CDMA 移动通信直放站工作参数分析与计算

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1、CDMA移动通信直放站工作参数分析与计算1前言直放站在移动通信覆盖网络中的基本作用是对前向和反向信号的再放大，是设置在基站和移动终端之间的双向放大器。直放站的前向输出功率和反向级联噪声系数以及上行增益是影响网络通话质量的主要工作参数。反向级联噪声系数的大小不仅与直放站的反向覆盖距离有关，还与基站的反向覆盖有关，而上行增益的取值又决定了反向级联噪声系数的大小。前向输出功率的大小关系到直放站的前向覆盖距离以及前向和反向的平衡，影响到网络的通话质量。下文将着重讨论这三个参数的取值方法，以及它们之间的相互关系。2反向级联噪声系

2、数与上行增益关系直放站工作系统是由基站、直放站以及基站与直放站之间的射频链路三部分组成。就反向链路而言，直放站工作系统可视为基站接收放大器与直放站反向放大器的级联，在二级放大器之间串接一个链路损耗，如图1所示。当直放站与基站以级联方式工作时，在基站接收机的输入端会引进一个附加噪声△NFBTS，在直放站反向放大器输入端会等效增加噪声系数增量△NFREP。基站噪声增量△NFBTS和直放站噪声增量△NFREP分别与基站、直放站的设备噪声系数NFBTS、NFREP和直放站的上行增益GREP以及基站与直放站之间的链路损耗LBTS

3、-REP有关。2.1直放站对施主基站的噪声影响由于电子器件存在热噪声，直放站在正常工作时不可避免会有噪声电平输出，其输出的噪声电平为：PREP-Noise=10log（K·T·B）+NFREP+GREP（dB）(1)式中：K——波尔兹曼常数（1.38×10-23），T——环境温度，可取295℃（绝对温度），B——CDMA载波信号带宽，1.23MHz，NFREP——直放站设备噪声系数（dB），GREP——直放站上行增益（dB）。当基站引入直放站工作时，直放站上行输出的噪声电平经过路径传输损耗后注入到基站接收机输入端，因而

4、在基站输入端产生了噪声干扰，这种噪声干扰量可用噪声增量△NFBTS（dB）来表示：△NFBTS=10log[1+10Nrise/10](2)其中：Nrise=（NFREP－NFBTS）+（GREP－LBTS-REP），在此定义Nrise为噪声增量因子。噪声增益因子Nrise可以≥0或≤0，基站的噪声增量与其成正比，其数值越大，对基站的噪声干扰就越大。在工程应用中，直放站和基站的噪声系数是已知的常数，因此噪声增量因子的变量是直放站上行增益GREP和直放站与基站间的路径损耗。直放站安装完毕后，上行路径的损耗值在一定时间内是

5、相对稳定的，此时上行增益是决定噪声增量因子的唯一变量。显然上行增益越大，引入基站的噪声增量就越大；上行增益越小，引入基站的噪声增量就越小。这就是为什么将直放站上行增益调得太大会影响基站的原因。此时，基站输入端的等效级联噪声系数NFBTS-cascade可表示为：NFBTS-cascade=NFBTS+△NFBTS=NFBTS+10log[1+10Nrise/10](3)2.2直放站反向级联噪声系数与上行增益关系为了不对基站造成不良的影响，不能将上行增益调得太大，但是如果将直放站上行增益调得太小，会减小直放站的上行覆盖距

6、离。应用级联放大器噪声系数的分析方法可知，直放站上行增益的变化可以等效为直放站输入端级联噪声系数的变化，直放站系统级联噪声系数的大小决定了反向允许的最大路径损耗。可以证明，直放站反向级联噪声系数同样可以用噪声增量因子来表示：直放站反向级联噪声系数：NFREP-cascade=NFREP+△NFREP（4）△NFREP=10log[1+10-Nrise/10]△NFREP：直放站噪声增量，这一噪声增量成份事实上是上行链路损耗在直放站输入端的反映。从（3）式和（4）式可知，基站端的级联噪声系数与直放站端的级联噪声系数都是用

7、噪声增量因子来表征，只不过基站级联噪声系数与噪声增量因子Nrise成正比，而直放站级联噪声系数与噪声增量因子成反比，在工程应用中，Nrise是由反向增益GREP决定，下面我们通过图2所示来看反向增益GREP的几个取值对噪声系数的影响。NFBTS=10log[1+10Nrise/10]NFREP=10log[1+10-Nrise/10]当GREP=LBTS—REP时，基站和直放站的噪声系数均在原有数值上增加了3dB，对基站和直放站上行覆盖链路均有3dB恶化。当GREP大于LBTS—REP时，例如，当GREP—LBTS—R

8、EP=-10dB时，△NFBTS只有0.4dB，这时对基站的覆盖范围不会有影响，但是此时直放站的噪声系数将增加10.4dB，这意味着直放站的覆盖距离要缩短一倍以上。当GREP小于LBTS—REP大于0时，GREP比LBTS—REP越大，对基站的干扰就越大，而对直放站的覆盖就越有利。2.3引入多台直放站时的级联噪声系数上述讨论的级联