CN111193532A - 一种网络设备、信号处理装置和天线装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种网络设备、信号处理装置和天线装置，其中所述网络设备包括基带、射频拉远装置和天线装置，所述天线装置包括分路器和五组天线阵子，所述基带用于生成至少一个信号，并将至少一个信号传输至射频拉远装置；所述射频拉远装置用于接收来自基带的信号，变频后转发到天线装置，所述天线装置的分路器用于对所述射频拉远装置发送的信号进行分路处理，最后映射在不同的天线阵子上，以实现期望波束；本申请的网络设备通过特殊的天线结构，再结合不同制式间独立的基带侧波束赋形的信号处理方法，实现了UMTS多扇区和LTE系统4T4R MIMO同频段并发，实现了两个平台互相兼容，同时提高了网络容量。

Description

一种网络设备、信号处理装置和天线装置
技术领域
本申请涉及通信领域，尤其涉及了一种网络设备、信号处理装置和天线装置。
背景技术
提升网络容量一直是无线网络发展的重要课题，在长期演进(Long TermEvolution，LTE)系统，对数据需求逐渐增大，导致对网络容量的需要也会越来越大。对于一般的通用移动通讯系统(universal mobile telecommunications system，UMTS)，虽然协议中已经将大部分数据向高制式迁移，但运营商仍会进行UMTS或LTE的频谱重整(Refarming)，比如重新规划频谱资源，将UMTS网络剩余的带宽容量用于其他制式，使得UMTS网络仍将面临容量缺乏的压力。
为了缓解网络容量压力，各个网络制式都在空分领域推出相应的解决方案。例如，一种解决方案是做扇区劈裂，通过扇区分裂技术，采用窄波束高增益的天线来提升网络覆盖，增加小区数目从而增加网络空口容量。其中应用最多的是6扇区技术，将原来每个扇区劈裂成左右两个覆盖对称的扇区，所有又称为扇区劈裂技术，如图1所示，UMTS网络中的6扇区的左、右小区，分别对应小区1(cell 1)和小区2(cell 2)。
另一种增加网络容量的解决方案是，利用多输入多输出(Multiple InputMultiple Output，MIMO)技术来成倍地提升系统的频谱效率。通常，MIMO技术泛指在发送端和/或接收端采用多根天线，并辅助一定的发射端和接收端信号处理技术完成的一种通信技术。常用的在LTE网络系统中基站侧采用4发射器4接收器(4transmitter 4receiver，4T4R)的4天线的MIMO技术，来提高网络容量。
随着网络话务的日益增长，对于运营商，将扇区劈裂技术和MIMO技术结合于同一天馈系统的硬件平台不仅能够缓解网络容量的压力，而且还能够将不同制式，比如2G的GSM，3G的WCDMA和CDMA，4G的LTE以及未来的5G等所依赖的天线合并到尽量少的射频硬件，以便降低运营商的成本。然而，目前由于扇区劈裂技术的天线内部电路，比如6扇区的1T2R的电路设计与LTE系统的4T4R的天线电路的不同，进而导致两个平台无法兼容。
发明内容
本申请为了解决扇区劈裂技术的天线内部电路结构与MIMO技术的4T4R的天线电路不兼容的技术问题。
为了解决该技术问题，具体公开了以下技术方案：
第一方面，本申请提供了一种网络设备，包括基带、射频拉远装置和天线装置，所述天线装置包括至少两个分路器和五组天线阵子，每组所述天线阵子包括一个正极化阵子和一个负极化阵子，所述基带，用于生成第一信号和第二信号，并将所述第一信号和所述第二信号传输至所述射频拉远装置；所述射频拉远装置，用于接收所述第一信号和所述第二信号，将所述第一信号和所述第二信号变频至第一频点，并将所述第一频点上的所述第一信号和所述第二信号传输至所述天线装置；所述天线装置的第一分路器，用于接收所述第一信号，并将所述第一信号按照第一比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第三和第五组天线阵子的正极化阵子；所述天线装置的第二分路器，用于接收所述第二信号，并将所述第二信号按照第二比例处理后生成两路信号，以及将所述两路信号分别传输至第二和第四组天线阵子的正极化阵子。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述基带生成所述第一信号和所述第二信号，具体包括：所述基带获取第一基带信号和第二基带信号，所述第一基带信号和所述第二基带信号分别对应一个天线覆盖范围的左小区和右小区；将所述第一基带信号分成第三信号和第四信号，所述第三信号和第四信号的功率各为所述第一基带信号功率的一半，所述第三信号与所述第四信号之间的相位差为90°；将所述第二基带信号分成第五信号和第六信号，所述第五信号和第六信号的功率各为所述第二基带信号功率的一半，所述第六信号与所述第五信号之间的相位差为-90°；根据所述第三信号和所述第五信号生成所述第一信号，根据所述第四信号和所述第六信号生成所述第二信号。
结合第一方面，在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第一比例包括幅度值之比和相位值，所述第一比例的幅度值之比为1:3.7416:1；所述相位值分别为：0°，180°，0°；所述第二比例包括幅度值之比和相位值，所述第二比例的幅度值之比为1:1；所述相位值分别为：0°和180°。
可选的，所述第一比例的幅度值之比为0.25:0.9354:0.25。
结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述基带上设置有第一端口和第二端口，所述第一端口用于将所述第一信号传输至所述射频拉远装置的第一分路器；所述第二端口用于将所述第二信号传输至所述射频拉远装置的第二分路器。
结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述天线装置还包括第三分路器和第四分路器，所述基带，还用于生成第七信号、第八信号、第九信号和第十信号，并将所述第七信号至所述第十信号全部传输至所述射频拉远装置；所述射频拉远装置，还用于接收所述第七信号至所述第十信号，将所述第七信号至所述第十信号变频至第二频点，并将所述第二频点上的所述第七信号至所述第十信号全部传输至所述天线装置；所述天线装置的第一分路器，用于接收所述第七信号，并将所述第七信号按照第一比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第三和第五组天线阵子的正极化阵子；所述天线装置的第二分路器，用于接收所述第八信号，并将所述第八信号按照第二比例处理后生成两路信号，以及将所述两路信号分别传输至第二和第四组天线阵子的正极化阵子；所述天线装置的第三分路器，用于接收所述第九信号，并将所述第九信号按照第三比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第二和第三组天线阵子的负极化阵子；所述天线装置的第四分路器，用于接收所述第十信号，并将所述第十信号按照第四比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第三、第四和第五组天线阵子的负极化阵子。
结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述基带生成所述第七信号、所述第八信号、第九信号和第十信号，具体包括：所述基带获取第三基带信号、第四基带信号、第五基带信号和第六基带信号；将所述第三基带信号分成第十一信号和第十二信号，所述第十一信号和第十二信号的功率各为所述第三基带信号功率的一半，所述第十二信号与所述第十一信号之间的相位差为90°；将所述第四基带信号分成第十三信号和第十四信号，所述第十三信号和第十四信号的功率各为所述第四基带信号功率的一半，所述第十四信号与所述第十三信号之间的相位差为90°；将所述第五基带信号分成第十五信号和第十六信号，所述第十五信号和第十六信号的功率各为所述第五基带信号功率的一半，所述第十六信号与所述第十五信号之间的相位差为-90°；将所述第六基带信号分成第十七信号和第十八信号，所述第十七信号和第十八信号的功率各为所述第六基带信号功率的一半，所述第十八信号与所述第十七信号之间的相位差为-90°；根据所述第十一信号和所述第十五信号生成所述第七信号，根据所述第十二信号和所述第十六信号生成所述第八信号，根据所述第十三信号和所述第十七信号生成所述第九信号，根据所述第十四信号和所述第十八信号生成所述第十信号。
结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述第三比例包括幅度值之比和相位值，所述第三比例的幅度值之比为：1:0.803:0.303；所述相位值分别为：0°，0°，180°；所述第四比例包括幅度值之比和相位值，所述第四比例的幅度值之比为：0.303:0.803:1；所述相位值分别为：180°，0°，0°。
结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述基带上还设置有第三端口和第四端口，所述第一端口用于将所述第七信号传输至所述射频拉远装置的第一分路器；所述第二端口用于将所述第八信号传输至所述射频拉远装置的第二分路器；所述第三端口用于将所述第九信号传输至所述射频拉远装置的第三分路器；所述第四端口用于将所述第十信号传输至所述射频拉远装置的第四分路器。
本实施例提供的网络设备，通过特殊的天线架构，结合不同制式间独立的基带赋形方式，实现UMTS多扇区和LTE系统4T4R MIMO同频段并发，实现了两个平台互相兼容，既可以支撑UL频谱重整演进过程中，UMTS快速退频，又实现了LTE 4T4R快速建网，减小了LTE的性能损失。
第二方面，本申请还提供了一种信号处理装置，用于实现第一方面及第一方面各种实现方式中的基带的全部或部分功能，可选的，所述信号处理装置为基带。
第三方面，本申请还提供了一种天线装置，用于实现第一方面及第一方面各种实现方式中所述的天线装置的全部或部分功能，可选的，所述天线装置可以为天馈系统。
第四方面，本申请还提供了一种射频拉远装置，用于实现第一方面及第一方面各种实现方式中所述的天线装置的全部或部分功能，可选的，所述天线装置可以为天馈系统。
第五方面，本申请还提供了一种信号处理方法，该方法的执行主体可以是第一方面或第二方面的信号处理装置，所述方法包括：
获取第一基带信号和第二基带信号，所述第一基带信号和所述第二基带信号分别对应一个天线覆盖范围的左小区和右小区；
将所述第一基带信号分成第三信号和第四信号，所述第三信号和第四信号的功率各为所述第一基带信号功率的一半，所述第三信号与所述第四信号之间的相位差为90°；
将所述第二基带信号分成第五信号和第六信号，所述第五信号和第六信号的功率各为所述第二基带信号功率的一半，所述第六信号与所述第五信号之间的相位差为-90°；
根据所述第三信号和所述第五信号生成所述第一信号，根据所述第四信号和所述第六信号生成所述第二信号；
将所述第一信号和所述第二信号发送至射频拉远装置。
结合第五方面，在第五方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：生成第七信号、第八信号、第九信号和第十信号，并将所述第七信号至所述第十信号全部传输至所述射频拉远装置。
结合第五方面，在第五方面的另一种可能的实现方式中，，所述生成第七信号、第八信号、第九信号和第十信号的过程包括：
获取第三基带信号、第四基带信号、第五基带信号和第六基带信号；
将所述第三基带信号分成第十一信号和第十二信号，所述第十一信号和第十二信号的功率各为所述第三基带信号功率的一半，所述第十二信号与所述第十一信号之间的相位差为90°；
将所述第四基带信号分成第十三信号和第十四信号，所述第十三信号和第十四信号的功率各为所述第四基带信号功率的一半，所述第十四信号与所述第十三信号之间的相位差为90°；
将所述第五基带信号分成第十五信号和第十六信号，所述第十五信号和第十六信号的功率各为所述第五基带信号功率的一半，所述第十六信号与所述第十五信号之间的相位差为-90°；
将所述第六基带信号分成第十七信号和第十八信号，所述第十七信号和第十八信号的功率各为所述第六基带信号功率的一半，所述第十八信号与所述第十七信号之间的相位差为-90°；
根据所述第十一信号和所述第十五信号生成所述第七信号，根据所述第十二信号和所述第十六信号生成所述第八信号，根据所述第十三信号和所述第十七信号生成所述第九信号，根据所述第十四信号和所述第十八信号生成所述第十信号；
其中，所述第一比例、第二比例、第三比例和第四比例与第一方面中的比例相同，所以可参见上述比例的取值，此处不再赘述。
第六方面，本申请还提供了一种通信装置，包括处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器，用于存储指令；
所述处理器，用于执行所述存储器中的指令，使得所述通信装置执行第五方面以及第五方面各种实现方式中的方法。
第七方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有指令，当所述指令被运行时，实现第五方面以及第五方面各种实现方式中所述的方法。
本申请提供了一种网络设备、信号处理装置和天线装置，通过特殊的天线结构，由五组天线阵子和分路器组成的天线装置，再结合不同制式间独立的基带侧波束赋形的信号处理方法，实现了UMTS多扇区和LTE系统4T4R MIMO同频段并发，实现了两个平台互相兼容，同时提高了网络容量。
附图说明
图1为本申请提供的一种UMTS网络的6扇区与LTE系统的3扇区的波束示意图；
图2a为本申请实施例提供的一种3扇区天线劈裂的示意图；
图2b为本申请实施例提供的一种3扇区劈裂成多扇区的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种技术场景的架构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种SDA站点的硬件结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种天线电路设计的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种劈裂波束形成的波束示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种天线电路设计的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种合成波束的波束示意图；
图9为本申请实施例提供的一种信号处理装置的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图。
具体实施方式
在对本申请实施例的技术方案说明之前，首先对本申请涉及的技术术语、技术场景和网元设备进行介绍。
1、基带(baseband)
基带，信源(信息源，也称发射端)发出的没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号所固有的频带(频率带宽)，称为基本频带，简称基带。其中，基带和频带相对应，频带：对基带信号调制后所占用的频率带宽，即一个信号所占有的从最低的频率到最高的频率之差。
2、基带信号(baseband signal)
基带信号，信源(信息源，也称发终端)发出的没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号，其特点是频率较低，信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号(相应地，信源也分为数字信源和模拟信源。)其由信源决定。说的通俗一点,基带信号就是发出的直接表达了要传输的信息的信号，比如我们说话的声波就是基带信号。
3、波束赋形(beamforming)
狭义的波束赋形就是指的通过基带进行数字波束赋形；而广义的波束赋形，通过幅度/相位权值生成不同波束形状的这个过程都能称为波束赋形，既可以通过天线内部的移相器、功分器等物理器件实现，也可以通过基带数字赋形实现。其中，对于LTE的权值不能应用于UMTS系统，只针对物理器件实现的情况，因为一旦物理器件选定了，赋形权值也就确定了，UMTS和LTE无法使用两套不同的权值。而基带的波束赋形(简称“基带赋形”)采用数字的方式，可以各自独立赋形出不同的波束。
波束赋形原理
在发射端，波束赋形器控制每一个发射装置的相位和信号幅度，从而在发射出的信号波阵中获得需要相长和相消干涉模式。在接收端，不同接收器接收到的信号被以一种恰当的方式组合起来，从而获得期盼中的信号辐射模式。
4、多输入多输出(MIMO)技术
多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)技术，是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。
具体地，发射端通过空时映射将要发送的数据信号映射到多根天线上发送出去，接收端将各根天线接收到的信号进行空时译码从而恢复出发射端发送的数据信号。其中，根据空时映射方法的不同，MIMO技术大致可以分为两类：空间分集和空间复用。
空间分集是指利用多根发送天线将具有相同信息的信号通过不同的路径发送出去，同时在接收机端获得同一个数据符号的多个独立衰落的信号，从而获得分集提高的接收可靠性。举例来说，在慢瑞利衰落信道中，使用一根发射天线n根接收天线，发送信号通过n个不同的路径。如果各个天线之间的衰落是独立的，可以获得最大的分集增益为n。
对于发射分集技术来说，同样是利用多条路径的增益来提高系统的可靠性。在一个具有m根发射天线n根接收天线的系统中，如果天线对之间的路径增益是独立均匀分布的瑞利衰落，可以获得的最大分集增益为mn。目前在MIMO系统中常用的空间分集技术主要有空时分组码(space time block code，STBC)和波束成形技术。
5、扇区劈裂
扇区劈裂是一种改善网络覆盖范围，提升网络容量的新技术。其中，扇区劈裂是指将基站的扇区进行适当劈裂，使得基站的扇区数量增加，在增加的扇区覆盖范围内分配更多的载波，载波数量的增加对应着用户数量的增加，可以实现网络扩容。
如图2a所示，左图示出了一根天线打出的波束可以覆盖大约120°范围，若要覆盖整个区域需要3个120°的扇区，即3根天线。右图示出了一个天线打出两个波束，每个波束大约覆盖60°范围。可选的，其中的一个60°范围覆盖的小区可以称为“左小区”或小区1(cell1)，另一个60°范围覆盖的小区可以称为“右小区”或小区2(cell 2)。
可选的，该形成两个60°波束的天线也称为劈裂天线。
如图2b所示，以每个原点为中心，左图为每个空间分布图包括3个扇区，每个扇区覆盖120°范围；右图为6扇区的空间分布示意图，以每个原点为中心，形成6个扇区，每个扇区覆盖60°范围。可以理解地，还可以将原来的3扇区劈裂成更多的扇区，进而增加小区个数，比如6扇区相比3扇区增加了一倍的小区数目，使得空口资源加倍，从而通过劈裂成多扇区来增加容量。
6、宽波束和窄波束
宽波束：非扇区劈裂下的覆盖120°范围的波束宽度；
窄波束：扇区劈裂下的覆盖60°范围的波束宽度。
通常一个基站180°需要3个天面，每个天线负责覆盖120°宽度。通常在非扇区劈裂下就用一个宽波束覆盖整个120°，而扇区劈裂下一个天面能打出两个波束，每个波束只需要覆盖60°，可称为窄波束。其中，在覆盖60°范围的窄波束中，也可称为30°左右宽的窄波束，表示相对中心位置左右各宽30°，合起来覆盖60°。
下面对本申请技术方案所应用的技术场景和网元设备进行介绍。
本申请的技术方案可适用于各种制式的蜂窝移动通信系统，包括但不限于全球移动通信系统(Global System For Mobile Communications，GSM)、CDMA2000(CodeDivision Multiple Access 2000)、宽带码分多址(Wideband Code Division MultipleAccess，WCDMA)和LTE等。此外，还可以适用于其他由多个信号源为终端提供无线服务的通信系统。
如图3所示，为本申请实施例提供的一种技术场景的架构示意图，该系统中包括网络设备和至少一个终端，比如终端1和终端2。
其中，所述网设备是终端通过无线方式接入到该移动通信系统中的接入设备，具体地，所述网络设备可以是基站(NodeB)、演进型基站(evolved NodeB，eNodeB)、传输接收点(transmission reception point，TRP)、5G移动通信系统中的基站、未来移动通信系统中的基站或WiFi系统中的接入节点等，本申请的实施例对无线网络设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。在本申请中，所述网络设备还可以称为无线接入网设备。
可选的，所述网络设备中还包括至少一个软件定义天线(software defineantenna)的设备，进一步地，该SDA设备可以是一种SDA站点。
终端也可以称为终端设备、用户设备(user equipment，UE)、移动台(mobilestation，MS)、移动终端(mobile terminal，MT)等。其中，终端可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality，AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等。本申请的实施例对终端所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。
可选的，网络设备和终端可以部署在陆地上，包括室内或室外、手持或车载；也可以部署在水面上；还可以部署在空中的飞机、气球和人造卫星上。本申请的实施例对网络设备和终端的应用场景不做限定。
下面结合附图对本申请的技术方案进行详细说明。
本申请的实施例主要设计了一种特殊架构的4端口天线电路，并配合基带对信号的处理，可以实现扇区劈裂技术和4T4R MIMO技术可以在同一天线平台上部署。
具体地，参见图4，示出了一种SDA站点的硬件结构示意图，该站点包括基带、射频拉远装置和天线装置，可选的，还可以包括校准模块。
其中，所述基带通过光纤与射频拉远装置相连，所述射频拉远装置相连通过光纤与天线装置相连，还包括校准模块，用于对射频拉远装置中的信号进行校准，并将校准后的信号输入至天线装置的校准口。
进一步地，所述基带用于生成基带信号，并将基带信号进行处理，然后发送给射频拉远装置；所述射频拉远装置用于接收来自基带的至少一个信号，并将这些信号发给天线装置；所述天线装置用于接收来自射频拉远装置的至少一个信号，并在对这些信号相应的进行处理后通过部署的各个天线发射。
可选的，所述射频拉远装置为射频拉远单元(remote radio unit，RRU)，或2*2T2R或4T4R的RRU。
具体地，RRU的工作原理是：下行基带信号经变频、滤波，经过射频滤波、经线性功率放大器后通过发送滤波传至天馈。
其中变频或调制可以理解为：将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且设置在不同的频点发送还可以充分地利用频谱上的资源，避免在相同的频点上并发信号。一般天线尺寸为信号的十分之一或更大时，信号才能有效地被辐射。例如，对于语音信号而言，相应的天线尺寸需要在几十公里以上，实际上不可能实现。
进而需要变频和/或调制，将信号频谱搬移到较高的频率范围内，从而避免各电台发射相同频率的信号，互相影响。所述调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上，调制之后接收机就可以分离出所需的频率信号，从而达到各信号之间不互相干扰和影响，达到多路复用的目的。
可选的，所述校准模块为相位校准装置，所述相位校准装置使基带在处理时可以抵消掉各个通道数据在经过RRU和天线时产生的相位偏差。
可选的，所述天线装置中包括5组天线阵子，每组天线阵子为一列单高频的阵子，且每列阵子中包括一个正极化阵子和一个负极化阵子。本实施例中以每列的正负两个阵子作为一组天线阵子进行举例。
进一步地，本实施例中以符号“×”表示一组天线阵子，“\”表示一组天线阵子的正极化阵子，“/”表示一组天线阵子的负极化阵子。可以理解地，还可以通过其它符号或方式来表示，本实施例对此不予限制。
另外，所述天线装置中还包括至少两个分路器，用于将输入信号按照一定的幅度值和相位进行分路处理，并映射在不同的天线阵子上，以使得各个天线阵子发射的波束形成期望的波束图形。
可选的，所述天线装置可以是天馈系统或天馈装置。
下面分别对本实施例提供的网络设备或者站点的电路结构和信号处理过程进行详细说明。
本实施例提供了一种网络设备可以实现UMTS扇区劈裂和4T4R MIMO平台的信号并发，从而达到两系统互相兼容的目的。
一、对于实现UMTS扇区劈裂的电路设计和信号处理过程。
如图5所示，示出了一种用于UMTS扇区劈裂技术的天线电路设计的结构示意图。
包括基带10、射频拉远装置20和天线装置30，其中所述射频拉远装置20包括RRU1和RRU2，所述天线装置30包括至少两个分路器，比如第一分路器和第二分路器，此外还包括五组天线阵子，其中，每组所述天线阵子包括一个正极化阵子和一个负极化阵子。并且按照顺序编号依次为第一组、第二组、第三组、第四组和第五组。
可选的，所述正极化阵子为+45°方向的极化阵子，所述负极化阵子为-45°方向的极化阵子。
所述基带10，用于生成第一信号(signal1，S1)和第二信号(S2)，并将所述第一信号(S1)和所述第二信号(S2)传输至所述射频拉远装置。
所述射频拉远装置20，用于接收第一信号(S1)和第二信号(S2)，将所述第一信号(S1)和所述第二信号(S2)变频至第一频点，并将所述第一频点上的所述第一信号(S1)和所述第二信号传输至所述天线装置30。
所述天线装置的第一分路器(RRU 1)，用于接收所述第一信号(S1)，并将第一信号(S1)按照第一比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第三和第五组天线阵子的正极化阵子；所述天线装置的第二分路器(RRU 2)，用于接收所述第二信号(S2)，并将第二信号(S2)按照第二比例处理后生成两路信号，以及将所述两路信号分别传输至第二和第四组天线阵子的正极化阵子。
其中，所述第一比例包括幅度值之比和相位值，具体地，所述第一比例的幅度值之比为：1:3.7416:1；所述相位值分别为：0°，180°，0°。所述第二比例包括幅度值之比和相位值，具体地，所述第二比例的幅度值之比为：1:1；所述相位值分别为：0°和180°。
可选的，所述第一比例的幅度值之比还可以为0.25:0.9354:0.25。
可选的，所述第二比例的幅度值之比还可以为0.7071:0.7071。
可选的，基带包括第一端口(Tx1)和第二端口(Tx2)。
具体地，如图5所示，第一端口(Tx1)通过RRU 1与第一分路器相连接，所述第一分路器将输入的第一信号(S1)分成三路信号，这三路信号分别按照0.25:0.9354:0.25的幅度比例，0°，180°，0°的相位偏置，发送(映射到)第1、第3和第5组天线阵子的正极化阵子。
第二端口(Tx2)通过RRU 2与第二分路器相连接，所述第二分路器将输入的第二信号(S2)分成两路信号输出，这两路信号分别按照0.7071:0.7071的幅度比例，0°和180°的相位偏置，发送(映射到)第2和第4组天线阵子的正极化阵子。
示例性地，经过第一分路器和第二分路器的处理，图5所示的5个正极化阵子上的各个信号的幅度值和相位依次为(0.25，∠0)、(0.7071，∠0)、(0.9354，∠180)、(0.7071，∠180)和(0.25，∠0)。
进一步地，为了得到如图6所示的劈裂扇区的窄波束，基站需要对第一信号(S1)和第二信号(S2)进行特殊处理，其中，第一基带信号(X1)和第二基带信号(X2)分别对应一个天线覆盖范围的左小区和右小区，且所述第一基带信号(X1)和第二基带信号(X2)都是经过编码调制之后的基带信号。
具体生成过程包括：基带获取第一基带信号(X1)和第二基带信号(X2)，其中第一基带信号(X1)和第二基带信号(X2)分别对应一个天线覆盖范围的左小区和右小区；将所述第一基带信号(X1)分成第三信号(S3)和第四信号(S4)，所述第三信号(S3)和第四信号(S4)的功率各为第一基带信号(X1)功率的一半，第三信号(S3)与第四信号(S4)之间的相位差为90°；将第二基带信号(X2)分成第五信号(S5)和第六信号(S6)，所述第五信号(S5)和第六信号(S6)的功率各为第二基带信号(X2)功率的一半，第六信号(S6)与第五信号(S5)之间的相位差-90°；根据第三信号(S3)和第五信号(S5)生成所述第一信号(S1)，根据第四信号(S4)和第六信号(S6)生成所述第二信号(S2)。
进一步地，具体过程如下：
第一步：将第一基带信号(X1)功率均分到两路，并且分别乘上0度和90度的相位因子，得到第三信号(S3)和第四信号(S4)；
Figure BDA0001864801580000091
第二步：将第二基带信号(X2)功率均分到两路，并且分别乘上0度和-90度的相位因子，得到第五信号(S5)和第六信号(S6)；
Figure BDA0001864801580000092
第三步：将第三信号(S3)和第五信号(S5)相加得到第一信号(S1)，第一信号(S1)经过RRU1送入天线的第一端口(TX1)；
Figure BDA0001864801580000093
第四步：将第四信号(S4)和第六信号(S6)相加得到第二信号(S2)，第二信号(S2)经过RRU2送入天线的第二端口(TX2)；
Figure BDA0001864801580000094
基带将经过处理的左、右小区的基带信号(X1、X2)叠加合并成两路信号(S1、S2)，最后再经过RRU 1和RRU 2送入天线装置。天线装置接收到第一信号(S1)和第二信号(S2)后，将S1和S2经过基带的波束赋形和天线正极化特殊电路后，左、右扇区信号自动形成分别打向左、右方向的波束，
如图6所示，+45°极化后形成的劈裂小区覆盖图，一个小区的信号在基带被分到TX1和TX2两路通道，单个通道经过RRU和天线正极化阵子后形成的都是中间凹陷的60度宽波束，两个正极化通道间信号会根据相位差在不同覆盖位置形成叠加增强或削弱。当送入TX1和TX2的基带信号相位差(TX2信号相位减去TX1信号相位)为90度时，在左半扇区信号增强，右半扇区信号削弱，形成30度宽偏左的窄波束(cell 1)；当相位差为270度(或-90度)时，在右半扇区信号增强，左半扇区信号削弱，形成30度宽偏右的窄波束(cell 2)。
可选的，所述左、右方向的窄波束可以各为30-33度之间任意值。
本实施例提供的方法，通过对天线装置的特殊电路设计，结合基带信号的处理，实现了UMTS多扇区劈裂，增加了小区数量，进而提升了网络容量。
二、对于实现LTE 4T4R的信号处理过程。
本实施例提供的具有五组天线阵子的网络设备中，根据天线架构设计，以及正、负极化阵子的波束方向，可以叠加合成宽波束，比如得到如图7所示的扇区LTE 4T MIMO部署所需要的宽波束。为部署LTE 4T MIMO，NodeB基站需要对LTE信号增加以下处理：
具体地，如图6所示，电路结构如下：
所述天线装置30还包括第三分路器和第四分路器。
所述基带20，还用于生成第七信号(S7)、第八信号(S8)、第九信号(S9)和第十信号(S10)，并将第七信号(S7)至第十信号(S10)全部传输至所述射频拉远装置20；所述射频拉远装置20，还用于接收第七信号(S7)至第十信号(S10)，将所述第七信号至所述第十信号变频至第二频点，并将所述第二频点上的所述第七信号(S7)至第十信号(S10)全部传输至所述天线装置30；其中，所述第二频点与前述的第一频点不同，但可以均位于同一个频段。
所述天线装置的第一分路器，用于接收第七信号(S7)，并将第七信号(S7)按照第一比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第三和第五组天线阵子的正极化阵子；
所述天线装置的第二分路器，用于接收所述第八信号(S8)，并将第八信号(S8)按照第二比例处理后生成两路信号，以及将所述两路信号分别传输至第二和第四组天线阵子的正极化阵子；
所述天线装置的第三分路器，用于接收所述第九信号(S9)，并将所述第九信号(S9)按照第三比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第二和第三组天线阵子的负极化阵子；
所述天线装置的第四分路器，用于接收所述第十信号(S10)，并将所述第十信号(S10)按照第四比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第三、第四和第五组天线阵子的负极化阵子。
其中，可选的，所述第一比例可以与前述第一比例相同，具体地，所述第一比例的幅度值之比为：1:3.7416:1；所述相位值分别为：0°，180°，0°。
可选的，所述第二比例也可以与前述第二比例相同，具体地，所述第二比例的幅度值之比为：1:1；所述相位值分别为：0°和180°。
可选的，所述第三比例包括幅度值之比和相位值，具体地，所述第三比例的幅度值之比为：1:0.803:0.303；所述相位值分别为：0°，0°，180°。
可选的，所述第四比例包括幅度值之比和相位值，具体地，所述第四比例的幅度值之比为：0.303:0.803:1；所述相位值分别为：180°，0°，0°。
可选的，基带包括第三端口(Tx3)和第四端口(Tx4)。
具体地，如图6所示的左半边电路，第一端口(Tx1)通过RRU 1与第一分路器相连接，所述第一分路器将输入的第七信号(S7)分成三路信号，这三路信号分别按照1:3.7416:1的幅度比例，0°，180°，0°的相位偏置，发送(映射到)第1、第3和第5组天线阵子的正极化阵子。
第二端口(Tx2)通过RRU 2与第二分路器相连接，所述第二分路器将输入的第八信号(S8)分成两路信号输出，这两路信号分别按照0.7071:0.7071的幅度比例，0°和180°的相位偏置，发送(映射到)第2和第4组天线阵子的正极化阵子。
如图6所示的右半边电路，第三端口(Tx3)通过RRU 3与第三分路器相连接，所述第三分路器将输入的第九信号(S9)分成三路信号，这三路信号分别按照1:0.803:0.303的幅度比例，0°，180°，0°的相位偏置，发送(映射到)第1、第2和第3组天线阵子的负极化阵子。
第四端口(Tx4)通过RRU 4与第四分路器相连接，所述第四分路器将输入的第十信号(S10)分成三路信号输出，这三路信号分别按照0.303:0.803:1的幅度比例，180°，0°，0°的相位偏置，发送(映射到)第3、第4和第5组天线阵子的负极化阵子。
示例性地，经过第三分路器和第四分路器的处理，图7所示的5个负极化阵子上的各个信号的幅度值和相位依次为(1，∠0)、(0.8036，∠0)、(0.2146，∠180)、(0.8036，∠0)和(1，∠0)。
进一步地，为了得到如图7所示的宽波束，基站需要对第七信号(S7)、第八信号(S8)、第九信号(S9)和第十信号(S10)进行特殊处理，具体包括：基带收集处理后的MIMO信号，对于普通4T4R的MIMO技术场景，基带会输出4个端口的独立信号；将各个端口的独立信号分成两路，乘上指定的幅度值和相位因子，再分别映射到指定的天线端口，具体幅度和相位因子，以及天线通道映射关系如下表1所示：
输出Tx1 输出Tx2 输出Tx3 输出Tx4
输入端口0 0.7071 0 0.7071*j 0
输入端口1 0 0.7071 0 0.7071*j
输入端口2 0.7071*j 0 0.7071 0
输入端口3 0 0.7071*j 0 0.7071
表1
具体生成过程包括：基带获取第三基带信号(X3)、第四基带信号(X4)、第五基带信号(X5)和第六基带信号(X6)；将所述第三基带信号(X3)分成第十一信号(S11)和第十二信号(S12)，第十一信号(S11)和第十二信号(S12)的功率各为所述第三基带信号(X3)功率的一半，所述第十二信号(S12)与所述第十一信号(S11)之间的相位差为90°；将所述第四基带信号(X4)分成第十三信号(S13)和第十四信号(S14)，所述第十三信号(S13)和第十四信号(S14)的功率各为所述第四基带信号功率的一半，所述第十四信号(S14)与所述第十三信号(S13)之间的相位差为90°；将所述第五基带信号(X5)分成第十五信号(S15)和第十六信号(S16)，所述第十五信号(S15)和第十六信号(S16)的功率各为所述第五基带信号(X5)功率的一半，所述第十六信号(S16)与所述第十五信号(S15)之间的相位差为-90°；将所述第六基带信号(X6)分成第十七信号(S17)和第十八信号(S18)，所述第十七信号(S17)和第十八信号(S18)的功率各为所述第六基带信号(X6)功率的一半，所述第十八信号(S18)与所述第十七信号(S17)之间的相位差为-90°。
根据所述第十一信号(S11)和所述第十五信号(S15)生成所述第七信号(S7)，根据所述第十二信号(S12)和所述第十六信号(S16)生成所述第八信号(S8)，根据所述第十三信号(S13)和所述第十七信号(S17)生成所述第九信号(S9)，根据所述第十四信号(S14)和所述第十八信号(S18)生成所述第十信号(S10)。
具体的生成过程如下：
第一步：将第三基带信号(X3)功率均分到两路，并且分别乘上0度和90度的相位因子，得到第十一信号(S11)和第十二信号(S12)；
Figure BDA0001864801580000121
第二步：将第四基带信号(X4)功率均分到两路，并且分别乘上0度和-90度的相位因子，得到第十三信号(S13)和第十四信号(S14)；
Figure BDA0001864801580000122
第三步：将第五基带信号(X5)功率均分到两路，并且分别乘上0度和90度的相位因子，得到第十五信号(S15)和第十六信号(S16)；
Figure BDA0001864801580000123
第四步：将第六基带信号(X6)功率均分到两路，并且分别乘上0度和-90度的相位因子，得到第十七信号(S17)和第十八信号(S18)；
Figure BDA0001864801580000124
第五步：将第十一信号(S11)和第十五信号(S15)相加得到第七信号(S7)；将第十二信号(S12)和第十六信号(S16)相加得到第八信号(S8)；将第十三信号(S13)和第十七信号(S17)相加得到第九信号(S9)；将第十四信号(S14)和第十八信号(S18)相加得到第十信号(S10)。
Figure BDA0001864801580000125
Figure BDA0001864801580000126
Figure BDA0001864801580000127
Figure BDA0001864801580000128
将第七信号(S7)通过第一端口(Tx1)输入至RRU1，将第八信号(S8)通过第二端口(Tx2)输入至RRU2，将第九信号(S9)通过第三端口(Tx3)输入至RRU3，将第十信号(S10)通过第四端口(Tx4)输入至RRU4，然后射频拉远装置中的每个RRU将各自接收的信号发送至对应的分路器，每个按照预设的比例对接收的信号进行处理，最后通过正、负极化阵子形成宽波束。
如图8所示，示出了在图7所示的电路设计中合成的期望波束，在基带侧的基带信号经过波束赋形分成两路，并分别通过Tx1/Tx3和Tx2/Tx4传输至天线装置，其中天线装置中的五组+45°极化阵子单列形成的是中间凹陷的60°宽波束，-45°极化阵子单列形成的是中间突出的窄波束，将这正负极化阵子单列形成的两种波束相结合，得到合成的4T4R的波束，其中-45°极化阵子单列形成的是中间区域正好可以补偿+45°极化信号中间凹陷的部分。
本电路设计和基带侧对基带信号的处理，实现了LTE系统4T4R MIMO合成波束。
本实施例提供的网络设备，通过特殊的天线架构，结合不同制式间独立的基带赋形方式，实现UMTS多扇区和LTE 4T4R MIMO同频段并发，实现了两个平台互相兼容，既可以支撑UL频谱重整演进过程中，UMTS快速退频，又实现了LTE 4T4R快速建网，减小了LTE的性能损失。
例如，对于UMTS系统和LTE系统以5M带宽举例，通过本实施例提供的特点电路设计和基带的信号处理，提升了性能，比如在UMTS网络中相比于普通的3扇区，本实施例劈裂的6扇区容量提升了1.7倍以上；对于LTE系统实现4T4R MIMO合成波束，相比于普通的2T2R容量可以提升1.1至1.3倍。
需要说明的是，本实施例中例举的第一比例、第二比例、第三比例和第四比例仅仅是一种取值，还可以包括其它可能的取值。具体地，本申请的实施例给出的天线装置各分路器幅度值(或幅度值之比)和相位值是经过仿真和测试后性能比较优的一组，在这些数值的一定浮动范围内调整幅度值和相位也能形成同时支持窄波束和宽波束的效果，即也在本申请保护的方案内。
可选的，所述浮动范围可以是，所述幅度值(或幅度值之比)的+50％至-50％范围，所述相位值的+30°至-30度之间，包括端值。其中更具体的取值可根据实际模拟的波束方向图来确定，使得叠合后的期望波束图达到容量增益最大的效果为目的。
可以理解地，本申请实施例提供的电路设计以及对基带信号的处理，还可以作为其它系统的子阵列，进而可以向更多发射器T或接收器R的网络设备演进和拓展。比如，本实施例提供了五组天线阵子，可以将来设计一种十组天线阵子的天线结构，该五组天线阵子可作为这十组天线阵子结构的一个子阵列，并且也能够实现UMTS和4T4R LTE同平台并发。并且还可以结合对基带信号的实时波束赋形，匹配实时用户调度，从而达到无限逼近用户级最优波束赋形的效果，以便获取极大的系统容量提升。
对应于上述实施例提供的网络设备，本申请实施例还提供了一种信号处理装置，如图9所示，该装置包括生成单元901和发送单元902，此外，还可以包括接收单元、存储单元等其它单元或模块，本实施例对此不予限定。
可选的，该信号处理装置为基带。
进一步地，生成单元901用于获取第一基带信号和第二基带信号，根据所述第一基带信号和所述第二基带信号生成第一信号和第二信号；其中，所述第一基带信号和所述第二基带信号分别对应一个天线覆盖范围的左小区和右小区；发送单元902用于将所述第一信号和所述第二信号发送至射频拉远装置。
可选的，在本实施例的一种具体的实现方式中，所述生成单元901具体用于将所述第一基带信号分成第三信号和第四信号，将所述第二基带信号分成第五信号和第六信号，根据所述第三信号和所述第五信号生成所述第一信号，根据所述第四信号和所述第六信号生成所述第二信号；
其中，所述第三信号和第四信号的功率各为所述第一基带信号功率的一半，所述第三信号与所述第四信号之间的相位差为90°；所述第五信号和第六信号的功率各为所述第二基带信号功率的一半，所述第六信号与所述第五信号之间的相位差为-90°。
可选的，在本实施例的另一种具体的实现方式中，所述发送单元901具体用于通过第一端口发送所述第一信号至所述射频拉远装置的第一分路器，通过第二端口发送所述第二信号至所述射频拉远装置的第二分路器。
可选的，在本实施例的又一种具体的实现方式中，所述生成单元901还用于获取第三基带信号、第四基带信号、第五基带信号和第六基带信号，并根据所述第三基带信号、第四基带信号、第五基带信号和第六基带信号生成第七信号、第八信号、第九信号和第十信号；所述发送单元902还用于将所述第七信号、第八信号、第九信号和第十信号发送至所述射频拉远装置。
可选的，在本实施例的又一种具体的实现方式中，所述生成单元901具体用于：
将所述第三基带信号分成第十一信号和第十二信号，所述第十一信号和第十二信号的功率各为所述第三基带信号功率的一半，所述第十二信号与所述第十一信号之间的相位差为90°；
将所述第四基带信号分成第十三信号和第十四信号，所述第十三信号和第十四信号的功率各为所述第四基带信号功率的一半，所述第十四信号与所述第十三信号之间的相位差为90°；
将所述第五基带信号分成第十五信号和第十六信号，所述第十五信号和第十六信号的功率各为所述第五基带信号功率的一半，所述第十六信号与所述第十五信号之间的相位差为-90°；
将所述第六基带信号分成第十七信号和第十八信号，所述第十七信号和第十八信号的功率各为所述第六基带信号功率的一半，所述第十八信号与所述第十七信号之间的相位差为-90°；
根据所述第十一信号和所述第十五信号生成所述第七信号，根据所述第十二信号和所述第十六信号生成所述第八信号，根据所述第十三信号和所述第十七信号生成所述第九信号，根据所述第十四信号和所述第十八信号生成所述第十信号。
可选的，在本实施例的又一种具体的实现方式中，所述发送单元902具体用于通过所述第一端口发送所述第七信号，通过第二端口发送所述第八信号，通过第三端口发送所述第九信号，通过第四端口发送所述第十信号。
对应地本实施例还提供了一种信号处理方法，该方法可以有信号处理装置来执行，所述信号处理装置可以是基带，具体地，所述方法包括：
获取第一基带信号和第二基带信号，所述第一基带信号和所述第二基带信号分别对应一个天线覆盖范围的左小区和右小区；
将所述第一基带信号分成第三信号和第四信号，所述第三信号和第四信号的功率各为所述第一基带信号功率的一半，所述第三信号与所述第四信号之间的相位差为90°；
将所述第二基带信号分成第五信号和第六信号，所述第五信号和第六信号的功率各为所述第二基带信号功率的一半，所述第六信号与所述第五信号之间的相位差为-90°；
根据所述第三信号和所述第五信号生成所述第一信号，根据所述第四信号和所述第六信号生成所述第二信号；
将所述第一信号和所述第二信号发送至射频拉远装置。
可选的，所述方法还包括：生成第七信号、第八信号、第九信号和第十信号，并将所述第七信号至所述第十信号全部传输至所述射频拉远装置。
进一步地，所述生成第七信号、第八信号、第九信号和第十信号的过程包括：
获取第三基带信号、第四基带信号、第五基带信号和第六基带信号；
将所述第三基带信号分成第十一信号和第十二信号，所述第十一信号和第十二信号的功率各为所述第三基带信号功率的一半，所述第十二信号与所述第十一信号之间的相位差为90°；
将所述第四基带信号分成第十三信号和第十四信号，所述第十三信号和第十四信号的功率各为所述第四基带信号功率的一半，所述第十四信号与所述第十三信号之间的相位差为90°；
将所述第五基带信号分成第十五信号和第十六信号，所述第十五信号和第十六信号的功率各为所述第五基带信号功率的一半，所述第十六信号与所述第十五信号之间的相位差为-90°；
将所述第六基带信号分成第十七信号和第十八信号，所述第十七信号和第十八信号的功率各为所述第六基带信号功率的一半，所述第十八信号与所述第十七信号之间的相位差为-90°；
根据所述第十一信号和所述第十五信号生成所述第七信号，根据所述第十二信号和所述第十六信号生成所述第八信号，根据所述第十三信号和所述第十七信号生成所述第九信号，根据所述第十四信号和所述第十八信号生成所述第十信号。
其中，所述第一比例、第二比例、第三比例和第四比例与前述实施例中的比例相同，所以可参见上述比例的取值，此处不再赘述。
相应地，本申请实施例还提供一种天线装置，如图5所示，包括第一分路器、第二分路器和五组天线阵子，其中，每组所述天线阵子包括一个正极化阵子和一个负极化阵子，
所述第一分路器，用于接收基带发送的第一信号，并将所述第一信号按照第一比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第三和第五组天线阵子的正极化阵子；所述第二分路器，用于接收基带发送的第二信号，并将所述第二信号按照第二比例处理后生成两路信号，以及将所述两路信号分别传输至第二和第四组天线阵子的正极化阵子。
可选的，所述第一比例包括幅度值之比和相位值，所述第一比例的幅度值之比为：1:3.7416:1；所述相位值分别为：0°，180°，0°；所述第二比例包括幅度值之比和相位值，所述第二比例的幅度值之比为：1:1；所述相位值分别为：0°和180°。
进一步地，如图7所示，所述天线装置中还包括第三分路器和第四分路器，其中，
所述第一分路器，还用于接收基带发送的第七信号，并将所述第七信号按照所述第一比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第三和第五组天线阵子的正极化阵子；
所述第二分路器，用于接收基带发送的第八信号，并将所述第八信号按照所述第二比例处理后生成两路信号，以及将所述两路信号分别传输至第二和第四组天线阵子的正极化阵子；
所述第三分路器，用于接收基带发送的第九信号，并将所述第九信号按照第三比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第二和第三组天线阵子的负极化阵子；
所述第四分路器，用于接收基带发送的第十信号，并将所述第十信号按照第四比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第三、第四和第五组天线阵子的负极化阵子。
可选的，所述第三比例包括幅度值之比和相位值，所述第三比例的幅度值之比为：1:0.803:0.303；所述相位值分别为：0°，0°，180°；所述第四比例包括幅度值之比和相位值，所述第四比例的幅度值之比为：0.303:0.803:1；所述相位值分别为：180°，0°，0°。
本实施例还提供了一种射频拉远装置，用于接收基带发送的所述第一信号和第二信号，将所述第一信号和所述第二信号变频至第一频点，并将所述第一频点上的所述第一信号和所述第二信号传输至天线装置。
此外，所述射频拉远装置还用于接收基带发送的所述第七信号至第十信号，将所述第七信号至所述第十信号变频至第二频点，并将所述第二频点上的所述第七信号至所述第十信号全部传输至所述天线装置。
其中，所述第一频点与第二频点不同，但可以属于同一频段。
其中，所述射频拉远装置对所述接收的信号进行变频，还包括变频、调制等处理，即将信号频谱搬移到较高的频率范围内，从而避免各电台发射相同频率的信号，互相影响。
参见图10，为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图。该通信装置可以是前述实施例中的网络设备，或者是可以用于网络设备的部件(例如芯片)。该通信装置可以实现前述实施例中的网络设备的功能或操作。
如图10所示，所述通信装置可以包括处理器1001、收发器1002；进一步，还可以包括存储器1003，所述存储器1003可以用于存储代码或者数据。所述收发器1002可以包括接收机1021、发射机1022与天线1023等部件。所述通信装置还可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，本申请对此不进行限定。
处理器1001为通信装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个通信装置的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1003内的软件程序或模块，以及调用存储在存储器122内的数据，以执行通信装置的各种功能或处理数据。所述处理器1001可以由集成电路(integrated circuit，IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器1001可以仅包括中央处理器(centralprocessing unit，CPU)，也可以是GPU、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、及收发模块中的控制芯片(例如基带芯片)的组合。在本申请的各种实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
收发器1002用于建立通信信道，使通信装置通过所述通信信道以连接至网络设备，从而实现通信装置与其他设备之间的通信传输。其中，所述收发器1002可以是完成收发功能的模块。例如，所述收发器1002可以包括无线局域网(wireless local area network，WLAN)模块、蓝牙模块、基带(base band)模块等通信模块，以及所述通信模块对应的射频(radio frequency，RF)电路，用于进行无线局域网络通信、蓝牙通信、红外线通信及/或蜂窝式通信系统通信，例如宽带码分多重接入(wideband code division multiple access，WCDMA)及/或高速下行封包存取(high speed downlink packet access，HSDPA)。所述收发器用于控制通信装置中的各组件的通信，并且可以支持直接内存存取(direct memoryaccess)。
在本申请的不同实施方式中，所述收发器1002中的各种收发模块一般以集成电路芯片(integrated circuit chip)的形式出现，并可进行选择性组合，而不必包括所有收发模块及对应的天线组。例如，所述收发器1002可以仅包括基带芯片、射频芯片以及相应的天线以在一个蜂窝通信系统中提供通信功能。经由收发器建立的通信连接，例如无线局域网接入或WCDMA接入，所述通信装置可以连接至蜂窝网(cellular network)或因特网(internet)。在本申请的一些可选实施方式中，所述收发器中的通信模块，例如基带模块可以集成到处理器中，典型的如高通(Qualcomm)公司提供的APQ+MDM系列平台。射频电路用于信息收发或通话过程中接收和发送信号。例如，将网络设备的下行信号接收后，给处理器处理；另外，将上行数据发送给网络设备。通常，所述射频电路包括用于执行这些功能的公知电路，包括但不限于天线系统、射频收发机、一个或多个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、数字信号处理器、编解码(codec)芯片组、用户身份模块(SIM)卡、存储器等等。此外，射频电路还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(global system of mobile communication，GSM)、通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)、码分多址(codedivision multiple access，CDMA)、宽带码分多址(wideband code division multipleaccess，WCDMA)、高速上行行链路分组接入技术(high speed uplink packet access，HSUPA)、长期演进(long term evolution，LTE)、电子邮件、短消息服务(short messagingservice，SMS)等。
在本申请实施例中，收发器1002可以包括前述实施例中的天线装置，或者是所述天线装置中的一部分，用于实现上述天线装置的功能；所述处理器1001可用于实现前述基带的信号处理功能，例如对基带信号的一系列处理方法，所述存储器1003可用于存储执行该方法的计算机程序指令。
可选的，所述射频拉远装置的功能可以通过处理器1001实现，或者由收发器1002实现，本申请对此不进行限制。
可选的，本申请如图9所示的信号处理装置的功能可以由处理器1001来实现，即处理器1001用于实现所述生成单元901和发送单元902的全部或部分功能。
一种可能的实现方式中，本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本申请提供的信号处理方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，ROM)或随机存储记忆体(random access memory，RAM)等。
此外，本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述各实施例所述信号处理方法的步骤。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时，全部或部分地执行本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，DVD；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘(solid state disk，SSD)。
在本申请的各个实施例中，如果没有特殊说明以及逻辑冲突，不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用，不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A,B可以是单数或者复数。在本申请的文字描述中，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个。另外，为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。

Claims (18)

1.一种网络设备，包括基带、射频拉远装置和天线装置，其特征在于，所述天线装置包括至少两个分路器和五组天线阵子，每组所述天线阵子包括一个正极化阵子和一个负极化阵子，
所述基带，用于生成第一信号和第二信号，并将所述第一信号和所述第二信号传输至所述射频拉远装置；
所述射频拉远装置，用于接收所述第一信号和所述第二信号，将所述第一信号和所述第二信号变频至第一频点，并将所述第一频点上的所述第一信号和所述第二信号传输至所述天线装置；
所述天线装置的第一分路器，用于接收所述第一信号，并将所述第一信号按照第一比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第三和第五组天线阵子的正极化阵子；
所述天线装置的第二分路器，用于接收所述第二信号，并将所述第二信号按照第二比例处理后生成两路信号，以及将所述两路信号分别传输至第二和第四组天线阵子的正极化阵子。
2.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述基带生成所述第一信号和所述第二信号，具体包括：
所述基带获取第一基带信号和第二基带信号，所述第一基带信号和所述第二基带信号分别对应一个天线覆盖范围的左小区和右小区；
将所述第一基带信号分成第三信号和第四信号，所述第三信号和第四信号的功率各为所述第一基带信号功率的一半，所述第三信号与所述第四信号之间的相位差为90°；
将所述第二基带信号分成第五信号和第六信号，所述第五信号和第六信号的功率各为所述第二基带信号功率的一半，所述第六信号与所述第五信号之间的相位差为-90°；
根据所述第三信号和所述第五信号生成所述第一信号，根据所述第四信号和所述第六信号生成所述第二信号。
3.根据权利要求1或2所述的网络设备，其特征在于，
所述第一比例包括幅度值之比和相位值，
所述第一比例的幅度值之比为1:3.7416:1；所述相位值分别为0°，180°，0°；
所述第二比例包括幅度值之比和相位值，
所述第二比例的幅度值之比为1:1；所述相位值分别为0°和180°。
4.根据权利要求1或2所述的网络设备，其特征在于，所述基带上设置有第一端口和第二端口，
所述第一端口用于将所述第一信号传输至所述射频拉远装置的第一分路器；
所述第二端口用于将所述第二信号传输至所述射频拉远装置的第二分路器。
5.根据权利要求1至4任一项所述的网络设备，其特征在于，所述天线装置还包括第三分路器和第四分路器，
所述基带，还用于生成第七信号、第八信号、第九信号和第十信号，并将所述第七信号至所述第十信号全部传输至所述射频拉远装置；
所述射频拉远装置，还用于接收所述第七信号至所述第十信号，将所述第七信号至所述第十信号变频至第二频点，并将所述第二频点上的所述第七信号至所述第十信号全部传输至所述天线装置；
所述天线装置的第一分路器，用于接收所述第七信号，并将所述第七信号按照第一比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第三和第五组天线阵子的正极化阵子；
所述天线装置的第二分路器，用于接收所述第八信号，并将所述第八信号按照第二比例处理后生成两路信号，以及将所述两路信号分别传输至第二和第四组天线阵子的正极化阵子；
所述天线装置的第三分路器，用于接收所述第九信号，并将所述第九信号按照第三比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第二和第三组天线阵子的负极化阵子；
所述天线装置的第四分路器，用于接收所述第十信号，并将所述第十信号按照第四比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第三、第四和第五组天线阵子的负极化阵子。
6.根据权利要求5所述的网络设备，其特征在于，所述基带生成所述第七信号、所述第八信号、第九信号和第十信号，具体包括：
所述基带获取第三基带信号、第四基带信号、第五基带信号和第六基带信号；
将所述第三基带信号分成第十一信号和第十二信号，所述第十一信号和第十二信号的功率各为所述第三基带信号功率的一半，所述第十二信号与所述第十一信号之间的相位差为90°；
将所述第四基带信号分成第十三信号和第十四信号，所述第十三信号和第十四信号的功率各为所述第四基带信号功率的一半，所述第十四信号与所述第十三信号之间的相位差为90°；
将所述第五基带信号分成第十五信号和第十六信号，所述第十五信号和第十六信号的功率各为所述第五基带信号功率的一半，所述第十六信号与所述第十五信号之间的相位差为-90°；
将所述第六基带信号分成第十七信号和第十八信号，所述第十七信号和第十八信号的功率各为所述第六基带信号功率的一半，所述第十八信号与所述第十七信号之间的相位差为-90°；
根据所述第十一信号和所述第十五信号生成所述第七信号，根据所述第十二信号和所述第十六信号生成所述第八信号，根据所述第十三信号和所述第十七信号生成所述第九信号，根据所述第十四信号和所述第十八信号生成所述第十信号。
7.根据权利要求5或6所述的网络设备，其特征在于，
所述第三比例包括幅度值之比和相位值，
所述第三比例的幅度值之比为1:0.803:0.303；所述相位值分别为0°，0°，180°；
所述第四比例包括幅度值之比和相位值，
所述第四比例的幅度值之比为0.303:0.803:1；所述相位值分别为180°，0°，0°。
8.根据权利要求5或6所述的网络设备，其特征在于，所述基带上还设置有第三端口和第四端口，
所述第一端口用于将所述第七信号传输至所述射频拉远装置的第一分路器；
所述第二端口用于将所述第八信号传输至所述射频拉远装置的第二分路器；
所述第三端口用于将所述第九信号传输至所述射频拉远装置的第三分路器；
所述第四端口用于将所述第十信号传输至所述射频拉远装置的第四分路器。
9.一种信号处理装置，其特征在于，所述装置包括：
生成单元，用于获取第一基带信号和第二基带信号，根据所述第一基带信号和所述第二基带信号生成第一信号和第二信号；其中，所述第一基带信号和所述第二基带信号分别对应一个天线覆盖范围的左小区和右小区；
发送单元，用于将所述第一信号和所述第二信号发送至射频拉远装置。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述生成单元，具体用于将所述第一基带信号分成第三信号和第四信号，将所述第二基带信号分成第五信号和第六信号，根据所述第三信号和所述第五信号生成所述第一信号，根据所述第四信号和所述第六信号生成所述第二信号；
其中，所述第三信号和第四信号的功率各为所述第一基带信号功率的一半，所述第三信号与所述第四信号之间的相位差为90°；所述第五信号和第六信号的功率各为所述第二基带信号功率的一半，所述第六信号与所述第五信号之间的相位差为-90°。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，
所述发送单元，具体用于通过第一端口发送所述第一信号，通过第二端口发送所述第二信号。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的装置，其特征在于，
所述生成单元，还用于获取第三基带信号、第四基带信号、第五基带信号和第六基带信号，并根据所述第三基带信号、第四基带信号、第五基带信号和第六基带信号生成第七信号、第八信号、第九信号和第十信号；
所述发送单元，还用于将所述第七信号、第八信号、第九信号和第十信号发送至所述射频拉远装置。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述生成单元具体用于：
将所述第三基带信号分成第十一信号和第十二信号，所述第十一信号和第十二信号的功率各为所述第三基带信号功率的一半，所述第十二信号与所述第十一信号之间的相位差为90°；
将所述第四基带信号分成第十三信号和第十四信号，所述第十三信号和第十四信号的功率各为所述第四基带信号功率的一半，所述第十四信号与所述第十三信号之间的相位差为90°；
将所述第五基带信号分成第十五信号和第十六信号，所述第十五信号和第十六信号的功率各为所述第五基带信号功率的一半，所述第十六信号与所述第十五信号之间的相位差为-90°；
将所述第六基带信号分成第十七信号和第十八信号，所述第十七信号和第十八信号的功率各为所述第六基带信号功率的一半，所述第十八信号与所述第十七信号之间的相位差为-90°；
根据所述第十一信号和所述第十五信号生成所述第七信号，根据所述第十二信号和所述第十六信号生成所述第八信号，根据所述第十三信号和所述第十七信号生成所述第九信号，根据所述第十四信号和所述第十八信号生成所述第十信号。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，
所述发送单元，具体用于通过所述第一端口发送所述第七信号，通过第二端口发送所述第八信号，通过第三端口发送所述第九信号，通过第四端口发送所述第十信号。
15.一种天线装置，其特征在于，包括第一分路器、第二分路器和五组天线阵子，其中，每组所述天线阵子包括一个正极化阵子和一个负极化阵子，
所述第一分路器，用于接收第一信号，并将所述第一信号按照第一比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第三和第五组天线阵子的正极化阵子；
所述第二分路器，用于接收第二信号，并将所述第二信号按照第二比例处理后生成两路信号，以及将所述两路信号分别传输至第二和第四组天线阵子的正极化阵子。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，
所述第一比例包括幅度值之比和相位值，
所述第一比例的幅度值之比为1:3.7416:1；所述相位值分别为0°，180°，0°；
所述第二比例包括幅度值之比和相位值，
所述第二比例的幅度值之比为1:1；所述相位值分别为0°和180°。
17.根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于，还包括第三分路器和第四分路器，
所述第一分路器，还用于接收第七信号，并将所述第七信号按照所述第一比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第三和第五组天线阵子的正极化阵子；
所述第二分路器，用于接收第八信号，并将所述第八信号按照所述第二比例处理后生成两路信号，以及将所述两路信号分别传输至第二和第四组天线阵子的正极化阵子；
所述第三分路器，用于接收第九信号，并将所述第九信号按照第三比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第一、第二和第三组天线阵子的负极化阵子；
所述第四分路器，用于接收第十信号，并将所述第十信号按照第四比例处理后生成三路信号，以及将所述三路信号分别传输至第三、第四和第五组天线阵子的负极化阵子。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，
所述第三比例包括幅度值之比和相位值，
所述第三比例的幅度值之比为1:0.803:0.303；所述相位值分别为0°，0°，180°；
所述第四比例包括幅度值之比和相位值，
所述第四比例的幅度值之比为0.303:0.803:1；所述相位值分别为180°，0°，0°。
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