飞地覆盖系统剖析.ppt

GSM飞地覆盖系统 二零零九年一月 飞地系统直放站村村通解决方案 飞地系统介绍 飞地系统直放站介绍 飞地系统解决方案 飞地系统介绍 一、飞地系统介绍 二、飞地系统优越性分析 一、飞地系统介绍 1、背景介绍 自信息产业部提出解决村村通工程以来，目前全国村通率达到90%，距“十五”规划中村通的目标还有近4万个行政村的任务。各移动通信运营商作为重要的运营企业，承担了很多村村通覆盖任务。各运营商进行农村地区的网络建设存在诸多的实际问题。如： ①偏远乡村的地域广，受经济条件制约，通信状况较差，且配套设施落后； ②话务量低，一些风景旅游区只是节假日时话务量较高； ③距离城镇较远，接收不到来自城镇的基站信号。采用原频率进行传输（900MHz和 1800MHz），则易受外界环境影响，无线传播路径损耗较大； ④山区地型复杂，原频率绕射能力不强，信号容易被阻挡； ⑤运营商建网初期面临高投入、低回报的压力。 因此需采用一种受外界环境影响较小，绕射能力强的系统进行传输和覆盖，实现对农村的大区域的无线通信服务。 针对以上情况，福建新大陆通信公司研发出GSM飞地系统直放站，即利用200MHz频段进行远距离传输，在目标区域采用移频直放站还原为900MHz进行覆盖，大大增加了可靠传输距离，减少了投资。可以有效解决城市频率资源较为紧张的覆盖区和多丘陵、多山、森林类复杂地形下的：孤岛覆盖（村村通工程）、应急通信和远距离监控等典型的应用场景。 飞地系统是一种把GSM信号移频到低频频段中进行远距离传输的系统。它在近端把GSM频段信号选频并移频至1M～4M带宽200MHz频段，在远端把信号还原于原频段，进行线性放大后覆盖。 2.1系统构成 飞地覆盖系统构成如下图所示，主要由五部分组成： 2）中继天线 面向近端机（远端机）的定向天线，接收和发射移频信号。 3）远端机 远端机的主要作用是对近端机放大的中继频率信号进行滤波、再移频到所需的频率（900MHz或1800MHz），同时进行放大，实现对覆盖区域的信号覆盖。 4）重发天线 面向盲区覆盖的定向天线，发射近端机的下行信号，接收手机的上行信号。 5）操作维护中心 对飞地系统进行远程监控，保证系统的稳定运行。 近端机既可安装在施主基站机房内，通过射频电缆直接耦合基站的信号，也可以根据环境的需要将近端机安装在基站覆盖区内的其他地方。如下图所示。远端机机安装在盲区。飞地系统近端机和远端机之间的无线链路为施主链路，链路占用150MHz～250MHz的频段。 飞地系统通过近端机将基站900MHz信号变成150MHz或250MHz微波中继信号传输给远端机，远端机再将该150MHz或250MHz微波信号变频成基站900MHz下行信号发射给移动台。上行链路也一样。这样扩大了基站的覆盖范围。以基站4载频配置为例，下图即为GSM飞地系统近端机和远端机的原理框图。 近端机原理图 远端机原理图 2.3 飞地系统与其他直放站系统的比较飞地系统由于其特殊的选频和中继能力，使其具备了一般直放站系统没有的特性，下表对宽带直放站、移频直放站、光纤直放站和飞地系统进行了比较分析。 因此对于地形复杂的环境，飞地系统相比较的优势使其成为解决GSM信号远距离传输和覆盖的重要方案。 二、 飞地系统优越性分析 1、飞地系统中继和覆盖能力分析 飞地系统使用150MHz至250MHz频段，和GSM900或GSM1800频段相比，飞地系统频段电波绕射能力更强，传播损耗更小，更适合特殊地形下GSM信号的远距离传输和覆盖。 1.1 绕射能力分析 电磁波具有类似光波的特性，近距离传输时，由于功率余量大，即使中间有阻挡也能够通过反射波或天线旁瓣进行通信。但远距离时，一定要求收发天线之间实现“视线无阻挡”。 菲涅尔半径的计算公式如下： R=0.5(λD)0.5 — λ为波长，λ＝3×108 /f(米) — D为两天线的距离 1.2 空间传输损耗分析 信号在自由空间的传播损耗与信号的频率密切相关，信号频率越高，单位距离的衰耗越大。信号在自由空间的衰耗损耗PL可由下式计算： PL（dB） =32.45 + 20lgf + 20lgd 假设传播相同的距离，900MHz信号将比150MHz或250MHz信号多衰减： 20(lg