[发明专利]用于电缆隧道中的TD-SCDMA基站

说明书

技术领域

本发明涉及一种基站设备，尤其涉及一种可以在电缆隧道环境中正常工作，为所在环境提供TD-SCDMA无线通信网络信号覆盖的基站设备。

背景技术

基站与地面设备是需要传输线实现相互通信的，通常采用的是通信电缆。虽然通信电缆具有屏蔽作用，但是电缆隧道是个长距离的应用环境，通信电缆距离过长，会导致需要传送的电信号衰减过大，接收出现错误，从而限制了基站在电缆隧道中的使用。另外所需的通信电缆距离越长，施工安装工作量也就越多，使用维护成本也就越高。

TD-SCDMA基站需要与地面设备相互通信，共同构成无线通系统。通常情况下，TD-SCDMA基站与地面设备通信都需要通过专门铺设电缆来实现。由于通信电缆采用的是铜作为传输介质，一定距离的通信电缆会对电信号产生衰减。比如规格为AWG18的电缆，其电阻率为21.4?/km，经过100米之后，可以降低信号电压(100*21.4/1000)*0.1=0.214V（假定传输电流100mA），而经过550米之后，信号电压衰减=0.214*5.5=1.18V，已经接近TTL电平（3.3V）的噪声容限（2V），将会产生信号接收错误。可见随着基站与地面设备之间距离的增加，通信电缆的信号衰减导致传输质量越来越差，同时成本和施工难度越来越高，对电缆隧道场景的应用会有很大的局限性。而对于光纤传输介质的通信电缆来说，衰减率为0.3dB/km，1000米的距离相当于TTL信号电平降低0.115V（假设U1是输入信号，U2是输出信号，U1/U2=10^（0.3/20）=1.035，?U=U1-U2=3.3-（3.3/1.035）=0.115V）。这远小于金属通信电缆的衰减。

在同样额定噪声容限条件下，采用光纤传输的距离可以接近10km。另外光纤内光信号的传输不受电磁场干扰的影响，更适合在电缆隧道这样的环境中使用。

因此，为配合光纤传输在电力系统电缆隧道中的应用，亟待开发一种与之配套的可提供光信号输出的TD-SCDMA基站设备。

发明内容

为了解决以上问题, 本发明提供了一种新型TD-SCDMA基站，其内部具有在传输模块部分经过特殊设计，可以采用光纤与地面设备通信传输。经过实地测试，能够很好的解决长距离传输的问题，适应在电缆隧道这样的特殊环境中正常工作。

本发明是通过以下技术手段实现的：

    用于电缆隧道的TD-SCDMA基站，电子开关、调制解调模块、数模转换模块、收发接口模块、单片机和时钟模块组成，收发接口模块由FPGA逻辑器件和光电转换器件构成，基站电子开关通过微带线连接调制解调模块，调制解调模块通过传输线连接数模转换模块，数模转换模块通过数据总线与收发接口模块连接，单片机通过串行传输的SPI总线接口分别与调制解调模块、收发接口模块、数模转换模块连接，时钟模块通过参考时钟信号线连接收发接口模块中FPGA逻辑器件，时钟模块通过系统时钟信号线连接调制解调模块中每个芯片。

所述收发接口模块，由一个FPGA逻辑器件和两个光电转换器件构成，两个器件通过低电压差分信号线连接。

所述调制解调模块采用ADF4602调制解调器。

所述数模转换模块采用AD9963转换器。

所述时钟模块采用ADF4001时钟发生器。

所述基站通过收发接口模块中光电转换器件转换成适合光纤传输的光信号，通过光缆传输到地面设备。

本发明的有益效果：

本发明将原有通过电缆传输的模拟电信号，转换成高频率的数字电信号，以便在光纤中传输。与原有技术相比有如下优点：采用高频率数字信号传输，一是可以利用数字信号的噪声容限特性，减少环境干扰信号对基站内电信号的影响，二是通过提高采样率，增加信号传输的容错能力，降低误码，三是通过光纤传输，增加传输距离，避免环境电磁干扰。因此基站采用本发明的有益效果是，可以在电缆隧道这样长距离的使用环境中，克服采用传统的通信电缆带来的信号衰减问题，提高传输可靠性，同时提供更好的抗电磁干扰能力，可以稳定的提供地面环境同样的TD-SCDMA无线网络信号的有效覆盖。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明TD-SCDMA基站的电路原理图；

图2为原有TD-SCDMA基站的电路原理图；

图3为本发明基站结构示意图。