CN1848698A - 一种发信机的备份方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种发信机的备份方法及实现这种方法的装置，当基站中一个发信机发生故障时，将其他发信机中之一所发出的信号进行分配成两路信号；所述的两路信号分别发送给被分配信号所对应的天线和所述发生故障的发信机对应的天线；两个对应的天线将两路信号发射出去。本发明能够以低成本的手段解决发信机备份的问题，改善基站的可靠性性能。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及移动通信技术中基站发信机备份
技术领域。
背景技术
在第三代移动通信(3G)系统的基站设备中，使用多载波发信机的趋势越来越明显。这种多载波发信机在一个基站中使用的数量较少，通常是一个扇区使用一个发信机，当基站中任何一个多载波发信机出现故障的时候，就至少丧失掉一个扇区的服务能力。而且多载波发信机的集成度高，电路复杂，使得其本身的可靠性指标难以作高，这就加剧恶化了基站整体的可靠性能。比较好的方法是对这种多载波发信机进行备份，利用备份的多载波发信机来改善基站的工作可靠性性能。
通常多载波发信机的备份有两种方式。一种是N+N的备份方法，对于一个三扇区的基站就需要3个备份发信机，如图1所示，是一个三扇区的基站发信机N+N备份结构示意图。每个扇区正常工作时仅需要一个发信机，为了提高基站的可靠性，使用3个备份发信机对每个扇区的发信机进行备份，这样当任何一个主发信机发生故障的时候，可以切换到相应的备份发信机上，大大改善了基站可靠性性能。但这种方式的缺点是成本极高。
另一种方式是N+1的备份方法，如图2所示，是一个三扇区的基站发信机N+1备份结构示意图。每个扇区正常工作时仅需要一个发信机，为了提高基站的可靠性，整个基站增加了一个备份发信机，当任何一个主发信机发生故障的时候，通过射频开关矩阵将备份发信机切换到相应主发信机上，替换掉发生故障的发信机，从而改善基站的可靠性性能。这种方法采用多个发信机共用一个备份发信机，减少了备份发信机的数量，有较高的工程价值，在现有设备中使用的较多。但是当单个发信机的成本很高的情况下，备份发信机仍然会显著增加系统的成本，通常情况下也是难以接受的。
发明内容
本发明的目的在于提出一种发信机的备份方法以及实现这种方法的装置，能够以低成本的手段解决发信机备份的问题，改善基站的可靠性性能。
为此，本发明采用以下技术方案：
本发明一种发信机的备份方法，包括以下步骤：
A、当基站中一个发信机发生故障时，将其他发信机中之一所发出的信号进行分配成两路信号；
B、将所述的两路信号分别发送给被分配信号所对应的天线和所述发生故障的发信机对应的天线；
C、两个对应的天线将两路信号发射出去。
所述的方法，还包括步骤：
D、将所述基站将状态的变化上报基站控制器，基站控制器调整各小区的无线资源配置。
所述步骤A中，所述其他发信机中之一所发出的信号通过功分器被分配成两路信号。
本发明一种发信机的备份装置，包括N个发信机和N个天线，N为不小于2的正整数，所述的备份装置还包括：
发射信号交换单元，设置于所述发信机和所述天线之间，用于将一个所述发信机发出的信号分成两路信号，发送到两个所述天线上。
所述发射信号交换单元包括N个单刀双掷开关、一个单刀N掷开关、一个功分器和一个N+2刀N掷开关；
所述发信机通过一个单刀双掷开关引出两个连接线，分别从N个单刀双掷开关引出的N个连接线与所述N+2刀N掷开关的一端相连接，分别从N个单刀双掷开关引出的另外N个连接线和单刀N掷开关的一端相连接，单刀N掷开关的另一端与功分器的一端相连接，所述功分器的另一端同时与所述N+2刀N掷开关的一端相连接，所述N+2刀N掷开关的另一端与N个天线相连接。
所述的装置，对于3扇区的基站，所述单刀N掷开关为单刀3掷开关，所述N+2刀N掷开关为5刀3掷开关。
所述发射信号交换单元包括N个功分与直通选择器和N个单刀双掷开关；
所述发信机通过一个功分与直通选择器与两个天线相对应，第n个发信机的两路输出中，第一输出对应第n个扇区的天线，第二输出对应第m个扇区的天线，n为小于N的正整数，m为(n+1)模N取余数；
所述天线与两个不同的发信机相对应，从N个功分与直通选择器引出的N个连接线分别和所述N个单刀双掷开关的第一端的一脚相连接，从N个功分与直通选择器引出的另外N个连接线分别和所述N个单刀双掷开关的第一端的另一脚相连接，所述N个单刀双掷开关的第二端分别和N个天线相连接。
所述功分与直通选择器工作于两种状态，一种将信号等分为两路信号，另一种信号直通到其中一路输出，而另一路无输出。
采用了本发明的发信机的备份方法，可以在系统可接受的性能下降情况下，低成本地实施了发信机之间的互相备份，大大提高了基站的可靠性。采用本发明使用的备份装置，增加的成本较传统方法有了很大下降，而且新增加的信号交换单元结构简单，所用的开关的可靠性高，使得系统本身的可靠性有了很大提高。
附图说明
图1是现有技术中三扇区的基站发信机N+N备份结构示意图；
图2是现有技术中三扇区的基站发信机N+1备份结构示意图；
图3是本发明的流程示意图；
图4是本发明具体实施方式1的发信机备份结构示意图；
图5是本发明发信机备份信号示意图；
图6是本发明具体实施方式2的发信机备份结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来说明本发明的具体实施方式。
首先介绍一下本发明的主体流程，如图3所示，是本发明发信机的备份方法流程示意图，从图3中可见，本发明发信机的备份方法主要包括以下步骤：
S1、当基站中一个发信机发生故障时，将其他发信机中之一所发出的信号进行分配成两路信号。
对于基站中的发信机进行监控，当有发信机发生故障时，将其他一个发信机所发出的信号进行分配成两路信号。该分配成两路信号的操作，通过功分器完成。
S2、将所述的两路信号分别发送给被分配信号所对应的天线和所述发生故障的发信机对应的天线。
S3、两个对应的天线将两路信号发射出去。
S4、将所述基站将状态的变化上报基站控制器，基站控制器调整各小区的无线资源配置。
下面结合发信机的备份方法流程，详细说明一下本发明的具体实施方式。
第一种具体实施方式是以三扇区的基站为例说明。如图4所示，该基站包括三个发信机TX1、TX2、TX3，和三个发射天线ANT1、ANT2、ANT3，对应三个扇区的应用。在这三个发信机和三个发射天线之间安装一个发射信号交换单元，发射信号交换单元包括三个单刀双掷开关、一个单刀三掷开关、一个功分器和一个5刀3掷开关，每个发信机通过一个单刀双掷开关引出两个连接线，分别从3个单刀双掷开关引出的3个连接线与5刀3掷开关的一端相连接，分别从3个单刀双掷开关引出的另外3个连接线和单刀三掷开关的一端相连接，单刀三掷开关的另一端与功分器的一端相连接，功分器的另一端同时与5刀3掷开关的一端相连接，5刀3掷开关的另一端与3个天线相连接。
在三个发信机都是正常的情况下，TX1与5刀3掷开关之间的选择开关闭合，TX1发出的信号通过ANT1发射，TX2与5刀3掷开关之间的选择开关闭合，TX2发出的信号通过ANT2发射，TX3与5刀3掷开关之间的选择开关闭合，TX3发出的信号通过ANT3发射。这个时候TX1、TX2、TX3分别与功分器之间的选择开关断开。
当一个发信机发生故障的情况下，譬如TX1发生故障，则ANT1没有发射信号，信号交换功能单元就要将TX2或TX3的信号进行分配。譬如将TX2的信号进行分配，这个时候TX2与5刀3掷开关之间的开关断开，与功分器之间的选择开关和功分器开关闭合，TX2的信号经开关到功分器，分为两路，在5刀3掷开关中，此两路信号和TX3直接输入到5刀3掷的信号分配给ANT1、ANT2和ANT3。其结果是：TX3到ANT3的信号不变化，TX2的信号分成两路分别给ANT1和ANT2，从而实现了发信机间的相互备份。如图5所示，当TX1发生故障后，TX2的信号分配给ANT1和ANT2发射，第一扇区和第二扇区的总功率资源分别降为10W。
上述方式不仅适用三扇区的基站，同样也适用三扇区以上的基站。
第二种具体实施方式也是以三扇区的基站为例说明。如图6所示，该基站包括三个发信机TX1、TX2、TX3，和三个发射天线ANT1、ANT2、ANT3，对应三个扇区的应用。每个发信机通过一个功分与直通选择器与两个天线相对应，发信机TX1的两路输出一个是对应天线ANT1，另一个输出是对应天线ANT2，发信机TX2的两路输出一个是对应天线ANT2，另一个输出是对应天线ANT3，发信机TX3的两路输出一个是对应天线ANT3，另一个输出是对应天线ANT1，每个天线与两个不同的发信机相对应。分别从3个功分与直通选择器引出的3个连接线与3个单刀双掷开关的一端的一脚相连接，分别从3个功分与直通选择器引出的另外3个连接线和3个单刀双掷开关的一端的另一脚相连接，单刀双掷开关的另一端与3个天线相连接。功分与直通选择器有两种工作状态，一是将信号等分为两路信号，另一是信号直通到其中一路输出，另一路无输出。
当三个发信机TX1、TX2、TX3都正常的时候每个发信机对应的功分与直通选择器只有一路直通，这样TX1发出的信号通过ANT1发射，TX2发出的信号通过ANT2发射，TX3发出的信号通过ANT3发射。
当一个发信机发生故障的情况下，譬如TX1发生故障，则ANT1没有发射信号，信号交换功能单元就要将TX2或TX3的信号进行分配。譬如将TX2的信号进行分配，这个时候TX2对应的的功分与直通选择器工作在功分状态，TX2信号等分成两路，在与天线连接的单刀双掷开关处，此两路信号分别送给ANT1和ANT2。其结果是：TX3到ANT3的信号不变化，TX2的信号分成两路分别给ANT1和ANT2，从而实现了发信机间的相互备份。如图4所示，当TX1发生故障后，TX2的信号分配给ANT1和ANT2发射，第一扇区和第二扇区的功率分别降为10W。
这种方式不仅适用三扇区的基站，同样也适用三扇区以上的基站。
当发信机完成备份后，基站将本基站发生的状态变化上报给基站控制器，基站控制器重新调整各小区的无线资源配置，如改变导频信道功率，达到现资源状况下最优性能的发挥。
当一个发信机支持两个扇区的时候，由于原来支持一个扇区的信号被等分到两个扇区上，每个扇区的功率仅有原来的一半，即低3dB。可以通过基站控制器对无线资源的管理作相应的调整，使原来每个信道的发射功率加倍，等效到每个扇区天线口上信号功率与故障前一样，使得基站的覆盖基本不变，仅仅容量减小。如图4所示，在原来每个扇区有20W总功率，譬如原导频信道的设置比总功率低10dB，导频信道的绝对功率为2W；由于等分给两个扇区，每个扇区的功率减半，备份后一个扇区的导频功率减小为1W，当基站控制器根据基站状态的变化进行重新调整后，发射信号功率加倍，每个扇区上的导频功率又恢复成为2W。其他业务信道的功率处理与此方式一样，获得与原来一样的绝对功率。
本发明技术方案，可以在系统可接受的性能下降情况下，低成本地实施了发信机之间的互相备份，大大提高了基站的可靠性，在备份方法上，增加的成本较传统方法有了很大下降，而且新增加的信号交换单元结构简单，所用的开关的可靠性高，使得系统本身的可靠性有了很大提高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1、一种发信机的备份方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、当基站中一个发信机发生故障时，将其他发信机中之一所发出的信号进行分配成两路信号；
B、将所述的两路信号分别发送给被分配信号所对应的天线和所述发生故障的发信机对应的天线；
C、两个对应的天线将两路信号发射出去。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤：
D、将所述基站将状态的变化上报基站控制器，基站控制器调整各小区的无线资源配置。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，所述其他发信机中之一所发出的信号通过功分器被分配成两路信号。
4、一种发信机的备份装置，包括N个发信机和N个天线，N为不小于2的正整数，其特征在于，所述的备份装置还包括：
发射信号交换单元，设置于所述发信机和所述天线之间，用于将一个所述发信机发出的信号分成两路信号，发送到两个所述天线上。
5、如权利要求4所述的装置，其特征在于：
所述发射信号交换单元包括N个单刀双掷开关、一个单刀N掷开关、一个功分器和一个N+2刀N掷开关；
所述发信机通过一个单刀双掷开关引出两个连接线，分别从N个单刀双掷开关引出的N个连接线与所述N+2刀N掷开关的一端相连接，分别从N个单刀双掷开关引出的另外N个连接线和单刀N掷开关的一端相连接，单刀N掷开关的另一端与功分器的一端相连接，所述功分器的另一端同时与所述N+2刀N掷开关的一端相连接，所述N+2刀N掷开关的另一端与N个天线相连接。
6、如权利要求5所述的装置，其特征在于，对于3扇区的基站，所述单刀N掷开关为单刀3掷开关，所述N+2刀N掷开关为5刀3掷开关。
7、如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述发射信号交换单元包括N个功分与直通选择器和N个单刀双掷开关；
所述发信机通过一个功分与直通选择器与两个天线相对应，第n个发信机的两路输出中，第一输出对应第n个扇区的天线，第二输出对应第m个扇区的天线，n为小于N的正整数，m为(n+1)模N取余数；
所述天线与两个不同的发信机相对应，从N个功分与直通选择器引出的N个连接线分别和所述N个单刀双掷开关的第一端的一脚相连接，从N个功分与直通选择器引出的另外N个连接线分别和所述N个单刀双掷开关的第一端的另一脚相连接，所述N个单刀双掷开关的第二端分别和N个天线相连接。
8、如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述功分与直通选择器工作于两种状态，一种将信号等分为两路信号，另一种信号直通到其中一路输出，而另一路无输出。
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