专利名称：一种供微小区或微微小区使用的基站设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种时分双工移动通信系统的基站设备，更确切地说是涉及一种适于在微小区或微微小区内使用的无线基站设备。
背景技术：
在第三代移动通信系统中，用户可以在室内或在高速移动状态中通过手持机等，进行包括话音和图像等业务的数据通信。
其网络拓扑结构可参见ITU有关建议(如ITU-R M.1447等)，无线基站与基站控制器(或称无线网络控制器RNC)之间，必须提供物理链路，通过标准的接口(如3GPP所规定的Iub接口)连接。上述物理链路可以是光缆、电缆等的有线连接，也可以是无线连接。
从网络布置来看，当一个地区的移动通信网络已经设计安装完毕后，由于种种原因必然还会存在一些覆盖很差(如由于遮挡等原因)的局部地区，特别是在第三代移动通信使用的2000MHz频段，因电波传播条件更差，使难以覆盖的地区更多。此外，随着时间的推移，也会新出现一些业务需求增大的热点地区，如室内市场、新建大楼等。上述两种情况下，为确保通信，都需要增加一些重复覆盖的微小区或微微小区。
因此，在第三代移动通信系统中，网络将可能重复覆盖，在宏小区覆盖区域内可能需要设计多个微小区或微微小区，需要在这些微小区或微微小区内设立基站，以满足室内及用户高度集中的区域内的通信需求。但在有些情况下，由于种种原因，在短时期内，无法在基站与基站控制器之间架设光缆或电缆，导致无法建立起这些微小区或微微小区，在人们最需要的时候却不能提供通信系统；和在有些情况下，仅为了临时需要而在微小区或微微小区内设立基站，此时，如果采用目前所使用的传统基站设备，从投资成本等方面考虑，显然是很不合适的。
图1示出一种传统基站设备的结构，包括室外单元和室内单元。由多个发射天线如41、42及接收天线如43、44和相关的低衰耗馈电电缆如31、32、33、34构成室外单元。室内单元设置在设备机架50内，由多只高功率放大器如51、52及射频发信机如55、56构成多条射频发信链路；由射频接收机如53、54(包括前置功率放大)构成多条收信链路；基带信号处理单元如61、62完成收信信号和发信信号的信号处理(其中包括模/数与数/模转换等)；接口及控制单元如65、66完成整机控制(控制发信与收信)和提供至基站控制器RNC的接口68以及测试接口69。
图中示意的是服务于一个扇区的基站设备结构，当提供多扇区使用的基站设备时，接口及控制单元如65、66仅需要增加处理能力，其它部分的数量需按扇区的数量成倍增加。
显然，用这样的基站设备供微小区或微微小区使用，是很不经济的。此外，一种供微小区或微微小区使用的基站设备还应该具有能与系统连接(如基站控制器)的多种连接接口。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种供微小区或微微小区使用的基站设备，此基站设备应特别适合在重复覆盖的小区基站中和临时性建立的基站中使用。
该基站设备应具有如下明显的优点设备成本、建站成本低；高灵活性，十分容易架设；同时具有通过有线或无线方式与无线网络控制器(RNC)连接的接口，当此微小区或微微小区基站的位置一旦确定后，可以方便地加入到已有的无线移动通信系统中与无线网络控制器连接，自动地组成一个微小区或微微小区。
实现本实用新型目的的技术方案是这样的一种供微小区或微微小区使用的基站设备，由外接单元与机内单元组成，外接单元包括天线和馈电电缆，馈电电缆连接外接单元与机内单元，机内单元包括带功率放大单元的射频收发信机、数字基带信号处理器、总控制单元和接口单元，射频收发信机、数字基带信号处理器、总控制单元和接口单元通过数字总线、监控总线连接，其特征在于所述的射频收发信机有一套或两套；所述的接口单元包括与移动通信系统的无线网络控制器直接连接的接口，和/或与移动通信系统的无线网络控制器间接连接的接口；所述的机内单元还包括供电单元，通过直流馈线与所述的射频收发信机、数字基带信号处理器、总控制单元和接口单元连接。
所述的与移动通信系统的无线网络控制器直接连接的接口是独立于所述射频收发信机之外的有线Iub接口和无线Iub接口，与所述的无线网络控制器直接通信。
所述的与移动通信系统的无线网络控制器间接连接的接口是利用所述的射频收发信机分时与用户终端通信和与其它基站通信，并通过该其它基站与所述的无线网络控制器间接通信。
所述射频收发信机中的功率放大单元作为射频前端设置在室外单元中，一端连接所述的天线，另一端与所述的馈电电缆连接。
还包括由GPS接收天线、馈线和GPS接收处理模块连接构成的GPS接口，输出GPS定时信号；GPS接收天线、馈线及GPS接收处理模块中的功率放大单元设置在所述的室外单元中，GPS接收处理模块中除功率放大单元的其它单元设置在所述的室内单元中。
本实用新型的供微小区或微微小区使用的基站设备，通过高集成度、无冗余备份的设计，以尽可能地降低成本；具有多种连接至系统的接口，包括以有线方式或者无线方式直接连接至基站控制器的接口，以及采用无线方式，通过其它基站连接至系统的接口(此两种接口方式在实际使用时可以只选择一种)；将射频前端的功率放大部分与天线集成在一起，并安装在设备机箱外，从而可以使用普通射频电缆等等。
图1是传统的基站设备结构框图；图2是时分双工移动通信系统供微小区或微微小区使用的一种基站设备实施例的结构框图；图3是时分双工移动通信系统供微小区或微微小区使用的另一种基站设备实施例的结构框图。
具体实施方式
本实用新型是一种供微小区或微微小区使用的基站设备，下面结合时分-同步码分多址(TD-SCDMA)系统，进一步说明该基站设备的结构特点。
参见图2所示的设备构成。此微型基站设备包括机箱(100)内单元(室内单元)及位于机箱(100)外的外接单元(室外单元)。机箱(100)内单元包括一套射频收发信机110、数字基带信号处理器120、总控制单元130、接口单元140和供电单元(150)共五个功能单元。
必须说明的是，上述五个功能单元是从功能角度进行划分的，在物理实现时并不需要严格地与相应的硬件进行对应，可能的情况是将两个、甚至三个功能单元集成在同一个硬件上。
机箱(100)外的外接单元包括天线201及与天线201连接的射频前端202，射频前端202即功率放大单元，射频前端202对接收信号进行低噪声放大和对发射信号进行功率放大。将耗电多的射频前端设置在机箱外并与天线近距离连接，不仅降低了对馈线203的要求，如可使用普通射频电缆，还使设备内没有高耗电部件，只进行射频传输，因而耗电低、成本低。
射频收发信机110通过电缆馈线203连接射频前端202。射频收发信机110又通过高速数字总线112、113与数字基带信号处理器120连接。总控制单元130通过监控总线131分别与射频收发信机110、数字基带信号处理器120、接口单元140及供电单元150连接，总控制单元130还通过高速数字总线134与数字基带信号处理器120及接口单元140连接。供电单元150则通过直流馈线151连接收发信机110、数字基带信号处理器120、接口单元140及总控制单元130，使这些功能单元获得来自供电单元150的直流供电。
射频收发信机110可工作于1个或者多个载波频率，完成射频信号至数字信号间的转换。
数字基带信号处理器120完成基站物理层信号的处理。
总控制单元130完成基站的全部监控及高层信号处理，有一个供本地维护的接口133。
接口单元140为基站提供各个对外接口，包括但不限于至网络(指无线网络控制器RNC)的有线Iub接口141(通过电缆或者光缆与网络直接连接)、通过无线方式直接连接的Iub接口142，提供基站设备与无线网络控制器RNC间的连接。图中所示的143是接收全球定位系统(GPS)定时信号的GPS射频接口，在需要基站设备提供GPS定时信号时可由此接口获得。另外，接口单元140还设有与监控总线131连接的监控总线接口144、和与高速数字总线134连接的总线接口145，用于与总控制单元130进行通信。
供电单元150使用交流市电供电，将输入的市电(155)变换为所需要的各种直流电压，并通过直流馈线151输出至设备内各部件单元。通过连接在总控制单元130与供电单元150间的监控总线131，提供两单元间的电源监控。
机箱(100)外，GPS接收天线205通过馈线206与接口单元140的CPS射频接口143连接，接收来自GPS的定时信号；与RNC间无线连接所使用的天线210直接连接其射频前端211，再通过馈线212和接口单元140的无线Iub接口142连接。
该微型基站的设计特点是高集成度、无冗余备份，有效降低了设备成本。
设备同时设置有线及无线Iub接口，可以简便地与移动通信系统的基站控制器(RNC)连接。
射频前端(收信时的低噪声放大器与发信时的功率放大器)202、211置于相应的天线201、210上，设备内无高耗电部件，设备内仅有射频信号传输，耗电低、成本低。
设备直接由交流市电供电，可在设备内设置一定容量的可充电电池，当市电中断时可以维持设备继续在一个短时间内工作。
参见图3，图中示出时分双工移动通信系统的微型基站设备结构。此微型基站设备包括机箱(200)内单元及位于机箱(200)外的外接单元。机箱(200)内单元包括一套射频收发信机310、物理层处理及操作维护单元320、GPS接收处理模块340和供电单元350。其中的物理层处理及操作维护单元320集中了图2中数字基带信号处理器120及总控制单元130的功能。射频收发信机310、物理层处理及操作维护单元320、GPS接收处理模块340通过监控总线231连接，射频收发信机310与物理层处理及操作维护单元320通过高速数字总线112、113连接，供电单元350将交流市电转换成-48V直流，通过直流馈线151输送给射频收发信机310、物理层处理及操作维护单元320和GPS接收处理模块340。机箱(200)外单元包括天线201及射频前端202，通过馈线203与射频收发信机310连接，GPS天线205通过馈线206与GPS接收处理模块340连接。
本实施设备也只用一套收发信机。天线接收到信号后，经射频前端202的功率放大器放大，再经馈线203传递给射频收发信机310，其优点是降低了对馈线203衰减的要求，从而降低了设备的成本。经过射频收发信机310处理后，数字基带信号通过高速数字总线113传递给物理层处理及操作维护单元320的信道处理板，信道处理板经过调制解调将信令面的信息提交基站信令及运行维护(NBAP，OM)处理，和将业务面的信息提交给业务处理器(FP)处理。由于该基站设备没有传统意义上的Iub接口，所以可以省略传输网络层ATM中AAL2，AAL5及AAL2与AAL5转换的工作，大大降低设备的复杂性与成本。信令与信号业务分别经基站信令、运行维护和承载业务处理(NBAP，OM和FP)后，以自定义的方式通过物理层，射频信号则可从空间发给下一个基站。此时设备内不需要和基站控制器间有直接的连接及设置接口设备。设备中提供由GPS接收处理模块340、GPS天线205及馈线206构成的GPS接口，可接收全球定位系统的定时信号，为设备提供时钟，方便系统同步。为便于安装，设备中提供220V交流到-48V直流的转换模块350。
本实用新型的供微小区或微微小区使用的基站设备，如果采用时分双工(TDD)模式，基站可设置一套收发信机，当与其它基站(如图3所示的利用收发信机)或与无线网络控制器(如图2所示的利用Iub接口)通信和与用户终端通信采用相同的频率时，通过分时的方法，都使用这一套收发信机工作。如果采用频分双工(FDD)模式，当与其它基站或无线网络控制器和与用户终端通信时，采用不同的工作频率，则需要两套收发信机，其中一套收发信机供与移动通信系统内的其它基站或无线网络控制器通信，另一套收发信机供与用户终端通信。
本实用新型的技术在经适当改变后，也可应用于用其它移动通信标准设计的基站设备中。
权利要求1.一种供微小区或微微小区使用的基站设备，由外接单元与机内单元组成，外接单元包括天线和馈电电缆，馈电电缆连接外接单元与机内单元，机内单元包括带功率放大单元的射频收发信机、数字基带信号处理器、总控制单元和接口单元，射频收发信机、数字基带信号处理器、总控制单元和接口单元通过数字总线、监控总线连接，其特征在于所述的射频收发信机有一套或两套；所述的接口单元包括与移动通信系统的无线网络控制器直接连接的接口，和/或与移动通信系统的无线网络控制器间接连接的接口；所述的机内单元还包括供电单元，通过直流馈线与所述的射频收发信机、数字基带信号处理器、总控制单元和接口单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种供微小区或微微小区使用的基站设备，其特征在于所述的与移动通信系统的无线网络控制器直接连接的接口包括独立于所述射频收发信机之外的无线Iub接口和/或有线Iub接口，与所述的无线网络控制器直接通信。
3.根据权利要求1所述的一种供微小区或微微小区使用的基站设备，其特征在于所述的与移动通信系统的无线网络控制器间接连接的接口是利用所述的射频收发信机分时与用户终端通信和与其它基站通信，并通过该其它基站与所述的无线网络控制器间接通信。
4.根据权利要求1所述的一种供微小区或微微小区使用的基站设备，其特征在于所述射频收发信机中的功率放大单元作为射频前端设置在室外单元中，一端连接所述的天线，另一端与所述的馈电电缆连接。
5.根据权利要求1所述的一种供微小区或微微小区使用的基站设备，其特征在于还包括由GPS接收天线、馈线和GPS接收处理模块连接构成的GPS接口，输出GPS定时信号；GPS接收天线、馈线及GPS接收处理模块中的功率放大单元设置在所述的室外单元中，GPS接收处理模块中除功率放大单元的其它单元设置在所述的室内单元中。
6.根据权利要求1所述的一种供微小区或微微小区使用的基站设备，其特征在于所述的数字基带信号处理器和总控制单元合成为一个物理层处理及操作维护单元。
7.根据权利要求1所述的一种供微小区或微微小区使用的基站设备，其特征在于所述的功率放大单元包括对接收信号进行放大的低噪声放大器和对发射信号进行放大的功率放大器。
8.根据权利要求1所述的一种供微小区或微微小区使用的基站设备，其特征在于所述的馈电电缆是普通射频电缆。
专利摘要本实用新型涉及一种供微小区或微微小区使用的基站设备，特别适合在重复覆盖的小区基站中和临时性建立的基站中使用，包括室外单元和室内单元。室外单元包括天线和连接室、内外单元的馈电电缆，室内单元包括射频收发信机、数字基带信号处理器、总控制单元、接口单元和供电单元。有一套或两套射频收发信机；接口单元包括与移动通信系统的无线网络控制器直接连接的接口，如有线、无线Iub接口，和/或与移动通信系统的无线网络控制器间接连接的接口，如利用射频收发信机分时与用户终端和其它基站通信，再通过该其它基站与无线网络控制器通信。成本低、容易架设。当微小区或微微小区基站的位置确定后，可以方便地加入已有的无线移动通信系统中。
文档编号H04W88/08GK2631165SQ03264478
公开日2004年8月4日 申请日期2003年6月18日 优先权日2003年6月18日
发明者李世鹤, 李峰 申请人:大唐移动通信设备有限公司