[精选]GSM直放站设备与测试培训课件.pptx
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1、第六天 第六天 GSM GSM 直放站设备与测试 直放站设备与测试泽浩科技泽浩科技 1.1 1.1 直放站简介 直放站简介 移动通信直放站是对移动通信信号直接放大的一种同频中继站。它不 移动通信直放站是对移动通信信号直接放大的一种同频中继站。它不改变原信号的频率,也不对信号所携带的信息作任何处理。当然它会 改变原信号的频率,也不对信号所携带的信息作任何处理。当然它会引起一些波形畸变和相位偏移。在正常情况下这对通信没有明显得影 引起一些波形畸变和相位偏移。在正常情况下这对通信没有明显得影响,但这也正是直放站要防止的问题,尽量使波形畸变更小和相位偏 响,但这也正是直放站要防止的问题,尽量使波形畸变
2、更小和相位偏移更小。我们知道 移更小。我们知道GSM GSM 通信由上行信号和下行信号组成,又因为上行 通信由上行信号和下行信号组成,又因为上行信号和下行信号的频段与方向不同,所要求的信号强度也不同,因此 信号和下行信号的频段与方向不同,所要求的信号强度也不同,因此直放机必须具备对上下行信号分别进行处理的能力。直放机必须具备对上下行信号分别进行处理的能力。1.1.1 1.1.1 直放站系统 直放站系统泽浩科技泽浩科技 第一局部是基站微蜂窝。它的功能是提供下行信号接受上行信号,第一局部是基站微蜂窝。它的功能是提供下行信号接受上行信号,并对信号作一定处理。并对信号作一定处理。第二局部是直放站。它是
3、直放站系统的核心设备。它的功能是对上下 第二局部是直放站。它是直放站系统的核心设备。它的功能是对上下行信号作放大处理。行信号作放大处理。第三局部是目标覆盖区域。在系统未开通前,目标覆盖区域为移动通 第三局部是目标覆盖区域。在系统未开通前,目标覆盖区域为移动通信盲区,或目标覆盖区域通话效果很差。信盲区,或目标覆盖区域通话效果很差。第一个接口是基站微蜂窝与直放机的接口。该接口担负基站与直 第一个接口是基站微蜂窝与直放机的接口。该接口担负基站与直放机之间的通信任务。基站的下行信号经过该接口到达直放机;放机之间的通信任务。基站的下行信号经过该接口到达直放机;的 的上行信号经过该接口传到基站。根据实际情
4、况,该接口可以是无线接 上行信号经过该接口传到基站。根据实际情况,该接口可以是无线接口也可以是有线接口。无线接口是通过基站收发天线与直放机收发天 口也可以是有线接口。无线接口是通过基站收发天线与直放机收发天线之间的通信实现的。直放机收发天线通常是收发合一的,一般由高 线之间的通信实现的。直放机收发天线通常是收发合一的,一般由高增益的定向天线来担任,如八木天线,平板天线,栅格天线等。有线 增益的定向天线来担任,如八木天线,平板天线,栅格天线等。有线接口则是通过电缆将微蜂窝与直放机直接相连而成。接口则是通过电缆将微蜂窝与直放机直接相连而成。第二个接口是直放机与目标覆盖区域的接口。该接口只能是无线接
5、口。第二个接口是直放机与目标覆盖区域的接口。该接口只能是无线接口。它通过重发天线将下行信号发射到空间,供 它通过重发天线将下行信号发射到空间,供 接收;同时收集 接收;同时收集 上行 上行信号送至直放站。信号送至直放站。泽浩科技泽浩科技 1.1.2 1.1.2 直放站工作原理 直放站工作原理泽浩科技泽浩科技 施主天线或通过电缆接收基站下行信号,然后通过环形双工器送 施主天线或通过电缆接收基站下行信号,然后通过环形双工器送入下行滤波器,下行滤波器将滤除下行信号中的局部带外噪声。之后 入下行滤波器,下行滤波器将滤除下行信号中的局部带外噪声。之后下行信号进入下行低噪放,下行低噪放具有抑制带内噪声,提
6、升有用 下行信号进入下行低噪放,下行低噪放具有抑制带内噪声,提升有用信号电平的功能。低噪放具有 信号电平的功能。低噪放具有60dB 60dB 的增益。低噪放的输出再通过下行 的增益。低噪放的输出再通过下行滤波器滤除带外噪声后由下行功放放大。如果信号不经滤波器、下行 滤波器滤除带外噪声后由下行功放放大。如果信号不经滤波器、下行低噪放而直接进入功放放大,则噪声也会一起被放大,导致波形畸变 低噪放而直接进入功放放大,则噪声也会一起被放大,导致波形畸变严重,信号误码率上升,通信效果变差。下行功放具有 严重,信号误码率上升,通信效果变差。下行功放具有60dB 60dB 增益假 增益假设功率放大器前级串有
7、推放,则推放与功放的整体增益可达 设功率放大器前级串有推放,则推放与功放的整体增益可达110dB 110dB 以 以上。上。1.1.3 1.1.3 直放站分类 直放站分类 有线耦合 有线耦合 设备为有线耦合方式,设备即入口电平值 设备为有线耦合方式,设备即入口电平值0dBm 0dBm,同时由于覆盖区域,同时由于覆盖区域与基站的距离不同延伸出有线的光纤直放站和有线的移频直放站方式;与基站的距离不同延伸出有线的光纤直放站和有线的移频直放站方式;无线耦合 无线耦合 设备为无线耦合方式,设备即入口电平值 设备为无线耦合方式,设备即入口电平值-50dBm-50dBm 以下,同时由于覆 以下,同时由于覆盖
8、区域与基站的距离不同延伸出无线的光纤直放站、无线的移频直放 盖区域与基站的距离不同延伸出无线的光纤直放站、无线的移频直放站方式;站方式;泽浩科技泽浩科技泽浩科技泽浩科技 1.2 GSM 1.2 GSM 干线放大器 干线放大器 由于无线网络用户的高速开展,导致热点地区频率资源紧张。在城市 由于无线网络用户的高速开展,导致热点地区频率资源紧张。在城市的热点地区,只有依靠微蜂窝基站技术,将移动通信室内覆盖与室外 的热点地区,只有依靠微蜂窝基站技术,将移动通信室内覆盖与室外覆盖相分开的方式来解决网络拥挤和扩容的问题。在室内使用微蜂窝 覆盖相分开的方式来解决网络拥挤和扩容的问题。在室内使用微蜂窝技术进行
9、覆盖有两种方法:一是大量使用微蜂窝基站,依靠微蜂窝基 技术进行覆盖有两种方法:一是大量使用微蜂窝基站,依靠微蜂窝基站进行无源分布覆盖,二是在大楼引入一套微蜂窝基站,然后依靠有 站进行无源分布覆盖,二是在大楼引入一套微蜂窝基站,然后依靠有源室内覆盖系统来进行覆盖,按国内市场情况来看,第二种方法以其 源室内覆盖系统来进行覆盖,按国内市场情况来看,第二种方法以其成本低、效果好取得了比第一种方法更好的效果,因此目前市场上主 成本低、效果好取得了比第一种方法更好的效果,因此目前市场上主要是这种方法。有源室内覆盖系统也可以分成两种方式:一是依靠电 要是这种方法。有源室内覆盖系统也可以分成两种方式:一是依靠
10、电缆为传输媒质,另一种是依靠光纤为传输媒质。电缆传输衰耗较大,缆为传输媒质,另一种是依靠光纤为传输媒质。电缆传输衰耗较大,但是系统比光纤传输简单,在覆盖范围不是很大的情况下,一般采用 但是系统比光纤传输简单,在覆盖范围不是很大的情况下,一般采用这种方法。光纤传输具有衰耗小的优点,在覆盖范围大,传输距离远 这种方法。光纤传输具有衰耗小的优点,在覆盖范围大,传输距离远时,具有明显优势。时,具有明显优势。GZF900VIB GZF900VIB 主要是指电缆传输的移动通信室内 主要是指电缆传输的移动通信室内覆盖系统。覆盖系统。泽浩科技泽浩科技 1.2.1 1.2.1 干线放大器原理 干线放大器原理泽浩
11、科技泽浩科技 GSM GSM 干线放大器工作原理:干线放大器工作原理:下行链路:基站下行输出信号通过耦合器进入 下行链路:基站下行输出信号通过耦合器进入GZF900VIB GZF900VIB,首先经,首先经过双工滤波器,接着进入下行功放,射频信号经过功放后进入双工滤 过双工滤波器,接着进入下行功放,射频信号经过功放后进入双工滤波器滤波,最后出整机进入外部天线。波器滤波,最后出整机进入外部天线。上行链路:上行链路:发射的信号通过 发射的信号通过GZF900VIB GZF900VIB 的外部天线进入双工滤波 的外部天线进入双工滤波器,然后进入低噪放进行放大,射频信号经过双工滤波器滤波后整机 器,然
12、后进入低噪放进行放大,射频信号经过双工滤波器滤波后整机输出,最后通过耦合器进入基站。输出,最后通过耦合器进入基站。系统特点:系统特点:适用于 适用于EGSM EGSM 增强型 增强型GSM GSM 系统;系统;可采用有线耦合方式与基站联系;可采用有线耦合方式与基站联系;采用高选择性、低插损的腔体双工滤波器,消除上下行串扰;采用高选择性、低插损的腔体双工滤波器,消除上下行串扰;系统的噪声低、线性好、功率大,通话效果理想,对基站及其他无线 系统的噪声低、线性好、功率大,通话效果理想,对基站及其他无线设备无干扰;设备无干扰;有完善的监控、查询和各种报警功能;有完善的监控、查询和各种报警功能;智能化、
13、模块化设计便于组装、维护和升级;智能化、模块化设计便于组装、维护和升级;适合于盲点多、覆盖地区广的建筑。适合于盲点多、覆盖地区广的建筑。泽浩科技泽浩科技 设备指标 设备指标泽浩科技泽浩科技 上行噪声问题是我们关心的一个重要问题,我们知道,上行噪声与 上行噪声问题是我们关心的一个重要问题,我们知道,上行噪声与设备本身的噪声系数和设备的增益有关,一般要求输入到基站的上 设备本身的噪声系数和设备的增益有关,一般要求输入到基站的上行噪声功率小于 行噪声功率小于-120dBm-120dBm。开通时解决上行干扰的方法为:。开通时解决上行干扰的方法为:检查设备的上行增益是否偏大。检查设备的上行增益是否偏大。
14、关闭设备,检测上行干扰问题是否依然存在,如不存在,确认上行 关闭设备,检测上行干扰问题是否依然存在,如不存在,确认上行干扰为开通设备产生的干扰,如存在,则干扰可能是网络中的其他 干扰为开通设备产生的干扰,如存在,则干扰可能是网络中的其他局部产生的干扰。局部产生的干扰。直放站的下行输出端口接天线,上行输出端口接频谱仪,检测上行 直放站的下行输出端口接天线,上行输出端口接频谱仪,检测上行输出噪声是否超过规定指标。输出噪声是否超过规定指标。上行的噪声的计算公式为:基站系统上行入口噪音电平基站 上行的噪声的计算公式为:基站系统上行入口噪音电平基站下行输出功率设备入口电平直放站系统噪音电平功率 下行输出
15、功率设备入口电平直放站系统噪音电平功率-120dBm 120dBm。泽浩科技泽浩科技 1.2.2 GSM 1.2.2 GSM 直放站调测 直放站调测 A.A.标称最大输出功率:标称最大输出功率:将功率衰减器及连接电缆总损耗值作为偏置输入频谱仪;将功率衰减器及连接电缆总损耗值作为偏置输入频谱仪;关闭反向链路测量前向输出功率或关闭前向链路测量反向输 关闭反向链路测量前向输出功率或关闭前向链路测量反向输出功率;将信号源设置为该直放站工作频率范围内的中心频率或 出功率;将信号源设置为该直放站工作频率范围内的中心频率或指配信道的中心频率;指配信道的中心频率;被测直放站增益调到最大;被测直放站增益调到最大
16、;调节信号源的输出电平直至频谱仪上显示的功率到达被测直放站声 调节信号源的输出电平直至频谱仪上显示的功率到达被测直放站声明的最大输出功率的容差范围内;明的最大输出功率的容差范围内;记录被测直放站的输出功率电平 记录被测直放站的输出功率电平Lout Lout dBm dBm 及输入电平信号源 及输入电平信号源输出电平减去连接电缆的损耗值 输出电平减去连接电缆的损耗值Lin Lin dBm dBm;泽浩科技泽浩科技 B.B.最大增益:最大增益:最大增益是指直放站在线性工作范围内对输入信号的最大放大能力。最大增益是指直放站在线性工作范围内对输入信号的最大放大能力。指标要求:最大增益误差不超过 指标要
17、求:最大增益误差不超过3dB 3dB。测试系统及测试步骤同 测试系统及测试步骤同A A;最大增益为 最大增益为Gmax=Lout-Lin Gmax=Lout-Lin dB dB;C.C.增益调节范围:增益调节范围:增益调节范围是指当直放站增益可调时,其最大增益和最小增益的差 增益调节范围是指当直放站增益可调时,其最大增益和最小增益的差值。一般要求增益调节范围 值。一般要求增益调节范围 30dB 30dB。测试系统及测试步骤同 测试系统及测试步骤同A A;调被测直放站增益为最小,从频谱仪读出被测直放站的输出功率 调被测直放站增益为最小,从频谱仪读出被测直放站的输出功率 Loutmin Loutm
18、in;调被测直放站增益为最大,从频谱仪读出被测直放站的输出功率 调被测直放站增益为最大,从频谱仪读出被测直放站的输出功率 Loutmax Loutmax;增益调节范围为 增益调节范围为 G=Loutmax-Loutmin G=Loutmax-Loutmin dB dB 泽浩科技泽浩科技 D.D.增益调节步长及步长误差略 增益调节步长及步长误差略 E.E.自动电平控制 自动电平控制ALC ALC 范围:范围:自动电平控制是指当直放站工作于最大增益且输出为最大功率时,增 自动电平控制是指当直放站工作于最大增益且输出为最大功率时,增加输入信号电平时,直放站对输出信号电平控制的能力。加输入信号电平时,
19、直放站对输出信号电平控制的能力。当输入信号电平提高小于 当输入信号电平提高小于10dB 10dB 含 含10dB 10dB 时,输出功率应保持在最 时,输出功率应保持在最大输出功率的 大输出功率的1dB 1dB 之内;当输入信号电平提高超过 之内;当输入信号电平提高超过10dB 10dB 时,输出功 时,输出功率应保持在最大输出功率的 率应保持在最大输出功率的1dB 1dB 之内或关闭输出。之内或关闭输出。测试系统及测试步骤同 测试系统及测试步骤同A A;接通被测直放站 接通被测直放站ALC ALC 功能;功能;被测直放站输入电平提高 被测直放站输入电平提高10dB 10dB,观测频谱仪上的读
20、数变化应不超过,观测频谱仪上的读数变化应不超过1dB 1dB,继续提高输入电平,被测直放站输出变化仍应不超过,继续提高输入电平,被测直放站输出变化仍应不超过1dB 1dB或关闭。或关闭。F.F.带内波动:带内波动:频谱仪调到通道 频谱仪调到通道A A,功率测量,从上读被测直放站有效工作频带内最,功率测量,从上读被测直放站有效工作频带内最大、最小电平之间的差值,即为带内波动。大、最小电平之间的差值,即为带内波动。泽浩科技泽浩科技 G.G.杂散发射略 杂散发射略 H.H.互调产物:互调产物:测量系统如下图;测量系统如下图;被测直放站增益调到最大;被测直放站增益调到最大;对宽带直放站,两信号源的频率
21、在被测直放站工作频带内至少相隔 对宽带直放站,两信号源的频率在被测直放站工作频带内至少相隔600kHz 600kHz;对选频直放站,一个信号源频率调到信道中心频率,另一;对选频直放站,一个信号源频率调到信道中心频率,另一个信号源频率调在高于或低于第一个信号频率 个信号源频率调在高于或低于第一个信号频率400kHz 400kHz 上;上;切断信号源 切断信号源2 2,调信号源,调信号源1 1 的电平到被测直放站输出到达厂家声明的 的电平到被测直放站输出到达厂家声明的最大功率;调信号源 最大功率;调信号源2 2 的电平和信号源 的电平和信号源1 1 一样;一样;两信号源都接通,并将可变衰减器减低
22、两信号源都接通,并将可变衰减器减低7dB 7dB;接通被测直放站 接通被测直放站ALC ALC 功能;功能;频谱仪中心频率调到被测直放站中心频率,扫频宽度调到能看到两 频谱仪中心频率调到被测直放站中心频率,扫频宽度调到能看到两边的互调产物,并将功率衰减器和连接电缆的总损耗作为偏置输入 边的互调产物,并将功率衰减器和连接电缆的总损耗作为偏置输入频谱仪;频谱仪;在频谱仪上读出互调产物,看其是否满足绝对值要求,如否,看其 在频谱仪上读出互调产物,看其是否满足绝对值要求,如否,看其相对值是否满足要求。相对值是否满足要求。泽浩科技泽浩科技 1.2.3 1.2.3 设备常见故障 设备常见故障泽浩科技泽浩科
23、技 1.3 1.3 无线直放站 无线直放站 近年来,我国的移动通信得到了迅速开展,全国大多数地区都开设了 近年来,我国的移动通信得到了迅速开展,全国大多数地区都开设了移动 移动 业务。但是,随着城乡移动通信用户数量的不断增加,出现了 业务。但是,随着城乡移动通信用户数量的不断增加,出现了效劳面大、地区广、用户分散等特点如大城市的卫星城、偏远的居 效劳面大、地区广、用户分散等特点如大城市的卫星城、偏远的居民区、农村的乡镇。这些地区如果都用基站覆盖就会导致投资大,民区、农村的乡镇。这些地区如果都用基站覆盖就会导致投资大,信道利用率低等问题。另外,在移动通信的传输途径中,由于某些自 信道利用率低等问
24、题。另外,在移动通信的传输途径中,由于某些自然及人为障碍物如高山、大型建筑物、隧道和地下商场等的阻挡 然及人为障碍物如高山、大型建筑物、隧道和地下商场等的阻挡和屏蔽,形成了一些移动通信的盲区和阴影区,给通信带来很大困难。和屏蔽,形成了一些移动通信的盲区和阴影区,给通信带来很大困难。邮电部在 邮电部在1992 1992 年下达的 年下达的 移动 移动 网路技术体制 网路技术体制 中规定 中规定“对于需要覆 对于需要覆盖,而增设基站又不经济或不方便的局部地区,可以采用同频中继器 盖,而增设基站又不经济或不方便的局部地区,可以采用同频中继器的方法来扩大基站覆盖范围。这里提到的同频中继器就是直放站。的
25、方法来扩大基站覆盖范围。这里提到的同频中继器就是直放站。根据对信号处理方式和传输方式的不同,移动通信直放站分为无线直 根据对信号处理方式和传输方式的不同,移动通信直放站分为无线直放站、移频直放站和光纤传输直放站。放站、移频直放站和光纤传输直放站。泽浩科技泽浩科技 1.3.1 1.3.1 无线直放站工作原理 无线直放站工作原理泽浩科技泽浩科技泽浩科技泽浩科技 GSM GSM 无线直放站工作原理:无线直放站工作原理:在下行方向,施主天线接收的基站信号送入双工耦合滤波器进行滤波 在下行方向,施主天线接收的基站信号送入双工耦合滤波器进行滤波后,由一体化模块中的下行低噪声放大器将电平调整到功放模块规定
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