CN101232653A - 一种基于数字中频传输的射频拉远系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线蜂窝系统中的组网技术，具体涉及一种基于数字中频传输的射频拉远系统包括，基带池、射频拉远集线器和射频拉远设备，射频拉远设备通过射频拉远集线器与基带池相连，其中射频拉远集线器包括，与射频拉远设备连接的物理接口和与基带池连接的物理接口，数字中频处理电路；数字中频处理电路完成上行数字中频数据到基带数据的变换和下行基带数据到数字中频数据的变换，分别通过相应的物理接口于射频拉远设备和基带池连接。本发明所述系统，将原有的系统结构，改为基于中频接口的基带池加射频拉远集线器加射频拉远设备的系统结构。这种改变提高了射频拉远设备对上的传输接口传输的数据速率，比以往的构架有更大的成本优势和灵活性。

Description

一种基于数字中频传输的射频拉远系统
技术领域
本发明涉及无线蜂窝系统中的组网技术，具体涉及一种基于数字中频传输的射频拉远系统。
背景技术
基站设备在无线蜂窝系统中处于接入网的前端，基站设备在整个系统中数量较多，基站设备的不同设计结构对全网的成本，施工的方便性，网络的性能都有较大的影响。
基站设备按照应用的环境不同可以分为室外型基站和室内型基站。按照基站的系统结构来划分可以分为集成型的基站和分布式基站两种。集成型的基站集成了Iub接口，基带处理，射频处理等功能为一体，在一个设备机框或者机架内实现一个完整基站的功能。分布式基站是将整个基站的功能分到几个设备中完成，每个设备完成某一部分功能，设备之间通过光纤、电缆、无线等传输方式交换数据。这种分布式的结构因为配置灵活，安装方便，成本较低等优势近年得到了较大的发展。
分布式基站的常见结构是基带池(BBU)和射频拉远设备(RRU)两部分组成，其中基带池部分完成Iub接口，基带处理等工作，射频拉远设备主要实现基带与射频信号之间的相互转换，通常射频拉远设备更加靠近天线的安装位置。基带池与射频拉远设备之间通过各种有线或者无线的连接进行数据和时钟的传输。
现有的拉远系统中基带池和射频拉远设备之间传输主要通过两种方式，一种是基带传输方式，在下行方向基带池将基带数据发送给射频拉远设备，上行方向射频拉远设备将基带数据发送给基带池。
另外一种是模拟中频的拉远方式，基带池和射频拉远设备之间传输的是模拟的中频信号。目前应用较多的是前一种方式，即基带传输方式。在这种方式下基带数据可以传输较远的距离，而不存在信号的衰减。
在最近的发展中，基于基带传输的射频拉远系统出现了一种衍生的结构，即在基带池和射频拉远设备之间增加一个射频拉远集线器(HUB)，这个射频拉远HUB主要完成IQ数据的交换、IQ数据的合路分路、向射频拉远设备供电等功能。增加射频拉远HUB会使网络规划、小区配置等更加灵活。
射频拉远设备由于数量较多、设备的安装位置比较分散，因此尽量简化射频拉远设备的功能，降低射频拉远设备的功耗，提高射频拉远设备的可靠性是目前拉远系统需要解决的一个主要问题。
发明内容
为了解决以上问题，本发明对基带池、射频拉远设备和射频拉远集线器组成的射频拉远系统的结构进行了改进，提出了一种新型的基于数字中频传输的射频拉远系统。
本发明的基于数字中频传输的射频拉远系统中射频拉远设备不再完成数字中频处理功能，数字中频处理功能转移到射频拉远集线器中完成。射频拉远设备对上的传输接口不是传输基带数据，而是传输数字中频数据。
本发明具体是这样实现的：
一种基于数字中频传输的射频拉远系统，包括，基带池、射频拉远集线器和射频拉远设备，射频拉远设备通过射频拉远集线器与基带池相连，所述射频拉远集线器包括，与射频拉远设备连接的物理接口和与基带池连接的物理接口，还包括，数字中频处理电路；
所述数字中频处理电路，完成上行数字中频数据到基带数据的变换和下行基带数据到数字中频数据的变换，分别通过相应的物理接口与射频拉远设备和基带池连接；
所述与射频拉远设备之间的物理接口，承载上下行数字中频数据和监测控制数据；
所述与基带池之间的物理接口，承载基带数据和控制检测数据。
所述一基带池可至少与一个射频拉远集线器相连；
所述一射频拉远集线器可至少与一个射频拉远设备相连；
所述基带池和射频拉远集线器之间、射频拉远集线器和射频拉远设备之间都可以通过光口、千兆以太网进行连接。
所述射频拉远集线器、射频拉远设备自身也可以进行级连，从而组成星形网、链形网、环形网。
所述射频拉远集线器还包括，数据的交叉连接电路和上下行数据的合路分路电路；
所述数据的交叉连接电路，完成多路数据的交叉连接；
所述上下行数据的合路分路电路，完成上行数据的合路和下行数据的分路；
在下行方向基带池将基带数据传给射频拉远集线器，基带数据经过数据的交叉连接电路送给数字中频处理电路进行数字上变频，数字上变频后的数字中频数据经过数据分路电路后发送给射频拉远设备；
在上行方向射频拉远设备将数字中频数据送给射频拉远集线器，上行的数字中频数据在射频拉远集线器中经过数据合路电路后进入数字中频处理电路进行数字下变频，数字下变频后的基带数据经过数据的交叉连接电路送往基带池。
所述数据的交叉连接电路和上下行数据的合路分路电路，可位于数字中频处理电路之前或之后，二者的先后顺序可调节。
所述射频拉远设备，包括物理接口，AD/DA电路和射频电路；
所述物理接口，完成射频拉远设备到射频拉远集线器的数字接口，包括数据格式的转换；承载上下行数字中频数据和监测控制数据；
所述AD/DA电路，将下行的数字中频信号转变为模拟中频信号和将上行的模拟中频信号转变为数字中频信号；
所述射频电路，在下行方向主要完成模拟信号的上变频、滤波、增益控制，在上行方向主要完成下变频、滤波、增益控制；
所述射频电路部分还包括双工电路和天线接口。
所述基带池，完成基带处理，时钟处理和与基站控制器的连接。
本发明所系统结构，将原有的基于基带接口的基带池加射频拉远集线器加射频拉远设备的系统结构，改变为基于中频接口的基带池加射频拉远集线器加射频拉远设备的系统结构。这种改变提高了射频拉远设备对上的传输接口传输的数据速率，其优点体现如下：
1、射频拉远设备的功能得到了简化，去除了中频处理的功能，设备变得更简单，功耗更小，成本更低，可靠性更高；
2、从系统角度看，中频处理部分挪到射频拉远集线器中集中处理，可以更有效的进行硬件资源的复用和优化。
比如在多个射频拉远设备共小区的情况下，使用本发明的系统构架就可以对一个小区的上下行数据只做一次数字中频处理，而在传统的拉远构架中，每个射频拉远设备中都需要单独的对上下行数据进行数字中频处理，所使用的硬件资源成倍的增加。
综上所述，本发明在系统构架方面保证了比以往的构架有更大的成本优势和灵活性。
附图说明
图1是目前的基于基带接口的一种拉远系统结构；
图2是本发明所述的基于数字中频传输的射频拉远系统的一种系统结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
图1是目前的基于基带接口的一种射频拉远系统结构，在此系统结构中，基带池和射频拉远集线器之间、射频拉远集线器和射频拉远设备之间的物理接口上传输的是基带数据，数字中频处理在射频拉远设备中完成。
本发明所述的系统包括基带池、射频拉远集线器和射频拉远设备。射频拉远设备通过射频拉远集线器与基带池相连。其中一个基带池可以与一个或者多个射频拉远集线器相连。一个射频拉远集线器可以与一个或者多个射频拉远设备相连。射频拉远集线器和射频拉远设备自身也可以进行级联，从而组成星形网、链形网、环形网或者是上述基本网络结构混合构成的混合型结构的网络。基带池和射频拉远集线器之间、射频拉远集线器和射频拉远设备之间都可以通过光口、千兆以太网或者其他满足初始要求的物理通道进行连接。
图2是本发明的基于数字中频传输的射频拉远系统的一种结构，本发明包括但不限于此种结构。在图2所示的系统结构中，整个系统由基带池11、射频拉远集线器12和射频拉远设备13组成。基带池11和射频拉远集线器12之间传输的是基带数据，射频拉远集线器12和射频拉远设备13之间的物理接口上传输的是数字中频数据，数字中频处理在射频拉远集线器12中完成。
所述射频拉远集线器包括与射频拉远设备连接的物理接口、数字中频处理电路和与基带池连接的物理接口。其中与射频拉远设备之间的物理接口承载的内容包括上下行数字中频数据和监测控制数据。与基带池之间的物理接口承载的内容主要包括基带数据和控制检测信息。
所述数字中频处理电路完成上行数字中频到基带的变换和下行基带数据到数字中频信号的变换。
所述射频拉远集线器包括数据的交叉连接电路和上下行数据的合路分路电路。这两部分电路是本发明的可选部分。数据的交叉连接电路完成多路数据的交叉连接。上下行数据的合路分路电路主要完成上行数据的合路和下行数据的分路功能。这两部分电路可以位于数字中频处理电路之前或者之后，并且这两部分电路的先后顺序也可以调节。
但通常的电路顺序是在与射频拉远设备之间的物理接口之后连接上下行数据的合路分路电路，然后是数字中频处理电路，然后是交叉连接电路，最后是基带处理电路。这样做的好处是数字中频处理电路仅对合路数据进行处理，可以减小电路的规模。
在下行方向基带池11将基带数据传给射频拉远集线器12，基带数据经过交叉连接122电路送给数字中频处理123电路进行数字上变频，数字上变频后的数字中频数据经过数据分路124电路后发送给射频拉远设备13，在射频拉远设备13中数字中频数据经过DA132电路变换在射频133电路进行上变频和放大滤波等处理发送到天线。
在上行方向射频信号通过射频部分133进行下变频处理后经过AD变为数字中频数据，射频拉远设备13在上行方向将数字中频数据送给射频拉远集线器12，上行的数字中频数据在射频拉远集线器12中经过数据合路125电路后进入数字中频处理123电路进行数字下变频，数字下变频后的基带数据经过交叉连接送往基带池11。
在数据分路124电路和数据合路电路125电路，系统会根据当前的小区配置情况灵活分配数据。在多个射频拉远设备支持同一个小区的情况下，在下行方向数据分路124电路会将同样的下行数据发送到同一小区的射频拉远设备中去，在上行方向数据合路电路125会将同一小区的射频拉远设备的上行数据合成一路数据。这样在进行数字中频处理时，对同一小区的数字中频处理只需要处理一次。
所述射频拉远设备主要包括物理接口，AD/DA电路和射频电路。
所述射频拉远设备的物理接口完成射频拉远设备到射频拉远集线器的数字接口，包括数据格式的转换等功能，承载上下行数字中频数据和监测控制数据。
所述AD/DA电路负责完成将下行的数字中频信号转变为模拟中频信号和将上行的模拟中频信号转变为数字中频信号。
所述射频电路主要完成上下行模拟中频信号和天线收发的模拟信号之间的转换，在下行方向主要完成模拟信号的上变频、滤波、增益控制等功能，在上行方向主要完成下变频、滤波、增益控制等功能。所述射频电路部分还包括双工电路和天线接口。
所述基带池主要完成基带处理、时钟处理电路、与基站控制器的接口等功能。

Claims (8)

1.一种基于数字中频传输的射频拉远系统，包括，基带池、射频拉远集线器和射频拉远设备，射频拉远设备通过射频拉远集线器与基带池相连，所述射频拉远集线器包括，与射频拉远设备连接的物理接口和与基带池连接的物理接口，其特征在于，还包括数字中频处理电路；
所述数字中频处理电路，完成上行数字中频数据到基带数据的变换和下行基带数据到数字中频数据的变换，分别通过相应的物理接口与射频拉远设备和基带池连接；
所述与射频拉远设备之间的物理接口，承载上下行数字中频数据和监测控制数据；
所述与基带池之间的物理接口，承载基带数据和控制检测数据。
2.如权利要求1所述的基于数字中频传输的射频拉远系统，其特征在于：
所述一基带池可至少与一个射频拉远集线器相连；
所述一射频拉远集线器可至少与一个射频拉远设备相连；
所述基带池和射频拉远集线器之间、射频拉远集线器和射频拉远设备之间都可以通过光口、千兆以太网进行连接。
3.如权利要求1或2所述的基于数字中频传输的射频拉远系统，其特征在于：
所述射频拉远集线器、射频拉远设备自身进行级连，从而组成星形网、链形网、环形网。
4.如权利要求1或2所述的基于数字中频传输的射频拉远系统，其特征在于，所述射频拉远集线器还包括，数据的交叉连接电路和上下行数据的合路分路电路；
所述数据的交叉连接电路，完成多路数据的交叉连接；
所述上下行数据的合路分路电路，完成上行数据的合路和下行数据的分路；
在下行方向基带池将基带数据传给射频拉远集线器，基带数据经过数据的交叉连接电路送给数字中频处理电路进行数字上变频，数字上变频后的数字中频数据经过数据分路电路后发送给射频拉远设备；
在上行方向射频拉远设备将数字中频数据送给射频拉远集线器，上行的数字中频数据在射频拉远集线器中经过数据合路电路后进入数字中频处理电路进行数字下变频，数字下变频后的基带数据经过数据的交叉连接电路送往基带池。
5.如权利要求4所述的基于数字中频传输的射频拉远系统，其特征在于：
所述数据的交叉连接电路和上下行数据的合路分路电路，可位于数字中频处理电路之前或之后，二者的先后顺序可调节。
6.如权利要求1或2所述的基于数字中频传输的射频拉远系统，其特征在于：
所述射频拉远设备，包括物理接口，AD/DA电路和射频电路；
所述物理接口，完成射频拉远设备到射频拉远集线器的数字接口，包括数据格式的转换；承载上下行数字中频数据和监测控制数据；
所述AD/DA电路，将下行的数字中频信号转变为模拟中频信号和将上行的模拟中频信号转变为数字中频信号；
所述射频电路，在下行方向完成模拟信号的上变频、滤波、增益控制，在上行方向完成下变频、滤波、增益控制。
7.如权利要求6所述的基于数字中频传输的射频拉远系统，其特征在于：
所述射频电路部分还包括双工电路和天线接口。
8.如权利要求1所述的基于数字中频传输的射频拉远系统，其特征在于：
所述基带池，完成基带处理、时钟处理和基站控制器的连接。
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