一種信號的傳輸方法、終端側設備和系統側設備與流程
2023-05-25 01:13:31
本發明涉及移動通訊領域，尤其涉及一種信號的傳輸方法、終端側設備和系統側設備。
背景技術：
隨著智能終端的普及和移動4G LTE等技術飛躍式發展，人們對無線數據的需求越來越大。另外據相關統計，70％的移動數據業務發生在室內，因此室內成為4G覆蓋的重中之重。
目前室內覆蓋的主流解決方案為室分無源的分布式天線系統(DAS，Distribute Antenna System)，系統或者微蜂窩覆蓋系統，這些方案無一例外都需要進行室內布線施工(射頻饋線或者網線)，前期設備投資大；當今居民電磁輻射環保意識越來越強，物業租賃協調變得越發困難。
技術實現要素：
為了克服現有技術中4G無線室內覆蓋投資大、獲取住戶施工許可困難的技術問題，本發明提供了一種信號的傳輸方法、終端側設備和系統側設備。
為了解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案：
本發明提供了一種信號的傳輸方法，應用於系統側設備，包括：
接收基帶處理單元BBU發送的下行數位訊號；
將所述下行數位訊號轉換成下行模擬信號；
將所述下行模擬信號耦合到電力線上進行傳輸。
進一步來說，所述的信號的傳輸方法中，接收基帶處理單元BBU發送的下行數位訊號的步驟包括：
通過光纖接收所述BBU發送的下行數位訊號。
進一步來說，所述的信號的傳輸方法中，將所述下行數位訊號轉換成下行 模擬信號的步驟包括：
將所述下行數位訊號進行數模轉換，得到第一信號；
對所述第一信號進行放大處理，得到第二信號；
對所述第二信號進行濾波處理，得到第三信號；
對所述第三信號進行變頻處理，得到頻率低於第一預設頻率值的下行模擬信號。
進一步來說，所述的信號的傳輸方法中，將所述下行模擬信號耦合到電力線上進行傳輸的步驟之後還包括：
接收終端側設備通過電力線發送的上行模擬信號；
將所述上行模擬信號轉換為所述BBU支持的上行數位訊號；
將所述BBU支持的上行數位訊號通過光纖發送給所述BBU。
進一步來說，所述的信號的傳輸方法中，將所述上行模擬信號轉換為所述BBU支持的上行數位訊號的步驟包括：
將所述上行模擬信號進行濾波，得到第四信號；
對所述第四信號進行變頻處理，得到頻率高於所述第一預設頻率值的第五信號；
對所述第五信號進行放大處理，得到第六信號；
對所述第六信號進行模數轉換，得到所述基帶處理單元BBU支持的上行數位訊號。
進一步來說，所述的信號的傳輸方法中，所述第一預設頻率值為100MHz。
本發明還提供了一種信號的傳輸方法，應用於終端側設備，包括：
接收電力線傳輸的系統側設備發送的下行模擬信號；
將所述下行模擬信號轉換為長期演進LTE信號或4G信號支持頻率的下行無線信號；
將下行無線信號發送出去。
進一步來說，所述的信號的傳輸方法中，將所述下行模擬信號轉換為長期演進LTE信號或4G信號支持頻率的下行無線信號的步驟包括：
對所述下行模擬信號進行濾波處理，得到第七信號；
對所述第七信號進行變頻處理，得到頻率LTE信號或4G信號使用頻率的 第八信號；
對所述第八信號進行放大處理，得到所述下行無線信號。
進一步來說，所述的信號的傳輸方法中，將下行無線信號發送出去的步驟之後還包括：
接收移動終端發送的上行移動信號；
將所述上行移動信號轉換為上行模擬信號；
將所述上行模擬信號耦合到電力線上進行傳輸。
進一步來說，所述的信號的傳輸方法中，將所述上行移動信號轉換為上行模擬信號的步驟包括：
將所述上行移動信號進行濾波，得到第九信號；
對所述第九信號進行變頻處理，得到頻率低於第二預設頻率值的第十信號；
對所述第十信號進行放大處理，得到所述上行模擬信號。
進一步來說，所述的信號的傳輸方法中，所述第二預設頻率值為100MHz。
本發明還提供了一種系統側設備，包括：
接口，用於接收基帶處理單元BBU發送的下行數位訊號；
系統側處理模塊，用於將所述下行數位訊號轉換成下行模擬信號；
系統側耦合模塊，用於將所述下行模擬信號耦合到電力線上進行傳輸。
進一步來說，所述的系統側設備中，
所述接口通過光纖接收所述BBU發送的下行數位訊號。
進一步來說，所述的系統側設備中，所述系統側處理模塊包括：
數模轉換模塊，用於將所述下行數位訊號進行數模轉換，得到第一信號；
第一放大模塊，用於對所述第一信號進行放大處理，得到第二信號；
第一濾波模塊，用於對所述第二信號進行濾波處理，得到第三信號；
第一變頻模塊，用於對所述第三信號進行變頻處理，得到頻率低於第一預設頻率值的下行模擬信號。
進一步來說，所述的系統側設備中，
所述系統側耦合模塊，還用於接收終端側設備通過電力線發送的上行模擬信號；
所述系統側處理模塊，還用於將所述上行模擬信號轉換為所述BBU支持的 上行數位訊號；
所述接口，還用於將所述BBU支持的上行數位訊號通過光纖發送給所述BBU。
進一步來說，所述的系統側設備中，所述系統側處理模塊還包括：
第二濾波模塊，用於將所述上行模擬信號進行濾波，得到第四信號；
第二變頻模塊，用於對所述第四信號進行變頻處理，得到頻率高於所述第一預設頻率值的第五信號；
第二放大模塊，用於對所述第五信號進行放大處理，得到第六信號；
模數轉換模塊，用於對所述第六信號進行模數轉換，得到所述基帶處理單元BBU支持的上行數位訊號。
進一步來說，所述的系統側設備中，所述第一預設頻率值為100MHz。
本發明還提供了一種終端側設備，包括：
終端側耦合模塊，用於接收電力線傳輸的系統側設備發送的下行模擬信號；
終端側處理模塊，用於將所述下行模擬信號轉換為長期演進LTE信號或4G信號支持頻率的下行無線信號；
通訊模塊，用於將下行無線信號發送出去。
進一步來說，所述的終端側設備中，所述終端側處理模塊包括：
第三濾波模塊，用於對所述下行模擬信號進行濾波處理，得到第七信號；
第三變頻模塊，用於對所述第七信號進行變頻處理，得到頻率LTE信號或4G信號使用頻率的第八信號；
第三放大模塊，用於對所述第八信號進行放大處理，得到所述下行無線信號。
進一步來說，所述的終端側設備中，
所述通訊模塊，還用於接收移動終端發送的上行移動信號；
所述終端側處理模塊，還用於將所述上行移動信號轉換為上行模擬信號；
所述終端側耦合模塊，還用於將所述上行模擬信號耦合到電力線上進行傳輸。
進一步來說，所述的終端側設備中，所述終端側處理模塊還包括：
第四濾波模塊，用於將所述上行移動信號進行濾波，得到第九信號；
第四變頻模塊，用於對所述第九信號進行變頻處理，得到頻率低於第二預設頻率值的第十信號；
第四放大模塊，對所述第十信號進行放大處理，得到所述上行模擬信號。
進一步來說，所述的終端側設備中，所述第二預設頻率值為100MHz。
本發明的有益效果是：本發明的信號的傳輸方法，把移動信號基帶池BBU接受的基站的信號引入電力線，信號經電力線布滿整個建築物；該方法方便快捷，無需在建築內布線，運營商設備投資小；是用戶可以根據自身的需要來決定是否通過電力線獲取信號。
附圖說明
圖1表示本發明實施例中應用於系統側設備的信號的傳輸方法的流程示意圖；
圖2表示本發明實施例中應用於終端側設備的信號的傳輸方法的流程示意圖；
圖3表示本發明實施例中系統側設備的主要構成圖；
圖4表示本發明實施例中系統側設備的詳細構成圖；
圖5表示本發明實施例中終端側設備的主要構成圖；
圖6表示本發明實施例中終端側設備的詳細構成圖；
圖7表示本發明實施例中系統側設備和終端側設備信號傳輸過程中信號頻率變化的示意圖；
圖8表示本發明實施例中系統側設備和終端側設備通過電力線進行信號傳輸採用FDD(頻分)制式的示意圖。
圖9表示現有技術中電力線進行信號傳輸採用TDD(時分)制式的示意圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發明進行詳細描述。
本發明提供了一種信號的傳輸方法，應用於系統側設備，包括：
步驟1，接收基帶處理單元BBU發送的下行數位訊號；
步驟2，將下行數位訊號轉換成下行模擬信號；
步驟3，將下行模擬信號耦合到電力線上進行傳輸。
該方法中，獲取BBU發送的下行數位訊號，該下行數位訊號為基站向BBU發送的數位訊號。將獲取的下行數位訊號由數位訊號轉換成下行模擬信號。在已經模擬化的下行移動信號進行預處理後，對下行數位訊號變頻形成下行模擬信號，然後耦合至電力線內，通過布置在建築中的電力線實現對該建築的信號覆蓋。用戶可以選擇是否接收使用已經耦合至電力線中的下行模擬信號，從而避免了用戶擔心輻射而拒絕在建築中布設信號傳輸線的問題。因為通過電力線傳輸下行模擬信號，大大節約了鋪設信號傳輸線的成本，減少了運營商的投入。
具體來說，步驟1中，通過光纖接收BBU發送的下行數位訊號，保證了下行數位訊號的傳輸效率。
具體來說，步驟2包括：
將下行數位訊號進行數模轉換，得到第一信號；對第一信號進行放大處理，得到第二信號；
對第二信號進行濾波處理，得到第三信號；
對第三信號進行變頻處理，得到頻率低於第一預設頻率值的下行模擬信號。其中，頻率低於第一預設頻率值的下行模擬信號有利於在電力線中傳輸。
在將基帶處理單元BBU發送的下行數位訊號耦合至電力線的步驟之後，還包括：
將終端側設備發送的上行模擬信號傳遞至BBU的過程。該過程具體為：
接收終端側設備通過電力線發送的上行模擬信號；
將上行模擬信號轉換為BBU支持的上行數位訊號；
將BBU支持的上行數位訊號通過光纖發送給BBU。
該過程保證了從電力線中獲取終端側設備發送的上行模擬信號輸送至BBU內，從而可以使用電力線替代信號傳輸線的布置，節約了運營商的成本。
進一步來說，將上行模擬信號轉換為BBU支持的上行數位訊號的步驟包括：
將上行模擬信號進行濾波，得到第四信號；
對第四信號進行變頻處理，得到頻率高於第一預設頻率值的第五信號；
對第五信號進行放大處理，得到第六信號；
對第六信號進行模數轉換，得到基帶處理單元BBU支持的上行數位訊號。其中，上述的第一預設頻率值為100MHz。
本發明還提供了一種信號的傳輸方法，應用於終端側設備，包括：
步驟10，接收電力線傳輸的系統側設備發送的下行模擬信號；
步驟20，將下行模擬信號轉換為LTE信號或4G信號支持頻率的下行無線信號；
步驟30，將下行無線信號發送出去。
本方法中，通過接收系統側設備發送的下行模擬信號，將下行模擬信號轉換為LTE信號或4G信號支持頻率的信號進行發送，實現了移動終端對下行模擬信號的接收，便於用戶選擇是否接收通過電力線傳輸的下行模擬信號。
進一步來說，步驟20包括：
對下行模擬信號進行濾波處理，得到第七信號；
對第七信號進行變頻處理，得到頻率LTE信號或4G信號使用頻率的第八信號；
對第八信號進行放大處理，得到下行無線信號。
將電力線傳輸的系統側設備發送的下行無線信號發送出去的過程之後，還包括：接收移動終端發送的上行移動信號耦合至電力線的過程，該過程包括：接收移動終端發送的上行移動信號；
將上行移動信號轉換為上行模擬信號；
將上行模擬信號耦合到電力線上進行傳輸。
從而實現了將移動終端發送至電力線的目的，從而可以使用電力線替代信號傳輸線的布置，節約了運營商的成本。
具體來說，將上行移動信號轉換為上行模擬信號的步驟包括：
將上行移動信號進行濾波，得到第九信號；
對第九信號進行變頻處理，得到頻率低於第二預設頻率值的第十信號；
對第十信號進行放大處理，得到上行模擬信號。
其中，第二預設頻率值為100MHz。
參照圖3所示，對應上述應用於系統側設備的信號的傳輸方法，本發明還提供了一種系統側設備，包括：
接口100，用於接收基帶處理單元BBU發送的下行數位訊號；
系統側處理模塊200，用於將下行數位訊號轉換成下行模擬信號；
系統側耦合模塊300，用於將下行模擬信號耦合到電力線上進行傳輸。
系統側設備將BBU中的下行數位訊號耦合至電力線中，從而避免了用戶擔心輻射而拒絕在建築中布設信號傳輸線的問題。因為通過電力線傳輸信號，大大節約了鋪設信號傳輸線的成本，減少了運營商的投入。
接口100是光纖接口，通過光纖接收BBU發送的下行數位訊號，保證了下行數位訊號的傳輸效率。
為了實現下行數位訊號轉換成下行模擬信號，系統側處理模塊200包括：
數模轉換模塊，用於將下行數位訊號進行數模轉換，得到第一信號；
第一放大模塊，用於對第一信號進行放大處理，得到第二信號；
第一濾波模塊，用於對第二信號進行濾波處理，得到第三信號；
第一變頻模塊，用於對第三信號進行變頻處理，得到頻率低於第一預設頻率值的下行模擬信號。
系統側設備還用於將終端側設備通過電力線發送的上行模擬信號傳遞至BBU。
其中，系統側耦合模塊300，還用於接收終端側設備通過電力線發送的上行模擬信號；
系統側處理模塊200，還用於將上行模擬信號轉換為BBU支持的上行數位訊號；
接口100，還用於將BBU支持的上行數位訊號通過光纖發送給BBU。
為了實現將終端側設備通過電力線發送的上行模擬信號傳遞至BBU，系統側處理模塊還包括：
第二濾波模塊，用於將上行模擬信號進行濾波，得到第四信號；
第二變頻模塊，用於對第四信號進行變頻處理，得到頻率高於第一預設頻率值的第五信號；
第二放大模塊，用於對第五信號進行放大處理，得到第六信號；
模數轉換模塊，用於對第六信號進行模數轉換，得到基帶處理單元BBU支持的上行數位訊號。
本發明的上述實施例中，第一預設頻率值可以為100MHz。
系統側設備應用於電力線的室外端，主要功能是完成與BBU的信號交互，把BBU傳過來的下行數位訊號變頻為4G或LTE的下行模擬信號耦合進電力線傳輸，同時把終端側設備傳遞過來的上行信號變頻並通過光纖傳遞給BBU。
參照圖4所示，系統側設備的硬體架構中，包括上行通路和下行通路兩部分信號處理通路。
下行通路，將基站發送至BBU的下行數位訊號耦合至電力線內，下行通路包括：接口、數模變換模塊、第一放大模塊、第一濾波模塊和系統側耦合模塊。
上行通路，將終端側設備發送至電力線中的上行模擬信號耦合至BBU中，上行通路包括：
系統側耦合模塊、第二濾波模塊、第二變頻模塊、第二放大模塊、模數轉換模塊和接口。
系統側設備把從BBU接收的下行數位訊號進行數模轉換、放大、濾波，變頻為中頻信號f1(低於100MHz)，通過電力線傳遞給終端側設備。
同時，把終端側傳遞過來的上行模擬信號f2進行濾波、變頻、放大和數模變換，通過接口把上行模擬信號傳遞給BBU。
參照圖5所示，對應上述應用於終端側設備的信號的傳輸方法，本發明還提供了一種終端側設備，包括：
終端側耦合模塊400，用於接收電力線傳輸的系統側設備發送的下行模擬信號；
終端側處理模塊500，用於將下行模擬信號轉換為長期演進LTE信號或4G信號支持頻率的下行無線信號；
通訊模塊600，用於將下行無線信號發送出去。
其中，通訊模塊600包括雙工器和天線。
為了實現將下行模擬信號轉換為LTE信號或4G信號支持頻率的下行無線信號，終端側處理模塊500包括：
第三濾波模塊，用於對下行模擬信號進行濾波處理，得到第七信號；
第三變頻模塊，用於對第七信號進行變頻處理，得到頻率LTE信號或4G信號使用頻率的第八信號；
第三放大模塊，用於對第八信號進行放大處理，得到下行無線信號。
終端側設備還用於接收移動終端發送的上行移動信號，並將上行移動信號轉變為上行模擬信號發耦合至電力線內。
為了實現這個目的，通訊模塊600，還用於接收移動終端發送的上行移動信號；
終端側處理模塊500，還用於將上行移動信號轉換為上行模擬信號；
終端側耦合模塊400，還用於將上行模擬信號耦合到電力線上進行傳輸。
為了實現將上行移動信號轉換為上行模擬信號，終端側處理模塊500還包括：
第四濾波模塊，用於將上行移動信號進行濾波，得到第九信號；
第四變頻模塊，用於對第九信號進行變頻處理，得到頻率低於第二預設頻率值的第十信號；
第四放大模塊，對第十信號進行放大處理，得到上行模擬信號。
其中，第二預設頻率值為100MHz。
終端側設備把系統側設備傳遞的下行模擬信號變頻為運營商運營的4G信號或LTE信號頻率的信號，然後通過天線發射出去，完成下行覆蓋。
同時接收手機等移動終端發出的上行移動信號，將上行移動信號變頻到中頻，通過電力線發送給系統側設備。
參照圖6所示，終端側設備的硬體架構，主要包括上行通路和下行通路兩部分。
下行通路，將系統側設備耦合至電力線中的無線信號發射出去，下行通路包括：終端側耦合模塊、第三濾波模塊、第三變頻模塊、第三放大模塊、雙工器和天線。
上行通路，將移動終端發送的上行移動信號變頻後耦合到電力線中傳輸，上行通路包括天線、雙工器、第四濾波模塊、第四變頻模塊和第四放大模塊。
終端側設備把系統側設備通過電力線傳輸的下行模擬信號濾波，去除幹擾，變頻為運營商實際4G信號或LTE信號頻率的信號，然後經過放大後，通過天線發射出去，完成下行覆蓋；
終端側設備同時把接收的移動終端發送的上行移動信號濾波，變頻為中頻 信號，放大後，通過電力線發送給系統側設備。
參照圖7所示，以1800MHz的LTE信號為例，來詳細介紹本發明的終端側設備和系統側設備通過電力線的傳輸過程中LTE信號的頻率變化。
系統側設備首先把1800MHz的LTE信號變頻到50MHz，在電力線中傳輸，完成第一次變頻；
終端側設備再把50MHz的LTE信號變頻為1800MHz，完成第二次變頻。和1800MHz信號直接在電力線傳輸相比，雙變頻技術可以使覆蓋距離增大300％以上。
參照圖8和圖9所示，傳統電力線傳輸設備都是採用TDD制式，即信號發射和接收使用相同的頻率，採用時分模式共享帶寬。
本發明中，系統側設備和終端側設備傳輸採用FDD制式，信號發射和接收使用不同的頻率，和TDD制式相比，FDD制式的理論系統容量增加一倍。
系統側設備把4G信號或LTE信號引入建築物內部的電力線，信號經電力線傳輸到建築物內部的每一個角落。對於需要信號覆蓋的地方直接在電力線插座上插一個終端設備即可，方便快捷，無需布線，運營商設備投資小。終端設備為家庭級，體積小，價格便宜，是否使用決定權在用戶手裡，不存在居民擔心電磁輻射反對問題。
本發明實施例中，模塊可以用軟體實現，以便由各種類型的處理器執行。舉例來說，一個終端側處理模塊可以包括計算機指令的一個或多個物理或者邏輯塊，舉例來說，其可以被構建為對象、過程或函數。儘管如此，終端側處理模塊的可執行代碼無需物理地位於一起，而是可以包括存儲在不同位裡上的不同的指令，當這些指令邏輯上結合在一起時，其構成模塊並且實現該模塊的規定目的。
實際上，終端側處理模塊可以是單條指令或者是許多條指令，並且甚至可以分布在多個不同的代碼段上，分布在不同程序當中，以及跨越多個存儲器設備分布。同樣地，操作數據可以在模塊內被識別，並且可以依照任何適當的形式實現並且被組織在任何適當類型的數據結構內。所述操作數據可以作為單個數據集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存儲設備上)，並且至少部分地可以僅作為電子信號存在於系統或網絡上。
在模塊可以利用軟體實現時，考慮到現有硬體工藝的水平，所以可以以軟體實現的模塊，在不考慮成本的情況下，本領域技術人員都可以搭建對應的硬體電路來實現對應的功能，所述硬體電路包括常規的超大規模集成(VLSI)電路或者門陣列以及諸如邏輯晶片、電晶體之類的現有半導體或者是其它分立的元件。模塊還可以用可編程硬體設備，諸如現場可編程門陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯設備等實現。
以上所述的是本發明的優選實施方式，應當指出對於本技術領域的普通人員來說，在不脫離本發明所述的原理前提下還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也在本發明的保護範圍內。