CN112867127A - 点对多点微波通信系统、通信方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种点对多点微波通信系统、通信方法和存储介质。其中，点对多点微波通信系统，包括近端机和多个远端机；远端机包括RT射频通道；RT射频通道包括RT射频发射通道；近端机包括AP射频通道；AP射频通道包括AP射频接收通道；RT射频发射通道包括发射功率控制模块；发射功率控制模块用于基于目标接收功率对输入的射频信号进行功率调整，输出调整后的射频信号；AP射频接收通道包括固定增益射频处理电路；固定增益射频处理电路用于采用固定接收增益接收调整后的射频信号并进行处理，输出处理结果。本申请能够提升网络整体吞吐量，优化频谱利用效率。

Description

点对多点微波通信系统、通信方法和存储介质

技术领域

本申请涉及微波通信技术领域，特别是涉及一种点对多点微波通信系统、通信方法和存储介质。

背景技术

微波通信技术，不需要铺设光纤或者是电缆，而是直接通过空中无线电波传送数据，在城市建筑密集区具有明显的工程优势，利用无线连接，实现固定终端用户(RT)接入的通信网络，即实现了“最后一公里”的宽带接入。在日常组网和使用方式中，微波通信技术可分为点对点组网通信和点对多点组网通信，无论是哪种组网方式，由于其使用方式灵活方便，带宽大速率高，传输时延小等特性，使得微波传送广泛应用于各种应用场景中，包括：4G(the 4th generation mobile communication technology，第四代移动通信技术)/5G(5th-Generation，第五代移动通信技术)网络回传，视频监控回传，宽带接入，企业专线，运营商骨干网架设，农网回传等场景应用。

如图1所示，在点对多点的组网方式中，整个微波通信系统作为一种分布式的无线电系统，能在空间上从一点到多点传输信息。这种系统通常由中心站(接入点AP，AccessPoint，无线接入点)和终端站(用户RT，Remote Terminal，远程终端)组成的通信网络构成。接入点AP构成覆盖360°方向的圆形无线区域，而用户RT一侧只要设置一个面对AP方向的小型定向天线，很容易地建立起通信线路。每个RT用户站可以分配十几或数十个业务用户，在必要时还可通过中继站延伸至数百公里外的用户使用。点对多点通信方式应用一种无线宽带接入方式，多个RT用户共用一种载频和一个AP接入点设备。这样使得无线频率得到有效利用且设备利用率较高。AP接入点的监控系统能够高效地监控每个业务用户线路的状态和设备状态，并且接入点AP能为用户进行维修。该系统适用于用户比较分散的系统，如城市郊区、村民点、沿海岛屿的用户以及分散的居民点，且较为经济。

微波点对多点系统在实际应用中，无需获取路权，无需铺设光纤，能够快速建网，同时具有安装设备体积小，站址容易获取，终端自动接入，即装即用，网络简单，维护成本低，减少了接入层的设备、传输层设备实现了接入功能，简化了网络维护等优点。该系统提供百兆以上的带宽，满足家庭、企业、专网专线各种大带宽的业务需求，具有广袤的使用前景。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统微波通信系统，在多RT用户接入时，带来过大的时隙资源开销，使得网络整体吞吐量受到较大影响。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升网络整体吞吐量，优化频谱利用效率的点对多点微波通信系统、通信方法和存储介质。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种点对多点微波通信系统，包括近端机和多个远端机；

远端机包括RT射频通道；RT射频通道包括RT射频发射通道；近端机包括AP射频通道；AP射频通道包括AP射频接收通道；

RT射频发射通道包括发射功率控制模块；发射功率控制模块用于基于目标接收功率对输入的射频信号进行功率调整，输出调整后的射频信号；

AP射频接收通道包括固定增益射频处理电路；固定增益射频处理电路用于采用固定接收增益接收调整后的射频信号并进行处理，输出处理结果。

在其中一个实施例中，RT射频通道还包括RT射频接收通道；AP射频通道还包括AP射频发射通道；

AP射频发射通道用于采用广播模式输出AP信号；

RT射频接收通道包括自动增益调节电路；自动增益调节电路用于对接收到的AP信号中归属于本RT占用时隙的AP信号进行自动增益调节。

在其中一个实施例中，发射功率控制模块包括射频关断单元；

射频关断单元用于在当前处于非本RT占用时隙的情况下，关闭RT射频发射通道、以阻断调整后的射频信号的输出；以及在当前处于本RT占用时隙的情况下，打开RT射频发射通道、以允许调整后的射频信号的输出。

在其中一个实施例中，射频关断单元为开关；

发射功率控制模块包括依次连接的中频放大管、第一中频滤波器、第一混频器、放大管、衰减器、第一功率放大器和光纤耦合器；开关连接在放大管的输出端和衰减器的输入端之间，在当前处于非本RT占用时隙的情况下，开关切换至负载端，以使放大管和衰减器断开连接。

在其中一个实施例中，远端机还包括数模转换模块、模数转换模块、双工器和锁相环；

中频放大管的输入端连接数模转换模块；光纤耦合器的一输出端连接模数转换模块，另一输出端连接双工器；

自动增益调节电路包括依次连接的低噪声放大器、第二混频器、第二中频滤波器和AGC；低噪声放大器的输入端连接双工器；第二混频器通过锁相环与第一混频器相连；AGC的输出端连接模数转换模块。

在其中一个实施例中，近端机还包括数模转换模块、模数转换模块、双工器和锁相环；

固定增益射频处理电路包括依次连接的低噪声放大器、衰减器、第一混频器、第一中频滤波器、第一中频放大管和第二中频滤波器；低噪声放大器的输入端连接双工器，第二中频滤波器的输出端连接模数转换模块；其中，低噪声放大器与第一中频放大管的增益值固定；

AP射频发射通道包括依次连接的第二中频放大管、第三中频滤波器、第二混频器、放大管、功率放大器和光纤耦合器；第二中频放大管的输入端连接数模转换模块；光纤耦合器的一输出端连接模数转换模块，另一输出端连接双工器；第二混频器通过锁相环与第一混频器相连。

一种基于上述的点对多点微波通信系统的通信方法，方法应用于近端机；方法包括步骤：

若接收到的射频信号的到达功率存在偏差，则输出调整信令；调整信令用于指示远端机对输入的射频信号进行功率调整，直至到达功率为目标接收功率。

一种基于上述的点对多点微波通信系统的通信方法，方法应用于近端机；方法包括步骤：

若接收到的若干射频信号的到达功率存在偏差，则采用ATT动态衰减调整相应各远端机的占用时隙，直至将相应各远端机的占用时隙调整在连续时隙上，以使到达功率为目标接收功率；其中，ATT动态衰减的衰减值为根据目标接收功率得到。

在其中一个实施例中，采用ATT动态衰减调整相应各远端机的占用时隙的步骤，包括：

对归属于同一待调整组的各远端机，采用对应待调整组的衰减值进行ATT动态衰减调整；其中，相邻两个待调整组之间包含用于ATT动态衰减调整的时隙间隔，且时隙间隔大于各远端机间数据帧间间隔。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请涉及基于TDMA制式的点对多点微波通信系统，可实现基于微波毫米波频段的多用户多业务时分通信；具体的，本申请在上行AP接收机侧，提出固定增益的接收机设计，上行RT发射机侧，使用基于目标接收功率的发射功率动态调整的控制方式，使得不同RT到达AP的接收功率调整在同一个目标接收功率上，避免了在进行自动增益调整过程中使用较大用户数据帧间间隔的情况，减少了无线帧中用户间数据帧间间隔的长度，网络的整体吞吐量提升，频谱利用效率得到优化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为微波点对多点系统示意图；

图2为空口帧及RT间帧间间隔示意图；

图3为多RT划分时隙接入示意图；

图4为一个实施例中点对多点微波通信系统的结构示意图；

图5为另一个实施例中点对多点微波通信系统的结构示意图；

图6为一个实施例中RT射频收发通道的架构示意图；

图7为一个实施例中AP射频收发通道的架构示意图；

图8为一个实施例中从AP角度实施的通信方法的流程示意图；

图9为一个实施例中从AP角度实施的另一通信方法的流程示意图；

图10为一个实施例中ATT动态衰减调整示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

在当前的微波点对多点装置中，如图2、图3所示，通常针对不同终端用户RT，划分不同的时频资源进行数据的接收和发送，为了保证每个RT之间不相互干扰，在不同RT间收发数据进行切换时，会预留一定的时隙间隙来保障RT间的数据不会相互影响；同时，传统TDMA(Time division multiple access，时分多址)接收机的接收增益能够根据不同用户RT的接收信号进行自动调整，该功能即AGC(Automatic Gain Control，自动增益控制)功能，同时使得信号接收质量达到最优。另外，由于RT的发射数据通常为突发burst类信号，不同RT发射的信号功率范围波动较大，AP接收端射频AGC动态补偿不同RT的burst类信号需要较长的响应时间，故不同RT间信号的切换时间通常会预留几百微秒甚至数毫秒来保证AGC对不同RT的burst类信号的动态补偿。大大减少了用于数据传输的时间，使得系统吞吐率难以实现最优。

在传统微波通信系统中，为了体现数据包传输的小时延，高速率，大带宽，通常采用了超短帧的设计，在该设计方向下，进一步减少相关开销，提升频谱效率尤其重要。上述传统方法由于预留切换时间较长，在PtMP(Point-To-Multipoint Connection)点对多点微波通信系统中，多RT用户接入时，带来过大的时隙资源开销，使得网络整体吞吐量受到较大影响。

本申请涉及一种基于TDMA制式的点对多点微波通信系统，可实现基于微波毫米波频段的多用户多业务时分通信，本申请将不同时隙划分给不同用户不同业务传输数据，使得不同用户之间互不干扰，相互独立的高速正常通信，同时缩短了不同用户间的时隙开销，使得信道时域利用率提高，网络吞吐量也得到提升。具体的，本申请在上行AP接收机侧，使用了固定增益的接收机设计，上行RT发射机侧，使用了基于目标接收功率的发射功率动态调整的控制方法，不同RT到达AP的接收功率调整在同一个目标接收功率上，使用射频开关的方式，切换不同的RT信号，满足不同RT在不同时刻与AP进行通信的TDMA多址接入机制，并在帧格式上，减少了不同RT用户之间的数据帧间间隔开销，提高了网络的整体吞吐量，提升了频谱利用效率。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的点对多点微波通信系统，可以应用于图1所示的应用环境中，其中，如图1中远端机左侧涉及到的设备可以包括交换机，或者交换网络；如图1中近端机右侧涉及到的设备可以包括交换机，或者交换网络。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种点对多点微波通信系统，包括近端机和多个远端机；

远端机包括RT射频通道；RT射频通道包括RT射频发射通道；近端机包括AP射频通道；AP射频通道包括AP射频接收通道；

RT射频发射通道包括发射功率控制模块；发射功率控制模块用于基于目标接收功率对输入的射频信号进行功率调整，输出调整后的射频信号；

AP射频接收通道包括固定增益射频处理电路；固定增益射频处理电路用于采用固定接收增益接收调整后的射频信号并进行处理，输出处理结果。

具体而言，本申请应用于点对多点微波通信，进一步可以应用于基于TDMA制式的点对多点微波通信。本申请点对多点微波通信系统，可以包括近端机AP和远端机RT两种不同类型装置，每种装置涉及接收通道和发射通道，其中接收通道对数据进行接收，发射通道对数据进行发送，AP发射数据至RT称之为下行，RT发送数据至AP称之为上行，下行链路涉及AP射频发射通道及RT射频接收通道，上行数据涉及RT射频发射通道及AP射频接收通道。

本申请在上行RT发射机侧，使用了基于目标接收功率的发射功率动态调整的控制方法；如图4所示，本申请中远端机RT可以包含具有发射功率控制模块的RT射频发射通道，使得RT射频发射通道可以基于目标接收功率，对输入发射功率控制模块的射频信号进行功率调整，输出调整后的射频信号；即本申请中的RT射频发射通道，可以采用发射功率控制方法，使得不同RT到达AP近端机的接收功率基本保持一致。在一些实施例中，目标接收功率可以为预设值；例如，可以设置目标接收功率为-55dBm，进而保障所有RT到达AP的接收功率为-55dBm，到达中频的接收功率为-20dBm，AP接收增益固定为35dB，采用上述设计的本申请，能保障接收功率高于所有调制模式的接收灵敏度，使吞吐量不受影响。

其中，发射功率控制模块可以采用相应的放大管等器件、或者包含放大管的电路予以实现。例如，通过调整RT侧的放大管调整发射功率，使得所有RT到达AP天线口的接收功率为-55dBm。此外，发射功率控制模块的输入端可以连接数模转换模块、以接入中频信号，并进一步对中频信号进行滤波混频处理以得到射频信号，进而发射功率控制模块可以对该射频信号进行频率调整，以满足目标接收功率的要求；发射功率控制模块的输出端可以连接双工器，以将调整后的射频信号发射出去。

需要说明的是，对于每个远端机RT，本申请都可基于TDMA，把时间分成周期性的帧，将每一帧分割成若干时隙，每个时隙就是一个通信信道，分配给一个RT。本申请可以根据一定的时隙分配原则，使各个远端机RT在每帧内按指定的时隙向近端机AP发射信号；而本申请各实施例中远端机RT的占用时隙可以指上述分配时隙。

进一步的，对于近端机AP侧，本申请使用固定增益的接收机设计；通过采用AP接收机固定增益的方法，避免了在进行自动增益调整过程中使用较大用户数据帧间间隔的情况，减少了无线帧中用户间数据帧间间隔的长度，网络的整体吞吐量提升，频谱利用效率得到优化。

如图4所示，近端机AP射频接收通道包括固定增益射频处理电路，该固定增益射频处理电路可以用于采用固定接收增益接收调整后的射频信号并进行处理，输出处理结果，进而使得接收增益固定；本申请不进行增益调整，所有RT到达AP的接收功率为目标接收功率，信号水平处于较好质量。由于AP不需进行增益调节，帧格式中不同RT间的上行数据切换的间隔，仅受限于各个RT的射频发射通道开启和关断带来的稳定时延，该时延仅为数微秒甚至忽略不计，在帧格式设计中，不同RT上行数据的间隔大小可进一步缩短。

本申请中的固定增益射频处理电路可以采用相应的低噪声放大器、放大管等器件，或者包含低噪声放大器、放大管的相应电路予以实现；例如，通过固定AP射频接收通道中的各级放大管，低噪放的相关功率放大增益值，实现固定增益射频处理电路的采用固定接收增益接收调整后的射频信号的功能。此外，该固定增益射频处理电路的输入端可以连接双工器，以接收调整后的射频信号；该固定增益射频处理电路的输出端可以连接模数转换模块，并将处理结果传输至该模数转换模块。该处理结果可以包括该调整后的射频信号经混频处理后得到的中频信号。

本申请近端机AP射频接收通道，接收增益固定，不进行增益调整，所有RT到达AP的接收功率为目标接收功率；在一些示例中，AP射频接收通道，将增益设计为35dB，使得数字板接收信号质量较好。

在其中一个实施例中，如图5所示，RT射频通道还包括RT射频接收通道；AP射频通道还包括AP射频发射通道；

AP射频发射通道用于采用广播模式输出AP信号；

RT射频接收通道包括自动增益调节电路；自动增益调节电路用于对接收到的AP信号中归属于本RT占用时隙的AP信号进行自动增益调节。

具体而言，本申请RT射频通道可以包括RT射频接收通道和RT射频发射通道，RT射频接收通道和RT射频发射通道可以均连接双工器；进一步的，RT射频接收通道可以与模数转换模块相连，以输出相应的中频信号；而RT射频发射通道可以分别与模数转换模块、数模转换模块相连。

AP射频通道可以包括AP射频接收通道和AP射频发射通道，AP射频接收通道和AP射频发射通道可以均连接双工器。进一步的，AP射频接收通道可以与模数转换模块相连，以输出相应的中频信号；而AP射频发射通道可以分别与相应的模数转换模块、数模转换模块相连。

其中，近端机AP发射通道采用广播模式发射，适用于点对多点系统中AP需要持续发送数据的要求。本申请提出AP的射频发射通道保持长期开启，无需进行发射通道的开关操作。

而远端机RT射频接收通道，具备AGC自动增益调节功能；本申请中AP射频发射通道保持长期开启，数据为广播模式发射，RT的接收机只需对接收到的AP信号进行自动增益调节，接收信号即可达到质量最优，不涉及不同RT间的数据信号切换；在一些实施例中，不同RT虽然全部的信号都接收，但仅对自己使用的那段时间信号进行处理。即RT对接收到的AP信号中归属于本RT占用时隙的AP信号进行自动增益调节。

进一步的，RT射频接收通道可以包括自动增益调节电路，进而实现上述AGC自动增益调节功能。该自动增益调节电路可以采用AGC等电路予以实现。

以上，本申请应用在微波点对多点通信系统中，能够通过对上行RT发射机和AP接收的优化设计，减少在帧格式中对不同RT用户之间的数据帧间间隔开销，提高了网络的整体吞吐量，提升了频谱利用效率。本申请可应用于AP近端机及RT远端机，可实现基于点对多点的微波无线通信。运用本申请，能够实现低时延、高速率、大带宽的点对多点微波通信系统；本申请较传统微波通信系统，优化了不同RT间的数据帧间间隔大小，减少了不同RT用户之间的数据帧间间隔开销，提高了网络的整体吞吐量，提升了频谱利用效率。本申请能够减少用户间信号切换的时隙帧间间隔，对时隙开销，频谱利用率有一定程度的提升。

在一个实施例中，提供了一种点对多点微波通信系统，包括近端机和多个远端机；

远端机包括RT射频通道；RT射频通道包括RT射频发射通道和RT射频接收通道；近端机包括AP射频通道；AP射频通道包括AP射频接收通道和AP射频发射通道；

RT射频发射通道包括发射功率控制模块；发射功率控制模块用于基于目标接收功率对输入的射频信号进行功率调整，输出调整后的射频信号；AP射频接收通道包括固定增益射频处理电路；固定增益射频处理电路用于采用固定接收增益接收调整后的射频信号并进行处理，输出处理结果；

AP射频发射通道用于采用广播模式输出AP信号；RT射频接收通道包括自动增益调节电路；自动增益调节电路用于对接收到的AP信号中归属于本RT占用时隙的AP信号进行自动增益调节。

在其中一个实施例中，发射功率控制模块包括射频关断单元；

射频关断单元用于在当前处于非本RT占用时隙的情况下，关闭RT射频发射通道、以阻断调整后的射频信号的输出；以及在当前处于本RT占用时隙的情况下，打开RT射频发射通道、以允许调整后的射频信号的输出。

具体而言，RT射频发射通道可以包括射频关断单元，即远端机RT发射通道，具备射频关断功能，在非自身发送时隙时，射频发射通道关闭，不再进行数据发送。

其中，射频关断单元可以在当前处于非本RT占用时隙的情况下，关闭RT射频发射通道，以及在当前处于本RT占用时隙的情况下，打开RT射频发射通道。本申请使用射频开关的方式，切换不同的RT信号，满足不同RT在不同时刻与AP进行通信的TDMA多址接入机制，并在帧格式上，减少了不同RT用户之间的数据帧间间隔开销，提高了网络的整体吞吐量，提升了频谱利用效率。

在其中一个实施例中，如图6所示，射频关断单元可以为开关；

具体地，该开关可以连接在放大管的输出端和衰减器的输入端之间，在当前处于非本RT占用时隙的情况下，开关切换至负载端，以使放大管和衰减器断开连接。

在其中一个实施例中，如图6所示，发射功率控制模块可以包括依次连接的中频放大管、第一中频滤波器、第一混频器、放大管、衰减器、第一功率放大器和光纤耦合器；开关连接在放大管的输出端和衰减器的输入端之间，在当前处于非本RT占用时隙的情况下，开关切换至负载端，以使放大管和衰减器断开连接。

具体而言，发射功率控制模块可以实现RT射频发射通道中的发射功率控制方法，使得不同RT到达AP近端机的接收功率基本保持一致。如图6所示，该发射功率控制模块可以包括依次连接的中频放大管、中频滤波器、混频器、放大管、开关、衰减器、功率放大器以及光纤耦合器。在一些实施例中，可以设置目标接收功率为-55dBm，保障所有RT到达AP的接收功率为-55dBm，到达中频的接收功率为-20dBm，AP接收增益固定为35dB，采用上述结构的发射功率控制模块，本申请能保障接收功率高于所有调制模式的接收灵敏度，使吞吐量不受影响；

其中，本申请可以通过调整RT侧的放大管调整发射功率，使得所有RT到达AP天线口的接收功率为-55dBm。进一步的，可以采用放大管、LNA低噪放，将-55dBm的信号，通过放大，变成-20dBm的接收信号。

在其中一个实施例中，远端机RT还可以包括数模转换模块、模数转换模块、双工器和锁相环；

中频放大管的输入端连接数模转换模块；光纤耦合器的一输出端连接模数转换模块，另一输出端连接双工器；

自动增益调节电路包括依次连接的低噪声放大器、第二混频器、第二中频滤波器和AGC；低噪声放大器的输入端连接双工器；第二混频器通过锁相环与第一混频器相连；AGC的输出端连接模数转换模块。

具体而言，如图6所示，RT射频接收通道的自动增益调节电路，可以包括依次连接的低噪声放大器、混频器、中频滤波器和AGC；其中，RT射频接收通道的混频器通过锁相环连接RT射频发射通道的混频器。本申请远端机RT射频接收通道，具备AGC自动增益调节功能，由于AP射频发射通道保持长期开启，数据为广播模式发射，RT的接收机只需对接收到的AP信号进行自动增益调节，接收信号即可达到质量最优，不涉及不同RT间的数据信号切换；

在其中一个实施例中，如图7所示，近端机还包括数模转换模块、模数转换模块、双工器和锁相环；

固定增益射频处理电路包括依次连接的低噪声放大器、衰减器、第一混频器、第一中频滤波器、第一中频放大管和第二中频滤波器；低噪声放大器的输入端连接双工器，第二中频滤波器的输出端连接模数转换模块；其中，低噪声放大器与第一中频放大管的增益值固定；

AP射频发射通道包括依次连接的第二中频放大管、第三中频滤波器、第二混频器、放大管、功率放大器和光纤耦合器；第二中频放大管的输入端连接数模转换模块；光纤耦合器的一输出端连接模数转换模块，另一输出端连接双工器；第二混频器通过锁相环与第一混频器相连。

具体而言，如图7所示，由于点对多点系统中AP需要持续发送数据，近端机AP射频发射通道可以采用广播模式发射。其中，近端机AP射频发射通道可以包括依次连接的中频放大管、中频滤波器、混频器、放大管、功率放大器和光纤耦合器；近端机AP射频发射通道不具备射频关断单元，故AP的射频发射通道的工作状态为常开，进而满足采用广播模式持续发射数据的需求。

近端机AP射频接收通道具有固定增益射频处理电路，接收增益固定，不进行增益调整，所有RT到达AP的接收功率为目标接收功率，信号水平处于较好质量，在一个示例中，AP射频接收通道，将增益设计为35dB，使得数字板接收信号质量较好；

进一步的，如图7所示，该固定增益射频处理电路可以包括依次连接的低噪声放大器、衰减器、混频器、中频滤波器、中频放大管和中频滤波器。其中，低噪声放大器与中频放大管的增益值固定；进而本申请可以固定AP侧射频接收通道中的各级放大管，低噪放的相关功率放大增益值，使得接收增益固定。

由于AP不需进行增益调节，帧格式中不同RT间的上行数据切换的间隔，仅受限于各个RT的射频发射通道开启和关断带来的稳定时延，该时延仅为数微秒甚至忽略不计，在帧格式设计中，不同RT上行数据的间隔大小可进一步缩短。

需要说明的是，图6、图7均为射频端器件，本申请中的中频为DAC和ADC左侧连接的部分，图6、图7未示出；而图6、图7中，RX表示receive，即接收；TX表示Transmit，即发送；RF表示Radio Frequency，即射频；IF表示Intermediate Frequency，即中频。ATT表示Attenuation，即衰减器；LNA表示Low Noise Amplifier，即低噪声放大器；PA表示PowerAmplifier，即功率放大器；Coupler表示耦合器；AGC表示Automatic Gain Control，即自动增益控制；ADC表示Analogue-To-Digital Conversion，即模数转换；DAC表示Digital ToAnalog Converter，即数模转换。

以上，本申请提出了一种点对多点微波通信系统，该系统在上行AP接收机侧，使用了固定增益的接收机设计，上行RT发射机侧，使用了基于目标接收功率的发射功率动态调整的控制方法，不同RT到达AP的接收功率调整在同一个目标接收功率上，使用射频开关的方式，切换不同的RT信号，满足不同RT在不同时刻与AP进行通信的TDMA多址接入机制，并在帧格式上，减少了不同RT用户之间的数据帧间间隔开销，提高了网络的整体吞吐量，提升了频谱利用效率。

本申请微波点对多点通信系统，能够通过对上行RT发射机和AP接收的优化设计，减少在帧格式中对不同RT用户之间的数据帧间间隔开销，提高了网络的整体吞吐量，提升了频谱利用效率。本申请微波点对多点系统的AP近端机和用户终端RT远端机，能够实现基于点对多点的微波无线通信功能，同时减少了不同RT用户之间的数据帧间间隔开销，提高了网络的整体吞吐量，提升了频谱利用效率。

本领域技术人员可以理解，图4至图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的元器件、电路或设备的限定，具体的结构可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，如图8所示，提供了一种通信方法，以该方法应用于上述的点对多点微波通信系统为例进行说明，具体可应用于近端机AP，可以包括以下步骤：

步骤S810，若接收到的射频信号的到达功率存在偏差，则输出调整信令；调整信令用于指示远端机对输入的射频信号进行功率调整，直至到达功率为目标接收功率。

具体而言，近端机AP射频接收通道，接收增益固定，不进行增益调整，所有RT到达AP的接收功率为目标接收功率，信号水平处于较好质量。若到达功率有偏差，AP传输信令使RT进行动态调整，直至AP接收功率为目标接收功率。

而RT射频发射通道，采用相应的功率控制方法，使得不同RT到达AP近端机的接收功率，保持一致；例如，设置目标接收功率为-55dBm，保障所有RT到达AP的接收功率为-55dBm，到达中频的接收功率为-20dBm，AP接收增益固定为35dB；RT射频发射通道可以采用上述发射功率控制模块的相应结构，实现相应的功率控制方法，进而保障接收功率高于所有调制模式的接收灵敏度，使吞吐量不受影响。

在一个实施例中，提供了一种对应于前述通信方法的通信装置，以该装置应用于上述的点对多点微波通信系统为例进行说明，具体可应用于近端机AP，可以包括：

信令传输模块，用于若接收到的射频信号的到达功率存在偏差，则输出调整信令；调整信令用于指示远端机对输入的射频信号进行功率调整，直至到达功率为目标接收功率。

关于通信装置的具体限定可以参见上文中对于通信方法的限定，在此不再赘述。上述通信装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在一个实施例中，如图9所示，提供了一种通信方法，以该方法应用于上述的点对多点微波通信系统为例进行说明，具体可应用于近端机AP，可以包括以下步骤：

步骤S910，若接收到的若干射频信号的到达功率存在偏差，则采用ATT动态衰减调整相应各远端机的占用时隙，直至将相应各远端机的占用时隙调整在连续时隙上，以使到达功率为目标接收功率；其中，ATT动态衰减的衰减值为根据目标接收功率得到。

具体而言，在AP接收机中，使用ATT动态衰减来实现AGC动态补偿burst信号功能，若当RT的发射功率不足以支撑其到达AP的接收功率为目标接收功率时(例如，距离过近，接收功率大于目标接收功率-55dBm)，可针对该部分RT的占用时隙，增加ATT衰减进行动态衰减调整，同时将该部分RT的占用时隙调整在连续时隙上，使其ATT调整后适应该部分所有RT，不再进行多次调整。ATT衰减调整的具体值，为能够使该部分RT通过发射功率控制，满足到达AP的目标接收功率。

其中，将该部分RT的占用时隙调整在连续时隙上的具体实现流程可以包括：TDMA系统将各个RT分别在时间轴上的不同时隙进行发送，即时分复用，将该部分RT(需增加ATT衰减来满足接收功率)的发送时隙通过调整在时间轴上的发射位置的方法，将其在一段连续时间中集中发射这部分RT。

在其中一个实施例中，采用ATT动态衰减调整相应各远端机的占用时隙的步骤，可以包括：

对归属于同一待调整组的各远端机，采用对应待调整组的衰减值进行ATT动态衰减调整；其中，相邻两个待调整组之间包含用于ATT动态衰减调整的时隙间隔，且时隙间隔大于各远端机间数据帧间间隔。

具体而言，如图10所示，若该ATT衰减无法满足所有近距离RT调整功率后到达AP均为目标接收功率，则可将近距离RT进行分组(即各待调整组)，每一组RT适配一个ATT衰减值(即对应待调整组的衰减值)，该组内的RT发射时隙调整为连续，每组RT之间预留ATT衰减调整的时隙间隔，该间隔大于不同RT间数据帧间间隔(即相邻两个待调整组之间包含用于ATT动态衰减调整的时隙间隔，且时隙间隔大于各远端机间数据帧间间隔)。

本申请使用分组方式调整，最大程度减少ATT调整带来的开销。例如，若有RT采用最小发射功率后，到达AP的接收功率，RT1为-50dBm，RT2为-40dBm，在RT1和RT2的上行数据发送时隙，将ATT调整为20dB的衰减，结合功率控制调整，可保证RT1和RT2到达AP的接收功率为目标接收功率-55dBm，在其他RT的上行数据发送时隙，ATT调整为0dB衰减。

需要说明的是，上述结合功率控制调整，可以指前述通过调整发射增益，使得RT到达AP的接收功率为目标接收功率的过程，具体可以采用前文RT射频发射通道、AP射频接收通道予以实现，或予以配合实现。

在一个实施例中，提供了一种对应于前述通信方法的通信装置，以该装置应用于上述的点对多点微波通信系统为例进行说明，具体可应用于近端机AP，可以包括：

动态衰减调整模块，用于若接收到的若干射频信号的到达功率存在偏差，则采用ATT动态衰减调整相应各远端机的占用时隙，直至将相应各远端机的占用时隙调整在连续时隙上，以使到达功率为目标接收功率；其中，ATT动态衰减的衰减值为根据目标接收功率得到。

关于通信装置的具体限定可以参见上文中对于通信方法的限定，在此不再赘述。上述通信装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

应该理解的是，虽然图8、图9的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图8、图9中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种点对多点微波通信系统，其特征在于，包括近端机和多个远端机；

所述远端机包括RT射频通道；所述RT射频通道包括RT射频发射通道；所述近端机包括AP射频通道；所述AP射频通道包括AP射频接收通道；

所述RT射频发射通道包括发射功率控制模块；所述发射功率控制模块用于基于目标接收功率对输入的射频信号进行功率调整，输出调整后的射频信号；

所述AP射频接收通道包括固定增益射频处理电路；所述固定增益射频处理电路用于采用固定接收增益接收所述调整后的射频信号并进行处理，输出处理结果。

2.根据权利要求1所述的点对多点微波通信系统，其特征在于，所述RT射频通道还包括RT射频接收通道；所述AP射频通道还包括AP射频发射通道；

所述AP射频发射通道用于采用广播模式输出AP信号；

所述RT射频接收通道包括自动增益调节电路；所述自动增益调节电路用于对接收到的AP信号中归属于本RT占用时隙的AP信号进行自动增益调节。

3.根据权利要求2所述的点对多点微波通信系统，其特征在于，所述发射功率控制模块包括射频关断单元；

所述射频关断单元用于在当前处于非本RT占用时隙的情况下，关闭所述RT射频发射通道、以阻断所述调整后的射频信号的输出；以及在当前处于本RT占用时隙的情况下，打开所述RT射频发射通道、以允许所述调整后的射频信号的输出。

4.根据权利要求3所述的点对多点微波通信系统，其特征在于，所述射频关断单元为开关；

所述发射功率控制模块包括依次连接的中频放大管、第一中频滤波器、第一混频器、放大管、衰减器、第一功率放大器和光纤耦合器；所述开关连接在所述放大管的输出端和所述衰减器的输入端之间，在当前处于非本RT占用时隙的情况下，所述开关切换至负载端，以使所述放大管和所述衰减器断开连接。

5.根据权利要求4所述的点对多点微波通信系统，其特征在于，所述远端机还包括数模转换模块、模数转换模块、双工器和锁相环；

所述中频放大管的输入端连接所述数模转换模块；所述光纤耦合器的一输出端连接所述模数转换模块，另一输出端连接所述双工器；

所述自动增益调节电路包括依次连接的低噪声放大器、第二混频器、第二中频滤波器和AGC；所述低噪声放大器的输入端连接所述双工器；所述第二混频器通过所述锁相环与所述第一混频器相连；所述AGC的输出端连接所述模数转换模块。

6.根据权利要求2或3所述的点对多点微波通信系统，其特征在于，所述近端机还包括数模转换模块、模数转换模块、双工器和锁相环；

所述固定增益射频处理电路包括依次连接的低噪声放大器、衰减器、第一混频器、第一中频滤波器、第一中频放大管和第二中频滤波器；所述低噪声放大器的输入端连接所述双工器，所述第二中频滤波器的输出端连接所述模数转换模块；其中，所述低噪声放大器与所述第一中频放大管的增益值固定；

所述AP射频发射通道包括依次连接的第二中频放大管、第三中频滤波器、第二混频器、放大管、功率放大器和光纤耦合器；所述第二中频放大管的输入端连接所述数模转换模块；所述光纤耦合器的一输出端连接所述模数转换模块，另一输出端连接所述双工器；所述第二混频器通过所述锁相环与所述第一混频器相连。

7.一种基于权利要求1至6任一项所述的点对多点微波通信系统的通信方法，其特征在于，所述方法应用于近端机；所述方法包括步骤：

若接收到的射频信号的到达功率存在偏差，则输出调整信令；所述调整信令用于指示所述远端机对所述输入的射频信号进行功率调整，直至所述到达功率为所述目标接收功率。

8.一种基于权利要求1至6任一项所述的点对多点微波通信系统的通信方法，其特征在于，所述方法应用于近端机；所述方法包括步骤：

若接收到的若干射频信号的到达功率存在偏差，则采用ATT动态衰减调整相应各远端机的占用时隙，直至将所述相应各远端机的占用时隙调整在连续时隙上，以使所述到达功率为所述目标接收功率；其中，所述ATT动态衰减的衰减值为根据所述目标接收功率得到。

9.根据权利要求8所述的通信方法，其特征在于，采用ATT动态衰减调整相应各远端机的占用时隙的步骤，包括：

对归属于同一待调整组的各所述远端机，采用对应所述待调整组的衰减值进行ATT动态衰减调整；其中，相邻两个所述待调整组之间包含用于ATT动态衰减调整的时隙间隔，且所述时隙间隔大于各远端机间数据帧间间隔。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7至9任一项所述的方法的步骤。

Images