專利名稱：基于ip自適應td－scdma移動通信基站的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信技術領域，特別是一種基于IP自適應TD-SCDMA移動通信基 站。
背景技術：
移動通信的發(fā)展速度是驚人的。據(jù)市場調研機構Informa 2007年底的數(shù)據(jù)顯示， 全球有33億移動用戶。原信息產業(yè)部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2007年12月中國手機用戶數(shù) 已達5. 5億。目前移動通信的主要商用技術也正從2G、2. 5G向3G、HSPA過渡。業(yè)務類型也 隨著無線接入速率的不斷提高，逐漸從單純的語音和短消息業(yè)務向豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務演變， 移動數(shù)據(jù)業(yè)務占業(yè)務總量的比率也越來越高。 與此同時，3G的實際部署也面臨覆蓋、容量和離網(wǎng)等因素的挑戰(zhàn)。許多戶外的基站 選址都成了問題，用戶很不滿意有一個大功率基站在居住附近輻射。而且2GHz頻段的無線 信號其傳輸損耗和空間損耗較大，對建筑物墻體的穿透能力較弱，室內覆蓋質量往往不盡 人意。而大量的高速數(shù)據(jù)與多媒體業(yè)務，如視頻電話、流媒體、游戲等業(yè)務一般都發(fā)生在室 內環(huán)境，這些業(yè)務都需要較大的系統(tǒng)容量和良好的網(wǎng)絡質量。據(jù)日本NTT DoCoMo公司的調 查發(fā)現(xiàn)，3G業(yè)務的室內使用量占70X。隨著業(yè)務不斷發(fā)展和用戶消費習慣的不斷改善，近 30%的業(yè)務使用發(fā)生在家庭區(qū)域，而接近35%的業(yè)務使用發(fā)生在公司、餐館等室內環(huán)境。
目前中國的2G移動通信網(wǎng)絡的室內覆蓋面積只占移動通信覆蓋的區(qū)域總面積的 20%左右，用于解決室內覆蓋的基站數(shù)量只占總基站數(shù)的25%左右，而在室內產生的業(yè)務 量卻占所有覆蓋區(qū)域業(yè)務量的70% 。要調和這對矛盾，從用戶群分布特點看，需要配套合適 的室內方案來分擔網(wǎng)絡負荷，室內覆蓋的好壞決定了用戶的業(yè)務使用感知。因此，如何改善 3G網(wǎng)絡的室內覆蓋，是3G業(yè)務是否能夠成功部署的關鍵。 然而，在未來的3G網(wǎng)絡部署中，直接通過建設更多的宏基站來增加網(wǎng)絡容量的做 法成本很高包括站址的選取，設備的采購、安裝、調試和維護都要耗費大量的人力、財力、 物力和時間。因此單純用宏蜂窩網(wǎng)絡來兼顧室內室外的覆蓋顯然不是一個明智的選擇。而 針對這些居民區(qū)、中小型辦公場所及餐館咖啡店等區(qū)域，根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗，若采用專用室內分 布系統(tǒng)又會來帶網(wǎng)絡設計規(guī)劃，安裝維護及成本的問題。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于IP自適應TD-SCDMA移動 通信基站，該基站不僅有利于改善TD-SCDMA網(wǎng)絡的室內信號覆蓋質量，且安裝成本低，維 護簡便，使用效果好。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于IP自適應TD-SCDMA移動通信基站，包括 數(shù)字子系統(tǒng)、射頻子系統(tǒng)、天饋子系統(tǒng)、時鐘子系統(tǒng)和電源子系統(tǒng)，所述數(shù)字子系統(tǒng)包括Iub 接口與主控單元、基帶處理單元、時鐘單元和零中頻變頻單元，所述Iub接口與主控單元經(jīng) Iub接口與RAN網(wǎng)關互連，所述天饋子系統(tǒng)經(jīng)Uu接口與用戶終端通信。
上述數(shù)字子系統(tǒng)采用由FPGA構成的多核DSP矩陣處理芯片，以承擔了 N0DEB信道 編解碼、擴頻、解擴、同時還支持部分無線資源管理功能閉環(huán)功率控制、接力切換、硬切換、 干放維護控制等。 上述數(shù)字子系統(tǒng)上設有以太網(wǎng)接口、ADSL接口和Wifi局部路由接口。
上述零中頻變頻單元將上行天線的信號直接經(jīng)濾波器進入低噪放，然后進零中頻 基帶輸出電路；為了能夠實現(xiàn)TD-SCDMA和GSM雙模功能，采用雙模四頻單芯片TD-SCDMA/ GSM終端射頻芯片RDA8205，以對GSM和TD-SCDMA射頻信號直接進行零中頻轉換輸出下變 頻基帶信號，或輸出上變頻信號。 上述射頻子系統(tǒng)由模擬收發(fā)信機、功放和帶通濾波器組成。 上述時鐘子系統(tǒng)同時采用三種方式進行時鐘同步接收基站導頻實現(xiàn)同步、 IEEE1588網(wǎng)絡精確授時和北斗精確授時，以保證當衛(wèi)星授時失鎖后正常工作時間不少于8 小時。 上述電源子系統(tǒng)由EMC濾波器、PSB模塊和加熱器組成。 通過環(huán)境嗅探算法對周圍環(huán)境進行無線電偵測，通過識別基站、直放站和用戶的 功率強弱，自動調節(jié)自身發(fā)射功率和接收增益，不會形成新的干擾，且將自身的消耗功率降 低，且該設備可以不需要勘測即可安裝。
本發(fā)明的有益效果是 1、提高服務質量，由于改善了室內信號覆蓋質量，可以明顯提高用戶的寬帶和語 音服務質量。 2、增加網(wǎng)絡容量，每個IP的TD-SCDMA移動通信基站于增加基站，當然也增加全網(wǎng) 的容量。隨著無線通信速率的增加，傳統(tǒng)的蜂窩無法承受過多的用戶，在室內將流量分擔到 數(shù)量眾多的IP的TD-SCDMA移動通信基站減輕蜂窩的負荷。 3、快速擴充網(wǎng)絡，由于用戶參與，一旦用戶認可，將顯出"人民戰(zhàn)爭"的威力，傳統(tǒng) 基站選址難的問題可以得到解決。4、減少CAPEX， IP的TD-SCDMA移動通信基站由用戶購買，并且使用用戶的寬帶接 入電路，減少了網(wǎng)絡設備的擴容和相應基站鏈路的投資。減少0PEX，由于IP的TD-SCDMA移 動通信基站可以在裝在用戶家中，節(jié)省了機房、電源、空調和電路維護等運行成本。
5、增加ARPU，由于室內覆蓋性好和帶寬高，用戶將增加對多媒體服務的使用，從而 增力口 ARPU。 6、支持各種速率的CS(Circuit Switched,電路交換)域業(yè)務、 PS (PacketSwitched，分組交換)域業(yè)務，支持PS域業(yè)務與CS域業(yè)務的組合以及定位業(yè)務。
下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
圖1是本發(fā)明實施例的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例的外接網(wǎng)絡結構示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例中數(shù)字子系統(tǒng)的結構示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例中零中頻接收機結構示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的基于IP自適應TD-SCDMA移動通信基站，如圖1所示，包括數(shù)字子系統(tǒng)、射頻子系統(tǒng)、天饋子系統(tǒng)、時鐘子系統(tǒng)和電源子系統(tǒng)，所述數(shù)字子系統(tǒng)包括Iub接口與主控單元、基帶處理單元、時鐘單元和零中頻變頻單元，所述Iub接口與主控單元經(jīng)Iub接口與RAN網(wǎng)關互連，所述天饋子系統(tǒng)經(jīng)Uu接口與用戶終端通信。 上述數(shù)字子系統(tǒng)采用由FPGA構成的多核DSP矩陣處理芯片，以承擔了 N0DEB信道編解碼、擴頻、解擴、同時還支持部分無線資源管理功能閉環(huán)功率控制、接力切換、硬切換、干放維護控制等。 上述數(shù)字子系統(tǒng)上設有以太網(wǎng)接口、ADSL接口和Wifi局部路由接口。
上述零中頻變頻單元將上行天線的信號直接經(jīng)濾波器進入低噪放，然后進零中頻基帶輸出電路；為了能夠實現(xiàn)TD-SCDMA和GSM雙模功能，采用雙模四頻單芯片TD-SCDMA/GSM終端射頻芯片RDA8205，以對GSM和TD-SCDMA射頻信號直接進行零中頻轉換輸出下變頻基帶信號，或輸出上變頻信號。 上述射頻子系統(tǒng)由模擬收發(fā)信機、功放和帶通濾波器組成，其主要完成以下功能射頻電路由于零中頻接收機不需要片外高Q值帶通濾波器，可以實現(xiàn)單片集成，因而成本和體積較容易控制。圖4為本發(fā)明實施例中零中頻接收機結構示意圖。其結構較超外差接收機簡單許多。接收到的射頻信號經(jīng)濾波器和低噪聲放大器放大后，與互為正交的兩路本振信號混頻，分別產生正交兩路基帶信號。由于本振信號頻率與射頻信號頻率相同，因此混頻后直接產生基帶信號，而信道選擇和增益調整在基帶上進行，由芯片上的低通濾波器和可變增益放大器完成。 上述時鐘子系統(tǒng)同時采用三種方式進行時鐘同步一種是接收基站導頻來實現(xiàn)同步，通過基帶解碼，數(shù)字相關完成；一種是IEEE1588網(wǎng)絡精確授時方式，通過IEEE1588芯片DP83460實現(xiàn)；還有一種是北斗精確授時，通過接收北斗碼流來實現(xiàn)本地時鐘的校準。在錯誤判斷機制上面仍然是以本地時鐘為基準，檢查各路時鐘是否正常，如果發(fā)現(xiàn)當前用的校準時鐘失效，那么自動切換到另一路。時鐘子系統(tǒng)可采用外置方式，當采用外置方式時，支持多自適應IP基站共用。 上述電源子系統(tǒng)由EMC濾波器、PSB模塊和加熱器組成，主要完成電源濾波、提供微基站內部各子系統(tǒng)電源供給、完成低溫啟動等功能。 防雷子系統(tǒng)由防雷箱構成，完成對微基站以太網(wǎng)接口 、微基站電源接口 、 T0D、
PP2S、10M外參考時鐘接口、干放收發(fā)控制和維護的RS485接口的雷擊保護。 通過環(huán)境嗅探算法對周圍環(huán)境進行無線電偵測，通過識別基站、直放站和用戶的
功率強弱，自動調節(jié)自身發(fā)射功率和接收增益，不會形成新的干擾，且將自身的消耗功率降
低，且該設備可以不需要勘測即可安裝。 以上是本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明技術方案所作的改變，所產生的功能作用未超出本發(fā)明技術方案的范圍時，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種基于IP自適應TD-SCDMA移動通信基站，其特征在于包括數(shù)字子系統(tǒng)、射頻子系統(tǒng)、天饋子系統(tǒng)、時鐘子系統(tǒng)和電源子系統(tǒng)，所述數(shù)字子系統(tǒng)包括Iub接口與主控單元、基帶處理單元、時鐘單元和零中頻變頻單元，所述Iub接口與主控單元經(jīng)Iub接口與RAN網(wǎng)關互連，所述天饋子系統(tǒng)經(jīng)Uu接口與用戶終端通信。
2. 根據(jù)權利要求l所述的基于IP自適應TD-SCDMA移動通信基站，其特征在于所述 數(shù)字子系統(tǒng)采用由FPGA構成的多核DSP矩陣處理芯片。
3. 根據(jù)權利要求1所述的基于IP自適應TD-SCDMA移動通信基站，其特征在于所述 數(shù)字子系統(tǒng)上設有以太網(wǎng)接口 、 ADSL接口和Wif i局部路由接口 。
4. 根據(jù)權利要求1所述的基于IP自適應TD-SCDMA移動通信基站，其特征在于所述 零中頻變頻單元將天線的信號直接經(jīng)濾波器進入低噪放，然后進零中頻基帶輸出電路；采用雙模四頻單芯片TD-SCDMA/GSM終端射頻芯片，以對GSM和TD-SCDMA射頻信號直接進行零中頻轉換輸出下變頻基帶信號，或輸出上變頻信號。
5. 根據(jù)權利要求l所述的基于IP自適應TD-SCDMA移動通信基站，其特征在于所述 射頻子系統(tǒng)由模擬收發(fā)信機、功放和帶通濾波器組成。
6. 根據(jù)權利要求1所述的基于IP自適應TD-SCDMA移動通信基站，其特征在于所述 時鐘子系統(tǒng)采用三種方式進行時鐘同步接收基站導頻實現(xiàn)同步、IEEE1588網(wǎng)絡精確授時 和北斗精確授時。
7. 根據(jù)權利要求1所述的基于IP自適應TD-SCDMA移動通信基站，其特征在于所述 電源子系統(tǒng)由EMC濾波器、PSB模塊和加熱器組成。
8. 根據(jù)權利要求1所述的基于IP自適應TD-SCDMA移動通信基站，其特征在于通過 環(huán)境嗅探算法對周圍環(huán)境進行無線電偵測，通過識別基站、直放站和用戶的功率強弱，自動 調節(jié)自身發(fā)射功率和接收增益。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線通信技術領域，特別是一種基于IP自適應TD－SCDMA移動通信基站，其特征在于包括數(shù)字子系統(tǒng)、射頻子系統(tǒng)、天饋子系統(tǒng)、時鐘子系統(tǒng)和電源子系統(tǒng)，所述數(shù)字子系統(tǒng)包括Iub接口與主控單元、基帶處理單元、時鐘單元和零中頻變頻單元，所述Iub接口與主控單元經(jīng)Iub接口與RAN網(wǎng)關互連，所述天饋子系統(tǒng)經(jīng)Uu接口與用戶終端通信。該基站不僅有利于改善TD－SCDMA網(wǎng)絡的室內信號覆蓋質量，且安裝成本低，維護簡便，使用效果好。
文檔編號H04W88/08GK101789802SQ20091031244
公開日2010年7月28日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權日2009年12月28日
發(fā)明者張健榮, 林雨, 江秀清, 賴克中, 陳群峰 申請人:福建郵科通信技術有限公司