CN100372265C - 一种室内分布系统及其组网方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室内分布系统及其组网方法，本发明的主要目的在于提供一种室内分布系统，该室内分布系统主要包括BBU、为基带信息提供路由的RHUB以及RRU，通过该室内分布系统实现了支持大容量的室内覆盖要求，便于扩容，同时降低运营成本。本发明的另一目的在于提供一种室内分布系统的组网方法，通过该方法能够简便灵活地实现室内分布系统的多种组网方式。

Description

一种室内分布系统及其组网方法

技术领域

本发明涉及基站技术，尤指一种室内分布系统及通过该系统进行组网的方法。

背景技术

现代都市中建筑物越来越高、越来越多、越来越密集，无线通信的无线电信号在其间受到阻挡而衰减，现代建筑多以钢筋混凝土为骨架，加上全封闭式的外装修，严重屏蔽和衰减了无线电信号，在这样的建筑物中很难进行正常的通信。

另外，在高层建筑物的低层，基站信号通常较弱，如地下停车场、地下商场、地铁、隧道等场所通常都是盲区；在大中城市的中心区，通常基站密集如平均站距小于一公里，因此进入室内的信号通常比较杂乱、不稳定，特别是在一些没有完全封闭的高层建筑的中、高层，进入室内的信号包括高层建筑的近处基站的信号、远处基站通过直射、折射、反射、绕射等方式进入室内的信号，信号忽强忽弱不稳定，邻区干扰严重，移动终端在这样的环境下使用，未通话时小区重选频繁，通话过程中频繁切换，导致话音质量差，掉话现象严重；在城市的边缘区，基站密度小，在距基站较远的建筑物内，因建筑材料对电磁波的损耗，移动终端在室内的通信也受到了很大的影响和限制。

为解决以上无线电信号室内覆盖问题，目前最有效的方法就是建设室内分布系统，将基站的信号通过有线方式直接引入到室内的每一个区域，再通过小型天线在室内发射基站信号，从而达到消除室内覆盖盲区，抑制干扰，为室内的移动通信用户提供稳定、可靠的无线电信号，使用户在室内也能享受高质量的个人通信服务。通常，室内分布系统分为无源系统和有源系统。

无源系统包括信号源设备和无源信号分布系统。其中，信号源设备可以是微蜂窝、宏蜂窝基站或室内直放站；无源信号分布系统可以包括馈线、干线放大器、功分器、耦合器、室内天线等设备。无源系统设备性能稳定、维护简单，但是，信号经过功分器、耦合器和线路衰耗后，到达各个天线的强度不同，导致覆盖效果参差不齐，具体来讲，无源系统存在以下问题：

信号分布系统是无源的，分路损耗大，对于较大的楼宇，从馈入点到天线之间的损耗可达30～40dB，因此导致每个天线接口的辐射功率较低，灵敏度较差；对于宽带码分多址(WCDMA)系统而言，从馈入点分配到每个天线上的信号都是相同的，因此整个系统在同一载波上属于同一个小区，而不能分裂成多个小区，而WCDMA系统的每个运营商的频点数量非常有限，考虑到高层建筑存在导频污染问题，高层室内覆盖还需要采用与室外覆盖不同的频点，无源信号分布系统受限于可用的频点数量，因此其扩容能力非常有限。

有源系统可大致分为直放站有源分布天线系统(ADAS)和基于射频远端单元(RRU)的ADAS。

图1是现有技术直放站有源分布天线系统组网示意图，直放站ADAS通常是由一个或多个信号源如基站或者无线直放站，一个有源信号分配系统组成。其中，有源信号分配系统一般是由近端单元(Near End Unit)、远端单元(Far End Unit)、信号转发节点(HUB Node)、天线以及连接各单元的光纤/CAT5/6电缆/射频(RF)电缆、耦合器、衰减器等组成。组网方式可以是星型或分层星型。如图1所示，基站或者无线直放站将射频载波信号传递给近端单元，为了确保近端单元不过载，在信号源与近端单元之间串连衰减器；近端单元将接收到的射频信号转换为光信号经光纤发送给信号转发节点，或者将接收到的射频信号转换为模拟中频信号经CAT5/6电缆发送给远端单元；信号转发节点可以复制来自近端单元的信号，并分别传递给多个远端单元。

目前，在直放站有源分布天线系统中，分配到每个天线接口的信号都是相同的，因此这种方案应用在WCDMA系统中时，在同一载波上不能划分多个同频小区，因此扩容能力非常有限；另外，由于基站或者无线直放站输出的是射频载波信号，而目前为室外覆盖应用设计的基站设备输出的射频载波信号都是大功率的，因此作为信号源的基站必须保留昂贵的大功率射频模块，从而造成成本的浪费；在近端单元和远端单元上，需要采用较为昂贵的射频/光转换器，其成本也比数字光转换器要高。

图2是现有技术基于RRU的有源分布天线系统组网示意图，如图2所示，基于RRU的ADAS通常是由一个基带单元(BBU)、若干个RRU以及传递信号的光纤组成。BBU完成基站的基带处理功能，BBU与RRU之间的接口传递数字基带信号，RRU完成数字基带信号与射频信号之间的转换。

RRU是根据第三代合作伙伴计划(3GPP)协议开发的室外型射频远端模块，属于主基站的射频远端模块。RRU可以通过光接口或电接口与主基站连接，共享主基站的基带处理和主控时钟资源。其中，主基站包括室内宏基站、室外宏基站、室内型BBU、室外型BBU等。RRU靠近天线放置，下行通道将来自主基站的数字基带信号转换为射频信号后经天线发射，上行通道将来自天线的射频信号转换为数字基带信号后发送给主基站。

在某些大型楼宇中，采用基于RRU的ADAS一般需要多达几十个小功率RRU来做远端覆盖，而当每个RRU都是一个独立小区时，支持几十个RRU需要耗费较多的基带资源，实际应用不够经济，目前宏基站上支持的最大小区数量一般为12～24个，覆盖规模也比较小；另外BBU与RRU之间的接口是专用的，不开放，因此无法提供多运营商共享。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种室内分布系统，能够支持大容量的室内覆盖要求，便于扩容，同时降低运营成本。

本发明的另一目的在于提供室内分布系统的组网方法，通过该方法能够简便灵活地实现室内分布系统的多种组网方式。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种室内分布系统，该系统包括：

基带单元，该基带单元包括：发送模块、接收模块，主控及时钟同步模块；

至少一个射频远端单元，用于实现数字基带信号与射频信号间转换；

该基带单元还包括：基带单元路由模块，用于对下行数字基带信号中属于同一射频远端单元组的数字基带信号进行复制并转发给与自身连接的射频远端单元；对来自同一射频远端单元组的上行数字基带信号进行加权求和后上报给基站控制器。

该系统在所述基带单元与射频远端单元之间还包括：

至少一个为数字基带信号提供路由的远端信号转发单元，用于对来自基带单元的下行数字基带信号中属于同一远端射频单元组的数字基带信号进行复制并转发给与自身连接的远端射频单元；对来自同一远端射频单元组的上行数字基带信号进行加权求和并发送给与自身连接的基带单元；

所述基带单元还包括基带单元接口模块，用于连接基带单元与远端信号转发单元。

所述基带单元路由模块，用于对下行数字基带信号中属于同一远端射频单元组但不属于同一远端信号转发单元的数字基带信号进行复制并转发给与自身连接的远端信号转发单元；对采自不同远端信号转发单元且属于同一远端射频单元组的上行数字基带信号进行加权求和后上报给基站控制器。

所述远端信号转发单元还包括：远程供电模块，用于为所述远端射频单元提供远程供电；

所述远端信号转发单元与远端射频单元之间采用电缆传输。

所述远端信号转发单元包括：

远端信号转发单元接口模块1，用于连接所述远端信号转发单元与基带单元；

远端信号转发单元路由模块，根据来自所述基带单元主控及时钟同步模块下发的路由设置信息，对来自远端信号转发单元接口模块1的不同远端射频单元组的下行数字基带信号进行复制，并转发给远端信号转发单元接口模块2；对来自远端信号转发单元接口模块2的同一远端射频单元组的不同远端射频单元的上行数字基带信号进行加权求和，并将求和后的上行数字基带信号转发给远端信号转发单元接口模块1；

远端信号转发单元接口模块2，用于连接远端信号转发单元与远端射频单元；

远端信号转发单元控制及时钟同步模块，用于完成信号转发的控制功能以及远端信号转发单元中各模块间信令、业务数据的交换控制，同时为远端信号转发单元提供时钟参考。

所述远端信号转发单元接口模块1还用于连接其它远端信号转发单元，所述远端信号转发单元接口模块1对非自身所属远端信号转发单元的数字基带信号不作处理，直接转发。

所述基带单元与远端信号转发单元之间、所述远端信号转发单元与远端射频单元之间采用光纤或电缆连接。

一种室内分布系统的组网方法，连接基带单元和整数个远端射频单元，将整数个远端射频单元划分为大于或等于1个远端射频单元组，在基带单元中设置提供路由的基带单元路由模块；

该方法还包括：通过所述基带单元路由模块转发下行数字基带信号至各组远端射频单元，转发上行数字基带信号至基站控制器。

设置为数字基带信号提供路由的远端信号转发单元；在所述基带单元中进一步设置用于连接基带单元与远端信号转发单元的基带单元接口模块；

所述基带单元通过远端信号转发单元连接远端射频单元，并通过所述基带单元路由模块和远端信号转发单元转发数字基带信号至各组远端射频单元。

所述远端信号转发单元为一个或一个以上；所述远端射频单元为一个或一个以上。

所述远端信号转发单元包括：远端信号转发单元接口模块1、远端信号转发单元路由模块、远端信号转发单元接口模块2；

所述远端信号转发单元为多个，所述基带单元通过基带单元接口模块，分别与各远端信号转发单元的远端信号转发单元接口模块1相连；

或者所述基带单元通过基带单元接口模块，与其中一个远端信号转发单元的远端信号转发单元接口模块1相连，各远端信号转发单元间通过自身远端信号转发单元接口模块1逐级相连；

或者所述基带单元通过基带单元接口模块，与其中一个远端信号转发单元的远端信号转发单元接口模块1相连，各远端信号转发单元间通过自身远端信号转发单元接口模块1逐级相连，所述基带单元通过基带单元接口模块和最后一级远端信号转发单元的远端信号转发单元接口模块1，与最后一级远端信号转发单元相连。

所述远端信号转发单元包括：远端信号转发单元接口模块1、远端信号转发单元路由模块、远端信号转发单元接口模块2；所述远端射频单元包括远端射频单元接口模块；

所述远端射频单元为多个，所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2，分别与各远端射频单元的远端射频单元接口模块相连；

或者所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2，与其中一个远端射频单元的远端射频单元接口模块相连，各远端射频单元间通过自身远端射频单元接口模块逐级相连；

或者所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2，与其中一个远端射频单元的远端射频单元接口模块相连，各远端射频单元间通过自身远端射频单元接口模块逐级相连，所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2和最后一级远端射频单元的远端射频单元接口模块，与最后一级远端射频单元相连。

所述远端射频单元包括远端射频单元接口模块；

所述远端射频单元为多个，所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2，分别与各远端射频单元的远端射频单元接口模块相连；

或者所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2，与其中一个远端射频单元的远端射频单元接口模块相连，各远端射频单元间通过自身远端射频单元接口模块相连；

或者所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2，与其中一个远端射频单元的远端射频单元接口模块相连，各远端射频单元间通过自身远端射频单元接口模块逐级相连，所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2和最后一级远端射频单元的远端射频单元接口模块，与最后一级远端射频单元相连。

所述基带单元路由模块转发数字基带信号的方法为：

对下行数字基带信号中属于同一远端射频单元组的数字基带信号进行复制并转发给与自身连接的远端射频单元；对来自同一远端射频单元组的上行数字基带信号进行加权求和后上报给基站控制器。

所述基带单元路由模块转发数字基带信号的方法为：

对下行数字基带信号中属于同一远端射频单元组但不属于同一远端信号转发单元的数字基带信号进行复制并转发给与自身连接的远端信号转发单元；对来自不同远端信号转发单元且属于同一远端射频单元组的上行数字基带信号进行加权求和后上报给基站控制器。

所述基带单元路由模块转发数字基带信号的方法还包括：

透传下行数字基带信号中属于同一远端射频单元组且属于同一远端信号转发单元的数字基带信号给与该远端信号转发单元。

所述远端信号转发单元转发数字基带信号的方法为：

对来自基带单元的下行数字基带信号中属于同一远端射频单元组的数字基带信号进行复制并转发给与自身连接的远端射频单元；对来自同一远端射频单元组的上行数字基带信号进行加权求和并发送给与自身连接的基带单元。

所述远端信号转发单元转发数字基带信号的方法还包括：所述远端信号转发单元将非自身的数字基带信号直接转发给与自身相连的远端信号转发单元。

该方法还包括：预先设置各支路的权重；所述加权求和的方法为：根据预先设置的各支路的权重进行加权求和。

所述权重的大小取决于对相应远端射频单元上行基带信号的信噪比要求，可由操作维护中心下发，或根据上行测量结果自动生成。

所述加权求和之后，该方法还包括：调整经过加权求和的数字基带信号的功率到额定值。

由上述技术方案可见，本发明室内分布系统主要包括BBU、为基带信息提供路由的远端信号转发单元(RHUB)以及RRU。通过BBU及RHUB中的路由模块，对上/下行数字基带信号进行复制、求和等处理，灵活方便地实现了本发明室内分布系统的多种组网方式；同时，本发明方案支持大容量的室内覆盖要求，便于扩容，降低了运营成本。

与现有室内分布系统相比，本发明室内分布系统中的RRU靠近天线，提供了合适的发射功率和较好的接收灵敏度；本发明室内分布系统中增加的RHUB，提供了对多路数字基带信号有选择地进行复制、加权求和、透传等功能，使得单个网络支持的RRU数目大大增加，从而支持了大规模覆盖要求；

通过本发明室内分布系统，在同一网络中的同一频点上实现了划分成多个同频小区，支持更大的容量；通过在BBU或RHUB调整数字基带信号的复制或求和方式，方便地调整了小区划分和热点切换等，易于实现网优；

除此之外，本发明室内分布系统中采用数字信号传输，传输介质采用光纤或CAT5/6电缆，易于获取和施工，降低了工程成本等。

附图说明

图1是现有技术直放站有源分布天线系统组网示意图；

图2是现有技术基于RRU的有源分布天线系统组网示意图；

图3是本发明室内分布系统中BBU的组成示意图；

图4是本发明室内分布系统中RHUB的组成示意图；

图5是本发明室内分布系统中RRU的组成示意图；

图6是本发明室内分布系统组网实施例一的组网结构示意图；

图7是本发明室内分布系统组网实施例二的组网结构示意图；

图8是本发明室内分布系统组网实施例三的组网结构示意图；

图9是本发明室内分布系统组网实施例四的组网结构示意图；

图10是本发明BBU与RHUB间采用星型组网中上行信号处理示意图；

图11是本发明BBU与RHUB间采用链型组网中上行信号处理示意图；

图12是本发明BBU与RHUB间采用星型组网中下行信号处理示意图；

图13是本发明BBU与RHUB间采用链型组网中下行信号处理示意图；

图14是系统容量增加时，本发明室内分布系统扩容实施例一的扩容组网演变示意图；

图15是系统热点变化时，本发明室内分布系统扩容实施例二的扩容组网演变示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：本发明室内分布系统主要包括BBU、为基带信息提供路由的RHUB以及RRU，其中，在BBU中设置有BBU路由模块，用于对下行数字基带信号中属于同一RRU组但不属于同一RHUB的数字基带信号进行复制转发、对来自不同RHUB且属于同一RRU组的上行数字基带信号进行加权求和；在RHUB中设置有RHUB路由模块，用于对下行数字基带信号中属于同一RRU组的数字基带信号进行复制转发、对来自同一RRU组的上行数字基带信号进行加权求和；另外，在BBU、RHUB及RRU中设置有用于相互连接的接口模块。

本发明室内分布系统能够灵活方便地实现多种组网方式，同时，本发明组网方式能够支持大容量的室内覆盖要求，便于扩容，降低运营成本。

本发明所述的室内分布系统及其组网方法适用于多种移动通信制式中，包括：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、GSM等通信系统，也适用于宽带无线接入(BWA)等，下面仅以WCDMA系统为例具体说明本发明的实现。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举较佳实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明室内分布系统主要包括BBU、为数字基带信号提供路由的远端信号转发单元(RHUB)以及RRU。

其中，在BBU中新增BBU路由模块(BBU Router)和BBU接口模块(BBU Interface)，BBU路由模块用于对下行数字基带信号进行复制转发，或对上行数字基带信号进行加权求和；BBU接口模块用于连接BBU与RHUB，当BBU与RHUB采用光纤传输时，BBU接口模块对下行数字基带信号进行并串变换和电光转换，或对上行数字基带信号进行光电转换和串并变换，当BBU与RHUB采用CAT5/6电缆传输时，BBU接口模块对下行数字基带信号进行并串变换，或对上行数字基带信号进行串并变换；

RHUB为本发明新增单元，主要包括用于连接RHUB与BBU的RHUB接口模块1(RHUB Interface1)、用于连接RHUB与RRU的RHUB接口模块2(RHUB Interface2)、用于为基带信息提供路由的RHUB路由模块(RHUBRouter)、RHUB控制及时钟同步模块。对RHUB中各组成模块的详细介绍参见下文对图4的描述。

在RRU中新增用于连接RRU与RHUB的RRU接口模块(RRUInterface)，当RRU与RHUB采用光纤传输时，RRU接口模块对下行数字基带信号进行光电转换和串并变换，或对上行数字基带信号进行并串变换和电光转换、当RRU与RHUB采用CAT5/6电缆传输时，RRU接口模块对下行数字基带信号进行串并变换，或对上行数字基带信号进行并串变换。

下面分别结合图3、4和5，对BBU、RHUB和RRU的组成进行详细描述。

图3是本发明室内分布系统中BBU的组成示意图，BBU包括：发送模块，对来自基站控制器(BSC)的下行数据信息进行编码、调制、扩频等处理，并将处理后的数字基带信号发送给BBU路由模块。这里，如果本发明应用于其它移动通信系统，则发送模块通过所应用移动通信系统中的标准接口接收来自相应移动通信系统中的基站控制器如WCDMA系统中的无线资源控制器(RNC)的下行数据信号；接收模块，对来自BBU路由模块的数字基带信号进行解调、解码等处理，将处理后的上行数据信息发送给基站控制器；主控及时钟同步模块，用于完成基站的控制功能以及基站内各模块间信令、业务数据的交换控制，同时为本BBU提供时钟参考。

BBU还包括：BBU路由模块，根据来自基站侧操作维护中心下发的路由设置信息，分别对来自发送模块的同一RRU组但不同RHUB的下行数字基带信号进行复制并转发给BBU接口模块；分别对来自BBU接口模块的同一RRU组的不同RRU的上行数字基带信号进行加权求和，并将加权求和后的数字基带信号的功率调整到额定值，之后发送给接收模块。其中，用于加权求和的权重的大小取决于对相应RRU上行基带信号的信噪比要求，比如信噪比要求高的RRU，该RRU的上行数据可以设置大的加权值。上行基带信号的信噪比可由操作维护中心下发，也可通过上行测量获得。

BBU接口模块，用于连接BBU与RHUB，BBU与RHUB之间可以采用光纤或CAT5/6电缆传输数字基带信号，但不限于上述传输介质。当采用光纤传输时，对来自BBU路由模块的下行数字基带信号进行并串变换、电光转换后发送给RHUB；对来自RHUB的上行数字基带信号进行光电转换、串并变换后发送给BBU路由模块；当采用CAT5/6电缆传输时，对来自BBU路由模块的下行数字基带信号进行并串变换后发送给RHUB；对来自RHUB的上行数字基带信号进行串并变换后发送给BBU路由模块。

图4是本发明室内分布系统中RHUB的组成示意图，RHUB用于为接收到的上行/下行数字基带信号进行路由，包括RHUB接口模块1、RHUB接口模块2、RHUB路由模块、RHUB控制及时钟同步模块，还可以进一步包括远程供电模块(RPS)，对各模块详细介绍如下：

RHUB接口模块1，用于连接RHUB与BBU。当RHUB与BBU采用光纤传输时，在下行方向，该RHUB接口模块1对来自BBU的数字基带信号进行光电转换、串并变换处理后，在RHUB控制及时钟同步模块的控制下，从处理后的数字基带信号中取出属于该RHUB接口模块1所属RHUB处理的数字基带信号，并转发给RHUB路由模块，这些数字基带信号属于与该RHUB连接的不同的RRU组；在上行方向，该RHUB接口模块1对来自RHUB路由模块的数字基带信号进行并串变换、电光转换处理，并将处理后的数字基带信号转发给BBU。当BBU与RHUB采用CAT5/6电缆传输时，与采用光纤传输相比，在下行方向的处理中省略光电转换，在上行方向的处理中省略电光转换即可。另外，通过RHUB接口模块1可以与其它RHUB相连，RHUB接口模块1对非自身所属RHUB的数字基带信号不作处理，直接转发。

RHUB路由模块，根据来自BBU主控及时钟同步模块下发的路由设置信息，对来自RHUB接口模块1的不同RRU组的下行数字基带信号进行复制，之后转发给RHUB接口模块2；对来自RHUB接口模块2的同一RRU组的不同RRU的上行数字基带信号进行加权求和，并将求和后的上行数字基带信号转发给RHUB接口模块1；

RHUB接口模块2，用于连接RHUB与RRU，RHUB与RRU之间可以采用光纤或CAT5/6电缆连接，但不限于上述传输介质。当RHUB与RRU之间采用光纤传输数字基带信号时，在下行方向，该RHUB接口模块2对来自RHUB路由模块的数字基带信号进行并串变换、电光转换处理后发送给RRU；在上行方向，该RHUB接口模块2对来自RRU的数字基带信号进行光电转换、串并变换处理后发送给RHUB路由模块；当RHUB与RRU之间采用CAT5/6电缆传输数字基带信号时，在下行方向，该RHUB接口模块2对来自RHUB路由模块的数字基带信号进行并串变换处理后发送给RRU；在上行方向，该RHUB接口模块2对来自RRU的数字基带信号进行串并变换处理后发送给RHUB路由模块；

RHUB控制及时钟同步模块，用于完成信号转发的控制功能以及RHUB中各模块间信令、业务数据的交换控制，同时为本RHUB提供时钟参考。

RPS模块为RRU提供远程供电，RPS模块是一个可选模块。在选用RPS模块时，RHUB与RRU之间采用CAT5/6传输。

图5是本发明室内分布系统中RRU的组成示意图，RRU包括：发送模块，对来自RRU接口模块的数字基带信号进行脉冲成型、数模变换、功率放大等处理，将处理后的下行数据信息经双工器(Duplexer)由天线发射；接收模块，通过双工器接收来自天线的上行数据信息，对接收到的上行数据信息进行射频放大、模数转换、匹配滤波处理后形成数字基带信号，并将处理后的数字基带信号发送给RRU接口模块；RRU控制及时钟同步模块，用于完成对RRU中各模块间信令、业务数据的交换控制，同时为本RRU提供时钟参考；

其中，RRU接口模块，用于连接RRU与RHUB，RRU与RHUB之间可以采用光纤或CAT5/6电缆连接。当采用光纤传输数字基带信号时，在下行方向，RRU接口模块对来自RHUB的数字基带信号进行光电转换、串并变换后转发给发送模块；在上行方向，RRU接口模块对来自接收模块的数字基带信号进行并串变换、电光转换后转发给RHUB；当采用CAT5/6电缆传输数字基带信号时，在下行方向，RRU接口模块对来自RHUB的数字基带信号进行串并变换后转发给发送模块；在上行方向，RRU接口模块对来自接收模块的数字基带信号进行并串变换后转发给RHUB；此时，若RHUB采用了RPS模块，则RRU接口模块还完成从接收到的数字基带信号中提取直流供电信号。

每个BBU可以支持多个RHUB和RRU，RRU又可以划分为若干个RRU组，其中，一个RRU组支持一个小区(CELL)。同一RRU组的各RRU下行方向发射同一CELL的信号，上行方向接收来自同一CELL的信号。

采用本发明的室内分布系统可以简便灵活地实现室内分布系统的多种组网方法，如星型、链型、环型和混合型等，下面列举几种组网实施例。

图6是本发明室内分布系统组网实施例一的组网结构示意图，如图6所示，一个BBU与K个RHUB形成星型连接，一个BBU通过K个RHUB与N个RRU形成星型连接。本实施例中，假设按照网络规划，整个室内分布系统需要四个CELL，每个CELL分别需要n1、n2、n3、n4个RRU，4个CELL总共需要N个RRU，即N＝n1+n2+n3+n4，其中，n1、n2、n3、n4和N均为正整数。为了能够支持N个RRU，总共需要K个RHUB作为中间节点，形成一个分层星型的网络。不同RRU组的数字基带信号都有各自的标志，该标志用于标识数字基带信号所属的RHUB和RRU。

为了方便描述，为每个RRU提供一个编号，分别为RRU₁，RRU₂...RRU_N，按照上述网络规划要求，将N个RRU分成四个RRU组：第一组(Group1)包括RRU1、RRU2......RRU_n1，Group2包括RRU_n1+1、RRU_n1+2...RRU_n1+n2，Group3包括RRU_n1+n2+1、RRU_n1+n2+2....RRU_n1+n2+n3，Group4包括RRU_n1+n2+n3+1、RRU_n1+n2+n3+2...RRU_N。

从图6可见，Group1的RRU仅与RHUB1相连、Group2的RRU分别与RHUB1和RHUB2相连、Group3的RRU与RHUB2～RHUB_k-1相连、Group4的RRU仅与RHUBk相连，并独占RHUB_k。不同RRU组的数字基带信号都有各自的标志，该标志用于标识数字基带信号所属的RHUB和RRU，每个RRU组中各RRU的下行信息完全相同。

在下行方向，BBU中的BBU路由模块根据路由设置信息，对来自自身发送模块的四组数字基带信号进行处理，即透传Group1的数字基带信号给RHUB1、复制Group2的数字基带信号为2份并分别发送给RHUB1和RHUB2、复制Group3的数字基带信号为(k-2)份并分别发送给RHUB2～RHUB_K-1、透传Group4的数字基带信号给RHUB_k。这里，透传是指不对经过的信号做任何处理；

以RHUB1为例，假设BBU与RHUB之间、RHUB与RRU之间均采用光纤传输数字基带信号，RHUB1中的处理包括：RHUB1的RHUB1接口模块1将接收到的数字基带信号进行光电转换、串并变换后转发给RHUB1路由模块，RHUB1路由模块根据路由设置信息，将接收到的不同RRU组的数字基带信号分别发送到各个RRU对应的端口上去，即复制Group1的数字基带信号为nl份，分别转发给Group1中各RRU、透传1份Group2的数字基带信号到RRU_n1+1；

RRU中的RRU接口模块将接收到的数字基带信号进行光电转换、串并变换后转发给发送模块，通过发送模块处理后得到的下行数据信息经双工器由天线发射。

在上行方向，各RRU将射频信号转换为数字基带信号后，按照网络连接将数字基带信号发送给所属RHUB，RHUB分别对接收到的来自同一RRU组的不同RRU的数字基带信号进行加权求和，并将求和后的数字基带信号发送给自身所属BBU，BBU分别对接收到的来自不同RHUB的数字基带信号中同一RRU组的不同RRU的数字基带信号进行加权求和，并将求和后的数字基带信号的功率调整到额定值后，对处理后的数字基带信号进行基带处理并发送给基站控制器。这里，权重的大小取决于对相应RRU上行基带信号的信噪比要求，可由操作维护中心下发，也可根据上行测量结果自动生成。

图7是本发明室内分布系统组网实施例二的组网结构示意图，如图7所示，一个BBU与K个RHUB形成链型或环型连接，一个BBU通过K个RHUB与N个RRU形成星型连接，图7中，BBU通过实线与RHUB形成链型连接；BBU通过实线和虚线与RHUB形成环型连接。图7所示分布系统连接为混合连接，与图6的区别在于BBU与RHUB的连接方法不同。

假设BBU与K个RHUB形成链型连接，BBU与RHUB之间、RHUB与RHUB之间、RHUB与RRU之间均采用光纤传输数字基带信号，那么，在下行方向，RHUB接收到来自BBU的数字基带信号后，将不属于自身的数字基带信号通过RHUB接口模块1直接转给与自身相连的RHUB；而对属于自身的数字基带信号，按照图6中的描述进行复制等处里后发送给对应的RRU即可；在上行方向，各RHUB接收到来自同一RRU组的不同RRU的数字基带信号进行求和，并将求和后的数字基带信号的功率调整到额定值之后，从最后一级RHUB开始逐级将求和得到的数字基带信号发送给前一级RHUB，前一级RHUB再次进行求和后发送，直至发送到第一级RHUB后，由该第一级RHUB求和后发送给BBU。

图8是本发明室内分布系统组网实施例三的组网结构示意图，在分布系统规模比较小时，可以采用无RHUB的组网方式，如图8所示，一个BBU与N个RRU形成链型或环型连接。RRU仍然可以划分为若干个组，BBU与RRU之间的传输介质可以采用CAT5/6或光纤等，而且BBU可以进一步通过RPS为RRU提供远程供电。

图9是本发明室内分布系统组网实施例四的组网结构示意图，如图9所示，一个BBU与一个RHUB连接，一个BBU通过该RHUB与N个RRU形成链型或环型连接。图9示出RHUB与RRU之间也可以实现链型或环型连接。

从以上实施例描述可见，在各种组网方法中，BBU中的BBU路由模块和RHUB中的RHUB路由模块根据组网方式，对数字基带信号进行复制或加权求和，使数字基带信号得以正确传递。下面详细介绍BBU路由模块和RHUB路由模块的工作原理。

BBU路由模块或RHUB路由模块在上行方向，主要用于对来自同一RRU组的不同RRU的数字基带信号进行加权求和，BBU路由模块还进一步包括：调整数字基带信号的功率到额定值，以满足基带解调性能需求。BBU路由模块或RHUB路由模块对哪些RRU信号进行求和，取决于路由设置信息，路由设置通过BBU中的主控及时钟同步模块实现。权重的大小取决于对相应RRU上行基带信号的信噪比要求，可由操作维护中心下发，也可根据上行测量结果自动生成。

BBU路由模块或RHUB路由模块在下行方向，主要用于对同一RRU组但不同RHUB的数字基带信号进行复制。BBU路由模块或RHUB路由模块对哪些RRU信号进行复制，取决于路由配置设置信息，路由设置由BBU中的主控及时钟同步模块实现。

图10是本发明BBU与RHUB间采用星型组网中上行信号处理示意图，如图10所示，一个BBU与两个RHUB形成星型连接，RHUB1与i个RRU形成星型连接，RHUB2与(m-i)个RRU形成星型连接，这里假设与RHUB1连接的i个RRU即RRU₁～RRU_i，以及与RHUB2连接的(m-i)个RRU即RRU_i+1～RRU_m均属于同一RRU组即Groupj，星型连接的上行信号求和方法为：

假设RRU1～RRUm上行输出数字基带信号分别为S₁～S_m， S₁～S_m的功率一般不相等。

RHUB1的RHUB路由模块根据每个支路配置的权重对来自RRU₁～RRU_i的上行信号S₁～S_i进行加权求和即Sa＝K₁×S₁+K₂×S₂+...+K_i×S_i，得到Sa；RHUB2的RHUB路由模块对来自RRU_i+1～RRU_m的上行信号S_i+1～S_m进行加权求和即Sb＝K_i+1×S_i+1+K_i+2×S_i+2+...+K_m×S_m ,得到Sb；，其中，K₁～K_m为每个支路的权值。

然后，Sa和Sb被发送至BBU，BBU的BBU路由模块根据配置权重，对来自RHUB1和RHUB2的同一组RRU的上行数字基带信号进行第二次加权求和。假设经过BBU路由模块加权求和后的信号为S，那么，

S＝Ka×Sa+Kb×Sb，其中，Ka和Kb分别为两个支路的权重。

之后对信号S进行功率调整，使得进入BBU接收模块的信号功率为一额定功率，以满足解调器的要求，将解调后的信号发送给基站控制器。

上述具体的加权求和可以通过逻辑电路或者高速处理器来实现，具体实现属于本领域技术人员已知技术，这里不再赘述。图10所示的求和方法对于两个以上的RHUB的组网方式同样适用，具体实现不再重复描述。

图11是本发明BBU与RHUB间采用链型组网中上行信号处理示意图，如图10所示，一个BBU与两个RHUB形成链型连接，RHUB1与i个RRU形成星型连接，RHUB2与(m-i)个RRU形成星型连接，这里假设与RHUB1连接的i个RRU即RRU₁～RRU_i，以及与RHUB2连接的(m-i)个RRU即RRU_i+1～RRU_m均属于同一RRU组即同属于Groupj，链型连接的上行信号加权求和方法为：

假设RRU1～RRUm上行输出数字基带信号为S₁～S_m，RRU₁～RRU_m均提供现有上行自动增益控制功能，使得S₁～S_m的功率相等。

RHUB1的RHUB路由模块对来自RRU₁～RRU_i的上行信号S₁～S_i进行加权求和即Sa＝K₁×S₁+K₂×S₂+...+K_i×S_i，得到Sa；RHUB2的RHUB路由模块对来自RRU_i+1～RRU_m的上行信号S_i+1～S_m进行加权求和即Sb＝K_i+1×S_i+1+K_i+2×S_i+2+...+K_m×S_m，得到Sb；

然后，Sb经RHUB1的RHUB接口模块1发送至RHUB路由模块，由于来自RHUB2的Sb和自身求和得到的Sa属于同一组RRU，因此RHUB1根据配置权重对Sa和Sb进行第二次加权求和。假设经过RHUB1路由模块求和后的信号为S，那么，

S＝Ka×Sa+Kb×Sb，其中，Ka和Kb分别为两个支路的权重。

最后，在BBU中，BBU路由模块对信号S进行功率调整，使得进入BBU接收模块的信号功率为一额定功率，以满足解调器的要求，并将解调后的信号发送给基站控制器。

图11所示上行信号求和方法与图10所示方法的不同之处在于，来自RHUB2的Sb，在RHUB1的RHUB路由模块中与Sa求和，公式还是：S＝Ka×Sa+Kb×Sb。

图12是本发明BBU与RHUB间采用星型组网中下行信号处理示意图，如图12所示组网与图10完全相同，仍然假设与RHUB1连接的RRU₁～RRU_i，以及与RHUB2连接的RRU_i+1～RRU_m均属于同一RRU组即Groupj，星型连接的上行信号复制方法为：

BBU路由模块根据自身路由设置，对属于同一RRU组，但不属于同一RHUB的下行数字基带信号，按照该RRU组所属RHUB的数量进行复制；RHUB路由模块根据自身路由设置，按照RHUB连接的各RRU组中的RRU的数量，分别对来自RHUB接口模块1的不同RRU组的数字基带信号进行复制。

如对图6的描述，不同RRU组的数字基带信号都有各自的标志，该标志用于标识数字基带信号所属的RHUB和RRU，每个RRU组中各RRU的下行信息完全相同。图12中，BBU中的BBU路由模块首先将来自BBU发送模块的发送至Groupj的数字基带信号复制成完全相同的两份，之后分别经BBU接口模块发送给RHUB1的RHUB接口模块1和RHUB2的RHUB接口模块1，之后传递给RHUB1和RHUB2的路由模块，RHUB1和RHUB2中的RHUB路由模块分别按照自身连接的Groupj中的RRU的数量，将接收到的Groupj的数字基带信号复制成i份和(m-i)份，最后分发送至各个RRU。

图13是本发明BBU与RHUB间采用链型组网中下行信号处理示意图，图13所示组网与图11完全相同，仍然假设与RHUB1连接的RRU₁～RRU_i，以及与RHUB2连接的RRU_i+1～RRU_m均属于同一RRU组即Groupj，链型连接的上行信号复制方法为：

图13中，BBU中的BBU路由模块让来自BBU发送模块的发送至Groupj的数字基带信号透传，并经BBU接口模块传递给RHUB1的RHUB接口模块1，该RHUB接口模块1将接收到的Groupj的数字基带信号发送给RHUB1的RHUB路由模块，同时将该接收到的信号转发到下一级RHUB即RHUB2。RHUB1和RHUB2中的RHUB路由模块分别按照自身连接的Groupj中的RRU的数量，将接收到的送至Groupj的数字基带信号复制成i份和(m-i)份，最后分发至各个RRU。

除此之外，若BBU不通过RHUB直接连接到多个RRU，且这些RRU存在分属不同的RRU组时，如图8所示，此时，可通过BBU中的BBU路由模块对不同RRU组的上行或下行数字基带信号分别进行求和或者复制处理。

当系统容量增加时，上述本发明室内分布系统可以通过小区分裂扩展容量，而无需通过增加载波来实现。图14是系统容量增加时，本发明室内分布系统扩容实施例一的扩容组网演变示意图，具体实现方法是：BBU中的主控及时钟同步单元根据来自基站控制器的当前RRU的实际组网结构生成的控制信息，对所有RRU重新分组并生成路由设置信息，之后BBU中的主控及时钟同步单元将路由设置信息下发给BBU和RHUB，BBU和RHUB则根据新的RRU组的路由设置对不同RRU组的上行或下行数字基带信号分别进行求和或者复制处理。

如图14所示，在容量较小时，整个室内分布系统中的全部RRU划分为同一RRU组即Groupl中，整个Group1属于同一小区；随着容量增加，室内分布系统分为两个RRU组即Group1和Group2，Group1和Group2各属于两个不同的小区；当容量进一步增加时，整个室内分布系统将进一步扩展为5个RRU组即Group1、Group2、Group3、Group4和Group5，Group1、Group2、Group3、Group4和Group5各属于五个不同的小区。在图14所示的扩容过程中，室内分布系统只需要对系统进行重新配置而无需进行新的工程安装工作。

另外，当系统热点发生变化时，上述本发明室内分布系统可以通过调整RRU组的分配重新调整热点位置，而无需新的工程操作。图15是系统热点发生变化时，本发明室内分布系统扩容实施例二的扩容组网演变示意图，具体实现方法是：假设室内分布系统中的RRU分成两个RRU组即Group1和Group2，分别支持两个不同的小区，其中Group2只包含一个RRU_n1+2，Group1包含所有剩余的RRU，RRU_n1+2所在的小区容量很高，被称为热点，因此，需要开辟一个单独的小区来支持该RRU_n1+2。而随着热点的迁移，热点小区也应该随着热点迁移而发生变化，如图15所示，假设热点迁移至RRU_n1+1所在的小区，此时需要将Group2设置为包含RRU_n1+1，而所有剩余的RRU被设置在Group1中即可，具体实现同样是BBU中的主控及时钟同步单元根据采自基站控制器的当前RRU的实际组网结构生成的控制信息，对所有RRU重新分组并生成路由设置信息需要对RRU组进行重配置，之后BBU中的主控及时钟同步单元将路由设置信息下发给BBU和RHUB，BBU和RHUB则根据新的RRU组的路由设置对不同RRU组的上行或下行数字基带信号分别进行求和或者复制处理。

综上所述，本发明室内分布系统与现有室内分布系统相比，本发明室内分布系统中的RRU靠近天线，能够提供合适的发射功率和较好的接收灵敏度；本发明室内分布系统中增加RHUB，提供了对多路数字基带信号有选择的复制、求和、透传等功能，使得单个网络支持的RRU数目大大增加，从而支持了大规模覆盖要求；

通过本发明室内分布系统，在同一网络中的同一频点上实现了划分成多个同频小区，支持更大的容量；通过在BBU或RHUB调整数字基带信号的复制或求和方式，方便地调整了小区划分和热点切换等，易于实现网优；

除此之外，本发明室内分布系统中采用数字信号传输，传输介质采用光纤或CAT5/6电缆，易于获取和施工，降低了工程成本等。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种室内分布系统，该系统包括：

基带单元，该基带单元包括：发送模块、接收模块，主控及时钟同步模块；

至少一个射频远端单元，用于实现数字基带信号与射频信号间转换；

其特征在于，该基带单元还包括：基带单元路由模块，用于对下行数字基带信号中属于同一射频远端单元组的数字基带信号进行复制并转发给与自身连接的射频远端单元；对来自同一射频远端单元组的上行数字基带信号进行加权求和后上报给基站控制器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统在所述基带单元与射频远端单元之间还包括：

至少一个为数字基带信号提供路由的远端信号转发单元，用于对来自基带单元的下行数字基带信号中属于同一射频远端单元组的数字基带信号进行复制并转发给与自身连接的射频远端单元；对来自同一射频远端单元组的上行数字基带信号进行加权求和并发送给与自身连接的基带单元；

所述基带单元还包括基带单元接口模块，用于连接基带单元与远端信号转发单元；

所述基带单元路由模块，用于对下行数字基带信号中属于同一射频远端单元组但不属于同一远端信号转发单元的数字基带信号进行复制并转发给与自身连接的远端信号转发单元；对来自不同远端信号转发单元且属于同一射频远端单元组的上行数字基带信号进行加权求和后上报给基站控制器。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述远端信号转发单元还包括：远程供电模块，用于为所述射频远端单元提供远程供电；

所述远端信号转发单元与射频远端单元之间采用电缆传输。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述远端信号转发单元包括：

远端信号转发单元接口模块1、用于连接所述远端信号转发单元与基带单元；

远端信号转发单元路由模块，根据来自所述基带单元主控及时钟同步模块下发的路由设置信息，对来自远端信号转发单元接口模块1的不同射频远端单元组的下行数字基带信号进行复制，并转发给远端信号转发单元接口模块2；对来自远端信号转发单元接口模块2的同一射频远端单元组的不同射频远端单元的上行数字基带信号进行加权求和，并将求和后的上行数字基带信号转发给远端信号转发单元接口模块1；

远端信号转发单元接口模块2，用于连接远端信号转发单元与射频远端单元；

远端信号转发单元控制及时钟同步模块，用于完成信号转发的控制功能以及远端信号转发单元中各模块间信令、业务数据的交换控制，同时为远端信号转发单元提供时钟参考。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述远端信号转发单元接口模块1还用于连接其它远端信号转发单元，所述远端信号转发单元接口模块1对非自身所属远端信号转发单元的数字基带信号不作处理，直接转发。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述基带单元与远端信号转发单元之间、所述远端信号转发单元与射频远端单元之间采用光纤或电缆连接。

7.一种室内分布系统的组网方法，其特征在于，连接基带单元和整数个远端射频单元，将整数个远端射频单元划分为大于或等于1个远端射频单元组，在基带单元中设置提供路由的基带单元路由模块；

该方法还包括：通过所述基带单元路由模块转发下行数字基带信号至各组射频远端单元，转发上行数字基带信号至基站控制器。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，设置为数字基带信号提供路由的远端信号转发单元；在所述基带单元中进一步设置用于连接基带单元与远端信号转发单元的基带单元接口模块；

所述基带单元通过远端信号转发单元连接射频远端单元，并通过所述基带单元路由模块和远端信号转发单元转发数字基带信号至各组射频远端单元。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述远端信号转发单元为一个或一个以上；所述射频远端单元为一个或一个以上。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述远端信号转发单元包括：远端信号转发单元接口模块1、远端信号转发单元路由模块、远端信号转发单元接口模块2；

所述远端信号转发单元为多个，所述基带单元通过基带单元接口模块，分别与各远端信号转发单元的远端信号转发单元接口模块1相连；

或者所述基带单元通过基带单元接口模块，与其中一个远端信号转发单元的远端信号转发单元接口模块1相连，各远端信号转发单元间通过自身远端信号转发单元接口模块1逐级相连；

或者所述基带单元通过基带单元接口模块，与其中一个远端信号转发单元的远端信号转发单元接口模块1相连，各远端信号转发单元间通过自身远端信号转发单元接口模块1逐级相适，所述基带单元通过基带单元接口模块和最后一级远端信号转发单元的远端信号转发单元接口模块1，与最后一级远端信号转发单元相连。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述远端信号转发单元包括：远端信号转发单元接口模块1、远端信号转发单元路由模块、远端信号转发单元接口模块2；所述射频远端单元包括射频远端单元接口模块；

所述射频远端单元为多个，所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2，分别与各射频远端单元的射频远端单元接口模块相连；

或者所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2，与其中一个射频远端单元的射频远端单元接口模块相连，各射频远端单元间通过自身射频远端单元接口模块逐级相连；

或者所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2，与其中一个射频远端单元的射频远端单元接口模块相连，各射频远端单元间通过自身射频远端单元接口模块逐级相连，所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2和最后一级射频远端单元的射频远端单元接口模块，与最后一级射频远端单元相连。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述射频远端单元包括射频远端单元接口模块；

所述射频远端单元为多个，所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2，分别与各射频远端单元的射频远端单元接口模块相连；

或者所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2，与其中一个射频远端单元的射频远端单元接口模块相连，各射频远端单元间通过自身射频远端单元接口模块相连；

或者所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2，与其中一个射频远端单元的射频远端单元接口模块相连，各射频远端单元间通过自身射频远端单元接口模块逐级相连，所述远端信号转发单元通过远端信号转发单元接口模块2和最后一级射频远端单元的射频远端单元接口模块，与最后一级射频远端单元相连。

13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基带单元路由模块转发数字基带信号的方法为：

对下行数字基带信号中属于同一射频远端单元组的数字基带信号进行复制并转发给与自身连接的射频远端单元；对来自同一射频远端单元组的上行数字基带信号进行加权求和后上报给基站控制器。

14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基带单元路由模块转发数字基带信号的方法为：

对下行数字基带信号中属于同一射频远端单元组但不属于同一远端信号转发单元的数字基带信号进行复制并转发给与自身连接的远端信号转发单元；对来自不同远端信号转发单元且属于同一射频远端单元组的上行数字基带信号进行加权求和后上报给基站控制器。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述基带单元路由模块转发数字基带信号的方法还包括：

透传下行数字基带信号中属于同一射频远端单元组且属于同一远端信号转发单元的数字基带信号给与该远端信号转发单元。

16.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述远端信号转发单元转发数字基带信号的方法为：

对来自基带单元的下行数字基带信号中属于同一射频远端单元组的数字基带信号进行复制并转发给与自身连接的射频远端单元；对来自同一射频远端单元组的上行数字基带信号进行加权求和并发送给与自身连接的基带单元。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于所述远端信号转发单元转发数字基带信号的方法还包括：所述远端信号转发单元将非自身的数字基带信号直接转发给与自身相连的远端信号转发单元。

18.根据权利要求14或16所述的方法，其特征在于，该方法还包括：预先设置各支路的权重；所述加权求和的方法为：根据预先设置的各支路的权重进行加权求和。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述权重的大小取决于对相应射频远端单元上行基带信号的信噪比要求，可由操作维护中心下发，或根据上行测量结果自动生成。

20.根据权利要求14或16所述的方法，其特征在于，所述加权求和之后，该方法还包括：调整经过加权求和的数字基带信号的功率到额定值。

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