- 相關(guān)推薦
基于光纖直放站的網(wǎng)絡(luò )覆蓋技術(shù)
摘要：在網(wǎng)絡(luò )中運用直放站可實(shí)現“小容量、大覆蓋”，是低成本、快速解決網(wǎng)絡(luò )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(diǎn)以及如何運用光纖直放站提高網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò )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(zhù)移動(dòng)通信的高速發(fā)展，客戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )服務(wù)質(zhì)量的要求不斷提高，運營(yíng)商之間競爭日益激烈。而對公路隧道實(shí)現全線(xiàn)覆蓋是運營(yíng)商提高網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節，也是提高綜合競爭力的一個(gè)有力手段。
建設CDMA、GSM直放站可快速提高網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量。直放站從傳輸方式來(lái)分有無(wú)線(xiàn)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(zhù)光器件價(jià)格的降低，產(chǎn)品不斷成熟，在網(wǎng)絡(luò )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?jì)锐詈闲盘枺�、光傳輸網(wǎng)絡(luò )、遠端機和天線(xiàn)系統組成。
中繼端機將基站射頻信號耦合下來(lái)，并將射頻信號轉換成光信號；
光傳輸網(wǎng)絡(luò )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出來(lái)，并濾波、放大；
用戶(hù)天線(xiàn)用于覆蓋區的信號發(fā)射和接收，可采用全向或定向天線(xiàn)。
前向放大器放大基站至移動(dòng)臺的下行信號（前向信號），反向放大器放大移動(dòng)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(kāi)。
2 光纖直放站特點(diǎn)
光纖直放站與無(wú)線(xiàn)直放站的最大區別在于施主基站信號的傳輸方式上，光纖直放站是通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸，而無(wú)線(xiàn)直放站通過(guò)空間傳播。因此，光纖直放站具有以下特點(diǎn)：①輸出信號頻率與輸入信號頻率相同，透明信道。②覆蓋區天線(xiàn)可根據地形情況選擇全向或定向天線(xiàn)。③不存在無(wú)線(xiàn)直放站收發(fā)隔離問(wèn)題，選址方便。④光纖中繼端與近端機距離不超過(guò)20公里。
3 光纖直放站在公路隧道覆蓋中的建設問(wèn)題
由于公路隧道具有地形復雜，信源獲取困難以及覆蓋區域狹長(cháng)，信號波動(dòng)損耗都較大等特點(diǎn)；因此需要根據實(shí)際環(huán)境進(jìn)行勘測設計，靈活組網(wǎng)規劃；基于公路隧道的特點(diǎn)，光纖直放站因具有設計和施工靈活且覆蓋效果好，工作穩定等優(yōu)點(diǎn)，所以在公路隧道中有很好的應用�？蓮囊韵聨讉�(gè)方面來(lái)進(jìn)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(cháng)的隧道，只要不超過(guò)改傳輸距離，就可以使用光纖直放站來(lái)進(jìn)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(huà)務(wù)容量冗余可以負擔光纖直放站覆蓋區域內的話(huà)務(wù)量。若在隧道口附近無(wú)信源可取或隧道較長(cháng)，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化為光信號，通過(guò)光纜將光信號送到遠端機，遠端機將光信號轉化為射頻信號同時(shí)放大信號將其饋送到天線(xiàn)。根據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(lái)確定遠端機數量。
3.3 供電方式 對于公路隧道，一般建設在較偏遠的山區，電源不太穩定甚至沒(méi)有電源提供，因此可以利用太陽(yáng)能供電系統供電，但是如果是在有電源提供的地區可直接利用220V交流電供電。
3.4 監控系統 公路隧道在偏遠地區，故在維護上有很大的困難。監控系統能對其進(jìn)行參數設置、調整，在網(wǎng)絡(luò )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(luò )覆蓋中的應用實(shí)例
4.1 工程概況 某隧道隧道全長(cháng)820米，雙洞單向兩車(chē)道，隧道頂高約6米，隧道內信號電平小于-100dBm，隧道東側隧道口到轉彎處約1000米路段信號電平在-90dBm至-98dBm之間，通話(huà)質(zhì)量差。
4.2 解決方案 為了解決該隧道的覆蓋問(wèn)題，采用無(wú)線(xiàn)接入光纖直放站，兩隧道內分別采用八木天線(xiàn)進(jìn)行覆蓋，隧道外采用拋物面天線(xiàn)，而利用隧道頂遮擋來(lái)解決隔離度問(wèn)題。系統平面圖如下：
4.3 測試結果 該隧道開(kāi)通后檢測結果為公路隧道內、隧道外網(wǎng)絡(luò )信號電平值≥-85dBm左右，通話(huà)質(zhì)量RxQual 90%區域以上0級，切換成功率＞99%，掉話(huà)率＜1%，擴大基站覆蓋范圍，對基站參數指標無(wú)任何影響。
5 結束語(yǔ)
光纖直放站相對于無(wú)線(xiàn)直放站來(lái)說(shuō)，成本相對較高，而且需要敷設光纖。但正如本文第2點(diǎn)所闡述，與無(wú)線(xiàn)直放站相比，光纖直放站有著(zhù)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，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、公路、廠(chǎng)礦、旅游區等地域的覆蓋。該系統具有建站速度快、工程投資低，見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)，具有極高的性?xún)r(jià)比。
參考文獻：
[1]韋惠民等.蜂窩移動(dòng)通信技術(shù).西安：西安電子科技大學(xué)出版社.2002.
[2]孫儒石等.GSM數字移動(dòng)通信工程.北京：人民郵電出版社.1998.
[3]吳志忠.移動(dòng)通信無(wú)線(xiàn)電波傳播.北京：人民郵電出版社.2002.
【基于光纖直放站的網(wǎng)絡(luò )覆蓋技術(shù)】相關(guān)文章：
基于光纖傳感器的位移測量系統11-17
光纖通信技術(shù)的發(fā)展初探12-08
現代光纖通信技術(shù)論文11-10
GSM直放站監控系統的設計03-07
淺談基于移相干涉測量原理的光纖冰探測器03-07