一種多通道室內分布系統及其信號傳輸方法
2023-05-02 22:48:06
專利名稱：一種多通道室內分布系統及其信號傳輸方法
技術領域：
本發明涉及移動通信室內分布領域，尤其涉及一種多通道室內分布系統及其信號傳輸方法。
背景技術：
在移動通信網絡的建設中，室內深度覆蓋與室外廣度覆蓋一樣，對網絡性能和用戶感受有著非常重要的影響。室內分布系統是針對室內用戶群，解決建築物內移動通信網絡的網絡覆蓋、網絡容量、以及網絡質量的有效方案。室內分布系統的實現原理是利用室內天線分布將信號源(移動通信基站)的信號均勻分布在室內每個地方，以達到理想的室
內覆蓋。室內分布系統主要由信號源和分布系統兩部分組成，其中，分布系統由耦合器、功分器(又稱為功率分配器)、合路器、室內天線、電纜等組成，分別介紹如下耦合器是一種非等功率分配的功率分配器件，常見的有5dB、6dB、10dB、15dB、 20dB.30dB.40dB等多種耦合比的耦合器；功分器是一種等功率分配器件，常見的有2功分、3功分、4功分等類型；合路器包括同頻帶合路器和多頻帶合路器兩種，同頻帶合路器能將兩個或以上的同頻段信號合成一路信號輸出；多頻帶合路器則能將多個頻段的多個發射和接收信號合路於同一根饋線、雙頻天線或寬頻洩露同軸電纜；室內天線一般有全向天線和定向天線兩種，與室外天線相比，一般具有增益低、體積小、易安裝的特點；電纜包括普通電纜和洩露電纜兩種，普通電纜用於連接室內分布系統中的不同功能器件，通常選用同軸電纜；洩露電纜是指由同軸電纜上分裝多路天線演變而來的連續天線，兼有普通電纜和天線的作用。當實現單一制式的網絡覆蓋時，需要一套信號源和一路分布系統。當實現多個制式的網絡覆蓋時，為了節省投資，可以通過合路器將不同制式移動通信系統的信號合路，合路後的信號饋入一路分布系統，如圖1所示，移動通信系統1和移動通信系統2屬於不同的制式，則移動通信系統1的信號源與移動通信系統2的信號源通過合路器進行信號合路之後，饋入一路分布系統。在2G (第二代移動通信)系統、3G (第三代移動通信)系統、以及WLAN(Wireless Local Area Network，無線區域網)系統中，信號源只輸出一路信號，饋入一路分布系統， 統稱為單通道信號輸出系統。為了提升系統容量，IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers，電氣與電子工程師協會)802. Iln(WLAN的新一代多通道技術)禾P3GPP LTE (Long Term Evolution，長期演進)等標準引入了 ΜΙΜΟ (Multiple-Input Multiple-Output ；多輸入多輸出)技術，信號源可以輸出多路信號，並通過饋入多路分布系統，實現單用戶速率和系統容量的提升，本申請文件中將支持MIMO技術的LTE系統、採用 802. Iln的WLAN系統等，統稱為多通道信號輸出系統。為了節省投資，多路分布系統中的一路可以和單通道信號輸出系統合路，其它路為多通道信號輸出系統獨用，如圖2所示，可以看出，單通道信號輸出系統1、單通道信號輸出系統2和多通道信號輸出系統合路後的信號饋入一路分布系統，另一路分布系統為多通道信號輸出系統獨用。當2G、3G、WLAN等單通道信號輸出系統需要和LTE、採用802. Iln的WLAN等多通道信號輸出系統共建時，為了滿足多通道信號輸出系統實現MIMO的需求，需要建設多路分布系統，而單通道信號輸出系統只能利用其中一路分布系統，本申請文件中將包括多路分布系統的室內分布系統稱為多通道室內分布系統。多路分布系統帶有多路室內天線，以兩路分布系統為例進行說明，單通道信號輸出系統的信號只饋入了一半的室內天線，另一半的室內天線只有多通道信號輸出系統的信號饋入。本發明人在發明過程中發現室內分布系統的覆蓋質量和室內天線的數量密切相關，室內天線越密集、數量越多，則覆蓋質量越好；如果單通道信號輸出系統也能利用所有的室內天線，將大大提升單通道信號輸出系統的覆蓋質量，使得單通道信號輸出系統不再僅使用一路分布系統，也使用了多路分布系統，從而提升室內分布系統的覆蓋質量，使得資源得以充分利用。
發明內容
本發明實施例提供一種多通道室內分布系統及其信號傳輸方法，用以在室內分布系統中實現將單通道信號輸出系統的信號饋入多路分布系統，通過有效利用多路分布系統，提升室內分布系統的覆蓋質量。本發明實施例提供的多通道室內分布系統，包括多通道信號輸出系統的信號源、 單通道信號輸出系統的信號源、功分器和至少兩路包括合路器的分布系統，所述多通道信號輸出系統的信號源輸出的至少兩路第一信號分別發送給不同分布系統中的合路器，其中所述功分器，用於將單通道信號輸出系統的信號源輸出的信號功分為至少兩路第二信號，並分別發送給不同分布系統中的合路器；所述分布系統中的合路器，用於將接收到的一路第一信號和一路第二信號合成一路信號饋入對應的分布系統中。本發明實施例提供的基於上述多通道室內分布系統的信號傳輸方法，包括多通道信號輸出系統的信號源輸出的至少兩路第一信號分別發送給不同分布系統中的合路器；以及單通道信號輸出系統的信號源輸出的信號通過功分器功分為至少兩路第二信號，並分別發送給不同分布系統中的合路器；每一路分布系統中的合路器將接收到的一路第一信號和一路第二信號合成一路信號饋入對應的分布系統中。本發明實施例提供的多通道室內分布系統及其信號傳輸方法，為了有效利用多路分布系統，提出通過將單通道信號輸出系統饋入多路分布系統的解決方案，通過引入功分器，首先將單通道信號輸出系統的信號功分為至少兩路信號，並與多通道信號輸出系統的至少兩路信號合路後饋入多路分布系統，提升了單通道信號輸出系統的覆蓋質量，從而提升了室內分布系統的覆蓋質量，降低了系統投資。本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
圖1為現有技術中實現多個制式的網絡覆蓋時室內分布系統的網絡架構示意圖；圖2為現有技術中多通道室內分布系統的網絡架構示意圖；圖3為現有技術中多通道室內分布系統的室內天線布局方式示意圖；圖4為本發明實施例中多通道室內分布系統的網絡架構示意圖；圖5為本發明實施例中多通道室內分布系統的室內天線布局方式示意圖；圖6為本發明實施例中多通道室內分布系統的信號傳輸方法流程圖。
具體實施例方式本發明實施例提供一種多通道室內分布系統及其信號傳輸方法，用以在室內分布系統中實現將單通道信號輸出系統的信號饋入多路分布系統，通過有效利用多路分布系統，提升單通道信號輸出系統的覆蓋質量，從而提升室內分布系統的覆蓋質量。以下結合說明書附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明，並且在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。在現有多通道室內分布系統中，以雙通道室內分布系統為例進行說明，2G、3G、 WLAN等單通道信號輸出系統的信號只饋入一路分布系統，該路分布系統中兩個相鄰室內天線之間的距離一般為10-20米，新增一路分布系統後，LTE、採用802. Iln的WLAN等多通道信號輸出系統的信號饋入兩路分布系統，第二路分布系統的室內天線與相鄰第一路分布系統的室內天線之間的距離一般為0. 5-1. 5米，如圖3所示。為了在室內分布系統中實現將單通道信號輸出系統的信號饋入多路分布系統，本發明實施例提供了一種新型的多通道室內分布系統，如圖4所示，包括多通道信號輸出系統的信號源401、單通道信號輸出系統的信號源402、功分器403和至少兩路包括合路器 4041的分布系統404，所述多通道信號輸出系統的信號源401輸出的至少兩路信號分別發送給不同分布系統404中的合路器4041，為了便於區分，本申請文件中將多通道信號輸出系統的信號源輸出的信號稱為第一信號，其中功分器403，用於將單通道信號輸出系統的信號源402輸出的信號功分為至少兩路信號，並分別發送給不同分布系統404中的合路器4041，為了便於區分，本申請文件中將單通道信號輸出系統的信號源輸出的信號通過功分器後得到的信號稱為第二信號；分布系統404中的合路器4041，用於將接收到的一路第一信號和一路第二信號合成一路信號饋入對應的分布系統404中。以饋入兩路分布系統為例進行說明，如果要將單通道信號輸出系統的信號饋入兩路分布系統，首先通過功分器，將單通道信號輸出系統的信號功分為兩路，兩路信號分別和多通道信號輸出系統的兩路信號進行合路後饋入到兩路分布系統中。在實現了信號的多路饋入以後，單通道信號輸出系統的信號將饋入到所有的室內天線，從而能夠提升室內分布系統的覆蓋質量。
下面對本發明實施例提供的多通道室內分布系統的室內天線的布局方式進行說明。按照現有技術，如圖3所示，同一路分布系統中兩個相鄰室內天線之間的距離一般為 10-20米，兩路分布系統中兩個相鄰室內天線之間的距離一般為0. 5-1. 5米，相隔0. 5-1. 5 米的兩個室內天線的作用相對重複，為了進一步提升室內分布系統的覆蓋質量，本發明實施例進一步提出改變現有室內天線的布局方式，至少兩路分布系統中包括的室內天線均勻分布。當2G、3G、WLAN等單通道信號輸出系統和LTE共建時，根據不同移動通信系統的特性要求2G系統要求每20-30米布設一根室內天線，3G系統要求每10-20米布設一根室內天線，WLAN系統要求每8-15米布設一根室內天線，LTE系統要求每10-20米布設一對室內天線，相當於平均每5-10米布設一根室內天線。基於此，通過綜合考慮不同移動通信系統的特性要求，較佳的，兩個相鄰室內天線之間的距離為5-10米。具體實施中，至少兩路分布系統中所有的室內天線也可以採用準均勻分布的布局方式，也就是說保證兩個相鄰室內天線之間的距離為5-10米即可，例如室內天線1與室內天線2之間的距離為5米，室內天線2與室內天線3之間的距離為6米，室內天線3與室內天線4之間的距離為5. 5米，等等。具體實施中，至少兩路分布系統中包括的室內天線一般為吸頂天線，吸頂天線是移動通信系統天線的一種，屬於低增益天線，主要用於室內信號覆蓋。室外信號覆蓋一般採用板狀天線，功率大、信號強、覆蓋遠；而室內覆蓋採用室內分布系統實現，一般採用吸頂天線，外形比較美觀，不影響室內觀瞻，且功率較小，覆蓋室內即可。本發明實施例中，通過將單通道信號輸出系統的信號饋入多路分布系統，使得單通道信號輸出系統的室內天線密度相比於現有技術成倍增加，從而提升了增強單通道信號輸出系統的覆蓋質量。在單通道信號輸出系統和多通道信號輸出系統共建時，按照現有技術，單路分布系統的室內天線密度由單通道信號輸出系統需要的天線密度確定；而針對本發明實施例提供的多通道室內分布系統，單通道信號輸出系統的室內天線密度相比於現有技術成倍增加，因此單路分布系統的室內天線密度由多通道信號輸出系統需要的天線密度確定，在保證各系統覆蓋要求的前提下，可以節省室內天線數量，從而節省投資。舉例說明， 在WLAN系統和LTE系統共建時，按照現有技術，單路分布系統的室內天線密度由WLAN系統需要的天線密度確定，WLAN系統要求每8-15米布設一根室內天線，在現有技術方案中，需要再建一路分布系統，同樣為每8-15米布設一根室內天線，綜合計算相當於平均每4-8米布設一根室內天線；而本發明實施例中，單路分布系統的室內天線密度由LTE系統需要的天線密度確定，LTE系統要求每10-20米布設一對室內天線，相當於平均每5-10米布設一根室內天線；所以，節省了室內天線數量，從而節省投資。本發明實施例提供了一種較佳的多通道室內分布系統的網絡架構，如圖5所示， 以兩路分布系統為例進行說明，室內天線假設採用吸頂天線，單通道信號輸出系統可以包括多個，圖5中以兩個單通道信號輸出系統為例，分別為單通道信號輸出系統1和單通道信號輸出系統2，每一個單通道信號輸出系統的信號源對應一個功分器，分別為功分器1和功分器2。通過功分器1將單通道信號輸出系統1的信號源輸出的信號功分為兩路第二信號，並分別發送給不同分布系統中的合路器；通過功分器2將單通道信號輸出系統2的信號源輸出的信號功分為兩路第二信號，並分別發送給不同分布系統中的合路器；多通道信號輸出系統的信號源輸出的兩路第一信號也分別發送給不同分布系統中的合路器；每一路分布系統中的合路器將接收到的多通道信號輸出系統的一路第一信號、單通道信號輸出系統 1的一路第二信號、和單通道信號輸出系統2的一路第二信號合成一路信號，發送給當前分布系統中的功分/耦合器；並通過當前分布系統中的功分器分發到當前分布系統中的吸頂天線上。基於上述多通道室內分布系統，本發明實施例還提供了一種多通道室內分布系統的信號傳輸方法，如圖6所示，包括如下步驟S601、多通道信號輸出系統的信號源輸出的至少兩路第一信號分別發送給不同分布系統中的合路器；以及單通道信號輸出系統的信號源輸出的信號通過功分器功分為至少兩路第二信號，並分別發送給不同分布系統中的合路器；S602、每一路分布系統中的合路器將接收到的一路第一信號和一路第二信號合成一路信號饋入對應的分布系統中；其中，分布系統除了包括合路器之外，一般還包括與合路器順序連接的功分/耦合器、功分器和室內天線，在S602的具體實施中，分布系統中的信號傳輸流程，具體包括每一路分布系統中的合路器將接收到的一路第一信號和一路第二信號合成一路信號發送給當前分布系統中的功分/耦合器；並通過當前分布系統中的功分器分發到當前分布系統中的室內天線上。本發明實施例提供的多通道室內分布系統及其信號傳輸方法，為了有效利用多路分布系統，提出通過將單通道信號輸出系統饋入多路分布系統的解決方案，通過引入功分器，首先將單通道信號輸出系統的信號功分為至少兩路信號，並與多通道信號輸出系統的至少兩路信號合路後饋入多路分布系統，提升了單通道信號輸出系統的覆蓋質量，從而提升了室內分布系統的覆蓋質量，降低了系統投資。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種多通道室內分布系統，其特徵在於，包括多通道信號輸出系統的信號源、單通道信號輸出系統的信號源、功分器和至少兩路包括合路器的分布系統，所述多通道信號輸出系統的信號源輸出的至少兩路第一信號分別發送給不同分布系統中的合路器，其中所述功分器，用於將單通道信號輸出系統的信號源輸出的信號功分為至少兩路第二信號，並分別發送給不同分布系統中的合路器；所述分布系統中的合路器，用於將接收到的一路第一信號和一路第二信號合成一路信號饋入對應的分布系統中。
2.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述至少兩路分布系統中包括的室內天線均勻分布。
3.如權利要求1或2所述的系統，其特徵在於，兩個相鄰室內天線之間的距離為5米至 10米。
4.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，單路分布系統的室內天線密度依據所述多通道信號輸出系統需要的天線密度確定。
5.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述單通道信號輸出系統包括至少兩個，並且每一個單通道信號輸出系統的信號源對應一個功分器。
6.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述至少兩路分布系統中包括的室內天線為吸頂天線。
7.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述單通道信號輸出系統包括第二代移動通信2G系統、第三代移動通信3G系統、或者無線區域網WLAN系統；所述多通道信號輸出系統包括長期演進LTE系統、採用新一代多通道技術802. Iln的無線區域網WLAN系統。
8.一種基於權利要求1所述多通道室內分布系統的信號傳輸方法，其特徵在於，包括多通道信號輸出系統的信號源輸出的至少兩路第一信號分別發送給不同分布系統中的合路器；以及單通道信號輸出系統的信號源輸出的信號通過功分器功分為至少兩路第二信號，並分別發送給不同分布系統中的合路器；每一路分布系統中的合路器將接收到的一路第一信號和一路第二信號合成一路信號饋入對應的分布系統中。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述分布系統還包括與所述合路器順序連接的功分/耦合器、功分器和室內天線；以及所述每一路分布系統中的合路器將接收到的一路第一信號和一路第二信號合成一路信號饋入對應的分布系統中，具體包括每一路分布系統中的合路器將接收到的一路第一信號和一路第二信號合成一路信號發送給當前分布系統中的功分/耦合器；並通過當前分布系統中的功分器分發到當前分布系統中的室內天線上。
10.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述至少兩路分布系統中所有的室內天線均勻分布。
全文摘要
本發明公開了一種多通道室內分布系統及其信號傳輸方法，用以在室內分布系統中實現將單通道信號輸出系統的信號饋入多路分布系統，通過有效利用多路分布系統，提升室內分布系統的覆蓋質量。多通道室內分布系統，包括多通道信號輸出系統的信號源、單通道信號輸出系統的信號源、功分器和至少兩路包括合路器的分布系統，所述多通道信號輸出系統的信號源輸出的至少兩路第一信號分別發送給不同分布系統中的合路器，其中所述功分器，用於將單通道信號輸出系統的信號源輸出的信號功分為至少兩路第二信號，並分別發送給不同分布系統中的合路器；所述分布系統中的合路器，用於將接收到的一路第一信號和一路第二信號合成一路信號饋入對應的分布系統中。
文檔編號H04W16/20GK102547771SQ201010587399
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月13日 優先權日2010年12月13日
發明者吳宇輝, 姜欣, 嶽皓, 曹秦峰, 李智偉, 杜建鳳, 王文明, 盛凌志, 石偉, 範政, 趙偉, 趙新寧 申請人:中國移動通信集團北京有限公司