專利名稱：一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種移動通信系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn) 數(shù)字拉遠的方法及其裝置。
背景技術：
無線網(wǎng)絡優(yōu)化和網(wǎng)絡覆蓋在移動通信系統(tǒng)中的作用日益顯著，直放站以 其低成本和建設周期短而得到了廣泛應用。目前，直放站的無線信號多采用模 擬傳輸技術，但這種技術的固有噪聲的疊加使得其在傳輸距離較長時難以解決大容量、大動態(tài)范圍的覆蓋問題；也有少數(shù)采用數(shù)字傳輸技術的，如中國專利 申請?zhí)枮?00510085191.7的《移動通信數(shù)字光纖直》文站系統(tǒng)的實現(xiàn)方法》中 所描述的移動數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，該系統(tǒng)采用數(shù)字光纖方式實現(xiàn) 多載波移動通信信號的遠距離傳輸和大容量、大動態(tài)范圍的信號覆蓋，為移動 通信系統(tǒng)增加了 一種靈活的遠距離覆蓋手段。在《移動通信數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)的實現(xiàn)方法》(專利申請?zhí)?200510085191.7)中，其系統(tǒng)的工作過程為來自GSM、 CDMA、 WCDMA、 cdma2000等移動通信基站系統(tǒng)所發(fā)射的下行信號通過其系統(tǒng)所提供的基站近 端中繼機中的正交下變頻器(中間包括兩次變頻)變頻成7/g基帶信號或低中 頻信號，經(jīng)過A/D變換器變換為數(shù)字信號，通過基帶處理單元將其打包成適 合CPRI接口要求的幀格式后，由數(shù)字光纖收發(fā)器、光纖將其傳送到遠端機；其遠端機通過數(shù)字光纖收發(fā)器將基帶數(shù)字信號送入基帶處理單元，將其恢復成基帶數(shù)據(jù)，經(jīng)D/A變換器變成基帶信號，由正交上變頻器(中間包括兩次變 頻)變換為射頻信號后，通過射頻發(fā)射機，經(jīng)天線發(fā)射至覆蓋區(qū)域，達到遠端 覆蓋的目的；來自移動終端的信號，由遠端枳4妄收后，再由上述過程的逆過程 傳送回移動通信基站。從上面專利所描述的直放站系統(tǒng)來看該系統(tǒng)近端機的下變頻器通過正交 下變頻(包括兩次變換)，其后經(jīng)過下變頻后的I/Q基帶或低中頻數(shù)據(jù)通過低 通濾波器和高通濾波器進入A/D變換器，其后經(jīng)過基帶處理單元打包成一定 格式后通過光纖送出。正交下變頻把射頻信號變成了 I、 Q兩路信號，因此需 要對應兩個A/D變換器才能把一路模擬信號數(shù)字化，而且其下變頻經(jīng)過兩次 變換，這樣的組合方式不經(jīng)濟；經(jīng)過下變頻后的數(shù)據(jù)使用低通濾波器和高通濾 波器濾波，這樣的組合性能不好，帶外抑制很差，很難通過通信協(xié)議(包括 WCDMA， CDMA， GSM, CDMA2000通信協(xié)議)的要求。該系統(tǒng)只能使用 光纖進行近端中繼機和遠端機的單獨聯(lián)結(jié)，不能支持其他介質(zhì)聯(lián)結(jié)，不能支持 更加靈活的組網(wǎng)方式；同時通過A/D的IQ數(shù)字基帶或低中頻信號并沒有進一 步進行數(shù)字信號處理，這樣導致整個系統(tǒng)選頻性差，動態(tài)范圍受限、功率小， 覆蓋范圍因此受限。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述選頻性差，動態(tài)范圍 受限、功率小，覆蓋范圍較小的缺陷，提供一種選頻性較好，動態(tài)范圍大、功 率大，覆蓋范圍較大且其組網(wǎng)方式靈活的 一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方 法及其裝置。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是構(gòu)造一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn) 數(shù)字拉遠的方法，包括由基站通過接入設備向覆蓋設備傳輸信號和由覆蓋設備 通過所述接入設備向所述基站傳輸信號，包括如下步驟A) 將接收到的射頻信號轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號；B) 將所述模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后得到基帶信號；C) 對所述基帶信號進行處理后通過第二傳輸介質(zhì)傳送；D) 通過所述第二傳輸介質(zhì)接收到所述處理后的信號的設備將所收到 的信號依次轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號、模擬中頻信號和射頻信號后發(fā)送。在本發(fā)明所述的方法中，所述步驟B)中進一步包括Bl)對所述模擬中頻信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到其數(shù)字信號；B2)對步驟Bl)中的數(shù)字信號進行DDC變換，得到I、 Q兩路基帶信號。在本發(fā)明所述的方法中，所述步驟D)進一步包括 Dl)對接收到的基帶信號進行數(shù)字信號處理；D2)對處理后的I、 Q兩路基帶信號進行DUC變換，得到兩路數(shù)字中頻；D3 )將所述兩路數(shù)字中頻同時與本振進行正交調(diào)制而得到射頻信號。 在本發(fā)明所述的方法中，對所述基帶信號進行數(shù)字信號處理包括時鐘處 理、時延調(diào)整或/和數(shù)據(jù)重構(gòu)；所述數(shù)據(jù)重構(gòu)包括在所述數(shù)字信號通過所述第 二傳輸介質(zhì)傳送之前和之后對所述數(shù)字信號所作的信號編碼、電平或/和速率 的變換。在本發(fā)明所述的方法中，所述射頻信號通過第一傳輸介質(zhì)傳輸；所述第一 傳輸介質(zhì)包括空氣或射頻饋線；所述第二傳輸介質(zhì)包括光纖、雙絞線或射頻饋線。本發(fā)明還揭示了 一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)上述方法的裝置，包括通過第一傳輸介質(zhì)與基站相連的接入設備和通過第二傳輸介質(zhì)與所述接入設備相連的覆 蓋設備，所述接入設備和所述覆蓋設備分別包括將射頻信號轉(zhuǎn)換為模擬中頻信 號的模擬變頻模塊、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換才莫塊和傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊，所述數(shù)模/模數(shù) 轉(zhuǎn)換模塊連接所述模擬變頻模塊，將所述模擬變頻模塊輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號或?qū)?shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號提供到所述才莫擬變頻模塊；所述傳輸介 質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊將其收到的數(shù)字信號通過所述第二傳輸介質(zhì)傳輸或接收通過所述 第二傳輸介質(zhì)傳來的信號，所述接入設備和所述覆蓋設備還分別包括數(shù)字變頻模塊和數(shù)字處理模塊，所述數(shù)字變頻模塊和數(shù)字處理才莫塊依次串聯(lián)，并聯(lián)接連 接在所述模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與所述傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊之間；所述數(shù)字變頻模 塊將所述模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為基帶信號，所述數(shù)字處理才莫塊將其收到的基帶信 號轉(zhuǎn)換為適于所述第二傳輸介質(zhì)傳輸?shù)母袷降男盘柣驅(qū)⑼ㄟ^所述第二傳輸介 質(zhì)傳輸來的信號轉(zhuǎn)換為所述基帶信號。在本發(fā)明所述裝置中，所述數(shù)字變頻模塊包括DDC模塊和DUC模塊， 所述DDC模塊用于將所述模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊傳送來的信號處理后傳送到所 述數(shù)字處理模塊；所述DUC模塊用于將所述數(shù)字處理才莫塊傳送來的信號處理 后傳送到所述模lt/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。在本發(fā)明所述裝置中，所述數(shù)字處理模塊包括時鐘部分、時延調(diào)整部分和 /或數(shù)據(jù)重構(gòu)部分；所述時鐘部分用于產(chǎn)生多個同步的時鐘信號；所述時延調(diào) 整部分用于調(diào)整信號的時間延遲；所述數(shù)據(jù)重構(gòu)部分用于依據(jù)傳輸介質(zhì)的需求 調(diào)整信號的編碼、電平或/和速率并形成串行數(shù)據(jù)傳送到所述介質(zhì)傳輸模塊。在本發(fā)明所述裝置中，所述接入設備的時鐘部分包括本地參考時鐘模塊，所述本地參考時鐘模塊產(chǎn)生本地時鐘信號，并將其作為所述接入設備的時鐘源；所述覆蓋設備的時鐘部分包括時鐘恢復模塊，所述時鐘恢復模塊從接收到 的數(shù)字信號中恢復其時鐘信號，并將其作為所述覆蓋設備的時鐘源。在本發(fā)明所述裝置中，所述接入設備中還包括監(jiān)控才莫塊，所述監(jiān)控模塊分 別與所述接入設備的各個功能模塊連接，通過獨立的傳輸通道監(jiān)測和調(diào)整各模 塊的工作狀態(tài)。實施本發(fā)明的一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法及其裝置，具有以下 有益效果由于在模擬變頻及模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換之后使用數(shù)字變頻技術進一步降 低數(shù)字信號的頻率，并且在得到基帶信號之后加入了^t字信號處理模塊，所以 使用所述數(shù)字拉遠的方法及設備的基站系統(tǒng)的選頻性能好，鄰信道抑制能力 高，動態(tài)范圍大，可以實現(xiàn)大功率覆蓋，且其組網(wǎng)方式靈活。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法及其裝置第一實施 例中系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法及其裝置第一實施 例的信號傳輸及處理的流程圖；圖3是本發(fā)明一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的裝置及其裝置第一實施 例的裝置的接入設備框圖；圖4是圖3中時鐘部分的結(jié)構(gòu)框圖；圖5是本發(fā)明一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的裝置及其裝置第一實施圖6是圖5中時鐘部分的結(jié)構(gòu)框圖；圖7是本發(fā)明一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的裝置及其裝蕈第一實施 例中上變頻原理框圖；圖8是本發(fā)明一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的裝置及其裝置第一實施 例中下變頻原理框圖；圖9是本發(fā)明一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法及其裝置第二實施 例中系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法及其裝置第三實 施例中系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法及其裝置第四實 施例中系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，在本發(fā)明一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法及其裝置第 一實施例中系統(tǒng)由基站l、接入設備2和覆蓋設備3構(gòu)成，其中，基站l與接 入設備2之間的信號傳輸是通過第一傳輸介質(zhì)4傳送的，接入設備2與覆蓋設 備3之間的信號傳輸是通過第二傳輸介質(zhì)5傳送的；覆蓋設備3與其覆蓋區(qū)域 內(nèi)的移動終端的通信是以無線射頻的方式進行的。上述的接入設備2通常也稱 為近端，上述的覆蓋設備3通常也稱為遠端。在本實施例中，該基站系統(tǒng)僅包 括了一個接入設備2和一個覆蓋設備3;當然，在本發(fā)明中，如果需要，還可 以包括一個接入設備2和多個覆蓋設備3，而且，該接入設備2和多個覆蓋設 備3還可以以多種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。而將信號由基站1通過接入設備2傳輸?shù)礁?蓋設備3或通過覆蓋設備3將移動終端發(fā)出的信號傳輸?shù)浇尤朐O備再傳送給基站l，即為信號的拉遠，而由于其傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，稱為數(shù)字拉遠。在本發(fā)明第一實施例中，其信號的傳輸流程圖如圖2所示。值得注意的是， 圖2中所示的信號處理流程，不僅在由基站1向覆蓋設備3傳送信號時存在， 而且在由覆蓋設備3向基站1傳送信號時同樣存在；其不同之處僅在于其信源、 信宿及其信號流向不同。該信號處理流程具體如下S101 —端設備接收射頻信號并將其轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號:在本步驟中，接 入設備2或覆蓋設備3接收到射頻信號時，首先進行一次模擬變頻，通過下變 頻將其接收到的射頻信號轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號。在本實施例中，該;漠擬中頻信號為高中頻信號。S102將模擬中頻信號通過數(shù)模轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號:在步驟S101將射頻信 號轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號后，在本步驟中，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC,Anolog Digital Convert)將上述模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。在本實施例中，采用帶通采 樣來實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。S103對上述數(shù)字信號進行DDC處理，得到I/Q兩路基帶信號:在本步驟中， 是對步驟S102中得到的數(shù)字信號進行數(shù)字下變頻(Digital Down Convert, DDC) , DDC將上述通過高速釆樣而得到的中頻信號與正交載波相乘(載波 頻率可設置)產(chǎn)生零中頻數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)再經(jīng)過抽取P爭〗氐數(shù)據(jù)速率和數(shù)字濾波 去掉不需要的頻率分量而得到速率適中的I/Q兩路基帶信號。S104對上述基帶信號進行數(shù)字信號處理在本步驟中，對步驟S103中得到的I/Q基帶信號進行包括了頻率提取、數(shù)據(jù)速率變換及濾波在內(nèi)的信號處理。 在本實施例中，由于只有一個覆蓋設備3，所以只需要一路輸出信號即可；而 在其他實施例中，由于可能具有多個覆蓋設備,可能需要在本步驟中將上述I/Q基帶信號通過上述變換形成多路頻率覆蓋范圍不同的信號，這些信號經(jīng)過進一步處理后分別通過傳輸介質(zhì)傳給多個覆蓋設備。S105將處理后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為適合于即將傳輸?shù)膫鬏斀橘|(zhì)的形式:由于 對于不同的傳輸介質(zhì)，其要求的信號形式是不同的，例如，傳輸介質(zhì)為光纖與 傳輸介質(zhì)為雙絞線，其信號的編碼、速率以及電平均不同。本步驟中，就是將 上述處理好的基帶信號變換為與上述傳輸介質(zhì)相適應的編碼、速率以及電平， 并將其變換為串行數(shù)據(jù)，準備進行傳輸。S106通過上述傳輸介質(zhì)傳輸?shù)搅硪欢嗽O備:通過傳輸介質(zhì)將步驟S105中 得到的串行數(shù)據(jù)通過傳輸介質(zhì)傳送到另一端設備；在本步驟中，可以是由接入 設備2通過第二傳輸介質(zhì)5向覆蓋設備4傳送，也可以是由覆蓋設備4通過第 二傳輸介質(zhì)4向接入設備2傳送；第二傳輸介質(zhì)4在本實施例中為光纖，在其 他實施例中，也可以為雙絞線或射頻線纜。S107將接收到的信號轉(zhuǎn)換為步驟S105中未轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號形式S108:當 另 一端設備通過傳輸介質(zhì)接收到信號后，首先要做的是將通過傳輸介質(zhì)接收到 的串行數(shù)據(jù)恢復為步驟S105中的、未進行轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號。換句話說，本步 驟對信號的處理是步驟S105的對信號處理的逆過程。S108將上述數(shù)字信號進行步驟S104的逆處理得到兩路基帶信號:本步驟 對信號的處理是步驟S104中對信號處理的逆過程。通過本步驟的處理，得到 與步驟S104中的輸入信號一樣的I/Q兩路基帶信號。S109將上述兩路基帶信號進行步驟S103的逆處理得到兩路數(shù)字中頻本 步驟對信號的處理是步驟S103中對信號處理的逆過程。通過本步驟的處理， 得到與步驟S103中的輸入信號一樣的兩路數(shù)字中頻信號。S110將上述數(shù)字中頻信號與本振進行正交調(diào)制得到模擬中頻信號:將步驟 S109中得到的兩路數(shù)字中頻信號同時輸入混頻器中與該設備的本振信號進行正交調(diào)制，得到模擬中頻信號。在本實施例中，該^^莫擬中頻信號為高中頻信號。Sill將上述模擬中頻信號變頻得到射頻信號并發(fā)送:將步驟S110中得到 的模擬中頻信號輸入到上變頻模塊進行上變頻，得到射頻信號，該射頻信號可 以依次通過雙工器、天線發(fā)送到該設備的信宿。步驟S101-步驟Sill完整地揭示了信號在基站系統(tǒng)中拉遠的方法，如前 所述，這些信號的處理流程不僅存在于由接入設備2向覆蓋設備3傳送信號的 過程中，同樣也存在于由覆蓋設備3向接入設備2傳送信號的過程中。而上述 兩個信號傳送過程，也正好是完整的信號拉遠過程。圖3是本發(fā)明第一實施例中實現(xiàn)上述信號處理流程的裝置中接入設備2 的結(jié)構(gòu)框圖，在本發(fā)明第一實施例中，接入設備2包括將射頻信號轉(zhuǎn)換為模擬 中頻信號的模擬變頻模塊21、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊22和傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊25, 所述數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊22連接所述模擬變頻模塊21，將所述模擬變頻模塊 21輸出的模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號或?qū)?shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號提 供到所述才莫擬變頻才莫塊21;所述傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換4莫塊25將其將其收到的數(shù)字信 號通過所述第二傳輸介質(zhì)5傳輸或接收通過所述第二傳輸介質(zhì)5傳來的信號， 所述接入設備2還包括數(shù)字變頻模塊23和數(shù)字處理模塊24，所述數(shù)字變頻模 塊23和數(shù)字處理模塊24依次串聯(lián)，并連接在所述模^t/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊22與所 述傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊25之間；所述數(shù)字變頻模塊23將所述模擬中頻信號轉(zhuǎn)換 為基帶信號，所述數(shù)字處理模塊24將其收到的基帶信號轉(zhuǎn)換為適于所述第二 傳輸介質(zhì)5傳輸?shù)母袷降男盘柣驅(qū)⑼ㄟ^第二傳輸介質(zhì)5傳輸來的信號轉(zhuǎn)換為所 述基帶信號。其中，模擬變頻模塊21連接在雙工器上，并通過該雙工器經(jīng)過 第一傳輸介質(zhì)4由基站1接收或發(fā)送信號到基站1 (參見圖1);傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換 模塊25則通過第二傳輸介質(zhì)5與覆蓋設備3相互傳送信號。在本實施例中，接入設備2還包括遠程監(jiān)控模塊26,該遠程監(jiān)控模塊26分別與上述模擬變頻 模塊21、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊22、數(shù)字變頻模塊23、數(shù)字處理模塊24和傳輸 介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊25相連，讀取或控制上述各模塊的工作狀態(tài)，并通過獨立的無 線信道傳送到遠程的控制主機。在本實施例中，上述模擬變頻模塊21包括模擬上變頻和下變頻部分，數(shù) 模/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊22包括數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換部分,數(shù)字變頻模塊23包括DUC 和DDC部分，數(shù)字處理模塊24包括數(shù)字傳輸、時鐘同步、時延調(diào)整、話務 量統(tǒng)計、切換與加和以及數(shù)據(jù)重構(gòu)部分，而傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊25則將其通過 第二傳輸介質(zhì)5接收到的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為易于處理的數(shù)字信號形式或?qū)⑵浣?收的經(jīng)過處理的基帶信號(數(shù)字信號)轉(zhuǎn)換為適于第二傳輸介質(zhì)5傳輸?shù)拇?信號。圖5是本發(fā)明第一實施例中實現(xiàn)上述信號處理流程的裝置中覆蓋設備3 的結(jié)構(gòu)框圖，在本發(fā)明第一實施例中，覆蓋設備3包括將射頻信號轉(zhuǎn)換為模擬 中頻信號的模擬變頻模塊31、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊32和傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊35, 所述數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊32連接所述模擬變頻才莫塊31，將所述模擬變頻模塊 31輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號或?qū)?shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號提供到所述 模擬變頻模塊31;所述傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊35將其將其收到的數(shù)字信號通過所 述第二傳輸介質(zhì)5傳輸或接收通過所述第二傳輸介質(zhì)5傳來的信號，所述覆蓋 設備3還包括數(shù)字變頻模塊33和數(shù)字處理模塊34，所述數(shù)字變頻模塊33和 數(shù)字處理模塊34依次串聯(lián)，并連接在所述模銜數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊32與所述傳輸 介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊35之間；所述數(shù)字變頻模塊33將所述;f莫擬中頻信號轉(zhuǎn)換為基帶 信號，所述數(shù)字處理模塊34將其收到的基帶信號轉(zhuǎn)換為適于所述第二傳輸介 質(zhì)5傳輸?shù)母袷降男盘柣驅(qū)⑼ㄟ^第二傳輸介質(zhì)5傳輸來的信號轉(zhuǎn)換為所述基帶信號。其中，模擬變頻模塊31通過低噪聲放大器和功率》文大器分別連接在雙 工器上，并通過該雙工器由移動終端(圖中未示出)接收或發(fā)送信號到移動終 端(圖中未示出)；傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊35則通過第二傳輸介質(zhì)5與接入設備2 相互傳送信號。在本實施例中，上述模擬變頻模塊31包括模擬上變頻和下變頻部分，數(shù) 模/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊32包括數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換部分,數(shù)字變頻模塊33包括DUC 和DDC部分，數(shù)字處理模塊34包括數(shù)字傳輸、時鐘同步、時延調(diào)整、話務 量統(tǒng)計、切換與加和以及數(shù)據(jù)重構(gòu)部分，而傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊35則將其通過 第二傳輸介質(zhì)5接收到的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為易于處理的數(shù)字信號形式或?qū)⑵浣?收的經(jīng)過處理的基帶信號(數(shù)字信號)轉(zhuǎn)換為適于第二傳輸介質(zhì)5傳輸?shù)拇?信號。在本實施例中，信號處理如下將來自基站1的下行信號送進雙工器，經(jīng) 過模擬變頻模塊21的下變頻部分得到模擬中頻；經(jīng)過數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊22 中的模數(shù)轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號，再通過數(shù)字變頻;漠塊23中的DDC部 分轉(zhuǎn)換并濾波將信號變到基帶，然后由數(shù)字處理模塊24將信號按一定的幀格 式打包成串行數(shù)據(jù)，再經(jīng)過傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊25傳輸?shù)礁采w設備；在覆蓋設 備3，經(jīng)過傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊35，由數(shù)字處理模塊34解幀后，經(jīng)過數(shù)字變頻 模塊33中的DUC進行濾波并上變頻到中頻，由數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊32中的數(shù) 模轉(zhuǎn)換部分將其恢復成.模擬信號，再經(jīng)過才莫擬變頻4莫塊31上變頻部分將信號 變頻到射頻，最后經(jīng)過功放，雙工以及天線發(fā)射至覆蓋區(qū)。同時，來自移動終 端的上行信號經(jīng)覆蓋設備3,通過上述覆蓋設備3的下行逆過程，將上行串行 數(shù)據(jù)信號通過光纖回送至接入設備2，然后通過上述接入設備2的下行逆過程， 將上行射頻信號耦合回基站1。這就完成了移動通信基站的遠端覆蓋功能。圖4和圖6均為本發(fā)明第一實施例中時鐘部分的原理框圖，該時鐘部分用 以實現(xiàn)接入設備2和覆蓋設備3的載波同步，其中時鐘同步的工作模式在接入 設備2和覆蓋設備3有所不同，圖4為接入設備2的時鐘部分原理框圖，圖6 為覆蓋設備3的時鐘部分原理框圖。在接入設備2中本地參考時鐘通過PLL 和VCO來同步載波，在覆蓋設備3中包括了時鐘恢復模塊，其對第二傳輸介 質(zhì)5傳輸過來的數(shù)字信號(圖6中標號為100的部分)進行處理，并提取時鐘 信號作為載波同步的參考源，以實現(xiàn)接入設備2和覆蓋設備3的同步。圖7、圖8是本實施例中上、下變頻原理框圖。變頻形式可以是數(shù)字中頻 上變頻，數(shù)字中頻下變頻，I/Q上變頻，I/Q下變頻，外差式上變頻，外差式 下變頻。在本實施例中以GSM系統(tǒng)為例，但在其他實施例中同樣適用于 WCDMA, CDMA2000， TD-SCDMA， CDMA系統(tǒng)。圖7、 8中的I/Q信號為 基帶信號或者低中頻數(shù)字信號，經(jīng)過數(shù)字上變頻DUC上變頻到模擬中頻，其 中頻的選擇可因應用的不同而不同，再經(jīng)過正交調(diào)制上變頻到射頻。接收端射 頻信號直接下變頻到中頻，通過帶通采樣變?yōu)閿?shù)字信號，然后經(jīng)過數(shù)字下變頻 DDC變頻到基帶信號或者低中頻信號。圖9是本發(fā)明第二實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的第二實施例與第一 實施例的不同之處在于在第二實施例中，所述的覆蓋設備3有多個，包括第l覆蓋設備、第2覆蓋設備.......以及第n覆蓋設備，上述覆蓋設備通過第二傳輸介質(zhì)5相連接，且其與接入設備2呈星型連接。其中，所述接入設備2與多個覆蓋設備星型連接的關鍵在于由第1、第2........第n覆蓋設備到達接入設備2的數(shù)字信號在接入設備2內(nèi)進行數(shù)字疊加處理，處理后的數(shù)字信 號經(jīng)過數(shù)字上變頻DUC上變頻到模擬中頻，再經(jīng)過正交調(diào)制上變頻到射頻， 最后耦合回基站。同樣，由基站耦合來的射頻信號在接入設備2內(nèi)先直接下變頻到中頻，再通過帶通采樣變?yōu)閿?shù)字信號，然后經(jīng)過數(shù)字下變頻DDC變頻到 基帶信號或者低中頻信號，經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換后通過傳輸介質(zhì)傳輸?shù)降?、第 2.......第n覆蓋設備。圖10是本發(fā)明第三實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的第三實施例與第 二實施例的不同之處在于其多個覆蓋設備與接入設備2呈鏈式連接。其中， 所述接入設備2與多個覆蓋設備鏈式連接的關鍵在于第n-l覆蓋設備的上行 接收到的射頻信號直接下變頻到中頻，再通過帶通采樣變?yōu)閿?shù)字信號，然后經(jīng) 過數(shù)字下變頻DDC變頻到基帶信號或者低中頻信號，再與由第n覆蓋設備到 達第n-l覆蓋設備的數(shù)字信號進行數(shù)字疊加處理，處理后的數(shù)字信號經(jīng)過傳輸 格式轉(zhuǎn)換后通過傳輸介質(zhì)傳輸?shù)降趎-2覆蓋設備。依次類推，最終到達接入設 備2。在接入設備2內(nèi)經(jīng)過數(shù)字上變頻DUC上變頻到模擬中頻，再經(jīng)過正交 調(diào)制上變頻到射頻，最后耦合回基站。同樣，由基站耦合來的射頻信號在接入 設備2內(nèi)先直接下變頻到中頻，再通過帶通采樣變?yōu)閿?shù)字信號，然后經(jīng)過數(shù)字 下變頻DDC變頻到基帶信號或者低中頻信號，經(jīng)過傳輸格式轉(zhuǎn)換后通過傳輸 介質(zhì)傳輸?shù)降趌覆蓋設備，再依次傳輸?shù)降?，......第n覆蓋設備。圖10是本發(fā)明第四實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的第四實施例與第 三實施例的不同之處在于最后一個覆蓋設備與接入設備2呈環(huán)狀連接。這樣 做的優(yōu)勢在于如果某一個覆蓋設備出現(xiàn)問題，則其他的覆蓋設備還可以通另 外一個通路與到達接入設備2。其中，所述接入設備2與多個覆蓋設備環(huán)狀連 接的關鍵在于環(huán)狀連接為鏈狀連接提供了冗余通路，提高了鏈路的可靠性。 假設當鏈狀連接中的某臺覆蓋端(第m覆蓋端設備)發(fā)生故障，這會導致第 m+l覆蓋端以及其后覆蓋端不能與接入設備2進行連接而使后面鏈路癱瘓。而 使用環(huán)狀連接時，第m覆蓋端發(fā)生故障時，第m+l覆蓋端可以通過第m+2、m+3......n覆蓋端到達接入設備2。此時存在兩條鏈路，第一條鏈路是接入設備2到第1覆蓋端、第2覆蓋端......第m覆蓋端，第二條鏈路是接入設備到第n覆蓋端、第n-l覆蓋端......第m+l覆蓋端。此時兩條鏈路與接入設備呈星型連接，網(wǎng)絡拓樸方式與第二實施例相同，每條鏈路的信號處理過程第三實 施例相同。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳 細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本 領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變 形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以 所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1、一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法，包括由基站通過接入設備向覆蓋設備傳輸信號和由覆蓋設備通過所述接入設備向所述基站傳輸信號，其特征在于，包括如下步驟A)將接收到的射頻信號轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號；B)將所述模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后得到基帶信號；C)對所述基帶信號進行處理后通過第二傳輸介質(zhì)傳送；D)通過所述第二傳輸介質(zhì)接收到所述處理后的信號的設備將所收到的信號依次轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號、模擬中頻信號和射頻信號后發(fā)送。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法，其特征在 于，所述步驟B)中進一步包括Bl)對所述模擬中頻信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到其數(shù)字信號；B2)對步驟B1)中的數(shù)字信號進行DDC變換，得到I、 Q兩路基帶信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法，其特征在 于，所述步驟D)進一步包括Dl)對接收到的基帶信號進行數(shù)字信號處理；D2)對處理后的I、 Q兩路基帶信號進行DUC變換，得到兩路數(shù)字中頻；D3 )將所述兩路數(shù)字中頻同時與本振進行正交調(diào)制而得到射頻信號。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法，其特征在 于，對所述基帶信號進行數(shù)字信號處理包括時鐘處理、時延調(diào)整或/和數(shù)據(jù)重構(gòu)；所述數(shù)據(jù)重構(gòu)包括在所述數(shù)字信號通過所述第二傳輸介質(zhì)傳送之前和之后 對所述數(shù)字信號所作的信號編碼、電平或/和速率的變換。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法，其特征在 于，所述射頻信號通過第一傳輸介質(zhì)傳輸；所述第一傳輸介質(zhì)包括空氣或射頻 饋線；所述第二傳輸介質(zhì)包括光纖、雙絞線或射頻^f線。
6、 一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的數(shù)字拉遠方法的裝置，包括通過第一傳輸 介質(zhì)與基站相連的接入設備和通過第二傳輸介質(zhì)與所述接入設備相連的覆蓋 設備，所述接入設備和所述覆蓋設備分別包括將射頻信號轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號 的模擬變頻模塊、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換才莫塊，所述數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn) 換模塊連接所述模擬變頻模塊，將所述模擬變頻模塊輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù) 字信號或?qū)?shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號提供到所述模擬變頻模塊；所述傳輸介質(zhì) 轉(zhuǎn)換模塊將其收到的數(shù)字信號通過所述第二傳輸介質(zhì)傳輸或接收通過所述第 二傳輸介質(zhì)傳來的信號，其特征在于，所述接入設備和所述覆蓋設備還分別包 括數(shù)字變頻模塊和數(shù)字處理模塊，所述數(shù)字變頻模塊和數(shù)字處理模塊依次串 聯(lián)，并聯(lián)接連接在所述模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與所述傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換模塊之間；所 述數(shù)字變頻模塊將所述模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為基帶信號，所述數(shù)字處理模塊將其 收到的基帶信號轉(zhuǎn)換為適于所述第二傳輸介質(zhì)傳輸?shù)母袷降男盘柣驅(qū)⑼ㄟ^所 述第二傳輸介質(zhì)傳輸來的信號轉(zhuǎn)換為所述基帶信號。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)字變頻模塊包括DDC 模塊和DUC模塊，所述DDC模塊用于將所述模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊傳送來的信 號處理后傳送到所述數(shù)字處理模塊；所述DUC模塊用于將所述數(shù)字處理模塊 傳送來的信號處理后傳送到所述模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)字處理模塊包括時鐘部分、時延調(diào)整部分和/或數(shù)據(jù)重構(gòu)部分；所述時鐘部分用于產(chǎn)生多個同步 的時鐘信號；所述時延調(diào)整部分用于調(diào)整信號的時間延遲；所述數(shù)據(jù)重構(gòu)部分 用于依據(jù)傳輸介質(zhì)的需求調(diào)整信號的編碼、電平或/和速率并形成串行數(shù)據(jù)傳 送到所述介質(zhì)傳輸模塊。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述接入設備的時鐘部分 包括本地參考時鐘沖莫塊，所述本地參考時鐘纟莫塊產(chǎn)生本地時鐘信號，并將其作 為所述接入設備的時鐘源；所述覆蓋設備的時鐘部分包括時鐘恢復模塊，所述 時鐘恢復模塊從接收到的數(shù)字信號中恢復其時鐘信號，并將其作為所述覆蓋設 備的時鐘源。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6-9任意一項所述的裝置，其特征在于，所述接入設 備中還包括監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊分別與所述接入設備的各個功能模塊連 接，通過獨立的傳輸通道監(jiān)測和調(diào)整各^f莫塊的工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法，包括如下步驟將接收到的射頻信號轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號；將所述模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后得到基帶信號；對所述基帶信號進行處理后通過第二傳輸介質(zhì)傳送；通過所述第二傳輸介質(zhì)接收到所述處理后的信號的設備將所收到的信號依次轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號、模擬中頻信號和射頻信號后發(fā)送。本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)上述方法的裝置。實施本發(fā)明的一種在基站系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)字拉遠的方法及其裝置，具有以下有益效果使用所述數(shù)字拉遠的方法及設備的基站系統(tǒng)的選頻性能好，鄰信道抑制能力高，動態(tài)范圍大，可以實現(xiàn)大功率覆蓋，且其組網(wǎng)方式靈活。
文檔編號H04B7/26GK101262270SQ20081006645
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者劉詠華, 吳中漢, 曾憲祥 申請人:深圳國人通信有限公司