CN104301910A - 一种catv共缆多制式室分复用方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种CATV共缆多制式室分复用系统，包括近端模块和远端模块，近端模块用于将TD-LTE信号变频后，通过CATV同轴电缆和CATV信号、GSM信号一起传送到远端模块，远端模块用于接收近端模块传过来的信号，并将变频后的TD-LTE信号还原为原频段的TD-LTE信号传送给天线，CATV信号送入电视端，GSM信号送入GSM信号接收器。本发明的无线移动信号传输系统，能够有效的降低电路成本，使电路更好的实现。
Description
技术领域
本发明涉及一种室内分布复用系统，具体地说涉及一种CATV共缆多制式室分复用方法与系统。
背景技术
对有线系统比较丰富的运营商来说，居民可以利用原有有线系统把2G或4G信号接入家庭，解决居民的宽带无线接入问题。但对有线接入资源相对匮乏的运营商来说，将面临较大问题。
目前无室分系统的建筑物多为居民楼、宾馆酒店等，这些建筑物基本上做到了有线电视入户。因此在这些建筑物的有线电视信号接入节点，通过混合分配器将TD-LTE信源的射频信号合路进来，可以解决TD-LTE信号入户的难题。然后在每户（或每个房间）内，再利用专门的电视面板（信号分离器）将CATV信号和TD-LTE信号分开，并将TD-LTE信号连接至TD-LTE的室内小天线上，从而实现LTE室内无线覆盖。
但是在此过程中存在问题，CATV信号一般只用到50～750MHz，其分布网络中的分支器、分配器等器件只支持5～1000MHz的频带范围，所以TD-LTE室内覆盖采用的E频段无法传输通过这些器件。另一方面，由于TD-LTE是纯数据网络，目前拨打或者接听语音须回落到2G。
发明内容
本发明的目的是提供一种CATV共缆多制式室分复用方法与系统，用于解决中国移动通信无线信号的室内覆盖问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种CATV共缆多制式室分复用方法，包含下行信号传输方法和上行信号传输方法；
所述下行信号传输的方法为：
近端模块将TD-LTE信号和由晶振产生的本振信号，通过下变频模块变频后，与GSM信号、CATV信号在合路模块进行合路，然后通过CATV同轴电缆传输到远端模块的功分器中，功分器将信号分为三路信号，一路为时钟信号，送入下变频模块进行变频并进行本振信号的提取，一路经过功分模块滤波后，输出CATV信号，一路经过功分模块以后，通过自动增益控制模块，传至上变频模块还原为原频率，与GSM信号合路，经过一路单极化天线或者双极化天线的一路发射给终端；
所述上行信号传输的方法为：
一路单极化天线或者双极化天线的一路接收到的上行TD-LTE信号，在远端模块由下变频模块变频，与GSM信号、CATV信号通过合路模块合成一路信号后，经过CATV同轴电缆传输至近端模块的功分器中，通过功分器将信号分为两路，一路经过功分模块滤波后输出GSM信号，送入GSM信号接收器，另一路经过功分模块后，再通过自动增益控制模块，进入上变频模块将频率变换至原来的频率，传输至射频拉远单元。
上述的TD-LTE信号的下行信号变频至1085-1100MHZ频段。
上述的TD-LTE信号的上行信号变频为1040~1055MHZ。
上述的TD-LTE信号为TD-LTE信号的E频段，其频段为2320-2370MHZ。
上述的远端模块通过检测下行输入端信号功率能根据输出功率计算下行链路增益，根据上下行链路增益平衡的原则，控制上行链路增益。
上述的近端模块下变频模块将本振信号频率变频为825~835MHZ，所述远端模块根据从近端模块传输过来的本振信号提供同步时钟信号，所述远端模块的上变频模块中还包括时钟放大电路，用于将时钟信号放大提取出来。
进一步地，上述的CVTA信号频段为5-750MHZ。
本发明还提供一种CATV共缆多制式室分复用系统，包含位于信源端的近端模块与位于有线电视端的远端模块，其中，
上述的近端模块包括：
晶振，用于产生本振信号；
自动增益控制模块；
下变频模块，用于对TD-LTE信号和本振信号进行变频；
合路模块，用于将变频后的TD-LTE信号、本振信号、GSM信号、CATV信号合路后通过同轴电缆传输到远端；
功分模块，用与将远端传输来的合路信号进行分离；
上变频模块，用于将功分模块分离出的TD-LTE信号变频还原为原频率；
所述远端模块包括：
自动增益控制模块；
下变频模块，用于对接收到的原始TD-LTE信号进行下变频处理，并进行时钟信号的放大提取和频率还原；
合路模块，用于对变频后的TD-LTE信号、GSM信号、CATV信号进行合路；
功分模块，用于对接收到的近端模块传输来的信号合路信号进行分离；
上变频模块，用于对接收到的由功分模块分离的TD-LTE信号进行还原；
上述的自动增益控制模块用于实现对上下行线路的增益平衡控制。
上述的TD-LTE信号在近端模块下行时变频至1085-1100MHZ频段，远端模块下行时变频为1040~1055MHZ。
上述的TD-LTE信号为TD-LTE信号的E频段，频段范围为2320-2370MHZ。
上述的CVTA信号频段范围为5-750MHZ。
采用以上技术方案，实现室内移动信号的多制式室内分布复用，能够有效的降低电路成本，使电路更好的实现。同时可以产生以下有益效果：
（1）利用一根CATV同轴电缆实现TD-LTE单路功能，同时传送2G信号；
（2）有效解决现有CATV同轴电缆无法通过高频率信号的问题；
（3）远端节点可以进行输出功率固定模式和增益固定模式切换；
（4）近端通过串口通信进行管理。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
图2为近端模块。
图3为远端模块。
图4为一路下行信号CATV同轴电缆传输方法。
图5为一路上行信号CATV同轴电缆传输方法。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
本发明提供的一种CATV共缆多制式室分复用方法与系统，主要是针对的是无室内通信电缆分布的室内移动通信信号室内分布复用，尤其是中国移动TD-LTE信号的E频段信号，即频段2320~2370MHZ的信号。因此，在下述的实施方式中，我们主要以中国移动TD-LTE信号的E频段信号为例进行详细的说明。本发明的系统主要包括两个模块，远端模块和近端模块。
如图2所示，近端模块包括：
晶振，用于产生本振信号；
自动增益控制模块；
下变频模块，用于对TD-LTE信号和本振信号进行变频；
合路模块，用于将变频后的TD-LTE信号、本振信号、GSM信号、CATV信号合路后通过同轴电缆传输到远端；
功分模块，用与将远端传输来的合路信号进行分离；
上变频模块，用于将功分模块分离出的TD-LTE信号变频还原为原频率。
如图3所示，远端模块包括：
自动增益控制模块；
下变频模块，用于对接收到的原始TD-LTE信号进行下变频处理，并进行时钟信号的放大提取和频率还原；
合路模块，用于对变频后的TD-LTE信号、GSM信号、CATV信号进行合路；
功分模块，用于对接收到的近端模块传输来的信号合路信号进行分离；
上变频模块，用于对接收到的由功分模块分离的TD-LTE信号进行还原；
所述的自动增益控制模块用于实现对上下行线路的增益平衡控制。
本发明中的CATV电视信号的传输频率为5-750MHZ。
本发明提供的一种CATV共缆多制式室分复用方法，包括上行信号的传输方法和下行信号的传输方法。
如图4所示，下行信号传输的方法为：近端模块通过无线接收方式接收下行射频无线信号TD-LTE信号信号以后，进入下变频模块，通过下变频模块处理，将频率调整到1085~1100MHZ，并经过线性功率放大器放大，同时下变频模块将晶振产生的本振信号变频为825~835MHZ，变频后的TD-LTE信号与GSM信号、CATV信号、本振信号在合路模块进行合路后，通过CATV同轴电缆传输到远端模块的功分模块，功分模块将信号分为三路信号，一路为时钟信号，传输给下变频模块，下变频模块中具有时钟放大电路，并且在时钟放大电路中加入个自动电平控制：即ALC功能，用来增加时钟信号提取的准确性。一路经过功分模块滤波后，输出CATV信号。一路经过低噪声放大、滤波、功率放大以后，先传至自动增益控制模块，即AGC模块，再送入上变频模块将频率还原为原来的频段，与GSM信号合路，经过一路单极化天线或者双极化天线的一路发射给终端。
如图5所示，上行信号传输的方法为：
远端单元通过一路单极化天线或双极化天线的一路接收到来自手机用户的上行信号，在远端模块由下变频模块将原始频段的TD-LTE信号的E频段信号变频至传输频段1040~1055MHZ，经过线性功率放大器放大，放大的倍数与该远端模块的下行信号的放大倍数一致，放大后的信号与GSM信号通过合路模块合成一路信号后，送入到CATV同轴电缆进行传输，传输至近端模块，通过功分模块将信号分为两路信号，一路经过功分模块滤波后输出GSM信号，送入GSM信号接收器，另一路在功分模块经过低噪声放大、滤波、功率放大后，经过自动增益控制模块，传输至上变频模块将频率变换至原来的频段，传输射频拉远单元。
在本系统中，因为近端模块和远端模块均采用了变频模块，所以需要通过传输本振信号以防止频偏。通过将近端模块本振信号通过合路模块传输至远端模块，在远端模块的功分模块中经过滤波放大后进入下变频模块，可以有效解决信号频率偏移问题。近端采用的是用本振信号与TD-LTE信号混频的方法。远端模块根据从近端传输过来的本振信号提供同步时钟参考，提供混频的本振。
本发明中，一个近端模块可以对应多个远端模块，也就是一个有源设备可以同时满足多个终端的需求，图1中一个近端模块对应一个远端模块。
如图4和图5所示，本发明的远端模块和近端模块均包括AGC模块，即自动增益控制模块。因为在工程的实际应用中不同场合下，近端模块和远端模块的距离不定，CATV同轴电缆在不同的距离差损比较大，如果没有加入AGC电路，在相同的信源功率输入下，不同远端模块可能出现有些远端模块功率饱和失真，有些远端模块功率不够的情况，不利于应用，而由于TD-LTE系统为上下行同频且业务时隙发射功率根据业务量的大小不同，因此无法通过检测平均功率或者通过业务时隙的功率进行增益控制，下行导频时隙（DwPTS）发射功率稳定，不随业务量变化而变化，因此，加入AGC功能以后，近端模块和远端模块通过分别检测各自的DwPTS时隙功率进行自动增益控制。通过检测下行输入端信号功率，根据输出功率计算下行链路增益，根据上下行链路增益平衡的原则，控制上行链路的增益，本系统中近端模块要求21dBd的自动增益控制功能，远端模块要求30dB的自动增益控制功能。
在本发明中，由于近端模块输入信源为RRU 直接提供的信源，信源强度一般都在不小于0dBm，在连接系统时，工程上加适当的耦合器即能满足近端模块输入信号为-10 ～ 10dBm，近端模块增益只需做到10dB 即可满足近端模块输出始终为0dBm。而经过测试发现常规的CATV 线缆对1GHz 的信号的损耗约为25dB/100m，加上线路中的分配器、分支器等无源器件，因此假设1GHz的信源在CATV 线路中的损耗为30dB/100m，近端模块下行信号输出为0dBm，则最大线损下，到达远端模块后输入信号为0dBm+（-30dB）＝ -30dBm，要保证远端模块输出10dBm，则远端模块最大增益应该为10dBm-（-30dBm）＝ 40dB，因此，由上述可知，在信号传输的过程中，远端单元中AGC自动调整上下行增益，使系统下行增益达到10dBm，系统上行增益达到40dBm，保证远端单元的输入功率恒定。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当明白，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行改进和修饰，这些改进和修饰均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种CATV共缆多制式室分复用方法，其特征在于，包含下行信号传输方法和上行信号传输方法；
所述下行信号传输的方法为：
近端模块将TD-LTE信号和由晶振产生的本振信号，通过下变频模块变频后，与GSM信号、CATV信号在合路模块进行合路，然后通过CATV同轴电缆传输到远端模块的功分器中，功分器将信号分为三路信号，一路为时钟信号，送入下变频模块进行变频并进行本振信号的提取，一路经过功分模块滤波后，输出CATV信号，一路经过功分模块以后，通过自动增益控制模块，传至上变频模块还原为原频率，与GSM信号合路，经过一路单极化天线或者双极化天线的一路发射给终端；
所述上行信号传输的方法为：
一路单极化天线或者双极化天线的一路接收到的上行TD-LTE信号，在远端模块由下变频模块变频，与GSM信号、CATV信号通过合路模块合成一路信号后，经过CATV同轴电缆传输至近端模块的功分器中，通过功分器将信号分为两路，一路经过功分模块滤波后输出GSM信号，送入GSM信号接收器，另一路经过功分模块后，再通过自动增益控制模块，进入上变频模块将频率变换至原来的频率，传输至射频拉远单元。
2.根据权利要求1所述的一种CATV共缆多制式室分复用方法，其特征在于：所述TD-LTE信号的下行信号变频至1085-1100MHZ频段，所述TD-LTE信号的上行信号变频为1040~1055MHZ。
3.根据权利要求1和2所述的一种CATV共缆多制式室分复用方法，其特征在于：所述TD-LTE信号为TD-LTE信号的E频段，其频段为2320-2370MHZ。
4.根据权利要求1所述的一种CATV共缆多制式室分复用方法，其特征在于：所述远端模块通过检测下行输入端信号功率能根据输出功率计算下行链路增益，根据上下行链路增益平衡的原则，控制上行链路增益。
5.根据权利要求1所述的一种CATV共缆多制式室分复用方法，其特征在于：所述近端模块下变频模块将本振信号频率变频为825~835MHZ，所述远端模块根据从近端模块传输过来的本振信号提供同步时钟信号，所述远端模块的上变频模块中还包括时钟放大电路，用于将时钟信号放大提取出来。
6.根据权利要求1所述的一种CATV共缆多制式室分复用方法，其特征在于：所述CVTA信号频段为5-750MHZ。
7.一种CATV共缆多制式室分复用系统，其特征在于：包含位于信源端的近端模块与位于有线电视端的远端模块，其中，
所述近端模块包括：
晶振，用于产生本振信号；
自动增益控制模块；
下变频模块，用于对TD-LTE信号和本振信号进行变频；
合路模块，用于将变频后的TD-LTE信号、本振信号、GSM信号、CATV信号合路后通过同轴电缆传输到远端；
功分模块，用与将远端传输来的合路信号进行分离；
上变频模块，用于将功分模块分离出的TD-LTE信号变频还原为原频率；
所述远端模块包括：
自动增益控制模块；
下变频模块，用于对接收到的原始TD-LTE信号进行下变频处理，并进行时钟信号的放大提取和频率还原；
合路模块，用于对变频后的TD-LTE信号、GSM信号、CATV信号进行合路；
功分模块，用于对接收到的近端模块传输来的信号合路信号进行分离；
上变频模块，用于对接收到的由功分模块分离的TD-LTE信号进行还原；
所述的自动增益控制模块用于实现对上下行线路的增益平衡控制。
8.根据权利要求7所述的一种CATV共缆多制式室分复用系统，其特征在于：所述TD-LTE信号在近端模块下行时变频至1085-1100MHZ频段，远端模块下行时变频为1040~1055MHZ。
9.根据权利要求7所述的一种CATV共缆多制式室分复用系统，其特征在于：所述TD-LTE信号为TD-LTE信号的E频段，频段范围为2320-2370MHZ。
10.根据权利要求7所述的一种CATV共缆多制式室分复用系统，其特征在于：所述CVTA信号频段范围为5-750MHZ。
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