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
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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
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。
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