TD-SCDMA 直放

BDWTR-2000 TD-SCDMA直放站
说明书
(版本：V 1.0)
上海贝电实业股份有限公司2006年12月
目录
一、概述： (3)
二、产品的应用场合 (3)
三、产品的主要特点 (4)
四、产品的主要技术指标 (4)
五、设备构成说明 (6)
六、工作原理简要说明： (7)
七、挂网开通操作说明： (8)
一、概述：
随着移动电话需求的快速增长，在移动通信用户密度较高的城市，现有的GSM系统已经出现频率资源紧张的问题，加之现在中国大城市中的流动人口越来越多，流动人口中手机用户比例很高，将进一步加剧大城市的频率紧张程度。

随着移动数据业务的发展，将使2G频率资源面临着枯竭的危险。

发展3G，同时满足高速增长的移动话音的需求和高端消费者对高速移动数据业务的需求已
势在必行。

在3G的三个标准中，TD-SCDMA移动通信系统标准是中国提出并被国际电信联盟（ITU）接纳的第三代移动通信标准。

TD-SCDMA集成了频分（FDMA）、时分（TDMA）、码分（CDMA）和空分（SDMA）四种多址接入技术的优势，全面满足ITU提出的IMT-2000的要求，与WCDMA、CDMA2000一起成为公认的三种主流的3G技术标准。

TD-SCDMA是近百年来我国通信史上第一个具有完全自主知识产权的国际通信标准。

TD-SCDMA直放站作为TD-SCDMA蜂窝移动通信系统必要组成部分，但与以往的直放站相比，TD直放站具有一些新的特点，TD直放站不同于其它系统直放站的主要区别是时分双工模式。

TD直放站正常工作的前提是能够和基站取得同步。

众所周知，TD-SCDMA是一个时分双工系统，每个子帧包括7个常规时隙、3个特殊时隙和两个时隙转换点。

为使上下行信号顺利完整地通过直放站，TD-SCDMA直放站必须与基站保持同步关系，以进行准确的收发转换。

如果TD-SCDMA直放站和基站失步，会使UE不能正确解调信号，基站间出现交错时隙，甚至导致整个网络瘫痪。

目前，TD-SCDMA直放站和基站保持同步的方式主要有检波同步方式、GPS 同步方式、终端同步方式等。

针对不同的直放站同步方式，上下行转换点的设置是可以不同的，设置的出发点还是使信号顺利完整地通过。

由于第三代移动通信的三个技术标准都是建立在CDMA技术基础之上的，CDMA是一个"自干扰"系统技术，其网络性能的"软特性"与网络承载用户与业务的"不可预知性"。

使得网络重要参数值具有不确定性，需要在带有真实用户负荷的网络运营中不断地积累摸索，用户的分布与业务发展情况直接影响到网络覆盖、容量、质量，这与GSM网络存在很大的差异性，尤其是在覆盖与质量影响方面。

显然，快速实时地进行网络优化在操作与实施方面存在很大的困难，因此，3G的网络优化需要解决包括用户、业务在内的端到端的优化实现机制与方式。

本产品的市场定位主要是服务于网络优化中的覆盖领域，产品在实验室测试的技术参数并不能直接反映产品工程应用的技术效果，因此，产品本身的"硬特性"必须与网络优化及工程设计中的"软特性"紧密结合才能真正发挥产品在移动无线
接入网系统中应有的作用，否则，不但可能会使产品的应用达不到设计目标，反而会导致基站系统的性能恶化。

二、产品的应用场合
产品可应用于室外覆盖和室内覆盖两种场合：
室外覆盖主要应用于城郊、农村、高速公路、隧道等话务密度较低的区域；
室内应用主要在高层建筑、写字楼、商场超市、休闲场所、电梯间及地下各种场
所等。

室外应用主要解决广覆盖的问题，室内应用既要解决弱信号问题，又要解决导频
污染的问题；
直放站在室内应用是为室内分布系统提供信号源，干放用于室内分布系统提供中
间放大以扩展覆盖范围。

三、产品的主要特点
1、直放站同步即可以通过人工输入距离参数完成，时延补偿通过软件
完成,而不是靠拔码开关设置;
2、时隙配置用软件完成,（不是靠拨码开关去设置）;
3、直放站上下行增益调节可以人工设置（提供主控板）也可以通过网管
远程设置（软件完成），（不是靠拨码开关人工设置）
4、提供网管系统和监控管理,同时安排了本地网管接口,为工程和维护提
供了方便，同时通过网管系统可以实现远程开机或关机;
5、硬件使用了CPLD可编程器件,产品升级方便.
6、射频模块具有高线性化设计，对TD-SCDMA系统高峰均比特性具有
良好的适应性，同时也具有良好的邻道泄漏抑制比特性。

四、产品的主要技术指标
主要参数技术要求
工作频段2010-2025MHz
工作带宽15MHz
上行82dB±3dB
增益
下行85dB±3dB
上行步进1dB，步长误差≤±1dB，大于20 dB总误差≤±1.5dB
增益控制
范围≥
30dB
下行步进1dB，步长误差≤±1dB，大于20dB总误差≤±1.5dB 上行（单载波）20dBm±2dB
额定输出功率
下行（单载波）30dBm±2dB
上行自动电平控制
ALC
下行
单时隙起控，当任意一个时隙进入ALC受控时，其他未进入ALC控制门限范围的时隙不受控，时隙电平变化的每步进误差在±1.0dB，10dB变化范围累计误差要求在±1.5dB 输入在额定电平基础上增加10dB，输出功率波动≤±2dB
噪声系数
≤5dB----上行
≤5dB(Gmax) 下行上行≤1.5
输入端口驻波比
下行≤1.5
上行≤3dB（峰峰值）有效工作带内波
动下行≤3dB（峰峰值）
上行≤±0.05ppm 频率误差
下行≤±0.05ppm
上行≤5μS 传输时延
上行≤5μS EVM矢量幅度误差＜6%
峰值码域误差PCDE≤－33dB,扩频因子16
开关时间准确度上下行开关打开时间提前量和关闭时间滞后量大于2㎲上下行开关转换点间隔大于3㎲
上下行开关上升沿与下降沿小于2㎲
杂散辐射见附表
输入互调
上行工作频带内≤-15dBm/30KHz
下行互调干扰抑制≥40dB
工作频带外满足杂散指标要求上行≥增益＋10dB
收发隔离度
下行≥增益＋10dB
附表1
杂散辐射－CW信号源测试
产品编号：
测试路径
输入电平（dBm）:在额定输入电平状态下
增益（dB）：在增益最大状态下
9KHz-150KHz -36dBm(峰值)/1KHz
150KHz-30MHz -36dBm(峰值)/10KHz
30MHz-1GHz -36dBm(峰值)/100KHz
1GHz~1.9916GHz -30dBm(有效值)/1MHz
1.9916~1.994.8GHz -25dBm(有效值)/1MHz
2.0402~2.0434GHz -25dBm(有效值)/1MHz
2.0434~12.5GHz -30dBm(有效值)/1MHz
五、设备构成说明
2GHZ TD-SCDMA （GPS 同步）无线宽带直放站设备构成如下图所示：
2GHz TD-SCDMA （GPS 同步）无线宽带直放站设备物理结构示意图如下所示：
注：图中没有画出主控板，主控板在机箱两侧板固定。

六、工作原理简要说明：
（一）、射频部分：
由于直放站两个方向的增益均较高，射频子系统分为两个RF模块实现，即与施主天线连接的模块称为施主模块（包括上行功放和下行低噪声放大），与服务天线连接的模块称为覆盖模块（包括下行功放和上行低噪声放大）。

施主模块总增益为85dB，增益可调范围为30dB，增益调节步进为1dB，增益调节是通过数字电调衰减器完成的，操作方法可以在主控板操作界面上完
成，也可以通过本地网管或远程网管设置（详见操作说明）。

下行输出最大功率为+33dBm（2W），具有ALC控制性能，下行噪声系数为5dB
覆盖模块总增益为82dB，增益可调范围为30dB，增益调节步进为1dB，增益调节是通过数字电调衰减器完成的，操作方法可以在主控板操作界面上完成，也可以通过本地网管或远程网管设置（详见操作说明）。

下行输出最大功率为+20dBm，具有ALC控制性能，下行噪声系数为5dB（最大增益时）射频子系统(上行和下行)是在主控板送出的TDD开关逻辑控制下工作的，TDD控制信号决定了在某一时刻是下行工作还是上行工作，该控制信号是由主控板的GPS模块和MCU联合计算给出的，他包含了与施主基站的同步信息和时隙配置信息。

两个射频模块的工作状态通过取样电路送到主控板的监控管理电路，主控板检测后，对越限告警发出本地指示并上报给网管系统。

射频部分在进行指标测试时，可以通过主控板的设置或网管设置使其工作在下行长开或上行长开状态，详见操作说明部分。

在完成测试后，再恢复到正常工作状态。

直放站设备无论在哪种状态下，只要电源开启，均要注意射频端口不能空载，要么与天线连接，要么与测试仪表连接，以免造成末级功放的损坏。

（二）、主控板
主控板是实现直放站控制的核心部件。

主要完成直放站同步、运行状态监控、参数控制、本地和远程监控通信等功能。

直放站严格保持与TD-SCDMA基站的TDD同步是直放站控制的核心，无线宽带直放站实现TDD同步的方案有两种：
1、使用GPS模块的同步方案；
2、使用TD-SCDMA终端模块同步的方案。

本产品是使用GPS同步的方案，该方案是基于TD-SCDMA系统
基站每个5ms子帧的起始时刻是与GPS秒信号严格同步的，因此，直放站转发的上下行控制同样按照GPS的时间信号为同步点，加上为直放站与基站之间的空间距离进行时间补偿后可以实现直放站与基站严格同步的目标。

为了使射频模块与基站同步工作，主控板需要分别为两个模块提供同步控制信号。

在主控板的GPS没有同步前，直放站上、下行射频模块的工作均被关闭。

直放站系统软件采用事件驱动模型，各种数据输入均以事件形式进入系统事件队列，再由事件排分模块分发至各模块处理，系统分为驱动软件、系统软件、业务软件三大部分。

网管系统与直放站的通信暂时采用GSM系统的短信方式实现，待TD-SCDMA 移动网络建设到3G系统短信可商用时，或运营TD-SCDMA网络的运营商提出其他网管通信手段时，再按照客户要求进行移植。

主控板的操作界面见操作说明。

七、挂网开通操作说明：
（一）安装前须知
1、直放站供电电源要求：220V A C±15%;
2、直放站设备没有电源开关，加电即已开机，加电前应先确认施主天线
及服务天线已全部正确连接到直放站设备的相应接口上；
3、由于TD-SCDMA系统是工作在TDD（时分双工）和上行同步方式，施主
基站根据业务需求不同可以对上、下行时隙安排不同的配置比，而直
放站对安装位置和需要接入的施主基站具有不确定性，因此，设备出
厂时，不可能预先作好通用的距离和时隙配置的设置，这里需要特别
注意：直放站安装前需要了解：用户要求直放站接入的施主基站的位
置和直放站安装的具体位置，并查清直放站与施主基站的物理距离；
还要了解准备接入的施主基站上、下行时隙配置比。

在具备这两个参
数之后，直放站才具备了开机条件，直放站安装完毕加电后第一个操
作是现场完成距离和时隙配置两个参数的设置，然后才可以将直放站
设置到正常工作状态下。

否则，即便直放站开机后GPS已完成同步，
直放站也不会自动实现与基站的同步，这种与施主基站失步状态下让
直放站进入正常工作状态将干扰施主基站的正常工作。

（二）安装与连接
1、设备安装
直放站设备采用壁挂方式安装，下图标示的尺寸是在墙壁上需要安装膨胀镙栓的安装尺寸，膨胀镙栓采用M10*100规格，安装时，首先将直放站机箱上的安装支袈卸下并用膨胀镙栓紧固在墙面上，然后，再将机箱挂装到支袈上并紧固，设备安装完毕。

2、连接
直放站机箱底座安装有三个N型接口、一个SMA接口、一个三芯电源接口和一个接地端子，连接示意图如下：
施主天线应选择增益在8~14dBi的定向天线（所选择的施主天线水平面和垂直面波束夹角越小越好，以减少来自其他基站的干扰），架设在室外，定向天线主瓣方向应指向计划接入的施主基站所在位置的方向，连接施主天线到直放站施主天线端口的馈线视安装必须的长度选择其规格，通常在短于20米时可以使用8DFB（损耗约20dB/ 100米），20~60米时可以使用1/2吋低损耗馈线（损耗约12dB/100米）。

服务天线视直放站应用环境而定，如果用于室外覆盖，则根据覆盖区域特点，选择全向天线或定向天线，天线主瓣方向与所要覆盖的区域一致，馈线选择方法与施主馈线相同。

如果直放站是用于室内覆盖，则通常是与室内分布系统连接，试验测试可以连接小型全向天线。

GPS天线应该架设在室外，最好在建筑物顶部，架设在窗外临时使用也可以，GPS天线架设在楼顶时，GPS建立同步约需几分钟时间，GPS天线架设在窗外时，GPS建立同步时间较长（有时需要半小时）。

GPS天线架设在建筑物顶部时，馈线长度在30米以下时可以使用原配电缆，超过30米需要考虑馈线损耗，建议使用1/2吋低损耗馈线。

GSM短信模块天线可以在直放站附近安装。

直放站安装一定要有良好的接地，通常接地电阻要求小于5Ω.
直放站电源插座应使用三芯插座，同时交流配电要有1A保险丝过流防护。

(三)、施主链路接收电平校准及施主天线调整
直放站在加电前应首先测量施主天线通过馈线送到直放站施主端口的接收电平，（将施主馈线接到频谱分析仪测量）施主侧单载波工作接收电平为-52dBm时，直放站最大增益下的下行输出功率可达到1瓦（+30dBm），目前，
基站以三载波配置为主，一个载波占用带宽1.6MHz,可针对三个载波中的一个载波进行测量，基站一个载波的发信功率又与该载波下行业务时隙及码道占用的多少有关，由于TD-SCDMA基站发射信号是突发方式，因此，测量施主天线接收到的基站信号时频谱仪需要设置在TRACE方式下去读取基站某个载波的接收电平值。

如果某一个载波的接收电平在-60~-50dBm之间时，一般不需再作天线调整，如果高于-50dBm时，可以适当将施主天线调偏一些，如果低于-60dBm较多时（如－70dBm以下），需要调整施主天线方向，直到接收电平达到-65dBm以上为止，接收电平过低，将影响直放站覆盖效果，应进一步检查原因或变更施主天线的安装位置。

在施主链路下行接收电平测量确认后，需要根据测量数据推算施主链路有效路径损耗，根据有效路径损耗数据，确定直放站上行和下行增益，特别要注意：直放站上行增益应比施主链路有效路径损耗低2~5dB（视覆盖要求和增益余量而定），在上行增益确定后，下行增益可以比上行增益高5~10dB，下行增益确定的原则是：
1、计算上下行链路使之尽量趋于平衡。

2、要将施主基站负荷状况及业务时隙峰值功率的影响等因素，与施主链路下行接收电平的强度综合考虑，目的是使直放站下行输出功率留有冗余（比最大输出功率低3~5dB）。

施主链路有效路径损耗的推算方法是：
如果通过测量获得直放站施主端口接收电平为P in，则由下图可知
P in＝P0-L0
L0=P0-P in
通常，基站发射机端口输出功率在广播信道及下行导频信道为30或33dBm，业务信道有发信功率控制，是不确定的。

所以，我们计算有效路径损耗时，可以按P0=30dBm考虑，（这样考虑是按保守的设计原则处理工程问题的一种方法，确保直放站对施主基站上行接收性能造成的恶化保持在一个可接受的水平），例如：如果测定的直放站施主侧下行接收电平P in=-50dBm，则：
有效路径损耗L0＝30-(-50)=80dB。

这种情况下，我们建议上行增益可以设置为75dB（即：上行需要设置5dB衰减），相应下行增益也可设置在80dB（即：下
行也需要设置5dB 衰减），下行增益的减小是否合理需要根据直放站开通后的覆盖效果及施主基站的负载状况综合考虑。

(四)、加电与开机操作
在完成施主天线调整和施主链路电平校准，确认服务天线及GPS 天线已完成安装并与直放站相应接口良好连接之后，直放站设备可以加电开机。

加电开机的步骤如下：
1、 加电：将交流电源插头插入电源插座，加电后直放站电源模块延迟约
3秒后进入工作状态；
2、 设置待机状态：开机后，现场工程师应在主控板正面上持续按下“取
消键”约5秒，直到系统显示EEEE 为止，此时，直放站进入待机状
态，“取消键”位置见下图所示：
（系统开机后如果按下取消键，系统显示EEEE 两秒后进入测试
模式，此时射频开关全部关闭。

否则显示――――两秒，进入正常工
作模式。

）
3、 设置距离参数：在待机界面下按确认键进入菜单项浏览界面。

按上翻
和下翻键可切换显示菜单项，通过上翻和下翻键操作使数码管前两位
显示为：06（即进入延时配置菜单）,然后按下确认键，按确认键后进
入修改界面。

修改界面显示为―XXY ，其中XX 为直放站距离基站的
公里数的整数位，Y 为直放站距离基站的公里数的小数位，使用上翻
或下翻键选择需要输入的距离数据，再按确认键距离参数设置完毕并
返回菜单浏览界面。

4、 设置上、下行时隙比：在菜单浏览界面中按上翻或下翻键，选择索引
为05的菜单项后，按确认键进入修改界面。

修改界面显示为―X －Y ，
其中X 为上行时隙数，Y 为下行时隙数，使用上翻或下翻键选择需要
输入的数据后，再按确认键时隙配置参数输入完毕并返回菜单浏览界
面。

5、
设置上行增益：在菜单浏览界面中按上翻或下翻键，选择索引为00
的菜单项（设置上行衰减，即减少增益），按确认键进入修改界面。

修改界面显示为――XX ，其中XX 为设置的衰减值，根据第四项确
定的上行增益值，使用上翻或下翻键选择需要输入的数据，该数据的
输入范围为0～30，单位为dB ，选择衰减值的方法是：当衰减值为
OdB 时，直放站上行总增益为80dB ，根据第四项确定的实际需要
的上翻键 下翻键 确认键 取消键
增益值如果高于或等于80dB时，则上行衰减值应设置为0dB，当上
行增益要求低于80dB时，例如：XdB(X＜80dB)，则衰减值＝80-X(dB)，上行增益衰减数据正确输入后，按确认键并返回菜单浏览界面。

6、设置下行增益：在菜单浏览界面中按上翻或下翻键，选择索引为01
的菜单项（设置下行衰减，即减少增益），按确认键进入修改界面。

修改界面显示为――XX，其中XX为设置的衰减值，根据第四项确
定的上行增益值，使用上翻或下翻键选择需要输入的数据，该数据的
输入范围为0～30，单位为dB，选择衰减值的方法是：当衰减值为
OdB时，直放站下行总增益为85dB，根据第四项确定的实际需要的
增益值如果高于或等于85dB时，则上行衰减值应设置为0dB，当下
行增益要求低于85dB时，例如：YdB(Y＜80dB)，则衰减值＝85-Y(dB)，衰减数据正确输入后，按确认键并返回菜单浏览界面。

7、设置正常工作状态：在完成距离设置、时隙设置、上行增益设置和下
行增益设置后，可以使系统进入正常工作状态，操作方法是；在菜单
浏览界面中按上翻或下翻键，选择索引为04的菜单项后，按确认键
进入修改界面。

修改界面显示为―――X，其中X为设置的开关值，
使用上翻或下翻键选择使X为0,然后再按下确认键，直放站进入正常
工作状态；（主控板进入正常工作状态后，如果GPS没有完成同步，
直放站的上下行转发实际上是关闭的，即上行和下行工作指示灯不会
点亮，只有当GPS同步后，直放站的上行和下行工作指示灯点亮，
指示灯的对应位置见下图，上行和下行工作指示灯点亮时，上行和下
行转发打开，系统进入正常工作。

）
8、直放站电源模块工作后，直放站主控板上的GPS模块开始同步搜索，
直到与卫星GPS系统同步后主控板GPS同步指示灯闪亮（一秒闪亮
一次，指示灯位置见下图所示）；
9、直放站进入正常工作状态且GPS已完成同步后，主控板元件面上的下
行和上行指示灯点亮；
10、在完成上述操作后，并不能直接证明直放站已与施主基站正确同步，
所以，还需要通过测试手机在直放站服务天线覆盖范围内，作与施主
基站通话接通验证，通常至少要进行10~20次接入试验，接通成功率
应在95%以上，如果手机不能与施主基站正常通信，或接通成功率很
低，则需要核查直放站与施主基站的距离设置是否有误，经过纠正或
距离微调（同样需要再进入菜单06项，重新输入距离数据）直到服
务区手机可实现与施主基站的正常通信为止。

(五）、服务天线覆盖调整及服务区通信质量验证
在直放站正常开通并已验证直放站和施主基站已正确同步之
后，如果直放站是用于解决室内覆盖的应用，覆盖效果的调整主要是室内分布系统的信号均衡调整，如果直放站是用于室外覆盖应用，则应根据设计要求配置服务天线的类型和增益，调整天线主瓣的方位角和伏仰角，使覆盖区满足设计要求。

直放站转发效果还要通过测试手机在覆盖范围内进行通话试验和数据业务建链成功率的试验，话音质量和数据建链成功率应满足用户的要求。

（六）、试验网开通验证基本测试与数据记录表
直放站开通后，应记录的主要原始数据见下表所示
施主链路距离（Km）下、上行时隙比
参数设置
施主链路下行接收电平（dBm）
施主链路有效路径损耗推算（dB）
下行（dB）上行（dB）
直放站增益设置
验证测试的数据记录需要根据不同的应用环境分别设计相应的数据记录表。

（七）、故障分析与处理
直放站在初次开机时，加电后显示界面会直接进入待机界面，如果系统没有告警代码中表示的告警，则待机界面在显示――――和无显示之间切换，每1秒切换1次。

如果系统有告警，则依次显示告警信息，每1秒切换一次，如果仅有一条告警信息，则只显示该条告警。

告警信息显示按照如下格式：
E-XX，其中XX为告警代码，如下：
Ø00：
Ø01：下行功放输出告警
Ø02：下行功放过温告警
Ø03：电源告警
Ø04：GPS未同步告警
Ø05：没找到SIM卡
Ø06：要求输入PIN码
Ø07：没找到移动通信模块
如果直放站正常开通，在运行过程中出现故障，网管可显示有
告警信息，对于这些告警信息可供参考的处理方法如下：
1、下行功放输出告警
出现下行功放告警的原因可能有：下行模块功率放大器故障、上行模块低噪声放大器故障、施主天线或馈线连接故障等，需要使用频谱分析仪从施主天线馈线、上行模块低噪声放大器查起，最后再检查下行模块功率放大器。

2、下行功放过温告警
出现下行功放过温告警的原因可能有：环境温度过高、直放站27V电源电压过高、下行模块功率放大器故障等，现场需要根据具体情况予以处理。

3、电源告警
出现电源告警的原因可能有：低压供电系统受到雷击、交流停电、交流电压过高或过低、电源线接触不良、电源模块故障等，现场需要根据具体情况予以处理。

4、GPS未同步告警
出现GPS未同步告警的原因可能有：GPS天线受到屏蔽或
损坏、GPS天线馈线接触不良或进水、直放站主控板GPS模块故障、卫星GPS 系统停发信号或处于调整状态等。

5、没找到SIM卡、要求输入PIN码、没找到移动通信模块
这些故障是与网管短信模块相关，可检查主控板硬件，也有短信模块故障的可能。

（八）、其他
1、直放站主控板为工程检测设置了工程界面，有关工程界面的操作方法见主控板操作说明文件。

2、直放站网管软件的安装及使用说明见网管用户手册和网管安装文件。

3、本地网管：直放站主控板在待机界面中在按下取消键的同时，再按下翻键，可将系统切换到本地网管连接状态，并显示本地网管连接界面，在本地网管连接界面中先按下取消键不放，再按下翻键，可退出本地网管连接，返回待机界面。

本地网管连接界面显示为－、――、―――、――――和不显示五种状态每秒切换一次。

在进入本地网管连接界面后，可通过【通信参数设置】窗口进行网管类型及相应串口等信息的设置。

具体操作如下：
（1）打开窗口
点击菜单【通信参数设置】进入【通信参数设置】窗口，也可通过工具栏或快捷键Alt+X进入。

（2）界面描述及操作
n本地网管时，“通信方式”选择为“本地串口”，并设置相应的串口号和。