CN103167514A

CN103167514A - 电梯移动通信覆盖系统、功率控制器和方法

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Publication number: CN103167514A
Application number: CN2013100791677A
Authority: CN
Inventors: 肖田忠; 陈冯奇; 冯量; 周其谋; 吴枫
Original assignee: Comba Telecom Systems Guangzhou Co Ltd
Current assignee: Comba Network Systems Co Ltd
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2033-03-12
Also published as: CN103167514B

Abstract

本发明涉及移动通信覆盖相关技术领域，特别是涉及电梯移动通信覆盖系统和方法，电梯移动通信覆盖系统包括：功率控制器、信源天线、施主天线和重发天线，所述功率控制器的输入端接收信源信号，功率控制器的输出端与所述信源天线有线连接，且所述信源天线安装在电梯井道顶部，所述施主天线安装在所述电梯的电梯轿厢外部，所述重发天线安装在所述电梯的电梯轿厢内部，所述施主天线与所述重发天线有线连接。本发明电梯移动通信覆盖系统和方法，在信源天线和施主天线之间，通过无线传输，从而避免了在电梯井道进行设备器件安装，使得安装快捷便利，造价低廉，减少与物业协调、降低取电和维护难度。

Description

电梯移动通信覆盖系统、功率控制器和方法

技术领域

本发明涉及移动通信覆盖相关技术领域，特别是涉及电梯移动通信覆盖系统、功率控制器和方法。

背景技术

移动通信覆盖分为室外覆盖和室内覆盖两种，室外及小型楼宇覆盖基本由宏站负责，大型楼宇室内覆盖由室内分布系统完成，而室分系统覆盖中除平层覆盖外，还需要对电梯进行覆盖。

现有的电梯覆盖一般分为两大类。一类为传统的分布系统覆盖方式，如图1所示，包括多个依次连接的远端发送器11，远端发送器11深入电梯井道1内，且每隔2～4层沿电梯井壁3设置，每个远端发送器11接有天线12，通过天线12发送远端发送器11接收到的基站信号，对电梯井道1内进行覆盖，该方式技术成熟，然而由于每个天线12的覆盖都有深衰落，而每3～4层就有一个天线，因此导致电梯轿厢2内的终端接收电平忽大忽小，覆盖效果较差。另一类为随行轿厢覆盖方式，如图2所示，包括在电梯轿厢2上设置的小功率有源设备21，小功率有源设备21通过随行电缆23从电梯井道顶4处接收基站信号，同时在电梯井道1的中部，需要在电梯井壁3设置固定装置24对射频电缆23进行固定，小功率有源设备21还与小板状天线22连接，通过小板状天线22将接收到的基站信号覆盖到整个电梯轿厢2内。由于电梯用电时电压不稳定，也会导致随行的有源设备工作不稳定，会导致覆盖效果较差。该方式在电压稳定时覆盖效果好，然而当电压不稳定时覆盖效果差。另外上述两种方式，均存在架设时需要对电梯井道内部增设装置，从而导致造价高，物业协调、取电和维护难度大等缺点。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术存在的电梯移动通信覆盖系统的架设，需要对电梯井道内部增设且信号覆盖不稳定的技术问题，提供一种电梯移动通信覆盖系统和方法。

一种电梯移动通信覆盖系统，包括：功率控制器、信源天线、施主天线和重发天线，所述功率控制器的输入端接收信源信号，功率控制器的输出端与所述信源天线有线连接，且所述信源天线安装在电梯的电梯井道顶部，所述施主天线安装在电梯的电梯轿厢外部，所述重发天线设置在电梯的电梯轿厢内部，所述施主天线与所述重发天线有线连接。

一种电梯移动通信覆盖系统的功率控制器，包括功率控制模块和测距模块，所述功率控制模块的输入端接收信源信号，功率控制模块的输出端与所述功率控制器的输出端连接，所述测距模块的输出端与功率控制模块的控制端连接。

一种电梯移动通信覆盖方法，采用前述的电梯移动通信覆盖系统对电梯进行覆盖，包括：

功率控制器接收信源信号，对该信源信号进行功率控制，并通过信源天线将信源信号发送到施主天线；

施主天线接收从信源天线转发的信源信号，并发送到重发天线；

重发天线将接收到的终端信号转发到施主天线，并通过施主天线发送到信源天线；

功率控制器通过信源天线接收到终端信号，并发送回基站。

上述电梯移动通信覆盖系统和方法，在信源天线和施主天线之间，通过无线传输，从而避免了在电梯井道内进行设备器件安装，且电梯井道内的设备都为无源设备，不需要考虑取电问题，使得安装快捷便利，造价低廉，减少与物业协调、降低取电和维护难度。

另外，本发明采用无源中继覆盖，只有一个信源天线，在保证最低覆盖电平的基础上深度衰落只出现一次，覆盖效果相对较好。

同时，本发明的功率控制器通过提供功率控制模块和测距模块，根据测距模块获得的施主天线至信源天线的距离，调整信源天线的输出功率，减少在电梯轿厢内的终端信号对信源信号的干扰。

附图说明

图1为现有技术采用分布系统覆盖方式的原理示意图；

图2为现有技术采用随行轿厢覆盖方式的原理示意图；

图3为本发明一种电梯移动通信覆盖系统的原理示意图；

图4为本发明电梯移动通信覆盖系统的功率控制器的原理示意图；

图5为采用电调衰减器和监控装置实现功率控制模块的功率控制器应用于本发明的电梯移动通信覆盖系统的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

如图3本发明电梯移动通信覆盖系统的原理示意图。

一种电梯移动通信覆盖系统，包括：功率控制器31、信源天线32、施主天线33和重发天线34，所述功率控制器31的输入端接收信源信号，功率控制器31的输出端与所述信源天线33有线连接，且所述信源天线33安装在电梯的电梯井道1的顶部4，所述施主天线33安装在电梯的电梯轿厢2外部，所述重发天线34安装在电梯的电梯轿厢2内部，所述施主天线33与所述重发天线34有线连接。

其中，功率控制器31的输入端接收信源信号，可以通过从基站、远端射频单元（RRU）或者直放站等接收信源信号。

本发明的电梯移动通信覆盖系统支持包括GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、LTE和LTE-A等各种移动通信系统，其中所述基站、远端射RRU或者直放站指的是上述各系统核心网中的基站、远端射RRU或者直放站，功率控制端31从基站、RRU或者直放站接收信源信号指的是通过各种移动通信系统的网络与基站、RRU或者直放站连接，并从中接收信源信号。

其中，功率控制器31的输出端与所述信源天线32可以通过射频电缆35连接，施主天线33与重发天线34可以通过射频电缆35连接。信源天线32与施主天线33之间通过无线方式通信。

其中，功率控制器31控制信源天线32的输出功率，其具体设计方案可以有多种，本领域普通技术人员在阅读本专利后，可以进行具体设计。在其中一个实施例中，如图4所示为本发明电梯移动通信覆盖系统的功率控制器31的原理示意图。

一种电梯移动通信覆盖系统的功率控制器31，包括功率控制模块311和测距模块312，所述功率控制模块311的输入端接收信源信号，功率控制模块311的输出端与所述功率控制器31的输出端连接，所述测距模块312的输出端与功率控制模块311的控制端连接。本领域普通技术人员在阅读本专利的基础上，可以对功率控制模块311的内部结构进行具体设置，例如采用现有各种有源设备实现。在其中一个实施例中，所述功率控制模块311包括电调衰减器3111和监控装置3112，所述电调衰减器3111的输入端接收信源信号，所述电调衰减器3111的输出端与所述功率控制模块311的输出端连接，所述监控装置3112的输入端与所述测距模块312连接，所述监控装置3112的输出端与所述电调衰减器3111的控制端连接。

如图5所示为采用电调衰减器3111和监控装置3112实现功率控制模块311的功率控制器应用于本发明的电梯移动通信覆盖系统的原理示意图。

在本实施例中，功率控制器31，包括功率控制模块311和测距模块312，所述功率控制模块311的输入端接收信源信号，功率控制模块311的输出端与所述功率控制器31的输出端连接，所述测距模块312的输出端与功率控制模块311的控制端连接。所述测距模块312测量施主天线与信源天线的距离。其实现方式可以有多种，其中的一种实现方式是在施主天线33上设置信号发射器，在信源天线32上设置信号接收器，通过接收的信号来检测它们之间的距离。优选地，所述测距模块312与所述信源天线32设置在相同水平面。

本实施例根据测距模块312获得的电梯轿厢2与测距模块312的距离，调整信源天线32的输出功率，减少在电梯轿厢内2的终端信号对信源信号的干扰。测距模块312可以是测距仪。功率控制模块311与测距模块312可以通过通信电缆313连接，并通过通信电缆313对测距模块312供电。

施主天线33与重发天线34的位置本领域普通技术人员在阅读本专利后可以根据需要进行设置。在其中一个实施例中，所述施主天线33设置在所述电梯轿厢2顶层外部，所述重发天线34设置在所述电梯轿厢2顶层内部。该实施例将施主天线33与重发天线34均设置在电梯轿厢2顶层，则电梯轿厢2与测距模块312的距离即施主天线33至信源天线32的距离，同时由于重发天线34的覆盖是扇形覆盖，因此能更好地覆盖整个电梯轿厢2。

本发明的一种电梯移动通信覆盖方法，包括上行步骤和下行步骤：

下行步骤：

功率控制器31接收信源信号，对该信源信号进行功率控制，并通过信源天线32将信源信号发送到施主天线33；

施主天线33接收从信源天线转发的信源信号，并发送到重发天线34；

上行步骤：

重发天线34将接收到的终端信号转发到施主天线33，并通过施主天线33发送到信源天线32；

功率控制器31通过信源天线32接收到终端信号，并发送回基站、RRU、直放站等信源设备。上行步骤和下行步骤可以是顺序执行也可以是并行执行。

在其中一个实施例中，所述功率控制器31包括功率控制模块311和测距模块312，所述功率控制器31对信源信号进行功率控制的步骤，具体为：功率控制器31中的测距模块312测量施主天线33至信源天线32的距离，由功率控制模块311根据所述距离调整所述信源天线发送的信号的输出功率。

本实施例，通过调整信源天线32的输出功率，减少在电梯轿厢内2的终端信号对信源信号的干扰。

在其中一个实施例中，所述距离与所述信源天线发送的信源信号的输出功率成正比。本实施例中，距离和输出功率成正比，则当电梯轿厢2与测距模块312的距离越小，则信源天线32的输出功率越小，输出功率的下降，则在电梯轿厢2的终端到基站接收机的链路损耗会增大，从而避免因链路损耗过小时终端即使以最小功率发射时还干扰信源信号。而当电梯轿厢2与测距模块312的距离增大，则同时提高信源天线32的输出功率，减少电梯轿厢2的终端到基站接收机的链路损耗，以保证空间链路损耗加大后保持良好的覆盖效果。

在其中一个实施例中，所述功率控制模块根据所述距离调整所述信源天线发送的信号的输出功率，具体为：功率控制模块中的监控装置接收测距模块测量的所述施主天线至信源天线的距离，监控装置根据所述距离，调整功率控制模块中的电调衰减器的衰减。

在其中一个实施例中，所述距离与所述电调衰减器的衰减成反比。由于功率控制器312的衰减越大，则信源天线32的输出越小，因此当电梯轿厢2与测距模块312的距离越小，则增大功率控制器312的衰减，从而使得信源天线32的输出功率下降，则在电梯轿厢2的终端到基站接收机的链路损耗会增大，从而避免因链路损耗过小时终端即使以最小功率发射时还干扰信源信号。而当电梯轿厢2与测距模块312的距离增大，则同时减少功率控制器312的衰减，从而提高信源天线32的输出功率，减少电梯轿厢2的终端到基站接收机的链路损耗，以保证空间链路损耗加大后保持良好的覆盖效果。

在其中一个实施例中，根据所述距离调整所述信源天线发送的信源信号的输出功率的步骤具体为：

当所述施主天线至信源天线的距离少于预设的距离阈值时，功率控制模块按照预设的策略减少所述信源天线发送的信源信号的输出功率，当所述施主天线至信源天线的距离大于或等于预设的距离阈值时，功率控制模块控制所述信源天线发送的信源信号的输出功率为最大功率。作为一个例子，功率控制器31包括功率控制模块311和测距模块312，功率控制模块311包括电调衰减器3111和监控装置3112，则：

当电梯轿厢2与信源天线32的距离超过预设的距离阈值时，由于测距模块312与所述信源天线32设置在相同水平面，因此电梯轿厢2与信源天线32的距离即为电梯轿厢2与测距模块312的距离，此时功率控制器3111没有衰减，以最大的输出功率对电梯轿厢2进行覆盖，当电梯轿厢2运行越来越接近接近信源天线32，并到达设定的距离后，电调衰减器3111开始按照设定在监控装置3112内的策略加大衰减，从而增加终端到信源设备的链路损耗，避免因链路损耗过小时终端即使以最小功率发射时还干扰信源设备，直至到达其最大衰减度或电梯轿厢2不能更接近，当电梯轿厢2从距离信源天线32最近的位置远离时，电调衰减器3111开始按照设定在监控装置3112内的既定策略减少衰减，以保证空间链路损耗加大后保持良好的覆盖效果，直到电调衰减器3111无衰减或电梯轿厢2与信源天线32的距离大于测距模块312的测量范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种电梯移动通信覆盖系统，其特征在于，包括：功率控制器、信源天线、施主天线和重发天线，所述功率控制器的输入端接收信源信号，功率控制器的输出端与所述信源天线有线连接，且所述信源天线安装在电梯的电梯井道顶部，所述施主天线安装在电梯的电梯轿厢外部，所述重发天线安装在电梯的电梯轿厢内部，所述施主天线与所述重发天线有线连接。

2.根据权利要求1所述的电梯移动通信覆盖系统，其特征在于，所述功率控制器包括功率控制模块和测距模块，所述功率控制模块的输入端接收信源信号，功率控制模块的输出端与信源天线有线连接，所述测距模块的输出端与功率控制模块的控制端连接。

3.根据权利要求2所述的电梯移动通信覆盖系统，其特征在于，所述功率控制模块包括电调衰减器和监控装置，所述电调衰减器的输入端接收信源信号，所述电调衰减器的输出端与所述信源天线有线连接，所述监控装置的输入端与所述测距模块连接，所述监控装置的输出端与所述电调衰减器的控制端连接。

4.根据权利要求1所述的电梯移动通信覆盖系统，其特征在于，所述施主天线设置在电梯轿厢顶层外部，所述重发天线设置在电梯轿厢顶层内部。

5.一种电梯移动通信覆盖系统的功率控制器，其特征在于，包括功率控制模块和测距模块，所述功率控制模块的输入端接收信源信号，功率控制模块的输出端与所述功率控制器的输出端连接，所述测距模块的输出端与功率控制模块的控制端连接。

6.根据权利要求5所述的电梯移动通信覆盖系统的功率控制器，其特征在于，所述功率控制模块包括电调衰减器和监控装置，所述电调衰减器的输入端接收信源信号，所述电调衰减器的输出端与所述功率控制模块的输出端连接，所述监控装置的输入端与所述测距模块连接，所述监控装置的输出端与所述电调衰减器的控制端连接。

7.一种电梯移动通信覆盖方法，采用如权利要求1所述的电梯移动通信覆盖系统对电梯进行覆盖，其特征在于，包括：

功率控制器通过信源天线接收到终端信号，并发送回信源设备。

8.根据权利要求7所述的电梯移动通信覆盖方法，其特征在于，所述功率控制器包括功率控制模块和测距模块，所述功率控制器对信源信号进行功率控制的步骤，具体为：功率控制器中的测距模块测量施主天线至信源天线的距离，由功率控制模块根据所述距离调整所述信源天线发送的信号的输出功率。

9.根据权利要求8所述的电梯移动通信覆盖方法，其特征在于，所述距离与所述信源天线发送的信源信号的输出功率成正比。

10.根据权利要求8所述的电梯移动通信覆盖方法，其特征在于，所述功率控制模块根据所述距离调整所述信源天线发送的信号的输出功率，具体为：功率控制模块中的监控装置接收测距模块测量的所述施主天线至信源天线的距离，监控装置根据所述距离，调整功率控制模块中的电调衰减器的衰减。

11.根据权利要求10所述的电梯移动通信覆盖方法，其特征在于，所述距离与所述电调衰减器的衰减成反比。

12.根据权利要求8所述的电梯移动通信覆盖方法，其特征在于，根据所述距离调整所述信源天线发送的信源信号的输出功率的步骤具体为：

当所述所述施主天线至信源天线的距离少于预设的距离阈值时，功率控制模块按照预设的策略减少所述信源天线发送的信源信号的输出功率，当所述所述施主天线至信源天线的距离大于或等于预设的距离阈值时，功率控制模块控制所述信源天线发送的信源信号的输出功率为最大功率。