一種并聯(lián)多通道射頻遠端單元裝置及其本振信號產(chǎn)生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種并聯(lián)多通道射頻遠端單元裝置及其本振信號產(chǎn)生方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無線通信系統(tǒng)的RRU (射頻遠端單元)電路一般包括數(shù)字電路部分和頻綜器，通常先由數(shù)字電路部分為頻綜器提供一個參考信號，頻綜器本質(zhì)上就是一個鎖相環(huán)，再由頻綜器將VCO (壓控振蕩器)的頻率和參考信號的頻率鎖定，得到一個頻率準確度和參考信號的頻率準確度一樣的信號，將這個信號經(jīng)過放大后作為RRU電路的本振信號使用。其中，數(shù)字電路部分為頻綜器提供參考信號的過程一般為=(I)FPGA收發(fā)器從光纖上恢復(fù)出一個參考時鐘。(2)恢復(fù)時鐘作為參考信號提供給第一級鎖相環(huán)，經(jīng)過第一級鎖相環(huán)去抖動后產(chǎn)生一個低抖動時鐘。(3)低抖動時鐘作為第二級鎖相環(huán)的參考信號，通過第二級鎖相環(huán)和分配器進行頻率分配，產(chǎn)生數(shù)字電路部分需要的所有頻率，其中包括給頻綜器作為參考信號的頻率。
[0003]對于使用多天線的通信系統(tǒng)，通常是將RRU電路分成兩個并聯(lián)的多通道RRU裝置(例如將8通道的RRU電路分為兩個4通道RRU裝置)，然后將這兩個多通道RRU裝置進行并聯(lián)，這就需要給兩個多通道RRU裝置提供相同頻率、相同相位(或者固定相位)的本振信號。如果兩個多通道RRU裝置分別使用各自從光纖上恢復(fù)的時鐘通過各自的第一級鎖相環(huán)和第二級鎖相環(huán)后為各自的頻綜器提供參考信號，則由于從光纖上恢復(fù)出來的時鐘的抖動很大，即使經(jīng)過第一級鎖相環(huán)的去抖操作，近端的相位噪聲依然很大，最后由兩個多通道RRU裝置各自的頻綜器輸出的本振信號會有一定程度的相位抖動，這個抖動最好也會在10°左右。對于由兩個多通道RRU裝置并聯(lián)組成的RRU電路來說，這個抖動是致命的，會嚴重影響多天線的信號合成。因此現(xiàn)有技術(shù)的一般做法是:設(shè)定其中一個多通道RRU裝置為主裝置，另外一個為從裝置，僅使用主裝置上的頻綜器為兩個多通道RRU裝置提供本振信號，即通過功分器將主裝置的射頻本振信號分給從裝置使用。兩個多通道RRU裝置之間通過同軸線纜連接，同軸線纜中傳輸?shù)氖巧漕l本振信號。
[0004]上述使用同軸線纜在主從多通道RRU裝置之間傳輸本振信號的方法存在很多不足。首先，由于傳輸?shù)谋菊袷巧漕l信號，在連接器的選擇、PCB板材的使用、布線的方式上都需要相應(yīng)的按照射頻方式來設(shè)計，技術(shù)難度高、成本也較高。其次，兩個多通道RRU裝置無法做到完全相同，必須是一個多通道RRU裝置輸出本振，另外一個多通道RRU裝置輸入本振，所以這兩個多通道RRU裝置需要當成兩種產(chǎn)品來對待，在生產(chǎn)和產(chǎn)品維護上會增加管控難度。再次，這兩個多通道RRU裝置因為外形相似，但功能不同，在現(xiàn)場安裝時容易產(chǎn)生錯誤，導致現(xiàn)場維護成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出了一種新的并聯(lián)多通道RRU裝置，包括FPGA收發(fā)器、第一級鎖相環(huán)、第二級鎖相環(huán)、分配器和頻綜器，F(xiàn)PGA收發(fā)器用于提供第一級鎖相環(huán)所需的參考信號，第一級鎖相環(huán)用于提供第二級鎖相環(huán)所需的參考信號，第二級鎖相環(huán)和分配器用于提供頻綜器所需的參考信號，其特征在于:第二級鎖相環(huán)還具有一個用于與其它并聯(lián)多通道RRU裝置的第二級鎖相環(huán)傳遞參考信號的雙向端口。
[0006]優(yōu)選的，上述雙向端口為雙向時鐘緩沖器。
[0007]本發(fā)明的并聯(lián)多通道射頻遠端單元裝置可以是任意通道數(shù)目，例如可以是4通道的RRU裝置，也可以是6通道的RRU裝置。
[0008]本發(fā)明還提出了一種用于上述并聯(lián)多通道RRU裝置的本振信號產(chǎn)生方法，該方法不需要通過互聯(lián)射頻信號就能夠達到使并聯(lián)的兩個多通道RRU裝置的本振信號同頻、同相(或者固定相位)的目的。該方法包括以下步驟:
[0009]a,設(shè)定一個并聯(lián)多通道射頻遠端單元為主裝置，另一個并聯(lián)多通道射頻遠端單元為從裝置，主裝置的雙向端口配置為輸出模式，從裝置的雙向端口配置為輸入模式，主從兩個裝置的雙向端口之間通過線纜連接；
[0010]b，主裝置的第二級鎖相環(huán)采用自身的第一級鎖相環(huán)提供的參考信號并將該參考信號從雙向端口輸出給從裝置，從裝置的第二級鎖相環(huán)直接采用雙向端口輸入的參考信號;
[0011]C，主從裝置分別通過各自的第二級鎖相環(huán)和分配器產(chǎn)生提供給各自的頻綜器的參考信號；
[0012]d，主從裝置的頻綜器輸出各自的本振信號。
[0013]優(yōu)選的，步驟a中，可以通過軟件控制雙向端口的工作模式，當軟件判斷自身為主裝置時則將雙向端口切換為輸出模式，為從裝置時則切換為輸入模式。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:1，廉價:不需要通過互聯(lián)射頻信號來達到共本振，僅通過低速時鐘信號的互聯(lián)就可以使兩個多通道RRU裝置的本振同頻、同相(或者固定相位)；2，方便:對現(xiàn)有電路靈活應(yīng)用，現(xiàn)有的硬件板卡以及接口完全不需要做改動；3，智能:在正常工作后，只要通過軟件自動識別就可以區(qū)分主從，大大簡化了產(chǎn)品管理和設(shè)備安裝。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實施例的4通道RRU裝置的硬件結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作詳細的說明。
[0017]本實施例以兩個4通道RRU裝置并聯(lián)組成RRU電路的情形為例，具體說明4通道RRU裝置是如何生成本振信號的。本實施例的兩個4通道RRU裝置分別記為RRU A和RRUB，兩個裝置在硬件結(jié)構(gòu)上完全相同，如圖1所示。每個裝置包括數(shù)字電路部分和頻綜器，其中數(shù)字電路部分包括FPGA收發(fā)器、第一級鎖相環(huán)、第二級鎖相環(huán)和分配器，第二級鎖相環(huán)包括一個用于與其它裝置的第二級鎖相環(huán)傳遞參考信號的雙向端口。
[0018]本實施例中4通道RRU裝置的第二級鎖相環(huán)的雙向端口采用的是一個雙向時鐘緩沖器，RRU A和RRU B的雙向時鐘緩沖器之間通過線纜連接。初始化的時候，通過軟件控制兩個時鐘緩沖器均為輸入模式，當軟件判斷出自己是主裝置時就將時鐘緩沖器切換為輸出模式，另外一個4通道RRU仍然保持輸入模式。這樣就可以做到兩個4通道RRU裝置在硬件上完全一樣，僅通過軟件來智能的控制參考信號的輸入輸出即可。
[0019]本實施例的兩個4通道RRU裝置產(chǎn)生本振信號的步驟如下:
[0020](I)RRU A上電啟動后，通過解析光纖幀判斷自己的主從身份，當A判斷出自己是主裝置時，通過軟件配置自己從數(shù)字電路部分的第一級鎖相環(huán)輸出一個參考時鐘。
[0021](2) RRU B上電啟動后，通過解析光纖幀判斷自己的主從身份，當B判斷出自己是從裝置時，通過軟件配置自己的第一級鎖相環(huán)不輸出時鐘，同時控制第二級鎖相環(huán)從雙向端口輸入?yún)⒖紩r鐘。
[0022](4) RRU A和RRU B的數(shù)字電路部分的第二級鎖相環(huán)同時輸出一個時鐘給頻綜器作為參考信號。
[0023](5) RRU A和RRU B的頻綜器依據(jù)參考信號輸出本振信號。
[0024]在采用了上述實施例方法的基礎(chǔ)上進行仿真實驗，通過軟件讓兩個4通道RRU裝置同時從8個天線發(fā)送數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過合路器連接到頻譜儀上采集數(shù)據(jù)，對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果為兩個RRU裝置的本振信號的相對相位抖動小于I度。該仿真結(jié)果進一步驗證了如下結(jié)論:兩個4通道RRU裝置在組成8通道RRU電路時只需要互聯(lián)兩個RRU裝置的數(shù)字部分的第二級鎖相環(huán)使用的參考信號，就可以保證兩個頻綜器產(chǎn)生的本振信號為同頻、同相(或者固定相位)。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種并聯(lián)多通道射頻遠端單元裝置，包括FPGA收發(fā)器、第一級鎖相環(huán)、第二級鎖相環(huán)、分配器和頻綜器，F(xiàn)PGA收發(fā)器用于提供第一級鎖相環(huán)所需的參考信號，第一級鎖相環(huán)用于提供第二級鎖相環(huán)所需的參考信號，第二級鎖相環(huán)和分配器用于提供頻綜器所需的參考信號，其特征在于:第二級鎖相環(huán)還具有一個用于與其它并聯(lián)多通道射頻遠端單元裝置的第二級鎖相環(huán)傳遞參考信號的雙向端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述雙向端口為雙向時鐘緩沖器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述裝置，其特征在于:所述并聯(lián)多通道射頻遠端單元裝置的通道個數(shù)為4。
4.一種權(quán)利要求1所述裝置的本振信號產(chǎn)生方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: a,設(shè)定一個并聯(lián)多通道射頻遠端單元為主裝置，另一個并聯(lián)多通道射頻遠端單元為從裝置，主裝置的雙向端口配置為輸出模式，從裝置的雙向端口配置為輸入模式，主從兩個裝置的雙向端口之間通過線纜連接； b，主裝置的第二級鎖相環(huán)采用自身的第一級鎖相環(huán)提供的參考信號并將該參考信號從雙向端口輸出給從裝置，從裝置的第二級鎖相環(huán)直接采用雙向端口輸入的參考信號； C，主從裝置分別通過各自的第二級鎖相環(huán)和分配器產(chǎn)生提供給各自的頻綜器的參考信號; d，主從裝置的頻綜器輸出各自的本振信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于步驟a，通過軟件控制雙向端口的工作模式:當軟件判斷自身為主裝置時則將雙向端口切換為輸出模式，為從裝置時則切換為輸入模式。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種并聯(lián)多通道射頻遠端單元裝置，包括FPGA收發(fā)器、第一級鎖相環(huán)、第二級鎖相環(huán)、分配器和頻綜器，F(xiàn)PGA收發(fā)器用于提供第一級鎖相環(huán)所需的參考信號，第一級鎖相環(huán)用于提供第二級鎖相環(huán)所需的參考信號，第二級鎖相環(huán)和分配器用于提供頻綜器所需的參考信號，其特征在于：第二級鎖相環(huán)還具有一個用于與其它并聯(lián)多通道RRU裝置的第二級鎖相環(huán)傳遞參考信號的雙向端口。本發(fā)明還提出了一種上述并聯(lián)多通道射頻遠端單元裝置的本振信號產(chǎn)生方法。
【IPC分類】H03L7-18
【公開號】CN104639162
【申請?zhí)枴緾N201310559655
【發(fā)明人】李鵬, 張寶功
【申請人】北京信威通信技術(shù)股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月12日