一種多載波數字選頻射頻拉遠系統的製作方法
2023-10-19 08:46:32
一種多載波數字選頻射頻拉遠系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種多載波數字選頻射頻拉遠系統，包括數字接入控制單元DAU，以及通過光纖與其相連接的數字射頻拉遠單元DRU，其特徵在於：所述數字接入控制單元DAU由DAU雙工器，DAU微控制處理系統，與該DAU微控制處理系統相連接的DAU-ADC轉換處理器和DAU上下行開放接口，一端與DAU雙工器相連接、另一端則經DAU多載波數字下變頻模塊與DAU上下行開放接口相連接的DAU射頻下變頻子系統等結構。本發明的結構非常簡單，不僅能實現對多載波信號的大動態和遠距離傳輸，而且還能有效的克服傳統多載波數字選頻射頻拉遠系統結構複雜，維修成本較高的缺陷。
【專利說明】[0001] 一種多載波數字選頻射頻拉遠系統
【技術領域】
[0002] 本發明屬於移動通信領域，具體是指一種多載波數字選頻射頻拉遠系統。
【背景技術】
[0003] 隨著GSM、CDMA、PHS、TD-SCDMA等移動通信網絡的推廣普及，移動通信用戶數量的 急劇增加，行動網路中的話務量也在不斷地增加，造成通信網絡處於超負荷運轉狀態，很容 易出現類似於掉線、串音、話音質量不好、難以上網等故障現象。面對日益增長的話務需求， 需要對網絡進行不斷的擴容以滿足容量和覆蓋的要求。採用小區分裂的擴容方式有其局限 性，隨著站距的不斷接近，網絡的幹擾也在不斷的增加，因此當宏蜂窩基站的站距達到一定 程度之後就很難在網絡中增加新的基站。直放站作為網絡優化產品，可以完善和優化網絡 信號覆蓋質量，在解決光纖信號室內深度覆蓋，解決信號盲區和信號弱區信號覆蓋方面都 發揮著重要的作用，在國內外移動通信網絡中都得到了廣泛的應用。
[0004] 多載波模擬光纖直放站系統是目前實際工程中應用較為廣泛的一種形式，它主要 是在單載波模擬光纖直放站系統上進行擴展，由多個聲表面濾波器SAW並聯組成多載波選 頻模塊，從而來實現對多載波信號的濾波選頻處理。但這樣的擴展方式，將會導致出現如下 問題：（1)需要多個聲表面濾波器SAW並聯，由於聲表面濾波器SAW是模擬器件，性能的一 致性不好，調試難度很大，不利於調試和批量生產；（2)由於需要多個聲表面濾波器SAW，將 會導致直放站系統的體積擴大，不利於實現直放站系統的小型化和微型化；（3)不便於系 統的擴展，每增加一個載波或信道，就需要多添加一個聲表面濾波器SAW，需要改變整個系 統的布局，且增加聲表面濾波器SAW的數量，會大大增加系統成本；（4)多個聲表面濾波器 SAW之間的隔離度不好或是信號洩漏，都會影響到其他載波的選頻處理，從而導致整機系統 性能下降。
[0005] 目前，市面上雖有能解決上述的缺陷的設備，但這些設備結構非常複雜，不僅不能 很好的實現大動態、多載波、混合組網和遠距離光纖傳輸等性能上的要求，而且其性能較 差，穩定性不高。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種不僅結構簡單，而 且還能確保其具有良好性能的多載波數字選頻射頻拉遠系統。
[0007] 本發明的目的通過下述技術方案實現：一種多載波數字選頻射頻拉遠系統，包括 數字接入控制單元DAU，以及通過光纖與其相連接的數字射頻拉遠單元DRU，所述數字接 入控制單元DAU由DAU雙工器，DAU微控制處理系統，與該DAU微控制處理系統相連接的 DAU-ADC轉換處理器和DAU上下行開放接口，一端與DAU雙工器相連接、另一端則經DAU多 載波數字下變頻模塊與DAU上下行開放接口相連接的DAU射頻下變頻子系統，一端與DAU 上下行開放接口相連接、另一端經DAU射頻上變頻子系統與DAU雙工器相連接的DAU多載 波數字上變頻模塊，以及與DAU微控制處理系統相連接的DAU光電轉換子系統組成；且所述 的DAU射頻上變頻子系統還與DAU-ADC轉換處理器相連接。
[0008] 所述的數字射頻拉遠單元DRU由DRU雙工器，DRU光電轉換子系統，與該DRU光電 轉換子系統相連接的DRU微控制處理系統，與該DRU微控制處理系統相連接的DRU-ADC轉 換器和DRU上下行開放接口，一端與DRU雙工器相連接、另一端順次經DRU射頻下變頻子系 統和DRU多載波數字下變頻模塊後與DRU上下行開放接口相連接的功率放大器I，以及一 端與DRU上下行開放接口相連接、另一端順次經DRU射頻上變頻子系統和功率放大器II後 與DRU雙工器相連接的DRU多載波數字上變頻模塊組成；且所述DRU射頻上變頻子系統還 與DRU-ADC轉換處理器相連接；所述DAU光電轉換子系統則通過光纖與DRU光電轉換子系 統相連接。
[0009] 為了確保使用效果，所述的DAU微控制處理系統由控制晶片U1，與該控制晶片U1 相連接的變壓器T1，與控制晶片U1和變壓器T1相連接的DAU電源轉換電路，以及設置在變 壓T1副邊上的輸出接口 I、輸出接口 II和輸出接口III組成；所述輸出接口 I與DAU-ADC轉 換處理器相連接，輸出接口 II與DAU上下行開放接口相連接，輸出接口ΙΠ 則與DAU光電轉換 子系統相連接。
[0010] 所述的DAU電源轉換電路為交流整流電路，其由二極體橋式整流電路D4,以及可 控晶閘管D1、二極體D2和二極體D3組成；所述二極體橋式整流電路D4的輸出端則經變壓 器T1的原邊線圈L1後與控制晶片U1的SW管腳相連接；二極體D3的N極與控制晶片U1 的VCC管腳相連接，其P極則經變壓器T1的原邊線圈L2後接地；而可控晶閘管D1、二極體 D2串接後則與變壓器T1的原邊線圈L1相併聯。
[0011] 進一步地，所述的DRU微控制處理系統由控制晶片U2,與該控制晶片U2相連接的 變壓器T2,與控制晶片U2和變壓器T2相連接的DRU電源轉換電路，以及設置在變壓T2副 邊上的輸出接口 I、輸出接口 II和輸出接口III組成；所述輸出接口 I與DRU-ADC轉換處理 器相連接，輸出接口 II與DRU上下行開放接口相連接，輸出接口ΙΠ 則與DRU光電轉換子系統 相連接。
[0012] 所述的DRU電源轉換電路為交流整流電路，其由二極體橋式整流電路D4,以及可 控晶閘管D1、二極體D2和二極體D3組成；所述二極體橋式整流電路D4的輸出端則經變壓 器T2的原邊線圈L1後與控制晶片U2的SW管腳相連接；二極體D3的N極與控制晶片U2 的VCC管腳相連接，其P極則經變壓器T2的原邊線圈L2後接地；而可控晶閘管D1、二極體 D2串接後則與變壓器T2的原邊線圈L1相併聯。
[0013] 本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果： (1)本發明的結構非常簡單，不僅能實現對多載波信號的大動態和遠距離傳輸，而且還 能有效的克服傳統多載波數字選頻射頻拉遠系統結構複雜，維修成本較高的缺陷。
[0014] (2)本發明採用數字濾波的方法，可以將濾波器的帶內波動做的很小，帶外抑制做 的很高，以優化信號濾波的性能，從而提高射頻拉遠系統的性能。
[0015] (3)本發明的集成度較高，可以在保持硬體平臺不變的情況下，只需要修改系統中 的軟體，就完全可以做到兼容任意制式的多載波射頻拉遠系統。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發明的數字接入控制單元DAU的原理結構示意圖。
[0017] 圖2為本發明的數字射頻拉遠單元DRU的原理結構示意圖。
[0018] 圖3為本發明的DAU微控制處理系統結構示意圖。
[0019] 圖4為本發明的DRU微控制處理系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不 限於此。
[0021] 本發明的多載波數字選頻射頻拉遠系統包括數字接入控制單元DAU和通過光纖 與其相連接的數字射頻拉遠單元DRU兩個大的系統。
[0022] 其中，數字接入控制單元DAU的結構如圖1所示，其包括有DAU雙工器、DAU微控 制處理系、DAU-ADC轉換處理器、DAU上下行開放接口、DAU多載波數字下變頻模塊、DAU上 下行開放接口、DAU射頻下變頻子系統、DAU射頻上變頻子系統、DAU多載波數字上變頻模塊 及DAU光電轉換子系統。數字射頻拉遠單元DRU的結構如圖2所示，其包括有DRU雙工器、 DRU光電轉換子系統、DRU微控制處理系統、DRU-ADC轉換器、DRU上下行開放接口、DRU射頻 下變頻子系統、DRU多載波數字下變頻模塊、功率放大器I、DRU射頻上變頻子系統、功率放 大器II及DRU多載波數字上變頻模塊。
[0023] DAU微控制處理系統的結構如圖3所示，即其由控制晶片U1，與該控制晶片U1相 連接的變壓器T1，與控制晶片U1和變壓器T1相連接的DAU電源轉換電路，以及設置在變壓 T1副邊上的輸出接口 I、輸出接口 II和輸出接口III組成。其中，DAU電源轉換電路為交流整 流電路，其由二極體橋式整流電路D4,以及可控晶閘管D1、二極體D2和二極體D3組成。連 接時，二極體橋式整流電路D4的四個接頭共同形成一個交流電源輸入端和整流後的輸出 端。為了確保效果，在該二極體橋式整流電路D4的輸出端之間還串接有電容C1。該二極 管橋式整流電路D4的輸出端經變壓器T1的原邊線圈L1後與控制晶片U1的SW管腳相連 接；二極體D3的N極與控制晶片U1的VCC管腳相連接，其P極則經變壓器T1的原邊線圈 L2後接地。可控晶閘管D1和二極體D2相互串接後與變壓器T1的原邊線圈L1相併聯。
[0024] 所述輸出接口 I則由二極體D5和電容C4組成，其中，二極體D5的P極與變壓器 T1副邊的線圈L3的同名端相連接，其N極則經電容C4後與變壓器T1副邊的線圈L3的非 同名端相連接，而電容C4的兩端則為用於與DAU-ADC轉換處理器相連接的輸出接口 I。
[0025] 輸出接口 II由二極體D6和電容C5組成，其中，二極體D6的P極與變壓器T1副邊 的線圈L4的同名端相連接，其N極則經電容C5後與變壓器T1副邊的線圈L4的非同名端 相連接，而電容C5的兩端則為用於與DAU上下行開放接口相連接的輸出接口 II。
[0026] 輸出接口III由二極體D7、電容C6、可控二極體D8、光耦01E及電阻R組成。其中， 二極體D7的P極與變壓器T1副邊的線圈L5的同名端相連接，其N極則經電容C6後與變 壓器T1副邊的線圈L5的非同名端相連接。同時，電阻R的一端與光耦01E連接後，其另一 端則與電容C6的正極相連接；而可控二極體D8的一端與電容C6的負極相連接、另一端則 直接與電阻R的另一端相連接。電容C6的兩端則為用於與DAU光電轉換子系統相連接的 輸出接口 III。
[0027] 連接時，DAU雙工器與基站相連接，以確保基站通過該DAU雙工器能進行數據交 換。而DAU雙工器的輸出端則經DAU射頻下變頻子系統和DAU多載波數字下變頻模塊後與 DAU上下行開放接口相連接。而DAU多載波數字上變頻模塊的輸入端則與DAU上下行開放 接口相連接，其輸出端則經DAU射頻上變頻子系統後與DAU雙工器相連接。同時，該DAU射 頻上變頻子系統還與DAU-ADC轉換處理器相連接。
[0028] 所述的數字射頻拉遠單元DRU的結構如圖2所述，即其由DRU雙工器、DRU光電轉 換子系統、DRU微控制處理系統、DRU-ADC轉換器、DRU上下行開放接口、DRU射頻下變頻子 系統、DRU多載波數字下變頻模塊、功率放大器I、DRU射頻上變頻子系統、功率放大器II及 DRU多載波數字上變頻模塊組成。
[0029] 連接時，DRU光電轉換子系統直接與DRU微控制處理系統相連接，而DRU雙工器的 輸出端則與天線相連接。從DRU雙工器輸出的信號依次經功率放大器I、DRU射頻下變頻 子系統和DRU多載波數字下變頻模塊後進入到DRU上下行開放接口；反之，進入到DRU上下 行開放接口中的數據信號可以經DRU多載波數字上變頻模塊、DRU射頻上變頻子系統和功 率放大器II後進入到DRU雙工器，最後由天線進行發射。此時，DRU射頻下變頻子系統要與 DRU-ADC轉換處理器相連接。
[0030] DRU微控制處理系統的結構如圖4所示，即其由控制晶片U2,與該控制晶片U2相 連接的變壓器T2,與控制晶片U2和變壓器T2相連接的DRU電源轉換電路，以及設置在變壓 T2副邊上的輸出接口 I、輸出接口 II和輸出接口III組成。其中，DRU電源轉換電路為交流整 流電路，其由二極體橋式整流電路D4,以及可控晶閘管D1、二極體D2和二極體D3組成。連 接時，二極體橋式整流電路D4的四個接頭共同形成一個交流電源輸入端和整流後的輸出 端。為了確保效果，在該二極體橋式整流電路D4的輸出端之間還串接有電容C1。該二極 管橋式整流電路D4的輸出端經變壓器T2的原邊線圈L1後與控制晶片U2的SW管腳相連 接；二極體D3的N極與控制晶片U2的VCC管腳相連接，其P極則經變壓器T2的原邊線圈 L2後接地。可控晶閘管D1和二極體D2相互串接後與變壓器T2的原邊線圈L1相併聯。
[0031] 所述輸出接口 I則由二極體D5和電容C4組成，其中，二極體D5的P極與變壓器 T2副邊的線圈L3的同名端相連接，其N極則經電容C4後與變壓器T2副邊的線圈L3的非 同名端相連接，而電容C4的兩端則為用於與DRU-ADC轉換處理器相連接的輸出接口 I。
[0032] 輸出接口 II由二極體D6和電容C5組成，其中，二極體D6的P極與變壓器T2副邊 的線圈L4的同名端相連接，其N極則經電容C5後與變壓器T2副邊的線圈L4的非同名端 相連接，而電容C5的兩端則為用於與DRU上下行開放接口相連接的輸出接口 II。
[0033] 輸出接口III由二極體D7、電容C6、可控二極體D8、光耦01E及電阻R組成。其中， 二極體D7的P極與變壓器T2副邊的線圈L5的同名端相連接，其N極則經電容C6後與變 壓器T2副邊的線圈L5的非同名端相連接。同時，電阻R的一端與光耦01E連接後，其另一 端則與電容C6的正極相連接；而可控二極體D8的一端與電容C6的負極相連接、另一端則 直接與電阻R的另一端相連接。電容C6的兩端則為用於與DRU光電轉換子系統相連接的 輸出接口 III。
[0034] 為了確保使用效果，本發明中的控制晶片U1和控制晶片2均採用AP8012、AP8022 或VIPer22x型集成控制晶片。
[0035] 如上所述，便可較好的實現本發明。
【權利要求】
1. 一種多載波數字選頻射頻拉遠系統，包括數字接入控制單元DAU，以及通過光纖與 其相連接的數字射頻拉遠單元DRU，其特徵在於：所述數字接入控制單元DAU由DAU雙工 器，DAU微控制處理系統，與該DAU微控制處理系統相連接的DAU-ADC轉換處理器和DAU上 下行開放接口，一端與DAU雙工器相連接、另一端則經DAU多載波數字下變頻模塊與DAU上 下行開放接口相連接的DAU射頻下變頻子系統，一端與DAU上下行開放接口相連接、另一端 經DAU射頻上變頻子系統與DAU雙工器相連接的DAU多載波數字上變頻模塊，以及與DAU 微控制處理系統相連接的DAU光電轉換子系統組成；且所述的DAU射頻上變頻子系統還與 DAU-ADC轉換處理器相連接； 所述的數字射頻拉遠單元DRU由DRU雙工器，DRU光電轉換子系統，與該DRU光電轉換 子系統相連接的DRU微控制處理系統，與該DRU微控制處理系統相連接的DRU-ADC轉換器 和DRU上下行開放接口，一端與DRU雙工器相連接、另一端順次經DRU射頻下變頻子系統 和DRU多載波數字下變頻模塊後與DRU上下行開放接口相連接的功率放大器I，以及一端 與DRU上下行開放接口相連接、另一端順次經DRU射頻上變頻子系統和功率放大器II後與 DRU雙工器相連接的DRU多載波數字上變頻模塊組成；且所述DRU射頻上變頻子系統還與 DRU-ADC轉換處理器相連接；所述DAU光電轉換子系統則通過光纖與DRU光電轉換子系統 相連接。
2. 根據權利要求1所述的一種多載波數字選頻射頻拉遠系統，其特徵在於，所述的DAU 微控制處理系統由控制晶片U1，與該控制晶片U1相連接的變壓器T1，與控制晶片U1和變 壓器T1相連接的DAU電源轉換電路，以及設置在變壓T1副邊上的輸出接口 I、輸出接口 II 和輸出接口III組成；所述輸出接口 I與DAU-ADC轉換處理器相連接，輸出接口 II與DAU上下 行開放接口相連接，輸出接口ΙΠ則與DAU光電轉換子系統相連接。
3. 根據權利要求2所述的一種多載波數字選頻射頻拉遠系統，其特徵在於，所述的DAU 電源轉換電路為交流整流電路，其由二極體橋式整流電路D4,以及可控晶閘管D1、二極體 D2和二極體D3組成；所述二極體橋式整流電路D4的輸出端則經變壓器T1的原邊線圈L1 後與控制晶片U1的SW管腳相連接；二極體D3的N極與控制晶片U1的VCC管腳相連接，其 P極則經變壓器T1的原邊線圈L2後接地；而可控晶閘管D1、二極體D2串接後則與變壓器 T1的原邊線圈L1相併聯。
4. 根據權利要求1所述的一種多載波數字選頻射頻拉遠系統，其特徵在於，所述的DRU 微控制處理系統由控制晶片U2,與該控制晶片U2相連接的變壓器T2,與控制晶片U2和變 壓器T2相連接的DRU電源轉換電路，以及設置在變壓T2副邊上的輸出接口 I、輸出接口 II 和輸出接口III組成；所述輸出接口 I與DRU-ADC轉換處理器相連接，輸出接口 II與DRU上下 行開放接口相連接，輸出接口ΙΠ 則與DRU光電轉換子系統相連接。
5. 根據權利要求4所述的一種多載波數字選頻射頻拉遠系統，其特徵在於，所述的DRU 電源轉換電路為交流整流電路，其由二極體橋式整流電路D4,以及可控晶閘管D1、二極體 D2和二極體D3組成；所述二極體橋式整流電路D4的輸出端則經變壓器T2的原邊線圈L1 後與控制晶片U2的SW管腳相連接；二極體D3的N極與控制晶片U2的VCC管腳相連接，其 P極則經變壓器T2的原邊線圈L2後接地；而可控晶閘管D1、二極體D2串接後則與變壓器 T2的原邊線圈L1相併聯。
【文檔編號】H04B10/2575GK104104446SQ201410313749
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月3日 優先權日:2014年7月3日
【發明者】劉霖, 楊先明 申請人:寧波摩米創新工場電子科技有限公司