专利名称：一种自适应均衡蜂窝小区间用户量的实现装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及TDMA制式的移动通讯领域，尤其是一种自适应均衡蜂窝小区间用 户量的实现装置。
技术背景随着移动网络规模的扩大，网络优化正成为移动通信运营商的工作重点，网络优化 同时也是通信制造业的一个重要的工作重点。网络优化工作的核心内容是积极发挥了现有网络资源的利用率，有效地降低了网络 的维护成本，提高了客户的满意度和运营效益。而随着用户量的提升，话务量也在急 剧增加，这对原有的网络规划造成了一定影响。某些相同的基站不同扇区，或者不同 基站不同覆盖区域都存在话务不均衡现象；部分基站为满足某个时段的话务高峰，配 置了较高的载波资源，但平时大部分时间空闲，造成了载波资源浪费、利用率不高的 现象，载波资源利用率还有较大的提升空间。另外对于现网中某些小区高话务问题， 通常采取扩容措施来解决。然而也受到某些基本条件的限制，有可能机柜空间不足、 也有可能因为传输不够，最终无法正常顺利扩容。松下电器的CN03801318.5基站装置和扇区控制方法，包括为扇区提供的多个天 线，用于向所述扇区中的移动站发送信号，以及接收来自所述扇区中移动站的信号； 为所述扇区提供的多个信号处理部分，用于对所述信号执行发送/接收处理；检测部分， 其检测在所述移动站和所述天线之间的对于每个所述扇区的发送/接收的通信量；以及 扇区控制部分，当所述检测的通信量等于或大于一定的值时，通过改变所述移动站和 所述天线间的对应关系，或者通过改变所述天线和所述信号处理部分间的对应关系， 扇区控制部分来分布所述通信量。根据从接收处理部分(113)输出的信息，到达方向检 测部分(116)确定从每个移动站发送的信号的到达方向。诺基亚公司CN01820825. 8动态信道分配方法和系统，包括限定一个小区的至少一 个基站(BTS)，和在所述小区的范围中的移动站，所述移动站在无线电信道上与述基 站通信，所述方法从己在通信网络的小区中和至少一个相邻小区中使用的信道收集干 扰信息，收集和所述小区的通信负载相关的信息，所述方法的特征在于还包括确定将 在小区中传递的信息的水平值，根据收集的干扰信息和通信负载，形成小区的信道的 参数值，把参数值最对应所述确定水平值的小区的信道分配给所述要传递的信息。系 统从已使用的连接收集干扰信息(202-204)，关于网络的通信负载的信息(205)，确定 要传递的信息的水平值(206)，形成小区的信道的参数值(201)，并分配该信道(200、 201)。CN101005683A —种实时的GSM小区用户量检测方法，将各支路设定在需要检测的 载波上；将载波转换到中频，每个载波业务监控模块对输入的射频信号作射频声表滤 波、低噪声放大、混频处理、中频放大，然后再用中频声表滤波器进行窄带滤波提取出所要监控的某一个载波，再进入检波器进行检波；检波器生成的低频包络信号经过 比较器，产生低频脉冲，将此低频脉冲送入单片机计数，通过累计一个周期或一个帧 结构内脉冲个数，检测出此载波在该帧内所承载的用户数量。一般的网络优化设备则不具有用户量检测功能。本实用新型提出一种自适应均衡 蜂窝小区间用户量的实现装置，其独立于网络主设备，可以自适应调节不同小区的用 户量，提高了移动网络的资源利用率，有效地降低了网络的维护成本，提高了运营商 的运营效益。 发明内容本实用新型的目的在于提出一种自适应均衡蜂窝小区间用户量的实现装置，基 于该装置，可以自适应调节不同小区的用户量，提高了移动网络的资源利用率，有效 地降低了网络的维护成本，提高了运营商的运营效益。本实用新型的目的是这样实现的自适应均衡蜂窝小区间用户量的实现装置，串 接在两个蜂窝小区基站的天线端口与天线之间，由耦合器ll、第二耦合器21、用户量检测模块12、第二用户量检测模块22、主控单元31、干线放大器13、第二干线放大 器23构成。蜂窝l小区基站天线端口接装置的耦合器ll，耦合器ll直接耦合输出端 接原蜂窝l小区天线，耦合器的其它两个输出端， 一个输出端接用户量检测模块12， 另一输出端接干线放大器13的输入端，干线放大器13的输出端接辅助覆盖天线；蜂 窝2小区基站天线端口接装置的第二耦合器21，耦合器21直接耦合输出端接原蜂窝2 小区天线，耦合器的其它两个输出端， 一端接用户量第二检测模块22，另一端接第二 干线放大器23的输入端，第二干线放大器23的输出端，接辅助覆盖天线；主控单元 31通过串口总线分别与用户量检测模块12、第二用户量检测模块22、干线放大器13、 第二干线放大器23连接，尤其是枝形或星形连接。蜂窝l、 2小区的基站天线端口与原基站天线之间仅插入一级耦合器11、 21 (通常 为小于等于30dB耦合器)，插入损耗极小，且耦合器为无源器件，该装置接入蜂窝小 区后，并不会影响小区的原有网络覆盖。蜂窝1小区的基站射频信号经耦合器11后，在经过干线放大器13，干线放大器 13输出的射频信号通过辅助覆盖2天线实现了蜂窝1小区的信号对蜂窝2小区的辅助 覆盖；蜂窝2小区的基站射频信号也按同样的连接实现了对蜂窝1小区的辅助覆盖。用户量检测模块11检测蜂窝1小区的在线用户量，户量检测模块21检测蜂窝2 小区的在线用户量，主控单元31采集这两个检测模块检测出的用户量值，作为自适应 均衡控制的依据；在主控单元31中设有两个阀值，分别为自适应均衡起控阀值和自适 应均衡收敛阀值，这两个阀值可依据具体蜂窝小区的实际用户量情况定，通常可分别 设置成0. 25erl/线和0. 05erl/线；当两个用户量检测模块的检测值之和大于自适应均 衡起控阀值时，且两个用户量检测模块的检测值不相等，该装置进入自适应均衡工作 状态；进入自适应均衡工作状态后，装置中的两个干线放大器只有一个处于开通状态， 这取决于检测到的两个小区用户量大小，如果1小区的用户量比2小区大，则干线放大器23开通，实现2小区信号对1小区的辅助覆盖，反之，则干线放大器13开通， 实现1小区信号对2小区的辅助覆盖；进入自适应均衡工作状态后，主控单元计算出 两个小区用户量的差值，与预设的自适应均衡收敛阀值相比较，以自适应均衡收敛阔 值作为优化目标值，通过调节干线放大器的增益，实现两个小区用户量差值在自适应 均衡收敛阔值处达到动态平衡；当两个用户量检测模块的检测值之和小于自适应均衡 起控阀值时，或两个用户量检测模块的检测值之和大于自适应均衡起控阀值，但两个 用户量检测模块的检测值相等，两蜂窝小区保持原有的各自覆盖状态。本实用新型可以自动实现两个小区的相互辅助覆盖，参见图1:在2小区辅助覆盖 1小区状态下，如2小区的用户量开始增长并超过1小区，主控单元会逐步降低干线放 大器23的增益(通常有30dB的调整范围)， 一旦干线放大器23的增益降到最小值处， 2小区的用户量仍然大于1小区的用户量，则主控单元关闭干线放大器23，并打开干 线放大器13，实现1小区信号对2小区的辅助覆盖。两个小区基站可以相互进行辅助 覆盖，即双向资源调度。本实用新型的优点在于1、 可以自适应均衡两个小区的用户量，提高移动网络资源利用率；2、 基于用户量检测，设备无需人为干预，完全智能；3、 独立于移动网络主设备，为原小区提供低插损的无源通道，不影响原有小区的 覆盖；4、电路简单，体积小，成本低，便于实现。
图1是本实用新型的原理框图、图2是用户量检测模块的原理框图、图3是自适应控制的流程框图、图4是用户量检测模块的噪声放大器电原理图、图5是图4所述模块的射频滤波器电原理图、图6是图4所述模块的混频器电路图、图7是图4所述模块的中频滤波器电路图、 图8是图4所述模块的放大器(中频放大器)电路图、 图9是图4所述模块的检波器电路图、图10是图4所述模块比较器电路图、图11是图4所述模块的频率合成器电路图、 图12是图4所述模块的可编程逻辑器件电路图、图13是图4所述模块的A/D变换 器电路图、图14是图4所述模块的单片机电原理图、图15是主控单元的电原理图。
具体实施方式
附图公开了本实用新型的原理框图，
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述， 由图l可见所述蜂窝l、 2小区即图1中的原1、 2小区或1、 2小区。蜂窝1小区的基站射频信号经耦合器11后，在经过干线放大器13，干线放大器 13输出的射频信号通过辅助覆盖2天线实现了蜂窝1小区的信号对蜂窝2小区的辅助 覆盖；蜂窝2小区的基站射频信号也按同样的连接实现了对蜂窝1小区的辅助覆盖。用户量检测模块11检测蜂窝1小区的在线用户量，户量检测模块21检测蜂窝2小区的在线用户量，主控单元31采集这两个检测模块检测出的用户量值，作为自适应 均衡控制的依据；在主控单元31中设有两个阀值，分别为自适应均衡起控阀值和自适 应均衡收敛阈值，这两个阀值可依据具体蜂窝小区的实际用户量情况定，通常可分别 设置成0. 25erl/线和0. 05erl/线；当两个用户量检测模块的检测值之和大于自适应均 衡起控阀值时，该装置进入自适应均衡工作状态；进入自适应均衡工作状态后，装置 中的两个干线放大器只有一个处于开通状态，这取决于检测到的两个小区用户量大小， 如果1小区的用户量比2小区大，则干线放大器23开通，实现2小区信号对1小区的 辅助覆盖，反之，则干线放大器13开通，实现1小区信号对2小区的辅助覆盖；进入 自适应均衡工作状态后，主控单元计算出两个小区用户量的差值，与预设的自适应均 衡收敛阀值相比较，以自适应均衡收敛阀值作为优化目标值，通过调节干线放大器的 增益，实现两个小区用户量差值在自适应均衡收敛阀值处达到动态平衡。 具体实施时可选下列器件耦合器11、 21:可以选用30dB耦合器，例如Innovative Power Products公司的 IPP-3007，干线放大器13、 23:可选阿尔创公司的RA/BA-1101/20050用户量检测单元12、 22其电路包括噪声放大器、射频滤波器、混频器、中频滤波 器、放大器、检波器、比较器、频率合成器、可编程逻辑器件、A/D变换器、单片机。 在蜂窝小区基站的无线电信道上的射频信号经低噪声放大器、射频滤波器、混频器、 中频滤波器和放大器对信号进行处理，其中放大器输出分两路， 一路进入检波器进行 检波器；检波器生成的低频包络信号经过比较器，产生低频脉冲，将此低频脉冲送入 可编程逻辑器件，频率合成器的输出连接混频器的一输入端提供本振信号，单片机控 制端口连接频率合成器的频率控制端，完成对频率合成器的参数设置工作，可编程逻 辑器件还设有输出端连接单片机的端口；另一路输出A/D变换器，A/D变换器的数字信 号也送入可编程逻辑器件，另设有频率合成器，频率合成器的输出连接混频器的一输 入端提供本振信号，单片机控制端口连接频率合成器的频率控制端，完成对频率合成 器的参数设置工作，可编程逻辑器件输出连接单片机的端口。低噪声放大器l:可选WJ公司的AG102;射频滤波器2:可选EPC0S公司的B4217;混频器3:可选WJ公司的CV110-1A;中频滤波器4:可选SIPATSAW公司的UE71. 2;中频放大器5:可选WJ公司的AM1;检波器6:可选ADI公司的AD8313;比较器7:可选NS公司的LM2904;频率合成器8:可选Sirenza公司的PLL400-875;可编程逻辑器件9:可选ALTERA公司的EP1C6Q240C8; A/D变换器10:可选ADI公 司的AD9288，主控单元的单片机ll:可选TI公司的MSP430F149。
权利要求1、远程调度蜂窝小区载波资源的实现装置，对蜂窝(A)小区和蜂窝(B)小区的载波资源调度，其特征是由耦合器(1)、直放站(2)、第二耦合器(3)、用户量检测模块(4)、第二用户量检测模块(5)、主控单元(6)、施主端口、重发端口构成，蜂窝(A)小区的射频信号端连接本装置的施主端口进入耦合器(1)，耦合器(1)的直接耦合输出端接直放站(2)，直放站(2)的输出端接第二耦合器(3)，第二耦合器(3)的输出为本装置的重发端口；耦合器(1)的耦合端口接用户量检测模块(4)；第二耦合器(3)的耦合端口接用户量检测模块(5)；蜂窝(A)小区的射频信号经耦合器(1)后，在经过直放站(2)，第二耦合器(3)的重发端口接重发天线对蜂窝(B)小区进行辅助覆盖；用户量检测模块(4)检测蜂窝(A)小区的在线用户量，第二用户量检测模块(5)检测蜂窝(B)小区的在线用户量，主控单元(6)采集这两个检测模块检测出的用户量值。
2、 根据权利要求1所述的远程调度蜂窝小区载波资源的实现装置，其特征是根据 实际网络的需要，直放站(2)为光纤型直放站、无线选频型直放站或移频型直放站。
3、 根据权利要求1所述的远程调度蜂窝小区载波资源的实现装置，其特征是用户 量检测模块包括噪声放大器、射频滤波器、混频器、中频滤波器、放大器、检波器、 比较器、频率合成器、可编程逻辑器件、A/D变换器、单片机，由低噪声放大器依次连 接射频滤波器、混频器、中频滤波器和放大器对信号进行处理，其中放大器输出分两 路， 一路进入检波器进行检波器；检波器生成的低频包络信号经过比较器，产生低频 脉冲，将此低频脉冲送入可编程逻辑器件，频率合成器的输出连接混频器的一输入端 提供本振信号，单片机控制端口连接频率合成器的频率控制端，完成对频率合成器的 参数设置工作，可编程逻辑器件还设有输出端连接单片机的端口；另一路输出A/D变 换器，A/D变换器的数字信号也送入可编程逻辑器件，另设有频率合成器，频率合成器 的输出连接混频器的一输入端提供本振信号，单片机控制端口连接频率合成器的频率 控制端，完成对频率合成器的参数设置工作，可编程逻辑器件输出连接单片机的端口。
专利摘要自适应均衡蜂窝小区间用户量的实现装置，串接在两个蜂窝小区基站的天线端口与天线之间，由耦合器(11)、用户量检测模块(12)、主控单元、干线放大器(13)、构成，蜂窝1小区基站天线端口接装置的耦合器(11)，耦合器(11)直接耦合输出端接蜂窝1小区基站天线，耦合器的其它两个输出端，一个输出端接用户量检测模块(12)，另一输出端接干线放大器(13)的输入端，干线放大器(13)的输出端，接辅助覆盖天线；蜂窝2小区基站天线端口接装置的第二耦合器(21)，耦合器(21)直接耦合输出端接蜂窝2小区天线，耦合器的其它两个输出端，一端接用户量第二检测模块(22)，另一端接第二干线放大器(23)的输入端。
文档编号H04Q7/34GK201142745SQ20072004537
公开日2008年10月29日 申请日期2007年8月28日 优先权日2007年8月28日
发明者琰 倪, 波 幸, 力 张 申请人:南京创嵘盛信息技术有限公司