支持多信源接入的多模數(shù)字das系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種支持多信源接入的多模數(shù)字DAS系統(tǒng)，近端光纖傳輸鏈路與近端FPGA相連接，近端FPGA分別與近端模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和近端數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片相連接，近端模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與近端射頻鏈路下行部分相連接，近端數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片與近端射頻鏈路上行部分相連接，近端射頻鏈路下行部分和近端射頻鏈路上行部分分別與雙工器相連接。本實(shí)用新型的有益效果為：當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)多制式信號(hào)同時(shí)覆蓋，而不同制式的基站又處于不同地點(diǎn)時(shí)，可以通過放置從AU，按照上述方式將多制式信號(hào)合成到一起，傳輸?shù)酵粋€(gè)RU單元，RU輸出經(jīng)POI耦合后用一套天饋系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)覆蓋，這樣就只需要一套系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)多制式信號(hào)的同時(shí)覆蓋，降低了系統(tǒng)成本以及施工難度。
【專利說明】支持多信源接入的多模數(shù)字DAS系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及移動(dòng)通信覆蓋領(lǐng)域，尤其涉及一種支持多信源接入的多模數(shù)字DAS系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的室內(nèi)移動(dòng)通信環(huán)境有太多需要完善的地方:
[0003]覆蓋方面，由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了無線電波較大的傳輸損耗，形成了移動(dòng)信號(hào)的弱場(chǎng)強(qiáng)區(qū)甚至盲區(qū)；容量方面，建筑物諸如大型購物商場(chǎng)、會(huì)議中心，由于移動(dòng)電話使用密度過大，局部網(wǎng)絡(luò)容量不能滿足用戶需求，無線信道發(fā)生擁塞現(xiàn)象；質(zhì)量方面，建筑物高層空間極易存在無線頻率干擾，服務(wù)小區(qū)信號(hào)不穩(wěn)定，出現(xiàn)乒乓切換效應(yīng)，語音質(zhì)量難以保證，并出現(xiàn)掉話現(xiàn)象。
[0004]DAS (Distribute Antenna System)系統(tǒng)是目前有效解決上述問題的一種手段。DAS系統(tǒng)的建設(shè)，可以較為全面地改善建筑物內(nèi)的通話質(zhì)量，提高移動(dòng)電話接通率，開辟出高質(zhì)量的室內(nèi)移動(dòng)通信區(qū)域；同時(shí)，使用微蜂窩系統(tǒng)可以分擔(dān)室外宏蜂窩話務(wù)，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量，從整體上提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平。
[0005]現(xiàn)有的數(shù)字DAS系統(tǒng)包括接入單元AU (Access Unit),擴(kuò)展單元EU (ExpansionUnit)和遠(yuǎn)端單元RU (Remote Unit),各單元之間通過光纖或雙絞線傳輸信號(hào)。AU單元通過射頻耦合基站的無線信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)字濾波處理，經(jīng)EU單元傳輸?shù)絉U，轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)發(fā)射到天線。
[0006]傳統(tǒng)的DAS系統(tǒng)中只有一臺(tái)AU單兀,用于從BTS f禹合信號(hào)。對(duì)于多模DAS系統(tǒng),如果不同制式的BTS位于不同的物理位置，則需要多套系統(tǒng)才能完成多制式信號(hào)的覆蓋。由此帶來了施工困難，設(shè)備成本高等一系列問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種支持多信源接入的多模數(shù)字DAS系統(tǒng)，可以支持從不同物理位置的多個(gè)基站同時(shí)接入射頻信號(hào)。
[0008]本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，它包括近端接入單元AU，擴(kuò)展單元EU,遠(yuǎn)端單元RU,所述的近端接入單元AU、擴(kuò)展單元EU和遠(yuǎn)端單元RU通過光纖連接；
[0009]所述的近端接入單元AU包括:雙工器、近端射頻鏈路上行部分、近端射頻鏈路下行部分、近端數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、近端模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、近端FPGA以及近端光纖傳輸鏈路，所述近端光纖傳輸鏈路與近端FPGA相連接，所述近端FPGA分別與近端模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和近端數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片相連接，近端模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與近端射頻鏈路下行部分相連接，近端數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片與近端射頻鏈路上行部分相連接，近端射頻鏈路下行部分和近端射頻鏈路上行部分分別與雙工器相連接；
[0010]所述的擴(kuò)展單元EU包括:擴(kuò)展單元光纖傳輸鏈路、擴(kuò)展單元FPGA、擴(kuò)展單元千兆以太網(wǎng)口，所述擴(kuò)展單元光纖傳輸鏈路與擴(kuò)展單元FPGA相連接，擴(kuò)展單元FPGA與擴(kuò)展單元千兆以太網(wǎng)口相連接；
[0011]所述的遠(yuǎn)端單元RU包括:雙工器、功率放大器、低噪聲放大器、遠(yuǎn)端射頻鏈路上行部分、遠(yuǎn)端射頻鏈路下行部分、遠(yuǎn)端數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、遠(yuǎn)端模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、遠(yuǎn)端FPGA、遠(yuǎn)端光纖傳輸鏈路以及遠(yuǎn)端千兆以太網(wǎng)口，所述雙工器分別與功率放大器和低噪聲放大器相連接，功率放大器依次與遠(yuǎn)端射頻鏈路下行部分、遠(yuǎn)端數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片以及遠(yuǎn)端FPGA相連接，低噪聲放大器依次與遠(yuǎn)端射頻鏈路上行部分、遠(yuǎn)端模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片以及遠(yuǎn)端FPGA相連接，所述遠(yuǎn)端FPGA與遠(yuǎn)端光纖傳輸鏈路以及遠(yuǎn)端千兆以太網(wǎng)口相連接。
[0012]作為優(yōu)選，支持近端接入單元AU的互聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同物理位置的基站射頻信號(hào)可以同時(shí)接入DAS系統(tǒng)；所述的近端接入單元AU互聯(lián)時(shí)，從邏輯上分為主近端接入單元AU和從近端接入單元AU，從近端接入單元AU僅實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的接入功能，主近端接入單元AU在實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)接入的同時(shí)，還負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控、管理以及維護(hù)功能。
[0013]作為優(yōu)選，所述的近端接入單元AU、擴(kuò)展單元EU和遠(yuǎn)端單元RU的光纖傳輸協(xié)議基于CPRI協(xié)議改編，支持多種制式的信號(hào)同時(shí)傳輸，同時(shí)支持千兆以太網(wǎng)信號(hào)的傳輸。
[0014]作為優(yōu)選，所述的近端接入單元AU和遠(yuǎn)端單元RU的FPGA中的數(shù)字信號(hào)處理部分包括DDC和DUC，每通道支持根據(jù)實(shí)際輸入的信號(hào)帶寬，可獨(dú)立配置為IOMHz、20MHz、40MHz和 60MHz ο
[0015]作為優(yōu)選，所述的擴(kuò)展單元EU和遠(yuǎn)端單元RU支持千兆以太網(wǎng)的透明傳輸。
[0016]作為優(yōu)選，支持僅通過近端接入單元AU和遠(yuǎn)端單元RU組網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)數(shù)字光纖直放站的功能。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果為:當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)多制式信號(hào)同時(shí)覆蓋，而不同制式的基站又處于不同地點(diǎn)的時(shí)候，可以通過放置從AU，按照上述方式將多制式信號(hào)合成到一起，傳輸?shù)酵粋€(gè)RU單元，RU輸出經(jīng)POI耦合后用一套天饋系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)覆蓋，這樣就只需要一套系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)多制式信號(hào)的同時(shí)覆蓋，降低了系統(tǒng)成本以及施工難度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2是本實(shí)用新型AU設(shè)備內(nèi)部模塊示意圖一。
[0020]圖3是本實(shí)用新型RU設(shè)備內(nèi)部模塊示意圖一。
[0021]圖4是本實(shí)用新型AU設(shè)備內(nèi)部模塊示意圖二。
[0022]圖5是本實(shí)用新型RU設(shè)備內(nèi)部模塊示意圖二。
[0023]圖6是本實(shí)用新型EU設(shè)備內(nèi)部模塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0025]圖1是本實(shí)用新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。其中AUl作為主近端接入單元AU，AU2和AU3作為從近端接入單元AU。AU2和AU3分別從不同的基站耦合射頻信號(hào)，經(jīng)過數(shù)字處理后從光纖傳輸?shù)街鹘私尤雴卧狝U，與主近端接入單元AU接收的信號(hào)一起組幀后經(jīng)光纖傳輸?shù)綌U(kuò)展單元EU，主近端接入單元AU最大可連接4臺(tái)EU設(shè)備。[0026]擴(kuò)展單元EU主要功能是光口的擴(kuò)展和千兆以太網(wǎng)的接入。每臺(tái)擴(kuò)展單元EU設(shè)備可以連接8臺(tái)遠(yuǎn)端單元RU，并且支持最大8級(jí)的EU級(jí)聯(lián)組網(wǎng)。
[0027]遠(yuǎn)端單元RU將從光纖接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字中頻處理，上變頻以及功率放大后輸出到POI進(jìn)行合路，最終輸出到天饋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的覆蓋。遠(yuǎn)端單元RU可支持最大6級(jí)級(jí)聯(lián)。
[0028]本實(shí)用新型還可以支持僅用主近端接入單元AU和遠(yuǎn)端單元RU進(jìn)行組網(wǎng)，其優(yōu)點(diǎn)在于需要覆蓋的面積較小的時(shí)候可以節(jié)省擴(kuò)展單元EU設(shè)備，降低成本。
[0029]圖2是AU設(shè)備內(nèi)部硬件電路模塊示意圖。AU設(shè)備支持4個(gè)獨(dú)立的射頻通道，可以支持4種不同制式的信號(hào)同時(shí)接入。
[0030]圖2中各單元功能如下:
[0031]雙工器:雙工器接收基站輸出的下行信號(hào)，同時(shí)把本機(jī)的上行信號(hào)傳輸?shù)交?。它由兩組不同頻率的阻帶濾波器組成，保證接收和發(fā)送都能同時(shí)正常工作。
[0032]變頻和濾波電路:包括LO電路(Local Oscillator)，上變頻器，下變頻器和濾波器。LO產(chǎn)生載波頻率信號(hào)，輸入到上變頻器和下變頻器。上變頻器采用AQM (AnalogQuardrature Modulation)電路實(shí)現(xiàn),將中頻的IQ信號(hào)調(diào)制為所需載波頻率的射頻信號(hào)。下變頻器采用混頻電路實(shí)現(xiàn)，將射頻信號(hào)下混頻，得到所需的中頻信號(hào)。同時(shí)在電路中加入濾波器，抑制所需通帶外的頻譜分量。
[0033]數(shù)/模轉(zhuǎn)換和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路:包括ADC以及之前的抗混疊濾波器，和DAC以及之后的鏡像抑制濾波器。高性能的ADC和DAC保證了單通道最大支持60MHz信號(hào)帶寬。
[0034]FPGA =FPGA中包括數(shù)字中頻處理器和光纖協(xié)議處理器。
[0035]數(shù)字中頻處理器包括DDC(Digital Down Convert)和 DUC(Digital Up Convert)以及功率檢測(cè)，ALC (Auto Level Control)等其它輔助功能。DDC和DUC是軟件無線電(Software Defined Radio)的核心技術(shù)之一,也是本實(shí)用新型的關(guān)鍵所在。DDC根據(jù)輸入射頻通道信號(hào)的帶寬進(jìn)行信道濾波，并抽取到適當(dāng)?shù)牟蓸勇?。本?shí)用新型支持4種不同的帶寬設(shè)置，分別為10MHz、20MHz、40MHz、60MHz，DDC模塊分別將這4種帶寬的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行下采樣，得到采樣率為11.52MSps、23.04MSps、46.08MSps和69.12MSps的數(shù)字信號(hào)。上述處理的優(yōu)點(diǎn)在于，對(duì)于信號(hào)帶寬比較窄的通道，通過降低數(shù)據(jù)速率，可以節(jié)省光纖傳輸帶寬。
[0036]DUC的處理過程與DDC相反，將低采樣率的信號(hào)內(nèi)插到DAC的采樣率，同時(shí)通過濾波器對(duì)處理過程中產(chǎn)生的頻譜鏡像進(jìn)行抑制。
[0037]本實(shí)用新型的光纖傳輸協(xié)議基于CPRI (Common Public Radio Interface)改編，以滿足多通道多制式信號(hào)可靈活配置的傳輸要求。
[0038]經(jīng)過DDC模塊處理后的數(shù)字信號(hào)根據(jù)光纖傳輸協(xié)議的規(guī)則，通過光纖傳輸?shù)綌U(kuò)展
單元EU。
[0039]根據(jù)上文所述，近端接入單元AU包括6個(gè)光纖接口，其中2個(gè)用于支持AU級(jí)聯(lián)以擴(kuò)展輸入通道數(shù)量。當(dāng)近端接入單元AU作為從近端接入單元AU時(shí)，僅傳輸從本機(jī)射頻通道所接收到的數(shù)據(jù)；當(dāng)近端接入單元AU作為主近端接入單元AU時(shí)，除了傳輸本機(jī)射頻通道接收的數(shù)據(jù)外，還需要將從近端接入單元AU傳輸來的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組合，一起傳輸?shù)綌U(kuò)展單元EU。
[0040]本實(shí)用新型的主近端接入單元AU可以同時(shí)連接2臺(tái)從近端接入單元AU，同時(shí)遠(yuǎn)端單元RU支持級(jí)聯(lián),每臺(tái)近端接入單元AU和遠(yuǎn)端單元RU設(shè)備都具有4個(gè)獨(dú)立的射頻通道，因此一套設(shè)備(AU+EU+RU)最大可以支持12路獨(dú)立的信號(hào)接入，在多運(yùn)營商多制式的環(huán)境下，極大的減少了設(shè)備數(shù)量，降低了組網(wǎng)的復(fù)雜程度，大大降低成本，這也正是本實(shí)用新型相對(duì)于傳統(tǒng)DAS設(shè)備的最大優(yōu)勢(shì)。
[0041]圖3是RU設(shè)備內(nèi)部硬件電路模塊示意圖。遠(yuǎn)端單元RU與近端接入單元AU的工作過程類似，區(qū)別在于在上行鏈路中增加低噪聲放大器LNA，下行鏈路中增加功率放大器PA，增大信號(hào)覆蓋范圍和提高接收靈敏度。
[0042]本實(shí)用新型遠(yuǎn)端單元RU工作過程為:從光纖接收來自于擴(kuò)展單元EU或近端接入單元AU的光信號(hào)，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換后進(jìn)入FPGA進(jìn)行數(shù)字處理。FPGA從光纖協(xié)議中解析出所需要的信號(hào)，經(jīng)過數(shù)字上變頻DUC處理后進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，經(jīng)過上變頻和濾波電路，送入功率放大器PA模塊進(jìn)行信號(hào)放大，以保證覆蓋區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度要求。各射頻通道將放大后的射頻信號(hào)經(jīng)POI耦合后送入天饋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)覆蓋。上行方向，從天線接收到的信號(hào)經(jīng)過低噪聲放大器LNA放大后，經(jīng)過下變頻和濾波電路，經(jīng)過數(shù)字下變頻DDC處理后進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，最終通過近端接入單元AU輸出到基站。
[0043]通過擴(kuò)展單元EU接入的千兆以太網(wǎng)信號(hào)在RU端恢復(fù)后通過網(wǎng)絡(luò)接口輸出，可以外掛無線實(shí)現(xiàn)WLAN的覆蓋，或者是接入其它IP設(shè)備，提供以太網(wǎng)通道。
[0044]可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種支持多信源接入的多模數(shù)字DAS系統(tǒng)，其特征在于:包括近端接入單元AU，擴(kuò)展單元EU,遠(yuǎn)端單元RU,所述的近端接入單元AU、擴(kuò)展單元EU和遠(yuǎn)端單元RU通過光纖連接； 所述的近端接入單元AU包括:雙工器、近端射頻鏈路上行部分、近端射頻鏈路下行部分、近端數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、近端模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、近端FPGA以及近端光纖傳輸鏈路，所述近端光纖傳輸鏈路與近端FPGA相連接，所述近端FPGA分別與近端模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和近端數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片相連接，近端模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與近端射頻鏈路下行部分相連接，近端數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片與近端射頻鏈路上行部分相連接，近端射頻鏈路下行部分和近端射頻鏈路上行部分分別與雙工器相連接； 所述的擴(kuò)展單元EU包括:擴(kuò)展單元光纖傳輸鏈路、擴(kuò)展單元FPGA、擴(kuò)展單元千兆以太網(wǎng)口，所述擴(kuò)展單元光纖傳輸鏈路與擴(kuò)展單元FPGA相連接，擴(kuò)展單元FPGA與擴(kuò)展單元千兆以太網(wǎng)口相連接； 所述的遠(yuǎn)端單元RU包括:雙工器、功率放大器、低噪聲放大器、遠(yuǎn)端射頻鏈路上行部分、遠(yuǎn)端射頻鏈路下行部分、遠(yuǎn)端數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、遠(yuǎn)端模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、遠(yuǎn)端FPGA、遠(yuǎn)端光纖傳輸鏈路以及遠(yuǎn)端千兆以太網(wǎng)口，所述雙工器分別與功率放大器和低噪聲放大器相連接，功率放大器依次與遠(yuǎn)端射頻鏈路下行部分、遠(yuǎn)端數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片以及遠(yuǎn)端FPGA相連接，低噪聲放大器依次與遠(yuǎn)端射頻鏈路上行部分、遠(yuǎn)端模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片以及遠(yuǎn)端FPGA相連接，所述遠(yuǎn)端FPGA與遠(yuǎn)端光纖傳輸鏈路以及遠(yuǎn)端千兆以太網(wǎng)口相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持多信源接入的多模數(shù)字DAS系統(tǒng)，其特征在于:支持近端接入單元AU的互聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同物理位置的基站射頻信號(hào)可以同時(shí)接入DAS系統(tǒng)；所述的近端接入單元AU互聯(lián)時(shí)，從邏輯上分為主近端接入單元AU和從近端接入單元AU，從近端接入單元AU僅實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的接入功能，主近端接入單元AU在實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)接入的同時(shí)，還負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控、管理以及維護(hù)功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持多信源接入的多模數(shù)字DAS系統(tǒng)，其特征在于:所述的近端接入單元AU、擴(kuò)展單元EU和遠(yuǎn)端單元RU的光纖傳輸協(xié)議基于CPRI協(xié)議改編，支持多種制式的信號(hào)同時(shí)傳輸，同時(shí)支持千兆以太網(wǎng)信號(hào)的傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持多信源接入的多模數(shù)字DAS系統(tǒng)，其特征在于:所述的近端接入單元AU和遠(yuǎn)端單元RU的FPGA中的數(shù)字信號(hào)處理部分包括DDC和DUC，每通道支持根據(jù)實(shí)際輸入的信號(hào)帶寬，獨(dú)立配置為IOMHz、20MHz、40MHz或60MHz。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持多信源接入的多模數(shù)字DAS系統(tǒng)，其特征在于:所述的擴(kuò)展單元EU和遠(yuǎn)端單元RU支持千兆以太網(wǎng)的透明傳輸。
【文檔編號(hào)】H04W88/10GK203387690SQ201320449677
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】陳青松, 吳志堅(jiān), 李鑫 申請(qǐng)人:三維通信股份有限公司