专利名称：射频拉远系统的光传输旁路装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域的射频拉远系统，特别涉及一种射频拉远系统的光传输 旁路装置。
背景技术：
现有的数字射频拉远系统(即RRU)的组网方式包括但不限于星型、菊花链、环 型、混合组网方式；其中采用菊花链组网方式的结构如图1所示，主要包括数字接入控制单 元(即DAU) 101、数字射频拉远单元(即DRU) 102、数字光纤103、重发与接收天线104。数 字射频拉远系统采用数字中频技术，克服了模拟信号长距离光纤衰耗导致的信噪比SNR整 体下降的缺点，具有远距离传输时所需要的大动态、低噪声的优点；其实现信号拉远覆盖的 原理为直接从基站设备耦合射频信号，经过数字接入控制单元101后将射频信号转化为 数字信号，然后通过数字光纤103传输，运用菊花链组网方式把信号拉远到远端数字射频 拉远单元102，再把数字信号还原成射频信号，通过重发与接收天线104发射出去，从而扩 展移动通信覆盖范围。现有的数字射频拉远系统RRU，无论采用哪种组网方式，传输线路的可靠性均比较 差；特别是道路沿线用菊花链组网的方式下，如果某一级射频拉远单元DRU发生故障或者 掉电，那么传输光路也断掉，这势必影响到后续射频拉远单元DRU的正常运行，严重时影响 到整个链路的正常工作，使得覆盖信号中断。在现有的模拟射频拉远系统中，同样存在可靠性比较差的缺陷。拉远系统中某一 级射频拉远单元发生故障时，将影响到下一级射频拉远单元甚至整个链路的正常工作，从 而无法完成信号的拉远覆盖。在公开号为CN 14025661A
公开日为2003年3月12日的中国发明专利申请中，披 露了一种实现链型组网El传输旁路的装置及其传输方法。该发明专利申请在现有移动通 信系统的链型组网中，增加了 El信号的旁路装置，并利用El传输旁路的方法，实现当前级 设备出现故障时，经过该设备传输的El信号可以旁路该设备，直接传到下级设备，提高了 链型组网的可靠性。该发明专利申请虽然在一定程度上提高了通信链路的可靠性，但旁路 装置主要由继电器或数字选择电路组成，硬件结构复杂；此外，该发明专利申请适用于对监 控数据进行旁路，并不适用于对采用光纤传输的收发信号进行旁路。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种硬件结构简单、插损小 的射频拉远系统的光传输旁路装置，加强了射频拉远系统传输线路的稳定性及可靠性。本发明的目的通过下述技术方案实现射频拉远系统的光传输旁路装置，包括接 入控制单元、η级射频拉远单元、光纤及η-1个光旁路单元，接入控制单元与第一级射频拉 远单元之间、相邻两级射频拉远单元之间通过光纤连接，其特征在于每个光旁路单元包 括开关控制器和光开关，其中开关控制器的输入端与本级射频拉远单元的外部控制接口连接，开关控制器的输出端与光开关的控制端连接，光开关的输入端与上级射频拉远单元或 接入控制单元连接，光开关的输出端分别与本级射频拉远单元、下级射频拉远单元连接。所述开关控制器为逻辑控制电路，该逻辑控制电路包括与本级射频拉远单元连接 的输入端、与光开关连接的输出端、接地端。所述光旁路单元还包括调制解测器；所述开关控制器为监控从机，该监控从机包 括作为输入端的端口 RS485_A和端口 RS485_B，作为输出端的端口 CTRl和端口 CTR2，以及 一个接地端；其中端口 RS485_A和端口 RS485_B与本级射频拉远单元连接，端口 CTRl与光 开关连接，端口 CTR2与光旁路单元的调制解调器连接。所述开关控制器为数字从机，该数字从机包括作为输入端的端口 RS485_A和端口 RS485_B，作为输出端的端口 CTR1，以及一个接地端；其中端口 RS485_A和端口 RS485_B与 本级射频拉远单元连接，端口 CTRl与光开关连接。本发明的旁路原理为当某一级射频拉远单元正常工作时，与该级射频拉远单元 连接的光旁路单元使光路顺利地进入该级射频拉远单元后，再进入到下一级射频拉远单 元。当某一级射频拉远单元出现掉电或异常工作的情况时，光旁路单元使光路跳过该级射 频拉远单元，经过光开关直接进入到下一级射频拉远单元。可见，当射频拉远系统中的某一 级远端机掉电或者工作异常时，本发明通过控制光开关，使系统光路不中断且自动切换到 下一级远端机，保证了整个拉远系统的正常运行。由以上技术方案及旁路原理可知，本发明相对于现有技术具有如下的优点及效 果1、光旁路单元仅通过监控及简单的硬件电路，借助光开关对光路进行控制切换， 具有性能稳定、可靠、切换时间短、插损较小等优点；其中插损仅为ldB，使得本发明不会对 拉远系统的远距离传输造成不良影响。在本发明的辅助下，移动基站及整个拉远系统得以 稳定、可靠地运行。2、本发明的应用范围广泛可应用在GSM数字射频拉远系统，CDMA数字射频拉远 系统，基站所带的RRU系统中；也可以应用在模拟射频拉远系统中。
图1是现有的采用菊花链组网的数字射频拉远系统的结构示意图；图2是本发明的数字射频拉远系统的结构示意图；图3是全硬件光旁路单元的原理结构图；图4是图3中逻辑控制电路的电路结构图；图5是具有监控从机的光旁路单元的原理结构图；图6是图5中监控从机的电路结构图；图7是数字从机的电路结构图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。实施例1
图2为根据本发明的数字射频拉远系统的菊花链组网结构示意图。如图2所示，本 发明主要由数字接入控制单元(即DAU)201、n级数字射频拉远单元(即DRU) 202、n_l个光 旁路单元(在本发明中简称0B) 203、η个重发与接收天线204、数字光纤205组成；每个光 旁路单元203分别与上级数字射频拉远单元、本级数字射频拉远单元和下级数字射频拉远 单元连接。其中光旁路单元OB可以采用监控从机、数字从机、全硬件的方式实现。在本实 施例中光旁路单元OB为采用全硬件的0Β，在结构上如图3所示。每个光旁路单元OB包括 逻辑控制电路和光开关；其中光开关的输入端为端点1，并具有三个输出端，分别为端点2、 端点3和端点4，端点1与前级DRU或数字接入控制单元连接，端点2和端点4与本级DRU 连接，端点3与下级DRU连接。如图2所示，本发明进行光传输的工作过程如下对于下行链路，数字接入控制单 元201耦合基站BTS的信号，并对耦合过来的信号进行滤波、变频、A/D变化等DSP处理，然 后再进行电光转换变成光信号后；光信号由数字光纤205先传送到光旁路单元203，然后再 传到数字射频拉远单元202内，进行光电转换、DSP处理、D/A变换、变频、射频放大、滤波等 一系列处理后，变为射频信号；射频信号最后经过重发与接收天线204发送到手机用户。对 于上行链路，重发与接收天线204接收手机用户的信号；数字射频拉远单元202对所接收 的信号进行滤波、变频、A/D变换、DSP等处理；然后信号由数字光纤205先传送光旁路单元 203，再传到数字接入控制单元201里进行光电转换、DSP处理、D/A变换、变频、射频放大、滤 波等一系列处理，变为射频信号后，再耦合到基站。以第一级射频拉远单元是否出现故障为例，对本发明采用全硬件的OB进行光传 输旁路的原理说明如下如图3所示，光开关的端点2与4是常断的。全硬件的实现方式 中，开关控制器采用逻辑控制电路，是不用自带电源或电池的，它是一种非常简单而实用的 光旁路装置。当第一级射频拉远单元DRUl没有出现掉电或者工作异常的情况下，第一级射 频拉远单元DRUl发出高电平通过OBl的逻辑控制电路使光开关端点1与2闭合、端点3与 4闭合，同时控制端点1与3断开，光路能正常的进入第一级射频拉远单元DRU1，使得光路 能传输到下一级DRU。当第一级射频拉远单元DRUl掉电或者工作不正常时，第一级射频拉 远单元DRUl发出低电平通过OBl的逻辑控制电路使光开关端点1与3闭合，使得光路能传 输到下一级DRU。这样就很好的保证了在某级DRU出现掉电或者工作不正常的情况下，其后 链路的DRU光路不会中断，较好的实现了光传输旁路的功能。如图4所示，图3中的逻辑控制电路包括与本级DRU连接的输入端CTR1、与光开 关连接的输出端CTR2、接地端GND。本级DRU正常工作时给输入端CTRl —个低电平，从而 使逻辑控制电路的输出端CTR2产生一个高电平去控制光开关，本级DRU故障时，由输入端 CTRl产生一个高电平去控制光开关，该原理简单可行。实施例2本实施例与实施例1不同之处是光旁路单元OB为采用监控从机的0Β，在结构上 如图5所示。每个光旁路单元OB包括调制解调器、监控从机和光开关，光开关的结构与实 施例1的相同。以第一级射频拉远单元是否出现故障为例，对本发明采用监控从机的OB进行光 传输旁路的原理说明如下如图5所示，光开关的端点2与4是常断的。采用监控从机的 0Β,其开关控制器采用监控从机，需要带电源或电池为其供电。当第一级射频拉远单元DRUl没有出现掉电或者工作异常的情况下，第一级射频拉远单元DRUl与第一个光旁路单元OBl 之间的主从监控通信口将控制光开关的端点1与2闭合、端点3与4闭合，同时控制端点1 与3断开，光路能正常的进入第一级射频拉远单元DRUl。当第一级射频拉远单元DRUl掉电 或者工作不正常时，第一级射频拉远单元DRUl的监控主机通过其外部控制接口发送一个 信息给到监控从机，监控从机根据DRUl外部控制接口发送的信息去控制光开关的端点1与 3闭合，同时OB的监控从机通过其主从通信接口发送一个信息给到DRUl的监控主机，使得 监控主机通过其无线Modem将故障上报网管中心，同时告知网管光旁路已启用。光路不进 入第一级射频拉远单元DRUl，而是直接拉远到第二级射频拉远单元DRU2及后续的射频拉 远单元内。这样就很好的保证了在某级DRU出现掉电或者工作不正常的情况下，其后链路 的DRU光路不会中断，较好的实现了光传输旁路的功能。如图6所示，图5中监控从机的电路结构包括2个作为输入端的RS485端口，分别 为RS485_A和RS485_B，以及2个输出端CTR1、CTR2及一个接地端GND ；其工作原理是端口 RS485_A和端口 RS485_B负责与本级DRU之间进行通信，当本级DRU出现故障后通过RS485_ A和RS485_B将故障信息传输给OB的监控芯片，然后OB的监控芯片在输出端CTRl产生 控制信号去控制光开关使其产生旁路功能；同时输出端CTR2将故障信息传输给OB的调制 解调器(即Modem)，进而将故障信息上报。当本级DRU故障解决之后，又通过端口 RS485_ A和RS485_B将信息传输给OB的监控芯片，然后OB的监控芯片在输出端CTRl产生控制信 号去控制光开关使其不产生旁路功能；同时输出端CTR2将故障已解除的信息传输给OB的 Modem，进而将故障已解除的信息上报，同时OB通过RS485_A和RS485_B将OB的光旁路功 能已取消的信息告诉给本级DRU。实施例3本实施例的光旁路单元OB为采用数字从机的0B，在结构上与图5类似，不同之处 只是开关控制器采用数字从机，而不是监控从机；此外，本实施例的光旁路单元可以没有调 制解调器。数字从机的电路结构如图7所示，包括2个作为输入端的RS485端口，分别为 RS485_A*RS485_B，以及一个输出端CTR、接地端GND ；其工作原理与监控从机的原理一致， 所不同的是少了本地Modem上报的功能。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
射频拉远系统的光传输旁路装置，包括接入控制单元、n级射频拉远单元、光纤及n 1个光旁路单元，接入控制单元与第一级射频拉远单元之间、相邻两级射频拉远单元之间通过光纤连接，其特征在于每个光旁路单元包括开关控制器和光开关，其中开关控制器的输入端与本级射频拉远单元的外部控制接口连接，开关控制器的输出端与光开关的控制端连接，光开关的输入端与上级射频拉远单元或接入控制单元连接，光开关的输出端分别与本级射频拉远单元、下级射频拉远单元连接。
2.根据权利要求1所述的射频拉远系统的光传输旁路装置，其特征在于所述开关控 制器为逻辑控制电路，该逻辑控制电路包括与本级射频拉远单元连接的输入端、与光开关 连接的输出端、接地端。
3.根据权利要求1所述的射频拉远系统的光传输旁路装置，其特征在于所述光旁路 单元还包括调制解调器；所述开关控制器为监控从机，该监控从机包括作为输入端的端口 RS485_A和端口 RS485_B，作为输出端的端口 CTR1和端口 CTR2，以及一个接地端；其中端口 RS485_A和端口 RS485_B与本级射频拉远单元连接，端口 CTR1与光开关连接，端口 CTR2与 光旁路单元的调制解调器连接。
4.根据权利要求1所述的射频拉远系统的光传输旁路装置，其特征在于所述开关控 制器为数字从机，该数字从机包括作为输入端的端口 RS485_A和端口 RS485_B，作为输出端 的端口 CTR1，以及一个接地端；其中端口 RS485_A和端口 RS485_B与本级射频拉远单元连 接，端口 CTR1与光开关连接。
全文摘要
本发明为射频拉远系统的光传输旁路装置，包括接入控制单元、n级射频拉远单元、光纤及n-1个光旁路单元，接入控制单元与第一级射频拉远单元之间、相邻两级射频拉远单元之间通过光纤连接，其特征在于每个光旁路单元包括开关控制器和光开关，其中开关控制器的输入端与本级射频拉远单元的外部控制接口连接，开关控制器的输出端与光开关的控制端连接，光开关的输入端与上级射频拉远单元或接入控制单元连接，光开关的输出端分别与本级射频拉远单元、下级射频拉远单元连接。与现有技术相比，具有性能稳定、可靠、切换时间短、插损较小等优点。
文档编号H04B10/12GK101931465SQ200910040470
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者刘志敏, 赵建平 申请人:京信通信系统(中国)有限公司