CN106162946B - 蜂窝通信系统及其数据传输方法、设备和通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种蜂窝通信系统及其数据传输方法、设备和通信系统，其中，蜂窝通信系统包括电力线接口小基站设备，与核心网设备通过电力线连接，用于对核心网设备通过电力线回传的电力线载频的下行信号进行电力线信号处理、无线蜂窝网基带处理、数模转换和变频后，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号通过天线发射；和/或，对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号进行变频、模数转换和无线蜂窝网基带处理、以及电力线信号处理后通过电力线回传到核心网设备。本发明实施例利用电力线基础设施传输蜂窝通信系统的数字回传信号，降低了室内蜂窝通信系统的部署难度和成本。

Description

蜂窝通信系统及其数据传输方法、设备和通信系统

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其是一种蜂窝通信系统及其数据传输方法、设备和通信系统。

背景技术

随着无线通信技术的飞速发展，以图像、视频以及互联网浏览等为主的多媒体业务已成为当前移动用户的主要业务需求，使得用户的数据流量需求与日剧增。因此，如何为用户提供速度更快、数量更多的连接成为未来5G时代移动通信系统演进的主要目标。

在目前5G研究中，超密集组网将有效解决未来连接数高、容量需求大的问题，是一项重要的潜在组网形式。然而，超密集组网时微基站数目较多，对微基站的回传资源要求很高，需要在部署微基站的位置具备相应的回传条件，现有的室内、室外多不具有回传资源，回传条件将会成为布网瓶颈。同时，因为频谱资源稀缺，5G布网的部署频段很可能很高，那么在4G LTE(长期演进)时代已经凸显的室内覆盖不足的问题在5G时代将仍然严峻。

据LTE的室内覆盖经验，目前有以下几种潜在的可部署方案，包括分布式天线系统(DAS)、一体化小基站以及分布式小基站等。相比于一体化小基站和分布式小基站，DAS由于其可以方便的合路不同制式的信源、产业链成熟、成本较低，是目前使用最广泛的传统无源室内分布系统。

然而，在实现本发明的过程中，发明人发现，即使采用DAS，系统部署难度仍然较大、成本较高：需要对需要网络覆盖的整幢楼做重新部署光纤等线路，过程复杂、所需工期长、且所需成本高；另外，部署室内DAS需要做较多非技术的协调工作，对资源和时间消耗过大。

发明内容

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种蜂窝通信系统及其数据传输方法、设备和通信系统，利用电力线基础设施传输蜂窝通信系统的数字信号，用电力线解决蜂窝通信系统的传输资源问题，从而降低室内蜂窝通信系统的部署难度和成本。

本发明实施例提供的一种基站设备，包括：

第一电力线信号处理单元，与核心网设备通过电力线连接，用于对核心网设备通过电力线回传的电力线载频的下行信号进行电力线通信PLC射频处理和PLC基带处理，获得下行电力线数字基带信号并发送给无线蜂窝网络信号处理单元；和/或，对所述无线网络信号处理单元发送的上行无线蜂窝网数字基带信号进行PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的上行信号并通过电力线回传到所述核心网设备；

无线网络信号处理单元，用于对所述下行电力线数字基带信号依次进行无线蜂窝网基带处理、数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射；和/或，对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号依次进行变频、模数转换和无线蜂窝网基带处理，得到上行无线网数字基带信号并发送给所述第一电力线信号处理单元。

本发明实施例提供的一种接入汇聚设备，包括：

回传数据处理接口单元，与核心网设备通过以太网或电信级专网通信连接，进行通信业务的数据信号回传，用于接收核心网设备发送的下行数字数据信号并转发第二电力线信号处理单元，和/或将第二电力线信号处理单元发送的上行数字数据信号回传给核心网设备；

路由单元，与回传数据处理接口单元连接，进行多个基站设备的路由；

第二电力线信号处理单元，与基站设备通过电力线连接，用于对所述下行数字数据信号进行电力线通信PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的下行数字数据信号并基于路由单元的路由通过电力线发送给基站设备；和/或，对基站设备通过电力线回传的电力线载频的上行数字数据信号进行PLC射频处理和PLC基带处理，获得上行数字数据信号并转发所述回传数据处理接口单元。

本发明实施例提供的一种蜂窝通信系统，包括：

电力线接口小基站设备，与核心网设备通过电力线连接，用于对核心网设备通过电力线回传的电力线载频的下行信号进行电力线通信PLC射频处理和PLC基带处理，并对获得的下行电力线数字基带信号进行无线蜂窝网基带处理、数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射；和/或，对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号依次进行变频、模数转换和无线蜂窝网基带处理，并对得到的上行无线网数字基带信号依次进行PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的上行信号并通过电力线回传到所述核心网设备。

在基于本发明上述通信系统的另一个实施例中，还包括接入汇聚设备和电力线，所述电力线接口小基站设备具体与所述接入汇聚设备通过电力线连接；所述接入汇聚设备与核心网设备通过以太网或电信级专网通信连接；

所述电力线，用于在电力线接口小基站设备与所述接入汇聚设备之间进行电力线载频的上行和下行信号的回传；

所述接入汇聚设备，用于通过以太网或电信级专网与核心网设备进行通信业务的数据信号回传，接收核心网设备发送的下行数字数据信号并进行电力线通信PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的下行信号并通过电力线发送给电力线接口小基站设备；和/或，对电力线接口小基站设备通过电力线回传的电力线载频的上行信号进行PLC射频处理和PLC基带处理，获得上行数字数据信号并回传给核心网设备。

本发明实施例提供的一种蜂窝通信系统的数据传输方法，所述蜂窝通信系统包括电力线接口小基站设备，与核心网设备通过电力线连接；所述方法包括：

响应于接收到核心网设备通过电力线回传的电力线载频的下行信号，电力线接口小基站设备对所述电力线载频的下行信号进行电力线通信PLC射频处理和PLC基带处理，并对获得的下行电力线数字基带信号依次进行无线蜂窝网基带处理、数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射；和/或，响应于天线接收到蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号，电力线接口小基站设备对所述蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号依次进行变频、模数转换和无线蜂窝网基带处理，并对得到的上行无线网数字基带信号进行PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的上行信号并通过电力线回传到所述核心网设备。

在基于本发明上述方法的另一个实施例中，所述蜂窝通信系统还包括通过以太网或电信级专网与核心网设备通信连接、以进行通信业务的数据信号回传的接入汇聚设备；

所述方法还包括：

利用接入汇聚设备接收核心网设备发送的下行数字数据信号，对所述下行数字数据信号进行电力线通信PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的下行信号并通过电力线发送给所述电力线接口小基站设备；和/或

利用接入汇聚设备对所述电力线接口小基站设备通过电力线回传的电力线载频的上行信号进行电力线通信PLC射频处理和PLC基带处理，获得上行数字数据信号并回传给核心网设备。

基于本发明上述实施例提供的蜂窝通信系统及其数据传输方法、基站设备、接入汇聚设备和通信系统，利用室内/室外街道基础设施-电力线，作为蜂窝通信系统覆盖的回传资源，进行蜂窝通信系统通信业务的数据信号回传。

在其中一部分实施例中，电力线接口小基站设备接收到核心网设备通过电力线回传的电力线载频的下行信号时，对该电力线载频的下行信号依次进行PLC(电力线通信)射频处理和PLC基带处理，并对获得的下行电力线数字基带信号依次进行无线网基带处理、数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射；和/或，在天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号时，对蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号依次进行变频、模数转换和无线网基带处理，并对得到的上行无线网数字基带信号依次进行PLC射频处理和PLC调制，获得电力线载频的上行信号并通过电力线回传到核心网设备。在另一部分实施例中，电力线接口小基站设备具体通过接入汇聚设备与核心网设备之间进行数据信号回传，电力线接口小基站设备与接入汇聚设备之间通过现有的基础设施－电力线连接，接入汇聚设备与核心网设备通过以太网或电信级专网通信连接，通过以太网或电信级专网与核心网设备进行通信业务的数据信号回传，接收核心网设备发送的下行数字数据信号依次进行基带处理、和PLC射频处理，获得电力线载频的下行信号并通过电力线发送给电力线接口小基站设备；和/或，对电力线接口小基站设备通过电力线回传的电力线载频的上行信号依次进行PLC射频处理和PLC基带处理，获得上行数字数据信号并回传给核心网设备。

本发明实施例相比于既有技术方案，具有以下有益技术效果：

解决了超密集组网/室内分布的传输资源问题：利用室内/室外街道基础设施-电力线，作为蜂窝系统覆盖的媒介，解决了室内及室外街道小站布网的回传问题，大大降低了重新做线路铺设等工程难度与成本，同时有助于解决未来5G网络超密集组网的站址选择难的问题；

与现有LTE/LTE-Advanced(LTE演进)系统标准兼容：可对现有标准设备进行相关改进，完成既有网络的室内覆盖系统，同时面向未来5G网络；

本发明实施例的设备结构简单，成本可控，本发明实施例的通信系统能在低成本基础上完成布网；

本发明实施例可应用于现有的各种通信系统，以及LTE-Advanced及未来5G等通信系统。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为本发明蜂窝通信系统一个实施例的结构示意图。

图2为本发明基站设备一个实施例的结构示意图。

图3为本发明实施例中第一电力线信号处理单元一个实施例的结构示意图。

图4为本发明实施例中无线网络信号处理单元一个实施例的结构示意图。

图5为本发明蜂窝通信系统另一个实施例的结构示意图。

图6为本发明接入汇聚设备一个实施例的结构示意图。

图7为本发明实施例中第二电力线信号处理单元一个实施例的结构示意图。

图8为本发明蜂窝通信系统的数据传输方法一个实施例的流程图。

图9为本发明蜂窝通信系统一个应用实施例的结构示意图。

图10为本发明蜂窝通信系统另一个应用实施例的结构示意图。

图11为本发明蜂窝通信系统又一个应用实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

电力线是现代生活和家庭中最基础的设施及条件，从室外部署入室，在室内，电力线也无处不在，利用电力线通信做室内“最后一公里”接入有其他技术不可比拟的优点。电力线通信可复用现有电力线资源，费用低廉，传送速率可达200Mbps～1Gbps，应用上做传统通信的补充具有无可比拟的优势。

图1为本发明蜂窝通信系统一个实施例的结构示意图。如图1所示，该实施例的蜂窝通信系统包括电力线接口小基站设备110，该电力线接口小基站设备110一端与核心网设备，例如RNC(无线网络控制器)，通过电力线120连接，另外一端做无线蜂窝覆盖，电力线120中传输蜂窝系统的回传信号。

其中，电力线接口小基站设备110，用于对核心网设备通过电力线120回传的电力线载频的下行信号进行PLC射频处理和PLC基带处理，并对由此获得的下行电力线数字基带信号依次进行无线蜂窝网基带处理、数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射，其中的电力线载频例如可以是30MHz～100MHz中的一个频点；和/或，对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号依次进行变频、模数转换和无线蜂窝网基带处理，并对由此得到的上行无线网数字基带信号依次进行PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的上行信号并通过电力线120回传到核心网设备，其中的蜂窝覆盖频点，例如可以是1.8GHz、2.1GHz、2.6GHz等。

基于本发明上述实施例提供的蜂窝通信系统，电力线接口小基站设备接收到核心网设备通过电力线回传的电力线载频的下行信号时，对该电力线载频的下行信号依次进行PLC射频处理和PLC基带处理，并对获得的下行电力线数字基带信号依次进行无线蜂窝网基带处理、数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射；和/或，在天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号时，对蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号依次进行变频、模数转换和无线蜂窝网基带处理，并对得到的上行无线网数字基带信号依次进行PLC基带处理、和PLC射频处理，获得电力线载频的上行信号并通过电力线回传到核心网设备。本发明实施例利用室内/室外街道基础设施-电力线，作为蜂窝通信系统覆盖的回传资源，进行蜂窝通信系统通信业务的数据信号回传，解决了超密集组网/室内分布的传输资源问题，大大降低了重新做线路铺设等工程难度与成本，同时有助于解决未来5G网络超密集组网的站址选择难的问题；设备结构简单，成本可控，本发明实施例的通信系统能在低成本基础上完成布网。

图2为本发明基站设备一个实施例的结构示意图。本发明以下各实施例中的基站设备可作为图1所示实施例中的电力线接口小基站设备110，实现本发明各蜂窝通信系统中电力线接口小基站设备110的相应功能。如图2所示，一个实施例的基站设备包括第一电力线信号处理单元210和无线网络信号处理单元220。其中：

第一电力线信号处理单元210，与核心网设备通过电力线120连接，用于对核心网设备通过电力线120回传的电力线载频的下行信号依次进行PLC射频处理和PLC基带处理，获得下行电力线数字基带信号并发送给无线网络信号处理单元220；和/或，对无线网络信号处理单元220发送的上行无线网数字基带信号依次进行PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的上行信号并通过电力线120回传到核心网设备。

无线网络信号处理单元220，用于对接收到的下行电力线数字基带信号依次进行无线网络信号处理单元220，用于对接收到的下行电力线数字基带信号依次进行无线蜂窝网基带处理、数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射；和/或，对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号依次进行变频、模数转换和无线蜂窝网基带处理，得到上行无线网数字基带信号并发送给第一电力线信号处理单元210。

基于本发明上述实施例提供的电力线接口小基站设备，利用室内/室外街道基础设施-电力线，作为蜂窝通信系统覆盖的回传资源，进行蜂窝通信系统通信业务的数据信号回传，解决了超密集组网/室内分布的传输资源问题，大大降低了重新做线路铺设等工程难度与成本，同时有助于解决未来5G网络超密集组网的站址选择难的问题；设备结构简单，成本可控，本发明实施例的通信系统能在低成本基础上完成布网。

另外，再参见图2，在本发明各实施例的基站设备中，还可以包括电源单元230，连接到电力线120上，用于对第一电力线信号处理单元210和无线网络信号处理单元220中的各模块进行供电。

示例性地，第一电力线信号处理单元210具体可以包括第一PLC射频处理单元310和第一PLC基带处理单元320。其中：

第一PLC射频处理单元310，与核心网设备通过电力线120连接，用于对核心网设备通过电力线120回传的下行信号进行PLC射频处理，得到电力线载频的下行信号、并进行变频和模数转换，得到基带信号频点的下行数字数据信号发送给第一PLC基带处理单元320；和/或，对第一PLC基带处理单元320发送的上行电力线数字基带信号进行变频和数模转换，得到电力线载频的上行信号后通过电力线120回传到核心网设备。

第一PLC基带处理单元320，用于对第一PLC射频处理单元发送的基带信号频点的下行模拟信号进行PLC基带处理，得到下行电力线数字基带信号并发送给无线网络信号处理单元220；和/或，对无线网络信号处理单元220发送的上行无线网数字基带信号进行PLC基带处理，得到上行电力线数字基带信号并发送给第一PLC射频处理单元320。

如图3所示，为本发明实施例中第一电力线信号处理单元210的一个实施例的结构示意图。参见图3，根据本发明实施例的一个具体示例而非限制，第一PLC射频处理单元310具体可以包括第一PLC接口单元311、第一混频器312、第一滤波器313、第一模数转换(A/D)模块314、第一数模转换(D/A)模块315、第二混频器316和第二滤波器317。其中：

第一PLC接口单元311，与核心网设备通过电力线连接，用于对核心网设备通过电力线回传的下行信号进行PLC接收，得到电力线载频的下行信号；和/或，将电力线载频的上行信号通过电力线回传到核心网设备。

第一混频器312，用于将预先设置的第一本振频点与电力线载频的下行信号进行混频，输出第一混频信号。

第一滤波器313，用于对第一混频信号进行滤波，滤出基带信号频点的下行模拟信号。

第一模数转换模块314，用于对基带信号频点的下行模拟信号进行模数转换，得到基带信号频点的下行数字数据信号。

第一数模转换模块315，用于对上行电力线数字基带信号进行数模转换，得到上行电力线模拟信号。

第二混频器316，用于将上行电力线模拟信号与预先设置的第一本振频点进行混频，输出第二混频信号。

第二滤波器317，用于对第二混频信号进行滤波，滤出电力线载频的上行信号。

再参见图2，在一个具体实施例中，无线网络信号处理单元220具体包括无线蜂窝网基带处理单元410和无线蜂窝网射频处理单元420。其中：

无线蜂窝网基带处理单元410，用于对第一电力线信号处理单元210发送的下行电力线数字基带信号进行无线蜂窝网基带处理，得到下行无线网数字基带信号并发送给无线蜂窝网射频处理单元420；和/或，对第二无线蜂窝网射频处理单元420发送的基带信号频点的上行无线网数字数据信号进行无线蜂窝网基带处理，得到上行无线网数字基带信号并发送给第一电力线信号处理单元210。

无线蜂窝网射频处理单元420，用于对上述下行无线网数字基带信号进行数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射；和/或，对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号进行变频和模数转换，得到基带信号频点的上行无线网数字数据信号并发送给无线蜂窝网射频处理单元420，用于对上述下行无线网数字基带信号进行数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射；和/或，对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号进行变频和模数转换，得到基带信号频点的上行无线网数字数据信号并发送给无线蜂窝网基带处理单元410。

根据本发明实施例的另一个具体示例而非限制，无线蜂窝网射频处理单元420具体可以包括第二数模转换(D/A)模块421、第三混频器422、第三滤波器423、第四混频器424、第四滤波器425和第二模数转换(A/D)模块426。图4为本发明实施例中无线蜂窝网射频处理单元420一个实施例的流程图。如图4所示，其中：

第二数模转换模块421，用于对下行无线网数字基带信号进行数模转换，将下行无线网数字基带信号转换为下行无线网模拟基带信号。

第三混频器422，用于将预先设置的第二本振频点与下行无线网模拟基带信号进行混频，输出第三混频信号。

第三滤波器423，用于对第三混频信号进行滤波，从中滤出蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射。

第四混频器424，用于将天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号与预先设置的第二本振频点进行混频，输出第四混频信号。

第四滤波器425，用于对第四混频信号进行滤波，从中滤出基带信号频点的上行无线网模拟数据信号。

第二模数转换模块426，用于对基带信号频点的上行无线网模拟数据信号进行模数转换，将基带信号频点的上行无线网模拟数据信号转换为基带信号频点的上行无线网数字数据信号。

进一步地，无线蜂窝网射频处理单元420还可以包括第一功放器427和/或第五滤波器428。其中：第一功放器427，用于对下行无线网模拟基带信号或第三混频信号进行功率放大。第五滤波器428，用于对第一功放器427功率放大后的下行无线网模拟基带信号进行滤波，从中滤除下行无线网模拟基带信号以外的其它信号。

另外，无线蜂窝网射频处理单元420还可以包括第二功放器429和/或第六滤波器430。其中：第二功放器429，用于对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号和/或第四混频信号进行功率放大。第六滤波器430，用于对功率放大后的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号进行滤波，滤除蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号以外的其它信号。

图5为本发明蜂窝通信系统另一个实施例的结构示意图。如图5所示，该实施例的蜂窝通信系统还包括接入汇聚设备130和电力线120，电力线接口小基站设备110具体与接入汇聚设备130通过电力线120连接，接入汇聚设备130一端通过以太网或电信级专网接口与核心网设备通信连接，与核心网设备进行通信业务的数据信号回传，另一端连接电力线120。其中：

电力线120，用于在电力线接口小基站设备110与接入汇聚设备130之间进行电力线载频的上行和下行信号的回传，另外还可以提供对蜂窝通信系统中其他模块的供电功能。

接入汇聚设备130，一端通过以太网或电信级专网接口与核心网设备连接，与核心网设备进行通信业务的数据信号回传，接收核心网设备发送的下行数字数据信号并进行PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的下行信号并通过电力线120发送给电力线接口小基站设备110；和/或，对电力线接口小基站设备110通过电力线120回传的电力线载频的上行信号并进行电力线通信PLC射频处理和PLC基带处理，获得上行数字数据信号并回传给核心网设备。

本发明实施例中，电力线代替蜂窝布网“最后一公里”接入的回传线路，在具体应用中，接入汇聚设备和电力线接口小基站设备可以一对一使用，也可以一对多使用，设备即插即用，方便部署。一对多使用时，电力线接口小基站设备110具体可以是多个，分别部署于不同室内或同一室内的不同房间内。

基于本发明上述实施例提供的蜂窝通信系统，电力线接口小基站设备具体通过接入汇聚设备与核心网设备之间进行数据信号回传，电力线接口小基站设备与接入汇聚设备之间通过现有的基础设施－电力线连接，接入汇聚设备与核心网设备通过以太网或电信级专网通信连接，通过以太网或电信级专网与核心网设备进行通信业务的数据信号回传，接收核心网设备发送的下行数字数据信号并进行PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的下行信号并通过电力线发送给电力线接口小基站设备；和/或，对电力线接口小基站设备通过电力线回传的电力线载频的上行信号并进行PLC射频处理和PLC基带处理，获得上行数字数据信号并回传给核心网设备。

本发明实施例利用室内/室外街道基础设施-电力线，作为蜂窝通信系统覆盖的回传资源，进行蜂窝通信系统通信业务的数据信号回传。解决了超密集组网/室内分布的传输资源问题，大大降低了重新做线路铺设等工程难度与成本，同时有助于解决未来5G网络超密集组网的站址选择难的问题；设备结构简单，成本可控，能在低成本基础上完成布网。

图6为本发明接入汇聚设备一个实施例的结构示意图。本发明以下各实施例中的接入汇聚设备可作为图5所示实施例中的接入汇聚设备130，实现本发明各蜂窝通信系统中接入汇聚设备130的相应功能。如图6所示，一个实施例的接入汇聚设备130包括回传数据处理接口单元610、路由单元620和第二电力线信号处理单元630。其中：

回传数据处理接口单元610，与核心网设备通过以太网或电信级专网通信连接，进行通信业务的数据信号回传，用于接收核心网设备发送的下行数字数据信号并转发第二电力线信号处理单元620，和/或将第二电力线信号处理单元620发送的上行数字数据信号回传给核心网设备。

路由单元620，与回传数据处理接口单元610连接，进行多个电力线接口小基站设备110的路由。

第二电力线信号处理单元630，与电力线接口小基站设备110通过电力线120连接，用于对下行数字数据信号进行PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的下行信号并基于路由单元620的路由通过电力线120发送给电力线接口小基站设备110；和/或，对电力线接口小基站设备110通过电力线120回传的电力线载频的上行信号并进行PLC射频处理和PLC基带处理，获得上行数字数据信号并转发回传数据处理接口单元610。

另外，在本发明各实施例的接入汇聚设备中，还可以包括电源单元640，连接到电力线120上，用于对回传数据处理接口单元610、路由单元620和第二电力线信号处理单元630进行供电。

再参见图6，在一个具体示例中，第二电力线信号处理单元620可以包括第二PLC射频处理单元710和第二PLC基带处理单元720。其中：

第二PLC射频处理单元710，与电力线接口小基站设备110通过电力线120连接，用于对电力线接口小基站设备110通过电力线120回传的电力线载频的上行信号进行PLC射频处理，得到电力线载频的上行信号并进行变频和模数转换，得到基带信号频点的上行数字数据信号；和/或，对第二PLC基带处理单元720输出的下行电力线数字基带信号进行数模转换和变频，得到电力线载频的下行信号、并基于路由单元620的路由通过电力线120回传到电力线接口小基站设备110。

第二PLC基带处理单元720，用于对第二PLC射频处理单元710输出的基带信号频点的上行模拟信号进行PLC基带处理，得到上行数字数据信号并转发回传数据处理接口单元；和/或，对回传数据处理接口单元610转发的下行数字数据信号进行PLC基带处理，得到下行电力线数字基带信号。

如图7所示，为本发明实施例中第二电力线信号处理单元一个实施例的结构示意图。示例性地，第二PLC射频处理单元710可以包括第二PLC接口单元711、第五混频器712、第七滤波器713、第三模数转换(A/D)模块714、第三数模转换(D/A)模块715、第六混频器716和第八滤波器717。其中：

第二PLC接口单元711，与电力线接口小基站设备110通过电力线连接，用于对基站设备通过电力线回传的电力线载频的上行信号进行PLC接收，得到电力线载频的上行信号；和/或，将电力线载频的下行信号通过电力线回传到电力线接口小基站设备110。

第五混频器712，用于将预先设置的第一本振频点与电力线载频的上行信号进行混频，输出第五混频信号。

第七滤波器713，用于对第五混频信号进行滤波，从中滤出基带信号频点的上行模拟信号。

第三模数转换模块714，用于对基带信号频点的上行模拟信号进行模数转换，得到基带信号频点的上行数字数据信号。

第三数模转换模块715，用于对下行电力线数字基带信号进行数模转换，得到下行电力线模拟信号。

第六混频器716，用于将下行电力线数字基带信号与预先设置的第一本振频点进行混频，输出第六混频信号。

第八滤波器717，用于对第六混频信号进行滤波，从中滤出电力线载频的下行信号。

图8为本发明蜂窝通信系统的数据传输方法一个实施例的流程图。本发明实施例中的蜂窝通信系统具体可以是上述任一实施例的蜂窝通信系统。如图8所示，该实施例的数据传输方法包括：

810，响应于接收到核心网设备通过电力线回传的电力线载频的下行信号，电力线接口小基站设备对该电力线载频的下行信号进行PLC射频处理和PLC基带处理，获得下行电力线数字基带信号。

820，电力线接口小基站设备对该下行电力线数字基带信号依次进行无线蜂窝网基带处理、数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射。

和/或

830，响应于天线接收到蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号，电力线接口小基站设备对蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号依次进行变频、模数转换和无线蜂窝网基带处理，获得上行无线网数字基带信号。

840，电力线接口小基站设备对该上行无线网数字基带信号进行PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的上行信号并通过电力线回传到核心网设备。

基于本发明上述实施例提供的蜂窝通信系统的数据传输方法，利用室内/室外街道基础设施-电力线，作为蜂窝通信系统覆盖的回传资源，进行蜂窝通信系统通信业务的数据信号回传，解决了超密集组网/室内分布的传输资源问题，大大降低了重新做线路铺设等工程难度与成本，同时有助于解决未来5G网络超密集组网的站址选择难的问题。

根据本发明上述数据传输方法实施例的一个具体示例而非限制，操作810中，具体可以通过如下方式对电力线载频的下行信号进行PLC射频处理和PLC基带处理：对核心网设备通过电力线回传的、电力线载频的下行信号进行PLC接收，得到电力线载频的下行信号；对电力线载频的下行信号进行变频和模数转换，得到基带信号频点的下行数字数据信号；对基带信号频点的下行数字数据信号进行PLC基带处理，得到下行电力线数字基带信号并发送给无线网络信号处理单元。

相应地，操作840中，具体可以通过如下方式对上行无线网数字基带信号进行PLC基带处理和PLC射频处理：对上行无线网数字基带信号进行PLC基带处理，得到上行电力线数字基带信号；对上行电力线数字基带信号进行数模转换和变频，得到为电力线载频的上行信号；将电力线载频的上行信号通过电力线回传到核心网设备。

根据本发明上述数据传输方法实施例的一个具体示例而非限制，操作820中，具体可以通过如下方式对获得的下行电力线数字基带信号依次进行无线蜂窝网基带处理、数模转换和变频：对下行电力线数字基带信号进行无线蜂窝网基带处理，得到下行无线网数字基带信号；对下行无线网数字基带信号进行数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射。

相应地，操作830中，具体可以通过如下方式对蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号依次进行变频、模数转换和无线蜂窝网基带处理：对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号进行变频和模数转换，得到基带信号频点的上行无线网数字数据信号；对基带信号频点的上行无线网数字数据信号进行无线蜂窝网基带处理，得到上行无线网数字基带信号。

基于上述数据传输方法实施例的另一个具体示例，在本发明蜂窝通信系统的数据传输方法的另一个实施例中，还可以包括：

对下行无线网模拟基带信号或第三混频信号进行功率放大；对功率放大后的下行无线网模拟基带信号进行滤波，从滤除下行无线网模拟基带信号以外的其它信号；

和/或，对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号进行功率放大；对功率放大后的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号进行滤波，从中滤除蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号以外的其它信号。

另外，与图5～图7所示蜂窝通信系统对应地，上述实施例的数据传输方法还可以包括：

利用接入汇聚设备接收核心网设备发送的下行数字数据信号，对下行数字数据信号进行PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的下行信号并通过电力线发送给电力线接口小基站设备；和/或

利用接入汇聚设备对电力线接口小基站设备通过电力线回传的电力线载频的上行信号进行PLC射频处理和PLC基带处理，获得上行数字数据信号并回传给核心网设备。

进一步地，上述实施例的数据传输方法还可以包括：

接入汇聚设备对电力线接口小基站设备通过电力线回传的电力线载频的上行信号和/或待发送给电力线接口小基站设备的电力线载频的下行信号进行功率放大；以及

对功率放大后的电力线载频的上行信号和/或电力线载频的下行信号进行滤波，从中滤除电力线载频的上行信号和/或电力线载频的下行信号以外的其它信号。

在基于上述数据传输方法的进一步实施例中，还包括：

利用连接到电力线上的电源单元对电力线接口小基站设备和接入汇聚设备中的各单元进行供电。

本发明实施例可适用于室内家庭用/公用室内分布系统以及室外路灯场景，涉及的无线网络可以LTE网络为主，并可兼容其它网络，例如CDMA EVDO(码分多址数据优化)网络、WCDMA(宽带码分多址)网络等多模信号的传输。

图9为本发明蜂窝通信系统一个应用实施例的结构示意图。该应用实施例具体为基于电力线做蜂窝覆盖的室内家庭用系统。图10为本发明蜂窝通信系统另一个应用实施例的结构示意图。该应用实施例具体为基于电力线做蜂窝覆盖的公用室内分布系统。如图9和图10所示，接入汇聚设备130与电力线接口小基站设备110一对多使用，设备即插即用，部署便捷。一对多使用时，该系统类似于室内覆盖的DAS系统，不同房间可以为相同小区ID，用于提升覆盖，也可以类似于小基站的部署方式，不同房间用不同小区ID，用于提升传输容量。具体部署时，接入汇聚设备130可以布于电表以内，与以太网接口相连做数据回传的同时，与电力插座连接以接入电力线120做数据信号传输，电力线接口小基站设备110布于需要做无线蜂窝信号覆盖的房间，与电力插座相连以接入电力线120，此时，电力线120中传输信号为无线蜂窝系统的回传信号。

图11为本发明蜂窝通信系统又一个应用实施例的结构示意图。该应用实施例具体为基于电力线做蜂窝室外覆盖系统，如图11所示，基于室外路灯等基础电力设施，做蜂窝网络回传资源。具体部署时，电力线接口小基站设备110可以部署于路灯灯杆上，利用路灯中的电力线来进行信号回传；另外，由于小基站选址需要有回传资源，利用本实施例可以通过电力线做回传资源，有电力线的地方就可以布小基站，解决了小基站站址选择问题。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

可能以许多方式来实现本发明的方法、系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (20)

1.一种基站设备，其特征在于，包括：

第一电力线信号处理单元，与核心网设备通过电力线连接，用于对核心网设备通过电力线回传的电力线载频的下行信号进行电力线通信PLC射频处理和PLC基带处理，获得下行电力线数字基带信号并发送给无线蜂窝网络信号处理单元；对无线网络信号处理单元发送的上行无线蜂窝网数字基带信号进行PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的上行信号并通过电力线回传到所述核心网设备；

无线网络信号处理单元，用于对所述下行电力线数字基带信号依次进行无线蜂窝网基带处理、数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射；对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号依次进行变频、模数转换和无线蜂窝网基带处理，得到上行无线网数字基带信号并发送给所述第一电力线信号处理单元；

其中，所述电力线中传输的信号为无线蜂窝系统的回传信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一电力线信号处理单元包括：

第一PLC射频处理单元，与核心网设备通过电力线连接，用于对核心网设备通过电力线回传的下行信号进行PLC射频处理并进行变频及模数转换，得到基带信号频点的下行数字数据信号；和/或，对上行电力线数字基带信号进行数模转换及变频，得到电力线载频的上行信号并通过电力线回传到所述核心网设备；

第一PLC基带处理单元，用于对基带信号频点的下行数字数据信号进行PLC基带处理，得到下行电力线数字基带信号并发送给无线网络信号处理单元；和/或，对所述无线网络信号处理单元发送的上行无线网数字基带信号进行PLC基带处理，得到所述上行电力线数字基带信号。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一PLC射频处理单元包括：

第一PLC接口单元，与核心网设备通过电力线连接，用于对核心网设备通过电力线回传的下行信号进行接收，得到电力线载频的下行信号；和/或，将电力线载频的上行信号通过电力线回传到所述核心网设备；

第一混频器，用于将预先设置的第一本振频点与所述电力线载频的下行信号进行混频，输出第一混频信号；

第一滤波器，用于对所述第一混频信号进行滤波，滤出基带信号频点的下行模拟信号；

第一模数转换模块，用于对所述基带信号频点的下行模拟信号进行模数转换，得到基带信号频点的下行数字数据信号；

第一数模转换模块，用于对所述上行电力线数字基带信号进行数模转换，得到上行电力线模拟信号；

第二混频器，用于将所述上行电力线模拟信号与预先设置的第一本振频点进行混频，输出第二混频信号；

第二滤波器，用于对所述第二混频信号进行滤波，滤出所述电力线载频的上行信号。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的设备，其特征在于，所述无线网络信号处理单元包括：

无线蜂窝网基带处理单元，用于对所述下行电力线数字基带信号进行无线蜂窝网基带处理，得到下行无线网数字基带信号；和/或，对基带信号频点的上行无线网数字数据信号进行无线蜂窝网基带处理，得到上行无线网数字基带信号并发送给所述第一电力线信号处理单元；

无线蜂窝网射频处理单元，用于对所述下行无线网数字基带信号进行数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射；和/或，对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号进行变频和模数转换，得到所述基带信号频点的上行无线网数字数据信号。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述无线蜂窝网射频处理单元包括：

第二数模转换模块，用于对所述下行无线网数字基带信号进行数模转换，将所述下行无线网数字基带信号转换为下行无线网模拟基带信号；

第三混频器，用于将预先设置的第二本振频点与下行无线网模拟基带信号进行混频，输出第三混频信号；

第三滤波器，用于对第三混频信号进行滤波，滤出蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射；

第四混频器，用于将天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号与预先设置的第二本振频点进行混频，输出第四混频信号；

第四滤波器，用于对第四混频信号进行滤波，滤出基带信号频点的上行无线网模拟数据信号；

第二模数转换模块，用于对所述基带信号频点的上行无线网模拟数据信号进行模数转换，将所述基带信号频点的上行无线网模拟数据信号转换为所述基带信号频点的上行无线网数字数据信号。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述无线蜂窝网射频处理单元还包括：

第一功放器，用于对所述下行无线网模拟基带信号或所述第三混频信号进行功率放大；和/或

第五滤波器，用于对功率放大后的下行无线网模拟基带信号进行滤波，滤除下行无线网模拟基带信号以外的其它信号。

7.根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于，所述无线蜂窝网射频处理单元还包括：

第二功放器，用于对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号和/或所述第四混频信号进行功率放大；

第六滤波器，用于对功率放大后的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号进行滤波，滤除蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号以外的其它信号。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的设备，其特征在于，还包括：

电源单元，连接到所述电力线上，用于对所述第一电力线信号处理单元和无线网络信号处理单元中的各模块进行供电。

9.一种接入汇聚设备，其特征在于，包括：

回传数据处理接口单元，与核心网设备通过以太网或电信级专网通信连接，进行通信业务的数据信号回传，用于接收核心网设备发送的下行数字数据信号并转发第二电力线信号处理单元，和/或将第二电力线信号处理单元发送的上行数字数据信号回传给核心网设备；

路由单元，与回传数据处理接口单元连接，进行多个基站设备的路由；

第二电力线信号处理单元，与基站设备通过电力线连接，用于对所述下行数字数据信号进行电力线通信PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的下行信号并基于路由单元的路由通过电力线发送给基站设备；和/或，对基站设备通过电力线回传的电力线载频的上行信号进行PLC射频处理和PLC基带处理，获得上行数字数据信号并转发所述回传数据处理接口单元。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第二电力线信号处理单元包括：

第二PLC射频处理单元，与基站设备通过电力线连接，用于对基站设备通过电力线回传的电力线载频的上行信号进行PLC射频处理并进行变频及模数转换，得到基带信号频点的上行数字数据信号；和/或，对下行电力线数字基带信号进行数模转换及变频，得到电力线载频的下行信号、并基于路由单元的路由通过电力线回传到所述基站设备；

第二PLC基带处理单元，用于对所述基带信号频点的上行数字数据信号进行PLC基带处理，得到上行数字数据信号并转发所述回传数据处理接口单元；和/或，对所述回传数据处理接口单元转发的下行数字数据信号进行PLC基带处理，得到所述下行电力线数字基带信号。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述第二PLC射频处理单元包括：

第二PLC接口单元，与基站设备通过电力线连接，用于对基站设备通过电力线回传的电力线载频的上行信号进行接收，得到电力线载频的上行信号；和/或，将电力线载频的下行信号通过电力线回传到所述基站设备；

第五混频器，用于将预先设置的第一本振频点与所述电力线载频的上行信号进行混频，输出第五混频信号；

第七滤波器，用于对所述第五混频信号进行滤波，滤出基带信号频点的上行模拟信号；

第三模数转换模块，用于对所述基带信号频点的上行模拟信号进行模数转换，得到基带信号频点的上行数字数据信号；

第三数模转换模块，用于对所述下行电力线数字基带信号进行数模转换，得到下行电力线模拟信号；

第六混频器，用于将所述下行电力线模拟信号与预先设置的第一本振频点进行混频，输出第六混频信号；

第八滤波器，用于对所述第六混频信号进行滤波，滤出所述电力线载频的下行信号。

12.一种蜂窝通信系统，其特征在于，包括：

电力线接口小基站设备，其中，所述电力线接口小基站设备为权利要求1～8中任一项所述的基站设备；

权利要求9～11中任一项所述的接入汇聚设备；和

电力线；

所述电力线接口小基站设备具体与所述接入汇聚设备通过电力线连接；所述接入汇聚设备与核心网设备通过以太网或电信级专网通信连接；

所述电力线，用于在电力线接口小基站设备与所述接入汇聚设备之间进行电力线载频的上行和下行信号的回传。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述电力线接口小基站设备具体为一个或多个，分别部署于同一室内房间或或不同室内房间内。

14.一种蜂窝通信系统的数据传输方法，其特征在于，所述蜂窝通信系统包括电力线接口小基站设备，与核心网设备通过电力线连接；所述方法包括：

响应于接收到核心网设备通过电力线回传的电力线载频的下行信号，电力线接口小基站设备对所述电力线载频的下行信号进行电力线通信PLC射频处理和PLC基带处理，并对获得的下行电力线数字基带信号依次进行无线蜂窝网基带处理、数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射；和/或

响应于天线接收到蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号，电力线接口小基站设备对所述蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号依次进行变频、模数转换和无线蜂窝网基带处理，并对得到的上行无线网数字基带信号进行PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的上行信号并通过电力线回传到所述核心网设备；

其中，所述电力线中传输的信号为无线蜂窝系统的回传信号。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述对电力线载频的下行信号进行PLC射频处理和PLC基带处理包括：

对核心网设备通过电力线回传的、电力线载频的下行信号进行接收，得到电力线载频的下行信号；

对所述电力线载频的下行信号进行变频及模数转换，得到基带信号频点的下行数字数据信号；对基带信号频点的下行数字数据信号进行PLC基带处理，得到下行电力线数字基带信号并发送给无线网络信号处理单元；

和/或，所述对上行无线网数字基带信号进行PLC基带处理和PLC射频处理包括：

对所述上行无线网数字基带信号进行PLC基带处理，得到上行电力线数字基带信号；

将上行电力线数字基带信号进行数模转换及变频，得到电力线载频的上行信号；

将电力线载频的上行数据信号通过电力线回传到所述核心网设备。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述对获得的下行电力线数字基带信号依次进行无线蜂窝网基带处理、数模转换和变频包括：

对所述下行电力线数字基带信号进行无线蜂窝网基带处理，得到下行无线网数字基带信号；

对所述下行无线网数字基带信号进行数模转换和变频，得到蜂窝覆盖频点的下行模拟数据信号以通过天线发射；

和/或，对所述蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号依次进行变频、模数转换和无线蜂窝网基带处理包括：

对基带信号频点的上行无线网数字数据信号进行无线蜂窝网基带处理，得到上行无线网数字基带信号。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：

对下行无线网模拟基带信号进行功率放大；以及对功率放大后的下行无线网模拟基带信号进行滤波，滤除下行无线网模拟基带信号以外的其它信号；

和/或

对天线接收到的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号进行功率放大；对功率放大后的蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号进行滤波，滤除蜂窝覆盖频点的上行模拟数据信号以外的其它信号。

18.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述蜂窝通信系统还包括通过以太网或电信级专网与核心网设备通信连接、以进行通信业务的数据信号回传的接入汇聚设备；

所述方法还包括：

利用接入汇聚设备接收核心网设备发送的下行数字数据信号，对所述下行数字数据信号进行PLC基带处理和PLC射频处理，获得电力线载频的下行信号并通过电力线发送给所述电力线接口小基站设备；和/或

利用接入汇聚设备对所述电力线接口小基站设备通过电力线回传的电力线载频的上行信号进行电力线通信PLC射频处理和PLC基带处理，获得上行数字数据信号并回传给核心网设备。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述电力线接口小基站设备通过电力线回传的电力线载频的上行信号和/或待发送给电力线接口小基站设备的电力线载频的下行信号进行功率放大；

对功率放大后的所述电力线载频的上行信号和/或所述电力线载频的下行信号进行滤波，滤除所述电力线载频的上行信号和/或所述电力线载频的下行信号以外的其它信号。

20.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，还包括：

利用连接到电力线上的电源单元对电力线接口小基站设备和接入汇聚设备中的各单元进行供电。