Lte mimo系统天线口功率平衡控制的方法
【专利摘要】本发明公开一种LTE?MIMO系统天线口功率平衡控制的方法，主要是在LTE?MIMO中继器中增加路损检测模块，并配合地在双极化天线内侧贴上无源电子标签。路损检测模块发射的射频信号，经由合路器等到达双极化天线端口，激活无源电子标签，无源电子标签被激活后通过天线向路损检测模块发射射频信号，路损检测模块接收到电子标签发送过来的射频信号，经数据处理单元计算出MIMO中继设备输出端口到双极化天线端口间的路损值，把数据信息传送到监控单元，监控单元根据数据处理单元传送过来的不同馈线线路的路损值信息，自动调整LTE?MIMO中继器的两个下行链路的功率输出值。本发明能够及时发现天线口的功率不平衡，自动调整天线口功率。
【专利说明】LTE MIMO系统天线口功率平衡控制的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及信息与通信【技术领域】，具体涉及LTE MIMO系统天线口功率平衡控制的方法。
【背景技术】
[0002]随着国内移动数据业务需求日益增加，国内各大运营商都已经开始了 LTE (LongTerm Evolution)的试商用网建设，室内覆盖网络建设是4G网络二期规划的重中之重。MMO(Multiple-1nput Multiple-Out-put)技术是4G核心技术之一，在提高网络速率和质量方面，其扮演着重要角色。4G新建室内覆盖系统一般采用双馈线MMO系统。大量工程测试表明:双馈线MIMO系统的末端一天线端口的功率必须大致相等，即两个天线端口的功率值平衡，才能保证室内覆盖区域最高数据速率，并且此时通信质量最优。
[0003]如图1所示，为目前具有中继设备的LTE双馈线MMO室内覆盖系统图。其中，中继器包括两路上下行放大链路，分别接于基站天线信号1、基站天线信号2和两个二功分器之间。图1系统的下行传输链路:两路基站天线信号进入LTE双馈线MMO中继器，经放大、滤波等处理，输出两路射频信号分别通过二功分器分路出四路射频信号，交叉配对重组，输送信号到双极化天线；上行传输链路:与下行传输链路正好相反。
[0004]目前平衡天线口功率，只能靠调测人员在工程开通调测或设备维护时调整天线口功率使之输出平衡。但是，网络的长时间运营，随着器件老化、周围环境温度变化等影响，势必对一组双馈线天线口功率值有着不同的影响，造成该组天线口功率不平衡，进而影响室内覆盖区域、通信速率和通信质量。并且当天线口功率不平衡时，网络监控中心并不会立刻发现此故障，只有等到该片区的网络速率、质量差到客户投诉时，技术人员才会接到维护的通知。
【发明内容】
[0005]本发明目的是提供一种LTE MIMO系统天线口功率平衡控制的方法，能够及时发现天线口的功率不平衡，并及时自动调整天线口功率，以保持两天线口输出功率相等。本发明目的由以下技术方案实现:
[0006]一种LTE MIMO系统天线口功率平衡控制的方法，其基于的系统包括基站、LTEMIMO中继器、二功分器、双极化天线及贴设于双极化天线内侧的无源电子标签，LTE MIMO中继器设置于基站与两个二功分器之间，两个二功分器分路出的四路射频信号交叉配对经不同馈线线路输送至双极化天线；LTE MIMO中继器包括:两路上下行放大链路、两个合路器、两个路损检测模块、数据处理单元及监控单元；两个合路器分别将一路上下行放大链路和一个路损检测模块合路后连接二功分器；两个二功分器分路出的四路射频信号交叉配对经不同馈线线路输送至双极化天线；其特征在于，所述方法包括:
[0007](I)控制所述两个路损检测模块向所述无源电子标签发射射频信号；
[0008]( 2 )所述无源电子标签被激活后通过所述双极化天线向路损检测模块发射射频信号;
[0009](3)所述路损检测模块接收无源电子标签发射的射频信号；
[0010](4)数据处理单元根据两个路损检测模块的发射和接收的射频信号，计算LTEMIMO中继器输出端口到双极化天线端口间不同馈线线路的路损值Pn，计算公式如下:
[001 1 ] Pn-PlTX-PlEX-P Δ
[0012]其中，η为不同馈线线路名，η=1或2，Pttx为无源电子标签向路损检测模块发射射频信号的发射功率，Pmex为路损检测模块接收到电子标签发送过来的射频信号的接收功率，ΡΔ为无源电子标签到双极化天线内部的功率传入损耗；
[0013](5)监控单元根据所述不同馈线线路的路损值Pn，调整两路上下行放大链路的下行功率输出值，以使同一组双馈线的双极化天线口发射功率值保持一致。
[0014]作为具体的技术方案，所述两路上下行放大链路构造相同，具体构造为:包括第一滤波器、第一双工器、功放、低噪放、第二双工器及第二滤波器；第一滤波器一端接基站天线信号，另一端与第一双工器双向通信连接；第一双工器的一输出端连接功放，功放的输出端连接第二双工器的一输入端；第二双工器的一输出端接低噪放，低噪放的输出端接第一双工器的一输入端；第一双工器与第二滤波器的一端双向通信连接，第二滤波器的另一端用于与一个所述合路器双向通信连接。
[0015]作为具体的技术方案，所述监控单元调整两路上下行放大链路的下行功率输出值的控制信号分别接入所述两路上下行放大链路的功放的控制端。
[0016]作为具体的技术方案，所述路损检测模块发射的射频信号的频段为:920?925MHz ;所述无源电子标签被激活后发射的射频信号的频段为:920?925MHz。
[0017]本发明在LTE MMO中继器中增加路损检测模块，并配合地在双极化天线内侧贴上无源电子标签。这样，路损检测模块发射的射频信号，经由合路器、馈线、功分器，到达双极化天线端口，激活贴附在天线内侧的无源电子标签，无源电子标签被激活后通过天线向路损检测模块发射射频信号，路损检测模块接收到电子标签发送过来的射频信号，经数据处理单元计算出MMO中继设备输出端口到双极化天线端口间的路损值；把数据信息传送到监控单元，监控单元根据数据处理单元传送过来的不同馈线线路的路损值信息，可以自动调整LTEMIM0中继器的两个下行链路的功率输出值。
[0018]本发明的有益效果在于:
[0019]a.提供双馈线传输对信号衰减的功率补偿；
[0020]b.能够平衡控制天线口功率，提高4G室内网络速率和通信质量；
[0021]c.降低终端设备发射功率、减少终端设备功耗；
[0022]d.能够及时发现天线口功率异常情况，及时报告监控中心；
[0023]e.减少维护人员出勤，减低维护成本；
[0024]f.根据业务需求，可远程调节天线口功率，控制覆盖范围，做到节能降耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为目前具有中继设备的LTE双馈线MMO室内覆盖系统的构成框图。
[0026]图2为本发明实施例提供的LTE MIMO中继器的构成框图。
[0027]图3为本发明实施例提供的天线口功率平衡控制原理框图。[0028]以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
[0029] 如图2所示，本实施例提供的LTE MIMO系统天线口功率平衡控制的方法，主要通过一个LTE MIMO中继器并配合一无源电子标签(图2中未示)来实现。其中，LTE MIMO中继器设置于基站与LTE双馈线MIMO室内覆盖系统的两个二功分器之间，两个二功分器分路出的四路射频信号交叉配对经不同馈线线路输送至双极化天线。LTE MMO中继器包括:第一上下行放大链路、第二上下行放大链路、第一合路器、第二合路器、第一路损检测模块、第二路损检测模块、数据处理单元及监控单元。
[0030]其中，第一上下行放大链路的一端连接基站的天线信号1，另一端连接第一合路器。第二上下行放大链路的一端连接基站的天线信号2，另一端连接第二合路器。第一合路器将第一上下行放大链路与第一路损检测模块的一端合路后连接。一个二功分器(结合图1)。第二合路器将第二上下行放大链路与第二路损检测模块的一端合路后连接另一个二功分器(结合图1)。无源电子标签贴设于所述双极化天线内侧，用于在被激活后通过双极化天线向路损检测模块发射射频信号。第一路损检测模块的另一端连接数据处理器，其用于向无源电子标签发射射频信号，并接收无源电子标签发射的射频信号。第二路损检测模块的另一端连接数据处理器，其用于向无源电子标签发射射频信号，并接收无源电子标签发射的射频信号。数据处理单元根据第一路损检测模块及第二路损检测模块的发射和接收的射频信号，计算中继器输出端口到双极化天线端口间不同馈线线路的路损值。监控单元根据数据处理单元提供的所述不同馈线线路的路损值信息，调整第一、第二上下行放大链路的下行功率输出值。
[0031]具体地，第一上下行放大链路和第一上下行放大链路构造相同，具体构造为:包括第一滤波器、第一双工器、功放、低噪放、第二双工器及第二滤波器；第一滤波器一端接基站天线信号，另一端与第一双工器双向通信连接；第一双工器的一输出端连接功放，功放的输出端连接第二双工器的一输入端；第二双工器的一输出端接低噪放，低噪放的输出端接第一双工器的一输入端；第一双工器与第二滤波器的一端双向通信连接，第二滤波器的另一端用于与所述第一或第二合路器双向通信连接。上述监控单元调整第一、第二上下行放大链路的下行功率输出值的控制信号接入所述第一、第二上下行放大链路的功放的控制端。
[0032]上述LTE MMO中继器，其双通道下行链路:基站天线信号1、基站天线信号2分别通过各自的滤波器、双工器、功放、双工器、滤波器与路损检测模块合路，合路后的信号通过双馈线连接到远处的天线端；双通道上行链路:远处天线接收到终端设备发送来的信号经过各自合路器、滤波器、双工器、低噪放、双工器、滤波器后进入基站设备。
[0033]如图3所示，为本发明提供的LTE MIMO系统天线口功率平衡控制的方法，其原理在于:在LTE MIMO中继器中增加路损检测模块，并配合地在双极化天线内侧贴上无源电子标签。其中路损检测模块发射射频信号(920~925MHz)，由经馈线、合路器、功分器，到达双极化天线端口，激活贴附在天线内侧的无源电子标签，无源电子标签被激活后通过天线向路损检测模块发射射频信号(920~925MHz，发射功率为Ρττχ)，路损检测模块接收到电子标签发送过来的射频信号(接收功率为ΡΜΚΧ)，那么可以计算出中继器输出端口到双极化天线端口间的路损值？? (η为不同馈线线路名，η=1或2)[0034]Pn-PlTX-PlEX-P Δ
[0035]ΡΔ:无源电子标签到双极化天线内部的功率传入损耗，天线设计完成后此参数为已知确定值；
[0036]Pttx:无源电子标签出厂后的标称值。
[0037]通过相关数据计算，把数据信息传送到监控单元，监控单元根据数据处理单元传送过来的不同馈线线路的路损值信息，可以自动调整中继器的两个下行功率输出值，确保同一组双馈线的双极化天线口发射功率值保持一致。举例:假如经检测、运算后的同一组双馈线的路损值P1J2分别为:18dB、20dB，那么可以在MMO中继设备中调整两个下行功率输出值 Ρουτι、Ρουτ2，使得 Pout1-Pi=Pout2 ~ P2.即:Ρουτι ~ !8=P0UT2 _ 20,即:P0UT1+2=P0UT2
[0038]本发明的有益效果在于:
[0039]a.提供双馈线传输对信号衰减的功率补偿；
[0040]b.能够平衡控制天线口功率，提高4G室内网络速率和通信质量；
[0041]c.降低终端设备发射功率、减少终端设备功耗；
[0042]d.能够及时发现天线口功率异常情况，及时报告监控中心；
[0043]e.减少维护人员出勤，减低维护成本；
[0044]f.根据业务需求，可远程调节天线口功率，控制覆盖范围，做到节能降耗。
[0045]以上实施例仅为充分公开本发明，其中具体电路原理图不应当被认为是实现本发明的唯一示例，基于本发明主旨的、基于本实施例的未经创造性劳动即可实现的其他具体示例应当属于本申请揭露的范围。
【权利要求】
1.一种LTE MIMO系统天线口功率平衡控制的方法，其基于的系统包括基站、LTE MIMO中继器、二功分器、双极化天线及贴设于双极化天线内侧的无源电子标签，LTE MIMO中继器设置于基站与两个二功分器之间，两个二功分器分路出的四路射频信号交叉配对经不同馈线线路输送至双极化天线；LTE MIMO中继器包括:两路上下行放大链路、两个合路器、两个路损检测模块、数据处理单元及监控单元；两个合路器分别将一路上下行放大链路和一个路损检测模块合路后连接二功分器；两个二功分器分路出的四路射频信号交叉配对经不同馈线线路输送至双极化天线；其特征在于，所述方法包括: (1)控制所述两个路损检测模块向所述无源电子标签发射射频信号； (2)所述无源电子标签被激活后通过所述双极化天线向路损检测模块发射射频信号； (3)所述路损检测模块接收无源电子标签发射的射频信号； (4)数据处理单元根据两个路损检测模块的发射和接收的射频信号，计算LTEMIMO中继器输出端口到双极化天线端口间不同馈线线路的路损值Pn，计算公式如下:
Pn-Pm-PMRX-P Δ 其中，η为不同馈线线路名，η=1或2，Pttx为无源电子标签向路损检测模块发射射频信号的发射功率，Pmex为路损检测模块接收到电子标签发送过来的射频信号的接收功率，ΡΔ*无源电子标签到双极化天线内部的功率传入损耗； (5)监控单元根据所述不同馈线线路的路损值Pn，调整两路上下行放大链路的下行功率输出值，以使同一组双馈线的双极化天线口发射功率值保持一致。
2.根据权利要求1所述的LTEMIMO系统天线口功率平衡控制的方法，其特征在于，所述两路上下行放大链路构造相同，具体构造为:包括第一滤波器、第一双工器、功放、低噪放、第二双工器及第二滤波器；第一滤波器一端接基站天线信号，另一端与第一双工器双向通信连接；第一双工器的一输出端`连接功放，功放的输出端连接第二双工器的一输入端；第二双工器的一输出端接低噪放,低噪放的输出端接第一双工器的一输入端；第一双工器与第二滤波器的一端双向通信连接，第二滤波器的另一端用于与一个所述合路器双向通信连接。
3.根据权利要求2所述的LTEMIMO系统天线口功率平衡控制的方法，其特征在于，所述监控单元调整两路上下行放大链路的下行功率输出值的控制信号分别接入所述两路上下行放大链路的功放的控制端。
4.根据权利要求1所述的LTEMIMO系统天线口功率平衡控制的方法，其特征在于，所述路损检测模块发射的射频信号的频段为:920~925MHz ;所述无源电子标签被激活后发射的射频信号的频段为:920~925MHz。
【文档编号】H04W52/42GK103580736SQ201310479375
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】李广, 王红梅, 卢敦陆, 樊秋月 申请人:广东科学技术职业学院