射频拉远装置及基站系统的制作方法

专利名称：射频拉远装置及基站系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及移动通信技术领域，特别涉及移动通信领域中的射频拉远 装置及基站系统。
背景技术：
在移动通信技术领域中，为了能够解决网络选址困难、组网不方便及成本
投入较高的问题，当前的无线通信网络多采用BBU (Base Band Unit,基带单 元)+RRU ( Radio Remote Unit，射频拉远单元)的多通道覆盖方式，例如GSM (Global System for Mobile communication,全球移动通信系统)、TD誦SCDMA (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,时分同步的石马分多 址技术)、CDMA ( wideband code-division multiple access,
宽带分码多工存取)
等等，其中，BBU与RRU之间通过光纤连接，采用一对一或者一对多的分布 方式。
采用BBU+RRU结构，在传送下行信号时，由BBU通过光纤直接与RRU 连接，BBU与RRU之间传输的是基带数字信号，从而基站可以控制某个用户 的信号从某个指定的RRU通道发射出去，在传送上行信号时，用户的手机信 号被最近的RRU通道接收到，然后从这个RRU通道经过光纤传输到基站，从 而可以大大降低对本小区其他通道上用户的干扰。
然而，在采用BBU+RRU结构时，尤其是采用智能天线技术的BBU+RRU 结构中，要求各信号传输的业务通道的幅度和相位在系统允许的误差之内，由 于硬件的不一致性以及环境等因素的变化，很可能会引起各业务通道的幅度或 者相位发生变化，因此需要对各信号传输的业务通道进行周期性的校准，以使 各业务通道的的幅度和相位在系统允许的误差之内，在现有技术中，使用一个 独立的校准通道进行校准。如图1所示，是现有技术中的一种RRU的结构示意图，其包括依次连接 的光电转换模块、数字中频处理模块、射频收发处理模块、功放低噪放阵列模 块、滤波阵列模块、以及与射频收发处理模块连接的功分合路器，滤波阵列模
块、功分合路器同时通过同轴电缆等方式与天线连接。其中，在这种RRU结 构中，可同时传输N个业务通道以及1个校准通道，其校准通道与业务通道之 间是相互独立的，如图所示，在数字中频处理模块与射频收发处理模块之间， 校准通道与各业务通道分别釆用相互独立的通道，且校准通道采用独立的开关 等设备与上端的数字中频处理模块、下端的功分合路器连接，各业务通道也采 用各自的开关与上端的数字中频处理模块及下端的功放低噪放阵列模块连接。
根据现有技术中的这种RRU结构，在进行正常的业务操作流程时，在下 行方向上以其中的一个业务通道为例，光电转换模块接收BBU经由光纤传 输过来的光信号，将该光信号转换为数字信号，并将转换后的数字信号传送给 数字中频处理模块；数字中频处理模块对该数字信号执行相应的操作处理得到 相应的中频模拟信号或者基带模拟信号，并发送给射频收发处理模块；射频收 发处理模块的相应业务通道接收后，对其进行上变频及放大操作，上变频放大 后的射频信号通过开关装置馈入功放低噪放阵列模块中对应通道；通过功放低 噪放阵列模块的功率放大操作、滤波阵列模块的滤波操作后，发送给天线。
在上行方向上滤波阵列模块中的业务通道接收基站天线所接收的用户信 号，对该用户信号进行滤波，以抑制干扰，将滤波后的信号通过功放低噪放阵 列模块进行低噪声放大，低噪声放大后的射频信号通过射频收发处理模块进行 放大及下变频搡作，产生模拟中频信号或者模拟基带信号，并将该模拟中频信 号或者模拟基带信号馈入到数字中频处理模块中相应的业务通道，通过数字中 频处理模块转换为数字信号，并经过相应的处理后发送给光电转换模块，经光 电转换模块转化为光信号后，并通过光纤等方式传送给BBU。
在进行下行校准时数字中频处理模块向各业务通道发送包含校准信号的 模拟中频信号或者模拟基带信号；射频收发处理模块的各业务通道接收后，对 其进行上变频放大操作，转换为射频信号，并经过各业务通道各自的开关向下
6发送到功放低噪放阵列模块，通过功放低噪放阵列模块的功率放大操作，滤波
阵列模块的滤波操作后馈入天线；天线端接收到各业务通道对应的滤波后的信 号后，分别将该信号与天线端预先存储的信号进行耦合，并将耦合后的信号发 送到功分合路器，由校准通道进入射频收发处理模块，经过放大、下变频混频 处理后产生模拟中频信号或者模拟基带信号，并经过该独立的校准通道馈入到 数字中频处理模块，由数字中频处理模块进行相应的处理后计算出所接收到的 数字中频信号中所包含的校准信号的幅度和相位，完成相关信息的采集和处理；
在进行上行校准时，数字中频处理模块通过校准通道向下发送包含校准信 号的模拟中频信号或者模拟基带信号，射频收发处理模块的校准通道接收上述 信号，进行上变频^L大操作，转换为射频信号，并通过^f交准通道发送到功分合 路器，由功分合路器发送到基站天线端；天线端接收到上述射频信号之后，将 该射频信号耦合到各个业务通道，各业务通道耦合后的信号分别由各业务通道 向上传输，通过滤波阵列模块的滤波，功放低噪放阵列模块的低噪声放大，射 频收发处理模块放大和下变频混频操作后产生模拟中频信号或者模拟基带信 号，馈入到数字中频处理模块中对应的业务通道；数字中频处理模块中对各业 务通道所接收到模拟中频信号或者模拟基带信号进行相应的处理操作并计算出 所接收到的数字中频信号中所包含的校准信号的幅度和相位，完成相关信息的 采集和处理；
根据上述现有技术中的这种RRU结构，在数字中频处理模块与射频收发 处理模块之间是单独使用独立的校准通道，相应地在该通道需要使用单独的混 频器、放大器等器件数目，从而导致整个装置所需使用的器件数目也随之增多， 使整机的硬件成本高、体积大且系统重量大。

实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种RRU装置，其整体硬件成本低、体积小 且系统重量较小。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案
7一种射频拉远装置，包括依次连接的光电转换模块、数字中频处理模块、 射频收发处理模块、功放低噪放阵列模块、滤波阵列模块、以及与所述射频收 发处理模块连接的功分合路器，所述功分合路器与天线连接，其中，所述射频 收发处理模块包括位于一个业务通道上的开关装置，所述开关装置同时与所 述功放低噪放阵列模块、所述功分合路器连接，所述开关装置接收所述数字中 频处理模块的下行校准信号或上行校准信号，根据所迷下行校准信号控制所述 业务通道的下行链路与所述功放低噪放阵列模块接通，所述业务通道的上行链
路与所述功分合路器接通；根据所述上行校准信号控制所述下行链路与所述功 分合路器接通，所述上行链路与所述功放低噪放阵列模块接通。
根据本实用新型的射频拉远装置，其中的一个业务通道上的开关装置同时 与功放低噪放阵列模块、功分合路器连接，并根据数字中频处理模块的上行校 准信号或者下行校准信号，控制该业务通道与数字中频处理模块端相连接的上 行链路、下行链路与功放低噪放阵列模块、功分合路器之间的连接状态，由于 该业务通道的上行链路、下行链路同时通过开关装置与功分合路器连接，使得 在数字中频处理模块与射频收发处理模块之间的校准通道可同时与该业务通道 共用一个通道，而无需为校准通道开辟一个独立的通道，相应地也可以减少所 使用的混频器、放大器等器件数目，从而降低整机的硬件成本、减小体积且降 低系统重量。
本实用新型的第二个目的在于提供一种基站系统，其整体硬件成本低、体 积小、系统重量较小且系统可靠性和可备份性强。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案
一种基站系统，包括相互连接的基带单元及至少一个射频拉远单元，所述 射频拉远单元包括依次连接的光电转换模块、数字中频处理模块、射频收发 处理模块、功放低噪放阵列模块、滤波阵列模块、以及与所述射频收发处理模 块连接的功分合路器，所述功分合路器与天线连接，其中，所述射频收发处理 模块包括位于一个业务通道上的开关装置，所述开关装置同时与所述功放低 噪放阵列模块、所述功分合路器连接，所述开关装置接收所述数字中频处理模块的下行校准信号或上行校准信号，根据所述下行校准信号控制所述业务通道 的下行链路与所述功放低噪放阵列模块接通，所述业务通道的上行链路与所述
功分合路器接通；根据所述上行校准信号控制所述下行链路与所述功分合路器
接通，所述上行链路与所述功放低噪放阵列模块接通。
根据本实用新型的基站系统，其中的一个业务通道上的开关装置同时与功 放低噪放阵列模块、功分合路器连接，并根据数字中频处理模块的上行校准信 号或者下行校准信号，控制该业务通道的上行链路、下行链路与功放低噪放阵 列模块、功分合路器之间的连接状态，由于该业务通道的上行链路、下行链路 同时通过开关装置与功分合路器连接，在数字中频处理模块与射频收发处理模 块之间的校准通道可同时与该业务通道共用一个通道，而无需为校准通道开辟 一个独立的通道，相应地也可以减少所使用的混频器、放大器等器件数目，从 而降低整机的硬件成本、减小体积且降低系统重量。


图l是现有技术中的射频拉远装置的结构示意图； 图2是本实用新型的射频拉远装置的结构示意图； 图3是本实用新型实施例一中的射频收发处理模块的结构示意图； 图4是本实用新型上述实施例二中的射频收发处理模块的结构示意图； 图5是本实用新型上述实施例三中的射频收发处理模块的结构示意图； 图6是本实用新型上述实施例四中的射频收发处理模块的结构示意图； 图7是本本实用新型实施例的数字中频处理模块的结构示意图； 图8是本实用新型实施例的功放低噪放阵列模块的结构示意图 图9是本实用新型实施例的滤波阵列模块的结构示意图。
具体实施方式
下面针对本实用新型的射频拉远装置进行详细说明。实施例一
如图2所示，是本实用新型射频拉远装置的结构示意图，在本实施例中， 在其中的一个业务通道上，功分合路器、数字中频处理模块与功放低噪放阵列 模块之间共用 一个开关，使得校准通道与该业务通道在数字中频处理模块与射 频收发处理模块之间共用 一个通道。
如图2所示，本实施例中的射频拉远装置包括相互连接的光电转换模块、
数字中频处理模块、射频收发处理模块、功放低噪放阵列模块、滤波阵列模块， 还包括与射频收发处理模块连接的功分合路器，该功分合路器通过同轴电缆等 方式与天线连接，滤波阵列模块通过同轴电缆等方式与天线连接，所述光电转
换模块通过光纤等方式与上端BBU连接，其中，在其中的一个业务通道上， 所述射频收发处理模块中的开关同时与所述数字中频处理沖莫块、所述功分合路 器、所述功放低噪放阵列模块相连接，用于控制所述数字中频处理模块、所述 功分合路器、所述功放低噪放阵列模块之间的连接状态。
其中，所述光电转换模块用于在下行方向上将光纤传输过来的光信号转换 为数字信号，并将转换后的数字信号传送给数字中频处理模块进行处理，在上 行方向上将数字中频传送过来的数字信号转化为光信号通过光纤等方式传送给 与该射频拉远装置相连接的上端BBU。
所述数字中频处理模块主要是对上述光电转换模块所发送的信号进行数字 上变频、数模转换等操作，对从射频收发处理模块接收的信号执行模数转换、 数字下变频等操作。
所述功放低噪放阵列模块主要对下行信号进行功率放大，对上行信号进行 低噪声放大操作。
所述滤波阵列模块主要进行滤波操作，以完成对带外信号的抑制，防止下 行信号的发射杂散、上行信号的噪声干扰。
如图3所示，是本实施例中的射频收发处理模块的结构示意图，其主要包 括分别位于各业务通道的下行链路上的射频上变频与放大器、位于上行链路上 的射频下变频与放大器、以及同时与这两个放大器相连接的开关装置，在其中
10的一个业务通道上，该开关装置还同时与功放低噪放阵列模块及功分合路器连 接，该开关装置根据数字中频处理模块的控制信号，控制该业务通道的上行链 路、下行链路与该功放低噪放阵列模块、功分合路器的连接状态，而在其他的 业务通道上，同时与其上行链路、下行链路连接的开关只与功放低噪放阵列模 块相连接。
根据上述本实施例中的射频拉远装置，下面对该射频拉远装置的具体信号 处理过程进行详细描述，在以下的描述中，仅对其中的一条通过开关装置同时 与数字中频处理模块、功分合路器、功放低噪放阵列模块连接的业务通道的正 常业务操作及校准过程进行说明，对于仅通过开关将数字中频处理模块与功放 低噪放真理模块进行连接的业务通道而言，具体的业务4喿作及校准过程中的数 据传输过程可与现有技术中相同，因此，在本实施例中不予赘述。
以其中的一个业务通道为例，例如图3所示的业务通道1，在具体的业务 处理时，其具体的处理流程包括
在下行方向上
光电转换模块接收BBU经由光纤传输过来的光信号，将该光信号转换为 数字信号，并将转换后的数字信号传送给数字中频处理模块；
数字中频处理模块接收从光电转换模块发送过来的数据，对该数据执行相 应的操作处理后得到中频模拟信号或者基带模拟信号，发送给射频收发处理模 块；
射频收发处理模块的相应通道接收从数字中频处理模块发送的中频模拟信 号或者基带模拟信号，通过上变频混频器与放大器对该中频模拟信号或者基带 模拟信号进行上变频放大，此时开关装置控制业务通道l的下行链路与功放低
噪放阵列相连接，上变频放大后的射频信号通过开关装置馈入功放低噪放阵列 模块中对应通道；
功放低噪放阵列模块的业务通道1接收射频收发处理模块中的业务通道1 的下行射频信号，对其进行功率放大操作，并将功率放大操作后的信号发送给 滤波阵列模块，由滤波阵列模块进行滤波操作后的信号发送给天线。在上行方向上
滤波阵列模块中的业务通道1接收基站天线所接收的用户信号，对该用户 信号进行滤波操作后发送给对应的功放低噪放阵列模块中的业务通道1;
功放低噪放阵列模块中的业务信道1接收滤波阵列模块的业务通道1中的 信号，对其进行低噪声放大操作后得到射频信号，并向射频收发处理模块中的 业务通道1发送；
射频收发处理模块中的业务通道1接收到从功放低噪放阵列模块的业务通 道l发送的射频信号，此时，开关装置控制业务通道1的上行链路与功放低噪 放阵列的对应通道相连接，射频信号经过开关装置后，通过放大器与下变频混 频器对该射频信号进行放大及下变频操作，产生模拟中频信号或者模拟基带信 号，并将该模拟中频信号或者模拟基带信号馈入到数字中频处理模块中的业务 通道；
数字中频处理模块的业务通道1从射频收发处理模块接收模拟中频或者模 拟基带信号，将其转换为数字信号，并经过相应的处理后将处理后的数据传送 给光电转换模块；
光电转换模块将数字中频处理模块传送过来的数字信号转化为光信号，并 通过光纤等方式传送给BBU。
此外，如图3所示，在本实施例中，业务通道l通过开关装置同时与数字 中频处理模块、功分合路器及功放低噪放阵列模块相连接，即在数字中频处理 模块与功分合路器之间校准通道与该业务通道1共用一个通道，以下以该业务 通道l与校准通道共用一个通道为例，对校准功能的具体实现过程进行详细描 述
在进行下行校准时
数字中频处理模块向下向各业务通道发送包含了下行校准信号的数字信 号，并经过数模转换等操作后转换为模拟中频信号或者模拟基带信号，该模拟中频信号或者模拟基带信号中包括所述下行校准信号；
射频收发处理模块的各业务通道接收上述包含下行校准信号的模拟中频信 号或者模拟基带信号，通过各自的上变频混频器与放大器进行上变频放大操作， 转换为射频信号，此时，各业务通道的开关切换到下行方向上，其中业务通道 1中的开关装置根据射频信号中包含的下行校准信号，控制业务通道1的下行 链路与功放低噪放阵列模块相连接，使各业务通道的下行链路与功放低噪放阵 列模块相连接，各业务通道的上述射频信号经过各自的开关馈入到功放低噪放
阵列模块中；
功放低噪放阵列模块中的功放对该射频信号进行功率放大，将功率放大后
的信号发送给滤波阵列模块中对应的滤波器，经过滤波器滤波后馈入到天线中；
天线端接收到各业务通道对应的滤波器滤波后的信号后，分别将该信号与 天线端预先存储的信号进行耦合，并将耦合后的信号发送到功分合路器，通过 功分合路器进入校准通道，此时，与业务通道l相连接的开关装置根据所述耦 合信号中包含的下行校准信号控制功分合路器与业务通道l的上行链路相连 接，功分合路器所接收到的射频信号经过放大器和下变频混频器处理后产生模 拟中频信号或者模拟基带信号，馈入到数字中频处理模块中对应的业务通道1;
数字中频处理模块的业务通道l接收到模拟中频信号或者模拟基带信号之 后，通过进行模数转换等操作后，得到数字中频信号，并计算出数字中频信号 中所包含的校准信号的幅度和相位，完成相关信息的采集和处理；
以此类推，在通过该校准通道得到各个业务通道相对应的校准信号的幅度 和相位之后，进行比较，就可以得到各业务通道的幅度差与相位差，从而可以 以此为基础对各个业务通道的幅度和相位进行校准，以使各业务通道的幅度差 与相位差保持在系统所要求的范围之内。
根据上述下行校准的过程，以图3中所示的业务通道l与校准通道共用一 个通道为例，上行校准的过程为
13数字中频处理模块向下向校准通道，即图3中所示的业务通道l发送包含 了上行校准信号的数字信号，并经过数模转换等操作后转换为模拟中频信号或
者模拟基带信号，该模拟中频信号或者模拟基带信号中包括所述上行校准信号；
射频收发处理模块的业务通道1接收上述包含校准信号的模拟中频信号或 者模拟基带信号，通过上变频混频器与放大器进行上变频放大操作，转换为射 频信号，此时，业务通道l对应的开关装置根据该射频信号中包含的上行校准 信号控制业务通道1的下行链路与功分合路器连接，业务通道1的上述射频信 号经过开关装置进入功分合路器；
功分合路器接收到上述射频信号后，将其发送到基站天线端；
天线端接收到上述射频信号之后，将该射频信号耦合到各个业务通道，包 括业务通道1,各业务通道耦合后的信号分别由各业务通道向上传输，进入滤 波阵列模块中的相应的业务通道；
滤波阵列模块中的各业务通道接收基站天线所发送的耦合信号之后，对该 耦合信号进行滤波，以抑制干扰，并将滤波后的信号向上发送给功放低噪放阵 列模块中对应的业务通道；
功放低噪放阵列模块中对应的业务信道接收滤波阵列模块的业务通道发送 的滤波信号，对其进行低噪声放大，并将低噪声放大后的信号向射频收发处理 模块中对应的业务通道发送；
射频收发处理模块中对应的业务通道接收到从功放低噪放阵列模块发送的 射频信号，此时，各业务通道对应的开关控制该业务通道的上行链路与功放低 噪放阵列的对应通道相连接，其中业务通道1根据射频信号中包含的上行校准 信号控制业务通道1的上行链路与功放低噪放阵列模块的业务通道1相连接， 低噪声放大后的射频信号通过放大器和下变频混频器产生模拟中频信号或者模 拟基带信号，馈入到数字中频处理模块中对应的业务通道；
数字中频处理模块中对应的业务通道接收到模拟中频信号或者模拟基带信 号之后，通过模数转换器等操作后，得到数字中频信号，并计算出所接收到的 数字中频信号所包含的校准信号的幅度和相位，完成相关信息的采集和处理；以此类推，在从各个业务通道得到相对应的校准信号的幅度和相位之后， 进行比较，就可以得到各业务通道的幅度差与相位差，从而可以以此为基础对 各个业务通道的幅度和相位进行校准，以使各业务通道的幅度差与相位差保持 在系统所要求的范围之内。
根据上述本实施例中的射频拉远装置，以图3中所示为例，通过开关装置 对数字中频处理模块、功分合路器、功放低噪放阵列模块之间的连接关系进行 切换，校准通道与业务通道1在数字中频处理模块与射频收发处理模块之间共 用一个通道，所使用的混频器、放大器等器件的数目减少，降低了装置整机的 硬件成本，减小了系统体积，降低系统整体的重量，且不影响正常的业务通信 以及校准功能的性能，给具体装置的实施及施工操作带来了便利性。
此外，如图3所示，通过开关装置来切换数字中频处理模块、功分合路器、 功放低噪放阵列模块之间的连接关系的业务通道有两个，如图3中所示的业务 通道l、业务通道2，此时，这两个业务通道均可以作为RRU的校准通道，且 校准通道2可作为校准通道1的备份通道，在校准通道l发生故障后，例如某 些器件发生了物理故障时，可将校准通道2作为校准通道来使用，以提高系统 的可靠性和容错性。
其中，在图3所示中，是以业务通道l、业务通道2分别与校准通道1、校 准通道2共用同一通道进行说明，实际上，与^^准通道共用的业务通道可以是 从所有的业务通道中任意选择，此外，该共用同一通道的业务通道与校准通道 的数目还可以是2个或者2个以上，并使用其中的一条校准通道作为主校准通 道，其他的校准通道作为备份校准通道，以便于在主校准通道发生故障时，使 用备份校准通道来进行校准，以提高系统整体的可靠性、容错性与稳定性。此 外，根据上述本实用新型的方案，在使用了备份校准通道时，相应地并没有增 加系统整体所使用的器件数目，使得整体的硬件成本低、系统重量小且具有较 好的校准性能。
其中，所述开关装置对数字中频处理模块、功分合路器、功放低噪放阵列 模块之间的连接关系的控制，既可以是根据上述通信时信号中所包含的信息来进行控制，还可以是由数字中频处理模块周期性或间隔性地发送导通信号来进 行控制，使得控制装置根据该导通信号周期性或者间隔性地导通下行链路或上 行链路与功放低噪放阵列模块、功分合路器之间的连接，也可以是根据该射频
拉远装置所应用的通信系统的帧结构来进行操作控制，例如，以TD-SCDMA 系统为例，由于TD-SCDMA系统的每个帧有两个子帧，且每个子帧上具有两 个转换点，分别是由下行链路转换到上行链路、由上行链路转换到下行链路， 此外，还可以通过对帧结构中的上、下行时隙进行改变来控制开关装置的切换、 导通状态，从而，根据该帧结构的时隙特征，即可实现对连接状态的控制。
其中，在具有备份的校准通道时，校准通道的切换可通过以下方式来进行 切换
以图3中所示的校准通道1、校准通道2为例，数字中频处理模块首先以 校准通道1为默认的校准通道，并通过该校准通道1进行4交准，在发送了校准 信号，并接收到反馈回来的校准信号之后，判断该反馈回来的信号的功率是否 在预定的范围之内，
若是，则校准通道1未发生故障，并继续以该校准通道1为默认校准通道，
若在预定范围之外，则说明校准通道l中的某些器件发生的故障，通过校 准通道1来进行校准所产生的校准结果不再可靠，则将校准通道2作为该默认 的校准通道，通过该4交准通道2来进行校准。
当具有2个或者2个以上的备份校准通道时，具体的处理过程以此类推， 在此不予赘述。
实施例二
在本实施例中，与实施例一的不同之处主要在于，本实施例对实施例一中 射频收发处理模块的开关装置进行了进一 步的限定。
如图4所示，是本实施例中的射频收发处理模块的结构示意图，在本实施 例中，所述开关装置具体包括位于该业务通道下行链路上的第一开关，位于
16所述业务通道上行链路上的第二开关，该第一开关、第二开关分别同时与功放 低噪放阵列模块、以及功分合路器连接，第一开关用于控制该业务通道的下行 链路与所述功放低噪放阵列模块、所述功分合路器之间的连接状态，所述第二 开关用于控制所述业务通道的上行链路与所述功放低噪放阵列模块、所述功分 合路器之间的连接状态。
针对本实施例中的方案，以下对本实施例中其中的一条在数字中频处理模 块与射频收发处理模块之间与校准通道共用同一通道的业务通道的正常业务操 作及校准过程进行说明，例如图4中所示的业务通道1,其他的校准通道的过 程与此相同，而对于单独的业务通道而言，具体的业务操作及校准过程中的数 据传输过程可与现有技术中相同，因此，在本实施例中不予赘述。
在本实施例中，在进行正常的业务通信操作时，以图4所示的业务通道1 为例，在下行方向上，业务通道1从数字中频处理模块接收的模拟中频信号或 者模拟基带信号通过上变频混频器及放大器进行上变频放大操作后进入第一开 关，此时，第一开关控制业务通道l的下行链路与功放低噪放阵列模块相连接，
上变频放大后的射频信号经过该第一开关进入功放低噪放阵列模块；在上行方 向上，业务通道从功》丈低噪放阵列模块接收到射频信号，此时，第二开关控制 业务通道1的上行链路与功放低噪放阵列模块相连接，所接收的射频信号经过 放大器与下变频混频器操作后转换为模拟中频信号或者模拟基带信号，馈入到 数字中频处理模块中对应通道的模数转换器。
在进行下行校准操作时，业务通道l的下行链路接收到从数字中频处理模 块发送的包含了下行校准信号的模拟中频信号或者模拟基带信号，通过上变频 混频器及放大器进行上变频放大操作后转换为射频信号，并进入第一开关，此 时，第一开关根据上述射频信号中包含的下行校准信号控制业务通道1的下行 链路与功放低噪放阵列模块相连接，上变频放大操作后的射频信号经过该第一 开关进入功放低噪放阵列模块，并经过功放低噪放阵列模块的功率放大操作、 滤波阵列模块的滤波操作后馈入天线，天线接收到滤波后的信号后，将该信号 与预先存储的信号耦合，将耦合之后的结果发送给功分合路器，射频收发处理模块从功分合路器接收到该信号，此时，第二开关根据该耦合后的信号中包含 的下行校准信号控制业务通道l的上行链路与功分合路器相连接，从而，功分 合路器中的信号经过第二开关后，经过放大器与下变频混频器操作后转换为模 拟中频信号或者模拟基带信号，馈入到数字中频处理模块中对应的模数转换器。
在进行上行校准操作时，业务通道l的下行链路接收到从数字中频处理模 块发送的包含了上行校准信号的模拟中频信号或者模拟基带信号，通过上变频 混频器及放大器进行上变频放大操作后转换为射频信号，并进入第一开关，此 时，第一开关根据该射频信号中包含的上行校准信号，控制业务通道l的下行 链路与功分合路器相连接，功分合路器将该射频信号发送到天线端，天线端接 收到该射频信号后，将其耦合到业务通道l,业务通道1耦合后的信号经过滤 波阵列模块的滤波操作、功放低噪放阵列模块的低噪声放大操作后，馈入射频
收发处理模块，射频收发处理模块从功放低噪放阵列模块中接收到该低噪放操 作后的射频信号，此时，第二开关根据该射频信号中包含的上行校准信号，控 制业务通道1的上行链路与功放低噪放阵列模块相连接，从而，从功放低噪放 阵列模块中接收的射频信号经过第二开关后，经过放大器与下变频混频器操作 后转换为模拟中频信号或者模拟基带信号，馈入到数字中频处理模块中对应的 模数转换器。
本实施例中的其他技术特征与实施例一中的相同，在此不予赘述。
实施例三
在本实施例中，与实施例一的不同之处主要在于，本实施例对实施例一中 射频收发处理模块的开关装置进行了进一步的限定。
如图5所示，是本实施例中的射频收发处理模块的结构示意图，在本实施 例中，所述开关装置具体包括同时与所述业务通道的上行链路、下行链路相 连接的第三开关、第四开关，第三开关的另一端与所述功》丈低噪放阵列模块相 连接，用于控制所述业务通道的上行链路、下行链路与所述功放低噪放阵列模 块之间的连接状态，所述第四开关的另一端与所述功分合路器连接，用于控制
18所述业务通道的上行链路、下行链路与所述功分合路器的连接状态。
针对本实施例中的方案，以下对本实施例中其中的一条在数字中频处理模 块与射频收发处理模块之间与校准通道共用同一通道的业务通道的正常业务操 作及校准过程进行说明，例如图5中所示的业务通道1,其他的校准通道的过 程与此相同，而对于单独的业务通道而言，具体的业务操作及校准过程可与现 有技术中相同，因此，在本实施例中不予赘述。
在本实施例中，在进行正常的业务通信操作时，以图5所示的业务通道1 为例，在下行方向上，业务通道1从数字中频处理模块接收的模拟中频信号或 者模拟基带信号通过上变频混频器及放大器进行上变频放大操作后得到射频信 号，此时，第三开关控制业务通道l的下行链路与功放低噪放阵列模块相连接，
上变频放大后的射频信号经过该第三开关进入功放低噪放阵列模块；在上行方 向上，业务通道l从功放低噪放阵列模块接收到射频信号，此时，第三开关控 制业务通道l的上行链路与功放低噪放阵列模块相连接，所接收的射频信号经 过放大器与下变频混频器操作后转换为模拟中频信号或者模拟基带信号，馈入 到数字中频处理模块中对应通道的模数转换器。
在进行下行校准操作时，业务通道1的下行链路接收到从数字中频处理模 块发送的包含了下行校准信号的模拟中频信号或者模拟基带信号，通过上变频 混频器及放大器进行上变频放大操作后得到射频信号，此时，第三开关根据该 射频信号中包含的下行校准信号控制业务通道1的下行链路与功放低噪放阵列 模块相连接，上变频放大操作后的射频信号经过该第三开关进入功放低噪放阵 列模块，并经过功放低噪放阵列模块的功率放大操作、滤波阵列模块的滤波操 作后馈入天线，天线接收到滤波后的信号后，将该信号与预先存储的信号耦合， 将耦合之后的结果发送给功分合路器，射频收发处理模块从功分合路器接收到 该信号，此时，第四开关根据耦合后的信号中包含的下行校准信号控制业务通 道1的上行链路与功分合路器相连接，从而，功分合路器中的信号经过第四开 关后，经过放大器与下变频混频器操作后转换为模拟中频信号或者模拟基带信 号，馈入到数字中频处理模块中对应的模数转换器。在进行上行校准操作时，业务通道l的下行链路接收到从数字中频处理模 块发送的包含了上行校准信号的模拟中频信号或者模拟基带信号，通过上变频 混频器及放大器进行上变频放大操作后得到射频信号，此时，第四开关根据该 射频信号中包含的上行校准信号控制业务通道1的下行链路与功分合路器相连 接，功分合路器将该射频信号发送到天线端，天线端接收到该射频信号后，将 其耦合到业务通道1，业务通道1耦合后的信号经过滤波阵列模块的滤波操作、 功放低噪放阵列模块的低噪放操作后，馈入射频收发处理模块，射频收发处理 模块从功放低噪放阵列模块中接收到该低噪放操作后的射频信号，此时，第三 开关根据该射频信号中包含的上行校准信号控制业务通道1的上行链路与功放 低噪放阵列模块相连接，从而，从功放低噪放阵列模块中接收的射频信号经过 第三开关后，经过放大器与下变频混频器操作后转换为模拟中频信号或者模拟 基带信号，馈入到数字中频处理模块中对应的模数转换器。
本实施例中的其他技术特征与实施例一中的相同，在此不予赘述。
实施例四
在本实施例中，与实施例一的不同之处主要在于，本实施例对实施例一中 射频收发处理模块的开关装置进行了进一步的限定。
如图6所示，是本实施例中的射频收发处理模块与功分合路器连接的结构 示意图，在本实施例中，所迷开关装置具体包括分别位于所述业务通道的下 行链路、上行链路上的第五开关、第六开关，连接于所述第五开关与所迷第六 开关之间的第七开关、第八开关，所述第七开关的另一端与所述功分合路器连 接，所述第八开关的另 一端与所述功放低噪放阵列模块相连接。
针对本实施例中的方案，以下对本实施例中其中的一条在数字中频处理模 块与射频收发处理模块之间与校准通道共用同一通道的业务通道的正常业务操 作及校准过程进行说明，例如图6所示的业务通道1，其他的校准通道的过程 与此相同，而对于单独的业务通道而言，具体的业务操作及校准过程中的数据 传输过程可与现有技术中相同，因此，在本实施例中不予赘述。
20在本实施例中，在进行正常的业务通信操作时，以图6所示的业务通道1 为例，在下行方向上，业务通道l从数字中频处理模块接收的模拟中频信号或
者模拟基带信号通过上变频混频器;^j坎大器进行上变频放大操作后得到射频信
号，此时，根据所述射频信号，例如以TD-SCDMA系统为例，根据所述射频
信号的帧结构中的由上行链路转换到下行链路的转换点以及上、下行链路的时 隙，第五开关、第八开关切换到下行方向，使业务通道l的下行链路与功放低 噪放阵列模块相连接，上变频放大后的射频信号经过该第五开关、第八开关进
入功放低噪放阵列模块；在上行方向上，业务通道1从功放低噪放阵列模块接 收到射频信号，此时，根据该射频信号，例如以TD-SCDMA系统为例，根据 该射频信号中的帧结构中的由下行链路转换到上行链路的转换点以及上、下行 链路的时隙，第八开关、第六开关切换到上行方向，^_业务通道1的上行链路 与功放低噪放阵列模块相连接，所接收的射频信号经过放大器与下变频混频器 操作后转换为模拟中频信号或者模拟基带信号，馈入到数字中频处理模块中对 应通道的模数转换器。
在进行下行校准操作时，业务通道1的下行链路接收到从数字中频处理模 块发送的包含了下行校准信号的模拟中频信号或者模拟基带信号，通过上变频 混频器及放大器进行上变频放大操作后得到射频信号，此时，根据该射频信号 中包含的上述下行校准信号，例如以TD-SCDMA系统为例，根据帧结构中的 由上行链路转换到下行链路的转换点以及上、下行链路的时隙，第五开关、第 八开关切换到下行方向，使该业务通道l的下行链路与功放低噪放阵列模块相 连接，上变频放大操作后的射频信号经过该第五开关、第八开关进入功放低噪 放阵列模块，并经过功放低噪放阵列模块的功率放大操作、滤波阵列模块的滤 波操作后馈入天线，天线接收到滤波后的信号后，将该信号与预先存储的信号 耦合，将耦合之后的结果发送给功分合路器，射频收发处理模块从功分合路器 接收到该信号，此时，根据该耦合之后的信号中包含的下行校准信号，例如以 TD-SCDMA系统为例，根据帧结构中的由下行链路转换到上行链路的转换点以 及上、下行链路的时隙，第七开关、第六开关切换为上行方向，使该业务通道 1的上行链路与功分合路器相连接，从而，功分合路器中的信号经过第七开关、
21第六开关后，经过放大器与下变频混频器操作后转换为模拟中频信号或者模拟 基带信号，馈入到数字中频处理模块中对应的模数转换器。
在进行上行校准操作时，业务通道l的下行链路接收到从数字中频处理模 块发送的包含了上行校准信号的模拟中频信号或者模拟基带信号，通过上变频 混频器及放大器进行上变频放大操作后得到射频信号，此时，根据该射频信号
中包含的上行校准信号，例如以TD-SCDMA系统为例，才艮据帧结构中的由上 行链路转换到下行链路的转换点以及上、下行链路的时隙，第五开关、第七开 关切换到下行方向，使该业务通道1的下行链路与功分合路器相连接，功分合 路器将该射频信号发送到天线端，天线端接收到该射频信号后，将其耦合到业 务通道l,业务通道1耦合后的信号通过滤波阵列模块的滤波操作、功放低噪 放阵列模块的低噪放操作后，馈入射频收发处理模块，射频收发处理模块从功 放低噪放阵列模块中接收到该低噪放操作后的射频信号，此时，根据该射频信 号中包含的上行校准信号，例如以TD-SCDMA系统为例，根据帧结构中的由 下行链路转换到上行链路的转换点以及上、下行链路的时隙，第八开关、第六 开关切换到上行方向，使该业务通道l的上行链路与功放低噪放阵列模块相连 接，从而，从功放低噪放阵列模块中接收的射频信号经过第八开关、第六开关 后，经过放大器与下变频混频器操作后转换为模拟中频信号或者模拟基带信号， 馈入到数字中频处理模块中对应的模数转换器。
本实施例中的其他技术特征与实施例一中的相同，在此不予赘述。
此外，如图7所示，是本实用新型实施例的数字中频处理模块的结构示意 图，其包括数据组/解帧单元，与该数据组/解帧单元连接的时钟系统及监控系 统、至少一个DDC(数字下变频)、至少一个DUC(数字上变频)，以及与DDC 连接的模数转换器、与DUC连接的数模转换器。其中，时钟系统主要是为各 个通道的时钟器件提供工作时钟。
在进行具体的业务处理过程时，在下行方向上，数据组/解帧单元接收从光 电转换模块发送过来的数据，对该数据执行相应的操作处理得到基带用户数据 与监控数据，并将监控数据发送给监控系统，将基带用户数据发送到各通道的
22DUC与数模转换器，产生中频模拟信号或者基带模拟信号，发送给射频收发处
理模块；在上行方向上，数字中频处理模块从射频收发处理模块接收模拟中频
或者模拟基带信号，经由各个通道的模数转换器的采样，转换为数字信号，并
经过各个通道的DDC转换为符合要求的基带用户数据发送给数据组/解帧单 元，数据组/解帧单元对该基带用户数据以及从监控系统所得到的监控数据进行 组帧，将组帧后的数据传送给光电转换模块。
如图8所示，是本实用新型实施例的功放低噪放阵列模块的结构示意图， 如图所示，其包括在任意一个业务通道上的开关及环行器，并列连接于开关 与环行器之间的功放及低噪放，其通过开关与上端的射频收发处理模块连接， 通过环行器与下端的滤波阵列才莫块连接。在具体处理时，以其中的一个业务通 道为例，
在下行方向上，该业务信道接收射频收发处理模块中的对应通道的下行射 频信号，此时，开关切换为下行方向，使业务通道的上端与功放相连接，射频 信号经过开关后由功放进行功率放大，然后通过环行器馈入滤波阵列模块中相 应的通道；
在上行方向上，该业务信道接收滤波阵列模块的相应通道中的终端信号， 经过环行器进入低噪放进行低噪声放大，馈入开关，此时，开关切换为上行方 向，使业务信道的上端与低噪放相连接，低噪声放大后的信号经过开关后被射 频收发处理模块中相应的通道的上行链路接收。
如图9所示，是本实施例中的滤波阵列模块示意图，在任意一个业务通道 上都具有一个滤波器，该滤波阵列模块主要用于完成带外信号的抑制，防止下 行信号的发射杂散、上行信号的干扰。
根据上述各实施例中的本实用新型的射频拉远装置，可提供一种基站系统， 该基站系统可包括BBU以及至少一个上述射频拉远装置，该射频拉远装置可 分别与上述各实施例中的特征相同，在此不予赘述。其中，本实用新型的基站 系统可应用于GSM、 TD-SCDMA、 CDMA等无线通信系统，当本实用新型的 基站系统是TD-SCDMA系统时，根据TD-SCDMA无线帧的格式，在不影响TD-SCDMA信号的情况下，上行校准数据、下行校准可以是位于TD-SCDMA 无线帧的GP时隙，即保护时隙，且校准数据所占用的码片数可以根据需要进 行设置，但不超过GP的码片长度，即96个码片。
以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。 任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包 含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
权利要求1、一种射频拉远装置，包括依次连接的光电转换模块、数字中频处理模块、射频收发处理模块、功放低噪放阵列模块、滤波阵列模块、以及与所述射频收发处理模块连接的功分合路器，所述功分合路器与天线连接，所述滤波阵列模块与天线连接，其特征在于所述射频收发处理模块包括在任意一个业务通道上设有开关装置，所述开关装置同时与所述功放低噪放阵列模块、所述功分合路器连接，所述开关装置接收所述数字中频处理模块的下行校准信号或上行校准信号，根据所述下行校准信号控制所述业务通道的下行链路与所述功放低噪放阵列模块接通，所述业务通道的上行链路与所述功分合路器接通；根据所述上行校准信号控制所述下行链路与所述功分合路器接通，所述上行链路与所述功放低噪放阵列模块接通。
2、 根据权利要求1所述的射频拉远装置，其特征在于，还包括所述开关 装置接收所述数字中频处理模块的下行或上行非校准信号，根据所述下行非校 准信号控制所述业务通道的下行链路与所述功放低噪放阵列模块接通；根据所 述上行非校准信号控制所述上行链路与所述功放低噪放阵列模块接通。
3、 根据权利要求1或2所述的射频拉远装置，其特征在于，所述开关装置 包括位于所述下行链路上的第一开关，位于所述上行链路上的第二开关。
4、 根据权利要求1或2所述的射频拉远装置，其特征在于，所述开关装置 包括同时与所述上行链路、所述下行链路相连接的第三开关、第四开关，所 述第三开关的另 一端与所述功放低噪放阵列模块相连接，所述第四开关的另一 端与所述功分合路器连接。
5、 根据权利要求1或2所述的射频拉远装置，其特征在于，所述开关装置 包括分别位于所述下行链路、所述上行链路上的第五开关、第六开关，连接 于所述第五开关与所述第六开关之间的第七开关、第八开关，所述第七开关的 另一端与所述功分合路器连接，所述第八开关的另一端与所述功放低噪放阵列 模块相连接。
6、 根据权利要求1或2所述的射频拉远装置，其特征在于，所述业务通道 的数目为两个或者两个以上。
7、 —种基站系统，包括相互连接的基带单元及至少一个射频拉远单元，所述射频拉远单元包括依次连接的光电转换模块、数字中频处理模块、射频收发处理模块、功放低噪放阵列模块、滤波阵列模块、以及与所述射频收发处理 模块连接的功分合路器，所述功分合路器与天线连接，所述滤波阵列模块与天线连接，其特征在于所述射频收发处理模块包括在任意一个业务通道上设 有开关装置，所述开关装置同时与所述功放低噪放阵列模块、所述功分合路器 连接，所述开关装置接收所述数字中频处理模块的下行校准信号或上行校准信 号，根据所述下行校准信号控制所述业务通道的下行链路与所述功放低噪放阵列模块接通，所述业务通道的上行链路与所述功分合路器接通；根据所述上行 校准信号控制所述下行链路与所述功分合路器接通，所述上行链路与所述功放 低噪放阵列 模块接通。
8、 根据权利要求7所述的基站系统，其特征在于，还包括所述开关装置 接收所述数字中频处理模块的下行或上行非校准信号，根据所述下行非校准信 号控制所述业务通道的下行链路与所述功放低噪放阵列模块接通；根据所述上 行非校准信号控制所述上行链路与所述功放低噪放阵列模块接通。
9、 根据权利要求7或8所述的基站系统，其特征在于，所述开关装置包括 位于所述下行链路上的第一开关，位于所述上行链路上的笫二开关。
10、 根据权利要求7或8所述的基站系统，其特征在于，所述开关装置包 括同时与所述上行链路、所述下行链路相连接的第三开关、第四开关，所述 第三开关的另 一端与所述功放低噪放阵列模块相连接，所述第四开关的另 一端 与所述功分合路器连接。
11、 根据权利要求7或8所述的基站系统，其特征在于，所述开关装置包 括分别位于所述下行链路、所述上行链路上的第五开关、第六开关，连接于所述第五开关与所述第六开关之间的第七开关、第八开关，所述第七开关的另 一端与所述功分合路器连接，所述第八开关的另一端与所述功放低噪放阵列模 块相连接。
12、根据权利要求7或8所述的基站系统，其特征在于，所述业务通道的 数目为两个或者两个以上。
专利摘要射频拉远装置及基站系统，包括依次连接的光电转换模块、数字中频处理模块、射频收发处理模块、功放低噪放阵列模块、滤波阵列模块、以及与射频收发处理模块连接的功分合路器，射频收发处理模块具体包括位于一个业务通道上的开关装置，开关装置同时与功放低噪放阵列模块、功分合路器连接，根据所接收的上/下行校准信号，控制该业务通道的上行链路、下行链路与功放低噪放阵列模块、功分合路器间的连接。根据本实用新型，校准通道在数字中频处理模块与射频收发处理模块间与其中一个业务通道共用一个通道，无需开辟独立的校准通道，相应减少所使用器件的数目，从而减少整机的硬件成本、体积及重量，且可对校准通道进行备份，提高系统的可靠性和容差率。
文档编号H04B1/40GK201260163SQ200820049959
公开日2009年6月17日 申请日期2008年6月30日 优先权日2008年6月30日
发明者凯 张, 陈春海 申请人:京信通信系统(中国)有限公司