CN104660320B - 一种信号传输装置、系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种信号传输装置、系统及方法，用以实现小区在通道数不变的前提下，增加接收天线数，从而提高小区的信号传输性能。该装置包括：多个天线阵元和多个射频拉远单元；其中，每一天线阵元包括多个天线，每一射频拉远单元包括多个通道，并且，至少一个射频拉远单元中的同一通道连接至少两个天线阵元中的天线。

Description

一种信号传输装置、系统及方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号传输装置、系统及方法。
背景技术
目前，高速铁路以及高速公路是移动通信系统的典型应用场景，在实际网络规划中，因为用户移动的速度较快，切换频率会比较快，为了降低切换频率，需要扩大单个小区的覆盖范围，一般采用多天线小区合并的方式，提高覆盖范围。
在现有技术中，每个小区一般处理12个通道，而每两个通道连接一个射频拉远单元RRU，每个RRU对应一个天线阵元，每两个天线阵元挂在一个站址上，背向发射。其中，每个天线阵元中包括两个天线或者多个天线。一般地，每个天线阵元中包括两个天线。
如果每个天线阵元包括2个天线，当用户设备(User Equipment，UE)在移动中，就有2个天线能接受到信号，但如果需要提高上行接收性能，则需要增加通道数，使得每个天线阵元中2个天线变为4个天线，则每个天线阵元对应的RRU也需要增加到4个通道，这样就使得小区的处理能力也需要加倍。
然而现有技术中，为了提高小区的信号传输性能，只能通过增加通道数和接收天线数来实现，但增加的通道数却增加了小区相应的处理量。
发明内容
本发明实施例提供了一种信号传输装置、系统及方法，用以实现小区在通道数不变的前提下，增加接收天线数，从而提高小区的信号传输性能。
本发明实施例提供了一种信号传输装置，该装置包括：多个天线阵元和多个射频拉远单元；其中，每一天线阵元包括多个天线，每一射频拉远单元包括多个通道，并且，至少一个射频拉远单元中的同一通道连接至少两个天线阵元中的天线。
通过该信号传输装置，一个射频拉远单元中的同一通道连接至少两个天线阵元中的天线，实现小区在通道数不变的前提下，增加接收天线数，从而提高小区的信号传输性能。
较佳地，所述多个天线阵元包括两个天线阵元：第一天线阵元和第二天线阵元；所述多个射频拉远单元包括两个射频拉远单元：第一射频拉远单元和第二射频拉远单元；
其中，
第一天线阵元的一部分天线和第二天线阵元的一部分天线与第一射频拉远单元连接；
第一天线阵元的另一部分天线和第二天线阵元的另一部分天线与第二射频拉远单元连接。
较佳地，所述第一天线阵元和第二天线阵元分别包括四个天线：第一天线、第二天线、第三天线和第四天线；第一射频拉远单元和第二射频拉远单元分别包括两个通道：第一通道和第二通道；
其中，第一天线阵元的第一天线和第二天线阵元的第一天线连接第一射频拉远单元的第一通道；
第一天线阵元的第二天线和第二天线阵元的第二天线连接第一射频拉远单元的第二通道；
第一天线阵元的第三天线和第二天线阵元的第三天线连接第二射频拉远单元的第一通道；
第一天线阵元的第四天线和第二天线阵元的第四天线连接第二射频拉远单元的第二通道。
较佳地，该装置还包括第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器；
其中，第一合路器的输入端连接第一天线阵元的第一天线和第二天线阵元的第一天线，该第一合路器的输出端连接第一射频拉远单元的第一通道；
第二合路器的输入端连接第一天线阵元的第二天线和第二天线阵元的第二天线，该第二合路器的输出端连接第一射频拉远单元的第二通道；
第三合路器的输入端连接第一天线阵元的第三天线和第二天线阵元的第三天线，该第三合路器的输出端连接第二射频拉远单元的第一通道；
第四合路器的输入端连接第一天线阵元的第四天线和第二天线阵元的第四天线，该第一合路器的输出端连接第二射频拉远单元的第二通道。
本发明实施例提供的一种信号传输系统，该传输系统包括上述任一信号传输装置。
本发明实施例提供的一种信号传输方法，该方法是利用上述任一信号传输装置进行信号传输的。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种信号传输装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种信号传输装置的具体结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种信号传输装置、系统及方法，用以实现小区在通道数不变的前提下，增加接收天线数，从而提高小区的信号传输性能。
参见图1，本发明实施例提供的一种信号传输装置，该装置包括：多个天线阵元和多个射频拉远单元RRU；其中，每一天线阵元包括多个天线，每一射频拉远单元包括多个通道，并且，至少一个射频拉远单元中的同一通道连接至少两个天线阵元中的天线。
本发明实施例中一个天线阵元对应一个射频拉远单元RRU，一个射频拉远单元可以由多个通道，天线阵元中的多个天线连接射频拉远单元的通道，天线将接收到的数据发送给射频拉远单元进行处理。
其中，本发明实施例中提供的信号传输装置，可以包括多个天线阵元和多个射频拉远单元，其中，多个可以为两个，或者两个以上，一般实际应用中，一个站址上包括两个天线阵元比较多。另外，每个天线阵元可以包括两个天线，或者两个以上，本发明实施例不做数目限定。
具体地，该信号传输装置中可以包括两个天线阵元，两个射频拉远单元，即包括：第一天线阵元、第二天线阵元、第一射频拉远单元和第二射频拉远单元。
其中，第一天线阵元的一部分天线和第二天线阵元的一部分天线与第一射频拉远单元连接；第一天线阵元的另一部分天线和第二天线阵元的另一部分天线与第二射频拉远单元连接。
具体地，将第一天线阵元的天线和第二天线阵元的天线交叉合路后，连接射频拉远单元，或者将第一天线阵元的天线和第二天线阵元的天线交叉输入射频拉远单元，然后在射频拉远单元中经过电路设计将其合并。
具体地，假设第一天线阵元和第二天线阵元分别包括四个天线：第一天线、第二天线、第三天线和第四天线；第一射频拉远单元和第二射频拉远单元分别包括两个通道：第一通道和第二通道。那么具体连接方式为：
第一天线阵元的第一天线和第二天线阵元的第一天线连接第一射频拉远单元的第一通道；
第一天线阵元的第二天线和第二天线阵元的第二天线连接第一射频拉远单元的第二通道；
第一天线阵元的第三天线和第二天线阵元的第三天线连接第二射频拉远单元的第一通道；
第一天线阵元的第四天线和第二天线阵元的第四天线连接第二射频拉远单元的第二通道。
其中，为了实现将第一天线阵元的天线和第二天线阵元的天线交叉合路，该信号传输装置还可以利用合路器将其合并。
具体地，该装置还包括第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器，且合路器的连接方式为：
第一合路器的输入端连接第一天线阵元的第一天线和第二天线阵元的第一天线，该第一合路器的输出端连接第一射频拉远单元的第一通道；
第二合路器的输入端连接第一天线阵元的第二天线和第二天线阵元的第二天线，该第二合路器的输出端连接第一射频拉远单元的第二通道；
第三合路器的输入端连接第一天线阵元的第三天线和第二天线阵元的第三天线，该第三合路器的输出端连接第二射频拉远单元的第一通道；
第四合路器的输入端连接第一天线阵元的第四天线和第二天线阵元的第四天线，该第一合路器的输出端连接第二射频拉远单元的第二通道。
其中，如果有两个天线阵进行交叉合路，则可以利用有两个输入端一个输出端的合路器，如果有两个以上的天线阵进行交叉合路，则可以利用有多个输入端一个输出端的合路器，所以合路器的型号不做限定。
需要说明的是，本发明实施例不限定仅用合路器将第一天线阵元的一部分天线和第二天线阵元的一部分天线合并输入同一个射频拉远单元，还可以将第一天线阵元的一部分和第二天线阵元的一部分输入到同一个射频拉远单元，并在同一个射频拉远单元内部利用数电和/或模电电路进行合并。只要是利用第一天线阵元的一部分和第二天线阵元的一部分交叉输入同一个射频拉远单元的原理都属于本发明的保护范围。
实施例1
实施例1以一个站址上有两个天线阵元，且每个天线阵元包括四个天线为例，详细描述本发明提供的一种信号传输装置，且该信号传输装置以包含合路器为例。
参见图2，本发明实施例提供的一种信号传输装置，包括：天线阵元0和天线阵元1、RRU0和RRU1、合路器1、合路器2、合路器3和合路器4。
其中，天线阵元0包括天线0、天线1、天线2、天线3，天线阵元1包括天线0、天线1、天线2、天线3，RRU0包括通道0和通道1，RRU1包括通道0和通道1。
其中，天线阵元0的天线0和天线阵元1的天线0连接合路器1的输入端，合路器1的输出端连接RRU0的通道0；
天线阵元0的天线1和天线阵元1的天线1连接合路器2的输入端，合路器2的输出端连接RRU0的通道1；
天线阵元0的天线2和天线阵元1的天线2连接合路器3的输入端，合路器3的输出端连接RRU1的通道0；
天线阵元0的天线3和天线阵元1的天线3连接合路器4的输入端，合路器4的输出端连接RRU1的通道1。
根据图2所示的连接天线，例如，当UE从左向右移动时，当该UE位置处于站址的左边时，天线阵元0的天线0、天线1、天线2和天线3均能接受到该UE发送的数据，而天线阵元1的天线0、天线1、天线2和天线3均不能接受到该UE发送的数据。因为天线阵元0和天线阵元1同属于一个小区，所以当天线阵元0接收到UE发送的数据后，天线阵元1就不会被其他UE所干扰。
具体地，如图2所示，天线阵元0的天线0接收UE发送的数据后，通过合路器1将该数据传输到RRU0的通道0，天线阵元0的天线1接收UE发送的数据后，通过合路器2将该数据传输到RRU0的通道1，从而，RRU0可以处理该UE发送的数据。同理，天线阵元0的天线2接收UE发送的数据后，通过合路器3将该数据传输到RRU1的通道0，天线阵元0的天线3接收UE发送的数据后，通过合路器4将该数据传输到RRU1的通道1，从而，RRU1可以处理该UE发送的数据。
同理，当UE从右向左移动时，当该UE位置处于站址的右边时，天线阵元1的天线0、天线1、天线2和天线3均能接受到该UE发送的数据，而天线阵元0的天线0、天线1、天线2和天线3均不能接受到该UE发送的数据。天线阵元1的天线0接收UE发送的数据后，通过合路器1将该数据传输到RRU0的通道0，天线阵元1的天线1接收UE发送的数据后，通过合路器2将该数据传输到RRU0的通道1，从而，RRU0可以处理该UE发送的数据。同理，天线阵元1的天线2接收UE发送的数据后，通过合路器3将该数据传输到RRU1的通道0，天线阵元1的天线3接收UE发送的数据后，通过合路器4将该数据传输到RRU1的通道1，从而，RRU1可以处理该UE发送的数据。
所以，当UE经过该站址时，通过本发明实施例提供的信号传输装置，无论该UE在站址左边还是站址的右边，都能通过RRU0和RRU1接收该UE发送的数据，而且该RRU0和RRU1均为两个通道的RRU，每个天线阵元中包括4个天线。
所以为了提高上行接收性能，增加了接收天线数，但没有增加通道数，也没有增加小区的处理量。
同时，实施例1中所述的合路器，可以利用现有产品的合路器，只要其能实现将多个输入合并为一个输出即可。一般地，合路器的插损小于0.6dB，当一个天线阵元从2个天线增加到4个天线时，增加的增益为3dB，所以综合增益大于2.4dB，但却没有增加小区的处理量。
需要说明的是，实施例1只是以每个天线阵元包括4个天线为例，详细描述了每根天线的连接方式，具体地，每个天线阵元可以包括多个天线，其每个天线的连接原理相同，且都属于本发明的保护范围，具体连接方式此处不再赘述。
需要强调的是，实施例1中是利用合路器将两个天线的输入，合并为一个输出，本发明所述的信号传输装置，同样可以不用合路器将多个天线阵中的天线输入到RRU后，在RRU中利用模拟或/和数字电路将多个天线合并为一个，本发明不做详细描述，但该方法属于本发明的保护范围。
本发明实施例还提供的一种信号传输系统，该系统包括本发明实施例提供的任一信号传输装置。
本发明实施例提供的一种信号传输方法，该方法包括利用本发明提供的信号传输装置进行信号传输的，其方法不再详细描述。
综上所述，本发明实施例提供了一种信号传输装置，包括多个天线阵元和多个射频拉远单元RRU，且每一天线阵元包括多个天线，每一射频拉远单元包括多个通道，并且，至少一个射频拉远单元中的同一通道连接至少两个天线阵元中的天线。实现了小区在通道数不变的前提下，增加接收天线数，从而提高了小区的信号传输性能。
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 (4)

1.一种信号传输装置，其特征在于，该装置包括：多个天线阵元和多个射频拉远单元；其中，每一天线阵元包括多个天线，每一射频拉远单元包括多个通道，并且，至少一个射频拉远单元中的同一通道连接至少两个天线阵元中的天线；
其中，所述多个天线阵元包括两个天线阵元：第一天线阵元和第二天线阵元；所述多个射频拉远单元包括两个射频拉远单元：第一射频拉远单元和第二射频拉远单元；
其中，
第一天线阵元的一部分天线和第二天线阵元的一部分天线与第一射频拉远单元连接；
第一天线阵元的另一部分天线和第二天线阵元的另一部分天线与第二射频拉远单元连接；
其中，所述第一天线阵元和第二天线阵元分别包括四个天线：第一天线、第二天线、第三天线和第四天线；第一射频拉远单元和第二射频拉远单元分别包括两个通道：第一通道和第二通道；
其中，第一天线阵元的第一天线和第二天线阵元的第一天线连接第一射频拉远单元的第一通道；
第一天线阵元的第二天线和第二天线阵元的第二天线连接第一射频拉远单元的第二通道；
第一天线阵元的第三天线和第二天线阵元的第三天线连接第二射频拉远单元的第一通道；
第一天线阵元的第四天线和第二天线阵元的第四天线连接第二射频拉远单元的第二通道。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括第一合路器、第二合路器、第三合路器和第四合路器；
其中，第一合路器的输入端连接第一天线阵元的第一天线和第二天线阵元的第一天线，该第一合路器的输出端连接第一射频拉远单元的第一通道；
第二合路器的输入端连接第一天线阵元的第二天线和第二天线阵元的第二天线，该第二合路器的输出端连接第一射频拉远单元的第二通道；
第三合路器的输入端连接第一天线阵元的第三天线和第二天线阵元的第三天线，该第三合路器的输出端连接第二射频拉远单元的第一通道；
第四合路器的输入端连接第一天线阵元的第四天线和第二天线阵元的第四天线，该第一合路器的输出端连接第二射频拉远单元的第二通道。
3.一种信号传输系统，其特征在于，该传输系统包括权利要求1或2所述的信号传输装置。
4.一种信号传输方法，其特征在于，该方法是利用权利要求1或2所述的信号传输装置进行信号传输的。
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