專利名稱：一種車載雙通道糾偏直放站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高鐵車廂的雙通道糾偏直放站，本發(fā)明方案適用于高速鐵路火車車廂內(nèi)移動通信信號覆蓋，能夠理想地解決移動通信的小區(qū)切換的問題。
背景技術(shù)：
在高速場景下，如高鐵車廂用戶的移動速度最快可以達到430Km/h，移動速度對于移動通信網(wǎng)絡(luò)將產(chǎn)生如下影響1.速度的提高帶來較大的多普勒頻移和一定程度上的多普勒頻率彌散，從而使下行信號信噪比下降；2.高速運動在單位時間內(nèi)增加小區(qū)切換的次數(shù)；3.高速運動將惡化對小區(qū)切換的成功率；4.高速運動環(huán)境下信號將產(chǎn)生快衰落現(xiàn)象， 導(dǎo)致終端掉話；5.由于高速火車車廂密閉，因此車廂的穿透損耗將影響到信號覆蓋的質(zhì)量。當終端在高速環(huán)境中，當火車達到400Km/h，根據(jù)高鐵專網(wǎng)覆蓋的方案，GSM的最大頻偏達到450Hz，TD-SCDMA達到750Hz。參照終端運行環(huán)境圖5，當射頻拉遠單元RRUl禾口 RRU2為同一個小區(qū)時，終端接收到RRUl和RRU2的信號是同一個頻段的信號，但由于終端在高速運動中，接收到RRUl為負偏和RRU2為正偏的同一小區(qū)的信號，對于終端，由于多普勒頻偏，當頻偏很大，超過手機接收頻偏的范圍時，手機將掉話；同時，RRUl和RRU2之間，終端主用的一路信號將另外一路信號視為同頻干擾信號，此時在RRUl和RRU2中的切換帶，主用信號和干擾信號的強度相當，此時終端極有可能掉話。當RRUl和RRU2為不同小區(qū)的信號，而高鐵專網(wǎng)為異頻組網(wǎng)，所以RRUl和RRU2為兩個不同頻段的信號。當終端由RRUl往RRU2高速運送時，主用信號將由RRUl切換到RRU2。 當終端在切換帶中，RRUl的頻偏越來越大，信號越來越弱，RRU2的頻偏將越來越小，信號越來越強。若RRUl的頻偏超出了手機接收頻偏的范圍，同時由于快衰落，場強迅速變?nèi)?，若此時RRU2的頻偏沒有達到手機接收頻偏的范圍，同時場強也沒有達到切換門限，既有可能切換不成功而掉話。

發(fā)明內(nèi)容
為解決高速環(huán)境下，如上述高速鐵路火車車廂內(nèi)，對移動通信信號覆蓋質(zhì)量所產(chǎn)生的影響，本發(fā)明提供一種車載雙通道糾偏直放站，以解決高速鐵路火車車廂內(nèi)移動通信信號覆蓋，特別是移動通信的小區(qū)切換問題。本發(fā)明車載雙通道糾偏直放站，包括連接第一施主天線的第一雙工器，連接第二施主天線的第二雙工器以及重發(fā)端雙工器，第一、二雙工器和重發(fā)端雙工器之間分別設(shè)有雙通道下行鏈路和雙通道上行鏈路；其中，雙通道下行鏈路包括下行PA(功放)和AFC(自動頻率控制)模塊，AFC模塊的兩輸入端分別連接第一雙工器下行信號輸出端和第二雙工器下行信號輸出端，AFC模塊輸出端通過下行PA接重發(fā)端雙工器的下行信號輸入端；AFC模塊用于選擇雙通道中的至少一個通道的主用下行信號進行頻率補償，將補償后的下行信號向后傳輸，并且為上行提供下行ALC起控深度數(shù)控衰減信號；雙通道上行鏈路包括依次連接的上行LNA (上行低噪放大器)、上行選頻單元和功分器，功分器的一路輸出通過第一上行功放接第一雙工器的上行信號輸入端，功分器的另一路輸出通過第二上行功放接第二雙工器的上行信號輸入端，第一、二上行功放的控制端連接AFC模塊輸出的下行ALC起控深度數(shù)控衰減信號。其中，所述雙通道下行鏈路中的AFC模塊包括依次連接的第一下行LNA (低噪放大器)和第一下變頻器，用于對一個通道中的下行信號放大和下變頻處理；依次連接的第二下行LNA和第二下變頻器，用于對另一個通道中的下行信號放大和下變頻處理；兩個A/ D變換器，兩者的輸入端分別連接第一、第二下變頻器輸出，用于分別將第一、第二下變頻器輸出的中頻信號變換成數(shù)字中頻信號；FPGA，F(xiàn)PGA分別連接兩個A/D變換器，對兩個A/D變換器輸出的數(shù)字中頻信號進行頻率檢測，并與基準頻率進行比較，獲得多普勒頻偏值并進行補償；及，D/A變換器和上變頻器，D/A變換器連接于FPGA與上變頻器之間，它將FPGA補償后的數(shù)字中頻信號變換成模擬中頻信號，由上變頻器上變頻處理后傳輸給下行PA。所述AFC模塊還包括第一下行濾波器和第二下行濾波器，前者連接于第一下行 LNA和第一下變頻器1之間，后者連接于第二下行LNA和第二下變頻器2之間。用于車載雙通道糾偏直放站的一種AFC模塊，包括依次連接的第一下行LNA和第一下變頻器，用于對一個通道中的下行信號放大和下變頻處理；依次連接的第二下行LNA 和第二下變頻器，用于對另一個通道中的下行信號放大和下變頻處理；兩個A/D變換器，兩者的輸入端分別連接第一、第二下變頻器輸出，用于分別將第一、第二下變頻器輸出的中頻信號變換成數(shù)字中頻信號；FPGA，F(xiàn)PGA分別連接兩個A/D變換器輸出，對兩個A/D變換器輸出的數(shù)字中頻信號進行頻率檢測，并與基準頻率進行比較，獲得多普勒頻偏值并進行補償； 及，D/A變換器和上變頻器，D/A變換器連接于FPGA與上變頻器之間，它將FPGA補償后的數(shù)字中頻信號變換成模擬中頻信號，由上變頻器上變頻處理后傳輸給下行PA。本發(fā)明車載雙通道糾偏直放站具有AFC糾偏功能，通過AFC模塊適時選擇雙通道中的至少一個通道的主用下行信號進行頻率補償，避免了高速運動中多普勒頻移對小區(qū)信號切換的影響，保證高速移動的終端能正常解調(diào)基站的信號，解決了因為頻偏導(dǎo)致終端掉話、通話質(zhì)量差和數(shù)據(jù)下載慢問題。同時具有AGC功能，保證高速運動車廂室內(nèi)信號相對穩(wěn)定，上下行增益保持平衡。本發(fā)明直放站和雙施主天線配合，使高速運動的火車車廂室內(nèi)移動通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋質(zhì)量明顯得到改善。經(jīng)過實驗室對比測試表明1.加入本發(fā)明直放站后，GSM語音誤碼率、TD-SCDMA語音誤塊率明顯下降；2.加入本發(fā)明直放站后，E⑶E的數(shù)據(jù)誤塊率、TD-SCDMA 的數(shù)據(jù)誤塊率明顯下降；3.加入本發(fā)明直放站后，EGDE的數(shù)據(jù)吞吐量、TD-SCDMA的數(shù)據(jù)吞吐量明顯上升。為適應(yīng)車載要求，本發(fā)明直放站采用19英寸標準機箱，功耗低，電壓適應(yīng)范圍寬， 能夠在_25°C +70°C環(huán)境溫度下工作，能夠抵抗振動、吹塵、鹽霧、霉菌較惡劣的環(huán)境。使用本發(fā)明直放站能夠降低運營商成本以全程為1318km京滬高鐵為例，終端滿足條件GSM，-75dBm ;TD-SCDMA，-80dBm。車廂數(shù)為1600 4000 節(jié)車廂。根據(jù) C0ST-HATA 模型理論計算，不使用本發(fā)明車載糾偏直放站和使用本發(fā)明車載糾偏直放站所需的設(shè)備對比如下表
權(quán)利要求
1.一種車載雙通道糾偏直放站，其特征是包括連接第一施主天線的第一雙工器，連接第二施主天線的第二雙工器以及重發(fā)端雙工器，第一、二雙工器和重發(fā)端雙工器之間分別設(shè)有雙通道下行鏈路和雙通道上行鏈路；其中，雙通道下行鏈路包括下行PA和AFC模塊，AFC模塊的兩輸入端分別連接第一雙工器下行信號輸出端和第二雙工器下行信號輸出端，AFC模塊輸出端通過下行PA接重發(fā)端雙工器的下行信號輸入端，AFC模塊用于選擇雙通道中的至少一個通道的主用下行信號進行頻率補償，并且為上行提供下行ALC起控深度數(shù)控衰減信號；雙通道上行鏈路包括依次連接的上行LNA、上行選頻單元和功分器，功分器的一路輸出通過第一上行功放接第一雙工器的上行信號輸入端，功分器的另一路輸出通過第二上行功放接第二雙工器的上行信號輸入端，第一、二上行功放的控制端連接AFC模塊輸出的下行ALC起控深度數(shù)控衰減信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的車載雙通道糾偏直放站，其特征是所述AFC模塊包括依次連接的第一下行LNA和第一下變頻器，用于對一個通道中的下行信號放大和下變頻處理；依次連接的第二下行LNA和第二下變頻器，用于對另一個通道中的下行信號放大和下變頻處理；兩個A/D變換器，兩者的輸入端分別連接第一、第二下變頻器輸出，用于分別將第一、 第二下變頻器輸出的中頻信號變換成數(shù)字中頻信號；FPGA，F(xiàn)PGA分別連接兩個A/D變換器輸出，對兩個A/D變換器輸出的數(shù)字中頻信號進行頻率檢測，并與基準頻率進行比較，獲得多普勒頻偏值并進行補償；及，D/A變換器和上變頻器，D/A變換器連接于FPGA與上變頻器之間，它將FPGA補償后的數(shù)字中頻信號變換成模擬中頻信號，由上變頻器上變頻處理后傳輸給下行PA。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的車載雙通道糾偏直放站，其特征是所述AFC模塊還包括第一下行濾波器和第二下行濾波器，前者連接于第一下行LNA和第一下變頻器之間，后者連接于第二下行LNA和第二下變頻器之間。
4.用于車載雙通道糾偏直放站的一種AFC模塊，其特征是包括依次連接的第一下行 LNA和第一下變頻器，用于對一個通道中的下行信號放大和下變頻處理；依次連接的第二下行LNA和第二下變頻器，用于對另一個通道中的下行信號放大和下變頻處理；兩個A/D變換器，兩者的輸入端分別連接第一、第二下變頻器輸出，用于分別將第一、第二下變頻器輸出的中頻信號變換成數(shù)字中頻信號；FPGA，F(xiàn)PGA分別連接兩個A/D變換器輸出，對兩個A/ D變換器輸出的數(shù)字中頻信號進行頻率檢測，并與基準頻率進行比較，獲得多普勒頻偏值并進行補償 ’及,D/A變換器和上變頻器，D/A變換器連接于FPGA與上變頻器之間，它將FPGA 補償后的數(shù)字中頻信號變換成模擬中頻信號，由上變頻器上變頻處理后傳輸給下行PA。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的車載雙通道糾偏直放站，其特征是所述AFC模塊還包括第一下行濾波器和第二下行濾波器，前者連接于第一下行LNA和第一下變頻器之間，后者連接于第二下行LNA和第二下變頻器之間。
全文摘要
一種車載雙通道糾偏直放站，包括連接第一施主天線的第一雙工器，連接第二施主天線的第二雙工器以及重發(fā)端雙工器，含有下行PA和AFC模塊的雙通道下行鏈路，包括上行LNA、上行選頻單元、功分器以及兩個上行功放的雙通道上行鏈路；具有AFC糾偏和AGC功能，通過AFC模塊適時選擇雙通道中的至少一個通道的主用下行信號進行頻率補償，避免了高速運動中多普勒頻移對小區(qū)信號切換的影響，保證高速移動的終端能正常解調(diào)基站的信號，解決了因頻偏導(dǎo)致終端掉話、通話質(zhì)量差和數(shù)據(jù)下載慢問題，配合雙施主天線廣泛適用于移動體如高鐵車廂內(nèi)的通信信號高質(zhì)量覆蓋。
文檔編號H04W16/26GK102469469SQ20101054824
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者盧豐華, 曾祥堅, 覃喜傳 申請人:深圳國人通信有限公司