專利名稱：一種應用于直放站的光纖數字化傳輸方法
技術領域：
本發明涉及一種應用于直放站的光纖數字化傳輸方法。
背景技術：
直放站(中繼器)屬于同頻放大設備，是指在無線通信傳輸過程中起到信號增強的一種 無線電發射中轉設備。直放站的基本功能就是一個射頻信號功率增強器。直放站在下行鏈路 中，由施主天線現有的覆蓋區域中拾取信號，通過帶通濾波器對帶通外的信號進行極好的隔 離，將濾波的信號經功放放大后再次發射到待覆蓋區域。在上行鏈接路徑中，覆蓋區域內的 移動臺手機的信號以同樣的工作方式由上行放大鏈路處理后發射到相應基站，從而達到基地 站與手機的信號傳遞。
在傳統的光纖直放站系統中，通常采用射頻信號和光信號的直接調制解調方法來傳輸信 號。這樣做的缺點是，①光信號衰減比較大，②光信號攜帶的射頻信號在光信號的衰減中信 噪比降低，③對選頻和頻點的組網分配只能在模擬器件中實現，沒有靈活性，④沒有對信號 數字化，沒有辦法使用碼分多址制式中常用的數字削峰、數字預失真等先進的技術。
把信號數字化就解決了上面的問題，而光纖又非常有利于傳輸高速串行數字信號，因此 一種應用于直放站的光纖數字化傳輸方法和裝置變得非常需要。
發明內容
本發明的目的在于提供一種應用于直放站的光纖數字化傳輸方法，采用該方法設計的裝 置能使光纖直放站的組網靈活性、工程調試簡易性大大提高。 該方法包括如下步驟
a. 將信號源的射頻信號轉化為模擬中頻信號，高速ADC將該模擬中頻信號轉換為寬帶數字 信號；
b. 將寬帶數字信號中的已知載波通過數字下變頻，分離并搬移到基帶；
c. 將基帶信號和監控信號打包成CPRI或其他標準高速串行協議數據，通過光纖傳輸到另 一兼容設備；
d. 該兼容設備采取與b步驟到c步驟相反的順序處理信號，g卩，把CPRI或其他標準高速 串行數據協議數據解包，分離出基帶信號和監控信號；把各個基帶信號搬移到中頻并相加形 成寬帶數字中頻；
3e.用高速DAC將數字中頻信號轉換為模擬中頻信號；再將模擬中頻轉化為射頻信號，經 過功率放大器放大后，經過天線發射出去。 ，
圖1為根據本發明設計的數字光纖直放站的上下行鏈路設計示意圖； 圖2a、 2b為以CDMA2000 3載波為例的載波處理示意圖。
具體實施例方式
以CDMA2000直放站3載波為例，系統的實施方式如下。
在下行鏈路中，光纖A端由面向基站端的天線或附著在天線上的耦合器接收射頻信號， 經過濾波、低噪放、模擬混頻等環節，輸出一個70 140 MHz的模擬中頻。如圖1所示。
模擬中頻信號經過高速ADC的采樣(一般使用欠采樣)，轉換為數字信號，進入數字信號 處理階段。
在數字下變頻的過程中，采樣靈活的數字混頻器和數字濾波器將載波搬移到基帶。如圖 2a所示，3個載波中心分別位于1. 23MHz、 2. 46MHz及6. 15MHz。可以按照通常的處理方式， 用三個通道分別處理3個載波，每個通道都包含獨立的數控振蕩器NCO和濾波器組 CIC/CFIR/PFIR，數字下變頻的輸出為三個載波的1/Q數據，數據速率為2.4576Msps。也可 以按照圖2b中的設計，把靠近的兩個載波1. 23MHz和2. 46MHz作為一個自定義載波來處理， 這樣就形成了兩個自定義載波的情況，I/Q數據速率可以都為2.4576Msps，或者一個 2.4576Msps—個4.9152Msps，或者都為4.9152Msps。這樣做的主要影響是兩個自定義載波 的濾波器不同，載波的I/Q數據速率可能也不同。
采用自定義載波的優點是①發揮了直放站自成系統的優勢，只要光纖A端和B端做對應 處理，就不影響系統②通過載波分組減少了 "載波數"，缺點是濾波器的設計不一致及I/Q數 據速率的不一致。
接下來，用FPGA或專用芯片對基帶數據進行標準協議的成解幀處理，例如，可以用FPGA 對基帶數據和監控數據進行CPRI協議成幀，然后通過SERDES芯片將數據幀轉換為高速串行 數據，送往光通信模塊SFP。
信號到達光纖B端后，由光通信模塊恢復高速串行數據，由SERDES芯片解串、FPGA解 幀分離出各個載波及監控信號。
在數字上變頻過程中，經過濾波器組和數控振蕩器把各個載波放到與A端對應的位置。 即，若采樣通常的載波分割，需要把對應載波放置到1. 23MHz、 2.46MHz及6.15MHz;若采樣自定義載波分割，需要把自定義載波l放置到1.845MHz，自定義載波2放置到6. 15MHz。利 用頻域上的獨立性，把時域I/Q數據相加而不至于混淆，最終形成寬帶數字中頻信號。在數 字中頻的路徑中可以加入波峰因子削減CFR、數字預失真DPD等一系列數字化的處理環節。
經過高速DAC的數字模擬轉換，形成模擬中頻信號，送往模擬混頻器，經混頻、濾波、 放大后，從天線發射到覆蓋區。
對上行鏈路也做類似的處理，由此，形成完整的"模擬進模擬出，中間數字化光纖傳輸" 的直放站處理路徑。
以上是本發明的較佳實施例，凡依本發明技術方案所作的改變，所產生的功能作用未超 出本發明技術方案的范圍時，均屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1. 一種應用于直放站的光纖數字化傳輸方法，其特征在于該方法包括如下步驟a. 將信號源的射頻信號轉化為模擬中頻信號，高速模擬數字轉換器ADC將該模擬中頻信號轉換為寬帶數字信號；b. 將寬帶數字信號中的已知載波通過數字下變頻，分離并搬移到基帶；c. 將基帶信號和監控信號打包成CPRI或其他標準高速串行協議數據，通過光纖傳輸到另一兼容設備；d. 該兼容設備采取與步驟b到步驟c相反的順序處理信號，即，把CPRI或其他標準高速串行數據協議數據解包，分離出基帶信號和監控信號；把各個基帶信號搬移到中頻并相加形成寬帶數字中頻；e. 用高速DAC將寬帶數字中頻信號轉換為模擬中頻信號；再將模擬中頻轉化為射頻信號，經過功率放大器放大后，由天線發射出去。
2. 根據權利要求1所述的一種應用于直放站的光纖數字化傳輸方法，其特征在于所述的 步驟b,將寬帶數字信號中的已知載波或已知載波的組合進行分割，形成一個或幾個自定 義的"載波"，有各自的載波中心和載波帶寬。
3. 根據權利要求1或2所述的一種應用于直放站的光纖數字化傳輸方法，其特征在于所 述的b步驟，將自定義的"載波"分別通過數字下變頻，搬移到基帶。
4. 根據權利要求1所述的一種應用于直放站的光纖數字化傳輸方法，其特征在于所述的 步驟c，將基帶信號和監控信號打包成CPRI或其他標準高速串行數據協議數據，基帶信 號和監控信號在同一物理通道中。
5. 根據權利要求1所述的一種應用于直放站的光纖數字化傳輸方法，其特征在于所述的 步驟a到步驟e的方法對于通信鏈路的上行鏈路和下行鏈路都適用。
全文摘要
本發明涉及一種應用于直放站的光纖數字化傳輸方法，該方法將信號源的射頻信號轉化為中頻信號、寬帶數字信號；并將寬帶數字信號中的已知載波通過數字下變頻，分離并搬移到基帶；接著將基帶信號和監控信號打包成CPRI或其他標準高速串行協議數據，通過光纖傳輸到另一兼容設備；該兼容設備把CPRI或其他標準高速串行數據協議數據解包，分離出基帶信號和監控信號；把各個基帶信號搬移到中頻并相加形成寬帶數字中頻；用高速DAC將數字中頻信號轉換為模擬中頻信號；將模擬中頻轉化為射頻信號，經過功率放大器放大后，由天線發射出去。通過本發明設計的裝置能使光纖直放站的組網靈活性、工程調試簡易性大大提高。
文檔編號H04B7/155GK101488795SQ20091011082
公開日2009年7月22日 申請日期2009年1月8日 優先權日2009年1月8日
發明者俊 余, 張健榮, 王瑤寶, 翟紅光, 賴克中 申請人:福建郵科通信技術有限公司