專利名稱：一種具有載波調度功能的無線數字直放站的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于通信技術領域，尤其涉及一種基于同、異頻轉發(fā)的具有載波調度 功能的無線數字直放站。
背景技術：
眾所周知，最佳蜂窩通信系統(tǒng)布網模式，一般采用“基站+直放站”的覆蓋方式?；静贾糜谠拕樟枯^為集中的地區(qū)，而其周邊話務量較少的區(qū)域，則采用直放站來延伸覆蓋。 如圖1所示，基站1和直放站Al的話務容量，以及基站2和直放站A2的話務容量，是根據 其所覆蓋區(qū)域的理論話務來規(guī)劃的。當盲區(qū)1的話務增大時，就必須增加基站1的系統(tǒng)配 置，從而滿足話務需求。同樣地，當盲區(qū)2的話務增大時，必然需要增加基站2的系統(tǒng)配置。 但，當盲區(qū)1與盲區(qū)2的話務增減是相反時，即盲區(qū)1的話務增加時，而盲區(qū)2的話務正好 減少。倘若能夠在直放站A1，A2間實現(xiàn)載波調度，勢必將大大降低基站的配置壓力，并能夠 提高用戶的通信體驗。如圖2所示，為一種基站與直放站，以及直放站之間通過無線方式來 中繼轉發(fā)信號的系統(tǒng)。專利申請?zhí)枮?00710008804.6的具有同、異頻轉發(fā)功能的無線直放站，公開了一 種通過射頻開關控制異、同頻信號轉發(fā)的無線直放站。如圖3所示，該無線直放站包括施主 天線、射頻單元和重發(fā)天線，其中射頻單元包括第一雙工器，其具有與施主天線連接的共用 端，以及第一頻率收/發(fā)通道和第二頻率發(fā)射通道；第二雙工器，具有與重發(fā)天線連接的共 用端，以及第一頻率收/發(fā)通道和第二頻率的接收通道；第一頻率信號鏈路包括合路器、第 一頻率下行低噪放大器、第一頻率上行低噪放大器、第一射頻開關、第二射頻開關、第三射 頻開關、第四射頻開關、第一頻率主功率放大器和備用功率放大器、第一頻率下行輸入檢測 電路和第一頻率上行檢測電路；第二頻率信號鏈路包括第二頻率下行低噪放大器、功分器、 第二頻率主功率放大器和備用功率放大器、第五射頻開關和第二頻率輸入檢測電路；及與 第一頻率信號鏈路的各射頻開關連接的控制器，其可根據上、下行傳輸的需要控制各射頻 開關切換以形成上行或下行通道。該方案不僅具有異頻通信通道外，由于采用同頻上、下行 通道的切換技術，增加了同頻通信通道，具備同、異頻兼容的工作方式。雖然其提及的應用 場合是以列車通信系統(tǒng)為例，但它同樣也適用其他通信場合，特別是上述需要載波調度的 通信系統(tǒng)。由于該方案采用通過控制器來控制多組射頻開關的切換方式，不僅容易造成設 備故障，而且提高了設備傳輸時延；且該設備采用單獨接入及發(fā)射天線系統(tǒng)，容易形成系統(tǒng) 自激。特別是，當同時工作的兩個系統(tǒng)的頻率間隔較近時(例如458MHz和468MHz)，容易互 相影響，產生干擾。
實用新型內容為了解決上述存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種可靠性高、通信良好、 確保數字直放站之間能實現(xiàn)高效載波調度，充分利用直放站資源的無線數字直放站。一種具有載波調度功能的無線數字直放站，主要包括第一中繼天線和施主天線、BS端收發(fā)集成模塊、多載波數字選頻系統(tǒng)、MS端收發(fā)集成模塊、MCU控制單元、遠程監(jiān)控單元、第二中繼天線和覆蓋天線；其中，下行信號鏈路為施主天線接收施主基站的信號或第一中繼天線接收另一 直放站的中繼轉發(fā)信號至近端雙工器，經BS端收發(fā)集成模塊的場強檢測模塊采樣數據及 BS控制子系統(tǒng)對采樣數據比對和排序并上傳至MCU控制單元后，增益放大給多載波數字選 頻系統(tǒng)的合路選頻單元、混頻器和數字中頻下行至MS端收發(fā)集成模塊，一方面，通過與MS 端收發(fā)集成模塊連接的第二中繼天線向另一直放站實現(xiàn)信號的中繼轉發(fā)，另一方面，通過 與MS端收發(fā)集成模塊連接的覆蓋天線向用戶實現(xiàn)信號覆蓋；上行信號鏈路為一方面，該第二中繼天線接收來自另一直放站的中繼轉發(fā)信號， 經MS端收發(fā)集成模塊、多載波數字選頻系統(tǒng)、BS端收發(fā)集成模塊，通過第一中繼天線上行 至另一直放站；另一方面，該覆蓋天線接收來自用戶的上行信號，經由MS端收發(fā)集成模塊、 多載波數字選頻系統(tǒng)、BS端收發(fā)集成模塊，通過施主天線上行至施主基站。采用本實用新型的技術方案后，一方面無線數字直放站利用數字選頻移頻技術， 相對射頻開關控制，更加穩(wěn)定可靠性高；其通過對接入信號進行場強檢測，能準確地進行功 放控制，從而確保數字直放站之間通信良好；采用了分集接收天線后可以提高信號的接收 靈敏度，尤其采用單獨的發(fā)射天線能避免系統(tǒng)間自激。
圖1為習知的“基站+直放站”的布設示意圖；圖2為習知的無線直放站的工作原理示意圖；圖3為習知的具有同、異頻轉發(fā)功能的無線直放站工作原理圖；(在圖中的框圖內 標注元器件名稱)圖4為本實用新型無線數字直放站的工作原理圖；圖5為本實用新型無線數字直放站之間實現(xiàn)載波調度的工作原理圖。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳述。
具體實施方式
如圖4所示，本實用新型一種具有載波調度功能的無線數字直放站，主要包括第 一中繼天線101和施主天線102、BS端收發(fā)集成模塊200、多載波數字選頻系統(tǒng)300、MS端收 發(fā)集成模塊400、MCU控制單元500、遠程監(jiān)控單元600、第二中繼天線700和覆蓋天線800。其中，下行信號鏈路施主天線102接收施主基站的信號或第一中繼天線101接收 另一直放站的中繼轉發(fā)信號至近端雙工器901，經BS端收發(fā)集成模塊200的場強檢測模塊 201采樣數據及BS控制子系統(tǒng)202對采樣數據比對和排序并上傳至MCU控制單元500后， 增益放大給多載波數字選頻系統(tǒng)300的合路選頻單元301、混頻器302、304和數字中頻303 下行至MS端收發(fā)集成模塊400，一方面，通過與MS端收發(fā)集成模塊400連接的第二中繼天 線700向另一直放站實現(xiàn)信號的中繼轉發(fā)，另一方面，通過與MS端收發(fā)集成模塊400連接 的覆蓋天線800向用戶實現(xiàn)信號覆蓋。上行信號鏈路一方面，該第二中繼天線700接收來自另一直放站的中繼轉發(fā)信 號，經MS端收發(fā)集成模塊400、多載波數字選頻系統(tǒng)300、BS端收發(fā)集成模塊200，通過第一中繼天線101上行至另一直放站；另一方面，該覆蓋天線800接收來自用戶的上行信號，經 由MS端收發(fā)集成模塊400、多載波數字選頻系統(tǒng)300、BS端收發(fā)集成模塊200，通過施主天 線102上行至施主基站。所述的BS端收發(fā)集成模塊200還包括場強檢測模塊201和BS控制子系統(tǒng)202。 當接收信號時，一方面通過該場強檢測模塊201定時采樣接入信號功率，并將采樣數據交 由BS控制子系統(tǒng)202進行比對、排序；由于該BS控制子系統(tǒng)202預存有各種接入信號門限 值及與該門限值相對應的控制指令，當接入信號采樣值低于門限時，該BS控制子系統(tǒng)202 向MCU控制單元500發(fā)出告警指令，由MCU控制單元500控制遠程監(jiān)控單元600向基站短 信平臺發(fā)出系統(tǒng)接入告警信號，當接入信號采樣值高于門限時，BS控制子系統(tǒng)202將采樣 數據進行從大到小排序、建表，并上傳至MCU控制單元500，由MCU控制單元500根據該上傳 數據實施判斷和控制；一方面BS控制子系統(tǒng)202對接入信號增益放大后發(fā)送至多載波數字 選頻系統(tǒng)300?；驹趯嶋H的工程布網中，會有較多的覆蓋扇區(qū)，為了便于描述本實用新型僅給 了基站的某一扇區(qū)與相應直放站的關系，即施主基站某一扇區(qū)的覆蓋天線對準直放站的施 主天線102，而直放站的覆蓋天線則對準覆蓋盲區(qū)。基站的每個扇區(qū)會有多個通信載波，且 每個載波都與相應數字直放站的載波一一對應。每個載波的工作狀態(tài)可通過直放站的遠程 監(jiān)控單元600進行在線設置，設置的內容包括載點、使能狀態(tài)等。本實用新型的一種無線數字直放站之間實現(xiàn)載波調度的方法，具體包括以下幾個 步驟步驟1、無線數字直放站通過其遠程監(jiān)控單元600分別與對應的基站實施數據交 互，網絡控制中心通過各基站的上報信息了解各直放站的載波調度需求和載波使能狀態(tài)。其中，每個無線數字直放站都會將檢測到的話務統(tǒng)計結果通過遠程監(jiān)控單元600 實時上報至其對應的基站，若其上報的話務統(tǒng)計結果低于基站的設定范圍時，基站會發(fā)出 “載波調度評估”的指令至該無線數字直放站的MCU控制單元500，數字直放站執(zhí)行調閱本 系統(tǒng)各載波的話務統(tǒng)計情況，將富余話務的相關載波識別、報送MCU控制單元500 ；若其上 報的話務統(tǒng)計結果超出基站的設定范圍時，基站會發(fā)出“載波調度請求”的指令至該無線數 字直放站的MCU控制單元500，該無線數字直放站開始實施載波調度請求。步驟2、提出載波調度請求的無線數字直放站A2通過與網絡控制中心的信息交互 識別出鄰近滿足載波調度要求的無線數字直放站Al，并向其發(fā)出開始載波調度的指令。其中，提出載波調度請求的無線數字直放站A2通過與網絡控制中心的信息交互， 查詢鄰近的無線數字直放站Al的“載波調度評估”是否滿足要求，即查詢該鄰近的無線數 字直放站存有富余的載波容量是否可以滿足載波調度的要求；若滿足要求，則提出載波調 度請求的無線數字直放站A2通過其遠程監(jiān)控單元600，發(fā)送“應答”請求至該鄰近的無線數 字直放站Al。提出載波調度請求的無線數字直放站A2識別鄰近直放站的參數包括有地理坐 標及工作狀態(tài)等。該無線數字直放站的載波調度評估的參數包括有載波頻點及載波使能狀態(tài)等。步驟3、開始實施載波調度時，提出載波調度請求的無線數字直放站A2和滿足調 度要求的鄰近的無線數字直放站Al分別啟動中繼轉發(fā)系統(tǒng)，并建立中繼轉發(fā)的關系。[0028]如圖5所示，該鄰近的無線數字直放站Al “應答”后，提出載波調度請求的數字直放站A2通過其MCU控制單元500增加“中繼轉發(fā)”通道中數字中頻303的載波數量，同時， 調整其下行系統(tǒng)VCO控制和上行系統(tǒng)VCO控制的本振信號，從而實施對“中繼轉發(fā)”通道的 工作頻段的調整，滿足中繼轉發(fā)系統(tǒng)的覆蓋需求；同樣的，鄰近的無線數字直放站Al通過 其MCU控制單元500增加“中繼轉發(fā)”通道的數字載波數量，同時，調整其下行系統(tǒng)VCO控 制和上行系統(tǒng)VCO控制的本振信號，從而實施對“中繼轉發(fā)”通道的工作頻段的調整，滿足 中繼轉發(fā)系統(tǒng)的覆蓋需求。提出載波調度請求的無線數字直放站A2通過其MCU控制單元500，調整“中繼轉 發(fā)”通道中上行發(fā)射功放的偏置狀態(tài)，滿足與鄰近的無線數字直放站Al建立通信的要求； 同時，數字直放站Al通過其MCU控制單元500，調整“中繼轉發(fā)”通道中下行發(fā)射功放的偏 置狀態(tài)，滿足與無線數字直放站A2建立通信的要求。該無線數字直放站Al的“中繼轉發(fā)” 通道中下行發(fā)射頻功放的偏置狀態(tài)是否滿足無線數字直放站A2的要求，是通過無線數字 直放站A2對接入信號通過場強檢測模塊201進行場強檢測來判斷的；同樣的，無線數字直 放站A2的“中繼轉發(fā)”通道中上行發(fā)射頻功放的偏置狀態(tài)是否滿足無線數字直放站Al的要 求，是通過無線數字直放站Al對接入信號通過場強檢測模塊201進行場強檢測來判斷的。步驟4、建立“中繼轉發(fā)”工作時，超過無線數字直放站A2負載的話務，通過無線數 字直放站A2 (BS端)的中繼通道，調度至無線數字直放站Al (MS端)的中繼通道，并選頻移 頻至該無線數字直放站對應的基站的覆蓋系統(tǒng)中，從而建立話務關系并完成載波調度。本實用新型的重點在于無線數字直放站實時向對應的基站上報話務統(tǒng)計結果， 當話務統(tǒng)計結果超過該基站的設定范圍時，該無線數字直放站通過與網絡控制中心的信息 交互識別出鄰近滿足載波調度要求的無線數字直放站，并向其發(fā)出開始載波調度的指令， 該兩無線數字直放站同時啟動中繼轉發(fā)系統(tǒng)并建立中繼轉發(fā)的關系，超過該提出載波調度 請求的無線數字直放站負載的話務，通過其中繼通道調度至鄰近的滿足載波調度要求的無 線數字直放站的中繼通道，并選頻移頻至其對應的基站的覆蓋系統(tǒng)中，從而建立話務關系 并完成載波調度。
權利要求一種具有載波調度功能的無線數字直放站，其特征在于主要包括第一中繼天線和施主天線、BS端收發(fā)集成模塊、多載波數字選頻系統(tǒng)、MS端收發(fā)集成模塊、MCU控制單元、遠程監(jiān)控單元、第二中繼天線和覆蓋天線；其中，下行信號鏈路為施主天線接收施主基站的信號或第一中繼天線接收另一直放站的中繼轉發(fā)信號至近端雙工器，經BS端收發(fā)集成模塊的場強檢測模塊采樣數據及BS控制子系統(tǒng)對采樣數據比對和排序并上傳至MCU控制單元后，增益放大給多載波數字選頻系統(tǒng)的合路選頻單元、混頻器和數字中頻下行至MS端收發(fā)集成模塊，一方面，通過與MS端收發(fā)集成模塊連接的第二中繼天線向另一直放站實現(xiàn)信號的中繼轉發(fā)，另一方面，通過與MS端收發(fā)集成模塊連接的覆蓋天線向用戶實現(xiàn)信號覆蓋；上行信號鏈路為一方面，該第二中繼天線接收來自另一直放站的中繼轉發(fā)信號，經MS端收發(fā)集成模塊、多載波數字選頻系統(tǒng)、BS端收發(fā)集成模塊，通過第一中繼天線上行至另一直放站；另一方面，該覆蓋天線接收來自用戶的上行信號，經由MS端收發(fā)集成模塊、多載波數字選頻系統(tǒng)、BS端收發(fā)集成模塊，通過施主天線上行至施主基站。
專利摘要本實用新型一種具有載波調度功能的無線數字直放站，當無線數字直放站上報的話務統(tǒng)計結果超過基站的設定范圍時，該無線數字直放站通過與網絡控制中心的信息交互識別出鄰近滿足載波調度要求的無線數字直放站，并向其發(fā)出開始載波調度的指令，該兩無線數字直放站同時啟動中繼轉發(fā)系統(tǒng)并建立中繼轉發(fā)的關系，超過該提出載波調度請求的無線數字直放站負載的話務，通過其中繼通道調度至鄰近的滿足載波調度要求的無線數字直放站的中繼通道，并選頻移頻至其對應的基站的覆蓋系統(tǒng)中，從而建立話務關系并完成載波調度；本實用新型不僅可以充分利用直放站資源，降低了成本，而且能有效地提高話務質量。
文檔編號H04B7/14GK201557260SQ200920291570
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權日2009年12月11日
發(fā)明者劉文康, 吳劍龍, 楊清河, 許海峰, 陳興 申請人:泉州市邁韋通信技術有限公司