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CDMA網(wǎng)絡(luò)中直放站的選擇和幾種典型應(yīng)用

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2001年1月133網(wǎng)全網(wǎng)劃歸中國(guó)聯(lián)通后，聯(lián)通公司提出將在全國(guó)范圍內(nèi)建設(shè)一個(gè)1330萬(wàn)用戶的CDMA移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò) 。但是，應(yīng)該清醒地看到窄帶CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)在中國(guó)的發(fā)展將會(huì)碰到GSM系統(tǒng)的強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，因?yàn)镚SM系統(tǒng)經(jīng)過(guò)前幾年的快速發(fā)展，在全國(guó)已有良好的覆蓋，而CDMA系統(tǒng)只在北京、上海、西安、廣州4城市和河北省等市建有網(wǎng)絡(luò) 。
CDMA運(yùn)營(yíng)企業(yè)在建網(wǎng)初期，由于受投資成本的限制，不可能大規(guī)模地建設(shè)基站 。而基站數(shù)量不足往往會(huì)造成無(wú)線信號(hào)覆蓋不好，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不盡如人意，進(jìn)而又影響用戶的發(fā)展，造成投入成本難以快速回收 。CDMA的運(yùn)營(yíng)企業(yè)在運(yùn)營(yíng)初期必須采用低容量、大覆蓋的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)布局的觀點(diǎn)已成共識(shí) 。由于直放站具有投資成本較低，安裝靈活簡(jiǎn)便，可以迅速擴(kuò)大無(wú)線覆蓋的特點(diǎn)，在CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，適當(dāng)?shù)匾胫狈耪?，采取以基站為主、直放站做適當(dāng)補(bǔ)充的混合組網(wǎng)式是有意義的 。北京133網(wǎng)人1999年6月開(kāi)始引入CDMA直放站進(jìn)行試驗(yàn)，此后又陸續(xù)在北京郊區(qū)安裝了一批直放站投入全網(wǎng)運(yùn)行 。對(duì)于在CDMA系統(tǒng)如何采用直放站，基站設(shè)備經(jīng)銷商與直放站經(jīng)銷商有著不同的看法，在這里我們僅從運(yùn)營(yíng)企業(yè)的角度談一些我們的看法 。
1．直放站的基本工作原理及發(fā)揮作用的必要條件
直放站的基本功能是一個(gè)射頻信號(hào)功率增強(qiáng)器，簡(jiǎn)要原理如圖1所示 。
其中前向放大器放大基站移動(dòng)臺(tái)的下行信號(hào)，反向放大器放大移動(dòng)臺(tái)至基站的上行信號(hào) 。由于上下行信號(hào)頻率相差45MHZ，可以用雙工器和前端濾波器方便地將兩路信號(hào)分開(kāi) 。朝向基站的天線我們稱施主天線或源天線，其作用是溝通基站和直放站間的鏈路，故一般采用方向性很強(qiáng)的定向天線 。直放站的服務(wù)天線或稱工作天線或方向性板狀天線 。根據(jù)基站和直放站間的鏈路關(guān)系，直放站可分為微波耦合型、光纖耦合型和射耦合型 。根據(jù)直放站的應(yīng)用場(chǎng)合，又可分為室內(nèi)型和室外型 。室內(nèi)型直放站輸出功率很小，主要用于地下停車場(chǎng)、商場(chǎng)和大型會(huì)議場(chǎng)所等 。本文所涉及的主要是指射頻耦合型室外直放站 。
微波耦合型、光纖耦合型直放站幾乎不存在信號(hào)隔離問(wèn)題，基站和直放站之間可以相隔較遠(yuǎn)，直放站性能得到充分發(fā)揮，作用十分明顯 。射頻耦合型直放站情況要復(fù)雜的多，不僅要直接接收來(lái)自基站的下行信號(hào)放大后并以相同頻率發(fā)往移動(dòng)臺(tái)，而且上行信號(hào)也以同樣方式送往基站 。所以基站和直放站相距不能太遠(yuǎn)，一般相距5―20km 。這樣難以避免地會(huì)出現(xiàn)基站覆蓋區(qū)和直放站覆蓋區(qū)重疊，在這個(gè)覆蓋重疊區(qū)，既有基站的微弱信號(hào)，又有直放站放大后的信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)頻率是完全相同的 。似乎很難理解，一個(gè)放大器從一個(gè)區(qū)域取得微弱的信號(hào)加以放大后，又將信號(hào)送回原區(qū)域，這樣不是會(huì)自激振蕩嗎？無(wú)線技術(shù)人員都深有體會(huì)，高頻電路非常輕易自激，更何況直放站工作頻率高達(dá)800―900MHZ，最大增益接近90dB 。其奧秘在于直放站除自身有嚴(yán)格的屏蔽外，在安裝施工時(shí)又最大限度地提高了施主天線與服務(wù)天線的隔離度 ?？梢?jiàn)直放站要充分發(fā)揮其性能是離不開(kāi)下面三個(gè)條件的 。
（1）要有好的天線 。講到天線，一般講其重要參數(shù)不外乎是：天線增益、水平半功率角和垂直半功率角 。對(duì)直放站來(lái)講上述參數(shù)固然重要，但最重要的參數(shù)是天線的旁瓣抑制能力，而這一點(diǎn)往往得不到重視 。有些天線廠的天線性能指標(biāo)僅是泛泛地指出旁瓣抑制15―20dB，并不具體準(zhǔn)確地給出旁瓣波形 。直放站安裝時(shí)準(zhǔn)確地利用天線旁瓣的凹陷位置對(duì)提高施主天線與服務(wù)天線的隔離度有著十分重要的意義 。在正常安裝時(shí)，服務(wù)天線位置較高，施主天線放置的服務(wù)天線下部 。故對(duì)于服務(wù)天線而言重點(diǎn)要考察主瓣上部的抑制和后部抑制并要求天線有高增益拋物面天線卻不如16dBi的一般板狀所獲得的隔離度好的情況 。究其原因在于拋物面天線主瓣雖然尖銳，但饋源頂部無(wú)屏蔽遮擋，造成旁瓣抑制不好，隔離度反而偏小 。從某種意義而言，施主天線比服務(wù)天線更為重要，對(duì)直放站的性能會(huì)起舉足輕重的作用 。

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