你们是否疑惑，都5G时代了，怎么还有直放站呢？你们是否疑惑，一个研发直放站的公司，是否值得继续待下去？你们是否疑惑，一直在研发直放站，是否需要换方向呢？
随着5G的发展，你们很多人对直放站的发展有了顾虑，大家讨论更多的是：是否都投入基站类产品研发？今天研发君带大家一起来重新认识下直放站产品，看看是否让你产生新的灵感。
01
什么是直放站？
在我上高中的时候，教我物理的是一个刚毕业的女老师，有时候上课说话的声音比较小，好多同学反映听不见。于是物理老师拿了一个扬声器上课，大家顿时发现原来老师的声音这么好听。扬声器的作用是把声音传到更远的范围，让全班同学都能听到，但扬声器不增加或减少说话的内容，也不能代替老师的作用。
直放站的作用就类似扬声器，只不过扬声器放大的是声音，直放站放大的是无线信号。
中国直放站起源，我们从最早的记录期刊发现，在年第10期《邮电设计技术》期刊，作者伍清泉发表《射频直放站在工程中的应用》提到。
直放站在70年代就开始采用了，但由于各种原因一直没有推广使用。年开始，美国半岛公司（PEGI）对这种设备进行改进和完善，几年来发展很快，在各国已有几百套设备在微波电路中运转。从年开始，我国在工程设计中开始采用RF直放站，并得到了良好的经济效益。以下是美国年第一台直放站的认证许可。
直放站类型经过时代的发展，越来越多，名字也越来越巧妙。我大致分类下：
按系统制式分类：2G、3G、4G、5G；
按传输带宽分类：载波、宽带；
按信号处理分类：模拟、数字、数模；
按网络架构分类：一级架构、二级架构、三级结构；
按传输方式分类：光纤型、网线型、射频馈线型；
按应用环境分类：室内型、室外型；
按馈入方式分类：无线射频馈入、有线射频馈入、基带信号馈入；
按功率等级分类：mw、mw、0.5W、2W、40W、W
现在直放站产品基本是从以上的分类进行再次组合，比如：
5G+宽带+数字+光纤=5G数字光纤宽带直放站
2G、3G、4G+宽带+数字+三级架构+光纤型+射频馈入=射频馈入数字分布系统（也称光纤分布系统）
直放站技术从模拟变成数字，从一级架构变成多级架构，相应的性能指标也很多。我大致分类下：
信号幅度相关：最大线性输出功率、自动电平控制、最大增益及误差、增益调节范围及步长、最大允许输入电平、带内波动、带外抑制、电压驻波比；
信号质量相关：频率误差、矢量幅度误差、峰值码域误差、射频输入动态范围；
杂散相关：噪声系数、杂散发射、反射互调；
干扰相关：阻塞、多系统干扰；
线性相关：输入互调、输出互调、频谱发射模板；
射频控制功能：开关切换时间、同步动态范围、时隙调节能力、收发隔离抑制比。
02
为什么需要直放站？
直放站的功能是对无线信号进行双向放大，从而优化无线网络。直放站的优势是投资小、建设周期短，但由于直放站自身的特性决定了对无线网络会产生一定影响。为了降低直放站对基站的干扰，直放站也在做技术优化。今天和大家探讨下直放站对基站有哪些方面的影响，客户可以通过什么方式衡量。
1、直放站开站增益设置不合理，导致上行底噪过高，从而影响基站覆盖。主要的原因是工程服务人员对设备和技术不熟悉，导致设置上下行增益不合理。现在直放站推出了智能开站或一键开站功能，根据设备增益、耦合器和输入功率，自动调整系统增益，避免了设备增益设置不合理。
2、多系统干扰，导致上行底噪抬升，从而影响基站覆盖。主要原因是直放站内部的滤波器性能不合格或者内部上下设置不合理。客户可以通过多系统干扰指标来衡量该影响要素。多系统干扰指标主要考量整网直放站对基站底噪抬升量，该指标一般为≤3的B。基站底噪抬升量指的是到达基站天线口的噪声功率和基站上行本身噪声功率的总噪声功率，与基站本身噪声功率之比。一般大厂的直放站产品，肉眼看不到底噪抬升。
3、无线直放站设备自激，引起上行干扰，从而影响基站覆盖。主要原因是收发天线隔离不足，并且没有干扰消除功能ICS，造成设备自激，从而引起上行底噪抬升或强干扰信号。客户在验收无线直放站产品时，可以增加收发隔离抑制比指标，可以提升无线产品的覆盖性能和避免因收发隔离异常而对基站产生干扰。一般大厂都有干扰消除系统（ICS），而且目前已经支持混模信号。
03
怎么设计直放站？
开发一款全新直放站产品，整个周期跨度比较长。按目前IPD的模式、理念与方法：
从产品开发角度可以分为6个阶段：概念、计划、开发、验证、发布和生命周期；
从业务领域角度可分为研发、质量、财务、采购、NPI、服务、市场和销售等。
我们站在研发的角度，开始设计一款简单的数字直放站。
第一阶段：概念阶段，定义产品的系统需求，解决把这款产品做成什么样；
这一阶段主要解决开发该产品需要满足什么规范、技术指标、功能要求、外部接口、电磁兼容、环境要求、可维护、可生产性、可靠性等等相关需求。
第二阶段：计划阶段，给出产品的系统方案，解决使用什么方案做这款产品；
这一阶段主要从系统级分析和解决怎么做这块产品。内容包括：系统总体结构、系统模块划分、候选方案设计与选择、关键功能设计、关键技术与算法设计、内置天线设计、散热设计、电磁兼容设计、接口或通信协议设计、可扩展性设计、可测试性设计、可装配性设计、系统维护设计、平台兼容性分析、风险分析和成本分析。再把系统方案分解需求到各个模块及专业。
第三阶段：开发阶段，具体设计、开发和自检产品，把产品实体化出来；
这一阶段就是具体的设计实现。各个模块完成各自的设计和开发工作。例如：
射频的设计思路
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如何尽可能提高接收灵敏度？
如何解决“远近效应”？
如何满足阻塞？
如何实现RF到ADC的最佳频段？
如何降低噪声系数？
如何达到最好的线性度？
如何提高整机的效率？
……
数字处理部分的设计思路/p>
如何实现最大的动态范围？
如何实现ADC/DAC最佳性能？
……
监控的设计思路/p>
如何保证系统的稳定性？
如何提供更强大的功能以及更人性化的操作界面
……
模块设计牵涉许多东西，后续研发君再和大家继续分享里面的设计细节。模块完成自检后交付给整机。整机完成相应的调试和测试后，交付给系统。系统完成整个联调和测试后，提交给测试。
到这一步，一款全新的数字直放站就出来了。
小结
今天的文章，研发君从三个方面概要介绍了直放站。研发君之前开发的数字光纤直放站DAU+DRU架构，如果把DAU变为BBU，就成为BBU+DRU，即基站BBU+RRU。对于硬件来说DRU和RRU是相同的，但FPGA软件和OAM软件有所不同。相同的原理，其实小基站和光纤分布系统在覆盖测的硬件也是相同的。5G时代，原以为直放站会消失，但目前无线覆盖方案中，直放站依然有自己独特的市场。本期的文章介绍到这里，下篇文章再聊。
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