專(zhuān)利名稱(chēng)：皮基站的設(shè)計(jì)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及第三代及三代后(包括4G)移動(dòng)通信室內(nèi)家庭使用的超微型基站， 簡(jiǎn)稱(chēng)皮基站(Pico-NB)的一種新的設(shè)計(jì)方法和裝置。本發(fā)明其特點(diǎn)是使用用戶(hù) 終端的設(shè)計(jì)思想，用終端芯片組作為硬件平臺(tái)，用城域?qū)拵ЬW(wǎng)用戶(hù)數(shù)據(jù)線(xiàn)實(shí)現(xiàn) 至移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的接口，以極低的成本實(shí)現(xiàn)此皮基站，解決了3G及3G后系統(tǒng) 的家庭室內(nèi)覆蓋問(wèn)題。
背景技術(shù)：
在第三代(3G)及3G后移動(dòng)通信系統(tǒng)中，主要的業(yè)務(wù)是數(shù)字業(yè)務(wù)，此業(yè)務(wù) 的絕大部分是在室內(nèi)，故室內(nèi)覆蓋是今后建設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)的重要部分。目前，業(yè)界 已為提供微小區(qū)覆蓋，特別是室內(nèi)覆蓋開(kāi)發(fā)出所謂"微基站"，和普通的移動(dòng)通 信網(wǎng)中使用的無(wú)線(xiàn)基站(宏基站)比較，微基站的特點(diǎn)是盡可能簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，以 降低成本1. 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，設(shè)備尺寸較小，通常不考慮冗余設(shè)計(jì)；2. 容量比較小，不考慮多小區(qū)；3. 不使用如空間分集、智能天線(xiàn)等技術(shù)。目前，對(duì)TD-SCDMA系統(tǒng)，已經(jīng)有微基站產(chǎn)品供應(yīng)，其實(shí)現(xiàn)方案詳見(jiàn)圖1， 其外形為一只機(jī)箱，內(nèi)部由功率和低噪聲放大器102、射頻收發(fā)信機(jī)103、調(diào)制 解調(diào)器104、信令、控制和接口單元105及時(shí)鐘單元106等主要部件構(gòu)成。其 中，功率和低噪聲放大器102和射頻收發(fā)信機(jī)103之間用射頻電纜110連接， 其它單元之間都用數(shù)字電路連接。功率和低噪聲放大器102對(duì)外提供射頻輸入 輸出接口 112，可連接至天線(xiàn)或者室內(nèi)分布系統(tǒng)；信令、控制和接口單元105 提供數(shù)字接口 113至無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理器(RNC)。當(dāng)要求輸出功率比較大時(shí)，考慮 到機(jī)箱的散熱，可能將上述功率和低噪聲放大器102獨(dú)立安裝在另外一個(gè)機(jī)箱 中，和主機(jī)箱之間用射頻電纜連接?，F(xiàn)有微基站的使用環(huán)境是以大型辦公或者商業(yè)大樓為主，例如將此微基站作 為向至少數(shù)千平方米面積的辦公或者商業(yè)大樓提供室內(nèi)覆蓋的信號(hào)源，然后通 過(guò)室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)(包括電纜、干線(xiàn)放大器、分路合路器及小型天線(xiàn)等)完成室 內(nèi)覆蓋。但是，在更多的室內(nèi)環(huán)境家庭，使用上述微基站就很困難了。我國(guó) 絕大多數(shù)的家庭是公寓大樓中的一個(gè)單元，面積在數(shù)十到二百平方米，又用多 面墻壁分隔成多個(gè)房間。 一坐公寓大樓中，公共面積比例都比較低，要在此公 共面積(樓梯、走廊等)安裝室內(nèi)覆蓋天線(xiàn)并希望通過(guò)此天線(xiàn)來(lái)覆蓋每個(gè)家庭是非常困難的因?yàn)樾盘?hào)必須多次穿過(guò)墻壁，損耗非常嚴(yán)重(通常，室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都只考慮穿過(guò)一層墻壁。即使這樣，覆蓋半徑也只有20至30米)。因?yàn)樵谝苿?dòng)通信系統(tǒng)中基站屬于系統(tǒng)設(shè)備，對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是相當(dāng)昂貴的，迄今還 沒(méi)有人考慮將基站安裝在家庭中的可能性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供的超微型基站(皮基站)的設(shè)計(jì)方法和裝置的目的是解決上述問(wèn)題，讓3G及3G后系統(tǒng)設(shè)備中的基站進(jìn)入一般家庭，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)的室內(nèi)覆蓋。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種移動(dòng)通信室內(nèi)系統(tǒng)使用的皮基站的設(shè)計(jì)方法: 使用用戶(hù)終端的設(shè)計(jì)思想，用終端芯片組作為硬件平臺(tái)，用城域?qū)拵ЬW(wǎng)用戶(hù)數(shù) 據(jù)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)至網(wǎng)絡(luò)的接口。用本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)的皮基站的硬件平臺(tái)可以由終端基帶芯片(基帶處 理、高層信令、操作維護(hù)單元)、終端射頻芯片(射頻接收機(jī)、射頻發(fā)射機(jī)、收 發(fā)開(kāi)關(guān)、頻率合成器)、存儲(chǔ)器、高穩(wěn)定晶體參考源等構(gòu)成,其中天線(xiàn)通過(guò)皮基站 內(nèi)的收發(fā)開(kāi)關(guān)分別連接射頻接收機(jī)和射頻發(fā)射機(jī)，高穩(wěn)定晶體參考源和高質(zhì)量 頻率合成器構(gòu)成的本地振蕩器來(lái)實(shí)現(xiàn)射頻接收機(jī)和射頻發(fā)射機(jī)的接收和發(fā)射， 終端基帶芯片加上存儲(chǔ)器來(lái)完成皮基站的基帶信號(hào)處理、高層信令及操作維護(hù)， 皮基站同時(shí)還具有連接至網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸接口以及直流供電入口 。皮基站中的終端基帶芯片(基帶處理、高層信令、操作維護(hù)單元)可以由主 MCU (主處理器)、協(xié)處理器、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器、數(shù)字信號(hào)處理器、雙向存儲(chǔ) 器、加速器、數(shù)字濾波器、ADC、 DAC構(gòu)成，其中主MCU和協(xié)處理器完成高 層信令和操作維護(hù)，以及至網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)字信號(hào)處理；數(shù)字信號(hào)處理器及加速 器完成碼片級(jí)的物理層處理，例如完成Viterbi和Turbo編譯碼；數(shù)字信號(hào)處理 器及加速器完成符號(hào)級(jí)的物理層處理；此兩個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(420、 422)之 間用雙向存儲(chǔ)器(418)連接；模擬基帶信號(hào)接口在模擬基帶接收接口 (470) 和模擬基帶發(fā)射接口 (472)，此模擬信號(hào)分別連接至ADC(456)和DAC(458)， 再通過(guò)數(shù)字濾波器(454)連接到數(shù)字信號(hào)處理器(422)，終端基帶芯片(340) 內(nèi)還有時(shí)鐘電路(410)、存儲(chǔ)器(416)、測(cè)試接口 (464)及顯示接口 (466); 終端基帶芯片(340)實(shí)現(xiàn)皮基站所有的數(shù)字基帶信號(hào)處理功能。皮基站的機(jī)箱和天線(xiàn)可以為一體化設(shè)計(jì)或通過(guò)電纜連接。皮基站內(nèi)的射頻接 收機(jī)和射頻發(fā)射機(jī)可以為終端射頻芯片。根據(jù)本發(fā)明的皮基站設(shè)計(jì)方法構(gòu)成皮基站裝置，它可以連接到3G及3G后移 動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中。大量安裝在各個(gè)家庭的皮基站和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)均通過(guò)各自的網(wǎng) 絡(luò)接口連接在城域?qū)拵?shù)據(jù)網(wǎng)上。皮基站使用城域?qū)拵?shù)據(jù)網(wǎng)來(lái)傳輸至移動(dòng)通 信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字接口，根據(jù)不同的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)皮基站將此接口信號(hào)再按此數(shù) 據(jù)網(wǎng)的要求打包，并加上傳輸目標(biāo)的地址等報(bào)頭，實(shí)現(xiàn)皮基站和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò) 之間的傳輸。進(jìn)入家庭的皮基站可以同時(shí)接納1-4個(gè)用戶(hù)，提供高速數(shù)字業(yè)務(wù)(例如HSDPA)，或按未來(lái)LTE的要求提供更高的數(shù)據(jù)速率。目前第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞牡湫徒Y(jié)構(gòu)(如3GPP的R'4，R'5，R'6標(biāo)準(zhǔn)) 是由無(wú)線(xiàn)基站(Node_B)與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)組成無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)，它們之 間有標(biāo)準(zhǔn)的lub接口。此接口為一條專(zhuān)用的數(shù)字鏈路，通常為光纖或者電纜，基 于PCM或者SDH標(biāo)準(zhǔn)傳輸，在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中稱(chēng)之為傳輸網(wǎng)。對(duì)每一個(gè)基站 來(lái)說(shuō)，lub接口的傳輸能力基本上由此基站的最大數(shù)據(jù)流量確定。根據(jù)本發(fā)明， 用皮基站安裝在每個(gè)家庭中，此傳輸網(wǎng)的概念就必須改變首先，不用專(zhuān)用數(shù) 字鏈路而用公用的寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)來(lái)傳輸此lub接口信號(hào)；其次，不用固定帶寬而采 取動(dòng)態(tài)分配帶寬的方法來(lái)傳輸此lub接口信號(hào)。對(duì)上述帶寬的考慮，如果用上述 傳統(tǒng)概念，每皮基站在支持HSDPA條件下，其下行傳輸峰值速率將達(dá)到 2.8Mbps，加上信令和操作維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)，至少需要3Mbps。當(dāng)每個(gè)家庭都安裝皮 基站時(shí)，此傳輸網(wǎng)就要求極高的容量，是難以實(shí)現(xiàn)的。但考慮到家庭基站的負(fù) 荷平均是比較低的，它不可能總處于高負(fù)荷的工作狀態(tài)下。這樣，本發(fā)明提出 對(duì)皮基站，使用城域?qū)拵?shù)據(jù)網(wǎng)(例如，以太網(wǎng))來(lái)傳輸lub接口。皮基站和 RNC分別連接在一個(gè)城域?qū)拵?shù)據(jù)網(wǎng)上，每個(gè)皮基站的lub信號(hào)再按此數(shù)據(jù)網(wǎng) 的要求打包，并加上傳輸目標(biāo)的地址等報(bào)頭，實(shí)現(xiàn)皮基站和RNC之間的傳輸。 這樣，對(duì)每個(gè)皮基站，lub接口的傳輸速率將按需要向城域?qū)拵?shù)據(jù)網(wǎng)申請(qǐng)，網(wǎng) 絡(luò)對(duì)每一鏈路的帶寬按需分配，大大降低了傳輸網(wǎng)的建設(shè)成本，加快了網(wǎng)絡(luò)的 建設(shè)。目前3G網(wǎng)絡(luò)正朝著新的發(fā)展方向(3GPPR7及LTE)進(jìn)展，網(wǎng)絡(luò)正在扁平 化，即不再使用RNC而是將無(wú)線(xiàn)基站直接用IP方式連接到核心網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明 的皮基站在網(wǎng)絡(luò)連接方面完全滿(mǎn)足此發(fā)展方向，只要進(jìn)行軟件升級(jí)，本發(fā)明的 皮基站就可以隨著網(wǎng)絡(luò)的基站而滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)期用戶(hù)的要求。為了實(shí)現(xiàn)極低成本的皮基站，必須研究第三代移動(dòng)通信用戶(hù)終端的設(shè)計(jì)思路。 通常， 一只第三代移動(dòng)通信的終端硬件平臺(tái)由以下3個(gè)主要部分構(gòu)成射頻收 發(fā)信機(jī)芯片、模擬基帶芯片和數(shù)字基帶處理芯片加上必要的存儲(chǔ)器構(gòu)成。在有 的設(shè)計(jì)中，模擬基帶和數(shù)字基帶處理是集成在一只芯片中。下面考察基于此芯 片組設(shè)計(jì)皮基站的可能性。首先，考察射頻收發(fā)信機(jī)芯片射頻收發(fā)信機(jī)在增 加發(fā)射功率回退(因?yàn)槠せ镜陌l(fā)射功率將遠(yuǎn)小于終端的最大發(fā)射功率)的條 件下，線(xiàn)性特性是滿(mǎn)足基站的要求的，但本振的質(zhì)量(頻率穩(wěn)定度和相位噪聲) 是不夠的。因而，在皮基站設(shè)計(jì)時(shí)必須另外加高質(zhì)量的頻率源和本振電路。終 端基帶芯片中的模擬基帶(包括下行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)及上行模擬至 數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC))的取樣位數(shù)必須注意。對(duì)FDD的系統(tǒng)，通常終端的取樣 位數(shù)是不夠的，必須增加；而對(duì)TDD系統(tǒng)，只要降低對(duì)接收阻塞的要求(對(duì)皮基站，此要求應(yīng)當(dāng)不存在)，終端基帶芯片的取樣位數(shù)是足夠的，故不需要更改。高層信令處理功能、整機(jī)監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)接口均由基帶芯片內(nèi)的一只高性能的MCU 完成。物理層信號(hào)處理也由基帶芯片中的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)矩陣加上必 須的加速器和存儲(chǔ)器作為硬件平臺(tái)。由于對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，下行業(yè)務(wù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)上 行業(yè)務(wù)量，此終端基帶芯片的處理能力和運(yùn)算速度都可以達(dá)到要求。本發(fā)明的特點(diǎn)一是應(yīng)用城域網(wǎng)承載lub接口信號(hào)，并引入動(dòng)態(tài)帶寬分配的概 念，解決了大量負(fù)載變化的皮基站接入無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)的問(wèn)題；另一 特點(diǎn)是用用戶(hù)終端的設(shè)計(jì)思想，用終端基帶芯片組作硬件平臺(tái)，大大降低了設(shè) 備成本，使之能夠進(jìn)入家庭。此皮基站可以同時(shí)接納多(不超過(guò)4)個(gè)用戶(hù)，可 以提供HSDPA的高速數(shù)字業(yè)務(wù)，也可以按未來(lái)LTE (新的無(wú)線(xiàn)接口和無(wú)線(xiàn)接入 網(wǎng)架構(gòu))的要求，提供更高的數(shù)據(jù)速率。


圖1目前微基站構(gòu)成示意方框2皮基站網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽?本發(fā)明皮基站構(gòu)成示意4終端數(shù)字基帶處理器芯片構(gòu)成示意圖具體實(shí)施方式
下面，以TD-SCDMA系統(tǒng)中的皮基站為例，說(shuō)明本發(fā)明皮基站的具體實(shí)施方 式。本發(fā)明皮基站的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D2所示，大量安裝在各個(gè)家庭的皮基站201、 202、 ...、 20N和RNC210均通過(guò)各自的網(wǎng)絡(luò)接口連接在城域?qū)拵?shù)據(jù)網(wǎng)(例 如，以太網(wǎng))220上。皮基站使用城域?qū)拵?shù)據(jù)網(wǎng)來(lái)傳輸lub接口，皮基站和 RNC分別連接在一個(gè)城域?qū)拵?shù)據(jù)網(wǎng)上，各個(gè)皮基站和RNC之間的lub接口 信號(hào)按此數(shù)據(jù)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸要求打包并加上報(bào)頭等必須的開(kāi)銷(xiāo)在此城域?qū)拵?shù) 據(jù)網(wǎng)(例如，以太網(wǎng))上相互傳輸，每條lub鏈路(一個(gè)皮基站至RNC之間的 lub鏈路)的帶寬按需要申請(qǐng)，動(dòng)態(tài)按需分配。為了不增加過(guò)大的時(shí)延，必須保 證此城域?qū)拵?shù)據(jù)網(wǎng)(例如，以太網(wǎng))有足夠的帶寬。，應(yīng)用城域網(wǎng)承載lub接 口信號(hào)，并引入動(dòng)態(tài)帶寬分配的概念，解決了大量負(fù)載變化的皮基站接入無(wú)線(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)的問(wèn)題。進(jìn)入家庭的皮基站可以同時(shí)接納1-4個(gè)用戶(hù)，或 提供HSDPA的高速數(shù)字業(yè)務(wù)，或按未來(lái)LTE的要求提供更高的數(shù)據(jù)速率。無(wú) 線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)為己有設(shè)備。皮基站的設(shè)計(jì)方法是使用用戶(hù)終端的設(shè)計(jì)思想，用終端基帶芯片組340作為 硬件平臺(tái)，用用戶(hù)數(shù)據(jù)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)lub接口 350。本發(fā)明中的用戶(hù)終端的設(shè)計(jì)思想是為了實(shí)現(xiàn)極低成本的皮基站，必須研究第三代移動(dòng)通信用戶(hù)終端的設(shè)計(jì)思路。通常， 一只第三代移動(dòng)通信的終端電路 由3個(gè)主要部分構(gòu)成射頻收發(fā)信機(jī)芯片、模擬基帶芯片和數(shù)字基帶處理芯片 加上必要的存儲(chǔ)器構(gòu)成。在有的設(shè)計(jì)中，模擬基帶和數(shù)字基帶處理是集成在一 只芯片中。下面考察基于此芯片組設(shè)計(jì)皮基站的可能性。首先，考察射頻收發(fā) 信機(jī)芯片射頻收發(fā)信機(jī)在增加發(fā)射功率回退(因?yàn)槠せ镜陌l(fā)射功率將遠(yuǎn)小 于終端的最大發(fā)射功率)的條件下，線(xiàn)性特性是滿(mǎn)足基站的要求的，但本振的 質(zhì)量(頻率穩(wěn)定度和相位噪聲)是不夠的。因而，在皮基站設(shè)計(jì)時(shí)必須另外加 高質(zhì)量的頻率源和本振電路。終端基帶芯片中的模擬基帶(包括下行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)及上行模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC))的取樣位數(shù)必須注意。對(duì) FDD的系統(tǒng)，通常終端的取樣位數(shù)是不夠的，必須增加；而對(duì)TDD系統(tǒng)，只要 降低對(duì)接收阻塞的要求(對(duì)皮基站，此要求應(yīng)當(dāng)不存在)，終端基帶芯片的取樣 位數(shù)是足夠的，故不需要更改。高層信令處理功能、整機(jī)監(jiān)控及l(fā)ub接口均由基 帶芯片內(nèi)的一只高性能的MCU完成。物理層信號(hào)處理也由基帶芯片中的數(shù)字信 號(hào)處理器(DSP)矩陣加上必須的加速器和存儲(chǔ)器作為硬件平臺(tái)。由于對(duì)數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)，下行業(yè)務(wù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)上行業(yè)務(wù)量，此終端基帶芯片的處理能力和運(yùn)算速 度都可以達(dá)到要求。本發(fā)明皮基站的方框圖見(jiàn)圖3所示，此實(shí)施例是以第三代移動(dòng)通信 TD-SCDMA系統(tǒng)的要求來(lái)設(shè)計(jì)的，皮基站可以由終端基帶芯片340 (基帶處理、 高層信令、操作維護(hù)單元)、射頻接收機(jī)310、射頻發(fā)射機(jī)330、收發(fā)開(kāi)關(guān)320、 存儲(chǔ)器342、頻率合成器324、高穩(wěn)定晶體參考源322構(gòu)成,其機(jī)箱300和天線(xiàn) 301可以是一體化設(shè)計(jì)，也可以通過(guò)電纜連接。天線(xiàn)310連接至收發(fā)開(kāi)關(guān)320, 再分別連接至射頻接收機(jī)310和射頻發(fā)射機(jī)330。此射頻接收機(jī)310和射頻發(fā) 射機(jī)330可以使用終端射頻芯片，其接收和發(fā)射的本地振蕩器是由高穩(wěn)定晶體 參考源322和高質(zhì)量頻率合成器324構(gòu)成，基帶信號(hào)處理、高層信令及操作維 護(hù)均由終端基帶芯片340加上必要的存儲(chǔ)器342完成,整機(jī)還提供數(shù)據(jù)接口 350 以傳輸lub信號(hào)以及直流供電入口 360。如果為WCDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)，則上圖中 收發(fā)開(kāi)關(guān)320改為收發(fā)雙工器；在接收機(jī)310和基帶芯片340之間增加一只位 數(shù)較高的模擬至數(shù)字變換器(ADC);在發(fā)射機(jī)320和基帶芯片340之間增加 一只位數(shù)較高的數(shù)字至模擬變換器(DAC)即可。組成皮基站的所有構(gòu)成部件 均可采用市場(chǎng)已有的元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，特別是皮基站內(nèi)的射頻接收機(jī)和射頻發(fā)射 機(jī)還可以采用現(xiàn)有手機(jī)的射頻芯片。終端射頻芯片也為現(xiàn)有芯片。圖3中終端基帶芯片340的詳細(xì)方框圖見(jiàn)圖4所示。這是目前廣泛應(yīng)用的 TD-SCDMA系統(tǒng)終端基帶專(zhuān)用芯片，終端基帶芯片(基帶處理、高層信令、操 作維護(hù)單元)可以由主MCU (主處理器)412、協(xié)處理器414、時(shí)鐘電路410、存儲(chǔ)器416、數(shù)字信號(hào)處理器420、數(shù)字信號(hào)處理器422、雙向存儲(chǔ)器418、加 速器424、加速器444、加速器452、數(shù)字濾波器454、 ADC456、 DAC458構(gòu) 成，它由主MCU412和協(xié)處理器414及兩只數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)420和422 為核心。在本發(fā)明應(yīng)用時(shí)，主MCU412和協(xié)處理器414完成高層信令和操作維 護(hù)，以及l(fā)ub和網(wǎng)絡(luò)接口 (460、 462)的相關(guān)處理；DSP 420及加速器424、 444完成碼片級(jí)的物理層處理，此兩個(gè)加速器是完成Viterbi和Turbo編譯碼； DSP422及加速器452完成符號(hào)級(jí)的物理層處理，此加速器452是聯(lián)合檢測(cè)(JD) 加速器；此兩個(gè)DSP之間用雙向存儲(chǔ)器418連接。模擬基帶信號(hào)接口在470(接 收)和472 (發(fā)射)，此模擬信號(hào)分別連接至ADC456和DAC458，再通過(guò)數(shù)字 濾波454連接到DSP422。此芯片內(nèi)還有時(shí)鐘電路410、存儲(chǔ)器416、測(cè)試接 口 464及顯示接口 466。使用此芯片就可以實(shí)現(xiàn)皮基站所有的基帶信號(hào)處理功 能。對(duì)WCDMA系統(tǒng)，同樣可以使用相應(yīng)的終端基帶芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。組成終端基 帶芯片的所有構(gòu)成部件均可采用市場(chǎng)已有的元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)本發(fā)明微基站的應(yīng)用，我們可以想像兩三年后的場(chǎng)景當(dāng)?shù)谌苿?dòng)通信 典型的覆蓋一座城市的網(wǎng)絡(luò)己經(jīng)建成，絕大多數(shù)商業(yè)及辦公大樓已經(jīng)覆蓋，用 戶(hù)回到家就會(huì)難以通信而感到非常不便，此時(shí)，家庭覆蓋將迫切需要使用本發(fā) 明的皮基站來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的皮基站設(shè)計(jì)方法僅是以TD-SCDMA系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明的，也提及了 WCDMA系統(tǒng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員只要簡(jiǎn)單修改，同樣可以實(shí)現(xiàn)cdma2000系統(tǒng) 和WCDMA系統(tǒng)。因此，采用本發(fā)明皮基站的設(shè)計(jì)方法和皮基站來(lái)實(shí)現(xiàn)WCDMA 系統(tǒng)和cdma2000系統(tǒng)包括今后的3G后系統(tǒng)也應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種第三代移動(dòng)通信室內(nèi)系統(tǒng)使用的皮基站的設(shè)計(jì)方法，其特征是使用用戶(hù)終端的設(shè)計(jì)思想，用終端基帶芯片(340)作為硬件平臺(tái)，用城域?qū)拵ЬW(wǎng)用戶(hù)數(shù)據(jù)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)至移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的接口(350)。
2、 一種用如權(quán)利要求1所述設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)的皮基站，其特征是天線(xiàn)(310) 通過(guò)皮基站內(nèi)的收發(fā)開(kāi)關(guān)(320)分別連接皮基站內(nèi)的射頻接收機(jī)(310)和射 頻發(fā)射機(jī)(330)，高穩(wěn)定晶體參考源(322)和高質(zhì)量頻率合成器(324)構(gòu)成 的本地振蕩器來(lái)實(shí)現(xiàn)射頻接收機(jī)(310)和射頻發(fā)射機(jī)(330)的接收和發(fā)射， 皮基站內(nèi)的終端基帶芯片(340)加上存儲(chǔ)器(342)來(lái)完成皮基站的基帶信號(hào) 處理、高層信令及操作維護(hù);皮基站同時(shí)還具有以傳輸lub信號(hào)的數(shù)據(jù)接口 ( 350) 以及直流供電入口 (360)。
3、 如權(quán)利要求2所述的皮基站，其特征是所述終端基帶芯片(340)中的 主MCU (412)和協(xié)處理器(414)完成高層信令和操作維護(hù)，以及l(fā)ub和網(wǎng)絡(luò) 接口 (460、 462)的數(shù)字信號(hào)處理；數(shù)字信號(hào)處理器(420)及加速器(424、 444)完成碼片級(jí)的物理層處理，此兩個(gè)加速器是完成Viterbi和Turbo編譯碼； 數(shù)字信號(hào)處理器(422)及加速器(452)完成符號(hào)級(jí)的物理層處理，此加速器(452)是聯(lián)合檢測(cè)加速器；此兩個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(420、 422)之間用雙向 存儲(chǔ)器(418)連接；模擬基帶信號(hào)接口在模擬基帶接收接口 (470)和模擬基 帶發(fā)射接口 (472)，此模擬信號(hào)分別連接至ADC (456)和DAC (458)，再通 過(guò)數(shù)字濾波器(454)連接到數(shù)字信號(hào)處理器(422)，終端基帶芯片(340)內(nèi) 還有時(shí)鐘電路(410)、存儲(chǔ)器(416)、測(cè)試接口 (464)及顯示接口 (466); 終端基帶芯片(340)實(shí)現(xiàn)皮基站所有的基帶信號(hào)處理功能。
4、 如權(quán)利要求2所述的皮基站，其特征是天線(xiàn)(301)和皮基站的機(jī)箱(300) 為 一體化設(shè)計(jì)或通過(guò)電纜連接。
5、 一種用如權(quán)利要求2所述皮基站構(gòu)成的皮基站裝置，其特征是皮基站裝置 由大量安裝在各個(gè)家庭的皮基站(201、 202、 ...、 20N)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理器(210) 均通過(guò)各自的網(wǎng)絡(luò)接口連接在城域?qū)拵?shù)據(jù)網(wǎng)上構(gòu)成。
6、 如權(quán)利要求5所述的皮基站裝置，其特征是皮基站使用城域?qū)拵?shù)據(jù)網(wǎng) 來(lái)傳輸lub接口，皮基站和RNC分別連接在一個(gè)城域?qū)拵?shù)據(jù)網(wǎng)上，每個(gè)皮基 站的lub信號(hào)再按此數(shù)據(jù)網(wǎng)的要求打包，并加上傳輸目標(biāo)的地址等報(bào)頭，實(shí)現(xiàn)皮 基站和RNC之間的傳輸。
7、 如權(quán)利要求5所述的皮基站裝置，其特征是進(jìn)入家庭的皮基站同時(shí)接納 1-4個(gè)用戶(hù)，或提供HSDPA的高速數(shù)字業(yè)務(wù)，或按未來(lái)LTE的要求提供更高的 數(shù)據(jù)速率。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了超微型基站(皮基站(Pico-NB))的設(shè)計(jì)方法，它是使用用戶(hù)終端的設(shè)計(jì)思想，用終端芯片組(340)作為硬件平臺(tái)，用城域?qū)拵ЬW(wǎng)用戶(hù)數(shù)據(jù)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)至移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的接口(350)；同時(shí)，也公開(kāi)了一種皮基站的裝置，本發(fā)明的目的是讓3G系統(tǒng)設(shè)備的基站進(jìn)入一般家庭，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)的室內(nèi)覆蓋。本發(fā)明的特點(diǎn)一是應(yīng)用城域網(wǎng)承載基站至移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的接口信號(hào)，并引入動(dòng)態(tài)帶寬分配的概念，解決了大量負(fù)載變化的皮基站接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題；另一特點(diǎn)是用用戶(hù)終端的設(shè)計(jì)思想，用終端芯片組作硬件平臺(tái)，大大降低了設(shè)備成本，使之能夠進(jìn)入家庭。
文檔編號(hào)H04Q7/30GK101335931SQ20071004941
公開(kāi)日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者睿 李, 羅先俊 申請(qǐng)人:芯通科技(成都)有限公司