CN101335530B - 载波型数字射频拉远系统及其底噪关断方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种载波型数字射频拉远系统的底噪关断装置，包括：监控从机模块，初始化并根据比较器模块的输出结果更新表征了系统中各载波信道的衰减值的数据表，向数字下变频模块提供各载波信道的相应的衰减值；数字下变频模块，对数字中频信号进行混频并按所述衰减值对各信道进行相应的衰减；比较器模块，具有一比较门限值，将基带信号所包含的各载波信道的信号与该比较门限值进行比较，当某载波信道的信号小于该比较门限值时，更新所述数据表中相应载波信道的衰减值使相应的载波信道经衰减后被关闭。此外还公开了该装置所采用的方法和应用了本装置的载波型数字射频拉远系统。本发明克服了上行底噪对系统的基带单元的影响。

Description

载波型数字射频拉远系统及其底噪关断方法和装置

【技术领域】

本发明涉及载波型数字射频拉远系统的噪声处理领域，具体涉及一种载波型数字射频拉远系统及其底噪关断方法和装置。

【技术背景】

移动通信网络中，载波型数字射频拉远系统作为覆盖网络中基站的延伸和补充，日益成为移动通信网络覆盖的主要部分。

拉远系统一般包括与基站邻接的基带单元和与天馈系统邻接的射频拉远单元，所谓邻接，是指在物理同处一相对接近的物理空间，而基带单元与拉远单元两者在物理上则可具有相对较远的距离，且可以以基带单元为中心节点，使用多个射频拉远单元与之建立如星形、菊花链形等网络拓扑结构，以便节省对基带单元的重复投资，充分利用资源。

基带单元与单个射频拉远单元之间通过下行链路和上行链路建立相互通信，下行链路指下行信号从基站获得之后，经基带单元、射频拉远单元内各对信号进行任意形式处理的功能部件直至输出至天馈系统前所经的路径，而上行链路则指逆向的，由移动台上行至天馈系统后，经射频拉远单元、基带单元内各功能部件直至输出至基站之前所经的路径。

对于上行链路而言，天馈系统向射频拉远单元馈入信号后，经双工器分离出上行射频信号，经模拟下变频模块将其下变频至模拟中频信号、经模数变换模块将其变换为数字中频信号，再经数字下变频模块将其混频至基带信号，进而在基带处理模块中根据需要对基带信号进行处理并最终转换为一定的数据格式经光发子模块进行电光转换后经光纤向基带单元传输，基带单元的光收子模块将经光纤从射频拉远单元获得的上行基带信号进行光电转换后，解调为基带信号在基带处理单元进行解帧处理，再经数字上变频模块将其还原为数字中频信号，经数模变换模块变换为模拟中频信号后，最后经模拟上变频模块将其还原为模拟射频信号，经双工器传输至基站。

对于下行信号而言，从基站获取信号并进入基带单元的双工器后，与上行链路同理，沿与之相类似的下行链路一路传输至基站。

其中，上行信号和下行信号在所属链路中传输的过程中，均可可选地采用低噪声放大器和/或功率放大器对信号进行除噪和功率放大的处理，视具体情况而选用。

无论上行信号或下行信号，众所周知，在信号传输的过程中，由于电子元件自身不可克服的缺陷使然，下行信号和上行信号每经过一个节点，此处的节点指上述各功能部件，便会产生一定的底噪，信号所经的节点越多，产生的底噪便越大。对于下行信号而言，传输至某个射频拉远单元时是经过一对一的路径的，因而下行信号对于射频拉远单元产生的底噪不高，但却依然不可避免；而对于上行信号而言，多个射频拉远单元的上行信号均会传输至基带单元进行集中处理，由是，基带单元所处理的多路上行信号会将多个射频拉远单元所产生的底噪集中，基带单元的上行输出底噪便会随着射频拉远单元的数量增加而线性增加，从而使系统的接收灵敏度受到极大影响，甚至影响基站的接收。

【发明内容】

为此，本发明的目的就是要克服上述不足，提供一种载波型数字射频拉远系统的底噪关断方法，以便降低底噪对系统中信号传输的影响。

本发明的另一目的在于提供一种与前一目的的方法相应的装置，使上一目的的方法得以应用于具体的系统中。

本发明的再一目的在于提供一种应用了上述装置的载波型数字射频拉远系统。

为实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种载波型数字射频拉远系统的底噪关断方法，对该系统的上行链路和/或下行链路的数字中频信号中包含的底噪进行关断处理，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，预设一比较门限值，该比较门限值表征了正常用户信号与所属链路中底噪的功率界限值；同时初始化一表征了系统中各载波信道的衰减值的数据表，执行步骤2；

步骤2，查询所述数据表并以相应的衰减值对该数字中频信号中所包含的各个载波信道的信号进行数字下变频和相应的衰减使之成为基带信号；

步骤3，将该基带信号所包含的各载波信道的信号逐个与所述比较门限值比较，若某个载波信道的信号小于比较门限值，执行步骤4；

步骤4，更新所述数据表使该小于比较门限值的该相应载波信道的衰减值增大，使新的衰减值足以导致该相应的载波信道经衰减后被关闭。

其中，所述比较门限值由用户以人机交互的方式进行预设。对于上行链路/下行链路的底噪的关断处理，在射频拉远单元/基带单元中进行。

一种载波型数字射频拉远系统的底噪关断装置，用于对该系统的上行链路和/或下行链路的数字中频信号中包含的底噪进行关断处理，包括：

监控从机模块，初始化并根据比较器模块的输出结果实时更新一表征了系统中各载波信道的衰减值的数据表，向数字下变频模块提供各载波信道的相应的衰减值；

数字下变频模块，对所属链路的数字中频信号进行混频并按所述衰减值对各载波信道进行相应的衰减，输出基带信号；

比较器模块，内置一由监控模拟输出的比较门限值，该比较门限值表征了正常用户信号与所属链路中底噪的功率界限值，将所述基带信号所包含的各载波信道的信号与该比较门限值进行比较，当某载波信道的信号小于该比较门限值时，触发监控从机模块使其更新所述数据表中相应载波信道的衰减值至导致该相应的载波信道经衰减后被关闭。

此外，该装置还包括一监控主机模块，其负责对所述监控从机模块发送控制指令，并提供操作界面给用户设置所述比较门限值，并将该比较门限值作为外部数据传输至所述监控从机模块。

所述监控主机模块包括：

设置单元，提供操作界面给用户设置所述比较门限值；

控制单元，产生控制指令和将该比较门限值传输至所述监控从机模块；

所述监控从机模块包括：

主控单元，与监控主机模块控制单元进行控制指令和数据的交互，控制存储单元、比较器处理单元、衰减处理单元之间的数据传输。

存储单元，用于存储所述数据表；

比较器处理单元，用于设置比较器模块的比较门限值和接收所述比较器模块的比较结果，并更新所述存储单元的数据表中相应载波信道的衰减值；

衰减处理单元，查询该存储单元的数据表中各载波信道的衰减值并将其传输至所述数字下变频模块。

所述比较器模块内置于本系统的所属链路的用于对基带信号进行处理的基带处理单元中。

对于系统的上行链路/下行链路而言，本装置设置于射频拉远单元/基带单元中。

一种载波型数字射频拉远系统，包括基带单元和至少一个与之电性连接的射频拉远单元，其特征在于，在基带单元/射频拉远单元的下行链路/上行链路中，设置有所述的底噪关断装置。

与现有技术相比，本发明具备如下优点：首先，本发明在数字中频信号进行下变频后即对其底噪进行判断，一旦确认为底噪即将该相应的载波信道进行关闭，因此可使基带单元/射频拉远单元的上行底噪/下行底噪得以降低甚至消除，而提高了信号的传输质量，减少其对基站的干扰；其次，应用了本发明的系统，在星型组网、菊花链组网以及混合组网等各种组网方式应用中，相对提高了组网系统上行链路和下行链路的接收灵敏度，在移动通信的覆盖中将具有更广的适用性和生存空间。

【附图说明】

图1是本发明的载波型数字射频拉远系统的原理框图；

图2是本发明的底噪关断装置的原理框图。

【具体实施方式】

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。

本发明中，关于数字射频拉远系统的原理框图并未给出，但在现有技术部分对其原理已有阐述，本领域内普通技术人员均通晓载波型数字射频拉远系统的基本结构系如现有技术部分所述。如下实施例将基于现有技术进行说明。

请参阅图1，本发明的载波型数字射频拉远系统的上行链路和下行链路中，均设置有本发明的底噪关断装置9，该底噪关断装置9所采用的方法将在下述关于工作原理方面得以说明。对于上行链路而言，该底噪关断装置9设置在射频拉远单元8处，对于下行链路而言，该底噪关断装置9则设置在基带单元7处。同一系统中可仅在上行链路或下行链路中设置该底噪关断装置9，考虑到单个射频拉远单元8从基带单元7处获得的下行信号的底噪相对较小，因而较常用的方式可以是仅在上行链路中设置该底噪关断装置9。

请结合图1和图2，该底噪关断装置9包括监控主机模块1、监控从机模块2和置于系统的上行链路(或下行链路)中的比较器模块以及系统中公知已有的数字下变频模块4。

监控主机模块1主要提供给用户操作界面，使用户与系统之间实现人机交互与实时监控，并且辅助完成由用户或者系统本身预设的若干功能。在本实施例中，其包括设置单元11和控制单元12。

监控主机模块1的设置单元11用于提供给用户操作界面，使用户通过该操作界面预设一比较门限值，该比较门限值是一功率界限值，若某一信号的功率大于该比较门限值，视该信号为正常用户信号，即有效的话务数据，否则视为底噪。该比较门限值由用户通过各种公知的检测方式对系统进行检测，获取信号在已有的系统各功能部件中传输时所产生的底噪的功率值，利用该底噪的功率值再进行估算，预设一稍高于底噪的功率值的数值作为该比较门限值即可。此外，设置单元11也可用于提供给用户初始化设置一数据表，该数据表表征了对系统中各载波信道进行衰减时的衰减值，该衰减值增大至某一程度时，可导致其相应的载波信道在被进行相应的衰减后被关断，而一般情况下该衰减值趋近于零时，相应的载波信道处于正常传输信号的开启状态。关于数据表的初始化设置工作，也可由所述监控从机模块2自行设置。

监控主机模块1的控制单元12用于接收设置单元11的用户数据和产生若干传输至监控从机模块2的控制指令。所述的用户数据即指所述比较门限值，当存在所述初始化数据表的衰减值时也包括其中。所述控制指令则指监控主机驱动监控单元进行衰减处理的各步骤之间所需协调的命令总和。

所述数字下变频模块4直接采用拉远系统中所用到的数字下变频模块4，即图2中所示的数字下变频模块4同时属于拉远系统的上行链路(或下行链路)的一部分，对前置输出的数字中频信号利用本振源进行混频使其成为数字基带信号，同时，在混频过程中，还能根据所述数据表中给出的衰减值对各载波信道实施衰减，从而使各载波信道在开启和关闭之间按需切换。

所述的比较器模块6后置于所述数字下变频模块4，将数字下变频模块4所输出的数字基带信号中各载波信道的信号逐个与所述比较门限值进行比较，当某个载波信道的信号功率值大于所述比较门限值时，视为正常用户信号，馈入回上行链路(或下行链路)中继续进行基带信号的其它公知的相关处理，否则，则视为底噪，输出一触发信号至监控从机模块2，以便对该载波信道做关闭处理。由于比较器模块6是针对基带信号进行处理的，因而，比较器模块6宜集成在公知的拉远系统的基带处理单元(未图示)中。

所述监控从机模块2包括主控单元22、存储单元20、衰减处理单元24和比较器处理单元26。本发明中监控从机模块2与监控主机模块1之间实现控制指令和数据之间的交互。

监控从机模块2的主控单元22与监控主机模块1的控制单元12之间电性连接，由监控主机模块1产生的控制指令和比较门限值、衰减值等数据传输至主控单元22后，由主控单元22根据控制指令对本装置进行控制，以及设置比较门限值和衰减值等参数。

监控从机模块2的存储单元20用于存储所述数据表，与主控单元22电性连接，如前所述，该数据表表征了对系统中各载波信道进行衰减时的衰减值，该衰减值增大至某一程度时，可导致其相应的载波信道在被进行相应的衰减后被关断，而一般情况下该衰减值趋近于零时，相应的载波信道处于正常传输信号的开启状态。显然，图1中衰减处理单元24对存储单元20的访问是通过所述主控单元22进行的。

所述监控单元的比较器处理模块也与所述主控单元22电性连接，其一方面将经监控主机模块1输入并经主控单元22后输出的比较门限值传输至比较器模块6完成设置，另一方面则将比较器模块6所产生的触发信号反馈至主控单元22，以便主控单元22做进一步的控制，这些控制包括反馈比较器处理模块的比较结果给所述监控主机模块1和接收监控主机模块1的指令，对存储单元20中的数据表中的相应的载波信道的衰减值进行修改，使该衰减值增大。如假设原数据表中某载波信道的衰减值为0，此时该载波信道为开启状态，当衰减值为A为正数时，则该载波信道将处于关闭状态，此处所指的使该衰减值增大，即指将该相应载波信道的衰减值更新为等于或大于A的数值。需要指出的是，存储单元20中的数据表的各载波信道的衰减值、比较器模块6的比较门限值虽可由用户通过监控主机模块1的设置单元11提供的界面进行交互设置，但其也可在系统生产时由厂家预设在程序内部。

在主控单元22被比较器处理单元26所传输来的触发信号触发后，主控单元22向监控主机模块1汇报比较结果，监控主机模块1根据该结果经主控单元22传输指令至所述监控单元的衰减处理单元24使其驱动。

所述监控单元的衰减处理单元24用于受主控单元22转发而来的指令驱动，通过该主控单元22查询存储单元20中的数据表，获得当前载波信道的衰减值，将该衰减值提供给所述数字下变频模块4以便由其实现对信号中相应载波信道进行相应的衰减，其增益也相对降低，因此而使该相应的载波信道关闭。

本发明的底噪关断装置9，以上述功能部件进行组合后，便能实现本发明的目的，如下进一步结合图1和图2说明本发明底噪关断装置9的工作原理：

首先，客户根据使用设备类别和情况通过监控主机提供的操作界面设置、调整所述比较门限值(或者数据表)，该比较门限值经监控从机模块2被传输至所述(基带处理模块中的)比较器模块6进行设置(或者监控从机模块2对存储单元20进行初始化)。

完成上述步骤的预处理后，上行链路(或下行链路)的数字中频信号输入至数字下变频模块4进行混频成基带信号后，输出至上行链路(或下行链路)的数字基带载波信号与该比较门限值在比较器模块6处进行比较，若大于该值则视为正常的用户话务信号，基带处理模块则对此路载波信号不进行衰减处理；若某载波信道的数字基带载波信号小于该比较门限值，此载波信道的信号则被视为噪声，此时，由比较器处理单元26经主控单元22向监控主机模块1报告比较结果，同时经主控单元22增加存储单元20中相应载波信道的衰减值，监控主机模块1继而发送关闭指令给所述监控从机模块2，监控从机模块2通过衰减处理单元24查询获取相应载波通道的衰减值后，提供给所述数字下变频模块4进行信号衰减，降低该路载波信道的增益，使该路载波信道最终关闭。

综上所述，本发明通过对射频拉远单元8(或基带单元7)的上行链路(或下行链路)中对底噪进行关断处理，使传输至基带单元7(或射频拉远单元8)的底噪大大降低，提高了信号在系统传输的质量，提高了基站的安全性，也提高了系统的接收灵敏度。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种载波型数字射频拉远系统的底噪关断方法，对该系统的上行链路和/或下行链路的数字中频信号中包含的底噪进行关断处理，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，预设一比较门限值，该比较门限值表征了正常用户信号与所属链路中底噪的功率界限值；同时初始化一表征了系统中各载波信道的衰减值的数据表，执行步骤2；

步骤2，查询所述数据表并以相应的衰减值对该数字中频信号中所包含的各个载波信道的信号进行数字下变频和相应的衰减使之成为基带信号；

步骤3，将该基带信号所包含的各载波信道的信号逐个与所述比较门限值比较，若某个载波信道的信号小于比较门限值，执行步骤4；

步骤4，更新所述数据表使该小于比较门限值的该相应载波信道的衰减值增大，使新的衰减值足以导致该相应的载波信道经衰减后被关闭。

2.根据权利要求1所述的载波型数字射频拉远系统的底噪关断方法，其特征在于，所述比较门限值由用户以人机交互的方式进行预设。

3.根据权利要求1或2所述的载波型数字射频拉远系统的底噪关断方法，其特征在于，对于上行链路或下行链路的底噪的关断处理，在射频拉远单元与基带单元任意之一中进行。

4.一种载波型数字射频拉远系统的底噪关断装置，用于对该系统的上行链路和/或下行链路的数字中频信号中包含的底噪进行关断处理，其特征在于包括：

监控从机模块，初始化并根据比较器模块的输出结果实时更新一表征了系统中各载波信道的衰减值的数据表，向数字下变频模块提供各载波信道的相应的衰减值；

数字下变频模块，对其所属链路的数字中频信号进行混频并按所述衰减值对各载波信道进行相应的衰减，输出基带信号；

比较器模块，内置一由监控从机模块输出的比较门限值，该比较门限值表征了正常用户信号与所属链路中底噪的功率界限值，将所述基带信号所包含的各载波信道的信号与该比较门限值进行比较，当某载波信道的信号小于该比较门限值时，触发监控从机模块使其更新所述数据表中相应载波信道的衰减值至导致该相应的载波信道经衰减后被关闭。

5.根据权利要求4所述的载波型数字射频拉远系统的底噪关断装置，其特征在于，该装置还包括一监控主机模块，其负责对所述监控从机模块发送控制指令，并提供操作界面给用户设置所述比较门限值，并将该比较门限值作为外部数据传输至所述监控从机模块。

6.根据权利要求5所述的载波型数字射频拉远系统的底噪关断装置，其特征在于，所述监控主机模块包括：

设置单元，提供操作界面给用户设置所述比较门限值；

控制单元，产生控制指令和将该比较门限值传输至所述监控从机模块。

7.根据权利要求6所述的载波型数字射频拉远系统的底噪关断装置，其特征在于，所述监控从机模块包括：

主控单元，与监控主机模块控制单元进行控制指令和数据的交互，控制存储单元、比较器处理单元、衰减处理单元之间的数据传输；

存储单元，用于存储所述数据表；

比较器处理单元，用于设置比较器模块的比较门限值和接收所述比较器模块的比较结果，并更新所述存储单元的数据表中相应载波信道的衰减值；

衰减处理单元，查询该存储单元的数据表中各载波信道的衰减值并将其传输至所述数字下变频模块。

8.根据权利要求4至7中任意一项所述的载波型数字射频拉远系统的底噪关断装置，其特征在于，所述比较器模块内置于本系统的相应链路的用于对基带信号进行处理的基带处理单元中。

9.根据权利要求8所述的载波型数字射频拉远系统的底噪关断装置，其特征在于：对于系统的上行链路而言，本装置设置于射频拉远单元的基带处理单元中，对于下行链路而言，本装置设置于基带单元的基带处理单元中。

10.一种载波型数字射频拉远系统，包括基带单元和至少一个与之电性连接的射频拉远单元，其特征在于，在基带单元与射频拉远单元任意之一的下行链路或上行链路中，设置有所述权利要求4至9中任意一项所述的底噪关断装置。

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