CN213586303U - 接入单元、射频单元及无线通信信号分布系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及正交移频器、接入和射频单元及无线通信信号分布系统其中接入单元包括：下行正交调制器，正交调制下行I/Q基带信号，得到下行第二调制信号；第二调制信号发送器，向双绞线信道发送所述下行第二调制信号；第二调制信号接收器，从所述双绞线信道接收上行第二调制信号；上行正交解调器，正交解调所述上行第二调制信号，得到上行I/Q基带信号。

Description

接入单元、射频单元及无线通信信号分布系统

技术领域

本申请属于移动通信领域，特别涉及一种用于无线通信信号分布系统的正交移频器、接入单元、射频单元和无线通信信号分布系统。

背景技术

预计5G通信的70％数据流量和业务都发生在室内场景，例如车站、机场、体育馆、医院、地铁、商场、酒店、办公楼等。此外，5G通信用户80％的工作时间都将位于室内环境。国内5G的主力频段为2.6GHz 及3.5GHz，比2G、3G、4G主流频段频率高，传输损耗和穿透损耗加大，难以通过室外覆盖室内。5G信号的信号覆盖，是5G业务的关键。

基于现有技术的无源室内分布系统，可以将5G的RRU(Remote Radio Unit,射频拉远单元)信号，通过POI合路到无源室内分布系统。本申请的发明人发现，现有的无源室内分布系统，主要针对2G、3G、4G频段，而对5G的较高频段存在损耗大的问题。

另一方面，现有技术中，基于微基站的有源数字室内分布系统存在系统规模较大、成本较高、功耗需求大等缺陷。

实用新型内容

本申请旨在提供一种用于无线通信信号分布系统的方法、正交移频器、接入单元、射频单元和无线通信信号分布系统，成本低且灵活性好。

根据本申请的一方面，提供一种用于无线通信信号分布系统的方法，包括：获取第一I/Q基带信号；正交调制所述第一I/Q基带信号，得到第二调制信号；通过双绞线信道传输所述第二调制信号；从所述双绞线信道接收所述第二调制信号；正交解调所述第二调制信号，得到所述第一I/Q基带信号。

本申请的另一实施例提供了一种正交下移频器，包括：正交解调器，正交解调第一调制信号，得到I/Q基带信号；正交调制器，正交调制所述I/Q基带信号，得到第二调制信号；低通滤波器，连接于所述正交调制器和所述正交解调器之间，对所述I/Q基带信号进行带外抑制。

本申请的另一实施例提供了一种正交上移频器，包括：正交解调器，正交解调第二调制信号，得到I/Q基带信号；正交调制器，正交调制所述I/Q基带信号，得到第一调制信号；低通滤波器，连接于所述正交解调器与所述正交调制器之间，对所述I/Q基带信号进行带外抑制。

本申请的另一方面提供一种接入单元包括：下行正交调制器，正交调制下行I/Q基带信号，得到下行第二调制信号；第二调制信号发送器，向双绞线信道发送所述下行第二调制信号；第二调制信号接收器，从所述双绞线信道接收上行第二调制信号；上行正交解调器，正交解调所述上行第二调制信号，得到上行I/Q基带信号。

本申请的另一方面提供一种射频单元，包括：第二调制信号接收器，从双绞线信道接收下行第二调制信号；下行正交解调器，正交解调所述下行第二调制信号，得到下行I/Q基带信号；下行正交调制器，正交调制所述下行I/Q基带信号，得到下行第一调制信号；上行正交解调器，正交解调上行第一调制信号，得到上行I/Q基带信号；上行正交调制器，正交调制所述上行I/Q基带信号，得到上行第二调制信号；第二调制信号发送器，向所述双绞线信道发送所述上行第二调制信号。

本申请的另一方面提供一种无线通信信号分布系统，包括：前述任意一种接入单元；至少一个前述任意一种的射频单元；双绞线系统，将所述射频单元分布连接到所述接入单元。

利用上述任意一种方法、正交移频器、接入单元、射频单元和系统。可以利用相对简单的方式实现利用双绞线实现包括5G通信在内的移动通信信号分布。在该系统中，利用微站产生小区信号，利用双绞线进行信号传送和覆盖，从而可以降低组网成本，特别适合室内信号覆盖。

可以利用本申请提供的正交移频器，利用相对简单的拓扑，实现对包括5G通信信号在内的移动通信信号的移频操作。该操作可以把包括 5G通信信号在内的移动通信信号降频至双绞线可传输的频段。

可以通过信道补偿或者信号预加重，保证双绞线信道可以拥有更宽的可用带宽，传送更远距离。从而可以利用双绞线组合传输2G、3G、4G 和5G通信信号。从而可以降低系统的布网成本和提供系统的灵活性。

附图说明

图1示出基于现有技术的移动通信的无源室内分布系统的组成示意图。

图2示出基于现有技术的移动通信的有源室内分布系统的组成示意图。

图3示出基于现有技术的下变频器的组成示意图。

图4示出基于现有技术的上变频器的组成示意图。

图5示出图3所示下变频器的信号特征。

图6示出根据本申请示例实施例的用于无线通信分布系统的方法的流程示意图。

图7示出本申请示例实施例的滤波模块的电路原理示意图。

图8示出图7所示滤波模块的幅频特性曲线。

图9示出本申请示例实施例的高通滤波器的原理示意图。

图10示出图9所示高通滤波器的幅频特性曲线。

图11示出本申请示例实施例的正交下移频器的组成示意图。

图12示出本申请另一实施例的正交上移频器的组成示意图。

图13示出本申请另一实施例的接入单元的组成示意图。

图14示出示例实施例中4G下行第四调制信号和5G下行第二调制信号中的频率范围配置示意图。

图15示出本申请另一实施例的射频单元的组成示意图。

图16示出本申请另一实施例的无线通信分布系统的组成示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同或相似的附图标记表示相同或类似的部分，因而有时可省略对它们的重复描述。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置或步骤等。在这些情况下，将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。

附图中所示的方框图不一定必须与物理上独立的实体相对应。可以采用软件、或在一个或多个硬件模块和/或可编程模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制装置中实现这些功能实体。

以下是通过具体实施例来说明本发明所公开有关用于无线通信分布系统的方法、正交下移频器、正交上移频器、接入单元、射频单元和无线通信分布系统的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。虽然下面主要以5G应用为例对本申请的技术方案进行说明，但易于理解，本申请的技术方案也可应用于5G通信以外的其他通信系统，包括以后可能出现的其他类似无线通信应用场景。

应当理解，本申请的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本申请的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本申请。如在本申请说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本申请说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

图1示出基于现有技术的移动通信的无源室内分布系统的组成示意图。

如图1所示，在基于现有技术的移动通信的无源室内分布系统中，可以将5G的RRU(Remote Radio Unit,射频拉远单元)信号通过POI合路到无源室内分布系统。本申请的发明人发现，基于现有技术的移动通信的无源室内分布系统主要针对2G、3G、4G频段。该系统在通过较高的频率时，损耗较大，难以适应5G通信信号的传输。因而，如果将该系统应用于5G通信组网工程中，则需要对该系统进行扩频改造，或增加信源数量、功率。如要实现2T2R，还要增加另一路信号分布系统。系统构建规模较大，成本较高，灵活性不足。

图2示出基于现有技术的移动通信的有源室内分布系统的组成示意图。

如图2所示，在现有技术的基于微基站的有源数字室内分布系统中，可以通过BBU(基带处理单元)产生小区基带信号，通过HUB完成下行信号分发和上行信号汇聚，室内分布微站完成射频信号收发。网元之间通过CPRI协议传输数据，微站使用光电复合电缆或10G网线进行信号拉远和供电。有源数字室内分布系统，可实现2G、3G、4G、5G多模传输，同步覆盖；可实现2T2R、4T4R MIMO功能，是未来室内分布系统的主要方式。但是，10G的网口或光口，仅能实现带宽100Mhz信号的2T2R功能。六类屏蔽网线，最大拉远距离100米。由于要完成宽频信号的收发，需要配置高速ADC、DAC、FPGA，设备成本高，功耗大。

在现有技术中，也存在利用双绞线传输移动通信信号的方案。在该方案中，一般采用下变频器将移动通信信号变频为较低频率，并利用双绞线把该较低频率的通信信号传输到预定室内区域，然后通过上变频器将该较低频率的通信信号还原为原始的移动通信射频信号，实现对预定室内区域的覆盖。

图3示出基于现有技术的下变频器的组成示意图。图4示出基于现有技术的上变频器的组成示意图。图5示出图3所示下变频器的信号特征。

如图3所示的下变频器可以利用混频器把较高频率的载波信号fc与本振信号fo进行混频处理，得到较低频率的载波信号fs。其中三个信号的频率关系为：

fs＝fc-fo (a)

如图5所示，在利用图3所示下变频器进行下变频过程中，fs有一镜像信号2fo-fc，该镜像信号的变频信号也会叠加到fs上，造成干扰。为了避免镜像信号干扰，须增加一个带通滤波器。该带通滤波器的设计既要避免对信号(fc)影响，同时又要抑制镜像信号(2fo-fc)。

在利用图3所示下变频器处理5G信号双绞线传输问题时，由于5G 通信信号的频率fc较高，在FR1中主要为2.6～4.9GHz；而双绞线的工作频率fs相对而言非常低，只有不足200MHz。根据式(a)，在该方案中，本振信号的频率fo会非常靠近5G通信信号的频率fc。进而导致镜像信号频率2fo-fc会非常接近5G通信信号的频率fc。这对带通滤波器的设计造成了很大的考验，其实现难度较大，实现成本也较高。

同样地，参见图4，双绞线将信号传送到远端射频单元后，通过上变频器恢复5G信号。在混频器的输出端会生成混叠于目标调制信号(fo+fs) 之上的带外信号，该带外信号包括本振信号(fo)和信号fo-fs。由于5G 信号的本振频率fo和双绞线工作频率fs的数值关系，两种频率的带外信号都非常靠近目标调制信号频率fo+fs。因而在通过图4所示上变频器处理5G信号时，用于抑制带外信号的带通滤波器的实现难度和成本也是比较大的。

为了解决上述问题，本申请的发明人提出一种新的技术方案，利用正交变频器，能够以较低的成本实现双绞线中继传输5G信号。根据本申请的技术构思，在下行方向，接入单元先通过正交解调器提取5G信号fc的I/Q基带信号，利用低通滤波器抑制带外信号，再通过正交调制器将I/Q基带信号调制到双绞线可以传输的频率fs，实现5G宽频信号转移到双绞线传输。远端射频单元使用正交变频器，将双绞线传送来的信号，变频恢复正常的5G信号，放大后发射，实现信号覆盖。对于上行方向的信号传输可以采用上述方式的逆方向处理。

下面，参照示例实施例对本申请的技术方案进行详细说明。

图6示出本申请示例实施例的用于无线通信分布系统的方法的流程示意图。

如图6所示，在S110中，接收第一调制信号s₁(t)。第一调制信号 s₁(t)可以是包括5G通信信号的移动通信信号。可选地，第一调制信号s₁(t)可以包括2G、3G、4G和5G中的一项或多项。可选地，在下行方向可以从RRU或者一体化小基站接收第一调制信号s₁(t)。或者，在上行方向，可以从至少一个移动通信终端获取第一调制信号s₁(t)。

s₁(t)＝a(t)cos(2πf_o1t+2πf_bt) (1)

式(1)示出了示例实施例中，第一调制信号s₁(t)的信号表达式。如式(1)所示，s₁(t)可以为第一调制信号。其中，a(t)可以为第一调制信号 s₁(t)的基带信号幅值，f_o1可以为第一调制信号s₁(t)的本振频率，f_b可以为第一调制信号s₁(t)的基带信号频率，f_o1＞＞f_b。

在S120中，对第一调制信号s₁(t)进行正交解调，得到第一I/Q基带信号。其中，第一I/Q基带信号可以包括基带信号I(t)和基带信号Q(t)。

首先可以生成第一本振实部信号I_b1(t)和第一本振虚部信号Q_b1(t)。其中第一本振实部信号I_b1(t)和第一本振虚部信号Q_b1(t)均为单频信号，且相位相差90°。第一本振实部信号I_b1(t)和第一本振虚部信号Q_b1(t)的频率均为第一调制信号s₁(t)的本振频率f_o1。可选地，第一本振实部信号 I_b1(t)和第一本振虚部信号Q_b1(t)可以如式(2)式(3)所示。

I_b1(t)＝cos(2πf_o1t) (2)

Q_b1(t)＝sin(2πf_o1t) (3)

如式(4)、式(5)所示，可以分别利用第一本振实部信号I_b1(t)和第一本振虚部信号Q_b1(t)与第一调制信号s₁(t)做乘法运算，得到基带信号 I(t)/Q(t)。

其中，基带信号I(t)可以表示为：

I(t)＝1/2a(t)cos(2πf_bt)，

基带信号Q(t)可以表示为：

Q(t)＝1/2a(t)sin(2πf_bt)。

如式(4)、式(5)中的1/2a(t)cos(2πf_bt+4πf_o1t)和1/2a(t)sin(2πf_bt+ 4πf_o1t)为噪声，即带外信号。

可选地，在S120之后还可以包括对第一I/Q基带信号进行低通滤波，以抑制带外信号。

由于式(4)和式(5)中的带外成分不含有低频成分，所以仅需要低通滤波器即可以有效抑制该带外信号。由于f_o1＞＞f_b，所以带外信号的频率远大于基带信号I(t)/Q(t)的频率f_b。所以利用相对普通的低通滤波器即可以抑制前述带外信号。该滤波器的实现难度较低且实现成本较低。

正交解调的具体实现方式可以采用FFT法、希尔伯特变换法、数字内插法、直接数字混频法、直接模拟混频法等方式实现，本申请对此没有特别限制。

可选地，S110和S120也可以换成：从RRU或者一体化小基站直接获取基带信号I(t)和基带信号Q(t)。可选地，可以通过CPRI/eCPRI接口从RRU或者一体化小基站获取基带信号I(t)和基带信号Q(t)。

在S130中，可以正交调制基带信号I(t)/Q(t)，得到第二调制信号s₂(t)。

可以首先生成第二本振实部信号I_b2(t)和第二本振虚部信号Q_b2(t)。

其中，第二本振实部信号I_b2(t)和第二本振虚部信号均为单频信号，且相位相差90°。第二本振实部信号I_b2(t)和第二本振虚部信号Q_b2(t)的频率均为第二调制信号s₂(t)的本振频率f_o2。

其中，频率f_o2可以是双绞线信道传输带宽范围以内的频率。可选地，频率f_o2可以在10-200MHz范围内。

可选地，第二本振实部信号I_b2(t)和第二本振虚部信号Q_b2(t)可以如式(6)式(7)所示。

I_b2(t)＝2 cos(2πf_o2t) (6)

Q_b2(t)＝-2 sin(2πf_o2t) (7)

如式(8)、式(9)所示，可以对第二本振实部信号I_b2(t)和基带信号 I(t)做乘法运算，以及第二本振虚部信号Q_b2(t)和基带信号Q(t)做乘法运算。可以对式(8)和式(9)做和，得到第二调制信号s₂(t)。正交调制的实现方式与正交解调的实现方式类似，在此不做赘述。

s₂(t)＝I(t)×I_b2(t)+Q(t)×Q_b2(t)＝a(t)cos(2πf_o2t+2πf_bt) (10)

可选地，可以合理配置频率f_o2，使得第二调制信号s₂(t)的频率f_o2+f_b在10-200MHz范围内。

在S140中，可以通过双绞线信道传输第二调制信号s₂(t)。

在一些应用场景中，可以通过双绞线信道把第二调制信号s₂(t)从第一预设区域传输到第二预设区域，第一预设区域和第二预设区域之间可不便于通过预设通信手段直接进行无线通信。可选地，该预设通信手段可以包括2G、3G、4G和5G中的至少一项。可选地，第一预设区域和第二预设区域之间可以存着遮挡物，该遮挡物可以包括墙壁，金属物品或者其他可以影响无线信号传播的物品。可选地，第一预设区域和第二预设区域中的至少一个为原有无线通信网路未覆盖区域。可选地，该原有无线通信网路未覆盖区域可以是相对封闭的区域，比如室内区域、地下等区域。可选地，该原有无线通信网路未覆盖区域也可以是尚未被原有无线通信网路覆盖的开放区域。可选地，第一预设区域和第二预设区域中的至少一个也可以是无线通信终端过于密集的区域，比如某些厂区、学校等。

可选地，双绞线信道可以包括网线，该网线可以是五类线、六类线、七类线，或者其他类型网线。可选地，如果该网线的长度可以为100-200 米。

在S150中，可以从双绞线信道接收第二调制信号s₂(t)。

在S160中，可以利用第二调制信号s₂(t)还原第一调制信号s₁(t)。可选地，可以正交解调第二调制信号s₂(t)，得到基带信号I(t)/Q(t)。可选地，在S160中还可以正交调制基带信号I(t)/Q(t)，还原得到第一调制信号 s₁(t)。该过程与S120-S130相似，在此不做赘述。

可选地，在正交解调第二调制信号s₂(t)，得到基带信号I(t)/Q(t)之后，还可以包括对基带信号I(t)/Q(t)进行低通滤波，以抑制带外信号。

可选地，在S160之后还可以包括功率放大该第一调制信号s₁(t)，以及发射该第一调制信号s₁(t)。例如，可以向至少一个移动通信终端发送该第一调制信号s₁(t)。

可选地，在上行方向，也可以向RRU或一体化小基站耦合该第一调制信号s₁(t)，或者向RRU或一体化小基站发送基带信号I(t)/Q(t)。并由该RRU或一体化小基站利用基带信号I(t)/Q(t)还原得到该第一调制信号 s₁(t)。以及可以利用RRU或一体化小基站发送第一调制信号s₁(t)。可选地，可以通过CPRI/eCPRI接口向RRU或一体化小基站发送基带信号 I(t)/Q(t)。

可选地，在S150之后还可以包括：根据所述双绞线信道的衰减特性对第二调制信号s₂(t)进行幅频特性补偿。

可选地，可以利用滤波器对第二调制信号s₂(t)进行幅频特性补偿。其中，该滤波器的幅频特性与双绞线信道的幅频特性相匹配，使得该双绞线信道和该滤波器级联的总幅频特性在预设频率范围内相对平坦。

可选地，该滤波器可以由级联的多个滤波模块组成。可选地，该滤波器可以由相互级联的至少两个高通滤波模块组成。可选地，每个高通滤波模块的传输函数可以如式(11)所示

其中，R₂、R₃和C₂均可以为预设常数，f为频率，Vin可以为滤波模块输入电压，V_out可以为滤波模块输出电压，j可以为虚数单位。

可选地，根据示例实施例的方法还可包括多模传输方式，比如该方法还可以包括：获取第二I/Q基带信号；正交调制所述第二I/Q基带信号，得到第四调制信号；以频分复用方式，与所述第二调制信号共用所述双绞线信道，传输所述第四调制信号，所述第四调制信号与所述第二调制信号之间具有5-20MHz的保护间隔；从所述双绞线信道接收所述第四调制信号；正交解调所述第四调制信号，得到所述第二I/Q基带信号。

进一步地，根据示例实施例的方法还可包括：接收第三调制信号，正交解调所述第三调制信号，得到所述第二I/Q基带信号。以及还可以包括：正交调制所述第二I/Q基带信号，恢复得到第三调制信号。更进一步地，根据示例实施例的方法还可包括：发射所述第三调制信号。

例如，第一调制信号可以是5G信号，第三调制信号可以是4G信号，这样，可以在同一双绞线信道上同时组合传输与4G和5G相应的第二调制信号和第四调制信号，提供设备利用率。

图7示出本申请的一个示例实施例滤波模块的电路原理示意图。

如图7所示，该滤波模块可以包括：运算放大器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、变容二极管C2和电感L。其中，电容C1可以用于隔离偏置电压V_T，电感L可以用于提供偏置电压V_T，电阻R1可以用于阻抗匹配。电阻R1、电容C1和电感L对该滤波模块的传输特性影响可以忽略不计。图7所示滤波模块的传输函数可以如式(11)所示。

图8示出图7所示滤波模块的幅频特性曲线。

如图8所示，图7所示滤波模块的幅频特性存在两个拐点。分别为 (FL，1)和(FC，Ac)。其中：

如图7所示，可以通过控制偏置电压V_T调整变容二极管C2的容值。进而可以通过控制偏置电压V_T调整参数调整滤波模块的幅频特性，调整该滤波模块的拐点参数FL和FC。

图9示出本申请一个示例实施例高通滤波器的原理示意图。

如图9所示，该高通滤波器可以包括级联的三个滤波模块111、112 和113。其中，滤波模块111、112和113可以为如7所示的滤波模块。其对应的滤波拐点参数分别为(Ac1，FL1，FC1)、(Ac2，FL2，FC2) 和(Ac3，FL3，FC3)。可以通过控制偏置电压V_T1、V_T2和V_T3分别调整滤波模块111、112和113的滤波参数，使之与双绞线信道的衰减特性匹配。

图10示出图9所示高通滤波器的幅频特性曲线。

如图10所示，121为滤波模块111的幅频特性曲线，122为滤波模块112的幅频特性曲线，123为滤波模块113的幅频特性曲线。120为图 9所示高通滤波器的幅频特性曲线，124为双绞线信道的衰减特性曲线。

可以通过控制偏置电压V_T1、V_T2和V_T3使得高通滤波器的幅频特性与双绞线信道的衰减特性的乘积在预设频率范围内为相对平坦的曲线。曲线125为曲线120和曲线124的叠加曲线，即图9所示滤波器与双绞线信道级联的总增益曲线。

如示例实施例所示，曲线125在0-FN之间的相对平坦。从而可以拓展双绞线信道的可用带宽。

由于双绞线的衰减特性与双绞线的种类和长度相关。因而可以根据双绞线种类和长度，通过控制V_T1、V_T2和V_T3调整高通滤波器的传输特性。使得滤波器与双绞线信道级联的总增益特性在预设频率范围内相对平坦。示例实施例中的高通滤波器包括三级滤波模块。可选地，该滤波器也可以包括其他数量的滤波模块。

可选地，在S140之前也可以根据所述双绞线信道的衰减特性对第二调制信号s₂(t)进行幅频特性预加重，使得第二调制信号s₂(t)顺次经过幅频特性预加重和双绞线传输后，在预设频率范围内总幅频特性相对平坦。

可选地，可以采用滤波器对使得第二调制信号s₂(t)进行幅频特性预加重。根据一些实施例，该滤波器可以如图9所示，在此不做赘述。

可选地，可以设置幅频特性预加重和幅频特性补偿中的任意一个或者两个均使用。

图11示出本申请示例实施例的正交下移频器的组成示意图。根据该实施例的正交下移频器可用于前述无线通信分布系统的处理方法。

如图11所示，正交下移频器2000可以用于把第一调制信号s₁(t)转换成第二调制信号s₂(t)。第一调制信号可以为移动通信射频信号，该移动通信射频信号可以包括2G、3G、4G和5G射频信号。第二调制信号可以为双绞线可传输信号。

根据示例实施例，正交下移频器2000可以包括：正交解调器210、正交调制器220、及连接于所述正交解调器210和所述正交调制器220 之间的低通滤波器231和232。

参见前面的说明，正交解调器210可以利用第一本振实部信号I_b1(t) 和第一本振虚部信号Q_b1(t)分别与第一调制信号s₁(t)做乘法运算，得到基带信号I(t)/Q(t)。第一本振实部信号I_b1(t)和第一本振虚部信号Q_b1(t)可以为幅值相等的，稳定的，单频信号。第一本振实部信号I_b1(t)和第一本振虚部信号Q_b1(t)的频率可以均为第一调制信号s₁(t)的本振频率f_o1。第一本振实部信号I_b1(t)和第一本振虚部信号Q_b1(t)之间的相位差可为90°。

滤波器231可以与基带信号I(t)连接，用于滤掉基带信号I(t)中的带外成分。滤波器232可以与基带信号Q(t)连接，用于滤掉基带信号Q(t) 中的带外信号。

正交调制器220可以分别与低通滤波器231和232连接，利用滤波后的基带信号I(t)/Q(t)生成第二调制信号s₂(t)。可以通过第二本振实部信号I_b2(t)和基带信号I(t)做乘法运算，第二本振虚部信号Q_b2(t)和基带信号 Q(t)做乘法运算，并叠加两个乘积信号，得到第二调制信号s₂(t)。

第二本振实部信号I_b2(t)和第二本振虚部信号Q_b2(t)可以为幅值相等的，稳定的，单频信号。第二本振实部信号I_b2(t)和第二本振虚部信号Q_b2(t) 的频率可以为第二调制信号s₂(t)的本振频率f_o2。第二本振实部信号I_b2(t) 和第二本振虚部信号Q_b2(t)的相位可以相差90°。

图12示出本申请另一实施例的正交上移频器的组成示意图。根据该实施例的正交上移频器可用于前述无线通信分布系统的处理方法。

如图12所示，正交上移频器3000可以用于把第二调制信号s₂(t)还原为第一调制信号s₁(t)。第一调制信号可以为移动通信射频信号，该移动通信射频信号可以包括2G、3G、4G和5G射频信号。第二调制信号可以为双绞线传输信号。

根据示例实施例，正交上移频器3000可以包括：正交解调器310、正交调制器320、低通滤波器331和332。

参见前面的说明，正交解调器310可以用于正交解调第二调制信号，得到基带信号I(t)/Q(t)。低通滤波器331和332可以分别用于抑制基带信号I(t)和基带信号Q(t)中的带外信号。正交调制器320可以用于调制基带信号I(t)/Q(t)，还原得到第一调制信号s₁(t)。可选地，上述各个组件可以分别与图11中的同名组件相似，在此不做赘述。

图13示出本申请示例实施例的接入单元的组成示意图。

接入单元4000可以连接于源端RRU或一体化小基站和双绞线信道之间，并可以与连接于双绞线信道另一端的射频单元配合，实现预设区域内的无线通信终端与源端RRU或一体化小基站的通信连接。接入单元4000可以与RRU或一体化小基站无线耦合连接，也可以与RRU或一体化小基站数字连接。

接入单元4000可以用于处理上/下行第一调制信号(射频信号)与上/下行第二调制信号(双绞线可传输信号)之间的转换，或者可以用于处理上/下行I/Q基带信号与上/下行第二调制信号之间的转换。从而可以在无线通信信号已覆盖一端实现通信信号在无线传输与双绞线传输之间的相互转换。

根据示例实施例，在下行方向，接入单元4000可以包括：下行正交调制器414和第二调制信号发送器418。可选地，下行正交调制器414 的前级还可以包括下行正交解调器412。在上行方向，接入单元4000可以包括：第二调制信号接收器428和上行正交解调器424。可选地，可选地，在上行正交解调器424的后级也可以包括上行正交调制器422。

可选地，接入单元4000也可以包括耦合器(未示出)，并可以通过耦合器与RRU或一体化小基站无线耦合连接。接入单元4000可以通过耦合器从RRU或一体化小基站耦合接收下行第一调制信号，或者可以通过耦合器向RRU或一体化小基站发射上行第一调制信号。下行第一调制信号和上行第一调制信号中的至少一项可以为移动通信的射频信号。可选地，该射频信号可以是包括是2G、3G、4G和5G射频信号中的一项，或者其中至少两项的叠加。

如图13所示，下行正交解调器412可以用于正交解调下行第一调制信号，得到前述下行I/Q基带信号。可选地，在正交解调器412和下行正交调制器414之间也可以包括下行低通滤波器(未示出)，用于对下行I/Q基带信号进行带外抑制。

如图13所示，下行正交调制器414可以用于正交调制下行I/Q基带信号，得到下行第二调制信号。其中，下行第二调制信号可用于双绞线传输。下行第二调制信号的频率可以在双绞线信道430的传输带宽范围之内。可选地，下行第二调制信号的频率范围可以在10-200MHz之内。

如图13所示，第二调制信号发送器418可以连接于下行正交调制器414和双绞线信道430之间，用于向双绞线信道430发送下行第二调制信号。第二调制信号发送器418可以与双绞线信道430直接连接。可选地，双绞线信道430可以包括至少一对双绞线。第二调制信号发送器 418可以与双绞线信道430中的至少一对双绞线连接。可选地，第二调制信号发送器418还可以在发送信号之前，对下行第二调制信号进行功率放大。

在双绞线信道430的另一端，可以利用射频单元把经双绞线信道430 下行传输的下行第二调制信号还原成下行第一调制信号。并可以利用该射频单元向预设区域内的移动通信终端发射该下行第一调制信号。射频单元也可以接收来自移动通信终端的上行第一调制信号，并可以把上行第一调制信号转换成上行第二调制信号，并可以由双绞线信道上行传输上行第二调制信号至接入单元4000。

如图13所示，第二调制信号接收器428可以用于接收经双绞线信道430上行传输的上行第二调制信号。第二调制信号接收器428可以与双绞线信道430直接连接。可选地，第二调制信号接收器428可以与双绞线信道430中的至少一对双绞线连接。

根据示例实施例，第二调制信号接收器428可以与第二调制信号发送器418连接相同的一对双绞线。第二调制信号接收器428与第二调制信号发送器418通过频分复用(FDD)模式或时分复用(TDD)模式进行双工收发和/或多模收发。第二调制信号接收器428可以与第二调制信号发送器418连接不同的双绞线，通过不同的双绞线来进行双工收发和 /或多模收发。

如图13所示，上行正交解调器424可以与第二调制信号接收器428。可以用于正交解调上行第二调制信号，得到上行I/Q基带信号。上行正交调制器422可以用于正交调制前述上行I/Q基带信号，得到上行第一调制信号。可选地，在上行正交解调器424和上行正交调制器422之间也可以包括上行低通滤波器，用于对上行I/Q基带信号进行带外抑制。

可选地，接入单元4000也可以不包括下行正交解调器412和上行正交调制器422。可选地，接入单元4000可以包括CPRI/eCPRI接口(未示出)，并可以通过CPRI/eCPRI接口与RRU或一体化小基站数字连接。可选地，可以通过CPRI/eCPRI接口与RRU或一体化小基站直接交换上行I/Q基带和下行I/Q基带信号。

可选地，下行I/Q基带信号可以为2G通信、3G通信、4G通信和 5G通信中至少一项的下行方向基带信号。上行I/Q基带信号也可以为 2G通信、3G通信、4G通信和5G通信中至少一项的上行方向基带信号。

可选地，接入单元4000还可以包括第一高通滤波器(未示出)。可选地，第一高通滤波器可以用于对该下行第二调制信号进行预加重。第一高通滤波器可以为前面参照图9描述的滤波器，在此不做赘述。可选地，第一高通滤波器可以设置于第二调制信号发送器418和双绞线信道 430之间，也可以设置于下行正交调制器414和第二调制信号发送器418 之间。可选地，第一高通滤波器还可以设置于下行正交调制器414的前级，直接对下行I/Q基带信号进行预加重。

可选地，接入单元4000还可以包括第二高通滤波器(未示出)。可选地，第二高通滤波器可以用于对上行第一调制信号进行幅频特性补偿。第二高通滤波器可以如参照图9描述的滤波器，在此不做赘述。第二高通滤波器可以设置于第二调制信号接收器428和上行正交解调器424之间，也可以设置于第二调制信号接收器428和双绞线信道430之间。可选地，第二高通滤波器还可以设置于上行正交解调器424的后级，并可以对上行I/Q基带信号进行幅频特性补偿。

可选地，接入单元4000也可以用于通信信号的多模传输。比如，从 RRU或一体化小基站耦合接收的信号可以是至少两路下行第一调制信号的叠加信号，比如2G、3G、4G和5G射频信号中至少两项的叠加。可选地，接入单元4000可以包括至少两个下行正交解调器，分别正交解调该至少两路下行第一调制信号，并分别得到至少两对下行I/Q基带信号。可选地，接入单元4000还可通过CPRI/eCPRI接口直接从RRU或一体化小基站直接获取至少两对下行I/Q基带信号。

可选地，接入单元4000还可以包括至少两个下行正交调制器414，分别用于正交调制两对下行I/Q基带信号，得到至少两个下行第二调制信号。可选地，该至少两个下行第二调制信号的频率范围均在双绞线信道的传输带宽之内，且互不交迭。可选地，可以在双绞线信道430中，以频分复用的方式组合传输该至少两个下行第二调制信号。

例如，根据一些实施例，接入单元4000可以包括第一和第二下行正交调制器，第一和第二下行正交调制器可以分别用于对第一(例如5G) 下行I/Q基带信号和第二(例如4G)下行I/Q基带信号进行正交调制，从而可以得到第一(例如5G)下行第二调制信号和第二(例如4G)下行第二调制信号。第一下行第二调制信号和第二下行第二调制信号之间可以留有预设频率宽度的保护间隔，从而其频率范围可以互不重叠，如图14所示。参见图14，5G下行第二调制信号(5G信号)的频率范围可以是100-200MHz。4G下行第二调制信号(4G信号)的频率范围可以是 70-90MHz。90MHz-100MHz为保护间隔。其他信号，例如2G下行第二调制信号和3G下行第二调制信号的频率范围也可以做类似配置。

可选地，接入单元4000还可以包括第二调制信号合路器，合路前述至少两路下行第二调制信号。

在上行通路中，从双绞线信道430中接收到信号也可以是以频分复用方式组合传输的至少两路上行第二调制信号。可选地，接入单元4000 可以包括信号分离器，分离组合传输的至少两路上行第二调制信号。可选地，以频分复用方式组合传输的至少两路上行第二调制信号的频率配置可以如图14的描述，在此不做赘述。

接入单元4000，也可以包括至少两个上行正交解调器，分别用于正交解调该至少两路上行第二调制信号，得到至少两对上行I/Q基带信号。可以通过CPRI/eCPRI接口直接向RRU或一体化小基站发送该至少两对上行I/Q基带信号。也可以利用至少两个上行正交调制器正交调制该至少两对上行I/Q基带信号，得到至少两路上行第一调制信号。并可以向 RRU或一体化小基站耦合发送该至少两路上行第一调制信号。

图15示出本申请另一实施例的射频单元的组成示意图。

射频单元5000可以类似于微基站，设置于预设区域内，对预设区域进行通信信号覆盖。射频单元5000可以与双绞线信道连接，并可以与设置于双绞线信道另一端的前述任意一种接入单元配合。射频单元5000还可以与预设区域内的至少一个移动通信终端无线耦合连接，实现预设区域内的该至少一个移动通信终端与源端RRU或一体化小基站的移动通信连接。

参见图15，在下行方向，射频单元5000可以包括：第二调制信号接收器510、正交上移频器520、第一高通滤波器530和第一调制信号发送器540。其中，正交上移频器520可以是前述任意一种上移频器。正交上移频器520可以如图12所示，可以包括：下行正交解调器310、下行正交调制器320。

参见图15，在上行方向射频单元5000可以包括：第一调制信号接收器560、第二高通滤波器570、正交下移频器580和第二调制信号发送器590。其中，正交下移频器580可以是前述任意一种下移频器。正交下移频器580可以如图11所示，可以包括上行正交解调器210、上行正交调制器220。

如图15和图12所示，在下行方向，第二调制信号接收器510可用于从双绞线信道550接收下行第二调制信号。下行正交解调器310可以用于正交解调该下行第二调制信号，得到下行I/Q基带信号。下行正交调制器320可以用于正交调制下行I/Q基带信号，还原得到下行第一调制信号。

可选地，在下行正交调制器320后级也可以包括第一调制信号发送器540，向预设区域内至少一个移动通信终端发射该下行第一调制信号。在下行正交解调器310和下行正交调制器320之间也可以包括下行低通滤波器331和332，对下行I/Q基带信号进行带外抑制。可选地，在第二调制信号接收器510的后级也可以包括第一高通滤波器(未示出)，对下行第二调制信号进行补偿。

如图15和图11所示，在上行方向，上行正交解调器210可以用于正交解调来自预设区域内至少一个移动终端的上行第一调制信号，得到上行I/Q基带信号。上行正交调制器220可以用于正交调制上行I/Q基带信号，得到上行第二调制信号。第二调制信号发送器590可以用于向双绞线信道550发送该上行第二调制信号。连接于双绞线信道550另一端的前述任意一种接入单元可以接收并还原该上行第二调制信号，以及可以向RRU或一体化小基站发送还原后的信号。

可选地，在上行正交解调器210的前级也可以包括第一调制信号接收器560，从至少一个移动终端接收上行第一调制信号。在上行正交解调器210和上行正交调制器220之间也可以包括上行低通滤波器231和 232，对上行I/Q基带信号进行带外抑制。在第二调制信号发送器590的前级也可以包括第二高通滤波器(未示出)，对上行第二调制信号进行预加重。

易于理解，图15所示的射频单元与图13所示的接入单元在移频、滤波等方面工作方式类似，在此省略其细节描述。

图16示出本申请示例实施例的无线通信分布系统的组成示意图。

如图16所示，系统6000可以包括：接入单元610、至少一个射频单元621、622和623，以及双绞线系统630。

接入单元610可以为参照图13所描述的，不再赘述。射频单元621、 622和623可以为参照图15所描述的，在此也不再赘述。

可选地，接入单元610可以设置于第一预设区域内，射频单元621、 622和623可以分别设置于第二预设区域、第三预设区域和第四预设区域内。第二预设区域、第三预设区域和第四预设区域与第一预设区域难以通过预设无线通信方式直接通信。该预设无线通信方式可以包括2G、 3G、4G和5G中的至少一项。

可选地，第一预设区域可以为开放区域，可以被预设的公共移动通信信号覆盖。第二预设区域、第三预设区域和第四预设区域中的至少一项可以为预设的公共移动通信信号待覆盖区域或者待加强区域。可选地，第二预设区域、第三预设区域和第四预设区域中的至少一项可以为封闭区域或者半封闭区域。可选地，该封闭区域或者半封闭区域可以包括室内、地下室等难以被预设的公共移动通信信号覆盖的区域。可选地，第二预设区域、第三预设区域和第四预设区域中的至少一项也可以是现有预设的公共移动通信信号尚未覆盖的开放区域。可选地，第二预设区域、第三预设区域和第四预设区域中的至少一项也可以是移动通信终端过于密集的区域，比如厂区、学校和医院等。

可选地，射频单元621、622和623中的至少两个可以设置于同一预设区域的不同位置，共同覆盖该同一预设区域。如示例实施例所示，系统6000包括3个射频单元，可选地，系统6000也可以包括其他数量的射频单元。

根据本申请的技术方案，可以利用系统6000，实现第二预设区域、第三预设区域和第四预设区域中的移动通信全部覆盖或者部分覆盖。即可以通过系统6000把第二预设区域、第三预设区域和第四预设区域纳入公共移动通信网络的覆盖范围。

可选地，双绞线系统630可以包括至少一对双绞线。可选地，射频单元621、622和623中的至少一个可以通过双绞线系统630中的至少一对双绞线与接入单元610点对点连接。可选地，双绞线系统630可以包括网线。可选地，该网线可以是五类、六类线、七类线或者其他类型网线。可选地，该网线的长度不超过200米。进一步地，该网线的长度为100-200米。可选地，至少一个接射频单元与接入单元610可以通过网线中的4对双绞线，实现2T2R或者4T4R的MIMO能力。可选地，至少一个接射频单元与接入单元610可以通过两条或者两条以上网线连接以提高信息吞吐能力。

可选地，系统6000还可以包括RRU或一体化小基站640，与接入单元610耦合连接。

根据一些实施例，所述无线通信分布系统6000利用所述双绞线系统实现2T2R或4T4R的MIMO能力。

以上描述了根据本申请实施例的系统。通过以上的详细描述，本领域的技术人员易于理解，根据本申请实施例的技术方案具有以下优点中的一个或多个。

可以利用相对简单的方式实现利用双绞线实现包括5G通信在内的移动通信信号分布。

根据一些实施例，可以对室内的移动终端进行覆盖；利用双绞线与接入单元及RRU或一体化小基站连接，可以降低组网成本。

根据示例实施例，可以利用本申请提供的正交移频器，利用相对简单的拓扑，实现对包括5G通信信号在内的移动通信信号的移频操作。该操作可以把包括5G通信信号在内的移动通信信号降频至双绞线可传输的频段。

根据示例实施例，可以通过信道补偿或者信号预加重，保证双绞线信道可以拥有更宽的可用带宽，传送更远的距离。

根据示例实施例，可以利用双绞线组合传输2G、3G、4G和5G通信信号，从而可以降低系统的布网成本和提供系统的灵活性。

以上，仅是本申请的一些实施例，并非对本申请做任何形式上的限制。这些示例性实施例并不意图是穷举性的或者将本申请局限于所公开的精确形式，并且明显的是，在以上教导的启示下，本领域普通技术人员能够做出许多修改和变化。因此，本申请的范围并不意图局限于前述的实施例，而是意图由权利要求和它们的等同物所限定。

本申请在这方面不限于任何特定的构造。以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (15)

1.一种接入单元，其特征在于，包括：

下行正交调制器，正交调制下行I/Q基带信号，得到下行第二调制信号；

第二调制信号发送器，向双绞线信道发送所述下行第二调制信号；

第二调制信号接收器，从所述双绞线信道接收上行第二调制信号；

上行正交解调器，正交解调所述上行第二调制信号，得到上行I/Q基带信号。

2.根据权利要求1所述的接入单元，其特征在于，还包括：

下行正交解调器，正交解调下行第一调制信号，得到所述下行I/Q基带信号；

下行低通滤波器，连接于所述下行正交解调器和所述下行正交调制器之间，用于对所述下行I/Q基带信号进行带外抑制。

3.根据权利要求1所述的接入单元，其特征在于，还包括：

上行正交调制器，正交调制所述上行I/Q基带信号，得到上行第一调制信号；

上行低通滤波器，连接于所述上行正交解调器和所述上行正交调制器之间，用于对所述上行I/Q基带信号进行带外抑制。

4.根据权利要求1所述的接入单元，其特征在于，还包括：

第一高通滤波器，对所述下行第二调制信号进行预加重，所述第一高通滤波器的幅频特性与所述双绞线信道的衰减特性匹配。

5.根据权利要求1所述的接入单元，其特征在于，还包括：

第二高通滤波器，对所述上行第二调制信号进行补偿，所述第二高通滤波器的幅频特性与所述双绞线信道的衰减特性匹配。

6.一种射频单元，其特征在于，包括：

第二调制信号接收器，从双绞线信道接收下行第二调制信号；

下行正交解调器，正交解调所述下行第二调制信号，得到下行I/Q基带信号；

下行正交调制器，正交调制所述下行I/Q基带信号，得到下行第一调制信号；

上行第一调制信号接收器，接收上行第一调制信号；

上行正交解调器，正交解调所述上行第一调制信号，得到上行I/Q基带信号；

上行正交调制器，正交调制所述上行I/Q基带信号，得到上行第二调制信号；

第二调制信号发送器，向所述双绞线信道发送所述上行第二调制信号。

7.根据权利要求6所述的射频单元，其特征在于，还包括：

第一高通滤波器，对所述下行第二调制信号进行补偿，所述第一高通滤波器的幅频特性与所述双绞线信道的衰减特性匹配。

8.根据权利要求6所述的射频单元，其特征在于，还包括：

第二高通滤波器，对所述上行第二调制信号进行预加重，所述第二高通滤波器的幅频特性与所述双绞线信道的衰减特性匹配。

9.根据权利要求6所述的射频单元，其特征在于，还包括：

下行低通滤波器，对所述下行I/Q基带信号进行带外抑制；

上行低通滤波器，对所述上行I/Q基带信号进行带外抑制。

10.根据权利要求6所述的射频单元，其特征在于，还包括：

下行第一调制信号发送器，发射所述下行第一调制信号。

11.一种无线通信信号分布系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-5中任意一项所述的接入单元；

至少一个如权利要求6-10中任意一项所述的射频单元；

双绞线系统，将所述射频单元分布连接到所述接入单元。

12.根据权利要求11所述的无线通信信号分布系统，其特征在于，还包括：

RRU或一体化小基站，与所述接入单元无线耦合连接、或CPRI/eCPRI数字连接。

13.根据权利要求11所述的无线通信信号分布系统，其特征在于，所述射频单元设置于室内。

14.根据权利要求11所述的无线通信信号分布系统，其特征在于，所述射频单元设置于公共移动通信信号待覆盖区域。

15.根据权利要求11所述的无线通信信号分布系统，其特征在于，所述射频单元设置于公共移动通信信号待加强区域。

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