用于多频段分布式系统的远端装置、多频段分布式系统及对上行/下行信号处理方法与流程

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种用于多频段分布式系统的远端装置、多频段分布式系统及应用该系统对上行/下行信号进行处理的方法。

背景技术：

随着5g以至于后续6g系统的发展，带动了移动互联网、物联网等宽带数据业务的爆炸式增长，但由于原有的2g、3g、4g系统短时间内不可能淘汰，多系统信号共存成为必然，这也给传统的网络覆盖及优化带来极大的挑战。

为了解决以上多通信系统共存时，信号覆盖存在的问题，申请号为cn103201958a的发明专利申请“用于分布式天线系统的远程单元的菊花链式环”提出了一种方案，该发明的主导思想是基于一个或多个菊花链式环的分布式天线系统，远程单元采用菊花链连接，通过菊花链上不同的远程单元动态分配不同的频率通道提高运营商的无线网络效率和流量容量。该方案的侧重点更多体现在提升网络效率上面，但当远程单元本身就为多个频段时，这种情况下，只动态的开启某一个或多个频段，势必带来分布式天线系统整体成本的急剧上升；而如果远程单元本身就为单个频段时，只能够动态的开启一个频段，调动频率资源有限，这样并不能很好的起到提升网络效率的作用。

技术实现要素：

为例解决上述问题，发明人构思对现有的远端设备进行改进，在远端单元实现对多制式信号的分离，使得各个频段的信号能够经由不同的频段通道输出，以实现网络覆盖，从而解决现有多系统信号共存时，信号覆盖的系统成本急剧上升和资源无法充分利用的问题。

本发明技术方案的主要构思在于，将远端设备设置成包括一个主远端单元和多个从远端单元，各个远端单元分别用于处理一个特定频段的信号，即每个远端单元都对应一个频段通道，这样当数据或业务信号从基站发出后，进入近端进行处理后再将合成的多频段信号输出给远端单元，远端单元可以根据制式将合成的多频段信号分解成对应不同频段通道的频段信号，再将各信号经过天线发出，实现区域覆盖，由此解决了现有技术中传统的网络覆盖的问题，实现了多频段的分发信号，有效的进行了区域覆盖。

根据本发明的第一个方面，提供了一种用于多频段分布式系统的远端装置，包括：

主远端单元和至少一个从远端单元，至少一个从远端单元均连接至主远端单元，

主远端单元和至少一个从远端单元均分别对应一个频段通道，

主远端单元用于对接收到的信号进行处理，生成适配于不同频段通道的信号输出；

至少一个从远端单元用于接收与其适配的频段通道的信号输出。

根据本发明的第二个方面，提供了一种多频段分布式系统，包括：

近端装置和远端装置，其中，远端装置为上述的远端装置，近端装置与远端装置中的主远端单元连接；

近端装置用于接收基站信号组帧成光信号传输至主远端单元；

主远端单元用于将光信号进行处理生成适配于不同频段通道的信号，经由频段适配的主远端单元或从远端单元的天线输出。

根据本发明的第三个方面，提供了一种应用上述系统进行多频段分布式的下行信号处理方法，包括如下步骤：

近端装置获取基站信号进行组帧后，通过光纤传输光信号至主远端单元；

主远端单元对所述光信号进行处理，生成适配于不同频段通道的信号，将不同频段的信号经由相应频段的主远端单元或从远端单元传输至天线输出。

根据本发明的第四个方面，提供了一种应用上述系统进行多频段分布式的上行信号处理方法，包括如下步骤：

多个从远端单元通过天线获取不同频段通道的信号转换为中频信号输出至主远端单元；

主远端单元将通过天线获取的信号和自从远端单元接收的中频信号进行处理后，合成多频段的光信号输出至近端装置；

近端装置对接收到的光信号进行处理后输出至相应的基站。

根据本发明提供的装置、系统和方法，对于2g、3g、4g、5g、wifi等多系统信号并存时构成的复杂移动通信网络，可以为该复杂移动通信网络覆盖提供有效的分布式远端处理方式，将各个不同频道的系统信号进行整合、处理以生成适配于不同频段的信号，再根据不同的频段通道传输至天线实现信号覆盖，不需要淘汰任何系统设备，并且实现方式简单方便、成本较低。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的用于多频段分布式系统的远端装置原理框图；

图2为本发明一实施方式的用于多频段分布式系统的远端装置的主远端模块原理框图；

图3为本发明一实施方式的用于多频段分布式系统的远端装置的从远端模块原理框图；

图4为本发明一实施方式的多频段分布式系统框图；

图5为本发明一实施方式的应用多频段分布式系统进行多频段分布式的下行信号处理的方法流程图；

图6为本发明一实施方式的应用多频段分布式系统进行多频段分布式的上行信号处理的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作详细的说明。

图1示意性地显示了本发明一种实施方式的用于多频段分布式系统的远端装置的结构原理框图，如图1所示，

用于多频段分布式系统的远端装置包括：主远端单元1和至少一个从远端单元，在本实施例中，以包含有两个从远端单元11、12为例，在其他实施方式中可以包含多个。从远端单元11、12均连接至主远端单元1，主远端单元1和从远端单元11、12均分别对应一个频段通道，用于实现相应频段的信号覆盖。

主远端单元1用于对接收到的信号进行处理，生成适配于不同频段通道的信号输出。其中，接收到的信号为来自基站的多频段整合信号，可以经由近端单元进行整合后发送给主远端单元。

从远端单元11、12用于接收与其适配的频段通道的信号输出。

作为优选实施例，主远端单元1和各从远端单元11、12设置为均采用内置天线，这样可以节省空间，且能够实现对远端单元的应用定制。

对于主远端单元1，其生成的适配于不同频段通道的信号包括与主远端单元1的频段通道适配的主频段信号，和分别与各从远端单元11、12的频段通道适配的多个从频段信号。示例性地，如图2所示，主远端单元1包括：协议解析单元31，数据分发单元32、数据处理单元33、数据混频单元34。

协议解析单元31用于将获取的信号按照协议进行解析为合成的数字信号，该协议可以根据具体系统采用的协议进行灵活实现，例如当主远端单元通过光纤与近端单元连接时，会接收到近端单元发送来的包含有各个频段的信号的光纤信号，此时将根据光纤协议对接收到的光信号进行解析，得到合成的数字信号。其中，合成的数字信号包括分别从不同的基站传输过来的不同频段的数字信号。

数据分发单元32用于将合成的数字信号根据制式划分为不同频段的信号，由于主远端单元和从远端单元均设置为分别对应一个频段通道，因而按照制式划分得到的多个频段信号就包括了适配于主远端单元1的频段通道的主频段信号和适配于从远端单元2的频段通道的从频段信号。

数据处理单元33用于将主频段信号和从频段信号进行滤波处理后恢复到与各个基站对应的相应通道的信号，之后，对恢复后的多通道信号即主频段信号和从频段信号进行数模转换，将其分别转换为主模拟中频信号和从模拟中频信号。之后，主远端单元1会将主模拟中频信号和从模拟中频信号分别通过相应的频段通道输出。

作为优选实施例，主远端单元1和各从远端单元11、12通过射频线连接，对于生成的适配于从通道频段的从模拟中频信号，会通过主远端单元的射频接口传输至对应的从远端单元11、12。同时，获取的主模拟中频信号(即与主远端单元自身的频段通道适配的中频信号)将发送至数据混频单元34，数据混频单元34用于将主模拟中频信号经过混频器变频后，变为低功率的射频信号，再继续经过滤波、功率放大、双工器后，变为中大功率的射频信号经过天线8传输至覆盖区域。

由此完成了将获取的多种频段的基站信号根据频段不同进行分布式传输管理，实现了对多通信系统的整合。

在优选实施方式中，主远端单元1包括参考信号模块6，该模块用于生成使主远端单元1和从远端单元11、12频率一致的参考信号，传输至从远端单元，其实现方式可以参照现有技术实现，由此可以保持从远端单元11、12和主远端单元1的频率同步。需要说明的是，通过参考信号的方式保持主远端单元和从远端单元的频率同步只是选用的一种具体实现方案，本领域技术人员也可以基于该目的，选用其他的方式来保证主远端单元和从远端单元频率的同步，本发明实施例不视为对此的限制。

在优选实施方式中，主远端单元还包括用于为从远端单元供电的电源模块5，从远端单元11、12均连接至电源模块5。在本实施例中，供电电压采用28v或者9v，因而电源模块5采用多分发的电源板，其将接入的市政电压分解为28v或者9v的供电电压，经过多个电源接口输出，不同的从远端单元分别连接至某一个电源接口，实现对其的供电。由于主远端单元需要配置多个从远端单元，所以需要为主远端单元配置功率足够大的电源板，这样能够给多个从远端单元供电。

在优选实施方式中，主远端单元还包括用于获取各从远端单元的监测信息的监控模块4，从远端单元11、12均连接至监控模块4，该监控模块4实现为包括多个监控接口的监控板，监控接口示例性地采用rs485接口芯片。各从远端单元11也均包括有从监控模块，各个从远端单元的从监控模块通过监控接口连接至主远端单元的监控模块4，从而实现主远端单元4对从远端单元的监控信息的采集和汇总，以实现近端单元对所有远端单元信息的监控。

示例性地，如图3所示，从远端单元11在接收到由主远端单元发出的从模拟中频信号后，将该模拟中频信号经过混频器变频后，变为低功率的射频信号，再继续经过滤波、功率放大、双工器的处理后，变为中大功率的射频信号，之后经过天线中的对应一个传输至覆盖区域。

优选地，从远端单元还包括频率调整模块(图中未示出)，用于根据接收到的参考信号调整其频率，使得从远端单元和主远端单元保持频率同步。

在优选实施方式中，还包括与主远端单元的电源模块5相连接的从电源模块61，和与监控模块4配套使用的从监控模块62，从而可以达到实时监控的作用。

根据本实施例提供的装置可以为复杂移动通信网络覆盖提供有效的分布式远端处理方式，将各个不同频道的系统信号进行整合、处理成适配于不同频段的信号，再根据不同的频道传输至天线实现信号覆盖，不需要淘汰任何系统设备，并且实现方式简单方便、成本较低。

图4示意性地显示了根据本发明一实施方式的多频段分布式系统框图，如图4所示，该系统包括近端装置7和远端装置8，其中，远端装置8为上述的远端装置，近端装置7与远端装置8中的主远端单元连接。优选地，近端装置7与主远端单元星型连接，可以容纳多个主远端单元。

近端装置7用于接收基站信号组帧成光信号传输至主远端单元1，该基站信号来自于各个发送信号的基站，进行组帧是基于光纤协议将不同基站发来的不同频段的信号按照串行传输的方式进行组帧。

主远端单元1用于将接收到的光信号进行处理生成适配于不同频段通道的信号，经由频段适配的主远端单元或从远端单元的天线输出，具体的处理方法实现方式可以参照上述的方法部分。这里需要说明的是，由于近端装置7是按照串行传输的方式进行组帧的，因而主远端单元1在按照制式将合成信号转换为不同频段的信号时，是根据近端装置7的组帧协议，根据标志位对串行信号进行解析，分解得到不同频段的信号。

根据本实施例提供的系统可以通过近端装置、远端装置对基站信号进行处理，生成适合不同频段的信号，达到了分布式的目的，高效的将信号进行传输，并且可以接收各种信号进行天线覆盖。

图5示意性地显示了根据本发明一实施方式的应用多频段分布式系统进行多频段分布式的下行信号处理方法流程图，如图5所示，包括如下步骤：

步骤s501：近端装置获取基站信号进行组帧后，通过光纤传输光信号至主远端单元。其中，近端装置和主远端单元呈星型连接，即一个近端装置可以连接多个主远端单元进行处理。

步骤s502：主远端单元对光信号进行处理，生成适配于不同频段通道的信号，将不同频段的信号经由相应频段的主远端单元或从远端单元传输至天线输出。具体实现为：首先，主远端单元对光信号根据采用的传输协议进行解析(如基于光纤协议进行解析)，生成多频段的合成数字信号，并按照制式将其划分为主频段信号和多个从频段信号(例如对串行传输的信号按标志位进行不同频段信号的划分)，将主频段信号经由主远端单元的天线输出，将从频段信号经由主远端单元的射频端口输出至相应频段的从远端单元，以由从远端单元的天线输出，从而实现了分布式传输和信号覆盖的功能。

为了使后续的处理过程中，放大器能够稳定的工作和减小干扰，将主频段信号和多个从频段信号通过现有技术的频率转换功能均转换为中频信号，再将主频段信号转换成的中频信号进行变频、滤波、功率放大和双工器处理生成射频信号经由主远端单元的天线输出；并将多个从频段信号转换为的中频信号输出至对应的从远端单元(根据频段确定对应的从远端单元)。而从远端单元对接收到的中频信号进行变频、滤波、功率放大和双工器处理生成射频信号经由天线输出。

在优选实施方式中，还配置了用于保持主远端单元和从远端单元的频率一致的参考信号；主远端单元将参考信号传输至从远端单元；从远端单元根据参考信号对自身的频率进行调整。由此可以保证主远端单元和其对应的从远端单元工作频率同步。

根据本实施例提供的方法，可以对下行的基站信号进行频段划分处理，生成适合不同频段的信号，达到了分布式的目的，高效的将信号进行传输，并且可以接收各种信号进行天线覆盖。

图6示意性地显示了根据本发明一实施方式的应用多频段分布式系统进行多频段分布式的上行信号处理方法流程图，如图6所示，本实施例包括如下步骤：

步骤s601：多个从远端单元通过天线获取不同频段通道的信号转换为中频信号输出至主远端单元。通过天线获取不同频段的信号，将其传输至对应频段的从远端单元，经由数据处理，例如变频、滤波、功率放大等操作传输至对应的主远端单元中，即该上行信号的处理方式为下行信号的处理逆过程。

步骤s602：主远端单元将通过天线获取的信号和自从远端单元接收的中频信号进行处理后，合成多频段的光信号输出至近端装置，其中，处理和合成信号的方式可以参照上述的下行信号对应过程的方法，通过其逆向过程实现。

步骤s603：近端装置对接收到的光信号进行处理后输出至相应的基站。

根据本实施例提供的方法，可以对上行的基站信号进行频段划分处理，生成适合不同频段的信号，达到了分布式的目的，高效的将信号进行传输，并且可以接收各种信号进行天线覆盖。

本发明实施例提供的用于多频段分布式的远端装置通过上述切换处理原理和过程，实现了对获取的不同基站的信号进行分频段处理，使得天线覆盖变得高效、简单、快捷、成本更低。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。