通信系统和通信方法与流程

文档序号:21693096发布日期:2020-07-31 22:15阅读:406来源:国知局
通信系统和通信方法与流程

本申请涉及通信技术领域,特别是涉及一种通信系统和通信方法。



背景技术:

移动通信技术从1g开始,快速演进到大规模应用的4g,以至后续5g(第五代移动通信技术)和6g的发展,带动了移动互联网、物联网等宽带数据业务的爆炸式增长,室内以及其它一些数据业务热点区域的高质量信号覆盖就显的尤为迫切。

为了解决为5g通信系统或者后续6g等通信系统中的热点区域的高质量信号覆盖问题,传统的一种au(accessunit,接入单元)+eu(expansionunit,扩展单元)+ru(remoteunit,拉远单元)的三级网络架构覆盖方式中,au采用了射频耦合基站信号的方法,同时au和eu之间、eu和ru之间均采用光纤传输。

然而,在实际应用中ru通常都会在室内、街道边,甚至入户安装,因此部署光纤会导致工程施工困难,应用场景受限的问题。



技术实现要素:

基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种应用场景广泛的通信系统和通信方法。

第一方面,一种通信系统,包括:

接入单元,用于接收信号源发送的初始下行信号,并将所述初始下行信号转换为下行接口信号,发送给至少一个扩展单元;

所述扩展单元,与所述接入单元连接,用于接收所述下行接口信号,并将所述下行接口信号转换为毫米波频段的下行信号,以及将所述毫米波频段的下行信号发送给至少一个拉远单元;

所述拉远单元,与所述扩展单元连接,用于接收所述毫米波频段的下行信号,并将所述毫米波频段的下行信号转换为目标下行射频信号,发送给用户设备。

在其中一个实施例中,当所述接入单元与所述扩展单元光纤或网线连接时,所述扩展单元包括:

协议解析模块,用于接收所述接入单元发送的下行组帧信号,并对所述下行组帧信号进行解帧处理,得到下行数字信号;

多通道数据处理模块,用于对所述下行数字信号进行通道分解,得到多路下行数字信号;

数模转换模块,用于对所述多路下行数字信号进行数模转换,得到不同频率的多路下行模拟信号;

第一本振信号生成模块,用于生成本振信号;

毫米波信号处理模块,用于根据多路本振信号对所述多路下行模拟信号进行混频处理,得到毫米波频段的下行信号;

第一毫米波信号收发机,用于将所述毫米波频段的下行信号发送给所述拉远单元。

在其中一个实施例中,所述拉远单元包括:

第二毫米波信号收发机,用于接收所述扩展单元发送的毫米波频段的下行信号;

第二本振信号生成模块,用于生成本振信号;

变频模块,用于根据本振信号对所述毫米波频段的下行信号进行混频处理,得到下行中频信号;

混频模块,用于将所述下行中频信号分路为多路下行中频信号,并根据多路本振信号对所述多路下行中频信号进行混频处理,得到目标频率的多路目标下行射频信号;所述多路下行中频信号分别对应多个预设频率,所述多路本振信号与所述多个预设频率一一对应;

射频信号收发机,用于将所述多路目标下行射频信号发送给用户设备。

在其中一个实施例中,所述接入单元还用于将第一同步信号加入到所述下行接口信号中;所述第一同步信号用于所述接入单元和所述扩展单元之间的同步;所述扩展单元还用于从所述下行接口信号中解析出所述第一同步信号,并根据所述第一同步信号生成所述扩展单元的时钟信号和本振信号。

在其中一个实施例中,所述扩展单元还用于生成第二同步信号,并将所述第二同步信号转换为连续波信号,发送给所述拉远单元;所述第二同步信号用于所述扩展单元和所述拉远单元之间的同步;所述拉远单元还用于从所述连续波信号中提取所述第二同步信号,并根据所述第二同步信号生成所述拉远单元的时钟信号和本振信号。

在其中一个实施例中,所述第二同步信号为特定频率信号或全球定位系统gps信号。

在其中一个实施例中,所述接入单元与有源天线单元aau射频连接,和/或,所述接入单元与集中/分布单元cu/du光纤或网线连接。

第二方面,一种通信系统,包括:

拉远单元,用于接收用户设备发送的上行射频信号,并将所述上行射频信号转换为毫米波频段的上行信号,以及将所述毫米波频段的上行信号发送给扩展单元;

所述扩展单元,与至少一个所述拉远单元连接,用于接收所述毫米波频段的上行信号,并将所述毫米波频段的上行信号转换为上行接口信号,以及将所述上行接口信号发送给接入单元;

所述接入单元,与至少一个所述扩展单元连接,用于接收所述上行接口信号,并将所述上行接口信号转换为目标上行信号,发送给信号源。

在其中一个实施例中,所述拉远单元包括:

射频信号收发机,用于接收用户设备发送的多路上行射频信号;

第二本振信号生成模块,用于生成本振信号;

混频模块,用于根据多路本振信号对所述多路上行射频信号进行混频处理,得到多路上行预设中频信号,并将所述多路上行预设中频信号合路为上行中频信号;所述多路上行预设中频信号分别对应多个预设频率,所述多路本振信号与所述多个预设频率一一对应;

变频模块,用于根据本振信号对所述上行中频信号进行混频处理,得到毫米波频段的上行信号;

第二毫米波信号收发机,用于将所述毫米波频段的上行信号发送给所述扩展单元。

在其中一个实施例中,当所述接入单元与所述扩展单元光纤或网线连接时,所述扩展单元包括:

第一毫米波信号收发机,用于接收所述拉远单元发送的毫米波频段的上行信号;

第一本振信号生成模块,用于生成本振信号;

毫米波信号处理模块,用于将所述毫米波频段的上行信号分路为毫米波频段的多路上行信号,并根据多路本振信号对所述毫米波频段的多路上行信号进行混频处理,得到多路中频模拟信号;

数模转换模块,用于对所述多路中频模拟信号进行模数转换,得到多路上行数字信号;

协议解析模块,用于对所述多路上行数字信号进行组帧处理,得到上行组帧信号,并将所述上行组帧信号发送给所述接入单元。

第三方面,一种通信方法,所述方法包括:

通过接入单元接收信号源发送的初始下行信号,并将所述初始下行信号转换为下行接口信号,发送给至少一个扩展单元;

通过所述扩展单元接收所述下行接口信号,并将所述下行接口信号转换为毫米波频段的下行信号,以及将所述毫米波频段的下行信号发送给至少一个拉远单元;

通过所述拉远单元接收所述毫米波频段的下行信号,并将所述毫米波频段的下行信号转换为目标下行射频信号,发送给用户设备。

在其中一个实施例中,当所述接入单元与所述扩展单元光纤或网线连接时,所述通过所述扩展单元接收所述下行接口信号,并将所述下行接口信号转换为毫米波频段的下行信号,以及将所述毫米波频段的下行信号发送给至少一个拉远单元,包括:

接收所述接入单元发送的下行组帧信号,并对所述下行组帧信号进行解帧处理,得到下行数字信号;

对所述下行数字信号进行通道分解,得到多路下行数字信号;

对所述多路下行数字信号进行数模转换,得到不同频率的多路下行模拟信号;

生成本振信号;

根据多路本振信号对所述多路下行模拟信号进行混频处理,得到毫米波频段的下行信号;

将所述毫米波频段的下行信号发送给所述拉远单元。

在其中一个实施例中,所述通过所述拉远单元接收所述毫米波频段的下行信号,并将所述毫米波频段的下行信号转换为目标下行射频信号,发送给用户设备,包括:

接收所述扩展单元发送的毫米波频段的下行信号;

生成本振信号;

根据本振信号对所述毫米波频段的下行信号进行混频处理,得到下行中频信号;

将所述下行中频信号分路为多路下行中频信号,并根据多路本振信号对所述多路下行中频信号进行混频处理,得到目标频率的多路目标下行射频信号;所述多路下行中频信号分别对应多个预设频率,所述多路本振信号与所述多个预设频率一一对应;

将所述多路目标下行射频信号发送给用户设备。

在其中一个实施例中,所述方法还包括:

通过所述接入单元将第一同步信号加入到所述下行接口信号中;所述第一同步信号用于所述接入单元和所述扩展单元之间的同步;

通过所述扩展单元从所述下行接口信号中解析出所述第一同步信号,并根据所述第一同步信号生成所述扩展单元的时钟信号和本振信号。

在其中一个实施例中,所述方法还包括:

通过所述扩展单元生成第二同步信号,并将所述第二同步信号转换为连续波信号,发送给所述拉远单元;所述第二同步信号用于所述扩展单元和所述拉远单元之间的同步;

通过所述拉远单元从所述连续波信号中提取所述第二同步信号,并根据所述第二同步信号生成所述拉远单元的时钟信号和本振信号。

在其中一个实施例中,所述第二同步信号为特定频率信号或gps信号。

在其中一个实施例中,所述接入单元接收信号源发送的初始下行信号,包括:

通过所述接入单元接收aau发送的初始下行射频信号;

和/或,

通过所述接入单元接收cu/du通过光纤或网线发送的初始下行组帧信号。

第四方面,一种通信方法,所述方法包括:

通过拉远单元接收用户设备发送的上行射频信号,并将所述上行射频信号转换为毫米波频段的上行信号,以及将所述毫米波频段的上行信号发送给扩展单元;

通过所述扩展单元接收所述毫米波频段的上行信号,并将所述毫米波频段的上行信号转换为上行接口信号,以及将所述上行接口信号发送给接入单元;

通过所述接入单元接收所述上行接口信号,并将所述上行接口信号转换为目标上行信号,发送给信号源。

在其中一个实施例中,所述通过所述拉远单元接收用户设备发送的上行射频信号,并将所述上行射频信号转换为毫米波频段的上行信号,以及将所述毫米波频段的上行信号发送给扩展单元,包括:

接收用户设备发送的多路上行射频信号;

生成本振信号;

根据多路本振信号对所述多路上行射频信号进行混频处理,得到多路上行预设中频信号,并将所述多路上行预设中频信号合路为上行中频信号;所述多路上行预设中频信号分别对应多个预设频率,所述多路本振信号与所述多个预设频率一一对应;

根据本振信号对所述上行中频信号进行混频处理,得到毫米波频段的上行信号;

将所述毫米波频段的上行信号发送给所述扩展单元。

在其中一个实施例中,当所述接入单元与所述扩展单元光纤或网线连接时,所述通过所述扩展单元接收所述毫米波频段的上行信号,并将所述毫米波频段的上行信号转换为上行接口信号,以及将所述上行接口信号发送给接入单元,包括:

接收所述拉远单元发送的毫米波频段的上行信号;

生成本振信号;

将所述毫米波频段的上行信号分路为毫米波频段的多路上行信号,并根据多路本振信号对所述毫米波频段的多路上行信号进行混频处理,得到多路中频模拟信号;

对所述多路中频模拟信号进行模数转换,得到多路上行数字信号;

对所述多路上行数字信号进行组帧处理,得到上行组帧信号,并将所述上行组帧信号发送给所述接入单元。

上述通信系统和通信方法,在下行过程中,通信系统可以通过接入单元接收信号源发送的初始下行信号,并将所述初始下行信号转换为下行接口信号,发送给至少一个扩展单元;然后通过所述扩展单元将所述下行接口信号转换为毫米波频段的下行信号,发送给至少一个拉远单元;最后通过所述拉远单元将所述毫米波频段的下行信号转换为目标下行射频信号,发送给用户设备,因此避免了扩展单元和拉远单元之间采用光纤通信时的场景受限问题,也避免了扩展单元和拉远单元之间采用网线等通信时的传输性能低的问题,可以实现广泛的高质量的信号覆盖,满足5g甚至6g对分布式覆盖系统的需求。

附图说明

图1为一个实施例中通信系统的应用环境图;

图2为一个实施例中通信系统的结构框图;

图3a为一个实施例中通信系统和信号源的示意图;

图3b为一个实施例中4路射频信号的示意图;

图4a为一个实施例中扩展单元的结构框图;

图4b为一个实施例中4路下行模拟信号合成和混频的示意图;

图4c为一个实施例中拉远单元的结构框图;

图5为一个实施例中同步方法的流程示意图;

图6为一个实施例中通信系统的结构框图;

图7为一个实施例中通信方法的流程示意图;

图8为一个实施例中通信方法的流程示意图;

图9为一个实施例中通信方法的上行和下行流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

本申请提供的通信系统,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,信号源和至少一个通信系统进行通信,所述通信系统与至少一个用户设备进行通信,实现信号源和用户设备之间的间接通信。其中,信号源可以但不限于是2g、3g、4g等通信系统中的基站,也可以是5g、甚至6g中的有源天线单元aau或者集中/分布单元cu/du等,也可以是其它类型通信系统的基带处理单元;用户设备可以但不限于是各种手机、便携式可穿戴设备、计算机设备等具有无线收发功能的终端。

在一个实施例中,如图2所示,提供了一种通信系统,可以包括:

接入单元11,用于接收信号源发送的初始下行信号,并将所述初始下行信号转换为下行接口信号,发送给至少一个扩展单元12;

所述扩展单元12,与所述接入单元连接,用于接收所述下行接口信号,并将所述下行接口信号转换为毫米波频段的下行信号,以及将所述毫米波频段的下行信号发送给至少一个拉远单元13;

所述拉远单元13,与所述扩展单元连接,用于接收所述毫米波频段的下行信号,并将所述毫米波频段的下行信号转换为目标下行射频信号,发送给用户设备。

其中,接入单元11与一个或多个扩展单元12连接,连接方式可以但不限于是光纤、网线等有线通信连接,还可以通过射频信号进行无线通信连接;一般通过多个扩展单元,进行信号的分路以及中继,以实现大面积的信号覆盖,因此可以在各信号热点区域设置至少一个扩展单元,具体和实际信号需求和扩展单元的业务处理能力相关。

同样地,扩展单元12可以与一个或多个拉远单元13连接,可以布置于各信号热点区域内的各分区域内,可以布置于室内、商场空间、地下空间等区域,缩短与用户设备之间的通信距离。需要着重说明的是,在本实施例中,所述扩展单元与所述拉远单元之间可以通过毫米波信号进行无线通信;相比于光纤传输而言,扩展单元与所述拉远单元仅需在两端各布置相应的毫米波信号收发机,例如毫米波天线,而无需铺设光纤,避免了铺设光纤导致的各种障碍和应用场景受限的问题;相比于网线传输(传输速率10-60mhz)而言,毫米波一般为1-10毫米的电磁波,频率可以为27-300ghz,例如28ghz,具有极高的带宽,可以满足高传输速率的高质量通信要求。

本实施例主要对通信系统中的下行过程进行说明。基于接入单元和扩展单元之间的连接关系,二者之间进行通信时,需要满足相应地协议,因此接入单元需要将信号源下发的初始下行信号转换为符合协议的下行接口信号;例如通过光纤连接时,需要满足cpri(commonpublicradiointerface,通用公共无线电接口)协议;通过网线连接时,需要满足以太网协议等。

可以理解的是,多个扩展单元之间可以是并列的关系,也可以是级联的关系,以实现更远距离的信号覆盖,也可以是并列与级联组合的形式。扩展单元可以将接入单元发送的下行接口信号通过上变频处理转换为毫米波频段的下行信号,并发送给至少一个拉远单元,也可以发送给所述扩展单元的至少一个级联的扩展单元,并最终以毫米波的形式发送给拉远单元。当然,上述毫米波频段的信号发送方式可以采用时分多址、码分多址、频分多址、正交频分复用等多种复用方式,本实施例对此并不限制。

拉远单元在接收到扩展单元发送的毫米波频段的下行信号后,可以通过下变频处理将毫米波频段的下行信号转换为目标下行射频信号,发送给用户设备,如此,实现一次完整的下行过程。可以理解的是,所述拉远单元可以设置有射频信号收发机,例如覆盖天线,可以与用户设备进行无线通信。

本实施例提供的通信系统,可以通过接入单元接收信号源发送的初始下行信号,并将所述初始下行信号转换为下行接口信号,发送给至少一个扩展单元;然后通过所述扩展单元将所述下行接口信号转换为毫米波频段的下行信号,发送给至少一个拉远单元;最后通过所述拉远单元将所述毫米波频段的下行信号转换为目标下行射频信号,发送给用户设备,因此避免了扩展单元和拉远单元之间采用光纤通信时的场景受限问题,也避免了扩展单元和拉远单元之间采用网线等通信时的传输性能低的问题,可以实现广泛的高质量的信号覆盖,满足5g甚至6g对分布式覆盖系统的需求。

可选地,参照图3a所示,所述接入单元11与aau21射频连接,和/或,所述接入单元11与cu/du单元22光纤或网线连接;aau和cu/du可以是5g的信号源,也可以是其它通信标准下的信号源。其中,aau为原bbu(buildingbasebandunit,基带处理单元)的部分物理层和原rru的组合,可以与cu/du通过光纤或网线等方式进行连接,可以采用ecpri协议(enhanced-cpri,增强型通用公共无线电接口)进行通信;cu为原bbu的非实时部分,负责处理非实时协议和服务;du为原bbu的剩余部分,负责处理物理层协议和实时服务。在本实施例中,接入单元可以包括射频信号收发机,与aau通过射频信号进行通信,接收aau发送的射频信号形式的初始下行信号,接入单元可以将所述初始下行信号进行变频和模数转换,得到数字基带信号;接入单元也可以包括光口或网口,接收cu/du发送的数字信号形式的初始下行信号,通过解析所述初始下行信号,得到数字基带信号。

传统与信号源通过射频耦合进行通信的方式,会导致整个覆盖网络(通信系统)的容量受限于接入的信号源的容量;本实施例中的信号源和接入单元之间的通信方式则不存在上述问题,可以提高整个覆盖网络的容量;此外,本实施例提供的信号源和接入单元之间的多种通信方式,可以便于根据场景选择合适的通信方式,还可以提高容灾能力。

参照图3a所示,为了支持mimo(multiple-inputmultiple-output,多输入多输出),以4t4r(4发4收)为例,上述aau与接入单元之间可以通过四路射频信号进行通信,即初始下行信号为4路下行射频信号;示例性地,参照图3b所示,4路射频信号为4路mimo信号,频率为3.5ghz,中心频点为3450mhz,且四路同频。相应地,拉远单元中的射频信号收发机需要至少支持4t4r,例如各拉远单元可以分别设置有至少4个覆盖天线。在本实施例中,后续以aau和接入单元之间通过4通道射频信号进行通信的场景为例,进行详细说明,但本实施例也可以用于其它场景中或者采用其它通道数目。

在一个实施例中,参照图4a所示,示出了一种扩展单元12的结构图,其中,接入单元与扩展单元通过光纤或网线连接,所述扩展单元12可以包括:协议解析模块121,用于接收所述接入单元发送的下行组帧信号,并对所述下行组帧信号进行解帧处理,得到下行数字信号;多通道数据处理模块122,用于对所述下行数字信号进行通道分解,得到多路下行数字信号;数模转换模块123,用于对所述多路下行数字信号进行数模转换,得到不同频率的多路下行模拟信号;第一本振信号生成模块124,用于生成本振信号;毫米波信号处理模块125,用于根据多路本振信号对所述多路下行模拟信号进行混频处理,得到毫米波频段的下行信号;第一毫米波信号收发机126,用于将所述毫米波频段的下行信号发送给所述拉远单元。

具体地,接入单元在将信号源发送的初始下行信号转换为数字基带信号后,可以根据cpri协议将数字基带信号封装为下行组帧信号,并通过数字光纤或网线传输至扩展单元;优选的,数字光纤速率为40gbps(比特率);接入单元可以可以传输至8个扩展单元。扩展单元12中的协议解析模块121可以将下行组帧信号进行解析,即解帧处理,得到下行数字信号;当所述接入单元与扩展单元通过光纤连接时,协议解析模块121可以将接入单元发送的光信号转换为下行数字信号;多通道数据处理模块122与协议解析模块121连接,可以将下行数字信号进行通道分解,得到4路下行数字信号;数模转换模块123,与多通道数据处理模块122连接,可以将4路下行数字信号进行数模转换,得到不同频率的4路下行模拟信号,便于后续进行合路,具体地,4路下行模拟信号之间满足预设的频率间隔值;毫米波信号处理模块125,与数模转换模块123连接,可以对所述4路下行模拟信号通过4路高频率本振信号进行混频处理,得到更高频率的4路毫米波信号,即将4路下行模拟信号调制到毫米波载波上,再进行频率合路为毫米波频段的下行信号,经过第一毫米波信号收发机126发射出去;所述毫米波频段的下行信号的频率可以为28ghz。

其中,参照图4a所示,所述毫米波信号处理模块125可以包括:4路下行混频处理链路和分合路器;各路下行混频处理链路与分合路器连接,可以包括:前滤波电路,用于进行带通滤波,过滤掉各路下行模拟信号在数模转换过程中产生的杂波;混频电路,用于根据各路本振信号对各路下行模拟信号进行混频处理,得到各路毫米波信号;后滤波电路,用于进行带通滤波,过滤掉各路毫米波信号的在混频处理过程中产生的杂波;下行放大电路,用于对各路毫米波信号进行放大。

可以理解的是,上述扩展单元中各路本振信号的频率可以相同,因此除了上述各路下行模拟信号分别进行混频处理然后合路的处理方式之外,参照图4b所示,扩展单元还可以先对上述各路下行模拟信号进行合路,然后再混频处理;其中,示例的频率分别为f1~f4的4路下行模拟信号可以合路为中心频点为fc的下行模拟信号,然后经本振信号混频处理得到中心频点为28ghz的毫米波频段的下行信号,其中,本振信号的频率可以为(28ghz-fc)。

参照图4c所示,示出了一种拉远单元13的结构图,所述拉远单元13可以包括:第二毫米波信号收发机131,用于接收所述扩展单元发送的毫米波频段的下行信号;第二本振信号生成模块132,用于生成本振信号;变频模块133,用于根据本振信号对所述毫米波频段的下行信号进行混频处理,得到下行中频信号;混频模块134,用于将所述下行中频信号分路为多路下行中频信号,并根据多路本振信号对所述多路下行中频信号进行混频处理,得到目标频率的多路目标下行射频信号;所述多路下行中频信号分别对应多个预设频率,所述多路本振信号与所述多个预设频率一一对应;射频信号收发机135,用于将所述多路目标下行射频信号发送给用户设备。

具体地,拉远单元13的第二毫米波信号收发机131可以接收由扩展单元的第一毫米波信号收发机发射过来的毫米波频段的下行信号;变频模块133,与第二毫米波信号收发机131连接,可以根据本振信号对所述毫米波频段的下行信号进行混频处理,得到下行中频信号,便于进行信号处理,优选的,下行中频信号为2ghz;混频模块134,与变频模块133连接,可以将下行中频信号分路为4路下行中频信号,并根据4路本振信号对所述4路下行中频信号进行混频处理,得到目标频率的4路目标下行射频信号,并经过射频信号收发机135发射出去。需要说明的是,在本实施例中,上述扩展单元中数模转换模块123处理得到的4路下行模拟信号之间存在预设频率间隔值,相应地,上述4路下行中频信号之间存在所述预设频率间隔值,因此需要根据所述预设频率间隔值生成四路本振信号,使得混频处理后得到的4路目标下行射频信号频率相同,且为目标频率。例如,上述目标频率为3.5ghz,中频频率间隔可以为75mhz,上述4路下行中频信号的频率可以依次为1.925ghz、2ghz、2.075ghz、2.15ghz,上述4路本振信号的频率相应依次为1.575、1.50、1.425、1.35ghz。

其中,参照图4c所示,所述混频模块134可以包括:分合路器和4路下行混频处理链路;各路下行混频处理链路与分合路器连接,可以包括:前滤波电路,用于进行带通滤波,过滤掉各路下行中频信号在混频处理过程中产生的杂波,还可以根据各路的预设中频频率进行选频,得到符合各路的下行中频信号;混频电路,用于根据各路本振信号对各路下行中频信号进行混频处理,得到各路目标频率的目标下行射频信号;后滤波电路,用于进行带通滤波,过滤掉各路目标下行射频信号在混频处理过程中产生的杂波;下行放大电路,用于对各路目标下行射频信号进行放大。

因此,本实施例的通信系统可以进行多通道的数据处理,可以提高数据传输能力,提供mimo的高质量信号覆盖。

在一个实施例中,参照图4a和图5所示,本实施例中还涉及接入单元和扩展单元之间的同步,所述同步主要是时钟同步中的频率同步。所述接入单元11还用于将第一同步信号加入到所述下行接口信号中;所述第一同步信号用于所述接入单元11和所述扩展单元12之间的同步;所述扩展单元12还用于从所述下行接口信号中解析出所述第一同步信号,并根据所述第一同步信号生成所述扩展单元的时钟信号和本振信号。具体地,接入单元可以将基带同步信息(第一同步信号)加入符合cpri协议的下行组帧信号中,扩展单元可以根据cpri协议解析下行组帧信号,得到下行数字信号的同时得到第一同步信号,扩展单元12通过第一本振信号生成模块124可以将所述第一同步信号作为参考信号(时钟信号)生成所述扩展单元中的各本振信号。

进一步地,参照图4c和图5所示,本实施例中还涉及扩展单元和拉远单元之间的同步。所述扩展单元12还用于生成第二同步信号,并将所述第二同步信号转换为连续波信号,发送给所述拉远单元13;所述第二同步信号用于所述扩展单元12和所述拉远单元13之间的同步;所述拉远单元13还用于从所述连续波信号中提取所述第二同步信号,并根据所述第二同步信号生成所述拉远单元的时钟信号和本振信号。具体地,扩展单元可以根据所述第一同步信号生成一个本地连续波信号,然后调制到特定频率,得到特定频率信号作为第二同步信号,通过参考信号天线以连续波信号的形式(低频信号)发射出去;不同的扩展单元用于同步的特定频率可以不同,特定频率可以在200mhz-800mhz之间;当然,扩展单元还可以通过gps同步单元获取gps信号,将gps信号作为第二同步信号通过gps天线(也是参考信号天线)以连续波信号的形式发射出去。拉远单元13可以通过自身的参考信号天线接收扩展单元发送的连续波信号并从中解调出第二同步信号,通过第二本振信号生成模块132可以将所述第二同步信号作为参考信号(时钟信号)生成所述拉远单元中的各本振信号,可以避免得到的各路目标下行射频信号之间出现频差。需要说明的是,鉴于gps信号一般为更为稳定和准确,因此拉远单元可以判断是否接收到扩展单元发送的gps信号,若是,则优选采用gps信号作为第二同步信号,若否,则采用特定频率信号作为第二同步信号。

本实施例的通信系统中,可以通过第一同步信号实现接入单元和扩展单元之间的同步,通过第二同步信号实现扩展单元和拉远单元之间的同步,避免得到的各路目标下行射频信号之间出现频差,因此保证与用户设备的正常通信。

在一个实施例中,如图6所示,提供了一种通信系统,包括:

拉远单元61,用于接收用户设备发送的上行射频信号,并将所述上行射频信号转换为毫米波频段的上行信号,以及将所述毫米波频段的上行信号发送给扩展单元;

所述扩展单元62,与至少一个所述拉远单元连接,用于接收所述毫米波频段的上行信号,并将所述毫米波频段的上行信号转换为上行接口信号,以及将所述上行接口信号发送给接入单元;

所述接入单元63,与至少一个所述扩展单元连接,用于接收所述上行接口信号,并将所述上行接口信号转换为目标上行信号,发送给信号源。

本实施例主要对通信系统中的上行过程进行说明。具体地,所述拉远单元可以将上述上行射频信号转换为毫米波频段的上行信号,并将所述毫米波频段的上行信号发送给扩展单元,实现拉远单元与扩展单元之间的毫米波信号传输。可以理解的是,上述拉远单元可以通过接收用户设备发送的上行射频信号,通过上述上行过程的逆向过程,将所述上行射频信号回传至信号源,例如aau单元或者cu/du单元,实现一次完整的上行过程;因此上述上行过程中的具体说明可以参照上述下行过程中的描述,这里不再赘述。

本实施例提供的通信系统,可以通过拉远单元接收用户设备发送的上行射频信号,并将所述上行射频信号转换为毫米波频段的上行信号发送给扩展单元;然后通过所述扩展单元将所述毫米波频段的上行信号转换为上行接口信号,发送给接入单元;最后通过所述接入单元将所述上行接口信号转换为目标上行信号,发送给信号源;因此避免了扩展单元和拉远单元之间采用光纤通信时的场景受限问题,也避免了扩展单元和拉远单元之间采用网线等通信时的传输性能低的问题,可以实现广泛的高质量的信号覆盖,满足5g甚至6g对分布式覆盖系统的需求。

可选地,所述拉远单元具体可以包括:射频信号收发机,用于接收用户设备发送的多路上行射频信号;第二本振信号生成模块,用于生成本振信号;混频模块,用于根据多路本振信号对所述多路上行射频信号进行混频处理,得到多路上行预设中频信号,并将所述多路上行预设中频信号合路为上行中频信号;所述多路上行预设中频信号分别对应多个预设频率,所述多路本振信号与所述多个预设频率一一对应;变频模块,用于根据本振信号对所述上行中频信号进行混频处理,得到毫米波频段的上行信号;第二毫米波信号收发机,用于将所述毫米波频段的上行信号发送给所述扩展单元。

可选地,当所述接入单元与所述扩展单元光纤或网线连接时,所述扩展单元包括:第一毫米波信号收发机,用于接收所述拉远单元发送的毫米波频段的上行信号;第一本振信号生成模块,用于生成本振信号;毫米波信号处理模块,用于将所述毫米波频段的上行信号分路为毫米波频段的多路上行信号,并根据多路本振信号对所述毫米波频段的多路上行信号进行混频处理,得到多路中频模拟信号;数模转换模块,用于对所述多路中频模拟信号进行模数转换,得到多路上行数字信号;协议解析模块,用于对所述多路上行数字信号进行组帧处理,得到上行组帧信号,并将所述上行组帧信号发送给所述接入单元。

本实施例的通信系统可以进行多通道的数据处理,可以提高数据传输能力,提供mimo的高质量信号覆盖。

需要说明的是,上述上行过程中可以采用与上述上行过程中的同步相逆的方式实现同步。例如,上述拉远单元可以生成某一特定频率的第三同步信号或者将gps信号作为第三同步信号,并将第三同步信号通过参考天线发送给扩展单元,第三同步信号用于实现扩展单元和接入单元之间的同步;相应地,扩展单元可以根据第三同步信号生成另一特定频率的第四同步信号或者将gps信号作为第四同步信号,并将第四同步信号加入到发送给接入单元的上行接口信号中,第四同步信号用于实现扩展单元和接入单元之间的同步。

可以理解的是,上述下行过程中的拉远单元、扩展单元、接入单元中各模块可以实现下行过程中的各功能,同时也可以实现上述上行过程中相应的各模块的功能;上述上行过程中的拉远单元、扩展单元、接入单元中各模块的具体描述可以参照上述下行过程中的拉远单元、扩展单元、接入单元中各模块的具体描述,以及图2、图3a、图3b、图4a、图4b、图4c、图5。

在一个实施例中,参照图7所示,提供了一种通信方法,涉及下行过程,所述方法具体可以包括:

s701,通过接入单元接收信号源发送的初始下行信号,并将所述初始下行信号转换为下行接口信号,发送给至少一个扩展单元;

s702,通过所述扩展单元接收所述下行接口信号,并将所述下行接口信号转换为毫米波频段的下行信号,以及将所述毫米波频段的下行信号发送给至少一个拉远单元;

s703,通过所述拉远单元接收所述毫米波频段的下行信号,并将所述毫米波频段的下行信号转换为目标下行射频信号,发送给用户设备。

可选地,当所述接入单元与所述扩展单元光纤或网线连接时,所述s702可以包括:接收所述接入单元发送的下行组帧信号,并对所述下行组帧信号进行解帧处理,得到下行数字信号;对所述下行数字信号进行通道分解,得到多路下行数字信号;对所述多路下行数字信号进行数模转换,得到不同频率的多路下行模拟信号;生成本振信号;根据多路本振信号对所述多路下行模拟信号进行混频处理,得到毫米波频段的下行信号;将所述毫米波频段的下行信号发送给所述拉远单元。

可选地,所述s703可以包括:接收所述扩展单元发送的毫米波频段的下行信号;生成本振信号;根据本振信号对所述毫米波频段的下行信号进行混频处理,得到下行中频信号;将所述下行中频信号分路为多路下行中频信号,并根据多路本振信号对所述多路下行中频信号进行混频处理,得到目标频率的多路目标下行射频信号;所述多路下行中频信号分别对应多个预设频率,所述多路本振信号与所述多个预设频率一一对应;将所述多路目标下行射频信号发送给用户设备。

可选地,所述方法还包括:通过所述接入单元将第一同步信号加入到所述下行接口信号中;所述第一同步信号用于所述接入单元和所述扩展单元之间的同步;通过所述扩展单元从所述下行接口信号中解析出所述第一同步信号,并根据所述第一同步信号生成所述扩展单元的时钟信号和本振信号。

可选地,所述方法还包括:通过所述扩展单元生成第二同步信号,并将所述第二同步信号转换为连续波信号,发送给所述拉远单元;所述第二同步信号用于所述扩展单元和所述拉远单元之间的同步;通过所述拉远单元从所述连续波信号中提取所述第二同步信号,并根据所述第二同步信号生成所述拉远单元的时钟信号和本振信号。

可选地,所述第二同步信号为特定频率信号或gps信号。

可选地,所述接入单元接收信号源发送的初始下行信号,包括:通过所述接入单元接收aau发送的初始下行射频信号;和/或,通过所述接入单元接收cu/du通过光纤或网线发送的初始下行组帧信号。

在一个实施例中,参照图8所示,提供了一种通信方法,涉及上行过程,所述方法具体可以包括:

s801,通过拉远单元接收用户设备发送的上行射频信号,并将所述上行射频信号转换为毫米波频段的上行信号,以及将所述毫米波频段的上行信号发送给扩展单元;

s802,通过所述扩展单元接收所述毫米波频段的上行信号,并将所述毫米波频段的上行信号转换为上行接口信号,以及将所述上行接口信号发送给接入单元;

s803,通过所述接入单元接收所述上行接口信号,并将所述上行接口信号转换为目标上行信号,发送给信号源。

可选地,所述s801可以包括:接收用户设备发送的多路上行射频信号;生成本振信号;根据多路本振信号对所述多路上行射频信号进行混频处理,得到多路上行预设中频信号,并将所述多路上行预设中频信号合路为上行中频信号;所述多路上行预设中频信号分别对应多个预设频率,所述多路本振信号与所述多个预设频率一一对应;根据本振信号对所述上行中频信号进行混频处理,得到毫米波频段的上行信号;将所述毫米波频段的上行信号发送给所述扩展单元。

可选地,当所述接入单元与所述扩展单元光纤或网线连接时,所述s802可以包括:接收所述拉远单元发送的毫米波频段的上行信号;生成本振信号;将所述毫米波频段的上行信号分路为毫米波频段的多路上行信号,并根据多路本振信号对所述毫米波频段的多路上行信号进行混频处理,得到多路中频模拟信号;对所述多路中频模拟信号进行模数转换,得到多路上行数字信号;对所述多路上行数字信号进行组帧处理,得到上行组帧信号,并将所述上行组帧信号发送给所述接入单元。

图9为本实施例的通信方法的一个示意图,以上行和下行的完整过程进行说明,包括:

901,用户设备向通信系统发送上行射频信号;

902,通信系统通过拉远单元接收用户设备发送的上行射频信号,并将上行射频信号转换为毫米波频段的上行信号,以及将毫米波频段的上行信号发送给扩展单元;

903,通信系统通过扩展单元接收毫米波频段的上行信号,并将毫米波频段的上行信号转换为上行接口信号,以及将上行接口信号发送给接入单元;

904,通信系统通过接入单元接收上行接口信号,并将上行接口信号转换为目标上行信号;

905,通信系统通过接入单元将目标上行信号发送给信号源;

906,信号源对目标上行信号进行处理,得到上行基带信号,并发送给网关;

907,信号源接收网关发送的下行基带信号;

908,信号源将下行基带信号发送给通信系统;

909,通信系统通过接入单元接收信号源发送的下行基带信号,并将下行基带信号转换为下行接口信号,发送给至少一个扩展单元;

910,通信系统通过扩展单元接收下行接口信号,并将下行接口信号转换为毫米波频段的下行信号,以及将毫米波频段的下行信号发送给至少一个拉远单元;

911,通信系统通过拉远单元接收毫米波频段的下行信号,并将毫米波频段的下行信号转换为目标下行射频信号。

912,通信系统通过拉远单元将目标下行射频信号发送给用户设备。

应该理解的是,虽然图5,7-9的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图5,7-9中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

关于通信方法的具体限定可以参见上文中对于通信系统的限定,在此不再赘述。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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