移动通信中继系统

声光报警
PSTN
有线Moden RA-1000 中继端1 光纤
RA-1000 覆盖端
无线Moden
RA-1000 中继端m 光纤
RA-1000 覆盖端 RA-1000 覆盖端
无线Moden
无线Moden
••••••
RA-9110C 覆盖端 R-9122 直放站1 R-9122 直放站n
••••••
••••••
BS TX1/RX1
DUP
LNA
ANT1
功放模块 2
PA
BS TX2/RX2
DUP
LNA
ANT2
故障指示
故障报警电路
故障报警信号输出
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微蜂窝外置功放原理图（二）
功放模块 1
PA
BS TX1/RX1
DUP
LNA
3dB 电桥
ANT1
功放模块 2
PA
BS TX2/RX2
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载波选频式GSM无线直放站
200KHz
f0
f1
fd
f2
f3 fd 下行载波选频单元fd
MS
BS
上行载波选频单元fu
200KHz
fu
Leabharlann Baidufu
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载波选频式直放站
DOWN LINK
选频模块 电调二功分器
双载波功放
LNA
DT
滤波器
3dB电桥 RC2
选频模块
RC 1
双载波功放
MT
DUP1
DUP2
选频模块
Card Phone
5W功放 选频模块
UP LINK
LNA
监 控
单 元
232 接 口 Note Book
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直放站远端集中监控系统
服务器 NT 和 SQL Server 或 UNIX 和 SYBASE 有线Moden 通信工作站 多串口前端 无线Moden 无线Moden GSM 移动网
光纤直放站
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光纤直放站的特点
• • • • • • • 采用基站直接（空间）耦合方式，经光纤将GSM信号传输到远端覆盖区。 输出信号频率与输入信号频率相同，透明信道。 覆盖区天线可根据地形情况选择全向或定向天线。 不存在直放站收发隔离问题，选点方便。 光纤中继距离可达20公里以内。 一个光中继设备可同时与多个覆盖端机连接。 可采用波分复用或单纤传输方式。
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无线直放站的特点与安装要求
特 点 A. B. C. D. E. F. 采用空间信号直放方式 输出信号频率与输入信号频率相同，透明信道 转发天线一般采用定向天线 工程选点需考虑收发天线的隔离 增益一般在85~100dB 输出功率一般在30~33dBm/CH
安装要求
微蜂窝外置功放
提升微蜂窝下行输出功率，扩大微蜂窝覆盖半径
配合微蜂窝，适用于村镇、旅游景点、公路的覆盖
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微蜂窝外置功放
微蜂窝功放 M-4000P
微蜂窝 RBS2301
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微蜂窝外置功放原理图（一）
功放模块 1
PA
BS
光接收机
光纤
1.31µ m
1.31µ m
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同纤传输方式
1.55µ m 光发送机 波 分 复 波 分 复 光纤 用 器 光发送机 1.31µ m 1.55µ m 光接收机
MS
BS
用 光接收机 器
1.31µ m
光缆中如仅有一根空闲光纤，可以采用上下行信号同纤传输方式， 分别用单模光纤中的1.31m和1.55 m窗口来传输上下行信号。
无线直放站的外观
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移频直放站
900MHz 1800MHz 900MHz 近端
MS
BTS
近端可采用直接 耦合
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远端
移频直放站
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移频直放站外观
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* 控
制
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太阳能供电系统的设计步骤
1、直放站工作电压、日能耗、最小连续工作时间、 安装地地理条件； 2、太阳能电池方阵工作电压； 太阳能电池板数量；
3、蓄电池容量；
4、充电控制器。
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太阳能直放站的安装
* 太阳能电池方阵应安装在室外周围无遮挡的空地、屋 顶或电杆上。支架应牢固固定，确保其抗风能力。
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中频频段选频直放站原理框图
ATT
DT
LAN
PA
MT
ATT PA LAN
监控单元
232接口
Note Book
腔体滤波器确定最大工作带宽
实际工作频段可由频段选频单元现场或远程设定（2M~19M或2M~6M可调）
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中频滤波器与腔体滤波器矩形系数
光发射
光纤
BTS
•
上、下行全部是直接与基站耦合。
通过耦合器将基站的信号与中继端进行耦合可避免接收空间不必要 的信号及杂波，可将某个较空闲的小区信号传至覆盖端，从而提高该小 区的信道利用率。
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光纤直放站应用分类
按所带覆盖端数目：
• 点对点传输 • 点对多点传输（包括星形、串联形及复合形）
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Comba RA-1000与基站的耦合方式
• 无线空间耦合
• 直接耦合
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无线空间耦合
下行 上行 光发射 光纤
BS
光接收 光纤
•
将基站的所有信道传至覆盖端
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直接耦合
光接收
光纤
无线直放站
移频直放站 光纤直放站 基站放大器、塔顶放大器
建筑物内：地铁、商场、酒店
通话密度一般 通话密度很高 室内信号分布系统 微（宏）蜂窝+室内信号分布系统
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移动通信中继系统的概念
1. 无线直放站的基本概念
Repeater
MS
BS
中继转发
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移动通信中继系统的概念
2. 移频直放站的基本概念
F1:900MHZ
F2:1800MHZ
F1:900MHZ
MS
BTS
近端 远端
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移动通信中继系统的概念
3. 光纤直放站的基本概念
MS
BTS 光纤
中继端
覆盖端
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直放站的用途
1. 安装简单，能快速扩大网络覆盖。 2. 提升话务量，提高基站设备的利用率。 3. 盲区覆盖，改善现有网络的覆盖质量。 4. 以较低成本扩大覆盖范围。 5. 话务分流。
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常用的几种直放站
• 无线直放站 • 移频直放站 • 光纤直放站 • 微蜂窝外置功放 • 无线直放站太阳能供电系统
DUP
LNA
ANT2
故障指示
故障报警电路
故障报警信号输出
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直放站太阳能供电系统
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直放站太阳能供电系统
太阳能
一种新型的供电系统。利用光电转换， 将太阳 能转换成电能，供电气设备使用。
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筑
物
空间传播损耗：（D为两天线间距离，单位为km） LP = 92.4 + 20 lgD
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隔离度的测试
PRX
障碍物损耗LW ERP
PR
PT P G
1. 在覆盖天线馈入一个不用信道的信号PT，通常将PT电平调为0dBm
2. 然后用综合测试仪测量施主天线接收下来的信号电平PR 隔离度 I = PT - PR 放大器正常工作的条件：G（放大器增益）<I（隔离度） Comba Telecom Systems
移动通信中继系统
京信通信系统
2007.3
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改善或扩大无线信号覆盖的方案
目前国际上流行的各类方案 1. 无线直放站 2. 光纤直放站
3. 移频直放站
4. 基站放大器 5. 室内信号分布系统
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各种方案应用归类
覆盖类别 满足接收信号电平的村镇、小 区、道路 满足接收信号电平，但无法满足隔 离度 无法接收基站信号的村镇、小区 提升BTS输出功率，扩大覆盖范围 采用覆盖方法
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兼容传输方式（波分复用）
1.31m 1.31m
农(市)话光端机
波 分 复 用 器
1.31m + 1.55m
光纤
波 分 复 用 器
农(市)话光端机
Comba RA-1000
1.55m
1.55m
Comba RA-1000
光纤中的1.31m波长窗口已经被其他信号占用时，可以通过波分复用器将中继站
太阳能直放站
太阳能直放站——由太阳能供电系统向直放站提供电 能的直放站系统
用
途——解决无市电供给地区的无线信号覆
盖（如公路、岛屿、草原等地区）
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太阳能供电系统设计需考虑的因素
* 直放站功耗（日能耗） * 安装地点（安装点的纬度、年日照辐射总量） * 连续供电时间（连续阴雨天供电天数） * 太阳能电池的性能 * 安装条件
信号复用到1.55 m波长的窗口上，实现中继站信号与其他信号同纤传输。
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兼容传输方式（波分复用）
1.31µ m 波 分 复 用 器 1.55µ m 解 复 用 器 1.31µ m
光纤
光发送机
光接收机
1.55µ m
MS
1.55µ m
1.55µ m 解 复 用 器 波 分 复 用 器 光发送机
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太阳能直放站系统组成
太阳能电池方阵
控 制 器
直放站
蓄电池组
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太阳能直放站系统组成
* 太阳能电池方阵——将太阳能转变成直流电； * 蓄 电 池 组——将直流电储存起来，以便夜间 或阴天使用； 器——防止蓄电池的过充电和过放电。
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无线直放站的双波束应用
主 机
BS
MS
无线直放站的设计分单波束、双波束，根据覆盖区域的需要进行单个方向、双向 的覆盖，实现其使用的灵活性。
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无线直放站的双波束应用
COMBA
公
路
BTS
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A. 安装点能接收到空间基本的通话信号 B. 安装点能满足收发天线的隔离要求
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无线直放站
Comba
F in
F out
BS
F in = F out
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无线直放站
无线直放站从其对无线信号的选择方式分，可分为频 段选频方式和载波选频方式。
电源单元
电源单元
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光纤直放站的几种传输方式
• 普通方式（利用备用光纤） • 波分复用（兼容传输） • 同纤传输
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普通传输方式
光发送机
光纤
光接收机 MS
BS
光接收机
光发送机
光纤
• 这种方式多用于光缆中有现成多余备用光纤对的情况
* 蓄电池组应注意防水、防寒（-20C），必要时应放 置室内或地下。 * 各电气连接导线应足够粗，以减小线路损耗。
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直放站收发天线的隔离问题
施主天线前后比F/BD
障碍物损耗LW 覆盖天线前后比F/BP
PRX
ERP
建
隔 离 度：I = F/BD + LW + F/BP + LP 收发隔离要求：ERP-I < PRX 隔 离 度 要 求：I > ERP - PRX
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Comba RA-1000光纤直放站
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光纤直放站原理图
光发送机 光纤 DC
光接收机 DC
P
DC
MS
光模块电源
DC DC
光模块电源
BS
P
光接收机 光纤 DC
光发送机 DC
DC
DC
DC DC-48V（AC220V） DC-48V（AC220V）
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Comba RA-1000点对点传输方式
乡 镇
BS 中继端机
光纤
覆盖端机
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腔体滤波器通带特性
中频滤波器通带特性
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载波选频式直放站的特点
• 载波选频方式（窄带选频）
只对工作频段内指定的信号（载波）进行选频放大（GSM 带宽200kHz），对其它无关的载波信号则滤除抑制。
• 独立功放
每载波均采用独立的功放模块对信号进行放大，避免了宽 带放大器产生的交调。