环境监测型微功率直放站 【技术领域】
本法明属于通讯领域，涉及一种无线环境监测的微功率直放站。
背景技术
直放站是一种用于弥补移动网络中基站覆盖不足，扩大基站覆盖范围，填充覆盖盲区的一种极其有效的设备。直放站一般主要用于解决基站覆盖范围内或基站覆盖边缘移动信号盲区的信号覆盖。随着国内移动通信网络的迅猛发展，网络覆盖范围正在不断扩大，但由于各种建筑、交通道路的不断开发，以致室内无线通信仍然存在一些薄弱环节不能满足用户的需求，目前主要存在以下问题：
1、弱区：主要是信号经过损耗后接近手机接收灵敏度，造成手机通话不良；
2、盲区：信号经过损耗后低于手机接收灵敏度，造成手机通话不良；
3、冲突区：主要是高层建筑区域无线信号来自多个小区，并且多为地面、墙面的不稳定反射信号，导致频繁切换(即乒乓效应)，严重影响手机的正常通信；
4、忙区：主要是话务量大的地区，基站容量难以满足通信需求，用户无法接入移动网络进行正常通信；
5、小盲区：面积比较小的覆盖盲区。
并且随着通讯网络的迅速发展和用户的扩大，对无线网络多项指标的监测无疑是运营商首要解决的问题。
传统的无线环境测试方式存在着以下缺陷：
1、无线环境测试工作受人员数量和精力限制较大
2、工作强度大，网优工程师全程跟踪，工作效率低；
3、测试持续时间有限，对于突发问题监测不力；
4、只从网络数据分析出发，无法真正反应用户对网络质量的感受；
5、测试数据利用率低，数据保管不利；
6、测试地点较为固定，不利于全面反应网络状况；
7、测试工作受工程师个人工程经验主管影响较大；
8、测试设备种类繁多，格式和标准不统一。
基于以上原因，急需建立一套设备，能有效消除室内覆盖盲区、抑制干扰，为室内的移动通信用户提供稳定、可靠的信号，使用户在室内也能享受高质量的个人通信服务。同时，又能自动高效率的进行无线网络自动监测和分析来辅助运营商做好网络维护、优化工作。
【发明内容】
为解决上述现有技术所存在的不足之处，本发明的目是提供一种用于无线环境监测的微功率直放站，本发明通过以下技术方案实现：
环境监测型微功率直放站它通过高灵敏度室外天线接收微弱基站的信号，然后进行线性放大，再通过室内小型天线将基站信号发送到覆盖区域让手机接收；同时它又通过室内小型天线接收了手机信号，然后进行低噪声放大，再通过室外天线发射传输到基站。它能有效消除室内覆盖盲区、抑制干扰，为室内的移动通信用户提供稳定、可靠的信号，使用户在室内也能享受高质量的个人通信服务。
具体的说，施主天线将接收到的基站下行信号送到双工器，双工器对信号进行滤波后将上行信号送到低噪声放大器进行第一级放大，放大后的信号含有杂散信号这时必需对信号再次进行滤波，将滤波后的信号送到大功率放大器进行放大，最后信号经双工器再次滤波后从重发天线发射出去对欲覆盖区进行信号覆盖。并且，监控模块连接滤波器和功放，环境监测模块连接环境监测模块，通过环境监测模块的检测功能测试和预警客户端群的信号情况。
移动台的上行信号以同样的工作原理反向进行放大工作。
其中，环境监测模块通过通讯服务器与测试设备(RT-ROBOT)建立网络物理连接，可以支持多个测试设备同时上传数据包。同时接收测试设备以SMS方式发回的命令回复和主动上报的预警信息。
通讯服务器与应用服务器建立高速网络连接，将接收到的完整数据包转发给应用服务器。
通讯服务器与数据库建立高度网络连接，将设备的预警信息自动存储。
通讯服务器与客户端集群建立网络连接，客户可以通过网络将对硬件的设置情况发送到通讯服务器，通讯服务器自动编辑命令代码，发送给相应的测试设备，完成用户的设置。
应用服务器与通讯服务器建立高速网络连接，接收通讯服务器发来的完整数据包，对数据包进行拆分和分析。
应用服务器与文件服务器建立连接，将原始测试数据Log文档存储在文件服务器中。并能从文件服务中取出所需文件。应用服务器将数据包进行拆分和分析，分析出自动报告和告警信息，并将这些结果存储在数据库服务器中。
应用服务器与客户端建立高度的网络连接，为客户端提供所有中心处理程序，提供下载的数据，告警数据，自动报告数据，并保存用户设置的高警门限。
客户端与通讯服务器建立网络连接，将控制指令发送到通讯服务器，由通讯服务器进行转发，实现对RT-ROBOT的控制。
客户端与应用服务器建立网络连接，实现了数据的共享；能查看测试告警信息；查看设备告警信息；对设备进行管理；设置告警门限；权限管理等。客户端还是单机版的后台分析软件，用户可以将下载下来的数据导入到客户端，客户端将提供详细的数据分析和报表导出功能。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1、提升信号质量，消除互调干扰；本发明将GSM频带的射频信号转换为数字信号后，对每个信道进行单独的数字滤波处理，其获得的滤波特性远高于传统的模拟射频滤波方式，如声表滤波器(SAW)。彻底消除了GSM信号被放大过程中，各信道之间产生的互调干扰及频带内邻频带来的干扰。使放大后的信号质量得到了极大的提升。
2、利用软件无线电的方法把RF信号数字化，在数字域对信号进行处理，极大增强了设备对信号的处理和控制能力；
3、高的系统增益
由于数字处理技术的应用，使信号的质量和对信号地处理能力都有大幅度提高，使系统的增益方面优与传统的模拟信号直放站。
4、采用先进的滤波技术，小型化设计
新技术的采用使数字滤波模块的比模拟信号滤波模块体积要小。
5、全双工、两端口设计，内置电源，安装方便
6、增益连续可调
由于采用数字化处理，对信号的处理和控制能力明显增加，使增益部分可以连续调节。
7、采用ALC技术，输出电平连续可调，自动稳幅
8、环境监测功能，自动高效率的进行无线网络自动监测和分析来辅助运营商做好网络维护、优化工作。
【附图说明】
图1是本发明所述环境监测型微功率直放站系统结构图；
图2是本发明所述环境监测型微功率直放站原理图；
图3是本发明所述环境监测模块原理图；
图4是本发明所述经过环境监测型微功率直放站数字滤波处理后的GSM信道频谱图；
图5是本传统直放站数字滤波处理后的GSM信道频谱图。
1-基站、2-楼层内设施、3-覆盖区域、4-天线、5-施主天线1号、6-双工器1号、7-上行功放、8-下行低噪放、9-滤波器1号、10-滤波器2号、11-下行功放、12-上行低噪放、13-双工器2号、14-环境监测模块、15-监控模块、16-室外天线2号、17-应用服务器、18-文件服务器、19-数据库服务器、20-通讯服务器、21-网络、22-SMS、23-物理连接、24-客户端群、25-硬件测试设备。
【具体实施方式】
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，但不作为对本实用新型技术方案的限制。
参见图1，为环境监测型微功率直放站系统结构图，即环境监测型微功率直放站通过高灵敏度室外天线4接收微弱基站1的信号，然后进行线性放大，再通过微功率直放站2将基站1的信号发送到覆盖区域3让手机接收；同时微功率直放站2又通过室内小型天线接收了手机信号，然后进行低噪声放大，再通过室外天线4发射传输到基站1。
参见图2，为环境监测型微功率直放站的原理图，施主天线1号5将接收到的基站1的下行信号送到双工器1号6，双工器1号6对信号进行下行低噪放8，即对下行信号进行低噪声放大，然后送入滤波器1号9，并将信号送入下行功放11进行第一级放大，放大后的信号含有杂散信号，这时必需对信号再次进行滤波，因此须将信号送如双工器2号，且信号进入上行低噪放12和滤波器2号10，将滤波后的信号送到上行功放7大功率放大器进行放大，最后信号经双工器1号6再次滤波后从室外天线2号16发射出去对欲覆盖区进行信号覆盖。并且，监控模块15连接滤波器和功放，环境监测模块14连接监控模块15，通过环境监测模块14的检测功能测试和预警客户端群的信号情况。
参见图3，环境监测模块15包括通讯服务器20、应用服务器17、数据库服务器19和文件服务器18，其中应用服务器17分别连接通讯服务器20、数据库服务器19和文件服务器18，数据库服务器19也与通讯服务器20连接，通讯服务器20和应用服务器17通过网络21和客户端集群24通信，通讯服务器20与硬件测试设备25(RT-ROBOT)建立物理连接23，可以支持多个测试设备同时上传数据包。同时接收测试设备以SMS22方式发回的命令回复和主动上报的预警信息。
标准版环境监测模块的技术参数为：
1.供电方式：AC 165V～250V(可选外部直流供电)
2.续航能力：自带电池在测试状态下＞4H，电池容量可扩展；
3.FTU体积：175x 132x 39mm(长x宽x高)；
4.FTU重量：FTU＜2kg；
5.FTU功耗：FTU＜5W；
6.FTU振动：1.93mm，5-20Hz；冲击：400m/s2；
7.防雷能力：4级；
8.天线规格：底部自带磁铁，易施工，线长默认为3米，可选5米；
9.存储空间：FTU内置存储模块，可扩展，标配可存储＞4H的数据量；
其中FTU为硬件测试设备。
参见图4和图5，图5为传统直放站过数字滤波处理后的GSM信道频谱图，图4为环境监测型微功率直放站经过数字滤波处理后的GSM信道频谱图，将GSM频带的射频信号转换为数字信号后，对每个信道进行单独的数字滤波处理，其获得的滤波特性远高于传统的模拟射频滤波方式，如声表滤波器(SAW)。彻底消除了GSM信号被放大过程中，各信道之间产生的互调干扰及频带内邻频带来的干扰。使放大后的信号质量得到了极大的提升
本发明不限于上述实施例，对于本领域技术人员来说，对本发明的上述实施例所做出的任何显而易见的改进或变更都不会超出仅以举例的方式示出的本发明的实施例和所附权利要求的保护范围。