專利名稱：用于延伸覆蓋的通信系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通信系統(tǒng)，尤其涉及用于實現(xiàn)移動通信延伸覆蓋的通信系統(tǒng)及其組網(wǎng)方法。
背景技術：
隨著移動通信市場的迅猛發(fā)展，移動用戶數(shù)量激增并且分布范圍越來越廣，同時用戶對網(wǎng)絡質量的要求越來提高。因此，移動通信網(wǎng)絡的覆蓋范圍和服務質量越來越被運營商所關注，如何充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡吸納更多的用戶，以較低的投入實現(xiàn)較為廣域的覆蓋利用越來越得到關注。對于廣闊的鄉(xiāng)村區(qū)域，由于用戶較分散、單位話務量較低，基站密度較小，有可能存在著覆蓋的盲區(qū)。而對于城市區(qū)域，由于高層建筑的越來越多，這些建筑物規(guī)模大、墻體厚、裝修和間隔復雜，對移動通訊信號有很強的屏蔽作用，單靠室外的基站系統(tǒng)難以實現(xiàn)較好的室內覆蓋與服務。
對于上面的種種情況，運營商根據(jù)其本身品牌、效益等方面的考慮，需要考慮對其進行覆蓋或提供應用服務，這時采用直放站進行延伸覆蓋的方式由于其實施方便，價格便宜，是較為簡單的一種解決方法。但是采用直放站進行延伸覆蓋的方式有其本身的缺陷，缺陷之一是對施主基站的接收機基底噪聲電平的抬高。這是由于直放站本身存在的熱噪聲，這些噪聲被直放站或干線放大器放大后，經(jīng)過和施主基站之間的路徑損耗后仍可在施主扇區(qū)的接收端形成較強的上行背景噪聲干擾。該噪聲和施主基站接收機的噪聲疊加后就很有可能提高施主基站接收機噪聲電平，使施主基站接收機靈敏度降低，施主基站覆蓋范圍縮小，影響到原有的覆蓋規(guī)劃。
我們以CDMA覆蓋系統(tǒng)為例來說明，我們假設CDMA施主基站與直放站之間上行鏈路和下行鏈路是對稱的，即上下行鏈路有相同的天線增益、空間損耗以及直放站增益等，這樣我們就可以認為直放站接收機到施主基站接收機的增益就等于直放站發(fā)射功率與施主基站發(fā)射功率之差；假設CDMA施主基站發(fā)射功率PBTS為45dBm、直放站發(fā)射功率PREPEATER為40dBm、直放站噪聲系數(shù)NFREPEATER為10dB，這樣我們就可以計算出直放站熱噪聲經(jīng)過反向放大后到達基站的功率水平PNPN＝N0+NFREPEATER+PREPEATER-PBTS其中N0為CDMA帶寬下的熱噪聲，其值為-113dBm/1.23MHz。
根據(jù)上面的假設，我們可以計算得到到達基站接收機的噪聲功率為-108dBm/1.23MHz，也就是說即使在該覆蓋區(qū)域沒有話務量等的情況下，該直放站仍然會對基站接收機貢獻高于熱噪聲電平近5dB的噪聲。
當然在實際應用中，在采用直放站方式的分布系統(tǒng)時可以采取降低直放站上行發(fā)射功率、降低直放站上行鏈路增益等方法，降低其對施主基站的噪聲干擾，但是這樣又不可避免的影響到了覆蓋的效果；同時我們知道這些噪聲具有累積效應，如果采用了直放站數(shù)量較多的話，其對施主基站基底噪聲的影響仍然很大。
基于上面的原因，采用直放站加干線放大器的延伸覆蓋方式對施主基站的干擾不可避免，這樣勢必影響原有的覆蓋規(guī)劃；如果采用增加微基站或基站的方式進行延伸的覆蓋，這樣做雖然可以實現(xiàn)區(qū)域的覆蓋，而且也可以實現(xiàn)容量的增加，但是這樣勢必大幅度增加運營商的運營成本，而且很多覆蓋盲區(qū)也不需要考慮容量的問題。
因此，需要一種用于延伸覆蓋通信網(wǎng)絡的解決方案，能夠解決上述相關技術中的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于保持直放站或干線放大器便宜、靈活等優(yōu)點的情況下，克服其具有的對施主基站造成背景噪聲干擾等缺點。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于延伸覆蓋的通信系統(tǒng)，包括終端，用于產(chǎn)生上行使能信號，以及將上行使能信號與射頻信號合成為上行信號，并將上行信號發(fā)射至擴展單元；以及擴展單元，用于在根據(jù)來自所述終端的所述上行使能信號有效的情況下，對所述上行信號進行放大并將放大后的所述上行信號進行發(fā)射。
該系統(tǒng)還包括耦合單元，用于在終端與功分單元之間進行信號耦合；以及功分單元，用于在耦合單元與擴展單元之間進行功率分配。
上述終端包括控制單元，用于產(chǎn)生上行使能信號并將上行使能信號發(fā)送至射頻單元；射頻單元，用于在上行使能信號有效的情況下，將射頻信號發(fā)送至監(jiān)控信號分合模塊；監(jiān)控信號分合模塊，用于在控制單元的控制下將上行使能信號與射頻信號合成為上行信號，并將上行信號通過天線進行發(fā)射。
上述擴展單元包括監(jiān)控信號分合模塊，連接在擴展單元的上行輸入端，用于將來自終端的射頻信號輸入至第一雙工器模塊，以及從射頻信號中提取上行使能信號，并將上行使能信號輸入至供電監(jiān)控模塊；第一雙工器模塊，用于從來自第一監(jiān)控分合模塊的射頻信號中提取上行信號，并將上行信號傳送至上行放大器模塊；供電監(jiān)控模塊，用于根據(jù)上行使能信號的狀態(tài)，控制為上行放大器模塊通電；上行放大器模塊，用于放大來自第一雙工器模塊的上行信號，并將放大后的上行信號輸出至第二雙工器模塊；第二雙工器模塊，用于將由上行放大器模塊放大的上行信號合成為射頻信號并進行輸出；以及下行放大器模塊，用于對通過第二雙工器從由擴展單元接收到射頻信號中分離出來的下行信號進行放大，并輸出至第一雙工器模塊。
其中，在上行使能信號有效的情況下，供電監(jiān)控模塊控制使上行放大器模塊通電，擴展單元控制對上行信號進行放大，以及在上行使能信號無效的情況下，使上行放大器模塊斷電，擴展單元控制不對上行信號進行放大；其中擴展單元至少包括直放站和中繼放大器之一；以及下行放大器模塊始終工作。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于延伸覆蓋的通信方法，包括以下步驟步驟S202，終端向擴展單元發(fā)射射頻信號；步驟S204，擴展單元從射頻信號中提取上行使能信號，并將射頻信號中的上行信號輸入至上行信號放大模塊；步驟S206，在上行使能信號有效的情況下，控制上行信號放大模塊對上行信號進行放大；以及步驟S208，將放大后的上行信號合成為射頻信號，并進行發(fā)射。
步驟S206包括以下步驟在上行使能信號無效的情況下，使上行信號放大模塊斷電，上行信號放大模塊不對上行信號進行放大。
本發(fā)明與其他采用直放站進行延伸覆蓋的方案相比，保持了其成本低廉，鋪設方便等優(yōu)點，在實現(xiàn)了弱信號區(qū)域的延伸覆蓋的同時，避免了對施主基站形成的基底背景噪聲干擾，不會對原有的網(wǎng)絡覆蓋情況造成影響，保護了原有的覆蓋規(guī)劃。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的用于延伸覆蓋的通信系統(tǒng)的框圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的用于延伸覆蓋的通信方法的流程圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的應用終端的框圖；以及圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的直放站的框圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖來詳細說明本發(fā)明的實施例。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的用于延伸覆蓋的通信系統(tǒng)的框圖。參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的用于延伸覆蓋的通信系統(tǒng)100包括終端102，用于產(chǎn)生上行使能信號，以及將上行使能信號與射頻信號合成為上行信號，并將上行信號發(fā)射至擴展單元；以及擴展單元104，用于在根據(jù)來自所述終端的所述上行使能信號有效的情況下，對所述上行信號進行放大并將放大后的所述上行信號進行發(fā)射。
該系統(tǒng)還包括耦合單元106，用于在終端與功分單元之間進行信號耦合；以及功分單元108，用于在耦合單元與擴展單元之間進行功率分配。
終端102包括控制單元102-2，用于產(chǎn)生上行使能信號并將上行使能信號發(fā)送至射頻單元；射頻單元102-4，用于在上行使能信號有效的情況下，將射頻信號發(fā)送至監(jiān)控信號分合模塊；監(jiān)控信號分合模塊102-6，用于在控制單元的控制下將上行使能信號與射頻信號合成為上行信號，并將上行信號通過天線進行發(fā)射。
上述擴展單元包括監(jiān)控信號分合模塊104-2，連接在擴展單元的上行輸入端，用于將來自終端的射頻信號輸入至第一雙工器模塊，以及從射頻信號中提取上行使能信號，并將上行使能信號輸入至供電監(jiān)控模塊；第一雙工器模塊104-4，用于從來自第一監(jiān)控分合模塊的射頻信號中提取上行信號，并將上行信號傳送至上行放大器模塊；供電監(jiān)控模塊104-6，用于根據(jù)上行使能信號的狀態(tài)，控制為上行放大器模塊通電；上行放大器模塊104-8，用于放大來自第一雙工器模塊的上行信號，并將放大后的上行信號輸出至第二雙工器模塊；第二雙工器模塊104-10，用于將由上行放大器模塊放大的上行信號合成為射頻信號并進行輸出；以及下行放大器模塊104-12，用于對通過第二雙工器從由擴展單元接收到射頻信號中分離出來的下行信號進行放大，并輸出至第一雙工器模塊。
其中，在上行使能信號有效的情況下，供電監(jiān)控模塊控制使上行放大器模塊通電，擴展單元控制對上行信號進行放大，以及在上行使能信號無效的情況下，使上行放大器模塊斷電，擴展單元控制不對上行信號進行放大；其中擴展單元至少包括直放站和中繼放大器之一；以及下行放大器模塊始終工作。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的用于延伸覆蓋的通信方法的流程圖。參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的用于延伸覆蓋的通信方法包括以下步驟步驟S202，終端向擴展單元發(fā)射射頻信號；步驟S204，擴展單元從射頻信號中提取上行使能信號，并將射頻信號中的上行信號輸入至上行信號放大模塊；步驟S206，在上行使能信號有效的情況下，控制上行信號放大模塊對上行信號進行放大；以及步驟S208，將放大后的上行信號合成為射頻信號，并進行發(fā)射。
步驟S206包括以下步驟在上行使能信號無效的情況下，使上行信號放大模塊斷電，上行信號放大模塊不對上行信號進行放大。
下面參照圖1、圖3和圖4詳細說明本發(fā)明的一個實施例。
再次參照圖1，圖1示出來了根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的一種實施方式，從中可以看到，其實現(xiàn)方式和其他室內分布系統(tǒng)并不相同，一般的室內分布系統(tǒng)僅僅是采用直放站等設備實現(xiàn)無線通信信號的中繼放大，而在本通信系統(tǒng)中，包括了應用終端102、直放站(擴展單元)104、天線112、功分單元108、耦合單元106及相應的射頻線纜110等。在實際應用中，天線接收施主基站發(fā)來的下行信號，經(jīng)過直放站104放大后送至應用終端102，而應用終端102的上行信號經(jīng)過直放站104放大后通過天線112輻射至施主基站，這樣實現(xiàn)本通信系統(tǒng)與施主基站的空中接口。而且為了實現(xiàn)該通信系統(tǒng)的優(yōu)點，需要各組成設備相互配合，這點在圖3和圖4的介紹中加以說明。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的應用終端的框圖。參照圖3，在本實施例中，基帶及主控單元102-2完成應用終端的無線通信信號的基帶處理以及接口的控制等功能；在工作過程中，基帶及主控單元102-2通過發(fā)送上行使能信號至射頻單元102-4以使其內部的上行功率放大器工作，同時，通過監(jiān)控信號分合模塊102-6使之與射頻信號合路，由射頻線纜110傳送至直放站104，直放站104根據(jù)該指令打開內部的上行放大器模塊104-10，配合完成上行信號的發(fā)射工作，發(fā)射完成后應用終端102和直放站104根據(jù)上行使能信號的狀態(tài)關閉各自的上行放大器模塊。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的直放站的框圖。參照圖4，該實施例中的直放站包括監(jiān)控信號分合模塊104-2、上行放大器模塊104-8、下行放大器模塊104-12、雙工器模塊104-4和104-10、供電監(jiān)控模塊104-6等部分；這里監(jiān)控信號分合模塊104-2和應用終端102的監(jiān)控信號分合模塊102-6的作用一樣，主要是為了實現(xiàn)應用終端102監(jiān)控信號在射頻電纜上得傳輸而使上行使能信號的分離及合成；雙工器模塊104-4和104-10主要完成上行、下行信號的分離、合路及濾波等；上行放大器模塊104-8、下行放大器模塊104-12主要完成上行、下行信號的低噪聲放大以及功率放大等；供電監(jiān)控模塊104-6負責直放站104整機供電與工作狀態(tài)監(jiān)控等功能。在工作過程中，下行放大器模塊104-12一直處于工作狀態(tài)，經(jīng)由天線接收的施主基站發(fā)射信號經(jīng)過雙工器模塊104-10分離，經(jīng)過下行放大器模塊104-12放大后輸送至各應用終端102，以保證各應用終端102隨時可以實現(xiàn)其接收功能。上行放大器模塊的工作狀態(tài)則通過應用終端102的上行使能信號控制，供電監(jiān)控模塊104-6通過檢測監(jiān)控信號分合模塊104-2提取出來的上行使能信號，如果該信號有效，則控制打開上行放大器模塊104-8，使之配合應用終端102的上行發(fā)射工作；否則關閉上行放大器模塊，以避免影響施主基站接收機性能。
上述的通信系統(tǒng)對于直放站及應用終端的使用方式可以有多種，如可以根據(jù)覆蓋區(qū)域的規(guī)模，采用多級直放站、采用多個應用終端相連的方式等等。
上述的通信系統(tǒng)對于耦合器、功分器的使用靈活配置，不一定都需要使用到，也不一定局限于這兩種，但是使用時應使該器件具備終端監(jiān)控信號的傳輸功能。
本發(fā)明與其他采用直放站進行延伸覆蓋的方案相比，保持了其成本低廉，鋪設方便等優(yōu)點，在實現(xiàn)了弱信號區(qū)域的延伸覆蓋的同時，避免了對施主基站形成的基底背景噪聲干擾，不會對原有的網(wǎng)絡覆蓋情況造成影響，保護了原有的覆蓋規(guī)劃。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種用于延伸覆蓋的通信系統(tǒng)，其特征在于，包括終端，用于產(chǎn)生上行使能信號，以及將所述上行使能信號與射頻信號合成為上行信號，并將所述上行信號發(fā)射至擴展單元；以及所述擴展單元，用于在根據(jù)來自所述終端的所述上行使能信號有效的情況下，對所述上行信號進行放大并將放大后的所述上行信號進行發(fā)射。
2.根據(jù)權利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，還包括耦合單元，用于在所述終端與功分單元之間進行信號耦合；以及所述功分單元，用于在所述耦合單元與所述擴展單元之間進行功率分配。
3.根據(jù)權利要求1述的通信系統(tǒng)，其特征在于，在所述上行使能信號有效的情況下，所述擴展單元控制對所述上行信號進行放大，以及在所述上行使能信號無效的情況下，所述擴展單元控制不對所述上行信號進行放大。
4.根據(jù)權利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述擴展單元至少包括直放站和中繼放大器之一。
5.根據(jù)權利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述終端包括控制單元，用于產(chǎn)生上行使能信號并將所述上行使能信號發(fā)送至射頻單元；射頻單元，用于在所述上行使能信號有效的情況下，將所述射頻信號發(fā)送至監(jiān)控信號分合模塊；所述監(jiān)控信號分合模塊，用于在所述控制單元的控制下，將所述上行使能信號與所述射頻信號合成為所述上行信號，并將所述上行信號通過天線進行發(fā)射。
6.根據(jù)權利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述擴展單元包括監(jiān)控信號分合模塊，連接在所述擴展單元的上行輸入端，用于將來自所述終端的所述射頻信號輸入至第一雙工器模塊，以及從所述射頻信號中提取所述上行使能信號，并將所述上行使能信號輸入至供電監(jiān)控模塊；第一雙工器模塊，用于從來自所述第一監(jiān)控分合模塊的所述射頻信號中提取上行信號，并將所述上行信號傳送至上行放大器模塊；供電監(jiān)控模塊，用于根據(jù)所述上行使能信號的狀態(tài)，控制為所述上行放大器模塊通電；所述上行放大器模塊，用于放大來自所述第一雙工器模塊的所述上行信號，并將放大后的所述上行信號輸出至第二雙工器模塊；所述第二雙工器模塊，用于將由所述上行放大器模塊放大的所述上行信號合成為射頻信號并進行輸出；以及下行放大器模塊，用于對通過所述第二雙工器從由所述擴展單元接收到射頻信號中分離出來的下行信號進行放大，并輸出至所述第一雙工器模塊。
7.根據(jù)權利要求6所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，在所述上行使能信號有效的情況下，所述供電監(jiān)控模塊控制使所述上行放大器模塊通電，否則使所述上行放大器模塊斷電。
8.根據(jù)權利要求5所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述下行放大器模塊始終工作。
9.一種用于延伸覆蓋的通信方法，其特征在于，包括以下步驟步驟S202，終端向擴展單元發(fā)射射頻信號；步驟S204，所述擴展單元從所述射頻信號中提取上行使能信號，并將所述射頻信號中的上行信號輸入至上行信號放大模塊；步驟S206，在所述上行使能信號有效的情況下，控制所述上行信號放大模塊對所述上行信號進行放大；以及步驟S208，將放大后的所述上行信號合成為射頻信號，并進行發(fā)射。
10.根據(jù)權利要求9所述的通信方法，其特征在于，所述步驟S206包括以下步驟在所述上行使能信號無效的情況下，使所述上行信號放大模塊斷電，所述上行信號放大模塊不對所述上行信號進行放大。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種用于延伸覆蓋的通信系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括終端，用于產(chǎn)生上行使能信號，以及將上行使能信號與射頻信號合成為上行信號，并將上行信號發(fā)射至擴展單元；以及擴展單元，用于在根據(jù)來自終端的上行使能信號有效的情況下，對上行信號進行放大并將放大后的上行信號進行發(fā)射。本發(fā)明在實現(xiàn)了弱信號區(qū)域的延伸覆蓋的同時，避免了對施主基站形成的基底背景噪聲干擾。
文檔編號H04Q7/32GK101090289SQ200710137290
公開日2007年12月19日 申請日期2007年7月18日 優(yōu)先權日2007年7月18日
發(fā)明者李遠勇 申請人:中興通訊股份有限公司