GSM網(wǎng)絡(luò )室外直放站的設計

    1．直放站的穩定性分析   

    直放站實(shí)際上是一種特殊的放大器，在下行鏈路上，其輸入端就是放大器的上行天線(xiàn)接口，輸出端就是下行天線(xiàn)接口。在上行鏈路上恰與此相反。同時(shí)它又是一種上下行天線(xiàn)之間存在信號耦合的反饋放大器，根據放大器的穩定性理論，要使放大器穩定須滿(mǎn)足幅度平衡條件：AF＜1式中A為放大器的開(kāi)環(huán)增益，F為放大器反饋系數，同時(shí)還要滿(mǎn)足反饋信號與輸入信號同相，這稱(chēng)之為相位平衡條件。 
下面對直放站的穩定性進(jìn)行分析。直放站是上下行信號都放大的雙向放大器，一般上行增益要比下行增益小幾dB，只要下行放大器穩定就能保證整個(gè)直放站的穩定，直放站的穩定性分析實(shí)際上就是下行鏈路的穩定性分析。由于無(wú)線(xiàn)信號的多徑傳播，直放站系統中的重發(fā)信號經(jīng)過(guò)反饋路徑總有某些信號分量與輸入信號同相，要使系統穩定必須從幅度平衡條件考慮。將AF＝1表示為dB形式： 

    G－L=0或G＝L      （1） 

    G為放大器的開(kāi)環(huán)增益即直放站主設備兩天線(xiàn)接口之間的增益，L為反饋路徑的損耗，信號從下行天線(xiàn)接口至上行天線(xiàn)接口之間的損耗。 

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    直放站開(kāi)通的最終目標是滿(mǎn)足覆蓋需要，在設計過(guò)程中對設備的覆蓋情況進(jìn)行預測是十分必要的。 

    5.1 Okumura/Hata公式 

　　Okumura/Hata模型是應用較為廣泛的覆蓋預測模型，它是以準平滑地形的市區作基準，其余各區的影響均以校正因子的形式出現。Okumura/Hata模型市區的基本傳輸損耗模式為： 

    Lb＝69.55＋26.16lgf－13.82lghb－α(hm)＋（44.9－6.55lghb）lgd  （10） 

    Lb：市區準平滑地形電波傳播損耗中值（dB） 

    f：工作頻率（MHz） 
    hb：基站天線(xiàn)有效高度（m） 
    hm：移動(dòng)臺天線(xiàn)有效高度（m） 
    d ：移動(dòng)臺與基站之間的距離（km） 
    α(hm)：移動(dòng)臺天線(xiàn)高度因子 
    s(a)：建筑物密度因子         （11） 
   
    其中a為建筑物密度。 

    一般可取手機天線(xiàn)有效高度為1.5米，則在GSM900系統中，α(hm)約為0。上式可表達為： 
Lb=146.833-13.82lghb+（44.9-6.55lghb）lgd-s(a)     
     
　　對于郊區采用如下修正辦法： 

    Lbs＝ Lb（市區）－2[lg（f/28）]2-5.4       （12） 

    對于鄉村采用如下修正辦法 

    Lbs＝ Lb（市區）－[lg（f/28）]2-2.39(lgf)2+9.17lgf-23.17    （13） 

    對于開(kāi)闊地采用如下修正辦法 

    Lbq= Lb（市區）－4.78（lg f）2＋ 18.33lg f－40.94    （14） 

    5.2 Okumura/Hata公式在直放站覆蓋估測中的應用 

    在應用Okumura/Hata公式之前要對覆蓋區建筑特點(diǎn)進(jìn)行認真分析，不能盲目運用，要根據具體情況選擇合適的修正方法。 

    對于農村如果采用鄉村模型預測結果將與實(shí)際結果差別較大。我國現階段的村莊分布零散不均勻，村與村之間多為開(kāi)闊地（農田），村莊面積較小，村內建筑物往往高度較小，建筑屏蔽較小，但是十分密集，其密集程度不亞于大城市的建筑物。建筑物絕大部分為民宅，公共建筑物占很小比例。街道狹窄，不利于信號傳播。一般情況下，村內信號強度要比村外低10-30dB。在丘陵和山地，村莊往往處于地勢較低的洼地或山谷之中，村莊之間是高地或大山。嚴重影響信號的傳播。鑒于我國現階段農村建筑物特點(diǎn)可以采用市區修正方法對農村覆蓋進(jìn)行預測。建筑物密度可通過(guò)下式計算獲得： 

    a＝戶(hù)數