数字光纤直放站原理
数字直放站的原理与应用
1数字直放站产品原理与应用广东电信培训,2010年04月2内容提纲•数字直放站简介及现状•数字直放站的基本原理•数字直放站的特色技术¾数字产品与室内分布；¾居民小区的深度覆盖；¾数字产品与节能减排；•数字直放站的工程应用3一、数字产品的简介及现状4数字直放站产品简介z 数字直放站是数字化的网络优化设备，相对于传统的模拟直放站而言，数字直放站通过将信号传输数字化以及信号处理数字化，不仅获得了性能上的改善，更获得了功能上的丰富与加强。
z 信号传输数字化：数字直放站通过将信号的传输过程数字化，可以实现更可靠的信号传输，可采用多种组网形式；监控方式也更加灵活，可方便地实现前后端互控；可以实现光纤时延的自动或手动调整，避免出现重叠覆盖的时延干扰问题。
z 信号处理数字化：数字直放站通过将信号的处理过程数字化，可以实现模拟直放站所不具备的上行底噪抑制、话务量统计以及数字削峰与预失真等功能。
z 直放站的数字化可以使未来的网络优化建立在一个统一的数字技术平台之上,提高设备性能，降低设备成本，并可以支持多频多模。
数字光纤直放站整机框图•整机包括接入端、光（中继）传输、覆盖端三部分；•整机由基站的射频端口或光纤端口直接耦合信号；•覆盖端由光纤中恢复出时钟以保持与接入端在时钟上同步。
5数字直放站产品——光纤选频（链形）•光纤选频产品适合铁路、公路等交通干线的沿线覆盖；•宜采用（菊花）链形连接方式。
6数字直放站产品——光纤宽带（星形）•光纤宽带产品适合居民小区、度假村、城中村等场合；•宜采用星形方式级联，使平均光纤长度尽量短，时钟质量将较好。
7数字直放站产品——ICS•ICS 可降低对施主天线与重发天线之间隔离度的要求；•ICS 允许天线之间的隔离度小于系统增益10~15dB。
8数字直放站产品——数字微波•利用微波频谱资源作中继传输，解决部分站址光纤接入困难的问题；9数字直放站产品——数字飞地•利用较低频率电波优越的传播特性，解决偏远山区、林区的覆盖问题1011数字直放站设计思路Moore’s Law of IC & SOP•充分利用摩尔定律提供的数字处理能力增长（with power saving bonus）；•将射频数字化：利用数字处理来弥补射频性能的不足；•产品通用化，支持多频多模，降低射频部分的成本；•2000 年之前，技术驱动力主要来自PC，2000 年之后，技术驱动力主要来自移动终端，不只是处理能力的提高，更重要的是系统功能层面的综合；•充分利用可编程器件FPGA 提供的灵活性与规模价格优势（相对于ASIC）。
数字光纤直放站时延说明
数字光纤直放站时延说明关于数字光纤直放站时延的分析图1 数字光纤直放站原理如图1，可以看到数字光纤直放站的各个模块，其中时延主要是由数字处理模块造成，其它数字传输及射频功放模块总的时延小于2us；对于数字处理模块，其内部结构如图2图2 数字处理模块内部结构其中DDC和DUC属于数字光纤直放站必备处理模块，作用是将数字中频信号进行滤波（DDC+DUC可称作数字中频滤波器），它的作用跟模拟设备中的中频声表面滤波器类似，中频声表面滤波器的时延一般在3～4us，而数字中频滤波器的是时延约5～6us较模拟域稍大。
并且数字滤波器矩形系数（即抑制度）随着处理阶数（也就是运算量）的增加会变的更好，同时随着处理阶数的增加，时延也会相应跟着增大，所以数字滤波器的时延也会因为抑制度的不同而不同，即如果要获得更好的带外抑制度，就需以增加时延换取。
CFR和DPD模块（即数字预失真功能模块）不属于数字光纤直放站必备模块，属于增加的功能模块，采用该功能模块可以大大提高功放线性度，同时可提高整机效率达18%左右。
但同时在处理信号同时也会增加整机时延值，它们的时延一般在5～6us左右。
由上可以看出，如果普通型数字光纤直放站在不考虑信号抑制度及不具备数字预失真功能模块的基础上时延可以做到8us以下。
我公司数字光纤直放站杂散、带外抑制等抑制度指标完全符合《中国电信cdma2000设备总体技术规范—无线接入网cdma2000数字直放站分册》要求，有效保证设备在网运行安全，并且具备数字预失真功能模块整机效率可达18%，因此我公司设备时延约12us。
该时延指标优于上述规范13us的要求。
由于CDMA网络制式采用rake多径接收，在搜索窗范围内可以对多径信号进行有效处理，所以可根据信号时延对搜索窗进行有效调整，只要合理设置搜索窗范围即可达到网络覆盖要求。
光纤直放站组成及工作原理
一、 光纤直放站组成及工作原理
该产品采用光波分复用方式，利用单根光纤直接传送射频信号。
车站电台发出的下行信号被耦合到光纤直放站近端机，近端机通过电/光转换将信号发射到光纤中传播至远端机，远端机再通过光/电转换将信号通过天线或泄漏电缆辐射至空间覆盖弱场强区域。
机车电台发出的上行信号被光纤直放站远端机接收，远端机通过电/光转换将信号发射到光纤中传播至近端机，近端机再通过光/电转换将信号耦合至车站电台。
光收发单元实现信号的电光转换和光电转换，其内置了光波分复用器。
车站电台
双工器
射频开关
458M
468M
上行低噪声放大器
光模块
光模块
光纤直放站近端机下行功率放大器（带备份）
上行低噪声放大器双工器
光纤直放站远端机
光纤
天线
468M
458M
耦合器
天线
监控单元
电源单元监控单元
电源单元发射
接收
发射
接收
射频开关
图1 光纤直放站系统框图
光发射功率：
近端机正向光输出：（4±2）dBm （光功率）
远端机反向光输出：（4±2）dBm（光功率）二、光路参数
光路参数1 光波长1550nm 1310nm 2
出纤光功率（+3±2）dBm
3 最低光接收功率门限（-15±2）dBm
4 WDM 内置
5 光纤连接器FC/APC
三、光纤直放站配套程式
项目
数量
光纤一拖一光纤一拖N
光纤直放站近端机一台一台
光纤直放站远端机一台N台
光纤跳线（APC-PC）两根（可选）N+1根（可选）光分路器无N-1个。
数字光纤直放站
随着光信号衰减的增加，数字光纤传输保持动态范围不变，而模拟光纤传输的动态范 围则随着光信号的衰减而迅速下降 数字光纤传输在长距离传输时保持动态范围和服务质量不变，使网络设计更加灵活， 在RRU，载波调度等传输解决方案上具有明显的优势
C字信号支路单元构成简单系统结构 可用多扇区信号传输 简单多分支, 多支路结构 在模拟信号转换成数字信号时几乎没有信号噪声产生 ACPR（相临信道功率比）减少约 10dB 使用可靠的ADC (模数转换)模块, 对噪音产生没有影响 (应用于ACPR（相临信道功率比）模拟的部分，通过从ADC的元件中获取增益 ) 使用先进的数字处理技术使系统延迟降低 (在 MHU ↔ ROU之间不高于1.4µsec ) µ 在多支路结构中, 光分离操作和光重接收操作都可良好运行 RF损耗与x-mission损耗之间没有联系 持续的RF信号电平保证从PD接收到稳定的光信号电平 在光连接点不需要AGC（自动增益控制）结构 当进行长距离X-minssion传输和多支路传输时，下行光谱信号, 带内寄生信号规格 可用 长距传输和多支路结构时低反馈噪声 (与模拟系统相比) 数字传输的时延可以计算和校正
Confidential
数字预失真技术
目前的直放站系统中， 目前的直放站系统中，功率放大器通常采用回退 的方式来满足系统对功放输出信号的线性度要求， 的方式来满足系统对功放输出信号的线性度要求， 如用100W的功率放大器管来输出 的功率放大器管来输出10W的信号。 的信号。 如用 的功率放大器管来输出 的信号 此种方式功率放大器成本比较高， 此种方式功率放大器成本比较高，而且系统的效率 很低。在数字光纤直放站系统中采用了数字预失真 很低。 技术，可以降低功率放大器的成本， 技术，可以降低功率放大器的成本，提高系统的工 作效率。而且还可以克服因老化、 作效率。而且还可以克服因老化、高低温等因素造 成功率放大器的工作特性迁移。 成功率放大器的工作特性迁移。
光纤直放站的工作原理
光纤直放站的工作原理光纤直放站的⼯作原理光纤直放站是使⼯光纤进⼯信号传输的直放站。
光纤的使⼯具有传输损耗低，布线⼯便，适合远距离传输的特点。
它可以解决乡村，城镇，旅游区，⼯速公路等⼯法接收基站信号的问题。
光纤直放站还可以解决⼯型和超⼯型建筑物中的信号覆盖问题，例如在⼯型⼯层区域建筑物（组）中使⼯的情况，以及具有更⼯要求的社区。
接下来⼯机信号放⼯器⼯编向⼯家介绍：随着我国移动通信⼯业的飞速发展，移动通信⼯户数量不断增加，蜂窝规划越来越⼯，光纤直放站位置越来越低。
另⼯⼯⼯，随着⼯层城市建设，⼯层建筑正在不断出现。
由于⼯线传输的阴影效应，移动通信信号的盲区或弱区经常形成在这些⼯层建筑物的后⼯或中间。
另外，在蜂窝移动基站的建设过程中，由于相邻⼯区的⼯扰问题，天线辐射场⼯向图的主瓣具有⼯的下倾⼯，因此，⼯层建筑物的中上部⼯法有效接收信号。
这就是⼯们研究光纤直放站的原因。
此外，由于建筑物等对电磁波的屏蔽作⼯，在⼯些封闭的⼯型建筑物中，例如隧道，地铁，地下购物中⼯，停车场，旅馆和办公楼中，通常不能接收到移动通信信号。
光纤直放站主要由光纤近端机，光纤和光纤远端机（覆盖单元）组成。
光学近端机器和光学远端机器都包括射频单元和光学单元。
⼯线信号从基站耦合后，通过电光转换进⼯光端机，将电信号转换为光信号，从光端机到光纤，再经过通过光纤传输到光学远程机器。
信号被转换为电信号，并进⼯射频单元进⼯放⼯。
信号放⼯后，将其发送到发射天线以覆盖⼯标区域。
上⼯链路的⼯作原理相同。
⼯机发送的信号通过接收天线到达光学远端机，然后到达近端机，然后返回光纤直放站。
这就是光纤直放站的⼯作原理。
光纤直放站说明
那么等效增益为：
NIM=10log(10PBTS/10 / 10（PINJ1/10+ PINJ2/10)
在一定的(上行增益，空间链路损耗等)条件下：
假设：基站底噪电平值Npbts=-119dBm 覆盖端1达到基站时的底部噪声电平值PIN1=-119dBm 覆盖端2达到基站时的底部噪声电平值PIN2=-119dBm 那么：等效增益 NIM=-3
远距离多点覆盖； ●采用高线性模拟激光器件，光调制解调线性高，工作稳定 可靠； ● 系统具备 RS-232 、 PSTN 、 GSM Modem 等多种数据传输 接口，便利的遥测、遥控功能；
● 系列化产品支持 1310nm 、 1550nm 光波长，可波分复
用，提高光纤利用率； ● 室内型设备一个接入端最多可接四个覆盖端，可在多 个区域实现覆盖； ●覆盖端站可实现全向覆盖，选址方便； ●室外型设备覆盖端机采用防潮设计，适于村镇、公路 、厂矿、小区、旅游景点等野外环境。
发射
9KHz-1GHz（6dBm/30kHz
≤-30dBm/30kHz ≥50dBc/30kHz
互调衰减(单路输出最大功率回退3dBm时)
二、光纤直放站传输距离考虑
时延考虑： GSM系统采用TDMA时分多址技术，每载频分为8个信道分时共 用，即每载频8个时隙。时隙之间的保护间隔很小，为消除手机MS 到BTS的传播时延，GSM系统采用MS提前一定时间来补偿时延，时 间提前量的取值范围是0～63，单位为比特，每比特3.69微秒，对 应信号传播约70公里，由于信号一来一回是双向的，所以，数字 信号在每载频8个时隙时，空间传播距离是35km。
上行噪声问题结论
• 我们希望直放站对基站热噪声贡献最小，这种情况发生在噪声注入裕 量很大或为正 (对应NIM≥0)时。 –如果NIM=0，那么会造成3dB恶化； –一般情况下，使NIM=6dB时，引入的恶化值为0.97dB； – NIM〉6dB时，引入的恶化值在1dB以内。 • 直放站的应用，必须在等效增益与噪声恶化量之间取折衷！
浅谈数字光纤直放站
Ｒ ｎｔ ），是采用软件无限电技术 ，将Ｇ Ｍ ｍ口信 ＦＵ ｉ ｓ Ｓ Ｕ 号 数字化 ，通过 光纤传 到远端 ，利 用远端射 频单元再 生 ，放 大 ，实 现基站信 号拉远覆 盖的无 限网络覆盖设
传统 直放站 下行最 大功率 为２ ｗ，Ｇ Ｒ 远端可 以 ０ Ｒ Ｕ
达Ｎ６ ｗ。 Ｏ ３ 以 自动测量出各个远端 的时延值 ，进行分别调 ． 可 整或 自动调整 ，从而保证各个远端 的时延一致 ，防止重求 日益提高。根据 以上分析我们可 以
Ｄ ＡＵ （ 端 ：数 字接 入 控制 单元 ）给 每个 Ｄ 近 ＲＵ
认识到 ：ＧＲ Ｕ 品相对于传统直放 站产 品 ，在铁路 ， Ｒ 产 隧道等 延伸覆 盖上有着 较大 的优势 。我 们应充 分利用
Ｇ Ｒ 产 品的技术和特点 ，从 而不断满足无线 网络覆盖 Ｒ Ｕ 日益提高的业务要求和网络质量需求 。 鞠
刊 ，０９０ ． ２０ ，７
使用 内部Ｄ 服务器的资源记录如下 ： ＮＳ
ＷＷＷ．． ｏ １ Ａ ０ ３ ． ． ａ ｃ ｍ Ｎ １ ．２ １ １
（ 作者单位 ：江苏省泰州兴化市 兴化供电公司 ）
ｗｗｗ．．ｏ １ Ａ ０＿２．． ｂｔ ｍ Ｎ ｌ ３ １２
ＷＷＷ．．ｏ Ｉ Ａ ０３ ． ＿ Ｃｃ ｍ Ｎ １ ．２ １３
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ｈｔ ｄ ａ ｃ ｌ ｏ ｔ８ ｔ ｐ ｃ ｅ￣ ｒ ０
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四、综述
通过本文 中的论述可以看出 ，反 向代理方式是一种
ｈｔ ｄ ａ ｃ ｌ ｓｎ ｌ ｈ ｓ ｆ ｔ ｐ ｃ ｅ ｉｇ ｅ ｏ ｔｏ ｆ
＿ ＿
＿
ｈｔ ｄ ａ ｃ ｌｕｓｅｓ ｈｏ ｔ ｈ ａ ｅ ｎ ｔ ｐ ｃｅ ｓ ｅ ｄ ｒｏ
信号 时隙还 是噪声 ，并且对信 号进行放 大 ，对 噪声则 没 有放 大作用 ，因此 数字直放 站可 以极 大 的减 少对基
数字光纤直放站原理
数字光纤直放站原理
其信号处理流程如下： 下行：LIM通过耦合器将来自基站主天线的移动通信
下行信号馈送 入双工器，经RF模块，由下变频器 将其下变频到中频信号，然后经A/D变换器变换为 数字中频信号，由数字信号处理单元将其经过数字 信号处理（包括数字下变频、数字滤波）后，按一 定帧格式打包成串行数据，再经光收发器由光纤传 输到RRH。在RRH，经光收发器，由数字信号处 理单元解帧后，进行数字信号处理（包括时延调整、 数字上变频）后，由D/A变换器将其恢复为中频信 号，再经上变频器将其上变频到射频，最后经发射 机、双工器以及天线发射至覆盖区域。
武汉虹信通信技术有限责任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD.
数字光纤直放站原理
❖ 数字光纤直放站近端机外观图：
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2、反馈监控&设置信息给 近端机；
3、远端机中频盘不同于近 端机中频盘之处在于： 远端机中频盘没有时钟 信号输入接口，因为远 端机的时钟信号通过近 端机由光纤传输得到。
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数字光纤直放站原理
❖ 远端机——功放：
说明：
1、下行信号放大；
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数字光纤直放站原理
❖ 激光器：
▪ 1310nm发，1490nm收 ▪ 1490nm发，1310nm收 激光器现在我公司使用的有：WTD、Eoptolink和华工科技。
GSMCDMA光纤直放站剖析
GSM/CDMA纤直放站光纤直放站与无线直放站的最大区别在于施主基站信号的传输方式上，无线直放站通过接收空间传播的无线信号进行放大，从而扩大基站的覆盖范围。
光纤直放站是通过光纤进行传输，采用光信号接收器和转换器连接偏远的区域。
1.光纤直放站的特点(1)工作稳定，覆盖效果好光纤直放站通过光纤传输信号，不受地理环境、天气变化或施主基站覆盖范围调整的影响，因此工作稳定，覆盖效果好。
(2)设计和施工更为灵活根据无线直放站的工作原理，无线直放站需把施主天线安装在可以接收到GSM 信号的地方，而且接收信号强度不能小于- 80dBm所以无线直放站一般只能安装在基站覆盖范围的边缘，并向顺着基站覆盖的方向延伸覆盖。
同时，为了防止直放站自激，还需保证施主天线和覆盖天线有足够的隔离度。
因此，无线直放站的安装位置和方式受到一定限制，而且一般采用定向天线进行覆盖，覆盖范围较小。
光纤直放站在设计时无需考虑安装地点能否接收到信号；不需考虑收发隔离问题，选址方便；覆盖天线可根据需要采用全向或定向天线。
另外射频信号能够在很小的传送损失的情况下被传送到远达20公里的远处, 光缆很细,容易铺设。
因此，设计和施工的灵活性大。
(3)避免了同频干扰，可全向覆盖, 干扰少光纤直放站是为了扩大移动电话基地站的覆盖范围，把CDM/移动电话信号变成光纤后，从基地站到远程地区，可使干扰及插入损失减小到最小。
⑷适用于GSM宽带信道选择型、CDM宽带信道选择型；(5)单级传输距离长达50Km以上，扩大覆盖范围;(6)可提高增益而不会自激，有利于加大下行信号发射功率；(7)信号传输不受地理条件限制特别适合边远城镇或地形复杂的山区。
2.光纤直放站的传输方式光纤直放站的最大特点是通过光纤进行信号传输，光纤传输可以单独敷设，也可以利用现有的传输网络。
其主要有三种应用方式：(1) 普通双光纤方式这种方式多用于光缆中有现成多余备用光纤对的情况。
(2) 波分复用方式如光纤中的1.3卩m波长窗口已经被其他信号占用时，可以通过波分复用器将直放站信号复用到1.55卩m波长的窗口上，实现直放站信号与其他信号同纤传输。
数字光纤直放站和RRU的比较
数字光纤直放站和RRU的比较第二代移动通信系统基站设备的典型设计方案是将接收天线、发射天线安装在室外，将射频收发信机安装在室内，射频收发信机与接收天线、发射天线间用低损耗的射频电缆连接。
这就是所谓射频拉远技术。
第三代移动通信系统结合射频拉远技术，诞生了新型信号传输设备RRU，通过光纤传输基带信号。
同样，数字光纤直放站也可通过光纤传送基带信号，两者既有区别，又有联系。
一、RRU工作原理及应用射频拉远单元RRU（Remote Radio Unit）带来了一种新型的分布式网络覆盖模式，它将大容量宏蜂窝基站集中放置在可获得的中心机房内，基带部分集中处理，采用光纤将基站中的射频模块拉到远端射频单元，分置于网络规划所确定的站点上，从而节省了常规解决方案所需要的大量机房；同时通过采用大容量宏基站支持大量的光纤拉远，可实现容量与覆盖之间的转化。
RRU的工作原理是：基带信号下行经变频、滤波，经过射频滤波、经线性功率放大器后通过发送滤波传至天馈。
上行将收到的移动终端上行信号进滤波、低噪声放大、进一步的射频小信号放大滤波和下变频，然后完成模数转换和数字中频处理等。
RRU同基站接口的连接接口有两种：CPRI（Common Public Radio Interface 通用公共射频接口）及OBASI（Open Base Station Architecture Initiative 开放式基站架构）。
其中，CPRI组织成员包括：爱立信、华为、NEC、北电、西门子。
OBSAI组织成员包括：诺基亚、中兴、LGE、三星、Hyundai。
信号覆盖方式上，RRU可通过同频不同扰码方式，从NodeB引出。
也可通过同频不同扰码方式，从RNC引出。
这两种覆盖方式都是常规的方式，除此之外，对于3扇区，但配有多余信道板以及多余基带处理设备的基站可以利用基带池共享技术，将多余的基带处理设备设为第4小区，二、数字光纤直放站原理及应用数字光纤直放站不同于以往的模拟光纤直放站，它将RF信号经变频处理变为中频数字信号，再通过光纤拉远进行传输。
光纤直放站工作原理
光纤直放站工作原理
光纤直放站是一种用于加强和扩展光纤通信信号的设备。
它的工作原理是将输入的光信号进行放大和重新启发，以增加光信号在光纤中的传输距离。
光纤直放站由三个主要部分组成：光接收部分、光放大部分和光发送部分。
首先，光接收部分接收来自光纤的光信号，并将其转换成电信号。
然后，电信号经过一系列的处理和放大，以增加其强度和质量。
接下来，光放大部分对电信号进行光纤放大器的作用，这是一种将电信号转换为高增益光信号的装置。
光放大器工作在光纤的特定波长范围内，可以将低功率的光信号放大到较高的功率。
最后，光发送部分将通过光放大过的光信号重新注入到光纤中。
这些光信号会在光纤中传输，直到传输距离超过光纤本身的极限。
在传输过程中，光纤直放站可以增强和修复信号质量，减少光信号的衰减和失真。
总的来说，光纤直放站通过接收、放大和发送光信号，可以扩展光纤通信的传输距离和提高信号质量，从而促进更快速、稳定和可靠的光纤通信。
数字光纤直放站
西瑞克斯（北京） 西瑞克斯（北京）通信设备有限公司
二、整机结构及部件介绍
一体化功放模块
• •
一体化功放模块内部分为低噪放和下行功放两部分，下行线性功放主要对下行信号进行线性功率放大， 因其输出功率大，为了利于散热，采用卧式安装。 一体化功放模块主要包含四个射频接口、两个个电源接头（分别为9V和27V），一个本地RS232接口， 四个安装定位孔。
西瑞克斯（北京） 西瑞克斯（北京）通信设备有限公司
二、整机结构及部件介绍
一体化功放模块
• •
一体化功放模块内部分为低噪放和下行功放两部分，下行线性功放主要对下行信号进行线性功率放大， 因其输出功率大，为了利于散热，采用卧式安装。 一体化功放模块主要包含四个射频接口、两个个电源接头（分别为9V和27V），一个本地RS232接口， 四个安装定位孔。 四个射频接口说明： 四个射频接口说明： PA-IN：一体化模块功放RF输入； PA-OUT：一体化模块功放RF输出； LNA-IN：一体化模块低噪放RF输入； LNA-OUT：一体化模块低噪放RF输出； RS232外部接口说明： 外部接口说明： 外部接口说明 RS232外部接口主要用于整机监控板与 一体化模块相连，完成整机监控板对一体 化模块状态的查询监控功能
散热风扇
变频器模块 MODEN模块
监控板模块 双功器
电源模块
光模块
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二、整机结构及部件介绍
近端机装配示意图
西瑞克斯（北京） 西瑞克斯（北京）通信设备有限公司
二、整机结构及部件介绍
近端机装配示意图
西瑞克斯（北京） 西瑞克斯（北京）通信设备有限公司
二、整机结构及部件介绍
二、整机结构及部件介绍
数字光纤直放站介绍
三：数字光纤直放站产品牡点 7、支持分集接收：
考虑覆盖的链路平衡问题，上行具有接收分集功 能，接收分集功能可以获得额外的分集增益，从而平 衡系统上、下行链路信号，有效提高了上行信号的抗 衰落性。
Z-Stone Technology
三：数字光纤直放站产品牡点 8、监管方便： 全部模块均采用RS485控制，可通过监控软件远 程对各模块进行独立操作，查询、设置各模块的工作 状态，可以有效降低操作维护的人力成本。 在基带模块预留HDLC标准接口，用于实现上、 下变频器，I/Q变频器、接收电路、发射电路和天线 接口的监控。 具有准确的自动告警功能，实时监测系统各模块 工作状态。
Z-Stone Technology
四：数字光纤直放站应用介绍 1、新建或迁站时解决机房选址困难（替代基站用） 城市中小区居民整体以高学历、高收入人群为主， 一 方面对通信质量要求较高；另一方面健康意识也高， 对电磁波产生普遍的抵触心理，基站选点也存在 一定难 度。 数字光纤直放站体积小、安装简便，而且兼有基站 的覆盖效果，是基站搬迁和新建基站难的最佳解决方案。
Z-Stone Technology
三：数字光纤直放站产品牡点 9、其它特点：
远端设备体积小、重量轻、造型美观，给安装、 维护带来诸多便利。 整机功耗较低，后备电源配置简单投资小。
Z-Stone Technology
主要内容
一：数字光纤直放站产生背景 二：数字光纤直放站产品介绍 三：数字光纤直放站产品特点 四：数字光纤直放站应用介绍 五：数字/模拟光纤直放站比较 六：数字光纤直放站技术指标
近端
BTS
远端 链形组网示意图
远端
远端
Z-Stone Technology
武汉虹信数字光纤直放站简介
数字光纤直放站介绍数字光纤直放站是虹信公司适应市场需求研制的新型无线网络优化设备，具有以下特点：➢数字光纤直放站设备无设备噪声叠加，大大将低了噪声影响；➢具有良好的SNR信号质量，光传输影响小，设备具有较高稳定可靠；➢数字传输速率高，容量较大，投资效益高；➢具有时延调整，降低同扇区重叠覆盖难度；➢支持1×4（并）×4（串）组网，可根据需要进行一拖一或一拖多覆盖，组网灵活等特点。
数字光纤直放站应用示意图如图3所示。
其中LIM（Local Interface Module）本地接口模块，为数字光纤站近端，RRH（Remote Radio Head）远端射频模块，为数字光纤站远端。
数字光纤直放站系统主要由直放站设备（Digital Optical Repeater）和操作维护中心（OMC）两部分构成，直放站完成无线信号透明传输的功能，OMC主要完成对直放站等系统设备的监控功能。
直放站和OMC之间的远程监控信道主要利用移动通信网络的短信或数传功能，其他方式如拨号、xDSL、Ethernet等作为备选。
直放站在无OMC连接的情况下可独立运行。
数字光纤直放站采用先进的数字信号处理技术和数字信号光纤传输技术，实现多载波移动通信信号的远距离传输和大容量、大动态范围的信号覆盖。
数字光纤直放站由两种类型的设备构成，LIM（Local Interface Module，本地接口模块，简称近端）和RRH（Remote Radio Head，远端射频头，简称远端）。
数字光纤直放站的组网方式有星型结构、菊花链式结构、环型结构及混合式结构。
数字直放站主要技术指标：图1数字光纤直放站结构图重发主端口重发分集端口图2数字光纤直放站内部结构施主基站主收发天线耦合口施主基站分集接收天线耦合口RRH1RRH2RRH3RRH4EthernetUSB图3 LIM 近端接口模块结构重发端主收发天线重发端分集接收天线RRH1RRH2RRH3LIMRS232图4 RRH 远端射频头结构数字光纤直放站工作原理：• 下行：LIM 通过耦合器将来自基站主天线的移动通信下行信号馈送入双工器，经RF 模块，由下变频器将其下变频到中频信号，然后经A/D 变换器变换为数字中频信号，由数字信号处理单元将其经过数字信号处理后，按一定帧格式打包成串行数据，再经光收发器由光纤传输到RRH 。
直放站原理
六、GRRU主要技术指标和调整方法 调整方法：
1、基站下行信号通过基站耦合器、电桥和路后，输入光纤直放站近端机射频接 口。通常接口电平-10~0dBm。 2、调整直放站下行衰减器，直到输出功率至系统设计值。 （某些厂家设备，下行衰减器在近、远端都有，调节远端下行衰减器；系统设 计值指的是原设计输出功率，不是越大越好。） 3、记录下行总衰减值T下，计算上行衰减值T上= T下+ A。A就是上、下行增益偏 差，通常8~10dB。如果某些产品生产时上行已经小了5dB，则A为3~5dB。 4、根据T上的值设置上行衰减；如果上行采用分集接收的，需要两个上行通道设 置一样。 （某些厂家设备，上行衰减器在近、远端都有，调节近端上行衰减器。） 5、时延设置采用自动或人为设置；人为设置时，根据自动检测的数值，再设当 增加点设置； 6、直放站调整后，必须询问基站OMC统计数据，其中主要是上行干扰（IOI 值）、上下行平衡（PB值）和计时器告警。
6.光纤直放站近、远端通过一根光纤传输光信号，光信号波长通常是1310nM（下 行）和1550nM（上行）。虽然一拖三的光纤直放站系统存在3个1550uM的上 行光信号。但是由于每个激光器发出的光波长有偏差，而激光又比较纯，所以 不用担心同频干扰的问题。 7.光纤直放站近、远端内均有上、下行通路，而近端、远端连起来后才成为一个 系统。所以近、远端的上、下行增益调整需要格外仔细，否则容易引起各种问 题。
四、光纤直放站主要技术指标和调整方法 6、互调：≤-36dBm （实际指标下行-40dBc左右，即20W直放站互调小于0dBm； 上行-55dBc左右，即2W上行功率互调小于-20dBm） （由设备、器件的非线性造成信号之间的相互调制产物） 7、带内杂散： ≤-36dBm/100KHz （ 放大器产生的在本工作频带内的杂波） 8、带外杂散： ≤-36dBm/100KHz （放大器产生的在本工作频带外的杂波） 9、光发功率：-5~0dBm（-10~-5dBm）
光纤直放站
1 光纤直放站的工作原理光纤直放站主要由中继端机（或近端机，在基站机房内耦合信号）、光传输网络、远端机和天线系统组成。
中继端机将基站射频信号耦合下来，并将射频信号转换成光信号；光传输网络将信号传送到远端；远端机主要包括双工滤波器（Duplex）、低噪声放大器（LNA-low noise amplifier）、功率放大器（PA-power amplifier）、光端机等设备，将射频信号从光信号中解调出来，并滤波、放大；用户天线用于覆盖区的信号发射和接收，可采用全向或定向天线。
前向放大器放大基站至移动台的下行信号（前向信号），反向放大器放大移动台至基站的上行信号（反向信号），由于上下行信号频率相差很大即双工间隔很大（如GSM900、CDMA800的双工间隔为45MHz），可利用双工滤波器和前端滤波器方便地将两路信号分开。
2 光纤直放站特点光纤直放站与无线直放站的最大区别在于施主基站信号的传输方式上，光纤直放站是通过光纤进行传输，而无线直放站通过空间传播。
因此，光纤直放站具有以下特点：①输出信号频率与输入信号频率相同，透明信道。
②覆盖区天线可根据地形情况选择全向或定向天线。
③不存在无线直放站收发隔离问题，选址方便。
④光纤中继端与近端机距离不超过20公里。
3 光纤直放站在公路隧道覆盖中的建设问题由于公路隧道具有地形复杂，信源获取困难以及覆盖区域狭长，信号波动损耗都较大等特点；因此需要根据实际环境进行勘测设计，灵活组网规划；基于公路隧道的特点，光纤直放站因具有设计和施工灵活且覆盖效果好，工作稳定等优点，所以在公路隧道中有很好的应用。
可从以下几个方面来进行探讨。
3.1 传输距离的要求光纤直放站的传输距离最大可达15公里，因此对于一般的狭长的隧道，只要不超过改传输距离，就可以使用光纤直放站来进行覆盖。
3.2 信源的选取因为信源的选取直接关系到整体覆盖效果。
因此要保证施主基站有话务容量冗余可以负担光纤直放站覆盖区域内的话务量。
直放站工作原理及特点
直放站工作原理及特点
直放站的工作原理主要是通过前向天线（施主天线）接收基站的下行信号，然后通过低噪声放大器将有用信号放大，同时抑制信号中的噪声信号，以提高信噪比（S/N）。
接着，这些信号经过下变频至中频信号，经过滤波器滤波后，再进行中频放大。
之后，信号会被移频上变频至射频，并由功率放大器进一步放大，最后由后向天线（重发天线）发射到移动台。
同时，直放站还会利用后向天线接收移动台上行信号，并沿相反的路径处理这些信号。
直放站的特点包括：
1、扩大覆盖范围：直放站能够有效地扩大网络覆盖范围，使远离基站的用户也能够享受到高质量的网络服务。
2、提高信号质量：通过信号放大和处理，直放站能够提高网络信号的质量，让用户在信号弱的地区也能获得稳定的网络连接。
3、智能优化：具备智能优化功能，能够自动识别并优先处理重要数据，保障关键业务的畅通。
4、工作稳定，覆盖效果好：光纤直放站通过光纤传输信号，不受地理环境、天气变化或施主基站覆盖范围调整的影响，因此工作稳定，覆盖效果好。
5、具有本地监控和远程监控功能，通过故障信息主动上报，适应室内外工作环境。
GSM900数字光纤直放站使用说明书
数字光纤直放站使用说明书(GSM)数字光纤直放站(GSM )一、产品概述 1、背景该类型直放站属于同频放大设备，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。
通过架设直放站不但能改善覆盖效果，同时能大大减少投资基站之成本。
GSM 数字光纤直放站是为消除GSM 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。
被广泛用于消除城市因受高楼大厦等影响而产生的室内外局部弱信号区2、特点A)、指标符合行业标准要求，系统工作稳定、效率高。
B)、模块集成化、全双工双端口设计，兼容性强。
C)、系统按IP65的防尘等级，自然散热、重量轻、安装简便。
D)、本地、远程监控均符合相关通信监控协议规范，便于工程调试和日常维护。
二、工作原理系统通过近端BS 端口耦合GSM 通信基站的下行信号，通过数字光纤近端模块将射频信号转换为光信号，远端单元将光信号还原为射频信号经功率放大后经高选择性双工器对通带外的信号进行极好的隔离，由重发天线发射至覆盖区，同时在上行链接路径中，覆盖区域内的GSM 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，实现通信基站和用户的无缝链接，从而达到延伸覆盖范围的目的。
1、工作原理框图见图1-1监控单元电源单元监控单元电源单元近端远端图1-12、设备主要技术指标见表1-1GSM数字光纤直放站技术指标表1-1三、工程安装1、设备组成表1-22、工程安装注意事项：A)、安装地点的勘察：大多数光纤直放站用于楼层的再分布覆盖，通常是对耦合基站的信号进行放大达到扩大基站覆盖范围，光纤直放站的重发天线应安装在基站覆盖区边界处。
由于重发天线是定向角度天线，其安装点最好选在盲区边沿。
尽量减少光纤直放站与基站重叠覆盖的区域面积，以保证对GSM系统的干扰尽可能最小。
一般在选择待覆盖点时，需要使用频谱分析仪或路测仪对基站信号强度进行监测(确保在弱信号区)，避免在基站覆盖交叉区域和基站导频切换频繁地区安装光纤直放站。
数字光纤直放站培训资料2
数字光纤直放站培训资料2数字光纤直放站培训资料2一、Fiber Optic Direct Broadcasting Station Overview1、光纤直播站概述光纤直播站是专门为电视台、广播电台和有线电视系统进行广播节目的一种广播发射机。
光纤直播站由光纤发射站和光纤接收站组成。
光纤发射站包括广播信号源、滤波器、高频放大器、光发射机和天线;光纤接收站包括光接收机、低频放大器和天线。
2、Fiber Optic Direct Broadcasting Station Working Principle2、光纤直播站工作原理The optical fiber direct broadcasting station transmits and receives radio and television signals through high-speed optical fiber cables.The radio and television signals are converted into digital signals for transmission by means of modulation of the frequency source in the optical fiber transmittingterminal.These signals are sent to the optical fiber transmission terminal with a certain frequency;At the receiving end, the optical receiving terminal recovers the digital signals from the optical fiber and converts them into the corresponding analog radio and television signals after frequency conversion and demodulation.光纤直播站通过高速光纤电缆传输和接收无线电和电视信号。
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数字光纤直放站概述
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数字光纤直放站设备概述
GSM直放站是移动系统接入网中的重要补充设备，起到延伸基站 直放站是移动系统接入网中的重要补充设备， 直放站是移动系统接入网中的重要补充设备 覆盖范围和消除盲区的作用。作为直放站的一种， 覆盖范围和消除盲区的作用。作为直放站的一种，光纤直放站在网络 优化中得到广泛应用。 优化中得到广泛应用。光纤直放站可分为模拟光纤直放站和数字光纤 直放站（也称： 直放站） 直放站（也称：GRRU直放站）两大类。其中 直放站 两大类。其中GRRU直放站作为我 直放站作为我 公司的新产品，在移动通信网络优化中起着越来越重要的作用。 公司的新产品，在移动通信网络优化中起着越来越重要的作用。 GRRU： GRRU：GSM Radio Remote Unit （GSM系统射频拉远单元） GSM系统射频拉远单元 系统射频拉远单元） GRRU直放站由两种类型的设备构成： 直放站由两种类型的设备构成： 直放站由两种类型的设备构成 LIM（Local Interface Module，本地接口模块，以下简称近端） （ ，本地接口模块，以下简称近端） RRH（Remote Radio Head，远端射频头，以下简称远端）。 （ ，远端射频头，以下简称远端）。
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GRRU的优势和特点 的优势和特点
5、信号的分路和合路通过数字的方法实现：下行 、信号的分路和合路通过数字的方法实现： 分路通过数字比特流的复制实现， 分路通过数字比特流的复制实现，上行合路通过数 字和实现，数字分路合路对信号都不会有任何损耗。 字和实现，数字分路合路对信号都不会有任何损耗。 6、上行噪声抑制：对各远端站的上行噪声进行控 、上行噪声抑制： 极大减少各远端站之间上行噪声相互干扰， 制，极大减少各远端站之间上行噪声相互干扰，消 除上行干扰对基站的影响。 除上行干扰对基站的影响。 7、实现信号的分集接收，改善上行信号质量，保 、实现信号的分集接收，改善上行信号质量， 证上下行信号更加平衡。 证上下行信号更加平衡。 8、时延调整功能：消除同扇区不同 、时延调整功能：消除同扇区不同RRH之间重叠 之间重叠 覆盖区域的时延色散干扰。 覆盖区域的时延色散干扰。 9、LIM和RRH之间具有一点对多点的星形连接功 、 和 之间具有一点对多点的星形连接功 之间具有点对点链状的菊花链组网功能。 能,RRH之间具有点对点链状的菊花链组网功能。 之间具有点对点链状的菊花链组网功能
数字光纤直放站原理
数字光纤直放站远端机外观图： 图 数字光纤直放站远端机
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数字光纤直放站原理
数字光纤直放站近端机结构包括: 数字光纤直放站近端机结构包括
中频盘，变频模块，环境监控盘， 中频盘，变频模块，环境监控盘，modem，电源模块 ，
射频线
电源线
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数字光纤直放站原理
其信号处理流程如下： 其信号处理流程如下： 下行： 下行：LIM通过耦合器将来自基站主天线的移动通信 通过耦合器将来自基站主天线的移动通信 入双工器， 模块， 下行信号馈送 入双工器，经RF模块，由下变频器 模块 将其下变频到中频信号，然后经A/D变换器变换为 将其下变频到中频信号，然后经 变换器变换为 数字中频信号，由数字信号处理单元将其经过数字 数字中频信号， 信号处理（包括数字下变频、数字滤波） 信号处理（包括数字下变频、数字滤波）后，按一 定帧格式打包成串行数据， 定帧格式打包成串行数据，再经光收发器由光纤传 输到RRH。在RRH，经光收发器，由数字信号处 输到 。 ，经光收发器， 理单元解帧后，进行数字信号处理（包括时延调整、 理单元解帧后，进行数字信号处理（包括时延调整、 数字上变频） 数字上变频）后，由D/A变换器将其恢复为中频信 变换器将其恢复为中频信 再经上变频器将其上变频到射频， 号，再经上变频器将其上变频到射频，最后经发射 双工器以及天线发射至覆盖区域。 机、双工器以及天线发射至覆盖区域。
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数字光纤直放站原理
数字光纤直放站近端机外观图： 图 数字光纤直放站近端机
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数字光纤直放站原理
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数字光纤直放站概述 数字光纤直放站特点和优势 数字光纤直放站原理 数字光纤直放站组网方式 数字光纤直放站技术指标
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数字光纤直放站特点和优势
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GRRU的优势和特点 的优势和特点
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数字光纤直放站原理
上行：来自移动终端的上行信号经 模块 模块， 上行：来自移动终端的上行信号经RF模块，由下变频 变频到中频信号，然后经A/D变换器变 器将其下 变频到中频信号，然后经 变换器变 换为数字中频信号， 换为数字中频信号，由数字信号处理单元将其经过 数字信号处理（包括数字下变频、时延调整、 数字信号处理（包括数字下变频、时延调整、与从 RRH的上行数据求和 RRH的上行数据求和）后，按一定帧格式打包成 的上行数据求和） 串行数据，再经光收发器由光纤传输到LIM。在 串行数据，再经光收发器由光纤传输到 。 帧后，进行数字信号处理（包括数字滤波、 帧后，进行数字信号处理（包括数字滤波、数字上 变频） 变换器将其恢复为中频信号， 变频） 后，由D/A变换器将其恢复为中频信号， 变换器将其恢复为中频信号 再经上变频器将其上变频到射频，最后经发射机、 再经上变频器将其上变频到射频，最后经发射机、 双工器以及耦合器送给基站。 双工器以及耦合器送给基站。
数字光纤直放站远端机结构说明: 数字光纤直放站远端机结构说明:
中频盘，变频模块，环境监控盘，低噪放（ 中频盘，变频模块，环境监控盘，低噪放（×２），功放， ），功放， 功放 双工器，滤波器， 双工器，滤波器，电源模块
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数字光纤直放站原理
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数字光纤直放站原理
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“L”表示：local近端机； “R”表示:remote远端机；
数字光纤直放站原理
近端机——中频盘： 中频盘： 近端机 中频盘
说明： 说明：
1、将中频信号转换成为数 、 字信号通过激光器发送 至远端机; 至远端机 2、对近端机进行整机监控 、 &设置。 设置。 设置 3、近端机中频盘之间，也 、近端机中频盘之间， 存在差别； 存在差别； 4、为什么要使用分集技术？ 、为什么要使用分集技术？ 因为分集技术可以解决 多径衰落， 多径衰落，提高系统的 接收可靠性。 接收可靠性。
数字光纤直放站原理
近端机——变频模块： 变频模块： 近端机 变频模块
虹信 变频模块
说明： 说明：
1、变频模块的作用是将射 、 频信号和中频相互转换； 频信号和中频相互转换； 2、变频模块需要晶振的时 、 钟引导； 钟引导； 3、收发端口 、收发端口“UDRF”对应 对应 “DIF”&“UIFB”； ； 4、分级端口“URF”对应 、分级端口“ 对应 “UIFA”。 。 5、“LOREF”端口为：时 端口为： 、 端口为 钟信号输入端口。 钟信号输入端口。接中 频盘上的时钟接口； 频盘上的时钟接口； 6、模块型号代码的识别。 、模块型号代码的识别。
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环境监控盘
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GRRU的优势和特点 的优势和特点
1、完善的监控功能：可实现近端和远端一体监控， 、完善的监控功能：可实现近端和远端一体监控， 支持统一网管标准，提供短消息远程通讯方式。 支持统一网管标准，提供短消息远程通讯方式。 2、采用软件无线电技术，将RF信号数字化，在数 、采用软件无线电技术， 信号数字化， 信号数字化 字域对信号进行处理， 字域对信号进行处理，极大增强设备对信号的处理 和控制能力。 和控制能力。 3、采用数字光传输技术：信号不随光信号的衰减 、采用数字光传输技术： 而衰减， 而衰减，在长距离和多路分路传输系统中保持动态 范围和服务质量不变，使网络设计更加灵活。 范围和服务质量不变，使网络设计更加灵活。 4、射频和光在传输过程中是独立的：信号传输和 、射频和光在传输过程中是独立的： 光传输之间没有相互影响，调试变得简单。 光传输之间没有相互影响，调试变得简单。