CN201127027Y - 多载波数字选频射频拉远系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多载波数字选频拉远系统，包括数字接入控制单元DAU及数字射频拉远单元DRU，数字接入控制单元DAU通过光纤与射频拉远单元DRU相连；数字接入控制单元DAU包括DAU双工器、DAU下行链路、DAU光电转换子系统、DAU上行链路、DAU电源子系统及DAU监控子系统，数字射频拉远单元DRU包括DRU光电转换子系统、DRU下行链路、DRU双工器及DRU上行链路，DRU监控子系统及DRU电源子系统分别与DRU上行链路及DRU下行链路相连。本实用新型以软件无线电中的数字中频处理技术来取代声表面滤波器SAW，在保持硬件平台不变，减少模拟器件的使用及随意增减载波数同时，保证系统性能一致性。

Description

多载波数字选频射频拉远系统

技术领域

本实用新型涉及移动通信领域的覆盖系统，具体是指一种多载波数字选频射频拉远系统。

背景技术

随着GSM、CDMA、PHS、TD-SCDMA等移动通信网络的推广普及，移动通信用户数量的急剧增加，移动网络中的话务量也在不断地增加，造成通信网络处于超负荷运转状态，很容易出现类似于掉线、串音、话音质量不好、难以上网等故障现象。面对日益增长的话务需求，需要对网络进行不断的扩容以满足容量和覆盖的要求。采用小区分裂的扩容方式有其局限性，随着站距的不断接近，网络的干扰也在不断的增加，因此当宏蜂窝基站的站距达到一定程度之后就很难在网络中增加新的基站。直放站作为网络优化产品，可以完善和优化网络信号覆盖质量，在解决光纤信号室内深度覆盖，解决信号盲区和信号弱区信号覆盖方面都发挥着重要的作用，在国内外移动通信网络中都得到了广泛的应用。

光纤直放站具有工作稳定、设计和施工灵活、避免同频干扰、不会自激等优点，在室内外移动通信信号覆盖方面具有很重要的作用。目前，在移动通信工程中，应用较多的是单载波或是宽带模拟光纤直放站，其共同特点都是采用一个声表面滤波器SAW实现对模拟信号的选频滤波处理。对于宽带信号而言，虽然它的带宽很宽，但本质上还是一个单载波信号，完全可以采用单载波的滤波处理方法实现信号选频处理。随着网络建设的成熟和发展，移动通信运营商对直放站提出了大动态、多载波、混合组网和远距离光纤传输等性能上的需求。

多载波模拟光纤直放站系统是目前实际工程中应用较为广泛的一种形式，它主要是在单载波模拟光纤直放站系统上进行扩展，由多个声表面滤波器SAW并联组成多载波选频模块，从而来实现对多载波信号的滤波选频处理。但这样的扩展方式，将会导致出现如下问题：(1)需要多个声表面滤波器SAW并联，由于声表面滤波器SAW是模拟器件，性能的一致性不好，调试难度很大，不利于调试和批量生产；(2)由于需要多个声表面滤波器SAW，将会导致直放站系统的体积扩大，不利于实现直放站系统的小型化和微型化；(3)不便于系统的扩展，每增加一个载波或信道，就需要多添加一个声表面滤波器SAW，需要改变整个系统的布局，且增加声表面滤波器SAW的数量，会大大增加系统成本；(4)多个声表面滤波器SAW之间的隔离度不好或是信号泄漏，都会影响到其他载波的选频处理，从而导致整机系统性能下降。因此，这种传统的模拟光纤直放站不能很好的实现大动态、多载波、混合组网和远距离光纤传输等性能上的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种多载波数字选频射频拉远系统，该系统用软件无线电中的数字中频处理技术来取代声表面滤波器SAW，使该系统能在保持硬件平台不变的情况下，减少模拟器件的使用，并能在随意增减载波数的同时，保证系统性能具有很好的一致性。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：多载波数字选频射频拉远系统，包括数字接入控制单元DAU(Digital Access Control Unit)及数字射频拉远单元DRU(Digital Remote RF Unit)，所述的数字接入控制单元DAU通过光纤与射频拉远单元DRU相连，所述的数字接入控制单元DAU包括DAU双工器、DAU下行链路、DAU光电转换子系统、DAU上行链路、DAU电源子系统及DAU监控子系统，所述的DAU双工器依次与DAU下行链路及DAU光电转换子系统相连，所述DAU光电转换子系统依次与DAU上行链路及DAU双工器相连，所述的DAU电源子系统及DAU监控子系统分别与DAU上行链路及DAU下行链路相连，所述的DAU双工器还与基站相连。

所述的数字射频拉远单元DRU包括DRU光电转换子系统、DRU上行链路、DRU双工器、DRU下行链路、DRU监控子系统及DRU电源子系统，所述的DRU光电转换子系统依次与DRU上行链路及DRU双工器相连，所述的DRU双工器依次与DRU下行链路及DRU光电转换子系统相连，所述的DRU监控子系统及DRU电源子系统分别与DRU上行链路及DRU下行链路相连，所述DRU双工器还与覆盖/接收天线相连。

为更好地实现本实用新型，所述的DAU下行链路包括DAU射频下变频子系统、DAU-ADC转换处理器、DAU多载波数字下变频模块及DAU下行开放接口，所述DAU射频下变频子系统的输入端与DAU双工器的输出端相连，所述DAU射频下变频子系统的输出端依次与DAU-ADC转换处理器、DAU多载波数字下变频模块及DAU下行开放接口相连，所述DAU下行开放接口的输出端与DAU光电转换子系统的输入端相连；所述的DAU上行链路包括DAU上行开放接口、DAU多载波数字上变频模块、DAU-DAC转换处理器及DAU射频上变频子系统，所述的DAU上行开放接口的输入端与DAU光电转换子系统的输出端相连，所述DAU上行开放接口的输出端依次与DAU多载波数字上变频模块、DAU-DAC转换处理器及DAU射频上变频子系统相连，所述DAU射频上变频子系统的输出端与DAU双工器的输入端相连；所述的DAU电源子系统及DAU监控子系统分别与DAU射频下变频子系统、DAU-ADC转换处理器、DAU多载波数字下变频模块、DAU下行开放接口、DAU射频上变频子系统、DAU-DAC转换处理器、DAU多载波数字上变频模块及DAU上行开放接口相连。

所述的DRU上行链路包括DRU上行开放接口、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统及功率放大器，所述DRU上行开放接口的输入端与DRU光电转换子系统的输出端相连，所述DRU上行开放接口的输出端依次与DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统及功率放大器相连，所述功率放大器的输出端与DRU双工器的输入端相连；所述的DRU下行链路包括低噪音放大器、DRU射频下变频子系统、DRU-ADC转换处理器、DRU多载波数字下变频模块及DRU下行开放接口，所述的低噪音放大器的输入端与DRU双工器的输出端相连，所述低噪音放大器的输出端依次与DRU射频下变频子系统、DRU-ADC转换处理器、DRU多载波数字下变频模块及DRU下行开放接口相连，所述DRU下行开放接口的输出端与DRU光电转换子系统的输入端相连；所述的DRU监控子系统及DRU电源子系统分别与DRU上行开放接口、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统、功率放大器、DRU下行开放接口、DRU多载波数字下变频模块、DRU-ADC转换处理器、DRU射频下变频子系统及低噪音放大器相连。

上述实用新型的技术方案采用将经过数字下变频DDC处理后的低速基带I、Q数据进行组帧处理，通过光纤进行数据传输，实现通信信号的远距离传输。同样的，可以将经过ADC转换器转换处理后的高速数字中频信号进行相应的组帧处理，通过光纤进行数据传输，同样也可以实现通信信号的远距离传输。因此，与上述技术方案的构思相似，采用对经过ADC转换器转换后的高速数字中频信号进行相应的组帧和数据处理，即可形成如下的另一个技术方案：即所述的DAU下行链路包括DAU射频下变频子系统、DAU-ADC转换处理器、DAU下行开放接口，所述DAU射频下变频子系统的输入端与DAU双工器的输出端相连，所述DAU射频下变频子系统的输出端依次与DAU-ADC转换处理器及DAU下行开放接口相连，所述DAU下行开放接口的输出端与DAU光电转换子系统的输入端相连；所述的DAU上行链路包括DAU上行开放接口、DAU多载波数字下变频模块、DAU多载波数字上变频模块、DAU-DAC转换处理器及DAU射频上变频子系统，所述的DAU上行开放接口的输入端与DAU光电转换子系统的输出端相连，所述DAU射频上变频子系统的输出端与DAU双工器的输入端相连；所述的DAU电源子系统及DAU监控子系统分别与DAU射频下变频子系统、DAU-ADC转换处理器、DAU下行开放接口、DAU射频上变频子系统、DAU-DAC转换处理器、DAU多载波数字上变频模块、DAU多载波数字下变频模块及DAU上行开放接口相连。

所述的DRU上行链路包括DRU上行开放接口、DRU多载波数字下变频模块、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统及功率放大器，所述DRU上行开放接口的输入端与DRU光电转换子系统的输出端相连，所述DRU上行开放接口的输出端依次与DRU多载波数字下变频模块、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统及功率放大器相连，所述功率放大器的输出端与DRU双工器的输入端相连；所述的DRU下行链路包括低噪音放大器、DRU射频下变频子系统、DRU-ADC转换处理器、DRU下行开放接口，所述低噪音放大器的输入端与DRU双工器的输出端相连，所述低噪音放大器的输出端依次与DRU射频下变频子系统、DRU-ADC转换处理器及DRU下行开放接口相连，所述DRU下行开放接口的输出端与DRU光电转换子系统的输入端相连；所述的DRU监控子系统及DRU电源子系统分别与DRU上行开放接口、DRU多载波数字下变频模块、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统、功率放大器、DRU下行开放接口、DRU-ADC转换处理器、DRU射频下变频子系统及低噪音放大器相连。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)可以实现对多载波信号的大动态和远距离传输，能实现组网方式的多样化，如星型、菊花链、环形、树形以及混合组网的方式；

(2)基于软件无线电思想，采用数字中频技术实现对多载波信号的抽取、内插、混频和滤波处理，摒弃了模拟直放站系统中利用SAW滤波的处理方法，减少了模拟器件的使用，提高了系统性能的一致性，便于系统调试和生产；

(3)采用数字滤波的方法，可以将滤波器的带内波动做的很小，带外抑制做的很高，以优化信号滤波的性能，从而提高射频拉远系统的性能；

(4)数字滤波器的相位具有很好的线性特性，能避免声表面滤波器SAW的相位非线性对系统性能的影响；

(5)可以在保持硬件平台不变的情况下，可以根据要求，随意增减载波数，同时，只需要修改系统中的软件，就完全可以做到兼容任意制式的多载波射频拉远系统，系统具有很好的适用性和可扩展性；

(6)易于实现多载波数字选频射频拉远系统的小型化和微型化。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理结构示意图；

图2为本实用新型的另一种系统原理结构示意图；

图3是本实用新型的DAU/DRU多载波数字下变频子系统示意图；

图4是本实用新型的DAU/DRU多载波数字上变频子系统示意图；

图5是DAU和多个DRU星型组网方式示意图；

图6是DAU和多个DRU菊花链组网方式示意图；

图7是DAU和多个DRU环形组网方式示意图；

图8是多个DAU和多个DRU混合组网方式示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，多载波数字选频射频拉远系统由数字接入控制单元DAU通过光纤与数字射频拉远单元DRU连接组成。数字接入控制单元DAU中的DAU双工的一个输入端及一个输出端均与基站相连。其中，与基站相连的输入端用于耦合基站的射频信号，并传输给DAU双工器；与基站相连的输出端则用于将DAU射频上变频子系统所得到的信号经过DAU双工器传输给基站。

DAU下行链路由DAU射频下变频子系统、DAU-ADC转换处理器、DAU多载波数字下变频模块及DAU下行开放接口依次连接组成。DAU射频下变频子系统的输入端与DAU双工器的另一个输出端相连，DAU下行开放接口的输出端与DAU光电转换子系统的输入端相连。DAU上行链路由DAU上行开放接口、DAU多载波数字上变频模块、DAU-DAC转换处理器及DAU射频上变频子系统依次连接组成。DAU上行开放接口的输入端与DAU光电转换子系统的一个输出端相连，DAU射频上变频子系统的输出端与DAU双工器的另一个输入端相连。

DAU电源子系统及DAU监控子系统的输出端分别与DAU射频上变频子系统、DAU射频下变频子系统、DAU-ADC转换处理器、DAU-DAC转换处理器、DAU多载波数字下变频模块、DAU多载波数字上变频模块以及DAU上行开放接口及DAU下行开放接口的另一个输入端相连，其中，DAU电源子系统为他们提供工作电源，DAU监控子系统则为他们提供监测和控制功能，并对出现的异常现象进行告警处理。

DAU光电转换子系统的另一个输出端通过光纤与DRU光电转换子系统的一个输入端相连，并通过光纤将DAU光电转换子系统中的数字光信号传送给DRU光电转换子系统。

DRU上行链路由DRU上行开放接口、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统及功率放大器依次连接组成。DRU上行开放接口的输入端与DRU光电转换子系统的输出端相连，并接收DRU光电转换子系统输出的数字信号，功率放大器的输出端与DRU双工器的输入端相连。

DRU下行链路由低噪音放大器、DRU射频下变频子系统、DRU-ADC转换处理器、DRU多载波数字下变频模块及DRU下行开放接口依次连接组成。低噪音放大器的输入端与DRU双工器的一个输出端相连，并用于接收DRU双工器的信号，DRU下行开放接口的输出端与DRU光电转换子系统的另一个输入端相连。

DRU电源子系统及DRU监控子系统的输出端分别与DRU上行开放接口、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统、功率放大器、DRU下行开放接口、DRU多载波数字下变频模块、DRU-ADC转换处理器、DRU射频下变频子系统及低噪音放大器的另一个输入端相连。其中，DRU电源子系统为他们提供工作电源，DRU监控子系统则为他们提供检测和控制功能，并对出现的异常现象进行告警处理。DRU双工器的另一个输出端与覆盖/接收天线相连，用于覆盖或接收指定区域的射频信号。

从基站发射的下行信号流程为：

DAU双工器将从基站耦合来的射频信号进行滤波处理，在滤除带外无用的信号后送入DAU射频下变频子系统进行射频信号下变频处理，生成模拟中频信号；生成的该模拟中频信号再经过DAU-ADC转换器进行模数转换，生成高速数字中频信号；生成的高速数字中频信号再经过DAU多载波数字下变频模块进行多载波信号的分离，并实现对多载波信号的混频、抽取和滤波处理，输出经过成型滤波处理后的低速多载波基带I、Q信号；生成的多载波基带I、Q信号再输入到DAU下行开放接口中，并根据组帧公共协议，如利用公共协议组织发布的CPRI(Common Public Radio Interface通用公众无线接口)、OBASI(Open Base Station Architecture Initiative基站公共架构协议)以及射频拉远系统商家自身制定的组帧协议，将该低速多载波基带I、Q信号进行组帧处理生成数字信号，并将该数字信号再输入到DAU光电转换子系统生成数字光信号，输入到DRU光电转换子系统中；DRU光电转换子系统在接收到输入的数字光信号以后，将该数字光信号转换为数字信号，并将转换后的数字信号输入到DRU上行开放接口中，并在DRU上行开放接口中根据组帧公共协议，如利用公共协议组织发布的CPRI、OBASI等公开协议以及射频拉远系统商家自身制定的组帧协议，对输入的该数字信号进行数据的解帧处理，并将解帧后得到的数字信号传输给DRU多载波数字上变频模块；DRU多载波数字上变频模块对输入的数字信号进行内插、滤波及混频处理，生成高速数字中频信号；该高速数字中频信号再经过DRU-DAC转换处理器进行数模转换，生成模拟中频信号；生成的模拟中频信号进入到DRU射频上变频子系统进行上变频处理，生成射频信号；该射频信号经过功率放大器进行功率放大，再经过DRU双工器进行滤波处理得到较为纯净的射频信号，最后通过覆盖/接收天线实现对特定区域的信号覆盖。

从覆盖/接收天线发射的上行信号流程为：

DRU双工器通过覆盖/接收天线接收空中的射频信号，并经过DRU双工器的滤波处理，滤除带外无用信号后，再经DRU双工器将该射频信号输入到低噪音放大器；低噪音放大器在接收到输入的射频信号以后进行低噪音放大处理，再将该处理后的信号输入到DRU射频下变频子系统中进行模拟下变频处理，生成模拟中频信号；生成的模拟中频信号经过DRU-ADC转换处理器的处理，将该模拟中频信号转换为高速数字中频信号，并将该高速数字中频信号输入到DRU多载波数字下变频模块中进行多载波信号的分离，并实现对多载波信号的混频、抽取和滤波处理，输出经过成型滤波处理后的低速多载波基带I、Q信号，并将该信号输入到DRU下行开放接口；DRU下行开放接口在接收到输入的高速数字中频信号以后，根据组帧公共协议，如利用公共协议组织发布的CPRI、OBASI等公开协议以及射频拉远系统商家自身制定的组帧协议，进行数据的组帧处理，生成数字信号；生成的数字信号进入DRU光电转换子系统进行转换，生成数字光信号，并经过光纤输入到DAU光电转换子系统中；DAU光电转换子系统接收输入的数字光信号，并将该数字光信号转换为数字信号输入到DAU上行开放接口中；DAU上行开放接口根据组帧公共协议，如利用公共协议组织发布的CPRI、OBASI等公开协议以及射频拉远系统商家自身制定的组帧协议，对该数字信号进行解帧处理，再将解帧后的数字信号输入到DAU多载波数字上变频模块；生成的数字信号在DAU多载波数字上变频模块中经过内插、滤波及混频处理，生成高速数字中频信号，并将生成的高速数字中频信号输入到DAU-DAC转换处理器进行数模转换处理，生成模拟中频信号；生成的模拟中频信号再进入DAU射频上变频子系统进行模拟上变频处理，将模拟中频信号转换为射频信号，并将过DAU双工器进行滤波，输出较为纯净的射频信号，直接耦合输入到基站。

如图2所示，该系统的结构和图1所述系统的结构基本一致，不同之处仅在于DAU下行链路、DAU上行链路、DRU上行链路及DRU下行链路的各自组成不同。如图2所示，该DAU下行链路由DAU射频下变频子系统、DAU-ADC转换处理器及DAU下行开放接口依次连接组成。DAU射频下变频子系统的输入端与DAU双工器的另一个输出端相连，DAU下行开放接口的输出端与DAU光电转换子系统的输入端相连。DAU上行链路由DAU上行开放接口、DAU多载波数字下变频模块、DAU多载波数字上变频模块、DAU-DAC转换处理器及DAU射频上变频子系统依次连接组成。DAU上行开放接口的输入端与DAU光电转换子系统的输出端相连，DAU射频上变频子系统的输出端与DAU双工器的另一个输入端相连。

DAU电源子系统及DAU监控子系统的输出端分别与DAU射频上变频子系统、DAU射频下变频子系统、DAU-ADC转换处理器、DAU-DAC转换处理器、DAU多载波数字下变频模块、DAU多载波数字上变频模块以及DAU上行开放接口及DAU下行开放接口的另一个输入端相连，其中，DAU电源子系统为他们提供工作电源，DAU监控子系统则为他们提供监测和控制功能，并对出现的异常现象进行告警处理。

DRU上行链路由DRU上行开放接口、DRU多载波数字下变频模块、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统及功率放大器依次连接组成。DRU上行开放接口的输入端与DRU光电转换子系统的输出端相连，并接收DRU光电转换子系统输出的数字信号，功率放大器的输出端与DRU双工器的输入端相连。

DRU下行链路由低噪音放大器、DRU射频下变频子系统、DRU-ADC转换处理器及DRU下行开放接口依次连接组成。低噪音放大器的输入端与DRU双工器的一个输出端相连，并用于接收DRU双工器的信号，DRU下行开放接口的输出端与DRU光电转换子系统的另一个输入端相连。

DRU电源子系统及DRU监控子系统的输出端分别与DRU上行开放接口、DRU多载波数字下变频模块、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统、功率放大器、DRU下行开放接口、DRU-ADC转换处理器、DRU射频下变频子系统及低噪音放大器的另一个输入端相连。其中，DRU电源子系统为他们提供工作电源，DRU监控子系统则为他们提供检测和控制功能，并对出现的异常现象进行告警处理。

从基站发射的下行信号流程为：

DAU双工器将从基站耦合来的射频信号进行滤波处理，在滤除带外无用的信号后送入DAU射频下变频子系统进行射频信号下变频处理，生成模拟中频信号；生成的该模拟中频信号再经过DAU-ADC转换器进行模数转换，生成高速数字中频信号；生成的高速数字中频信号输入到DAU下行开放接口中，并根据组帧公共协议，如利用公共协议组织发布的CPRI、OBASI以及射频拉远系统商家自身制定的组帧协议，将该高速数字中频信号进行组帧处理，并将进行完组帧以后的数字信号再输入到DAU光电转换子系统生成数字光信号，输入到DRU光电转换子系统中；DRU光电转换子系统在接收到输入的数字光信号以后，将该数字光信号转换为数字信号，并将转换后的数字信号输入到DRU上行开放接口中。DRU上行开放接口根据组帧公共协议，如利用公共协议组织发布的CPRI、OBASI等公开协议以及射频拉远系统商家自身制定的组帧协议，对输入的该数字信号进行数据的解帧处理，并将解帧后得到的数字信号传输给DRU多载波数字下变频模块；DRU多载波数字下变频模块对输入的数字信号进行混频、数据抽取和滤波处理，形成经过成型滤波后的多载波基带I、Q信号，并将形成的I、Q信号输入到DRU多载波数字上变频模块；DRU多载波数字上变频模块对输入的I、Q信号进行内插、滤波和混频处理，得到高速数字中频信号，该高速数字中频信号再经过DRU-DAC转换处理器进行数模转换，生成模拟中频信号；生成的模拟中频信号进入到DRU射频上变频子系统进行上变频处理，生成射频信号；该射频信号经过功率放大器进行功率放大，再经过DRU双工器进行滤波处理得到较为纯净的射频信号，最后在通过覆盖/接收天线实现对特定区域的信号覆盖。

从覆盖/接收天线发射的上行信号流程为：

DRU双工器通过覆盖/接收天线接收空中的射频信号，并经过DRU双工器的滤波处理，滤除带外无用信号后，再经DRU双工器将该射频信号输入到低噪音放大器；低噪音放大器在接收到输入的射频信号以后进行低噪音放大处理，再将该处理后的信号输入到DRU射频下变频子系统中进行模拟下变频处理，生成模拟中频信号；生成的模拟中频信号经过DRU-ADC转换处理器将该模拟中频信号转换为高速数字中频信号，并将该高速数字中频信号输入到DRU下行开放接口；DRU下行开放接口在接收到输入的高速数字中频信号以后，根据组帧公共协议，如利用公共协议组织发布的CPRI、OBASI等公开协议以及射频拉远系统商家自身制定的组帧协议，进行数据的组帧处理，生成数字信号；生成的数字信号进入DRU光电转换子系统进行转换，生成数字光信号，并经过光纤输入到DAU光电转换子系统中；DAU光电转换子系统接收输入的数字光信号，并将该数字光信号转换为数字信号输入到DAU上行开放接口中；DAU上行开放接口根据组帧公共协议，如利用公共协议组织发布的CPRI、OBASI等公开协议以及射频拉远系统商家自身制定的组帧协议，对该数字信号进行解帧处理，再将解帧后的数字信号输入到DAU多载波数字下变频模块；DAU多载波数字下变频模块将输入的数字信号进行混频、数据抽取及滤波处理，形成经过成型滤波后的多载波基带I、Q信号，并将形成的I、Q信号输入到DAU多载波数字上变频模块；DAU多载波数字上变频模块经过内插、滤波及混频处理，得到高速数字中频信号，并将该生成的高速数字中频信号输入到DAU-DAC转换处理器进行数模转换处理，生成模拟中频信号；生成的模拟中频信号再进入DAU射频上变频子系统进行模拟上变频处理，将模拟中频信号转换为射频信号，并将过DAU双工器进行滤波，输出较为纯净的射频信号，直接耦合输入到基站。

如图3所示，DAU多载波数字下变频模块同DRU多载波数字下变频模块的工作原理是完全一样的，它接收的是高速数字中频信号，输出的是数字基带I、Q信号。DAU/DRU多载波数字下变频模块由1个数控振荡器和多个抽取滤波模块组成，抽取滤波模块的个数主要由数字射频拉远系统所能处理的载波数决定，如10载波数字射频拉远系统，则需要10个I信号的抽取滤波模块以及10个Q信号的抽取滤波模块所组成。本多载波数字下变频模块具有很好的扩展性和适应性，抽取滤波模块个数可以根据系统要求任意进行扩展和删减。所述的抽取滤波模块由D倍数据抽取模块及抗混迭滤波模块组成，所述的D倍数据抽取模块的输出端与抗混迭滤波模块的输入端相连，且D倍数据抽取模块中的D的取值为4、8、16、32等，同时，抽取倍数可以随实际应用需求，任意修改和选定。数控振荡器的输入端用于接收数字中频信号，输出端分别与多个D倍数据抽取模块的输入端相连接。

DAU多载波数字下变频模块中的数控振荡器的输入端接收来自DAU上行开放接口输出解帧后的数字中频信号，而DRU多载波数字下变频模块中的数控振荡器的输入端则接收来自DRU上行开放接口输出解帧后的数字中频信号，他们都通过不同频点的NCO(数控振荡器)进行混频处理，也即：解帧后的数字中频信号的I、Q信号与NCO输出的sin和cos进行相乘处理，完成混频功能，经过I、Q信号的分离转换处理，实现对多载波I、Q信号的分离，输出多载波I、Q信号，每路的I、Q信号再分别经过D倍数据抽取模块，得到经过抽取处理后的低速I、Q数据，抽取后的I、Q数据再经过抗混迭滤波模块进行滤波处理，滤波因抽取而引起的混迭信号，输出多载波经过混频、抽取和滤波后的低速基带I、Q信号。所述的DAU多载波数字下变频模块可以利用CPLD、FPGA、EPLD、DSP等可编程逻辑器件来实现，也可使用专用ASIC芯片来实现。

如图4所示，DRU多载波数字上变频模块同DAU多载波数字上变频模块的工作原理是完全一样的，接收的是数字基带I、Q信号，输出高速数字中频信号。DAU/DRU多载波数字上变频模块由1个数控振荡器和多个内插滤波模块组成，内插滤波模块的个数主要由数字射频拉远系统所能处理的载波数决定，如10载波数字射频拉远系统，则需要10个I信号的内插滤波模块以及10个Q信号的内插滤波模块所组成。本多载波数字上变频模块具有很好的扩展性和适应性，内插滤波模块个数可以根据系统要求任意进行扩展和删减。所述的内插滤波模块包括I倍数据内插模块及镜像抑制滤波模块，所述I倍数据内插模块的输出端通过镜像抑制滤波模块与数控振荡器的输入端连接，且所述的I的取值为4、8、16、32等，同时，内插倍数可以随实际应用需求，任意修改和选定。DAU多载波数字上变频模块接收来自DAU多载波数字下变频模块的多载波基带I、Q信号，经过I倍数据内插模块进行数据内插处理，输出经过内插后的I、Q数据，经过内插后的I、Q信号输入镜像抑制滤波模块，实现对内插后的镜像信号的抑制处理，输出滤波后的I、Q信号。最后，与数控振荡器输出的正交cos和sin信号进行相乘处理，完成混频处理，输出上变频后的高速I、Q信号。

所述DAU/DRU多载波数字上变频模块可以利用CPLD、FPGA、EPLD、DSP等可编程逻辑器件来实现，也可使用专用ASIC芯片来实现。

如图5所示，在该种组合方式中，数字射频拉远单元DRU的数量为1个或1个以上，而数字接入控制单元DAU的数量仅为1个。所有数字射频拉远单元DRU的输入端分别与DAU的输出端相连，该组合方式能实现将基站信号在不同区域进行覆盖。在该星型组网中的数字射频拉远单元DRU功能单一，主要作为覆盖网络的末端，实现对数字接入控制单元DAU信号的覆盖。

如图6所示，数字接入控制单元DAU的数量为1个，数字射频拉远单元DRU的数量为1个或1个以上，并且数字接入控制单元DAU与数字射频拉远单元DRU#1级链，数字射频拉远单元DRU#2和数字射频拉远单元DRU#1级链，依次类推，形成菊花链的组网方式。采用菊花链组网方式，可以实现将基站信号更远距离的覆盖。并且，菊花链中数字射频拉远单元DRU均可以实现传递端或末端的功能，也即数字射频拉远单元DRU实现信号的覆盖以及中继转换功能。

如图7所示，在该种组合方式中，数字接入控制单元DAU的数量为1个，数字射频拉远单元DRU的数量为1个或1个以上。数字射频拉远单元DRU#1的输入端及数字射频拉远单元DRU#N(N≥1)的输出端均与数字接入控制单元DAU的输出端相连接，同时，数字射频拉远单元DRU#1、数字射频拉远单元DRU#2、……、及数字射频拉远单元DRU#N之间相互串行连接。在这种环形组网方式中，正常情况下，数字接入控制单元DAU和数字射频拉远单元DRU之间的数据总是沿着顺时针方向或逆时针方向传递，在连接出现故障的情况下，数据可以切换到向另外一个方向传递，以保证通讯不长时间中断。环形组网具有数据链路备份功能，是菊花链连接所无法实现的。

如图8所示，在该混合组合方式中，数字接入控制单元DAU及数字射频拉远单元DRU均为多个。在不同的扇区具有不同形式的组网方式，如扇区1中的DAU与DRU#1、DRU#2、……、DRU#N(N≥1)是菊花链组网方式，扇区2中的DAU与DRU#1、……、DRU#N(N≥1)是星型组网方式，扇区3中的DAU与DRU#1、……、DRU#N(N≥1)是环形组网方式，这多种组网方式形成一个综合覆盖系统，满足多种应用需求。

如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (3)

1、多载波数字选频射频拉远系统，包括数字接入控制单元DAU及数字射频拉远单元DRU，所述的数字接入控制单元DAU通过光纤与射频拉远单元DRU相连，其特征在于，所述的数字接入控制单元DAU包括DAU双工器、DAU下行链路、DAU光电转换子系统、DAU上行链路、DAU电源子系统及DAU监控子系统，所述的DAU双工器依次与DAU下行链路及DAU光电转换子系统相连，所述DAU光电转换子系统依次与DAU上行链路及DAU双工器相连，所述的DAU电源子系统及DAU监控子系统分别与DAU上行链路及DAU下行链路相连，所述的DAU双工器还与基站相连；

所述的数字射频拉远单元DRU包括DRU光电转换子系统、DRU上行链路、DRU双工器、DRU下行链路、DRU监控子系统及DRU电源子系统，所述的DRU光电转换子系统依次与DRU上行链路及DRU双工器相连，所述的DRU双工器依次与DRU下行链路及DRU光电转换子系统相连，所述的DRU监控子系统及DRU电源子系统分别与DRU上行链路及DRU下行链路相连，所述DRU双工器还与覆盖/接收天线相连。

2、根据权利要求1所述的多载波数字选频射频拉远系统，其特征在于，所述的DAU下行链路包括DAU射频下变频子系统、DAU-ADC转换处理器、DAU多载波数字下变频模块及DAU下行开放接口，所述DAU射频下变频子系统的输入端与DAU双工器的输出端相连，所述DAU射频下变频子系统的输出端依次与DAU-ADC转换处理器、DAU多载波数字下变频模块及DAU下行开放接口相连，所述DAU下行开放接口的输出端与DAU光电转换子系统的输入端相连；所述的DAU上行链路包括DAU上行开放接口、DAU多载波数字上变频模块、DAU-DAC转换处理器及DAU射频上变频子系统，所述的DAU上行开放接口的输入端与DAU光电转换子系统的输出端相连，所述DAU上行开放接口的输出端依次与DAU多载波数字上变频模块、DAU-DAC转换处理器及DAU射频上变频子系统相连，所述DAU射频上变频子系统的输出端与DAU双工器的输入端相连；所述的DAU电源子系统及DAU监控子系统分别与DAU射频下变频子系统、DAU-ADC转换处理器、DAU多载波数字下变频模块、DAU下行开放接口、DAU射频上变频子系统、DAU-DAC转换处理器、DAU多载波数字上变频模块及DAU上行开放接口相连；

所述的DRU上行链路包括DRU上行开放接口、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统及功率放大器，所述DRU上行开放接口的输入端与DRU光电转换子系统的输出端相连，所述DRU上行开放接口的输出端依次与DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统及功率放大器相连，所述功率放大器的输出端与DRU双工器的输入端相连；所述的DRU下行链路包括低噪音放大器、DRU射频下变频子系统、DRU-ADC转换处理器、DRU多载波数字下变频模块及DRU下行开放接口，所述的低噪音放大器的输入端与DRU双工器的输出端相连，所述低噪音放大器的输出端依次与DRU射频下变频子系统、DRU-ADC转换处理器、DRU多载波数字下变频模块及DRU下行开放接口相连，所述DRU下行开放接口的输出端与DRU光电转换子系统的输入端相连；所述的DRU监控子系统及DRU电源子系统分别与DRU上行开放接口、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统、功率放大器、DRU下行开放接口、DRU多载波数字下变频模块、DRU-ADC转换处理器、DRU射频下变频子系统及低噪音放大器相连。

3、根据权利要求1所述的多载波数字选频射频拉远系统，其特征在于，所述的DAU下行链路包括DAU射频下变频子系统、DAU-ADC转换处理器、DAU下行开放接口，所述DAU射频下变频子系统的输入端与DAU双工器的输出端相连，所述DAU射频下变频子系统的输出端依次与DAU-ADC转换处理器及DAU下行开放接口相连，所述DAU下行开放接口的输出端与DAU光电转换子系统的输入端相连；所述的DAU上行链路包括DAU上行开放接口、DAU多载波数字下变频模块、DAU多载波数字上变频模块、DAU-DAC转换处理器及DAU射频上变频子系统，所述的DAU上行开放接口的输入端与DAU光电转换子系统的输出端相连，所述DAU射频上变频子系统的输出端与DAU双工器的输入端相连；所述的DAU电源子系统及DAU监控子系统分别与DAU射频下变频子系统、DAU-ADC转换处理器、DAU下行开放接口、DAU射频上变频子系统、DAU-DAC转换处理器、DAU多载波数字上变频模块、DAU多载波数字下变频模块及DAU上行开放接口相连；

所述的DRU上行链路包括DRU上行开放接口、DRU多载波数字下变频模块、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统及功率放大器，所述DRU上行开放接口的输入端与DRU光电转换子系统的输出端相连，所述DRU上行开放接口的输出端依次与DRU多载波数字下变频模块、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统及功率放大器相连，所述功率放大器的输出端与DRU双工器的输入端相连；所述的DRU下行链路包括低噪音放大器、DRU射频下变频子系统、DRU-ADC转换处理器、DRU下行开放接口，所述低噪音放大器的输入端与DRU双工器的输出端相连，所述低噪音放大器的输出端依次与DRU射频下变频子系统、DRU-ADC转换处理器及DRU下行开放接口相连，所述DRU下行开放接口的输出端与DRU光电转换子系统的输入端相连；所述的DRU监控子系统及DRU电源子系统分别与DRU上行开放接口、DRU多载波数字下变频模块、DRU多载波数字上变频模块、DRU-DAC转换处理器、DRU射频上变频子系统、功率放大器、DRU下行开放接口、DRU-ADC转换处理器、DRU射频下变频子系统及低噪音放大器相连。

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