CN204836168U - 一种多模多频通信网络微型中继*** - Google Patents
一种多模多频通信网络微型中继*** Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了多模多频通信网络微型中继***，包括：基站信号收发单元、MCU控制模块、信号放大模块和终端信号收发单元；所述基站信号收发单元和所述终端信号收发单元与信号放大模块连接，所述信号放大模块与所述MCU控制模块连接，所述MCU控制模块对与基站信号收发单元和终端信号收发单元连接的主信号上行通道和主信号下行通道进行控制。本实用新型实现了多模式多频段通信融合，一套***即可满足全网络覆盖，通过检波、开关控制实现了各通信模式之间互不干扰，网络信号清晰，用户体验优越，具备良好的UI交互界面和网管后台监控、定位，便于管理，保证同步信号稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种中继***，具体涉及一种多模多频通信网络微型中继***。
背景技术
移动通信是当今社会生活最重要的组成部分之一，各国都在努力将通信技术推向更高的技术层次、更快的数据速率和稳定的信号覆盖。TDD技术作为我国主导研发和实施的国际标准模式，已由***集团在全国范围内布网使用，这也是我国第三代移动通信技术的主流方案。
目前各运营商已经在全国建立了大量的基站，数量最大、覆盖最好的仍然是2G网络基站，3G和4G因为发展较晚、TDD又存在同步限制等因素，网络覆盖相对较差，尤其是4G网络。微型通信中继***是运营商基站的延伸，可以帮助运营商解决最后100米的信号覆盖问题，此类***价格适中、使用方便，成为运营商和企业解决小面积室内覆盖的首选方案。市场上已有多家微型中继***供应商，几乎全部使用单模工作方式，即支持2G、3G、4G中的一种模式，此类***技术方案简单，指标易于实现，个别企业可以提供多模解决方案。国内大部分室内营业场所、地下停车场、升降电梯内已经布置2G甚至3G网络微型中继***，大多数人已经体会到室内手机信号覆盖越来越好，4G信号的室内覆盖也将全面展开。
现有技术方案的缺点：
a、现有单模式中继***实现全网覆盖必须使用多套设备，成本较高；
b、现有多模式中继***不同模式之间存在互相干扰，用户体验信号不连续、不稳定；
c、功能模块少，仅能提供信号放大功能，无隔离度监控、无网管平台监控、无本地通信控制、无MIMO高速模式；
d、同步方式欠佳，易失步、成本高。
随着我国全面进入4G时代，整个移动通信***将囊括更多的工作模式和频段，仅***旗下已包括三种通信模式(GSM、TD-SCDMA和TD-LTE)及6个信号频段。因为不同通信模式的基站建设时间差距大，兼容性差，所以4G时代需要投入大量资金建设基站，同时根据用户“信号强、不间断、通话清晰”的体验需求，也必然会遇到室内信号加强覆盖的问题，运营商和服务企业将为这些工作投入大量的人力、物力和财力，因此市场需要能够兼容多种工作模式的全网通中继产品。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术的不足，提供一种多模多频通信网络微型中继***，该***可以以较低的成本实现单个运营商的全网通中继服务，满足一套***、全网覆盖、降低成本的需求。
本实用新型采用的技术方案是：一种多模多频通信网络微型中继***，包括：基站信号收发单元、MCU控制模块、信号放大模块和终端信号收发单元；所述基站信号收发单元和所述终端信号收发单元与信号放大模块连接，所述信号放大模块与所述MCU控制模块连接，所述MCU控制模块对与基站信号收发单元和终端信号收发单元连接的主信号上行通道和主信号下行通道进行控制。
进一步地，所述信号放大模块包括：基站RF开关和终端RF开关；所述基站RF开关的输出端通过第一放大器、第一滤波器和功率放大器向终端RF开关传输信号，所述终端RF开关通过第二放大器、第二滤波器和第二功率放大器向基站FR开关传输信号。
进一步地，所述MCU控制模块包括：
信号接收发送单元，用于接收和发送终端、基站和GPS的信号；
检波放大单元，用于检测移动终端请求的制式并获得对应的通信通道和功率，并对功率信号进行放大；
信号控制单元，对检波放大单元处理的功率信号进行接收和分析，并对信号接收发送单元进行控制；
同步控制单元，接收信号控制单元的控制信号并对基站RF开关和终端RF开关进行同步控制；
远程监控单元，通过本地用户界面显示、向远程网管平台发送监测数据，并接受网管平台的调控；
本地通信单元，实现本地近场连接；
GPS信号接收单元，为网管接口和同步控制单元提供GPS同步信号实现实时定位。
进一步地，所述信号接收发送单元包括上行链路和下行链路，所述上行链路用于接收终端信号，所述下行链路用于接收基站和GPS信号。
进一步地，所述检波放大单元，包括检波模块和信号放大模块，所述信号放大模块包括GPS信号放大单元、CDMA信号放大单元、WCDMA信号放大单元、TD-LTE信号放大单元、FDD-LTE信号放大单元；所述检波单元的输出端连接与所述信号放大模块连接。
进一步地，所述同步控制单元，采用包括包络检波器、GPS调制解调器和数字调制解调器三种同步信号相结合的同步方式。
进一步地，所述同步控制单元采用冗余备份模式。
进一步地，所述网管通过无线方式或有线方式中的一种与所述MCU控制单元连接。
进一步地，无线方式是在MCU后端接入GPRS模块，并布置微型天线，网管可以通过手机通信方式与***交互；有线方式是在MCU后端接入网口驱动器，网管通过普通的网线与***交互。
进一步地，所述本地通信单元包括本地通信接口和网管接口，所述本地通信接口包括Bluetooth、WiFi、FSK、USB数据线，所述网管接口为网线接口。
本实用新型的有益效果为：
1、实现了多模式多频段通信融合，一套***即可满足全网络覆盖。
2、通过检波、开关控制实现了各通信模式之间互不干扰，网络信号清晰，用户体验优越。
3、具备良好的UI交互界面和网管后台监控、定位，便于管理。
4、了多***隔离度监测和控制，实现了上下行联动，避免***隔离度不足时干扰基站信号。
5、实现了多种同步模式兼容互补，保证同步信号稳定。
附图说明
图1是本实用新型提出的一种多模多频通信网络微型中继***结构原理图；
图2是本实用新型提出的所述运算放大模块结构图；
图3是本实用新型提出的所述MCU控制模块控制结构图；
图4是本实用新型提出的所述同步控制单元结构图；
图5是本实用新型提出的所述网管无线通信结构图；
图6是本实用新型提出的所述网管有线通信结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步的说明。
参见图1，是本实用新型提出的一种多模多频通信网络微型中继***结构原理图。
如图1所示，一种多模多频通信网络微型中继***，包括：基站信号收发单元、MCU控制模块、信号放大模块和终端信号收发单元；所述基站信号收发单元和所述终端信号收发单元与信号放大模块连接，所述信号放大模块与所述MCU控制模块连接，所述MCU控制模块对与基站信号收发单元和终端信号收发单元连接的主信号上行通道和主信号下行通道进行控制。
本实用新型实施例中，在基站信号收发单元与终端信号收发单元在正常通信信号的输出端(上、下行都有)采集很小部分的信号，经过运算放大器后进入MCU，MCU分析采集来的信号，根据上下行信号的状态预计可能给基站发送大功率信号时，就降低整个设备的输出功率，避免大信号发送给基站使基站的接收单元混乱甚至损坏。
参见图2，是本实用新型提出的所述运算放大模块结构图。
如图2所示，进一步地，所述信号放大模块包括：基站RF开关和终端RF开关；所述基站RF开关的输出端通过第一放大器、第一滤波器和第一功率放大器向终端RF开关传输信号，所述终端RF开关通过第二放大器、第二滤波器和第二功率放大器向基站FR开关传输信号。
本实用新型实施例中，基站RF开关接收基站的数据信息，通过放大器进行信号的放大，然后通过滤波器对放大的信号进行滤波获取需要的滤波信号，通过功率放大器对滤波信号进行放大，便于终端RF开关的接收。采用功率放大器使得功放开关性能高速高效，具有宽泛的线性输出范围，确保弱输入信号大范围变化时功放的线性输出。
本实用新型实施例中，基站和采用天线接收的终端采用双入双出，这样构成MIMO模式，可以提高传输速率。
参见图3，是本实用新型提出的所述MCU控制模块应用示意图。
如图3所示，所述MCU控制模块包括：
信号接收发送单元，用于接收和发送终端、基站和GPS的信号；
检波放大单元，用于检测移动终端请求的制式并获得对应的通信通道和功率，并对功率信号进行放大；
信号控制单元，对检波放大单元处理的功率信号进行接收和分析，并对信号接收发送单元进行控制；
同步控制单元，接收信号控制单元的控制信号并对基站RF开关和终端RF开关进行同步控制；
远程监控单元，通过本地用户界面显示、向远程网管平台发送监测数据，并接受网管平台的调控；
本地通信单元，实现本地近场连接；
GPS信号接收单元，为网管接口和同步控制单元提供GPS同步信号实现实时定位。
进一步地，所述信号接收发送电路包括上行链路和下行链路，所述上行链路用于接收终端信号，所述下行链路用于接收基站和GPS信号。
本实用新型实施例中，上行链路接收终端信号并对其进行放大发送到下行链路，下行链路接收基站和GPS信号并对其进行放大后发送给上行链路，通过信号控制单元对上行链路和下行链路进行联动控制。
进一步地，所述检波放大单元，包括检波模块和信号放大模块，所述信号放大模块包括GPS信号放大单元、CDMA信号放大单元、WCDMA信号放大单元、TD-LTE信号放大单元、FDD-LTE信号放大单元；所述检波单元的输出端连接与所述信号放大模块连接。
本实用新型实施例中，通过检波放大单元对GPS信号、CDMA信号、WCDMA信号、TD-LTE信号和FDD-LTE信号进行检测，根据检测信号结果送入不同的信号放大单元进行放大处理和传输，各信号采用单独的信号放大线路进行放大，信号之间相互隔离，防止信号之间产生干扰，网络信号清晰。
参见图4，是本实用新型提出的所述同步控制单元结构图；
如图4所示，所述同步控制单元，采用包括包络检波器、GPS调制解调器和数字调制解调器三种同步信号相结合的同步方式。
本实用新型实施例中，MCU控制单元在包络检波、GPS、和数字同步三种同步信号中选择最优方式来控制主信号通道的开/关，控制简单方便。
进一步地，所述同步控制单元采用冗余备份模式。
参见图5和图6，其中图5是本实用新型提出的所述网管无线通信结构图；图6是本实用新型提出的所述网管有线通信结构图。
进一步地，所述远程网管平台通过无线或有线方式中的一种与所述MCU控制单元连接。
本实用新型实施例中，远程监控单元通过本地UI显示，同时发送监测数据至网管平台，网管可对授权功能做出适当调控。网管可以选择通过无线或有线方式与本***MCU控制单元连接。其中无线方式是在MCU后端接入GPRS模块，并布置微型天线，网管可以通过手机通信方式与***交互；有线方式是在MCU后端接入网口驱动器，网管通过普通的网线与***交互。
进一步地，所述本地通信单元包括本地通信接口和网管接口，所述本地通信接口包括Bluetooth、WiFi、FSK、USB数据线，所述网管接口为网线接口。
本实用新型实施例中，本地通信单元实现将本地通信接口与信号控制电路连接，网管接口通过***信息收集/处理单元、同步模式分析/处理单元与所述信号控制单元连接，通过本地通信单元，可以利用手机APP或电脑实现便捷操控。
本实用新型实施例中，采用独特的同步设计：包络检波、GPS和数字同步并存，设置主、次工作方式，冗余备份能力确保***持续稳定工作，具备空口自适应同步能力。通过在MCU处理模块的开关输出接口设置不同的时延，确保上下行通路开关不同时为高电平，保护基站不受杂散信号干扰，***不受瞬态大功率损伤。依靠现有软件技术控制功放的开关特性，使用高增益功放提升线性输出能力，具备大功率线性输出模式；融合MIMO功能，实现***内高速数据交换，有效发挥TD-LTE的速率优势；融合多种本地通信控制方式(Bluetooth、WiFi、FSK、USB数据线、网线)，管理人员根据实际情况使用合适的控制方式，提升管理效率。
本实用新型有以下优点：
1、实现了多模式多频段通信融合，一套***即可满足全网络覆盖。
2、通过检波、开关控制实现了各通信模式之间互不干扰，网络信号清晰，用户体验优越。
3、具备良好的UI交互界面和网管后台监控、定位，便于管理。
4、了多***隔离度监测和控制，实现了上下行联动，避免***隔离度不足时干扰基站信号。
5、实现了多种同步模式兼容互补，保证同步信号稳定。
上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。
Claims (9)
1.一种多模多频通信网络微型中继***，其特征在于，包括：基站信号收发单元、MCU控制模块、信号放大模块和终端信号收发单元；所述基站信号收发单元和所述终端信号收发单元与信号放大模块连接，所述信号放大模块与所述MCU控制模块连接，所述MCU控制模块对与基站信号收发单元和终端信号收发单元连接的主信号上行通道和主信号下行通道进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种多模多频通信网络微型中继***，其特征在于，所述信号放大模块包括：基站RF开关和终端RF开关；所述基站RF开关的输出端通过第一放大器、第一滤波器和功率放大器向终端RF开关传输信号，所述终端RF开关通过第二放大器、第二滤波器和第二功率放大器向基站FR开关传输信号。
3.根据权利要求1所述的一种多模多频通信网络微型中继***，其特征在于，所述MCU控制模块包括：
信号接收发送单元，用于接收和发送终端、基站和GPS的信号；
检波放大单元，用于检测移动终端请求的制式并获得对应的通信通道和功率，并对功率信号进行放大；
信号控制单元，对检波放大单元处理的功率信号进行接收和分析，并对信号接收发送单元进行控制；
同步控制单元，接收信号控制单元的控制信号并对基站RF开关和终端RF开关进行同步控制；
远程监控单元，通过本地用户界面显示、向远程网管平台发送监测数据，并接受网管平台的调控；
本地通信单元，实现本地近场连接；
GPS信号接收单元，为网管接口和同步控制单元提供GPS同步信号实现实时定位。
4.根据权利要求3所述的一种多模多频通信网络微型中继***，其特征在于，所述信号接收发送单元包括上行链路和下行链路，所述上行链路用于接收终端信号，所述下行链路用于接收基站和GPS信号。
5.根据权利要求3所述的一种多模多频通信网络微型中继***，其特征在于，所述检波放大单元，包括检波模块和信号放大模块，所述信号放大模块包括GPS信号放大单元、CDMA信号放大单元、WCDMA信号放大单元、TD-LTE信号放大单元、FDD-LTE信号放大单元；所述检波单元的输出端连接与所述信号放大模块连接。
6.根据权利要求3所述的一种多模多频通信网络微型中继***，其特征在于，所述同步控制单元，采用包括包络检波器、GPS调制解调器和数字调制解调器三种同步信号相结合的同步方式。
7.根据权利要求6所述的一种多模多频通信网络微型中继***，其特征在于，所述同步控制单元采用冗余备份模式。
8.根据权利要求3所述的一种多模多频通信网络微型中继***，其特征在于，所述远程网管平台通过无线方式或有线方式中的一种与所述MCU控制单元连接，其中无线方式是在MCU后端接入GPRS模块，并布置微型天线，网管通过手机通信方式与***交互；有线方式是在MCU后端接入网口驱动器，网管通过普通的网线与***交互。
9.根据权利要求3所述的一种多模多频通信网络微型中继***，其特征在于，所述本地通信单元包括本地通信接口和网管接口，所述本地通信接口包括Bluetooth、WiFi、FSK、USB数据线，所述网管接口为网线接口。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107888276A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-04-06 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种多频段多模式调制解调装置 |
| CN109639357A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-04-16 | 南京泰通科技股份有限公司 | 具有gps北斗信号覆盖的铁路gsm-r光纤直放站*** |
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| CN107888276B (zh) * | 2017-11-14 | 2020-05-08 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种多频段多模式调制解调装置 |
| CN109639357A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-04-16 | 南京泰通科技股份有限公司 | 具有gps北斗信号覆盖的铁路gsm-r光纤直放站*** |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Miniature relay system of multimode multifrequency communications network Effective date of registration: 20160930 Granted publication date: 20151202 Pledgee: Xi'an innovation financing Company limited by guarantee Pledgor: Shaanxi Tianji Communication Technology Co., Ltd. Registration number: 2016990000851 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20171226 Granted publication date: 20151202 Pledgee: Xi'an innovation financing Company limited by guarantee Pledgor: Shaanxi Tianji Communication Technology Co., Ltd. Registration number: 2016990000851 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Miniature relay system of multimode multifrequency communications network Effective date of registration: 20180801 Granted publication date: 20151202 Pledgee: Xi'an innovation financing Company limited by guarantee Pledgor: Shaanxi Tianji Communication Technology Co., Ltd. Registration number: 2018990000635 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210918 Granted publication date: 20151202 Pledgee: Xi'an innovation financing Company limited by guarantee Pledgor: SHAANXI TIANJI COMMUNICATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2018990000635 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |