一种天线波束的切换装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种天线波束的切换装置及方法，该装置包括：多波束天线

【技术实现步骤摘要】
一种天线波束的切换装置及方法


[0001]本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及一种天线波束的切换装置及方法
。

技术介绍

[0002]随着移动通信的快速发展，无线信号已在城市中形成了良好的覆盖，但也存在覆盖盲区和弱覆盖区，例如地下商场
、
地下停车场
、
以及电梯轿厢等
。
而无线中继直放站由于其成本低
、
安装简易
、
以及维护简单等特点，在上述覆盖盲区和弱覆盖区等场景中得到了大规模的应用和推广
。
[0003]如图1所示，该种无线中继直放站包括信源天线
、
无线中继直放单元和覆盖天线
。
信源天线与信源基站交互，无线中继直放单元用于对上下行信号进行放大，覆盖天线与用户终端交互
。
目前信源天线一般采用定向天线，在开通时由施工人员确定信源后，便将信源天线固定安装于某一位置，天线的覆盖方向指向某一信源基站
。
[0004]但该种无线中继直放站存在以下缺点：
[0005](1)
当信源基站发生参数变更
、
或者信源基站发生故障时，由于无线中继直放站的信源天线的指向是固定的，导致无线中继直放站覆盖效果变差
、
或者覆盖区无信号；
[0006](2)
在信源基站出现故障时，需要施工人员上站重新选取信源和安装固定信源天线，不仅物业协调不方便，而且人工成本较高；
[0007]由于信源的选取由施工人员完成，而施工人员的技术水平层次不齐，导致信源的选取不一定是最优的，因此，设计一种天线波束的切换装置及方法是十分必要的
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种天线波束的切换装置及方法，当信源基站发生参数变更
、
或者信源基站发生故障时，天线波束能自动切换锁定最优的信源，减少了人工成本，增加了信源选取效率
。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0010]一种天线波束的切换装置，其特征在于，包括：多波束天线
、
无线中继单元及覆盖天线，信源与所述多波束天线交互，所述多波束天线连接所述无线中继单元，所述无线中继单元连接所述覆盖天线，所述覆盖天线通信连接用户终端；
[0011]所述无线中继单元包括耦合器
、
第一合路器
、
第一通信模块
、
通信模组
、
第一控制模块及上下行信号滤波放大通道，信源信号连接所述耦合器及上下行信号滤波放大通道，所述耦合器连接所述第一合路器及上下行信号滤波放大通道，所述上下行信号滤波放大通道连接所述覆盖天线，所述第一合路器连接所述第一通信模块及通信模组，所述第一通信模块连接所述多波束天线，所述第一通信模块及通信模组连接所述第一控制模块；
[0012]所述多波束天线包括第二通信模块
、
第二控制模块
、
第二合路器
、
单刀多掷开关及多个天线振子，信源与所述天线振子交互，所述天线振子连接所述单刀多掷开关的一个切换口，所述单刀多掷开关的公共口连接所述第二合路器，所述第二合路器连接所述第二通
信模块及所述耦合器，所述第二通信模块连接所述第二控制模块及第一通信模块，所述第二控制模块连接所述单刀多掷开关；
[0013]所述通信模组用于锁定网络制式和频段
、
以及从信源信号中获取网络信息；
[0014]所述天线振子用于实现不同方向的覆盖波束，且每个天线振子的覆盖方向都不相同
。
[0015]一种天线波束的切换方法，应用于上述天线波束的切换装置，包括如下步骤：
[0016]步骤1：所述第一控制模块通过所述第一通信模块向所述多波束天线发送将波束切换至指定波束号的指令；
[0017]步骤2：所述第二控制模块通过所述第二通信模块接收到所述第一通信模块发送的波束切换指令后，控制所述单刀多掷开关切换至相对应的波束，并将切换结果通过第二通信模块发送至第一控制模块；
[0018]步骤3：所述第一控制模块通过所述第一通信模块接收所述多波束天线发送的波束切换反馈消息，若切换成功，所述第一控制模块控制所述通信模组锁定网络制式及频段并获取网络信息，若切换失败，则在固定时间段内多次尝试重新切换波束；
[0019]步骤4：依照上述操作，遍历所有的天线波束，获取每个波束相对应的网络信息，并保存天线波束号与相对应的网络信息；
[0020]步骤5：建立天线波束号与网络信息的对应表，并根据网络信息数据排序；
[0021]步骤6：从天线波束号与网络信息的对应表中选取排序最前者，查看网络信息是否满足预设条件，若满足，则根据波束号与网络信息对应表，查询此时对应的天线波束号，若不满足，则停止信源选取，并向网管系统
、
或本地维护终端上报无信源满足开通要求的消息；
[0022]步骤7：所述第一控制模块根据步骤6选定的天线波束号，通过所述第一通信模块向所述多波束天线发送将波束切换至选定波束号的指令；
[0023]步骤8：所述第二控制模块接收到波束切换指令后，控制开关切换至波束号对应的波束
。
[0024]可选的，步骤3中，若切换成功，所述第一控制模块控制所述通信模组锁定网络制式及频段并获取网络信息，具体为：
[0025]若所述第一控制模块接收到的多波束天线发送的消息为“切换成功”，则通过
AT
指令将通信模组锁定到无线中继单元支持的网络制式和频段，再通过
AT
指令获取通信模组的服务小区和邻区的网络信息，并将该网络信息与此时天线的波束号一起保存至所述第一控制模块；
[0026]所述网络信息包括
PCI、RSRP
和
SINR。
[0027]可选的，步骤3中，若切换失败，则在固定时间段内多次尝试重新切换波束，具体为：
[0028]若所述第一控制模块接收到的多波束天线发送的消息为“切换失败”，则在固定时间段内多次尝试重新切换波束，如切换成功，则获取网络信息；如在预设次数内仍无法成功切换波束，则跳过该波束的切换，进行下一个波束的切换
。
[0029]可选的，步骤5中，建立天线波束号与网络信息的对应表，并根据网络信息数据排序，具体为：
[0030]根据
SINR
值降序排序，如
SINR
值相同，则
RSRP
值大着排序在前；进一步，如
RSRP
值相同，则波束号小者排序在前
。
[0031]可选的，步骤6中，从天线波束号与网络信息的对应表中选取排序最前者，查看网络信息是否满足预设条件，具体为：
[0032]所述预设条件为
RSRP
值大于等于预设门限的
RSRP...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种天线波束的切换装置，其特征在于，包括：多波束天线
、
无线中继单元及覆盖天线，信源与所述多波束天线交互，所述多波束天线连接所述无线中继单元，所述无线中继单元连接所述覆盖天线，所述覆盖天线通信连接用户终端；所述无线中继单元包括耦合器
、
第一合路器
、
第一通信模块
、
通信模组
、
第一控制模块及上下行信号滤波放大通道，信源信号连接所述耦合器及上下行信号滤波放大通道，所述耦合器连接所述第一合路器及上下行信号滤波放大通道，所述上下行信号滤波放大通道连接所述覆盖天线，所述第一合路器连接所述第一通信模块及通信模组，所述第一通信模块连接所述多波束天线，所述第一通信模块及通信模组连接所述第一控制模块；所述多波束天线包括第二通信模块
、
第二控制模块
、
第二合路器
、
单刀多掷开关及多个天线振子，信源与所述天线振子交互，所述天线振子连接所述单刀多掷开关的一个切换口，所述单刀多掷开关的公共口连接所述第二合路器，所述第二合路器连接所述第二通信模块及所述耦合器，所述第二通信模块连接所述第二控制模块及第一通信模块，所述第二控制模块连接所述单刀多掷开关；所述通信模组用于锁定网络制式和频段
、
以及从信源信号中获取网络信息；所述天线振子用于实现不同方向的覆盖波束，且每个天线振子的覆盖方向都不相同
。2.
一种天线波束的切换方法，应用于权利要求1所述的天线波束的切换装置，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：所述第一控制模块通过所述第一通信模块向所述多波束天线发送将波束切换至指定波束号的指令；步骤2：所述第二控制模块通过所述第二通信模块接收到所述第一通信模块发送的波束切换指令后，控制所述单刀多掷开关切换至相对应的波束，并将切换结果通过第二通信模块发送至第一控制模块；步骤3：所述第一控制模块通过所述第一通信模块接收所述多波束天线发送的波束切换反馈消息，若切换成功，所述第一控制模块控制所述通信模组锁定网络制式及频段并获取网络信息，若切换失败，则在固定时间段内多次尝试重新切换波束；步骤4：依照上述操作，遍历所有的天线波束，获取每个波束相对应的网络信息，并保存天线波束号与相对应的网络信息；步骤5：建立天线波束号与网络信息的对应表，并根据网络信息数据排序；步骤6：从天线波束号与网络信息的对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝会，吴伟妮，喻健勇，李奎盛，朱玉波，
申请(专利权)人：陕西天基通信科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：