专利名称：在gsm网络中实现室内覆盖的系统及方法
技术领域：
本发明涉及移动通信无线接入网技术领域，特别是在GSM网络中实现室内覆盖的 系统及方法。
背景技术：
现代移动通信技术的高速发展，使国内移动通信网络的覆盖越来越完善，用户也 在大规模的增加，截止目前国内移动通信用户已超过6亿，手机持有率占到了 46%以上，整 个移动通信领域蕴含着的巨大的市场价值。对于支持运营商发展和赖以生存的是这6亿手 机用户，通过分析其行为能够获知，室内通信的比例越来越高，室内用户已成为运营商的主 要价值所在。因此，为了吸引更多的室内用户，建设好室内无线接入网，提高室内分布网络 质量是运营商的网络建设重点。 GSM移动通信网络是一个频分+时分的数字移动通信网络，GSM系统每个载波共分 为8个时隙，每个载波占用200kHz，可以实现手机用户的移动通信需求，包括语音通信、低 速数据通信等。网络建设初期主要采用蜂窝结构进行室外区域覆盖，目前网络的室外覆盖 已经基本达到通信需求。但室内因为建筑物的遮挡，信号非常差，仅靠室外信号已经无法满 足室内用户的通信需求。于是针对室内的GSM移动通信无线接入网建设开始得到重视，在 各类建筑中，如酒店、写字楼、商场、车站、机场、居民小区等都在陆续进行室内网络的建设。
在GSM移动通信无线接入网建设中，对于室内覆盖，目前唯一的实现技术手段是 RFPA(射频功放)技术，其主要特点是依靠设备的大功率进行推动，来达到无线信号覆盖的 目的。但是，RFPA技术在现有GSM移动通信无线接入网络的建设、改造、优化及升级等过程 中，带来各种各样的问题，比如 只能传输窄带信号受限于功放技术，不能进行宽带放大，RFPA技术GSM无线接入 网方案只能传输窄带信号； 引入噪声大高功率有源设备的引入，给系统带来更大的噪声，抬升了信源的底 噪，降低了网络质量； 传输距离近射频信号在同轴馈线中损耗大，难以实现信号的长距离传输，导致分 布系统无法覆盖大面积的场所； 综合成本较高大功率有源设备多、耗电大、占用机房资源大、同轴传输馈线成本 高、工程实施难度大导致物业协调成本增加、工程实施成本高； 电磁污染严重，高能耗，不环保高功率、多制式有源设备的引入，造成空间电磁环 境复杂、相互干扰，污染大，高功率射频放大设备本身耗能就高，当无线接入网络信号质量 不好时又导致手机发射功率提高，使得耗能严重。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供在GSM网络中实现室内覆盖的系统及方法，用 于解决GSM无线网络规划建设当中驻地接入网建设实施存在的带宽小、噪声大、传输距离
4短、成本高及干扰大的问题。 为实现上述目的，本发明提供了一种在GSM网络中实现室内覆盖的系统，包括
主单元，用于将接收到的一路GSM射频电信号转换为光信号，并分路成相同的多 路光信号输出；将接收到的多路光信号分别转换为电信号，合路成一路电信号后输出；
至少一个远端单元，用于将接收到的光信号转换为电信号，并对所述电信号滤波， 滤出GSM信号，将所述GSM信号进行功率放大后输出；将接收到的电信号滤波，滤出GSM信 号并进行放大，将放大后的信号转换为光信号输出。 本发明还提供了一种在GSM网络中实现室内覆盖的方法，包括 将接收到的一路GSM射频电信号转换为光信号，并分路成相同的多路光信号输
出；将接收到的多路光信号分别转换为电信号，合路成一路电信号后输出； 将接收到的光信号转换为电信号，并对所述电信号滤波，滤出GSM信号，将所述
GSM信号进行功率放大后输出；将接收到的电信号滤波，滤出GSM信号并进行放大，将放大
后的信号转换为光信号输出。 本发明采用全网光纤传输，多层次结构，远端微功率输出。系统主单元将信源输出 的GSM微功率射频信号调制为光信号进行传输，充分利用光纤损耗小、传输距离远的特点， 进行远距离传输、大范围覆盖。整个无线接入网中只有在远端单元才将光信号转换为微功 率射频信号，完成指定区域的覆盖。 微功率信源输入、微功率射频信号输出，保证了整个网络电磁污染大大降低、能耗 小，整个系统噪声低，信号质量高；信源可以集中放置，网络综合成本低。
此夕卜，由于光纤柔软、纤细，工程的实施更便捷。
图1为本发明的实施例中实现GSM信号的接入、传输和信号覆盖的系统结构图；
图2为本发明的实施例中主单元的结构图；
图3为本发明的实施例中扩展单元的结构图；
图4为本发明的实施例中远端单元的结构图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步 的详细描述。 图1为本发明实施例中实现GSM信号的接入、传输和信号覆盖的系统结构图，具体 描述如下 整个系统呈树形拓扑结构，主单元(Main Unit，简称MU)向下提供多个光分支接 口，用于连接扩展单元(Expansion Unit，简称EU)或远端单元(Remote Unit简称RU)。为 实现更多更灵活的远端单元接入，系统支持多级扩展，同时，主单元可以不通过扩展单元直 接下挂远端单元，或通过多级扩展单元下挂远端单元，这样系统可以灵活组建不同规模的 驻地网。其中不同网络位置的扩展单元的结构、功能完全相同，只是因所处网络拓扑中的位 置不同而加以区分层次等级。 在G SM网络建设中，根据目标区域环境和面积大小，确定用户容量、确定组网结构，进而确定网络中的根节点主单元、子节点扩展节点、末梢节点远端节点的数量以及光纤 传输的距离，建设成一个驻地接入网。根据用户容量确定信源基站提供的载波数。对于超 大型的覆盖区域，如果信源不能提供足够的载波数量，则需要对覆盖区域进行分区，以复用 的方式，增加网络容量，满足用户的需求。
图2所示为本发明实例中主单元的结构图，具体结构为在下行方向上， 电光变换器，采用电光转换模块，用于将GSM射频电信号转换为光信号。 光分路器，用于将所述光信号分成多路光信号输出，每路光信号包含相同的信息。 在下行链路中，GSM射频电信号通过主单元接口，接入主单元内部；主单元通过电
光转换模块将GSM射频电信号转换为光信号；光信号经过光分路器分为多路光信号，每路
光信号包含相同的信息，分路后的光信号通过主单元光接口输出到下一级的扩展单元或远
端单元。 在上行方向上， 多路光电变换器，采用光电转换模块，将多路GSM光信号分别转换为电信号。 信号合路器，用于将转换后的多路电信号进行合路，合成一路电信号输出。 在上行链路中，主单元通过光接口接收来自扩展单元或远端单元的GSM光信号，
多路光信号通过光电转换变为电信号，多路电信号通过信号合路器后合为一路，通过主单
元接口输出。 图3所示为本发明实例中扩展单元的结构图，具体结构为在下行方向上，
光电变换器，采用光电转换模块，将接收到的一路GSM光信号转换为电信号。
信号补偿电路，用于对电信号的能量和线性失真进行补偿。因为信号在传输过程 中会发生能量损耗和信号失真，信号补偿电路就是为了进行相应补偿。 电光变换器，采用电光转换模块，将电信号转换为光信号。将补偿后的电信号转换 为光信号，从而进行分路传输。 光分路器，用于将所述光信号分成多路GSM光信号输出，每路光信号包含相同的信息。 在下行链路中，来自主单元或上一级扩展单元的GSM光信号经接口接入到扩展单 元内部，通过扩展单元的光电转换模块转换为电信号，再经过信号补偿电路进行补偿，经补 偿后的电信号经光电转换变为光信号，经过光分路器分成多路GSM光信号，通过扩展单元 的接口输出至下一级扩展单元或远端单元。
在上行方向上， 多路光电变换器，采用光电转换模块，将接收到的多路GSM光信号分别转换为电 信号。 信号合路器，用于将转换后的多路电信号进行合路，合成一路电信号。 信号补偿电路，用于对电信号的能量和线性失真进行补偿。 光电变换器，采用电光转换模块，用于将补偿后的电信号转换为光信号。 在上行链路中，扩展单元接收的来自下一级扩展单元或远端单元的多路光信号，
经过光电转换分别变为电信号，再经过信号合路器进行合路，经补偿电路补偿后，再经过电
光转换模块转换为光信号，通过扩展单元接口输出。
图4所示为本发明实例中远端单元的结构图，具体结构为在下行方向上，
光电变换器，采用电光转换模块，将从扩展单元或主单元接收到的光信号转换为 电信号。 GSM信号滤波器，用于对电信号进行滤波，选出GSM信号，滤除带外干扰和噪声。
GSM功率放大器，采用功率放大模块，将GSM信号进行放大，使得RU有一个满足微 区域覆盖的合适的下行输出功率，以克服空间内的信号衰减，满足手机用户的通信需求。
下行链路，光信号经过远端单元的接口进入内部的光电转换模块，经转换变为电 信号，电信号通过GSM滤波器，滤掉带外干扰信号；GSM信号经GSM功率放大器放大后，通过 远端单元的接口进行输出。
在上行方向上， GSM信号滤波器，用于对接收到的电信号进行滤波，选出GSM信号，滤除带外干扰 和噪声。 GSM低噪声放大器，采用低噪放模块，对GSM信号进行放大，使得RU有一个合适的 上行输出功率，以便进行光电转换。 电光变换器，采用电光转换模块，将电信号转换为光信号输出。 上行链路，GSM射频电信号通过远端单元的接口进入内部GSM滤波器，滤掉带外干
扰信号，并经过GSM低噪声放大器进行放大，再通过电光转换模块变为光信号，通过远端单
元接口输出。 以上系统采用全网光纤传输，多层次结构，远端微功率输出。系统主单元将信源输 出的GSM微功率射频信号调制为光信号进行传输，充分利用光纤损耗小、传输距离远的特 点，进行远距离传输、大范围覆盖。整个无线接入网中只有在远端单元才将光信号转换为微 功率射频信号，完成指定区域的覆盖。 采用微功率信源输入、微功率射频信号输出，保证了整个网络电磁污染大大降低、 能耗小，整个系统噪声低，信号质量高；信源可以集中放置，网络综合成本低。此外，由于光 纤柔软、纤细，工程实施更便捷。 总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
一种在GSM网络中实现室内覆盖的系统，其特征在于，包括主单元，用于将接收到的一路GSM射频电信号转换为光信号，并分路成相同的多路光信号输出；将接收到的多路光信号分别转换为电信号，合路成一路电信号后输出；至少一个远端单元，用于将接收到的光信号转换为电信号，并对所述电信号滤波，滤出GSM信号，将所述GSM信号进行功率放大后输出；将接收到的电信号滤波，滤出GSM信号并进行放大，将放大后的信号转换为光信号输出。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括 扩展单元，用于将接收到的一路光信号转换为电信号并进行信号补偿，将补偿后的信号转换为光信号，并分路成多路相同的光信号输出；将接收到的多路光信号分别转换为电 信号，合成一路电信号后进行信号补偿，再转换为光信号输出。
3. 根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述主单元具体包括在下行方向上，电光变换器，用于将一路GSM射频电信号转换为光信号；光分路器，用于将所述光信号分成多路光信号输出，每路光信号包含相同的信息； 在上行方向上，多路光电变换器，用于将多路GSM光信号分别转换为电信号； 信号合路器，用于将所述转换后的多路电信号进行合路，合成一路电信号输出。
4. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述远端单元具体包括在下行方向上， 光电变换器，用于将接收到的光信号转换为电信号；GSM信号滤波器，用于对所述电信号进行滤波，滤出GSM信号，滤除带外干扰和噪声；GSM功率放大器，用于将所述GSM信号进行放大输出；在上行方向上，GSM信号滤波器，用于对接收到的电信号进行滤波，滤出GSM信号，滤除带外干扰和噪声；GSM低噪声放大器，用于对所述GSM信号进行放大； 电光变换器，用于将所述放大后的GSM信号转换为光信号输出。
5. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述扩展单元具体包括在下行方向上， 光电变换器，用于将接收到的一路光信号转换为电信号； 信号补偿电路，用于对所述电信号的能量和线性失真进行补偿； 电光变换器，用于将所述补偿后的电信号转换为光信号； 光分路器，用于将所述光信号分成完全相同的多路光信号输出； 在上行方向上，多路光电变换器，用于将接收到的多路光信号分别转换为多路电信号； 信号合路器，用于将所述多路电信号进行合路，合成一路电信号； 信号补偿电路，用于对所述一路电信号的能量和线性失真进行补偿； 光电变换器，用于将所述补偿后的电信号转换为光信号输出。
6. —种在GSM网络中实现室内覆盖的方法，其特征在于，包括将接收到的一路GSM射频电信号转换为光信号，并分路成相同的多路光信号输出；将 接收到的多路光信号分别转换为电信号，合路成一路电信号后输出；将接收到的光信号转换为电信号，并对所述电信号滤波，滤出GSM信号，将所述GSM信号进行功率放大后输出；将接收到的电信号滤波，滤出GSM信号并进行放大，将放大后的信号转换为光信号输出。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括 将接收到的一路光信号转换为电信号并进行信号补偿，将补偿后的信号转换为光信号，并分路成多路相同的光信号输出；将接收到的多路光信号分别转换为电信号，合成一路电信号后进行信号补偿，再转换为光信号输出。
全文摘要
本发明公开了一种在GSM网络中实现室内覆盖的系统，包括主单元，用于将接收到的一路GSM射频电信号转换为光信号，并分路成相同的多路光信号输出；将接收到的多路光信号分别转换为电信号，合路成一路电信号后输出；至少一个远端单元，用于将接收到的光信号转换为电信号，并对电信号滤波，滤出GSM信号，将GSM信号进行功率放大后输出；将接收到的电信号滤波，滤出GSM信号并进行放大，将放大后的信号转换为光信号输出。本发明还公开了一种在GSM网络中实现室内覆盖的方法。本发明实现了分布系统的网络化，改变了依靠单一的同频功率放大设备进行无线信号覆盖的模式，对移动通信网络的室内覆盖建设提供了有力支持和保障，同时节能环保，并可减少无线网络的重复建设。
文档编号H04B10/17GK101741470SQ20081022689
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月19日 优先权日2008年11月19日
发明者徐罕聪, 戴玉军, 韩大庆 申请人:北京东方信联科技有限公司