CN102833010A - 一种移动通信系统基站信号的无源互调改善方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动通信系统中无源互调改善方法，该方法包括：将基站系统的发射信号通过基站耦合器分成两路：一路信号通过基站耦合器耦合端口输出经DCS射频拉远单元（GRRU）近端机，所述GRRU近端机通过光纤传输后将该信号传输送给GRRU远端机，再由所述GRRU远端机输出信号经天线发射进行信号覆盖；另一路信号通过基站耦合器直通端输出经过滤波器，使该滤波器输出的信号由末端负载吸收。采用该方法，能够对吸收基站末端信号的负载的互调产物进行有效抑制，使基站系统输出信号通过末端负载的反射无源互调产物得以控制，消除无源互调信号对GSM系统上行信号的干扰，以大幅降低系统成本，及能获得对系统进行精确评价的指标。

Description

一种移动通信系统基站信号的无源互调改善方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统的信号控制技术，尤其涉及一种移动通信系统基站信号的无源互调（PIM）改善方法，用于改善基站系统输出信号通过末端负载的反射无源互调产物。

背景技术

移动通信近年来发展速度惊人，在市场需求的驱动下移动网络不断扩容，网络的规划也一再随之调整。建设周期短，发展速度快，前后工期的重叠进行，网络的建设无论在规划阶段以及后续的扩建工程中，均存在着一些质量问题，造成整个通信网络的各种资源不能得到合理的应用，造成资源被大量浪费，还使得通话质量下降，服务水平降低，网络运行效率也降低。

在移动通信系统中无源互调也逐渐成为干扰的主要原因。无源互调（PIM）是指当两个或两个以上频率的射频信号功率同时出现在无源器件中，就会产生无源互调（PIM）产物，如果无源互调（PIM）产物正好落在基站的上行或接收机波段内，就会对接收机形成干扰，严重时可能使接收机无法正常工作，所以抑制互调干扰是很重要的。

对于传统GSM系统射频拉远单元（GRRU，GSM Radio Remote Unit）系统分布方式，当基站的信号通过基站耦合器将信号耦合到GRRU系统进行信号分布，而通过基站耦合器直通端的信号会通过高互调大功率负载吸收，在市场上高互调大功率负载的成本非常高，为了节省成本，在工程施工时采用的高互调大功率负载的无源互调指标无法达到要求而对整个移动通信系统产生干扰，甚至某些干扰非常严重以至于响移动通信网络掉话率、接通率等系统指标的重要因素，它不仅影响了移动网络的正常运行，而且影响了用户的通话质量，成为用户投诉的主要原因之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种移动通信系统基站信号无源互调改善方法，通过控制无源模块的技术规格，对基站输出的下行信号进行选择性通过，并对吸收基站末端信号的负载的互调产物进行有效抑制，使基站系统输出信号通过末端负载的反射无源互调产物得以控制，消除无源互调信号对GSM系统上行信号的干扰，以大幅降低系统成本，并能获得对系统进行精确评价的指标。该方法所涉及的移动通信系统包括：基站系统、GRRU系统、无源模块系统。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种移动通信系统基站信号的无源互调改善方法，该方法包括：将基站系统的发射信号通过基站耦合器分成两路；一路信号通过基站耦合器耦合端口输出经数字蜂窝系统射频拉远单元GRRU近端机，所述GRRU近端机通过光纤传输后将该信号传输送给GRRU远端机，再由所述GRRU远端机输出信号经天线发射进行信号覆盖；另一路信号通过基站耦合器直通端输出经过滤波器，使该滤波器输出的信号由末端负载吸收。

其中：根据移动通信系统干扰程度的不同，对连接基站耦合器的滤波器具有较高的无源互调指标要求，使之能对移动通信系统的上行信号进行有效抑制。

当基站输出功率在末端大功率吸收负载的反射无源互调低于150dBC时，会对基站上行系统或GRRU分布系统产生干扰或其他影响，此时，要求该移动通信系统的高功率吸收负载的互调值选用110dBC，GSM高互调滤波器的互调指标大于150dBC，且该高互调滤波器对GSM上行信号的抑制为50dB以上。

当基站输出功率在末端吸收大功率负载的反射无源互调低于140dBC时，会对基站上行系统或GRRU分布系统产生干扰或其他影响，此时要求高功率吸收负载的互调值选用110dBC，GSM高互调滤波器的互调指标大于140dBC，且该高互调滤波器对GSM上行信号的抑制为50dB以上。

当多路基站信号，包括GSM基站信号和DCS基站信号，在同机房分别搭建GRRU系统和DRRU系统分布实施时，两链路通过基站耦合器输出端的信号经低互调合路器进行合路输出，输出信号通过高功率吸收负载进行吸收，要求低互调合路器的无源互调小于-150dBC2*43dBm，对GSM上行信号的抑制为大于50dB，对DCS上行信号的抑制为大于50dB， GSM下行信号与DCS下行信号隔离度大于80dB。所述高功率吸收负载对互调要求大于-110dBC2*43dBm。

本发明所提供的移动通信系统基站信号无源互调改善方法，相较于目前大多GRRU系统的实施分布实现方式，具有以下优点：

1）通信系统对无源发射互调抑制更高，根据移动通信系统的要求，选择的高互调滤波器对系统的反射互调有效抑制可大大提高通信系统的反射互调能力，解决高功率低互调吸收负载的反射互调对移动通信系统上行信号的干扰。

2）可对移动通信系统的无源互调进行精确的指标评价。选择的高互调滤波器的本身的性能决定对吸收基站末端信号的负载的反射互调产物最优值，通过制定高互调滤波器对通信系统上行带外抑制能力即可实现对移动通信系统的无源互调进行精确的评价。

3）该通信系统具有很好的可扩展性。目前中国移动或中国联通GSM基站与DCS基站共用同一个机房，如果都选用本方法，只须在DCS高互调滤波器和GSM高互调滤波器的输出端连接GSM信号与DCS信号合路器即可实现用一个高功率吸收负载对两路基站信号功率吸收，并能保证反射互调被有效抑制而不干扰各自的上行系统。运用相同的方法用一个高功率负载和一个多频合路器可实现对多路基站信号进行有效吸收且不干扰上行系统。

4）通信系统的成本更加低廉。对于一路基站信号，对于GRRU传统实施方式选用的高互调高功率负载的成本相对较高，而对于多路基站信号，选用传统实施方式需要多个高互调高功率负载，其成本相对更高。本方法无论对于一路基站信号还是多路基站信号的总成本相对非常低廉。

附图说明

图1为传统技术下GRRU系统分布方式示意图。

图2为本发明实施例中GRRU系统分布方式示意图。

图3为多个基站共址应用本发明延伸实施GRRU系统分布方式。

【主要部件符号说明】

1：GSM基站系统

2：基站耦合器

3：GRRU近端机

4：光纤

5：GRRU远端机

6：天线

7：低互调大功率吸收负载

8：低互调GSM滤波器

9：高功率吸收负载

10：DCS基站

11：基站耦合器

12：DRRU近端机

13：光纤

14：DRRU远端机

15：DCS0天线

16：低互调合路器

17：高功率吸收负载。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。

首先对本发明涉及的部分技术名词作一简要介绍。

全球数字蜂窝移动通信系统（GSM，Global Systerm for Mobile Communications）：本发明中特指中国移动和中国联通使用的一种移动通信制式，其中，中国移动GSM称为GSM1，其通信频段为：

上行（RX）885-909(MHz)，下行（TX）930-954(MHz)；

中国联通GSM称为GSM2，其通信频段为：

上行（RX）909-915(MHz)，下行（TX）954-960（MHz）。

GSM系统射频拉远单元（GRRU，GSM Radio Remote Unit）：GRRU直放站由两种类型的设备构成，即GRRU近端机和GRRU远端机。

数字蜂窝系统(DCS，Digital Cellular System)：本发明中特指中国移动和中国联通使用的一种通信制式，其中，中国移动DCS称为DCS1，其通信频段为：

上行（RX）1710-1720(MHz)，下行（TX）1805-1815 (MHz)；

中国联通DCS称为DCS2，其通信频段为：

上行（RX）1745-1755(MHz)，下行（TX）1840-1850（MHz）。

DCS系统射频拉远单元（DRRU，DCS Radio Remote Unit）：DRRU直放站由两种类型的设备构成，即DRRU近端机和DRRU远端机。

图1为传统技术下GRRU系统分布实现方式示意图，从图1中不难看出，现有技术下的GRRU系统分布实现方式包含：GSM基站系统1、基站耦合器2、GRRU近端机3、光纤4、GRRU远端机5、GSM天线6、低互调大功率吸收负载7。

这里，所述基站耦合器2有三个端口，输入口2a与基站系统1连接，将基站系统1输出信号进行输入，分别从基站耦合器2的输出口2b和耦合口2c两路信号输出。所述GRRU近端3分别与基站耦合器2的输入口2c和光纤4连接，将基站耦合器2耦合射频信号转化为光信号，光纤4将光信号进行传输。所述GRRU远端机5分别连接光纤4和GSM天线6，主要讲光纤4传播过来的信号转为为射频信号，并通过GSM天线6进行辐射传播。所述低互调大功率吸收负载7的无源互调在-140dBC2*43dBm以下，连接基站耦合器2的输出口2b，将基站耦合器2输出信号进行吸收。

图2为本发明实施例中GRRU系统分布实现方式示意图，如图2所示，本发明的GRRU系统分布，主要包含GSM基站（BTS）1、基站耦合器（Couple）2、GRRU近端机3、光纤4、GRRU远端机5、GSM天线6、低互调GSM滤波器8、高功率吸收负载(Load)9。

这里，所述基站耦合器2的输入口2a与GSM基站系统1连接，输出口2b与GRRU近端机3连接，耦合口2c与GSM低互调滤波器8连接。GSM信号通过基站耦合器2分成两路信号：一路信号通过基站耦合器耦合端口2c输出经过GRRU近端机3，另一路信号通过基站耦合器输出口2b输出经过低互调GSM滤波器8。所述GRRU近端3与基站耦合器2的输入口2c和光纤4连接，将基站耦合器2耦合射频信号转化为光信号，光纤4将光信号进行传输。所述GRRU远端机5分别连接光纤4和GSM天线6，主要讲光纤4传播过来的光信号转为为射频信号，并通过GSM天线6进行辐射传播。所述低互调GSM滤波器8 的无源互调在-150dBC2*43dBm以下，要求对GSM上行信号的抑制为大于50dB，分别连接基站耦合器2的输出口2b和高功率吸收负载7。所述大功率吸收负载9连接低互调GSM滤波器8，将低互调GSM滤波器8的输出信号进行吸收。

图3为本发明延伸（G+D）RRU系统分布实施方式示意图，如图3所示，该发明的延伸方案，还包含GSM基站1、基站耦合器2、GRRU近端机3、光纤4、GRRU远端机5、GSM天线6、DCS基站10、基站耦合器11、DRRU近端机12、光纤13、DRRU远端机14、DCS0天线15、低互调合路器16、高功率吸收负载17。所述本发明延伸GRRU系统包含两链路信号传播系统，两路信号通过低互调合路器16进行合路输出，输出信号通过高功率吸收负载17进行吸收.

第一链路信号传播系统为GRRU系统分布实施方式：基站耦合器2的输入口2a与GSM基站系统1连接，输出口2b与GRRU近端机3连接，GRRU近端3基站耦合器2耦合射频信号转化为光信号后经光纤4进行传输，所述GRRU远端机5分别连接光纤4和GSM天线6，主要将光纤4传播过来的光信号信号转为为射频信号，并通过GSM天线6进行辐射传播。耦合口2c与低互调合路器16的GSM下行信号输入口16a连接。

第二链路信号传播系统为DRRU系统分布实施方式：基站耦合器11的输入口11a与DCS基站系统10连接，输出口11b与DRRU近端机12连接，DRRU近端13将基站耦合器11耦合射频信号转化为光信号后经光纤13进行传输，所述DRRU远端机14分别连接光纤13和DCS天线15，主要将光纤13传播过来的光信号信号转为为射频信号，并通过DCS天线15进行辐射传播。耦合口11c与低互调合路器16的GSM下行信号输入口16b连接。

所述低互调合路器16的无源互调小于-150dBC2*43dBm，16a为GSM下行信号输入口，DCS下行信号输入口16b，天线口16c，主要通过输入口16a将 GSM下行信号和通过输入口16b将DCS下行信号进行合路后经天线口16c输出，要求互调合路器16对GSM上行信号的抑制为大于50dB，对DCS上行信号的抑制为大于50dB， GSM下行信号与DCS下行信号隔离度大于80dB。

所述高功率吸收负载17连接低互调合路器16，将低互调合路器16的输出信号进行吸收。

下面，结合上述实施例，对本发明方法对选用三种方式对器件的技术规格及成本进行进一步的说明。

其一、基站输出功率在末端大功率吸收负载的反射无源互调低于150dBC时，会对基站上行系统或GRRU分布系统产生干扰或其他影响，本发明实施的移动通信系统要求实施高功率吸收负载的互调值选用110dBC，而实施的GSM高互调滤波器的互调指标大于150dBC，且要求该高互调滤波器对GSM上行信号的抑制为50dB以上，实施该滤波器指标实现容易、工艺简单、体积小、成本低。而传统的实施方式为在基站末端连接高互调大功率吸收负载，并要求该负载的无源三阶户互调在150dBC，该方式成本较高。表1为解决大功率吸收负载的反射无源互调干扰问题选用无源互调为150dBC大功率吸收负载与本发明实施方案的性价比较。

其二、基站输出功率在末端吸收大功率负载的反射无源互调低于140dBC时会对基站上行系统或GRRU分布系统产生干扰或其他影响，要求实施高功率吸收负载的互调值选用110dBC，而实施的GSM高互调滤波器的互调指标大于140dBC，且要求该高互调滤波器对GSM上行信号的抑制为50dB以上。实施该滤波器指标实现容易、工艺简单、体积较小、成本较低。而传统的实施方式为在基站末端连接高互调大功率吸收负载，并要求该负载的无源三阶户互调在140dBC,该方式成本高。表2为解决大功率吸收负载的反射无源互调干扰问题选用无源互调140dBC大功率吸收负载与本发明实施方案的性价比较。

其三、当多路基站信号如GSM基站信号与DCS基站信号在同机房分别实施GRRU系统和DRRU系统分布实现方式，两链路通过基站耦合器输出端的信号通过低互调合路器进行合路输出，输出信号通过高功率吸收负载进行吸收，要求低互调合路器的无源互调小于-150dBC2*43dBm，对GSM上行信号的抑制为大于50dB，对DCS上行信号的抑制为大于50dB， GSM下行信号与DCS下行信号隔离度大于80dB。高功率吸收负载对互调无要求，只需满足大于≥-110dBC2*43dBm。表3为两链路信号条件下解决大功率吸收负载的反射无源互调干扰问题选用无源互调150dBC大功率吸收负载与本发明延伸实施方案的性价比较。

表1：

                                                 

表2：

 

表3：

 

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 (6)

1.一种移动通信系统基站信号的无源互调改善方法，其特征在于，该方法包括：

将基站系统的发射信号通过基站耦合器分成两路；一路信号通过基站耦合器耦合端口输出经数字蜂窝系统射频拉远单元GRRU近端机，所述GRRU近端机通过光纤传输后将该信号传输送给GRRU远端机，再由所述GRRU远端机输出信号经天线发射进行信号覆盖；另一路信号通过基站耦合器直通端输出经过滤波器，使该滤波器输出的信号由末端负载吸收。

2.根据权利要求1所述的移动通信系统基站信号的无源互调改善方法，其特征在于，根据移动通信系统干扰程度的不同，对连接基站耦合器的滤波器具有较高的无源互调指标要求，使之能对移动通信系统的上行信号进行有效抑制。

3.根据权利要求1或2所述的移动通信系统基站信号的无源互调改善方法，其特征在于，当基站输出功率在末端大功率吸收负载的反射无源互调低于150dBC时，会对基站上行系统或GRRU分布系统产生干扰或其他影响，此时，要求该移动通信系统的高功率吸收负载的互调值选用110dBC，GSM高互调滤波器的互调指标大于150dBC，且该高互调滤波器对GSM上行信号的抑制为50dB以上。

4.根据权利要求1或2所述的移动通信系统基站信号的无源互调改善方法，其特征在于，当基站输出功率在末端吸收大功率负载的反射无源互调低于140dBC时，会对基站上行系统或GRRU分布系统产生干扰或其他影响，此时要求高功率吸收负载的互调值选用110dBC，GSM高互调滤波器的互调指标大于140dBC，且该高互调滤波器对GSM上行信号的抑制为50dB以上。

5.根据权利要求1或2所述的移动通信系统中的无源互调改善方法，其特征在于，当多路基站信号，包括GSM基站信号和DCS基站信号，在同机房分别搭建GRRU系统和DRRU系统分布实施时，两链路通过基站耦合器输出端的信号经低互调合路器进行合路输出，输出信号通过高功率吸收负载进行吸收，要求低互调合路器的无源互调小于-150dBC2*43dBm，对GSM上行信号的抑制为大于50dB，对DCS上行信号的抑制为大于50dB， GSM下行信号与DCS下行信号隔离度大于80dB。

6.根据权利要求5所述的移动通信系统中的无源互调改善方法，其特征在于，所述高功率吸收负载对互调要求大于-110dBC2*43dBm。

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