CN107425902A - 小区扩容装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小区扩容装置、系统及方法，装置包括：扩容近端机；所述扩容近端机与扩容基站相连接，并通过主光纤接口与数字直放站系统的近端机的扩容光纤接口相连接；其中，所述近端机的第一通信光纤接口与数字直放站系统的远端机相连接；所述扩容近端机接收所述扩容基站发送的通信信号，并通过所述主光纤接口将所述通信信号发送至所述近端机；其中，所述近端机通过所述第一通信光纤接口将所述通信信号发送至远端机，对所述远端机所覆盖的小区进行扩容。

Description

小区扩容装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，特别是涉及一种小区扩容装置、系统及方法。

背景技术

目前，数字光纤直放站在工程应用中主要有两种架构，一种是以光纤数字拉远为代表的2级架构系统，系统由一个近端及若干个远端组成，近端与若干个远端通过星型、链型或混合型拓扑结构进行组网；另一种是以光纤室内分布系统为代表的3级架构系统，系统由一个近端、若干个扩展端及若干个远端单元组成，近端与扩展端之间可通过星型、链型及混合型拓扑进行组网，扩展端与远端只采用星型进行组网。

在上述的两种系统中，近端的接入能力决定了这个系统的信号载波数量或小区数量的覆盖能力，例如：如果一个近端只能接入一个基站的无线信号，则与这个近端进行组网的所有远端设备只能向用户提供一个基站的无线信号，如果这些远端覆盖的物理空间中有很多用户，则可能存在通信容量不足的问题，导致覆盖区的用户体验较差。

为了解决目标区域的通信容量不足问题，传统技术一般是再布置几套相同数字光纤直放站系统或者增加几个近端，并重新对已有远端进行分配，把原有系统进行重新分配。上述方式虽然能达到小区扩容的目标，但是实现复杂度较高。

发明内容

基于此，有必要针对小区扩容实现复杂度较高的问题，提供一种小区扩容装置、系统及方法。

一种小区扩容装置，包括：

扩容近端机；

所述扩容近端机与扩容基站相连接，并通过主光纤接口与数字直放站系统的近端机的扩容光纤接口相连接；其中，所述近端机的第一通信光纤接口与数字直放站系统的远端机相连接；

所述扩容近端机接收所述扩容基站发送的通信信号，并通过所述主光纤接口将所述通信信号发送至所述近端机；其中，所述近端机通过所述第一通信光纤接口将所述通信信号发送至远端机，对所述远端机所覆盖的小区进行扩容。

一种小区扩容系统，包括：

近端机、扩容近端机和远端机；

所述近端机与近端基站相连接，所述扩容近端机与扩容基站相连接，所述近端机通过第一通信光纤接口与所述远端机相连接，并通过扩容光纤接口与所述扩容近端机的主光纤接口相连接；

所述扩容近端机接收所述扩容基站发送的第一通信信号，并通过所述主光纤接口将所述第一通信信号发送至所述近端机，所述近端机通过所述第一通信光纤接口将所述第一通信信号发送至远端机，对所述远端机所覆盖的小区进行扩容。

一种小区扩容方法，包括以下步骤：

所述扩容近端机接收所述扩容基站发送的通信信号；

所述扩容近端机通过所述主光纤接口将所述通信信号发送至所述近端机；

其中，所述近端机通过所述第一通信光纤接口将所述通信信号发送至远端机，对所述远端机所覆盖的小区进行扩容。

上述小区扩容装置、系统及方法，在数字直放站系统原有的近端机上通过扩容光纤接口连接一个新的用于扩容的扩容近端机，通过扩容近端机接收扩容基站发送的通信信号，通过扩容近端机的主光纤接口将通信信号发送至近端机的扩容光纤接口，并通过近端机的第一通信光纤接口将通信信号发送至远端机，对远端机所覆盖的小区进行扩容，能够在不改变数字直放站系统原有的近端机与远端机的拓扑结构的前提下实现小区扩容，无需对已有远端机进行重新分配，提高了小区扩容效率，简化了小区扩容操作，降低了小区扩容的复杂度。

附图说明

图1是一个实施例的小区扩容装置的结构示意图；

图2是一个实施例的小区扩容系统的结构示意图；

图3是一个实施例的小区扩容方法流程图；

图4是2级架构不带扩容功能数字光纤直放站系统的应用示例；

图5是3级架构不带扩容功能数字光纤直放站系统的应用示例；

图6是2级架构不带扩容功能数字光纤直放站系统进行扩容时的应用示例之一；

图7是2级架构不带扩容功能数字光纤直放站系统进行扩容时的应用示例之二；

图8是2级架构带扩容功能数字光纤直放站系统的应用示例之一；

图9是2级架构带扩容功能数字光纤直放站系统的应用示例之二；

图10是3级架构带扩容功能数字光纤直放站系统的应用示例；

图11是近端带扩容功能数字光纤直放站系统实现原理。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行说明。

如图1所示，本发明一个实施例的小区扩容装置可包括：扩容近端机；所述扩容近端机与扩容基站相连接，并通过主光纤接口与数字直放站系统的近端机的扩容光纤接口相连接；其中，所述近端机的第一通信光纤接口与数字直放站系统的远端机相连接；所述扩容近端机接收所述扩容基站发送的通信信号，并通过所述主光纤接口将所述通信信号发送至所述近端机；其中，所述近端机通过所述第一通信光纤接口将所述通信信号发送至远端机，对所述远端机所覆盖的小区进行扩容。

传统的数字直放站系统可包括一个近端机和若干个远端机，近端机与远端机可通过星型、链型或混合型拓扑结构进行组网。近端机可接收近端基站发送的通信信号，并将近端基站发送的通信信号发送至远端机。扩容后，近端机还接收扩容近端机发送的通信信号，并将扩容近端机发送的通信信号发送至远端机。本实施例可以实现通过设置扩容近端机来完成小区扩容，这种方案对系统扩容升级非常便利，减少工程施工的工作量和施工难度，系统升级后只需要进行简单的配置变更即可。

在一个具体实施例中，所述扩容近端机的数量为至少一个，各个扩容近端机分别与对应的扩容基站相连接，并通过各自的主光纤接口与数字直放站系统的近端机的一个扩容光纤接口相连接；各个扩容近端机分别接收对应扩容基站发送的通信信号，并通过各自的主光纤接口将所述通信信号发送至所述近端机。以图1为例，包括扩容近端机1和扩容近端机2两个扩容近端机，扩容近端机1与扩容基站1相连接，扩容近端机1接收扩容基站1发送的通信信号X1，并通过扩容近端机1的主光纤接口将通信信号X1发送至近端机。扩容近端机2与扩容基站2相连接，扩容近端机2接收扩容基站2发送的通信信号X2，并通过扩容近端机2的主光纤接口将通信信号X2发送至近端机。在本实施例中，数字直放站系统原有的近端机也可以接收近端基站发送的通信信号并转发至远端机。在本发明实施例中，近端基站是指与数字直放站系统原有的近端机相连接的基站，扩容基站是指与用于扩容的扩容近端机相连接的基站。图中2G、3G和4G的下标“1”表示远端机接收的信号来源为基站设备1发送的通信信号，OP1至OP8为光纤接口，作用是将基站1发送的通信信号发送到远端机，其他附图中的附图标记与本图类似，后续不再赘述。

在另一个具体实施例中，本发明的小区扩容装置还可包括：扩容远端机；所述扩容远端机与所述近端机的第二通信光纤接口相连接；所述扩容远端机通过所述第二通信光纤接口接收所述通信信号，对所述扩容远端机所覆盖的小区进行扩容。进一步地，所述扩容远端机的数量也可以为多个；各个扩容远端机与近端机通过星型、链型或混合型拓扑结构进行组网；或者各个扩容远端机分别与所述近端机的一个第二通信光纤接口相连接。其中，扩容远端机是为了实现小区扩容而增加的远端机。

在一个实施例中，图1中的远端机1#、2#、3#可以是数字直放站系统原有的远端机，其覆盖的物理空间分别是覆盖区域1、覆盖区域2和覆盖区域3，远端机1#、2#、3#级联，且远端机1#通过第一通信光纤接口OP1与近端机相连接；远端机4#和远端机5#可以是扩容远端机，通过第二通信光纤接口OP2与近端机相连接；远端机6#和远端机7#也可以是扩容远端机，通过第二通信光纤接口OP4与近端机相连接。扩容近端机1通过扩容光纤接口OP8连接到近端机，扩容近端机2通过扩容光纤接口OP7连接到近端机。应当说明的是，图1是本发明实施例的一种可能的形式，本发明并不限于此。远端机1#、2#、3#可采用链型拓扑结构进行组网，链型拓扑结构中前一级远端机的输出端OPOUT与后以及远端机的输入端OPIN相连接，第一级远端机的输入端与近端机的一个光纤接口相连接。扩容远端机4#和扩容远端机5#也采用链型拓扑结构进行组网，此处不再赘述。

与上述小区扩容装置相对应地，本发明还提供一种小区扩容系统，可包括：近端机、扩容近端机和远端机；所述近端机与近端基站相连接，所述扩容近端机与扩容基站相连接，所述近端机通过第一通信光纤接口与所述远端机相连接，并通过扩容光纤接口与所述扩容近端机的主光纤接口相连接；所述扩容近端机接收所述扩容基站发送的第一通信信号，并通过所述主光纤接口将所述第一通信信号发送至所述近端机，所述近端机通过所述第一通信光纤接口将所述第一通信信号发送至远端机，对所述远端机所覆盖的小区进行扩容。

在一个具体实施例中，所述扩容近端机的数量为多个，各个扩容近端机分别与对应的扩容基站相连接，并通过各自的主光纤接口与数字直放站系统的近端机的一个扩容光纤接口相连接；各个扩容近端机分别接收对应扩容基站发送的通信信号，并通过各自的主光纤接口将所述通信信号发送至所述近端机。在另一个具体实施例中，本发明的小区扩容装置还可包括：扩容远端机；所述扩容远端与所述近端机的第二通信光纤接口相连接；所述扩容远端机通过所述第二通信光纤接口接收所述通信信号，对所述扩容远端机所覆盖的小区进行扩容。进一步地，所述扩容远端机的数量也可以为多个；各个扩容远端机与近端机通过星型、链型或混合型拓扑结构进行组网；或者各个扩容远端机分别与所述近端机的一个第二通信光纤接口相连接。

在一个实施例中，近端机还可以接收所述近端基站发送的第二通信信号，并通过所述第一通信光纤接口将所述第二通信信号发送至所述远端机。所述第一通信信号和所述第二通信信号为不同类型的通信信号；其中，所述类型包括2G类型、3G类型和4G类型。例如，近端机可向远端机发送2G类型的通信信号，扩容近端机可向远端机发送3G类型的通信信号。近端机和扩容近端机也可向远端机发送其他类型的通信信号，此处不再赘述。

在一个实施例中，如图2所示，所述小区扩容系统还可包括：扩展近端机；所述近端机的通信光纤接口通过所述扩展近端机与所述远端机相连接。在图2中，共有2个扩容近端机，即扩容近端机1和扩容近端机2；共有4个扩展近端机，即扩展近端机1至扩展近端机4。在一个实施例中，图2中的远端机1#、2#、3#可以是数字直放站系统原有的远端机，其覆盖的物理空间分别是覆盖区域1、覆盖区域2和覆盖区域3，远端机1#、2#级联，且远端机1#通过扩展近端机1连接到近端机的第一通信光纤接口OP2，远端机3#通过扩展近端机2连接到扩展近端机1；远端机4#和远端机5#可以是扩容远端机，通过扩展近端机3连接到近端机的第二通信光纤接口OP3；远端机6#和远端机7#也可以是扩容远端机，通过扩展近端机4连接到近端机的第二通信光纤接口OP4。扩容近端机1通过扩容光纤接口OP8连接到近端机，扩容近端机2通过扩容光纤接口OP7连接到近端机。应当说明的是，图2是本发明实施例的一种可能的形式，本发明并不限于此。

如图3所示，与上述小区扩容装置相对应地，本发明还提供一种小区扩容方法，可包括以下步骤：

S1，所述扩容近端机接收所述扩容基站发送的通信信号；

S2，所述扩容近端机通过所述主光纤接口将所述通信信号发送至所述近端机；其中，所述近端机通过所述第一通信光纤接口将所述通信信号发送至远端机，对所述远端机所覆盖的小区进行扩容。

为了使近端机与扩容近端机之间的时钟同步，所述扩容近端机接收所述近端机发送的时钟信号，并将所述时钟信号作为工作时钟。

下面根据对数字光纤直放站的各种应用场景对本发明与传统技术进行对比。

图4表示一种不带扩容功能的数字光纤直放站的传统应用场景，系统采用2级架构，主要由一个MAU(Master Access Unit，主接入单元)，即近端机，与若干个MRU(MasterRemote Unit，主远程单元)，即远端机，通过一定的组网方式进行组网，信号传输方式为光纤传输。各个远端机分别覆盖一个区域，该区域可以是一个小区，也可以是小区中的不同扇区。对于下行链路，MAU通过射频耦合将基站1的下行2G、3G和4G模拟信号经过数字化处理，转换为数字信号，然后通过组帧，电光转换等相关过程，将信号传输到MRU，MRU接收到此信号后，通过光电转换、解帧、数模转换等过程，把MAU传输过来的信号还原回模拟信号，并通过天线对目标区域进行覆盖，完成基站2G、3G和4G信号的覆盖。上行链路与下行链路原来类似，是下行链路的逆过程，在此不进行详细描述。

图5表示另一种不带扩容功能的数字光纤直放站的传统应用场景，系统采用3级架构，主要由一个MAU近端机、若干个MEU(Master Extend Unit，主扩展单元)，即扩展近端机，与若干个MRU远端机通过一定的组网方式进行组网，信号传输方式为光纤传输。如图5中，对于下行链路，MAU通过射频耦合将基站1的下行2G、3G和4G模拟信号经过数字化处理，转换为数字信号，然后通过组帧，电光转换等相关过程，信号传输到MEU，MEU之间还可以进行菊花链级联，MEU将信号转发到与之相连的MRU中，MRU接收到此信号后，通过光电转换、解帧、数模转换等过程，把MAU传输过来的信号还原回模拟信号，并通过天线对目标区域进行覆盖，完成基站2G、3G和4G信号的覆盖。上行链路与下行链路原来类似，是下行链路的逆过程，在此不进行详细描述。

图6表示在目前传统的2级架构数字光纤直放站应用系统中，在原有数字光纤直放站系统中增加一个基站信号覆盖，但不增加MRU设备增加一个基站的接入信号可以采用的方案，如图6所示，在扩容时，需要增加一个MAU与新增的基站2相连，将基站的下行2G、3G和4G模拟信号转换为数字信号进行传输，并修改原有数字光纤直放站系统的拓扑结构，即，将原来与MAU1相连接的MRU4和MRU5更改为与MAU2相连接。这种方案不利于系统扩容升级，增加了工程施工的工作量和施工难度，系统升级后需要便更改的信息较多。

图7表示在目前传统的2级架构数字光纤直放站应用系统中，在原有数字光纤直放站系统中增加一个基站信号覆盖，同时增加MRU设备增加一个基站的接入信号可以采用的方案，如图7所示，增加一个MAU与新增基站，并将增加的MRU与之相连，将基站的下行2G、3G和4G模拟信号转换为数字信号进行传输，此时虽然不需要修改原有拓扑结构，但是，如果运营商要求覆盖区域4和覆盖区域5也需要接受基站设备2#的信号进行覆盖，那么也需要对原有数字光纤直放站系统的拓扑结构进行修改，这种方案也不利于系统扩容升级，增加了工程施工的工作量和施工难度，系统升级后需要便更改的信息较多。

图6和图7阐述了2级架构数字光纤直放站系统在传统应用场景的扩容方案，3级架构的数字光纤直放站原理与2级架构数字光纤直放站系统类似，不做详细描述。

图8表示带扩容功能2级架构数字光纤直放站系统的扩容方案，如图8所示，与图1所示的传统的数字光纤直放站系统相比，增加了两个基站的信号接入覆盖，则增加两个MAU设备与新增基站进行相连，并把增加的MAU配置为扩容近端机。数字直放站系统原有的近端机可视为主近端机，该扩容近端机可视为从属于主近端机的从近端机，通过光纤与主近端机的扩容光纤接口进行相连，主近端机与其他从近端机通过星型拓扑方式进行组网，为了保证整个数字光纤直放站系统的时钟同步，主近端机与从近端机使用主从时钟方案，从近端机通过时钟恢复技术恢复出主近端机的时钟，并以此时钟作为工作时钟，保持整个系统的时钟处于同步状态。此时数字光纤直放站系统接入了3个基站的覆盖信号，只需在主近端进行简单配置，即可对各基站的信号进行分配，达到小区扩容的目的。在一个实施例中，基站设备1#的信号通过近端机MAU1#发送至远端机1#、2#和3#，并最终实现对覆盖区域1、覆盖区域2和覆盖区域3的覆盖，如图8所示，覆盖区域1、覆盖区域2和覆盖区域3中得到的2G/3G/4G信号的下标均为1，表示其信号来源为基站设备1#。基站设备2#的信号通过扩展近端机2#发送至近端机1#，并由近端机1#发送至扩展远端机4#和5#，并最终实现对覆盖区域4和覆盖区域5的覆盖，如图8所示，覆盖区域4和覆盖区域5中得到的2G/3G/4G信号的下标均为2，表示其信号来源为基站设备2#。基站设备3#的信号通过扩展近端机3#发送至近端机1#，并由近端机1#发送至扩展远端机6#和7#，并最终实现对覆盖区域6和覆盖区域7的覆盖，如图8所示，覆盖区域6和覆盖区域7中得到的2G/3G/4G信号的下标均为3，表示其信号来源为基站设备3#。

图9进一步补充说明，处于相同光纤链路的远端，可以得到上述几个任意基站过来的信号。例如，在图8中，MRU1至MRU3接收的是基站1的信号，MRU4和MRU5接收的是基站2的信号，MRU6和MRU7接收的是基站3的信号。在图9中，各个MRU均可同时接收基站1、基站2和基站3的信号。在一个实施例中，基站设备1#、2#和3#的信号均可以发送至各个远端机。如图9所示，基站设备1#可向远端设备1#、2#和3#发送2G信号，向远端设备4#和5#发送3G信号，向远端设备6#和7#发送4G信号；基站设备2#可向远端设备1#、2#和3#发送3G信号，向远端设备4#和5#发送4G信号，向远端设备6#和7#发送2G信号；基站设备3#可向远端设备1#、2#和3#发送4G信号，向远端设备4#和5#发送2G信号，向远端设备6#和7#发送3G信号。

图8和图9只对扩容系统的方案进行举例实际应用中并不限于上述举例，可以满足各种应用需求。这种方案对系统扩容升级非常便利，减少工程施工的工作量和施工难度，系统升级后只需要进行简单的配置变更即可。

图10表示带扩容功能3级架构数字光纤直放站系统的扩容方案，与2架构原理类似，在此不进行详细描述。

图11表示的是带扩容功能的数字光纤直放站系统的实现原理，如图11所示，只表示与小区扩容功能有关的功能框图，其他与小区扩容无关的功能并未在图11体现。其中，本地数据收发模块主要完成对与主近端连接基站信号的接收与发送，OP1-OP5是近端与下级设备(MEU或MRU)的级联光纤接口，其传输的是基站的覆盖信号，OP6-OP8为扩容光纤接口，用于与从近端进行连接，完成多个基站信号的接入，数据传输模块主要完成光纤传输中的光电转换、组帧和解帧功能。小区扩容模块完成基站信号的分配，主要通过如下功能实现完成小区扩容功能：

(1)根据设计的各种可能情况，给用户提供简单、可视化的配置接口，用户通过配置即可对扩容后的多个基站信号进行分配，每个光纤链路下连接的远端单元都可按照客户要求接收用户指定的基站信号，实现一套数字光纤直放站系统的多小区覆盖效果；

(2)2G、3G和4G信号可单独分开，当需要确定某光纤链路的传输信号时，如OP5光链路传输本地基站的2G信号、OP6扩容口对应基站的3G信号和OP7扩容口对应基站的4G信号，用户可以通过配置接口进行配置即可完成小区扩容功能。

本发明的应用并不受限于上述对数字光纤直放系统的拓扑结构、传输信号的类型、信号数量以及光口数量等关键信息描述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种小区扩容装置，其特征在于，包括：

扩容近端机；

所述扩容近端机与扩容基站相连接，并通过主光纤接口与数字直放站系统的近端机的扩容光纤接口相连接；其中，所述近端机的第一通信光纤接口与数字直放站系统的远端机相连接；

所述扩容近端机接收所述扩容基站发送的通信信号，并通过所述主光纤接口将所述通信信号发送至所述近端机；其中，所述近端机通过所述第一通信光纤接口将所述通信信号发送至远端机，对所述远端机所覆盖的小区进行扩容。

2.根据权利要求1所述的小区扩容装置，其特征在于，所述扩容近端机的数量为至少一个，各个扩容近端机分别与对应的扩容基站相连接，并通过各自的主光纤接口与数字直放站系统的近端机的一个扩容光纤接口相连接；

各个扩容近端机分别接收对应扩容基站发送的通信信号，并通过各自的主光纤接口将所述通信信号发送至所述近端机。

3.根据权利要求1所述的小区扩容装置，其特征在于，还包括：

扩容远端机；

所述扩容远端机与所述近端机的第二通信光纤接口相连接；

所述扩容远端机通过所述第二通信光纤接口接收所述通信信号，对所述扩容远端机所覆盖的小区进行扩容。

4.根据权利要求3所述的小区扩容装置，其特征在于，所述扩容远端机的数量为多个；

各个扩容远端机与近端机通过星型、链型或混合型拓扑结构进行组网；或者

各个扩容远端机分别与所述近端机的一个第二通信光纤接口相连接。

5.一种小区扩容系统，其特征在于，包括：

近端机、扩容近端机和远端机；

所述近端机与近端基站相连接，所述扩容近端机与扩容基站相连接，所述近端机通过第一通信光纤接口与所述远端机相连接，并通过扩容光纤接口与所述扩容近端机的主光纤接口相连接；

所述扩容近端机接收所述扩容基站发送的第一通信信号，并通过所述主光纤接口将所述第一通信信号发送至所述近端机，所述近端机通过所述第一通信光纤接口将所述第一通信信号发送至远端机，对所述远端机所覆盖的小区进行扩容。

6.根据权利要求5所述的小区扩容系统，其特征在于，所述近端机还用于：

接收所述近端基站发送的第二通信信号，并通过所述第一通信光纤接口将所述第二通信信号发送至所述远端机。

7.根据权利要求6所述的小区扩容系统，其特征在于，所述第一通信信号和所述第二通信信号为不同类型的通信信号；其中，所述类型包括2G类型、3G类型和4G类型。

8.根据权利要求5至7任意一项所述的小区扩容系统，其特征在于，还包括：

扩展近端机；

所述近端机的通信光纤接口通过所述扩展近端机与所述远端机相连接。

9.一种基于权利要求1至4任意一项的小区扩容装置的小区扩容方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述扩容近端机接收所述扩容基站发送的通信信号；

所述扩容近端机通过所述主光纤接口将所述通信信号发送至所述近端机；

其中，所述近端机通过所述第一通信光纤接口将所述通信信号发送至远端机，对所述远端机所覆盖的小区进行扩容。

10.根据权利要求9所述的小区扩容方法，其特征在于，还包括以下步骤：

所述扩容近端机接收所述近端机发送的时钟信号；

所述扩容近端机将所述时钟信号作为工作时钟。