專利名稱：一種基站設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基站設(shè)備。
背景技術(shù)：
圖1是目前第三代移動通信(3G)系統(tǒng)普遍采用的分布式基站組成示意圖。如圖1所示，該基站由基帶信號處理單元(BBU)、中頻和射頻信號處理單元(RRU) 和天線組成。其中，BBU和RRU之間通過光纖連接，RRU和天線之間通過電纜連接。在多天 線系統(tǒng)中，每根天線都通過電纜與RRU中的收發(fā)通道(TRX)相連，也就是說每個天線通道都 對應著一個TRX。例如在采用8天線的TD-SCDMA系統(tǒng)和TD-LTE系統(tǒng)中，RRU中有8個TRX 通過8根電纜分別與8根天線相連。圖2是天線組成示意圖。 如圖2所示，每根天線由多個天線振子組成，各個天線振子自上而下垂直排列。各 個天線振子通過耦合網(wǎng)絡(luò)與天線端口相連。在發(fā)射信號時，經(jīng)RRU處理后的射頻信號通過 電纜傳輸?shù)教炀€端口后，通過耦合網(wǎng)絡(luò)耦合到各個天線振子上，經(jīng)由天線振子發(fā)射出去。在 接收信號時，各個天線振子將其接收的信號通過耦合網(wǎng)絡(luò)耦合在一起后經(jīng)由電纜傳輸?shù)?RRU, RRU對接收的信號進行處理。圖3是圖1所示分布式基站的內(nèi)部組成示意圖。圖3中，每根天線對應一個TRX，由該TRX對發(fā)給該天線的信號進行處理，然后再通 過耦合網(wǎng)絡(luò)將處理后的信號分配給該天線的各個天線振子，或者該天線的各個天線振子接 收的信號經(jīng)耦合網(wǎng)絡(luò)耦合成一路信號后發(fā)給TRX，由TRX進行處理，再將處理后的信號發(fā)給 BBU。圖1中，電纜兩端采用專用接頭分別連接天線和RRU，該專用接頭需要進行專門的 防水處理以免設(shè)備進水對設(shè)備穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。此外，在工程施工中還必須保證各接頭連 接緊密一致，以避免出現(xiàn)接頭駐波比告警，因此采用電纜連接RRU和天線對施工要求較高， 且容易出現(xiàn)故障。另外，RRU和天線之間的電纜一般長3-6米，電纜及其兩端接口造成的信號損耗一 般在l_2dB。此外，信號在天線內(nèi)部還需要經(jīng)過耦合網(wǎng)絡(luò)分配到各個天線振子上去，該耦合 網(wǎng)絡(luò)一般會產(chǎn)生1. 5dB左右的額外損耗。因此，在RRU和天線振子之間存在3dB左右的損 耗，導致下行功率放大器(PA)功率需求加大，同時也影響到上行接收的靈敏度。并且，較大 的功率損耗要求在RRU中采用大功率的TRX器件，也增加了設(shè)備成本。針對電纜施工困難的技術(shù)問題以及電纜造成信號損耗的問題，目前出現(xiàn)了一種在 物理結(jié)構(gòu)上將天線和RRU集成的技術(shù)方案，在物理結(jié)構(gòu)上將RRU置于天線背面，二者通過盲 插接頭相扣連接。該方案節(jié)省了電纜，同時將圖1中的外置連接接頭改為盲插接頭，一定程度上降 低了工程施工難度。另外，由于節(jié)省了電纜，因此也避免了電纜造成的信號損耗。然而，由于該方案僅僅是在物理結(jié)構(gòu)上把原來的RRU和天線進行集成，在天線內(nèi)部仍然存在有耦合網(wǎng)絡(luò)，該耦合網(wǎng)絡(luò)造成的信號損耗還是無法消除。而且在多天線系統(tǒng)中 需要多路盲插接頭，多路盲插接頭的一致性、強度和可靠性難以保證，在實際應用中存在一 定風險。另一方面，各個天線振子垂直排列，每根天線將待發(fā)射信號通過耦合網(wǎng)絡(luò)分配到各 個天線振子上，該耦合網(wǎng)絡(luò)僅起到功率分配的作用，無法在垂直方向上進行波束賦形，不同 系統(tǒng)共用天線時，也無法獨立調(diào)整各個系統(tǒng)的天線傾角
實用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實用新型實施例的目的在于提供一種基站設(shè)備，以降低信號損耗。為達到上述目的，本實用新型實施例的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的一種基站設(shè)備，該基站設(shè)備包括天線振子和收發(fā)通道TRX-L，每個天線振子連接一 個收發(fā)通道TRX-L，每個收發(fā)通道TRX-L連接一個天線振子；每個收發(fā)通道TRX-L對基帶信號處理單元BBU發(fā)來的基帶信號進行處理，將處理 后的信號發(fā)給與該收發(fā)通道TRX-L相連的天線振子。由上述方案可見，本實用新型根據(jù)一根天線包含的天線振子數(shù)，將發(fā)給一根天線 的信號分成多路分別進行處理，之后直接發(fā)給相應的天線振子，不需要耦合網(wǎng)絡(luò)將信號分 配給各個天線振子，因此能夠消除耦合電路造成的信號損耗。另外，由于將發(fā)給一根天線的信號分成多路分別進行處理，每路信號的功率較小， 因此對每路信號進行射頻信號處理的器件可以是低功率的射頻器件，例如用于手機終端的 射頻器件，由于低功率的射頻器件與大功率的射頻器件相比價格低很多，因此本實用新型 采用功率值小于預定數(shù)值的射頻器件還能夠降低設(shè)備成本。

圖1是目前第三代移動通信(3G)系統(tǒng)普遍采用的分布式基站組成示意圖。圖2是天線組成示意圖。圖3是圖1所示分布式基站的內(nèi)部組成示意圖。圖4是本實用新型提供的基站設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。圖5是本實用新型提供的基站設(shè)備的詳細結(jié)構(gòu)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，以下參照附圖并舉實施 例，對本實用新型進一步詳細說明。圖4是本實用新型提供的基站設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，該基站設(shè)備包括天線振子401和收發(fā)通道TRX-L402，每個天線振子 401連接一個收發(fā)通道TRX-L402，每個收發(fā)通道TRX-L402連接一個天線振子401，天線振子 401和收發(fā)通道TRX-L402個數(shù)相同。每個收發(fā)通道TRX-L402對基帶信號處理單元BBU發(fā)來的基帶信號進行處理，將處 理后的信號發(fā)給與該收發(fā)通道TRX-L402相連的天線振子401。由于對各個天線振子401分別采用收發(fā)通道TRX-L402進行處理，使得信號處理的 顆粒度降低，信號處理更加精細而可靠，如果其中有部分收發(fā)通道TRX-L402出現(xiàn)故障，也不會影響其他天線振子401接收的信號的正確性。其中的天線振子401位于天線反射板一側(cè)，收發(fā)通道TRX-L402位于天線反射板另 一側(cè)，天線振子401和收發(fā)通道TRX-L402通過天線反射板兩側(cè)的接頭相連或者通過線纜連接。當通過線纜連接時，不需要采用多路盲插接頭，降低了施工難度，同時提高了系統(tǒng) 穩(wěn)定性。天線振子401和TRX-L402也可以位于天線反射板的同一側(cè)。各個TRX-L402均連接到一個數(shù)字合分路器上(在圖3中未示出)，該數(shù)字合分路器用于將各個TRX-L402發(fā)來的信號合為一路，將BBU發(fā)來的信號分為多路分別發(fā)給各個 TRX-L402。各個收發(fā)通道TRX-L402分別采用各自的幅度權(quán)值和相位權(quán)值進行信號處理。各個收發(fā)通道TRX-L402分別采用的幅度權(quán)值可以不同，相位權(quán)值也可以不同。通過對同一根天線的不同天線振子的信號采用不同的幅度權(quán)值和相位權(quán)值進行 處理，可以調(diào)整該天線的傾角，與現(xiàn)有技術(shù)中采用機械方式或者電路方式調(diào)整天線傾角相 比，使得天線傾角的調(diào)整變得更加靈活。而且，在多系統(tǒng)共用天線時，通過對不同系統(tǒng)的信 號采用不同的幅度權(quán)值和相位權(quán)值，還可以獨立地調(diào)整各個系統(tǒng)的天線傾角。本實用新型通過對每個天線的各個天線振子401的收發(fā)信號分別采用收發(fā)通道 TRX-L402進行單獨的處理，因此通過信道估計能夠得到水平和垂直的二維信道矩陣，從而 利用TDD等多天線系統(tǒng)的上下行信道的互易性，同時實現(xiàn)水平方向和垂直方向的波束賦 形，從而靈活地控制用戶波束指向。其中垂直方向的波束賦形能夠帶來如下的好處通過在基帶處理部分對同一根天線的多個振子的賦形系數(shù)進行調(diào)整，能夠靈活地 調(diào)整小區(qū)信號在垂直方向的波束，從軟件上實現(xiàn)了調(diào)整小區(qū)天線的下傾角，與傳統(tǒng)的采用 機械或者電機方式調(diào)整天線下傾角的方式相比更加簡單方便。進一步地，在多系統(tǒng)共用天線時，在垂直方向可針對不同系統(tǒng)信號進行獨立信道 估計和波束賦形，從而相當于獨立調(diào)整天線在不同系統(tǒng)的下傾角，解決了現(xiàn)有TDD多系統(tǒng) 共用天線時無法獨立調(diào)整傾角的問題。圖5是本實用新型提供的基站設(shè)備的詳細結(jié)構(gòu)圖。圖5所示結(jié)構(gòu)在圖4所示結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上示出了數(shù)字合分路模塊503，同時示出了 TRX-L402的結(jié)構(gòu)。數(shù)字合分路模塊503，用于將一路信號分為兩路以上，或者將兩路以上的信號合為一路。各個收發(fā)通道TRX-L402與數(shù)字合分路模塊503相連，數(shù)字合分路模塊503的 光纖接口通過光纖與基帶信號處理單元BBU相連，數(shù)字合分路模塊503將各個收發(fā)通道 TRX-L402發(fā)來的信號合為一路后通過光纖發(fā)給基帶信號處理單元BBU，將來自基帶信號處 理單元BBU的基帶信號分給各個收發(fā)通道TRX-L402。其中的收發(fā)通道TRX-L402由濾波器、環(huán)形器、功率放大器以及發(fā)射部件Tx和接收 部件Rx組成，各個部件的連接關(guān)系參見圖4 各個部件之間直接采用微帶線電路連接。下行發(fā)射時信號通過發(fā)射部件處理后，進入功率放大器放大，放大后的信號通過環(huán)形器和濾波器后由天線振子輻射出去；上行接收時，從天線振子接收到的信號通過濾波器濾波后，經(jīng)由環(huán)形器進入低噪聲放大器LNA進行放大，放大后的信號由接收部件Rx處理后進入數(shù)字合分路模塊。其中的發(fā)射部件Tx和接收部件Rx中均設(shè)置有用于進行中頻信號處理的模塊和用 于進行射頻信號處理的模塊。所述用于進行射頻信號處理的模塊的功率值小于預定數(shù)值，即可以采用低功率的 射頻器件，甚至可以采用用于手機終端的射頻器件?？傊?，本實用新型提出的與天線振子集成的模塊化RRU結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有技術(shù)中由大 功率器件組成的每路收發(fā)模塊TRX替換為多路由小功率器件組成的收發(fā)通道TRX-L，一方 面可以采用手機終端的收發(fā)芯片作為所述收發(fā)通道TRX-L從而降低成本，例如假設(shè)傳統(tǒng) RRU中的每路TRX發(fā)射功率需求為20W，需使用大功率基站芯片實現(xiàn)，每根天線有8個天線 振子，為滿足同樣的20W發(fā)射功率，本實用新型中每個TRX-L的發(fā)射功率需求僅為IW左右， 其中，所需功率具體為(20W-內(nèi)外線纜損耗)/8，此時接近終端芯片的功率指標，可完全采 用類似于終端射頻芯片的低功率器件實現(xiàn)，雖然此時每路天線通道的TRX-L數(shù)目增加為8 倍(傳統(tǒng)RRU每路天線通道只需一路TRX)，但由低功率器件組成的收發(fā)TRX-L成本遠遠低 于大功率器件成本，兩者存在幾個數(shù)量級的差別，因此總成本仍然得到了較大程度的降低； 另一方面，每個TRX-L與天線振子一一對應，可直接集成在天線振子上或通過內(nèi)部短連線 或插口直接連接，完全避免了由于耦合網(wǎng)絡(luò)進行功率分配導致的損耗。天線和RRU —體化，對外保留光纖接口，避免了外部饋纜或盲插接頭的使用，天饋 系統(tǒng)施工復雜度大大降低，接頭可靠性也得到了改善。節(jié)省了外部連接線纜、接頭以及天線內(nèi)部耦合網(wǎng)絡(luò)的損耗，節(jié)約了下行發(fā)射功率， 提升了上行靈敏度。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)利要求一種基站設(shè)備，其特征在于，該基站設(shè)備包括天線振子和收發(fā)通道TRX-L，每個天線振子連接一個收發(fā)通道TRX-L，每個收發(fā)通道TRX-L連接一個天線振子；每個收發(fā)通道TRX-L對基帶信號處理單元BBU發(fā)來的基帶信號進行處理，將處理后的信號發(fā)給與該收發(fā)通道TRX-L相連的天線振子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站設(shè)備，其特征在于，天線振子位于天線反射板一側(cè)，收發(fā) 通道TRX-L位于天線反射板另一側(cè)，天線振子和收發(fā)通道TRX-L通過天線反射板兩側(cè)的接 頭相連或者通過線纜連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基站設(shè)備，其特征在于，所述收發(fā)通道TRX-L由濾波器、環(huán)形器、功率放大器以及發(fā)射部件Tx和接收部件Rx組成；下行發(fā)射時信號通過發(fā)射部件Tx處理后，進入功率放大器放大，放大后的信號通過環(huán) 形器和濾波器后由天線振子輻射出去；上行接收時，從天線振子接收到的信號通過濾波器濾波后，經(jīng)由環(huán)形器進入放大器進 行放大，放大后的信號由接收部件Rx處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，發(fā)射部件Tx和接收部件Rx中設(shè)置有用于進行中頻信號處理的模塊和用于進行射頻信 號處理的模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述用于進行射頻信號處理的模塊的額定功率值小于預定數(shù)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，各個收發(fā)通道TRX-L分別采用各自的幅度權(quán)值和相位權(quán)值進行信號處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置包括數(shù)字合分路模塊，用于將一路 信號分為兩路以上，或者將兩路以上的信號合為一路；各個收發(fā)通道TRX-L與數(shù)字合分路模塊相連，數(shù)字合分路模塊將各個收發(fā)通道TRX-L 發(fā)來的信號合為一路后發(fā)給基帶信號處理單元BBU，將來自基帶信號處理單元BBU的基帶 信號分給各個收發(fā)通道TRX-L。
專利摘要本實用新型公開了一種基站設(shè)備。該基站設(shè)備包括天線振子和收發(fā)通道TRX-L，每個天線振子連接一個收發(fā)通道TRX-L，每個收發(fā)通道TRX-L連接一個天線振子；每個收發(fā)通道TRX-L對基帶信號處理單元BBU發(fā)來的基帶信號進行處理，將處理后的信號發(fā)給與該收發(fā)通道TRX-L相連的天線振子。應用本實用新型能夠降低信號損耗。
文檔編號H04W88/08GK201594821SQ201020001919
公開日2010年9月29日 申請日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月7日
發(fā)明者楊光, 王東, 程廣輝 申請人:中國移動通信集團公司