CN105553528B

CN105553528B - 基于lte的多网融合接入系统

Info

Publication number: CN105553528B
Application number: CN201410604280.7A
Authority: CN
Inventors: 陈春雷; 闵海军
Original assignee: Rosenberger Technology Kunshan Co Ltd
Current assignee: Prologis Communication Technology Suzhou Co Ltd
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2034-10-31
Also published as: CN105553528A

Abstract

本发明揭示了一种基于LTE的多网融合接入系统，包括主机和通过传输媒介与主机通信的多台从机，当传输下行射频信号时，主机耦合2G、3G、4G等多制式的下行射频信号，将其变频为第一中频信号后发送给从机，从机将第一中频信号恢复变频为下行射频信号后输送给移动终端；当传输上行射频信号时，从机接收移动终端多制式的上行射频信号，将其变频为第二中频信号后提供给主机，主机将第二中频信号恢复变频为上行射频信号后传输给基站。本发明融合了CDMA、GSM、DCS、WCDMA、TDD_LTE、FDD_LTE系统，可通过室内单馈线系统实现MIMO技术，在提高数据传输速率的同时，大大降低建设成本，提高工程效率。

Description

基于LTE的多网融合接入系统

技术领域

本发明涉及移动通信室内分布系统领域，尤其是涉及一种基于LTE的多往融合接入系统。

背景技术

随着互联网的发展，用户对于数据业务的需求日益增长，同时调查显示更多的数据业务高发于室内场景。多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技术是长期演进(Long Term Evolution，LTE)提升系统容量的重要手段之一，但目前无论是2G通信还是3G通信，其室内覆盖系统都只是单路布线设计，即单入单出(single-input andsingle-output，SISO)，仅针对单一系统做室内分布网络覆盖，无法针对多个制式网络系统进行网络覆盖。

然而，随着4G通信的崛起，其慢慢占据了越来越大的市场份额，网络普及率也越来越高，在对4G网络进行网络优化的过程中，最关键的一点是要实现4G通信的MIMO技术，即必须在室内覆盖系统中达到至少两路室内信号覆盖。

若依照传统设计方法，或者摒弃已有的SISO室内覆盖系统，重新布置全新的线路，都会出现改造成本高的问题，同时还容易对现有的物业带来影响，改造难度大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于LTE的多网融合接入系统，解决多网覆盖的问题，并且专门针对FDD_LTE、TDD_LTE系统实现了多输入多输出传输(MIMO)，主、从机之间可采用多种传输媒介，以实现在多种情况下的室内分布系统传输。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种基于LTE的多网融合接入系统，用于实现基站和移动终端之间的通信，包括主机和通过传输媒介与所述主机通信的多台从机，其中：

所述主机耦合来自不同制式所述基站的下行射频信号，将其变频为第一中频信号后通过所述传输媒介发送给所述从机；所述从机将所述第一中频信号恢复变频为所述下行射频信号后输送给移动终端；及

所述从机接收所述移动终端的上行射频信号，将其变频为第二中频信号后通过所述传输媒介提供给所述主机；所述主机将所述第二中频信号恢复变频为所述上行射频信号后传输给所述基站。

优选地，所述主机包括：

第一信号收发端口、第二信号收发端口和第三信号收发端口，用于并行接收/发送多路上行/下行射频信号；

与所述第一信号收发端口相连的第一变频模块和与所述第二信号收发端口相连的第二变频模块，用于将下行/上行射频信号变频/恢复变频；

与所述第一变频模块、第二变频模块和第三信号收发端口均相连的第一多频合路器，用于将所述第一变频模块、第二变频模块和第三信号收发端口的射频信号合路后发送给所述从机；以及用于将所述从机发送过来的射频信号分路给所述第一变频模块、第二变频模块和第三信号收发端口。

优选地，所述从机包括：

第一天线和第二天线，用于并行接收/发送多路上行/下行射频信号；

与所述第二天线相连的第二多频合路器，用于将所述第二天线的上行射频信号分路，以及用于所述主机发送过来的下行射频信号合路发送给所述第二天线；

与所述第二多频合路器相连的第三变频模块和第四变频模块，用于将上行/下行射频信号变频/恢复变频；

与所述第一天线、第三变频模块和第四变频模块相连的高低通滤波器，用于将所述第一天线、第三变频模块和第四变频模块的上行射频信号合路发送给所述主机；以及用于将所述主机传输过来的射频信号分路发送给所述第一天线、第三变频模块和第四变频模块。

优选地，所述第一变频模块和所述第三变频模块均包括：

第一双工器和第二双工器，用于耦合、滤波和分路下行射频信号/上行射频信号；

与所述第一双工器和所述第二双工器均相连的第一数字处理模块，用于变频处理所述第一双工器的下行射频信号或所述第二双工器的上行射频信号。

在室内分布覆盖系统中，如果系统本身已针对第一信号收发端口、网信号作了覆盖时，主机中则不需设置第一变频模块，即所述主机包括：

与所述第二信号收发端口相连的第二变频模块，用于将下行/上行射频信号变频/恢复变频；

与所述第一信号收发端口、第二变频模块和第三信号收发端口均相连的第一多频合路器，用于将所述第一信号收发端口、第二变频模块和第三信号收发端口的下行射频信号合路后发送给所述从机；以及用于将所述从机发送过来的上行射频信号分路给所述第一信号收发端口、第二变频模块和第三信号收发端口。

优选地，所述从机包括：

第一天线和第二天线，用于并行发送/接收多路上行/下行射频信号；

与所述第二多频合路器相连的第四变频模块，用于将上行/下行射频信号变频/恢复变频；

与所述第一天线和第四变频模块相连的高低通滤波器，用于将所述第一天线和第四变频模块的射频信号合路发送给所述传输媒介；以及用于将所述传输媒介传输过来的射频信号分路发送给所述第一天线和第四变频模块。

优选地，所述第二变频模块、第四变频模块均包括第一变频电路和第二变频电路，所述第一变频电路包括：

与所述第二信号收发端口相连的第一开关和与所述第一多频合路器相连的第二开关，用于下行/上行射频信号的切换；

连接在所述第一开关和所述第二开关之间的第二数字处理模块，用于变频处理下行或上行射频信号；

所述第二变频电路包括：

第三双工器和第四双工器，用于耦合、滤波、分路下行射频信号/上行射频信号；

连接在所述第三双工器和所述第四双工器之间的第三数字处理模块，用于处理所述第三双工器的下行射频信号或所述第四双工器的上行射频信号。

优选地，所述主机还包括供电单元和与所述供电单元相连的馈电器，所述馈电器与所述第一多频合路器相连，用于将所述供电单元提供的电流馈送至所述从机。

优选地，所述第三信号收发端口通过延时器与所述第一多频合路器相连。

优选地，所述第一信号收发端口包括WCDMA网络端口、DCS网络端口、GSM网络端口和CDMA网络端口，所述第二信号收发端口包括第一路TDD_LTE网络端口和第一路FDD_LTE网络端口，所述第三信号收发端口包括第二路TDD_LTE网络端口和第二路FDD_LTE网络端口。

优选地，所述传输媒介为光电复合光纤、同轴电缆和CATV电缆中的一种。

本发明的有益效果是：

1、本发明融合了CDMA、GSM、DCS、WCDMA、TDD_LTE、FDD_LTE系统，且TDD_LTE、FDD_LTE采用数字变频传输技术，可通过室内单馈线系统实现MIMO技术，应用该系统无需改变现有的分布系统结构，无需新增馈缆系统，在提高数据传输速率的同时，大大降低建设成本，提高工程效率，在物业协调困难的站点尤其实用。

2、本发明通过延时器自动调整LTE系统在现实MIMO传输时的时延不平衡。

3、本发明在从机端集成了第一天线和第二天线，使系统集成度更高，更加有利于室内系统安装调试。

附图说明

图1是本发明基于LTE的多网融合接入系统的结构示意图；

图2、图3是本发明实施例一基于LTE的多网融合接入系统的模块示意图；

图4是本发明实施例二基于LTE的多网融合接入系统的模块示意图；

图5是本发明实施例二基于LTE的多网融合接入系统室内覆盖组网架构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明揭示了一种基于LTE的多网融合接入系统，它融合了CDMA、GSM、DCS、WCDMA、TDD_LTE、FDD_LTE系统，主要应用在移动通信室内分布系统覆盖。

如图1所示，本发明所揭示的一种基于LTE的多网融合接入系统，包括主机和通过传输媒介与主机通信的多台从机，主机耦合来自不同制式基站的下行射频信号，将其变频为第一中频信号后通过传输媒介发送给从机；从机将第一中频信号恢复变频为下行射频信号后输送给移动终端。

从机接收移动终端不同制式的上行射频信号，将其变频为第二中频信号后通过传输媒介提供给主机；主机将第二中频信号恢复变频为上行射频信号后传输给基站。

本发明实施例一在室内分布覆盖系统中对2G、3G和4G网络信号做了全面覆盖。具体地，结合图2、图3所示，本发明实施例一的基于LTE的多网融合接入系统包括主机和从机，主机和从机之间通过传输媒介通信，主机包括第一信号收发端口、第二信号收发端口、第三信号收发端口、第一变频模块、第二变频模块、第一多频合路器、馈电器和供电单元，第一信号收发端口用于接收和发送包括WCDMA、DCS、GSM、CDMA网络在内的2G、3G制式网络，第二信号收发端口和第三信号收发端口用于接收和发送4G制式网络，其中第二信号收发端口用于接收RRU2 TDD_LTE和RRU2 FDD_LTE两路下行射频信号，以及用于接收移动端的上行信号；第三信号收发端口通过延时器与第一多频合路器相连，用于接收RRU1TDD_LTE端口和RRU1FDD_LTE端口的两路下行射频信号，以及用于接收移动端的上行信号。

第一变频模块连接在第一信号收发端口和第一多频合路器之间，用于将第一信号收发端口接收的下行射频信号变频处理后发送给第一多频合路器，以及将第一多频合路器发过来的上行射频信号恢复变频处理后发送给第一信号收发端口。具体地，第一变频模块包括第一双工器、第二双工器和第一双工器、第二双工器之间的第一数字处理模块，第一双工器耦合第一信号收发端口接收的下行射频信号并进行滤波处理，同时接收第一数字处理模块恢复变频处理后的上行射频信号并进行滤波处理；第一数字处理模块对下行或上行射频信号做变频或恢复变频处理；第二双工器接收第一数字处理模块变频处理后的下行射频信号并进行滤波处理，同时接收第一多频合路器发送过来的上行射频信号并进行滤波处理。

第二变频模块连接在第二信号收发端口和第一多频合路器之间，用于将第二信号收发端口接收的下行射频信号变频处理后发送给第一多频合路器，以及将第一多频合路器发过来的上行射频信号恢复变频处理后发送给第二信号收发端口。具体地，第二变频模块包括第一变频电路和第二变频电路，第一变频电路包括第一开关、第二开关和连接在第一开关、第二开关之间的第二数字处理模块，第一开关与RRU2 TDD_LTE端口相连，第二开关与第一多频合路器相连，用于下行/上行射频信号的切换，第二数字处理模块与第一数字处理模块的结构相同，同样用于对下行或上行射频信号做变频或恢复变频处理。

第二变频电路包括第三双工器、第四双工器和连接在第三双工器、第四双工器之间的第三数字处理模块，第三双工器与RRU2 FDD_LTE端口相连，用于耦合RRU2 FDD_LTE端口接收的下行射频信号并进行滤波处理，同时接收第三数字处理模块变频处理后的上行射频信号；第四双工器与第一多频合路器相连，用于接收第三数字处理模块变频处理后的下行射频信号并滤波，同时接收并滤波处理第一多频合路器发送过来的上行射频信号；第三数字处理模块的结构与第一、第二数字处理模块的结构相同，同样用于对下行或上行射频信号做变频或恢复变频处理。

第一多频合路器与第一变频模块、第二变频模块和第三信号收发端口的延时器均相连，用于将第一变频模块、第二变频模块和第三信号收发端口的下行射频信号合路后发送给从机；以及用于将从机发送过来的上行射频信号分路给第一变频模块、第二变频模块和第三信号收发端口。

供电单元与馈电器相连，用于给主机和从机提供电源；馈电器与第一多频合路器相连，用于将供电单元提供的电流馈送至从机。

从机包括第一天线、第二天线、第三变频模块、第四变频模块、第二多频合路器和高低通滤波器，高低通滤波器与传输媒介相连，用于将第一多频合路器传输过来的下行射频信号分路发送给第一天线、第三变频模块和第四变频模块，以及用于将第一天线、第三变频模块和第四变频模块的上行射频信号合路后通过传输媒介传输给第一多频合路器。

第三变频模块、第四变频模块均与高低通滤波器相连，用于将上行/下行射频信号变频/恢复变频，其中，第三变频模块与第一变频模块结构和原理相同，第四变频模块与第二变频模块结构和原理相同，这里便不再赘述。

第二多频合路器和第三变频模块、第四变频模块相连，用于将第二天线的上行射频信号分路给第三变频模块、第四变频模块，以及用于将第三变频模块、第四变频模块发送过来的下行射频信号合路发送给第二天线。

第一天线和高低通滤波器相连，第二天线与第二多频合路器相连，用于并行发送/接收多路上行/下行射频信号。

当基站传输下行射频信号给移动终端时，基站的WCDMA、DCS、GSM、CDMA制式下行射频信号经第一信号收发端口耦合接收并分别发送给对应的第一变频模块做变频处理后发送给第一多频合路器，RRU2 TDD_LTE和RRU2 FDD_LTE两路下行射频信号经第二信号收发端口耦合接收并分别发送给对应的第二变频模块做变频处理后发送给第一多频合路器，RRU1TDD_LTE和RRU1 FDD_LTE两路下行射频信号经第三信号收发端口耦合接收并经过延时器调整时延使其与RRU2 TDD_LTE和RRU2 FDD_LTE两路下行射频信号达到时延平衡后发送给第一多频合路器，第一多频合路器将第一变频模块、第二变频模块变频处理后的下行射频信号和第三信号收发端口的下行射频信号合路后发送给从机的高低通滤波器，高低通滤波器将下行射频信号分离出来由第一天线直接发送给移动端，或者送给第三变频模块和第四变频模块做恢复变频处理后经第二多频合路器合路后由第二天线发送给移动端。

反之，移动端将上行射频信号发送给基站时，移动端的上行信号经过从机的变频处理发送给主机，主机做恢复变频处理后从主机的各个信号收发端口发送给基站。

优选地，上、下行射频信号包括WCDMA、DCS、GSM、CDMA、两路TDD_LTE和两路FDD_LTE制式的2G、3G和4G网络信号，具体实现中还可根据运营商提供的网络制式进行部署，从而实现基站与移动端之间的通信。

在室内分布覆盖系统中，如果系统本身已针对2G、3G网络信号作了覆盖，则仅需对4G网路信号作进一步的覆盖，且要实现MIMO传输功能。如图4所示，本发明实施例二揭示的一种基于LTE的多网融合接入系统，即是在原室内分布覆盖系统上增加了4G网路信号的覆盖，以实现2G、3G和4G网络的多网接入。

具体地，本发明实施例二的一种基于LTE的多网融合接入系统包括第一信号收发端口、第二信号收发端口、第三信号收发端口、第二变频模块、第一多频合路器、馈电器和供电单元；从机包括高低通滤波器、第四变频模块、第一天线和第二天线，即本发明实施例二中的主机省略了第一变频模块，从机中省略了第三变频模块，即2G、3G制式的上行/下行射频信号无需再做变频或恢复变频处理处理：具体地，主机的第一信号收发端口耦合的下行射频信号直接发送给第一多频合路器，同时第一多频合路器分路出的2G、3G制式的上行射频信号直接从第一信号收发端口发送出去；高低通滤波器分路出的2G、3G制式的下行射频信号直接从第一天线发送出去，同时第二天线接收的2G、3G制式的上行射频信号直接发送给高低通滤波器。

与实施例一相比较，实施二的系统除省略了第一、第三变频模块外，其他结构及工作原理与实施例一的均相同，这里便不再赘述。本发明实施例二基于LTE的多网融合接入系统的室内覆盖组网架构如图5所示。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims

1.一种基于LTE的多网融合接入系统，用于实现基站和移动终端之间的通信，其特征在于，包括主机和通过传输媒介与所述主机通信的多台从机，其中：

所述从机接收所述移动终端的上行射频信号，将其变频为第二中频信号后通过所述传输媒介提供给所述主机；所述主机将所述第二中频信号恢复变频为所述上行射频信号后传输给所述基站；

其中，所述主机包括：第一信号收发端口、第二信号收发端口和第三信号收发端口、第二变频模块以及第一多频合路器，第二变频模块连接在第二信号收发端口和第一多频合路器之间，

所述主机还包括：延时器，所述延时器将经由所述第三信号收发端口接收的下行射频信号进行调整以与经由所述第二信号收发端口接收的下行射频信号进行时延平衡后发送给所述第一多频合路器。

2.根据权利要求1所述的基于LTE的多网融合接入系统，其特征在于，所述主机还包括：

与所述第一信号收发端口相连的第一变频模块，用于将下行/上行射频信号变频/恢复变频；所述第一多频合路器与所述第一变频模块、第二变频模块和第三信号收发端口的延时器均相连，以用于将所述第一变频模块、第二变频模块和第三信号收发端口的射频信号合路后发送给所述从机；以及用于将所述从机发送过来的射频信号分路给所述第一变频模块、第二变频模块和第三信号收发端口。

3.根据权利要求1所述的基于LTE的多网融合接入系统，其特征在于，所述从机包括：

与所述第一天线、第三变频模块和第四变频模块相连的高低通滤波器，用于将所述第一天线、第三变频模块和第四变频模块的上行射频信号合路发送给所述主机；以及

用于将所述主机传输过来的射频信号分路发送给所述第一天线、第三变频模块和第四变频模块。

4.根据权利要求2所述的基于LTE的多网融合接入系统，其特征在于，所述第一变频模块包括：

5.根据权利要求3所述的基于LTE的多网融合接入系统，其特征在于，所述第三变频模块包括：

所述第一双工器和第二双工器，用于耦合、滤波和分路下行射频信号/上行射频信号；

与所述第一双工器和所述第二双工器均相连的所述第一数字处理模块，用于变频处理所述第一双工器的下行射频信号或所述第二双工器的上行射频信号。

6.根据权利要求1所述的基于LTE的多网融合接入系统，其特征在于：

所述第一多频合路器与所述第一信号收发端口、第二变频模块和第三信号收发端口均相连，以用于将所述第一信号收发端口、第二变频模块和第三信号收发端口的下行射频信号合路后发送给所述从机；以及用于将所述从机发送过来的上行射频信号分路给所述第一信号收发端口、第二变频模块和第三信号收发端口。

7.根据权利要求6所述的基于LTE的多网融合接入系统，其特征在于，所述从机包括：

8.根据权利要求2或6所述的基于LTE的多网融合接入系统，其特征在于，所述第二变频模块包括第一变频电路和第二变频电路，所述第一变频电路包括：

所述第二变频电路包括：第三双工器和第四双工器，用于耦合、滤波、分路下行射频信号/上行射频信号；

9.根据权利要求3或7所述的基于LTE的多网融合接入系统，其特征在于，所述第四变频模块包括所述第一变频电路和第二变频电路，所述第一变频电路包括：

10.根据权利要求2或6所述的基于LTE的多网融合接入系统，其特征在于，所述主机还包括供电单元和与所述供电单元相连的馈电器，所述馈电器与所述第一多频合路器相连，用于将所述供电单元提供的电流馈送至所述从机。

11.根据权利要求2或6所述的基于LTE的多网融合接入系统，其特征在于，所述第一信号收发端口包括WCDMA网络端口、DCS网络端口、GSM网络端口和CDMA网络端口，所述第二信号收发端口包括第一路TDD_LTE网络端口和第一路FDD_LTE网络端口，所述第三信号收发端口包括第二路TDD_LTE网络端口和第二路FDD_LTE网络端口。