CN101166064A - 通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置。现有的RRU/远端机直接和BBU/近端机相连，则要求BBU/近端机带有大量的光接口，成本很高。为解决上述问题，本发明包括：一端通信接口与一组射频远端或者上一级转换装置连接、另一端通信接口与另一组后一级转换装置或者基带池/基站/近端机相连的转换模块；对各模块初始化，并进行上/下级模块监控和告警的控制中心；保证各模块时钟统一的时钟模块；保证各个模块正常工作的供电模块。采用本发明所述装置，与现有技术相比，降低了基带池/基站/近端机的设计复杂度，降低了射频远端和基带池/基站/近端机的成本，从而大大降低了组网成本，增加了组网的灵活性。

Description

通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置
技术领域
本发明涉及一种射频远端分布***所使用的转换装置，尤其涉及无线通讯领域的2G、3G(第二代、第三代无线通信***)分布式覆盖网络。
背景技术
随着3G技术的发展，为了解决馈线带来的射频功率损耗，有了BBU(基带池)+RRU(射频拉远单元)的分布式解决方案。此方案通常通过光纤将BBU和RRU相连。目前直放站中存在数字光纤直放站***，近端机和远端机也通过光纤连接。两种***的框图见图1。
当一个BBU/近端机对应RRU/远端机的数量很大时，如果将RRU/远端机直接和BBU/近端机相连，则要求BBU/近端机带有大量的光接口。由于光电转换器价格相对较高，此时的RRU/远端机和BBU/近端机都带有大量光电转换器，成本会大大增加。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明提供一种通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置，能够在射频远端或者上一级转换装置与后一级转换装置或者基带池/基站/近端机之间实现信号转换。
为了达到上述发明目的，本发明通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置，包括：一端通信接口与一组射频远端或者上一级转换装置相连、另一端通信接口与后一级转换装置或者基带池/基站/近端机相连的转换模块；对各模块初始化，并进行上/下级模块监控和告警的控制中心；为其他各模块提供工作时钟，保证其他各某块时钟同步的时钟模块；保证本装置各个模块正常工作的供电模块；
其中，转换模块接收射频远端或者上一级转换装置的一组电信号，并将所述一组电信号转换成与后一级转换装置或者基带池/基站/近端机传输速率匹配的另一组电信号，发送给后一级转换装置或者基带池/基站/近端机；所述转换模块还接收后一级转换装置或者基带池/基站/近端机发送的另一组电信号，并转换成与射频远端或者上一级转换装置速率匹配的一组电信号，发送给射频远端或者上一级转换装置。
上述的通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置中，所述转换模块为复用/解复用模块，或者数字合路/分发模块，或者串联的复用/解复用模块和数字合路/分发模块。
上述的通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置中，在射频远端或者上一级转换装置与转换模块之间串联有用于匹配射频远端或者上一级转换装置与转换模块之间电信号的第一电接口；在转换模块与后一级转换装置或者基带池/基站/近端机之间串联有用于匹配转换模块与后一级转换装置或者基带池/基站/近端机之间电信号的第二电接口。
上述的通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置中，所述第一电接口的电信号是低速电信号，所述低速电信号是速率低于1200兆赫兹的电信号。
上述的通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置中，第二电接口与后一级转换装置或者基带池/基站/近端机之间串联有光电转换模块。
上述的通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置中，所述第一电接口和/或第二电接口是五类双绞线。
上述的通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置中，所述射频远端是射频拉远***中的射频拉远或数字光纤直放站中的远端机。
采用本发明所述装置，节省了大量RRU/远端机和BBU/近端机上的光接口和光电转换器，与现有技术相比，降低了基带池/基站/近端机的设计复杂度，降低了射频远端和基带池/基站/近端机的成本，另外，当本装置与射频远端之间为低速电接口时，可以采用普通的低速连接线，如五类双绞线，节约了高成本的光纤和宽带双绞线，本装置独立于其它设备，可灵活配置在需要的地方，降低了组网成本，增加了组网的灵活性。
采用本发明所述装置，节省了大量RRU/远端机和BBU/近端机上的光接口和光电转换器，与现有技术相比，降低了基带池/基站/近端机的设计复杂度，降低了射频远端和基带池/基站/近端机的成本，另外，当本装置与射频远端之间为低速电接口时，可以采用普通的低速连接线，如五类双绞线，节约了高成本的光纤和宽带双绞线，本装置独立于其它设备，可灵活配置在需要的地方，降低了组网成本，增加了组网的灵活性。
附图说明
图1是现有的射频远端接口图；
图2是当加入转换装置后，射频远端与基带池/基站/近端机一对一时，改进的射频远端分布式***；
图3是图2中转换装置的功能图一；
图4是图2中转换装置的功能图二；
图5是图2中转换装置的功能图三；
图6是复用模块的基本工作原理；
图7是解复用模块的基本工作原理；
图8是数字合路的基本工作原理；
图9是数字分发的基本工作原理。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：
本发明所述的转换装置用于完成射频远端和基带池/基站/近端机之间的接口转换，见图2。这里的射频远端可以是射频拉远***中的射频拉远，也可以是数字光纤直放站中的远端机。图中画出了当一个射频远端和一个基带池/基站/近端机之间加入转换装置的情况。射频远端与转换装置之间通过电信号通讯；基带池/基站/近端机与转换装置之间通过电信号或者光信号通讯。转换装置两边接口也可以有多个射频远端和多个基带池/基站/近端机。根据不同的组网情况，可以使用一级转换装置，也可以使用多级转换装置。当使用多级转换装置时，可以有部分射频远端与第一级转换装置进行通讯，并通过第一级转换装置的电接口2与第二级转换装置进行通信，以此类推，也可以有部分射频远端与第二级，或者第三级，以此类推，转换装置的电接口1(第一电接口)进行通讯。最后一级的转换装置的电接口2(第二电接口)与基带池/基站/近端机进行通讯。
转换装置的具体功能框图见图3和图4。该转换装置可以处理从N路信号到M路信号的转换。内部含有N路信号的电接口1、复用/解复用模块、数字合路/分发模块、M路信号的电接口2、时钟模块、监控中心、供电模块几个部分，如果M路信号要求是光通讯，电接口2后面接光电转换模块，此模块根据接口定义可选。根据本转换装置的作用不同，复用/解复用、数字合路/分发可以选择不同的模块，也可以两者组合使用。
各个模块的功能如下：
电接口1：进行电平转换、串并转换，从而将射频远端或者上一级转换装置输出的信号转换为复用/解复用模块所能处理的信号。这个电接口可以是高速电信号，也可以是低速的电信号，推荐低速信号，低速信号为速率低于1200兆赫兹的电信号。当通过低速电信号进行通讯时，可以用普通的双绞线，如五类双绞线，进行传输。电平转换和串并转换的格式根据射频远端的要求与射频远端相对应。当射频远端的电信号与转换模块的电信号已经匹配时，电接口1可以省略。
复用/解复用模块：此模块包括：复用、解复用功能。对于上行信号，实现复用功能，如图5所示。对于射频拉远***，这里是IQ信号；对于数字直放站***，这里是数字信号D。对输入的N路IQ/数字信号进行复用，得到如图所示的输出IQ/数字信号。如果要求输出M路信号，则根据一定的规则将N路输入信号分成M个组，分别复用后对应M路输出信号输出。对于下行信号，实现解复用功能，如图6所示。对于输入的一路IQ复用信号，经过解复用功能后得到N路IQ/数字信号。如果输入有M路复用信号，则分别对这M路信号进行解复用，得到所需的N路输出IQ/数字信号，如图7所示。
数字合路/分发模块：此模块包括：数字合路、分发功能。对于上行信号，实现数字合路功能，如图8所示。对于射频拉远***，这里是IQ信号；对于数字直放站***，这里是数字信号D。输入的N路IQ/数字信号，分别乘以相应的加权因子，然后将得到的输出信号求和，得到一路新的IQ/数字信号，作为新的上行信号输出。如果要求输出M路，则根据一定的规则将N路信号分成M个组，分别进行加权乘法以及求和，然后将M路求和后的信号分别输出到M个端口。对于下行信号，实现分发功能，如图9所示。输入的一路IQ/数字信号，复制成N路相同的IQ/数字信号，分别送入N个电接口。如果是M路输入信号，则根据一定的规则复制到各个输出口。
采用复用/解复用模块和数字合路/分发模块等转换模块，节省了本应设置在基带池/基站/近端机和射频远端上的转换装置，降低了基带池/基站/近端机的设计复杂度，降低了射频远端和基带池/基站/近端机的成本，
电接口2：此电接口包括并串转换、电平转换功能。并串转换、电平转换的格式根据后级模块，比如后一级转换装置，或者基带池/基站/近端机，要求的格式进行转换。此电接口输出可以是高速电接口，也可以是低速电接口，根据不同的输出需要进行选择。当基带池/基站/近端机的电信号和转换模块的电信号已经匹配时，电接口2可以省略。
光电转换：此模块用于将上行的电信号转换成光电转换器需要的电平，然后转换成光信号，将下行的光信号转换成电信号，并转换成电接口2需要的电平，使用该模块节省了大量RRU/远端机和BBU/近端机上的光接口和光电转换器，降低了射频远端和基带池/基站/近端机的成本。该模块可选，根据后级的输入要求确定是不是需要。如果后级模块，如转换装置，或者基带池/基站/近端机，是光纤接口，则需要加入此模块；如果是电接口，则此模块可以省略。
时钟模块：时钟模块的功能包括：通过后级送入的下行数据，提取出本装置所需要的同步时钟；根据此时钟获得本装置需要的各种速率的时钟，送入各个模块，保证本装置的正常工作。
控制中心：控制中心的功能包括：对本装置的各个芯片进行初始化操作、监控，处理各种告警，完成告警和检测信息的上报，实现下级对本装置的监控等；完成上/下级模块的监控信息转发。
供电模块：用于完成外部输入电源到本装置各个模块所需电源的转换，以保证对本装置各个模块的电源正常供电。
本发明的好处在于，当进行室内覆盖时，如果射频远端和转换装置之间是低速的电接口，可以通过五类双绞线通讯，由于楼宇内部具有大量的五类双绞线接口，可以很方便的进行布网，同时也节省了大量的光纤和宽带双绞线，降低了成本。此时通过转换装置的转换作用，就可以与基带池/基站/近端机正常通讯了。而且基带池/基站/近端机的接口也不需要和射频远端的接口数量一一对应，即使要使用大量的射频远端进行组网，基带池/基站/近端机的接口数量也可以很少。同时，由于转换装置内部模块的灵活配置和接口硬件的灵活配置，使得组网方式更加灵活。
如图3所示，这是转换装置的一种功能图。当转换装置所接的射频远端属于不同的小区时，采用此功能图实现。对于上行信号，首先在电接口1中完成LVDS转TTL的电平转换，并按照8B/10B或者10B/12B编码格式进行解码，完成串并转换。得到的并行IQ/数字信号在复用模块中进行复用。复用后的高速IQ/数字信号通过电接口2进行8B/10B或者10B/12B格式编码，以及TTL转LVDS电平转换。如果后级要求输出光信号，则在电接口2后面加入光电转换模块，完成光电转换。对于下行信号，首先根据前级需要选择是否使用光电转换模块，从光信号中提取出数据信号。然后在电接口2中实现LVDS转TTL电平，和8B/10B或者10B/12B编码格式的解码。解码后得到的IQ/数字并行信号送入解复用模块，提取出各路IQ/数字信号，通过电接口1进行8B/10B或者10B/12B格式编码，和TTL转LVDS电平转换，送入N个射频远端单元。如果转换装置后面有M个接口，则在复用/解复用模块中将N个射频远端单元/前一级转换装置和M个基带池/基站/近端机单元/后一级转换装置一一对应。图3中的监控中心对其它各个模块进行监控；时钟模块用于给除供电模块外的各个模块提供时钟；供电模块用于给其它各个模块提供电源。由于这几个模块是本转换装置的公共部分，连线太多，这里省略了相应的连接关系。
如图4所示，这是转换装置的功能图二。当转换装置所接的射频远端属于同一个小区时，采用此功能图实现。对于上行信号，首先在电接口1中完成LVDS转TTL的电平转换，并按照8B/10B或者10B/12B编码格式进行解码，完成串并转换。得到的并行IQ/数字信号在数字合路模块中进行合路，合路后速率不变。合路后的IQ/数字信号通过电接口2进行8B/10B或者10B/12B格式编码，以及TTL转LVDS电平转换。如果后级要求输出光信号，则在电接口2后面加入光电转换模块，完成光电转换。对于下行信号，首先根据前级需要选择是否使用光电转换模块，从光信号中提取出数据信号。然后在电接口2中实现LVDS转TTL电平，和8B/10B或者10B/12B编码格式的解码。解码后得到的IQ/数字并行信号送入分发模块，获得各路相同的IQ/数字信号，通过电接口1进行8B/10B或者10B/12B格式编码，和TTL转LVDS电平转换，送入N个射频远端单元。如果转换装置后面有M个接口，则在数字合路/分发模块中将N个射频远端/前一级转换装置和M个基带池/基站/近端机/后一级转换装置一一对应。图4中的监控中心对其它各个模块进行监控；时钟模块用于给除供电模块外的各个模块提供时钟；供电模块用于给其它各个模块提供电源。同图3，由于这几个模块是本转换装置的公共部分，连线太多，这里省略了相应的连接关系。
如图5所示，这是转换装置的功能图三。转换装置所接的射频远端部分属于同一个小区、部分属于不同小区的情况，采用此功能图实现。对于上行信号，首先在电接口1中完成LVDS转TTL的电平转换，并按照8B/10B或者10B/12B编码格式进行解码，完成串并转换。得到的同一小区的并行IQ/数字信号送入数字合路模块中进行合路，得到该小区新的IQ/数字信号，合路后速率不变。合路后的各个小区IQ/数字信号送入复用单元，进行复用。复用后的电信号通过电接口2进行8B/10B或者10B/12B格式编码，以及TTL转LVDS电平转换。如果后级要求输出光信号，则在电接口2后面加入光电转换模块，完成光电转换。对于下行信号，首先根据前级需要选择是否使用光电转换模块，从光信号中提取出数据信号。然后在电接口2中实现LVDS转TTL电平，和8B/10B或者10B/12B编码格式的解码。解码后得到的IQ/数字并行信号送入解复用模块，获得各路不同小区的IQ/数字信号。对于同一小区的IQ/数字信号，送入分发单元，获得相同的IQ/数字信号送入各个电接口1。通过电接口1进行8B/10B或者10B/12B格式编码，和TTL转LVDS电平转换，送入N个射频远端单元。如果转换装置后面有M个接口，则在数字合路/分发和复用/解复用模块中将N个射频远端/前一级转换装置和M个基带池/基站/近端机/后一级转换装置一一对应。图5中的监控中心对其它各个模块进行监控；时钟模块用于给除供电模块外的各个模块提供时钟；供电模块用于给其它各个模块提供电源。同图3，由于这几个模块是本转换装置的公共部分，连线太多，这里省略了相应的连接关系。

Claims (7)

1.一种通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置，包括：一端通信接口与一组射频远端或者上一级转换装置相连、另一端通信接口与后一级转换装置或者基带池/基站/近端机相连的转换模块；对各模块初始化，并进行上/下级模块监控和告警的控制中心；为其他各模块提供工作时钟，保证其他各某块时钟同步的时钟模块；保证本装置各个模块正常工作的供电模块；
其中，转换模块接收射频远端或者上一级转换装置的一组电信号，并将所述一组电信号转换成与后一级转换装置或者基带池/基站/近端机传输速率匹配的另一组电信号，发送给后一级转换装置或者基带池/基站/近端机；所述转换模块还接收后一级转换装置或者基带池/基站/近端机发送的另一组电信号，并转换成与射频远端或者上一级转换装置速率匹配的一组电信号，发送给射频远端或者上一级转换装置。
2.根据权利要求1所述的通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置，其特征在于：所述转换模块为复用/解复用模块，或者数字合路/分发模块，或者串联的复用/解复用模块和数字合路/分发模块。
3.根据权利要求1所述的通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置，其特征在于：在射频远端或者上一级转换装置与转换模块之间串联有用于匹配射频远端或者上一级转换装置与转换模块之间电信号的第一电接口；在转换模块与后一级转换装置或者基带池/基站/近端机之间串联有用于匹配转换模块与后一级转换装置或者基带池/基站/近端机之间电信号的第二电接口。
4.根据权利要求3所述的通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置，其特征在于：所述第一电接口的电信号是低速电信号，所述低速电信号是速率低于1200兆赫兹的电信号。
5.根据权利要求4所述的通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置，其特征在于：第二电接口与后一级转换装置或者基带池/基站/近端机之间串联有光电转换模块。
6.根据权利要求5所述的通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置，其特征在于：所述第一电接口和/或第二电接口是五类双绞线。
7.根据权利要求1所述的通讯***中的射频远端分布***所使用的转换装置，其特征在于：所述射频远端是射频拉远***中的射频拉远或数字光纤直放站中的远端机。
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