技术领域
[0001] 本
发明涉及移动通信领域，具体涉及一种无线直放站及实现MIMO的方法。
背景技术
[0002] 随着移动互联网的飞速发展，智能终端的普及，移动互联网用户希望能够随时随地接入互 联网，获取信息和服务。移动互联网已深刻地影响着人们的生活、学习和工作的方方面面。移 动互联网经济在国民经济中的占比越来越重，未来电信
基础设施的信息服务要在国民经济中下 沉，满足制造、教育、交通、物流等行业的的信息化需求。良好的
信号覆盖不仅可以帮助运营 商建立品牌优势，还可以实现社会各行各业的数字化转型。
[0003] 由于无线信号随距离的衰减，移动通信
站点越来越难以获取，以及覆盖环境的限制(如大 型建筑的底层、地下商场、地下
停车场和
电梯等环境)，使得现网中存在大量弱覆盖和覆盖盲 区。为了解决弱覆盖和覆盖盲区的问题，目前在现网中广泛应用了无线直放站设备。无线直放 站设备是一种无线信号中继设备，起到无线信号的放大的作用，图1为无线直放站结构示意图。
[0004] 现网中使用的无线直放站一般采用1T1R(一发一收)，不支持多发多收，而无线直放站所 在的信源基站均采用2T2R、2T4R、或4T4R等。也就是说，信源基站都支持MIMO(Multiple Input Multiple Output)，而无线直放站仅支持SISO(Single Input Single Output)，导致无线直放 站并未充分释放基站的上下行吞吐率，吞吐率仅为基站的1/2，或1/4等，造成了吞吐率的巨 大浪费，
频谱效率低下，网络投资效费比低和用户体验不佳等。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有的无线直放站因不支持MIMO而导致吞吐率浪费，频谱效率 低下的不足，提供一种无线直放站及实现MIMO的方法。
[0006] 为了达到上述目的，一种无线直放站，包括主机单元和从机单元，主机单元连接主机外置 天线和主机合路器，从机单元连接从机外置天线和从机合路器，主机合路器和从机合路器间数 据通信，主机单元内置有若干路主机直放通道，从机单元内置有若干路从机直放通道；
[0007] 主机直放通道和从机直放通道用于对接收到的无线信号进行放大、滤波和变频处理。
[0008] 主机直放通道和从机直放通道的结构相同，主机直放通道和从机直放通道均内置有基带处 理装置，主机直放通道和从机直放通道均包括第一射频前端装置、第一收发装置、第二射频前 端装置和第二收发装置，第一射频前端装置连接对应的第一收发装置，第二射频前端装置连接 对应的第二收发装置，所有第一收发装置和所有第二收发装置均连接同一个
基带处理装置。
[0009] 主机外置天线和从机外置天线采用N×N式MIMO天线。
[0010] 主机单元与信源通过射频馈缆通信，射频馈缆为单根多芯或多根多芯。
[0011] 一种无线直放站实现MIMO的方法，包括下行链路变频流程和上行链路变频流程；
[0012] 下行链路变频流程包括以下步骤：
[0013] 步骤一，主机单元的各路主机直放通道通过外置天线接收信源各通道的无线信号；
[0014] 步骤二，主机直放通道对接收到的无线信号进行滤波和变频处理；
[0015] 步骤三，主机直放通道对变频处理后的无线信号进行功率放大后，通过主机合路器和从机 合路器发送给从机单元；
[0016] 步骤四，从机单元中的各路从机直放通道接收主机直放通道发送的无线信号；
[0017] 步骤五，从机直放通道对接收到的无线信号进行滤波和变频处理，将
频率还原为信源原有 的频率；
[0018] 步骤六，从机直放通道对经过变频处理后的无线信号进行功率放大后发送给终端；
[0019] 上行链路变频流程包括以下步骤：
[0020] 步骤一，从机外置天线接收终端发送的上行无线信号；
[0021] 步骤二，从机直放通道对接收到的无线信号进行滤波和变频处理；
[0022] 步骤三，从机直放通道对变频处理后的无线信号进行功率放大后发送给主机单元；
[0023] 步骤四，主机直放通道接收从机直放通道发送的无线信号；
[0024] 步骤五，主机直放通道对接收到的无线信号进行滤波和变频处理，将频率还原为终端原有 的频率；
[0025] 步骤六，主机直放通道对经过变频处理后的无线信号进行功率放大后通过主机外置天线发 送给基站。
[0026] 一种无线直放站实现MIMO的方法，下行链路变频流程中，主机直放通道将接收到的无 线信号转换为频率更低的信号；
[0027] 上行链路变频流程中，从机直放通道将接收到的无线信号转换为频率更低的信号。
[0028] 与
现有技术相比，本发明的无线直放站的主机单元内置有若干路主机直放通道，从机单元 内置有若干路从机直放通道，能够支持MIMO功能，充分释放了基站的吞吐率，提升了覆盖 区域的吞吐率和频谱利用率，进一步提高了网络投资消费比和用户体验。本发明提供的无线直 放站通过对主机单元和从机单元对信号的接
力放大，进一步扩大了信号的覆盖范围。
[0029] 本发明方法通过对主机单元和从机单元的各直放通道变频来实现，通过对主机直放通道和 从机直放通道接收的信号进行变频处理，可提高各直放通道的施主天线和重发天线之间的隔离 度，达到消除各直放通道的自激和各直放通道之间同频干扰的问题。
[0030] 进一步的，本发明将基站的原无线信号的高频变频为低频，而低频信号更有利于无线信号 的传输，从而达到更远的无线
信号传输距离。
附图说明
[0031] 图1是现有的直放站结构示意图；
[0032] 图2是本发明的下行链路变频处理流程；
[0033] 图3是本发明的上行链路变频处理流程；
[0034] 图4是本发明中无线直放站的结构示意图；
[0035] 图5是本发明
实施例中提供的一种支持2×2MIMO的无线直放站结构示意图；
[0036] 图6是本发明中单路直放通道的示意图；
[0037] 图7是本发明中多路直放通道示意图；
[0038] 其中，1、主机单元；2、从机单元；3、主机外置天线；4、主机合路器；5、从机合路器； 6、从机外置天线；7、主机直放通道；8、从机直放通道；9、基带处理装置；10、第一射频前 端装置；11、第一收发装置；12、第二射频前端装置；13、第二收发装置。
具体实施方式
[0039] 下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0040] 参见图4，一种无线直放站，包括主机单元1和从机单元2，主机单元1连接主机外置天 线3和主机合路器4，从机单元2连接从机外置天线6和从机合路器5，主机合路器4和从机 合路器5间数据通信，主机单元1内置有若干路主机直放通道7，从机单元2内置有若干路从 机直放通道8。主机直放通道7和从机直放通道8用于对接收到的无线信号进行放大、滤波和 变频处理。
[0041] 参见图7，主机直放通道7和从机直放通道8的结构相同，主机直放通道7和从机直放通 道8均内置有基带处理装置9，主机直放通道7和从机直放通道8均包括第一射频前端装置10、 第一收发装置11、第二射频前端装置12和第二收发装置13，第一射频前端装置10连接对应 的第一收发装置11，第二射频前端装置12连接对应的第二收发装置13，所有第一收发装置 11和所有第二收发装置13均连接同一个基带处理装置9。
[0042] 主机外置天线3和从机外置天线6采用N×N式MIMO天线，主机单元1与信源通过射 频馈缆通信，射频馈缆为单根多芯或多根多芯。
[0043] 参见图2和图3，一种无线直放站实现MIMO的方法，包括下行链路变频流程和上行链路 变频流程；
[0044] 下行链路变频流程包括以下步骤：
[0045] 步骤一，主机单元1的各路主机直放通道7通过主机外置天线3接收信源各通道的无线信 号；
[0046] 步骤二，主机直放通道7对接收到的无线信号进行滤波和变频处理；
[0047] 步骤三，主机直放通道7对变频处理后的无线信号进行功率放大后，通过主机合路器4 和从机合路器5发送给从机单元2；
[0048] 步骤四，从机单元2中的各路从机直放通道8接收主机直放通道7发送的无线信号；
[0049] 步骤五，从机直放通道8对接收到的无线信号进行滤波和变频处理，将频率还原为信源原 有的频率；
[0050] 步骤六，从机直放通道8对经过变频处理后的无线信号进行功率放大后发送给终端；
[0051] 上行链路变频流程包括以下步骤：
[0052] 步骤一，从机外置天线6接收终端发送的上行无线信号；
[0053] 步骤二，从机直放通道8对接收到的无线信号进行滤波和变频处理；
[0054] 步骤三，从机直放通道8对变频处理后的无线信号进行功率放大后发送给主机单元1；
[0055] 步骤四，主机直放通道7接收从机直放通道8发送的无线信号；
[0056] 步骤五，主机直放通道7对接收到的无线信号进行滤波和变频处理，将频率还原为终端原 有的频率；
[0057] 步骤六，主机直放通道7对经过变频处理后的无线信号进行功率放大后通过主机外置天线 3发送给基站。
[0058] 一种无线直放站实现MIMO的方法，下行链路变频流程中，主机直放通道7将接收到的 无线信号转换为频率更低的信号；
[0059] 上行链路变频流程中，从机直放通道8将接收到的无线信号转换为频率更低的信号。
[0060] 实施例：
[0061] 参见图5和图6，本实施例中提供了一种支持2×2MIMO的无线直放站，通信方式采用 TDD(Time Division Duplexing)方式，即上下行频率采用相同的频率。
[0062] 主机单元1包括两路主机直放通道，分别为第一直放通道和第二直放通道。第一直放通道 和第二直放通道是独立的
电路，可以完成对信号的变频放大处理。主机单元与基站或者信源的 通信，可采用有线方式，也可采用无线方式。主机单元与从机单元的通信，可采用有线方式， 也可采用无线方式。
[0063] 主机单元1与基站或者信源通过无线方式通信时，采用2×2式MIMO外置天线的方式。 第一主机直放通道接收外置天线一个通道的信号，第二主机直放通道接收外置天线另一个通道 的信号。
[0064] 为了达到无线信号更远距离传输，主机单元的第一直放通道和第二直放通道可将基站或者 信源的信号的频率变频为更低频率。
[0065] 主机单元1与从机单元2采用有线的方式通信时，可将第一主机直放通道的频率为F1的 信号和第二主机直放通道的频率为F2的信号通过合路器4合成一路信号，后通过一根射频馈 缆将信号传送到对端合路器，合路器的两个端口分别与从机单元的第一从机直放通道和第二从 机直放通道相连。
[0066] 主机单元1与从机单元2通过无线方式通信时，主机单元1采用外置天线的方式，从机单 元2也采用外置天线的方式。
[0067] 从机单元包括两路直放通道，第一从机直放通道和第二从机直放通道。第一从机直放通道 和第二从机直放通道是独立的电路，可以完成对信号的变频放大处理。从机单元2与终端的通 信采用外置天线的方式。
[0068] 从机单元2的第一从机直放通道和第二从机直放通道对接收到的信号进行变频处理时，需 将接收到的频率为F1和F2的信号的频率还原为终端原有的频率F0。
[0069] 从机单元2与终端的通信可采用2×2式MIMO外置天线，也可采用两根独立的外置全向 天线。
[0070] 下行链路变频具体包括以下步骤：
[0071] 步骤一，主机单元1的主机直放通道7接收2×2式MIMO外置天线各通道的无线信号。
[0072] 具体地，第一主机直放通道接收外置天线的频率为F0_1的信号。
[0073] 具体地，第二主机直放通道接收外置天线的频率为F0_2的信号。
[0074] 频率F0_1和频率F0_2为相同的频谱，不同在于极化方式不同，或者由不同的基站通道 发送，或者由不同的天线通道发送，或者由不同的天线发送。
[0075] 步骤二，主机直放通道7对接收到的无线信号进行滤波和变频处理。
[0076] 第一主机直放通道对接收到的频率为F0_1的信号进行滤波后将频率变为F1。
[0077] 第二主机直放通道对接收到的频率为F0_2的信号进行滤波后将频率变为F2。
[0078] 频率F1和频率F2为不同的频率。
[0079] 步骤三，主机直放通道7对变频处理后的无线信号进行功率放大后发送给从机单元2。
[0080] 第一主机直放通道对变频处理后的频率为F1的无线信号进行功率放大后发送给从机单元 2。
[0081] 第二主机直放通道对变频处理后的频率为F2的无线信号进行功率放大后发送给从机单元 2。
[0082] 步骤四，从机直放通道8接收主机直放通道7发送的无线信号。
[0083] 步骤五，从机直放通道8对接收到的无线信号进行滤波和变频处理，将频率还原为基站原 有的频率。
[0084] 第一从机直放通道对接收到的信号进行滤波后，将频率为F1的信号的频率还原为F0_1。
[0085] 第二从机直放通道对接收到的信号进行滤波后，将频率为F2的信号的频率还原为F0-2。
[0086] 步骤六，从机直放通道8对经过变频处理后的信号进行功率放大后发送给终端。
[0087] 第一从机直放通道对经过变频处理后频率为F0_1的信号进行功率放大后通过2×2式 MIMO外置天线发送给终端。
[0088] 第二从机直放通道对经过变频处理后频率为F0_2的信号进行功率放大后通过2×2式 MIMO外置天线发送给终端。
[0089] 上行链路变频具体包括以下步骤：
[0090] 步骤一，从机单元的外置2×2式MIMO天线接收终端发送的上行无线信号。
[0091] 第一从机直放通道接收外置天线的频率为F0_1的信号。
[0092] 第二从机直放通道接收外置天线的频率为F0_2的信号。
[0093] 频率F0_1和频率F0_2为相同的频谱。
[0094] 步骤二，从机单元直放通道对接收到的无线信号进行滤波和变频处理。
[0095] 第一从机直放通道对接收到的频率为F0_1的信号进行滤波后将频率变为F1。
[0096] 第二从机直放通道对接收到的频率为F0_2的信号进行滤波后将频率变为F2。
[0097] 频率F1和频率F2为不同的频率。
[0098] 步骤三，从机单元各直放通道对变频处理后的无线信号进行功率放大后发送给主机单元；
[0099] 第一从机直放通道对变频处理后的频率为F1的无线信号进行功率放大后发送给主机单元 1。
[0100] 第二从机直放通道对变频处理后的频率为F2的无线信号进行功率放大后发送给主机单元1。
[0101] 步骤四，主机单元各直放通道接收从机单元各直放通道发送的无线信号；
[0102] 步骤五，各主机直放通道7对接收到的无线信号进行滤波和变频处理，将频率还原为终端 原有的频率；
[0103] 第一主机直放通道对接收到的信号进行滤波后，将频率为F1的信号的频率还原为F0_1。
[0104] 第二主机直放通道对接收到的信号进行滤波后，将频率为F2的信号的频率还原为F0-2。
[0105] 步骤六，主机直放通道7对经过变频处理后的无线信号进行功率放大后通过外置2×2式 MIMO天线发送给基站。
[0106] 第一主机直放通道7对经过变频处理后频率为F0_1的信号进行功率放大后通过2×2式 MIMO外置发送给基站。
[0107] 第二主机直放通道7对经过变频处理后频率为F0_2的信号进行功率放大后通过2×2式 MIMO外置天线发送给基站。
