專利名稱：采用共纜傳輸和mimo進行信號覆蓋的系統及組網方法
技術領域：
本發明涉及無線通信信號覆蓋領域，尤其涉及一種采用共纜傳輸和MIMO技術進行信號覆蓋的小型基站(Small Cell)系統及組網方法。
背景技術：
近年來，移動無線通信網絡以每10年(甚至更短的時間)進行一次更新換代的速度快速持續發展。隨著移動互聯網的迅猛發展，用戶對移動無線通信網絡的數據速率提出了更高的要求，進一步推動了寬帶移動通信網絡的發展以及演進。在中國，3G剛進入快速發展階段，大規模的4G網絡試驗已經展開。然而，即便擁有4G技術的支持，由于室內用戶的增多，尤其是室內數據用戶的增多、建筑物的遮擋和墻壁損耗，以及頻譜帶寬和干擾限制等因素，導致單一的宏蜂窩布網模式己經不能滿足用戶高速無縫接入的需求。因此，行業亟需一種能有效解決室內覆蓋問題與容量問題的解決方案。本發明所述的小型基站(SmalI Cell)具有低功耗、自組織等特點，能夠很好地幫助運營商實現室內布網，同時降低網絡的運營維護開銷，可以極大促進通信行業新技術的普及與發展。目前，通過鋪設專用射頻電纜進行室內覆蓋存在著協調方面與施工方面的困難，因此將通信信號耦合至已有線纜進行共纜傳輸入戶覆蓋，是一個非常實用的方法。從政策上看，國家加快推進“三網融合”(電信網、計算機網、有線電視網)進程，多網絡的融合也已經成為未來的信息產業發展方向。MIMO技術即多輸入多輸出技術，為了提高系統容量，下一代的無線寬帶移動通信系統將會采用MIMO技術，即在基站端放置多個天線，在移動臺也放置多個天線，基站和移動臺之間形成MMO通信鏈路。應用MMO技術的無線寬帶移動通信系統從基站端的多天線放置方法上可以分為兩大類一類是多個基站天線集中排列形成天線陣列，放置于覆蓋小區，這一類可以稱為集中 式ΜΙΜ0;另一類是基站的多個天線分散放置在覆蓋小區，可以稱為分布式ΜΙΜ0。利用MIMO技術可以提高信道的容量，同時也可以提高信道的可靠性，降低誤碼率。本發明結合共纜傳輸技術與MIMO技術來拓展小型基站的使用場景，具有一定的創造性、實用性與前瞻性。

發明內容
本發明的目的是提供一種采用共纜傳輸和MMO進行信號覆蓋的系統，能夠實現不論小型基站組所支持的通信制式的信號頻率是否落在CATV信號所占用頻段內，都可以利用已有CATV線纜實現小型基站組的信號共纜傳輸，并且可以在遠端通過多個遠端覆蓋單元的MMO天線進行信號的高速高質量精確覆蓋。本發明采用以下方案實現一種采用共纜傳輸和MMO進行信號覆蓋的系統，其特征在于包括
一近端小型基站組，所述的近端小型基站組一端與運營商核心網連接，另一端具有復數個信號收發端口，用以收發支持MIMO組網的通信信號；
復數個近端合路單元，用于接收CATV總線的CATV功分器輸出的CATV信號與所述近端小型基站組所支持的通信信號合路；
復數個遠端覆蓋單元，所述的近端合路單元各自經CATV線纜與各自對應的所述遠端覆蓋單元連接；該遠端覆蓋單元將接收到的CATV信號通過CATV線纜傳輸至電視，所述通信信號輸出給MMO天線。 在本發明一實施例中，所述的近端小型基站組一端是通過寬帶回程方式與運營商的核心網相連。在本發明一實施例中，所述的近端小型基站組包括依次連接的小型基站協議處理模塊和MMO處理模塊，所述的小型基站協議處理模塊的輸入端作為該近端合路單元的輸入端，所述MMO處理模塊的輸出端為所述的信號收發端口。在本發明一實施例中，所述MMO處理模塊帶有變頻功能，該近端小型基站組接收的信號頻率落在CATV信號所占用的頻段中時，所述MMO處理模塊能將該信號變頻至某一空閑頻段后再進行收發。在本發明一實施例中，還包括一陷波器，所述的陷波器設置于所述CATV功分器前，用于濾除CATV頻段之外的信號。本發明的另一目的是提供一種采用共纜傳輸和MIMO進行信號覆蓋的組網方法，其特征在于包括下行方向和上行方向；
所述下行方向的處理方式為
提供一近端小型基站組，該該近端小型基站組的一端連接運營商的核心網，另一端輸出支持MMO天線組網的多路信號；如果所支持的通信信號頻率落在CATV信號所占用的頻段中時，近端小型基站組中的MMO處理模塊則需先將通信信號變頻至某一空閑頻段后再進行輸出；多個近端合路單元將近端小型基站組輸出的多路通信信號分別與CATV功分器輸出的CATV信號進行合路，再通過CATV電纜將合路信號傳輸至對應的遠端覆蓋單元；該遠端覆蓋單元將接收到的信號進行分路，其中CATV信號通過CATV線纜傳輸至電視，所述多路通信信號則分別輸出給MMO天線，如果通信信號在近端小型基站組有經過變頻處理，則需要變頻還原后再輸出給MMO天線；
所述上行方向的處理方式為
所述遠端覆蓋單元將從MMO天線接收到的多路通信信號，與CATV線纜中傳來的CATV信號分別進行合路，如果通信信號的頻率落在CATV信號所占用的頻段中時，遠端覆蓋單元中的變頻模塊則需先將通信信號變頻至某一空閑頻段后再與CATV信號進行合路，合路后的信號通過CATV線纜共纜傳輸至近端合路單元；近端合路單元將接收到的信號進行分路轉發，其中的CATV信號通過原有CATV線纜進行回傳，多路通信信號則傳輸至近端小型基站組；近端小型基站組將接收到的多路通信信號進行處理后傳輸給運營商的核心網，若這些多路通信信號在遠端覆蓋單元中有經過變頻處理，則近端小型基站組中的變頻模塊會首先將其分別變頻還原，再進行處理、傳輸。在本發明一實施例中，所述近端小型基站組是通過寬帶回程方式與運營商的核心網相連。在本發明一實施例中，所述的CATV信號的頻率范圍為5-860ΜΗΖ。
在本發明一實施例中，所述空閑頻段為頻率高于860MHz并且不與所述通信信號頻段相沖突的可用頻段。在本發明一實施例中，在所述CATV功分器前設置一陷波器，用于濾除CATV頻段之外的信號。本發明的有益效果就是，通過將小型基站的信號與原有CATV線纜共纜入戶傳輸并且還能使用MMO天線組進行信號的高質量覆蓋，不僅拓寬了小型基站的應用場景，而且也符合未來LTE通信的發展需求。因此，本發明具有一定的創造性、實用性與前瞻性。


圖1是本發明的系統架構圖。圖2是本發明的近端小型基站組的內部主要模塊圖。圖3是本發明的方法的下行方向流程示意圖。圖4是本發明的方法的上行方向流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。本實施例提 供一種采用共纜傳輸和MIMO進行信號覆蓋的系統，其特征在于包括一近端小型基站組，所述的近端小型基站組一端與運營商核心網連接，另一端具有復數個信號收發端口，用以收發支持MMO組網的通信信號；復數個近端合路單元，用于接收CATV總線的CATV功分器輸出的CATV信號與所述近端小型基站組所支持的通信信號合路；復數個遠端覆蓋單元，所述的近端合路單元各自經CATV線纜與各自對應的所述遠端覆蓋單元連接；該遠端覆蓋單元將接收到的CATV信號通過CATV線纜傳輸至電視，所述通信信號輸出給MMO天線。具體的，請參見圖1和圖2，圖中，本實施例系統包括一種采用共纜傳輸與MMO技術進行信號覆蓋的小型基站系統，其包括近端小型基站組、近端合路單元與遠端覆蓋單元其中，近端小型基站組，由小型基站協議處理模塊、MIMO處理模塊等組成。其一端通過寬帶回程等方式與運營商的核心網相連，另一端有多個信號收發端口，用于收發可以支持MIMO組網的通信信號。MMO處理模塊帶有變頻功能，如果所支持的通信制式的信號頻率落在CATV信號所占用的頻段中時，MIMO處理模塊可將通信信號變頻至某一空閑頻段后再進行收發。近端合路單元，用于將近端小型基站組所支持的通信信號與CATV電視信號合路，然后通過CATV線纜進行共纜傳輸；或者，用于把從遠端覆蓋單元傳輸來的合路信號進行分路轉發。遠端覆蓋單元，用于把從近端合路單元傳來的合路信號分路，其中CATV信號通過CATV線纜傳輸至電視，剩余通信信號輸出給MIMO天線，如果通信信號在近端小型基站組有經過變頻處理，則需要變頻還原后再輸出給MMO天線；或者，用于把從MMO天線端接收到的通信信號與從CATV線纜上傳來的CATV信號進行合路，若通信信號落在CATV的頻段中，則需要先通過變頻模塊變頻至空閑頻段后再與CATV信號合路。最后的合路信號通過CATV線纜進行共纜回傳。另外，在CATV總線的功分器前安裝一個陷波器，用于濾除CATV頻段之外的信號，實現進一步減小移動通信信號對原有CATV線路影響的效果。
此外，本實施例還提供一種采用共纜傳輸和MMO進行信號覆蓋的組網方法，其特征在于包括下行方向和上行方向；
所述下行方向的處理方式為
提供一近端小型基站組，該該近端小型基站組的一端連接運營商的核心網，另一端輸出支持MMO天線組網的多路信號；如果所支持的通信信號頻率落在CATV信號所占用的頻段中時，近端小型基站組中的MMO處理模塊則需先將通信信號變頻至某一空閑頻段后再進行輸出；多個近端合路單元將近端小型基站組輸出的多路通信信號分別與CATV功分器輸出的CATV信號進行合路，再通過CATV電纜將合路信號傳輸至對應的遠端覆蓋單元；該遠端覆蓋單元將接收到的信號進行分路，其中CATV信號通過CATV線纜傳輸至電視，所述多路通信信號則分別輸出給MMO天線，如果通信信號在近端小型基站組有經過變頻處理，則需要變頻還原后再輸出給MMO天線；
所述上行方向的處理方式為
所述遠端覆蓋單元將從MMO天線接收到的多路通信信號，與CATV線纜中傳來的CATV信號分別進行合路，如果通信信號的頻率落在CATV信號所占用的頻段中時，遠端覆蓋單元中的變頻模塊則需先將通信信號變頻至某一空閑頻段后再與CATV信號進行合路，合路后的信號通過CATV線纜共纜傳輸至近端合路單元；近端合路單元將接收到的信號進行分路轉發，其中的CATV信號通過原有CATV線纜進行回傳，多路通信信號則傳輸至近端小型基站組；近端小型基站組將接收到的多路通信信號進行處理后傳輸給運營商的核心網，若這些多路通信信號在遠端覆蓋單元中有經過變頻處理，則近端小型基站組中的變頻模塊會首先將其分別變頻還原，再進行處理、傳輸。上述的CATV信號的頻率范圍為5-860MHZ。上述的空閑頻段為頻率高于860MHz并且不與其它通信制式信號頻段相沖突的可用頻段。請繼續參見參考圖1至圖4，本實施過程中，以LTE通信信號為例。系統結構如圖1所示，包括近端小型基站組、近端合路單元與遠端覆蓋單元；其中，近端小型基站組，由LTE制式的協議處理模塊與MMO處理模塊等組成，如圖2所示。其一端通過寬帶回程等方式與運營商的核心網相連，另一端有多個信號收發端口，用于收發可以支持MMO組網的通信信號。由于LTE制式所使用的頻段并不與CATV信號頻段重疊，故不需要采用變頻處理的方法，可以直接與近端合路單元收發多路LTE信號。近端合路單元，用于將近端小型基站組所發出的LTE通信信號與CATV電視信號合路，然后通過CATV線纜進行共纜傳輸；或者，用于把從遠端覆蓋單元傳輸來的合路信號進行分路轉發。遠端覆蓋單元，用于把從近端合路單元傳來的合路信號分路，其中CATV信號通過CATV線纜傳輸至電視，剩余的LTE通信信號直接輸出給MMO天線，根據應用場景、天線位置的不同，可以采用集中式MMO組網方式或分布式MMO組網方式；或者，用于把從MMO天線端接收到的LTE通信信號與從CATV線纜上傳來的CATV信號進行合路，最后的合路信號通過CATV線纜進行共纜回傳 。本發明還提供一種采用共纜傳輸與MMO技術進行信號覆蓋的小型基站組網方法，該方法可以實現不論小型基站組所支持的通信制式的信號頻率是否落在CATV信號所占用頻段內，都可以利用已有CATV線纜實現小型基站組的信號共纜傳輸，并且可以在遠端通過多個遠端覆蓋單元的MIMO天線進行信號的高速高質量精確覆蓋。 進一步地,如圖3所示,下行方向該方法包括
以支持LTE制式的小型基站為例。近端小型基站組的一端通過寬帶回程等方式與運營商的核心網相連，另一端輸出支持MMO天線組網的多路LTE信號。由于LTE制式所使用的頻段不與CATV信號頻段重疊，故不需要采用變頻處理的方法，可以直接將多路LTE信號分別發給若干個近端合路單元；多個近端合路單元將近端小型基站組輸出的多路LTE信號分別與CATV信號進行合路，再通過CATV電纜將合路信號傳輸至遠端覆蓋單元；多個遠端覆蓋單元分別將接收到的信號進行分路，其中CATV信號通過CATV線纜傳輸至電視，剩余的多路LTE信號則分別輸出給MMO天線，如果通信信號在近端小型基站組有經過變頻處理，則需要變頻還原后再輸出給MMO天線，根據應用場景、天線位置的不同，可以采用集中式MMO組網方式或分布式MIMO組網方式。進一步地,如圖4所示,上行方向該方法包括
遠端覆蓋單元將從M頂O天線接收到的多路LTE信號，與CATV線纜中傳來的CATV信號分別進行合路，由于LTE制式所使用的頻段不與CATV信號頻段重疊，故不需要采用變頻處理的方法，合路后的信號通過CATV線纜共纜傳輸至近端合路單元；近端合路單元將接收到的信號進行分路轉發，其中的CATV信號通過原有CATV線纜進行回傳，多路LTE信號則傳輸至近端小型基站組；近端小型基站組將接收到的多路LTE信號進行處理后通過寬帶回程傳輸給運營商的核心網。本發明不局限于上述實施方式，任何人在本發明的啟示下都可以得出其他各種形式的采用共纜傳輸與MMO技術進行信號覆蓋的小型基站系統與組網方法。凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種采用共纜傳輸和MIMO進行信號覆蓋的系統，其特征在于包括 一近端小型基站組，所述的近端小型基站組一端與運營商核心網連接，另一端具有復數個信號收發端口，用以收發支持MIMO組網的通信信號； 復數個近端合路單元，用于接收CATV總線的CATV功分器輸出的CATV信號與所述近端小型基站組所支持的通信信號合路； 復數個遠端覆蓋單元，所述的近端合路單元各自經CATV線纜與各自對應的所述遠端覆蓋單元連接；該遠端覆蓋單元將接收到的CATV信號通過CATV線纜傳輸至電視，所述通信信號輸出給MMO天線。
2.根據權利要求1所述的采用共纜傳輸和MIMO進行信號覆蓋的系統，其特征在于所述的近端小型基站組一端是通過寬帶回程方式與運營商的核心網相連。
3.根據權利要求1所述的采用共纜傳輸和MIMO進行信號覆蓋的系統，其特征在于所述的近端小型基站組包括依次連接的小型基站協議處理模塊和MMO處理模塊，所述的小型基站協議處理模塊的輸入端作為該近端合路單元的輸入端，所述MMO處理模塊的輸出端為所述的信號收發端口。
4.根據權利要求3所述的采用共纜傳輸和MIMO進行信號覆蓋的系統，其特征在于所述MMO處理模塊帶有變頻功能，該近端小型基站組接收的信號頻率落在CATV信號所占用的頻段中時，所述MIMO處理模塊能將該信號變頻至某一空閑頻段后再進行收發。
5.根據權利要求4所述的采用共纜傳輸和MMO進行信號覆蓋的系統，其特征在于還包括一陷波器，所述的陷波器設置于所述CATV功分器前，用于濾除CATV頻段之外的信號。
6.一種采用共纜傳輸和MIMO進行信號覆蓋的組網方法，其特征在于包括下行方向和上行方向； 所述下行方向的處理方式為 提供一近端小型基站組，該該近端小型基站組的一端連接運營商的核心網，另一端輸出支持MMO天線組網的多路信號；如果所支持的通信信號頻率落在CATV信號所占用的頻段中時，近端小型基站組中的MMO處理模塊則需先將通信信號變頻至某一空閑頻段后再進行輸出；多個近端合路單元將近端小型基站組輸出的多路通信信號分別與CATV功分器輸出的CATV信號進行合路，再通過CATV電纜將合路信號傳輸至對應的遠端覆蓋單元；該遠端覆蓋單元將接收到的信號進行分路，其中CATV信號通過CATV線纜傳輸至電視，所述多路通信信號則分別輸出給MMO天線，如果通信信號在近端小型基站組有經過變頻處理，則需要變頻還原后再輸出給MMO天線； 所述上行方向的處理方式為 所述遠端覆蓋單元將從MMO天線接收到的多路通信信號，與CATV線纜中傳來的CATV信號分別進行合路，如果通信信號的頻率落在CATV信號所占用的頻段中時，遠端覆蓋單元中的變頻模塊則需先將通信信號變頻至某一空閑頻段后再與CATV信號進行合路，合路后的信號通過CATV線纜共纜傳輸至近端合路單元；近端合路單元將接收到的信號進行分路轉發，其中的CATV信號通過原有CATV線纜進行回傳，多路通信信號則傳輸至近端小型基站組；近端小型基站組將接收到的多路通信信號進行處理后傳輸給運營商的核心網，若這些多路通信信號在遠端覆蓋單元中有經過變頻處理，則近端小型基站組中的變頻模塊會首先將其分別變頻還原，再進行處理、傳輸。
7.根據權利要求6所述的采用共纜傳輸和MMO進行信號覆蓋的組網方法，其特征在于所述近端小型基站組是通過寬帶回程方式與運營商的核心網相連。
8.根據權利要求6所述的采用共纜傳輸和MMO進行信號覆蓋的組網方法，其特征在于所述的CATV信號的頻率范圍為5-860MHZ。
9.根據權利要求6所述的采用共纜傳輸和MIMO進行信號覆蓋的組網方法，其特征在于所述空閑頻段為頻率高于860MHz并且不與所述通信信號頻段相沖突的可用頻段。
10.根據權利要求6所述的采用共纜傳輸和MIMO進行信號覆蓋的組網方法，其特征在于在所述CATV功分器前設置一陷波器，用于濾除CATV頻段之外的信號。
全文摘要
本發明涉及一種采用共纜傳輸和MIMO進行信號覆蓋的系統及組網方法，該系統包括近端小型基站組、近端合路單元與遠端覆蓋單元；近端小型基站組用于收發可以支持MIMO組網的通信信號；近端合路單元，用于將近端小型基站組所支持的通信信號與CATV電視信號合路，然后通過CATV線纜進行共纜傳輸；遠端覆蓋單元，用于把從近端合路單元傳來的合路信號分路，其中CATV信號通過CATV線纜傳輸至電視，剩余通信信號輸出給MIMO天線進行信號覆蓋。本發明能夠實現不論小型基站組所支持的通信制式的信號頻率是否落在CATV信號所占用頻段內，都可以利用已有CATV線纜實現小型基站組的信號共纜傳輸，并且可以在遠端通過多個遠端覆蓋單元的MIMO天線進行信號的高速高質量精確覆蓋。
文檔編號H04W16/18GK103037384SQ201210522028
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日
發明者張健榮, 吳挺竹, 陳群峰, 潭金生 申請人:福建郵科通信技術有限公司