CN110169196A - 用于分布式天线系统的可重构遥控射频单元 - Google Patents

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Abstract

本发明所公开的一种用于分布式天线系统的可重构遥控射频单元(1)包括专用于各频带的多个集成射频板(2)，以及用于远程频带选择和/或设置频带功率级的配置装置(4,5,6,7,8)。

Description

用于分布式天线系统的可重构遥控射频单元
技术领域
本发明涉及一种用于分布式天线系统的可重构遥控射频单元。
背景领域
分布式天线系统或DAS是一种网络，在该网络中，空间上彼此分隔的天线节点通过在地理区域或结构内提供无线服务的传输介质连接至公共源。
众所周知，DAS遥控单元必须能在现场进行重构。为实现该性能，传统的DAS遥控单元设有硬件槽，硬件槽用于不同的射频板，每个射频板均能够在指定频带和预定义功率级下运行。
但这些已知方案均存在一些缺陷。
具体而言，在需进行重构的情况下，技术人员必须实实在在的取得遥控单元并插入所需特定射频板，这样会增加网络运营商的成本。
此外，为进行重构，遥控单元必须部署于技术人员可接触到的位置和环境下。
遥控单元还必须设有机架式基础架构以容纳特定的射频板，这样就增大了遥控单元的尺寸、重量、成本和复杂性。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种分布式天线系统所用的可重构遥控射频单元，该单元可远程、轻松地进行重构，成本低廉，且无须技术人员在现场直接参与。
本发明的另一目的是提供一种用于分布式天线系统的可重构遥控射频单元，其无须中断服务即可进行重构。
本发明的另一目的是提供一种用于分布式天线系统的可重构遥控射频单元，其使得制造商的成本更低。
根据上述的特征，本发明之用于分布式天线系统的可重构遥控射频单元实现了上述目的。
附图说明
通过附图中非限制性指示示例所阐释的优选但非唯一的实施例，可更有力的证明该分布式天线系统可重构遥控射频系统的其它特征和优势：其中，
图1示出了根据本发明的遥控单元的示例。
图2示出了根据本发明的具有多个遥控单元的可重构DAS系统的示例。
具体实施方式
下面具体参考这些图解，用于分布式天线系统的可重构遥控射频单元整体用标号1标示。
遥控单元1可用于传统DAS系统中，该单元具有完全集成RF硬件，RF硬件上带有工厂校准信息，可通过专用的管理软件方便地进行远程重构，且无须中断服务。
具体而言，可重构遥控射频单元1包括多个集成式射频板2，每个射频板专用于各自的频带。
根据图1概略描述的优选实施例，可重构遥控射频单元1包括一个单一的主射频板3，主射频板设有专用于各自频带的多个所述集成式射频板2。
但也不排除不同实施例，其中，例如适当构造不同集成板并彼此连接。
另外，可重构射频遥控单元1包括用于远程选择一个或多个频带和/或设置所选频带功率级的配置装置4,5,6,7,8。
优选地，该配置装置4,5,6,7,8即可选择一个或多个频带，又可设置每个所选频带的功率级。
具体而言，该配置装置4,5,6,7,8包括可与多个集成式射频板2操作连接的控制单元4。控制单元4包括至少一个配置表9，该配置包含各可用频带及各可用功率级的多个设置参数。
具体而言，根据可重构遥控射频单元1的优选实施例，配置表9中，各可用频带和/或各可用功率级的设置参数包括：自动电平控制参数，增益参数，电流阀值参数。
优选地，在工厂校准可重构式遥控单元1时，将设置参数存储于配置表9中。
有用的是，控制单元4可设有存储单元来存储配置表9。
另外，控制单元9还包括至少一个微处理器10。
有利的是，配置装置4,5,6,7,8包括操作连接至射频板2且被配置用于远程启动或止动所述射频板的每一个的启动或止动装置5。
另外，配置装置4,5,6,7,8包括操作连接至射频板2且被配置用于远程设置所述射频板的每一个的功率级的功率设置装置6,7。
优选地，所述功率极选自于多个预定义的功率级值。
例如，预定义的功率级值可选自两个预定义的功率级，例如31dBm和33dBm。
但也不排除个别实施例，例如其中功率级选自两个以上的预定义功率级且具有不同的功率级值。
因此，根据一个可能实施例，可重构遥控射频单元1设有一个单一的集成式主射频板3，集成式主射频板具有可由遥控单元远程操作的每一个频带的独立射频板2。
集成在可重构遥控射频单元1中的每一个射频板2均可远程启动，其功率级可以单独设置为多个预定义功率级中的一个。
在可重构遥控射频单元1工厂调试期间，存储每一个预定义功率级和每一个频带对应的校准参数。
可重构遥控单元1的电路系统的设计目的是处理最大可选RF功率级。
可在默认模式下，部署对应于特定有源频段(例如AWS)及预定义起始功率级(例如31dBm)的每一个可重构遥控射频单元1。
一经部署，运营商就可激活可重构遥控射频单元1上的附加频带和/或增加/降低频带功率级，以满足网络需求。
特别参照图1所示的可重构遥控射频单元1的优选实施例，针对集成式射频板2的每一个，通过带有启用/禁用端口11的功率放大器来实现启动/止动装置5。启用/禁用端口11与控制单元4操作连接。
另外，特别参照附图所示的可重构遥控射频1的优选实施例，针对集成式射频板2的每一个，通过至少一个与控制单元4可操作连接的衰减电路实施功率设置装置6,7是的。另外，特别参照附图所示的可重构遥控射频1的优选实施例，针对集成式射频板2的每一个，通过与控制单元4可操作连接的至少一个衰减电路实施功率设置装置6,7。
具体地，针对每一个集成式射频板2，衰减电路6,7包括至少一个数字衰减器6和与该数字衰减器6可操作连接的自动电平控制(ALC)电路7。
根据优选实施例，ALC电路7包括用于检测功率放大器5输出端处的电流/电压的RMS功率检测器12，用于转换电流/电压阀值的D/A转换器13和用于比较所检测电流/电压和电流/电压阀值的比较器14。比较器14与衰减器6可操作连接。
集成式射频板2的每一个均包括至少一个使各自预定义频带通过的带通滤波器15。
参照优选实施例，在下行链路路径上，带通滤波器15位于数字衰减器6的上游。
此外，在下行链路路径上，数字衰减器6位于功率放大器5的上游。
可重构遥控单元1还包括连接至集成式射频板2的每一个的输出端和至少一个天线17的至少一个组合器16。组合器组合了有源射频板2的每一个相关的每一个频带。
具体地，该组合器16连接至集成式射频板2的每一个的功率放大器5输出端。
另外，还需指出的是，可进一步在操作连接至主射频板3的集成式板上实施组合器16及主板上的其它模块(放大器、滤波器等)。例如，在涉及高功率遥控单元的一个可能实施例中，每一个放大器优选地具有自己的板。
可重构遥控单元1包括至少一个第一电光转换器18，该电光转换器用于将来自光纤19(连接至其自身的可重构遥控单元输入端)的光信号转换为电信号，并发送给RF下行链路路径上的射频板2。
另外，可重构遥控单元1包括至少一个第二电光转换器30，该电光转换器用于将天线18经由RF上行链路路径发出的电信号转换为光信号，发送至光纤19。
有利的是，该配置装置4,5,6,7,8包括与电光转换器18、射频板2和控制板4可操作连接的至少一个控制数据检测单元8。检测单元8检测接收到的控制数据，并将其发送至控制单元4。根据可重构遥控单元1的一个优选实施例，检测单元8包括用于从输入信号中滤波获得控制数据的控制数据滤波器28。
控制数据滤波器28操作关联至控制单元4。
另外，如图1所示，检测单元8可包括一个可操作插入到控制数据滤波器28和控制单元4之间的调制解调器29，适用于向远程管理单元26发送/接收所述控制数据和其它数据。
具体地，可用调制解调器29远程检测和控制可重构遥控单元1的运行。
可重构遥控单元1还包括一个将上行链路路径和下行链路路径分隔开来的分路器20。
例如，可用一个专用的WDM(波分复用)模块来实现分路器20。
须注意的是，附图仅示意性的示出了可重构遥控单元1的下行链路路径，详见详细说明。可通过传统方式，使用技术人员已知的方案和技术来实现上行链路路径。有用的是，可重构遥控单元1包括电源电路21，用于向遥控单元自身的电路系统提供所需电力。
除示例性高功率单元23外，图2还示出了带有根据本发明的多个可重构遥控单元1的可重构分布式天线系统22的示例。
具体而言，可重构分布式天线系统22包括多个可重构遥控射频单元1和操作连接至所述可重构遥控射频单元1的至少一个主单元24。
主单元24包括监控单元25，该监控单元与每一个可重构遥控射频单元1的控制单元4操作连接。
具体地，监控单元25可管理所连接的可重构遥控单元1的每一个的运行相关的所有参数(报警、衰减、监测等)。
另外，可重构分布式天线系统22可包括至少一个管理单元26，其与监控单元25交互以访问和设置可重构遥控单元1和23中的每一个的配置。
优选地，该管理单元26设有操作维护中心(OMC)单元27，该单元与监控单元25操作连接并被配置用于访问和设置可重构遥控射频单元1。
例如，管理单元26可由至少一个个人计算机和/或服务器构成，并且OMC单元27可由安
装在所述计算机/服务器上的专用OMC软件来实现。
例如，借助于遥控单元26和相关OMC软件27，可将特定配置的频带和功率级授权给特定的网络运营商。
因此，可用OMC软件27远程控制DAS系统22(然后，远程升级每一个可重构遥控单元1)。但OMC软件27并非是必须的。
事实上，主单元24上的监控单元25可包括一个集成式OMT(操作维护终端)单元，用以管理某特定的DAS系统。
因此，监控单元25自身上的OMT单元(例如可通过网页远程使用)就可足以在远程位置上配置可重构遥控单元1和23。
在一个优选实施例中，可重构分布式天线系统22使用验证程序来验证OMC软件27(或其它软件)和/或监控单元25中的OMT单元是否被授权检验和/或修改可重构遥控单元1或23的频带配置或功率级配置。
根据一个可能实施例，验证程序使用单一分配至相应可重构遥控单元1的、加密形式的序列号来启用OMC软件27或监控单元25上的OMT单元，以访问及配置许可的频带和功率级的射频板2。
根据一个优选实施例，哈希函数用于生成唯一密钥用作输入参数以及可重构遥控单元1的序列号和状态标志用作启用功率级和频带。
客户通过哈希函数请求许可和唯一的密钥，以解锁可重构遥控单元1的特定特性。
然后将唯一密钥插入管理OMC软件27或OMT单元中，然后连同状态标志一起发送至可重构遥控单元1的控制单元4。
在控制单元内，专有哈希函数是硬编码，这样通过使用其自身的序列号和所接收的状态标志，可重构遥控单元1能够本地生成唯一密钥，并将其与接收到的唯一密钥进行比较，以验证所接收的唯一密钥的有效性。
如果处理成功，可重构遥控单元1的控制单元4则即时应用所需配置(升级)，且无须中断任何服务。
但也不排除验证程序的不同实施例。
实践中已观察到，所述发明实现了预期目的。
具体地，技术人员无须将射频板插入遥控单元，也无须中断任何服务即可远程、即时设置各射频板和功率级。
这样，网络运营商可远程部署、调整网络，从而更方便、低成本地满足其需求。
由于仅有一种型号的RU，而无须生产/销售/支持多个独立可插拔板，因此根据本发明的遥控单元极大地降低了制造商的成本。
此外，由于无须支持可插拔板，因此遥控单元可以更小、更轻。尤其是，可在不额外增加遥控单元的重量的情况下，执行功率和频带的升级。
另外，根据本发明的可重构遥控单元具有增强的封闭性，提供更高层次的防水、防尘、防油及其它非腐蚀性材料的预防。
此外，根据本发明的可重构遥控单元提高了能量效率。
最后但同样重要的一点是，根据本发明的遥控单元可通过授权功能而非设置特定硬件的方式在后端上做得更多工作。

Claims (17)

1.用于分布式天线系统的可重构遥控射频单元(1)，其特征在于，该单元包括多个专用于各自频带的集成式射频板(2)和用于远程选择频带和/或设置所述频带功率级的配置装置(4,5,6,7,8)。
2.根据权利要求1所述的可重构遥控射频单元(1)，其特征在于，配置装置(4,5,6,7,8)包括启动/止动装置(5)，其可操作连接至所述射频带(2)并被配置用于远程启动/止动所述射频板(2)中的每一个。
3.根据前述权利要求中的一个或多个所述的可重构遥控射频单元(1)，其特征在于，所述配置装置(4,5,6,7,8)包括功率设置装置(6,7)，其可操作连接至所述射频板(2)且被配置用于远程设置所述射频板(2)中的每一个的功率级。
4.根据权利要求3所述的可重构遥控射频单元(1)，其特征在于，所述功率级选自多个预定义功率级。
5.根据前述权利要求中的一个或多个所述的可重构遥控射频单元(1)，其特征在于，所述配置装置(4,5,6,7,8)包括至少一个控制单元(4)，其与所述多个集成式射频板(2)操作连接。
6.根据前述权利要求中的一个或多个所述的可重构遥控射频单元(1)，其特征在于，所述控制单元(4)包括至少一个配置表(9)，所述配置表含有每一个可用频带和/或每一个可用功率级的多个设置参数。
7.权利要求6所述的可重构遥控射频单元(1)，其特征在于，每一个可用频带和/或每一个可用功率级的所述设置参数包括：自动电平控制参数、增益参数、电流阀值参数。
8.根据前述权利要求中的一个或多个所述的可重构遥控射频单元(1)，其特征在于，所述控制单元(4)包括至少一个微处理器(10)。
9.根据前述权利要求中的一个或多个所述的可重构遥控射频单元(1)，其特征在于，所述集成式射频板(2)的每一个的启动/止动装置(5)包括至少一个带有启用/禁用端口(11)的功率放大器(5)，其中，所述启用/禁用端口(11)与所述控制单元(4)操作连接。
10.根据前述权利要求中的一个或多个所述的可重构遥控射频单元(1)，其特征在于，所述集成式射频板(2)的每一个的所述功率设置装置(6,7)包括至少一个与所述控制单元(4)操作连接的衰减电路(6,7)。
11.根据权利要求11所述的可重构遥控射频单元(1)，其特征在于，所述集成式射频板(2)的每一个的所述衰减电路(6,7)包括至少一个数字衰减器(6)和一个与所述数字衰减器(6)可操作连接的自动电平控制(ALC)电路(7)。
12.根据前述权利要求中的一个或多个所述的可重构遥控射频单元(1)，其特征在于，所述集成式射频板(2)的每一个包括至少一个使各自预定义频带通过的带通滤波器(15)。
13.根据前述权利要求中的一个或多个所述的可重构遥控射频单元(1)，其特征在于，包括单个主射频板(3)，其设有专用于各自频带的所述多个集成式射频板(2)。
14.可重构分布式天线系统，其特征在于，包括根据前述权利要求中的一个或多个所述的至少一个可重构遥控射频单元(1)和至少一个主单元(24)，其中，所述主单元(24)包括至少一个监控模块(25)，其与所述至少一个可重构射频单元(1)的所述控制单元(4)操作连接。
15.根据权利要求14所述的可重构分布式天线系统，其特征在于，所述监控单元(25)包括一个集成OMT(操作维护终端)单元，其被配置用于访问和设置所述至少一个可重构遥控射频单元(1)。
16.根据权利要求14和15所述的可重构分布式天线系统包括设有至少一个OMC(操作维护中心)软件(27)的至少一个管理单元(26)，所述OMC(操作维护中心)软件(27)与所述监控单元(25)操作连接且被配置用于访问和设置所述至少一个可重构遥控射频单元(1)。
17.根据权利要求14至16中的一个或多个所述的可重构分布式天线系统，其特征在于，所述系统使用了一个验证程序来验证OMC软件(27)和/或OMT单元是否被授权检验或修改所述至少一个可重构遥控单元(1)的频带配置和/或功率级配置。
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