一种5G路由基站、5G微基站及5G通信网络系统转让专利
申请号 : CN202210102174.3
文献号 : CN114205924B
文献日 : 2023-07-11
发明人 : 付道繁 , 肖勇
申请人 : 福建省邮电规划设计院有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种具有无线回传功能的5G路由基站,其特征在于,包括基站基带单元、路由基站射频单元、无线回传模块、合路器及天线单元;
所述基站基带单元设有与核心网连接的接口,所述基站基带单元用于基带数据的调制解调;
所述路由基站射频单元的一端与基站基带单元连接,所述述路由基站射频单元的另一端连接于合路器;
所述无线回传模块的一端连接于基站基带单元,所述无线回传模块的另一端连接于合路器,所述无线回传模块用于为下级微基站提供无线传输链路;
所述合路器用于将路由基站射频单元和无线回传模块的无线信号进行合路;
所述天线单元连接于合路器,所述天线单元用于发射路由基站射频单元和无线回传模块的无线信号或者接收移动终端或微基站回传的无线信号;
所述路由基站射频单元包括第一上行射频链路、第一下行射频链路及第一双工器;
所述第一下行射频链路包括第一数字上变频、第一数模转换器、第一发射器,所述第一数字上变频连接于第一数模转换器,所述第一数模转换器连接于第一发射器,所述第一发射器连接于第一双工器;
所述第一上行射频链路包括第一数字下变频、第一模数转换器、第一接收器;所述第一数字下变频的一端连接于基站基带单元,所述第一数字下变频的另一端连接于第一模数转换器,所述第一模数转换器连接于第一接收器,所述第一接收器连接于第一双工器,所述第一双工器连接于合路器;
所述无线回传模块包括第一上行回传链路、第一下行回传链路及第二双工器;
所述第一上行射频链路的第一数字下变频与第一模数转换器之间设有上行接口,所述第一下行射频链路的第一数字上变频与第一数模转换器之间设有下行接口;
所述第一上行回传链路的一端连接于上行接口,另一端连接于第二双工器;
所述第一下行回传链路的一端连接于下行接口,另一端连接于第二双工器;
所述下行回传链路包括第一信道资源分配单元、第一调制解调器、第一功率放大器及第二发射器,所述第一信道资源分配单元的一端连接于下行接口,所述第一信道资源分配单元的另一端连接于第一调制解调器,所述第一调制解调器连接于第一功率放大器,所述第一功率放大器连接于第二发射器,所述第二发射器连接于第二双工器;
所述第一上行回传链路包括第二信道资源分配单元、第二调制解调器、第二功率放大器及第二接收器,所述第二信道资源分配单元的一端连接于上行接口,所述第二信道资源分配单元的另一端连接于第二调制解调器,所述第二调制解调器连接于二功率放大器,所述第二功率放大器连接于第二接收器,所述第二接收器连接于第二双工器。
2.一种具有无线回传功能的5G微基站,其特征在于,包括施主天线、第三双工器、5G回传模块、微基站射频单元、第四双工器及发射天线;
所述施主天线连接于第三双工器,所述施主天线用于与上级5G路由基站点对点无线连接;
所述5G回传模块用于与上级5G路由基站进行信号传送及为微基站射频单元提供传输链路;所述5G回传模块包括第二上行回传链路及第二下行回传链路,所述第二上行回传链路的一端连接于第三双工器,所述第二下行回传链路的一端连接于第三双工器;
所述微基站射频单元包括第二上行射频链路及第二下行射频链路,所述第二上行射频链路的一端连接于第二上行回传链路,所述第二上行射频链路的一端连接于第四双工器,所述第二下行射频链路的一端连接于第二下行回传链路,所述第二下行射频链路的一端连接于第四双工器;
所述第四双工器连接于发射天线;
所述第二下行回传链路包括第三调制解调器、第三功率放大器及第三接收器;所述第三调制解调器的一端连接于第二下行射频链路,所述第三调制解调器的另一端连接于第三功率放大器,所述第三功率放大器的另一端连接于第三接收器,所述第三接收器连接于第三双工器;
所述第二上行回传链路包括第四调制解调器、第四功率放大器及第三发射器,所述第四调制解调器的一端连接于第二上行射频链路,所述第四调制解调器的另一端连接于第四功率放大器,所述第四功率放大器连接于第三发射器,所述第三发射器连接于第三双工器;
所述第二上行射频链路包括第二数字下变频、第二模数转换器及第四接收器,所述第二数字下变频的一端连接于第二上行回传链路,所述第二数字下变频的另一端连接于第二模数转换器,所述第二模数转换器连接于第四接收器,所述第四接收器连接于第四双工器;
所述第二下行射频链路包括第二数字上变频、第二数模转换器及第四发射器;所述第二数字上变频的一端路连接于第二下行回传链路,所述第二数字上变频的另一端连接于第二数模转换器,所述第二数模转换器连接于第四发射器,所述第四发射器连接于第四双工器。
3.根据权利要求2所述具有无线回传功能的5G微基站,其特征在于,所述施主天线为抛物面天线。
4.一种5G通信网络系统,其特征在于,包括5G核心网、5G路由基站及5G微基站,所述5G路由基站为权利要求1所述5G路由基站;
所述5G微基站为权利要求2‑3任意一项所述5G微基站;
所述5G核心网通过通信线缆与5G路由基站通信连接。
5.根据权利要求4所述5G通信网络系统,其特征在于,所述路由基站射频单元通过CPRI接口与路由基站基带单元连接。
说明书 :
一种5G路由基站、5G微基站及5G通信网络系统
技术领域
背景技术
的网络基础设施。
网流量爆炸式增长,为移动互联网用户提供更加极致的应用体验;超高可靠低时延通信
(uRLLC)主要面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行
业应用需求;海量机器类通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数
据采集为目标的应用需求。
线光纤或网线传输。这类场景的往往无法实现较好的信号覆盖。特别在5G时代,高密集组网
的需求下,全光纤组网的成本让运营商难以承担。
发明内容
基站提供传输链路的问题。
一发射器连接于第一双工器;
数转换器,所述第一模数转换器连接于第一接收器,所述第一接收器连接于第一双工器,所
述第一双工器连接于合路器。
一信道资源分配单元的另一端连接于第一调制解调器,所述第一调制解调器连接于第一功
率放大器,所述第一功率放大器连接于第二发射器,所述第二发射器连接于第二双工器;
资源分配单元的另一端连接于第二调制解调器,所述第二调制解调器连接于二功率放大
器,所述第二功率放大器连接于第二接收器,所述第二接收器连接于第二双工器。
传链路的一端连接于第三双工器,所述第二下行回传链路的一端连接于第三双工器;
器,所述第二下行射频链路的一端连接于第二下行回传链路,所述第二下行射频链路的一
端连接于第四双工器;
第三功率放大器,所述第三功率放大器的另一端连接于第三接收器,所述第三接收器连接
于第三双工器;
第四功率放大器,所述第四功率放大器连接于第三发射器,所述第三发射器连接于第三双
工器。
另一端连接于第二模数转换器,所述第二模数转换器连接于第四接收器,所述第四接收器
连接于第四双工器;
于第二数模转换器,所述第二数模转换器连接于第四发射器,所述第四发射器连接于第四
双工器。
接,基站基带单元实现基带数据的调制解调、系统同步、资源管理和操作维护等功能;路由
基站射频单元通过接口与基站基带单元连接,进行信令交互,路由基站射频单元的另一侧
通过合路器与天线单元进行连接,可以为本区域内的5G用户提供无线信号覆盖;同时无线
回传模块的一端连接于基站基带单元,另一端通过合路器连接于天线单元,通过无线回传
模块可以远程为5G微基站提供无线回传链路,可以解决在一些有线无法提供传输链路的微
基站的建设问题,可以代替传统的基站建设,大大降低制造和使用成本,机动性能好,适合
在传输链路受限的环境下使用,如农村偏远地区、路边、室内覆盖、小巷子等场景。
实施,并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解,以下结合本
申请的具体实施方式及附图进行说明。
附图说明
具体实施方式
更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范
围。
相同的实施例,亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上,在本申请
中,只要不存在技术矛盾或冲突,各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进
行组合,以形成相应的可实施的技术方案。
限制本申请。
外,本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。
量、主次或顺序等关系。
品中不仅可以包括那些限定的要素,而且还可以包括没有明确列出的其他要素,或者还包
括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。
解,而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方
位构造或操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连;其可以是两个元件内部的连通或两个元件的
相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言,可以根据具体情况理解上述用
语在本申请实施例中的具体含义。
基带数据的调制解调、系统同步、资源管理和操作维护等功能;路由基站射频单元120通过
接口与基站基带单元110连接,进行信令交互,路由基站射频单元120的另一侧通过合路器
140与天线单元150进行连接,可以为本区域内的5G用户提供无线信号覆盖;同时无线回传
模块130的一端连接于基站基带单元110,另一端通过合路器140连接于天线单元150,通过
无线回传模块130可以远程为5G微基站提供无线回传链路,可以解决在一些有线无法提供
传输链路的微基站的建设问题,可以代替传统的基站建设,大大降低制造和使用成本,机动
性能好,适合在传输链路受限的环境下使用,如农村偏远地区、路边、室内覆盖、小巷子等场
景。
于第一发射器123,所述第一发射器123连接于第一双工器124;
的另一端连接于第一模数转换器126,所述第一模数转换器126连接于第一接收器127,所述
第一接收器127连接于第一双工器124,所述第一双工器124连接于合路器140。
成模拟信号,最后经过天线发射出去。
射信号传输到接收机。
入数据相乘,完成混频。数字下变频指在超外差式接收机中经过混频后得到的中频信号比
原始信号的频率低的一种混频方式。
在经过第一数模转换器122进行转换成模拟信号后,在第一发射器123通过天线单元150将
转换后的模拟信号发射出去;当第一接收器127通过天线单元150接收到无线信号后,通过
第二魔术转换器转换成数字信号,然后在通过第一数字下变频125进行混频后,传送给基站
基带单元110。
接口;
下行接口,使得无线回传模块130的第一上行回传链路可以通过上行接口连接于基站基带
单元110,以及无线回传模块130的第一下行回传链路可以通过下行接口连接于基站基带单
元110,实现路由基站射频单元120中的第一数字上变频121和第二数字上变频的共用;在其
他实施例中,也可以在无线回传模块130中设置另外的数字上变频及数字下变频,使得第一
上行回传链路可以通过数字下变频连接于基站基带单元110,第一下行回传链路通过数字
上变频连接于基站基带单元110。
接于下行接口,所述第一信道资源分配单元131的另一端连接于第一调制解调器132,所述
第一调制解调器132连接于第一功率放大器133,所述第一功率放大器133连接于第二发射
器134,所述第二发射器134连接于第二双工器135;
口,所述第二信道资源分配单元136的另一端连接于第二调制解调器137,所述第二调制解
调器137连接于二功率放大器,所述第二功率放大器138连接于第二接收器139,所述第二接
收器139连接于第二双工器135。
能的电子设备。一般由调制器和解调器组成。在发送端,将计算机串行口产生的数字信号调
制成可以通过电话线传输的模拟信号;在接收端,调制解调器把输入计算机的模拟信号转
换成相应的数字信号,送入计算机接口。
当需要为微基站提供无线传输信道时,第一下行回传链路中的第一信号资源分配单元将基
站基带单元110的时频资源块中,通过专门为下级微基站设置的若干时频资源为下级微基
站提供无线传输信道,通过第一调制解调器132进行调制解调后,再经过第一放大功率放大
后,通过第二发射器134将信号发射出去。
第二上行回传链路的一端连接于第三双工器220,所述第二下行回传链路的一端连接于第
三双工器220;
双工器250,所述第二下行射频链路的一端连接于第二下行回传链路,所述第二下行射频链
路的一端连接于第四双工器250;
路,其中,5G回传模块230通过施主天线210与5G路由基站进行无线传输链路连接,与微基站
射频单元240通过设备内接口进行有线连接,5G回传模块230的第二下行回传链路接收附近
最合适的5G路由基站的无线回传信号,第二上行回传链路发射5G微基站的回传信号响应5G
路由基站;微基站射频单元240通过第二下行射频链路将无线信号发射出去,为所在区域的
设备提供信号覆盖;同时通过第二上行链路接收所在区域内设备回传的信号。通过采用无
线传输链路的5G微基站,无需依赖有线光缆和网线作为传输,可以解决在一些有线无法提
供传输链路的微基站的建设问题,可以代替传统的基站建设,大大降低制造和使用成本,机
动性能好,适合在传输链路受限的环境下使用,如农村偏远地区、路边、室内覆盖、小巷子等
场景。
三调制解调器231的另一端连接于第三功率放大器232,所述第三功率放大器232的另一端
连接于第三接收器233,所述第三接收器233连接于第三双工器220;
的另一端连接于第四功率放大器235,所述第四放大器连接于第三发射器236,所述第三发
射器236连接于第三双工器220。
调器231调制解调后到微基站射频单元240的第二下行射频链路中;而当第二上行回传链路
接收到第二上行射频链路的回传信号后,通过第四调制解调器234进行调制解调后再通过
第四功率放大器235放大后,接着经过第三发射器236发射至施主天线210,通过施主天线
210发送至5G路由基站。
二数字下变频241的另一端连接于第二模数转换器242,所述第二模数转换器242连接于第
四接收器243,所述第四接收器243连接于第四双工器250;
244的另一端连接于第二数模转换器245,所述第二数模转换器245连接于第四发射器246,
所述第四发射器246连接于第四双工器250。
转换成模拟信号,在通过第四发射器246进行发射出去;而当通过第四接收器243接收到无
线信号后,通过第二模数转换器242转换成数字信号,然后在通过第二数字下变频241进行
混频后,通过第二上行回传链路发送至5G路由基站。
线是指由抛物面反射器和位于其焦点上的照射器(馈源)组成的面天线。通常采用金属的旋
转抛物面、切制旋转抛物面或柱形抛物面作为反射器,采用喇叭或带反射器的对称振子作
馈源。抛物面天线的主要优势是它的高方向性。它的功能类似于一个探照灯或手电筒反射
器,向一个特定的方向汇聚无线电波到狭窄的波束,或从一个特定的方向接收无线电波。
120、无线回传模块130、合路器140及天线单元150;
述第二上行回传链路的一端连接于第三双工器220,所述第二下行回传链路的一端连接于
第三双工器220;
双工器250,所述第二下行射频链路的一端连接于第二下行回传链路,所述第二下行射频链
路的一端连接于第四双工器250;
现基带数据的调制解调、系统同步、资源管理和操作维护等功能;路由基站射频单元120通
过接口与基站基带单元110连接,进行信令交互,路由基站射频单元120的另一侧通过合路
器140与天线单元150进行连接,可以为本区域内的5G用户提供无线信号覆盖;同时无线回
传模块130的一端连接于基站基带单元110,另一端通过合路器140连接于天线单元150,通
过无线回传模块130可以远程为5G微基站330提供无线回传链路,可以解决在一些有线无法
提供传输链路的微基站的建设问题,可以代替传统的基站建设,大大降低制造和使用成本,
机动性能好,适合在传输链路受限的环境下使用,如农村偏远地区、路边、室内覆盖、小巷子
等场景。
240提供传输链路,其中,5G回传模块230通过施主天线210与5G路由基站320进行无线传输
链路连接,与微基站射频单元240通过设备内接口进行有线连接,5G回传模块230的第二下
行回传链路接收附近最合适的5G路由基站320的无线回传信号,第二上行回传链路发射5G
微基站330的回传信号响应5G路由基站320;微基站射频单元240通过第二下行射频链路将
无线信号发射出去,为所在区域的设备提供信号覆盖;同时通过第二上行链路接收所在区
域内设备回传的信号。通过采用无线传输链路的5G微基站330,无需依赖有线光缆和网线作
为传输,可以解决在一些有线无法提供传输链路的微基站的建设问题,可以代替传统的基
站建设,大大降低制造和使用成本,机动性能好,适合在传输链路受限的环境下使用,如农
村偏远地区、路边、室内覆盖、小巷子等场景。
于第一发射器123,所述第一发射器123连接于第一双工器124;
的另一端连接于第一模数转换器126,所述第一模数转换器126连接于第一接收器127,所述
第一接收器127连接于第一双工器124,所述第一双工器124连接于合路器140。
成模拟信号,最后经过天线发射出去。
射信号传输到接收机。
入数据相乘,完成混频。数字下变频指在超外差式接收机中经过混频后得到的中频信号比
原始信号的频率低的一种混频方式。
在经过第一数模转换器122进行转换成模拟信号后,在第一发射器123通过天线单元150将
转换后的模拟信号发射出去;当第一接收器127通过天线单元150接收到无线信号后,通过
第二魔术转换器转换成数字信号,然后在通过第一数字下变频125进行混频后,传送给基站
基带单元110。
接口;
下行接口,使得无线回传模块130的第一上行回传链路可以通过上行接口连接于基站基带
单元110,以及无线回传模块130的第一下行回传链路可以通过下行接口连接于基站基带单
元110,实现路由基站射频单元120中的第一数字上变频121和第二数字上变频244的共用;
在其他实施例中,也可以在无线回传模块130中设置另外的数字上变频及数字下变频,使得
第一上行回传链路可以通过数字下变频连接于基站基带单元110,第一下行回传链路通过
数字上变频连接于基站基带单元110。
接于下行接口,所述第一信道资源分配单元131的另一端连接于第一调制解调器132,所述
第一调制解调器132连接于第一功率放大器133,所述第一功率放大器133连接于第二发射
器134,所述第二发射器134连接于第二双工器135;
口,所述第二信道资源分配单元136的另一端连接于第二调制解调器137,所述第二调制解
调器137连接于二功率放大器,所述第二功率放大器138连接于第二接收器139,所述第二接
收器139连接于第二双工器135。
能的电子设备。一般由调制器和解调器组成。在发送端,将计算机串行口产生的数字信号调
制成可以通过电话线传输的模拟信号;在接收端,调制解调器把输入计算机的模拟信号转
换成相应的数字信号,送入计算机接口。
道。当需要为微基站提供无线传输信道时,第一下行回传链路中的第一信号资源分配单元
将基站基带单元110的时频资源块中,通过专门为下级微基站设置的若干时频资源为下级
微基站提供无线传输信道,通过第一调制解调器132进行调制解调后,再经过第一放大功率
放大后,通过第二发射器134将信号发射出去。
三调制解调器231的另一端连接于第三功率放大器232,所述第三功率放大器232的另一端
连接于第三接收器233,所述第三接收器233连接于第三双工器220;
的另一端连接于第四功率放大器235,所述第四放大器连接于第三发射器236,所述第三发
射器236连接于第三双工器220。
铜鼓第三接收器233发射至微基站射频单元240的第二下行射频链路中;而当第二上行回传
链路通过第第三发射器236接收到回传信号时,通过第四功率放大器235放大后,在经过第
四调制解调器234进行调制解调后,通过施主天线210发送至5G路由基站320。
二数字下变频241的另一端连接于第二模数转换器242,所述第二模数转换器242连接于第
四接收器243,所述第四接收器243连接于第四双工器250;
244的另一端连接于第二数模转换器245,所述第二数模转换器245连接于第四发射器246,
所述第四发射器246连接于第四双工器250。
转换成模拟信号,在通过第四发射器246进行发射出去;而当通过第四接收器243接收到无
线信号后,通过第二模数转换器242转换成数字信号,然后在通过第二数字下变频241进行
混频后,通过第二上行回传链路发送至5G路由基站320。
物面天线是指由抛物面反射器和位于其焦点上的照射器(馈源)组成的面天线。通常采用金
属的旋转抛物面、切制旋转抛物面或柱形抛物面作为反射器,采用喇叭或带反射器的对称
振子作馈源。抛物面天线的主要优势是它的高方向性。它的功能类似于一个探照灯或手电
筒反射器,向一个特定的方向汇聚无线电波到狭窄的波束,或从一个特定的方向接收无线
电波。
来传输基带信号,其数字接口有两种,标准的CPRI和OBSAI接口。CPRI(The Common Public
Radio Interface)定义了基站数据处理控制单元REC(Radio Equipment Control)与基站
收发单元RE(Radio Equipment)之间的接口关系,它的数据结构可以直接用于直放站的数
据进行远端传输,成为基站的一种拉远系统。
申请说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方
案,以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等,均包括在
本申请的专利保护范围之内。