CN110545545B - 一种5g网络室内深度覆盖系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种5G网络室内深度覆盖系统及方法，包括路由器、第一信号接收系统和第二信号接收系统，所述第一信号接收系统包括信号接收模块、控制芯片、信号采集模块、信号反射模块、4G信号转换模块、第一无线信号收发模块、信号发出模块和第一信号反馈模块，信号接收模块的输出端与控制芯片的输入端连接，本发明涉及5G网络覆盖技术领域。该5G网络室内深度覆盖系统及方法，通过信号接收模块将5G信号进行接收，控制芯片处理分析后，利用信号采集模块和4G信号转换模块，将5G信号转换为4G信号，然后通过第一无线信号收发模块将4G信号发出，利用更低的毫米波频段4G信号，降低其穿透混凝土墙壁产生的链路损耗，增强其穿透能力。
Description
技术领域
本发明涉及5G网络覆盖技术领域，具体为一种5G网络室内深度覆盖系统及方法。
背景技术
5G网络作为第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb，这比4G网络的传输速度快数百倍，整部超高画质电影可在1秒之内下载完成。随着5G技术的诞生，用智能终端分享3D电影、游戏以及超高画质(UHD)节目的时代已向我们走来。5G基站是5G网络的核心设备，基站的架构、形态直接影响5G网络的部署策略。在目前的技术标准中，5G的频段远高于当前的2G和3G，5G频段的特点也决定着在达到3G覆盖质量的情况下，5G的基站密度将更高。5G基站采用了多输入多输出、高频通信、超密组网等技术，加大了天馈系统的安装难度，同时还增加了基站点数量，因此5G基站建设过程中环境评估评测成为一个重要的内容。
现有的5G网络室内进行覆盖时，相比于sub-3GHz频段4G宏基站信号，C-Band频段室外5G信号穿透混凝土墙壁时每穿透1面墙壁会产生额外的8-13dB链路损耗，更高的毫米波频段5G信号的巨大衰减导致其基本丧失穿墙能力，覆盖范围小，穿透能力弱。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种5G网络室内深度覆盖系统及方法，解决了现有的5G网络室内进行覆盖时，每穿透墙壁会产生额外链路损耗，更高毫米波频段5G信号衰减程度更大，导致覆盖范围小，穿透能力弱的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种5G网络室内深度覆盖系统，包括路由器、第一信号接收系统和第二信号接收系统，所述第一信号接收系统包括信号接收模块、控制芯片、信号采集模块、信号反射模块、4G信号转换模块、第一无线信号收发模块、信号发出模块和第一信号反馈模块，所述信号接收模块的输出端与控制芯片的输入端连接，所述控制芯片的输出端均与信号采集模块和信号反射模块的输入端连接，所述信号采集模块的输出端与4G信号转换模块的输入端连接，所述信号反射模块的输出端与信号发出模块的输入端连接，所述4G信号转换模块的输出端与第一无线信号收发模块的输入端连接，所述第一信号反馈模块的输出端与控制芯片的输入端连接。
优选的，所述第二信号接收系统包括第二无线信号收发模块、中央处理器、信号收集模块、5G信号转换模块、第二信号放大模块、第一信号放大模块、信号输出模块和第二信号反馈模块。
优选的，所述第二无线信号收发模块的输出端与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端与信号收集模块的输入端连接。
优选的，所述信号收集模块的输出端与5G信号转换模块的输入端连接，所述5G信号转换模块的输出端均与第二信号放大模块第一信号放大模块的输入端连接。
优选的，所述第二信号放大模块的输出端均与信号输出模块、第二信号反馈模块和信号收集模块的输入端连。
优选的，所述第一信号放大模块的输出端与中央处理器的输入端连接。
优选的，所述第二信号反馈模块的输出端与中央处理器的输入端连接。
本发明还公开一种5G网络室内深度覆盖方法，具体包括以下步骤：
步骤一、5G信号转换：首先通过路由器将5G网络信号发出，然后信号接收模块接收5G网络信号，进而通过控制芯片进行处理，进一步通过信号采集模块采集部分5G网络信号，然后通过4G信号转换模块将5G网络信号转换为4G网络信号后，最后通过第一无线信号收发模块发出；
步骤二、部分信号反射：步骤一中部分5G信号通过信号采集模块进行采集，同时部分反射模块反射部分5G网络信号，进一步的通过信号发出模块将没有采集的5G网络信号反射出去；
步骤三、4G信号转换：步骤一中第一无线信号收发模块发出的4G网络信号通过第二无线信号收发模块接收后，进而通过中央处理器进行处理，进一步通过信号采集模块将4G网络信号进行收集，然后利用5G信号转换模块将4G网络信号重新转换成5G网络信号；
步骤四、5G信号增强：将步骤三中的5G网络信号通过第二信号放大模块进行放大，同时5G信号转换模块转换的5G网络信号通过第一信号放大模块进行放大，最后通过信号输出模块将5G网络信号输出即可。
(三)有益效果
本发明提供了一种5G网络室内深度覆盖系统及方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
(1)、该5G网络室内深度覆盖系统及方法，通过在第一信号接收系统包括信号接收模块、控制芯片、信号采集模块、信号反射模块、4G信号转换模块、第一无线信号收发模块、信号发出模块和第一信号反馈模块，信号接收模块的输出端与控制芯片的输入端连接，控制芯片的输出端均与信号采集模块和信号反射模块的输入端连接，信号采集模块的输出端与4G信号转换模块的输入端连接，信号反射模块的输出端与信号发出模块的输入端连接，4G信号转换模块的输出端与第一无线信号收发模块的输入端连接，第一信号反馈模块的输出端与控制芯片的输入端连接，步骤一、5G信号转换：首先通过路由器将5G网络信号发出，然后信号接收模块接收5G网络信号，进而通过控制芯片进行处理，进一步通过信号采集模块采集部分5G网络信号，然后通过4G信号转换模块将5G网络信号转换为4G网络信号后，最后通过第一无线信号收发模块发出；步骤二、部分信号反射：步骤一中部分5G信号通过信号采集模块进行采集，同时部分反射模块反射部分5G网络信号，进一步的通过信号发出模块将没有采集的5G网络信号反射出去，通过信号接收模块将5G信号进行接收，控制芯片处理分析后，利用信号采集模块和4G信号转换模块，将5G信号转换为4G信号，然后通过第一无线信号收发模块将4G信号发出，利用更低的毫米波频段4G信号，降低其穿透混凝土墙壁产生的链路损耗，增强其穿透能力。
(2)、该5G网络室内深度覆盖系统及方法，通过在第二无线信号收发模块的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与信号收集模块的输入端连接，信号收集模块的输出端与5G信号转换模块的输入端连接，5G信号转换模块的输出端均与第二信号放大模块第一信号放大模块的输入端连接，第二信号放大模块的输出端均与信号输出模块、第二信号反馈模块和信号收集模块的输入端连，第一信号放大模块的输出端与中央处理器的输入端连接，第二信号反馈模块的输出端与中央处理器的输入端连接，步骤三、4G信号转换：步骤一中第一无线信号收发模块发出的4G网络信号通过第二无线信号收发模块接收后，进而通过中央处理器进行处理，进一步通过信号采集模块将4G网络信号进行收集，然后利用5G信号转换模块将4G网络信号重新转换成5G网络信号；步骤四、5G信号增强：将步骤三中的5G网络信号通过第二信号放大模块进行放大，同时5G信号转换模块转换的5G网络信号通过第一信号放大模块进行放大，最后通过信号输出模块将5G网络信号输出即可，通过第二无线信号收发模块接收穿透墙体后的4G网络信号，中央处理器分析处理后，利用信号收集模块和5G信号转换模块将4G网络信号转换为5G网络信号，并配合第二信号放大模块和第一信号放大模块，对5G网络信号进行放大，有效的提高了5G网络信号的强度，增大了其整体的覆盖范围，并增强了穿透能力。
附图说明
图1为本发明的系统原理框图；
图2为本发明第一信号接收系统的原理框图；
图3为本发明第二信号接收系统的原理框图；
图4为本发明的信号传输原理框图；
图5为本发明的信号深度覆盖流程图。
图中，1-路由器、2-第一信号接收系统、21-信号接收模块、22-控制芯片、23-信号采集模块、24-信号反射模块、25-4G信号转换模块、26-第一无线信号收发模块、27-信号发出模块、28-第一信号反馈模块、3-第二信号接收系统、31-第二无线信号收发模块、32-中央处理器、33-信号收集模块、34-5G信号转换模块、35-第二信号放大模块、36-第一信号放大模块、37-信号输出模块、38-第二信号反馈模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种5G网络室内深度覆盖系统，包括路由器1、第一信号接收系统2和第二信号接收系统3，第二信号接收系统3包括第二无线信号收发模块31、中央处理器32、信号收集模块33、5G信号转换模块34、第二信号放大模块35、第一信号放大模块36、信号输出模块37和第二信号反馈模块38，第二无线信号收发模块31为LC-512X型号无线信号收发器，中央处理器32为ARM9系列微处理器，第二信号反馈模块38的输出端与中央处理器32的输入端连接，第一信号放大模块36的输出端与中央处理器32的输入端连接，第二信号放大模块35的输出端均与信号输出模块37、第二信号反馈模块38和信号收集模块33的输入端连，信号收集模块33的输出端与5G信号转换模块34的输入端连接，5G信号转换模块34的输出端均与第二信号放大模块35第一信号放大模块36的输入端连接，第二无线信号收发模块31的输出端与中央处理器32的输入端连接，中央处理器32的输出端与信号收集模块33的输入端连接，第一信号接收系统2包括信号接收模块21、控制芯片22、信号采集模块23、信号反射模块24、4G信号转换模块25、第一无线信号收发模块26、信号发出模块27和第一信号反馈模块28，第一无线信号收发模块26为LC-512X型号无线信号收发器，控制芯片22为ARM9系列微处理器，信号接收模块21的输出端与控制芯片22的输入端连接，控制芯片22的输出端均与信号采集模块23和信号反射模块24的输入端连接，信号采集模块23的输出端与4G信号转换模块25的输入端连接，信号反射模块24的输出端与信号发出模块27的输入端连接，4G信号转换模块25的输出端与第一无线信号收发模块26的输入端连接，第一信号反馈模块28的输出端与控制芯片22的输入端连接。
本发明还公开一种5G网络室内深度覆盖方法，具体包括以下步骤：
步骤一、5G信号转换：首先通过路由器将5G网络信号发出，然后信号接收模块21接收5G网络信号，进而通过控制芯片22进行处理，进一步通过信号采集模块23采集部分5G网络信号，然后通过4G信号转换模块25将5G网络信号转换为4G网络信号后，最后通过第一无线信号收发模块26发出；
步骤二、部分信号反射：步骤一中部分5G信号通过信号采集模块23进行采集，同时部分反射模块24反射部分5G网络信号，进一步的通过信号发出模块27将没有采集的5G网络信号反射出去；
步骤三、4G信号转换：步骤一中第一无线信号收发模块26发出的4G网络信号通过第二无线信号收发模块31接收后，进而通过中央处理器32进行处理，进一步通过信号采集模块33将4G网络信号进行收集，然后利用5G信号转换模块34将4G网络信号重新转换成5G网络信号；
步骤四、5G信号增强：将步骤三中的5G网络信号通过第二信号放大模块35进行放大，同时5G信号转换模块34转换的5G网络信号通过第一信号放大模块36进行放大，最后通过信号输出模块37将5G网络信号输出即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种5G网络室内深度覆盖系统，包括路由器(1)、第一信号接收系统(2)和第二信号接收系统(3)，其特征在于：所述第一信号接收系统(2)包括信号接收模块(21)、控制芯片(22)、信号采集模块(23)、信号反射模块(24)、4G信号转换模块(25)、第一无线信号收发模块(26)、信号发出模块(27)和第一信号反馈模块(28)，所述信号接收模块(21)的输出端与控制芯片(22)的输入端连接，所述控制芯片(22)的输出端均与信号采集模块(23)和信号反射模块(24)的输入端连接，所述信号采集模块(23)的输出端与4G信号转换模块(25)的输入端连接，所述信号反射模块(24)的输出端与信号发出模块(27)的输入端连接，所述4G信号转换模块(25)的输出端与第一无线信号收发模块(26)的输入端连接，所述第一信号反馈模块(28)的输出端与控制芯片(22)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种5G网络室内深度覆盖系统，其特征在于：所述第二信号接收系统(3)包括第二无线信号收发模块(31)、中央处理器(32)、信号收集模块(33)、5G信号转换模块(34)、第二信号放大模块(35)、第一信号放大模块(36)、信号输出模块(37)和第二信号反馈模块(38)。
3.根据权利要求2所述的一种5G网络室内深度覆盖系统，其特征在于：所述第二无线信号收发模块(31)的输出端与中央处理器(32)的输入端连接，所述中央处理器(32)的输出端与信号收集模块(33)的输入端连接。
4.根据权利要求2所述的一种5G网络室内深度覆盖系统，其特征在于：所述信号收集模块(33)的输出端与5G信号转换模块(34)的输入端连接，所述5G信号转换模块(34)的输出端均与第二信号放大模块(35)第一信号放大模块(36)的输入端连接。
5.根据权利要求2所述的一种5G网络室内深度覆盖系统，其特征在于：所述第二信号放大模块(35)的输出端均与信号输出模块(37)、第二信号反馈模块(38)和信号收集模块(33)的输入端连接。
6.根据权利要求2所述的一种5G网络室内深度覆盖系统，其特征在于：所述第一信号放大模块(36)的输出端与中央处理器(32)的输入端连接。
7.根据权利要求2所述的一种5G网络室内深度覆盖系统，其特征在于：所述第二信号反馈模块(38)的输出端与中央处理器(32)的输入端连接。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种5G网络室内深度覆盖系统，其特征在于：其深度覆盖方法具体包括以下步骤：
步骤一、5G信号转换：首先通过路由器将5G网络信号发出，然后信号接收模块(21)接收5G网络信号，进而通过控制芯片(22)进行处理，进一步通过信号采集模块(23)采集部分5G网络信号，然后通过4G信号转换模块(25)将5G网络信号转换为4G网络信号后，最后通过第一无线信号收发模块(26)发出；
步骤二、部分信号反射：步骤一中部分5G信号通过信号采集模块(23)进行采集，同时信号 反射模块(24)反射部分5G网络信号，进一步的通过信号发出模块(27)将没有采集的5G网络信号反射出去；
步骤三、4G信号转换：步骤一中第一无线信号收发模块(26)发出的4G网络信号通过第二无线信号收发模块(31)接收后，进而通过中央处理器(32)进行处理，进一步通过信号收集 模块(33)将4G网络信号进行收集，然后利用5G信号转换模块(34)将4G网络信号重新转换成5G网络信号；
步骤四、5G信号增强：将步骤三中的5G网络信号通过第二信号放大模块(35)进行放大，同时5G信号转换模块(34)转换的5G网络信号通过第一信号放大模块(36)进行放大，最后通过信号输出模块(37)将5G网络信号输出即可。
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