天线装置及分布式天线室分系统的制作方法

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种天线装置及分布式天线室分系统。

背景技术：

随着无线通信技术的飞速发展，以图像、视频以及互联网浏览等为主的多媒体业务成为当前移动用户的主要业务需求，其数据流量需求与日剧增，因此，如何为用户提供速度更快、数量更多的连接成为未来5G时代移动通信系统演进的主要目标。同时，在4G LTE时代已经凸显的室内覆盖问题在5G时代将仍然严峻。目前，室内覆盖不足：统计表明，70％的无线业务量以及90％的数据业务发生在室内，而在LTE/LTE-Advanced布网阶段，因为LTE的部署频段较高，面临室内覆盖受限的局面；因为频谱资源稀缺，预期5G网络部署也将面临高频布网带来的室内覆盖受限的问题。

分布式天线(DAS)室分系统，如图1所示，可以有效消除室内信号盲区，完善网络覆盖，同时解决建筑物内信号分布不均问题，提高用户通话质量。与一体化Pico和分布式Pico相比，DAS具有低部署成本的优势，在未来的网络部署中具有较大的应用前景。但是，目前对于DAS系统部署难度仍然较大：需要对整幢楼做重新布线施工，过程复杂工期长；另外，部署室内分布系统需要做较多非技术的协调工作，消耗过大；受限于馈线电缆的部署范围，施工复杂，周期较长，成本较高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种天线装置，通过电力线与基站进行信号传输并提供电力。

一种天线装置,包括：射频模块，用于进行无线信号的收发；电力载波模块，用于通过电力线将所述射频模块接收的无线信号传输到基站，并将基站发送的信号传送到所述射频模块；电源模块，用于将所述电力线上的电压转换为工作电压，为此天线装置供电。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：用于与所述电力线连接的插口装置；所述插口装置包括：电源插头、螺纹灯头、灯座插头。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述电力载波模块包括：滤波子模块、混频子模块、功放子模块；基站发送的信号通过电力线进入所述滤波子模块进行滤波，经过滤波后的信号与本振器的本振信号经所述混频子模块混频生成射频信号，所述射频信号经过所述功放子模块放大后传送到所述射频模块，由所述射频模块发射所述射频信号。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述电力载波模块还包括：低噪放大子模块；所述射频模块接收的信号进入所述低噪放大子模块进行处理，处理后的信号经所述混频子模块混频后生成中频信号，所述中频信号经过所述滤波子模块滤波和所述功放子模块放大处理后通过所述电力线传送到基站。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在所述电力线上传输的中频信号包括：LTE-TDD信号、LTE-FDD信号；所述射频模块接收和发送的射频信号包括：LTE-TDD信号、LTE-FDD信号。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述电源模块将所述电力线上的交流电压转换为直流电压。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种分布式天线室分系统，天线装置通过电力线与基站进行信号传输并提供电力。

一种分布式天线室分系统，包括：如上的天线装置。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述天线装置设置在建筑物内部，为建筑物内部安装的电器供电的电力线与所述天线装置连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述天线装置安装在电器内，与设置在所述电器内部的接口装置通过电力线连接，所述接口装置 包括：电灯螺口、灯座插口。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述天线装置安装在电器外，与设置在所述电器外的接口装置通过电力线连接，所述接口装置包括：电源插座。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述电器包括：吸顶灯、走廊应急灯、LED灯。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述电器包括：电源通断开关；通过所述电源通断开关的开、合控制所述天线装置与基站之间的电力线接通、断开。

本发明的天线装置及分布式天线室分系统，通过电力线与基站进行信号传输并提供电力，能够简化室分系统的部署并可以满足灵活部署和隐蔽部署的要求，以及不同场景下的不同覆盖需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的分布式天线室分系统的示意图；其中，1－微蜂窝基站、2，4，6－功分器、5，7，9－天线装置、8－干放器；

图2为根据本发明的天线装置的一个实施例的逻辑模块框图；

图3为根据本发明的天线装置的一个实施例中电力载波模块的逻辑模块示意图；

图4为对电力线上传输的信号进行处理的示意图；

图5为对接收的无线信号进行处理的示意图；

图6为根据本发明的分布式天线室分系统的一个实施例中的天线装置与电器结合的示意图；

图7A至7C为用于天线装置与电器连接的接口示意图；

图8为根据本发明的分布式天线室分系统的一个实施例中的天线装置与应急灯结合的示意图；

图9为根据本发明的分布式天线室分系统的一个实施例中的天线装置的供电开关与电器开关连接的示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合各个图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。

电力线是现代生活和家庭中最基础的设施及条件，在室内，电力无处不在，利用电力线通信做室内“最后一公里”接入有其他技术不可比拟的优点。

目前，国内外已经针对电力线通信(PLC)开展了广泛的研究工作，主要包括智能电网领域的监控和数据采集等技术的窄带电力线通信技术，以及解决宽带接入的宽带电力线通信技术。电力线通信可复用现有电力线资源，费用低廉，传送速率可达200Mbps－1Gbps，应用上可做传统通信的补充。

如图2所示，本发明提供一种天线装置21，包括：射频模块211、电力载波模块212和电源模块213。射频模块211进行无线信号的收发。电力载波模块212通过电力线将射频模块211接收的无线信号传输到基站，并将基站发送的信号传送到射频模块211。电源模块213将电力线上的电压转换为工作电压，为此天线装置21供电。

电力线既可以作为信号的传输介质，连接基站和天线装置21，电力线也可以为天线装置21供电。天线装置21对供电电源无特别要求，一般直流低压即可，例如，电源模块213提供直流15v电压，为天线装置21中 的各个模块供电。

电力线与天线装置21直接相连，或者通过插口相连，通过插口连接的形式包括：电源插座形式、电灯螺口形式、LED灯及日光灯插口形式等。天线装置21可以设置用于与电力线连接的插口装置，插口装置包括：电源插头、螺纹灯头、灯座插头等等。

上述实施例中的天线装置，可以简化室分系统的部署，有效降低实现室内覆盖所需的部署成本和部署周期。该天线装置还可以满足灵活部署和隐蔽部署的要求，以及不同场景下的不同覆盖需求。

天线装置21内部集成射频模块211，射频模块211包括接收、发射天线，用于无线信号的收发。如图3、4所示，电力载波模块212包括：滤波子模块215、混频子模块216、功放子模块217。基站发送的信号通过电力线进入滤波子模块215进行滤波，经过滤波后的信号与本振器的本振信号经混频子模块216混频生成射频信号，射频信号经过功放子模块217放大后传送到射频模块211，由射频模块211发射射频信号。

电力载波模块212还包括：低噪放大子模块218。低噪放大子模块218为噪声系数很低的放大器，一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。如图5所示，射频模块211接收的信号进入低噪放大子模块218进行处理，处理后的信号与本振器的本振信号经混频子模块216混频后生成中频信号，中频信号经过滤波子模块滤波215和功放子模块217放大处理后通过电力线传送到基站，功放子模块217也可以不对信号进行放大处理。

天线装置21通过电力线与移动通信基站设备相连，电力线上传输的是移动通信，如LTE中频信号。中频信号是混频子模块216输出的一个恒定的信号，即频率不太高也不太低。对于不同的模式，中频信号具有不同的定义。例如，对于LTE-FDD系统，上行采用30M－40MHz传输，下行采用50M－60MHz传输。天线端进行空间信号发送前和接收后都需要进行中频和射频(如2GHz)之间的变频。例如：在电力线上传输的中频信号包括：LTE-TDD信号、LTE-FDD信号等；射频模块接收和发送的射频信号包括：LTE-TDD信号、LTE-FDD信号等。

天线装置21连接电力线，天线装置21的功能包括信号传输以及通过本振进行混频，本振频率为室内蜂窝覆盖频点(例如LTE)。当考虑下行信号传输时，电力线上传输的为符合电力线载频要求的(30MHz-100MHz)模拟信号，该信号从电力线进入天线装置21，进行信号放大及滤波后进入混频子模块，该子模块将电力线载频信号搬移到室内蜂窝覆盖频点(例如LTE)，然后再进行放大滤波后通过射频模块发射出去。天线上接收的无线信号经过滤波和低噪放后通过混频子模块将频率搬移到电力线载频上，进行放大滤波后经过电力线传输出去。

本发明提供一种分布式天线室分系统，包括如上的天线装置。基站设备一端做信号回传，一端连接电力线。天线装置连接电力线并做蜂窝信号的室内覆盖。电力线中传输蜂窝模拟信号，电力线代替传统DAS系统中馈线部分，传输基站设备调制后的模拟信号，所用带宽集中在30MHz－100MHz。天线装置将电力线传输的模拟信号进行滤波、混频到空口频段发射，与LTE等无线网络终端互通，实现室内覆盖。天线装置发射的无线信号以LTE为主，也可兼容CDMA EVDO/WCDMA等多模信号传输。

如图6所示，天线装置51设置在建筑物内部，为建筑物内部安装的电器供电的电力线与天线装置51连接。天线装置51可与普通电器相结合，包括：吸顶灯52、吊扇53、应急灯54、报警器55、普通电灯等等。天线装置51可置于电器设备之内或之外，天线装置51与电器的连接指的是和电器设备中电力线的连接，可以是直接连接或通过相应接口连接。

天线装置51可内置在电器设备内，通过内置接口连接，天线装置51也可置于电器设备之外，通过外部接口连接。例如，天线装置安装在普通电灯、吸顶灯、日光灯内，通过电力线与设置在普通电灯、吸顶灯、日光灯内部的接口装置连接，如图7B、7C所示，普通电灯、吸顶灯、日光灯内部的接口装置为电灯螺口、灯座插口等。天线装置也可以安装在电器外，通过电力线与设置在电器外的接口装置连接，如图7A所示，接口装置为电源插座等。

如图8所示，天线装置61设置在应急灯62的外部，天线装置61与应急灯62内部的电力线相连接，通过电力线传输信号并提供电力，可应用于长时供电环境，如应急灯环境，满足长时覆盖需求。天线装置的供电可以考虑不过开关和过开关两种。前者会保持持续供电，实现持续覆盖。后者可以根据需要进行开关，比如当用户离开时关闭开关，即天线装置不再工作。如图9所示，电器包括电源通断开关72，通过电源通断开关72的开、合控制天线装置71与基站接通、断开，即控制电力线是否连通，能否传输信号并提供电力。

上述实施例中提供的天线装置及分布式天线室分系统，能够简化室分系统的部署，有效降低室内分布系统部署难度，利用室内基础设施-电力线作为蜂窝系统的室内覆盖媒介，将大大降低室分系统部署时的线路铺设等工程难度。

上述实施例中提供的天线装置及分布式天线室分系统，与现有LTE/LTE-Advanced系统标准兼容，可对现有标准设备做实现相关的设计，完成既有网络的室内覆盖系统，同时面向未来5G网络，可与可见光通信做有效结合。

上述实施例中提供的天线装置及分布式天线室分系统，设备结构简单，成本低，可以满足灵活部署和隐蔽部署的要求，以及不同场景下的不同覆盖需求。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技 术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。