CN104393924B - 一种lte双通道数字光纤拉远入户覆盖系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LTE双通道数字光纤拉远入户覆盖系统，包括近端单元、扩展单元和远端单元。该LTE双通道数字光纤拉远入户覆盖系统通过近端单元实现LTE双通道信号的数字光纤拉远，解决了LTE信号和xPON信号不在同一站址的问题，通过扩展单元和远端单元实现LTE双通道信号和xPON信号的打包，并利用原有的xPON入户光纤进行入户覆盖，在不影响xPON信号下，同时实现LTE双通道信号的入户覆盖。克服了传统室内分布式系统施工时间长，物业协调困难等施工难题；LTE双通道信号通过原有的xPON入户光纤进入室内进行覆盖，从而解决室内LTE网络信号室内弱覆盖、乒乓效应和导频污染等问题，提高用户的感知。

Description

一种LTE双通道数字光纤拉远入户覆盖系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种LTE双通道数字光纤拉远入户覆盖系统。

背景技术

随着光纤技术的快速发展，通信运营商在通信设备上也采取“光进铜退”的策略。现有的小区、酒店、宾馆都有宽带信号，已基本采用光纤入户实现xPON信号入户覆盖；国家正在推行“宽带中国”，采用光纤入户实现xPON信号入户覆盖方式将大规模推广，而传统的室分系统都没有入户覆盖，天线都是在住房门口，LTE双通道信号通过墙体时衰减严重，导致室内信号和外来信号场强相差不大，产生乒乓效应和导频污染，严重影响用户的感知。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种LTE双通道数字光纤拉远入户覆盖系统用于解决现有技术中LTE双通道信号室内弱覆盖、乒乓效应和导频污染等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种LTE双通道数字光纤拉远入户覆盖系统，包括近端单元、扩展单元和远端单元；

所述近端单元包括依次串连的第一双工器、第一近端变频器、第一模数/数模转换器、近端基带处理电路和第一光收发器，所述第一模数/数模转换器还连接有第二近端变频器，第二近端变频器连接有第二双工器；

所述扩展单元包括扩展基带处理电路和分别与扩展基带处理电路连接的第二光收发器、第三光收发器、第四光收发器；

所述远端单元包括第五光收发器、第六光收发器、远端基带处理电路、第二模数/数模转换器、第一远端变频器、第一功放低噪一体化模块、第三双工器、第一重发天线、第二远端变频器、第二功放低噪一体化模块、第四双工器和第二重发天线，所述第五光收发器、第六光收发器和第二模数/数模转换器分别与远端基带处理电路连接，所述第二模数/数模转换器、第一远端变频器、第一功放低噪一体化模块、第三双工器、第一重发天线依次串行连接，所述第二模数/数模转换器、第二远端变频器、第二功放低噪一体化模块、第四双工器、第二重发天线依次串行连接；

所述近端单元的第一双工器、第二双工器分别与LTE双通道基站或LTE双通道基站拉远系统相耦合，第一光收发器与第二光收发器、第四光收发器与第五光收发器通过光纤连接，第三光收发器与OLT相连接，第六光收发器通过光纤与光Modem相连接。

本发明的有益效果在于：区别于现有技术中LTE双通道信号存在室内弱覆盖、乒乓效应和导频污染等问题，本发明的近端单元、扩展单元和远端单元，具有较高的集成度，并通过近端单元实现LTE双通道信号的数字光纤拉远，解决了LTE信号和xPON信号不在同一站址的问题，通过扩展单元和远端单元实现LTE双通道信号和xPON信号的打包，并利用原有的xPON入户光纤进行入户覆盖，在不影响xPON信号下，同时实现LTE双通道信号的入户覆盖，克服了传统室内分布式系统施工时间长，物业协调困难等施工难题；LTE双通道信号通过原有的xPON入户光纤进入室内进行覆盖，从而解决室内LTE网络信号室内弱覆盖、乒乓效应和导频污染等问题，提高用户的感知。

附图说明

图1为本发明LTE双通道数字光纤拉远入户覆盖系统的结构框图；

图2为本发明近端单元的结构框图；

图3为本发明扩展单元的结构框图；

图4为本发明远端单元的结构框图；

图5为本发明近端单元、扩展单元和远端单元的连接原理框图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

名词解释

xPON：作为新一代光纤接入技术，在抗干扰性、带宽特性、接入距离、维护管理等方面均具有巨大优势，其应用得到了全球运营商的高度关注，xPON光接入技术中比较成熟的EPON和GPON，均是由局端OLT、用户端ONU设备和无源光分配网络ODN组成。其中ODN网络及设备是xPON综合接入中的重要一环，涉及到全新光纤网络的组建和应用，相关ODN设备及组网成本，已成为制约xPON应用的重要因素。目前业内普遍看好的xPON技术有EPON和GPON。

LTE：(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进，LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准，这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。

双工器：是异频双工电台，中继台的主要配件，其作用是将发射和接收讯号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。一般双工器由六个带阻滤波器(陷波器)组成，各谐振于发射和接收频率。

光纤收发器：即光收发器，是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元，在很多地方也被称之为光电转换器(FiberConverter)。产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中，且通常定位于宽带城域网的接入层应用；同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。

本发明最关键的构思在于：利用xPON信号原有的入户光纤同时传输LTE双通道信号和xPON信号，同时实现LTE双通道信号和xPON信号的入户覆盖，解决LTE双通道信号室内弱覆盖、乒乓效应和导频污染等问题，提高用户的感知。

请参照图1至图5，一种LTE双通道数字光纤拉远入户覆盖系统，包括近端单元、扩展单元和远端单元；

所述近端单元包括依次串连的第一双工器、第一近端变频器、第一模数/数模转换器、近端基带处理电路和第一光收发器，所述第一模数/数模转换器还连接有第二近端变频器，第二近端变频器连接有第二双工器；

所述扩展单元包括扩展基带处理电路和分别与扩展基带处理电路连接的第二光收发器、第三光收发器、第四光收发器；

所述远端单元包括第五光收发器、第六光收发器、远端基带处理电路、第二模数/数模转换器、第一远端变频器、第一功放低噪一体化模块、第三双工器、第一重发天线、第二远端变频器、第二功放低噪一体化模块、第四双工器和第二重发天线，所述第五光收发器、第六光收发器和第二模数/数模转换器分别与远端基带处理电路连接，所述第二模数/数模转换器、第一远端变频器、第一功放低噪一体化模块、第三双工器、第一重发天线依次串行连接，所述第二模数/数模转换器、第二远端变频器、第二功放低噪一体化模块、第四双工器、第二重发天线依次串行连接；

所述近端单元的第一双工器、第二双工器分别与LTE双通道基站或LTE双通道基站拉远系统相耦合，第一光收发器与第二光收发器、第四光收发器与第五光收发器通过光纤连接，第三光收发器与OLT相连接，第六光收发器通过光纤与光Modem相连接。

请参阅图1，所述近端单元的输入端设有二个端口(即第一双工器和第二双工器的输入口)，两端口分别与LTE双通道基站或LTE双通道基站拉远系统相耦合，所述近端单元的输出端包括复数个光纤接口(即第一光收发器)，所述扩展单元的一端设有二个光纤接口(即第二光收发器和第三光收发器)，第一光收发器通过光纤与所述复数个扩展单元的光纤接口(即第二光收发器)连接，第三光收发器通过光纤与OLT相连接，所述扩展单元的输出端包括复数个光纤接口(即第四收发器)，并通过光纤与所述复数个扩远端单元的光纤接口连接(即第五光收发器)，所述远端单元的另一光纤接口(即第六光收发器)通过光纤与光Modem相连接，所述远端单元输出端端设有二个重发天线(即第一生发天线和第二重发天线)，用以将拉远放大后的射频信号对覆盖区进行覆盖。

本发明各个单元的工作原理说明如下：

如图2所示，近端单元在下行链路中用于将LTE双通道基站或LTE双通道基站拉远系统的下行射频信号经双工器1、双工器2(即第一双工器和第二双工器)分别进入近端下变频电路1、近端下变频电路2(即第一近端变频器和第二近端变频器)，分别下变频为LTE双通道下行中频信号，LTE双通道下行中频信号进入ADC模数转换电路(即近端单元的第一模数/数模转换器)转换成LTE双通道下行数字信号，LTE双通道下行数字信号经近端基带处理电路(即近端处理器)处理后，转换成可采用CPRI方式传输的LTE双通道下行基带信号，经光收发器1(即第一光收发器)转换成光信号，通过光纤传送至若干所述扩展单元。所述近端单元在上行链路中通过光纤接收从扩展单元传来的光信号，该光信号经光收发器1(即第一光收发器)转换成LTE双通道上行基带信号，基带信号经近端基带处理电路处理后，还原成LTE双通道上行数字信号，经DAC数模转换电路(即近端单元的第一模数/数模转换器)转换成LTE双通道上行中频信号，经近端上变频电路1、近端上变频电路2(即第一近端变频器和第二近端变频器)上变频为LTE双通道上行射频信号，经双工器1、双工器2(即第一双工器和第二双工器)传送至所述LTE双通道基站或LTE双通道基站拉远系统。

如图3所示，扩展单元在下行链路中通过光纤接收近端单元传送过来的光信号，经光收发器2(即第二光收发器)转换成LTE双通道下行基带信号，xPON下行信号经扩展基带处理电路处理后转换成xPON下行基带信号，并将LTE双通道下行基带信号和xPON下行基带信号进行打包，经光收发器4(即第四光收发器)转换成光信号并通过光纤传送至远端单元。所述扩展单元在上行链路中通过光纤接收从远端单元传来的光信号，该光信号经光收发器4(即第四光收发器)转换成LTE双通道上行基带信号和xPON上行基带信号打包组成上行基带信号，经扩展基带处理电路处理后，还原成LTE双通道上行基带信号和xPON上行信号，LTE双通道上行基带信号经光收发器2(即第早光收发器)转换成数字光信号并通过光纤传送至所述近端单元，xPON信号返回OLT。

如图4所示，远端单元在下行链路中通过光纤接收扩展单元传送过来的光信号，经光收发器5(即第五光收发器)转换成LTE双通道下行基带信号和xPON下行基带信号打包组成的下行基带信号，经远端基带处理电路处理后，还原成LTE双通道下行数字信号和xPON下行信号，LTE双通道下行数字信号经数模转换电路(远端单元的第二模数/数模转换器)转换成LTE双通道下行中频信号，LTE双通道下行中频信号分别经远端上变频电路1和远端上变频电路2(即第一远端变频器和第二远端变频器)上变频为LTE双通道下行射频信号，经功率放大电路1和功率放大电路2(即第一功放低噪一体化模块和第二功放低噪一体化模块)分别放大后，经双工器3、双工器4(即远端单元的第三双工器和第四双工器)并分别通过重发天线1和重发天线2(即第一生发天线和第二重发天线)对覆盖区进行覆盖，xPON信号传送至光Modem。

所述远端单元在上行链路分别通过重发天线1和重发天线2(即第一生发天线和第二重发天线)接收到的LTE双通道上行射频信号，该LTE双通道上行信号经双工器3、双工器4(即远端单元的第三双工器和第四双工器)分别进入功放低噪一体化模块1和功放低噪一体化模块2(即第一功放低噪一体化模块和第二功放低噪一体化模块)，经低噪声放大电路放大后分别进入远端下变频电路1、远端下变频电路2(即第一远端变频器和第二远端变频器)下变频为LTE双通道上行中频信号，LTE双通道上行中频信号经ADC模数转换模块(即远端单元的第二模数/数模转换器)转换为LTE双通道上行数字信号，LTE双通道上行数字信号和xPON信号经远端基带处理电路处理后，将LTE双通道上行数字信号和xPON上行信号转换成LTE双通道上行基带信号和xPON上行基带信号，并将LTE双通道上行基带信号和xPON上行基带信号打包，经光收发器5(第五光收发器)转换成光信号通过光纤传送至所述扩展单元。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：区别于现有技术中LTE双通道信号存在室内弱覆盖、乒乓效应和导频污染等问题，本发明的近端单元、扩展单元和远端单元，具有较高的集成度，通过近端单元实现LTE双通道信号的数字光纤拉远，解决了LTE双通道信号和xPON信号不在同一站址的问题，通过扩展单元和远端单元实现LTE双通道信号和xPON信号的打包，并利用原有的xPON入户光纤进行入户覆盖，在不影响xPON信号下，同时实现LTE双通道信号的入户覆盖。传统室内分布系统的天线都布放在房间外面或入口处，信号需穿透墙体才能传到室内，信号衰减较大，而室外宏站信号也会穿透窗户或墙体进入室内，导致室内分布系统的信号和室外宏站信号的电平相差不大，从而产生导频污染和乒乓效应，影响用户感知，而入户覆盖方式是将信号直接传送到室内，无墙体损耗，提高入户信号的电平，使入户信号成为室内主信号(即入户信号电平最强)，克服了传统室内分布式系统施工时间长，物业协调困难等施工难题；LTE双通道信号通过原原有的xPON入户光纤进入室内进行覆盖，从而解决室内LTE双通道信号室内弱覆盖、乒乓效应和导频污染等问题，提高用户的感知。

进一步的，本发明LTE双通道数字光纤拉远入户覆盖系统包括一近端单元、复数个扩展单元和复数个远端单元，每个扩展单元包括复数个第四光收发器，其中，每个第四光收发器对应连接一个远端单元。如图1所示，一个近端单元具至少有四个输出口，每个输出口对应连接一个扩展单元，每个扩展单元具至少有八个输出口，每个输出口对应连接一个远端单元。

进一步的，在本实施方式中，所述扩展单元的扩展基带处理电路具有将LTE双通道数字信号与xPON信号转换成基带信号并打包和分解的功能。所述远端单元的远端基带处理电路具有将LTE双通道数字信号与xPON信号转换成基带信号并打包和分解的功能。

所述近端单元、扩展单元和远端单元内分别具有上行链路和下行链路。

近端单元的双工器1、双工器2、近端下变频电路1、近端下变频电路2、ADC模数转换电路和近端数字中频处理单元和光收发器1相连接组成LTE双通道下行链路；所述光收发器1、近端数字中频处理单元、DAC数模转换电路、近端上变频电路1、近端上变频电路2、双工器1和双工器2相连接组成LTE双通道上行链路。

所述近端数字中频模块包括一模数/数模转换电路、一基带处理电路和一光收发器，所述模数/数模转换电路、基带处理电路和光收发器相连接组成LTE双通道下行链路；光收发器、基带处理电路和模数/数模转换电路相连接组成LTE双通道上行链路。

所述扩展单元的光收发器2、扩展基带处理和光收发器4相连接组成LTE双通道下行链路；光收发器4、扩展基带处理和光收发器2相连接组成LTE双通道上行链路；光收发器3、扩展基带处理和光收发器4相连接组成xPON信号下行链路；光收发器4、一扩展基带处理和光收发器3相连接组成xPON信号上行链路。

所述远端单元的收发器5、远端基带处理电路、DAC数模转换电路、远端上变频电路1、远端上变频电路2、功放低噪一体化模块1、功放低噪一体化模块2、双工器1和双工器2相连接组成LTE双通道下行链路；所述双工器1、双工器2、功放低噪一体化模块1、功放低噪一体化模块2、远端下变频电路1、远端下变频电路2、ADC模数转换电路、远端基带处理电路和光收发器5相连接组成LTE双通道上行链路；所述光收发器5、远端基带处理电路和光收发器6相连接组成xPON信号下行链路；所述光收发器6、远端基带处理电路和光收发器5相连接组成xPON信号上行链路。

请参照图5，本发明的实施例一为：

本发明的信号传递链路包括上行链路和下行链路，如图5所示，下行链路是：近端单元的下行链路用于将LTE双通道基站或LTE双通道基站拉远系统的下行射频信号经双工器1(即第一双工器)、双工器2(即第二双工器)分别进入近端下变频电路1和近端下变频电路2，近端下变频电路1和近端下变频电路2分别将下行射频信号下变频为LTE双通道下行中频信号，LTE双通道下行中频信号进入ADC模数转换电路转换成LTE双通道下行数字信号，LTE双通道下行数字信号经近端基带处理电路处理后，转换成可采用CPRI方式传输的LTE双通道下行基带信号，LTE双通道下行基带信号经光收发器1(即第一光收发器)转换成光信号，所述光信号通过光纤传送至若干所述扩展单元；扩展单元在下行链路中将接收到的光信号经光收发器2(即第二光收发器)转换成LTE双通道下行基带信号，xPON下行信号经扩展基带处理电路处理后转换成xPON下行基带信号，并将LTE双通道下行基带信号和xPON下行基带信号进行打包，经光收发器4(即第四光收发器)转换成光信号并通过光纤传送至远端单元；远端单元在下行链路中将接收到的光信号经光收发器5(即第五光收发器)转换成LTE双通道下行基带信号和xPON下行基带信号打包组成的下行基带信号，下行基带信号经远端基带处理电路处理后还原成LTE双通道下行数字信号和xPON下行信号，LTE双通道下行数字信号经数模转换电路(即远端单元的第二模数/数模转换器)转换成LTE双通道下行中频信号，LTE双通道下行中频信号分别经远端上变频电路1(即远端单元的第一远端变频器)和远端上变频电路2(即远端单元的第二远端变频器)上变频为LTE双通道下行射频信号，经功率放大电路1和功率放大电路2(即远端单元的第一功放低噪一体化模块和第二功放低噪一体化模块)分别放大后，经双工器3、双工器4(即远端单元的第三双工器和第四双工器)并分别通过重发天线1和重发天线2(即第一重发天线和第二重发天线)对覆盖区进行覆盖，xPON信号传送至光Modem。

上行链路是：远端单元在上行链路别通过重发天线1和重发天线2(即第一生发天线和第二重发天线)接收到的LTE双通道上行射频信号，该LTE双通道上行信号经双工器3、双工器4(远端单元的第三双工器和第四双工器)分别进入功放低噪一体化模块1、功放低噪一体化模块2(第一功放低噪一体化模块和第二功放低噪一体化模块)，经低噪声放大电路放大后分别进入远端下变频电路1、远端下变频电路2(即第一远端变频器和第二远端变频器)下变频为LTE双通道上行中频信号，LTE双通道上行中频信号经ADC模数转换模块(即远端单元的第二模数/数模转换器)转换为LTE双通道上行数字信号，LTE双通道上行数字信号和xPON信号经远端基带处理电路处理后，将LTE双通道上行数字信号和xPON上行信号转换成LTE双通道上行基带信号和xPON上行基带信号，并将LTE双通道上行基带信号和xPON上行基带信号打包，经光收发器5(即第五光收发器)转换成光信号通过光纤传送至所述扩展单元；扩展单元在上行链路中通过光纤接收从远端单元传来的光信号，该光信号经光收发器4(即第四光收发器)转换成LTE双通道上行基带信号和xPON上行基带信号打包组成上行基带信号，经扩展基带处理电路处理后，还原成LTE双通道上行基带信号和xPON上行信号，LTE双通道上行基带信号经光收发器2(即第二光收发器)转换成数字光信号并通过光纤传送至所述近端单元，xPON信号返回OLT；近端单元在上行链路中通过光纤接收从扩展单元传来的光信号，该光信号经光收发器1(即第一光收发器)转换成LTE双通道上行基带信号，基带信号经近端基带处理电路处理后，还原成LTE双通道上行数字信号，经DAC数模转换电路(即近端单元的第一模数/数模转换器)转换成LTE双通道上行中频信号，经近端上变频电路1、近端上变频电路2(即第一近端变频器和第二近端变频器)上变频为LTE双通道上行射频信号，经双工器1、双工器2(即近端单元的第一双工器和第二双工器)传送至所述LTE双通道基站或LTE双通道基站拉远系统。

综上所述，本发明提供的LTE双通道数字光纤拉远入户覆盖系统利用原有的xPON入户光纤进行入户覆盖，在不影响xPON信号下，同时实现LTE双通道信号的入户覆盖，克服了传统室内分布式系统施工时间长，物业协调困难等施工难题；LTE双通道信号通过原有的xPON入户光纤进入室内进行覆盖，从而解决室内LTE网络信号室内弱覆盖、乒乓效应和导频污染等问题，提高用户的感知。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种LTE双通道数字光纤拉远入户覆盖系统，其特征在于，包括近端单元、扩展单元和远端单元；

所述近端单元包括依次串连的第一双工器、第一近端变频器、第一模数/数模转换器、近端基带处理电路和第一光收发器，所述第一模数/数模转换器还连接有第二近端变频器，第二近端变频器连接有第二双工器；

所述扩展单元包括扩展基带处理电路和分别与扩展基带处理电路连接的第二光收发器、第三光收发器、第四光收发器；所述扩展单元的扩展基带处理电路具有将LTE双通道数字信号与xPON信号转换成基带信号并打包和分解的功能；

所述远端单元包括第五光收发器、第六光收发器、远端基带处理电路、第二模数/数模转换器、第一远端变频器、第一功放低噪一体化模块、第三双工器、第一重发天线、第二远端变频器、第二功放低噪一体化模块、第四双工器和第二重发天线，所述第五光收发器、第六光收发器和第二模数/数模转换器分别与远端基带处理电路连接，所述第二模数/数模转换器、第一远端变频器、第一功放低噪一体化模块、第三双工器、第一重发天线依次串行连接，所述第二模数/数模转换器、第二远端变频器、第二功放低噪一体化模块、第四双工器、第二重发天线依次串行连接；所述远端单元的远端基带处理电路具有将LTE双通道数字信号与xPON信号转换成基带信号并打包和分解的功能；

所述近端单元的第一双工器、第二双工器分别与LTE双通道基站或LTE双通道基站拉远系统相耦合，第一光收发器与第二光收发器、第四光收发器与第五光收发器通过光纤连接，第三光收发器与OLT相连接，第六光收发器通过光纤与光Modem相连接。

2.根据权利要求1所述的LTE双通道数字光纤拉远入户覆盖系统，其特征在于，包括一近端单元、复数个扩展单元和复数个远端单元，每个扩展单元包括复数个第四光收发器，其中，每个第四光收发器对应连接一个远端单元。

3.根据权利要求1或2所述的LTE双通道数字光纤拉远入户覆盖系统，其特征在于，所述近端单元、扩展单元和远端单元内分别具有上行链路和下行链路。