一种应用于隧道的5G信号覆盖系统及5G信号覆盖装置的制作方法

本技术涉及通信，尤其涉及一种应用于隧道的5g信号覆盖系统、装置。

背景技术：

1、随着5g网络的大规模建设，越来越多室内外区域实现了5g信号的覆盖，为人们日常生活带来了极大便利。隧道作为一种特殊场景，又有更多特殊要求，如城市电力隧道，智能巡检机器人的出现，对隧道内5g信号的覆盖需求迫切；地铁施工隧道，人员定位、海量传感器信息回传、人员通信联络等，都对5g信号的覆盖提出了要求。但隧道场景由于安全性要求高、空间狭窄等特征，给隧道5g信号覆盖带来了较大难度，近几年，各运营商一直在积极探索各种隧道5g信号覆盖的方案。

2、目前，常见的一种隧道5g信号覆盖方案，是采用bbu(building base band unit，基带处理单元)+rru(remoteradio unit，射频拉远单元)的覆盖方式，由于rru都只能支持单频段5g信号，因此为了满足多家运营商5g信号的覆盖，就需要隧道中安装多台rru，把多台rru输出合路后，再输出至漏缆或天线进行覆盖。该方案采用多台rru安装，不满足隧道内尽可能少设备的要求。另外，bbu和rru之间通常采用光纤连接，在隧道内要铺设多条光纤，可靠性有较大问题，尤其是对于施工中隧道，隧道内施工车辆来回穿插，很容易损坏光纤，导致整个隧道内信号覆盖瘫痪。以上原因，导致bbu+rru的覆盖方式满足不了隧道内对5g信号覆盖的高安全性要求，这种覆盖方式的缺点是占用空间大、成本高、可靠性低。

技术实现思路

1、根据本实用新型的一个方面，提供了一种应用于隧道的5g信号覆盖系统、装置，解决现有隧道信号覆盖中的问题，能够满足5g时代隧道内信号覆盖的要求。

2、为解决上述技术问题，本实用新型第一方面公开了一种应用于隧道的5g信号覆盖系统，包括无线接入单元、无线覆盖单元与天线单元；所述无线接入单元通过天线单元无线连接所述无线覆盖单元；

3、在下行链路中，无线接入单元用于接收隧道外基站发出的4g基站信号和/或5g基站信号，输出转发频段信号；

4、无线覆盖单元用于通过天线单元接收所述转发频段信号，并输出4g/5g射频信号；

5、通过天线单元发射所述转发频段信号或者4g/5g射频信号；

6、在上行链路中，天线单元接收将反向的信号通过下行链路的逆向过程回传至所述无线接入单元。

7、在一些实施方式中，包括：所述无线接入单元包括增益/功率放大器与射频接收器、第一数字信号处理器、第一多频段合路器；

8、增益/功率放大器用于将所述4g基站信号或者5g基站信号转变为符合功率要求的4g信号和/或5g信号；

9、射频收发器用于将4g信号和/或5g信号转变为4g高速串行数字信号和/或5g高速串行数字信号；

10、第一数字信号处理器用于将所述4g高速串行数字信号和/或5g高速串行数字信号转变为4g基带信号和/或5g基带信号；

11、第一多频段合路器用于将所述4g信号和/或5g信号转变为同一路的转发频段信号。

12、在一些实施方式中，包括：所述无线覆盖单元包括多频段分路器、增益/功率放大器与射频接收器、第二数字信号处理器、第二多频段合路器；

13、所述多频段分路器用于将所述转发频段信号分解为4g转发频率信号和/或5g转发频率信号；

14、增益/功率放大器用于将所述4g转发频率信号和/或5g转发频率信号转变为满足功率要求的4g转发频率信号和/或5g转发频率信号；或者，将4g射频信号和/或5g射频信号转变为满足功率要求的4g射频信号和/或5g射频信号；

15、射频收发器用于将4g转发频率信号和/或5g转发频率信号转变为4g高速串行数字信号和/或5g高速串行数字信号；或者，将4g基带信号和/或5g基带信号转变为4g射频信号和/或5g射频信号；

16、第二数字信号处理器用于将所述4g高速串行数字信号和/或5g高速串行数字信号转变为4g基带信号和/或5g基带信号；

17、第二多频段合路器用于将所述4g射频信号和/或5g射频信号转变为同一路的4g/5g射频信号。

18、在一些实施方式中，包括：第一数字信号处理器、第二数字处理器包括数据解析器、数字滤波器、数据解析器用于将4g高速串行数字信号转变为4g基带信号；数字滤波器用于对经过子带增益调整的子带进行带外杂散抑制，得到带外杂散抑制后的4g基带信号；

19、所述第一数字信号处理器还包括子带增益调整器，子带增益调整器用于将4g基带信号按照运营商对应频段分为多个子带，进行子带增益调整，使各个子带功率达到功率平衡。

20、在一些实施方式中，包括：无线接入单元中，射频收发器的输出频率与隧道外的4g基站信号、5g基站信号频率不同。

21、在一些实施方式中，包括：无线覆盖单元中，射频收发器的输出频率与隧道外的4g基站信号、5g基站信号频率相同。

22、在一些实施方式中，包括：所述无线接入单元设置有gps/北斗接收模块，所述gps/北斗接收模块用于接收gps/北斗频段的卫星信号；所述gps/北斗频段的卫星信号用于提取出参考pps脉冲；无线接入单元内设置有恒温晶振、射频开关，所述射频开关用于根据恒温晶振的内部参考频率与gps/北斗接收模块输出的参考pps脉冲参考频率确定唯一参考频率。

23、在一些实施方式中，包括：无线接入单元设在隧道外，与所述无线覆盖单元之间的距离保持在2km以内；无线接入单元与无线覆盖单元之间或者两个无线覆盖单元之间的距离在100米～400米。

24、在一些实施方式中，包括：所述无线覆盖单元、所述无线接入单元还包括时钟产生模块，所述时钟产生模块用于以唯一参考频率为基准，生成频率不同的多个时钟信号，使得所述无线接入单元、无线覆盖单元内部频率同步。

25、第二方面，本实用新型还公开了一种5g信号覆盖装置，所述装置如上所述的一种5g信号覆盖系统。

26、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

27、本实用新型提供了一种应用于隧道的5g信号覆盖系统、装置，通过无线接入单元、无线覆盖单元与天线单元，实现了隧道外无线接入单元接收的4g基站信号和5g基站信号，下行输出到隧道内无线覆盖单元，并通过无线覆盖单元连接的天线单元实现对隧道内区域进行覆盖的全过程。同样，通过以上的逆向过程，也可以实现隧道内不同区域的手机信号，通过无线覆盖单元接收后，上行输出到隧道外无线接入单元，回传至隧道外的4g基站和5g基站，从而实现隧道内4g和5g信号覆盖的全过程。本申请克服了现有隧道覆盖中，已有产品方案存在的缺点，能够满足5g时代，对隧道内信号覆盖的要求。

技术特征：

1.一种应用于隧道的5g信号覆盖系统，其特征在于，包括：无线接入单元、无线覆盖单元与天线单元；所述无线接入单元通过天线单元无线连接所述无线覆盖单元；

2.根据权利要求1所述的应用于隧道的5g信号覆盖系统，其特征在于，所述无线接入单元包括增益/功率放大器与射频接收器、第一数字信号处理器、第一多频段合路器；

3.根据权利要求1或2所述的应用于隧道的5g信号覆盖系统，其特征在于，所述无线覆盖单元包括多频段分路器、增益/功率放大器与射频接收器、第二数字信号处理器、第二多频段合路器；

4.根据权利要求3所述的应用于隧道的5g信号覆盖系统，其特征在于，第一数字信号处理器、第二数字处理器包括数据解析器、数字滤波器、数据解析器用于将4g高速串行数字信号转变为4g基带信号；数字滤波器用于对经过子带增益调整的子带进行带外杂散抑制，得到带外杂散抑制后的4g基带信号；

5.根据权利要求2所述的应用于隧道的5g信号覆盖系统，其特征在于，无线接入单元中，射频收发器的输出频率与隧道外的4g基站信号、5g基站信号频率不同。

6.根据权利要求3所述的应用于隧道的5g信号覆盖系统，其特征在于，无线覆盖单元中，射频收发器的输出频率与隧道外的4g基站信号、5g基站信号频率相同。

7.根据权利要求2所述的应用于隧道的5g信号覆盖系统，其特征在于，所述无线接入单元设置有gps/北斗接收模块，所述gps/北斗接收模块用于接收gps/北斗频段的卫星信号；所述gps/北斗频段的卫星信号用于提取出参考pps脉冲；无线接入单元内设置有恒温晶振、射频开关，所述射频开关用于根据恒温晶振的内部参考频率与gps/北斗接收模块输出的参考pps脉冲参考频率确定唯一参考频率。

8.根据权利要求1所述的应用于隧道的5g信号覆盖系统，其特征在于，无线接入单元设在隧道外，与所述无线覆盖单元之间的距离保持在2km以内；无线接入单元与无线覆盖单元之间或者两个无线覆盖单元之间的距离在100米～400米。

9.根据权利要求1所述的应用于隧道的5g信号覆盖系统，其特征在于，所述无线覆盖单元、所述无线接入单元还包括时钟产生模块，所述时钟产生模块用于以唯一参考频率为基准，生成频率不同的多个时钟信号，使得所述无线接入单元、无线覆盖单元内部频率同步。

10.一种5g信号覆盖装置，其特征在于，所述装置如权利要求1～9任一所述的一种5g信号覆盖系统。

技术总结
本技术公开一种应用于隧道的5G信号覆盖系统、装置，包括无线接入单元、无线覆盖单元与天线单元；所述无线接入单元通过天线单元无线连接所述无线覆盖单元；在下行链路中，无线接入单元用于接收隧道外基站发出的4G基站信号和/或5G基站信号，输出转发频段信号；无线覆盖单元用于通过天线单元接收所述转发频段信号，并输出4G/5G射频信号；通过天线单元发射所述转发频段信号或者4G/5G射频信号；在上行链路中，天线单元接收将反向的信号通过下行链路的逆向过程回传至所述无线接入单元。本技术解决现有隧道信号覆盖中的问题，能够满足5G时代隧道内信号覆盖的要求。

技术研发人员：邓华军,赵猛
受保护的技术使用者：广州开信通讯系统有限公司
技术研发日：20230602
技术公布日：2024/1/15