CN102547772B - 一种多通信网络共用信号分布系统的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通信网络共用信号分布系统的方法及设备，主要内容包括：利用能力最弱的通信网络在确定天线点数量后，不直接将能力最强的通信网络部署在信号分布系统，而是根据能力最强的通信网络与其他通信网络的信号源功率、路径损耗差值和在天线点的发射功率的差值等参数，设计其他通信网络与能力最强的通信网络在信号分布系统中的功率匹配关系，找到其他通信网络接入信号分布系统的等效点后，再将能力最强的通信网络接入信号分布系统，最后将其他通信网络与能力最强的通信网络合路，避免了人工手动调整信号分布系统导致调整工作量大的问题，且本发明方案计算出其他通信网络合理的接入等效点，使合路后的通信网络之间链路协调。

Description

一种多通信网络共用信号分布系统的方法及设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种针对多种通信网络在室内共用信号分布系统的方法及设备。

背景技术

室内链路分布系统主要包括信号源和信号分布系统两部分组成，信号分布系统中的元器件(包括功分器、耦合器、馈线、天线点等)分布在室内各个地点，将信号源发出的通信信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内的通信信号覆盖状况较好。

随着移动通信技术的迅速发展，从早期的第一代移动通信网络到第二代、第三代以及未来第四代移动通信网络的大规模使用，使得2G、3G以及WLAN等多种制式的通信网络需要在室内共存，如果在同一建筑中针对每种通信网络分别布线，建造各自的信号分布系统，虽然能够保证各通信网络在室内的覆盖状况，但是分别布线将会因为重复建设而造成资源浪费。

为此，目前针对多种制式的通信网络在室内共存的情况多采用共信号分布系统的方式，即每种制式的通信网络共用一套信号分布系统，各通信网络的信号源通过共用的信号分布系统向室内各个角落发出通信信号。但是，由于不同制式的通信网络对天线点的输出功率要求不同，且通过馈线传输以及空中的损耗也不同，因此，为了保证每种制式的通信网络在室内的覆盖效果，需要对信号分布系统各元器件的部署以及使用参数进行调整，如，确定不同通信网络的信号源功率、各天线点的输出功率、天线点的数量等。

如图1所示，信号分布系统可分为两部分，第一部分是有线链路部分，包括从信号源到天线点的有线链路；第二部分是无线链路部分，包括从天线点到信号接收终端的无线链路。

假设室内需要覆盖三种制式的通信网络：2G、3G和WLAN网络，其中，2G网络的系统频率低、能够带动的天线点数量多、信号覆盖面积大，因此，2G网络是三种制式通信网络中能力最强的网络；WLAN网络的系统频率高、能够带动的天线点数量少、信号覆盖面积小，因此，WLAN网络是三种制式通信网络中能力最弱的网络；3G网络的能力介于2G和WLAN之间。

如图2所示，为目前使用的多通信网络的共链路方法示意图，主要包括以下步骤：

步骤101：根据多通信网络中能力最弱的网络确定部署的天线点数量。

由于能力最弱的网络的边缘覆盖要求最难以满足，因此，只要部署的天线点数量能够满足能力最弱的网络对边缘覆盖的要求，部署的天线数量也能够满足其他网络对边缘覆盖的要求。

结合图1来说，检测无线链路中相邻两个天线点覆盖区域的边缘处的WLAN的信号强度，若检测出WLAN的信号强度不满足接收终端的需求，则表示天线点密度不够，需要增加天线点数量，直至相邻两个天线点覆盖区域的边缘处的WLAN的信号强度满足接收终端的需求。

步骤102：根据部署的天线点数量，确定能力最强的网络分配到每个天线点的发射功率。

针对某种制式通信网络而言，在室内的信号强度需要保持在一定的范围内，因此，两个天线点之间的密度不同时，天线点的发射功率也不同。在密度小的情况下，天线点的发射功率可以适当增大；而在天线点密度大的时候，天线点的发射功率可以适当减小。

在步骤101中确定需要部署的天线点数量后，确定在已部署的天线点密度的情况下，在天线点上2G信号需要的发射功率。

步骤103：根据能力最强的网络在天线点上的发射功率，反向推导能力最强的网络的信号源功率。

本步骤是对有线链路部分的运算，由于信号源通过信号分布系统的馈线、功分器、耦合器不断分路将功率分配到几十个甚至几百个天线点，从信号源到天线点需要经过几十个甚至几百个功分器、耦合器和几十段甚至上百段的馈线，结构非常复杂，如图3所示。在本步骤中，根据末端天线点的发射功率需求以及反推有线部分拓扑结构造成的功率损耗，确定2G网络的信号源功率。

步骤104：根据能力最强的网络的信号源发出的信号，检测天线点的发射功率，若天线点的发射功率不满足步骤102确定的发射功率，则对信号分布系统的元器件进行调整，直至天线点的发射功率满足要求。

此时，能力最强的网络已成功部署在室内链路分布系统中。

步骤105：将其他制式通信网络的信号源依次与信号分布系统的一个分路合路，找到其他制式通信网络在天线点的发射功率满足该通信网络要求的分路。

假设其他制式的网络是3G网络，由于3G网络相对于2G网络的信号源功率较小、天线点的发射功率较大，且3G网络由于系统频率高在有线部分的损耗也较大，因此，如果直接将3G网络的信号源与2G网络的信号源在信号分布系统的起点进行合路的话，最终天线点的发射功率将达不到3G网络的要求。因此，将3G网络的信号源通过信号分布系统的一条分路与2G网络合路，减少3G信号源在信号分布系统中的分路，确保天线点的3G信号强度满足要求。

在本步骤中，3G网络接入信号分布系统的哪一个分路事先并不确定，只能尝试着将3G信号源依次与各分路合路，并在每次合路后检测天线点的发射功率，最终确定3G网络接入信号分布系统的分路。

结合图3来说，每一功分器之后就会产生两条分路，因此，信号分布系统有6条分路，当2G网络的信号源接入信号分布系统并调整好后，将3G网络的信号源依次尝试接入每一条分路，并在每次接入分路时检测天线点的发射功率，直至找到3G网络合适的接入分路。

步骤106：将多通信网络合路后的有线部分的元器件进行调整，直至每个通信网络的发射功率都满足要求。

将WLAN网络的信号源按照步骤105的方式与2G网络合路，由于在3G网络和WLAN网络与2G网络合路后，需要根据3G网络和WLAN网络的需要对信号分布系统进行微调，使天线点的发射功率能够很好地满足3G网络和WLAN网络的需求，因此需要对信号分布系统的元器件再次进行的调整。

但室内环境和布局的差异性很大，从信号源发出的信号到达天线点时要经过一个非常复杂的有线部分，需要考虑的约束条件很多，如果仅依赖技术人员的不断尝试和调整，链路分布的工作量将会非常巨大，且在调整过程中，往往出现满足某一通信网络的一个或几个指标时，其他通信网络的指标就不满足，多通信系统之间的链路分布很难协调一致。

发明内容

本发明实施例提供一种多通信网络共用信号分布系统的方法及设备，用以解决现有技术中存在多通信网络的链路分布人工调整工作量大且协调难度大的问题。

一种多通信网络共用信号分布系统的方法，所述方法包括：

根据所述多通信网络中能力最弱的通信网络确定信号分布系统的天线点数量，并根据天线点数量和各通信网络在天线点的发射功率，确定每种通信网络的信号源功率；

针对除能力最强的通信网络外的每种通信网络，根据该通信网络与能力最强的通信网络的路径损耗差值和在天线点的发射功率的差值，确定该通信网络的信号源功率与能力最强的通信网络在信号分布系统中功率匹配的等效点；

将确定等效点的通信网络通过对应的等效点与能力最强的通信网络合路。

一种多通信网络共用信号分布系统的设备，所述设备包括：

天线数量确定模块，用于根据所述多通信网络中能力最弱的通信网络确定信号分布系统的天线点数量；

信号源功率确定模块，用于根据天线点数量和各通信网络在天线点的发射功率，确定每种通信网络的信号源功率；

等效点确定模块，用于针对除能力最强的通信网络外的每种通信网络，根据该通信网络与能力最强的通信网络的路径损耗差值和在天线点的发射功率的差值，确定该通信网络的信号源功率与能力最强的通信网络在信号分布系统中功率匹配的等效点；

合路模块，用于将确定等效点的通信网络通过对应的等效点与能力最强的通信网络合路。

本发明有益效果如下：

本发明实施例利用能力最弱的通信网络在确定天线点数量后，并不直接将能力最强的通信网络部署在信号分布系统，而是根据能力最强的通信网络与其他通信网络的信号源功率、路径损耗差值和在天线点的发射功率的差值等参数，设计其他通信网络与能力最强的通信网络在信号分布系统中的功率匹配关系，找到其他通信网络接入信号分布系统的等效点后，再将能力最强的通信网络接入信号分布系统，最后将其他通信网络与能力最强的通信网络合路，避免了人工手动调整信号分布系统导致调整工作量大的问题，且本发明方案计算出其他通信网络合理的接入等效点，使合路后的通信网络之间链路协调。

附图说明

图1为信号分布系统示意图；

图2为背景技术中多通信网络的共链路方法示意图；

图3为信号分布系统的有线链路接入能力最强的通信网络的示意图；

图4为本发明实施例一中多通信网络共信号分布系统的方法示意图；

图5为本发明实施例一中信号分布系统中有线链路部分示意图；

图6为本发明实施例一中能力最强的通信网络在有线链路各分路的功率示意图；

图7为本发明实施例三中多通信网络共用信号分布系统的设备结构示意图。

具体实施方式

为了克服多通信网络共信号分布系统时，人工手动调整工作量大，且多通信系统之间的链路很难协调的问题，本发明实施例提出一种新的多通信网络共信号分布系统的方案，在确定天线点数量后，并不直接将能力最强的通信网络部署在信号分布系统，而是根据能力最强的通信网络与其他通信网络的信号源功率、路径损耗差值和在天线点的发射功率的差值等参数，设计其他通信网络与能力最强的通信网络在信号分布系统中的功率匹配关系，找到其他通信网络接入信号分布系统的等效点后，再将能力最强的通信网络接入信号分布系统，最后将其他通信网络与能力最强的通信网络合路，避免了人工手动调整信号分布系统导致调整工作量大的问题，且本发明方案计算出其他通信网络合理的接入等效点，使合路后的通信网络之间链路协调。

下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细描述。

本发明各实施例中涉及的能力最弱的通信网络是指多通信网络中的系统频率最高的通信网络，由于系统频率高的通信网络的路径损耗大、信号源功率小，因此，多通信网络中的系统频率最高的通信网络可以看作是能力最弱的通信网络；能力最强的通信网络是指多通信网络中的系统频率最低的通信网络，由于系统频率低的通信网络的路径损耗小、信号源功率大，因此，多通信网络中的系统频率最低的通信网络可以看作是能力最强的通信网络。例如，在包括2G、3G和WLAN网络的多通信网络中，WLAN网络是能力最弱的通信网络，2G网络是能力最强的通信网络。

实施例一：

如图4所示，为本发明实施例一中多通信网络共信号分布系统的方法示意图，所述方法包括以下步骤：

步骤201：根据所述多通信网络中能力最弱的通信网络确定信号分布系统的天线点数量。

本步骤中确定天线点数量的方式与步骤101的方式相同，要求室内天线点的密度能够满足能力最弱的通信网络对边缘覆盖的要求，然后根据天线点的密度计算出部署的天线点数量。

步骤202：确定每种通信网络的信号源功率。

在本步骤中，可以根据天线点的数量和通信网络在天线点上的发射功率初步确定信号源功率。较优地，还可以根据信号源在有线链路中的路径损耗，修正通信网络的信号源功率。

以2G网络为例，假设信号分布系统中有线链路部分的功分器、耦合器、馈线、天线点的部署如图5所示，确定的天线点数量为8(实际环境部署下天线点的数量可以远大于4)，天线点针对2G信号的发射功率为2(在本实施例中，将涉及的功率值看作是单位功率的倍数，例如，功率值为2表示功率大小为2个单位的功率)，则可以初步确定2G网络的信号源功率是16。较优地，可以根据2G网络的系统频率等参数，估计2G网络的信号源在图5所示的有线链路中的路径损耗为4，则可以得到2G网络修正后的信号源功率20。

步骤203：针对除能力最强的通信网络外的每种通信网络，确定该通信网络的信号源功率与能力最强的通信网络在信号分布系统中功率匹配的等效点。

本步骤是将能力最强的通信网络看作是基本网络，根据其他通信网络与能力最强的通信网络的路径损耗差值和在天线点的发射功率的差值，将能力最强的通信网络部署在信号分布系统时，信号分布系统各分路的功率与其他通信网络的功率进行匹配。

仍以图5所示的信号分布系统的有线链路为例，根据信号分布系统的每一分路，估计能力最强的通信网络在信号分布系统的有线链路各分路的功率，并将图5等效为图6所示的能力最强的通信网络在有线链路各分路的功率示意图。根据图6所示的各分路上，将能力最强的通信网络分配的功率与其他通信网络的信号源功率进行比较，去除掉不同通信网络之间在路径损耗和天线点的发射功率的差别，确定出与其他通信网络的信号源功率匹配的功率所在的分路，该分路的输入点即为该其他通信网络对应的等效点。

针对除能力最强的通信网络外的每种通信网络，都按照步骤203的方式确定在信号分布系统中的等效点。

通过执行步骤203，得到了各通信网络在信号分布系统中的匹配架构，进而可以按照所述匹配架构将各通信网络共信号分布系统。

步骤204：将能力最强的通信网络的信号源接入信号分布系统。

步骤205：通过调整信号分布系统中的元器件，使天线点输出的针对能力最强的通信网络的发射功率满足设定要求。

步骤206：将其他通信网络通过对应的等效点与能力最强的通信网络合路。

在本步骤中，假设能力最强的通信网络是2G网络，通过执行步骤203，确定3G网络与图6中分路2的功率匹配，则3G网络在图5中的等效点为A点，可以在A点将3G网络的信号源通过合路器接入信号分布系统，实现2G网络和3G网络的合路。

通过本发明实施例一方案的描述可知，本发明实施例一通过分析能力最强的通信网络与其他通信网络在有线链路上差异的内在关系，在信号分布系统中部署各通信网络的信号源之前，协调多通信网络在信号分布系统中的部署，将其他通信网络的信号源功率与能力最强的通信网络在各分路上的功率进行匹配，实际上是将其他通信网络看作是能力最强的通信网络的负载，将其他通信网络的信号源功率等效为能力最强的通信网络在某一分路上的功率，其他通信网络与能力最强的通信网络合用等效点所在的分路，以此建立多通信网络的匹配架构。在对能力最强的通信网络的链路平衡进行调后，可以直接通过建立的匹配架构将多通信网络进行合路，不需要人工反复调整多通信网络之间的链路平衡就能够满足各通信网络对发射功率的要求，且通过本发明实施例的方案使多通信网络之间的功率关系清晰，可以方便网络扩容以及网络维护。

实施例二：

本发明实施例二通过一个具体的实例来说明实施例一的步骤203中如何确定其他通信网络在信号分布系统中对应的等效点。

假设本实施例二中的多通信网络为2G网络和3G网络，其中，能力最强的通信网络为2G网络，能力最弱的通信网络为3G网络，根据3G网络对边缘覆盖的要求确定部署的天线点数量为8，2G网络的信号源功率为20，3G网络的信号源功率为15，信号分布系统结构仍以图5所示的结构为例。

确定3G网络在信号分布系统中对应的等效点的具体方式为：

第一步：确定2G网络在信号分布系统各分路的功率。

图5中的信号分布系统结构共有6条分路，2G网络的信号源在各条分路的功率为：分路1和分路2的功率约等于10，分路3～分路6的功率约等于5。由于经过馈线的信号存在路径损耗，因此，经过功分器/耦合器的信号功率小于功分之前的一半。

第二步：确定满足公式(1)的分路。

0＝|y-(b-a)-n(c-d)-x|＜N    (1)

其中，x表示能力最强的通信网络在待确定分路的功率；y表示除能力最强的通信网络外的一通信网络的信号源功率；b表示所述一通信网络在待确定分路的路径损耗；a表示能力最强的通信网络在待确定分路的路径损耗；n表示待确定分路上连接的天线点数量；c表示所述一通信网络在天线点的发射功率；d表示能力最强的通信网络在天线点的发射功率；N表示设定的门限值。

以分路1为例，假设2G网络分配在分路1上的功率为10，2G网络的信号经过分路1的路径损耗为2，2G网络在天线点的发射功率为2；3G网络的信号源功率为15，由于3G网络的系统频率较高，因此，可假设3G网络的信号经过分路1的路径损耗为3，3G网络在天线点的发射功率为2，分路1连接的天线点数量为4。

将上述假设的分路1中的2G网络和3G网络估计的参数代入公式(1)，公式(1)的计算结果等于0，表示2G网络分配在分路1上的功率与3G网络的信号源功率匹配，分路1的输入点是3G网络在信号分布系统中的等效点。

若假设的分路1中的2G网络和3G网络估计的参数代入公式(1)后，计算结果不等于0，但小于N，也认为满足公式(1)，这是因为：代入公式(1)中的路径损耗的参数是根据经验估计的参数值，可能存在误差，且2G网络和3G网络对天线点的发射功率要求也可以在一定范围内浮动，如：2G网络对天线点的发射功率要求是2，但发射功率在1.9～2.1之间都是可接受的，因此，若将分路1中的2G网络和3G网络估计的参数代入公式(1)后的计算结果小于N，也可以认为分路1的输入点是3G网络在信号分布系统中的等效点。

本实施例二是以功分器平均分配功率的方式来计算的，若功分器按照非平均的方式进行功率分路，其执行方式与本实施例二的方式相同。

实施例三：

本发明实施例三还提供一种多通信网络共用信号分布系统的设备，如图7所示，所述设备包括天线数量确定模块11、信号源功率确定模块12、等效点确定模块13和合路模块14，其中：天线数量确定模块11用于根据所述多通信网络中能力最弱的通信网络确定信号分布系统的天线点数量；信号源功率确定模块12用于根据天线点数量和各通信网络在天线点的发射功率，确定每种通信网络的信号源功率；等效点确定模块13用于针对除能力最强的通信网络外的每种通信网络，根据该通信网络与能力最强的通信网络的路径损耗差值和在天线点的发射功率的差值，确定该通信网络的信号源功率与能力最强的通信网络在信号分布系统中功率匹配的等效点；合路模块14用于将确定等效点的通信网络通过对应的等效点与能力最强的通信网络合路。

所述等效点确定模块13具体包括分路功率确定子模块21、公式存储子模块22和操作子模块23，其中：分路功率确定子模块21用于确定能力最强的通信网络在信号分布系统各分路的功率；公式存储子模块22用于存储以下公式：

0＝|y-(b-a)-n(c-d)-x|＜N

其中，x表示能力最强的通信网络在待确定分路的功率；y表示除能力最强的通信网络外的一通信网络的信号源功率；b表示所述一通信网络在待确定分路的路径损耗；a表示能力最强的通信网络在待确定分路的路径损耗；n表示待确定分路上连接的天线点数量；c表示所述一通信网络在天线点的发射功率；d表示能力最强的通信网络在天线点的发射功率；N表示设定的门限值；操作子模块23用于确定满足所述公式的分路，并将确定的分路的输入点作为所述一通信网络对应的等效点。

所述设备还包括信号源接入模块15，用于将能力最强的通信网络的信号源接入信号分布系统，并通过调整信号分布系统中的元器件，使天线点输出的针对能力最强的通信网络的发射功率满足设定要求。

所述信号源功率确定模块12具体包括初步确定子模块31和修正子模块32，其中：初步确定子模块31用于根据天线点的数量和通信网络在天线点上的发射功率初步确定该通信网络的信号源功率；修正子模块32用于根据该通信网络的信号源在信号分布系统中的路径损耗，修正初步确定的信号源功率，得到修正后的信号源功率。

本发明实施例三中的设备包括但不限于能够执行实施例一和实施例二各步骤的功能部件。

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 (6)

1.一种多通信网络共用信号分布系统的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据所述多通信网络中能力最弱的通信网络确定信号分布系统的天线点数量，并根据天线点数量和各通信网络在天线点的发射功率，确定每种通信网络的信号源功率，所述能力最弱的通信网络是指所述多通信网络中的系统频率最高的通信网络；

针对除能力最强的通信网络外的每种通信网络，根据该通信网络与能力最强的通信网络的路径损耗差值和在天线点的发射功率的差值，确定该通信网络的信号源功率与能力最强的通信网络在信号分布系统中功率匹配的等效点，所述能力最强的通信网络是指所述多通信网络中的系统频率最低的通信网络；

将确定等效点的通信网络通过对应的等效点与能力最强的通信网络合路；

其中，通过以下方式确定除能力最强的通信网络外的一通信网络对应的等效点：

确定能力最强的通信网络在信号分布系统各分路的功率；

确定满足以下公式的分路，并将确定的分路的输入点作为所述一通信网络对应的等效点；

0＝|y-(b-a)-n(c-d)-x|＜N

其中，x表示能力最强的通信网络在待确定分路的功率；y表示除能力最强的通信网络外的一通信网络的信号源功率；b表示所述一通信网络在待确定分路的路径损耗；a表示能力最强的通信网络在待确定分路的路径损耗；n表示待确定分路上连接的天线点数量；c表示所述一通信网络在天线点的发射功率；d表示能力最强的通信网络在天线点的发射功率；N表示设定的门限值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定通信网络对应的等效点之后，且将通信网络通过对应的等效点与能力最强的通信网络合路之前，所述方法还包括：

将能力最强的通信网络的信号源接入信号分布系统，并通过调整信号分布系统中的元器件，使天线点输出的针对能力最强的通信网络的发射功率满足设定要求。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定每种通信网络的信号源功率，具体包括：

根据天线点的数量和通信网络在天线点上的发射功率初步确定该通信网络的信号源功率；

根据该通信网络的信号源在信号分布系统中的路径损耗，修正初步确定的信号源功率，得到修正后的信号源功率。

4.一种多通信网络共用信号分布系统的设备，其特征在于，所述设备包括：

天线数量确定模块，用于根据所述多通信网络中能力最弱的通信网络确定信号分布系统的天线点数量，所述能力最弱的通信网络是指所述多通信网络中的系统频率最高的通信网络；

信号源功率确定模块，用于根据天线点数量和各通信网络在天线点的发射功率，确定每种通信网络的信号源功率；

等效点确定模块，用于针对除能力最强的通信网络外的每种通信网络，根据该通信网络与能力最强的通信网络的路径损耗差值和在天线点的发射功率的差值，确定该通信网络的信号源功率与能力最强的通信网络在信号分布系统中功率匹配的等效点，所述能力最强的通信网络是指所述多通信网络中的系统频率最低的通信网络；

合路模块，用于将确定等效点的通信网络通过对应的等效点与能力最强的通信网络合路；

其中，所述等效点确定模块包括：

分路功率确定子模块，用于确定能力最强的通信网络在信号分布系统各分路的功率；

公式存储子模块，用于存储以下公式：

0＝|y-(b-a)-n(c-d)-x|＜N

其中，x表示能力最强的通信网络在待确定分路的功率；y表示除能力最强的通信网络外的一通信网络的信号源功率；b表示所述一通信网络在待确定分路的路径损耗；a表示能力最强的通信网络在待确定分路的路径损耗；n表示待确定分路上连接的天线点数量；c表示所述一通信网络在天线点的发射功率；d表示能力最强的通信网络在天线点的发射功率；N表示设定的门限值；

操作子模块，用于确定满足所述公式的分路，并将确定的分路的输入点作为所述一通信网络对应的等效点。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

信号源接入模块，用于将能力最强的通信网络的信号源接入信号分布系统，并通过调整信号分布系统中的元器件，使天线点输出的针对能力最强的通信网络的发射功率满足设定要求。

6.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述信号源功率确定模块包括：

初步确定子模块，用于根据天线点的数量和通信网络在天线点上的发射功率初步确定该通信网络的信号源功率；

修正子模块，用于根据该通信网络的信号源在信号分布系统中的路径损耗，修正初步确定的信号源功率，得到修正后的信号源功率。