CN101232123B - 电调天线下倾角远程控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了电调天线下倾角远程控制系统，该系统包括：至少一个电调天线，位于塔顶侧，其下倾角度可调；至少一个电调天线控制装置，用于控制调整电调天线下倾角度；以及电调控制模块，用于与电调天线控制装置进行通信，控制电调天线控制装置，并对电调天线进行管理；其中，电调天线和电调天线控制装置之间通过AISG线缆连接，AISG线缆通过6脚给电调天线和塔顶放大器供电。采用本发明，调整精度得到了提高，工程维护更简单，组网更灵活，可以满足不同应用场景的需要，达到了优化优质网络的效果，降低了运营成本和维护成本，提高了效益。

Description

电调天线下倾角远程控制系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及电调天线下倾角远程控制系统。

背景技术

随着移动通信系统的需求日益增大，3G市场竞争日趋白热化，国内和国外运营商对网络质量要求越来越高，特别是对城市密集城区和楼层高地区，要求天线下倾角大、小区覆盖小以及相互之间干扰小，一般的机械天线很难满足这些需求，只有电调天线才能满足要求。因为电调天线可以通过改变共线阵天线振子的相位、改变垂直分量和水平分量的幅值大小、以及改变合成分量场强强度，从而使天线的垂直方向性图下倾，保证在改变倾角后天线方向图变化不大，使主瓣方向覆盖距离缩短，同时又使整个方向性图在服务小区扇区内减小覆盖面积但又不产生干扰。电调天线下倾角度在1°～5°变化时，其天线方向图与机械天线的大致相同；当下倾角度在5°～10°变化时，其电调天线方向图较机械天线的稍有改善；当下倾角度在10°～15°变化时，电调天线方向图较机械天线有明显不同，这时电调天线方向图形状改变不大，主瓣方向覆盖距离明显缩短，整个天线方向图都在本基站扇区内。

虽然手动电调可以达到网络优化的目的，但手动电调精度不高(为0.5°)，另外还要受物业、天气、时间、停机和人力成本等多方面影响，因此手动电调存在诸多缺点。

采用远程自动电调可以克服手动电调诸多不便，允许系统在不停机的情况下对电调天线垂直方向性图下倾角进行调整，实时监测调整的效果，调整倾角的步进精度较高(为0.1°)，而且还具有安全、快速、方便网络优化等优点，这样就可以对网络实现精细调整，缩小扇区覆盖面积，有利于消除邻频干扰和杂散干扰，使扇区之间不产生干扰，满足运营商快速优化网络制作精品网络的目的，因此电调天线下倾角远程调整在国外或国内重要的城市有着广泛的应用前景。

发明内容

鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提出了电调天线下倾角远程控制系统，包括硬件实现方式和软件实现方式，软件实现方式包括底层通信和远程通信实现方式。这种方式工程简单、精度高，可以提高布网时间，有效降低建网成本和维护成本。

根据本发明的电调天线下倾角远程控制系统包括：至少一个电调天线，位于塔顶侧，电调天线的下倾角度可调；至少一个电调天线控制装置，用于控制电调天线调整其下倾角度；以及电调控制模块，用于与电调天线控制装置进行通信，控制电调天线控制装置，并对电调天线进行管理；其中，电调天线和电调天线控制装置之间通过AISG线缆连接，AISG线缆通过6脚给电调天线和塔顶放大器供电。当电调控制模块位于基站侧，可以本地对电调天线下倾角实现调整；当电调控制模块位于操作维护中心侧，可以远程对电调天线下倾角实现调整。

其中，电调控制模块位于基站侧，电调控制模块和电调天线控制装置之间采用串口PPP协议或以太网协议进行通信。电调控制模块位于基站侧的情况下，电调控制模块能够控制1个电调天线控制装置和1至9根电调天线。

电调控制模块位于操作维护中心侧，操作维护中心经无线网络控制器和基站与电调天线控制装置进行通信。电调控制模块位于操作维护中心的情况下，电调控制模块能够控制1至100个(也可以为100个以上)电调天线控制装置和1至1000根(也可以为1000根以上)电调天线。

不管是电调控制模块位于基站侧还是操作维护中心侧，当基站与电调天线之间的距离小于等于预定距离，至少一个电调天线和电调天线控制装置之间通过AISG电缆进行供电和通信。当基站与电调天线之间的距离大于预定距离的情况下，至少一个电调天线和电调天线控制装置之间通过调制解调方式进行供电和通信。

采用本发明，采取了不同的硬件配置技术，同时可以实现本地电调，也可以实现远程电调。与现有技术相比，调整精度得到了提高，工程维护更简单，组网更灵活，可以满足不同应用场景的需要，达到了优化优质网络的效果，降低了运营成本和维护成本，提高了效益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的实施例的电调天线下倾角远程控制单扇区最简单的硬件结构框图；

图2是根据本发明的实施例的电调天线下倾角远程控制单扇区硬件结构框图；

图3是根据本发明的实施例的电调天线下倾角远程控制三扇区硬件结构框图；

图4是根据本发明的实施例的未经过基站(Node B)电调天线下倾角本地调整方式的框图；

图5是根据本发明的实施例的经过Node B电调天线下倾角本地调整方式的框图；

图6是根据本发明的实施例的未经过Node B的操作维护中心(Operation and Maintenance Centre for NodeB，简称OMC-B)电调天线下倾角远程调整方式的框图；以及

图7是根据本发明的实施例的经过OMC-B电调天线下倾角远程调整方式的框图。

具体实施方式

下面参考附图，详细说明本发明的具体实施方式。

本发明采用了电调天线远程控制系统，其简单的硬件系统包括电调天线、电调天线控制装置(如电机)及AISG线缆组成；复杂的硬件系统还包括电调天线控制装置以及偏置T型头(Bias Tee)等组成。其中，简单的硬件系统设备少，能起到远程控制的目的。克服了常规系统中一定要配置偏置T型头的调制解调器(Modem)方式。另外该远程电调硬件系统采用了独特的供电方式，即AISG接口的6脚采用了典型28V供电，可以工作在10～30V电压范围，同时兼容AISG塔放供电。克服了现有系统中1脚给塔放供电，6脚只给电调天线供电的多电源供电方式。因此该实现方式，工程简单、可靠性高、维护成本低。

AISG接口定义如表1所示：

表1 AISG接口定义

脚号(Pin Number)	信号(Signal)	注释(Comments)
			1	N/C
2	N/C
			3	RS485 B
4	RS485 GND	可选的(Use is optional)
			5	RS485 A
6	+28Vdc典型的(nominal)	10～30Vdc范围(range)
			7	DC GND
8	N/C

本发明要解决的技术问题之一是克服了现有手动电调下倾角度精度不高(最高0.5°)的缺点，提出了本地或远程电调下倾角度精度达到0.1°的高精度要求。这样更容易实现网络优化和精品网的布局。

本发明的所要解决的技术问题之一是克服了机械天线系统不支持电调控制的缺点，实现了一个室外基站可以支持3根电调天线，一个宏基站可以支持多达9根电调天线。这样可以方便进行多根电调天线下倾角调整，方便进行监控和维护。

本发明的所要解决的技术问题之一是克服了手动电调只能控制单根电调天线的缺点，实现了在本地可控制1个电调天线控制装备和可调整1至9根电调天线下倾角；在远程可通过OMC-B同时管理1至100个(也可以为100个以上)电调天线控制装备和1至1000根(也可以为1000根以上)电调天线，这样方便管理。

图1是根据本发明的实施例的电调天线下倾角远程控制单扇区最简单的硬件结构框图。当Node B与电调天线之间距离比较近(比如小于10米)，一般就采用最简单的电调天线下倾角远程控制硬件配置，单扇区最简单的硬件结构框图如图1所示。图1中不包括电调天线控制装置和Modem(即Bias Tee)。这种方式硬件简单、可靠、成本低，是远程电调最好的方式之一。具体地讲，其硬件系统包括Node B、电调天线、电机和馈线等组成，控制装置在Node B内部，Node B通过AISG线缆直接跟电调天线上的电机供电和通信，控制计算机通过网口与Node B进行连接，实现电调下倾角的调整。该方式不需要电调控制装置和Bias Tee，非常适合靠近天线侧安装的基站。

图2是根据本发明的实施例的电调天线下倾角远程控制单扇区硬件结构框图。图3是根据本发明的实施例的电调天线下倾角远程控制三扇区硬件结构框图。当Node B与电调天线之间距离比较远(比如大于10米)，电调天线控制板与电调天线之间采用Modem方式进行供电和通信。单扇区电调天馈硬件系统的结构框图如图2，三扇区电调天馈硬件系统的结构框图如图3所示。具体地讲，其硬件系统包括Node B、电调天线、电机和馈线外，还包括电调控制装置以及Bias Tee等组成。其原理是电调控制装置通过Bias Tee和馈线给电机提供电源和485通信控制信号，电机安装在可调电调天线下面，电调控制软件安装在本地或远程的计算机中，并通过串口或者以太网(Ethernet)口与电调控制装置进行通信，电调控制软件控制电机带动电调天线内部的移向器改变天线阵子的相位，实现电调天线下倾角的调节。该方式适合电调天线与基站安装距离大于10米以上的地方，单扇区实现方式如图2所示，三扇区实现方式如图3所示。

图4是根据本发明的实施例的未经过Node B电调天线下倾角本地调整方式的框图。如图4所示，电调天线下倾角远程控制系统包括：至少一个电调天线302，位于塔顶侧，其电调天线的下倾角度可调；至少一个电调天线控制装置304，用于控制调整电调天线下倾角度；以及电调控制模块306，用于与电调天线控制装置进行通信，控制电调天线控制装置，并对电调天线进行管理；其中，电调天线302和电调天线控制装置304之间通过AISG线缆连接，AISG线缆通过6脚给电调天线和塔顶放大器供电。当电调控制模块位于基站侧，可以本地对电调天线下倾角实现调整；当电调控制模块位于操作维护中心侧，可以远程对电调天线下倾角实现调整。采用本地管理工具最大可管理1个控制装置和1至9根电调天线等设备。

图5是根据本发明的实施例的经过Node B电调天线下倾角本地调整方式的框图。如图5所示，电调控制模块304位于基站侧，电调控制模块和电调天线控制装置之间采用串口PPP协议或以太网协议进行通信。基站与电调天线302之间的距离小于等于预定距离，至少一个电调天线302和电调天线控制装置304之间通过AISG电缆进行供电和通信。在基站与电调天线302之间的距离大于预定距离的情况下，至少一个电调天线302和电调天线控制装置304之间通过调制解调方式进行供电和通信。

基站Node B与电调控制装置之间硬件采用RS232或以太网连接，采用的是串口PPP协议或以太网协议，RS232串口的传输波特速率为57600bps；未经过Node B的本地电调实现方式如图4所示，经过Node B的本地电调实现方式如图5所示。两种本地电下倾角度精度都可以达到0.1°。

具体地讲，直接利用计算机串口(RS232)或者网口和电调天线控制装置(如控制网络接口板，简称CNI)相连，通过带电调天线控制软件的LMT和电调天线控制装置进行本地通讯。这种方式要求串口或者网口之间实现标准的PPP通信协议，Node B不需要做任何工作，即可完成电调天线的控制。该方式可以快速方便验证电调天线系统安装正确性，电调下倾角调整精度可以达到0.1°，可以控制1个电调控制装备，其实现方式如图4所示。

具体地讲，带电调天线控制软件的计算机通过串口(RS232)或网口与Node B电调天线的控制装置(比如塔放控制板，简称TAC)相联进行本地通讯。电调天线的控制软件的控制信息通过特定的端口发送到Node B，Node B将该端口的信息进行透明转发和信息解包后，发送到电调天线的控制装置。相应地，对于电调天线的控制装置反馈的信息，Node B将该信息进行封装，然后发送到特定的端口，并进行透明转发到电调天线的控制软件。采用这种方式，NodeB提供了电调天线信息传输的透明通道，同时将电调天线控制软件的控制信息进行封装。这种方式的优点是每次控制比较方便，装有电调控制软件(如本地管理工具，简称LMT)计算机都可以本地控制电调天线，其电调下倾角调整精度可以达到0.1°，本地电调一次只能管理一个Node B，一个Node B内含1个电调控制装置，电调控制装置可控制1至9根电调天线，实现原理框图如图5所示。

图6是根据本发明的实施例的未经过OMC-B电调天线下倾角远程调整方式的框图。如图6所示，在根据本发明的另一个方面的电调天线下倾角远程控制系统中，电调控制模块306经无线网络控制器和基站与电调天线控制装置304进行通信。基站与电调天线302之间的距离小于等于预定距离，至少一个电调天线302和电调天线控制装置304之间通过AISG电缆进行供电和通信。在基站与电调天线302之间的距离大于预定距离的情况下，至少一个电调天线302和电调天线控制装置304之间通过调制解调方式进行供电和通信。

图7是根据本发明的实施例的经过OMC-B电调天线下倾角远程调整方式的框图。如图7所示，在根据本发明的又一个方面的电调天线下倾角远程控制系统中，带电调远程控制软件位于操作维护中心306侧，该306经由无线网络控制器和基站与电调天线控制装置304进行通信。基站与电调天线302之间的距离小于等于预定距离，至少一个电调天线302和电调天线控制装置304之间通过AISG电缆进行供电和通信。在基站与电调天线302之间的距离大于预定距离的情况下，至少一个电调天线302和电调天线控制装置304之间通过调制解调方式进行供电和通信。

远程控制软件可以安装在OMC-B(或远程计算机)中，OMC-B(或远程计算机)和无线网络控制器与Node B之间采用的是ATM上的互连网协议(Internet Protocol over ATM，简称IPOA)链路通信。无线网络控制器需要为Node B分配一个IPOA的IP地址，控制装置用于远程调试的PPP的IP地址是Node B的IPOA的IP地址最后一位加1；未经过OMC-B的远程电调实现方式如图6所示，经过OMC-B的远程电调实现方式如图7所示。远程电下倾角度精度可以达到0.1°。

具体地讲，采用网管中心计算机远程通信方式。该实现方式是电调天线管理软件运行在网管中心计算机，网管软件采用了简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol，简称SNMP协议)，该网管计算机通过IPOA连接到Node B，Node B利用串口(RS232)或者网口连接到电调天线的控制装置。电调天线的控制软件的控制信息通过发送到特定的端口，并进行透明转发和信息解包后，发送到电调天线的控制装置。相应地，对于电调天线的控制装置反馈的信息，Node B将该信息进行封装，然后发送到特定的端口，并进行透明转发到电调天线的控制软件。采用这种方式，NodeB需要提供电调天线信息传输的透明通道，电调天线控制软件的控制信息也需要进行封装。电调下倾角调整精度可以达到0.1°，可以同时管理1至100个(也可以为100个以上)控制装置和1至1000根(也可以为1000根以上)电调天线，电调控制装置与电调天线设备之间的距离最大不超过100米。其实现框图如图6所示。

具体地讲，采用OMC-B网管中心和电调天线网管软件集成的远程通信，可以同时管理多个电调天线，最方便对电调天线的管理。其方式是电调天线管理软件嵌入Node B网管OMC-B，该计算机通过IPOA连接到Node B，Node B利用电调控制装置的串口(RS232)或者网口连接到电调天线的控制设备。电调天线的控制软件的控制信息通过封装后发送给OMC-B网管，OMC-B网管将该信息利用特定的消息发送到Node B，Node B将该特定消息进行透明转发和信息解包后，发送到电调天线的控制设备。相应地，对于电调天线的控制设备反馈的信息，Node B将该信息进行封装，然后将该消息进行透明转发到网管软件，网管软件解包后发送给电调天线的控制软件。采用这种方式，OMC-B网管、Node B都需要提供电调天线信息传输的透明通道，电调天线控制软件的控制信息也需要进行封装。电调下倾角调整精度可以达到0.1°，可以同时管理1至100个(也可以为100个以上)控制设备和1至1000根(也可以为1000根以上)电调天线，电调控制装置与电调天线设备之间的距离最大不超过100米。其实现框图如图7所示。

这种远程调整方式响应快，节约了时间，节省了成本。

上述的内容中还包括电调天线设备扫描，校准，配置文件下载，通信故障监控和告警上报等。

本发明提出的电调天线下倾角远程调整方式，与其它调整方式不同的是给电调设备供电少，即电调天线的供电与塔放共用，塔放供电不需要单独列出来；简单的硬件配置方案，不需要Modem，工程简单，成本低。本地电调和远程电调下倾角调整精度比手动电调高0.4°；远程电调可以方便管理多个电调设备，方便实现校准，配置文件下载，通信故障监控和告警信息上报等，管理不受环境、天气和人员等影响，可以快速调节，减小了建网成本和维护成本，提高了收益。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电调天线下倾角远程控制系统，其特征在于，包括：

至少一个电调天线，位于塔顶侧，其电调天线的下倾角度可调；

至少一个电调天线控制装置，用于控制调整所述电调天线下倾角度，其中，所述基站与所述电调天线之间的距离小于等于预定距离，所述至少一个电调天线和所述电调天线控制装置之间通过AISG电缆进行供电和通信，所述AISG线缆通过6脚给所述电调天线和塔顶放大器供电；和/或，在所述基站与所述电调天线之间的距离大于预定距离的情况下，所述至少一个电调天线和所述电调天线控制装置之间通过调制解调方式进行供电和通信，其中，所述电调控制装置通过Bias Tee和馈线给电机提供电源和485通信控制信号，所述电机安装在可调电调天线下面；

以及电调控制模块，用于与所述电调天线控制装置进行通信，控制所述电调天线控制装置，并对所述电调天线进行管理。

2.根据权利要求1所述的电调天线下倾角远程控制系统，其特征在于，所述电调控制模块位于基站侧，所述基站和所述电调天线控制装置之间采用串口PPP协议或以太网协议进行通信。

3.根据权利要求1所述的电调天线下倾角远程控制系统，其特征在于，所述电调控制模块位于操作维护中心侧，所述操作维护中心经由无线网络控制器和基站与所述电调天线控制装置进行通信。

4.根据权利要求1所述的电调天线下倾角远程控制系统，其特征在于，所述电调控制模块位于基站侧的情况下，所述电调控制模块能够控制1个所述电调天线控制装置和1至9根所述电调天线。

5.根据权利要求1所述的电调天线下倾角远程控制系统，其特征在于，所述电调控制模块位于操作维护中心的情况下，所述电调控制模块能够控制1至100个所述电调天线控制装置和1至1000根电调天线。

Images