基于波分復用方式的基站載頻光纖拉遠分布式系統的製作方法

2023-06-15 03:41:06

專利名稱：基于波分復用方式的基站載頻光纖拉遠分布式系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於無線通信基站的整合技術， 一種新型分布式基站載頻建站方 式。特別涉及一種基于波分復用方式的基站載頻光纖拉遠分布式系統。
背景技術：
移動通信技術作為目前人們日常工作生活的重要交流工具已獲得廣泛應 用。目前，移動通信的網絡構成方式主要是採用蜂窩網絡結構，S卩每個基 站負責特定區域的天線信號覆蓋，多個基站覆蓋區域相互相鄰，構成蜂窩式 通信網絡結構。目前，隨著使用移動通信技術的用戶越來越多，為滿足日益 增長的業務需求，目前採取的解決方法有如下幾種
1. 增加基站載頻數量，擴大覆蓋小區話務容量。
2. 增加新建基站數量，增加新的覆蓋小區，吸收均衡話務量。
3. 利用基站載頻調配技術，將某些基站的空閒載頻調配通過光纖射頻放大 設備方式，吸收熱點區域高峰話務量，減輕網絡的擁塞。
以上解決方法在解決問題的同時會有以下不足之處
1. 當基站扇區載頻數量增加過多時，會造成網絡規劃困難，影響網絡運行 指標。容易產生頻點間幹擾，掉話現象，影響通信質量。
2. 新建基站會增加建設成本，並須考慮機房、電源、建塔、傳輸等各項建 設投資成本，特別是在城市建設快速發展，住宅私有化日益普遍的情況下， 新建基站站址的規劃，選擇也成為日益嚴重的問題，並己影響到移動通信網 絡的建設。
3. 目前通常採用的基站載頻調配技術是將幾組載頻通過射頻合路或光耦合
路方式合成到單一光波長上，如目前常用的1310nm波長和1550nm波長。再 由遠端射頻放大設備將光信號還原為射頻信號後，進行增益提升，然後發射。 此種方式的缺點是將幾組載頻用射頻合路或光耦方式合成到單一光波長， 會在射頻合路過程中，因載頻間產生的互調現象造成信號底噪升高，降低信 號質量，並容易產生載頻之間相互幹擾，影響通信質量，或因光耦合路過程中，造成信號衰耗過高，信號增益下降，影響信號覆蓋效果。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種基于波分復用方式的基站載頻 光纖拉遠分布式系統。所需解決的技術問題是採用基於光波分復用技術， 將幾組不同基站載頻射頻信號，通過光電轉換方式，分別調製到不同的光波 長，利用不同光波長之間的隔離度，克服傳統射頻合路方式產生的載頻間互 調幹擾，然後將由此得到的不同光波長信號，通過光波分復用方法，將不同 光波長信號復用於單根光纖。提高了傳輸光纖的利用效率，節省了投資。
本發明的技術方案是
一種基于波分復用方式的基站載頻光纖拉遠分布式系統，其特徵在於 將基站載頻信號，以每小區或每扇區為一路輸入信號Sl、 S2、 S3……，分別 輸入近端機Donor，在近端機內通過光電轉換，將多路小區或扇區載頻輸入信 號分別調製至相鄰的不同光波長，然後採用波分復用方式，將不同光波長信 號復用於單根傳輸光纖，由單根光纖轉送至遠端機Renioto，在遠端機內光信 號還原為基站射頻信號則通過光波長分路單元將指定某一波長信號提取出 來，依次經光電轉換單元，將該光波長信號轉換為其相對應的小區或扇區載 頻射頻信號；通過射頻放大器和天線ANT發射出去。
其近端機由多路載頻信號Sl、 S2、 S3……分別連接無源雙工分/合路器 Dup，每個無源雙工分/合路器分別連接模擬/光信號轉換器AOC，模擬/光信號 轉換器連接波長調製/解調器麗U，波長調製/解調器連接光波分復用/分離器 WDU，光波分復用/分離器連接傳輸光纖。
其遠端機由近端機連接的輸出光纖連接光波分復用/分離器WDU，光波分 復用/分離器連接多路的波長調製/解調器麗U，波長調製/解調器連接模擬/ 光信號轉換器AOC，模擬/光信號轉換器經射頻放大器PA連接無源雙工分/合 路器D叩，每個無源雙工分/合路器輸出的載頻信號Sl、 S2、 S3……分別連接 發射天線緒T。
本系統由近端機和遠端機組成，方案內容如下
1.將基站載頻資源按照小區/扇區方式組織基站載頻數量及組成的小區/ 扇區數量無限制。從基端射頻輸出埠，以小區/扇區為單位，用射頻電纜接 入方式或射頻耦合方式依次接入近端機不同輸出埠，依次進行濾波，光/電
4信號轉換，並調製至不同指定的光波長，如第一組小區/扇區載頻信號，經
光電轉換後調製至1310nm光波長；第二組小區/扇區載頻信號調製至1311mn 光波長；其他小區/扇區載頻信號以此類推，接下來由電波分復用單元將不同 光波長信號復用於單根光纖。用於將信號傳輸到遠端。在實際應用中，考慮 到基站載頻信號分為上下行雙向，因此，每小區/扇區載頻信號佔用兩個光波 長。
2.遠端機用於將近端機經由光纖傳輸的基站載頻信號，經由相應的光纖 波長分路單元，將特定光波長信號分離出來，由光電轉換單元將分離出來的 光信號還原為基站載頻射頻信號。經射頻信號處理單元，將射頻信號增益提 升後，通過天線將信號覆蓋於指定區域。
每臺遠端機可被設定為只處理某一光波長的信號，也可被指定為處理若 幹不同光波長的信號。
其核心技術將基站載頻信號以載頻或扇區方式，經過精密模擬控制電 路，將基站載頻信號進行模擬射頻至光信號的轉換，並調製至指定光波長。 然後經光波長分復用單元，將不同光波長信號復用於單根光纖。
本發明實用效果是
1將不同的基站載頻，經轉換後調製至不同光波長，避免了傳統方式中 將不同基站載頻，經轉換後調製至同一光波長方式所容易產生的載頻間互調 現象，以及由此造成的載頻信號質量下降，互相干擾等問題。
2使用光波分復用技術，可將最多幾十組基站載頻信號復用於單根光纖，
可極大提高傳輸光纖的使用效率，節省投資。
3由於可將大量基站載頻資源集中於一地，擬速基站完成覆蓋區域可由 遠端機替代，極大降低新建基站成本，加快網絡覆蓋速度。
本系統特點為將不同的基站載頻信號分別轉換並調製在不同光波長，並 採用波分復用方式將多路信號復用於單根光纖。克服了現有系統將多路基站 載頻合路至單一光波長引起的相互幹擾；節省用於基站載頻信號傳輸所需的 光纖資源；可採用菊花鏈式或串行方式連接近端與遠端機。建站方式靈活， 成本低；可根據覆蓋區域或話務量變化，靈活調配基站載頻資源。


圖l是近端機結構框圖。圖2是遠端機結構框圖
圖3是採用基于波分復用方式的基站載頻光纖拉遠分布式系統鏈式結構應用方式示意圖
具體實施例方式
圖1所示為本發明中近端機Donor結構框圖。本示例中集端機Donor可接入三組基站載頻分別為S1， S2， S3。以S1為例，基站載頻信號道先入無源雙工分/合路器D叩，將射頻信號分為上，下行兩個頻段UL、 DL分別由接入模擬/光信號轉換單元A0C、下行信號DL被轉換為光信號，進入波長調製/解調器麗U處理單元，將信號調製至某一指定波長，如1610醒。然後進入光波分復用分離器WDU單元復用至傳輸光纖。上行信號UL則由傳輸光纖入光波分復用分離器單元WDU，將信號調節至指定波長如1611rnn，然後進入波長調製/解調器蘭U單元，還原為光信號。再由模擬/光信號轉換器AOC單元，將光信號還原為射頻信號S1，經無源雙工分/合路器D叩，將信號送入基站上行接受埠，載頻S2， S3依此處理。
圖2:所示為本發明中遠端機Remote結構框圖。如圖1示例，近端機Donor將三組基端載頻利用光波長分復用方式，將S1， S2， S3三組基站載頻轉換為不同光波長後，復用於單根傳輸光纖。遠端機Remote從傳輸光纖收取信號後，將光信號還原為基站載頻信號，經過放大，通過天線發射出去。以基站載頻Sl為例，傳輸光纖入光波分復用/分離器WDU單元，將Sl信號分離到1610nm光波長，然後入波長調製/解調器麗U單元，還原為光信號，再由模擬/光信號轉換器A0C單元將光信號還原為射頻信號，經後級射頻放大器DA將信號功率提升後，將無源雙工分/合路器Dup通過天線ANT將信號發射出去，上行信號UL則由天線ANT接受後，經無源雙2分/合路器D叩，入低噪聲放大器LNA，將射頻信號放大後，入模擬/光信號轉換單元AOC，上相信號UL被轉換為光信號，進入波長調製/解調器WMU單元，將信號調至某一指定波長如:1611nm，然後進入光波分復用/分離器WDU單元，復用至傳輸光纖。載頻S2， S3依次處理。
圖3所示為本發明基于波分復用方式的基站載頻光纖拉遠分布式系統的具體應用示例。某基站載頻BTS配置為三個小區Sl， S2， S3接入近端機Donor，近端機將Sl， S2， S3三組載頻經轉換處理後復用於單根傳輸光纖，
6並將Sl， S2， S3傳輸至遠端機Remote 1， Remote2， Remote3 。其中遠端機Remotel只處理Sl載頻所使用的光波長信號，並將信號還原為Sl，載頻信號。遠端機Remote2和Remote3依次處理S2和S3載頻信號，並分別還原為S2'，S3'載頻信號。遠端機Remotel, Remote2和Remote3也可集成於一個機器內，以利於節省空間。
權利要求
1、一種基于波分復用方式的基站載頻光纖拉遠分布式系統，其特徵在於將基站載頻信號，以每小區或每扇區為一路輸入信號，分別輸入近端機，在近端機內通過光電轉換，將多路小區或扇區載頻輸入信號分別調製至相鄰的不同光波長，然後採用波分復用方式，將不同光波長信號復用於單根光纖，由單根光纖轉送至遠端機，在遠端機內光信號還原為基站射頻信號則通過光波長分路單元將指定某一波長信號提取出來，依次經光電轉換單元，將該光波長信號轉換為其相對應的小區或扇區載頻射頻信號；通過射頻放大器和天線發射出去。
2、 根據權利要求1所述的基于波分復用方式的基站載頻光纖拉遠分布式系統， 其特徵在於其近端機由多路載頻信號分別連接無源雙工分/合路器，每個無 源雙工分/合路器分別連接模擬/光信號轉換器，模擬/光信號轉換器連接波長 調製/解調器，波長調製/解調器連接光波分復用/分離器，光波分復用/分離 器連接傳輸光纖。
3、 根據權利要求1所述的基于波分復用方式的基站載頻光纖拉遠分布式系統，其特徵在於其遠端機由近端機連接的傳輸光纖連接光波分復用/分離器，光 波分復用/分離器連接多路的波長調製/解調器，波長調製/解調器連接模擬/ 光信號轉換器，模擬/光信號轉換器經射頻放大器連接無源雙工分/合路器， 每個無源雙工分/合路器輸出的載頻信號分別連接發射天線。
全文摘要
本基于波分復用方式的基站載頻光纖拉遠分布式系統由近端機和遠端機組成，近端機由基站收發天線射頻埠的載頻信號，依次濾波、光/電轉換並調製為光波長信號，再通過光纖分復用單元，將多路光波長信號復用至一根光纖中。此光纖連接的遠端機將光纖傳輸的載頻信號，依次經光纖波長分路單元的信號分離出來，光電轉換單元將分離出還原為基站載頻射頻信號。射頻信號經處理單元增益提升後，通過覆蓋天線覆蓋於指定區域。其特點克服了現有系統將多路基站載頻合路至單一光波長引起的相互幹擾；節省基站載頻信號傳輸所需的光纖資源；可採用菊花鏈式或串行方式連接近端與遠端機。建站方式靈活，成本低；可根據覆蓋區域或話務量變化，靈活調配基站載頻資源。
文檔編號H04B10/29GK101488811SQ20081005253
公開日2009年7月22日 申請日期2008年3月27日 優先權日2008年3月27日
發明者侯君偉, 張雪松, 抗 趙, 泉 邵, 馬莉彬 申請人:賽樂(天津)微波科技有限公司;中國移動通信集團寧夏有限公司;西瑞克斯(北京)通信設備有限公司