CN214481282U - 一种远端装置及5g分布式系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种远端装置及5G分布式系统，所述5G分布式系统包括近端单元、远端装置和有源天线单元，近端单元将包括5G信号在内的多个制式的信号传输给远端装置，远端装置对5G信号做变频处理以及对4G等其他制式不做变频处理，输出给有源天线单元进行覆盖。本实用新型通过在远端装置通过变频的方式将5G信号变频后以及将除5G信号外的其他制式信号通过不变频的方式传输至远端有源天线单元进行信号覆盖，满足了5G室内分布的覆盖要求。

Description

一种远端装置及5G分布式系统

技术领域

本实用新型涉及移动通信领域，尤其是涉及一种远端装置及5G分布式系统。

背景技术

随着科技的发展，5G逐步进入人们的工作和生活中，业务驱动网络的建设，更大带宽、更低时延和更多连接是5G网络最主要的特征。为了获取更多带宽，室内5G引入了更高的C波段和毫米波，更高的频率意味着更大的传输功率，采用传统的4G建网方式可能导致室内覆盖不足。

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室内分布系统，它们主要是由大功率信源、合路器、功分耦合器、馈线、天线组成，具有造价低，可靠性高等优点。

但是，现有的室内分布系统存在以下缺点：1、受射频后端的功率放大器选择限制，后期5G硬件升级扩容不方便，容易导致潜在的成本提高；2、受远端覆盖单元的输出功率大小限制，不能满足5G室内分布覆盖需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种远端装置及5G分布式系统。

为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种远端装置，包括远端单元；

所述远端单元包括至少一远端非变频处理单元和至少一远端变频处理单元，所述远端变频处理单元用于对第一信号进行变频或恢复变频处理输出，所述第一信号包括5G信号；所述远端非变频处理单元用于对第二信号不进行变频处理直接输出，所述第二信号包括2G信号、3G信号、4G信号中的任意一种或多种的组合。

优选地，所述远端非变频处理单元包括至少一5G远端处理单元，所述5G远端处理单元包括5G远端下行处理单元、5G远端上行处理单元和第一切换单元，所述5G远端下行处理单元用于对5G下行射频信号进行变频处理后输出给第一切换单元；所述5G远端上行处理单元用于对第一切换单元传输过来的5G上行射频信号进行恢复变频后输出；所述第一切换单元用于对上下射频信号进行切换。

优选地，所述5G远端下行处理单元和5G远端上行处理单元均包括一5G变频器和与5G变频器相连的5G调整单元，所述5G远端下行处理单元的5G调整单元与第一切换单元相连，所述5G远端上行处理单元的5G变频器与第一切换单元相连。

优选地，所述5G远端下行处理单元还包括同步模块，所述同步模块包括耦合器和同步单元，所述耦合器与5G远端下行处理单元的5G变频器相连，所述同步单元一端接所述耦合器，另一端接第一切换单元，所述耦合器耦合5G下行信号给同步单元，对第一切换单元进行控制。

优选地，所述5G远端下行处理单元的5G变频器和所述5G远端上行处理单元的5G变频器共接一用于提供本振频率的频率提供单元或者分别接一用于提供本振频率的频率提供单元。

优选地，所述5G调整单元包括依次相串联的5G远端第一放大器、5G远端第二放大器和接于所述5G远端第一放大器、5G远端第二放大器之间的第一信号调整器。

优选地，所述变频处理单元包括若干4G远端处理单元、若干3G远端处理单元和若干2G远端处理单元中的任意一个单元或者任意两个以上单元的组合，所述4G远端处理单元、3G远端处理单元和2G远端处理单元均包括远端下行处理单元、远端上行处理单元和第二切换单元，所述远端下行处理单元用于对下行的第二信号进行变频处理后输出给第二切换单元；所述远端上行处理单元用于对第二切换单元传输过来上行第二信号进行恢复变频后输出；所述第二切换单元用于对上下行第二信号进行切换。

优选地，所述远端装置还包括第一传输模块和第一多频合路器，所述第一传输模块与远端单元的一端相连，用于对射频信号进行传输；所述第一多频合路器与远端单元的另一端相连，用于将射频信号进行分路或合路。

优选地，所述远端装置还包括用于给远端单元供电的远供单元，所述远供单元与所述第一多频合路器相连。

优选地，所述远供单元外置于所述远端单元外；或者所述远供单元集成于所述远端单元内。

优选地，所述远端装置还包括无源网络单元，所述远供单元外置时，所述无源网络单元与远供单元相连；所述远供单元内置时，所述无源网络单元与第一多频合路器相连。

优选地，所述第一切换单元和第二切换单元采用射频开关和/或双工器。

本实用新型还揭示了另外一种技术方案：一种5G分布式系统，包括近端单元、远端装置和有源天线单元，所述近端单元与远端装置相连，所述远端装置采用上述远端装置，所述有源天线单元与远端装置相连，用于将远端装置输出的所述第一信号进行恢复变频输出给天线，或者将从天线输入的第一信号进行变频处理输出给远端装置，以及对从天线收到的或者从远端装置收到的第二信号不进行变频处理直接输出。

在一优选实施例中，所述有源天线单元包括第二多频合路器、至少一个有源变频处理单元和至少一个天线，所述第二多频合路器与所述远端装置相连，所述天线通过所述有源变频处理单元与第二多频合路器间接相连，且与第二多频合路器直连，自远端装置传输过来的第一信号经有源变频处理单元恢复变频处理后输出给天线输出，自远端装置传输过来的第二信号则不做变频处理直接自天线输出。

在一优选实施例中，所述有源变频处理单元包括第一开关、有源下行处理单元、有源上行处理单元和第二开关，所述第一开关与所述第二多频合路器相连，所述有源下行处理单元、有源上行处理单元并接于第一开关和第二开关之间，所述第二开关与天线相连。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的分布式系统为模拟系统，与数字系统相比，传输大带宽不受传输速率的限制，且在分布系统的远端单元将5G信号变频到某一频率后传送至有源天线单元传输覆盖，便于5G硬件升级扩容，满足5G室内分布覆盖需求，同时支持4G等其他制式信号不变频。

2、本实用新型系统采用3级架构，即包括近端单元、远端装置和有源天线单元，可达到信源拉远传输覆盖的效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的5G分布式系统结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的近端单元的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1的远端单元的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1的5G远端处理单元的结构示意图；

图5是本实用新型5G远端处理单元的优选实施例的结构示意图；

图6是本实用新型远端单元其他制式信号处理单元的结构示意图；

图7是本实用新型有源天线单元的结构示意图；

图8是本实用新型实施例2的5G分布式系统结构示意图；

图9是本实用新型实施例2的5G远端处理单元的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本实用新型所揭示的一种远端装置及5G分布式系统，通过在远端装置中通过变频的方式将5G信号变频后传输至远端有源天线单元，以及将除5G信号外的其他制式信号通过不变频的方式直接传输至远端有源天线单元进行信号覆盖，满足了5G室内分布的覆盖要求。

如图1所示，为本实用新型实施例1所揭示的一种5G分布式系统，包括近端单元(MU)、远端装置和有源天线单元，其中，近端单元与基站收发信机(BTS)相连，基站收发信机接收或发射SISO信号和/或MIMO信号，SISO信号和MIMO信号包括但不限于2G信号、3G信号、4G信号和5G信号，如公网移动通信、专网移动通信、有线业务、IoT业务、数字电视。本实用新型涵盖300M～6000MHz频段范围的信源接入。

如图2所示，本实施例近端单元具体包括第三多频合路器、近端信号处理单元、合路器单元和第二传输模块，其中，第三多频合路器用于接收或发送SISO信号和/或MIMO信号。在其他实施例中，近端单元也可不设置第三多频合路器，BTS传输过来的信号可分别直接输入给对应的近端信号处理单元。

近端信号处理单元包括近端非变频处理单元和近端变频处理单元，其中，近端非变频处理单元包括若干2G近端处理单元、若干3G近端处理单元、若干4G近端处理单元中的一种或者多种的任意组合，如可以是多个2G近端处理单元，或者1个3G近端处理单元和2个4G近端处理单元等。近端变频处理单元包括若干5G近端处理单元。近端非变频处理单元用于对除5G信号外的其他制式信号进行不变频处理后直接输出；近端变频处理单元用于对5G信号进行不变频处理后输出。本实施例在近端信号处理单元中，5G近端处理单元的结构与2G近端处理单元、3G近端处理单元和4G近端处理单元的内部功能模块结构大致相同，但是在内部功能模块的性能参数上会存在差异。

实施时，4G近端处理单元可以包括4G单输入单输出近端单元和/或4G多输入多输出近端单元，5G近端处理单元包括5G单输入单输出近端单元和/或5G多输入多输出近端单元，其中，4G单输入单输出近端单元、4G多输入多输出近端单元、5G单输入单输出近端单元和5G多输入多输出近端单元与上述各个近端处理单元的内部模块结构相同，这里不做赘述。

如图2所示，合路器单元一端与近端信号处理单元相连，另一端与第二传输模块相连，用于对近端信号处理单元传输过来的下行射频信号进行合路后输出给第二传输模块，或者对第二传输模块传输过来的上行射频信号进行分路后输出给近端信号处理单元。第二传输模块包括至少一近端光模块，用于接收或发送SISO信号和/或MIMO信号，并对SISO信号和/或MIMO信号进行光电转换。本实用新型对近端单元的具体结构不做限定，即不限于本实施例1所描述的结构。

如图1所示，远端装置与近端单元相连，用于对接收或发送的5G信号进行变频或恢复及将除5G之外的其他制式的信号不做变频处理直接进行接收或发送。本实施例1中，远端装置具体包括远端单元、第一多频合路器、远供单元和无源网络单元，其中，结合图1和图3所示，远端单元一端与近端单元相连，另一端与第一多频合路器相连，其具体包括第一传输模块和远端信号处理单元，第一传输模块与近端单元的第二传输模块相连接。第一传输模块包括至少一个远端光模块和功分合路单元，远端光模块与近端单元的近端光模块对应连接，用于对SISO信号和/或MIMO信号进行光电转换。

功分合路单元与远端光模块相连，用于对远端光模块传输过来的下行SISO信号和/或MIMO信号进行分路后输出，或者对上行射频信号进行合路后输出给远端光模块。

远端信号处理单元实施时可以包括对不同制式的信号分别进行处理的多个信号处理单元，具体地，远端信号处理单元包括远端变频处理单元和远端非变频处理单元，其中，远端变频处理单元至少包括对5G信号进行处理的若干5G远端处理单元。本实施例1中，与近端单元相应的，远端单元的远端非变频处理单元包括若干2G远端处理单元、若干3G远端处理单元、若干4G远端处理单元中的一种或者多种的任意组合。

其中，5G远端处理单元包括5G单输入单输出远端单元和/或5G多输入多输出远端单元。5G单输入单输出远端单元和5G多输入多输出远端单元的内部功能模块结构相同，结合图4所示，均包括5G远端下行处理单元、5G远端上行处理单元和第一切换单元，其中，5G远端下行处理单元包括5G下变频器和5G下行调整单元，5G下变频器一端与第一传输模块的功分合路单元相连，另一端与5G下行调整单元相连，用于将第一传输模块传输过来的下行射频信号进行变频处理；5G下行调整单元的另一端与第一切换单元相连，用于对下行变频信号进行调整。同样的，5G远端上行处理单元包括5G上变频器和5G上行调整单元，5G上变频器一端与第一切换单元相连，另一端与5G上行调整单元的一端相连，用于将第一切换单元传输过来的变频信号恢复变频为上行射频信号，5G上行调整单元的另一端与第一传输模块相连，用于对上行射频信号进行调整。本实施例中，5G下行调整单元具体包括依次相串联的5G远端第一放大器、第一信号调整器和5G远端第二放大器，5G远端第一放大器和5G远端第二放大器均用于对链路射频信号进行放大，第一信号调整器用于对上下行链路信号进行大小调整，实施时，第一信号调整器可采用数字衰减器。

第一切换单元与第一多频合路器相连，用于对射频信号进行上下行切换。本实施例1中，如图5所示，第一切换单元采用射频开关，射频开关与5G远端下行处理单元、5G远端上行处理单元均相连，用于对信号进行上下行切换。射频开关还串联一滤波器，滤波器接于射频开关和第一多频合路器之间，用于对射频开关输出的下行射频信号或上行射频信号进行滤波处理。

优选地，如图5所示，5G远端下行处理单元还包括同步模块，同步模块包括耦合器和同步单元，耦合器接于5G下变频器和第一传输模块之间，同步单元一端接耦合器，另一端接第一切换单元，耦合器耦合5G下行信号给同步单元，同步单元进行基带解码输出时隙控制信号对射频开关进行上下时隙切换控制。

优选地，如图5所示，5G下变频器和5G上变频器共接一频率提供单元或者分别接一频率提供单元，频率提供单元用于给5G下变频器和5G上变频器提供本振频率。实施时，频率提供单元可采用锁相环(PLL)。

本实施例1中，4G远端处理单元也包括4G单输入单输出远端单元和/或4G多输入多输出远端单元。本实施例1中，2G远端处理单元、3G远端处理单元与4G远端处理单元的内部功能模块结构相同，如图6所示，均包括远端下行处理单元、远端上行处理单元和第二切换单元，其中，远端下行处理单元和远端上行处理单元的两端均分别连接第一传输模块和第二切换单元，用于分别对第一传输模块传输过来的上下行链路信号进行调整处理；第二切换单元与第一多频合路器相连，用于对上下行链路信号隔离滤波后输出，本实施例1中，第二切换单元采用双工器实现。需要说明的是，第一切换单元和第二切换单元在实施时可以采用射频开关和/或双工器，一般4G和5G制式信号都可能采用FDD和/或TDD的通信方式，FDD一般采用双工器，TDD一般采用射频开关。

本实施例1中，远端下行处理单元和远端上行处理单元均包括依次相串联的远端第三放大器、第二信号调整器和远端第四放大器，远端第三放大器和远端第四放大器均用于对链路射频信号进行放大，第二信号调整器用于对上下行链路信号进行大小调整，实施时，第二信号调整器可采用数字衰减器。

远供单元用于给远端单元供电，本实施例1中，远供单元外置于远端单元外，此时，远端单元接于第一多频合路器和无源网络单元之间，如图1所示。本实施例中，远供单元包括一馈电器和与馈电器相连的电源。

无源网络单元与远供单元相连，用于通过耦合器或功分器来分配前端信号给不同的多个有源天线单元，以起到信源拉远传输覆盖的目的。

有源天线单元与无源网络单元之间通过传输媒介相连，用于将远端装置输出的下行中频信号变频恢复为射频信号后输出，或者将收到的上行射频信号变频为上行中频信号发送给远端装置。如图7所示，本实施例中，有源天线单元具体包括第二多频合路器、至少一个有源变频处理单元和至少一个天线，其中，第二多频合路器通过传输媒介与无源网络单元相连，用于对远端装置传输过来的信号进行分路后输出或者将接收的信号合路后输出给远端装置。

有源变频处理单元用于对包括5G信号在内的信号进行变频或恢复变频后输出。本实施例1中，每个有源变频处理单元具体包括第一开关、有源下行处理单元、有源上行处理单元和第二开关，第一开关与第二多频合路器相连，第二开关与天线相连，有源下行处理单元和有源上行处理单元并联于第一开关和第二开关之间。有源下行处理单元和有源上行处理单元均包括相串联的变频器和放大器。

本实施例中，天线设有两个，定义为天线1和天线2，其中，天线1通过一有源变频处理单元与第二多频合路器间接相连，同时也与第二多频合路器直连；同样的，天线2通过一有源变频处理单元与第二多频合路器间接相连，同时也与第二多频合路器直连。自远端装置传输过来的5G信号经有源变频处理单元恢复变频处理后输出给天线1和/或天线2输出，自远端装置传输过来的其他制式的信号则不做变频处理直接自天线1和/或天线2输出。

本实用新型5G分布式系统的工作原理具体为：

下行链路：近端单元接收基站发送过来的SISO信号和/或MIMO信号，经第三多频合路器分路后，分为多个制式(包括2G～5G)的下行信号分别进入近端单元的各个近端处理单元的近端下行处理单元依次进行放大、调整和放大处理后经合路器单元合路后输出给第二传输模块，第二传输模块对SISO信号和/或MIMO进行电信号转换为光信号后输出给远端单元。远端单元的第一传输模块将光信号转换为电信号且将信号分路后输出给远端非变频处理单元和远端变频处理单元，远端变频处理单元的5G远端处理单元的5G远端下行处理单元对5G信号依次做变频、放大、大小调整、放大处理后输出给第一多频合路器，其他制式的信号则不做变频处理，经各自对应的信号处理单元处理后输出给第一多频合路器，第一多频合路器将信号通过无源网络单元传输给有源天线单元，在有源天线单元内，经第二多频合路器分路后，其中，5G信号输出给有源变频处理单元做恢复变频后经天线输出，其他制式的SISO信号和/MIMO信号则无需做变频处理，直接输出。

上行链路的工作原理与下行链路相反，这里不做赘述。

如图8所示，为本实用新型实施例2所揭示的一种5G分布式系统，与实施例1不同的是，远供单元内置于远端单元内，省去了外置远供单元，具体如图9所示，5G单输入单输出单元和5G多输入多输出单元内各设置一远供单元，远供单元一端与5G远端处理单元的第一切换单元相连，另一端与第一多频合路器相连，远供单元内置可以提高远端装置的整体集成度。当然5G远端处理单元的其他制式对应的信号处理单元也可各设置一远供单元。

本实施例中，无源网络单元直接与第一多频合路器相连。本实用新型实施例2的其他结构及工作原理与实施例1相同，这里不做赘述。

本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (15)

1.一种远端装置，其特征在于，包括远端单元；

所述远端单元包括至少一远端非变频处理单元和至少一远端变频处理单元，所述远端变频处理单元用于对第一信号进行变频或恢复变频处理输出，所述第一信号包括5G信号；所述远端非变频处理单元用于对第二信号不进行变频处理直接输出，所述第二信号包括2G信号、3G信号、4G信号中的任意一种或多种的组合。

2.根据权利要求1所述的一种远端装置，其特征在于，所述远端非变频处理单元包括至少一5G远端处理单元，所述5G远端处理单元包括5G远端下行处理单元、5G远端上行处理单元和第一切换单元，所述5G远端下行处理单元用于对5G下行射频信号进行变频处理后输出给第一切换单元；所述5G远端上行处理单元用于对第一切换单元传输过来的5G上行射频信号进行恢复变频后输出；所述第一切换单元用于对上下射频信号进行切换。

3.根据权利要求2所述的一种远端装置，其特征在于，所述5G远端下行处理单元和5G远端上行处理单元均包括一5G变频器和与5G变频器相连的5G调整单元，所述5G远端下行处理单元的5G调整单元与第一切换单元相连，所述5G远端上行处理单元的5G变频器与第一切换单元相连。

4.根据权利要求3所述的一种远端装置，其特征在于，所述5G远端下行处理单元还包括同步模块，所述同步模块包括耦合器和同步单元，所述耦合器与5G远端下行处理单元的5G变频器相连，所述同步单元一端接所述耦合器，另一端接第一切换单元，所述耦合器耦合5G下行信号给同步单元，对第一切换单元进行控制。

5.根据权利要求3或4所述的一种远端装置，其特征在于，所述5G远端下行处理单元的5G变频器和所述5G远端上行处理单元的5G变频器共接一用于提供本振频率的频率提供单元或者分别接一用于提供本振频率的频率提供单元。

6.根据权利要求3所述的一种远端装置，其特征在于，所述5G调整单元包括依次相串联的5G远端第一放大器、5G远端第二放大器和接于所述5G远端第一放大器、5G远端第二放大器之间的第一信号调整器。

7.根据权利要求2所述的一种远端装置，其特征在于，所述变频处理单元包括若干4G远端处理单元、若干3G远端处理单元和若干2G远端处理单元中的任意一个单元或者任意两个以上单元的组合，所述4G远端处理单元、3G远端处理单元和2G远端处理单元均包括远端下行处理单元、远端上行处理单元和第二切换单元，所述远端下行处理单元用于对下行的第二信号进行变频处理后输出给第二切换单元；所述远端上行处理单元用于对第二切换单元传输过来上行第二信号进行恢复变频后输出；所述第二切换单元用于对上下行第二信号进行切换。

8.根据权利要求1所述的一种远端装置，其特征在于，所述远端装置还包括第一传输模块和第一多频合路器，所述第一传输模块与远端单元的一端相连，用于对射频信号进行传输；所述第一多频合路器与远端单元的另一端相连，用于将射频信号进行分路或合路。

9.根据权利要求8所述的一种远端装置，其特征在于，所述远端装置还包括用于给远端单元供电的远供单元，所述远供单元与所述第一多频合路器相连。

10.根据权利要求9所述的一种远端装置，其特征在于，所述远供单元外置于所述远端单元外；或者所述远供单元集成于所述远端单元内。

11.根据权利要求10所述的一种远端装置，其特征在于，所述远端装置还包括无源网络单元，所述远供单元外置时，所述无源网络单元与远供单元相连；所述远供单元内置时，所述无源网络单元与第一多频合路器相连。

12.根据权利要求10所述的一种远端装置，其特征在于，所述第一切换单元和第二切换单元采用射频开关和/或双工器。

13.一种5G分布式系统，其特征在于，包括近端单元、远端装置和有源天线单元，所述近端单元与远端装置相连，所述远端装置为权利要求1～12任意一项所述的远端装置，所述有源天线单元与远端装置相连，用于将远端装置输出的所述第一信号进行恢复变频输出给天线，或者将从天线输入的第一信号进行变频处理输出给远端装置，以及对从天线收到的或者从远端装置收到的第二信号不进行变频处理直接输出。

14.根据权利要求13所述的一种5G分布式系统，其特征在于，所述有源天线单元包括第二多频合路器、至少一个有源变频处理单元和至少一个天线，所述第二多频合路器与所述远端装置相连，所述天线通过所述有源变频处理单元与第二多频合路器间接相连，且与第二多频合路器直连，自远端装置传输过来的第一信号经有源变频处理单元恢复变频处理后输出给天线输出，自远端装置传输过来的第二信号则不做变频处理直接自天线输出。

15.根据权利要求14所述的一种5G分布式系统，其特征在于，所述有源变频处理单元包括第一开关、有源下行处理单元、有源上行处理单元和第二开关，所述第一开关与所述第二多频合路器相连，所述有源下行处理单元、有源上行处理单元并接于第一开关和第二开关之间，所述第二开关与天线相连。

Images