一种数传电台与电力td-lte专网共天线的系统及其实现方法
【专利摘要】本发明涉及无线通信领域中的数传电台与TD-LTE系统，具体涉及一种数传电台与电力TD-LTE专网共天线的系统及其实现方法。该系统包括数传电台基站和电力TD-LTE专网基站，所述数传电台基站和电力TD-LTE专网基站输出口处设有共用合路器，所述共用合路器的输出口连接天线，用于实现数传电台基站和电力TD-LTE专网基站的收发共用天线。还提供了数传电台与电力TD-LTE专网共天线的系统的实现方法，本发明通过增加合路器，将数传电台和电力TD-LTE的射频信号通过一套天线发射出去。本发明利用数传电台已有基站站址和天馈系统，实现电力TD-LTE与数传电台的共站址共天线建设，有效节约了网络建设成本。
【专利说明】—种数传电台与电力TD-LTE专网共天线的系统及其实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域中的数传电台与TD-LTE系统，具体涉及一种数传电台与电力TD-LTE专网共天线的系统及其实现方法。
【背景技术】
[0002]无线通信系统共天线技术在第二代无线通信系统、第三代无线通信系统中均有使用，特别是同频段工作的多个无线通信系统中可使用共天线技术，该技术为网络运营单位降低了设备成本以及建设成本。
[0003]在电力无线专网领域，多种通信系统共天线技术还未使用。目前电力无线专网有数传电台、电力TD-LTE专网等多种通信系统，两系统均使用国家无委分配给电力行业所使用的230MHz频段。
[0004]袁经典，《室内分布中多网合一技术的研究和应用》中通过增加合路器，器结构示意图如图1所示，实现了 WCDMA、PHS、WLAN等通信系统的室内分布部分的天馈共用。该技术方案没有将数传电台的天馈系统纳入共用范畴。该技术方案主要针对室内分布通道的天馈共用，并没有指出室外天馈共用。
[0005]专利号为ZL200510037393.4，发明名称为“一种WCDMA与同频段GSM系统共天线的实现方法及系统”，其结构示意图如图2所示，通过WCDMA基站与GSM基站通过修改基站设备本身，在未增加合路器的情况下实现了 WCDMA基站与GSM基站共天线，该技术方案没有将数传电台的天馈系统纳入共用范畴。
[0006]目前在用的共天线技术均未考虑数传电台，这给电力无线专网建设增加了成本。本发明使用合路器将数传电台和电力TD-LTE专网的射频信号归集至一套天线系统中，节约了网络建设成本。
[0007]数传电台作为无线通信的一种方式在电力行业应用多年，主要支撑电力负荷控制业务，目前仍有部分数传电台在网运行，所用频段为国家无委分配给电力行业所使用的230MHz 频段。
[0008]随着无线通信新技术的发展，电力行业引入TD-LTE技术，简称电力TD-LTE专网，主要支撑用电信息采集、在线监测以及配网自动化等电力业务，所用频段为国家无委分配给电力行业所使用的230MHz频段。在基于230MHz频段的电力TD-LTE专用网络建设过程中，需要进行基站选址和天馈建设工作，而在运行的230MHz电力数传电台网络已有基站站址和天馈系统。电力TD-LTE重新选址和建设天馈系统都会增加投入，不利于网络建设。
【发明内容】
[0009]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种数传电台与电力TD-LTE专网共天线的系统及其实现方法，本发明通过增加合路器，将数传电台和电力TD-LTE的射频信号通过一套天线发射出去。本发明利用数传电台已有基站站址和天馈系统，实现电力TD-LTE与数传电台的共站址共天线建设，有效节约了网络建设成本。
[0010]本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
[0011]本发明提供一种数传电台与电力TD-LTE专网共天线的系统，其改进之处在于，所述系统包括数传电台基站和电力TD-LTE专网基站，所述数传电台基站和电力TD-LTE专网基站输出口处设有共用合路器，所述共用合路器的输出口连接天线，用于实现数传电台基站和电力TD-LTE专网基站的收发共用天线。
[0012]进一步地，所述数传电台基站包括激励器单元、功率放大器、基带单元、接收单元、控制单元和双工器；所述激励器单元、功率放大器、双工器、接收单元和基带单元依次连接形成闭合回路；所述控制单元分别与激励器单元和接收单元连接；
[0013]所述激励器单元用于完成射频信号的调制；
[0014]所述功率放大器用于将激励器单元产生的射频信号进行功率放大，然后馈送至双工器，由天线发射出去；
[0015]所述基带单元负责实现信号编码，模数转换，并数据终端进行数据交换；
[0016]所述接收单元负责射频信号的解调和音频信号的处理；接收单元将天线接收的射频信号解调后送至基带单元处理；
[0017]所述控制单元用于负责本机工作状态的控制，包括工作频率、面板显示器和通信状态的控制；双工器负责发射信号和接收信号的隔离，保障发射和接收的同时进行。
[0018]进一步地，所述电力TD-LTE专网基站包括通过光纤连接射频拉远模块RRU和基带处理单元BBU ;单个基带处理单元BBU支持至少一个射频拉远模块RRU ;所述基带处理单元BBU负责基带信号的处理；射频拉远模块RRU负责基带信号与模拟射频信号之间的转换；
[0019]所述射频拉远模块RRU包括依次连接的滤波器、功率放大器、收发信机、模数转换器和数字处理器。
[0020]进一步地，所述数传电台基站所用频段为230MHz频段，电力TD-LTE专网基站所用频段为230MHz频段；所述共用天线包含在天馈系统中，所述天馈系统包括天线、馈线和耦合器，所述天线负责发射和接收无线电波，所述馈线用于负责传输天线接收到的无线信号至耦合器，所述耦合器在下行方向负责将数传电台和电力TD-LTE专网的两路射频信号合成一路，在上行方向负责将数传电台基站和电力TD-LTE专网基站的一路混合信号分成两个支路信号。
[0021]本发明还提供一种数传电台与电力TD-LTE专网共天线系统的实现方法，其改进之处在于，所述实现方法包括下述处理方式:
[0022](I)电力TD-LTE专网下行，包括:电力TD-LTE专网的基带处理单元BBU接收上联网元的数据，在基带处理单元BBU完成基带编码处理后将信号传输至射频拉远模块RRU ;射频拉远模块RRU中的数字处理器完成信号的数字中频调制处理，并将处理后的数字中频信号传输至模数转换器；模数转换器完成数字中频信号至模拟中频信号的转换，并将转换后的模拟中频信号传输至收发信机；收发信机完成模拟中频信号至模拟射频信号的转换，并将转换后的模拟射频信号传输至功率放大器；功率放大器完成将小功率的模拟射频信号进行功率放大，并将功率放大后的模拟射频信号传输至滤波器；滤波器完成射频信号发射前的带通滤波，并将滤波后的信号传输至共天线合路器；共用天线合路器将电力TD-LTE射频信号和数传电台射频信号合路后传输至天线，由天线发射出去；[0023](2)电力TD-LTE专网基站上行，包括:天线将接收到的射频信号传输至共天线合路器；共天线合路器将来自天线的一路射频信号分成两路射频信号，其中一路传输至电力TD-LTE专网基站的射频拉远模块RRU中的滤波器；滤波器完成电力TD-LTE模拟射频信号的滤波，并将滤波后的信号传输至功率放大器；功率放大器完成将小功率的模拟射频信号进行功率放大，并将功率放大后的模拟射频信号传输至收发信机；收发信机完成模拟射频信号至模拟中频信号的转换，并将转换后的模拟中频信号传输至模数转换器；模数转换器完成模拟中频信号至数字中频信号的转换，并将转换后的数字中频信号传输至数字处理器；数字处理器完成数字中频信号的解调制处理，并将解调后的信号传输至电力TD-LTE专网基站的基带处理单元BBU ;基带处理单元BBU完成基带解码处理，并将处理后的数据传输至上联网元；
[0024](3)数传电台基站下行，包括:数传电台基站的的基带单元接收上联网元的数据，基带单元负责实现信号编码，模数转换，并将信号传输至激励器单元；激励器单元负责完成模拟射频信号的调制，并将信号传输至功率放大器；功率放大器完成模拟射频信号的功率放大，并将模拟射频信号传输至双工器；双工器完成模拟射频信号的滤波，并将信号传输至共天线合路器；共天线合路器将电力TD-LTE专网基站射频信号和数传电台射频信号合路后传输至天线，由天线发射出去；
[0025](4)数传电台基站上行，包括:天线将接收到的射频信号传输至共天线合路器；共天线合路器将来自天线的一路射频信号分成两路射频信号，其中一路传输至数传电台基站的双工器；双工器完成模拟射频信号的滤波，并将信号传输至接收单元；接收单元完成模拟射频信号的解调，并将信号传输至基带单元；基带单元负责实现信号的模数转换和解码，并将数据传输至上联网元。
[0026]与现有技术比，本发明达到的有益效果是:
[0027]1、本发明共用了数传电台和电力TD-LTE专网的天线系统，降低了设备成本和建设成本。
[0028]2、本发明通过使用合理的共用天线合路器、滤波器等设备可以方便控制数传电台和电力TD-LTE专网的系统间干扰，增加数传电台和电力TD-LTE专网的网络性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是现有技术中的室内分布中多网合一技术的结构示意图；
[0030]图2是现有技术中WCDMA与同频段GSM系统共天线的结构示意图；
[0031]图3是本发明提供的数传电台与TD-LTE专网共天线的系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0033]本发明提供的数传电台与TD-LTE专网共天线的系统的结构示意图如图3所示，系统包括数传电台基站和电力TD-LTE专网基站，所述数传电台基站和电力TD-LTE专网基站输出口处设有合路器，所述合路器的输出口连接天线，用于实现数传电台基站和电力TD-LTE专网基站的收发共天线。
[0034]数传电台基站包括激励器单元、功率放大器、基带单元、接收单元、控制单元和双工器；所述激励器单元、功率放大器、双工器、接收单元和基带单元依次连接形成闭合回路；所述控制单元分别与激励器单元和接收单元连接。激励器单元负责完成射频信号的调制。功率放大器负责将激励器单元产生的射频信号进行功率放大，然后馈送至双工器，由天线发射出去。基带单元负责实现信号编码，模数转换，并数据终端进行数据交换。接收单元负责射频信号的解调和音频信号的处理。接收单元将天线接收的射频信号解调后送至基带单元处理。控制单元负责本机工作状态的控制，包括工作频率、面板显示器、通信状态的控制等。双工器负责发射信号和接收信号的隔离，保障发射和接收的同时进行。
[0035]电力TD-LTE专网所用频段为230MHz频段，电力TD-LTE专网基站包括光纤连接射频拉远模块RRU和基带处理单元BBU，所述射频拉远模块RRU包括依次连接的滤波器、功率放大器、收发信机、模数转换器、数字处理器；单个基带处理单元BBU支持至少一个射频拉远模块RRU ;所述基带处理单元BBU负责基带信号的处理，射频拉远模块RRU负责基带信号与模拟射频信号之间的转换；
[0036]天线包含在天馈系统中，所述天馈系统包括天线、馈线和耦合器，天线负责发射和接收无线电波，馈线负责传输天线接收到的无线信号至耦合器，耦合器在下行方向负责将数传电台和电力TD-LTE专网的两路射频信号合成一路，在上行方向负责将数传电台和电力TD-LTE专网的一路混合信号分成两个支路信号。
[0037]本发明还提供一种数传电台与电力TD-LTE专网共天线的系统的实现方法，包括以下处理方式:
[0038](I)电力TD-LTE专网基站下行，包括:电力TD-LTE专网基带处理单元BBU接收上联网元的数据，在基带处理单元BBU完成基带编码处理后将信号传输至射频拉远模块RRU ；射频拉远模块RRU中的数字处理器完成信号的数字中频调制处理，并将处理后的数字中频信号传输至模数转换器；模数转换器完成数字中频信号至模拟中频信号的转换，并将转换后的模拟中频信号传输至收发信机；收发信机完成模拟中频信号至模拟射频信号的转换，并将转换后的模拟射频信号传输至功率放大器；功率放大器完成将小功率的模拟射频信号进行功率放大，并将功率放大后的模拟射频信号传输至滤波器；滤波器完成射频信号发射前的带通滤波，并将滤波后的信号传输至共天线合路器；共天线合路器将电力TD-LTE射频信号和数传电台射频信号合路后传输至天线，由天线发射出去。
[0039](2)电力TD-LTE专网基站上行，包括:天线将接收到的射频信号传输至共天线合路器；共天线合路器将来自天线的一路射频信号分成两路射频信号，其中一路传输至电力TD-LTE射频拉远模块RRU中的滤波器；滤波器完成电力TD-LTE模拟射频信号的滤波，并将滤波后的信号传输至功率放大器；功率放大器完成将小功率的模拟射频信号进行功率放大，并将功率放大后的模拟射频信号传输至收发信机；收发信机完成模拟射频信号至模拟中频信号的转换，并将转换后的模拟中频信号传输至模数转换器；模数转换器完成模拟中频信号至数字中频信号的转换，并将转换后的数字中频信号传输至数字处理器；数字处理器完成数字中频信号的解调制处理，并将解调后的信号传输至电力TD-LTE专网基带处理单元BBU ;基带处理单元BBU完成基带解码等处理，并将处理后的数据传输至上联网元。
[0040](3)数传电台基站下行，包括:数传电台基站的基带单元接收上联网元的数据，基带单元负责实现信号编码，模数转换，并将信号传输至激励器单元；激励器单元负责完成模拟射频信号的调制，并将信号传输至功率放大器；功率放大器完成模拟射频信号的功率放大，并将模拟射频信号传输至双工器；双工器完成模拟射频信号的滤波，并将信号传输至共天线合路器；共天线合路器将电力TD-LTE射频信号和数传电台射频信号合路后传输至天线，由天线发射出去。
[0041](4)数传电台基站上行，包括:天线将接收到的射频信号传输至共天线合路器；共天线合路器将来自天线的一路射频信号分成两路射频信号，其中一路传输至数传电台双工器；双工器完成模拟射频信号的滤波，并将信号传输至接收单元；接收单元完成模拟射频信号的解调，并将信号传输至基带单元；基带单元负责实现信号的模数转换和解码，并将数据传输至上联网元。
[0042]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种数传电台与电力TD-LTE专网共天线的系统，其特征在于，所述系统包括数传电台基站和电力TD-LTE专网基站，所述数传电台基站和电力TD-LTE专网基站输出口处设有共用合路器，所述共用合路器的输出口连接天线，用于实现数传电台基站和电力TD-LTE专网基站的收发共用天线。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数传电台基站包括激励器单元、功率放大器、基带单元、接收单元、控制单元和双工器；所述激励器单元、功率放大器、双工器、接收单元和基带单元依次连接形成闭合回路；所述控制单元分别与激励器单元和接收单元连接; 所述激励器单元用于完成射频信号的调制； 所述功率放大器用于将激励器单元产生的射频信号进行功率放大，然后馈送至双工器，由天线发射出去； 所述基带单元负责实现信号编码，模数转换，并数据终端进行数据交换； 所述接收单元负责射频信号的解调和音频信号的处理；接收单元将天线接收的射频信号解调后送至基带单元处理； 所述控制单元用于负责本机工作状态的控制，包括工作频率、面板显示器和通信状态的控制；双工器负责发射信号和接收信号的隔离，保障发射和接收的同时进行。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电力TD-LTE专网基站包括通过光纤连接射频拉远模块RRU和基带处理单元BBU ;单个基带处理单元BBU支持至少一个射频拉远模块RRU ;所述基带处理单元BBU负责基带信号的处理；射频拉远模块RRU负责基带信号与模拟射频信号之间的转换； 所述射频拉远模块RRU包括依次连接的滤波器、功率放大器、收发信机、模数转换器和数字处理器。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数传电台基站所用频段为230MHz频段，电力TD-LTE专网基站所用频段为230MHz频段；所述共用天线包含在天馈系统中，所述天馈系统包括天线、馈线和耦合器，所述天线负责发射和接收无线电波，所述馈线用于负责传输天线接收到的无线信号至耦合器，所述耦合器在下行方向负责将数传电台和电力TD-LTE专网的两路射频信号合成一路，在上行方向负责将数传电台基站和电力TD-LTE专网基站的一路混合信号分成两个支路信号。
5.一种数传电台与电力TD-LTE专网共天线系统的实现方法，其特征在于，所述实现方法包括下述处理方式: (I)电力TD-LTE专网下行，包括:电力TD-LTE专网的基带处理单元BBU接收上联网元的数据，在基带处理单元BBU完成基带编码处理后将信号传输至射频拉远模块RRU ;射频拉远模块RRU中的数字处理器完成信号的数字中频调制处理，并将处理后的数字中频信号传输至模数转换器；模数转换器完成数字中频信号至模拟中频信号的转换，并将转换后的模拟中频信号传输至收发信机；收发信机完成模拟中频信号至模拟射频信号的转换，并将转换后的模拟射频信号传输至功率放大器；功率放大器完成将小功率的模拟射频信号进行功率放大，并将功率放大后的模拟射频信号传输至滤波器；滤波器完成射频信号发射前的带通滤波，并将滤波后的信号传输至共天线合路器；共用天线合路器将电力TD-LTE射频信号和数传电台射频信号合路后传输至天线，由天线发射出去；(2)电力TD-LTE专网基站上行，包括:天线将接收到的射频信号传输至共天线合路器；共天线合路器将来自天线的一路射频信号分成两路射频信号，其中一路传输至电力TD-LTE专网基站的射频拉远模块RRU中的滤波器；滤波器完成电力TD-LTE模拟射频信号的滤波，并将滤波后的信号传输至功率放大器；功率放大器完成将小功率的模拟射频信号进行功率放大，并将功率放大后的模拟射频信号传输至收发信机；收发信机完成模拟射频信号至模拟中频信号的转换，并将转换后的模拟中频信号传输至模数转换器；模数转换器完成模拟中频信号至数字中频信号的转换，并将转换后的数字中频信号传输至数字处理器；数字处理器完成数字中频信号的解调制处理，并将解调后的信号传输至电力TD-LTE专网基站的基带处理单元BBU ;基带处理单元BBU完成基带解码处理，并将处理后的数据传输至上联网元; (3)数传电台基站下行，包括:数传电台基站的的基带单元接收上联网元的数据，基带单元负责实现信号编码，模数转换，并将信号传输至激励器单元；激励器单元负责完成模拟射频信号的调制，并将信号传输至功率放大器；功率放大器完成模拟射频信号的功率放大，并将模拟射频信号传输至双工器；双工器完成模拟射频信号的滤波，并将信号传输至共天线合路器；共天线合路器将电力TD-LTE专网基站射频信号和数传电台射频信号合路后传输至天线，由天线发射出去； (4)数传电台基站上行，包括:天线将接收到的射频信号传输至共天线合路器；共天线合路器将来自天线的一路射频信号分成两路射频信号，其中一路传输至数传电台基站的双工器；双工器完成模拟射频信号的滤波，并将信号传输至接收单元；接收单元完成模拟射频信号的解调，并将信号传 输至基带单元；基带单元负责实现信号的模数转换和解码，并将数据传输至上联网元。
【文档编号】H04B1/54GK103747447SQ201310641902
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】杨树, 常沛, 臧志斌, 林大朋, 马平, 何清素, 徐志强, 余杰, 贺金红, 张倩 申请人:国家电网公司, 深圳市国电科技通信有限公司, 国网电力科学研究院, 国网浙江省电力公司绍兴供电公司