基于ofdm技术的同频双向多媒体传输系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于无线传输【技术领域】，具体涉及一种基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统。本实用新型包括以下组成部分：视频服务器；调制解调单元；时分双工切换开关用于实现同步上下行状态切换控制命令，实时快速切换收发通道状态通路；上变频单元；功放单元；隔离单元；天线；时分双工旁路开关串接于隔离单元与限幅低噪放大单元之间，用于隔离或开通接收信号通路；限幅低噪放大单元；下变频单元；同步时钟单元输出端分别连接调制解调单元与上、下变频单元，用于使其各部位时钟与系统统一标准时钟同步。本实用新型结构合理而工作稳定，其不但可有效提升系统内资源的利用率，同时数据传输速率和通讯质量均可得到明显提高。
【专利说明】基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于无线传输【技术领域】，具体涉及一种基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统。
【背景技术】
[0002]现在无线公网使用的无线组网技术，均为用光纤联通到每一个基站，基站所覆盖区域的用户通话和数据交换均由基站光纤传至公网交换中心进行交换，而基站之间是不能无线联通的，上述繁冗的信号传输途径不可避免的极大增加了无线数据中心的实际数据交换量，从而导致公网交换中心数据交换的巨大压力，也限制了每个基站的用户只能在26个左右，每个用户分配的数据流量在32kbps以内。此外，传统的各基站无线连通设备都在所设的六个频率点之间跳动，这也都对频率资源造成极大浪费，从而给技术人员带来极大困扰。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而工作稳定的基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统，其不但可有效提升系统内资源的利用率，同时数据传输速率和通讯质量均可得到明显提高。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0005]—种基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统,其特征在于包括以下组成部分:
[0006]视频服务器，分别与外设应用端子以及路由服务器间双向连接；
[0007]调制解调单元，分别与路由服务器以及时分双工切换开关间双向连接，用于对路由服务器传输的基带信号进行调制并输出中频信号至上变频单元，以及对下变频单元传输来的中频信号进行解调输出基带信号至路由服务器；
[0008]时分双工切换开关，用于实现同步上下行状态切换控制命令，实时快速切换收发通道状态通路，其一侧输出端连接上变频单元输入端，另一侧输入端连接下变频单元输出端;
[0009]上变频单元，用于将所述调制解调单元输出的中频信号变为射频信号，并将射频信号输出至功放单元，并为功放单元提供激励电平；
[0010]功放单元，用于将所述上变频单元输出的射频信号的功率放大至设定的辐射功率，然后将射频信号输出至隔离单元；
[0011]隔离单元，用于将所述功放单元输出的射频信号传输至天线，并将天线接收的射频信号输出至限幅低噪放大单元，以及对接收、发送的射频信号进行隔离；
[0012]天线，用于发送以及接收射频信号，与隔离单元间双向连接；
[0013]时分双工旁路开关，串接于隔离单元与限幅低噪放大单元之间，用于隔离或开通接收信号通路；
[0014]限幅低噪放大单元，用于自动控制放大量大小，并为所述下变频单元提供幅度满足要求的输入电平；
[0015]下变频单元，用于将限幅低噪放大单元输出的射频信号变为中频信号，并将中频信号输出至调制解调单元；
[0016]同步时钟单元，其输出端分别连接调制解调单元与上、下变频单元，用于使其各部位时钟与系统统一标准时钟同步。
[0017]所述上变频单元为二次变频结构，包括一次上变频器和二次上变频器，两者间顺次串接设置，一次上变频器用于接收调制解调单元输出的中频信号初步变换为一次中频上行信号，并经由二次上变频器转换为射频信号输出至功放单元；
[0018]所述下变频单元为二次变频结构，包括一次下变频器和二次下变频器，两者间顺次串接设置，二次下变频器用于将限幅低噪放大单元输出的中频信号初步转变为一次中频下行信号，并经由一次下变频器转换为中频信号输出至调制解调单元。
[0019]所述的调制解调单元为基于QAM调制的OFDMA数字网络载波变换调制解调器。
[0020]所述调制解调单元分别电连接时分双工切换开关和时分双工旁路开关，用于控制两者通断状态。
[0021]所述的功放单元为超线性功率放大器。
[0022]所述的的隔离单元为环形器。
[0023]同步时钟单元为同步原子时钟。
[0024]所述的基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统还包括隔离电源和开关按键，所述的外设应用端子与隔离电源双向连接，且所述隔离电源输出端与开关按键输入端电连接。
[0025]本实用新型的有益效果在于:
[0026]I)、依靠同频双向技术，利用超短波频段，在相对较窄的无线电带宽资源下，复用同一频率资源，来组网传输双向对等的数字化多媒体信息；每个基站是同一个频率，极大节约了频率资源，而且每个基站均可以无线的方式互联互通，使所传输的数据边传输边覆盖、边交换，杜绝了传统基站间无法彼此交换信息而出现公网交换中心数据出现巨大交换压力的问题。
[0027]2)、本实用新型可智能优化传输途径，就近完成数据交换功能，可减少无线数据中心30%?35%的数据交换量，公网的基站设备调制模式是设完后不可改变的，同频双向设备的调制模式是浮动的，可以智能侦测网络的传输能力；通过调整调制模式，增加传输的数据流量，使每个基站的数据流量由1.5Mbps提升到15Mbps?20Mbps。
[0028]3)、利用软件化的QAM调制技术结合OFDMA应用，集合数字多媒体终端压缩技术，再整合无线高速时分双工技术，制造完美的超短波窄带频率下的数字化多媒体传输系统；将标准以太网802.3ab协议数字信息数据，通过软件与高级运算芯片的配合通过数模基带芯片获得自适应高结QAM调制下的OFDMA无线电载波信号信息；相反把来自数模基带芯片的无线电载波信号信息变换到原来的标准以太网802.3ab协议数字信息数据信息；其间高级运算芯片嵌入的同步管理器还要对时分双工下的时隙进行动态控制和必要的误差检测分析，以协调整个OFDMA数字网络载波变换调制器的电路工作。
[0029]4)、通过对原有成熟的技术平台的软硬件进行优化处理，以适应快速码流大小变化情况下的自适应编码算法。完成在相对较窄的网络带宽环境下的图像和声音的连续度和清晰还原度。自适应流格式为:TS/PS/PES/VES流，编码等级IS0/IEC-14496-2MPEG-4SP@LI, L2and L3, 25-30 帧 / 秒。
[0030]5)、时分双工切换开关的用途是通过同步上下行状态控制命令，实时快速切换收发通道状态通路，确保收发通道得到非常优越的隔离指标；时分双工旁路开关的用途是通过同步上下行状态控制命令，实时快速的断通旁路通过信号，使之有效的起到隔离或开通接收信号通路的目的，以达到对接收机构的隔离保护和红噪声抑制作用。通过时分双工切换开关和时分双工旁路开关的设置，完成了在同步上下行状态控制命令下的系统各部件同步动作性能，使其符合快速时隙转换周期过度响应动作标准，从而保证了极低的动作响应延时指标和响应周期速度指标。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是本实用新型的结构原理框图。
[0032]图中标注符号的含义如下:
[0033]10—视频服务器 20—外设应用端子30—路由服务器
[0034]40—时分双工切换开关 50—功放单元60—隔离单元
[0035]70—天线80—限幅低噪放大单元 90—时分双工旁路开关
[0036]100 —同步时钟单元 111一一次上变频器112—二次上变频器
[0037]121—一次下变频器 122—二次下变频器130—隔离电源
[0038]140一开 关按键150—调制解调单兀
【具体实施方式】
[0039]为便于理解，下面结合附图对本实用新型的具体工作原理及其工作流程作以下描述:
[0040]当系统需发出信号时，也即时分双工切换开关40处于上行时隙控制状态下:
[0041]模拟图像和模拟声音通过视频服务器10进行数字模拟双向同步变换，变换后的数字IP网络信号经过路由服务器30与其间的外部IP接口信息复用混合后，再通过基于QAM调制的OFDMA数字网络载波变换调制器，进行数字无线电载波双向变换，从而得到的数字无线电载波信号；
[0042]数字无线电载波信号通过时分双工切换开关40，上行进入一次上变频器111而产生第一中频上行信号，该信号随即送入二次上变频器112得到最终射频频率信号，此射频频率信号进入超线性功率放大器进行功率放大，最后进入大功率环形器，从而进行环路单向通过；射频频率信号由大功率环形器环路单向通过后，进入天线70发射至自由开放空间，从而进行空间多路径信号联路通讯传播。
[0043]上述整个系统状态构成其上行时隙控制状态，上行时隙控制状态存在时，时分旁路开关90动作处于断开状态以完全切断下行输出线路，即使环形器下行输出接口的输出端存在部分衰减信号泄露，也完全不会给下行电路产生任何实质影响，从而杜绝了系统处于上行时隙状态时对下行电路的噪声影响，提高了下行电路的信噪抑制比，也即保证了整个通讯线路的工作稳定性。
[0044]当系统需要接收信号时，也即时分双工切换开关40处于下行时隙控制状态下:[0045]天线70接收到来自自由空间多路径通讯传播到的电波信号后，通过环形器的输出接口到达处于下行状态的时分旁路开关90，此时该开关处于直通状态，射频信号得以进入限幅低噪声放大器，进行低场强下的数字快速AGC提升放大；当然，如遇到高场强时，限幅低噪声放大器内部的限幅器和数字快速AGC电路会同时动作，以保证输出的信号电平稳定在一定数值内恒定不变。之后，该射频电平信号进入二次下变频器122进行初步中频频率变换，得到的一次中频下行信号随即送入一次下变频器121进行最终频率变换，变换得到的中频信号进入处于下行时隙控制状态下的时分双工切换开关40 ；
[0046]通过时分双工切换开关40后的中频信号，随即进入基于QAM调制的OFDMA数字网络载波变换调制器，在变换调制器内复原来自发送设备的IP网络数字信息，信息经过路由服务器30复用后，连接到视频服务器10 ;在视频服务器10内部经过双向数字模拟转换得到模拟图像和声音，此模拟图像和声音和路由器复用得到的IP网络信号从外设应用端子20和内部显示器被用户所使用。
[0047]至此，同频时分双工下的数字软件无线无中心网络系统便完成了基于窄带宽无线资源下的宽带高速多媒体通讯信息传输，因系统基于OFDM技术构建，所以解决了在移动当中的通讯稳定性问题，其整个系统工作可靠稳定，数据传输速率和通讯质量均可得到有效保证。
【权利要求】
1.一种基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统,其特征在于包括以下组成部分: 视频服务器(10)，分别与外设应用端子(20)以及路由服务器(30)间双向连接； 调制解调单元(150)，分别与路由服务器(20)以及时分双工切换开关(40)间双向连接，用于对路由服务器(30)传输的基带信号进行调制并输出中频信号至上变频单元，以及对下变频单元传输来的中频信号进行解调输出基带信号至路由服务器(30)； 时分双工切换开关(40)，用于实现同步上下行状态切换控制命令，实时快速切换收发通道状态通路，其一侧输出端连接上变频单元输入端，另一侧输入端连接下变频单元输出端; 上变频单元，用于将所述调制解调单元(150)输出的中频信号变为射频信号，并将射频信号输出至功放单元(50)，并为功放单元(50)提供激励电平； 功放单元(50)，用于将所述上变频单元输出的射频信号的功率放大至设定的辐射功率，然后将射频信号输出至隔离单元(60)； 隔离单元(60)，用于将所述功放单元(50)输出的射频信号传输至天线(70)，并将天线(70)接收的射频信号输出至限幅低噪放大单元(80)，以及对接收、发送的射频信号进行隔离； 天线(70)，用于发送以及接收射频信号，与隔离单元(60)间双向连接； 时分双工旁路开关(90)，串接于隔离单元(60)与限幅低噪放大单元(80)之间，用于隔离或开通接收信号通路； 限幅低噪放大单元(80)，用于自动控制放大量大小，并为所述下变频单元提供幅度满足要求的输入电平； 下变频单元，用于将限幅低噪放大单元(80)输出的射频信号变为中频信号，并将中频信号输出至调制解调单元(150)； 同步时钟单元(100)，其输出端分别连接调制解调单元(150)与上、下变频单元，用于使其各部位时钟与系统统一标准时钟同步。
2.根据权利要求1所述的基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统,其特征在于:所述上变频单元为二次变频结构，包括一次上变频器(111)和二次上变频器(112)，两者间顺次串接设置，一次上变频器(111)用于接收调制解调单元(150 )输出的中频信号初步变换为一次中频上行信号，并经由二次上变频器(112)转换为射频信号输出至功放单元(50); 所述下变频单元为二次变频结构，包括一次下变频器(121)和二次下变频器(122)，两者间顺次串接设置，二次下变频器(122)用于将限幅低噪放大单元(80)输出的中频信号初步转变为一次中频下行信号，并经由一次下变频器(121)转换为中频信号输出至调制解调单元(150)。
3.根据权利要求1或2所述的基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统，其特征在于:所述的调制解调单元(150)为基于QAM调制的OFDMA数字网络载波变换调制解调器。
4.根据权利要求1所述的基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统,其特征在于:所述调制解调单元(150)分别电连接时分双工切换开关(40)和时分双工旁路开关(90)。
5.根据权利要求1所述的基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统,其特征在于:所述的功放单元(50)为超线性功率放大器。
6.根据权利要求1所述的基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统,其特征在于:所述的隔离单元(60)为环形器。
7.根据权利要求1所述的基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统,其特征在于:所述同步时钟单元(100)为同步原子时钟。
8.根据权利要求1所述的基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统,其特征在于:所述基于OFDM技术的同频双向多媒体传输系统还包括隔离电源(130)和开关按键(140)，所述的外设应用端子(20)与隔离电源(130)双向连接，所述隔离电源(130)输出端与开关按键(140)输入端电连接。`
【文档编号】H04L27/26GK203457176SQ201320481829
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】丁胜, 陈有绪 申请人:丁胜