一种增强移动通信基站空天覆盖能力的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种增强移动通信基站空天覆盖能力的装置，包括转换通道模块、接口处理模块、数字波束成形模块、收发通道模块和天线阵列，所述收发通道模块包括多路收发通道，所述天线阵列包括与收发通道一一对应的多个天线阵元；所述转换通道模块，通过射频拉远单元与移动通信基站的基带处理单元连接，用于实现射频信号与数字信号之间的转换；所述转换通道模块通过接口处理模块与数字波束成形模块连接；数字波束成形模块分别通过每一路收发通道与对应的天线阵元连接。本发明专利技术提供了一种增强移动通信基站空天覆盖能力的装置，能够直连现有基站的射频拉远单元，与现有基站射频拉远单元之间具有良好的兼容性。

A Device for Enhancing Space Coverage Capability of Mobile Communication Base Station

The invention discloses a device for enhancing the space coverage capability of mobile communication base station, which includes a conversion channel module, an interface processing module, a digital beam forming module, a transceiver channel module and an antenna array. The transceiver channel module comprises a plurality of antenna elements corresponding to the transceiver channel, and the conversion channel module passes through a plurality of antenna elements corresponding to the transceiver channel one by one. The radio frequency remote unit is connected with the baseband processing unit of the mobile communication base station to realize the conversion between the radio frequency signal and the digital signal; the conversion channel module is connected with the digital beam forming module through the interface processing module; and the digital beam forming module is connected with the corresponding antenna array element through each receiving and receiving channel respectively. The invention provides a device for enhancing the space coverage capability of mobile communication base station, which can directly connect the radio frequency remote unit of the existing base station, and has good compatibility with the radio frequency remote unit of the existing base station.

【技术实现步骤摘要】
一种增强移动通信基站空天覆盖能力的装置
本专利技术涉及移动通信，特别是涉及一种增强移动通信基站空天覆盖能力的装置。
技术介绍
在当今时代，移动通信基站在信息传输过程中具有非常广泛的应用，现有移动通信基站主要由基带处理单元(BBU)、射频拉远单元(RRU)和天线构成。BBU完成基带处理并与RRU连接，RRU完成变频处理并通过射频电缆与天线相连，天线完成电磁信号的辐射与接收。但是，现有移动通信基站的天线空域覆盖范围有限，空天覆盖能力较差；全空域阵列天线配置有辐射方向对天的阵元，利用数字波束形成技术产生对天覆盖定向波束，可实现对全空域或大部分空域无线信号的接收或发射,因而，可以利用全空域阵列天线替换现有移动通信基站的天线以实现现有基站空天覆盖能力的增强。但是，现有基站的射频拉远单元(RRU)输出信号为射频信号，而全空域阵列天线数字波束合成的输入信号为数字信号，同时，RRU输出接口数量与全空域阵列天线输入接口数量并不相同，因而全空域阵列天线不能与RRU直连，即无法与现有基站RRU设备兼容。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种增强移动通信基站空天覆盖能力的装置，能够直连现有基站的射频拉远单元，与现有基站射频拉远单元之间具有良好的兼容性。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种增强移动通信基站空天覆盖能力的装置，包括转换通道模块、接口处理模块、数字波束成形模块、收发通道模块和天线阵列，所述收发通道模块包括多路收发通道，所述天线阵列包括与收发通道一一对应的多个天线阵元；所述转换通道模块通过接口处理模块与数字波束成形模块连接；所述转换通道模块，通过射频拉远单元与移动通信基站的基带处理单元连接，用于实现射频信号与数字信号之间的转换；所述接口处理模块，用于完成转换通道模块和数字波束成形模块之间的数据汇聚传输；所述数字波束成形模块，用于调整各收发通道的幅相加权系数，实现覆盖特定空域的发射波束成形，数字波束成形模块分别通过每一路收发通道与对应的天线阵元连接。进一步地，每一路所述的收发通道均包括射频收发组件、第一选择开关、收发切换开关和第一双工器；所述数字波束成形模块与射频收发组件连接，射频收发组件与第一选择开关连接，第一选择开关分别连接收发切换开关和第一双工器，所述收发切换开关和第一双工器均与该路收发通道对应的天线阵元连接。进一步地，所述转换通道模块包括多个转换通道，转换通道的数目与射频拉远单元的通道数目相同，且一一对应连接；所述转换通道包括第二双工器、耦合器、收发控制单元、包络检测单元、第二选择开关和信号转换通道；所述信号转换通道的一端与接口处理模块连接，信号转换单元的另一端与第二选择开关连接，第二选择开关分别连接收发控制单元和第二双工器，所述收发控制单元与耦合器连接，所述第二双工器与耦合器均与射频拉远单元连接；所述包络检测单元的输入端与耦合器连接，用于检测信号的收发时隙，并将检查结果传输给收发控制器，收发控制器据此完成收发切换控制。其中，每一个所述的信号转换通道均包括第一滤波单元、第一功率检测单元、第一下变频单元、第一模数转换单元、第二滤波单元、第一功率调整单元、第一上变频单元和第一数模转换单元；所述第一滤波单元的输入端通过第二选择开关连接收发控制单元或双工器，第一滤波单元的输出端依次通过第一功率检测单元、第一下变频单元和第一模数转换单元连接到接口处理模块；所述第一数模转换单元的输入端与接口处理模块连接，第一数模转换单元的输出端依次通过第一上变频单元和第一功率调整单元连接到第二滤波单元，所述第二滤波单元的输出端通过第二选择开关连接收发控制单元或双工器；每一个所述的射频收发组件均包括第二数模转换单元、第二上变频单元、第三滤波单元、功率放大单元、低噪声放大单元、第四滤波单元、第二功率检测单元、第二下变频单元和第二模数转换单元；所述第二数模转换单元的输入端与数字波束成形模块连接，第二数模转换单元的输出端依次通过第二上变频单元、第三滤波单元和功率放大单元与第一选择开关连接；所述低噪声放大单元的输入端与第一选择开关连接，低噪声放大单元的输出端依次通过第四滤波单元、第二功率检测单元、第二下变频单元和第二模数转换单元连接到数字波束成形模块；所述接口处理模块包括数据传输单元和功率控制单元，所述数据传输单元用于完成转换通道模块和数字波束成形模块之间的数据汇聚传输；所述功率控制单元用于接收第一功率检测单元检测到的功率信息，据此对收发通道模块的放大功率进行控制，或是接收第二功率检测单元采集到的功率信息，据此对转换通道模块中的功率调整进行控制。优选地，所述装置的形态包括但不限于球形、半球形、半球形与柱形结合、多面体形、平滑曲面以及多边形拼接成的网格曲面。本专利技术的有益效果是：本专利技术能够与现有基站的射频拉远单元直连，在增强现有移动通信基站的空天覆盖能力的同时，保证了与现有基站射频拉远单元之间的兼容性。附图说明图1为本专利技术的原理框图；图2为收发通道的原理示意图；图3为转换通道的原理示意图；图4为射频收发组件的原理示意图；图5为TDD工作场景下，将本专利技术应用在通信基站中的原理示意图；图6为FDD工作场景下，将本专利技术应用在通信基站中的原理示意图。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。如图1所示，一种增强移动通信基站空天覆盖能力的装置，包括转换通道模块、接口处理模块、数字波束成形模块、收发通道模块和天线阵列，所述收发通道模块包括多路收发通道，所述天线阵列包括与收发通道一一对应的多个天线阵元；所述转换通道模块通过接口处理模块与数字波束成形模块连接；所述转换通道模块，通过射频拉远单元与移动通信基站的基带处理单元连接，用于实现射频信号与数字信号之间的转换；所述接口处理模块，用于完成转换通道模块和数字波束成形模块之间的数据汇聚传输；所述数字波束成形模块，用于调整各收发通道的幅相加权系数，实现覆盖特定空域的发射波束成形，数字波束成形模块分别通过每一路收发通道与对应的天线阵元连接。在本申请的实施例中，优选地，所述装置的形态包括但不限于球形、半球形、半球形与柱形结合、多面体形、平滑曲面以及多边形拼接成的网格曲面。如图2所示，每一路所述的收发通道均包括射频收发组件、第一选择开关、收发切换开关和第一双工器；所述数字波束成形模块与射频收发组件连接，射频收发组件与第一选择开关连接，第一选择开关分别连接收发切换开关和第一双工器，所述收发切换开关和第一双工器均与该路收发通道对应的天线阵元连接。所述转换通道模块包括多个转换通道，转换通道的数目与射频拉远单元的通道数目相同，且一一对应连接；如图3所示，所述转换通道包括第二双工器、耦合器、收发控制单元、包络检测单元、第二选择开关和信号转换通道；所述信号转换通道的一端与接口处理模块连接，信号转换单元的另一端与第二选择开关连接，第二选择开关分别连接收发控制单元和第二双工器，所述收发控制单元与耦合器连接，所述第二双工器与耦合器均与射频拉远单元连接；所述包络检测单元的输入端与耦合器连接，用于检测信号的收发时隙，并将检查结果传输给收发控制器，收发控制器据此完成收发切换控制。其中，每一个所述的信号转换通道均包括第一滤波单元、第一功率检测单元、第一下变频单元、第一模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强移动通信基站空天覆盖能力的装置，其特征在于：包括转换通道模块、接口处理模块、数字波束成形模块、收发通道模块和天线阵列，所述收发通道模块包括多路收发通道，所述天线阵列包括与收发通道一一对应的多个天线阵元；所述转换通道模块通过接口处理模块与数字波束成形模块连接；所述转换通道模块，通过射频拉远单元与移动通信基站的基带处理单元连接，用于实现射频信号与数字信号之间的转换；所述接口处理模块，用于完成转换通道模块和数字波束成形模块之间的数据汇聚传输；所述数字波束成形模块，用于调整各收发通道的幅相加权系数，实现覆盖特定空域的发射波束成形，数字波束成形模块分别通过每一路收发通道与对应的天线阵元连接。

【技术特征摘要】
1.一种增强移动通信基站空天覆盖能力的装置，其特征在于：包括转换通道模块、接口处理模块、数字波束成形模块、收发通道模块和天线阵列，所述收发通道模块包括多路收发通道，所述天线阵列包括与收发通道一一对应的多个天线阵元；所述转换通道模块通过接口处理模块与数字波束成形模块连接；所述转换通道模块，通过射频拉远单元与移动通信基站的基带处理单元连接，用于实现射频信号与数字信号之间的转换；所述接口处理模块，用于完成转换通道模块和数字波束成形模块之间的数据汇聚传输；所述数字波束成形模块，用于调整各收发通道的幅相加权系数，实现覆盖特定空域的发射波束成形，数字波束成形模块分别通过每一路收发通道与对应的天线阵元连接。2.根据权利要求1所述的一种增强移动通信基站空天覆盖能力的装置，其特征在于：每一路所述的收发通道均包括射频收发组件、第一选择开关、收发切换开关和第一双工器；所述数字波束成形模块与射频收发组件连接，射频收发组件与第一选择开关连接，第一选择开关分别连接收发切换开关和第一双工器，所述收发切换开关和第一双工器均与该路收发通道对应的天线阵元连接。3.根据权利要求1所述的一种增强移动通信基站空天覆盖能力的装置，其特征在于：所述转换通道模块包括多个转换通道，转换通道的数目与射频拉远单元的通道数目相同，且一一对应连接；所述转换通道包括第二双工器、耦合器、收发控制单元、包络检测单元、第二选择开关和信号转换通道；所述信号转换通道的一端与接口处理模块连接，信号转换单元的另一端与第二选择开关连接，第二选择开关分别连接收发控制单元和第二双工器，所述收发控制单元与耦合器连接，所述第二双工器与耦合器均与射频拉远单元连接；所述包络检测单元的输入端与耦合器连接，用于检测信号的收发时隙，并将检查结果传输给收发控制器，收发控制器据此完成收发切换控制。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：桂勇胜，
申请(专利权)人：鹰视云北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11