无线分布式信号覆盖系统的制作方法

1.本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线分布式信号覆盖系统。


背景技术：

2.随着移动通信技术的发展，分布式覆盖系统广泛运用于各种室内场景，成为无线信号覆盖的重要手段。
3.传统的分布式信号覆盖系统采用射频馈入或者基带馈入两种模式。射频馈入模式是通过无线或者有线的方案引入基站的射频信号，该模式的分布式覆盖系统自身无法提供容量，一般应用于低附加值的室内场景。基带馈入模式自身实现基站完整功能，能够提供容量，一般应用于高附加值的室内场景。
4.传统无线分布式信号覆盖系统的信源单一，在整个覆盖区域提供的无线接入能力完全相同，无法适用不同覆盖区域要求。


技术实现要素：

5.本发明提供一种无线分布式信号覆盖系统，用以解决现有技术中无线分布式信号覆盖系统的信源单一，无法适用不同覆盖区域要求的缺陷，实现不同场景的差异化覆盖。
6.本发明提供一种无线分布式信号覆盖系统，包括基站单元、多个扩展单元和多条支路上的远端单元；
7.所述基站单元与所述扩展单元信号连接，每个扩展单元与一条或多条支路上的远端单元信号连接；
8.其中，所述基站单元用于提供支持多种制式小区的数字信号以及将包含多种制式小区的射频信号转换为数字信号；
9.所述扩展单元用于将所述数字信号转换为射频信号，并将每条支路配置的小区对应的射频信号传输给每条支路上的远端单元；
10.所述远端单元用于将所述射频信号辐射到自由空间。
11.根据本发明提供的一种无线分布式信号覆盖系统，所述基站单元包括基带馈入模块、射频馈入模块、第一主控模块和第一电源模块；
12.其中，所述基带馈入模块和射频馈入模块分别与所述第一主控模块信号连接；
13.所述基带馈入模块建立小区，将所述小区对应的数字信号传输给所述第一主控模块；
14.所述射频馈入模块用于将空间中包括多种制式小区的射频信号转换为数字信号，将所述数字信号传输给所述第一主控模块；
15.所述第一主控模块用于将所述基带馈入模块和射频馈入模块传输的数字信号重新组帧后传输给所述扩展单元；
16.所述第一电源模块用于为所述基带馈入模块、射频馈入模块和第一主控模块供电。
17.根据本发明提供的一种无线分布式信号覆盖系统，所述扩展单元包括第二电源模块、第二主控模块和第一射频模块；
18.所述第二主控模块和第一射频模块信号连接；
19.所述第二主控模块用于对所述数字信号进行解帧，根据所述扩展单元连接的支路配置的小区将所述小区对应的解帧后的数字信号发送给每条支路对应的第一射频模块；其中，所述支路和所述第一射频模块一一对应；
20.所述第一射频模块用于将所述数字信号转换为射频信号，对所述射频信号进行放大和滤波处理后传输给所述第一射频模块对应的支路上的远端单元；
21.所述第二电源模块用于为所述第二主控模块和第一射频模块供电。
22.根据本发明提供的一种无线分布式信号覆盖系统，
23.每条支路上的远端单元之间链型级联；
24.每个远端单元包括耦合器、第二射频模块、天线模块和第三电源模块；
25.所述耦合器与所述第二射频模块信号连接，所述第二射频模块与所述天线模块信号连接；
26.所述第一射频模块用于对所述射频信号进行放大和滤波处理后传输给所述第一射频模块对应的支路上一端的远端单元；
27.每个远端单元中的耦合器用于耦合部分所述射频信号给所述第二射频模块，并将未耦合的射频信号传输给每个远端单元的下一个远端单元；
28.每个远端单元中的第二射频模块用于对所述射频信号进行放大和滤波处理后传输给所述天线模块；
29.所述天线模块用于将所述射频信号辐射到自由空间；
30.所述第三电源模块用于为所述第二射频模块和耦合器供电。
31.根据本发明提供的一种无线分布式信号覆盖系统，所述扩展单元之间链型级联；
32.所述第一主控模块用于将所述基带馈入模块和射频馈入模块传输的数字信号重新组帧后传输给一端的所述扩展单元；
33.每个扩展单元还用于将所述数字信号传输给每个扩展单元的下一个扩展单元。
34.根据本发明提供的一种无线分布式信号覆盖系统，所述基带馈入模块还用于对上行接收数据进行分析，获取所述基带馈入模块建立的小区对应的每条支路的终端负载率，并将所述终端负载率发送给所述第一主控模块；
35.所述第一主控模块用于根据每条支路的终端负载率和预设门限，对所述基带馈入模块建立的小区对应的支路进行小区切换。
36.根据本发明提供的一种无线分布式信号覆盖系统，所述预设门限包括预设过载门限和预设空载门限。
37.根据本发明提供的一种无线分布式信号覆盖系统，所述第一主控模块用于将所述基带馈入模块建立的小区对应的所有支路的终端负载率相加；
38.若相加结果大于所述预设过载门限，则将所述基带馈入模块建立的小区对应的支路切换到所述射频馈入模块提供的小区；
39.若相加结果小于所述预设空载门限，则将所述射频馈入模块提供的小区对应的支路切换到所述基带馈入模块建立的小区。
40.根据本发明提供的一种无线分布式信号覆盖系统，所述基带馈入模块用于对上行接收数据进行分析，获取所述基带馈入模块建立的小区对应的每条支路的终端负载率和用户接入数，并将所述终端负载率和用户接入数发送给所述第一主控模块；
41.所述第一主控模块用于若相加结果大于所述预设过载门限，则将所述基带馈入模块建立的小区对应的每条支路的终端负载率、用户接入数和覆盖区域关键性进行加权相加，将加权相加结果最低的支路切换到所述射频馈入模块提供的小区；
42.若相加结果小于所述预设空载门限，则将所述射频馈入模块提供的小区对应的每条支路的终端负载率、用户接入数和覆盖区域关键性进行加权相加，将加权相加结果最高的支路切换到所述基带馈入模块建立的小区。
43.根据本发明提供的一种无线分布式信号覆盖系统，所述基带馈入模块的制式，以及所述终端负载率和用户接入数对应的终端的制式相同。
44.本发明提供的无线分布式信号覆盖系统，通过基站单元用于提供支持多种制式小区的数字信号以及将包含多种制式小区的射频信号转换为数字信号，扩展单元将数字信号转换为射频信号，并根据每条支路配置的小区将射频信号分发给不同支路的远端单元，由远端单元将射频信号辐射到自由空间，从而可支持多种模式提供的小区，实现不同场景的差异化覆盖，适用不同覆盖区域要求。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1是本发明提供的无线分布式信号覆盖系统的结构示意图；
47.图2是本发明提供的无线分布式信号覆盖系统中基站单元的结构示意图；
48.图3是本发明提供的无线分布式信号覆盖系统中扩展单元的结构示意图；
49.图4是本发明提供的无线分布式信号覆盖系统中远端单元的结构示意图；
50.图5是本发明提供的无线分布式信号覆盖系统中融合基带和射频馈入无线信号覆盖的流程示意图；
51.图6是本发明提供的无线分布式信号覆盖系统中自适应小区配置的流程示意图。
具体实施方式
52.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
53.下面结合图1描述本发明的一种无线分布式信号覆盖系统，包括：基站单元、多个扩展单元和多条支路上的远端单元；
54.所述基站单元与所述扩展单元信号连接，每个扩展单元与一条或多条支路上的远端单元信号连接；
55.图1中包括两个扩展单元和4条支路，扩展单元之间链型级联，每条支路中的远端单元之间链型级联。基站单元仅与一个扩展单元连接。本实施例不限于扩展单元的数量和扩展单元之间的连接类型，以及支路的数量和每条支路中远端单元之间的连接类型。基站单元可以与一个扩展单元连接，也可以与所有扩展单元连接。
56.连接关系是基站单元与扩展单元通过光纤连接，扩展单元与远端单元通过射频电缆线连接。
57.其中，所述基站单元用于提供支持多种制式小区的数字信号以及将包含多种制式小区的射频信号转换为数字信号；
58.基站单元提供多模无线接入小区服务，已经将无线空间中的多模射频信号转换为数字信号。本实施例对提供小区的模式不作限定。
59.所述扩展单元用于将所述数字信号转换为射频信号，并将每条支路配置的小区对应的射频信号传输给每条支路上的远端单元；
60.扩展单元用于实现数字信号的光电转换以及信号分发。将基站单元发送的数字信号转换成射频信号，并根据各支路的小区配置转发给相应支路上的远端单元。
61.可选地，每条支路的小区配置支持固定模式和自适应模式两种模式。其中固定模式是根据实际覆盖场景，对不同支路进行固定小区配置，其中小区可以由基带馈入模块或者射频馈入模块提供；自适应模式是动态调整小区配置。
62.所述远端单元用于将所述射频信号辐射到自由空间。
63.远端单元用于实现无线信号放大及覆盖。
64.本实施例通过基站单元将提供支持多种制式小区的数字信号以及将包含多种制式小区的射频信号转换为数字信号，扩展单元将数字信号转换为射频信号，并根据每条支路配置的小区将射频信号分发给不同支路的远端单元，由远端单元将射频信号辐射到自由空间，从而可支持多种模式提供的小区，实现不同场景的差异化覆盖，适用不同覆盖区域要求。
65.在上述实施例的基础上，如图2所示，本实施例中所述基站单元包括基带馈入模块、射频馈入模块、第一主控模块和第一电源模块；
66.其中，所述基带馈入模块和射频馈入模块分别与所述第一主控模块信号连接；
67.基带馈入模块和射频馈入模块的数量可根据实际应用需求进行配置。图2中的基带馈入模块有两种制式，分别记为m1和m2，本实施例不限于基带馈入模块的制式种类。
68.m1基带馈入模块、m2基带馈入模块和射频馈入模块分别通过高速数字线缆与第一主控模块连接。
69.所述基带馈入模块用于以基带馈入模式独立建立小区，并将所述小区对应的数字信号传输给所述第一主控模块；
70.基站单元的m1基带馈入模块建立小区，并将数字基带信号bbm1传输给基站单元的第一主控模块。
71.基站单元的m2基带馈入模块建立小区，并将数字基带信号bbm2传输给基站单元的第一主控模块。
72.所述射频馈入模块用于以射频馈入模式将空间中包括多种制式的小区产生的射频信号转换为数字信号，将所述数字信号传输给所述第一主控模块；
73.基站单元的射频馈入模块通过天线接收空间中的无线信号，通过放大、滤波和模数转换为数字基带信号，并分离出m1制式的数字基带信号rfm1和m2制式的数字基带信号rfm2，并将其传输给基站单元的第一主控模块。
74.所述第一主控模块用于将所述基带馈入模块和射频馈入模块传输的数字信号重新组帧后传输给所述扩展单元；
75.基站单元的第一主控模块将接收到的数字基带信号bbm1、bbm2、rfm1和rfm2重新组帧，并通过cpri(the common public radio interface，通用公共无线接口)协议传输给扩展单元。
76.所述第一电源模块用于为m1基带馈入模块、m2基带馈入模块、射频馈入模块和第一主控模块供电。
77.本实施例通过基站单元中的基带馈入模块和射频馈入模块提供两种模式的小区，由扩展单元根据每条支路的小区配置进行信号分发，支持基带馈入和射频馈入两种模式，适用不同覆盖区域要求。
78.在上述实施例的基础上，如图3所示，本实施例中所述扩展单元包括第二电源模块、第二主控模块和第一射频模块；
79.所述第二主控模块和第一射频模块信号连接；
80.第二主控模块与第一射频模块通过射频电缆线连接。
81.所述第二主控模块用于对接收的所述数字信号进行解帧，根据所述扩展单元连接的支路配置的小区将所述小区对应的解帧后的数字信号发送给每条支路对应的第一射频模块；其中，所述支路和所述第一射频模块一一对应；
82.扩展单元与支路之间通过射频线缆实现星型连接，即一个扩展单元与多条支路之间连接。扩展单元中第一射频模块的数量可根据实际应用需求进行配置。
83.所述第一射频模块用于将所述数字信号转换为射频信号，对所述射频信号进行放大和滤波处理后传输给所述第一射频模块对应的支路上的远端单元；
84.所述第二电源模块用于为所述第二主控模块和第一射频模块供电。
85.在上述实施例的基础上，如图4所示，本实施例中每条支路上的远端单元之间通过射频线缆链型级联；每个远端单元包括耦合器、第二射频模块、天线模块和第三电源模块；
86.所述耦合器与所述第二射频模块信号连接，所述第二射频模块与所述天线模块信号连接；
87.耦合器、第二射频模块和天线模块依次通过射频电缆线连接。
88.所述第一射频模块用于对所述射频信号进行放大和滤波处理后传输给所述第一射频模块对应的支路上一端的远端单元；
89.每个远端单元中的耦合器用于耦合部分所述射频信号给该远端单元的第二射频模块，并将剩余未耦合的射频信号传输给该远端单元的下一个远端单元；
90.耦合器耦合射频信号的多少由该远端单元和扩展单元之间的距离，以及该远端单元所在分支上远端单元的数量决定。距离越近，数量越少，耦合的射频信号越多。
91.每个远端单元中的第二射频模块用于对所述射频信号进行放大和滤波处理后传输给所述天线模块；
92.所述天线模块用于将所述射频信号辐射到自由空间，实现无线信号覆盖，具体流
程如图5所示。
93.所述第三电源模块用于为所述第二射频模块和耦合器供电。
94.在上述实施例的基础上，本实施例中所述扩展单元之间通过光纤实现链型级联；所述第一主控模块用于将所述基带馈入模块和射频馈入模块传输的数字信号重新组帧后传输给一端的所述扩展单元；
95.多个扩展单元链型级联，基站单元仅与位于链型一端的扩展单元连接。第一主控模块将重新组帧后的数字信号发送给与基站单元连接的那个扩展单元。
96.每个扩展单元还用于将所述数字信号传输给每个扩展单元的下一个扩展单元。
97.每个扩展单元在对数字信号进行转换和分发给远端单元的同时，还将数字信号转发给与其相邻的下一个扩展单元。
98.在上述各实施例的基础上，本实施例中所述基带馈入模块还用于对上行接收数据进行分析，获取所述基带馈入模块建立的小区对应的每条支路的终端负载率，并将所述终端负载率发送给所述第一主控模块；
99.上行接收数据是指终端发送给小区的数据，如接入终端的标识。终端负载率是指支路覆盖区域实际接入的终端数量占支路覆盖区域可接入的最大终端数量的比例。
100.支路覆盖区域实际接入的终端数量为支路中所有远端单元覆盖区域接入的终端数量之和。
101.支路覆盖区域可接入的最大终端数量为支路中所有远端单元覆盖区域可接入的最大终端数量之和。
102.将每条支路的终端负载率发送给第一主控模块。此时，支路处于小区监测状态，基站单元的第一主控模块实时监测接收的每条支路的终端负载率。
103.所述第一主控模块用于根据每条支路的终端负载率和预设门限，对所述基带馈入模块建立的小区对应的支路进行小区切换。
104.可以将每条支路的终端负载率与预设门限进行比较，也可以将所有支路的终端负载率之和与预设门限进行比较。
105.当终端负载率过高时，可将基带馈入模块对应的部分支路切换到其他模块提供的小区。其他模块提供的小区可以为其他基带馈入模块或射频馈入模块提供的小区，本实施例不作具体限定。
106.当终端负载率过低时，可将其他模块对应的部分支路切换到该基带馈入模块提供的小区。
107.本实施例通过根据终端负载率和预设门限调整每条远端支路的覆盖小区，实现不同场景的差异化覆盖。
108.在上述实施例的基础上，本实施例中所述预设门限包括预设过载门限和预设空载门限。
109.本实施例设置了两个门限值，即预设过载门限和预设空载门限，来判断支路的过载情况和空载情况。
110.在上述各实施例的基础上，本实施例中所述第一主控模块用于将所述基带馈入模块建立的小区对应的所有支路的终端负载率相加；
111.若相加结果大于所述预设过载门限，则将所述基带馈入模块建立的小区对应的支
路切换到所述射频馈入模块提供的小区；
112.在预设时间周期内，如果某个基带馈入模块对应的所有支路的终端负载率之和持续超过预设过载门限，则进入小区切换状态。
113.该基带馈入模块的第一主控模块选择该基带馈入模块对应的支路切换到射频馈入模块提供的小区，并通知扩展单元的第二主控模块，将选择的支路的服务小区由该基带馈入模块提供切换到射频馈入模块提供，完成操作后退出小区切换状态，进入小区监测状态，从而降低该基带馈入模块对应的支路负载，保证正常通信。
114.若相加结果小于所述预设空载门限，则将所述射频馈入模块提供的小区对应的支路切换到所述基带馈入模块建立的小区。
115.在预设时间周期内，如果某个基带馈入模块对应的所有支路的终端负载率之和持续低于预设空载门限，则进入小区切换状态。
116.该基带馈入模块的第一主控模块选择射频馈入模块对应的支路切换到该基带馈入模块提供的小区，并通知扩展单元的第二主控模块，将选择的支路的服务小区由射频馈入模块提供切换到该基带馈入模块提供，完成操作后退出小区切换状态，进入小区监测状态，从而提高该基带馈入模块的利用率，提高通信质量。
117.本实施例在基带馈入模块对应的支路过载或空载的情况下，进行不同模式小区的自适应切换，差异化不同覆盖区域的小区特性，在保证正常通信的情况下，提高基带馈入模块的利用率，提高通信质量。
118.在上述实施例的基础上，本实施例中所述基带馈入模块用于对上行接收数据进行分析，获取所述基带馈入模块建立的小区对应的每条支路的终端负载率和用户接入数，并将所述终端负载率和用户接入数发送给所述第一主控模块；
119.用户接入数可为重点客户接入数。重点客户接入数为接入时长超过预设时长的客户数量，或运营商vip客户。
120.本实施例中的基带馈入模块通过对上行接收数据进行分析，同时获取终端负载率和用户接入数。
121.所述第一主控模块用于若相加结果大于所述预设过载门限，则将所述基带馈入模块建立的小区对应的每条支路的终端负载率、用户接入数和覆盖区域关键性进行加权相加，将加权相加结果最低的支路切换到所述射频馈入模块提供的小区；
122.覆盖区域关键性是指支路覆盖区域的重要等级，比如办公区域的重要等级高于非办公区域的重要等级。
123.将基带馈入模块建立的小区对应的每条支路的终端负载率、用户接入数和覆盖区域关键性乘以相应权重比例后相加，并对相加结果进行排序，优先对加权相加结果最低的支路进行小区切换。
124.由基站单元的第一主控模块通知扩展单元的第二主控模块，将传输给加权相加结果最低的支路的服务小区由该基带馈入模块提供切换到射频馈入模块提供。将负载低的支路切换到射频馈入模块，一方面降低基带馈入模块的负载，同时保证射频馈入模块的通信质量。
125.若相加结果小于所述预设空载门限，则将所述射频馈入模块提供的小区对应的每条支路的终端负载率、用户接入数和覆盖区域关键性进行加权相加，将加权相加结果最高
的支路切换到所述基带馈入模块建立的小区。
126.将射频馈入模块提供的小区对应的每条支路的终端负载率、用户接入数和覆盖区域关键性乘以相应权重比例后相加，并对相加结果进行排序，优先对加权相加结果最高的支路进行小区切换。
127.由基站单元的第一主控模块通知扩展单元的第二主控模块，将传输给加权相加结果最高的支路的服务小区由射频馈入模块提供切换到该基带馈入模块提供。将负载高的支路切换到基带馈入模块，一方面降低射频馈入模块的负载，保证射频馈入模块的通信质量，同时提高基带馈入模块的利用率。
128.本实施例基于多维度因素加权选择支路进行小区切换，根据覆盖区域的特点，实现不同区域无线覆盖能力的动态差异化调整，为运营商的差异化服务提供技术支撑，增强小区调度的灵活性。
129.在上述实施例的基础上，本实施例中所述基带馈入模块的制式，以及所述终端负载率和用户接入数对应的终端的制式相同。
130.如图6所示，小区配置中自适应模式的工作原理为：基站单元的m1基带馈入模块通过分析上行接收数据，获得扩展单元与远端单元之间不同支路的m1制式终端负载率和重点客户接入数，并将该数据传输给基站单元的第一主控模块。
131.基站单元的m2基带馈入模块通过分析上行接收数据，可以统计出扩展单元与远端单元之间不同支路的m2制式终端负载率和重点客户接入数，并将该数据传输给基站单元的第一主控模块。
132.此时设备处于小区监控状态，基带单元的第一主控模块实时监测接收的终端负载率。
133.当在预设时间周期内，当m1制式终端负载率持续超过预设的过载门限时，进入小区切换状态。基带单元的第一主控模块将由m1基带馈入模块提供小区的每条支路的m1制式终端负载率、m1制式重点客户接入数和覆盖区域关键性等要素通过一定的权重比例进行加权相加计算，并对加权相加后数据进行排序。优先对加权数值最低的支路进行小区切换。
134.由基带单元的第一主控模块通知扩展单元的第二主控模块，将传输给加权数值最低支路的服务小区由基带单元的m1基带馈入模块提供切换到射频馈入模块提供；完成上述操作后，退出小区切换状态，进入小区监测状态。
135.在预设时间周期内，当m1终端负载率低于预设空载门限时，进入小区切换状态。基带单元的第一主控模块将由射频馈入模块提供小区的每条支路的历史m1制式终端负载率、历史m1制式重点客户接入数和覆盖区域关键性等要素通过一定的权重比例进行加权相加计算，并对加权相加后数据进行排序。优先对加权数值最高的支路进行小区切换。
136.由基带单元的第一主控模块通知扩展单元的第二主控模块，将传输给加权数值最高支路的服务小区由基带单元的射频馈入模块提供切换到m1基带馈入模块提供；完成上述操作后，退出小区切换状态，进入小区监测状态。
137.当在预设时间周期内，m2制式终端负载率持续超过预设的过载门限时，进入小区切换状态。基带单元的第一主控模块将由m2基带馈入模块提供小区的每条支路的m2制式终端负载率、m2制式重点客户接入数和覆盖区域关键性等要素通过一定的权重比例进行加权相加计算，并对加权相加后数据进行排序。优先对加权数值最低的支路进行小区切换。
138.由基带单元的第一主控模块通知扩展单元的第二主控模块，将传输给加权数值最低支路的服务小区由基带单元的m2基带馈入模块提供切换到射频馈入模块提供；完成上述操作后，退出小区切换状态，进入小区监测状态。
139.在预设时间周期内，当m2制式终端负载率低于预设的空载门限时，进入小区切换状态。基带单元的第一主控模块将由射频馈入模块提供小区的每条支路的历史m2制式终端负载率、历史m2制式重点客户接入数和覆盖区域关键性等要素通过一定的权重比例进行加权计算，并对加权后数据进行排序。优先对加权数值最高的支路进行小区切换。
140.由基带单元的第一主控模块通知扩展单元的第二主控模块，将传输给加权数值最高支路的服务小区由基带单元的射频馈入模块提供切换到m2基带馈入模块提供；完成上述操作后，退出小区切换状态，进入小区监测状态。
141.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。