专利名称：一种具有载波调度功能的无线数字直放站和实现载波调度的方法
技术领域：
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种基于同、异频转发的具有载波调度功能
的无线数字直放站和无线数字直放站之间实现载波调度的方法。
背景技术：
众所周知，最佳蜂窝通信系统布网模式，一般采用"基站+直放站"的覆盖方式。基 站布置于话务量较为集中的地区，而其周边话务量较少的区域，则采用直放站来延伸覆盖。 如图1所示，基站1和直放站Al的话务容量，以及基站2和直放站A2的话务容量，是根据 其所覆盖区域的理论话务来规划的。当盲区1的话务增大时，就必须增加基站1的系统配 置，从而满足话务需求。同样地，当盲区2的话务增大时，必然需要增加基站2的系统配置。 但，当盲区1与盲区2的话务增减是相反时，即盲区1的话务增加时，而盲区2的话务正好 减少。倘若能够在直放站A1，A2间实现载波调度，势必将大大降低基站的配置压力，并能够 提高用户的通信体验。如图2所示，为一种基站与直放站，以及直放站之间通过无线方式来 中继转发信号的系统。 专利申请号为200710008804. 6的具有同、异频转发功能的无线直放站，公开了一 种通过射频开关控制异、同频信号转发的无线直放站。如图3所示，该无线直放站包括施主 天线、射频单元和重发天线，其中射频单元包括第一双工器，其具有与施主天线连接的共用 端，以及第一频率收/发通道和第二频率发射通道；第二双工器，具有与重发天线连接的共 用端，以及第一频率收/发通道和第二频率的接收通道；第一频率信号链路包括合路器、第 一频率下行低噪放大器、第一频率上行低噪放大器、第一射频开关、第二射频开关、第三射 频开关、第四射频开关、第一频率主功率放大器和备用功率放大器、第一频率下行输入检测 电路和第一频率上行检测电路；第二频率信号链路包括第二频率下行低噪放大器、功分器、 第二频率主功率放大器和备用功率放大器、第五射频开关和第二频率输入检测电路；及与
第一频率信号链路的各射频开关连接的控制器，其可根据上、下行传输的需要控制各射频 开关切换以形成上行或下行通道。该方案不仅具有异频通信通道外，由于采用同频上、下行 通道的切换技术，增加了同频通信通道，具备同、异频兼容的工作方式。虽然其提及的应用 场合是以列车通信系统为例，但它同样也适用其他通信场合，特别是上述需要载波调度的 通信系统。由于该方案采用通过控制器来控制多组射频开关的切换方式，不仅容易造成设 备故障，而且提高了设备传输时延；且该设备采用单独接入及发射天线系统，容易形成系统 自激。特别是，当同时工作的两个系统的频率间隔较近时(例如458MHz和468MHz)，容易互 相影响，产生干扰。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种可靠性高、通信良好、确保 数字直放站之间能实现高效载波调度，充分利用直放站资源的无线数字直放站和实现载波调度的方法。 —种具有载波调度功能的无线数字直放站，主要包括第一中继天线和施主天线、 BS端收发集成模块、多载波数字选频系统、MS端收发集成模块、MCU控制单元、远程监控单 元、第二中继天线和覆盖天线； 其中，下行信号链路为施主天线接收施主基站的信号或第一中继天线接收另一 直放站的中继转发信号至近端双工器，经BS端收发集成模块的场强检测模块采样数据及 BS控制子系统对采样数据比对和排序并上传至MCU控制单元后，增益放大给多载波数字选 频系统的合路选频单元、混频器和数字中频下行至MS端收发集成模块， 一方面，通过与MS 端收发集成模块连接的第二中继天线向另一直放站实现信号的中继转发，另一方面，通过 与MS端收发集成模块连接的覆盖天线向用户实现信号覆盖； 上行信号链路为一方面，该第二中继天线接收来自另一直放站的中继转发信号，
经MS端收发集成模块、多载波数字选频系统、BS端收发集成模块，通过第一中继天线上行
至另一直放站；另一方面，该覆盖天线接收来自用户的上行信号，经由MS端收发集成模块、
多载波数字选频系统、BS端收发集成模块，通过施主天线上行至施主基站。 —种无线数字直放站之间实现载波调度的方法，具体包括以下步骤各无线数字
直放站实时向对应的基站上报话务统计结果，当话务统计结果超过该基站的设定范围时，
该无线数字直放站通过与网络控制中心的信息交互识别出邻近满足载波调度要求的无线
数字直放站，并向其发出开始载波调度的指令，该两无线数字直放站同时启动中继转发系
统并建立中继转发的关系，超过该提出载波调度请求的无线数字直放站负载的话务，通过
其中继通道调度至邻近的满足载波调度要求的无线数字直放站的中继通道，并选频移频至
其对应的基站的覆盖系统中，从而建立话务关系并完成载波调度。 采用本发明的技术方案后，一方面无线数字直放站利用数字选频移频技术，相对 射频开关控制，更加稳定可靠性高；其通过对接入信号进行场强检测，能准确地进行功放控 制，从而确保数字直放站之间通信良好；采用了分集接收天线后可以提高信号的接收灵敏 度，尤其采用单独的发射天线能避免系统间自激；另一方面，本发明中一种无线数字直放站 之间实现载波调度的方法，不仅可以充分利用直放站资源，降低了成本，而且能有效地提高 话务质量。
图1为习知的"基站+直放站"的布设示意图；
图2为习知的无线直放站的工作原理示意图； 图3为习知的具有同、异频转发功能的无线直放站工作原理图；(在图中的框图内
标注元器件名称) 图4为本发明无线数字直放站的工作原理图； 图5为本发明无线数字直放站之间实现载波调度的工作原理图。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详述。
具体实施例方式
如图4所示，本发明一种具有载波调度功能的无线数字直放站，主要包括第一中继天线101和施主天线102、 BS端收发集成模块200、多载波数字选频系统300、 MS端收发 集成模块400、 MCU控制单元500、远程监控单元600、第二中继天线700和覆盖天线800。
其中，下行信号链路施主天线102接收施主基站的信号或第一中继天线101接收 另一直放站的中继转发信号至近端双工器901，经BS端收发集成模块200的场强检测模块 201采样数据及BS控制子系统202对采样数据比对和排序并上传至MCU控制单元500后， 增益放大给多载波数字选频系统300的合路选频单元301、混频器302、304和数字中频303 下行至MS端收发集成模块400， 一方面，通过与MS端收发集成模块400连接的第二中继天 线700向另一直放站实现信号的中继转发，另一方面，通过与MS端收发集成模块400连接 的覆盖天线800向用户实现信号覆盖。 上行信号链路一方面，该第二中继天线700接收来自另一直放站的中继转发信 号，经MS端收发集成模块400、多载波数字选频系统300、BS端收发集成模块200，通过第一 中继天线101上行至另一直放站；另一方面，该覆盖天线800接收来自用户的上行信号，经 由MS端收发集成模块400、多载波数字选频系统300、 BS端收发集成模块200，通过施主天 线102上行至施主基站。 所述的BS端收发集成模块200还包括场强检测模块201和BS控制子系统202。 当接收信号时， 一方面通过该场强检测模块201定时采样接入信号功率，并将采样数据交 由BS控制子系统202进行比对、排序；由于该BS控制子系统202预存有各种接入信号门限 值及与该门限值相对应的控制指令，当接入信号采样值低于门限时，该BS控制子系统202 向MCU控制单元500发出告警指令，由MCU控制单元500控制远程监控单元600向基站短 信平台发出系统接入告警信号，当接入信号采样值高于门限时，BS控制子系统202将采样 数据进行从大到小排序、建表，并上传至MCU控制单元500，由MCU控制单元500根据该上传 数据实施判断和控制；一方面BS控制子系统202对接入信号增益放大后发送至多载波数字 选频系统300。 基站在实际的工程布网中，会有较多的覆盖扇区，为了便于描述本发明仅给了基 站的某一扇区与相应直放站的关系，即施主基站某一扇区的覆盖天线对准直放站的施主天 线102，而直放站的覆盖天线则对准覆盖盲区。基站的每个扇区会有多个通信载波，且每个 载波都与相应数字直放站的载波一一对应。每个载波的工作状态可通过直放站的远程监控 单元600进行在线设置，设置的内容包括载点、使能状态等。 本发明的一种无线数字直放站之间实现载波调度的方法，具体包括以下几个步 骤 步骤1、无线数字直放站通过其远程监控单元600分别与对应的基站实施数据交
互，网络控制中心通过各基站的上报信息了解各直放站的载波调度需求和载波使能状态。 其中，每个无线数字直放站都会将检测到的话务统计结果通过远程监控单元600
实时上报至其对应的基站，若其上报的话务统计结果低于基站的设定范围时，基站会发出
"载波调度评估"的指令至该无线数字直放站的MCU控制单元500，数字直放站执行调阅本
系统各载波的话务统计情况，将富余话务的相关载波识别、报送MCU控制单元500 ;若其上
报的话务统计结果超出基站的设定范围时，基站会发出"载波调度请求"的指令至该无线数
字直放站的MCU控制单元500，该无线数字直放站开始实施载波调度请求。 步骤2、提出载波调度请求的无线数字直放站A2通过与网络控制中心的信息交互
5识别出邻近满足载波调度要求的无线数字直放站A1，并向其发出开始载波调度的指令。
其中，提出载波调度请求的无线数字直放站A2通过与网络控制中心的信息交互，查询邻近的无线数字直放站A1的"载波调度评估"是否满足要求，即查询该邻近的无线数字直放站存有富余的载波容量是否可以满足载波调度的要求；若满足要求，则提出载波调度请求的无线数字直放站A2通过其远程监控单元600，发送"应答"请求至该邻近的无线数字直放站A1。 提出载波调度请求的无线数字直放站A2识别邻近直放站的参数包括有地理坐标及工作状态等。 该无线数字直放站的载波调度评估的参数包括有载波频点及载波使能状态等。
步骤3、开始实施载波调度时，提出载波调度请求的无线数字直放站A2和满足调度要求的邻近的无线数字直放站Al分别启动中继转发系统，并建立中继转发的关系。
如图5所示，该邻近的无线数字直放站A1 "应答"后，提出载波调度请求的数字直放站A2通过其MCU控制单元500增加"中继转发"通道中数字中频303的载波数量，同时，调整其下行系统VC0控制和上行系统VC0控制的本振信号，从而实施对"中继转发"通道的工作频段的调整，满足中继转发系统的覆盖需求；同样的，邻近的无线数字直放站A1通过其MCU控制单元500增加"中继转发"通道的数字载波数量，同时，调整其下行系统VC0控制和上行系统VC0控制的本振信号，从而实施对"中继转发"通道的工作频段的调整，满足中继转发系统的覆盖需求。 提出载波调度请求的无线数字直放站A2通过其MCU控制单元500，调整"中继转发"通道中上行发射功放的偏置状态，满足与邻近的无线数字直放站A1建立通信的要求；同时，数字直放站A1通过其MCU控制单元500，调整"中继转发"通道中下行发射功放的偏置状态，满足与无线数字直放站A2建立通信的要求。该无线数字直放站Al的"中继转发"通道中下行发射频功放的偏置状态是否满足无线数字直放站A2的要求，是通过无线数字直放站A2对接入信号通过场强检测模块201进行场强检测来判断的；同样的，无线数字直放站A2的"中继转发"通道中上行发射频功放的偏置状态是否满足无线数字直放站A1的要求，是通过无线数字直放站Al对接入信号通过场强检测模块201进行场强检测来判断的。
步骤4、建立"中继转发"工作时，超过无线数字直放站A2负载的话务，通过无线数字直放站A2(BS端)的中继通道，调度至无线数字直放站A1(MS端)的中继通道，并选频移频至该无线数字直放站对应的基站的覆盖系统中，从而建立话务关系并完成载波调度。
本发明的重点在于无线数字直放站实时向对应的基站上报话务统计结果，当话务统计结果超过该基站的设定范围时，该无线数字直放站通过与网络控制中心的信息交互识别出邻近满足载波调度要求的无线数字直放站，并向其发出开始载波调度的指令，该两无线数字直放站同时启动中继转发系统并建立中继转发的关系，超过该提出载波调度请求的无线数字直放站负载的话务，通过其中继通道调度至邻近的满足载波调度要求的无线数字直放站的中继通道，并选频移频至其对应的基站的覆盖系统中，从而建立话务关系并完成载波调度。
权利要求
一种具有载波调度功能的无线数字直放站，其特征在于主要包括第一中继天线和施主天线、BS端收发集成模块、多载波数字选频系统、MS端收发集成模块、MCU控制单元、远程监控单元、第二中继天线和覆盖天线；其中，下行信号链路为施主天线接收施主基站的信号或第一中继天线接收另一直放站的中继转发信号至近端双工器，经BS端收发集成模块的场强检测模块采样数据及BS控制子系统对采样数据比对和排序并上传至MCU控制单元后，增益放大给多载波数字选频系统的合路选频单元、混频器和数字中频下行至MS端收发集成模块，一方面，通过与MS端收发集成模块连接的第二中继天线向另一直放站实现信号的中继转发，另一方面，通过与MS端收发集成模块连接的覆盖天线向用户实现信号覆盖；上行信号链路为一方面，该第二中继天线接收来自另一直放站的中继转发信号，经MS端收发集成模块、多载波数字选频系统、BS端收发集成模块，通过第一中继天线上行至另一直放站；另一方面，该覆盖天线接收来自用户的上行信号，经由MS端收发集成模块、多载波数字选频系统、BS端收发集成模块，通过施主天线上行至施主基站。
2. —种无线数字直放站之间实现载波调度的方法，其特征在于各无线数字直放站实 时向对应的基站上报话务统计结果，当话务统计结果超过该基站的设定范围时，该无线数 字直放站通过与网络控制中心的信息交互识别出邻近满足载波调度要求的无线数字直放 站，并向其发出开始载波调度的指令，该两无线数字直放站同时启动中继转发系统并建立 中继转发的关系，超过该提出载波调度请求的无线数字直放站负载的话务，通过其中继通 道调度至邻近的满足载波调度要求的无线数字直放站的中继通道，并选频移频至其对应的 基站的覆盖系统中，从而建立话务关系并完成载波调度。
全文摘要
本发明一种具有载波调度功能的无线数字直放站和实现载波调度的方法，当无线数字直放站上报的话务统计结果超过基站的设定范围时，该无线数字直放站通过与网络控制中心的信息交互识别出邻近满足载波调度要求的无线数字直放站，并向其发出开始载波调度的指令，该两无线数字直放站同时启动中继转发系统并建立中继转发的关系，超过该提出载波调度请求的无线数字直放站负载的话务，通过其中继通道调度至邻近的满足载波调度要求的无线数字直放站的中继通道，并选频移频至其对应的基站的覆盖系统中，从而建立话务关系并完成载波调度；本发明不仅可以充分利用直放站资源，降低了成本，而且能有效地提高话务质量。
文档编号H04W72/12GK101742671SQ20091026261
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者刘文康, 吴剑龙, 杨清河, 许海峰, 陈兴 申请人:泉州市迈韦通信技术有限公司