表四是计算出的直放站最大功率输出时,下行业务信道在不同地形下的最大覆盖半径。 表四 标号 参数 城区 37 -1.1 -13.1 -3 16 35.8 0 0 -119 154.8 -3 -15 -5.4 -23.4 131.4 2.2 郊区 37 -1.1 -13.1 -3 16 35.8 0 0 -119 154.8 -3 -10 -5.4 -18.4 136.4 4.1 乡村 37 -1.1 -13.1 -3 16 35.8 0 0 -119 154.8 -3 -6 -5.4 -14.4 140.4 9.5 不考虑余量路径损耗计算 A E F D G H S PL1 直放站最大输出功率(5W)(dBm) 业务信道功率78%(dB) 同时使用的业务信道数20(dB) 基站电缆损耗(dB) 基站天线增益(dBi) 直放站的EIRP(每个业务信道)(dBm) 手机天线增益(dBi) 手机电缆损耗(dB) 手机接收机灵敏度(dBm) 最大允许路损(未考虑余量) 路径损耗余量计算 I J K PL2 人体损耗 建筑物穿透损耗 阴影衰落余量(8dB,90%) 路损余量 路径损耗计算结果(PL1+PL2) PL 最大允许路损(考虑余量) 最大覆盖半径(km)(800M,hata模型)
3、上行链路的设计
上行链路的设计主要考虑直放站的噪声计算,与基站上行链路计算不同之处是用级联等效噪声系数代替直放站的反向噪声系数。
3.1 直放站的上行噪声对施主基站灵敏度的影响
直放站的使用会给施主基站引入一定的噪声,导致基站热噪声电平升高,引起基站接收机的灵敏度降低,导致基站最大覆盖半径收缩。详细分析过程如下:
1)首先可以求得直放站热噪声经过放大和传输路径损耗后,到达基站接收机输入端的热噪声电平:
Prep_inject=KTB+Frep_reverse- Grep_reverse-PLnet 其中:
K T B
波尔兹曼常数,真值为1.38E-23J/K; 环境温度,取290K;
带宽,取1.23MHz;
Frep_reverse 直放站上行噪声系数; Grep_reverse 直放站上行增益; PLnet
直放站到基站路径衰减净值,包括直放站馈线损耗、直放站施主天线增益、路径损耗、
基站天线增益、基站馈线损耗;
2)而此时的基站接收机输入端等效热噪声电平: Pbts_noise_floor=KTB+Fbts_receiver 3)这样基站热噪声电平升高ROTrep
ROT=10log[(10PBTS/10+10PINJ/10)/ 10PBTS/10]
=10log(1+10-NIM/10) 引入噪声注入裕量NIM:
NIM=10log(10PBTS/10/10PINJ/10)
此值即决定了直放站对施主基站上行链路的影响。每增加1dB,就意味着该施主基站的上
行链路功率预算减少1dB或所允许的基站到手机的空间路径损耗减少1dB,对小区覆盖范围来讲,会引起上行覆盖半径减小,对基站覆盖区的用户来讲,手机的发射功率会相应增大 ,或者处在小区边缘的用户会发生单通或上行话音质量下降或掉话等现象。
从以上的分析可以看出,一旦直放站和基站的位置确定,由直放站发出到达基站接收机口的噪声电平完全取决于直放站的反向增益设置。这样实际应用中可以调整直放站上行增益来减小对基站的影响。以下是直放站引起基站热噪声电平升高与NIM的关系:
直放站引起的热噪声与NIM的关系
3.2 直放站的上行噪声对其上行覆盖范围的影响
直放站与施主基站通过无线连接,可以等效为串联放大器。对处于直放站覆盖区的用户的影响可以用串联噪声系数来说明。
A 直放站 B 天线,路损等 C 基站
3.3 上行噪声影响的折衷考虑
我们总是希望直放站对基站热噪声贡献最小,由于ROT与NIM成反比关系,当等效增益 与此相反,在NIM较大时,Fcascade也很大。例如: 当NIM=6,Frep=6dB ,ROTrep=1dB, Fcascade=13dB。 当NIM=10,Frep=6dB,ROTrep=0.4dB,Fcascade=16.4dB。
(Grep_reverse- PLnet)很小时或为负,NIM大于0,NIM越大,ROT越小。
实际应用中,必须在这两点之间取折衷!通过参考资料和计算分析,一般在高速公路、效区、乡村等应用场合,需要直放站覆盖距离较远,要求Fcascade尽量小,取定NIM=0dB,这时ROTrep=3dB, Fcascade只比直放站上行噪声系数增加3dB,达到8dB。在某些特定的场合,例如城市中的室内覆盖,可以适当取大NIM,在满足应用的情况下,减少ROTrep的影响。
3.4 上行覆盖预算
双工滤波器是紧接于天线后面的部件,它要保持收/发信号之间的隔离度并且滤除杂波信号,射频的双工滤波器一般采用腔体的方式构成。滤波器的性能,对于杂散辐射、带外抑制,相邻波导抑制都是很重要的。
当单纯采用射频滤波器无法保证指标时,也可采用中频滤波的方法,中频滤波一般采用变频并使用声表面波滤波方式,接入中频声表面波滤波电路后,需要增加相应的处理电路。
在直放站中,上、下行信号首先都要经低噪放大器(LNA)处理,低噪声放大器具有良好的微弱信号放大能力。
直放站上行覆盖范围的计算和基站的计算方法完全一样,所不同的是要用直放站的级联 举例说明:
假设直放站重发天线挂高40米;直放站反向噪声系数为5dB,下行最大发射功率为5W;噪声系数代替其噪声系数。
直放站的引入使施主基站的底部噪声抬高1dB,可以计算直放站的级联噪声系数为(5+7)dB。
IN隔离器低噪放放大器声表可变衰减检波器自动电平OUT隔离器放大器步进衰减放大器 采用低噪声设计技术包括低噪声前级放大器和线性功放,主要考虑在较高接收灵敏度的情况下,使得信号具有更好的信噪比。信号通过双工器进入低噪声放大器,先由隔离器对输入的信号
进行滤波,在通过低噪管和放大管对信号进行放大,完成前级放大,推动后级的放大。进入声表面滤波器,对放大完后的信号进行滤波,滤波完后的信号通过可变衰减器。再通过放大管对信号进行进一步的放大,为了使低噪声放大器有着良好的线形衰减,这里采用了步进衰减器对信号进行调节。最后通过放大管对信号进行最后的放大,通过隔离器输出,这里隔离器也对输出的信号进行滤波。在最后一级放大后用检波管对信号进行检波,由于检波到的信号很小,所以采用一级放大管对信号进行放大,通过比较器,调节ALC电位器影响可变衰减器,从而能对低噪放大器进行ALC控制。
功率放大器
IN隔离器放大器可变衰减步进衰减推动管使能开关自动电平检波器OUT发射检测隔离器传输检测功率放大传输检测
功率放大器是组成直放站的重要部件,功率放大器的主要功能就是把要转发的信号放大到需要的功率输出,为保证输出信号的质量,功放应工作在线性放大区,因此,功放的输出受到指标的约束。如互调衰减要求小于-22dBm,在大功率直放站应用时,要使用线性功放。
增益调整技术
为了有效地控制上、下行输出信号的大小,使得直放站不会影响CDMA系统环路控制的正常工作,直放站本身应具备增益调整技术,这种调整可以是现场的,也可以是远程控制。
一台光纤近端机可拖多台远端机
光传输距离可达20公里以上
2.2
其它:
技术规范书应答最后:
可选频段设备技术方案、设备改动、路标。
1)上海宽岱电讯已经完成可选频段干放直放站的研发,可以随时供货
2)技术方案首先参见直放站原理(如下图所示),技术要点是将上行、下行通路全部扩展至可选频段。同时由于频段的拓宽,增加了带内波动、带外抑制等的指标难度。
3)主要设备改动:
? 双工器 ? 选频器 ? 声表滤波器 ? 低噪放、功放 ? 监控软件