CN101740864B - 一种电调天线通信系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电调天线通信系统和方法，包括基站侧控制单元和电调天线远程控制单元，所述基站侧控制单元和所述电调天线远程控制单元通过射频电缆相连；所述基站侧控制单元，用于将直流电源信号、天线校准射频信号和调制后的电调天线控制信号合并为第一合路射频信号后通过所述射频电缆发送至所述电调天线远程控制单元。本发明的和系统与现有方法相比，克服了该技术在基站侧和天线侧设备之间传输信号多、连接复杂、可靠性低等缺点，在设计实现难度、开发成本、工程安装复杂性等方面都有不同程度的降低，提高了电调天线通信的效率。

Description

一种电调天线通信系统和方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种电调天线通信系统和方法。

背景技术

在我国目前的移动通信网中，由于机械天线很难解决用户高密度区呼损高、干扰大的问题，因此趋向于在高话务密度区采用电调天线或双极化天线替换机械天线。另外，在日常维护中，机械天线的调整远不如电调天线那样方便，而且达不到实时地监测和调整的效果，调整步进精度也不高(机械天线步进精度为1度，电调天线步进精度为0.1度)。面对电调天线的发展需求，基站侧与电调天线侧的通信方法也在不断演进。

在现有的电调天线通信方法中，采用RS485总线方法是应用比较广泛的一种方法。但是这种方法存在着一定的局限性，主要表现在以下方面：

(1)由于电调天线的需要，在基站和天线之间需要传输的信号类型较多，包括天线校准射频RF(Radio Frequency)信号、直流电源信号和电调天线控制信号，如图1所示，RS485方法需要在一根多芯电缆上通过天线校准射频RF信号线(传输天线校准射频RF信号)、直流电源线(传输直流电源信号)和RS485信号线(RS485是一种通信协议，RS485信号线上传输的是电调天线控制信号或电调天线状态信号)连接到天线侧；图1中，基站侧的“RS485”用来标志在基站侧需要有RS485接口，“RF电缆”表示用来传输RF信号的电缆。RS485方法中需使用多芯电缆，比较浪费传输电缆资源；

(2)由于天线和基站间的特殊关系，必须在两者之间进行防雷设计，采用RS485总线的方法就要对上述多种信号进行防雷设计，包括天线校准射频RF信号防雷、直流电源信号防雷和电调天线控制信号防雷等，这就意味着在基站侧射频拉远单元RRU(Radio Remote Unit)和电调天线远程控制单元RCU(Remote Control Unit)之间要考虑多种信号的防雷问题，这无疑增加了防雷设计的难度，从而减少信号可靠性，降低天线通信效率。

由此看来，基于RS485总线方法的通信方法无论是在实现设计的难度、系统工作的可靠性、开发成本和工程安装等问题上，都存在着较多的缺陷，需要一种新的电调天线通信方法和系统来克服上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电调天线通信系统和方法，节省传输电缆资源，减少信号防雷设计的复杂度，提高信号可靠性，提高电调天线通信的效率。

为了解决上述问题，本发明提供了一种电调天线通信系统，包括基站侧控制单元和电调天线远程控制单元，所述基站侧控制单元和所述电调天线远程控制单元通过射频电缆相连；所述基站侧控制单元，用于将直流电源信号、天线校准射频信号和调制后的电调天线控制信号合并为第一合路射频信号后通过所述射频电缆发送至所述电调天线远程控制单元。

进一步地，所述电调天线远程控制单元，用于将天线校准射频信号和调制后的电调天线状态信号合并为第二合路射频信号后通过所述射频电缆发送至所述基站侧控制单元。

进一步地，所述基站侧控制单元包括基站侧射频拉远单元和电调天线信号调制解调模块；所述电调天线信号调制解调模块包括依次相连的收发选择及调制单元和第一合路控制单元；所述基站侧射频拉远单元，用于向所述收发选择及调制单元发送电调天线控制信号和电调天线收发控制信号；还用于向所述第一合路控制单元发送所述直流电源信号和所述天线校准射频信号；所述收发选择及调制单元，用于将接收的所述电调天线控制信号和所述电调天线收发控制信号合并为一收发选择及调制控制信号，所述收发选择及调制控制信号的高低电平发生切换过程中高电平维持时间和低电平维持时间均小于系统设定的时间域值时，所述收发选择及调制控制信号的高低电平切换状态表示电调天线收发控制信号的发送指示，所述收发选择及调制控制信号作为电调天线控制信号，所述收发选择及调制单元对应于所述收发选择及调制控制信号的不同电平状态调制输出开关键控序列，作为调制后的电调天线控制信号，发送至所述第一合路控制单元；所述第一合路控制单元，用于将所述直流电源信号、所述天线校准射频信号和调制后的电调天线控制信号合并为第一合路射频信号后发送至所述电调天线远程控制单元。

进一步地，所述电调天线远程控制单元，包含第二合路控制单元；所述电调天线信号调制解调模块还包括与所述收发选择及调制单元相连的电调接收及解调单元、与所述电调接收及解调单元相连的校准信号滤波单元；所述第二合路控制单元，用于将天线校准射频信号和调制后的电调天线状态信号和合并为第二合路射频信号后经由所述射频电缆发送至所述第一合路控制单元；所述第一合路控制单元，还用于从所述第二合路控制单元接收第二合路射频信号，并从中解析出调制后的电调天线状态信号发送至所述收发选择及调制单元；从中解析出天线校准射频信号发送至校准信号滤波单元；所述收发选择及调制单元，用于在所述收发选择及调制控制信号维持高电平或低电平的时间大于系统设定的所述时间域值时，所述收发选择及调制控制信号的此长时电平维持状态表示电调天线收发控制信号的接收指示，所述收发选择及调制单元从所述第一合路控制单元接收调制后的电调天线状态信号，并发送至所述电调接收及解调单元；所述电调接收及解调单元，用于对调制后的电调天线状态信号进行解调，将得到的电调天线状态信号发送至所述基站侧射频拉远单元；所述校准信号滤波单元，从所述第一合路控制单元接收天线校准射频信号后进行滤波后发送至基站侧射频拉远单元。

进一步地，所述基站侧控制单元包括基站侧射频拉远单元和电调天线信号调制解调模块；所述电调天线信号调制解调模块包括依次相连的电调发射调制子单元、收发选择子单元和第一合路控制单元；所述基站侧射频拉远单元，用于向所述电调发射调制子单元发送电调天线控制信号，向所述收发选择子单元发送电调天线收发控制信号；还用于向所述第一合路控制单元发送所述直流电源信号和所述天线校准射频信号；所述电调发射调制子单元，用于接收电调天线控制信号并对其进行开关键控调制，并将调制后的电调天线控制信号发送至所述收发选择子单元；所述收发选择子单元，用于在所述电调天线收发控制信号指示为发送状态时，将从所述电调发射调制子单元接收调制后的电调天线控制信号发送至所述第一合路控制单元；所述第一合路控制单元，用于将所述直流电源信号、所述天线校准射频信号和调制后的电调天线控制信号合并为第一合路射频信号后发送至所述电调天线远程控制单元。

进一步地，所述电调天线远程控制单元，包含第二合路控制单元；所述电调天线信号调制解调模块还包括电调接收及解调单元与所述收发选择子单元相连；所述第二合路控制单元，用于将调制后的电调天线状态信号和天线校准射频信号进行合并为第二合路信号后经由所述射频线缆发送至所述第一合路控制单元；所述第一合路控制单元，还用于从所述第二合路控制单元接收第二合路信号并从中解析出调制后的电调天线状态信号发送至所述收发选择子单元；所述收发选择子单元，还用于在所述电调天线收发控制信号指示为接收状态时，将从所述第一合路控制单元接收到的调制后的电调天线状态信号发送至所述电调接收及解调单元；所述电调接收及解调单元，用于对调制后的电调天线状态信号进行解调，将得到的电调天线状态信号发送至所述基站侧射频拉远单元。

进一步地，所述第一合路控制单元包括第一隔离模块、第二隔离模块、射频信号隔离模块；所述第一隔离模块，用于传输调制后的电调天线控制信号和调制后的电调天线状态信号；所述第二隔离模块，用于传输校准射频信号；所述第一隔离模块和所述第二隔离模块均通过电容隔离直流电源信号，并根据校准射频信号和调制后的电调天线控制信号的频率不同，采用不同频率的滤波电路相互隔离；所述射频信号隔离模块，用于传输直流电源信号，通过磁珠和/或电感隔离校准射频信号和调制后的电调天线控制信号。

为了解决上述问题，本发明提供了一种电调天线通信方法，基站侧控制单元将直流电源信号、天线校准射频信号和调制后的电调天线控制信号合并为第一合路信号后通过射频电缆发送至电调天线远程控制单元。

进一步地，电调天线远程控制单元将天线校准射频信号和调制后的电调天线状态信号合并为第二合路射频信号后通过所述射频电缆发送至所述基站侧控制单元。

进一步地，所述基站侧控制单元的基站侧射频拉远单元向电调天线信号调制解调模块发送电调天线控制信号和电调天线收发控制信号；所述电调天线信号调制解调模块将接收的所述电调天线控制信号和所述电调天线收发控制信号合并为一收发选择及调制控制信号并根据此收发选择及调制控制信号进半双工通信控制；具体包括：所述收发选择及调制控制信号的高低电平发生切换过程中高电平维持时间和低电平维持时间均在系统设定的时间域值内时，所述收发选择及调制控制信号的高低电平切换状态表示电调天线收发控制信号的发送指示，所述收发选择及调制控制信号作为电调天线控制信号，所述收发选择及调制单元对应于所述收发选择及调制控制信号的不同电平状态调制输出开关键控序列，作为调制后的电调天线控制信号；所述收发选择及调制控制信号维持高电平或低电平的时间大于系统设定的所述时间域值时，所述收发选择及调制控制信号的此长时电平维持状态表示电调天线收发控制信号的接收指示，所述收发选择及调制单元接收调制后的电调天线状态信号。

进一步地，所述基站侧控制单元的基站侧射频拉远单元向电调天线信号调制解调模块发送电调天线控制信号和电调天线收发控制信号；所述电调天线信号调制解调模块在所述电调天线收发控制信号指示为发送状态时，对所述电调天线控制信号进行调制并将调制后的电调天线控制信号连同直流电源信号、天线校准射频信号合并为第一合路射频信号后发送至所述电调天线远程控制单元；在所述电调天线收发控制信号指示为接收状态时从电调天线远程控制单元接收第二合路射频信号并从中解析出调制后电调天线状态信号，进行解调后将电调天线状态信号发送至基站侧射频拉远单元。

和现有技术相比，本发明采用OOK调制方式并在基站侧RRU和电调天线远程控制单元RCU侧之间通过RF电缆方法进行电调信号的通信方法，具体有以下优点：

(1)在传输物理路径上，减少对直流电源信号和电调天线控制信号两种信号的传输电缆(把这两个线上的信号加载到RF电缆上)；

(2)减少了防雷设计的难度，对于防雷设计只要采取一种措施即可，只针对RF电缆接口进行防雷设计，无需同RS485总线方法要对多种信号都要考虑防雷设计；

(3)对不同速率的天线控制信号速率和载波频率，可以自动地进行自适应；

(4)能够使电调天线接口更加规范化、并趋于标准化方向发展。

综上所述，本发明的通信方法和系统与现有RS485通信方式相比，克服了该技术在基站侧和天线侧设备之间传输信号多、连接复杂、可靠性低等缺点，在设计实现难度、开发成本、工程安装复杂性等方面都有不同程度的降低，提高了电调天线通信的效率。

附图说明

图1是现有技术中基于RS485总线的电调天线通信方法示意图；

图2是本发明中基于RF电缆的电调天线通信方法示意图；

图3是本发明中的电调天线通信的信号传输示意图；

图4是本发明中实施例一的电调天线信号调制解调模块的组成框图；

图5是本发明中实施例一中根据电调天线控制信号和电调天线收发控制信号输出OOK信号的示意图；

图6是本发明中实施例二的电调天线信号调制解调模块的组成框图；

图7是本发明中实施例一的电调天线信号调制解调模块具体模块组成图；

图8是本发明中实施例一、二中第一合路控制单元的结构图。

具体实施方式

本发明的主要思路是，如图2所示，将基站侧控制单元发送的多个电调天线所需要的信号(包括用于控制电调天线需调整的角度等的电调天线控制信号、直流电源信号和天线校准射频信号)进行合路后，经由原本专用于传输天线校准射频信号的射频电缆发送到电调天线远程控制单元，以节省传输电缆资源，同时也减少了信号防雷设计的复杂度。

如图3所示，本发明的电调天线通信系统包括通过RF电缆相连的基站侧控制单元和电调天线远程控制单元RCU(包含电调天线)303，基站侧控制单元又包括基站侧射频拉远单元RRU 301、电调天线信号调制解调模块302。电调天线信号调制解调模块302作为基站侧射频拉远单元301和电调天线远程控制单元303的中间连接点，此三个组成部分的物理连接关系为串行连接，基站侧射频拉远单元301和电调天线信号调制解调模块302之间，电调天线信号调制解调模块302和电调天线远程控制单元303之间，两两之间都是进行半双工通信传输的，即信号不进行同时收发。

基站侧射频拉远单元 301和电调天线信号调制解调模块302之间传输的各个信号均沿各自的通路传输；电调天线信号调制解调模块302和电调天线远程控制单元303之间传输的信号均经过合路后在RF电缆上传输。

基站侧射频拉远单元301向电调天线信号调制解调模块302发送电调天线控制信号、天线校准RF信号和直流电源信号；电调天线信号调制解调模块302将接收到的电调天线控制信号、天线校准RF信号和直流电源信号此三个信号进行合路发送至电调天线远程控制单元303；此三个信号在基站侧射频拉远单元301和电调天线信号调制解调模块302之间的传输方向与在电调天线信号调制解调模块302和电调天线远程控制单元303之间的传输方向相同(即从基站到天线的方向或从天线到基站的方向)；但两者之间的传输方式不同，基站侧射频拉远单元301和电调天线信号调制解调模块302之间各个信号沿各自的通路单独传输，电调天线信号调制解调模块302和电调天线远程控制单元303之间的各个信号被合路在一起，均经过RF电缆以射频的方式传输。电调天线信号调制解调模块302向基站侧射频拉远单元301发送电调天线状态信号、天线校准RF信号，这两个信号也在电调天线信号调制解调模块302和电调天线远程控制单元303之间传输，传输方式与上述电调天线控制信号、天线校准RF信号和直流电源信号三个信号的传输方式相同。

下面具体说明此三个模块的功能：

基站侧射频拉远单元301，用于向电调天线信号调制解调模块302发送电调天线控制信号、直流电源信号(用于为电调天线信号调制解调模块302和电调天线远程控制单元303提供电源)和天线校准RF信号；还用于从电调天线信号调制解调模块302接收电调天线状态信号(包括天线状态和/或告警信号)和天线校准RF信号；

电调天线信号调制解调模块302，用于从电调天线远程控制单元303接收第二合路射频信号，并从此第二合路射频信号中解析出调制后电调天线状态信号，对此调制后电调天线状态信号进行解调和检波，得到电调天线状态信号并发送给基站侧射频拉远单元301，还用于从电调天线远程控制单元303的第二合路射频信号中解析出RF信号，进行天线校准滤波后发送天线校准RF信号给基站侧射频拉远单元301；还用于从基站侧射频拉远单元301接收电调天线控制信号、天线校准RF信号、直流电源信号，并对电调天线控制信号进行调制，通过其第一合路控制单元将调制后的电调天线控制信号、天线校准RF信号和直流电源信号进行合路后形成第一合路射频信号，通过RF电缆输出到电调天线远程控制单元303；还用于对基站侧射频拉远单元301的直流电源信号进行管理；

从基站侧射频拉远单元301向电调天线信号调制解调模块302发送的天线校准RF信号，是其它天线通路发射RF信号耦合到电调天线，即其它天线通路发送，电调天线接收。从电调天线信号调制解调模块302向基站侧射频拉远单元301向发送的天线校准RF信号，是电调天线发射RF信号耦合到其它天线通路上进行接收，即电调天线发送，其它天线通路收，基站可以通过RF信号判断出其它天线通路接收的时延和增益的差别。基站侧射频拉远单元301和电调天线信号调制解调模块302间交互的RF信号相同，只是方向上的差别。

电调天线远程控制单元303，用于从电调天线信号调制解调模块302接收包括调制后的电调天线控制信号、天线校准RF信号和直流电源信号的第一合路射频信号，通过其第二合路控制单元(此第二合路控制单元与电调天线信号调制解调模块302中的第一合路控制单元功能相对应)对第一合路射频信号进行解析，从中提取出调制后的电调天线控制信号，解调后根据该电调天线控制信号驱动电调天线进行相应动作；并从中提取出直流电源信号对RCU本身供电；还用于通过第二合路控制单元将调制后的电调天线状态信号连同RF信号进行合路后得到第二合路射频信号，经过RF电缆发送至电调天线信号调制解调模块302。

电调天线信号调制解调模块302，物理上可以单独放在基站侧RRU和电调天线远程控制单元303之间，也可以将其集成在基站侧RRU内部。电调天线信号调制解调模块302在基站侧RRU单板上进行扩展来实现时，可以简化系统模块之间的连接，提高系统的可靠性，并节约成本。

下面以两个实例来说明电调天线信号调制解调模块302的组成：

如图4所示，在实施例一中，电调天线信号调制解调模块302具体包括电调发射载波单元401，电调接收及解调单元402，校准信号滤波单元403，电源管理单元404，第一合路控制单元405，收发选择及调制单元406；

电调发射载波单元401，用于产生载波信号(用于电调天线控制信号的调制)给收发选择及调制单元406发送；

电调接收及解调单元402，用于从收发选择及调制单元406接收调制后的电调天线状态信号，并将其进行解调成数字信号(即电调天线状态信号)发送给基站侧射频拉远单元301；电调接收及解调单元402中包括信号放大单元、二极管包络检波单元和比较整形输出单元三个部分，此三部分的实现都是由一个运放来完成的，运放向基站侧射频拉远单元301输出电调天线状态信号；

校准信号滤波单元403，对从第一合路控制单元405接收的RF信号进行滤波；还用于从基站侧射频拉远单元301接收天线校准RF信号，进行滤波后发送给第一合路控制单元，该模块是对原有的天线校准部分功能的保留部分；

电源管理单元404，用于从基站侧射频拉远单元301接收直流电源信号，对电调天线远程控制单元303进行供电管理，包括对电调天线远程控制单元303进行监控并控制其电源的通和断，对电调天线远程控制单元303进行过流保护，在检测到电调天线远程控制单元303的电流超过保护门限时，关闭电调天线远程控制单元303的电源并向基站侧上报告警信号。

第一合路控制单元405，是与天线侧的接口模块，用于从收发选择及调制单元406接收调制后的电调天线控制信号，从校准信号滤波单元403接收天线校准RF信号，从电源管理单元404接收直流电源信号，并将上述三个信号合成第一合路射频信号，通过RF电缆向电调天线远程控制单元303发送；还用于从电调天线远程控制单元303处接收第二合路射频信号，把解析出的已调制的电调天线状态信号和天线校准RF信号分开，分别发送给收发选择及调制单元406和校准信号滤波单元403；

收发选择及调制单元406，用于对电调信号进行收发控制；用于从基站侧射频拉远单元301接收电调天线控制信号和电调天线收发控制信号，并在所述电调天线收发控制信号指示为发送状态时，对电调天线控制信号进行调制，并将调制后的电调天线控制信号发送至第一合路控制单元405；在所述电调天线收发控制信号指示为接收状态时，从第一合路控制单元405接收调制后的电调天线状态信号，并发送至所述电调接收及解调单元402。

收发选择及调制单元406可采用开关键控(OOK，On-off keying)调制方式对电调天线控制信号进行调制，OOK调制技术的方法实现原理相对比较简单，即利用载波信号的开和关来表示逻辑0和逻辑1，对于电调天线通信而言，其实现上主要体现在电调天线OOK状态信号的解调和电调天线控制信号的OOK调制两个方面。收发选择及调制单元406将接收到的电调天线控制信号和电调天线收发控制信号融合为一个控制信号A(也可称为收发选择及调制控制信号)，当控制信号A的高低电平发生切换过程中高电平维持时间和低电平维持时间均在系统设定的时间域值内时(即处于高低电平切换状态时)，控制信号A的高低电平切换状态表示电调天线收发控制信号的发送指示，且此时控制信号A作为电调天线控制信号，收发选择及调制单元406为发送状态，对应于控制信号A的不同电平状态调制出0和1的开关键控序列，作为调制后的电调天线控制信号。如图5所示，控制信号A为低电平时(此时收发选择开关处于发送状态)，输出的OOK序列为1(1的个数由控制信号A的低电平保持时间决定)；控制信号为高电平时(此时收发选择开关虽然处于接收状态，但是因为半双工通信的原因，电调天线远程控制单元303不会向电调天线信号调制解调模块302发送OOK信号)，输出OOK序列为0(0的个数由控制信号A的高电平保持时间决定)，即控制信号A在高低电平切换状态时，收发选择及调制单元406完成对电调天线控制信号的调制，输出的信号为调制后电调天线控制信号(即OOK的0、1序列)。控制信号A维持高电平的时间大于系统设定的时间域值时，即控制信号A的电平长时间保持为高电平(此时收发选择开关处于接收状态)状态时(此时因为电调天线远程控制单元303已经得到了基站侧射频拉远单元301发来的电调控制命令，所以会返回给基站侧射频拉远单元301电调控制命令的执行结果)，表示电调天线收发控制信号的接收指示，收发选择及调制单元406为接收状态，即从第一合路控制单元405处接收调制后的电调天线状态信号并发送至电调接收及解调单元402。在本实施例中，用控制信号A的长时高电平表示电调天线收发控制信号的接收指示，在其它实施例中，也可以用长时低电平来表示接收指示，本发明并不限于此。

在实际应用中，已有的收发选择及调制器件有两个控制输入端，一输入端需输入控制信号A，另一输入端需输入电平状态与控制信号A相反的控制信号B，为了在实现本发明时使用此器件实现收发选择及调制单元406，可构造一与控制信号A电平状态相反的控制信号B，在收发选择及调制器件的另一输入端输入即可。

如图6所示，实施例二：

与实施例一不同的是，收发选择及调制单元406由相连的电调发射调制子单元607和收发选择子单元608组成；电调发射调制子单元607与电调发射载波单元401相连，收发选择子单元608分别与电调接收及解调单元402和第一合路控制单元405相连；

电调发射调制子单元607，用于接收电调天线控制信号并对其进行开关键控调制，将调制后的电调天线控制信号发送至收发选择子单元608；电调发射调制子单元607的调制方式为开关键控OOK调制方式(在电调天线的调制行业规范中，规定使用OOK调制作为对电调控制信号的调制方式)。

收发选择子单元608，用于从基站侧射频拉远单元301接收电调天线收发控制信号，在电调天线收发控制信号指示为发送状态时，把从电调发射调制子单元607处接收到的调制后的电调天线控制信号发送至第一合路控制单元405；还用于在电调天线收发控制信号指示为接收状态时，从第一合路控制单元405处接收调制后的电调天线状态信号，并发送至电调接收及解调单元402。

上述实施例一和实施例二中实现方式基本相同，实施例一中电调发射调制子单元607和收发选择子单元608合并为一个单元为收发选择及调制单元406，可以减少器件成本；实施例二中，电调发射调制子单元607和收发选择子单元608分开设计，使两个单元分工明确。两个实施例均能够利用基站侧射频拉远单元301和电调天线远程控制单元303的半双工通信特性，保证电调信号收发数据的准确性。

如图7所示，是与实施例一(图4)对应的更详细的组成结构图，下述具体器件的组成在实施例二(图6)中也相同。

电调发射载波单元401具体包括多路载波选择开关701和载波整形器件702；

多路载波选择开关701，用于对输入不同的载波频率(如载波1至载波N)进行选择输出；不同的载波频率由不同频率的晶振产生(晶振是否工作由基站侧RRU来使能控制)；

载波整形器件702，用于将多路载波选择开关701输出的方波信号转换为正弦波，并将整形后的载波信号发送至收发选择及调制单元406，整形的目的是因为方波信号不满足电调接口频谱模板要求。

收发选择及调制单元406，通过电调天线收发控制信号和电调天线控制信号的逻辑变化对从载波整形器件702处接收到的载波信号进行通断控制，这样收发选择及调制单元406输出的调制信号就相当于对电调天线控制信号进行了载波调制，即从收发选择及调制单元406输出的就是电调天线OOK控制信号，即调制后的电调天线控制信号。

电源管理单元404包括依次相连的过流检测器件711，放大比较器件712，选择器件713，过流控制器件714；

过流检测器件711，用于在直流电源线上串联低阻值、大功率的电阻进行电流采样，将电流值转化为电压值；由于串联电阻值较小，所以在其上面产生的压降也很低；

放大比较器件712，用于将过流检测器件711检测输出的电压值放大，当检测到的电压值大于比较器参考电压时，输出过流告警信号并上报给基站侧RRU，达到过流告警的目的。放大比较器件712应工作在滞环状态(即应该带有锁存功能)，否则，当电源电路发生过流故障时，会因为过流检测器件711上检测电流大小的变化导致过流控制器件714的频繁通断，从而引起电源的乒乓效应。

选择器件713，为“或”逻辑门；用于输入基站侧射频拉远单元301输出的电源控制信号，因为对电调天线的控制不会长时间在工作状态下，为了降低功耗，基站侧射频拉远单元301输出电源控制信号对直流电源进行控制，选择器件713将电源控制信号和放大比较器件712输出的信号进行“或”操作；

过流控制器件714，采用大功率MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)管来实现，能对直流电源起到过流保护的作用。

第一合路控制单元405实现合路控制的功能，为了使电调天线的控制信号、电调天线的状态信号(含告警信号)、电调天线收发控制信号和直流电源信号等多种信号能够通过RF电缆到达电调天线远程控制单元303，也能使从电调天线远程控制单元303传来的RF信号能够分离出来，并防止多种信号互相干扰，如图10所示，第一合路控制单元405包括第一隔离模块，第二隔离模块，射频信号隔离模块；

第一隔离模块，用于传输调制后的电调天线控制信号(即OOK信号)；第二隔离模块，用于传输天线校准RF信号；此两个模块均通过电容隔离直流电源信号，并根据天线校准RF信号和调制后的电调天线控制信号的频率不同，采用不同频率的滤波电路，使不同通路可以通过自己的信号而抑制掉其它信号，达到互不影响。

射频信号隔离模块，用于传输直流电源信号，通过电感或磁珠隔离天线校准射频信号和调制后的电调天线控制信号，防止调制后的电调天线控制信号和天线校准信号影响直流电源信号本身；由于电调直流电源工作电流要求在高于2安培(此电流值根据实际应用会稍有变动)实现过流保护，故采用功率电感，功率电感适合抑制低频干扰信号，对于频率较高的天线校准RF信号采用磁珠进行抑制效果比较好(实践证明，功率电感加磁珠串联的电路对2G左右信号的抑制在30dB以上)。

基站侧控制单元将直流电源信号、天线校准射频信号和调制后的电调天线控制信号合并为一路信号后通过射频电缆发送至电调天线远程控制单元。

对应于上述描述的电调天线通信系统，电调天线通信方法包括：基站侧控制单元将直流电源信号、天线校准射频信号和调制后的电调天线控制信号合并为一路信号后通过射频电缆发送至电调天线远程控制单元。具体的：电调天线信号调制解调模块在所述电调天线收发控制信号指示为发送状态时，所述基站侧控制单元的基站侧射频拉远单元向电调天线信号调制解调模块发送电调天线控制信号和电调天线收发控制信号；电调天线信号调制解调模块对所述电调天线控制信号进行调制并将调制后的电调天线控制信号连同直流电源信号、天线校准射频信号合并为第一合路射频信号后发送至所述电调天线远程控制单元。在所述电调天线收发控制信号指示为接收状态时，所述电调天线远程控制单元将调制后的电调天线状态信号和天线校准射频信号进行合并为第二合路射频信号后经由所述射频电缆发送至所述电调天线信号调制解调模块；电调天线信号调制解调模块从收到的第二合路射频信号中解析出调制后的电调天线状态信号，并对调制后的电调天线状态信号进行解调，将得到的电调天线状态信号发送至所述基站侧射频拉远单元。具体的电调天线通信方法与上述系统的相关描述对应，此处不再赘述。

本发明提出的技术方案能够使基站不仅可以方便地和天线之间进行通信，达到电子调节天线的目的，而且基站也能够通过这种通信方法对多天线进行集中管理。

本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种电调天线通信系统，包括基站侧控制单元和电调天线远程控制单元，其特征在于，所述基站侧控制单元和所述电调天线远程控制单元通过射频电缆相连；

所述基站侧控制单元，用于将直流电源信号、天线校准射频信号和调制后的电调天线控制信号合并为第一合路射频信号后通过所述射频电缆发送至所述电调天线远程控制单元；

其中，所述基站侧控制单元组成有两种方式：

方式一：

所述基站侧控制单元包括基站侧射频拉远单元和电调天线信号调制解调模块；所述电调天线信号调制解调模块包括依次相连的收发选择及调制单元和第一合路控制单元；

所述基站侧射频拉远单元，用于向所述收发选择及调制单元发送电调天线控制信号和电调天线收发控制信号；还用于向所述第一合路控制单元发送所述直流电源信号和所述天线校准射频信号；

所述收发选择及调制单元，用于将接收的所述电调天线控制信号和所述电调天线收发控制信号合并为一收发选择及调制控制信号，所述收发选择及调制控制信号的高低电平发生切换过程中高电平维持时间和低电平维持时间均小于系统设定的时间域值时，所述收发选择及调制控制信号的高低电平切换状态表示电调天线收发控制信号的发送指示，所述收发选择及调制控制信号作为电调天线控制信号，所述收发选择及调制单元对应于所述收发选择及调制控制信号的不同电平状态调制输出开关键控序列，作为调制后的电调天线控制信号，发送至所述第一合路控制单元；

所述第一合路控制单元，用于将所述直流电源信号、所述天线校准射频信号和调制后的电调天线控制信号合并为第一合路射频信号后发送至所述电调天线远程控制单元；或者

方式二：

所述基站侧控制单元包括基站侧射频拉远单元和电调天线信号调制解调模块；所述电调天线信号调制解调模块包括依次相连的电调发射调制子单元、收发选择子单元和第一合路控制单元；

所述基站侧射频拉远单元，用于向所述电调发射调制子单元发送电调天线控制信号，向所述收发选择子单元发送电调天线收发控制信号；还用于向所述第一合路控制单元发送所述直流电源信号和所述天线校准射频信号；

所述电调发射调制子单元，用于接收电调天线控制信号并对其进行开关键控调制，并将调制后的电调天线控制信号发送至所述收发选择子单元；

所述收发选择子单元，用于在所述电调天线收发控制信号指示为发送状态时，将从所述电调发射调制子单元接收调制后的电调天线控制信号发送至所述第一合路控制单元；

所述第一合路控制单元，用于将所述直流电源信号、所述天线校准射频信号和调制后的电调天线控制信号合并为第一合路射频信号后发送至所述电调天线远程控制单元。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述电调天线远程控制单元，用于将天线校准射频信号和调制后的电调天线状态信号合并为第二合路射频信号后通过所述射频电缆发送至所述基站侧控制单元。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述方式一中：

所述电调天线远程控制单元，包含第二合路控制单元；所述电调天线信号调制解调模块还包括与所述收发选择及调制单元相连的电调接收及解调单元、与所述电调接收及解调单元相连的校准信号滤波单元；

所述第二合路控制单元，用于将天线校准射频信号和调制后的电调天线状态信号和合并为第二合路射频信号后经由所述射频电缆发送至所述第一合路控制单元；

所述第一合路控制单元，还用于从所述第二合路控制单元接收第二合路射频信号，并从中解析出调制后的电调天线状态信号发送至所述收发选择及调制单元；从中解析出天线校准射频信号发送至校准信号滤波单元；

所述收发选择及调制单元，用于在所述收发选择及调制控制信号维持高电平或低电平的时间大于系统设定的所述时间域值时，所述收发选择及调制控制信号的此长时电平维持状态表示电调天线收发控制信号的接收指示，所述收发选择及调制单元从所述第一合路控制单元接收调制后的电调天线状态信号，并发送至所述电调接收及解调单元；

所述电调接收及解调单元，用于对调制后的电调天线状态信号进行解调，将得到的电调天线状态信号发送至所述基站侧射频拉远单元；

所述校准信号滤波单元，从所述第一合路控制单元接收天线校准射频信号后进行滤波后发送至基站侧射频拉远单元。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述方式二中：

所述电调天线远程控制单元，包含第二合路控制单元；所述电调天线信号调制解调模块还包括电调接收及解调单元与所述收发选择子单元相连；

所述第二合路控制单元，用于将调制后的电调天线状态信号和天线校准射频信号进行合并为第二合路信号后经由所述射频线缆发送至所述第一合路控制单元；

所述第一合路控制单元，还用于从所述第二合路控制单元接收第二合路信号并从中解析出调制后的电调天线状态信号发送至所述收发选择子单元；

所述收发选择子单元，还用于在所述电调天线收发控制信号指示为接收状态时，将从所述第一合路控制单元接收到的调制后的电调天线状态信号发送至所述电调接收及解调单元；

所述电调接收及解调单元，用于对调制后的电调天线状态信号进行解调，将得到的电调天线状态信号发送至所述基站侧射频拉远单元。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述方式一中：

所述第一合路控制单元包括第一隔离模块、第二隔离模块、射频信号隔离模块；

所述第一隔离模块，用于传输调制后的电调天线控制信号和调制后的电调天线状态信号；所述第二隔离模块，用于传输校准射频信号；所述第一隔离模块和所述第二隔离模块均通过电容隔离直流电源信号，并根据校准射频信号和调制后的电调天线控制信号的频率不同，采用不同频率的滤波电路相互隔离；

所述射频信号隔离模块，用于传输直流电源信号，通过磁珠和/或电感隔离校准射频信号和调制后的电调天线控制信号。

6.一种电调天线通信方法，其特征在于，

基站侧控制单元将直流电源信号、天线校准射频信号和调制后的电调天线控制信号合并为第一合路信号后通过射频电缆发送至电调天线远程控制单元；采用两种方式：

方式一：

所述基站侧控制单元的基站侧射频拉远单元向电调天线信号调制解调模块发送电调天线控制信号和电调天线收发控制信号；

所述电调天线信号调制解调模块将接收的所述电调天线控制信号和所述电调天线收发控制信号合并为一收发选择及调制控制信号并根据此收发选择及调制控制信号进半双工通信控制；具体包括：

所述收发选择及调制控制信号的高低电平发生切换过程中高电平维持时间和低电平维持时间均在系统设定的时间域值内时，所述收发选择及调制控制信号的高低电平切换状态表示电调天线收发控制信号的发送指示，所述收发选择及调制控制信号作为电调天线控制信号，所述收发选择及调制单元对应于所述收发选择及调制控制信号的不同电平状态调制输出开关键控序列，作为调制后的电调天线控制信号；所述收发选择及调制控制信号维持高电平或低电平的时间大于系统设定的所述时间域值时，所述收发选择及调制控制信号的此长时电平维持状态表示电调天线收发控制信号的接收指示，所述收发选择及调制单元接收调制后的电调天线状态信号；或者

方式二：

所述基站侧控制单元的基站侧射频拉远单元向电调天线信号调制解调模块发送电调天线控制信号和电调天线收发控制信号；

所述电调天线信号调制解调模块在所述电调天线收发控制信号指示为发送状态时，对所述电调天线控制信号进行调制并将调制后的电调天线控制信号连同直流电源信号、天线校准射频信号合并为第一合路射频信号后发送至所述电调天线远程控制单元；在所述电调天线收发控制信号指示为接收状态时从电调天线远程控制单元接收第二合路射频信号并从中解析出调制后电调天线状态信号，进行解调后将电调天线状态信号发送至基站侧射频拉远单元。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

电调天线远程控制单元将天线校准射频信号和调制后的电调天线状态信号合并为第二合路射频信号后通过所述射频电缆发送至所述基站侧控制单元。

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