АНТЕННАЯ СИСТЕМА, СИСТЕМА БАЗОВОЙ СТАНЦИИ И СИСТЕМА СВЯЗИ
ANTENNA SYSTEM, BASE STATION SYSTEM AND COMMUNICATION SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области технологий связи и, в частности, к антенной системе, системе базовой станции и системе связи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В распределенной системе базовой станции выносной радиоблок (RRU) может быть соединен с пассивной антенной. В настоящий момент тенденция развития системы распределенной базовой станции состоит в интегрировании блока RRU с антенной. Таким образом, блок RRU и антенна формируют единое целое. Архитектура системы активных антенн (AAS) является архитектурой интегрированных антенн.
Антенная система в предшествующей области техники показана на фиг. 1. Антенная система включает в себя два массива антенных элементов. В обоих массивах антенных элементов каждый элемент служит и для передачи, и для приема сигналов. Один массив 1 антенных элементов соединен с активным компонентом, а именно приемопередатчиком 2 для формирования архитектуры активной антенны и реализации 2 передатчиков и 2 приемников (2T2R); и другой массив 3 элементов соединен с блоком RRU и является пассивной антенной. Предшествующая область техники поддерживает повышение производительности приема двух каналов, а именно повышение производительности приема 2R, но повышение производительности сети является низким.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение раскрывает антенную систему, систему базовой станции и систему связи для увеличения повышения производительности сети.
В одном аспекте антенная система, обеспеченная в варианте осуществления настоящего изобретения, включает в себя:
первое антенное устройство, по меньшей мере одно второе антенное устройство и по меньшей мере одну пару каналов приема;
Первое антенное устройство включает в себя: первый массив антенных элементов, первый блок объединения-разделения и активный модуль; второе антенное устройство включает в себя: второй массив антенных элементов и второй блок объединения-разделения;
Каждый из первого массива антенных элементов и второго массива антенных элементов включает в себя множество антенных элементов, причем антенные элементы выполнены с возможностью принимать и передавать сигналы в двух разных направлениях поляризации;
Первый блок объединения-разделения выполнен с возможностью объединять сигналы в двух разных направлениях поляризации, причем сигналы приняты множеством антенных элементов в первом массиве антенных элементов;
Активный модуль выполнен с возможностью принимать сигналы, объединенные первым блоком объединения-разделения в двух разных направлениях поляризации, и выполнять преобразование частоты над сигналами, объединенными первым блоком объединения-разделения, для получения сигналов основной полосы;
Второй блок объединения-разделения выполнен с возможностью объединять сигналы в двух разных направлениях поляризации, причем сигналы приняты множеством антенных элементов во втором массиве антенных элементов;
Каждое из по меньшей мере одного второго антенного устройства соответствует по меньшей мере одной паре каналов приема, и по меньшей мере одна пара каналов приема выполнена с возможностью принимать сигналы, объединенные вторым блоком объединения-разделения в двух разных направлениях поляризации; и
Активный модуль дополнительно выполнен с возможностью выполнять преобразование частоты над сигналами, принятыми по меньшей мере одной парой каналов приема, для получения сигналов основной полосы.
В другом аспекте система базовой станции, обеспеченная в варианте осуществления настоящего изобретения, включает в себя антенную систему;
Антенная система включает в себя: первое антенное устройство, по меньшей мере одно второе антенное устройство и по меньшей мере одну пару каналов приема;
Первое антенное устройство включает в себя: первый массив антенных элементов, первый блок объединения-разделения и активный модуль; второе антенное устройство включает в себя: второй массив антенных элементов и второй блок объединения-разделения;
Каждый из первого массива антенных элементов и второго массива антенных элементов включает в себя множество антенных элементов, причем антенные элементы выполнены с возможностью принимать и передавать сигналы в двух разных направлениях поляризации;
Первый блок объединения-разделения выполнен с возможностью объединять сигналы в двух разных направлениях поляризации, причем сигналы приняты множеством антенных элементов в первом массиве антенных элементов;
Активный модуль выполнен с возможностью принимать сигналы, объединенные первым блоком объединения-разделения в двух разных направлениях поляризации, и выполнять преобразование частоты над сигналами, объединенными первым блоком объединения-разделения, для получения сигналов основной полосы;
Второй блок объединения-разделения выполнен с возможностью объединять сигналы в двух разных направлениях поляризации, причем сигналы приняты множеством антенных элементов во втором массиве антенных элементов;
Каждое второе антенное устройство соответствует по меньшей мере одной паре каналов приема, и по меньшей мере одна пара каналов приема выполнена с возможностью принимать сигналы, объединенные вторым блоком объединения-разделения в двух разных направлениях поляризации; и
Активный модуль дополнительно выполнен с возможностью выполнять преобразование частоты над сигналами, принятыми по меньшей мере одной парой каналов приема, для получения сигналов основной полосы.
В другом аспекте система связи, обеспеченная в варианте осуществления настоящего изобретения, включает в себя систему базовой станции, причем система базовой станции включает в себя антенную систему;
Антенная система включает в себя: первое антенное устройство, по меньшей мере одно второе антенное устройство и по меньшей мере одну пару каналов приема;
Первое антенное устройство включает в себя: первый массив антенных элементов, первый блок объединения-разделения и активный модуль; второе антенное устройство включает в себя: второй массив антенных элементов и второй блок объединения-разделения;
Каждый из первого массива антенных элементов и второго массива антенных элементов включает в себя множество антенных элементов, причем антенные элементы выполнены с возможностью принимать и передавать сигналы в двух разных направлениях поляризации;
Первый блок объединения-разделения выполнен с возможностью объединять сигналы в двух разных направлениях поляризации, причем сигналы приняты множеством антенных элементов в первом массиве антенных элементов;
Активный модуль выполнен с возможностью принимать сигналы, объединенные первым блоком объединения-разделения в двух разных направлениях поляризации, и выполнять преобразование частоты над сигналами, объединенными первым блоком объединения-разделения, для получения сигналов основной полосы;
Второй блок объединения-разделения выполнен с возможностью объединять сигналы в двух разных направлениях поляризации, причем сигналы приняты множеством антенных элементов во втором массиве антенных элементов;
Каждое второе антенное устройство соответствует по меньшей мере одной паре каналов приема, и по меньшей мере одна пара каналов приема выполнена с возможностью принимать сигналы, объединенные вторым блоком объединения-разделения в двух разных направлениях поляризации; и
Активный модуль дополнительно выполнен с возможностью выполнять преобразование частоты над сигналами, принятыми по меньшей мере одной парой каналов приема, для получения сигналов основной полосы.
Через антенную систему обеспеченные здесь система базовой станции и система связи в антенной системе, составленной из массива активных антенных элементов и массива пассивных антенных элементов, блок объединения-разделения комбинирует сигналы, принятые массивом пассивных антенных элементов в разных направлениях поляризации, и по меньшей мере одна пара каналов приема используется для приема сигналов, и затем над сигналами, принятыми каналами приема, выполняется преобразование частоты для получения сигналов основной полосы. В антенной системе принимаются сигналы в разных направлениях поляризации в массиве пассивных антенных элементов, и над сигналами выполняется преобразование частоты. Таким образом, антенная система, составленная из массива активных антенных элементов и массива пассивных антенных элементов, может достичь повышения производительности приема с 4 каналами или больше, а именно достичь повышения производительности приема 4R или больше, тем самым увеличивая повышение производительности приема системы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Чтобы более ясно проиллюстрировать технические решения в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения или в предшествующей области техники, ниже кратко представлены сопроводительные чертежи, требуемые для описания вариантов осуществления или предшествующей области техники. Очевидно, что сопроводительные чертежи в последующих описаниях являются лишь некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, и специалисты в области техники могут дополнительно получить другие чертежи в соответствии с сопроводительными чертежами без творческих усилий.
Фиг. 1 - структурная схема антенной системы в предшествующей области техники;
Фиг. 2 - структурная схема антенной системы в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 3 - структурная схема первого антенного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 4 - структурная схема антенной системы в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения; и
Фиг. 5 - структурная схема антенной системы в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Ниже ясно и полно описаны технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи. Очевидно, что описанные варианты осуществления представляют собой лишь некоторые иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения, а не все варианты осуществления настоящего изобретения. Все другие варианты осуществления, полученные специалистами в области техники на основе вариантов осуществления настоящего изобретения без приложения творческих усилий, должны находиться в пределах объема защиты настоящего изобретения.
Технические решения настоящего изобретения применимы к различным системам связи, таким как глобальная система мобильной связи (GSM), система множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), система широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (WCDMA), система пакетной радиосвязи общего пользования (GPRS), система широкополосного доступа в микроволновом диапазоне (WiMAX) и система проекта долгосрочного развития (LTE).
Система базовой станции может включать в себя антенны и базовую станцию. Базовая станция может являться базовой приемопередающей станцией (BTS) в системе GSM или CDMA, узлом NodeB в системе WCDMA или усовершенствованным узлом NodeB (eNB или eNodeB) в системе LTE. Тип базовой станции здесь не ограничен.
Фиг. 2 является структурной схемой антенной системы в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 2, антенная система включает в себя: первое антенное устройство, по меньшей мере одно второе антенное устройство и по меньшей мере одну пару каналов 3 приема;
Первое антенное устройство включает в себя: первый массив 11 антенных элементов, первый блок 12 объединения-разделения и активный модуль 13; второе антенное устройство включает в себя: второй массив 21 антенных элементов и второй блок 22 объединения-разделения;
Первый массив 11 антенных элементов включает в себя несколько антенных элементов и является таким же, как второй массив 21 антенных элементов, причем антенные элементы выполнены с возможностью принимать и передавать сигналы в двух разных направлениях поляризации;
Первый блок 12 объединения-разделения выполнен с возможностью объединять сигналы в двух разных направлениях поляризации сигналы, причем сигналы приняты несколькими антенными элементами в первом массиве 11 антенных элементов;
Активный модуль 13 выполнен с возможностью принимать сигналы, объединенные первым блоком 12 объединения-разделения в двух разных направлениях поляризации, и выполнять преобразование частоты над сигналами, объединенными блоком 12 объединения-разделения, для получения сигналов основной полосы;
Второй блок 22 объединения-разделения выполнен с возможностью объединить сигналы в двух разных направлениях поляризации, причем сигналы приняты несколькими антенными элементами во втором массиве 21 антенных элементов;
Каждое второе антенное устройство соответствует по меньшей мере одной паре каналов 3 приема, и по меньшей мере одна пара каналов 3 приема выполнена с возможностью принимать сигналы, объединенные вторым блоком 22 объединения-разделения в двух разных направлениях поляризации;
Активный модуль 13 дополнительно выполнен с возможностью выполнять преобразование частоты над сигналами, принятыми по меньшей мере одной парой каналов 3 приема 3, для получения сигналов основной полосы.
Первый массив 11 антенных элементов включает в себя несколько антенных элементов и является таким же, как второй массив 21 антенных элементов (каждый антенный элемент в массиве антенных элементов представляет собой антенный резонатор); количество антенных элементов, включенных в первый массив 11 антенных элементов, может быть таким же или отличаться от количества антенных элементов, включенных во второй массив 21 антенных элементов. Каждый антенный элемент принимает и передает сигналы в двух разных направлениях поляризации; все антенные элементы, включенные в первый антенный элемент 11, имеют одинаковые два направления поляризации, и все антенные элементы, включенные во второй массив 21 антенных элементов, имеют одинаковые два направления поляризации. Например, каждый антенный элемент в первом антенном элементе 11 может принимать и передавать сигналы под углом a +45° и углом a -45° относительно горизонтальной плоскости; также каждый антенный элемент во втором антенном элементе 21 может принимать и передавать сигналы под углом a +45° и углом a -45° относительно горизонтальной плоскости. Кроме того, следует отметить, что каждый используемый здесь антенный элемент выполнен с возможностью и принимать, и передавать сигналы. Таким образом, и первый массив 11 антенных элементов, и второй массив 21 антенных элементов могут использовать структуру с функцией передачи и функцией приема, которые совместно используют элемент.
Первый массив 11 антенных элементов, первый блок 12 объединения-разделения и активный модуль 13 составляют первое антенное устройство, которое является структурой активной антенны. Например, первое антенное устройство может представлять собой структуру активных антенн AAS или другую существующую структуру активных антенн. Структура активных антенн может достичь повышения производительности приема с 2 каналами, а именно повышения производительности приема 2R, как подробно описано ниже:
В качестве практического метода реализации вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает практическую структуру первого антенного устройства. Как показано на фиг. 3, в первом антенном устройстве:
Первый массив 11 антенных элементов включает в себя: b антенных элементов.
Первый блок 12 объединения-разделения выполнен с возможностью объединять 2b сигналов, принятых b антенными элементами в первом массиве 11 антенных элементов, в 2a сигналов; b сигналов из 2b сигналов и a сигналов из 2a сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации b антенных элементов; другие b сигналов и другие a сигналов соответствуют одному из двух других направлений поляризации b антенных элементов, где b и a являются целыми числами больше 1, и a меньше или равно b;
Активный модуль 13 может включать в себя: a пар каналов 131 приема передачи и сигнальный процессор 132.
Каждая из a пар каналов 131 приема-передачи соответствуют двум сигналам в двух разных направлениях поляризации из 2a сигналов, и каждая пара каналов 131 приема-передачи выполнена с возможностью принимать два сигнала в двух разных направлениях поляризации в 2a сигналах; и
Сигнальный процессор 132 выполнен с возможностью выполнять преобразование частоты над сигналами, принятыми a парами каналов 131 приема передачи, и сигналами, принятыми по меньшей мере одной парой каналов приема.
В частности, первый блок 12 объединения-разделения может быть составлен из существующих из двух сетей объединения-разделения из a в b или составлен из одной сети объединения-разделения из 2a в 2b. Сигнал, принятый каждым антенным элементом в первом массиве 11 антенных элементов в одном направлении поляризации, может быть введен в первый блок 12 объединения-разделения как один сигнал. Таким образом, в первом массиве 11 антенных элементов в общей сложности 2b сигналов вводятся в первый блок 12 объединения-разделения. В 2b сигналах b сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации b антенных элементов, и другие b сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации b антенных элементов. После приема 2b сигналов первый блок 12 объединения-разделения может объединить b сигналов в одном направлении поляризации из 2b сигналов в a сигналов и выдать a сигналов, и объединить другие b сигналов в другом направлении поляризации из 2b сигналов в другие a сигналов и выдать другие a сигналов. Таким образом, в 2a сигналах, полученных в результате объединения первым блоком 12 объединения-разделения, a сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации b антенных элементов, и другие a сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации b антенных элементов, где a и b - целые числа больше 1, a меньше b, и отношение a к b не является фиксированным значением и может быть определено с учетом компромисса между индексами производительности (такими как производительность покрытия и коэффициент усиления) антенны и затратами реализации.
Таким образом, могут быть установлены a пар каналов 131 приема-передачи. Каждый канал 131 приема-передачи выполнен с возможностью принимать один сигнал в 2a сигналах. Таким образом, каналы 131 приема передачи требуется устанавливать в парах. Каждая пара каналов 131 приема передачи соответствует двум сигналам в двух разных направлениях поляризации из 2a сигналов, и каждая пара каналов 131 приема передачи выполнена с возможностью принимать два сигнала в двух разных направлениях поляризации из 2a сигналов. Таким образом, могут быть установлены a пар каналов 131 приема передачи. Каждая из пар каналов 131 приема-передачи включает в себя канал приема-передачи в направлении поляризации M, выраженный как TRX_M, и канал приема-передачи в направлении поляризации D, выраженный как TRX_D, где направление поляризации M и направление поляризации D - два разных направления поляризации сигналов, принятых каждым антенным элементом в первом массиве 11 антенных элементов. Таким образом, парами каналов 131 приема передачи могут являться: TRX_M1 и TRX_D1, TRX_M2 и TRX_D2, …, TRX_Ma и TRX_Da.
Каждая из a пар каналов 131 приема-передачи принимает два сигнала, полученные в результате объединения первым блоком 12 объединения-разделения, и затем вводит их в сигнальный процессор 132, чтобы выполнить преобразование частоты над сигналами для получения сигналов основной полосы. Следует отметить, что упомянутый здесь канал 131 приема-передачи может являться существующим каналом приема-передачи, и существующий канал 131 приема-передачи может выполнять аналого-цифровое преобразование и понижающее преобразование над принятым сигналом для получения сигнала промежуточной частоты. Таким образом, в этом варианте осуществления сигнал, введенный каналом 131 приема-передачи в сигнальный процессор 132, может являться сигналом промежуточной частоты. Сигнальный процессор 132 может далее преобразовать частоту принятого сигнала промежуточной частоты для получения сигнала основной полосы. После обработки сигнальным процессором 132, наконец, получаются два сигнала основной полосы в направлении поляризации M и направлении поляризации D.
В заключение, a пар каналов 131 приема-передачи в активном модуле 13 в первом антенном устройстве могут принять сигналы в двух направлениях поляризации b антенных элементов; и сигнальный процессор 132 может обработать сигналы, выданные a парами каналов 131 приема-передачи, для получения двух сигналов основной полосы в двух направлениях поляризации. Таким образом, повышение производительности приема, достигнутое первым массивом 11 антенных элементов, первым блоком 12 объединения-разделения и a парами каналов 131 приема-передачи и сигнальным процессором 132 в активном модуле 13, могут быть расценены как повышение производительности приема 2 каналов (каждый канал соответствует одному направлению поляризации b антенных элементов). Таким образом, первый массив 11 антенных элементов, первый блок 12 объединения-разделения и a пар каналов 131 приема-передачи и сигнальный процессор 132 в активном модуле 13 могут достичь повышения производительности приема 2R (прием). Повышение производительности приема может быть воплощено в индексах производительности, таких как мощность передачи терминала, покрытие системы, пропускная способность системы и/или отношение сигнал-шум системы.
В антенной системе, обеспеченной в этом варианте осуществления, второй массив 21 антенных элементов и второй блок 22 объединения-разделения во втором антенном устройстве составляют структуру пассивной антенны. Второй блок 22 объединения-разделения, установленный во втором антенном устройстве, комбинирует сигналы, принятые несколькими антенными элементами во втором массиве 21 антенных элементов. В этом варианте осуществления по меньшей мере одна пара каналов 3 приема установлена в каждом втором антенном устройстве в антенной системе. Каждая пара каналов 3 приема выполнена с возможностью принимать сигналы в двух разных направлениях поляризации, причем сигналы объединяются вторым блоком 22 объединения-разделения, и затем вводить принятые сигналы в активный модуль 13 в первом антенном устройстве, чтобы выполнить преобразование частоты над сигналами для получения сигналов основной полосы. По меньшей мере через одну пару каналов 3 приема могут быть приняты сигналы в двух направлениях поляризации нескольких антенных элементов во втором массиве 21 антенных элементов, и активный модуль 13 может обработать сигналы, выданные по меньшей мере одной парой каналов 3 приема, для получения двух сигналов основной полосы в двух направлениях поляризации. Таким образом, повышение производительности приема, достигнутое вторым массивом 21 антенных элементов, вторым блоком 22 объединения-разделения, по меньшей мере одной парой каналов 3 приема и активным модулем 13, может быть расценено как повышение производительности приема 2 каналов (каждый канал соответствует одному направлению поляризации нескольких антенных элементов во втором массиве 21 антенных элементов). Таким образом, второй массив 21 антенных элементов, второй блок 22 объединения-разделения, по меньшей мере одна пара каналов 3 приема и активный модуль 13 могут достичь повышения производительности приема 2R (прием). Таким образом, в антенной системе, обеспеченной в этом варианте осуществления, первый массив 11 антенных элементов, первый блок 12 объединения-разделения и активный модуль 13 в первом антенном устройстве могут достичь повышения производительности приема с 2 каналами. Второй массив 21 антенных элементов 21, второй блок 22 объединения-разделения и по меньшей мере одна пара каналов 3 приема во втором антенном устройстве и активный модуль 13 в первом антенном устройстве могут достичь повышения производительности приема с 2 каналами. Таким образом, антенная система, обеспеченная в этом варианте осуществления, может достичь повышения производительности приема с 4 каналами или больше, а именно повышения производительности приема 4R или больше.
Следует отметить, что сигналы, принятые антенной системой, обычно имеют множественные пути, и между множественными путями существует взаимная интерференция. Предполагается, что сигналы, принятые системой антенн, имеют 4 пути. Если только первое антенное устройство может реализовать прием с 2 каналами (каждый канал соответствует одному направлению поляризации b антенных элементов), то каждый канал первого антенного устройства соответствует сигналам на 2 путях, и между сигналами этих двух путей существует интерференция, что ухудшает индексы производительности системы, такие как отношение сигнал-шум.
В антенной системе, обеспеченной в этом варианте осуществления, на основе случая, в котором первое антенное устройство может реализовать прием с 2 каналами, второй массив 21 антенных элементов и второй блок 22 объединения-разделения во втором антенном устройстве, по меньшей мере одна пара каналов 3 приема и активный модуль 13 в первом антенном устройстве могут реализовать прием с 2 каналами (каждый канал соответствует одному направлению поляризации нескольких антенных элементов во втором массиве 21 антенных элементов). Предполагается, что сигналы, принятые антенной системой, имеют 4 пути. Каждый канал, реализованный первым антенным устройством, вторым антенным устройством, по меньшей мере одной парой каналов 3 приема, и каждый канал, реализованный активным модулем 13 в первом антенном устройстве, должны соответствовать сигналам только 1 пути, что улучшает индексы производительности системы, такие как отношение сигнал-шум. Очевидно, что с большим количеством каналов, реализованных антенной системой, достигается большее повышение производительности приема системы.
Приведенное выше описание иллюстрирует повышение производительности приема с 4 или более каналами, достигнутое здесь по сравнению с существующим повышением производительности приема с 2 каналами, если взять в качестве примера отношение сигнал-шум системы. Фактически, по сравнению с приемом с 2 каналами прием с 4 каналами или более может достичь меньшей мощности передачи терминала, лучшего покрытия системы и большей пропускной способности системы, что не описывается здесь подробно.
В качестве практического метода реализации, второй блок 22 объединения-разделения может являться существующей сетью объединения-разделения, примененной к пассивным антеннам. Сеть объединения-разделения обычно называют пассивной сетью объединения-разделения. Пассивная сеть объединения-разделения может объединить сигналы, принятые несколькими антенными элементами во втором массиве 21 антенных элементов, в два сигнала, каждый из которых соответствует одному направлению поляризации нескольких антенных элементов во втором массиве 21 антенных элементов. Например, если каждый антенный элемент во втором массиве 21 антенных элементов принимает сигналы в двух направлениях поляризации, причем эти два направления поляризации представляют собой угол a +45° и a -45° относительно горизонтальной плоскости, тогда второй блок 22 объединения-разделения может объединить сигналы, принятые антенными элементами с направлением поляризации +45° относительно горизонтальной плоскости, среди всех антенных элементов во втором массиве 21 антенных элементов в один сигнал и объединить сигналы, принятые антенными элементами с направлением поляризации -45° относительно горизонтальной плоскости, среди всех антенных элементов во втором массиве 21 антенных элементов в другой сигнал.
В таком сценарии реализации каждое второе антенное устройство может соответствовать одной паре каналов 3 приема. Один канал 3 приема в паре каналов 3 приема выполнен с возможностью принимать 1 путь сигналов, полученных в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, и один сигнал может представлять собой, например, один сигнал, полученный в результате объединения сигналов, принятых антенными элементами в направлении поляризации +45° относительно горизонтальной плоскости, среди всех антенных элементов во втором массиве 21 антенных элементов. Другой канал 3 приема выполнен с возможностью принимать другой один сигнал, полученный в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, и один сигнал может представлять собой, например, один сигнал, полученный в результате объединения сигналов, принятых антенными элементами в направлении поляризации -45° относительно горизонтальной плоскости, среди всех антенных элементов во втором массиве 21 антенных элементов.
Пара каналов 3 приема может ввести принятые сигналы в активный модуль 13 в первом антенном устройстве для выполнения преобразования частоты над сигналами для получения двух сигналов основной полосы. Таким образом, второй массив 21 антенных элементов и второй блок 22 объединения-разделения в каждом втором антенном устройстве, по меньшей мере одна пара каналов 3 приема и активный модуль 13 в первом антенном устройстве могут достичь повышения производительности приема с 2 каналами, а именно повышения производительности приема 2R.
Следует отметить, что упомянутый здесь канал 3 приема может являться существующим каналом приема и существующий канал 3 приема может выполнять аналого-цифровое преобразование и понижающее преобразование над принятым сигналом для получения сигнала промежуточной частоты. Таким образом, в этом варианте осуществления сигнал, введенный каналом 3 приема в активный модуль 13, может являться сигналом промежуточной частоты. Обрабатывающая сигналы часть в активном модуле 13, например сигнальный процессор 132, показанный на фиг. 3, может выполнять дополнительное преобразование частоты над сигналом промежуточной частоты, введенным каналом 3 приема, для получения сигнала основной полосы.
Очевидно, в этом сценарии пассивная сеть объединения-разделения (а именно существующая сеть объединения-разделения, применяемая к пассивным антеннам) может быть установлена во втором антенном устройстве, и одна пара каналов 3 приема установлена в каждом втором антенном устройстве, и, таким образом, второй массив 21 антенных элементов в каждом втором антенном устройстве, пассивная сеть объединения-разделения, пара каналов 3 приема и активный модуль 13 в первом антенном устройстве могут достичь повышения производительности приема с 2 каналами. В антенной системе, обеспеченной в этом варианте осуществления, может быть установлено одно или более вторых антенных устройств. Таким образом, по меньшей мере одно второе антенное устройство и первое антенное устройство могут достичь повышения производительности приема с 4 каналами или больше, а именно повышения производительности приема 4R или больше.
В качестве другого практического метода реализации, второй блок 22 объединения-разделения может использовать компоненты объединения-разделения, подобные таким компонентам из первого блока 12 объединения-разделения в первом антенном устройстве. Например, второй блок 22 объединения-разделения может быть составлен из существующих сетей объединения-разделения из 2m в n или составлен из одной сети объединения-разделения из 2m в 2n. Предполагается, что второй массив 21 антенных элементов включает в себя n антенных элементов, и сигнал, принятый каждым антенным элементом, может быть введен во второй блок 22 объединения-разделения как один сигнал. Таким образом, во втором массиве 21 антенных элементов в общей сложности 2n сигналов вводятся во второй блок 22 объединения-разделения. В 2n сигналах n сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации n антенных элементов, и другие n сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации n антенных элементов. После приема 2n сигналов второй блок 22 объединения-разделения комбинирует n сигналов в одном направлении поляризации в 2n сигналах в m сигналов и выдает m сигналов, и комбинирует другие n сигналов в другом направлении поляризации в другие m сигналов и выдает другие m сигналов. Таким образом, в 2m сигналах, полученных в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, m сигналов соответствует одному из двух разных направлений поляризации n антенных элементов, и другие m сигналов соответствует одному из двух разных направлений поляризации n антенных элементов, где m и n - целые числа больше 1, m меньше n, и отношение m к n не является фиксированным значением и может быть определено с учетом компромисса между индексами производительности (такими как производительность покрытия и коэффициент усиления) антенны и затратами реализации.
Следует отметить, что количество антенных элементов, включенных в первый массив 11 антенных элементов, обычно является таким же, как количество антенных элементов, включенных во второй массив 21 антенных элементов, а именно n обычно равно b, но m может быть таким же или отличаться от a.
В этом сценарии каждый канал 3 приема выполнен с возможностью принимать один сигнал в 2m сигналах. Таким образом, каналы 3 приема должны быть установлены в парах. Каждая пара каналов 3 приема соответствует двум сигналам в двух разных направлениях поляризации в 2m сигналах, и каждая пара каналов 3 приема выполнена с возможностью принимать два сигнала в двух разных направлениях поляризации в 2m сигналах. Таким образом, в каждом втором антенном устройстве может быть установлено m пар каналов 3 приема. Каждая из m пар каналов 3 приема включает в себя канал приема в направлении поляризации M, выраженный как RX_M, и канал приема в направлении поляризации D, выраженный как RX_D. m парами каналов приема могут являться: RX_M1 и RX_D1, RX_M2 и RX_D2, …, RX_Mm и RX_Dm.
Каждая из m пар каналов 3 приема принимает два сигнала, полученные в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, и затем вводит их в активный модуль 13 в первом антенном устройстве для выполнения преобразования частоты над сигналами для получения сигналов основной полосы. Канал 3 приема может являться существующим каналом приема, и существующий канал 3 приема может выполнять аналого-цифровое преобразование и понижающее преобразование над принятым сигналом для получения сигнала промежуточной частоты. Таким образом, в этом варианте осуществления сигнал, введенный каналом 3 приема в активный модуль 13, может являться сигналом промежуточной частоты. Обрабатывающая сигналы часть в активном модуле 13, например сигнальный процессор 132, показанный на фиг. 3, может выполнить дополнительное преобразование частоты над сигналами промежуточной частоты, введенными каналом 3 приема, для получения двух сигналов основной полосы в направлении поляризации M и в направлении поляризации D.
Факультативно активный модуль 13 дополнительно выполнен с возможностью выполнять формирование диаграммы направленности над сигналами, объединенными первым блоком 12 объединения-разделения, и сигналами, принятыми по меньшей мере одной парой каналов 3 приема. Активный модуль 13 может использовать различные существующие способы для выполнения формирования диаграммы направленности над сигналами, объединенными первым блоком 12 объединения-разделения, и сигналами, принятыми по меньшей мере одной парой каналов 3 приема, например, выполнения формирования диаграммы направленности в аналоговой области или выполнения формирования диаграммы направленности в цифровой области.
Очевидно, в этом сценарии, второй блок 22 объединения (составленный из двух сетей объединения-разделения из m в n или составленный из одной сети объединения-разделения из 2m в 2n) и m пар каналов 3 приема могут быть установлены во втором антенном устройстве, и, таким образом, второй массив 21 антенных элементов в каждом втором антенном устройстве, сети объединения-разделения из m в n, m пар каналов 3 приема и активный модуль 13 в первом антенном устройстве могут достичь повышения производительности приема с 2 каналами. В антенной системе, обеспеченной в этом варианте осуществления, может быть установлено одно или более вторых антенных устройств. Таким образом, по меньшей мере одно второе антенное устройство и первое антенное устройство могут достичь повышения производительности приема с 4 каналами или больше, а именно повышения производительности приема 4R или больше.
Через антенную систему, обеспеченную в этом варианте осуществления, в антенной системе, составленной из массива активных антенных элементов и массива пассивных антенных элементов, блок объединения-разделения комбинирует сигналы, принятые массивом пассивных антенных элементов в разных направлениях поляризации, и по меньшей мере одна пара каналов приема используется для приема сигналов, и затем над сигналами, принятыми каналами приема, выполняется преобразование частоты, для получения сигналов основной полосы. В антенной системе принимаются сигналы в разных направлениях поляризации в массиве пассивных антенных элементов, и над сигналами выполняется преобразование частоты. Таким образом, антенная система, составленная из массива активных антенных элементов и массива пассивных антенных элементов, может достичь повышения производительности приема с 4 каналами или больше, а именно достичь повышения производительности приема 4R или больше, тем самым увеличивая повышение производительности приема системы.
Фиг. 4 является структурной схемой антенной системы в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 4, существующая сеть объединения-разделения, применяемая к пассивным антеннам, установлена во втором антенном устройстве, а именно пассивная сеть объединения-разделения и одна пара каналов приема установлены в каждом втором антенном устройстве, и, таким образом, второй массив 21 антенных элементов в каждом втором антенном устройстве, пассивная сеть объединения-разделения, пара каналов 3 приема и активный модуль 13 в первом антенном устройстве могут достичь повышения производительности приема с 2 каналами, как подробно описано ниже.
В этом сценарии второй блок 22 объединения-разделения, в частности, выполнен с возможностью: объединять сигналы, принятые несколькими антенными элементами во втором массиве 21 антенных элементов, в два сигнала, каждый из которых соответствует одному направлению поляризации нескольких антенных элементов во втором массиве 21 антенных элементов.
В соответствии с этим каждое второе антенное устройство соответствует одной паре каналов 3 приема и выполнено с возможностью принимать два сигнала, полученные в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения.
Второй блок 22 объединения-разделения может являться существующей пассивной сетью объединения-разделения. Пассивная сеть объединения-разделения может объединить сигналы, принятые несколькими антенными элементами во втором массиве 21 антенных элементов, в два сигнала, каждый из которых соответствует одному направлению поляризации нескольких антенных элементов во втором массиве 21 антенных элементов. Предполагается, что во втором массиве 21 антенных элементов каждый антенный элемент принимает сигналы в направлении поляризации M и в направлении поляризации D. Второй блок 22 объединения-разделения может объединить сигналы, принятые в направлении поляризации M всеми антенными элементами во втором массиве 21 антенных элементов, в один сигнал и объединить сигналы, принятые в направлении поляризации D всеми антенными элементами во втором массиве 21 антенных элементов, в другой сигнал. В таком сценарии реализации второе антенное устройство может соответствовать одной паре каналов 3 приема. Один канал 3 приема в паре каналов 3 приема выполнен с возможностью принимать один сигнал, полученный в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, и один сигнал может являться, например, одним сигналом, полученным в результате объединения сигналов, принятых в направлении поляризации M соответствующими антенными элементами во втором массиве 21 антенных элементов. Другой канал 3 приема выполнен с возможностью принимать другой один сигнал, полученный в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, и 1 путь сигналов может являться, например, одним сигналом, полученным в результате объединения сигналов, принятых в направлении поляризации D соответствующими антенными элементами во втором массиве 21 антенных элементов.
Одна пара каналов 3 приема может являться существующими каналами приема и может выполнить аналого-цифровое преобразование и понижающее преобразование над принятым сигналом для получения сигнала промежуточной частоты. Таким образом, сигнал, введенный каналом 3 приема в активный модуль 13, может являться сигналом промежуточной частоты. Обрабатывающая сигналы часть в активном модуле 13, например сигнальный процессор 132, показанный на фиг. 3, может преобразовать частоту сигнала промежуточной частоты, введенного каналом 3 приема, для получения двух сигналов основной полосы. Таким образом, второй массив 21 антенных элементов в каждом втором антенном устройстве, пассивная сеть объединения-разделения, одна пара каналов 3 приема и активный модуль 13 в первом антенном устройстве могут достичь повышения производительности приема с 2 каналами.
На основе случая, в котором пассивная сеть объединения-разделения, установленная в каждом втором антенном устройстве, и одна соответствующая пара каналов 3 приема, установленная в каждом втором антенном устройстве, реализуют прием 2R в двух направлениях поляризации второго массива 21 антенных элементов, второе антенное устройство может быть соединено в качестве пассивной антенны с модулями, такими как блок RRU.
Факультативно в этом сценарии сигналы, которые способны быть принятыми несколькими антенными элементами в первом массиве 11 антенных элементов, могут быть установлены как сигналы первого диапазона частот, и сигналы, которые способны быть принятыми несколькими антенными элементами во втором массиве 21 антенных элементов, могут быть установлены как сигналы второго диапазона частот, причем второй диапазон частот включает в себя первый диапазон частот и имеет более широкое покрытие, чем первый диапазон частот.
Полоса сигнала, принятая вторым массивом 21 антенных элементов, включает в себя полосу сигнала, принятую первым массивом 11 антенных элементов. Таким образом, сигналы первого диапазона частот могут быть получены посредством фильтрации двух сигналов, полученных в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, и выданы в одну пару каналов 3 приема для реализации приема 2R в двух направлениях поляризации второго массива 21 антенных элементов. В двух сигналах, полученных и выданных в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, сигналы, отличающиеся от сигналов первого диапазона частот, выдаются модулям, таким как блок RRU, с тем чтобы второе антенное устройство могло служить пассивной антенной.
В соответствии с этим в качестве практического метода реализации, как показано на фиг. 4, во втором антенном устройстве может быть установлен по меньшей мере один первый фильтр 23. По меньшей мере один фильтр 23 может быть установлен между вторым блоком объединения-разделения и одной парой каналов 3 приема-передачи и выполнен с возможностью фильтровать два сигнала, полученные в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, для получения сигналов первого диапазона частот, и выдавать сигналы первого диапазона частот в одну пару каналов 3 приема, соответствующих второму антенному устройству.
Факультативно может быть установлен один первый фильтр 23, и на каждом первом фильтре 23 могут быть установлены два входных порта и два выходных порта. Каждый входной порт принимает один сигнал, полученный в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, и каждый выходной порт выполнен с возможностью вводить один сигнал, полученный посредством фильтрации, в канал 3 приема.
Факультативно могут быть установлены два первых фильтра 23, и на каждом первом фильтре 23 могут быть установлены входной порт и выходной порт и выполнены с возможностью принимать один сигнал, полученный в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, и вводить один сигнал, полученный посредством фильтрации в канал 3 приема.
Кроме того, по меньшей мере один первый фильтр 23 может выдать все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из двух сигналов, полученных в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, блоку RRU, модулю RRU или нераспределенной базовой станции, с тем чтобы второе антенное устройство могло служить пассивной антенной.
В качестве другого практического метода реализации, по меньшей мере один второй фильтр может быть установлен между вторым массивом 21 антенных элементов и вторым блоком 22 объединения-разделения и выполнен с возможностью фильтровать сигналы, принятые n антенными элементами, для получения сигналов первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот второму блоку 22 объединения-разделения. Второй фильтр может являться существующим резонаторным фильтром.
Факультативно количество вторых фильтров может быть таким же, как количество антенных элементов. Таким образом, установлены n вторых фильтров, на каждом втором фильтре могут быть установлены два входных порта и два выходных порта, и вторые фильтры выполнены с возможностью принимать сигналы, принятые в двух направлениях поляризации одним антенным элементом во втором массиве 21 антенных элементов, фильтровать принятые сигналы для получения сигналов первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот второму блоку 22 объединения-разделения, с тем чтобы сигналы первого диапазона частот были объединены вторым блоком 22 объединения-разделения.
Факультативно могут быть установлены 2n вторых фильтра, и на каждом втором фильтре могут быть установлены входной порт и выходной порт. Каждый второй фильтр выполнен с возможностью принимать сигналы, принятые в одном направлении поляризации одним антенным элементом во втором массиве 21 антенных элементов, фильтровать принятые сигналы для получения сигналов первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот второму блоку 22 объединения-разделения, с тем чтобы сигналы первого диапазона частот были объединены вторым блоком 22 объединения-разделения.
Факультативно может быть установлен один второй фильтр, и на втором фильтре могут быть установлены 2n входных портов и 2n выходных портов. Второй фильтр выполнен с возможностью принимать сигналы, принятые в двух направлениях поляризации n антенными элементами, фильтровать принятые сигналы для получения сигналов первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот второму блоку 22 объединения-разделения, с тем чтобы сигналы первого диапазона частот были объединены вторым блоком 22 объединения-разделения.
Выше описаны лишь несколько факультативных методов настройки второго фильтра. Понятно, что количество вторых фильтров и настройка портов вторых фильтров могут быть выражены многими другими методами, но описанные выше методы не должны рассматриваться как ограничение настоящего изобретения.
Кроме того, по меньшей мере один второй фильтр может выдавать все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из принятых сигналов, с тем чтобы второе антенное устройство могло служить пассивной антенной. В этом сценарии во втором антенном устройстве может быть установлен третий блок объединения-разделения. Третий блок объединения-разделения может являться существующей пассивной сетью объединения-разделения, и третий блок объединения-разделения может объединять все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из сигналов, выданных по меньшей мере одним вторым фильтром, в два сигнала, каждый из которых может соответствовать одному направлению поляризации n антенных элементов; третий блок объединения-разделения может выдавать два сигнала, полученные в результате объединения, блоку RRU, модулю RRU или нераспределенной базовой станции, с тем чтобы второе антенное устройство могло служить пассивной антенной.
Факультативно антенная система может также включать в себя: выносной радиоблок (не проиллюстрирован на фигуре). Выносной радиоблок выполнен с возможностью принимать все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из двух сигналов, выданных первым фильтром 23 или третьим блоком объединения-разделения, выполнять преобразование частоты над принятыми двумя сигналами, для получения двух сигналов основной полосы, и отправлять сигналы основной полосы блоку основной полосы частот через цифровой интерфейс.
Через антенную систему, обеспеченную в этом варианте осуществления, пассивная сеть объединения-разделения установлена в каждом втором антенном устройстве, и одна пара каналов приема установлена на каждом втором антенном устройстве для реализации приема 2R в двух направлениях поляризации второго массива антенных элементов и достижения повышения производительности приема 4R или больше. Кроме того, в этом варианте осуществления сигналы, которые способны быть принятыми несколькими антенными элементами в первом массиве антенных элементов, могут быть установлены как сигналы первого диапазона частот, и сигналы, которые способны быть принятыми несколькими антенными элементами во втором массиве антенных элементов, могут быть установлены как сигналы второго диапазона частот, причем второй диапазон частот включает в себя первый диапазон частот и имеет более широкое покрытие, чем первый диапазон частот. По меньшей мере один первый фильтр установлен между вторым блоком объединения-разделения и одной парой каналов приема; первый фильтр выполнен с возможностью фильтровать два сигнала, полученные в результате объединения вторым блоком объединения-разделения, для получения сигналов первого диапазона частот, и выдавать сигналы первого диапазона частот одной паре каналов приема для реализации приема 2R на сигналах первого диапазона частот в двух направлениях поляризации второго массива антенных элементов. В двух сигналах, полученных и выданных в результате объединения вторым блоком объединения-разделения, все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, могут быть выданы блоку RRU или нераспределенной базовой станции, с тем чтобы второе антенное устройство могло служить пассивной антенной. В качестве альтернативы, по меньшей мере один второй фильтр может быть установлен между вторым массивом антенных элементов и вторым блоком объединения-разделения, второй фильтр выполнен с возможностью выдавать все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из сигналов, выданных несколькими антенными элементами, и затем сигналы объединяются третьим блоком объединения-разделения в два сигнала и выдаются блоку RRU или нераспределенной базовой станции, с тем чтобы второе антенное устройство могло служить пассивной антенной.
Фиг. 5 является структурной схемой антенной системы в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 5, сценарий этого варианта осуществления: во втором антенном устройстве установлена сеть объединения-разделения из m в n, и в каждом втором антенном устройстве установлены m пар каналов приема для реализации приема 2R в двух направлениях поляризации второго массива антенных элементов, и, таким образом, второй массив 21 антенных элементов в каждом втором антенном устройстве, сеть объединения-разделения из m в n, m пар каналов 3 приема и активный модуль 13 в первом антенном устройстве могут достичь повышения производительности приема с 2 каналами.
В этом сценарии второй блок 22 объединения-разделения выполнен с возможностью объединять 2n сигналов, принятых n антенными элементами во втором массиве 21 антенных элементов, в 2m сигналов; n сигналов из 2n сигналов и m сигналов из 2m сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации n антенных элементов; другие n сигналов и другие m сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации n антенных элементов, где n и m являются целыми числами больше 1, и m меньше или равно n.
В соответствии с этим, в каждом втором антенном устройстве могут быть установлены m пар каналов 3 приема, каждая пара каналов 3 приема соответствуют двум сигналам в двух разных направлениях поляризации из 2m сигналов, и каждая пара каналов 3 приема выполнена с возможностью принимать два сигнала в двух разных направлениях поляризации из 2m сигналов.
Второй блок 22 объединения-разделения может использовать компоненты объединения-разделения, подобные таким компонентам из первого блока 12 объединения-разделения в первом антенном устройстве. Второй блок 22 объединения-разделения может быть составлен из 2 существующих сетей объединения-разделения из m в n или составлен из существующей сети объединения-разделения из 2m в 2n. Предполагается, что второй массив 21 антенных элементов включает в себя n антенных элементов, и сигнал, принятый каждым антенным элементом в одном направлении поляризации, может быть введен во второй блок 22 объединения-разделения как один сигнал. Таким образом, во втором массиве 21 антенных элементов в общей сложности 2n сигналов вводятся во второй блок 22 объединения-разделения. В 2n сигналах n сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации n антенных элементов, и другие n сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации n антенных элементов. После приема 2n сигналов второй блок 22 объединения-разделения комбинирует n сигналов в одном направлении поляризации в m сигналов и выдает m сигналов и комбинирует другие n сигналов в другом направлении поляризации в другие m сигналов и выдает другие m сигналов, где m и n - целые числа больше 1, m меньше n, и отношение m к n не является фиксированным значением и может быть определено с учетом компромисса между индексами производительности антенны и затратами реализации.
Каждый канал 3 приема выполнен с возможностью принимать один сигнал в 2m сигналах. Таким образом, каналы 3 приема должны быть установлены в парах. Каждая пара каналов 3 приема соответствует двум сигналам в двух разных направлениях поляризации из 2m сигналов, и каждая пара каналов 3 приема выполнена с возможностью принимать два сигнала в двух разных направлениях поляризации из 2m сигналов. Таким образом, в каждом втором антенном устройстве могут быть установлены m пар каналов 3 приема. Каждая из m пар каналов 3 приема включает в себя канал приема в направлении поляризации M, выраженный как RX_M, и канал приема в направлении поляризации D, выраженный как RX_D. m парами каналов приема являются: RX_M1 и RX_D1, RX_M2 и RX_D2, …, RX_Mm и RX_Dm.
Каждая из m пар каналов 3 приема представляет собой существующие каналы приема и может выполнить аналого-цифровое преобразование и понижающее преобразование над принятым сигналом для получения сигнала промежуточной частоты. Таким образом, сигнал, введенный каналом 3 приема в активный модуль 13, может являться сигналом промежуточной частоты. Обрабатывающая сигналы часть в активном модуле 13, например сигнальный процессор 132, показанный на фиг. 3, может выполнить дополнительное преобразование частоты над сигналами промежуточной частоты, введенными каналом 3 приема, для получения двух сигналов основной полосы.
В этом сценарии в каждом втором антенном устройстве установлены 2 сети объединения-разделения из m в n или сеть объединения-разделения из 2m в 2n, и в каждом втором антенном устройстве установлены m пар каналов 3 приема для реализации приема 2R в двух направлениях поляризации второго массива 21 антенных элементов. Второй массив 21 антенных элементов во втором антенном устройстве, сеть объединения-разделения из m в n, m пар каналов 3 приема и активный модуль 13 в первом антенном устройстве могут достичь повышения производительности приема с 2 каналами.
Как в варианте осуществления, показанном на фиг. 4, второе антенное устройство может служить пассивной антенной, например, посредством соединения с блоком RRU или нераспределенной базовой станцией.
Факультативно в этом сценарии, сигналы, которые способны быть принятыми несколькими антенными элементами в первом массиве 11 антенных элементов, могут быть установлены как сигналы первого диапазона частот, и сигналы, которые способны быть приняты несколькими антенными элементами во втором массиве 21 антенных элементов, могут быть установлены как сигналы второго диапазона частот, причем второй диапазон частот включает в себя первый диапазон частот и имеет более широкое покрытие, чем первый диапазон частот. Полоса сигнала, принятая вторым массивом 21 антенных элементов, включает в себя полосу сигнала, принятую первым массивом 11 антенных элементов. Таким образом, сигналы первого диапазона частот из сигналов, выданных каждым антенным элементом во втором массиве 21 антенных элементов, могут быть получены посредством фильтрации, и сигналы первого диапазона частот вводятся во второй блок 22 объединения-разделения, и, таким образом, все 2n сигналов, введенных во второй блок 22 объединения-разделения, расположены в первом диапазоне частот, и все 2m сигналов, полученных в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, также расположены в первом диапазоне частот, тем самым реализуя прием 2R в двух направлениях поляризации второго массива 21 антенных элементов. Кроме того, все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из сигналов, выданных каждым антенным элементом во втором массиве 21 антенных элементов, могут быть выданы блоку RRU, модулю RRU или нераспределенной базовой станции, с тем чтобы второе антенное устройство могло служить пассивной антенной.
В соответствии с этим, как показано на фиг. 5, в качестве практического метода реализации во втором антенном устройстве может быть установлен по меньшей мере один второй фильтр 24 и выполнен с возможностью фильтровать сигналы, принятые n антенными элементами, для получения сигналов первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот второму блоку 22 объединения-разделения. Второй фильтр 24 может являться существующим резонаторным фильтром.
Факультативно, как показано на фиг. 5, количество вторых фильтров 24 может быть равно количеству антенных элементов во втором массиве 21 антенных элементов. Таким образом, установлены n вторых фильтров, на каждом втором фильтре могут быть установлены два входных порта и два выходных порта, и вторые фильтры выполнены с возможностью принимать сигналы, принятые в двух направлениях поляризации одним антенным элементом во втором массиве 21 антенных элементов, фильтровать принятые сигналы для получения сигналов первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот второму блоку 22 объединения-разделения, с тем чтобы сигналы первого диапазона частот были объединены вторым блоком 22 объединения-разделения.
Факультативно могут быть установлены 2n вторых фильтров 24, и на каждом втором фильтре 24 могут быть установлены входной порт и выходной порт. Каждый второй фильтр 24 выполнен с возможностью принимать сигналы, принятые в одном направлении поляризации одним антенным элементом во втором антенном элементе 21, фильтровать принятые сигналы для получения сигналов первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот второму блоку 22 объединения-разделения, с тем чтобы сигналы первого диапазона частот были объединены вторым блоком 22 объединения-разделения.
Факультативно может быть установлен один второй фильтр 24, и на втором фильтре 24 могут быть установлены 2n входных портов и 2n выходных портов. Второй фильтр выполнен с возможностью принимать сигналы, принятые в двух направлениях поляризации n антенными элементами, фильтровать принятые сигналы для получения сигналов первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот второму блоку 22 объединения-разделения, с тем чтобы сигналы первого диапазона частот были объединены вторым блоком 22 объединения-разделения.
Выше описаны лишь несколько факультативных методов настройки второго фильтра. Понятно, что количество вторых фильтров и настройка портов вторых фильтров могут быть выражены многими другими методами, которые здесь подробно не описываются.
Кроме того, по меньшей мере один второй фильтр 24 дополнительно выполнен с возможностью: выдавать все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из принятых сигналов.
Факультативно во втором антенном устройстве может быть установлен третий блок 25 объединения-разделения. Третий блок 25 объединения-разделения выполнен с возможностью объединять все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из сигналов, выданных по меньшей мере одним вторым фильтром 24, в два сигнала, которые затем выдаются блоку RRU, модулю RRU или нераспределенной базовой станции. Каждый из двух сигналов соответствует одному направлению поляризации n антенных элементов, с тем чтобы второе антенное устройство могло служить пассивной антенной.
В качестве другого практического способа реализации во втором антенном устройстве может быть установлен по меньшей мере один второй фильтр 24 и выполненным с возможностью фильтровать 2m сигналов, полученных в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, для получения сигналов первого диапазона частот, и выдавать сигналы первого диапазона частот m парам каналов 3 приема.
Факультативно количество вторых фильтров 24 может быть равно m, и на каждом втором фильтре 24 могут быть установлены два входных порта и два выходных порта. Второй фильтр выполнен с возможностью принимать два сигнала в разных направлениях поляризации из 2m сигналов, полученных в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, фильтровать принятые сигналы для получения сигналов первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот одной паре каналов 3 приема в m парах каналов 3 приема.
Факультативно могут быть установлены 2m вторых фильтров 24, и на каждом втором фильтре 24 могут быть установлены один входной порт и один выходной порт. Второй фильтр выполнен с возможностью принимать один сигнал в 2m сигналах, полученных в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, фильтровать принятые сигналы для получения сигналов первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот одному каналу 3 приема в m парах каналов 3 приема.
Факультативно может быть установлен один второй фильтр 24, и на втором фильтре 24 могут быть установлены 2m входных портов и 2m выходных портов. Второй фильтр выполнен с возможностью принимать 2m сигналов, полученных в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения, фильтровать принятые сигналы для получения сигналов первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот m парам каналов 3 приема.
Выше описаны лишь несколько факультативных методов настройки второго фильтра. Понятно, что количество вторых фильтров и настройка портов вторых фильтров могут быть выражены многими другими методами, которые здесь подробно не описываются.
Кроме того, в этом сценарии по меньшей мере один второй фильтр 24 дополнительно выполнен с возможностью: выдавать все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из 2m сигналов, полученных в результате объединения вторым блоком 22 объединения-разделения.
Факультативно во втором антенном устройстве может быть установлен третий блок 25 объединения-разделения. Третий блок 25 объединения-разделения выполнен с возможностью объединять все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из 2m сигналов, выданных по меньшей мере одним вторым фильтром 24, в два сигнала, которые затем выдаются блоку RRU, модулю RRU или нераспределенной базовой станции, с тем чтобы второе антенное устройство могло служить пассивной антенной.
Факультативно антенная система может дополнительно включать в себя: выносной радиоблок (не проиллюстрирован на фигуре). Выносной радиоблок выполнен с возможностью принимать все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из двух сигналов, выданных третьим блоком 25 объединения-разделения, выполнить преобразование частоты над принятыми двумя сигналами для получения двух сигналов основной полосы и отправлять сигналы основной полосы блоку основной полосы частот через цифровой интерфейс.
Через антенную систему, обеспеченную в этом варианте осуществления, в каждом втором антенном устройстве могут быть установлены 2 сети объединения-разделения из m в n или сеть объединения-разделения из 2m в 2n, и в каждом втором антенном устройстве установлены m пар каналов приема для реализации приема в двух направлениях поляризации второго массива антенных элементов и достижения повышения производительности приема 4R или больше. Кроме того, в этом варианте осуществления сигналы, которые способны быть принятыми несколькими антенными элементами в первом массиве антенных элементов, могут быть установлены как сигналы первого диапазона частот, и сигналы, которые способны быть принятыми несколькими антенными элементами во втором массиве антенных элементов, могут быть установлены как сигналы второго диапазона частот, причем второй диапазон частот включает в себя первый диапазон частот и имеет более широкое покрытие, чем первый диапазон частот. По меньшей мере один второй фильтр установлен между вторым массивом антенных элементов и вторым блоком объединения-разделения, или по меньшей мере один второй фильтр установлен между вторым блоком объединения-разделения и каналом приема для фильтрации сигналов, принятых каждым антенным элементом во втором массиве антенных элементов, или сигналов, выданных вторым блоком объединения-разделения, для получения сигналов первого диапазона частот, чтобы реализовать прием 2R на сигналах первого диапазона частот в двух направлениях поляризации второго массива антенных элементов. Кроме того, сигналы на полосах, кроме сигналов первого диапазона частот, из сигналов, принятых по меньшей мере одним вторым фильтром, могут быть выданы и объединены третьим блоком объединения-разделения для получения двух сигналов, которые затем выдаются блоку RRU, модулю RRU или нераспределенной базовой станции, с тем чтобы второе антенное устройство могло служить пассивной антенной.
Варианты осуществления, показанные на фиг. 2-5, имеют дело со сценарием, в котором антенная система включает в себя одно второе антенное устройство. В случае, когда антенная система включает в себя несколько вторых антенных устройств, для структуры и функции каждого второго антенного устройства следует ссылаться на описание в упомянутых вариантах осуществления.
Кроме того, в варианте осуществления настоящего изобретения обеспечена система базовой станции. Система базовой станции включает в себя антенную систему. Антенная система включает в себя: первое антенное устройство, по меньшей мере одно второе антенное устройство и по меньшей мере одну пару каналов приема.
Первое антенное устройство включает в себя: первый массив антенных элементов, первый блок объединения-разделения и активный модуль; второе антенное устройство включает в себя: второй массив антенных элементов и второй блок объединения-разделения.
Первый массив антенных элементов включает в себя несколько антенных элементов, и то же самое относится ко второму массиву антенных элементов, причем антенные элементы выполнены с возможностью принимать и передавать сигналы в двух разных направлениях поляризации.
Первый блок объединения-разделения выполнен с возможностью объединяться сигналы в двух разных направлениях поляризации, причем сигналы приняты несколькими антенными элементами в первом массиве антенных элементов.
Активный модуль выполнен с возможностью принимать сигналы, объединенные первым блоком объединения-разделения, и выполнять преобразование частоты над сигналами, объединенными первым блоком объединения-разделения в двух разных направлениях поляризации, для получения сигналов основной полосы.
Второй блок объединения-разделения выполнен с возможностью объединять сигналы в двух разных направлениях поляризации, причем сигналы приняты несколькими антенными элементами во втором массиве антенных элементов.
Каждое второе антенное устройство соответствует по меньшей мере одной паре каналов приема, и по меньшей мере одна пара каналов приема выполнена с возможностью принимать сигналы, объединенные вторым блоком объединения-разделения в двух разных направлениях поляризации.
Активный модуль дополнительно выполнен с возможностью выполнять преобразование частоты над сигналами, принятыми по меньшей мере одной парой каналов приема, для получения сигналов основной полосы.
В качестве практического метода реализации второй блок объединения-разделения выполнен с возможностью объединять 2n сигналов, принятых n антенными элементами во втором массиве антенных элементов, в два сигнала, причем n сигналов из 2n сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации, другие n сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации, и каждый из двух сигналов соответствует одному направлению поляризации, где n - целое число больше 1.
Каждое второе антенное устройство может соответствовать одной паре каналов приема и выполнено с возможностью принимать два сигнала, полученные в результате объединения вторым блоком объединения-разделения.
Факультативно сигналы, принятые несколькими антенными элементами в первом массиве антенных элементов, могут быть расположены в первом диапазоне частот, и сигналы, принятые несколькими антенными элементами во втором массиве антенных элементов, могут быть расположены во втором диапазоне частот, причем второй диапазон частот включает в себя первый диапазон частот и имеет более широкое покрытие, чем первый диапазон частот.
Факультативно во втором антенном устройстве может быть установлен по меньшей мере один первый фильтр и выполнен с возможностью фильтровать два сигнала, полученные в результате объединения вторым блоком объединения-разделения, для получения сигналов первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот одной паре каналов приема, соответствующих второму антенному устройству.
По меньшей мере один первый фильтр дополнительно выполнен с возможностью выдавать все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из двух сигналов, полученных в результате объединения вторым блоком объединения-разделения.
Факультативно система базовой станции, обеспеченная в этом варианте осуществления, может дополнительно включать в себя:
выносной радиоблок, выполненный с возможностью принимать все или часть из двух сигналов, выданных по меньшей мере одним первым фильтром в антенной системе, выполнять преобразование частоты над принятыми двумя сигналами для получения двух сигналов основной полосы и отправлять сигналы основной полосы блоку основной полосы частот через цифровой интерфейс.
Факультативно система базовой станции, обеспеченная в этом варианте осуществления, может дополнительно включать в себя:
нераспределенную базовую станцию, выполненную с возможностью принимать все или часть из двух сигналов, выданных по меньшей мере одним первым фильтром в антенной системе, выполнять преобразование частоты над принятыми двумя сигналами для получения двух сигналов основной полосы и отправлять сигналы основной полосы блоку основной полосы частот через цифровой интерфейс.
В качестве практического метода реализации второй блок объединения-разделения дополнительно выполнен с возможностью объединять 2n сигналов, принятых n антенными элементами во втором массиве антенных элементов, в 2m сигналов, причем n сигналов из 2n сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации, другие n сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации, m сигналов из 2m сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации, другие m сигналов соответствуют одному из двух разных направлений поляризации, где n и m являются целыми числами больше 1, и m меньше или равно n;
Каждое второе антенное устройство соответствует m парам каналов 3 приема, каждая пара каналов приема может соответствовать двум сигналам в двух разных направлениях поляризации из 2m сигналов, и каждая пара каналов приема выполнена с возможностью принимать два сигнала в двух разных направлениях поляризации из 2m сигналов.
Факультативно сигналы, принятые несколькими антенными элементами в первом массиве антенных элементов, могут быть расположены в первом диапазоне частот, и сигналы, принятые несколькими антенными элементами во втором массиве антенных элементов, могут быть расположены во втором диапазоне частот, причем второй диапазон частот включает в себя первый диапазон частот и имеет более широкое покрытие, чем первый диапазон частот.
Во втором антенном устройстве может быть установлен по меньшей мере один второй фильтр и выполнен с возможностью фильтровать сигналы, принятые n антенными элементами, для получения сигнала первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот второму блоку объединения-разделения. В качестве альтернативы, во втором антенном устройстве может быть установлен по меньшей мере один второй фильтр и выполнен с возможностью фильтровать 2m сигналов, полученных в результате объединения вторым блоком объединения-разделения, для получения сигналов первого диапазона частот и выдавать сигналы первого диапазона частот m парам каналов приема.
Факультативно по меньшей мере один второй фильтр дополнительно выполнен с возможностью выдавать все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из принятых сигналов.
Факультативно во втором антенном устройстве может быть установлен третий блок объединения-разделения и выполнен с возможностью объединять все или часть сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот, из сигналов, выданных по меньшей мере одним вторым фильтром, в два сигнала, каждый из которых соответствует одному направлению поляризации.
В этом сценарии выносной радиоблок, установленный в системе базовой станции, дополнительно выполнен с возможностью принимать все или часть из двух сигналов, выданных третьим блоком объединения-разделения в антенной системе, и два сигнала, полученные в результате объединения всех или части сигналов, кроме сигналов первого диапазона частот.
В этом варианте осуществления нераспределенная базовая станция, установленная в системе базовой станции, дополнительно выполнена с возможностью принимать все или часть из двух сигналов, выданных третьим блоком объединения-разделения, выполнять преобразование частоты над принятыми двумя сигналами для получения двух сигналов основной полосы и отправлять сигналы основной полосы блоку основной полосы частот через цифровой интерфейс.
Для подробной структуры и функций антенной системы, включенной в систему базовой станции, обеспеченной в этом варианте осуществления, см. вариант осуществления антенной системы, описанный здесь выше; для подробного метода соединения между антенной системой и блоком RRU, см. соответствующее описание в варианте осуществления антенной системы.
Через систему базовой станции, обеспеченную в этом варианте осуществления, в антенной системе, составленной из массива активных антенных элементов и массива пассивных антенных элементов, блок объединения-разделения комбинирует сигналы, принятые массивом пассивных антенных элементов, и по меньшей мере одна пара каналов приема используется для приема сигналов, объединенных блоком объединения, в разных направлениях поляризации в массиве пассивных антенных элементов, и затем над сигналами, принятыми каналами приема, выполняется преобразование частоты для получения сигналов основной полосы. В антенной системе принимаются сигналы в разных направлениях поляризации в массиве пассивных антенных элементов, и над сигналами выполняется преобразование частоты. Таким образом, антенная система, составленная из массива активных антенных элементов и массива пассивных антенных элементов в системе базовой станции, может достичь повышения производительности приема с 4 каналами или больше, а именно достичь повышение производительности приема 4R или больше, тем самым увеличивая повышение производительности приема системы. Кроме того, массив пассивных антенных элементов может служить пассивной антенной, чтобы удовлетворить требования в сценариях различных приложений.
Кроме того, вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему связи, и система включает в себя любую описанную выше систему базовой станции.
Понятно, что описанные выше метод приема с 4 каналами или метод получения больше чем с 4 каналами могут должным образом измениться для реализации передачи с 4 каналами или передачи больше чем с 4 каналами. Например, в реализации метода приема применяется функция разделения сигнала первого фильтра или второго фильтра, функция разделения сигнала второго блока объединения-разделения или функция комбинации сигнала третьего блока объединения-разделения. Таким образом, соответствующее изменение может включать в себя: изменение соответствующего канала приема на канал передачи и приема с использованием применения функции комбинации сигнала первого фильтра или второго фильтра, функции комбинации сигнала второго блока объединения-разделения и/или функции разделения сигнала третьего блока объединения-разделения. Могут быть применены другие изменения. Поскольку процесс передачи обычно представляет собой обратный процесс по отношению к процессу приема, структура и метод реализации могут взаимно ссылаться друг на друга между процессом передачи и процессом приема, и здесь не повторяются.
Специалисты в области техники должны понять, что все или часть этапов способа, определенного в любом варианте осуществления настоящего изобретения, могут быть реализованы программой, дающей команды соответствующим аппаратным средствам. Программа может быть сохранена на машиночитаемом запоминающем носителе. Когда программа выполняется, программа исполняет этапы способа, определенного выше в любом варианте осуществления. Запоминающий носитель может представлять собой любой носитель, способный хранить программные коды, такой как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ; ROM), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ; RAM), магнитный диск или компакт-диск CD-ROM. Упомянутые здесь компоненты и/или устройства могут являться физически автономными или интегрированными вместе. Например, второй блок объединения-разделения и первый фильтр могут представлять собой физически одну и ту же сеть объединения-разделения, или второй фильтр и второй блок объединения-разделения могут представлять собой одну и ту же сеть объединения-разделения.
В заключение, следует отметить, что варианты осуществления настоящего изобретения предназначены для описания технического решения настоящего изобретения, а не ограничения настоящего изобретения. Хотя настоящее изобретение подробно описано со ссылкой на упомянутые варианты осуществления, специалисты в области техники должны понять, что они могут сделать модификации технического решения, описанного в упомянутых вариантах осуществления, или сделать замены его некоторых технических признаков без отступления от сущности и объема технического решения вариантов осуществления настоящего изобретения.