CN113965169B - 变频方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种变频方法、装置及系统，该方法包括：接收合路信号；对所述合路信号进行分路处理，得到所述第一信号和第二信号；所述第一信号的频率为第一频率，第二信号的频率为第二频率，其中，所述第一信号是无源混频器的本振信号；通过所述无源混频器对所述第二信号进行处理，得到第三信号，所述第三信号的频率为第三频率，所述第三信号作为MIMO中一条支路的信号；其中，所述无源混频器通过自供电模块提供工作电压，所述无源混频器的栅极偏置电压是所述自供电模块通过所述第一信号产生的，所述第三频率与NR信号的频率之间的差值小于等于预设值。

Description

变频方法、装置及系统

技术领域

本申请实施例涉及变频技术领域，具体涉及一种变频方法、装置及系统。

背景技术

在相关技术中，采用无源混频器进行变频，由于受限于无源混频器的线性度、功率容量等射频指标，变频一路的输出功率比正常传输的信号功率低10dB以上，会导致双路多输入多输出（Multi-Input Multi-Output，MIMO）的不平衡度较大，影响性能。

发明内容

本申请实施例在于提供一种变频方法、装置及系统，解决双路MIMO的不平衡度较大问题。

第一方面，提供一种变频方法，包括：

接收合路信号；

对所述合路信号进行分路处理，得到所述第一信号和第二信号；所述第一信号的频率为第一频率，第二信号的频率为第二频率，其中，所述第一信号是无源混频器的本振信号；

通过所述无源混频器对所述第二信号进行处理，得到第三信号，所述第三信号的频率为第三频率，所述第三信号作为MIMO中一条支路的信号；

其中，所述无源混频器通过自供电模块提供工作电压，所述无源混频器的栅极偏置电压是所述自供电模块通过所述第一信号产生的，所述第三频率与NR信号的频率之间的差值小于等于预设值。

可选地，所述方法还包括：

通过功分器或耦合器对所述第一信号进行处理，得到两路的所述第一信号；

其中，一路的所述第一信号通过所述自供电模块产生所述无源混频器的栅极电压的信号，另一路的所述第一信号作为所述无源混频器的本振信号。

可选地，所述方法还包括：

对所述合路信号进行分路处理，得到所述第四信号，所述第四信号作为MIMO中另一条支路的信号；

其中，所述第四信号包括NR信号，或者包括NR信号和其他系统的信号，所述NR信号的频率为第三频率，所述其他系统的信号的频率为第四频率。

可选地，所述第三频率等于所述第一频率加上所述第二频率，或者，所述第三频率等于所述第一频率减去所述第二频率；或者，所述第三频率等于所述第二频率减去所述第一频率。

可选地，所述方法还包括：

通过本振产生器生成两路第五信号，所述第五信号的频率为所述第一频率；其中第一路的第五信号经过功率放大器放大后输入异频合路器；

对NR信号和第二路的所述第五信号进行处理，得到第六信号，所述第六信号的频率为所述第二频率；

通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

可选地，所述对NR信号和第二路的所述第五信号进行处理，得到第六信号，包括：

降低NR信号的信号功率；

通过第一射频开关将经过处理的所述NR信号进行上下行信号分离，得到下行的NR信号；

对所述下行的NR信号和第二路的所述第五信号进行混频、滤波和放大处理，得到第六信号。

可选地，所述方法还包括：

从单路无源DAS系统获取第十信号，所述第十信号的频率为第二频率，所述第十信号为上行信号；

将所述第十信号依次输入异频合路器、环形器、第二射频开关、底噪放大器、滤波器和有源混频器进行处理，得到第十一信号，所述第十一信号的频率为第三频率；

通过所述第一射频开关将所述第十一信号输出到NR RRU。

可选地，所述第一射频开关和第二射频开关用于上下行信号的选择，所述第一射频开关和第二射频开关的控制信号与NR信号的上下行信号时隙同步。

可选地，所述第六信号的功率与NR系统中RRU输出功率相等或相近所述第六信号的功率与NR系统中RRU输出功率之间的差值小于或等于预设值。

可选地，通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号，包括：

通过第二异频合路器对NR信号和其他系统的信号进行异频合路处理得到第七信号；

通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号和第七信号进行异频合路处理，得到所述合路信号；

其中，所述其他系统的信号的频率为第四频率。

可选地，通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号，包括：

对所述NR信号进行变频处理，得到第八信号和第九信号，所述第八信号的频率为第五频率，所述第九信号的频率为第六频率；

通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号、所述第八信号、所述第九信号和其他系统的信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

可以理解的是，处理得到第八信号和第九信号的方式可以与处理得到第五信号和第六信号的方式相同，但是上述四种信号的频率均布相等。

第二方面，提供一种变频装置，包括：

接收模块，用于接收合路信号；

第一处理模块，用于对所述合路信号进行分路处理，得到所述第一信号和第二信号；所述第一信号的频率为第一频率，第二信号的频率为第二频率，其中，所述第一信号是无源混频器的本振信号；

第二处理模块，用于通过无源混频器对所述第二信号进行处理，得到第三信号，所述第三信号的频率为第三频率，所述第三信号作为MIMO中一条支路的信号；

其中，所述无源混频器通过自供电模块提供工作电压，所述无源混频器的栅极偏置电压是所述自供电模块通过所述第一信号产生的，所述第三频率与NR信号的频率之间的差值小于等于预设值。

可选地，所述装置还包括：

第三处理模块，用于通过功分器或耦合器对所述第一信号进行处理，得到两路的所述第一信号；

其中，一路的所述第一信号通过所述自供电模块产生所述无源混频器的栅极电压的信号，另一路的所述第一信号作为所述无源混频器的本振信号。

可选地，所述装置还包括：

第四处理模块，用于对所述合路信号进行分路处理，得到所述第四信号，所述第四信号作为MIMO中另一条支路的信号；

其中，所述第四信号包括NR信号，或者包括NR信号和其他系统的信号，所述NR信号的频率为第三频率，所述其他系统的信号的频率为第四频率。

可选地，所述装置还包括：

第五处理模块，用于通过本振产生器生成两路第五信号，所述第五信号的频率为所述第一频率；其中第一路的第五信号用于输入异频合路器；

对NR信号和所述第五信号进行处理，得到第六信号，所述第六信号的频率为所述第二频率；

通过所述异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

可选地，所述第五处理模块进一步用于：降低NR信号的信号功率；通过第一射频开关将经过处理的所述NR信号进行上下行信号分离，得到下行的NR信号；对所述下行的NR信号和第二路的所述第五信号进行混频、滤波和放大处理，得到第六信号。

可选地，所述装置还包括：

第六处理模块，用于从DAS获取第十信号，所述第十信号的频率为第二频率，所述第十信号为上行信号；将所述第十信号依次输入异频合路器、环形器、第二射频开关、底噪放大器、滤波器和有源混频器进行处理，得到第十一信号，所述第十一信号的频率为第三频率；通过所述第一射频开关将所述第十一信号输出到NR RRU。

可选地，所述第一射频开关和第二射频开关用于上下行信号的选择，所述第一射频开关和第二射频开关的控制信号与NR信号的上下行信号时隙同步。

可选地，所述第五处理模块进一步用于：通过第二异频合路器对NR信号和其他系统的信号进行异频合路处理得到第七信号；通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号和第七信号进行异频合路处理，得到所述合路信号；其中，所述其他系统的信号的频率为第四频率。

可选地，所述第五处理模块进一步用于：对所述NR信号进行变频处理，得到第八信号和第九信号，所述第八信号的频率为第五频率，所述第九信号的频率为第六频率；通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号、所述第八信号、所述第九信号和其他系统的信号进行异频合路处理，得到所述合路信号

第三方面，提供一种变频系统，包括：

远端无源变频单元，用于执行以下操作：接收合路信号；对所述合路信号进行分路处理，得到所述第一信号和第二信号；所述第一信号的频率为第一频率，第二信号的频率为第二频率，其中，所述第一信号是无源混频器的本振信号；通过所述无源混频器对所述第二信号进行处理，得到第三信号，所述第三信号的频率为第三频率，所述第三信号作为多输入多输出MIMO中一条支路的信号；其中，所述无源混频器通过自供电模块提供工作电压，所述无源混频器的栅极偏置电压是所述自供电模块通过所述第一信号产生的，所述第三频率与新空口NR信号的频率之间的差值小于等于预设值。

可选地，所述系统还包括：

近端有源变频单元，用于执行以下操作：通过本振产生器生成两路第五信号，所述第五信号的频率为所述第一频率；其中第一路的第五信号经过功率放大器放大后输入第一异频合路器；对NR信号和第二路的所述第五信号进行处理，得到第六信号，所述第六信号的频率为所述第二频率；通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

在本申请实施例中，利用自供电模块为混频器提供工作电压，经过无源混频器把变频到中频的信号转换到正常的NR频点。由于自供电模块提供工作电压的缘故，可以避免变频一路NR信号功率偏低的问题，使得输出的两路NR信号的功率更加平衡，降低双路MIMO传输速率的损失。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是基于有线移频的有源变频方案的示意图；

图2是基于无线移频的有源变频方案的示意图；

图3是无源变频方案的示意图；

图4是双路跨层联合收发方案的示意图；

图5是本申请实施例提供的变频方法的流程图；

图6是本申请实施例提供的变频的示意图；

图7是本申请实施例提供的变频装置的示意图。

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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，说明书以及权利要求中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，例如A和/或B，表示包含单独A，单独B，以及A和B都存在三种情况。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

值得指出的是，本申请实施例所描述的技术不限于长期演进型（Long TermEvolution，LTE）/LTE的演进（LTE-Advanced，LTE-A）系统，还可用于其他无线通信系统，诸如码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）、时分多址（Time DivisionMultiple Access，TDMA）、频分多址（Frequency Division Multiple Access，FDMA）、正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA）、单载波频分多址（Single-carrier Frequency-Division Multiple Access，SC-FDMA）和其他系统。本申请实施例中的术语“系统”和“网络”常被可互换地使用，所描述的技术既可用于以上提及的系统和无线电技术，也可用于其他系统和无线电技术。然而，以下描述出于示例目的描述了新空口（New Radio，NR）系统，并且在以下大部分描述中使用NR术语，尽管这些技术也可应用于NR系统应用以外的应用，如第6代（6th Generation，6G）通信系统。

为了便于理解本申请的实施例，下面介绍以下技术点：

根据我国的5G频谱分配，体现5G主要优势的大带宽频谱主要集中在2.6G、3.5G和4.9G频带。目前各运营商都采用室内外同频的组网方式，因此室内覆盖的主力频段也是2.6和3.5G。

为了提高5G用户的室内业务体验，需要网络尽可能的支持多输入多输出（Multi-Input Multi-Output，MIMO）。对于中、高价值区域，可以采用有源室分覆盖方案，即通过分布式皮站（Pico）或扩展型皮站（Pico），但成本较高。对于中、低价值区域，可以利用现有的大量的无源室分系统，即通过RUU信源结合多频段合路器、功分器、耦合器、馈线、室分天线组成的低成本的无源室分覆盖系统。但原有的无源室分系统绝大部分为单路室分系统，不能支持最基本的双路MIMO，无法明显提升5G的高速率优势，尤其是目前的无源室分系统不支持3.5G和4.9G频段，导致这两个频段的信号无法通过低成本的无源室分系统的方式覆盖，因此目前存在多种采用单路室分系统实现双路MIMO的解决方案，主要为两大类：

1、变频方案

a）基于有线移频的有源变频方案：

如图1所示，该方案的近端机将射频拉远单元（Remote Radio Unit，RRU）一路变频至低频，并与另一路及其它2/3/4G频段合路，实现两通道信号在单路数据采集系统（DataAcquisition System，DAS）中频分传输；远端机（即有源天线头端）：完成上变频、放大、校准等操作，并集成天线。该方案实现单路无源DAS支持双路效果，或使3.5GHz/4.9GHz等频段可通过DAS覆盖，为单改双节约DAS无源网络硬件成本，并且近端机与远端机内均有放大器，双路信号强度平衡性较好，性能提升明显。

该方案的缺点包括：由于远端机（即有源室分天线）需要供电，若通过射频馈线进行直流远供，则需替换所有DAS网络中的大量不通直流耦合器，而耦合器均位于天花板内部，位置难以确定，施工改造复杂，物业协调困难，成本高。采用重新部署单独远程供电电源线的方式也会面临相同的问题。

b）基于无线移频的有源变频方案：

如图2所示，该方案类似有源变频，但变频信号通过DAS天线辐射到空间中，再通过远端机接收后，变频回原频段，再辐射出形成双路，优点是远端机放置位置自由、供电方便，必要时可仅针对部分区域提供双流效果，不需改造DAS无源网络及天线。

该方案的缺点包括：由于室分天线和远端机均需要向空间中辐射变频信号，属非授权频谱，有违规风险。此外由于两天线位置不同，远端机局域按需部署，存在MIMO双路不平衡度高的问题。

c）无源变频方案：

参见图3，该方案的信源部分与传统RRU不同，需要变频的一路信号从RRU输出时即为一路大功率中频信号，同时还输出一路大功率本振信号，然后通过多系统合路平台（POINT OF INTERFACEPOI）（或异频合路器）与其它频段的信号合路后送入单路无源DAS系统，在到达室分天线点位时，通过异频分路器将中频信号和本振信号与其它频段的信号分离，并进行无源混频处理，滤波后通过独立的天线振子通路辐射到空间，从而实现单路DAS传输双路MIMO的效果。在室分天线点位的处理均可集成在一个室分天线内，优点是该室分天线无需供电，故完全可沿用既有DAS无源功分网络，无需施工。

该方案的缺点包括：该方案由于采用无源混频器变频，受限于无源混频器的线性度、功率容量等射频指标，变频一路的输出功率比正常传输的信号功率低10dB以上，会导致双路MIMO的不平衡度较大，影响性能。如果双路均做变频（如3.5G、4.9G频段），则输出功率偏低，影响覆盖效果。另外信源RRU需定制、天线设计也须配合信源，天线公开招标采购难度较高，不利于成本控制。

2、未变频方案

a）双路跨层联合收发方案；

参见图4，该方案利用一个或多个RRU的不同通道进行联合接收和发送，使传统室分也具备多天线收发的能力，实现传统室分支持第五代移动通信技术（5th-Generation，5G）多流。信源两通道跨楼层交叉部署，通过错层制造空分复用环境实现MIMO，终端接收的两路信号分别来源于本层天线与上层/下层天线。该方案的优点是不改变传统室分网络结构，实现单路DAS双流，施工容易，周期短，物料简单，成本低。

该方案的缺点包括：首先该方案跨层双路功率差异较大，约30dB，损失吞吐量性能。其次仅适用于信源两通道及分支天馈按照奇偶楼层交错部署的场景。另外基站侧需要进行一系列软件优化，技术门槛高。

b）无源室分+定向天线交叉覆盖

该方案通过信源两通道分别馈入不同楼层的原单路室分，通过增加耦合器实现不同通道信号的交叉引出，结合流量需求规划天线位置，利用板状或透明天线（可选）与原有单路室分，实现精准双流覆盖效果。该方案的优点是抽取式利用，不影响室分系统结构和性能，施工容易，周期短，物料简单，成本低。

该方案的缺点包括：该方案和基于无线移频的有源变频方案类似，大部分点位双路功率不平衡，损失吞吐量性能。仅适用于开阔场景，仅能在板状或透明天线（可选）覆盖范围内实现双流，通常无法覆盖全小区。

参见图5，本申请实施例提供一种无源变频方法，具体步骤包括：

步骤501：接收合路信号；

该合路信号可以是多个频率不同的信号输入到近端有源变频单元的内置或外置异频合路器进行合路处理得到的信号。

步骤502：对所述合路信号进行分路处理，得到所述第一信号和第二信号；所述第一信号的频率为第一频率（比如，第一频率的值为f1），第二信号的频率为第二频率（比如，第二频率的值为f2），其中，所述第一信号是无源混频器的本振信号；

比如，通过远端无源变频单元内置或外置的异频分路器对合路信号进行分路处理。

步骤503：通过无源混频器对所述第二信号进行处理，得到第三信号，所述第三信号的频率为第三频率（比如，第三频率的值为f0），所述第三信号作为MIMO中一条支路的信号；

其中，所述无源混频器通过自供电模块提供工作电压，所述无源混频器的栅极偏置电压（bias voltage）是所述自供电模块通过所述第一信号产生的，所述第三频率与NR信号的频率之间的差值小于等于预设值。

可选地，自供电模块（该自供电模块可以是射频充电模块、电池或其它任何可本地取电的模块）。

可以理解的是，上述步骤501~步骤503的执行主体可以是远端无源变频单元。

在本申请的一种实施方式中，所述方法还包括：

通过功分器或耦合器对所述第一信号进行处理，得到两路的所述第一信号；

其中，一路的所述第一信号通过所述自供电模块产生所述无源混频器的栅极电压的信号，另一路的所述第一信号作为所述无源混频器的本振信号。

在本申请的一种实施方式中，所述方法还包括：

对所述合路信号进行分路处理，得到所述第四信号，所述第四信号作为MIMO中另一条支路的信号；

其中，所述第四信号包括NR信号，或者包括NR信号和其他系统的信号，所述NR信号的频率为第三频率（比如，第三频率的值为f0），所述其他系统的信号的频率为第四频率（比如，第四频率的值为fn）。

在本申请的一种实施方式中，所述第三频率等于所述第一频率加上所述第二频率（f0=f1+f2），或者，所述第三频率等于所述第一频率减去所述第二频率（f0=f1-f2）；或者，所述第三频率等于所述第二频率减去所述第一频率（f0=f2-f1）。

在本申请的一种实施方式中，所述方法还包括：

通过本振产生器生成两路第五信号，所述第五信号的频率为所述第一频率（比如，第一频率的值为f1）；其中第一路的第五信号输入异频合路器；

对NR信号和所述第五信号进行处理，得到第六信号，所述第六信号的频率为所述第二频率；

通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

在本申请的一种实施方式中，所述对NR信号和第二路的所述第五信号进行处理，得到第六信号，包括：

降低NR信号的信号功率；

通过第一射频开关将经过处理的所述NR信号进行上下行信号分离，得到下行的NR信号；

对所述下行的NR信号和第二路的所述第五信号进行混频、滤波和放大处理，得到第六信号。

在本申请的一种实施方式中，所述方法还包括：

从DAS获取第十信号，所述第十信号的频率为第二频率，所述第十信号为上行信号；

将所述第十信号依次输入异频合路器、环形器、第二射频开关、底噪放大器、滤波器和有源混频器进行处理，得到第十一信号，所述第十一信号的频率为第三频率；

通过所述第一射频开关将所述第十一信号输出到NR RRU。

在本申请的一种实施方式中，所述第一射频开关和第二射频开关用于上下行信号的选择，所述第一射频开关和第二射频开关的控制信号与NR信号的上下行信号时隙同步。

在本申请的一种实施方式中，所述第六信号的功率与NR系统中RRU输出功率相等或所述第六信号的功率与NR系统中RRU输出功率之间的差值小于或等于预设值或相近。

在本申请的一种实施方式中，通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号，包括：

通过第二异频合路器对NR信号和其他系统的信号进行异频合路处理得到第七信号；

通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号和第七信号进行异频合路处理，得到所述合路信号；

其中，所述其他系统的信号的频率为第四频率。

在本申请的一种实施方式中，通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号，包括：

对所述NR信号进行变频处理，得到第八信号和第九信号，所述第八信号的频率为第五频率，所述第九信号的频率为第六频率；

通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号、所述第八信号、所述第九信号和其他系统的信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

在本申请实施例中，利用自供电模块为混频器提供工作电压，经过无源混频器把变频到中频的信号转换到正常的NR频点。由于自供电模块提供工作电压的缘故，可以避免变频一路NR信号功率偏低的问题，使得输出的两路NR信号的功率更加平衡，降低双路MIMO传输速率的损失。

参见图6，在本申请实施例中，在近端单元将需要变频的NR信号进行频率变换，在远端单元利用自供电模块（该自供电模块可以为射频充电模块、电池或其它任何可本地取电的模块）为混频器提供工作电压，经过混频器把变频到中频的信号转换到正常的NR频点。由于自供电模块提供工作电压的缘故，可以克服原有方案中变频一路NR信号功率偏低的问题，使得输出的两路NR信号的功率更加平衡，双路MIMO速率损失更小。具体实现方案如下：

近端有源变频单元：近端单元为有源模块，安装在基站机房，采用本地取电方式，主要有四路信号处理，具体如下：

1、本振生成信号支路：通过本振产生器模块生成一个频率为f1的中频单音信号，输出给变频电路中的混频器进行NR信号的频率变换。同时该本振产生器也会输出一路同样的本振信号经过滤波器、功率放大器，经过内置或外置的异频合路器将信号输出到原有单路无源DAS系统中；

2、变频发射信号支路：将来自NR RRU的其中一路需要变频的信号根据输入功率要求经过外置衰减器或耦合器（可以外置也可以内置在近端单元中）适当降低信号功率后，输入至近端单元下行输入口，通过一只射频开关进行上下行信号分离，下行信号通过有源混频器、滤波器、功率放大器等电路把该支路的下行NR信号从原有频率f0变频至某一中频频率f2并放大功率至原有NR RRU输出功率相同量级，其中f0=f1+f2，或f1-f2，或f2-f1，再通过环形器、内置或外置的异频合路器输出到原有单路无源DAS系统中；

3、变频接收信号支路：从原有单路无源DAS系统中输入的频率为f2的上行中频信号经过内置或外置的异频合路器、环形器、开关、底噪放、滤波器后，再经过有源混频器（本振为f1）将中频信号变换到NR原有频率f0，其中f0=f1+f2，或f1-f2，或f2-f1，再通过射频开关输出给NR RRU的其中一个通道；需要说明的是，变频发射支路和变频接收支路上的射频开关用于上下行信号的选择，该控制信号与NR信号的上下行信号时隙同步，可以用数字解调或检波等方式获得；

4、直通信号支路：NR RRU中无需变频的一条信号支路与其它现有系统（可以有多个）的RRU输出信号（频率统称为fn）通过异频合路器（可以外置也可以内置在近端单元中）合路后输入到近端单元，在近端单元中没有其它处理，仅通过内置的异频合路器与前三条支路的信号一同合路至原有单路无源DAS系统中；如果该条支路的NR信号也需要进行变频传输，如3.5G或4.9G频段，则该支路的信号处理与前三条支路类似，但f1和f2的频点需要改为f3和f4，且f1≠f2≠f3≠f4，内置或外置异频合路器也由三端口合路变为五端口合路，每个端口的频率为f1、f2、f3、f4和其它现有系统的频段，其中其它现有系统的信号为直通方式送入异频合路器进行合路；

远端无源变频单元：近端单元的合路信号通过一条无源DAS系统的功分器、耦合器等无源器件分发到多个远端单元进行处理。远端单元无需远程或本地供电。如图6所示，这条无源DAS系统中包含一路本振信号（f1）、一路NR中频信号（f2）、一路NR原始频率信号（f0）以及其它现有系统的信号（fn）。当这些信号通过一个射频端口进入近端单元后，先通过一个内置的异频分（合）路器，将信号分为三路分别进行处理，具体如下：

1、本振处理支路：从异频分（合）路器中分离出来的频点为f1的本振信号经过功分器或耦合器将信号及功率分为两份，其中一路通过自供电模块产生电压为Vb的无源混频器栅极电压信号，另一路输出给无源混频器做本振信号；

2、无源变频支路：从异频分（合）路器中分离出来的频点为f2的中频NR信号经过本振为f1、栅极偏置电压为Vb的无源混频器的频率变换，恢复出频率为f0的NR MIMO中一条支路的信号，其中f0=f1+f2，或f1-f2，或f2-f1，再经过滤波器滤除互调、谐波等无用信号，最后输出到一幅内置的天线振子辐射到空间中；

3、直通信号支路：从异频分（合）路器中分离出来的频点为f0的NR信号及频率统称为fn的其他现有系统的信号不做任何处理，直接输出到另一幅内置的天线振子辐射到空间中；同样的，如果该条支路的NR信号也进行了变频传输，如3.5G或4.9G频段，则该支路的信号处理与前三条支路类似，但f1和f2的频点需要改为f3和f4，与近端单元相同，且f1≠f2≠f3≠f4，内置异频分（合）路器也由三端口分（合）路变为五端口分（合）路，每个端口的频率为f1、f2、f3、f4和其它现有系统的频段fn，经过如上的无源变频电路后恢复出来的其中一路频率为f0的NR信号接一幅内置的天线振子，另一路频率为f0的NR信号与频率统称为fn的其它现有系统的信号异频合路后接另一幅内置的天线振子。

本申请实施例相对于现有技术具有以下技术效果：

1、与基于有线移频的有源变频方案相比，本申请实施例无需远程供电，免除更换耦合器或重新部署电源线的复杂施工、物业协调问题，大幅简化施工难度和成本；

2、与基于无线移频的有源变频方案相比，本申请实施例中经过变频的非授权频率信号均在封闭的线缆中传输，未曾辐射到空间中。此外由于两天线位置相同，功率接近，MIMO双路平衡度更高，网络性能更好；

3、与未变频方案相比，本申请实施例MIMO双路平衡度更高，网络性能更好；

4、与原无源变频方案相比，本申请实施例中的NR RRU为标准型号设备，双路输出标准频率的NR信号，标准明确、入网测试规范、管理运维简单；近端单元+远端单元作为一套附加设备，类似移频直放站产品，可引入更多供货厂家进行竞争，有利于降低采购成本；远端单元由于引入了自供电模块，为无源混频器提供了偏置电压，使得无源混频器的输出信号功率更高，提升了NR双路MIMO信号的平衡度，网络性能更好。

参见图7，本申请实施例提供一种无源变频装置，该装置700包括：

接收模块701，用于接收合路信号；

第一处理模块702，用于对所述合路信号进行分路处理，得到所述第一信号和第二信号；所述第一信号的频率为第一频率，第二信号的频率为第二频率；

第二处理模块703，用于通过无源混频器对所述第二信号进行处理，得到第三信号，所述第三信号的频率为第三频率，所述第三信号作为MIMO中一条支路的信号；

其中，所述无源混频器通过自供电模块提供工作电压，所述无源混频器的本振信号为所述第一信号，所述无源混频器的栅极偏置电压是所述自供电模块通过所述第一信号产生的，所述第三频率与NR信号的频率之间的差值小于等于预设值。

在本申请的一种实施方式中，所述装置还包括：

第三处理模块，用于通过功分器或耦合器对所述第一信号进行处理，得到两路的所述第一信号；

其中，一路的所述第一信号通过所述自供电模块产生所述无源混频器的栅极电压的信号，另一路的所述第一信号作为所述无源混频器的本振信号。

在本申请的一种实施方式中，所述装置还包括：

第四处理模块，用于对所述合路信号进行分路处理，得到所述第四信号，所述第四信号作为MIMO中另一条支路的信号；

其中，所述第四信号包括NR信号，或者包括NR信号和其他系统的信号，所述NR信号的频率为第三频率，所述其他系统的信号的频率为第四频率。

在本申请的一种实施方式中，所述第三频率等于所述第一频率加上所述第二频率，或者，所述第三频率等于所述第一频率减去所述第二频率；或者，所述第三频率等于所述第二频率减去所述第一频率。

在本申请的一种实施方式中，所述装置还包括：

第五处理模块，用于通过本振产生器生成两路第五信号，所述第五信号的频率为所述第一频率；其中第一路的第五信号用于输入异频合路器；

对NR信号和第二路的所述第五信号进行混频处理，得到第六信号，所述第六信号的频率为所述第二频率；

通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

在本申请的一种实施方式中，所述第五处理模块进一步用于：降低NR信号的信号功率；通过第一射频开关将经过处理的所述NR信号进行上下行信号分离，得到下行的NR信号；对所述下行的NR信号和第二路的所述第五信号进行混频、滤波和放大处理，得到第六信号。

在本申请的一种实施方式中，所述装置还包括：

第六处理模块，用于从DAS获取第十信号，所述第十信号的频率为第二频率，所述第十信号为上行信号；将所述第十信号依次输入异频合路器、环形器、第二射频开关、底噪放大器、滤波器和有源混频器进行处理，得到第十一信号，所述第十一信号的频率为第三频率；通过所述第一射频开关将所述第十一信号输出到NR RRU。

在本申请的一种实施方式中，所述第一射频开关和第二射频开关用于上下行信号的选择，所述第一射频开关和第二射频开关的控制信号与NR信号的上下行信号时隙同步。

在本申请的一种实施方式中，所述第六信号的功率与NR系统中RRU输出功率相等或相近或所述第六信号的功率与NR系统中RRU输出功率之间的差值小于或等于预设值。

在本申请的一种实施方式中，第五处理模块进一步用于：通过第二异频合路器对NR信号和其他系统的信号进行异频合路处理得到第七信号；通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号和第七信号进行异频合路处理，得到所述合路信号；其中，所述其他系统的信号的频率为第四频率。

在本申请的一种实施方式中，所述第五处理模块进一步用于：对所述NR信号进行变频处理，得到第八信号和第九信号，所述第八信号的频率为第五频率，所述第九信号的频率为第六频率；通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号、所述第八信号、所述第九信号和其他系统的信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

本申请实施例提供的装置能够实现图5所示的方法实施例实现的各个过程，并达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本申请实施例还提供一种变频系统，包括：

远端无源变频单元，用于执行以下操作：接收合路信号；对所述合路信号进行分路处理，得到所述第一信号和第二信号；所述第一信号的频率为第一频率，第二信号的频率为第二频率，其中，所述第一信号是无源混频器的本振信号；通过所述无源混频器对所述第二信号进行处理，得到第三信号，所述第三信号的频率为第三频率，所述第三信号作为多输入多输出MIMO中一条支路的信号；其中，所述无源混频器通过自供电模块提供工作电压，所述无源混频器的栅极偏置电压是所述自供电模块通过所述第一信号产生的，所述第三频率与新空口NR信号的频率之间的差值小于等于预设值。

可选地，远端无源变频单元还用于执行：通过功分器或耦合器对所述第一信号进行处理，得到两路的所述第一信号；其中，一路的所述第一信号通过所述自供电模块产生所述无源混频器的栅极电压的信号，另一路的所述第一信号作为所述无源混频器的本振信号。

可选地，远端无源变频单元还用于执行：对所述合路信号进行分路处理，得到所述第四信号，所述第四信号作为MIMO中另一条支路的信号；其中，所述第四信号包括NR信号，或者包括NR信号和其他系统的信号，所述NR信号的频率为第三频率，所述其他系统的信号的频率为第四频率。

可选地，所述系统还包括：

近端有源变频单元，用于执行以下操作：通过本振产生器生成两路第五信号，所述第五信号的频率为所述第一频率；其中第一路的第五信号经过功率放大器放大后输入第一异频合路器；对NR信号和第二路的所述第五信号进行处理，得到第六信号，所述第六信号的频率为所述第二频率；通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

可选地，近端有源变频单元，还用于执行以下操作：降低NR信号的信号功率；通过第一射频开关将经过处理的所述NR信号进行上下行信号分离，得到下行的NR信号；对所述下行的NR信号和第二路的所述第五信号进行混频、滤波和放大处理，得到第六信号。

可选地，近端有源变频单元，还用于执行以下操作：从单路数据采集系统DAS获取第十信号，所述第十信号的频率为第二频率，所述第十信号为上行信号；将所述第十信号依次输入异频合路器、环形器、第二射频开关、底噪放大器、滤波器和有源混频器进行处理，得到第十一信号，所述第十一信号的频率为第三频率；通过所述第一射频开关将所述第十一信号输出到NR RRU。

可选地，所述第一射频开关和第二射频开关用于上下行信号的选择，所述第一射频开关和第二射频开关的控制信号与NR信号的上下行信号时隙同步。

可选地，所述第六信号的功率与NR系统中射频拉远单元RRU输出功率相等或所述第六信号的功率与NR系统中RRU输出功率之间的差值小于或等于预设值。

可选地，近端有源变频单元，还用于执行以下操作：通过第二异频合路器对NR信号和其他系统的信号进行异频合路处理得到第七信号；通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号和所述第七信号进行异频合路处理，得到所述合路信号；其中，所述其他系统的信号的频率为第四频率。

可选地，近端有源变频单元，还用于执行以下操作：对所述NR信号进行变频处理，得到第八信号和第九信号，所述第八信号的频率为第五频率，所述第九信号的频率为第六频率；通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号、所述第八信号、所述第九信号和其他系统的信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

结合本申请公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以由在处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于RAM、闪存、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以携带在ASIC中。另外，该ASIC可以携带在核心网接口设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于核心网接口设备中。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (19)

1.一种变频方法，其特征在于，包括：

接收合路信号；

对所述合路信号进行分路处理，得到第一信号和第二信号，所述第一信号的频率为第一频率，第二信号的频率为第二频率，其中，所述第一信号是无源混频器的本振信号；

通过所述无源混频器对所述第二信号进行处理，得到第三信号，所述第三信号的频率为第三频率，所述第三信号作为多输入多输出MIMO中一条支路的信号；

其中，所述无源混频器通过自供电模块提供工作电压，所述无源混频器的栅极偏置电压是所述自供电模块通过所述第一信号产生的，所述第三频率与新空口NR信号的频率之间的差值小于等于预设值；

所述方法还包括：

通过本振产生器生成两路第五信号，所述第五信号的频率为所述第一频率；其中第一路的第五信号经过功率放大器放大后输入第一异频合路器；

对NR信号和第二路的所述第五信号进行处理，得到第六信号，所述第六信号的频率为所述第二频率；

通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过功分器或耦合器对所述第一信号进行处理，得到两路的所述第一信号；

其中，一路的所述第一信号通过所述自供电模块产生所述无源混频器的栅极电压的信号，另一路的所述第一信号作为所述无源混频器的本振信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述合路信号进行分路处理，得到第四信号，所述第四信号作为MIMO中另一条支路的信号；

其中，所述第四信号包括NR信号，或者包括NR信号和其他系统的信号，所述NR信号的频率为第三频率，所述其他系统的信号的频率为第四频率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三频率等于所述第一频率加上所述第二频率，或者，所述第三频率等于所述第一频率减去所述第二频率；或者，所述第三频率等于所述第二频率减去所述第一频率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对NR信号和第二路的所述第五信号进行处理，得到第六信号，包括：

降低NR信号的信号功率；

通过第一射频开关将经过处理的所述NR信号进行上下行信号分离，得到下行的NR信号；

对所述下行的NR信号和第二路的所述第五信号进行混频、滤波和放大处理，得到第六信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

从单路数据采集系统DAS获取第十信号，所述第十信号的频率为第二频率，所述第十信号为上行信号；

将所述第十信号依次输入异频合路器、环形器、第二射频开关、底噪放大器、滤波器和有源混频器进行处理，得到第十一信号，所述第十一信号的频率为第三频率；

通过所述第一射频开关将所述第十一信号输出到NR RRU。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一射频开关和第二射频开关用于上下行信号的选择，所述第一射频开关和第二射频开关的控制信号与NR信号的上下行信号时隙同步。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第六信号的功率与NR系统中射频拉远单元RRU输出功率相等或所述第六信号的功率与NR系统中RRU输出功率之间的差值小于或等于预设值。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号，包括：

通过第二异频合路器对NR信号和其他系统的信号进行异频合路处理得到第七信号；

通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号和所述第七信号进行异频合路处理，得到所述合路信号；

其中，所述其他系统的信号的频率为第四频率。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号，包括：

对所述NR信号进行变频处理，得到第八信号和第九信号，所述第八信号的频率为第五频率，所述第九信号的频率为第六频率；

通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号、所述第八信号、所述第九信号和其他系统的信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

11.一种变频装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收合路信号；

第一处理模块，用于对所述合路信号进行分路处理，得到第一信号和第二信号；所述第一信号的频率为第一频率，第二信号的频率为第二频率，其中，所述第一信号是无源混频器的本振信号；

第二处理模块，用于通过无源混频器对所述第二信号进行处理，得到第三信号，所述第三信号的频率为第三频率，所述第三信号作为MIMO中一条支路的信号；

其中，所述无源混频器通过自供电模块提供工作电压，所述无源混频器的栅极偏置电压是所述自供电模块通过所述第一信号产生的，所述第三频率与NR信号的频率之间的差值小于等于预设值；

所述装置还包括：

第五处理模块，用于通过本振产生器生成两路第五信号，所述第五信号的频率为所述第一频率；其中第一路的第五信号功率放大器放大后输入第一异频合路器；

对NR信号和第二路的所述第五信号进行处理，得到第六信号，所述第六信号的频率为所述第二频率；

通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三处理模块，用于通过功分器或耦合器对所述第一信号进行处理，得到两路的所述第一信号；

其中，一路的所述第一信号通过所述自供电模块产生所述无源混频器的栅极电压的信号，另一路的所述第一信号作为所述无源混频器的本振信号。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第四处理模块，用于对所述合路信号进行分路处理，得到第四信号，所述第四信号作为MIMO中另一条支路的信号；

其中，所述第四信号包括NR信号，或者包括NR信号和其他系统的信号，所述NR信号的频率为第三频率，所述其他系统的信号的频率为第四频率。

14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第五处理模块进一步用于：降低NR信号的信号功率；通过第一射频开关将经过处理的所述NR信号进行上下行信号分离，得到下行的NR信号；对所述下行的NR信号和第二路的所述第五信号进行混频、滤波和放大处理，得到第六信号。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第六处理模块，用于从DAS获取第十信号，所述第十信号的频率为第二频率，所述第十信号为上行信号；将所述第十信号依次输入异频合路器、环形器、第二射频开关、底噪放大器、滤波器和有源混频器进行处理，得到第十一信号，所述第十一信号的频率为第三频率；通过所述第一射频开关将所述第十一信号输出到NR RRU。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第一射频开关和第二射频开关用于上下行信号的选择，所述第一射频开关和第二射频开关的控制信号与NR信号的上下行信号时隙同步。

17.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第五处理模块进一步用于：通过第二异频合路器对NR信号和其他系统的信号进行异频合路处理得到第七信号；通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号和第七信号进行异频合路处理，得到所述合路信号；其中，所述其他系统的信号的频率为第四频率。

18.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第五处理模块进一步用于：对所述NR信号进行变频处理，得到第八信号和第九信号，所述第八信号的频率为第五频率，所述第九信号的频率为第六频率；通过所述第一异频合路器对所述第五信号、所述第六信号、所述第八信号、所述第九信号和其他系统的信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

19.一种变频系统，其特征在于，包括：

远端无源变频单元，用于执行以下操作：接收合路信号；对所述合路信号进行分路处理，得到第一信号和第二信号，所述第一信号的频率为第一频率，第二信号的频率为第二频率，其中，所述第一信号是无源混频器的本振信号；通过所述无源混频器对所述第二信号进行处理，得到第三信号，所述第三信号的频率为第三频率，所述第三信号作为多输入多输出MIMO中一条支路的信号；其中，所述无源混频器通过自供电模块提供工作电压，所述无源混频器的栅极偏置电压是所述自供电模块通过所述第一信号产生的，所述第三频率与新空口NR信号的频率之间的差值小于等于预设值；

所述系统还包括：

近端有源变频单元，用于执行以下操作：通过本振产生器生成两路第五信号，所述第五信号的频率为所述第一频率；其中第一路的第五信号经过功率放大器放大后输入第一异频合路器；对NR信号和第二路的所述第五信号进行处理，得到第六信号，所述第六信号的频率为所述第二频率；通过所述第一异频合路器对所述第五信号和所述第六信号进行异频合路处理，得到所述合路信号。

Images