專利名稱：智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置，該中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置又可簡稱為“智能直放站”。
背景技術(shù)：
PHS通信系統(tǒng)是現(xiàn)在中國電信大力建設(shè)的移動通信系統(tǒng)，它的工作方式是TDMA/TDD方式，使用的頻率為1893.65-1919.45MHz，現(xiàn)有的基站發(fā)射功率有10mW、200mW、500mW等幾種。由于使用的頻率高，信號的繞射能力很差，基站發(fā)射功率又小，造成信號很難穿透墻壁覆蓋室內(nèi)，室內(nèi)信號普遍較弱，盲區(qū)非常多，室內(nèi)用戶通話質(zhì)量很差，智能直放站是解決室內(nèi)覆蓋及偏遠(yuǎn)郊區(qū)最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法，而現(xiàn)有的智能直放站功率小，收發(fā)天線不分體共用一付天線，不能根據(jù)覆蓋區(qū)的信號情況和位置環(huán)境自由調(diào)整覆蓋范圍，這樣功率浪費(fèi)很大，本來發(fā)射功率就小，所以覆蓋的范圍就很小了，即使在室內(nèi)安裝了智能直放站，離智能直放站稍遠(yuǎn)一點(diǎn)的地方還是打不了電話，還有其智能化程度低，智能直放站在發(fā)送信息時，會對基站造成干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提出一種智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置。它可根據(jù)覆蓋區(qū)的信號情況和位置環(huán)境自由調(diào)整覆蓋范圍的問題，本實(shí)用新型的另一目的是減少對基站造成的干擾。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置，包括天線和與天線相連的中繼放大電路，其特征是所述的天線包括施主天線和覆蓋天線，所述的施主天線用于將接收到的基站信號輸入至中繼放大電路，并將從中繼放大電路輸出的信號發(fā)送給基站，所述的覆蓋天線用于將接收到的終端信號輸入至中繼放大電路，并將從中繼放大電路輸出的信號發(fā)送給終端。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，中繼放大電路包括一級或多級混頻電路、一級或多級下混頻電路和與混頻電路相連的本振源(13)，所述的本振源(13)包括一個或多個本振，所述的一個或多個本振為可調(diào)節(jié)振蕩器。
由于采用了以上的方案，通過收發(fā)天線即施主天線和覆蓋天線分體設(shè)計，覆蓋天線可根據(jù)實(shí)際需要安裝在不同的位置，使覆蓋方式更加靈活，信號覆蓋更加合理，可解決復(fù)雜區(qū)域的覆蓋；分開后天線之間的干擾減小，且可選取增益更大的天線進(jìn)行收發(fā)，可以提高信號利用率。
由于本振為可調(diào)節(jié)振蕩器，當(dāng)通過自動偵聽系統(tǒng)尋找到場強(qiáng)最弱的頻率，通過可調(diào)節(jié)振蕩器將智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置再生時隙的載頻調(diào)節(jié)至場強(qiáng)最弱的頻率，則會更進(jìn)一步減小對基站的同頻干擾。


圖1是智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置布網(wǎng)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置單信道結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖3是單個信道的開關(guān)電路示意圖。
圖4是一信道智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置示意圖。
圖5是二信道智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置示意圖。
圖6是四信道智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
本智能直放站的工作方法是基于PHS通信系統(tǒng)的協(xié)議RCR-STD-28來研制開發(fā)的，主要解決的技術(shù)問題是a、PHS系統(tǒng)室內(nèi)弱信號區(qū)及盲區(qū)的覆蓋；b、放大的無線信道少；c、解決收、發(fā)天線分體設(shè)計，使室內(nèi)覆蓋天線2可以靈活放置的問題；d、解決因功率太小不能大面積覆蓋的問題；e、決解收發(fā)同頻干擾的問題。
圖1是智能直放站布網(wǎng)示意圖，如圖2所示，是本實(shí)用新型智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置單信道結(jié)構(gòu)原理示意圖，該智能直放站，包括施主天線1、覆蓋天線2與施主天線1和覆蓋天線2相連的中繼放大電路，所述的中繼放大電路包括開關(guān)電路3和依次相連的第一濾波電路4、第一放大電路5、第一混頻電路6、第二濾波電路7、第二混頻電路8、基帶處理芯片BBIC及中央處理器CPU、第一下變頻電路9、第三放大電路18、第二下變頻電路10第三濾波電路11和第二放大電路，并且包括為各級混頻電路和下變頻電路提供本振信號的本振源13；施主天線1用于將接收到的基站信號輸入至中繼放大電路，并將從中繼放大電路輸出的信號發(fā)送給基站，所述的覆蓋天線2用于將接收到的終端信號輸入至中繼放大電路，并將從中繼放大電路輸出的信號發(fā)送給終端。如圖3所示為開關(guān)電路3示意圖，開關(guān)電路3在下行鏈路中，當(dāng)基站在某一時隙向智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置覆蓋區(qū)內(nèi)終端發(fā)信號時，開關(guān)電路3切換至施主天線1端，在這一時隙施主天線1和中繼放大電路導(dǎo)通；施主天線1接收的信號經(jīng)過中繼放大電路處理后，在智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置的下行時隙將此信號經(jīng)覆蓋天線2發(fā)給終端時，在此下行時隙開關(guān)電路3切換至覆蓋天線2，中繼放大電路與覆蓋天線2導(dǎo)通；在上行鏈路中，當(dāng)終端在某一時隙向智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置上傳信號時，開關(guān)電路3切換至覆蓋天線2，中繼放大電路與覆蓋天線2導(dǎo)通，接收的信號經(jīng)過電路放大處理后，在智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置的上行時隙將此信號經(jīng)施主天線1發(fā)給基站時，在此上行時隙，開關(guān)電路3切換至施主天線1，將施主天線1和中繼放大電路導(dǎo)通。相聯(lián)系的終端為手機(jī)，第一濾波放大電路的輸入端為接收信號端，它與開關(guān)電路3相連，第二放大電路的輸出端為發(fā)射信號端，它接至開關(guān)電路3，本振源13包括一個數(shù)字鎖相振蕩器，振蕩器的振蕩頻率控制端與中央處理器CPU相連。本振源13包括第一本振14、第二本振15，其中選取第一本振14為可調(diào)振蕩器。第三放大電路18為可調(diào)放大器，其控制端與中央處理器CPU相連。
對于上述實(shí)施例還可增加第一、第二合路器16、17，第一合路器16和第二合路器17的一端分別接至施主天線1和覆蓋天線2，它們的另一端分別接至開關(guān)電路3的第一端口和第二端口。
對于上述實(shí)施例還可增加調(diào)制解調(diào)器，調(diào)制解調(diào)器位于第一濾波電路4和第一放大電路5之間。
根據(jù)上述構(gòu)思，下面結(jié)合圖2對本實(shí)用新型的工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。其描述如下在下行鏈路①智能直放站通過施主天線1接收PHS基站信號；②經(jīng)過濾波后進(jìn)行低噪聲放大；③放大后的信號與第一本振14的本振信號混頻變?yōu)?43.95MHz；④再將243.95MHz信號與第二本振15信號進(jìn)行第二次混頻變?yōu)?0.8MHz；⑤將10.8MHz放大后送給基帶處理芯片；⑥同時還從10.8MHz信號中提取接收信號指示強(qiáng)度(RSSI)信號給中央處理器CPU；⑦基帶處理芯片BBIC對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行解調(diào)、調(diào)制送給第一下變頻器；⑧中央處理器CPU從接收信號強(qiáng)度指示信號RSSI提取時幀同步信號、本振控制信號、功放增益控制信號；⑨第一下變頻后的信號送給增益可調(diào)放大器進(jìn)行放大；⑩放大后的信號進(jìn)行第二次下變頻，變?yōu)?907MHz信號；(11)1907MHz的信號放大后送給濾波器經(jīng)覆蓋天線2發(fā)射給手機(jī)；在上行電路手機(jī)信號經(jīng)覆蓋天線2接收后經(jīng)收發(fā)開關(guān)后送給下行鏈路的的第②到⑩部分，經(jīng)上述部分處理后經(jīng)收發(fā)開關(guān)從施主天線1轉(zhuǎn)發(fā)給PHS基站。
圖4為單個信道的電路方框圖，如圖5和圖6所示，多信道的智能直放站為多個單信道的組合。
開關(guān)工作原理的說明如圖3①在下行鏈路中，當(dāng)基站在某一時隙向智能直放站覆蓋區(qū)內(nèi)手機(jī)發(fā)信號時，開關(guān)電路3擲向施主天線1，在這一時隙導(dǎo)通，接收的信號經(jīng)過電路放大處理后，在智能直放站的下行時隙將此信號經(jīng)覆蓋天線2發(fā)給手機(jī)，在此下行時隙開關(guān)電路3擲向覆蓋天線2，開關(guān)的控制信號由電路中的中央處理器CPU提供。
②在上行電路中，當(dāng)手機(jī)在某一時隙向智能直放站上傳信號時，開關(guān)電路3在此時隙擲向覆蓋天線2，接收的信號經(jīng)過電路放大處理后，在智能直放站的上行時隙將此信號經(jīng)施主天線1發(fā)給基站，在此上行時隙開關(guān)擲向施主天線1。開關(guān)的控制信號由電路中的中央處理器CPU提供。
上述開關(guān)電路3為單刀雙擲開關(guān)，這樣開關(guān)的轉(zhuǎn)換速度要求比較高，選用轉(zhuǎn)換時間小于20ns的開關(guān)。開關(guān)電路3也可采用其它方式，如雙刀單擲開關(guān)等。
天線共用的使用說明(見圖5、圖6)圖4為單個信道的天線使用圖，使用了一面施主天線1和一面覆蓋天線2，圖5、圖6，還是使用兩付天線，一面施主天線1和一面覆蓋天線2，通過合路器幾個信道共用一面施主天線1和一面覆蓋天線2，二信道使用二合路器，四信道使用四合路器，達(dá)到共用天線的目的，不須另外增加天線。施主天線端和覆蓋天線端，可根據(jù)不同情況，不使用合路器。這樣就需要根據(jù)通信信道的數(shù)量，一個信道對應(yīng)一個施主天線1或一個覆蓋天線2。
通過上述描述，本智能直放站具體的工作過程如下a、智能直放站開機(jī)后自動偵聽周圍基站的信號根據(jù)接收到信號的系統(tǒng)識別碼與基站實(shí)現(xiàn)幀同步，找到有空閑時隙的基站，同時智能直放站產(chǎn)生一個基站代碼(CS-ID)與手機(jī)通信；b、如智能直放站覆蓋范圍內(nèi)處于空閑狀態(tài)時，智能直放站接收所屬基站的控制信令信息并在智能直放站的再生時隙轉(zhuǎn)發(fā)給終端手機(jī)，此時再生時隙所用的載頻仍然為基站系統(tǒng)的控制載頻號；c、智能直放站自動偵聽系統(tǒng)搜索一個場強(qiáng)最弱的載頻作為再生時隙的載頻，如基站向智能直放站區(qū)域手機(jī)發(fā)起呼叫，智能直放站將基站的尋呼信息在再生時隙上轉(zhuǎn)發(fā)給手機(jī)，如手機(jī)與基站的認(rèn)證完成后基站將分配一個通信信道給智能直放站，智能直放站用偵聽到的一個場強(qiáng)最弱的載頻在再生時隙上轉(zhuǎn)發(fā)給手機(jī)，手機(jī)與智能直放站在此載頻及時隙上保持通信；d、智能直放站對在通信中的語音信息透明中繼轉(zhuǎn)發(fā)。
上述電路的中央處理器CPU和基帶處理芯片BBIC部分可以使用專用的集成塊均屬本方法之例。手機(jī)在智能直放站覆蓋區(qū)內(nèi)可自由從智能直放站中切換出來到基站的覆蓋區(qū)內(nèi)或切換到另一個智能直放站的覆蓋區(qū)內(nèi)。
本設(shè)備運(yùn)行可靠，由于完全依照現(xiàn)行的PHS通信協(xié)議，與PHS系統(tǒng)完全兼容，可有效解決PHS網(wǎng)絡(luò)信號盲區(qū)和弱信號區(qū)的覆蓋問題，可保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行，設(shè)備安裝、操作簡單容易，可通過設(shè)備的指示燈了解設(shè)備的運(yùn)行情況，簡單易懂。
此方法實(shí)用新型在以往的系統(tǒng)設(shè)計上進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)備操作簡單方便，性能可靠，較好地解決了以往的智能直放站不能完全解決PHS網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋及放大的信號對網(wǎng)絡(luò)有干擾的問題。
權(quán)利要求1.一種智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置，包括天線和與天線相連的中繼放大電路，其特征是所述的天線包括施主天線(1)和覆蓋天線(2)，所述的施主天線用于將接收到的基站信號輸入至中繼放大電路，并將從中繼放大電路輸出的信號發(fā)送給基站，所述的覆蓋天線用于將接收到的終端信號輸入至中繼放大電路，并將從中繼放大電路輸出的信號發(fā)送給終端。
2.如權(quán)利要求1所述的智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置，其特征是所述的中繼放大電路包括開關(guān)電路(3)，所述的開關(guān)電路(3)在下行鏈路中，當(dāng)基站在某一時隙向智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置覆蓋區(qū)內(nèi)終端發(fā)信號時，開關(guān)電路(3)切換至施主天線端，在這一時隙施主天線和中繼放大電路導(dǎo)通；施主天線接收的信號經(jīng)過中繼放大電路處理后，在智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置的下行時隙將此信號經(jīng)覆蓋天線發(fā)給終端時，在此下行時隙開關(guān)電路(3)切換至覆蓋天線，中繼放大電路與覆蓋天線導(dǎo)通；在上行鏈路中，當(dāng)終端在某一時隙向智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置上傳信號時，開關(guān)電路(3)切換至覆蓋天線，中繼放大電路與覆蓋天線導(dǎo)通，接收的信號經(jīng)過電路放大處理后，在智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置的上行時隙將此信號經(jīng)施主天線發(fā)給基站時，在此上行時隙，開關(guān)電路(3)切換至施主天線，將施主天線和中繼放大電路導(dǎo)通。
3.如權(quán)利要求1或2所述的智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置，其特征是所述的中繼放大電路包括一級或多級混頻電路、一級或多級下混頻電路和與混頻電路相連的本振源(13)，所述的本振源(13)包括一個或多個本振，所述的一個或多個本振為可調(diào)節(jié)振蕩器。
4.如權(quán)利要求3所述的智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置，其特征是所述的中繼放大電路還包括依次相連的第一濾波電路(4)、第一放大電路(5)、第一混頻電路(6)、第二濾波電路(7)、第二混頻電路(8)、基帶處理芯片(BBIC)及中央處理器(CPU)、第一下變頻電路(9)、第二下變頻電路(10)、第三濾波電路(11)和第二放大電路(12)，并且包括為各級混頻電路和下變頻電路提供本振信號的本振源(13)；相聯(lián)系的終端為手機(jī)，所述的第一濾波電路(4)的輸入端為接收信號端，第二放大電路(12)的輸出端為發(fā)射信號端，所述的本振源包括一個數(shù)字鎖相振蕩器，所述的振蕩器的振蕩頻率控制端與中央處理器相連。所述的本振源包括第一本振(14)、第二本振(15)，其中所述的第一、第二本振(14、15)中至少有一個為可調(diào)振蕩器。
5.如權(quán)利要求4所述的基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征是所述第一放大電路(5)或/和第二放大電路(12)為可調(diào)節(jié)放大電路。所述的第一放大電路(5)或/和第二放大電路(12)的控制端與中央處理器相連。
6.如權(quán)利要求5所述的基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征是還包括第三放大電路(18)，它位于第一下變頻電路和第二下變頻電路之間，其放大功率是可調(diào)節(jié)的，該第三放大電路(18)的控制端與中央處理器相連。
7.如權(quán)利要求6所述的智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置，其特征是所述智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置包括兩個或多個信道和一個合路器(16)，所述的開關(guān)電路(3)和覆蓋天線(2)為多個，合路器(16)的一端接至施主天線(1)，另一端與通信信道相連，每個通信信道的另一端分別經(jīng)開關(guān)電路(3)接至覆蓋天線(2)。
8.如權(quán)利要求6所述的智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置，其特征是所述智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置包括兩個或多個信道和第一、第二合路器(16、17)，第一合路器(16)、第二合路器(17)的一端分別接至施主天線(1)和覆蓋天線(2)，它們的另一端分別接至開關(guān)電路(3)的第一端口和第二端口。
9.如權(quán)利要求7所述的智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置，其特征是所述的中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置還包括調(diào)制解調(diào)器，調(diào)制解調(diào)器位于第一濾波電路(4)和第一放大電路(5)之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置，包括天線和與天線相連的中繼放大電路，天線包括施主天線和覆蓋天線，施主天線用于將接收到的基站信號輸入至中繼放大電路，并將從中繼放大電路輸出的信號發(fā)送給基站，所述的覆蓋天線用于將接收到的終端信號輸入至中繼放大電路，并將從中繼放大電路輸出的信號發(fā)送給終端。通過收發(fā)天線分體設(shè)計，覆蓋天線可根據(jù)實(shí)際需要安裝在不同的位置，使覆蓋方式更加靈活，信號覆蓋更加合理，可解決復(fù)雜區(qū)域的覆蓋；分開后天線之間的干擾減小，且可選取增益更大的天線進(jìn)行收發(fā)，可以提高信號利用率。另外，尋找到場強(qiáng)最弱的頻率作為智能基站信號中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)裝置再生時隙的頻率，更進(jìn)一步減小對基站的同頻干擾。
文檔編號H04W88/08GK2646997SQ0323433
公開日2004年10月6日 申請日期2003年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月7日
發(fā)明者徐福新, 陳德芳, 許家志, 徐時新 申請人:深圳市一通金泰科技股份有限公司