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基于光纖直放站的網(wǎng)絡覆蓋技術(shù)
摘要:在網(wǎng)絡中運用直放站可實現(xiàn)“小容量、大覆蓋”,是低成本、快速解決網(wǎng)絡覆蓋的有效手段。本文主要介紹光纖直放站的工作原理、特點以及如何運用光纖直放站提高網(wǎng)絡質(zhì)量和網(wǎng)絡設備利用率。
關(guān)鍵詞:光纖直放站 覆蓋技術(shù) 傳輸距離
0 引言
隨著移動通信的高速發(fā)展,客戶對網(wǎng)絡服務質(zhì)量的要求不斷提高,運營商之間競爭日益激烈。而對公路隧道實現(xiàn)全線覆蓋是運營商提高網(wǎng)絡質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié),也是提高綜合競爭力的一個有力手段。
建設CDMA、GSM直放站可快速提高網(wǎng)絡質(zhì)量。直放站從傳輸方式來分有無線直放站、光纖直放站和移頻直放站。其中,光纖直放站運用的歷史較短,但與其他直放站相比較,它有自己獨特的優(yōu)勢,光纖直放站信號純凈,衰減度小,信號傳輸不受地理氣候的限制,而且隨著光器件價格的降低,產(chǎn)品不斷成熟,在網(wǎng)絡中的運用不斷增多。
1 光纖直放站的工作原理
光纖直放站主要由中繼端機(或近端機,在基站機房內(nèi)耦合信號)、光傳輸網(wǎng)絡、遠端機和天線系統(tǒng)組成。
中繼端機將基站射頻信號耦合下來,并將射頻信號轉(zhuǎn)換成光信號;
光傳輸網(wǎng)絡將信號傳送到遠端;
遠端機主要包括雙工濾波器(Duplex)、低噪聲放大器(LNA-low noise amplifier)、功率放大器(PA-power amplifier)、光端機等設備,將射頻信號從光信號中解調(diào)出來,并濾波、放大;
用戶天線用于覆蓋區(qū)的信號發(fā)射和接收,可采用全向或定向天線。
前向放大器放大基站至移動臺的下行信號(前向信號),反向放大器放大移動臺至基站的上行信號(反向信號),由于上下行信號頻率相差很大即雙工間隔很大(如GSM900、CDMA800的雙工間隔為45MHz),可利用雙工濾波器和前端濾波器方便地將兩路信號分開。
2 光纖直放站特點
光纖直放站與無線直放站的最大區(qū)別在于施主基站信號的傳輸方式上,光纖直放站是通過光纖進行傳輸,而無線直放站通過空間傳播。因此,光纖直放站具有以下特點:①輸出信號頻率與輸入信號頻率相同,透明信道。②覆蓋區(qū)天線可根據(jù)地形情況選擇全向或定向天線。③不存在無線直放站收發(fā)隔離問題,選址方便。④光纖中繼端與近端機距離不超過20公里。
3 光纖直放站在公路隧道覆蓋中的建設問題
由于公路隧道具有地形復雜,信源獲取困難以及覆蓋區(qū)域狹長,信號波動損耗都較大等特點;因此需要根據(jù)實際環(huán)境進行勘測設計,靈活組網(wǎng)規(guī)劃;基于公路隧道的特點,光纖直放站因具有設計和施工靈活且覆蓋效果好,工作穩(wěn)定等優(yōu)點,所以在公路隧道中有很好的應用?蓮囊韵聨讉方面來進行探討。
3.1 傳輸距離的要求 光纖直放站的傳輸距離最大可達15公里,因此對于一般的狹長的隧道,只要不超過改傳輸距離,就可以使用光纖直放站來進行覆蓋。
3.2 信源的選取 因為信源的選取直接關(guān)系到整體覆蓋效果。因此要保證施主基站有話務容量冗余可以負擔光纖直放站覆蓋區(qū)域內(nèi)的話務量。若在隧道口附近無信源可取或隧道較長,利用耦合器從基站耦合信號到近端機,近端機將射頻信號轉(zhuǎn)化為光信號,通過光纜將光信號送到遠端機,遠端機將光信號轉(zhuǎn)化為射頻信號同時放大信號將其饋送到天線。根據(jù)覆蓋距離及近端機拖帶遠端機能力和對基站的噪聲影響,來確定遠端機數(shù)量。
3.3 供電方式 對于公路隧道,一般建設在較偏遠的山區(qū),電源不太穩(wěn)定甚至沒有電源提供,因此可以利用太陽能供電系統(tǒng)供電,但是如果是在有電源提供的地區(qū)可直接利用220V交流電供電。
3.4 監(jiān)控系統(tǒng) 公路隧道在偏遠地區(qū),故在維護上有很大的困難。監(jiān)控系統(tǒng)能對其進行參數(shù)設置、調(diào)整,在網(wǎng)絡維護方面起了非常重要的作用,是必不可少的一項補充。
4 光纖直放站在某隧道網(wǎng)絡覆蓋中的應用實例
4.1 工程概況 某隧道隧道全長820米,雙洞單向兩車道,隧道頂高約6米,隧道內(nèi)信號電平小于-100dBm,隧道東側(cè)隧道口到轉(zhuǎn)彎處約1000米路段信號電平在-90dBm至-98dBm之間,通話質(zhì)量差。
4.2 解決方案 為了解決該隧道的覆蓋問題,采用無線接入光纖直放站,兩隧道內(nèi)分別采用八木天線進行覆蓋,隧道外采用拋物面天線,而利用隧道頂遮擋來解決隔離度問題。系統(tǒng)平面圖如下:
4.3 測試結(jié)果 該隧道開通后檢測結(jié)果為公路隧道內(nèi)、隧道外網(wǎng)絡信號電平值≥-85dBm左右,通話質(zhì)量RxQual 90%區(qū)域以上0級,切換成功率>99%,掉話率<1%,擴大基站覆蓋范圍,對基站參數(shù)指標無任何影響。
5 結(jié)束語
光纖直放站相對于無線直放站來說,成本相對較高,而且需要敷設光纖。但正如本文第2點所闡述,與無線直放站相比,光纖直放站有著無可比擬的優(yōu)點,光纖直放站一般可獲得80dB以上的增益,主要完成為離基站較遠的村鎮(zhèn)、公路、廠礦、旅游區(qū)等地域的覆蓋。該系統(tǒng)具有建站速度快、工程投資低,見效快等優(yōu)點,具有極高的性價比。
參考文獻:
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