CN112911737A - 一种室内分布系统 - Google Patents

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CN112911737A CN202110347935.7A CN202110347935A CN112911737A CN 112911737 A CN112911737 A CN 112911737A CN 202110347935 A CN202110347935 A CN 202110347935A CN 112911737 A CN112911737 A CN 112911737A
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Abstract

本申请公开了一种室内分布系统,通过前端信号变频单元将第二信号源输出的信号进行降频后,可以通过射频合路器将两路信号合路至现有的DAS系统进行传输,射频耦合器输出的其中一路信号进入后端信号变频单元进行升频后送入第二天线。因此可以实现第二信号源的信号(如5G信号)在第一信号源的信号的室内分布系统的传输,进而实现第二信号源的信号(如5G信号)的室内覆盖;并且,由于射频耦合器以及各个器件之间的连接线缆可以利用现有适用于第一信号源的信号的室内分布系统中的结构,仅通过前端信号变频单元和后端信号变频单元对第二信号源发送的信号的频率进行改变即可满足传输要求,故可以减少硬件改动,节约成本,且便于实施。

Description

一种室内分布系统
技术领域
本申请涉及通信技术领域,特别是涉及一种室内分布系统。
背景技术
室内分布系统是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案,是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落,从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。
传统的2G/3G/4G信号的室内覆盖采用的是分布式天线系统(DistributedAntenna System,DAS),它是一种无源系统,射频信号从拉远射频单元(Remote RadioUnit,RRU)输出后,经过射频同轴电缆、耦合器、功分器等无源器件,最后连接到室内分布天线,实现射频信号的室内覆盖。
随着5G基站的架设和终端的蓬勃发展,实现5G射频信号的室内覆盖迫在眉睫,但由于5G射频信号的频率很高,传统的DAS系统中的射频同轴电缆、耦合器、功分器、室内分布天线等器件无法传输5G射频信号,因此无法利用现有的室内分布系统兼容实现5G信号的覆盖,要实现5G信号的室内覆盖,必须新建系统,成本高昂,实施难度大。如何实现DAS系统的升级,使其满足5G覆盖的要求,是实现5G快速布网、避免资源浪费的关键。
发明内容
本申请的目的是提供一种室内分布系统,利用现有的室内分布系统兼容实现5G信号的覆盖,减少硬件改动,节约成本。
为解决上述技术问题,本申请提供一种室内分布系统,包括第一信号源和射频耦合器,其特征在于,还包括第二信号源、与所述第二信号源和所述第一信号源连接的射频合路器、与所述第二信号源和所述射频合路器分别连接的前端信号变频单元、与所述射频耦合器和第二天线分别连接的后端信号变频单元;
所述前端信号变频单元用于将来自于所述第二信号源和/或所述射频合路器的信号进行变频,并将变频后的信号传输至所述射频合路器和/或将变频后的信号传输至所述第二信号源;
所述后端信号变频单元用于将来自于所述第二天线和/或所述射频耦合器的信号进行变频,并将变频后的信号传输至所述射频耦合器和/或将变频后的信号传输至所述第二天线;
其中,所述第二信号源发送和/或接收的信号的频率大于所述第一信号源发送和/或接收的信号的频率。
优选地,所述前端信号变频单元包括用于对来自于所述第二信号源的信号实现降频的第一下变频器和用于对来自于所述射频合路器的信号实现升频的第一上变频器,所述第一下变频器分别与所述第二信号源和所述射频合路器连接,所述第一上变频器分别与所述射频合路器和所述第二信号源连接。
优选地,所述后端信号变频单元包括用于对来自于所述射频耦合器的信号实现升频的第二上变频器和用于对来自于所述第二天线的信号实现降频的第二下变频器,所述第二上变频器分别与所述射频耦合器和所述第二天线连接,所述第二下变频器分别与所述第二天线和所述射频耦合器连接。
优选地,所述后端信号变频单元还包括分别与所述射频耦合器和所述第二上变频器连接,用于对来自于所述射频耦合器的信号进行滤波处理的第一滤波器。
优选地,所述后端信号变频单元还包括分别与所述第二上变频器和所述第二天线连接,用于对来自于所述射频耦合器的信号进行信号放大的低噪声放大器。
优选地,所述后端信号变频单元还包括分别与所述第二天线和所述第二下变频器连接,用于对来自于所述第二天线的信号进行滤波处理的第二滤波器。
优选地,所述后端信号变频单元还包括分别与所述第二下变频器和所述射频耦合器连接,用于对来自于所述第二天线的信号进行功率放大的功率放大器。
优选地,所述后端信号变频单元还包括天线收发分离器,所述天线收发分离器的第一端与所述第二天线连接,所述天线收发分离器的第二端与分别与低噪声放大器和第二滤波器连接。
优选地,还包括与所述射频耦合器连接的第一天线,所述第一信号源为2G/3G/4G拉远射频单元,所述第二信号源为5G拉远射频单元;
所述第一天线为2G/3G/4G室分天线,所述第二天线为5G室分天线。
优选地,所述第一滤波器具体为带通滤波器。
本申请所提供的室内分布系统,通过前端信号变频单元将第二信号源输出和/或接收的信号进行变频处理,由于第二信号源发送和/或接收的信号的频率大于第一信号源发送和/或接收的信号的频率,因此对来自于第二信号源的信号进行降频后,可以通过射频合路器将两路信号合路至现有的DAS系统进行传输,射频耦合器输出的其中一路信号进入后端信号变频单元进行升频处理后送入第二天线。因此可以实现第二信号源的信号(如5G信号)在第一信号源的信号的室内分布系统的传输,进而实现第二信号源的信号(如5G信号)的室内覆盖;并且,由于射频耦合器以及各个器件之间的连接线缆可以利用现有适用于第一信号源的信号的室内分布系统中的结构,仅通过前端信号变频单元和后端信号变频单元对第二信号源发送的信号的频率进行改变即可满足传输要求,故可以减少硬件改动,节约成本,且便于实施。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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为本申请实施例提供的一种室内分布系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种室内分布系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护范围。
室内分布系统,简称室分系统,是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案,是利用相关技术手段将移动通信基站的信号均匀分布在室内每个角落,从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。室分系统主要用于将作为信号源的基站射频拉远单元(RRU)的输出信号进行一系列处理后发送到室内的天线侧,室外的基站信号从信号源侧传输到室内的天线侧为下行链路,室内信号从室内的天线侧传输到室外的信号源侧称为上行链路,通过室内分布系统可以实现基站和天线之间的上下行双向通信。
目前的DAS室内分布系统仅仅能实现2G/3G/4G射频信号的室内覆盖,随着5G基站的架设和终端的蓬勃发展,实现5G射频信号的室内覆盖迫在眉睫,但由于5G射频信号的频率很高,传统的DAS系统中的射频同轴电缆、耦合器、功分器、室内分布天线等器件无法传输5G射频信号,因此无法利用现有的室内分布系统兼容实现5G信号的覆盖,要实现5G信号的室内覆盖,必须新建系统,成本高昂,实施难度大。如何实现DAS系统的升级,使其满足5G覆盖的要求,是实现5G快速布网、避免资源浪费的关键。
本申请的核心是提供一种室内分布系统,利用现有的DAS室内分布系统兼容实现5G信号的覆盖,减少硬件改动,节约成本。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
图1为本申请实施例提供的一种室内分布系统的结构示意图,下面对图1所示的室内分布系统的结构进行说明。
本申请实施例所提供的室内分布系统包括第一信号源10和射频耦合器11,还包括第二信号源12、与第二信号源12和第一信号源10连接的射频合路器13、与第二信号源12和射频合路器13分别连接的前端信号变频单元14、与射频耦合器11和第二天线15分别连接的后端信号变频单元16;
前端信号变频单元14用于将来自于第二信号源12和/或射频合路器13的信号进行变频,并将变频后的信号传输至射频合路器13和/或将变频后的信号传输至第二信号源12;
后端信号变频单元16用于将来自于第二天线15和/或射频耦合器11的信号进行变频,并将变频后的信号传输至射频耦合器11和/或将变频后的信号传输至第二天线15;
其中,第二信号源12发送和/或接收的信号的频率大于第一信号源10发送和/或接收的信号的频率。
需要说明的是,本申请实施例所提供的室内分布系统中所用的射频合路器13和射频耦合器11都是能双向传输的,即可以反过来输入口变输出口同时输出口变输入口,可以理解,在实际应用中,射频耦合器11的数量为多个,射频耦合器11的具体数量根据所传输信号的功率大小计算,射频耦合器11一般用于楼层间,楼层末端的室内一般使用功分器。
这里还要说明的是,本系统中各无源器件、前端信号变频单元14和后端信号变频单元16之间的连接都采用射频同轴电缆,如果前端信号变频单元14和后端信号变频单元16内各单元电路处于不同的电路板,则它们之间的连接也用射频同轴电缆。
如图1所示,室内分布系统还包括与射频耦合器11连接的第一天线17。由于第二信号源12发送的信号的频率大于第一信号源10发送的信号的频率,本申请中以第一信号源10为2G/3G/4G拉远射频单元,第二信号源12为5G拉远射频单元,第一天线17为2G/3G/4G室分天线,第二天线15为5G室分天线为例进行说明。
本实施例中,当5G RRU输出5G射频信号时,由前端信号变频单元14实现变频处理,具体地,前端信号变频单元14包括用于对来自于第二信号源12的信号实现降频的第一下变频器20和用于对来自于射频合路器13的信号实现升频的第一上变频器21,第一下变频器20分别与第二信号源12和射频合路器13连接,第一上变频器21分别与射频合路器13和第二信号源12连接。即通过前端信号变频单元14中的第一下变频器20将5G射频信号的频率降低到可以适应传统DAS系统传输的频率,可以理解的是,为避免第一信号源10和第二信号源12输出频率的互相干扰,降低后的频率与第一信号源10输出的射频信号频率有一定的间隔频带。前端信号变频单元14的输出端连接到射频合路器13的一个输入端,第一信号源10连接到射频合路器13的另一个输入端,两路信号进入射频合路器13后,通过射频合路器13实现5G射频信号和来自于第一信号源10的信号的合路输出。合路后的信号经传统DAS系统的射频同轴电缆送入射频耦合器11,射频耦合器11将接收到的信号分为两路,需要说明的是,这两路信号中既包含2G/3G/4G射频信号,又包括降频后的5G射频信号,但是由于频段限制,低频天线无法发出高频信号,因此,射频耦合器11可以将其中一路信号直接送入第一天线17,实现2G/3G/4G射频信号的室内覆盖。
射频耦合器11将另一路信号送入后端信号变频单元16,具体地,后端信号变频单元16包括用于对来自于射频耦合器11的信号实现升频的第二上变频器22和用于对来自于第二天线15的信号实现降频的第二下变频器23,第二上变频器22分别与射频耦合器11和第二天线15连接,第二下变频器23分别与第二天线15和射频耦合器11连接。即通过后端信号变频单元16中的第二上变频器22对来自于射频耦合器11的信号进行升频处理,使频率提升到符合5G标准的射频信号,接着将处理后的信号传输至第二天线15,进行5G射频信号的室内覆盖。
本实施例中,当第二天线15,即5G室分天线接收信号时,将5G射频信号送到后端信号变频单元16中的第二下变频器23进行降低频率处理,同理,降低后的频率与前述前端信号变频单元14中的第一下变频器20的输出频率一致,使得降低后的频率适合传统DAS系统的传输。第二下变频器23输出的信号送入射频耦合器11,然后经射频同轴电缆传输到射频合路器13,再从与前端信号变频单元14连接的端口出来连接到前端信号变频单元14中的第一上变频器21,第一上变频器21将DAS系统中传输的低频的5G射频信号变换回标准频率的5G射频信号后输入第二信号源12,即5G RRU接收。
本申请所提供的室内分布系统,通过前端信号变频单元将第二信号源输出的信号进行变频处理,由于第二信号源发送的信号的频率大于第一信号源发送的信号的频率,因此对来自于第二信号源的信号进行降频后,可以通过射频合路器将两路信号合路至现有的DAS系统进行传输,射频耦合器输出的其中一路信号进入后端信号变频单元进行升频处理后送入第二天线。因此可以实现第二信号源的信号(如5G信号)在第一信号源的信号的室内分布系统的传输,进而实现第二信号源的信号(如5G信号)的室内覆盖;并且,由于射频耦合器以及各个器件之间的连接线缆可以利用现有适用于第一信号源的信号的室内分布系统中的结构,仅通过前端信号变频单元和后端信号变频单元对第二信号源发送的信号的频率进行改变即可满足传输要求,故可以减少硬件改动,节约成本,且便于实施。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,以下对室内分布系统各组成部分的具体结构进行说明。图2为本申请实施例提供的另一种室内分布系统的结构示意图。如图2所示,后端信号变频单元16还包括分别与射频耦合器11和第二上变频器22连接,用于对来自于射频耦合器11的信号进行滤波处理的第一滤波器24。
本实施例中,根据实际应用中的信号质量需求,可以在后端信号变频单元16中设置一个或者多个第一滤波器24,将来自于射频耦合器11的信号中除5G射频信号对应频段之外的信号滤除,由此滤出5G射频信号,再输入到第二上变频器22使频率提升到符合5G标准的射频信号。进一步地,第一滤波器24具体为带通滤波器。当然,也可以使用高通滤波器或者低通滤波器,只要能实现本申请的相关功能即可。
基于上述实施例,本实施例对技术方案做进一步的说明与优化,作为一种优选地实施方式,后端信号变频单元16还包括分别与第二上变频器22和第二天线15连接,用于对来自于射频耦合器11的信号进行信号放大的低噪声放大器25。
由于基站一般在室外,天线一般在楼道或者室内,信号通过基站到天线的传输过程中,距离较远,信号会出现一定程度上的衰减,因此,通过低噪声放大器25对第二上变频器22输出的信号进行功率放大,以及提高无线信号的发射功率,由此,可以提高通过第二天线15发出的无线信号的覆盖面积。
在基站和天线的通信过程中,室内信号还会经第一天线17和第二天线15传输到室外的第一信号源10和第二信号源12。在上述实施例的基础上,作为一种优选地实施例,后端信号变频单元16还包括分别与第二天线15和第二下变频器23连接,用于对来自于第二天线15的信号进行滤波处理的第二滤波器26。
本实施例中,根据实际应用中的信号质量需求,可以在后端信号变频单元16中设置一个或者多个第二滤波器26,将来自于第二天线15的信号中不需要的信号滤除,由此滤出5G射频信号,再输入到第二下变频器23进行降低频率处理。进一步地,第二滤波器26具体为带通滤波器,用于滤出从射频耦合器11来的5G信号。
进一步地,后端信号变频单元16还包括分别与第二下变频器23和射频耦合器11连接,用于对来自于第二天线15的信号进行功率放大的功率放大器27。
本实施例中,由于第二下变频器23的输出信号的功率很弱,因此要预先采用功率放大器27对无线信号进行功率放大,以此保证信号能够更好的上行传输。
为了使5G室分天线的接收和发射信号分路,避免信号在后端信号变频单元16中形成环路而产生“回声”干扰,后端信号变频单元16还包括天线收发分离器28,天线收发分离器28的第一端与第二天线15连接,天线收发分离器28的第二端与分别与低噪声放大器25和第二滤波器26连接。
本申请所提供的室内分布系统,能利用现有的DAS系统实现5G信号的室内覆盖,大量节省通信运营商的为5G信号室内覆盖的投资,而且能实现5G信号的快速覆盖。
以上对本申请所提供的室内分布系统进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是,在本说明书中,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。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种室内分布系统,包括第一信号源和射频耦合器,其特征在于,还包括第二信号源、与所述第二信号源和所述第一信号源连接的射频合路器、与所述第二信号源和所述射频合路器分别连接的前端信号变频单元、与所述射频耦合器和第二天线分别连接的后端信号变频单元;
所述前端信号变频单元用于将来自于所述第二信号源和/或所述射频合路器的信号进行变频,并将变频后的信号传输至所述射频合路器和/或将变频后的信号传输至所述第二信号源;
所述后端信号变频单元用于将来自于所述第二天线和/或所述射频耦合器的信号进行变频,并将变频后的信号传输至所述射频耦合器和/或将变频后的信号传输至所述第二天线;
其中,所述第二信号源发送和/或接收的信号的频率大于所述第一信号源发送和/或接收的信号的频率。
2.如权利要求1所述的室内分布系统,其特征在于,所述前端信号变频单元包括用于对来自于所述第二信号源的信号实现降频的第一下变频器和用于对来自于所述射频合路器的信号实现升频的第一上变频器,所述第一下变频器分别与所述第二信号源和所述射频合路器连接,所述第一上变频器分别与所述射频合路器和所述第二信号源连接。
3.如权利要求2所述的室内分布系统,其特征在于,所述后端信号变频单元包括用于对来自于所述射频耦合器的信号实现升频的第二上变频器和用于对来自于所述第二天线的信号实现降频的第二下变频器,所述第二上变频器分别与所述射频耦合器和所述第二天线连接,所述第二下变频器分别与所述第二天线和所述射频耦合器连接。
4.如权利要求3所述的室内分布系统,其特征在于,所述后端信号变频单元还包括分别与所述射频耦合器和所述第二上变频器连接,用于对来自于所述射频耦合器的信号进行滤波处理的第一滤波器。
5.如权利要求4所述的室内分布系统,其特征在于,所述后端信号变频单元还包括分别与所述第二上变频器和所述第二天线连接,用于对来自于所述射频耦合器的信号进行信号放大的低噪声放大器。
6.如权利要求3所述的室内分布系统,其特征在于,所述后端信号变频单元还包括分别与所述第二天线和所述第二下变频器连接,用于对来自于所述第二天线的信号进行滤波处理的第二滤波器。
7.如权利要求6所述的室内分布系统,其特征在于,所述后端信号变频单元还包括分别与所述第二下变频器和所述射频耦合器连接,用于对来自于所述第二天线的信号进行功率放大的功率放大器。
8.如权利要求5或7所述的室内分布系统,其特征在于,所述后端信号变频单元还包括天线收发分离器,所述天线收发分离器的第一端与所述第二天线连接,所述天线收发分离器的第二端与分别与低噪声放大器和第二滤波器连接。
9.如权利要求8所述的室内分布系统,其特征在于,还包括与所述射频耦合器连接的第一天线,所述第一信号源为2G/3G/4G拉远射频单元,所述第二信号源为5G拉远射频单元;
所述第一天线为2G/3G/4G室分天线,所述第二天线为5G室分天线。
10.如权利要求4所述的室内分布系统,其特征在于,所述第一滤波器具体为带通滤波器。
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