一種LTE全制式一體化定位微基站的製作方法

2023-12-01 06:06:21

本實用新型涉及一種手機定位微基站，尤其是涉及一種LTE全制式一體化定位微基站。

背景技術：

從GSM時代開始，手機現場定位就是特種行業的重要功能。2G、3G時代的各種現場定位設備發揮了重要的社會功能，到了LTE移動通訊時代，由於帶寬、頻段的特點，對手機現場定位提出了更高的要求。目前國內的4G手機定位產品受技術限制，都是一個頻段一套設備。中國聯通、中國電信的2個FDD(Frequency Division Duplexing)頻段，中國移動的3個TDD(Time Division Duplexing)頻段，這樣對於全制式來說，需要5個頻段的不同成套設備疊加才能完成全制式無限制的手機現場定位功能。以目前公安領域應用的標杆產品為例，雖然做到了基帶和射頻合成一塊集成電路板，但是仍然使用很不方便。目前市面上流行的定位微基站的基帶、射頻和核心網部分合成在一塊單板上，通過控制、信號和特定頻段的功放板相連，功放外側接天饋系統(通常是定向天線)，同時整個機箱留有外接筆記本或者電腦、手機的GUI接口。

目前的LTE定位設備如圖1所示，行業用戶普遍反映，目前如圖1的LTE定位設備只能單頻段操作，且體積較大，在不知道現場目標手機入場情況的場景下，必須帶上多套設備才能保證定位效果(覆蓋目前國內LTE主流運營商需要4～5套設備)，極大限制了在很多場合的使用。

除了只支持單頻段這個缺點之外，目前市面上的產品還存在單一頻段內修改FCN、TAC後需要重啟設備等缺點。在未知的複雜現場，用戶隨時需要修改FCN(Frequency Channel Number)和TAC(Tracking Area Code)值以便儘快跟上定位手機。設備頻繁重啟導致時機延誤，往往導致定位任務失敗。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種體積小、便攜的LTE全制式一體化定位微基站。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種LTE全制式一體化定位微基站，其特徵在於，包括依次連接的雙小區模塊、多輸入輸出射頻模塊、功率放大器、腔體濾波器和天饋，所述的雙小區模塊包括一個集成有TDD小區和FDD小區的SOC晶片，所述的SOC晶片帶有用於連接外部GUI控制臺的JSON數據接口。

所述的多輸入輸出射頻模塊包括2～4通道的多頻點輸入輸出端，各頻點之間相互獨立。

所述的多輸入輸出射頻模塊採用AD9361晶片，通過CPRI接口與雙小區模塊連接，並通過射頻連接線及控制信號線與功率放大器連接。

所述的功率放大器設有多個，與多輸入輸出射頻模塊的輸出端一一對應連接，所述的腔體濾波器設有多個，與功率放大器一一對應連接。

多個所述的功率放大器並列平鋪在散熱器上。

所述的微基站還包括與雙小區模塊中的TDD小區連接的GPS模塊。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

(1)TDD小區和FDD小區集成在一個SOC晶片中，SOC晶片可連接外部GUI控制臺，在物理層直接支持動態更改頻段和頻點，實現了多制式、多頻點共存，使微基站一體化、小型化，具有良好的便攜性。

(2)多輸入輸出射頻模塊包括2～4通道的多頻點輸入輸出端，各頻點之間相互獨立，實現增益的單獨調節。

(3)多輸入輸出射頻模塊採用AD9361晶片，支持多通道、多頻段並發工作，而業內目前均只支持單通道、單頻段。

(4)功率放大器並列平鋪在散熱器上，考慮殼體散熱，實現多功率放大器同時工作，為業內首創。

(5)微基站還包括GPS模塊，可給基帶的TDD小區提供標準時鐘對齊功能。

附圖說明

圖1為現有技術的LTE定位設備結構示意圖；

圖2為本實施例的微基站結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護範圍不限於下述的實施例。

實施例

一種LTE全制式一體化定位微基站，包括依次連接的雙小區模塊2、多輸入輸出射頻模塊3、功率放大器4、腔體濾波器5和天饋6，雙小區模塊2包括一個集成有TDD小區和FDD小區的SOC晶片，SOC晶片帶有用於連接外部GUI控制臺1的JSON數據接口。基帶部分在設計上就考慮了TDD和FDD兩種制式的兼容統一需求，物理層和調度層統一處理時隙編解碼和調度，然後在接入層把不同小區進行抽象，用邏輯對象的方式進行管理，這樣實現了雙小區的功能。

外部GUI控制臺1主要是在Windows下基於Java開發的一套GUI軟體，通過網絡和雙小區模塊2相連，以實現業務相關的控制功能；雙小區模塊2是基於飛思卡爾的8157SoC晶片，目前定位小基站都採用intel或者Broadcom的套片方案，本實用新型採取了freescale的SoC晶片，並且在其中實現了FDD/TDD雙小區，為業內首創；並針對定位的業務需要，在SoC晶片內部嵌入一個高度定製化的核心網軟體；基帶的物理層和核心網軟體完全符合3GPP標準，確保對TDD-LTE通訊協議的兼容性。

多輸入輸出射頻模塊3包括2～4通道的多頻點輸入輸出端，各頻點之間相互獨立。多輸入輸出射頻模塊3採用AD9361晶片，通過CPRI接口與雙小區模塊2連接，並通過射頻連接線及控制信號線與功率放大器4連接。

功率放大器4設有多個，與多輸入輸出射頻模塊3的輸出端一一對應連接，提供對功率放大器的信號和控制功能，腔體濾波器5設有多個，通過射頻線與功率放大器4一一對應連接，也是並發同時工作。多個功率放大器4並列平鋪在散熱器上，輔助以風扇散熱。根據行業內的普遍要求，每個功率放大器4的最大功率不超過20瓦。

微基站還包括與雙小區模塊2中的TDD小區連接的GPS模塊7，用於給基帶的TDD小區提供標準時鐘對齊功能，採用UBLOX的M6模塊，通過GPS信號線 與雙小區模塊2的GPS接口相連。

天饋6為與各頻段對應的天饋系統，主要包括射頻電纜、全向或定向天線。

雙小區模塊2中的兩個小區可以動態更改頻段和頻點，並且在CPU內部集成相關的核心網。

本實用新型產品化後，主要包括支持TDD、FDD制式的雙小區基帶板，多頻段輸入輸出的射頻板，統一功率和尺寸的功率放大器，配套的腔體濾波器，寬頻段的天饋系統，以及跨平臺的客戶端GUI管理系統。本實用新型採用上述模塊，可以實現特種行業對全制式各種LTE手機的現場定位功能，可以根據現場情況實時更改頻段和制式，且體積小，攜帶方便，是特種行業內定位LTE手機的實用創新產品，具有很好的社會效益。