CN108207003B - 无线信号发送、接收方法及装置、无线收发装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种无线信号发送、接收方法及装置、无线收发装置，其中，无线信号发送装置包括：近端模块和远端模块，其中，所述近端模块，用于接收来自基带单元BBU的基带信号，并将所述基带信号进行第一次上变频处理，得到中频信号，将所述中频信号通过电力线发送至远端模块；以及所述远端模块，用于对所述中频信号进行第二次上变频处理，得到射频信号；以及将所述射频信号发送至用户终端。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种无线信号发送、接收方法及装置、无线收发装置。
背景技术
随着移动互联网的发展，人们对无线上网的依赖性越来越强，传统的无线覆盖主要是通过宏站实现的，它包括：基带单元(BBU,BaseBand Unit)、射频拉远单元(RRU,RemoteRadio Unit)和天线，其中RRU和天线需要选址挂塔，运营商在施工选择站点过程中，经常遇到谈判困难、甚至没有地方可选站址，出现这些情况，无法采用宏站覆盖方案。
另外，城市里建筑越来越多，室内的话务密度和覆盖要求也不断上升。由于建筑物对无线信号有很强的屏蔽作用。在大型建筑物的低层、电梯、地下停车场等墙多的室内环境，传统的宏站可能无法覆盖到，类似无线保真(Wireless Fidelity，简称为WiFi)这样的室内覆盖方案又会存在以下问题：
由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，经常遇到“多一堵墙，信号减弱，无法接入”的问题，用户需要根据信号强弱移动，找到信号理想接入点，才能上网；
可扩展性差，在室内如果架设专用网络除了增加成本，在以后要更改室内物品摆放位置显得十分困难和繁琐。
针对相关技术中的上述问题，尚无有效的解决方案
发明内容
本发明实施例提供了一种无线信号发送、接收方法及装置、无线收发装置，以至少解决相关技术中无线信号在室内环境下存在的传播受阻覆盖受限的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种无线信号发送装置，包括：无线接入环境中的至少一个近端模块和远端模块，其中，所述近端模块，用于接收来自基带单元BBU的基带信号，并将所述基带信号进行第一次上变频处理，得到中频信号，将所述中频信号通过电力线发送至远端模块；以及所述远端模块，用于对所述中频信号进行第二次上变频处理，得到射频信号；以及将所述射频信号发送至用户终端。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种无线信号接收装置，包括：无线接入环境中的至少一个近端模块和远端模块，其中，所述远端模块，用于接收来自用户终端的射频信号，并将所述射频信号进行第一次下变频处理，得到中频信号；以及将所述中频信号通过电力线发送至所述近端模块；所述近端模块，用于对所述中频信号进行第二次下变频处理，得到基带信号；以及将所述基带信号发送至基带单元BBU。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种无线收发装置，包括：近端模块和远端模块，其中，所述近端模块，用于接收来自基带单元BBU的第一基带信号，并将所述第一基带信号进行第一次上变频处理，得到第一中频信号，将所述第一中频信号通过第一电力线发送至远端模块；以及接收来自所述BBU的第二基带信号，并将所述第二基带信号进行第一次上变频处理，得到第二中频信号，将所述第二中频信号通过第二电力线发送至所述远端模块；所述远端模块，用于对所述第一中频信号进行第二次上变频处理，得到第一射频信号，将所述第一射频信号发送至用户终端；以及对所述第二中频信号进行第二次上变频处理，得到第二射频信号；以及将所述第二射频信号发送至所述用户终端。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种无线信号发送方法，所述方法包括：接收来自基带单元BBU的基带信号，并将所述基带信号进行第一次上变频处理，得到中频信号，将所述中频信号通过电力线发送至远端模块；其中，所述远端模块用于对所述中频信号进行第二次上变频处理，得到射频信号，以及将所述射频信号发送至用户终端。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种无线信号接收方法，所述方法包括：接收来自用户终端的射频信号，并将所述射频信号进行第一次下变频处理，得到中频信号；以及将所述中频信号通过电力线发送至近端模块；其中，所述近端模块用于对所述中频信号进行第二次下变频处理，得到基带信号，并将所述基带信号发送至基带单元BBU。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种基站，包括：基带单元BBU所述基站还包括：以上任一所述的无线收发装置。
通过本发明，由于近端模块和远端模块可以通过电力线对要发送或接收的信号进行传输，因此，因此通过室内已有的电力线传输模拟LTE(Long Term Evolution)中频信号，达到室内拉远，消除室内覆盖死角的目的，不仅降低了施工难度和成本，同时解决无线信号在室内墙多的环境下传播受阻，覆盖受限的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例1的一种无线发送装置的结构示意图；
图2是根据本发明实施例1的一种可选的近端模块的结构示意图；
图3是根据本发明实施例1的一种可选的远端模块的结构示意图；
图4是根据本发明实施例2的一种无线接收装置的结构示意图；
图5是根据本发明实施例2的一种可选的远端模块的结构示意图；
图6是根据本发明实施例2的一种可选的近端模块的结构示意图；
图7是根据本发明实施例3的一种无线收发装置的结构示意图；
图8是根据本发明实施例3的一种可选的无线收发装置的结构示意图；
图9是根据本发明实施例4的一种基站的结构示意图；
图10是根据本发明实施例4的一种可选的基站的结构示意图；
图11是根据本发明实施例4的一种可选的近端模块的结构示意图；
图12是根据本发明实施例的一种可选的远端模块的结构示意图；
图13是根据本发明实施例的一种无线发送方法的流程图；
图14是根据本发明实施例的一种无线接收方法的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
本实施例提供一种无线信号发送装置，如图1所示，该装置包括：近端模块10和远端模块12，其中，
近端模块10，用于接收来自基带单元BBU的基带信号，并将上述基带信号进行第一次上变频处理，得到中频信号，将上述中频信号通过电力线发送至远端模块；以及
可选地，如图2所示，近端模块10包括：第一上变频模块100，用于将上述基带信号进行第一次上变频处理，得到上述中频信号；数模转换模块102，与上述第一上变频模块100连接，用于将上述中频信号转换为模拟信号，并耦合至上述电力线。
作为本实施例的一种可选实施方式，如图2所示，上述近端模块10还可以包括：放大器模块104，其一端与上述数模转换模块连接，另一端与滤波模块106连接，用于对上述模拟信号进行放大处理；滤波模块106，用于对放大处理后的上述模拟信号进行滤波，并将滤波后的信号经由上述电力线发送至上述远端模块。
远端模块12，用于对上述中频信号进行第二次上变频处理，得到射频信号；以及将上述射频信号通过发射天线122发送至用户终端。
可选地，如图3所示，远端模块12可以包括：第二上变频模块120，用于对上述中频信号进行第二次上变频处理，得到上述射频信号。
上述电力线为火线或零线中的任一个，在一个优选实施例中，可以为火线。
为减小布局的复杂性，在一个可选实施例中，如图3所示，可以将上述发射天线122内置于上述远端模块12中。
为增加用户容量和覆盖范围，上述BBU和上述近端模块的对应关系为一对多的关系；和/或上述近端模块与上述远端模块的对应关系为一对多的关系。
由于上述近端模块和远端模块可以设置在室内，例如，可以安装于室内的电力线插座上，因此，本申请实施例可以通过室内已有的电力线传输模拟LTE(Long TermEvolution)中频信号，达到室内拉远，消除室内覆盖死角的目的，不仅降低了施工难度和成本，同时解决无线信号在室内墙多的环境下传播受阻，覆盖受限的问题。
实施例2
本实施例提供一种无线信号接收装置，如图4所示，该装置包括：近端模块40和远端模块42，其中，
远端模块42，用于通过接收天线422接收来自用户终端的射频信号，并将上述射频信号进行第一次下变频处理，得到中频信号；以及将上述中频信号通过电力线发送至上述近端模块40；
近端模块40，用于对上述中频信号进行第二次下变频处理，得到基带信号；以及将上述基带信号发送至BBU。
可选地，如图5所示，远端模块42包括：第一下变频模块420，用于将上述基带信号进行第一次下变频处理，得到上述中频信号；
可选地，如图6所示，上述近端模块40包括：滤波模块400，用于对上述中频信号进行滤波；模数转换模块402，用于将上述中频信号转换为数字信号；增益控制模块404，用于调整上述数字信号的增益；第二下变频模块406，用于对上述数字信号进行第二次下变频处理，得到上述基带信号，并将上述基带信号发送至上述BBU。
可选地，上述电力线为火线或零线。
作为一个可选实施例，为了节省布局空间，如图5所示，上述接收天线422可以内置于上述远端模块42中。
可选地，上述BBU和上述近端模块的对应关系为一对多的关系；和/或上述近端模块与上述远端模块的对应关系为一对多的关系。
实施例3
本实施例提供一种无线收发装置，如图7所示，该装置包括：近端模块70和远端模块72，其中，
近端模块70，用于接收来自基带单元BBU的第一基带信号，并将上述第一基带信号进行第一次上变频处理，得到第一中频信号，将上述第一中频信号通过第一电力线发送至远端模块；以及接收来自上述BBU的第二基带信号，并将上述第二基带信号进行第一次上变频处理，得到第二中频信号，将上述第二中频信号通过第二电力线发送至上述远端模块；
远端模块72，用于对上述第一中频信号进行第二次上变频处理，得到第一射频信号，将上述第一射频信号通过发射天线发送至用户终端；以及对上述第二中频信号进行第二次上变频处理，得到第二射频信号；以及将上述第二射频信号通过发射天线发送至上述用户终端。
在一个可选实施例中，上述第一电力线为火线；上述第二电力线为零线。
以下详细说明。图8是根据本发明实施例3的一种可选的无线收发装置的结构示意图，如图8所示，包括近端模块80(相当于近端模块70)、远端模块82(相当于远端模块72)。从下行发送方向来讲，近端模块80接收来自BBU的基带信号，转换成模拟中频信号通过火线发射给远端模块82，远端模块82进一步把中频信号上变频到射频，通过内置天线转换成电磁波发送给手机；从上行接收方向来讲，远端模块82接收来自手机的电磁波，转换到零线上传给近端模块80，近端模块80把信号进一步转换成零频基带信号，并组帧发给BBU解码。
交流电本身可简化看成频率是50Hz的脉冲信号，为了利于电力线传输，又不干扰到交流电本身，需要把传输信号搬移到较高频段，另一方面，如果把已有的室内基站发出的2G左右的高频信号直接耦合到电力线上，信号衰减严重，传输距离有限，结合电力线传输的特性，把电力线传输信号工作频段设计在100MHz以内。对于收发信机(即无线收发装置)，需要采用二次变频结构，以下行为例，在近端上，先从零频的基带信号一次变频到90MHz，然后耦合到电力线上，传输到远端再二次变频到2G左右，经过天线发出去。
另外，在信号的调制方式上，没有选择CDMA(Code Division Multiple Access)，WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)这类扩频的制式，是由于扩频会牺牲在电力线上的传输速率，采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制的LTE信号抗干扰性能强，适合电力线传输。双工方式上，由于TDD(Time DivisionDuplexing)需要很精准的时间同步，目前在电力线上实现还比较困难，而且电力线本来就有火线和零线，FDD(Frequency Division Duplex)的方式分别在火线和零线上传输下行和上行，互不干扰，因此采用FDD双工模式和LTE的调制方式。
需要说明的是，本实施例中近端模块和远端模块的优选实施方式还可以参见实施例1或2中的相关描述，此处不再赘述。
实施例4
本实施例提供一种基站，如图9所示，该基站包括：BBU 90，无线收发装置92。该无线收发装置92可以为实施例3中所述的无线收发装置，该无线收发装置的优选实施方式可以参见实施例3中的描述，此处不再赘述。
图10是根据本发明实施例4的一种可选的基站的结构示意图。如图10所示，BBU通过核心网关接入互联网。基站主要包括BBU 90、电力线拉远收发信机中的近端模块920(相当于实施例3中的近端模块70)和远端模块924(相当于实施例3中的远端模块72)这三部分。其中BBU 90和近端模块920是通过光纤连接，近端模块920和远端模块924都接在插座上，并通过电力线拉远连接。各部分主要功能如下：
1、BBU主要完成基带处理功能，包括适合空中传输的信道编码、解码、调制和解调，以及近端模块的工作状态监控；
2、近端模块920把BBU 90通过光纤下行传递过来的IQ(Inphase and Quadrature)信号上变频，然后经过DAC(Digital-to-Analog Converter)转换并搬移到固定中频频点，然后放大经过滤波器，最后耦合到电力线上。上行方向上，近端模块把远端经过电力线传输过来的模拟中频信号提取出来，经过滤波，然后经ADC(Analog-to-Digital Converter)转换成数字中频信号，下变频到基带，再通过光纤传给BBU处理。为了减小电力线传输范围内接入其它电器对接收信号的影响，在上行光口处理之前，通过DAGC(Digtal Auto GainControl)模块统计ADC输出数字信号的功率情况，根据功率过大或过小的情况，产生衰减，调整上行通道的增益。近端模块的上、下行工作原理参见图11所示。
3、远端模块924把电力线承载的下行模拟中频信号提取出来，经过混频器调制到特定频段，例如2120MHz，经过内置天线发射出去，接收方向上，类似地，从天线接收到射频信号经过混频器调制到中频，再耦合到电力线上回传给近端。远端模块的上、下行结构如图12所示。
为了增加用户容量和覆盖范围，同一个BBU下面可以加挂多个近端模块，同一个近端模块下面也可以加挂多个远端模块。每个远端模块内置天线，即插即用，且外形小巧美观，容易被终端用户接受。
为了最大限度利用电力线，同时提高传输容量，这里选用FDD-LTE(FrequencyDivision Duplexing)20M带宽配置，当然，用户也可以根据实际需求改配成15M、10M等。
在车库、电梯等室内应用场景，用户话务量不大，但往往较为紧急，信号覆盖的必要性已经得到运营商的重视。传统的室内和室外覆盖往往难以覆盖到这些盲点，该方案通过已有的电力线设施进行覆盖，以较小的成本实现价值大幅度提升。
本申请实施例通过室内已有的电力线传输模拟LTE(Long Term Evolution)中频信号，达到室内拉远，消除室内覆盖死角的目的，不仅降低了施工难度和成本，同时解决无线信号在室内墙多的环境下传播受阻，覆盖受限的问题。
实施例5
本实施例提供一种无线信号发送方法，图13是根据本发明实施例的一种无线发送方法的流程图，如图13所示，该方法包括：
步骤S1302，接收来自BBU的基带信号，并将上述基带信号进行第一次上变频处理，得到中频信号；
步骤S1304，将上述中频信号通过电力线发送至远端模块；其中，上述远端模块用于对上述中频信号进行第二次上变频处理，得到射频信号，以及将上述射频信号发送至用户终端。
本实施例还提供一种无线信号接收方法，图14是根据本发明实施例的一种无线接收方法的流程图，如图14所示，该方法包括：
步骤S1402，接收来自用户终端的射频信号，并将上述射频信号进行第一次下变频处理，得到中频信号；
步骤S1404，将上述中频信号通过电力线发送至近端模块；其中，上述近端模块用于对上述中频信号进行第二次下变频处理，得到基带信号，并将上述基带信号发送至基带单元BBU。
需要说明的是，本实施例中的优选实施方式可以参见实施例1-4中的相关描述，此处不再赘述。
需要说明的是，本申请具体实施方式中的各个实施例是可以相互组合的，也可以相互作为某一实施例的优选实施例。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种无线收发装置，应用于室内环境下无线信号的传输，其特征在于，包括：近端模块和远端模块，其中，
所述近端模块，用于接收来自基带单元BBU的第一基带信号，并将所述第一基带信号进行第一次上变频处理，得到第一中频信号，将所述第一中频信号通过第一电力线发送至远端模块；以及接收来自所述BBU的第二基带信号，并将所述第二基带信号进行第一次上变频处理，得到第二中频信号，将所述第二中频信号通过第二电力线发送至所述远端模块；
其中，所述近端模块包括：
第一上变频模块，用于将所述第一基带信号进行第一次上变频处理，得到所述第一中频信号，还用于将所述第二基带信号进行第一次上变频处理，得到所述第二中频信号；
数模转换模块，与所述第一上变频模块连接，用于将第一中频信号或所述第二中频信号转换为模拟信号，并耦合至所述第一电力线或所述第二电力线上，以发送给所述远端模块；
所述远端模块，用于使用正交频分复用OFDM调制方式对所述第一中频信号进行第二次上变频处理，得到第一射频信号，将所述第一射频信号通过发射天线发送至用户终端；以及对所述第二中频信号进行第二次上变频处理，得到第二射频信号；以及将所述第二射频信号发送至所述用户终端；
其中，使用频分双工FDD方式在所述第一电力线上传输第一中频信号，在所述第二电力线上传输第二中频信号。
2.一种无线信号发送装置，应用于室内环境下无线信号的传输，其特征在于，包括：无线接入环境中的至少一个近端模块和远端模块，其中，
所述近端模块，用于接收来自基带单元BBU的基带信号，并将所述基带信号进行第一次上变频处理，得到中频信号，将所述中频信号通过电力线发送至远端模块；以及
所述远端模块，用于使用正交频分复用OFDM调制方式对所述中频信号进行第二次上变频处理，得到射频信号；以及将所述射频信号发送至用户终端；
其中，所述近端模块包括：
第一上变频模块，用于将所述基带信号进行第一次上变频处理，得到所述中频信号；
数模转换模块，与所述第一上变频模块连接，用于将所述中频信号转换为模拟信号，并耦合至所述电力线上，以发送给所述远端模块；
其中，使用频分双工FDD方式在所述电力线上传输中频信号。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述近端模块还包括：
放大器模块，其一端与所述数模转换模块连接，另一端与滤波模块连接，用于对所述模拟信号进行放大处理；
所述滤波模块，用于对放大处理后的所述模拟信号进行滤波，并将滤波后的信号经由所述电力线发送至所述远端模块。
4.一种无线信号接收装置，应用于室内环境下无线信号的传输，其特征在于，包括：无线接入环境中的至少一个近端模块和远端模块，其中，
所述远端模块，用于通过接收天线接收来自用户终端的射频信号，并使用正交频分复用OFDM调制方式将所述射频信号进行第一次下变频处理，得到中频信号；以及将所述中频信号通过电力线发送至所述近端模块；
所述近端模块，用于对所述中频信号进行第二次下变频处理，得到基带信号；以及将所述基带信号发送至基带单元BBU；
其中，所述近端模块包括：
滤波模块，用于对所述中频信号进行滤波；
模数转换模块，用于将所述中频信号转换为数字信号；
增益控制模块，用于调整所述数字信号的增益；
第二下变频模块，用于对所述数字信号进行第二次下变频处理，得到所述基带信号，并将所述基带信号发送至所述BBU；
其中，使用频分双工FDD方式在所述电力线上传输中频信号。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述远端模块，包括：第一下变频模块，用于将所述射频信号进行第一次下变频处理，得到所述中频信号。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的装置，其特征在于，所述接收天线内置于所述远端模块中。
7.根据权利要求4或5中任一项所述的装置，其特征在于，所述近端模块与所述远端模块的对应关系为一对多的关系。
8.一种无线信号发送方法，应用于室内环境下无线信号的传输，其特征在于，所述方法包括：
接收来自基带单元BBU的基带信号，并将所述基带信号进行第一次上变频处理，得到中频信号，将所述中频信号转换为模拟信号并耦合至电力线上，通过所述电力线发送至远端模块；其中，所述远端模块用于使用OFDM调制方式对所述中频信号进行第二次上变频处理，得到射频信号，以及将所述射频信号发送至用户终端；
其中，使用频分双工FDD方式在所述电力线上传输中频信号。
9.一种无线信号接收方法，应用于室内环境下无线信号的传输，其特征在于，所述方法包括：
接收来自用户终端的射频信号，并将所述射频信号使用OFDM调制方式进行第一次下变频处理，得到中频信号；以及将所述中频信号通过电力线发送至近端模块；所述近端模块对所述中频信号进行滤波，将所述中频信号转换为数字信号，调整所述数字信号的增益，并对所述数字信号进行第二次下变频处理，得到基带信号，并将所述基带信号发送至基带单元BBU；
其中，使用频分双工FDD方式在所述电力线上传输中频信号。
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