RRU自动定标系统论文和设计-何全

全文摘要

本申请涉及一种RRU自动定标系统，包括配置有定标软件的计算机、基带单元BBU、多通道RRU、多通道耦合衰减器和频谱仪，其中，计算机分别与基带单元BBU、多通道RRU以及频谱仪连接；基带单元BBU分别与多通道RRU以及频谱仪连接；多通道耦合衰减器分别与多通道RRU以及频谱仪连接。上述RRU自动定标系统，通过直接外接频谱仪读取RRU每个通道输出信号的功率，从而准确反映出了当前通道实际输出信号的功率，且无需增加额外的前向信号或反馈信号的功率检测模块，避免了误差的产生，从而可以获得较高的精确度，且实现起来比较简单，成本较低，有利于批量生产。

主设计要求

1.一种RRU自动定标系统，其特征在于，所述系统包括配置有定标软件的计算机、基带单元BBU、多通道RRU、多通道耦合衰减器和频谱仪，所述计算机分别与基带单元BBU、多通道RRU以及频谱仪连接；所述基带单元BBU分别与多通道RRU以及频谱仪连接；所述多通道耦合衰减器分别与多通道RRU以及频谱仪连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的RRU自动定标系统，其特征在于，所述多通道耦合衰减器具有公共输出端口和多个输入通道，所述多个输入通道与多通道RRU的通道数量相同，且各通道一一对应连接。

3.根据权利要求2所述的RRU自动定标系统，其特征在于，所述多通道耦合衰减器的多个输入通道通过同轴电缆与所述多通道RRU的输出端口一一对应连接，所述多通道耦合衰减器的公共输出端口通过同轴电缆与所述频谱仪的输入端口连接。

4.根据权利要求1所述的RRU自动定标系统，其特征在于，所述计算机通过串口或网线分别与基带单元BBU以及多通道RRU连接。

5.根据权利要求1所述的RRU自动定标系统，其特征在于，所述计算机通过通用接口总线GPIB与频谱仪连接。

6.根据权利要求1所述的RRU自动定标系统，其特征在于，所述基带单元BBU通过触发信号线和时钟信号线与频谱仪连接。

7.根据权利要求1所述的RRU自动定标系统，其特征在于，所述基带单元BBU通过光纤与多通道RRU连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的RRU自动定标系统，其特征在于，所述多通道RRU的下行系统包括主控模块及依次连接的光纤接口模块、FPGA模块、数模转换器、第一滤波器、混频器、可变增益放大器、第二滤波器、功率放大器以及第三滤波器，所述FPGA模块通过光纤接口模块及光纤与基带单元BBU连接，所述主控模块分别与所述FPGA模块以及可变增益放大器通信连接。

9.根据权利要求8所述的RRU自动定标系统，其特征在于，所述主控模块通过通信接口分别与所述FPGA模块以及可变增益放大器通信连接。

10.根据权利要求8所述的RRU自动定标系统，其特征在于，所述多通道RRU还包括与所述主控模块连接的时钟模块和电源模块。

设计说明书

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种RRU自动定标系统。

背景技术

随着通信技术的不断发展，基站产品的种类越来越多，而且各具特色。分布式基站是把传统的基站分为两个部分，一部分是基带处理单元(BaseBand Unit，简称BBU)，另一部分是射频拉远单元(Radio RemoteUnit，简称RRU)，二者之间通过光纤进行连接。分布式基站具有低成本、环境适应性强和工程建设方便等众多优势，在3G和4G移动网络中得到了广泛的应用。

为了满足基站的覆盖能力和业务质量要求，通信系统通常会对基站的最大发射功率有一定要求。而在实际使用过程中，多通道RRU的输出功率会受到通道不一致性及外界环境的影响而有所差异。因此，需要对RRU下行各个通道进行功率定标，以保证每一通道输出功率的准确性。

目前，下行功率定标一般采用源信号的前向信号功率检测值或反馈信号功率检测值，因此，需要增加额外的前向信号功率检测模块或反馈信号功率检测模块，从而增加了整个系统的成本，并且在实际应用中，功率检测模块存在一定误差，导致难以获得较好的精确度。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述RRU定标系统需要额外增加功率检测设备导致定标误差大的技术问题，提供一种能够有效提高定标精度的RRU自动定标系统。

为了实现上述目的，本申请实施例提供了一种RRU自动定标系统，所述系统包括配置有定标软件的计算机、基带单元BBU、多通道RRU、多通道耦合衰减器和频谱仪，其中，计算机分别与基带单元BBU、多通道RRU以及频谱仪连接；基带单元BBU分别与多通道RRU以及频谱仪连接；多通道耦合衰减器分别与多通道RRU以及频谱仪连接。

在其中一个实施例中，多通道耦合衰减器具有公共输出端口和多个输入通道，其中，多个输入通道与多通道RRU的通道数量相同，且各通道一一对应连接。

在其中一个实施例中，多通道耦合衰减器的多个输入通道通过同轴电缆与多通道RRU的输出端口一一对应连接，多通道耦合衰减器的公共输出端口通过同轴电缆与频谱仪的输入端口连接。

在其中一个实施例中，计算机通过串口或网线分别与基带单元BBU、多通道RRU连接。

在其中一个实施例中，计算机通过通用接口总线GPIB与频谱仪连接。

在其中一个实施例中，基带单元BBU通过触发信号线和时钟信号线与频谱仪连接。

在其中一个实施例中，基带单元BBU通过光纤与多通道RRU连接。

在其中一个实施例中，多通道RRU的下行系统包括主控模块及依次连接的光纤接口模块、FPGA模块、数模转换器、第一滤波器、混频器、可变增益放大器、第二滤波器、功率放大器以及第三滤波器，其中，FPGA模块通过光纤接口模块及光纤与基带单元BBU连接，主控模块分别与FPGA模块以及可变增益放大器通信连接。

在其中一个实施例中，主控模块通过通信接口分别与FPGA模块以及可变增益放大器通信连接。

在其中一个实施例中，多通道RRU还包括与主控模块连接的时钟模块和电源模块。

上述RRU自动定标系统，通过直接外接频谱仪读取RRU每个通道输出信号的功率，从而准确反映出了当前通道实际输出信号的功率，且无需增加额外的前向信号或反馈信号的功率检测模块，避免了误差的产生，从而可以获得较高的精确度，且实现起来比较简单，成本较低，有利于批量生产。

附图说明

图1为一个实施例中RRU自动定标系统的结构示意图；

图2为一个实施例中RRU下行系统的内部结构示意图。

其中，各附图标号所代表的含义分别为：

100、计算机；

200、基带单元BBU；

300、多通道RRU；

400、多通道耦合衰减器；

500、频谱仪；

301、光纤接口模块；

302、FPGA模块；

303、数模转换器；

304、第一滤波器；

305、混频器；

306、可变增益放大器；

307、第二滤波器；

308、功率放大器；

309、第三滤波器；

310、主控模块；

311、时钟模块；

312、电源模块。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

目前，在下行功率定标中，通过采用源信号的前向信号功率检测值或反馈信号功率检测值，具体包括以下两种方式：一种是通过多次获取源信号的前向信号功率检测值和反馈信号功率检测值差值的平均值，根据该平均值调整模数转换器或数控衰减器增益值的方法及装置，虽然可以实现下行射频定标，却要依靠源信号的前向信号和反馈信号的差值，因此在实际应用中需要增加额外的功率检测模块，从而导致功率检测值误差较大，难以获得较好的精确度。

另一种是通过获得前向功率检测值与目标功率值的差值，根据该差值调整下行通道增益，虽然也可以实现下行通道增益定标，操作也比较简单；但该技术依靠源信号的前向信号和目标信号的差值，实际应用中也需要增加额外的功率检测模块，而前向信号检测单元存在一定的误差，从而不能准确地反映出当前实际的输出信号功率。

基于此，本申请实施例提供了一种RRU自动定标系统，该系统可应用于多通道RRU，如图1所示，该系统包括配置有定标软件的计算机100、基带单元BBU200、多通道RRU 300、多通道耦合衰减器400和频谱仪500，其中，计算机100分别与基带单元BBU 200、多通道RRU300以及频谱仪500连接；基带单元BBU200分别与多通道RRU 300以及频谱仪500连接；多通道耦合衰减器400分别与多通道RRU 300以及频谱仪500连接。

具体的，计算机100通过串口或网线分别与基带单元BBU 200、多通道RRU300通信连接，并通过通用接口总线GPIB(General-Purpose Interface Bus)与频谱仪500连接。基带单元BBU 200通过光纤与多通道RRU 300连接，基带单元BBU 200通过触发信号线和时钟信号线与频谱仪500连接，其中，时钟信号线采10MHz信号线。计算机100通过串口或网线控制基带单元BBU 200产生基带数字源信号，包括载波信号和点频信号。基带单元BBU 200则通过光纤向多通道RRU 300发送CPRI(Common Public Radio Interface，通用公共无线电接口)协议的基带数字源信息，以供多通道RRU 300对接收的CPRI协议的基带数字源信号进行处理并发射。计算机100通过串口或网线控制多通道RRU 300中下行各通道的功放、射频开关，并读写每个通道的模拟和数字增益值，同时，计算机100通过GPIB控制频谱仪500，以读取频谱仪500上测得的对应通道的输出功率，并计算当前载波信号的输出功率与额定输出功率的差值、点频信号输出功率的平均值及基准功率平均值的差值。计算机100还可以根据上述计算所得的差值所落入的数值范围调整对应的增益值，从而完成定标。

在一个实施例中，多通道耦合衰减器400具有公共输出端口和多个输入通道，其中，多个输入通道与多通道RRU 300的通道数量相同，且各通道一一对应连接。具体的，多通道耦合衰减器400的多个输入通道通过同轴电缆与多通道RRU 300的输出端口一一对应连接，多通道耦合衰减器400的公共输出端口通过同轴电缆与频谱仪500的输入端口连接。

具体的，本实施例中以8通道RRU为例进行说明，相应的，采用具有8路输入通道的耦合衰减器，耦合衰减器的公共输出端口则通过同轴电缆连接到频谱仪500上，耦合衰减器的8路输入通道与8通道RRU的输出端口通过同轴电缆一一对应连接，每个通道相互独立，通过使能或定时实现定标时在不同通道之间进行自动切换，从而缩短了定标时间，提高了多通道RRU的定标效率。

在一个实施例中，如图2所示，上述多通道RRU 300的下行系统包括主控模块310及依次连接的光纤接口模块301、FPGA(Field－Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列)模块302、数模转换器303、第一滤波器304、混频器305、可变增益放大器306、第二滤波器307、功率放大器308以及第三滤波器309，其中，FPGA模块302通过光纤接口模块301及光纤与基带单元BBU 200连接，主控模块310分别与FPGA模块302以及可变增益放大器306通信连接。

具体的，主控模块310通过通信接口分别与FPGA模块以及可变增益放大器通信连接。具体，主控模块310通过串口或网线接收计算机的操作指令，从而实现对FPGA模块302的数字增益值以及可变增益放大器306模拟增益值进行读写操作。FPGA模块302通过接口与可变增益放大器306进行通信，调节其增益值。其中，主控模块310，主要由CPU、DSP(DigitalSignal Processing，数字信号处理)等部分构成，用于信号及数据处理，并对RRU的工作状态进行控制，下行功率定标时，可以通过串口或网线实现对数字增益寄存器(FPGA模块302内)及模拟增益寄存器(即可变增益放大器306)的读写操作。RRU正常工作时，还包括与主控模块310连接的时钟模块311和电源模块312。

光纤接口模块301通过光纤与基带单元BBU 200连接，基带单元BBU 200将产生的载波信号和点频信号通过光纤下发至光纤接口模块301；光纤接口模块301对接收到的光信号进行处理，将光信号转换为电信号后传输给FPGA模块302；FPGA 302对接收到的电信号进行数字中频处理，并结合主控模块310的控制指令调整数字增益值，以形成数字中频信号。数模转换器303则对数字中频信号进行数模转换，并将转换后的模拟中频信号传输至第一滤波器304。第一滤波器304则滤除模拟中频信号中的杂散和谐波等干扰信号，并将经过滤波处理的中频信号传输至混频器305；混频器305则将接收的中频信号转换为射频信号后发送至可变增益放大器306，可变增益放大器306则结合主控模块310的控制指令调整其模拟增益值；之后由第二滤波器307对滤除混频后的射频信号中本征、杂散和谐波等干扰信号，通过功率放大器308对滤波处理后的射频信号进行放大；经由第三滤波器309对放大后的射频信号进行滤波处理，如滤除杂散和谐波等干扰信号。在本实施例中，第一滤波器可以采用中频滤波器实现，第二滤波器可以采用带通滤波器实现，第三滤波器可以采用腔体滤波器实现。

频谱仪500则读取RRU当前发射信号的输出功率，计算机100读取频谱仪500上测得的当前发射信号的输出功率，以及读写RRU中每个通道的模拟和数字增益值，并计算当前载波信号的输出功率与额定输出功率的差值、点频信号输出功率的平均值及基准功率平均值的差值，从而根据上述计算所得的差值所落入的数值范围调整对应的增益值，以完成自动定标。在本实施例中，FPGA模块302与多通道耦合衰减器400(图2中未示出)共同配合，以实现下行各通道的功放、射频开关使能，以对单个通道的开或关进行使能控制，从而在定标时同一时刻只有一个通道是开，以便于自动定标。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

设计图

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主设计要求

设计方案

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