CN112468186A - 一种基于同轴线缆的5g信号传输*** - Google Patents

一种基于同轴线缆的5g信号传输*** Download PDF

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陈海彬
徐冉
梁煜锋
陈荻坤
温楚欣
宋泽林
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Abstract

本发明提供了一种基于同轴线缆的5G信号传输***，包括信号预处理模块、耦合器、分配器、若干个终端设备；信号预处理模块，用于对原始5G信号进行电平调整以及阻抗转换；耦合器，用于将经处理的5G信号与原HFC射频信号进行信号耦合为组合传输信号；分配器，用于将组合传输信号分配至各个终端设备；终端设备包括第一输出单元和第二输出单元；第一输出单元，用于滤出原HFC射频信号并转出至馈线；第二输出单元，用于对滤出的5G信号进行阻抗转换后转出至天线。本发明通过将原始5G信号进行电平调整及阻抗转换，能够基于广电传统的HFC管道网络实现室内5G无线信号传输，从而大大减少了室内5G信号传输***的建设成本。

Description

一种基于同轴线缆的5G信号传输***
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种基于同轴线缆的5G信号传输***。
背景技术
随着移动终端的普及，高质量的无线接入信号越来越受到用户的追捧。目前各运营商在已经开展在户外布置无线基站安装工作，而对室内解决移动设备无信号或信号弱的主要办法是在楼栋内部署馈线网络及新增设备如BBU(BBU全称Building Baseband Unit，室内基带处理单元)、RRU(RRU全称Remote Radio Unit，远端射频模块)等室内分配***，但是这些所涉及的改造需要投入大量的人力物力。另外，对于已交楼的场所由于线缆敷设存在局限性大、无法入场等争议性问题，国内室内5G无线信号迟迟未能完全覆盖，目前室内5G信号覆盖成为了信号盲区。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于同轴线缆的5G信号传输***，能够基于广电传统的HFC管道网络实现室内5G无线信号传输，从而减少室内5G信号传输***的建设成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于同轴线缆的5G信号传输***，包括信号预处理模块、耦合器、分配器、若干个终端设备；
所述信号预处理模块，用于根据预设的第一规则将原始5G信号进行电平调整至预设的电平范围内，并根据第二规则将所述原始5G信号进行阻抗转换为所述同轴线缆的适配阻抗；
所述耦合器，用于将经过所述信号预处理模块处理的5G信号与原HFC射频信号进行信号耦合为组合传输信号；
所述分配器，用于将接收到的组合传输信号分配至各个终端设备；
所述终端设备，包括第一输出单元和第二输出单元；
所述第一输出单元，用于从所述组合传输信号中滤出所述原HFC射频信号并通过BNC转接头转出至馈线；
所述第二输出单元，用于从所述组合传输信号中滤出所述5G信号，继而根据第三规则将所述5G信号进行阻抗转换并通过BNC转接头转出至天线。
进一步地，所述信号预处理模块包括电平调整单元和第一转换器；其中，
所述电平调整单元，用于根据预设的第一规则将原始5G信号进行电平调整至预设的电平范围内；
所述第一转换器，用于根据第二规则将所述5G信号进行阻抗转换为所述同轴线缆的适配阻抗。
进一步地，所述第二输出单元，具体用于从所述组合传输信号中滤出所述5G信号，继而通过第二转换器根据第三规则将所述5G信号进行阻抗转换并通过BNC转接头转出至天线。
进一步地，所述预设的电平范围为40-60dbm。
进一步地，所述原始5G信号为700MHz频段信号。
进一步地，所述同轴线缆的适配阻抗为75欧姆。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供了一种基于同轴线缆的5G信号传输***，包括信号预处理模块、耦合器、分配器、若干个终端设备；信号预处理模块，用于对原始5G信号进行电平调整以及阻抗转换；耦合器，用于将经处理的5G信号与原HFC射频信号进行信号耦合为组合传输信号；分配器，用于将组合传输信号分配至各个终端设备；终端设备包括第一输出单元和第二输出单元；第一输出单元，用于滤出原HFC射频信号并转出至馈线；第二输出单元，用于对滤出的5G信号进行阻抗转换后转出至天线。本发明通过将原始5G信号进行电平调整及阻抗转换，能够基于广电传统的HFC管道网络实现室内5G无线信号传输，从而大大减少了室内5G信号传输***的建设成本。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的基于同轴线缆的5G信号传输***的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的AUU设备传输示意图；
图3是本发明一实施例提供的基于同轴线缆的5G信号传输***的组网方案示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，本发明实施例提供了一种基于同轴线缆的5G信号传输***，包括信号预处理模块、耦合器、分配器、若干个终端设备；
所述信号预处理模块，用于根据预设的第一规则将原始5G信号进行电平调整至预设的电平范围内，并根据第二规则将所述原始5G信号进行阻抗转换为所述同轴线缆的适配阻抗。在本发明实施例中，进一步地，所述原始5G信号为700MHz频段信号；所述同轴线缆的适配阻抗为75欧姆。
在本发明实施例中，进一步地，所述信号预处理模块包括电平调整单元和第一转换器；其中，
所述电平调整单元，用于根据预设的第一规则将原始5G信号进行电平调整至预设的电平范围内；进一步地，所述预设的电平范围为40-60dbm。
所述第一转换器，用于根据第二规则将所述5G信号进行阻抗转换为所述同轴线缆的适配阻抗。
所述耦合器，用于将经过所述信号预处理模块处理的5G信号与原HFC射频信号进行信号耦合为组合传输信号；
所述分配器，用于将接收到的组合传输信号分配至各个终端设备；
所述终端设备，包括第一输出单元和第二输出单元；
所述第一输出单元，用于从所述组合传输信号中滤出所述原HFC射频信号并通过BNC转接头转出至馈线；
所述第二输出单元，用于从所述组合传输信号中滤出所述5G信号，继而根据第三规则将所述5G信号进行阻抗转换并通过BNC转接头转出至天线。
在本发明实施例中，进一步地，所述第二输出单元，具体用于从所述组合传输信号中滤出所述5G信号，继而通过第二转换器根据第三规则将所述5G信号进行阻抗转换并通过BNC转接头转出至天线。需要说明的是，第二转换器为第一转换器的逆转换器。
需要说明的是，本发明在基于广电传统的HFC(同轴线缆)管道网络信号下，借助700MHz无线频段的优势，能有效减少成本、施工投入同时，实现基于同轴线缆的室内5G无线信号传输。
广电同轴网络授权(1～10GHmz)，目前广电行业发展的700MHz无线频段包含上行703-733MHz，下行758-788MHz，均处于低频段。另外，在全球范围来看，越来越多的国家开始重视700MHz的利用，鼓励运营商、高校开展700MHz传输技术研究。因此使用700MHz频段布置5G信号通信无疑成为新趋势。
经测试，当信号的传输频点是750MHz时，在100米的RG6同轴电缆中，衰减的理论值电平值为17db。相比之下2.5G频率的5G信号在空气中的损耗，为每100m为80db，因此700MHz的5G信号在有线网络中损耗更低，优势更大。
请参见图2-3，基于上述方案，为便于更好的理解本发明实施例提供的基于同轴线缆的5G信号传输***，以下对该***具体部署方式进行详细说明：
(1)目前5G天线(如移动AAU设备，AAU全称Active Antenna Unit，有源天线处理单元)理论的输出电平为54dbm左右，而有线电视放大器(即图3中的楼放CATV设备)输出功率可以支持40-60dbm，满足5G天线的无线输入输出的功率值要求。若移动AAU出来的700MHz的5G信号(如图2所示)和原来HFC的电平相差太大，则会出现相互干扰和失真，因此需要调整新***700Mhz信号的电平，使两者的电平大小尽可能相似。
(2)当700MHz信号经电平调整后，与HFC网络的射频信号进行混合。但由于目前广电运营商所普遍使用的同轴电缆的阻抗为75欧姆，因此需要在移动AAU传输设备后接个阻抗转换器(如图3所示)，可使700MHz信号转换由50欧姆转换为75欧姆信号传输。
(3)转换后，700MHz信号能与广电HFC信号匹配地通过耦合器，分配器等元器件，传输至用户分配网上(传送到各家庭中的终端设备上)。在步骤(4)之前，除新增设备，原来的线路均可保留原有设置，无需做任何更改。
(4)与大部分用户终端面板一样，信号经面板上的F头接入。但当信号经过用户侧双工滤波器时，通过两组滤波器分离两路：
一路为通700MHz的滤波器，仅滤出700MHz无线信号。另外后面仍需接一个阻抗转换器，将信号从75欧姆阻抗转换为50欧姆，信号再经过BNC转接头转出天线，输出700MHz的5G无线传输信号，方便目前移动终端的通信；需要说明的是，最终输出的无线传输信号是以最初始输入的700MHz信号为信号源，可以理解的是，经BNC转接头转出天线后，可以将700MHz的有线信号(***后在HFC网络上传输，也就是说这一部分是在有线网络上传输)转换为700MHz的无线信号，方便例如像5G手机等智能终端的接收；
另一路为阻700MHz的滤波器，仅滤出HFC信号，信号经过BNC转接头转出馈线，可传输HFC信号(含电视、宽带信号)通信。
同理，上行方向信号通信则与上述反向传输一致。
由此可见，通过本发明实施例实现基于同轴线的室内5G无线信号传输，只需解决三个问题。(1)匹配700MHz信号传输器的电平问题，需适当调整700MHz电平输出范围；(2)解决700MHz的传输器的阻抗问题，可通过接入阻抗转换器进行信号的阻抗变化。(3)最后是终端设备的调整，由于市面上普及的传输HFC信号和700MHz信号终端分离面板尚未普及，因此需要调整终端设备，一个终端设备设置两组双工滤波器。
需要说明的是，对于以上方法或流程实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
需要说明的是，通过实施本发明实施例，可以充分发挥广电传输网广覆盖的优势：
(1)利用广电HFC的有线介质传输，能大大减少的室内线的重新敷设和无线基站购置，减少了建设成本。另外，安装搭建方便灵活，仅需更换终端面板和少部分700MHz的相关设备，减轻一线维护人员压力。
(2)随着用户5G设备的普及，无需采用定制频段的终端接收设备，即可实现用户的5G无线信号的传输，大大减少终端建造投入。
(3)经测试，当信号的传输频点是750MHz时，在100米的RG6同轴电缆中，衰减的理论值电平值为17db。相比之下2.5G频率的5G信号在空气中的损耗，为每100m为80db，因此700MHz的5G信号在有线网络中损耗更低，优势更大。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于同轴线缆的5G信号传输***，其特征在于，包括信号预处理模块、耦合器、分配器、若干个终端设备；
所述信号预处理模块，用于根据预设的第一规则将原始5G信号进行电平调整至预设的电平范围内，并根据第二规则将所述原始5G信号进行阻抗转换为所述同轴线缆的适配阻抗；
所述耦合器，用于将经过所述信号预处理模块处理的5G信号与原HFC射频信号进行信号耦合为组合传输信号；
所述分配器，用于将接收到的组合传输信号分配至各个终端设备；
所述终端设备，包括第一输出单元和第二输出单元；
所述第一输出单元，用于从所述组合传输信号中滤出所述原HFC射频信号并通过BNC转接头转出至馈线；
所述第二输出单元，用于从所述组合传输信号中滤出所述5G信号，继而根据第三规则将所述5G信号进行阻抗转换并通过BNC转接头转出至天线。
2.根据权利要求1所述的基于同轴线缆的5G信号传输***，其特征在于，所述信号预处理模块包括电平调整单元和第一转换器；其中，
所述电平调整单元，用于根据预设的第一规则将原始5G信号进行电平调整至预设的电平范围内；
所述第一转换器，用于根据第二规则将所述5G信号进行阻抗转换为所述同轴线缆的适配阻抗。
3.根据权利要求1所述的基于同轴线缆的5G信号传输***，其特征在于，所述第二输出单元，具体用于从所述组合传输信号中滤出所述5G信号，继而通过第二转换器根据第三规则将所述5G信号进行阻抗转换并通过BNC转接头转出至天线。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于同轴线缆的5G信号传输***，其特征在于，所述预设的电平范围为40-60dbm。
5.根据权利要求4所述的基于同轴线缆的5G信号传输***，其特征在于，所述原始5G信号为700MHz频段信号。
6.根据权利要求5所述的基于同轴线缆的5G信号传输***，其特征在于，所述同轴线缆的适配阻抗为75欧姆。
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