Lte mimo系統(tǒng)天線口功率平衡控制的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種LTE?MIMO系統(tǒng)天線口功率平衡控制的方法，主要是在LTE?MIMO中繼器中增加路損檢測(cè)模塊，并配合地在雙極化天線內(nèi)側(cè)貼上無(wú)源電子標(biāo)簽。路損檢測(cè)模塊發(fā)射的射頻信號(hào)，經(jīng)由合路器等到達(dá)雙極化天線端口，激活無(wú)源電子標(biāo)簽，無(wú)源電子標(biāo)簽被激活后通過(guò)天線向路損檢測(cè)模塊發(fā)射射頻信號(hào)，路損檢測(cè)模塊接收到電子標(biāo)簽發(fā)送過(guò)來(lái)的射頻信號(hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算出MIMO中繼設(shè)備輸出端口到雙極化天線端口間的路損值，把數(shù)據(jù)信息傳送到監(jiān)控單元，監(jiān)控單元根據(jù)數(shù)據(jù)處理單元傳送過(guò)來(lái)的不同饋線線路的路損值信息，自動(dòng)調(diào)整LTE?MIMO中繼器的兩個(gè)下行鏈路的功率輸出值。本發(fā)明能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)天線口的功率不平衡，自動(dòng)調(diào)整天線口功率。
【專利說(shuō)明】LTE MIMO系統(tǒng)天線口功率平衡控制的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及信息與通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及LTE MIMO系統(tǒng)天線口功率平衡控制的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)內(nèi)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求日益增加，國(guó)內(nèi)各大運(yùn)營(yíng)商都已經(jīng)開(kāi)始了 LTE (LongTerm Evolution)的試商用網(wǎng)建設(shè)，室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是4G網(wǎng)絡(luò)二期規(guī)劃的重中之重。MMO(Multiple-1nput Multiple-Out-put)技術(shù)是4G核心技術(shù)之一，在提高網(wǎng)絡(luò)速率和質(zhì)量方面，其扮演著重要角色。4G新建室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)一般采用雙饋線MMO系統(tǒng)。大量工程測(cè)試表明:雙饋線MIMO系統(tǒng)的末端一天線端口的功率必須大致相等，即兩個(gè)天線端口的功率值平衡，才能保證室內(nèi)覆蓋區(qū)域最高數(shù)據(jù)速率，并且此時(shí)通信質(zhì)量最優(yōu)。
[0003]如圖1所示，為目前具有中繼設(shè)備的LTE雙饋線MMO室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)圖。其中，中繼器包括兩路上下行放大鏈路，分別接于基站天線信號(hào)1、基站天線信號(hào)2和兩個(gè)二功分器之間。圖1系統(tǒng)的下行傳輸鏈路:兩路基站天線信號(hào)進(jìn)入LTE雙饋線MMO中繼器，經(jīng)放大、濾波等處理，輸出兩路射頻信號(hào)分別通過(guò)二功分器分路出四路射頻信號(hào)，交叉配對(duì)重組，輸送信號(hào)到雙極化天線；上行傳輸鏈路:與下行傳輸鏈路正好相反。
[0004]目前平衡天線口功率，只能靠調(diào)測(cè)人員在工程開(kāi)通調(diào)測(cè)或設(shè)備維護(hù)時(shí)調(diào)整天線口功率使之輸出平衡。但是，網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)，隨著器件老化、周圍環(huán)境溫度變化等影響，勢(shì)必對(duì)一組雙饋線天線口功率值有著不同的影響，造成該組天線口功率不平衡，進(jìn)而影響室內(nèi)覆蓋區(qū)域、通信速率和通信質(zhì)量。并且當(dāng)天線口功率不平衡時(shí)，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心并不會(huì)立刻發(fā)現(xiàn)此故障，只有等到該片區(qū)的網(wǎng)絡(luò)速率、質(zhì)量差到客戶投訴時(shí)，技術(shù)人員才會(huì)接到維護(hù)的通知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是提供一種LTE MIMO系統(tǒng)天線口功率平衡控制的方法，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)天線口的功率不平衡，并及時(shí)自動(dòng)調(diào)整天線口功率，以保持兩天線口輸出功率相等。本發(fā)明目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種LTE MIMO系統(tǒng)天線口功率平衡控制的方法，其基于的系統(tǒng)包括基站、LTEMIMO中繼器、二功分器、雙極化天線及貼設(shè)于雙極化天線內(nèi)側(cè)的無(wú)源電子標(biāo)簽，LTE MIMO中繼器設(shè)置于基站與兩個(gè)二功分器之間，兩個(gè)二功分器分路出的四路射頻信號(hào)交叉配對(duì)經(jīng)不同饋線線路輸送至雙極化天線；LTE MIMO中繼器包括:兩路上下行放大鏈路、兩個(gè)合路器、兩個(gè)路損檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理單元及監(jiān)控單元；兩個(gè)合路器分別將一路上下行放大鏈路和一個(gè)路損檢測(cè)模塊合路后連接二功分器；兩個(gè)二功分器分路出的四路射頻信號(hào)交叉配對(duì)經(jīng)不同饋線線路輸送至雙極化天線；其特征在于，所述方法包括:
[0007](I)控制所述兩個(gè)路損檢測(cè)模塊向所述無(wú)源電子標(biāo)簽發(fā)射射頻信號(hào)；
[0008]( 2 )所述無(wú)源電子標(biāo)簽被激活后通過(guò)所述雙極化天線向路損檢測(cè)模塊發(fā)射射頻信號(hào);
[0009](3)所述路損檢測(cè)模塊接收無(wú)源電子標(biāo)簽發(fā)射的射頻信號(hào)；
[0010](4)數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)兩個(gè)路損檢測(cè)模塊的發(fā)射和接收的射頻信號(hào)，計(jì)算LTEMIMO中繼器輸出端口到雙極化天線端口間不同饋線線路的路損值Pn，計(jì)算公式如下:
[001 1 ] Pn-PlTX-PlEX-P Δ
[0012]其中，η為不同饋線線路名，η=1或2，Pttx為無(wú)源電子標(biāo)簽向路損檢測(cè)模塊發(fā)射射頻信號(hào)的發(fā)射功率，Pmex為路損檢測(cè)模塊接收到電子標(biāo)簽發(fā)送過(guò)來(lái)的射頻信號(hào)的接收功率，ΡΔ為無(wú)源電子標(biāo)簽到雙極化天線內(nèi)部的功率傳入損耗；
[0013](5)監(jiān)控單元根據(jù)所述不同饋線線路的路損值Pn，調(diào)整兩路上下行放大鏈路的下行功率輸出值，以使同一組雙饋線的雙極化天線口發(fā)射功率值保持一致。
[0014]作為具體的技術(shù)方案，所述兩路上下行放大鏈路構(gòu)造相同，具體構(gòu)造為:包括第一濾波器、第一雙工器、功放、低噪放、第二雙工器及第二濾波器；第一濾波器一端接基站天線信號(hào)，另一端與第一雙工器雙向通信連接；第一雙工器的一輸出端連接功放，功放的輸出端連接第二雙工器的一輸入端；第二雙工器的一輸出端接低噪放，低噪放的輸出端接第一雙工器的一輸入端；第一雙工器與第二濾波器的一端雙向通信連接，第二濾波器的另一端用于與一個(gè)所述合路器雙向通信連接。
[0015]作為具體的技術(shù)方案，所述監(jiān)控單元調(diào)整兩路上下行放大鏈路的下行功率輸出值的控制信號(hào)分別接入所述兩路上下行放大鏈路的功放的控制端。
[0016]作為具體的技術(shù)方案，所述路損檢測(cè)模塊發(fā)射的射頻信號(hào)的頻段為:920?925MHz ;所述無(wú)源電子標(biāo)簽被激活后發(fā)射的射頻信號(hào)的頻段為:920?925MHz。
[0017]本發(fā)明在LTE MMO中繼器中增加路損檢測(cè)模塊，并配合地在雙極化天線內(nèi)側(cè)貼上無(wú)源電子標(biāo)簽。這樣，路損檢測(cè)模塊發(fā)射的射頻信號(hào)，經(jīng)由合路器、饋線、功分器，到達(dá)雙極化天線端口，激活貼附在天線內(nèi)側(cè)的無(wú)源電子標(biāo)簽，無(wú)源電子標(biāo)簽被激活后通過(guò)天線向路損檢測(cè)模塊發(fā)射射頻信號(hào)，路損檢測(cè)模塊接收到電子標(biāo)簽發(fā)送過(guò)來(lái)的射頻信號(hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算出MMO中繼設(shè)備輸出端口到雙極化天線端口間的路損值；把數(shù)據(jù)信息傳送到監(jiān)控單元，監(jiān)控單元根據(jù)數(shù)據(jù)處理單元傳送過(guò)來(lái)的不同饋線線路的路損值信息，可以自動(dòng)調(diào)整LTEMIM0中繼器的兩個(gè)下行鏈路的功率輸出值。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:
[0019]a.提供雙饋線傳輸對(duì)信號(hào)衰減的功率補(bǔ)償；
[0020]b.能夠平衡控制天線口功率，提高4G室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)速率和通信質(zhì)量；
[0021]c.降低終端設(shè)備發(fā)射功率、減少終端設(shè)備功耗；
[0022]d.能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)天線口功率異常情況，及時(shí)報(bào)告監(jiān)控中心；
[0023]e.減少維護(hù)人員出勤，減低維護(hù)成本；
[0024]f.根據(jù)業(yè)務(wù)需求，可遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)天線口功率，控制覆蓋范圍，做到節(jié)能降耗。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為目前具有中繼設(shè)備的LTE雙饋線MMO室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的構(gòu)成框圖。
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的LTE MIMO中繼器的構(gòu)成框圖。
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的天線口功率平衡控制原理框圖。[0028]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 如圖2所示，本實(shí)施例提供的LTE MIMO系統(tǒng)天線口功率平衡控制的方法，主要通過(guò)一個(gè)LTE MIMO中繼器并配合一無(wú)源電子標(biāo)簽(圖2中未示)來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，LTE MIMO中繼器設(shè)置于基站與LTE雙饋線MIMO室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的兩個(gè)二功分器之間，兩個(gè)二功分器分路出的四路射頻信號(hào)交叉配對(duì)經(jīng)不同饋線線路輸送至雙極化天線。LTE MMO中繼器包括:第一上下行放大鏈路、第二上下行放大鏈路、第一合路器、第二合路器、第一路損檢測(cè)模塊、第二路損檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理單元及監(jiān)控單元。
[0030]其中，第一上下行放大鏈路的一端連接基站的天線信號(hào)1，另一端連接第一合路器。第二上下行放大鏈路的一端連接基站的天線信號(hào)2，另一端連接第二合路器。第一合路器將第一上下行放大鏈路與第一路損檢測(cè)模塊的一端合路后連接。一個(gè)二功分器(結(jié)合圖1)。第二合路器將第二上下行放大鏈路與第二路損檢測(cè)模塊的一端合路后連接另一個(gè)二功分器(結(jié)合圖1)。無(wú)源電子標(biāo)簽貼設(shè)于所述雙極化天線內(nèi)側(cè)，用于在被激活后通過(guò)雙極化天線向路損檢測(cè)模塊發(fā)射射頻信號(hào)。第一路損檢測(cè)模塊的另一端連接數(shù)據(jù)處理器，其用于向無(wú)源電子標(biāo)簽發(fā)射射頻信號(hào)，并接收無(wú)源電子標(biāo)簽發(fā)射的射頻信號(hào)。第二路損檢測(cè)模塊的另一端連接數(shù)據(jù)處理器，其用于向無(wú)源電子標(biāo)簽發(fā)射射頻信號(hào)，并接收無(wú)源電子標(biāo)簽發(fā)射的射頻信號(hào)。數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)第一路損檢測(cè)模塊及第二路損檢測(cè)模塊的發(fā)射和接收的射頻信號(hào)，計(jì)算中繼器輸出端口到雙極化天線端口間不同饋線線路的路損值。監(jiān)控單元根據(jù)數(shù)據(jù)處理單元提供的所述不同饋線線路的路損值信息，調(diào)整第一、第二上下行放大鏈路的下行功率輸出值。
[0031]具體地，第一上下行放大鏈路和第一上下行放大鏈路構(gòu)造相同，具體構(gòu)造為:包括第一濾波器、第一雙工器、功放、低噪放、第二雙工器及第二濾波器；第一濾波器一端接基站天線信號(hào)，另一端與第一雙工器雙向通信連接；第一雙工器的一輸出端連接功放，功放的輸出端連接第二雙工器的一輸入端；第二雙工器的一輸出端接低噪放，低噪放的輸出端接第一雙工器的一輸入端；第一雙工器與第二濾波器的一端雙向通信連接，第二濾波器的另一端用于與所述第一或第二合路器雙向通信連接。上述監(jiān)控單元調(diào)整第一、第二上下行放大鏈路的下行功率輸出值的控制信號(hào)接入所述第一、第二上下行放大鏈路的功放的控制端。
[0032]上述LTE MMO中繼器，其雙通道下行鏈路:基站天線信號(hào)1、基站天線信號(hào)2分別通過(guò)各自的濾波器、雙工器、功放、雙工器、濾波器與路損檢測(cè)模塊合路，合路后的信號(hào)通過(guò)雙饋線連接到遠(yuǎn)處的天線端；雙通道上行鏈路:遠(yuǎn)處天線接收到終端設(shè)備發(fā)送來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)各自合路器、濾波器、雙工器、低噪放、雙工器、濾波器后進(jìn)入基站設(shè)備。
[0033]如圖3所示，為本發(fā)明提供的LTE MIMO系統(tǒng)天線口功率平衡控制的方法，其原理在于:在LTE MIMO中繼器中增加路損檢測(cè)模塊，并配合地在雙極化天線內(nèi)側(cè)貼上無(wú)源電子標(biāo)簽。其中路損檢測(cè)模塊發(fā)射射頻信號(hào)(920~925MHz)，由經(jīng)饋線、合路器、功分器，到達(dá)雙極化天線端口，激活貼附在天線內(nèi)側(cè)的無(wú)源電子標(biāo)簽，無(wú)源電子標(biāo)簽被激活后通過(guò)天線向路損檢測(cè)模塊發(fā)射射頻信號(hào)(920~925MHz，發(fā)射功率為Ρττχ)，路損檢測(cè)模塊接收到電子標(biāo)簽發(fā)送過(guò)來(lái)的射頻信號(hào)(接收功率為ΡΜΚΧ)，那么可以計(jì)算出中繼器輸出端口到雙極化天線端口間的路損值？? (η為不同饋線線路名，η=1或2)[0034]Pn-PlTX-PlEX-P Δ
[0035]ΡΔ:無(wú)源電子標(biāo)簽到雙極化天線內(nèi)部的功率傳入損耗，天線設(shè)計(jì)完成后此參數(shù)為已知確定值；
[0036]Pttx:無(wú)源電子標(biāo)簽出廠后的標(biāo)稱值。
[0037]通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算，把數(shù)據(jù)信息傳送到監(jiān)控單元，監(jiān)控單元根據(jù)數(shù)據(jù)處理單元傳送過(guò)來(lái)的不同饋線線路的路損值信息，可以自動(dòng)調(diào)整中繼器的兩個(gè)下行功率輸出值，確保同一組雙饋線的雙極化天線口發(fā)射功率值保持一致。舉例:假如經(jīng)檢測(cè)、運(yùn)算后的同一組雙饋線的路損值P1J2分別為:18dB、20dB，那么可以在MMO中繼設(shè)備中調(diào)整兩個(gè)下行功率輸出值 Ρουτι、Ρουτ2，使得 Pout1-Pi=Pout2 ~ P2.即:Ρουτι ~ !8=P0UT2 _ 20,即:P0UT1+2=P0UT2
[0038]本發(fā)明的有益效果在于:
[0039]a.提供雙饋線傳輸對(duì)信號(hào)衰減的功率補(bǔ)償；
[0040]b.能夠平衡控制天線口功率，提高4G室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)速率和通信質(zhì)量；
[0041]c.降低終端設(shè)備發(fā)射功率、減少終端設(shè)備功耗；
[0042]d.能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)天線口功率異常情況，及時(shí)報(bào)告監(jiān)控中心；
[0043]e.減少維護(hù)人員出勤，減低維護(hù)成本；
[0044]f.根據(jù)業(yè)務(wù)需求，可遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)天線口功率，控制覆蓋范圍，做到節(jié)能降耗。
[0045]以上實(shí)施例僅為充分公開(kāi)本發(fā)明，其中具體電路原理圖不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的唯一示例，基于本發(fā)明主旨的、基于本實(shí)施例的未經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)的其他具體示例應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)揭露的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種LTE MIMO系統(tǒng)天線口功率平衡控制的方法，其基于的系統(tǒng)包括基站、LTE MIMO中繼器、二功分器、雙極化天線及貼設(shè)于雙極化天線內(nèi)側(cè)的無(wú)源電子標(biāo)簽，LTE MIMO中繼器設(shè)置于基站與兩個(gè)二功分器之間，兩個(gè)二功分器分路出的四路射頻信號(hào)交叉配對(duì)經(jīng)不同饋線線路輸送至雙極化天線；LTE MIMO中繼器包括:兩路上下行放大鏈路、兩個(gè)合路器、兩個(gè)路損檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理單元及監(jiān)控單元；兩個(gè)合路器分別將一路上下行放大鏈路和一個(gè)路損檢測(cè)模塊合路后連接二功分器；兩個(gè)二功分器分路出的四路射頻信號(hào)交叉配對(duì)經(jīng)不同饋線線路輸送至雙極化天線；其特征在于，所述方法包括: (1)控制所述兩個(gè)路損檢測(cè)模塊向所述無(wú)源電子標(biāo)簽發(fā)射射頻信號(hào)； (2)所述無(wú)源電子標(biāo)簽被激活后通過(guò)所述雙極化天線向路損檢測(cè)模塊發(fā)射射頻信號(hào)； (3)所述路損檢測(cè)模塊接收無(wú)源電子標(biāo)簽發(fā)射的射頻信號(hào)； (4)數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)兩個(gè)路損檢測(cè)模塊的發(fā)射和接收的射頻信號(hào)，計(jì)算LTEMIMO中繼器輸出端口到雙極化天線端口間不同饋線線路的路損值Pn，計(jì)算公式如下:
Pn-Pm-PMRX-P Δ 其中，η為不同饋線線路名，η=1或2，Pttx為無(wú)源電子標(biāo)簽向路損檢測(cè)模塊發(fā)射射頻信號(hào)的發(fā)射功率，Pmex為路損檢測(cè)模塊接收到電子標(biāo)簽發(fā)送過(guò)來(lái)的射頻信號(hào)的接收功率，ΡΔ*無(wú)源電子標(biāo)簽到雙極化天線內(nèi)部的功率傳入損耗； (5)監(jiān)控單元根據(jù)所述不同饋線線路的路損值Pn，調(diào)整兩路上下行放大鏈路的下行功率輸出值，以使同一組雙饋線的雙極化天線口發(fā)射功率值保持一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LTEMIMO系統(tǒng)天線口功率平衡控制的方法，其特征在于，所述兩路上下行放大鏈路構(gòu)造相同，具體構(gòu)造為:包括第一濾波器、第一雙工器、功放、低噪放、第二雙工器及第二濾波器；第一濾波器一端接基站天線信號(hào)，另一端與第一雙工器雙向通信連接；第一雙工器的一輸出端`連接功放，功放的輸出端連接第二雙工器的一輸入端；第二雙工器的一輸出端接低噪放,低噪放的輸出端接第一雙工器的一輸入端；第一雙工器與第二濾波器的一端雙向通信連接，第二濾波器的另一端用于與一個(gè)所述合路器雙向通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LTEMIMO系統(tǒng)天線口功率平衡控制的方法，其特征在于，所述監(jiān)控單元調(diào)整兩路上下行放大鏈路的下行功率輸出值的控制信號(hào)分別接入所述兩路上下行放大鏈路的功放的控制端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LTEMIMO系統(tǒng)天線口功率平衡控制的方法，其特征在于，所述路損檢測(cè)模塊發(fā)射的射頻信號(hào)的頻段為:920~925MHz ;所述無(wú)源電子標(biāo)簽被激活后發(fā)射的射頻信號(hào)的頻段為:920~925MHz。
【文檔編號(hào)】H04W52/42GK103580736SQ201310479375
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】李廣, 王紅梅, 盧敦陸, 樊秋月 申請(qǐng)人:廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院