CN102056301B - 一种通过直放站处理下行信号的方法、设备及一种直放站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过直放站处理下行信号的方法、设备和直放站，通过将接收到的下行信号分为两路信号后，其中第一路信号进行滤波后输出设定频点的BCCH信号，第二路信号根据BCCH的频段进行滤波，滤除BCCH信号，再将输出的BCCH信号和滤除BCCH信号后得到的信号进行合路后发送给移动台，因此，由于允许所有的TCH信号通过，则即使信源小区的TCH信号的频点发生变化或扩容，也不影响直放站的正常工作，所以在信源小区的TCH信号的频点发生变化或扩容时，不需要人工频点调整。

Description

一种通过直放站处理下行信号的方法、设备及一种直放站

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种通过直放站处理下行信号的方法、设备及一种直放站。

背景技术

直放站是一种同频放大设备，其主要功能是在无线通信传输过程中对信号进行放大。在下行链路中，直放站通过施主天线接收信号，将接收到的信号通过低噪放后再通入带通滤波器，对带通外的信号进行滤波，然后将滤波后的信号经功放放大后再次通过转发天线发射到待覆盖区域，以达到基站与手机的信号传递。

在GSM网络中部署的两种同频无线直放站是宽带直放站和选频直放站，其结构分别为图1和图2所示。

宽带直放站的功能是将指定的一段下行频段内的所有信号进行放大，如图1中的下行方向的传输过程所示，通过施主天线接收到的信号经低噪放后通入频段选择器，频段选择器只允许指定频段的信号通过，并将通过频段选择器的信号进行放大后由转发天线发出。

如图2的下行方向传输过程所示，选频直放站在宽带直放站的基础上增加了包含多个选频通道的选频模块，例如图2中包含4个选频通道的选频模块。为每一个选频通道指定一组频点，选频通道对应的频点组中包括：一个广播控制信道(Broadcast Control Channel，BCCH)的频点和该BCCH协同工作的至少一个业务信道(Traffic Channel，TCH)的频点，其含义是：在通过选频通道的信号中，只允许该选频通道对应频点组内指定频点的BCCH和与该BCCH信号协同工作的TCH通过，而其他信号滤除，因此，4个选频通道设置的频点的BCCH信号和与每个BCCH协同工作的TCH信号将被放大后由转发天线发出。

通过对宽带直放站和选频直放站的研究，这两种直放站分别存在以下缺点：

由于宽带直放站将指定频段内的所有信号放大后转发，因此，如果宽带直放站的施主天线所在空间的电磁环境较复杂，能够同时接收到多个小区的信号，则通过转发天线向覆盖区域内发送放大后的信号也是多个小区的信号，这样会造成覆盖区域的过覆盖现象，即覆盖区域内的移动台(MS)可能会在多个小区内来回切换，形成乒乓效应，不仅增加了信令开销，而且使下行语音质量也显著下降。另外，从宏观上看，大量的宽带直放站与施主信源间的关系不固定，即宽带直放站与信号放大的信源小区不固定，一个宽带直放站在多个信源小区内切换，增加了直放站乃至全网的优化与维护难度。

选频直放站由于只对指定频点的信号进行放大，因此，解决了宽带直放站的信源小区不固定的问题。但是，选频直放站中为一个选频通道指定的频点组一旦选定就会固定下来，只允许该频点组内的BCCH信号和与该BCCH协同工作的TCH信号通过。如果信源小区中TCH信号的频点发生了变化或者与BCCH协同工作的TCH信号的频点数量需要扩容，则只能人工在直放站上进行频点调整，人工频点调整耗时长且实现难度大，特别是在信源小区TCH信号的频点扩容后的数量超过选频通道对应频点组内最大支持频点数时，则只能更换选频直放站设备，造成扩容成本较大的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种通过直放站处理下行信号的方法、设备及一种直放站，以解决在下行传输过程中，信源小区中TCH信号的频点发生变化或TCH信号的频点需要扩容时，人工频点调整耗时长且实现难度大的问题。

一种通过直放站处理下行信号的方法，所述方法包括：

将接收到的下行信号分为两路信号；

将两路信号中的第一路信号进行滤波，输出设定频点的广播控制信道BCCH信号，以及，将两路信号中的第二路信号根据BCCH的频段进行滤波，滤除BCCH信号；

将输出的BCCH信号和滤除BCCH信号后得到的信号合路后发送。

一种下行信号处理设备，包括：

二功分器，用于将接收到的下行信号分为两路信号；

选频模块，用于将两路信号中的第一路信号进行滤波，输出设定频点的BCCH信号；

带阻滤波器，用于将两路信号中的第二路信号根据BCCH的频段进行滤波，滤除BCCH信号；

合路器，用于将输出的BCCH信号和滤除BCCH信号后得到的信号进行合路后发送给移动台。

一种直放站，所述直放站包括所述的下行信号处理设备。

由于本发明实施例将下行信号分成两路信号后，分别对每一路信号中的BCCH信号和TCH信号进行处理，只允许设定频点的BCCH信号通过，固定了信源小区，并且允许所有的TCH信号通过，则即使信源小区的TCH信号的频点发生变化或扩容，也不影响直放站的正常工作，因此，在信源小区的TCH信号的频点发生变化或扩容时，不需要人工频点调整。

附图说明

图1为背景技术中宽带直放站的结构示意图；

图2为背景技术中选频直放站的结构示意图；

图3为本发明实施例一中通过直放站处理下行信号的方法示意图；

图4为本发明实施例二中通过直放站处理下行信号的方法示意图；

图5为本发明实施例三中下行信号处理设备位于直放站下行通路低噪放大器后端的示意图；

图6为本发明实施例四中下行信号处理设备位于直放站下行通路低噪放大器后端的示意图。

具体实施方式

为了实现本发明目的，将下行信号分成两路信号后，分别对每一路信号中的BCCH和TCH进行处理，由于只允许设定频点的BCCH信号通过，因此，固定了信源小区；另外，由于允许所有的TCH信号通过，因此，即使信源小区的TCH的频点发生变化或扩容，也不影响直放站的正常工作，并且，信源小区的TCH的频点发生变化或扩容也不受直放站的限制。

本发明各实施例中涉及的BCCH信号是指通过BCCH的频点或频段传输的数据形成的信号，TCH信号是指TCH的频点或频段传输的数据形成的信号。

下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细描述。

实施例一：

如图1所示，为本发明实施例一中通过直放站处理下行信号的方法示意图，本实施例一的方法包括以下步骤：

步骤101：通过施主天线接收到下行信号后，将所述下行信号分为两路信号。

施主天线从自由空间接收到的信号包含多个小区的BCCH信号和TCH信号。

本发明实施例中的直放站首先将接收到的下行信号通过双工器，并判断从双工器输出的下行信号的信噪比是否高于预设的信噪比；

若是，则表示下行通路中的功放噪声系数设计叫较理想，下行信号的噪声较小，可直接将下行信号分为两路功率、相位和幅度都相同的信号，且每路信号的功率为下行信号功率的一半；

否则，则表示下行信号中的噪声系数较大，可以将下行信号通过低噪放大器后再分为两路信号，其中，通过低噪放大器得到的下行信号的信噪比高于预设的信噪比。

步骤102：将两路信号中的第一路信号进行滤波，输出设定频点的BCCH信号。

在本实施例中，为主选频通道设定一个频点，直放站将第一路信号通过主选频通道进行滤波时，只有设定频点的BCCH信号才能输出，其他信号全部滤除。这样做的目的是：由于只允许一个BCCH信号输出，使得最终发送给MS的下行信号中只有一个小区的BCCH信号，固定了信源小区，避免MS在多小区内来回切换。

步骤103：将两路信号中的第二路信号根据BCCH信号的频段进行滤波，滤除BCCH信号。

直放站中设置一个带阻滤波器，在其中记录全部BCCH信号的频段，要求滤除进入带阻滤波器的信号中的BCCH信号，保证下行信号中的TCH信号能够全部输出。这样做的目的是：由于不对TCH信号的频段进行限制，即使对小区发送的下行信号中的TCH频点进行修改或扩频，修改或扩频后的能够进行后续放大发送的流程，也就是说，信源小区的TCH的频点调整不影响直放站的正常工作，信源小区的TCH的频点调整也不会受到直放站的限制。

本实施例一的步骤102和步骤103的执行顺序不固定，两步骤可以同时进行。

步骤104：将输出的BCCH信号和滤除BCCH信号后得到的信号合路后发送给。

如果在步骤101中，下行信号没有通过低噪放大器直接分为两路信号，则直放站将信号进行合路后，将合路后的信号通过低噪放大器和功率放大器后，由双工器输出至转发天线后发送给覆盖区域内的MS。

通过本发明实施例一的方案，在信源小区固定的情况下，解决了信源小区中TCH的频点发生变化或TCH频点需要扩容时，人工频点调整耗时长且实现难度大的问题，并且，由于通过直放站的TCH信号全部放大，因此信源小区中TCH的频点变化或TCH频点扩容不受直放站能力限制。在本发明实施例一的方案中，各步骤的执行主体可以是直放站，也可以是直放站主机附属的可选配件，在本实施例中不做限定。

实施例二：

本发明实施例二是对实施例一方案的进一步优化，如图4所示，本发明实施例二的方案包括以下步骤：

步骤201～步骤203与步骤101～步骤103相同。

步骤204：将所述第一路信号分别通过两个从选频通道进行滤波，每个从选频通道输出与滤除的BCCH信号相邻频点的TCH信号，且输出的两个TCH信号的频点不同。

在接收到的下行信号中，TCH信号占用两段频段，在两段TCH频段之间是一段BCCH信号频段，由于在步骤203中，直放站通过带阻滤波器滤除第二路信号中的BCCH信号，考虑到带阻滤波器的很难达到理想状态，因此，与BCCH信号频段相邻频点的TCH信号有一定的增益，导致带阻滤波器输出的信号中与BCCH信号相邻频点的TCH信号有信号损失，为了弥补与滤出的BCCH信号相邻频点的TCH信号的信号损失，直放站增加两个从选频通道，假设与滤出的BCCH信号相邻频点的TCH信号为TCH_1和TCH_2，则为第一个从选频通信设定TCH_1的频点，为第二个从选频通信设定TCH_2的频点，要求第一路信号通过第一个从选频通道后，输出TCH_1，第一路信号通过第二个从选频通道后，输出TCH_2。由于通过从选频通道输出的TCH_1和TCH_2没有信号损失，因此，在后续进行合路时可以弥补带阻滤波器输出信号的损失。

在步骤204中，也可以只在直放站中放置一个从选频通道，为该从选频通道设定TCH_1和TCH_2的频点，要求第一路信号通过从选频通道后，输出TCH_1和TCH_2，以达到弥补带阻滤波器输出信号损失的目的。

在本实施例二中，步骤202～步骤204的执行先后顺序不固定，也可以是步骤202～步骤204同时执行。

步骤205：将第二路信号中滤除BCCH信号后得到的信号进行功率补偿，功率补偿后信号的功率与第一路信号通过主选频通道输出的BCCH信号的功率相同。

由于在步骤202和步骤204中，选频通道通过带通滤波器对第一路信号进行滤波，带通滤波器是有源器件，因此，输出信号的功率与滤波前相比变大；而在步骤203中，通过带阻滤波器对第二路信号进行滤波，带阻滤波器是无源器件，因此，输出信号的功率与滤波前相比变小。

为了保证进行合路时各信号的功率相同，因此，需要将带阻滤波器滤波后的信号进行功率补偿，以确保进行合路时各信号的功率相同。

步骤206：将第一路信号通过主选频通道输出的BCCH信号、第二路信号中滤除BCCH信号后得到的信号和输出的两个频点的TCH信号合路。

在本发明实施例二的方案可以变形为步骤201～步骤204、步骤206组成的方案，还可以变形为步骤201～步骤203、步骤205～步骤206组成的方案。

实施例三：

本发明实施例三还提供一种下行信号处理设备，包括二功分器11、选频模块12、带阻滤波器13和合路器14。参考图5所示，本发明实施例三中的下行信号处理设备可以是直放站下行通路的低噪放大器前端的一个设备，也可以是下行通路低噪放大器后端的一个设备，还可以是单独封装的设备，位于直放站主机之外，作为直放站主机的附属可选配件。如图5所示，为本发明实施例三中的下行信号处理设备位于直放站下行通路低噪放大器后端的示意图，涉及下行信号处理过程，下行信号处理设备的工作原理为：

施主天线从自由空间中接收下行信号，通过双工器处理后传输至低噪放大器。二功分器11接收到低噪放大器传输的下行信号后，将包含BCCH信号和TCH信号的下行信号分为两路信号，所述两路信号的功率、相位和幅度分别相同，且每路信号的功率为下行信号功率的一半。二功分器输出的两路信号中，第一路信号输入选频模块12，第二路信号输入带阻滤波器13。选频模块12接收到第一路信号后，将第一路信号进行滤波，输出设定频点的BCCH信号；带阻滤波器13将第二路信号根据BCCH的频段进行滤波，滤除BCCH信号。从选频模块12和带阻滤波器13输出的信号进入合路器14，由合路器14将输出的BCCH信号和滤除BCCH信号后得到的信号进行合路后发送给功率放大器，由功率放大器对合路信号进行放大后通过双工器传递给转发天线，由转发天线向覆盖区域内的移动台发送。

在本实施例中，选频模块12将第一路信号通过主选频通道进行滤波。

在图5所示的直放站中，监控电路用于对直放站的各模块的运行状态进行监控，为了准确表示直放站的结构，图5中也给出了用于上行信号处理的直放站结构。

实施例四：

本发明实施例四是对实施例三的直放站的进一步优化，如图6所示，仍然是下行信号处理设备位于直放站下行通路低噪放大器后端的情况下，所述选频模块12还包括两个从选频通道，将所述第一路信号分别通过两个从选频通道进行滤波，每个从选频通道输出与滤除的BCCH信号相邻频点的TCH信号，且输出的两个TCH信号的频点不同。另外，所述选频模块12也可以只包括一个从选频通道，将第一路信号通过从选频通道进行滤波，输出与滤出的BCCH信号相邻的两个频点的TCH信号。

由于选频模块12通过至少一个从选频通道输出TCH信号，则合路器14还用于将第一路信号通过主选频通道输出的BCCH信号、第二路信号中滤除BCCH信号后得到的信号和输出的两个频点的TCH信号进行合路。

进一步地，所述直放站还包括功率补偿器15，用于将第二路信号中滤除BCCH信号后得到的信号进行功率补偿，功率补偿后信号的功率与第一路信号通过主选频通道输出的BCCH信号的功率相同。

图5和图6的虚线部分是本发明实施例中的下行信号处理设备，根据施主天线接收到的下行信号的信噪比不同，下行信号处理设备的在直放站中的位置也可以不同。因此，可以在下行信号处理设备中放置信噪比比较模块16，用于将接收到的下行信号的信噪比与预设的信噪比进行比较。如果接收到的下行信号的信噪比不高于预设的信噪比，则下行信号处理设备放置在低噪放大器的后端，二功分器11将通过低噪放大器的下行信号分为两路信号；如果接收到的下行信号的信噪比高于预设的信噪比，则下行信号处理设备可以放置在低噪放大器的前端，二功分器11直接将接收到的下行信号分为两路信号；特殊地，如果接收到的下行信号的信噪比高于预设的信噪比，则下行信号处理设备还可以作为单独封装的部件置于直放站机箱之外，作为直放站的附属可选配件。

实施例五：

本发明实施例五还提供一种直放站，该直放站具有实施例三或实施例四中记载的下行信号处理设备，如果将下行信号处理设备放置于低噪放大器的后端，则本发明实施例五中直放站的结构示意图如图5和图6所示。

通过本发明实施例提供的方法、设备和直放站，在信源小区固定的情况下，解决了信源小区中TCH信号的频点发生变化或TCH信号的频点需要扩容时，人工频点调整耗时长且实现难度大的问题，并且，由于通过直放站的TCH信号全部放大，因此信源小区中TCH信号的频点变化或TCH信号的频点扩容不受直放站能力限制。同时，本发明实施例还补偿了带阻滤波器造成的TCH信号的增益和功率损失，使本发明最终输出的下行信号更加准确。另外，本发明对传统的选频直放站改动较大，因此，直放站的升级成本较低。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种通过直放站处理下行信号的方法，其特征在于，所述方法包括：

将接收到的下行信号分为两路信号；

将两路信号中的第一路信号通过主选频通道进行滤波，输出设定频点的广播控制信道BCCH信号，以及，将两路信号中的第二路信号根据BCCH的频段进行滤波，滤除BCCH信号；

将所述第一路信号分别通过两个从选频通道进行滤波，每个从选频通道输出与滤除的BCCH信号相邻频点的业务信道TCH信号，且输出的两个TCH信号的频点不同；或者，将所述第一路信号通过一个从选频通道进行滤波，输出与滤除的BCCH信号相邻的两个频点的TCH信号；

将第一路信号通过主选频通道输出的BCCH信号、第二路信号中滤除BCCH信号后得到的信号和输出的TCH信号合路后发送。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两路信号的功率、相位和幅度分别相同，且每路信号的功率为下行信号功率的一半。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将信号合路之前，所述方法还包括：

将第二路信号中滤除BCCH信号后得到的信号进行功率补偿，功率补偿后信号的功率与第一路信号通过主选频通道输出的BCCH信号的功率相同。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将接收到的下行信号分为两路信号，包括：

将接收到的下行信号的信噪比与预设的信噪比进行比较；

如果接收到的下行信号的信噪比高于预设的信噪比，则直接将所述下行信号分为两路信号；否则

将接收到的下行信号通过低噪放大器后分为两路信号，其中，通过低噪放大器得到的下行信号的信噪比高于预设的信噪比。

5.一种下行信号处理设备，其特征在于，包括：

二功分器，用于将接收到的下行信号分为两路信号；

选频模块，用于将两路信号中的第一路信号通过主选频通道进行滤波，输出设定频点的BCCH信号；以及将所述第一路信号分别通过两个从选频通道进行滤波，每个从选频通道输出与滤除的BCCH信号相邻频点的TCH信号，且输出的两个TCH信号的频点不同；或者，将所述第一路信号通过一个从选频通道进行滤波，输出与滤除的BCCH信号相邻的两个频点的TCH信号；

带阻滤波器，用于将两路信号中的第二路信号根据BCCH的频段进行滤波，滤除BCCH信号；

合路器，用于将第一路信号通过主选频通道输出的BCCH信号、第二路信号中滤除BCCH信号后得到的信号和输出的两个频点的TCH信号进行合路后发送给移动台。

6.如权利要求5所述的下行信号处理设备，其特征在于，

所述两路信号的功率、相位和幅度分别相同，且每路信号的功率为下行信号功率的一半。

7.如权利要求5或6所述的下行信号处理设备，其特征在于，所述下行信号处理设备还包括：

功率补偿器，用于将第二路信号中滤除BCCH信号后得到的信号进行功率补偿，功率补偿后信号的功率与第一路信号通过主选频通道输出的BCCH信号的功率相同。

8.如权利要求5所述的下行信号处理设备，其特征在于，所述下行信号处理设备还包括：

信噪比比较模块，用于将接收到的下行信号的信噪比与预设的信噪比进行比较；

所述二功分器，还用于在接收到的下行信号的信噪比不高于预设的信噪比时，对通过低噪放大器的下行信号分为两路信号；否则，直接将接收到的下行信号分为两路信号，所述通过低噪放大器的下行信号的信噪比高于预设的信噪比。

9.一种直放站，其特征在于，所述直放站包括权利要求5~8中任一权利要求所述的下行信号处理设备。

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