[实用新型]一种一体化基站天线系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及移动通信技术，特别涉及一种一体化基站天线系统。

背景技术

目前，第三代移动通信系统(3G，Third-Generation CommunicationSystem)中普遍采用分布式基站，如图1所示，图1为现有分布式基站的组成结构示意图。主要包括：基带处理单元(BBU，Building Base band Unit)、射频拉远单元(RRU，Radio Remote Unit)以及天线三部分；BBU通常位于室内机房，而RRU和天线则位于室外。其中，BBU负责基带信号处理，通过光纤或E1链路连接至传输网络；RRU负责中射频信号处理，通过光纤连接至BBU，通过电缆连接至天线。对于多天线系统，如时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)系统和时分长期演进(TD-LTE，Time Division-Long Term Evolution)系统，由于存在多个天线通道，比如8个，那么就需要8根电缆，相应地，RRU上也将存在8个通道。电缆两端采用专用接头连接，并需要进行专门的防水处理以避免进水对信号造成影响，另外，还需要保证各接头连接紧密一致，以避免出现信号反射等问题，即出现接头驻波比告警，因此，在实际应用中，对工程施工的要求很高。

另外，RRU和天线间的电缆的长度通常为3～6米(m)，每根电缆加上两端接头通常会有1～2分贝(dB)的损耗；另外，信号在天线内部还需要经过耦合网络分配到各天线通道的振子上，该耦合网络也会产生1.5dB左右的损耗。因此，每个天线通道约对应3dB的总损耗，该损耗不但会导致下行功率需求增大，而且也会影响到上行接收的灵敏度。

鉴于上述问题，现有技术中又提出一种将RRU与天线进行集成的室外一体化方式，即在物理结构上将RRU置于天线背面，二者通过盲插接头相扣连接。由于无需使用图1所示电缆和接头，因此这种方式不但能够在一定程度上降低施工的难度，而且能够减少损耗。

但是，这种方式在实际应用中也会存在一定的问题，因为：RRU需要通过光纤连接至位于室内机房的BBU，而RRU和BBU之间传输的为每个天线通道的采样数据，属于基带处理的中间数据，数据流量非常大，因此，在TD-SCDMA等系统中，通常会要求每个扇区的RRU与BBU之间的光纤接口带宽至少为2.5每秒千兆比特(Gpbs)。通常，一个基站包括多个扇区，每个扇区对应一个RRU，而一个基站只包括一个BBU。因此，在实际应用中，每个RRU上至少需要设置一个2.5Gpbs的光接口器件，相应地，BBU侧就需要设置有与RRU数相同的多个光接口器件。目前，2.5Gpbs的光接口器件的研制已经比较成熟，并已经得到了广泛的应用，但高于2.5Gpbs的光接口器件则尚未成熟，价格非常昂贵。

而在实际应用中，为了节省光纤，某些情况下，可能会进行多个RRU的级联。比如，一个基站的三个扇区对应三个RRU，这三个RRU距离BBU的距离不同，分别为1公里、2公里和3公里，那么，按照通常的处理方式，这三个RRU将分别通过一条光纤连接至BBU，但也可以通过一条光纤将BBU和距离其最近的一个RRU相连，然后距离BBU次近的RRU与距离BBU最近的RRU相连，距离BBU最远的RRU与距离BBU次近的RRU相连，从而节省光纤。但这样一来，就会对RRU和BBU上应用的光器件接口提出更高的要求，比如BBU与距离其最近的RRU之间的光纤接口带宽至少要为2.5*3Gpbs，而之前已经提到，高于2.5Gpbs的光接口器件的价格非常昂贵，所以会导致成本的明显增大。

另外，在TD-LTE系统中，随着系统带宽和吞吐量的不断增加，RRU与BBU之间的光纤接口带宽要求也会不断增加，可到9.8Gpbs，而目前几乎没有成熟的10Gpbs左右的光接口器件，所以通常只能采用两个5Gpbs的光接口器件，这样，对于一个包括三个扇区的基站，RRU侧和BBU侧将分别需要使用6个5Gpbs的光接口器件，成本会非常高。

随着系统带宽和吞吐量的继续增加，上述成本问题会越来越明显。而且，由于上述高于2.5Gpbs的光接口器件的研制尚未成熟，因此也很容易出现故障。

可见，现有无论是分布式基站，还是室外一体化方式的基站，均存在不同程度的缺陷，所以均不能较好地满足实际应用的需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种一体化基站天线系统，不但能够降低施工难度和减少损耗，而且能够降低成本和故障率。