CN102098688A - 一种室内分布系统的多输入多输出实现方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种室内分布系统的MIMO实现方法、系统及装置，用以解决现有技术中室内分布系统的MIMO实现方法复杂、难度高的问题。该系统中频输出无线拉远模块将获取的频率不同的两个中频信号合路后发送，远端节点将接收的合路后的信号分路为对应两个频率不同的中频信号，根据控制通道的频率控制，将两个频率不同的中频信号转换为频率相同的两个射频信号后通过天线发送。由于在本发明实施例中通过两个通道接收频率不同的中频信号，合路至一路室分电缆中，并对该合路后的信号通过频率变换恢复为与原始频率相同的双通道MIMO信号，接入对应天线发送。因此本发明实施例提供的MIMO实现方法简单，难度低，并且成本也较低。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种室内分布系统的多输入多输出(Multiple Input-Multiple Output，MIMO，MIMO)实现方法、系统及装置。
背景技术
时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess，TD-SCDMA)的长期演进(TD-SCDMA Long Term Evolution，TD-LTE)系统中为了提升系统容量引入了MIMO技术，而对于数据业务高发区的室内环境，对MIMO技术就有着较高的需求。
现有技术中室内分布系统一般都采用传统的单通道方式，因此为了支持具有双通道的MIMO技术，需要在实现上进行工程改造。目前工程改造的方法包括：
在现有的室内分布系统中增加新的馈线，图1为现有技术中该改造方式的原理图，由图1可知在TD-LTE室内基带处理单元(Building Base band Unit，BBU)上连接TD-LTE无线拉远模块(Radio Remote Unit，RRU)，并且在每个TD-LTE RRU已经引出已有室内分布系统馈线的基础上，在该TD-LTE RRU上再连接新增室内分布系统馈线，并且新增的馈线连接到对应的天线点上。
由于MIMO技术中射频信号和各天线间需要独立的通道，因此对于图1中2×2的MIMO工程改造方式，需要增加两根射频电缆进行信源和各天线点之间的连接，但是该工程改造方式通过增加馈线的方式实现，当需要的输入和输出端比较多时，增加的电缆会相应的增多，从而增加了布线的难度及复杂性，并且无形中增加了工程改造的成本。
图2为现有技术中实现室内分布系统改造的另一方式的原理图，TD-LTEBBU上通过光纤连接RRU和波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)设备，通过光电转换设备将包含两个信号的信号分离，将其中一个分离信号与已有室内电信号通过合路器合路后发送到对应的天线点发送。
上述工程改造方式使用光纤，并在原有室内分布系统中增加光纤系统，该光纤系统包括：光纤、电光转换设备以及波分复用设备，实现方式复杂，并且光纤系统的成本也较高。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种室内分布系统的MIMO实现方法及装置，用以解决现有技术中室内分布系统的MIMO实现方法复杂、难度高的问题。
本发明实施例提供的一种室内分布系统的MIMO实现系统，包括：
中频输出无线拉远模块，用于从两通道分别获取频率不同的第一中频信号和第二中频信号，将所述第一中频信号和第二中频信号合路后的信号通过电缆发送；
远端节点，用于接收所述中频输出无线拉远模块发送的合路后的信号，对该合路后的信号进行分路获取对应的第一中频信号和第二中频信号，根据控制通道的频率控制，将所述第一中频信号和第二中频信号进行转换为对应的第三射频信号和第四射频信号后发送到对应的发射天线，其中所述第三射频信号和第四射频信号的频率相同。
本发明实施例提供的一种室内分布系统的MIMO实现装置，包括：
中频输出模块，用于通过双通道获取第一中频信号和第二中频信号，其中所述第一中频信号和第二中频信号的频率不同；
合路器，用于将转换后的第一中频信号和第二中频信号合路，并将合路后的信号通过电缆发送。
本发明实施例提供的一种室内分布系统的MIMO实现装置，包括：
分路器，用于将接收的合路后的信号分路为第一中频信号和第二中频信号，其中所述第一中频信号和第二中频信号的频率不同；
上变频模块，用于根据控制通道的频率控制，将所述第一中频信号和第二中频信号变换为对应频率的第三射频信号和第四射频信号，并将装换后的第三射频信号和第四射频信号通过对应的发射天线发送，其中，所述第三射频信号和第四射频信号的频率相同。
本发明实施例提供的一种室内分布系统的MIMO实现方法，包括：
获取频率不同的第一中频信号和第二中频信号，将所述第一中频信号和第二中频信号合路后的信号通过电缆发送；
将接收的合路后的信号进行分路获取对应的第一中频信号和第二中频信号，根据控制通道的频率控制，将所述第一中频信号和第二中频信号进行转换为对应的第三射频信号和第四射频信号后发送到发射天线，其中所述第三射频信号和第四射频信号的频率相同。
本发明实施例提供了一种室内分布系统的MIMO实现方法、系统及装置，该系统中中频输出无线拉远模块将获取的频率不同的两个中频信号合路后发送，远端节点将接收的合路后的信号分路为对应两个频率不同的中频信号，根据控制通道的频率控制，将两个频率不同的中频信号转换为频率相同的两个射频信号后通过天线发送。由于在本发明实施例中通过两个通道接收频率不同的中频信号，合路至一路室分电缆中，并对该合路后的信号通过频率变换恢复为与原始频率相同的双通道MIMO信号，接入对应天线发送。因此本发明实施例提供的MIMO实现方法简单，难度低，并且成本也较低。
附图说明
图1为现有技术中室内分布系统中增加新的馈线的改造方式原理图；
图2为现有技术中实现室内分布系统改造的另一方式的原理图；
图3为本发明实施例提供的室内分布系统的MIMO实现系统结构示意图；
图4为本发明实施例提供的室内分布系统的MIMO实现装置的结构图；
图5为本发明实施例提供的另一室内分布系统的MIMO实现装置结构图；
图6为本发明实施例提供的一种室内分布系统的MIMO实现系统的具体结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种室内分布系统的MIMO实现系统的具体结构示意图。
具体实施方式
在本发明实施例中为了降低室内分布系统的MIMO实现方式的复杂度及难度，提供了一种室内分布系统的MIMO实现系统，该系统中包括中频输出RRU和远端节点，其中中频输出RRU用于将通过双通道获取的频率不相同第一中频信号和第二中频信号合路后发送，远端节点用于接收中频输出RRU发送的合路后的信号，并将该合路后的信号分路为第一中频信号和第二中频信号，根据控制通道的频率控制，将所述第一中频信号和第二中频信号转换为频率相同的第三射频信号和第四射频信号后通过天线发送。由于在本发明实施例中将两个通道获取的两个频率不同的中频信号，合路至一路室分电缆中，并对该合路后的信号通过频率变换恢复为与原始频率相同的双通道MIMO信号，接入对应天线发送。因此本发明实施例提供的MIMO实现方法简单，难度低，并且成本也较低。
下面结合说明书附图，对本发明实施例进行说明。
图3为本发明实施例提供的室内分布系统的MIMO实现系统结构图，该系统中包括中频输出RRU31和远端节点32。
其中，中频输出RRU31，用于将从两通道分别获取频率不同的第一中频信号和第二中频信号，将所述第一中频信号和第二中频信号合路后的信号通过电缆发送。
所述远端节点32，用于通过电缆接收所述中频输出RRU 31发送的合路后的信号，对该合路后的信号进行分路获取对应的第一中频信号和第二中频信号，根据控制通道的频率控制，将所述第一中频信号和第二中频信号转换为对应的同频第三射频信号和第四射频信号后通过对应的发射天线发送。
其中控制通道对该室内分布系统的MIMO实现系统中对频率转换进行控制。
在本发明实施例中该中频输出RRU 31为该室内分布系统的MIMO实现装置，图4为该装置的结构示意图，该装置具体包括：
中频输出模块311，用于通过两个通道接收频率不同的第一中频信号和第二中频信号；
合路器312，用于将接收的所述第一中频信号和第二中频信号合路，并将合路后的信号通过电缆发送。
在该装置中该中频输出模块311包括：
双通道RRU3111，用于根据获取的基带信号生成第一射频信号和第二射频信号，其中所述第一射频信号和第二射频信号的频率相同；
下变频模块3112，用于将无线拉远模块生成的第一射频信号和第二射频信号转换为对应的第一中频信号和第二中频信号，其中所述第一中频信号和第二中频信号的频率不同。
在本发明实施中该下变频模块3112与合路器312也可以位于近端节点内，即该室内分布系统的MIMO实现装置可以包括双通道RRU 3111，以及近端节点，该近端节点包括下变频模块3112与合路器312。上述实施方式只是本发明实施例的一种具体实现形式，在其他实施方式中可以将上述各个模块进行组合，只要能够实现接收频率不同的两个中频信号，并将两个频率不同的中频信号合路，将合路后的信号通过电缆发送的室内分布系统的MIMO实现装置都应在本发明实施例的保护范围内。
在本发明实施例中该室内分布系统的MIMO实现装置中该合路器312，还用于将第一中频信号和第二中频信号合路后的信号与第五射频信号合路，并将合路后的信号通过电缆发送，该第五射频信号为该室内分布系统的多输入多输出MIMO实现装置的时钟参考信号。
由于该合路器312合路的第一中频信号和第二中频信号的频率不同，并且当该合路器合路第一中频信号、第二中频信号以及第五射频信号时，每个信号的频率也不同，因此该合路器312可以为异频合路器。
本发明实施例中频输出模块中包括双通道RRU以及下变频模块，采用双通道RRU可以省去对原基带信号的功放、环行器放大等处理，从而减小整个装置的功耗，同时双通道RRU获取的两路射频信号为同频的小功率信号，因此该双通道RRU的功耗较小，进而进一步减小整个装置的功耗。当然也可以将双通道RRU与上变频模块整合为一个中频输出模块，从而在实现上节省内部的上下变频各一次，提高信号质量。
该装置可以位于基站内，通过下变频后的第一中频信号和第二中频信号的频率不同，该两个中频信号的频率可以位于100M～300M之间。在该装置中还可以包括对转换后的中频信号过滤的滤波器，由于中频信号的频率较低，该滤波器可以为低通滤波器，并且为了满足发射功率的需要，在该装置内还可以包括放大器，该放大器可以采用中频放大器。
上述装置中还可以输出一个参考信号，该参考信号为该装置的本振提供稳定的时钟参考，在合路器对第一中频信号和第二中频信号，或对第一中频信号、第二中频信号以及第五射频信号合路时，可以一并将该参考信号合并。
在本发明实施例中该远端节点32也为该室内分布系统的MIMO实现装置，图5为该装置的结构示意图，该装置具体包括：
分路器321，用于将接收的合路后的信号分路为频率不同的第一中频信号和第二中频信号；
上变频模块322，用于根据控制通道的频率控制，将分路后的第一中频信号和第二中频信号转换为对应的第三射频信号和第四射频信号，并将装换后的第三射频信号和第四射频信号通过对应的发射天线发送，其中，所述第三射频信号和第四射频信号的频率相同。
在本发明实施例中当分路器321接收到的合路后的信号中包括第一中频信号、第二中频信号和第五射频信号时，其中第五射频信号为时钟参考信号，该分路器321，还用于将接收到的合路后的信号分路为第一中频信号、第二中频信号和第五射频信号。由于该分路器321分路的第一中频信号和第二中频信号，或分路的第一中频信号、第二中频信号和第五射频信号的频率不同，因此该分路器321可以为异频分路器。
该装置可以紧邻发射天线，当合路后的信号包括第一中频信号、第二中频信号、参考信号以及第五射频信号时，上述与该远端节点对应的装置中的分路器，将接收的该近端节点发送的合路信号进行分路，首先将该合路信号分路为双中频信号，参考信号以及第五射频信号，之后该合路器将该双中频信号分路为第一中频信号和第二中频信号，之后该装置内的上变频模块根据控制通道的频率控制，将该第一中频信号和第二中频信号上变频为频率相同的第三射频信号和第四射频信号，并将变频后的两个同频射频信号分别发送到对应的天线发送从而实现室内分布系统的MIMO。
图6为本发明实施例提供的一种室内分布系统的MIMO实现系统的具体结构示意图，该系统中包括：中频输出无线拉远模块和远端节点。
其中中频输出无线拉远模块中包括双通道RRU以及近端节点。近端节点包括下变频模块以及合路器。
该远端节点包括分路器和上变频模块。
双通道RRU将接收的基带信号转换为频率相同的两个射频信号，第一射频信号和第二射频信号，该转换后的两个射频信号通过两个通道发送到近端节点的下变频模块，下变频模块对该两个频率相同的第一射频信号和第二射频信号分别进行下变频处理，将该第一射频信号转换为第一中频信号，将该第二射频信号转换为第二中频信号，其中第一中频信号和第二中频信号的频率不同，将转换后的两个中频信号分别发送到合路器，合路器将该第一中频信号和第二中频信号合路为LTE中频信号，将该LTE中频信号通过同一路室分电缆发送到远端节点。
远端节点中的分路器通过同一路室分电路接收到该LTE中频信号后，对该LTE中频信号进行分路处理分路为两个频率不同的中频信号，分别为第一中频信号和第二中频信号，分路器将该两个频率不同的中频信号分别发送到上变频模块，上变频模块根据控制通道的频率控制，对接收到的每个中频信号分别进行上变频处理，将该两个频率不同的中频信号分别转换为频率相同的两个射频信号，即转换为频率相同的第三射频信号和第四射频信号，该第三射频信号和第四射频信号的频率与双通道RRU接收到的射频信号的频率相同，并将该转换后的两个频率相同的射频信号分别发送到对应的发射天线发送。在本发明实施中该发射天线可以为两个天线或者也可以为一个双极化天线。
在本发明实施中由于远端节点与天线邻近，因此降低了整个系统的噪声系数，提高了系统的灵敏度，增加了反向覆盖范围和并且提升了信号质量。并且在本发明实施例采用简单的器件实现室内分布系统的MIMO方式，减小了实现的难度和复杂度，并且节省了工程的成本。
图7为本发明实施例提供的另一种室内分布系统的MIMO实现系统的具体结构示意图，该系统中包括：中频输出RRU和远端节点，其中，中频输出RRU模块包括中频输出模块和合路器，远端节点包括分路器和上变频模块。
中频输出RRU包括传统RRU的控制部分、电源部分、基带部分等电路，两路MIMO基带数据分别上变频至第一中频和第二中频。中频输出RRU具体包括通过中频输出模块获取频率不同两个中频信号，即第一中频信号和第二中频信号，并将该两个频率不同的中频信号发送到合路器，合路器将该接收到的两个频率不同的中频信号进行合路，合路为LTE中频信号，将该合路后的LTE中频信号通过同一路室分电缆发送到远端节点。
远端节点中的分路器通过同一路室分电路接收到该LTE中频信号后，对该LTE中频信号进行分路处理分路为两个频率不同的中频信号，分别为第一中频信号和第二中频信号，分路器将该两个频率不同的中频信号分别发送到上变频模块，上变频模块根据近端节点通过控制通道指定的频率，对接收到的每个中频信号分别进行上变频处理，将该两个频率不同的中频信号分别转换为频率相同的两个射频信号，即转换为频率相同的第三射频信号和第四射频信号，并将该转换后的两个频率相同的射频信号分别发送到对应的发射天线发送。在本发明实施中该发射天线可以为两个天线或者也可以为一个双极化天线。
在上述方案中在近端节点中将双通道RRU以及上变频模块集成为中频输出RRU中，输出信号与图6所示系统中的相同，但是由于RRU内部包含一次中频到射频的变换，近端节点又进行了一次射频到中频的变换，因此该实现方式在内部节省了上下变频各一次，因此提高了信号的质量，并且进一步降低了工程的成本和复杂度。
在本发明实施中提供的一种室内分布系统的多输入多输出MIMO实现方法，包括：
获取频率不同的第一中频信号和第二中频信号，将所述第一中频信号和第二中频信号合路后的信号通过电缆发送，将接收的合路后的信号进行分路获取对应的第一中频信号和第二中频信号，根据控制通道的频率控制，将所述第一中频信号和第二中频信号进行转换为对应的第三射频信号和第四射频信号后发送到发射天线，其中所述第三射频信号和第四射频信号的频率相同。
在本发明实施例中获取频率不同的第一中频信号和第二中频信号包括：通过双通道获取频率相同的第一射频信号和第二射频信号，将获取的所述频率相同的第一射频信号和第二射频信号转化为频率不同的第一中频信号和第二中频信号。
在上述方法中获取频率相同的第一射频信号和第二射频信号包括：根据基带信号获取频率相同的第一射频信号和第二射频信号。
将转换后的第一中频信号和第二中频信号合路后的信号通过电缆发送包括：将转换后的第一中频信号和第二中频信号合路后的信号通过天线发送，并将合路后的信号与第五射频信号合路后发送，其中第五射频信号为时钟参考信号。
本发明实施例提供了一种室内分布系统的MIMO实现方法、系统及装置，该系统中中频输出无线拉远模块将获取的频率不同的两个中频信号合路后发送，远端节点将接收的合路后的信号分路为对应两个频率不同的中频信号，根据控制通道的频率控制，将两个频率不同的中频信号转换为频率相同的两个射频信号后通过天线发送。由于在本发明实施例中将同频的两个通道射频MIMO信号通过频率变换到两个不同的中频信号，合路至一路室分电缆中，并对该合路后的信号通过频率变换恢复为与原始频率相同的双通道MIMO信号，接入对应天线发送。因此本发明实施例提供的MIMO实现方法简单，难度低，并且成本也较低。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (17)
1.一种室内分布系统的多输入多输出MIMO实现系统，其特征在于，包括：
中频输出无线拉远模块，用于从两通道分别获取频率不同的第一中频信号和第二中频信号，将所述第一中频信号和第二中频信号合路后的信号通过电缆发送；
远端节点，用于接收所述中频输出无线拉远模块发送的合路后的信号，对该合路后的信号进行分路获取对应的第一中频信号和第二中频信号，根据控制通道的频率控制，将所述第一中频信号和第二中频信号转换为对应的第三射频信号和第四射频信号后发送到对应的发射天线，其中所述第三射频信号和第四射频信号的频率相同。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中频输出无线拉远模块包括：
中频输出模块，用于通过两个通道接收频率不同的第一中频信号和第二中频信号；
合路器，用于将接收的所述第一中频信号和第二中频信号合路，并将合路后的信号通过电缆发送。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述中频输出模块包括：
双通道无线拉远模块，用于根据获取的基带信号生成第一射频信号和第二射频信号，其中第一射频信号和第二射频信号的频率相同；
下变频模块，用于将无线拉远模块生成的第一射频信号和第二射频信号转换为对应的第一中频信号和第二中频信号。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述下变频模块和所述合路器位于近端节点内。
5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述合路器还用于，
将所述第一中频信号和第二中频信号合路后的信号与第五射频信号合路，其中所述第五射频信号为所述中频输出无线拉远模块和远端节点的时钟参考信号。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述远端节点包括：
分路器，用于将合路后的信号分路为第一中频信号和第二中频信号。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，当所述合路器将第一中频信号和第二中频信号合路后的信号与第五射频信号合路时，所述分路器还用于，
将合路后的信号分路为第一中频信号、第二中频信号以及第五射频信号，其中所述第五射频信号为所述中频输出无线拉远模块和远端节点的时钟参考信号。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述远端节点包括：
上变频模块，用于根据所述第一射频信号和第二射频信号的频率，将所述第一中频信号和第二中频信号变换为对应频率的第三射频信号和第四射频信号，其中，所述第三射频信号和第四射频信号的频率相同。
9.一种室内分布系统的多输入多输出MIMO实现装置，其特征在于，所述装置包括：
中频输出模块，用于通过双通道获取第一中频信号和第二中频信号，其中所述第一中频信号和第二中频信号的频率不同；
合路器，用于将转换后的第一中频信号和第二中频信号合路，并将合路后的信号通过电缆发送。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述中频输出模块包括：
双通道无线拉远模块，用于根据获取的基带信号生成第一射频信号和第二射频信号，其中第一射频信号和第二射频信号的频率相同；
下变频模块，用于将无线拉远模块生成的第一射频信号和第二射频信号转换为第一中频信号和第二中频信号，其中第一中频信号和第二中频信号的频率不同。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述下变频模块和所述合路器位于近端节点内。
12.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述合路器还用于，将所述第一中频信号和第二中频信号合路后的信号与第五射频信号合路，其中所述第五射频信号为所述室内分布系统的多输入多输出MIMO实现装置的时钟参考信号。
13.一种室内分布系统的多输入多输出MIMO实现装置，其特征在于，所述装置包括：
分路器，用于将接收的合路后的信号分路为第一中频信号和第二中频信号，其中所述第一中频信号和第二中频信号的频率不同；
上变频模块，用于根据控制通道的频率控制，将所述第一中频信号和第二中频信号变换为对应频率的第三射频信号和第四射频信号，并将装换后的第三射频信号和第四射频信号通过对应的发射天线发送，其中，所述第三射频信号和第四射频信号的频率相同。
14.一种室内分布系统的多输入多输出MIMO实现方法，其特征在于，所述方法包括：
获取频率不同的第一中频信号和第二中频信号，将所述第一中频信号和第二中频信号合路后的信号通过电缆发送；
将接收的合路后的信号进行分路获取对应的第一中频信号和第二中频信号，根据控制通道的频率控制，将所述第一中频信号和第二中频信号进行转换为对应的第三射频信号和第四射频信号后发送到发射天线，其中所述第三射频信号和第四射频信号的频率相同。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述获取频率不同的第一中频信号和第二中频信号包括：
通过双通道获取频率相同的第一射频信号和第二射频信号，将获取的所述频率相同的第一射频信号和第二射频信号转化为频率不同的第一中频信号和第二中频信号。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述获取频率相同的第一射频信号和第二射频信号包括：
根据基带信号获取频率相同的第一射频信号和第二射频信号。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，将转换后的第一中频信号和第二中频信号合路后的信号通过电缆发送包括：
将转换后的第一中频信号和第二中频信号合路后的信号通过天线发送，并将合路后的信号与第五射频信号合路后发送，其中所述第五射频信号为时钟参考信号。
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