CN111479230B - 室内光分布系统及方法 - Google Patents

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CN111479230B CN201910066319.7A CN201910066319A CN111479230B CN 111479230 B CN111479230 B CN 111479230B CN 201910066319 A CN201910066319 A CN 201910066319A CN 111479230 B CN111479230 B CN 111479230B
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Abstract

本申请涉及一种室内光分布系统及方法;其中,一种室内光分布系统,包括用于分别连接分布单元和交换机的容量接入单元、连接容量接入单元的容量分布单元、以及连接容量分布单元的容量拉远单元。本申请无需利用天线接收无线传播的室外信号,降低了传播路径和建筑物等对信号质量的影响,从而能够为室内提供高质量的5G信号和WIFI信号;并能够根据容量拉远单元的应用场景,调用对应数量的载波以实现室内覆盖,提高室内光分布系统的灵活性;通过容量拉远单元对第一下行数字基带信号、第二下行数字基带信号进行处理,降低噪声对信号的影响,进而能够为室内提供高质量5G信号和WIFI信号。

Description

室内光分布系统及方法
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域,特别是涉及一种室内光分布系统及方法。
背景技术
随着移动通信技术的发展,移动互联网、物联网等带宽数据业务迎来了爆炸式增长,室内区域作为高流量数据业务区域,室内覆盖系统应能提供高质量信号,以满足数据业务的需求。为实现在室内提供信号,一般采用高定向天线以接收室外的信号,并将接收到的信号传输至低噪声放大模块进行处理,处理后的信号经覆盖发射天线进入室内覆盖区域,以实现室内覆盖。
在实现过程中,发明人发现传统技术中至少存在如下问题:目前的室内覆盖系统需要借助外部信源或通过简单的无线转发实现覆盖,无法在室内提供高质量的毫米波信号覆盖。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够在室内提供高质量的毫米波信号覆盖的室内光分布系统及方法。
为了实现上述目的,一方面,本申请实施例提供了一种室内光分布系统,包括用于分别连接分布单元和交换机的容量接入单元、连接容量接入单元的容量分布单元、以及连接容量分布单元的容量拉远单元;
容量接入单元接收并处理分布单元传输的第一下行信号、交换机传输的第二下行信号,得到下行合路信号,并根据第一载波需求调整下行合路信号的载波数,得到第一子集信号,且将第一子集信号传输给容量分布单元;其中,第一载波需求为容量接入单元汇总第二载波需求得到;第二载波需求为容量分布单元汇总容量拉远单元的配置载波数得到;
容量分布单元根据第二载波需求调整第一子集信号的载波数,得到第二子集信号,并将第二子集信号传输给容量拉远单元;
容量拉远单元对第二子集信号进行分路处理,得到第一下行数字基带信号、第二下行数字基带信号,并分别处理第一下行数字基带信号和第二下行数字基带信号,以实现信号覆盖。
另一方面,本申请实施例还提供了一种室内光分布方法,包括以下步骤:
容量接入单元接收并处理分布单元传输的第一下行信号、交换机传输的第二下行信号,得到下行合路信号,并根据第一载波需求调整下行合路信号的载波数,得到第一子集信号,且将第一子集信号传输给容量分布单元;其中,第一载波需求为容量接入单元汇总第二载波需求得到;第二载波需求为容量分布单元汇总容量拉远单元的配置载波数得到;
容量分布单元根据第二载波需求调整第一子集信号的载波数,得到第二子集信号,并将第二子集信号传输给容量拉远单元;
容量拉远单元对第二子集信号进行分路处理,得到第一下行数字基带信号、第二下行数字基带信号,并分别处理第一下行数字基带信号和第二下行数字基带信号,以实现信号覆盖。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果:
通过将容量接入单元分别连接分布单元(Distributed Unit,DU)与交换机,无需利用天线接收无线传播的室外信号,降低了传播路径和建筑物等对信号质量的影响,从而能够为室内提供高质量的毫米波通信信号和WIFI(Wireless-Fidelity,无线保真)信号;通过基于容量拉远单元的应用场景确定对应的配置载波数,以及对容量拉远单元的配置载波数进行汇总得到第二载波需求、对容量分布单元的第二载波需求进行汇总得到第一载波需求,并根据载波需求调整信号的载波数,从而能够根据容量拉远单元的应用场景,调用对应数量的载波以实现室内覆盖,提高室内光分布系统的灵活性;通过容量拉远单元对第一下行数字基带信号、第二下行数字基带信号进行处理,降低噪声对信号的影响,进而能够为室内提供高质量的毫米波通信信号和WIFI信号。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为一个实施例中室内光分布系统的第一示意性结构示意图;
图2为一个实施例中容量拉远单元的示意性结构示意图;
图3为一个实施例中主容量拉远单元的示意性结构示意图;
图4为一个实施例中从容量拉远单元的示意性结构示意图;
图5为一个实施例中射频电路的电路图;
图6为一个实施例中容量接入单元的示意性结构示意图;
图7为一个实施例中容量分布单元的示意性结构示意图;
图8为一个实施例中室内光分布系统的第二示意性结构示意图;
图9为一个实施例中室内光分布系统的容量调用示意图;
图10为一个实施例中室内光分布方法的示意性流程示意图;
图11为一个实施例中室内光分布装置的结构框图;
图12为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体,或者可能同时存在居中元件。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种室内光分布系统,包括用于分别连接分布单元和交换机的容量接入单元110、连接容量接入单元110的容量分布单元120、以及连接容量分布单元120的容量拉远单元130;
容量接入单元110接收并处理分布单元传输的第一下行信号、交换机传输的第二下行信号,得到下行合路信号,并根据第一载波需求调整下行合路信号的载波数,得到第一子集信号,且将第一子集信号传输给容量分布单元120;其中,第一载波需求为容量接入单元110汇总第二载波需求得到;第二载波需求为容量分布单元120汇总容量拉远单元130的配置载波数得到;
容量分布单元120根据第二载波需求调整第一子集信号的载波数,得到第二子集信号,并将第二子集信号传输给容量拉远单元130;
容量拉远单元130对第二子集信号进行分路处理,得到第一下行数字基带信号、第二下行数字基带信号,并分别处理第一下行数字基带信号和第二下行数字基带信号,以实现信号覆盖。
其中,配置载波数为容量拉远单元进行信号覆盖时使用的载波的数量,可以通过预先设置或计算得到。进一步地,不同覆盖场景的容量拉远单元可根据容量需求的不同,提出不同的载波数需求,即可根据容量拉远单元的覆盖场景,对其配置载波数进行设置,从而能够调节容量拉远单元进行信号覆盖时使用的载波的数量。
第二载波需求可以为容量分布单元对其连接的所有容量拉远单元的配置载波数进行汇总得到。进一步地,第二载波需求可以为容量分布单元对应的配置载波数,具体地,可为容量拉远单元与容量拉远单元的配置载波数的对应关系,或相连的容量拉远单元中配置载波数的最大值。
第一载波需求可以为容量接入单元对其连接的所有容量分布单元的第二载波需求进行汇总得到。需要说明的是,即使容量接入单元与容量分布单元之间的连接存在居中单元,容量接入单元也同样对间接连接的容量分布单元的第二载波需求进行汇总。进一步地,第一载波需求可以为容量分布单元与容量分布单元的第二载波需求的对应关系。
需要说明的是,当没有对容量拉远单元的配置载波数进行配置,即对容量拉远单元进行信号覆盖时使用载波的数量没有特定需求时,容量接入单元可以不对下行合路信号的载波数进行调整,即第一子集信号的载波数与下行合路信号的载波数相同,并向容量分布单元传输第一子集信号;容量分布单元可不对第一子集信号的载波数进行调整,第二子集信号的载波数与第一子集信号的载波数相同,进一步地,第二子集信号的载波数与下行合路信号的载波数相同;容量拉远单元对接收到的第二子集信号处理,实现信号覆盖。
并且,若信号1为信号2的子集信号,集合1由信号1中的各载波构成,集合2由信号2中的各载波构成,则集合1是集合2的子集,即当信号2包括N个子载波信号时,信号1可以由N个子载波信号的任意一项构成,或者对N个子载波信号的任意多项进行组合得到。例如,信号2包括由载波A、载波B、载波C、载波D以及载波E组成,则信号1可以由载波A组成,由载波A和载波E组成,由载波A、载波B和载波E组成,由载波A、载波B、载波C、和载波E组成,或者由载波A、载波B、载波C、载波D以及载波E组成。
具体地,交换机和分布单元均连接外部网络。容量接入单元与分布单元、交换机对接,调用出数量满足第一载波需求的载波,以供整个室内光分布系统使用。容量接入单元接收分布单元传输的第一下行信号、以及交换机传输的第二下行信号,并对第一下行信号以及第二下行信号进行合路处理,得到下行合路信号。根据第一载波需求,调整下行合路信号的载波数,得到与容量分布单元的第二载波需求对应的第一子集信号,并将第一子集信号传输给容量分布单元。容量分布单元根据第二载波需求,调整第一子集信号的载波数,得到与容量拉远单元的配置载波数对应的第二子集信号,并将第二子集信号传输给容量拉远单元。容量拉远单元对第二子集信号进行分路处理,得到第一下行数字基带信号、第二下行数字基带信号,并实现覆盖。其中,第一子集信号为下行合路信号的子集信号;第二子集信号为第一子集信号的子集信号。
需要说明的是,交换机可以为WIFI交换机;分布单元可以为5G分布单元(DU);第一下行数字基带信号可以为第一下行信号的子集信号;第二下行数字基带信号可以为第二下行信号的子集信号。
在一个具体的实施例中,容量拉远单元接收并处理终端传输的第一上行信号、第二上行信号,得到上行合路信号,并通过容量分布单元、将上行合路信号传输给容量接入单元;
容量接入单元对上行合路信号进行分路处理,得到第一上行数字基带信号、第二上行数字基带信号,并将第一上行数字基带信号传输给分布单元、将第二上行数字基带信号传输给交换机。
其中,第一上行信号为传输至DU的信号;第二上行信号为传输至交换机的信号。
具体地,容量拉远单元接收终端传输的第一上行信号、第二上行信号;对第一上行信号和第二上行信号进行合路处理,得到上行合路信号,并向容量分布单元传输上行合路信号。容量分布单元接收与其连接的容量拉远单元的上行合路信号。当容量分布单元连接多个容量拉远单元时,对接收到的各容量拉远单元的上行合路信号进行合路处理,得到第一上行处理信号,并向容量接入单元传输第一上行处理信号;当容量分布单元连接一个容量拉远单元时,容量分布单元将接收到的上行合路信号传输给容量接入单元,从而实现将容量拉远单元的上行合路信号通过容量分布单元、传输给容量接入单元。容量接入单元对接收到第一上行处理信号进行分路处理,得到用于传输给DU的第一上行数字基带信号,以及用于传输给交换机的第二上行数字基带信号,并将第一上行数字基带信号传输给分布单元、将第二上行数字基带信号传输给交换机。
在一个具体的实施例中,容量分布单元连接至少两个容量拉远单元;容量接入单元连接至少两个容量分布单元;
容量接入单元根据第一载波需求、调整下行合路信号的载波数,得到各容量分布单元对应的第一子集信号,并将各第一子集信号一一对应传输给各容量分布单元;
容量分布单元根据第二载波需求、调整第一子集信号的载波数,得到各容量拉远单元对应的第二子集信号,并将各第二子集信号一一对应传输给各容量拉远单元。
具体地,容量分布单元通过星型结构连接至少两个容量拉远单元,并根据第二载波需求、调整第一子集信号的载波数,得到各容量拉远单元对应的第二子集信号,并将各第二子集信号一一对应传输给各容量拉远单元。优选的,容量分布单元可连接8个容量拉远单元。
容量接入单元可连接至少两个容量分布单元,当连接的容量分布单元的数量小于或等于预设个数时,容量接入单元与各容量分布单元采用星型结构进行连接。当连接的容量分布单元的数量大于预设个数时,将其中预设个数的容量分布单元采用星型结构与容量接入单元进行连接,其余容量分布单元与星型连接容量接入单元的容量分布单元级联。优选地,容量分布单元可进行4级级联。
例如,当预设个数为8,容量接入单元连接12个容量分布单元时,容量分布单元1至容量分布单元8均与容量接入单元星型连接,容量分布单元9可连接容量分布单元1,容量分布单元10可连接容量分布单元9,容量分布单元11可连接容量分布单元10,容量分布单元12可连接容量分布单元2。需要说明的是,容量分布单元9至容量分布单元12还存在其他的连接方式,可根据实际情况以及设计需求进行调整。
其中,容量接入单元根据第一载波需求、调整下行合路信号的载波数,得到与各容量分布单元对应的第一子集信号,并将各第一子集信号一一对应传输给各星型连接的容量分布单元;星型连接的容量分布单元可以调用下行合路信号的全部或者部分载波数目,并将第一子集信号传输级联的容量分布单元,相互级联的容量分布单元调用的载波数量完全相同,即相互级联的容量分布单元所接收到的各第一子集信号相同。如上例中,容量分布单元9、容量分布单元10、容量分布单元11和容量分布单元1接收的第一子集信号相同。
在一个具体的实施例中,如图2所示,容量拉远单元包括连接容量分布单元的主容量拉远单元210、以及连接主容量拉远单元210的从容量拉远单元220;配置载波数包括主容量拉远单元210配置载波数和从容量拉远单元220配置载波数;
主容量拉远单元210对第二子集信号进行分路处理,得到第一下行数字基带信号和第二下行数字基带信号,并将第二下行数字基带信号传输给从容量拉远单元220,且根据主容量拉远单元210配置载波数、处理第一下行基带信号,以实现信号覆盖;
从容量拉远单元220根据从容量拉远单元220配置载波数、处理第二下行基带信号,以实现信号覆盖。
其中,主容量拉远单元可用于实现28GHz(吉赫)信号的室内覆盖,从容量拉远单元可用于实现60GHz信号的室内覆盖。优选的,主容量拉远单元与从容量拉远单元可通过以太网连接,以太网数据速率为25Gbps(吉比特每秒)。
具体地,主容量拉远单元调用5G载波,并且调用的5G载波数量既可以与容量分布单元的5G载波数量相同,也可以不同,即主容量拉远单元可以调用全部或部分第一子集信号中的5G载波。从容量拉远单元调用WIFI载波,并且调用的WIFI载波数量既可以与容量分布单元的WIFI载波数量相同,也可以不同,即从容量拉远单元可以调用全部或部分第一子集信号中的WIFI载波。
主容量拉远单元接收容量分布单元传输的第二子集信号,并对第二子集信号进行分路处理,得到包括各5G载波的第一下行数字基带信号,以及包括各WIFI载波第二下行数字基带信号。主容量拉远单元根据主容量拉远单元配置载波数、对第一下行数字基带信号进行分路处理,以实现5G信号的室内覆盖;从容量拉远单元对第二下行数字基带信号进行分路处理,以实现WIFI信号的室内覆盖。
例如,第二子集信号包括5G载波1、5G载波2、WIFI载波1以及WIFI载波2,则对第二子集信号进行分路后,第一下行数字基带信号可包括5G载波1和5G载波2,第二下行数字基带信号可包括WIFI载波1和WIFI载波2。主容量拉远单元基于主容量拉远单元配置载波数(即根据第一下行数字基带信号中载波的数量)对第一下行数字基带信号进行分路,得到第一路信号和第二路信号,以实现5G信号的室内覆盖。其中,第一路信号为5G载波1,第二路信号为5G载波2。主容量拉远单元还将第二下行数字基带信号传输给从容量拉远单元,从容量拉远单元基于从容量拉远单元配置载波数(即根据第二下行数字基带信号中载波的数量)对第二下行数字基带信号进行分路,得到第三路信号和第四路信号,以实现WIFI信号的室内覆盖。其中,第三路信号为WIFI载波1,第四路信号为WIFI载波2。
需要说明的是,第二子集信号中5G载波的数量根据主容量拉远单元配置载波数确定,WIFI载波的数量根据从容量拉远单元配置载波数确定。主容量拉远单元配置载波数与从容量拉远单元配置载波数可以不相等。
在一个具体的实施例中,如图3所示,主容量拉远单元通过POE为从容量拉远单元供电;
主容量拉远单元包括连接容量分布单元的第一光电转换单元310,连接第一光电转换单元310的第一数据处理单元320,连接第一数据处理单元320的数据分合路单元330,连接数据分合路单元330的多通道数据处理单元340,连接多通道数据处理单元340的多通道数模与模数转换单元350,连接多通道数模与模数转换单元350的射频处理单元360,以及连接数据分合路单元330的协议处理与光电转换单元370;
第一数据处理单元320通过第一光电转换单元310、接收第二子集信号,并将对第二子集信号进行解压解包处理得到的第一处理信号、传输给数据分合路单元330;
数据分合路单元330对第一处理信号进行分路处理,得到第一下行数字基带信号、第二下行数字基带信号,并向多通道数据处理单元340传输第一下行数字基带信号、向协议处理与光电转换单元370传输第二下行数字基带信号;
多通道数据处理单元340根据主容量拉远单元配置载波数、分解第一下行数字基带信号,得到各下行分解信号,并向多通道数模与模数转换单元350传输各下行分解信号;
多通道数模与模数转换单元350将分别对各下行分解信号进行数模转换得到的各下行模拟信号、传输给射频处理单元360;
射频处理单元360分别对各下行模拟信号进行射频处理并发射;
协议处理与光电转换单元370根据以太网协议、向从容量拉远单元传输第二下行数字基带信号。
其中,主容量拉远单元通过POE(Power over Etherne,以太网供电)为从容量拉远单元供电;主容量拉远单元可根据从容量拉远单元的功率,选用POE或POE++为从容量拉远单元供电。
具体地,第一数据处理单元通过第一光电转换单元接收容量分布单元传输的第二子集信号,其中,第二子集信号可以为数字光信号。第一数据处理单元对第二子集信号进行解压解包处理,得到第一处理信号,并将第一处理信号传输给数据分合路单元。数据分合路单元对第一处理信号进行分路处理,得到包括5G载波的第一下行数字基带信号,以及包括WIFI载波第二下行数字基带信号。数据分合路单元向多通道数据处理单元传输第一下行数字基带信号、向协议处理与光电转换单元传输第二下行数字基带信号。
协议处理与光电转换单元重新按照以太网协议对第二下行数字基带信号进行打包处理,并向从容量拉远单元传输打包后的第二下行数字基带信号。
多通道数据处理单元根据主容量拉远单元配置载波数(即5G载波的数量),分解第一下行数字基带信号,得到各下行分解信号,每个下行分解信号为一个载波。
多通道数模与模数转换单元将分别对各下行分解信号进行数模转换得到的各下行模拟信号、传输给射频处理单元;射频处理单元分别对各下行模拟信号进行射频处理并通过天线进行发射。
在一个具体的实施例中,如图4所示,从容量拉远单元包括连接主容量拉远单元的第一协议处理单元410,连接第一协议处理单元410的多通道数据处理单元420,连接多通道数据处理单元420的多通道数模与模数转换单元430,以及连接多通道数模与模数转换单元430的射频处理单元440;
第一协议处理单元410根据以太网协议接收第二下行数字基带信号,并将第二下行数字基带信号传输给多通道数据处理单元420;
多通道数据处理单元420根据从容量拉远单元配置载波数、分解第二下行数字基带信号,得到各下行分解信号,向多通道数模与模数转换单元430传输各下行分解信号;
多通道数模与模数转换单元430将分别对各下行分解信号进行数模转换得到的各下行模拟信号、传输给射频处理单元440;
射频处理单元440分别对各下行模拟信号进行射频处理并发射。
具体地,第一协议处理单元接收来自主容量拉远单元的、按照以太网协议传输的信号,并对接收到的信号进行解析,得到第二下行数字基带信号。
多通道数据处理单元根据从容量拉远单元配置载波数(即WIFI载波的数量),分解第二下行数字基带信号,得到各下行分解信号,每个下行分解信号包括一个载波。
多通道数模与模数转换单元将分别对各下行分解信号进行数模转换得到的各下行模拟信号、传输给射频处理单元;射频处理单元分别对各下行模拟信号进行射频处理并通过天线进行发射。
在一个具体的实施例中,如图5所示,射频处理单元包括射频电路;
射频电路包括第一下行滤波器501、下行混频器502、第二下行滤波器503、下行放大器504、环行器505、上下行滤波器506、天线507、上行放大器508、上行混频器509、上行滤波器510、中频放大器511、开关512以及负载513;
第一下行滤波器501分别连接多通道数模与模数转换单元和下行混频器502;下行混频器502连接第二下行滤波器503;第二下行滤波器503连接下行放大器504;下行放大器504连接环行器505;环行器505分别连接开关512和上下行滤波器506;
开关512分别连接负载513和上行放大器508;上行放大器508连接上行混频器509;上行混频器509连接上行滤波器510;上行滤波器510连接中频放大器511;中频放大器511连接多通道数模与模数转换单元;
上下行滤波器506连接天线507。
其中,射频处理单元可包括一个或多个射频电路;射频处理电路的数量可根据容量拉远单元的配置载波数确定,例如大于或等于配置载波数(即下行模拟信号的数量);一个射频电路处理一个下行模拟信号。若下行模拟信号的数量为4,则射频处理单元可以包括4个或4个以上的射频电路。优选地,射频处理单元可包括8个射频电路。
具体地,下行链路中,开关的两端分别连接环行器和负载,即环行器可通过开关连接负载。第一下行滤波器对多通道数模与模数转换单元传输的下行模拟信号进行滤波,通过下行混频器、将滤波结果和下行本振频率进行混频,并将混频结果依次通过第二下行滤波器、下行放大器、环路器、上下行滤波器进行处理,将处理得到的信号通过天线进行发射,从而实现信号覆盖。
而在上行链路中,开关的两端分别连接环行器和上行放大器,即环行器可通过开关连接上行放大器。射频电路通过天线接收终端发射的信号,接收到的信号依次通过上下行滤波器和环路器进行处理,并通过上行混频器、将处理得到的信号和上行本振频率进行混频,将混频结果依次通过上行滤波器和中频放大器进行滤波放大处理,将滤波放大结果传输给多通道数模与模数转换单元。
在一个具体的实施例中,天线为包括8个发射通道和8个接收通道的内置MIMO天线。
具体地,MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多发多收)天线中,每通功率大于等于30dBm(分贝毫瓦)。
在一个具体的实施例中,如图6所示,容量接入单元包括用于连接分布单元的第二协议处理单元610,用于连接交换机的第三协议处理单元620,分别连接第二协议处理单元610、第三协议处理单元620的第二数据处理单元630,以及分别连接第二数据处理单元630、容量分布单元的第二光电转换单元640;
第二协议处理单元610将根据eCPRI协议解析第一下行信号得到的第二处理信号、传输给第二数据处理单元630;
第三协议处理单元620将根据802.11ad协议解析第二下行信号得到的第三处理信号、传输给第二数据处理单元630;
第二数据处理单元630对第二处理信号和第三处理信号、进行合路及打包压缩处理,得到下行合路信号;并根据第一载波需求、调整下行合路信号的载波数,得到第一子集信号;且根据CPRI协议、通过第二光电转换单元640将第一子集信号传输给容量分布单元。
其中,第二处理信号和第三处理信号均为数字基带信号;第一下行数字基带信号为第二处理信号的子集信号;第二下行数字基带信号为第三处理信号的子集信号。
具体地,5G系统的DU通过光纤或者网线,采用eCPRI(EnhancedCommon PublicRadio Interface,演进型通用公共无线电接口)协议,直接与容量接入单元对接;交换机通过光纤或者网线,采用802.11ad协议,直接与容量接入单元对接。容量接入单元接收基于eCPRI协议或802.11ad协议的数字传输信号,并通过第二协议处理单元对基于eCPRI协议的数字传输信号进行协议解析,提取出对应的数字基带信号(即第二处理信号),通过第三协议处理单元对基于802.11ad协议的数字传输信号进行协议解析,提取出对应的数字基带信号(即第三处理信号)。然后把解析出的不同类型数字基带信号(即第二处理信号和第三处理信号),按照CPRI协议进行数据打包和压缩处理。经过数据打包和压缩处理的、基于CPRI协议的数字信号,通过第二光电转换单元传输至容量分布单元。
优选的,容量接入单元支持1路5G系统的DU单元,以太网数据速率为25Gbps;容量接入单元还支持1路交换机,以太网数据速率为25Gbps。
在一个具体的实施例中,如图7所示,容量分布单元包括连接容量接入单元的第四协议处理单元710,连接第四协议处理单元710的第三数据处理单元720,分别连接第三数据处理单元720和容量拉远单元的第三光电转换单元730,以及连接第三光电转换单元730的POF供电单元740;
POF供电单元740用于为容量拉远单元供电;
第四协议处理单元710将根据CPRI协议接收第一子集信号,并将第一子集信号传输给第三数据处理单元720;第三数据处理单元720对第一子集信号行信号再生处理后,根据第二载波需求调整第一子集信号的载波数,得到第二子集信号,并通过第三光电转换单元730、将第二子集信号传输给容量拉远单元。
具体地,可通过POF(Power Over Fiber,光纤供电)供电单元用于为容量拉远单元供电第四协议处理单元对传输至容量分布单元的数字光信号按照CPRI协议解析后,得到第一子集信号,并向第三数据处理单元传输第一子集信号。第三数据处理单元对第一子集信号进行信号再生处理后,根据第二载波需求调整第一子集信号的载波数,得到第二子集信号,并通过第三光电转换单元、将第二子集信号传输至级联的容量分布单元或者容量拉远单元。其中,第一子集信号为数字信号;第二子集信号为数字信号。通过对第一子集信号进行信号再生处理,可去除信号中噪声的干扰。
在一个具体的实施例中,容量接入单元通过光纤或网线、分别连接分布单元以及交换机,并通过光纤连接容量分布单元;
容量分布单元通过光纤连接容量拉远单元。
具体地,容量接入单元与容量分布单元通过光纤连接,光纤数据速率为100Gbps;容量分布单元采用远程光缆对容量拉远单元进行供电,数据速率基于CPRI协议,可以为100Gbps。
下面通过一个具体的例子进行说明,如图8所示,提供了一种室内光分布系统,包括:容量接入单元,与容量接入单元星型连接的容量分布单元11、容量分布单元21、容量分布单元31、容量分布单元41、容量分布单元51、容量分布单元61、容量分布单元71和容量分布单元81,每个星型连接容量接入单元的容量分布单元均连接4级容量分布单元(即系统共有32个容量分布单元);每个容量分布单元均连接8个28GHz容量拉远单元(即主容量拉远单元,分别为28GHz容量拉远单元1至28GHz容量拉远单元8),每个28GHz容量拉远单元均包括覆盖天线MP1至覆盖天线MP8(覆盖天线数量为8),且均连接60GHz容量拉远单元(即从容量拉远单元);每个从容量拉远单元均包括覆盖天线SP1至覆盖天线SP8(覆盖天线数量为8)。
容量接入单元连接5G系统的CU(Centralized Unit,集中单元)/DU,CU/DU通过5G核心网连接外部网络;交换机连接外部网络。其中,28GHz容量拉远单元的具体结构如图3所示;60GHz容量拉远单元的具体结构如图4所示;容量接入单元的具体结构如图6所示;容量分布单元的具体结构如图7所示。
数据或业务信号从外部网络过来后,先进入5G系统的DU和WIFI交换机,然后把这两类信号分别通过光纤或网线,引入到容量接入单元中。容量接入单元把合成的数据或业务信号,通过光纤传输至容量分布单元,容量分布单元将信号传输至28GHz容量拉远单元,以实现信号的扩散。28GHz容量拉远单元把一部分信号经过数据处理后传输至覆盖天线MP1至MP8,另一部分信号经过网线传输至60GHz容量拉远单元,通过覆盖天线SP1至SP8,覆盖室内区域。同时,反向的信号,经过28GHz容量拉远单元和60GHz容量拉远单元天线接收后,通过上述逆向过程,把信号回传至外部网络。
具体地,5G系统的DU通过光纤或者网线,采用eCPRI协议,直接与容量接入单元对接,优选的,可采用25G的以太网进行连接;WIFI交换机通过光纤或者网线,采用802.11ad协议,直接与容量接入单元对接,优选的,可采用25G的以太网进行连接。基于eCPRI协议或者802.11ad协议的数字传输信号分别进入容量接入单元进行协议解析,提取出数字基带信号,并对不同类型的数字基带信号进行合路,得到下行合路信号,然后根据第一载波需求对解析出的不同类型数字基带信号进行处理,得到第一子集信号,并按照CPRI协议进行数据打包和压缩处理。
经过数据打包和压缩处理的基于CPRI协议的数字信号,通过光电转换单元处理后,采用星型网络传输至容量分布单元。容量分布单元将经过光纤传输的数字光信号,按照CPRI协议解析后,得到数字信号(即得到第一子集信号),然后把数字信号传输至级联的容量分布单元或者28GHz容量拉远单元。
28GHz容量拉远单元接收来自容量分布单元的数字光信号,并对接收到的信号进行分路处理,得到数字信号1(即第一下行数字基带信号)和数字信号2(即第二下行数字基带信号)。按照预先设定的通道数对数字信号1进行分解后,再经过数模转换,分别将各下行模拟信号一一对应传输至覆盖天线MP1至覆盖天线MP8。并重新按照以太网协议对数字信号2进行打包,将打包后的信号传输至60GHz容量拉远单元。
60GHz容量拉远单元对28GHz容量拉远单元按照25Gbps以太网协议传输的信号进行解析,得到数字信号2,并按照预先设定的通道数进行分解后,再经过数模转换,分别将各模拟信号一一对应传输至覆盖天线传输至覆盖天线SP1至覆盖天线SP8。
如图9所示,901为下行合路信号;902为容量接入单元传输给容量分布单元11的第一子集信号;903为容量接入单元传输给容量分布单元81的第一子集信号;904为28GHz容量拉远单元1处理得到的第一下行数字基带信号;905为60GHz容量拉远单元1接收到的第二下行数字基带信号;906为28GHz容量拉远单元8处理得到的第一下行数字基带信号;907为60GHz容量拉远单元8接收到的第二下行数字基带信号。需要说明的是,第一子集信号的数量应该根据容量分布单元的数量确定;第二子集信号的数量应该根据28GHz容量拉远单元的数量确定。
上述室内光分布系统中,容量接入单元分别连接分布单元与交换机,无需利用天线接收无线传播的室外信号,降低了传播路径和建筑物等对信号质量的影响,从而能够为室内提供高质量的毫米波通信信号和WIFI信号;通过基于容量拉远单元的应用场景确定对应的配置载波数,以及对容量拉远单元的配置载波数进行汇总得到第二载波需求、对容量分布单元的第二载波需求进行汇总得到第一载波需求,并根据载波需求调整信号的载波数,从而能够根据容量拉远单元的应用场景,调用对应数量的载波以实现室内覆盖,提高室内光分布系统的灵活性;通过容量拉远单元对第一下行数字基带信号、第二下行数字基带信号进行处理,降低噪声对信号的影响,进而能够为室内提供高质量的毫米波通信信号和WIFI信号。
在一个实施例中,如图10所示,提供了一种室内光分布方法,包括以下步骤:
步骤102,容量接入单元接收并处理分布单元传输的第一下行信号、交换机传输的第二下行信号,得到下行合路信号,并根据第一载波需求调整下行合路信号的载波数,得到第一子集信号,且将第一子集信号传输给容量分布单元;其中,第一载波需求为容量接入单元汇总第二载波需求得到;第二载波需求为容量分布单元汇总容量拉远单元的配置载波数得到;
步骤104,容量分布单元根据第二载波需求调整第一子集信号的载波数,得到第二子集信号,并将第二子集信号传输给容量拉远单元;
步骤106,容量拉远单元对第二子集信号进行分路处理,得到第一下行数字基带信号、第二下行数字基带信号,并分别处理第一下行数字基带信号和第二下行数字基带信号,以实现信号覆盖。
应该理解的是,虽然图10的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图10中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图11所示,提供了一种室内光分布装置,包括:
第一子集信号传输模块122,用于单元接收并处理分布单元传输的第一下行信号、交换机传输的第二下行信号,得到下行合路信号,并根据第一载波需求调整下行合路信号的载波数,得到第一子集信号,且将第一子集信号传输给容量分布单元;其中,第一载波需求为容量接入单元汇总第二载波需求得到;第二载波需求为容量分布单元汇总容量拉远单元的配置载波数得到。
第二子集信号传输模块124,用于根据第二载波需求调整第一子集信号的载波数,得到第二子集信号,并将第二子集信号传输给容量拉远单元。
信号覆盖模块126,用于对第二子集信号进行分路处理,得到第一下行数字基带信号、第二下行数字基带信号,并分别处理第一下行数字基带信号和第二下行数字基带信号,以实现信号覆盖。
关于室内光分布装置的具体限定可以参见上文中对于室内光分布方法的限定,在此不再赘述。上述室内光分布装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储第一载波需求、第二载波需求和配置载波数等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种室内光分布方法。
本领域技术人员可以理解,图12中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种室内光分布系统,其特征在于,包括用于分别连接分布单元和交换机的容量接入单元、连接所述容量接入单元的容量分布单元、以及连接所述容量分布单元的容量拉远单元;
所述容量接入单元接收并处理所述分布单元传输的第一下行信号、所述交换机传输的第二下行信号,得到下行合路信号,并根据第一载波需求调整所述下行合路信号的载波数,得到第一子集信号,且将所述第一子集信号传输给所述容量分布单元;其中,所述第一载波需求为所述容量接入单元汇总第二载波需求得到;所述第二载波需求为所述容量分布单元汇总所述容量拉远单元的配置载波数得到;
所述容量分布单元根据所述第二载波需求调整所述第一子集信号的载波数,得到第二子集信号,并将所述第二子集信号传输给所述容量拉远单元;
所述容量拉远单元对所述第二子集信号进行分路处理,得到第一下行数字基带信号、第二下行数字基带信号,并分别处理所述第一下行数字基带信号和所述第二下行数字基带信号,以实现信号覆盖。
2.根据权利要求1所述的室内光分布系统,其特征在于,
所述容量拉远单元接收并处理终端传输的第一上行信号、第二上行信号,得到上行合路信号,并通过所述容量分布单元、将所述上行合路信号传输给所述容量接入单元;
所述容量接入单元对所述上行合路信号进行分路处理,得到第一上行数字基带信号、第二上行数字基带信号,并将所述第一上行数字基带信号传输给所述分布单元、将所述第二上行数字基带信号传输给所述交换机。
3.根据权利要求1所述的室内光分布系统,其特征在于,所述容量分布单元连接至少两个所述容量拉远单元;所述容量接入单元连接至少两个所述容量分布单元;
所述容量接入单元根据所述第一载波需求、调整所述下行合路信号的载波数,得到各所述容量分布单元对应的所述第一子集信号,并将各所述第一子集信号一一对应传输给各所述容量分布单元;
所述容量分布单元根据所述第二载波需求、调整所述第一子集信号的载波数,得到各所述容量拉远单元对应的所述第二子集信号,并将各所述第二子集信号一一对应传输给各所述容量拉远单元。
4.根据权利要求1至3任一项所述的室内光分布系统,其特征在于,所述容量拉远单元包括连接所述容量分布单元的主容量拉远单元、以及连接所述主容量拉远单元的从容量拉远单元;所述配置载波数包括主容量拉远单元配置载波数和从容量拉远单元配置载波数;
所述主容量拉远单元对所述第二子集信号进行分路处理,得到所述第一下行数字基带信号和所述第二下行数字基带信号,并将所述第二下行数字基带信号传输给所述从容量拉远单元,且根据所述主容量拉远单元配置载波数、处理所述第一下行数字基带信号,以实现信号覆盖;
所述从容量拉远单元根据所述从容量拉远单元配置载波数、处理所述第二下行数字基带信号,以实现信号覆盖。
5.根据权利要求4所述的室内光分布系统,其特征在于,所述主容量拉远单元通过POE为所述从容量拉远单元供电;
所述主容量拉远单元包括连接所述容量分布单元的第一光电转换单元,连接所述第一光电转换单元的第一数据处理单元,连接所述第一数据处理单元的数据分合路单元,连接所述数据分合路单元的多通道数据处理单元,连接所述多通道数据处理单元的多通道数模与模数转换单元,连接所述多通道数模与模数转换单元的射频处理单元,以及连接所述数据分合路单元的协议处理与光电转换单元;
所述第一数据处理单元通过所述第一光电转换单元、接收所述第二子集信号,并将对所述第二子集信号进行解压解包处理得到的第一处理信号、传输给所述数据分合路单元;
所述数据分合路单元对所述第一处理信号进行分路处理,得到所述第一下行数字基带信号、所述第二下行数字基带信号,并向所述多通道数据处理单元传输所述第一下行数字基带信号、向所述协议处理与光电转换单元传输所述第二下行数字基带信号;
所述多通道数据处理单元根据所述主容量拉远单元配置载波数、分解所述第一下行数字基带信号,得到各下行分解信号,并向所述多通道数模与模数转换单元传输各所述下行分解信号;
所述多通道数模与模数转换单元将分别对各所述下行分解信号进行数模转换得到的各下行模拟信号、传输给所述射频处理单元;
所述射频处理单元分别对各所述下行模拟信号进行射频处理并发射;
所述协议处理与光电转换单元根据以太网协议、向所述从容量拉远单元传输所述第二下行数字基带信号。
6.根据权利要求4所述的室内光分布系统,其特征在于,所述从容量拉远单元包括连接所述主容量拉远单元的第一协议处理单元,连接所述第一协议处理单元的多通道数据处理单元,连接所述多通道数据处理单元的多通道数模与模数转换单元,以及连接所述多通道数模与模数转换单元的射频处理单元;
所述第一协议处理单元根据以太网协议接收所述第二下行数字基带信号,并将所述第二下行数字基带信号传输给所述多通道数据处理单元;
所述多通道数据处理单元根据所述从容量拉远单元配置载波数、分解所述第二下行数字基带信号,得到各下行分解信号,向所述多通道数模与模数转换单元传输各所述下行分解信号;
所述多通道数模与模数转换单元将分别对各所述下行分解信号进行数模转换得到的各下行模拟信号、传输给所述射频处理单元;
所述射频处理单元分别对各所述下行模拟信号进行射频处理并发射。
7.根据权利要求5或6所述的室内光分布系统,其特征在于,所述射频处理单元包括射频电路;
所述射频电路包括第一下行滤波器、下行混频器、第二下行滤波器、下行放大器、环行器、上下行滤波器、天线、上行放大器、上行混频器、上行滤波器、中频放大器、开关以及负载;
所述第一下行滤波器分别连接所述多通道数模与模数转换单元和所述下行混频器;所述下行混频器连接所述第二下行滤波器;所述第二下行滤波器连接所述下行放大器;所述下行放大器连接所述环行器;所述环行器分别连接所述开关和所述上下行滤波器;
所述开关分别连接所述负载和所述上行放大器;所述上行放大器连接所述上行混频器;所述上行混频器连接所述上行滤波器;所述上行滤波器连接所述中频放大器;所述中频放大器连接所述多通道数模与模数转换单元;
所述上下行滤波器连接所述天线。
8.根据权利要求7所述的室内光分布系统,其特征在于,所述天线为包括8个发射通道和8个接收通道的内置MIMO天线。
9.根据权利要求1至3任一项所述的室内光分布系统,其特征在于,所述容量接入单元包括用于连接所述分布单元的第二协议处理单元,用于连接所述交换机的第三协议处理单元,分别连接所述第二协议处理单元、所述第三协议处理单元的第二数据处理单元,以及分别连接所述第二数据处理单元、所述容量分布单元的第二光电转换单元;
所述第二协议处理单元将根据eCPRI协议解析所述第一下行信号得到的第二处理信号、传输给所述第二数据处理单元;
所述第三协议处理单元将根据802.11ad协议解析所述第二下行信号得到的第三处理信号、传输给所述第二数据处理单元;
所述第二数据处理单元对所述第二处理信号和所述第三处理信号、进行合路及打包压缩处理,得到所述下行合路信号;并根据所述第一载波需求、调整所述下行合路信号的载波数,得到所述第一子集信号;且根据CPRI协议、通过所述第二光电转换单元将所述第一子集信号传输给所述容量分布单元。
10.根据权利要求1至3任一项所述的室内光分布系统,其特征在于,所述容量分布单元包括连接所述容量接入单元的第四协议处理单元,连接所述第四协议处理单元的第三数据处理单元,分别连接所述第三数据处理单元和所述容量拉远单元的第三光电转换单元,以及连接所述第三光电转换单元的POF供电单元;
所述POF供电单元用于为所述容量拉远单元供电;
所述第四协议处理单元将根据CPRI协议接收所述第一子集信号,并将所述第一子集信号传输给所述第三数据处理单元;
所述第三数据处理单元对所述第一子集信号进行信号再生处理后,根据所述第二载波需求调整所述第一子集信号的载波数,得到所述第二子集信号,并通过所述第三光电转换单元、将所述第二子集信号传输给所述容量拉远单元。
11.根据权利要求1至3任一项所述的室内光分布系统,其特征在于,所述容量接入单元通过光纤或网线、分别连接所述分布单元以及所述交换机,并通过光纤连接所述容量分布单元;
所述容量分布单元通过光纤连接所述容量拉远单元。
12.一种室内光分布方法,其特征在于,包括以下步骤:
容量接入单元接收并处理分布单元传输的第一下行信号、交换机传输的第二下行信号,得到下行合路信号,并根据第一载波需求调整所述下行合路信号的载波数,得到第一子集信号,且将所述第一子集信号传输给容量分布单元;其中,所述第一载波需求为所述容量接入单元汇总第二载波需求得到;所述第二载波需求为所述容量分布单元汇总容量拉远单元的配置载波数得到;
所述容量分布单元根据所述第二载波需求调整所述第一子集信号的载波数,得到第二子集信号,并将所述第二子集信号传输给所述容量拉远单元;
所述容量拉远单元对所述第二子集信号进行分路处理,得到第一下行数字基带信号、第二下行数字基带信号,并分别处理所述第一下行数字基带信号和所述第二下行数字基带信号,以实现信号覆盖。
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