多天线实现方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明实施涉及通信技术领域，尤其涉及一种多天线实现方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002]通过多天线技术实现多输入多输出(Multiple-1nput Multiple-Output,以下简称:ΜΙΜΟ)是长期演进(Long Term Evolut1n,以下简称LTE)系统的核心之一，通过在室内和室外部署大量天线，提供更多的空间自由度，进而提升系统性能。考虑到天线安装空间、终端处理能力的限制，目前商用LTE系统室外系统，一般采用两天线的发送方式。为了进一步提升系统性能，massive (大规模)ΜΙΜ0等技术作为ΜΙΜ0技术的演进应运而生，massive ΜΙΜΟ通过引入大量天线,提供更多的自由度,从而提升系统容量。在一种现有技术中，上述大量天线通常集中放置于铁塔、楼顶或其它高处，通过馈线连接到远端射频单元(Remote Rad1 Unit,以下简称:RRU),再通过光纤连接到基带单元(Baseband Unit,以下简称:BBU)。上述室外系统中由于采用的是双天线系统，因此为了支持大规模天线需要升级基站的天馈系统，并且由于天线的体积较大，大量的天线需要占用大量的空间，大大增加了部署成本。
[0003]而目前商用LTE系统室内系统，BBU和RRU设置在基站侧，信号通过连接该基站的一条馈线分布到各个楼层，通过每个楼层的耦合器为该楼层分配信号功率，分配功率后的信号再通过功分器进一步等分功率后通过天线发射。上述室内系统中由于采用的是单一馈线，因此无论该系统的基站有几条天线通道(port)，都会被配置为单天线通道来使用，因此该室内系统只能支持单输入单输出(Single-1nput Single-Output,以下简称:SIS0),而不能支持Μ頂0，因此不能实现多天线技术。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种多天线实现方法、装置及系统，能够在不增加天线部署的情况下实现多天线技术，从而能够在不提高成本的情况下提高系统性能。
[0005]第一方面，提供一种室内多天线系统，所述室内多天线系统包括:基站、本地多输入多输出单元LMU、合路单元、馈线、与所述馈线连接的至少一条信号收发支路，以及至少一个远端输入多输出盒子RMB ;其中，所述基站输出多个天线通道信号；
[0006]所述LMU用于将所述多个天线通道信号中第一天线通道信号之外其他天线通道信号进行变频，得到变频后的其他天线通道信号，其中所述变频后的其他天线通道信号中每个信号的频点不同；
[0007]所述合路单元用于将所述第一天线通道信号与所述变频后的其他天线通道信号进行合路，得到合路信号；所述合路信号通过所述馈线传输至所述至少一条信号收发支路，并向用户设备和至少一个所述RMB发送所述合路信号；
[0008]所述RMB用于将接收到的所述合路信号中，所述变频后的其他天线通道信号中至少一个信号的频点恢复至与所述第一天线通道信号相同的频点，得到至少一个恢复后的天线通道信号，并将所述至少一个恢复后的天线通道信号向所述用户设备发送；
[0009]所述用户设备用于接收一条信号收发支路发送的所述合路信号，获取所述合路信号中的所述第一天线通道信号，并接收至少一个所述RMB发送的所述至少一个恢复后的天线通道信号。
[0010]结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，还包括:
[0011]所述用户设备用于向所述一条信号收发支路和至少一个所述RMB发送上行信号；
[0012]所述RMB用于接收所述上行信号，并对接收到的所述上行信号进行变频，得到变频后的上行信号，并向所述一条信号收发支路发送所述变频后的上行信号；
[0013]所述一条信号收发支路用于接收所述上行信号以及所述变频后的上行信号，并将所述上行信号和所述变频后的上行信号作为一路信号通过所述馈线传输至所述LMU ；
[0014]所述LMU用于将所述变频后的上行信号的恢复至与所述上行信号相同的频点，得到恢复后的上行信号，并将所述上行信号和所述恢复后的上行信号传输至所述基站。
[0015]结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，
[0016]所述合路单元外接于所述LMU，其中，所述LMU的第一端与所述基站连接，所述LMU的第二端与所述合路单元的第一端连接，所述合路单元的第二端通过所述馈线与每条所述信号收发支路连接；
[0017]或者，所述合路单元内置于所述LMU中，所述LMU的第一端与所述基站连接，所述LMU的第二端与通过所述馈线与每条所述信号收发支路连接；
[0018]所述LMU外接于所述基站，或者内置于所述基站中；
[0019]其中，所述信号发射支路包括:耦合器、功分器、至少一根天线，所述耦合器的输入端与所述馈线连接、所述耦合器的输出端与所述功分器的输入端连接，所述功分器的输出端与每根所述天线连接。
[0020]结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述合路单元具体用于:
[0021]获取所述基站输出的预设频率的参考时钟信号、预设同步信号、操作维护信号中的至少一种；
[0022]将所述第一天线通道信号、所述变频后的其他天线通道信号，以及所述预设频率的信号、所述预设同步信号、所述操作维护信号中的至少一种进行合路，得到所述合路信号。
[0023]结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述参考时钟信号包括频率为10MHz的信号或频率为122.88MHz的信号；
[0024]当所述室内多天线系统应用于时分双工系统时，所述预设同步信号为收发切换的控制信号；
[0025]所述操作维护信号包括增益控制信号、时延控制信号、相位调整信号中的至少一种。
[0026]结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述RMB还用于:
[0027]根据所述操作维护信号对所述RMB的下行链路的传输特性参数进行调整，所述下行链路的传输特性参数包括放大增益、时延参数、相位参数中的至少一种。
[0028]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述RMB还用于:
[0029]根据接收到的所述合路信号，或者根据所述用户设备发送的所述上行信号，对所述RMB的下行链路的传输特性参数进行调整；所述下行链路的传输特性参数包括放大增益、时延参数、相位参数中的至少一种。
[0030]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述基站还用于:
[0031]根据所述用户设备发送的所述上行信号的，或所述用户设备发送的信道状态指示，对所述RMB的下行链路的传输特性参数进行调整，所述下行链路的传输特性参数包括放大增益、时延参数、相位参数中的至少一种。
[0032]结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述基站还用于:
[0033]在初始化时，根据所述RMB的下行链路的初始传输特性参数对所述基站的所述多条天线通道所传输的信号的参数进行调整，使得所述多条天线通道所传输的天线通道信号的参数的误差在预设范围内；
[0034]其中，所述下行链路的初始传输特性参数包括:放大增益、时延参数、相位参数中的至少一种；
[0035]所述天线通道信号的参数包括时延、幅度、相位中的至少一种。
[0036]结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述用户设备还用于根据所述用户设备能够接收到的所有天线通道信号获取测量结果，并将所述测量结果发送至所述基站，所述测量结果包括能够接收到的各个天线通道信号的信噪比；
[0037]所述基站还用于根据所述测量结果、规定时间内所述用户设备已调度的数据以及所述用户设备当前的数据传输速率，采用比例公平准则为所述用户设备调度时频资源。
[0038]第二方面，提供一种本地多输入多输出单元LMU所述LMU包括:至少一个下行传输单兀，所述下行传输单兀包括:第一变频器、第一滤波器、第一功率放大模块和第一双工器；
[0039]其中，基站的任一天线通道的信号从所述第一变频器的第一输入端输入，所述第一变频器的输出端与所述第一滤波器的输入端连接，所述第一滤波器的输出端与所述第一功率放大模块的输入端连接，所述第一功率放大模块的输出端与所述第一双工器的输入端连接，所述第一双工器的输出端连接室内多天线系统中的馈线。
[0040]结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述下行传输单元还包括:第二滤波器、功分器、第二功率放大模块和第一锁相环；
[0041]其中，所述第二滤波器的输入端用于输入参考时钟信号，所述第二滤波器的输出端连接所述功分器的输入端，所述功分器的第一输出端连接所述第一锁相环的输入端，所述第一锁相环的输出端连接所述第一变频器的第二输入端，所述功分器的第二输出端连接所述第二功率放大模块的输入端，所述第二功率放大模块的输出端连接所述的第一双工器；
[0042]预设同步信号和操作维护信号连接所述第一双工器。
[0043]结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述LMU还包括:至少一个上行传输单元，所述上行传输单元包括:第二双工器、第三功率放大模块、第四功率放大模块、第二变频器、第三滤波器、第五功率放大模块；
[0044]其中，所述第二双工器的输入端连接室内多天线系统中的馈线，所述第二双工器的第一输出端连接所述第三功率放大模块的输入端，所述第三功率放大模块的输出端连接所述室内多天线系统中的基站；所述第二双工器的第二输出端连接所述第四功率放大模块的输入端，所述第四功率放大模块的输出端连接所述第二变频器的第一输入端，所述第二变频器的输出端连接所述第三滤波器的输入端，所述第三滤波器的输出端连接所述第五功率放大模块的输出端，所述第五功率放大模块的输出端连接所述基站。
[0045]结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述上行传输单元还包括:第六功率放大模块和第二锁相环；
[0046]其中，所述第六功率放大器的输入端用于输入参考时钟信号，所述第六功率放大器的输出端连接所述第二锁相环的输入端，所述第二锁相环的输出端连接所述第二变频器的第二输入端。
[0047]结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第二功率放大模块、所述第三功率放大模块、所述第四功率放大模块、所述第五功率放大模块、所述第六功率放大模块为功率放大器；
[0048]所述第一功率放大模块由增益可调功率放大器和一功率放大器串联组成。
[0049]第三方面，提供一种远端输入多输出盒子RMB，所述RMB包括:至少一个下行传输单元、第一天线和第二天线，所述下行传输单元包括:第一双工器、第一功率放大模块、第一变频器、第一滤波器、第二功率放大模块；
[0050]其中，所述第一天线连接所述第一双工器的输入端，所述第一双工器的第一输出端连接所述第一功率放大器的输入端，所述第一功率放大模块的输出端连接所述第一变频器的第一输入端，所述第一变频器的输出端连接所述第一滤波器的输入端，所述第一滤波器的输出端连接所述第二功率放大模块的输入端，所述第二功率放大模块的输出端连接所述第二天线。
[0051]结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述下行传输单元还包括:第三功率放大模块、第一锁相环；
[0052]其中，所述第一双工器的第二输出端连接所述第三功率放大模块的输入端，所述第一双工器的第二输出端用于输出接收到的参考时钟信号，所述第三功率放大模块的输出端连接所述锁相环的输入端，所述锁相环的输出端连接所述第一变频器的第二输入端。
[0053]结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述RMB还包括:至少一个上行传输单元，所述上行传输单元包括:第二滤波器、第四功率放大模块、第二变频器、第三滤波器、第五功率放大模块；
[0054]其中，所述第一天线连接所述第二滤波器的输入端，所述第二滤波器的输出端连接所述第四功率放大模块的输入端，所述第四功率放大模块的输出端连接所述第二变频器的第一输入端，所述第二变频器的输出端连接所述第三滤波器的输入端，所述第三滤波器的输出端连接所述第五功率放大器的输入端，所述第五功率放大器的输出端连接所述第二天线。
[0055]结合第三方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述上行传输单元还包括:第四滤波器、功分器和第二锁相环；
[0056]其中，所述第四滤波器的输入端用于输入参考时钟信号，所述第四滤波器的输出端连接所述功分器的输入端，所述功分器的输出端连接所述第二锁相环的输入端，所述第二锁相环的输出端连接所述第二变频器的第二输入端。
[0057]结合第三方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，
[0058]所述第一功率放大模块、所述第三功率放大模块、所述第四功率放大模块为功率放大器；
[0059]所述第二功率放大模块和所述第五功率放大模块由增益可调功率放大器和一功率放大器串联组成。
[0060]第四方面，提供一种室内多天线系统，所述室内多天线系统包括:基站、本地多输入多输出单元LMU、合路单元、馈线、与所述馈线连接的至少一条信号收发支路，以及至少一个远端输入多输出盒子RMB ;其中，所述基站输出多个天线通道信号；
[0061]所述基站用于将所述多个天线通道信号中的第一天线通道信号进行快速傅里叶反变换IFFT或离散傅里叶反变换IDFT得到离散的第一天线通道信号，将第一天线通道信号之外其他天线通道信号与第一数据联合进行IFFT或IDFT，得到离散的其他天线通道信号;
[0062]所述LMU用于将所述离散的其他天线通道信号进行调制，得到调制后的其他天线通道信号；
[0063]所述基站将调制后的第一天线通道信号进行缓存后传输至所述合路单元，所述LMU将调制后的其他天线通道信号传输至所述合路单元；
[0064]所述合路单元用于将所述离散的第一天线通道信号与所述调制后的其他天线通道信号进行合路，得到合路信号；所述合路单元通过所述馈线将所述合路信号发送至至少一条信号收发支路，并向用户设备和至少一个所述RMB发送所述合路信号；
[0065]所述RMB用于将接收到的所述合路信号中，所述调制后的其他天线通道信号中至少一个信号进行解调得到至少一个解调后的其他天线通道信号，再对所述解调后的其他天线通道信号进行FFT或DFT移除所述第一数据，得到至少一个其他天线通道信号的原始信号，再将所述至少一个其他天线通道信号的原始信号进行IFFT或IDFT，得到至少一个与所述离散的第一天线通道信号的频点相同的离散的其他天线通道信号，将所述至少一个与所述离散的第一天线通道信号的频点相同的离散的其他天线通道信号向所述用户设备发送；
[0066]所述用户设备用于接收一条信号收发支路发送的所述合路信号，获取所述合路信号中的所述离散的第一天线通道信号，并接收至少一个所述RMB发送的所述至少一个与所述离散的第一天线通道信号的频点相同的离散的其他天线通道信号。
[0067]结合第四方面，在第一种可能的实现方式中，
[0068]所述合路单元外接于所述LMU，其中，所述LMU的第一端与所述基站连接，所述LMU的第二端与所述合路单元的第一端连接，所述合路单元的第二端通过所述馈线与每条所述信号收发支路连接；
[0069]或者，所述合路单元内置于所述LMU中，所述LMU的第一端与所述基站连接，所述LMU的第二端与通过所述馈线与每条所述信号收发支路连接；
[0070]所述LMU外接于所述基站，或者内置于所述基站中；
[0071]所述信号发射支路包括:耦合器、功分器、至少一根天线，所述耦合器的输入端与所述馈线连接、所述耦合器的输出端与所述功分器的输入端连接，所述功分器的输出端与每根所述天线连接。