CN111385810A - 室内分布系统 - Google Patents

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王斌
赵瑞静
蓝燕锐
黄德兵
沙敏
许波华
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Abstract

本发明提供的一种室内分布系统，将多路信号分别接入每一楼层布设的若干漏泄单元来覆盖室内，所述漏泄单元安装于每一室内的若干内壁处朝向室内辐射或/和背向室内辐射以形成每一室内多路信号的输出，每一所述漏泄单元包括至少一开设有周期性槽孔的漏缆，其中同一内壁处并排设置有同向输出且具有相同极化方式的多个所述漏缆时，相邻所述漏缆的最小错开间距为5mm，从而实现空间隔离以消除信号干扰。本发明的室内分布系统可应用于室内进行多信号输入输出，合理利用室内空间资源，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，成倍地提高室内分布系统信道容量。

Description

室内分布系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是指一种室内分布系统。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
随着高度信息化社会的发展，在线用户数每年成倍增长，网络热点区域越来越多，但用户密集的高层办公室内、一般住宅屋内以及大型商场等室内环境对无线信号覆盖的系统容量要求越来越高。
传统的室内分布系统由天线+馈线或漏泄电缆与功分器等组成单输入单输出系统，无法适应用户容量需求激增的发展趋势，而MIMO技术的应用要求安装多个天线，且室内安装环境复杂多变极易存在覆盖盲区，从100％覆盖角度考虑必然会遭遇信号的相互干扰问题，另一方面100％覆盖时电磁污染大，且难以避免；另外，多天线在室内安装影响美观，用户接受程度低。为解决信号均匀覆盖可以采用漏泄电缆，但现有报道中仍为朝向下方室内辐射的单输入单输出模式，也无法提升系统容量，空间资源利用率有限。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种改进的室内分布系统，具有多输入多输出模式，系统容量高，充分利用空间资源，达到室内信号全覆盖应用。
本发明提供的技术方案为：一种室内分布系统，用于多路信号在高楼层室内的信号覆盖，多路信号分别接入每一楼层布设的若干漏泄单元来覆盖室内，所述漏泄单元安装于每一室内的若干内壁处朝向室内辐射或/和背向室内辐射以形成每一室内多路信号的输出，每一所述漏泄单元包括至少一开设有周期性槽孔的漏缆，其中同一内壁处并排设置有同向输出且具有相同极化方式的多个所述漏缆时，相邻所述漏缆的最小错开间距为5mm，从而实现空间隔离以消除信号干扰。
进一步地，所述漏泄单元设置于室内天花板上方、室内地砖板下方、竖直侧墙内中的一处或多处，每一路信号从同一室内的若干内壁处通过一所述漏泄单元单向输出或双向输出。
进一步地，同一室内设置有多个单向输出的所述漏缆分别对多路信号进行传输及辐射。
进一步地，同一室内的多个单向输出的所述漏缆为相同极化方式。
进一步地，同一室内平行于一内壁处通过以相同极化方式并排的多个单向输出的所述漏缆朝向同一室内输出，相邻两个所述漏缆的最小错开间距为5mm。
进一步地，同一室内平行于一内壁处通过以相同极化方式并排的多个单向输出的所述漏缆朝向不同室内输出，相邻两个所述漏缆能够零距离接近。
进一步地，同一室内的多个单向输出的所述漏缆呈两种或三种极化方式，并排平行设置于一内壁的相邻两个不同极化或/和双向输出的所述漏缆能够零距离接近，并排平行设置于一内壁的相邻两个相同极化且同向输出的所述漏缆的最小错开间距为5mm。
进一步地，同一室内设置有多个双向输出的所述漏缆分别对多路信号进行传输及辐射，所述漏缆为单一极化方式或多极化方式。
进一步地，多个所述漏缆为相同极化方式，若所述漏缆安装于室内天花板上方或室内地砖板下方，多路信号设置错层输出分布；若所述漏缆安装于竖直侧墙内，多路信号设置错开同一层的室内空间输出分布。
进一步地，多个所述漏缆对应多种极化方式，并排平行设置于一内壁的相邻两个不同极化的所述漏缆能够零距离接近，并排平行设置于一内壁的相邻两个相同极化的所述漏缆的最小错开间距为5mm。
进一步地，多路信号由一信号源多个端口输出，或由不同信号源输出，信号源通过跳线电连接于合路器，合路器输出的信号经由耦合器配送至高楼每一层，每一层每一条线路接入一功分器，每一功分器设有多个端口输出，每一功分器端口与一所述漏泄单元的输入端相连，所述漏泄单元的输出端连接有负载或天线。
进一步地，每一所述漏泄单元的输入端与相应的输出端之间设有多段所述漏缆构成，相邻两段之间由跳线加连接器进行连接。
进一步地，所述漏缆为漏泄同轴电缆或漏泄波导。
与现有技术相比，本发明提供的一种室内分布系统，用于多路信号在高楼层室内的信号覆盖，多路信号分别接入每一楼层布设的若干漏泄单元来覆盖室内，所述漏泄单元安装于每一室内的若干内壁处朝向室内辐射或/和背向室内辐射以形成每一室内多路信号的输出，每一所述漏泄单元包括至少一开设有周期性槽孔的漏缆，其中同一内壁处并排设置有同向输出且具有相同极化方式的多个所述漏缆时，相邻所述漏缆的最小错开间距为5mm，从而实现空间隔离以消除信号干扰。本发明的室内分布系统可应用于室内进行多信号输入输出，合理利用室内空间资源，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，成倍地提高室内分布系统信道容量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明室内分布系统在第一实施方式中的结构示意图。
图2为本发明室内分布系统在第二实施方式中的结构示意图。
图3为本发明室内分布系统在第三实施方式中的结构示意图。
图4为图1示出的漏缆的部分结构示意图。
图5为图2示出的漏缆的轴剖面示意图。
图6为本发明室内分布系统在第四实施方式中的部分结构示意图。
附图标记说明:
室内分布系统 100
信号源 1
信号源 2
合路器 101
合路器 201
耦合器 111
耦合器 115
耦合器 211
耦合器 215
功分器 151
功分器 155
功分器 159
功分器 251
功分器 255
功分器 259
功分器 351
漏缆 301a
漏缆 301b
漏缆 301c
槽孔 3011
槽孔 3012
槽孔 3013
槽孔 3015
导体 3010
连接器+跳线 303
终端负载、天线 305
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明实施例。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明实施例，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明实施例保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明实施例。
请参阅图1，本发明提供一种室内分布系统100，用于高楼层、高人口密度或高通信需求的室内信号的覆盖，且应用MIMO技术实现信号的多输入多输出。如图1所示，每一路信号经信号源(1、2)输出，依次经过合路器(101、201)、耦合器(111、115、211、215)、功分器(151、155、159、251、255、259)，然后接入漏泄单元进行输出，多路信号分别输入每一楼层布设的若干漏泄单元来输出至室内，所述漏泄单元安装于每一室内的若干内壁处朝向室内辐射或/和背向室内辐射以形成每一室内多路信号的输出。
下面将对本发明的室内分布系统100的各组成部分及相互关系进行详细的阐述。
所述信号源(1、2)，提供多路信号的基站，在一具体实施方式中，多路信号可以是由一信号源1的多个端口分别提供，如图1和图2所示，信号源1包括第一端口和第二端口，第一端口提供第一路信号，第二端口提供第二路信号。在另一具体实施方式中，多路信号也可以由不同信号源(1、2)输出，如图3所示，信号源1直接提供第一路信号，信号源2直接提供第二路信号。可以理解，在实际情况下，多路信号可以既来自同一信号源1的不同端口，也可以来自不同的信号源(1、2)，需根据实际情况而定，以下不再赘述。
所述合路器(101、201)，用于将不同频率、不同通信制式以及不同运营商的信号合成一路信号输出。如图1所示，所述合路器(101、201)与所述信号源1之间采用连接器加跳线303连接。
所述耦合器(111、115、211、215)，用于将一路信号按照合理的功率分配给每一楼层，并将每一层的信号以及多层的信号进行整合，从而传输给所述合路器(101、201)。如图1所示的第一实施方式中，耦合器(211、215)与一合路器201以连接器加跳线303电连接，2个耦合器(111、115)与一合路器101以连接器加跳线303电连接，耦合器215以连接器加跳线303连接功分器255和功分器259和耦合器211，耦合器211进一步以连接器加跳线303连接功分器251和合路器201，耦合器115以连接器加跳线303连接功分器155和功分器159和耦合器111，耦合器111进一步以连接器加跳线303连接功分器151和合路器101。
所述功分器(151、155、159、251、255、259、351)，按照漏泄单元的功率设计合理分配信号功率至各相连的线路，其通过连接器加跳线303接入所述漏泄单元的输入端，通过所述漏泄单元将每一路信号以电磁辐射方式进行无线信号发射/接收。
所述漏泄单元，用于漏泄各路信号的主要元件，其输入端与一功分器相连，其输出端连接有负载305或天线305。其中负载305或天线305均为所述漏泄单元终端所接元件。在一具体实施方式中，所述负载305为匹配负载，其将所有的电磁能量全部吸收而无反射，当需要传输系统工作于行波状态时，都要用到匹配负载，本实施方式中负载305具有与漏泄单元相同的特征阻抗。在另一具体实施方式中，所述漏泄单元终端可以连接天线305，增强终端场强，实现信号补强。
相较于天馈系统，所述漏泄单元信号覆盖均匀性好，电磁污染小，实用性强。本发明从室内空间资源出发，结合MIMO技术，采用多种漏缆(301a、301b、301c)进行合理分布来实现提升系统信道容量。本发明中每一所述漏泄单元包括至少一开设有周期性槽孔(3011、3012、3013、3015)的漏缆(301a、301b、301c)。
如图1所示的第一实施方式中，以三层楼层，每一楼层一室内空间进行简要介绍，本实施方式中，同一室内设置有4条线路，每一线路设有一漏泄单元，所述漏泄单元包括2个串联的漏缆301a或漏缆301b。本实施方式中，所述漏缆301b均为单向输出，槽孔3012为长条形，沿外导体3010周向分布，均为水平极化，4个所述漏泄单元均平行设于每一层室内天花板上方。每一层室内输入两路信号，分别来源于不同功分器。以功分器159和功分器259所在的室内为例，其中来自功分器159的一路信号分别输入2个向上层室内输出的漏泄单元中，相应来自功分器259的另一路信号也分别输入2个向下层室内输出的漏泄单元中，两路信号的漏泄单元一一组合并排设置，分别沿室内壁的边缘内侧敷设，如此每一室内形成均匀分布的两路信号。
如图2所示的第二实施方式中，以三层楼层，每一楼层一室内空间进行简要介绍，本实施方式中，同一室内设置有2条线路，每一线路设有一漏泄单元，所述漏泄单元包括2个串联的漏缆301c，所述漏缆301c均为双向输出，且均为垂直极化。如图5所示，所述漏缆的外导体3010上周期性开设相对的槽孔3013和槽孔3015，电磁波沿槽孔(3013、3015)背对背漏泄。本实施方式中，所有漏泄单元均为垂直极化方式。本实施方式中，2个所述漏泄单元均平行设于每一室内地板下方。每一室内输入一路信号，来源于功分器151或功分器255或功分器155，其中每一路信号分别输入2个向上层室内和下层室内输出的漏泄单元，2个漏泄单元分别沿室内壁的边缘内侧敷设，如此两路信号错层分布，使得每一室内形成均匀分布的两路信号覆盖。可以理解，当槽孔3013和槽孔3015开设形状、分布方式不同时，同一漏缆301c可以是双向辐射，不同极化模式；在其他实施方式中，漏缆还可以是朝向3个以上不同方向辐射，也可以具有两种或三种不同极化模式，具体根据设计需要而定。
如图3所示的第三实施方式中，以一楼层并排的三室内空间进行简要介绍，本实施方式中，将竖直侧墙体以水平视角来观察，同一室内设置有4条线路，每一线路设有一漏泄单元，所述漏泄单元包括2个串联的漏缆301a，所述漏缆301a均为单向输出，槽孔3011为八字形，沿外导体3010轴向分布，均为垂直极化，4个所述漏泄单元均平行设于每一室内同一侧墙体中。每一室内输入两路信号，分别来源于不同功分器。以功分器159和功分器259所在的室内为例，其中来自功分器159的一路信号分别输入向室内和背向室内单输出的2个漏泄单元中，相应来自功分器259的另一路信号也分别输入向室内和背向室内单输出的2个漏泄单元中，两路信号的漏泄单元中同向输出的相互组合并排设置，沿室内壁的边缘内侧均匀敷设，为避免信号干扰，并排设置且同向输出的两个所述漏泄单元的间距为500mm，从而实现空间隔离，如此每一室内形成两路信号的多输入和多输出。
如图6所示的第四实施方式中，以一室内空间为例，本实施方式中，每一室内设有三路信号，分别来自功分器151和功分器251和功分器351。每一路信号自功分器分成三条线路，每一线路包括一漏泄单元，每一漏泄单元包括一单向输出的漏缆301b，该室内的所有漏缆301b为水平极化。该室内天花板下方、地板上方及一侧墙体中均敷设有三路信号的线路，每一室内壁处的3个漏泄单元并排设置，且均朝向该室内分布，并排设置且同向输出的任意两个所述漏泄单元的间距为400mm，以进行空间隔离消除信号干扰，如此每一室内形成三路信号覆盖。
以第一实施方式为基础的第五实施方式中，不同之处在于，并排设置的2个漏泄单元中一漏泄单元的漏缆301a为垂直极化，另一漏泄单元的漏缆301b为水平极化，如图4所示。两者极化方式不同，2个漏泄单元可无限逼近。在其他实施方式中，并排设置的所述漏泄单元的数量不限定为2个，可以是两个以上，若并排有3个漏泄单元，当极化方式各不相同时，可以零距离靠近。实际工况中，不同极化方式漏缆可以同向或不同向输出，信号互不干扰；相同极化方式漏缆不同向输出，仍可零距离靠近，信号互不干扰；相同极化方式漏缆同向输出，需间距至少传输电磁波的1/2波长(两者中较大波长的电磁波的半波长)，方可实现空间隔离，消除信号干扰，以下同样作用原理，不再赘述。
在以第二实施方式为基础的第六实施方式中，不同之处在于，每路信号的2个漏泄单元的极化方式不同，可以根据室内环境合理均匀分布各路信号，可以敷设在室内中央，或划分区域的多个中央部位。
在以第二实施方式为基础的第七实施方式中，不同之处在于，不同信号的漏泄单元的极化方式不同，每一层可含有两路信号，两路信号的不同极化的漏泄单元可以一一并排设置。可以理解，第二、第六、第七实施方式可以根据实际情况组合使用。在其他实施方式中，每一所述漏缆301c的槽孔3013和槽孔3015可以按其纵长方向错开；在其他实施方式中，每一所述漏缆301c的槽孔3013和槽孔3015可以分布沿轴向或周向，或沿纵长方向呈螺旋形周期性分布的槽孔。
在以第三实施方式为基础的第八实施方式中，不同之处在于，并排设置的2个漏泄单元中一漏泄单元的漏缆301a为垂直极化，另一漏泄单元301b的漏缆为水平极化，均朝向室内或背向室内漏泄，并排设置的2个漏泄单元可以零距离靠近。
在以第四实施方式为基础的第九实施方式中，不同之处在于，每一室内壁同朝向室内输出同一路信号，如此每一室内形成均匀分布的三路信号覆盖。
在以第九实施方式为基础的第十实施方式中，不同之处在于，每路信号输入的三条线路的三个漏泄单元为三种相互不同极化，三个漏泄单元可以零距离接近，根据室内壁形状、位置进行敷设，如此每一室内形成均匀分布的三路信号覆盖。
可以理解，每一漏泄单元可包括2个以上串联的漏缆301a或漏缆301b或漏缆301c或漏缆301a、漏缆301b、漏缆301c的任意组合，这与室内空间的大小，传输距离的远近、均匀分布方式有关，漏缆之间也可以电连接非漏泄电缆，如墙根拐角处无需信号覆盖的角落，仅敷设传输线路即可，上述其他实施方式中同样可采用该方案，以下不再赘述。
在其他实施方式中，信号不限定为两路或三路，可以是更多；在其他实施方式中，每一室内中任意两个内壁或三个以上内壁均可敷设漏泄单元，仅需实现多输入多输出和信号均匀分布即可，不限定为上述实施方式；在其他实施方式中，每一室内可以包括一种、两种或三种极化形式的漏泄单元，也可以是多个单向输出的漏泄单元，或若干双向输出的漏泄单元，还可以是单向输出的漏泄单元与双向输出的漏泄单元的组合。在其他实施方式中，多层可以采用统一组成分布的漏泄单元，或采用不同组成分布的漏泄单元，例如，地下室和顶层设置不同，其他楼层统一安装等。
本发明的室内分布系统将多路信号通过安装于每一室内的若干内壁处朝向室内辐射或/和背向室内辐射的漏泄单元形成每一室内的多路信号输出，构成多发多收模式。合理利用室内空间资源，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，成倍地提高室内分布系统信道容量，而且采用漏缆隐藏式安装，可以避免用户对于“天线”及其安装的抵制心理，解决传统室内覆盖天线系统网络容量负荷大，覆盖不均匀的问题。
以上实施方式仅用以说明本发明实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明实施例的技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种室内分布系统，用于多路信号在高楼层室内的信号覆盖，其特征在于：将多路信号分别接入每一楼层布设的若干漏泄单元来覆盖室内，所述漏泄单元安装于每一室内的若干内壁处朝向室内辐射或/和背向室内辐射以形成每一室内多路信号的输出，每一所述漏泄单元包括至少一开设有周期性槽孔的漏缆，其中同一内壁处并排设置有同向输出且具有相同极化方式的多个所述漏缆时，相邻所述漏缆的最小错开间距为5mm，从而实现空间隔离以消除信号干扰。
2.根据权利要求1所述的室内分布系统，其特征在于：所述漏泄单元设置于室内天花板上方、室内地砖板下方、竖直侧墙内中的一处或多处，每一路信号从同一室内的若干内壁处通过一所述漏泄单元单向输出或双向输出。
3.根据权利要求2所述的室内分布系统，其特征在于：同一室内设置有多个单向输出的所述漏缆分别对多路信号进行传输及辐射。
4.根据权利要求3所述的室内分布系统，其特征在于：同一室内的多个单向输出的所述漏缆为相同极化方式。
5.根据权利要求4所述的室内分布系统，其特征在于：同一室内平行于一内壁处通过以相同极化方式并排的多个单向输出的所述漏缆朝向同一室内输出，相邻两个所述漏缆的最小错开间距为5mm。
6.根据权利要求4所述的室内分布系统，其特征在于：同一室内平行于一内壁处通过以相同极化方式并排的多个单向输出的所述漏缆朝向不同室内输出，相邻两个所述漏缆能够零距离接近。
7.根据权利要求3所述的室内分布系统，其特征在于：同一室内的多个单向输出的所述漏缆呈多种极化方式，并排平行设置于一内壁的相邻两个不同极化或/和双向输出的所述漏缆能够零距离接近，并排平行设置于一内壁的相邻两个相同极化且同向输出的所述漏缆的最小错开间距为5mm。
8.根据权利要求2所述的室内分布系统，其特征在于：同一室内设置有多个双向输出的所述漏缆分别对多路信号进行传输及辐射，所述漏缆为单一极化方式或多极化方式。
9.根据权利要求8所述的室内分布系统，其特征在于：多个所述漏缆为相同极化方式，若所述漏缆安装于室内天花板上方或室内地砖板下方，多路信号设置错层输出分布；若所述漏缆安装于竖直侧墙内，多路信号设置错开同一层的室内空间输出分布。
10.根据权利要求8所述的室内分布系统，其特征在于：多个所述漏缆对应多种极化方式，并排平行设置于一内壁的相邻两个不同极化的所述漏缆能够零距离接近，并排平行设置于一内壁的相邻两个相同极化的所述漏缆的最小错开间距为5mm。
11.根据权利要求1所述的室内分布系统，其特征在于：多路信号由一信号源多个端口输出，或由不同信号源输出，信号源通过跳线电连接于合路器，合路器输出的信号经由耦合器配送至高楼每一层，每一层每一条线路接入一功分器，每一功分器设有多个端口输出，每一功分器端口与一所述漏泄单元的输入端相连，所述漏泄单元的输出端连接有负载或天线。
12.根据权利要求11所述的室内分布系统，其特征在于：每一所述漏泄单元的输入端与相应的输出端之间设有多段所述漏缆构成，相邻两段之间由跳线加连接器进行连接。
13.根据权利要求1所述的室内分布系统，其特征在于：所述漏缆为漏泄同轴电缆或漏泄波导。
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