具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,对本发明提供的收发信机装置、阵列天线装置及室内和室外覆盖系统的具体实施方式作进一步详细描述。
实施例一
本实施例提供一种收发信机装置,如图1(1)所示,该装置包括:多制式处理单元11,用于在上行链路中,接收预定多种制式中任意一种制式的上行射频信号,并将所述上行射频信号转换成相应制式的上行基带信号后发送出去;在下行链路中,接收所述预定多种制式中任意一种制式的下行基带信号,并将所述下行基带信号转换成为相应制式的下行射频信号后发送出去。
具体的,所述预定多种制式可根据实际需要进行设定,例如可包括:GSM、WCDMA、CDMA、TD-SCDMAA、DCS、TD-SCDMAF等制式。
本实施例提供的收发信机装置具有支持多种制式的功能,该装置结构在覆盖各种制式的同时,克服了现有技术将支持各种不同制式的设备组合在一起而导致设备体积大、实现复杂的问题。
优选的,如图1(2)所示,本实施例提供的收发信机装置还包括:基带处理单元12,用于在上行链路中,从所述多制式处理单元11接收上行基带信号并进行处理;在下行链路中,生成所述预定多种制式中任意一种制式的下行基带信号,并将生成的下行基带信号发送给所述多制式处理单元11。
具体的,所述收发信机装置包括所述基带处理单元12时,其自身就具备了基带处理功能,能够完成对不同制式的基带信号进行物理层和通信接口协议等层面的处理功能,而不必再与外部的基站处理装置相连接。
具体实施中,可以基于IP协议采用网络接口在所述基带处理单元12与多制式处理单元11之间传输基带信号,基于IP协议的网络接口相比仅支持光纤传输基带信号的技术,可有效利用造价低廉和维修方便的网络传输方式,避免因仅支持光纤传输而面临光纤资源成本高和维修不方便等问题。
优选的,如图1(3)所示,本实施例提供的收发信机装置还包括:外接接口13,用于在上行链路中,从所述多制式处理单元11接收上行基带信号,并将所述上行基带信号发送给基站处理装置;在下行链路中,从所述基站处理装置接收所述预定多种制式中任意一种制式的下行基带信号并发送给所述多制式处理单元11。
具体的,当收发信机装置自身不具备基带处理功能时,可采用外接接口13与外部具有基带处理功能的基站处理装置连接起来,以达到将上行基带信号发送给基站处理装置进行相应的处理,以及从基站处理装置接收下行基带信号的目的;所述外接接口13可以为光纤接口,支持采用光纤网络传输基带信号的功能。
优选的,如图1(4)所示,所述多制式处理单元11具体包括:多制式放大模块111、多制式射频处理模块112和协议数据处理模块113;其中,
多制式放大模块111,用于在上行链路中,接收所述预定多种制式中任意一种制式的上行射频信号,并将所述上行射频信号发送给所述多制式射频处理模块112;在下行链路中,从所述多制式射频处理模块112接收下行射频信号,并将所述下行射频信号发送出去;
多制式射频处理模块112,用于在上行链路中,将从所述多制式放大模块111接收的上行射频信号解调为相应制式的上行数字信号,并将所述上行数字信号发送给所述协议数据处理模块113;在下行链路中,将从所述协议数据处理模块113接收的下行数字信号调制为相应制式的下行射频信号,并将所述下行射频信号发送给所述多制式放大模块111;
协议数据处理模块113,用于在上行链路中,将从所述多制式射频处理模块112接收的上行数字信号转换成为相应制式的上行基带信号,并将所述上行基带信号发送出去;在下行链路中,接收所述预定多种制式中任意一种制式的下行基带信号,并将所述下行基带信号转换成为相应制式的下行数字信号后发送给所述多制式射频处理模块112。
具体的,所述多制式放大模块111具有识别不同制式类型的射频信号,以及对不同制式类型的射频信号进行相应的滤波处理等功能;
所述多制式射频处理模块112用于完成射频信号和数字信号的相互转换功能,具体为采用模/数转换处理将上行射频信号转换为上行数字信号,采用数/模转换处理将下行数字信号转换成为下行射频信号;
所述协议数据处理模块113用于完成数字信号和基带信号的转换处理,具体为对上行数字信号作DDC(Digital Down Converter,数字下变频)、上行数字滤波、组帧等处理得到上行基带信号,对下行基带信号作解帧、下行数字滤波、DUC(Digital Up Converter,数字上变频)、数字削峰等处理得到下行数字信号;
需要说明的是,由于不同制式对应的射频信号、数字信号和基带信号是不同的,因此,所述多制式放大模块111、多制式射频处理模块112和协议数据处理模块113在处理不同制式的射频信号、数字信号和基带信号时,也应采用不同的具体处理方式,例如:所述多制式放大模块111针对不同制式配置的滤波器级数和滤波器抑制等不同;所述多制式射频处理模块112针对不同制式配置的本振,射频滤波器不同;所述协议数据处理模块113针对不同制式配置的DUC、DDC、数字削峰功能(包括削峰的系数,削峰的级数)等不同。
优选的,如图1(5)所示,所述多制式放大模块111具体包括:天线接口1111、制式选择器1112以及多个制式电路1113;所述多个制式电路1113与所述预定的多种制式一一对应;其中,
制式选择器1112,用于在上行链路中,通过所述天线接口1111接收所述预定多种制式中任意一种制式的上行射频信号,并将所述上行射频信号发送给与所述上行射频信号的制式相对应的制式电路1113;在下行链路中,将从所述任一制式电路1113接收的下行射频信号通过所述天线接口1111发送出去;
每个制式电路1113,用于在上行链路中将从所述制式选择器1112接收的上行射频信号发送给所述多制式射频处理模块112;在下行链路中将从所述多制式射频处理模块112接收的下行射频信号发送给所述制式选择器1112。
具体的,为了能够支持对多种制式的信号进行处理,所述多制式放大模块111中需包括多个制式电路1113,每一个制式电路1113都专门用于处理一种制式的信号,例如当所述预定的多种制式分别为GSM、WCDMA和CDMA三种制式时,则所述多制式放大模块111中应具有三个制式电路1113,分别用于处理GSM信号、WCDMA信号和CDMA信号;并且,所述多制式放大模块111中采用制式选择器1112根据信号的制式类型,将信号发送给对应的制式电路1113进行处理,具体实施中,所述制式选择器1112受到软件程序的控制,可自动地判断信号所属的制式类型,并准确地将其发送给对应的制式电路1113进行处理。
此外,还可以通过软件程序设置所述制式选择器1112在一段时间内仅用于处理某一种设定的制式信号,当制式选择器1112收到所述设定的制式信号时,会将其发送给对应的制式电路1113进行处理,而当制式选择器1112收到其他制式的信号时,都不去处理。也就是说,本实施例提供的收发信机装置除了可以同时支持多制式的信号处理之外,还可以通过这种设置方式令所述收发信机装置在一段时间内仅处理单制式的信号。
优选的,如图1(6)所示,所述制式电路1113具体包括:上行滤波器M1、下行滤波器M2、接收机M3和发送机M4;其中,
上行滤波器M1,用于在上行链路中,将从所述制式选择器1112接收的上行射频信号滤波后发送给所述接收机M3;
下行滤波器M2,用于在下行链路中,将从所述发送机M4接收的下行射频信号滤波后发送给所述制式选择器1112;
接收机M3,用于在上行链路中,将从所述上行滤波器M1接收的上行射频信号发送给所述多制式射频处理模块112;
发送机M4,用于在下行链路中,将从所述多制式射频处理模块112接收的下行射频信号发送给所述下行滤波器M2。
具体的,由于不同制式具有不同的上行工作频段和下行工作频段,为了实现制式电路1113处理对应制式射频信号的功能,应针对所述制式的上行工作频段设计专门的上行滤波器M1,并针对所述制式的下行工作频段设计专门的下行滤波器M2,以达到处理该制式射频信号的目的;
具体实施中,当某种制式的上行工作频段和下行工作频段一致(例如TD-SCDMAA制式)时,可采用同一滤波器实现上行滤波和下行滤波的功能;
此外,当不同制式的上行工作频段和下行工作频段分别一致(例如WCDMA制式和CDMA2000制式)或接近(例如DCS制式和TD-SCDMA F制式)时,可针对所述上行工作频段设计相应的上行滤波器M1,针对所述下行工作频段设计相应的下行滤波器M2,并令对应所述不同制式的制式电路1113共用一套上行滤波器M1和下行滤波器M2,这样相同工作频段使用相同的滤波器,从而简化了设备,节省了资源;
具体的,不同制式电路1113中收发射频信号也可根据实际情况共用一套接收机M3和发送机M4,进一步达到简化设备结构,节省资源的目的。
实施例二
本实施例提供一种具体的收发信机装置,该装置可支持GSM、WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMAA、DCS、TD-SCDMA F等制式,如图2(1)所示,该装置包括:多制式处理单元21和光纤接口22,并且多制式处理单元21具体包括:多制式放大模块211、多制式射频处理模块212、协议数据处理模块213;其中,所述多制式放大模块211、多制式射频处理模块212和协议数据处理模块213依次连接,所述光纤接口22分别与协议数据处理模块213和收发信机装置外部的基站处理装置相连接;
如图2(2)所示,所述多制式放大模块211具体包括:天线接口2111、制式选择器2112以及多个制式电路2113,所述多个制式电路2113分别与GSM、WCDMA、CDMA、TD-SCDMAA、DCS、TD-SCDMA F等制式一一对应;其中,所述天线接口2111分别与制式选择器2112和收发信机装置外部的天线辐射装置相连接,制式选择器2112分别与每一个制式电路2113相连接,每一个制式电路2113分别与制式选择器2112和多制式射频处理模块212相连接;
所述制式电路2113具体包括:上行滤波器A1、下行滤波器A2、接收机A3和发送机A4;其中,所述上行滤波器A1分别与接收机A3和制式选择器2112连接,所述下行滤波器A2分别与所述发送机A4和制式选择器2112连接,接收机A3分别与上行滤波器A1和多制式射频处理模块212连接,发送机A4分别与下行滤波器A2和所述多制式射频处理模块212连接。
本实施例提供的收发信机装置,其工作原理为:
对于任一制式的上行业务:
多制式放大模块211中的天线接口2111从天线辐射装置接收终端发送的上行射频信号,并将接收的上行射频信号发送给制式选择器2112,制式选择器2112判断出该上行射频信号所属的制式后,将其发送给对应该制式的制式电路2113进行处理,对应该制式的制式电路2113中的上行滤波器A1接收到该上行射频信号后对其进行滤波处理,然后把干扰信号滤除后的上行射频信号发送给接收机A3,再由接收机A3将滤波后的上行射频信号发送给多制式射频处理模块212;
多制式射频处理模块212采用模/数转换处理,将该滤波后的上行射频信号转换成为上行数字信号,然后将上行数字信号发送给协议数据处理模块213;
协议数据处理模块213对上行数字信号作DDC、上行数字滤波、组帧等处理得到上行基带信号,然后将该上行基带信号发送给光纤接口22;
光纤接口22接收到上行基带信号后,将其发送给基站处理装置,由所述基站处理装置对上行基带信号作物理层和通信接口协议等层面的处理;
对于任一制式的下行业务:
光纤接口22从基站处理装置接收下行基带信号,然后将该下行基带信号发送给协议数据处理模块213;
协议数据处理模块213接收到下行基带信号后,对其进行解帧、下行数字滤波、DUC、数字削峰等处理得到下行数字信号,然后将该下行数字信号发送给多制式射频处理模块212;
多制式射频处理模块212采用数/模转换处理,将该下行数字信号转换成为下行射频信号,然后将该下行射频信号发送给多制式放大模块211;
多制式放大模块211中,制式电路2113的发送机A4接收到下行射频信号后,将其发送给下行滤波器A2,下行滤波器A2对该下行射频信号进行滤波处理,得到滤除干扰信号后的下行射频信号,然后将滤波后的下行射频信号发送给制式选择器2112,该制式选择器2112接收该滤波后的下行射频信号后,将其通过天线接口2111发送给天线辐射装置,最后由天线辐射装置发射给相应的终端。
实施例三
本实施例提供另一种具体的收发信机装置,该装置可支持GSM、WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMAA、DCS、TD-SCDMA F等制式,如图3所示,与实施例二提供的收发信机装置相比,该装置中减少了光纤接口22,增加了网络接口23和基带处理单元24,该网络接口23分别与基带处理单元24和协议数据处理模块213相连接;
本实施例提供的收发信机装置,其工作原理与实施例二提供的收发信机装置的工作原理类似,不同之处在于:
对于任一制式的上行业务:
协议数据处理模块213对上行数字信号作DDC、上行数字滤波、组帧等处理得到上行基带信号,然后将该上行基带信号通过网络接口23发送给基带处理单元24;
基带处理单元24接收上行基带信号后,对所述上行基带信号进行物理层和通信接口协议等层面的处理;
对于任一制式的下行业务:
协议数据处理模块213通过网络接口23从基带处理单元24接收下行基带信号后,对其进行解帧、下行数字滤波、DUC、数字削峰等处理得到下行数字信号,然后将该下行数字信号发送给多制式射频处理模块212。
实施例四
本实施例提供一种多制式放大模块,该多制式放大模块适用于实施例二和实施例三提供的收发信机装置,支持GSM、WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMAA、DCS、TD-SCDMAF等制式,所述各种制式的工作频段如表1所示。
表1
如图4所示,该多制式放大模块包括如下结构:天线接口41、制式选择器42、GSM制式电路、DCS+TD-SCDMA F制式电路、TD-SCDMAA制式电路、WCDMA+CDMA2000制式电路、第一开关43、第二开关44;
其中,GSM制式电路对应GSM制式,具体包括:上行滤波器B1、下行滤波器B2、接收机RX1、发送机TX1;
DCS+TD-SCDMA F制式电路对应DCS制式和TD-SCDMA F制式,具体包括:上行滤波器B3、下行滤波器B4;
TD-SCDMAA制式电路对应TD-SCDMAA制式,具体包括:上/下行滤波器B5;
WCDMA+CDMA2000制式电路对应WCDMA制式和CDMA2000制式,具体包括:上行滤波器B6、下行滤波器B7;
第一开关43的一端与DCS+TD-SCDMAF制式电路中的上行滤波器B3、WCDMA+CDMA2000制式电路中的上行滤波器B6相连接,另一端与接收机RX2相连接;
第二开关44的一端与DCS+TD-SCDMAF制式电路中的下行滤波器B4、TD-SCDMAA制式电路中的上/下行滤波器B5、WCDMA+CDMA2000制式电路中的下行滤波器B7相连接,另一端与发送机TX2相连接;
由表1和图4可知:
GSM制式为低频段,对应的GSM制式电路拥有一套接收机RX1和发送机TX1;
DCS制式和TD-SCDMA F制式为高频段,且这两种制式工作的上/下行频段接近,因此,这两种制式可共用一套上行滤波器和下行滤波器,即对应DCS+TD-SCDMAF制式电路中的上行滤波器B3和下行滤波器B4;
TD-SCDMA A制式为高频段,且该制式工作的上/下行频段相同,因此,可采用一个滤波器执行上行滤波和下行滤波的功能,即对应TD-SCDMA A制式电路中的上/下行滤波器B5;
WCDMA制式和CDMA2000制式为高频段,且这两种制式工作的上/下行频段一致,因此,这两种制式可共用一套上行滤波器和下行滤波器,即WCDMA+CDMA2000制式电路中的上行滤波器B6、下行滤波器B7;
此外,上述几种工作于高频段的制式还通过第一开关43和第二开关44的作用,共用一套接收机RX2和发送机TX2;
本实施例中,制式选择器42、第一开关43和第二开关44都通过软件程序进行控制,各开关中触头的连接关系与其支持的制式参见表2。
表2
本实施例提供的多制式放大模块中,根据不同制式具有相同工作频段或接近工作频段的特点,设置不同制式电路共用相同的上行滤波器或下行滤波器、接收机、发送机,该结构设置使得对应多种不同制式的制式电路得以简化,节省了空间资源的占用,减小了设备体积。
实施例五
本实施例提供一种天线辐射装置,该装置包括:印刷电路板PCB天线,可与实施例一/实施例二/实施例三中提供的收发信机装置相连接,用于接收终端发送的上行射频信号并发送给所述收发信机装置,以及,从所述收发信机装置接收下行射频信号并发送给终端。
实施例六
本实施例提供一种室内覆盖系统,如图5所示,该系统包括:天线辐射装置、收发信机装置、以及基站处理装置;其中,所述收发信机装置分别与所述天线辐射装置和所述基站处理装置相连接;
天线辐射装置,用于在上行链路中,接收终端发送的预定多种制式中任意一种制式的上行射频信号,并将所述上行射频信号发送给所述收发信机装置;在下行链路中,从所述收发信机装置接收下行射频信号并发送给终端;
收发信机装置,用于在上行链路中,从所述天线辐射装置接收上行射频信号,并将所述上行射频信号转换成相应制式的上行基带信号后发送给所述基站处理装置;在下行链路中,从所述基站处理装置接收所述预定多种制式中任意一种制式的下行基带信号,并将所述下行基带信号转换成相应制式的下行射频信号后发送给所述天线辐射装置;
基站处理装置,用于在上行链路中,从所述收发信机装置接收上行基带信号;在下行链路中,生成所述预定多种制式中任意一种制式的下行基带信号,并将生成的下行基带信号发送给所述收发信机装置。
所述室内覆盖系统的具体工作原理参见上述实施例二提供的收发信机装置和实施例五提供的天线辐射装置的具体工作原理,在此不再赘述。
本实施例提供的室内覆盖系统由收发信机装置、天线辐射装置和基站处理装置构成,适用于室内或者室外小范围的覆盖,该覆盖系统不仅能兼容多种制式,还支持网络接口和光纤接口两种方式回传基带信号,具有网络部署简单、应用性广泛的优点。
实施例七
本实施例提供另一种室内覆盖系统,如图6所示,该系统包括:收发信机装置、天线辐射装置;其中,所述收发信机装置与所述天线辐射装置相连接;
天线辐射装置,用于在上行链路中,接收终端发送的预定多种制式中任意一种制式的上行射频信号,并将所述上行射频信号发送给所述收发信机装置;在下行链路中,从所述收发信机装置接收下行射频信号并发送给终端;
收发信机装置,用于在上行链路中,从所述天线辐射装置接收上行射频信号并进行处理;在下行链路中,将下行射频信号发送给所述天线辐射装置。
所述室内覆盖系统的具体工作原理参见上述实施例三提供的收发信机装置和实施例五提供的天线辐射装置的具体工作原理,在此不再赘述。
本实施例提供的室内覆盖系统由收发信机装置、天线辐射装置构成,适用于室内或者室外小范围的覆盖,该覆盖系统在收发信机装置具备处理基带信号功能的基础上,可省去基站处理装置的应用,简化了网络结构,具有兼容多种制式、网络部署简单、应用性广泛的优点。
实施例八
本实施例提供一种阵列天线装置,如图7(1)所示,该装置包括:至少两个天线辐射装置71、至少一个中间收发信机装置72、至少一个首收发信机装置73和连接背板74;所述至少两个天线辐射装置71与所述至少一个中间收发信机装置72和至少一个首收发信机装置73一一对应;
每个天线辐射装置71与对应的中间收发信机装置72或首收发信机装置73相连接,用于在上行链路中,接收终端发送的预定多种制式中任意一种制式的上行射频信号,并将所述上行射频信号发送给所述对应的中间收发信机装置72或首收发信机装置73;在下行链路中,从所述对应的中间收发信机装置72或首收发信机装置73接收下行射频信号并发送给终端;
如图7(2)所示,每个中间收发信机装置72包括:第一多制式处理单元721和第一背板接口722;其中,
第一多制式处理单元721,用于在上行链路中,接收该中间收发信机装置72所对应的天线辐射装置71发送的所述预定多种制式中任意一种制式的上行射频信号,并将所述上行射频信号转换成相应制式的上行基带信号后发送给所述第一背板接口722;在下行链路中,从所述第一背板接口722接收所述预定多种制式中任意一种制式的下行基带信号,并将所述下行基带信号转换成相应制式的下行射频信号后发送给该中间收发信机装置72所对应的天线辐射装置71;
第一背板接口722,用于在上行链路中,从所述第一多制式处理单元721接收上行基带信号,并将所述上行基带信号通过所述连接背板74传输给所述首收发信机装置73;在下行链路中,通过所述连接背板74接收所述首收发信机装置73发送的下行基带信号,并将所述下行基带信号发送给所述第一多制式处理单元721;
如图7(3)所示,每个首收发信机装置73包括:第二多制式处理单元731和第二背板接口732;其中,
第二多制式处理单元731,用于在上行链路中,接收该首收发信机装置72所对应的天线辐射装置71发送的所述预定多种制式中任意一种制式的上行射频信号,将所述上行射频信号转换成相应制式的上行基带信号,并将所述转换的上行基带信号和从所述第二背板接口732接收的上行基带信号发送出去;在下行链路中,将接收的所述预定多种制式中任意制式的下行基带信号发送给所述第二背板接口732和转换成为相应制式的下行射频信号后发送给该首收发信机装置73所对应的天线辐射装置71;
第二背板接口732,用于在上行链路中,通过所述连接背板74接收所述中间收发信机装置72发送的上行基带信号,并将所述上行基带信号发送给所述第二多制式处理单元731;在下行链路中,从所述第二多制式处理单元731接收下行基带信号,并将所述下行基带信号通过所述连接背板74发送给所述中间收发信机装置72。
具体的,所述预定多种制式可根据实际需要进行设定,例如可包括:GSM、WCDMA、CDMA、TD-SCDMAA、DCS、TD-SCDMAF等制式。
本实施例中,每一个中间收发信机装置72和每一个首收发信机装置73都与对应的天线辐射装置71连接在一起配套使用;中间收发信机装置72通过第一背板接口722与连接背板74相连接;首收发信机装置73通过第二背板接口732与连接背板74相连接;在上行链路中,中间收发信机装置72将第一多制式处理单元721处理得到的上行基带信号依次通过第一背板接口722和连接背板74发送给首收发信机装置73;在下行链路中,首收发信机装置73将第二多制式处理单元731接收的下行基带信号依次通过第二背板接口732、连接背板74发送给中间收发信机装置72。
本实施例中,首收发信机装置73与中间收发信机装置72的相同之处在于:都能够从对应的天线辐射装置71接收预定多种制式中任意制式的上行射频信号,并能够通过对应的天线辐射装置71将预定多种制式中任意制式的下行射频信号发送出去;
本实施例中,首收发信机装置73与中间收发信机装置72的不同之处在于:首收发信机装置73在上行链路中收集中间收发信机装置72的上行基带信号,在下行链路中向各中间收发信机装置72发送下行基带信号。具体来说,首收发信机装置73中的第二多制式处理单元731具有如下功能:在上行链路中,将从该首收发信机装置73对应的天线辐射装置71接收的上行射频信号转换成为上行基带信号,以及通过第二背板接口732接收中间收发信机装置72发送来的上行基带信号;在下行链路中,将接收的下行基带信号转换成为下行射频信号后发送给该首收发信机装置73对应的天线辐射装置71,以及通过第二背板接口732发送给中间收发信机装置72。
本实施例提供的阵列天线装置能够支持多种制式信号的处理,并且当其中部分中间收发信机装置72或首收发信机装置73出现故障时,其他中间收发信机装置72或首收发信机装置73仍能正常工作,因此,整个阵列天线装置不会受到太大影响,提高了网络的可靠性。
优选的,所述每个中间收发信机装置72对应所述至少一个首收发信机装置73中的一个;则
所述第一背板接口722具体用于在上行链路中,从所述第一多制式处理单元721接收上行基带信号,并将所述上行基带信号通过所述连接背板74传输给该中间收发信机装置72所对应的首收发信机装置73;在下行链路中,通过所述连接背板74接收该中间收发信机装置72所对应的首收发信机装置73发送的下行基带信号,并将所述下行基带信号发送给所述第一多制式处理单元721;
所述第二背板接口732具体用于在上行链路中,通过所述连接背板74接收该首收发信机装置73所对应的中间收发信机装置72发送的上行基带信号,并将所述上行基带信号发送给所述第二多制式处理单元731;在下行链路中,从所述第二多制式处理单元731接收下行基带信号,并将所述下行基带信号通过所述连接背板74发送给该首收发信机装置73所对应的中间收发信机装置72。
具体的,阵列天线装置中的中间收发信机装置72和首收发信机装置73的数量都可以为多个,为了保证中间收发信机装置72和首收发信机装置73之中传递基带信号能够有序的执行,需要设置中间收发信机装置72和首收发信机装置73的对应关系,即每一个中间收发信机装置72只对应一个首收发信机装置73,而一个首收发信机装置73可以对应多个中间收发信机装置72(以下称首收发信机装置73管辖多个中间收发信机装置72);每一个首收发信机装置73都在上行链路中收集其所管辖的多个中间收发信机装置72的上行基带信号,并在下行链路中向其所管辖的多个中间收发信机装置72分配下行基带信号。
具体实施中,首收发信机装置73中,第二多制式处理单元731既要将从该首收发信机装置73的天线辐射装置71接收的上行射频信号转换成为上行基带信号(以下简称第二多制式处理单元731生成的上行基带信号),又要从第二背板接口732接收该首收发信机装置73所管辖的各中间收发信机装置72发送的上行基带信号(以下简称第一多制式处理单元721生成的上行基带信号);为了让第二多制式处理单元731能够区分开自身生成的上行基带信号和由第一多制式处理单元721生成的上行基带信号,可采用如下方式:令每一个中间收发信机装置72的第一多制式处理单元721生成上行基带信号时,在上行基带信号中添加第一装置标识(第一装置标识与中间收发信机装置72一一对应),以表示该上行基带信号由哪一个中间收发信机装置72生成;同样,令每一个首收发信机装置73的第二多制式处理单元731生成上行基带信号时,在上行基带信号中添加第二装置标识(第二装置标识与首收发信机装置73一一对应),以表示该上行基带信号由哪一个首收发信机装置73生成。通过以上方式,第二多制式处理单元731就可以通过上行基带信号中的第一装置标识或第二装置标识,确定该上行基带信号到底是自身生成的还是由中间收发信机装置72的第一多制式处理单元721生成的。
类似的,首收发信机装置73中,第二多制式处理单元731接收的下行基带信号中,既有需要自身转换成下行射频信号的下行基带信号(以下简称需由第二多制式处理单元731自身转换的下行基带信号),又有需要通过第二背板接口732发送给所管辖的各中间收发信机装置72,并由各中间收发信机装置72转换成下行射频信号的下行基带信号(以下简称需由第一多制式处理单元721转换的下行基带信号);为了让第二多制式处理单元731能够区分开需由其自身转换的下行基带信号和需由第一多制式处理单元721转换的下行基带信号,可采用如下方式:令每一个下行基带信号中都包含有第一装置标识或第二装置标识,由于第一装置标识与中间收发信机装置72具有一一对应的关系,并且第二装置标识与首收发信机装置73也具有一一对应的关系,通过该装置标识,第二多制式处理单元731就可以确定该下行基带信号应由哪一个收发信机装置作转换处理;随后,第二多制式处理单元731就可以将需由自身作转换处理的下行基带信号转换成为下行射频信号,并将需由所管辖的中间收发信机装置72作转换处理的下行基带信号发送给对应的中间收发信机装置72。此外,第二多制式处理单元731也可以将接收到的所有下行基带信号都发送给各中间收发信机装置72,然后由各中间收发信机装置72通过确定下行基带信号中包含的第一装置标识与自身是否相对应,来确定应由自身处理的下行基带信号,
优选的,如图7(4)所示,所述首收发信机装置73还包括:基带处理单元733,用于在上行链路中,从所述第二多制式处理单元731接收上行基带信号并进行处理;在下行链路中,生成所述预定多种制式中任意制式的下行基带信号,并将生成的下行基带信号发送给所述第二多制式处理单元731。
具体的,当首收发信机装置73包括基带处理单元733时,该首收发信机装置73就具备了基带处理功能,能够完成对不同制式的基带信号进行物理层和通信接口协议等层面的处理功能,而不必再与外部的基站处理装置相连接。
具体实施中,可以基于IP协议采用网络接口在所述基带处理单元733与第二多制式处理单元731之间传输基带信号,基于IP协议的网络接口相比仅支持光纤传输基带信号的技术,可有效利用造价低廉和维修方便的网络传输方式,避免因仅支持光纤传输而面临光纤资源成本高和维修不方便等问题。
优选的,所述基带处理单元733还用于:确定波束下倾因子并发送给所述第二多制式处理单元731。
具体的,基带处理单元733可下发波束下倾因子给第二多制式处理单元731,第二多制式处理单元731接收到波束下倾因子后,还会依次通过第二背板接口732、连接背板74和第一背板接口722将所述波束下倾因子发送给第一多制式处理单元721;然后,第二多制式处理单元731和第一多制式处理单元721在生成上行基带信号或下行射频信号的过程中就会参考所述波束下倾因子进行相应的处理,从而实现载波波束下倾的功能。具体来说,所述波束下倾因子会直接影响第二多制式处理单元731和第一多制式处理单元721采用的DDC和DUC处理,因此可以实现水平和垂直两个方向上的波束下倾。本方法是通过算法的方式确定波束下倾因子,进而影响第二多制式处理单元731和第一多制式处理单元721采用的DDC和DUC处理;相比机械下倾技术,本方法可以在不需调整下倾角的情况下,随时根据需要生成波束下倾因子,灵活地实现波束下倾功能,实现过程方便快捷,工作量较小;相比电调下倾技术,本方法不需配置移向器,不仅节省了设备占用空间和投入成本,还能够实现垂直和水平两种方向的波束下倾功能。
优选的,所述基带处理单元733确定波束下倾因子,具体包括:
确定与设定制式相对应的波束下倾因子;和/或;
确定与设定载波相对应的波束下倾因子。
具体的,基带处理单元733可以针对设定制式确定波束下倾因子,以实现单独调整某种制式载波波束下倾的功能,当针对不同制式分别确定对应的波束下倾因子时,可以实现同时调整多种制式载波波束下倾的功能。具体实施中,基带处理单元733在生成波束下倾因子时,在波束下倾因子中包含制式标识(制式标识与本发明中的预定多种制式一一对应),以表示该波束下倾因子对应的设定制式;第二多制式处理单元731接收与设定制式对应的波束下倾因子,并将所述波束下倾因子发送给第一多制式处理单元721;然后,第二多制式处理单元731和第一多制式处理单元721根据该波束下倾因子中的制式标识,确定需针对该制式标识对应的设定制式进行波束下倾功能,在生成该设定制式的上行基带信号或下行射频信号时就会参考所述波束下倾因子进行相应的处理(如DDC和DUC处理),从而实现载波波束下倾的功能。
具体的,基带处理单元733也可以针对设定载波确定波束下倾因子,以实现单独调整某一载波波束下倾的功能,当针对不同的载波分别确定对应的波束下倾因子时,可以实现同时调整多个载波波束下倾的功能。具体实施中,基带处理单元733在生成波束下倾因子时,在波束下倾因子中包含载波标识,以表示该波束下倾因子对应的设定载波;第二多制式处理单元731接收与设定载波对应的波束下倾因子,并将所述波束下倾因子发送给第一多制式处理单元721;然后,第二多制式处理单元731和第一多制式处理单元721根据该波束下倾因子中包含的载波标识,确定需针对该载波标识对应的设定载波进行波束下倾功能,在生成该设定载波的上行基带信号或下行射频信号时就会参考所述波束下倾因子进行相应的处理(如DDC和DUC处理),从而实现载波波束下倾的功能。
优选的,所述基带处理单元733确定与设定载波相对应的波束下倾因子,具体包括:确定与设定上行载波和/或下行载波相对应的波束下倾因子。
具体的,基带处理单元733在生成的波束下倾因子中包含的载波标识,不仅可以表示对应的设定载波,还可以表示是对应的上行载波还是下行载波;第二多制式处理单元731和第一多制式处理单元721根据该波束下倾因子中包含的载波标识,确定需针对该载波标识对应的设定上行载波或设定下行载波进行波束下倾功能,例如,确定波束下倾因子中包含的载波标识对应某一上行载波,则在生成上行基带信号时,就会参考所述波束下倾因子进行DDC处理,从而实现对设定上行载波的波束下倾的功能;或者,在确定波束下倾因子中包含的载波标识对应某一下行载波,则在生成下行射频信号时,就会参考所述波束下倾因子进行DUC处理,从而实现对设定下行载波的波束下倾的功能。
如图7(5)所示,本实施例提供的阵列天线装置可以实现对任意载波波束在水平方向和垂直方向的下倾功能;
如图7(6)所示,本实施例提供的阵列天线装置还可以实现同时对多个载波波束在水平方向和垂直方向的下倾功能;
如图7(7)所示,本实施例提供的阵列天线装置还可以实现同时对上行载波波束和下行载波波束在水平方向和垂直方向的下倾功能。
优选的,如图7(8)所示,所述首收发信机装置73还包括:外接接口734,用于在上行链路中,从所述第二多制式处理单元731接收上行基带信号,并将所述上行基带信号发送给基站处理装置;在下行链路中,从所述基站处理装置接收所述预定多种制式中任意制式的下行基带信号并发送给所述第二多制式处理单元731。
具体的,当首收发信机装置73自身不具备基带处理功能时,可采用外接接口与外部具有基带处理功能的基站处理装置连接起来,以达到将上行基带信号发送给基站处理装置进行相应的处理,以及从基站处理装置接收下行基带信号的目的;所述外接接口可以为光纤接口,支持采用光纤网络传输基带信号的功能。
优选的,所述外接接口734还用于:接收基站处理装置发送的波束下倾因子,并将所述波束下倾因子发送给所述第二多制式处理单元731。
具体的,与基带处理单元733确定波束下倾因子并发送给所述第二多制式处理单元731,以实现波束下倾功能类似,基站处理装置也可以确定波束下倾因子并发送给第二多制式处理单元731,以实现波束下倾功能,具体实现过程参见前文,在此不再赘述。
优选的,所述第二多制式处理单元731还用于:接收波束下倾因子,并根据该波束下倾因子生成上行基带信号和/或下行射频信号,和/或,将该波束下倾因子发送给第一多制式处理单元721;
所述第一多制式处理单元721,还用于:接收波束下倾因子,并根据该波束下倾因子生成上行基带信号和/或下行射频信号。
具体的,第二多制式处理单元731在接收到波束下倾因子后,一方面在生成上行基带信号或下行射频信号时,会参考该波束下倾因子进行相应的处理,以实现相应的波束下倾功能,另一方面会依次通过第二背板接口732、连接背板74和第一背板接口722将该波束下倾因子发送给第一多制式处理单元721;第一多制式处理单元721接收波束下倾因子后,也会在生成上行基带信号或下行射频信号时参考该波束下倾因子进行相应的处理,以实现相应的波束下倾功能;具体过程可参照前文,在此不再赘述。
优选的,如图7(9)所示,所述第一多制式处理单元721具体包括:第一多制式放大模块7211、第一多制式射频处理模块7212、第一协议数据处理模块7213;其中,
第一多制式放大模块7211,用于在上行链路中,接收该中间收发信机装置72所对应的天线辐射装置71发送的所述预定多种制式中任意一种制式的上行射频信号,并将所述上行射频信号发送给所述第一多制式射频处理模块7212;在下行链路中,从所述第一多制式射频处理模块7212接收下行射频信号,并将所述下行射频信号发送给该中间收发信机装置72所对应的天线辐射装置71;
第一多制式射频处理模块7212,用于在上行链路中,将从所述第一多制式放大模块7211接收的上行射频信号解调为相应制式的上行数字信号,并将所述上行数字信号发送给所述第一协议数据处理模块7213;在下行链路中,将从所述第一协议数据处理模块7213接收的下行数字信号调制为相应制式的下行射频信号,并将所述下行射频信号发送给所述第一多制式放大模块7211;
第一协议数据处理模块7213,用于在上行链路中,将从所述第一多制式射频处理模块7212接收的上行数字信号转换成为相应制式的上行基带信号,并将所述上行基带信号发送给所述第一背板接口722;在下行链路中,将从第一背板接口722接收的所述预定多种制式中任意一种制式的下行基带信号转换成为相应制式的下行数字信号后发送给所述第一多制式射频处理模块7212。
具体的,所述第一多制式放大模块7211具有识别不同制式类型的射频信号,以及对不同制式类型的射频信号进行相应的滤波处理等功能;
所述第一多制式射频处理模块7212用于完成射频信号和数字信号的相互转换功能,具体为采用模/数转换处理将上行射频信号转换为上行数字信号,采用数/模转换处理将下行数字信号转换成为下行射频信号;
所述第一协议数据处理模块7213用于完成数字信号和基带信号的转换处理,具体为对上行数字信号作DDC、上行数字滤波、组帧等处理得到上行基带信号,对下行基带信号作解帧、下行数字滤波、DUC、数字削峰等处理得到下行数字信号;
需要说明的是,由于不同制式对应的射频信号、数字信号和基带信号是不同的,因此,所述第一多制式放大模块7211、第一多制式射频处理模块7212和第一协议数据处理模块7213在处理不同制式的射频信号、数字信号和基带信号时,也应采用不同的具体处理方式,例如:所述第一多制式放大模块7211针对不同制式配置的滤波器级数和滤波器抑制等不同;所述第一多制式射频处理模块7212针对不同制式配置的本振,射频滤波器不同;所述第一协议数据处理模块7213针对不同制式配置的DUC、DDC、数字削峰功能(包括削峰的系数,削峰的级数)等不同。
优选的,如图7(10)所示,所述第一多制式放大模块7211具体包括:第一天线接口72111、第一制式选择器72112以及多个第一制式电路72113;所述多个第一制式电路72113与所述预定多种制式一一对应;其中,
第一制式选择器72112,用于在上行链路中,通过所述第一天线接口72111接收该中间收发信机装置72对应的天线辐射装置71发送的上行射频信号,并将所述上行射频信号发送给与所述上行射频信号的制式相对应的第一制式电路72113;在下行链路中,将从所述任一第一制式电路72113接收的下行射频信号通过所述第一天线接口72111发送给该中间收发信机装置72对应的天线辐射装置71;
每个第一制式电路72113,用于在上行链路中,将从所述第一制式选择器72112接收的上行射频信号发送给所述第一多制式射频处理模块7212;在下行链路中,将从所述第一多制式射频处理模块7212接收的下行射频信号发送给所述第一制式选择器72112。
具体的,为了能够支持对多种制式的信号进行处理,所述第一多制式放大模块7211中需包括多个第一制式电路72113,每一个第一制式电路72113都专门用于处理一种制式的信号,例如当所述预定的多种制式分别为GSM、WCDMA和CDMA三种制式时,则所述第一多制式放大模块7211中应具有三个第一制式电路72113,分别用于处理GSM信号、WCDMA信号和CDMA信号;并且,所述第一多制式放大模块7211中采用第一制式选择器72112根据信号的制式类型,将信号发送给对应的第一制式电路72113进行处理,具体实施中,所述第一制式选择器72112受到软件程序的控制,可自动地判断信号所属的制式类型,并准确地将其发送给对应的第一制式电路72113进行处理。
此外,还可以通过软件程序设置所述第一制式选择器72112在一段时间内仅用于处理某一种设定制式的信号,当第一制式选择器72112收到所述设定制式的信号时,会将其发送给对应的第一制式电路72113进行处理,而当第一制式选择器72112收到其他制式的信号时,都不去处理。也就是说,本实施例提供的中间收发信机装置72除了可以同时支持多制式的信号处理之外,还可以通过这种设置方式令所述中间收发信机装置72在一段时间内仅处理单制式的信号;因此,阵列天线装置中,可设置各中间收发信机装置72仅支持单制式信号处理,并且可依据实际情况进行不同的设置,例如设置某一中间收发信机装置72在一段时间内仅支持CDMA制式的处理,并且设置该中间收发信机装置72在接下来的另一段时间内仅支持GSM制式的处理,或者,设置某几个中间收发信机装置72在一段时间内都支持CDMA制式的处理,设置另几个中间收发信机装置72在一段时间内都支持GSM制式的处理,通过这种不同的设置方式,可以让阵列天线装置具有灵活多变的制式覆盖功能。
优选的,如图7(11)所示,所述第一制式电路72113具体包括:第一上行滤波器C1、第一下行滤波器C2、第一接收机C3和第一发送机C4;其中,
第一上行滤波器C1,用于在上行链路中,将从所述第一制式选择器72112接收的上行射频信号滤波后发送给所述第一接收机C3;
第一下行滤波器C2,用于在下行链路中,将从所述第一发送机C4接收的下行射频信号滤波后发送给所述第一制式选择器72112;
第一接收机C3,用于在上行链路中,将从所述第一上行滤波器C1接收的上行射频信号发送给所述第一多制式射频处理模块7212;
第一发送机C4,用于在下行链路中,将从所述第一多制式射频处理模块7212接收的下行射频信号发送给所述第一下行滤波器C2。
具体的,由于不同制式具有不同的上行工作频段和下行工作频段,为了实现第一制式电路72113处理对应制式射频信号的功能,应针对所述制式的上行工作频段设计专门的第一上行滤波器C1,并针对所述制式的下行工作频段设计专门的第一下行滤波器C2,以达到处理该制式射频信号的目的;
具体实施中,当某种制式的上行工作频段和下行工作频段一致(例如TD-SCDMAA制式)时,可采用同一滤波器实现上行滤波和下行滤波的功能;
此外,当不同制式的上行工作频段和下行工作频段分别一致(例如WCDMA制式和CDMA2000制式)或接近(例如DCS制式和TD-SCDMA F制式)时,可针对所述上行工作频段设计相应的第一上行滤波器C1,针对所述下行工作频段设计相应的第一下行滤波器C2,并令对应所述不同制式的制式电路共用一套第一上行滤波器C1和第一下行滤波器C2,这样相同工作频段使用相同的滤波器,从而简化了设备,节省了资源;
具体的,不同第一制式电路72113中收发射频信号也可根据实际情况共用一套第一接收机C3和第一发送机C4,进一步达到简化设备结构,节省资源的目的。
优选的,如图7(12)所示,所述第二多制式处理单元731具体包括:第二多制式放大模块7311、第二多制式射频处理模块7312、第二协议数据处理模块7313;其中,
第二多制式放大模块7311,用于在上行链路中,接收该首收发信机装置73所对应的天线辐射装置71发送的所述预定多种制式中任意一种制式的上行射频信号,并将所述上行射频信号发送给所述第二多制式射频处理模块7312;在下行链路中,从所述第二多制式射频处理模块7312接收下行射频信号,并将所述下行射频信号发送给该首收发信机装置73所对应的天线辐射装置71;
第二多制式射频处理模块7312,用于在上行链路中,将从所述第二多制式放大模块7311接收的上行射频信号解调为相应制式的上行数字信号,并将所述上行数字信号发送给所述第二协议数据处理模块7313;在下行链路中,将从所述第二协议数据处理模块7313接收的下行数字信号调制为相应制式的下行射频信号,并将所述下行射频信号发送给所述第二多制式放大模块7311;
第二协议数据处理模块7313,用于在上行链路中,将从所述第二多制式射频处理模块7312接收的上行数字信号转换成为相应制式的上行基带信号,并将所述上行基带信号和从所述第二背板接口732接收的上行基带信号发送出去;在下行链路中,将接收的所述预定多种制式中任意制式的下行基带信号发送给所述第二背板接口732和转换成为相应制式的下行数字信号后发送给所述第二多制式射频处理模块7312。
具体的,所述第二多制式处理单元731中各模块的具体实现功能与上述第一多制式处理单元721中各模块的具体实现功能类似,在此不再赘述。
优选的,如图7(13)所示,所述第二多制式放大模块7311具体包括:第二天线接口73111、第二制式选择器73112以及多个第二制式电路73113;所述多个第二制式电路73113与所述预定多种制式一一对应;其中,
第二制式选择器73112,用于在上行链路中,通过所述第二天线接口73111接收该首收发信机装置73对应的天线辐射装置71发送的上行射频信号,并将所述上行射频信号发送给与所述上行射频信号的制式相对应的第二制式电路73113;在下行链路中,将从所述任一第二制式电路73113接收的下行射频信号通过所述第二天线接口73111发送给该首收发信机装置73对应的天线辐射装置71;
每个第二制式电路73113,用于在上行链路中,将从所述第二制式选择器73112接收的上行射频信号发送给所述第二多制式射频处理模块7312;在下行链路中,将从所述第二多制式射频处理模块7312接收的下行射频信号发送给所述第二制式选择器73112。
具体的,所述第二多制式放大模块7311中各功能器件的具体实现功能与上述第一多制式放大模块7211中各功能器件的具体实现功能类似,在此不再赘述。
优选的,如图7(14)所示,所述第二制式电路73113具体包括:第二上行滤波器D1、第二下行滤波器D2、第二接收机D3和第二发送机D4;其中,
第二上行滤波器D1,用于在上行链路中,将从所述第二制式选择器73112接收的上行射频信号滤波后发送给所述第二接收机D3;
第二下行滤波器D2,用于在下行链路中,将从所述第二发送机D4接收的下行射频信号滤波后发送给所述第二制式选择器73112;
第二接收机D3,用于在上行链路中,将从所述第二上行滤波器D1接收的上行射频信号发送给所述第二多制式射频处理模块7312;
第二发送机D4,用于在下行链路中,将从所述第二多制式射频处理模块7312接收的下行射频信号发送给所述第二下行滤波器D2。
具体的,所述第二制式电路73113中各功能器件的具体实现功能与上述第一制式电路72113中各功能器件的具体实现功能类似,在此不再赘述。
优选的,如图7(15)所示,所述第二协议数据处理模块7313具体包括:首收发处理机73131、中间收发处理机73132和总收发处理机73133;其中,
首收发处理机73131,用于在上行链路中,将从所述第二多制式射频处理模块7312接收的上行数字信号转换成为相应制式的上行基带信号,并发送给所述总收发处理机73133;在下行链路中,将从所述总收发处理机73133接收的下行基带信号转换成为相应制式的下行数字信号后发送给所述第二多制式射频处理模块7312;
中间收发处理机73132,用于在上行链路中,将从所述第二背板接口732接收的上行基带信号发送给所述总收发处理机73133;在下行链路中,将从所述总收发处理机73133接收的下行基带信号发送给所述第二背板接口732;
总收发处理机73133,用于在上行链路中,从所述首收发处理机73131和中间收发处理机73132接收上行基带信号,并将所述接收的上行基带信号进行组帧处理后发送出去;在下行链路中,接收所述预定多种制式中任意制式的下行基带信号,并对所述接收的下行基带信进行解帧处理后分别发送给所述首收发处理机73131和中间收发处理机73132。
具体的,第二协议数据处理模块7313在上行链路中,既要将第二多制式射频处理模块7312发送的上行数字信号转换成为上行基带信号(以下简称第二协议数据处理模块7313自身生成的上行基带信号),又要通过第二背板接口732接收该首收发信机装置73所管辖的各中间收发信机装置72的上行基带信号(以下简称第一协议数据处理模块7213生成的上行基带信号);第二协议数据处理模块7313在下行链路中,既要将接收的下行基带信号发送给第二多制式射频处理模块7312进行处理(以下简称需由第二协议数据处理模块7313自身处理的下行基带信号),又要将接收的下行基带信号通过第二背板接口732发送给该首收发信机装置73所管辖的各中间收发信机装置72进行处理(以下简称需由第一协议数据处理模块7213处理的下行基带信号);
本实施例中将第二协议数据处理模块7313分为首收发处理机73131、中间收发处理机73132和总收发处理机73133,目的是为了能够在上行链路中,将自身生成的上行基带信号与第一协议数据处理模块7213生成的上行基带信号区分开处理,以及在下行链路中,将需由自身处理的下行基带信号与需由第一协议数据处理模块7213处理的下行基带信号区分开处理。
实施例九
本实施例提供一种基站处理装置,用于当实施例八提供的阵列天线装置中首收发信机装置73自身不具备基带处理功能时,由本实施例提供的基站处理装置为实施例八的阵列天线装置提供基带处理功能,如图8所示,该基站处理装置包括:
基带信号处理模块81,用于在上行链路中,对接收的预定多种制式中任意制式的上行基带信号进行处理;在下行链路中,生成所述预定多种制式中任意制式的下行基带信号并发送出去;
波束下倾模块82,用于确定波束下倾因子并发送出去。
具体的,本实施例提供的基站处理装置与实施例八提供的阵列天线装置连接后,基带信号处理模块81能够在上行链路中,接收首收发信机装置73发送的预定多种制式中任意制式的上行基带信号,并且完成对不同制式的基带信号进行物理层和通信接口协议等层面的处理功能,以及在下行链路中,生成所述预定多种制式中任意制式的下行基带信号,并发送给阵列天线装置。
具体的,波束下倾模块82通过算法确定波束下倾因子并发送给阵列天线装置,以实现波束下倾功能。
优选的,所述波束下倾模块82具体用于:
确定与设定制式相对应的波束下倾因子;和/或;
确定与设定载波相对应的波束下倾因子。
所述波束下倾模块82确定与设定载波相对应的波束下倾因子,具体包括:确定与设定上行载波和/或下行载波相对应的波束下倾因子。
具体的,波束下倾模块82确定波束下倾因子的具体过程与实施例八中基带处理单元733确定波束下倾因子的过程类似,在此不再赘述。
实施例十
本实施例提供一种阵列天线装置,如图9所示,该阵列天线装置包括:序号为1的首收发信机装置、序号为2~N的中间收发信机装置、序号为1~N的天线辐射装置,相同序号的首收发信机装置/中间收发信机装置和天线辐射装置相连接,其中,K为整数,且K≥2;N为整数,N≥K;
本实施例中,序号为1的首收发信机装置管辖序号为2~N的中间收发信机装置,如图9所示,序号为1的首收发信机装置与各中间收发信机装置之间,通过连接背板传输基带信号(上/下行基带信号)和波束下倾因子。
实施例十一
本实施例提供一种阵列天线装置根据波束下倾因子对设定载波进行波束下倾功能的方法,该阵列天线装置包括:天线辐射装置、首收发信机装置、第一中间收发信机装置、第二中间收发信机装置和连接背板,其中,首收发信机装置(自身不具备基带处理功能)与外部的基站处理装置相连接,在当前时段内,首收发信机装置被设置为仅能处理WCDMA制式的信号,第一中间收发信机装置被设置为仅能处理GSM制式的信号,第二中间收发信机装置被设置为仅能处理CDMA制式的信号。
本实施例中,对于上行链路业务,如图10(1)所示:
首收发信机装置接收基站处理装置下发的针对上行WCDMA载波1的波束下倾因子WU1、针对上行WCDMA载波2的波束下倾因子WU2、针对上行GSM载波1的波束下倾因子WU3、针对上行CDMA载波1的波束下倾因子WU4、针对上行CDMA载波2的波束下倾因子WU5;
首收发信机装置自身保留波束下倾因子WU1和WU2,将波束下倾因子WU3发送给第一中间收发信机装置,将波束下倾因子WU4和WU5发送给第二中间收发信机装置;
首收发信机装置生成上行WCDMA载波1时,在采用的DDC处理中加入了对波束下倾因子WU1的相关运算,以达到对上行WCDMA载波1进行波束下倾的功能;首收发信机装置生成WCDMA载波2时,在采用的DDC处理中加入了对波束下倾因子WU2的相关运算,以达到对上行WCDMA载波2进行波束下倾的功能;
第一中间收发信机装置接收到波束下倾因子WU3之后,生成上行GSM载波1时,在采用的DDC处理中加入了对波束下倾因子WU3的相关运算,以达到对上行GSM载波1进行波束下倾的功能;第一中间收发信机装置将生成的上行GSM载波1通过连接背板发送给首收发信机装置;
第二中间收发信机装置接收到波束下倾因子WU4和WU5之后,生成上行CDMA载波1时,在采用的DDC处理中加入了对波束下倾因子WU4的相关运算,以达到对上行CDMA载波1进行波束下倾的功能;第二中间收发信机装置生成上行CDMA载波2时,在采用的DDC处理中加入了对波束下倾因子WU5的相关运算,以达到对上行CDMA载波2进行波束下倾的功能;第二中间收发信机装置将生成的上行CDMA载波1和上行CDMA载波2通过连接背板发送给首收发信机装置;
首收发信机装置将自身生成的上行WCDMA载波1、上行WCDMA载波2,与通过连接背板接收的上行GSM载波1、上行CDMA载波1和上行CDMA载波2进行组帧处理,然后发送给基站处理装置进行处理。
本实施例中,对于下行链路业务,如图10(2)所示:
首收发信机装置接收到基站处理装置发送的下行WCDMA载波1、下行WCDMA载波2、下行GSM载波1、下行CDMA载波1和下行CDMA载波2,同时还接收到基站处理装置发送的针对下行WCDMA载波1的波束下倾因子WD1、针对下行WCDMA载波2的波束下倾因子WD2、针对下行GSM载波1的波束下倾因子WD3、针对下行CDMA载波1的波束下倾因子WD4、针对下行CDMA载波2的波束下倾因子WD5;
首收发信机装置对接收到的下行载波进行解帧处理,然后自身保留下行WCDMA载波1和下行WCDMA载波2,以及波束下倾因子WD1和WD2;将下行GSM载波1和波束下倾因子WD3发送给第一中间收发信机装置、将下行CDMA载波1和下行CDMA载波2,以及波束下倾因子WD4和WD5发送给第二中间收发信机装置;
首收发信机装置对下行WCDMA载波1进行处理时(由基带信号转换成为相应制式的射频信号),在采用的DUC处理中加入了对波束下倾因子WD1的相关运算,以达到对下行WCDMA载波1进行波束下倾的功能;首收发信机装置对下行WCDMA载波2进行处理时,在采用的DUC处理中加入了对波束下倾因子WD2的相关运算,以达到对下行WCDMA载波2进行波束下倾的功能;首收发信机装置通过与其连接的天线辐射装置将生成的下行射频信号发送出去;
第一中间收发信机装置对下行GSM载波1进行处理时,在采用的DUC处理中加入了对波束下倾因子WD3的相关运算,以达到对下行GSM载波1进行波束下倾的功能;第一中间收发信机装置通过与其连接的天线辐射装置将生成的下行射频信号发送出去;
第二中间收发信机装置对下行CDMA载波1进行处理时,在采用的DUC处理中加入了对波束下倾因子WD4的相关运算,以达到对下行CDMA载波1进行波束下倾的功能;第二中间收发信机装置对下行CDMA载波2进行处理时,在采用的DUC处理中加入了对波束下倾因子WD5的相关运算,以达到对下行CDMA载波2进行波束下倾的功能;第二中间收发信机装置通过与其连接的天线辐射装置将生成的下行射频信号发送出去。
本实施例中,阵列天线装置根据波束下倾因子实现了分别针对不同制式载波的波束下倾功能,以及分别针对上下行载波的波束下倾功能,相比机械下倾技术和电调下倾技术,本方法一方面满足了灵活的波束赋形要求,大大提高了网络覆盖系统的容量,另一方面不需要额外配置设备,节省了空间和资金投入,有较高的实用价值。
实施例十二
本实施例提供一种阵列天线装置,该阵列天线装置包括:序号分别为1~14的中间收发信机装置,序号分别为15、16的首收发信机装置,以及分别对应上述各中间收发信机装置和各首收发信机装置的天线辐射装置,其中,序号为15的首收发信机装置管辖序号分别为1~7的中间收发信机装置,序号为16的首收发信机装置管辖序号分别为8~14的中间收发信机装置;
如图11(1)所示,在设定时段一,序号为1~14的中间收发信机装置和序号分别为15、16的首收发信机装置当前都被设置为仅支持GSM制式;
如图11(2)所示,在设定时段二,序号为1~4的中间收发信机装置当前被设置为仅支持GSM制式,序号为5~10的中间收发信机装置当前被设置为仅支持WCDMA制式,序号为11~14的中间收发信机装置和序号分别为15、16的首收发信机装置当前被设置为仅支持TD-SCDMAA制式。
本实施例中,各首收发信机装置和各中间收发信机装置根据设置的不同,在不同的时间段内分别用于处理特定的制式信号,该方法增强了阵列天线装置的制式覆盖灵活性。
实施例十三
本实施例提供一种室外覆盖系统,包括阵列天线装置和基站处理装置;其中,
阵列天线装置,用于在上行链路中,将接收的预定多种制式中任意制式的上行射频信号转换成相应制式的上行基带信号,并发送给所述基站处理装置;在下行链路中,从所述基站处理装置接收所述预定多种制式中任意制式的下行基带信号,并将所述下行基带信号转换成相应制式的下行射频信号后发送出去;
基站处理装置,用于在上行链路中,从所述阵列天线装置接收所述预定多种制式中任意制式的上行基带信号并进行处理;在下行链路中,生成所述预定多种制式中任意制式的下行基带信号并发送给所述阵列天线装置。
所述室外覆盖系统的具体工作原理参见上述实施例八提供的阵列天线装置和实施例九提供的基站处理装置的具体工作原理,在此不再赘述。
本实施例提供的室外覆盖系统由阵列天线装置和基站处理装置构成,适用于室外大范围的覆盖,该覆盖系统不仅能兼容多种制式,还支持网络接口和光纤接口两种方式回传基带信号,具有网络部署简单、应用性广泛的优点。
实施例十四
本实施例提供一种室外覆盖系统,包括阵列天线装置。
本实施例中,阵列天线装置中的首收发信机装置包含有基带处理单元,因此不需要与外部的基站处理装置连接即可完成基带信号处理功能。所述室外覆盖系统的具体工作原理参见上述实施例八提供的收发信机装置具体工作原理,在此不再赘述。
本实施例提供的室外覆盖系统由阵列天线装置构成,适用于室外大范围的覆盖,该覆盖系统在首收发信机装置具备处理基带信号功能的基础上,可省去基站处理装置的应用,简化了网络结构,具有兼容多种制式、网络部署简单、应用性广泛的优点。
实施例十五
如图12所示,传统的一个WCDMA和GSM 3扇区的配置,需要共6个RRH和6个天线,按照每个RRH收发共两根馈线的典型配置,总共需要12根射频馈线;
本实施例提供一种室外覆盖系统,如图13所示,该室外覆盖系统采用阵列天线装置,从图13中可以看出,只需要3对光纤直接接到阵列天线装置即可。
实施例十六
本实施例提供一种室外覆盖系统,如图14所示,本实施例提供的一种室外覆盖系统采用的阵列天线装置中,首收发信机装置具备基带处理单元,因此对于WCDMA和GSM的基站架设,进一步简化了整个覆盖系统。
本实施例提供的室外覆盖系统具备高度的灵活性,可以最大化的利用现有的天面资源,为设备商改善覆盖,扩展容量提供一个很好的解决方案。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。