CN101742528A

CN101742528A - 在cdma网络中实现室内覆盖的系统

Info

Publication number: CN101742528A
Application number: CN200810226893A
Authority: CN
Inventors: 韩大庆; 徐罕聪; 李延福
Original assignee: DONGFANG XINLIAN SCIENCE-TECHNOLOGY Co Ltd BEIJING
Current assignee: DONGFANG XINLIAN SCIENCE-TECHNOLOGY Co Ltd BEIJING
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2008-11-19
Publication date: 2010-06-16

Abstract

本发明公开了一种在CDMA网络中实现室内覆盖的系统，包括：主单元，用于将接收到的一路CDMA射频电信号转换为光信号，并分成相同的多路光信号输出；将接收到的多路光信号分别转换为电信号，合成一路电信号后输出；至少一个远端单元，用于将接收到的光信号转换为电信号，并对电信号滤波，滤出CDMA信号，将所述CDMA信号进行功率放大后输出；将接收到的电信号滤波，滤出CDMA信号并进行放大，将放大后的信号转换为光信号输出。本发明实现了分布系统的网络化，并可以灵活扩展，改变了依靠单一的功率设备进行无线信号覆盖的模式，对移动通信网络的室内覆盖建设提供了有力支持和保障，同时节能环保，并可减少无线网络的重复建设。

Description

在CDMA网络中实现室内覆盖的系统

技术领域

本发明涉及移动通信无线接入网技术，特别是在CDMA网络中实现室内覆盖的系统。

背景技术

随着移动通信网络在国内的发展，目前，用户已经超过6亿，手机持有率占到45.7％以上，整个移动通信领域蕴含着巨大的市场空间。对于支持运营商发展和赖以生存的是这6亿多手机用户，通过分析其行为能够获知，室内用户是整个运营商的价值所在。因此，为了吸引更多的室内用户，提高其感知度是运营商的重点。

CDMA网络属于2G移动通信网络，工作在800MHz频段，在3G移动通信网络中升级为CDMA2000，也工作在800MHz频段。

现阶段，CDMA室内分布采用的建设方式是通过同轴馈线和有源功率放大设备(直放站、干放)把信号引入到室内盲区或弱区，由此改善目标覆盖区域信号质量。RFPA(射频功放)技术是目前实现室内覆盖唯一的技术手段，但存在以下问题：

有源设备功率高：由于采用RFPA(射频功放)技术的有源设备为了覆盖比较大的覆盖区域，必须一定的功率驱动，以补偿传输链路中的损耗；覆盖的面积越大，需要的功率也就越大，造成更大的干扰。

只能传输窄带信号：由于采用RFPA技术，其工作频带，目前无法完成宽带信号的放大和传输。

引入噪声大：室内有源设备的分布系统引入的噪声大小，决定于有源设备的噪声系数、增益，及有源设备到基站信号之间的衰耗。在噪声系数和损耗一定的情况下，有源设备的增益越高，其引入的噪声也就越大，而有源设备的功率输出与其增益成正比的，大功率的有源设备将引入比较大的噪声。

综合成本较高：在无线移动网络的建设中，有源设备的成本，功率部分占整个设备的比例比较重，并随着功率的升高而上升；由于RFPA技术的室内分布系统只能监控有源设备本身，而不是整个链路，造成后期故障排查和维护的困难；RFPA技术使得每个天线口的功率必须经过繁琐的计算给出，增加了网络建设的设计难度，需要具有专业技术知识的人员来完成；RFPA计算天线输出口的功率一致性差，调整困难，不利于网络的优化和调整。

电磁污染严重，高能耗，环保性能差：由于RFPA技术是大功率的同频放大技术，必然耗去更大的电能；在工程实施中，采用的是比较粗、硬的同轴馈线，对现场环境的破坏大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供在CDMA网络中实现室内覆盖的系统，用于解决CDMA无线网络规划建设当中的驻地接入网的建设实施时存在的信号带宽小、噪声大、成本高、干扰大的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种在CDMA网络中实现室内覆盖的系统，包括：

主单元，用于将接收到的一路CDMA射频电信号转换为光信号，并分成相同的多路光信号输出；将接收到的多路光信号分别转换为电信号，合成一路电信号后输出；

至少一个远端单元，用于将接收到的光信号转换为电信号，并对所述电信号滤波，滤出CDMA信号，将所述CDMA信号进行功率放大后输出；将接收到的电信号滤波，滤出CDMA信号并进行放大，将放大后的信号转换为光信号输出。

本发明采用光纤网络传输，每个设备就是网络的一个节点，只有末端与天线的接口处采用功率输出设备，解决了末端到信源之间链路传输的带宽问题；与信源的接口部分，所要求的输入功率低(0dBm左右)，信源匹配简单；微功率的分布网络系统，系统增益低，可引入较少的噪声。

本发明应用在CDMA移动通信无线接入网建设中，由于采用光纤媒介进行传输，具有超宽带、超低耗、低成本的介质特性。

附图说明

图1为本发明的实施例中在CDMA网络中进行室内覆盖的网络拓扑图；

图2为本发明的实施例中主单元的结构图；

图3为本发明实施例中监控模块的结构图；

图4为本发明的实施例中扩展单元的结构图；

图5为本发明的实施例中远端单元的结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

图1为本发明实施例中实现CDMA信号的接入、传输和信号覆盖的系统结构图，具体描述如下：

整个系统呈树形结构，主单元(Main Unit，简称MU)向下提供多个分支接口，用于连接扩展单元(Expansion Unit，简称EU)或远端单元(RemoteUnit简称RU)。为实现更多更灵活的远端单元接入，该系统支持多级扩展。同时，主单元可以不通过扩展单元直接下挂远端单元，或通过多级扩展单元下挂远端单元，这样，系统可以实现灵活的应用。其中，不同网络位置的扩展单元的结构、功能完全相同，只是因所处网络拓扑中的位置不同而加以区分。

在CDMA网络建设中，根据目标区域环境和大小，确定用户容量、确定组网结构，进而确定网络根节点主单元(MU)、子节点扩展单元(EU)、末梢节点远端单元(RU)的数量以及光纤传输的距离，建设成一个驻地接入网。根据用户容量确定信源基站提供的载波数。对于超大型的覆盖区域，如果信源不能提供足够的载波数量，则需要对覆盖区域进行分区，以复用的方式，增加网络容量，满足用户的需求。

图2所示为本发明实施例中主单元的结构图，具体结构为：在下行方向上，

电光变换器，采用电光转换模块，用于将CDMA射频信号转换为光信号。

光分路器，用于将所述光信号分成多路光信号，每路光信号包含相同的信息。

在上行方向上，

多路光电变换器，采用光电转换模块，将多路光信号转换为多路电信号。

信号合路器，用于把多路电信号进行合路，合成一路电信号。

在下行链路中，CDMA射频信号通过主单元接口，接入主单元内部；主单元通过电光转换模块将CDMA射频信号转换为光信号；光信号经过光分路器分为多路光信号，每路光信号包含相同的信息，分路后的光信号通过主单元光接口输出到下一级的扩展单元或远端单元。

在上行链路中，主单元通过光接口接收来自扩展单元或远端单元的光信号，多路光信号通过光电转换变为电信号，经合成一路后，通过主单元接口输出至基站。

此外，在主单元中，还进一步包括监控模块，用于实现对主单元及扩展单元和远端单元中各模块工作状态的监控，该监控模块结构如图3所示，具体包括：

中央处理器，是整个监控模块的核心，采用ARM单片机，如：TQFP-144-LPC2214。中央处理器负责控制整个装置的工作，此集成电路TQFP-144-LPC2214通过它自身P1口连接EEPROM，EEPROM集成电路微X5045，记录重要数据，可以掉电保存，并可以随时修改。

外围配置包括：

接口电平转换芯片，实现输入输出电平的要求，采用已是的工业化生产芯片。因为外围设备电平与中央处理器能够处理的电平是不同的，所以要对其进行转换。该接口电平转换芯片由MAX233连接，可将设备内部以TTL电平指示的数据信息进行电平转换，再由模拟数字转换电路进行转换通过数据总线传给中央处理器。

备用电源，用于平时可对电池进行浮充，当断电时可切换到备用电源工作，使通信功能不至中断。

无线MODEM(移动通信用调制解调器，类似手机的无线通信工具，实现数据信息的无线传输)，如：GTM900B，中央处理器通过232串口与无线MODEM通信，将监控到的设备信息通过232串口发给无线MODEM，MODEM通过短消息或GPRS数传方式发给监控中心实现设备的远程监控，满足用户足不出户即可看到设备工作状态。

监控模块通过与其它各模块相连的接口可以采集所有模块的信息，并通过232串口与MODEM连接可实现信息的远程上报，并可通过本地232接口与电脑连接，实现对设备的本地监控。

通过监控模块的监控接口，可以设置、控制系统参数，监控整个链路的工作、告警状态，包括链路中的传输设备和传输媒介，该接口型号为RS-232。

图4所示为本发明实施例中扩展单元的结构图，具体结构为：在下行方向上，

光电变换器，采用光电转换模块，将一路CDMA光信号转换为电信号。

信号补偿电路，用于对电信号的能量和线性失真进行补偿。

电光变换器，采用电光转换模块，将电信号转换为光信号。

光分路器，用于将所述光信号分成多路CDMA光信号，每路光信号包含相同的信息。

在上行方向上，

多路光电变换器，采用光电转换模块，将多路CDMA光信号转换为多路电信号。

信号补偿电路，用于对电信号的能量和线性失真进行补偿。

光电变换器，采用电光转换模块，用于将电信号转换为光信号。

下行链路，光信号经接口接入到扩展单元内部，通过扩展单元的光电转换模块转换为电信号，再经过信号补偿电路进行补偿，经补偿后的电信号经光电转换变为光信号，经过光分路器分成多路CDMA光信号，通过扩展单元的接口输出至下一级扩展单元或远端单元。

上行链路，扩展单元接收的光信号，经过光电转换变为电信号，再经过信号合路器进行合路，经补偿电路补偿后，再经过电光转换模块转换为光信号，通过扩展单元接口输出出去。

图5所示为本发明实例中远端单元的结构图，具体结构为：

在下行方向上，

光电变换器，采用电光转换模块，将光信号转换为电信号。

CDMA信号滤波器，用于对电信号进行滤波，选出CDMA信号，滤除带外干扰和噪声。

CDMA功率放大器，采用功率放大模块，将CDMA信号进行放大，使得RU有一个合适的下行输出功率。

在上行方向上，

CDMA低噪声放大器，采用低噪放模块，对CDMA信号进行放大，使得RU有一个合适的上行输出功率。

电光变换器，采用电光转换模块，将电信号转换为光信号。

下行链路，光信号经过远端单元的接口进入内部的光电转换模块，经转换变为电信号，电信号通过CDMA滤波器，滤掉带外干扰信号；CDMA信号经CDMA功率放大器放大后，通过远端单元的接口进行输出。

上行链路，CDMA射频信号通过远端单元的接口进入内部CDMA滤波器，滤掉带外干扰信号，并经过CDMA低噪声放大器进行放大，再通过电光转换模块变为光信号，通过远端单元接口输出。

本发明采用光纤媒介进行传输，具有超宽带、超低耗、低成本的介质特性，完成从信源汇接点到各信号接入点的传输分布。在解决CDMA无线信号的分布时，利用了无线信号在微小空间范围内所具有的重复资源特性所带来的频率资源重复使用优势，及其信号处理的低成本特性，将覆盖区域划分为多个微区域，来解决信号的分布问题。这里的低成本特性是因为光纤代替同轴电缆，光纤的成本比同轴电缆低。本发明利用光纤传输与射频电缆传输相比本身就具备高带宽和低损耗的特性，把光信号作为超宽带无线射频信号的传输载波，将无线频带的业务载波信号，调制到光信号上进行传输，从而超低耗、低成本、多节点、大范围、高质量的传输分布要求。

采用光纤网络传输，每个设备就是网络的一个节点，只有末端与天线的接口处采用功率输出设备，解决了末端到信源之间链路传输的带宽问题；与信源的接口部分，要求输入功率低(0dBm左右)，信源匹配简单；微功率的分布网络系统，系统增益低，可引入较少的噪声。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1.一种在CDMA网络中实现室内覆盖的系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括：

扩展单元，用于将接收到的一路光信号转换为电信号并进行信号补偿，将补偿后的信号转换为光信号，并分路成多路相同的光信号输出；将接收到的多路光信号分别转换为电信号，合成一路电信号后进行信号补偿，再转换为光信号输出。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括：

监控模块，用于对主单元、扩展单元及远端单元中各模块工作状态进行监控。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述监控模块具体包括：

中央处理器，用于监控、查询及配置各模块的参数，并上报所述参数及发送告警信息；

接口电平转换芯片，用于将外部电平转换为所述中央处理器能识别的电平；

无线调制解调器，用于将所述参数及告警信息传输到监控中心进行处理。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的系统，其特征在于，所述主单元具体包括：在下行方向上，

电光变换器，用于将一路CDMA射频电信号转换为光信号；

光分路器，用于将所述光信号分成多路光信号输出，每路光信号包含相同的信息；

在上行方向上，

多路光电变换器，用于将多路光信号分别转换为电信号；

信号合路器，用于将所述转换后的多路电信号进行合路，合成一路电信号输出。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述远端单元具体包括：在下行方向上，

光电变换器，用于将接收到的光信号转换为电信号；

CDMA信号滤波器，用于对所述电信号进行滤波，滤出CDMA信号，滤除带外干扰和噪声；

CDMA功率放大器，用于将所述CDMA信号进行放大；

在上行方向上，

CDMA信号滤波器，用于对接收到的电信号进行滤波，滤出CDMA信号，滤除带外干扰和噪声；

CDMA低噪声放大器，用于对所述CDMA信号进行放大；

电光变换器，用于将所述放大后的CDMA信号转换为光信号输出。

7.根据权利要求2、3或4所述的系统，其特征在于，所述扩展单元具体包括：在下行方向上，

光电变换器，用于将接收到的一路光信号转换为电信号；

信号补偿电路，用于对所述电信号的能量和线性失真进行补偿；

电光变换器，用于将所述补偿后的电信号转换为光信号；

光分路器，用于将所述光信号分成完全相同的多路光信号输出；

在上行方向上，

多路光电变换器，用于将多路光信号分别转换为多路电信号；

信号合路器，用于将所述多路电信号进行合路，合成一路电信号；信号补偿电路，用于对所述一路电信号的能量和线性失真进行补偿；光电变换器，用于将所述补偿后的电信号转换为光信号输出。