CN101102168A - 通过压缩带宽来在有线传输介质上传输信号的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的提供了一种在有线传输介质上传输宽带信号的解决方案，本发明的特征在于压缩信号带宽使信号适合在例如五类双绞线的有线传输介质上传输，即在发送端一路原始信号被分割为多路带宽压缩的子信号，分别在多路并行的有线传输介质上同步传输，在接收端串接同步接收的各路子信号，分别对各路子信号进行加速及合并处理以还原成一路原始信号。本方明支持例如WiMAX的带宽更宽的无线电信号，更大的传输距离，相应地更多的应用场合。

Description

通过压缩带宽来在有线传输介质上传输信号的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信网络，尤其涉及无线网络中利用有线传输介质上传输信号以扩展覆盖范围的方法和装置。

背景技术

城市里飞速增加的移动用户和林立的高层建筑，使得通信密度日渐增大，用户对网络覆盖能力的要求不断上升。这些现代化的建筑物规模大、质量好，对无线信号有很强的屏蔽作用。在大型建筑物的内部某些地方，无线通信信号弱，移动终端无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区；室内覆盖系统正是在这种背景之下产生的。

现有的在有线传输介质(譬如，铜线)上传输无线信号的方案主要针对有效带宽不高于5MHz的2G(第二代移动通信)/3G(第三代移动通信)网络的室内覆盖范围扩展。

根据铜线的传输特性，其有效带宽较低，并且随着传输距离的增加而降低。这是因为铜线上的信号随着在频谱的增高和距离的增加，衰减也显著加剧，这就大大限制了可传输的距离和信号带宽。以VDSL(甚高速数字用户线路)为例，理想情况下12MHz的带宽可以有效传输500米，一般情况下可实现300米传输距离。在现有的运用铜线实现室内覆盖的方案都是基于2/3G系统，此时频谱较窄，可以直接通过CAT5(五类双绞线)进行传输。然而，这些技术却不能用于带宽在5MHz到20MHz之间变化的WiMAX(微波存取全球互通)系统。此外，现有的在有线传输介质上传输无线信号的方案受到最大传输距离的严格限制，这限制了其应用场合。

在WiMAX(20MHz)和未来的无线通信系统频谱较宽，因此现有的方案无法同时满足传输带宽和传输距离两方面的要求。通过把宽带信号切割成多个窄带的信号之后，平行发送可以大幅度提高信号在铜线上的传输距离。本发明就是给出一种如何分割和恢复信号的方法，增加铜线上的有效传输距离。

发明内容

本发明提供了一种在通信网络，尤其是无线网络中通过压缩信号带宽来在有线窄带媒质上传输宽带信号，以扩展信号覆盖范围的技术方案，压缩信号带宽的目的是使信号适合在例如五类双绞线的有线传输介质上传输。

根据本发明的第一个方面，提供了一种在通信网络的信号传输设备中用于经由有线传输介质发送信号的方法，其特征在于，将一路原始信号序列分割为多路带宽压缩的子信号序列，分别在多路并行的有线传输介质上同步传输。该方法具体通过以下步骤实现：对一路原始信号序列进行分割和减速处理，以获得多路减速后的子信号序列；将所述多路减速后的子信号序列分别在多路并行的有线传输介质上同步传输。

根据本发明的第二个方面，提供了一种在通信网络的信号传输设备中用于经由有线传输介质接收信号的方法，其特征在于，将在多路并行的有线传输介质上同步传输的多路带宽压缩的子信号序列合并复原为一路原始信号序列。该方法具体通过以下步骤实现：同步接收经由多路并行有线传输介质的传输的信号序列；分别对所述每路子信号序列进行加速和合并处理，以获得一路原始信号序列。

根据本发明的第三个方面，提供了一种在通信网络的信号传输设备中用于经由有线传输介质发送信号的发送装置，其特征在于，将一路原始信号序列分割为多路带宽压缩的子信号序列，分别在多路并行的有限传输介质上同步传输。该发送装置具体包括：信号分割和减速装置，用于对一路原始信号序列进行分割和减速处理，以获得多路减速后的子信号序列；同步传输装置，用于将所述多路减速后的子信号序列分别在多路并行的有线传输介质上同步传输。

根据本发明的第四个方面，提供了一种在通信网络的信号传输设备中用于经由有线传输介质接收信号的接收装置，其征在于，将在多路并行的有线传输介质上同步传输的多路带宽压缩的子信号序列合并复原为一路原始信号序列。该接收装置具体包括：同步接收装置，同步接收经由多路并行有线传输介质的传输的子信号序列；信号加速和合并装置，用于分别对所述每路子信号序列进行加速和合并处理，以获得一路原始信号序列。

相对于现有技术，本发明的优点是：

1.扩展了可在有线传输介质上传输的无线信号的带宽范围；

2.延长了采用现有的在有线传输介质上传输无线信号方案时的信号传输距离；

3.采用本发明提供的技术方案，可以在窄带有线介质上传输的无线信号将不限于OFDM/OFDMA(正交频分多址)，本发明可以应用于WiMAX，3G和NGN(下一代网络)等多种网络环境；

4.此外，它还有助于建立分布式天线系统。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述：

图1为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的信号传输设备中用于经由有线传输介质传输信号的方法中，信号传输设备中的发送模块和接收模块对待发送的原始信号和接收到的多路经带宽压缩的子信号的处理方法的示意图；

图2为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络中用于经由有线传输介质传输信号的信号传输设备的工作原理示意图；

图3为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的信号传输设备中用于经由有线传输介质发送信号方法的流程图。

图4为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的信号传输设备中用于经由有线传输介质接收信号方法的流程图。

图5为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络中的信号传输设备中用于经由有线传输介质发送信号的发送装置框图。

图6为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的信号传输设备中用于经由有线传输介质接收信号的接收装置框图。

图7为根据本发明的一个具体实施方式的通过在铜线上传输宽带信号实现无线网络室外覆盖范围扩展的网络结构图；

图8为根据本发明的一个具体实施方式的通过在铜线上传输宽带信号实现无线网络/WiFi(无线保真)网络的室内覆盖范围扩展的网络结构图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的信号传输设备的发送装置(或发送模块)和接收装置(或接收模块)中用于经由有线传输介质传输信号的方法中，信号传输设备的发送装置和接收装置分别对待发送的一路原始信号序列和接收到的多路经带宽压缩的子信号序列的处理过程。

对待发送的原始信号序列，信号传输设备中的发送装置经过对其抽样间隔的扩展，使原始信号序列(周期为T，带宽为W)的周期扩展为原来的两倍(周期变为2T)，则其带宽就相应地被压缩为原来的1/2(带宽变为W/2)，接着，将经过上述处理的信号序列分割为两路子信号序列，分别经由两条并行铜线进行传输；

处于接收端的信号传输设备中的接收装置对经有两条铜线接收到的两路子信号序列(带宽均为W/2，周期均为2T)分别进行加速处理(使其周期由2T变为T)，然后将加速以后的多路子信号序列串接起来，还原成原来的一路原始信号(周期为T，带宽为W)。

这样，对于带宽为W的无线信号，如果每条铜线传输信号的带宽上限为W/M(M为正，且为整数)，很明显，只需要M条并行的铜线一起工作在发射端的传输设备(对信号序列进行带宽压缩及分割，使其成为M路带宽各为W/M的子信号序列)与接收端的传输设备(对带宽均为W/M的M路子信号序列进行合并和带宽扩展，将其还原成为一路带宽为W的信号序列)之间，即能实现带宽高于单铜线传输带宽上限的无线信号的有线传输。很容易理解，当M不是整数时，并行铜线的条数等于“M+1”的整数部分。

下面通过数学证明并结合图1来进一步说明本发明的原理。

假设信号是OFDM信号。通常，OFDM信号可以用方程式1来表示。

$x_k=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\stackrel{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{X}_n{e}^{j\frac{2\mathrm{k\π}}{N}n}=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{X}_n{e}^{j\frac{2\mathrm{\πn}}{N\·\mathrm{\Δt}}\×\mathrm{k\Δt}}---\left(1\right)$

其中Δt是发送抽样间隔，因此，两个相邻子载波之间的频率差是 $\mathrm{\Δf}=\frac{1}{N\·\mathrm{\Δt}}.$ 为了压缩频谱，通过扩展前述抽样间隔来减慢前述符号的速率，举例来说，设扩展因子为λ，则扩展后的采样间隔为ΔT＝λ·Δt其中λ是正值并且通常是一个整数。于是，方程式1变成方程式2，

$x_k=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{X}_n{e}^{j\frac{2\mathrm{\πn}}{\mathrm{\λ}\·N\·\mathrm{\Δt}}\×\mathrm{k\ΔT}}---\left(2\right)$

上述频率差相应变为 $\mathrm{\Δf}=\frac{1}{\mathrm{\λ}\·N\·\mathrm{\Δt}},$ 信号带宽也变成之前的

在图3所示情景中，λ＝2，在两条铜线中的任一条上传输的信号带宽均为原始信号带宽的一半。

应当理解，在信号发射端，对原始信号序列进行“带宽压缩”和“分割”的操作之间并无严格的先后顺序要求。同样在信号接收端，对接收到的各路子信号序列的“加速处理”和“串接”的操作之间的并无严格的先后顺序要求。可以根据具体的实现方式的不同操作顺序可以有不同的先后。

图2为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络中用于经由有线传输介质传输信号的信号传输设备中的发送装置和接收装置的工作原理示意图。其中，对信号的处理过程包括：

◆ 信号发送端

-信号发送端的信号传输设备的发送装置对待发送的无线信号进行下变频变换，使其变为基带信号(周期为T，带宽为W)；

-对所述基带信号进行A/D(模拟/数字)变换，将模拟信号转换为数字信号序列；

-对该数字信号序列进行分割(分为3部分)，生成3路带宽等于原始信号带宽的子信号序列；

-分别对分割后的各路子信号序列进行带宽压缩处理(减速)，为与前述信号分割操作相对应，带宽压缩后的信号周期变为原来的3倍(T’＝3T)，带宽则为原来的1/3(W’＝W/3)，于是，生成了3路经带宽压缩的子信号序列；

-对所述经带宽压缩的3路子信号序列分别进行D/A(数字/模拟)变换，将其变为3路模拟信号；

-将经过D/A变换生成的3路模拟信号经由并行的3条铜线进行传

输，发送给位于接收端的信号传输设备。

◆ 信号接收端

-接收端的信号传输设备中的接收装置对经所述3条并行铜线接收到的3路子信号(周期为3T，带宽为W/3)分别进行A/D变换；

-将经过A/D变换的3路子信号序列进行同步接收；

-将经过同步的3路子信号分别进行带宽扩展(加速)处理，生成

3路带宽与原始信号相同的子信号序列；

-在同步装置的控制下，将上述3路子信号进行合并，还原为一路

信号序列，即信号发送端发送的原始信号序列(周期为T，带宽为W)；

-将还原后的数字信号序列变换为模拟信号；

-对所述模拟信号进行上变频处理。

下面结合图3-6，通过本发明的一个实施例来具体说明本发明的技术方案。

图3是根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的信号传输设备的发送装置中用于经由多个并行有线传输介质发送信号方法的流程图。该方法起始于步骤S101。

在步骤S101中，将接收到的一路原始信号序列以一帧或多帧为单位分割成多路子信号序列，所述一个分割单位定义为多路子信号序列里的一个符号。这里以一帧或多帧为单位进行分割，便于接收时的同步处理。通常用缓存来存储接收到的一路原始信号序列。假设一路原始信号被分割为M路，这里M为大于1的自然数，则将所述一路信号以一帧或多帧为分割单位为顺序地分放在M个缓存中，则完成了对所述一路信号的分割处理。具体的，M个缓存可以是物理上分离的多个缓存器，或者在同一缓存器中逻辑分离的多个缓存空间。

在步骤S102中，对在分割后的M路子信号序列分别进行减速处理，以获得减速后的M路子信号序列，这里的减速处理通常通过调整缓存的读速度来进行减速，以步骤S101中所述一路原始信号写入缓存的速度的1/M读出缓存里的所述各路子信号序列数据，

在步骤S103中，在所述M路减速后的子信号序列的每一个符号前添加同步码用于接收时同步和接收时均衡处理。

在步骤S104中，对经步骤S103中处理后的包含同步码的M路子信号序列分别做预均衡处理，这里预均衡处理基于有线传输介质的信道估计来做的，是一个避免接收到噪声产生增益的解决方案。

在步骤S105中，将经过上述处理后的M路子信号序列分别在多路并行的有线传输介质上同步传输。这里的同步传输可以是在相邻有线传输介质之间以一个或多个帧周期的延迟在多个并行有线传输介质上来传输上述M路减速后的子信号序列。同减速相对应，发送时的D/A转换器的抽样间隔调整为接收所述一路原始信号序列的A/D转换器间隔的M倍。

这里需要说明的是，在以一帧为单位对OFDM信号进行分割的情况下，可利用OFDM信号本身的循环前缀来进行同步接收，以及OFDM信号本身的导频码来做信道估计，用于均衡处理。所以发送时无需对所述M路子信号添加同步码；在上述图3的发送方法流程中，可以直接从步骤S102到步骤S104，省去步骤S103。

另外一个需要说明的是，在有些信道状况比较好的情况下或者接收端将执行均衡处理的情况下，也无需对各路子信号进行预均衡处理，在上述的图3发送方法流程中，也可省去步骤S104。实际上，在通信网络的信号传输设备的发送装置中用于经由多个并行有线传输介质发送信号方法的实施方式不仅限于图3所示的顺序，同步码的插入和预均衡处理也可在信号分割之后，减速之前完成；另外在图3中，也可以对一路原始信号先减速然后再分割成多路子信号序列。

图4是根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的信号传输设备的接收装置中用于经由多个并行有线传输介质接收信号方法的流程图。该方法起始于步骤S201。

在步骤S201中，同步接收经由多路并行有线传输介质传输的经A/D变换后的子信号序列，在接收端对所述各路子信号序列执行卷积积分来进行同步接收和估计各路子信号序列之间的时差。这里也可设接收到的子信号序列为M路，M为大于1的自然数，通常用M个缓存来分别存放所述M路子信号序列。具体的，M个缓存可以是物理上分离的多个缓存器，或者在同一缓存器中逻辑分离的多个缓存空间。

在步骤S202中，分别对步骤S201中接收到的所述M路子信号序列进行均衡处理。利用已知的同步码进行信道估计，基于信道估计对数据码元做均衡处理。

在步骤S203中，分别对步骤S202中所述M路均衡处理后的各路子信号序列去除同步码。

在步骤S204中，分别对经过步骤S203处理后的M路子信号序列进行加速处理。通常通过以M倍于步骤S201中所述各路信号序列写入M个缓存的速度来分别读取M个缓存里的各路子信号序列来实现加速。

在步骤S205中，根据步骤S201中估计的各路子信号序列之间的时差来串接各路子信号序列，对所述M路加速后的子信号序列以一帧或多帧为单位进行串接，还原成原始的一路信号序列，然后送到D/A转换器，相应地，D/A转换器的抽样间隔也调整为接收所述各路子信号序列时的A/D转换器的间隔的1/M。

这里需要说明的是，在有些信道状况比较好的情况下或者发送端已执行预均衡处理的情况下，也无需对所述多路子信号进行均衡处理，在上述的图4接收方法流程中，也可省去步骤S202。

另外需要说明的是，在发送端以一帧为单位对OFDM信号进行分割的情况下，可利用OFDM信号本身的循环前缀来进行同步接收，以及OFDM信号本身的导频码来做信道估计，用于均衡处理。所以接收时无需去除所述各路子信号序列中的同步码；在上述图4的接收方法流程中，可以直接从步骤S202到步骤S204，省去步骤S203。

实际上，在通信网络的信号传输设备的接收装置中用于经由多个并行有线传输介质接收信号方法的实施方式不仅限于图4所示的顺序，均衡处理和同步码的去除也可在对信号进行加速处理之后及合并处理之前进行；另外在图4中也可以对信号先进行合并处理，然后再进行加速处理。

图5为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络中的信号传输设备中用于经由有线传输介质发送信号的发送装置框图1的示意图。该发送装置1包括一个信号分割和信号减速装置101，多个同步码插入装置102，多个预均衡处理装置103，和一个同步发送装置105，其中所述信号分割和减速装置101还包括一个信号分割装置1011和多个信号减速装置1012。

信号分割装置1011对接收到的信号进行分割，通常以一帧或多帧为单位，将接收到的一路原始信号序列分割成多路子信号序列，所述一个分割单位定义为多路子信号序列里的一个符号。这里以一帧或多帧为单位进行分割，便于接收时的同步处理。通常用缓存来存储接收到的一路原始信号序列。假设一路原始信号被分割为M路，这里M为大于1的自然数，则将所述一路信号以一帧或多帧为分割单位为顺序地分放在M个缓存中，则完成了对所述一路信号的分割处理。具体的，M个缓存可以是物理上分离的多个缓存器，或者在同一缓存器中逻辑分离的多个缓存空间。

信号减速装置1012，对所述每路子信号序列分别进行减速处理，以获得减速后的M路子信号序列，这里的减速处理通常通过调整缓存的读速度来进行减速，以M倍于所述一路原始信号写入缓存的速度读出缓存里的所述各路子信号序列数据。

同步码插入装置102，分别在所述M路减速后的子信号序列的每一个符号前添加同步码用于接收时同步和接收时的预均衡处理。

预均衡处理装置103，分别对M路包含同步码的子信号序列分别做预均衡处理，这里预均衡处理基于信道估计来做，是一个避免接收到噪声产生增益的解决方案。

同步传输装置104，将经过上述预均衡处理后的M路子信号序列分别在M路并行的有线传输介质上同步传输。这里的同步传输可以是在相邻有线传输介质之间以一个或多个帧周期的延迟在多个并行有线传输介质上来传输上述M路子信号序列。同减速相对应，发送时的D/A转换器的抽样间隔调整为接收所述一路原始信号序列的A/D转换器间隔的M倍。

这里需要说明的是，在以一帧为单位对OFDM信号进行分割的情况下，可利用OFDM信号本身的循环前缀来进行同步接收，以及OFDM信号本身的导频码来做信道估计，用于均衡处理。所以发送装置1里可省去同步码插入装置102；在上述图5的发送装置示意框图中，所述每路子信号序列可以直接进入预均衡处理装置103中进行预均衡处理，省去同步码插入装置102。

另外一个需要说明的是，在有些信道状况比较好的情况下或者接收端将执行均衡处理的情况下，也无需对各路子信号进行预均衡处理，在上述图5发送装置的示意框图中，也可省去预均衡处理装置103。

实际上，前述发送装置1中各个装置的位置可不限于图5所示的顺序，例如，同步码插入装置和/或预均衡处理装置也可配置在信号分割装置之后，而在信号减速装置之前，也即可以对一路原始信号进行分割处理之后及在对每路子信号进行减速处理之前对分割形成的每路子信号进行同步码插入和/或预均衡处理；另外，在图5中，信号减速装置也可配置在信号分割装置之前，也即，也可先对原始信号进行减速处理，然后再分割成多路子信号序列。

图6是根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的信号传输设备中用于经由有线传输介质接收信号的接收装置框图2的示意图，该接收装置2包括一个同步接收装置201，多个均衡处理装置202，多个同步码去除装置203，一个信号加速和合并装置204，其中所述信号加速和合并装置还包括多个信号加速装置2041，一个信号合并装置2042。

同步接收装置201，同步接收经由多路并行有线传输介质传输的经A/D变化后的子信号序列。在接收端执行卷积积分来进行同步接收各路子信号序列和估计各路子信号之间的时差。这里也可设接收到的子信号序列为M路，M为大于1的自然数，通常用M个缓存来分别存放M路子信号序列。具体的，M个缓存可以是物理上分离的多个缓存器，或者在同一缓存器中逻辑分离的多个缓存空间。

均衡处理装置202，分别对同步接收装置201中接收到的所述M路子信号序列做均衡处理，利用已知的同步码做信道估计，基于信道估计对数据码元做均衡处理。

同步码去除装置203，分别去除经均衡处理后的所述M路子信号序列中的同步码。

信号加速装置2041，分别对所述去除同步码后的各路子信号序列进行加速处理。通常通过以M倍于所述各路信号序列写入缓存的速度来分别读取M个缓存里的各路子信号序列来实现加速。

信号合并装置2042，根据同步接收装置201接收时卷积积分估计的所述M路子信号序列之间的时差来串接所述M路加速后的子信号序列，对所述加速后的M路子信号序列以一帧或多帧为单位进行串接，还原成原始的一路信号序列，然后送到D/A转换器，相应地，D/A转换器的抽样间隔也调整为接收所述各路子信号序列时的A/D转换器的间隔的1/M。

这里需要说明的是，在有些信道状况比较好的情况下或者发送端已执行预均衡处理的情况下，也无需对各路子信号进行均衡处理，在上述图6接收装置2的示意框图中，也可省去所述均衡处理装置202。

另外需要说明的是，在发送端以一帧为单位对OFDM信号进行分割的情况下，可利用OFDM信号本身的循环前缀来进行同步接收，以及OFDM信号本身的导频码来做信道估计，用于均衡处理。接收时无需去除所述各路子信号序列中的同步码；在上述图6的接收装置2示意框图中，也可省去所述同步码去除装置203。

实际上，前述接收装置2中各个装置的位置可不限于图6所示的顺序，例如，均衡处理装置和/或同步码去除装置也可位于信号加速装置之后，信号合并装置之前；另外在图6中，信号合并装置也可位于信号加速装置之前，也即可以对多路子信号进行先合并处理，以合并成一路信号，然后进行加速处理，以还原成一路原始信号。

本发明提出的技术方案可以应用于多种场景，图7为根据本发明的一个具体实施方式的通过在铜线上传输宽带信号实现无线网络室外覆盖范围扩展的网络结构图。

在图7所示的网络(场景1)中，包括一个基站A、多个移动终端、两个无线控制器B1、B2(在本实施例中，无线控制器相当于一个信号传输设备，其中包括本发明提供的发送装置和接收装置)以及一个足够大(足以阻碍移动终端D1或D2与基站A间经无线链路直接进行信号传输)的障碍物C。其中，由于基站A与移动终端D3或D4之间没有大型障碍物的存在，移动终端D3或D4发出的无线信号可以直接经链路c或d到达基站A(下行链路同理)。而对于移动终端D1和D2(不失一般性，以下主要针对移动终端D1与基站A之间的信号传输进行描述)，由于其与基站A之间存在一个障碍物C而无法经无线链路直接进行信号传输，本发明为其在障碍物C两侧安置两个无线控制器B1和B2(均包括本发明提供的发送装置和接收装置)，以进行低成本的无线网络室外覆盖范围扩展。

以上行信号传输过程为例，当来自移动终端D 1的无线信号到达无线控制器B1后，经过带宽压缩等相关处理，该信号经由连接上述两个无线控制器的铜线(相当于链路a和链路b的扩展链路)穿过障碍物C，到达无线控制器B2，再由无线控制器B2对该信号做与在无线控制器B1中相应的逆操作，将其恢复成一路原始信号，再经无线链路a&b发送给基站A。很容易理解，无线控制器B1和B2是相互对称的，由基站A发送给移动终端D1的下行信号将在无线控制器B2处经过带宽压缩等相关处理，经由铜线穿过障碍物C，到达无线控制器B1，再由无线控制器B1对所述信号做与在无线控制器B2中相应的逆操作，将恢复出的一路原始信号经链路a发送至移动终端D1。

图8为根据本发明的一个具体实施方式的通过在铜线上传输宽带信号实现无线网络/WiFi(无线保真)网络的室内覆盖范围扩展的网络结构图。

其中，所示的网络中包括一个基站A、一个无线控制器B、两个移动终端D5以及D6、一个无线汇聚器E和多个射频头或简单室内内插天线(包括本发明提供的发送装置和接收装置)，为简明起见，在图中仅示出射频头F1和射频头F2。该网络中存在两个应用场景，其中，射频头F1与用于无线网络的室内覆盖范围扩展的一组铜线相连，射频头F2与用于WiFi网络的室内覆盖范围扩展的一组铜线相连，分别作用于不同场景中。

在场景2中，本发明提供的装置和方法用于无线网络的室内覆盖范围扩展。以下行信号的传输为例，基站A向移动终端D5发出无线信号，然而，移动终端D5位于对无线信号屏蔽良好的建筑物内，无法直接接收到所述来自基站A的信号。于是，由安装在移动终端D5所在建筑物外的一个无线控制器B(包括本发明提供的发送装置和接收装置)，代为接收该下行信号，并对其进行分割、带宽压缩等操作，生成多路经带宽压缩的子信号，再经由与其相连的一组(多路并行的)铜线(如，五类双绞线)发送至各个楼层的射频头(包括所述射频头F1而不包括所述射频头F2)，各个射频头对接收到的来自无线控制器B的多路经带宽压缩的子信号进行与在该无线控制器B中相反的操作，将其合并复原为一路信号(即基站A发出的原始信号)，并将其以无线方式转发给移动终端D5。上行链路中的信号传输与下行链路的情况基本相同，不再赘述。

在场景3中，本发明提供的装置和方法将用于WiFi网络的室内覆盖范围扩展。与场景2不同，WiFi网络的室内覆盖范围扩展需要一个与该建筑物相对应的无线汇聚器E，其与建筑物内一组(多路并行的)铜线相连。并通过该组铜线连接到各个楼层的射频头(包括射频头F2而不包括射频头F1)。以上行信号传输为例，处于该建筑物内的一个移动终端D6向上发送无线信号，与移动终端D6所在楼层相对应的射频头F2接收到该无线信号后，对其进行分割、带宽压缩等操作，生成多路经带宽压缩的子信号，再经由该组铜线将生成的多路经带宽压缩的子信号发送给无线汇聚器E(此处可能还涉及无线汇聚器E对信号的继续向上转发，不过已与本发明的方案无直接关系)。下行链路中的信号传输与上行链路的情况基本相同，不再赘述。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定的实施方式，本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

Claims (32)

1.一种在通信网络的信号传输设备的发送装置中用于经由有线传输介质来发送信号的方法，其特征在于，将一路原始信号序列分割为多路带宽压缩的子信号序列，分别在多路并行的有线传输介质上同步传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括如下步骤：

a.将一路原始信号序列进行分割和减速处理，以获得多路减速后的子信号序列；

b.将所述多路减速后的子信号序列分别在多路并行的有线传输介质上同步地传输。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤a包括如下步骤：

a1.将一路原始信号序列分割成多路子信号序列；

a2.分别对所述每路子信号序列进行减速处理，以获得多路减速后的子信号序列。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤a1包括：

-可以一帧或多帧为单位将一路原始信号序列顺序地分割为多路子信号序列，其中，每个分割单位定义为所述多路子信号序列中的一个符号。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

-基于信道估计对所述每路减速后的子信号序列执行预均衡处理，以生成多路经过预均衡的子信号序列；

其中，所述步骤b还包括：

-将所述多路经过预均衡处理的子信号序列分别在多路并行的有线传输介质上同步地传输。

6.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

-在所述每路减速后的子信号序列的每个符号前插入同步码，以生成多路包含同步码的子信号序列；

其中，所述步骤b还包括：

-将所述多路包含同步码的子信号序列分别在多路并行的有线传输介质上同步地传输。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

-基于信道估计对每路包含同步码的子信号序列执行预均衡处理，以生成多路经过预均衡的子信号序列；

其中，所述步骤b还包括：

-将所述多路经过预均衡处理的子信号序列分别在多路并行的有线传输介质上同步地传输。

8.一种在通信网络的信号传输设备中用于经由有线传输介质来发送信号的发送装置，其特征在于，将一路原始信号序列分割为多路带宽压缩的子信号序列，分别在多路并行的有限传输介质上同步传输。

9.根据权利要求8所述的发送装置，其特征在于，包括：

信号分割和减速装置，用于对一路原始信号序列进行分割和减速处理，以获得多路减速后的子信号序列；

同步传输装置，用于将所述多路减速后的子信号序列分别在多路并行的有线传输介质上同步传输。

10.根据权利要求9所述的发送装置，其特征在于，所述信号分割和减速装置包括：

信号分割装置，用于将所述一路原始信号序列分割成所述多路子信号序列；

多个信号减速装置，用于分别对所述每路子信号序列进行减速处理，以获得多路减速后的子信号序列；

11.根据权利要求10所述的发送装置，其特征在于，

所述信号分割装置还用于以一帧或多帧为单位将一路原始信号顺序地分割为多路子信号序列，其中，每个分割单位定义为所述多路子信号序列中的一个符号。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的发送装置，其特征在于，还包括：

多个预均衡装置，用于分别基于信道估计对所述每路减速后的子信号序列执行预均衡处理，以生成多路经过预均衡的子信号序列。

其中，所述同步发送装置还用于将所述多路经过预均衡处理的子信号序列分别在多路并行的有线传输介质上同步地传输。

13.根据权利要求9-11中任一项所述的发送装置，其特征在于，还包括：

多个同步码插入装置，用于分别在所述每路子信号序列的每个符号前插入同步码，以生成多路包含同步码的子信号序列。

其中，所述同步发送装置还用于将所述多路包含同步码的子信号序列分别在多路并行的有线传输介质上同步地传输。

14.根据权利要求13所述的发送装置，其特征在于，还包括：

多个预均衡装置，用于分别基于信道估计对所述每路包含有同步码的子信号序列执行预均衡处理，以生成多路经过预均衡的子信号序列。

其中，所述同步发送装置还用于将所述多路经过预均衡处理的子信号序列分别在多路并行的有线传输介质上同步地传输。

15.一种在通信网络的信号传输设备中用于经由有线传输介质来接收信号的方法，其特征在于，将在多路并行的有线传输介质上同步传输的多路带宽压缩的子信号序列合并复原为一路原始信号序列。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.同步接收经由多路并行有线传输介质的传输的多路子信号序列；

b.对所述多路子信号进行加速和合并处理，以获得一路原始信号序列。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

-分别去除所述每路同步接收到的子信号序列中的同步码，以生成多路去除同步码的子信号序列。

其中，所述步骤b还包括：

分别对所述每路去除同步码的子信号序列进行加速与合并处理，以获得一路原始信号序列。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

-基于信道估计分别对所述每路同步接收到的子信号序列执行均衡处理，以获得多个经过均衡处理的子信号序列；

其中，所述步骤b还包括：

分别对所述每路经过均衡处理的子信号序列进行加速与合并处理，以获得一路原始信号序列。

19.根据权利要求18中所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

去除所述每路经过均衡处理的子信号序列中的同步码，以生成多路去除同步码的子信号序列。

其中，所述步骤b还包括：

分别对所述每路去除同步码的子信号序列进行加速与合并处理，以获得一路原始信号序列。

20.根据权利要求16-19中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤b还包括以下步骤：

b1.分别对所述每路子信号序列进行加速处理，以获得多路加速后的子信号序列；

b2.将所述多路加速后的子信号序列合并成一路信号序列。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述步骤b2包括：

基于发射端的分割单位将所述多路加速后的子信号序列合并成一路信号序列。

22.根据权利要求16-21中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤a还包括：

通过对所述每路子信号序列进行卷积积分来同步接收每路子信号序列。

23.一种在通信网络的信号传输设备中用于经由有线传输介质来接收信号的接收装置，其特征在于，将在多路并行的有线传输介质上同步传输的多路带宽压缩的子信号合并复原为一路原始信号。

24.根据权利要求23所述的接收装置，其特征在于，包括：

-同步接收装置，同步接收经由多路并行有线传输介质的传输的子信号序列；

-信号加速和合并装置，用于对所述多路子信号进行加速和合并处理，以获得一路原始信号序列。

25.根据权利要求24所述的接收装置，其特征在于，还包括：

-多个同步码去除装置，用于去除所述每路同步接收到的子信号序列中的同步码，以生成多路去除同步码的子信号序列。

其中所述信号加速和合并装置还用于：

分别对所述每路去除同步码的子信号序列进行加速和合并处理，以获得一路原始信号序列。

26.根据权利要求24所述的接收装置，其特征在于，还包括：

-多个均衡装置，用于基于信道估计对所述每路同步接收到的子信号序列执行均衡处理，以生成多路经过均衡处理的子信号序列。

其中所述信号加速和合并装置还用于：

分别对所述每路经均衡处理的子信号序列进行加速和合并处理，以获得一路原始信号序列。

27.根据权利要求26中所述的接收装置，其特征在于，还包括：

-多个同步码去除装置，用于去除所述每路经过均衡处理的子信号序列中的同步码，以生成多路去除同步码的子信号序列。

其中所述信号加速和合并装置还用于：

分别对所述每路去除同步码的子信号序列进行加速和合并处理，以获得一路原始信号序列。

28.根据权利要求24-27中任一项所述的接收装置，其特征在于，所述信号加速和合并装置，还包括：

-多个信号加速装置，用于分别对所述每路子信号序列进行加速处理，以获得多路加速后的子信号序列；

-信号合并装置，用于将所述多路加速后的子信号序列合并成一路原始信号序列。

29.根据权利要求28中所述的接收装置，其特征在于，

所述信号合并装置还用于，基于发射端的分割单位将所述多路加速后的子信号序列合并成一路原始信号序列。

30.根据权利要求24-29中任一项所述的接收装置，其特征在于，

所述同步接收装置还用于通过对所述每路子信号序列进行卷积积分来同步接收每路子信号序列。

31.一种通信网络中用于经由有线传输介质来传输信号的信号传输设备，其特征在于，包括根据权利要求8-14中任一项所述的发送装置和/或根据权利要求23-30中任一项所述的接收装置。

32.根据权利要求31所述的信号传输设备，其特征在于，该信号传输设备为射频头、无线控制器或射频汇聚器等。

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