CN101437319B - 一种微基站集成装置 - Google Patents

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本发明涉及一种微基站集成装置，包括微基站及其防护外壳，还包括在所述防护外壳内部安装并与该微基站连接的微波传输调制解调单元，所述微波传输调制解调单元可以通过其上射频收发单元接口和所述防护外壳上的接插件与所述防护外壳外部微波传输射频收发单元连接。这种微基站集成装置与现有实现同样功能的装置相比，降低了设备制造成本、减小了设备体积、简化了电路接口设计、提高了安装效率。

Description

一种微基站集成装置
技术领域
本发明涉及移动通讯，具体涉及一种微基站集成装置。
背景技术
如图1所示，GSM通信系统包括移动交换系统MSS、基站子系统BSS和移动台MS。BSS在GSM网络的固定部分和无线部分之间提供中继，一方面BSS通过无线接口直接与MS实现通信连接，另一方面BSS又连接到网络端的移动交换机。BSS包括基站控制器BSC和基站收发信台BTS(也称为基站)，BSC是基站子系统的控制中心，BTS是无线收发信设备。BTS由BSC控制，服务于蜂窝小区中一个或多个小区，作为该小区内的无线收/发信台，实现BSS与MS移动用户之间空中接口的无线传输和相关控制，同时与BSC一起实现无线资源的管理。
微波传输设备：微波、光纤、卫星是现代通信传输的三大主要方式。其中微波传输具有建网快捷、部署灵活、技术成熟、传输距离远、投资较低等特点，可以满足电信公众网，移动通信网，专用网络以及临时应急通信对数据语音等业务的传输需求。通常微波传输设备分为调制解调单元和射频收发单元两部分。调制解调单元包括基带接口和调制解调单元，一般放置在室内，所以又称为室内单元In-Door Unit(简称IDU)；射频收发单元主要实现射频收发功能，一般和天线一起放置在铁塔上，所以又称为户外单元Out-DoorUnit(简称ODU)。
基站与微波传输设备的关系：在图1所示的GSM通讯系统中，BTS与BSC之间或者两个BTS之间的通讯可以采用有线方式(包括E1电缆传输、HDSL电缆传输、同轴电缆传输、光纤传输等)，也可以采用无线方式(包括微波传输、卫星传输等)。对于宏基站，其应用场合一般都是有线传输资源充足的地方，因此很少使用无线传输方式。但对于微基站，其应用场合大多是偏远农村、风景区、海岛、高速公路等有线传输资源难以达到的地方，这时就需要依靠无线传输方式(微波和卫星)，其中卫星传输时延大、数据量小、成本高、维护复杂，因此无线微波传输便成为GSM通讯系统中微基站的重要传输方式。
目前，实现微波传输微基站的现有方法是：由于微基站多工作于室外环境，而目前市场上现有的微波传输设备IDU部分不满足室外工作的苛刻环境要求，所以需要再设计配置一个外置功能箱，将微波传输设备IDU部分安装在外置功能箱内，再通过合适的接口与微基站连接。
采用现有装置实现微波传输微基站的缺点如下：
1.成本高。额外增加的功能箱要具备一定的室外使用防护等级，在通讯系统中使用又必须具备必要的通讯控制告警功能，造价不低。
2.体积大。参考市场上已有的微波传输外置功能箱，其体积已经接近于微基站本身的体积，增加了对用户现场的安装体积要求。
3.设计复杂。外置功能箱不但要实现对内嵌微波设备IDU的防护功能，还要实现与系统中其它设备协同工作的通讯和控制功能。
4.安装困难。笨重的外置功能箱给设备安装带来了增大安装体积、增加支架负重、复杂的电气接口连接、更多的人力工时等众多额外要求。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是如何提供一种微基站集成装置，能够降低采用微波传输的微基站的设备成本并易于安装。
本发明的上述技术问题这样解决，提供一种微基站集成装置，包括微基站及其防护外壳，还包括在所述防护外壳内部安装并与该微基站连接的微波传输调制解调单元，所述微波传输调制解调单元可以通过其上射频收发单元接口和所述防护外壳上的接插件与所述防护外壳外部微波传输射频收发单元连接，该微基站集成装置也称为一体化微波传输微基站。
按照本发明提供的集成装置，所述微波传输调制解调单元体积小。
按照本发明提供的集成装置，所述微波传输调制解调单元仅设置电源输入、射频收发单元、E1、外部设备和网管五种接口，简化电路接口。
按照本发明提供的集成装置，所述网管接口包括本地网管接口和集中网管接口。
按照本发明提供的集成装置，所述微基站和微波传输调制解调单元共用电源模块。
按照本发明提供的集成装置，所述微基站还包括适应新增加微波传输调制解调单元热耗的温控部件，使环境温度与原先保持一直，这样微基站仍然可以稳定工作。
按照本发明提供的集成装置，所述微波传输调制解调单元的电子元器件是适应高环境温度的高可靠元器件，由于所述防护外壳内温度较现有技术中外置功能箱内传统微波传输调制解调单元的一般工作温度高，因此需要本发明小型化微波传输调制解调单元须作必要的元器件替换。
按照本发明提供的集成装置，所述微基站包括微波传输调制解调单元的监控接口。
按照本发明提供的集成装置，所述接插件位于所述防护外壳的底部。
按照本发明提供的集成装置，所述微基站和微波传输调制解调单元共用防雷电路。
按照本发明提供的集成装置，所述微基站包括但不限制于是GSM、WCDMA或TD-SCDMA等各种制式的微基站。
本发明提供的一种微基站集成装置，与现有实现同样功能的装置相比，降低了设备制造成本、减小了设备体积、简化了电路接口设计、提高了安装效率，比较结果具体如下表所示：
    成本     体积     设计     安装
  原装置     高     大     复杂     困难
    成本     体积     设计     安装
  本装置     低     小     简单     简便
附图说明
下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。
图1是GSM通讯系统中基站BTS的应用架构示意图；
图2是一体化微波传输微基站总结构示意图；
图3是一体化微波传输微基站中的IDU接口示意图。
具体实施方式
首先，说明本发明原理：
提供一种新型的一体化微波传输微基站，取消额外使用的外置功能箱，该一体化微波传输微基站能解决现有装置中成本高、体积大、设计复杂、安装不便等问题，同时还不能损失微基站和微波传输设备的关键功能和性能指标，从而将现有装置中的“基站+外置功能箱+微波传输设备”改造为本发明所述的“一体化微波传输基站”。
第二步，说明本发明关键：
改造现有的微基站和微波传输设备IDU
(一)优化结构设计，减小IDU体积，在微基站内部预留IDU的安装空间。
(二)优化电路设计，选用高可靠性器件，提高IDU适应恶劣工作环境的能力，同时共用微基站本身的防护外壳，为IDU提供室外运行的必要防护。
(三)增删电路接口，使得既满足微基站、微波设备还有其它设备之间的通讯控制功能，又不累赘冗余。
这样取代外置功能箱为微波传输设备IDU部分提供：安装空间、室外运行的必要防护(防水、防尘、防腐、防雷等)，系统设备之间协同工作的通讯控制(稳压、告警、温度调节、工作状态上报、远程控制等)。
第三步，结合具体实施例(如图2和图3所示)进一步详细说明本发明：
一.重新对IDU的PCB进行布局布线设计，缩小尺寸，并在微基站内预留足够的IDU安装空间，在微基站内设计用于安装IDU的相关结构措施，如安装孔位、走线槽、隔离防护盖板等。如图2所示，IDU被安置在一体化微波传输微基站的门板内侧。
二.计算和测量现有微波设备的热耗，通过热仿真软件，计算出机箱内的工作温升。一方面，结合系统应满足的极限环境温度范围，重新对IDU所使用的元器件进行评估，筛选出不满足“环境极限温度+温升”的元器件加以替换，必要时还得局部改动电路设计，从而提高IDU的温度范围适应能力。另一方面，由于内嵌了IDU，增加了系统工作温升，加重了机箱温度调节部件的负担，因此需要重新核算机箱的温控能力是否满足温度可靠性要求，如不满足，还要修改温控部件设计，加强温控能力。
三.在微基站上增加必要的微波设备IDU监控接口，以便微基站下发配置数据，接收IDU的工作状态和告警信息上报等。同时删减IDU上累赘冗余的电路接口，简化电路设计，减小IDU的占用空间和功耗，如图3所示，这些是IDU上保留下来的必要接口，详述如下：
PWR接口：这是IDU的电源输入接口。由于IDU集成在微机站内部，所以IDU的供电需要微机站来提供，那么需要根据IDU的供电电压和电流要求，改造微基站内部的电源模块，以给IDU提供适当的电源接口。在本装置中，在电源模块上增加了一个3.5A/-48V电源输出接口，通过两芯线缆连接到IDU的PWR接口。
ODU接口：这是微波设备IDU和ODU之间的中频信号接口。在本装置中，中频信号通过射频线缆，从IDU的这个接口插座出发，经过基站机箱底部的接插件中转，最后到达ODU上的中频信号插座。在基站机箱底部的接插件上要做好“三防”处理。
E1接口：这是微波设备IDU提供的4路E1接口(A_IN和A_OUT，B_IN和B_OUT，C_IN和C_OUT，D_IN和D_OUT)。这4路E1信号既可以供给本站点微基站使用，又可以通过机箱底部E1接口连接到下级站点使用，从而起到微波级联的功能。在本装置中，最常用的线缆连接配置方式是：IDU的A路E1信号连接到微机站的E1接口板上，在E1接口板上进行防雷处理后，送到微机站的控制操作维护单板上进行E1信号处理。IDU的B、C路E1信号分别连接到微基站机箱底部带防雷的D、E两路E1接口上，再通过E1线缆送至上级或下级基站使用，起到基站级联的作用。
EDI接口：这是IDU的外部设备接口。在本装置中，将IDU设计成可以提供两路干结点输出信号，通过线缆连接到微基站的控制操作维护单板上，其主要作用是：通过微波设备网管软件，将这两路输出干结点信号分别映射成微波设备轻微告警和严重告警输出信号，经微基站的控制操作维护单板收集和处理该信号后，上报给BSC，使得用户可以随时对远端的微波设备进行集中监控。
F_ETH、Q_ETH接口：这两个接口分别是本地网管接口、集中网管接口，用于调试和控制微波设备的通讯网口。通过该接口，利用网管软件，用户可以设置微波设备的各种工作参数、监控工作状态。

Claims (10)

1.一种微基站集成装置，其特征在于，包括微基站及其防护外壳，还包括在所述防护外壳内部安装并与该微基站连接的微波传输调制解调单元，所述微波传输调制解调单元可以通过其上射频收发单元接口和所述防护外壳上的接插件与所述防护外壳外部微波传输射频收发单元连接。
2.根据权利要求1所述集成装置，其特征在于，所述微波传输调制解调单元仅设置电源输入、射频收发单元、E1、外部设备和网管五种接口。
3.根据权利要求2所述集成装置，其特征在于，所述网管接口包括本地网管接口和集中网管接口。
4.根据权利要求1或2所述集成装置，其特征在于，所述微基站和微波传输调制解调单元共用电源模块。
5.根据权利要求1所述集成装置，其特征在于，所述微基站还包括适应新增加微波传输调制解调单元热耗的温控部件。
6.根据权利要求1所述集成装置，其特征在于，所述微波传输调制解调单元的电子元器件是适应高环境温度的高可靠元器件。
7.根据权利要求1所述集成装置，其特征在于，所述微基站包括微波传输调制解调单元的监控接口。
8.根据权利要求1所述集成装置，其特征在于，所述接插件位于所述防护外壳的底部。
9.根据权利要求1所述集成装置，其特征在于，所述微基站和微波传输调制解调单元共用防雷电路。
10.根据权利要求1所述集成装置，其特征在于，所述微基站是GSM、WCDMA或TD-SCDMA微基站。
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