效高度为1.5米,则在GSM900系统中,α(hm)约为0。上式可表达为:

Lb=146.833-13.82lghb+(44.9-6.55lghb)lgd-s(a)

对于郊区采用如下修正办法:

Lbs=Lb(市区)-2[lg(f/28)]2-5.4(12)

对于乡村采用如下修正办法

Lbs=Lb(市区)-[lg(f/28)]2-2.39(lgf)2+9.17lgf-23.17(13)

对于开阔地采用如下修正办法

Lbq=Lb(市区)-4.78(lgf)2+18.33lgf-40.94(14)

5.2Okumura/Hata公式在直放站覆盖估测中的应用

在应用Okumura/Hata公式之前要对覆盖区建筑特点进行认真分析,不能盲目运用,要根据具体情况选择合适的修正方法。

对于农村如果采用乡村模型预测结果将与实际结果差别较大。我国现阶段的村庄分布零散不均匀,村与村之间多为开阔地(农田),村庄面积较小,村内建筑物往往高度较小,建筑屏蔽较小,但是十分密集,其密集程度不亚于大城市的建筑物。建筑物绝大部分为民宅,公共建筑物占很小比例。街道狭窄,不利于信号传播。一般情况下,村内信号强度要比村外低10-30dB。在丘陵和山地,村庄往往处于地势较低的洼地或山谷之中,村庄之间是高地或大山。严重影响信号的传播。鉴于我国现阶段农村建筑物特点可以采用市区修正方法对农村覆盖进行预测。建筑物密度可通过下式计算获得:

a=户数×150/村庄面积(15)

6、室外直放站系统的设计步骤

室外直放站的设计主要包括系统的稳定性设计和覆盖设计两个方面,通过以上论述,可以把直放站的设计步骤归纳如下:

(1)根据接收信号强度、覆盖及地理因素选择选择上站地点。

(2)根据接收信号强度,设备输出功率以及上下行天线的参数确定所需的隔离度,并保留一定裕量。

(3)综合利用垂直隔离,水平隔离,建筑物隔离保证所需的隔离度。确定天线挂高,上下行天线距离等。必要时实地测量隔离度。

(4)应用覆盖预测模型如:Okumura/Hata模型进行覆盖预测。如不能保证覆盖,则要调整直放站的下行天线过高等以满足覆盖需求。

(5)根据设计方案实施工程,验证系统稳定性和覆盖情况。

7、其他问题

出于对现网的影响角度考虑,在直放站的设计建设过程中除了要遵循上述原则外,还要注意以下几点:

(1)上行天线应对准基站,如果上行天线偏离基站,直放站的上行信号可能会给附近其他基站带来干扰,使掉话增加。

直放站范文篇3

1.直放站的稳定性分析

直放站实际上是一种特殊的放大器,在下行链路上,其输入端就是放大器的上行天线接口,输出端就是下行天线接口。在上行链路上恰与此相反。同时它又是一种上下行天线之间存在信号耦合的反馈放大器,根据放大器的稳定性理论,要使放大器稳定须满足幅度平衡条件:AF<1式中A为放大器的开环增益,F为放大器反馈系数,同时还要满足反馈信号与输入信号同相,这称之为相位平衡条件。

下面对直放站的稳定性进行分析。直放站是上下行信号都放大的双向放大器,一般上行增益要比下行增益小几dB,只要下行放大器稳定就能保证整个直放站的稳定,直放站的稳定性分析实际上就是下行链路的稳定性分析。由于无线信号的多径传播,直放站系统中的重发信号经过反馈路径总有某些信号分量与输入信号同相,要使系统稳定必须从幅度平衡条件考虑。将AF=1表示为dB形式:

G-L=0或G=L(1)

G为放大器的开环增益即直放站主设备两天线接口之间的增益,L为反馈路径的损耗,信号从下行天线接口至上行天线接口之间的损耗。

一般情况下直放站的最大增益是固定的,它等于设备内各放大环节最大增益之和。在实际应用中,设备并非工作于最大增益状态,而是在满足覆盖要求的增益下运行,称之为工作增益(Gw)。

Gw=Po-Pi(2)

其中Po为直放站的输出功率(两载频设备一般在33dB左右),Pi为设备输入功率。

Po=Poa-Gtx(3)

Pi=Pia+Grx(4)

Gtx、Grx分别为上行和下行天线的增益,Poa、Pia分别为整个直放站系统(含天线)的输出和输入的信号功率。

根据以上关系,幅度平衡条件Gw-L<0,可表示为

Po-Pi<L,或Po-Pia-Grx<L(5)

上式中L是直放站设备输入口和输出口之间的隔离度,即由收发信天线的增益和天线间的空间隔离两部分组成,L=L空间-(Gtx+Grx)

可见,直放站系统的稳定性与直放站的输入信号强度Pi,输出信号强度Po,收发信天线隔离度L三个因素有直接关系,其中Po是已知的,L与收发信天线间的传播环境和收发信天线的增益有关,Pi由基站到直放站间的传播环境有关。

从式Po-Pi<L中看出在同样的覆盖(Po相同)要求下,上行天线处的信号(Pia)越弱所需的隔离度越大。同时(5)式也确定了要使直放站稳定工作必须满足的隔离度条件:L>Po-Pi

当然,要使直放站系统稳定运行除要满足Po-Pi<L外,还需要Pi大于直放站主机的灵敏度。(一般在-75dBm左右)。

2.收发信天线隔离度的估算

由上文可以看出上下行天线之间的隔离度对于整个系统的稳定是至关重要的,在直放站勘测选址过程中需要对隔离度进行正确的估算。天线之间的隔离是多方面因素共同作用的结果,主要包括:空间隔离和建筑物隔离。(下文计算的隔离度为信号从下行天线接口至上行天线接口之间的损耗)

2.1空间隔离

空间隔离是指收发信天线间相距一定距离形成的空间损耗。可用下面半经验的公式计算:

(1)水平隔离度

Lhu=22+20lg(d/λ)+Dt(θ)+Dr(θ)-(Gtx+Grx)(6)

Lh=31.5+20lgd+Dt(θ)+Dr(θ)-(Gtx+Grx)(GSM900情况)

式中Dt、Dr为两天线的水平方性向函数(水平方向圆图)造成的损耗,具体数值可以在天线方向图中查得,如右图所示的方向图中,在55。角时有3dB的附加损耗。当上下行天线夹角为180。时,方向性损耗即为天线的前后比。

(2)垂直隔离度

Lv=28+40lg(d/λ)+Dt(θ)+Dr(θ)-(Gtx+Grx)(7)

Lv=47.1+40lgd+Dt(θ)+Dr(θ)-(Gtx+Grx)(GSM900情况)

在该式中,θ为天线的俯仰角。d为天线间距,Dt、Dr为两天线的垂直方向性函数,与水平方向性函数类似。

(3)倾斜隔离度

Ls=(Lv-Lh)(α/90)+Lh(8)

式中α为两天线在垂直面内的夹角。

2.2建筑物隔离

建筑物隔离是由于建筑物的阻挡造成信号衰落而形成隔离。这种隔离计算没有较为奏效的方法,一般采用直接代入经验值的方法。如一堵墙的隔离度为10~20dBm。

3、隔离度的测量

由于无线信号的传播受多方面因素的影响,通过计算只能较为粗略的确定隔离度的大小,在实际工程设计中如果需要比较准确的隔离度值可以才通过实地测量的办法获得。

将已知强度为p的信号加在下行天线上,用测试手机在上行天线处测量接收到的信号强度r(如图),

则隔离度为:

L=p+G-r-D(9)

其中,G为下行天线增益,D为前后比。

4、直放站的标称功率与实际输出功率

在直放站的说明书中往往标明设备的单载频功率(一般在36dB),也就是设备只放大一个频点时的输出功率,实际工作中频点数量每增加一倍设备输出功率就减少3dB。

5、覆盖预测

直放站开通的最终目标是满足覆盖需要,在设计过程中对设备的覆盖情况进行预测是十分必要的。

5.1Okumura/Hata公式

Okumura/Hata模型是应用较为广泛的覆盖预测模型,它是以准平滑地形的市区作基准,其余各区的影响均以校正因子的形式出现。Okumura/Hata模型市区的基本传输损耗模式为:

Lb=69.55+26.16lgf-13.82lghb-α(hm)+(44.9-6.55lghb)lgd(10)

Lb:市区准平滑地形电波传播损耗中值(dB)

f:工作频率(MHz)

hb:基站天线有效高度(m)

hm:移动台天线有效高度(m)

d:移动台与基站之间的距离(km)

α(hm):移动台天线高度因子

s(a):建筑物密度因子

(11)

其中a为建筑物密度。

一般可取手机天线有效高度为1.5米,则在GSM900系统中,α(hm)约为0。上式可表达为:

Lb=146.833-13.82lghb+(44.9-6.55lghb)lgd-s(a)

对于郊区采用如下修正办法:

Lbs=Lb(市区)-2[lg(f/28)]2-5.4(12)

对于乡村采用如下修正办法

Lbs=Lb(市区)-[lg(f/28)]2-2.39(lgf)2+9.17lgf-23.17(13)

对于开阔地采用如下修正办法

Lbq=Lb(市区)-4.78(lgf)2+18.33lgf-40.94(14)

5.2Okumura/Hata公式在直放站覆盖估测中的应用

在应用Okumura/Hata公式之前要对覆盖区建筑特点进行认真分析,不能盲目运用,要根据具体情况选择合适的修正方法。

对于农村如果采用乡村模型预测结果将与实际结果差别较大。我国现阶段的村庄分布零散不均匀,村与村之间多为开阔地(农田),村庄面积较小,村内建筑物往往高度较小,建筑屏蔽较小,但是十分密集,其密集程度不亚于大城市的建筑物。建筑物绝大部分为民宅,公共建筑物占很小比例。街道狭窄,不利于信号传播。一般情况下,村内信号强度要比村外低10-30dB。在丘陵和山地,村庄往往处于地势较低的洼地或山谷之中,村庄之间是高地或大山。严重影响信号的传播。鉴于我国现阶段农村建筑物特点可以采用市区修正方法对农村覆盖进行预测。建筑物密度可通过下式计算获得:

a=户数×150/村庄面积(15)

6、室外直放站系统的设计步骤

室外直放站的设计主要包括系统的稳定性设计和覆盖设计两个方面,通过以上论述,可以把直放站的设计步骤归纳如下:

(1)根据接收信号强度、覆盖及地理因素选择选择上站地点。

(2)根据接收信号强度,设备输出功率以及上下行天线的参数确定所需的隔离度,并保留一定裕量。

(3)综合利用垂直隔离,水平隔离,建筑物隔离保证所需的隔离度。确定天线挂高,上下行天线距离等。必要时实地测量隔离度。

(4)应用覆盖预测模型如:Okumura/Hata模型进行覆盖预测。如不能保证覆盖,则要调整直放站的下行天线过高等以满足覆盖需求。

(5)根据设计方案实施工程,验证系统稳定性和覆盖情况。

7、其他问题

出于对现网的影响角度考虑,在直放站的设计建设过程中除了要遵循上述原则外,还要注意以下几点:

(1)上行天线应对准基站,如果上行天线偏离基站,直放站的上行信号可能会给附近其他基站带来干扰,使掉话增加。

直放站范文篇4

前不久,江苏省徐州市联通公司向徐州市无管局投诉,称张某擅自设置使用直放站对其基站造成了干扰,相关区域联通用户投诉不断,希望市无管局协助进行查处。徐州市无管局的监测人员调查发现,张某在市区某地下设施内开设了一家餐馆,但很多就餐顾客反映餐馆的移动网络信号不好,经常掉线掉网,意见很大,直接影响了餐馆的经营效益。为了留住顾客,餐馆老板通过网络自行购置并设置了一套直放站,使得地下空间的手机信号质量有了明显的改善。在无线电执法人员进行现场执法的过程中,张某抵触情绪很大,声称擅自设台行为实属无奈之举。为此,执法人员耐心地进行了现场宣传,指出其擅自设置使用无线电发射设备的行为违反了《中华人民共和国无线电管理条例》。同时,无线电管理人员通过与电信运营商积极协调,市移动公司表示愿意用制式的标准直放站更换张某自行安装的直放站,并帮助张某重新进行了设置,较好地解决了干扰问题,涉案各方对这一结果均表示满意。

私设的直放站对电信运营商的合法基站产生了干扰,从表面上看,这是一起严重的违规违法设台引起的干扰案件,理应从重从快进行查处。然而,分析案件的来龙去脉,此事又事关市民的切身利益和通信权益的保障问题。因此,解决此类干扰问题时,要切实遵循一切为了人民群众切身利益的法治思维方式,查处裁量应慎之又慎,掌握好尺度。

第一,不可忽视用户自行设置使用直放站的客观原因。应当看到,随着城市规模的不断扩大,电信运营商没能及时通过网络优化解决一些地下室或信号受屏蔽区域的网络覆盖问题,造成用户移动通信接入难、掉话率高,难以进行正常的通信。用户自行设置使用移动通信直放站,主观上并不是想造成干扰,而是为了改善通话质量,满足自己和顾客基本的通信需求。自行购置直放站,费时费力费钱,不到万不得已,用户是不会自己来解决这个问题的。因此,无线电执法人员对于此类干扰问题,不能简单粗暴地一查了之、一拆了之,如此这般,不仅解决不了问题,还容易激化矛盾,让问题难以解决。而应晓之以理、动之以情,并设身处地为用户着想,协调电信运营企业,帮助用户解决网络覆盖的问题。

第二,执法不是目的,解决问题才是关键。《中华人民共和国电信条例(2016)》第三十二条规定:电信用户申告电信服务障碍的,电信业务经营者应当自接到申告之日起,城镇48小时、农村72小时内修复或者调通;不能按期修复或者调通的,应当及时通知电信用户,并免收障碍期间的月租费用。但是,属于电信终端设备的原因造成电信服务障碍的除外。根据以上规定,移动终端掉线率高或入网难的问题,应当属于电信服务障碍。在电信用户反映掉线率高或入网难时,电信企业应当在规定时限内解决有关问题,这样终端用户就不会自行设置使用直放站,也就不会对电信运营商的基站造成干扰。因此,直放站的问题归根结底还是电信运营商的服务问题。电信用户在问题得不到解决的情况下,应当向有关通信管理机构进行反映或投诉,电信管理机构督促电信企业及时响应用户的服务需求,尽快做好电信信号的覆盖和其他电信服务工作。

直放站范文篇5

关键词:DTMB;地面数字电视;二次转发

1背景

松潘县西门顶村位于松潘县城西面,地处高山一个山凹处,全村共29户156人。随着灾后重建基本结束,基础设施逐步完善,人们生活水平不断提高,对精神文化生活有了更高追求;希望了解外面更精彩的世界,特别是收看地面数字电视的呼声较高。为此县上领导指示:尽快解决该村收看地面数字电视难的问题,由县广播电视台承办。

2方案论证

根据县委县政府指示,松潘县广播电视台(以下简称“我台”)成立了技术攻关小组,三次深入该村实地调研,反复测试、论证,拟定了三套解决方案。一是利用“户户通”即中星9号直播卫星覆盖。该方案安装方便、见效快、成本较低,但无法收看松潘台和阿坝台等本地节目,特别是无法接收央视3、5、6、8等群众喜爱的频道,不能满足老百姓需要。二是从县城架设8km光缆至该村,采用有线数字电视覆盖或在当地再建设DTMB基站。该方案较好且稳定但成本相对较高,施工难度大、工期长,慨算需投资40~50余万元,由于县财政没有专项资金,无法实施。技术人员再次深入该村实地勘察,提出了利用地面波抗多径干扰特性,在西门顶村采用二次无线转发技术,对全村进行覆盖。

3具体实施

在当地选择基本能够直视县城的高地作接收点,经测试接收场强太弱,无法满足直放站输入要求的指标。为此,我台技术人员充分发挥主观能动性,自己动手自制“高增益接收天线”。方法是将一支接收信号的八木天线安装在一面1.5M卫星接收天线正中间,利用卫星天线的球面反射,提高了天线增益,实测试场强达到51dBuV以上。但是还不能达到地面数字电视直放站宽带发射机输入门限80dBuV的要求,为此又安装了一台增益达到30dBuV的低噪声宽带放大器。信号经过放大基本达到了要求,初步安装成功。需要注意的是,直放站的接收信号绝不能直接接收本发射机发出的信号,否则会引起同频自激,严重情况下会烧毁发射机。我台地面波频率为618~690MHz,共10个频点,传输70套电视节目、三套广播。通过实地考察,充分利用一个小山包的物理隔离作用,采用接收天线装在坡前发射天线装在坡后,且接收、发射有12m的高度差,有效避免了接收与发射间信号直接反馈问题。在实际实施过程中又有了新问题。在用户终端接收发现中心频率为674MHz这一频点受到干扰,信号质量很低,仅为16%且不稳定(呈跳变状态),无法收看这一频点所有节目。使用频谱仪反复排查空间场强,发现在接收天线附近有一气象无线服务站其工作频率670MHz左右,严重干扰了674MHz频点。为此移动了接收天线的位置,将气象信号置于反射面的后面,且更换了一面2M卫星接收天线,更大的反射面积既能更好地屏蔽气象站信号,又进一步提高了天线增益彻底解决了问题。整个项目实施完成后实际测试带肩达到39dB,用户接收终端信号强度为89%、质量为90%、图像稳定、伴音良好,达到地面数字电视地面波要求,群众满意度很高。由于项目实施过程中采用多级放大方法,系统噪声控制是关键。系统噪声必须在频谱仪、场强仪监测下逐级调试,且需要在发射机输入、输出端加装带通滤波器,带外抑制必须控制好。

4总结及展望

在走访凉山州时说“我们搞社会主义就是要让人民群众过上幸福美好的生活,全面建成小康社会,一个民族、一个家庭、一个人都不能少。”我台建设上述直放站点实际就是贯彻执行讲话的具体体现,做了我们应该做的事情,虽然过程曲折但最终圆满完成任务。在阿坝州广大农牧区相对干净的电磁环境中,因地制宜充分利用无线接收,二次无线转发技术(也可无线接收,二次有线传输)是可行的,建成后的补点系统在总投资不到三万元的情况下达到了花费几十万的接收效果。到目前为止,我台已利用该项技术成功实施了八个点,效果良好。

参考文献:

[1]豆丁网.GY5068-2001调频广播、电视发射台场地选择标准[EB/OL].(2013-01-10)[2018-06-28].www.docin.com/p-577441290.html.

直放站范文篇6

关键词:网络覆盖;直放站

随着网络的发展,城市的室内覆盖已不存在问题,覆盖的重点也逐渐向山区、高速公路等高难度覆盖区域转移。直放站以其灵活简易的特点成为解决简单问题的重要方式。本文通过对无线网络覆盖问题的分析,讨论了直放站在移动通信中的重要作用及应用。

1直放站的定义

直放站(又叫中继器)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。无论是GSM直放站、CDMA直放站还是3G直放站,其原理是基本相同的。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。

2直放站的分类

2.1从传输信号分有GSM直放站、CDMA直放站和3G直放站

2.1.1GSM移动通信直放站是为消除GSM900MHz/1800MHz频段移动通信网的小范围信号盲区或弱信号区而设计生产的通信设备。被广泛应用于地下商场、停车场、地铁、隧道、高层建筑的办公室等基站信号所无法到达的信号盲区,同时对于消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区或边远郊区个别村镇的弱信号区也具有相当好的覆盖效果。

2.1.2CDMA直放站可以扩大CDMA基站的覆盖范围,大大节省CDMA网络建设的投资(一个CDMA直放站的投资约为一个CDMA基站的十分之一)。特别是在高层楼宇、地下(如地铁)、以及盲区等特殊环境下,CDMA直放站将充分发挥它的优势。由于各种地理环境和用户的要求不同,所需的CDMA直放站的类型也不同。

2.1.3CDMA直放站是为了消除移动通信网覆盖盲区或弱信号,延伸基站信号覆盖的一种中继设备,它能解决消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区,地下停车场、地下隧道、商场、电梯等基地无法到达信号的盲区,提高了覆盖范围增强了信号覆盖延伸。

2.1.4与传统的2G无线通信系统相比,由于3G无线通信系统主要使用的频段在2000MHz附近,根据电波传播衰减规律,显然3G的无线信号比2G的无线信号衰减得更快。这样,在同等功率情况下的3G基站和直放站的覆盖范围都比2G的要小。所以在达到与2G网络同等的覆盖水平时,需要更多的直放站来完成网络覆盖。由此我们可以预期,在即将到来的3G无线网络建设高潮中,直放站也必然仍将扮演着重要的角色。

2.2从传输带宽来分有宽带直放站和选频(选信道)直放站

2.2.1GSM移动通信宽带直放站的主要特点:

高的系统增益且增益连续可调;采用先进的数字滤波技术,带外抑制特别好;全双工工作,很高的上/下行隔离度;两端口标准设计,安装极为方便;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;采用ALC技术,输出电平连续可调,稳定可靠;可选智能监控,故障自动报警及远程维护;高线性功放,性能稳定等。

2.2.2GSM移动通信频带选择直放站的主要特点:

高的系统增益且增益连续可调;全双工工作,很高的上/下行隔离度;中心频率和带宽任意可调,满足不同客户要求,带外抑制好,不同营运商之间的信号不会产生相互干扰;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;两端口标准设计,安装极为方便;采用PLL控制技术的选频模块,性能稳定可靠,噪声系数低等。

2.3从传输方式来分有无线直放站、光纤直放站和移频传输直放站

2.3.1无线传输直放站

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

2.3.2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。

2.3.3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。

3直放站的应用

直放站可以扩大服务范围,消除覆盖盲区,如高山,建筑物,树林等阻挡物而形成的信号盲区;在郊区能够增强场强,扩大郊区站的覆盖;沿高速公路架设,增强覆盖效率;还可以解决室内覆盖,如大型建筑物内信号衰减信号盲区、地下商城、遂道等衰减信号盲区;另外,将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内,实现疏忙等。

3.1公路、郊区重点农村的覆盖

随着社会的发展,高速公路逐渐增多,公路的覆盖成为一个很大难题,为了有效节约资源,直放站在这里得到了广泛应用。,某条高速公路如果全部利用宏基站覆盖,共计需要15个宏基站,采用宏基站带直放站方式,只需要8个宏基站,在很大程度上节约了成本。

3.2“L”型覆盖

某一风景区位于山谷中,距离基站不到4公里,但由于被山脉阻挡,根本无网络信号。在山脉的尽头安装一直放站,由于直放站接收信号的方向和发射信号的方向成一定的角度,相当于基站的电波在直放站处转了一个弯。依靠山体的阻挡,直放站的施主天线和服务天线分别放在山体的两侧,隔离度很大,直放站的性能可以充分发挥,很好地解决了该风景区用户的通信问题,还使该基站的通信距离向山谷里延伸了6公里。

3.3开阔地域的覆盖

人口分布较少的开阔地域是使用直放站进行覆盖的典型场合。当直放站采用全向天线时,只要有一定的铁塔高度,在直放站工作正常的情况下,3公里内可以明显地感觉到直放站的增益作用。但距离超过5公里以后,直放站的增益作用就迅速消失,用手机进行基站接收信号电平测试,无论直放站是否工作,接收电平都没有明显变化。这是因为在平原开阔地区,房屋建筑和地形地貌造成的传输衰耗相对较小,而随空间距离的增加,电波按32.45+20logf(MHz)+20logD(公里)的规律衰减;即距离每增加一倍,电波衰减6dB。

4直放站的优点及不足

4.1直放站的优点

4.1.1同等覆盖面积时,使用直放站投资较低。在平原地区室外一个全向基站可以有10km覆盖半径;一个全向直放站可以有4km覆盖半径;就覆盖面积而言,六个直放站约相当于一个基站。六个直放站的设备价约为一个基站的80%。但考虑到机房租用和装修、交直流电源、空调、传输系统和电路租金等费用,六个直放站的费用只相当于于一个基站的50%,甚至更低。

4.1.2覆盖更为灵活。一个基站基本上是圆形覆盖,多个直放站可以组织成多种覆盖形式。如“一”字型排开,可以覆盖十几至几十公里的路段。也可以组织成“L”型、“N”型和“M”型覆盖,特别适合于山区组网。

4.1.3在组网初期,由于用户较少,投资效益较差,可以用一部分直放站代替基站。用户发展起来后现更换为基站,替换下来的直放站再进一步放置在更边缘的地区,这样一步步地滚动发展。

4.1.4由于不需要土建和传输电路的施工,建网迅速。

4.2直放站的不足

不能增加系统容量。

4.2.1引入直放站后,会给基站增加约3dB以上的噪音,使原基站工作环境恶化,覆盖半径减少。所以一个基站的一个扇区最好带两个以下的直放站工作。

4.2.2直放站只能频分不能码分,一个直放站往往将多个基站或多个扇区的信号加以放大。引入过多的直放站后,导致基站短码相位混乱导频污染严重,优化工作困难,同时加大了不必要的软切换。

4.2.3直放站的网管功能和设备检测功能远不如基站,当直放站出现问题后不易察觉。

4.2.4由于受隔离度的要求限制,直放站的某些安装条件要比基站苛刻的多,使直放站的性能往往不能得到充分发挥。

4.2.5如果直放让自激或直放站附近有干扰源,将对原网造成严重影响。由于直放站的工作天线较高,会将干扰的破坏作用大面积扩大。

参考文献

[1]CDMA扩频通信原理,A.J.维特比著、李世鹤等译,人民邮电出版社,1997年1月,北京。

直放站范文篇7

关键词;网络覆盖;直放站

随着网络的发展,城市的室内覆盖已不存在问题,覆盖的重点也逐渐向山区、高速公路等高难度覆盖区域转移。直放站以其灵活简易的特点成为解决简单问题的重要方式。本文通过对无线网络覆盖问题的分析,讨论了直放站在移动通信中的重要作用及应用。

1直放站的定义

直放站(又叫中继器)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。无论是GSM直放站、CDMA直放站还是3G直放站,其原理是基本相同的。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。

2直放站的分类

2.1从传输信号分有GSM直放站、CDMA直放站和3G直放站

2.1.1GSM移动通信直放站是为消除GSM900MHz/1800MHz频段移动通信网的小范围信号盲区或弱信号区而设计生产的通信设备。被广泛应用于地下商场、停车场、地铁、隧道、高层建筑的办公室等基站信号所无法到达的信号盲区,同时对于消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区或边远郊区个别村镇的弱信号区也具有相当好的覆盖效果。

2.1.2CDMA直放站可以扩大CDMA基站的覆盖范围,大大节省CDMA网络建设的投资(一个CDMA直放站的投资约为一个CDMA基站的十分之一)。特别是在高层楼宇、地下(如地铁)、以及盲区等特殊环境下,CDMA直放站将充分发挥它的优势。由于各种地理环境和用户的要求不同,所需的CDMA直放站的类型也不同。

2.1.3CDMA直放站是为了消除移动通信网覆盖盲区或弱信号,延伸基站信号覆盖的一种中继设备,它能解决消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区,地下停车场、地下隧道、商场、电梯等基地无法到达信号的盲区,提高了覆盖范围增强了信号覆盖延伸。

2.1.4与传统的2G无线通信系统相比,由于3G无线通信系统主要使用的频段在2000MHz附近,根据电波传播衰减规律,显然3G的无线信号比2G的无线信号衰减得更快。这样,在同等功率情况下的3G基站和直放站的覆盖范围都比2G的要小。所以在达到与2G网络同等的覆盖水平时,需要更多的直放站来完成网络覆盖。由此我们可以预期,在即将到来的3G无线网络建设高潮中,直放站也必然仍将扮演着重要的角色。

2.2从传输带宽来分有宽带直放站和选频(选信道)直放站

2.2.1GSM移动通信宽带直放站的主要特点:

高的系统增益且增益连续可调;采用先进的数字滤波技术,带外抑制特别好;全双工工作,很高的上/下行隔离度;两端口标准设计,安装极为方便;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;采用ALC技术,输出电平连续可调,稳定可靠;可选智能监控,故障自动报警及远程维护;高线性功放,性能稳定等。

2.2.2GSM移动通信频带选择直放站的主要特点:

高的系统增益且增益连续可调;全双工工作,很高的上/下行隔离度;中心频率和带宽任意可调,满足不同客户要求,带外抑制好,不同营运商之间的信号不会产生相互干扰;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;两端口标准设计,安装极为方便;采用PLL控制技术的选频模块,性能稳定可靠,噪声系数低等。

2.3从传输方式来分有无线直放站、光纤直放站和移频传输直放站

2.3.1无线传输直放站

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

2.3.2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。

2.3.3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。

3直放站的应用

直放站可以扩大服务范围,消除覆盖盲区,如高山,建筑物,树林等阻挡物而形成的信号盲区;在郊区能够增强场强,扩大郊区站的覆盖;沿高速公路架设,增强覆盖效率;还可以解决室内覆盖,如大型建筑物内信号衰减信号盲区、地下商城、遂道等衰减信号盲区;另外,将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内,实现疏忙等。

3.1公路、郊区重点农村的覆盖

随着社会的发展,高速公路逐渐增多,公路的覆盖成为一个很大难题,为了有效节约资源,直放站在这里得到了广泛应用。,某条高速公路如果全部利用宏基站覆盖,共计需要15个宏基站,采用宏基站带直放站方式,只需要8个宏基站,在很大程度上节约了成本。

3.2“L”型覆盖

某一风景区位于山谷中,距离基站不到4公里,但由于被山脉阻挡,根本无网络信号。在山脉的尽头安装一直放站,由于直放站接收信号的方向和发射信号的方向成一定的角度,相当于基站的电波在直放站处转了一个弯。依靠山体的阻挡,直放站的施主天线和服务天线分别放在山体的两侧,隔离度很大,直放站的性能可以充分发挥,很好地解决了该风景区用户的通信问题,还使该基站的通信距离向山谷里延伸了6公里。

3.3开阔地域的覆盖

人口分布较少的开阔地域是使用直放站进行覆盖的典型场合。当直放站采用全向天线时,只要有一定的铁塔高度,在直放站工作正常的情况下,3公里内可以明显地感觉到直放站的增益作用。但距离超过5公里以后,直放站的增益作用就迅速消失,用手机进行基站接收信号电平测试,无论直放站是否工作,接收电平都没有明显变化。这是因为在平原开阔地区,房屋建筑和地形地貌造成的传输衰耗相对较小,而随空间距离的增加,电波按32.45+20logf(MHz)+20logD(公里)的规律衰减;即距离每增加一倍,电波衰减6dB。

4直放站的优点及不足

4.1直放站的优点

4.1.1同等覆盖面积时,使用直放站投资较低。在平原地区室外一个全向基站可以有10km覆盖半径;一个全向直放站可以有4km覆盖半径;就覆盖面积而言,六个直放站约相当于一个基站。六个直放站的设备价约为一个基站的80%。但考虑到机房租用和装修、交直流电源、空调、传输系统和电路租金等费用,六个直放站的费用只相当于于一个基站的50%,甚至更低。

4.1.2覆盖更为灵活。一个基站基本上是圆形覆盖,多个直放站可以组织成多种覆盖形式。如“一”字型排开,可以覆盖十几至几十公里的路段。也可以组织成“L”型、“N”型和“M”型覆盖,特别适合于山区组网。

4.1.3在组网初期,由于用户较少,投资效益较差,可以用一部分直放站代替基站。用户发展起来后现更换为基站,替换下来的直放站再进一步放置在更边缘的地区,这样一步步地滚动发展。

4.1.4由于不需要土建和传输电路的施工,建网迅速。

4.2直放站的不足

不能增加系统容量。

4.2.1引入直放站后,会给基站增加约3dB以上的噪音,使原基站工作环境恶化,覆盖半径减少。所以一个基站的一个扇区最好带两个以下的直放站工作。

4.2.2直放站只能频分不能码分,一个直放站往往将多个基站或多个扇区的信号加以放大。引入过多的直放站后,导致基站短码相位混乱导频污染严重,优化工作困难,同时加大了不必要的软切换。

4.2.3直放站的网管功能和设备检测功能远不如基站,当直放站出现问题后不易察觉。

4.2.4由于受隔离度的要求限制,直放站的某些安装条件要比基站苛刻的多,使直放站的性能往往不能得到充分发挥。

4.2.5如果直放让自激或直放站附近有干扰源,将对原网造成严重影响。由于直放站的工作天线较高,会将干扰的破坏作用大面积扩大。

参考文献

[1]CDMA扩频通信原理,A.J.维特比著、李世鹤等译,人民邮电出版社,1997年1月,北京。

直放站范文篇8

关键词:远程监控无线通信系统设计

引言

随着GSM移动通信网络的迅速发展和用户的日益扩大,新技术和新业务的开发和应用已提到十分重要的位置。为了消除GSM公网信号盲区,延伸覆盖范围,需要在一些偏远的地区或在不具备直放站建设条件、话务较少的地方设置直放站。由于这些地区交通、通信等的局限,使得直放站的维护变得十分困难。直放站经常出现的问题是:交流电源系统;温度的变化对直放站的影响;电子器件参数变化对放大器放大倍数的影响等。

以往直放流出现问题,维修为员不可能迅速赶到现场排除故障,多数是通过用户反馈后,才能解决。所以作者设计了直放站的监控系统,将告警信息通过手机短消息方式,发送到集中监控中心,从而实现直放站的远程遥控、遥测、遥调、遥讯。

1系统工作原理及组成

该系统主要由2部分组成:直放站监控终端、集中监控中心。通信方式采用手机短消息方式;通过信设备采用西门子手机模志TC35,西门子的手机终端TC35T。TC35具有功能有语音、数据、短消息、FAX四种传输方式;工作在GSM900MHz和1800MHz频带范围内;工作电源3.3~3.5V;波特率为300~115kbps,在1200~115kbps为自动波特率配置;数据传送采用AT命令集;SMS具有TEXT和PDU图形模式;P-P数据通信速率是2400bps、4800bps、9600bps、14400bps。TC35T是将TC35做到工业手机中,对外提供标准的RS232接口和电源接口。将计算机的串行口与TC35T的串行口电缆直接连接,并在计算机上添加标准的调制解调器就可以使用了。TC35T使用AT命令集工作。系统的原理框图如图1所示。

集中监控中心通过通道1发送命令。首先,通过TC35T发送设置命令,初始化直放站,设置需要采集的模拟量和开关量,设置系统的密码及修修为员的手机号码。然后,发送采集命令,采集各种数据量。采集完数据量后,经下位机的处理,通过通道2以短消息的方式发送到集中监控中心,中心将数据整理存入数据库中。如果直放站出现了故障,直接通过TC35模块发送故障信息到维修为员手机上,同时监控中心接收发自直放站的告警信息,并进行相应算是,如判定告警地点、靠警类型及相应的原理、及时通知值班和相关维护管理人员、对告警信息进行统计和分析、设置告警监控模块配置信息等。当故障排除后,下位机同样发送短消息到监控中心,通知中心故障排除,可以正常采集数据了。每个直放站都有对应的维护人员。

短消息服务业务SMS(ShortMessageService)是GSM系统提供给用户的一种数字业务。它与活音传输及传真一样同为GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务。SMS的收发占用的是GMS网络的信令信道,不会占用普通话音信道,而且它是双向通信,具有一定的交互能力;SMS具有较高的可靠性,短消息发送端的用户可知道短消息是否已经到达接收端。由于短消息依靠了SMSC短消息服务中心的存储和转发机制,当接收端用户关机或不在服务区内时,SMSC会暂时保存该短消息;如果接收端用户在规定时间(通常为24小时)内重新处于工作状态,SMSC会立刻发送短消息给接收端用户,当发送成功时会返回发送端用户1个确认信号。SMS充分利用了GSM网络的直放站覆盖广的特点和全程全网的优势,具有极佳的移动性,使得任何一个申请了短消息服务的GSM无线终端用户在全网范围内获得服务。每个短消息的信息量限制140个8位组(7比特编码)140个英文字节或70个中文字符。如果超过此长度,则要分多次发送。

2硬件电路设计

系统的硬件电路包括:直放站监控终端硬件设计、集中监控中心。直放站监迭终端硬件包括:数据采集电路、TC35接口电路、看门狗电路、温度传感器电路、遥调电路。集中监控中心硬件包括:上位机、TC35T手机终端。

2.1数据采集电路

数据的采集分为:模拟量的采集和开关量的采集。模拟量共采集8路,分别为:直放站功率放大器上行下限检测量IN0;直放站功率放大器下行下限检测量IN1;直放站低噪放大器上行下限检测量IN2;直放站低噪放大器下行下限检测量IN3;直放站微波功率放大器下限检测量IN4;直放站交流输入电压上限检测量IN5;直放站交流输入电压下限检测量IN6;温度检测量IN7.模拟量采集后送A/D转换器进行转换。本系统采用的是TLC2543串行A/D转换器。

开关量共检测8路,分别为:220V交流电压检测;门禁检测;光端机发无光检测;光端机收无光检测;光端机+12V直流电压检测;直放站-48V直流电压检测;直放站+24V直流电压检测;直放站+12V直流电压检测。开关量的检测通过光电隔离后送入单片机。电路原理框图如图2所示。

2.2看门狗电路

为了防止由于程序跑飞和电源和故障引起的工作不正常,本系统设计了看门狗电路。MAX813L为看门狗监控芯片,可为CPU提供上电复位、掉电复位、手动复位、看门狗及电压比较器功能。电路如图3所示。在上电期间,当电源电压超过其复位门限后,813L产生一至少140ms脉宽的复位脉冲;当掉电或电源波动下降到低于复位门限1.25V后也产生复位脉冲,确保任何情况下系统正常工作。当程序跑飞时,WDO输出由高电平变为低电平,并保持在140ms以上,813L产生复位信号,同时看门狗定时器清0。该电路还有上电使单片机自动复位功能,一上电,自动产生200ms的复位脉冲。

2.3遥调电路

为了实时监视各种放大器的工作状态(包含功率上行放大器、功率下行放大器、低噪声功率上行放大器、低噪声功率下行放大器、微波功率放大器),并且当各放大器参数变化偏离正常范围后,可实现远程自动调节,设计了遥调电路。采用固态非易失性数字电位器X9313,电路如图4所示。数字电位器是一种特殊的DAC,它的模拟量输出不是电压或电流,而是电阻。滑动单元的位置由CS、U/D和INC三个输入端控制。当CS为高、INC为高时,滑动端的位置可以被存储在一个非易失性存储器内,因此,在下一次上电工作时可以被重新调手。当电位器的滑动端移到某一断位置,而保持INC为低,CS为高时,此位置不存储。VH、VL、VW相当于一般电位器的3个端。

2.4温度传感器电路

为了实时监视直放站当地的温度变化,当温度超过上限值时,启动排风装置;当温度低于下限值时,启动加温装置,温度传感器电路由于采集的温度范围属于常温范围,所以采用晶体传感器LM335,电路如图5所示。它的输出电压与热力学温度成正比,灵敏度10mV/℃,灵敏度10mV/℃。输出后的电压经过LM358放大器的放大后送A/D转换器。

2.5TC35接口电路

TC35模块主要由射频天线、内部Flash、GSM基带处理器、匹配电源和1个40脚的ZIP插座组成。TC35接口电路设计主要是40针的电缆与单片机的接口,如图6所示。1~5脚提供3.3~5.5V峰值2A的直流电源;6~10脚接地;15脚为点火信号,接收单片机的P1.7,可以通过软件启动模块。16~23脚是RS232串口的功能引脚,18、19脚分别为发送RXD和接收TXD引脚。24~29脚对应的SIM卡的引脚。32脚为指示灯引脚,当未插入SIM卡或40脚的电缆没有接收或者模块下在入网时,指示灯处于闪亮状态(亮600ms,灭600ms);当模登录网络时,指示灯亮75ms,灭3s。

3软件设计

系统的软件设计包括:下位机软件设计、上位机软件设计,下位机与上位机通信软件设计。

3.1短消息PDU格式分析及实用的AT命令

发送和接收SMS信息有2种方式:基于AT命令的TextMode(文本模式)和基于AT命令的PDU(ProtocolDescriptionUnit)模式。西门子的手机大多只支持PDU模式。在PDU模式下,短信息正文经过编码后转换成UNICODE码被传送。由于我们采用的是西门子的TC35手机模块和TC35T手机终端,所以主要探讨PDU模式的发送和接收。

下面通过对发送的短消息格式分析,来介绍SMSPDU的数据格式工。假设准备发送中文短消息内容为“晚上好123”,则将TC35T与计算机的串口相连,并打开计算机的超级终,按如下具体操作过程发送短消息(带下划线字符为响应信息,{}内为注释):

AT

OK{计算机与手机的连接成功,这时就可以输入各类GSMAT指令}

AT+CNMI=1,1,2

OK{设置收到短消息提示}

当模块收到短消息时,给出回应:

例如:+CMTI:“SM”,4

AT+CMGF=0

OK{设置模块工作的模式:0为OPDU模式,1为文本模式}

AT+CMGS=26{发送短消息的字节数}

>0891683108200905F001030D91

683199312523F932080C

665A4E0A597D003100320033//键入Ctrl+Z,看到提示符->出现在最后一个数字后面,说明系统已经收到了命令,系统会返回操作的结构。

OK{OK表示成功,ERROR表示发送失败}

+CMGS:32

下面分析这条信息:

08——表示短消息中心地址长度;

91——表示短消息中心号码类型;

68310820905F0——表示短消息房层中心号码;

0103——表示发送短消息的编码方式;

0D——表示目的地址长度;

91——表示目的地址类型;

683199312523F9——表示目的地址,即接收短消息的手机号码为13991352329;

3208——表示发送中文字符方式;

0C——表示短消息长度;

665A4E0A597D003100320033——表示发送中文字符的UNICODE码

665A{晚}4E0A{上}597D{好}0032{2}0033{3}。

以下是模块接收信息的分析:

AT+CMGR=<Index>{阅读短消息的内容,Index表示短消息存放的位置}

AT+CMGL=<stat>{列表短信息:stat=0,列未读过的短消息;stat=4,列所有的消息}

+CMGL:1,2,24{1表示信息个数,2表示未发信息,24表示信息总容量}

AT+CMGD=<Index>{删除短消息,Index表示短消息存放的位置}

OK{删除成功}

3.2软件设计包括的内容

①下位机软件设计。包括:数据采集及A/D转换程序、越限报警程序。

②上位机软件设计。包括:监控中心主界面设计和数据库程序设计。

对于下位机与上位机通信软件设计,因为下位机与上位机通信是通过短消息来完成的,所以通信软件设计的关键是单片机如何发送AT命令。

直放站范文篇9

直放站(又叫中继器)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。无论是GSM直放站、CDMA直放站还是3G直放站,其原理是基本相同的。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。

2直放站的分类

2.1从传输信号分有GSM直放站、CDMA直放站和3G直放站

2.1.1GSM移动通信直放站是为消除GSM900MHz/1800MHz频段移动通信网的小范围信号盲区或弱信号区而设计生产的通信设备。被广泛应用于地下商场、停车场、地铁、隧道、高层建筑的办公室等基站信号所无法到达的信号盲区,同时对于消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区或边远郊区个别村镇的弱信号区也具有相当好的覆盖效果。

2.1.2CDMA直放站可以扩大CDMA基站的覆盖范围,大大节省CDMA网络建设的投资(一个CDMA直放站的投资约为一个CDMA基站的十分之一)。特别是在高层楼宇、地下(如地铁)、以及盲区等特殊环境下,CDMA直放站将充分发挥它的优势。由于各种地理环境和用户的要求不同,所需的CDMA直放站的类型也不同。

2.1.3CDMA直放站是为了消除移动通信网覆盖盲区或弱信号,延伸基站信号覆盖的一种中继设备,它能解决消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区,地下停车场、地下隧道、商场、电梯等基地无法到达信号的盲区,提高了覆盖范围增强了信号覆盖延伸。

2.1.4与传统的2G无线通信系统相比,由于3G无线通信系统主要使用的频段在2000MHz附近,根据电波传播衰减规律,显然3G的无线信号比2G的无线信号衰减得更快。这样,在同等功率情况下的3G基站和直放站的覆盖范围都比2G的要小。所以在达到与2G网络同等的覆盖水平时,需要更多的直放站来完成网络覆盖。由此我们可以预期,在即将到来的3G无线网络建设高潮中,直放站也必然仍将扮演着重要的角色。

2.2从传输带宽来分有宽带直放站和选频(选信道)直放站

2.2.1GSM移动通信宽带直放站的主要特点:

高的系统增益且增益连续可调;采用先进的数字滤波技术,带外抑制特别好;全双工工作,很高的上/下行隔离度;两端口标准设计,安装极为方便;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;采用ALC技术,输出电平连续可调,稳定可靠;可选智能监控,故障自动报警及远程维护;高线性功放,性能稳定等。

2.2.2GSM移动通信频带选择直放站的主要特点:

高的系统增益且增益连续可调;全双工工作,很高的上/下行隔离度;中心频率和带宽任意可调,满足不同客户要求,带外抑制好,不同营运商之间的信号不会产生相互干扰;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;两端口标准设计,安装极为方便;采用PLL控制技术的选频模块,性能稳定可靠,噪声系数低等。

2.3从传输方式来分有无线直放站、光纤直放站和移频传输直放站

2.3.1无线传输直放站

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

2.3.2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。

2.3.3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。

3直放站的应用

直放站可以扩大服务范围,消除覆盖盲区,如高山,建筑物,树林等阻挡物而形成的信号盲区;在郊区能够增强场强,扩大郊区站的覆盖;沿高速公路架设,增强覆盖效率;还可以解决室内覆盖,如大型建筑物内信号衰减信号盲区、地下商城、遂道等衰减信号盲区;另外,将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内,实现疏忙等。

3.1公路、郊区重点农村的覆盖

随着社会的发展,高速公路逐渐增多,公路的覆盖成为一个很大难题,为了有效节约资源,直放站在这里得到了广泛应用。,某条高速公路如果全部利用宏基站覆盖,共计需要15个宏基站,采用宏基站带直放站方式,只需要8个宏基站,在很大程度上节约了成本。

3.2“L”型覆盖

某一风景区位于山谷中,距离基站不到4公里,但由于被山脉阻挡,根本无网络信号。在山脉的尽头安装一直放站,由于直放站接收信号的方向和发射信号的方向成一定的角度,相当于基站的电波在直放站处转了一个弯。依靠山体的阻挡,直放站的施主天线和服务天线分别放在山体的两侧,隔离度很大,直放站的性能可以充分发挥,很好地解决了该风景区用户的通信问题,还使该基站的通信距离向山谷里延伸了6公里。

3.3开阔地域的覆盖

人口分布较少的开阔地域是使用直放站进行覆盖的典型场合。当直放站采用全向天线时,只要有一定的铁塔高度,在直放站工作正常的情况下,3公里内可以明显地感觉到直放站的增益作用。但距离超过5公里以后,直放站的增益作用就迅速消失,用手机进行基站接收信号电平测试,无论直放站是否工作,接收电平都没有明显变化。这是因为在平原开阔地区,房屋建筑和地形地貌造成的传输衰耗相对较小,而随空间距离的增加,电波按32.45+20logf(MHz)+20logD(公里)的规律衰减;即距离每增加一倍,电波衰减6dB。

4直放站的优点及不足

4.1直放站的优点

4.1.1同等覆盖面积时,使用直放站投资较低。在平原地区室外一个全向基站可以有10km覆盖半径;一个全向直放站可以有4km覆盖半径;就覆盖面积而言,六个直放站约相当于一个基站。六个直放站的设备价约为一个基站的80%。但考虑到机房租用和装修、交直流电源、空调、传输系统和电路租金等费用,六个直放站的费用只相当于于一个基站的50%,甚至更低。

4.1.2覆盖更为灵活。一个基站基本上是圆形覆盖,多个直放站可以组织成多种覆盖形式。如“一”字型排开,可以覆盖十几至几十公里的路段。也可以组织成“L”型、“N”型和“M”型覆盖,特别适合于山区组网。

4.1.3在组网初期,由于用户较少,投资效益较差,可以用一部分直放站代替基站。用户发展起来后现更换为基站,替换下来的直放站再进一步放置在更边缘的地区,这样一步步地滚动发展。

4.1.4由于不需要土建和传输电路的施工,建网迅速。

4.2直放站的不足

不能增加系统容量。

4.2.1引入直放站后,会给基站增加约3dB以上的噪音,使原基站工作环境恶化,覆盖半径减少。所以一个基站的一个扇区最好带两个以下的直放站工作。

4.2.2直放站只能频分不能码分,一个直放站往往将多个基站或多个扇区的信号加以放大。引入过多的直放站后,导致基站短码相位混乱导频污染严重,优化工作困难,同时加大了不必要的软切换。

4.2.3直放站的网管功能和设备检测功能远不如基站,当直放站出现问题后不易察觉。

4.2.4由于受隔离度的要求限制,直放站的某些安装条件要比基站苛刻的多,使直放站的性能往往不能得到充分发挥。

4.2.5如果直放让自激或直放站附近有干扰源,将对原网造成严重影响。由于直放站的工作天线较高,会将干扰的破坏作用大面积扩大。

参考文献

[1]CDMA扩频通信原理,A.J.维特比著、李世鹤等译,人民邮电出版社,1997年1月,北京。

直放站范文篇10

【关键词】直放站移动通信特点工程应用

一、引言

在移动通信网络中,由于各种原因的影响,网络不可能达到完全的无缝隙覆盖。对于运营商来说,有时出于成本、传输条件等考虑,在一些覆盖盲区很难建设开通基站。这时,通常采用直放站作为基站覆盖的辅助手段。由于直放站在扩大通信覆盖范围的同时可对不同基站的话务量进行有效的调配,因此使用直放站仍是实现“小容量、大覆盖”目标的重要手段之一。由于直放站设备本身的特性,引入直放站设备不可避免地对网络产生一些负面作用。在工程实践中,如何根据直放站的设备特性,灵活地运用无线网络的规划方法,最大限度地发挥直放站设备的性能,解决网络问题是通信设计人员需要面对的课题。

二、直放站的定义与分类

直放站是一种能同时放大基站和移动台信号的双向放大器,也称中继站。直放站在下行链路中,从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外的信号进行极好的隔离,将滤波的信号经功率放大器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,从而实现基站与移动台信号的传递。

直放站的分类方法有很多,根据传输方式的不同,直放站可分为光纤直放站和射频直放站两种。根据信道带宽的不同,直放站可分为信道选择型和宽带型直放站。根据信号接入方式的不同,可分为GSM、CDMA、WCDMA和TD-SCDMA直放站等。根据安装场景的不同,可分为室外型直放站和室内型直放站。

三、直放站的应用特点

3.1直放站的特点及应用原则

在移动通信网络中,根据直放站的设备类型和不同的应用场景,解决方案是不同的。

射频直放站利用无线传输方式,建设周期短,投资小,对传输要求低,但对信号的隔离要求高。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,而在基站较为密集的区域,分离不同基站或扇区信号的难度将大大增加,容易增加直放站对基站的干扰。所以在基站较为密集区域,建议尽量采用光纤直放站。在不具备采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。

光纤直放站采用光纤作为传输媒介,传输损耗小,传输距离远,但需要架设光纤,在投资方面与采用微蜂窝或室外型一体化基站相比没有优势。直放站能起到扩大覆盖,吸收话务的作用,可以显着提高一些基站的总话务量,进而提高网络资源利用率。

无论是光纤直放站还是射频直放站,在应用时都要注意直放站服务区域的半径加上直放站到施主基站的距离不得超过TA(时间提前量)的限制。对于普通直放站,该距离不得超过35km,对码分多址系统,最好不要超过10km。

在做直放站的建设规划时,要重视3个问题:

(1)总体原则

在不影响现有网络质量的情况下合理地使用直放站。

(2)保证服务小区的信号起主导作用

施主天线宜采用高增益、水平方向为窄波束的天线。

(3)防止自激

由于直放站的收发是同频的,极易造成自激,从而对网络造成干扰。一般要求施主天线和覆盖天线的隔离度比整机增益(含天线)大15dB以上。在实际操作时,一方面,尽量选用高度不同的天线;另一方面,两副天线之间应尽量有高屏蔽的障碍物或拉开一定的距离。

针对不同的地物地貌环境,建议参考以下建设原则:

(1)密集城区

在密集城区常使用室内直放站作为室内分布系统的信号源,在某些需要覆盖的建筑物分布比较集中的地方,会出现一个基站配置多台直放站的情况。

密集城区无线环境十分复杂,室外型直放站的应用会给网络带来干扰,造成导频污染、同频干扰等问题,因此在密集城区一般不建议使用室外直放站,确实需要使用的,应使用低功率(最好是1w以下)的直放站。

(2)城市边缘

城市边缘基站数量往往比较少,但新兴的居民小区和开发区又有覆盖需求,此时网络问题主要体现在信号覆盖方面。在该区域可采用功率为10w左右的直放站设备。

(3)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(10/20W)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。

3.2直放站的主要用途

(1)盲区覆盖

直放站作为基站覆盖的延伸,将基站信号接收放大后传送到更大范围的区域,为原信号覆盖不佳的地区提供服务。这也是目前直放站最普遍的应用方式,多用于为对话务需求不高的边缘乡镇、交通干线、室外特殊地形和旅游景点提供覆盖。

(2)室内覆盖

在一些深层的建筑物(如商场、写字楼)或阴影地区(如隧道、地下室等)设置直放站也可以收到很好的效果。

(3)话务平衡

利用直放站的延伸特点将空闲基站的服务引入繁忙基站的覆盖区域之内,可以起到疏导的作用,帮助整个系统进一步实现话务平衡。

(4)网络优化

由于各种原因,在某些服务区之间的局部区域尚存在信号微弱的情况,由于区域面积较小或无高话务需求,所以再建设基站并不合适,可以利用直放站改善该区域的信号状况。

3.3直放站和室外型小基站的对比

室外型小基站主要是指室外微蜂窝和一体化小基站。直放站和室外型小基站相比,各有特点。

(1)建设室外型小基站的投资和工程周期都比较大,而直放站投资小,安装简便灵活。

(2)直放站可以用来吸收话务,当某个小区空闲时可以用直放站引入的话务来提高设备的利用率,而室外型小基站可以增加系统的总容量,分担周边基站的话务压力。

(3)采用室外小基站需要分配新的频点或PN码,这在有些时候会显得比较困难,而直放站不需要分配新的频点或PN码,但是需要控制其对其他小区产生的干扰。

四、直放站的典型应用

4.1密集市区室内覆盖信号源

直放站用作室内覆盖信号源是常见的使用方法,但在密集城区,由于建筑物数量很大,需要的直放站数量也比较多,容易出现一个基站甚至一个扇区配置多个直放站的情况,但引入过多的直放站,一方面会对施主基站信号造成比较大的干扰,另一方面增大了施主基站的话务量,会造成施主基站接入困难等情况。在码分多址网络中,由于系统的自干扰特性,引入过多的直放站会对施主基站造成更严重的破坏。这是密集市区使用直放站作为室内覆盖信号源不可避免的问题。

例如,某运营商在某城市的网络优化中发现有些区域普遍存在比较严重的反向干扰告警,由此引起网络质量下降及用户投诉,经调查分析,认为造成上述问题的原因均是在这些区域原有宏蜂窝引入了过多的光纤直放站。

经过分析论证,为解决上述问题,可单独使用一套基站设备作为室内覆盖光纤直放站的施主基站,该设备不做室外覆盖使用,与该区域某宏蜂窝基站共站址、电源、传输及配套设备。实施该方法后,网络原先存在的反向告警消失,其他各项网络指标均有不同程度的提高。经多次实验,该方法能较好地解决各种制式的移动通信网络(GSM、CDMA、WCDMA等)中存在的类似问题。

4.2将光纤直放站纳入网管系统

在农村、交通道路等要求广覆盖、低容量的地区,运营商从建设成本、网络质量指标以及运营效益等方面出发,经常使用大功率直放站来满足覆盖需求。通常情况下,这些直放站没有纳入网管系统,而且直放站设备的稳定性往往低于室外型微蜂窝或一体化基站,在发生故障时难以被及时发现,容易引起用户投诉。

考虑到光纤直放站的特性,在工程建设中,可以将一些重要的光纤直放站纳入网管系统,并适当增配UPS或小容量蓄电池、室外开关电源等配套设备。虽然增加了建设成本,相比建设室外微蜂窝或一体化小基站没有了投资方面的优势,但能有效地提高网络的稳定性和资源利用率。

4.3密集城区街道微小区

在密集城区的一些区域,地物地貌往往呈现多(高)层建筑密集,建筑物之间间隔很小的特点。在这些区域,建筑物低层和道路覆盖始终是移动网络建设的难点,建设单个宏基站难以达到预期的覆盖效果,建设多个基站不仅投资大,还会因为站距过小而破坏网络质量。此时可以考虑使用直放站。

在这些区域,通常情况下楼顶信号较强且信号单一,可选择功率合适的直放站安装在楼顶,服务天线放在楼群中间,利用楼体的隔离可以有效地控制直放站的覆盖。这种应用方式可以看作是街道微小区的一种建设方式,但是这种建设方式中发射功率的设定以及天线安装位置的选定复杂,当信号从微小区中泄漏时,容易对现有网络质量造成破坏。

4.4公路的覆盖

某公路上有一路段距离附近基站较远,信号微弱,通信时通时断,效果非常不好。由于该站点前后道路较平直,所以可在该路段选择合适的站点安装一光纤直放站,并配以前后比较小、增益较大的天线,主瓣方向背向基站,背瓣方向朝向基站,使用一面天线即可满足该路段的覆盖需求。公务员之家

4.5曲折地形的覆盖延伸

在山区经常会碰到这样的情况,覆盖目标位于山谷中,距离基站直线距离非常近,但由于被山脉阻挡,信号无法到达。这时,可沿山谷走势,在拐点处选择合适的位置安装一直放站。由于直放站接收信号的方向和发射信号的方向成一定的角度,相当于基站信号在直放站处转了一个弯。直放站的施主天线和服务天线分别放在山体的两侧,利用山体形成天然的屏障,直放站的性能可以得到充分发挥。