CN101778397A

CN101778397A - 一种移动通信海域覆盖系统

Info

Publication number: CN101778397A
Application number: CN201010118393A
Authority: CN
Inventors: 林志华
Original assignee: QUANZHOU Z-STONE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: QUANZHOU Z-STONE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2010-07-14

Abstract

本发明提供一种建设成本低、通信质量好的移动通信海域覆盖系统，包括近端机、中继天线、远端机、远端中继天线及重发天线，所述近端机的输入端与输出端分别与基站及中继天线连接，所述远端机的输入端与输出端分别与远端中继天线和重发天线连接，所述近端机和远端机分别通过数字压扩模块对信道进行压缩和解扩、同时采用中频传输避免海面镜面反射及太阳黑子引起的功率衰减，适用于120km以内的近海海域信号覆盖。

Description

一种移动通信海域覆盖系统

技术领域

本发明涉及一种移动通信领域，特别涉及一种移动通信海域覆盖系统，其用于将射频信号向近海船舶或岛屿进行覆盖。

背景技术

当移动通信的频率介于800MHz～7GHz之间时，在该频段下进行场强覆盖时，由于地球的半径约为6400km，设于海边的发射塔高度假设为120m的话，天线顶端与海平面的切点离发射塔的距离约为40km，实际使用中，移动信号在近海的有效接收距离在80km以内，而只有在40km以内的近海范围具有良好的通话质量。现有移动通信在近海传输距离大于40km时通信质量明显下降的主要原因有二，其一是由于海面上有波浪，在任何时刻电磁波在波浪的波峰或波谷或任何其它部分都会产生镜面反射，反射的电磁波与原有的电磁波产生干扰会使场强衰减20db左右；另一方面特别是在傍晚或者早晨，由于太阳黑子的干扰，电磁波的场强又会衰减20db左右。研究表明，在800MHz～7GHz这一频段，场强在近海平面覆盖时随着远离海岸的方向其衰减明显，因此随着2G、3G移动通信系统的日益普及，有必要寻求近海岛屿或者作业渔船与陆地之间良好通信的解决办法。

发明内容

本发明的目的是提供一种建设成本低、通信质量好的移动通信海域覆盖系统。

本发明所采用的技术方案是这样的：一种移动通信海域覆盖系统，包括近端机、中继天线、远端机、远端中继天线及重发天线，所述近端机的输入端与输出端分别与基站及中继天线连接，所述远端机的输入端与输出端分别与远端中继天线和重发天线连接。

具体地说，前述移动通信海域覆盖系统，所述近端机包括近端双工器、下行下变频、下行数字压扩模块、下行上变频、下行功放、远端双工器、上行上变频、上行数字压扩模块、上行低噪变频、监控模块及电源模块，所述近端双工器的输入端与基站连接耦合上下行信号，近端双工器、下行下变频、下行数字压扩模块、下行上变频、下行功放及远端双工器的输出端与输入端依次串联连接对下行信号进行压缩处理，远端双工器的输出端与中继天线连接以发射和接收中继信号，所述远端双工器、上行低噪变频、上行数字压扩模块、上行上变频、近端双工器的输出端与输入端依次串联连接以对上行信号进行解扩处理，所述下行数字压扩模块和上行数字压扩模块集成在一个数字压扩模块中，所述监控模块分别与除双工器外的其它各组成部分连接以监控各组成部分运行状态，电源模块与各组成部分连接提供电源。

具体地说，前述移动通信海域覆盖系统，所述远端机包括近端双工器、下行低噪变频、下行数字压扩模块、下行上变频、下行功放、远端双工器、上行低噪变频、上行数字压扩模块、上行上变频、上行功放、监控模块及电源模块，所述近端双工器的输入端与远端中继天线连接用于接收或发送中继信号，近端双工器、下行低噪变频、下行数字压扩模块、下行上变频、下行功放及远端双工器的输出端与输入端依次串联连接对下行信号进行解扩处理，远端双工器的输出端与重发天线连接进行信号覆盖，所述远端双工器、上行低噪变频、上行数字压扩模块、上行上变频、上行功放、近端双工器的输出端与输入端依次串联连接以对上行信号进行压缩处理，所述下行数字压扩模块和上行数字压扩模块集成在一个数字压扩模块中，所述监控模块分别与除双工器外的其它各组成部分连接以监控各组成部分运行状态，电源模块与各组成部分连接提供电源。

进一步地，前述移动通信海域覆盖系统，所述近端机经中继天线发射的中继信号其频率介于120MHz～450MHz之间。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：通过将30M带宽的800MHz～7GHz移动通信信号压缩在1～2M带宽、频率介于120MHz～450MHz的中频传输，其可以很好的规避前述移动信号在海面传输的镜面反射及太阳黑子引起的功率衰减，适用于陆地与离岸距离在120km以内的近海岛屿、移动船体上移动终端之间的通信，对于离岸距离在35km以内的移动终端，采用陆地基站台发射的移动信号进行网络覆盖，当移动终端离岸距离超过35km时在两个区域之间采用信道识别方式进行网间切换，保证移动终端与基站之间实时识别与通信。

下面结合附图对本发明举一实施例具体说明。

附图说明

图1是实施例的系统方框图；

图2是实施例中近端机系统组成框图；

图3是实施例中远端机系统组成框图。

具体实施方式

参考图1、图2及图3，实施例公开一种适用于距离海岸线为35km～120km的岛屿、作业船舶、人工建筑上的移动终端与陆地之间通信的移动通信海域覆盖系统，其包括近端机、中继天线、远端机、远端中继天线及重发天线，近端机输入端与基站信号源连接，近端机的输出端与中继天线连接，远端机的输入端和输出端分别与远端中继天线及重发天线连接，当信号下行时，近端机的输出端与中继天线连接用于把压缩后的信号输送至天线系统进行信号发射，位于岛屿、作业船舶、海上人工建筑的海面移动端即远端机接收到近端机发射的信号并解扩后将信号进行盲区覆盖；当信号上行时，信号的传输链路与前述过程刚好相反。具体地说，近端机把信号源(比如2G或3G移动信号)进行频带压缩并进行频率转换，由大功率功放进行放大，然后通过中继天线把信号发射出去，远端机接收到该信号后进行频带解扩及频率还原，再通过重发天线将移动信号进行盲区覆盖，监控模块对远距离传输产生的时延进行修正，同时监控模块对近端机的运行状态、数据流量进行检测和统计。

参考图2，实施例所述近端机包括近端双工器、下行下变频、下行数字压扩模块、下行上变频、下行功放、远端双工器、上行上变频、上行数字压扩模块、上行低噪变频、监控模块、电源模块、远程通信模块及备用电源模块，所述近端双工器的输入端与基站连接耦合上下行信号，近端双工器、下行下变频、下行数字压扩模块、下行上变频、下行功放及远端双工器的输出端与输入端依次串联连接对下行信号进行压缩处理，远端双工器的输出端与中继天线连接以发射和接收中继信号，所述远端双工器、上行低噪变频、上行数字压扩模块、上行上变频、近端双工器的输出端与输入端依次串联连接以对上行信号进行解扩处理，所述下行数字压扩模块和上行数字压扩模块集成在一个数字压扩模块中，具体地说，数字压扩模块(ECSBSM)首先将射频信号下变频到中频，然后输出给下行数字压扩模块进行ADC采样及数字信号处理，接着输出DAC数字中频信号，数字压扩模块(ECSBSM)接着将该信号上变频到230M射频信号，经下行功放放大后由中继天线天射，上行信号在近端机的处理过程和前述过程刚好相反，所述监控模块分别与除近端双工器和远端双工器外的其它各组成部分连接以监控各组成部分运行状态，电源模块与各组成部分连接提供电源，备用电源各监控模块连接用于在系统失电时保证通信正常，远程通信模块与监控模块连接以便对近端机的通信实施远程监控。

其中所述数字压扩模块采用2009年7月29日公告的、公告号为CN201282457Y、名称为数字移频直放站的中国专利所公开的技术方案，即所述压扩模块系一个数字信号处理装置，其包括下行信号处理装置和上行信号处理装置，所述下行信号处理装置由输出端与输入端依次串联连接的变频器、滤波器、数字增益控制器、低通滤波器、模数转换器、可编程序控制器、数模转换器、低通滤波器、IQ调制器、滤波器及变频器组成；所述上行信号处理装置由输出端与输入端依次串联连接的变频器、滤波器、数字增益控制器、低通滤波器、模数转换器、可编程序控制器、数模转换器、低通滤波器、IQ调制器、滤波器及变频器组成，所述下行信号处理装置与上行信号处理装置共用一个可编程序控制器且首尾端分别共用一个变频器，所述数字信号处理装置还设有监控单元、时间单元及电源单元，所述监控单元、时间单元及电源单元分别与可编程序控制器连接用于执行监控功能、时序控制和提供电源，经过变频器降频后的频率介于120MHz～450MHz区间，实践证明，位于120MHz～450MHz频段的信号在海平面传输过程中其受镜面反射及太阳黑子影响引起的功率衰减相对于800MHz以上的信号要低得多，从而保证远端机可以接收到该信号，本实施例中，下行信号经下行下变频后其频率为223～227MHz，下行信号经下行上变频处理后的中继信号其频率为232～236MHz，并且所述下行下变频与上行上变频共用一个变频器，该变频器集成在前述数字压扩模块中。

上述近端机中，所述压扩模块采用6载频，利用数字化技术实现频带压缩及解扩，并可对频带进行调整，带宽在100MHz～7GHz范围内都可以采用，近端双工器和远端双工器都使用30M带宽的双工器，具有较好的可扩展性，同时采用金属腔体滤波，收发隔离度高，增益平坦度好，稳定性高，噪声系数低。

参考图3，所述远端机包括近端双工器、下行低噪变频、下行数字压扩模块、下行上变频、下行功放、远端双工器、上行低噪变频、上行数字压扩模块、上行上变频、上行功放、监控模块、电源模块及备用电源，所述近端双工器的输入端与远端中继天线连接用于接收或发送中继信号，近端双工器、下行低噪变频、下行数字压扩模块、下行上变频、下行功放及远端双工器的输出端与输入端依次串联连接对下行信号进行解扩处理，远端双工器的输出端与重发天线连接进行信号覆盖，所述远端双工器、上行低噪变频、上行数字压扩模块、上行上变频、上行功放、近端双工器的输出端与输入端依次串联连接以对上行信号进行压缩处理，所述下行数字压扩模块和上行数字压扩模块集成在一个数字压扩模块中，所述监控模块分别与除近端双工器、远端双工器外的其它各组成部分连接以监控各组成部分运行状态，电源模块与各组成部分连接提供电源。

远端机上的下行数字压扩模块与上行压扩模块集成为数字压扩模块，且采用与近端机相同的数字压扩模块，同时下行低噪变频与上行上变频共用一个变频器，下行上变频与上行低噪变频共用一个变频器。近端机压缩的中继信号经过中继天线发射后由远端机的远端中继天线接收，同时移动通信终端采用双时基信道时延扩展技术以解决远程通信过程中的时延问题。

前述实施例中使用的变频器、双工器、功率放大器、电源模块等系公知技术，本领域的技术人员在前述实施例揭示下不需要创造性的劳动可以对各模块进行选配和组装以实现本发明所要解决的技术问题。

Claims

1.一种移动通信海域覆盖系统，其特征在于包括近端机、中继天线、远端机、远端中继天线及重发天线，所述近端机的输入端与输出端分别与基站及中继天线连接，所述远端机的输入端与输出端分别与远端中继天线和重发天线连接。

2.根据权利要求1所述的移动通信海域覆盖系统，其特征在于：所述近端机包括近端双工器、下行下变频、下行数字压扩模块、下行上变频、下行功放、远端双工器、上行上变频、上行数字压扩模块、上行低噪变频、监控模块及电源模块，所述近端双工器的输入端与基站连接耦合上下行信号，近端双工器、下行下变频、下行数字压扩模块、下行上变频、下行功放及远端双工器的输出端与输入端依次串联连接对下行信号进行压缩处理，远端双工器的输出端与中继天线连接以发射和接收中继信号，所述远端双工器、上行低噪变频、上行数字压扩模块、上行上变频、近端双工器的输出端与输入端依次串联连接以对上行信号进行解扩处理，所述下行数字压扩模块和上行数字压扩模块集成在一个数字压扩模块中，所述监控模块分别与除双工器外的其它各组成部分连接以监控各组成部分运行状态，电源模块与各组成部分连接提供电源。

3.根据权利要求1或2所述的移动通信海域覆盖系统，其特征在于：所述远端机包括近端双工器、下行低噪变频、下行数字压扩模块、下行上变频、下行功放、远端双工器、上行低噪变频、上行数字压扩模块、上行上变频、上行功放、监控模块及电源模块，所述近端双工器的输入端与远端中继天线连接用于接收或发送中继信号，近端双工器、下行低噪变频、下行数字压扩模块、下行上变频、下行功放及远端双工器的输出端与输入端依次串联连接对下行信号进行解扩处理，远端双工器的输出端与重发天线连接进行信号覆盖，所述远端双工器、上行低噪变频、上行数字压扩模块、上行上变频、上行功放、近端双工器的输出端与输入端依次串联连接以对上行信号进行压缩处理，所述下行数字压扩模块和上行数字压扩模块集成在一个数字压扩模块中，所述监控模块分别与除双工器外的其它各组成部分连接以监控各组成部分运行状态，电源模块与各组成部分连接提供电源。

4.根据权利要求1或2所述的移动通信海域覆盖系统，其特征在于：所述近端机经中继天线发射的中继信号其频率介于120MHz～450MHz之间。