专利名称：一种数字光纤直放站系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种移动通信设备，尤其涉及一种数字光纤直放站系
统u
背景技术：
随着全球通讯业务的发展，通信频谱资源变得越来越宝贵，为了更加 有效的利用频谱资源，许多通信系统都采用了频谱利用率较高的调制方式，
如TD-SCDMA, CDMA ,WCDMA等，这些调制方式不仅对载波相位进行调制，同 时也调制了载波幅度，因此会产生较大峰均比的非恒包络调制信号
在处理这些非恒定包络的信号时，直放站系统中的射频功率放大器(功 放单元)的效率和线性度不能同时兼顾，如果射频功率放大器的效率比较 高，则信号的线性度得不ij满足，如果信号的线性度得到满足的话，射频 功率放大器的效率比较低。所以要使线性度得到满足的话，射频功率放大 器的效率比较低，也使得直放站系统整机的电源效率比较低；同时直放站 系统发射的信号功率比较低，直放站系统发射信号的覆盖范围比较小。
发明内容
本实用新型提供了 一种数字光纤直放站系统，其能对下行信号进行预 失真处理，提高数字光纤直放站系统的电源效率，使得直放站系统发射佶 号的覆盖范围比较大。
本实用新型的技术方案是 一种数字光纤直放站系统，包括相互连接 的近端机和远端机，所述远端机包括依次连接的远端光收发单元、远端基 带处理单元、下行数才莫转换单元、下行射频和上变频单元、功放单元和远
5端输入输出隔离单元；在所述远端输入输出隔离单元和所述远端基带处理 单元之间还依次连接有上行射频和下变频单元及上行模数转换单元；
所述远端光收发单元、远端基带处理单元、下行数模转换单元、下行 射频和上变频单元、功放单元和远端输入输出隔离单元构成所述込端机的 下行链路；所述远端输入输出隔离单元、上行射频和下变频单元、上行模
链路； ，
所述远端机还包括预失真处理单元、反馈模数转换单元及反馈射频和 下变频单元；所述预失真处理单元连接在所述远端基带处理单元与所述下 行数模转换单元之间；反馈射频和下变频单元的输入端与所述功放单元的 输出端连接，输出端通过所述反馈模数转换单元与所述预失真处理单元连 接；
所述预失真处理单元接收所述反馈模数转换单元输入的反馈数字信 号，检测所述反馈数字信号与所述远端基带处理单元处理后的基带信号， 并根据检测结果对所述基f信号进行预失真处理后输出到所述下行数模转 换单元。
本实用新型的数字光纤直放站系统，远端机设置有预失真处理单元， 预失真处理单元根据对反馈数字信号与远端基带处理单元输出的基带信号 的检测结果来对远端基带处理单元输出的基带信号进行预失真处理，可以 使功放单元输出的信号的线性度和失真度得到满足；进一 步的可以在功放 单元输出的信号的线性度和失真度得到满足的情况下，功放单元可以对信 号进行大功率的放大，提高了功放单元的效率，进而提高了数字光纤直放 站系统的整机电源效率。且通过功放单元对信号进行大功率放大，直放站 系统的覆盖范围比较大。'
图l是本实用新型直放站系统一实施例的电路原理框图2是本实用新型直放站系统一实施例的电路原理框图3是本实用新型直放站系统预失真处理单元的逻辑连接框l到；
图4是本实用新型直放站系统近端机的内部原理框图。
具体实施方式
在处理这些非恒定包络的信号时，直放站系统中的功放单元(射频功 率放大器)的效率和线性度不能同时兼顾，本实用新型的数字光纤直放站 系统，远端机设置有预失真处理单元，预失真处理单元根据反馈数字信号 与基带信号的比较来对远端基带处理单元输出的基带信号进行预失真处
理，可以使功放单元输出的信号的线性度和失真度得到满足；进一步的可 以在功放单元输出的信号的线性度和失真度得到满足的情况下，功放单元 可以对信号进行大功率的放大，提高了功放单元的效率，进而提高了数字 光纤直放站系统的整机电源效率。且通过功放单元对信号进行大功率放大， 直放站系统的覆盖范围比较大。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做一详细的阐述。
本实用新型的数字光许直放站系统，如图l，包括近端机(也称为中继 端)和远端机(也称为覆盖端)。基站通过天线l直接进行覆盖时，其覆盖 范围比较小，通过数字光纤直放站系统，能扩大覆盖范围。基站天线l发 射的下行信号耦合进近端机，由近端机经过处理后转换为光信号，该光信 号可以通过光纤传输到距离较远的远端机，然后远端机接收该光信号经过 处理、还原后，通过天线2发射出去，被用户设备(如手机)接收；同样， 用户设备发射的上行信号被天线2接收到，然后经过远端机处理后，以光 信号通过光纤传输到近端机，经过近端机处理后，输出耦合到基站天线l;
7就这样，基站除了天线1之外，也利用天线2来进行覆盖，扩大了覆盖范 围。
其中所述远端机包括依次连接的远端光收发单元、远端基带处理单元、 预失真处理单元、下行数模转换(DAC)单元、下行射频和上变频单元、功 放单元、远端输入输出隔离单元；在所述远端输入输出隔离单元和所述远 端基带处理单元之间还依次连接有上行射频和下变频单元、上行模数转换 (AI)C)单元。该远端机还包括预失真处理单元、反馈模数转换单元及反馈 射频和下变频单元；所述预失真处理单元连接在所述远端基带处理单元与 所述下行数模转换单元之向；反馈射频和下变频单元的输入端与所述功放 单元的输出端连接，输出端通过所述反馈模数转换单元与所述预失真处理 单元连接。
所述远端光收发单元、远端基带处理单元、预失真处理单元、下行DAC 单元、下行射频和上变频单元、功放单元及远端输入输出隔离单元构成远 端机的下行链路。远端光收发单元接收近端机传来的光信号，转为数字信 号后由远端基带处理单元进行处理，然后送到预失真处理单元进行预失真 处理，再经下行DAC单元转化为中频;漠拟信号，由下4亍射频和上变频单元 把该模拟信号变频为射频信号并滤波放大，经过功放单元功率放大后，通 过远端输入输出隔离单元输出到天线2后发射出去。
所述远端输入输出隔离单元、上行射频和下变频单元、上行ADC单元、 远端基带处理单元和远端光收发单元构成远端机的上行链路。天线2接收 到的上行信号，输出到远端输入输出隔离单元，再经上行射频和下变频单 元进行滤波放大后，变为中频信号，再由上行ADC单元转为数字信号，经 过远端基带处理单元处理后，由远端光收发单元把该数字信号转化为光信 号后通过光纤发射到近端机。
所述反馈射频和下变频单元及反馈ADC单元构成远端机的反馈链路。 功放单元输出的射频信号耦合到反馈射频和下变频单元，进行滤波放大并变频为中频信号后，经过反馈ADC单元转变为反馈数字信号，送到预失真 处理单元中，所述预失真处理单元接收所述反馈数字信号，检测所述反馈 数字信号与所述远端基带il:理单元处理后的基带信号，根据检测结果对所 述基带信号进行预失真处理后输出到所述下行DAC单元。
其中预失真处理单元在具体实施时可以在专用芯片或DSP或ASIC或 1'TGA或其它逻辑器件上实现。
由此可见，本实用新型数字光纤直放站系统通过预失真处理单元的处 理，可以使功放单元输出信号的线性度和，真度得到满足；进一步的可以 在功放单元输出信号的线性度和失真度得到满足的情况下，功放单元可以 对信号进行大功率的放大，提高了功放单元的效率，进而提高了数字光纤 直放站系统的整机电源效牟。且通过功放单元对信号进行大功率放大，直 放站系统的覆盖范围比较大。
在一实施例中，为了降低基带信号的峰均比、进一步的提高功放单元 的效率，如图2，所述远端机还可以包括削峰单元，连接在所述预失真处理 单元和所述远端基带处理单元之间，削峰单元对远端基带处理单元处理后 的基带信号进行削峰处理，降低基带信号的峰均比。削峰单元在具体实施 时可以在专用芯片或FPGA或其它逻辑器件上实现。
在一实施例中，如图3，所述预失真处理单元可以包括信号校正单元、 存储单元和预失真检测单光。图中信号校正单元的C端与所述远端基带处 理单元的输出端连接，A端与所述下行DAC单元连接，所述反馈ADC单元的 输出端与所述预失真检测单元的B端连接，该预失真检测单元还与远端基 带处理单元的输出的连接，预失真检测单元的输出端通过存储单元与信号 校正单元连接。所述预失真检测单元根据所述基带信号与所述反馈数字信 号的检测结果确定预失真参数，并将所述预失真参数存储到所述存储单元 里，所述信号校正单元根据所述存储单元里的预失真参数对所述基带信号 进行预失真处理。在具体实施时，所述预失真参数是实时更新存储在所述存储单元里，所述信号校正单元根据更新后的预失真参数对所述基带信号 进行预失真处理。
所述近端机在一实施例中，如图4，可以包括近端输入输出隔离单元、 下行射频和下变频单元、下行模数转换(ADC)单元、近端基带处理单元、 近端光收发单元、上行数模转换(DAC)单元、上行射频和上变频单元。
所述近端输入输出隔离单元依次通过下行射频和下变频单元、下行模 数转换单元、近端基带处理单元和近端光收发单元的一端连接，近端光收 发单元的另一端与所述远端光收发单元连接；上行数模转换单元的一端与 所述近端基带处理单元连接，另一端通过所述上行射频和上变频单元与所 述近端输入输出隔离单元连接。
其中所述近端输入输出隔离单元、下行射频和下变频单元、下行ADC 单元、近端基带处理单元、近端光收发单元构成近端机的下行链路。所述 的近端光收发单元、近端基带处理单元、上行DAC单元、上行射频和上变 频单元及近端输入输出隔离单元构成近端机的上行链路。
所述近端输入输出隔离单元从所述基站的天线1耦合信号，经过所述 下行射频和下变频单元的滤波放大并下变频到中频信号后，再由所述下行 模数转换单元转化为数字信号，然后经过近端基带处理单元进行信号处理， 再经所述近端光收发单元转变为光信号后，发射到所述远端光收发单元； 所述近端光收发单元接收所述远端光收发单元传来的光信号并转为数字信 号输出，该数字信号在所述近端基带单元中进行处理后，由所述上行数模 转换单元转化为模拟信号，，再经过上行射频和上变频单元把该模拟信号上 变频为射频信号并进行滤波放大，然后通过所述近端输入输出隔离单元耦 合到基站的天线l。
在一具体实施例中，近端机的下行链路和远端冲几的下行链路共同构成
本实用新型数字直放站系统完整的下行链路，包括有近端输入输出隔离 单元、下行射频和下变频单元、下行ADC单元、近端基带处理单元、近端光收发单元、远端光收发单元、远端基带处理单元、预失真处理单元、下
行DAC单元、下行射频和上变频单元、功放单元及远端输入输出隔离单元。 从基站的天线1耦合进来的下行信号输出到近端输入输出隔离单元，经过 下行射频和下变频单元进行滤波放大并下变频到中频信号后，再由下行ADC 单元转化为数字信号，然后经过近端基带处理单元进行信号处理，再经近 端光收发单元转变为光信号后，通过光纤发射到远端^i的远端光收发单元； 远端光收发单元接收传来的光信号，转为数字信号后由远端基带处理单元 进行处理，然后送到预失真处理单元进行预失真处理，再经下行DAC单元 转化为中频模拟信号，由下行射频和上变频单元把信号上变频为射频信号 并滤波放大，经过功放单元功率放大后，通过远端输入输出隔离单元和天 线2后发射出去。
远端机的上行链路和近端机的上行链路共同构成系统完整的上行链 路，包括有远端输入输出隔离单元、上行射频和下变频单元、上行Ai)C 单元、远端基带处理单元、远端光收发单元、近端光收发单元、近端基带 处理单元、上行DAC单元、上行射频和上变频单元及近端输入输出隔离单 元。天线2接收到的上4iM言号，输出到远端输入输出隔离单元、经过上行 射频和下变频单元进行滤波放大后，并变频为中频信号，再由上行ADC单 元转为数字信号，经过远端基带处理单元处理后，由远端光收发单元把信 号转化为光信号后，通过光纤发射到近端机的近端光收发单元；近端光收 发单元接收光纤中传来的光信号并转为数字信号输出，数字信号在近端基 带单元中进行处理后，由上行DAC单元转化为^^莫拟信号，再经过上行射频 和上变频单元把信号上变频为射频信号并进行滤波放大，然后通过近端输 入输出隔离单元后输出耦合到基站天线1 。
另外，为了对本实用新型的数字光纤直放站系统进行监控，在一实施 例中，所述数字光纤直放站系统包括用于检测所述远端机工作状态的远端 监控单元，该远端监控单元可以分别与所述远端机的远端光收发单元、远端基带处理单元、预失真处理单元、下行ADC单元、下行射频和上变频单 元、功放单元、远端输入输出隔离单元、反销-射频和下变频单元、反锁ADC 单元、上行射频和下变频卓元及上行ADC单元连接；所述直放站系统还包 括用于检测所述近端机工作状态的近端监控单元，可以分别与所述近端机 的近端输入输出隔离单元、下行射频和下变频单元、下行ADC单元、近端 基带处理单元、近端光收发单元、上行DAC单元、上行射频和上变频单元 连接。
所述近端光收发单元和所述远端光收发单元在一实施例中，采用光纤 连接，通过所述光纤传输数据的通讯协议可以采用CPR1协议、0BSA1协议 或其它协议，所述光纤传输数据的速率根据实际需要可以为614.4Mbps,或 1228. 8 Mbps或2457. 6 Mbfps或其它速率。
另外，本实用新型的数字光纤直放站系统的制式可以为GSM直放站系 统、或CDMA直放站系统、或WCDMA直放站系统、或CDMA2000直放站系统、 或TD-SCDMA直放站系统。根据数字光纤直放站系统不同的制式，所述远端 输入输出隔离单元可以是双工器或环行器，所述近端输入输出隔离单元可 以是双工器或环行器。
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、一种数字光纤直放站系统，包括相互连接的近端机和远端机，所述远端机包括依次连接的远端光收发单元、远端基带处理单元、下行数模转换单元、下行射频和上变频单元、功放单元和远端输入输出隔离单元；在所述远端输入输出隔离单元和所述远端基带处理单元之间还依次连接有上行射频和下变频单元及上行模数转换单元；所述远端光收发单元、远端基带处理单元、下行数模转换单元、下行射频和上变频单元、功放单元和远端输入输出隔离单元构成所述远端机的下行链路；所述远端输入输出隔离单元、上行射频和下变频单元、上行模数转换单元、远端基带处理单元和远端光收发单元构成所述远端机的上行链路；其特征在于所述远端机还包括预失真处理单元、反馈模数转换单元及反馈射频和下变频单元；所述预失真处理单元连接在所述远端基带处理单元与所述下行数模转换单元之间；反馈射频和下变频单元的输入端与所述功放单元的输出端连接，输出端通过所述反馈模数转换单元与所述预失真处理单元连接；所述预失真处理单元接收所述反馈模数转换单元输入的反馈数字信号，检测所述反馈数字信号与所述远端基带处理单元处理后的基带信号，并根据检测结果对所述基带信号进行预失真处理后输出到所述下行数模转换单元。
2、 根据权利要求l所述的数字光纤直放站系统，其特征在于所述远 端机还包括对所述基带信号的峰均比进行压缩的削峰单元，连接在所述远 端基带处理单元和所述预失真处理单元之间。
3、 根据权利要求1所述的数字光纤直放站系统，其特征在于所述预 失真处理单元包括信号校正单元、存储单元和预失真检测单元；所述信号校正单元连接在所述远端基带处理单元和所述下行数模转换 单元之间，所述预失真检测单元的输入端与所述远端基带处理单元及所述反馈模数转换单元分别连接，输出端通过所述存储单元与所述信号校正单元连接；所述预失真检测单元检测所述基带信号与所述反馈数字信号，确定预 失真参数，并将所述预失真参数存储到所述存储单元里，所述信号校正单 元根掂所述存储单元里的预失真参数对所述基带信号进行预失真处理。
4、 根据权利要求1所述的数字光纤直放站系统，其特征在于所述近 端机包括近端输入输出隔离单元、下行射频和下变频单元、下行模数转换 单元、近端基带处理单元、近端光收发单元、上行数模转换单元、上行射 频和上变频单元；所述近端输入输出隔离单元依次通过下行射频和下变频单元、下行模 数转换单元、近端基带处理单元和近端光收发单元的一端连接，近端光收 发单元的另一端与所述远端光收发单元连接；上行数模转换单元的一端与 所述近端基带处理单元连接，另一端通过所述上行射频和上变频单元与所 述近端输入输出隔离单元连接；所述近端输入输出隔离单元从所述基站的天线耦合信号，经过所述下 行射频和下变频单元的滤波放大并下变频到中频信号后，再由所述下行冲莫 数转换单元转化为数字信号，然后经过近端基带处理单元进行信号处理， 再经所述近端光收发单元^变为光信号后，发射到所述远端光收发单元；所述近端光收发单元接收所述远端光收发单元传来的光信号并转为数 字信号输出，该数字信号在所述近端基带单元中进行处理后，由所述上行 数模转换单元转化为模拟信号，再经过上行射频和上变频单元把该模拟信号上变频为射频信号并进行滤波放大，然后通过所述近端输入输出隔离单 元耦合到基站的天线。
5、 根据权利要求1至4任一权利要求所述的数字光纤直放站系统，其 特征在于所述直放站系统还包括用于检测所述远端机、近端机工作状态 的远端监控单元和近端监"fe单元，所述远端监控单元与所述远端机连接，所述近端监控单元与所述近端机连接。
6、 根据权利要求4所述的数字光纤直放站系统，其特征在于所述远 端光收发单元和所述近端牟收发单元通过光纤连接。
7、 根据权利要求1至4任一权利要求所述的数字光纤直放站系统，其 特征在于所述直放站系统包括GSM或CDMA或WC認A或CDMA2000或 TD-SCDMA直放站系统。
8、 根据权利要求1至3任一权利要求所述的数字光纤直放站系统，其 特征在于所述远端输入输出隔离单元为双工器或环行器。
9、 根据权利要求4所述的数字光纤直放站系统，其特征在于所述近 端输入输出隔离单元为双工器或环行器。
专利摘要本实用新型公开了一种数字光纤直放站系统，其包括相互连接的近端机和远端机，所述远端机包括依次连接的远端光收发单元、远端基带处理单元、下行数模转换单元、下行射频和上变频单元、功放单元和远端输入输出隔离单元；该远端机还包括预失真处理单元、反馈模数转换单元及反馈射频和下变频单元；所述预失真处理单元接收反馈模数转换单元输入的反馈数字信号，检测反馈数字信号与远端基带处理单元处理后的基带信号，根据检测结果对基带信号进行预失真处理。本实用新型的数字光纤直放站系统，可以使功放单元输出的信号的线性度和失真度得到满足；可以提高功放单元的效率，进而提高了数字光纤直放站系统的整机电源效率。
文档编号H04B7/15GK201274476SQ200820200690
公开日2009年7月15日 申请日期2008年9月18日 优先权日2008年9月18日
发明者伍尚坤, 闫海成 申请人:京信通信系统(中国)有限公司