CN101488811A - 基于波分复用方式的基站载频光纤拉远分布式系统 - Google Patents

Abstract

本基于波分复用方式的基站载频光纤拉远分布式系统由近端机和远端机组成，近端机由基站收发天线射频端口的载频信号，依次滤波、光/电转换并调制为光波长信号，再通过光纤分复用单元，将多路光波长信号复用至一根光纤中。此光纤连接的远端机将光纤传输的载频信号，依次经光纤波长分路单元的信号分离出来，光电转换单元将分离出还原为基站载频射频信号。射频信号经处理单元增益提升后，通过覆盖天线覆盖于指定区域。其特点克服了现有系统将多路基站载频合路至单一光波长引起的相互干扰；节省基站载频信号传输所需的光纤资源；可采用菊花链式或串行方式连接近端与远端机。建站方式灵活，成本低；可根据覆盖区域或话务量变化，灵活调配基站载频资源。

Description

基于波分复用方式的基站载频光纤拉远分布式系统

技术领域

本发明属于无线通信基站的整合技术，一种新型分布式基站载频建站方式。特别涉及一种基于波分复用方式的基站载频光纤拉远分布式系统。

背景技术

移动通信技术作为目前人们日常工作生活的重要交流工具已获得广泛应用。目前，移动通信的网络构成方式主要是采用蜂窝网络结构，即：每个基站负责特定区域的天线信号覆盖，多个基站覆盖区域相互相邻，构成蜂窝式通信网络结构。目前，随着使用移动通信技术的用户越来越多，为满足日益增长的业务需求，目前采取的解决方法有如下几种：

1.增加基站载频数量，扩大覆盖小区话务容量。

2.增加新建基站数量，增加新的覆盖小区，吸收均衡话务量。

3.利用基站载频调配技术，将某些基站的空闲载频调配通过光纤射频放大设备方式，吸收热点区域高峰话务量，减轻网络的拥塞。

以上解决方法在解决问题的同时会有以下不足之处：

1.当基站扇区载频数量增加过多时，会造成网络规划困难，影响网络运行指标。容易产生频点间干扰，掉话现象，影响通信质量。

2.新建基站会增加建设成本，并须考虑机房、电源、建塔、传输等各项建设投资成本，特别是在城市建设快速发展，住宅私有化日益普遍的情况下，新建基站站址的规划，选择也成为日益严重的问题，并已影响到移动通信网络的建设。

3.目前通常采用的基站载频调配技术是将几组载频通过射频合路或光耦合路方式合成到单一光波长上，如目前常用的1310nm波长和1550nm波长。再由远端射频放大设备将光信号还原为射频信号后，进行增益提升，然后发射。此种方式的缺点是：将几组载频用射频合路或光耦方式合成到单一光波长，会在射频合路过程中，因载频间产生的互调现象造成信号底噪升高，降低信号质量，并容易产生载频之间相互干扰，影响通信质量，或因光耦合路过程中，造成信号衰耗过高，信号增益下降，影响信号覆盖效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于波分复用方式的基站载频光纤拉远分布式系统。所需解决的技术问题是：采用基于光波分复用技术，将几组不同基站载频射频信号，通过光电转换方式，分别调制到不同的光波长，利用不同光波长之间的隔离度，克服传统射频合路方式产生的载频间互调干扰，然后将由此得到的不同光波长信号，通过光波分复用方法，将不同光波长信号复用于单根光纤。提高了传输光纤的利用效率，节省了投资。

本发明的技术方案是：

一种基于波分复用方式的基站载频光纤拉远分布式系统，其特征在于：将基站载频信号，以每小区或每扇区为一路输入信号S1、S2、S3……，分别输入近端机Donor，在近端机内通过光电转换，将多路小区或扇区载频输入信号分别调制至相邻的不同光波长，然后采用波分复用方式，将不同光波长信号复用于单根传输光纤，由单根光纤转送至远端机Remoto，在远端机内光信号还原为基站射频信号则通过光波长分路单元将指定某一波长信号提取出来，依次经光电转换单元，将该光波长信号转换为其相对应的小区或扇区载频射频信号；通过射频放大器和天线ANT发射出去。

其近端机由多路载频信号S1、S2、S3……分别连接无源双工分/合路器Dup，每个无源双工分/合路器分别连接模拟/光信号转换器AOC，模拟/光信号转换器连接波长调制/解调器WMU，波长调制/解调器连接光波分复用/分离器WDU，光波分复用/分离器连接传输光纤。

其远端机由近端机连接的输出光纤连接光波分复用/分离器WDU，光波分复用/分离器连接多路的波长调制/解调器WMU，波长调制/解调器连接模拟/光信号转换器AOC，模拟/光信号转换器经射频放大器PA连接无源双工分/合路器Dup，每个无源双工分/合路器输出的载频信号S1、S2、S3……分别连接发射天线ANT。

本系统由近端机和远端机组成，方案内容如下：

1.将基站载频资源按照小区/扇区方式组织基站载频数量及组成的小区/扇区数量无限制。从基端射频输出端口，以小区/扇区为单位，用射频电缆接入方式或射频耦合方式依次接入近端机不同输出端口，依次进行滤波，光/电信号转换，并调制至不同指定的光波长，如：第一组小区/扇区载频信号，经光电转换后调制至1310nm光波长；第二组小区/扇区载频信号调制至1311nm光波长；其他小区/扇区载频信号以此类推，接下来由电波分复用单元将不同光波长信号复用于单根光纤。用于将信号传输到远端。在实际应用中，考虑到基站载频信号分为上下行双向，因此，每小区/扇区载频信号占用两个光波长。

2.远端机用于将近端机经由光纤传输的基站载频信号，经由相应的光纤波长分路单元，将特定光波长信号分离出来，由光电转换单元将分离出来的光信号还原为基站载频射频信号。经射频信号处理单元，将射频信号增益提升后，通过天线将信号覆盖于指定区域。

每台远端机可被设定为只处理某一光波长的信号，也可被指定为处理若干不同光波长的信号。

其核心技术：将基站载频信号以载频或扇区方式，经过精密模拟控制电路，将基站载频信号进行模拟射频至光信号的转换，并调制至指定光波长。然后经光波长分复用单元，将不同光波长信号复用于单根光纤。

本发明实用效果是：

1 将不同的基站载频，经转换后调制至不同光波长，避免了传统方式中将不同基站载频，经转换后调制至同一光波长方式所容易产生的载频间互调现象，以及由此造成的载频信号质量下降，互相干扰等问题。

2 使用光波分复用技术，可将最多几十组基站载频信号复用于单根光纤，可极大提高传输光纤的使用效率，节省投资。

3 由于可将大量基站载频资源集中于一地，拟速基站完成覆盖区域可由远端机替代，极大降低新建基站成本，加快网络覆盖速度。

本系统特点为将不同的基站载频信号分别转换并调制在不同光波长，并采用波分复用方式将多路信号复用于单根光纤。克服了现有系统将多路基站载频合路至单一光波长引起的相互干扰；节省用于基站载频信号传输所需的光纤资源；可采用菊花链式或串行方式连接近端与远端机。建站方式灵活，成本低；可根据覆盖区域或话务量变化，灵活调配基站载频资源。

附图说明

图1是近端机结构框图。

图2是远端机结构框图

图3是采用基于波分复用方式的基站载频光纤拉远分布式系统链式结构应用方式示意图

具体实施方式

图1所示为本发明中近端机Donor结构框图。本示例中集端机Donor可接入三组基站载频分别为S1，S2，S3。以S1为例，基站载频信号道先入无源双工分/合路器Dup，将射频信号分为上，下行两个频段UL、DL分别由接入模拟/光信号转换单元AOC、下行信号DL被转换为光信号，进入波长调制/解调器WMU处理单元，将信号调制至某一指定波长，如：1610nm。然后进入光波分复用分离器WDU单元复用至传输光纤。上行信号UL则由传输光纤入光波分复用分离器单元WDU，将信号调节至指定波长如1611nm，然后进入波长调制/解调器WMU单元，还原为光信号。再由模拟/光信号转换器AOC单元，将光信号还原为射频信号S1，经无源双工分/合路器Dup，将信号送入基站上行接受端口，载频S2，S3依此处理。

图2：所示为本发明中远端机Remote结构框图。如图1示例，近端机Donor将三组基端载频利用光波长分复用方式，将S1，S2，S3三组基站载频转换为不同光波长后，复用于单根传输光纤。远端机Remote从传输光纤收取信号后，将光信号还原为基站载频信号，经过放大，通过天线发射出去。以基站载频S1为例，传输光纤入光波分复用/分离器WDU单元，将S1信号分离到1610nm光波长，然后入波长调制/解调器WMU单元，还原为光信号，再由模拟/光信号转换器AOC单元将光信号还原为射频信号，经后级射频放大器DA将信号功率提升后，将无源双工分/合路器Dup通过天线ANT将信号发射出去，上行信号UL则由天线ANT接受后，经无源双2分/合路器Dup，入低噪声放大器LNA，将射频信号放大后，入模拟/光信号转换单元AOC，上相信号UL被转换为光信号，进入波长调制/解调器WMU单元，将信号调至某一指定波长如：1611nm，然后进入光波分复用/分离器WDU单元，复用至传输光纤。载频S2，S3依次处理。

图3所示为本发明基于波分复用方式的基站载频光纤拉远分布式系统的具体应用示例。某基站载频BTS配置为三个小区S1，S2，S3接入近端机Donor，近端机将S1，S2，S3三组载频经转换处理后复用于单根传输光纤，并将S1，S2，S3传输至远端机Remote1，Remote2，Remote3。其中远端机Remote1只处理S1载频所使用的光波长信号，并将信号还原为S1，载频信号。远端机Remote2和Remote3依次处理S2和S3载频信号，并分别还原为S2′，S3′载频信号。远端机Remote1，Remote2和Remote3也可集成于一个机器内，以利于节省空间。

Claims (3)

1、一种基于波分复用方式的基站载频光纤拉远分布式系统，其特征在于：将基站载频信号，以每小区或每扇区为一路输入信号，分别输入近端机，在近端机内通过光电转换，将多路小区或扇区载频输入信号分别调制至相邻的不同光波长，然后采用波分复用方式，将不同光波长信号复用于单根光纤，由单根光纤转送至远端机，在远端机内光信号还原为基站射频信号则通过光波长分路单元将指定某一波长信号提取出来，依次经光电转换单元，将该光波长信号转换为其相对应的小区或扇区载频射频信号；通过射频放大器和天线发射出去。

2、根据权利要求1所述的基于波分复用方式的基站载频光纤拉远分布式系统，其特征在于：其近端机由多路载频信号分别连接无源双工分/合路器，每个无源双工分/合路器分别连接模拟/光信号转换器，模拟/光信号转换器连接波长调制/解调器，波长调制/解调器连接光波分复用/分离器，光波分复用/分离器连接传输光纤。

3、根据权利要求1所述的基于波分复用方式的基站载频光纤拉远分布式系统，其特征在于：其远端机由近端机连接的传输光纤连接光波分复用/分离器，光波分复用/分离器连接多路的波长调制/解调器，波长调制/解调器连接模拟/光信号转换器，模拟/光信号转换器经射频放大器连接无源双工分/合路器，每个无源双工分/合路器输出的载频信号分别连接发射天线。

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