CN210927999U

CN210927999U - 基于波分复用的基站系统

Info

Publication number: CN210927999U
Application number: CN201922500581.6U
Authority: CN
Inventors: 宾明成; 陈观玉; 褚兆文; 钟健
Original assignee: Comba Telecom Systems China Ltd
Current assignee: Comba Network Systems Co Ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-07-03
Anticipated expiration: 2029-12-31

Abstract

本申请涉及一种基于波分复用的基站系统，包括：用于连接核心网的基带单元；基带单元接收并调制核心网传输的各下行数据，输出各下行光信号；连接基带单元的第一光波解复用装置；第一光波解复用装置对各下行光信号进行合路，输出下行复合光波；连接第一光波解复用装置的第二光波解复用装置；第二光波解复用装置分解下行复合光波，输出各下行光波；以及分别与第二光波解复用装置连接的各远端射频单元。本申请不仅能够解决现有5G NSA组网方法中光纤资源浪费，BBU维护成本高的问题，且基于本申请使得4G和5G基站共用BBU占用机房面积小，降低了安装成本。

Description

基于波分复用的基站系统

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于波分复用的基站系统。

背景技术

在通信领域中，常见的基站形态有一体化小基站、BBU(Base Band Unit，基带单元)+RRU(Radio Remote Unit，远端射频单元)分布式基站以及BBU+SW+RRU分布式基站，不同形态的基站系统有不同的应用场景及使用优点。在5G NSA(Non-Standalone，非独立组网)组网领域，比较常见的基站系统是核心网与4G BBU相连，4G BBU下联4G RRU，核心网与5G BBU相连，5G BBU下联5G RRU即4G基站BBU与5G基站BBU通过独立的通道并入核心网。

但在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统组网形态极大地浪费BBU资源，浪费光纤资源。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低成本、节约资源的基于波分复用的基站系统。

为了实现上述目的，一方面，本实用新型实施例提供了一种基于波分复用的基站系统，包括：

用于连接核心网的基带单元；基带单元接收并调制核心网传输的各下行数据，输出各下行光信号；

连接基带单元的第一光波解复用装置；第一光波解复用装置对各下行光信号进行合路，输出下行复合光波；

连接第一光波解复用装置的第二光波解复用装置；第二光波解复用装置分解下行复合光波，输出各下行光波；以及

分别与第二光波解复用装置连接的各远端射频单元；远端射频单元用于接收对应的下行光波；

其中，第二光波解复用装置接收并耦合各远端射频单元传输的上行数据，输出耦合上行数据；第一光波解复用装置分解耦合上行数据，输出各上行光波；基带单元接收各上行光波。

在其中一个实施例中，第一光波解复用装置为合波器。

在其中一个实施例中，第二光波解复用装置为分波器。

在其中一个实施例中，远端射频单元包括至少两个。

在其中一个实施例中，其中一远端射频单元为4G网络制式RRU，另一远端射频单元为5G网络制式RRU。

在其中一个实施例中，基带单元包括第一光口、第一光模块、第二光口和第二光模块；

第一光口的一端连接第一光波解复用装置，另一端连接第一光模块；

第二光口的一端连接第一光波解复用装置，另一端连接第二光模块；

其中，第一光模块输出的下行光信号，与第二光模块输出的下行光信号波长不同。

在其中一个实施例中，第一光波解复用装置通过单纤双向组件连接第二光波解复用装置。

在其中一个实施例中，第二光波解复用装置通过各光纤分别与各远端射频单元一一对应连接。

在其中一个实施例中，基带单元通过光纤连接核心网。

在其中一个实施例中，远端射频单元通过空间电磁波与终端通信。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请提供了一种基于波分复用的基站NSA系统；其中，本申请采用一个BBU(即基带单元)，即可实时接收并调制所述核心网传输的各下行数据，从而极大降低了BBU的生产成本以及维护成本；连接基带单元的第一光波解复用装置、和连接第一光波解复用装置的第二光波解复用装置，均可实现波分复用，进而节省光纤，降低了运维成本；对于连接第二光波解复用装置的各远端射频单元，实现星型拓扑的物理连接，且运营商无需额外定制特殊的RRU，进而极大地提高了产品的灵活性。本申请不仅能够解决现有5G NSA组网方法中光纤资源浪费，BBU维护成本高的问题，且基于本申请使得4G和5G基站共用BBU占用机房面积小，降低了安装成本。

附图说明

通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1为一个实施例中基于波分复用的基站系统的结构框图；

图2为一个实施例中基于波分复用的基站系统的具体结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“一一对应连接”、“单纤双向组件”、“光口”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

传统技术中的5G NSA组网方式并不影响当前4G基站的组网形态，能够降低5G基站组网成本。然而，传统组网形态会极大地浪费BBU资源，浪费光纤资源，需同时维护两套BBU，并不是最优的解决方案。

本申请不仅能够解决现有5G NSA组网方法中光纤资源浪费，BBU维护成本高的问题，且基于本申请使得4G和5G基站共用BBU占用机房面积小，降低了安装成本。具体的，本申请可基于波分复用实现5G基站NSA组网，不同的RRU之间不存在依赖关系，RRU之间相互独立，即使某一RRU异常也不影响其它RRU的正常工作；本申请提出的基于波分复用的基站系统，其组网连接方式可实施性较强，RRU之间相互独立，不存在因为级联的原因导致前级RRU噪声传递到后级RRU，进而增加后级RRU噪声的问题。其中，本申请中的物理连接即为星型拓扑，各RRU之间相互独立，不存在依赖关系。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于波分复用的基站系统，以基站系统应用于5G NSA组网领域为例进行说明，包括：

分别与第二光波解复用装置连接的各远端射频单元；远端射频单元用于接收对应的下行光波。

其中，第二光波解复用装置接收并耦合各远端射频单元传输的上行数据，输出耦合上行数据；第一光波解复用装置分解耦合上行数据，输出各上行光波；基带单元接收各上行光波

具体而言，本申请中的基带单元(即BBU)，能够可以涵盖4G BBU与5G BBU的功能；其中，BBU前端与核心网相连，进而实现与核心网上下行数据交互；BBU内部可以将各网络制式的基带数据(例如，4G基带数据和5G基带数据)按照独立的通道输送调制到不同的下联口；BBU的下联口即BBU后端可以与第一光波解复用装置相连。

第一光波解复用装置前端与BBU后端相连；第一光波解复用装置将基站下行数据(即BBU按照独立的通道输送调制得到的数据)合路通过光纤向前传递给第二光波解复用装置；同样地，第一光波解复用装置可以将第二光波解复用装置传递过来的基站上行数据(即耦合上行数据)传递给BBU；进一步的，第一光波解复用装置后端与光纤相连；在一个具体的示例中，第一光波解复用装置后端光纤上传递的数据为不同波长的4G和5G上下行数据。

第二光波解复用装置前端通过光纤与第一光波解复用装置后端相连，第二光波解复用装置将基站下行数据(即下行复合光波)按照不同的波长进行解耦；在一个具体的示例中，第二光波解复用装置后端可通过光纤与各远端射频单元(例如，4G RRU或5G RRU)相连。

需要说明的是，本申请中的4G RRU与常见的4G RRU并无区别；同时，本申请中的5GRRU与常见的5G RRU并无区别；即本申请对远端射频单元(即RRU)无需做任何更改。

即，基于本申请提出的基于波分复用的基站系统，第二光波解复用装置在接收到各远端射频单元传输的相应网络制式上行数据时，可以对各上行数据进行耦合，并将得到的耦合上行数据传输给第一光波解复用装置；进而由第一光波解复用装置将耦合上行数据分解为各上行光波，并将各上行光波传输给基带单元。

在一个具体的实施例中，基带单元包括第一光口、第一光模块、第二光口和第二光模块；

具体而言，本申请中BBU需处理各网络制式(例如，4G和5G)上下行基带数据；其中，以4G基带数据为例：本申请中，4G基带数据通过独立的IQ(In-phase Quadrature，数字基带)数据通道对外通过光口与RRU交互。其中，BBU的下联4G光口(即第一光口)可连接特定的光模块(即第一光模块)，第一光模块将IQ数据调制成特定的光波a，光波a通过光纤传输4GIQ数据。

同样地，以5G基带数据为例：5G基带数据通过独立的IQ数据通道对外通过光口(即第二光口)与RRU交互。BBU的下联5G光口(即第二光口)需连接特定的光模块(即第二光模块)，第二光模块将IQ数据调制成特定的光波b，光波b通过光纤传输5G IQ数据。

需要说明的是，本申请中连接4G下联光口的光模块(即第一光模块)和连接5G下联光口的光模块(第二光模块)并无特定要求，它们的作用均与普通的光模块一致；不同之处在于，第一光模块与第二光模块调制的光波a和光波b不同。其中，光波a和光波b不同之处在于工作波长不同，例如，光波a为中心波长1550nm的光波，光波b为中心波长为1310nm的光波。

在一个具体的实施例中，第一光波解复用装置通过单纤双向组件连接第二光波解复用装置。

具体而言，第一光波解复用装置前端与BBU的第一光模块和第二光模块通过光纤连接在一起，第一光波解复用装置后端通过一根光纤与后级的第二光波解复用装置连接在一起。

进一步的，在基站下行侧，第一光波解复用装置将BBU 4G下联光口光纤和5G下联光口光纤耦合成单纤，单纤将4G和5G的下行IQ数据向前输出给第二光波解复用装置，即第一光波解复用装置采用单纤双向组件连接第二光波解复用装置；在基站上行侧，通过单纤传递过来的4G和5G上行数据经过第一光波解复用装置后分解出相应的波长通过不同的通道传递给BBU。

在一个具体的实施例中，第二光波解复用装置通过各光纤分别与各远端射频单元一一对应连接。

具体而言，本申请中，第二光波解复用装置前端与第一光波解复用装置后端可通过单纤连接，第二光波解复用装置后端可各光纤分别与各远端射频单元一一对应连接，例如，通过两根光纤分别与4G RRU和5G RRU连接。在基站下行侧，第一光波解复用装置后端通过单纤传递过来的4G和5G基带数据通过分波器分解出不同的波长数据，进而通过不同的光纤通道向前传递给4G RRU和5G RRU；在基站上行侧，4G RRU和5G RRU通过光纤传递过来的数据经过第二光波解复用装置耦合，第二光波解复用装置前端将耦合后的数据通过单纤向第一光波解复用装置传递。

即，本申请可基于波分复用实现5G基站NSA组网，不同的RRU之间不存在依赖关系，RRU之间相互独立，即使某一RRU异常也不影响其它RRU的正常工作；本申请提出的基于波分复用的基站系统，可实施性较强，RRU之间相互独立，不存在因为级联的原因导致前级RRU噪声传递到后级RRU，进而增加后级RRU噪声的问题。其中，本申请的物理连接即为星型拓扑，各RRU之间相互独立，不存在依赖关系。

在一个具体的实施例中，基带单元通过光纤连接核心网。

具体地，本申请中，核心网可通过光纤与BBU相连；核心网主要处理不同小区基站4G和5G上下行数据之间的交互。

在一个具体的实施例中，远端射频单元通过空间电磁波与终端通信。

即在本申请中，并未对RRU进行结构改进；例如，4G RRU可与普通的4G RRU一致。在基站下行侧，4G RRU将BBU向前传递的4G基带数据经过RRU调制成RF(Radio Frequency，射频)数据通过空间电磁波与终端交互；在基站上行侧，4G RRU RF前端将接收到的终端用户数据解调，进而通过光纤传递给第二光波解复用装置，再通过第二光波解复用装置、第一光波解复用装置传递给BBU。

同时，在本申请中，5G RRU可与普通的5G RRU一致。在基站下行侧，5G RRU将BBU向前传递的5G基带数据经过RRU调制成RF数据通过空间电磁波与终端交互；在基站上行侧，5GRRU RF前端将接收到的终端用户数据解调，进而通过光纤传递给第二光波解复用装置，再通过第二光波解复用装置、第一光波解复用装置传递给BBU。

一方面，本申请基于波分复用技术，提出BBU可同时处理各网络制式的基带数据(例如，4G和5G基带数据)，进而降低了整体布网成本。基于本申请，可以将4G BBU和5G BBU的功能集中在一个BBU里完成。而本申请提出5G NSA组网引入波分复用技术实现的基站系统，至少具有如下优势：①组网方法简单易于实现，成本较低，具有较强的稳定性、可靠性。②本申请的通用性及可实施性较强。

以上，本申请提供了一种基于波分复用的基站NSA系统；其中，本申请采用一个BBU(即基带单元)，即可实时接收并调制所述核心网传输的各下行数据，从而极大降低了BBU的生产成本以及维护成本；连接基带单元的第一光波解复用装置、和连接第一光波解复用装置的第二光波解复用装置，均可实现波分复用，进而节省光纤，降低了运维成本；对于连接第二光波解复用装置的各远端射频单元，实现星型拓扑的物理连接，且运营商无需额外定制特殊的RRU，进而极大地提高了产品的灵活性。本申请不仅能够解决现有5G NSA组网方法中光纤资源浪费，BBU维护成本高的问题，且基于本申请使得4G和5G基站共用BBU占用机房面积小，降低了安装成本。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种基于波分复用的基站系统，以基站系统应用于5G NSA组网领域为例进行说明，包括：

在一个具体的实施例中，第一光波解复用装置为合波器；

在一个具体的实施例中，第二光波解复用装置为分波器。

在一个具体的实施例中，远端射频单元包括至少两个；

在一个具体的实施例中，其中一远端射频单元为4G网络制式RRU，另一远端射频单元为5G网络制式RRU。

进一步的，基于本申请提出的基于波分复用的基站系统，第二光波解复用装置在接收到各远端射频单元传输的相应网络制式上行数据时，可以对各上行数据进行耦合，并将得到的耦合上行数据传输给第一光波解复用装置；进而由第一光波解复用装置将耦合上行数据分解为各上行光波，并将各上行光波传输给基带单元

具体而言，如图2所示，本申请基于波分复用的5G基站NSA组网方式，提出一种包括核心网、BBU、合波器、分波器、4G RRU(即4G网络制式RRU)和5G RRU(即5G网络制式RRU)的基站系统；下面结合一个具体的实例予以说明：

本申请中，核心网通过光纤与BBU相连，核心网主要处理不同小区基站4G和5G上下行数据之间的交互。

本申请中，BBU可处理4G和5G上下行基带数据，4G基带数据通过独立的IQ数据通道对外通过光口与RRU交互。其中，BBU的下联4G光口可连接特定的光模块，光模块将IQ数据调制成特定的光波a，光波a通过光纤传输4G IQ数据。同样地，5G基带数据可通过独立的IQ数据通道对外通过光口与RRU交互。BBU的下联5G光口可连接特定的光模块，光模块将IQ数据调制成特定的光波b，光波b通过光纤传输5G IQ数据。连接4G下联光口的光模块和连接5G下联光口的光模块并无特定要求，它们的作用均与普通的光模块一致，不同之处在于4G下联光口光模块与5G下联光口光模块调制的光波a和光波b不同(即波长不同)。

本申请中，合波器前端与BBU 4G下联光口光模块和5G下联光口光模块通过光纤连接在一起，合波器后端通过一根光纤与后级的分波器连接在一起。在基站下行侧，合波器将BBU 4G下联光口光纤过来的4G和5G下联光口光纤耦合成单纤(即单线双向)，单纤将4G和5G的下行IQ数据向前输出给分波器；在基站上行侧，通过单纤传递过来的4G和5G上行数据经过合波器后分解出相应的波长通过不同的通道传递给BBU。

本申请中，分波器前端与合波器后端通过单纤连接，分波器后端通过两根光纤分别与4G RRU和5G RRU连接。在基站下行侧，合波器后端通过单纤传递过来的4G和5G基带数据通过分波器分解出不同的波长数据，进而通过不同的光纤通道向前传递给4G RRU和5GRRU；在基站上行侧，4G RRU和5G RRU通过光纤传递过来的数据经过分波器耦合，分波器前端将耦合后的数据通过单纤向合波器传递。

进一步地，本申请中，合波器与分波器均具有合波、分波功能；在一个具体的示例中，分波器、合波器可具有相同的功能，均可采用光波解复用装置予以实现；功能可以是将单纤过来的光波a、光波b组成的复合光波分解开沿两根光纤传输，反之，也可描述为分别沿两根光纤传输的光波a和光波b经过该装置后合路为复合光波沿单纤传输。

本申请中，4G RRU与普通的4G RRU一致。在基站下行侧，4G RRU将BBU向前传递的4G基带数据经过RRU调制成RF数据通过空间电磁波与终端交互；在基站上行侧，4G RRU RF前端将接收到的终端用户数据解调，进而通过光纤传递给分波器，再通过分波器、合波器传递给BBU。

本申请中，5G RRU与普通的5G RRU一致。在基站下行侧，5G RRU将BBU向前传递的5G基带数据经过RRU调制成RF数据通过空间电磁波与终端交互；在基站上行侧，5G RRU RF前端将接收到的终端用户数据解调，进而通过光纤传递给分波器，再通过分波器、合波器传递给BBU。

以上，本申请提供了一种基于波分复用的基站NSA组网系统；其中，BBU可以实时处理4G和5G上下行基带数据，极大降低了BBU的生产成本以及维护成本；合波器和分波器基于目前成熟的波分复用技术，极大地节省了光纤，降低了运维成本；4G RRU和5G RRU无需做特殊处理，与当前基站系统的RRU一致，运营商无需额外定制特殊的RRU，极大地提高了产品的灵活性。本申请不仅能够解决现有5G NSA组网方法中光纤资源浪费，BBU维护成本高的问题，且基于本申请使得4G和5G基站共用BBU占用机房面积小，降低了安装成本。

需要说明的是，本申请中的BBU的相关功能可以采用现有技术实现；本申请中的BBU能够实时处理4G和5G上下行基带数据，极大降低了BBU的生产成本以及维护成本；在一个具体的示例中，本申请中的BBU涵盖了4G BBU和5G BBU的功能；例如，本申请中的BBU可以是将4G BBU和5G BBU的硬件和软件功能集中在同一BBU里研发完成，而集成的4G BBU和5GBBU功能与普通的4G BBU和5G BBU功能一致，进而使得本申请中的BBU可以具有4G BBU和5GBBU的功能。

本领域技术人员可以理解，图1、图2中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的设备的限定，具体的设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种基于波分复用的基站系统，其特征在于，包括：

用于连接核心网的基带单元；所述基带单元接收并调制所述核心网传输的各下行数据，输出各下行光信号；

连接所述基带单元的第一光波解复用装置；所述第一光波解复用装置对各所述下行光信号进行合路，输出下行复合光波；

连接所述第一光波解复用装置的第二光波解复用装置；所述第二光波解复用装置分解所述下行复合光波，输出各下行光波；以及

分别与所述第二光波解复用装置连接的各远端射频单元；所述远端射频单元用于接收对应的所述下行光波；

其中，所述第二光波解复用装置接收并耦合各所述远端射频单元传输的上行数据，输出耦合上行数据；所述第一光波解复用装置分解所述耦合上行数据，输出各上行光波；所述基带单元接收各所述上行光波。

2.根据权利要求1所述的基于波分复用的基站系统，其特征在于，所述第一光波解复用装置为合波器。

3.根据权利要求2所述的基于波分复用的基站系统，其特征在于，所述第二光波解复用装置为分波器。

4.根据权利要求1所述的基于波分复用的基站系统，其特征在于，所述远端射频单元包括至少两个。

5.根据权利要求4所述的基于波分复用的基站系统，其特征在于，其中一所述远端射频单元为4G网络制式RRU，另一所述远端射频单元为5G网络制式RRU。

6.根据权利要求1所述的基于波分复用的基站系统，其特征在于，所述基带单元包括第一光口、第一光模块、第二光口和第二光模块；

所述第一光口的一端连接所述第一光波解复用装置，另一端连接所述第一光模块；

所述第二光口的一端连接所述第一光波解复用装置，另一端连接所述第二光模块；

其中，所述第一光模块输出的所述下行光信号，与所述第二光模块输出的所述下行光信号波长不同。

7.根据权利要求1至6任一项所述的基于波分复用的基站系统，其特征在于，所述第一光波解复用装置通过单纤双向组件连接所述第二光波解复用装置。

8.根据权利要求1至6任一项所述的基于波分复用的基站系统，其特征在于，所述第二光波解复用装置通过各光纤分别与各所述远端射频单元一一对应连接。

9.根据权利要求1至6任一项所述的基于波分复用的基站系统，其特征在于，所述基带单元通过光纤连接所述核心网。

10.根据权利要求1所述的基于波分复用的基站系统，其特征在于，所述远端射频单元通过空间电磁波与终端通信。