專利名稱：數字微波拉遠覆蓋系統及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信拉遠覆蓋技術，尤其涉及一種數字微波拉遠覆蓋系統及方法。
背景技術：
目前，數字微波射頻拉遠覆蓋系統主要有以下兩種第一種為移頻類的數字微波拉遠覆蓋系統，如申請?zhí)枮?00910037387. 7的申請文件中公開了一種微波拉遠無線覆蓋系統，如圖1所示，該系統包括用于接收基站的射頻信號并轉換成微波信號經微波傳輸單元發(fā)送出去，以及接收微波傳輸單元傳來的微波信號并轉換成射頻信號再向基站傳輸的微波接入單元；用于進行微波信號空間傳輸的微波傳輸單元；用于接收微波傳輸單元傳來的微波信號并轉換成射頻信號發(fā)射出去進行區(qū)域覆蓋，以及接收移動臺傳來的射頻信號并轉換成微波信號經微波傳輸單元發(fā)送出去的微波拉遠單元。但是上述的數字微波移頻類拉遠系統，由于采用了模擬移頻技術，噪聲疊加嚴重， 抗干擾能力差，且受環(huán)境影響較大，目前市場上已經很少使用。第二種為數字化類的數字微波拉遠覆蓋系統，如圖2所示，該數字微波拉遠覆蓋系統，包括DAU(Digital Access Unit，數字接入單元)、DRU(Digital Remote Unit，數字拉遠單元)和覆蓋天線，還包括近端微波傳輸單元和遠端微波傳輸單元，所述近端微波傳輸單元和遠端微波傳輸單元均包括IDUanDoor Unit，室內單元)、0DU (OutDoor Unit，室外單元)和天線，所述近端微波傳輸單元的IDU與0DU、天線依次連接，所述遠端微波傳輸單元的天線與ODU、IDU依次連接，近端微波傳輸單元的天線與遠端微波傳輸單元的天線采用微波進行通信；所述近端微波傳輸單元的IDU采用標準基站接口與DAU相連接，所述遠端微波傳輸單元的IDU采用標準基站接口與DRU相連接；所述近端微波傳輸單元和遠端微波傳輸單元的IDU均包括轉換模塊，用于從標準基站接口幀解映射出數字射頻信號和網管數據，對數字射頻信號進行壓縮，然后將網管數據和壓縮后的數字射頻信號映射成微波幀，以及從經數字解調后的微波幀解映射出網管數據和壓縮后的數字射頻信號，對該壓縮后的數字射頻信號進行解壓，然后將網管數據和解壓后的數字射頻信號映射成標準基站接口幀；數字調制解調器，用于對微波幀進行數字調制或解調。上述的第二種數字微波拉遠系統，采用直接數字采樣的方式取得數字信號并通過數字微波系統進行傳輸，但是該系統中由于直接采樣的數據速率非常高，因此導致系統的處理時延和實用帶寬都非常大，系統也異常復雜和昂貴，需要DAU+IDUX2+0DUX2+DRU方可形成一個覆蓋傳輸系統
發(fā)明內容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種數字微波拉遠覆蓋系統及方法，能夠增強系統的抗干擾能力和降低系統的復雜度、成本、帶寬和時延。一種數字微波拉遠覆蓋系統，包括數字微波接入單元，用于接收基站的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給數字微波覆蓋單元；以及接收所述數字微波覆蓋單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、數字化處理和射頻信號恢復后發(fā)送給基站；數字微波覆蓋單元，用于接收所述數字微波接入單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、數字化處理和射頻信號恢復后向移動終端覆蓋；以及接收移動終端的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給所述數字微波接入單元。一種數字微波拉遠覆蓋方法，包括下行鏈路傳輸過程和上行鏈路傳輸過程；所述下行鏈路傳輸過程具體包括如下步驟數字微波接入單元接收基站的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給數字微波覆蓋單元；所述數字微波覆蓋單元接收所述數字微波接入單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、數字化處理和射頻信號恢復后向移動終端覆蓋；所述上行鏈路傳輸過程具體包括如下步驟數字微波覆蓋單元接收移動終端的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給所述數字微波接入單元；所述數字微波接入單元接收所述數字微波覆蓋單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、數字化處理和射頻信號恢復后發(fā)送給基站。從以上方案可以看出，本發(fā)明的數字微波拉遠覆蓋系統及方法，是將射頻信號進行數字化解調后形成數字碼流，然后采用數字微波作為傳輸媒介對數字碼流進行傳輸以實現覆蓋拉遠的，由此帶來的好處有兩個第一，由于采用了數字化處理，具有可再生性，因此無噪聲疊加，抗干擾能力強；第二，由于本發(fā)明對基站的信號進行解調但不進行解碼操作， 不但保留了數字化傳輸和覆蓋設備的優(yōu)點，而且大大降低了傳輸帶寬和傳輸時延，同時也大大降低了系統的復雜度和成本，具有良好的市場應用前景。


圖1為現有技術中移頻類的數字微波拉遠覆蓋系統的結構示意圖；圖2為現有技術中數字化類的數字微波拉遠覆蓋系統的結構示意圖；圖3為本發(fā)明數字微波拉遠覆蓋方法的流程圖；圖4為本發(fā)明數字微波拉遠覆蓋系統的結構示意圖；圖5為具體實施例中的數字微波拉遠覆蓋系統的結構示意圖一；圖6為具體實施例中的數字微波拉遠覆蓋系統的結構示意圖二。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種數字微波拉遠覆蓋系統及方法，該系統能夠解決現有技術中的微波拉遠覆蓋系統抗干擾能力弱、系統的復雜度和成本高以及傳輸帶寬和傳輸時延大的問題。下面結合附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。
如圖3所示，本發(fā)明的數字微波射頻拉遠覆蓋方法，包括下行鏈路傳輸過程和上行鏈路傳輸過程；(1)所述下行鏈路傳輸過程具體包括如下步驟步驟A、數字微波接入單元接收基站的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給數字微波覆蓋單元；步驟B、所述數字微波覆蓋單元接收所述數字微波接入單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、數字化處理和射頻信號恢復后向移動終端覆蓋；(2)所述上行鏈路傳輸過程具體包括如下步驟步驟a、數字微波覆蓋單元接收移動終端的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給所述數字微波接入單元；步驟b、所述數字微波接入單元接收所述數字微波覆蓋單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、數字化處理和射頻信號恢復后發(fā)送給基站。上述的步驟A中，所述數字微波接入單元接收基站的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段的過程具體為數字微波接入單元接收基站的射頻信號，進行數字化處理后轉換為數字信號，然后轉換為中頻信號，再調制到微波頻段。步驟B中，所述數字微波覆蓋單元接收所述數字微波接入單元發(fā)送的微波信號， 進行微波解調、數字化處理和射頻信號恢復的過程具體為數字微波覆蓋單元接收所述數字微波接入單元發(fā)送的微波信號，解調為中頻信號，然后經數字化處理后轉換為數字信號，再經射頻信號恢復轉換為射頻信號。另外，步驟a中，所述數字微波覆蓋單元接收移動終端的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段的過程具體為數字微波覆蓋單元接收移動終端的射頻信號，進行數字化處理后轉換為數字信號，然后轉換為中頻信號，再調制到微波頻段。步驟b中，所述數字微波接入單元接收所述數字微波覆蓋單元發(fā)送的微波信號， 進行微波解調、數字化處理和射頻信號恢復的過程具體為數字微波接入單元接收所述數字微波覆蓋單元發(fā)送的微波信號，解調后轉換為中頻信號，然后經數字化處理后轉換為數字信號，再經射頻信號恢復轉換為射頻信號。與本發(fā)明的數字微波拉遠覆蓋方法相對應的，本發(fā)明還提供一種數字微波拉遠覆蓋系統，如圖4所示，包括數字微波接入單元DWAU(Digital Microwave Access Unit)，用于接收基站的射頻(RF)信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給數字微波覆蓋單元；以及接收所述數字微波覆蓋單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、數字化處理和射頻信號恢復后發(fā)送給基站；數字微波覆蓋單元DWRU(Digital Microwave Remote Unit)，用于接收所述數字微波接入單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、數字化處理和射頻信號恢復后向移動終端覆蓋；以及接收移動終端的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給所述數字微波接入單元。作為一個較好的實施例，所述數字微波接入單元中包括近端微波基帶處理和調制解調單元IDU (亦稱室內單元)、近端微波射頻處理單元ODU (亦稱室外單元)；其中，覆蓋天線、近端微波基帶處理和調制解調單元IDU、近端微波射頻處理單元ODU以及微波天線依次相連接。另外，所述數字微波覆蓋單元中也可以包括遠端微波基帶處理和調制解調單元 IDU、遠端微波射頻處理單元ODU ；其中，微波天線、遠端微波射頻處理單元0DU、遠端微波基帶處理和調制解調單元IDU以及覆蓋天線依次相連接。需要說明的是，數字微波接入單元的微波天線與數字微波覆蓋單元的微波天線之間采用微波進行通信。且DWAR和DWRU之間傳輸的微波信號的頻率可以為7GHz、8GHz、 11GHz、13GHz、15GHz、18GHz 或 23GHz。進一步的，本發(fā)明數字微波接入單元的近端微波基帶處理和調制解調單元IDU可以包括近端射頻模塊、近端調制解調模塊、近端微波數字調制解調模塊、近端微波中頻模塊；其中，所述近端射頻模塊、近端調制解調模塊、近端微波數字調制解調模塊以及近端微波中頻模塊依次相連接，具體的連接如圖5所示。另外，所述遠端微波基帶處理和調制解調單元IDU中也可以包括遠端射頻模塊、 遠端調制解調模塊、遠端微波數字調制解調模塊、遠端微波中頻模塊；其中，所述遠端射頻模塊、遠端調制解調模塊、遠端微波數字調制解調模塊以及遠端微波中頻模塊依次相連接。優(yōu)選的，所述近端微波基帶處理和調制解調單元IDU還包括近端監(jiān)控模塊，所述近端監(jiān)控模塊分別與所述近端射頻模塊、近端調制解調模塊、近端微波數字調制解調模塊、 近端微波中頻模塊以及近端微波射頻處理單元ODU相連接；所述遠端微波基帶處理和調制解調單元IDU還包括遠端監(jiān)控模塊，所述遠端監(jiān)控模塊分別與所述遠端射頻模塊、遠端調制解調模塊、遠端微波數字調制解調模塊、遠端微波中頻模塊以及遠端微波射頻處理單元ODU相連接。優(yōu)選的，所述近端微波基帶處理和調制解調單元IDU還包括近端電源模塊，所述近端電源模塊分別與所述近端射頻模塊、近端調制解調模塊、近端微波數字調制解調模塊、 近端微波中頻模塊以及近端微波射頻處理單元ODU相連接；所述遠端微波基帶處理和調制解調單元IDU還包括遠端電源模塊，所述遠端電源模塊分別與所述遠端射頻模塊、遠端調制解調模塊、遠端微波數字調制解調模塊、遠端微波中頻模塊以及遠端微波射頻處理單元ODU相連接。本發(fā)明的數字微波拉遠覆蓋系統能夠適用于GSM系統、CDMA系統、WCDMA系統、 CDMA2000系統或TD-SCDMA系統等多種系統，下面僅以在GSM系統上的應用為例詳細描述本發(fā)明的具體工作過程本系統的下行信號覆蓋過程如下A、DWAU的近端射頻模塊接收從BTS耦合出的模擬GSM射頻信號，并轉換為數字射頻信號后發(fā)送到近端調制解調模塊；B、DffAU的近端調制解調模塊對數字射頻信號進行解調(但不進行解碼)，將其轉換為低速(接近GSM基帶速率)的數字信號，發(fā)送到近端數字微波調制解調模塊；C、DWAU的近端數字微波調制解調模塊對接收到的數字信號進行編碼和調制，并將調制后的中頻信號發(fā)送給近端微波中頻模塊；D、DffAU的近端微波中頻模塊接收到調制后的中頻信號后進行濾波等操作后將信號發(fā)送給近端微波射頻處理單元(ODU)；E、DffAU的近端ODU接收到近端微波中頻模塊發(fā)送的中頻信號后將其轉化為微波信號，并通過微波天線發(fā)送給DWRU的遠端微波射頻處理單元(ODU)；F、DWRU的遠端ODU通過微波天線接收到微波信號后，轉化為中頻信號并發(fā)送給遠端微波中頻模塊；G、DffRU的遠端微波中頻模塊將接收到的中頻信號進行過濾等操作后將信號發(fā)送到遠端數字微波調制解調模塊；H、DWRU的遠端數字微波調制解調模塊對接收到的信號進行解碼和解調，然后將解調后的數字信號發(fā)送到DWRU的遠端調制解調模塊；I、DffRU的遠端調制解調模塊將接收到的解調后的數字信號調制成GSM射頻信號并發(fā)送給遠端射頻模塊；J、DffRU的遠端射頻模塊將接收到的射頻信號通過覆蓋天線發(fā)送到區(qū)域內的移動終端。本系統的上行信號傳輸過程如下a、DWRU的遠端射頻模塊通過覆蓋天線接收區(qū)域內移動終端的GSM模擬射頻信號后轉換為數字射頻信號并送到遠端調制解調模塊；b、DffRU的遠端調制解調模塊對接收到的數字射頻信號進行解調(但不進行解碼)，將其轉換為低速(接近GSM基帶速率)的數字信號，發(fā)送到遠端數字微波調制解調模塊；c、DWRU的遠端數字微波調制解調模塊對接收的數字信號進行編碼和調制，并將調制后的中頻信號發(fā)送給遠端微波中頻模塊；d、DffRU的遠端微波中頻模塊將接收到的中頻信號進行濾波等操作后將信號發(fā)送給遠端微波射頻處理單元(ODU)；e、DffRU的遠端ODU將接收到的中頻信號轉化為微波信號后通過微波天線將其發(fā)送到DWAU的近端微波射頻處理單元(ODU)；f、DWAU的近端ODU通過微波天線接收到射頻信號后將其轉化為中頻信號，發(fā)送到近端微波中頻模塊；g、DffAU的近端微波中頻模塊將接收到的中頻信號進行濾波等操作后將信號發(fā)送給近端數字微波調制解調模塊；h、DWAU的近端數字微波調制解調模塊對接收的中頻信號進行解碼和解調，然后將解調后的數字信號發(fā)送到近端調制解調模塊；i、DffAU的近端調制解調模塊將接收到的數字信號調制成GSM射頻信號并發(fā)送給近端射頻模塊；j、DWAU的近端射頻模塊將接收到的射頻信號通過覆蓋天線發(fā)送給GSM基站。通過以上方案可以看出，本發(fā)明的數字微波拉遠覆蓋系統及方法，是將射頻信號進行數字化解調但不解碼操作后形成數字碼流，然后采用數字微波作為傳輸媒介對數字碼流進行傳輸以實現拉遠覆蓋的，這種做法不但保留了數字化傳輸和覆蓋設備抗干擾能力強的優(yōu)點，而且大大降低了傳輸帶寬和傳輸時延，同時也大大降低了系統的復雜度和成本。下面將本發(fā)明與現有技術進行比較以進一步明確本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果—、本發(fā)明通過對信號只進行解調但不進行解碼的處理，僅以GSM射頻信號為例， 可以將數字微波的傳輸容量降低成第二種數字微波拉遠覆蓋系統的1/30，這大大降低了數字微波傳輸系統的復雜度和成本和時延；二、本發(fā)明與現有技術相比對數字微波的傳輸容量要求更低，因此可采用較低階的微波數字調制解調方式，這將大大提升數字微波系統的可靠性、傳輸距離等；三、本發(fā)明采用數字化處理，減少了各單元內部的設計算法，從而簡化了系統的復雜度，通過兩個處理單元就解決了傳輸覆蓋等問題，使得整個系統的成本降低，且安裝簡單，維護方便。以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的權利要求保護范圍之內。
權利要求
1.一種數字微波拉遠覆蓋系統，其特征在于，包括數字微波接入單元，用于接收基站的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給數字微波覆蓋單元；以及接收所述數字微波覆蓋單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、數字化處理和射頻信號恢復后發(fā)送給基站；數字微波覆蓋單元，用于接收所述數字微波接入單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、 數字化處理和射頻信號恢復后向移動終端覆蓋；以及接收移動終端的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給所述數字微波接入單元。
2.如權利要求1所述的數字微波拉遠覆蓋系統，其特征在于所述數字微波接入單元中包括近端微波基帶處理和調制解調單元IDU、近端微波射頻處理單元ODU ；其中，覆蓋天線、近端微波基帶處理和調制解調單元IDU、近端微波射頻處理單元ODU以及微波天線依次相連接；所述數字微波覆蓋單元中包括遠端微波基帶處理和調制解調單元IDU、遠端微波射頻處理單元ODU ；其中，微波天線、遠端微波射頻處理單元0DU、遠端微波基帶處理和調制解調單元IDU以及覆蓋天線依次相連接。
3.如權利要求2所述的數字微波拉遠覆蓋系統，其特征在于所述近端微波基帶處理和調制解調單元IDU中包括近端射頻模塊、近端調制解調模塊、近端微波數字調制解調模塊、近端微波中頻模塊；其中，所述近端射頻模塊、近端調制解調模塊、近端微波數字調制解調模塊以及近端微波中頻模塊依次相連接；所述遠端微波基帶處理和調制解調單元IDU中包括遠端射頻模塊、遠端調制解調模塊、遠端微波數字調制解調模塊、遠端微波中頻模塊；其中，所述遠端射頻模塊、遠端調制解調模塊、遠端微波數字調制解調模塊以及遠端微波中頻模塊依次相連接。
4.如權利要求3所述的數字微波拉遠覆蓋系統，其特征在于所述近端微波基帶處理和調制解調單元IDU還包括近端監(jiān)控模塊，所述近端監(jiān)控模塊分別與所述近端射頻模塊、近端調制解調模塊、近端微波數字調制解調模塊、近端微波中頻模塊以及近端微波射頻處理單元ODU相連接；所述遠端微波基帶處理和調制解調單元IDU還包括遠端監(jiān)控模塊，所述遠端監(jiān)控模塊分別與所述遠端射頻模塊、遠端調制解調模塊、遠端微波數字調制解調模塊、遠端微波中頻模塊以及遠端微波射頻處理單元ODU相連接。
5.如權利要求3所述的數字微波拉遠覆蓋系統，其特征在于所述近端微波基帶處理和調制解調單元IDU還包括近端電源模塊，所述近端電源模塊分別與所述近端射頻模塊、近端調制解調模塊、近端微波數字調制解調模塊、近端微波中頻模塊以及近端微波射頻處理單元ODU相連接；所述遠端微波基帶處理和調制解調單元IDU還包括遠端電源模塊，所述遠端電源模塊分別與所述遠端射頻模塊、遠端調制解調模塊、遠端微波數字調制解調模塊、遠端微波中頻模塊以及遠端微波射頻處理單元ODU相連接。
6.一種數字微波拉遠覆蓋方法，包括下行鏈路傳輸過程和上行鏈路傳輸過程，其特征在于所述下行鏈路傳輸過程具體包括如下步驟數字微波接入單元接收基站的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給數字微波覆蓋單元；所述數字微波覆蓋單元接收所述數字微波接入單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、 數字化處理和射頻信號恢復后向移動終端覆蓋；所述上行鏈路傳輸過程具體包括如下步驟數字微波覆蓋單元接收移動終端的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給所述數字微波接入單元；所述數字微波接入單元接收所述數字微波覆蓋單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、 數字化處理和射頻信號恢復后發(fā)送給基站。
7.如權利要求6所述的數字微波拉遠覆蓋方法，其特征在于所述數字微波接入單元接收基站的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段的過程具體為數字微波接入單元接收基站的射頻信號，進行數字化處理后轉換為數字信號，然后轉換為中頻信號，再調制到微波頻段；所述數字微波覆蓋單元接收所述數字微波接入單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、 數字化處理和射頻信號恢復的過程具體為數字微波覆蓋單元接收所述數字微波接入單元發(fā)送的微波信號，解調為中頻信號，然后經數字化處理后轉換為數字信號，再經射頻信號恢復轉換為射頻信號。
8.如權利要求6所述的數字微波拉遠覆蓋方法，其特征在于所述數字微波覆蓋單元接收移動終端的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段的過程具體為數字微波覆蓋單元接收移動終端的射頻信號，進行數字化處理后轉換為數字信號，然后轉換為中頻信號，再調制到微波頻段；所述數字微波接入單元接收所述數字微波覆蓋單元發(fā)送的微波信號，進行微波解調、 數字化處理和射頻信號恢復的過程具體為數字微波接入單元接收所述數字微波覆蓋單元發(fā)送的微波信號，解調后轉換為中頻信號，然后經數字化處理后轉換為數字信號，再經射頻信號恢復轉換為射頻信號。
9.如權利要求6或7或8所述的數字微波拉遠覆蓋方法，其特征在于，微波信號的頻率為 7GHz、8GHz、llGHz、13GHz、15GHz、18GHz 或 23GHz。
10.如權利要求6或7或8所述的數字微波拉遠覆蓋方法，其特征在于，適用于GSM系統、CDMA系統、WCDMA系統、CDMA2000系統或TD-SCDMA系統。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數字微波拉遠覆蓋系統及方法，該系統包括數字微波接入單元，用于接收基站的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給數字微波覆蓋單元；以及接收微波信號，進行微波解調、數字化處理和射頻信號恢復后發(fā)送給基站；數字微波覆蓋單元，用于接收微波信號，進行微波解調、數字化處理和射頻信號恢復后向移動終端覆蓋；以及接收移動終端的射頻信號，進行數字化處理后調制到微波頻段并發(fā)送給數字微波接入單元。本發(fā)明采用了數字化處理，具有可再生性，無噪聲疊加，抗干擾能力強；且由于本發(fā)明對基站的信號進行解調但不進行解碼的操作，大大降低了傳輸帶寬和傳輸時延，也大大降低了系統的復雜度和成本。
文檔編號H04W16/26GK102238564SQ201110184978
公開日2011年11月9日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權日2011年7月4日
發(fā)明者靳寶 申請人:京信通信系統(中國)有限公司