CN103338084B - 一种基于rof的新型基站反馈接收、收发校准复用电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于ROF的新型基站反馈接收、收发校准复用电路，包括BBU模块和有源天线模块；经过BBU模块数字信号处理后的射频小信号通过8路射频收发电路TRX通道、模拟光模块耦合到模拟光纤上面进行传输，BBU模块的TDD时分开关切换信号传输给有源天线模块；有源天线模块将射频小信号通过功放PA放大后进行覆盖，天线耦合盘提供收发校准的耦合通路，同时根据TDD时分特性对开关状态进行选择。本发明有益的效果是：利用ROF技术，可以在不更换器件的情况下“平滑扩容”，接口部分没有任何成本提升；本发明根据TDD系统的收发时分特性、采用开关的方式实现反馈接收、收发校准电路的复用，这样可以简化电路、降低成本。

Description

一种基于ROF的新型基站反馈接收、收发校准复用电路

技术领域

本发明属于移动通信网络优化领域，主要是一种基于ROF的新型基站反馈接收、收发校准复用电路。

背景技术

高速移动互联网的逐步兴起，3G、4G网络开始兴起，数据业务爆发式增长，传统BBU和RRU之间的数据传输由此成倍增加，而对于多通道、多载波的8通道TD-SCDMA系统以及后续的8通道TD-LTE系统而言，光纤速率达到了10Gbps，如果后续需要再增加载波容量的话，需要更加高速的光纤速率的需求。目前10Gbps的数字光模块和高速数字接口芯片相当昂贵，“扩容”导致光纤速率提升带来的成本提升很高；同时，目前传统RRU中DPD反馈电路、收发校准功能需要单独电路实现，整个电路实现比较繁杂，成本较高。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种基于ROF的新型基站反馈接收、收发校准复用电路，基于ROF技术，实现反馈接收通道复用、收发校准电路和正常收发电路复用。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种基于ROF的新型基站反馈接收、收发校准复用电路，包括BBU模块和有源天线模块，BBU模块和有源天线模块之间通过模拟光纤传输射频信号；经过BBU模块数字信号处理后的射频小信号通过8路射频收发电路TRX通道、模拟光模块耦合到模拟光纤上面进行传输，BBU模块的TDD时分开关切换信号传输给有源天线模块；有源天线模块将射频小信号通过功放PA放大后经由智能天线进行覆盖，天线耦合盘提供收发校准的耦合通路，用于智能天线的收发校准，同时根据TDD时分特性对开关状态进行选择，实现反馈接收、收发校准电路的复用功能。

DPD反馈通道通过开关S1-1、S2-1……S8-1实现和自身接收通道的复用；TRX通道8同时作为收发校准复用支路，通过开关S9-1、S9-2、S9-3和S9-4实现复用功能。

在DPD工作时，功放模块PA正常发射，低噪声放大器模块LNA被旁路，功放模块PA输出的耦合信号经过打开状态的开关S1-1、S2-1……S8-1，其中第8路的开关S9-1和S9-2处于关闭状态，通过上行通道组成DPD反馈环回链路。

（1）收校准状态时：第8路发射频模块作为收校准复用电路使用，校准信号经由第8路射频发射电路经过打开状态的S9-1，经过关闭状态的开关S9-3到达天线耦合盘中的收校准口，校准信号经过开线耦合盘后经由开关S9-4，分别对8路接收电路进行收校准，8路接收电路处于正常接收状态，其中通道8中的S9-2处于关闭状态，实现8路上行接收通道的收校准功能；

（2）发校准时：第8路接收射频模块作为发射校准复用电路使用，校准信号经由正常的8路发射通道，通道1～8处于正常发射状态，第8路的S9-1关闭，通过8路发射通道的功放模块PA信号经过天线耦合盘的开关S9-4，分别对8路发射电路进行校准；其中一路PA信号经过耦合到达打开状态的开关S9-3，到达发校准口；开关S9-2处于打开状态，TRX通道8接收电路作为接收校准支路完成校准功能，从而实现8路下行发射通道的发校准功能。

射频小信号收发部分（TRX通道），下行实现基带数字的DA转换、上变频到射频信号、滤波以及增益控制功能；上行实现射频信号的增益控制、下变频、滤波及AD转换功能。所述的模拟光模块，将收、发的射频信号进行光/电、电/光处理，采用波分复用技术（WDM）在同一根模拟光纤中传输；同时将BBU的时隙开关切换信号通过模拟光纤传递到“有源天线模块”进行开关信号切换。所述的功放模块（PA），实现下行信号放大功能。所述的低噪声放大器模块（LNA），实现上行信号放大功能。所述的天线耦合盘，实现收发校准信号的耦合作用。

本发明有益的效果是：首先利用ROF技术，可以利用模拟光纤带宽宽的特性，可以在不更换器件的情况下“平滑扩容”，接口部分没有任何成本提升；同时针对8通道系统中反馈通道、收发校准通道需要单独硬件电路实现的现状，本发明根据TDD系统的收发时分特性、采用开关的方式实现反馈接收、收发校准电路的复用，这样可以简化电路、同时降低成本。

附图说明

图1是本发明电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本发明提出了一种基于ROF的新型基站反馈接收、收发校准复用电路，其中系统主要包括射频收发电路（TRX通道电路），模拟光模块，功放，低噪放，天线耦合盘等几个模块。首先，DPD反馈通道通过开关S1-1（S2-1……S8-1）实现和自身接收通道的复用；其次，“TRX通道8”同时作为收发校准复用支路，通过开关S9-1、S9-2、S9-3和S9-4实现复用功能。

本发明是基于ROF技术（Radio over Fiber）的基站实现技术，其主要架构由“BBU模块”和“有源天线模块”2部分组成，两者之间通过模拟光纤传输射频信号；“BBU模块”将在传统BBU基础上增加DDC/DUC、CFR、DPD等数字信号处理,并经过AD/DA转换、变频、放大，滤波、射频小信号处理后，最终通过模拟光模块耦合到模拟光纤上面进行传输（即ROF技术），同时将BBU的TDD时分开关切换信号传输给“有源天线模块”；“有源天线模块”将射频小信号放大后经由智能天线进行覆盖，耦合盘提供收发校准的耦合通路，从而完成智能天线的收发校准功能，同时根据TDD时分特性对开关状态进行选择，从而实现反馈接收、收发校准电路的复用功能。

图1就是基于ROF的TD-SCDMA8天线基站系统原理框图。具体工作状态和相关开关状态描述如下：

（1）正常接收状态时：

（2）正常发射状态时：

（3）DPD工作状态时：

在DPD工作时，PA正常发射，LNA被旁路，PA输出的耦合信号经过开关S（1～8）-1（开关为打开状态，其中第8路的S9-1和S9-2处于关闭状态），通过上行通道组成DPD反馈环回链路，由此实现DPD反馈和接收电路复用的功能。

（4）收校准（RX-CAL）状态时：

第8路发射频模块（TRX通道8发射电路）作为收校准复用电路使用，校准信号经由第8路射频发射电路（S9-1打开，不经过PA），经过开关S9-3（关闭状态）到达天线耦合盘中的收校准口（RX-CAL），校准信号经过耦合盘后经由开关S9-4（8选1开关），分别对8路接收电路进行收校准，8路接收电路处于“正常接收状态”（其中通道8中的S9-2处于关闭状态），从而实现8路上行接收通道的收校准功能。由此实现接收校准支路和第8路发射电路复用的功能。

（5）发校准（TX-CAL）时：

第8路接收射频模块（TRX通道8接收电路）作为发射校准复用电路使用，校准信号经由正常的8路发射通道（通道1～8处于正常发射状态，第8路的S9-1关闭），通过8路发射通道的PA信号经过耦合盘的开关S9-4（8选1开关），分别对8路发射电路进行校准；其中一路PA信号经过耦合到达开关S9-3（打开状态）到达发校准口（TX-Cal校准口）；开关S9-2处于打开状态，TRX通道8接收电路作为接收校准支路（第8路LNA被旁路）完成校准功能，从而实现8路下行发射通道的发校准功能。由此实现发射校准支路和第8路接收电路复用的功能

因此，（1）DPD反馈通道和接收通道通过开关S（1～8）-1的选择实现了复用；（2）收发校准电路和第8路的正常收发电路通过开关S9-1、S9-2、S9-3和S9-4实现了电路复用。

工作原理：传统BBU+RRU的基站架构被新型的ROF基站架构所代替，传统RRU中的基带处理部分（DDC、DUC、CFR、DPD等）和射频小信号收发部分（TRX模块）移植到传统BBU中，传统BBU的数字光模块接口被模拟光模块接口所代替，从而组成“新型BBU模块”；另外一方面，传统RRU中的功放和低噪放模块和智能天线合在一起组成“有源天线模块”；“新型BBU模块”和“有源天线模块”之间通过模拟光纤传输射频小信号，即ROF（Radio over Fiber）。传统的TD-SCDMA8通道BBU和RRU之间通过标准的Ir协议经由数字光模块传输数据；RRU和智能天线之间通过射频线缆传输，8个射频通道分别需要8根独立的射频线缆、收发校准通道需要单独一路线缆，总共需要9根线缆；另外，RRU中DPD反馈需要单独一个射频接收通道，8路发射功放模块通过开关选择的方式分别通过该反馈通道进行DPD反馈校正。目前新的实现方案中，“新型BBU模块”和“有源天线模块”之间只需要8路模拟光纤进行射频信号传输，DPD反馈通道通关开关S1-1（S2-1……S8-1）实现和自身接收通道的复用；而“TRX通道8”同时作为收发校准复用支路，通过开关S9-1、S9-2、S9-3和S9-4实现复用功能。

本发明包括采用ROF技术实现新型基站架构模式，实现未来3G、4G网络数据扩容不需要额外增加硬件接口成本；同时，针对TDD系统收发时分的特性，本发明通过开关将DPD反馈电路和自身上行接收通道实现复用，通过开关将收发校准电路和其中一路正常收发通道（第8路）实现复用，反馈和收发校准不需要单独硬件电路，从而降低了整个系统的复杂度和成本。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于ROF的新型基站反馈接收、收发校准复用电路，其特征是：包括BBU模块和有源天线模块，BBU模块和有源天线模块之间通过模拟光纤传输射频信号；经过BBU模块数字信号处理后的射频小信号通过8路射频收发电路TRX通道、模拟光模块耦合到模拟光纤上面进行传输，BBU模块的TDD时分开关切换信号传输给有源天线模块；有源天线模块将射频小信号通过功放PA放大后经由智能天线进行覆盖，天线耦合盘提供收发校准的耦合通路，用于智能天线的收发校准，同时根据TDD时分特性对开关状态进行选择，实现反馈接收、收发校准电路的复用；

DPD反馈通道通过开关S1-1、S2-1……S8-1实现和自身接收通道的复用；TRX通道8同时作为收发校准复用支路，通过开关S9-1、S9-2、S9-3和S9-4实现复用功能；在DPD工作时，功放模块PA正常发射，低噪声放大器模块LNA被旁路，功放模块PA输出的耦合信号经过打开状态的开关S1-1、S2-1……S8-1，其中第8路的开关S9-1和S9-2处于关闭状态，通过上行通道组成DPD反馈环回链路；

(1)收校准状态时：第8路发射频模块作为收校准复用电路使用，校准信号经由第8路射频发射电路经过打开状态的S9-1，经过关闭状态的开关S9-3到达天线耦合盘中的收校准口，校准信号经过开线耦合盘后经由开关S9-4，分别对8路接收电路进行收校准，8路接收电路处于正常接收状态，其中通道8中的S9-2处于关闭状态，实现8路上行接收通道的收校准功能；

(2)发校准时：第8路接收射频模块作为发射校准复用电路使用，校准信号经由正常的8路发射通道，通道1～8处于正常发射状态，第8路的S9-1关闭，通过8路发射通道的功放模块PA信号经过天线耦合盘的开关S9-4，分别对8路发射电路进行校准；其中一路PA信号经过耦合到达打开状态的开关S9-3，到达发校准口；开关S9-2处于打开状态，TRX通道8接收电路作为接收校准支路完成校准功能，从而实现8路下行发射通道的发校准功能。