[发明专利]射频拉远的远端模块、近端模块、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是涉及射频拉远的远端模块、近端模块、系统及方法。

背景技术

目前蜂窝无线通信网络系统中，多数无线基站都需要安装在机房内，通过有线传输，如光纤或射频电缆将射频信号传输到位于附近室外的发射塔上的天线以发射信号。以射频电缆为例，如果基站到天线之间的距离较大，信号的衰减也会较大。随着新的无线通信技术中信号带宽越来越宽，所需的载波频率也变得越来越高，而在更高的频率下，射频电缆对信号的衰减会更大。并且，射频电缆价格较高。为了降低成本，提高射频效率，无线基站广泛采用射频拉远的方法，将无线设备靠近天线侧的一部分电路放置在邻近天线的位置，以减少射频电缆的使用量。这部分放置在邻近天线的位置的电路构成的模块被称为远端模块，而仍然被放置在机房中的电路构成的模块被称为近端模块。远端模块和近端模块之间通过有线方式进行连接。

现有技术中射频拉远较多采用的是中频拉远或基带拉远的方式。图1是现有技术中的中频拉远方案的系统结构示意图。如图1所示，在上行链路中，远端模块中的射频处理单元将天线接收到的射频信号进行低噪声放大和下变频变换成模拟中频信号，通过有线传输接口传输到远端模块。远端模块中的中频处理单元用模数(Analog-Digital，AD)变换对模拟中频信号进行采样得到数字中频信号，对数字中频信号做变频以及滤波得到基带信号。基带信号冗余处理单元将基带信号中的冗余信息，如用于保证无线信道传输质量的循环段前缀(CyclePrefix，CP)去除，然后传输到基带单元(Base Band Unit，BBU)进行物理层基带处理。

在下行链路中，近端模块中基带信号冗余处理单元将基带单元调制后的符号经快速傅立叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform，IFFT)运算变换到时域，并添加循环段前缀(Cycle Prefix，CP)以克服由于信道的多径延迟造成符号间干扰，中频处理单元通过数字上变频、插值和滤波将基带信号变换成数字中频信号，通过数模(Digital-Analog，DA)变换将数字中频信号变换成模拟中频信号，然后通过有线传输接口发送到远端模块。在远端模块内，射频处理单元将模拟中频信号进行上变频变换成射频信号，射频信号经过高功率放大器(HighPower Amplifier，HPA)进行功率放大，通过天线发射出去。

在中频拉远中所采用的数字中频多数采用低中频采样，采样速率较高，相应的从远端模块传输到近端模块的信号数据量依然很高。为了降低有线传输的传输数据量，可以通过变换将低中频信号变成基带信号，在基带信号输出之后进行拉远。由于基带信号频率与中频信号相比会低很多，因此这种方法可以降低采样率，节约传输带宽。

图2是现有技术中的基带拉远方案的系统结构示意图。如图2所示，基带拉远方案中将中频处理单元放置在远端模块中，远端模块将接收到的模拟射频信号转换成基带信号后发送到近端模块进行处理，并接收近端模块发送的基带信号，转换成模拟射频信号发射出去。

即使是使用基带拉远的方式，在新的通信技术中，远端模块和近端模块之间仍然需要传输庞大的数据。以长期演进(Long Time Evolution，LTE)20MHz带宽系统为例，在LTE 20MHz带宽系统中，基带信号采样率为30.72Mhz，量化分辨率为16bit，那么，上行IQ信号的总比特率为30.72Mhz×16bit×2＝983.04Mbps。如果采用8天线接收，所需基带传输速率为983.04Mbps×8＝7864.32Mpbs。下行的采样速率与上行相同，也需要同样的传输速率才能传输基带处理所需的数据。远端模块传输到近端模块的高数据量使得必须增加远端模块和近端模块之间的有线传输线路，从而导致了设计的复杂度和成本的增加。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供射频拉远的远端模块、近端模块、系统以及方法，以减少远端模块和近端模块之间传输的数据量，从而减少远端模块和近端模块之间的有线传输线路，降低基站的成本和设计复杂度。

为了达到上述目的，本发明提出的射频拉远的远端模块包括以下单元：射频处理单元用于实现中频信号和射频信号之间的转换。中频处理单元用于实现基带信号和中频信号之间的转换。基带信号冗余处理单元用于处理基带信号中的冗余。有线传输接口用于基带信号冗余处理单元与近端模块之间的基带信号传输。

本发明提出的射频拉远的近端模块包括以下单元：有线传输接口用于传输在远端模块中进行冗余处理的基带信号。基带单元用于对有线传输接口传输的基带信号进行基带处理。