CN101431347A - 无线分布式设备和***以及信号传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种无线分布式设备，包括：通信模块，用于与另一设备交互数据信号；电源模块，用于对所述另一设备输入电流；或用于对所述无线分布式设备输出电流；信号分离复用模块，用于将所述通信模块中交互的数据信号和电源模块中的对另一设备输入的电流复用在同根传输线缆中传输给所述另一设备；或用于接收所述另一设备复用在同根传输线缆中的数据信号和电流，将所述数据信号和电流分离出，并将分离出的数据信号发送至通信模块，将分离出的电流发送至所述电源模块；滤波模块，所述滤波模块位于所述电源模块和所述信号分离复用模块所在的线路上，所述滤波模块用于过滤所述电源模块中电流的噪声。本发明实施例还公开了一种***和方法。

Description

无线分布式设备和***以及信号传输方法
技术领域
本发明涉及通信应用领域，尤其涉及一种无线分布式设备和***以及向基站***中输入电流和数据信号的方法。
背景技术
无线分布式设备是指分布式基站、无线接入点(Access Point，AP)和微波等设备，这些设备需要和控制设备配合使用，但是需要通过物理连接供给电源和数据信号，才能通过控制设备对这些分布式设备进行控制。一般的，需要将基站设置在塔顶、或电线杆或者室外的墙上，控制设备设置在室内机房，需要通过电源线和数据线连接控制设备和无线分布式设备。
图1示出了现有的无线分布式设备***架构图，包括了基站控制器和分布在电线杆上的天线和基站，其中天线和基站通过天馈电缆连接，基站和基站控制器间通过光纤或者信号电缆进行数据通信，通过电源线进行电流的传输。通过该分布式设备，需要两根线缆来分别传输电源和数据信号，由于该两根线缆都是分布于室外，需要同时考虑到两根线缆的布线状况，所需的安装成本高。如果在分布式***中通过光纤传输信号，则在分布式***架构中的基站和基站控制器中需要使用光模块，但是光模块失效率比较高。
发明内容
本发明实施例提供了一种无线分布式设备和***以及信号传输的方法，使无线分布式设备间只需要通过一根线缆就能同时传输电源和信号，且解决了无线分布式***内因电流噪声干扰而无法通过数据信号实现对控制设备的控制。
本发明实施例提供了一种无线分布式设备，包括：
通信模块，用于与另一设备交互数据信号；
电源模块，用于对所述另一设备输入电流；或用于对所述无线分布式设备输出电流；
信号分离复用模块，用于将所述通信模块中交互的数据信号和电源模块中的对另一设备输入的电流复用在同根传输线缆中传输给所述另一设备；或用于接收所述另一设备复用在同根传输线缆中的数据信号和电流，将所述数据信号和电流分离出，并将分离出的数据信号发送至通信模块，将分离出的电流发送至所述电源模块；
滤波模块，所述滤波模块位于所述电源模块和所述信号分离复用模块所在的线路上，所述滤波模块用于过滤所述电源模块中电流的噪声。
相应的，本发明实施例还提出了一种无线分布式***，包括远端模块和本地模块，所述本地模块通过向远端模块输入电流和数据信号控制远端模块，其中：
所述本地模块用于将所述本地模块中的电流和数据信号复用在同根传输线缆中传输给所述远端模块，且在复用电流和数据信号之前过滤掉输入到远端模块上电流的噪声；
所述远端模块用于接收所述本地模块复用在同根传输线缆中的数据信号和电流，将复用在同根传输线缆中的数据信号和电流分离出来，且过滤电流分离后电流所在线缆上的噪声。
相应的，本发明实施例还提出了一种向基站***输入电流和数据信号的方法，包括：
接收发送的数据信号和电流，所述数据信号和电流被复用在同根传输线缆；
将所述复用在同根传输线缆上的数据信号和电流分离出；
所述方法还进一步包括：
将所述电流中的噪声过滤，使所述数据信号所在的传输线路不受电流中的噪声干扰。
通过本发明实施例所提供的无线分布式设备和无线分布式***，只需在分布式***间使用一根传输线缆就能传输数据信号和电流，减少了线缆的使用量，由原来的电源线缆和数据线缆都需要规划，到目前只需规划一根线缆，使工程安装更加方便。且整个***中对电流中噪声的滤出，将电流中的噪声滤出之后，避免了噪声进入数据信号所在的传输线路上，保证了数据信号不受干扰，保证了传输整个数据信号的通信质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的无线分布式设备***架构图；
图2是本发明实施例中的无线分布式设备***架构图；
图3是本发明实施例中的无线分布式设备的结构示意图；
图4是本发明实施例中的信号分离复用模块结构示意图；
图5是本发明实施例中的频分双工中的频率关系分布图；
图6是本发明实施例中的无线分布式设备的另一结构示意图；
图7是本发明实施例中向基站***中输入电流和数据信号的方法流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种无线分布式设备和无线分布式***以及信号传输的方法，使设备间只需要通过一根线缆就能同时传输电源和信号。
图2示出了本发明实施例中的无线分布式***架构图，一般的本地模块22为设置室内的控制设备，通过本地模块22来控制远端模块21的工作，这里的本地模块22可以是基站控制器或其它控制设备，这里的远端模块21可以是分布式基站、AP和微波等设备。本地模块22通过向远端模块21输入电流和数据信号控制远端模块21，该电流和数据信号的传输依赖于同根传输线缆23上，这里的传输线缆23为一根线缆，即将电流和数据信号都复用在同一根线缆上进行传输。具体的，本地模块22将电流和数据信号复用在传输线缆23上，通过传输线缆23将电流和数据信号传输至远端模块21，控制远端模块21的工作，远端模块21在收到数据信号和电流之后，需要从传输线缆23中将数据信号和电流分离出来。这里远端模块21也可以向本地模块22反馈数据信号，同样依赖于同根传输线缆23，将需要反馈的数据信号复用在传输线缆23上进行传输，那么当传输线缆23将数据信号和电流传递到本地模块22时，本地模块22需要将数据信号从传输线缆23中分离出来。需要说明的是，这里的传输线缆23可以是一根电源线，也可以是通信电缆。在本地模块22或者远端模块21中还需要过滤电流所在线路上的噪声，可以是本地模块22来进行过滤，也可以是远端模块21来进行过滤，也可以同时进行过滤，那么就可以将电流上的噪声滤出，从而保证了整个通信***的质量。由于电流输入输出中一般会存在噪声，对于大电流或者强电流的传输过程中，其噪声对数据信号会产生干扰，直接将大电流或者强电流与数据信号复用在同根线缆上时，其对本地模块22和远端模块21中的通信数据会造成影响，为了通信数据不受干扰，可以在本地模块22输入电流时将电流中的噪声过滤掉，也需要在远端模块21中过滤电流中的噪声，避免电流中的噪声进入数据信号所在的传输通道上。
通过在本地模块22和远端模块21中使用同一根线缆进行传输时，只需在分布式***间使用同一根传输线缆就能传输数据信号和电流，减少了线缆的使用量，由原来的电源线缆和数据线缆都需要规划，到目前只需规划一根线缆，使工程安装更加方便。且通过在本地模块22和/或远端模块21中对电流中的噪声进行过滤，可以保证交互的通信质量，实现数据信号的交互过程。
图3示出了本发明实施例中的无线分布式设备的结构示意图，包括本地模块30和远端模块31，其中远端模块31和本地模块30通过一根电源线连接。具体的，本地模块30包括电源模块300、滤波模块301、信号分离复用模块302和通信模块303，其中：电源模块300用于向本地模块31输入电源；滤波模块301用于过滤电源模块300输出的电流中的噪声；通信模块303用于向远端模块31输入数据信号或者提取远端模块31返回的数据信号等；信号分离复用模块302用于将电源模块300输入的电源和通信模块303输入的数据信号复用在同一根电源线上进行传输，或者将远端模块31返回的信号从电源线中分离出来反馈给通信模块303。远端模块31中包括信号分离复用模块311、滤波模块312、通信模块313和电源模块314等。远端模块31中的信号分离复用模块311收到来自本地模块30的信息后，即通过电源线传输的数据信号和电流，需要将电流和数据信号分离出来，将分离出来的电流传递给电源模块314，将分离出来的数据信号发送给通信模块313。如果远端模块31有数据信号返回给本地模块30时，需要信号分离复用模块311将通信模块313需要反馈的数据信号复用在电源线上，那么本地模块30通过电源线收到远端模块31返回的数据信号后，则通过信号分离复用模块302从电源线中分离出数据信号，将数据信号发送至通信模块303。滤波模块312主要是用来滤出电流所在线路上的噪声，避免电流中噪声进入通信模块313以免影响整个***的通信质量。
通过在本地模块30和远端模块31中使用同一根线缆进行传输时，只需在分布式***间使用同一根传输线缆就能传输数据信号和电流，减少了线缆的使用量，由原来的电源线缆和数据线缆都需要规划，到目前只需规划一根线缆，使工程安装更加方便。在减少了数据信号线路时，相应地减少了原有的数据通信传输模块，减少了体积和重量。
由于现有的信号分离复用模块，主要是信号的分离和复用，基本不进行额外噪声的过滤，因此从电源模块中输出的电流中掺杂有比较大的谐波噪声，由于信号分离复用模块的过滤噪声能力差，需要增加额外的滤波模块来实现滤波。由于电源输入和电源输出在多数情况下采用开关工作模式，这种模式的存在会带来比较强的开关基波和谐波干扰，其频谱范围在数百KHz到数MHz等，滤波模块将这些干扰能力比较强的谐波过滤之后，才能保证整个***的通信质量。
具体的，本发明实施例中的信号分离复用模块由高通滤波器和低通滤波器构成，图4示出了本发明实施例中的信号分离复用模块，信号分离复用模块主要是将数据信号和电源复合到一起进行传输，或者将传输在一起的数据信号和电源分离出来。这里的低通滤波器允许电流通过，并且对电流的衰减非常小，但是不允许数据信号通过。高通滤波器正好相反，不允许电流通过，只允许数据信号通过。目前电源有两种，直流电源和交流电源，交流电源的频率是50Hz或者60Hz，因此可以将低通滤波器的截至频率设置到高于60Hz，但是低于信号传输频率，在具体应用中，截至200Hz-500Hz左右。
具体的，在本地模块30中的通信模块303和远端模块31中的通信模块313可以是电力线通信、数字用户线通信、同轴电路调制解调器。
电力线通信(Power Line Communication，PLC)是利用电力线作为数据通信传输介质的技术，目前的PLC技术由家庭插电联盟(HomePlug PowerlineAlliance，HPA)指定的HomePlug标准，版本包括HomePlug1.0和HomePlug AV等。该PLC模块，可以是一个PLC Modem(调制解调器)，也可以是一个实现这个功能的模块。上述模块或者Modem提供一个以太网通信接口和本地控制模块中的其他功能模块进行通信，传输业务数据，或者远端模块的设备状态数据、控制数据等。
数字用户线(Digital Subscriber Line，DSL)方案有不对称数字用户线(ADSL)和VDSL，以及升级版本如ADSL2、ADSL2+、VDSL2、VDSL2+等，其要求是能够通过一对线来传输数据信号。这里的DSL通信模块也可以是一个DSL调制解调器，或者是实现这个功能的模块，该通信模块提供一个以太网接口和本地控制模块中的其它电路进行通信，传输业务数据、或者远端模块的设备状态数据、控制数据等。
同轴电路调制解调器(Cable Modem)是使用同一根同轴电缆进行双向数据传输的方式，主要用于有线电视网络的一种双向通信传输方式。这里的CableModem模块，可以是一个Cable Modem(调制解调器)，也可以是一个实现这个功能的模块。上述模块或者Modem提供一个以太网接口和本地控制模块中的其他电路进行通信，传输业务数据，或者远端模块的设备状态数据、控制数据等。
在传输过程中，采用电源线同时传输电源和数据信号，该电源线起到了复用的作用。数据信号包括了业务信号、设备监控和维护信号等。这里的电源线进行双向的数据传输，在双工方式可以有三种选择，如时分双工、频分双工和同时传输，其中：时分双工是指在同一时刻，只有一端在发送；频分双工是指两端使用不同的频率段发送数据，这样线路上就不产生冲突，实现数据的同时传输，具体可以详见图5中所示的频率关系分布；同时传输是指用回波抵消分离接收数据，如目前的有线电话方式。
图6示出了本发明实施例中的分布式设备的另一结构示意图，包括本地模块60和远端模块61，其中远端模块61和本地模块60通过一根电源线连接。具体的，本地模块60包括电源模块601、滤波模块602、信号分离复用模块603、通信模块603，其中：电源模块601用于向本地模块61输入电流，通信模块604用于向远端模块61输入数据信号或者提取远端模块61返回的数据信号等，信号分离复用模块603用于将电源模块601输入的电流和通信模块604输入的数据信号复用在同一根电源线上进行传输。在实施过程中，为了保证分布式***中的通信模块不受干扰，需要对电源模块601输入输出的噪声进行过滤，在电源模块601和信号分离复用模块603所在的线路上增加一个滤波模块602，该滤波模块602主要是不让噪声进入到通信模块604或通信模块613，干扰通信效果，具体的可以使用一个低通滤波器。相应的，为了保护整个分布式***的零部件不会因为过压而导致元器件的损坏，需要在电源线和信号分离复用模块间603间设置一个电路保护模块605，该电路保护模块605主要防止线路上的高压，如雷电而感应到的高压，对设备产生损坏，在具体实施时可以使用压敏电阻并联到电源线的两根线上，在高压出现的时候，压敏电阻就导通，释放能量，从而不会对电路保护模块605后面的电路产生影响。
远端模块61中的信号分离复用模块614收到来自本地模块60的信息后，即通过电源线传输的数据信号和电流，需要将电流和数据信号分离出来，将分离出来的电流传递给电源模块611，将分离出来的数据信号发送给通信模块613。如果远端模块61有数据信号返回给本地模块60时，需要信号分离复用模块614将通信模块313需要反馈的数据信号复用在电源线上，那么本地模块30通过电源线收到远端模块31返回的数据信号后，则通过信号分离复用模块603从电源线中分离出数据信号，将数据信号发送至通信模块604。在实施过程中，为了保证分布式***中的通信模块不受干扰，需要对电源模块611输入输出的噪声进行过滤，在电源模块611和信号分离复用模块614所在的线路上增加一个滤波模块612，该滤波模块612主要是不让噪声进入到通信模块604或通信模块613，干扰通信效果，具体的可以使用一个低通滤波器。相应的，为了保护整个分布式***的零部件不会因为过压而导致元器件的损坏，需要在电源线和信号分离复用模块间614间设置一个电路保护模块615，该电路保护模块615主要防止线路上的高压、电流过大等的一个保护电路，从而防止设备中电子器件的损坏，如雷电而感应到的高压，对设备产生损坏，在具体实施时可以使用压敏电阻并联到电源线的两根线上，在高压出现的时候，压敏电阻就导通，释放能量，从而不会对电路保护模块615后面的电路产生影响。
相应的，图7示出了本发明实施例中向基站***中输入电流和数据信号的方法，具体步骤如下：
步骤S701：接收发送的数据信号和电流，该数据信号和电流被复用在同根传输线缆；
步骤S702：将复用在同根传输线缆上的数据信号和电流分离出。
在步骤S701和步骤S702的过程中，还进一步的包括了，将电流中的噪声过滤，使所述数据信号所在的传输线路不受电流中的噪声干扰。具体实现过程中，步骤S701之前，数据信号电流被复用在同根传输线缆上之前，对输入电流中的电流进行过滤，过滤掉电流中的噪声，在步骤S702之后，避免分离后电流所在线路上的噪声进入数据信号所在的传输通道上，也需要对线路上的噪声进行过滤。这里完成对噪声的过滤主要是避免电流中的噪声进入设备实体中的通信模块，干扰通信模块的通信质量。对于基站***的控制装置和被控装置，控制装置输入电流的同时对电流中的噪声过滤，被控装置在分离电流后所在的线路上，对电流中的噪声过滤。
需要说明的是，由于分布式无线***的供电一般处于大电流模式下，其供电电流一般在0.5A以上，本发明实施例中的无线分布式***的电源供电模式可以为(48V、1A)，(48V、2A)、(48V、0.8A)等等。
综上所述，本发明实施例所提供的分布式架构，只要能够有电源线达到的地方，就能够通过本地模块对远端模块实施监控。在分布式***间使用同一根传输线缆就能传输数据信号和电流，在对分布式架构进行信号复用的同时，滤出电源中的噪声，保证了信道传输通道上的通信信号的质量，实现了大电流和数据信号能够同时传输在同根线缆中，减少了线缆的使用量，由原来的电源线缆和数据线缆都需要规划，到目前只需规划一根线缆，使工程安装更加方便。在减少了数据信号线路时，相应地减少了原有的数据通信传输模块，减少了体积和重量。由于接口的简化，防雷等防护减少了雷电等对设备的损害。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

Claims (10)

1、一种无线分布式设备，其特征在于，包括：
通信模块，用于与另一设备交互数据信号；
电源模块，用于对所述另一设备输入电流；或用于对所述无线分布式设备输出电流；
信号分离复用模块，用于将所述通信模块中交互的数据信号和电源模块中的对另一设备输入的电流复用在同根传输线缆中传输给所述另一设备；或用于接收所述另一设备复用在同根传输线缆中的数据信号和电流，将所述数据信号和电流分离出，并将分离出的数据信号发送至通信模块，将分离出的电流发送至所述电源模块；
滤波模块，所述滤波模块位于所述电源模块和所述信号分离复用模块所在的线路上，所述滤波模块用于过滤所述电源模块中电流的噪声。
2、如权利要求1所述的无线分布式设备，其特征在于，所述传输线缆为电源线或者通信线缆。
3、如权利要求1所述的无线分布式设备，其特征在于，所述信号分离复用模块包括并行的低通滤波器和高通滤波器，其中：
所述低通滤波器与所述电源模块相连，所述高通滤波器与所述通信模块相连，所述低通滤波器对所述电源模块中的电流处理后与所述高通滤波器对所述通信模块中的数据信号处理后汇聚到所述传输线缆；或
所述低通滤波器将复用在所述传输线缆中电流分离出，将所述分离出的电流发送至电源模块，所述高通滤波器将复用在所述传输线缆中的数据信号分离出，将所述分离出的数据信号发送至所述通信模块。
4、如权利要求1所述的无线分布式设备，其特征在于，所述通信模块为电力线通信模块、或数字用户线模块、或同轴电路调制解调器模块。
5、如权利要求1至4任一项所述的无线分布式设备，其特征在于，所述设备还包括电路保护模块，所述电路保护模块位于所述传输线缆和所述信号分离复用模块所在的线路上，所述电路保护模块用于保护传输线缆上的电压和/或电流过大。
6、一种无线分布式***，包括远端模块和本地模块，所述本地模块通过向远端模块输入电流和数据信号控制远端模块，其特征在于，其中：
所述本地模块用于将所述本地模块中的电流和数据信号复用在同根传输线缆中传输给所述远端模块，且在复用电流和数据信号之前过滤掉输入到远端模块上电流的噪声；
所述远端模块用于接收所述本地模块复用在同根传输线缆中的数据信号和电流，将复用在同根传输线缆中的数据信号和电流分离出来，且过滤电流分离后电流所在线缆上的噪声。
7、如权利要求6所述的分布式***，其特征在于，所述远端模块将数据信号复用在所述同根传输线缆中传输给所述本地模块；所述本地模块接收所述远端模块复用在同根传输线缆中的数据信号，将复用在同根传输线缆中的数据信号分离出来。
8、如权利要求7或6所述的无线分布式***，其特征在于，所述传输线缆为电源线或者通信线缆，所述本地模块和所述远端模块通过所述电源线或者通信线缆交互数据信号，并且所述本地模块通过所述电源线或者通信线缆向远端模块输入电流。
9、一种向基站***中输入电流和数据信号的方法，其特征在于，包括：
接收发送的数据信号和电流，所述数据信号和电流被复用在同根传输线缆；
将所述复用在同根传输线缆上的数据信号和电流分离出；
所述方法还进一步包括：
将所述电流中的噪声过滤，使所述数据信号所在的传输线路不受电流中的噪声干扰。
10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将所述电流中的噪声过滤步骤具体为：
在所述数据信号和电流被复用在同根传输线缆之前，将电流中的噪声过滤；和对所述分离出的电流所在的线路上的噪声过滤。
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