光纤直放站在移动通信网的应用论文
摘要：随着网络的极速发展，移动通信消费群体对于网络使用的质量要求也越来越高。曾经风靡的2G、3G移动通信网络已不再满足现在的需求，随着5G网络的问世，网络覆盖的重点也逐渐从城市的室内覆盖向山区、高速公路等高难度覆盖去域转移，但无论是选择何种类型的无线网络方式，其覆盖的区域依然会存在不同程度的盲区与弱信号区，尤其是在一些偏远的区域。而且由于基站架设安装复杂且成本太高，相应的回报率较低，寻求一种低成本、周期短且回报率低的解决方式已迫在眉睫。光纤直放站以其灵活简易的特点，不仅可以解决这些问题，也为运营商的网络覆盖提供经济高效的解决方案。本文将通过结合其工作原理，分析光纤直放站在通信网络中的应用，并阐述如何降低加入光纤直放站后带来的干扰。
关键词：光纤直放站；移动通信；应用；干扰
1．光纤直放站的工作原理及应用
1.1光纤直放站系统构成
光纤直放站的构成主要包括近端单元、远端单元、光纤线等。通过把射频信号转换到数字信号，通过数字光纤传输到远端，经过远端设备将数字信号还原为射频信号。光纤直放站本质上是一种同频放大的设备，它是可以对无线传输的信号起到增强作用的中转设备。从功能上来讲，光纤直放站是一种功率增强器，对存在无线覆盖信号弱的地区实现低成本增强的作用，并达到优化网络信号的目的。光纤直放站可分为模拟光纤直放站和数字光纤直放站，当前市场应用以数字光纤直放站为主。本文以数字光纤直放站为例，研究其在移动通信中的应用。
1.2.光纤直放站的工作原理
通常近端机被置于基站机房，从基站的射频信号发出后，利用双工器来滤除相应模块的射频功能。在射频功能模块中，可以根据射频信号的功率大小来调整增益情况，然后利用光模块来实现电信号与光信号之间的转变，并将光纤线路转送到远端机中。远端机会将模块中的光信号继续转变为电信号，利用双工器来实现天线重发，以此达到区域覆盖的目的。
1.3.光纤直放站的应用
光纤直放站相对于其他的直放站来说本身有一定的优势。光纤直放站是在光纤的基础上进行传输，并通过光信号的接收与转换来将其与偏远的地区建立连接，并且由于信号源相对稳定，使得最终的覆盖效果也较为理想，降低产生同频干扰的可能性，提高信号的增益，也有利于其信号功率发射的增强。光纤直放站的使用不会受到地理条件和天气的约束，并且也能够有效扩大其覆盖范围，对于地形复杂或者城镇处于较偏远的地区来说较为有用，因此光纤直放站在构成中的应用比较广泛。
2．干扰情况分析
2.1.基站干扰
由于电子器件本身存在热噪声，直放站在正常工作时不可避免都会有噪声电平输出，对于系统来讲，噪声越小越好，但是从实际角度出发，这点很难实现。在移动通信网络中加入光纤直放站设备之后，手机与基站会逐步增加其噪声，相应的也会影响到基站自身的敏感度，因此减少其应用的范围。下面通过对基站干扰的分析，来了解相应的降低干扰的可行性的方法。（1）基站接收端的噪音基站接收站在没有加入光纤直放站的情况下其噪声（pbN（dBm））一般是基站的噪声系数（fbN（dB））与热噪声（NP（dBm））相加的总和，如下公式（1）所示。（2）直放站引入之后所形成的噪音变化在移动网络系统中引入光纤直放站之后，基站的噪声除了原本的噪声之外还需要加上直放站所带来的噪声（prN（dBm）），即：（4）为了降低因光纤直放站引入而带来的噪声影响，需要对pbN做一定的调整，即减小其噪声增量。从噪声增量的各部分组成来看，pbN与直放站的上行增益有着密切的联系。而光纤直放站产生的噪声功率是其噪声系数、热噪声以及实际增益相加的总和，即：p（5）信号从基站的发射机传送到光纤直放站的近端机的过程中，在路径中消耗的噪音为Lp。因此，噪声增量与其路径消耗、直放站增益等有着较为密切的联系。而从其路径的消耗来看，其所有的损耗便是耦合器中所产生的耦合损耗。在实际的工程应用过程中，为尽可能的让直放站输入的信号在0dB，一般选择具有较高耦合比的耦合器，路径消耗值会处于50dB，而即便是设置为60dB的上行增益，也不会影响原来基站的灵敏度。还可将基站接收到直放站噪音与其底噪音叠加来进行计算，采用多个直放站同时并联来达到预期的覆盖信号目的，以此达到最佳的耦合效果。总体来说，主要需要考虑的是其基站与直放站产生的路径损耗以及其投入的直放站数量两项要素，来尽可能的降低对基站正常运作所带来的影响。
2.2.对覆盖区形成的干扰
（1）光纤直放站装置条件：A..光中继端到掩盖区远端，需一对闲暇或已占用但有闲暇窗口的光纤，或一条有两个闲暇窗口的单模光纤。B.光纤中继间隔不得大于20公里：受时延要求，最大（直射）掩盖间隔为TA=63=31.5（公里）；因为光在光纤中是以折射的办法传输，实践光路要比实践光纤长度长1.5倍。因而要求实践的光纤长度为：31.5/1.5=21（公里）。为稳妥起见，给出必定余量。（2）解决搅扰问题的办法：因为光纤直放站的引进，无线端设备的运用与基站之间发生的噪音与杂闭会逐步添加，而这些搅扰因素的添加也往往会对其掩盖区域周边的频道构成影响，乃至包括其正常的通讯。杂散信号的界说首要是在除了其主信号远端机发生的其他搅扰信号。光纤直放站中，因为自身信号源相对纯净，因而杂散信号首要包括三次谐波等。之所以会发生谐波信号，是因为放大器在运作过程中存在的非线性现象。当新频率重量进入到通带内，那么便会对其他载波信号构成形象，而如果在通带之外，则也会对其他的通讯频道构成搅扰。为了进一步下降谐波对其掩盖区构成的搅扰可能性，我们会经过对远端机的下行功率放大器以线性处理的办法来进行。常见的处理办法首要包括预失真、功率回退以及前馈三种。功率回退是其作业原理首要是经过将大功率的管子来作为小功率管来进行应用，经过牺牲直流功率的`办法来添加其线性度，因为较为简略而且简单完成，因而操作过程中也不需求添加相关的附加设备，相关于其他办法来说有着较大的便利，是谐波处理中较为常见的办法，也是放大器线性度调整的较为有用的办法。预失真是经过在非线性电路置于放大器钱的办法，来到达补偿其非线性失真的意图。其优势在于不会发生不稳定的问题，具有很大的信号频带，而且这种办法所耗费的本钱一般不会太高。前馈技能的处理首要包括两项环路，这些环路经过功分器、耦合器等组合构成。在输入相应的射频信号之后，体系的功分器会将输入的信号细分为两路，其间一路会被置于到功率放大器中。因为非线性失真现象存在的原因，除了需求放大器主信号之外，还需求对三阶交调搅扰归入到考虑范围。经过对主功放里输出的信号做部分耦合处理，利用环路来抵消信号，剩下的就是三阶交调搅扰所发生的部分。从全体的运作原理来说，三阶交调会被辅佐的放大器做放大处理，然后经过第二个环路来对其非线性交调重量进行抵消，以此来到达线性度改进的意图。总的来说，前馈技能的优势在于其校准精度相对精确，而且也不会受到带宽与不稳定性的限制。关于功率放大器能够正常处理的线性化技能，经过线性度的提高，能够很好的下降并改进其对掩盖区构成的搅扰。而在光纤直放站被引进到所需区域之后，会在GSM体系中发生邻频搅扰，CDMA体系也会发生PN混淆等搅扰问题。事实上，这些发生的搅扰现象与光纤直放站自身并没有较大的联络，其首要的原因是与光纤直放站在进行掩盖之前，当地的掩盖信号强弱有关。因而，在运用光纤直放器时，还需求做好掩盖区域信号强度的规划，才干进一步下降因直放器的投入而发生的影响。
3结束语
随着社会经济的发展，人们的生活质量有了较为明显的改善，对网络的需求也是空前的上升。而由于很多地区地形、经济状况等因素的影响，网络信号分布的不均匀给当地人们的生活带来了一定的影响，这也使得直放站在实际的应用中越来越被频繁的使用。本文在介绍光纤直放站的基础上，探讨了其产生干扰的因素，这其中包括覆盖区的信号强度、光纤直放站所形成的干扰类型等。为了更好的提升光纤直放站在被投入后的性能指标，应当在直放站开通以及工程设计的所有环节中进行有效全面的规划，降低因直放站的引入而造成的各类信号的干扰，才能从根本上达到直放站网络优化应用的目的，为处于网络信号较弱地区的居民提供更为便捷的网络支持，进一步提升其生活质量。
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