CN201717856U

CN201717856U - 一种自动设置载频的gsm数字无线直放站

Info

Publication number: CN201717856U
Application number: CN2010202645412U
Authority: CN
Inventors: 董文峰
Original assignee: Fujian Sunnada Communication Co Ltd
Current assignee: Fujian Sunnada Communication Co Ltd
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2020-07-20

Abstract

本实用新型提供了一种自动设置载频的GSM数字无线直放站，包括一施主端双工器、一下行低噪声放大器、一上行低噪声放大器、一第一变频模块、一数据处理模块、一第二变频模块、一下行功放电路、一上行功放电路、一重发端双工器、一监控单元以及一电源单元；所述施主端双工器、下行低噪声放大器、第一变频模块、数据处理模块、第二变频模块、下行功放电路、重发端双工器依次连接为下行链路；所述重发端双工器、上行低噪声放大器、第二变频模块、数据处理模块、第一变频模块、上行功放电路、施主端双工器依次连接为上行链路。本实用新型使直放站的载波配置参数随信源基站扇区的载波配置参数变化而变化，以减轻直放站的工程维护，保证***的正常稳定工作。

Description

一种自动设置载频的GSM数字无线直放站

【技术领域】

本实用新型涉及一种移动通信信号的覆盖***，特别是涉及一种载频自动设置的GSM数字无线直放站。

【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。这是因为目前传统的GSM无线直放站一般为模拟的，其原理比较简单，上下行链路由有源射频信号放大模块、无源滤波模块和模拟选频模块组成，其工作载波设置需人手动设置后方可使用，基站信源载波配置需要事先知道方能开站工作，在实际应用当中如果信源基站扇区载波配置发生变化而工程技术人员又不在现场时，将会使GSM无线直放站的工作载波无法得到更新，进而使得GSM无线直放站不能正常工作，给GSM网络覆盖造成严重影响。

这就要求有能够具备载频自动设置的GSM数字无线直放站设备，使当信源基站扇区载波配置参数发生变化时，GSM数字无线直放站能够自动更新并设置载波配置参数，保证***的正常稳定工作。而GSM数字无线直放站能够有效的解决此类问题，它具备体积小、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，给网络建设带来极大的便利。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种自动设置载频的GSM数字无线直放站，可以使直放站的载波配置参数随信源基站扇区的载波配置参数变化而变化极大减轻直放站的工程维护压力，极大地降低网络维护的成本，保证***的正常稳定工作。

本实用新型是这样实现的：一种自动设置载频的GSM数字无线直放站，包括一施主端双工器、一下行低噪声放大器、一上行低噪声放大器、一第一变频模块、一数据处理模块、一第二变频模块、一下行功放电路、一上行功放电路、一重发端双工器、一监控单元以及一电源单元；所述施主端双工器、下行低噪声放大器、第一变频模块、数据处理模块、第二变频模块、下行功放电路、重发端双工器依次连接为下行链路；所述重发端双工器、上行低噪声放大器、第二变频模块、数据处理模块、第一变频模块、上行功放电路、施主端双工器依次连接为上行链路。

进一步地，所述数据处理模块包括分别相互连接的一MCU单元、一FPGA(Field-Programmable Gate Array现场可编程门阵列)芯片、一时钟产生及分配模块，以及均分别与该FPGA芯片、MCU单元、时钟产生及分配模块连接的一下行A/D模块、一上行A/D模块、一下行D/A模块、一上行D/A模块；且所述下行A/D模块和上行D/A模块均与所述第一变频模块连接；所述下行D/A模块和上行A/D模块均与所述第二变频模块连接。

进一步地，所述第一变频模块包括依次连接的一下行介质滤波器、一下行高线性混频器、一下行第一中频放大器、一下行中频声表滤波器、一下行第二中频放大器，以及与所述下行高线性混频器连接的下行锁相环；所述第一变频模块还包括依次连接的一上行中频声表滤波器、一上行中频放大器、一上行高线性混频器、一上行第一介质滤波器、一上行信号放大器、一上行第二介质滤波器，以及与所述上行高线性混频器连接的上行锁相环；所述第一变频模块还包括连接于所述下行锁相环和上行锁相环之间的一CPU。

进一步地，所述第二变频模块包括依次连接的一上行中频声表滤波器、一上行中频放大器、一上行高线性混频器、一上行介质滤波器、一上行信号放大器，以及与所述上行高线性混频器连接的上行锁相环；所述第二变频模块还包括依次连接的一下行介质滤波器、一下行高线性混频器、一下行第一中频放大器、一下行中频声表滤波器、一下行第二中频放大器，以及与所述下行高线性混频器连接的下行锁相环；所述第二变频模块还包括连接于所述下行锁相环和上行锁相环之间的一CPU。

进一步地，所述下行锁相环和上行锁相环均采用LMX2531芯片，且该LMX2531芯片为VCO+PLL的集成芯片。

本实用新型的优点在于：通过数据处理模块运用功能强大的FPGA器件对数字化后的GSM广播信道进行解调及信道译码，提取GSM***时隙的同步时钟，再根据GSM标准规范对数据进行解交织、解卷积、循环冗余码校验等计算过程，最后提取出该小区相关的BCCH频点及TCH频点信息，从而使GSM数字无线直放站能够实时获取该小区当前时刻所有的载波信道号，一旦信源基站扇区载波配置发生变化设备能够自动更新并设置载波配置参数，该技术利用FPGA运算速度快并且具有并行处理能力的硬件架构，能够很容易实现对多类数据的同时处理无需设计繁杂的循环控制。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型GSM数字无线直放站的原理结构框图。

图2是本实用新型中数据处理模块的原理结构框图。

图3是本实用新型中第一变频模块的原理结构框图。

图4是本实用新型中第二变频模块的原理结构框图。

图5是本实用新型GSM数字无线直放站组网方式示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1，本实用新型的自动设置载频的GSM数字无线直放站10，包括一施主端双工器11、一下行低噪声放大器21、一上行低噪声放大器22、一第一变频模块3、一数据处理模块4、一第二变频模块5、一下行功放电路61、一上行功放电路62、一重发端双工器12、一监控单元7以及一电源单元8；所述施主端双工器11、下行低噪声放大器21、第一变频模块3、数据处理模块4、第二变频模块6、下行功放电路61、重发端双工器12依次连接为下行链路；所述重发端双工器12、上行低噪声放大器22、第二变频模块5、数据处理模块4、第一变频模块3、上行功放电路62、施主端双工器11依次连接为下行链路。所述监控单元7用以监控上述下行链路和下行链路各单元的工作情况，所述电源单元8为上述下行链路和下行链路各单元供电。

如图2所示，所述数据处理模块4包括分别相互连接的一MCU单元41、一FPGA(Field-Programmable Gate Array现场可编程门阵列)芯片42、一时钟产生及分配模块43，以及均分别与该MCU单元41、FPGA芯片42、时钟产生及分配模块43连接的一下行A/D模块44、一上行A/D模块45、一下行D/A模块46、一上行D/A模块47；且所述下行A/D模块44和上行D/A模块47均与所述第一变频模块3连接；所述下行D/A模块46和上行A/D模块45均与所述第二变频模块6连接。时钟产生及分配模块43负责对下行A/D模块44、上行A/D模块45、下行D/A模块46、上行D/A模块47和FPGA芯片42等模块提供参考时钟，MCU单元41负责对各功能单元进行数据配置和有效监控。

如图3所示，所述第一变频模块3包括依次连接的一下行介质滤波器311、一下行高线性混频器312、一下行第一中频放大器313、一下行中频声表滤波器314、一下行第二中频放大器315，以及与所述下行高线性混频器312连接的下行锁相环316；所述第一变频模块3还包括依次连接的一上行中频声表滤波器321、一上行中频放大器322、一上行高线性混频器323、一上行第一介质滤波器324、一上行信号放大器325、一上行第二介质滤波器326，以及与所述上行高线性混频器323连接的上行锁相环327；所述第一变频模块3还包括连接于所述下行锁相环316和上行锁相环327之间的一CPU33。

如图4所示，所述第二变频模块5包括依次连接的一上行中频声表滤波器511、一上行中频放大器512、一上行高线性混频器513、一上行介质滤波器514、一上行信号放大器515，以及与所述上行高线性混频器513连接的上行锁相环516；所述第二变频模块5还包括依次连接的一下行介质滤波器521、一下行高线性混频器522、一下行第一中频放大器523、一下行中频声表滤波器524、一下行第二中频放大器525，以及与所述下行高线性混频器522连接的下行锁相环526；所述第二变频模块5还包括连接于所述上行锁相环516和下行锁相环526之间的一CPU。

所述下行锁相环316(526)和上行锁相环327(516)均采用LMX2531芯片，且该LMX2531芯片为VCO+PLL的集成芯片。

如图5所示，GSM(BTS)基站20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)安放上本实用新型的GSM数字无线直放站10以增强原基站的信号强度，从而扩大基站信号的覆盖面积。

结合图1至图5所示，下行链路：下行信号经施主天线通过施主端双工器11对下行RF射频无用信号进行滤波处理，经过下行低噪声放大器21进行放大和第一变频模块3的下变频至中频信号，然后由数字处理模块4的下行A/D模块44对中频信号进行AD带通采样达到可操作范围，再运用FPGA芯片42对数字化后的中频信号进行基带解调，由时钟产生及分配模块43提取GSM***的同步时钟，再根据GSM标准规范对数据进行解交织、解卷积、循环冗余码校验等计算过程，最后提取出该小区相关的BCCH频点及TCH频点信息，进而计算出基站扇区载波配置参数，同时下行信号经过多级的低通滤波处理，再由下行D/A模块46将其恢复为中频信号，再经第二变频模块5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：上行信号通过重发端双工器12滤波处理后，经过上行低噪声放大器22进行放大和第二变频模块5的下变频到中频信号，然后由数字处理模块4的上行A/D模块45对其进行AD带通采样，再经FPGA芯片42对数字化后的中频信号进行多级的低通滤波处理，再由上行D/A模块47将其恢复为中频信号，再经第一变频模块3的上变频恢复至射频信号，最后经上行功放电路62放大再经施主端双工器11滤波将GSM上行信号从施主天线发射至基站20上行信号接收端。

如前所述，本实用新型的GSM数字无线直放站10由于能够实时获取该小区当前时刻所有的载波信道号，可根据当前载波配置自动设置工作信道，因此设备工作载频将与GSM(BTS)基站20扇区时刻保持一致，使无线直放站具备智能化功能，能够极大减轻GSM数字无线直放站10的工程维护压力，极大地降低网络维护的成本，保证***的正常稳定工作。

Claims

1.一种自动设置载频的GSM数字无线直放站，其特征在于：包括一施主端双工器、一下行低噪声放大器、一上行低噪声放大器、一第一变频模块、一数据处理模块、一第二变频模块、一下行功放电路、一上行功放电路、一重发端双工器、一监控单元以及一电源单元；所述施主端双工器、下行低噪声放大器、第一变频模块、数据处理模块、第二变频模块、下行功放电路、重发端双工器依次连接为下行链路；所述重发端双工器、上行低噪声放大器、第二变频模块、数据处理模块、第一变频模块、上行功放电路、施主端双工器依次连接为上行链路。

2.如权利要求1所述的一种自动设置载频的GSM数字无线直放站，其特征在于：所述数据处理模块包括分别相互连接的一MCU单元、一FPGA芯片、一时钟产生及分配模块，以及均分别与该FPGA芯片、MCU单元、时钟产生及分配模块连接的一下行A/D模块、一上行A/D模块、一下行D/A模块、一上行D/A模块；且

所述下行A/D模块和上行D/A模块均与所述第一变频模块连接；

所述下行D/A模块和上行A/D模块均与所述第二变频模块连接。

3.如权利要求1所述的一种自动设置载频的GSM数字无线直放站，其特征在于：

所述第一变频模块包括依次连接的一下行介质滤波器、一下行高线性混频器、一下行第一中频放大器、一下行中频声表滤波器、一下行第二中频放大器，以及与所述下行高线性混频器连接的下行锁相环；

所述第一变频模块还包括依次连接的一上行中频声表滤波器、一上行中频放大器、一上行高线性混频器、一上行第一介质滤波器、一上行信号放大器、一上行第二介质滤波器，以及与所述上行高线性混频器连接的上行锁相环；

所述第一变频模块还包括连接于所述下行锁相环和上行锁相环之间的一CPU。

4.如权利要求1所述的一种自动设置载频的GSM数字无线直放站，其特征在于：

所述第二变频模块包括依次连接的一上行中频声表滤波器、一上行中频放大器、一上行高线性混频器、一上行介质滤波器、一上行信号放大器，以及与所述上行高线性混频器连接的上行锁相环；

所述第二变频模块还包括依次连接的一下行介质滤波器、一下行高线性混频器、一下行第一中频放大器、一下行中频声表滤波器、一下行第二中频放大器，以及与所述下行高线性混频器连接的下行锁相环；

所述第二变频模块还包括连接于所述下行锁相环和上行锁相环之间的一CPU。

5.如权利要求1所述的一种自动设置载频的GSM数字无线直放站，其特征在于：所述下行锁相环和上行锁相环均采用LMX2531芯片，且该LMX2531芯片为VCO+PLL的集成芯片。