CN103068028A - 一种解决移动通信无线覆盖频点干扰的下行放大设备及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种解决移动通信无线覆盖频点干扰的下行放大设备及其实现方法，属于移动通信领域；设备中接收单元的信号输出端通过滤波单元与接收信号采集单元的输入端连接；接收信号采集单元的输出端通过放大单元与增益调节单元的输入端连接；增益调节单元的输出端通过重发信号采集单元与输出滤波单元连接；接收信号采集单元通过隔离度检测单元分别与重发信号采集单元和数字控制单元相连；本发明使频点干扰的区域，终端接收信号变得稳定，通信变得顺畅，同时，结构简单，实用性强。

Description

一种解决移动通信无线覆盖频点干扰的下行放大设备及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种解决移动通信无线覆盖频点干扰的下行放大设备及其实现方法，属于移动通信领域。

背景技术

    在移动通信系统中，由于频率资源有限，采用蜂窝状覆盖，不可避免地出现频率复用。因此在某些特定的区域，会收到不同基站相同或相邻频率的信号，造成该区域的同频、邻频或码道干扰。这常常发生在城市中楼宇高层或开阔区域，表现出来的现象是终端接收信号很多很强、波动大、难以接通或接通后通话质量差。现有的基站设备、直放站或室内分布等，只能解决部分问题，由于其存在成本和工程上实施的巨大困难，所以在绝大部分场景，这些方案无法快速、有效、低成本的解决上述问题，甚至有些方案还会带来干扰基站的底噪的风险。该问题一直困扰着网络优化工作者，无法进行移动网络的精确深度覆盖。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种解决移动通信无线覆盖频点干扰的下行放大设备及其实现方法，使频点干扰的区域，终端接收信号变得稳定，通信变得顺畅，同时，结构简单，实用性强。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案：一种解决移动通信无线覆盖频点干扰的下行放大设备包括接收单元、合路单元、接收信号采集单元、滤波单元、放大单元、增益调节单元、重发信号采集单元、重发单元、数字控制单元、ICS单元Ⅰ、ICS单元Ⅱ、隔离度检测单元、监控单元、电源供电单元；接收单元的信号输出端通过滤波单元与接收信号采集单元的输入端连接；接收信号采集单元的输出端通过放大单元与增益调节单元的输入端连接；增益调节单元的输出端通过重发信号采集单元与输出滤波单元连接；接收信号采集单元通过隔离度检测单元分别与重发信号采集单元和数字控制单元相连；数字控制单元通过连接接收信号采集单元、数字控制单元通过ICS单元Ⅱ与重发信号采集单元连接，数字控制单元还与增益调节单元、监控单元和电源供电单元连接。

在多个通信体制同时使用的区域，增加合路单元，合路单元连接在接收单元和重发单元之间构成多个下行放大链路。

一种解决移动通信无线覆盖频点干扰的下行放大设备的实现方法：在目标覆盖区域通过调整接收单元，接收天线根据目标基站的发射频率接收目标基站信号，只进行下行放大并转发，从而在干扰区内将该信号增强，远远强于其他频点相同或相邻基站的信号强度，达到并超过该信号对载干比相关的要求；在此状态下，原受干扰区域里的终端很容易接入该信号，正常稳定地工作，同时根据链路预算，上行手机信号足够强，可以到达基站端的接收机，保证双向通信有效进行。

本发明的有益效果：本发明使频点干扰的区域，终端接收信号变得稳定，通信变得顺畅，同时，结构简单，实用性强。此方法对无线通信的的各种技术体制（包括CDMA、GSM、DCS、WCDMA、TD-SCDMA以及包括4G在内的各种体制）均有效果。

附图说明

图1为本发明的结构连接示意图；

图2为本发明的多个通信体制同时使用时结构示意图

图3为本发明使用状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明，以方便技术人员理解。

如图1所示：一种解决移动通信无线覆盖频点干扰的下行放大设备包括接收单元、合路单元、接收信号采集单元、滤波单元、放大单元、增益调节单元、重发信号采集单元、重发单元、数字控制单元、ICS单元Ⅰ、ICS单元Ⅱ、隔离度检测单元、监控单元、电源供电单元；接收单元的信号输出端通过滤波单元与接收信号采集单元的输入端连接；接收信号采集单元的输出端通过放大单元与增益调节单元的输入端连接；增益调节单元的输出端通过重发信号采集单元与输出滤波单元连接；接收信号采集单元通过隔离度检测单元分别与重发信号采集单元和数字控制单元相连；数字控制单元通过连接接收信号采集单元、数字控制单元通过ICS单元Ⅱ与重发信号采集单元连接，数字控制单元还与增益调节单元、监控单元和电源供电单元连接。

如图2所示：在多个通信体制同时使用的区域，增加合路单元，合路单元连接在接收单元和重发单元之间构成多个下行放大链路。

接收单元有两种实现方式：一种是无线接收，一种是有线接收。在无线接收时，可以利用各种定向天线，例如八木天线，板状天线，反射面天线等，利用天线的高指向性，增强接收基站信号的单一性。在有线接收时，可以利用射频电缆，从单一基站耦合基站信号来完成。在多频设备中，接收单元由多频天线或多个单频天线组合而成。

接收信号采集单元主要完成对接收信号的检测，将接收信号的强度、相位等信息，进行采集、处理，然后上报至数字控制单元。主要由包络检波器、对数检波器、均值检波器等，单一形式或组合形式完成。

滤波单元主要完成对有用工作频带内基站信号的滤波，其实现方法是使有用工作频带内信号几乎无衰减的通过，极大的衰减有用工作频带外的信号强度使其低于天线所能接收信号的最小电强度，滤波单元的器件主要有有两种类型：数字滤波器、模拟滤波器。数字滤波器是将射频信号进行AD（模拟-数字）转换后由高速数字电路进行识别处理，滤除带外信号，再进行DA（数字-模拟）转换。模拟滤波器是直接将射频信号进行滤波，有带模拟中频的选带模块、介质滤波器、声表滤波器、FBAR、LC滤波器等几种形式。滤波单元在电路中一般采用由几只模拟滤波器组合、模拟滤波器与数字滤波器组合等实现形式。在电路中的位置一般位于接收信号单元与输入耦合信号单元之间，放大单元与增益调节单元之间，发射信号采集单元与信号重发单元之间。不同系统和频率，根据链路预算和带外抑制的要求，可以使用不同数量的滤波器，并调整其在电路中的位置。

射频信号放大单元主要完成射频信号的放大，是设备中完成信号增强的主要单元。在接近输入端一般采用LNA（低噪声放大器），在中间级一般选用增益放大模块和射频中功率放大器件，在末级一般选用线性和效率较好的功放。不同系统和频率，根据链路预算和增益的要求，可以使用不同数量的放大器，并调整其电路中的位置，放大电路可以是单个系统（如GSM900MHz或CDMA）也可以是多个系统同时放大（如两路GSM900+DCS1800或三路GSM900+DCS1800+WCDMA、GSM900+DCS1800+TD-SCDMA或其他组合）。

增益调节单元主要完成自动电平控制和配合隔离度检测，起到调节系统增益的作用。增益调节单元按种类有数字衰减器和模拟衰减器两种。数字衰减器一般由控制单元用串口或并口的信号，调节器件的增益；模拟衰减器一般由控制电路给出模拟控制电压，根据电压不同，调节器件的增益。

重发信号采集单元，主要完成对经过放大后重发信号的检测，将重发信号的强度、相位等信息，进行采集、处理，然后上报至数字控制单元。主要由包络检波器、对数检波器、均值检波器等，单一形式或组合形式完成。

信号重发单元主要完成将设备处理后的纯净信号在干扰区域中进行覆盖。根据具体情况，可以利用各种天线进行有效覆盖，例如八木天线，板状天线，反射面天线、吸顶天线、鞭状天线等，利用天线的方向特性，增强设备的有效覆盖能力。在多频设备中，重发单元由多频天线或多个单频天线组合而成。

数字控制单元主要完成对设备中采集的信息进行计算、分析，并给出相应的调整参数，然后执行，保证设备按预计的功能参数进行工作。主要由MCU、DSP、FPGA、ARM等具有一定预算能力的数字电路为核心，其他储存及逻辑电路为辅助实现的功能单元。

ICS单元Ⅰ、ICS单元Ⅱ单元主要完成干扰信号的相位抵消，使设备具有更强的抗干扰能力，降低对设备收发单元天线间隔离度的要求。ICS单元Ⅰ、ICS单元Ⅱ主要由高速数字电路和移相器、放大器等部分组成。计算输入耦合单元和输出耦合单元给出的信号相位和能量强度，并对比筛选出有用信号和干扰信号，然后将干扰信号进行抵消。

隔离度检测单元主要完成产品收发单元的隔离度计算，并根据此计算值，调整设备增益，使设备工作在稳定状态。避免了设备自激或弱自激，对网络质量带来恶化。主要通过信号采集单元的信息，由MCU、DSP、FPGA、ARM等具有一定预算能力的数字电路为核心，其他储存及逻辑电路为辅助实现的功能单元。

监控单元主要完成从数字控制单元获得设备参数，并将此参数上报至远端后台监控中心。实现方式有有线和无线两种。有线方式一般按照一定的通讯协议，用信号线将监控参数传至远端监控中心；无线方式一般使用相应通信协议的modem，将监控参数用无线上传至基站，再传至远端监控中心。

电源供电单元主要完成将外部电源处理、滤波，得到设备工作需要的稳定电源。一般主要是把市电或机房直流电转化为设备使用的低压直流工作电源。同时作相应的保护、滤波措施，使设备更稳定。

如图3所示，将本发明的设备，置于终端附近，设备本身具有基站选择性，主要放大基站BTS1的下行信号，对终端所在区域进行覆盖增强。此时，在设备的覆盖区内，BTS1的信号要远大于于其他基站BTS2、BTS3…BTS n的信号，其他基站对基站BTS1的干扰作用相对小了很多，使BTS1在覆盖区内的载噪比，有了稳定提高。所以，终端用户可以通过本发明的设备与基站BTS1之间进行有效、良好的通信。

本发明使频点干扰的区域，终端接收信号变得稳定，通信变得顺畅，同时，结构简单，实用性强。此方法对无线通信的的各种技术体制（包括CDMA、GSM、DCS、WCDMA、TD-SCDMA以及包括4G在内的各种体制）均有效果。

本发明通过附图进行说明的，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明专利进行各种变换及等同代替，因此，本发明专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本发明专利权利要求范围内的全部实施方案。

Claims (3)

1.一种解决移动通信无线覆盖频点干扰的下行放大设备，其特征在于：下行放大设备包括接收单元、合路单元、接收信号采集单元、滤波单元、放大单元、增益调节单元、重发信号采集单元、重发单元、数字控制单元、ICS单元Ⅰ、ICS单元Ⅱ、隔离度检测单元、监控单元、电源供电单元；接收单元的信号输出端通过滤波单元与接收信号采集单元的输入端连接；接收信号采集单元的输出端通过放大单元与增益调节单元的输入端连接；增益调节单元的输出端通过重发信号采集单元与输出滤波单元连接；接收信号采集单元通过隔离度检测单元分别与重发信号采集单元和数字控制单元相连；数字控制单元通过连接接收信号采集单元、数字控制单元通过ICS单元Ⅱ与重发信号采集单元连接，数字控制单元还与增益调节单元、监控单元和电源供电单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种解决移动通信无线覆盖频点干扰的下行放大设备，其特征在于：在多个通信体制同时使用的区域，增加合路单元，合路单元连接在接收单元和重发单元之间构成多个下行放大链路。

3.一种解决移动通信无线覆盖频点干扰的下行放大设备的实现方法，其特征在于：下行放大设备可以这样使用，在目标覆盖区域通过调整接收单元，接收天线根据目标基站的发射频率接收目标基站信号，只进行下行放大并转发，从而在干扰区内将该信号增强，远远强于其他频点相同或相邻基站的信号强度，达到并超过该信号对载干比相关的要求；在此状态下，原受干扰区域里的终端很容易接入该信号，正常稳定地工作，同时根据链路预算，上行手机信号足够强，可以到达基站端的接收机，保证双向通信有效进行。

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