GSM数字直放站技术规范V100副本.docx
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GSM数字直放站技术规范V100副本
1.范围
本标准规定了GSM900MHz/1800MHz数字直放站和GRRU设备的无线性能指标要求、中继传输性能指标要求、网络性能指标、电源适应性及环境适应性要求、安全要求、电磁兼容要求、设备防雷指标要求、设计及工艺要求、监控管理要求等内容,本设备规范供中国移动内部使用,适用于为中国移动GSM900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网所提供的各类数字无线直放站、数字光纤直放站及GRRU设备研发、生产和出厂验收的技术规定,其他同类产品也可遵照该规范的要求执行。
2.规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
序号
标准编号
标准名称
发布单位
[1]
QB-A-002-2006
《GSM直放站设备规范》
中国移动通信集团公司
[2]
YD/T1337-2005
900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网直放站技术要求和测试方法
中华人民共和国信息产业部
[3]
900MHz/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网数字直放站技术要求和测试方法(报批稿)
中华人民共和国工业及信息化部
3.术语、定义和缩略语
下列术语、定义和缩略语适用于本标准:
词语
解释
ALC
AutomaticLevelControl自动电平控制
AGC
AutomaticGainControl自动增益控制
CW
ContinuousWave连续波
EVM
ErrorVectorMagnitude矢量幅度误差
PCDE
PeakCodeDomainError峰值码域误差
TDMA
TimeDivisionMultipleAccess时分多址
GMSK
GaussianFilteredMinimumShiftKeying高斯滤波最小频移键控
GSM
GlobalSystemforMobilCommunication全球移动通信系统
GRRU
GSMDigitalRemoteRFUnitGSM数字射频拉远单元
8PSK
8PhaseShiftKeying8移相键控
ICS
InterferenceCancellationSystem干扰抵消
NCS
NoiseCancellationSystem噪声抑制
NF
NoiseFigure噪声系数
Linmax
是指直放站在最大增益条件下输出功率为最大时的输入电平。
Gmax
是指直放站标称的最大增益。
下行链路
指由基站到移动台传输的链路。
上行链路
指由移动台到基站传输的链路。
数字光纤拉远系统中继直放站
是指用于移动通信网络中通过一个近端站可挂接多个远端站采用光纤中继传输方式将信号送至特定覆盖区域,实现点对多点的远端覆盖。
数字无线拉远系统中继直放站
是指用于移动通信网络中通过一个近端站可挂接多个远端站采用移频中继、微波无线短波中继、微波短波中继传输方式将信号送至特定覆盖区域,实现点对多点的远端覆盖。
数字光纤直放站
是由近端单元和远端单元组成,它通过近端单元将射频基站输出信号通过中频数字处理后经光电转化成光信号,采用光纤中继传输方式送至特定的覆盖区域,通过远端单元转换成原有的射频信号发射出去。
数字无线直放站
是通过天线将射频基站输出信号接收后,采用中频数字处理后将信号转换成原有的射频信号通过天线发射出去。
数字无线移频直放站
是指将指配工作频率转换为其他频率(带内频率或短波频率、微波频率)进行空间传输,然后采用天线接收后,通过中频数字处理将信号转换成原有的射频信号通过天线发射出去。
室内分布系统
通过数字光纤直放站的近端单元和远端单元、功分器、耦合器、干线放大器、光电转换模块、室内天线、馈线等将信号分布到建筑物、地下室等各个角落的系统。
4.射频指标测量条件
4.1常规测试条件
除特殊规定外,所有测试均应在下列条件下进行:
—温度:
+15℃~+35℃;
—相对湿度:
45~75%;
4.2极限测试条件
极限试验应在下列条件的任意组合的情况下测量:
—温度:
⏹低温:
-40℃(室外机)、+5℃(室内机);
⏹高温:
+55℃(室外机)、+40℃(室内机);
⏹湿度:
95%(室外机)、85%(室内机);
—供电电压:
⏹AC220V:
低压+176V;高压+264V;
⏹DC-48V:
低压-38.4V;高压-57.6V。
4.3不确定度及判断依据
本规范所定义的所有射频指标,均已包含测试系统不确定度影响,所有指标测试判断均按照规范定义指标要求判断。
5.GSM数字直放站分类
—数字无线直放站(选频);
—数字光纤直放站(分为宽带和选频两类设备);
—数字无线中继直放站,即分类为数字移频中继、数字微波中继、数字短波中继直放站;
在网络建设中,可根据具体应用场景选取数字直放站类型。
本技术规范针对GSM数字无线直放站和数字光纤直放站提出技术要求和测试要求。
6.GSM数字直放站结构
6.1GSM数字光纤直放站结构
GSM数字光纤直放站由近端机和远端机组成。
其中近端机中主要的功能模块有变频模块,数字处理模块,监控单元,GSMMODEM,电源模块及锂电池;远端机中主要的功能模块有变频模块,数字处理模块,功放模块,低噪放模块,监控单元,双工器,滤波器(可选),电源模块,避雷器模块及后备电池。
各模块主要功能如下:
—变频模块:
由混频器、中频放大器和中频滤波器等器件组成,完成从射频到中频的变换以及放大和滤波的功能。
—数字处理模块:
由ADC芯片、FPGA芯片、串并转换芯片、DAC芯片等器件组成,完成AD采样,数字滤波、组帧解帧和DA恢复等功能。
—监控单元:
用于监测和控制设备的操作参数,并且为本地调测和远程监控提供了通信接口。
—GSMMODEM:
用于与网管系统的远程通信。
—电源模块:
将输入的AC220V交流或DC-48V直流变换成稳定各类直流电压,供给其他功能模块等作为工作电源,同时对锂电池充电。
—功放模块:
把下行信号进行功率放大,通过用户天线发射出去,进行覆盖。
—低噪放模块:
对上行信号进行预放大,以便系统获得较小的噪声系数。
—双工器:
将上、下行信号分开/合路,并滤除带外信号或杂散。
—滤波器:
滤除上行带外信号。
—后备电池:
当电源模块掉电时,临时提供设备监控系统电源,保证停电后告警信息即时上报。
数字光纤直放站结构分为分立式结构和一体化结构两类。
6.1.1分立式结构
分立式结构中各单元模块均独立设计。
优点:
模块易于替换。
缺点:
体积和重量较大,散热较难,连接线较多,工艺性较差,同时难以实现DPD技术。
如下图所示:
图6-1GSM数字光纤直放站分立式
结构图
图中符号解释:
:
混频器;
:
滤波器;
:
双工器;
:
放大管;
:
可调衰减器+放大管;
:
合路器;
Tx:
下行通路端口;
Rx:
上行通路端口。
6.1.2一体化结构
按照一体化程度的不同,GSM数字光纤直放站一体化结构可分为:
低噪放和双工器/滤波器的一体化、数字处理模块和变频模块的一体化、功放模块、双工器与低噪放的一体化等。
GSM数字光纤直放站也可采用DPD技术以提高线性度和效率。
低噪放与双工器/滤波器一体化式结构:
低噪放与双工器/滤波器实现一体化设计,可降低系统噪声系数0.5~1dB,其余部分与分立式结构相同。
如下图所示:
图6-2GSM数字光纤直放站低噪放与双工器/滤波器一体化式结构图
数字与射频一体化式结构:
变频模块与数字处理模块实现一体化设计,可提高集成度,优化整机工艺,其余部分与低噪放与双工器/滤波器一体化式结构相同。
如下图所示:
图6-3GSM数字光纤直放站数字与射频一体化式结构图
功放与双工器、低噪放一体化结构:
功放模块与双工器和低噪放模块实现一体化设计,可提高集成度,减少功放输出功率的损耗,提供整机效率,优化整机工艺,其余部分与数字与射频一体化式结构相同。
如下图所示:
图6-4GSM数字光纤直放站低噪放与双工器/滤波器一体化式结构图
DPD技术一体化结构:
DPD技术是功放输出信号通过耦合下变频并进行AD转换反馈给数字处理模块,数字处理模块根据反馈信号进行动态调整。
DPD技术可提高系统的线性度,降低功耗和散热量,减小体积和重量,其余部分与双工器/滤波器一体化式结构相同。
如下图所示:
图6-5GSM数字光纤直放站低噪放与双工器/滤波器一体化式结构图
6.2GSM数字无线直放站结构
GSM数字无线直放站功能模块与数字光纤直放站类似,其主要功能模块有:
变频模块、数字处理模块、监控单元、GSMMODEM、功放模块、低噪放模块、双工器、电源模块、避雷器模块及后备电池。
根据一体化程度不同,分为:
数字处理、射频与低噪放一体化,见图6-6;
数字处理与射频一体化、低噪放与双工器一体化,见图6-7;
图6-6GSM数字无线直放站数字处理、射频与低噪放一体化结构
图6-7GSM数字无线直放站数字处理与射频一体化、低噪放与双工器一体化
结构
7.频段配置
7.1工作频段
工作频段是指直放站在线性输出状态下的实际工作频率范围,系统可根据实际需求使用工作频段的全部和部分。
本标准适用于下列频段:
—900MHz频段:
⏹下行:
934MHz~954MHz;
⏹上行:
889MHz~909MHz;
—1800MHz频段:
⏹下行:
1805MHz~1830MHz;
⏹上行:
1710MHz~1735MHz;
7.2中继传输频段
对于具有中继传输功能的设备,通常具有中继传输能力的有无线中继和光纤中继。
7.2.1无线中继频段
可在无线微波传输频段或短波传输频段以及移动工作频段中选取,频率配置应遵照国家无线电委员会现行规定要求。
7.2.2光纤中继波长
—单纤双向系统时上行宜使用1290nm~1330nm波长,下行宜使用1530nm~1570nm波长,也可以使用其他波长;
—双纤双向系统时上、下行可使用相同波长或分别使用不同的波长,宜使用1290nm~1330nm波长或1530nm~1570nm波长,也可以使用其他波长。
8.无线射频性能指标要求
8.1标称最大线性输出功率
8.1.1定义
标称(最大)线性输出功率是指直放站在线性工作区内所能达到的最大输出功率,此最大输出功率应满足以下条件:
—输入信号为全时隙最大连续发送GSM调制信号;
—增益为最大增益;
—满足本标准中所有指标要求;
—在网络应用中不应超过此功率。
8.1.2指标要求
根据功率等级,数字直放站设备最大输出功率分别为10W、20W、30W,GRRU设备最大输出功率分别为40W和60W,常温时,下行、上行主信道和分集信道标称(最大)输出功率容差应在1.5dB范围内,极限条件时输出功率容差应在2dB范围内。
上行最大标称输出功率不小于-10dBm。
8.2自动电平控制(ALC)
8.2.1定义
自动电平控制是指当数字直放站工作在最大增益下输出为最大功率时,增加输入信号电平,数字直放站对输出信号电平控制的能力。
8.2.2指标要求
当数字直放站输入信号电平提高达到最大输出功率电平ALC启动,继续增加输入信号电平10dB(含10dB),输出功率应保持在最大输出功率的±2dB之内;当输入信号电平提高超过10dB时,输出功率应保持在最大输出功率的±2dB之内或关闭输出。
8.3最大增益及误差
8.3.1定义
最大增益是指直放站在线性工作范围内对输入信号的最大放大能力。
最大增益误差是指最大增益的实测值与厂家声明值之间的差值。
8.3.2指标要求
最大增益≤113dB,最大增益≥30dB,具体增益值由厂家规定;
GSM数字光纤直放站最大增益误差不超过±2dB;
GSM数字无线直放站最大增益误差不超过±3dB。
8.4增益调节范围
8.4.1定义
增益调节范围是指当直放站增益可调时,其最大增益和最小增益的差值。
8.4.2指标要求
增益调节范围≥30dB。
8.5增益调节步长
8.5.1定义
增益调节步长是指直放站最小的增益调节量。
增益调节步长误差是指实际增益步长与标称增益步长的差值。
8.5.2指标要求
增益调节步长为1dB;
增益调节步长误差应不超过±1dB/步长,在0至10dB和10至20dB范围内每步进的累积误差应在±1dB范围内;20至30dB范围内的每步进的累积误差应在±1.5dB范围内。
8.6频率误差
8.6.1定义
频率误差是指直放站在工作频带内实际输出频率对额定输出频率的偏差。
8.6.2指标要求
频率误差:
单机不超过±0.05ppm。
8.7矢量幅度误差
8.7.1定义
矢量幅度误差(EVM)是指理论波形与接收到的实际波形之差,是平均误差矢量信号功率与平均参考信号功率之比的均方根值。
8.7.2指标要求
EVM(RMS):
≤6%(均方根)。
8.8最大允许输入电平
8.8.1定义
最大允许输入电平是指被测直放站能承受而不致引起损伤的输入电平。
8.8.2指标要求
无线耦合方式射频输入端口:
最大允许输入电平≥-10dBm直放站能正常工作无损伤;
直接耦合方式射频输入端口:
最大允许输入电平≥10dBm直放站能正常工作无损伤。
8.9带内波动
8.9.1定义
带内波动是被测直放站在厂家声明的工作频率范围内最大电平和最小电平的差值。
8.9.2指标要求
带内波动≤3dB(峰峰值)。
8.10输入、输出电压驻波比
8.10.1定义
输入、输出电压反射系数|γ|是指从输入、输出端口反射的信号电压与输入的信号电压的比,电压驻波比为:
S=(1+|γ|)/(1-|γ|)
8.10.2指标要求
电压驻波比:
≤1.5。
8.11带外抑制
8.11.1定义
带外抑制是指直放站对偏离工作频段范围外的输入信号的抑制能力。
8.11.2指标要求
带外抑制指标见表8.1:
表8.1带外抑制指标要求
测试项目
载波偏离
指标要求
选频注1
宽带注2
馈线耦合
无线耦合
馈线耦合
无线耦合
带外抑制
400kHzf_offset<600kHz
≥56dB
≥40dB
--
--
600kHzf_offset<1MHz
≥60dB
≥60dB
--
--
选频:
1MHzf_offset<5MHz
≥60dB
≥65dB
--
--
宽带:
3MHzf_offset<5MHz
--
--
≥45dB
≥56dB
5MHzf_offset
≥65dB
≥65dB
≥55dB
≥60dB
注1:
载波偏离点以信道载波中心频率偏离。
注2:
载波偏离点为有效工作频带边缘偏离。
极限条件时带外抑制也应满足上述的指标要求。
8.12互调
8.12.1输入互调
8.12.1.1定义
当直放站工作频带内有两个或以上信号输入信号时,由于直放站的非线性而导致产生的与两个或多个输入信号有特定关系的产物为互调产物。
互调衰减是指对这些互调产物的抑制能力。
8.12.1.2指标要求
工作频带内互调指标见表8.2:
表8.2带内互调指标要求
设备类别
指标要求
带内互调
≤-45dBc(2载频,最大输出功率时)
带外互调(偏离工作频段边缘2.5MHz外)
9kHz-1GHz≤-36dBm/100kHz
1GHz-12.75GHz≤-30dBm/1MHz
8.12.2下行反射互调
8.12.2.1定义
当直放站施主端输入多个载波的GSM信号时,当多个载波满足一定的频率关系时,其互调产物直接落入上行接收频段,互调产物依次通过重发端的双工器、上行接收链路和施主端的双工器后,直接干扰上行接收信号。
因此必须对互调产物(上行带内互调)的强度进行明确定义。
8.12.2.2指标要求
下行反射互调产物的功率低于-110dBm+上行最大增益。
8.13杂散发射
8.13.1定义
杂散发射是指除去工作载频以及与正常调制相关的边带以外的频率上的发射。
8.13.2指标要求
杂散发射的指标见表8.3、表8.4、表8.5、表8.6、表8.7:
表8.3每载波带外杂散发射指标要求(900MHz/1800MHz)
功率电平(dBm)
在规定频偏处的最大相对电平(dBc)
±100kHz
±200kHz
±400kHz
600~<1200kHz
1200~<1800kHz
测量带宽30kHz
≥43
+0.5
-30
-56
-70
-73
<43
+0.5
-30
-56
注1
注2
≤33
+0.5
-30
-56
-60
-63
注1:
杂散发射=(43dBm-最大额定功率)-70dB
注2:
杂散发射=(43dBm-最大额定功率)-73dB
表8.4有效工作频带内杂散发射指标要求(900MHz)
功率电平(dBm)
在规定频偏处的最大相对电平
F0-6MHz~F0-1.8MHz
F0+1.8MHz~F0+6MHz
FL-2.5MHz~F0-6MHz
F0+6MHz~FH+2.5MHz
≥43dBm
≤75dBc/30kHz
≤75dBc/100kHz
<43dBm
注1或≤-36dBm/30kHz
≤75dBc/100kHz或≤-36dBm/100kHz
≤33dBm
≤63dBc/30kHz或≤-36dBm/30kHz
≤70dBc/100kHz或≤-36dBm/100kHz
≤24dBm
≤63dBc/30kHz或-36dBm/100kHz
≤70dBc/100kHz或-36dBm/100kHz
注1:
杂散发射=(43dBm-最大额定输出功率)-75dB/30kHz
表8.5有效工作频带内杂散发射指标要求(1800MHz)
功率电平
(dBm)
在规定频偏处的最大相对电平
F0-6MHz~F0-1.8MHz
F0+1.8MHz~F0+6MHz
FL-2.5MHz~F0-6MHz
F0+6MHz~FH+2.5MHz
≥43dBm
≤75dBc/30kHz
≤75dBc/100kHz
<43dBm
注1或≤-36dBm/30kHz
≤75dBc/100kHz或≤-36dBm/100kHz
≤33dBm
≤63dBc/30kHz或≤-36dBm/30kHz
≤75dBc/100kHz或≤-36dBm/100kHz
≤24dBm
≤63dBc/30kHz或-36dBm/100kHz
≤75dBc/100kHz或-36dBm/100kHz
注1:
杂散发射=(43dBm-最大额定输出功率)75dB/30kHz
注:
FL:
工作频段低端边缘频率;FH:
工作频段高端边缘频率;F0:
测试频率载波,可视为高、中、低。
表8.6带外一般频段杂散发射指标要求(900MHz/1800MHz)
一般频段杂散
测试频段
指标要求
测试带宽
工作频带外(偏离工作频带边缘2.5MHz之外)
9kHz~150kHz
≤-36dBm
1kHz
150kHz~30MHz
≤-36dBm
10kHz
30MHz~80MHz
≤-36dBm
100kHz
80MHz~1GHz
≤-36dBm
100kHz
1GHz~12.75GHz
≤-30dBm
1MHz
注:
如互调产物落在测量在频带内,则杂散发射测量值不包含互调产物功率值;
表8.7带外特殊频段杂散发射指标要求(900MHz/1800MHz)
特殊频段杂散(外加带阻滤波器)
测试频段
指标要求
测试带宽
备注
806MHz~835MHz
≤-98dBm
100kHz
851MHz~880MHz
≤-57dBm
100kHz
885MHz~889MHz
≤-98dBm
100kHz
适用于下行链路注1测试和上行链路GSM1800MHz频段
≤-36dBm
100kHz
仅适用于上行链路GSM900MHz测试
889MHz~909MHz
≤-98dBm
100kHz
适用于下行链路测试和上行链路GSM1800MHz频段
909MHz~915MHz
≤-98dBm
100kHz
适用于下行链路测试和上行链路GSM1800MHz频段
≤-36dBm
100kHz
仅适用于上行链路GSM900MHz测试
930MHz~934MHz
≤-57dBm
100kHz
适用于上行链路注1测试和下行链路GSM1800MHz频段
≤-36dBm
100kHz
仅适用于下行链路GSM900MHz测试
934MHz~954MHz
≤-57dBm
100kHz
适用于上行链路注1测试和下行链路GSM1800MHz频段;GSM900MHz频段下行链路不作要求
954MHz~960MHz
≤-57dBm
100kHz
适用于上行链路注1测试和下行链路GSM1800MHz频段
≤-36dBm
100kHz
仅适用于下行链路GSM900MHz测试
1710MHz~1725MHz
≤-98dBm
100kHz
适用于下行链路测试和上行链路GSM900MHz测试;GSM1800MHz频段上行链路不作要求
≤-36dBm
100kHz
仅适用于上行链路GSM1800MHz其他频段测试
1745MHz~1755MHz
≤-98dBm
100kHz
适用于下行链路测试和上行链路GSM900MHz测试
≤-36dBm
100kHz
仅适用于上行链路GSM1800MHz频段测试
1755MHz~1785MHz
≤-86dBm
1MHz
1805MHz~1820MHz
≤-47dBm
100kHz
适用于上行链路注1测试和下行链路GSM900MHz频段;GSM1800MHz频段下行链路不作要求
1840MHz~1850MHz
≤-47dBm
100kHz
适用于上行链路测试和下行链路GSM900MHz测试
≤-36dBm
100kHz
仅适用于上行链路GSM1800MHz频段测试
1850MHz~1880MHz
≤86dBm
1MHz
1880MHz~1980MHz
≤86dBm
1MHz
2010MHz~2025MHz
≤86dBm
1MHz
2110MHz~2170MHz
≤52dBm
1MHz
2300MHz~2400MHz
≤86dBm
1MHz
2400MHz~2484GHz
≤-47dBm
1MHz
2500MHz~2690MHz
≤86dBm
1MHz
3300MHz~3400MHz
≤86dBm
1MHz
3400MHz~3430MHz
≤86dBm
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- GSM数字直放站技术规范V100 副本 GSM 数字 直放站 技术规范 V100