CN102710338A - 一种模拟光纤直放站根据光检测实现增益自动补偿的方法 - Google Patents

Abstract

一种模拟光纤直放站根据光检测实现增益自动补偿的方法，包括：远端机开机时，把上下行射频衰减器的衰减值设置成最大值；单片机对PD检测电压进行采样；保存当前电压值，查光收功率与检测电压对应表得出衰减量；把查表所得的衰减量通过单片机控制射频衰减器的衰减值；单片机定时对PD检测电压进行采样；并与保存的电压进行对比，当采样的电压值与寄存器保存的电压值差值超过20mV时，才进行新数据的保存与重新查表。本发明解决了常规光纤直放站在工程安装上存在的调试难度大，维护成本高的难题，降低了工程安装的难度及工时。

Description

一种模拟光纤直放站根据光检测实现增益自动补偿的方法

【技术领域】

本发明涉及光纤直放站，具体是指一种模拟光纤直放站根据光检测实现增益自动补偿的方法。 

【背景技术】

在移动通信领域，直放站可以扩大已建模拟和数字移动通信基站的覆盖范围，是解决盲区、边远地区移动通信的最经济有效的手段。光纤直放站通过光纤传输信号，不受地理环境、天气变化或施主基站覆盖范围调整的影响，因此工作稳定，覆盖效果好，在现代通信领域中，受到广泛的应用。 

传统的光纤直放站主要有光近端机、光纤、光远端机（覆盖单元）几个部分组成。光近端机和光远端机都包括射频单元（RF单元）和光单元。无线信号从基站中耦合出来后，进入光近端机，通过电光转换，电信号转变为光信号，从光近端机输入至光纤，经过光纤传输到光远端机，光远端机把光信号转为电信号，进入RF单元进行放大，信号经过放大后送入发射天线，覆盖目标区域。上行链路的工作原理一样，手机发射的信号通过接收天线至光远端机，再到近端机，回到基站。上下行链路的增益与近端机的增益、电光转换的效率、光纤传输的差损、远端机增益等有关，其中光纤传输的差损在设备的安装、运行中会不断变化，存在较大的不确定性。 

该传统直放站在安装时，链路的增益受光纤差损的大小而改变，在设计时，都是按链路最大增益设计，设备安装时，要根据链路上的光纤差损和实际所需覆盖范围的大小，通过射频衰减器来调整链路增益，这种方法调试安装较复杂，而且还会有较大误差；在工程运用中，一台近端机可拖几台远端机，链路增益差损变大，增益分配更复杂；设备在实际运行中，光纤的差损及设备的老化等原因都会造成链路增益的不稳定，从而造成远端功放输出到 天线的功率不稳定，这就要求工程维护人员不定期的检查与调整，人工维护成本较大。 

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术的缺点和不足，提供一种模拟光纤直放站根据光检测实现增益自动补偿的方法，解决了常规光纤直放站在工程安装上存在的调试难度大，维护成本高的难题，降低了工程安装的难度及工时。 

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题： 

一种模拟光纤直放站根据光检测实现增益自动补偿的方法，其特征在于：包括如下步骤： 

步骤1：远端机开机时，把上下行射频衰减器的衰减值设置成最大值； 

步骤2：单片机对PD检测电压进行采样； 

步骤3：保存当前电压值，查光收功率与检测电压对应表得出衰减量； 

步骤4：把查表所得的衰减量通过单片机控制射频衰减器的衰减值； 

步骤5：单片机定时对PD检测电压进行采样； 

步骤6：与步骤3保存的电压值相比较，差值是否大于等于20mV，是，转入步骤3，否，转入步骤7； 

步骤7：保持当前上下行射频衰减器的衰减值。 

进一步地，所述步骤2中PD检测电压值为多次检测，取其平均值。 

本发明的优点在于：本发明中自动增益控制由单片机控制，使用灵活，可根据实际需要，开启或关闭自动增益调整功能；近远端机把射频部分、光模块部分、软件监控部分集成一起，集成度高、生产安装方便、成本低的优势；此自动增益调整功能是在原***的基础上，增加软件处理，无需增加很多硬件的成本，相比其他实现方式，具有成本低，设计改动小的特点。在工程安装上调试简单，降低了工程安装的成本，维护成本低。 

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。 

图1是本发明模拟光纤直放站结构示意图。 

图2为本发明用软件设计控制增益自动补偿功能的流程图。 

【具体实施方式】

如图1所示，是本发明模拟光纤直放站结构示意图。施主天线1从基站耦合到的下行信号经过介质双工器2进行滤波，通过一个射频衰减器3，其射频衰减值可由工程人员根据近端耦合到的下行信号的大小进行调试，再通过一级小信号放大器4后，输入到光组件的激光器5进行电光转换。因近端机调制光功率的大小影响到远端增益补偿，故调制光功率尽量保持一致，以减少误差，本发明调制光功率取4dBm，接收和发射的光通过光波分复用器9合并后，通过光纤10传输到远端机，远端机接收到的光信号经过光波分复用器11分开后，通过光组件的光检测器12，把光信号转换成电信号，经过一级小信号放大器13放大后，输入到射频衰减器14，此衰减器的衰减值由单片机控制，可设置为手动设置增益模式和自动增益补偿模式，再通过大功率放大器15进行信号的放大，最后经过大功率腔体双工器16滤波后，输入到重发天线17，实现对盲区的信号覆盖。重发天线17接收到的手机信号，经大功率腔体双工器16后，输入到低噪声放大器18，再通过射频衰减器19进行增益调整，衰减器的衰减量与下行的射频衰减器14值一样，经过小信号放大器20放大后输入到光组件的激光器21进行电光转换，通过光波分复用器11与下行的光信号复用后，经光纤10传输到近端机，近端机接收到的光信号经光波分复用器9分离，通过光检测器8完成光电的转换，经上行射频衰减器7、小信号放大器6放大后，进入介质双工器2，最后通过施主天线1发送给基站。 

近端机上下行链路的射频衰减器可根据从基站耦合到的信号强度由工程人员进行调整，增加设备安装的灵活性和通用性。 

图2所示为具有增益自动补偿功能模拟光纤站的软件控制流程图。远端刚开机时，为了保护射频链路，把上下行的射频衰减器衰减值设置成最大值，单片机对PD检测电压进行采样，为提高准确性，可采样多次取平均值，单 片机把当前检测到的电压值a保存到寄存器中并根据表1（光收功率与检测电压对应表）可得出当前接收到的光功率b大小及上下行射频衰减器所应该设置的衰减量c。 

表1 

检测电压值a(mV)	光收功率值b(dBm)	衰减量c(dB)
			a≥2800	b≥4.0	c=15
2640≤a＜2800	3.5≤b＜4.0	c=14
			2400≤a＜2640	3.0≤b＜3.5	c=13
2200≤a＜2400	2.5≤b＜3.0	c=12
			2000≤a＜2200	2.0≤b＜2.5	c=11
1850≤a＜2000	1.5≤b＜2.0	c=10
			1650≤a＜1850	1.0≤b＜1.5	c=9
1500≤a＜1650	0.5≤b＜1.0	c=8
			1320≤a＜1500	0≤b＜0.5	c=7
1180≤a＜1320	-0.5≤b＜0	c=6
			1060≤a＜1180	-1.0≤b＜-0.5	c=5
950≤a＜1060	-1.5≤b＜-1.0	c=4
			850≤a＜950	-2.0≤b＜-1.5	c=3
760≤a＜850	-2.5≤b＜-2.0	c=2
			680≤a＜760	-3.0≤b＜-2.5	c=1
a＜680	b＜-3.0	c=0

把查表所得的衰减量通过单片机23控制射频衰减器衰减值，因外部的环境随时都会变化，单片机23需对PD的光检测电压进行实时检测，并与寄存器保存的电压进行对比，因单片机23的AD采样存在误差，为避免在相邻两个衰减值间频繁切换，当采样的电压值与寄存器保存的电压值差值超过20mV时，才进行新数据的保存与重新查表。

本实例所给的表1为测试多组PD检测器所选取的平均值，表格中的检测电压与光PD检测器的型号、PD端的检测电阻值、运放的放大倍数等有关。 

本发明中实现了自动增益控制由单片机控制，使用灵活，可根据实际需要，开启或关闭自动增益调整功能；近远端机把射频部分、光模块部分、软件监控部分集成一起，集成度高、生产安装方便、成本低的优势；此自动增 益调整功能是在原***的基础上，增加软件处理，无需增加很多硬件的成本，相比其他实现方式，具有成本低，设计改动小的特点。在工程安装上调试简单，降低了工程安装的成本，维护成本低。 

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。 

Claims (2)

1.一种模拟光纤直放站根据光检测实现增益自动补偿的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：远端机开机时，把上下行射频衰减器的衰减值设置成最大值；

步骤2：单片机对PD检测电压进行采样；

步骤3：保存当前电压值，查光收功率与检测电压对应表得出衰减量；

步骤4：把查表所得的衰减量通过单片机控制射频衰减器的衰减值；

步骤5：单片机定时对PD检测电压进行采样；

步骤6：与步骤3保存的电压值相比较，差值是否大于等于20mV，是，转入步骤3，否，转入步骤7；

步骤7：保持当前上下行射频衰减器的衰减值。

2.如权利要求1所述的一种模拟光纤直放站根据光检测实现增益自动补偿的方法，其特征在于：所述步骤2中PD检测电压值为多次检测，取其平均值。

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