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本文对CDMA直放站在CDMA移动通信网中的应用技术进行了研究。由于CDMA移动通信网络优化和网络建设成本降低的迫切需要,移动通信直放站被大量应用到网络建设中。但是,直放站引入网络之后也给网络带来了噪声和干扰,应用不当不但达不到网络优化、减低建设成本的目的,反而会严重影响网络的质量。本文工作的主要目标是确定CDMA直放站各射频参数对CDMA通信网络质量的影响,以便在移动通信网中正确应用直放站技术,实现网络的优化和建设成本的降低。
本文首先深入研究了直放站引入噪声对CDMA网络的影响,分别分析了直放站前向噪声系数和反向噪声系数对移动通信网的影响,研究表明,前向、反向噪声系数对网络的影响不一样,前向噪声系数的影响较小,反向噪声系数的影响较大。反向噪声系数的影响与直放站的增益有关,增益并非越大越好,要考虑反向噪声系数对系统的影响。
本文还分别讨论了对一台基站以星型连接状态和串联连接状态连接多台CDMA直放站时的级联参数,研究表明,在多级串联系统中,噪声系数主要是由前级的噪声系数决定的,因此要尽量降低前级放大电路的噪声系数,可以通过采用低噪声放大器来达到降低前级放大电路的噪声系数的目的。
本文然后研究了CDMA直放站前向、反向链路平衡问题,对CDMA直放站前向输出功率对移动通信网的影响进行了研究,讨论了CDMA直放站最大前向输出功率的计算方法,分析CDMA直放站正常工作所需前向输出功率。研究表明,直放站的覆盖范围往往不是受限于前向输出功率,而是受限于反向级联噪声系数。直放站与基站级联工作时在基站和直放站的反向输入端将增加额外的噪声,使反向级联噪声系数增大,当配置的直放站数增大时,级联噪声系数也随之增大。在前向、反向平衡条件下,直放站正常工作所需的输出功率是与直放站的级联噪声系数成反比关系。级联噪声系数在工程中主要是由直放站的反向增益和直放站的配置数决定的,当反向增益增大,噪声增量因子随之增大,直放站的噪声增加量将减小,这样有利于直放站开大功率,有利于直放站的覆盖。但同时,直放站的反向增益增大,基站的噪声增量也会增大,随之对基站的干扰也就增大,这样不利于基站的覆盖。因此,在调整反向增益时需要考虑基站与直放站之间的噪声增量分配,以取得好的覆盂效果。
本文随后研究了CDMA直放站互调干扰对移动通信网的影响,并给出了消除CDMA直放站互调干扰的技术手段。本文介绍了射频功率放大器互调信号消除的三种常用方法:功率回退法、预失真法、前馈法。功率回退法比较容易实现,但功率放大器的效率较低,以牺牲直流功耗来提高功率放大器的线性度。预失真方法的效率较高,同时成本较低,但是预失真方法需要使用射频非线性器件,对它们的控制和调整有一定的难度。利用前馈法可以实现较精确的互调信号抵消,但是当工作环境发生变化时会导致抵消作用的下降,因此要采用自适应抵消技术适应系统内外部环境的变化。
本文还讨论了CDMA直放站系统自激产生的机理以及自激对移动通信网的影响,讨论了影响CDMA直放站系统隔离度大小的因素,提出了增强隔离度和消除CDMA直放站自激的技术手段:可以通过增大天线隔离度、减少直放站的增益,以及增大直放站系统内部隔离度的办法来防止直放站系统自激。另外,也可以通过软件控制的办法对自激进行检测和消除。
最后设计并实现了一种CDMA直放站系统。对直放站系统的射频硬件和监控系统的软、硬件进行了设计。