全网通数字光纤直放站的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种全网通数字光纤直放站。

背景技术：

目前，移动、联通、电信通信系统必然长期共存，多制式的网络优化设备的共址覆盖必将是各大运营商以及未来通信网络建设中主要考虑的问题。为了节约前期投资，快速建网完成网络的部署，不同制式基站共址共机房现象肯定会大量存在。

传统无线站由于接收天线和覆盖天线相隔距离不会过远，因此对于基站无法到达安装的位置，通过无线站覆盖有其距离缺陷。传统光纤站通过光纤拉远实现远距离传输有其距离优势，但由于光纤站接收端需要靠近基站位置，选址方面存在很大缺点。随着城乡移动用户数量的不断增加，出现了服务面大、地域广、用户分散的特点。尤其在大城市的卫星城，偏远的居民区及乡镇、农村地区，移动通信需求迫切，但用户数较少，且分散性大，用基站覆盖，固然能满足通信要求，但势必导致投资效益低，信道利用率低的问题。另外，由于某些自然或人为的障碍物对信号的阻挡与屏蔽，导致出现了移动通信的局部盲区、阴影区。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种全网通数字光纤直放站，可实现各种制式网络的集成覆盖。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种全网通数字光纤直放站，包括近端机和远端机，所述近端机与远端机连接；所述近端机和所述远端机均包括射频模块，所述射频模块包括TDD射频单元、GSM射频单元、CDMA射频单元、DCS射频单元和2.1G射频单元。

进一步地，所述近端机和远端机均还包括多工器和数字板，所述多工器通过射频模块连接数字板。

进一步地，所述近端机还包括TDD同步模块，所述多工器通过TDD同步模块连接数字板。

进一步地，所述近端机和远端机均还包括开关电源；近端机的开关电源分别连接近端机的射频模块、数字板和TDD同步模块，远端机的开关电源分别连接远端机的射频模块和数字板。

进一步地，还包括箱体，所述射频模块、多工器、数字板、TDD同步模块和开关电源均设置在所述箱体内。

进一步地，所述数字板上设有现场可编程门阵列、DA芯片、AD芯片、晶振、第一单片机和光电转换接口，所述现场可编程门阵列分别连接DA芯片、AD芯片、晶振、第一单片机和光电转换接口。

进一步地，近端机的数字板上的光电转换接口通过光纤与远端机的数字板上的光电转换接口连接。

进一步地，所述TDD射频单元包括功率放大器、低噪放大器、射频开关和第二单片机；所述射频开关的第一端口连接多工器，第二端口连接功率放大器，第三端口连接低噪放大器；所述第一单片机连接第二单片机。

进一步地，所述GSM射频单元和CDMA射频单元集成形成GSM&CDMA射频单元，所述DCS射频单元和2.1G射频单元集成形成DCS&2.1G射频单元；

所述GSM&CDMA射频单元包括GSM功率放大器、GSM低噪放大器、CDMA功率放大器、CDMA低噪放大器和第三单片机；

所述DCS&2.1G射频单元包括DCS功率放大器、DCS低噪放大器、2.1G功率放大器、2.1G低噪放大器和第四单片机；

所述第一单片机分别连接第三单片机和第四单片机。

进一步地，所述DA芯片和AD芯片的数目均为五个；所述功率放大器、GSM功率放大器、CDMA功率放大器、DCS功率放大器和2.1G功率放大器分别与五个DA芯片一一对应连接，所述低噪放大器、GSM低噪放大器、CDMA低噪放大器、DCS低噪放大器和2.1G低噪放大器分别与五个AD芯片一一对应连接。

本实用新型的有益效果在于：通过将多种制式的射频单元集成在近端机和远端机中，实现全网通一体融合的数字光纤直放站，从而实现各种制式网络的集成覆盖；在无基站的条件下，通过近端机空中直接接收信号，光纤拉远后，再通过远端机进行发送，即可覆盖远距离无信号地区，既解决了多频段共址建设问题，又解决了覆盖拉远、基站选址等多种问题，且具有成本低、施工简便、易于维护、不占用信道资源、覆盖面广等特点。

附图说明

图1为本实用新型一种全网通数字光纤直放站的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的近端机和远端机的连接结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的全网通数字光纤直放站的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二近端机中多工器、射频模块、数字板和TDD同步模块的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二远端机中多工器、射频模块和数字板的结构示意图。

标号说明：

1、近端机；2、远端机；3、射频模块；4、多工器；5、数字板；6、TDD同步模块；7、开关电源；

31、TDD射频单元；32、GSM射频单元；33、CDMA射频单元；34、DCS射频单元；35、2.1G射频单元；36、GSM&CDMA射频单元；37、DCS&2.1G射频单元；

51、现场可编程门阵列；52、DA芯片；53、AD芯片；54、晶振；55、第一单片机；56、光电转换接口；

311、功率放大器；312、低噪放大器；313、射频开关；314、第二单片机；

361、GSM功率放大器；362、GSM低噪放大器；363、CDMA功率放大器；364、CDMA低噪放大器；365、第三单片机；

371、DCS功率放大器；372、DCS低噪放大器；373、2.1G功率放大器；374、2.1G低噪放大器；375、第四单片机。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、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。

本实用新型最关键的构思在于：将多种制式的射频单元集成在光纤直放站中。

缩略语定义：

TDD：Time Division Duplexing，时分双工；移动通信系统中使用的全双工通信技术的一种，与FDD相对应，是在帧周期的下行线路操作中及时区分无线信道以及继续上行线路操作的一种技术。

请参阅图1，一种全网通数字光纤直放站，包括近端机和远端机，所述近端机与远端机连接；所述近端机和所述远端机均包括射频模块，所述射频模块包括TDD射频单元、GSM射频单元、CDMA射频单元、DCS射频单元和2.1G射频单元。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：具有成本低、施工简便、易于维护、不占用信道资源、覆盖面广等特点。

进一步地，所述近端机和远端机均还包括多工器和数字板，所述多工器通过射频模块连接数字板。

进一步地，所述近端机还包括TDD同步模块，所述多工器通过TDD同步模块连接数字板。

由上述描述可知，通过设置TDD同步模块，解调基站TDD信号提取同步时钟信号给数字板，数字板根据同步时钟信号控制TDD射频单元使之与基站信号同步。

进一步地，所述近端机和远端机均还包括开关电源；近端机的开关电源分别连接近端机的射频模块、数字板和TDD同步模块，远端机的开关电源分别连接远端机的射频模块和数字板。

由上述描述可知，通过设置开关电源，为射频模块、数字板和TDD同步模块进行供电。

进一步地，还包括箱体，所述射频模块、多工器、数字板、TDD同步模块和开关电源均设置在所述箱体内。

由上述描述可知，通过设置箱体保护近端机和远端机内的组成部件，延长使用寿命。

进一步地，所述数字板上设有现场可编程门阵列、DA芯片、AD芯片、晶振、第一单片机和光电转换接口，所述现场可编程门阵列分别连接DA芯片、AD芯片、晶振、第一单片机和光电转换接口。

进一步地，近端机的数字板上的光电转换接口通过光纤与远端机的数字板上的光电转换接口连接。

进一步地，所述TDD射频单元包括功率放大器、低噪放大器、射频开关和第二单片机；所述射频开关的第一端口连接多工器，第二端口连接功率放大器，第三端口连接低噪放大器；所述第一单片机连接第二单片机。

进一步地，所述GSM射频单元和CDMA射频单元集成形成GSM&CDMA射频单元，所述DCS射频单元和2.1G射频单元集成形成DCS&2.1G射频单元；

所述GSM&CDMA射频单元包括GSM功率放大器、GSM低噪放大器、CDMA功率放大器、CDMA低噪放大器和第三单片机；

所述DCS&2.1G射频单元包括DCS功率放大器、DCS低噪放大器、2.1G功率放大器、2.1G低噪放大器和第四单片机；

所述第一单片机分别连接第三单片机和第四单片机。

由上述描述可知，通过将单片机相连，实现控制指令的通讯。

进一步地，所述DA芯片和AD芯片的数目均为五个；所述功率放大器、GSM功率放大器、CDMA功率放大器、DCS功率放大器和2.1G功率放大器分别与五个DA芯片一一对应连接，所述低噪放大器、GSM低噪放大器、CDMA低噪放大器、DCS低噪放大器和2.1G低噪放大器分别与五个AD芯片一一对应连接。

由上述描述可知，通过将各个射频单元的低噪放大器与AD芯片连接，将各个射频单元的功率放大器与DA芯片连接，实现信号的放大增加处理和信号转换处理。

实施例一

请参照图1-3，本实用新型的实施例一为：一种全网通数字光纤直放站，如图1所示，包括近端机1和远端机2，所述近端机1与远端机2连接；所述近端机和所述远端机均包括射频模块，所述射频模块包括TDD射频单元、GSM射频单元、CDMA射频单元、DCS射频单元和2.1G射频单元。其中，GSM、CDMA、DCS、2.1G为不同的频段制式。

如图2所示，本实施例的全网通数字光纤直放站可包括一个近端机QAU和多个远端机QRU；一个近端机QAU可星型拖载至少四个远端机QRU，每个远端机QRU可再拖载一个远端机QRU，近端机QAU的一个端口至少可串联六个远端机QRU。

如图3所示，所述近端机1和远端机2均还包括多工器4和数字板5，所述多工器4通过射频模块3连接数字板5。所述近端机1还包括TDD同步模块6，所述多工器4通过TDD同步模块6连接数字板5；具体地，所述多工器4的耦合端口通过TDD同步模块6连接数字板5的同步端口。所述近端机1和远端机2均还包括开关电源7；近端机1的开关电源7分别连接近端机1的射频模块3、数字板5和TDD同步模块6，远端机2的开关电源7分别连接远端机2的射频模块3和数字板5。

进一步地，还包括箱体，所述射频模块、多工器、数字板、TDD同步模块和开关电源均设置在所述箱体内。优选地，所述箱体为散热式铝材料机箱，具有散热、防水效果。

本实施例通过将多种制式的射频单元集成在近端机和远端机中，实现全网通一体融合的数字光纤直放站，从而实现各种制式网络的集成覆盖；在无基站的条件下，通过近端机空中直接接收信号，光纤拉远后，再通过远端机进行发送，即可覆盖远距离无信号地区，既解决了多频段共址建设问题，又解决了覆盖拉远、基站选址等多种问题，且具有成本低、施工简便、易于维护、不占用信道资源、覆盖面广等特点。

实施例二

本实施例为实施例一的进一步拓展。如图4-5所示，图4为近端机中多工器、射频模块、数字板和TDD同步模块的结构示意图，图5为远端机中多工器、射频模块和数字板的结构示意图。

所述数字板5上设有现场可编程门阵列51、DA芯片52、AD芯片53、晶振54、第一单片机55和光电转换接口56，所述现场可编程门阵列51分别连接DA芯片52、AD芯片53、晶振54、第一单片机55和光电转换接口56。

所述TDD射频单元31包括功率放大器311、低噪放大器312、射频开关313和第二单片机314；所述射频开关313的第一端口连接多工器4，第二端口连接功率放大器311，第三端口连接低噪放大器312。进一步地，射频开关313的第一端口连接多工器4的TDD端口。其中，图4中射频开关上的0、1、2分别表示第一端口、第二端口、第三端口。

所述GSM射频单元32和CDMA射频单元33集成形成GSM&CDMA射频单元36，所述DCS射频单元34和2.1G射频单元35集成形成DCS&2.1G射频单元37；

所述GSM&CDMA射频单元36包括GSM功率放大器361、GSM低噪放大器362、CDMA功率放大器363、CDMA低噪放大器364和第三单片机365；

所述DCS&2.1G射频单元37包括DCS功率放大器371、DCS低噪放大器372、2.1G功率放大器373、2.1G低噪放大器374和第四单片机375。

所述多工器4分别连接GSM低噪放大器362、CDMA功率放大器363、CDMA低噪放大器364、DCS功率放大器371、DCS低噪放大器372、2.1G功率放大器373和2.1G低噪放大器374。

进一步地，虽然图4-5中无体现，但单片机之间存在连接关系，其连接关系可根据实际需求设置。具体地，所述第一单片机55分别连接第二单片机314、第三单片机365和第四单片机375。

进一步地，所述DA芯片52和AD芯片53的数目均为五个，分别为AD1、AD2、AD3、AD4、AD5以及DA1、DA2、DA3、DA4、DA5；所述功率放大器311、GSM功率放大器361、CDMA功率放大器363、DCS功率放大器371和2.1G功率放大器373分别与五个DA芯片52(DA1-DA5)一一对应连接，所述低噪放大器312、GSM低噪放大器362、CDMA低噪放大器364、DCS低噪放大器372和2.1G低噪放大器374分别与五个AD芯片53(AD1-AD5)一一对应连接。

进一步地，近端机的数字板上的光电转换接口通过光纤与远端机的数字板上的光电转换接口连接。

其中，各个射频单元中的功率放大器的区别在于支持的频段制式不同，低噪放大器同理。

进一步地，在近端机中，功率放大器为上行功率放大器，低噪放大器为下行低噪放大器，GSM功率放大器为GSM上行功率放大器，GSM低噪放大器为GSM下行低噪放大器，CDMA功率放大器为CDMA上行功率放大器，CDMA低噪放大器为CDMA下行低噪放大器，DCS功率放大器为DCS上行功率放大器，DCS低噪放大器为DCS下行低噪放大器，2.1G功率放大器为2.1G上行功率放大器，2.1G低噪放大器为2.1G下行低噪放大器。

在远端机中，功率放大器为下行功率放大器，低噪放大器为上行低噪放大器，GSM功率放大器为GSM下行功率放大器，GSM低噪放大器为GSM上行低噪放大器，CDMA功率放大器为CDMA下行功率放大器，CDMA低噪放大器为CDMA上行低噪放大器，DCS功率放大器为DCS下行功率放大器，DCS低噪放大器为DCS上行低噪放大器，2.1G功率放大器为2.1G下行功率放大器，2.1G低噪放大器为2.1G上行低噪放大器。

也就是说，近端机的BS端向远端机的MS端传输信号的路径为BS端－低噪放大器－AD芯片－光电转换接口－光纤－光电转换接口－DA芯片－功率放大器－MS端；远端机的MS端向近端机的BS端传输信号的路径为MS端－低噪放大器－AD芯片－光电转换接口－光纤－光电转换接口－DA芯片－功率放大器－BS端。其中，功率放大器和低噪放大器泛指各射频单元的功率放大器和低噪放大器。

其中，多工器支持820－835MHz、865－880MHz、889－915MHz、934－960MHz、1735－1785MHz、1830－1880MHz、1885－1915MHz(或2575－2635MHz)、1920－1980MHz、2110－2170MHz合路传输。TDD射频单元支持1885－1915MHz(或2575－2635MHz)工作频率；GSM&CDMA射频单元支持820－835MHz、865－880MHz、889－915MHz、934－960MHz工作频率；DCS&2.1G射频单元支持1735－1785MHz、1830－1880MHz、1920－1980MHz、2110－2170MHz工作频率。

优选地，现场可编程门阵列为CPLD&FPGA芯片；CPLD&FPGA芯片为可焊接的芯片，有多个I/O控制引脚，通过该类引脚分别与晶振、光电转换口、DA芯片、AD芯片相连。

优选地，光电转换接口为SFP光电转换接口；进一步地，近端机的数字板上设有四个SFP光电转换接口，远端机的数字板上设有两个SFP光电转换接口。

优选地，单片机采用LM3S9B92芯片；进一步地，单片机之间通过485端口连接，实现控制指令的通讯。

本实施例在无基站的条件下，通过近端机空中直接接收信号，光纤拉远后，再通过远端机进行发送，即可覆盖远距离无信号地区，既解决了多频段共址建设问题，又解决了覆盖拉远、基站选址等多种问题，特别是在矿区、随道、井下等较弱信号的地区，通过全网通数字光纤直放站，省去了基站建设，多频段直放站共建设等问题，节省了前期大量时间的投入，为信号覆盖节省了有利时间和设备成本。

综上所述，本实用新型提供的一种全网通数字光纤直放站，通过将多种制式的射频单元集成在近端机和远端机中，实现全网通一体融合的数字光纤直放站，从而实现各种制式网络的集成覆盖；在无基站的条件下，通过近端机空中直接接收信号，光纤拉远后，再通过远端机进行发送，即可覆盖远距离无信号地区，既解决了多频段共址建设问题，又解决了覆盖拉远、基站选址等多种问题，且具有成本低、施工简便、易于维护、不占用信道资源、覆盖面广等特点；特别是在矿区、随道、井下等较弱信号的地区，通过全网通数字光纤直放站，省去了基站建设，多频段直放站共建设等问题，节省了前期大量时间的投入，为信号覆盖节省了有利时间和设备成本。

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同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。