本发明涉及移动通讯领域,尤其涉及一种信号的传输方法、终端侧设备和系统侧设备。
背景技术:
随着智能终端的普及和移动4G LTE等技术飞跃式发展,人们对无线数据的需求越来越大。另外据相关统计,70%的移动数据业务发生在室内,因此室内成为4G覆盖的重中之重。
目前室内覆盖的主流解决方案为室分无源的分布式天线系统(DAS,Distribute Antenna System),系统或者微蜂窝覆盖系统,这些方案无一例外都需要进行室内布线施工(射频馈线或者网线),前期设备投资大;当今居民电磁辐射环保意识越来越强,物业租赁协调变得越发困难。
技术实现要素:
为了克服现有技术中4G无线室内覆盖投资大、获取住户施工许可困难的技术问题,本发明提供了一种信号的传输方法、终端侧设备和系统侧设备。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
本发明提供了一种信号的传输方法,应用于系统侧设备,包括:
接收基带处理单元BBU发送的下行数字信号;
将所述下行数字信号转换成下行模拟信号;
将所述下行模拟信号耦合到电力线上进行传输。
进一步来说,所述的信号的传输方法中,接收基带处理单元BBU发送的下行数字信号的步骤包括:
通过光纤接收所述BBU发送的下行数字信号。
进一步来说,所述的信号的传输方法中,将所述下行数字信号转换成下行 模拟信号的步骤包括:
将所述下行数字信号进行数模转换,得到第一信号;
对所述第一信号进行放大处理,得到第二信号;
对所述第二信号进行滤波处理,得到第三信号;
对所述第三信号进行变频处理,得到频率低于第一预设频率值的下行模拟信号。
进一步来说,所述的信号的传输方法中,将所述下行模拟信号耦合到电力线上进行传输的步骤之后还包括:
接收终端侧设备通过电力线发送的上行模拟信号;
将所述上行模拟信号转换为所述BBU支持的上行数字信号;
将所述BBU支持的上行数字信号通过光纤发送给所述BBU。
进一步来说,所述的信号的传输方法中,将所述上行模拟信号转换为所述BBU支持的上行数字信号的步骤包括:
将所述上行模拟信号进行滤波,得到第四信号;
对所述第四信号进行变频处理,得到频率高于所述第一预设频率值的第五信号;
对所述第五信号进行放大处理,得到第六信号;
对所述第六信号进行模数转换,得到所述基带处理单元BBU支持的上行数字信号。
进一步来说,所述的信号的传输方法中,所述第一预设频率值为100MHz。
本发明还提供了一种信号的传输方法,应用于终端侧设备,包括:
接收电力线传输的系统侧设备发送的下行模拟信号;
将所述下行模拟信号转换为长期演进LTE信号或4G信号支持频率的下行无线信号;
将下行无线信号发送出去。
进一步来说,所述的信号的传输方法中,将所述下行模拟信号转换为长期演进LTE信号或4G信号支持频率的下行无线信号的步骤包括:
对所述下行模拟信号进行滤波处理,得到第七信号;
对所述第七信号进行变频处理,得到频率LTE信号或4G信号使用频率的 第八信号;
对所述第八信号进行放大处理,得到所述下行无线信号。
进一步来说,所述的信号的传输方法中,将下行无线信号发送出去的步骤之后还包括:
接收移动终端发送的上行移动信号;
将所述上行移动信号转换为上行模拟信号;
将所述上行模拟信号耦合到电力线上进行传输。
进一步来说,所述的信号的传输方法中,将所述上行移动信号转换为上行模拟信号的步骤包括:
将所述上行移动信号进行滤波,得到第九信号;
对所述第九信号进行变频处理,得到频率低于第二预设频率值的第十信号;
对所述第十信号进行放大处理,得到所述上行模拟信号。
进一步来说,所述的信号的传输方法中,所述第二预设频率值为100MHz。
本发明还提供了一种系统侧设备,包括:
接口,用于接收基带处理单元BBU发送的下行数字信号;
系统侧处理模块,用于将所述下行数字信号转换成下行模拟信号;
系统侧耦合模块,用于将所述下行模拟信号耦合到电力线上进行传输。
进一步来说,所述的系统侧设备中,
所述接口通过光纤接收所述BBU发送的下行数字信号。
进一步来说,所述的系统侧设备中,所述系统侧处理模块包括:
数模转换模块,用于将所述下行数字信号进行数模转换,得到第一信号;
第一放大模块,用于对所述第一信号进行放大处理,得到第二信号;
第一滤波模块,用于对所述第二信号进行滤波处理,得到第三信号;
第一变频模块,用于对所述第三信号进行变频处理,得到频率低于第一预设频率值的下行模拟信号。
进一步来说,所述的系统侧设备中,
所述系统侧耦合模块,还用于接收终端侧设备通过电力线发送的上行模拟信号;
所述系统侧处理模块,还用于将所述上行模拟信号转换为所述BBU支持的 上行数字信号;
所述接口,还用于将所述BBU支持的上行数字信号通过光纤发送给所述BBU。
进一步来说,所述的系统侧设备中,所述系统侧处理模块还包括:
第二滤波模块,用于将所述上行模拟信号进行滤波,得到第四信号;
第二变频模块,用于对所述第四信号进行变频处理,得到频率高于所述第一预设频率值的第五信号;
第二放大模块,用于对所述第五信号进行放大处理,得到第六信号;
模数转换模块,用于对所述第六信号进行模数转换,得到所述基带处理单元BBU支持的上行数字信号。
进一步来说,所述的系统侧设备中,所述第一预设频率值为100MHz。
本发明还提供了一种终端侧设备,包括:
终端侧耦合模块,用于接收电力线传输的系统侧设备发送的下行模拟信号;
终端侧处理模块,用于将所述下行模拟信号转换为长期演进LTE信号或4G信号支持频率的下行无线信号;
通讯模块,用于将下行无线信号发送出去。
进一步来说,所述的终端侧设备中,所述终端侧处理模块包括:
第三滤波模块,用于对所述下行模拟信号进行滤波处理,得到第七信号;
第三变频模块,用于对所述第七信号进行变频处理,得到频率LTE信号或4G信号使用频率的第八信号;
第三放大模块,用于对所述第八信号进行放大处理,得到所述下行无线信号。
进一步来说,所述的终端侧设备中,
所述通讯模块,还用于接收移动终端发送的上行移动信号;
所述终端侧处理模块,还用于将所述上行移动信号转换为上行模拟信号;
所述终端侧耦合模块,还用于将所述上行模拟信号耦合到电力线上进行传输。
进一步来说,所述的终端侧设备中,所述终端侧处理模块还包括:
第四滤波模块,用于将所述上行移动信号进行滤波,得到第九信号;
第四变频模块,用于对所述第九信号进行变频处理,得到频率低于第二预设频率值的第十信号;
第四放大模块,对所述第十信号进行放大处理,得到所述上行模拟信号。
进一步来说,所述的终端侧设备中,所述第二预设频率值为100MHz。
本发明的有益效果是:本发明的信号的传输方法,把移动信号基带池BBU接受的基站的信号引入电力线,信号经电力线布满整个建筑物;该方法方便快捷,无需在建筑内布线,运营商设备投资小;是用户可以根据自身的需要来决定是否通过电力线获取信号。
附图说明
图1表示本发明实施例中应用于系统侧设备的信号的传输方法的流程示意图;
图2表示本发明实施例中应用于终端侧设备的信号的传输方法的流程示意图;
图3表示本发明实施例中系统侧设备的主要构成图;
图4表示本发明实施例中系统侧设备的详细构成图;
图5表示本发明实施例中终端侧设备的主要构成图;
图6表示本发明实施例中终端侧设备的详细构成图;
图7表示本发明实施例中系统侧设备和终端侧设备信号传输过程中信号频率变化的示意图;
图8表示本发明实施例中系统侧设备和终端侧设备通过电力线进行信号传输采用FDD(频分)制式的示意图。
图9表示现有技术中电力线进行信号传输采用TDD(时分)制式的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种信号的传输方法,应用于系统侧设备,包括:
步骤1,接收基带处理单元BBU发送的下行数字信号;
步骤2,将下行数字信号转换成下行模拟信号;
步骤3,将下行模拟信号耦合到电力线上进行传输。
该方法中,获取BBU发送的下行数字信号,该下行数字信号为基站向BBU发送的数字信号。将获取的下行数字信号由数字信号转换成下行模拟信号。在已经模拟化的下行移动信号进行预处理后,对下行数字信号变频形成下行模拟信号,然后耦合至电力线内,通过布置在建筑中的电力线实现对该建筑的信号覆盖。用户可以选择是否接收使用已经耦合至电力线中的下行模拟信号,从而避免了用户担心辐射而拒绝在建筑中布设信号传输线的问题。因为通过电力线传输下行模拟信号,大大节约了铺设信号传输线的成本,减少了运营商的投入。
具体来说,步骤1中,通过光纤接收BBU发送的下行数字信号,保证了下行数字信号的传输效率。
具体来说,步骤2包括:
将下行数字信号进行数模转换,得到第一信号;对第一信号进行放大处理,得到第二信号;
对第二信号进行滤波处理,得到第三信号;
对第三信号进行变频处理,得到频率低于第一预设频率值的下行模拟信号。其中,频率低于第一预设频率值的下行模拟信号有利于在电力线中传输。
在将基带处理单元BBU发送的下行数字信号耦合至电力线的步骤之后,还包括:
将终端侧设备发送的上行模拟信号传递至BBU的过程。该过程具体为:
接收终端侧设备通过电力线发送的上行模拟信号;
将上行模拟信号转换为BBU支持的上行数字信号;
将BBU支持的上行数字信号通过光纤发送给BBU。
该过程保证了从电力线中获取终端侧设备发送的上行模拟信号输送至BBU内,从而可以使用电力线替代信号传输线的布置,节约了运营商的成本。
进一步来说,将上行模拟信号转换为BBU支持的上行数字信号的步骤包括:
将上行模拟信号进行滤波,得到第四信号;
对第四信号进行变频处理,得到频率高于第一预设频率值的第五信号;
对第五信号进行放大处理,得到第六信号;
对第六信号进行模数转换,得到基带处理单元BBU支持的上行数字信号。其中,上述的第一预设频率值为100MHz。
本发明还提供了一种信号的传输方法,应用于终端侧设备,包括:
步骤10,接收电力线传输的系统侧设备发送的下行模拟信号;
步骤20,将下行模拟信号转换为LTE信号或4G信号支持频率的下行无线信号;
步骤30,将下行无线信号发送出去。
本方法中,通过接收系统侧设备发送的下行模拟信号,将下行模拟信号转换为LTE信号或4G信号支持频率的信号进行发送,实现了移动终端对下行模拟信号的接收,便于用户选择是否接收通过电力线传输的下行模拟信号。
进一步来说,步骤20包括:
对下行模拟信号进行滤波处理,得到第七信号;
对第七信号进行变频处理,得到频率LTE信号或4G信号使用频率的第八信号;
对第八信号进行放大处理,得到下行无线信号。
将电力线传输的系统侧设备发送的下行无线信号发送出去的过程之后,还包括:接收移动终端发送的上行移动信号耦合至电力线的过程,该过程包括:接收移动终端发送的上行移动信号;
将上行移动信号转换为上行模拟信号;
将上行模拟信号耦合到电力线上进行传输。
从而实现了将移动终端发送至电力线的目的,从而可以使用电力线替代信号传输线的布置,节约了运营商的成本。
具体来说,将上行移动信号转换为上行模拟信号的步骤包括:
将上行移动信号进行滤波,得到第九信号;
对第九信号进行变频处理,得到频率低于第二预设频率值的第十信号;
对第十信号进行放大处理,得到上行模拟信号。
其中,第二预设频率值为100MHz。
参照图3所示,对应上述应用于系统侧设备的信号的传输方法,本发明还提供了一种系统侧设备,包括:
接口100,用于接收基带处理单元BBU发送的下行数字信号;
系统侧处理模块200,用于将下行数字信号转换成下行模拟信号;
系统侧耦合模块300,用于将下行模拟信号耦合到电力线上进行传输。
系统侧设备将BBU中的下行数字信号耦合至电力线中,从而避免了用户担心辐射而拒绝在建筑中布设信号传输线的问题。因为通过电力线传输信号,大大节约了铺设信号传输线的成本,减少了运营商的投入。
接口100是光纤接口,通过光纤接收BBU发送的下行数字信号,保证了下行数字信号的传输效率。
为了实现下行数字信号转换成下行模拟信号,系统侧处理模块200包括:
数模转换模块,用于将下行数字信号进行数模转换,得到第一信号;
第一放大模块,用于对第一信号进行放大处理,得到第二信号;
第一滤波模块,用于对第二信号进行滤波处理,得到第三信号;
第一变频模块,用于对第三信号进行变频处理,得到频率低于第一预设频率值的下行模拟信号。
系统侧设备还用于将终端侧设备通过电力线发送的上行模拟信号传递至BBU。
其中,系统侧耦合模块300,还用于接收终端侧设备通过电力线发送的上行模拟信号;
系统侧处理模块200,还用于将上行模拟信号转换为BBU支持的上行数字信号;
接口100,还用于将BBU支持的上行数字信号通过光纤发送给BBU。
为了实现将终端侧设备通过电力线发送的上行模拟信号传递至BBU,系统侧处理模块还包括:
第二滤波模块,用于将上行模拟信号进行滤波,得到第四信号;
第二变频模块,用于对第四信号进行变频处理,得到频率高于第一预设频率值的第五信号;
第二放大模块,用于对第五信号进行放大处理,得到第六信号;
模数转换模块,用于对第六信号进行模数转换,得到基带处理单元BBU支持的上行数字信号。
本发明的上述实施例中,第一预设频率值可以为100MHz。
系统侧设备应用于电力线的室外端,主要功能是完成与BBU的信号交互,把BBU传过来的下行数字信号变频为4G或LTE的下行模拟信号耦合进电力线传输,同时把终端侧设备传递过来的上行信号变频并通过光纤传递给BBU。
参照图4所示,系统侧设备的硬件架构中,包括上行通路和下行通路两部分信号处理通路。
下行通路,将基站发送至BBU的下行数字信号耦合至电力线内,下行通路包括:接口、数模变换模块、第一放大模块、第一滤波模块和系统侧耦合模块。
上行通路,将终端侧设备发送至电力线中的上行模拟信号耦合至BBU中,上行通路包括:
系统侧耦合模块、第二滤波模块、第二变频模块、第二放大模块、模数转换模块和接口。
系统侧设备把从BBU接收的下行数字信号进行数模转换、放大、滤波,变频为中频信号f1(低于100MHz),通过电力线传递给终端侧设备。
同时,把终端侧传递过来的上行模拟信号f2进行滤波、变频、放大和数模变换,通过接口把上行模拟信号传递给BBU。
参照图5所示,对应上述应用于终端侧设备的信号的传输方法,本发明还提供了一种终端侧设备,包括:
终端侧耦合模块400,用于接收电力线传输的系统侧设备发送的下行模拟信号;
终端侧处理模块500,用于将下行模拟信号转换为长期演进LTE信号或4G信号支持频率的下行无线信号;
通讯模块600,用于将下行无线信号发送出去。
其中,通讯模块600包括双工器和天线。
为了实现将下行模拟信号转换为LTE信号或4G信号支持频率的下行无线信号,终端侧处理模块500包括:
第三滤波模块,用于对下行模拟信号进行滤波处理,得到第七信号;
第三变频模块,用于对第七信号进行变频处理,得到频率LTE信号或4G信号使用频率的第八信号;
第三放大模块,用于对第八信号进行放大处理,得到下行无线信号。
终端侧设备还用于接收移动终端发送的上行移动信号,并将上行移动信号转变为上行模拟信号发耦合至电力线内。
为了实现这个目的,通讯模块600,还用于接收移动终端发送的上行移动信号;
终端侧处理模块500,还用于将上行移动信号转换为上行模拟信号;
终端侧耦合模块400,还用于将上行模拟信号耦合到电力线上进行传输。
为了实现将上行移动信号转换为上行模拟信号,终端侧处理模块500还包括:
第四滤波模块,用于将上行移动信号进行滤波,得到第九信号;
第四变频模块,用于对第九信号进行变频处理,得到频率低于第二预设频率值的第十信号;
第四放大模块,对第十信号进行放大处理,得到上行模拟信号。
其中,第二预设频率值为100MHz。
终端侧设备把系统侧设备传递的下行模拟信号变频为运营商运营的4G信号或LTE信号频率的信号,然后通过天线发射出去,完成下行覆盖。
同时接收手机等移动终端发出的上行移动信号,将上行移动信号变频到中频,通过电力线发送给系统侧设备。
参照图6所示,终端侧设备的硬件架构,主要包括上行通路和下行通路两部分。
下行通路,将系统侧设备耦合至电力线中的无线信号发射出去,下行通路包括:终端侧耦合模块、第三滤波模块、第三变频模块、第三放大模块、双工器和天线。
上行通路,将移动终端发送的上行移动信号变频后耦合到电力线中传输,上行通路包括天线、双工器、第四滤波模块、第四变频模块和第四放大模块。
终端侧设备把系统侧设备通过电力线传输的下行模拟信号滤波,去除干扰,变频为运营商实际4G信号或LTE信号频率的信号,然后经过放大后,通过天线发射出去,完成下行覆盖;
终端侧设备同时把接收的移动终端发送的上行移动信号滤波,变频为中频 信号,放大后,通过电力线发送给系统侧设备。
参照图7所示,以1800MHz的LTE信号为例,来详细介绍本发明的终端侧设备和系统侧设备通过电力线的传输过程中LTE信号的频率变化。
系统侧设备首先把1800MHz的LTE信号变频到50MHz,在电力线中传输,完成第一次变频;
终端侧设备再把50MHz的LTE信号变频为1800MHz,完成第二次变频。和1800MHz信号直接在电力线传输相比,双变频技术可以使覆盖距离增大300%以上。
参照图8和图9所示,传统电力线传输设备都是采用TDD制式,即信号发射和接收使用相同的频率,采用时分模式共享带宽。
本发明中,系统侧设备和终端侧设备传输采用FDD制式,信号发射和接收使用不同的频率,和TDD制式相比,FDD制式的理论系统容量增加一倍。
系统侧设备把4G信号或LTE信号引入建筑物内部的电力线,信号经电力线传输到建筑物内部的每一个角落。对于需要信号覆盖的地方直接在电力线插座上插一个终端设备即可,方便快捷,无需布线,运营商设备投资小。终端设备为家庭级,体积小,价格便宜,是否使用决定权在用户手里,不存在居民担心电磁辐射反对问题。
本发明实施例中,模块可以用软件实现,以便由各种类型的处理器执行。举例来说,一个终端侧处理模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块,举例来说,其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此,终端侧处理模块的可执行代码无需物理地位于一起,而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令,当这些指令逻辑上结合在一起时,其构成模块并且实现该模块的规定目的。
实际上,终端侧处理模块可以是单条指令或者是许多条指令,并且甚至可以分布在多个不同的代码段上,分布在不同程序当中,以及跨越多个存储器设备分布。同样地,操作数据可以在模块内被识别,并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集,或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上),并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系统或网络上。
在模块可以利用软件实现时,考虑到现有硬件工艺的水平,所以可以以软件实现的模块,在不考虑成本的情况下,本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能,所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备,诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。
以上所述的是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。