[發明專利]有源天線裝置及其收發信號的方法

有效

• 申請號: 201110459757.3
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102570064A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 傅煥展;王鵬;王芳
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H01Q23/00
• 分類號: H01Q23/00;H01Q21/00;H01Q3/30
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李健;龍洪

技術領域

本發明涉及移動通信領域，尤其涉及一種有源天線裝置及其收發信號的方法。

背景技術

在民用移動通信領域，當前小區的布網采取的主流架構為基帶處理單元(BBU)+射頻拉遠單元(RRU)形式，如圖1所示，基帶池單元(BBU)通過光纖傳送完成與射頻拉遠單元(RRU)的基帶信號交互，RRU完成數字中頻處理并實現與射頻信號的轉化，并通過射頻跳線與天線陣列連接，由天線完成信號的發射和接收工作。在實際外場工程架設中，該架構通常需要將RRU和天線陣列架設在高處，如小區鐵塔的頂端。此構架中，RRU和天線陣列為各自獨立的物理實體，相互間采用射頻跳線來完成信號傳輸，跳線的插損消耗了大量的功耗，直接影響了RRU的工作效率。

基于減小運營、維護成本，提高安裝運營、網絡升級的靈活性，相繼出現了多種無線接入網基站架構。有源天線作為下一代基站的形式，正受到廣泛關注。

有源天線作為下一代基站形式的一種新架構，其外場工程架設如圖2所示，從物理層面上來說，其實現了RRU和天線陣列的集成，多路信號通常設置有多路天線振子，各天線振子并列工作，并且每路天線振子通常配置有兩個處理模塊：收發射頻模塊和基帶處理模塊。有源天線將收發通道劃分到天線振子級別，顆粒度更加細致。有源天線在降低跳線帶來的插損影響之外，通過對有源天線振子的不同配置，可以實現實際通信組網的波束靈活控制和多輸入多輸出(MIMO)等功能，實現更加靈活的資源動態配置和共享，達到全網性能最優和較低的全網組網成本的目標。同時，將RRU集成到天線中，節省了天線外場的安裝面積，降低了安裝和維護的人力成本的投入。

考慮實際的商用網基站型號的使用情況，在未來相當長的一段時間內將會存在BBU+RRU架構和有源天線架構并存的情況。當一個小區需要增加新的有源天線設備，鐵塔安裝位置很可能已經被之前的RRU基站和無源天線占用完畢，且有源天線內部集成了天線陣列，如果使用各自的天線勢必帶來資源浪費。

發明內容

本發明實施例提供了一種有源天線裝置及其收發信號的方法，以解決這兩種架構共小區使用過程中安裝位置緊缺、天線資源浪費的問題。

本發明實施例提供了一種有源天線裝置，包括依次連接的數字處理模塊、收發射頻模塊和天線陣列，該裝置還包括合路器、無源天饋移相網絡和天線(ANT)空口，其中：

所述合路器，位于所述收發射頻模塊和天線陣列之間，用于對來自所述收發射頻模塊的有源天線射頻信號和來自所述無源天饋移相網絡的射頻拉遠單元(RRU)射頻信號進行合路，將合路后的信號提供給所述天線陣列中對應的天線振子；以及接收來自所述天線振子的信號，將所述信號功分為有源天線和RRU信號后分別發送至所述收發射頻模塊和所述無源天饋移相網絡；

所述無源天饋移相網絡，與多個所述合路器相連，用于將通過ANT空口接收到的RRU發射信號功分為多路后分別發送至所述多個合路器；以及將來自所述多個合路器的RRU接收信號進行合路后通過所述ANT空口輸出至RRU。

優選地，所述無源天饋移相網絡，還用于實現RRU側的波束賦形。

優選地，所述裝置還包括電調口(AISG)；所述無源天饋移相網絡，具體用于通過該AISG實現RRU側的波束的下傾角調整。

優選地，所述無源天饋移相網絡包括無源天饋網絡和移相網絡，所述無源天饋網絡為采用威爾金森(Wilkinson)和1/4波長變換原理，通過微帶線和帶狀線實現的無源天饋網絡；所述無源天饋網絡，用于通過改變線寬和線長分別控制幅度和相位加權，實現RRU側的波束賦形；所述移相網絡，用于通過改變線路的物理長度或介電常數來實現相位改變。

優選地，所述合路器為采用微帶印制電路板或腔體形式實現的合路器；和/或，所述天線陣子為采用帶寬形式，至少支持有源天線信號頻段和RRU信號頻段的天線陣子。

優選地，該裝置還包括功分網絡；所述功分網絡，位于所述合路器和所述天線振子之間，且所述功分網絡與多個天線陣子相連，用于通過改變線寬和線長為與該功分網絡對應的多個天線振子提供幅度和相位加權。

優選地，該裝置還包括多個光纖轉換器(OPT)口；

所述數字處理模塊，用于通過所述OPT口接收基帶處理單元(BBU)發送的有源天線信號，以及通過所述OPT口向所述BBU發送進行數字下變頻處理后的有源天線信號。

優選地，所述BBU位于所述有源天線裝置外部或所述有源天線裝置內部。