CN101425833B - 一种基站信号的优化系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基站信号的优化系统及其方法，本发明在原有天馈系统结构下，在基站收发信台与双极化天线之间增加了双工器、功放单元、馈电单元、大功率双工器、双工塔放各两个，采用同一连接方式在基站收发信台和双极化天线间形成两条通信链路。并通过对下行信号进行放大，以及提高上行接收灵敏度来扩大基站信号覆盖范围，降低基站信号盲区，使基站性能得到最大发挥。

Description

一种基站信号的优化系统及其方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及移动通信领域中一种基站信号的优化系统及其实现方法。

背景技术

移动通信事业的飞速发展带来了移动通信用户量的不断增加，一方面，随着城市建设的高层化，高层建筑正不断涌现，由于无线传播的阴影效应，在这些高层建筑的背后常形成移动通信信号的盲区。另一方面，由于农村地区地势复杂广阔，基站往往采用高架的方式，不仅导致了基站建设的成本增加，而且天线高架以后会导致信号传输损耗加大，信号的覆盖范围下降。由此可见，增加信号的覆盖面积及强度成为迫切需要。一些商家通过增加塔顶放大器提高上行接收灵敏度，但忽略了下行功率匹配问题，造成下行发射信号与上行接收信号不平衡，导致手机掉话率高、话音质量低、甚至出现无法接通等现象。加之在施工时，安装塔顶放大器至少要新增一组天馈系统，极易造成天馈系统指标恶化，且建设成本昂贵、施工周期增长、并需专人维护等缺点。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基站信号的优化系统及其方法，在不新增加天馈系统，不改变原有天馈系统结构的情况下，能有效扩大基站信号覆盖的范围、增强信号穿透性、减少建筑物对信号阻挡造成的盲区，从而使现有无线网络的覆盖质量提高，使基站的性能发挥到最大限度。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基站信号的优化系统，包括基站收发信台、双极化天线，其特征在于，还包括双工器、功放单元、大功率双工器、馈电单元、双工塔放各两个，分别按同一连接方式在基站收发信台与双极化天线间形成两条通信链路，其中双工器合路端与基站收发信台串联，功放单元与双工器TX端连接，大功率双工器与功放单元输出端连接且与双工器RX端连接，功放单元输出端与大功率双工器连接，大功率双工器与馈电单元、双工塔放、双极化天线依次串联。

功放单元包括数控衰减器、功率放大模块、输出滤波器、旁路装置，数控衰减器连接在功率放大模块前端，输出滤波器连接在功率放大模块后端，旁路装置与功率放大器内的功率放大管并联。馈电单元包括电源注入器、数控衰减器、馈电盒，馈电盒根据工程需要分为阴、阳信号的馈头，一端与天馈系统连接，另一端与基站端大功率双工器连接，电源注入器与基站内—48V和+24V电源连接，引入电源至馈电盒腔体，并由腔体经与馈电盒连接的馈线馈送至双工塔放，数控衰减器则用于调整双工塔放增益大小。而旁路装置为一与功率放大模块并联的开关K。

另外，如本发明所述基站信号的优化系统的实现方法，包括如下步骤：

(a)发送信号时，将基站收发信台的上、下行合路信号取出，通过双工器将其分离为上行、下行信号，分离出来的下行信号经过射频跳线引入功放单元；

(b)通过功放单元将下行信号进行处理，根据具体情况用数控衰减器对分离出来的下行信号进行定量的调节，以达到送入功率放大器的信号能与上行信号平衡，然后采用输出滤波器将放大后的射频信号进行滤波消除带外干扰，另外如果功率放大模块产生故障，则通过旁路装置传送信号达到不影响基站正常工作的作用；

(c)通过大功率双工器将放大后的下行信号与未经过任何处理过的上行信号进行合路；

(d)将合路后的信号通过馈电单元馈送至双工塔放，再由与双工塔放连接的室外跳线传送至发射天线发射到移动终端；

(e)接收信号时，则通过接收天线接收移动终端信号；

(f)通过双工塔放将接收到的移动终端发送信号，即基站接收天线接收到的上行信号增益进行提高后经馈线、馈电单元、大功率双工器、双工器发送至基站收发信台，并将下行信号输出到发射天线，双工塔放则通过馈电单元供电。

本发明的有益效果是：扩大了基站信号的覆盖范围，增强了基站信号的穿透性，减少了信号盲区，使基站性能得到最大限度的发挥。而由于基站性能的提高，同样信号覆盖范围内需求基站数量减少，因此节约了成本。同时，在施工过程中减少了工期，降低了工程难度。

附图说明

图1为本发明系统结构框图；

图2为功放单元结构框图。

具体实施方式

下面我们结合附图和具体实施方式对本发明做更详细说明。

参阅图1、图2，一种基站信号优化系统，包括基站收发信台、双极化天线，还包括双工器、功放单元、大功率双工器、馈电单元、双工塔放各两个。双工器、功放单元、大功率双工器、馈电单元、双工塔放，分别按同样连接方式在基站收发信台与双极化天线间形成两条通信链路。其中，双工器合路端与基站收发信台串联，功放单元与双工器TX端连接，大功率双工器与功放单元输出端连接且与双工器RX端连接，功放单元输出端与大功率双工器连接，大功率双工器与馈电单元、双工塔放、双极化天线依次串联。

另外，功放单元包括数控衰减器、功率放大模块、输出滤波器、旁路装置，数控衰减器连接在功率放大模块前端，输出滤波器连接在功率放大模块后端，旁路装置与功率放大器内的功率放大管并联。馈电单元包括电源注入器、数控衰减器、馈电盒，馈电盒根据工程需要分为阴、阳信号的馈头，一端与天馈系统连接，另一端与基站端大功率双工器连接，电源注入器与基站内—48V和+24V电源连接，引入电源至馈电盒腔体，并由腔体经与馈电盒连接的馈线馈送至双工塔放，数控衰减器则用于调整双工塔放增益大小。双极化天线包括接收天线和发射天线。旁路装置为一与功率放大模块并联的开关K。

工作时，基站收发信台的合路信号通过双工器，将合路信号分离为上行、下行信号，分离出来的下行信号经过射频跳线引入功放单元。功放单元中的功率放大模块对下行信号进行放大，然后经过输出滤波器滤波消除带外干扰，从而优化信号质量，这一过程中利用功放单元的的数控衰减器调节信号增益大小。接着通过大功率双工器将放大后的下行信号与未经过任何处理的上行信号进行合路，合路信号经馈电单元馈送至双工塔放，再由与双工塔放连接的室外跳线传送至发射天线发射到移动终端。另外，在功率放大模块出现故障时，信号会自动切换到与功率放大模块并联的旁路装置上，从而不影响基站正常工作。

而接收信号时，则通过接收天线接收移动终端发出的信号，接着通过与天线连接的室外跳线将信号传送至双工塔放。

双工塔放将接收天线接收到的上行信号增益进行提高，然后经馈线、馈电单元、大功率双工器、双工器发送至基站收发信台，并将下行信号输出到发射天线。双工塔放通过馈电单元供电，并由馈电单元的数控衰减器调节双工塔放增益大小。

表1、采用本发明前后基站信号效果对比表

               话务量  切换掉  射频掉  接通    拥塞    话音通道拥  信令信道  话音信道

               (Erl)   话(次)  话(次)  率(％)  率(％)  塞率(％)    掉话(％)  掉话(％)

未增加任何

               8.21    71      22      85      27      2           2.05     6.43

设备某基站

以往技术方

               9.56    45      18      90      20      1.5         1．6     4.2

法安装后

本技术方法

               13.5    35      5       98.5    15      2           1.2      2.1

安装后

如表1，采用本发明后，基站信号的覆盖范围扩大、穿透性增强、信号盲区减少，基站性能得到大幅提高，从而保证通话质量。同时，同样覆盖范围内需求基站数量减少，节约了运营商的建设成本。

同时，本发明由于采用原有天馈系统，同单独增加基站塔放的方法比较，每个基站小区能节约2根馈线以平均每个基站铁塔高60米计算，60×2＝120M，一米馈线平均价格80元/米，即120×80＝9600元，因此，平均每个塔放工程建设成本至少减少1万元。而且减少了工期，每个工期缩短了2小时，同时施工内容减少降低了施工难度。

因此，本发明不仅使基站性能得到大幅提高，也节约了成本和减短了工期，降低了施工难度。另外本发明不仅用于基站建设，同样也可以用于直放站建设。

Claims (3)

1.一种基站信号的优化系统，包括基站收发信台、双极化天线，其特征在于，还包括双工器、功放单元、大功率双工器、馈电单元、双工塔放各两个，分别按同一连接方式在基站收发信台与双极化天线间形成两条通信链路，其中双工器合路端与基站收发信台串联，功放单元与双工器TX端连接，大功率双工器与功放单元输出端连接且与双工器RX端连接，功放单元输出端与大功率双工器连接，大功率双工器与馈电单元、双工塔放、双极化天线依次串联；

所述功放单元包括数控衰减器、功率放大模块、输出滤波器、旁路装置，数控衰减器连接在功率放大模块前端，输出滤波器连接在功率放大模块后端，旁路装置与功率放大器内的功率放大管并联；

馈电单元包括电源注入器、数控衰减器、馈电盒，馈电盒根据工程需要分为阴、阳信号的馈头，一端与天馈系统连接，另一端与基站端大功率双工器连接，电源注入器与基站内-48V和+24V电源连接，引入电源至馈电盒腔体，并由腔体经与馈电盒连接的馈线馈送至双工塔放，数控衰减器则用于调整双工塔放增益大小。

2.根据权利要求1所述一种基站信号的优化系统，其特征在于，所述旁路装置为一与功率放大模块并联的开关K。

3.根据权利要求1所述一种基站信号的优化系统，其特征在于，该基站信号优化系统的实现方法如下：

(a)发送信号时，将基站收发信台的上、下行合路信号取出，通过双工器将其分离为上行、下行信号，分离出来的下行信号经过射频跳线引入功放单元；

(b)通过功放单元将下行信号进行处理，根据具体情况用数控衰减器对分离出来的下行信号进行定量的调节，以达到送入功率放大器的信号能与上行信号平衡，然后采用输出滤波器将放大后的射频信号进行滤波消除带外干扰，另外如果功率放大模块产生故障，则通过旁路装置传送信号达到不影响基站正常工作的作用；

(c)通过大功率双工器将放大后的下行信号与未经过任何处理过的上行信号进行合路；

(d)将合路后的信号通过馈电单元馈送至双工塔放，再由与双工塔放连接的室外跳线将下行信号传送至发射天线发射到移动终端；

(e)接收信号时，则通过接收天线接收移动终端发送的信号；

(f)通过双工塔放将接收到的移动终端发送给基站的上行信号增益进行提高后经馈线、馈电单元、大功率双工器、双工器接收至基站收发信台，并将下行信号输出到发射天线，双工塔放则通过馈电单元供电。

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