專利名稱：一種自適應(yīng)均衡蜂窩小區(qū)間用戶量的實(shí)現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及TDMA制式的移動(dòng)通訊領(lǐng)域，尤其是一種自適應(yīng)均衡蜂窩小區(qū)間用 戶量的實(shí)現(xiàn)裝置。
技術(shù)背景隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化正成為移動(dòng)通信運(yùn)營商的工作重點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 同時(shí)也是通信制造業(yè)的一個(gè)重要的工作重點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的核心內(nèi)容是積極發(fā)揮了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，有效地降低了網(wǎng)絡(luò) 的維護(hù)成本，提高了客戶的滿意度和運(yùn)營效益。而隨著用戶量的提升，話務(wù)量也在急 劇增加，這對(duì)原有的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃造成了一定影響。某些相同的基站不同扇區(qū)，或者不同 基站不同覆蓋區(qū)域都存在話務(wù)不均衡現(xiàn)象；部分基站為滿足某個(gè)時(shí)段的話務(wù)高峰，配 置了較高的載波資源，但平時(shí)大部分時(shí)間空閑，造成了載波資源浪費(fèi)、利用率不高的 現(xiàn)象，載波資源利用率還有較大的提升空間。另外對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)中某些小區(qū)高話務(wù)問題， 通常采取擴(kuò)容措施來解決。然而也受到某些基本條件的限制，有可能機(jī)柜空間不足、 也有可能因?yàn)閭鬏敳粔?，最終無法正常順利擴(kuò)容。松下電器的CN03801318.5基站裝置和扇區(qū)控制方法，包括為扇區(qū)提供的多個(gè)天 線，用于向所述扇區(qū)中的移動(dòng)站發(fā)送信號(hào)，以及接收來自所述扇區(qū)中移動(dòng)站的信號(hào)； 為所述扇區(qū)提供的多個(gè)信號(hào)處理部分，用于對(duì)所述信號(hào)執(zhí)行發(fā)送/接收處理；檢測部分， 其檢測在所述移動(dòng)站和所述天線之間的對(duì)于每個(gè)所述扇區(qū)的發(fā)送/接收的通信量；以及 扇區(qū)控制部分，當(dāng)所述檢測的通信量等于或大于一定的值時(shí)，通過改變所述移動(dòng)站和 所述天線間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，或者通過改變所述天線和所述信號(hào)處理部分間的對(duì)應(yīng)關(guān)系， 扇區(qū)控制部分來分布所述通信量。根據(jù)從接收處理部分(113)輸出的信息，到達(dá)方向檢 測部分(116)確定從每個(gè)移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)的到達(dá)方向。諾基亞公司CN01820825. 8動(dòng)態(tài)信道分配方法和系統(tǒng)，包括限定一個(gè)小區(qū)的至少一 個(gè)基站(BTS)，和在所述小區(qū)的范圍中的移動(dòng)站，所述移動(dòng)站在無線電信道上與述基 站通信，所述方法從己在通信網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)中和至少一個(gè)相鄰小區(qū)中使用的信道收集干 擾信息，收集和所述小區(qū)的通信負(fù)載相關(guān)的信息，所述方法的特征在于還包括確定將 在小區(qū)中傳遞的信息的水平值，根據(jù)收集的干擾信息和通信負(fù)載，形成小區(qū)的信道的 參數(shù)值，把參數(shù)值最對(duì)應(yīng)所述確定水平值的小區(qū)的信道分配給所述要傳遞的信息。系 統(tǒng)從已使用的連接收集干擾信息(202-204)，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的通信負(fù)載的信息(205)，確定 要傳遞的信息的水平值(206)，形成小區(qū)的信道的參數(shù)值(201)，并分配該信道(200、 201)。CN101005683A —種實(shí)時(shí)的GSM小區(qū)用戶量檢測方法，將各支路設(shè)定在需要檢測的 載波上；將載波轉(zhuǎn)換到中頻，每個(gè)載波業(yè)務(wù)監(jiān)控模塊對(duì)輸入的射頻信號(hào)作射頻聲表濾 波、低噪聲放大、混頻處理、中頻放大，然后再用中頻聲表濾波器進(jìn)行窄帶濾波提取出所要監(jiān)控的某一個(gè)載波，再進(jìn)入檢波器進(jìn)行檢波；檢波器生成的低頻包絡(luò)信號(hào)經(jīng)過 比較器，產(chǎn)生低頻脈沖，將此低頻脈沖送入單片機(jī)計(jì)數(shù)，通過累計(jì)一個(gè)周期或一個(gè)幀 結(jié)構(gòu)內(nèi)脈沖個(gè)數(shù)，檢測出此載波在該幀內(nèi)所承載的用戶數(shù)量。一般的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)備則不具有用戶量檢測功能。本實(shí)用新型提出一種自適應(yīng)均衡 蜂窩小區(qū)間用戶量的實(shí)現(xiàn)裝置，其獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備，可以自適應(yīng)調(diào)節(jié)不同小區(qū)的用 戶量，提高了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的資源利用率，有效地降低了網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本，提高了運(yùn)營商 的運(yùn)營效益。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種自適應(yīng)均衡蜂窩小區(qū)間用戶量的實(shí)現(xiàn)裝置，基 于該裝置，可以自適應(yīng)調(diào)節(jié)不同小區(qū)的用戶量，提高了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的資源利用率，有效 地降低了網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本，提高了運(yùn)營商的運(yùn)營效益。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)均衡蜂窩小區(qū)間用戶量的實(shí)現(xiàn)裝置，串 接在兩個(gè)蜂窩小區(qū)基站的天線端口與天線之間，由耦合器ll、第二耦合器21、用戶量檢測模塊12、第二用戶量檢測模塊22、主控單元31、干線放大器13、第二干線放大 器23構(gòu)成。蜂窩l小區(qū)基站天線端口接裝置的耦合器ll，耦合器ll直接耦合輸出端 接原蜂窩l小區(qū)天線，耦合器的其它兩個(gè)輸出端， 一個(gè)輸出端接用戶量檢測模塊12， 另一輸出端接干線放大器13的輸入端，干線放大器13的輸出端接輔助覆蓋天線；蜂 窩2小區(qū)基站天線端口接裝置的第二耦合器21，耦合器21直接耦合輸出端接原蜂窩2 小區(qū)天線，耦合器的其它兩個(gè)輸出端， 一端接用戶量第二檢測模塊22，另一端接第二 干線放大器23的輸入端，第二干線放大器23的輸出端，接輔助覆蓋天線；主控單元 31通過串口總線分別與用戶量檢測模塊12、第二用戶量檢測模塊22、干線放大器13、 第二干線放大器23連接，尤其是枝形或星形連接。蜂窩l、 2小區(qū)的基站天線端口與原基站天線之間僅插入一級(jí)耦合器11、 21 (通常 為小于等于30dB耦合器)，插入損耗極小，且耦合器為無源器件，該裝置接入蜂窩小 區(qū)后，并不會(huì)影響小區(qū)的原有網(wǎng)絡(luò)覆蓋。蜂窩1小區(qū)的基站射頻信號(hào)經(jīng)耦合器11后，在經(jīng)過干線放大器13，干線放大器 13輸出的射頻信號(hào)通過輔助覆蓋2天線實(shí)現(xiàn)了蜂窩1小區(qū)的信號(hào)對(duì)蜂窩2小區(qū)的輔助 覆蓋；蜂窩2小區(qū)的基站射頻信號(hào)也按同樣的連接實(shí)現(xiàn)了對(duì)蜂窩1小區(qū)的輔助覆蓋。用戶量檢測模塊11檢測蜂窩1小區(qū)的在線用戶量，戶量檢測模塊21檢測蜂窩2 小區(qū)的在線用戶量，主控單元31采集這兩個(gè)檢測模塊檢測出的用戶量值，作為自適應(yīng) 均衡控制的依據(jù)；在主控單元31中設(shè)有兩個(gè)閥值，分別為自適應(yīng)均衡起控閥值和自適 應(yīng)均衡收斂閥值，這兩個(gè)閥值可依據(jù)具體蜂窩小區(qū)的實(shí)際用戶量情況定，通常可分別 設(shè)置成0. 25erl/線和0. 05erl/線；當(dāng)兩個(gè)用戶量檢測模塊的檢測值之和大于自適應(yīng)均 衡起控閥值時(shí)，且兩個(gè)用戶量檢測模塊的檢測值不相等，該裝置進(jìn)入自適應(yīng)均衡工作 狀態(tài)；進(jìn)入自適應(yīng)均衡工作狀態(tài)后，裝置中的兩個(gè)干線放大器只有一個(gè)處于開通狀態(tài)， 這取決于檢測到的兩個(gè)小區(qū)用戶量大小，如果1小區(qū)的用戶量比2小區(qū)大，則干線放大器23開通，實(shí)現(xiàn)2小區(qū)信號(hào)對(duì)1小區(qū)的輔助覆蓋，反之，則干線放大器13開通， 實(shí)現(xiàn)1小區(qū)信號(hào)對(duì)2小區(qū)的輔助覆蓋；進(jìn)入自適應(yīng)均衡工作狀態(tài)后，主控單元計(jì)算出 兩個(gè)小區(qū)用戶量的差值，與預(yù)設(shè)的自適應(yīng)均衡收斂閥值相比較，以自適應(yīng)均衡收斂闊 值作為優(yōu)化目標(biāo)值，通過調(diào)節(jié)干線放大器的增益，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)小區(qū)用戶量差值在自適應(yīng) 均衡收斂闊值處達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡；當(dāng)兩個(gè)用戶量檢測模塊的檢測值之和小于自適應(yīng)均衡 起控閥值時(shí)，或兩個(gè)用戶量檢測模塊的檢測值之和大于自適應(yīng)均衡起控閥值，但兩個(gè) 用戶量檢測模塊的檢測值相等，兩蜂窩小區(qū)保持原有的各自覆蓋狀態(tài)。本實(shí)用新型可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)小區(qū)的相互輔助覆蓋，參見圖1:在2小區(qū)輔助覆蓋 1小區(qū)狀態(tài)下，如2小區(qū)的用戶量開始增長并超過1小區(qū)，主控單元會(huì)逐步降低干線放 大器23的增益(通常有30dB的調(diào)整范圍)， 一旦干線放大器23的增益降到最小值處， 2小區(qū)的用戶量仍然大于1小區(qū)的用戶量，則主控單元關(guān)閉干線放大器23，并打開干 線放大器13，實(shí)現(xiàn)1小區(qū)信號(hào)對(duì)2小區(qū)的輔助覆蓋。兩個(gè)小區(qū)基站可以相互進(jìn)行輔助 覆蓋，即雙向資源調(diào)度。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、 可以自適應(yīng)均衡兩個(gè)小區(qū)的用戶量，提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率；2、 基于用戶量檢測，設(shè)備無需人為干預(yù)，完全智能；3、 獨(dú)立于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備，為原小區(qū)提供低插損的無源通道，不影響原有小區(qū)的 覆蓋；4、電路簡單，體積小，成本低，便于實(shí)現(xiàn)。


圖1是本實(shí)用新型的原理框圖、圖2是用戶量檢測模塊的原理框圖、圖3是自適應(yīng)控制的流程框圖、圖4是用戶量檢測模塊的噪聲放大器電原理圖、圖5是圖4所述模塊的射頻濾波器電原理圖、圖6是圖4所述模塊的混頻器電路圖、圖7是圖4所述模塊的中頻濾波器電路圖、 圖8是圖4所述模塊的放大器(中頻放大器)電路圖、 圖9是圖4所述模塊的檢波器電路圖、圖10是圖4所述模塊比較器電路圖、圖11是圖4所述模塊的頻率合成器電路圖、 圖12是圖4所述模塊的可編程邏輯器件電路圖、圖13是圖4所述模塊的A/D變換 器電路圖、圖14是圖4所述模塊的單片機(jī)電原理圖、圖15是主控單元的電原理圖。
具體實(shí)施方式
附圖公開了本實(shí)用新型的原理框圖，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述， 由圖l可見所述蜂窩l、 2小區(qū)即圖1中的原1、 2小區(qū)或1、 2小區(qū)。蜂窩1小區(qū)的基站射頻信號(hào)經(jīng)耦合器11后，在經(jīng)過干線放大器13，干線放大器 13輸出的射頻信號(hào)通過輔助覆蓋2天線實(shí)現(xiàn)了蜂窩1小區(qū)的信號(hào)對(duì)蜂窩2小區(qū)的輔助 覆蓋；蜂窩2小區(qū)的基站射頻信號(hào)也按同樣的連接實(shí)現(xiàn)了對(duì)蜂窩1小區(qū)的輔助覆蓋。用戶量檢測模塊11檢測蜂窩1小區(qū)的在線用戶量，戶量檢測模塊21檢測蜂窩2小區(qū)的在線用戶量，主控單元31采集這兩個(gè)檢測模塊檢測出的用戶量值，作為自適應(yīng) 均衡控制的依據(jù)；在主控單元31中設(shè)有兩個(gè)閥值，分別為自適應(yīng)均衡起控閥值和自適 應(yīng)均衡收斂閾值，這兩個(gè)閥值可依據(jù)具體蜂窩小區(qū)的實(shí)際用戶量情況定，通常可分別 設(shè)置成0. 25erl/線和0. 05erl/線；當(dāng)兩個(gè)用戶量檢測模塊的檢測值之和大于自適應(yīng)均 衡起控閥值時(shí)，該裝置進(jìn)入自適應(yīng)均衡工作狀態(tài)；進(jìn)入自適應(yīng)均衡工作狀態(tài)后，裝置 中的兩個(gè)干線放大器只有一個(gè)處于開通狀態(tài)，這取決于檢測到的兩個(gè)小區(qū)用戶量大小， 如果1小區(qū)的用戶量比2小區(qū)大，則干線放大器23開通，實(shí)現(xiàn)2小區(qū)信號(hào)對(duì)1小區(qū)的 輔助覆蓋，反之，則干線放大器13開通，實(shí)現(xiàn)1小區(qū)信號(hào)對(duì)2小區(qū)的輔助覆蓋；進(jìn)入 自適應(yīng)均衡工作狀態(tài)后，主控單元計(jì)算出兩個(gè)小區(qū)用戶量的差值，與預(yù)設(shè)的自適應(yīng)均 衡收斂閥值相比較，以自適應(yīng)均衡收斂閥值作為優(yōu)化目標(biāo)值，通過調(diào)節(jié)干線放大器的 增益，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)小區(qū)用戶量差值在自適應(yīng)均衡收斂閥值處達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。 具體實(shí)施時(shí)可選下列器件耦合器11、 21:可以選用30dB耦合器，例如Innovative Power Products公司的 IPP-3007，干線放大器13、 23:可選阿爾創(chuàng)公司的RA/BA-1101/20050用戶量檢測單元12、 22其電路包括噪聲放大器、射頻濾波器、混頻器、中頻濾波 器、放大器、檢波器、比較器、頻率合成器、可編程邏輯器件、A/D變換器、單片機(jī)。 在蜂窩小區(qū)基站的無線電信道上的射頻信號(hào)經(jīng)低噪聲放大器、射頻濾波器、混頻器、 中頻濾波器和放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，其中放大器輸出分兩路， 一路進(jìn)入檢波器進(jìn)行 檢波器；檢波器生成的低頻包絡(luò)信號(hào)經(jīng)過比較器，產(chǎn)生低頻脈沖，將此低頻脈沖送入 可編程邏輯器件，頻率合成器的輸出連接混頻器的一輸入端提供本振信號(hào)，單片機(jī)控 制端口連接頻率合成器的頻率控制端，完成對(duì)頻率合成器的參數(shù)設(shè)置工作，可編程邏 輯器件還設(shè)有輸出端連接單片機(jī)的端口；另一路輸出A/D變換器，A/D變換器的數(shù)字信 號(hào)也送入可編程邏輯器件，另設(shè)有頻率合成器，頻率合成器的輸出連接混頻器的一輸 入端提供本振信號(hào)，單片機(jī)控制端口連接頻率合成器的頻率控制端，完成對(duì)頻率合成 器的參數(shù)設(shè)置工作，可編程邏輯器件輸出連接單片機(jī)的端口。低噪聲放大器l:可選WJ公司的AG102;射頻濾波器2:可選EPC0S公司的B4217;混頻器3:可選WJ公司的CV110-1A;中頻濾波器4:可選SIPATSAW公司的UE71. 2;中頻放大器5:可選WJ公司的AM1;檢波器6:可選ADI公司的AD8313;比較器7:可選NS公司的LM2904;頻率合成器8:可選Sirenza公司的PLL400-875;可編程邏輯器件9:可選ALTERA公司的EP1C6Q240C8; A/D變換器10:可選ADI公 司的AD9288，主控單元的單片機(jī)ll:可選TI公司的MSP430F149。
權(quán)利要求1、遠(yuǎn)程調(diào)度蜂窩小區(qū)載波資源的實(shí)現(xiàn)裝置，對(duì)蜂窩(A)小區(qū)和蜂窩(B)小區(qū)的載波資源調(diào)度，其特征是由耦合器(1)、直放站(2)、第二耦合器(3)、用戶量檢測模塊(4)、第二用戶量檢測模塊(5)、主控單元(6)、施主端口、重發(fā)端口構(gòu)成，蜂窩(A)小區(qū)的射頻信號(hào)端連接本裝置的施主端口進(jìn)入耦合器(1)，耦合器(1)的直接耦合輸出端接直放站(2)，直放站(2)的輸出端接第二耦合器(3)，第二耦合器(3)的輸出為本裝置的重發(fā)端口；耦合器(1)的耦合端口接用戶量檢測模塊(4)；第二耦合器(3)的耦合端口接用戶量檢測模塊(5)；蜂窩(A)小區(qū)的射頻信號(hào)經(jīng)耦合器(1)后，在經(jīng)過直放站(2)，第二耦合器(3)的重發(fā)端口接重發(fā)天線對(duì)蜂窩(B)小區(qū)進(jìn)行輔助覆蓋；用戶量檢測模塊(4)檢測蜂窩(A)小區(qū)的在線用戶量，第二用戶量檢測模塊(5)檢測蜂窩(B)小區(qū)的在線用戶量，主控單元(6)采集這兩個(gè)檢測模塊檢測出的用戶量值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程調(diào)度蜂窩小區(qū)載波資源的實(shí)現(xiàn)裝置，其特征是根據(jù) 實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的需要，直放站(2)為光纖型直放站、無線選頻型直放站或移頻型直放站。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程調(diào)度蜂窩小區(qū)載波資源的實(shí)現(xiàn)裝置，其特征是用戶 量檢測模塊包括噪聲放大器、射頻濾波器、混頻器、中頻濾波器、放大器、檢波器、 比較器、頻率合成器、可編程邏輯器件、A/D變換器、單片機(jī)，由低噪聲放大器依次連 接射頻濾波器、混頻器、中頻濾波器和放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，其中放大器輸出分兩 路， 一路進(jìn)入檢波器進(jìn)行檢波器；檢波器生成的低頻包絡(luò)信號(hào)經(jīng)過比較器，產(chǎn)生低頻 脈沖，將此低頻脈沖送入可編程邏輯器件，頻率合成器的輸出連接混頻器的一輸入端 提供本振信號(hào)，單片機(jī)控制端口連接頻率合成器的頻率控制端，完成對(duì)頻率合成器的 參數(shù)設(shè)置工作，可編程邏輯器件還設(shè)有輸出端連接單片機(jī)的端口；另一路輸出A/D變 換器，A/D變換器的數(shù)字信號(hào)也送入可編程邏輯器件，另設(shè)有頻率合成器，頻率合成器 的輸出連接混頻器的一輸入端提供本振信號(hào)，單片機(jī)控制端口連接頻率合成器的頻率 控制端，完成對(duì)頻率合成器的參數(shù)設(shè)置工作，可編程邏輯器件輸出連接單片機(jī)的端口。
專利摘要自適應(yīng)均衡蜂窩小區(qū)間用戶量的實(shí)現(xiàn)裝置，串接在兩個(gè)蜂窩小區(qū)基站的天線端口與天線之間，由耦合器(11)、用戶量檢測模塊(12)、主控單元、干線放大器(13)、構(gòu)成，蜂窩1小區(qū)基站天線端口接裝置的耦合器(11)，耦合器(11)直接耦合輸出端接蜂窩1小區(qū)基站天線，耦合器的其它兩個(gè)輸出端，一個(gè)輸出端接用戶量檢測模塊(12)，另一輸出端接干線放大器(13)的輸入端，干線放大器(13)的輸出端，接輔助覆蓋天線；蜂窩2小區(qū)基站天線端口接裝置的第二耦合器(21)，耦合器(21)直接耦合輸出端接蜂窩2小區(qū)天線，耦合器的其它兩個(gè)輸出端，一端接用戶量第二檢測模塊(22)，另一端接第二干線放大器(23)的輸入端。
文檔編號(hào)H04Q7/34GK201142745SQ20072004537
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者琰 倪, 波 幸, 力 張 申請(qǐng)人:南京創(chuàng)嶸盛信息技術(shù)有限公司