淺析ICS直放站的應用

由于常規(guī)無線同頻直放站由于隔離度有限，其施主天線從空中接收的信號中，將不可避免的包含一些重發(fā)天線發(fā)出的覆蓋信號又通過各種途徑反饋回來形成同頻干擾信號，這些信號對直放站造成干擾，影響其輸出波形質(zhì)量，甚至容易引起直放站自激，由于這些干擾信號是直放站自身的產(chǎn)物，其頻率就是直放站的工作頻率，因而這種干擾問題無法通過常規(guī)的無源射頻濾波器技術(shù)手段在頻域上解決。

為了保證直放站的輸出波形質(zhì)量以及避免直放站自激必須設置增益保護帶 (GM)，使得直放站的增益小于天線隔離度10~15 dB。即使在隔離度受到限制的情況下，直放站的增益也需要進行嚴格控制，直放站的增益每降低6 dB，覆蓋范圍就將縮小到原來的一半，可見隔離度對于常規(guī)的無線直放站使用效果具有很大的影響。

ICS＝Interference Cancellation System 即干擾消除系統(tǒng)，對于工作頻帶內(nèi)的干擾信號，常規(guī)的射頻濾波器沒有很好的辦法在頻域上進行解決。而通過ICS，則可能通過數(shù)字處理技術(shù)來對干擾信號進行消除。ICS系統(tǒng)在高增益和高輸出（20W、40W）的情況下能夠滿足所有的RF指標，例如雜散發(fā)射。ICS系統(tǒng)對多徑反饋信號的消除一般可達30dB以上。即使反饋干擾信號比基站信號大的情況下，ICS系統(tǒng)仍然能夠保持覆蓋信號質(zhì)量。ICS系統(tǒng)提供的鏈路裕量可以使得系統(tǒng)工作在高增益(100dBmax)的狀態(tài)下，所以即使是極微弱的信號也能夠得到放大。ICS系統(tǒng)消除了由重發(fā)天線到施主天線的反饋干擾引起的一些問題，例如系統(tǒng)自激以及信號質(zhì)量惡化，解決無線直放站設備自激，降低無線直放站工程的安裝需求。

普通無線直放站產(chǎn)品的問題主要是重發(fā)天線與施主天線之間的反饋是最主要的干擾。其他的信號反饋通道包括一些或遠或近的建筑物，車輛，樹木等反射回來的信號。這些信號同樣也會是從施主天線端引入的干擾。而Gain Margin（GM，增益富余）= 隔離度 – 增益， GM<0時，直放站易發(fā)生自激， GM小于系統(tǒng)的信噪比要求時 ，直放站只是個噪聲發(fā)生器通常應用條件下，選擇直放站的GM = 15。使用ICS直放站可以允許GM<0，干擾信號可以比基站信號大15個dB對天線的隔離度要求降低,使得工程安裝更簡便相同的天線隔離度條件下,可以實現(xiàn)更大的增益以及輸出。

ICS直放站采用了軟件無線電及數(shù)字信號處理技術(shù)，實現(xiàn)有一定的技術(shù)門檻。ICS技術(shù)主要采用干擾自適應消除技術(shù)來達到消除干擾的目的。自適應濾波能有效地在未知環(huán)境中跟蹤時變的輸入信號，使輸出信號達到最優(yōu)。其原理圖如圖1所示。

使用ICS直放站，性能上，輸出波形質(zhì)量更好，還能夠有效防止自激。相同的天線隔離度應用條件下，可以將直放站增益增大30dB，進而提供更大功率的輸出。延伸覆蓋區(qū)范圍，提高覆蓋質(zhì)量。經(jīng)濟上，由于對天線隔離度要求降低帶來的低安裝、運維費用，也可以避免由于選址帶來的額外費用增加，使直放站價格低廉。其易用性強，可適用于全氣候環(huán)境，有電源接入，滿足視距傳輸即可應用，對于天線隔離度的要求也更寬松。相對于光纖直放站，它無需鋪設光纖；相對于無線直放站，對于隔離度的要求更低；相對于移頻直放站，不需要引入近遠端，工作在同一頻率。

ICS是現(xiàn)在直放站的熱點技術(shù)之一，即將成為無線直放站的主力產(chǎn)品，將替代傳統(tǒng)模擬無線直放站,將在一些經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)占有較大的市場份額。由于ICS直放站具有高增益，高功率和高穩(wěn)定性和易維護性，ICS直放站將搶走了一部分基站的市場份額。

ICS直放站主要應用場景：

ICS設備開通后ICS功能關(guān)閉，EC/IO：

設備開通后ICS功能開，測試數(shù)據(jù)如下：

鄉(xiāng)村覆蓋：安裝在居民建筑物樓頂。

使用ICS直放站前，事主天線和重發(fā)天線距離較遠，整機增益不能滿增益90dB。使用ICS直放站后，施主天線和重發(fā)天線在同一根抱桿上，在隔離度比增益小15dB情況下也能正常最大增益工作。
 還應有用于其他場合，如高樓室內(nèi)覆蓋等無線直放站隔離度很難達到工程安裝要求的場合，一些使用移頻直放站的場合。

總的來說，使用ICS直放站最大的優(yōu)點在于適應性強，可以方便地應用于各種無線環(huán)境；可以提供更好的性能以及更加易于維護。同樣也由于適應性強的特點，可以減少很多附加成本。