[发明专利]一种改进型分布式基站架构及实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进型分布式基站架构及实现方法。

背景技术

所谓分布式基站，是指基站的数字基带处理部分和射频部分作为各自独立的模块分开放置并通过光纤相连的一种基站模式。正是由于分布式基站有别于传统宏基站所有模块集中在同一机柜的特点，使得其在移动通信组网和建设中具有传统宏基站所不具备的节省机房空间、提高覆盖能力和工程实施便利等优势。

在传统分布式基站中，数字基带处理部分即基带单元(BBU)主要用来完成基带处理功能，如编码、复用、调制、扩频、接口、信令处理、本地和远程操作维护功能，以及系统的工作状态监控和告警信息上报功能。射频部分即射频拉远单元(RRU)分为4个大模块：数字中频模块、收发信机模块、功放模块和滤波模块。数字中频模块用于光接口协议解析与映射、数字上下变频、模数A/D转换、数模D/A转换等，收发信机模块完成中频信号到射频信号以及射频信号到中频信号的变换。

BBU和RRU之间按照光接口协议(如IR、CPRI、OBSAI协议等)通过光纤连接，完成基带数据的传输，光接口协议支持星型连接、链形连接和环形连接等网络拓扑结构，RRU级联示意图如附图1所示。光接口协议定义了层一和层二协议来支持用户层的数据传输，BBU和RRU单元间同步等控制信息的发送和接收。用户层的消息是以IQ数据方式发送的，不同天线载波(AxC)的IQ数据按照光接口协议规定的帧结构格式组合后，经8B/10B编码和串并转换，通过光传输通道高速串行传输。

目前，光接口速率主要以2457.6Mbps为主，如在TD-SCDMA系统中，一个AxC的带宽只有1.28Msps，光纤上最多支持48个AxC，基本能够满足现有带宽需求。但在TD-LTE系统中，由于一个AxC的带宽最大为20M，因此在2457.6Mbps下光纤最多支持2个AxC，为了支持更多的AxC只能提高光接口速率。例如在TD-LTE八通道产品中，要求基站单扇区支持2个20MHz载波，那么BBU和RRU之间的光接口速率将高达20Gbps，采用现有的基站架构将会对设计难度及成本带来很大的压力。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统分布式基站架构存在的缺陷，提供一种光接口带宽占用小、成本低、稳定性高、有利于系统升级的改进型分布式基站架构及实现方法。本发明方法以数字信号处理和软件无线电技术为核心，该方法利用数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)实现数字信号处理和软件无线电技术，将传统分布式基站BBU中的部分基带处理功能，如调制解调、扩频解扩(如TD-SCDMA、WCDMA等3G系统)、加扰解扰、快速傅立叶反变换与正变换(如TD-LTE系统)等，移到RRU中进行处理，而保留BBU中其它功能不变，使BBU与RRU之间传输的用户数据由基带符号(symbol)变为基带比特(bit)，从而使光接口数据带宽需求大大减小，以满足各种高带宽天线载波数据产品的灵活组网应用。

本发明的技术方案为：