2．3 CDMA直放站
CDMA 800MHz直放站系统是用于CDMA800MHz移动通信网的全双工、线性射频放大设备。其基本功能就是接收基站前向信号放大并重发到移动台；接收移动台反向信号放大并重发到基站。中国联通800MHz CDMA工作频段为:上行825(835MHz、下行870(880MHz。公司的CDMA室外直放站分为室外无线直放站R-8000系列和室外光纤直放站RA-1080系列，而且每种产品在工作温度上又有I类和II类之分,价格相差较大。室内直放站主要有移动通信直放机（干线放大器）M-4080、光纤直放站RS-5080和小型无线直放机RS-2080 。
CDMA直放站系统主要作用有：
(1)解决覆盖：利用直放站解决由于地形、地物阻挡而造成的盲区或阴影区的覆盖。
(2)室内覆盖的信源引入：在城市，利用直放站作为室内覆盖的信源引入设备。
(3)提高基站设备利用率：CDMA基站容量较大，在扩大覆盖的同时也提高了基站设备的信道利用率。在低话务量地区使用直放站可以代替一般基站的使用。
(4)话务平衡：与GSM网络不同， CDMA由于信道共享，系统要求同一基站不同扇区之间的话务量尽量一致，通过直放站的应用，可以使扇区的覆盖发生变化，有效调节扇区话务量，做到话务平衡。
(5)小区边界覆盖：由于基站发射功率大，对于不同本地网复杂的边界较难做到准确控制，容易产生越区覆盖。而利用直放站可以较容易做到边界准确覆盖。
(6)小区分裂：CDMA网络开通后，随着以后用户数量的增加会面临小区分裂问题。因此如果在建设初期就考虑到以后可能会增加基站的地方，预先用直放站覆盖，待话务量增加到一定程度时，再将直放站换成基站，可使网络改动不大，小区分裂效率较高。
(7)解决相邻小区之间弱导频区的覆盖：在多个小区的覆盖重叠区域，由于处在基站的覆盖边缘，可能会出现所有的导频信号都比较弱，且其强度无明显差异时，会引起移动台频繁切换，容易掉话。通过直放站系统引入特定小区信号，建立一明显主导信号覆盖区域，避免移动台频繁切换，提高通信质量。
(8)抑制拐角效应：在城市建筑群中，基站信号在建筑物的拐角会产生覆盖信号的突变，引起移动台发往相邻基站的信号不均衡，从而干扰基站。通过直放站系统引入特定小区信号，建立相邻基站覆盖信号平滑过渡区域，避免移动台干扰基站，提高通信质量。
(9)节约建设投资：根据国外的经验，采用直放站与基站混合组网，可以节省投资30%左右。
2．3．1无线直放站（R-8000 CDMA系列）
R-8000CDMA系列直放站产品有2种类型：R-8122AC型载波选频直放站和R-8110AC型无线直放站。
这两种类型的直放站在使用时均采用无线空间耦合方式，R-8122AC的输出功率为2W/FA（2FA工作时），采用载波选频，有利于放大所需信号，避免干扰，适用于基站较多的地区，载频数目可扩充至4个载波。R-8110AC的输出功率较大（10W），采用中频SAWF宽带选频，带外抑制好，有利于抑制带外干扰信号，同时具有载频扩容无需增加模块的优点。直放站工程站址选择时需要考虑收发天线的隔离度问题，必须满足：I（隔离度）( G（直放站工作增益）+10dB。
1、系统组成
R-8122AC和R-8110AC的系统组成如图30、31所示，主要由施主天线、主机和用户天线组成，在图31中采用2副天线实现分集接收。
2、主要性能指标
工作频段
上行 825~835MHz；下行870~880MHz
载频数
1~4个
下行输出功率
R-8122AC：
36dBm/载频(单载频);33dBm/载频(2载频);30dBm/载频(3~4载频)
R-8110AC： 40dBm (总功率)
上行输出功率
R-8122AC：
26dBm/载频(单载频);23dBm/载频(2载频);20dBm/载频(3~4载频)
R-8110AC： 18dBm (总功率)
下行最大增益
R-8122AC：
98dB(单载频)；95dB (2载频)；88dB (3~4载频)；
R-8110AC： 95dB
上行最大增益
R-8122AC：
95dB(单载频)；95dB (2载频)；88dB (3~4载频)；
R-8110AC： 95dB
增益调节
上、下行单独可调，最大30dB、1dB步进
带内平坦度
≤3dB
信道内杂散发射
≤-45dBc/30KHz、f0±750KHz
≤-60dBc/30KHz、f0±
工作频带内杂散发射
≤-15dBm
工作频带外杂散发射
≤-36dBm，9KHz~1GHz
≤-30dBm，1GHz~
噪声系数
≤5dB (R-8122AC)
≤8dB (R-8110AC)
延迟时间
≤μs
射频端口阻抗
50Ω
射频接头
N-K
VSWR
<
监控功能
控制量：信道、增益、高功放开关
监测量：输出功率、停电告警、电源告警、锁相源、低噪放、功放、过热、门禁
网管功能：具 备
工作电源
145~295VAC/50Hz
电源功耗
110W/1FA、150w/2FA
体积(高*宽*深)
600×450×180mm3 (R-8122AC 1~2载频、R-8110AC)
600×450×265mm3 (R-8122AC 3~4载频)
重 量
35kg (R-8122AC 1~2载频、R-8110AC)
50kg (R-8122AC 3~4载频)
工作温度
-40~+55℃（Ⅰ类） -25~+55℃（Ⅱ类）
3、应用
(1)单个小区与多台直放站的组网
当某个小区覆盖边缘有多个低话务量离散区域需要覆盖时，可在各离散区域架设室外无线选频直放站放大该小区信号，以对这些区域进行覆盖。考虑到直放站引入后对基站的影响，直放站的数量主要取决于基站和直放站覆盖区域的大小。其组网方式如图32。
(2)单个基站与多台直放站的组网
当某个基站覆盖边缘有多个有一定话务量的离散区域需要覆盖时，可在各离散区域架设室外无线选频直放站，分别放大各小区信号，以对这些区域进行覆盖。由于信源小区的增加，相应的直放站配置数量也将会增加。其组网方式如图33所示。
(3)直放站的级联应用
当一个直放站无法完成对某一区域的覆盖时，可采用级联的方式，即后级直放站接收并放大前级直放站的前向输出信号，前级直放站接收并放大后级直放站的反向输出信号，从而完成信号的延伸覆盖。由于系统级联会导致整个系统的噪声叠加，使得系统总噪声系数增加，一般建议级联不超过两级。其组网方式如图34所示。
(4)直放站抑制拐角效应
直放站抑制拐角效应，就是通过直放站放大某一小区的信号，使该信号能与另一小区信号有一平滑过渡重叠区，以防止覆盖信号的突变。其应用方式如图35所示。
(5) R-8122AC作为室内分布系统CDMA信号的接入设备
由于R-8122AC输出功率不高，且采用载波选频方式，比较适合做室内系统的无线接入设备。其应用方式如图36。
4、CDMA前向功率的测量
由于CDMA基站输出功率随着话务量在变化，因而它的功率测量不同于GSM，对它的测量可以用频谱仪法、CDMA路测仪—接收机法或CDMA路测仪—测试手机法实现。测量方法如图37所示。
(1)频谱分析仪法
这种测量方法必须在基站空闲状态（无话务量）情况下进行。这时基站的发射功率仅由导频、寻呼和同步信道功率组成。用频谱分析仪测量出下行的空闲功率后，再根据这些信道占基站总功率的比例，推算出施主天线的接收最大功率。现举例说明。
假设频谱分析仪测量的功率为P，所对应的CDMA最大功率为Pmax，则
Pmax =P+10lg(1/C)
式中C为导频、寻呼和同步信道所占总功率比例因子之和，如导频信道所占总功率比例为15%，寻呼信道所占总功率比例为6%，同步信道所占总功率比例为2%，则C=23 %。
需注意的是，对CDMA信号用不同RBW档位测量时，功率读数是不一样的，其修正公式为
P= P频谱仪读数 +10lg[ ]
如RBW = 30kHz，则P = P频谱仪读数 + 16 dB。
以上测量方法受限因素比较多，不容易准确测量，但在初期路测仪表比较少的情况下仍不失为一种可行的方法。
(2)路测仪CDMA接收机法
首先用路测仪CDMA接收机测量CDMA接收信号的导频信道功率EC，再根据导频信道占总功率的比例，推算出接收的最大CDMA功率。
例如，设CDMA接收机测量的导频功率为PPILOT，所对应的CDMA最大功率为Pmax，则
Pmax = PPILOT + 10lg（1/(P）
式中(P是导频信道占总功率比例。
(3)路测仪CDMA手机法
用路测仪CDMA手机可以测量到CDMA接收信号的接收功率RXLEVEL，可以采用与频谱仪法类似的原理，推算出接收点的最大CDMA功率。
2．3．2光纤直放站（RA-1080CDMA系列）
RA-1080系列光纤直放站有两种类型的产品：RA-1080和RA-1080-II，它们的主要区别是RA-1080为1(2FA，而RA-1080-II是1(4FA的，均由中继端机和远端机组成。中继端机与基站的接入方式采用直接耦合方式。
1、系统组成
RA-1080/ RA-1080-II型组成的直放站系统由中继端机和远端机组成，1个远端机采用2副用户天线实现分集接收，如图38所示。其中继端机的面板示意
图如图39所示，由主单元、光收发单元、监控单元、电源单元组成，波分复用单元可选。
RA-1080/RA-1080-II型光纤直放站的输出功率大（40dBm/FA），光纤的传输距离远，最远可达20km，适用于没有被基站覆盖到的村镇、厂矿、小城镇等区域。与基站的接入采用直接耦合方式，经光中继端机将CDMA信号传输到远端覆盖区，1个光中继端机可带4个远端机，需配置4个光收发单元。光路传输可利用已用光纤采用波分复用或同纤传输等方式，覆盖天线可选择全向或定向天线，上行链路采用分集接收技术，故需接2副覆盖天线。工程安装选点时不用考虑收发天线的的隔离问题，而且可以实现端对端的参数设置和查询，方便设备的调测。
2、主要性能指标
光特性
波 长
1310nm或1550nm
光输出功率
0(2dBm
光接收功率
0(-23dBm
连接器
FC/PC或FC/APC（可根据用户要求选用）
光传输最大距离
20km
射频特性
工作频段
上行 825(835MHz
下行 870(880MHz
增 益
上行：35(65dB
下行：40(70dB
最大输入功率
下行：-25(-5dBm/FA
上行：≤-65dBm/FA
输出功率
下行：40dBm/FA 1(2FA (RA-1080)
40dBm/FA 1(4FA (RA-1080-Ⅱ)
上行： 0dBm
信道带宽
FA数
1(2个 (可扩展到4个)
邻道杂散发射
≤-45dBc/30KHz,f0±750KHz；
≤-65dBc/30KHz,f0±
工作频带内杂散发射
≤-15dBm
带外杂散发射
≤-36dBm 9KHz(1GHz
≤-30dBm 1(
上行噪声系数
<5dB
射频接头
N-K
阻 抗
50Ω
VSWR
<
延迟时间
≤μs
监控功能：
中继端机配置有线 Modem或无线Modem，可实现远程智能监控。近端可利用便携电脑进行本地或对端（远端设置中继端或中继端设置远端）参数设置与状态查询。
控制与监测： 控制：增益、载频、高功放开关；
监测： 主要部件状态、输出功率、停电、过热、门禁、电源告警
其 它
供 电
145(295VAC/50Hz
电源功耗
远端机： 180W(1FA)，300W(2FA以上)
中继端机： 25W
体积(高*宽*深)
远端机： 600×450×296mm3
中继端机： 480×310×45mm3 （不含波分复用单元）
重 量
远端机： 51kg
中继端机： 15kg （不含波分复用单元）
工作温度
-40(+55℃（Ⅰ类） -25(+55℃（Ⅱ类）
可选配件
波分复用单元
体积：标准19″，1U机箱（480×310×45mm3）
可配置2个波分复用器
3、应用
RA-1080/RA-1080-II型光纤直放站的应用可有多种方式：普通传输方式（有一对空闲光纤）、点对多点传输方式（适合低话务量区域的覆盖）、波分复用方式（有一对已占用的光纤）、同纤传输方式（有一根空闲光纤），分别如图40、图41、图42、图43所示。
RA-1080/RA-1080-II型光纤直放站也可实现公路、铁路的双波束覆盖，有两种方法可以实现，一种是内接功分器方式，另一种是外接功分器方式。内接功分器方式下可以保证RA-1080远端机输出的每个波束端口有10W的功率输出，但是需要配置双功放，增加设备成本，如图44所示（输出有4个RF端口，天线的连接按说明书要求正确连接）。外接功分器方式，适合于RA-1080/RA-1080-II单功放应用，这种连接方式每波束输出功率较设备总输出功率减小一半，如图45所示。
4、应用设计举例
（1）最大覆盖设计举例
A、假设网络覆盖要求用RA-1080光纤直放站对某一乡镇进行覆盖，且希望基站和直放站都实现最大覆盖，小区覆盖要求导频EC/I0≥-15dB。
B、基站情况：最大发射功率PBTS=43dBm；天线增益Gm=10dBi，导频分配比ξP=15%；小区载荷x =60%；IOC/ISC= 。
C、手机情况：最大发射功率Pm=23dBm；天线增益Gm=0dBi；噪声系数NFm=8dB。
D、设计步骤：
根据覆盖区路测情况，站址准备选择在村镇的边缘，用宽波束定向天线进行覆盖，天线增益G=16dB，站址距基站光传输距离为18km，可选C=45dB的基站耦合器。
上行增益的计算：
直放站对基站的注入噪声增量△NFBTS由△NFBTS=10lg[1+10 10 ]决定，由条件A知，要求△NFBTS=3dB
则直放站噪声系数NFREP = NBTS = 5dB
直放站上行增益 GREP = C = 45dB
又因直放站上行增益GREP由式子GREP= Gmax – L光– ATT决定，其中光路等效射频损耗L光=18((2=(选(m)。
故直放站上行增益衰减值ATT=Gmax-L光- GREP =-45=
直放站上行级联噪声系数NFcascade=NFREP+△NFBTS=5+3=8dB。
b、下行输出功率的计算：
根据平衡因子：B=L下行max- L上行max =0
0=[(SNR- EC/I0)+( NFcascade -NFm)] +[ PREP -Pm]+10lg[ 1-x ]
=[(-14+ 15)+(8-8)]+[ PREP -23 ] +10lg[ ]
直放站下行输出功率：PREP =30dBm
c、下行增益的计算：
直放站下行增益 GREP= PREP –PBTS +C+ L光
=30-43+45+=
直放站下行增益调节范围 ATT = Gmax – L光–GREP
==
d、前向反向链路最大传输损耗的计算：
以反向为例：L光 =Pm +G REP +Gm –SNR-(NOW) REP+10lg[1-x]
=23+16+0-(-14)-(-113+NFcascade)+10lg[]
=154dB
(2) 相邻基站导频偏移对光传输距离的影响举例
假设在覆盖区周围有基站，其导频偏移为Mi，直放站接入基站的导频偏移为Mi-1，网络导频增量因子PLOT-INC=1，直放站最大覆盖距离为5km。如图46所示。
基站信号Mi-1到手机的传播时延设为△T1；
基站信号Mi到手机的传播时延设为△T2；
则△T1-△T2<64chips，不然基站Mi-1导频信号出现在基站Mi导频搜索窗形成干扰。
△T1=光传播时延+覆盖端到手机的传播时延
当网络参数不能调整，覆盖距离确定，则光传输距离就会受限。
5、RA-1080的扩容和配置
RA-1080 标准配置：中继端配置一个接口单元，远端机配置一个载频工作。用户载频扩容或增加可选件可参照表五(七，增加相应单元/模块。
表五 中继端配置增扩
单元名称
标准配置
最大配置
接口单元 （对应一台远端机）
1
4
波分复用单元（可内装2个波分复用器）
/
4
注：用户订购波分复用单元时，要注明单元所装波分复用器的个数。
表六 载频扩容
载频数扩容
标准配置
备 注
下行选频 (FB-B875B10SS02)
下行功放 (PA-4250CSS05)
电源模块 (PC-222735A)
1载频→2载频
/
/
/
不需考虑功率增加
1载频→2载频
1
1
1
每端口有10W 功率输出
2载频→3、4载频
/
/
/
表七 双波束应用增加模块
方式
内置功分器
内置滤波器
外接功分器
天 线
备 注
每波束端口 有10W功率输出
2
1
/
2
适合于 1~2载频
每个天线入端 有5W功率输出
/
/
2
2
适合于 3~4载频
注：远端机如采用“-48V”电源供电，需增加DC-DC电源单元（PC-482440A）
2．3．3室内无线直放机（RS-2080 CDMA）
RS-2080 CDMA室内无线直放机适用于客流量不大的小范围室内信号的覆盖，如餐厅、商场、地下室、别墅等，可作为中小型室内信号分布系统的信源引入设备，仅考虑室内信号覆盖或解决导频污染。须与射频天馈分布系统结合实现对室内信号的覆盖，如图47所示。
一、系统组成
二、主要性能指标
工作频段
上行：825(835MHZ，下行：870(880MHZ
输出功率
下行：17dBm ；上行：0dBm
最大增益
≥65dB
增益调节
上行单独可调，最大30 dB
带内平坦度
≤3 dB
信道内杂散发射
≤-45dBc/30KHz、f0±750 KHz
≤-60dBc/30KHz、f0± KHz
工作频段内杂散发射
≤-13dBm
噪声系数
≤6 dB
射频端口阻抗
50Ω
射频接头类型
N-K
射频端口驻波比
<
监控功能
控制量：信道、增益、开关机
监测量：输出功率、停电告警、电源告警、锁相源、低噪放、功放、过热
工作电源
145(295VAC/50Hz
2．3．4干线放大器（M-4080 CDMA/兼容GSM）
M-4080 CDMA功率直放机（干线放大器）可有效补偿室内信号分布系统主干电缆的信号损耗，可与GSM干线放大器兼容使用，内置GSM/CDMA Modem，可以“短消息”方式向OMC报警或进行参数设置。适用于大型写字楼、高层酒店、大型商场、展览馆、地下建筑、隧道、机场等区域的室内信号覆盖。
一、组成原理
二、主要性能指标
工作频段
上行：825(835MHZ，下行：870(880MHZ
载频数
1(2个
输出功率
下行：30dBm ；上行：18dBm
最大增益
≥35 dB
增益调节
上下行单独可调，最大22 dB
带内平坦度
≤3 dB
信道内杂散发射
≤-45dBc/30KHz、f0±750 KHz
≤-60dBc/30KHz、f0± KHz
工作频段内杂散发射
≤-13 dBm
噪声系数
≤6 dB
射频端口阻抗
50Ω
射频接头类型
N-K
射频端口驻波比
<
监控功能
控制量：信道、增益、开关机
监测量：输出功率、停电告警、电源告警、锁相源、低噪放、功放、过热
工作电源
145(295VAC/50Hz
三、应用——CDMA干线放大器与GSM干线放大器的兼容应用
在一些大型的室内分布系统中，引入CDMA信号后还存在对其进行中继放大的问题。采用兼容型CDMA干线放大器，可与原有的GSM干线放大器配合使用，实现大型室内分布系统的兼容覆盖。其主机连接方式如图50所示，其兼容应用方式如图51所示。
2．3．5室内光纤分布系统（RS-5080 CDMA/兼容GSM）
系统特点
可实现GSM900/CDMA800双频段传输。
采用光纤分布克服建筑物内射频电缆布线困难、损耗大的缺点。
积木式系统结构，容量配置灵活，可以满足各种覆盖要求。
由主机和远端机组成，一台主机可带4个接口单元，每个接口单元可带2个远端机。（如图52所示）
具有完整的告警功能，集中监测系统工作状态，可通过基站外部报警端口向移动网管中心报警，也可采用“短消息”方式报警至OMC。
适用于大型写字楼、高层酒店、大型商场、展览会、地下建筑、隧道、机场等区域的室内信号分布。
二、主要性能指标
工作频段
上行：825(835MHZ，下行：870(880MHZ
输出功率
30dBm
最大增益
上行：65 dB，下行：65dB
增益调节
上下行单独可调，最大30dB
带内平坦度
≤3 dB
信道内杂散发射
≤-45dBc/30KHz、f0±750 KHz
≤-60dBc/30KHz、f0± KHz
工作频段内杂散发射
≤-13 dBm
噪声系数
≤6 dB
光连接器类型
FC/APC
射频端口阻抗
50Ω
射频接头类型
N-K
射频端口驻波比
<
监控功能
控制量：增益、开关机
监测量：输出功率、停电告警、电源告警、锁相源、低噪放、功放、过热
工作电源
145(295VAC/50Hz
四、应用——GSM/CDMA兼容应用
在RS-5080的CDMA远端机上预留有并接GSM900MHz的远端机的接口，可实现CDMA800与GSM900两个系统的兼容应用。如图53所示。
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