CN105142155B - 光纤分布系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光纤分布系统,包括多个接入单元、连接每一所述接入单元的光分路/合路器、连接所述光分路/合路器的至少一个扩展单元,以及与所述扩展单元连接的至少一个远端单元,其中,每一所述接入单元分别支持不同运营商的多个通信制式;在下行链路中,每一所述接入单元将接收到的射频信号添加相应的通信制式标签后通过光纤发送给所述光分路/合路器;所述光分路/合路器将接收到的多路光信号合成一路光信号后,再分成多路相同的光信号以分别发送给对应每一所述扩展单元;每一所述扩展单元将接收到的光信号进行数据处理后均通过光纤发送给对应的每一所述远端单元;每一所述远端单元将接收到的光信号进行处理以转换成相应的通信制式的射频信号以发射给用户。

Description

光纤分布系统及方法
技术领域
本发明涉及电子设备领域,尤其涉及一种实现异址信源的多路接入的光纤分布系统及方法。
背景技术
中国通信业经过多年长期的发展,逐渐形成了2G/3G/4G并存的局面,移动通讯信号传输都是通过一定频率传输的,而三大运营商所拥有的频率和网络制式不尽相同,目前市场上已在使用的制式分别是:
中国移动:GSM800、GSM1800、TD-SCDMA、TD-LTE;
中国联通:GSM800、GSM1800、WCDMA、TD-LTE、FDD-LTE;
中国电信:CDMA、CDMA2000、TD-LTE、FDD-LTE。
上述还不包括各代通信技术在演讲过程中产生的过度制式,由此不难看出中国通信业正在服役的制式非常之多,各个运营商基于各种通信制式下所使用的频率就更加的繁杂不一,这种通信现状使得信号覆盖的施工方案复杂,且施工难度大,容易形成覆盖盲区与乒乓效应,也加大了以后覆盖信号优化的难度与成本,造成公共资源浪费。
在这种情况下,多业务分布系统(Multiservice Distributed Access SystemSolution,MDAS)应运而生,MDAS采用网线/光纤作为传输介质,支持多家运营商,支持多制式,多载波,并集成WLAN(Wireless LAN,无线局域网)系统,一步解决了语音及数据业务需求,提升了信号覆盖的精确性,也大大降低了信号覆盖工程的复杂性与施工维护的难度,与传统模拟分布系统相比,同时具备混合组网、时延补偿、自动载波跟踪、上行底噪低等特点。
MDAS主要由接入单元(MAU/MU)、扩展单元(MEU/EU)和远端单元(MRU/RU)组成。
MDAS基本工作原理如下:
下行链路(基站——>用户):MU将基站/RRU的信号接入到系统后对信号进行数字处理打包形成数字信号,再通过光电转换将数字信号转换为光信号由光纤传输至EU;EU将MU通过光纤传输过来的信号进行处理,再通过光纤传输到RU;RU将EU传输的信号处理放大后,通过天线覆盖出去,传输给用户。
上行链路(用户——>基站):用户发送出的信息通过RU接收到后,RU对信号进行处理再由光纤传输到EU;EU将所有RU传输的信号进行数字化处理打包后通过光电转换形成光信号,再由光纤传输至MU;MU将EU的数字信号打包还原后,传输给基站/RRU。
现如今市场上正在使用的多业务光纤分布系统最基本的结构组成如图1所示,但这种基本的结构无法满足实际的应用需求,且浪费资源,因而由多业务光纤分布系统的系统基本结构衍生出了以下几种在实际应用场景中使用的集中组网方式:
1)星型组网(如图2所示);
2)菊花型组网(如图3所示);
3)混合型组网(如图4所示)。
由基本结构构成的3种组网方式的实质是利用EU的扩展能力,EU支持RU的扩展从而实现星型组网方式;EU支持对EU的扩展级联从而实现菊花型组网方式;两种扩展能力集合使用从而实现混合组网方式。
上述三种组网方式的多业务光纤分布系统所支持的制式与频段均由一个主接入单元(MU)决定,当MU只支持中国移动2G/3G/4G的制式与频段时,无论哪种组网方式的多业务光纤分布系统也只能覆盖并处理中国移动的通信业务。如需要支持其他运营商的业务需求就需要替换整个多业务光纤分布系统,包括MU、EU及RU,或者再加装整套支持其他运营商的制式与频段的多业务光纤分布系统。例如:在原已覆盖中国移动信号的基础上扩展联通与电信信号覆盖,通过以下方式实现:
再分别加设支持联通与电信的制式及频段的光纤分布系统用以覆盖各自的信号,如此实现全信号覆盖就需共计3套光纤分布系统,系统整改示意图如图5所示。
上述实现方式需要设置两套以上的分布系统,实现全网覆盖均需要再一次或多次全资投入,覆盖工程量也将成倍增加,造成资源浪费。
可见,对已使用现有的多业务光纤分布系统覆盖的区域进行制式扩展以实现异址信源的多路接入,工程量与成本会成倍增加,原有资源浪费严重。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种光纤分布系统和方法,能有效解决多业务光纤分布系统在以后进行通信制式扩展与全网覆盖时需重复投资、重复施工的问题。
本发明实施例提供了一种光纤分布系统,包括多个接入单元、连接每一所述接入单元的光分路/合路器、连接所述光分路/合路器的至少一个扩展单元,以及与所述扩展单元连接的至少一个远端单元,其中,每一所述接入单元分别支持不同运营商的多个通信制式;
在下行链路中,每一所述接入单元将接收到的射频信号添加相应的通信制式标签后通过光纤发送给所述光分路/合路器;所述光分路/合路器将接收到的多路光信号合成一路光信号后,再分成多路相同的光信号以分别发送给对应的每一所述扩展单元;每一所述扩展单元将接收到的光信号进行数据处理后均通过光纤发送给对应的每一所述远端单元;每一所述远端单元将接收到的光信号进行处理以转换成相应的通信制式的射频信号以发射给用户;
在上行链路中,每一所述远端单元将接收到的用户发射的射频信号添加相应的通信制式标签后通过光纤发送给对应的所述扩展单元;所述扩展单元将接收到的光信号处理后发送给所述光分路/合路器;所述光分路/合路器将接收到的多路光信号合成一路光信号,再分成多路相同的光信号以分别发送给每一所述接入单元;每一所述接入单元根据接收到的光信号中的通信制式标签,将接入单元不支持的通信制式的数据过滤,并将过滤后的信号转换成相应的通信制式的射频信号以发送给对应的信源。
在本发明的一个实施例中,每一所述接入单元包括多个射频模块、数据处理模块以及光电转换模块;
每一个所述射频模块对应接收同一运营商的一个通信制式的射频信号,并转换成数字信号发送给所述数字处理模块;以及将数字处理模块发送的数字信号转换成射频信号以发送给对应的信源;
所述数据处理模块用于将所述射频模块接收到的射频信号数字化处理,并添加相应的通信制式标签打包形成数字信号后发送给所述光电转换模块;以及将所述光电转换模块转换后的数字信号解析处理后,将接入单元不支持的通信制式的数据过滤,并将过滤后的信号换成相应的通信制式的射频信号发送给对应的射频模块;
所述光电转换模块用于将所述数据处理模块发送的数字信号转换成光信号输出;以及将输入的光信号转换成数字信号发送给所述数据处理模块。
在本发明提供的一个实施例中,每一所述扩展单元包括输入光电转换模块、数据处理模块以及多个输出光电转换模块;
所述输入光电转换模块对应连接所述光分路/合路器,用于将输入的光信号转换成数字信号后发送给所述数据处理模块;以及将所述数据处理模块发送的数字信号转换成光信号以输出;
所述数据处理模块将所述输入光电转换模块发送的数字信号进行数据处理后均发送给每一所述输出光电转换模块;以及将每一所述输出光电转换模块发送的数字信号合成一路光信号以发送给所述输入光电转换模块;
每一所述输出光电转换模块将所述数据处理模块发送的数字信号转换成光信号以输出;以及将输入的光信号转换成数字信号以发送给所述数据处理模块。
在本发明提供的另一个实施例中,每一所述扩展单元包括输入光电转换模块、数据处理模块、输出光电转换模块以及光分路/合路模块;
所述输入光电转换模块对应连接所述光分路/合路器,用于将输入的光信号转换成数字信号后发送给所述数据处理模块;以及将所述数据处理模块发送的数字信号转换成光信号以输出;
所述数据处理模块将所述输入光电转换模块发送的数字信号进行数据处理后发送给所述输出光电转换模块;以及根据所述输出光电转换模块发送的数字信号处理后发送给所述输入光电转换模块;
所述输出光电转换模块将所述数据处理模块发送的一路数字信号转换成一路光信号以发送给所述光分路/合路模块;以及将所述光分路/合路模块输入的一路光信号转换成一路数字信号以发送给所述数据处理模块;
所述光分路/合路模块用于将所述输出光电转换模块发送的一路光信号分成多路相同的光信号以输出;以及将输入的多路光信号合成一路光信号以发送给所述光电转换模块。
作为上述方案的改进,所述光分路/合路模块包括一个输入光口、N个输出光口、1*N波分复用器和1*N光分路器;
所述1*N光分路器将所述输入光口输入的一路下行光信号分成N路相同的光信号,分别通过所述N个输出光口输出;
所述1*N波分复用器将所述N个输出光口输入的N路上行光信号合成一路光信号后通过所述输入光口输出。
作为上述方案的改进,所述光分路/合路器包括M个输入光口、N个输出光口、下行处理单元和上行处理单元;
所述下行处理单元包括1*M波分复用器和1*N光分路器,所述1*M波分复用器将所述输入光口输入的M路光信号合成一路光信号发送给所述1*N光分路器,所述1*N光分路器将所述一路光信号分成相同的N路光信号分别通过所述N个输出光口输出;
所述上行处理单元包括1*N波分复用器和1*M光分路器,所述1*N波分复用器将N个输出光口输入的N路光信号合成一路光信号发送给所述1*M光分路器,所述1*M光分路器将所述一路光信号分成相同的M路光信号分别通过所述M个输入光口输出。
作为上述方案的改进,每一所述扩展单元还包括以太网模块,所述以太网模块用于接入以太网数据,所述数据处理模块还用于对所述以太网模块发送的以太网数据进行处理,并添加相应的通信制式标签后与所述输入光电转换模块发送的数字信号一同发送给所述输出光电转换模块;
优选的,每一所述扩展单元还包括监控模块,用于监控所述扩展单元中的其他模块的工作状态,并将监控结果发送给监控中心;
优选的,每一所述扩展单元还包括电源分模块,用于向所述扩展单元连接的每个远端单元供电。
在本发明提供的一个实施例中,每一所述远端单元为单制式结构,每一所述远端单元分别支持不同运营商的多个通信制式;每一所述远端单元包括光电转换模块、数据处理模块以及射频放大模块;
所述光电转换模块用于将接收的光信号转换成数字信号以发送给所述数据处理模块;以及将所述数据处理模块发送的数字信号转换成光信号以输出;
所述数据处理模块将所述光电转换模块发送的数字信号进行处理,将远端单元不支持的通信制式的数据过滤,并将过滤后的信号发送给所述射频放大模块;以及将所述射频放大模块发送的数字信号添加相应的通信制式标签后发送给所述光电转换模块;
所述射频放大模块将数据处理模块发送的信号转换成射频信号且放大以发射给用户;以及将接收到的用户发射的射频信号放大后转换成数字信号发送给所述数据处理模块。
在本发明提供的另一个实施例中,每一所述远端单元为全制式结构,每一所述远端单元包括光电转换模块、数据处理模块以及多个射频放大模块,每一所述射频放大模块分别仅支持同一运营商的多个通信制式;
所述光电转换模块用于将接收的光信号转换成数字信号以发送给所述数据处理模块;以及将所述数据处理模块发送的数字信号转换成光信号以输出;
所述数据处理模块将所述光电转换模块发送的数字信号进行处理,并根据数字信号中的通信制式标签,将处理后的数字信号发送给支持该通信制式的射频放大模块;以及将所述射频放大模块发送的数字信号添加相应的通信制式标签后发送给所述光电转换模块;
每一所述射频放大模块将数据处理模块发送的信号转换成射频信号且放大以发射给用户;以及将接收到的用户发射的射频信号放大后转换成数字信号发送给所述数据处理模块。
本发明实施例提供给了一种通信方法,适用于光纤分布系统中,其中,所述光纤分布系统包括多个接入单元、连接每一所述接入单元的光分路/合路器、连接所述光分路/合路器的至少一个扩展单元,以及与所述扩展单元连接的至少一个远端单元,其中,每一所述接入单元分别支持不同运营商的多个通信制式;所述方法包括:
下行链路步骤:每一所述接入单元将接收到的射频信号添加相应的通信制式标签后通过光纤发送给所述光分路/合路器;所述光分路/合路器将接收到的多路光信号合成一路光信号,再分成多路相同的光信号以分别发送给对应的每一所述扩展单元;每一所述扩展单元将接收到的光信号进行数据处理后均通过光纤发送给对应的每一所述远端单元;每一所述远端单元将接收到的光信号进行处理以转换成相应的通信制式的射频信号以发射给用户;
上行链路步骤:每一所述远端单元将接收到的用户发射的射频信号添加相应的通信制式标签后通过光纤发送给对应的所述扩展单元;所述扩展单元将接收到的光信号处理后发送给所述光分路/合路器;所述光分路/合路器将接收到的多路光信号合成一路光信号,再分成多路相同的光信号以分别发送给每一所述接入单元;每一所述接入单元根据接收到的光信号中的通信制式标签,将接入单元不支持的通信制式的数据过滤,并将过滤后的信号转换成相应的通信制式的射频信号以发送给对应的信源。
与现有技术相比,本发明公开的光纤分布系统通过在上/下行数据包中添加不同运营商的通信制式标签,并根据通信制式标签来实现上/下行数据包的分类并定向转发或根据通信制式标签来过滤上/下行数据包不支持的通信制式数据,从而能够扩展接入支持不同运营商业务的接入单元(MU)。使用本发明的异址信源多路接入的光纤分布系统对一个信号盲区覆盖一个运营商业务,需要对其他运营商业务进行覆盖施工时,只需要在原有光纤分布系统上扩展接入支持其他运营商业务的接入单元(MU)即可,无需再加设一整套系统,不需要重复施工。因此更加有效的利用现有资源,节省运营商信号覆盖成本并降低覆盖工程施工难度。
附图说明
图1是现有技术中一种光纤分布系统的基本结构示意图。
图2是采用星型组网方式构成的光纤分布系统的结构示意图。
图3是采用菊花型组网方式构成的光纤分布系统的结构示意图。
图4是采用混合型组网方式构成的光纤分布系统的结构示意图。
图5是现有技术中一种实现异址信源的光纤分布系统的结构示意图。
图6是本发明实施例1提供的一种光纤分布系统的结构示意图。
图7是本发明实施例2提供的一种光纤分布系统的接入单元的结构示意图。
图8是本发明实施例3提供的一种光纤分布系统的光分路/合路器的结构示意图。
图9是本发明实施例4提供的一种光纤分布系统的扩展单元的结构示意图。
图10是本发明实施例5提供的一种光纤分布系统的扩展单元的结构示意图。
图11是图10所示的扩展单元中的光分路/合路模块的一个实施例的结构示意图。
图12是本发明实施例6提供的一种光纤分布系统的远端单元的结构示意图。
图13是本发明实施例7提供的一种光纤分布系统的远端单元的结构示意图。
图14是本发明实施例提供的一种光纤分布系统的工作流程图。
图15是本发明实施例8提供的一种适用于光纤分布系统的通信方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图6,是本发明实施例提供的一种光纤分布系统的结构示意图。如图所示,该光纤分布系统能够实现异址信源的多路接入,包括多个接入单元MU、连接每一所述接入单元MU的光分路/合路器100,连接光分路/合路器100的至少一个扩展单元EU,以及与每个扩展单元EU连接的至少一个远端单元RU,其中,每一所述接入单元MU分别支持不同运营商的多个通信制式。
例如,本实施例的光纤分布系统包括了三个接入单元MU1、MU2和MU3,其中,MU1仅支持中国移动运营商的多个通信制式(包括GSM800、GSM1800、TD-SCDMA、TD-LTE),MU2仅支持中国联通运营商的多个通信制式(包括GSM800、GSM1800、WCDMA、TD-LTE、FDD-LTE),MU3仅支持中国电信的多个通信制式(包括CDMA、CDMA2000、TD-LTE、FDD-LTE)。本实施例的光纤分布系统包括6个扩展单元EU1、EU2、EU3、EU4、EU5和EU6,其中EU1、EU2、EU3的上行数据输入端(下行数据输出端)均通过光纤与光分路/合路器100连接,而接入单元MU1、MU2和MU3的上行数据输出端(下行数据输入端)连接均与光分路/合路器100连接。而每个扩展单元EU的上行数据输出端又分别可以连接多个扩展单元,例如,扩展单元EU1的上行数据输出端连接了8个远端单元RU1、RU2、RU3、RU4、RU5、RU6、RU7和RU8。
另外,每一扩展单元EU的上行数据输出端(下行数据输入端)还可以与另一个扩展单元EU连接以进一步实现数据的扩展传输,例如,扩展单元EU3的上行数据输出端(下行数据输入端)与扩展单元EU4的上行数据输入端(下行数据输出端)连接,而扩展单元EU4的上行数据输出端(下行数据输入端)与扩展单元EU5的上行数据输入端(下行数据输出端)连接……。
可以理解的,在本实施中,每一个所述接入单元采用单制式结构,每一所述扩展单元EU采用全制式结构,而所述远端单元可采用全制式结构或单制式结构。其中,单制式结构是指仅支持单一运营商的多个通信制式(例如,仅支持中国移动/中国联通/中国电信的通信制式);而全制式结构是指能够支持所有运营商的通信制式(例如,支持中国移动、中国联通和中国电信的全部通信制式)。
在本实施了构成的下行链路中,每一所述接入单元MU将接收到的射频信号添加相应的通信制式标签后通过光纤发送给所述光分路/合路器100;所述光分路/合路器100将接收到的多路光信号合成一路光信号后,再分成多路相同的光信号以分别发送给对应的每一所述扩展单元EU;每一所述扩展单元EU将接收到的光信号进行数据处理后均通过光纤发送给对应的每一所述远端单元RU;每一所述远端单元RU将接收到的光信号进行处理以转换成相应的通信制式的射频信号以发射给用户;
在上行链路中,每一所述远端单元RU将接收到的用户发射的射频信号添加相应的通信制式标签后通过光纤发送给对应的所述扩展单元EU;所述扩展单元EU将接收到的光信号处理后发送给所述光分路/合路器100;所述光分路/合路器100将接收到的多路光信号合成一路光信号,再分成多路相同的光信号以分别发送给每一所述接入单元MU;每一所述接入单元MU根据接收到的光信号中的通信制式标签,将不支持的通信制式的数据过滤,并将过滤后的信号转换成相应的通信制式的射频信号以发送给对应的信源。
可以理解的,图6显示的光纤分布系统中EU与RU的组网方式采用的是混合组网方式,但本实施例的光纤分布系统亦可采用星型组网或菊花型组网方式。
参考图7,是本发明实施例提供的一种光纤分布系统的接入单元MU的结构示意图。本实施例的接入单元MU作为整个光纤分布系统的主接入设备,用于通过馈线耦合基站/RRU的下行射频信号,并对该射频信号进行数字处理打包形成数字信号,然后对该数字信号进行光电转换成为光信号;以及接收来自EU的上行光信号,通过光电转换将光信号转换为数字信号,再对打包的数字信号处理还原为射频信号,经由馈线发送给基站/RRU。
具体的,本实施例的接入单元MU包括多个射频模块11、数据处理模块12以及光电转换模块13,其中:
每一个所述射频模块11设有射频端口,通过馈线对应接收同一运营商的一个通信制式的射频信号,并转换成数字信号发送给所述数字处理模块12;以及将数字处理模块12发送的数字信号转换成射频信号以发送给对应的信源;
所述数据处理模块12用于将所述射频模块11接收到的射频信号数字化处理,并添加相应的通信制式标签打包形成数字信号后发送给所述光电转换模块13;以及将所述光电转换模块13转换后的数字信号解析处理后,将不支持的通信制式的数据过滤,并根据过滤后的数字信号中的通信制式标签发送给对应的射频模块11;
所述光电转换模块13用于将所述数据处理模块12发送的数字信号转换成光信号输出;以及将输入的光信号转换成数字信号发送给所述数据处理模块12。
优选的,本实施例的接入单元MU还包括电源模块14和监控模块15,其中,电源模块14用于给MU中的每一个功能模块(包括射频模块11、数据处理模块12、光电转换模块13和监控模块15)供电。而所述监控模块15用于监控所述接入单元中的每一个功能模块(包括射频模块11、数据处理模块12、光电转换模块13和电源模块14)的工作状态,并将监控结果及时发送给监控中心,以保证接入单元的正常工作。
参考图8,是本发明实施例提供的一种光纤分布系统的光分路/合路器的结构示意图。所述光分路/合路器100包括M个输入光口101、N个输出光口104、下行处理单元和上行处理单元;其中,M、N为自然数;其中,M、N为自然数。
所述下行处理单元包括1*M波分复用器102a和1*N光分路器102b,所述1*M波分复用器将所述输入光口101输入的M路光信号合成一路光信号发送给所述1*N光分路器102b,所述1*N光分路器102b将所述一路光信号分成相同的N路光信号分别通过所述N个输出光口104输出;
所述上行处理单元包括1*N波分复用器103a和1*M光分路器103b,所述1*N波分复用器103a将N个输出光口104输入的N路光信号合成一路光信号发送给所述1*M光分路器103b,所述1*M光分路器103b将所述一路光信号分成相同的M路光信号分别通过所述M个输入光口101输出。
需要说明一下,1*N波分复用器用于将一系列载有信息、但波长不同的N路光信号合成一束,实现在一根光纤上传输多路信号,每一路信号都由某种特定波长的光来传送。而1*N光分路器将1路光信号等比分成N路相同的光信号,这些多路光信号含有的波长是相同的,含有的数据也是相同的。
本发明实施例通过光分路/合路器100实现了上下行多路光信号输入,并将多路信源信号汇总再均分成多路光信号的功能,使原3进4出的系统需要12对光纤(一对光纤=两条单光纤)减少到7对光纤,大大节省了系统所需的光纤数,也降低了系统施工时布设光纤的工作量。
参考图9,是本发明实施例提供的一种光纤分布系统的扩展单元EU的结构示意图。在本实施例中,每一扩展单元EU能够实现光信号的扩展与合路,现有所有通信制式下的射频信号经MU处理转换后形成的光信号均能接收、转发与扩展。还能实现电源扩展和满足多路远端单元RU的供电需求,支持对RU或EU的供电扩展。
具体的,本实施例的扩展单元EU包括输入光电转换模块21、数据处理模块22以及多个输出光电转换模块23;
所述输入光电转换模块21(设有光端口)用于将输入的光信号转换成数字信号后发送给所述数据处理模块22;以及将所述数据处理模块22发送的数字信号转换成光信号以输出;
所述数据处理模块22将所述输入光电转换模块21发送的数字信号进行数据处理(分包)后均发送给每一所述输出光电转换模块23;以及将每一所述输出光电转换模块23发送的数字信号进行数据处理(打包)后均发送给所述输入光电转换模块21。
每一所述输出光电转换模块23(设有光端口)对应连接一个远端单元RU或扩展单元EU,用于将所述数据处理模块22发送的数字信号转换成光信号以输出给对应的远端单元RU或扩展单元EU;以及将输入的光信号转换成数字信号以发送给所述数据处理模块22。
优选的,在本实施例中,每一所述扩展单元EU还包括与所述数据处理模块22连接的以太网模块26,所述以太网模块26用于接入以太网数据,并发送给所述数据处理模块22。所述数据处理模块22接收所述以太网模块26发送的以太网数据后,添加相应的通信制式标签后与每一所述输入光电转换模块发送的数字信号一同打包后再分包发送给每一所述输出光电转换模块23。
作为上述方案的改进,每一所述扩展单元EU还包括电源扩展模块25,用于向所述扩展单元EU连接的每个远端单元RU供电。
作为上述方案的改进,每一所述扩展单元EU还包括监控模块24,用于监控所述扩展单元EU中的每一个功能模块(包括输入光电转换模块21、数据处理模块22、输出光电转换模块23、以太网模块26和电源扩展模块25)的工作状态,并将监控结果及时发送给监控中心,以保证扩展单元的正常工作。
参考图10,是本发明实施例提供的一种光纤分布系统的扩展单元EU的另一结构示意图。具体的,本实施例的扩展单元EU包括输入光电转换模块21、数据处理模块22、输出光电转换模块23以及光分路/合路模块29;
所述输入光电转换模块21(设有光端口)用于将输入的光信号转换成数字信号后发送给所述数据处理模块22;以及将所述数据处理模块22发送的数字信号转换成光信号以输出;
所述数据处理模块22将所述输入光电转换模块21发送的数字信号进行数据处理后均发送给所述输出光电转换模块23;以及将所述输出光电转换模块23发送的数字信号处理后发送给所述输入光电转换模块21;
所述输出光电转换模块23将所述数据处理模块22发送的一路数字信号转换成一路光信号以发送给所述光分路/合路模块29;以及将所述光分路/合路模块29输入的一路光信号转换成一路数字信号以发送给所述数据处理模块22;
所述光分路/合路模块29用于将所述输出光电转换模块23发送的一路光信号分成多路相同的光信号以输出给远端单元RU或扩展单元EU;以及将输入的多路光信号合成一路光信号以发送给所述输出光电转换模块23。
另外,本实施例的扩展单元EU也包括以太网模块26、电源扩展模块25和监控模块24,其具体结构和作用和图9所示的一致,在此省略描述。
其中,本实施例的光分路/合路模块29可采用如图11所示的结构。该光分路/合路模块29包括一个输入光口290、N个输出光口293、1*N波分复用器291和1*N光分路器292;
所述1*N光分路器292将所述输入光口290输入的一路下行光信号分成N路相同的光信号,分别通过所述N个输出光口293输出;
所述1*N波分复用器291将所述N个输出光口293输入的N路上行光信号合成一路光信号后通过所述输入光口290输出。
可见,本实施例的扩展单元EU也能实现图9所示的功能,不同的是,本实施例的扩展单元EU将图9所示的扩展单元EU的出口扩展分路的多个输出光电模块23去掉只留下一路输出光电转换模块23,转换后的光信号由光分路/合路模块29分为多路光信号以实现扩展的功能,在一定条件下,例如输出光电转换模块23输出的光信号足够强或者光信号通过光纤后的衰减小,那么光分路/合路模块29端口数目可不受限制,这种方式的优点就突破了扩展单元EU扩展数量与扩展数量不可改变的瓶颈。常见扩展单元EU扩展数量为8路,而采用这种方式可以轻松的将光信号分路为16或者32等。而且,还能对EU扩展RU数量实现定制,如3路或5路或11路输出,且只需更换光分路模块即可实现对输出端口数的修改。
参考图12,是本发明实施例提供的一种光纤分布系统的远端单元RU的结构示意图。其中,本实施例的远端单元RU采用单制式结构,即每一所述远端单元RU分别支持不同运营商的多个通信制式。具体的,每一所述远端单元RU包括光电转换模块31、数据处理模块32、射频放大模块33。其中:
所述光电转换模块31(设有光端口)通过光纤对应连接扩展单元EU,用于将接收的光信号转换成数字信号以发送给所述数据处理模块32;以及将所述数据处理模块32发送的数字信号转换成光信号以输出给对应的扩展单元;
所述数据处理模块32将所述光电转换模块31发送的数字信号进行处理(数据解包),将自身不支持的通信制式的数据过滤,并将过滤后的信号发送给所述射频放大模块33;以及将所述射频放大模块33发送的数字信号添加相应的通信制式标签后发送给所述光电转换模块31。例如,当所述数据处理模块32接收到所述光电转换模块31发送的数字信号中包含中国移动通信制式的数据和中国联通通信制式的数据时,如果该远端单元RU本身是仅支持中国移动通信制式的,那么,所述数据处理模块32将解包后中的包含中国联通通信制式的数据过滤,剩下的包含中国移动通信制式的数据发送给射频放大模块33。另外,当所述数据处理模块32中包含本身所支持的通信制式的以太网数据时,则(通过相应端口)直接发送给连接以太网的电脑终端。
所述射频放大模块33将数据处理模块32发送的信号转换成射频信号且放大以发射给用户(移动终端);以及将接收到的用户发射的射频信号放大后转换成数字信号发送给所述数据处理模块32。
优选的,本实施例的远端单元RU还包括受电模块34和监控模块35,所述受电模块34用于连接扩展单元EU的电源扩展模块25,用于将接收的电能向远端单元RU中的每一个功能模块(包括光电转换模块31、数据处理模块32、射频放大模块33和监控模块35)供电。所述监控模块35用于监控所述远端单元RU中的每一个功能模块(包括光电转换模块31、数据处理模块32、射频放大模块33和受电模块34)的工作状态,并将监控结果及时发送给监控中心,以保证远端单元RU的正常工作。
参考图13,是本发明实施例提供的一种光纤分布系统的远端单元RU的另一结构示意图。其中,本实施例的远端单元RU采用全制式结构,即本实施例的远端单元RU支持各种运营商的所有通信制式。
具体的,该远端单元RU包括光电转换模块31、数据处理模块32以及多个射频放大模块33,每一所述射频放大模块33分别支持不同运营商的多个通信制式,其中:
所述光电转换模块31(设有光端口)通过光纤对应连接扩展单元EU,用于将接收的光信号转换成数字信号以发送给所述数据处理模块32;以及将所述数据处理模块32发送的数字信号转换成光信号以输出给对应的扩展单元;
所述数据处理模块32将所述光电转换模块31发送的数字信号进行处理(数据解包),并根据数字信号中的通信制式标签,将处理后的数字信号发送给支持该通信制式的射频放大模块33;以及将所述射频放大模块33发送的数字信号添加相应的通信制式标签后发送给所述光电转换模块31;例如,当所述数据处理模块32接收到所述光电转换模块31发送的数字信号中包含中国移动通信制式的数据和中国联通通信制式的数据时,则将包含中国移动通信制式的数据对应发送给支持该通信制式的射频放大模块33,而将包含中国联通通信制式的数据发送给支持该通信制式的另一射频放大模块33。同样的,当所述数据处理模块32中包含本身所支持的通信制式的以太网数据时,则(通过相应端口)直接发送给连接以太网的电脑终端。
每一所述射频放大模块33将数据处理模块32发送的信号转换成射频信号且放大以发射给用户;以及将接收到的用户发射的射频信号放大后转换成数字信号发送给所述数据处理模块32。
另外,本实施例的远端单元RU也包括受电模块34和监控模块35,具体结构和功能请参考上述实施例。
下面,结合图14,对本发明实施例提供的一种光纤分布系统的工作原理进行详细描述。本实施例提供的光纤分布系统工作原理如下:
下行链路
步骤1:MU数据接收
单制式结构的MU接收到信源通过馈线传送至MU相应射频端口的射频信号。
步骤2:MU数据处理
MU的射频模块将接收到的射频信号数字化处理,并通过数据处理模块添加通信制式标签打包形成数字信号,数字信号经过光电转换模块转换成光信号输出。
步骤3:MU数据发送
各个MU通过光端口将光信号由光纤传送光分路/合路器的下行光数据端口,光分路/合路器将接收到的MU多路下行光信号合为一路光信号,再分为N路(N为接入该系统EU的数目)相同的光信号输出。步骤4:EU数据接收
EU光端口接收到来自光分路/合路器下行光信号,接入该系统所有的EU各自只需要一对光纤与光分路/合路器连接。同时,以太网数据通过以太网口接入到EU。步骤5:EU数据处理
EU通过光电转换模块将接收到的光信号转换为电信号,该电信号与以太网数据一同送至EU的数据处理模块进行数据处理打包,并形成多路的数字信号,通过多路光电转换模块(或光分路/合路模块)分别转换成光信号并送至光端口。
步骤6:EU数据发送
EU通过扩展光端口将光信号由复合光纤(含电源线)传送至EU或RU的光端口。
步骤7:RU数据接收
RU光端口接收到来自EU的光信号。
步骤8:RU数据处理
RU通过光电转换模块将接收的光信号转换为数字信号,当RU采用单制式结构时,RU的数据处理模块通过识别通信制式标志位,将RU不支持的通信制式的数据过滤丢掉,然后将过滤后的数据发送给射频放大模块转换为射频信号,经过信号放大发送出去;当RU采用全制式结构时,RU的数据处理模块通过识别通信制式标志位,将不同制式数据包分别进行数据解析处理,形成新的数字信号,并分发到制式相对应的射频放大模块转换为射频信号,经过信号放大发送出去。
步骤9:RU信号覆盖
射频信号通过馈线耦合至天线,由天线将信号辐射出去实现信号覆盖,用户终端收到数据即完成一次下行信号的传输。
上行链路
步骤1:RU数据接收
用户终端在分布系统覆盖范围内发送信号,且该信号的通信制式为RU所支持。
步骤2:RU数据处理
RU接收到用户终端发送出来的射频信号,经过放大后再转换为数字信号,RU的数据处理模块对该数据进行处理并添加通信制式标签,再交由光电转换模块转换为光信号输出。
步骤3:RU数据发送
RU通过光端口将光信号由复合光纤(含电源线)传送至EU的光端口。
步骤4:EU数据接收
EU将上行光信号通过光纤传送至光分路/合路器上行接收光端口,光分路/合路器将各路EU的上行光信号合为一路光信号,再分为N路(N为接入光分路/合路器MU的数目)相同的光信号,通过各MU与光分路/合路器相连接的光纤传送至MU。步骤5:EU数据处理
EU的光电转换模块将接收的光信号转换为电信号,并交由数据处理模块处理进行数据打包,并转换成光信号后发送至光端口。若为以太网数据,则由以太网模块将数据传送至Internet。
步骤6:EU数据发送
EU将光信号经由光分路/合路器传送至MU光端口。
步骤7:MU数据接收
MU光端口接收到来自EU的光信号。
步骤8:MU数据处理
MU通过光电转换模块将接收的光信号转换为数字信号,MU的数据处理模块对数据包通过识别通信制式标志位,将MU不支持的通信制式的数据过滤丢掉,保留属于本MU的数据包,然后将过滤后的数据发送至射频模块,转换为射频信号。
步骤9:MU信号上传
射频信号通过馈线耦合至基站/RRU,完成一次上行信号的传输。
参考图15,是本发明实施例提供的一种适用于光纤分布系统的通信方法的流程图。其中,所述光纤分布系统包括多个接入单元、分别连接每一所述接入单元的至少一个扩展单元,以及与所述扩展单元连接的至少一个远端单元,每一所述接入单元分别支持不同运营商的多个通信制式;所述方法包括:
步骤S1501、下行链路步骤:每一所述接入单元将接收到的射频信号添加相应的通信制式标签后通过光纤发送给所述光分路/合路器;所述光分路/合路器将接收到的多路光信号合成一路光信号后,再分成多路相同的光信号以分别发送给对应每一所述扩展单元;每一所述扩展单元将接收到的光信号进行数据处理后均通过光纤发送给对应的每一所述远端单元;每一所述远端单元将接收到的光信号进行处理以转换成相应的通信制式的射频信号以发射给用户;
步骤S1502、上行链路步骤:每一所述远端单元将接收到的用户发射的射频信号添加相应的通信制式标签后通过光纤发送给对应的所述扩展单元;所述扩展单元将接收到的光信号处理后发送给所述光分路/合路器;所述光分路/合路器将接收到的多路光信号合成一路光信号,再分成多路相同的光信号以分别发送给每一所述接入单元;每一所述接入单元根据接收到的光信号中的通信制式标签,将不支持的通信制式的数据过滤,并将过滤后的信号转换成相应的通信制式的射频信号以发送给对应的信源。
综上所述,本发明公开的光纤分布系统及方法通过在上下行数据包中添加不同运营商的通信制式标签,并根据通信制式标签来实现上下行数据包的分类并定向转发,从而可以能够扩展接入支持不同运营商业务的接入单元(MU)。使用本发明的异址信源多路接入的光纤分布系统对一个信号盲区覆盖一个运营商业务,需要对其他运营商业务进行覆盖施工时,只需要在原有光纤分布系统上扩展接入支持其他运营商业务的接入单元(MU)即可,无需跟换整套系统或再加设一整套系统,不需要重复施工。因此更加有效的利用现有资源,节省运营商信号覆盖成本并降低覆盖工程施工难度。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光纤分布系统,其特征在于,包括多个接入单元、连接每一所述接入单元的光分路/合路器、连接所述光分路/合路器的至少一个扩展单元,以及与所述扩展单元连接的至少一个远端单元,其中,每一所述接入单元分别支持不同运营商的多个通信制式;
在下行链路中,每一所述接入单元将接收到的射频信号添加相应的通信制式标签后通过光纤发送给所述光分路/合路器;所述光分路/合路器将接收到的多路光信号合成一路光信号后,再分成多路相同的光信号以分别发送给对应每一所述扩展单元;每一所述扩展单元将接收到的光信号进行数据处理后均通过光纤发送给对应的每一所述远端单元;每一所述远端单元将接收到的光信号进行处理以转换成相应的通信制式的射频信号以发射给用户;其中,对所述接收到的光信号的处理包括将所述接收到的光信号转换成数字信号,并将所述数字信号中对应该通信制式的信号转换成所述射频信号;
在上行链路中,每一所述远端单元将接收到的用户发射的射频信号添加相应的通信制式标签后通过光纤发送给对应的所述扩展单元;所述扩展单元将接收到的光信号处理后发送给所述光分路/合路器;所述光分路/合路器将接收到的多路光信号合成一路光信号,再分成多路相同的光信号以分别发送给每一所述接入单元;每一所述接入单元根据接收到的光信号中的通信制式标签,将不支持的通信制式的数据过滤,并将过滤后的信号转换成相应的通信制式的射频信号以发送给对应的信源。
2.如权利要求1所述的光纤分布系统,其特征在于,每一所述接入单元包括多个射频模块、数据处理模块以及光电转换模块;
每一个所述射频模块对应接收同一运营商的一个通信制式的射频信号,并转换成数字信号发送给所述数字处理模块;以及将数字处理模块发送的数字信号转换成射频信号以发送给对应的信源;
所述数据处理模块用于将所述射频模块接收到的射频信号数字化处理,并添加相应的通信制式标签打包形成数字信号后发送给所述光电转换模块;以及将所述光电转换模块转换后的数字信号解析处理后,将接入单元不支持的通信制式的数据过滤,并将过滤后的信号换成相应的通信制式的射频信号发送给对应的射频模块;
所述光电转换模块用于将所述数据处理模块发送的数字信号转换成光信号输出;以及将输入的光信号转换成数字信号发送给所述数据处理模块。
3.如权利要求1所述的光纤分布系统,其特征在于,每一所述扩展单元包括输入光电转换模块、数据处理模块以及多个输出光电转换模块;
所述输入光电转换模块对应连接所述光分路/合路器,用于将输入的光信号转换成数字信号后发送给所述数据处理模块;以及将所述数据处理模块发送的数字信号转换成光信号以输出;
所述数据处理模块将所述输入光电转换模块发送的数字信号进行数据处理后均发送给每一所述输出光电转换模块;以及将每一所述输出光电转换模块发送的数字信号合成一路光信号以发送给所述输入光电转换模块;
每一所述输出光电转换模块将所述数据处理模块发送的数字信号转换成光信号以输出;以及将输入的光信号转换成数字信号以发送给所述数据处理模块。
4.如权利要求1所述的光纤分布系统,其特征在于,每一所述扩展单元包括输入光电转换模块、数据处理模块、输出光电转换模块以及光分路/合路模块;
所述输入光电转换模块对应连接所述光分路/合路器,用于将输入的光信号转换成数字信号后发送给所述数据处理模块;以及将所述数据处理模块发送的数字信号转换成光信号以输出;
所述数据处理模块将所述输入光电转换模块发送的数字信号进行数据处理后发送给所述输出光电转换模块;以及根据所述输出光电转换模块发送的数字信号处理后发送给所述输入光电转换模块;
所述输出光电转换模块将所述数据处理模块发送的一路数字信号转换成一路光信号以发送给所述光分路/合路模块;以及将所述光分路/合路模块输入的一路光信号转换成一路数字信号以发送给所述数据处理模块;
所述光分路/合路模块用于将所述输出光电转换模块发送的一路光信号分成多路相同的光信号以输出;以及将输入的多路光信号合成一路光信号以发送给所述光电转换模块。
5.如权利要求4所述的光纤分布系统,其特征在于,所述光分路/合路模块包括一个输入光口、N个输出光口、1*N波分复用器和1*N光分路器;其中,N为自然数;
所述1*N光分路器将所述输入光口输入的一路下行光信号分成N路相同的光信号,分别通过所述N个输出光口输出;
所述1*N波分复用器将所述N个输出光口输入的N路上行光信号合成一路光信号后通过所述输入光口输出。
6.如权利要求1所述的光纤分布系统,其特征在于,所述光分路/合路器包括M个输入光口、N个输出光口、下行处理单元和上行处理单元;其中,M、N为自然数;
所述下行处理单元包括1*M波分复用器和1*N光分路器,所述1*M波分复用器将所述输入光口输入的M路光信号合成一路光信号发送给所述1*N光分路器,所述1*N光分路器将所述一路光信号分成相同的N路光信号分别通过所述N个输出光口输出;
所述上行处理单元包括1*N波分复用器和1*M光分路器,所述1*N波分复用器将N个输出光口输入的N路光信号合成一路光信号发送给所述1*M光分路器,所述1*M光分路器将所述一路光信号分成相同的M路光信号分别通过所述M个输入光口输出。
7.如权利要求3~5任一项所述的光纤分布系统,其特征在于,每一所述扩展单元还包括以太网模块,所述以太网模块用于接入以太网数据,所述数据处理模块还用于对所述以太网模块发送的以太网数据进行处理,并添加相应的通信制式标签后与所述输入光电转换模块发送的数字信号一同发送给所述输出光电转换模块;
每一所述扩展单元还包括监控模块,用于监控所述扩展单元中的其他模块的工作状态,并将监控结果发送给监控中心;
每一所述扩展单元还包括电源分模块,用于向所述扩展单元连接的每个远端单元供电。
8.如权利要求1所述的光纤分布系统,其特征在于,每一所述远端单元为单制式结构,每一所述远端单元分别支持不同运营商的多个通信制式;每一所述远端单元包括光电转换模块、数据处理模块以及射频放大模块;
所述光电转换模块用于将接收的光信号转换成数字信号以发送给所述数据处理模块;以及将所述数据处理模块发送的数字信号转换成光信号以输出;
所述数据处理模块将所述光电转换模块发送的数字信号进行处理,将远端单元不支持的通信制式的数据过滤,并将过滤后的信号发送给所述射频放大模块;以及将所述射频放大模块发送的数字信号添加相应的通信制式标签后发送给所述光电转换模块;
所述射频放大模块将数据处理模块发送的信号转换成射频信号且放大以发射给用户;以及将接收到的用户发射的射频信号放大后转换成数字信号发送给所述数据处理模块。
9.如权利要求1所述的光纤分布系统,其特征在于,每一所述远端单元为全制式结构,每一所述远端单元包括光电转换模块、数据处理模块以及多个射频放大模块,每一所述射频放大模块分别仅支持同一运营商的多个通信制式;
所述光电转换模块用于将接收的光信号转换成数字信号以发送给所述数据处理模块;以及将所述数据处理模块发送的数字信号转换成光信号以输出;
所述数据处理模块将所述光电转换模块发送的数字信号进行处理,并根据数字信号中的通信制式标签,将处理后的数字信号发送给支持该通信制式的射频放大模块;以及将所述射频放大模块发送的数字信号添加相应的通信制式标签后发送给所述光电转换模块;
每一所述射频放大模块将数据处理模块发送的信号转换成射频信号且放大以发射给用户;以及将接收到的用户发射的射频信号放大后转换成数字信号发送给所述数据处理模块。
10.一种通信方法,适用于光纤分布系统中,其中,所述光纤分布系统包括多个接入单元、连接每一所述接入单元的光分路/合路器、连接所述光分路/合路器的至少一个扩展单元,以及与所述扩展单元连接的至少一个远端单元,其中,每一所述接入单元分别支持不同运营商的多个通信制式;其特征在于,所述方法包括:
下行链路步骤:每一所述接入单元将接收到的射频信号添加相应的通信制式标签后通过光纤发送给所述光分路/合路器;所述光分路/合路器将接收到的多路光信号合成一路光信号,再分成多路相同的光信号以分别发送给对应的每一所述扩展单元;每一所述扩展单元将接收到的光信号进行数据处理后均通过光纤发送给对应的每一所述远端单元;每一所述远端单元将接收到的光信号进行处理以转换成相应的通信制式的射频信号以发射给用户;其中,对所述接收到的光信号的处理包括将所述接收到的光信号转换成数字信号,并将所述数字信号中对应该通信制式的信号转换成所述射频信号;
上行链路步骤:每一所述远端单元将接收到的用户发射的射频信号添加相应的通信制式标签后通过光纤发送给对应的所述扩展单元;所述扩展单元将接收到的光信号处理后发送给所述光分路/合路器;所述光分路/合路器将接收到的多路光信号合成一路光信号,再分成多路相同的光信号以分别发送给每一所述接入单元;每一所述接入单元根据接收到的光信号中的通信制式标签,将接入单元不支持的通信制式的数据过滤,并将过滤后的信号转换成相应的通信制式的射频信号以发送给对应的信源。
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