CN201479134U - 具备上行噪声抑制功能的gsm无线直放站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站，包括施主天线BS和重发天线MS，其特征在于：所述的施主天线BS与双工器[a]相连，所述的双工器[a]的下行链路输出端与下行低噪放相连接，所述的下行低噪放的输出端经变频模块[1]的下变频与数字处理模块相连接，所述的数字处理模块的输出端经变频模块[2]的上变频与下行功放的输入端相连接，所述下行功放的输出端与双工器[b]相连；本实用新型能够极大改善基站上行链路的接收灵敏度，在基站的同一小区内同时可以使用更多数量的GSM无线直放站，可以提升基站网络利用的效率，极大地降低网络建设的成本，因此在GSM通信网络覆盖市场上有着广阔的发展前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种移动通信直放站，特别是涉及一种具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站。
背景技术
在移动通信迅速发展的今天，无论何种无线通信的覆盖区域由于射频信号传播特性和人工或自然物体的遮挡，经常会出现盲区、弱信号区，这些区域容易出现接通率低、漫游不畅、掉话甚至接收不到信号等现象，给GSM手机用户带来不便。而GSM无线直放站能有效的解决此类问题，GSM无线直放站具备体积小、成本低、安装方便、便于维护等优点，成为极其重要的网络优化手段，以提高通信质量，解决弱信号区和盲区的掉话等问题，给GSM的网络建设带来极大的便利。
GSM无线直放站一般为传统的模拟GSM无线直放站，其原理比较简单，上下行链路由有源射频信号放大模块和无源滤波模块组成，在实际应用当中无法避免抬高基站上行接收机的底噪声电平，这样所带来的主要缺点是：在需要多台GSM无线直放站并联使用的应用场景时，基站上行底噪声电平是叠加的，会明显抬高基站上行接收机的底噪声电平，影响基站上行接收机的灵敏度，也就限制了在同一小区下使用GSM无线直放站的数量，这就要求有能够具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站的设备。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站，其能改善基站上行链路的接收灵敏度。
本实用新型是这样实现的，一种具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站，包括施主天线BS和重发天线MS，其特征在于：所述的施主天线BS与双工器[a]相连，所述的双工器[a]的下行链路输出端与下行低噪放相连接，所述的下行低噪放的输出端经变频模块[1]的下变频与数字处理模块相连接，所述的数字处理模块的输出端经变频模块[2]的上变频与下行功放的输入端相连接，所述下行功放的输出端与双工器[b]相连；
所述的重发天线MS与双工器[b]相连，所述双工器[b]的上行链路输出端与上行低噪放相连接，所述的上行低噪放的输出端经变频模块[2]的下变频与数字处理模块相连接，所述的数字处理模块的输出端经变频模块[1]的上变频与下行功放的输入端相连接，所述下行功放的输出端与双工器[a]相连。
本实用新型采用软件无线电技术，运用功能强大的FPGA器件对数字化后的GSM上行时域信号进行处理，由于GSM***空中接口采用TDMA复用方式，GSM载波的每个载波可提供八个接入时隙，每个时隙均可承载一个指定用户，即每个载波的某个指定时隙只会有一个用户接入，因此在同一小区内同时使用多台GSM无线直放站的情况下，通过软件无线电技术使在同一小区内使用的各设备都具备上行噪声抑制功能，该技术利用GSM***用户时分接入及上行同步、功率检测技术有效抑制各空闲工作时隙噪声电平，可以确保在任一时隙上对原基站只引入一台设备的上行噪声电平而无多噪声累积现象，***中任一设备都不会对其它设备造成噪声抬升，能够有效解决了同一小区有源设备多噪声累积严重的问题。
附图说明
图1是具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站组网工作示意图。
图2是具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站的连接及原理总框图。
图3是数字处理模块原理示意图。
图4是变频模块工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步描述。
如图2所示，本实用新型提供一种具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站，包括施主天线BS和重发天线MS，其特征在于：所述的施主天线BS与双工器[a]相连，所述的双工器[a]的下行链路输出端与下行低噪放相连接，所述的下行低噪放的输出端经变频模块[1]的下变频与数字处理模块相连接，所述的数字处理模块的输出端经变频模块[2]的上变频与下行功放的输入端相连接，所述下行功放的输出端与双工器[b]相连；
所述的重发天线MS与双工器[b]相连，所述双工器[b]的上行链路输出端与上行低噪放相连接，所述的上行低噪放的输出端经变频模块[2]的下变频与数字处理模块相连接，所述的数字处理模块的输出端经变频模块[1]的上变频与下行功放的输入端相连接，所述下行功放的输出端与双工器[a]相连。
请参阅图1，图1是具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站组网工作示意图，GSM(BTS)基站通过天线将该扇区基站信号发射到覆盖区域，以达到对弱信号区和信号盲区进行高质量的信号覆盖，在基站覆盖小区的边沿地带(即弱信号区域)安放上具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站以增强原基站的信号强度，从而扩大基站信号的覆盖面积，由于具备上行噪声抑制功能的各GSM无线直放站单独对所覆盖区域的时隙上行噪声进行控制，因此在同一小区基站并联使用多台GSM无线直放站的情况下可以确保在任一时隙上对原基站只引入一台设备的上行噪声电平而无多噪声累积现象，***中任一设备都不会对基站(BTS)造成噪声抬升，完全消除上行噪声对基站的影响，对同一小区信源基站并联的GSM无线直放站数量将不受限制，极大地提升基站网络利用的效率。
请继续参阅图2，具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站***工作通路的下行链路是：下行信号经施主天线通过双工器对下行RF射频无用信号进行滤波处理，经过低噪声放大器进行放大和变频模块1的下变频将其下变至中频信号，然后由数字处理模块对中频信号进行AD带通采样达到可操作范围，再运用FPGA对数字化后的中频信号进行数字下变频(DDC)和数字上变频(DUC)并进行多级的低通滤波处理，再由D/A将其恢复为中频信号，再经变频模块2的上变频将其上变至射频信号，最后射频信号经线性功放放大再经双工器滤波从重发天线发射至覆盖区域；
上行链路是：上行信号通过双工器滤波处理后，经过低噪声放大器进行放大和变频模块2的下变频将其下变到中频信号，然后由数字处理模块对其进行AD带通采样，再经FPGA对数字化后的中频信号进行噪声抑制功能处理和多级的低通滤波处理，再由D/A将其恢复为中频信号，再经变频模块1的上变频将其上变恢复至射频信号，最后经线性功放放大再经双工器滤波将GSM上行信号从施主天线发射至基站上行信号接收端。
在本实用新型较佳实施例中，数字处理模块如图3所示，下行信号链路是：前端变频后的中频信号经过AD的带通采样后，通过FPGA芯片对AD采样后的数字信号进行功率的包络检波，取得原基站的同步时钟信号，同时完成数字下变频和上变频并进行多级的低通滤波处理，最后通过DA将信号还原为中频信号；
上行信号链路是：GSM上行信号经低噪放和模拟混频后得到的中频信号经过AD的带通采样，然后FPGA芯片利用下行取得的原基站同步信号作为对GSM上行时分信号进行同步，并对每个上行通道的功率分别进行实时检测，当检测到信号功率超过设置的参考门限值时则立即将本通道在当前时隙期间进行通道开启处理，否则该通道始终保持关闭状态，同时FPGA芯片完成数字下变频和上变频并进行多级的低通滤波处理，最后通过DA将处理的信号还原为中频信号；
其中，时钟产生及分配模块负责对上下行AD、DA和FPGA等模块提供参考时钟，MCU负责对各功能单元进行数据配置和有效监控。
如图4所示，所述的变频模块1：下行链路RF信号进来后通过介质滤波器滤波后，先经高线性混频器下变频到中频信号IF，中频信号再经中频放大后经过中频声表滤波器进行中频滤波处理，再放大后输出中频信号。
上行链路：中频信号IF先经中频声表滤波器进行中频滤波处理，放大后再经高线性混频器上变频到RF信号，混频后再经介质滤波器滤波和信号放大，最后再经一级介质滤波器滤波输出RF信号。
其中锁相环采用LMX2531芯片，是一个VCO+PLL的集成芯片，比以往的VCO+PLL分别独立体积小，其参考时钟须采用数字处理模块提供的时钟，以保证信号同步，CPU负责对其进行锁相控制。反之变频模块2上下行变频链路经过相类似的步骤。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站，包括施主天线BS和重发天线MS，其特征在于：所述的施主天线BS与双工器a相连，所述的双工器a的下行链路输出端与下行低噪放相连接，所述的下行低噪放的输出端经变频模块[1]的下变频与数字处理模块相连接，所述的数字处理模块的输出端经变频模块[2]的上变频与下行功放的输入端相连接，所述下行功放的输出端与双工器b相连；
所述的重发天线MS与双工器b相连，所述双工器b的上行链路输出端与上行低噪放相连接，所述的上行低噪放的输出端经变频模块[2]的下变频与数字处理模块相连接，所述的数字处理模块的输出端经变频模块[1]的上变频与下行功放的输入端相连接，所述下行功放的输出端与双工器a相连。
2.根据权利要求1所述的具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站，其特征在于：所述的数字处理模块包括A/D转换器、D/A转换器、时钟产生及分配模块、FPGA芯片；所述的变频，模块[1、2]的下变频输出的中频信号分别经A/D转换器带通采集后，送给FPGA芯片，所述的FPGA芯片输出端连接D/A转换器，所述的时钟产生及分配模块为***提供时钟脉冲。
3.根据权利要求2所述的具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站，其特征在于：所述的数字处理模块进一步包括MCU控制器，负责对各功能单元进行数据配置和有效监控。
4.根据权利要求1所述的具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站，其特征在于：所述的变频模块[1、2]的下变频由介质滤波器[3]、混频器[4]、中频放大器[5]、中频声表滤波器[6]、中频放大器[7]依次连接组成。
5.根据权利要求4所述的具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站，其特征在于，所述的混频器[4]的输入端设置有锁相环，所述的锁相环由CPU进行锁相控制。
6.根据权利要求1所述的具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站，其特征在于：所述的变频模块[1、2]的上变频由中频声表滤波器[8]、中频放大器[9]、混频器[10]、介质滤波器[11]、信号放大器[12]、介质滤波器[13]依次连接组成。
7.根据权利要求6所述的具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站，其特征在于，所述的混频器[10]的输入端设置有锁相环，所述的锁相环由CPU进行锁相控制。
8.根据权利要求5或7所述的具备上行噪声抑制功能的GSM无线直放站，其特征在于：所述的锁相环采用LMX2531芯片。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN102469469A (zh) * | 2010-11-17 | 2012-05-23 | 深圳国人通信有限公司 | 一种车载双通道纠偏直放站 |
| CN102545976A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-04 | 深圳国人通信有限公司 | 基于modem的gsm双通道车载纠偏直放站 |
| CN104080203A (zh) * | 2013-03-26 | 2014-10-01 | 阳光凯讯(北京)科技有限公司 | 一种基于软件无线电的Tetra与GSM共用基站平台 |
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2009
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