专利名称：室内通信分布系统及其通信方法
技术领域：
本发明涉及室内分布通信技术，尤其涉及一种室内通信分布系统及其通信方法。
背景技术：
随着互联网的发展，以及第三代移动通信技术(3rd-generation，3G)网络的大规模应用，用户对于数据业务的需求日期增大，且用户进行数据业务更多处于室内场景，因此，室内分布系统成为通信系统网络覆盖的主要组成部分。另外，作为3G的演进技术，长期演进(Long Term Evolution,LTE)技术的应用也越来越广泛,而如何将LTE与传统的第二代移动通讯技术(second generation, 2G)网络、第三代移动通信技术(3rd-generation, 3G)网络融合就变得非常重要。目前,进行室内网络覆盖的室内通信分布系统通常是为了满足2G和3G网络而建 立的，且不支持多入多出(Multiple-Input Mu 11 ip I e-0ut-put, ΜΙΜΟ)技术，而ΜΙΜΟ技术又是LTE通信系统提升系统容量的重要手段。因此，现有LTE通信系统的室内通信分布系统建设时，通常是采用两路单独建设或者一路单独建设，另一路与现有室内分布系统合路的方式，导致系统建设周期长，成本高，不利于LTE技术的推广和应用。综上，对于现有技术而言，如何将LTE与传统室内分布系统的通信网络结合起来，降低LTE系统建设成本，同时满足LTE系统容量的需求，实现室内多通信系统信号的网络覆盖，成为LTE推广和应用的关键因素之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种室内通信分布系统及其通信方法，以将LTE通信系统与传统通信系统实现有效结合，可有效实现室内LTE信号与其他通信系统信号的网络覆盖，降低系统建设成本，并可有效满足LTE系统的通信容量。本发明提供一种室内通信分布系统，包括近端信号处理装置和远端信号处理装置，所述近端通信处理装置与远端信号处理装置之间通过一条馈线通信连接，其中，所述近端信号处理装置包括中频信号生成模块，用于根据第一通信基站发送的两路基带信号生成频率不同的第一中频信号和第二中频信号，并将所述第一中频信号和第二中频信号合路生成第一合路信号，所述第一通信基站为支持LTE通信系统的基站；馈线传输合路模块，用于接收第二通信基站发送的第二通信信号，并将所述第一合路信号与所述第二通信信号合路生成第二合路信号，所述第二通信基站为支持不同于LTE通信系统的基站；所述远端信号处理装置包括馈线传输分路模块，用于接收所述第二合路信号并进行信号分离，分离得到所述第一合路信号中的第一中频信号和第二中频信号，以及第二通信信号；上变频模块，用于将分离得到的所述第一合路信号中的第一中频信号和第二中频信号分别上变频成频率相同的第一射频信号和第二射频信号；室内双极化天线，与所述上变频模块连接，用于接收所述第一射频信号和第二射频信号并发射出去；室内单极化天线，与所述馈线传输分路模块连接，用于接收分离得到的所述第二合路信号中的第二通信信号并发射出去。本发明另提供一种室内通信分布系统的通信方法，包括近端信号处理装置根据第一通信基站发送的两路基带信号生成频率不同的第一中频信号和第二中频信号，并将所述第一中频信号和第二中频信号合路生成第一合路信号，以及接收第二通信基站发送的第二通信信号，并将所述第一合路信号与第二通信信号合路生成第二合路信号； 所述近端信号处理装置通过一条馈线将所述第二合路信号传输至远端信号处理装置；所述远端信号处理装置接收所述第二合路信号并进行信号分离，分离得到所述第一合路信号中的第一中频信号和第二中频信号，以及第二通信信号；所述远端信号处理装置将分离得到的所述第一合路信号中的第一中频信号和第二中频信号分别上变频成频率相同的第一射频信号和第二射频信号，并发送至室内双极化天线，由所述室内双极化天线发射出去，以及将分离得到的所述第二合路信号中的第二通信信号发送至室内单极化天线，由所述室内单极化天线发射出去；所述第一通信基站为支持LTE通信系统的基站，所述第二通信基站为支持不同于LTE通信系统的基站。本发明提供的室内通信分布系统及其通信方法，可将LTE通信信号与其他系统的通信信号融合在一起通过一根馈线进行传输，可有效减少LTE室内通信系统部署的成本；同时，本发明技术方案还可实现LTE信号的MMO通信可有效提高LTE通信系统的系统容量。
图I为本发明实施例一提供的室内通信分布系统的结构示意图；图2为本发明实施例中中频信号生成模块的结构示意图；图3为本发明实施例中LTE通信信号的发射的原理示意图；图4为本发明实施例二提供的室内通信分布系统的通信方法的流程示意图。
具体实施例方式图I为本发明实施例一提供的室内通信分布系统的结构示意图。如图I所示，本实施例室内通信分布系统可包括近端信号处理装置I和远端信号处理装置2，该近端通信处理装置I与远端信号处理装置2之间通过一条馈线3通信连接，其中，近端信号处理装置I包括中频信号生成模块11和馈线传输合路模块12 ;远端信号处理装置2包括馈线传输分路模块21、上变频模块22、室内双极化天线23和室内单极化天线24。本实施例室内通信分布系统可实现LTE通信系统和其他通信系统的网络覆盖，这样，在室内部署LTE通信系统时，可基于传统通信系统的室内分布系统进行部署，其中近端信号处理装置I可部署在机房，而远端信号处理模块2可部署在建筑物的室内，以实现室内通信网络的覆盖。本实施例中，如图I所示，近端信号处理装置I可将LTE通信系统的通信信号和其他通信系统的通信信号通过一条馈线3传输至远端信号处理装置2，实现LTE通信系统和其他通信系统的室内网络覆盖。具体地，近端信号处理装置I中的中频信号生成模块11可根据LTE通信基站13发送的基带信号Si和s2分别生成频率不同的第一中频信号al和第二中频信号a2，并可将该第一中频信号al和第二中频信号a2合路生成第一合路信号a ;馈线传输合路模块12与中频信号生成模块11连接，用于接收第二通信基站，本实施例中为3G通信基站14发送的第二通信信号s3，并可将该第一合路信号a与第二通信信号s3合路生成第二合路信号c ;然后，近端信号处理装置I就可以将产生的第二合路信号c通过馈线3传输至远端信号处理装置2，由远端信号处理装置2进行处理。可以看出，通过采用合路方式，以及生成两个中频信号的方式，可以实现LTE通信信号与3G通信信号的融合，以便通过一根馈线就可进行信号的传输，可有效将LTE通信系统与传统3G通信系统融合在一起，从而降低LTE室内通信系统的建设成本。本领域技术人员可以理解，上述的第一中频信号al和第二中频信号a2是基于LTE通信基站的两路基带信号生成，即该第一中频信号al和第二中频信号a2就是LTE通信系统的通信信号，产生两个通道信号的目的就是为了支持MMO通信，以提高LTE通信系统的系统容量。本实施例中，远端信号处理装置2通过馈线3接收到近端信号处理装置I发送的第二合路信号c后，即可对合路信号进行分离，将LTE通信基站13发送的基带信号Si和s2通信信号，以及3G通信基站14发送的第二通信信号s3分别发射出去，以实现LTE和3G信号的发送。具体地，远端信号处理装置2中的馈线传输分路模块21可通过馈线3接收第二 合路信号，并对其进行信号分离，分离得到第一合路信号a中的第一中频信号al和第二中频信号a2，以及第二通信信号s3 ;上变频模块22与馈线传输分路模块21连接，可将分离得到的所述第一合路信号a中的第一中频信号al和第二中频信号a2分别上变频成频率相同的第一射频信号dl和第二射频信号d2，该第一射频信号dl和第二射频信号d2就是LTE通信基站13发送的通信信号；室内双极化天线23与上变频模块22连接，用于接收第一射频信号dl和第二射频信号d2并发射出去；室内单极化天线24与馈线传输分路模块21连接，用于接收分离得到的第二合路信号c中的第二通信信号s3并发射出去。本领域技术人员可以理解，上述的第一射频信号dl和第二射频信号d2，以及第一中频信号al和第二中频信号a2均是与LTE通信基站13发送的基带信号si和s2对应的通信信号，其中，第一中频信号al和第二中频信号a2是为了便于LTE通信系统的通信信号在馈线3中传输，第一射频信号dl和第二射频信号d2是与基带信号Si和s2对应的射频信号，以确保LTE通信系统通信信号可通过室内双极化天线23发射出去。本领域技术人员可以理解，上述的室内双极化天线23具有双天线，其可以对两个射频信号进行发送，从而可实现MIMO通信，使得本实施例系统可支持MIMO通信，提高LTE通信系统的系统容量。其中，所述的双极化天线也可称为MIMO天线。图2为本发明实施例中中频信号生成模块的结构示意图。如图2所示，中频信号生成模块11具体可包括双通道射频拉远模块111、下变频模块112和中频合路模块113，其中
双通道射频拉远模块111，用于接收LTE通信基站13发射的基带信号si和s2，并分别生成频率相同的第三射频信号el和第四射频信号e2 ；下变频模块112，用于将第三射频信号el和第四射频信号e2分别下变频成第一中频信号al和第二中频信号a2;中频合路模块113，用于将第一中频信号al和第二中频信号a2合路生成第一合路信号a。本实施例中，双通道射频拉远模块(Radio Remote Unit，RRU)111可与LTE通信基站13中的基带处理单元(Building Base band Unit,BBU)通过光纤连接,用于接收BBU发出的基带信号Si和s2，并可将基带信号Si和s2分别转换为进行频带传输的射频信号，即上述的第三射频信号el和第四射频信号e2。
本实施例中，如图2所示，上述的下变频模块112具体可包括第一下变频单元1121和第二下变频单元1122，均与双通道射频拉远模块111连接，第一下变频单元1121可将双通道射频拉远模块111输出的第三射频信号el下变频成第一中频信号al，而第二下变频单元1122可将双通道射频拉远模块111输出的第四射频信号e2下变频成第二中频信号a2。这样，可便于LTE通信信号在馈线3中的传输。本实施例中，如图I所示，上述的上变频模块22具体可包括第一上变频单元221和第二上变频单元222，均与馈线传输分路模块21连接，其中第一上变频单元221用于将馈线传输分路模块21对第二合路信号c分离后的第一中频信号al上变频成第一射频信号dl，第二上变频单元222用于将馈线传输分路模块22对第二合路信号c分离后的第二中频信号a2上变频成第二射频信号d2，且第一上变频单元221和第二上变频单元222与室内双极化天线23连接，以将两个频率相同的第一射频信号dl和第二射频信号d2分别传输至室内双极化天线23，以实现信号的发射。本实施例中，上述的馈线3上还设置有多路复用模块6，连接在近端信号处理装置I与远端信号处理装置2之间，用于将近端信号处理装置I输出的第二合路信号c复用到多个远端信号处理装置，这样，可满足室内分布设置的需要，即可通过多路复用模块6将合路信号可复用到不同楼层的远端信号处理模块。其中，所述的多路复用模块6具体可为功分器或耦合器。下面将以本实施例系统中LTE通信信号的传输流程进行说明，以对本发明实施例技术方案有更好的了解。图3为本发明实施例中LTE通信信号的发射的原理示意图。如图3所示，LTE通信基站内的BBU发射出两路基带信号Si和s2，经过光纤传输至双发RRU，即上述的双通道射频拉远模块，双发RRU可发射出两路小功率射频信号，即第三射频信号el和第四射频信号e2 ;第三射频信号el和第四射频信号e2分别通过下变频模块，即上述的第一下变频单元和第二下变频单元下变频成不同频率的第一中频信号al和第二中频信号a2 ;第一中频信号al和第二中频信号a2经过合路器，即上述的中频合路模块合路后，生成第一合路信号a ;第一合路信号a和3G通信基站发送的第二通信信号s3可在合路器，即上述的馈线传输合路模块的合路下，生成第二合路信号C，并通过馈线传输；第二合路信号c经过功分器，即上述的多路复用模块生成多个复用信号，复用成多路，以满足空分复用的要求，可满足更多室内通信的覆盖；一条空分复用线路上的分路器，即上述的馈线传输分路模块接收到复用的第二合路信号C后，可将其分离，得到第一合路信号a中的第一中频信号al、第二中频信号a2，以及第二通信信号S3 ;第二通信信号S3可通过传统普通天线，即室内单极化天线发射出去，第一中频信号al和第二中频信号a2则分别通过上变频，即上述的第一上变频单元和第二上变频单元分别上变频成第一射频信号dl和第二射频信号d2，并分别输入至双极化天线的两个极化输入端口，由室内双极化天线发射出去。本领域技术人员可以理解，上述图I-图3所示方案中，可以实现LTE信号和3G信号的发送，实际应用中，为实现LTE信号和3G信号的接收，上述远端信 号处理装置中，上变频模块中也可集成下变频单元，以对室内双极化天线接收到的LTE信号进行下变频处理，生成中频信号，同时，馈线传输分路模块也可集成合路模块，以对LTE中频信号、3G信号进行合路后，通过馈线传输至近端信号处理装置；同样地，近端信号处理装置中的馈线传输合路模块也可集成分路模块，以对接收过来的包括LTE中频信号和3G信号的合路信号进行分离，且中频信号生成模块也可集成上变频单元，以对中频信号进行上变频成LTE通信基站可处理的射频信号。其中，接收信号的具体实现与图3中信号的发射过程刚好相反，具体过程在此不再赘述。本领域技术人员可以理解，上述的第二通信基站除了可以是3G基站，例如宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA)、时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access, TD-SCDMA)等通信基站夕卜，也可为2G通信基站,例如可以为支持全球移动通讯系统(Global System of Mobilecommunication, GSM)、码分多址(Code Division Multiple Access, CDMA)等通信基站。本发明实施例提供的室内通信分布系统，可将LTE通信信号与其他系统的通信信号融合在一起通过一根馈线进行传输，从而可在一个通信系统中实现LTE信号和其他通信系统信号的传输，可有效减少LTE室内通信系统部署的成本；同时，本发明实施例还可实现LTE信号的MMO通信可有效提高LTE通信系统的系统容量。图4为本发明实施例二提供的室内通信分布系统的通信方法的流程示意图。本实施例通信方法可基于上述图I-图3所示的系统实施例来实现，具体地，如图4所示，本实施例方法可包括如下步骤步骤101、近端信号处理装置根据第一通信基站发送的两路基带信号生成频率不同的第一中频信号和第二中频信号，并将第一中频信号和第二中频信号合路生成第一合路信号，以及接收第二通信基站发送的第二通信信号，并将第一合路信号与第二通信信号合路生成第二合路信号；步骤102、近端信号处理装置通过一条馈线将第二合路信号传输至远端信号处理装置；步骤103、远端信号处理装置通过馈线接收第二合路信号并进行信号分离，分离得到第一合路信号中的第一中频信号和第二中频信号，以及第二通信信号；步骤104、远端信号处理装置将分离得到的第一合路信号中的第一中频信号和第二中频信号分别上变频成频率相同的第一射频信号和第二射频信号，并发送至室内双极化天线，由室内双极化天线发射出去，以及将分离得到的第二合路信号中的第二通信信号发送至室内单极化天线，由室内单极化天线发射出去。本实施例中，上述的第一通信基站为支持LTE通信系统的基站，第二通信基站为支持不同于LTE通信系统的基站，本实施例为3G通信基站。本实施例中，上述根据第一通信基站发送的基带信号生成频率不同的第一中频信号和第二中频信号，并将所述第一中频信号和第二中频信号合路生成第一合路信号包括通过双通道射频拉远模块接收两路基带信号，并生成频率相同的第三射频信号和第四射频信号；利用下变频模块将所述第三射频信号和第四射频信号分别下变频成所述第一中频信号和第二中频信号；利用中频合路模块将所述第一中频信号和第二中频信号合路生成所述第一合路信号。此外，本实施例方法还可利用多路复用模块将所述第二合路信号复用到多个远端 信号处理装置。其中，所述的多路复用模块具体可为功分器或耦合器。本实施例方法可基于上述图I-图3所示系统实施例来实现，其具体实现可参见上述系统实施例的说明，在此不再赘述。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
1.一种室内通信分布系统，其特征在于，包括近端信号处理装置和远端信号处理装置，所述近端通信处理装置与远端信号处理装置之间通过一条馈线通信连接，其中，所述近端信号处理装置包括 中频信号生成模块，用于根据第一通信基站发送的两路基带信号分别生成频率不同的第一中频信号和第二中频信号，并将所述第一中频信号和第二中频信号合路生成第一合路信号，所述第一通信基站为支持LTE通信系统的通信基站； 馈线传输合路模块，用于接收第二通信基站发送的第二通信信号，并将所述第一合路信号与所述第二通信信号合路生成第二合路信号，所述第二通信基站为支持不同于LTE通信系统的通信基站； 所述远端信号处理装置包括 馈线传输分路模块，用于接收所述第二合路信号并进行信号分离，分离得到所述第一合路信号中的第一中频信号和第二中频信号，以及第二通信信号； 上变频模块，用于将分离得到的所述第一合路信号中的第一中频信号和第二中频信号分别上变频成频率相同的第一射频信号和第二射频信号； 室内双极化天线，与所述上变频模块连接，用于接收所述第一射频信号和第二射频信号并发射出去； 室内单极化天线，与所述馈线传输分路模块连接，用于接收分离得到的所述第二合路信号中的第二通信信号并发射出去。
2.根据权利要求I所述的室内通信分布系统，其特征在于，包括 所述中频信号生成模块包括 双通道射频拉远模块，用于接收所述两路基带信号，并分别生成频率相同的第三射频信号和第四射频信号； 下变频模块，用于将所述第三射频信号和第四射频信号分别下变频成所述第一中频信号和第二中频信号； 中频合路模块，用于将所述第一中频信号和第二中频信号合路生成所述第一合路信号。
3.根据权利要求I所述的室内通信分布系统，其特征在于，还包括 多路复用模块，连接在所述近端处理信号装置与远端信号处理装置之间，用于将所述第二合路信号复用到多个远端信号处理装置。
4.根据权利要求3所述的室内通信分布系统，其特征在于，所述多路复用模块为功分器或耦合器。
5.根据权利要求1-4任一所述的室内通信分布系统，其特征在于，所述第二通信基站为支持GSM、CDMA、WCDMA或TD-SCDMA通信系统的基站。
6.一种室内通信分布系统的通信方法，其特征在于，包括 近端信号处理装置根据第一通信基站发送的两路基带信号生成频率不同的第一中频信号和第二中频信号，并将所述第一中频信号和第二中频信号合路生成第一合路信号，以及接收第二通信基站发送的第二通信信号，并将所述第一合路信号与第二通信信号合路生成第二合路信号； 所述近端信号处理装置通过一条馈线将所述第二合路信号传输至远端信号处理装置； 所述远端信号处理装置接收所述第二合路信号并进行信号分离，分离得到所述第一合路信号中的第一中频信号和第二中频信号，以及第二通信信号； 所述远端信号处理装置将分离得到的所述第一合路信号中的第一中频信号和第二中频信号分别上变频成频率相同的第一射频信号和第二射频信号，并发送至室内双极化天线，由所述室内双极化天线发射出去，以及将分离得到的所述第二合路信号中的第二通信信号发送至室内单极化天线，由所述室内单极化天线发射出去； 所述第一通信基站为支持LTE通信系统的基站，所述第二通信基站为支持不同于LTE通信系统的基站。
7.根据权利要求6所述的室内通信分布系统的通信方法，其特征在于，所述根据第一通信基站发送的两路基带信号生成频率不同的第一中频信号和第二中频信号，并将所述第一中频信号和第二中频信号合路生成第一合路信号包括 通过双通道射频拉远模块接收所述两路基带信号，并分别生成频率相同的第三射频信号和第四射频信号； 利用下变频模块将所述第三射频信号和第四射频信号分别下变频成所述第一中频信号和第二中频信号； 利用中频合路模块将所述第一中频信号和第二中频信号合路生成所述第一合路信号。
8.根据权利要求6所述的室内通信分布系统的通信方法，其特征在于，还包括 利用多路复用模块将所述第二合路信号复用到多个远端信号处理装置。
9.根据权利要求8所述的室内通信分布系统的通信方法，其特征在于，所述多路复用模块为功分器或耦合器。
10.根据权利要求6-9任一所述的室内通信分布系统的通信方法，其特征在于，所述第二通信基站为支持GSM、CDMA, WCDMA或TD-SCDMA通信系统的基站。
全文摘要
本发明提供一种室内通信分布系统及其通信方法。该系统包括近端信号处理装置和远端信号处理装置，所述近端通信处理装置与远端信号处理装置之间通过一条馈线通信连接，其中，所述近端信号处理装置包括中频信号生成模块和馈线传输合路模块；所述远端信号处理装置包括馈线传输分路模块、上变频模块、室内双极化天线和室内单极化天线。本发明技术方案可同时对LTE系统信号和其他通信系统信号进行传输，可有效减少LTE系统室内覆盖建设成本，并可满足LTE通信系统容量需要。
文档编号H04W16/20GK102869023SQ20121035370
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者吕召彪, 李新中, 王健全, 蔡庆宇, 王常玲, 张忠平, 仪鲁男, 王非, 赵元 申请人:中国联合网络通信集团有限公司