移動通信基站輔助技術探討

楊榮麗

（中國聯合網絡通信有限公司長春市分公司，吉林 長春 130031）

直放站也被稱作中繼站，在本質上是一種雙向的放大器，能夠對基站信號和移動臺信號同時進行放大。在下行鏈路中直放站通過獲取施主天線覆蓋范圍內的信號，然后帶通濾波器隔離帶外的信號，最后通過功率放大器將經過濾波之后的信號進行放大之后發射到一定的區域。直放站通過上行鏈路拾取覆蓋范圍內的移動臺信號，濾波之后的信號經過放大處理后向相應的基站進行發射，這樣移動臺和基站之間就實現了信號傳遞。直放站根據安裝的環境的差異，通常有室外直放站和室內直放站兩種。

1 直放站的特點

1.1 直放站的特點及應用原則

直放站在移動通信網絡中所應該采取什么樣的解決方案主要取決于當時的應用環境以及直放站設備的類型。例如，射頻直放站，以無線的方式進行傳輸，因而具有建設時間短、成本低，同時對于傳輸的要求也不是很高，但是需要較高的信號隔離要求。而無線直放站其信號來源直接來自空間，對信號的要求較高，在基站比較多的地方，空間的信號往來十分的復雜，很難對其進行分離，基站往往受到直放站的干擾。一般情況下，光纖直放站比較適合用在基站數量較多的地方。如果只能選擇無線直放站的話，那么應該注意其施主天線的方向。

光線直放站和射頻直放站在使用的過程中都要保證直放站到施主基站之間的距離再加上直放站覆蓋區域的半徑的距離要在時間提前量規定的范圍之內。一般來說距離應該在35公里以內，而對于碼分多址系統來說，這個距離應該控制在10公里范圍之內。直放站建設時，要對以下三個方面多加注意：

直放站的使用最基本的原則就是對現有無線通信網絡的質量沒有負面的影響。選擇窄波束的水平天線和高增益天線，從而保證服務小區的信號起主導作用。直放站采用同頻的方式進行信號的接收和發送，容易導致自激，最終干擾網絡，因此要要防止自激。為此要保證覆蓋天線與施主天線的隔離度至少要大于整機增益15dB.在實際的操作過程中，在天線的選擇時，應該盡量保持其高度差異。此外，在天線之間設置屏蔽作用好的障礙物或者兩個天線之間應該保持足夠的距離。天線建設時要從當地的實際情況出發，靈活的采用一下的一些原則：

第一，密集城區。在人口密度大、相對空間小的城區，室內分布系統的信號源大多采用室內直放站，有些覆蓋地區的建筑物分布過于密集，那么一個基站往往需要搭配幾個直放站。由于人口比較密集的城區的空間信號環境十分的復雜，而室外直放站有可能干擾無限通信網絡，一般來說室外直放站在密集城區不提倡使用。如果必需使用的話，也應該采用功率較低的直放站。

第二，城市邊緣。隨著我國城市化的進程不斷加快很多地方出現了逆城市化，大量的小區都建設在城市的邊緣，而相對于城區來說，城市邊緣的基站數量較少，因此必須擴大網絡的覆蓋范圍，在城市邊緣可以采用高功率的直放站。

第三，郊區、鄉村。城市的郊區還有鄉村地區由于基站數目較少，因此可以采用大功率的光纖直放站，擴大信號的覆蓋。有些偏遠地區沒有光纖通過，可以使用無線直放站改善網絡覆蓋。

1.2 直放站的主要用途

1.2.1 盲區覆蓋

直放站作為基站覆蓋的延伸，將基站信號接收放大后傳送到更大范圍的區域，為原信號覆蓋不佳的地區提供服務。這也是目前直放站最普遍的應用方式，多用于為對話務需求不高的邊緣鄉鎮、交通干線、室外特殊地形和旅游景點提供覆蓋。

1.2.2 室內覆蓋

在一些深層的建筑物（如商場、寫字樓）或陰影地區（如隧道、地下室等）設置直放站也可以收到很好的效果。

1.2.3 話務平衡

利用直放站的延伸特點將空閑基站的服務引入繁忙基站的覆蓋區域之內，可以起到疏導的作用，幫助整個系統進一步實現話務平衡。

1.2.4 網絡優化

由于各種原因，在某些服務區之間的局部區域尚存在信號微弱的情況，由于區域面積較小或無高話務需求，所以再建設基站并不合適，可以利用直放站改善該區域的信號狀況。

1.3 直放站和室外型小基站的對比

室外型小基站主要是指室外微蜂窩和一體化小基站。直放站和室外型小基站相比，各有特點。

建設室外型小基站的投資和工程周期都比較大，而直放站投資小，安裝簡便靈活。

直放站可以用來吸收話務，當某個小區空閑時可以用直放站引入的話務來提高設備的利用率，而室外型小基站可以增加系統的總容量，分擔周邊基站的話務壓力。

采用室外小基站需要分配新的頻點或PN碼，這在有些時候會顯得比較困難，而直放站不需要分配新的頻點或PN碼，但是需要控制其對其他小區產生的干擾。

2 直放站應用技術

2.1 密集市區室內覆蓋信號源

直放站用作室內覆蓋信號源是常見的使用方法，但在密集城區，由于建筑物數量很大，需要的直放站數量也比較多，容易出現一個基站甚至一個扇區配置多個直放站的情況，但引入過多的直放站，一方面會對施主基站信號造成比較大的干擾，另一方面增大了施主基站的話務量，會造成施主基站接入困難等情況。在碼分多址網絡中，由于系統的自干擾特性，引入過多的直放站會對施主基站造成更嚴重的破壞。這是密集市區使用直放站作為室內覆蓋信號源不可避免的問題。

2.2 將光纖直放站納入網管系統

在農村、交通道路等要求廣覆蓋、低容量的地區，運營商從建設成本、網絡質量指標以及運營效益等方面出發，經常使用大功率直放站來滿足覆蓋需求。通常情況下，這些直放站沒有納入網管系統，而且直放站設備的穩定性往往低于室外型微蜂窩或一體化基站，在發生故障時難以被及時發現，容易引起用戶投訴?？紤]到光纖直放站的特性，在工程建設中，可以將一些重要的光纖直放站納入網管系統，并適當增配UPS或小容量蓄電池、室外開關電源等配套設備。雖然增加了建設成本，相比建設室外微蜂窩或一體化小基站沒有了投資方面的優勢，但能有效地提高網絡的穩定性和資源利用率。

2.3 密集城區街道微小區

在密集城區的一些區域，地物地貌往往呈現多（高）層建筑密集，建筑物之間間隔很小的特點。在這些區域，建筑物低層和道路覆蓋始終是移動網絡建設的難點，建設單個宏基站難以達到預期的覆蓋效果，建設多個基站不僅投資大，還會因為站距過小而破壞網絡質量。此時可以考慮使用直放站。

2.4 曲折地形的覆蓋延伸

在山區經常會碰到這樣的情況，覆蓋目標位于山谷中，距離基站直線距離非常近，但由于被山脈阻擋，信號無法到達。這時，可沿山谷走勢，在拐點處選擇合適的位置安裝一直放站。由于直放站接收信號的方向和發射信號的方向成一定的角度，相當于基站信號在直放站處轉了一個彎。直放站的施主天線和服務天線分別放在山體的兩側，利用山體形成天然的屏障，直放站的性能可以得到充分發揮。

[1]王書旺.中國移動通信的發展與現狀[J].科技資訊,2009,(22).

[2]孫立偉.移動通信基站天線技術的展望[J].科技資訊,2009,(05).

[3]陳允升.WCDMA網絡的基站天線系統監控與管理[J].科技創新導報,2010,(17).