CN106330287B - 光纤直放站的存储转发工作方法及存储转发式光纤直放站 - Google Patents

Abstract

本发明介绍的一种由电源、无线接收机、无线发射机、光传输接收机、光传输发送机、可编程数字调制解调器、微处理器、测距系统、载频发射功分器及载频发射合路器等模块及工作软件所构成的存储转发式光纤直放站，实现了一种光纤直放站的存储转发工作方法，能够使得多个存储转发式光纤直放站场强覆盖相互深度交织且能够进行本站同频转发，具有覆盖可靠、同频干扰小、切换少、误码率低、可靠性高，适用于无线数传通信的中继传输的特点。

Description

光纤直放站的存储转发工作方法及存储转发式光纤直放站

技术领域

本发明是无线通信中继传输技术，适用于无线数传通信系统的无线通信中继传输，属于无线通信技术领域。

背景技术

在目前应用的光纤无线中继系统中，广泛运用光纤直放中继技术，其系统结构通常是采用由近端机通过光纤线路连接一个或多个远端机的构成形式，近端机与远端机之间能够实现相互无线通信中继转发功能，其工作方法为近端机将无线接收信号转换成光信号通过光纤传输到远端机再还原成电信号并以同频方式发送出去，远端机将无线接收信号转换成光信号通过光纤传输到近端机再还原成电信号并以同频方式发送出去；其存在的主要问题为，对多个光纤直放站所构成的中继系统，当场强覆盖相互深度交织时，在同频转发情况下会发生回授自激，也不能实现本站同频转发的功能，但在实际应用中，需要无线中继系统的场强覆盖相互深度交织，以保证覆盖可靠，且能够进行本站同频转发的功能才能够为处在中继覆盖区间内的数传无线收发信机提供有效的中继传输服务，并需要减少出现同频干扰，并且在无线数传技术中，需要考察传输误码率指标，以此衡量传输质量及可靠性；与本发明相近似的对比技术为：专利号2009100598508，光纤直放站的存储转发工作方法及存储转发式光纤直放站，其中介绍了一些相关技术，但在实际应用中，该对比技术也介绍了一种解决上述问题的技术方案，但在实际应用中还存在有一定的缺陷；因为在山区的无线通信覆盖中，其无线载频信号强度信号大小并不完全与距离成线性正比关系，即：无线载频信号强度信号大，但距离不一定就近，而无线载频信号强度信号小，也不一定就是距离远，如果按照对比技术中的接入方法，则有可能接入到相对距离较远的光纤直放站并由该直放站予以信号转发，容易出现反复切换转发的现象，增加数据传输误码率，这样就不利于在移动过程中的无线数据传输的快速接入，容易发生通信中断，降低数据传输质量及可靠性。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种光纤直放站的存储转发工作方法及存储转发式光纤直放站，使得该存储转发式光纤直放站能够实现场强覆盖相互深度交织且能够进行本站同频转发，并具有覆盖可靠，同频干扰小、转接切换少、误码率低、可靠性高，适用于无线数传通信中继传输的特点；

为达到上述目的，本发明介绍一种光纤直放站的存储转发工作方法，包含有电源、天馈系统、无线接收机、无线发射机、光传输接收机、光传输发送机、指令转发控制器、无线测距系统，其特征在于，在指令转发控制器中设置载频信号强度、误码率及距离各个参数的权重值，通过测距系统实时得出对应无线载频信号的收发距离参数，并采用以下工作方法：

（1）指令转发控制器将通过无线接收机接收输出的传输数据码予以存储，同时将通过无线接收机接收输出的无线载频信号进行解调、判定可以得到对应的载频信号强度、误码率、通过测距系统获得对应的无线载频信号的收发距离，按照设定的权重值将载频信号强度、误码率、对应的无线载频信号的收发距离予以加权求和得到传输参数值，将该传输参数值、对应的时间标志码及本存储转发式光纤直放站的地址码予以编码得到传输指令码，将该传输指令码通过光传输发送机发送到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站；

（2）将通过光传输接收机接收到的其他存储转发式光纤直放站发送来的传输指令码进行存储，并通过光传输发送机将该传输指令码发送到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站；

（3）将存储转发式光纤直放站存储的各个在同一对应时间标志码的传输指令码，根据其中对应的载频信号强度、误码率、对应发射源的距离按照设定的权重值予以加权求和值的编码，对存储转发式光纤直放站的地址码进行排序，对应存储转发式光纤直放站的地址码的加权求和值大的排位靠前；

（4）根据对存储转发式光纤直放站的地址码的排序结果，地址码排序第一的存储转发式光纤直放站在无线接收机在停止接收载频信号的时间段将接收存储的传输数据码进行数字调制后输入到该存储转发式光纤直放站的无线发射机调制并发射载频信号，并将该发射载频信号通过光传输发送机发送到其他通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站；

（5）未接收到无线载频信号或地址码排序靠后的存储转发式光纤直放站将通过光传输接收机接收到的载频信号通过本存储转发式光纤直放站的无线发射机发射出去，并将该载频信号通过光传输发送机发送到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站。

为实现本发明所述的上述工作方法，本发明还介绍一种存储转发式光纤直放站，其中包含有电源、天馈系统、无线接收机、无线发射机、光传输接收机、光传输发送机器件及模块，其特征在于本发明的有一个指令转发控制器，一个测距系统；所述的指令转发控制器中有一个可编程数字调制解调器、一个微处理器，可编程数字调制解调器的载频信号输入端与无线接收机的接收信号输出端相连接，可编程数字调制解调器的载频信号输出端与无线发射机的发射信号调制输入端相连接，微处理器的一组工作信号输入输出端分别与可编程数字调制解调器的数字信号输入输出端及编程输入端、光传输发送机电信号输入端、光传输接收机电信号输出端、无线发射机发射状态控制输入端及测距系统的数据输出端相连接，在无线发射机载频发射回路中有一个载频发射功分器、一个载频发射合路器，载频发射功分器的载频信号输入端与无线发射机载频调制器的载频信号输出端相连接，载频发射功分器的一个输出端与光传输发送机的一个电信号输入端相连接，载频发射功分器的一个输出端与载频发射合路器的一个输入端相连接，光传输接收机的接收载频电信号输出端与载频发射合路器的一个输入端相连接，载频发射合路器的输出端与载频发射功放器的载频信号输入端相连接。

本发明的工作原理及有益效果

在所述存储转发式光纤直放站的指令转发控制器中设置有载频信号强度、误码率及距离各个参数的权重值，通过测距系统实时得出对应无线载频信号的收发距离参数；当无线数传收发信机在存储转发式光纤直放站覆盖区发射携带有传输数据码的无线载频信号时，通常会有一个或多个存储转发式光纤直放站接收到该载频信号；收到该载频信号的存储转发式光纤直放站将接收载频信号强度进行编码且存储，同时将通过无线接收机接收输出的无线载频信号进行强度测试、通过测距系统进行距离测试、误码率判定并根据所设置的参数权重值予以加权求和值，再予以编码获得传输指令码，该该传输指令码也包含有对应的时间标志码及本存储转发式光纤直放站的地址码，并将该传输指令码通过光传输发送机发送到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站；存储转发式光纤直放站将通过光传输接收机接收到的其他存储转发式光纤直放站发送来的传输指令码进行存储，并通过光传输发送机将该编码发送到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站；这样各个存储转发式光纤直放站都得到了对应的传输指令码，存储转发式光纤直放站将存储的各个传输指令码在同一对应时间标志码的对应加权求和值进行比较，按加权求和值大小对存储转发式光纤直放站的地址码进行排序，其中加权求和值大的对应地址码排序靠前，根据排序结果，地址码排列第一的存储转发式光纤直放站在无线接收机停止接收载频信号的时间段、即在原无线数传收发信机停止发射载频信号的时间段（如时分传输时的停止发送时间段）将接收存储的传输指令码进行数字调制后输入到该存储转发式光纤直放站的无线发射机进行载频调制及发射该载频信号，并将该发射载频信号通过光传输发送机发送到其他到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站进行转发，这样就避免了接收与发射同时存在而产生回授自激的可能，也由于所有存储转发式光纤直放站所发射的载频信号为同一本振源，因此可以减少同频干扰，由于在选定用于转发数据的存储转发式光纤直放站的过程中，兼顾了传输数据码的接收信号强度、误码率及收发距离的综合因数，因此可以减少转发中的切换、提高传输质量及可靠性。

附图说明

图1是本发明一实施例的存储转发式光纤直放站构成图。

图2是本发明一实施例的光纤直放站的存储转发工作方法的主要工作流程图。

具体实施方式

以下以附图为例说明本发明的实施例。

图1表示出一实施例的存储转发式光纤直放站构成图，其中：

（1）为天馈系统，采用天线、射频馈线、功分器及双工器等组成；（2）为可编程无线接收机，采用多制式、多频段、具有接收载频信号测试及输出功能的可编程无线接收模块，并在微处理器的控制下进入设定工作状态；（3）为可编程无线发射机，采用多制式、多频段的可编程无线发射模块，并在微处理器的控制及编程下进入设定工作状态；（4）为指令转发控制器，由编程数字调制解调器③及微处理器④、GPS测距系统构成；（5）为光传输发送机，采用光电转换器及波分复用器构成，其光信号输出端通过外接光纤线路与其他的存储转发式光纤直放站的光传输接收机的光信号输入端相连接；（6）为光传输接收机，采用光电转换器及波分解复用器构成，其光信号输入端通过外接光纤线路与其他的存储转发式光纤直放站的光传输发送机的光信号输出端相连接；光传输接收机及光传输发送机的各个电信号输入输出端分别用于载频信号及数字信号的接收及发送；①为无线发射机（3）可编程无线发射机的载频发射回路中的载频功放器；②为无线发射机（3）可编程无线发射机的载频发射回路中的载频发射合路器，采用常规合路器；③为指令转发控制器（4）中的可编程数字调制解调器，采用与为其提供中继传输的无线数传收发信机中一致的数字调制解调器，如FFSK模块构成；④为指令转发控制器（4）中的微处理器，采用常规单片机系统构成；⑤无线发射机（3）可编程无线发射机的载频发射回路中的载频发射功分器，采用常规功分器；⑥为无线发射机（3）的载频调制器，采用可编程本振电路、滤波器、压控振荡器及混频器等构成。

图2表示出本发明一实施例的光纤直放站的存储转发工作方法的主要工作流程图，其中：

（1）开机初始化，对各个器件及可编程模块进行参数设置，包括有误码率权重值、接收载频信号强度权重值、无线收发距离权重值；

（2）指令转发控制器将通过无线接收机接收输出的传输数据码予以存储，同时将通过无线接收机接收输出的无线载频信号进行解调、判定可以得到对应的载频信号强度、误码率、通过测距系统获得对应的无线载频信号的收发距离，按照设定的权重值将载频信号强度、误码率、对应的无线载频信号的收发距离予以加权求和得到传输参数值，将该传输参数值、对应的时间标志码及本存储转发式光纤直放站的地址码予以编码得到传输指令码，将该传输指令码通过光传输发送机发送到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站；

（3）将通过光传输接收机接收到的其他存储转发式光纤直放站发送来的传输指令码进行存储，并通过光传输发送机将该传输指令码发送到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站；

（4）将存储转发式光纤直放站存储的各个在同一对应时间标志码的传输指令码，根据其中对应的载频信号强度、误码率、对应发射源的距离按照设定的权重值予以加权求和值的编码，对存储转发式光纤直放站的地址码进行排序，对应存储转发式光纤直放站的地址码的加权求和值大的排位靠前；

（5）根据对存储转发式光纤直放站的地址码的排序结果，地址码排序第一的存储转发式光纤直放站在无线接收机在停止接收载频信号的时间段将接收存储的传输数据码进行数字调制后输入到该存储转发式光纤直放站的无线发射机调制并发射载频信号，并将该发射载频信号通过光传输发送机发送到其他通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站；

（6）未接收到无线载频信号或地址码排序靠后的存储转发式光纤直放站将通过光传输接收机接收到的载频信号通过本存储转发式光纤直放站的无线发射机发射出去，并将该载频信号通过光传输发送机发送到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站；

按照上述说明及附图配置各个功能模块、元器件、连接相关器件模块及为微处理器编写工作软件程序及设置工作参数，即可完成本发明所述的光纤直放站的存储转发工作方法及储转发式光纤直放站的实施。

本发明所述的光纤直放站的存储转发工作方法，还可以是其特征在于，通过光传输接收机接收到指定转发指令码但与指定转发指令码中地址码不相符合的存储转发式光纤直放站，通过光传输发送机向通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站转发该指定转发指令码；通过光传输接收机接收到指定转发指令码且与指定转发指令码中地址码相符合的存储转发式光纤直放站在无线接收机停止接收载频信号的时间段将接收存储的传输指令码进行数字调制后输入到该存储转发式光纤直放站的无线发射机进行调制并发射载频信号，并将该发射载频信号通过光传输发送机发送到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站；这样可以使得对载频信号强度编码及误码率指标码进行比较工作由一个存储转发式光纤直放站中的传输控制器来完成后并由该存储转发式光纤直放站中的传输控制器指定符合转发条件的存储转发式光纤直放站将接收存储的传输指令码进行转发，这样可以使得本发明的软件结构较为简单，便于实施。

本发明所述的储转发式光纤直放站，还可以是其特征在于，有一个载频发射功放器，并将光传输接收机的接收载频信号输出端与载频发射功放器的载频信号输入端相连接，这样做可以不在无线发射机的载频回路中设置载频发射功分器及载频发射合路器，便于本发明的实施。

本发明所述的储转发式光纤直放站，还可以是其特征在于，存储转发式光纤直放站的指令转发控制器中有两个微处理器，一个微处理器的一组工作信号输入输出端分别与可编程数字调制解调器的数字信号输入输出端及编程输入端、无线发射机发射状态控制输入端相连接，另一个微处理器的一组工作信号输入输出端分别与光传输发送机电信号输入端、光传输接收机电信号输出端相连接，两个微处理器的一组工作信号输入输出端分别相连接，这样做可以使得本发明由一个微处理器在无线接收载频信号并解调时接收存储传输指令码，同时由另一个微处理器去接收并判定各个存储转发式光纤直放站的载频信号强度编码、误码率指标码，完成对接收效果的判定及指定实施转发传输指令码的存储转发式光纤直放站，两个微处理器之间通过相互连接的一组工作信号输入输出端交换信息，协同工作，这样做可以提高本发明的实时工作能力。

本发明所述的储转发式光纤直放站，还可以是其特征在于，储转发式光纤直放站还可以是采用多个无线收发信机、多个光传输收发信机、多个指令转发控制器的组成方式，这样可以对多个不同频点的无线数传通信系统进行中继传输，也可以使得存储转发式光纤直放站实现通过光纤线路连接多个不同方向上的存储转发式光纤直放站，能够提高本发明的应用范围。

本发明介绍的一种由电源、无线接收机、无线发射机、光传输接收机、光传输发送机、可编程数字调制解调器、微处理器、测距系统、载频发射功分器及载频发射合路器等模块及工作软件所构成的存储转发式光纤直放站，实现了一种光纤直放站的存储转发工作方法，能够使得多个存储转发式光纤直放站场强覆盖相互深度交织且能够进行本站同频转发，具有覆盖可靠、同频干扰小、切换少、误码率低、可靠性高，适用于无线数传通信的中继传输的特点。

Claims (6)

1.一种光纤直放站的存储转发工作方法，包含有电源、天馈系统、无线接收机、无线发射机、光传输接收机、光传输发送机、指令转发控制器、无线测距系统光纤直放站的存储转发工作方法，其特征在于，在指令转发控制器中设置载频信号强度、误码率及距离各个参数的权重值，通过测距系统实时得出对应无线载频信号的收发距离参数，并采用以下工作方法：

(1)指令转发控制器将通过无线接收机接收输出的传输数据码予以存储，同时将通过无线接收机接收输出的无线载频信号进行解调、判定可以得到对应的载频信号强度、误码率、通过测距系统获得对应的无线载频信号的收发距离，按照设定的权重值将载频信号强度、误码率、对应的无线载频信号的收发距离予以加权求和得到传输参数值，将该传输参数值、对应的时间标志码及本存储转发式光纤直放站的地址码予以编码得到传输指令码，将该传输指令码通过光传输发送机发送到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站；

(2)将通过光传输接收机接收到的其他存储转发式光纤直放站发送来的传输指令码进行存储，并通过光传输发送机将该传输指令码发送到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站；

(3)将存储转发式光纤直放站存储的各个在同一对应时间标志码的传输指令码，根据其中对应的载频信号强度、误码率、对应发射源的距离按照设定的权重值予以加权求和值的编码，对存储转发式光纤直放站的地址码进行排序，对应存储转发式光纤直放站的地址码的加权求和值大的排位靠前；

(4)根据对存储转发式光纤直放站的地址码的排序结果，地址码排序第一的存储转发式光纤直放站在无线接收机在停止接收载频信号的时间段将接收存储的传输数据码进行数字调制后输入到该存储转发式光纤直放站的无线发射机调制并发射载频信号，并将该发射载频信号通过光传输发送机发送到其他通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站；

(5)未接收到无线载频信号或地址码排序靠后的存储转发式光纤直放站将通过光传输接收机接收到的载频信号通过本存储转发式光纤直放站的无线发射机发射出去，并将该载频信号通过光传输发送机发送到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站。

2.如权利要求1所述的光纤直放站的存储转发工作方法，其特征在于，通过光传输接收机接收到指定转发指令码但与指定转发指令码中地址码不相符合的存储转发式光纤直放站，通过光传输发送机向通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站转发该指定转发指令码；通过光传输接收机接收到指定转发指令码且与指定转发指令码中地址码相符合的存储转发式光纤直放站在无线接收机停止接收载频信号的时间段将接收存储的传输指令码进行数字调制后输入到该存储转发式光纤直放站的无线发射机进行调制并发射载频信号，并将该发射载频信号通过光传输发送机发送到通过光纤连接的其他存储转发式光纤直放站。

3.一种能够实现上述权利要求1或2所述的光纤直放站的存储转发工作方法的存储转发式光纤直放站，其中包含有电源、天馈系统、无线接收机、无线发射机、光传输接收机、光传输发送机器件及模块，其特征在于，有一个指令转发控制器及一个测距系统，该指令转发控制器中有一个可编程数字调制解调器、一个微处理器，可编程数字调制解调器的载频信号输入端与无线接收机的接收信号输出端相连接，可编程数字调制解调器的载频信号输出端与无线发射机的发射信号调制输入端相连接，微处理器的一组工作信号输入输出端分别与可编程数字调制解调器的数字信号输入输出端及编程输入端、光传输发送机电信号输入端、光传输接收机电信号输出端、无线发射机发射状态控制输入端、测距系统的输出端相连接，在无线发射机载频发射回路中有一个载频发射功分器、一个载频发射合路器，载频发射功分器的载频信号输入端与无线发射机载频调制器的载频信号输出端相连接，载频发射功分器的一个输出端与光传输发送机的一个电信号输入端相连接，载频发射功分器的一个输出端与载频发射合路器的一个输入端相连接，光传输接收机的接收载频电信号输出端与载频发射合路器的一个输入端相连接，载频发射合路器的输出端与载频发射功放器的载频信号输入端相连接。

4.如权利要求3所述的存储转发式光纤直放站，其特征在于有一个载频发射功放器，并将光传输接收机的接收载频信号输出端与载频发射功放器的载频信号输入端相连接。

5.如权利要求3所述的存储转发式光纤直放站，其特征在于存储转发式光纤直放站的指令转发控制器中有两个微处理器，一个微处理器的一组工作信号输入输出端分别与可编程数字调制解调器的数字信号输入输出端及编程输入端、无线发射机发射状态控制输入端相连接，另一个微处理器的一组工作信号输入输出端分别与光传输发送机电信号输入端、光传输接收机电信号输出端相连接，两个微处理器的一组工作信号输入输出端分别相连接。

6.如权利要求3所述的存储转发式光纤直放站，其中包含有多个无线接收机、无线发射机、光传输接收机、光传输发送机，其特征在于有多个指令转发控制器。