一種用于隧道中的雙通道射頻拉遠單元及分布式基站系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于隧道中的雙通道射頻拉遠單元，所述雙通道射頻拉遠單元具有兩個雙向定向天線，這兩個雙向定向天線分別對應(yīng)一個通信通道，每個雙向定向天線的兩個波束發(fā)射單元分別向隧道的兩個方向提供無線信號覆蓋。本發(fā)明還公開了一種分布式基站系統(tǒng)。通過應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案，可以極大地減少無線信號在隧道等封閉空間的覆蓋盲區(qū)。
【專利說明】一種用于隧道中的雙通道射頻拉遠單元及分布式基站系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及移動通信技術(shù)，尤其涉及一種用于隧道中的雙通道射頻拉遠單元及分布式基站系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息時代的到來，人們對無線通信的要求越來越高，對于傳統(tǒng)上被視為通信盲區(qū)的公路或鐵路隧道、礦井、地鐵等隧道類地區(qū)，也希望能夠提供良好的無線信號覆蓋。因此，靈活方便、質(zhì)量可靠并且能夠適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的無線通信系統(tǒng)成為今后的發(fā)展趨勢。特別是隨著國家對煤礦安全越來越重視，從而對煤礦井下的通信要求越來越高，不僅限于語音和短信業(yè)務(wù)，還需要支持瓦斯監(jiān)控、視頻監(jiān)控以及人員定位等高數(shù)據(jù)量業(yè)務(wù)。
[0003]用傳統(tǒng)天線在隧道等封閉空間發(fā)射電磁波時，電磁波的傳播過程中經(jīng)過多次反射、散射后衰減十分嚴重，難以達到要求的傳播距離和場強覆蓋。因此在這些特定環(huán)境中，在有限發(fā)射功率下盡可能使電磁波傳播更遠更均勻成為人們首要關(guān)注的課題。在時分同步碼分多址(TD-SCDMA, Time Divis1n-Synchronous Code Divis1n Multiple Access)系統(tǒng)以其優(yōu)異的性能，在隧道類地區(qū)通信、特別是煤礦的井下通信得到越來越多的應(yīng)用。作為一種無線通信系統(tǒng)，TD-SCDMA系統(tǒng)的無線信號覆蓋是保證各項業(yè)務(wù)能正常工作的前提，這種覆蓋應(yīng)該是無縫的，且需要盡量提升無線通信系統(tǒng)的健壯性。
[0004]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種常用的TD-SCDMA系統(tǒng)的無線信號在隧道中覆蓋的示意圖。該方法基于雙通道射頻拉遠單元(RRU，Rad1 Remote Unit)，在隧道中每隔一段距離布置一個雙通道RRU，每個雙通道RRU具有兩個單向定向天線，這兩個單向定向天線分別對應(yīng)一個通信通道，采用背靠背的方式，分別向隧道的兩個方向提供無線信號覆蓋。圖1中的箭頭表示單向定向天線的發(fā)射方向。
[0005]圖2為圖1所示雙通道RRU的兩個單向定向天線提供的無線信號覆蓋范圍示意圖。從圖2中可以看出，現(xiàn)有的這種無線信號覆蓋方式，存在以下缺點:
[0006]采用單向定向天線的覆蓋方案，可能會使同一個雙通道RRU的兩個單向定向天線交接區(qū)域(即圖1中虛線框所示區(qū)域)產(chǎn)生無線信號覆蓋的盲區(qū)；對于特定時刻的某個用戶，只能處于一個單向定向天線的覆蓋，而基帶處理單元(BBU, Base Band Unit)仍然對雙通道RRU接收的信號進行處理，損失了上行分集增益；并且由于礦井巷道的曲折特點，會使下行覆蓋出現(xiàn)可能的盲區(qū)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本申請?zhí)峁┝艘环N用于隧道中的雙通道射頻拉遠單元及分布式基站系統(tǒng)，可以極大地減少覆蓋盲區(qū)。
[0008]本申請實施例提供的一種用于隧道中的雙通道射頻拉遠單元，所述雙通道射頻拉遠單元具有兩個雙向定向天線，這兩個雙向定向天線分別對應(yīng)一個通信通道，每個雙向定向天線的兩個波束發(fā)射單元分別向隧道的兩個方向提供無線信號覆蓋。
[0009]較佳地，同一個雙向定向天線的兩個波束之間具備泄漏設(shè)計。
[0010]較佳地，同一個雙向定向天線的兩個波束發(fā)射單元之間通過泄漏電纜連接。
[0011]較佳地，同一個雙通道射頻拉遠單元對應(yīng)的兩個雙向定向天線采用不同的極化方式。
[0012]較佳地，同一個雙通道射頻拉遠單元對應(yīng)的兩個雙向定向天線分別采用+45度和-45度的極化方式。
[0013]較佳地，雙通道射頻拉遠單元的雙向定向天線安裝于隧道頂部，其兩個波束發(fā)射單元的發(fā)射方向向下并且與隧道方向夾一定的角度。
[0014]較佳地，同一個雙通道射頻拉遠單元對應(yīng)的兩個雙向定向天線分處在隧道壁的兩側(cè)。
[0015]本申請實施例還提供了一種用于隧道中的分布式基站系統(tǒng)，所述分布式基站系統(tǒng)包括基帶處理單元和雙通道射頻拉遠單元，所述雙通道射頻拉遠單元為如前所述的雙通道射頻拉遠單元。
[0016]較佳地，所述分布式基站系統(tǒng)中多個雙通道射頻拉遠單元連接在同一個基帶處理單元上，且屬于同一個小區(qū)。
[0017]從以上技術(shù)方案可以看出，在隧道中每隔一段距離布置一個雙通道RRU，每個雙通道RRU具有兩個雙向定向天線，這兩個雙向定向天線分別對應(yīng)一個通信通道，每個雙向定向天線的兩個波束發(fā)射單元分別向隧道的兩個方向提供無線信號覆蓋，從而極大地減少覆蓋盲區(qū)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種常用的TD-SCDMA系統(tǒng)的無線信號在隧道中覆蓋的示意圖；
[0019]圖2為圖1所示雙通道RRU的兩個單向定向天線提供的無線信號覆蓋范圍示意圖；
[0020]圖3為本申請實施例提供的基于TD-SCDMA系統(tǒng)的無線信號在隧道中覆蓋的示意圖。

【具體實施方式】
[0021]為使本申請技術(shù)方案的技術(shù)原理、特點以及技術(shù)效果更加清楚，以下結(jié)合具體實施例對本申請技術(shù)方案進行詳細闡述。
[0022]圖3為本申請實施例提供的基于TD-SCDMA系統(tǒng)的無線信號在隧道中覆蓋的示意圖。該方法同樣基于雙通道RRU，在隧道中每隔一段距離布置一個雙通道RRU，每個雙通道RRU具有兩個雙向定向天線,這兩個雙向定向天線分別對應(yīng)一個通信通道,每個雙向定向天線的兩個波束發(fā)射單元分別向隧道的兩個方向提供無線信號覆蓋。圖1中的箭頭表示雙向定向天線的發(fā)射方向。
[0023]雙向定向天線如果具有如下特征之一或其任意組合，可以達到更好的信號覆蓋效果:
[0024]特征A:同一個雙向定向天線的兩個波束發(fā)射單元之間應(yīng)做泄漏設(shè)計，以利于解決兩個波束之間可能出現(xiàn)的盲區(qū)。所述泄漏設(shè)計可以采用本領(lǐng)域常用的泄漏電纜實現(xiàn)電磁泄漏的方式(雙向定向天線的兩個波束發(fā)射單元之間通過泄漏電纜連接)，或者其他方式。
[0025]特征B:同一個RRU對應(yīng)的兩個雙向定向天線應(yīng)采用不同的極化設(shè)計，以利于增強系統(tǒng)的魯棒性。例如，這兩個雙向定向天線分別采用+45度和-45度的極化方式，由于極化方式不同，電磁波在隧道傳播的極化偏轉(zhuǎn)具有隨機性，從而會帶來分集增益。
[0026]特征C:雙向定向天線安裝于隧道頂部，其兩個波束發(fā)射單元的發(fā)射方向不應(yīng)與隧道方向完全平行，而是向下并且與隧道方向夾一定的角度，以利于實現(xiàn)更好的覆蓋；
[0027]特征D:為了更好的實現(xiàn)分集接收以及更好的實現(xiàn)對巷道的覆蓋，同一個RRU對應(yīng)的兩個雙向定向天線應(yīng)分處在隧道壁的兩側(cè)。
[0028]本申請實施例提供的雙通道RRU，與BBU共同構(gòu)成分布式基站系統(tǒng)。為了降低用戶設(shè)備在移動過程中的切換，可以利用RRU級聯(lián)的技術(shù)，即多個RRU連在同一個BBU上，且屬于同一個小區(qū)，這樣就可以盡量減少小區(qū)切換。所述多個RRU可以是沿著隧道連續(xù)安裝的多個RRU，也可以是非連續(xù)安裝的多個RRU。
[0029]以上所述僅為本申請的較佳實施例而已，并不用以限制本申請的保護范圍，凡在本申請技術(shù)方案的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本申請保護的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于隧道中的雙通道射頻拉遠單元，其特征在于，所述雙通道射頻拉遠單元具有兩個雙向定向天線，這兩個雙向定向天線分別對應(yīng)一個通信通道，每個雙向定向天線的兩個波束發(fā)射單元分別向隧道的兩個方向提供無線信號覆蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道射頻拉遠單元，其特征在于，同一個雙向定向天線的兩個波束之間具備泄漏設(shè)計。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙通道射頻拉遠單元，其特征在于，同一個雙向定向天線的兩個波束發(fā)射單元之間通過泄漏電纜連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道射頻拉遠單元，其特征在于，同一個雙通道射頻拉遠單元對應(yīng)的兩個雙向定向天線采用不同的極化方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙通道射頻拉遠單元，其特征在于，同一個雙通道射頻拉遠單元對應(yīng)的兩個雙向定向天線分別采用+45度和-45度的極化方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道射頻拉遠單元，其特征在于，雙通道射頻拉遠單元的雙向定向天線安裝于隧道頂部，其兩個波束發(fā)射單元的發(fā)射方向向下并且與隧道方向夾一定的角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道射頻拉遠單元，其特征在于，同一個雙通道射頻拉遠單元對應(yīng)的兩個雙向定向天線分處在隧道壁的兩側(cè)。
8.一種用于隧道中的分布式基站系統(tǒng)，所述分布式基站系統(tǒng)包括基帶處理單元和雙通道射頻拉遠單元，其特征在于，所述雙通道射頻拉遠單元為權(quán)利要求1至7任一項所述的雙通道射頻拉遠單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分布式基站系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式基站系統(tǒng)中多個雙通道射頻拉遠單元連接在同一個基帶處理單元上，且屬于同一個小區(qū)。
【文檔編號】H04W88/08GK104080202SQ201310103934
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】呂伯軒, 胡煒, 雷旭 申請人:普天信息技術(shù)研究院有限公司