通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置的製作方法

2023-05-27 14:40:11 2

專利名稱：通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置的製作方法
技術領域：
本發明渉及一種射頻遠端分布系統所使用的轉換裝蟹，尤其渉及無線通訊領域的2G、 3G (第二代、第三代無線通信系統)分布式種蓋網絡。背彔技術隨著3G技術的發展，為了解決餓線帶來的射頻功率損耗，有了 BBU (基帶池)+RRU (射頻拉遠單元)的分布式解決方案。此方案通常通過光纖將BBU和RRU相連。目前直放 站中存在數字光纖直放站系統，近端機和遠端機也通過光纖連接。兩種系統的框圖見圖l。當一個BBU/近端機對應RRU/遠端機的數量很大時，如果將RRU/遠端機直接和BBU/ 近端機相連，則要求BBU/近端機帶有大量的光接口。由於光電轉換器價格相對較髙，此時的 RRU/遠端機和BBU/近端機都帶有大量光電轉換器，成本會大大增加。發明內容針對現有技術存在的缺陷和不足，本發明提供一種通訊系統中的射頻遠端分布系統所使 用的轉換裝置，能夠在射頻遠端或者上一級轉換裝置與後一級轉換裝置或者基帶 fe/基站/近端 機之間實現信號轉換。為了達到上述發明目的，本發明通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置，包 括 一端通信接口與一組射頻遠端或者上一級轉換裝置相連、另一端通信接口與後一級轉換 裝置或者基帶池/基站/近端機相連的轉換模塊對各模塊初始化，並進行上/下級模塊監控和 告警的控制中心；為其他各模塊提供工作時鐘，保證其他各某塊時鐘同步的時鐘模塊；保證 本裝置各個模塊正常工作的供電模塊；其中，轉換模塊接收射頻遠端或者上一級轉換裝置的一組電信號，並將所述一組電信號 轉換成與後一級轉換裝置或者基帶池/基站/近端機傳輸速率匹配的另一組電信號，發送給後 一級轉換裝置或者基帶池/基站/近端機所述轉換模塊還接收後一級轉換裝置或者基帶池/ 基站/近端機發送的另一組電信號，並轉換成與射頻遠端或者上一級轉換裝置速率匹配的一組 電信號，發送給射頻遠端或者上一級轉換裝置。上述的通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置中，所述轉換模塊為復用/解復 用模塊，或者數字合路/分發模塊，或者串聯的復用/解復用模塊和數字合路/分發模塊。
上述的通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置中，在射頻遠端或者上一級轉 換裝置與轉換模塊之間串聯有用於匹配射頻遠端或者上一級轉換裝置與轉換模塊之間電信號 的第一電接口；在轉換模塊與後一級轉換裝置或者基帶池/基站/近端機之間串聯有用於匹配 轉換模塊與後一級轉換裝置或者基帶池/基站/近端機之間電信號的第二電接口 。上述的通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置中，所述第一電接口的電信號 是低速電信號，所述低速電信號是速率低於1200兆赫茲的電信號。上述的通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置中，第二電接口與後一級轉換 裝置或者基帶池/基站/近端機之間串聯有光電轉換模塊。上述的通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置中，所述第一電接口和/或第二 電接口是五類雙絞線。上述的通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置中，所述射頻遠端是射頻拉遠 系統中的射頻拉遠或數字光纖直放站中的遠端機。採用本發明所述裝置,節省了大量RRU/遠端機和BBU/近端機上的光接口和光電轉換器， 與現有技術相比，降低了基帶謝基站/近端機的設計複雜度，降低了射頻遠端和基帶淑基站/ 近端機的成本，另外，當本裝置與射頻遠端之間為低速電接口時，可以採用普通的低速連接 線，如五類雙絞線，節約了髙成本的光纖和寬帶雙絞線，本裝置獨立於其它設備，可靈活配 置在需要的地方，降低了組網成本，增加了組網的靈活性。採用本發明所述裝置，節省了大量RRU/遠端機和BBU/近端機上的光接口和光電轉換器, 與現有技術相比，降低了基帶 fe/基站/近端機的設計複雜度，降低了射頻遠端和基帶池/基站/ 近端機的成本，另外，當本裝置與射頻遠端之間為低速電接口時，可以採用普通的低速連接 線，如五類雙絞線，節約了高成本的光纖和寬帶雙絞線，本裝置獨立於其它設備，可靈活配 置在需要的地方，降低了組網成本，增加了組網的靈活性。


圖l是現有的射頻遠端接口圖；圖2是當加入轉換裝置後，射頻遠端與基帶 fe/基站/近端機一對一時，改進的射頻遠端 分布式系統；圖3是圖2中轉換裝置的功能圖一；
圖4是圖2中轉換裝置的功能圖二； 圖5是圖2中轉換裝置的功能圖三 圖6是復用模塊的基本工作原理； 圖7是解復用模塊的基本工作原理； 圖8是數字合路的基本工作原理； 圖9是數字分發的基本工作原理。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明本發明所述的轉換裝置用於完成射頻遠端和基帶池/基站/近端機之間的接口轉換，見圖 2。這裡的射頻遠端可以是射頻拉遠系統中的射頻拉遠，也可以是數字光纖直放站中的遠端機。 圖中畫出了當一個射頻遠端和一個基帶池/基站/近端機之間加入轉換裝置的情況。射頻遠端 與轉換裝置之間通過電信號通訊；基帶池/基站/近端機與轉換裝置之間通過電信號或者光信 號通訊。轉換裝置兩邊接口也可以有多個射頻遠端和多個基帶池/基站/近端機。根據不同的 組網情況，可以使用一級轉換裝置，也可以使用多級轉換裝置。當使用多級轉換裝置時，可 以有部分射頻遠端與第一級轉換裝置進行通訊，並通過第一級轉換裝置的電接口 2與第二級 轉換裝置進行通信，以此類推，也可以有部分射頻遠端與第二級，或者第三級，以此類推， 轉換裝置的電接口 1 (第一電接口)進行通訊。最後一級的轉換裝置的電接口2(第二電接口) 與基帶池/基站/近端機進行通訊。轉換裝置的具體功能框圖見圖3和圖4。該轉換裝置可以處理從N路信號到M路信號的 轉換。內部含有N路信號的電接口 1、復用/解復用模塊、數字合路/分發模塊、M路信號的電 接口 2、時鐘模塊、監控中心、供電模塊幾個部分，如果M路信號要求是光通訊，電接口 2 後面接光電轉換模塊，此模塊根據接口定義可選。根據本轉換裝置的作用不同，復用/解復用、 數字合路/分發可以選擇不同的模塊，也可以兩者組合使用。各個模塊的功能如下電接口 1:進行電平轉換、串並轉換，從而將射頻遠端或者上一級轉換裝置輸出的信號 轉換為復用/解復用模塊所能處理的信號。這個電接口可以是離速電信號，也可以是低速的電 信號，推薦低速信號，低速信號為速率低於1200兆赫茲的電信號。當通過低速電信號進行通
訊時，可以用普通的雙絞線，如五類雙絞線，進行傳輸。電平轉換和串並轉換的格式根據射 頻遠端的要求與射頻遠端相對應。當射頻遠端的電信號與轉換模塊的電信號已經匹配時，電 接口 1可以省略。復用/解復用模塊此^包括復用、解復用功能。對於上行信號，實現復用功能，如 圖5所示。對於射頻拉遠系統，這裡是IQ信號；對於數字直放站系統，這裡是數位訊號D。 對輸入的N路IQ/數位訊號進行復用，得到如圖所示的輸出IQ/數位訊號。如果要求輸出M路 信號，則根據一定的規則將N路輸入信號分成M個組，分別復用後對應M路輸出信號輸出。 對於下行信號，實現解復用功能，如圖6所示。對於輸入的一路IQ復用信號，經過解復用功 能後得到N路IQ/數位訊號。如果輸入有M路復用信號，則分別對這M路信號進行解復用， 得到所需的N路輸出IQ/數宇信號，如圖7所示。數字合路/分發模塊此模塊包括數字合路、分發功能。對於上行信號，實現數字合路 功能，如圖8所示。對於射頻拉遠系統，這裡是IQ信號對於數字直放站系統，這裡是數字 信號D。輸入的N路IQ/數位訊號，分別乘以相應的加權因子，然後將得到的輸出信號求和， 得到一路新的IQ/數位訊號，作為新的上行信號輸出。如果要求輸出M路，則根據一定的規 則將N路信號分成M個組，分別進行加權乘法以及求和，然後將M路求和後的信號分別輸出 到M個埠。對於下行信號，實現分發功能，如圖9所示。輸入的一路IQ/數位訊號，複製 成N路相同的IQ/數位訊號，分別送入N個電接口。如果是M路輸入信號，則根據一定的規 則複製到各個輸出口。採用復用/解復用模塊和數字合路/分發模塊等轉換模塊，節省了本應設置在基帶池/基站 /近端機和射頻遠端上的轉換裝置，降低了基帶淑基站/近端機的設計複雜度，降低了射頻遠 端和基帶^/基站/近端機的成本，電接口 2:此電接口包括並串轉換、電平轉換功能。並串轉換、電平轉換的格式根據後 級模塊，比如後一級轉換裝置，或者基帶池/基站/近端機，要求的格式進行轉換。此電接口 輸出可以是髙速電接口，也可以是低速電接口，根據不同的輸出需要進行選擇。當基帶池/基 站/近端機的電信號和轉換模塊的電信號已經匹配時，電接口 2可以省略。光電轉換此模塊用於將上行的電信號轉換成光電轉換器需要的電平，然後轉換成光信 號，將下行的光信號轉換成電信號，並轉換成電接口2需要的電平，使用該模塊節省了大量 RRU/遠端機和BBU/近端機上的光接口和光電轉換器，降低了射頻遠端和基帶 fe/基站/近端機 的成本。該模塊可選，根據後級的輸入要求確定是不是需要。如果後級模塊，如轉換裝置，
或者基帶池/基站/近端機，是光纖接口，則需要加入此模塊；如果是電接口，則此模塊可以 省略。時鐘模塊時鐘模塊的功能包括通過後級送入的下行數據，提取出本裝置所需要的同 步時鐘根據此時鐘獲得本裝置需要的各種速率的時鐘，送入各個模塊，保證本裝置的正常 工作。控制中心控制中心的功能包括對本裝置的各個晶片進行初始化操作、監控，處理各 種告警，完成告警和檢測信息的上報，實現下級對本裝置的監控等；完成上/下級模塊的監控 信息轉發。供電模塊用於完成外部輸入電源到本裝置各個模塊所需電源的轉換，以保證對本裝置 各個模塊的電源正常供電。本發明的好處在於，當進行室內種兼時，如果射頻遠端和轉換裝置之間是低速的電接口， 可以通過五類雙絞線通訊，由於樓宇內部具有大量的五類雙絞線接口，可以很方便的進行布 網，同時也節省了大量的光纖和寬帶雙絞線，降低了成本。此時通過轉換裝置的轉換作用， 就可以與基帶池/基站/近端機正常通訊了。而且基帶池/基站/近端機的接口也不需要和射頻 遠端的接口數量一一對應，即使要使用大量的射頻遠端進行組網，基帶池/基站/近端機的接 口數量也可以很少。同時，由於轉換裝置內部模塊的靈活配置和接口硬體的靈活配置，使得 組網方式更加靈活。如圖3所示，這是轉換裝置的一種功能圖。當轉換裝置所接的射頻遠端屬於不同的小區 時，採用此功能圖實現。對於上行信號，首先在電接口 1中完成LVDS轉TTL的電平轉換，並 按照8B/10B或者10B/12B編碼格式進行解碼，完成串並轉換。得到的並行IQ/數位訊號在復編碼，以及TTL轉LVDS電平轉換。如果後級要求輸出光信號，則在電接口2後面加入光電轉 換模塊，完成光電轉換。對於下行信號，首先根據前級需要選擇是否使用光電轉換模塊，從 光信號中提取出數據信號。然後在電接口 2中實現LVDS轉TTL電平，和8B/10B或者10B/12B 編碼格式的解碼。解碼後得到的IQ/數字並行信號送入解復用模塊，提取出各路IQ/數位訊號, 通過電接口 1進行8B/10B或者10B/12B格式編碼，和TTL轉LVDS電平轉換，送入N個射頻 遠端單元。如果轉換裝置後面有M個接口 ，則在復用/解復用模塊中將N個射頻遠端單元/前 一級轉換裝置和M個基帶池/基站/近端機單元/後一級轉換裝置一一對應。圖3中的監控中心 對其它各個模塊進行監控；時鐘模塊用於給除供電模塊外的各個模塊提供時鐘；供電模塊用 於給其它各個模塊提供電源。由於這幾個模塊是本轉換裝置的公共部分，連線太多，這裡省 略了相應的連接關係。如圖4所示，這是轉換裝置的功能圖二。當轉換裝置所接的射頻遠端屬於同一個小區時， 採用此功能圖實現。對於上行信號，首先在電接口 1中完成LVDS轉TTL的電平轉換，並按照 8B/10B或者10B/12B編碼格式進行解碼，完成串並轉換。得到的並行IQ/數位訊號在數字合 路模塊中進行合路，合路後速率不變。合路後的IQ/數位訊號通過電接口2進行8B/10B或者 10B/12B格式編碼，以及TTL轉LVDS電平轉換。如果後級要求輸出光信號，則在電接口2後 面加入光電轉換模塊，完成光電轉換。對於下行信號，首先根據前級需要選擇是否使用光電 轉換模塊，從光信號中提取出數據信號。然後在電接口 2中實現LVDS轉TTL電平，和8B/10B 或者10B/12B編碼格式的解碼。解碼後得到的IQ/數字並行信號送入分發模塊，獲得各路相 同的IQ/數位訊號，通過電接口 1進行8B/10B或者10B/12B格式編碼，和TTL轉LVDS電平 轉換，送入N個射頻遠端單元。如果轉換裝置後面有M個接口，則在數字合路/分發模塊中將 N個射頻遠端/前一級轉換裝置和M個基帶池/基站/近端機/後一級轉換裝置一一對應。圖4 中的監控中心對其它各個模塊進行監控時鐘模塊用於給除供電模塊外的各個模塊提供時鐘； 供電模塊用於給其它各個模^H供電源。同圖3，由於這幾個模塊是本轉換裝置的公共部分， 連線太多，這裡省略了相應的連接關係。如圖5所示，這是轉換裝置的功能圖三。轉換裝置所接的射頻遠端部分屬於同一個小區、 部分屬於不同小區的情況，採用此功能圖實現。對於上行信號，首先在電接口1中完成LVDS 轉TTL的電平轉換，並按照8B/10B或者10B/12B編碼格式進行解碼，完成串並轉換。得到的 同一小區的並行IQ/數位訊號送入數字合路模塊中進行合路，得到該小區新的IQ/數位訊號， 合路後速率不變。合路後的各個小區IQ/數位訊號送入復用單元，進行復用。復用後的電信 號通過電接口 2進行8B/10B或者10B/12B格式編碼，以及TTL轉LVDS電平轉換。如果後級 要求輸出光信號，則在電接口 2後面加入光電轉換模塊，完成光電轉換。對於下行信號，首 先根據前級需要選擇是否使用光電轉換模塊，從光信號中提取出數據信號。然後在電接口 2 中實現LVDS轉TTL電平，和8B/10B或者10B/12B編碼格式的解碼。解碼後得到的IQ/數字 並行信號送入解復用模塊,獲得各路不同小區的IQ/數位訊號。對於同一小區的IQ/數位訊號， 送入分發單元，獲得相同的IQ/數位訊號送入各個電接口 1。通過電接口 1進行8B/10B或者 10B/12B格式編碼，和TTL轉LVDS電平轉換，送入N個射頻遠端單元。如果轉換裝置後面有 M個接口，則在數字合路/分發和復用/解復用模塊中將N個射頻遠端/前一級轉換裝置和M 個基帶池/基站/近端機/後一級轉換裝置一一對應。圖5中的監控中心對其它各個模塊進行
監控；時鐘模塊用於給除供電模塊外的各個模塊提供時鐘供電模塊用於給其它各個模塊提 供電源。同圖3，由於這幾個模塊是本轉換裝置的公共部分，連線太多，這裡省略了相應的 連接關係。
權利要求
1、一種通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置，包括一端通信接口與一組射頻遠端或者上一級轉換裝置相連、另一端通信接口與後一級轉換裝置或者基帶池/基站/近端機相連的轉換模塊；對各模塊初始化，並進行上/下級模塊監控和告警的控制中心；為其他各模塊提供工作時鐘，保證其他各某塊時鐘同步的時鐘模塊；保證本裝置各個模塊正常工作的供電模塊；其中，轉換模塊接收射頻遠端或者上一級轉換裝置的一組電信號，並將所述一組電信號轉換成與後一級轉換裝置或者基帶池/基站/近端機傳輸速率匹配的另一組電信號，發送給後一級轉換裝置或者基帶池/基站/近端機；所述轉換模塊還接收後一級轉換裝置或者基帶池/基站/近端機發送的另一組電信號，並轉換成與射頻遠端或者上一級轉換裝置速率匹配的一組電信號，發送給射頻遠端或者上一級轉換裝置。
2、 根據權利要求1所述的通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置，其特徵在 於所述轉換模塊為復用/解復用模塊，或者數字合路/分發模塊，或者串聯的復用/解復用模 塊和數字合路/分發模塊。
3、 根據權利要求l所述的通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置，其特徵在 於在射頻遠端或者上一級轉換裝置與轉換模塊之間串聯有用於匹配射頻遠端或者上一級轉 換裝置與轉換模塊之間電信號的第一電接口在轉換模塊與後一 級轉換裝置或者基帶池/基站 /近端機之間串聯有用於匹配轉換模塊與後一級轉換裝置或者基帶池/基站/近端機之間電信 號的第二電接口。
4、 根據權利要求3所述的通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置，其特徵在 於所述第一電接口的電信號是低速電信號，所述低速電信號是速率低於1200兆赫茲的電信 號。
5、 根據權利要求4所述的通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置，其特徵在 於第二電接口與後一級轉換裝置或者基帶池/基站/近端機之間串聯有光電轉換模塊。
6、 根據權利要求5所述的通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置，其特徵在 於所述第一電接口和/或第二電接口是五類雙絞線。
7、 根據權利要求l所述的通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置，其特徵在於所述射頻遠端是射頻拉遠系統中的射頻拉遠或數字光纖直放站中的遠端機。
全文摘要
本發明公開了一種通訊系統中的射頻遠端分布系統所使用的轉換裝置。現有的RRU/遠端機直接和BBU/近端機相連，則要求BBU/近端機帶有大量的光接口，成本很高。為解決上述問題，本發明包括一端通信接口與一組射頻遠端或者上一級轉換裝置連接、另一端通信接口與另一組後一級轉換裝置或者基帶池/基站/近端機相連的轉換模塊；對各模塊初始化，並進行上/下級模塊監控和告警的控制中心；保證各模塊時鐘統一的時鐘模塊；保證各個模塊正常工作的供電模塊。採用本發明所述裝置，與現有技術相比，降低了基帶池/基站/近端機的設計複雜度，降低了射頻遠端和基帶池/基站/近端機的成本，從而大大降低了組網成本，增加了組網的靈活性。
文檔編號H04B10/20GK101166064SQ20061013586
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月17日 優先權日2006年10月17日
發明者周海濤, 娟 廖 申請人:中興通訊股份有限公司