[实用新型]一种基于LTE FDD技术的机载CPE射频系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其是涉及一种基于LTE FDD技术的机载CPE射频电路模块系统。

背景技术

多年以来，航班起飞前关闭手机和无线设备、系好安全带，是航空安全提示永恒不变的话题。一方面是为了防止无线信号干扰飞机起飞降落，另一方面也是因为高空航线无法覆盖这一尴尬事实。航行期间的飞机一直是民用移动通信难以到达的“盲区”。随着科技的迅猛发展，智能手机和移动通信网络在中国日渐普及，国内乘客，尤其是长途商务旅客，对于空中无线网络的需求正日益提升。能够在航行期间，实现随时与外界的通信，日益成为繁忙的商务人士迫切渴望的需求。随着技术的发展，这一需求逐渐成为可能。

目前，在民用航空上实现移动通信，较为可行的解决思路有两种：采用卫星链路与地面通信网络连接，或利用地面专用基站向空中覆盖。卫星通信方式比较成熟，保密性强，干扰小，容量大，覆盖范围广，运行稳定。对航企来说，在飞机上部署卫星通信设施实现语音和数据的航线覆盖，是个新增的非航业务盈利方向，然而由于卫星通信系统的改装成本非常高，能否有效收回成本还是个未知数。同时，卫星通信的带宽严重受限，费用高昂，难以为乘客提供规模服务，这是卫星通信难以在民用航空推广航线覆盖的障碍。如果采用基站对空覆盖的方式，用户可以获得充分的可达上百兆的通信带宽，费用也可以为广大用户所接受，同时可以解决多制式（GSM、CDMA、TD-SCDMA、WCDMA等）同时在飞机上使用的问题。因此，这种基于地面基站的通信方式虽然在一定程度上受地域限制，但其成本总体上较卫星方式低，已经越来越成为航线覆盖的首选。

本实用新型涉及的机载CPE(Customer Premise Equipment)是为邦远航联合多家供应商为民航总局开发的一款用于飞机上的LTE FDD型UE设备，主要用于为空中旅客提供上网和VOD服务。在整个航空通信系统里实现对内乘客语音、2G/3G以及Wi-Fi数据业务的接入，对外实现与航线沿线专用LTE基站eNodeB链群的数据交换。本实用新型涉及到其中的射频设备，其作用主要是基于LTE相关的协议要求完成底层从基带载波数据到射频信号的调制，以及从射频信号到基带载波数据的解调，实现与上层基带单元的通信。

实用新型内容

为实现以上目的，本实用新型的技术方案是：

一种基于LTEFDD技术的机载CPE射频系统，包括处理器、FPGA逻辑电路模块、CLOCK电路模块、数模/模数转换电路模块、本振电路模块和收发信电路模块，处理器分别与FPGA逻辑电路模块、上位PC机连接，FPGA逻辑电路模块与数模/模数转换电路模块连接，CLOCK电路模块分别与处理器模块、数模/模数转换电路模块、本振电路模块和FPGA逻辑电路模块相连，收发信电路模块分别与本振电路模块、数模/模数转换电路模块相连。

所述处理器，用于支持系统控制和信息交互，包括配置FPGA逻辑电路模块和时钟电路模块，以及接受上位PC机的监控；

所述FPGA逻辑电路模块，用于根据上层协议完成IQ数据和C&M数据的成帧或解调，同时实现跟收发链路信号的交互；

所述时钟电路模块，用于向处理器、FPGA逻辑电路模块、数模/模数转换电路模块、本振电路模块提供时钟；

所述数模/模数转换电路模块用于完成数字信号与模拟信号之间的转换；

所述本振电路模块用于提供中频信号与射频信号之间的转换桥梁；

所述收发信电路模块用于完成中射频信号的转换及收发。

而且，所述处理器，包括CPU芯片、与CPU芯片连接的存储单元、接口电路。

       CPU芯片是处理器电路模块的核心，可以用POWER PC实现，采用Vxworks操作系统，用于完成各业务芯片的配置和监控，产生和交互控制、管理信息。并通过本地数据总线和地址总线实现对外部存储器（FLASH和SDRAM）的访问，完成系统自启动、程序加载的功能。

存储单元包括FLASH和SDRAM芯片，用于接受CPU的操作，存储数据。存储的数据包括系统程序、FPGA代码、IQ数据源以及其他日志信息。

       所述接口电路包括以太网接口和RS-232接口，用于与外部计算机交互信息。

而且，所述CLOCK电路模块包括两个部分，一部分通过外部晶振提供50M时钟，用于CPU芯片和FPGA的工作时钟；另一部分主要由专用的时钟芯片实现，产生122.88M的同步时钟给FPGA。