有源天线、载波聚合方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种有源天线、载波聚合方法和系统。该方法包括：包括无源天线阵列和有源天线阵列，其中：无源天线阵列，用于接收射频拉远单元传递的第一频段发射数据，并向外发射；接收第一频段接收数据，并传递给射频拉远单元，其中，射频拉远单元与基带处理单元连接，以实现第一频段数据在有源天线和基带处理单元之间的传递；有源天线阵列，用于接收基带处理单元发送的第二频段发射数据，并向外发射；接收第一频段和第二频段的接收数据，并传递给基带处理单元。通过采用本发明专利技术有源天线直接替换现网的无源天线，简化了现网升级为载波聚合网络的步骤，从而降低了施工难度和建网成本，有效提高了LTE系统的容量和峰值速率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LTE(LongTermEvolution，长期演进)
，特别涉及一种有源天线、载波聚合方法和系统。
技术介绍
目前，LTE网络已经在全球广泛部署，相比3G网络，4G网络的速率和容量得到极大提高。但是，随着移动互联网的发展，数据业务需求呈爆炸式增长，对网络容量、带宽和峰值速率等提出了新的更高要求。载波聚合通过频谱扩展的方式提升网络容量成为应对数据业务爆炸式增长最为有效的手段之一，受到广泛关注。载波聚合是LTE-A(LTE-Advanced，LTE的演进)的核心技术，可以把相同或不同频段下的两个以上的载波合并为一个信道，成倍提高LTE小区的峰值速率。同时该技术还可有效规避邻区同频干扰，提升LTE网络的性能，更灵活地实现主辅小区间的负载均衡，提升网络容量。载波聚合技术的应用，能够让运营商为移动用户提供更高速、更丰富的业务体验，更好地应对数据业务流量的爆发式增长，提高LTE网络的竞争。载波聚合网络的部署一般是基于现有LTE网络的升级改造，通过增加天线和射频拉远单元来增加新的频段，实现与已部署频段的载波聚合。通常的网络升级方式有两种，如果图1和图2所示。图1的升级方式是通过新增天线、另一频段的射频拉远单元RRU和基带处理单元BBU，这种升级方式存在如下缺点和问题：(1)需要新增天线抱杆，增加天面空间。由于多运营商共建共享、2G/3G/4G多网络共存等因素，目前大部分站点的天面空间非常有限而无法新增抱杆，因此，这种升级方式受到很大限制。(2)由于居民阻挠等因素，新增天线抱杆将给施工带来巨大困难。另外新增抱杆，安装天线和RRU等设备的工程，将使建网成本和后期维护成本大幅提高。图2的升级方式是利用现网的天线，通过增加外置合路器和另一频段的射频单元RRU及基带处理单元，这种升级方式存在如下缺点和问题：(1)新增的外置合路器，因需要定制，结构复杂、环境适应性要求高，导致设计和生产成本高，价格昂贵，大大提高建网成本。(2)新增的外置合路器端口数多，导致施工时连接容易出错，系统故障点大大增多，施工时间和施工成本大大提高。(3)新增的外置合路器为无源器件，无法通过系统实时监控，成为系统的监控盲点，一旦出现故障，将很难发现，给后期的网络维护带来很大困难。(4)现网频段和新增频段不能实现独立的电调控制，不能实现两个频段的独立优化。
技术实现思路
鉴于以上技术问题，本专利技术提供了一种有源天线、载波聚合方法和系统，能够简化现网升级为载波聚合网络的步骤，降低施工难度和建网成本，有效提高LTE系统的容量和峰值速率。根据本专利技术的一个方面，提供一种有源天线，包括无源天线阵列和有源天线阵列，其中：无源天线阵列，用于接收射频拉远单元传递的第一频段发射数据，并向外发射；接收第一频段接收数据，并传递给射频拉远单元，其中，射频拉远单元与基带处理单元连接，以实现第一频段数据在有源天线和基带处理单元之间的传递；有源天线阵列，用于接收基带处理单元发送的第二频段发射数据，并向外发射；接收第一频段和第二频段的接收数据，并传递给基带处理单元。在本专利技术的一个实施例中，有源天线阵列包括支持第一频段和第二频段的振子模块；所述振子模块为交叉极化振子；所述交叉极化振子包括第一极化振子和第二极化振子。在本专利技术的一个实施例中，所述交叉极化振子中的每一极化振子分别与三条射频链路连接，其中三条射频链路包括第一接收链路、第二接收链路和发射链路，其中：第一接收链路包括依次连接的数字处理控制模块、第一低噪放大器、第一滤波器和双工器；第二接收链路包括依次连接的数字处理控制模块、第二低噪放大器、第二滤波器和双工器；极化振子与双工器连接；第一接收链路的接收信号和第二接收链路的接收信号通过双工器进行隔离后，分别经过滤波、低噪放大和模数转换后，发送至基带处理单元；发射链路包括依次连接的数字处理控制模块、功率放大器和第三滤波器，用于将发射信号经过数模转换、变频处理、功率放大和滤波后，直接由极化振子发射出去；极化振子还和第三滤波器连接。在本专利技术的一个实施例中，每一频段均配置有四条接收通道和两条发射通道；第一频段的四路接收数据中，两路通过无源天线阵列接收，另外两路通过有源天线阵列接收；第一频段的两路发射数据通过无源天线阵列发射；第二频段的四路接收数据通过有源天线阵列的波束赋形功能实现多波束接收处理；第二频段的两路发射数据通过有源天线阵列发射。在本专利技术的一个实施例中，所述无源天线阵列包括电调控制接口；对于第一频段，通过所述电调控制接口调整下倾角；对于第二频段，通过有源天线阵列的波束赋形功能调整下倾角。根据本专利技术的另一方面，提供一种载波聚合系统，包括有源天线、射频拉远单元和基带处理单元，其中：有源天线，为上述任一实施例中所述的有源天线；射频拉远单元，用于实现第一频段数据在有源天线和基带处理单元之间的传递；基带处理单元，用于对第一频段和第二频段信号进行载波聚合。在本专利技术的一个实施例中，基带处理单元包括第一基带、第二基带和载波聚合模块，其中：第一基带，用于向射频拉远单元发送第一频段发射数据；接收射频拉远单元传递的第一频段接收数据和第二基带转发的第一频段接收数据，并进行合并处理；第二基带，用于向有源天线发送第二频段发射数据；接收有源天线传递的第一频段接收数据和第二频段接收数据，并将有源天线传递的第一频段接收数据转发给第一基带；载波聚合模块，用于对第一频段和第二频段信号进行载波聚合。根据本专利技术的另一方面，提供一种载波聚合方法，包括：有源天线的无源天线阵列接收第一频段接收数据，并通过射频拉远单元传递给基带处理单元；有源天线的有源天线阵列接收第一频段接收数据和第二频段接收数据，并传递给基带处理单元；基带处理单元对第一频段和第二频段信号进行载波聚合。在本专利技术的一个实施例中，所述方法还包括：基带处理单元通过射频拉远单元将第一频段发射数据发送给有源天线的无源天线阵列，进行发射；基带处理单元将第二频段发射数据发送给有源天线的有源天线阵列，进行发射。在本专利技术的一个实施例中，所述方法还包括：有源天线的有源天线阵列通过波束赋形功能实现对多路第二频段接收数据的接收处理；基带处理单元对无源天线阵列接收的第一频段接收数据和有源天线阵列接收的第一频段接收数据进行合并处理。在本专利技术的一个实施例中，所述方法还包括：对于第一频段，通过有源天线的无源天线阵列上设置的电调控制接口调整下倾角；对于第二频段，通过有源天线阵列的波束赋形功能调整下倾角。本专利技术通过采用本专利技术有源天线直接替换现网的无源天线，无需增加天线抱杆即可将现网直接升级为载波聚合系统，连接端口数少，施工界面简单，能够简化现网升级为载波聚合网络的步骤，从而降低了施工难度和建网成本，有效提高了LTE系统的容量和峰值速率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有LTE网络升级方式一个实施例的示意图。图2为现有LTE网络升级方式另一实施例的示意图。图3为本专利技术载波聚合系统一个实施例的示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源天线，其特征在于，包括无源天线阵列和有源天线阵列，其中：无源天线阵列，用于接收射频拉远单元传递的第一频段发射数据，并向外发射；接收第一频段接收数据，并传递给射频拉远单元，其中，射频拉远单元与基带处理单元连接，以实现第一频段数据在有源天线和基带处理单元之间的传递；有源天线阵列，用于接收基带处理单元发送的第二频段发射数据，并向外发射；接收第一频段和第二频段的接收数据，并传递给基带处理单元。

【技术特征摘要】
1.一种有源天线，其特征在于，包括无源天线阵列和有源天线阵列，其中：无源天线阵列，用于接收射频拉远单元传递的第一频段发射数据，并向外发射；接收第一频段接收数据，并传递给射频拉远单元，其中，射频拉远单元与基带处理单元连接，以实现第一频段数据在有源天线和基带处理单元之间的传递；有源天线阵列，用于接收基带处理单元发送的第二频段发射数据，并向外发射；接收第一频段和第二频段的接收数据，并传递给基带处理单元。2.根据权利要求1所述的有源天线，其特征在于，有源天线阵列包括支持第一频段和第二频段的振子模块；所述振子模块为交叉极化振子；所述交叉极化振子包括第一极化振子和第二极化振子。3.根据权利要求2所述的有源天线，其特征在于，所述交叉极化振子中的每一极化振子分别与三条射频链路连接，其中三条射频链路包括第一接收链路、第二接收链路和发射链路，其中：第一接收链路包括依次连接的数字处理控制模块、第一低噪放大器、第一滤波器和双工器；第二接收链路包括依次连接的数字处理控制模块、第二低噪放大器、第二滤波器和双工器；极化振子与双工器连接；第一接收链路的接收信号和第二接收链路的接收信号通过双工器进行隔离后，分别经过滤波、低噪放大和模数转换后，传递至基带处理单元；发射链路包括依次连接的数字处理控制模块、功率放大器和第三滤波器，用于将发射信号经过数模转换、变频处理、功率放大和滤波后，直接由极化振子发射出去；极化振子还和第三滤波器连接。4.根据权利要求1-3中任一项所述的有源天线，其特征在于，每一频段均配置有四条接收通道和两条发射通道；第一频段的四路接收数据中，两路通过无源天线阵列接收，另外两路通过有源天线阵列接收；第一频段的两路发射数据通过无源天线阵列发射；第二频段的四路接收数据通过有源天线阵列的波束赋形功能实现多波束接收处理；第二频段的两路发射数据通过有源天线阵列发射。5.根据权利要求1-3中任一项所述的有源天线，其特征在于，所述无源天线阵列包括电调控制接口；对于第一频段，通过所述电调控...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，谢伟良，杨峰义，毕奇，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11