專利名稱：一種基站子系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及基站架構(gòu)設(shè)計技術(shù)，尤指一種基站子系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
圖1是現(xiàn)有技術(shù)第三代移動通信系統(tǒng)時分-同步碼分多址(TD-SCDMA)基站子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，TD-SCDMA基站子系統(tǒng)由放置于室外的基站射頻前端部分11和室內(nèi)的基站數(shù)字單元部分10組成。
其中，基站射頻前端部分11包括功率放大器及低噪聲放大器108、射頻放大器1062；這里需要說明的是，本文為了描述方便將功率放大器和低噪聲放大器合稱為功率放大器及低噪聲放大器108，其中的功率放大器用于放大下行射頻信號，低噪聲放大器用于放大上行射頻信號。
基站數(shù)字單元部分10包括時鐘和中央控制模塊100、數(shù)字中頻處理模塊101、基帶處理模塊102、基站控制器(RNC)接口模塊103、中頻放大器104、混頻器105、射頻放大器1061和本振源107，其中中頻放大器104、混頻器105、射頻放大器1061和本振源107組成收發(fā)信機模塊。
時鐘和中央控制模塊100，用于對基站進行管理并實現(xiàn)和RNC接口的相關(guān)協(xié)議，以及為基站的各個模塊提供高精度的時鐘，以保持基站各模塊以及系統(tǒng)的同步，并為本振源107提供的本振時鐘參考信號。本振源107用于產(chǎn)生參與變頻的本振信號，并提供給混頻器105。
對于下行方向，來自網(wǎng)絡(luò)側(cè)RNC的業(yè)務數(shù)據(jù)通過RNC接口模塊103發(fā)送給基帶處理模塊102；基帶處理模塊102對接收到的業(yè)務數(shù)據(jù)進行信道編碼、交織、擴頻、加擾、波束賦形等基帶處理后，將處理后的基帶信號發(fā)送給數(shù)字中頻處理模塊101；數(shù)字中頻處理模塊101對接收到的基帶信號進行脈沖成型濾波、數(shù)字上變頻處理得到中頻頻率，再經(jīng)過數(shù)模變換為調(diào)制的模擬中頻信號后發(fā)送給中頻放大器104；中頻放大器104將接收到的模擬中頻信號放大至混頻器105需要的幅度后，發(fā)送給混頻器105；混頻器105將接收到的中頻模擬信號變頻到設(shè)定的發(fā)射頻率的射頻信號，該射頻信號再經(jīng)射頻放大器1061放大后，通過射頻電纜傳送到射頻前端部分11；射頻前端部分11中的功率放大器及低噪聲放大器108、射頻放大器1062將接收到的射頻信號放大至基站額定發(fā)射功率后，通過天線發(fā)射出去。
對于上行方向，移動終端發(fā)射的信號由天線接收后，經(jīng)功率放大器(發(fā)射)及低噪聲放大器108、射頻放大器1062放大后，經(jīng)過射頻電纜傳送至基站數(shù)字單元部分10；基站數(shù)字單元部分10中的射頻放大器1061將接收到的射頻信號放大至滿足混頻器105需要的輸入幅度并發(fā)送給混頻器105，混頻器105將接收到的射頻信號下變頻后轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號，該模擬中頻信號經(jīng)中頻放大器104放大后發(fā)送給數(shù)字中頻處理模塊101，數(shù)字中頻處理模塊101將接收到的中頻模擬信號變換為數(shù)字中頻信號，再經(jīng)過數(shù)字下變頻、抽取、濾波等處理后，按照碼片速率發(fā)送給基帶處理模塊102，經(jīng)基帶處理模塊102的聯(lián)合檢測、解擴、解碼等處理后，從RNC接口模塊103傳到位于網(wǎng)絡(luò)側(cè)的RNC。
如圖1所示，收發(fā)信機模塊位于室內(nèi)的基站數(shù)字單元部分10，為了避免數(shù)字電路對射頻電路的干擾，需要對收發(fā)信機模塊進行整體屏蔽，而且由于多個射頻通道間需要隔離，使得收發(fā)信機模塊結(jié)構(gòu)比較復雜，造成安裝不方便，同時也導致了基站數(shù)字單元部分10具有復雜的結(jié)構(gòu)。
TD-SCDMA基站采用智能天線技術(shù)，通常存在多個射頻通道，以8天線陣即8個射頻通道為例，在基站射頻前端部分11和基站數(shù)字單元部分10之間需要使用9根粗射頻電纜連接起來，傳輸2GHz的射頻信號。
從上述現(xiàn)有TD-SCDMA基站子系統(tǒng)可見，射頻增益主要在基站射頻前端部分11實現(xiàn)，但仍然在基站數(shù)字單元部分10中保留較大的射頻增益，存在以下缺點
1.基站的室內(nèi)數(shù)字單元部分(通常在機房)和室外射頻前端部分(通常在塔頂或高樓樓頂)有上百米甚至幾百米的距離，普通的射頻電纜在2GHz的衰減為每100米20分貝(20dB/100m)，通常，為補償射頻電纜造成的損耗，需要增加相當大的射頻放大器。使得整個基站子系統(tǒng)增益增大，造成了電路成本的增加。
2.TD-SCDMA基站子系統(tǒng)中使用智能天線技術(shù)，射頻收發(fā)通道多，各射頻通道間需要隔離和屏蔽，而且基站數(shù)字單元部分10還存在射頻放大、混頻、中頻放大以及本振等射頻電路，使得電路板結(jié)構(gòu)復雜，提高了實現(xiàn)難度，同時也大大提高了成本。
3.各射頻通道使用一根單獨的射頻電纜，射頻電纜的價格較高，提高了基站子系統(tǒng)的成本。
4.多根射頻電纜的使用，給工程帶來了較大的施工難度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種基站子系統(tǒng)，能夠簡化TD-SCDMA基站子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本，同時降低施工難度。
為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的一種基站子系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括基站數(shù)字單元部分20、射頻前端部分21及天線，基站射頻前端部分21與基站數(shù)字單元部分20之間采用中頻電纜傳送中頻信號；基站數(shù)字單元部分20包括時鐘和中央控制模塊200、數(shù)字中頻處理模塊201、基帶處理模塊202、RNC接口模塊203，以及中頻放大器2041；其中，時鐘和中央控制模塊200，用于對基站進行管理并實現(xiàn)和基站控制器RNC接口的相關(guān)協(xié)議，以及為基站的各個模塊提供高精度的時鐘，并提供本振時鐘參考信號；RNC接口模塊203，用于連接基站子系統(tǒng)與位于網(wǎng)絡(luò)側(cè)的RNC；將來自基帶處理模塊202的上行基帶信號發(fā)送給RNC，或者將來自RNC的下行業(yè)務數(shù)據(jù)發(fā)送給基帶處理模塊202；基帶處理模塊202，接收來自RNC接口模塊203的下行業(yè)務數(shù)據(jù)并進行基帶處理，將處理后的基帶信號發(fā)送給數(shù)字中頻處理模塊201、或者接收來自數(shù)字中頻處理模塊201的數(shù)字中頻信號并進行基帶處理，將處理后的基帶信號發(fā)送給RNC接口模塊203；數(shù)字中頻處理模塊201，接收來自基帶處理模塊202的基帶信號，進行脈沖成型濾波、數(shù)字上變頻處理、數(shù)模變換后得到模擬中頻信號，并發(fā)送給中頻放大器2041、或者接收來自中頻放大器2041的模擬中頻信號，并變換為數(shù)字中頻信號，再經(jīng)過數(shù)字下變頻、抽取、濾波處理后，按照碼片速率發(fā)送給基帶處理模塊202；中頻放大器2041，接收來自數(shù)字中頻處理模塊201或射頻前端部分21的中頻放大器2042的模擬中頻信號，并放大后，分別發(fā)送給中頻放大器2042和數(shù)字中頻處理模塊201；射頻前端部分21包括功率放大器及低噪聲放大器207、本振源206、混頻器205及中頻放大器2042；其中，中頻放大器2042接收來自中頻放大器2041或混頻器205的模擬中頻信號，并放大后，分別發(fā)送給混頻器205和中頻放大器2041；混頻器205，接收來自中頻放大器2042的模擬中頻信號，經(jīng)上變頻變換為設(shè)定的發(fā)射頻率的射頻信號，并發(fā)送給功率放大器及低噪聲放大器207、或者接收來自功率放大器及低噪聲放大器207的射頻信號，經(jīng)下變頻變換為中頻信號，并發(fā)送給中頻放大器2042；功率放大器及低噪聲放大器207，接收來自混頻器205或天線的射頻信號并放大，將放大的射頻信號分別發(fā)送給天線或混頻器205；本振源206，用于產(chǎn)生參與變頻的本振信號，并提供給混頻器205。
所述基站子系統(tǒng)為第三代移動通信系統(tǒng)時分-同步碼分多址TD-SCDMA基站子系統(tǒng)。
所述基站射頻前端部分21為一個或一個以上。
所述中頻電纜為多芯電纜。
由上述技術(shù)方案可見，本實用新型包括基站數(shù)字單元部分20和射頻前端部分21兩部分以及天線，其中在基站數(shù)字單元部分20中，不設(shè)置射頻放大電路，解決了數(shù)字電路對射頻電路的干擾，大大降低了基站子系統(tǒng)中基站數(shù)字單元部分20的結(jié)構(gòu)復雜度，降低了施工難度，同時也降低了成本?；緮?shù)字單元部分20和射頻前端部分21間采用中頻信號傳輸，大大降低了射頻部分的增益需求，從而降低了基站子系統(tǒng)的實現(xiàn)難度。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)TD-SCDMA基站子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型TD-SCDMA基站子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型TD-SCDMA基站子系統(tǒng)實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉較佳實施例，對本實用新型進一步詳細說明。
以TD-SCDMA為例，圖2是本實用新型TD-SCDMA基站子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，本實用新型TD-SCDMA基站子系統(tǒng)由放置于室外的基站射頻前端部分21和室內(nèi)的基站數(shù)字單元部分20組成。
基站射頻前端部分21包括功率放大器及低噪聲放大器207、本振源206、混頻器205及中頻放大器2042；基站數(shù)字單元部分20包括時鐘和中央控制模塊200、數(shù)字中頻處理模塊201、基帶處理模塊202、RNC接口模塊203，以及中頻放大器2041。
其中，時鐘和中央控制模塊200，用于對基站進行管理并實現(xiàn)和基站控制器RNC接口的相關(guān)協(xié)議，以及為基站的各個模塊提供高精度的時鐘，并提供本振時鐘參考信號；RNC接口模塊203，用于連接基站子系統(tǒng)與位于網(wǎng)絡(luò)側(cè)的RNC；將來自基帶處理模塊202的上行基帶信號發(fā)送給RNC，或者將來自RNC的下行業(yè)務數(shù)據(jù)發(fā)送給基帶處理模塊202；基帶處理模塊202，接收來自RNC接口模塊203的下行業(yè)務數(shù)據(jù)并進行基帶處理，將處理后的基帶信號發(fā)送給數(shù)字中頻處理模塊201、或者接收來自數(shù)字中頻處理模塊201的數(shù)字中頻信號并進行基帶處理，將處理后的基帶信號發(fā)送給RNC接口模塊203；數(shù)字中頻處理模塊201，接收來自基帶處理模塊202的基帶信號，進行脈沖成型濾波、數(shù)字上變頻處理、數(shù)模變換后得到模擬中頻信號，并發(fā)送給中頻放大器2041、或者接收來自中頻放大器2041的模擬中頻信號，并變換為數(shù)字中頻信號，再經(jīng)過數(shù)字下變頻、抽取、濾波處理后，按照碼片速率發(fā)送給基帶處理模塊202；中頻放大器2041，接收來自數(shù)字中頻處理模塊201或射頻前端部分21的中頻放大器2042的模擬中頻信號，并放大后，分別發(fā)送給中頻放大器2042和數(shù)字中頻處理模塊201；中頻放大器2042接收來自中頻放大器2041或混頻器205的模擬中頻信號，并放大后，分別發(fā)送給混頻器205和中頻放大器2041；混頻器205，接收來自中頻放大器2042的模擬中頻信號，經(jīng)上變頻變換為設(shè)定的發(fā)射頻率的射頻信號，并發(fā)送給功率放大器及低噪聲放大器207、或者接收來自功率放大器及低噪聲放大器207的射頻信號，經(jīng)下變頻變換為中頻信號，并發(fā)送給中頻放大器2042；功率放大器及低噪聲放大器207，接收來自混頻器205或天線的射頻信號并放大，將放大的射頻信號分別發(fā)送給天線或混頻器205；本振源206，用于產(chǎn)生參與變頻的本振信號，并提供給混頻器205。
每個基站射頻前端部分21按照設(shè)計可以支持1天線、4天線、8天線等。若采用的是8天線和支持4天線的基站射頻前端部分21，則需要兩個基站射頻前端部分21，相應的，基站數(shù)字單元部分20的中頻放大器也需要兩個，分別于兩個基站射頻前端部分21中的中頻放大器通過中頻電纜連接，如圖3所示，圖3是本實用新型TD-SCDMA基站子系統(tǒng)實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
基站射頻前端部分21的中頻放大器2042，與基站數(shù)字單元部分20的中頻放大器2041之間采用傳輸損耗較小的中頻電纜傳送中頻信號，中頻電纜為多芯電纜。中頻電纜的線芯數(shù)取決于天線數(shù)，為了保證本振時鐘信號的精度，單獨使用一根線芯傳輸本振時鐘信號，即中頻電纜的線芯數(shù)為天線數(shù)加一。比如采用1天線，則線芯數(shù)為2，其中一根線芯用于傳輸一個中頻通道的中頻信號，另一根線芯用于傳輸時鐘和中央控制模塊200提供的本振時鐘參考信號；采用4天線，則線芯數(shù)為5，其中一根線芯用于傳輸時鐘和中央控制模塊200提供的本振時鐘參考信號，另四根線芯分別用于傳輸四個中頻通道的中頻信號；采用8天線，則線芯數(shù)為9，其中一根線芯用于傳輸時鐘和中央控制模塊200提供的本振時鐘參考信號，另九根線芯分別用于傳輸四個中頻通道的中頻信號等。
本實用新型設(shè)計的基站，對下行方向的業(yè)務數(shù)據(jù)的處理，RNC接口模塊203、基帶處理模塊202、數(shù)字中頻處理模塊201的處理過程和現(xiàn)有基站子系統(tǒng)是相同的，不同的是，經(jīng)過數(shù)字中頻處理模塊201數(shù)模轉(zhuǎn)換后得到的模擬中頻信號，經(jīng)中頻放大器2041放大后直接經(jīng)由中頻電纜傳送到室外的基站射頻前端部分21；基站射頻前端部分21中的中頻放大器2042將接收到的中頻信號放大后，經(jīng)混頻器205上變頻為設(shè)定的發(fā)射頻率，最后經(jīng)功率放大器及低噪聲放大器207放大到額定輸出功率，由天線發(fā)射出去。
在上行方向，移動終端發(fā)射的信號由天線接收后，經(jīng)功率放大器及低噪聲放大器108放大，由混頻器205進行下變頻變換為中頻信號，并經(jīng)中頻放大器2042放大后，通過中頻電纜傳送至基站數(shù)字單元部分10；基站數(shù)字單元部分10中的中頻放大器2041將接收到的中頻信號放大后，發(fā)送給數(shù)字中頻處理模塊101，數(shù)字中頻處理模塊101、基帶處理模塊102和RNC接口模塊103的處理與現(xiàn)有相同。
由于本實用新型將本振源205設(shè)置在基站射頻前端部分21中，本實用新型通過傳輸中頻信號的同一根多芯電纜，向本振源205提供本振信號。
本實用新型TD-SCDMA基站子系統(tǒng)和現(xiàn)有方案相比，具有以下優(yōu)點(1)在基站子系統(tǒng)的基站數(shù)字單元部分20，不設(shè)置射頻放大電路，解決了數(shù)字電路對射頻電路的干擾，大大降低了基站子系統(tǒng)的基站數(shù)字單元部分20的結(jié)構(gòu)復雜度，降低了施工難度，同時也降低了成本。
(2)基站子系統(tǒng)基站數(shù)字單元部分20與基站射頻前端部分21之間，采用中頻信號傳輸，大大降低了射頻部分的增益需求，從而降低了基站子系統(tǒng)的實現(xiàn)難度和成本。
(3)中頻電纜與射頻電纜的成本相比，能降低75％以上，降低了成本。
(4)由于中頻電纜是多芯電纜，降低了施工的難度。
以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非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(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基站子系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括基站數(shù)字單元部分(20)、射頻前端部分(21)及天線，基站射頻前端部分(21)與基站數(shù)字單元部分(20)之間采用中頻電纜傳送中頻信號；基站數(shù)字單元部分(20)包括時鐘和中央控制模塊(200)、數(shù)字中頻處理模塊(201)、基帶處理模塊(202)、RNC接口模塊(203)，以及中頻放大器(2041)；其中，時鐘和中央控制模塊(200)，用于對基站進行管理并實現(xiàn)和基站控制器RNC接口的相關(guān)協(xié)議，以及為基站的各個模塊提供高精度的時鐘，并提供本振時鐘參考信號；RNC接口模塊(203)，用于連接基站子系統(tǒng)與位于網(wǎng)絡(luò)側(cè)的RNC；將來自基帶處理模塊(202)的上行基帶信號發(fā)送給RNC，或者將來自RNC的下行業(yè)務數(shù)據(jù)發(fā)送給基帶處理模塊(202)；基帶處理模塊(202)，接收來自RNC接口模塊(203)的下行業(yè)務數(shù)據(jù)并進行基帶處理，將處理后的基帶信號發(fā)送給數(shù)字中頻處理模塊(201)、或者接收來自數(shù)字中頻處理模塊(201)的數(shù)字中頻信號并進行基帶處理，將處理后的基帶信號發(fā)送給RNC接口模塊(203)；數(shù)字中頻處理模塊(201)，接收來自基帶處理模塊(202)的基帶信號，進行脈沖成型濾波、數(shù)字上變頻處理、數(shù)模變換后得到模擬中頻信號，并發(fā)送給中頻放大器(2041)、或者接收來自中頻放大器(2041)的模擬中頻信號，并變換為數(shù)字中頻信號，再經(jīng)過數(shù)字下變頻、抽取、濾波處理后，按照碼片速率發(fā)送給基帶處理模塊(202)；中頻放大器(2041)，接收來自數(shù)字中頻處理模塊(201)或射頻前端部分(21)的中頻放大器(2042)的模擬中頻信號，并放大后，分別發(fā)送給中頻放大器(2042)和數(shù)字中頻處理模塊(201)；射頻前端部分(21)包括功率放大器及低噪聲放大器(207)、本振源(206)、混頻器(205)及中頻放大器(2042)；其中，中頻放大器(2042)接收來自中頻放大器(2041)或混頻器(205)的模擬中頻信號，并放大后，分別發(fā)送給混頻器(205)和中頻放大器(2041)；混頻器(205)，接收來自中頻放大器(2042)的模擬中頻信號，經(jīng)上變頻變換為設(shè)定的發(fā)射頻率的射頻信號，并發(fā)送給功率放大器及低噪聲放大器(207)、或者接收來自功率放大器及低噪聲放大器(207)的射頻信號，經(jīng)下變頻變換為中頻信號，并發(fā)送給中頻放大器(2042)；功率放大器及低噪聲放大器(207)，接收來自混頻器(205)或天線的射頻信號并放大，將放大的射頻信號分別發(fā)送給天線或混頻器(205)；本振源(206)，用于產(chǎn)生參與變頻的本振信號，并提供給混頻器(205)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站子系統(tǒng)，其特征在于所述基站子系統(tǒng)為第三代移動通信系統(tǒng)時分-同步碼分多址TD-SCDMA基站子系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站子系統(tǒng)，其特征在于，所述基站射頻前端部分(21)為一個或一個以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站子系統(tǒng)，其特征在于，所述中頻電纜為多芯電纜。
專利摘要本實用新型公開了一種基站子系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括基站數(shù)字單元部分(20)和射頻前端部分(21)兩部分，其中在基站數(shù)字單元部分(20)中，不設(shè)置射頻放大電路，解決了數(shù)字電路對射頻電路的干擾，大大降低了基站子系統(tǒng)中基站數(shù)字單元部分(20)的結(jié)構(gòu)復雜度，降低了施工難度，同時也降低了成本?；緮?shù)字單元部分(20)和射頻前端部分(21)間采用中頻信號傳輸，大大降低了射頻部分的增益需求，從而降低了基站子系統(tǒng)的實現(xiàn)難度。
文檔編號H04W88/08GK2927565SQ200620117719
公開日2007年7月25日 申請日期2006年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月13日
發(fā)明者周忠學, 甘鵬, 曹雪, 楊小軍, 羅海斌 申請人:普天信息技術(shù)研究院