专利名称：采用数字中频方式的移动通信直放站系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用新的信号处理方式的移动通信直放站系列，具体涉及一种采用数字中频方式的移动通信数字光纤直放站系统。
背景技术：
移动通信直放站在移动通信系统的网络优化和信号覆盖中有着非常重要的地位，数字直放站技术也引起越来越多的重视，但是如果仍在模拟部分进行频率变换，系统大量使用模拟器件则很难完全达到I/Q幅度和相位的平衡，从而影响系统的性能。另外，目前通信市场一方面第二代移动通信系统多种制式并存，且仍在发挥重要作用；另一方面新标准不断被制定，却又不能完全代替现存标准。其现有系统，标准众多，新旧体制并存，而通信技术发展日新月异，新的制式和标准又不断涌现，而新标准提供的新业务既具有巨大的吸引力，也给用户和运营商造成了很大的压力。传统方式的直放站系统由于受技术体制的限制，难以适应目前移动通信系统在网络优化和信号覆盖领域的诸多需求。
发明内容
为了解决传统方式直放站系统所存在的上述技术问题，并且适应目前多种体制并存的通信市场现状，本发明公开了一种采用数字中频方式的移动通信数字光纤直放站系统。该系统利用运行在通用硬件平台上的软件来实现无线通信功能，充分发挥软件的灵活性，通过软件的重新配置实现不同的通信标准，使无线系统最终摆脱硬件的束缚，具有很高的技术价值。为具体实现以上两个思想，本发明在中频部分实现数字化，提升整个直放站系统的性能指标，并且使无线电系统的功能尽可能多地用软件来定义和实现。
本系统采用CPRI接口系统，可处理GSM/CDMA/WCDMA/cdma2000等信号，通用于2G/3G系统。CPRI(The Common Public Radio Interface)定义了基站数据处理控制单元REC(Radio Equipment Control)与基站收发单元RE(Radio Equipment)之间的接口关系。它的数据结构可以直接应用于直放站中，实现对数据信号的远距离传输。
本发明由中继端101和覆盖端102组成，其中继端101和覆盖端102之间通过光纤103完成信号传输。来自基站的移动通信下行射频信号被送入RF模块204，经过模拟下变频后将其变换为模拟中频信号，该模拟中频信号被送入A/D转换器件205，将模拟中频信号变换为数字中频信号后，再送入可编程数字下变频器DDC206进行抽取、滤波等处理，完成第二次频率变换，使数字中频信号的载波频率进一步降低并进而变为基带信号，该基带信号被送入基带处理模块207，由基带处理模块207进而由8B/10B变换模块208将其打包成适合CPRI帧格式的数据，该数据通过光收发器209并借助光纤210被远离传输到覆盖端；在覆盖端，首先通过光收发器216将信号送入覆盖端的8B/10B变换模块218继而通过基带处理模块219，对信号进行解帧后送入可编程数字上变频器DUC222，将基带信号通过滤波、插值等上变频操作转换为中频数字信号，再通过D/A变换器件220进行变换并经平滑滤波处理将中频数字信号转换为中频模拟信号，最后经RF模块224将中频模拟信号变换为射频信号后送到天线225并发射到相应的覆盖区域；其上行信号的工作过程是上述下行信号工作过程的逆过程。
其中，所述的RF模块204和224进行一次变频处理，完成射频信号到模拟中频信号以及模拟中频信号到射频信号的转换；所述的变频器模块DDC206和DUC222以及上述下行信号工作过程的逆过程之中的变频器模块DDC223和DUC212进行二次变频处理，完成数字中频信号到基带信号以及基带信号到数字中频信号的转换；其方式可以根据需要灵活选择，其中包括可以在中继端和覆盖端均包含DDC模块和DUC模块；也可以只在中继端或只在覆盖端包含DDC模块和DUC模块；或者只在下行方向或上行方向包含DDC模块和DUC模块；所述的A/D变换器件205以及上述下行信号工作过程的逆过程之中的A/D变换器件227进行模拟到数字的处理过程，完成模拟中频信号到数字中频信号的变换；所述的D/A变换器件220以及上述下行信号工作过程的逆过程之中的D/A变换器件213进行数字到模拟的处理过程，完成数字中频信号到模拟中频信号的变换。在所述的数字中频方式中，通过采用软件无线电技术，在对中频部分实现数字化的同时，通过进行相应的软件配置，从而同时提供多种模式和多种标准下的信号处理和远距离信号传输，并且提供所有现行的以及未来需求的各种无线服务。
所述基站所发射的下行信号的频率范围可以是CDMA IS-95系统的869～894MHz，GSM系统的920～960MHz，GSM1800系统的1805～1880MHz，cdma2000系统的1920～1990MHz，WCDMA系统的2110～2170MHz；所述远端机所接收的上行信号的频率范围可以是CDMA IS-95系统的824～849MHz，GSM系统的885～915MHz，GSM1800系统的1710～1785MHz，cdma2000系统的1850～1910MHz，WCDMA系统的1920～1970MHz。所述近端中继机和远端机的数字光纤收发器以及上下行光纤链路上的串行数据率可为614.4Mbps，1228.8Mbps，2457.6Mbps，可根据不同的实际应用进行选择。
根据本文的描述，可以对本发明做许多进一步的修改，也可以根据实际需要做许多变化。因此，在附加的权利要求范围内，本发明可以对所具体描述的实施例采用各种不同的实现方式。
本发明避免了传统方式下的移动通信直放站的本振泄漏，直流偏置等技术困扰，特别适用于多载波直放站基带信号的远距离传输，为移动通信系统增加了一种全新的远距离信号传输和信号覆盖系统。
附图简要说明
图1所示为本发明所提供的采用数字中频方式的移动通信直放站的系统构成图；图2所示为本发明所提供的采用数字中频方式的移动通信直放站系统总体框图；图3a所示为本发明所提供的近端中继机分系统的系统组成图；图3b所示为本发明所提供的远端覆盖机分系统组成图。
其附图标记说明如下101中继端机；102远端覆盖端机；103、210、215光纤；202耦合器；203双工器；204、224RF模块；201基站主天线；214基站辅天线；205、227A/D变换器；207、219基带处理单元；212、222DUC；206、223DDC；209、216光收发器；208、2188B/10B变换；213、220D/A变换器；211、221同步电路；225、226覆盖端天线。
具体实施例方式
下面将结合附图具体描述对应于本发明的优选实施例1、图1所示为本发明所提供的采用数字中频方式的移动通信直放站的系统构成图。如图所示，其基站的下行信号经RF模块变换为模拟中频信号后送入ADC/DAC组，经A/D变换为数字中频信号并由数字下变频器进行抽取、滤波后二次变换为基带信号，然后送往基带处理单元按一定帧格式打包成串行数据，再经高速数字光纤收发器由光纤远距离传输至覆盖端高速数字光纤收发器，由基带处理单元解帧后送入ADC/DAC组，由数字上变频器进行滤波、插值后经D/A变换器变成模拟中频信号，最后经RF模块变频为射频信号并发射到相应覆盖区域。其远端机将接收到的移动终端上行信号通过上述逆过程，上送至基站接收端。
2、图2所示为本发明所提供的采用数字中频方式的移动通信直放站系统总体框图。如图所示，本发明由中继端101和覆盖端102组成。其中，中继端和覆盖端之间的信号传输是通过光纤103完成的。
3、参见图3a所示的近端中继机分系统的系统组成图。
该分系统的下行链路工作过程为如图所示，近端中继机分系统，来自基站的移动通信下行射频信号被送入RF模块204，经过模拟下变频后将其变换为模拟中频信号，该模拟中频信号被送入A/D转换器件205，将模拟中频信号变换为数字中频信号后，再送入可编程数字下变频器DDC206进行抽取、滤波等处理，完成第二次频率变换，使数字中频信号的载波频率进一步降低并进而变为基带信号，该基带信号被送入基带处理模块207，由基带处理模块207进而由8B/10B变换模块208将其打包成适合CPRI帧格式的数据，该数据通过光收发器209并借助光纤210远距离传输到覆盖端；其上行信号的工作过程是上述下行信号工作过程的逆过程。
4、参见图3b所示的远端覆盖端机分系统的系统组成图。
该分系统的下行链路工作过程为如图所示，在覆盖端机分系统，首先通过光收发器216接收中继端送来的数字信号，然后将其送入覆盖端的8B/10B变换模块218继而通过基带处理模块219对信号进行解帧后送入可编程数字上变频器DUC222，将基带信号通过滤波、插值等上变频操作转换为中频数字信号，再通过D/A变换器件220进行变换并经平滑滤波处理将中频数字信号转换为中频模拟信号，最后经RF模块224将中频模拟信号变换为射频信号后送到天线225并发射到相应的覆盖区域；其上行信号的工作过程是上述下行信号工作过程的逆过程。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和描述了实施本发明的技术方案，但其不能解释为对本发明自身的限制，本领域的技术人员能够理解，在不脱离所述权利要求中所定义的本发明的精神和范围的前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。所附的权利要求书覆盖了本发明的精神和范围内的所有这些变化和修改。
权利要求
1.一种采用数字中频方式的移动通信直放站系统，由中继端(101)和覆盖端(102)组成，其中继端(101)和覆盖端(102)之间通过光纤(103)完成信号传输；其特征在于来自基站的移动通信下行射频信号被送入RF模块(204)，经过模拟下变频后将其变换为模拟中频信号，该模拟中频信号被送入A/D转换器件(205)，将模拟中频信号变换为数字中频信号，然后送入可编程数字下变频器DDC(206)进行抽取、滤波处理，完成第二次频率变换，使数字中频信号的载波频率进一步降低并进而变为基带信号，该基带信号被送入基带处理模块(207)，由基带处理模块(207)进而由8B/10B变换模块(208)将其打包成适合CPRI帧格式的数据，该数据通过光收发器(209)并借助光纤(210)远距离传输到覆盖端；在覆盖端，首先通过光收发器(216)将信号送入覆盖端的8B/10B变换模块(218)继而通过基带处理模块(219)对信号进行解帧后送入可编程数字上变频器DUC(222)，将基带信号通过滤波、插值等上变频操作转换为中频数字信号，再通过D/A变换器件(220)进行变换并经平滑滤波处理后将中频数字信号转换为中频模拟信号，最后经RF模块(224)将中频模拟信号变换为射频信号后送到天线(225)并发射到相应的覆盖区域；其上行信号的工作过程是上述下行信号工作过程的逆过程。
2.根据权利要求1所述的采用数字中频方式的移动通信直放站系统，其特征在于，所述的RF模块(204)和(224)进行一次变频处理，完成射频信号到模拟中频信号以及模拟中频信号到射频信号的转换。
3.根据权利要求1所述的采用数字中频方式的移动通信直放站系统，其特征在于，所述的变频器模块DDC(206)和DUC(222)以及所述下行信号工作过程的逆过程之中的变频器模块DDC(223)和DUC(212)进行二次变频处理，完成数字中频信号到基带信号以及基带信号到数字中频信号的转换；其方式可以根据需要灵活选择，其中包括可以在中继端和覆盖端均包含DDC模块和DUC模块；也可以只在中继端或只在覆盖端包含DDC模块和DUC模块；或者只在下行方向或上行方向包含DDC模块和DUC模块。
4.根据权利要求1所述的采用数字中频方式的移动通信直放站系统，其特征在于，所述的A/D变换器件(205)以及所述下行信号工作过程的逆过程之中的A/D变换器件(227)进行模拟到数字的处理过程，完成模拟中频信号到数字中频信号的变换。
5.根据权利要求1所述的采用数字中频方式的移动通信直放站系统，其特征在于，所述的D/A变换器件(220)以及所述下行信号工作过程的逆过程之中的D/A变换器件(213)进行数字到模拟的处理过程，完成数字中频信号到模拟中频信号的变换。
6.根据权利要求1所述的采用数字中频方式的移动通信直放站系统，其特征在于，在所述的数字中频方式中，通过采用软件无线电技术，在对中频部分实现数字化的同时，通过进行相应的软件配置，从而同时提供多种模式和多种标准下的信号处理和远距离信号传输，并且提供所有现行的以及未来需求的各种无线服务。
全文摘要
本发明公开了一种采用数字中频方式的移动通信直放站，其基站的下行信号经RF模块变换为模拟中频信号后送入ADC/DAC组，经A/D变换为数字中频信号并由数字下变频器进行抽取、滤波后二次变换为基带信号，然后送往基带处理单元按一定帧格式打包成串行数据，再经高速数字光纤收发器由光纤远距离传输至覆盖端高速数字光纤收发器，由基带处理单元解帧后送入ADC/DAC组，由数字上变频器进行滤波、插值后经D/A变换器变成模拟中频信号，最后经RF模块变频为射频信号并发射到相应覆盖区域。其远端机将接收到的移动终端上行信号通过上述逆过程，上送至基站接收端。该发明避免了传统方式的本振泄漏，直流偏置等技术困扰，特别适用于多载波直放站基带信号远距离传输。
文档编号H04B10/29GK1801673SQ20061000104
公开日2006年7月12日 申请日期2006年1月17日 优先权日2006年1月17日
发明者张远见, 张跃军, 陈遂阳 申请人:京信通信技术(广州)有限公司