WO2023103481A1 - 分布式天线系统 - Google Patents

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张瑞
许雷
张航
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普罗斯通信技术（苏州）有限公司
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Abstract

本公开的实施例提供了一种分布式天线系统。该分布式天线系统包括：多个端口，被配置为接收下行信号或发出上行信号；多个第一天线，被配置为发出下行信号或接收上行信号；功率调节单元，耦合在多个端口和多个第一天线之间，并且被配置为传输并调节下行信号或上行信号，功率调节单元包括：多个第一链路，分别与不同频段相对应；以及第一功率调节部，被配置为对在每个第一链路上传输的链路信号的功率进行调节，以使在多个第一链路上传输的不同频段的链路信号的功率基本相同。本公开的方案能够支持多个频段的信号输入、实现功率平衡、并且改善系统性能和无线覆盖效果。

Description

分布式天线系统 技术领域
本公开涉及无线通信领域，更具体地，涉及一种分布式天线系统。
背景技术
室内的无线信号覆盖是指针对居民楼、地铁、机场、体育场馆、酒店、商场综合体等室内场所的覆盖方式。随着第五代移动通信技术(5G)的普及，约85％的业务流量将发生在室内场景，室内的无线信号覆盖的好坏直接关系到5G室内应用的体验。然而，由于5G毫米波在空间传输中穿透性低并且易受干扰，以及室内场所的阻挡物多、干扰强并且环境复杂，室外基站覆盖室内的方案效果较差。为此，可以组建被称为分布式天线系统的移动通信网络以用于室内的无线覆盖。在这种通信网络中，信号源通过信号传输媒介连接到空间分离的多个天线节点，从而实现更好的信号覆盖。
当前的分布式天线系统存在较多问题。例如，当存在多个频段或多个运营商的信号时，系统的无线覆盖效果较差，或者甚至不支持多个频段或多个运营商的信号输入。此外，当前系统的带宽影响了传输速率，并且其还具有成本高、设计组合不灵活的缺陷。
发明内容
为了至少部分解决上述以及其他可能存在的问题，本公开的实施例提供了一种改进的分布式天线系统，能够支持多个频段的信号输入、实现功率平衡、并且改善了系统性能和无线覆盖效果。
根据本公开的一方面，提供了一种分布式天线系统，其包括：多个端口，被配置为接收下行信号或发出上行信号；多个第一天线，被配置为发出下行信号或接收上行信号；功率调节单元，耦合在多个端口和多个第一天线之间，并且被配置为传输并调节下行信号或上行信号，功率调节单元包括：多个第一链路，分别与不同频段相对应；以及第一功率调节部，耦合到多个第一链路，并且被配置为对在每个第一链路上传输的链路信号的功率进行调节，以使在多个第一链路上传输的不同频段的链路信号的功率 基本相同。
通过本公开的实施例，可以在分布式天线系统中调节不同频段的链路信号的功率，以使各个频段的信号功率平衡，从而改善天线系统的无线覆盖效果。这种改进的系统支持多个不同频段的任意组合，从而可以满足用户的不同需求。
在本公开的一些实现方式中，分布式天线系统还包括：一个或多个光纤，耦合在功率调节单元与多个第一天线之间，一个或多个光纤被配置为在功率调节单元与多个第一天线之间传输光信号。通过采用光纤传输，可以使分布式天线系统具有损耗低、抗干扰强、传输速度快等优势。
在本公开的一些实现方式中，功率调节单元还包括：第一合路部；多个第二链路，每个第二链路对应于多个端口中的一个端口，并在一侧耦合到对应端口，多个第二链路被分为多个组，每个组对应于多个第一链路中的一个第一链路，并在另一侧经由第一合路部耦合到对应第一链路；以及多个第二功率调节部，每个第二功率调节部对应于多个组中的一个组，并且被配置为对在对应组中的每个第二链路上传输的链路信号的功率进行调节，以使在对应组中的各个第二链路上传输的不同属性的链路信号的功率基本相同。通过这种实现方式，可以对每个第二链路组内的各个第二链路的链路信号进行调节，以确保同一频段内的例如来自不同运营商的信号具有相同的功率大小。
在本公开的一些实现方式中，功率调节单元还包括：第二合路部；以及光电转换部，在一侧经由第二合路部耦合到多个第一链路，并且在另一侧耦合到一个或多个光纤，光电转换部被配置为在电信号和光信号之间进行转换。通过这种实现方式，可以将多个第一链路的信号合路后输出，从而可以减少用于传输的光纤的数量。
在本公开的一些实现方式中，光电转换部包括模拟超宽带激光模块。通过这种实现方式，可以支持更大带宽传输，例如针对5G NR支持500MHz带宽传输。
在本公开的一些实现方式中，分布式天线系统还包括：一个或多个光网络扩展单元，耦合到一个或多个光纤，并且被配置为对一个或多个光纤 的光信号进行补偿和扩展，以获得更多路的光信号；一个或多个光电复合缆，耦合到一个或多个光扩展单元，并且被配置为传输光信号和电力；以及一个或多个第一光集成远端单元，耦合到一个或多个光电复合缆，并且还耦合到多个第一天线或者包含多个第一天线，以及一个或多个第一光集成远端单元被配置为接收电力、在光信号和电信号之间进行转换、并且对信号进行补偿。通过这种实现方式，可以根据需要对分布式天线系统内的信号传输和发射进行任意的扩展，并且可以对传输中的损耗进行有效补偿，以确保各链路信号在传输距离不同的情况下仍然能够实现功率平衡。
在本公开的一些实现方式中，分布式天线系统还包括：一个或多个第二光集成远端单元，以级联的方式耦合到一个或多个第一光集成远端单元，并且还耦合到被配置为发出下行信号或接收上行信号的多个第二天线、或者包含多个第二天线，以及一个或多个第二光集成远端单元被配置为接收电力、在光信号和电信号之间进行转换、并且对信号进行补偿，其中一个或多个第二光集成远端单元优选地以一对一的方式级联至一个或多个第一光集成远端单元。通过这种实现方式，可以将来自信源的下行信号扩展到更多天线以在更大空间范围内发送到移动终端，或者通过更多天线从更大空间范围内的移动终端接收上行信号。
在本公开的一些实现方式中，一个或多个第一光集成远端单元和一个或多个第二光集成远端单元中的每个远端单元包括位于每个射频链路上的双工器或环形器、以及隔离开关，其中双工器或环形器被配置为将每个射频链路中的链路信号分为上行链路信号和下行链路信号，以及隔离开关被配置为在隔离开关所位于的射频链路没有信号的状态下将射频衰减调节到最大。通过这种实现方式，可以将链路信号分为上行链路和下行链路，并对信号进行补偿，以及增加通道之间的隔离度以提升抗干扰能力。
在本公开的一些实现方式中，分布式天线系统还包括：一个或多个第一高功率远端单元，耦合在一个或多个光纤与多个第一天线之间，并且被配置为在光信号和电信号之间进行转换、并且对信号进行补偿。通过这种实现方式，可以将多个频段、多个运营商的信源信号通过光纤或电缆传输到高功率远端单元以进行信号覆盖，从而可以构建大功率的两级架构。
在本公开的一些实现方式中，分布式天线系统还包括：多个第二天线，被配置为发出下行信号或接收上行信号；以及一个或多个第二高功率远端单元，以级联的方式耦合在一个或多个第一高功率远端单元与多个第二天线之间，并且被配置为在光信号和电信号之间进行转换、并且对信号进行补偿，其中一个或多个第二高功率远端单元优选地以一对一的方式级联至一个或多个第一高功率远端单元。通过这种实现方式，可以将来自信源的下行信号扩展到更多天线以在更大空间范围内发送到移动终端，或者通过更多天线从更大空间范围内的移动终端接收上行信号。
在本公开的一些实现方式中，第一功率调节部或每个第二功率调节部包括：位于每个第一链路或对应组的每个第二链路上的衰减器、对每个第一链路或对应组的每个第二链路的链路信号进行检测的检测器、以及基于检测器的检测信号对衰减器进行控制的控制器。通过这种实现方式，可以有效地检测和调节各个第一链路上的链路信号功率，以确保不同频段的链路信号以基本一致的功率大小进行传输。
在本公开的一些实现方式中，多个第一链路中的每个第一链路包括双工器或环形器，双工器或环形器被配置为将每个第一链路中的链路信号分为上行链路信号和下行链路信号。通过这种实现方式，可以将第一链路上的信号分为上行链路信号和下行链路信号，并且可以支持频分双工或时分双工。
在本公开的一些实现方式中，分布式天线系统还包括：一个或多个合路单元，耦合在多个端口与功率调节单元之间。通过这种实现方式，可以减少传输用的线缆并且简化系统结构。
提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的关键特征或主要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中在本公开示例性实施 例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统的示意性框图。
图2示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统的功率调节单元的结构示意图。
图3示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统的光网络扩展单元和第一光集成远端单元的结构示意图。
图4示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统的合路单元的结构示意图。
图5示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统的第一变型的示意性框图。
图6示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统的另一功率调节单元的结构示意图。
图7示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统的第二变型的示意性框图。
图8示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统的第三变型的示意性框图。
图9示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统的第四变型的示意性框图。
图10示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统的第一高功率远端单元和第二高功率远端单元的结构示意图。
图11示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统的第五变型的示意性框图。
图12示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统的第六变型的示意性框图。
图13示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统的第七变型的示意性框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本 公开的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。本领域的技术人员可以在不偏离本公开精神和保护范围的基础上从下述描述得到选替技术方案。
在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
在本公开的实施例中，提出了一种改进的分布式天线系统。在该系统中，通过设置功率调节单元，可以调节不同频段之间的功率平衡，以改善天线系统的无线覆盖效果。这种改进的系统支持多个不同频段的任意组合，从而可以满足用户的不同需求。
图1示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统100。根据本公开的实施例，分布式天线系统100可以包括多个端口110，多个端口110被配置为接收下行信号或发出上行信号。作为示例，多个端口110可以被连接到诸如射频拉远单元(Remote Radio Unit,RRU)或带射频输出的基站单元(例如small cell)之类的各种信源，这些信源可以提供不同频段的信号、或者提供一个或多个运营商的信号。通过多个端口110，分布式天线系统100可以从各种信源接收下行信号，将来自移动终端的上行信号传递给信源。
根据本公开的实施例，分布式天线系统100可以包括多个第一天线120，多个第一天线120被配置为发出下行信号或接收上行信号。作为示例，多个第一天线120可以在空间上分离，例如被安装在室内场所的不同位置，以覆盖尽可能大的空间范围。由此，多个第一天线120可以将来自信源的下行信号发送给空间中的不同位置处的移动终端，或者接收来自移动终端的上行信号。
根据本公开的实施例，分布式天线系统100可以包括功率调节单元130，耦合在多个端口110和多个第一天线120之间，并且被配置为传输并调节下行信号或上行信号。作为示例，功率调节单元130可以被称为功率 平衡主单元(Power Balance Master Unit,PBMU)，其可以对来自多个端口110的下行信号的功率进行调节，或者对来自多个第一天线120的上行信号进行调节。
图2示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统100的功率调节单元130的结构示意图。根据本公开的实施例，功率调节单元130可以包括多个第一链路131和第一功率调节部132，多个第一链路131分别与不同频段相对应，并且第一功率调节部132耦合到多个第一链路131，并被配置为对在每个第一链路131上传输的链路信号的功率进行调节，以使在多个第一链路131上传输的不同频段的链路信号的功率基本相同。作为示例，来自多个端口110的下行信号或来自多个第一天线120的上行信号可以在多个第一链路131上传输，并且不同的第一链路131可以被用于传输不同频段的信号。第一功率调节部132可以对多个第一链路131上的信号进行调节，从而使得不同频段的链路信号具有基本相同或一致的功率以实现功率平衡。要注意的是，这种功率平衡意味着各个链路信号的功率被调节为彼此相同，但允许存在一定的误差范围，例如下行输出功率±1dB误差范围。由此，可以在不增大系统设备功耗和成本的情况下，改善系统内的链路信号的功率传输，例如增强偏弱的链路信号，从而改善了分布式天线系统的信号覆盖效果。可以理解的是，虽然图1中所示的分布式天线系统100包括一个功率调节单元130，但是也可以根据需要而在分布式天线系统100中设置两个、三个或者更多的功率调节单元130。
在本公开的某些实施例中，第一功率调节部132包括位于每个第一链路131上的衰减器(Attenuator,ATT)、对每个第一链路131的链路信号进行检测的检测器、以及基于检测器的检测信号对衰减器ATT进行控制的控制器。
作为示例，检测器例如可以包括设置在每个第一链路131上的耦合器、以及耦合到耦合器的射频检波电路。每个耦合器可以从对应的第一链路131上获取与链路信号的功率大小成比例的功率信号，并将所获取的功率信号提供给射频检波电路。射频检波电路将来自耦合器的功率信号转换为模拟电压，并且例如由模数转换器经过模数转换后输出到控制器。控制器可以 接收针对所有正在传输链路信号的第一链路131的检测信号，并且对这些第一链路131上的衰减器ATT(诸如数控衰减器)进行控制，以调节这些第一链路131上的信号功率，并使得这些第一链路131上的功率大小相同，从而确保不同频段的链路信号以基本一致的功率大小进行传输。
在本公开的某些实施例中，多个第一链路131中的每个第一链路包括双工器或环形器，双工器或环形器被配置为将每个第一链路中的链路信号分为上行链路信号和下行链路信号。通过双工器，分布式天线系统100可以支持以频分双工(Frequency Division Duplexing,FDD)的方式进行信号传输，并且通过环形器，分布式天线系统100可以支持以时分双工(Time Division Duplexing,TDD)的方式进行信号传输。此外，可以分别在第一链路中的上行链路和下行链路分别设置上文所述的检测器和衰减器ATT以分别对上行链路和下行链路中的信号的功率进行检测调节。根据需要，第一链路中的上行链路和下行链路还可以设置放大管以补偿传输损耗。
在本公开的某些实施例中，功率调节单元130还包括第一合路部133、多个第二链路134和多个第二功率调节部135。每个第二链路134对应于多个端口110中的一个端口，并在一侧耦合到对应端口，多个第二链路134被分为多个组，每个组对应于多个第一链路131中的一个第一链路，并在另一侧经由第一合路部133耦合到对应第一链路131。多个第二功率调节部135中的每个第二功率调节部对应于上述多个组中的一个组，并且被配置为对在对应组中的每个第二链路134上传输的链路信号的功率进行调节，以使在对应组中的各个第二链路134上传输的不同属性的链路信号的功率基本相同。要注意的是，类似于第一链路中的功率平衡，对应组中的各个第二链路134的功率在经过调节后也允许存在合理的误差范围，例如下行输出功率±1dB误差范围。
作为示例，第二链路134可以根据频段分为多个组，换言之，每个组的第二链路134传输同一频段内的信号。同时，每个组的不同第二链路可以传输来自不同运营商的不同属性的信号。第一合路部133将每个组中的第二链路的信号合路为一路信号以传递到对应的第一链路131。每个第二链路组可以对应于一个第二功率调节部135，由此，第二功率调节部135可以 对每个组内的各个第二链路的链路信号进行调节，以确保同一频段内的来自不同运营商的信号具有相同的功率大小。
在本公开的某些实施例中，每个第二功率调节部135包括位于对应组的每个第二链路上的衰减器ATT、针对对应组的每个第二链路的链路信号进行检测的检测器、以及基于检测器的检测信号对衰减器ATT进行控制的控制器。具体而言，通过在每个第二功率调节部135中设置衰减器ATT、检测器和控制器，每个第二功率调节部135可以针对对应第二链路组中的各个第二链路的链路信号功率进行调节。每个第二功率调节部135中的衰减器ATT(诸如数控衰减器)、检测器和控制器的工作原理类似于第一功率调节部135，因此不再赘述。
如图1所示，在本公开的某些实施例中，分布式天线系统100还包括一个或多个光纤140，一个或多个光纤140耦合在功率调节单元130与多个第一天线120之间，一个或多个光纤140被配置为在功率调节单元130与多个第一天线120之间传输光信号。通过采用光纤传输，可以使分布式天线系统100具有损耗低、抗干扰强、传输速度快等优势。在一个实施例中，分布式天线系统100可以采用模拟光纤技术。换言之，分布式天线系统100的一个或多个光纤140传输的信号为模拟信号，由此，可以进一步增大系统的传输速率和带宽。在一些实施例中，分布式天线系统100传输模拟信号，并且在其部分单元内，可以通过数模转换器而转换为数字信号，以在该部分单元内进行数字处理，并且在数字处理后通过数模转换器转换回模拟信号以用于传输。
在本公开的某些实施例中，功率调节单元130还包括第二合路部136以及光电转换部137，光电转换部137在一侧经由第二合路部136耦合到多个第一链路131，并且在另一侧耦合到一个或多个光纤140，光电转换部137被配置为在电信号和光信号之间进行转换。作为示例，第二合路部136可以将多个第一链路131的下行信号进行合路，以便通过一个或多个光纤140将合路信号传输到多个第一天线120，或者可以将来自一个或多个光纤140的上行信号分成多路信号以在多个第一链路131上传输。可以理解的是，虽然图2中所示的功率调节单元130包括一个光电转换部137，但是也可以 根据需要而在功率调节单元130中设置两个、三个或者更多的光电转换部137。
在本公开的某些实施例中，光电转换部137包括模拟超宽带激光模块。作为示例，光电转换部137的各个光电转换模块可以采用模拟超宽带激光模块。在该模拟超宽带激光模块中，下行射频RF信号输入后通过光功分成8路光信号输出，并且上行采用8路独立的光电转化接收单元，其将多路光信号转换成射频RF信号后合路成一路射频RF信号输出。激光模块的光收发组件电路可以将下行宽带射频信号调制到1550nm光波长进行传输，并且将上行宽带射频信号调制到1310nm光波长进行传输。通过设置模拟超宽带激光模块，分布式天线系统100可以支持2G/3G/4G/5G信号中的至少一种信号同时进行宽带传输，并且上、下行支持690MHz～3800MHz频率范围。在一些实施例中，光电转换部137的模拟超宽带激光模块可以实时检测接收到的8路光信号的功率值，并分别对各光链路的损耗进行独立补偿，以确保各路信号不会因拉远距离不同而导致光纤损耗不同，并且通过自适应补偿，使各路输出信号幅度仍然保持相同。
如图1所示，在本公开的某些实施例中，分布式天线系统100还包括一个或多个光网络扩展单元(Network Extender Unit-Optical,NEU)150、一个或多个光电复合缆160以及一个或多个第一光集成远端单元(Integrated Remote Unit-Optical,IRU)170。一个或多个光网络扩展单元150耦合到一个或多个光纤140，并且被配置为对一个或多个光纤140的光信号进行补偿和扩展，以获得更多路的光信号。一个或多个光电复合缆160耦合到一个或多个光扩展单元150，并且被配置为传输光信号和电力。一个或多个第一光集成远端单元170可以耦合到一个或多个光电复合缆160，以从光电复合缆160接收信号或向光电复合缆160传输信号。一个或多个第一光集成远端单元170还耦合到多个第一天线120，或者一个或多个第一光集成远端单元170可以包含多个第一天线120，即第一天线120可以被设置作为第一光集成远端单元170的一部分。一个或多个第一光集成远端单元170可以被配置为接收电力、在光信号和电信号之间进行转换、并且对信号进行补偿。作为示例，功率调节单元130可以支持32根光纤连接到8个光扩展单元 150，每个光扩展单元150可以支持通过光电复合缆连接到8个第一光集成远端单元170，并且单个第一光集成远端单元170可以支持耦合到多个天线(例如8个天线)，或者第一天线120可以集成或内置到第一光集成远端单元170中，例如单个第一光集成远端单元170可以内置有8个天线。在光网络扩展单元150和第一光集成远端单元170中，可以实时检测各路接收到的光功率值，并分别对各光链路的损耗进行独立补偿，由此，在分布式天线系统中的各路由于拉远距离不同而导致光纤损耗不同的情况下，可以通过自适应补偿来使各路输出信号幅度相同。此外，通过设置一个或多个光电复合缆160，可以使得功率被供应到远端单元以有效支持远端单元的操作。
图3示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统100的光网络扩展单元150和第一光集成远端单元170的结构示意图。
作为示例，每个光网络扩展单元150可以对应于功率调节单元130的一个光口。在光网络扩展单元150中，来自功率调节单元130和一个或多个光纤140的光信号可以波分复用为上下行信号，并通过光电转换器件转换为射频信号。射频链路上可以设置放大管和衰减器ATT，通过放大管可以对上行信号和下行信号进行放大以弥补光传输的损耗，而衰减器ATT可以用于上行信号和下行信号的功率调整。然后，射频信号经过光电转换器转换为光信号。随后，上下行信号经过波分复用汇合在一起，并通过光分器，扩展为多路信号以提供到多个光口。由此，光网络扩展单元150可以根据需要将该光口的信号扩展为多路信号并通过多个光口输出到第一光集成远端单元170，从而实现信号的扩展。
在一些实施例中，功率调节单元130和光网络扩展单元150可以包括各自的监控单元，功率调节单元130的监控单元可以对光网络扩展单元150进行动态地址分配并监测去往光网络扩展单元150的链路的状态，光网络扩展单元150的监控单元可以对光集成远端单元170进行动态地址分配并监测去往光集成远端单元170的链路状态。具体而言，由于相邻级设备的光口之间的连接可能发生变化(例如因光纤插拔所导致)，因此在每次对光纤连接状态进行监控之前或者在光口的告警状态发生变化时，可以为光网 络扩展单元NEU和/或光集成远端单元IRU分配地址，以实现动态地址分配，并且根据分配的地址对去往光网络扩展单元NEU和/或光集成远端单元IRU的光纤链路进行监控。
作为示例，可以根据不同的系统制式来确定功率调节单元130的光电转换部137中的各个光电转换模块和光收通道的分组。例如，在功率调节单元130(例如PBMU)至光网络扩展单元150(即NEU)的链路中，针对两发两收(2T2R)系统制式，光电转换部137中的4个光电转换模块分为两组，第一模块(光口1-8)和第二模块(光口9-16)为一组，其中光口1和9互为主路和备份路，并且连接到同一个NEU，依次类推；第三模块(光口17-24)和第四模块(25-32)为另一组。PBMU的监控单元记录光电转换模块中的每个光口的光收告警。如果无光收告警，则判断该光口连接了NEU。PBMU关闭光电转换模块的所有光收通道，然后依次打开每个组的光电转换模块的无光收告警的光收开关(如光口1和9的光收开关)，并发送验证信息。在NEU回复信息确认后，PBMU将准备分配的地址发NEU确定。在PBMU收到确认信息后，自动分配NEU的地址。随后，PBMU的监控单元可以对去往NEU的链路进行状态监控。以类似的方式，光网络扩展单元150(即NEU)的监控单元可以为光集成远端单元170(即IRU)动态分配地址，并且对去往IRU的链路进行状态监控。通过这种方式，上级设备(例如PBMU)的可以自动监控下级设备(例如NEU和/或IRU)的运行，并实现对整个光纤链路的状态的自动监控，而不再需要通过人工的方式进行监控，这改善了系统链路监控的难度和时效性。
在本公开的某些实施例中，第一光集成远端单元170包括双工器或环形器、以及隔离开关，其中双工器或环形器被配置为将每个射频链路中的链路信号分为上行链路信号和下行链路信号，以及隔离开关被配置为在隔离开关所位于的射频链路没有信号的状态下将射频衰减调节到最大。作为示例，第一光集成远端单元170的光路部分可以包括光电转换器件，以将光信号转换电信号或将电信号转换为光信号。第一光集成远端单元170的射频部分将链路信号分为上行链路和下行链路，并对信号进行补偿。第一光集成远端单元170的隔离开关可以在链路没有信号的状态下将射频衰减 调节到最大，以增加通道之间的隔离度，从而提升抗干扰能力。最后，第一光集成远端单元170可以将下行信号通过第一天线120发射出去，或者通过第一天线120接收上行信号。
在一些实施例中，功率调节单元130和第一光集成远端单元170可以兼容诸如4G TDD和5G TDD的至少两种TDD开关信号的传输。作为示例，功率调节单元130可以包括针对第一系统的第一同步模块和针对第二系统的第二同步模块，第一同步模块生成诸如4G下行开关信号之类的第一下行开关信号，以及第二同步模块生成诸如5G下行开关信号之类的第二下行开关信号，并且功率调节单元130可以通过一个光纤接口将第一下行开关信号和第二下行开关信号分时发送到第一光集成远端单元170。第一光集成远端单元170接收并检测下行TDD开关信号，然后分别输出与该下行TDD开关信号相关的第一下行切换开关信号、第一上行切换开关信号、第二下行切换开关信号以及第二上行切换开关信号。由此，实现了兼容两种TDD开关信号传输及上下行切换开关信号的输出。
在本公开的某些实施例中，分布式天线系统100还包括一个或多个合路单元(Combiner Unit,CU)180，一个或多个合路单元180耦合在多个端口110与功率调节单元130之间。图4示出了根据本公开的实施例的分布式天线系统100的合路单元180的结构示意图。合路单元180可以在一侧直接耦合到多个端口110，并且在另一侧耦合到功率调节单元130。作为示例，功率调节单元130可以支持8个合路单元的接入。
图5示出了图1的分布式天线系统100的第一变型，以及图6示出了分布式天线系统100的功率调节单元139的结构示意图。如图5和图6所示，功率调节单元130可以替换为功率调节单元139，其中功率调节单元139可以被称为主单元(Master Unit,IM2U)。相比于图2示出的功率平衡主单元PBMU，作为IM2U的功率调节单元139可以仅包括PBMU的一部分电路，例如，IM2U可以不包括第一合路部133、第二链路134和第二功率调节部135。也就是说，IM2U可以省略对同一频带内的不同运营商的信号进行调节的环节，这可以简化功率调节单元的结构并降低成本，并且适用于单个频带内不存在多种运营商信号的场景。在该实现方式中，合路单 元180将各路基站信号或信源信号合路后输出到功率调节单元139，合路单元180与功率调节单元139之间可以仅支持1路或2路信号传输，以将信号合路输出而减少传输所需的线缆。
图7示出了图1的分布式天线系统100的第二变型。如图7所示，分布式天线系统100可以包括多个第二天线120’，多个第二天线120’被配置为发出下行信号或接收上行信号。分布式天线系统100还可以包括一个或多个第二光集成远端单元170’，一个或多个第二光集成远端单元170’以级联的方式耦合到一个或多个第一光集成远端单元170，并且还耦合到多个第二天线120’，或者一个或多个第二光集成远端单元170’可以包含多个第二天线120’，即第二天线120’被设置作为第二光集成远端单元170’的一部分。类似于第一光集成远端单元170，单个第二光集成远端单元170’也可以支持耦合到多个天线(例如8个天线)，或者第二天线120’可以集成或内置到第二光集成远端单元170’中，例如单个第二光集成远端单元170’可以内置有8个天线。一个或多个第二光集成远端单元170’可以被配置为接收电力、在光信号和电信号之间进行转换、并且对信号进行补偿。作为示例，第二光集成远端单元170’可以具有与第一光集成远端单元170类似的结构，并且可以级联到对应的一个第一光集成远端单元170，由此第一光集成远端单元170可以向第二光集成远端单元170’供电并将功分后的光信号传输给第二级的第二光集成远端单元170’。通过这种方式，可以将来自信源的下行信号扩展到更多天线以在更大空间范围内发送到移动终端，或者通过更多天线从更大空间范围内的移动终端接收上行信号。在一个实施例中，一个或多个第二光集成远端单元170’以一对一的方式级联至一个或多个第一光集成远端单元170。通过一对一的方式，可以简单和有效地实现级联扩展。然而，可以理解的是，第二光集成远端单元170’也可以以一对多、多对一或多对多等其他适当方式级联至第一光集成远端单元170。
图8示出了图1的分布式天线系统100的第三变型。如图8所示，分布式天线系统100包括一个或多个第一高功率远端单元(High Power Remote Unit,HPRU)190，一个或多个第一高功率远端单元190耦合在一 个或多个光纤140与多个第一天线120之间，并且被配置为在光信号和电信号之间进行转换、并且对信号进行补偿。通过第一高功率远端单元HPRU190，可以构建大功率的两级架构。由此，可以将多个频段、多个运营商的信源信号通过光纤或电缆传输到HPRU端以进行信号覆盖。相比于光集成远端单元IRU，高功率远端单元HPRU能接收和传输更大的功率，并且可以耦合到更多天线，从而以更少的远端单元实现更大范围的信号覆盖。
图9示出了图1中的分布式天线系统100的第四变型。如图9所示，分布式天线系统100还包括多个第二天线120’以及一个或多个第二高功率远端单元190’，多个第二天线120’被配置为发出下行信号或接收上行信号，一个或多个第二高功率远端单元190’以级联的方式耦合在一个或多个第一高功率远端单元190与多个第二天线120’之间，并且被配置为在光信号和电信号之间进行转换、并且对信号进行补偿。类似于图7的实现方式，高功率远端单元HPRU也可以采用级联的方式，即，将第二高功率远端单元190’例如通过线缆级联到对应的第一高功率远端单元190。通过这种方式，可以将来自信源的下行信号扩展到更多天线以在更大空间范围内发送到移动终端，或者通过更多天线从更大空间范围内的移动终端接收上行信号。在一个实施例中，一个或多个第二高功率远端单元190’以一对一的方式级联至一个或多个第一高功率远端单元190。通过一对一的方式，可以简单和有效地实现级联扩展。然而，可以理解的是，第二高功率远端单元190’也可以以一对多、多对一或多对多等其他适当方式级联至第一高功率远端单元190。
图10示出了第一高功率远端单元190和第二高功率远端单元190’的结构示意图。作为示例，第一高功率远端单元190或第二高功率远端单元190’可以是4G HPRU或5G HPRU，其中4G HPRU可以支持LTE700、LTE800、LTE900、LTE1800、LTE2600、WCDMA2100等不同频段的传输和覆盖，并且5G HPRU可以支持5G NR信号的传输和覆盖。
图11、图12和图13示出了图1的分布式天线系统100的第五变型、第六变型和第七变型。如图11所示，在分布式天线系统100的第五变型中，图1中的功率调节单元PBMU 130被替换为功率调节单元IM2U 139，并且 光网络扩展单元150和第一光集成远端单元170被替换为第一高功率远端单元190。如图12所示，在分布式天线系统100的第六变型中，相比于第五变型进一步增加了与第一高功率远端单元190级联的第二高功率远端单元190’。如图13所示，在分布式天线系统100的第七变型中，第二变型的图7中的功率调节单元PBMU 130被替换为功率调节单元IM2U 139。由此，可以根据用户需求以多种方式构建分布式天线系统100。
通过本公开的实施例，可以在分布式天线系统中调节不同频段和/或不同运营商之间的功率平衡，并且提供多个频段(例如8个频段)的任意组合，从而改善了无线通信的覆盖效果。此外，根据本公开的分布式天线系统构建的通信网络可以支持MIMO(例如2×2 MIMO、4×4 MIMO)4G及5G独立组网和混合组网，可以同时支持4G TDD LTE、5G NR TDD。
通过以上描述和相关附图中所给出的教导，这里所给出的本公开的许多修改形式和其它实施方式将被本公开相关领域的技术人员所意识到。因此，所要理解的是，本公开的实施方式并不局限于所公开的具体实施方式，并且修改形式和其它实施方式意在包括在本公开的范围之内。此外，虽然以上描述和相关附图在部件和/或功能的某些示例组合形式的背景下对示例实施方式进行了描述，但是应当意识到的是，可以由备选实施方式提供部件和/或功能的不同组合形式而并不背离本公开的范围。就这点而言，例如，与以上明确描述的有所不同的部件和/或功能的其它组合形式也被预期处于本公开的范围之内。虽然这里采用了具体术语，但是它们仅以一般且描述性的含义所使用而并非意在进行限制。

Claims (15)

  1. 一种分布式天线系统(100)，包括：
    多个端口(110)，被配置为接收下行信号或发出上行信号；
    多个第一天线(120)，被配置为发出所述下行信号或接收所述上行信号；
    功率调节单元(130、139)，耦合在所述多个端口(110)和所述多个第一天线(120)之间，并且被配置为传输并调节所述下行信号或所述上行信号，所述功率调节单元(130、139)包括：
    多个第一链路(131)，分别与不同频段相对应，以及
    第一功率调节部(132)，耦合到所述多个第一链路(131)，并且被配置为对在每个第一链路(131)上传输的链路信号的功率进行调节，以使在所述多个第一链路(131)上传输的不同频段的链路信号的功率基本相同。
  2. 根据权利要求1所述的分布式天线系统(100)，还包括：
    一个或多个光纤(140)，耦合在所述功率调节单元(130、139)与所述多个第一天线(120)之间，所述一个或多个光纤(140)被配置为在所述功率调节单元(130、139)与所述多个第一天线(120)之间传输光信号。
  3. 根据权利要求1所述的分布式天线系统(100)，其中所述功率调节单元(130)还包括：
    第一合路部(133)；
    多个第二链路(134)，每个第二链路(134)对应于所述多个端口(110) 中的一个端口(110)，并在一侧耦合到对应端口(110)，多个第二链路(134)被分为多个组，每个组对应于所述多个第一链路(131)中的一个第一链路(131)，并在另一侧经由所述第一合路部(133)耦合到对应第一链路(131)；以及
    多个第二功率调节部(135)，每个第二功率调节部对应于所述多个组中的一个组，并且被配置为对在对应组中的每个第二链路(134)上传输的链路信号的功率进行调节，以使在对应组中的各个第二链路(134)上传输的不同属性的链路信号的功率基本相同。
  4. 根据权利要求2或3所述的分布式天线系统(100)，其中所述功率调节单元(130、139)还包括：
    第二合路部(136)；以及
    光电转换部(137)，在一侧经由所述第二合路部(136)耦合到所述多个第一链路(131)，并且在另一侧耦合到所述一个或多个光纤(140)，所述光电转换部(137)被配置为在电信号和光信号之间进行转换。
  5. 根据权利要求4所述的分布式天线系统(100)，其中所述光电转换部(137)包括模拟超宽带激光模块。
  6. 根据权利要求2所述的分布式天线系统(100)，还包括：
    一个或多个光网络扩展单元(150)，耦合到所述一个或多个光纤(140)，并且被配置为对所述一个或多个光纤(140)的光信号进行补偿和扩展，以获得更多路的光信号；
    一个或多个光电复合缆(160)，耦合到所述一个或多个光网络扩展单元(150)，并且被配置为传输光信号和电力；以及
    一个或多个第一光集成远端单元(170)，耦合到所述一个或多个光电复合缆(160)，并且还耦合到所述多个第一天线(120)或者包含所述多个第一天线(120)，以及所述一个或多个第一光集成远端单元(170)被配置为接收电力、在光信号和电信号之间进行转换、并且对信号进行补偿。
  7. 根据权利要求6所述的分布式天线系统(100)，还包括：
    一个或多个第二光集成远端单元(170’)，以级联的方式耦合到所述一个或多个第一光集成远端单元(170)，并且还耦合到被配置为发出所述下行信号或接收所述上行信号的多个第二天线(120’)、或者包含所述多个第二天线(120’)，以及所述一个或多个第二光集成远端单元(170’)被配置为接收电力、在光信号和电信号之间进行转换、并且对信号进行补偿。
  8. 根据权利要求7所述的分布式天线系统(100)，其中所述一个或多个第二光集成远端单元(170’)以一对一的方式级联至所述一个或多个第一光集成远端单元(170)。
  9. 根据权利要求7所述的分布式天线系统(100)，其中所述一个或多个第一光集成远端单元(170)和所述一个或多个第二光集成远端单元(170’)中的每个远端单元包括位于每个射频链路上的双工器或环形器、以及隔离开关，
    其中所述双工器或环形器被配置为将每个射频链路中的链路信号分为 上行链路信号和下行链路信号，以及所述隔离开关被配置为在所述隔离开关所位于的射频链路没有信号的状态下将射频衰减调节到最大。
  10. 根据权利要求2所述的分布式天线系统(100)，还包括：
    一个或多个第一高功率远端单元(190)，耦合在所述一个或多个光纤(140)与所述多个第一天线(120)之间，并且被配置为在光信号和电信号之间进行转换、并且对信号进行补偿。
  11. 根据权利要求10所述的分布式天线系统(100)，还包括：
    多个第二天线(120’)，被配置为发出所述下行信号或接收所述上行信号；以及
    一个或多个第二高功率远端单元(190’)，以级联的方式耦合在所述一个或多个第一高功率远端单元(190)与所述多个第二天线(120’)之间，并且被配置为在光信号和电信号之间进行转换、并且对信号进行补偿。
  12. 根据权利要求11所述的分布式天线系统(100)，其中所述一个或多个第二高功率远端单元(190’)以一对一的方式级联至所述一个或多个第一高功率远端单元(190)。
  13. 根据权利要求3所述的分布式天线系统(100)，其中所述第一功率调节部(132)或所述每个第二功率调节部(135)包括：位于每个第一链路或对应组的每个第二链路上的衰减器、对每个第一链路或对应组的每个第二链路的链路信号进行检测的检测器、以及基于所述检测器的检测信 号对所述衰减器进行控制的控制器。
  14. 根据权利要求1所述的分布式天线系统(100)，其中多个第一链路(131)中的每个第一链路(131)包括双工器或环形器，所述双工器或环形器被配置为将每个第一链路(131)中的链路信号分为上行链路信号和下行链路信号。
  15. 根据权利要求1至3和5至14中任一项所述的分布式天线系统(100)，还包括：
    一个或多个合路单元(180)，耦合在所述多个端口(110)与所述功率调节单元(130、139)之间。
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