多业务型双传输式分布系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种多业务双传输式分布系统，包括主单元、扩展单元和远端单元，主单元包括第一供电单元、调制解调器和主单元数字板，主单元数字板包括复数个第一CPRI-2接口，用于连接一个扩展单元。扩展单元包括第二供电单元、扩展单元数字板和PSE板，扩展单元数字板包括复数个第一RJ45传输口、复数个第二、三CPRI-2接口，每个第一RJ45传输口或第二CPRI-2接口用于连接一个远端单元，每个第三CPRI-2接口用于连接一个扩展单元。远端单元包括一个第三CPRI-2接口与两个第五RJ45传输口，第三CPRI-2接口用于与第二CPRI-2接口连接，第五RJ45传输口用于与第一RJ45传输口连接。利用本实用新型，能够在基站资源允许的情况下实现最大组网化。
【专利说明】多业务型双传输式分布系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种传输系统，尤其涉及一种多业务双传输式分布系统。
【背景技术】
[0002]目前中国移动已经建立了多种通信制式的网络，包括GSM900、DCS1800、TD-SCDMA、WLAN等不同制式的移动通信网络和宽带网络，多网建设重复投资严重、施工困难，统一解决多种网络共享建筑物室内的覆盖问题成为网络建设者的难题。同时大型无线覆盖系统的路由问题越来越突出，宽带网络和无线网络的一体化建设是未来发展的必然趋势.目前大型无线覆盖系统的有以下几大问题:馈线成本太高，业主协调难，突发业务的载频调度，放大器带来的网络干扰，节能减排的日益趋势。另外大量采用了以同轴电缆为传输介质、以基站射频信号直接放大的方法解决室内信号覆盖问题，此类解决方案为了实现建筑物，尤其是大型场馆及院校的室内覆盖，一般采用大功率的基站作信号源，使用干线放大器补偿同轴电缆对射频信号的损耗，使的噪声引入严重，尤其是上行信号的噪声。上行信号噪声的引入将直接影响基站的接收灵敏度和覆盖范围，降低系统的用户容量；同时，大量同轴电缆布放施工困难等问题非常突出。
[0003]由此，各大直放站厂家引申出微功率分布系统，但是系统存在以下几个缺点:1、组网方式较单一，传统的同类产品中，主单元可以支持4个扩展单元并联，每一个扩展单元可以支持8级级联，每一个扩展单元可以支持8个远端单元，总系统组网能力为4*8*8=256组网能力。由于扩展单元在组网上采用串联单一形式，组网方式较固定。2、传输方式较单一，往往受限于工程已有的资源。扩展到远端，只能单一的根据工程情况单一的选用光纤或五类线。在工程环境下，若为光纤资源，则设备需支持使用可以通过光传输的设备，若为五类线设备，则需更换为支持五类线传输的设备。应用受限。3、破坏原WLAN系统，WLAN系统，AC数据传输给POE，POE将数据与馈电同时传给AP，在引入覆盖系统以后，传统的覆盖POE数据与馈电传给扩展单元，再通过远端将数据传传给AP，在这一过程中，数据可以通过扩展传输至远端，远端再传输给AP端，但原POE交换机输出的供电则中断。在引入覆盖系统后，AP需要额外增加电源适配器，为物业协调带来困难。
实用新型内容
[0004]本实用新型实施方式所要解决的技术问题在于，提供一种多业务双传输式分布系统，能够在基站资源允许的情况下实现最大组网化。
[0005]本实用新型提供一种多业务双传输式分布系统，该系统包括主单元、扩展单元和远端单元，其中，该扩展单元连接于该主单元和该远端单元之间。
[0006]该主单元包括:第一供电单元、调制解调器和主单元数字板，该第一供电单元分别连接到该调制解调器、主单元数字板和第一备用电源，该主单元数字板为用于进行网络数据、射频信号数据处理的电路板，包括复数个第一 CPR1-2接口，每个CPR1-2接口用于连接一个扩展单元。[0007]该扩展单元包括:第二供电单元、扩展单元数字板和PSE板，该第二供电单元分别连接到该第二备用电源、扩展单元数字板和PSE板。该扩展单元数字板为用于进行网络数据、射频信号数据处理的电路板，包括复数个第一 RJ45传输口、复数个第二 CPR1-2接口以及复数个第三CPR1-2接口，其中，每个第一 RJ45传输口或第二 CPR1-2接口用于连接一个远端单元，每个第三CPR1-2接口用于连接一个扩展单元。该PSE板为用于实现基于以太网供电的供能端、实现WLAN透传进行数据和馈电转接的电路板。
[0008]该远端单元为用于进行网络数据、射频信号数据处理、为AP或WLAN设备提供网络接口和电源功能的电路板，包括一个第三CPR1-2接口与两个第五RJ45传输口，该第三CPR1-2接口用于与该第二 CPR1-2接口连接，该第五RJ45传输口用于与该第一 RJ45传输口连接。
[0009]本实用新型提供的一种多业务双传输式分布系统，通过扩展单元自身支持8级级联的同时可再并联3个扩展单元，极大了提高了在工程上的灵活安装施工能力。通过有效的方案设计，可最大化的节省工程路径施工村料、成本。另外，通过WLAN数据和馈电同时支持的技术，在引入该设备时可不破坏原WLAN系统,减少物业协调和施工量，同时为两个运营商的设备合用一个现有资源起到了技术基础。通过在扩展单元和远端单元上同时设置RJ45传输口以及CPR1-2接口，从而实现五类线和光纤传输的双传输式传输方式，大大减少了企业产品多元化，使得单一产品即可适应不同工程环境的需要。同时，为工程施工提供了便利。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型实施方式中多业务双传输式分布系统的功能模块示意图；
[0011]图2为图1所示 的多业务双传输式分布系统中的主单元的模块示意图；
[0012]图3为图1所示的多业务双传输式分布系统中的扩展单元的模块示意图；
[0013]图4为图1所示的多业务双传输式分布系统中的远端单元的模块示意图；
[0014]图5为本实用新型实施方式中多业务双传输式分布系统的一条链路通信的模块示意图。
[0015]标号说明:
[0016]系统10
[0017]主单元20
[0018]第一供电单元 21
[0019]调制解调器22
[0020]第一备用电源 23
[0021]主单元数字板 24
[0022]扩展单元30
[0023]第二供电单元 31
[0024]第二备用电源 32
[0025]扩展单元数字板33
[0026]PSE 板34
[0027]POE 交换机34’[0028]远端单元40【具体实施方式】
[0029]为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0030]请参阅图1，为本实用新型实施方式中的多业务双传输式分布系统的功能模块示意图，该系统10包括依次连接的主单元20、扩展单元30和远端单元40。其中，主单元20通过光纤与扩展单元30相连，扩展单元30通过五类线或光纤与远端单元40相连。
[0031]请参阅图2，主单元20包括第一供电单元21、调制解调器22、第一备用电源23和主单元数字板24。第一供电单元21分别连接到调制解调器22、主单元数字板24和第一备用电源23，第一备用电源23还与主单元数字板24连接。第一供电单元21用于为主单元20的各个部分提供工作电源，该第一备用电源23用于当外界供电停止时为系统提供短暂电源，实现系统掉电告警上报等机制。该调制解调器22用于收发短信，实现设备的远程监控功能。该主单元数字板24为用于进行网络数据、控制系统运行状态、射频信号数据处理的电路板。
[0032]该主单元数字板24包括2个第一 ADC芯片(模拟转数字芯片)、I个第一双路DAC芯片(数字转模拟芯片)、I个第一FPGA芯片(可编程门阵列芯片)、4个第一 SFP光电转换器、I个第一 CPU主芯片、2个第一下行混频器、2个第一上行混频器、2个第一本振芯片、4个第一 CPR1-2接口、2个第一介质双工器以及I个第一寄存器。其中，每个第一上行混频器的第一端与一个下行混频器的第一端连接至第一介质双工器，第一上行混频器的第二端与第一下行混频器的第二端连接至第一本振芯片，该第一下行混频器的第三端通过第一 ADC芯片连接至第一 FPGA芯片，该第一上行混频器的第三端通过第一双路DAC芯片连接至第一 FPGA芯片。同时，该第一本振芯片的另一端连接至第一 CPU主芯片,第一寄存器连接在第一 CPU主芯片和第一 FPGA芯片之间。第一 FPGA芯片依次与复数个第一 SFP光电转换器和复数个第一 CPR1-2接口连接。
`[0033]请参阅图3，该扩展单元30包括第二供电单元31、第二备用电源32、扩展单元数字板33以及PSE板(Packet Switching Equipment,分组交换机)34。第二供电单元31分别连接到第二备用电源32、扩展单元数字板33和PSE板34。该扩展单元数字板33为用于进行网络数据、射频信号数据处理的电路板。该PSE板34为用于实现POE (Power overEthernet,基于以太网的供电)供能的PSE端、实现WLAN透传进行数据和馈电转接的电路板。第二供电单元31用于为扩展单元30的各个部分提供工作电源，该第二备用电源32用于当外界供电停止时为系统提供短暂电源，实现系统掉电告警上报等机制。
[0034]该扩展单元数字板33包括I个第二 FPGA芯片、I个第二 CPU主芯片、I个第二寄存器、8个第一 RJ45传输口、8个第二 RJ45传输口、9个第二 CPR1-2接口、8个第一网络PHY芯片、8个第二网络PHY芯片、9个第二 SPF光电转换器、3个第三CPR1-2接口以及3个第三SPF光电转换器。每个第一 RJ45传输口通过一个第一网络PHY芯片连接至第二 FPGA芯片，每个第二 RJ45传输口通过一个第二网络PHY芯片连接至第二 FPGA芯片，每个第二 CPR1-2接口通过一个第二 SPF光电转换器连接至第二 FPGA芯片，每个第三CPR1-2接口通过一个第三SPF光电转换器连接至第二 FPGA芯片，第二寄存器连接在第二 CPU主芯片与第二 FPGA芯片之间。
[0035]该PSE板34包括第一变压器、第二变压器、8个第三RJ45传输口、8个第四RJ45传输口，第一 PSE芯片、第二 PSE芯片以及8个KE电源接口。其中，4个第三RJ45传输口与4个第四RJ45传输口连接至第一变压器，4个第三RJ45传输口和4个第四RJ45传输口连接至第二变压器，4个KE电源接口连接至第一 PSE芯片和第一变压器，4个KE电源接口连接至第二 PSE芯片和第二变压器。
[0036]请参阅图4，该远端单元40为用于进行网络数据、射频信号数据处理、为AP或WLAN设备提供网络接口和电源功能的电路板。该远端单元40包括I个第三FPGA芯片、2个第五RJ45传输口、2个第三网络PHY芯片、I个第四SPF光电转换器、I个第四CPR1-2接口、I个Η)、1个第三寄存器、I个第三CPU主芯片、I个第二双路DAC芯片、2个第二 ADC芯片、2个第二介质双工器、2个第二上行混频器、2个第二下行混频器、2个第二本振芯片。其中，每个第五RJ45传输口通过一个第三网络PHY芯片连接至第三FPGA芯片，第四CPR1-2接口通过第四SPF光电转换器连接至第三FPGA芯片，第三寄存器连接在第三CPU主芯片与第三FPGA芯片之间。第二上行混频器的第一端与第二下行混频器的第一端连接至第二介质双工器，第二上行混频器的第二端与第二下行混频器的第二端连接至第二本振芯片，该第二下行混频器的第三端通过第二 ADC芯片连接至第三FPGA芯片，该第二上行混频器的第三端通过第二双路DAC芯片连接至第三FPGA芯片，第二本振芯片的另一端连接至第三CPU主芯片。
[0037]本实用新型的组网方式(如图1所示)通过以下方式实现:主单元20的4个第一CPR1-2接口通过与扩展单元30的一个第二 CPR1-2接口连接形成4级级联，每个扩展单元30的8个第二 CPR1-2接口或8个第一 RJ45传输口通过与远端单元40的一个第四CPR1-2接口或第五RJ45传输口连接形成8级级联。并且，每个扩展单元30中的3个第三CPR1-2接口通过与另外三个扩展单元30的第二 CPR1-2接口连接实现每一个扩展单元30在支持8级级联功能的情况下还可再关联3个扩展单元。
[0038]下行工作原理:主单元20的施主天线端(图未示)接收信号，通过第一介质双工器过滤信号，经第一下行混频器混频变至低频，再经第一 ADC芯片数字量化输入到第一 FPGA芯片转换为DRSI协议数据，数据流经第一 SPF光电转换器转换为光信号传输。扩展单元30通过第二 CPR1-2接口接收到光信号时，经由第二 SPF光电转换器将接收到的光信号还原为DRSI数据流，并由第二 FPGA芯片解包，再将TCP/IP透传的网络数据流一同打包为八路DRSI数据流，馈上48V电压分别从8个第一 RJ45传输口或8个第二 CPR1-2接口发送，48V电压和DRSI数据流在网络线上传输至远端单元的第五RJ45传输口(或48V电压和DRSI数据流在光电混合缆传输至远端单元40的第四CPR1-2接口，然后经第四SPF光电转换器)送入第三FPGA芯片解包，再通过第二双路DAC芯片还原为模拟中频信号，中频信号再经第二上行混频变为工作频段的信号后重新发射覆盖。
[0039]上行工作原理:远端单元40接收客户信号，通过第二介质双工器过滤信号，经第二下行混频器混频变至低频中频信号后，经第二 ADC芯片数字量化，并由第三FPGA芯片转换为DRSI协议，经第五RJ45传输口(或第四CPR1-2接口)上传至扩展单元30。扩展单元30的第一 RJ45传输口(或第二 CPR1-2接口)接收数据，经第二 FPGA芯片处理转换再经第二 SPF光电转换器转为光信号传输至主单元20。主单元20的第一 SPF光电转换器接收光信号转换为数字信号后经第一 FPGA芯片处理后再经第一双路DAC芯片模拟还原为低频中频信号再经第一上行混频器还原为工作频段通过第一介质双工器上传至基站端。从而，该系统10在扩展单元30和远端单元40上同时设置RJ45传输口以及CPR1-2接口，实现五类线传输和光纤传输的双传输式通信方式。
[0040]用户接收端工作原理:公网网络经扩展单元30的PSE板34的第三RJ4传输口接入，相应地经过第一变压器和第二变压器分离数据和馈电，其中，第四RJ45传输口与扩展单元数字板33的第二 RJ45传输口相连，数据通过连接的第四RJ45传输口和第二 RJ45传输口传输至第二 FPGA芯片，第二 FPGA芯片处理该数据以将数据分别传向第二 SPF光电转换器转换，并通过第二 CPR1-2接口或第一网络PHY芯片转换，以通过第一 RJ45传输口传输。数据和馈电通过KE电源接口、第二 CPR1-2接口(或第一 RJ45传输口)传输至远端单元40，远端单元40通过第五RJ45传输口或第四CPR1-2接口接收，并通过第三FGPA芯片处理数据分离，通过AP或WLAN设备分离出的馈电一同经第五RJ45传输口传输给用户端。
[0041]请参阅图5,为该多业务双传输式分布系统的一条链路的模块不意图，由PSE板34实现的POE交换机34’与扩展单元30的第二 RJ45传输口连接，该第二 RJ45传输口的引脚1、2、3、6分别与第一变压器的引脚1、2、7、8连接，第一变压器的引脚3、4、9、10分别与第二FPGA芯片A端的4个I/O 口连接，第二 FPGA芯片B端的4个I/O 口分别与第二变压器的引脚3、4、9、10连接，第二变压器的引脚5、11分别与第一变压器的引脚5、11连接。第三FPGA芯片A端的4个I/O 口分别与第三变压器的引脚1、2、7、8相连，第三FPGA芯片B端4个I/
O口分别与第四变压器的引脚1、2、7、8相连，第四变压器的引脚3、4、9、10分别与第五RJ45传输口的引脚1、2、3、6相连,第四变压器的引脚3、4、9、10分别与第五RJ45传输口的引脚
1、2、3、6相连，第三变压器的引脚6、12分别与第四变压器的引脚6、12相连。AP (或WLAN设备)连接到第五RJ45传输口。
[0042]工作原理:Ρ0Ε交换机34’将数据和馈电经由第二RJ45传输口传输到第一变压器，该第一变压器将数据和馈电分离，其中，数据通过引脚1、2、7、8变压处理耦合到引脚3、4、9、10，再传输至第二 FPGA芯片。第二 FPGA芯片通过数据转换、打包而形成流据流，并通过第二 FPGA芯片B端的I/O 口传输至第二变压器，然后传输至第四RJ45传输口。第二变压器上的馈电通过引脚5、11传输至第二变压器的引脚5、11，再通过外部网线将馈电和数据流一同传输至远端单元的第五RJ45传输口。
[0043]第五RJ45传输口将馈电和数据流一同传输至第三变压器，通过第三变压器的耦合作用将数据耦合到引脚1、2、7、8上，再传输至第三FPGA芯片从而进行内部数据流的解压还原处理。该第三FPGA芯片将解包还原后的数据流经第四变压器传输至第五RJ45传输口，第三变压器的引脚6、12与第四变压器的引脚6、12相连，将馈电传输至第四RJ45传输口上，再通过外部网线将馈电和数据流一同传输至AP端实现数据和馈电这一透传功能。从而，该系统能够将POE上的数据与馈电分离，数据经过FPGA芯片进行打包处理后，由变压器馈电结合传输给远端，保留了原WLAN系统。
[0044]本实用新型提供的一种多业务双传输式分布系统，通过扩展单元自身支持8级级联的同时可再并联3个扩展单元，极大了提高了在工程上的灵活安装施工能力。通过有效的方案设计，可最大化的节省工程路径施工村料、成本。另外，通过WLAN数据和馈电同时支持的技术，在引入该设备时可不破坏原WLAN系统，减少物业协调和施工量，同时为两个运营商的设备合用一个现有资源起到了技术基础。通过在扩展单元和远端单元上同时设置RJ45传输口以及CPR1-2接口，从而实现五类线和光纤传输的双传输式传输方式，大大减少了企业产品多元化，使得单一产品即可适应不同工程环境的需要。同时，为工程施工提供了便利。
[0045] 以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种多业务双传输式分布系统，其特征在于，所述系统包括主单元、扩展单元和远端单元，其中，所述扩展单元连接于所述主单元和所述远端单元之间； 所述主单元包括:第一供电单元、调制解调器和主单元数字板，所述第一供电单元分别连接到所述调制解调器、主单元数字板和第一备用电源，所述主单元数字板为用于进行网络数据、射频信号数据处理的电路板，包括复数个第一 CPR1-2接口，每个CPR1-2接口用于连接一个扩展单元； 所述扩展单元包括:第二供电单元、扩展单元数字板和PSE板，所述第二供电单元分别连接到第二备用电源、扩展单元数字板和PSE板；所述扩展单元数字板为用于进行网络数据、射频信号数据处理的电路板，包括复数个第一 RJ45传输口、复数个第二 CPR1-2接口以及复数个第三CPR1-2接口，其中，每个第一 RJ45传输口或第二 CPR1-2接口用于连接一个远端单元，每个第三CPR1-2接口用于连接一个扩展单元；所述PSE板为用于实现基于以太网供电的供能端、实现WLAN透传进行数据和馈电转接的电路板； 所述远端单元为用于进行网络数据、射频信号数据处理、为AP或WLAN设备提供网络接口和电源功能的电路板，包括一个第三CPR1-2接口与两个第五RJ45传输口，所述第三CPR1-2接口用于与所述第二 CPR1-2接口连接，所述第五RJ45传输口用于与所述第一 RJ45传输口连接。
2.如权利要求1所述的多业务双传输式分布系统，其特征在于，所述主单元数字板还包括两个第一 ADC芯片、一个第一双路DAC芯片、一个第一 FPGA芯片、复数个第一 SFP光电转换器、一个第一 CPU主芯片、两个第一下行混频器、两个第一上行混频器、两个第一本振芯片、两个第一介质双工器以及一个第一寄存器；每个第一上行混频器的第一端与一个第一下行混频器的第一端连接至所述第一介质双工器，所述第一上行混频器的第二端与第一下行混频器的第二端 连接至所述第一本振芯片，所述第一下行混频器的第三端通过一个第一 ADC芯片连接至所述第一 FPGA芯片，所述第一上行混频器的第三端通过所述第一双路DAC芯片连接至第一 FPGA芯片，所述第一本振芯片的另一端连接至第一 CPU主芯片，所述第一寄存器连接在第一 CPU主芯片和第一 FPGA芯片之间，每个第一 CPR1-2接口通过一个第一 SFP光电转换器连接至所述第一 FPGA芯片； 所述扩展单元数字板包括一个第二 FPGA芯片、一个第二 CPU主芯片、一个第二寄存器、复数个第二 RJ45传输口、复数个第一网络PHY芯片、复数个第二网络PHY芯片、以及复数个第二 SPF光电转换器和复数个第三SPF光电转换器，每个第一 RJ45传输口通过一个第一网络PHY芯片连接至所述第二 FPGA芯片，每个第二 RJ45传输口通过一个第二网络PHY芯片连接至第二 FPGA芯片，每个第二 CPR1-2接口通过一个第二 SPF光电转换器连接至第二 FPGA芯片，每个第三CPR1-2接口通过一个第三SPF光电转换器连接至第二 FPGA芯片，所述第二寄存器连接在所述第二 CPU主芯片与第二 FPGA芯片之间； 所述远端单元还包括一个第四CPR1-2接口、一个第三FPGA芯片、复数个第三网络PHY芯片、一个第四SPF光电转换器、一个第三寄存器、一个第三CPU主芯片、一个第二双路DAC芯片、两个第二 ADC芯片、两个第二介质双工器、两个第二上行混频器、两个第二下行混频器、两个第二本振芯片；每个第五RJ45传输口通过一个第三网络PHY芯片连接至所述第三FPGA芯片，所述第四CPR1-2接口通过所述第四SPF光电转换器连接至所述第三FPGA芯片，所述第三寄存器连接在所述第三CPU主芯片与第三FPGA芯片之间，每个第二上行混频器的第一端与一个第二下行混频器的第一端连接至一个第二介质双工器，所述第二上行混频器的第二端与所述第二下行混频器的第二端连接至一个第二本振芯片，所述第二下行混频器的第三端通过一个第二 ADC芯片连接至所述第三FPGA芯片，所述第二上行混频器的第三端通过所述第二双路DAC芯片连接至所述第三FPGA芯片，所述第二本振芯片的另一端连接至第三CPU主芯片。
3.如权利要求2所述的多业务双传输式分布系统,其特征在于，所述第一CPR1-2接口的数量为4，所述第二 CPR1-2接口以及所述第一 RJ45传输口的数量均为8，每个第一CPR1-2接口与一个第二 CPR1-2接口连接，每个第二 CPR1-2接口或每个第一 RJ45传输口与所述第四CPR1-2接口或一个第五RJ45传输口连接。
4.如权利要求3所述的多业务双传输式分布系统，其特征在于，所述第三CPR1-2接口的数量为3。
5.如权利要求2所述的多业务双传输式分布系统,其特征在于，所述PSE板包括第一变压器、第二变压器、第一分组交换芯片、第二分组交换芯片、复数个第三RJ45传输口、复数个第四RJ45传输口以及复数个KE电源接口，所述复数个第三、四RJ45传输口均连接至所述第一、二变压器，所述复数个KE电源接口分别连接至所述第一、二分组交换芯片与所述第一、二变 压器。
【文档编号】H04W16/26GK203590464SQ201320618420
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月8日 优先权日:2013年10月8日
【发明者】何劲财, 纪承宇 申请人:福建三元达通讯股份有限公司