一种用于隧道中的双通道射频拉远单元及分布式基站系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于隧道中的双通道射频拉远单元，所述双通道射频拉远单元具有两个双向定向天线，这两个双向定向天线分别对应一个通信通道，每个双向定向天线的两个波束发射单元分别向隧道的两个方向提供无线信号覆盖。本发明还公开了一种分布式基站系统。通过应用本发明技术方案，可以极大地减少无线信号在隧道等封闭空间的覆盖盲区。
【专利说明】一种用于隧道中的双通道射频拉远单元及分布式基站系统
【技术领域】
[0001]本申请涉及移动通信技术，尤其涉及一种用于隧道中的双通道射频拉远单元及分布式基站系统。
【背景技术】
[0002]随着信息时代的到来，人们对无线通信的要求越来越高，对于传统上被视为通信盲区的公路或铁路隧道、矿井、地铁等隧道类地区，也希望能够提供良好的无线信号覆盖。因此，灵活方便、质量可靠并且能够适应复杂环境的无线通信系统成为今后的发展趋势。特别是随着国家对煤矿安全越来越重视，从而对煤矿井下的通信要求越来越高，不仅限于语音和短信业务，还需要支持瓦斯监控、视频监控以及人员定位等高数据量业务。
[0003]用传统天线在隧道等封闭空间发射电磁波时，电磁波的传播过程中经过多次反射、散射后衰减十分严重，难以达到要求的传播距离和场强覆盖。因此在这些特定环境中，在有限发射功率下尽可能使电磁波传播更远更均匀成为人们首要关注的课题。在时分同步码分多址(TD-SCDMA, Time Divis1n-Synchronous Code Divis1n Multiple Access)系统以其优异的性能，在隧道类地区通信、特别是煤矿的井下通信得到越来越多的应用。作为一种无线通信系统，TD-SCDMA系统的无线信号覆盖是保证各项业务能正常工作的前提，这种覆盖应该是无缝的，且需要尽量提升无线通信系统的健壮性。
[0004]图1为现有技术中一种常用的TD-SCDMA系统的无线信号在隧道中覆盖的示意图。该方法基于双通道射频拉远单元(RRU，Rad1 Remote Unit)，在隧道中每隔一段距离布置一个双通道RRU，每个双通道RRU具有两个单向定向天线，这两个单向定向天线分别对应一个通信通道，采用背靠背的方式，分别向隧道的两个方向提供无线信号覆盖。图1中的箭头表示单向定向天线的发射方向。
[0005]图2为图1所示双通道RRU的两个单向定向天线提供的无线信号覆盖范围示意图。从图2中可以看出，现有的这种无线信号覆盖方式，存在以下缺点:
[0006]采用单向定向天线的覆盖方案，可能会使同一个双通道RRU的两个单向定向天线交接区域(即图1中虚线框所示区域)产生无线信号覆盖的盲区；对于特定时刻的某个用户，只能处于一个单向定向天线的覆盖，而基带处理单元(BBU, Base Band Unit)仍然对双通道RRU接收的信号进行处理，损失了上行分集增益；并且由于矿井巷道的曲折特点，会使下行覆盖出现可能的盲区。
【发明内容】
[0007]本申请提供了一种用于隧道中的双通道射频拉远单元及分布式基站系统，可以极大地减少覆盖盲区。
[0008]本申请实施例提供的一种用于隧道中的双通道射频拉远单元，所述双通道射频拉远单元具有两个双向定向天线，这两个双向定向天线分别对应一个通信通道，每个双向定向天线的两个波束发射单元分别向隧道的两个方向提供无线信号覆盖。
[0009]较佳地，同一个双向定向天线的两个波束之间具备泄漏设计。
[0010]较佳地，同一个双向定向天线的两个波束发射单元之间通过泄漏电缆连接。
[0011]较佳地，同一个双通道射频拉远单元对应的两个双向定向天线采用不同的极化方式。
[0012]较佳地，同一个双通道射频拉远单元对应的两个双向定向天线分别采用+45度和-45度的极化方式。
[0013]较佳地，双通道射频拉远单元的双向定向天线安装于隧道顶部，其两个波束发射单元的发射方向向下并且与隧道方向夹一定的角度。
[0014]较佳地，同一个双通道射频拉远单元对应的两个双向定向天线分处在隧道壁的两侧。
[0015]本申请实施例还提供了一种用于隧道中的分布式基站系统，所述分布式基站系统包括基带处理单元和双通道射频拉远单元，所述双通道射频拉远单元为如前所述的双通道射频拉远单元。
[0016]较佳地，所述分布式基站系统中多个双通道射频拉远单元连接在同一个基带处理单元上，且属于同一个小区。
[0017]从以上技术方案可以看出，在隧道中每隔一段距离布置一个双通道RRU，每个双通道RRU具有两个双向定向天线，这两个双向定向天线分别对应一个通信通道，每个双向定向天线的两个波束发射单元分别向隧道的两个方向提供无线信号覆盖，从而极大地减少覆盖盲区。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为现有技术中一种常用的TD-SCDMA系统的无线信号在隧道中覆盖的示意图；
[0019]图2为图1所示双通道RRU的两个单向定向天线提供的无线信号覆盖范围示意图；
[0020]图3为本申请实施例提供的基于TD-SCDMA系统的无线信号在隧道中覆盖的示意图。
【具体实施方式】
[0021]为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。
[0022]图3为本申请实施例提供的基于TD-SCDMA系统的无线信号在隧道中覆盖的示意图。该方法同样基于双通道RRU，在隧道中每隔一段距离布置一个双通道RRU，每个双通道RRU具有两个双向定向天线,这两个双向定向天线分别对应一个通信通道,每个双向定向天线的两个波束发射单元分别向隧道的两个方向提供无线信号覆盖。图1中的箭头表示双向定向天线的发射方向。
[0023]双向定向天线如果具有如下特征之一或其任意组合，可以达到更好的信号覆盖效果:
[0024]特征A:同一个双向定向天线的两个波束发射单元之间应做泄漏设计，以利于解决两个波束之间可能出现的盲区。所述泄漏设计可以采用本领域常用的泄漏电缆实现电磁泄漏的方式(双向定向天线的两个波束发射单元之间通过泄漏电缆连接)，或者其他方式。
[0025]特征B:同一个RRU对应的两个双向定向天线应采用不同的极化设计，以利于增强系统的鲁棒性。例如，这两个双向定向天线分别采用+45度和-45度的极化方式，由于极化方式不同，电磁波在隧道传播的极化偏转具有随机性，从而会带来分集增益。
[0026]特征C:双向定向天线安装于隧道顶部，其两个波束发射单元的发射方向不应与隧道方向完全平行，而是向下并且与隧道方向夹一定的角度，以利于实现更好的覆盖；
[0027]特征D:为了更好的实现分集接收以及更好的实现对巷道的覆盖，同一个RRU对应的两个双向定向天线应分处在隧道壁的两侧。
[0028]本申请实施例提供的双通道RRU，与BBU共同构成分布式基站系统。为了降低用户设备在移动过程中的切换，可以利用RRU级联的技术，即多个RRU连在同一个BBU上，且属于同一个小区，这样就可以尽量减少小区切换。所述多个RRU可以是沿着隧道连续安装的多个RRU，也可以是非连续安装的多个RRU。
[0029]以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种用于隧道中的双通道射频拉远单元，其特征在于，所述双通道射频拉远单元具有两个双向定向天线，这两个双向定向天线分别对应一个通信通道，每个双向定向天线的两个波束发射单元分别向隧道的两个方向提供无线信号覆盖。
2.根据权利要求1所述的双通道射频拉远单元，其特征在于，同一个双向定向天线的两个波束之间具备泄漏设计。
3.根据权利要求2所述的双通道射频拉远单元，其特征在于，同一个双向定向天线的两个波束发射单元之间通过泄漏电缆连接。
4.根据权利要求1所述的双通道射频拉远单元，其特征在于，同一个双通道射频拉远单元对应的两个双向定向天线采用不同的极化方式。
5.根据权利要求4所述的双通道射频拉远单元，其特征在于，同一个双通道射频拉远单元对应的两个双向定向天线分别采用+45度和-45度的极化方式。
6.根据权利要求1所述的双通道射频拉远单元，其特征在于，双通道射频拉远单元的双向定向天线安装于隧道顶部，其两个波束发射单元的发射方向向下并且与隧道方向夹一定的角度。
7.根据权利要求1所述的双通道射频拉远单元，其特征在于，同一个双通道射频拉远单元对应的两个双向定向天线分处在隧道壁的两侧。
8.一种用于隧道中的分布式基站系统，所述分布式基站系统包括基带处理单元和双通道射频拉远单元，其特征在于，所述双通道射频拉远单元为权利要求1至7任一项所述的双通道射频拉远单元。
9.根据权利要求8所述的分布式基站系统，其特征在于，所述分布式基站系统中多个双通道射频拉远单元连接在同一个基带处理单元上，且属于同一个小区。
【文档编号】H04W88/08GK104080202SQ201310103934
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月28日 优先权日:2013年3月28日
【发明者】吕伯轩, 胡炜, 雷旭 申请人:普天信息技术研究院有限公司