CN107484264A - 一种便携式多频无线通信基站 - Google Patents

Abstract

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种便携式多频无线通信基站，包括：基带单元、射频单元、电源单元、背板；所述基带单元与所述射频单元之间通过所述背板的信号传输通道实现信号互联，所述电源单元通过所述背板的供电通道为所述基带单元和所述射频单元提供电能；其中，所述基带单元内部集成有电池。本发明解决了现有技术中的多频无线通信基站无法在满足多频段大功率广区域覆盖的同时，在紧急情况下实现基站快速部署的问题，达到了低成本满足多频段大功率广区域覆盖和在紧急情况下快速部署基站的要求。

Description

一种便携式多频无线通信基站

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种便携式多频无线通信基站。

背景技术

现有的一体化无线基站一般由两部分组成：基带处理单元和射频处理单元。其中，基带处理单元主要完成信令处理、接口传输、操作维护、基带信号的调制解调、数模转换等功能；射频处理单元主要完成射频信号变频、功率放大、信号滤波、多频合路等功能。

常规基站由于需要覆盖较远距离，一般采用大功率功放设计，导致设备无法小型化，便携性较差；特别是随着4G网络流量的需求成倍增加，部署的无线频段也由单频变为多频，直接导致基站设备的复杂性进一步增加。对于紧急通讯或需要快速部署基站的场景，常规基站设备的便携性无法满足上述场景的应用要求。

发明内容

本申请实施例通过提供一种便携式多频无线通信基站，解决了现有技术中的多频无线通信基站无法在满足多频段大功率广区域覆盖的同时，在紧急情况下实现基站快速部署的问题。

本申请实施例提供一种便携式多频无线通信基站，包括：基带单元、射频单元、电源单元、背板；

所述基带单元与所述射频单元之间通过所述背板的信号传输通道实现信号互联，所述电源单元通过所述背板的供电通道为所述基带单元和所述射频单元提供电能；

其中，所述基带单元内部集成有电池。

进一步地，所述基带单元包括一个或多个基带模块，所述射频单元包括一个或多个射频模块，，所述基带模块和所述射频模块的数量相同。

进一步地，所述基带模块包括：2N个数字信号处理模块、2N个数模转换模块、2N个模数转换模块、4N个一分二射频开关、N个2N路输入M路输出射频开关、N个2N路输出M路输入射频开关、M个功放模块、M个低噪放模块、M个双工器/射频开关(FDD工作制式下，为M个双工器；TDD工作制式下，为M个射频开关)、1个多工器、1个电源切换开关、1个电池；

所述数字信号处理模块、所述数模转换模块、所述一分二射频开关、所述2N路输入M路输出射频开关、所述功放模块、所述双工器/射频开关、所述多工器依次连接组成下行链路；

所述数字信号处理模块、所述模数转换模块、所述一分二射频开关、所述2N路输出M路输入射频开关、所述低噪放模块、所述双工器/射频开关、所述多工器依次连接组成上行链路；

所述4N个一分二射频开关分别与下行射频输出接口TX1、下行射频输出接口TX2、上行射频输入接口RX1、上行射频输入接口RX2连接；

所述电源切换开关分别与所述电池和外部接口连接。

进一步地，所述射频模块包括：N个2N路输入M路输出射频开关、N个2N路输出M路输入射频开关、M个功放模块、M个低噪放模块、M个双工器/射频开关(FDD工作制式下，为M个双工器；TDD工作制式下，为M个射频开关)、1个多工器；

所述2N路输入M路输出射频开关、所述功放模块、所述双工器/射频开关、所述多工器依次连接组成下行链路；

所述2N路输出M路输入射频开关、所述低噪放模块、所述双工器/射频开关、所述多工器依次连接组成上行链路；

下行射频输出接口TX1和TX2分别与所述2N路输入M路输出射频开关连接，上行射频输入接口RX1和RX2分别与所述2N路输出M路输入射频开关连接。

进一步地，所述背板采用盲插连接器。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本发明的实施例中，提供的一种便携式多频无线通信基站包括基带单元、射频单元、电源单元和背板。其中，基带单元与射频单元之间通过背板提供的信号传输通道实现信号互联，基带单元将上下行的多路射频信号传输给射频单元进行信号放大，实现多频段无线信号覆盖。基带单元内部集成的电池，能够保证拆卸后基带单元在无外部电源的情况下独立工作。电源单元通过背板上的供电通道给基带单元和射频单元提供电能。基带单元、射频单元、电源单元和背板组成的整机能够满足多频段大功率广区域覆盖；基带单元能够独立工作，能够满足在紧急情况下快速部署基站的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种便携式多频无线通信基站的结构框图；

图2是本发明实施例提供的一种便携式多频无线通信基站中基带模块的结构框图；

图3是本发明实施例提供的一种便携式多频无线通信基站中射频模块的结构框图。

其中，100-基带单元、200-射频单元、300-电源单元、400-背板；

101-第一基带模块、102-第二基带模块、103-第三基带模块、104-第四基带模块、201-第一射频模块、202-第二射频模块、203-第三射频模块、204-第四射频模块；

U1.1-第一数字信号处理模块、U1.2-第二数字信号处理模块、U2.1-第一数模转换模块、U2.2-第二数模转换模块、U3.1-第一模数转换模块、U3.2-第二模数转换模块、U4.1-第一一分二射频开关、U4.2-第二一分二射频开关、U4.3-第三一分二射频开关、U4.4-第四一分二射频开关、U5-第一2路输入3路输出射频开关、U6-第一2路输出3路输入射频开关、U7.1-第一功放模块、U7.2-第二功放模块、U7.3-第三功放模块、U8.1-第一低噪放模块、U8.2-第二低噪放模块、U8.3-第三低噪放模块、U9.1-第一双工器/射频开关、U9.2-第二双工器/射频开关、U9.3-第三双工器/射频开关、U10-第一多工器、U11-电源切换开关、U12-电池；

U13-第二2路输入3路输出射频开关、U14-第二2路输出3路输入射频开关、U15.1-第四功放模块、U15.2-第五功放模块、U15.3-第六功放模块、U16.1-第四低噪放模块、U16.2-第五低噪放模块、U16.3-第六低噪放模块、U17.1-第四双工器/射频开关、U17.2-第五双工器/射频开关、U17.3第六双工器/射频开关、U18-第二多工器。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种便携式多频无线通信基站，解决了现有技术中的多频无线通信基站无法在满足多频段大功率广区域覆盖的同时，在紧急情况下实现基站快速部署的问题。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种便携式多频无线通信基站，其特征在于，包括：基带单元、射频单元、电源单元、背板；

所述基带单元与所述射频单元之间通过所述背板的信号传输通道实现信号互联，所述电源单元通过所述背板的供电通道为所述基带单元和所述射频单元提供电能；

其中，所述基带单元内部集成有电池。

在本发明的实施例中，提供的一种便携式多频无线通信基站包括基带单元、射频单元、电源单元和背板。其中，基带单元与射频单元之间通过背板提供的信号传输通道实现信号互联，基带单元将上下行的多路射频信号传输给射频单元进行信号放大，实现多频段无线信号覆盖。基带单元内部集成的电池，能够保证拆卸后基带单元在无外部电源的情况下独立工作。电源单元通过背板上的供电通道给基带单元和射频单元提供电能。基带单元、射频单元、电源单元和背板组成的整机能够满足多频段大功率广区域覆盖；基带单元能够独立工作，能够满足在紧急情况下快速部署基站的要求。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本实施例提供了一种便携式多频无线通信基站，如图1所示，包括基带单元100、射频单元200、电源单元300和背板400，共四部分。具体实施时，所述基带单元100包括N个基带模块，所述射频单元200包括N个射频模块，所述基带模块和所述射频模块一对一配合使用，具体N的数目可根据需要设置。实施例假设N＝4，即所述基带单元100包括4个所述基带模块，分别记为第一基带模块101、第二基带模块102、第三基带模块103、第四基带模块104；所述射频单元200包括4个所述射频模块，分别记为第一射频模块201、第二射频模块202、第三射频模块203、第四射频模块204。

本实施例提供的便携式多频无线通信基站的连接关系是：

所述第一基带模块101、所述第二基带模块102、所述第三基带模块103、所述第四基带模块104，所述第一射频模块201、所述第二射频模块202、所述第三射频模块203、所述第四射频模块204，以及所述电源单元300分别通过盲插连接器与所述背板400连接。其中，所述第一基带模块101通过所述背板400上的数字和射频信号传输通道与所述第一射频模块201实现互联；同理，所述第二基带模块102、所述第三基带模块103、所述第四基带模块104分别与对应的所述第二射频模块202、所述第三射频模块203、所述第四射频模块204实现信号互联。所述电源单元300通过所述背板400上的供电通道与所述第一基带模块101、所述第二基带模块102、所述第三基带模块103、所述第四基带模块104，以及所述第一射频模块201、所述第二射频模块202、所述第三射频模块203、所述第四射频模块204实现互联。

本实施例提供的便携式多频无线通信基站的工作原理是：

所述基带单元100通过信号处理算法及模数转换将用户面和控制面基带数据转换成多路上下行射频信号，并通过所述背板400传输给所述射频单元200。所述射频单元200将多路上下行射频信号放大合路后，提供无线信号接入服务；

所述电源单元300通过所述背板400上的供电通道给所述基带单元100和所述射频单元200提供电能；

所述基带单元100内部集成多路小功率放大单元及电池，在没有外部供电的情况下，能够实现提供无线信号接入服务。

采用背板盲插的设计，可以实现各单元的快速插拔。

为便于实施参考起见，提供实施例中所述基带单元100和所述射频单元200的电路结构说明如下：

1、基带单元

本实施例假设基带单元100包括4个基带模块，任一基带模块的工作原理相同。

基带单元100中每一个基带模块包括2N个数字信号处理模块、2N个数模转换模块、2N个模数转换模块、2N个一分二射频开关、N个2N路输入M路输出射频开关、N个2N路输出M路输入射频开关、M个功放模块、M个低噪放模块、M个双工器/射频开关(FDD工作制式下，为M个双工器；TDD工作制式下，为M个射频开关)、1个多工器、1个电源切换开关、1个电池。

具体N的数目可根据需要设置。实施例假设N＝1，M＝3，即数字信号处理模块包括2个，分别记为第一数字信号处理模块U1.1和第二数字信号处理模块U1.2；数模转换模块包括2个，分别记为第一数模转换模块U2.1和第二数模转换模块U2.2；模数转换模块包括2个，分别记为第一模数转换模块U3.1和第二模数转换模块U3.2；一分二射频开关包括4个，分别记为第一一分二射频开关U4.1、第二一分二射频开关U4.2、第三一分二射频开关U4.3、第四一分二射频开关U4.4；1个2路输入3路输出射频开关，记为第一2路输入3路输出射频开关U5，1个2路输出3路输入射频开关，记为第一2路输出3路输入射频开关U6；功放模块包括3个，分别记为第一功放模块U7.1、第二功放模块U7.2和第三功放模块U7.3；低噪放模块包括3个，分别记为第一低噪放模块U8.1、第二低噪放模块U8.2和第三低噪放模块U8.3；双工器/射频开关包括3个，分别记为第一双工器/射频开关U9.1、第二双工器/射频开关U9.2和第三双工器/射频开关U9.3；1个多工器，记为第一多工器U10，1个电源切换开关，记为电源切换开关U11；1个电池，记为电池U12。

如图2所示，基带模块中各元件的连接关系是：

数字信号处理模块、数模转换模块、一分二射频开关、2路输入3路输出射频开关、功放模块、双工器/射频开关和多工器分别依次连接组成下行链路；

数字信号处理模块、模数转换模块、一分二射频开关、2路输出3路输入射频开关、低噪放模块、双工器/射频开关和多工器分别依次连接组成上行链路。

其中，第一一分二射频开关U4.1和第二一分二射频开关U4.2，除了与第一2路输入3路输出射频开关U5.1连接外，还与下行射频输出接口TX1和TX2连接；

第三一分二射频开关U4.3和第四一分二射频开关U4.4，除了与第一2路输出3路输入射频开关U5.2连接外，还与上行射频输入接口RX1和RX2连接。

电池U12和外部接口Power分别与电源切换开关U11连接，提供能量。

其工作原理是：

下行链路中，第一数字信号处理模块U1.1和第二数字信号处理模块U1.2将用户面和控制面的基带数据进行数字信号处理后，传输给对应连接的第一数模转换模块U2.1和第二数模转换模块U2.2；第一数模转换模块U2.1和第二数模转换模块U2.2完成数字信号转换为射频信号后，传输给对应连接的第一一分二射频开关U4.1和第二一分二射频开关U4.2；第一一分二射频开关U4.1和第二一分二射频开关U4.2将射频信号功率根据实际需求输出到两个端口，其中一个端口分别连接对应的下行射频输出接口TX1和TX2，另外一个端口同时连接第一2路输入3路输出射频开关U5；第一2路输入3路输出射频开关U5具有两个输入端口和三个输出端口，能够根据实际需求将从两个输入端口进入的射频信号分别传输到三个输出端口中的任意两个端口上。第一功放模块U7.1、第二功放模块U7.2和第三功放模块U7.3与第一2路输入3路输出射频开关U5的三个输出端口连接，将传输的射频信号进行放大，并传输给第一双工器/射频开关U9.1、第二双工器/射频开关U9.2、第三双工器/射频开关U9.3。第一双工器/射频开关U9.1、第二双工器/射频开关U9.2、第三双工器/射频开关U9.3将上下行射频信号合路后，传输给第一多工器U10进行多个频段射频信号合路，最终通过天线发射到自由空间中。

上行链路中，通过天线接收到自由空间中的射频信号进入第一多工器U10分路成多个频段的上下行射频信号，再分别进入第一双工器/射频开关U9.1、第二双工器/射频开关U9.2、第三双工器/射频开关U9.3；第一双工器/射频开关U9.1、第二双工器/射频开关U9.2、第三双工器/射频开关U9.3将接收到的射频信号分离出上行射频信号，并分别传输给对应的第一低噪放模块U8.1、第二低噪放模块U8.2、第三低噪放模块U8.3进行信号放大，再传输给第一2路输出3路输入射频开关U6；第一2路输出3路输入射频开关U6具有三个输入端口和两个输出端口，能够根据实际需求将从三个输入端口进入的三路射频信号任意选取两路信号分别传输到两个输出端口；第三一分二射频开关U4.3和第四一分二射频开关U4.4的其中一个端口分别连接对应的上行射频输出接口RX1和RX2，另外一个端口同时连接第一2路输出3路输入射频开关U6输出端口，根据实际需求选择将其中一路的信号传输给第一模数转换模块U3.1和第二模数转换模块U3.2；第一模数转换模块U3.1和第二模数转换模块U3.2完成模数转换后，传输给第一数字信号处理模块U1.1和第二数字信号处理模块U1.2完成用户面和控制面的基带数据的数字信号处理；

电源切换开关U11分别与电池U12和外部接口Power，当外部接口Power有电能时，电源切换开关U11切换到外部供电，并给基带模块提供能量；当外部接口Power无电能时，电源切换开关U11切换到内部，由电池U12给基带模块供电。

2、射频单元

本实施例假设射频单元200包括4个射频模块，任一射频模块的工作原理相同。

射频单元200中每一个射频模块包括N个2N路输入M路输出射频开关、N个2N路输出M路输入射频开关、M个功放模块、M个低噪放模块、M个双工器/射频开关(FDD工作制式下，为M个双工器；TDD工作制式下，为M个射频开关)、1个多工器。

具体N的数目可根据需要设置。实施例假设N＝1，M＝3，即1个2路输入3路输出射频开关，记为第二2路输入3路输出射频开关U13，1个2路输出3路输入射频开关，记为第二2路输出3路输入射频开关U14；功放模块包括3个，分别记为第四功放模块U15.1、第五功放模块U15.2和第六功放模块U15.3；低噪放模块U16包括3个，分别记为第四低噪放模块U16.1、第五低噪放模块U16.2和第六低噪放模块U16.3；双工器/射频开关U17包括3个，分别记为第四双工器/射频开关U17.1、第五双工器/射频开关U17.2和第六双工器/射频开关U17.3；1个多工器，记为第二多工器U18。

如图3所示，射频模块中各元件的连接关系是：

2路输入3路输出射频开关、功放模块、双工器/射频开关和多工器分别依次连接组成下行链路；

2路输出3路输入射频开关、低噪放模块、双工器/射频开关和多工器分别一次连接组成上行链路。

其工作原理是：

下行链路中，下行射频输出接口TX1和TX2将射频信号输入至第二2路输入3路输出射频开关U13；第二2路输入3路输出射频开关U13具有两个输入端口和三个输出端口，能够根据实际需求将从两个输入端口进入的射频信号分别传输到三个输出端口中的任意两个端口上；第四功放模块U15.1、第五功放模块U15.2和第六功放模块U15.3与第二2路输入3路输出射频开关U13的三个输出端口连接，将传输的射频信号进行放大，并传输给第四双工器/射频开关U17.1、第五双工器/射频开关U17.2、第六双工器/射频开关U17.3。第四双工器/射频开关U17.1、第五双工器/射频开关U17.2、第六双工器/射频开关U17.3将上下行射频信号合路后，传输给第二多工器U18进行多个频段射频信号合路，最终通过天线发射到自由空间中。

上行链路中，通过天线接受到自由空间中的射频信号进入第二多工器U18分路成多个频段的上下行射频信号，再分别进入第四双工器/射频开关U17.1、第五双工器/射频开关U17.2、第六双工器/射频开关U17.3；第四双工器/射频开关U17.1、第五双工器/射频开关U17.2、第六双工器/射频开关U17.3将接收到的射频信号分离出上行射频信号，并分别传输给对应的第四低噪放模块U16.1、第五低噪放模块U16.2、第六低噪放模块U16.3进行信号放大，再传输至第二2路输出3路输入射频开关U14；第二2路输出3路输入射频开关U14具有三个输入端口和两个输出端口，能够根据实际需求将从三个输入端口进入的三路射频信号任意选取两路信号分别传输到两个输出端口，并传输给上行射频输入接口RX1和RX2。

本发明实施例提供的一种便携式多频无线通信基站至少包括如下技术效果：

在本发明的实施例中，提供的一种便携式多频无线通信基站包括基带单元、射频单元、电源单元和背板。其中，基带单元与射频单元之间通过背板提供的信号传输通道实现信号互联，基带单元将上下行的多路射频信号传输给射频单元进行信号放大，实现多频段无线信号覆盖。基带单元内部集成的电池，能够保证拆卸后基带单元在无外部电源的情况下独立工作。电源单元通过背板上的供电通道给基带单元和射频单元提供电能。基带单元、射频单元、电源单元和背板组成的整机能够满足多频段大功率广区域覆盖；基带单元能够独立工作，能够满足在紧急情况下快速部署基站的要求。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种便携式多频无线通信基站，其特征在于，包括：基带单元、射频单元、电源单元、背板；

所述基带单元与所述射频单元之间通过所述背板的信号传输通道实现信号互联，所述电源单元通过所述背板的供电通道为所述基带单元和所述射频单元提供电能；

其中，所述基带单元内部集成有电池。

2.根据权利要求1所述的便携式多频无线通信基站，其特征在于，所述基带单元包括一个或多个基带模块，所述射频单元包括一个或多个射频模块，所述基带模块和所述射频模块的数量相同。

3.根据权利要求2所述的便携式多频无线通信基站，其特征在于，所述基带模块包括：2N个数字信号处理模块、2N个数模转换模块、2N个模数转换模块、4N个一分二射频开关、N个2N路输入M路输出射频开关、N个2N路输出M路输入射频开关、M个功放模块、M个低噪放模块、M个双工器/射频开关(FDD工作制式下，为M个双工器；TDD工作制式下，为M个射频开关)、1个多工器、1个电源切换开关、1个电池；

所述数字信号处理模块、所述数模转换模块、所述一分二射频开关、所述2N路输入M路输出射频开关、所述功放模块、所述双工器/射频开关、所述多工器依次连接组成下行链路；

所述数字信号处理模块、所述模数转换模块、所述一分二射频开关、所述2N路输出M路输入射频开关、所述低噪放模块、所述双工器/射频开关、所述多工器依次连接组成上行链路；

所述4N个一分二射频开关分别与下行射频输出接口TX1、下行射频输出接口TX2、上行射频输入接口RX1、上行射频输入接口RX2连接；

所述电源切换开关分别与所述电池和外部接口连接。

4.根据权利要求2所述的便携式多频无线通信基站，其特征在于，所述射频模块包括：N个2N路输入M路输出射频开关、N个2N路输出M路输入射频开关、M个功放模块、M个低噪放模块、M个双工器/射频开关(FDD工作制式下，为M个双工器；TDD工作制式下，为M个射频开关)、1个多工器；

所述2N路输入M路输出射频开关、所述功放模块、所述双工器/射频开关、所述多工器依次连接组成下行链路；

所述2N路输出M路输入射频开关、所述低噪放模块、所述双工器/射频开关、所述多工器依次连接组成上行链路；

下行射频输出接口TX1和TX2分别与所述2N路输入M路输出射频开关连接，上行射频输入接口RX1和RX2分别与所述2N路输出M路输入射频开关连接。

5.根据权利要求1所述的便携式多频无线通信基站，其特征在于，所述背板采用盲插连接器。