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摘 要： 摘要：近年來，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)呈上升趨勢(shì)發(fā)展，與此同時(shí)，科學(xué)技術(shù)的也在不同程度的提高中，然而，目前隨著網(wǎng)絡(luò)的極速發(fā)展，移動(dòng)通信消費(fèi)群體對(duì)于網(wǎng)絡(luò)使用的質(zhì)量要求也越來越高。曾經(jīng)風(fēng)靡的2G、3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已不再滿足現(xiàn)在的需求，隨著5G網(wǎng)絡(luò)的問世，網(wǎng)絡(luò)覆
摘要：近年來，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)呈上升趨勢(shì)發(fā)展，與此同時(shí)，科學(xué)技術(shù)的也在不同程度的提高中，然而，目前隨著網(wǎng)絡(luò)的極速發(fā)展，移動(dòng)通信消費(fèi)群體對(duì)于網(wǎng)絡(luò)使用的質(zhì)量要求也越來越高。曾經(jīng)風(fēng)靡的2G、3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已不再滿足現(xiàn)在的需求，隨著5G網(wǎng)絡(luò)的問世，網(wǎng)絡(luò)覆蓋的重點(diǎn)也逐漸從城市的室內(nèi)覆蓋向山區(qū)、高速公路等高難度覆蓋區(qū)域轉(zhuǎn)移，但無論是選擇何種類型的無線網(wǎng)絡(luò)方式，其覆蓋的區(qū)域依然會(huì)存在不同程度的盲區(qū)與弱信號(hào)區(qū)，尤其是在一些偏遠(yuǎn)的區(qū)域。而且由于基站架設(shè)安裝復(fù)雜且成本太高，相應(yīng)的回報(bào)率較低，尋求一種低成本、周期短且回報(bào)率低的解決方式已迫在眉睫。光纖直放站以其靈活簡易的特點(diǎn)，不僅可以解決這些問題，也為運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)覆蓋提供經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。本文將通過結(jié)合其工作原理及應(yīng)用，并闡述如何降低加入光纖直放站后帶來的干擾。
關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信網(wǎng);光纖直放站;應(yīng)用及其干擾
引言
受通信條件和成本的影響，很難在某些網(wǎng)絡(luò)覆蓋的盲區(qū)中建立基站。直放站不僅增加了通信覆蓋范圍，而且在基站部署中發(fā)揮了巨大的作用，可以合理調(diào)配任務(wù)量。但是，使用直放站可能會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生某些不利影響，這取決于直放站本身的特性。通信設(shè)計(jì)人員需要使用特定的工程技術(shù)解決干擾的問題，利用無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法從直放站設(shè)備的特性出發(fā)，以最大化發(fā)揮直放站的作用并克服相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)問題。
1光纖直放站的工作原理及應(yīng)用
1.1光纖直放站的工作原理
近端設(shè)備通常安裝在基站的計(jì)算機(jī)室中，并且在傳輸來自基站的射頻信號(hào)之后，使用雙工器對(duì)相應(yīng)模塊的射頻功能進(jìn)行濾波。然后使用光學(xué)模塊來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)和光學(xué)信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，并將光纖線路傳輸?shù)竭h(yuǎn)端機(jī)器。遠(yuǎn)端機(jī)會(huì)將模塊內(nèi)部的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并使用雙工器重新發(fā)送天線以實(shí)現(xiàn)區(qū)域覆蓋的目的。
1.2光纖直放站的應(yīng)用
光纖直放站相對(duì)于其他的直放站來說本身有一定的優(yōu)勢(shì)。光纖直放站是在光纖的基礎(chǔ)上進(jìn)行傳輸，并通過光信號(hào)的接收與轉(zhuǎn)換來將其與偏遠(yuǎn)的地區(qū)建立連接，并且由于信號(hào)源相對(duì)穩(wěn)定，使得最終的覆蓋效果也較為理想，降低產(chǎn)生同頻干擾的可能性，提高信號(hào)的增益，也有利于其信號(hào)功率發(fā)射的增強(qiáng)。光纖直放站的使用不會(huì)受到地理?xiàng)l件和天氣的約束，并且也能夠有效擴(kuò)大其覆蓋范圍，對(duì)于地形復(fù)雜或者城鎮(zhèn)處于較偏遠(yuǎn)的地區(qū)來說較為有用，因此光纖直放站在構(gòu)成中的應(yīng)用比較廣泛。
2光纖直放站的干擾及解決措施
2.1光纖直放站的干擾
①對(duì)基站的干擾由于電子器件本身存在熱噪聲，直放站在正常工作時(shí)不可避免都會(huì)有噪聲電平輸出，對(duì)于系統(tǒng)來講，噪聲越小越好，但是從實(shí)際角度出發(fā)，這點(diǎn)很難實(shí)現(xiàn)。在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中加入光纖直放站設(shè)備之后，手機(jī)與基站會(huì)逐步增加其噪聲，相應(yīng)的也會(huì)影響到基站自身的敏感度，因此減少其應(yīng)用的范圍。信號(hào)從基站的發(fā)射機(jī)傳送到光纖直放站的近端機(jī)的過程中，在路徑中消耗的噪音為。因此，噪聲增量與其路徑消耗、直放站增益等有著較為密切的聯(lián)系。而從其路徑的消耗來看，其所有的損耗便是耦合器中所產(chǎn)生的耦合損耗。在實(shí)際的工程應(yīng)用過程中，為盡可能的讓直放站輸入的信號(hào)在0dB，一般選擇具有較高耦合比的耦合器，路徑消耗值會(huì)處于50dB，而即便是設(shè)置為60dB的上行增益，也不會(huì)影響原來基站的靈敏度。還可將基站接收到直放站噪音與其底噪音疊加來進(jìn)行計(jì)算，采用多個(gè)直放站同時(shí)并聯(lián)來達(dá)到預(yù)期的覆蓋信號(hào)目的，以此達(dá)到最佳的耦合效果。總體來說，主要需要考慮的是其基站與直放站產(chǎn)生的路徑損耗以及其投入的直放站數(shù)量兩項(xiàng)要素，來盡可能的降低對(duì)基站正常運(yùn)作所帶來的影響。②對(duì)覆蓋范圍的干擾光模塊在光電轉(zhuǎn)換過程中會(huì)丟失某些電信號(hào)，從而導(dǎo)致大量噪聲。噪聲通常為-135dBM/Hz。在近端單元射頻信號(hào)進(jìn)入光學(xué)模塊之前，底噪聲與光學(xué)模塊的底噪聲幾乎可以忽略不計(jì)。因此，光纖直放站下行輸出的本底噪聲為：Np=-135dBm/Hz+Nfd+Gd≤-36dBm/30kHz遠(yuǎn)端單元的下行功率放大器應(yīng)線性化，以減少對(duì)覆蓋區(qū)域內(nèi)其他信號(hào)的諧波干擾。
2.2解決干擾問題的措施
由于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中光纖直放站的引入，無線端設(shè)備的使用與基站之間產(chǎn)生的噪音與雜散會(huì)逐漸增加，而這些干擾因素的增加也往往會(huì)對(duì)其覆蓋區(qū)域周邊的頻道造成影響，甚至包括其正常的通信。雜散信號(hào)的定義主要是在除了其主信號(hào)遠(yuǎn)端機(jī)產(chǎn)生的其他干擾信號(hào)。光纖直放站中，由于本身信號(hào)源相對(duì)純凈，因此雜散信號(hào)主要包含三次諧波等。之所以會(huì)產(chǎn)生諧波信號(hào)，是由于放大器在運(yùn)作過程中存在的非線性現(xiàn)象。當(dāng)新頻率分量進(jìn)入到通帶內(nèi)，那么便會(huì)對(duì)其他載波信號(hào)形成印象，而如果在通帶之外，則也會(huì)對(duì)其他的通信頻道造成干擾。為了進(jìn)一步降低諧波對(duì)其覆蓋區(qū)造成的干擾可能性，我們會(huì)通過對(duì)遠(yuǎn)端機(jī)的下行功率放大器以線性處理的方式來進(jìn)行。常見的處理方式主要包含預(yù)失真、功率回退以及前饋三種。功率回退是其工作原理主要是通過將大功率的管子來當(dāng)做小功率管來進(jìn)行應(yīng)用，通過犧牲直流功率的方式來增加其線性度，由于較為簡單并且容易實(shí)現(xiàn)，因此操作過程中也不需要增加相關(guān)的附加設(shè)備，相對(duì)于其他方法來說有著較大的便利，是諧波處理中較為常見的方法，也是放大器線性度調(diào)整的較為有效的方法。預(yù)失真是通過在非線性電路置于放大器前的方式，來達(dá)到補(bǔ)償其非線性失真的目的。其優(yōu)勢(shì)在于不會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的問題，具有很大的信號(hào)頻帶，并且這種方式所消耗的成本一般不會(huì)太高。前饋技術(shù)的處理主要包含兩項(xiàng)環(huán)路，這些環(huán)路通過功分器、耦合器等組合形成。在輸入相應(yīng)的射頻信號(hào)之后，系統(tǒng)的功分器會(huì)將輸入的信號(hào)細(xì)分為兩路，其中一路會(huì)被置于到功率放大器中。由于非線性失真現(xiàn)象存在的原因，除了需要放大器主信號(hào)之外，還需要對(duì)三階交調(diào)干擾納入到考慮范圍。經(jīng)過對(duì)主功放里輸出的信號(hào)做部分耦合處理，利用環(huán)路來抵消信號(hào)，剩余的便是三階交調(diào)干擾所產(chǎn)生的部分。從整體的運(yùn)作原理來說，三階交調(diào)會(huì)被輔助的放大器做放大處理，然后通過第二個(gè)環(huán)路來對(duì)其非線性交調(diào)分量進(jìn)行抵消，以此來達(dá)到線性度改善的目的。總的來說，前饋技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其校準(zhǔn)精度相對(duì)準(zhǔn)確，并且也不會(huì)受到帶寬與不穩(wěn)定性的限制。對(duì)于功率放大器能夠正常處理的線性化技術(shù)，通過線性度的提升，可以很好的降低并改善其對(duì)覆蓋區(qū)造成的干擾。而在光纖直放站被引入到所需區(qū)域之后，會(huì)在GSM系統(tǒng)中產(chǎn)生鄰頻干擾，CDMA系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生PN混淆等干擾問題。事實(shí)上，這些產(chǎn)生的干擾現(xiàn)象與光纖直放站本身并沒有較大的聯(lián)系，其主要的原因是與光纖直放站在進(jìn)行覆蓋之前，當(dāng)?shù)氐母采w信號(hào)強(qiáng)弱有關(guān)。因此，在使用光纖直放器時(shí)，還需要做好覆蓋區(qū)域信號(hào)強(qiáng)度的規(guī)劃，才能進(jìn)一步降低因直放器的投入而產(chǎn)生的影響。
相關(guān)期刊推薦：《通訊世界》雜志是經(jīng)國家新聞出版總署批準(zhǔn)，中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部主管，中國科學(xué)技術(shù)信息研究所主辦，與美國國際數(shù)據(jù)集團(tuán)(IDG)進(jìn)行合作，面向國內(nèi)公開發(fā)行國家級(jí)科技類期刊。設(shè)有：通信設(shè)計(jì)與應(yīng)用;游戲設(shè)計(jì);軟件開發(fā);論述等欄目。以上欄目設(shè)置符合期刊相關(guān)規(guī)定，符合職稱評(píng)審中對(duì)職稱論文的相關(guān)要求。
結(jié)語
移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得越來越多的光纖直放站被廣泛使用，為了解決應(yīng)用中存在的一些問題，需要改進(jìn)自身的性能指標(biāo)，仔細(xì)規(guī)劃工程設(shè)計(jì)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，減小對(duì)網(wǎng)絡(luò)的干擾，充分發(fā)揮對(duì)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化作用。——論文作者：肖文鋒
