专利名称：用于移动通信信号电梯覆盖的远端微功率接入系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种移动通信信号覆盖系统，特别是指一种用于移动通信信号电梯覆盖的远端微功率接入系统。
背景技术：
随着城市建设的快速发展及城市用地的紧缺，高层办公楼宇和高层住宅小区越来越多，在楼宇内的地下室、电梯、房间等重要的区域，手机使用日益频繁。但在地下室、电梯内等场所手机信号相当弱、多数情况下是信号盲区，无法满足正常的通信。而这些场所也是有较高的话务量需求，所以这些场所的无线信号必须满足深度覆盖要求。对上述场所的深度覆盖具有一定的重要性，除了能够解决建筑内范围更广的手机信号弱的问题，同时也解决了在这些特殊场所内遇到紧急事情时电话报警难的问题，成为一项保障措施，因此针对电梯轿厢手机网络覆盖的深度覆盖工程成为一项便民工程。据有关数据统计，关于电梯、地下室等场所的信号不好的投诉近几年居高不下，特别是高层住宅小区，对这些场所的投诉量很大，由于这些场所的独特结构，使得无线信号覆盖的难度加大。电梯信号覆盖是深度覆盖中一种，也是各地移动运营商和物业管理部门比较头疼的问题，也在一定程度上影响了运营商的品牌形象。电梯的建筑特点，使其成为信号覆盖的盲区(1)电梯一般位于建筑的中心位置，信号遮挡严重；(2)电梯井道狭长，具有隧道效应，导致无线信号损耗加快；(3)电梯隔着坚固的钢筋混凝土，室外信号很难覆盖整个井道；(4)电梯轿厢为金属结构，对信号有很强屏蔽效应。传统的电梯覆盖方案及存在的问题(1)采用八木天线覆盖无法同时接入2G和3G信号；电梯轿箱高度变化时信号强度变化较大，信号不稳定。(2)采用泄漏电缆覆盖电梯井道施工难度较大。此外，由于线性损耗对馈线首末段的信号强度影响很大，耦合损耗导致信号分布不均勻。(3)采用平板天线覆盖存在井道切换；通常平板天线使用数量较多，信号质量不稳定；施工也存在一定的难度。(4)电梯的安全等级较高，对电梯的施工难度较大，比如工程施工、安装天线、取电等。设备安装空间受限布线、安装协调困难、电源选取的问题及配套工程麻烦等无线覆盖存在着较大的难度。因此需要一种专门应用于电梯覆盖的产品，保证电梯覆盖的效果，同时又能够做到工程施工量少，安装方便，取电便捷，成本较低。
发明内容本实用新型鉴于目前电梯覆盖所存在的问题，提供一种用于移动通信信号电梯覆盖的远端微功率接入系统。本实用新型可以有效的解决电梯覆盖问题，工程施工简单，成本低，很适宜大面积推广。一种用于移动通信信号电梯覆盖的远端微功率接入系统，该系统至少包括一个近端单元、N根同轴电缆和N个远端单元，基站通过馈缆与近端单元相连，其特征在于近端单元通过N根同轴电缆分别与N个远端单元相连，且远端单元安装在电梯的顶部，近端单元安装在有基站信源的地方，并靠近电梯井附近，N为2η，η为彡1的自然数；所述的同轴电缆具有超柔性且耐反复弯曲，并能完成移动通信信号和直流电源的传递功能；所述的远端单元内置发射天线和接收天线，远端单元能完成直流电源提取和DC/ DC转换并为远端单元的各个有源器件供电，完成移动通信信号上下行放大链路的放大和电梯信号覆盖功能；所述的近端单元完成移动通信信号一路变多路的功率等分功能，完成直流电源馈入到每个支路的功能。所述的近端单元至少包括一个功率分配单元、供电单元、N个低通滤波器、N个高通滤波器；来自移动基站的信号通过馈缆线与近端单元的功率分配单元相连，功率分配单元分别与N个高通滤波器相连后形成N个输出端口，交流市电与近端单元的供电单元相连， 供电单元分别与N个低通滤波器相连后形成N个输出端口，N为2η，η为> 1的自然数。在近端单元中，完成移动通信信号的功率被等分N路，完成直流电源馈入到每个支路。所述的远端单元至少包括信号高通滤波器、直流电源低通滤波器、DC/DC单元、 上下行放大链路、输入功率检波单元和输出功率检波单元、控制单元、二个双工器，由第一放大器、第一滤波器、第一衰减器、第二放大器、第三放大器依次连接形成下行放大链路，由第四放大器、第二滤波器、第二衰减器、第五放大器、第六放大器依次连接形成上行放大链路，信号和电源进入到远端单元后，分为两路，一路通过直流电源低通滤波器与DC/DC单元相连，DC/DC单元为远端单元的各个有源器件供电；一路通过信号高通滤波器与一双工器相连，二个双工器分别通过上下行放大链路连接成封闭形回路，输入功率检波单元、输出功率检波单元、第一衰减器、第二衰减器分别与控制单元相连，输入功率检波单元与第一放大器输入端的信号耦合点相连，输出功率检波单元与第三放大器输出端的信号耦合点相连。用于移动通信信号电梯覆盖的远端微功率接入方法，其特征在于按以下步骤进行步骤1，来自基站的移动通信信号进入到近端单元，在近端单元内由功率分配单元完成功率等分成N路，在近端单元内由供电单元将市电转换成DC+24V或DC+48V直流信号， 并通过N个低通滤波器将直流电源加载到每条路上，N为2η，η为> 1的自然数；步骤2，携带有直流电源的移动通信信号通过超柔性耐反复弯曲的同轴电缆传递到各个远端单元；步骤3，在远端单元内部，完成直流电源的提取，并通过DC/DC单元转换，将直流电源转换为+5V为远端单元各个有源器件供电；通过信号高通滤波器的移动通信信号进入到远端单元的上下行放大链路进行信号放大，下行信号经过一双工器，进入到下行放大链路， 经过第一放大器、第一滤波器、第一衰减器、第二放大器、第三放大器的放大并通过另一双工器、远端单元的天线完成信号的电梯覆盖；输入功率检波单元与第一放大器输入端的信号耦合点相连，输出功率检波单元与第三放大器输出端的信号耦合点相连，分别完成下行放大链路输入信号和输出信号的功率提取，并分别送入到输入功率检波单元和输出功率检波单元中，完成信号的检波，将射频信号转换成对应的电压信号，送入控制单元中，通过控制单元的运算，知道输入输出功率的大小，并与预先设置的输出功率值进行比较，进而控制第一衰减器的衰减大小，自动调节下行放大链路的增益，同时根据下行放大链路的增益测量自动调整上行放大链路的增益大小，实现上行放大链路的信号放大，并保持上下行放大链路的平衡。近端单元完成移动通信信号一路变多路的功率等分功能，根据工程需要可以带8 个远端，或16个远端，32个远端等。另外在近端单元将直流电源馈入到每个支路中，电源通路增加低通滤波器，射频通道增加高通滤波器，有效的屏蔽射频信号对电源的干扰。完成移动通信信号的等分和直流电源馈入后，通过柔性同轴电缆将移动通信信号和直流电源传到远端模块，远端模块的数量取决于每栋楼宇电梯的数量，根据电梯的多少合理配置近端单元的路数。远端单元通过直流电源低通滤波器完成直流电源的提取和DC/DC转换，将来自近端的直流DC+24V或+48V转换成+5V，并为远端单元的各个有源器件供电。通过信号高通滤波器将移动通信提取出来，送入到下行放大链路进行信号的放大，在下行链路中，设计有下行输入功率检波和输出功率检波电路，将输出功率设定于某一值，比如Ocffim或5daii等，在控制单元的控制下，根据输入功率和输出功率的大小，控制下行放大链路第一衰减器进行下行放大链路的增益调节，这样做的好处就是，可以根据柔性电缆损耗的长度不同，损耗不同自动完成下行放大链路增益的调整，保证远端微功率单元下行链路输出功率保持不变。 根据上下行放大链路平衡的原则要求，根据下行放大链路的增益测量可以自动调整上行放大链路的增益大小。本实用新型可以有效的解决电梯覆盖问题，工程施工简单，成本低，很适宜大面积推广。
图1为本实用新型的系统框图。图2为本实用新型的近端单元原理框图。图3为本实用新型的远端单元原理框图。
具体实施方式
参见图1，图中出示了本实用新型所提出的用于移动通信信号电梯覆盖的系统，该系统包含以下单元馈缆9，近端单元1，同轴电缆3，集成天线4的远端单元2组成，该系统至少包括一个近端单元1、N根同轴电缆3和N个远端单元2，基站通过馈缆9与近端单元相连，近端单元通过N根同轴电缆分别与N个远端单元相连，且远端单元安装在电梯的顶部，近端单元安装在有基站信源的地方，并靠近电梯井附近，N为2η，η为彡1的自然数；所述的同轴电缆具有超柔性且耐反复弯曲，并能完成移动通信信号和直流电源的传递功能；所述的远端单元内置发射天线和接收天线，远端单元能完成直流电源提取和DC/DC转换并为远端单元的各个有源器件供电，完成移动通信信号上下行放大链路的放大和电梯信号覆盖功能；所述的近端单元完成移动通信信号一路变多路的功率等分功能，完成直流电源馈入到每个支路的功能。参见图2，来自移动基站(比如GAM，⑶MA，DCS, TODMA，TDSCDMA等)的信号通过馈缆9进入近端单元1与功率分配单元14相连，经过功率分配单元14完成信号的多路等分，可以等分成2路、4路、8路、16路、32路等，等分后的每路信号均要串接一个高通滤波器 13，该高通滤波器13的作用就是将直流电源割断，以防直流电源反灌到基站端，对基站造成损坏。交流市电10进入到近端单元1后，通过供电单元11完成交流市电到直流的转换， 将AC220V转换成DC+24V或DC+48V，转换后将电源输出分成相同的路数(和移动通信信号等分的路数)，在直流输出的每路上，增加一个低通滤波器12，该低通滤波器12的作用就是防止较高频率的移动通信信号串扰到电源上，以免造成对电源的干扰。经过近端单元1后，携带有直流电源的移动通信信号通过柔性同轴电缆传递到远端单元2，并经其进行信号的放大等处理，完成电梯的覆盖。参加图3，信号和电源进入到远端单元2后，分为两路，一路通过直流电源低通滤波器M进入到DC/DC单元25，经过DC/DC转换，将来自近端的直流DC+24V或+48V转换成 +5V电源，为远端单元2的各个有源器件供电。另外一路通过信号高通滤波器22进入到移动信号放大通路，下行信号经过一个双工器23，进入到下行放大链路，经过第一放大器27、第一滤波器观、第一衰减器四、第二放大器30、第三放大器31的放大并通过另一双工器33和远端单元2的天线5完成信号的电梯覆盖；26是信号输入耦合点，32信号输出耦合点，分别完成下行放大链路输入信号和输出信号的功率提取，并分别送入到输入功率检波单元36和输出功率检波单元34中，完成信号的检波，将射频信号转换成对应的电压信号，送入控制单元35中，通过控制单元的运算， 可以知道输入输出功率的大小，并与预先设置的输出功率值进行比较，进而控制第一衰减器四的衰减大小，自动调节下行放大链路的增益。这样做的好处是可以保证输出功率始终保持稳定，不会因为近端单元和远端单元之间柔性同轴电缆长度变化，输入功率的大小等因素影响输出功率的稳定。同时根据移动通信上下行放大链路平衡的原则，在调节下行放大链路增益的同时自动调节上行放大链路的增益，这样可以节省一些成本，简化设计电路。同理，上行信号通过远端单元的天线5接收，再通过另一双工器33进入到上行放大链路，依次经过第四放大器41、第二滤波器40、第二衰减器39、第五放大器38、第六放大器37、一双工器23、信号高通滤波器22再通过柔性同轴电缆到达近端单位，再经馈缆9回到基站。
权利要求1.一种用于移动通信信号电梯覆盖的远端微功率接入系统，该系统至少包括一个近端单元、N根同轴电缆和N个远端单元，基站通过馈缆与近端单元相连，其特征在于近端单元通过N根同轴电缆分别与N个远端单元相连，且远端单元安装在电梯的顶部，近端单元安装在有基站信源的地方，并靠近电梯井附近，N为2η，η为彡1的自然数；所述的同轴电缆具有超柔性且耐反复弯曲，并能完成移动通信信号和直流电源的传递功能；所述的远端单元内置发射天线和接收天线，远端单元能完成直流电源提取和DC/DC转换并为远端单元的各个有源器件供电，完成移动通信信号上下行链路信号的放大和电梯信号覆盖功能；所述的近端单元完成移动通信信号一路变多路的功率等分功能，完成直流电源馈入到每个支路的功能。
2.根据权利要求1所述的用于移动通信信号电梯覆盖的远端微功率接入系统，其特征在于所述的近端单元至少包括一个功率分配单元、供电单元、N个低通滤波器、N个高通滤波器；来自移动基站的信号通过馈缆线与近端单元的功率分配单元相连，功率分配单元分别与N个高通滤波器相连后形成N个输出端口，交流市电与近端单元的供电单元相连，供电单元分别与N个低通滤波器相连后形成N个输出端口，N为2η，η为> 1的自然数。
3.根据权利要求1所述的用于移动通信信号电梯覆盖的远端微功率接入系统，其特征在于所述的远端单元至少包括信号高通滤波器、直流电源低通滤波器、DC/DC单元、上下行放大链路、输入功率检波单元和输出功率检波单元、控制单元、二个双工器，由第一放大器、第一滤波器、第一衰减器、第二放大器、第三放大器依次连接形成下行放大链路，由第四放大器、第二滤波器、第二衰减器、第五放大器、第六放大器依次连接形成上行放大链路，信号和电源进入到远端单元后，分为两路，一路通过直流电源低通滤波器与DC/DC单元相连， DC/DC单元为远端单元的各个有源器件供电；一路通过信号高通滤波器与一双工器相连， 二个双工器分别通过上下行放大链路连接成封闭形回路，输入功率检波单元、输出功率检波单元、第一衰减器、第二衰减器分别与控制单元相连，输入功率检波单元与第一放大器输入端的信号耦合点相连，输出功率检波单元与第三放大器输出端的信号耦合点相连。
专利摘要本实用新型涉及一种用于移动通信信号电梯覆盖的远端微功率接入系统，该系统至少包括一个近端单元、N根同轴电缆和N个远端单元，基站通过馈缆与近端单元相连，近端单元通过N根同轴电缆分别与N个远端单元相连，且远端单元安装在电梯的顶部，近端单元安装在有基站信源的地方，并靠近电梯井附近；所述的远端单元内置发射天线和接收天线，远端单元能完成直流电源提取和DC/DC转换并为远端单元的各个有源器件供电，完成移动通信信号上下行链路信号的放大和电梯信号覆盖功能；所述的近端单元完成移动通信信号一路变多路的功率等分功能，完成直流电源馈入到每个支路的功能。本实用新型可以有效的解决电梯覆盖问题，工程施工简单，成本低，很适宜大面积推广。
文档编号H04W88/08GK202269019SQ20112029729
公开日2012年6月6日 申请日期2011年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者吴建, 孙强, 张文珍, 张明星, 金锋 申请人:武汉安德瑞科技有限公司