중계기는 어떤 장비인가요?

1. 중계기 개요

1. 중계기의 정의

중계기(repeater)는 동일한 주파수를 증폭시키는 장치이다. 무선 통신 전송 중 신호. 중계기의 기본 기능은 RF 신호 전력 부스터입니다. 다운링크에서 중계기는 도너 안테나의 기존 커버리지 영역에서 신호를 수집하고, 대역통과 필터를 통해 대역통과 외부의 신호에 대한 탁월한 격리를 수행하며, 필터링된 신호를 전력 증폭기를 통해 증폭한 후 다시 전송합니다. 대기 스테이션. 업링크 경로에서, 커버리지 영역에 있는 휴대폰의 신호는 업링크 증폭 링크에 의해 동일한 방식으로 처리된 후 해당 기지국으로 전송되어 기지국과 휴대폰 간의 신호 전송을 달성합니다.

중계기는 중계기의 품질을 측정하는 주요 지표로는 지능성(원격 모니터링 등), 낮은 IP3(인증 없이 -36dBm 미만), 낮은 소음 계수(NF), 전반적인 기계 신뢰성, 우수한 기술 서비스 등

중계기를 사용하는 것은 "소용량, 대규모 커버리지"라는 목표를 달성하는 데 필요한 수단 중 하나입니다. 주로 중계기를 사용하면 기지국 수를 늘리지 않고도 네트워크 커버리지를 보장할 수 있기 때문입니다. 동일한 효과를 갖는 미세세포 시스템보다 훨씬 낮습니다. 중계기는 통신 네트워크의 적용 범위를 확장하는 최적의 솔루션입니다. 기지국에 비해 구조가 간단하고 투자가 적으며 설치가 편리한 장점이 있어 쇼핑몰, 호텔, 공항, 부두, 역, 경기장 등 커버하기 어려운 사각지대나 취약한 구역에 널리 사용할 수 있습니다. , 유흥가, 지하철, 터널 등 고속도로, 섬 등 다양한 장소에서 활용하여 통신 품질을 향상시키고 통화 끊김 등의 문제를 해결할 수 있습니다.

2. 중계기의 종류와 종류

(1) 이동통신 중계기의 종류

--- 전송신호에는 GSM direct CDMA 중계기가 있다 스테이션 및 CDMA 중계 스테이션;

--- 설치 위치에 따라 실외 유형과 실내 유형으로 구분됩니다.

--- 전송 대역폭에 따라 광대역 직접 중계기와 주파수 선택(채널 선택) 중계기로 구분됩니다.

--- 전송 방식에 따라 중계기, 광섬유 전송 중계기, 주파수 편이 전송 중계기가 있습니다. ?

(2) 이동통신 중계기의 종류

GSM 이동통신 중계기

GSM 이동통신 중계기는 기지국 커버리지 문제를 해결하기 위해 존재하는 방식이다. 신호 사각지대. 중계기를 설치하면 커버리지가 향상될 뿐만 아니라 기지국 투자 비용도 크게 절감할 수 있습니다.

GSM 중계기는 GSM900MHz/1800MHz 주파수 대역 이동통신망의 소규모 신호 사각지대나 신호약약영역을 해소하기 위해 설계, 제작된 통신장비이다. 지하상가, 주차장, 지하철, 터널, 고층빌딩의 사무실, 유흥가, 엘리베이터, 개인주택 등 기지국 신호가 닿지 않는 신호 사각지대를 해소하는데도 널리 사용됩니다. 도시의 고층 건물의 영향으로 인해 발생하는 국지적 야외 지역 신호 음영 지역이나 외곽 교외의 개별 마을과 마을의 신호가 약한 지역도 상당히 좋은 커버리지를 가지고 있습니다.

CDMA 이동통신 중계기

CDMA 중계기는 CDMA 기지국 커버리지를 확장할 수 있어 CDMA 망 구축에 대한 투자를 대폭 절감할 수 있다. CDMA 기지국). 특히 고층 빌딩, 지하(지하철 등), 사각지대 등 특수한 환경에서는 CDMA 중계기가 그 장점을 최대한 발휘할 수 있습니다. 다양한 지리적 환경과 다양한 사용자 요구 사항으로 인해 필요한 CDMA 중계기 유형도 다릅니다.

CDMA 중계기는 이동통신망의 사각지대나 신호 미약함을 해소하고 기지국의 신호 커버리지를 확장하기 위해 사용되는 중계장비로, 고층건물의 영향으로 인한 국지적 실외 신호를 제거할 수 있다. 도시의 건물.신호가 도달할 수 없는 음영 지역, 지하 주차장, 지하 터널, 쇼핑몰, 엘리베이터 및 기타 기지는 신호 범위를 향상시키고 신호 범위 확장을 향상시킵니다.

GSM/CDMA 광섬유 중계기

광섬유 중계 이동통신 중계기는 기지국에 가까운 근접기기와 커버리지 영역에 가까운 원격기기로 구성되어 적합하다. 기지국은 구축하려는 중계 지역이 산으로 막혀 있거나 둘이 멀리 떨어져 있을 때 구축되며, 기지국과 커버리지 지역 사이에는 광케이블이 있다.

광섬유 중계기는 광대역, 대역 선택, 대역 선택, 주파수 선택 등의 기능을 갖고 있다. 전송 거리는 20Km에 달할 수 있습니다. 공간 격리가 우수하므로 동일 채널 간섭이 발생하지 않습니다. 전방향 안테나 적용 범위를 재전송 방향으로 사용하여 적용 범위 효과를 높일 수 있습니다. 파장 분할 다중화, 분할 기술 및 광섬유 중계기의 응용은 다른 응용 시스템을 형성할 수도 있습니다.

3. 이동통신 중계기 구성

이동통신 중계기 구성은 종류에 따라 다르다.

(1) 직접 중계기

하향링크 신호는 기지국으로부터 수신되어 사용자의 방향을 커버하도록 증폭되며, 상향링크 신호는 사용자로부터 수신되어 단말로 전송된다. 증폭 후 기지국. 대역을 제한하기 위해 대역 통과 필터가 추가됩니다.

(2) 주파수 선택형 중계기

주파수 선택을 위해 업링크 및 다운링크 주파수를 주파수 선택 및 대역 제한 처리를 거쳐 중간 주파수로 하향 변환합니다. , 주파수는 업링크 주파수, 다운링크 주파수를 복원하기 위해 상향 변환됩니다.

(3) 광섬유 전송중계기

수신된 신호를 광전변환을 거쳐 광신호로 변환한 후, 전기광변환을 거쳐 전기신호로 복원하고, 그런 다음 보냈습니다.

(4) 주파수 편이 송신 중계기

수신된 주파수를 극초단파로 상향 변환한 후 송신 후 원래 수신된 주파수로 하향 변환하여 증폭하여 송출한다.

(5) 실내 중계기

실내 중계기는 단순한 장치로 실외 중계기와 요구사항이 다릅니다.

4. 중계기의 응용

(1) 중계기의 응용원리

중계기 시리즈 제품의 특성과 이동통신망의 특성에 따른 요구 사항, 다양한 지리적 환경 및 애플리케이션 시나리오에는 신중한 분석과 차별화된 처리가 필요한 다양한 시스템 솔루션이 있습니다.

무선 중계기의 경우 신호 분리가 특히 중요합니다. 무선 중계기는 우주에서 신호를 수신하므로 우주 신호는 최대한 순수해야 합니다. 기지국이 밀집된 지역에서는 서로 다른 기지국이나 섹터의 신호를 분리하기가 더 어렵기 때문에 중계기가 기지국을 쉽게 간섭할 수 있습니다. 따라서 기지국이 밀집된 지역에서는 광섬유 중계기와 같은 유선 신호 도입 방식을 사용하는 것이 좋습니다. 광섬유 중계기 사용 조건이 불가능한 장소에서는 무선 중계기만 사용할 수 있지만 도너 안테나는 방향 선택성이 충분해야 합니다.

다양한 지역 및 적용 현장의 경우 기지국 밀도 및 사용자 트래픽의 차이로 인해 다음과 같은 중계기 적용 원칙을 채택하는 것이 좋습니다.

도시 밀집 지역

사용자 수가 많고 기지국 수가 많기 때문에 일반적으로 대규모 신호 사각지대가 없으며, 중계기는 소규모 영역의 사각지대를 채우고 건물 내 신호 커버리지를 제공하는 데에만 사용됩니다. 건물에 대한 광섬유가 아직 대중화되지 않은 경우 무선 중계기를 사용해야 합니다. 건물이 늘어남에 따라 필요한 중계기 수도 늘어나게 되고, 하나의 기지국에 여러 개의 중계기를 장착하는 상황이 발생하게 된다.

그러나 중계기의 도입은 필연적으로 기지국에 간섭을 일으키게 됩니다. 특히, 고전력 중계기의 도입은 시스템 간섭을 크게 증가시킬 것입니다. 따라서 밀집된 도시 지역에서는 저전력(1W 이하) 중계기를 사용해야 합니다.

도시형 프린지

CDMA 네트워크 구축 초기에는 기지국 수가 적기 때문에 고출력 무선 또는 광섬유 중계기를 사용할 수 있습니다. 도시 주변 지역에서는 주로 신호 ​​적용 범위 문제를 해결합니다. 광섬유가 매설된 지역에서는 출력 10W의 광섬유 중계기를 사용하는 것이 가장 좋습니다.

광섬유 자원이 없는 경우 무선 중계기를 사용하여 범위를 확장할 수 있습니다. 지향성이 좋은 도너 안테나를 사용하여 비교적 순수한 소스 신호를 추출합니다. 출력 전력은 5W/10W로 기지국 출력과 동일하여 더 나은 커버리지 효과율을 달성합니다.

교외 지역과 농촌 지역

교외 지역과 농촌 지역은 주로 커버리지 문제를 해결합니다. 광섬유가 매설되어 있는 지역에서는 커버리지 확장을 위해 고출력 광섬유 중계기(10W/20W)를 사용하는 것이 가장 좋습니다.

광섬유 자원이 없지만 기지국 신호를 수신할 수 있는 지역의 경우 무선 중계기를 사용하여 커버리지 문제를 해결할 수 있습니다. 특별한 상황에서는 주파수 편이 중계기를 사용하여 적용 거리를 늘릴 수도 있습니다.

(2) 중계기의 적용 시나리오

GSM, CDMA 및 광섬유 중계기와 실내 커버리지 시스템은 다양한 신호 사각지대에 대한 다양한 세부 솔루션을 제공할 수 있으며 그 적응성은 다음과 같습니다.

서비스 범위를 확대하고 산, 건물, 숲 등 장애물로 인한 신호 사각지대 등 커버리지 사각지대를 제거합니다.

교외 및 교외 역 확장

커버리지 효율성을 높이기 위해 고속도로를 따라 설치

대형 건물의 신호 감쇠, 신호 사각 지대, 지하 쇼핑몰, 지하철, 터널 등 사각지대

혼잡함을 해소하기 위해 유휴 기지국의 신호를 혼잡한 기지국의 커버리지 영역으로 유도합니다.

신호가 직접 침투할 수 없는 지역; 차폐 등

다음은 중계기의 몇 가지 일반적인 응용 분야입니다.

무선 셀룰러 시스템을 설계할 때 기지국의 전송 전력이 휴대폰의 전송 전력보다 훨씬 크기 때문에 커버리지를 계산할 때 기지국까지의 거리에 따라 역방향 회로의 전파 손실을 계산하는 경우가 많습니다. 그러나 실제 중계기 설치 및 시운전에서는 편의상 휴대폰이 수신하는 기지국의 신호 강도를 추정에 사용합니다. (다음 예에서 관련된 레벨 값은 모두 휴대폰 수신 신호 전력 값입니다.)

● 고속도로 커버리지

교외의 기지국 동쪽 간선도로에는 기지국 동쪽 14km 지점에 서비스 안테나 높이 약 55m의 연속국을 설치했다. 중계기 서비스 안테나의 출력 포트는 3:1 전력 분배기와 연결되며, 16dBi 플레이트 안테나 2개가 각각 연결되어 있다. 신호가 작은 안테나는 서쪽(기지국을 향함)으로 방사하고, 큰 신호가 동쪽으로 방사됩니다. 중계기가 설치되지 않은 경우 중계기 위치의 신호는 -100dBm 정도이고 통신이 ON/OFF되어 효과가 매우 좋지 않습니다. 중계기가 개통된 후 중계기 서쪽 약 3~5km 구간의 신호가 대폭 개선됐으며, 중계기 동쪽 통신거리가 8~10km 더 연장됐다.

● 주요 교외 마을 및 마을의 주거 지역에 대한 적용 범위

특정 마을은 도시의 경제 상황이 더 좋기 때문에 기지국에서 5~6km 떨어져 있습니다. 휴대폰 사용자가 많다. 중계기가 없는 경우 접지 신호는 -90~-95dBm 정도입니다. 실외 통신은 정상이지만 실내 통신은 보장할 수 없습니다. 중계기를 설치한 후 서비스 안테나는 높이 약 30m로 무지향성 안테나를 사용하며 지상에서 수신되는 기지국 신호레벨을 약 20dB 높여 반경 500~800m 이내의 실내 커버리지를 해결할 수 있다. 주거용 건물).

● 'L'자형 취재

어떤 명승지는 기지국에서 4km도 안 되는 계곡에 위치해 있는데 산으로 막혀 휴대폰이 전혀 일을 할 수 없습니다. 중계국을 산맥 끝에 설치합니다. 중계기가 신호를 수신하는 방향과 신호가 송신되는 방향이 일정한 각도를 이루고 있기 때문에 기지국의 전파가 방향을 바꾸는 것과 같습니다. 연발총. 산의 차단에 의존하여 중계기의 도너 안테나와 서비스 안테나를 산의 양쪽에 각각 배치하여 격리도가 매우 높으며 중계기의 성능을 충분히 발휘할 수 있습니다. 경치가 좋은 지역의 사용자 문제는 물론, 기지국에서 계곡까지의 통신 ​​거리를 6km 연장합니다.

● 임시 모임 장소 긴급 취재

베이징 교외의 한 호텔에서 중요한 회의가 열렸는데 신호가 약해 회의실과 회의실에서 의사소통이 불가능했다. 호텔 1층 방. 시간적 제약으로 인해 더 이상 호텔에 폐쇄회로 배전 시스템을 설치할 수 없었습니다. 현장점검 결과 호텔 최상층의 신호가 강하고 단조로워 중계기를 설치해도 조종사의 혼선이 발생하지 않는 것으로 확인됐다.

서비스 안테나는 건물군 중앙에 배치하여 중계기의 커버리지를 효과적으로 제어할 수 있습니다. 호텔이 크지 않기 때문에 중계기의 이득 설정이 작아서 중계기가 작동하게 됩니다. 매우 안정적입니다. 중계기는 반나절 만에 설치됐고, 효과는 즉시 나타났습니다. 회의실의 신호가 대폭 증가했을 뿐만 아니라, 지하에서도 정상적인 통신이 가능해졌습니다.

● 개방된 지역의 적용 범위

인구 분포가 작은 개방된 지역은 중계기를 사용하는 일반적인 상황입니다. 중계기가 전방향 안테나를 사용하는 경우 특정 타워 높이가 있고 중계기가 정상적으로 작동하는 한 중계기의 이득 효과는 3km 이내에 명확하게 느껴질 수 있습니다. 그러나 거리가 5km를 초과하면 중계기의 이득 효과가 빠르게 사라집니다. 휴대폰을 사용하여 기지국 수신 신호 레벨을 테스트하십시오. 중계기가 작동하는지 여부에 관계없이 수신 레벨은 크게 변하지 않습니다. 이는 개방된 평야 지역에서는 건물 및 지형에 의한 전송 감쇠가 상대적으로 적고 공간 거리가 증가함에 따라 전파가 32.45 20logf(MHz) 20logD(km) 규칙에 따라 감쇠되기 때문입니다. 거리가 2배가 되면 전파는 6dB만큼 감쇠됩니다.

예를 들어 기지국에서 12km 떨어진 지점 A에서 기지국의 수신 신호 레벨을 측정하면 휴대폰을 이용하여 약 -95dBm까지 감소되는 것으로 나타나고, B 지점에서는 기지국으로부터 17km 떨어진 곳에서는 수신신호레벨이 약 -97km로 감소되는 것으로 측정된다. A 지점에 중계국을 설치합니다. 이러한 방식으로 중계국 전파의 감쇠 곡선을 추정할 수 있습니다. 중계기가 정상적으로 작동한 후 휴대폰을 사용하여 중계기로부터 수평 거리 300m에서 지상의 수신 신호 레벨을 측정합니다. (중계기에 너무 가까우면 안테나의 메인 로브를 벗어나 계산 오류가 커집니다.) 측정된 리드의 경우 주파수 레벨이 -70dBm인 경우 중계기는 A 지점 근처에서 25dB의 이득 효과를 갖는 것으로 추정할 수 있습니다. 거리가 두 배로 늘어날 때마다 전파는 6dB씩 감쇠되기 때문입니다. 감쇠는 A 지점에서 600m에서 6dB이고, 감쇠는 1200m에서 12dB이며, 4.8km에서 감쇠 수준은 24dB에 도달합니다. 지형 감쇠를 고려하면 중계기에 의해 증폭된 신호가 B 지점에 도달할 때 신호 레벨은 약 -95~100dBm입니다. 이때 중계기의 이득 효과는 거의 0입니다. 그림 3은 기지국의 신호 감쇠 곡선과 중계기에 의해 증폭된 신호를 보여줍니다. A 지점에서 B 지점까지 기지국 신호가 매우 느리게 감쇠되는 것을 알 수 있으며, 중계기의 신호 감쇠를 알 수 있습니다. A 지점에서 B 지점으로. 기지국 신호 감쇠는 매우 느린 반면 중계기 신호는 빠르게 감쇠됩니다.

주의할 점은 중계기가 300m 떨어진 곳에 위치해 있고, 중계기를 기동하는 방법을 통해 중계기가 25dB 이상의 이득을 갖는 것을 확인할 수 있다면, 중계기의 작동상태는 비교적 양호합니다. 넓은 면적을 커버하기 위해 중계기를 사용하는 것은 비현실적이라는 것을 알 수 있습니다. 물론, 고속도로 등 지역 방향에서 더 넓은 범위의 커버리지를 얻으려면 더 높은 타워와 고이득 지향성 안테나가 있어야 하며, 이는 단일 방향으로 약 10km까지 커버리지를 확장할 수 있습니다.

5. 이동통신 중계기 요구사항

일반적으로 이동통신 중계기 요구사항은 주로 기지국의 기술 요구사항을 기반으로 합니다.