智能微波中繼器的制造方法
【專利摘要】一種智能微波中繼器，包括微波信號中繼單元和智能監(jiān)控單元，微波信號中繼單元包括雙工器、PA及天線；智能監(jiān)控單元包括電源模塊、監(jiān)控模塊和短信Modem，電源模塊分別連接PA、監(jiān)控模塊和短信Modem，監(jiān)控模塊分別連接PA和短信Modem。當(dāng)正常ODU設(shè)備由于遮擋原因或者距離遠(yuǎn)的原因無法安裝實施的情況下，可以通過微波中繼器改變傳輸方向和增加傳輸距離；通過智能監(jiān)控模塊可以實現(xiàn)對中繼器的監(jiān)控及管理，通過短信Modem可以通過短信方式對中繼器進(jìn)行查詢設(shè)置及告警遠(yuǎn)程上報等操作；開啟自動增益控制可以根據(jù)接收場強(qiáng)的變化自動進(jìn)行增益控制確保兩端IDU鏈路處在最佳狀態(tài)，保證了鏈路傳輸質(zhì)量。
【專利說明】智能微波中繼器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線微波傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種智能微波中繼器。
【背景技術(shù)】
[0002]自20世紀(jì)90年底以來，隨著移動和通信數(shù)據(jù)的發(fā)展，移動覆蓋和數(shù)據(jù)傳輸這兩大需求大大增加了微波的需求。
[0003]對于城市當(dāng)中已經(jīng)建設(shè)好的微波基站而言，隨著城市的發(fā)展，各種商業(yè)住房以及辦公樓的建設(shè)，可能會對已經(jīng)建好的微波設(shè)備造成遮擋；隨著城市接入網(wǎng)的建設(shè)逐漸向郊區(qū)或農(nóng)村推移，使得對于微波通信設(shè)備通信距離的要求從短距離通信到長距離通信發(fā)展，這種背景下增加了微波中繼器的需求量。
[0004]微波中繼器作為一種中繼裝置，所在位置及環(huán)境比較苛刻，必須具備一定的智能監(jiān)控能力，但目前的微波中繼器缺乏這種能力，并且也無法對兩端IDU鏈路進(jìn)行自動調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于通過智能監(jiān)控單元可以對微波中繼器進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，并自動進(jìn)行告警上報，能根據(jù)鏈路狀態(tài)自動進(jìn)行增益控制，保證鏈路信號質(zhì)量。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種智能微波中繼器，包括微波信號中繼單元和智能監(jiān)控單元，
微波信號中繼單元包括雙工器、PA及天線，所述PA為信號放大器；
智能監(jiān)控單元包括電源模塊、監(jiān)控模塊和短信Modem，電源模塊分別連接PA、監(jiān)控模塊和短信Modem,監(jiān)控模塊分別連接PA和短信Modem,所述Modem為調(diào)制解調(diào)器；
所述監(jiān)控模塊，用于監(jiān)控智能微波中繼器的設(shè)備運行狀態(tài)，包括讀取PA的接收信號場強(qiáng)，并設(shè)置PA的增益；在收到遠(yuǎn)程的查詢短信相應(yīng)查詢信息時發(fā)送設(shè)備運行狀態(tài)到短信Modem，在滿足預(yù)設(shè)的告警條件時做出告警判斷并發(fā)送到短信Modem;
所述短信Modem，用于在收到遠(yuǎn)程的查詢短信時發(fā)送相應(yīng)查詢信息到監(jiān)控模塊，在收到監(jiān)控模塊的設(shè)備運行狀態(tài)時向遠(yuǎn)程發(fā)出相應(yīng)狀態(tài)上報短信，在收到監(jiān)控模塊做出的告警判斷時向遠(yuǎn)程發(fā)出告警短信。
[0007]而且，所述微波信號中繼單元包括2根天線、2個雙工器、2個PA，分別記為天線A、天線B、雙工器A、雙工器B、信號放大器A、信號放大器B，
天線A連接雙工器A同時支持收發(fā)的端口，雙工器B同時支持收發(fā)的端口連接天線B ;雙工器A的發(fā)送端口連接信號放大器A的輸入端,信號放大器A的輸出端連接雙工器B的接收端口 ；雙工器B的發(fā)送端口連接信號放大器B的輸入端，信號放大器B的輸出端連接雙工器A的接收端口。
[0008]而且，所述設(shè)備運行狀態(tài)包括PA的接收信號場強(qiáng)、設(shè)備運行時間、工作電壓、設(shè)備溫度和歷史告警信息。
[0009]而且，短信Modem在收到遠(yuǎn)程的設(shè)置短信時發(fā)送相應(yīng)控制信息到監(jiān)控模塊，監(jiān)控模塊接到后進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。
[0010]而且，設(shè)置對象為時間、最大輸出功率、PA增益、射頻開關(guān)、告警相關(guān)的溫度門限、電壓門限或RSSI門限。
[0011]而且，當(dāng)監(jiān)控模塊從一個PA讀取到輸入的接收信號場強(qiáng)減小時，增加該P(yáng)A的增.、
Mo
[0012]而且，通過監(jiān)控模塊設(shè)置PA的最大輸出功率值。
[0013]而且，所述監(jiān)控模塊包括單片機(jī)和以單片機(jī)為中心設(shè)置的EEPROM、RS232接口。
[0014]本發(fā)明可以改變傳輸方向和增加傳輸距離，通過智能監(jiān)控模塊可以實現(xiàn)對中繼器的監(jiān)控及管理，通過短信Modem可以通過短信方式對中繼器進(jìn)行查詢設(shè)置及告警遠(yuǎn)程上報等操作；開啟自動增益控制可以根據(jù)接收場強(qiáng)的變化自動進(jìn)行增益控制確保兩端IDU鏈路處在最佳狀態(tài)，自動保證了鏈路傳輸質(zhì)量，方便了監(jiān)控及管理，減少了人力資源的使用，降低了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實施例的使用場景示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明實施例的智能微波中繼器的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]【具體實施方式】
本發(fā)明主要在微波中繼器上增加一個智能監(jiān)控單元，方便遠(yuǎn)程管理，不需要到現(xiàn)場就能實時了解鏈路狀態(tài)，并能根據(jù)鏈路狀態(tài)自己調(diào)整增益，保證鏈路信號質(zhì)量。
[0018]實施例的智能微波中繼器主要包括微波信號中繼單元和智能監(jiān)控單元，微波信號中繼單元包括雙工器，PA (Power Amplifier,信號放大器)及天線；智能監(jiān)控單元包括電源模塊，監(jiān)控模塊，短信Modem (調(diào)制解調(diào)器)。
[0019]各部件主要作用為:
微波天線，接收和發(fā)送微波信號，具有一定增益，其頻率根據(jù)ODU (Out Door Unit，數(shù)字微波收發(fā)信機(jī))的頻率而定；
雙工器，將發(fā)射和接收信號進(jìn)行隔離，保證接收信號和發(fā)送信號都能同時正常工作；PA:對收到的信號進(jìn)行放大處理；
電源模塊，通過POE供電(以太網(wǎng)供電)，然后分別連接PA，監(jiān)控模塊和短信Modem進(jìn)行供電；
監(jiān)控模塊，監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)(例如溫度信息、工作狀態(tài)等)，與PA進(jìn)行連接，讀取PA的接收信號場強(qiáng)并對其設(shè)置，與短信Modem進(jìn)行連接，支持對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控及告警上報。因此用于監(jiān)控智能微波中繼器的設(shè)備運行狀態(tài)，包括讀取PA的接收信號場強(qiáng)，并設(shè)置PA的增益；在收到遠(yuǎn)程的查詢短信相應(yīng)查詢信息時發(fā)送設(shè)備運行狀態(tài)到短信Modem，在滿足預(yù)設(shè)的告警條件時做出告警判斷并發(fā)送到短信Modem。
[0020]短信Modem，內(nèi)置SM卡，短信Modem和監(jiān)控模塊連接，具體實施時，可在遠(yuǎn)程的服務(wù)器上設(shè)置相應(yīng)遠(yuǎn)程管理終端，支持通過短信的方式對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行查詢，監(jiān)控模塊發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行不正常通過短信Modem向服務(wù)器發(fā)送短信告警。因此用于在收到遠(yuǎn)程的查詢短信時發(fā)送相應(yīng)查詢信息到監(jiān)控模塊，在收到監(jiān)控模塊的設(shè)備運行狀態(tài)時向遠(yuǎn)程發(fā)出相應(yīng)狀態(tài)上報短信，在收到監(jiān)控模塊做出的告警判斷時向遠(yuǎn)程發(fā)出告警短信。[0021]增益值等可以由本發(fā)明技術(shù)人員或者設(shè)備廠家預(yù)先設(shè)置。為提供更靈活的設(shè)置方式起見，本發(fā)明還進(jìn)一步提出，可以通過短信Modem支持遠(yuǎn)程的服務(wù)器通過短信的方式對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置，短信Modem在收到遠(yuǎn)程的設(shè)置短信時發(fā)送相應(yīng)控制信息到監(jiān)控模塊，監(jiān)控模塊接到后進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。
[0022]參見圖2，實施例的微波信號中繼單元設(shè)有2根天線、2個雙工器、2個PA，可分別標(biāo)記為天線A、天線B、雙工器A、雙工器B、信號放大器A、信號放大器B，天線A連接雙工器A同時支持收發(fā)的端口，天線A接收的信號進(jìn)入雙工器A同時支持收發(fā)的端口，通過雙工器A的發(fā)送端口發(fā)給信號放大器A的輸入端，信號放大器A將信號放大后經(jīng)其輸出端發(fā)送給雙工器B的接收端口，雙工器B同時支持收發(fā)的端口連接天線B，信號放大器A所得放大后信號經(jīng)雙工器B同時支持收發(fā)的端口由天線B發(fā)射。反之亦然，即天線B接收的信號進(jìn)入雙工器B同時支持收發(fā)的端口，通過雙工器B的發(fā)送端口發(fā)給信號放大器B的輸入端，信號放大器B將信號放大后經(jīng)其輸出端發(fā)送給雙工器A的接收端口，然后經(jīng)雙工器A同時支持收發(fā)的端口由天線A發(fā)射。智能監(jiān)控單元方面，電源模塊分別連接PA、監(jiān)控模塊和短信Modem，監(jiān)控模塊分別連接PA和短信Modem。
[0023]當(dāng)正常ODU設(shè)備由于遮擋原因或者距離遠(yuǎn)的原因無法安裝實施的情況下，可以通過智能微波中繼器的微波信號中繼單元改變傳輸方向和增加傳輸距離；通過監(jiān)控模塊可以實現(xiàn)對中繼器的監(jiān)控及管理，通過短信Modem可以通過短信方式對中繼器進(jìn)行查詢設(shè)置及告警遠(yuǎn)程上報等操作；通過監(jiān)控模塊開啟自動增益控制可以根據(jù)接收場強(qiáng)的變化自動進(jìn)行增益控制確保兩端IDU (InDoor Unit，微波室內(nèi)單元)鏈路處在最佳狀態(tài)，保證了鏈路傳輸質(zhì)量。
[0024]具體實施時，各部分可采用現(xiàn)有硬件。監(jiān)控模塊可包括單片機(jī)和以單片機(jī)為中心設(shè)置的EEPR0M、RS232接口。例如單片機(jī)選用CYGNAL公司的C8051F126-GQ，該芯片是完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片(SoC)，片內(nèi)集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬部件和其它數(shù)字外設(shè)及功能部件；EEPR0M選用XICOR公司的X5163S8IZ-2.7，與CPU的接口為SPI接口 ；使用SP3232EEA芯片提供RS232接口，RS232接口用于連接PA。還可以擴(kuò)展設(shè)置以太網(wǎng)口用于本地調(diào)測，可以實現(xiàn)本地通過以太網(wǎng)連接的PC運行調(diào)測軟件。具體實施時，短信modem可以直接通過排針與監(jiān)控模塊連接，監(jiān)控模塊的排針提供電源和控制通道。
[0025]參見圖1，在實施例的使用場景中，站點A和站點B之間有建筑物遮擋或距離太遠(yuǎn)的情況，需要采用智能微波中繼器，同時智能微波中繼器通過短信方式和服務(wù)器進(jìn)行聯(lián)通，支持包括遠(yuǎn)程監(jiān)控、告警自動上報等。智能微波中繼器的安裝流程如下:
步驟1:用POE或直流電源給智能微波中繼器供電，通過本地WEB方式查看狀態(tài)，一般在沒有接收到信號的時候接收場強(qiáng)為-90左右；具體實施時，本領(lǐng)域技術(shù)人員可通過網(wǎng)線用電腦等個人終端和智能微波中繼器中監(jiān)控模塊的RS232接口進(jìn)行本地連接，然后在電腦上進(jìn)行查看設(shè)備運行狀態(tài)。
[0026]步驟2:開啟站點A的IDU及0DU，站點B的先不開啟，校對站點A的ODU天線和智能微波中繼器的天線，此時只需要查看智能微波中繼器上對應(yīng)A站點的RSSI (ReceivedSignal Strength Indication,接收的信號強(qiáng)度指示)，即監(jiān)控模塊從PA采集的接收信號場強(qiáng)，具體采集方式為現(xiàn)有技術(shù)。當(dāng)RSSI達(dá)到一個最好值的時候固定好站點A的天線和微波中繼器對應(yīng)站點A的天線； 步驟3:開啟站點B的IDU及ODU，校對智能微波中繼器對應(yīng)站點B的天線，在智能微波中繼器上查看對應(yīng)B站點的RSSI，因為本設(shè)備不能用于查看載噪比，可以在站點A和站點B的IDU上查看此時的RSSI和C/N(載噪比)，調(diào)整站點B的ODU天線和智能微波中繼器對應(yīng)站點B的天線，當(dāng)RSSI的場強(qiáng)達(dá)到一個最好值的時候固定好站點B的天線和智能微波中繼器對應(yīng)站點B的天線；
步驟4:監(jiān)控模塊通過對PA的輸出，微調(diào)兩個站點的輸出功率或微波中繼器的PA增益，使站點A和站點B之間的C/N達(dá)到一個較好值；
安裝完成后，監(jiān)控模塊工作情況如下:
遠(yuǎn)程的服務(wù)器通過點對點短信的方式和智能微波中繼器進(jìn)行連接，查看智能微波中繼器的狀態(tài)包括:智能微波中繼器的運行時間，工作電壓，設(shè)備溫度，連接兩個站點的RSSI，歷史告警信息，還可以對智能微波中繼器設(shè)備進(jìn)行設(shè)置，包括:時間，最大輸出功率，PA增益，射頻開關(guān)，告警相關(guān)的溫度門限，電壓門限，RSSI門限等。智能微波中繼器具備自動告警上報功能，當(dāng)溫度，電壓及RSSI超過設(shè)置的告警門限后會主動向告警服務(wù)器發(fā)送告警信息，當(dāng)各項值返回在門限以內(nèi)后會向服務(wù)器發(fā)送告警清除信息；當(dāng)沒有收到某一端站點的信號鏈路中斷后會發(fā)送嚴(yán)重告警信息，第一時間告知問題，鏈路恢復(fù)發(fā)送告警清除信息。
[0027]智能微波中繼器具備ATPC (Automatic Transfer Power Control,自動發(fā)射功率控制)功能，開啟ATPC功能后，可以在智能微波中繼器上根據(jù)兩端鏈路的RSSI值分別設(shè)置最優(yōu)的增益值。如果智能微波中繼器檢測到某端IDU的信號減弱，對于智能微波中繼器來說接收信號的能力比較強(qiáng)影響不是很大，但是由于智能微波中繼器如果不重新調(diào)節(jié)增益的話，到另外一端的信號也會減少，所以可以通過增加到另外一端的增益，使兩端ODU接受到的信號接近或等于最優(yōu)增益值。當(dāng)檢測到從站點A到站點B方向的傳輸中，從站點A到智能微波中繼器的RSSI減小時，會增加智能微波中繼器到B方向的增益值，設(shè)從站點A到站點B方向的傳輸中,在智能微波中繼器的內(nèi)部是從天線A-雙工器A-信號放大器A-雙工器B-天線B，當(dāng)監(jiān)控模塊從信號放大器A讀取的RSSI減小時，可以通過監(jiān)控模塊對PA的控制信號輸出設(shè)置增加信號放大器A的增益值。反方向同樣操作。具體實施時，可以通過監(jiān)控模塊對PA的控制信號輸出，設(shè)置PA的最大輸出功率值，最大輸出功率不會超過該值，從而不會因為輸出功率值過大對遠(yuǎn)端設(shè)備造成影響，通過該方式可以自動確保微波鏈路信號質(zhì)量。
[0028]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種智能微波中繼器，其特征在于:包括微波信號中繼單元和智能監(jiān)控單元， 微波信號中繼單元包括雙工器、PA及天線，所述PA為信號放大器； 智能監(jiān)控單元包括電源模塊、監(jiān)控模塊和短信Modem，電源模塊分別連接PA、監(jiān)控模塊和短信Modem,監(jiān)控模塊分別連接PA和短信Modem,所述Modem為調(diào)制解調(diào)器； 所述監(jiān)控模塊，用于監(jiān)控智能微波中繼器的設(shè)備運行狀態(tài)，包括讀取PA的接收信號場強(qiáng)，并設(shè)置PA的增益；在收到遠(yuǎn)程的查詢短信相應(yīng)查詢信息時發(fā)送設(shè)備運行狀態(tài)到短信Modem，在滿足預(yù)設(shè)的告警條件時做出告警判斷并發(fā)送到短信Modem; 所述短信Modem，用于在收到遠(yuǎn)程的查詢短信時發(fā)送相應(yīng)查詢信息到監(jiān)控模塊，在收到監(jiān)控模塊的設(shè)備運行狀態(tài)時向遠(yuǎn)程發(fā)出相應(yīng)狀態(tài)上報短信，在收到監(jiān)控模塊做出的告警判斷時向遠(yuǎn)程發(fā)出告警短信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能微波中繼器，其特征在于:所述微波信號中繼單元包括2根天線、2個雙工器、2個PA，分別記為天線A、天線B、雙工器A、雙工器B、信號放大器A、信號放大器B, 天線A連接雙工器A同時支持收發(fā)的端口，雙工器B同時支持收發(fā)的端口連接天線B ;雙工器A的發(fā)送端口連接信號放大器A的輸入端,信號放大器A的輸出端連接雙工器B的接收端口 ；雙工器B的發(fā)送端口連接信號放大器B的輸入端，信號放大器B的輸出端連接雙工器A的接收端口。
3.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的智能微波中繼器，其特征在于:所述設(shè)備運行狀態(tài)包括PA的接收信號場強(qiáng)、設(shè)備運行時間、工作電壓、設(shè)備溫度和歷史告警信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能微波中繼器，其特征在于:短信Modem在收到遠(yuǎn)程的設(shè)置短信時發(fā)送相應(yīng)控制信息到監(jiān)控模塊，監(jiān)控模塊接到后進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能微波中繼器，其特征在于:設(shè)置對象為時間、最大輸出功率、PA增益、射頻開關(guān)、告警相關(guān)的溫度門限、電壓門限或RSSI門限。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能微波中繼器，其特征在于:當(dāng)監(jiān)控模塊從一個PA讀取到輸入的接收信號場強(qiáng)減小時，增加該P(yáng)A的增益。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能微波中繼器，其特征在于:通過監(jiān)控模塊設(shè)置PA的最大輸出功率值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7所述的智能微波中繼器，其特征在于:所述監(jiān)控模塊包括單片機(jī)和以單片機(jī)為中心設(shè)置的EEPROM、RS232接口。
【文檔編號】H04B7/155GK104022812SQ201410291924
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】何鵬, 劉三偉, 馬玉嬌, 唐奇, 李雅 申請人:武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司