移动通信网中光纤直放站的应用及其干扰探析

发布时间：2020-10-13所属分类：科技论文浏览：1次

摘 要： 摘要：近年来，我国经济建设呈上升趋势发展，与此同时，科学技术的也在不同程度的提高中，然而，目前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

　　摘要：近年来，我国经济建设呈上升趋势发展，与此同时，科学技术的也在不同程度的提高中，然而，目前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区域转移，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及应用，并阐述如何降低加入光纤直放站后带来的干扰。

　　关键词：移动通信网;光纤直放站;应用及其干扰

　　引言

　　受通信条件和成本的影响，很难在某些网络覆盖的盲区中建立基站。直放站不仅增加了通信覆盖范围，而且在基站部署中发挥了巨大的作用，可以合理调配任务量。但是，使用直放站可能会对网络产生某些不利影响，这取决于直放站本身的特性。通信设计人员需要使用特定的工程技术解决干扰的问题，利用无线网络规划方法从直放站设备的特性出发，以最大化发挥直放站的作用并克服相关的网络问题。

　　1光纤直放站的工作原理及应用

　　1.1光纤直放站的工作原理

　　近端设备通常安装在基站的计算机室中，并且在传输来自基站的射频信号之后，使用双工器对相应模块的射频功能进行滤波。然后使用光学模块来实现电信号和光学信号之间的转换，并将光纤线路传输到远端机器。远端机会将模块内部的光信号转换为电信号，并使用双工器重新发送天线以实现区域覆盖的目的。

　　1.2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光纤直放站的干扰及解决措施

　　2.1光纤直放站的干扰

　　①对基站的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。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。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对覆盖范围的干扰光模块在光电转换过程中会丢失某些电信号，从而导致大量噪声。噪声通常为-135dBM/Hz。在近端单元射频信号进入光学模块之前，底噪声与光学模块的底噪声几乎可以忽略不计。因此，光纤直放站下行输出的本底噪声为：Np=-135dBm/Hz+Nfd+Gd≤-36dBm/30kHz远端单元的下行功率放大器应线性化，以减少对覆盖区域内其他信号的谐波干扰。

　　2.2解决干扰问题的措施

　　由于移动通信网络中光纤直放站的引入，无线端设备的使用与基站之间产生的噪音与杂散会逐渐增加，而这些干扰因素的增加也往往会对其覆盖区域周边的频道造成影响，甚至包括其正常的通信。杂散信号的定义主要是在除了其主信号远端机产生的其他干扰信号。光纤直放站中，由于本身信号源相对纯净，因此杂散信号主要包含三次谐波等。之所以会产生谐波信号，是由于放大器在运作过程中存在的非线性现象。当新频率分量进入到通带内，那么便会对其他载波信号形成印象，而如果在通带之外，则也会对其他的通信频道造成干扰。为了进一步降低谐波对其覆盖区造成的干扰可能性，我们会通过对远端机的下行功率放大器以线性处理的方式来进行。常见的处理方式主要包含预失真、功率回退以及前馈三种。功率回退是其工作原理主要是通过将大功率的管子来当做小功率管来进行应用，通过牺牲直流功率的方式来增加其线性度，由于较为简单并且容易实现，因此操作过程中也不需要增加相关的附加设备，相对于其他方法来说有着较大的便利，是谐波处理中较为常见的方法，也是放大器线性度调整的较为有效的方法。预失真是通过在非线性电路置于放大器前的方式，来达到补偿其非线性失真的目的。其优势在于不会产生不稳定的问题，具有很大的信号频带，并且这种方式所消耗的成本一般不会太高。前馈技术的处理主要包含两项环路，这些环路通过功分器、耦合器等组合形成。在输入相应的射频信号之后，系统的功分器会将输入的信号细分为两路，其中一路会被置于到功率放大器中。由于非线性失真现象存在的原因，除了需要放大器主信号之外，还需要对三阶交调干扰纳入到考虑范围。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，剩余的便是三阶交调干扰所产生的部分。从整体的运作原理来说，三阶交调会被辅助的放大器做放大处理，然后通过第二个环路来对其非线性交调分量进行抵消，以此来达到线性度改善的目的。总的来说，前馈技术的优势在于其校准精度相对准确，并且也不会受到带宽与不稳定性的限制。对于功率放大器能够正常处理的线性化技术，通过线性度的提升，可以很好的降低并改善其对覆盖区造成的干扰。而在光纤直放站被引入到所需区域之后，会在GSM系统中产生邻频干扰，CDMA系统也会产生PN混淆等干扰问题。事实上，这些产生的干扰现象与光纤直放站本身并没有较大的联系，其主要的原因是与光纤直放站在进行覆盖之前，当地的覆盖信号强弱有关。因此，在使用光纤直放器时，还需要做好覆盖区域信号强度的规划，才能进一步降低因直放器的投入而产生的影响。

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　　结语

　　移动通信网络的发展使得越来越多的光纤直放站被广泛使用，为了解决应用中存在的一些问题，需要改进自身的性能指标，仔细规划工程设计中的各个环节，减小对网络的干扰，充分发挥对网络的优化作用。——论文作者：肖文锋