专利名称：多输入多输出系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号处理技术，尤其涉及一种多输入多输出系统，属于通信技术领域。
背景技术：
随着互联网的发展以及第三移动通信技术(3G)网络的大规模应用，用户对于数据业务的需求日益增长，同时调查显示数据业务高发于室内场景。室内覆盖的主要解决方案包括室内分布系统和室外基站照射室内等方案。长期演进(Long Term Evolution, LTE) 引入后，工作频段较现有的3G和2G系统的工作频率更高，为满足高速的数据业务需求，更多的建筑类型的深度信号覆盖需要通过室内分布系统解决。多输入多输出(MIMO)技术是提升系统容量的重要手段之一,但目前MIMO室内分布系统解决方案大多采用如图I所示的架构进行传输，图I为现有基于MMO技术的室内分布系统的结构示意图。如图I所示，以同时实现两路信号的输入输出为例，基带处理单元 (BBU)利用两根光纤来分别将两路信号传输至射频拉远单元(RRU)，RRU再利用同轴电缆将接收到的各路信号通过天线发射。可见，BBU以及RRU之间采用双路传输的方式。因此，基于这种方式实现MIMO室内分布系统时，需要通过在2G/3G的室内分布系统增加大量的通信线路，从而增加系统建设难度，且大幅提高了成本。
发明内容
本发明提供一种多输入多输出系统，用于在减少通信线路的情况下实现多路信号传输。根据本发明的一方面，提供一种多输入多输出系统，包括近端节点、远端节点和天线，所述近端节点和所述远端节点通过光纤连接，其中所述近端节点，用于在下行通信中，对至少两路下行光信号进行偏振及合路处理， 生成合路发射信号发送给所述远端节点；用于在上行通信中，通过对所述远端节点发送的合路接收信号进行分路及解偏振处理，获取至少两路上行光信号；所述远端节点，用于在下行通信中，通过对所述近端节点发送的合路发射信号进行分路及解偏振处理，获取所述至少两路下行光信号，将所述下行光信号转换为相应的射频发射信号，并通过所述天线完成下行发送；用于在上行通信中，通过所述天线上行接收至少两路射频接收信号，将所述射频接收信号转换为相应的上行光信号，对至少两路上行光信号进行偏振及合路处理，生成所述合路接收信号发送给所述近端节点。根据本发明提供的多输入多输出系统，由于近端节点在发送多路下行光信号时， 通过对多路下行光信号进行偏振处理以使偏振处理后的多路偏振光信号互不相关，对这些互不相关的多路偏振光信号进行合并处理，来利用一根光纤将多路光信号同时传送至远端节点；由于合路信号中的多路偏振光互不相关，所以远端节点通过进行相应的分路处理和解偏振处理，即可恢复出近端节点所下发的原始基带信号。可见，利用该多输入多输出系统，可基于一根光纤实现多输入多输出，从而极大地降低了系统建设难度，且大幅减少了建设成本。
图I为现有基于MMO技术的室内分布系统的结构示意图；图2为本发明实施例的多输入多输出系统的系统架构图；图3为本发明实施例的多输入多输出系统中近端节点的结构示意图；图4为本发明实施例的多输入多输出系统中远端节点的结构示意图。
具体实施例方式图2为本发明实施例的多输入多输出系统的系统架构图。如图2所示，该系统包括近端节点21、远端节点22和天线23，所述近端节点21和所述远端节点22通过光纤连接， 其中所述近端节点21，用于在下行通信中，对至少两路下行光信号进行偏振及合路处理，生成合路发射信号发送给所述远端节点；用于在上行通信中，通过对所述远端节点发送的合路接收信号进行分路及解偏振处理，获取至少两路上行光信号；所述远端节点22，用于在下行通信中，通过对所述近端节点发送的合路发射信号进行分路及解偏振处理，获取所述至少两路下行光信号，将所述下行光信号转换为相应的射频发射信号，并通过所述天线23完成下行发送；用于在上行通信中，通过所述天线23上行接收至少两路射频接收信号，将所述射频接收信号转换为相应的上行光信号，对至少两路上行光信号进行偏振及合路处理，生成所述合路接收信号发送给所述近端节点。具体地，近端节点例如为BBU侦彳，远端节点例如为RRU侦彳。下面以利用该MMO系统实现两路信号的下行通信为例进行说明。例如近端节点21需向外发射第一下行光信号和第二下行光信号，其中第一下行光信号和第二下行光信号均为基带信号，则近端节点21对第一下行光信号进行偏振处理， 形成第一下行偏振光信号，对第二下行光信号进行偏振处理，形成第二下行偏振光信号，且第一下行偏振光信号与第二下行偏振光信号不相关，优选地，两者偏振方向相互正交，例如第一下行偏振光信号为X偏振光信号，第二下行偏振光信号为Y偏振光信号。近端节点21 例如通过合并器对得到的第一下行偏振光信号与第二下行偏振光信号进行合并处理，将该两路信号合并为一路光信号，即合路发射信号通过光纤进行传输。远端节点22接收到近端节点21通过光纤发送的合路发射信号，对该合路发射信号进行分路处理，以将合路发射信号恢复为两路偏振光信号，之后，再按照与近端节点21 的偏振方式相对应的解偏方式执行解偏振处理，将第一下行偏振光信号恢复为第一下行光信号，将第二下行偏振光信号恢复为第二下行光信号。之后，分别对第一下行光信号和第二下行光信号进行光电转换，获取第一下行电信号和第二下行电信号，并对第一下行电信号和第二下行电信号进行数字中频处理、数模转换、上变频和滤波等处理，并由射频功率放大器放大后发送至天线23，以经由天线23发送至用户终端，例如为移动终端。相应地，上述实施例的MMO系统，还可用于实现多路信号的上行通信，下面以实现两路信号的上行通信为例进行说明。远端节点22通过天线23接收到用户终端发送的第一射频接收信号和第二射频接
4收信号。远端节点22分别对第一射频接收信号和第二射频接收信号进行下变频、低噪声放大、滤波、模数转换和数字中频处理等，形成与第一射频接收信号对应的第一上行电信号和与第二射频接收信号对应的第二上行电信号。远端节点22对第一上行光信号进行偏振处理，形成第一上行偏振光信号，对第二上行光信号进行偏振处理，形成第二上行偏振光信号，且第一上行偏振光信号与第二上行偏振光信号不相关。远端节点22例如通过合并器对得到的第一上行偏振光信号与第二上行偏振光信号进行合并处理，将该两路信号合并为一路光信号，即合路接收信号通过光纤发送至近端节点21。近端节点21接收到远端节点22通过光纤发送的合路接收信号，对该合路接收信号进行分路处理，以将合路接收信号恢复为两路偏振光信号，之后，再按照与远端节点22 的偏振方式相对应的解偏方式执行解偏振处理，将第一上行偏振光信号恢复为第一上行光信号，将第二上行偏振光信号恢复为第二上行光信号，从而完成用户终端至近端节点21的上行数据发送。根据上述实施例的多输入多输出系统，由于近端节点在发送多路下行光信号时， 通过对多路下行光信号进行偏振处理以使偏振处理后的多路偏振光信号互不相关，对这些互不相关的多路偏振光信号进行合并处理，来利用一根光纤将多路光信号同时传送至远端节点；由于合路信号中的多路偏振光互不相关，所以远端节点通过进行相应的分路处理和解偏振处理，即可恢复出近端节点所下发的原始基带信号。可见，利用该多输入多输出系统，可基于一根光纤实现多输入多输出，从而极大地降低了系统建设难度，且大幅减少了建设成本。图3为本发明实施例的多输入多输出系统中近端节点的结构示意图。如图3所示， 在上述实施例的多输入多输出系统中，近端节点包括第一信号发送接收单元31，用于在下行通信中，发送至少两路下行光信号；用于在上行通信中，接收至少两路上行光信号；至少两个第一偏振控制单元32，用于在下行通信中，对所述第一信号发送接收单元发送的所述至少两路下行光信号进行偏振处理，形成至少两路下行偏振光信号，其中所述至少两路下行偏振光信号互不相关；用于在上行通信中，通过对至少两路上行偏振光信号进行解偏振处理，获取所述至少两路上行光信号；第一合路分路控制单元33，用于在下行通信中，对所述至少两路下行偏振光信号进行合路处理，生成所述合路发射信号，并通过所述光纤发送至所述远端单元；用于在上行通信中，通过对所述合路接收信号进行分路处理，获取所述至少两路上行偏振光信号。其中，第一信号发送接收单元31例如为BBU，偏振控制单元32例如为与BBU连接的起偏器/偏振器，第一合路分路控制单元33例如为合路/分路器，此外，第一偏振控制单元32和第一合路分路控制单元33也可合并设置，即采用具有合路/分路功能的起偏器/ 偏振器。图4为本发明实施例的多输入多输出系统中远端节点的结构示意图。如图4所示， 在上述实施例的多输入多输出系统中，远端节点包括第二合路分路控制单元41，用于在下行通信中，通过对所述合路发射信号进行分路处理，获取所述至少两路下行偏振光信号；用于在上行通信中，对至少两路上行偏振光信号进行合路处理，生成合路接收信号，并发送至所述近端单元；
至少两个第二偏振控制单元42，用于在下行通信中，通过对所述至少两路下行偏振光信号进行解偏振处理，获取所述至少两路下行光信号；用于在上行通信中，对所述至少两路上行光信号进行偏振处理，形成所述至少两路上行偏振光信号；至少两个光电转换单元43，用于在下行通信中，将所述至少两路下行光信号转换为至少两路下行电信号；用于在上行通信中，将至少两路上行电信号转换为所述至少两路上行光信号；至少两个射频收发处理单元44，用于在下行通信中，将所述至少两路下行电信号转换为射频发射信号，并通过所述天线完成下行发送；用于在上行通信中，将通过所述天线上行接收的所述至少两路射频接收信号，转换为所述至少两路上行电信号。其中，第二合路分路控制单元41例如为合路/分路器，第二偏振控制单元42例如为起偏器/偏振器，光电转换单元43例如为光电转换器，射频收发处理单元44用于实现电信号与射频信号之间的转换，例如包括对信号进行数模/模数转换、变频、滤波、放大和数据中频处理等。光电转换单元43和射频收发处理单元44例如为RRU，第二偏振控制单元 42与RRU连接，且第二合路分路控制单元41经由第二偏振控制单元42与RRU连接。其中， 第二偏振控制单元42和第二合路分路控制单元41也可合并设置，即采用具有合路/分路功能的起偏器/偏振器。光电转换单元43与射频收发处理单元44之间通过同轴电缆连接，且射频收发处理单元44与天线之间通过同轴电缆连接。由于同轴电缆进行电信号传输时，所产生的信号损耗相对于光纤传输较大，因此，优选地，将远端节点与天线邻近设置，即通过缩短射频收发处理单元44与天线之间的同轴电缆长度，以及光电转换单元43与射频收发处理单元44 之间的同轴电缆长度，来降低信号在同轴电缆中的功率损耗。尤其当将上述实施例的MMO 系统应用于室内分布系统时，通过使射频收发处理单元44与天线邻近设置，射频收发处理单元44只需将电信号转换为小功率的射频信号通过天线发射即可，而无需大功率射频信号的转换和传输，降低了系统难度和成本，并实现了节能减排。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。
权利要求
1.一种多输入多输出系统，其特征在于，包括近端节点、远端节点和天线，所述近端节点和所述远端节点通过光纤连接，其中所述近端节点，用于在下行通信中，对至少两路下行光信号进行偏振及合路处理，生成合路发射信号发送给所述远端节点；用于在上行通信中，通过对所述远端节点发送的合路接收信号进行分路及解偏振处理，获取至少两路上行光信号；所述远端节点，用于在下行通信中，通过对所述近端节点发送的合路发射信号进行分路及解偏振处理，获取所述至少两路下行光信号，将所述下行光信号转换为相应的射频发射信号，并通过所述天线完成下行发送；用于在上行通信中，通过所述天线上行接收至少两路射频接收信号，将所述射频接收信号转换为相应的上行光信号，对至少两路上行光信号进行偏振及合路处理，生成所述合路接收信号发送给所述近端节点。
2.根据权利要求I所述的多输入多输出系统，其特征在于，所述近端节点包括第一信号发送接收单元，用于在下行通信中，发送所述至少两路下行光信号；用于在上行通信中，接收所述至少两路上行光信号；至少两个第一偏振控制单元，用于在下行通信中，对所述第一信号发送接收单元发送的所述至少两路下行光信号进行偏振处理，形成至少两路下行偏振光信号，其中所述至少两路下行偏振光信号互不相关；用于在上行通信中，通过对至少两路上行偏振光信号进行解偏振处理，获取所述至少两路上行光信号；第一合路分路控制单元，用于在下行通信中，对所述至少两路下行偏振光信号进行合路处理，生成所述合路发射信号，并通过所述光纤发送至所述远端单元；用于在上行通信中，通过对所述合路接收信号进行分路处理，获取所述至少两路上行偏振光信号。
3.根据权利要求2所述的多输入多输出系统，其特征在于，所述远端节点包括第二合路分路控制单元，用于在下行通信中，通过对所述合路发射信号进行分路处理， 获取所述至少两路下行偏振光信号；用于在上行通信中，对至少两路上行偏振光信号进行合路处理，生成合路接收信号，并发送至所述近端单元；至少两个第二偏振控制单元，用于在下行通信中，通过对所述至少两路下行偏振光信号进行解偏振处理，获取所述至少两路下行光信号；用于在上行通信中，对所述至少两路上行光信号进行偏振处理，形成所述至少两路上行偏振光信号；至少两个光电转换单元，用于在下行通信中，将所述至少两路下行光信号转换为至少两路下行电信号；用于在上行通信中，将至少两路上行电信号转换为所述至少两路上行光信号;至少两个射频收发处理单元，用于在下行通信中，将所述至少两路下行电信号转换为射频发射信号，并通过所述天线完成下行发送；用于在上行通信中，将通过所述天线上行接收的所述至少两路射频接收信号，转换为所述至少两路上行电信号。
全文摘要
本发明提供一种多输入多输出系统。该系统包括近端节点、远端节点和天线，近端节点和远端节点通过光纤连接，其中近端节点用于在下行通信中对至少两路下行光信号进行偏振及合路处理，生成合路发射信号发送给远端节点；用于在上行通信中通过对合路接收信号进行分路及解偏振处理，获取至少两路上行光信号；远端节点用于在下行通信中，通过对合路发射信号进行分路及解偏振处理，获取至少两路下行光信号，将下行光信号转换为相应的射频发射信号并通过天线完成下行发送；用于在上行通信中，通过天线上行接收至少两路射频接收信号，将射频接收信号转换为相应的上行光信号，对至少两路上行光信号进行偏振及合路处理，生成合路接收信号发送给近端节点。
文档编号H04B7/06GK102594423SQ20121002610
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月7日 优先权日2012年2月7日
发明者吕召彪, 李新中, 杨军, 王健全, 王常玲, 蔡庆宇 申请人:中国联合网络通信集团有限公司