CN201238298Y

CN201238298Y - 一种压扩选频型移频传输直放站

Info

Publication number: CN201238298Y
Application number: CNU2008200385131U
Authority: CN
Inventors: 余鸿文; 侯瑞东; 王建军; 薛晓同; 郁华进; 鲁永智
Original assignee: JIANGSU ENICE NETWORK INFORMATION CO Ltd
Current assignee: JIANGSU ENICE NETWORK INFORMATION CO Ltd
Priority date: 2008-08-12
Filing date: 2008-08-12
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2018-08-12

Abstract

一种压扩选频型移频传输直放站，其特征是设有移频近端机、移频远端机、近端、远端中继天线、远端服务天线；在下行方向，移频近端机接受基站信号，输入到移频器，将工作频率转换成下行中继频率，中继频率信号经过射频电路放大处理，放大到合适的电平输出；远端机接受到的近端机下行信号，经过射频电路放大处理，放大的合适的电平，进入移频器，将中继频率变回到工作频率，并通过高线性功率放大器调整到合适的电平输出，覆盖相应区域；在上行方向，信号处理的过程与下行方向正好完全相反。所述下行中继频率和上行中继频率位于232MHz与235MHz、223MHz到226MHz之间，将24MHz带宽压缩至4MHz带宽。

Description

一种压扩选频型移频传输直放站

技术领域

本实用新型涉及移动通信直放站，特别是一种压扩选频型移频传输直放站，专门用于900MHz TDMA数字蜂窝移动通信网的全双工、线性射频的放大设备以及工作频率移频压缩传输移动通信中继系统。

背景技术

在中国的移动通信网络建设中，移动通信中继系统，也就是直放站扮演了越来越重要的角色。在网络中的移动通信直放站主要包括：同频无线直放站、移频直放站、光纤传输直放站、选频直放站、干线放大器、基站延伸覆盖放大器。分别简单说明如下：

无线同频直放站：成本低，易于安装，但如果安装调测不当极易造成对基站的干扰。在郊区、农村、丘陵等地区，工程开通中受到收发天线之间的隔离度的限制，导致在某些场合不能正常使用，而且不能向覆盖区全向覆盖。

移频直放站：作为网络优化产品，在合理利用频率资源和尽量避免网络干扰以及解决网络拥塞等方面都已经发挥了重要的作用，而偏远地区以及山区，话务量不是很大，新建基站，成本比价大，且不便使用光纤传输。在这样复杂的环境中，使用移频直放站，可以合理利用频率资源减少传输干扰，又可以解决网络覆盖拥塞问题以及弱盲区问题。但是目前的移频直放站产品具有以下的局限性：移频器内使用的是选带器，将GSM900MHz的24MHz带宽整体搬移到中继频率上；传输距离短；中继频段1800MHz已被网络覆盖过程中频繁使用，中继频率资源有限，易产生干扰。

光纤直放站：是目前使用中相对比较稳定的直放站，它需要使用光纤将基站信号引入直放站系统内，信号源比较纯净。但这种类型的直放站的应用在没有光纤资源的地区、光纤资源非常紧缺的地区，以及铺设光纤比较困难的地区，光纤直放站的应用受到限制。

选频直放站：目前在直放站布设密度较高区域使用较多。该直放站通过选频器选出200K带宽的单信道信号进行放大，工作频率仍在900M频段。由于发射功率带宽小，能够有效抑制覆盖区域内对邻近信道的干扰。但对于复杂地形，其信号900M频率的传输距离近，绕射能力不足。

干线放大器：这种直放站在移动通信信号室内分布中才由用武之地，它接受从信源分配的网络信号直接放大后覆盖相应地区。向对其他型号的直放站，对信源的信号的纯净度的要求较严格，若信号源的信号不够纯净，直接影响覆盖效果。

基站放大器：基站放大器也是一种射频信号直放设备，一般同基站配接在一起，主要用于扩大基站的覆盖范围。这种设备多应用在郊区、偏远农村，用于话务容量富裕但覆盖不足的基站。但单纯的塔项放大器往往效果不太理想。

发明内容

本实用新型的目的是合理利用频率资源，减少网络干扰，远距离传输，为降低运营商的设备投资，减少设备施工的工程量，为移动网络运营商提供更高性价比的网络覆盖方案，提供一种压扩选频型移频传输直放站，将GSM900MHz的24MHz带宽压缩至230MHz的4MHz带宽内。。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种压扩选频型移频传输直放站，设有包括与基站信号双向连接的施主双工器、近端下行模块、近端中继双工器、近端上行模块依次连接成闭环构成的移频近端机；包括远端中继双工器、远端下行模块、服务端双工器、远端上行模块依次连接成闭环构成的移频远端机以及与近端中继双工器双向连接的近端中继天线、与远端中继双工器双向连接的远端中继天线、与服务端双工器双向连接的远端服务天线；近端上行模块含依次连接的近端上行低噪放大器、近端上行滤波器；近端下行模块含依次连接的近端下行滤波器、近端下行功率放大器；远端上行模块含依次连接的远端上行低噪放大器、远端上行滤波器、远端上行功率放大器；远端下行模块含依次连接的远端下行低噪放大器、远端下行滤波器、远端下行功率放大器；其特征是：

近端上行模块中设有连接于近端上行低噪放大器与近端上行滤波器之间的近端上行移频器；近端下行模块中设有连接于施主双工器与近端下行滤波器之间的近端下行移频器；远端上行模块中设有连接于远端上行低噪放大器与远端上行滤波器之间的远端上行移频器；远端下行模块中设有连接于远端下行低噪放大器与远端下行滤波器之间的远端下行移频器；

近端下行及远端上行移频器均设有功分器和合路器以及连接于它们之间的四条独立、并行的相同链路，每条链路含低噪声放大器、带通滤波器、射频放大器、一次混频及本振电路、选频器、二次混频及本振电路、中频放大器依次连接构成；近端上行及远端下行移频器均设有功分器和合路器以及连接于它们之间的四条独立、并行的相同链路，每条链路含带通滤波器、中频放大器、一次混频及本振电路、选频器、二次混频及本振电路、射频放大器依次连接构成。

所说近端下行及远端上行移频器中的一次混频及本振电路以及近端上行及远端下行移频器中的二次混频及本振电路，其本振频率均为可变调节。

所说移频近端机与移频远端机之间采用230MHz频率传输。

压扩选频型移频传输直放站，采用多载频移频的方式，移频中继频率随意设置，步进为100KHz。

本实用新型可通过上位机软件，对每一模块进行增益调节；安装有监控盘、调制解调器modem，对选频信道、移频频点、电源以及备用电池实现本地和远程监控；所述的上下行链路模块，均具有输出电平自动控制、过功率告警、过功率关断功放、驻波比告警，并设有检测输出功率均方值的电路、驻波比检测电路、功率关断自动恢复的电路。

移频近端机在下行方向，移频近端机接受基站信号，输入到移频器，将工作频率转换成下行中继频率，中继频率信号经过射频单元放大处理，放大到合适的电平输出；远端机接受到的近端机下行信号，经过射频单元放大处理，放大的合适的电平，进入移频器，将中继频率变回到工作频率，并通过高线性功率放大器调整到合适的电平输出，覆盖相应区域；在上行方向，信号处理的过程与下行方向正好完全相反。所述下行中继频率和上行中继频率位于232MHz与235MHz、223MHz到226MHz之间，将24MHz带宽压缩至4MHz带宽。本实用新型通过采用低频进行中继传输能有效的增加基站的覆盖范围；本实用新型通过采用压缩带宽频率进行中继传输能有效的节约频率资源，减少干扰。

本实用新型采用了两种较新的技术：

1、将原有900MHz的信号移频至230MHz左右，相对于传统的移频直放站所移的频率更低，这样更有利于提高空间传输距离；

2、将原本分散在带宽较大的系统信号压缩到频带较窄的中继信号中。它把工作频段信号压缩至230MHz的1M到4M带宽的带外频段，进行远距离传输。在远端机把信号解扩还原于原频段，然后进行覆盖；通过采用低频进行中继传输能有效的增加基站的覆盖范围，通过采用压缩带宽频率进行中继传输能有效的节约频率资源，减少干扰。能有效解决城市频率资源较为紧张的覆盖区，弱盲区的边远乡、森林、大草原等地区；低话务量的村庄、郊区地区；受地形影响的阴影区域。

本实用新型与常规直放站相比，具体有以优点及有益效果：

(1)快速链路部署：因为不需要埋设光纤，可以在短至几天内完全连接；

(2)灵活组网：由于采用异频传输方式，对设备天线隔离度几乎没有要求，避免了场地对天线安装的限制；另外，近远段配置，在无法找到适合的边缘信号的情况下，采用移频直放站可以使工程设计更急灵活和方便。

(3)传输距离远：通过采用低频进行中继传输能有效的增加基站的覆盖范围；

(4)合理利用频率资源，抗干扰性强：采用压缩带宽频率进行中继传输能有效的节约频率资源，减少干扰。

附图说明

图1是本实用新型组成原理框图；

图2是本实用新型近端机原理图；

图3是本实用新型远端机原理图；

图4是本实用新型的频率选择和频率压缩原理图；

图5是本实用新型的近端下行移频器和远端上行移频器的连接图；

图6是本实用新型的近端上行移频器和远端下行移频器的连接图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参看图1-4，压扩选频型移频传输直放站，设有包括施主双工器13、近端下行模块12、近端中继双工器14、近端上行模块11依次连接成闭环构成的移频近端机1、包括远端中继双工器23、远端下行模块22、服务端双工器24、远端上行模块21依次连接成闭环构成的移频远端机2以及近端中继天线15、远端中继天线25、远端服务天线。

近端上行模块11含依次连接的近端上行低噪放大器113、近端上行移频器112、近端上行滤波器111；近端下行模块12含依次连接的近端下行移频器121、近端下行滤波器122、近端下行功率放大器123；基站信号输入至移频近端机1的施主双工器13的天线(ANT)端，施主双工器下行(TX)端接近端下行模块的近端下行移频器121，并经近端下行滤波器122、近端下行功率放大器123后接近端中继双工器下行(TX)端，近端中继双工器上行(RX)端口接近端上行模块的近端上行低噪放大器113，并经近端上行移频器112、近端上行滤波器111后返回至施主双工器上行(RX)端口；近端中继双工器设有与近端中继天线15连接的天线(ANT)端口。

远端上行模块21含依次连接的远端上行低噪放大器211、远端上行移频器212、远端上行滤波器213、远端上行功率放大器214；远端下行模块22含依次连接的远端下行低噪放大器224、远端下行移频器223、远端下行滤波器222、远端下行功率放大器221；连接于远端中继双工器23天线(ANT)端的远端中继天线25接收近端中继天线15信号，输出至远端下行模块的远端下行低噪放大器224，并经远端下行移频器223、远端下行滤波器222、远端下行功率放大器221后接服务端双工器24的下行(TX)端，服务端双工器24的上行(RX)端接远端上行模块的远端上行低噪放大器211，并经远端上行移频器212、远端上行滤波器213、远端上行功率放大器214后返回至远端中继双工器上行(RX)端；服务端双工器24设有与服务天线连接的天线(ANT)端端口。

在下行方向，移频近端机1接受基站信号，信号经过移频近端机下行模块的移频压缩选频放大技术的处理后，从近端中继天线15输出。移频远端机2接受到的移频近端机1的下行信号，信号经过远端下行模块的放大移频扩频选频技术的处理后，从服务天线输出。上行信号处理的过程与下行方向正好完全相反。移频近端机的链路公用端口连接近端中继天线15，远端中继天线25连接移频远端机，移频远端机的服务天线端口连接服务天线。

其中远端中继天线25、远端中继双工器23、远端下行低噪放224、远端上行滤波器213、远端上行功放214均为200MHz的模块。

参看图5，近端下行移频器121、远端上行移频器212由4条独立的通过功分器和合路器并行连接的链路组成，每条链路都由低噪声放大器、带通滤波器、射频放大器、一次混频及本振电路、选频器、二次混频及本振电路、中频放大器组成，经过低噪声放大器放大、带通滤波器滤波再经射频放大后的包含1～4个信道频率的900M射频信号通过本振可变的一次混频，将其中1个信道频率的射频信号混频到140M中频，然后经过140M选频器，进入到第二级混频器，近端下行移频器121将140M信号混频到232M～235M的4M带宽的下行中继信号，远端上行移频器212将140M信号混到223M～226M的4M带宽的上行中继信号。从基站耦合或从移动台接收来的1个到4个信道的信号经功分器后输入到四条移频链路。以一条链路为例，经低噪放放大的900M信号，通过24M的带通滤波器进行滤波。滤波后的900M多信道信号再通过射频放大器放大，进入本振可变的混频器，将本链路对应信道的射频信号混到140M中频。(如：基站发出935.2M、937M、937.4M、942.4M四个900M的信号，第一条链路通过可变本振，将935.2M的信号混到140M中频其他3个频率的900M信号混到140M附近的中频信号，第二条链路将937M的信号混到140M中频……)140M选频器将140M中频信号从其余3个140M附近的中频信号中率出来再进行二次混频。二次混频电路将140M信号混到232M～235M的下行中继信号或223～226M的上行中继信号。(第一条链路将140M混到232M、第二条链路将140M混到233M……)再将中继信号通过中频放大后通过合路器合并后送出。近端下行移频器121将140M信号混到232～235M，远端上行移频器212将140M混到223～226M

参看图6，远端下行移频电路223、近端上行移频电路111由4条独立的通过功分器和合路器并行连接的链路组成，每条链路都由带通滤波器、中频放大器、一次混频及本振电路、滤波器、二次混频及本振电路、射频放大器组成，远端下行移频电路223将232M～235M的下行中继信号通过带通滤波器后进行中频放大，再通过本振固定的一次混频将下行中继信号其中1个频点的信号混频到140M，通过选频器将140M有用信号附近频率的其他信号滤除。140M信号经中频放大后，通过可变本振的二次混频器将频率还原至基站发出的对应的900M射频信号。近端上行移频电路111将223M～226M的上行中继信号还原至移动台发出的对应的900M射频信号。从中继天线接收到的232～235下行中继信号或223～226M上行中继信号依次通过带通滤波器和中频放大后通过固定本振的一次混频将中继信号混到140M中频信号(第一条链路将232/223混到140M、第二条链路将233/224混到140M)。通过中频140M滤波、放大后，用本振可变的二次混频将信号混到基站或移动台发出的射频信号(第一条混到935.2M，第二条混到937M)，射频放大后发出。

本实用新型产品采用RS485接口的监控体系，近端上行模块11、近端下行模块12、远端上行模块21、远端下行模块22内部均设计了RS485接口电路，提供以下设备参数：上行输出功率指示、上行增益、选频信道、移频频点、上行输出自动电平控制；下行输出功率指示、下行增益、下行输出驻波比告警、下行输出自动电平控制。

本实用新型可以提供本地和远程监控功能，远程监控可以通过无线Modem以短信或者数传的通讯方式与监控中心通信，监控中心可以查询飞地压扩系统的工作状态，设置选频信道、移频频点以及工作参数，若无需远程监控功能，则可以通过本地监控软件查询飞地压扩系统工作状态，选频信道、移频频点以及工作参数。

本实用新型上行链路、下行链路射频增益调整范围为0～60dB(近端和远端各30dB单独调节)；近端机增益为50±2dB(上/下行同)，远端机增益为95±2dB(上/下行同)；下行：近端机移频发射为33/37/40dBm±1dB(ALC)；远端机输出功率为40/43±1dB(ALC)。上行：远端机移频发射：37/40dBm±1dB(ALC)；近端机：OdBm±2dB(ALC)，其它技术指标满足国家相关行业标准的要求。

工作原理：

1、对于上行信号：

作为近端：远端中继天线发送230MHz信号，近端中继天线15接受中继信号，送到到中继双工器14的天线(ANT)端口，经过中继双工器14的上行(RX)端口送到近端上行低噪放113的输入(IN)端口，经放大从近端上行低噪放113的输出(OUT)端口送到近端上行移频器112的输入(IN)端口，移频选频后从近端上行移频器112的输出(OUT)端口送到近端上行滤波器111的输入(IN)端口，从滤波器的输出(OUT)端口送到施主双工器13的上行(RX)端口，由施主双工器13的天线(ANT)端口输出上行信号到基站。

作为远端：上行信号是由手机发射过来的信号，从服务天线接收上行信号送入远端中继双工器23的天线(ANT)端口，从远端中继双工器23的上行(RX)端口送到远端上行低噪放211的输入(IN)端口，经放大后从远端上行低噪放211的输出(OUT)端口送到远端上行移频器212的输入(IN)端口，经移频器移频解扩选频后，从远端上行移频器212的输出(OUT)端口送到远端上行滤波器213的输入(IN)端口，从远端上行滤波器213的输出(OUT)端口送到远端上行功放214的输入(IN)端口，从远端上行功放214的端口送到中继天线双工器25的上行(RX)端口，由远端中继双工器23的天线(ANT)端口输出传输信号到200MHz的远端中继天线25发出。

2、对于下行信号：

作为近端：基站的下行信号通过施主天线从基站耦合下行射频信号进施主双工器13的天线(ANT)端口，从施主双工器13的下行(TX)端口送到近端下行移频器121的输入(IN)端口，移频压缩选频后，从近端下行移频器的121的输出(OUT)端口送到近端下行滤波器122的输入(IN)端口，从近端下行滤波器122的输出(OUT)端口送到近端下行功放123的输入(IN)端口，经线性放大后，从近端下行功放124的输出(OUT)端口送到近端中继双工器14的下行(TX)端口，由近端中继双工器14的天线(ANT)端口送中继传输信号到230MHz的近端中继天线15输出。

作为远端：下行移频信号通过远端中继天线25输入，送到远端中继双工器23的天线(ANT)端口，从远端中继双工器23的下行(TX)端口送到远端下行低噪放224的输入(IN)端口，从远端下行低噪放224的输出(OUT)端口送到远端下行移频器223的输入(IN)端口，从远端下行移频器223的e输出(OUT)端口送到远端下行滤波器222的输入(IN)端口，从远端下行滤波器222的输出(OUT)端口送到远端下行功放221的输入(IN)端口，从远端下行功放221的输出(OUT)端口送到服务双工器24的下行(TX)端口，由服务双工器24的天线(ANT)端口输出下行信号至服务天线。

实践证明，本实用新型能以较高的性能价格比，满足网络的载波远距离覆盖，满足节约频率资源的要需求，满足避免网络传输干扰的要求，为工程带来极大的便利。

Claims

1、一种压扩选频型移频传输直放站，设有包括与基站信号连接的施主双工器、近端下行模块、近端中继双工器、近端上行模块依次连接成闭环构成的移频近端机；包括远端中继双工器、远端下行模块、服务端双工器、远端上行模块依次连接成闭环构成的移频远端机以及与近端中继双工器连接的近端中继天线、与远端中继双工器连接的远端中继天线、与服务端双工器连接的远端服务天线；近端上行模块含依次连接的近端上行低噪放大器、近端上行滤波器；近端下行模块含依次连接的近端下行滤波器、近端下行功率放大器；远端上行模块含依次连接的远端上行低噪放大器、远端上行滤波器、远端上行功率放大器；远端下行模块含依次连接的远端下行低噪放大器、远端下行滤波器、远端下行功率放大器；其特征是：

2、根据权利要求1所述的压扩选频型移频传输直放站，其特征是近端下行及远端上行移频器中的一次混频及本振电路以及近端上行及远端下行移频器中的二次混频及本振电路，其本振频率为可变调节。

3、、根据权利要求2所述的压扩选频型移频传输直放站，其特征是移频近端机与移频远端机之间采用230MHz频率传输。

4、根据权利要求1或2或3所述的压扩选频型移频传输直放站，其特征是采用多载频移频的方式，移频中继频率随意设置，步进为100KHz。

5、根据权利要求1或2或3所述的压扩选频型移频传输直放站，其特征是通过上位机软件，对每一模块进行增益调节；安装有监控盘、调制解调器modem，对选频信道、移频频点、电源以及备用电池实现本地和远程监控；所述的上下行链路模块，均具有输出电平自动控制、过功率告警、过功率关断功放、驻波比告警，并设有检测输出功率均方值的电路、驻波比检测电路、功率关断自动恢复的电路。

6、根据权利要求4所述的压扩选频型移频传输直放站，其特征是通过上位机软件，对每一模块进行增益调节；安装有监控盘、调制解调器modem，对选频信道、移频频点、电源以及备用电池实现本地和远程监控；所述的上下行链路模块，均具有输出电平自动控制、过功率告警、过功率关断功放、驻波比告警，并设有检测输出功率均方值的电路、驻波比检测电路、功率关断自动恢复的电路。