移动通信直放站的调试及研究.docx

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移动通信直放站的调试及研究

摘要

直放站作为移动通信中继设备已经在国内外移动通信系统中广泛应用，无论是在解决网络延伸，还是在扩大网络覆盖区域，它都是最佳的选择。

在增强信号，改善通信质量方面，它实现了“小容量、大覆盖”的目标。

在现代的建筑物里特别是复杂的室内结构里，移动电话信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区。

室内光纤直放机（直放站）系统将移动电话信号变成光信号后，通过光纤和光无源分配器件将光信号分配到建筑物内各个盲区，光纤与电缆相比，具有频带宽、损耗低、体积小、重量轻、抗电磁干扰等优点,是解决高大建筑物内移动通信问题的最佳方案.

本课题以武汉邮科院虹信通信技术有限责任公司为背景，对移动通信系统及光纤通信系统的特点、组成进行了简要介绍。

主要分析了GZF900M-IV型直放机的工作原理、主要技术性能和技术条件以及一些重要参数的测试。

基于GSM网络优化在实际运用中的重要性，最后介绍了网络优化中的干扰问题及其解决的方法。

关键字：

移动通信,直放机，光纤,三阶互调，增益

Abstract

Astherepeaterequipmentinmobilecommunication,therepeatershavebeenusedwidelyabroad.Itisthebestchoicenotonlyintheaspectofextendingnetwork,butalsointheaspectofenlargingnetwork'scover.Tostrengthensignalandimprovethequalityofcommunication,themobilecommunicationsrepeatershaverealizedtheaimof“littlespace,largecover”.Inthemodernbuilding,especiallythebuildingwithcomplexstructure,signalisveryweak,andmobilephonecannotworknormally.Theseareasaretheblindareainmobilecommunication.Indooropticalfibermobilecommunicationsrepeatersystemturnsthesignalofmobilephoneintoopticalsignal,distributetheopticalsignaltoeveryblindareainthebuildingbyopticalfiberandsolelypassivealloter.Comparedwithcable,opticalfiberhasmanyadvantagessuchaswiderfrequencyband,lessloss,lighter,betterabilityoffightingelectromagnetismdisturb.Itisthebestwayofsolvingproblemofmobilecommunicationinlargebuilding.

ThisprogramisbackedupbyWuHanmailtechniquegroupHONGXINGcommunicationtechniqueCompany.Itwillgiveasimpleintroductionofthecharacteristicandformalityofmobilecommunicationsystemandopticalfibercommunicationsystem.Wewillmainlydiscusstheprinciple,maintechniqueperformance,technicalconditionsandsomeimportanttestofparameterofthemobilecommunicationsrepeaterGZF900M-IV.WewillintroducedisturbproblemsintheGSMnetwork'OptimizationandhowtosettletheproblemsbasedontheimportanceofGSMnetwork'Optimizationinactualapplication.

Keyword:

mobilecommunication,therepeater,opticalfiber,third-orderintermodulationdistortion,gain

前言

我国的移动通信事业近年来得到了蓬勃的发展，数字网和模拟网正日趋完善。

但在现代的建筑物里特别是复杂的室内结构里，移动电话信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区。

我设计的课题是GZF900—IV型移动通信室内光纤直放机（直放站）的原理、组成及其调测。

它是武汉邮科院虹信通信技术有限责任公司为了解决这些盲区的通信问题而开发出来的产品之一。

光纤与电缆相比，具有频带宽、损耗低、体积小、重量轻、抗电磁干扰等优点。

将移动电话信号变成光信号后，通过光纤和光无源分配器件将光信号分配到建筑物内各个盲区，是解决高大建筑物内移动通信问题的最佳方案。

先进的技术与高性能的器件保证了系统优异的线性动态范围，完善的监控系统，友好的监控界面，对复杂或多层的建筑结构也能达到既经济又满意的覆盖效果。

该机型适合于会议中心、酒店。

餐厅、写字楼、银行、购物中心、火车站候客厅、机场候客厅、高级住宅楼等。

900MHz移动通信频段划分：

●移动GSM通信系统：

935～954MHz（下行）890～909MHz（上行）

●联通GSM通信系统：

954～960MHz（下行）909～915MHz（上行）

第1章移动通信系统概述

1.1概述

当代世界通信主要有微波中级通信、光纤通信、卫星通信和移动通信等四种方式，其中，移动通信系统是现代通信中发展最为迅速的一种通信手段。

移动通信系统是在移动体之间、移动体和固定用户之间以及固定用户与移动体之间建立许多信息传输通道的通信系统。

近年来移动通信技术发展很快，由于大规模集成电路、计算机和微处理器等技术的应用，使移动通信设备日趋小型化和自动化，系统的特性也逐渐向大容量和多功能的方向发展。

移动通信是先进的电子技术、计算机和通信技术的综合体现。

1.2移动通信系统的组成

移动通信系统一般由移动台（MS）、基站（BS）、移动业务交换中心（MSC）及与公共电话交换网（PSTN）连接的中继线组成。

基站（BS）和移动台（如车载台，MS）设有收、发信机和天线馈线等设备。

每个基站都有一个可靠的通信服务范围，称为无线小区（覆盖区）。

无线小区的大小主要由发射功率和基站天线的高度等因素决定。

移动业务交换中心（MSC）主要用来处理信息的交换和整个系统的集中控制管理。

从移动业务交换中心到市话网和各基站之间可采用有线或无线方式连接。

大容量移动通信系统可以由多个基站构成一个移动通信网，如图1.1所示。

从图中可以看出，移动业务交换中心通过基站可以实现整个服务区内任意两个移动用户之间的通信，也可以经过中继线与市话局连接，实现移动用户和市话网用户之间的通信，从而构成一个有线、无线相结合的移动通信系统。

移动台（MS）是移动通信系统不可缺少的一部分，它有车载式、手持式及携带式等类型。

在数字蜂窝移动通信系统中，移动台除最基本的电话业务外，还可为用户提供非话业务。

当移动用户与市话用户建立呼叫时，移动台与最靠近的基站之间确立一个无线通道，并通过MSC与市话用户通话。

同样，任何两个移动用户之间的通信，其话音通道也是通过MSC建立的。

如图1.1所示。

图1.1移动通信网的组成

1.3移动通信系统的网络结构

根据移动通信电波传播特点，无线电频谱的有效利用以及通信用户量的不断增长，有必要将移动通信服务区域划分成若干个无线小区，构成各种规格的网络形式。

1）服务区类型

服务区（由所有无线小区组成的区域）的形状可根据服务区内的地形特点及其它因素分成为带状服务区和面状服务区。

陆地移动通信系统大部分采用面状服务区的形式。

面状服务区内根据用户的不同又可分为大区式和小区式两种。

大区式基站的覆盖区半径在10km以上。

这种方式的组成单一、设备经济、网络简单。

一个服务区内只有一个基站，并由它负责移动通信的联络和控制。

在大区制中没有重复使用频率，为了增大基站覆盖区，只有增加天线高度和增大发射机的功率。

小区制方式是由若干个半径为数百米～数公里的小覆盖区组成一个小区群，再由几个这样的小区群构成所需的大服务区。

通过适当安排，各个小区群中对应的小覆盖区所使用的频率可以重复使用，这样在不增加总频率数的情况下，用户容量可大大增加，从而提高了频谱利用率。

2）入网方式

公用陆地移动通信网（PLMN）与公共电话交换网（PSTN）的连接方式因用户容量而异，但必须自动进行双向接续，常用的入网方式有：

●用户集中器方式

这种入网方式适用于移动用户较少的小容量系统。

完成这种接续的交换机终端设备是一个用户集中器，用它可实现M对用户线和N对无线频道之间的接续。

●中继线方式

当移动电话网采用中继线方式进入公用电话网时，移动通信系统本身能够独立完成各种交换功能，即包括出局接续、入局接续和本局各无线中继线间的接续。

3）信令

信令也称为信号。

这里所说的信令是指为建立通话所必须的控制信号，它必须保证各用户能够实现正确的接续。

根据信令功能的不同，信令可分为状态标志信令、操作指令信令、选择性呼叫信令和拨号信令。

目前公用陆地移动通信系统大致可分为无线寻呼系统、模拟蜂窝移动通信系统、无绳电话系统、集群通信调度系统、限定空间的移动通信系统和数字移动通信系统等。

下面对数字移动通信系统（GSM）进行简要介绍。

第2章数字移动通信（GSM）系统概述

2.1数字移动通信（GSM）系统概述

GSM系统是一种数字蜂窝移动通信系统。

其多址方式采用FDMA－TDMA混合技术。

上行频率为890～915MHz，下行频率为935～960MHz。

在25MHz的频段内分配了125个载频（实际使用为124个，最后一个频段不用）（载频间隔200kHz），每一个载频又被8个信道时分复用。

所以GSM系统实际最大可用信道数为8×125=1000个（实际为992个，最后一个频道不用）。

图2.11所示为GSM的频道配置情况。

图2.1GSM的频道配置

2.2GSM系统的主要组成

GSM的网络结构比较灵活，不仅适应于地面网的发展，也可以将其运用到现有的No.7信令网中。

GSM网络由网络子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、运行和管理系统（OMS）组成。

其结构如图2.2所示。

图2.2GSM网络结构示意图

网络子系统（NSS）：

主要功能单元包括移动交换中心（MSC）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权（认证）中心（AUC）、访问位置寄存器（VLR）和设备识别器（EIR）。

基站子系统（BSS）包括基站控制器（BSC）、基站收发信机（BTS）和本地控制终端。

运行和管理系统（OMS）包括操作维护中心（OMC）和操作维护终端（OMT）。

移动台（MS）即便携台（手机）或车载台。

也可以配有终端设备（TE）和终端适配器