CN201528431U - 基于远端一体化模块的cdma数字光纤直放站系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于远端一体化模块的CDMA数字光纤直放站系统，包括相互之间通过光纤进行双向传输的近端中继机和远端机，所述近端中继机包括中继端变频模块、中继端数字处理模块以及监控模块，所述远端机包括双工驻波低噪放大一体化模块、一体化滤波器、功放模块和数字/变频/监控一体化模块，数字/变频/监控一体化模块分别与双工驻波低噪放大一体化模块、一体化滤波器连接，功放模块连接在数字/变频/监控一体化模块与双工驻波低噪放大一体化模块之间。本实用新型成本低、功率大、体积小、功耗低、散热容易、易于安装使用。

Description

基于远端一体化模块的CDMA数字光纤直放站系统

技术领域

本实用新型涉及移动通信的直放站系统设计领域，具体涉及一种数字光纤直放站系统。

背景技术

随着我国移动通信事业的迅猛发展，无线网络优化和网络覆盖已经日益重要。直放站系统由于具有投资成本低和能够迅速扩大覆盖区域的特点，在无线网络优化和覆盖中成为不可或缺的一部分。伴随移动通信事业的飞速发展，各运营商对移动网的覆盖要求也在不断提高，如对直放站系统追求更低的成本，更小的结构以节省空间和更方便地安装等等。如图1所示，现有的大功率CDMA数字光纤直放站系统，主要包括近端中继机、远端机，以及施主天线和用户天线；其中近端中继机是由监控模块、中继端变频模块、中继端数字处理模块、电源模块、调制解调器(Modem)构成；远端机包括收发双工器、低噪放大模块、电源模块、功放模块、远端数字处理模块、远端变频模块、监控模块、一体化滤波器。远端数字处理模块与远端变频模块之间的A、B、C连线为射频线缆，该两个模块都有单独的监控从机软件，监控模块的监控主机软件通过485总线轮询远端数字处理模块与远端变频模块，从而使监控主机软件与该两个模块的监控从机软件进行交互实现监控；此外，远端数字处理模块、远端变频模块和监控模块都由电源模块单独供电。远端机的低噪放大模块与收发双工器之间的F连线为SMA(Sub-Miniature-A)头接口的射频线缆，该两个模块有独立的腔体滤波设计，其中双工器还包含驻波检测部分。

目前，以图1所示结构为代表的采用分立模块结构的大功率CDMA数字光纤直放站系统已经在国内商用化了，而且能很好地实现移动通信网络的拉远覆盖，但这种分立模块结构的直放站系统存在机箱体积较庞大、功耗大、散热问题设计难、成本高等弊端。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点及不足，提供基于远端一体化模块的CDMA数字光纤直放站系统，其成本低、功率大、体积小、功耗低、散热容易且易于安装使用。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：基于远端一体化模块的CDMA数字光纤直放站系统，包括相互之间通过光纤进行双向传输的近端中继机和远端机，所述近端中继机包括中继端变频模块、中继端数字处理模块以及监控模块；所述远端机包括双工驻波低噪放大一体化模块、一体化滤波器、功放模块和数字/变频/监控一体化模块，数字/变频/监控一体化模块分别与双工驻波低噪放大一体化模块、一体化滤波器连接，功放模块连接在数字/变频/监控一体化模块与双工驻波低噪放大一体化模块之间。

所述数字/变频/监控一体化模块包括相互连接的远端数字处理模块、远端变频模块和监控系统；所述远端数字处理模块、远端变频模块和监控系统设计在同一块印刷电路板上。

所述印刷电路板具有多层结构，并采用印刷电路板内布线作为远端数字处理模块与远端变频模块之间的连线。

所述远端变频模块包括第一上行下变频器、第二上行下变频器和下行上变频器；所述远端数字处理模块包括远端基带处理单元、远端光收发器、第一上行A/D变换器、第二上行A/D变换器和下行D/A变换器；所述的远端基带处理单元通过第一上行A/D变换器、第二上行A/D变换器、下行D/A变换器分别与第一上行下变频器、第二上行下变频器、下行上变频器连接；监控系统分别与远端数字处理模块、远端变频模块连接。

所述双工驻波低噪放大一体化模块包括收发双工器和低噪放大模块，收发双工器内包括驻波检测模块，低噪放大模块连接在收发双工器与远端变频模块之间。

本实用新型相对现有技术具有如下的优点及效果：

1、远端机采取一体化硬件平台，即内部的模块一体化，这样大大节省各模块需要的空间，双工驻波低噪放一体化模块、数字/射频/监控一体化模块使远端机达到小型化，降低了成本，同时更容易满足运营商对设备体积的设计需求，更方便运营商网络布局与现场安装。

2、数字/射频/监控一体化模块将数字模块、变频模块、监控系统三大模块合而为一，这样一体化的设计大大减少了PCB板的布线，降低了功耗。

3、一体化模块设计模块除继承分立模块原有优点，还对数字处理做了改善，利用数字中频技术使数字滤波器的带外抑制性能更好。

4、本实用新型适用于GSM、CDMA、WCDMA等多种通信体制的直放站，也适用于无线、光纤等不同传输方式的直放站。

附图说明

图1是现有分立模块结构的CDMA数字光纤直放站系统的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是图2的远端机的结构示意图；

图4是图2的近端中继机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图2所示，本实用新型主要包括近端中继机和远端机，以及施主天线和用户天线，近端中继机和远端机之间通过光纤进行双向传输。其中近端中继机包括中继端变频模块、中继端数字处理模块、电源模块以及监控系统，电源模块为近端中继机的各个模块供电；远端机包括双工驻波低噪放大一体化模块、一体化滤波器、电源模块、功放模块和数字/变频/监控一体化模块，数字/变频/监控一体化模块分别与双工驻波低噪放大一体化模块、一体化滤波器连接，功放模块连接在数字/变频/监控一体化模块与双工驻波低噪放大一体化模块之间。

所述远端机的数字/变频/监控一体化模块包括相互连接的远端数字处理模块、远端变频模块和监控系统，所述远端数字处理模块、远端变频模块和监控系统设计在同一块印刷电路板(PCB板)上。数字/变频/监控的一体化，具体通过以下几点来实现：1)改变现有分立模块结构中，远端数字处理模块、远端变频模块、监控系统分别设计在独立PCB板上的结构布局，使三者共用同一块PCB板，从而节省了PCB板所占用的空间；2)所共用的PCB板具有多层结构，多层结构的PCB板采用PCB板内布线作为远端数字处理模块与远端变频模块之间的连线，从而节省了现有分立模块结构中远端数字处理模块与远端变频模块之间的射频线缆；3)数字/变频/监控一体化模块采用一个高速率中央处理器芯片(CPU芯片)对数字处理、变频和监控进行控制，从而采用进程兼通讯形式取代现有分立模块结构的485轮询协议方式，节省了分立模块结构中远端数字处理模块与远端变频模块的CPU芯片资源和485总线资源；4)所共用的PCB板采用大量的共用电源与共用地线，节省了分立模块结构中所需电源模块的数量，也节省了PCB板的布线和空间。

如图3所示，所述远端变频模块用于完成射频信号和中频信号的转换，其包括第一上行下变频器、第二上行下变频器和下行上变频器；远端数字处理模块包括远端基带处理单元、远端光收发器、第一上行A/D变换器、第二上行A/D变换器和下行D/A变换器；所述的远端基带处理单元通过第一上行A/D变换器、第二上行A/D变换器、下行D/A变换器分别与第一上行下变频器、第二上行下变频器、下行上变频器连接；监控系统分别与远端数字处理模块、远端变频模块连接，用于监控板级以及系统的正常运行，并提供告警信息。

所述双工驻波低噪放大一体化模块包括收发双工器和低噪放大模块，收发双工器内包括驻波检测模块，低噪放大模块连接在收发双工器与远端变频模块之间。低噪放大模块与收发双工器之前采用插针传输接口连接，使上行信号从收发双工器直接耦合到低噪放大模块；这与传统方式相比，能实现更低的信号插损。双工驻波低噪放大一体化模块的结构为连体腔体滤波结构，采用此种结构可以节省很多空间。

如图4所示，所述近端中继机的中继端变频模块包括双工器、第一射频模块(即RF模块)、第二射频模块、第三射频模块、下行下变频器、第一上行上变频器和第二上行上变频器；所述近端中继机的中继端数字处理模块包括近端基带处理单元，以及分别与近端基带处理单元连接的近端光收发器、下行A/D变换器、第一上行D/A变换器、第二上行D/A变换器；其中第一射频模块、下行下变频器、下行A/D变换器依次连接，第一上行D/A变换器、第一上行上变频器、第二射频模块依次连接，第二上行D/A变换器、第二上行上变频器、第三射频模块依次连接，双工器连接在基站与第一射频模块、第二射频模块之间。

本实用新型的拉远覆盖原理为：来自基站的下行信号通过施主天线直接耦合至近端中继机的中继端变频模块；中继端变频模块对下行信号进行处理后给中继端数字处理模块送去数字中频信号；经过数字处理模块处理后，信号由数字光纤收发器、数字光纤将其传送到远端机；然后通过数字/射频/监控一体化模块还原成射频信号，通过功放模块放大和双工驻波低噪放大一体化模块滤波后，经用户天线发射至覆盖区域，达到数字射频拉远覆盖的目的。来自手机用户的信号，由远端机接收后，再由上述过程的逆过程传送回移动通信基站。

本实用新型上下行链路信号处理的具体流程为：从基站发出的下行信号从施主天线耦合后，通过下变频器时由射频信号转变成中频信号；中频信号经下行A/D变换器采样后，把模拟信号变换为数字信号；数字信号经过下行链路上的数字下变频通道后变为基带信号，然后采用数字滤波器对基带信号进行滤波，滤除不需要的部分，再将基带信号上变频，经下行D/A变换器变成模拟中频信号，再通过下行上变频器把中频信号转变为射频信号；该射频信号经过下行功放模块、收发双工器，最后通过用户天线对移动用户进行信号覆盖；移动用户信号从用户天线馈入后，依次通过收发双工器、上行低噪声放大器、上行下变频器后射频信号转变成中频信号，中频信号经上行A/D变换器采样后，把模拟信号变换为数字信号，数字信号经过上行链路上的数字下变频通道后变为基带信号，设计数字滤波器对基带信号进行滤波，滤除不需要的部分，再将基带信号上变频，经上行D/A变换器变成模拟中频信号，再通过上行上变频器把中频信号转变为射频信号、该射频信号经过上行功率放大器、收发双工器，最终通过施主天线发送给基站。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于远端一体化模块的CDMA数字光纤直放站系统，包括相互之间通过光纤进行双向传输的近端中继机和远端机，所述近端中继机包括中继端变频模块、中继端数字处理模块以及监控模块，其特征在于：所述远端机包括双工驻波低噪放大一体化模块、一体化滤波器、功放模块和数字/变频/监控一体化模块，数字/变频/监控一体化模块分别与双工驻波低噪放大一体化模块、一体化滤波器连接，功放模块连接在数字/变频/监控一体化模块与双工驻波低噪放大一体化模块之间。

2.根据权利要求1所述的基于远端一体化模块的CDMA数字光纤直放站系统，其特征在于：所述数字/变频/监控一体化模块包括相互连接的远端数字处理模块、远端变频模块和监控系统；所述远端数字处理模块、远端变频模块和监控系统设计在同一块印刷电路板上。

3.根据权利要求2所述的基于远端一体化模块的CDMA数字光纤直放站系统，其特征在于：所述印刷电路板具有多层结构，并采用印刷电路板内布线作为远端数字处理模块与远端变频模块之间的连线。

4.根据权利要求2所述的基于远端一体化模块的CDMA数字光纤直放站系统，其特征在于：所述远端变频模块包括第一上行下变频器、第二上行下变频器和下行上变频器；所述远端数字处理模块包括远端基带处理单元、远端光收发器、第一上行A/D变换器、第二上行A/D变换器、下行D/A变换器；所述的远端基带处理单元通过第一上行A/D变换器、第二上行A/D变换器、下行D/A变换器分别与第一上行下变频器、第二上行下变频器、下行上变频器连接；监控系统分别与远端数字处理模块、远端变频模块连接。

5.根据权利要求2所述的基于远端一体化模块的CDMA数字光纤直放站系统，其特征在于：所述双工驻波低噪放大一体化模块包括收发双工器和低噪放大模块，收发双工器内包括驻波检测模块，低噪放大模块连接在收发双工器与远端变频模块之间。

6.根据权利要求1所述的基于远端一体化模块的CDMA数字光纤直放站系统，其特征在于：所述中继端变频模块包括双工器、第一射频模块、第二射频模块、第三射频模块、下行下变频器、第一上行上变频器和第二上行上变频器；所述中继端数字处理模块包括近端基带处理单元，以及分别与近端基带处理单元连接的近端光收发器、下行A/D变换器、第一上行D/A变换器、第二上行D/A变换器；其中第一射频模块、下行下变频器、下行A/D变换器依次连接，第一上行D/A变换器、第一上行上变频器、第二射频模块依次连接，第二上行D/A变换器、第二上行上变频器、第三射频模块依次连接，双工器连接在基站与第一射频模块、第二射频模块之间。

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