本发明公开了一种系统可重配置射频拉远装置，包括数字光传输接口、可编程逻辑处理单元、远程运行/维护控制单元、系统可重配置存储单元、一个或多个宽带射频前端模块。远程运行/维护控制单元接收来自数字光传输接口的系统可重配置信息，将其暂存到可重配置存储单元，根据来自远程的更新命令，及时启动在可重配置存储单元存储的新系统配置信息，使可编程逻辑处理单元按照更新的逻辑运行，实现系统升级更新；本发明可大大降低系统升级更新的成本和建设周期。
1.一种系统可重配置射频拉远装置，其特征在于本系统可重配置射频拉远装置RRU包括：数字光传输接口、可编程逻辑处理单元、远程运行/维护控制单元、可重配置存储单元、电源和至少一个宽带射频前端模块；
所述的数字光传输接口，用于接收来自基带处理单元BBU的下行数字基带信号，并把该信号送至可编程逻辑处理单元；可编程逻辑处理单元按照可重配置存储单元规定的逻辑接收、解析下行数字基带信号；然后送往选定宽带射频前端模块进行发射；
所述的宽带射频前端模块，用于接收来自天线的上行信号，并将上行信号转换为数字基带信号，送至可编程逻辑处理单元；可编程逻辑处理单元按照可重配置存储单元规定的逻辑接收上行信号，然后把上行信号进行格式转换，最后送至数字光传输接口；
所述远程运行/维护控制单元，接收来自数字光传输接口的系统可重配置信息，将该信息暂存到可重配置存储单元；同时，远程运行/维护控制单元根据来自数字光传输接口的远程更新命令，及时启动存储在可重配置存储单元的最新的系统配置信息；
2.如权利要求1所述的系统可重配置射频拉远装置，其特征在于，所述远程运行/维护控制单元管理和控制本RRU的工作状态参数，这些参数包括发射功率、接收信号强度和设备温度。
3.如权利要求1所述的系统可重配置射频拉远装置，其特征在于，所述至少一个宽带射频前端模块覆盖了各种移动通信系统的工作频段；宽带射频前端模块的构成包括：一个用于时分双工TDD体制的天线开关，用于将来自天线的上行信号传送给上行宽带低噪声放大器LNA，并且，将来自下行宽带功率放大器PA输出的信号传送给天线；
上行宽带低噪声放大器LNA，用于接收上行信号，经放大后送可调谐滤波器；
可调谐滤波器，用于接收上行LNA的输出信号，进行滤波后送往上行正交解调器；
上行正交解调器，用于接收可调谐滤波器的输出信号，同时接收本振信号，根据本振频率对接收信号解调，输出正交两路模拟基带信号送往基带可编程滤波放大器；
基带可编程滤波放大器，用于接收上行正交解调器的输出信号，滤波放大后送往模数转换器ADC；
模数转换器ADC，用于接收来自基带可编程滤波放大器的输出信号，经模数转换后送可编程逻辑处理单元；
数模转换器DAC，用于接收来自可编程逻辑处理单元的下行发射数字信号，经数模转换后送入基带可编程滤波放大器；
基带可编程滤波放大器，用于接收DAC的输出信号，滤波放大后送往下行正交调制器；
下行正交调制器，用于接收基带可编程滤波放大器的输出信号，同时接收下行本振信号，在正交调制器中，下行基带数字信号被调制到本振频率上，输出下行射频信号到下行宽带功率放大器PA；
下行宽带功率放大器PA，用于接收下行正交调制器的输出射频信号，经放大后传送给天线开关。
4.如权利要求3所述的系统可重配置射频拉远装置，其特征是所述的宽带射频前端模块还包括射频控制接口，用于反馈宽带射频前端的接收、发射控制所需的控制信息；这些控制信息包括输出功率、本振频率和增益控制。
5.如权利要求1所述的系统可重配置射频拉远装置，其特征是所述可编程逻辑处理单元对下行数字基带信号先进行解析，再进行预处理；所述可编程逻辑处理单元对上行信号先进行预处理，再进行格式转换；
6.如权利要求1所述的系统可重配置射频拉远装置，其特征是所述可重配置存储单元储存了对应不同的通信系统的代码，这些不同的代码规定了不同的可编程逻辑处理单元的逻辑行为，用来对应相应的通信系统。
7.如权利要求1所述的系统可重配置射频拉远装置，其特征是选定进行发射的宽带射频前端模块，是按照多输入多输出MIMO系统要求选定。
一种系统可配置射频拉远装置
技术领域
[0001] 本发明涉及无线通信邻域，具体涉及到移动通信基站的无线射频拉远装置。
背景技术
[0002] 移动通信系统主要由移动终端、基站子系统、交换子系统组成，而现代移动通信系统多采用分布式基站，将基站按其完成的功能划分为无线射频拉远装置（RRU）和室内基带处理单元（BBU），RRU可以远离BBU安装配置，一个BBU可以配置多个RRU。这样的结构，使基站配置更为灵活、安装更便利，相对于集中式基站，系统性能得到大大提高。
[0003] 目前世界各地营运的移动通信系统包括GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000等，其使用的信号带宽也从几百kHz到几MHz不等。最新的移动通信系统LTE也已经开始试验网的建设，其最大信号带宽为20MHz。为了满足IMT-Advanced的各种需求指标，3GPP针对LTE-A提出载波聚合技术，其聚合后的信号带宽最大增加到100MHz。这些移动通信系统的频率覆盖了800MHz-3.6GHz频段。按照以往的经验，从一个系统升级到另外一个系统，RRU几乎需要全部更新。
[0004] 射频拉远装置（RRU）直接决定用户的接入和系统覆盖，由于数量多，安装分散，对营运商来说是一项投资巨大且十分耗时的工程，系统更新换代的代价极其昂贵。因此急需一种系统可重配置的射频拉远装置（RRU），延长RRU的生命周期，减少系统升级的硬件设备投资。
[0005] 现有的射频拉远装置（RRU）针对特定通信系统需求专门设计，不具有通信系统可重配置特性，不能跨系统重新配置使用。
发明内容
[0006] 技术问题：本发明目的在于提供一种系统可重配置的射频拉远装置，可以通过远程维护软件配置其运行逻辑而改变其工作模式，以适应不同制式的移动通信系统，可解决移动通信系统更新换代导致硬件设备废弃问题，大大降低系统升级换代的成本和建设周期。
[0007] 技术方案：为实现上述目标，本发明采用如下技术方案（本方案中所述“系统”是指本RRU适用的通信系统，例如GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA或CDMA2000等通信系统）：
[0008] 一种系统可重配置射频拉远设备RRU，包括：数字光传输接口、可编程逻辑处理单元、远程运行/维护控制单元、可重配置存储单元、电源和一个或多个宽带射频前端模块；
[0009] 所述的数字光传输接口，用于接收BBU的下行数字基带信号送往可编程逻辑处理单元，发送来自可编程逻辑处理单元的上行数字基带信号到BBU；
[0010] 所述的数字光传输接口，还用于接收对RRU的控制信息，以及接收系统更新升级的重配置代码信息送往远程运行/维护控制单元，同时转发远程运行/维护控制单元管理中保存的RRU的运行/维护状态信息到BBU；
[0011] 所述的可编程逻辑处理单元，用于按照可重配置存储单元规定的逻辑接收来自宽带射频前端模块的上行信号，进行信号预处理后经格式转换后送往数字光传输接口；
[0012] 所述的可编程逻辑处理单元，还用于按照可重配置存储单元规定的逻辑接收、解析来自数字光传输接口的下行信号，经格式转换、解析后进行预处理，预处理包括但不限于数字预失真、滤波等，然后送往选定的一个宽带射频前端模块进行发射；
[0013] 所述的远程运行/维护控制单元，用于管理和控制可重配置存储单元，接收来自数字光传输接口的系统可重配置信息，将其暂存到可重配置存储单元，根据来自数字光传输接口的远程更新命令，及时启动在可重配置存储单元存储的新系统配置信息，使可编程逻辑处理单元执行新规定的逻辑，实现系统升级更新；
[0014] 所述的远程运行/维护控制单元，还用于管理和控制整个RRU的工作状态参数，包括但不限于发射功率、接收信号强度、设备温度等；
[0015] 所述的宽带射频前端模块，用于接收上行信号和发射下行信号，并覆盖各种移动通信系统工作频段，它包括：
[0016] 一个用于时分双工（TDD）体制的天线开关，用于将来自天线的上行信号传送给上行宽带低噪声放大器LNA，并且，将来自下行宽带功率放大器PA输出的信号传送给天线；
[0017] 上行宽带低噪声放大器LNA，用于接收上行信号，经放大后送可调谐滤波器；
[0018] 可调谐滤波器，用于接收上行LNA的输出信号，进行滤波后送往上行正交解调器；
[0019] 上行正交解调器，用于接收可调谐滤波器的输出信号，同时接收本振信号，根据本振频率对接收信号解调，输出正交两路模拟基带信号送往基带可编程滤波放大器；
[0020] 基带可编程滤波放大器，用于接收上行正交解调器的输出信号，滤波放大后送往模数转换器ADC；
[0021] 模数转换器ADC，用于接收来自基带可编程滤波放大器的输出信号，经模数转换后送可编程逻辑处理单元；
[0022] 数模转换器DAC，用于接收来自可编程逻辑处理单元的下行发射数字信号，经数模转换后送入基带可编程滤波放大器；
[0023] 基带可编程滤波放大器，用于接收DAC的输出信号，滤波放大后送往下行正交调制器；
[0024] 下行正交调制器，用于接收基带可编程滤波放大器的输出信号，同时接收下行本振信号，在正交调制器中，下行基带数字信号被调制到本振频率上，输出下行射频信号到下行宽带功率放大器PA；
[0025] 下行宽带功率放大器PA，用于接收下行正交调制器的输出射频信号，经放大后传送给天线开关；
[0026] 所述的宽带射频前端模块还包括射频控制接口，用于接收反馈宽带射频前端的接收、发射控制所需的控制信息，包括但不限于输出功率、本振频率、增益控制等。
[0027] 所述的电源，用于为RRU提供工作所需的电能。
[0028] 有益效果：本发明提供了一种系统可重配置的射频拉远装置，通过软件配置改变其工作模式，可以适应不同制式的移动通信系统，从而大大降低系统升级换代的成本和建设周期。
附图说明
[0029] 图1为本发明实施例的系统可重配置的射频拉远装置组成框图。
[0030] 图2为本发明实施例的宽带射频前端模块的组成框图。
具体实施方式
[0031] 以下结合附图对本发明的具体实施进行详细描述。
[0032] 图1为实现本发明采用的组成框图，其基本思想是采用宽带射频前端模块11，覆盖移动通信可能的工作频段，利用可编程逻辑处理单元12的可重配置特性，由运行/维护控制单元14通过光数字传输接口13接收远端的系统升级更新可配置信息，并将这些系统升级信息代码储存到可配置存储单元15，在接收到远端统一更新命令后自动完成系统更新，从而实现射频拉远装置系统可重配置的功能。
[0033] 本发明实施例如图1所示，它包括：数字光传输接口13、可编程逻辑处理单元12、远程运行/维护控制单元14、可重配置存储单元15、至少一个宽带射频前端模块11、电源16。
[0034] 本实施例图1中的数字光传输接口13，由FGPA（Xilinx V-6系列）的RocketIO外挂光传输（AFCT-57D5ATPZ）模块构成。数字光传输接口可实现高达8.5Gbps的全双工数字传输，其上行和下行数字基带信号的传输能力除满足LTE-A载波聚合100MHz信号带宽的要求以外，还用于接收对RRU的控制信息，以及接收系统更新升级的重配置代码信息送往远程运行/维护控制单元，同时转发远程运行/维护控制单元管理中保存的RRU的运行/维护状态信息到BBU；
[0035] 本实施例图1中的可编程逻辑处理单元12，由FGPA（例如：Xilinx V-6系列）实现，用于按照可重配置存储单元规定的逻辑接收来自宽带射频前端模块的上行信号，进行预处理后，经格式转换后送往数字光传输接口；同时可编程逻辑处理单元12，还用于按照可重配置存储单元规定的逻辑接收、解析来自数字光传输接口的下行信号，经格式转换、解析后进行预处理，预处理包括但不限于数字预失真、滤波成型等，然后送往选定的一个宽带射频前端模块11；
[0036] 本实施例图1中的远程运行/维护控制单元14，使用微处理器（例如：PowerPC）实现，用于管理和控制可重配置存储单元15，接收来自数字光传输接口13的系统可重配置信息，将其暂存到可重配置存储单元15，根据来自数字光传输接口13的远程更新命令，及时启动在可重配置存储单元15存储的新系统配置信息，使可编程逻辑处理单元12执行新规定的逻辑，实现系统升级更新；
[0037] 远程运行/维护控制单元14还用于管理和控制整个RRU的工作状态参数，包括但不限于发射功率、接收信号强度、设备温度等；
[0038] 本实施例图1中的宽带射频前端模块11如图2所示，它包括：天线开关1101，宽带低噪声放大器1102，可调谐滤波器1103，上行正交解调器1104，本振1105，基带可编程滤波放大器1106，模数转换器1107；数模转换器1108，下行正交调制器1109，下行宽带功率放大器1110，射频控制接口1111。
[0039] 本实施例图1所示的宽带射频前端模块11中的宽带低噪声放大器1102选用ADL5523，可调谐滤波器1103需要特殊设计，上行正交解调器1104选用ADL5380，本振1105选用ADF4350，基带可编程滤波放大器1106选用ADRF6510，模数转换器1107选用AD9268，数模转换器1108选用DAC3484，下行正交调制器1109选用ADL5373，下行宽带功率放大器1110选用DEPA50-4000/5，射频控制接口1111选用Xilinx的CPLD实现。
[0040] 本实施例图1所示的宽带射频前端模块11，其工作频率范围为400MHZ-4GHz，全部覆盖现有移动通信系统的工作频段，同时也覆盖LTE及LTE-A的工作频段。
[0041] 电源16为本发明实施例提供工作所需的全部电能，使用常规技术即可实现。
[0042] 下面举例说明本实施例的射频拉远装置RRU如何实现从GSM系统升级更新到TDD-LTE系统。如图1所示，本实施例可重配置存储单元15中的逻辑代码使可编程逻辑处理单元12当前工作于GSM系统模式，可编程逻辑处理单元12和运行/维护控制单元控制宽带射频前端11也工作于GSM模式，例如设置可调谐滤波器1103调谐到800MHz-900MHz频段，基带可编程滤波放大器1106窄带工作等。当需要将当前工作的RRU升级更新为TDD-LTE系统模式，由运行/维护控制单元14通过光数字传输接口13接收远端的系统升级更新可配置信息，并将这些系统升级信息代码储存到可配置存储单元15，在接收到远端统一更新命令后启动完成系统更新，完成系统更新后，可重配置存储单元15中的逻辑代码使可编程逻辑处理单元12工作于TDD-LTE系统模式，可编程逻辑处理单元12和运行/维护控制单元控制宽带射频前端11也工作于TDD-LTE模式，例如设置可调谐滤波器1103调谐到频段3.4-3.6GHz，基带可编程滤波放大器1106宽带工作等。从而将RRU由GSM模式转换到TDD-LTE工作模式，实现射频拉远装置系统可重配置的功能。
[0043] 从以上实施例可以看出，采用本发明的系统可重配置的射频拉远装置，可以通过远程控制软件配置其可重配置存储单元15中的逻辑代码，从而改变RRU的工作模式，以适应不同制式的移动通信系统，从而大大降低系统升级更新的成本和建设周期。
