CN111917421B - 一种5g信号射频变频分布系统及其覆盖单元空口同步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种5G信号射频变频分布系统及其覆盖单元空口同步方法。系统中的第一射频变频模块和同步模块均接入5G信源，第一射频变频模块与同步模块、合路器连接，第一GPS/北斗授时模块和合路器均接入GPS/北斗信号，第一GPS/北斗授时模块与同步模块连接；覆盖单元包括耦合器、第二射频变频模块、第二GPS/北斗授时模块和时序控制模块，耦合器连接在合路器与第二射频变频模块之间，耦合器还与第二GPS/北斗授时模块、时序控制模块连接，第二GPS/北斗授时模块与时序控制模块连接，第二射频变频模块与时序控制模块连接。本发明实现与接入单元保持相同的上下行时间切换控制时序，从而控制覆盖单元射频模块的上下行工作状态，达到减低覆盖单元硬件成本的目的。

Description

一种5G信号射频变频分布系统及其覆盖单元空口同步方法
技术领域
本发明涉及5G技术领域，更具体地说，特别涉及一种5G信号射频变频分布系统及其覆盖单元空口同步方法。
背景技术
5G移动通信网络具有高速、泛在、低功耗和低时延的显著技术优势，但在高容量室内无线信号覆盖中却难以满足要求，运营质量不高，体验效果不佳。而目前，移动通信有80％的业务是在室内产生的。因此，如何开发出新一代室内分布系统，提升5G移动通信网络室内无线覆盖质量，已成为5G网络规模组网中迫切需要解决的关键共性难题。
目前大部分室内普通场景，在3G、4G的网络基础建设时，已经部署了数量巨大的无源室分系统，主要针对此应用方案、目前业内已经推出了一些射频变频的系统，将5G单通道或者双通道通过变频将信号搬移到一个适合目前室内分布系统传输的空闲频段，然后在天线覆盖单元，再将频率还原回来，通过新的天线进行发射覆盖，实现在现有单通道室内无源分布网络中传输5G双通道信号。但是目前的变频系统由常规5G RRU、接入单元、覆盖单元组成，如图1所示。在信号接入单元，接入单元需要将大功率5G RRU信源进行衰减适配、TDD空口信号同步，变频。在覆盖单元，需要做变频还原、TDD同步和放大等功能。虽然较全新建设一套5G无源室分，在造价上已经体现出良好优势，但是对于大范围的部署来说，还是希望有更低成本和简化的方法来进一步降低系统设备复杂度和硬件成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种5G信号射频变频分布系统及其覆盖单元空口同步方法，以克服现有技术所存在的缺陷。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种5G信号射频变频分布系统，包括接入单元和覆盖单元，所述接入单元包括第一射频变频模块、第一GPS/北斗授时模块、同步模块和合路器，所述第一射频变频模块和同步模块均接入5G信源，所述第一射频变频模块与同步模块、合路器连接，所述第一GPS/北斗授时模块和合路器均接入GPS/北斗信号，所述第一GPS/北斗授时模块与同步模块连接；所述覆盖单元包括耦合器、第二射频变频模块、第二GPS/北斗授时模块和时序控制模块，所述耦合器连接在合路器与第二射频变频模块之间，所述耦合器还与第二GPS/北斗授时模块、时序控制模块连接，第二GPS/北斗授时模块与时序控制模块连接，第二射频变频模块与时序控制模块连接。
本发明还提供一种根据上述的5G信号射频变频系统的覆盖单元空口同步方法，包括以下步骤：
S1、接入单元的同步模块通过输入的基站信号获得5G空口同步时序，5G空口同步时序包括上下行的切换时序信息；
S2、接入单元的同步模块获取GPS/北斗授时模块输出的1PPS脉冲信号，根据脉冲上升沿作为参考时刻，计算出上下行切换点的相对时间位置；
S3、接入单元通过监控链路将上下行切换点的相对时间位置信息发送给覆盖单元；
S4、覆盖单元获取上下行切换点的相对时间位置信息，覆盖单元的时序控制模块通过第二GPS/北斗授时模块的1PPS脉冲信号上升沿作为参考时刻，输出上下行切换点的控制信号用于控制射频模块的上下行工作状态。
进一步地，所述步骤S2中的接入单元的同步模块获取GPS/北斗授时模块输出的1PPS脉冲信号具体为：接入单元接收室外的GPS/北斗信号，并将信号馈入接入单元的合路器，同时，接入单元的第一GPS/北斗授时模块输出1PPS脉冲信号给接入单元同步模块。
进一步地，所述步骤S4中的覆盖单元的时序控制模块通过第二GPS/北斗授时模块的1PPS脉冲信号具体为：覆盖单元通过耦合器将来自接入单元的GPS/北斗信号耦合出来，进入第二GPS/北斗授时模块，第二GPS/北斗授时模块输出1PPS脉冲信号。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明能够提供的5G信号射频变频分布系统及覆盖单元空口同步方法，在不使用独立的5G空口信号同步模块，实现与接入单元保持相同的上下行时间切换控制时序，从而控制覆盖单元射频模块的上下行工作状态，达到减低覆盖单元硬件成本的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有5G信号变频分布系统原理图。
图2是本发明所述5G信号射频变频分布系统原理图。
图3是本发明所述5G信号射频变频分布系统的覆盖单元同步方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图2所示，本是实施例公开了一种5G信号射频变频分布系统，包括接入单元和覆盖单元，所述接入单元包括第一射频变频模块、第一GPS/北斗授时模块、同步模块和合路器，所述第一射频变频模块和同步模块均接入5G信源，所述第一射频变频模块与同步模块、合路器连接，所述第一GPS/北斗授时模块和合路器均接入GPS/北斗信号，所述第一GPS/北斗授时模块与同步模块连接；所述覆盖单元包括耦合器、第二射频变频模块、第二GPS/北斗授时模块和时序控制模块，所述耦合器连接在合路器与第二射频变频模块之间，所述耦合器还与第二GPS/北斗授时模块、时序控制模块连接，第二GPS/北斗授时模块与时序控制模块连接，第二射频变频模块与时序控制模块连接。
参阅图3所示，本发明还提供一种根据上述的5G信号射频变频系统的覆盖单元空口同步方法，包括以下步骤：
S1、接入单元的同步模块通过输入的基站信号获得5G空口同步时序，5G空口同步时序包括上下行的切换时序信息；
S2、接入单元的同步模块获取GPS/北斗授时模块输出的1PPS脉冲信号，根据脉冲上升沿作为参考时刻，计算出上下行切换点的相对时间位置，具体计算方法为：
由于在S1流程中同步模块会获取一个无线帧周期内(周期一般为2.5ms，5ms，10ms)上行切换到下行时隙的时间t1，下行切换到上行的时间t2，执行S2流程时，同步模块把1pps的上升沿作为时间基准t3，那么可以得到t1和t2相对于t3的时间相对位置。
S3、接入单元通过监控链路将上下行切换点的相对时间位置信息发送给覆盖单元，其中监控链路为现有技术，可以通过两个设备之间的各种通信方式来实现。
S4、覆盖单元获取上下行切换点的相对时间位置信息，覆盖单元的时序控制模块通过第二GPS/北斗授时模块的1PPS脉冲信号上升沿作为参考时刻，输出上下行切换点的控制信号用于控制射频模块的上下行工作状态。
所述步骤S2中的接入单元的同步模块获取GPS/北斗授时模块输出的1PPS脉冲信号具体为：接入单元接收室外的GPS/北斗信号，并将信号馈入接入单元的合路器，同时，接入单元的第一GPS/北斗授时模块输出1PPS脉冲信号给接入单元同步模块。
所述步骤S4中的覆盖单元的时序控制模块通过第二GPS/北斗授时模块的1PPS脉冲信号具体为：覆盖单元通过耦合器将来自接入单元的GPS/北斗信号耦合出来，进入第二GPS/北斗授时模块，第二GPS/北斗授时模块输出1PPS脉冲信号。
下面通过一组具体实施例来对本发明的覆盖单元空口同步方法作具体介绍：
接入单元接入移动2600MHz的5G信号，信号以5ms为一个无线帧，里面包含10个0.5ms的时隙，时隙0-9。时隙0到时隙7为下行时隙，时隙8-时隙9是上行时隙。所以一个无线帧有两个切换点，时隙7结束为下行时隙切换到上行时隙，时隙9结束为上行时隙切换到下行时隙。
本实施例中，接入单元的同步模块获得了两个上下行切换点的时序，然后通过第一GPS/北斗授时模块输出的1PPS脉冲上升沿作为基准，可以确定两个切换点相对于1PPS的位置。
接入单元将切换点的相对位置信息发给覆盖单元，覆盖单元接收到了上下行切换点相对于1PPS上升沿的位置，结合覆盖单元本地的第二GPS/北斗授时模块的1PPS脉冲上升沿作为参考，输出时序控制信号给第二射频变频模块，第二射频变频模块根据控制时序控制射频通路的上下行开启和关断的控制逻辑，即在时隙7结束为下行时隙切换到上行时隙工作，时隙9结束为上行时隙切换到下行时隙工作。由于接入单元和覆盖单元均基于GPS/北斗授时的1PPS上升沿作为参考，所以接入单元和覆盖单元可以实现时序上同步工作。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种5G信号射频变频分布系统，包括接入单元和覆盖单元，其特征在于，所述接入单元包括第一射频变频模块、第一GPS/北斗授时模块、同步模块和合路器，所述第一射频变频模块和同步模块均接入5G信源，所述第一射频变频模块与同步模块、合路器连接，所述第一GPS/北斗授时模块和合路器均接入GPS/北斗信号，所述第一GPS/北斗授时模块与同步模块连接；所述覆盖单元包括耦合器、第二射频变频模块、第二GPS/北斗授时模块和时序控制模块，所述耦合器连接在合路器与第二射频变频模块之间，所述耦合器还与第二GPS/北斗授时模块、时序控制模块连接，第二GPS/北斗授时模块与时序控制模块连接，第二射频变频模块与时序控制模块连接；
5G信号射频变频系统的覆盖单元空口同步方法，包括以下步骤：
S1、接入单元的同步模块通过输入的基站信号获得5G空口同步时序，5G空口同步时序包括上下行的切换时序信息；
S2、接入单元的同步模块获取GPS/北斗授时模块输出的1PPS脉冲信号，根据脉冲上升沿作为参考时刻，计算出上下行切换点的相对时间位置；
S3、接入单元通过监控链路将上下行切换点的相对时间位置信息发送给覆盖单元；
S4、覆盖单元获取上下行切换点的相对时间位置信息，覆盖单元的时序控制模块通过第二GPS/北斗授时模块的1PPS脉冲信号上升沿作为参考时刻，输出上下行切换点的控制信号用于控制射频模块的上下行工作状态。
2.根据权利要求1所述的5G信号射频变频分布系统，其特征在于，所述步骤S2中的接入单元的同步模块获取GPS/北斗授时模块输出的1PPS脉冲信号具体为：接入单元接收室外的GPS/北斗信号，并将信号馈入接入单元的合路器，同时，接入单元的第一GPS/北斗授时模块输出1PPS脉冲信号给接入单元同步模块。
3.根据权利要求1所述的5G信号射频变频分布系统，其特征在于，所述步骤S4中的覆盖单元的时序控制模块通过第二GPS/北斗授时模块的1PPS脉冲信号具体为：覆盖单元通过耦合器将来自接入单元的GPS/北斗信号耦合出来，进入第二GPS/北斗授时模块，第二GPS/北斗授时模块输出1PPS脉冲信号。
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Pledgor: GUANGZHOU HANYUN INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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