[发明专利]一种单天线射频拉远单元

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别是涉及一种应用于时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统和时分长期演进(TD-LTE)系统中的单天线射频拉远单元(RRU)。

背景技术

目前，在TD-SCDMA系统和TD-LTE系统中，常用RRU与基带处理单元(BBU)组成分布式基站架构。图1为现有的单天线RRU结构示意图。如图1所示，一个BBU连接一个或多个RRU，图1中以一个BBU连接两个RRU为例，BBU与RRU之间通过光纤连接，相应地，BBU与RRU中均包括连接光纤的光收发器。一个RRU连接一根天线，RRU的设备位于室内，通过长馈线与天线连接，在馈线连接中，可以根据需要采用放大器、分路器等。

参见图1，现有的RRU中至少包括：模拟射频单元、数字中频单元、RRU与BBU之间的接口(IR)接口单元、处理器单元和时钟单元，上述各单元位于同一个设备中。其中，IR表示RRU与BBU之间的接口。

参见图1，模拟射频单元包括：多频段射频带通滤波器、环形器、上行链路、下行链路和时钟，上下行链路在环形器汇合，环形器经过多频段射频带通滤波器连接到RRU设备外部，通过长距离的馈线与天线相连。上行链路依次包括：低噪声放大器(LNA)、混频器、中频带通滤波器、可调增益放大器和模数转换器(ADC)，对上行接收的射频信号进行放大、滤波、下变频至中频、增益调节和模数转换。下行链路依次包括：数模转换器(DAC)、中频带通滤波器、混频器、可调增益放大器、射频带通滤波器和功率放大器(PA)，对下行发送的中频信号进行数模转换、滤波、上变频至射频、增益调节和放大。并且，为了实现数字预失真(DPD)功能，模拟射频单元还需要对下行发射的射频信号进行反馈，需要包括独立的反馈链路或利用现有的下行链路进行反馈。

数字中频单元包括：对来自模拟射频单元的上行信号进行数字下变频(DDC)的DDC模块、对待发送给模拟射频单元的下行信号进行数字上变频(DUC)的DUC模块，以及用于对DDC之后的上行信号和等待进行DUC的下行信号进行缓冲的数据缓冲池。

IR接口单元包括IR协议处理模块、两个串并行与并串行转换器和两个光收发器，IR协议处理模块完成RRU与BBU之间的IR协议的解析和基带数据处理，通过串并行与并串行转换器和光收发器与BBU进行通信。

目前TD-SCDMA系统的单天线RRU中，每个IR接口单元及数字中频处理单元只处理单通道的射频信号，因此传输容量小，从而在用户业务密集区域，需要使用多个RRU才能完成覆盖。并且，由于目前的单天线RRU通过长距离的馈线与天线连接，馈线的功率损耗随长度呈指数增长，因此RRU需要输出大功率的下行信号，目前RRU输出至天线的功率为20W，采用目前的RRU功耗较大。因此，当在用户业务密集区域使用多个RRU进行覆盖时，更加地加大了设备功耗，同时增加了设备成本。总之，目前的单天线RRU的传输容量小，功率损耗大。

发明内容

本发明提供了一种单天线RRU，使用该RRU能够扩大传输容量，减小功率损耗。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种单天线射频拉远单元RRU，包括：一个或多个射频远端和一个IR处理单元；

所述每一个射频远端，用于接收来自天线的上行模拟射频信号，进行放大、滤波、下变频、增益调节、模数转换、简单协议编码和并串转换，得到上行数字中频信号并发送给IR处理单元，并且，接收来自IR处理单元的下行数字中频信号，进行串并转换、简单协议解析、数模转换、上变频、增益调节、滤波和放大，得到下行模拟射频信号并发送给天线；

所述IR处理单元，用于接收来自每一个射频远端的上行数字中频信号，进行简单协议解析、数字下变频、IR协议处理和串并转换，得到上行数字基带信号并发送给基带处理单元BBU，并且，接收来自BBU的下行数字基带信号，进行并串转换、IR协议处理、数字上变频和简单协议编码，得到下行数字中频信号，并选择一个射频远端进行发送。

所述射频远端包括：

射频天线滤波器，用于接收来自天线的上行模拟射频信号，进行滤波后传送给环形器，并且，接收来自环形器的下行模拟射频信号并传送给天线；

环形器，用于接收来自射频天线滤波器的上行模拟射频信号并传送给上行低噪声放大器LNA，并且，接收来自下行功率放大器PA的放大的下行模拟射频信号并传送给射频天线滤波器；

上行LNA，用于接收来自环形器的上行模拟射频信号，进行放大后传送给上行射频滤波器；