CN102064880A - 一种射频拉远模块及其功放保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种射频拉远模块及其功放保护方法,所述方法包括光信号检测处理:检测所述射频拉远模块的光口是否没有光信号,如是,关闭向功放输出的基带信号。所述射频拉远模块包括光信号检测单元和基带信号关闭单元,其中,所述光信号检测单元:用于检测所述射频拉远模块的光口是否没有光信号,如是,向所述基带信号关闭单元输出基带信号关闭信号;所述基带信号关闭单元:根据基带信号关闭关闭信号,关闭向功放输出的基带信号。本发明可以改善射频拉远模块的功放保护功能,提高分布式基站的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域,具体的说,涉及一种射频拉远模块及其功放保护方法。
背景技术
相对第一代模拟制式(1G)和第二代GSM、TDMA等数字制式的通信***,3G(3rd Generation,第三代移动通信技术)是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信***,它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节/每秒84kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。
3G网络大量使用分布式基站架构。分布式基站架构如图1所示,包括RRU(射频拉远模块)和BBU(基带处理单元)。BBU与RRU之间采用光纤传输,RRU再通过同轴电缆及功分器(耦合器)等连接至天线,即主干采用光纤,支路采用同轴电缆。由于信号通过光纤传输时损耗很小,整体降低了***的馈线损耗,因而减少了对干线放大器的依赖,RRU除了与BBU相连外,还可以作为宏基站的拉远模块,具有体积小,重量轻,安装简单方便的特点,满足城市、郊区、农村、公路、铁路等的无线覆盖的要求。
对于下行方向:光纤从BBU直接连到RRU,BBU和RRU之间传输的是基带数字信号,这样基站可以控制某个用户的信号从指定的RRU通道发射出去,这样可以大大降低对本小区其他通道上用户的干扰。
对于上行方向:用户手机信号被距离最近的通道收到,然后从这个通道经过光纤传到基站,这样也可以大大降低不同通道上用户之间的干扰。
BBU+RRU方案对于容量配置非常灵活,可按容量需求,在不改变RRU和室内分布***的前提下,通过配置BBU来支持每通道从1/6载波到3载波的扩容。理论与实践证实该方案具有下列特点:独特的多通道算法实现空间隔离,可以降低干扰;覆盖和容量可独立规划;降低对干线放大器的依赖;基带容量可实现共享,扩容能力大;光纤无损耗,主干布放简便,RRU部署灵活。
在现有的移动通信***中,功放模块完成将前向发射信号放大后由天线输出的功能,为基站***的关键模块,如果出现故障损坏导致没有信号输出。则影响该功放模块覆盖服务区的用户的正常通信,后果比较严重。所以基站设备制造商或功放厂商都要在功放模块中增加很多的保护电路,但是在BBU+RRU的这种模式下,对于射频拉远模块来说,由于其工作的特殊性和成本方面的考虑导致其重量和结构不可能做的过大,保护电路难以布置,使得射频拉远模块的自身保护功能大大降低。
发明内容
有鉴于上述背景,本发明提供一种射频拉远模块及其功放保护方法,能够改善射频拉远模块的功放保护功能。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下技术方案:
一种射频拉远模块的功放保护方法,包括:
光信号检测处理:检测所述射频拉远模块的光口是否没有光信号,如是,关闭向功放输出的基带信号。
在上述方法的一种实施例中,所述光信号检测通过光模块硬件检测,或者BBU+RRU通信协议中的控制字LOS进行。
在上述方法的一种实施例中,还包括:
数据格式检测处理、数据奇偶校验和功率比较处理中的一种或多种,其中,
数据格式检测处理:检测所述射频拉远模块的光口收到的数据格式是否异常,如是,关闭向功放输出的基带信号;
数据奇偶校验:判断所述射频拉远模块的光口收到的数据的奇偶校验是否异常,如是,关闭向功放输出的基带信号;
功率比较处理:比较所述射频拉远模块的光口收到的数据的实时功率是否超过预设的门限值,如是,关闭向功放输出的基带信号。
在上述方法的一种实施例中,所述数据格式检测通过BBU+RRU通信协议中的控制字LOF进行。
在上述方法的一种实施例中,还包括:
数据奇偶校验:判断所述射频拉远模块的光口收到的数据的奇偶校验是否异常,如是,关闭向功放输出的基带信号。
在上述方法的一种实施例中,当包括数据格式检测处理和数据奇偶校验时,所述数据格式检测处理和数据奇偶校验依次进行。
在上述方法的一种实施例中,当包括数据格式检测处理、数据奇偶校验和功率比较处理时,所述数据格式检测处理、数据奇偶校验、和功率比较处理依次进行。
本发明还提供了一种射频拉远模块,包括光信号检测单元和基带信号关闭单元,其中,
所述光信号检测单元:用于检测所述射频拉远模块的光口是否没有光信号,如是,向所述基带信号关闭单元输出基带信号关闭信号;
所述基带信号关闭单元:根据基带信号关闭关闭信号,关闭向功放输出的基带信号。
在上述射频拉远模块的一种实施例中,还包括:
数据格式检测单元、数据奇偶校验单元和功率比较单元中的一种或多种,其中,
数据格式检测单元:用于检测所述射频拉远模块的光口收到的数据格式是否异常,如是,向所述基带信号关闭单元输出基带信号关闭信号;
数据奇偶校验单元:用于判断所述射频拉远模块的光口收到的数据的奇偶校验是否异常,如是,向所述基带信号关闭单元输出基带信号关闭信号;
功率比较单元:用于比较所述射频拉远模块的光口收到的数据的实时功率是否超过预设的门限值,如是,向所述基带信号关闭单元输出基带信号关闭信号。
本发明通过对射频拉远模块光口的光信号进行检测,在检测到没有光信号时,关闭向功放输出的基带信号,从而可以改善射频拉远模块的功放保护功能,提高分布式基站的可靠性。
进一步的,本发明还通过数据格式检测、奇偶校验、功率比较等方式来判断是否关闭向功放输出的基带信号,进一步的改善了射频拉远模块的功放保护功能。
附图说明
图1是一种典型的BBU与RRU连接的***框图;
图2是本发明实施例的射频拉远模块的结构框图;
图3是本发明实施例的射频拉远模块的功放保护方法的流程图。
具体实施方式
下面对照附图,对本发明的具体实施方案进行详细说明。
图2是射频拉远模块内部的功能结构框图,主要由以下几部分构成:控制***模块、下行***模块、上行***模块。
控制***包括:光模块、光口接口处理模块、时钟模块、信令处理模块、外部接口控制模块、IQ数据模块。其中,
光模块:用于与BBU进行关信号的交互。
光口接口处理模块:用于根据光口协议(一般为CPRI或OBSAI),从BBU发过来的光信号中解析出基带IQ数据和信令。
信令处理模块:用于业务信令和控制信令的管理。
时钟模块:提供基站的同步时钟。
外部接口控制模块:用于处理电源、温度传感器等设备的控制指令和状态信息。
IQ数据模块:用于对光口接口处理模块解析出的IQ数据进行处理。
下行***包括:下行数据处理模块、DAC(数模转换)模块、下行射频链路模块、功放模块(PA)。其中,
下行数据处理模块:其功能可由可编程逻辑器件FPGA来实现,主要完成IQ数据的奇偶校验和功率检测及微调的功能,将处理后的IQ数据送给DAC。
DAC模块:用于把经过下行数据处理模块传递的RRU IQ数据经过数字上变频DUC,变换成一定中频的信号(在本例中,变频功能在DAC中进行,当然,变频功能也可以在下行数据处理模块中进行),然后经过数模转换,转换成模拟的射频信号,输送到下行射频链路模块。
下行射频链路模块:用于在满足相关射频指标要求的条件下调节射频信号的增益,满足功放对于输入信号的要求。
PA模块:用于完成射频信号的线性放大,使其满足天线口发射的功率要求。
上行***包括:双工器模块(DFL)、上行射频链路模块、ADC(模数转换)模块、上行数据处理模块。
DFL模块:用于将发射和接收信号相隔离,保证接收和发射都能同时正常工作。
上行射频链路模块:用于调节上行射频信号的增益等射频指标,满足***对于输入信号的要求。
ADC模块:用于将上行射频链路模块送过来的模拟的射频信号转换成数字信号,送给上行数据处理模块进行处理。
上行数据处理模块:其功能可由可编程逻辑器件FPGA来实现,主要完成IQ数据功率检测及微调的功能,将处理后的IQ数据送给控制***模块。
本发明实施例的射频拉远模块的功放保护主要包括:
步骤1、判断光口是否没有光信号,如果无光信号,则关掉基带信号,如果正常,则跳到步骤2。光口是否没有光信号可以通过光模块的硬件检测,或者通过BBU+RRU的通信协议中解析出的控制字LOS来判断。
步骤2、判断光口收到的数据格式是否有误,如果有误,则为丢帧,则关掉基带信号,如果正常,则跳到步骤3。其中,判断光口收到的数据格式是否有误可以通过BBU+RRU的通信协议中解析出的控制字LOF来判断。
步骤3、判断光口收到的数据的奇偶校验是否异常,如果异常,则关掉基带信号,如果正常,则跳到步骤4。其中,判断光口收到的数据的奇偶校验是否异常可以通过BBU+RRU的通信协议中解析出的基带IQ数据来判断,每帧基带数据为16位,其中0~14位为数据位,15位为奇偶校验位,通过预先定义好的校验模式,即可验证是否出现奇偶校验异常。
步骤4、判断基带信号瞬时功率是否异常,如果异常,则关掉基带信号。其具体包括以下步骤:
41、设定功放的输出功率门限值;
42、下行数据处理模块对BBU发过来的每路载波IQ数据进行实时功率计算,即I2+Q2;
43、将计算出的实时功率与设定的输出功率门限值进行比较,如果功率正常(未超过门限值),则正常输出基带信号;如果出现过功率,则立即关闭该路IQ数据,直到功率小于门限值才恢复基带IQ数据输出。
在一应用场景中,假设RRU处于户外射频拉远工作条件下,由于它与BBU之间的光纤连接出现的松动引起传输数据和时钟的错乱,导致RRU的底层逻辑通过CPRI协议解析出错误的IQ数据,可能造成瞬时大功率信号,其按照上述流程进行功放保护:
1、在控制***中的光口接口处理模块中进行光信号检测,通过光模块的硬件检测,或者通过BBU+RRU的通信协议中解析出的控制字LOS来判断是否没有光信号。如果没有光信号,则由光口接口处理模块关闭输出到下行数据处理模块的数据,如果正常,则进入下一步。
2、在控制***中的光口接口处理模块中进行数据格式检测,通过BBU+RRU的通信协议中解析出的控制字LOF来判断数据格式是否异常,如果异常,则由光口接口处理模块关闭输出到IQ数据模块的数据,如果正常,则进入下一步。
3、在控制***中的IQ数据模块中进行奇偶校验,通过BBU+RRU的通信协议中解析出的基带IQ数据来判断奇偶校验是否异常,如果异常,则关闭输入到下行数据处理模块的IQ数据,如果正常,则进入下一步。
4、在RRU的下行数据处理模块中进行BBU发过来的每路载波IQ数据的实时功率计算,将计算出的实时功率I2+Q2与预设的门限值进行比较,如果功率正常,则正常输出基带信号,如果出现过功率,则立即关闭该路IQ数据,直到功率小于门限值才恢复基带IQ数据输出。
需要理解的是,上述步骤的顺序仅为一示例,并不表明必须按此顺序执行上述功放保护。当然,在实践中,上述顺序具有较好的保护效果。此外,也可以任意的选择进行数据格式检测处理、数据奇偶校验和功率比较处理中的一种或多种处理,所选择的处理方式也可采用任意顺序进行。一般的,当包括数据格式检测处理和数据奇偶校验时,数据格式检测处理和数据奇偶校验依次进行;当包括数据格式检测处理、数据奇偶校验和功率比较处理时,数据格式检测处理、数据奇偶校验和功率比较处理依次进行。
本发明实施例的射频拉远模块,其从功放保护功能上说,可以由光信号检测单元和基带信号关闭单元来构成,其中,
光信号检测单元:用于检测所述射频拉远模块的光口是否没有光信号,如是,向所述基带信号关闭单元输出基带信号关闭信号;
基带信号关闭单元:根据基带信号关闭关闭信号,关闭向功放输出的基带信号。
射频拉远模块还可以包括:数据格式检测单元,用于检测所述射频拉远模块的光口收到的数据格式是否异常,如是,向所述基带信号关闭单元输出基带信号关闭信号。
射频拉远模块还可以包括:数据奇偶校验单元,用于判断所述射频拉远模块的光口收到的数据的奇偶校验是否异常,如是,向所述基带信号关闭单元输出基带信号关闭信号。
射频拉远模块还可以包括:功率比较单元,用于比较所述射频拉远模块的光口收到的数据的实时功率是否超过预设的门限值,如是,向所述基带信号关闭单元输出基带信号关闭信号。
本发明从整个RRU***来考虑RRU的功放保护,通过实时监控RRU的相关工作状态和信息,可以准确及时的关闭输入到PA的信号,对PA起到很好的保护作用,增加了基站的可靠性,提高了移动通信***的竞争力。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,但这只是为便于理解而举的实例,不应认为本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,可以做出各种可能的等同改变或替换,这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种射频拉远模块的功放保护方法,其特征在于,包括:
光信号检测处理:检测所述射频拉远模块的光口是否没有光信号,如是,关闭向功放输出的基带信号。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光信号检测通过光模块硬件检测,或者BBU+RRU通信协议中的控制字LOS进行。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括数据格式检测处理、数据奇偶校验和功率比较处理中的一种或多种,其中,
数据格式检测处理:检测所述射频拉远模块的光口收到的数据格式是否异常,如是,关闭向功放输出的基带信号;
数据奇偶校验:判断所述射频拉远模块的光口收到的数据的奇偶校验是否异常,如是,关闭向功放输出的基带信号;
功率比较处理:比较所述射频拉远模块的光口收到的数据的实时功率是否超过预设的门限值,如是,关闭向功放输出的基带信号。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述数据格式检测通过BBU+RRU通信协议中的控制字LOF进行。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括数据格式检测处理和数据奇偶校验,所述数据格式检测处理和数据奇偶校验依次进行,其中,
数据格式检测处理:检测所述射频拉远模块的光口收到的数据格式是否异常,如是,关闭向功放输出的基带信号;
数据奇偶校验:判断所述射频拉远模块的光口收到的数据的奇偶校验是否异常,如是,关闭向功放输出的基带信号。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括数据格式检测处理、数据奇偶校验和功率比较处理,所述数据格式检测处理、数据奇偶校验、和功率比较处理依次进行;
数据格式检测处理:检测所述射频拉远模块的光口收到的数据格式是否异常,如是,关闭向功放输出的基带信号;
数据奇偶校验:判断所述射频拉远模块的光口收到的数据的奇偶校验是否异常,如是,关闭向功放输出的基带信号;
功率比较处理:比较所述射频拉远模块的光口收到的数据的实时功率是否超过预设的门限值,如是,关闭向功放输出的基带信号。
7.一种射频拉远模块,其特征在于,包括光信号检测单元和基带信号关闭单元,其中,
所述光信号检测单元:用于检测所述射频拉远模块的光口是否没有光信号,如是,向所述基带信号关闭单元输出基带信号关闭信号;
所述基带信号关闭单元:根据基带信号关闭信号,关闭向功放输出的基带信号。
8.如权利要求7所述的射频拉远模块,其特征在于,所述光信号检测单元是通过光模块硬件检测,或者BBU+RRU通信协议中的控制字LOS进行光信号检测的。
9.如权利要求7或8所述的射频拉远模块,其特征在于,还包括数据格式检测单元、数据奇偶校验单元和功率比较单元中的一种或多种,其中,
数据格式检测单元:用于检测所述射频拉远模块的光口收到的数据格式是否异常,如是,向所述基带信号关闭单元输出基带信号关闭信号;
数据奇偶校验单元:用于判断所述射频拉远模块的光口收到的数据的奇偶校验是否异常,如是,向所述基带信号关闭单元输出基带信号关闭信号;
功率比较单元:用于比较所述射频拉远模块的光口收到的数据的实时功率是否超过预设的门限值,如是,向所述基带信号关闭单元输出基带信号关闭信号。
10.如权利要求9所述的射频拉远模块,其特征在于,所述数据格式检测单元是通过BBU+RRU通信协议中的控制字LOF进行数据格式检测的。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110518 |