上接  双向塔顶放大器方案介绍  --1                             上海皇华信息科技有限公司

近些年来,随着移动通信技术的高速发展,第三代移动通信(3G)的商业化运行已经渐渐提上了各大运营商的日程。3G不管在国外还是国内都具有巨大的发展空间和市场前景。在我国2G网络（GSM/CDMA）发展的比较稳健，但是如今越来越显得捉襟见肘，越来越不能满足现阶段手机用户的极大增长和人民对于网络高效率的追求。基于竞争和长久发展的考虑，发展3G网络成为了现阶段的移动通信的主流。3G网络不仅能提供更高的的无缝网络覆盖率和更低的通话掉话率，而且还可以更好的接受信号的质量。因此我们应该在2G技术成熟的基础上应该用更加科学的有效的眼光去考虑3G网络的规划和优化。

网络优化是网络规划中重要的一环，它关系到整体网络的质量。网络优化的目的在于充分的利用现阶段的网络资源和网络条件使得系统容量和网络覆盖最大化。对于无线网络的优化现阶段有三种做法

第一：增加建设基站，利用基站的数量优势达到覆盖信号盲区的效果。

   第二：增加现有基站的直放站，利用直放站延生和扩大原来基站的信号，以达到增强信号覆盖，确保通话质量的目标。

第三：继续利用原来的一套网络设备，利用塔顶放大器对基站的上行链路或下行链路的信号进行放大，从而扩大信号的覆盖范围。

理论情况下，在空旷无遮挡区域，基站的覆盖是会是比较好的,但是在实际生活应用中,密集的城市楼宇建筑,或者绵延的山区都会给基站的覆盖带来不好的影响,大大减少基站的有效覆盖范围。而3G的网络规划就是要在基站覆盖，系统容量，通信质量这三个不同因素之间寻找平衡点。并且还要考虑基站上下行链路的不平衡负载带来的信号覆盖不对称和功率浪费问题。

   直放站又叫中继器，是一种同频的放大设备，它的作用是在无线的数据传递过程中对信号进行加强的一种中转设备。它基本上算是射频信号的功率放大器。下行链路中，在施主天线的区域中收集信号,再由滤波器将带外信号进行过滤,将滤波后的信号经放大器放大送到覆盖区域；上行链路的覆盖区域移动台以同种方式由上行链路处理然后发射到对应基站,从而完成基站与手机之间的信号传递。它可以在不增加基站的前提下达到保证网络覆盖的功能,但是造价却远远低于有这样功能的基站系统,所以增加直放站是解决通信网络覆盖的一种比较好的方案,可大量使用于难于覆盖区域,如商业中心，地铁，机场，宾馆等各种场所,可以提高通信质量,降低掉话率。

     基站增强器又叫基站延伸系统,它能够解决边远地区的覆盖的难题，它一般是由塔顶发大器和功率放大器组成。基站功率放大器是专为扩大基站的有效覆盖而设计的，它是一种安装在基站上靠近天线的一种线性放大设备。由功率放大器、低噪声放大器、电源及监控设备组成。靠近天线的为塔放，它的功能是选择性放大上行链路中的有效信号，改善接受信号信噪比，提高基站灵敏度。特别是基站使用较长馈线后。由于其馈线损耗严重所以上行链路信噪比较糟糕。通过塔放可以有效提高信噪比。从而可以弥补馈线损耗给系统信号带来的影响。由于塔顶放大器的关键的作用。所以它必然成为3G网络规划中重要的一部分。

  对于上面所说的三种方案，它们各有优缺点，我们这里来逐一列举它们的利弊，从而选择出满足3G发展的最优方案。方案一就是新增加基站，它的优点是能够有效地增加信号的覆盖区域，但是缺点很明显就是工作量巨大，资金投入多，成本昂贵。 方案二是增加直放站，优点是价格低，使用方便，可以有效的解决网络覆盖问题。缺点是如果规划不当会增加基站的噪声电平，降低系统的容量，造成系统性能下降。方案三就是安装基站增强器，优点是能够扩大基站的覆盖范围，提高覆盖质量，缺点为设备造价昂贵，需要和基站联系起来。需要解决和基站的匹配问题。综上所述满足低成本高效率的方案三最佳。而方案三中的重要部分塔顶放大器就是本本方案涉及的重点。

塔顶放大器介绍

塔顶放大器是安装在塔顶部紧靠在接收天线之后的一个低噪声放大器，在接收信号进入馈线之前可将接收信号放大近12dB，提高上行链路信号质量，改善通话可靠性和话音质量，同时扩大小区覆盖面积。当用户位于小区覆盖范围之外，有可能掉话时，采用塔顶放大器是十分有利的。目前的应用是将塔顶放大器和功率放大器组合形成覆盖延伸系统。

塔顶放大器有2类，一类叫TMA ，也就是单向放大器，只支持上行，一类叫TMB ，属于双向放大器，同时支持上下行。 无论是TMA还是TMB ，其作用都是为了改善上下行链路的平衡，在话务量不大又需要扩大覆盖范围的地区使用。TMA 只带有上行低噪声放大器，可以有效减少上下底部噪声12DB左右，可以有效改善上行链路的覆盖效果，通常和基站放大器配合使用。TMB同时带有上行低噪、下行功率发大器，将以前基放的下行发大功能整合到了其中，但是TMB目前国内的产品只能用于一个扇区1个载频的地区，因为国内的功放很难在多载频高功率信号输入下保证互调不恶化,所以在中国市场上REMEC生产的塔顶放大器占据主导市场,一直受到运营商的青睐.

塔顶放大器的优点及特点

增加基站的有效覆盖范围：

移动通信系统中,由于基站于移动台之间的发射功率和接收灵敏度的不同,可能会造成上、下行链路功率不平衡的问题。往往会出现移动台可以接收到基站的信号,而基站却不能收到来自移动台的信号,因此一个基站的有效覆盖范围往往取决于移动台到基站的上行链路有效距离。塔顶放大器降低了基站的接收系统噪声系数,也就是相当于提高了基站的接收灵敏度,增加了基站上行链路传播损耗的容量。

增加上行接受电平，改善信号覆盖

  正如前面提到的一样,对于大部分移动基站系统来说,通常其覆盖不足的是上行链路。安装塔顶放大器后,基站的接收系统增益增加了近12dB,提高了上行链路接收电平,也就可以改善信号的覆盖。下面比较的是两个基站在安装塔放前和塔放后上行链路电平的切换次数和平均弱信号的断线次数。数据来自于系统操作维护中心。基站A在安装塔放前平均上行电平的切换次数为124次而在安装后为0.33次。基站B安装塔放前平均弱信号的断线为29%而安装后减少至5%。

提高通话质量，降低掉话率

  移动基站掉话绝大部分为无线接口掉话。主要是信号场强较小的射频原因、移动台和基站同频道与邻频道信号干扰、基站天线噪声所等引起的掉话。

塔顶放大器最基本的技术原理就是为了降低基站的接收系统噪声系数,提高基站接收信号的灵敏度,这对于改善无线接口掉话是十分有益的。

 塔顶放大器特点  
？可实现独立拔插、在线维护、安装方便
　　？具备远程无线监控，通过短信对TMB的参数进行调整。
　　？采用先进的高线性、低互调LDMOS功率放大器，整机线性和互调指标好
　　？每载频的功放独立设置，输出功率大且信号质量高、性价比高
　　？提供多种电源接入（220V、48V、24V）
　　？具有自动旁通功能，当输入功率、温度过高或驻波过高，设备将自动旁通，保护设备，同时发出相对应的告警，故障信息可即时上报，便于即时维护
　　？机箱符合IP65防护等级，高散热设计，胜任室外全天候工作
　　？产品系列全，具有完善的功率等级，满足不同的网络覆盖要求
　　？可以和多种基站类型组网（如爱立信、阿尔卡特、诺基亚、华为、西门等），通过不同的PDU来实现。
双向塔放简单介绍

双向塔顶放大器指由低噪声放大器、带通滤波器、高功率放大器等组成的高性能射频信号放大设备。是在单向塔放的基础上，增加下行高功率放大器，能够放大下行链路的信号功率，从而扩大下行信号覆盖范围。比单工塔顶放大器有更多的适用空间。双向塔放的两端为射频开关,设备处于旁通状态时,图中的开关打至Nc点,信号由旁通通路通过；在双向塔顶放大器工作时,各开关打到No点,上下行信号分别经上下行链路放大,从而达到系统的设计要求。

                    图2.2.3 双向塔放原理图