分离式基站收发设备及构建方法与流程

1.本公开涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种分离式基站收发设备及构建方法。


背景技术：

2.随着通信网络技术的发展，5g移动网络逐渐推入市场，各运营商大力建设5g网络，大幅度压缩4g网络的投资，并且随着国家提倡提速降费的政策以及用户行为等不可控因素，lte(4g网络制式简称)网络的负荷越来越大，4g网络现状与网络投资的缩减形成了尖锐的矛盾。
3.在lte网络建成初期，大规模应用bts(base transceiver station，基站收发信站点)基站，这种基站为bbu(building base band unit，室内基带处理单元)与rfu(radio frequency unit，射频单元)载频板一体化结构基站，这种基站体积较大，对机位、供电、温度等配套设施要求较高，主设备与天线之间传输距离大等特点，不适用于铁塔机房管理模式。
4.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本公开的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种分离式基站收发设备及构建方法。
6.本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
7.根据本公开的一个方面，提供了一种分离式基站收发设备，该设备包括：
8.基带处理装置，所述基带处理装置包括第一光纤接口，所述基带处理装置用于处理和发射信号；
9.射频装置，所述射频装置包括载频板和第二光纤接口，所述第一光纤接口与所述第二光纤接口通过光模块连接，所述射频装置用于接收所述基带处理装置发射的信号并将所述信号转换为射频信号；
10.天线，所述天线与所述载频板连接，所述天线用于接收所述射频装置发射的射频信号，并将所述射频信号进行发射。
11.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述射频装置还包括散热部件，所述散热部件用于为所述射频装置提供散热。
12.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述射频装置还包括温控部件，所述温控部件与所述载频板连接，所述温控部件通过控制所述散热部件为所述射频装置提供散热。
13.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述散热部件为散热风扇或散热片。
14.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述射频装置还包括防雷部件，所述防
雷部件与所述载频板连接，所述防雷部件用于为所述射频装置提供防雷。
15.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述射频装置还包括机框，所述机框上设置有金属卡，所述载频板通过所述金属卡连接在所述即框上。
16.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述金属卡为u型金属卡，所述金属卡的两端设置有螺栓，所述金属卡螺接于所述机框上。
17.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述射频装置还包括电源，所述电源为所述载频板提供电压。
18.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述电源的电压为48v。
19.根据本公开的另一个方面，提供了一种分离式基站收发设备构建方法，该方法包括：
20.提供一体式基站收发设备，将所述一体式基站收发设备中的预设射频装置和预设基带处理装置进行分离，得到射频装置和基带处理装置；
21.在所述预设基带处理装置加装第一光纤接口，得到基带处理装置；
22.在所述预设射频装置上加装第二光纤接口，得到射频装置；
23.将所述基带处理装置的第一光纤接口与所述射频装置的第二光纤接口通过光模块进行连接，得到分离式基站收发设备。
24.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，
25.本公开提供的分离式基站收发设备，一方面通过在设备中的基带处理装置中加装光模块和光纤接口，在射频装置中加装光模块和第二光纤接口，通过光模块将基带处理装置和射频装置进行光纤连接，使得该设备可以适用于铁塔机房的管理模式；
26.另一方面通过对射频单元的改造，将原有的一体式基站设备改造为基带处理单元和射频单元分离的形式，节约了大量的网络投资，避免了资源的浪费。
27.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
28.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本公开示例性实施例中的一种分离式基站收发设备的结构示意图。
30.图2为本公开示例性实施例中的一种现有一体式bts基站的连接关系示意图。
31.图3为本公开示例性实施例中的一种现有一体式bts设备的设备结构示意图。
32.图4为本公开示例性实施例中的一种分离式基站收到设备构建方法的流程示意图。
33.其中，附图标记说明如下：
34.1：基带处理装置；2：射频装置；3：天线；
35.10：bts基站；101：散热部件；102：电源；
36.103：防雷部件；104：温控部件；105：空开。
具体实施方式
37.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。
38.虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
39.用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
40.随着5g移动网络技术演进，各运营商都在全力建设5g网络，大幅度压缩4g网络投资，并随着国家提倡提速降费政策落实，以及用户行为不可控等因素的存在，lte网络负荷大幅增长。现阶段语音(volte)业务主要承载在4g网络，使得4g网络负荷在不断攀升，网络使用现状与网络投资现状形成了尖锐的矛盾，导致了网络设备资源严重短缺，4g用户感知下降的不利局面。
41.在lte建网初期大规模应用的是15m带宽的bts基站10设备，这种设备采用的是bbu+rfu的形式，图2为本公开示例性实施例中的一种现有一体式bts基站的连接关系示意图，如图2所示，图3为本公开示例性实施例中的一种现有一体式bts设备的设备结构示意图，结合图2和图3，可以看出现有的一体化bts基站的主设备与天线3之间的传输距离远，主馈线的长度长，导致馈线衰耗高等缺点，已经不能满足网络的发展需要，此外，因这种bts基站10体积大，对机房内租费、机位、供电、温度等配套设施要求较高等缺点，已经不适宜现阶段铁塔机房管理的模式，大量一体化bts设备面临淘汰，对国有资产造成重大流失的风险。
42.因此，为解决上述问题，本公开提供了一种分离式基站收发设备及构建方法。
43.本公开实施方式提供了一种分离式基站收发设备，图1为本公开示例性实施例中的一种分离式基站收发设备的结构示意图，如图1所示，该设备包括：基带处理装置1、射频装置2和天线3。
44.其中，基带处理装置1包括第一光纤接口，基带处理装置1用于处理和发射信号。
45.本公开提供的基带处理单元1可以是bbu设备，bbu是基站的基带处理单元，可提供对外接口，完成系统的资源管理、操作维护和环境监测等功能，但本公开的基带处理单元可以是其它的具有相同功能的单元，本公开不做具体限定。
46.此外，由于基带处理装置1需要与射频装置2进行光纤连接，因此，除了在基带处理装置1上设置有第一光纤接口外，还需要在基带处理装置1上设置有光模块，以实现数据的光纤传输。
47.其中，射频装置3包括载频板和第二光纤接口，第一光纤接口与第二光纤接口通过光模块连接，载频板与天线连接，射频装置用于接收信号并将所述信号转换为射频信号。
48.本公开中的载频板可以为rfu载频板，原有的载频板与基带处理装置1为一体化，先将载频板在一体化bts设备中取出，同时在载频板上加装第二光纤接口以及与基带处理装置1中光模块相匹配的光模块，以实现第一光纤接口与第二光纤接口通过光模块的连接可进行数据的传输。
49.例如，原有的一体化bts设备中bbu与rfu采用的是光缆连接方式，其传输速率为10gbps，传输协议可以是cpri，通过分析一体化bts设备的数据传输方式，以及本公开的分离是基站收发设备的应用场景，可以选用10g-1310nm-10km-sm-sfp光模块将基带处理装置1与射频装置2进行光纤连接。
50.其中，天线3用于接收和发射射频信号。
51.通过射频装置2发射的射频信号可以通过天线3进行传输，其中，天线3的具体型号可以根据实际使用需要选定，例如，天线选型可以为普通板状天线、吸顶天线、美化天线、大张角天线等多种形式的天线，本公开不做具体限定。
52.本公开提供的分离式基站收发设备，通过在设备中设置有基带处理装置、射频装置和天线，通过光纤接口和光模块将基带处理装置和射频装置进行光纤连接，使得本公开提供的分离式基站收发装置可以适用于多种机房管理模式，降低了传输损耗，解决了网络设备资源短缺的问题。
53.结合图1，对射频装置的具体结构进行阐述：
54.射频装置包括机框，载频板安装在机框上，在机框上开设有螺孔，u型金属卡通过螺栓与机框上的螺孔连接，可将载频板安装在u型金属卡上，u型金属卡为载频板提供安装位和固定位置，通过u型金属卡对载频板进行固定，无需在载频板上进行打孔，防止对载频板进行结构的破坏。
55.机框上还可以设置有第二光纤接口的安装部，同时可以将连接在载频板上的光模块安装在机框上，机框为射频装置提供了固定安装位，可以将射频装置中的不同部件通过机框进行固定安装。
56.其中，机框可以采用工控机柜、弱电箱机柜等形式的机框，机框在尺寸上需满足本公开提供的射频装置中部件的安装要求，具体的机框的型号和尺寸的选择可以根据实际使用需求进行确定，本公开不做具体限定。
57.射频装置还包括散热部件101，散热部件101用于为射频到单元装置提供散热；射频装置还包括温控部件104，温控部件104与射频装置中的载频板连接，温控部件104通过控制散热部件101为射频装置提供散热，同时，温控部件104还可以监测环境温度，调整散热部件101的散热参数，为载频板提供适合的工作温度。
58.例如，原有的一体化bts设备中安装有6块载频板，通过安装在设备风扇框中的4个14cm温控风扇进行风冷散热，使用ut363bt风速计测试单个风扇风速为5m/s、风扇面积为0.015386m2；根据公式风量l＝3600*f*v(f为风口通风面积，v为测得平均风速)可得到单个风扇风量为276.948m3/h，bts设备总风量为：276.948
×
4＝1107.792m3/h；bts满配为6个载频板，则单个载频板所需风量为184.632m3/h。
59.本公开采用的散热部件可以为12cm散热风扇，风扇面积为0.011304m2，测试风速
5.65m/s，风量为229.923m3/h，可以满足本公开的射频装置的散热要求，根据上述装置，通过多次试验可以得到射频装置的温度与一体化bts设备的温度之差在5℃之内，达到了散热标准。
60.温控部件104连接在散热部件101上，通过温控部件的控制作用通过散热部件101可以使得射频装置达到散热标准，温控部件104可以是具有温控作用的装置，本公开不限定温控部件104的具体形式；散热部件101可以是上述形式的12cm的散热风扇，也可以是散热片，也可以是其它形式的散热装置，本公开对散热部件101的具体结构不做具体限定，需要满足本公开中的射频装置的散热需求。
61.此外，散热部件101与机框上设置的散热通道连接，射频装置产生的热量通过散热部件101进行散发，同时通过机框上的散热通道排除设备外。
62.射频装置还包括防雷部件103，防雷部件103与载频板连接，防雷部件103用于为射频装置提供防雷，其中，防雷部件103安装在机框中，防雷部件103可以是防雷模块，也可以是其它具有防雷作用的防雷装置，可根据实际使用要求对防雷部件进行选择。
63.射频装置还包括电源102，电源为载频板提供电压，由于载频板的工作电压为48v，因此，电源102为载频板提供的电压也需要为48v，通常情况下，市电电压为220v，此时需要增加电压转换模块，将220v电压转换为48v电压，以适应于载频板的电压；在射频装置作为室外信源应用时，可以直接使用直流供电系统，这样无需增加电压转换模块，进一步降低了设备成本。
64.此外，射频装置的机框以及基带处理装置的机框都需要进行防水处理，由于设备作为室外信源应用时，可能会暴露在室外，由于室外的天气原因，需要对各个机框以及设备的机箱做防水处理，以免雨水腐蚀设备内部的部件，放置设备失灵。
65.射频装置中需要在载频板上连接空开部件105，空开部件105对射频装置进行短路保护，空开部件105会在装置电路短路的时候自动与电路离合，保护人身安全；空开部件105对射频装置具有隔离作用，当电流高于预设的电流值时就会产生安全隐患，空开部件105直接对装置进行断电处理；空开部件105具有限流作用，空开部件105在装置产生高电流的时，可将装置和接电口连接的电路断开；空开部件105具有超负荷保护作用，在装置的电路承受不住负荷的时，空开部件105能够起到超负荷保护作用。
66.本公开提供的射频装置，通过在载频板上加装电源、温控部件、散热部件、防雷部件以及机框，使得载频板可以作为单独的射频装置，一端与基带处理装置进行光纤通信，另一端与天线对接，可以实现射频装置在多种场景的应有，尤其是适用于铁塔管理式机房，可实现射频装置与基带处理装置的远距离信号传输。
67.本公开提供了一种分离式基站收发设备构建方法，如图4所示，该构建方法包括：
68.s101：提供一体式基站收发设备，将所述一体式基站收发设备中的预设射频装置和预设基带处理装置进行分离，得到射频装置和基带处理装置；
69.s102：在所述预设基带处理装置加装第一光纤接口，得到基带处理装置；
70.s103：在所述预设射频装置上加装第二光纤接口，得到射频装置；
71.s104：将所述基带处理装置的第一光纤接口与所述射频装置的第二光纤接口通过光模块进行连接，得到分离式基站收发设备。
72.分离式基站收发设备构建方法包括：提供一体式基站收发设备，将一体式基站收
发设备中的预设射频装置和预设基带处理装置进行分离，得到射频装置和基带处理装置；在预设基带处理装置加装第一光纤接口，得到基带处理装置；在预设射频装置上加装第二光纤接口，得到射频装置；将基带处理装置的第一光纤接口与射频装置的第二光纤接口通过光模块进行连接，得到分离式基站收发设备。
73.结合上述对分离式基站收发设备的构建方法，将具体的分离式基站收发设备应用于具体的场景如下：
74.(1)室内应用
75.步骤11：利用旧楼道中交换机机箱，在机箱中增加空开部件、电源、温控部件、散热部件以及防雷部件；
76.步骤12：使用夹具，将u型金属卡连接在机箱中，并通过u型金属卡将载频板固定在机箱中；
77.步骤13：在载频板的spf接口上插入10g 20km的光模块，通过光纤连接至基带处理装置上；
78.步骤14：载频板射频输出，通过电桥、分路器连接到室内分布系统。
79.上述室内应用，经过测试，楼宇内网络rsrp(reference signal receiving power，参考信号接收功率)为-65dbm、sinr(信噪比)、下载速率、上行速率均在预设范围内，在运行预设时间内，温升正常，并且无任何故障警告，达到了预期的使用效果。
80.(2)宏站应用
81.步骤21：利用旧室外分光器机箱，在机箱中增加空开部件，防雷部件，温控部件、散热部件以电源，其中，电源的形式为直流分配模块；
82.步骤22：使用夹具，将u型金属卡连接在机箱中，并通过u型金属卡将载频板固定在机箱中；
83.步骤23：在载频板的spf接口上插入10g 20km的光模块，通过野战光缆连接至基带处理装置上；
84.步骤24：载频板射频输出，通过1/2天线连接至铁塔机房天线上。
85.上述宏站应用，经过测试，rsrp为80dbm、sinr、下载速率、上行速率均在预设范围内，在运行预设时间内，温升正常，并且无任何故障警告，达到了预期的使用效果。
86.通过上述的应用场景的不同，可以确定射频装置与基带处理装置之间除了可以通过光纤进行连接，还可以通过光缆进行连接：射频装置与基带处理装置分别使用20米尾纤、80米野战光缆、ofd光交环回2公里光缆进行测试，通过现场观察和后台跟踪，现场bbu及载频板指示灯正常无告警，后台跟踪设备状态和业务均正常，基站无任何告警，如下表所示：
[0087][0088]
从上表可以看出，bbu为基带处理装置，rfu本公开改进后的射频装置，上述三种连接方式都满足实际使用需要，本公开提供的射频装置与基带处理装置除上述连接方式以外，也可以是其它满足要求的连接方式，本公开不做具体限定。
[0089]
本公开提供的分离式基站收发设备构建方法，通过将一体式基站收发设备中的基带处理装置和射频装置进行分离，通过在基带处理装置上加装第一光纤接口，在射频装置中加装第二光纤接口，第一光纤接口与第二光纤接口通过光模块连接，实现了将一体式基站设备进行分离的目的，分离后的射频装置适用于更多的应用场景，解决了网络设备资源短缺的问题。
[0090]
需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中分离式基站收发设备构建方法方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
[0091]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。