一种无源室内分布系统论文和设计-孙蕾

全文摘要

本实用新型实施例公开了一种无源室内分布系统，其中，所述系统包括：室内分布信源，配置为提供室内分布系统的各种类型的通信信号，将不同类型的通信信号功率合成，得到功率合成信号；且向所述分布网络和所述室内分布天线提供直流供电能力，并将功率合成信号与直流供电信号进行功率合成，得到合路信号；分布网络，配置为通过不同的通路，将所述合路信号中的功率合成信号和直流供电信号分别传输给室内分布天线；室内分布天线，配置为通过所述直流供电信号来供电，并将所述功率合成信号辐射成射频信号；所述室内分布信源、所述分布网络与所述室内分布天线之间，使用馈线连接，馈线用于传输射频信号和直流电。

主设计要求

1.一种无源室内分布系统，其特征在于，所述系统包括室内分布信源、分布网络与室内分布天线；其中：所述室内分布信源，配置为提供室内分布系统的各种类型的通信信号，将不同类型的通信信号功率合成，得到功率合成信号；且向所述分布网络和所述室内分布天线提供直流供电能力，并将功率合成信号与直流供电信号进行功率合成，得到合路信号；所述分布网络，配置为通过不同的通路，将所述合路信号中的功率合成信号和直流供电信号分别传输给室内分布天线；所述室内分布天线，配置为通过所述直流供电信号来供电，并将所述功率合成信号辐射成射频信号；所述室内分布信源、所述分布网络与所述室内分布天线之间，使用馈线连接，馈线用于传输射频信号和直流电。

设计方案

1.一种无源室内分布系统，其特征在于，所述系统包括室内分布信源、分布网络与室内分布天线；其中：

所述室内分布信源，配置为提供室内分布系统的各种类型的通信信号，将不同类型的通信信号功率合成，得到功率合成信号；且向所述分布网络和所述室内分布天线提供直流供电能力，并将功率合成信号与直流供电信号进行功率合成，得到合路信号；

所述分布网络，配置为通过不同的通路，将所述合路信号中的功率合成信号和直流供电信号分别传输给室内分布天线；

所述室内分布天线，配置为通过所述直流供电信号来供电，并将所述功率合成信号辐射成射频信号；

所述室内分布信源、所述分布网络与所述室内分布天线之间，使用馈线连接，馈线用于传输射频信号和直流电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述室内分布信源包括：射频拉远单元RRU、多频合路器、直流供电装置和通直流合路器，其中：

RRU，配置为提供室内分布系统的不同类型的通信信号；

多频合路器，配置为将不同类型的通信信号进行功率合成，得到功率合成信号；

直流供电装置，配置为向所述分布网络和所述室内分布天线提供直流供电能力；

通直流合路器，配置为具备直流供电能力，将功率合成信号与直流供电信号进行功率合成，得到合路信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分布网络包括：通直流耦合器和通直流功分器；其中：

通直流耦合器，配置为具备直流供电能力，将所述合路信号中的功率合成信号和直流供电信号分别传输给所述通直流功分器；

通直流功分器，配置为具备直流供电能力，将一路所述功率合成信号的能量均分成两路或多路输出。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述室内分布天线包括：天线、有源模组；其中：

天线，配置为将所述功率合成信号辐射成射频信号；

有源模组，配置为通过电感具备直流取电能力。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述直流供电装置为网关，所述网关管理有源天线内部有源模组的工作状态，同时具备直流供电能力。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述网关集成在信源中。

7.根据权利要求2至6任一项所述的系统，其特征在于，所述室内分布信源、分布网络与室内分布天线的内部各个器件之间，使用馈线连接。

设计说明书

技术领域

本发明实施例涉及但不限于通信技术，尤其涉及一种无源室内分布系统。

背景技术

无源室内分布系统是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案；室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。现有技术的室内分布天线内部加装有源电路使其具备可识别性，现有的天线供电方式包括纽扣电池供电，或者无线充电装置供电，或者充电转换器供电。

现有的天线供电方式包括使用纽扣电池供电，但纽扣电池容量有限需要定期更换。在一种技术中，无线通信装置通过将射频信号转换为电能为其充电，但是无线充电装置效率较低，系统复杂度高，成本较为高昂。在另一种技术中，低功耗信标利用充电转换器为其供电，充电转换器将环境光转换为电能。但是，室内环境光强度受使用环境影响，所转换出电量的稳定度低。

发明内容

有鉴于此，本实用新型实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种无源室内分布系统。

本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供一种无源室内分布系统，所述系统包括室内分布信源、分布网络与室内分布天线；其中：

所述分布网络，配置为通过不同的通路，将所述合路信号中的功率合成信号和直流供电信号分别传输给室内分布天线；

所述室内分布天线，配置为通过所述直流供电信号来供电，并将所述功率合成信号辐射成射频信号；

所述室内分布信源、所述分布网络与所述室内分布天线之间，使用馈线连接，馈线用于传输射频信号和直流电。

在一些实施例中，所述室内分布信源包括：射频拉远单元(Radio Remote Unit，RRU)、多频合路器、直流供电装置和通直流合路器，其中：

RRU，配置为提供室内分布系统的不同类型的通信信号；

多频合路器，配置为将不同类型的通信信号进行功率合成，得到功率合成信号；

直流供电装置，配置为向所述分布网络和所述室内分布天线提供直流供电能力；

通直流合路器，配置为具备直流供电能力，将功率合成信号与直流供电信号进行功率合成，得到合路信号。

在一些实施例中，所述分布网络包括：通直流耦合器和通直流功分器；其中：

通直流耦合器，配置为具备直流供电能力，将所述合路信号中的功率合成信号和直流供电信号分别传输给所述通直流功分器；

通直流功分器，配置为具备直流供电能力，将一路所述功率合成信号的能量均分成两路或多路输出。

在一些实施例中，所述室内分布天线包括：天线、有源模组；其中：

天线，配置为将所述功率合成信号辐射成射频信号；

有源模组，配置为通过电感具备直流取电能力。

在一些实施例中，所述直流供电装置为网关，所述网关管理有源天线内部有源模组的工作状态，同时具备直流供电能力。

在一些实施例中，所述网关集成在信源中。

在一些实施例中，所述室内分布信源、分布网络与室内分布天线的内部各个器件之间，使用馈线连接。

本实用新型实施例提供一种无源室内分布系统，其中，该系统包括：室内分布信源，配置为提供室内分布系统的各种类型的通信信号，将不同类型的通信信号功率合成，得到功率合成信号；且向所述分布网络和所述室内分布天线提供直流供电能力，并将功率合成信号与直流供电信号进行功率合成，得到合路信号；分布网络，配置为通过不同的通路，将所述合路信号中的功率合成信号和直流供电信号分别传输给室内分布天线；室内分布天线，配置为通过所述直流供电信号来供电，并将所述功率合成信号辐射成射频信号；所述室内分布信源、所述分布网络与所述室内分布天线之间，使用馈线连接，馈线用于传输射频信号和直流电；如此，通过引入通直流电的无源器件，实现为有源天线内的有源模块提供直流供电能力，降低了系统的复杂性，充电效率高且系统稳定。

附图说明

图1为本实用新型实施例无源室内分布系统的组成结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的具备直流供电能力的无源室内分布系统的组成结构示意图；

图3为本实用新型实施例具备直流供电能力的合路器或耦合器或功分器的组成结构示意图；

图4为本实用新型实施例具备直流供电能力的合路器或耦合器或功分器的组成结构示意图；

图5为本实用新型实施例具备直流供电能力的合路器或耦合器或功分器的组成结构示意图；

图6为本本实用新型实施例匹配元件1和2的实现示意图。

具体实施方式

相关技术中提供了的无线充电装置通过将无线射频信号转换为电能为无线通信装置供电，保证了无线通信装置工作性能的稳定性，另一方面，在对于无线通信装置的工作状态进行监控时，可以通过空口信号传输监控信号，从而无需额外铺设监控线缆，降低了监控成本。相关技术与本实施例提供的无源室内分布系统具有这样的区别在于：无线通信装置通过将射频信号转换为电能为其充电，但是需要附加功率分配模块、无线充电模块与充电电池，系统复杂度高且充电效率低。本专利公开的技术中，通过在馈线网络中引入容性匹配元件与感性匹配元件，可实现无源室内分布系统的直流供电，降低了系统的复杂性，节约了成本。

相关技术还提供了一种低功率的定位信标方法，实施方式为室内定位提供了一种“始终运行”、精确、低功率以及低成本的解决方案。该室内定位解决方案通过可以在任何室内环境下容易地配置和安装以支持位置确定的一个或多个低功率、低成本的定位信标来实现。在实施方式中，定位信标使用低功率、低数据速率无线电技术(例如，蓝牙低能量(BLE))，其非常适用于支持定位所需的典型室内环境和数据速率。定位信标可以经由环境光再充电，并且不需要外部电源。另外，定位信标受益于非常节省成本的设计，这允许在公共或私人的、小的或大的各种室内位置中对所实现的室内定位解决方案的普遍利用。该相关技术与本实施例提供的无源室内分布系统具有这样的区别在于：低功耗信标利用充电转换器为其供电，充电转换器将环境光转换为电能；但是，室内环境光强度受使用环境影响，所转换出电量的稳定度低。本实施例公开的技术中，室内分布系统具备直流供电能力，可用直流电为有源天线供电，提高了室内定位系统的稳定性。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进一步详细阐述。

本实施例提出一种无源室内分布系统，图1为本实用新型实施例无源室内分布系统的组成结构示意图，如图1所示，该系统10包括室内分布信源11、分布网络12和室内分布天线13；其中：

所述室内分布信源11，配置为提供室内分布系统的各种类型的通信信号，将不同类型的通信信号功率合成，得到功率合成信号；且向所述分布网络和所述室内分布天线提供直流供电能力，并将功率合成信号与直流供电信号进行功率合成，得到合路信号；

在实施的过程中，不同类型的通信信号可以为不同频率的通信信号，当然还可以为不同通信系统的通信信号，例如2G\/3G\/4G\/5G的通信信号。其中，直流供电信号可以认为是零频信号，而功率合成信号可以认为是交流信号，而且有时候可以认为是高频交流信号。

所述分布网络12，配置为通过不同的通路，将所述合路信号中的功率合成信号和直流供电信号分别传输给室内分布天线；

在实施的过程中，不同的通路是指交流通路和直流通路，例如将直流供电信号通过直流通路传输给后级网络，将功率合成信号通过交流通路传输给后级网络。需要说明的是，分布网络12中具有交流通路和直流通路，这样才能分别将不同的信号(率合成信号和直流供电信号)传输给后级网络，如果分布网络12中包括不同的器件，那么每一器件也具有不同的通路，以将率合成信号和直流供电信号向后级网络传输。

在实现的过程中，分布网络12可以包括：耦合器与功分器，其中，分布网络12中的耦合器、功分器和室内分布信源11中的合路器都可以通过不同的元件来实现不同的通路，例如、匹配元件1和匹配元件2，其中，匹配元件1具有通交流阻直流特性，用以实现通路1；匹配元件2具有通直流阻交流特性，用以实现通路2。室内分布信源发送800～2700MHz频段信号，由于通路2中的匹配元件具有阻交流特性，因此射频信号通过通路1传输。而直流供电装置发送的直流信号由通路2传播，通路1中的匹配元件1具有阻直流特性，直流信号无法从通路1通过。信号传输介质是馈线，既可传输射频信号，也可以传输直流信号，直流电为零频信号，不会对射频信号产生干扰。实施例中匹配元件1为容性器件，匹配元件2为感性器件。

所述室内分布天线13，配置为通过所述直流供电信号来供电，并将所述功率合成信号辐射成射频信号；

所述室内分布信源、所述分布网络与所述室内分布天线之间，使用馈线连接，馈线用于传输射频信号和直流电。

本实施例中，提供了一种具备直流供电能力的无源室分系统，通过在馈线网络中引入通直流电的无源器件，实现为有源天线内的有源模块提供直流供电能力，降低了系统的复杂性，充电效率高且系统稳定。

本实施例提出一种无源室内分布系统，该系统包括室内分布信源、分布网络和室内分布天线；其中：

(1)所述室内分布信源包括：多个RRU、多频合路器、直流供电装置和通直流合路器，其中：

多个RRU，配置为提供室内分布系统的不同类型的通信信号；

多频合路器，配置为将不同类型的通信信号进行功率合成，得到功率合成信号；

直流供电装置，配置为向所述分布网络和所述室内分布天线提供直流供电能力；

通直流合路器，配置为具备直流供电能力，将功率合成信号与直流供电信号进行功率合成，得到合路信号。

(2)所述分布网络包括：通直流耦合器和通直流功分器；其中：

通直流耦合器，配置为具备直流供电能力，将所述合路信号中的功率合成信号和直流供电信号分别传输给所述通直流功分器；

通直流功分器，配置为具备直流供电能力，将一路所述功率合成信号的能量均分成两路或多路输出。

在实施的过程中，通直流耦合器可以包括一个，而通直流功分器可以根据需要设置为多个，例如P个，当然还可以根据通信信号的类型数量来设置，也就是说，通直流功分器设置的数量可以与RRU的数量相同或者不同。

(3)所述室内分布天线包括：天线、有源模组；其中：

天线，配置为将所述功率合成信号辐射成射频信号；

有源模组，配置为通过电感具备直流取电能力。

在实施的过程中，室内分布天线13的数量与通直流功分器的数量相同。

在一些实施例中，所述直流供电装置为网关，所述网关管理有源天线内部有源模组的工作状态，同时具备直流供电能力。

在一些实施例中，所述网关集成在信源中。

在一些实施例中，所述室内分布信源、分布网络与室内分布天线的内部各个器件之间，使用馈线连接。

本实施例中提供了一种具备直流供电能力的合路器、耦合器与功分器，通过在馈线网络中引入通直流电的无源器件，实现为有源天线内的有源模块提供直流供电能力，降低了系统的复杂性，充电效率高且系统稳定。

本实施例提供的一种具备直流供电能力的无源室内分布系统，系统架构如图2所示，该无源室内分布系统包括室内分布信源21、分布网络22与室内分布天线23三个组成部分。

第一部分：室内分布信源21包括：多个RRU 211、多频合路器212、直流供电装置213和通直流合路器214，其中：

第2代(2^{nd<\/sup>Generation，2G)系统、第3代(3^{rd<\/sup>Generation，3G)系统、第四代(4^{th<\/sup>Generation，4G)系统和第五代(5^{th<\/sup> Generation，5G)系的RRU 221，用于：提供室内分布系统的通信信号，例如包括2G\/3G\/4G\/5G的通信信号。}}}}

多频合路器212：将2G\/3G\/4G信号功率合成，得到功率合成信号。

直流供电装置213：具备向后级网络提供直流供电能力。在实施例中直流供电装置可以是网关，既管理有源天线内部有源模组的工作状态，同时具备直流供电能力，未来网关也可集成到信源中。

其中，后级网络包括分布网络22与室内分布天线23。

通直流合路器214：具备直流供电能力的合路器，将多频合路器的功率合成信号与直流供电装置中发出的直流供电信号合成，得到合成信号。

第二部分：分布网络22包括：通直流耦合器221和通直流功分器222。

通直流耦合器221：通过不同耦合器配置，达到平衡功率作用，使到达天线的功率达到要求水平，通直流耦合器是具备直流供电能力的耦合器。

通直流功分器222：功分器可将一路输入射频信号的能量均分成两路或多路输出，通直流功分器是具备直流供电能力的功分器。

第三部分：室内分布天线23包括：天线和有源模组。

天线：将功率合成信号辐射成射频信号；

有源模组：通过电感具备直流取电能力。

室内分布信源、分布网络与室内分布天线，以及其内部各个器件之间，使用馈线连接，馈线既可传输射频信号，也可传输直流电。

2G RRU、3G RRU与4G RRU通过多频合路器合路后，与直流供电装置一起接入通直流合路器中，通直流合路器接通直流耦合器，通直流耦合器接通直流功分器，通直流功分器再通过级联使得信号的能量通过馈线分布到各天线中。

在一些实施例中，上述合路器、耦合器或功分器实现直流供电的方案如图3、图4、图5所示，也就是说，合路器有图3至图5所示的三种实现形式，耦合器有图3至图5所示的三种实现形式，功分器有图3至图5所示的三种实现形式，其中：

匹配元件1具有通交流阻直流特性，匹配元件2具有通直流阻交流特性。室内分布信源发送800～2700兆赫兹(MHz)频段信号，由于通路2中的匹配元件具有阻交流特性，因此射频信号通过通路1传输。而直流供电装置发送的直流信号由通路2传播，通路1中的匹配元件1具有阻直流特性，直流信号无法从通路1通过。信号传输介质是馈线，既可传输射频信号，也可以传输直流信号，直流电为零频信号，不会对射频信号产生干扰。实施例中匹配元件1为容性器件(参见图6)，匹配元件2为感性器件(参见图6)。

从以上可以看出，本实施例提供了一种具备直流供电能力的无源室内分布系统，还提供了一种具备直流供电能力的合路器、耦合器与功分器。

与现有技术相比，本实施例具有如下的技术优点：相关技术中，通过将无线射频信号转换为电能为无线通信装置供电，需要附加功率分配模块、无线充电模块与充电电池，系统复杂度高，且充电效率低。本实施例中，通过在馈线网络中引入通直流电的无源器件，实现为有源天线内的有源模块提供直流供电能力，降低了系统的复杂性，充电效率高且系统稳定。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本实用新型的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本实用新型实施例的实施过程构成任何限定。上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本实用新型的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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一种无源室内分布系统论文和设计

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