CN114786250B - 数据信号的传输方法及装置、存储介质、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开是关于一种数据信号的传输方法及装置、存储介质、电子设备，涉及5G通信技术领域，该方法包括：通过移频近端机对具有第一信号类别的第一原始数据信号进行转换，得到具有目标频段的第一目标数据信号；通过移频近端机对第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号，并对同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号；通过移频远端机根据所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号对第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号。本公开减少了数据信号传输频点和频率同步传输带来的干扰。
Description
技术领域
本公开实施例涉及5G通信技术领域，具体而言，涉及一种数据信号的传输方法、数据信号的传输装置、计算机可读存储介质以及电子设备。
背景技术
目前大量已有4G无源室分的楼宇，其中的无源器件(合路器、功分器、耦合器、天线)仅能支持700～2700MHz，均不能有效支持3.3GHz～3.6GHz之间的频段。
为了解决上述问题，可以通过移频***的近端对介于3.3GHz～3.6GHz之间的频段的信号进行降频处理，然后在远端在对降频以后的信号进行频率同步以及时间同步，进而将降频以后的信号还原成介于3.3GHz～3.6GHz之间的频段的信号。
但是，上述方法存在如下问题：一方面，传统移频***的移频近端机以及移频远端机之间的同步及通信信号都是采用分离方式实现的，在对数据还原的过程中，需要占用多个频率，进而使得频点的选取较为复杂；另一方面，频率同步采用传输本振或通过馈线上的4G/5G移频通信信号进行同步，存在无源室分传输不支持低频时钟频段、本振频点落在移动通信频段无法在无源室分传输以及利用4G/5G网络信号提取频率同步成本过高的问题。
因此，需要提供一种新的数据信号的传输方法。
需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种数据信号的传输方法、数据信号的传输装置、计算机可读存储介质以及电子设备，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的频率同步以及时间同步都是采用分离方式实现，进而使得数据信号的传输速率较慢的问题。
根据本公开的一个方面，提供一种数据信号的传输方法，包括：
通过移频近端机对具有第一信号类别的第一原始数据信号进行转换，得到具有目标频段的第一目标数据信号；
通过移频近端机对所述第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号；
对所述同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号，并通过无源室分将所述第一输出信号传输至移频远端机；
通过所述移频远端机根据所述第一输出信号中包括的同步及通信信号对所述第一输出信号中包括的第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号。
在本公开的一种示例性实施例中，对具有第一信号类别的第一原始数据信号进行转换，得到具有目标频段的第一目标数据信号，包括：
通过所述移频近端机中包括的第一变频器将所述具有第一信号类别的第一原始数据信号由原始频段转换为具有目标频段的第一目标数据信号；其中，其中，所述原始频段为变频前的频段，目标频段为变频后的频段。
在本公开的一种示例性实施例中，对所述第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号，包括：
通过所述移频近端机的第一同步通信模块中包括的第一数字信号处理芯片，提取所述第一同步通信模块中包括的第一时钟单元的相位信息，得到所述频率同步信号；
通过所述第一同步通信模块中包括的第一微控制单元将所述频率同步信号放置至TDD下行时隙的中间位置，得到所述同步及通信信号。
在本公开的一种示例性实施例中，通过所述第一同步通信模块中包括的第一微控制单元将所述频率同步信号放置至TDD下行时隙的中间位置，得到所述同步及通信信号，包括：
通过所述移频近端机的第一信号Modem同步模块获取所述第一原始数据信号的原始时间信号，并通过所述第一数字信号处理芯片，对所述第一同步通信模块中包括的第一时钟单元所具有的第一当前时间信号以及所述原始时间信号进行处理，得到所述第一原始数据信号的时间同步信号；
通过所述第一同步通信模块中包括的第一微控制单元将所述时间同步信号放置至下行时隙的开始位置以及结束位置，并将所述频率同步信号和移频近端机与移频远端机之间的通信轮询广播信息放置至当前下行时隙的中间位置，得到所述同步及通信信号。
在本公开的一种示例性实施例中，所述同步及通信信号为TDD工作模式；当所述第一目标数据信号的工作模式也为TDD工作模式，同步及通信信号及第一目标数据信号的上下行时隙时间宽度相同；
当所述第一目标数据信号的工作模式为FDD工作模式时，所述时间同步信号以及频率同步信号的上下行时隙时间宽度为自定义时间宽度；
所述具有预设时间宽度的数字信号为调制数字信号或者扩频调制信号。
在本公开的一种示例性实施例中，在得到同步及通信信号之后，所述数据信号的传输方法包括：
通过第一窄带射频调制芯片对所述同步及通信信号进行信号调制，得到与所述同步及通信信号对应的窄带射频调制信号；其中，所述窄带射频调制信号包括FSK信号。
在本公开的一种示例性实施例中，通过所述移频远端机根据所述第一输出信号中包括的同步及通信信号对所述第一输出信号中包括的第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号，包括：
通过所述移频远端机中包括的第二同步通信模块中的第二数字信号处理芯片对所述第一输出信号中包括的同步及通信信号进行解析以及相位同步，得到频率同步信号；
通过所述第二同步通信模块中包括的第二变频器根据所述频率同步信号，对所述第二同步通信模块中的第二时钟单元进行校准；
通过所述变频器根据校准后的第二时钟单元对所述第一目标数据信号进行变频处理，得到所述第一原始数据信号。
在本公开的一种示例性实施例中，所述数据信号的传输方法还包括：
通过所述第二同步通信模块包括的第二微控制单元从解析后的同步及通信信号中获取移频近端机与移频远端机之间的近远端通信的轮询、广播信息，并在上行时隙进行应答。
根据本公开的一个方面，提供一种数据信号的传输装置，包括：
数据信号转换模块，用于通过移频近端机对具有第一信号类别的第一原始数据信号进行转换，得到具有目标频段的第一目标数据信号；
信号组帧模块，用于通过移频近端机对所述第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号；
信号合路模块，用于对所述同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号，并通过无源室分将所述第一输出信号传输至移频远端机；
数据信号还原模块，用于通过所述移频远端机根据所述第一输出信号中包括的同步及通信信号对所述第一输出信号中包括的第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号。
根据本公开的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的数据信号的传输方法。
根据本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的数据信号的传输方法。
本公开实施例提供的一种数据信号的传输方法，一方面，可以通过移频近端机对待传输数据信号中信号类别为5G信号的第一原始数据信号进行转换，得到第一目标数据信号，并对第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号，并对同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号，然后再通过无源室分将第一输出信号传输至移频远端机，并通过移频远端机根据同步及通信信号对第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号，实现了根据频率同步信号对第一目标数据信号进行同步还原，进而解决了现有技术中由于传统移频***的移频近端机和移频远端机之间的同步及通信信号均采用分离方式实现，在对数据还原的过程中，需要占用多个频率，进而使得频点的选取较为复杂的问题；另一方面，由于可以对第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号，然后再通过无源室分将第一输出信号传输至移频远端机，最后在基于同步及通信信号中包括的频率同步信号对第一目标数据信号进行还原，进而解决了现有技术中由于频率同步采用传输本振或通过馈线上的4G/5G移频通信信号进行同步，存在无源室分传输不支持低频时钟频段、本振频点落在移动通信频段无法在无源室分传输以及利用4G/5G网络信号提取频率同步成本过高的问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示意性示出根据本公开示例实施例的一种数据信号的传输方法的流程图。
图2示意性示出根据本公开示例实施例的一种移频室分***的结构示例图。
图3示意性示出根据本公开示例实施例的一种移频近端机的结构示例图。
图4示意性示出根据本公开示例实施例的一种移频远端机的结构示例图。
图5示意性示出根据本公开示例实施例的一种移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号的结构示例图。
图6示意性示出根据本公开示例实施例的一种通过所述移频远端机根据所述第一输出信号中包括的同步及通信信号对所述第一输出信号中包括的第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号的方法流程图。
图7示意性示出根据本公开示例实施例的一种数据信号的传输装置的框图。
图8示意性示出根据本公开示例实施例的一种用于实现上述数据信号的传输方法的电子设备。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本示例实施方式中首先提供了一种数据信号的传输方法，该方法可以运行于移频***所在的通信服务器、服务器集群或云服务器等；当然，本领域技术人员也可以根据需求在其他平台运行本公开的方法，本示例性实施例中对此不做特殊限定。参考图1所示，该数据信号的传输方法可以包括以下步骤：
步骤S110.通过移频近端机对具有第一信号类别的第一原始数据信号进行转换，得到具有目标频段的第一目标数据信号；
步骤S120.通过移频近端机对所述第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号；
步骤S130.对所述同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号，并通过无源室分将所述第一输出信号传输至移频远端机；
步骤S140.通过所述移频远端机根据所述第一输出信号中包括的同步及通信信号对所述第一输出信号中包括的第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号。
在上述数据信号的传输方法中，一方面，可以通过移频近端机对待传输数据信号中信号类别为5G信号的第一原始数据信号进行转换，得到第一目标数据信号，并对第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号，并对同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号，然后再通过无源室分将第一输出信号传输至移频远端机，并通过移频远端机根据同步及通信信号对第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号，实现了根据频率同步信号对第一目标数据信号进行同步还原，进而解决了现有技术中由于传统移频***的移频近端机和移频远端机之间的同步及通信信号均采用分离方式实现，在对数据还原的过程中，需要占用多个频率，进而使得频点的选取较为复杂的问题；另一方面，由于可以对第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号，然后再通过无源室分将第一输出信号传输至移频远端机，最后在基于同步及通信信号中包括的频率同步信号对第一目标数据信号进行还原，进而解决了现有技术中由于频率同步采用传输本振或通过馈线上的4G/5G移频通信信号进行同步，存在无源室分传输不支持低频时钟频段、本振频点落在移动通信频段无法在无源室分传输以及利用4G/5G网络信号提取频率同步成本过高的问题。
以下，将结合附图对本公开示例实施例数据信号的传输方法进行详细的解释以及说明。
首先，对本公开示例实施例中所涉及到的名词进行解释。
时分双工(TDD：TimeDivision Duplex)，是一种通信方式，具体的实现过程为：上下行使用一模一样的频谱，虽然相当于只有一条车道，但可以让上下行数据在不同的时间来使用这条通道，上行发一会数据，下行再发一会，轮着来。由于上行和下行每次发送信号占用的时间非常短，用户在具体的应用过程中无法感知到数据的断续，即实现了时分双工。
同时，信号在传输的过程中，是通过多个无线帧进行源源不断的传输来实现的，每一个无线帧的长度为10ms，也即每一个无线帧中可以包括10个1毫秒的子帧；其中，每个子帧根据参数集的不同，含有不同的时隙数，子载波宽度越宽，时隙数越多(具体可以参考图2所示)，但子帧的长度都是1毫秒不变的。并且，每个时隙不论时间长短，都含有14个符号，这是5G无线资源分配的最小时间单位；在一个时隙中，可以包括三种不同类型的符号：下行符号(D)、上行符号(U)以及灵活符号(F)。灵活符号既可以作为上行使用，也可以作为下行使用。
其中，TDD帧格式＝若干个下行时隙+1个灵活时隙+若干个上行时隙；其中，下行时隙可以有多个，每个时隙中的14个符号全部配置为下行；上行时隙也可以有多个，每个时隙中的14个符号全部配置为上行；灵活时隙只有一个，可以灵活设置下行符号，灵活符号和上行符号的比例，具体应用过程中可以根据上行数据以及下行数据所需的时间进行灵活调整。
其次，对本公开示例实施例的应用场景以及发明目的进行解释以及说明。具体的，本公开示例实施例所记载的数据信号的传输方法，基于射频调制信号、时分帧格式，只需1个窄带射频调制信号即可实现同时传输频率同步、TDD切换时间同步和移频***近远端机之间的通信信号。该实现方法可解决频率同步采用传输本振或时钟存在频点选择受限的问题，而且窄带射频调制信号可采用FSK(Frequency-shift keying，频移键控，其可以用数字信号去调制载波的频率)等低速率调制方式，成本低。
进一步的，对本公开示例实施例所记载的移频室分***进行解释以及说明。具体的，参考图2所示，该移频室分***可以包括移频近端机210、无源室分220以及移频远端机230；其中，移频近端机、无源室分以及移频远端机依次通信连接。本公开所记载的移频室分***，可以在不改造现有无源室分的情况下，实现3.5GHz 5G MIMO射频信号传输覆盖。移频***近端机先将5G射频信号移频至1～1.6GHz中频，再利用现有无源室分传输至天线头端，最后移频远端天线再还原回3.5GHz射频信号。并且，移频室分******利用旧的无源室分，将5G射频信号转成无源室分支持的中频信号进行传输，然后在天线覆盖侧再将中频信号恢复成射频信号。移频***包括近端机和远端机。移频***支持5G TDD制式。
其中，参考图3所示，移频近端机中可以包括第一耦合器301、第一开关302、第一变频器303、第一放大器304、第二开关305、第一信号Modem同步模块306、第一同步通信模块307、第一合路器308；进一步的，第一同步通信模块中可以包括第一数字信号处理芯片(例如FPGA或者CPLD)309、第一微控制单元(MCU)310、第一窄带射频调制芯片311、第一时钟单元312；其中，第一信号Modem模块可以是5G Modem同步模块，当然，在未来的5G+和/或6G时代，也可以是其它Modem模块，本示例对此不做特殊限制；进一步的，移频近端机以及第一同步通信模块中包括的各功能模块在数据信号传输过程中所起的具体作用，将在后文一一列出，此处不再赘述。
参考图4所示，移频远端机可以包括第二耦合器401、第二合路器402、第二同步通信模块403、第三开关404、第二变频器405、第二放大器406以及第四开关407，第二同步通信模块中可以包括第二数字信号处理芯片(例如FPGA或者CPLD)408、第二微控制单元(MCU)409、第二窄带射频调制芯片410、第二时钟单元411；其中，移频远端机以及第二同步通信模块中所包括的各功能模块在数据信号传输过程中所起的具体作用，将在后文一一列出，此处不再赘述。
以下，将结合图2-图4对图1中所示出的数据信号的传输方法进行详细的解释以及说明。
在步骤S110中，通过移频近端机对具有第一信号类别的第一原始数据信号进行转换，得到具有目标频段的第一目标数据信号。
在本示例实施例中，首先，基于移频***接收数据发送端发送的待传输数据信号；其中，该数据发送端为基站；移频近端机以及移频远端机是相对于基站来定义的，距离基站较近(距离移动终端较远)的为移频近端机，距离基站较远(距离移动终端较近)的为移频远端机；也即，该待传输数据信号为下行数据信号；其次，当接收到待传输数据信号以后，即可通过移频近端机对该待传输数据信号中具有第一信号类别的第一原始数据信号进行转换，得到具有目标频段的第一目标数据信号。具体的，可以通过如下方式实现：首先，通过所述移频近端机中包括的第一耦合器对所述待传输数据进行分离，得到具有第一信号类别的第一原始数据信号和/或具有第二信号类别的第二原始数据；其次，通过所述移频近端机中包括的第一变频器将所述待传输数据信号中具有第一信号类别的第一原始数据信号由原始频段转换为具有目标频段的第一目标数据信号；其中，所述原始频段为变频前的频段，目标频段为变频后的频段，所述变频前的频段为介于3.3GHz～3.6GHz之间的高频段，变频后的频段为为介于1GHz-1.6GHz之间的中频段。此处需要补充说明的是，上述具有第一信号类别的第一原始数据信号为5G数据信号，未来也可以是5G+、6G等信号，本示例对此不做特殊限制；上述具有第二信号类别的第二原始数据可以2G数据信号和/或3G数据信号和/或4G数据信号，针对于2G数据信号和/或3G数据信号和/或4G数据信号，并不需要进行降频，可以直接将其传输至移频远端机进行数据信号的辐射。
在具体的应用过程中，可以通过移频近端机将介于3.3GHz～3.6GHz之间的高频段5G射频数据信号移频至介于1GHz-1.6GHz之间的目标频段(中频段)，进而实现将具有第一信号类别的第一原始数据信号由原始频段转换为具有目标频段的第一目标数据信号；其中，该5G射频数据信号为MIMO(multiple-in multipleout)信号；在变频的过程中，首先，在数据信号下行的过程中，通过第一开关控制第一变频器以及第一放大器处于开启状态，然后通过第一变频器对第一原始数据进行变频处理，并通过第一放大器对变频以后的第一原始数据信号进行放大，进而得到第一目标数据信号；第二开关可以用于在数据信号上行的过程中，控制第一变频器以及第一放大器的开关。
在步骤S120中，通过移频近端机对所述第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号。
在本示例实施例中，具体的，对所述第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号，可以通过如下方式实现：首先，通过所述移频近端机的第一同步通信模块中包括的第一数字信号处理芯片，提取所述第一同步通信模块中包括的第一时钟单元的相位信息，得到所述频率同步信号；其次，通过所述第一同步通信模块中包括的第一微控制单元将所述频率同步信号放置至TDD下行时隙的中间位置，得到所述同步及通信信号。
其中，通过所述第一同步通信模块中包括的第一微控制单元将所述频率同步信号放置至TDD下行时隙的中间位置，得到所述同步及通信信号，可以通过如下方式实现：首先，通过所述移频近端机的第一信号Modem同步模块(在5G场景下，例如可以是5G Modem同步模块，当然，在未来的5G+和/或6G时代，也可以是其它Modem模块)获取所述第一原始数据信号的原始时间信号，并通过所述第一数字信号处理芯片，对所述第一同步通信模块中包括的第一时钟单元所具有的第一当前时间信号以及所述原始时间信号进行处理，得到所述第一原始数据信号的时间同步信号；其次，通过所述第一同步通信模块中包括的第一微控制单元将所述时间同步信号放置至下行时隙的开始位置以及结束位置，并将所述频率同步信号以及移频近端机与移频远端机之间的通信轮询广播信息放置至当前下行时隙的中间位置，得到所述同步及通信信号。其中，所述同步及通信信号为TDD工作模式；当所述第一目标数据信号的工作模式也为TDD工作模式，同步及通信信号及第一目标数据信号的上下行时隙时间宽度相同；当所述第一目标数据信号的工作模式为FDD工作模式时，所述时间同步信号以及频率同步信号的上下行时隙时间宽度为自定义时间宽度；所述具有预设时间宽度的数字信号为调制数字信号或者扩频调制信号；其中，所得到的所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号具体可以参考图5所示。
此处需要补充说明的是，为降低移频远端机同步解析难度，当第一目标数据信号的工作模式为TDD工作模式时，时间同步信号和频率同步信号采用固定时间宽度数字信号，比如自定义的未调制数字信号或扩频调制信号，也即上下行的时间同步信号的宽度可以与第一目标数据信号相同；当然，在所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号中还可以包括通信轮询广播信号，其可以和频率同步信号一起放置在当前TDD下行时隙的中间位置，该通讯轮询广播信号可以是基于一点对多点的通信协议，也即一个移频远端机对多个移频近端机，或者一个移频近端机对多个移频远端机等等。
此处需要进一步补充说明的是，在得到同步及通信信号之后，所述数据信号的传输方法包括：通过第一窄带射频调制芯片对所述同步及通信信号进行信号调制，得到与所述同步及通信信号对应的窄带射频调制信号；其中，所述窄带射频调制信号包括FSK信号。也即，同步通信模块将时间同步信号、频率同步信号和通信轮询广播信号组帧得到同步及通信信号以后，可以通过FSK信号调制模块(第一窄带射频调制芯片)对其进行信号调制，得到窄带射频调制信号，然后再通过无源室分耦合器将与所述同步及通信信号对应的窄带射频调制信号，传输至移频远端机，通过该方法，可以降低传输成本。
在步骤S130中，对所述同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号，并通过无源室分耦合器将所述第一输出信号传输至移频远端机。
在本示例实施例中，首先，对所述同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号。具体的，可以通过移频近端机中包括的第一合路器对同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号，然后再通过无源室分耦合器将该第一输出信号传输至移频远端机。此处需要补充说明的是，由于待传输数据信号中还可能包括2G数据信号和/或3G数据信号和/或4G数据信号，因此，在对所述同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号过程中，可以通过如下方式实现：通过第一合路器对对所述第一目标数据信号、与所述同步及通信信号对应的窄带射频调制信号以及第二原始数据信号进行合路，得到第一输出信号。其中，该第二原始数据信号可以包括2G数据信号和/或3G数据信号和/或4G数据信号。
在步骤S130中，通过所述移频远端机根据所述第一输出信号中包括的同步及通信信号对所述第一输出信号中包括的第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号。
在本示例实施例中，首先，通过所述移频远端机中包括的第二耦合器对所述第一输出信号进行分离，得到第一目标数据信号、与所述同步及通信信号对应的窄带射频调制信号以及第二原始数据信号，并将所述第二原始数据辐射至所述数据接收端；最后，再通过所述移频远端机根据所述同步及通信信号对所述第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号。
具体的，参考图6所示，通过所述移频远端机根据所述第一输出信号中包括的同步及通信信号对所述第一输出信号中包括的第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号，包括：
步骤S610，通过所述移频远端机中包括的第二同步通信模块中的第二数字信号处理芯片对所述第一输出信号中包括的同步及通信信号进行解析以及相位同步，得到频率同步信号；
步骤S620，通过所述第二同步通信模块中包括的第二变频器根据所述频率同步信号，对所述第二同步通信模块中的第二时钟单元进行校准；
步骤S630，通过所述变频器根据校准后的第二时钟单元对所述第一目标数据信号进行变频处理，得到所述第一原始数据信号。
以下，将对步骤S610-步骤S630进行解释以及说明。具体的，移频远端机将接收的与所述同步及通信信号对应的窄带射频调制信号，通过第二同步通信模块窄带射频调制芯片(比如FSK等)转成数字信号，再由数字信号处理芯片(比如FPGA、CPLD等)进行信号解析以及相位同步；在具体的解析过程中，可以先解析TDD时间同步信号，实现时间同步，再在相应帧结构位置提取频率同步数字信号以及通信轮询广播数字信号；其中，频率同步数字信号还将进行精确相位同步处理，调整本地时钟，实现移频近端机和远端机的频率同步，最终得到第一原始数据信号，也即5G射频数据信号；通信轮询数字信号将进行协议解析，获取相应广播参量或轮询参量，并在TDD同步信号的上行时隙进行应答回复。此处需要补充说明的是，在进行信号同步的过程中，先根据进行时间同步信号实现粗同步，然后再根据频率同步信号进行精确相位同步，降低移频远端机频率同步硬件要求，可基于低规格数字信号芯片实现频率同步。
此处需要补充说明的是，在进行时间同步处理的过程中，可以通过第二同步通信模块中包括的第三和第四开关根据时间同步信号对第一目标数据信号进行时间同步处理。
进一步的，在应答的过程中，可以通过如下方式实现：通过所述第二同步通信模块包括的第二微控制单元从解析后的同步及通信信号中获取移频近端机与移频远端机之间的近远端通信的轮询、广播信息，并在上行时隙进行应答。至此，已经完成了所有的数据信号的传输过程。并且，基于前述记载的内容可以得知，本公开示例实施例所提供的数据信号的传输方法，不仅可以执行时间同步信号、频率同步信号和通信信号融合一体传输，可采用低成本的低速率窄带射频通信调制方式进行传输；同时，还可以结合TDD制式帧结构，分上下行时隙进行信号传输。在下行时隙由移频近端机发送时间同步、频率同步和通信广播轮询信号，在上行时隙由移频远端机发送通信应答信号；进一步的，在数据还原的过程中，还可以先根据进行时间同步信号实现粗同步，然后再根据频率同步信号进行精确相位同步，降低移频远端机频率同步硬件要求，可基于低规格数字信号芯片实现频率同步。
本公开示例实施例还提供了一种数据信号的传输装置。参考图7所示，该数据信号的传输装置可以包括数据信号转换模块710、信号组帧模块720、信号合路模块730以及数据信号还原模块740。其中：
数据信号转换模块710，可以用于通过移频近端机对具有第一信号类别的第一原始数据信号进行转换，得到具有目标频段的第一目标数据信号；
信号组帧模块720，可以用于通过移频近端机对所述第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号；
信号合路模块730，可以用于对所述同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号，并通过无源室分将所述第一输出信号传输至移频远端机；
数据信号还原模块740，可以用于通过所述移频远端机根据所述第一输出信号中包括的同步及通信信号对所述第一输出信号中包括的第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号。
在本公开的一种示例性实施例中，对具有第一信号类别的第一原始数据信号进行转换，得到具有目标频段的第一目标数据信号，包括：
通过所述移频近端机中包括的第一变频器将所述具有第一信号类别的第一原始数据信号由原始频段转换为具有目标频段的第一目标数据信号；其中，其中，所述原始频段为变频前的频段，目标频段为变频后的频段。
在本公开的一种示例性实施例中，对所述第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号，包括：
通过所述移频近端机的第一同步通信模块中包括的第一数字信号处理芯片，提取所述第一同步通信模块中包括的第一时钟单元的相位信息，得到所述频率同步信号；
通过所述第一同步通信模块中包括的第一微控制单元将所述频率同步信号放置至TDD下行时隙的中间位置，得到所述同步及通信信号。
在本公开的一种示例性实施例中，通过所述第一同步通信模块中包括的第一微控制单元将所述频率同步信号放置至TDD下行时隙的中间位置，得到所述同步及通信信号，包括：
通过所述移频近端机的第一信号Modem同步模块获取所述第一原始数据信号的原始时间信号，并通过所述第一数字信号处理芯片，对所述第一同步通信模块中包括的第一时钟单元所具有的第一当前时间信号以及所述原始时间信号进行处理，得到所述第一原始数据信号的时间同步信号；
通过所述第一同步通信模块中包括的第一微控制单元将所述时间同步信号放置至下行时隙的开始位置以及结束位置，并将所述频率同步信号以及移频近端机与移频远端机之间的通信轮询广播信息放置至当前下行时隙的中间位置，得到所述同步及通信信号。
在本公开的一种示例性实施例中，所述同步及通信信号为TDD工作模式；当所述第一目标数据信号的工作模式也为TDD工作模式，同步及通信信号及第一目标数据信号的上下行时隙时间宽度相同；
当所述第一目标数据信号的工作模式为FDD工作模式时，所述时间同步信号以及频率同步信号的上下行时隙时间宽度为自定义时间宽度。
在本公开的一种示例性实施例中，所述数据信号的传输装置还包括：
信号调制模块，可以用于通过第一窄带射频调制芯片对所述同步及通信信号进行信号调制，得到与所述同步及通信信号对应的窄带射频调制信号；其中，所述窄带射频调制信号包括FSK信号。
在本公开的一种示例性实施例中，通过所述移频远端机根据所述第一输出信号中包括的同步及通信信号对所述第一输出信号中包括的第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号，包括：
通过所述移频远端机中包括的第二同步通信模块中的第二数字信号处理芯片对所述第一输出信号中包括的同步及通信信号进行解析以及相位同步，得到频率同步信号；
通过所述第二同步通信模块中包括的第二变频器根据所述频率同步信号，对所述第二同步通信模块中的第二时钟单元进行校准；
通过所述变频器根据校准后的第二时钟单元对所述第一目标数据信号进行变频，得到所述第一原始数据信号。
在本公开的一种示例性实施例中，所述数据信号的传输装置还包括：
应答模块，可以用于通过所述第二同步通信模块包括的第二微控制单元从解析后的同步及通信信号中获取移频近端机与移频远端机之间的近远端通信的轮询、广播信息，并在上行时隙进行应答。
上述数据信号的传输装置中各模块的具体细节已经在对应的数据信号的传输方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。
所属技术领域的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为***、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“***”。
下面参照图8来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备800。图8显示的电子设备800仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图8所示，电子设备800以通用计算设备的形式表现。电子设备800的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元810、上述至少一个存储单元820、连接不同***组件(包括存储单元820和处理单元810)的总线830以及显示单元840。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元810执行，使得所述处理单元810执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元810可以执行如图1中所示的步骤S110：通过移频近端机对具有第一信号类别的第一原始数据信号进行转换，得到具有目标频段的第一目标数据信号；步骤S120：通过移频近端机对所述第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号；步骤S130：对所述同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号，并通过无源室分将所述第一输出信号传输至移频远端机；步骤S140：通过所述移频远端机根据所述第一输出信号中包括的同步及通信信号对所述第一输出信号中包括的第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号。
存储单元820可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)8201和/或高速缓存存储单元8202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)8203。
存储单元820还可以包括具有一组(至少一个)程序模块8205的程序/实用工具8204，这样的程序模块8205包括但不限于：操作***、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线830可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、***总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备800也可以与一个或多个外部设备900(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备800交互的设备通信，和/或与使得该电子设备800能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口850进行。并且，电子设备800还可以通过网络适配器860与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器860通过总线830与电子设备800的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备800使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID***、磁带驱动器以及数据备份存储***等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。
根据本公开的实施方式的用于实现上述方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本公开的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
此外，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
Claims (11)
1.一种数据信号的传输方法，其特征在于，包括：
通过移频近端机对具有第一信号类别的第一原始数据信号进行转换，得到具有目标频段的第一目标数据信号；
通过移频近端机对所述第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号；
对所述同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号，并通过无源室分将所述第一输出信号传输至移频远端机；
通过所述移频远端机根据所述第一输出信号中包括的同步及通信信号对所述第一输出信号中包括的第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号。
2.根据权利要求1所述的数据信号的传输方法，其特征在于，对具有第一信号类别的第一原始数据信号进行转换，得到具有目标频段的第一目标数据信号，包括：
通过所述移频近端机中包括的第一变频器将所述具有第一信号类别的第一原始数据信号由原始频段转换为具有目标频段的第一目标数据信号；其中，所述原始频段为变频前的频段，目标频段为变频后的频段。
3.根据权利要求2所述的数据信号的传输方法，其特征在于，对所述第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号，包括：
通过所述移频近端机的第一同步通信模块中包括的第一数字信号处理芯片，提取所述第一同步通信模块中包括的第一时钟单元的相位信息，得到所述频率同步信号；
通过所述第一同步通信模块中包括的第一微控制单元将所述频率同步信号放置至TDD下行时隙的中间位置，得到所述同步及通信信号。
4.根据权利要求3所述的数据信号的传输方法，其特征在于，通过所述第一同步通信模块中包括的第一微控制单元将所述频率同步信号放置至TDD下行时隙的中间位置，得到所述同步及通信信号，包括：
通过所述移频近端机的第一信号Modem同步模块获取所述第一原始数据信号的原始时间信号，并通过所述第一数字信号处理芯片，对所述第一同步通信模块中包括的第一时钟单元所具有的第一当前时间信号以及所述原始时间信号进行处理，得到所述第一原始数据信号的时间同步信号；
通过所述第一同步通信模块中包括的第一微控制单元将所述时间同步信号放置至下行时隙的开始位置以及结束位置，并将所述频率同步信号和移频近端机与移频远端机之间的通信轮询广播信息放置至当前下行时隙的中间位置，得到所述同步及通信信号。
5.根据权利要求3所述的数据信号的传输方法，其特征在于，所述同步及通信信号为TDD工作模式；当所述第一目标数据信号的工作模式也为TDD工作模式，同步及通信信号及第一目标数据信号的上下行时隙时间宽度相同；
当所述第一目标数据信号的工作模式为FDD工作模式时，时间同步信号以及频率同步信号的上下行时隙时间宽度为自定义时间宽度。
6.根据权利要求5所述的数据信号的传输方法，其特征在于，在得到同步及通信信号之后，所述数据信号的传输方法包括：
通过第一窄带射频调制芯片对所述同步及通信信号进行信号调制，得到与所述同步及通信信号对应的窄带射频调制信号；其中，所述窄带射频调制信号包括FSK信号。
7.根据权利要求6所述的数据信号的传输方法，通过所述移频远端机根据所述第一输出信号中包括的同步及通信信号对所述第一输出信号中包括的第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号，包括：
通过所述移频远端机中包括的第二同步通信模块中的第二数字信号处理芯片对所述第一输出信号中包括的同步及通信信号进行解析以及相位同步，得到频率同步信号；
通过所述第二同步通信模块中包括的第二变频器根据所述频率同步信号，对所述第二同步通信模块中的第二时钟单元进行校准；
通过所述变频器根据校准后的第二时钟单元对所述第一目标数据信号进行变频处理，得到所述第一原始数据信号。
8.根据权利要求7所述的数据信号的传输方法，其特征在于，所述数据信号的传输方法还包括：
通过所述第二同步通信模块包括的第二微控制单元从解析后的同步及通信信号中获取移频近端机与移频远端机之间的近远端通信的轮询、广播信息，并在上行时隙进行应答。
9.一种数据信号的传输装置，其特征在于，包括：
数据信号转换模块，用于通过移频近端机对具有第一信号类别的第一原始数据信号进行转换，得到具有目标频段的第一目标数据信号；
信号组帧模块，用于通过移频近端机对所述第一原始数据信号的频率同步信号进行组帧，得到所述移频近端机与移频远端机之间的同步及通信信号；
信号合路模块，用于对所述同步及通信信号以及第一目标数据信号进行合路，得到第一输出信号，并通过无源室分将所述第一输出信号传输至移频远端机；
数据信号还原模块，用于通过所述移频远端机根据所述第一输出信号中包括的同步及通信信号对所述第一输出信号中包括的第一目标数据信号进行还原，得到第一原始数据信号。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的数据信号的传输方法。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-8任一项所述的数据信号的传输方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
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Application publication date: 20220722 Assignee: SHAANXI TIANJI COMMUNICATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Assignor: CHINA TELECOM Corp.,Ltd. Contract record no.: X2024110000013 Denomination of invention: Transmission methods and devices, storage media, and electronic devices for data signals Granted publication date: 20230818 License type: Common License Record date: 20240223 |