專利名稱：基站載波分配器及其所組的通訊網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信基站設(shè)備及其通信網(wǎng)絡(luò)，具體為一種基站載波分配器及其所組的通 訊網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
移動通信的用戶量節(jié)節(jié)攀升，用戶對網(wǎng)絡(luò)容量和通話質(zhì)量的要求進一步提高，對信號無 縫覆蓋的要求迫切。這樣就要求運營商不斷地細分微蜂窩，不斷地增加基站數(shù)量和密度。因傳統(tǒng)的基站中基站設(shè)備室內(nèi)單元與發(fā)射天線之間是由射頻饋線的高頻、低損耗饋管連 接，受射頻饋線的限制，基站室內(nèi)單元與發(fā)射天線之間的距離只能有幾十米。為了擴大覆蓋 區(qū)域，就只能在需要覆蓋的區(qū)域建設(shè)基站，而一個基站所能覆蓋的范圍也就是天線傳輸?shù)姆?圍，當(dāng)相關(guān)區(qū)域有高山等阻礙時，天線傳輸?shù)姆秶€會被縮小。因此，為了達到無縫覆蓋就 得加大基站的密度，多個基站組成通信網(wǎng)絡(luò)，覆蓋一定區(qū)域。當(dāng)覆蓋區(qū)域需要調(diào)整時，只能 重建基站。而且目前移動通信基站建設(shè)的選址資源已進入"稀缺"時期，這種"稀缺"更 對各運營商的建設(shè)規(guī)模與建設(shè)成本造成影響。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是設(shè)計一種基站載波分配器，是一種寬帶無線透傳微波設(shè)備，各載波信號 經(jīng)本基站載波分配器的局端機發(fā)送到遠端機，局端機與遠端機的距離可達幾百米乃至幾十公 里，在遠端通過天線將載波信號發(fā)射出去，完成一個區(qū)域的無線信號覆蓋。因該設(shè)備最大傳 輸帶寬達300腿z以上，能同時傳輸多個載波和多個扇區(qū)，因此該區(qū)域的無線信號載頻、功率 、扇區(qū)、上行信號功率的檢測、天線的連接等完全與在現(xiàn)場安裝一臺基站相同，形成一臺虛 擬基站。本發(fā)明的另一目的是設(shè)計上述基站載波分配器所組的通信網(wǎng)絡(luò)，其中中心基站安裝本載 波分配器的局端機， 一臺局端機能同時將多個移動通信載波信號傳輸給一臺遠端機，在遠端 形成虛擬基站，完成該地域無線信號覆蓋，構(gòu)成了通信網(wǎng)絡(luò)，使中心基站的覆蓋面積比普通 基站大數(shù)倍以上。本發(fā)明設(shè)計的基站載波分配器包括局端機和遠端機，其中局端機包括中頻上下變頻器、 信號合路器和分路器、射頻上下變頻器、射頻濾波器、射頻自動增益控制器、上下功率放大 器、導(dǎo)頻信號發(fā)生器、導(dǎo)頻信號分離檢測器、微波收發(fā)雙工器及射頻收發(fā)天線。1 6個中頻上變頻器的輸出端接入信號合路器，導(dǎo)頻信號發(fā)生器也接入信號合路器，信號合路器接射頻 上變頻器，射頻上變頻器經(jīng)射頻濾波器接上功率放大器，上功率放大器經(jīng)微波收發(fā)雙工器接 射頻收發(fā)天線。雙工器輸出端接射頻自動增益控制器，射頻自動增益控制器連接射頻下變頻 器，射頻下變頻器經(jīng)射頻濾波器和下功率放大器接入信號分路器，信號分路器的1 6個中頻 輸出端接相應(yīng)的中頻下變頻器。信號分路器另一輸出端接導(dǎo)頻信號分離檢測器，導(dǎo)頻信號分 離檢測器接入射頻自動增益控制器。當(dāng)基站載波分配器與中心基站連接時，其局端機的1 6個中頻上變頻器的輸入端口與中 心基站中頻輸出端相接，中頻下變頻器的輸出端接入中心基站的輸入端。由中心基站送來的某載波信號經(jīng)中頻上變頻器變頻，由信號合路器將多路變頻后的載波 信號及導(dǎo)頻信號發(fā)生器產(chǎn)生的固定電平導(dǎo)頻信號合路，合路后的信號送到射頻上變頻器，經(jīng) 射頻變頻的信號由射頻濾波器去掉無用功率頻譜，送入上功率放大器提高射頻信號的功率電 平和驅(qū)動能力，最后經(jīng)雙工器和射頻收發(fā)天線將射頻信號發(fā)送至遠端機；由遠端機送來的射 頻信號經(jīng)射頻收發(fā)天線和雙工器送至射頻自動增益控制器，同時從遠端送來的導(dǎo)頻信號經(jīng)接 收射頻通路后由導(dǎo)頻信號分離檢測器檢測電平強度信號，由該信號控制射頻自動增益控制器 ，射頻自動增益控制器將射頻信號送入射頻下變頻器變頻，經(jīng)射頻變頻的信號由射頻濾波器 去掉無用功率頻譜并經(jīng)下功率放大器放大后，由信號分路器將多路載波信號分開，分路后的 信號送到中頻下變頻器還原成基站載波信號送入中心基站?；据d波分配器的遠端機的設(shè)備結(jié)構(gòu)和信號流程與局端機相似，包括中頻上下變頻器、 信號合路器和分路器、射頻上下變頻器、射頻濾波器、射頻自動增益控制器、上下功率放大 器、導(dǎo)頻信號發(fā)生器、導(dǎo)頻信號分離檢測器、微波收發(fā)雙工器及射頻收發(fā)天線，另外增加中 頻功率放大器和中頻低噪放大器。雙工器的輸出端連接射頻自動增益控制器射頻自動增益控 制器接射頻下變頻器，射頻下變頻器經(jīng)射頻濾波器和下功率放大器接入信號分路器，信號分 路器的1 6個中頻輸出端接相應(yīng)的中頻下變頻器，各中頻下變頻器分別接中頻功率放大器， 各功率放大器的輸出端為遠端機的輸出端。信號分路器另一輸出端接導(dǎo)頻信號分離檢測器， 導(dǎo)頻信號分離檢測器接入射頻自動增益控制器。遠端機的1 6個中頻輸入端經(jīng)對應(yīng)的中頻低 噪放大器連接各中頻上變頻器，各中頻上變頻器和導(dǎo)頻信號發(fā)生器接入信號合路器，信號合 路器接射頻上變頻器，射頻上變頻器經(jīng)射頻濾波器接上功率放大器，上功率放大器接雙工器 及射頻收發(fā)天線。當(dāng)基站載波分配器的遠端機用作虛擬基站與手機用戶聯(lián)系時，遠端機的各功率放大器的 輸出端連接移動通信收發(fā)天線的輸入端。遠端機的1 6個中頻輸入端連接移動通信收發(fā)天線的輸出端。遠端機成為中心基站的虛擬基站。遠端機的雙工器及射頻收發(fā)天線接收的局端機發(fā)送的射頻信號，送至射頻自動增益控制 器，同時從局端機送來的導(dǎo)頻信號經(jīng)接收射頻通路由信號分路器接入導(dǎo)頻信號分離檢測器檢 測電平強度信號，由該信號控制射頻自動增益控制器，射頻自動增益控制器將射頻信號送入 射頻下變頻器變頻，經(jīng)射頻變頻的信號由射頻濾波器去掉無用功率頻譜并經(jīng)下功率放大器放 大后，由信號分路器將多路載波信號分開，分路后的信號送到中頻下變頻器還原成基站載波 信號，經(jīng)中頻功率放大器放大，保證信號發(fā)射強度，由移動通信收發(fā)天線將中頻載波信號發(fā) 送給手機。遠端機的移動通信天線接收的用戶手機發(fā)送的某載波信號經(jīng)中頻低噪放大器放大 ，保證接收信號的靈敏度，再經(jīng)中頻上變頻器變頻，之后由信號合路器將多路變頻放大后的 載波信號及導(dǎo)頻信號發(fā)生器產(chǎn)生的固定電平導(dǎo)頻信號合路，合路后的信號送到射頻上變頻器 ，經(jīng)射頻變頻的信號由射頻濾波器去掉無用功率頻譜，送入上功率放大器提高射頻信號的功 率電平和驅(qū)動能力，最后經(jīng)雙工器和射頻收發(fā)天線將信號發(fā)送至局端機。為了保證頻率穩(wěn)定性和相位一致性，本基站載波分配器的局端機和遠端機的鎖相源配置 有GPS接收機，接收GPS衛(wèi)星的通過偽隨機數(shù)字信號發(fā)送的時鐘信號，用此時鐘信號控制溫補 晶振組成的振蕩器，獲得100MHz高精度鎖相參考源。本基站載波分配器的局端機和遠端機中 所有的鎖相源均利用該鎖相參考源制作鎖相源，以保證頻率和相位的穩(wěn)定性，并方便實現(xiàn)設(shè) 備選頻或移頻功能。本發(fā)明的基站載波分配器所組的通信網(wǎng)絡(luò)為中心基站安裝1 64臺上述基站載波分配器 的局端機，各局端機的1 6個中頻上變頻器的輸入端口與中心基站中頻輸出端相接，中頻下 變頻器的輸出端接入中心基站的輸入端。每臺局端機與一臺遠端機通過射頻信號相連接，各 遠端機的各功率放大器的輸出端連接移動通信收發(fā)天線的輸入端，遠端機的1 6個中頻輸入 端連接移動通信收發(fā)天線的輸出端。每臺遠端機的中頻移動通信收發(fā)天線均可覆蓋傳統(tǒng)基站 信號覆蓋的區(qū)域，成為虛擬基站。也就是說多套本基站載波分配器所組通訊網(wǎng)絡(luò)， 一個中心 基站可覆蓋的區(qū)域是傳統(tǒng)基站的數(shù)十倍以上。安裝本基站載波分配器的中心基站的虛擬基站還可以通過下級的基站載波分配器延伸無 線覆蓋地區(qū)，構(gòu)成中繼接力通信網(wǎng)絡(luò)。上下級基站載波分配器可中繼接力連接，二者的載波 信號相同，中心基站安裝的本基站載波分配器為上級基站載波分配器，其上級的遠端機的各 功率放大器的輸出端與下級的局端機的中頻上變頻器的輸入端口連接，下級局端機的中頻下 變頻器的輸出端連接上級的遠端機的低噪放大器的輸入端，上級的遠端機和下級的局端機之 間相互傳輸中頻載波信號，下級局端機從上級遠端機得到中頻載波信號，向其所連接的下級遠端機傳輸，下級遠端機又構(gòu)成下一級虛擬基站。按理論計算最多中繼數(shù)量可達五級，對在 地形較復(fù)雜的環(huán)境完成無線覆蓋極為有利，可實現(xiàn)更復(fù)雜、更靈活、范圍更廣的基站信號覆芏 皿。合理地運用基站載波分配器，可為移動通信組網(wǎng)節(jié)省大量的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費用，并且建設(shè)速 度大大提高。組成通信網(wǎng)絡(luò)的方式是在一個中心地區(qū)形成多路移動通信基站載波通信網(wǎng)絡(luò)， 構(gòu)成一個載波資源池，基站載波分配器將各載波資源向周邊地區(qū)分配出去，從而完成無線信 號的覆蓋。因基站載波分配器具備了300腿z以上傳輸信號的帶寬，單套基站載波分配器具有 同時發(fā)送多路載波的能力，在實際運用中還可對載波實現(xiàn)智能化管理，對業(yè)務(wù)量大的區(qū)域分 配更多的載波資源，對業(yè)務(wù)量小的區(qū)域分配較少的載波資源，并且隨時按業(yè)務(wù)量大小分配載 波資源，提高了基站資源的利用率。本發(fā)明基站載波分配器及其所組通訊網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點為1、為寬帶透傳微波設(shè)備，可實現(xiàn)移動通信基站的室內(nèi)單元與天線地理位置分離，基站設(shè)備還在原有機房內(nèi)，遠端的天線只需 一套室外簡單微波設(shè)備，在移動通信中心基站周圍可建設(shè)多個虛擬基站，在保證通話容量和通話質(zhì)量的前提下，大大減少基站的數(shù)量，解決基站選址資源的"稀缺"和降低通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本；2、可廣泛應(yīng)用于移動通信(包括GSM、 CDMA、 PHS、 3G)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)擴容、 應(yīng)急通信、"村村通"覆蓋、3G無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等，將大大地減少3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投入，加快 3G的建設(shè)步伐，盡快使3G產(chǎn)生效益；3、本發(fā)明方案中局端機與遠端機之間信號傳輸損耗為 OdB，利用導(dǎo)頻信號作校正參考，即不管天氣狀況或基站載波分配器收發(fā)天線偏離等外界因 素的變化，不管信號從基站載波分配器的局端傳至遠端或從遠端傳至局端，因為導(dǎo)頻信號參 與了整個微波通路的傳輸，導(dǎo)頻信號電平的恒定保證信號的輸入輸出電平均保持不變，保證 了整個微波通路的增益的恒定，其中頻信號線性變化范圍可達80dB; 4、采用GPS時鐘源和介 質(zhì)加鎖相技術(shù)制作的鎖相源，保證移動通信上下行信號的頻率穩(wěn)定性、相位一致性、時延指 標、信噪比指標等滿足中繼傳輸?shù)囊螅瑵M足上下行信號經(jīng)過中繼傳輸后對電平的嚴格線性 要求。圖l為本基站載波分配器實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本基站載波分配器所組的通信網(wǎng)絡(luò)實施例l中心基站局端機與遠端機連接示意3為本基站載波分配器所組的通信網(wǎng)絡(luò)實施例2接力傳輸示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明基站載波分配器實施例如圖l所示，包括局端機和遠端機。局端機如圖中點劃線7以上部分所示，中心基站的中頻輸出端經(jīng)6臺中頻上變頻器接入信號合路器，導(dǎo)頻信號發(fā)生 器也接入信號合路器同時接入中心基站，信號合路器接射頻上變頻器，射頻上變頻器經(jīng)射頻 濾波器接上功率放大器，上功率放大器經(jīng)微波收發(fā)雙工器接射頻收發(fā)天線。雙工器輸出端接 射頻自動增益控制器，射頻自動增益控制器連接射頻下變頻器，射頻下變頻器經(jīng)射頻濾波器 和下功率放大器接入信號分路器，信號分路器的6路輸出接相應(yīng)的6臺中頻下變頻器后接入中 心基站。信號分路器另一輸出端接導(dǎo)頻信號分離檢測器，導(dǎo)頻信號分離檢測器接入射頻自動 增益控制器。基站載波分配器的遠端機雙工器的輸出端連接射頻自動增益控制器射頻自動增益控制器 接射頻下變頻器，射頻下變頻器經(jīng)射頻濾波器和下功率放大器接入信號分路器，信號分路器 的6路輸出接對應(yīng)的6臺中頻下變頻器再分別接入6臺中頻功率放大器，中頻功率放大器的輸 出端接移動通信收發(fā)天線。信號分路器另一輸出端接導(dǎo)頻信號分離檢測器，導(dǎo)頻信號分離檢 測器接入射頻自動增益控制器。移動通信收發(fā)天線的6個中頻輸出端經(jīng)對應(yīng)的6臺中頻低噪放 大器連接分別連接6臺中頻上變頻器，各中頻上變頻器和導(dǎo)頻信號發(fā)生器接入信號合路器， 信號合路器接射頻上變頻器，射頻上變頻器經(jīng)射頻濾波器接上功率放大器，上功率放大器接 雙工器及射頻收發(fā)天線。本基站載波分配器的局端機和遠端機的鎖相源配置有GPS接收機，接收GPS衛(wèi)星的通過偽 隨機數(shù)字信號發(fā)送的時鐘信號，用此時鐘信號控制溫補晶振組成的振蕩器，獲得100MHz高精 度鎖相參考源。本基站載波分配器的局端機和遠端機中所有的鎖相源均與該鎖相參考源相連 接。本基站載波分配器所組的通信網(wǎng)絡(luò)實施例1如圖2所示，中心基站配置8套上述基站載波 分配器，中心基站連接8臺局端機，各局端機分別與對應(yīng)的8臺遠端機通過射頻信號相連接， 每個遠端機的移動通信天線均可覆蓋傳統(tǒng)基站信號覆蓋的區(qū)域，也就是說本例的中心基站安 裝了8套本基站載波分配器，其8臺遠端機構(gòu)成的虛擬基站可覆蓋的區(qū)域是傳統(tǒng)基站的8倍。 此種通信網(wǎng)絡(luò)用于集中建站，根據(jù)需要中心基站可配置多達64臺基站載波分配器組成通信網(wǎng) 絡(luò)。當(dāng)基站覆蓋區(qū)域需要調(diào)整時，無需進行搬迀中心基站機房，只需搬迀遠端機即可。 當(dāng)某地區(qū)急需移動通信信號時，也只需配置遠端機及通信天線，即可迅速對目標區(qū)域進 行覆蓋。本基站載波分配器所組的通信網(wǎng)絡(luò)實施例2如圖3所示，兩級的基站載波分配器中繼接力 連接，二者的載波信號相同，與中心基站連接的為一級基站載波分配器，其一級遠端機向二級基站載波分配器的局端機傳輸中頻載波信號，二級基站載波分配器的局端機從一級遠端機 得到中頻載波信號，向其所連接的二級遠端機傳輸射頻信號，以二級基站載波分配器的局端 機為中心又構(gòu)成一個虛擬基站。根據(jù)需要，可配置多達五級的中繼接力傳輸。
權(quán)利要求
1. 一種基站載波分配器，其特征在于包括局端機和遠端機，所述局端機包括中頻上下變頻器、信號合路器和分路器、射頻上下變頻器、射頻濾波器、射頻自動增益控制器、上下功率放大器、導(dǎo)頻信號發(fā)生器、導(dǎo)頻信號分離檢測器、微波收發(fā)雙工器及收發(fā)天線；1～6個中頻上變頻器的輸出端接入信號合路器，導(dǎo)頻信號發(fā)生器也接入信號合路器，信號合路器接射頻上變頻器，射頻上變頻器經(jīng)射頻濾波器接上功率放大器，上功率放大器經(jīng)微波收發(fā)雙工器接射頻收發(fā)天線；雙工器輸出端接射頻自動增益控制器，射頻自動增益控制器連接射頻下變頻器，射頻下變頻器經(jīng)射頻濾波器和下功率放大器接入信號分路器，信號分路器的1～6個中頻輸出端接相應(yīng)的中頻下變頻器；信號分路器另一輸出端接導(dǎo)頻信號分離檢測器，導(dǎo)頻信號分離檢測器接入射頻自動增益控制器；所述遠端機包括中頻上下變頻器、信號合路器和分路器、射頻上下變頻器、射頻濾波器、射頻自動增益控制器、上下功率放大器、導(dǎo)頻信號發(fā)生器、導(dǎo)頻信號分離檢測器和微波收發(fā)雙工器及射頻收發(fā)天線，還有中頻功率放大器和中頻低噪放大器；雙工器的輸出端連接射頻自動增益控制器射頻自動增益控制器接射頻下變頻器，射頻下變頻器經(jīng)射頻濾波器和下功率放大器接入信號分路器，信號分路器的1～6個中頻輸出端接相應(yīng)的中頻下變頻器，各中頻下變頻器分別接中頻功率放大器，各功率放大器的輸出端為遠端機的輸出端；信號分路器另一輸出端接導(dǎo)頻信號分離檢測器，導(dǎo)頻信號分離檢測器接入射頻自動增益控制器；遠端機的1～6個中頻輸入端經(jīng)對應(yīng)的中頻低噪放大器連接各中頻上變頻器，各中頻上變頻器和導(dǎo)頻信號發(fā)生器接入信號合路器，信號合路器接射頻上變頻器，射頻上變頻器經(jīng)射頻濾波器接上功率放大器，上功率放大器接雙工器及射頻收發(fā)天線。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基站載波分配器，其特征在于所述基站 載波分配器的局端機和遠端機配置有接收GPS衛(wèi)星的通過偽隨機數(shù)字信號發(fā)送的時鐘信號的 GPS接收機，此時鐘信號控制溫補晶振的鎖相參考源，局端機和遠端機中所有的鎖相源均與 該鎖相參考源相連接。
3 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的基站載波分配器，其特征在于所述基站載波分配器與中心基站連接，其局端機的1 6個中頻上變頻器的輸入端口與中心基站中頻 輸出端相接，中頻下變頻器的輸出端接入中心基站的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的基站載波分配器，其特征在于遠端機 的各功率放大器的輸出端連接移動通信收發(fā)天線的輸入端；遠端機的1 6個中頻輸入端連接 移動通信收發(fā)天線的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的基站載波分配器，其特征在于所述基 站載波分配器上下級中繼接力連接，二者的載波信號相同，上級的遠端機的各功率放大器的 輸出端與下級的局端機的中頻上變頻器的輸入端口連接，下級局端機的中頻下變頻器的輸出 端連接上級的遠端機的低噪放大器的輸入端，上級的遠端機和下級的局端機之間相互傳輸中 頻載波信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的基站載波分配器所組的通信網(wǎng)絡(luò)，其特 征在于中心基站連接1 64臺上述基站載波分配器的局端機，各局端機的1 6個中頻上變 頻器的輸入端口與中心基站中頻輸出端相接，中頻下變頻器的輸出端接入中心基站的輸入端 ;每臺局端機與一臺遠端機通過射頻信號相連接，各遠端機的各功率放大器的輸出端連接移 動通信收發(fā)天線的輸入端，遠端機的1 6個中頻輸入端連接移動通信收發(fā)天線的輸出端；各 遠端機構(gòu)成中心基站的虛擬基站。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基站載波分配器所組的通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在 于中心基站安裝的本基站載波分配器為上級基站載波分配器，其與下級基站載波分配器的 載波信號相同，上級的遠端機的各功率放大器的輸出端與下級的局端機的中頻上變頻器的輸 入端口連接，下級局端機的中頻下變頻器的輸出端連接上級的遠端機的低噪放大器的輸入端 ，上級基站載波分配器的遠端機與下級局端機通過中頻載波信號相連接，下級局端機從上級 遠端機得到中頻載波信號，向其所連接的下級遠端機傳輸，其下級遠端機構(gòu)成下一級虛擬基 站。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基站載波分配器所組的通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在 于上下級基站載波分配器接力傳輸?shù)闹欣^數(shù)量為一至五級。
全文摘要
本發(fā)明為基站載波分配器及其所組的通信網(wǎng)絡(luò)?；据d波分配器包括局端機和遠端機，局端機包括中頻上下變頻器、信號合路器和分路器、射頻上下變頻器、射頻濾波器、射頻自動增益控制器、上下功率放大器、導(dǎo)頻信號發(fā)生器、導(dǎo)頻信號分離檢測器、雙工器及射頻收發(fā)天線。遠端機與局端機相似，增加中頻功率放大器和中頻低噪放大器?；镜妮d波信號經(jīng)局端機變頻，將射頻信號發(fā)送至遠端機；遠端機再變頻為中頻信號發(fā)送給手機用戶。本基站載波分配器所組的通信網(wǎng)絡(luò)為中心基站安裝多套基站載波分配器，覆蓋的區(qū)域擴大數(shù)十倍。載波信號相同的上下級基站載波分配器接力連接，實現(xiàn)復(fù)雜靈活的基站信號覆蓋。節(jié)省建網(wǎng)費用，提高建網(wǎng)速度。
文檔編號H04Q7/38GK101252714SQ20081030073
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者彭鐵雁, 立 李 申請人:桂林市思奇通信設(shè)備有限公司