移动通信基站辅助技术探讨

杨荣丽

（中国联合网络通信有限公司长春市分公司，吉林 长春 130031）

直放站也被称作中继站，在本质上是一种双向的放大器，能够对基站信号和移动台信号同时进行放大。在下行链路中直放站通过获取施主天线覆盖范围内的信号，然后带通滤波器隔离带外的信号，最后通过功率放大器将经过滤波之后的信号进行放大之后发射到一定的区域。直放站通过上行链路拾取覆盖范围内的移动台信号，滤波之后的信号经过放大处理后向相应的基站进行发射，这样移动台和基站之间就实现了信号传递。直放站根据安装的环境的差异，通常有室外直放站和室内直放站两种。

1 直放站的特点

1.1 直放站的特点及应用原则

直放站在移动通信网络中所应该采取什么样的解决方案主要取决于当时的应用环境以及直放站设备的类型。例如，射频直放站，以无线的方式进行传输，因而具有建设时间短、成本低，同时对于传输的要求也不是很高，但是需要较高的信号隔离要求。而无线直放站其信号来源直接来自空间，对信号的要求较高，在基站比较多的地方，空间的信号往来十分的复杂，很难对其进行分离，基站往往受到直放站的干扰。一般情况下，光纤直放站比较适合用在基站数量较多的地方。如果只能选择无线直放站的话，那么应该注意其施主天线的方向。

光线直放站和射频直放站在使用的过程中都要保证直放站到施主基站之间的距离再加上直放站覆盖区域的半径的距离要在时间提前量规定的范围之内。一般来说距离应该在35公里以内，而对于码分多址系统来说，这个距离应该控制在10公里范围之内。直放站建设时，要对以下三个方面多加注意：

直放站的使用最基本的原则就是对现有无线通信网络的质量没有负面的影响。选择窄波束的水平天线和高增益天线，从而保证服务小区的信号起主导作用。直放站采用同频的方式进行信号的接收和发送，容易导致自激，最终干扰网络，因此要要防止自激。为此要保证覆盖天线与施主天线的隔离度至少要大于整机增益15dB.在实际的操作过程中，在天线的选择时，应该尽量保持其高度差异。此外，在天线之间设置屏蔽作用好的障碍物或者两个天线之间应该保持足够的距离。天线建设时要从当地的实际情况出发，灵活的采用一下的一些原则：

第一，密集城区。在人口密度大、相对空间小的城区，室内分布系统的信号源大多采用室内直放站，有些覆盖地区的建筑物分布过于密集，那么一个基站往往需要搭配几个直放站。由于人口比较密集的城区的空间信号环境十分的复杂，而室外直放站有可能干扰无限通信网络，一般来说室外直放站在密集城区不提倡使用。如果必需使用的话，也应该采用功率较低的直放站。

第二，城市边缘。随着我国城市化的进程不断加快很多地方出现了逆城市化，大量的小区都建设在城市的边缘，而相对于城区来说，城市边缘的基站数量较少，因此必须扩大网络的覆盖范围，在城市边缘可以采用高功率的直放站。

第三，郊区、乡村。城市的郊区还有乡村地区由于基站数目较少，因此可以采用大功率的光纤直放站，扩大信号的覆盖。有些偏远地区没有光纤通过，可以使用无线直放站改善网络覆盖。

1.2 直放站的主要用途

1.2.1 盲区覆盖

直放站作为基站覆盖的延伸，将基站信号接收放大后传送到更大范围的区域，为原信号覆盖不佳的地区提供服务。这也是目前直放站最普遍的应用方式，多用于为对话务需求不高的边缘乡镇、交通干线、室外特殊地形和旅游景点提供覆盖。

1.2.2 室内覆盖

在一些深层的建筑物（如商场、写字楼）或阴影地区（如隧道、地下室等）设置直放站也可以收到很好的效果。

1.2.3 话务平衡

利用直放站的延伸特点将空闲基站的服务引入繁忙基站的覆盖区域之内，可以起到疏导的作用，帮助整个系统进一步实现话务平衡。

1.2.4 网络优化

由于各种原因，在某些服务区之间的局部区域尚存在信号微弱的情况，由于区域面积较小或无高话务需求，所以再建设基站并不合适，可以利用直放站改善该区域的信号状况。

1.3 直放站和室外型小基站的对比

室外型小基站主要是指室外微蜂窝和一体化小基站。直放站和室外型小基站相比，各有特点。

建设室外型小基站的投资和工程周期都比较大，而直放站投资小，安装简便灵活。

直放站可以用来吸收话务，当某个小区空闲时可以用直放站引入的话务来提高设备的利用率，而室外型小基站可以增加系统的总容量，分担周边基站的话务压力。

采用室外小基站需要分配新的频点或PN码，这在有些时候会显得比较困难，而直放站不需要分配新的频点或PN码，但是需要控制其对其他小区产生的干扰。

2 直放站应用技术

2.1 密集市区室内覆盖信号源

直放站用作室内覆盖信号源是常见的使用方法，但在密集城区，由于建筑物数量很大，需要的直放站数量也比较多，容易出现一个基站甚至一个扇区配置多个直放站的情况，但引入过多的直放站，一方面会对施主基站信号造成比较大的干扰，另一方面增大了施主基站的话务量，会造成施主基站接入困难等情况。在码分多址网络中，由于系统的自干扰特性，引入过多的直放站会对施主基站造成更严重的破坏。这是密集市区使用直放站作为室内覆盖信号源不可避免的问题。

2.2 将光纤直放站纳入网管系统

在农村、交通道路等要求广覆盖、低容量的地区，运营商从建设成本、网络质量指标以及运营效益等方面出发，经常使用大功率直放站来满足覆盖需求。通常情况下，这些直放站没有纳入网管系统，而且直放站设备的稳定性往往低于室外型微蜂窝或一体化基站，在发生故障时难以被及时发现，容易引起用户投诉。考虑到光纤直放站的特性，在工程建设中，可以将一些重要的光纤直放站纳入网管系统，并适当增配UPS或小容量蓄电池、室外开关电源等配套设备。虽然增加了建设成本，相比建设室外微蜂窝或一体化小基站没有了投资方面的优势，但能有效地提高网络的稳定性和资源利用率。

2.3 密集城区街道微小区

在密集城区的一些区域，地物地貌往往呈现多（高）层建筑密集，建筑物之间间隔很小的特点。在这些区域，建筑物低层和道路覆盖始终是移动网络建设的难点，建设单个宏基站难以达到预期的覆盖效果，建设多个基站不仅投资大，还会因为站距过小而破坏网络质量。此时可以考虑使用直放站。

2.4 曲折地形的覆盖延伸

在山区经常会碰到这样的情况，覆盖目标位于山谷中，距离基站直线距离非常近，但由于被山脉阻挡，信号无法到达。这时，可沿山谷走势，在拐点处选择合适的位置安装一直放站。由于直放站接收信号的方向和发射信号的方向成一定的角度，相当于基站信号在直放站处转了一个弯。直放站的施主天线和服务天线分别放在山体的两侧，利用山体形成天然的屏障，直放站的性能可以得到充分发挥。

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