CN109450502A - 单缆mimo信号传输装置及传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了单缆MIMO信号传输装置及传输方法，单缆MIMO信号传输装置，设置在信号发射端和天线之间的线缆上,包括顺次连接的合路器、混频器和滤波器，滤波器与线缆相连接，混频器的输入端连接有一个本振芯片。在信号发射端和天线之间的线缆上设有两组所述单缆MIMO信号传输装置，其中第一组单缆MIMO信号传输装置设置在信号发射端侧，第二组单缆MIMO信号传输装置设置在天线侧，单缆MIMO信号传输方法，辅路信号经混频器变频后在线缆中传输，因变频为其他频率，所以在同一个馈线中传输MIMO信号相互不影响，到天线侧后，辅路变频信号经混频器变频为原来频率，通过天线发射出去，实现单缆MIMO双流模式。

Description

单缆MIMO信号传输装置及传输方法

技术领域

本发明属于在通讯的领域，具体涉及单缆MIMO信号传输装置及传输方法。

背景技术

目前，随着5G牌照的发放，室内流量的使用大幅增多，各运营商开始着手 室内覆盖建设，5G将使用较4G更高频的信号，意味着空间损耗增大，穿透能 力变差，经实测显示，5G信号在7/8馈线(长度约100m)中传输，衰减量相比 于900MHz在此线缆传输过程中增加约为4.1dB/百米；合路器的衰减值增加约为 0.4dB/个；另外室分环境的复杂性，链路损耗过大，也增加了室内覆盖的难度。

现有室内覆盖方案中的多制式RRU+DAS系统，具有稳定可靠，成本较基 站低，可支持2G+3G+4G，射频连接，信源要求低；光电混合缆传输，但缺点也 显而易见：容量低，扩容难，故障难以监控，需要重新施工铺设光电混合缆或超 5类线，物业协调困难。

Lampsite或者Qcell等新型覆盖方案的特点是光纤或网线连接，稳定可靠， 最大可支持4T4R；缺点是需要重新施工铺设光纤或网线，需要本地供电，功率 较低，且5G高频衰减大，穿透力差，在室内复杂环境下工作，单个覆盖面积小， 单位面积覆盖成本最高；根据实测每台Lampsite在正常运行的情况下功耗大约 为40W,增加高额的电力成本，且在满足覆盖条件下需增加配套的供电系统。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种单缆MIMO信号传输装置及传输方法，解决了一 根线缆中传输同频双流问题，使4G和5G同时在传统线缆中传输MIMO信号， 增强下载速率，提高用户感知效果，解决旧的无缘同轴网络的利用问题，同时解 决了5G信号单缆MIMO传输过程中5G在线缆中传输损耗过大的问题。

为了实现上述目的，本发明提供的一种单缆MIMO信号传输装置，设置在 信号发射端和天线之间的线缆上,包括顺次连接的合路器、混频器和滤波器，所 述滤波器与线缆相连接，所述混频器的输入端连接有一个本振芯片。

优选地，在信号发射端和天线之间的线缆上设有两组所述单缆MIMO信号 传输装置。

进一步地，第一组所述单缆MIMO信号传输装置设置在所述信号发射端侧， 所述信号发射端的输出端连接所述合路器的输入端，所述合路器的输出端连接所 述混频器的输入端，所述混频器的输出端连接所述滤波器的输入端，所述滤波器 的输出端连接线缆。

进一步地，第二组所述单缆MIMO信号传输装置设置在所述天线侧，线缆 连接所述滤波器的输入端，所述滤波器的输出端连接所述混频器的输入端，所述 混频器的输出端连接所述合路器的输入端，所述合路器的输出端连接所述天线。

优选地，所述信号发射端输出4G信号和/或5G信号。

本发明还提供使用上述的单缆MIMO信号传输装置的单缆MIMO信号传输 方法，在信号发射端和天线之间的线缆上设有两组所述单缆MIMO信号传输装 置，其中第一组单缆MIMO信号传输装置设置在信号发射端侧，第二组单缆 MIMO信号传输装置设置在天线侧，所述信号发射端输出主路初始信号和辅路初 始信号两组初始信号，所述方法包括如下步骤：

(1)第一组单缆MIMO信号传输装置的合路器接收两组初始信号，并且将 辅路初始信号输送到第一组单缆MIMO信号传输装置的混频器，将主路初始信 号经由线缆输送到天线；

(2)第一组单缆MIMO信号传输装置的混频器使用本振芯片的本振信号对 辅路初始信号进行变频，得到辅路变频信号；

(3)步骤(2)得到的辅路变频信号通过第一组单缆MIMO信号传输装置 的滤波器传输到线缆；

(4)第二组单缆MIMO信号传输装置的滤波器接收辅路变频信号并且将辅 路变频信号输送到第二组单缆MIMO信号传输装置的混频器；

(5)第二组单缆MIMO信号传输装置的混频器使用本振芯片的本振信号对 辅路变频信号进行变频，得到辅路最终信号；

(6)步骤(5)得到的辅路最终信号通过第二组单缆MIMO信号传输装置 的合路器输送到天线。

优选地，所述主路初始信号包括4G信号和/或5G信号。

优选地，所述辅路初始信号包括4G信号和/或5G信号。

优选地，所述辅路初始信号的频率和所述辅路最终信号的频率相同。

本发明提供的单缆MIMO信号传输装置及传输方法，具有如下有益效果：

1、信号经混频器变频后在线缆中传输，因变频为其他频率，所以在同一个 馈线中传输MIMO信号相互不影响，到天线侧后，变频信号经混频器变频为原 来频率，通过天线发射出去，实现单缆MIMO双流模式，成倍增加用户的下载 速度；

2、利用传统线缆传输MIMO信号，不需要重新布线就能够达到改造网络环 境目标，即4G和5G在MIMO模式下同时覆盖室内环境，方便改造施工；

3、减少成本，降低设备功耗。

附图说明

图1为本具体实施方式中设置在信号发射端侧的第一组单缆MIMO信号传 输装置的结构示意图。

图2为本具体实施方式中设置在天线侧的第二组单缆MIMO信号传输装置 的结构示意图。

图3为实施例1的设置在信号发射端侧的第一组单缆MIMO信号传输装置 的结构示意图。

图4为实施例1的设置在天线侧的第二组单缆MIMO信号传输装置的结构 示意图。

图中：

1.合路器 2.混频器 3.本振芯片 4.滤波器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施方式对 本发明作进一步的详细说明。

一种单缆MIMO信号传输装置，在信号发射端和天线之间的线缆上设置两 组单缆MIMO信号传输装置，其中第一组单缆MIMO信号传输装置设置在信号 发射端侧，其中第二组单缆MIMO信号传输装置设置在天线侧，单缆MIMO信 号传输装置使4G和5G同时在传统线缆中传输MIMO信号，单缆MIMO信号 传输装置包括顺次连接的合路器1、混频器2和滤波器4，其中混频器2的输入 端连接一个本振芯片3的输出端；滤波器4与线缆相连接。

如图1所示，设置在信号发射端侧的第一组单缆MIMO信号传输装置的合 路器1接收信号发射端传输的两组信号分别为主路初始信号和辅路初始信号，主 路初始信号为不同频率的信号f1和f2，辅路初始信号也为不同频率的信号f1和 f2，主路初始信号由合路器1直接输送到线缆中，辅路初始信号由合路器1输送 到混频器2，混频器2使用本振芯片3发送到混频器2的本振信号对辅路初始信 号f1和f2分别进行变频，辅路初始信号f1和f2分别变频为辅路变频信号f1’ 和f2’，辅路变频信号f1’、f2’经过滤波器4后传输到线缆中，线缆中存在四个 不同频率的信号f1、f2、f1’和f2’，互相之间无干扰。

如图2所示，主路初始信号f1、f2和辅路变频信号f1’、f2’到天线侧后， 主路初始信号f1、f2通过天线发射出去；设置在天线侧的第二组单缆MIMO信 号传输装置的滤波器4接收辅路变频信号f1’、f2’，辅路变频信号f1’、f2’由 滤波器4输送到混频器2，混频器2使用本振芯片3发送到混频器2的本振信号 对辅路变频信号f1’和f2’分别进行变频，辅路变频信号f1’和f2’分别变频 为与原来的辅路初始信号频率相同的辅路最终信号f1和f2，辅路最终信号经过 合路器1传输到天线，辅路最终信号f1、f2通过天线发射出去，实现单缆MIMO 双流模式，成倍增加用户的下载速度。

单缆MIMO信号传输方法，使用在信号发射端和天线之间的线缆上设置的 两组单缆MIMO信号传输装置，其中第一组单缆MIMO信号传输装置设置在信 号发射端侧，第二组单缆MIMO信号传输装置设置在天线侧，包括如下步骤：

(1)第一组单缆MIMO信号传输装置的合路器1接收两组初始信号分别为 主路初始信号和辅路初始信号，并且将辅路初始信号输送到第一组单缆MIMO 信号传输装置的混频器2，将主路初始信号直接输送到线缆中；

(2)第一组单缆MIMO信号传输装置的混频器2使用本振芯片3发送到第 一组单缆MIMO信号传输装置的混频器2的本振信号对辅路初始信号进行变频， 得到辅路变频信号；

(3)步骤(2)得到的辅路变频信号通过第一组单缆MIMO信号传输装置 的滤波器4传输到线缆。

(4)第二组单缆MIMO信号传输装置的滤波器4接收辅路变频信号并且将 辅路变频信号输送到第二组单缆MIMO信号传输装置的混频器2；

(5)第二组单缆MIMO信号传输装置的混频器2使用本振芯片3发送到第 二组单缆MIMO信号传输装置的混频器2的本振信号对辅路变频信号进行变频， 得到与原来的辅路初始信号频率相同的辅路最终信号；

(6)步骤(5)得到的辅路最终信号通过第二组单缆MIMO信号传输装置 的合路器1传输到天线，辅路最终信号和线缆中的主路初始信号通过天线发射出 去，实现单缆MIMO双流模式，成倍增加用户的下载速度。

实施例1

如图3所示，将4GRRU和5GRRU的单缆MIMO信号传输装置接入现网中 信号发射端和天线之间的线缆上，经过变频即可同时传输MIMO信号。主路初 始信号和辅路初始信号的4G信号为2345MHz，主路初始信号和辅路初始信号的 5G信号为3.5GHz，本振信号为500MHz；主路初始信号由合路器1直接传输至 线缆；混频器2使用本振信号对输送至混频器2的辅路4G信号进行上变频为 2845MHz，混频器2使用本振信号对输送至混频器2的辅路5G信号进行下变频 为3GHz，变频后的信号都传输至线缆，线缆中存在辅路变频信号2845MHz、3GHz 和主路初始信号2345MHz、3.5GHz四个频率互相不干扰的信号。

如图4所示，四个信号传输到天线侧，主路初始信号2345MHz、3.5GHz由 线缆输送至天线侧后经过天线辐射到空间；辅路变频信号2845MHz、3GHz由滤 波器4输送到混频器2，混频器2使用本振信号500MHz对中辅路变频信号 2845MHz和3GHz分别进行变频，辅路变频信号2845MHz和3GHz分别变频回 与原来的辅路初始频率相同的辅路最终信号2345MHz和3.5GHz，频率为 2345MHz和3.5GHz的辅路最终信号也经过天线辐射到空间，达到MIMO模式覆盖。

此种单缆MIMO信号传输装置，可以在一根线缆中传输同频双流，使主路 的4G、5G信号和辅路的的4G、5G信号同时在传统线缆中传输MIMO信号， 增强下载速率，提高用户感知效果，解决旧的无缘同轴网络的利用问题，同时降 低设备功耗、降低成本等。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是 用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来 说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其 他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.单缆MIMO信号传输装置，其特征在于，设置在信号发射端和天线之间的线缆上,包括顺次连接的合路器、混频器和滤波器，所述滤波器与线缆相连接，所述混频器的输入端连接有一个本振芯片。

2.根据权利要求1所述的单缆MIMO信号传输装置，其特征在于，在信号发射端和天线之间的线缆上设有两组所述单缆MIMO信号传输装置。

3.根据权利要求2所述的单缆MIMO信号传输装置，其特征在于，第一组所述单缆MIMO信号传输装置设置在所述信号发射端侧，所述信号发射端的输出端连接所述合路器的输入端，所述合路器的输出端连接所述混频器的输入端，所述混频器的输出端连接所述滤波器的输入端，所述滤波器的输出端连接线缆。

4.根据权利要求2所述的单缆MIMO信号传输装置，其特征在于，第二组所述单缆MIMO信号传输装置设置在所述天线侧，线缆连接所述滤波器的输入端，所述滤波器的输出端连接所述混频器的输入端，所述混频器的输出端连接所述合路器的输入端，所述合路器的输出端连接所述天线。

5.根据权利要求1所述的单缆MIMO信号传输装置，其特征在于，所述信号发射端输出4G信号和/或5G信号。

6.使用权利要求1-5任一项所述的单缆MIMO信号传输装置的单缆MIMO信号传输方法，在信号发射端和天线之间的线缆上设有两组所述单缆MIMO信号传输装置，其中第一组单缆MIMO信号传输装置设置在信号发射端侧，第二组单缆MIMO信号传输装置设置在天线侧，所述信号发射端输出主路初始信号和辅路初始信号两组初始信号，所述方法包括如下步骤：

(1)第一组单缆MIMO信号传输装置的合路器接收两组初始信号，并且将辅路初始信号输送到第一组单缆MIMO信号传输装置的混频器，将主路初始信号经由线缆输送到天线；

(2)第一组单缆MIMO信号传输装置的混频器使用本振芯片的本振信号对辅路初始信号进行变频，得到辅路变频信号；

(3)步骤(2)得到的辅路变频信号通过第一组单缆MIMO信号传输装置的滤波器传输到线缆；

(4)第二组单缆MIMO信号传输装置的滤波器接收辅路变频信号并且将辅路变频信号输送到第二组单缆MIMO信号传输装置的混频器；

(5)第二组单缆MIMO信号传输装置的混频器使用本振芯片的本振信号对辅路变频信号进行变频，得到辅路最终信号；

(6)步骤(5)得到的辅路最终信号通过第二组单缆MIMO信号传输装置的合路器输送到天线。

7.根据权利要求6所述的单缆MIMO信号传输方法，其特征在于，所述主路初始信号包括4G信号和/或5G信号。

8.根据权利要求6所述的单缆MIMO信号传输方法，其特征在于，所述辅路初始信号包括4G信号和/或5G信号。

9.根据权利要求6所述的单缆MIMO信号传输方法，其特征在于，所述辅路初始信号的频率和所述辅路最终信号的频率相同。