CN116321540A - 一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远方法和装置，根据通信地址，通过第一射频拉远单元RRU利用第一用户设备UB与基站系统之间的无线本载作为传输链路建立新小区。本发明使用一个本振发生器替换了现有技术RRU中的功分器、开关器、第一本振发生器和第二本振发生器，实现了本振发生器的复用，降低了第一射频拉远单元RRU的成本，而且利用接入原基站系统的UE与基站系统之间的无线承载作为传输链路建立新小区，第一射频拉远单元RRU可以移动部署，也可以固定部署，从而与原基站系统的覆盖区域形成互补，补充覆盖盲点区域，提高了射频拉远单元的系统时间信息的精确度。

Description

一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远方法和装置
技术领域
本发明属于机载通信系统技术领域，具体涉及一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远方法和装置。
背景技术
机载通信导航系统是飞机的中枢神经和生命线，为保障大型飞机航电系统顺利研制，无线电通信导航激励系统需配合集成验证环境完成验证飞机航电系统的功能与性能；
随着无线通信技术的发展，出现了采用开放的射频数字接口作为基带处理单元与射频拉远单元之间的接口协议。该协议将射频前端的功能进行抽象，通过数据包的数值来描述整个射频前端的特征，使得基带处理单元对数据的处理可以直接通过数据包来提取对应波形的特征参数，不再需要完成传统意义上的波形特征的处理工作；
但是由于射频拉远单元与基带处理单元之间是通过光纤等传输介质进行远距离连接的，标准时间信息经过远距离传递误差相应增大，因而根据基带处理单元下发的标准时间信息产生射频拉远单元的系统时间信息精确度低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远方法和装置，以解决上述背景技术中提出现有技术中灯光控制装置安装后缺少防护组件，客房灯组控制系统不够节能、智能的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远方法，包括以下步骤：
S1、根据通信地址，通过第一射频拉远单元RRU利用第一用户设备UB与基站系统之间的无线本载作为传输链路建立新小区；
S2、通过所述第一射频拉远单元RRU接收第二用户设备UE发送的上行信号；
S3、对所述上行信号进行处理，并将处理后的上行信号通过第一用户设备UE与基站系统之间的无线承载发送给基带处理单元BBU进行处理，形成下行信号；
S4、由第一射频拉远单元RRU接收下行信号，并对所述下行信号进行处理；
S5、将处理后的下行信号发送给基站，由基站发送给第三用户设备UE。
优选的，所述上行信号为所述第二用户设备UE通过所述基站发送的；
对所述上行信号进行处理，并将处理后的上行信号通过所述第一用户设备UE与基站系统之间的无线承载发送给所述基带处理单元BBU进行处理。
优选的，将处理后的上行信号通过所述第一用户设备UE与基站系统之间的无线承载发送给所述基带处理单元BBU进行处理，具体包括：将处理后的上行信号通过所述第一用户设备UE发送给所述基站，由所述基站转发给所述第二射频拉远单元RRU，由所述第二射频拉远单元RRU发送给所述基带处理单元BBU进行处理。
优选的，所述第一射频拉远单元RRU接收所述基带处理单元BBU通过所述第一用户设备UE与所述基站系统之间的无线承载发送的、需发送给第三用户设备UE的下行信号，具体包括：所述第一射频拉远单元RRU接收所述第一用户设备UE发送的下行信号，所述下行信号为所述基带处理单元BBU通过所述第二射频拉远单元RRU发送给所述基站，由所述基站发送给所述第一用户设备UE的。
本发明还提供一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远装置，包括射频拉远装置本体、功分器、开关器、上行混频器、下行正交调制器，以及分别与上行混频器和下行正交调制器相连接的第一本振发生器和第二本振发生器，所述上行混频器、功分器、开关器、下行正交调制器、第一本振发生器和第二本振发生器均安装于射频拉远装置本体的内部，所述上行混频器，用于接收上行模拟射频信号，根据第一本振发生器提供的本振频率对上行模拟射频信号进行下变频，得到上行中频模拟信号并发送给上行中频带通滤波器；
所述下行正交调制器，用于接收下行模拟中频信号，根据第二本振发生器提供的本振频率对下行模拟中频信号进行上变频，得到下行模拟射频信号并发送给下行可调增益放大器；
所述第一本振发生器和第二本振发生器，用于为上行混频器和下行正交调制器提供两个频段的本振频率。
优选的，所述本振发生器的确定为：对低频段采用高本振方式、对高频段采用低本振方式，分别计算出两个频段的本振频率范围，判断两个频段的本振范围是否相同或近似，如果是，则选择包含所述两个频段的本振频率范围的第一本振发生器或第二本振发生器作为所述第一射频拉远单元RRU的本振发生器。
优选的，所述第一射频拉远单元RRU还包括多频段射频带通滤波器、环形器、上行低噪声放大器、上行射频带通滤波器、上行中频带通滤波器、上行可调增益放大器和模数转换器；
多频段射频带通滤波器，用于接收来自天线的上行模拟射频信号，进行滤波后传送给环形器；
环形器，用于接收来自多频段射频带通滤波器的上行模拟射频信号并传送给上行；
上行低噪声放大器，用于接收来自环形器的上行模拟射频信号，进行放大后传送给上行射频带通滤波器；
上行射频带通滤波器，用于接收来自上行低噪声放大器的放大的上行模拟射频信号，进行滤波后传送给上行混频器；
上行中频带通滤波器，用于接收来自上行混频器的上行中频模拟信号，进行滤波后传送给上行可调增益放大器；
上行可调增益放大器，用于接收来自上行中频带通滤波器的滤波后的上行中频模拟信号，进行增益调节后发送给模数转换器。
优选的，所述模数转换器用于接收来自基带处理单元的下行数字中频信号，进行数模转换后得到下行模拟中频信号并发送给下行中频带通滤波器，所述下行中频带通滤波器用于接收来自数模转换器的下行模拟中频信号，进行滤波后传送给下行正交调制器，所述下行可调增益放大器用于接收来自下行正交调制器的下行模拟射频信号，进行增益调节后发送给下行射频带通滤波器。
优选的，所述下行射频带通滤波器，用于接收来自下行可调增益放大器的增益调节后的下行模拟射频信号，进行滤波后传送给下行功率放大器，所述下行功率放大器用于接收来自下行射频带通滤波器的滤波后的下行模拟射频信号，进行放大后传送给环形器，所述环形器用于接收来自下行功率放大器的放大的下行模拟射频信号并传送给多频段射频带通滤波器，所述多频段射频带通滤波器用于接收来自环形器的下行模拟射频信号并传送给天线。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远方法和装置，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明使用一个本振发生器替换了现有技术RRU中的功分器、开关器、第一本振发生器和第二本振发生器，实现了本振发生器的复用，降低了第一射频拉远单元RRU的成本，而且利用接入原基站系统的UE与基站系统之间的无线承载作为传输链路建立新小区，第一射频拉远单元RRU可以移动部署，也可以固定部署，从而与原基站系统的覆盖区域形成互补，补充覆盖盲点区域，提高了射频拉远单元的系统时间信息的精确度。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明射频拉远装置本体的系统框图。
图中：1、下行正交调制器；2、功分器；3、上行混频器；4、开关器；5、射频拉远装置本体；6、第一本振发生器；7、第二本振发生器；8、上行中频带通滤波器；9、上行可调增益放大器；10、模数转换器；11、下行中频带通滤波器；12、数模转换器；13、下行可调增益放大器；14、下行射频带通滤波器；15、下行功率放大器；16、多频段射频带通滤波器；17、环形器；18、上行低噪声放大器；19、上行射频带通滤波器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1所示的一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远方法，包括以下步骤：
S1、根据通信地址，通过第一射频拉远单元RRU利用第一用户设备UB与基站系统之间的无线本载作为传输链路建立新小区；
S2、通过第一射频拉远单元RRU接收第二用户设备UE发送的上行信号；
S3、对上行信号进行处理，并将处理后的上行信号通过第一用户设备UE与基站系统之间的无线承载发送给基带处理单元BBU进行处理，形成下行信号；
S4、由第一射频拉远单元RRU接收下行信号，并对下行信号进行处理；
S5、将处理后的下行信号发送给基站，由基站发送给第三用户设备UE；
作为本发明的一种优选方案，上行信号为第二用户设备UE通过基站发送的，对上行信号进行处理，并将处理后的上行信号通过第一用户设备UE与基站系统之间的无线承载发送给基带处理单元BBU进行处理。
作为本发明的一种优选方案，将处理后的上行信号通过第一用户设备UE与基站系统之间的无线承载发送给基带处理单元BBU进行处理，具体包括：将处理后的上行信号通过第一用户设备UE发送给基站，由基站转发给第二射频拉远单元RRU，由第二射频拉远单元RRU发送给基带处理单元BBU进行处理。
作为本发明的一种优选方案，第一射频拉远单元RRU接收基带处理单元BBU通过第一用户设备UE与基站系统之间的无线承载发送的、需发送给第三用户设备UE的下行信号，具体包括：第一射频拉远单元RRU接收第一用户设备UE发送的下行信号，下行信号为基带处理单元BBU通过第二射频拉远单元RRU发送给基站，由基站发送给第一用户设备UE的。
如图2所示，本发明还提供一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远装置，包括射频拉远装置本体5、功分器2、开关器4、上行混频器3、下行正交调制器1，以及分别与上行混频器3和下行正交调制器1相连接的第一本振发生器6和第二本振发生器7，其特征在于：上行混频器3、功分器2、开关器4、下行正交调制器1、第一本振发生器6和第二本振发生器7均安装于射频拉远装置本体5的内部，上行混频器3，用于接收上行模拟射频信号，根据第一本振发生器6提供的本振频率对上行模拟射频信号进行下变频，得到上行中频模拟信号并发送给上行中频带通滤波器8；
下行正交调制器1，用于接收下行模拟中频信号，根据第二本振发生器7提供的本振频率对下行模拟中频信号进行上变频，得到下行模拟射频信号并发送给下行可调增益放大器13；
第一本振发生器6和第二本振发生器7，用于为上行混频器3和下行正交调制器1提供两个频段的本振频率；
作为本发明的一种优选方案，本振发生器的确定为：对低频段采用高本振方式、对高频段采用低本振方式，分别计算出两个频段的本振频率范围，判断两个频段的本振范围是否相同或近似，如果是，则选择包含两个频段的本振频率范围的第一本振发生器6或第二本振发生器7作为第一射频拉远单元RRU的本振发生器；
作为本发明的一种优选方案，第一射频拉远单元RRU还包括多频段射频带通滤波器16、环形器17、上行低噪声放大器18、上行射频带通滤波器19、上行中频带通滤波器8、上行可调增益放大器9和模数转换器10；
多频段射频带通滤波器16，用于接收来自天线的上行模拟射频信号，进行滤波后传送给环形器17；
环形器17，用于接收来自多频段射频带通滤波器16的上行模拟射频信号并传送给上行；
上行低噪声放大器18，用于接收来自环形器17的上行模拟射频信号，进行放大后传送给上行射频带通滤波器19；
上行射频带通滤波器19，用于接收来自上行低噪声放大器18的放大的上行模拟射频信号，进行滤波后传送给上行混频器3；
上行中频带通滤波器8，用于接收来自上行混频器3的上行中频模拟信号，进行滤波后传送给上行可调增益放大器9；
上行可调增益放大器9，用于接收来自上行中频带通滤波器8的滤波后的上行中频模拟信号，进行增益调节后发送给模数转换器10；
作为本发明的一种优选方案，模数转换器10用于接收来自基带处理单元的下行数字中频信号，进行数模转换后得到下行模拟中频信号并发送给下行中频带通滤波器11，下行中频带通滤波器11用于接收来自数模转换器12的下行模拟中频信号，进行滤波后传送给下行正交调制器1，下行可调增益放大器13用于接收来自下行正交调制器1的下行模拟射频信号，进行增益调节后发送给下行射频带通滤波器14；
作为本发明的一种优选方案，下行射频带通滤波器14，用于接收来自下行可调增益放大器13的增益调节后的下行模拟射频信号，进行滤波后传送给下行功率放大器15，下行功率放大器15用于接收来自下行射频带通滤波器14的滤波后的下行模拟射频信号，进行放大后传送给环形器17，环形器17用于接收来自下行功率放大器15的放大的下行模拟射频信号并传送给多频段射频带通滤波器16，多频段射频带通滤波器16用于接收来自环形器17的下行模拟射频信号并传送给天线。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据通信地址，通过第一射频拉远单元RRU利用第一用户设备UB与基站系统之间的无线本载作为传输链路建立新小区；
S2、通过所述第一射频拉远单元RRU接收第二用户设备UE发送的上行信号；
S3、对所述上行信号进行处理，并将处理后的上行信号通过第一用户设备UE与基站系统之间的无线承载发送给基带处理单元BBU进行处理，形成下行信号；
S4、由第一射频拉远单元RRU接收下行信号，并对所述下行信号进行处理；
S5、将处理后的下行信号发送给基站，由基站发送给第三用户设备UE。
2.根据权利要求1所述的一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远方法，其特征在于：所述上行信号为所述第二用户设备UE通过所述基站发送的；对所述上行信号进行处理，并将处理后的上行信号通过所述第一用户设备UE与基站系统之间的无线承载发送给所述基带处理单元BBU进行处理。
3.根据权利要求2所述的一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远方法，其特征在于：将处理后的上行信号通过所述第一用户设备UE与基站系统之间的无线承载发送给所述基带处理单元BBU进行处理，具体包括：将处理后的上行信号通过所述第一用户设备UE发送给所述基站，由所述基站转发给所述第二射频拉远单元RRU，由所述第二射频拉远单元RRU发送给所述基带处理单元BBU进行处理。
4.根据权利要求3所述的一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远方法，其特征在于：所述第一射频拉远单元RRU接收所述基带处理单元BBU通过所述第一用户设备UE与所述基站系统之间的无线承载发送的、需发送给第三用户设备UE的下行信号，具体包括：所述第一射频拉远单元RRU接收所述第一用户设备UE发送的下行信号，所述下行信号为所述基带处理单元BBU通过所述第二射频拉远单元RRU发送给所述基站，由所述基站发送给所述第一用户设备UE的。
5.一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远装置，包括射频拉远装置本体、功分器、开关器、上行混频器、下行正交调制器，以及分别与上行混频器和下行正交调制器相连接的第一本振发生器和第二本振发生器，其特征在于：所述上行混频器、功分器、开关器、下行正交调制器、第一本振发生器和第二本振发生器均安装于射频拉远装置本体的内部，所述上行混频器，用于接收上行模拟射频信号，根据第一本振发生器提供的本振频率对上行模拟射频信号进行下变频，得到上行中频模拟信号并发送给上行中频带通滤波器；
所述下行正交调制器，用于接收下行模拟中频信号，根据第二本振发生器提供的本振频率对下行模拟中频信号进行上变频，得到下行模拟射频信号并发送给下行可调增益放大器；
所述第一本振发生器和第二本振发生器，用于为上行混频器和下行正交调制器提供两个频段的本振频率。
6.根据权利要求5所述的一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远装置，其特征在于：所述本振发生器包括：对低频段采用高本振方式、对高频段采用低本振方式，分别计算出两个频段的本振频率范围，判断两个频段的本振范围是否相同或近似，如果是，则选择包含所述两个频段的本振频率范围的第一本振发生器或第二本振发生器作为所述第一射频拉远单元RRU的本振发生器。
7.根据权利要求6所述的一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远装置，其特征在于：所述第一射频拉远单元RRU还包括多频段射频带通滤波器、环形器、上行低噪声放大器、上行射频带通滤波器、上行中频带通滤波器、上行可调增益放大器和模数转换器；
多频段射频带通滤波器，用于接收来自天线的上行模拟射频信号，进行滤波后传送给环形器；
环形器，用于接收来自多频段射频带通滤波器的上行模拟射频信号并传送给上行；
上行低噪声放大器，用于接收来自环形器的上行模拟射频信号，进行放大后传送给上行射频带通滤波器；
上行射频带通滤波器，用于接收来自上行低噪声放大器的放大的上行模拟射频信号，进行滤波后传送给上行混频器；
上行中频带通滤波器，用于接收来自上行混频器的上行中频模拟信号，进行滤波后传送给上行可调增益放大器；
上行可调增益放大器，用于接收来自上行中频带通滤波器的滤波后的上行中频模拟信号，进行增益调节后发送给模数转换器。
8.根据权利要求7所述的一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远装置，其特征在于：所述模数转换器用于接收来自基带处理单元的下行数字中频信号，进行数模转换后得到下行模拟中频信号并发送给下行中频带通滤波器，所述下行中频带通滤波器用于接收来自数模转换器的下行模拟中频信号，进行滤波后传送给下行正交调制器，所述下行可调增益放大器用于接收来自下行正交调制器的下行模拟射频信号，进行增益调节后发送给下行射频带通滤波器。
9.根据权利要求8所述的一种飞机导航通信系统的分布式射频拉远装置，其特征在于：所述下行射频带通滤波器，用于接收来自下行可调增益放大器的增益调节后的下行模拟射频信号，进行滤波后传送给下行功率放大器，所述下行功率放大器用于接收来自下行射频带通滤波器的滤波后的下行模拟射频信号，进行放大后传送给环形器，所述环形器用于接收来自下行功率放大器的放大的下行模拟射频信号并传送给多频段射频带通滤波器，所述多频段射频带通滤波器用于接收来自环形器的下行模拟射频信号并传送给天线。
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