CN102291747B - 支持塔顶放大器的基站系统及其实现方法 - Google Patents

支持塔顶放大器的基站系统及其实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种支持塔顶放大器TMA的基站系统及其实现方法，该基站系统包括射频单元RU、基带单元BBU以及TMA，其中，BBU包括：塔放控制单板，耦合至TMA，用于为TMA提供不同电压。通过本发明增加了系统的灵活性，提高了系统的兼容能力。

Description

支持塔顶放大器的基站系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种支持塔顶放大器的基站系统及其实现方法。
背景技术
基站接收系统的有源器件和射频导体中的电子热运动会引起的热噪声，影响基站接收的性能。为了改善基站接收的性能，有时在天馈系统中，还需要安装塔顶放大器。塔顶放大器(TowerMountedAmplifier，简称为TMA，以下简称塔放)可弥补上下行覆盖的差距，从而扩大基站的通话范围，降低掉话率，改善通话质量。塔放一般用在天线(Antenna，以下简称ANT)和节点B(NodeB)射频单元距离比较远、链路损耗比较大的基站中。为了达到对上行信号的低噪声放大，塔放都是接在ANT出来的馈线上。此外，塔放是有源器件，它通过馈线进行供电。
塔放的远程控制可以通过塔放的通信接口来实现，可以分成符合AISG的标准接口和不符合AISG的私有接口。天线接口标准组(AntennaInterfaceStandardsGroup，简称为AISG)协议允许数字远程控制及监测无线基础设施，可以根据不断变化的覆盖需求动态优化网络。
在相关技术中，对于符合AISG协议的塔放可以通过AISG接口进行塔放的远程控制，即，可以由基站系统中的装置通过AISG线缆给协议塔放供电，实现塔放的功能控制(包括增益监控、版本升级等)及告警检测上报；对于不符合AISG协议但可以拿到私有通信协议的塔放，可以用私有通信协议来替代AISG协议进行远程控制，即，可以拿到该类型塔放的私有通信协议来开发远程控制软件，达到给塔放供电、检测、控制的目的；对于不符合AISG协议且拿不到私有通信协议的塔放，虽然可以通过AISG接口供电，但不能应用AISG协议来进行监控和告警，起不到保护塔放、维护业务的作用，并且使用AISG线缆供电的话，也仅会使用AISG线缆中的电源线和地线，用不到其他信号线而产生浪费线缆的现象；对于没有AISG接口的普通塔放，绝对是无法支持AISG协议的，也无法进行塔放的供电和监控。
目前，普遍使用的支持塔放的方案有：
1、由基站内的某装置支持塔放。该方案主要适用于AISG塔放，但是由于塔放样式繁多，供电电压范围、工作模式、告警范围等不尽相同，而基站内的装置只能给塔放提供12V和28V供电，且只能通过AISG协议监测塔放状态。所以，该方案支持塔放的种类及告警方式有限、且供电单一。
2、采用厂家的电源分配单元(PowerDistributeUnit，简称为PDU)支持普通塔放。但该方案存在如下缺点：(1)PDU需要单独的供电线缆；(2)PDU成本较高；(3)PDU是一个独立的装置，配置复杂，需要占用机柜空间；(4)PDU供电单一、不可调控，适配不同厂家的塔放设备有一定难度，且不容易推动，需要投入研发，更改硬件及软件设计；(5)工程进度和时间不容易控制。
可见，在相关技术中，对于不支持AISG接口或者无法拿到私有通信协议的塔放无法由基站内装置实现塔放的供电和监控，无法实现重复利用(即，利旧)。而采用厂家的PDU方案支持普通塔放或将此种塔放更换掉的话，将增加项目工程的成本、复杂度，以及延长工程的进度。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种支持塔顶放大器的基站系统的实现方案，以至少解决上述现有基站系统中只能由AISG接口对塔放进行供电或对塔放供电单一的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种支持TMA的基站系统。
根据本发明的支持TMA的基站系统，包括射频单元RU、基带单元BBU以及TMA，其中，BBU包括：塔放控制单板，耦合至TMA，用于为TMA提供不同电压。
优选地，塔放控制单板包括：电压输出模块，用于根据BBU的主控单元中的预设参数输出可变电压；监控模块，用于检测TMA的工作状态，并上报告警信息。
优选地，塔放控制单板还包括：电压转换模块，用于根据TMA的电压适配电压输出模块输出的电压。
优选地，监控模块还用于控制通道的开关状态，以提供多路供电输出。
优选地，RU用于通过天线接口标准组AISG线缆对TMA进行监控。
优选地，该基站系统还包括：T型头，与塔放控制单板和TMA连接，用于将来自RU和/或塔放控制单板的信号经过馈线传送给TMA。
优选地，RU和BBU设置在宏基站中；或者，BBU与RU独立安装。
优选地，TMA包括以下至少之一：AISG协议的塔顶放大器、能拿到私有协议的AISG接口的塔顶放大器、拿不到私有协议的AISG接口的塔顶放大器、非AISG接口的塔顶放大器。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种支持TMA的基站系统的实现方法。
根据本发明的支持TMA的基站系统的实现方法，基站系统包括射频单元RU、基带单元BBU以及TMA，该方法包括以下步骤：在BBU内设置塔放控制单板；塔放控制单板耦合至TMA，并为TMA提供不同电压。
优选地，塔放控制单板根据BBU的主控单元中的预设参数输出可变电压；以及对TMA的工作状态进行检测，并上报告警信息。
通过本发明，采用BBU中的塔放控制单板为TMA提供不同电压的方式，解决了现有基站系统中只能由AISG接口对塔放进行供电或对塔放供电单一的问题，增加了系统的灵活性，提高了系统的兼容能力。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的支持塔顶放大器的基站系统的结构框图；
图2是根据本发明优选实施例的支持塔顶放大器的基站系统的结构框图；
图3是根据本发明实施例的支持塔顶放大器的基站系统的实现方法的流程图；
图4是根据本发明实施例一的BBU对塔放进行供电及监控的系统结构示意图；
图5是根据本发明实施例二的RU对塔放进行供电及监控的系统结构示意图；
图6是根据本发明实施例三的BBU结合RU对塔放进行供电及监控的系统结构示意图；
图7是根据本发明优选实施例的宏站支持塔放的系统结构示意图；以及
图8是根据本发明优选实施例的BBU独立安装支持塔放的系统结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
根据本发明实施例，提供了一种支持TMA的基站系统。图1是根据本发明实施例的支持塔顶放大器的基站系统的结构框图，如图1所示，该基站系统10包括射频单元(RadioUnit，简称为RU)12、基带单元(BasebandUnit，简称为BBU)14以及TMA16，其中，RU12与BBU14和TMA16连接，BBU14包括：塔放控制单板142，耦合至TMA16，用于为TMA16提供不同电压。
通过上述基站系统10，采用BBU14中的塔放控制单板142为TMA16提供不同电压的方式，解决了现有基站系统中只能由AISG接口对塔放进行供电或对塔放供电单一的问题，增加了系统的灵活性，提高了系统的兼容能力。
例如，塔放控制单板142可以集成为BBU14插板结构，灵活配置在BBU14槽位，由BBU14背板供电。
图2是根据本发明优选实施例的支持塔顶放大器的基站系统的结构框图，如图2所示，塔放控制单板142包括：电压输出模块1422，耦合至TMA16，用于根据BBU14的主控单元中的预设参数输出可变电压；监控模块1424，耦合至TMA16，用于检测TMA16的工作状态，并上报告警信息。这样利用塔放控制单板142对塔顶放大器进行监控，从而使得系统可以为不支持AISG接口或者无法拿到私有通信协议的塔放进行供电和监控，提高了系统的适应能力。
例如，塔放控制单板142输出的电压可以随配置参数(例如，由软件控制该参数值)的不同而变化。
优选地，塔放控制单板142还包括：电压转换模块1426，耦合至电压输出模块1422，用于根据TMA的电压适配电压输出模块1422输出的电压。该方法可以使塔放控制单板142适配不同规格或厂商的TMA16，增加了系统的可配置性，节省了系统升级的费用。
优选地，监控模块1424还用于控制通道的开关状态，以提供多路供电输出。该方法可以使得塔放控制单板142对TMA16进行有效的控制，提高了系统的处理能力。
优选地，RU12用于通过AISG线缆对TMA16进行监控。例如，在基站系统中使用塔放控制单板142为TMA16供电，使用RU12对TMA16进行监监控，这样可以实现RU12与BBU14共同为TMA16进行供电和监控的目的，增强了系统的灵活性。
优选地，基站系统10还包括：T型头18，耦合至RU12和TMA16、塔放控制单板142和TMA16，与塔放控制单板142连接，用于将来自RU12和/或塔放控制单板142的信号经过馈线传送给TMA16。例如，该T型头18可以为普通的T型头18或AISGT型头18，在实施过程中可采用普通的T型头18，这样可以降低工程成本。该方法简单实用、可操作性强。
优选地，RU12和BBU14设置在宏基站中；或者，BBU14与RU12独立安装。该方法简单实用、可操作性强。
优选地，TMA16包括以下至少之一：AISG协议的塔顶放大器、能拿到私有协议的AISG接口的塔顶放大器、拿不到私有协议的AISG接口的塔顶放大器、非AISG接口的塔顶放大器。即，本发明实施例提供了基站系统10可以支持各种塔顶放大器，并且对塔顶放大器的型号、供电电压、工作模式等并不限制。该方法可以有效地提高系统的兼容能力。
对应于上述系统，本发明实施例还提供了一种支持塔顶放大器TMA的基站系统的实现方法。图3是根据本发明实施例的支持塔顶放大器的基站系统的实现方法的流程图，如图3所示，该基站系统10包括RU12、BBU14以及TMA16，该基站系统10的实现方法可以包括以下步骤：
步骤S302，在BBU14内设置塔放控制单板142；
步骤S304，塔放控制单板142耦合至TMA16，并为TMA16提供不同电压。
通过上述步骤，采用BBU14中的塔放控制单板142为TMA16提供不同电压的方式，解决了现有基站系统中只能由AISG接口对塔放进行供电或对塔放供电单一的问题，增加了系统的灵活性，提高了系统的兼容能力。
优选地，塔放控制单板142可以根据BBU14的主控单元中的预设参数输出可变电压；以及对TMA16的工作状态进行检测，并上报告警信息。
为了帮助理解上述实施例，下面进一步描述本发明的一个优选实施例。
本实施例提供了一种基站支持塔放供电和监控的系统，适用于所有塔放，尤其是普通塔放和私有协议塔放，在硬件设备不变的情况下通过软件参数调整就可以支持各种塔放，操作简便，减少了工程操作，解决了现有技术中对于非AISG接口或者无法拿到私有通信协议的塔放无法利旧、利旧成本高，以及适配复杂、不灵活等问题，该系统配置灵活、体积小，适用于BBU独立安装、室内宏站、室外宏站应用。
具体地，本实施例提供的支持塔放的基站系统可以包括：基带单元(以下简称BBU)、射频单元(以下简称RU)、塔放(TMA)、ANT。
在实施过程中，该基站系统支持塔放供电和监控的方案可以为以下几种：
方式一，由BBU对塔放进行供电及监控；
方式二，由RU对塔放进行供电及监控；
方式三，BBU、RU结合起来对塔放供电和监控。
下面结合优选实施例和附图对上述实施例的实现过程进行详细说明。
实施例一：由BBU对塔放进行供电及监控
图4是根据本发明实施例一的BBU对塔放进行供电及监控的系统结构示意图，如图4所示，本实施例提供了一种BBU内插塔放控制单板(以下简称TAM单板)支持塔放供电及监控的方法，该基站系统可以支持拿不到私有协议的塔放以及非AISG接口的塔放。具体地，采用TAM单板来给塔放供电和监控，其中，TAM单板可以集成为BBU插板结构，灵活配置在BBU槽位，由BBU背板供电，这样体积小，不另外占用机柜空间，不需要单独的供电线缆。
在实施过程中，TAM单板可以包括：可变电压输出模块，可由主控单元(例如，BBU系统的主控单元)控制输出电压大小，供电灵活；放大电路模块，可由主控单元根据输出电压大小来适配检测电路(即，检测电压)放大倍数的大小；以及检测控制模块，可实时检测塔放工作状态，及时上报告警信息及控制通道开关状态。例如，在实施过程中，TAM单板可以用分立器件搭建直流电压变换电路(即，DC-DC变换电路)，可变电压输出模块根据CPU主控单元下发的参数，通过DA芯片控制DC-DC变换电路的反馈(feedback)而实现变压输出。此外，TAM单板还可实现放大参数可调、模数转换(Analog-DigitalConversion，简称为ADC)的功能，例如，对应于不同电压输出，放大电路模块可以采用不同放大倍数放大检测电压，使检测更精确，也能确保检测电压放大后不会超过ADC的检测范围。这样，TAM单板采用常用接口多路供电输出时，各路输出之间相互独立检测和保护，互不影响。所以，该单板可以支持不同型号、不同供电电压、不同工作模式或不同参数的塔放，应用范围广。通过上述方法，TAM单板可以适用于替换不同厂家设备，适配其他品牌塔放，从而降低了研发投入的成本，避免了更改硬件及软件设计，化简了工程复杂度，提高了系统的灵活性。
优选地，TAM单板可以与T型头(BiasTee)通过SMA(即，符合IEC60169-15标准的同轴连接器)线缆连接，用来给塔放供电、进行上下电控制、监测塔放工作状态等等。其中，SMA线缆的长度可以依据工程安装、走线方式等进行灵活调整。此外，RU也可以与BiasTee通过馈线连接，用来传输射频信号，即接收/发射的手机信号。RU与BBU之间可以通过通用公共射频接口(CommonPublicRadioInterface，简称为CPRI)通信。
需要说明的是，TAM单板采用普通SMA接口输出，这样可以配合普通BiasTee支持各种塔放，尤其是拿不到私有协议的塔放及非AISG接口塔放。并且，使用SMA接口输出的另一个优点是节约成本，普通T型头比AISGT型头便宜很多，降低了工程成本。
优选地，BiasTee与塔放、塔放与天线可以通过馈线连接；TAM单板的供电通过BiasTee耦合到馈线上。
可见，本实施例中的基站系统可以实时监测塔放的工作状态，上报告警，且反应迅速，能很好地保护塔放不受损坏；该系统采用BBU中的TAM单板对塔放供电及监控，从而可以适用站点搬迁及利旧等，且工程复杂度和成本较低。并且，系统配置及线缆连接灵活等。并且，该系统供电简单、系统配置及线缆连接灵活、体积小，适用于BBU独立安装和宏站应用。
实施例二：由RU对塔放进行供电及监控
图5是根据本发明实施例二的RU对塔放进行供电及监控的系统结构示意图，如图5所示，RU与BiasTee通过ASIG线缆和馈线连接，BiasTee与塔放、塔放与天线通过馈线连接，RU与BBU之间通过CPRI通信，该基站系统可以支持AISG协议的塔放和能够拿到私有协议的AISG接口塔放。
对于AISG协议塔放，系统可以通过AISG接口进行远程控制。例如，由基站系统中的RU通过AISG线缆给AISG协议塔放供电，实现塔放功能控制(包括增益监控、版本升级等)及告警检测上报。
对于不符合AISG接口协议的塔放，系统可以用私有通信协议来替代AISG协议进行远程控制。例如，首先，拿到该类型塔放的私有通信协议，然后，在RU上开发远程控制软件，通过AISG线缆达到给塔放供电、检测、控制的目的。
优选地，RU与BiasTee之间的馈线用来传输射频信号，即接收/发射的手机信号。
实施例三：BBU结合RU对塔放进行供电及监控。
图6是根据本发明实施例三的BBU结合RU对塔放进行供电及监控的系统结构示意图，如图6所示，BBU还可以结合RU对塔放进行供电及监控，例如，BBU中的TAM单板对塔放进行供电，RU对塔放的工作状态进行监控，该基站系统适用于能拿到协议但RU供电电压不满足塔放工作条件的情况(RU供电电压一般为12V或28V)。
由于内插于BBU的TAM单板可以实现电压可调功能，而RU的供电电压比较单一，所以对于RU不能支持的电压参数就可以由TAM单板来进行供电。例如，将连接到BiasTee的线缆一分为二(可以为自制线缆，即，T型头端为AISG接口，由T型头出来后一分为二，分别接SMA接头连接到TAM单板供电和接AISG接头到RU监控)，电源线连接到TAM单板用来供电，与TMA通信的RS485信号连接到RU实现塔放功能控制(包括增益监控、版本升级等)及告警检测上报。
另外，RU与BiasTee还通过馈线连接，馈线用来传输射频信号，即接收/发射的手机信号。优选地，BiasTee与塔放、塔放与天线也通过馈线连接。在实施过程中，RU与BBU之间也可以通过CPRI通信。
需要说明的是，图7是根据本发明优选实施例的宏站支持塔放的系统结构示意图，图8是根据本发明优选实施例的BBU独立安装支持塔放的系统结构示意图，如图7和8所示，以实施例一中的基站系统为例，本发明实施例可以普遍应用于宏站应用及BBU独立安装。
综上所述，通过本发明实施例，采用BBU中的塔放控制单板为TMA提供不同电压，该方法操作简便、参数设置灵活、参数可调整，可以解决不同型号、不同供电电压、不同工作模式塔放的适配问题，应用范围广。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种支持塔顶放大器TMA的基站系统，包括射频单元RU、基带单元BBU以及TMA，其特征在于，所述BBU包括：
塔放控制单板，耦合至所述TMA，用于为所述TMA提供不同电源电压；
其中，所述塔放控制单板使用SMA接口输出，包括：
电压输出模块，用于根据所述BBU的主控单元中的预设参数输出可变电压；
监控模块，用于检测所述TMA的工作状态，并上报告警信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述塔放控制单板还包括：
电压转换模块，用于根据所述TMA的电压适配所述电压输出模块输出的电压。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控模块还用于控制通道的开关状态，以提供多路供电输出。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述RU用于通过天线接口标准组AISG线缆对所述TMA进行监控。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述基站系统还包括：
T型头，与所述塔放控制单板和所述TMA连接，用于将来自所述RU和/或所述塔放控制单板的信号经过馈线传送给所述TMA。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
所述RU和所述BBU设置在宏基站中；或者，
所述BBU与所述RU独立安装。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述TMA包括以下至少之一：AISG协议的塔顶放大器、能拿到私有协议的AISG接口的塔顶放大器、拿不到私有协议的AISG接口的塔顶放大器、非AISG接口的塔顶放大器。
8.一种支持塔顶放大器TMA的基站系统的实现方法，所述基站系统包括射频单元RU、基带单元BBU以及TMA，其特征在于，包括以下步骤：
在所述BBU内设置塔放控制单板；
所述塔放控制单板耦合至所述TMA，并为所述TMA提供不同电源电压；
其中，所述塔放控制单板使用SMA接口输出，根据所述BBU的主控单元中的预设参数输出可变电压；以及对所述TMA的工作状态进行检测，并上报告警信息。
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