专利名称：基站室外单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基站室外单元，尤其涉及一种具有分体结构的基站 室外单元。
背景技术：
目前基于多天线技术的时分同步码分多址接入(Time Division-Synchronous CDMA;以下简称TD-SCDMA)和孩丈波存取全球互通 (Worldwide Interoperability for Microwave Access;以下简称WiMAX) 系统基站设备主要由室内单元和室外单元两部分组成。TD-SCDMA和WiMAX 均为采用多天线技术系统，在支持多天线的情况下，室外单元中包括的射频 前端放大单元应同时支持多个天线通道的处理，因此在天线和射频前端放大 单元之间将同时存在多根射频馈线。当射频前端放大单元和天线距离较远 时，多根长距离的馈线将增加工程投资成本；而且，长距离的馈线将造成信 号的衰减，从而造成信号接收灵敏度的下降。因此，TD-SCDMA和WiMAX系 统中一般需要将射频前端放大单元或者整个射频处理收发单元设置在天线 附近，再通过射频电缆连接到室内单元。现有TD-SCDMA和WiMAX系统中基 站的室外单元和室内单元的连接方式如图1所示。由图l可知，室外单元B 通常放置在靠近天线A下方约3米的铁塔或抱杆上面，通过电缆Cl和天线 A连接，通过主馈线C2和室内单元E连接，主馈线C2采用射频电缆。由于 室外单元B中有多路功率放大模块，散热要求较高，因此室外单元B的体积 和重量都比较大，对铁塔和抱杆的承重提出了较高的要求，也加大了工程施 工难度。另外，由于室外单元工作环境比较恶劣，其中室外单元B的一个主 要故障点即功率放大模块容易受到外界环境温度的影响，若出现故障，由于室外单元B放置位置较高、且为封闭式结构，将给维修带来极大的困难。针对主馈线C2数量多、美观度差、施工困难等问题，目前主要通过光 纤拉远来解决，基站的室内单元和室外单元的连接方式如图2所示。由图2 可知，原来室内和室外单元之间的主馈线C2被替换成光纤C3,光纤C3主 要传输数字基带信号，光纤数量少，工程施工简单，可较好的解决原有主馈 线数量多所带来的问题。而且为了支持数字基带传输，室外单元B中还要增 加模拟收发信机模块30、数字中频模块26及传输接口模块27，成为一种新 型室外单元B，，其体积和重量将进一步加大。目前，新型室外单元B，采用 一体化设计，内部包含对多路天线射频信号的收发处理，其内部单个天线通 道的处理模块组成如图3所示。由图3可知，现有室外单元B，主要包括滤波 器11、收发合路模块31、低噪声放大模块14和功率放大模块22、模拟收 发信机模块30、本振时钟模块25、数字中频模块26、传输接口模块27和 电源与开关控制模块2 8及控制与检测模块2 9 ，所有模块集中在 一 个机箱中， 并放置于室外环境下工作。由此将带来如下缺陷(1) 室外单元体积大、重量重，工程施工困难；(2) 室外单元整体外置于室外环境，工作环境恶劣，且内部功能模块 结构复杂，长期运行稳定性差；(3) 室外单元整体设置于天线近端，离地具有一定的高度， 一旦内部 某一模块出现故障，设备维修维护困难。实用新型内容本实用新型的各实施例提供一种基站室外单元，用以解决现有室外单元 工程施工困难，工作稳定性差、且不易维护的问题。本实用新型通过一些实施例提供了如下的技术方案一种基站室外单元，包括与天线连接的第一室外单元和与室内单元连接 的第二室外单元，邻近所述天线的所述第一室外单元与邻近所述室内单元的所述第二室外单元通过电缆连接。所述第一室外单元包括用于对信号进行滤波的滤波器模块、用于对信号 进行单方向选路的第 一 环形器模块、用于对信号进行低噪声放大的低噪声放大器模块、用于对信号进行单方向选路的第二环形器模块；所述第一环形器模块与所述滤波器模块连接，所述低噪声放大器模块与所述第 一环形器模块 连接，所述第二环形器模块与所述第 一环形器模块、所述低噪声放大器模块、所述第二室外单元连接；所述第一室外单元通过电缆与所述天线连接。第二室外单元与室内单元有三种连接方式，分别是通过光纤、射频集束 电缆、中频集束电缆连接。当釆用光纤连接时，所述第二室外单元包括用于 对信号进行单方向选路的第三环形器模块、用于对信号进行功率放大的功率 放大器模块、用于完成中频信号与射频信号之间的转换的模拟收发信机模 块、用于完成基带数字信号与中频模拟信号相互转换的数字中频模块、用于 所述室内单元与所述室外单元之间进行数据传输的传输接口模块、用于产生 和分配本振时钟的本振时钟模块；所述第三环形器模块与所述第一室外单元 连接，所述功率放大器模块与所述第三环形器模块连接，所述模拟收发信机 模块与所述第三环形器模块、所述功率放大器模块连接，所述数字中频模块 与所述模拟收发信机模块连接，所述传输接口模块与所述数字中频模块连 接，所述模拟收发信机模块还与本振时钟模块连接；所述模拟收发信机模块 包括用于将中频信号转换成射频信号的发信单元子模块和用于将射频信号 转换成中频信号的收信单元子模块；所述发信单元子模块与所述功率放大器 模块连接，所述收信单元子模块与所述第三环形器模块连接；所述数字中频 模块包括用于将数字信号转换成模拟信号的数模转换子模块、用于将基带 信号转换成中频信号的数字上变频子模块、用于将模拟信号转换成数字信号 的模数转换子模块、用于将中频信号转换成基带信号的数字下变频子模块； 所述数模转换子模块与所述发信单元子模块连接；所述数字上变频子模块与 所述数模转换子模块连接，所述模数转换子模块与所述收信单元子模块连接，所述数字下变频子模块与所述模数转换子模块连接。当采用射频集束电缆连接时，所述第二室外单元包括用于对信号进行单 方向选路的第四环形器模块、用于对信号进行功率放大的功率放大器模块、用于对信号进行选路切换的第一收发开关模块；所述第四环形器模块与所述 第一室外单元连接，所述功率放大器模块与所述第四环形器模块连接，所述第一收发开关模块与所述功率放大器模块、所述室内单元连接。当采用中频集束电缆连接时，所述第二室外单元包括用于对信号进行单 方向选路的第五环形器模块、用于对信号进行功率放大的功率放大器模块、 用于完成中频信号与射频信号之间的转换的模拟收发信机模块、用于产生和 分配本振时钟的本振时钟模块、用于对信号进行选路切换的第二收发开关模 块；所述第五环形器模块与所述功率放大器模块连接，所述功率放大器模块 与模拟收发信机模块连接，所述模拟收发信机模块与所述第二收发开关模块 连接，所述模拟收发信机模块还与所述本振时钟模块连接；所述模拟收发信 机模块包括用于将中频信号转换成射频信号的发信单元子模块和用于将射 频信号转换成中频信号的收信单元子模块；所述发信单元子模块与所述功率 放大器模块连接，所述收信单元子模块与所述第二收发开关模块连接。本实用新型提供的基站室外单元针对现有产品的缺陷，在不改变现有系 统性能的条件下，可有效提高室外单元的工作可靠性，且在一定程度上提高 室外单元的工程易施工性和易维护性。
以下结合附图和具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
图1为现有基站的室外单元和室内单元的连接方式示意图；图2为现有基站的室内单元和室外单元的另一种连接方式示意图；图3为现有基站室外单元内部模块组成结构示意图；图4为本实用新型基站室外单元和室内单元的一连接方式示意图；图5为本实用新型第一室外单元内部模块组成结构示意图； 图6为本实用新型第二室外单元内部模块组成结构一实施例示意图； 图7为本实用新型第二室外单元内部模块组成结构另一实施例示意图； 图8为本实用新型第二室外单元内部模块组成结构再一实施例示意图。
具体实施方式
实施例一、如图4所示， 一种基站室外单元，包括与天线A连接的第一室外单元B1和 与室内单元E连接的第二室外单元B2，邻近天线A的第一室外单元B1与邻近室 内单元E的第二室外单元B2通过电缆C4连接。本实施例依据是否为设备的主要故障点，将现有室外单元分为两个子单元， 即第一室外单元B1和第二室外单元B2。其中第一室外单元B1为低故障概率点， 可将其放置于天线A附近并通过电缆C1连接，以保证信号接收灵敏度；第二室 外单元B2为高故障概率点，可将其放置于离天线A较远的、更便于维护的位置， 如塔底、楼顶、甚至室内，以方便维护，提高工作可靠性。第二室外单元B2与 室内单元E通过光纤C3连接，还可以通过集束电缆连接(图中未示出)；第一室 外单元B1和第二室外单元B2之间通过电缆C4连接。将现有的室外单元分成两个 子单元后，各子单元在体积和质量上都将大幅降低，从而降低了工程的施工难 度，且更便于日常维护。实施例二、基于实施例一，进一步地，第一室外单元B1结构组成如图5所示，第一室外 单元B 1包括用于对信号进行滤波的滤波器模块11;与滤波器模块连接的用于 对信号进行单方向选路的第一环形器模块12;与第一环形器模块连接的用于 对信号进行低噪声放大的低噪声放大器模块14;与第一环形器模块、低噪声 放大器模块、第二室外单元连接的用于对信号进行单方向选路的第二环形器模块13。其中，滤波器模块11与天线A连接，实现对天线信号的滤波功能；第一 环形器模块12与第二环形器模块13实现对经过滤波器模块11滤波处理的天 线信号的单方向选路功能；低噪声放大器模块14，实现对经过滤波器模块ll 滤波处理的射频信号的低噪声放大功能。第一室外单元B1还包括与整个电路 连接的用于提供电源的电源与开关控制模块2 8和用于收发控制、功率检测、 告警的控制与检测模块29。由于内部模块减少，第一室外单元B1的体积和重量都可以得到较大幅度 降低，将其设置与天线附近，可降低工程施工难度，更进一步地，可将第一 室外单元B1集成在天线A内；第一室外单元B1中的各功能模块故障概率低， 可被放置于天线附近，从而提高整个室外单元的可靠性，并同时保证基站上 行接收的灵敏度。实施例三、基于实施例一、二，再进一步地，第二室外单元B2结构组成如图6所示， 第二室外单元B2包括与第一室外单元B1连接的用于对信号进行单方向选路的 第三环形器模块21;与第三环形器模块21连接的用于对信号进行功率放大的 功率放大器模块22;与第三环形器模块21、功率放大器模块22连接的用于完 成中频信号与射频信号之间的转换信号的模拟收发信机模块3 0;与模拟收发 信机模块30连接的用于完成基带数字信号与中频模拟信号相互转换的数字 中频模块26;与数字中频模块26连接的用于室内单元与室外单元之间进行数 据传输的传输接口模块27;模拟收发信机模块30还连接有用于产生和分配本 振时钟的本振时钟模块25。模拟收发信机模块30包括与功率放大器模块22连接的用于将中频信号 转换成射频信号的发信单元子模块23;与数字中频模块26连接的用于将射频 信号转换成中频信号的收信单元子模块24;发信单元子模块23、收信单元子模块24分别与本振时钟模块25连接；数字中频模块26包括与发信单元子模块 23连接的用于将数字信号转换成模拟信号的数模转换子模块34;与数模转换收信单元子模块24的用于将模拟信号转换成数字信号的模数转换子模块35;与模数转换子模块35连接的用于将中频信号转换成基带信号的数字下变频子模块33。发信单元子模块23实现将模拟中频信号上变频到天线发射频率上，并经 过射频滤波后发送给功率放大模块22;收信单元子模块24实现对射频低噪声 放大和滤波后的接收信号进行下变频变换到模拟中频；数字中频模块26，实 现低速基带数字信号和中频模拟信号间的变换，同时也实现RRC滤波器功能； 传输接口模块27通过光纤实现室外单元B2和室内单元E的数据传输功能；第 二室外单元B2还包括电源与开关控制模块28和用于收发控制、功率检测、告 警的控制与检测模块29。室外单元B2中的功放部分、本振时钟部分、数字处理部分均是室外单元 中的主要故障点，将室外单元B2放置于离天线较远的、便于维护的地方，可 提高室外单元的整体可靠性和可维护性。本实施例中，第二室外单元B2通过光纤C3和室内单元E相连，通过电缆 C4和第一室外单元B1相连。电缆C4的长度可根据实际工程施工的需要而定， 主要考虑因素为 一方面需要满足天线发射功率的要求，另一方面也需要保 证第二室外单元B2能够安装在室外环境中便于维护的地方。电缆C4包括一根 射频集束电缆和一根综合控制电缆；其中，射频集束电缆由多根射频电缆组 成，包括多路天线信号电缆和l路校准信号电缆；综合控制电缆由多路信号 线组成，包括直流电源线、收发控制信号线和监控信号线。第一室外单元B1 和第二室外单元B2具有独立的状态监控和告警能力。第一室外单元B1的告警 监控信息通过综合控制电缆中的监控信号线传送到第二室外单元B2中，然后 和第二室外单元B2自身的告警信息一起传送到室内单元E部分。应用本实施例所提供的基站室外单元，其下行信号的流程为下行数字 基带信号依次经过传输接口模块27、数字中频模块26中的数字上变频子模块 32、数模转换子模块34、模拟收发信机模块30中的发信单元子模块23、功放 模块22、第三环形器模块21、第一室外单元的第二环形器模块13、第一环形 器模块12、滤波器模块ll，最后输出到天线A上；上行信号的流程为信号 由天线A输入后，依次经过第一室外单元的滤波器模块ll、第一环形器模块 12、低噪放模块14、第二环形器模块13、第二室外单元的第三环形器模块21、 收信单元子模块24、模数转换子模块35、数字中频模块中的数字下变频子模 块33,最后通过传输接口模块27将上行数字基带信号发送给室内单元E。实施例四、基于实施例一、二，当第二室外单元B2与室内单元E采用射频集束电缆 连接时，第二室外单元B2的结构如图7所示，包括用于对信号进行单方向选 路的第四环形器模块36、用于对信号进行功率放大的功率放大器模块22、用 于对信号进行选路切换的第一收发开关模块37;第四环形器模块36与第一室 外单元B1连接，功率放大器模块22与第四环形器模块36连接，第一收发开关 模块37与功率放大器模块22、室内单元E连接；第二室外单元B2还包括电源 与开关控制模块28和用于收发控制、功率检测、告警的控制与检测模块29。应用本实施例所提供的基站室外单元，其下行信号的流程为信号由室 内单元E依次通过第一收发开关模块37、功率放大器模块22、第四环形器模 块36、第一室外单元的第二环形器模块13、第一环形器模块12、滤波器模块 ll至天线；上行信号的流程为信号由天线依次通过滤波器模块ll、第一环 形器模块12、低噪声放大模块14、第二环形器模块13、第二室外单元的第四 环形器模块36、第一收发开关模块37至室内单元E。实施例五、基于实施例一、二，当第二室外单元B2与室内单元E采用中频集束电缆连接时，第二室外单元B2的结构如图8所示，包括用于对信号进行单方向选 路的第五环形器模块38、用于对信号进行功率放大的功率放大器模块22、用 于完成中频信号与射频信号之间的转换的模拟收发信机模块30 、用于产生和 分配本振时钟的本振时钟模块2 5 、用于对信号进行选路切换的第二收发开关 模块39;第五环形器模块38与功率放大器模块22连接，功率放大器模块22 与模拟收发信机模块30连接，模拟收发信机模块3 0与第二收发开关模块39 连接，模拟收发信机模块30还与本振时钟模块25连接；模拟收发信机模块30 包括用于将中频信号转换成射频信号的发信单元子模块23和用于将射频信 号转换成中频信号的收信单元子模块24;发信单元子模块23与功率放大器模 块22连接，收信单元子模块24与第二收发开关模块39连接；发信单元子模块 23与收信单元子模块24与本振时钟模块25连接；第二室外单元B2还包括电源 与开关控制模块28和用于收发控制、功率检测、告警的控制与检测模块29。应用本实施例所提供的基站室外单元，其下行信号的流程为信号由室 内单元E依次经过第二收发开关模块39、发信单元子模块23、功率放大器模 块22、第五环形器模块38、第一室外单元的第二环形器模块13、第一环形器 模块12、滤波器模块ll至天线；上行信号的流程为信号由天线依次通过滤 波器模块ll、第一环形器模块12、低噪声放大模块14、第二环形器模块l3、 第五环形器模块38、收信单元子模块24、第二收发开关模块39至室内单元。最后应说明的是以上实施例〗叉用以说明本实用新型的4支术方案，而非 对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的 普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行 修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不 使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1、一种基站室外单元，其特征在于包括与天线连接的第一室外单元和与室内单元连接的第二室外单元，邻近所述天线的所述第一室外单元与邻近所述室内单元的所述第二室外单元通过电缆连接。
2、 根据权利要求l所述的基站室外单元，其特征在于，所述第一室外单 元包括用于对信号进行滤波的滤波器模块、用于对信号进行单方向选路的 第一环形器模块、用于对信号进行低噪声放大的低噪声放大器模块、用于对 信号进行单方向选路的第二环形器模块；所述第一环形器模块与所述滤波器模块连接，所述低噪声放大器模块与 所述第一环形器模块连接，所述第二环形器模块与所述第一环形器模块、所 述低噪声放大器模块、所述第二室外单元连接。
3、 根据权利要求2所述的基站室外单元，其特征在于所述第一室外单 元通过电缆与所述天线连接。
4、 根据权利要求l所述的基站室外单元，其特征在于，所述第二室外单 元包括用于对信号进行单方向选路的第三环形器模块、用于对信号进行功 率放大的功率放大器模块、用于完成中频信号与射频信号之间的转换的模拟 收发信机模块、用于完成基带数字信号与中频模拟信号相互转换的数字中频 模块、用于所述室内单元与所述室外单元之间进行数据传输的传输接口模 块、用于产生和分配本振时钟的本振时钟模块；所述第三环形器模块与所述第一室外单元连接，所述功率放大器模块与所述第三环形器模块连接，所述模拟收发信机模块与所述第三环形器模块、 所述功率放大器模块连接，所述数字中频模块与所述模拟收发信机模块连接，所述传输接口模块与所述数字中频模块连接，所述模拟收发信机模块还 与所述本振时钟模块连接。
5、 根据权利要求4所述的基站室外单元，其特征在于，所述模拟收发信机模块包括用于将中频信号转换成射频信号的发信单元子模块和用于将射 频信号转换成中频信号的收信单元子模块；所述发信单元子模块与所述功率放大器模块连接，所述收信单元子模块 与所述第三环形器模块连接。
6、 根据权利要求4所述的基站室外单元，其特征在于，所述数字中频模 块包括用于将数字信号转换成模拟信号的数模转换子模块、用于将基带信 号转换成中频信号的数字上变频子模块、用于将模拟信号转换成数字信号的 模数转换子模块、用于将中频信号转换成基带信号的数字下变频子模块；所述数模转换子模块与所述发信单元子模块连接；所述数字上变频子模 块与所述数模转换子模块连接，所述模数转换子模块与所述收信单元子模块 连接，所述数字下变频子模块与所述模数转换子模块连接。
7、 根据权利要求4或5或6所述的基站室外单元，其特征在于所述第二 室外单元通过光纤与所述室内单元连接。
8、 根据权利要求l所述的基站室外单元，其特征在于，所述第二室外单 元包括用于对信号进行单方向选路的第四环形器模块、用于对信号进行功 率放大的功率放大器模块、用于对信号进行选路切换的第 一 收发开关模块；所述第四环形器模块与所述第一室外单元连接，所述功率放大器模块与 所述第四环形器模块连接，所述第一收发开关模块与所述功率放大器模块、 所述室内单元连接。
9、 根据权利要求8所述的基站室外单元，其特征在于，所述第二室外单 元通过射频集束电缆与所述室内单元连接。
10、 根据权利要求l所述的基站室外单元，其特征在于，所述第二室外 单元包括用于对信号进行单方向选路的第五环形器模块、用于对信号进行 功率放大的功率放大器模块、用于完成中频信号与射频信号之间的转换的模拟收发信机模块、用于产生和分配本振时钟的本振时钟模块、用于对信号进行选路切换的第二收发开关模块；所述第五环形器模块与所述功率放大器模块连接，所述功率放大器模块 与模拟收发信机模块连接，所述模拟收发信机模块与所述第二收发开关模块 连接，所述模拟收发信机模块还与所述本振时钟模块连接。
11、 根据权利要求10所述的基站室外单元，其特征在于，所述模拟收发 信机模块包括用于将中频信号转换成射频信号的发信单元子模块和用于将 射频信号转换成中频信号的收信单元子模块；所述发信单元子模块与所述功率放大器模块连接，所述收信单元子模块 与所述第二收发开关模块连接。
12、 根据权利要求10或11所述的基站室外单元，其特征在于，所述第二 室外单元通过中频集束电缆与所述室内单元连接。
专利摘要本实用新型涉及一种基站室外单元，包括与天线连接的第一室外单元和与室内单元连接的第二室外单元，邻近所述天线的所述第一室外单元与邻近所述室内单元的所述第二室外单元通过电缆连接。本实用新型提供的基站室外单元针对现有产品的缺陷，在不改变现有系统性能的条件下，可有效提高室外单元的工作可靠性，且在一定程度上提高室外单元的工程易施工性和易维护性。
文档编号H04Q7/30GK201123080SQ20072017030
公开日2008年9月24日 申请日期2007年8月21日 优先权日2007年8月21日
发明者佳 刘, 王小奇, 程广辉 申请人:中国移动通信集团公司