專利名稱：Td-scdma網絡覆蓋系統的制作方法
技術領域：
TD-SCDMA網絡覆蓋系統
技術領域：
本實用新型屬于電子信息和移動通信技術領域，涉及一種TD-SCDMA網絡優化方 案及系統。
背景技術：
TD-SCDMA系統由于采用TDD技術，對干擾和系統時延的要求更為嚴格，直放站存 在時延，又提高了底噪，降低了網絡性能，所以在大部分TD-SDMA室內覆蓋方案中并沒有使 用直放站，而使用基帶單元(BBU) +射頻拉遠單元(RRU)的模式，而且提出了“多通道”的室 內覆蓋技術，但存在導頻污染，效果并不理想。所以如何在TD-SCDMA網絡的建設和規劃中，提出一種靈活的室內覆蓋方案，性能 優異，且成本較低，來進入民族標準和第一大運營商的市場是迫在眉睫的問題。
發明內容本實用新型的目的是解決現有的TD-SCDMA網絡優化系統成本較高的問題，提供 一種性能優異、成本較低且組網靈活的TD-S⑶MA網絡覆蓋系統。為實現以上目的，本實用新型針對TD-SCDMA提出了擴展覆蓋單元(即Extending the coverage of RRU，簡寫為ERRU)，通過其內置多模式接口單元的兩個光接口將擴展覆 蓋單元接入射頻拉遠單元鏈路來實現對射頻拉遠單元覆蓋范圍的擴展，其中，ERRU只是 RRU覆蓋范圍的延伸，不占用BBU的基帶資源，不但克服了使用直放站會產生時延和提高底 噪的缺陷，而且成本較RRU低。本實用新型的具體技術方案如下一種TD-SCDMA網絡覆蓋系統，包括基帶單元以及通過光纖連接于該基帶單元的 至少一個射頻拉遠單元鏈路，還包括至少一個擴展覆蓋單元，所述擴展覆蓋單元通過其多 模式接口單元的兩個光接口接入至少一個射頻拉遠單元鏈路的相鄰射頻拉遠單元之間和/ 或鏈路首端，用于擴展射頻拉遠單元的覆蓋范圍；所述擴展覆蓋單元包括依次連接的數字 中頻模塊、射頻放大模塊、濾波器和天線，擴展覆蓋單元不占用所述基帶單元的基帶資源。其中，所述多模式接口單元包括兩個光接口和模式選擇單元；所述多模式接口單 元的一種數據鏈路為一個光接口的輸出端與另一個光接口及其所在擴展覆蓋單元的信號 處理單元連接，且所述另一個光接口的輸出端通過所述信號處理單元與所述一個光接口連 接；所述多模式接口單元的另一種數據鏈路為兩個光接口直接雙向連接；通過模式選擇 單元實現兩種數據鏈路的切換。進一步，所述擴展覆蓋單元的數字中頻模塊包括信號處理單元、所述多模式接口 單元、與信號處理單元連接的射頻小信號單元、以及與所述多模式接口單元的一個光接口 連接通過從光纖中提取時鐘信號為擴展覆蓋單元提供穩定時鐘的時鐘單元。所述信號處理單元包括TX鏈路和RX鏈路，所述TX鏈路包括依次連接的數字上變 頻單元、數字削峰處理單元、數字預失真單元、數模轉換單元、IQ調制單元和第一混頻單元， 所述RX鏈路包括依次連接的第二混頻單元、模數轉換單元、數字下變頻單元、和噪聲抵消單元。優選將所述數字上變頻單元、數字削峰處理單元、數字預失真單元和數字下變頻單元 由同一個FPGA數據處理器實現。一種擴展覆蓋單元，用于擴展TD-SCDMA網絡覆蓋系統中射頻拉遠單元的覆蓋范 圍，該擴展覆蓋單元包括依次連接的數字中頻模塊、射頻放大模塊、濾波器和天線；所述擴 展覆蓋單元通過其內置多模式接口單元的兩個光接口接入至少一個射頻拉遠單元鏈路的 相鄰射頻拉遠單元之間和/或鏈路首端從而實現對射頻拉遠單元覆蓋范圍的擴展。其中，所述多模式接口單元包括兩個光接口和模式選擇單元；所述多模式接口單 元的一種數據鏈路為一個光接口的輸出端與另一個光接口及其所在擴展覆蓋單元的信號 處理單元連接，且所述另一個光接口的輸出端通過所述信號處理單元與所述一個光接口連 接；所述多模式接口單元的另一種數據鏈路為兩個光接口直接雙向連接；通過模式選擇 單元實現兩種數據鏈路的切換。進一步，所述數字中頻模塊包括信號處理單元、所述多模式接口單元、與信號處理 單元連接的射頻小信號單元、與所述多模式接口單元的一個光接口連接通過從光纖中提取 時鐘信號為擴展覆蓋單元提供穩定時鐘的時鐘單元、以及用于實現監控及上層應用的CPU 小系統單元；其中，信號處理單元包括TX鏈路和RX鏈路，所述TX鏈路包括依次連接的數字 上變頻單元、數字削峰處理單元、數字預失真單元、數模轉換單元、IQ調制單元和第一混頻 單元，所述RX鏈路包括依次連接的第二混頻單元、模數轉換單元、數字下變頻單元、和噪聲 抵消單元。優選將所述數字上變頻單元、數字削峰處理單元、數字預失真單元和數字下變頻 單元由同一個FPGA數據處理器實現。本實用新型采用擴展覆蓋單元實現TD-SCDMA BBU+RRU架構網絡覆蓋系統中 RRU(射頻拉遠單元)覆蓋范圍的擴展，其中的擴展覆蓋單元只作為射頻拉遠單元覆蓋范圍 的延伸，不占用BBU (基帶單元)的基帶資源，而且通過光纖提取時鐘信號，這樣擴展覆蓋單 元既可以像直放站一樣靈活的對已有的網絡進行優化，又可以像射頻拉遠單元一樣做到精 確的全網同步，可以降低噪聲的疊加，提高網絡質量。同時，由于擴展覆蓋單元的成本較射 頻拉遠單元低，因此與通過增加射頻拉遠單元來擴大覆蓋范圍相比，本實用新型提供的方 案可以有效降低TD-SCDMA網絡優化成本。通過擴展覆蓋單元應用深入到TD-SCDMA網絡優 化系統中，后續還可以切入到TD-LTE系統中，其市場前景廣闊。
圖1為本實用新型TD-SCDMA網絡覆蓋系統一實施例的結構示意圖；圖2a、2b分別為其擴展覆蓋單元中多模式接口單元的兩種工作模式的結構示意 圖；圖3為其擴展覆蓋單元的一實施例原理框圖；圖4為圖3中信號處理單元的原理框圖。
具體實施方式為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施方式和附 圖，對本實用新型做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施方式及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型保護范圍的限制。本實用新型提供一種TD-SCDMA網絡優化方案及系統。其原理是針對TD-SCDMA 的BBU+RRU覆蓋方案提出了擴展覆蓋單元，擴展覆蓋單元只是射頻拉遠單元覆蓋范圍 的延伸，不占用基帶單元的基帶資源，對射頻拉遠單元數據鏈路只做透明傳輸，只處理 Ir(Interface between the RRU and the BBU)接口數據，這樣便可以與多廠商多類型的基 帶單元和射頻拉遠單元互連。擴展覆蓋單元克服了傳統TD-SCDMA直放站在時延和底噪等 方面的缺點，性能比直放站優異，同時成本較射頻拉遠單元低。TD-SCDMA BBU可以級聯多路射頻拉遠單元鏈路。圖1中用旁邊帶小圓圈的線條表 示光纖，如圖1所示的一種TD-SCDMA網絡覆蓋系統中包括三條射頻拉遠單元鏈路1、2、3。 其中，射頻拉遠單元鏈路1只有一個射頻拉遠單元11，通過光纖直接與TD-SCDMA BBU 100 連接；射頻拉遠單元鏈路2包括兩個射頻拉遠單元21和22，一個擴展覆蓋單元4通過多模 式接口單元411的兩個光接口接入射頻拉遠單元鏈路2的相鄰射頻拉遠單元21和22之間， 用于擴展射頻拉遠單元22的覆蓋范圍；射頻拉遠單元鏈路3包括一個射頻拉遠單元31，另 一個擴展覆蓋單元5通過多模式接口單元411的兩個光接口接入射頻拉遠單元鏈路3的鏈 路首端，用于擴展射頻拉遠單元31的覆蓋范圍，擴展覆蓋單元4和5不占用TD-SCDMABBU 100的基帶資源。多模式接口單元411是擴展覆蓋單元4和5的一部分，為了更清楚地表示 擴展覆蓋單元4和5的接入方式，圖1中將多模式接口單元411單獨示意出來。針對具體應用環境，本實用新型TD-SCDMA網絡覆蓋系統可以采用星型、鏈型、環 型以及網狀型拓撲結構。參照圖2a、沘和圖3，多模式接口單元411包括兩個光接口 41 la、41 Ic和模式選擇 單元411b，多模式接口單元411有兩種數據鏈路。如圖加所示，一種數據鏈路為一個光 接口 411a的輸出端與另一個光接口 411c及其所在擴展覆蓋單元的信號處理單元413(圖 加和2b中，FPGA是信號處理單元的一部分，它實現了信號處理單元413的數字上變頻單 元、數字削峰處理單元、數字預失真單元、數字下變頻單元、數據打包等)連接，且所述另一 個光接口 411c的輸出端通過所述信號處理單元413與所述一個光接口 411a連接，擴展覆 蓋單元正常工作時使用該數據鏈路，稱作正常工作模式。如圖2b所示，多模式接口單元411 的另一種數據鏈路為兩個光接口 411a、411c直接雙向連接，當擴展覆蓋單元故障時或者 非工作狀態時使用該數據鏈路，稱作異常工作模式。通過模式選擇單元411b實現兩種數據 鏈路的切換，當擴展覆蓋單元故障或處于非工作狀態時，擴展覆蓋單元的FPGA會控制模式 選擇單元41 Ib斷掉FPGA與兩個光接口 41 la、41 Ic的連接，即由圖加所示正常工作模式切 換到圖2b所示異常工作模式，使光接口 411a只輸出數據至光接口 411c，光接口 411c直接 輸出數據至光接口 411a。參照圖3，擴展覆蓋單元4和5均包括依次連接的數字中頻模塊41、射頻放大模塊 42、濾波器43和天線44。其中，數字中頻模塊41包括信號處理單元413、所述多模式接口單元411、與信號處理單 元413連接的射頻小信號單元414、以及與所述多模式接口單元411的一個光接口 411a連 接通過從光纖中提取時鐘信號為擴展覆蓋單元提供穩定時鐘的時鐘單元412。數字中頻模 塊41還包括用于實現監控及上層應用的CPU小系統單元415，以及電源單元。射頻放大模塊42包括用于對下行信號放大的功放、和用于對上行信號放大的低噪聲放大器。濾波器43用于對來自天線44和來自射頻放大模塊42的射頻信號低損耗高選擇 性地濾波。參照圖4，所述信號處理單元413包括TX鏈路和RX鏈路，所述TX鏈路包括依 次連接的數字上變頻單元(DUC)413a、數字削峰處理單元(CFR)41 、數字預失真單元 (DPD) 413c、數模轉換單元(DAC) 413d、IQ調制單元和第一混頻單元(IQ/MIXER) 4i;3e，所述 RX鏈路包括依次連接的第二混頻單元(MIXER) 413f、模數轉換單元(ADC) 413g、數字下變頻 單元(DDC)413h、和噪聲抵消單元413i。其中，數字上變頻單元413a、數字削峰處理單元413b、數字預失真單元413c和數 字下變頻單元41 由圖2中的FPGA數據處理器實現。擴展覆蓋單元的時鐘單元412是通過光纖提取時鐘信號，從而能實現精確的同 步。由于通過多模式接口單元411接入射頻拉遠單元鏈路，即使擴展覆蓋單元4、5發生故 障也不會影響射頻拉遠單元鏈路。下面說明擴展覆蓋單元的工作原理在下行方向，來自射頻拉遠單元鏈路的下行信號輸入多模式接口單元411的光接 口 411a，經光電轉換變成數字信號傳輸至模式選擇單元411b，在模式選擇單元411b中經過 雙路選擇將一路信號傳輸至光接口 411c轉換成光信號輸出，將另一路信號傳輸至信號處 理單元413進行數字濾波、0肌、0^、0 0、0々(、10調制(自帶混頻)后，再傳輸至射頻小信 號單元414進行數控衰減、以及增益放大，然后經射頻放大模塊42進行功率放大、濾波器43 進行低損耗高選擇性濾波后從天線44輻射到自由空間。在上行方向，接收信號從天線44饋入，依次經濾波器43濾波、射頻放大模塊42 進行低噪聲放大、射頻小信號單元414進行數控衰減和增益放大后輸入信號處理單元413， 在信號處理單元413內經RX鏈路進行混頻、ADC、DDC、噪聲抵消最后輸出至模式選擇單元 411b，通過光接口 411a轉換成光信號上傳至射頻拉遠單元鏈路。另一方面從光接口 411c 輸入的光信號經光電轉換后通過信號處理單元413透明傳輸至光接口 411a，轉換成光信號 上傳至射頻拉遠單元鏈路。當擴展覆蓋單元故障或者非工作狀態時，信號處理單元413的FPGA與兩個光接口 411a、411c的數據通道被切斷，切換到異常工作模式，如圖2b所示，使光接口 411a將下行信 號只輸出數據至光接口 411c，光接口 411c將上行信號直接輸出數據至光接口 411a。以上通過具體實施方式
，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一 步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式
而已，并不用于限 定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換 等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種TD-SCDMA網絡覆蓋系統，包括基帶單元以及通過光纖連接于該基帶單元的至 少一個射頻拉遠單元鏈路，其特征在于還包括至少一個擴展覆蓋單元，所述擴展覆蓋單元 通過其多模式接口單元的兩個光接口接入至少一個射頻拉遠單元鏈路的相鄰射頻拉遠單 元之間和/或鏈路首端，用于擴展射頻拉遠單元的覆蓋范圍；所述擴展覆蓋單元包括依次 連接的數字中頻模塊、射頻放大模塊、濾波器和天線，擴展覆蓋單元不占用所述基帶單元的 基帶資源。
2.根據權利要求1所述的TD-SCDMA網絡覆蓋系統，其特征在于所述多模式接口單元 包括兩個光接口和模式選擇單元；所述多模式接口單元的一種數據鏈路為一個光接口的輸出端與另一個光接口及其所 在擴展覆蓋單元的信號處理單元連接，且所述另一個光接口的輸出端通過所述信號處理單 元與所述一個光接口連接；所述多模式接口單元的另一種數據鏈路為兩個光接口直接雙向連接；通過模式選擇 單元實現兩種數據鏈路的切換。
3.根據權利要求1所述的TD-SCDMA網絡覆蓋系統，其特征在于所述擴展覆蓋單元的 數字中頻模塊包括信號處理單元、所述多模式接口單元、與信號處理單元連接的射頻小信 號單元、以及與所述多模式接口單元的一個光接口連接通過從光纖中提取時鐘信號為擴展 覆蓋單元提供穩定時鐘的時鐘單元。
4.根據權利要求3所述的TD-SCDMA網絡覆蓋系統，其特征在于所述信號處理單元包 括TX鏈路和RX鏈路，所述TX鏈路包括依次連接的數字上變頻單元、數字削峰處理單元、數 字預失真單元、數模轉換單元、IQ調制單元和第一混頻單元，所述RX鏈路包括依次連接的 第二混頻單元、模數轉換單元、數字下變頻單元、和噪聲抵消單元。
5.根據權利要求4所述的TD-SCDMA網絡覆蓋系統，其特征在于所述數字上變頻單 元、數字削峰處理單元、數字預失真單元和數字下變頻單元由同一個FPGA數據處理器實 現。
6.根據權利要求1所述的TD-SCDMA網絡覆蓋系統，其特征在于所述射頻放大模塊包 括用于對下行信號放大的功放、和用于對上行信號放大的低噪聲放大器。
7.一種擴展覆蓋單元，用于擴展TD-SCDMA網絡覆蓋系統中射頻拉遠單元的覆蓋范圍， 其特征在于所述擴展覆蓋單元包括依次連接的數字中頻模塊、射頻放大模塊、濾波器和天 線；所述擴展覆蓋單元通過其內置多模式接口單元的兩個光接口接入至少一個射頻拉遠單 元鏈路的相鄰射頻拉遠單元之間和/或鏈路首端從而實現對射頻拉遠單元覆蓋范圍的擴 展。
8.根據權利要求7所述的擴展覆蓋單元，其特征在于所述多模式接口單元包括兩個 光接口和模式選擇單元；所述多模式接口單元的一種數據鏈路為一個光接口的輸出端與另一個光接口及其所 在擴展覆蓋單元的信號處理單元連接，且所述另一個光接口的輸出端通過所述信號處理單 元與所述一個光接口連接；所述多模式接口單元的另一種數據鏈路為兩個光接口直接雙向連接；通過模式選擇 單元實現兩種數據鏈路的切換。
9.根據權利要求8所述的擴展覆蓋單元，其特征在于所述數字中頻模塊包括信號處理單元、所述多模式接口單元、與信號處理單元連接的射頻小信號單元、與所述多模式接口 單元的一個光接口連接通過從光纖中提取時鐘信號為擴展覆蓋單元提供穩定時鐘的時鐘 單元、以及用于實現監控及上層應用的CPU小系統單元；其中，信號處理單元包括TX鏈路和RX鏈路，所述TX鏈路包括依次連接的數字上變頻單元、 數字削峰處理單元、數字預失真單元、數模轉換單元、IQ調制單元和第一混頻單元，所述RX 鏈路包括依次連接的第二混頻單元、模數轉換單元、數字下變頻單元、和噪聲抵消單元。
10.根據權利要求9所述的擴展覆蓋單元，其特征在于所述數字上變頻單元、數字削 峰處理單元、數字預失真單元和數字下變頻單元由同一個FPGA數據處理器實現。
專利摘要一種TD-SCDMA網絡覆蓋系統，包括基帶單元以及至少一個射頻拉遠單元鏈路，還包括至少一個擴展覆蓋單元，所述擴展覆蓋單元通過其多模式接口單元的兩個光接口接入至少一個射頻拉遠單元鏈路的相鄰射頻拉遠單元之間和/或鏈路首端，用于擴展射頻拉遠單元的覆蓋范圍；所述擴展覆蓋單元包括依次連接的數字中頻模塊、射頻放大模塊、濾波器和天線，擴展覆蓋單元不占用所述基帶單元的基帶資源。其擴展覆蓋單元既可以像直放站一樣靈活的對已有的網絡進行優化，又可以像射頻拉遠單元一樣做到精確的全網同步，可以降低噪聲的疊加，提高網絡質量。同時，其成本低，可以有效降低TD-SCDMA網絡優化成本。
文檔編號H04W16/26GK201821504SQ20102029203
公開日2011年5月4日 申請日期2010年8月13日 優先權日2010年8月13日
發明者何寅龍, 周國勇, 高博 申請人:深圳國人通信有限公司