专利名称：控制和维护塔顶低噪声放大器的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及无线通信设备，并且特别涉及控制和维护塔顶低噪声放大器的方法和装置。
当位于塔顶的天线远离其连接到的基站通信设备时，从塔到地电缆的过量信号衰减能够使得由天线接收的信号的信噪比减少。为了减轻这个问题，在塔上的天线的基部通常采用塔顶低噪声放大器(以下称为“TTL”，不要与晶体管-晶体管逻辑电路混淆)，以便立即放大接收信号并且防止信号质量变坏。TTL对位于塔底部的接收设备的主低噪声放大器(LNA)起到前置放大器的作用。
塔顶放大器由于位于塔顶，要经常接近它们是困难的，在TTL发生故障时经常采用某种自动旁通机构。在美国专利5,418,490中公开了这种旁通方案的一个例子，它在塔顶采用了主和备用放大器。该专利中的系统在主放大器出现异常电流情况下，产生主故障信号，而备用放大器自动切换到运行状态。如果备用放大器发生故障，则产生备用故障信号以切换到旁通电路而取代备用放大器。
本发明的一个目的是提供用于增加信噪比及接收灵敏度和改善服务质量的方法和装置。
本发明的另一个目的是提供在由于系统自身故障使TTL不能正常工作时而不影响服务的方法和装置。
在本发明的示例实施例中，提供了用于控制和维护耦合到天线的塔顶低噪声放大器(TTL)模块的装置，其中该TTL模块有多个TTL，每个用于放大由天线接收的在相关蜂窝扇区的信号。该装置包括配置的用来控制TTL模块和确定是否当前是告警状态的控制箱，控制每个与一个TTL相关的旁通开关，以便当告警情况发生时，让接收信号从天线流经旁通路径；告警板，与控制箱相接口，起到响应于来自基站控制处理器(BCP)的命令，接收指示TTL模块内告警情况的数据并且发送写命令到控制箱的作用，其中，写命令用来有选择地控制TTL模块内的旁通开关。
本发明的用于控制和维护耦合到天线的塔顶低噪声放大器模块的示例方法包括在读模式期间，读关于出现在TTL模块中的告警情况的告警信息；并且响应于该告警信息，以写模式写命令至耦合到TTL模块的控制电路，以控制TTL模块内旁通开关的开关状态。
为更好地理解本发明，参照示范实施例，及附图，附图中相同的标号表示相同的部件或特征，其中
图1是TTL控制模块排列的方框图；图2是描述按照本发明的控制和维护TTL的方法的读模式的流程图；图3是图2的读模式的管脚排列的简图；图4是利用四位数据的控制写操作的简图；图5是四位写操作的告警板的管端排列的简图；图6是示出利用三个数据位和一个锁存器写操作控制的简图；图7是三位写的情况下告警板的管脚排列的简图；图8是按照本发明的用于控制和维护TTL的方法的写模式的流程图；和图9是示出塔顶放大器和塔顶放大器模块内相关开关的方框图。
参照图1，示出了塔顶低噪声放大器控制模块排列的方框图。塔顶低噪声放大器模块10包括一组TTL，每一个放大由天线AT接收的信号，并且使放大的信号流经从塔到基站接收机的同轴电缆(或电缆)18。控制箱12控制TTL模块10，并且监视是否出现告警状态，告警状态指示TTL模块中的一TTL已经发生故障或处在故障危险中。当出现告警情况时控制箱12改变TTL模块10内的开关的开关状态，以便关掉TTL或停止TTL操作及切换到TTL模块10内的旁通电路或路径而代替该TTL。当基站管理器或自动测试系统希望控制TTL或TTL开关，以便执行VSWR测试(即在天线/天线电缆上)时，基站控制处理器(BCP)16写相应的命令至控制箱12，控制箱12用一合适的控制信号反映给TTL模块10。
告警板14，包括机架告警控制装置(RACA)和蜂窝基站告警装置(CSAA)，与控制箱12接口，并且接收和存储来自控制箱12的相应于出现在TTL模块中的告警情况的告警信号。告警板14也传送从BCP16到控制箱12的写命令。告警板14通过电话设备总线(TDBUS)连接到BCP16。
位于BCP16内的基站收发信机系统(BTS)故障测量块(BFMX)，收集和管理通过告警板14报告给BCP16的各种告警。BFMX读取通过TDBUS接收的告警板的寄存器，以收集告警信息，并且将告警传给基站管理器。BFMX当接收到来自BSM的TTL写命令时，也进行TTL写操作，并且当接收VSWR测试命令时，执行VSWR测试。
为了控制TTL模块10，利用读和写模式。这些模式如下1、读模式在告警板14中，为每个管脚分配一个告警。如果告警情况出现在TTL模块10中，指示此告警的信息报告给告警板的相应管脚上。
图2是BFMX周期性地读告警板管脚上的数据及监视是否在TTL模块10中已经发生告警的示范过程程序的流程图。在此例中，0的管脚值表示正常情况及1的管脚值表示告警情况。过程首先在步骤S201中通过读存在程序存储器中的数据检查相应系统是否装有TTL模块。如果该系统装有，则由警告板RACA通过TDBUS周期性地读相应于TTL模块的寄存器，并且在告警表中设定相应于读取寄存器位的告警标志和位置索引(步骤S202)。(如果系统没装有TTL模块，过程在步骤S210结束)，接着，在步骤S203，通过比较位置索引和存在存储器中的值，执行确定是否TTL模块装在希望位置的检查。如果TTL未装在希望位置，过程结束(步骤S210)。否则，设置的告警标志与存在缓冲器中的先前告警标志比较(步骤S204)。
如果设定的告警标志不同于先前告警标志，则在步骤S205更新告警标志并将位置索引、告警码和告警标志传送给基站管理器(BSM)。发送的告警信息报告给管理者，并且按照告警结果更新TTL模块(步骤S206)。
参照图9，示出了示范TTL模块10的简化的方框图。TTL模块10设计成放大由多扇区天线AT接收的信号，其中在此例中，无线AT独立地输出三个扇区α,β，和γ的信号。每个扇区的接收信号通常提供给在两个路径A和B中的一对TTL。在每个TTL对的输入端是一个单刀双掷开关S，它通常将输入信号引到TTL对。然而，如果在相应TTL对的一个TTL中存在告警情况，则开关被控制，以引导接收的信号到一个旁通路径。
图3示出了分配在告警板中的各管脚和相关告警信息。从控制箱12传送告警。每个管脚与TTL模块10中一个TTL的告警情况有关。这样，管脚0的逻辑电平指示告警情况是否出现在α扇区的路径A的TTL中，管脚3的逻辑电平指示告警情况是否出现在扇区β的路径B的TTL中，等等。
如果在TTL中发生告警，接通TTL路径中的相关开关，从天线接收的信号旁通有告警情况的TTL。因此，管理TTL的操作状态等于管理该TTL的相关开关模式的操作状态。BFMX有状态管理缓冲器，以管理TTL模块10的告警状态。
2、写模式当用户输入命令给基站管理器以进行诊断天线路径的VSWR测试，或人工接通TTL旁通开关之一时，BFMX接收该命令，以执行这些操作，并且通过经由告警板执行向TTL模块10的写操作来进行响应。
写方法可按照控制写操作的位数目而分成两种类型。第一途径是通过利用一位控制相应TTL开关，该途径也包括两个方法。第一方法是当检测到所述1位信号从低到高的转化时，使得开关接通，当检测到从高到低的转化时，断开开关，或者情况相反。这叫上升和下降检测方法。在第二方法中，当输入有恒定周期的脉冲时，通过双稳电路(toggling)转换开关模式。这叫脉冲方法。
在第二个途径中，通过组合多个写管脚的数据，控制相应TTL开关。这个途径也可用两个方法执行。
第一种方法包括利用多个写数据位。参照图4，示出了图例管脚数据和相应功能的表。采用四个数据位D0到D3，以形成编码字，每个编码字将控制一个独特组合的开关状态。例如，如果4位形成编码字，则旁通所有信号，如果它们形成编码字，则α扇区开关接通，以旁通相应α扇区的TTL，等等。四位D0到D3通过双稳电路方法切换。
图5示出了以上述方法写信息到控制箱的告警板14的管脚排列。如果寄存器位是1，管脚0指示D0信息，管脚1指示D1信息等。
第二方法利用3位数据和一位锁存器(latch)。图6示出了用3位数据方法的示例管脚描述。正如所示，为控制写模式，采用3个数据位D0到D2和一个锁存器。如果3位指示
，则旁通所有信号，如果3位指示[100]，接通α开关，等等。
图7示出了以上述讨论的方法写信息到控制箱的告警板的管脚排列。如果寄存器位是1，管脚0,1和2分别指示D0,D1和D2信息，及管脚3指示锁存信息。
BCP16利用周期锁存信号，将相应于特定操作的命令写到告警板。在读输入的位信息之后，在锁存器的下降时刻，控制箱识别写到告警板的值，然后执行预定操作。
图8是用于实现写模式操作的示例过程的流程图。首先从BSM或BTS诊断块(BDIAX)接收开关模式的值和相应扇区的开关状态(步骤S801)。然后将相应扇区的TTL开关状态与开关模式的值比较(步骤S802)。如果比较结果相同，则结果报告给BSM和BDIAX(步骤S806)。如果比较结果不同，则比较结果通过机架告警控制装置写到相应扇形蜂窝小区和开关模式。(步骤S803)。然后在步骤S804读TTL开关状态。在步骤S805比较开关模式和更新的开关状态，并且将比较结果报告给BSM和BDIAX(步骤S806)。
尽管以上已参照示范性实施例描述了本发明，然而应理解可对这些实施例进行很多修改，而不脱离本发明的如所附权利要求定义的精神和范围。
权利要求
1．一种用于控制和维护耦合到天线的塔顶低噪声放大器(TTL)模块的装置，所述TTL模块具有多个TTL，每个TTL用于放大在相应蜂窝扇区接收的信号，所述装置包括控制箱，配置为控制所述TTL模块和确定是否出现告警情况，并且控制每个与一所述TTL有关的旁通开关，以便当出现告警情况时，将由天线接收的信号引导到旁通路径；告警板，与所述控制箱相接口，进行接收指示所述TTL内的告警情况的数据、及响应于来自基站控制处理器(BCP)的命令将写命令传送到所述控制箱的操作，所述写命令用于有选择地控制所述TTL模块内的所述旁通开关。
2．如权利要求1所述的装置，其中所述控制箱响应于基站管理器的控制信号、执行从所述BCP接收的写命令，以控制所述TTL模块，并且还适于选择控制所述旁通开关，以执行VSWR测试。
3．如权利要求1所述的装置，其中所述告警板包括机架告警控制装置(RACA)和蜂窝基站告警装置(CSAA)，并且通过电话设备总线连接到所述BCP。
4．如权利要求1所述的装置，其中所述BCP包括基站收发信机系统故障测量块(BFMX)，它进行读所述告警箱的寄存器的操作，通过TDBUS接收所述寄存器的寄存器数据，以便收集出现在所述TTL模块的告警情况的告警信息，并且从基站管理器接收写到TTL模块的命令，及还适用于接收VSWR测试命令，以便执行VSWR测试。
5．如权利要求4所述的装置，其中所述BFMX包括状态管理缓冲器，用以管理所述TTL模块的告警状态。
6．如权利要求1所述的装置，其中所述旁通开关的开关状态按照写到所述控制箱的4位编码字进行控制，当寄存器位是在第一预定状态时，所述4位控制字出现在所述告警板的各管脚上。
7．如权利要求1所述的装置，其中所述旁通开关的开关状态按照写到所述控制箱的3位编码字进行控制，当寄存器位是第一预定状态时，所述3位控制字出现在所述告警板的各管脚上，并且锁存器信息出现于所述告警板的特定管脚上。
8．一种用于控制和维护耦合到天线的塔顶低噪声放大器(TTL)的方法，所述TTL模块具有多个TTL，每个TTL用来放大由所述天线在一个相关蜂窝扇区上接收的信号，所述方法包括在读模式期间，读取出现在所述TTL模块中的关于告警情况的告警信息；和响应于所述告警信息，以写模式写命令至耦合到所述TTL模块的控制电路，以控制所述旁通开关的开关状态。
9．如权利要求8所述的方法，其中在所述读模式期间，BTS故障测量块(BFMX)周期性地读告警板中的管脚值，以便检查是否在所述TTL模块已经发生所述告警情况。
10．如权利要求9所述的方法，其中读所述管脚值包括以下步骤按照存在存贮器中的数据，检查是否所述TTL模块装配在相应系统中，并且将检查结果输入到告警表；从机架告警控制装置(RACA)通过电话设备总线(TDBUS)周期性地读相应于所述TTL模块的寄存器，并且在所述告警表中设定相应于所述寄存器的告警标志和位置索引；通过所述位置索引与存贮的值比较，检查是否所述TTL模块装在相应位置；按照所述检查结果，如果确定所述TTL模块没有装入相应位置，则结束操作；按照所述检查结果，如果所述TTL装入相应位置，则将所述设定告警标志与存在缓中器中的先前告警标志比较；按照所述比较，如果所述设定告警标志不同于所述先前告警标志，则更新告警标志，传送位置索引、告警码和告警标志给基站管理器；及报告所述传送的告警信息，及按照告警结果更新TTL模式。
11．如权利要求10所述的方法，其中从所述控制箱传送告警信息，指定告警板中的管脚值，以便各管脚中每一个管脚指示在所述扇区中的一个特定扇区的特定路径内的TTL的告警情况。
12．如权利要求8所述的方法，其中在所述写模式中，当执行VSWR测试来诊断天线路径时，在基站控制处理器(BCP)中的BTS故障测量块(BFMX)接收命令以执行后面的两种情况，并且通过告警板写到相应TTL。
13．如权利要求8所述的方法，其中，为了控制所述写模式，利用1位信号来表示如果所述1位信号从低向高切换，认为是开关接通，并且，如果所述1位信号从高向低切换，认为是开关断开。
14．如权利要求8所述的方法，其中，为了控制所述写模式，使用1位信号，并且每当输入具有恒定周期的脉冲信号时，所述开关信号的模式通过双稳电路方法变换。
15．如权利要求8所述的方法，其中，为了控制所述写模式，使用含有四位的编码字，每个编码字对应于所述旁通开关的开关状态的特定组合，并且利用双稳电路方法切换所述四位。
16．如权利要求8所述的方法，其中，为了控制所述写模式，使用3位编码字和1个锁存器，每个编码字对应于所述旁通开关的开关状态的特定组合。
17．如权利要求8所述的方法，其中，所述写模式的写操作包括从基站管理器(BSM)或BTS诊断块(BDIAX)接收相应扇形蜂窝小区及开关模式的值；将相应扇形蜂窝小区的TTL开关的状态与开关模式的值比较；如果比较结果相同，将比较结果报告给所述BSM和BDIAX；如果比较结果不同，通过机架告警控制装置(RACA)写给相应扇形蜂窝小区和开关模式；读取TTL开关的状态；和比较开关模式和更新的开关状态，并且将比较结果报告给所述BSM和BDIAX。
全文摘要
一种用于控制和维护耦合到天线的塔顶低噪声放大器(TTL)模块的方法和装置,其中TTL模块有多个TTL,每个用于放大由天线接收的在相关蜂窝扇区的信号。该方法包括:在读模式期间,读关于出现在TTL模块中的告警情况的告警信息;并且响应于该告警信息,以写模式写命令至耦合到TTL模块的控制电路,以控制旁通开关的开关状态。
文档编号H04B1/04GK1230048SQ9812657
公开日1999年9月29日 申请日期1998年12月29日 优先权日1997年12月29日
发明者韩东洙 申请人:三星电子株式会社