六、移动通信直放站的选型与工程安装

1、直放站选型时需要注意的问题
(1) 对于GSM数字网，应该首选具有信道选择功能的直放站
　　以前，使用宽带选择式的直放站应用于模拟网，这种宽带选择式的直放站对于模拟网来说起到了一定的网络优化作用，不存在不同网络之间的干扰问题。但在数字GSM网系统中，使用宽带选择式的直放站，由于是对所有频段内接收到的所有信号进行放大，这样在GSM网中就会出现同频小区干扰、切换时掉话、降低基站的灵敏度、语音质量差、直放站覆盖范围明显缩小等现象，并且这种现象在基站密集的城市及周边地带更为明显，严重影响到整个网络的正常运行。
　　而信道选择式直放站作为一种网络优化工具，能实现良好的盲区覆盖，同时对原有的整个基站网络不会造成干扰。

(2) 采用信道选择式直放站，应使该直放站具有以下的性能：
     信号处理应具备低噪声放大、变频、中频滤波放大等过程，有效改善接收信号的信噪比，每载频200KHz滤波器应具有良好的选择性，否则如果仅是在射频频段进行简单的功率放大，或者是滤波器性能不好造成的三阶互调及杂散等干扰信号太强，这时即使直放站的输出功率很大或者是手机的接受信号电平很强但仍然无法正常通话。

这主要是由于信号的信噪比并没有得到改善甚至因直放站本身引入的噪声过大而使输出信号的信噪比很差，不满足基站对话音信号信噪比的检测指标，同时由于直放站把噪声较大的信号引入基站后，增大了基站的噪声电平，从而降低了基站本身的灵敏度，影响基站的覆盖范围；

     具有增益连续可调，上下行增益单独控制。

     三阶互调、杂散等参数符合直放站标准中规定的指标；

     直放站工作增益应控制在低于收发天线隔离度至少13dB的余量，并且具有隔离度监测及增益自动控制功能，否则当直放站周围环境偶然变化时，天线隔离度会降低并且发生自激，从而堵塞基站；

     直放站对于不同时隙话务信道具有自适应增益控制功能
由于GSM采用TDMA方式，每载波8个时隙可支持8个移动电话，由于不同用户位置的随机性使得直放站接收到的移动用户上行信号电平强度不同，因此要求直放站对于不同时隙话务信道具有自适应增益控制功能，但如果增益保持恒定，不能够随时隙信号的强弱自动改变，必然严重影响直放站远端用户的正常通话，缩小直放站的有效覆盖范围。

(3) 选择性能好的直放站系统天线。
天线选择的好坏，往往会直接影响到最终的覆盖效果。其中施主天线用于接收基站信号，要求水平波束角小、方向性好、增益高、前后比大，业务天线用于覆盖盲区，通常要求采用定向天线，增益高、前后比大，较强的上波瓣抑制、较好的零填充特性，天线下倾角机械可调，另外还有互调、驻波比等参数值得考虑，同时要求天线的体积小、重量轻、安装简单，所选的馈线及接头符合国际标准、电气性能好。

2、安装直放站时需要注意的几个问题　　
           （1）建议市区不使用直放站。
当一个直放站可以有多个基站成为其源基站时，应选择较为偏远的基站作为源基站，直放站的施主天线尽量避免指向市区。因为如果直放站的施主天线指向多个基站或多个扇区时（多个导频），直放站会引放噪音使上述基站工作环境恶劣，还带来了不必要的软切换。

　　（2）加入直放站的基站，其相应的扇区PN搜索窗口应加大。
在基站控制器（BSC）设置时，有一个参数是控制扇区PN搜索窗口的大小的，平时这一参数是由扇区的覆盖半径决定。加入直放站后，该扇区的电波传播延时有所扩大；相应的扇区导频搜索窗口应由扇区的覆盖半径、直放站覆盖距离和直放站自身延时共同决定。

　　（3）安装调试中直放站的增益和输出功率需要留有一定的储备余量。
CDMA系统有精确、快速的功率控制，通信时基站和手机的输出功率一直在变化。以基站为例，功放的最大输出是20W，在无用户时，只有导频、同步等信道有输出，功率仅2W多一点，相关近10dB。在正常白天调试时基站均有话音信道工作；所以调试时直放站的增益和输出功率需要留有6dB左右的余量。增益余量不足会引发直放站自激，功率余量不足使直放站过载，通信话音质量都会明显下降甚至系统瘫痪。

　　（4）在安装直放站的地区进行干拢源的检查。
在我国，800MHz频段不如900MHz频段谱干净，尤其是CDMA上行频段较易受到干扰。主要原因是与广播电视的U频段接近，在城镇郊区和农村广泛使用带有放大器的电视接收天线，这类天线种类繁多，高端性能差，很容易自激形成干扰。第二个原因是直放站一般与其他设备共同安装在一个铁塔上，如果附近有280MHz的寻呼发射机或寻呼链路发射机时要特别小心。因为280MHz寻呼发射机功率是100W，其三倍频是840MHz左右；寻呼链路发射机一般工作在400～420MHz频段，功率20W，如果是选择417MHz工作，其二倍频834MHz正好干扰CDMA的首载频283信道。直放站的天线安装位置很高，对上述干扰的反应是敏感的，再加上它60～90dB的放大作用，大范围地扩大干扰，往往会导致周边几个基站都不能工作。

　　（5）要严防直放站自激。
引起直放站自激的原因很多，比如温度变化引起放大器增益变化、隔离度改变、基站参数改变造成直放站输入信号增大等。

调试直放站时，切不可过分追求直放站的放大作用而将增益调得过大，一定要留有余地。对于有故障记录的直放站，直放站反向信道出现自激是较难察觉的。因为直放站的前向信道一直有基站信号输入，假如直放站自激，前向放大器可能进入过载，某些型号直放站检测到放大器过载三次以后，立即关闭直放站并明确给出故障记录，很容易发现。而反向信道放大器输入信号变化极大，手机发射机并非总处于发射状态，且距离时远时近，某种情况下会引发反向信道放大器自激，但由于输入突然消失放大器又恢复正常。反向信道放大器自激时间短只有几秒，且无规律，有时好几个小时都不自激一次，极难排除故障。在安装直放站的地区，如果手机市话进行通信，手机听市话正常，而市话听手机时断时通，音质极差，有可能就是直放站反向信道放大器自激造成的。

3、直放站要充分发挥其性能需具备的条件

　　（1）要有好的天线
天线一般讲其重要参数不外乎是：天线增益、水平半功率角和垂直半功率角。对直放站来讲上述参数固然重要，但最重要的参数是天线的旁瓣抑制能力，而这一点往往得不到重视。有些天线厂的天线性能指标仅是泛泛地指出旁瓣抑制15～20dB，并不详细准确地给出旁瓣波形。直放站安装时准确地利用天线旁瓣的凹陷位置对提高施主天线与服务天线的隔离度有着十分重要的意义。在正常安装时，服务天线位置较高，施主天线放置的服务天线下部。故对于服务天线而言重点要考察主瓣上部的抑制和后部抑制并要求天线有高增益抛物面天线却不如16dBi的一般板状所获得的隔离度好的情况。究其原因在于抛物面天线主瓣虽然尖锐，但馈源顶部无屏蔽遮挡，造成旁瓣抑制不好，隔离度反而偏小。从某种意义而言，施主天线比服务天线更为重要，对直放站的性能会起举足轻重的作用。

　　（2）要有高的铁塔或有较大的地形高度差
直放站的安装必须要有一定的高度，在山区可以依靠山顶或高坡来实现，而在平原地区只能依靠铁塔。有了较高的铁塔，首先输出功率有限的直放站可以有较大的覆盖，其次可以提高施主天线和服务天线间的隔离，第三有利于获得较大的输入信号。以前向信号为例，在平原地区地面接收信号功率电平为-95dBm时，在距地面30m高处强度可达到-60～-70dBm。直放站与基站不同，它只是一个放大器，输入信号需要一定的强度。在理想情况下，假如施主天线安装在30m高，施主天线与服务天线因隔离需要垂直要相隔15～20m，这样铁塔高度就至少需要50m。而一般基站天线高度有30m就可以。可见直放站对铁塔高度的依赖远比基站要大。

　　（3）要最大限度地提高施主天线和服务天线间的隔离
应允许利用地形、地物等将上述两天线隔开。当直放站服务区只需要定向覆盖时，可以将施主天线放在山坡的一侧，服务天线放在另一侧，这样可以获得很大的隔离度。在能用定向天线覆盖时就不要使用全向天线。若服务区为两个方向，可怜采用二分之一功率分配器和两付定向天线来覆盖。基采用全向天线，要巧妙利用天线旁瓣的凹陷位置来提高施主天线与服务天线的隔离度。利用山体的两侧可以获得相当好的隔离。利用建筑物作遮挡，也可以获得一定的效果，比如在楼的一侧安装施主天线，在楼的另一侧安装工作天线，两天线背靠背虽然只相隔十几米，却可以获得衰减60～80dB。

　　在利用地形、地物将施主天线和服务天线隔开时，天线的方向图会有所改变。利用天线旁瓣的凹陷位置加大天线隔离度的方法只能用实际测试找出。隔离度可以用频谱仪和高频信号发生器来测量。如在现场可用HP8921给施主天线送入信号，用HP8594在服务天线接收信号，发送电平与接收电平之差即为隔离度。反过来也可以获得同样效果，只是电平略有差异。

4、直放站的工程服务
直放站和电视机或手机不同，它不是一个完整的最终电子产品，因为人们买了电视机或手机马上就可以使用，而直放站却完全不一样，如果离开了工程服务，直放站不能发挥任何作用。

一个直放站能否发挥作用，直放站安装地点的选择非常重要，直放站要取得良好的效果，可以认为选址占50%，直放站自身性能占30%，现场调试好坏占20%。基站设备由于技术复杂，价格昂贵，基站的销售商往往对基站安装给予现场督导，技术人员亲自调试，发挥一个基站的作用。直放站技术相对较简单，价格便宜，如果直放站的销售与工程服务脱节，不重视现场安装的指导，性能再好的直放站也很难发挥作用，如果直放站自激，将适得其反，使直放站成为害群之马，严重影响原有CDMA网络的性能。

通常直放站的工程服务应注意以下几点。

　　（1）虽然直放站的引入从模拟移动通信时代就已开始，至今有多年历史，但CDMA是新技术，与以往的直放站相比，CDMA直放站的应用有所不同。从事CDMA通信的企业相对较年轻。头几个CDMA直放站的安装以“交钥匙”的方式，使直放站得以充分发挥作用，用户对直放站的性能有所掌握后，才能开始以后的工作。

　　（2）需要有经验丰富的工程师在现场指导。直放站高空作业，条件有限，很难进行仪表测试，费工费时，并且直放站涉及大量的无线电基础理论知识，根据丰富的经验进行现场估算显得十分重要。 　　

     （3）要选择适当的天线。

　　（4）直放站的安装条件都很艰苦，现场工程师要吃苦耐劳。

　　（5）严格选择直放站的安装地点。选址的好坏对直放站的性能发挥起着举足轻重的作用。不能用户讲信号不好，就随便安装直放站，条件不具备时，不要勉强。如：导频PN较为混乱的地区、铁塔高度不足、附近有寻呼发射机工作、空中接收信号电平值小于-90dBm时都不适宜安装直放站。

　　（6）直放站安装完后的几个月内，要多次复查其有无自激的记录。

　　从某种意义上讲，直放站的工程服务比直放站自身的性能指标显得更为重要。