直放站学习整理

1 中国电信技术规范书应答

本规范中定义支持3载波以下（含3载波）的直放站为A型设备，定义支

持4载波以上（含4载波）的直放站为B型设备。

A型和B型都有宽频和选频直放站。具体区别？指标上没区别？ 必选：

1. 反向：825MHz-835MHz； 2. 前向：870MHz-880MHz。 可选：

1. 反向：820MHz-835MHz； 2. 前向：865MHz-880MHz。

高、低温及高、低压等严酷条件下：在额定功率的+2dB与-2dB之间

自动电平控制（ALC）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，直放站对输出信号电平的控制能力。

当直放站输入信号电平增加小于10dB（含10dB）时，输出功率应保持在最大输出功率±2dB之内；

当直放站输入信号电平增加大于10dB时，输出功率应保持在最大输出功率±2dB之内或关闭。

最大增益变化范围应在厂家声明值的±3dB之内。

增益调节范围是指当直放站具有可调增益时其最大增益与最小增益的差值。对室外型直放站，应≥25dB；对室内型直放站，应符合厂家声明值。投标人本次投标提供的直放站产品增压调节范围为：≥30dB

带内波动是指直放站有效工作频带内或信道内最大和最小电平的差值。有效工作带内波动≤3dB（峰峰值）。对于选频型设备，同时要求满足每信道内波动≤2dB（峰峰值）

频率误差应小于等于输入频率±0.05ppm；

频率步进值为30kHz，适用于具有频率设置功能的直放站类型

时延：宽带直放站≤1.5μs；（对于有中频滤波处理的宽带直放站依照选频直放站的指标要求）

选频直放站≤5.0μs； 光纤直放站≤5.0μs；

无线移频直放站≤10.0μs

噪声系数是指直放站在工作频带范围内，正常工作时输入信噪比与输出信噪比的差值。

室外覆盖用直放站：上行：≤5dB，下行：≤5dB（最大增益时），≤10dB（最小增益时）

室内覆盖用直放站：上行：≤6dB，下行：≤6dB（最大增益时），≤10dB（最小增益时）

对于和基站以有线直接耦合方式的直放站、干线放大器，前向噪声系数不作要求。

上行噪声系数应该在最大增益和最小增益下均能满足指标要求。

测试项目 每信道 指标要求 前向 偏离cdma指配频率≥1.98MHz: ≤-44dBc或≤-17dBm/30kHz 偏离工作频段边缘≥2.5MHz: 每频段 ≤-40dBc或≤-13dBm/30kHz 偏离工作频段边缘≥10MHz: ≤-60dBc或≤-33dBm/30kHz 反向 偏离cdma指配频率≥1.98MHz: ≤-38dBc或≤-13dBm/30kHz 偏离工作频段边缘≥2.5MHz: ≤-40dBc或≤-13dBm/30kHz 偏离工作频段边缘≥10MHz: ≤-60dBc或≤-33dBm/30kHz （针对选频设备） 带外抑制 （针对选带设备） 注：对于与基站通过有线直接耦合方式的直放站和干线放大器前向链路不做要求。

杂散辐射是指带外的由谐波辐射、寄生辐射、互调产物及频率转移产物等产生的非期望辐射。

测试项目 工作频带内 指标要求 ≤-15dBm/30kHz 9-150kHz:-36dBm/1kHz 150kHz-30MHz:-36dBm/10kHz 杂散 发射 工作频带外 （偏离工作频带边缘2.5MHz之外） 30MHz-1GHz:-36dBm/100kHz （不包含806-821MHz、885-915MHz和930-960MHz频段） 1-12.75GHz:-30dBm/1MHz （不包含1.71-1.92GHz和3.4-3.53GHz频段） 885-915MHz:-67dBm/100kHz（有效值） 806-821MHz:-67dBm/100kHz （有效值）930-960MHz:-47dBm/100kHz（峰值） 1.71-1.92GHz:-47dBm/100kHz（峰值） 3.4-3.53GHz:-47dBm/100kHz（峰值） 发射工作频带两边各加上1.0MHz外的杂散发射 Note1：支持821MHz-835MHz/866MHz-880MHz工作频段设备不要求。 -22dBm/100kHz（有效值） Note1

输出互调是指在直放站输出端口输入一个比期望信号电平低30dB的 cdma2000调制信号时的互调产物。

当以工作频带内的两个信号输入直放站后，由于直放站的非线性而在其输出端口产生互调产物，互调衰减是指对这些互调产物的抑制能力

光接收灵敏度小于或等于-10dBm。

2 中国电信技术建议书

无线宽带CDMA2000直放站（A型、B型）电气性能指标 (含室内、室外)

2、5、10、20W 频率范围 增益特性 增益控制范围、步长 带内波动 输出电平 信道宽度 ACPR 带内杂散 前向链路 反向链路 870-880MHz（865-880MHz） 825-835MHz（820-835MHz） 65~95dBm （增益标称值波动范围±3dB） ?30dB, 1dB Step <3dBp-p 33、37、40、43dBm± 2dB 1.23MHz <-45dBc/30KHz@750KHz <-60dBc/30KHz@1.98MHz <-15dBm/30KHz <-42dBc/30KHz@900KHz <-54dBc/30KHz@1.98MHz 30dBm±2dB 偏离工作频段边缘?2.5MHz：?-40dBc或?-13dBm/30kHz 带外抑制 偏离工作频段边缘?10MHz：?-60dBc或?-33dBm/30kHz <-22dBm/100KHz <-36dBm/1KHz@9KHz~150KHz <-36dBm/10KHz@150KHz~30MHz 带内噪声 <-36dBm/100KHz@30MHz~1GHz (不含806-821、885-915、930-960MHz频段) <-30dBm/1MHz@1GHz~12.75GHz （不含1.71-1.92、3.4-3.53GHz频段） <-67dBm/100KHz@806-821、885-915、930-960MHz频段 <-67dBm/100KHz@1.71-1.92、3.4-3.53GHz频段 ?-45dBc/30KHz(工作频段内) 互调衰减 工作频带外： ?-36dBm/30KHz @9KHz-1GHz(含1GHz) ?-30dBm/30KHz@1GHz-12.75GHz 50? N型 <1.4:1 <5dB <5? sec（内置声表滤波器） >0.95 <±0.05ppm >0.96 输入输出阻抗 接口 输入输出驻波 噪声系数 传输时延 波形因子 频率稳定度

光纤宽带CDMA2000直放站（A型、B型）电气性能指标 2、5、10、20W 频率范围 增益特性 增益控制范围、步长 带内波动 输出电平 信道宽度 ACPR 前向链路 反向链路 870-880MHz（865-880MHz） 825-835MHz（820-835MHz） 72dB （是固定值，结合下图询问） 72 dB ?30dB, 1dB Step <3dBp-p 33、37、40、43dBm± 2dB 1.23MHz <-45dBc/30KHz@750KHz <-42dBc/30KHz@900KHz -10dBm±2dB （比无线直放站小） <-60dBc/30KHz@1.98MHz 带内杂散 带外抑制 <-54dBc/30KHz@1.98MHz <-15dBm/30KHz 偏离工作频段边缘?2.5MHz：?-40dBc或?-13dBm/30kHz 偏离工作频段边缘?10MHz：?-60dBc或?-33dBm/30kHz <-22dBm/100KHz <-36dBm/1KHz@9KHz~150KHz <-36dBm/10KHz@150KHz~30MHz 带内噪声 <-36dBm/100KHz@30MHz~1GHz (不含806-821、885-915、930-960MHz频段) <-30dBm/1MHz@1GHz~12.75GHz （不含1.71-1.92、3.4-3.53GHz频段） <-67dBm/100KHz@806-821、885-915、930-960MHz频段 <-67dBm/100KHz@1.71-1.92、3.4-3.53GHz频段 ?-45dBc/30KHz(工作频段内) 互调衰减 工作频带外： ?-36dBm/30KHz @9KHz-1GHz(含1GHz) ?-30dBm/30KHz@1GHz-12.75GHz 50? N型 <1.4:1 <5dB <5? sec（内置声表滤波器） >0.95 <±0.05ppm >0.96 输入输出阻抗 接口 输入输出驻波 噪声系数 传输时延 波形因子 频率稳定度

光纤近端机

注：上行、下行增益调节，拔码（1到5位码有效）对应的衰减值为：

上行增益调节：可用来调节上行的输出电平与增益

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

3 基本知识

1． 直放站的定义

直放站（中继器）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。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。在上行链接路径中，覆盖区域内的移动台手机的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，从而达到基地站与手机的信号传递。

2． 直放站的种类与类型 1) 移动通信直放站的种类

--- 从传输信号分有GSM直放站和CDMA直放站; --- 从安装场所来分有室外型机和室内型机;

--- 从传输带宽来分有宽带直放站和选频（选信道）直放站;

--- 从传输方式来分有直放式直放站、光纤传输直放站和移频传输直放站。

2) 移动通信直放站的类型 --- GSM移动通信直放站 --- CDMA移动通信直放站 --- GSM/CDMA光纤直放站

移频直放站由主机设备和从机设备（置于需要覆盖区域）组成，主机直接由基站耦合RF信号（或由无线接收基站RF信号）将基站的载频移到另一频率点上转发给从机，从机再将被移动的频点还原到原基站的频率，从而实现了主机、从机的高隔离度和主机与从机之间的无线链接。

3. 同频与移频直放站的区别

直放站用于室外覆盖时，收发天线的隔离度是选择直放站类型的重要参数。无线同频直放站和无线移频直放站的主要差别在：用于室外覆盖时，无线移频直放站可以对覆盖区域进行全向或大角度（大于90度）覆盖，而无线同频直放站不能达到这样的要求。因此，在对天线隔离度要求较高、设计中隔离度指标难以用工程实施达到的站点，建议使用无线移频直放站；其它场合两者的使用差别不大。

直放站从传输方式来分有无线传输直放站、光纤传输直放站和移频传输直放站。而无线传输直放站根据传输带宽的不同又可为宽带直放站和选频（选信道）直放站

1、无线传输宽带直放站（宽带直放站，broad band repeater）

下行从基站接收信号，经放大后向用户方向覆盖；上行从用户接收信号，经放大后发送给基站。为了限带，加有带通滤波器。

2、无线传输选频直放站（选频直放站，selective band repeater）

为了选频，将上、下行频率下变频为中频，进行选频限带处理后，再上变频恢复上、下行频率。 3、光纤传输直放站（光纤直放站，fiber band repeater）

光纤直放站系统包括近端机（Donor）和远端机（Remote）。近端机靠近基站，把从基站接收来的蜂窝频率转变为光信号，然后通过光纤送到远端部分（前向信道）。远端机把来自近端机的光信号转换成蜂窝频率，经过放大然后送到天线发射（前向信道）。在反向链路，则反之。 4、移频传输直放站（移频直放站，frequency shift repeater）

也分为近端机和远端机，近端机将收到的频率上变频为微波，传输给远端机后再下变频为原先收到的频率，放大后发送出去。

移频直放站和无线直放站的不同之处在于异频传输，无须考虑施主天线和重发天线之间的隔离度问题。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/msag.html