CN202906909U - 基于一体化模块的gsm数字光纤直放站系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于一体化模块的GSM数字光纤直放站系统，包括有近端机、远端机，近端机、远端机通过光纤进行双向传输，基站及近端机耦合连接，远端机与转发天线连接，近端机包括有依次连接的双工器一、变频器一、近端机中频板单元、光模块一，变频器一、近端机中频板单元还与一个监控模块一连接，远端机包括有依次连接的光模块二、双工器二、GSM一体化功放模块、变频器二、远端机中频板单元，GSM一体化功放模块、变频器二、远端机中频板单元还与一个监控模块二连接。本实用新型利用数字缓存技术和数字光传输技术实现一近端机拖一台远端机的组网连续覆盖，成本低、功率大、体积小、功耗低、散热强、便于安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动通信技术，具体的说是涉及一种应用于移动通信系统中的基于一体化模块的GSM数字光纤直放站系统。
背景技术
GSM数字光纤直放站是最近三年兴起的一种基站射频拉远设备，它由一台近端单元和多台远端单元组成，利用数字缓存技术和数字光传输技术实现二十多个远端单元的组网连续覆盖；同时运用数字滤波和功率触发技术实现上下行载波的降噪功能，较好地解决了模拟直放站的噪声干扰问题。因而GSM数字光纤直放站目前在国内广受推崇。未来的直放站应具备多模式、智能化、低能耗、低成本、操作维护简单、高可靠、可扩展性强等多方面先进功能，并将向数字化方向全面发展。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于实现基于一体化模块的GSM数字光纤直放站系统，使其成本降低、功率增大、体积减小、功耗减低、散热增强、便于安装。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现的：
基于一体化模块的GSM数字光纤直放站系统，包括近端机和远端机，所述的近端机、远端机通过光纤进行双向传输，基站及近端机耦合连接，远端机与转发天线连接，其特征在于，近端机包括有依次连接的双工器一、变频器一、近端机中频板单元、光模块一，变频器一、近端机中频板单元还与一个监控模块一连接，远端机包括有依次连接的光模块二、远端机中频板单元、变频器二、GSM一体化功放模块、双工器二，GSM一体化功放模块、变频器二、远端机中频板单元还与一个监控模块二连接，所述的GSM一体化功放模块是集成了低噪声放大单元和功率放大单元的集成模块；近端机耦合基站下行信号，经过双工器一、变频器一将射频信号转换为中频信号，再经近端机中频板单元的高速A/D转换器将模拟中频信号采样为数字信号，由光模块一转化成光信号向远端机传送；远端机的光模块二将接收到的光信号转换成数字信号后，通过远端机中频板单元的D/A转换器完成数字模拟信号的转换后，经变频器二变成射频信号，由GSM一体化功放模块进行信号放大，再经过双工器二进行滤波，然后通过转发天线发送；同样，转发天线接收来自手机的上行射频信号，反向经过类似的放大后，将增强的上行信号通过光纤传输变到基站可识别的射频信号发向基站天线。
所述的监控模块一、监控模块二均为MODEM/监控一体化模块，MODEM/监控一体化模块包括有硬件部分和软件部分，硬件部分采用嵌入式SOC设计，使用嵌入式CPU和数字信号处理器，硬件电路板由MODEM、串口通信、JTAG调试、USB网口、电源集成，软件部分采用了嵌入式Linux操作系统开发设计。
远端机的GSM一体化功放模块包括低噪声放大单元和功率放大单元，同时实现上行与下行的信号放大功能，而且利用单片机与数字中频板及监控板之间通信实现对此模块的监控。
GSM一体化功放模块单元为了针对三阶交调指标，在功放一体化模块中采用了预失真技术（即在功率放大器前增加一个非线性电路用以补偿功率放大器的非线性失真）改善三阶互调，使得在下行链路的三阶互调指标均小于-44dBc 43dBm/2ch。
近端机和远端机双工器一、双工器二，采用反射S参数时延法对端口进行测试，调整端口，保证匹配良好；由于上下行两个通道的过渡带较窄，要保证85dB以上的通道隔离。针对这两个通道，采用8节同轴腔，同时加入交叉耦合飞杆，在保证腔体体积最小，节数最少的情况下，增加近端与远端抑制。其关键指标处于国内领先地位。
MODEM/监控一体化模块采用嵌入式Linux技术设计，在实现系统各模块的监控和远程监控等功能的同时，减小了电路的复杂度及空间占用大小。
本实用新型的优点是：
本实用新型的成本低、功率大、体积小、功耗低、散热强、便于安装。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2本实用新型的GSM一体化功放模块缩略图。
图3本实用新型的GSM一体化功放模块中低噪声放大器设计原理框图。
图4本实用新型的GSM一体化功放模块中功率放大器设计原理框图。
具体实施方式
如图1所示，基于一体化模块的GSM数字光纤直放站系统，包括有近端机1、远端机2，近端机1、远端机2通过光纤进行双向传输，基站3及近端机1耦合连接，远端机2与转发天线4连接，近端机1包括有依次连接的双工器一5、变频器一6、近端机中频板单元7、光模块一8，变频器一6、近端机中频板单元7还与一个监控模块一9连接，远端机2包括有依次连接的双工器二11、GSM一体化功放模块10、变频器二12、远端机中频板单元13、光模块二14，GSM一体化功放模块11、变频器二12、远端机中频板单元13还与一个监控模块二15连接，GSM一体化功放模块12是集成了低噪声放大单元和功率放大单元的集成模块，简化了整体结构。并对各模块进行重新布局，合理利用空间，减小了体积，使得制作成本得以很好的降低；近端机1耦合基站3下行信号，经过双工器一5、变频器一6将射频信号转换为中频信号，再经近端机中频板单元7的高速A/D转换器将模拟中频信号采样为数字信号，由光模块一8转化成光信号向远端机2传送；远端机2的光模块二14将接收到的光信号转换成数字信号后，通过远端机中频板单元13的D/A转换器完成数字模拟信号的转换后，经变频器二12变为射频信号，由GSM一体化功放模块10进行信号放大，再经过双工器11进行滤波，然后通过转发天线4发送；同样，转发天线4接收来自手机的上行射频信号，反向经过类似的放大后，将增强的上行信号通过光纤传输变到基站可识别的射频信号发向基站天线。同样，转发天线接收来自手机的上行射频信号，反向经过类似的放大后，将增强的上行信号通过光纤传输变到基站可识别的射频信号发向基站天线。
监控模块一9、监控模块二15均为MODEM/监控一体化模块，MODEM/监控一体化模块包括有硬件部分和软件部分，硬件部分采用嵌入式SOC设计，使用嵌入式CPU和数字信号处理器，硬件电路板由MODEM、串口通信、JTAG调试、USB网口、电源集成，软件部分采用了嵌入式Linux操作系统开发设计，实现了多线程运行，高实时监控，能够完成对主、从机各个模块性能参数的有效监控，同时也可对软件进行扩展和系统升级，维护也相当方便。
如图2所示，GSM一体化功放模块主要包含四个射频接口（PA-IN：一体化模块功放RF输入；PA-OUT：一体化模块功放RF输出；LNA-IN：一体化模块低噪放RF输入；LNA-OUT：一体化模块低噪放RF输出）、两个个电源接头（分别为9V和27V），一个本地RS232接口（232外部接口主要用于整机监控板与一体化模块相连，完成整机监控板对一体化模块状态的查询监控功能），四个安装定位孔。
如图3所示，一体化功放模块中低噪声放大器设计原理框图。主路通过四级放大器进行放大。介质滤波器可抑制带外的杂散信号。数控衰减实现增益可调性。控制单元是对模块的各个部分进行检测和控制，接受外编程控制和监控单元进行通讯。检波电路、比较电路、压控衰减等组件构成ALC，通过控制信号来控制衰减器，从而使输入信号功率在大范围变化时输出信号保持在一定范围内，起到扩展动态范围的作用，放大器的作用是对输入小信号进行放大。整个低噪放模块噪声系数小于2，增益调节范围为30dB，最大输出功率2dBm。
如图4所示，一体化功放模块中功率放大器设计原理框图。该射频功率放大器包括检波电路、数控衰减、压控衰减、射频信号放大电路、控制单元。检波电路是对输入输出信号进行调整，产生一个检波电压，检波的过程也是一个频率变换过程。压控衰减及数控衰减是实现增益可调。放大器的作用是对输入小信号进行放大。从而使输入信号功率在大范围变化时输出信号保持在一定范围内，起到扩展动态范围的作用。射频信号放大电路是该放大器的核心电路，其作用是对输入射频信号进行线性放大输出。采用三级放大级联结构。并使用电桥实现两路信号合成，降低隔离度，提高输出信号利用率。控制单元是对模块的各个部分进行检测和控制。控制的参量包括上、下行ALC控制电平控制，上、下行衰减控制，功放开关等；检测参量有：上下行输入、输出功率，上下行反射功率，功放温度等工作状态；告警参量有：下行输出过功率、设备过温、下行大驻波等。
Claims (2)
1.基于一体化模块的GSM数字光纤直放站系统，包括近端机和远端机，所述的近端机、远端机通过光纤进行双向传输，基站及近端机耦合连接，远端机与转发天线连接，其特征在于，近端机包括有依次连接的双工器一、变频器一、近端机中频板单元、光模块一，变频器一、近端机中频板单元还与一个监控模块一连接，远端机包括有依次连接的光模块二、远端机中频板单元、变频器二、GSM一体化功放模块、双工器二，GSM一体化功放模块、变频器二、远端机中频板单元还与一个监控模块二连接，所述的GSM一体化功放模块是集成了低噪声放大单元和功率放大单元的集成模块；近端机耦合基站下行信号，经过双工器一、变频器一将射频信号转换为中频信号，再经近端机中频板单元的高速A/D转换器将模拟中频信号采样为数字信号，由光模块一转化成光信号向远端机传送；远端机的光模块二将接收到的光信号转换成数字信号后，通过远端机中频板单元的D/A转换器完成数字模拟信号的转换后，经变频器二变成射频信号，由GSM一体化功放模块进行信号放大，再经过双工器二进行滤波，然后通过转发天线发送；同样，转发天线接收来自手机的上行射频信号，反向经过类似的放大后，将增强的上行信号通过光纤传输变到基站可识别的射频信号发向基站天线。
2.根据权利要求1所述的基于一体化模块的GSM数字光纤直放站系统，其特征在于，所述的监控模块一为MODEM/监控一体化模块，MODEM/监控一体化模块包括有硬件部分和软件部分，硬件部分采用嵌入式SOC设计，使用嵌入式CPU和数字信号处理器，硬件电路板由MODEM、串口通信、JTAG调试、USB网口、电源集成，软件部分采用了嵌入式Linux操作系统开发设计。
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| CN103475418A (zh) * | 2013-10-10 | 2013-12-25 | 南京云恒瑞通网络科技有限责任公司 | 一种无线覆盖的有源光分布系统及其工作方法 |
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