CN107395283A - 一种数字光纤多业务分布式基站*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字光纤多业务分布式基站***，属于光通信技术领域。包括基带单元、网元单元和拉远单元，基带单元和网元单元通过光纤连接，网元单元和拉远单元通过光电复合缆连接；基带单元连接网络。来自移动核心网的2G、3G、4G多制式调制信号进入基带单元处理后，将其打包成适合标准接口协议（如CPRI）要求的帧格式后转换为光信号传输给网元单元，网元单元实现数字基带下行信号的分路和上行基带信号的合路，将基带信号通过光电复合缆传输到拉远单元。***可以提供2G、3G、4G无线信号接入服务，并且在数字中频的基础上可以开发多种功能，支持星型、链型、混合组网。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种室内和室外数字光纤多业务分布式基站***，该***主要应用于中小企业、公共热点等室内场所，是室内覆盖增强方案的一种解决方案。
背景技术
不带容量的数字光纤拉远***以其组网灵活、***增益不随光路损耗而变化等优势在最近几年得到了广泛的应用，涵盖了2G、3G、4G等多种运营网络。由于无线通信正在进行快速发展，从第一代模拟移动通信到2G、3G的商用及LTE（Long Term Evolution，长期演进)的预研前后历程也只有十余年的时间，运营商在网络建设上都存在多种通信网络同时存在的情况，大部分运营商正在运营的通信网络一般都有两种或更多，国内的移动通信厂家如***，就有GSM900、DCS1800、TD-SCDMA2000、WLAN和固网宽带，中国联合通信有GSM900、DCS1800、WCDMA2100、WLAN和固网宽带，多种网络并存就意味着数字射频拉远***可以采取将多种制式或频段的网络进行合并后进行光纤传输，这样可以减少网络建设的重复投资及物业协调。
但是由于建筑物对无线信号有着严重的衰减和屏蔽作用，在一些大型的室内场馆、写字楼、地下车库和城中村、存在很多的盲区到时手机用户无法使用。同时，随着移动互联网流量的爆发式增长，不带容量的数字光纤拉远***难以满足目前智能终端用户对数据业务的体验感知度。
在安装和组网方面，传统的数字光纤***都是采用搭建馈线网络实现，通过无源合路器件将多频信号融合到天馈端实现覆盖，天线的辐射问题已引起人们的恐慌，导致运营商在小区和写字楼的很多建网***遭到投诉而拆除。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种带容量数字光纤多业务分布式基站***，为用户提供2G、3G、4G无线信号接入服务。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种数字光纤多业务分布式基站***，包括基带单元、网元单元和拉远单元，基带单元和网元单元通过数字光纤连接，网元单元和拉远单元通过光电复合缆连接；基带单元连接网络；
所述基带单元，下行链路中，来自移动核心网的2G、3G、4G多制式调制信号进入基带单元后转换为数字基带信号，将数字基带信号转换为光信号传输给网元单元；上行链路中，由网元单元进入基带单元的光信号转换为数字基带信号，对数字基带信号进行处理后回传给核心网；
所述网元单元，下行链路中，基带单元传输到网元单元的光信号转换成下行数字信号后，将下行数字信号进行分路处理后，转换为光信号后传送到拉远单元；上行链路中，拉远单元传输到网元单元的光信号转换成上行数字信号后，将各端口输入的上行数字信号进行合路处理转换为光信号，再传送到基带单元；
所述拉远单元，下行链路中，由网元单元传输的光信号转换为数字信号，对数字信号处理后转换为下行中频信号，将下行中频信号变频为下行射频信号，对下行射频信号放大后辐射到空间中；上行链路中，无线信号进入拉远单元进行放大后，将上行射频信号转换为上行中频信号，将上行中频信号转换为数字信号，将数字信号转换为光信号，然后传输给网元单元。
所述基带单元包括基带处理单元U1，光电转换单元U2，供电单元U3，基带处理单元U1和光电转换单元U2组成上下行链路，供电单元U3向基带处理单元U1和光电转换单元U2供电。
所述网元单元包括用于连接基带单元的光电转换单元U4、数字处理单元U5、供电单元U6，用于连接拉远单元的光电转换单元U7，用于连接下一个网元单元的光电转换单元U8；用于连接基带单元的光电转换单元U4、数字处理单元U5和用于连接拉远单元的光电转换单元U7组成上下行链路；供电单元U6向用于连接基带单元的光电转换单元U4、数字处理单元U5、用于连接拉远单元的光电转换单元U7、用于连接下一个网元单元的光电转换单元U8供电，供电单元U6通过光电复合缆向拉远单元供电。
所述拉远单元包括光电转换单元U9、数字处理单元U10、射频处理单元U11、天线单元U12和供电单元U13；光电转换单元U9、数字处理单元U10、射频处理单元U11和天线单元U12依次连接组成上下行链路，供电单元U13向光电转换单元U9、数字处理单元U10、射频处理单元U11供电。
其中，基带单元和网元单元、网元单元和拉远单元之间基于CPRI标准协议的帧格式进行组帧传输。
其中，通过网元单元和拉远单元建立星型、链型、或混合的组网。
其中，天线单元U12采用微型掩蔽的单极化多频天线。
其中，所述光纤为单模双向光纤。
有益效果：
本发明的技术方案数字光纤多业务分布式基站***各个单元之间全部采用光纤连接，克服五类线传输只有100m的距离劣势，同时***支持最新的LTE网络，在数据业务上是一大提升，多种业务的接入输出的传输方式，满足运营商多网共建共享的要求，通过分布式基站进行室内覆盖，提升室分***整体性能，确保覆盖末端“可管、可控”，基带单元采用带容量的基站设计，可克服传统室分设备不带容量而带来的问题，提供深度覆盖和容量覆盖解决方案，以应对移动互联网流量的爆发式增长。具体而言，具有以下效果：
1)支持2G、3G、LTE等多业务的新型分布***，用于2G/3G/LTE等无线通信信号深度覆盖。
2)基带单元采用带容量的基站设计，解决容量覆盖问题，可满足移动互联网流量的爆发式增长需求。
3)多业务***，解决了多网共存问题，有利于运营商共建共享。
4)拉远单元集成微型单极化多频天线，不需另建天馈网络***。
5)拉远单元采用光电复合缆远程供电，解决了本地取电困难的问题。
6)多业务***，解决了任何组网方式的需求，基带单元支持星型组网，网元单元支持星型组网和链型级联组网，拉远单元支持星型组网。
附图说明
图1是本发明实施例的数字光纤多业务分布式基站***主体链路图。
图2是本发明实施例的基带单元内部实现构架图。
图3是本发明实施例的网元单元内部实现构架图。
图4是本发明实施例的拉远单元内部实现构架图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。
实施例提供的一种数字光纤多业务分布式基站***，包括基带单元（AU）、网元单元（EU）和拉远单元（RU）。
如图1所示，主体链路中，基带单元和网元单元通过光纤连接，网元单元和拉远单元通过光电复合缆连接，一般采用单模双向光纤连接。
所述基带单元具有支持2G、3G、4G等多业务功能，同时4G网络LTE支持2进2出的MIMO（多入多出）技术。
所述的网元单元可设置光收发接口和用于级联的光网元接口（一般有8个），在满足深度覆盖的同时，可以实现星型、链型和混合的组网。
所述的拉远单元RU集成微型掩蔽的单极化多频天线实现覆盖要求。
来自移动核心网的2G、3G、4G多制式调制信号进入基带单元处理后，将其打包成适合标准接口协议（如CPRI）要求的帧格式后转换为光信号传输给网元单元，网元单元实现数字基带下行信号的分路和上行基带信号的合路，将基带信号通过光电复合缆传输到拉远单元。***可以提供2G、3G、4G无线信号接入服务，并且在数字中频的基础上可以开发多种功能，支持星型、链型、混合组网。
为便于实施参考起见，提供实施例中基带单元、网元单元和拉远单元的电路结构说明如下：
1、基带单元
如图2，基带单元包括基带处理单元U1、光电转换单元U2、供电单元U3。
其连接关系是：
基带处理单元U1和光电转换单元U2连接组成上下行链路；
供电单元U3分别连接基带处理单元U1和光电转换单元U2，提供能量。
其工作原理是：
下行链路中，来自移动核心网的2G、3G、4G多制式调制信号进入基带单元后，通过基带处理单元U1处理后转换为数字基带信号，数字基带信号经过光电转换单元U2后转换为光信号传输给网元单元；
上行链路中，由网元单元进入基带单元的光信号，经过光电转换单元U2转换为数字基带信号，数字基带信号经过基带处理单元U1处理后，回传给核心网。
供电单元U3获取外部能量，并分别给基带处理单元U1和光电转换单元U2提供能量。
2、网元单元
如图3，网元单元包括用于连接基带单元的光电转换单元U4、数字处理单元U5、供电单元U6，用于连接拉远单元的光电转换单元U7，用于连接下一个网元单元的光电转换单元U8。
其连接关系是：
用于连接基带单元的光电转换单元U4、数字处理单元U5和用于连接拉远单元的光电转换单元U7组成上下行链路；供电单元U6向用于连接基带单元的光电转换单元U4、数字处理单元U5、用于连接拉远单元的光电转换单元U7、用于连接下一个网元单元的光电转换单元U8供电，供电单元U6通过光电复合缆向拉远单元供电。。
其工作原理是：
下行链路中，基带单元传输到网元单元的光信号，经过用于连接基带单元的光电转换单元U4转换成下行数字信号后进入数字处理单元U5；数字处理单元U5将下行数字信号进行分路处理后，转发给用于连接拉远单元的光电转换单元U7转换为光信号后传送到拉远单元；
上行链路中，拉远单元传输到网元单元的光信号，经过用于连接拉远单元的光电转换单元U7转换成上行数字信号后进入数字处理单元U5；数字处理单元U5将各端口输入的上行数字信号进行合路处理，然后经过用于连接基带单元的光电转换单元U4转换为光信号，再传送到基带单元。
供电单元U6获取外部能量，向用于连接基带单元的光电转换单元U4、数字处理单元U5、用于连接拉远单元的光电转换单元U7、用于连接下一个网元单元的光电转换单元U8提供能量。
供电单元U6通过光电复合缆向拉远单元供电。
3、拉远单元
如图4，拉远单元包括光电转换单元U9、数字处理单元U10、射频处理单元U11、天线单元U12和供电单元U13。天线单元U12可采用微型掩蔽的单极化多频天线。
其连接关系是：
光电转换单元U9、数字处理单元U10、射频处理单元U11和天线单元U12依次连接组成上下行链路，供电单元U13向光电转换单元U9、数字处理单元U10、射频处理单元U11供电。
其工作原理是：
下行链路中，由网元单元传输的光信号经过光电转换单元U9转换为数字信号后进入数字处理单元U10,；数字信号经数字处理单元U10处理后转换为下行中频信号，射频处理单元U11将下行中频信号变频为下行射频信号，射频信号经过射频处理单元U11放大后，通过天线单元U12辐射到空间中；
上行链路中，无线信号由天线单元U12接收进入拉远单元后，通过射频处理单元U11放大后，将上行射频信号转换为上行中频信号；数字处理单元U10将上行中频信号转换为数字信号，数字信号经过光电转换单元U9转换为光信号，然后传输给网元单元。
供电单元U13获取外部能量（通过光电复合缆从网元单元获取能量），并分别给光电转换单元U9、数字处理单元U10、射频处理单元U11提供能量。
本发明的工作原理：
下行过程中，从来自移动核心网的2G、3G、4G多制式调制信号进入基带单元后，通过基带处理单元U1处理后，将其打包成适合标准接口协议（如CPRI）要求的帧格式后转换为数字基带信号，数字基带信号经过光电转换单元U2后转换为光信号传输给网元单元；
网元单元中，基带单元传输到网元单元的光信号，经过用于连接基带单元的光电转换单元U4转换成下行数字信号后进入数字处理单元U5；数字处理单元U5将下行数字信号进行分路处理后输出到多个光口（例如8个），转发给用于连接拉远单元的光电转换单元U7转换为光信号后传送到拉远单元。
拉远单元中，由网元单元传输的光信号经过光电转换单元U9转换为数字信号后进入数字处理单元U10,；数字信号经数字处理单元U10处理后转换为下行中频信号，射频处理单元U11将下行中频信号变频为下行射频信号，射频信号经过射频处理单元U11放大后，通过天线单元U12辐射到空间中，达到信号覆盖和容量覆盖的目的。拉远单元可以提供无线信号的接入功能。具体实施时，各单元具体模块可采用现有技术已有芯片实现。激光传输，光信号/数字信号变换、模拟/数字变换等都为现有技术，采用相应数字光纤收发器、A/D变换器等即可，本发明不予赘述。
上行过程中，来自手机用户的无线信号由天线单元U12接收进入拉远单元后，通过射频处理单元U11放大后，将上行射频信号转换为上行中频信号；数字处理单元U10将上行中频信号转换为数字信号（打包成适合标准接口协议（如CPRI）要求的帧格式），数字信号经过光电转换单元U9转换为光信号，然后传输给网元单元。网元单元中，拉远单元传输到网元单元的光信号，经过用于连接拉远单元的光电转换单元U7转换成上行数字信号后进入数字处理单元U5；数字处理单元U5将各端口输入的上行数字信号进行合路处理，然后经过用于连接基带单元的光电转换单元U4转换为光信号，再传送到基带单元。基带单元中，由网元单元进入基带单元的光信号，经过光电转换单元U2转换为数字基带信号，数字基带信号经过基带处理单元U1处理后，回传给核心网。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种数字光纤多业务分布式基站***，其特征在于，包括基带单元、网元单元和拉远单元，所述基带单元和网元单元通过数字光纤连接，所述网元单元和拉远单元通过光电复合缆连接，所述基带单元连接网络；
所述基带单元，下行链路中，来自移动核心网的2G、3G、4G多制式调制信号进入基带单元后转换为数字基带信号，将数字基带信号转换为光信号传输给网元单元；上行链路中，由网元单元进入基带单元的光信号转换为数字基带信号，对数字基带信号进行处理后回传给核心网；
所述网元单元，下行链路中，基带单元传输到网元单元的光信号转换成下行数字信号后，将下行数字信号进行分路处理后，转换为光信号后传送到拉远单元；上行链路中，拉远单元传输到网元单元的光信号转换成上行数字信号后，将各端口输入的上行数字信号进行合路处理转换为光信号，再传送到基带单元；
所述拉远单元，下行链路中，由网元单元传输的光信号转换为数字信号，对数字信号处理后转换为下行中频信号，将下行中频信号变频为下行射频信号，对下行射频信号放大后辐射到空间中；上行链路中，无线信号进入拉远单元进行放大后，将上行射频信号转换为上行中频信号，将上行中频信号转换为数字信号，将数字信号转换为光信号，然后传输给网元单元。
2.根据权利要求1所述的一种数字光纤多业务分布式基站***，其特征在于，所述基带单元包括基带处理单元U1，光电转换单元U2，供电单元U3，
所述基带处理单元U1和光电转换单元U2组成上下行链路，所述供电单元U3向基带处理单元U1和光电转换单元U2供电。
3.根据权利要求1所述的一种数字光纤多业务分布式基站***，其特征在于，所述网元单元包括用于连接基带单元的光电转换单元U4、数字处理单元U5、供电单元U6，用于连接拉远单元的光电转换单元U7，用于连接下一个网元单元的光电转换单元U8；
用于连接基带单元的光电转换单元U4、数字处理单元U5和用于连接拉远单元的光电转换单元U7组成上下行链路；所述供电单元U6向用于连接基带单元的光电转换单元U4、数字处理单元U5、用于连接拉远单元的光电转换单元U7、用于连接下一个网元单元的光电转换单元U8供电，所述供电单元U6通过光电复合缆向拉远单元供电。
4.根据权利要求1所述的一种数字光纤多业务分布式基站***，其特征在于，所述拉远单元包括光电转换单元U9、数字处理单元U10、射频处理单元U11、天线单元U12和供电单元U13；所述光电转换单元U9、数字处理单元U10、射频处理单元U11和天线单元U12依次连接组成上下行链路，所述供电单元U13向光电转换单元U9、数字处理单元U10、射频处理单元U11供电。
5.根据权利要求1所述的一种数字光纤多业务分布式基站***，其特征在于，所述基带单元和网元单元、网元单元和拉远单元之间基于CPRI标准协议的帧格式进行组帧传输。
6.根据权利要求1所述的一种数字光纤多业务分布式基站***，其特征在于，通过网元单元和拉远单元建立星型、链型、或混合的组网。
7.根据权利要求4所述的一种数字光纤多业务分布式基站***，其特征在于，所述天线单元U12采用微型掩蔽的单极化多频天线。
8.根据权利要求1所述的一种数字光纤多业务分布式基站***，其特征在于，所述光纤为单模双向光纤。
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