專利名稱：一種移頻直放站移頻方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線移動通信技術領域，尤其涉及一種無線信號覆蓋的數(shù)字移頻壓擴 覆蓋直放站移頻方法。
背景技術：
在移動通信系統(tǒng)中使用的信號覆蓋系統(tǒng)直放站或者叫中繼器屬于同頻放大設備， 是指在無線通信傳輸過程中起到信號增強的一種無線電發(fā)射中轉設備。直放站的基本功能 就是一個射頻信號功率增強器。直放站在下行鏈路中，由施主天線現(xiàn)有的覆蓋區(qū)域中拾取 信號，通過帶通濾波器對帶通外的信號進行極好的隔離，將濾波的信號經功放放大后再次 發(fā)射到待覆蓋區(qū)域。在上行鏈接路徑中，覆蓋區(qū)域內的移動臺手機的信號以同樣的工作方 式由上行放大鏈路處理后發(fā)射到相應基站，從而達到基地站與手機的信號傳遞。使用直放站作為實現(xiàn)“小容量、大覆蓋”目標的必要手段之一，主要是由于使用直 放站一是在不增加基站數(shù)量的前提下保證網絡覆蓋，二是其造價遠遠低于有同樣效果的微 蜂窩系統(tǒng)。直放站是解決通信網絡延伸覆蓋能力的一種優(yōu)選方案。它與基站相比有結構簡 單、投資較少和安裝方便等優(yōu)點，可廣泛用于難于覆蓋的盲區(qū)和弱區(qū)，如商場、賓館、機場、 碼頭、車站、體育館、娛樂廳、地鐵、隧道、高速公路、海島等各種場所，提高通信質量，解決掉 話等問題。電磁波在傳播過程中發(fā)生的衍射或者叫繞射是指波在向前傳播過程中遇到障礙 物時波線發(fā)生彎曲并繞過障礙物邊緣的現(xiàn)象。例如，兩人隔著墻壁談話，也能各自聽到對方 的聲音，這就是由聲波的衍射所引起的。惠更斯原理的內容是，當波到達障礙物的邊緣時， 這些地方將發(fā)出子波，許多子波所形成的包跡是新的波前。衍射現(xiàn)象是波在傳播過程中所 獨具特征之一，任何一種波都會產生衍射現(xiàn)象，包括電磁波。在現(xiàn)有的采用不同技術的直放系統(tǒng)類型中，有一種所謂的移頻直放站。是由于現(xiàn) 有網絡在使用時，帶內尚有空閑的頻率，當沒有光纖資源時，就有了用移頻方式構成的無線 直放站，即移頻直放站。這種方法在移頻傳輸?shù)倪^程中，使用的頻率與整個網絡使用的頻率 無關，因此，不會增加對大網的干擾信號。最近有一種趨向就是利用移頻方式來解決城市 內部室內分布的信號源。移頻從基站引入的信號經變頻后發(fā)射，其頻率避開了移動通信網 當前的使用頻率，空間不會增加相同的頻率成分，對保證網絡的通信質量顯然是有益的，這 種方法，成本增加也不多，應是市區(qū)內室內無線信號源推薦采用的信號引入方法。然而，移頻直放站是將從基站引入的中頻信號經變頻到高頻信號后發(fā)射傳輸，在 一方面可以避開移動通信網當前的使用頻率，但從另一方面來看，由于信號頻率越高，則波 長越短，根據波的衍射實驗可知，波長越短，波的衍射越不明顯，也就是說波的繞射能力越 弱，越容易受環(huán)境空間的影響。尤其在農村地區(qū)受地理、經濟條件的制約，山區(qū)和農村的通信狀況更差，如果采用 原有的直放站方式或一般的移頻方式進行農村地區(qū)的網絡建設，存在著初期投資成本過 高，造成投資收回時間較長，甚至無法收回的情況。并且由于偏遠農村距離城鎮(zhèn)較遠根本接收不到來自城鎮(zhèn)的基站信號，若采用原頻率900M、1. 5G或1. 8G的信號，則存在信號受外界 環(huán)境影響，無線傳播路徑損耗較大，并且在山區(qū)大山較多，信號容易被阻擋，因此急需一種 受外界環(huán)境較小，繞射較好的系統(tǒng)進行覆蓋，實現(xiàn)對農村的大區(qū)域覆蓋。該系統(tǒng)設備，可以靈活與基站配套使用，信道個數(shù)可隨意選擇，還具有熱備份功能 提高設備的可靠性。對于移頻中繼頻率可隨意選擇，占用帶寬小?？垢蓴_能力強。目前該 系統(tǒng)設備在許多地方得到廣泛的試用。該系統(tǒng)同時必須符合《900/1800MHZ TDMA數(shù)字蜂窩移動通信網直放站技術要求和 測試方法》及企業(yè)標準，是專門設計用于900MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動通信網的全雙工、線性 射頻的放大設備。作為移動通信網的一個組成部分，可廣泛應用于蜂窩移動通信村村通工 程的網絡優(yōu)化中。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種受外界環(huán)境較小，繞射較好的移頻直放站系統(tǒng)的移頻方 法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是一種移頻直放站系統(tǒng)的移頻方法，包括以 下步驟GSM900MHZ的下行信號通過近端機的下行鏈路，被壓縮到2MHz帶寬的232M頻段， 由近端機的中繼天線一發(fā)送；遠端機的中繼天線二接收到所述由近端機發(fā)送的232M頻段下行信號經過所述遠 端機的下行鏈路還原到900M頻段；GSM900MHZ的上行信號通過遠端機的上行鏈路，被壓縮到2MHz帶寬的232M頻段， 由遠端機的中繼天線二發(fā)送；近端機的中繼天線一接收到所述由遠端機發(fā)送的232M頻段上行信號經過所述近 端機的上行鏈路還原到900M頻段。本發(fā)明的有益效果是，在村莊、郊區(qū)低話務量地區(qū)、森林區(qū)域大草原、山丘等區(qū)域 很好適應了環(huán)境特點，增強了系統(tǒng)的覆蓋能力，降低了投資成本，獲得了很好的技術與投資 回報。


圖1是現(xiàn)有技術中移頻壓擴覆蓋系統(tǒng)信號基站耦合方式組網示意2是現(xiàn)有技術中移頻壓擴覆蓋系統(tǒng)信號無線耦合方式組網示意3是本發(fā)明移頻壓擴覆蓋系統(tǒng)信號頻率轉換過程示意4是本發(fā)明一實施例近端機組成原理框5是本發(fā)明一實施例遠端機組成原理框6是采用本發(fā)明技術方案的信號繞射能力計算示意圖
具體實施例方式以下根據附圖和實施例具體說明本發(fā)明的技術方案。如圖1和圖2所示，現(xiàn)有技術中壓擴覆蓋系統(tǒng)信號或者叫直放站信號引入方式有基站耦合和無線耦合兩種?；抉詈鲜侵竿ㄟ^基站耦合器從基站引入信號源。無線耦合是 指系統(tǒng)通過施主天線接收基站的信號。如圖4和圖5所示，系統(tǒng)組成可以是這樣的1)近端機，直放站近端機工作的主要部分，提供對信號濾波、移頻、放大、控制功 能。2)遠端機，直放站遠端機工作的主要部分，是提供對近端機放大的中繼頻率信號 進行濾波、再移頻到所需的頻率信號進行放大、控制功能，實現(xiàn)對覆蓋區(qū)域的信號覆蓋。3)中繼天線，面向近端機(遠端機)的定向天線，接收和發(fā)射移頻信號功能。4)施主天線，面向基站方向的定向天線，接收基站的下行信號，發(fā)射遠端機對基站 的上行信號功能?；抉詈闲蛶纫祁l直放站無需施主天線，直接從基站耦合信號即可。5)重發(fā)業(yè)務天線，面向覆蓋盲區(qū)的定向天線，接收手機的上行信號，發(fā)射近端機的 下行信號功能。如圖3所示，本壓擴覆蓋系統(tǒng)把占用帶寬較大的GSM900Mhz信號壓縮到2Mhz帶寬 的232M頻段進行遠距離傳輸?shù)南到y(tǒng)。它在近端把900Mhz頻段信號壓縮至2M帶寬的232Mhz 頻段，在遠端把信號解擴還原于900Mhz頻段。具體的工作過程可以是這樣的對于近端機，基站的下行信號通過施主天線輸入后在雙工器里與上行信號分離后 所需要的信號輸入到系統(tǒng)。(空中接收型)雙工器輸出信號通過低噪音放大后，在接收單元 里通過帶內移頻器進行放大、濾波、把工作信道移頻為移頻信道后，在衰減單元里調節(jié)為適 合于系統(tǒng)的電平后在HPA里高功率放大。HPA輸出的移頻信號最終通過中繼天線來發(fā)射。近端機的上行信號是由遠端機的中繼天線發(fā)射過來的移頻信號，通過近端機的中 繼天線輸入在雙工器里分離為上下行信號及輸入所需信號。雙工器輸出信號低噪音放大 后，在接收單元里通過帶內移頻器進行放大、濾波、再把移頻信道移頻為工作信道后，在衰 減單元里調整為系統(tǒng)所需要的電平，再通過HPA里高功率放大。HPA輸出信號最終通過施主 天線輸出。對于遠端機，近端機的下行移頻信號通過中繼天線輸入，在雙工器里與上行信號 分離后所需要的信號輸入到系統(tǒng)。雙工器輸出信號通過低噪音放大后，在接收單元里通過 帶內移頻器進行放大、濾波、把移頻信道移頻為所需的工作信道后，在衰減單元里調節(jié)為適 合于系統(tǒng)的電平后在HPA里高功率放大。HPA輸出的工作信號最終通過重發(fā)業(yè)務天線來覆
至
ΓΤΠ ο遠端機的上行信號是由手機發(fā)射過來的信號，通過遠端機的重發(fā)業(yè)務天線輸入在 雙工器里分離為上下行信號及輸入所需信號。雙工器輸出信號通過低噪音放大后，在接收 單元里通過帶內移頻器進行放大、濾波、再把手機信號移頻為移頻信號后，在衰減單元里調 整為系統(tǒng)所需要的電平，再通過HPA里高功率放大。HPA輸出移頻信號最終通過中繼天線輸
出ο壓擴直放站工作時，施主天線必須放置在基站信號優(yōu)質覆蓋區(qū)，施主天線接收到 的基站下行信號必須足夠強，信號質量必須達到要求。近端機與遠端機的中繼天線最好對 準，遠端機接收的下行移頻信號才能足夠強，覆蓋面積才能足夠大。如圖6，電磁波具有類似光波的特性。近距離傳輸時，由于功率的余量大，即使中間有阻擋也能夠通過反射波或天線旁瓣進行通信。但遠距離時，一定要求收發(fā)天線之間實 現(xiàn)“視線無阻擋”，其實際含義是在收發(fā)天線之間連一條線，以這條線為軸心，以R為半徑 的一個類似于管道的區(qū)域內，沒有障礙物的完全阻擋。這個管道稱為菲涅爾區(qū)，菲涅爾區(qū)是 一個橢球體，收發(fā)天線位于橢球體的兩個焦點上。菲涅爾半徑的計算公式如下R=-^UD
2
IxIO8其中λ為波長，D為兩天線的距離，;L =(米)從公式可知當頻率f固定時，菲涅爾半徑隨著傳輸距離的增加而增大。同時，當 距離固定時，菲涅爾半徑隨著頻率的減小而增大。舉例如下表
權利要求
一種移頻直放站移頻方法，其特征在于，包括以下步驟GSM900MHz的下行信號通過近端機的下行鏈路，被壓縮到2MHz帶寬的232M頻段，由近端機的中繼天線一發(fā)送；遠端機的中繼天線二接收到所述由近端機發(fā)送的232M頻段下行信號經過所述遠端機的下行鏈路還原到900M頻段；GSM900MHz的上行信號通過遠端機的上行鏈路，被壓縮到2MHz帶寬的232M頻段，由遠端機的中繼天線二發(fā)送；近端機的中繼天線一接收到所述由遠端機發(fā)送的232M頻段上行信號經過所述近端機的上行鏈路還原到900M頻段。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種移頻直放站移頻方法，包括，GSM900MHz的下行信號通過近端機的下行鏈路，被壓縮到2MHz帶寬的232M頻段，由近端機的中繼天線一發(fā)送；遠端機的中繼天線二接收到所述由近端機發(fā)送的232M頻段下行信號經過所述遠端機的下行鏈路還原到900M頻段；GSM900MHz的上行信號通過遠端機的上行鏈路，被壓縮到2MHz帶寬的232M頻段，由遠端機的中繼天線二發(fā)送；近端機的中繼天線一接收到所述由遠端機發(fā)送的232M頻段上行信號經過所述近端機的上行鏈路還原到900M頻段。本發(fā)明增強了信號的繞射能力，在村莊、郊區(qū)低話務量地區(qū)、森林區(qū)域大草原、山丘等區(qū)域很好適應了環(huán)境，增強了系統(tǒng)的覆蓋能力。
文檔編號H04W88/08GK101959325SQ200910054790
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權日2009年7月14日
發(fā)明者劉明應, 方紫娟, 白光輝, 陳偉 申請人:上海德通能源環(huán)?？萍加邢薰?br>