光纖直放站是把無線信號轉換成光信號通過光纖進行信號傳輸的設備叫光纖直放站，光纖直放站主要由光近端機、光纖、光遠端機(覆蓋單元)幾個部分組成。光近端機和光遠端機都包括射頻單元(RF單元)和光單元。無線信號從基站中耦合或控制耦合出來后，進入光近端機，通過電光轉換，電信號轉變為光信號，從光近端機輸入至光纖，經過光纖傳輸到光遠端機，光遠端機把光信號轉為電信號，進入RF單元進行放大，信號經過放大后送入發射天線，覆蓋目標區域。上行鏈路的工作原理一樣，手機發射的信號通過接收天線至光遠端機，再到近端機，回到基站。光纖直放站的優點在于；利用光纖傳輸損耗小、布線方便，適合遠距離傳輸的特點，可解決收不到基站信號的村鎮、旅游區、公路等，以及可解決大型及超大型建筑物內的信號覆蓋，用于要求較高的大型高層區域建筑物（群）、小區等場合。