CN2872746Y - 一种室内覆盖用干线直放站 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种室内干线放大器直放站，包括：施主天线、用户天线、下行功率放大器、上行低噪声放大器、分路器、合路器、双工滤波器、电源模块、监控模块，基站前向信号通过耦合器送入室内覆盖用干线直放站，双工滤波器滤波依次与二功分器、双工滤波器滤波相连，手机发射的信号通过一种室内覆盖用干线直放站的外部天线进入双工滤波器滤波，双工滤波器滤波依次与低噪放、合路器双工滤波器滤波相连；两块监控盘分别与两对功放和低噪放相连。本实用新型具有快速链路部署、带宽高、安全保密性强、成本低等特点。

Description

一种室内覆盖用干线直放站
                        技术领域
本实用新型涉及一种室内干线放大器直放站。
                        背景技术
近年来，我国的移动通信得到了迅速发展，全国大多数地区都开设了移动电话业务。但是，随着城乡移动通信用户数量的不断增加，出现了服务面大、地区广、用户分散等特点，如大城市的卫星城、偏远的居民区、农村的乡镇。这些地区如果都用基站覆盖就会导致投资大，信道利用率低等问题。另外，在移动通信的传输途径中，由于某些自然及人为障碍物，如高山、大型建筑物、隧道和地下商场等的阻挡和屏蔽，形成了一些移动通信的盲区和阴影区，给通信带来很大困难。邮电部在1992年下达的《移动电话网络技术体制》中规定“对于需要覆盖，而增设基站又不经济或不方便的局部地区，可以采用同频中继器的方法来扩大基站覆盖范围”。这里提到的同频中继器就是直放站。根据对信号处理方式和传输方式的不同，移动通信直放站分为同频无线传输直放站、微波变频传输直放站和光纤传输直放站。
无线网络用户的高速发展，导致热点地区频率资源紧张。在城市的热点地区，例如宾馆、写字楼、机场等待地区，只有依靠微蜂窝基站技术，将移动通信室内覆盖与室外覆盖相分开的方式，来解决网络拥挤和扩容的问题。在室内使用微蜂窝技术进行覆盖有两种办法，一是大量使用微蜂窝基站，依靠微蜂窝基站进行无源分布覆盖，二是在大楼引入一套微蜂窝基站，然后依靠有源室内覆盖系统来进行覆盖，按照目前国际经验和国内市场情况来看，第二种方法以其成本低、效果好取得了比第一种方法好得多的效果，因此目前市场上主要是这种方案。有源室内覆盖系统也可分成两种方式，一种是依靠电缆为传输媒质，一种是依靠光纤为传输媒质，电缆传输衰耗大，但系统较光纤传输简单，在覆盖范围不是很大的情况下，一般采用这种办法。光纤传输具有衰耗小的优点，在大范围覆盖、远距离传输时，有其明显优势。
但是目前在GSM室内移动通信无线信号覆盖工程中大量使用的干线放大器以小功率干线放大器为主，其中2W最多，往往在一个大型楼寓内需要多台设备。这样就导致需要在大楼内设置多个机房，开通和维护工作量加大，综合成本提高。
微蜂窝：随着移动通信的快速发展，解决室内覆盖和容量问题变得越来越重要。对于运营商来说，室内覆盖系统需要解决的不仅是室内盲区的覆盖问题，更重要的是室内覆盖不好出现手机掉网、高层空间无主控小区导致频率干扰严重、室内话务量吸收等问题。微蜂窝基站自然成为改善室内覆盖效果和增加特殊区域容量的重要手段。(1)微蜂窝基站采用独立结构，安装灵活，既可用于机场车站、商业中心等室内高话务热点区域，也可以根据需求安装在特殊区域，低成本、高可靠地满足运营商部署室内解决方案的需要；(2)提供灵活的配置方案，支持多个扇区，每个扇区又可以实现多个载波，可以有效地解决话务热点地区的容量问题；(3)采用最新的预失真技术，使功率放大器的效率明显提高，功率消耗更低，低功耗设计降低了对内置风扇、外部电源等设备的要求；(4)低功耗的设计，提高了微蜂窝设备的稳定性和长期可靠性，从而降低了运营成本；(5)模块集成度高，设备体积小，选址灵活，安装容易，可以适应多种建设环境，满足运营商快速部署的需要，优化了运营商的投资；(6)支持室内和室外安装，可以方便地固定在墙壁或抱杆上；(7)提供多种天线的连接方式，支持内置定向天线、外置全向/定向天线，可以连接分布式天线系统或泄漏电缆实现良好的室内覆盖。不足之处：(1)功率低，覆盖范围小。(2)成本高。通用干线放大器：这种直放站在移动通信信号室内分布中有用武之地，它接收从信号源分配的网络信号，直接放大后覆盖相应地区。和其他型号直放站相比，对信号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。不足之处：(1)功率低，大型建筑需多处布放，导致成本提高和安全隐患。
                        发明内容
本实用新型的目的为了克服现有技术存在的上述缺陷，特别是避免传统的室内干线放大器输出功率小、多点分布等问题，提供一种室内覆盖用干线直放站，本实用新型具有快速链路部署、带宽高、安全保密性强、成本低等特点。
一种室内覆盖用干线直放站，包括：施主天线、用户天线、下行功率放大器、上行低噪声放大器、分路器、合路器、双工滤波器、电源模块、监控模块，各器件连接关系如下：
下行方向：基站前向信号通过耦合器送入室内覆盖用干线直放站，首先经过双工滤波器滤波，进入一分二功分器，接着两路信号分别进入下行功放，射频信号经过功放放大后进入双工滤波器滤波，最后出整机接入外部天线；上行方向：手机发射的信号通过一种室内覆盖用干线直放站的外
部天线进入双工滤波器滤波，然后进入低噪放进行放大，两路经过低噪放放大的射频信号进入合路器合路，最后合路后信号经过双工滤波器滤波后出整机并通过耦合器进入基站。
监控通信：在干线放大器内部使用了两块监控盘分别监控两对功放和低噪放，其中一块设置成主盘，另一块设置成从盘。中心网管和主监控盘通信是通过Modem将监控盘信号调制到射频上并通过双工器的耦合口送到基站的方式完成的。
告警功能：本设备具有所有模块的工作情况告警，收发信号告警，门禁位置告警，掉电告警等功能，并且可以通过监控界面显示出来。
智能功能：本设备还可以通过监控软件对功放的开关量和功率门限值等进行相应的设置，以达到设备智能化工作。
上行重发端的两路射频RF信号分别通过低噪声放大器放大后合路进入基站；下行基站RF信号通过分路器分路后，分别被功率放大器放大到合适电平覆盖相应区域。
本实用新型在下行方向，该系统近端从空中或直接通过电耦合器获得移动通信通信网络信号，通过射频单元的处理后放大到合适电平覆盖相应区域；在上行方向，信号的处理过程与下行方向完全相同，天馈系统接收上行网络信号，经过射频单元处理后传送给移动通信基站。本实用新型的特点区别于一般通用干线放大器的最大特点是功率集中，开通和维护方便，降低综合成本。
工作在中国移动通信主要频段，这些移动通信系统包括Tetra(Terrestrial Trunked Radio)数字集群通信系统、码分多址CDMA(CodeDivision Multiple Access)800M公用移动通信系统、GSM(Globe Systemfor Mobile)900M公用移动通信系统、数字通信DCs(DigitalCommunication System)1800M公用移动通信系统，以及将来的WCDMA(Wide-Band CDMA)第三代公用移动通信系统、CDMA2000第三代公用移动通信系统、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CDMA)第三代公用移动通信系统，具体工作频段如下表：
系统种类           频段 备注
  上行   下行
  Tetra网络   806-821MHz   851-866MHz   数字集群通
  通信网络
  CDMA800M网络   825-835MHz   870-880MHz
  GSM900M网络   890-915MHz   935-960MHz
DCS1800M网络   1710-1755MHz 1805-1850MHz
WCDMA/CDMA2000网络   1920-1980MHz   2110-2170MHz   主要工作频段
  1755-1785MHz   1850-1880MHz   补充工作频段
TD-SCDMA网络   1880-1920MHz，2010-2025MHz   主要工作频段
  2300-2400MHz   补充工作频段
本实用新型的优点在于避免以上各种直放站技术的缺陷，具体有以下几个优点：(1)采用高选择性、低插损的腔体双工滤波器，消除上下行串扰；(2)系统的噪声低、线性好、功率大，通话效果理想，对基站及其他无线设备无干扰，可代替微蜂窝放大器再室内覆盖中使用；(3)成本低，是普通微蜂窝的1/5～1/10；(4)有完善的监控、查询、告警功能；(5)智能化，便于维护、升级、安装；(6)适合于盲点多、覆盖地区广的场所；
                        附图说明
图1为一种室内覆盖用干线直放站原理图。
                      具体实施方式
结合附图1对本实用新型作进一步的描述。
一种室内覆盖用干线直放站，包括：施主天线、用户天线、下行功率放大器、上行低噪声放大器、分路器、合路器、双工滤波器、电源模块、监控模块，各器件连接关系如下：
下行方向：基站前向信号通过耦合器送入GZF900-VIB，首先经过双工滤波器滤波，进入一分二功分器，接着两路信号分别进入下行功放，射频信号经过功放放大后进入双工滤波器滤波，最后出整机接入外部天线；
上行方向：手机发射的信号通过一种室内覆盖用干线直放站的外部天线进入双工滤波器滤波，然后进入低噪放进行放大，两路经过低噪放放大的射频信号进入合路器合路，最后合路后信号经过双工滤波器滤波后出整机并通过耦合器进入基站；
监控通信：在干线放大器内部使用了两块监控盘分别监控两对功放和低噪放，其中一块设置成主盘，另一块设置成从盘。两块监控盘通信是通过FSK的方式实现的。FSK集成在监控盘上，主监控盘对从监控盘进行轮询式监控，其中包括数据采集，控制，告警上报工作，所以从监控盘对于主监控盘为被动式通信方式。中心网管和主监控盘通信是通过Modem将监控盘信号调制到射频上并通过双工器的耦合口送到基站的方式完成的。告警功能：本设备具有所有模块的工作情况告警，收发信号告警，门禁位置告警，掉电告警等功能，并且可以通过监控界面显示出来。
智能功能：本设备还可以通过监控软件对功放的开关量和功率门限值等进行相应的设置，以达到设备智能化工作。
该系统可以工作在中国移动通信主要频段，这些移动通信系统包括Tetra数字集群通信系统、CDMA800M公用移动通信系统、GSM900M公用移动通信系统、DCS1800M公用移动通信系统，以及将来的WCDMA第三代公用移动通信系统、CDMA2000第三代公用移动通信系统、TD-SCDMA第三代公用移动通信系统，具体工作频段如下表：
系统种类                 频段 备注
  上行   下行
Tetra网络 806-821MHz 851-866MHz   数字集群通信网络
  CDMA800M网络   825-835MHz   870-880MHz
  GSM900M网络   890-915MHz   935-960MHz
DCS1800M网络   1710-1755MHz 1805-1850MHz
WCDMA/CDMA2000网络   1920-1980MHz   2110-2170MHz   主要工作频段
  1755-1785MHz   1850-1880MHz   补充工作频段
TD-SCDMA网络   1880-1920MHz，2010-2025MHz   主要工作频段
  2300-2400MHz   补充工作频段

Claims (2)

1、一种室内覆盖用干线直放站，包括：施主天线、用户天线、下行功率放大器、上行低噪声放大器、分路器、合路器、双工滤波器、电源模块、监控模块，其特征在于：器件连接关系如下：
下行方向：基站前向信号通过耦合器送入室内覆盖用干线直放站GZF900-VIB，首先经过双工滤波器滤波，进入一分二功分器，接着两路信号分别进入下行功放，射频信号经过功放放大后进入双工滤波器滤波，最后出整机接入外部天线；
上行方向：手机发射的信号通过一种室内覆盖用干线直放站的外部天线进入双工滤波器滤波，然后进入低噪放进行放大，两路经过低噪放放大的射频信号进入合路器合路，最后合路后信号经过双工滤波器滤波后出整机并通过耦合器进入基站；
监控通信：在干线放大器内部使用了两块监控盘分别监控两对功放和低噪放，其中一块设置成主盘，另一块设置成从盘，中心网管和主监控盘通信是通过调制解调器Modem将监控盘信号调制到射频上并通过双工器的耦合口送到基站的方式来完成。
2、根据权利要求1所述的室内覆盖用干线直放站，其特征在于：上行重发端的两路射频RF信号分别通过低噪声放大器后合路进入基站；下行基站RF信号通过分路器分路后，分别进入功率放大器。
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