專利名稱：一種解決移動(dòng)通信無(wú)線覆蓋頻點(diǎn)干擾的下行放大設(shè)備及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種解決移動(dòng)通信無(wú)線覆蓋頻點(diǎn)干擾的下行放大設(shè)備及其實(shí)現(xiàn)方法，屬于移動(dòng)通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，由于頻率資源有限，采用蜂窩狀覆蓋，不可避免地出現(xiàn)頻率復(fù)用。因此在某些特定的區(qū)域，會(huì)收到不同基站相同或相鄰頻率的信號(hào)，造成該區(qū)域的同頻、鄰頻或碼道干擾。這常常發(fā)生在城市中樓宇高層或開闊區(qū)域，表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象是終端接收信號(hào)很多很強(qiáng)、波動(dòng)大、難以接通或接通后通話質(zhì)量差?，F(xiàn)有的基站設(shè)備、直放站或室內(nèi)分布等，只能解決部分問(wèn)題，由于其存在成本和工程上實(shí)施的巨大困難，所以在絕大部分場(chǎng)景，這些方案無(wú)法快速、有效、低成本的解決上述問(wèn)題，甚至有些方案還會(huì)帶來(lái)干擾基站的底噪的風(fēng)險(xiǎn)。該問(wèn)題一直困擾著網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作者，無(wú)法進(jìn)行移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的精確深度覆蓋。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種解決移動(dòng)通信無(wú)線覆蓋頻點(diǎn)干擾的下行放大設(shè)備及其實(shí)現(xiàn)方法，使頻點(diǎn)干擾的區(qū)域，終端接收信號(hào)變得穩(wěn)定，通信變得順暢，同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案一種解決移動(dòng)通信無(wú)線覆蓋頻點(diǎn)干擾的下行放大設(shè)備包括接收單元、合路單元、接收信號(hào)采集單元、濾波單元、放大單元、增益調(diào)節(jié)單元、重發(fā)信號(hào)采集單元、重發(fā)單元、數(shù)字控制單元、ICS單元1、ICS單元I1、隔離度檢測(cè)單元、監(jiān)控單元、電源供電單元；接收單元的信號(hào)輸出端通過(guò)濾波單元與接收信號(hào)采集單元的輸入端連接；接收信號(hào) 采集單元的輸出端通過(guò)放大單元與增益調(diào)節(jié)單元的輸入端連接；增益調(diào)節(jié)單元的輸出端通過(guò)重發(fā)信號(hào)采集單元與輸出濾波單元連接；接收信號(hào)采集單元通過(guò)隔離度檢測(cè)單元分別與重發(fā)信號(hào)采集單元和數(shù)字控制單元相連；數(shù)字控制單元通過(guò)連接接收信號(hào)采集單元、數(shù)字控制單元通過(guò)ICS單元II與重發(fā)信號(hào)采集單元連接，數(shù)字控制單元還與增益調(diào)節(jié)單元、監(jiān)控單元和電源供電單元連接。在多個(gè)通信體制同時(shí)使用的區(qū)域，增加合路單元，合路單元連接在接收單元和重發(fā)單元之間構(gòu)成多個(gè)下行放大鏈路。一種解決移動(dòng)通信無(wú)線覆蓋頻點(diǎn)干擾的下行放大設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法在目標(biāo)覆蓋區(qū)域通過(guò)調(diào)整接收單元，接收天線根據(jù)目標(biāo)基站的發(fā)射頻率接收目標(biāo)基站信號(hào)，只進(jìn)行下行放大并轉(zhuǎn)發(fā)，從而在干擾區(qū)內(nèi)將該信號(hào)增強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于其他頻點(diǎn)相同或相鄰基站的信號(hào)強(qiáng)度，達(dá)到并超過(guò)該信號(hào)對(duì)載干比相關(guān)的要求；在此狀態(tài)下，原受干擾區(qū)域里的終端很容易接入該信號(hào)，正常穩(wěn)定地工作，同時(shí)根據(jù)鏈路預(yù)算，上行手機(jī)信號(hào)足夠強(qiáng)，可以到達(dá)基站端的接收機(jī)，保證雙向通信有效進(jìn)行。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明使頻點(diǎn)干擾的區(qū)域，終端接收信號(hào)變得穩(wěn)定，通信變得順暢，同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。此方法對(duì)無(wú)線通信的的各種技術(shù)體制(包括CDMA、GSM、DCS、WCDMA, TD-SCDMA以及包括4G在內(nèi)的各種體制)均有效果。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)連接示意 圖2為本發(fā)明的多個(gè)通信體制同時(shí)使用時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖 圖3為本發(fā)明使用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以方便技術(shù)人員理解。如圖1所示一種解決移動(dòng)通信無(wú)線覆蓋頻點(diǎn)干擾的下行放大設(shè)備包括接收單元、合路單元、接收信號(hào)采集·單元、濾波單元、放大單元、增益調(diào)節(jié)單元、重發(fā)信號(hào)采集單元、重發(fā)單元、數(shù)字控制單元、ICS單元1、ICS單元I1、隔離度檢測(cè)單元、監(jiān)控單元、電源供電單元；接收單元的信號(hào)輸出端通過(guò)濾波單元與接收信號(hào)采集單元的輸入端連接；接收信號(hào)采集單元的輸出端通過(guò)放大單元與增益調(diào)節(jié)單元的輸入端連接；增益調(diào)節(jié)單元的輸出端通過(guò)重發(fā)信號(hào)采集單元與輸出濾波單元連接；接收信號(hào)采集單元通過(guò)隔離度檢測(cè)單元分別與重發(fā)信號(hào)采集單元和數(shù)字控制單元相連；數(shù)字控制單元通過(guò)連接接收信號(hào)采集單元、數(shù)字控制單元通過(guò)ICS單元II與重發(fā)信號(hào)采集單元連接，數(shù)字控制單元還與增益調(diào)節(jié)單元、監(jiān)控單元和電源供電單元連接。如圖2所示在多個(gè)通信體制同時(shí)使用的區(qū)域，增加合路單元，合路單元連接在接收單元和重發(fā)單元之間構(gòu)成多個(gè)下行放大鏈路。接收單元有兩種實(shí)現(xiàn)方式一種是無(wú)線接收，一種是有線接收。在無(wú)線接收時(shí)，可以利用各種定向天線，例如八木天線，板狀天線，反射面天線等，利用天線的高指向性，增強(qiáng)接收基站信號(hào)的單一性。在有線接收時(shí)，可以利用射頻電纜，從單一基站耦合基站信號(hào)來(lái)完成。在多頻設(shè)備中，接收單元由多頻天線或多個(gè)單頻天線組合而成。接收信號(hào)采集單元主要完成對(duì)接收信號(hào)的檢測(cè)，將接收信號(hào)的強(qiáng)度、相位等信息，進(jìn)行采集、處理，然后上報(bào)至數(shù)字控制單元。主要由包絡(luò)檢波器、對(duì)數(shù)檢波器、均值檢波器等，單一形式或組合形式完成。濾波單元主要完成對(duì)有用工作頻帶內(nèi)基站信號(hào)的濾波，其實(shí)現(xiàn)方法是使有用工作頻帶內(nèi)信號(hào)幾乎無(wú)衰減的通過(guò)，極大的衰減有用工作頻帶外的信號(hào)強(qiáng)度使其低于天線所能接收信號(hào)的最小電強(qiáng)度，濾波單元的器件主要有有兩種類型數(shù)字濾波器、模擬濾波器。數(shù)字濾波器是將射頻信號(hào)進(jìn)行AD (模擬-數(shù)字)轉(zhuǎn)換后由高速數(shù)字電路進(jìn)行識(shí)別處理，濾除帶外信號(hào)，再進(jìn)行DA (數(shù)字-模擬)轉(zhuǎn)換。模擬濾波器是直接將射頻信號(hào)進(jìn)行濾波，有帶模擬中頻的選帶模塊、介質(zhì)濾波器、聲表濾波器、FBAR、LC濾波器等幾種形式。濾波單元在電路中一般采用由幾只模擬濾波器組合、模擬濾波器與數(shù)字濾波器組合等實(shí)現(xiàn)形式。在電路中的位置一般位于接收信號(hào)單元與輸入耦合信號(hào)單元之間，放大單元與增益調(diào)節(jié)單元之間，發(fā)射信號(hào)采集單元與信號(hào)重發(fā)單元之間。不同系統(tǒng)和頻率，根據(jù)鏈路預(yù)算和帶外抑制的要求，可以使用不同數(shù)量的濾波器，并調(diào)整其在電路中的位置。射頻信號(hào)放大單元主要完成射頻信號(hào)的放大，是設(shè)備中完成信號(hào)增強(qiáng)的主要單元。在接近輸入端一般采用LNA (低噪聲放大器)，在中間級(jí)一般選用增益放大模塊和射頻中功率放大器件，在末級(jí)一般選用線性和效率較好的功放。不同系統(tǒng)和頻率，根據(jù)鏈路預(yù)算和增益的要求，可以使用不同數(shù)量的放大器，并調(diào)整其電路中的位置，放大電路可以是單個(gè)系統(tǒng)(如GSM900MHZ或CDMA)也可以是多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)放大(如兩路GSM900+DCS1800或三路GSM900+DCS1800+WCDMA, GSM900+DCS1800+TD-SCDMA 或其他組合)。增益調(diào)節(jié)單元主要完成自動(dòng)電平控制和配合隔離度檢測(cè)，起到調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益的作用。增益調(diào)節(jié)單元按種類有數(shù)字衰減器和模擬衰減器兩種。數(shù)字衰減器一般由控制單元用串口或并口的信號(hào)，調(diào)節(jié)器件的增益；模擬衰減器一般由控制電路給出模擬控制電壓，根據(jù)電壓不同，調(diào)節(jié)器件的增益。重發(fā)信號(hào)采集單元，主要完成對(duì)經(jīng)過(guò)放大后重發(fā)信號(hào)的檢測(cè)，將重發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度、相位等信息，進(jìn)行采集、處理，然后上報(bào)至數(shù)字控制單元。主要由包絡(luò)檢波器、對(duì)數(shù)檢波器、均值檢波器等，單一形式或組合形式完成。信號(hào)重發(fā)單元主要完成將設(shè)備處理后的純凈信號(hào)在干擾區(qū)域中進(jìn)行覆蓋。根據(jù)具體情況，可以利用各種天線進(jìn)行有效覆蓋，例如八木天線，板狀天線，反射面天線、吸頂天線、鞭狀天線等，利用天線的方向特性，增強(qiáng)設(shè)備的有效覆蓋能力。在多頻設(shè)備中，重發(fā)單元由多頻天線或多個(gè)單頻天線組合而成。數(shù)字控制單元主要完成對(duì)設(shè)備中采集的信息進(jìn)行計(jì)算、分析，并給出相應(yīng)的調(diào)整參數(shù)，然后執(zhí)行，保證設(shè)備按預(yù)計(jì)的功能參數(shù)進(jìn)行工作。主要由MCU、DSP、FPGA、ARM等具有一定預(yù)算能力的數(shù)字電路為核心，其他儲(chǔ)存及邏輯電路為輔助實(shí)現(xiàn)的功能單元。ICS單元1、ICS單元II單元主要完成干擾信號(hào)的相位抵消，使設(shè)備具有更強(qiáng)的抗干擾能力，降低對(duì)設(shè)備收發(fā)單元天線間隔離度的要求。ICS單元1、ICS單元II主要由高速數(shù)字電路和移相器、放大器等部分組成。計(jì)算輸入耦合單元和輸出耦合單元給出的信號(hào)相位和能量強(qiáng)度，并對(duì)比篩選出有用信號(hào)和干擾信號(hào)，然后將干擾信號(hào)進(jìn)行抵消。隔離度檢測(cè)單元主要完成產(chǎn)品收發(fā)單元的隔離度計(jì)算，并根據(jù)此計(jì)算值，調(diào)整設(shè)備增益，使設(shè)備工作在穩(wěn)定狀態(tài)。避免了設(shè)備自激或弱自激，對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量帶來(lái)惡化。主要通過(guò)信號(hào)采集單元的信息，由MCU、DSP、FPGA、ARM等具有一定預(yù)算能力的數(shù)字電路為核心，其他儲(chǔ)存及邏輯電路為輔助實(shí)現(xiàn)的功能單元。監(jiān)控單元主要完成從數(shù)字控制單元獲得設(shè)備參數(shù)，并將此參數(shù)上報(bào)至遠(yuǎn)端后臺(tái)監(jiān)控中心。實(shí)現(xiàn)方式有有線和無(wú)線兩種。有線方式一般按照一定的通訊協(xié)議，用信號(hào)線將監(jiān)控參數(shù)傳至遠(yuǎn)端監(jiān)控中心；無(wú)線方式一般使用相應(yīng)通信協(xié)議的modem，將監(jiān)控參數(shù)用無(wú)線上傳至基站，再傳至遠(yuǎn)端監(jiān)控中心。電源供電單元主要完成將外部電源處理、濾波，得到設(shè)備工作需要的穩(wěn)定電源。一般主要是把市電或機(jī)房直流電轉(zhuǎn)化為設(shè)備使用的低壓直流工作電源。同時(shí)作相應(yīng)的保護(hù)、濾波措施，使設(shè)備更穩(wěn)定。如圖3所示，將本發(fā)明的設(shè)備，置于終端附近，設(shè)備本身具有基站選擇性，主要放大基站BTSl的下行信號(hào)，對(duì)終端所在區(qū)域進(jìn)行覆蓋增強(qiáng)。此時(shí)，在設(shè)備的覆蓋區(qū)內(nèi)，BTSl的信號(hào)要遠(yuǎn)大于于其他基站BTS2、BTS3 "BTS n的信號(hào)，其他基站對(duì)基站BTSl的干擾作用相對(duì)小了很多，使BTSl在覆蓋區(qū)內(nèi)的 載噪比，有了穩(wěn)定提高。所以，終端用戶可以通過(guò)本發(fā)明的設(shè)備與基站BTSl之間進(jìn)行有效、良好的通信。
本發(fā)明使頻點(diǎn)干擾的區(qū)域，終端接收信號(hào)變得穩(wěn)定，通信變得順暢，同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。此方法對(duì)無(wú)線通信的的各種技術(shù)體制(包括CDMA、GSM、DCS、WCDMA、TD-SCDMA以及包括4G在內(nèi)的各種體制)均有效果。本發(fā)明通過(guò)附圖進(jìn)行說(shuō)明的，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)行各種變換及等同代替，因此，本發(fā)明專利不局限于所公開的具體實(shí)施過(guò)程，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明專利權(quán)利要 求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.一種解決移動(dòng)通信無(wú)線覆蓋頻點(diǎn)干擾的下行放大設(shè)備，其特征在于下行放大設(shè)備包括接收單元、合路單元、接收信號(hào)采集單元、濾波單元、放大單元、增益調(diào)節(jié)單元、重發(fā)信號(hào)采集單元、重發(fā)單元、數(shù)字控制單元、ICS單元1、ICS單元I1、隔離度檢測(cè)單元、監(jiān)控單元、電源供電單元；接收單元的信號(hào)輸出端通過(guò)濾波單元與接收信號(hào)采集單元的輸入端連接；接收信號(hào)采集單元的輸出端通過(guò)放大單元與增益調(diào)節(jié)單元的輸入端連接；增益調(diào)節(jié)單元的輸出端通過(guò)重發(fā)信號(hào)采集單元與輸出濾波單元連接；接收信號(hào)采集單元通過(guò)隔離度檢測(cè)單元分別與重發(fā)信號(hào)采集單元和數(shù)字控制單元相連；數(shù)字控制單元通過(guò)連接接收信號(hào)采集單元、數(shù)字控制單元通過(guò)ICS單元II與重發(fā)信號(hào)采集單元連接，數(shù)字控制單元還與增益調(diào)節(jié)單元、監(jiān)控單元和電源供電單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種解決移動(dòng)通信無(wú)線覆蓋頻點(diǎn)干擾的下行放大設(shè)備，其特征在于在多個(gè)通信體制同時(shí)使用的區(qū)域，增加合路單元，合路單元連接在接收單元和重發(fā)單元之間構(gòu)成多個(gè)下行放大鏈路。
3.一種解決移動(dòng)通信無(wú)線覆蓋頻點(diǎn)干擾的下行放大設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于下行放大設(shè)備可以這樣使用，在目標(biāo)覆蓋區(qū)域通過(guò)調(diào)整接收單元，接收天線根據(jù)目標(biāo)基站的發(fā)射頻率接收目標(biāo)基站信號(hào)，只進(jìn)行下行放大并轉(zhuǎn)發(fā)，從而在干擾區(qū)內(nèi)將該信號(hào)增強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于其他頻點(diǎn)相同或相鄰基站的信號(hào)強(qiáng)度，達(dá)到并超過(guò)該信號(hào)對(duì)載干比相關(guān)的要求；在此狀態(tài)下，原受干擾區(qū)域里的終端很容易接入該信號(hào)，正常穩(wěn)定地工作，同時(shí)根據(jù)鏈路預(yù)算，上行手機(jī)信號(hào)足夠強(qiáng)，可以到達(dá)基站端的接收機(jī)，保證雙向通信有效進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種解決移動(dòng)通信無(wú)線覆蓋頻點(diǎn)干擾的下行放大設(shè)備及其實(shí)現(xiàn)方法，屬于移動(dòng)通信領(lǐng)域；設(shè)備中接收單元的信號(hào)輸出端通過(guò)濾波單元與接收信號(hào)采集單元的輸入端連接；接收信號(hào)采集單元的輸出端通過(guò)放大單元與增益調(diào)節(jié)單元的輸入端連接；增益調(diào)節(jié)單元的輸出端通過(guò)重發(fā)信號(hào)采集單元與輸出濾波單元連接；接收信號(hào)采集單元通過(guò)隔離度檢測(cè)單元分別與重發(fā)信號(hào)采集單元和數(shù)字控制單元相連；本發(fā)明使頻點(diǎn)干擾的區(qū)域，終端接收信號(hào)變得穩(wěn)定，通信變得順暢，同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)H04W52/52GK103068028SQ20121052734
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者喻健勇, 李奎盛, 孫向紅, 范明超, 張威, 宮寶 申請(qǐng)人:陜西天基通信科技有限責(zé)任公司