采用MIMO信号双向馈入泄漏电缆的线状覆盖传输系统技术方案

本发明专利技术涉及一种采用MIMO信号双向馈入泄漏电缆的传输系统，包括射频单元，至少一根双向泄漏电缆，第一三端口环形器，匹配负载，射频电光转换器，光纤，射频光电转换器，时延补偿模块和第二三端口环形器。射频单元输出的双路信号从两端分别馈入泄漏电缆内。在泄漏电缆的双端加入环路器保证双向馈入信号的单向流通性，并通过光纤拉远以及时延补偿模块保证MIMO信号的正交性。以双路MIMO信号双向馈入泄漏电缆结构进行扩展来实现多路信号传输。该系统使传统多根泄漏电缆MIMO信号传输的泄漏电缆传输数量减少一半，无须改变发射机架构，兼容性高，可用于线状覆盖通信场景，提升线状覆盖通信场景下的通信性能。

【技术实现步骤摘要】
采用MIMO信号双向馈入泄漏电缆的线状覆盖传输系统
本专利技术涉及一种采用MIMO信号双向馈入泄漏电缆的线状覆盖传输系统，属于通信与电子

技术介绍
泄漏电缆由于具有良好的均匀辐射特性，被广泛应用于巷道、地下通道、矿井以及隧道等线状覆盖通信场景。新一代通信系统物理层核心技术的MIMO(MultipleInputMultipleOutput)，带来了频谱效率和吞吐率的大幅提升。针对于MIMO无线通信系统覆盖，广泛采用方式是分布式天线系统，射频单元的多路信号使用射频电缆接入发射天线，天线间设置足够距离来保证不同信道间的独立性。在线状覆盖场景下（如廊道、地下通道、隧道等），天线穿透损耗增大，空间信号覆盖不均匀，常需要增加中继或者信号放大设备以延长传输距离。针对上述这种线状覆盖通信场景而言，目前广泛使用的泄漏电缆覆盖方案是采用每一路输出对应一根泄漏电缆的方式进行通信，基带数字信号处理后的各路信号调制到射频后通过馈线馈到各自单泄漏电缆上进行辐射，利用多根泄漏电缆组成天线阵列。每根漏缆相隔要保证一定间距，并根据实际环境和覆盖需求调整每根泄漏电缆的开槽朝向。多根泄漏电缆的铺设必然带来大量的成本投入，同时也会增加工程难度。另外，也有方案提到室内双向环形泄漏电缆MIMO覆盖的方法，针对室内场景下发射端与泄漏电缆双端较近的情况，并不满足线状场景下的通信覆盖需求。
技术实现思路
为了解决多根泄漏电缆铺设带来的高昂成本和施工开销，以及线状场景下的采用泄漏电缆的MIMO信号覆盖，本专利技术的目的是提供一种采用MIMO信号双向馈入泄漏电缆的线状覆盖传输系统。适用于单向的大速率数据传输，如广播式信号覆盖，流媒体数据服务等，使传统多根泄漏电缆MIMO信号传输系统的泄漏电缆数量减少一半，具有较低的MIMO信道相关性，保证了高效的MIMO性能，无须改变发射机架构，兼容性高，可用于线状覆盖通信场景，提升通信性能。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种采用MIMO信号双向馈入泄漏电缆的线状覆盖传输系统，包括射频单元，单根双向泄漏电缆，第一三端口环形器，匹配负载，射频电光转换器，光纤，射频光电转换器，时延补偿模块和第二三端口环形器；所述时延补偿模块连接第一三端口环形器，所述第一三端口环形器的另外两个端口分别连接匹配负载和单根双向泄漏电缆的一端，所述单根双向泄漏电缆的另一端连接第二三端口环形器，所述第二三端口环形器的另外两个端口分别连接匹配负载和射频光电转换器，所述射频光电转换器依次连接光纤和射频电光转换器，形成环路，环路两端的时延补偿模块和射频电光转换器连接射频单元，形成闭合回路；所述双向泄漏电缆为具有双端口的可双向馈入MIMO信号的泄漏电缆，所述第一三端口环形器方向为逆时针；第二三端口环形器方向为顺时针。所述射频单元包括多路射频输出端口，多路射频输出端口输出的信号为满足信号间正交性的多路数据信号，或者具备能够被接收机分离的多路数据信号；所述采用MIMO信号双向馈入泄漏电缆的线状覆盖传输系统还包括多根双向泄漏电缆，多个所述环路连接在一个射频单元上，各个环路上的单根双向泄漏电缆之间设置足够的间距，保证不同的单根双向泄漏电缆辐射信号间的不相关性。本专利技术的原理是：双向馈入泄漏电缆的MIMO信号在不同槽点辐射前经历了不同的泄漏电缆内信道，达到足够的信道差异性，实现了空间增益。两路信号中的一路输出给时延补偿模块，另一路输出给射频电光转换器。信号经过单根双向泄漏电缆后通过对端三端口环形器被匹配负载吸收，三端口环形器和匹配负载阻隔回波以减少非期望信号对发射机的干扰。所述射频电光转换器，光纤，射频光电转换器的作用是减少信号长距离传输的损耗以及传输时延，所述射频电光转换器的作用是将射频的电信号转换成光信号，以便光纤进行传输，所述射频光电转换器的作用是将光信号转换成射频电信号。所述时延补偿模块的作用是很大程度上减少了传输时延，并保证了泄漏电缆双向馈入的MIMO信号的正交性。所述时延补偿模块中时延补偿的值由射频电光转换器，光纤，射频光电转换器产生的固定时延确定。与现有技术相比，本专利技术具有如下突出的实质性特点和显著的优点：本专利技术应用于线状覆盖通信场景采用MIMO信号双向馈入泄漏电缆的传输系统，实现多路信号传输，可减少一半的泄漏电缆铺设数量，满足较低的信道相关性，具有较高的信道容量，无须改变发射机架构，兼容性高。可用于线状覆盖通信场景，提升线状覆盖通信场景下的通信性能的同时，大大降低工程成本，简化施工和维护。附图说明图1是传统采用MIMO双路信号馈入单根泄漏电缆的传输系统结构图。图2是采用MIMO双路信号双向馈入单根泄漏电缆的传输系统结构图。图3是采用MIMO多路信号双向馈入多根泄漏电缆的传输系统结构图。图4是不同信号在单根双向泄漏电缆不同槽点辐射形成的等效发射分集示意图。图5是不同信号在单根双向泄漏电缆不同槽点辐射形成的“虚拟MIMO”示意图。图6是本专利技术用于廊道场景的采用MIMO双路信号双向馈入单根泄漏电缆的传输系统实例图。具体实施方式以下将参考附图更充分地描述本专利技术的实施例。本实施例所述的泄漏电缆均为具有双端口的可双向馈入MIMO信号的泄漏电缆。所述单路，双路，多路分别表示为单路、双路、多路数据。其中所述多路数据为大于双路的偶数路数据。所采用的MIMO传输模式均为空分复用，即不同MIMO信号传输不同的数据流。所采用的信号传输方向为下行，即馈入泄漏电缆的发射端信号辐射出来被终端接收。如图1所示，传统采用MIMO双路信号馈入单根泄漏电缆的传输系统，包括射频单元1，双根泄漏电缆2。所述射频单元1输出的两路信号分别连接双根泄漏电缆2的每一根。由射频单元1输出的双路信号的每一路输出对应一根泄漏电缆的方式进行通信，双根泄漏电缆2形成MIMO信号双路传输方式。所述双根泄漏电缆2的间距设置足够大以满足不同泄漏电缆间的低相关性，来达到高效的MIMO性能。如图2所示，一种采用MIMO双路信号双向馈入单根泄漏电缆的传输系统，包括射频单元1，单根双向泄漏电缆3，第一三端口环形器4，匹配负载5，射频电光转换器6，光纤7，射频光电转换器8，时延补偿模块9和第二三端口环形器10；所述时延补偿模块9连接第一三端口环形器4，所述第一三端口环形器4的另外两个端口分别连接匹配负载5和单根双向泄漏电缆3的一端，所述单根双向泄漏电缆3的另一端连接第二三端口环形器10，所述第二三端口环形器10的另外两个端口分别连接匹配负载5和射频光电转换器8，所述射频光电转换器8依次连接光纤7和射频电光转换器6，形成环路，环路两端的时延补偿模块9和射频电光转换器6连接射频单元1，形成闭合回路；所述第一三端口环形器4方向为逆时针；第二三端口环形器10方向为顺时针。射频单元1输出两路不同的数据信号，所述信号为满足信号间正交性的多路数据信号，或者具备能够被接收机分离的多路数据信号，所述两路信号中的一路输出给时延补偿模块9，另一路输出给射频电光转换器6。信号经过单根双向泄漏电缆3后通过对端三端口环形器被匹配负载5吸收，三端口环形器和匹配负载5阻隔回波以减少非期望信号对发射机的干扰。所述射频电光转换器6，光纤7，射频光电转换器8的作用是减少信号长距离传输的损耗以及传输时延，所述射频电光转换器6的作用是将射频的电信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用MIMO信号双向馈入泄漏电缆的线状覆盖传输系统，其特征在于，包括射频单元（1），单根双向泄漏电缆（3），第一三端口环形器（4），匹配负载（5），射频电光转换器（6），光纤（7），射频光电转换器（8），时延补偿模块（9）和第二三端口环形器（10）；所述时延补偿模块（9）连接第一三端口环形器（4），所述第一三端口环形器（4）的另外两个端口分别连接匹配负载（5）和单根双向泄漏电缆（3）的一端，所述单根双向泄漏电缆（3）的另一端连接第二三端口环形器（10），所述第二三端口环形器（10）的另外两个端口分别连接匹配负载（5）和射频光电转换器（8），所述射频光电转换器（8）依次连接光纤（7）和射频电光转换器（6），形成环路，环路两端的时延补偿模块（9）和射频电光转换器（6）连接射频单元（1），形成闭合回路；所述第一三端口环形器（4）方向为逆时针；第二三端口环形器（10）方向为顺时针。

【技术特征摘要】
1.一种采用MIMO信号双向馈入泄漏电缆的线状覆盖传输系统，其特征在于，包括射频单元（1），单根双向泄漏电缆（3），第一三端口环形器（4），匹配负载（5），射频电光转换器（6），光纤（7），射频光电转换器（8），时延补偿模块（9）和第二三端口环形器（10）；所述时延补偿模块（9）连接第一三端口环形器（4），所述第一三端口环形器（4）的另外两个端口分别连接匹配负载（5）和单根双向泄漏电缆（3）的一端，所述单根双向泄漏电缆（3）的另一端连接第二三端口环形器（10），所述第二三端口环形器（10）的另外两个端口分别连接匹配负载（5）和射频光电转换器（8），所述射频光电转换器（8）依次连接光纤（7）和射频电光转...

【专利技术属性】
技术研发人员：武艺鸣，郑国莘，张楠，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31