CN201717862U

CN201717862U - 一种多模带分集微波拉远系统

Info

Publication number: CN201717862U
Application number: CN2010202035271U
Authority: CN
Inventors: 孙震; 樊奇彦; 刘彭坚; 蔡俊; 林福强
Original assignee: Comba Telecom Systems China Ltd
Current assignee: Comba Network Systems Co Ltd
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2020-05-25

Abstract

本实用新型公开了一种多模带分集微波拉远系统，包括一个微波接入单元、若干个微波传输单元和若干个微波射频单元，其中微波接入单元分别与若干个微波传输单元连接，若干个微波传输单元与若干个微波射频单元一一对应连接。本实用新型的微波接入单元和微波射频单元均可以工作在多个模式，采用微波作为中继端与覆盖端信息传输的载体后，能有效延伸基站的覆盖距离，同时不影响基站的正常工作。

Description

一种多模带分集微波拉远系统

技术领域

本实用新型涉及移动通信网络优化系统，尤其是涉及一种采用微波作传输媒介的网络优化系统。

背景技术

在移动通信系统中，使用直放站作为中继，对基站的下行信号或移动终端的上行信号进行放大后转发，以相对于基站较低的成本实现对基站功能的延伸，使移动通信信号的覆盖进一步完善。

直放站一般由基站端(近端)双工器、下行放大模块、上行放大模块以及移动端(远端)双工器组成，其中，依次由近端双工器、下行放大模块、远端双工器组成下行链路，依次由远端双工器、上行放大模块、近端双工器组成上行链路。

为延伸直放站的实际作用范围，经常采用直放站拉远来进行通信覆盖。在拉远系统中，直放站可被分离为包括有基本相同部件的中继端和覆盖端，分别设置在靠近基站端和移动台端的位置，且主要是在上行链路和下行链路中的某个结点处相分离，保持电性连接关系。而中继端与覆盖端之间的电气性连接可通过多种方式实现，包括光纤、网线、同轴线等。但是这些类型的直放站都有设备成本高、工程建设复杂等弊端，且由于采用的是实体媒介，因此传输链路对直放站工作的可靠性影响很大，当其中的光纤、网线、同轴线出现故障时，便会导致直放站整机出现故障，从而影响通信系统的正常覆盖。因此传统的实体传输媒介直放站在布线困难、通信可靠性要求高、快速覆盖等应用场合难以适用。

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与不足，提供一种用于移动通信覆盖的多模带分集微波拉远系统，以保证采用微波作为中继端与覆盖端信息传输的载体后，能有效延伸基站的覆盖距离，同时不影响基站的正常工作。

本实用新型采用如下技术方案来实现上述目的：一种多模带分集微波拉远系统，包括一个微波接入单元、若干个微波传输单元和若干个微波射频单元，其中微波接入单元分别与若干个微波传输单元连接，若干个微波传输单元与若干个微波射频单元一一对应连接。微波接入单元和微波射频单元都可以工作在多种模式下，从而本实用新型能够支持多种制式信号的拉远覆盖。

所述微波接入单元包括第一模式中频单元、第二模式中频单元、微波调制解调单元、馈电合路单元以及控制单元，第一模式中频单元、微波调制解调单元和馈电合路单元依次连接，第二模式中频单元、微波调制解调单元和馈电合路单元依次连接，控制单元分别与第一模式中频单元、第二模式中频单元、微波调制解调单元、馈电合路单元连接，馈电合路单元还与微波传输单元连接。

所述微波接入单元还包括时钟同步模块；所述时钟同步模块包括压控温度补偿晶振，以及分别与压控温度补偿晶振连接的两个导频信道；所述压控温度补偿晶振还与控制单元连接，所述导频信道还与微波传输单元连接。

所述微波射频单元包括馈电合路单元、微波调制解调单元、第一模式中频单元、第二模式中频单元、第一模式射频单元、第二模式射频单元以及控制单元，馈电合路单元、微波调制解调单元、第一模式中频单元和第一模式射频单元依次连接，馈电合路单元、微波调制解调单元、第二模式中频单元和第二模式射频单元依次连接，控制单元分别与馈电合路单元、微波调制解调单元、第一模式中频单元、第一模式射频单元、第二模式中频单元、第二模式射频单元连接，馈电合路单元还与微波传输单元连接。

所述微波射频单元还包括时钟同步模块；所述时钟同步模块包括相互连接的时钟还原电路和参考源，其中时钟还原电路还与微波传输单元连接。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、由于支持多种制式信号(包括GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA等)的同时放大，可以灵活地进行组网；另外由于支持大功率输出和分集功能，可以进一步扩大覆盖范围。

2、该系统具有优越的覆盖能力，由于接入单元和射频单元中的中频单元(IFU)使用低时延声表面滤波器，所以系统设备时延将被控制在6us内，能达到令人满意的覆盖效果。

3、采用时钟同步技术，理论上可消除系统频率误差。在微波接入单元(WAU)的调制解调单元(M&DU)中，会根据本地时钟源产生两个导频，并将导频转换到微波频段，经过一套微波传输单元(WTU)后，在微波射频单元(WRU)的调制解调单元(M&DU)中，将接收到这两个导频送入时钟还原电路，用来提取导频中的信息，从而输出一个与WAU中的时钟同频的参考信号，这个参考信号就作为WRU的时钟源。这样整个微波拉远系统的时钟就是同源，系统频率误差在理论上是完全抵消的。

4、微波拉远系统的传输方式可以稳定地传输信号，由于采用较为纯净的微波频段作为传输媒介，所以受干扰的影响相对其他无线设备小得多，不会受到光纤等实体传输媒介的限制，能快速、有效的建站。

5、微波拉远系统相比传统的光缆传输，具有更高的性价比，投资回报快。采用图1中微波传输单元(WTU)和空间无线链路代替传统光纤作为传输媒介，不受施工环境限制，安装方便，成本低廉。

附图说明

图1是多模带分集微波拉远系统结构框图；

图2是微波接入单元与射频单元间的通信结构图；

图3是时钟同步技术系统结构图；

图4是微波接入单元与微波传输单元间的通信结构图。

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1所示，本实用新型包括一个微波接入单元WAU、若干个微波传输单元WTU和若干个微波射频单元WRU，其中微波接入单元与若干个微波传输单元连接，若干个微波传输单元和若干个微波射频单元一一对应连接。

微波接入单元WAU设置在微波拉远系统的近端，包括第一模式中频单元IFU1和第二模式中频单元IFU2、微波调制解调单元M&DU、馈电合路单元FE&CU、电源单元PSU、控制单MCU。第一模式中频单元IFU1和第二模式中频单元IFU2将双模下行RF信号转换成中频信号，将上行双模中频信号转换成射频信号。与传统光纤拉远系统的主要区别是微波调制解调单元M&DU，其功能是将中频信号调制成微波信号或将微波信号解调成中频信号，并完成微波接入单元和射频单元间的时钟同步功能。电源单元PSU为各模块提供基本的供电。控制单元MCU实现对各功能单元的本地和远程监视和控制。

微波传输单元WTU设置在微波接入单元WAU和微波射频单元WRU之间，实现微波信号的空间传输。微波传输单元WTU包括微波频段信号的放大模块、低噪声接收模块和微波收发天线几部分，也是传统光纤拉远系统没有的部分。本系统所支持的微波频段有7GHz、8GHz、11GHz、13GHz、15GHz、18GHz和23GHz，能满足不同运营商的应用要求。将微波这种空间无线链路作为传输媒介，免除了铺设光纤的巨大成本和施工难度。

微波射频单元WRU设置在微波拉远系统的远端，包括馈电合路单元FE&CU、微波调制解调单元M&DU、第一模式中频单元IFU1和第二模式中频单元IFU2、第一模式射频单元RFU1和第二模式射频单元RFU2、电源单元PSU以及控制单元MCU。馈电合路单元FE&CU将微波信号和MCU对MTU的控制信号合路并给MTU供电。与传统光纤拉远系统的主要区别是微波调制解调单元M&DU，其功能是将微波信号解调成中频信号或将中频信号调制成微波信号，并完成微波接入单元和射频单元间的时钟同步功能。第一模式中频单元IFU1和第二模式中频单元IFU2将下行双模中频信号转换成双模射频信号，将上行双模射频信号转换为双模中频信号。第一模式射频单元RFU1和第二模式射频单元RFU2实现双模RF信号的功率放大、双模小信号的低噪声接收等。电源单元PSU为各模块提供基本的供电。控制单元MCU实现对各功能单元的本地和远程的监视和控制。

由于设备站点较多，物理分布位置较广，所以微波接入单元WAU和微波射频单元WRU之间的可靠通信变得非常重要。有了这样的主从通信将大大提高工程开站和维护的效率。本系统中采用无线FSK的主从通信方式，具体原理如图2所示。微波接入单元WAU中的控制单元MCU将各种监控信息发送到调制解调模块MODEM，信号被调制到微波频段发送到微波传输单元WTU，在远端的WTU将接收到的调制信号送到微波射频单元WRU，同样经过调制解调模块MODEM的解调，输出监控信号到MCU。反之，由WTU发送到WAU亦然。

本实用新型时钟同步的具体过程如图3所示：馈电合路单元FE&CU将微波信号和控制单元MCU对微波传输单元WTU的控制信号合路并给微波传输单元WTU供电。微波拉远系统将射频信号转换到较高的微波频段发射，时钟对频率误差的影响将会非常明显。参考时钟上较小的偏差，会在系统输出端带来非常严重的频率误差。因此传统微波拉远系统在接入单元WAU和射频单元WRU中都使用了恒温晶振OCXO作为参考时钟。虽然OCXO精度相当高，但其昂贵的成本和固有的衰老性使其竞争力大打折扣。

在双模带分集微波拉远系统中，我们采用了一种新的时钟同步方式，使设备成本和可靠性都有很大的改善，其原理如图3所示。微波接入单元WAU会根据压控温补晶振TCVCXO产生两个导频(即Pilot1和Pilot2)，并将导频转换到微波频段，经过一套微波传输单元WTU后，在微波射频单元WRU将接收到这两个导频送入时钟还原电路CRC，CRC电路将会提取导频中的信息，从而输出一个与WAU中的时钟同频的参考信号REF，这个参考信号就作为WRU的时钟源。这样整个微波拉远系统的时钟就是同源，系统频率误差在理论上是完全抵消的。

在本实用新型中，WAU的时钟参考只需要一个相当便宜的压控温补晶振TCVCXO。而且WRU会自适应地校正自身时钟从而抵消WAU的频率偏差。

将本实用新型进行一拖多的应用时，微波接入单元WAU需要与多个微波传输单元WTU通信，其实现原理如图4所示。从控制单元MCU发出的监控信号同样经过调制解调模块MODEM，调制后的监控信号经过一个开关选择电路，送入需要监控的微波传输单元WTU。WTU将接收到信号解调得到监控信息送入自己的MCU，完成单向监控。反之，由WTU发出信息到WAU亦然。

本实用新型的拉远覆盖原理为：在下行链路，利用微波接入单元WAU从基站馈入双频或双模射频信号，通过WAU将两路射频信号转换成中频信号，再合路后转为微波信号由多个微波传输单元WTU发射出去，在远端WTU将接收到的微波信号传输到微波射频单元WRU，WRU将微波信号转换成中频信号，然后将中频信号转换为射频信号，最终由射频模块将信号放大后进行区域覆盖。在上行链路，利用微波射频单元WRU接收移动终端的上行射频信号，由主集和分集两条通路将射频信号转换成中频信号，合路后转为微波信号由多个微波传输单元WTU发射出去，在近端WTU将接收到的微波信号传输到微波接入单元WAU，WAU将微波信号转换成中频信号，然后将中频信号分成两路，并转换为射频信号发送到基站。

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

1.一种多模带分集微波拉远系统，其特征在于：包括一个微波接入单元、若干个微波传输单元和若干个微波射频单元，其中微波接入单元分别与若干个微波传输单元连接，若干个微波传输单元与若干个微波射频单元一一对应连接。

2.根据权利要求1所述的多模带分集微波拉远系统，其特征在于：所述微波接入单元包括第一模式中频单元、第二模式中频单元、微波调制解调单元、馈电合路单元以及控制单元，第一模式中频单元、微波调制解调单元和馈电合路单元依次连接，第二模式中频单元、微波调制解调单元和馈电合路单元依次连接，控制单元分别与第一模式中频单元、第二模式中频单元、微波调制解调单元、馈电合路单元连接，馈电合路单元还与微波传输单元连接。

3.根据权利要求2所述的多模带分集微波拉远系统，其特征在于：所述微波接入单元还包括时钟同步模块；所述时钟同步模块包括压控温度补偿晶振，以及分别与压控温度补偿晶振连接的两个导频信道；所述压控温度补偿晶振还与控制单元连接，所述导频信道还与微波传输单元连接。

4.根据权利要求1所述的多模带分集微波拉远系统，其特征在于：所述微波射频单元包括馈电合路单元、微波调制解调单元、第一模式中频单元、第二模式中频单元、第一模式射频单元、第二模式射频单元以及控制单元，馈电合路单元、微波调制解调单元、第一模式中频单元和第一模式射频单元依次连接，馈电合路单元、微波调制解调单元、第二模式中频单元和第二模式射频单元依次连接，控制单元分别与馈电合路单元、微波调制解调单元、第一模式中频单元、第一模式射频单元、第二模式中频单元、第二模式射频单元连接，馈电合路单元还与微波传输单元连接。

5.根据权利要求4所述的多模带分集微波拉远系统，其特征在于：所述微波射频单元还包括时钟同步模块；所述时钟同步模块包括相互连接的时钟还原电路和参考源，其中时钟还原电路还与微波传输单元连接。