本發(fā)明屬于通信系統(tǒng)領域，具體涉及一種寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點及寬頻有源饋纜分布系統(tǒng)。

背景技術：

隨著移動通信的快速發(fā)展，移動用戶飛速增長，對話務密度和移動信號的覆蓋要求也不斷上升。但城市的發(fā)展也同時導致高層建筑越來越多，這些建筑物規(guī)模大、質量好，對移動信號有很強的屏蔽作用。在大型建筑物的低層、地下商場、地下停車場等環(huán)境下，移動通信信號弱，手機無法正常使用，形成了移動通信的盲區(qū)和陰影區(qū)；在中間樓層，由于來自周圍不同基站信號的重疊，產(chǎn)生乒乓效應，手機頻繁切換，甚至掉話，嚴重影響了手機的正常使用；在建筑物的高層，由于受基站天線的高度限制，無法正常覆蓋，也是移動通信的盲區(qū)。這就需要網(wǎng)絡運營商使用微蜂窩、直放站及室內(nèi)分布等系統(tǒng)來解決網(wǎng)絡覆蓋問題。

室內(nèi)分布系統(tǒng)是宏基站和微蜂窩的補充和延伸，是移動通信不可缺少的組成部分，具有克服建筑物對信號的屏蔽作用、填補建筑物內(nèi)信號的盲區(qū)、解決大型建筑物內(nèi)信號場強分布不均等作用。其原理是利用室內(nèi)天饋系統(tǒng)將基站的信號均勻分布在室內(nèi)每個角落，從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號覆蓋，可以較為全面地改善建筑物內(nèi)的通話質量，提高移動終端用戶接通率，開辟出高質量的室內(nèi)移動通信區(qū)域，分擔室外宏蜂窩話務，擴大網(wǎng)絡容量，從整體上提高移動通信網(wǎng)絡的服務水平。

現(xiàn)有室內(nèi)分布系統(tǒng)主要包括無源天饋分布方式、有源分布方式、光纖分布方式和泄露電纜分布方式等幾種。

無源天饋分布方式主要由分/合路器、耦合器、饋線、天線組成，將移動信號通過無源器件和饋線傳送和分配到室內(nèi)所需環(huán)境。該方式信號在饋線及各無源器件中傳遞時產(chǎn)生的損耗無法得到補償，需要精準的鏈路預算，系統(tǒng)設計比較復雜，覆蓋范圍受到信源輸出功率影響較大，對饋線的性能要求也比較高。

有源分布方式主要由干線放大器、功分器、耦合器、饋線、天線組成。此種方式需要的干線放大器頻段窄，很難做到寬頻，多系統(tǒng)兼容困難；現(xiàn)網(wǎng)移動通信網(wǎng)絡tdd/fdd由于工作模式不一導致也同時需要多款設備。設備種類多從而造成造價無法降低，故障率也比較高。

光纖分布方式是把宏基站或微蜂窩直接耦合的信號轉換為光信號，利用光纖將射頻信號傳輸?shù)椒植荚诮ㄖ锔鱾€區(qū)域的遠端單元，在遠端單元再進行光電轉換，經(jīng)過放大器放大后對室內(nèi)各區(qū)域進行覆蓋。此種方式由于現(xiàn)網(wǎng)2g、3g、4g多種通信設備共存，同樣會存在有源分布方式中的多系統(tǒng)兼容問題。另外，遠端設備需要單獨的電源供電，會存在取電困難、安全性等問題。

泄露電纜分布方式顧名思義即信號源通過泄漏電纜傳輸信號，通過電纜外導體的一系列開口，在外導體上產(chǎn)生表面電流，從而在電纜開口處橫截面上形成電磁場，這些開口相當于一系列的天線起到信號的發(fā)射和接收作用。該分布方式多適用于隧道、地鐵、長廊等地形。缺點是造價高，傳輸距離近。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點及寬頻有源饋纜分布系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)存在的系統(tǒng)復雜、頻段窄、兼容性差、造價高、傳輸距離近等技術問題。

本發(fā)明的技術解決方案是：一種寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點，其特殊之處在于：包括上行鏈路和下行鏈路兩個射頻鏈路，每個射頻鏈路內(nèi)均設置有饋電電路、耦合電路、天線、信號放大器和agc電路；所述耦合電路、信號放大器和agc電路串聯(lián)于射頻鏈路中，所述饋電電路接入射頻鏈路中并分別與信號放大器和agc電路相連，所述天線與耦合電路相連。

進一步的，上述信號放大器的頻率范圍是300m-3g，頻段寬，可以滿足目前現(xiàn)網(wǎng)2g、3g、4g無線通信系統(tǒng)的合路放大。

本發(fā)明還提供一種寬頻有源饋纜分布系統(tǒng)，其特殊之處在于：包括直流電源、多系統(tǒng)合路平臺和多個寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點；所述直流電源與多系統(tǒng)合路平臺相連，所述多系統(tǒng)合路平臺通過射頻饋纜與第一級寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點相連，第一級寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點再通過射頻饋纜依次與其他寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點進行級聯(lián)。

進一步的，上述直流電源分別與每個寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點相連。采用遠端dc高壓饋電，在節(jié)點設備內(nèi)部進行電壓變換，降低了對節(jié)點設備的環(huán)境要求，也能有效提高節(jié)點設備級聯(lián)級數(shù)，增加傳輸距離和傳輸可靠性。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明提供的節(jié)點設備內(nèi)部包含上下行雙向放大器，放大器增益用于抵消下一級饋纜的鏈路損耗，可使每一級節(jié)點設備天線口發(fā)射功率處于最優(yōu)電平范圍，從而提高終端用戶通話質量。同一信號源可以級聯(lián)多級節(jié)點設備，節(jié)省信源投資。

(2)本發(fā)明節(jié)點設備中的信號放大使用了寬頻放大器，頻率范圍從300m～3g，可以滿足目前現(xiàn)網(wǎng)2g、3g、4g無線通信系統(tǒng)的合路放大。

(3)本發(fā)明節(jié)點設備中含有agc增益控制電路，可以有效防止某一節(jié)點輸出功率過高而導致的信號交調干擾，避免某個信號過高導致分布系統(tǒng)內(nèi)部其他信號質量受到影響，同時也降低了對于射頻饋纜的長度要求。

(4)本發(fā)明節(jié)點設備把上下行信號分開放大傳輸，tx天線和rx天線分離設計，從而提高了設備的信號隔離度。傳輸信號不受tdd/fdd制式限制，節(jié)點設備內(nèi)部不需要增加額外的開關、環(huán)形器等分離器件，也不需要對tdd開關信號進行提取，降低了設計難度，提高設備穩(wěn)定性和可靠性。

(5)本發(fā)明分布系統(tǒng)采用遠端dc高壓饋電，在節(jié)點設備內(nèi)部進行電壓變換。遠端供電降低了對節(jié)點設備的環(huán)境要求，不需要再單獨尋找獨立電源；dc高壓饋電電流比較低，安全性高，也能有效提高節(jié)點設備級聯(lián)級數(shù)；二次電壓變換確保了每個節(jié)點設備內(nèi)部的電壓穩(wěn)定，設備可靠性增強。

(6)本發(fā)明節(jié)點設備由于支持了多種頻率、多種制式，一種設備能實現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)多信源的同時分布覆蓋。設備種類少、安裝方便，降低了對工程維護人員的專業(yè)性要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點結構示意圖。

圖2為本發(fā)明寬頻有源饋纜分布系統(tǒng)結構示意圖。

其中，附圖標記如下：1-基站信號，2-直流電源，3-多系統(tǒng)合路平臺，4-寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點，5-射頻饋纜，6-饋電電路，7-耦合電路，8-天線，9-信號放大器，10-agc電路。

具體實施方式

參見圖1，本發(fā)明提供的寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點分為上行鏈路(rx)和下行鏈路(tx)兩個射頻鏈路，兩個射頻鏈路相互獨立。每個射頻鏈路內(nèi)均串接有耦合電路7、信號放大器9和agc電路10，饋電電路6接入射頻鏈路中并分別與信號放大器9和agc電路10相連。耦合電路7與天線8相連。

基站的上行信號和下行信號分開傳輸可以提高上下行鏈路隔離度，防止放大器由于隔離度不夠導致的設備自激。針對td-scdma、tdd-lte等時分系統(tǒng)，節(jié)點設備不需要提取同步信號，也不再通過開關、環(huán)形器對時分信號進行分時處理。

饋電電路6提取饋纜輸入中的dc高壓電源并二次穩(wěn)壓變換為節(jié)點設備所需要的低壓電源給信號放大器9及agc電路10供電，同時饋電電路6會再次饋電到鏈路輸出以便給下一級節(jié)點設備供電。采用dc高壓饋電，節(jié)點設備進行電壓二次變換，可以提高節(jié)點設備的電壓穩(wěn)定性，同時高壓饋電可以提供多級級聯(lián)節(jié)點設備共用同一饋電電源。另外，dc供電可以采用射頻饋纜饋電方式，也可以采用與射頻饋纜平行走線單獨供電的方式。

耦合電路7耦合鏈路中的射頻信號并通過天線8進行分布式覆蓋。其中，天線8可以是外置天線，也可以是內(nèi)部天線。

信號放大器9和agc電路10串在鏈路中對寬頻信號進行放大和增益控制；經(jīng)過信號放大器9和agc電路10后的射頻信號與饋電電路6提供的dc高壓進行饋電合路后連接饋纜輸出，與下一級節(jié)點設備進行級聯(lián)。信號放大器只用于補償當級饋纜損耗，輸出功率較小，不容易產(chǎn)生交調信號，可以進行多級級聯(lián)。agc電路對過高或過低的射頻信號進行增益控制，確保整個分布系統(tǒng)上下行鏈路平衡，也能降低對工程人員鏈路預算的高技能要求。

參見圖2，本發(fā)明還提供一種基于寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點的寬頻有源饋纜分布系統(tǒng)?；拘盘?及直流電源2通過多系統(tǒng)合路平臺3(pointofinterface，簡稱poi)合路饋電后通過射頻饋纜5進行室內(nèi)分布，在信號盲區(qū)布放寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點4，節(jié)點設備增益用于補償與之相連的射頻饋纜5的射頻信號損耗，寬頻有源饋纜增益補償節(jié)點4可以進行多級級聯(lián)分布，從而達到無需增加信源設備延伸室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋距離的目的。射頻饋纜5可以是單根多芯，也可以是多根多芯。基站信號1不限制運營商和頻率，適用于多種移動通信制式，包括gsm、cdma、wcdma、td-scdma、tdd-lte、fdd-lte、wlan等。而且基站不局限于宏基站、微蜂窩基站，也可以是直放站、干線放大器等其他信號覆蓋系統(tǒng)輸出基站信號。