本发明涉及无线通信技术领域， 尤其涉及一种多输入多输出 （MIMO)信号的传输方法、 装置及系统。

背景技术

多输入多输出 （multi-input-multi-output, MIMO) 技术是指在发射端和接收端分别使用 多个发射天线和多个接收天线， 无线电波信号通过发射端和接收端的多个天线 传送和接收， 从而改善每个用户的服务质量（误比特率或数 据速率）。 MIMO天线系统对于传统的单输入单 输出 （single-input-single-output, SISO)天线系统来说， 能够提高频谱利用率， 使得天线系统 能在有限的无线频带下传输更高速率的数据业 务。

作为 3G移动通信技术演进版本的长期演进 （Long Term Evolution, LTE) 技术也在信号 覆盖上引入了 MIMO技术。 LTE技术按照双工方式可分为频分双工 (FDD)和时分双工 (TDD) 两种。 其中， FDD-LTE是在分离的两个对称频率信道上进行接� �和发送， 用保护频段来分离 接收和发送信道。 FDD必须采用成对的频率， 依靠频率来区分上下行链路， 其单方向的资源 在时间上是连续的。 FDD在支持对称业务时， 能充分利用上下行的频谱， 但在支持非对称业 务时，频谱利用率将大大降低。而另一方面， TDD用时间来分离接收和发送信道。在 TD-LTE 系统中， 接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为 信道的承载， 其单方向的资源在时间 上是不连续的， 时间资源在两个方向上进行了分配。 某个时间段由基站发送信号给移动台， 另外的时间由移动台发送信号给基站， 基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作 。

以 LTE系统室内分布 （室分） 场景为例， 图 1示出了仅适用于 SISO技术的现有室内覆 盖系统的结构， 可以看出， 现有技术采用了单独布线设计， 由室内信号分布系统 （馈线分布 系统） 11 和单个的室内覆盖天线 12 构成了现有的室内覆盖系统， 来自 LTE射频拉远模块 (Remote RF Unit, RRU) 的下行信号以及室内覆盖天线接收的上行信号 均通过室内信号分 布系统进行传输。

在 LTE系统的室内覆盖系统中引入 MIMO天线技术可极大地提高系统容量。在室内� �布 场景下， 由于邻区干扰相对较小， 信号与干扰噪声比 （ Signal to Interference plus Noise Ratio， SINR) 可以达到更高的水平， 且由于室内环境丰富的散射、 折射条件， 相对 SISO天线系统 可以具有更高的传输速率。以 MIMO天线系统为双路系统为例，图 2示出了现有的双路 MIMO 室内覆盖系统的系统框图。如图 2所示， 所述系统包括两个 LTE RRU端口， 其分别连接到两 路独立的室内信号分布系统 21和 22， 室内信号分布系统 21和 22分别连接到不同的天线 23 和 24，由此，通过两路独立的 MIMO通道和独立的天线 23、 24实现了室内覆盖的双路 MIMO 收发。

目前 LTE系统中的 MIMO天线系统建设模式大多为在已有室内覆盖� �统基础上进行改 造， 而已有室内覆盖系统大多采用 SISO 天线系统， 因此， 现有的双路系统的建设方案具体 包括以下两种方式：

方式一、 在 LTE系统中独立新建两路室内覆盖系统， 其中， 双路系统中的天线实现方案 可以为两根单极化天线或一根双极化天线， 无论天线采用两根单极化天线还是一根双极化 天 线， 均需要新建两套馈线分布系统。

方式二、 在 LTE系统中新建一路室内覆盖系统， 并通过合路器将原有的室内覆盖系统作 为另外一路室内覆盖系统使用。 即使将原有的单极化天线更换为双极化天线， 也需要新建一 套馈线分布系统。

因此， 现有的双路系统的建设方案中， 不论采用上述哪种方式， 即使采用双极化天线， 也需要新建至少一套馈线分布系统， 需要增加新的设备， 且新建至少一套馈线分布系统的实 现过程也较为复杂， 导致双路系统的建设成本较高且实现复杂， 若 MIMO天线系统为 M路 系统 （M为整数且 M大于 2)， 则会相对于双路系统建设成本更高且实现更复 杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用单独一路馈线 分布系统传输多输入多输出信号的信号传 输系统、 装置和方法。

本发明公开了一种多输入多输出信号传输方法 ， 其特征在于， 该方法包括：

将 N路频率相同的下行信号调制成 N路频率均不相同的下行信号； 并

对调制后的 N路频率均不相同的下行信号进行合路后， 发送至同一个馈线分布系统进行 传输；

其中， 所述 N为正整数， 且 N不小于 2。

优选地， 所述方法还包括

将经由馈线分布系统传输收的所述 N路频率均不相同的下行信号分路后，解调成 N路频 率相同的信号，将所述 N路频率相同的信号分别发送至多输入多输出 MIMO天线阵列中的 N 个阵元向外发送。

本发明还公开了一种多输入多输出信号传输方 法， 其特征在于， 该方法包括： 接收多输入多输出 MIMO天线阵列中的 N根阵元分别发送的 N路频率相同的上行信号； 将接收到的 N路频率相同的上行信号调制成 N路频率均不相同的上行信号； 并 对调制后的 N路频率均不相同的上行信号进行合路后， 发送至同一个馈线分布系统进行 传输；

其中， 所述 N为正整数， 且 N不小于 2。

优选地， 所述方法还包括：

接收经同一个馈线分布系统传输的频率均不相 同的 N路上行信号； 并

将接收到的频率均不相同的 N路上行信号分路后， 解调成 N路频率相同的信号， 将所述

N路频率相同的信号分别发送至基站。

本发明还公开了一种多输入多输出信号传输装 置， 包括至少 N-1路第一混频电路和一个 多频段合路器， 其中：

每一路第一混频电路， 分别用于对基站发送的 N路频率相同的下行信号中的其中一路进 行调制， 且经不同第一混频电路调制后获得的 N路下行信号的频率均不相同；

多频段合路器， 用于对经所述至少 N-1路第一混频电路调制后得到的 N路频率均不相同 的下行信号进行合路后， 发送至同一个馈线分布系统进行传输；

其中， 所述 N为正整数， 且 N不小于 2。

本发明还公开了一种多输入多输出信号传输装 置， 其特征在于， 该装置包括至少 N-1路 第二混频电路和一个多频段合路器， 其中：

多频段合路器， 用于接收经同一个馈线分布系统传输的 N路频率均不相同的上行信号， 并将接收到的 N路频率均不相同的上行信号进行分路，将分� �后的 N路频率均不相同的上行 信号中的至少 N-1路上行信号分别对应发送至所述至少 N-1路第二混频电路中的不同第二混 频电路；

每一路第二混频电路， 用于对所述多频段合路器发来的一路上行信号 进行解调， 以及将 解调后的上行信号接入基站，且经不同第二混 频电路解调后获得的 N路上行信号的频率相同； 其中， 所述 N为正整数， 且 N不小于 2。

本发明还公开了一种多输入多输出信号传输装 置， 其特征在于， 该装置包括至少 N-1路 第一混频电路和一个多频段合路器， 其中：

多频段合路器， 用于接收经同一个馈线分布系统传输的 N路频率均不相同的下行信号， 并将接收到的 N路频率均不相同的下行信号进行分路，将分� �后的 N路频率均不相同的下行 信号中的至少 N-1路下行信号分别对应发送至所述至少 N-1路第一混频电路中的不同第一混 频电路；

每一路第一混频电路， 用于对所述多频段合路器发来的一路下行信号 进行解调， 以及将 解调后的下行信号接入多输入多输出 MIMO天线阵列中的一个阵元， 且经不同第一混频电路 解调后获得的 N路下行信号的频率相同；

其中， 所述 N为正整数， 且 N不小于 2。

本发明还公开了一种多输入多输出的信号传输 装置， 其特征在于， 该装置包括至少 N-1 路第二混频电路和一个多频段合路器， 其中：

每一路第二混频电路，用于对 MIMO天线阵列中的一个阵元发送的 N路频率相同的上行 信号中的一路上行信号进行调制， 且经不同第二混频电路调制后获得的 N路上行信号的频率 均不相同；

多频段合路器， 用于对经所述至少 N-1路第二混频电路调制后得到的 N路频率均不相同 的上行信号进行合路后， 发送至同一个馈线分布系统进行传输；

其中， 所述 N为正整数， 且 N不小于 2。

本发明还公开了一种多输入多输出信号传输装 置， 包括 N-1路主机变频模块和一个多频 段合路分路器；

所述主机变频模块用于将对应 RRU端口输入的下行信号变频为与其它各路信号 频率均 不同的信号传送到多频段合路分路器， 同时将来自多频段合路分路器的与其它各路上 行信号 频率均不同的上行信号恢复变频为相同频率的 信号发送到 RRU端口；

其中， 不同的主机变频模块对应于不同的变频频率， 其输出的变频后的下行信号相互具 有不同的频率， 其处理的上行信号相互具有不同频率

所述多频段合路分路器用于将 N-1路频率均不相同的下行信号以及未经变频的 下行信号 合路为一路信号输入到馈线分布系统向有源接 入从机传输， 同时还将来自馈线分布系统的上 行信号按频率分路后输出给对应的主机变频模 块处理；

其中， 所述 N为正整数， 且 N不小于 2。 本发明还公开了一种多输入多输出信号传输装 置， 包括多频段合路分路器和 N-1路从机 变频模块以及 N路天线；

其中， 每个从机变频模块对应于不同的信号频率；

多频段合路分路器用于将来自馈线分布系统的 信号按频率分路后输出给对应的从机变频 模块处理， 同时将来自 N-1路从机变频模块以及 1路来自天线的具有不同频率的上行信号合 路为一路输出给射频分布系统传输；

从机变频模块用于将来自多频段合路分路器的 具有不同于其它各路信号频率的下行信号 变频恢复成频率相同的下行信号发送频率交由 天线 53发送，同时还将天线接收的具有相同频 率的上行信号变频为对应的具有不同于其它各 路信号的频率的上行信号输出到多频段合路 / 分路器进行合路；

其中， 所述 N为正整数， 且 N不小于 2。

本发明还公开了一种多输入多输出信号传输系 统， 其特征在于， 该系统包括一个馈线分 布系统， 与基站和该馈线分布系统分别连接的有源接入 主机， 以及与该馈线分布系统和多输 入多输出 MIMO天线阵列连接的有源接入从机， 其中：

所述有源接入主机，用于将基站发送的 N路频率相同的下行信号调制成 N路频率均不相 同的下行信号， 并将调制后的 N路频率均不相同的下行信号合路后， 发送至所述馈线分布系 统进行传输， 以及接收经该馈线分布系统传输的 N路频率均不相同的上行信号， 并将所述 N 路频率均不相同的上行信号分路后， 解调成 N路频率相同的上行信号， 将解调后获得的 N路 频率相同的上行信号接入基站；

所述馈线分布系统， 用于在所述有源接入主机和有源接入从机之间 进行信号传输； 所述有源接入从机， 用于接收经该馈线分布系统传输的 N路频率均不相同的下行信号， 并将所述 N路频率均不相同的下行信号分路后， 解调成 N路频率相同的下行信号， 将解调后 获得的 N路频率相同的下行信号分别接入 MIMO天线阵列中的不同阵元， 以及将 MIMO天 线阵列中的 N根阵元接收的 N路频率相同的上行信号调制成 N路频率均不相同的上行信号， 并将调制后的 N路频率均不相同的上行信号合路后， 发送至所述馈线分布系统进行传输； 其中， 所述 N为正整数， 且 N不小于 2。

本发明基于 LTE网络， 通过在现有室内覆盖系统中增加有源接入主机 ， 并将原有的室内 覆盖天线替换为有源接入从机， 从而在不需要将现有室内覆盖系统的布线作任 何变动的情况 下， 简单、 便捷地实现 FDD-LTE和 TD-LTE的 MIMO技术， 充分发挥了 LTE技术的优势。 大大提高了室内信号分布的质量， 减少了建设成本。

附图说明

图 1是现有技术中基于 SIS0技术的室内信号分布系统的系统框图；

图 2是现有技术中基于双路 MIM0技术的室内信号分布系统的系统框图；

图 3是本发明第一实施例 MIM0信号传输系统的系统框图；

图 4是本发明第一实施例的 MIM0信号传输系统中的有源接入主机的框图；

图 5为本发明第一实施例的 MIM0信号传输系统中的有源接入从机的框图；

图 6是本发明第二实施例的基于 TD-LTE的 MIM0信号传输系统的有源接入主机的框图； 图 Ί是本发明第二实施例的基于 TD-LTE的 MIM0信号传输系统的有源接入主机的框图； 图 8是本发明第三实施例提供的基于 FDD-LTE的双路 MIM0信号传输系统的系统框图； 图 9是本发明第四实施例提供的下行 MIM0信号传输方法的流程图；

图 10是发明第四实施例的上行 MIM0信号传输方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说 明本发明的技术方案。

图 3是本发明第一实施例 MIMO信号传输系统的系统框图。 如图 3所示， 所述 MIMO 信号传输系统包括一个馈线分布系统 32， 与基站和该馈线分布系统分别连接的有源接入 主机 31， 以及与该馈线分布系统 32和多输入多输出 MIMO天线阵列连接的有源接入从机 33， 其 中， 有源接入从机 33替代的是原有系统中室内分布天线的功能， 因此， 在本申请文件中， 也 将所述有源接入从机 33称为有源天线 33:

所述有源接入主机 31用于将基站发送的 N路频率相同的下行信号调制成 N路频率均不 相同的下行信号， 并将调制后的 N路频率均不相同的下行信号合路后， 发送至所述馈线分布 系统进行传输， 以及接收经该馈线分布系统传输的 N路频率均不相同的上行信号， 并将所述 N路频率均不相同的上行信号分路后， 解调成 N路频率相同的上行信号， 将解调后获得的 N 路频率相同的上行信号接入 RRU并进一步由 RRU接入基站。

所述馈线分布系统 32用于在所述有源接入主机和有源接入从机之� ��进行信号传输。 所述有源接入从机 33用于接收经该馈线分布系统传输的 N路频率均不相同的下行信号， 并将所述 N路频率均不相同的下行信号分路后， 解调成 N路频率相同的下行信号， 将解调后 获得的 N路频率相同的下行信号分别接入 MIMO天线阵列中的不同阵元， 以及将 MIMO天 线阵列中的 N根阵元接收的 N路频率相同的上行信号调制成 N路频率均不相同的上行信号， 并将调制后的 N路频率均不相同的上行信号合路后， 发送至所述馈线分布系统进行传输； 其 中， 所述 N为正整数， 且 N不小于 2。

所述有源接入主机还包括同步单元和同步发送 单元， 其中：

所述同步单元， 用于获取同步信号， 并利用该同步信号来同步启动该有源接入主机 上行 信号或下行信号的处理；

同步发送单元， 用于将所述同步单元获取的同步信号发送至有 源接入从机；

所述有源接入主机还包括同步接收单元：

同步接收单元， 用于接收有源接入主机发送的同步信号， 并利用该同步信号来同步启动 该有源接入从机上行信号或下行信号的处理。

所述有源接入主机还包括本振单元和本振发送 单元， 其中： 本振单元， 用于获取本振信号， 利用该本振信号作为该有源接入主机进行信号 调制和解 调时的频率基准；

本振发送单元， 用于将所述本振单元获取的本振信号发送至有 源接入从机；

所述有源接入从机还包括本振接收单元：

本振接收单元， 用于接收有源接入主机发送的本振信号， 利用该本振信号作为该有源接 入从机进行信号调制和解调时的频率基准。

在本实施例中， 有源接入主机和有源接入从机均可以通过标准 的 N型射频端口与馈线分 布系统连接。

接入有源接入主机的信号可以来自于 TD-LTE系统，也可以来自 FDD-LTE系统或其它支 持 MIMO 技术的移动通信系统， 所述其他系统可以为任意移动通信系统， 如 GSM、 TD-SCDMA、 CDMA、 WCDMA系统等。

在本实施例中， 所述系统可以包括一个有源接入主机、 一个馈线分布系统和多个有源接 入从机。

图 4是本发明第一实施例的 MIMO信号传输系统中的有源接入主机的框图。� �图 4所示， 所述有源接入主机 31可以包括至少 N-1路主机变频模块 41和一个多频段合路 /分路器 42。

主机变频模块 41用于将对应 LTE RRU端口输入的下行信号变频为与其它各路信号 频率 不同的射频信号传送到多频段合路分路器， 同时将来自多频段合路分路器的上行信号变频 为 对应 LTE RRU端口能够接收的频率的射频信号发送到 LTE RRU端口。 不同路的主机变频模 块 41对应于不同的变频频率， 其输出的下行信号相互具有不同的频率。 由此， N-1路主机变 频模块 41将来自 LTE RRU端口 1至 N-1的频率相同的信号调制成 N-1路频率均不相同的下 行信号， 和未进行变频的 LTE RRU端口 N输出的信号一同构成 N路频率均不相同的下行信 号输入多频段合路 /分路器 42。在本实施例中， 还可以将其它系统的下行信号单独作为一路也 输入到多频段合路 /分路器 42。

多频段合路 /分路器 42用于将 N路频率均不相同的下行信号合路为一路信号� �入到馈线 分布系统向有源接入从机传输， 同时还将来自馈线分布系统的上行信号按频率 分路后输出给 对应的主机变频模块 41处理。

图 5为本发明第一实施例的 MIMO信号传输系统中的有源接入从机的框图。� �图 5所示， 有源接入从机 33

图 6是本发明第二实施例提供的基于 TD-LTE的一种多输入多输出的信号传输系统的有 源接入主机的框图。如图 6所示， 图 6中以基于 TDD MIMO的信号来自于 TD-LTE系统为例 进行说明， TD-LTE系统可以通过射频拉远模块（Radio Remote Unit, RRU)端口进行信号传 输， 并可以利用耦合器对待传输的信号进行衰减处 理。 当然， 如图 3所示， 在该套馈线分布 系统中传输的信号也可以来自其他系统， 所述其他系统可以为任意移动通信系统， 如全球移 动通讯系统 ( Global System of Mobile communication, GSM)、 时分同步码分多址 (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access ， TD-SCDMA)、码分多址 (Code Division Multiple Access ， CDMA)、 宽带码分多址 ( Wideband Code Division Multiple Access ， WCDMA) 系统等， 而由于各系统使用的频率不同， 对 TD-LTE系统待传输的至少 N-1路同 频信号进行变频处理后， 多频段合路器可以同时对来自多个系统的信号 进行合路处理。 该有 源接入主机可以包括至少 N-1路第一混频电路 611和一个多频段合路器 612。

每一路第一混频电路 611分别用于对基站经由 RRU发送的 N路频率相同的下行信号中 的其中一路进行调制， 且经不同第一混频电路调制后获得的 N路下行信号的频率均不相同； 多频段合路分路器 62用于对经所述至少 N-1路第一混频电路调制后得到的 N路频率均不相 同的下行信号进行合路后， 发送至同一个馈线分布系统进行传输； 其中， 所述 N为正整数， 且 N不小于 2。

所述装置还包括至少 N-1个第二放大器 615， 其中每一路第一混频电路 611通过一个第 二放大器 615与 RRU连接：

每一个第二放大器 615用于对基站发送的 N路频率相同的下行信号中的其中一路下行信 号进行放大， 保持该路下行信号功率恒定；

每一路第一混频电路 611具体用于对自身连接的第二放大器 615放大处理后的一路下行 信号进行调制。

该装置还包括至少 N-1条第二混频电路 613:

多频段合路分路器 62还用于接收经同一个馈线分布系统传输的 N路频率均不相同的上 行信号， 并将接收到的 N路频率均不相同的上行信号进行分路， 将分路后的 N路频率均不相 同的上行信号中的至少 N-1路上行信号分别对应发送至所述至少 N-1路第二混频电路中的不 同第二混频电路；

每一路第二混频电路 613用于对所述多频段合路器发来的一路上行信 号进行解调， 以及 将解调后的上行信号接入基站， 且经不同第二混频电路解调后获得的 N路上行信号的频率相 同。

所述装置还包括至少 N-1个第一放大器 614， 每一路第二混频电路 613通过一个第一放 大器 614与 RRU连接： 每一个第一放大器 614用于对自身连接的第二混频电路调制后的上 行信号进行放大后接 所述装置包括至少 2N-2个高速开关 610， 各高速开关连接在由第一混频电路 611和第二 放大器 615构成的下行信号变频链路以及由第二混频电 路 613和第一放大器 614构成的上行 信号变频链路的两端。 由于 TD-LTE以时分双工的方式实现上下行信号的双工 传输， 高速开 关 610用于按照上下行信号占用的时隙进行切换， 使得上下行信号在不同时隙分别进入对应 的上行信号变频链路或下行信号变频链路进行 变频处理。

所述装置还可以包括同步单元 63:

所述同步单元 63用于获取同步信号，并利用该同步信号来同� ��启动该装置上行信号或下 行信号的处理。

每一路第一混频电路 611分别具体用于根据所述同步信号， 同步启动对基站发送的 N路 频率相同的下行信号中的其中一路进行调制。

每一路第二混频电路 613具体用于利用所述同步信号， 同步启动对所述多频段合路器发 来的一路上行信号进行解调。

所述装置还包括同步发送单元 64:

同步发送单元 64 用于将所述同步单元获取的同步信号发送至其 它多输入多输出的信号 传输实现装置。

同步发送单元 64 具体用于将所述同步单元获取的同步信号调制 后发送至其他多输入多 输出的信号传输实现装置。

所述装置还包括本振单元 65:

本振单元 65用于获取本振信号，利用该本振信号作为该� ��置进行信号调制和解调时的频 率基准。

每一路第一混频电路 611 分别具体用于利用所述本振信号作为进行信号 调制的频率基 准， 对基站发送的 N路频率相同的下行信号中的其中一路进行调� �。

每一路第二混频电路 613具体用于利用所述本振信号作为进行信号解 调的频率基准， 对 所述多频段合路器发来的一路上行信号进行解 调。

所述装置还包括本振发送单元 66:

本振发送单元 66 用于将所述本振单元获取的本振信号发送至其 他多输入多输出的信号 传输实现装置。

本振发送单元 66 具体用于将所述本振单元获取的本振信号放大 过滤后发送至其他多输 入多输出的信号传输实现装置。

如图 6所示， 所述装置还可以包括监控单元 67， 监控单元与统一网管平台连接， 北向接 口可以对相关装置的各类监控信息进行上报， 南向接口可以接收统一网管平台下达的控制命 令， 对相关装置进行相应的设置。

图 7为本发明第二实施例提供的基于 TD-LTE的多输入多输出的信号传输系统的有源接 入从机的框图。 为如图 7所示， 该装置包括至少 N-1路第一混频电路 721和一个多频段合路 器 722:

多频段合路器 722用于接收经同一个馈线分布系统传输的 N路频率均不相同的下行信 号， 并将接收到的 N路频率均不相同的下行信号进行分路， 将分路后的 N路频率均不相同的 下行信号中的至少 N-1路下行信号分别对应发送至所述至少 N-1路第一混频电路中的不同第 一混频电路； 每一路第一混频电路 21 用于对所述多频段合路器发来的一路下行信号 进行解 调， 以及将解调后的下行信号接入多输入多输出 MIMO天线阵列中的一个阵元， 且经不同第 一混频电路解调后获得的 N路下行信号的频率相同；其中，所述 N为正整数，且 N不小于 2。

所述装置还包括至少 N-1个第一功率放大器 724， 每一路第一混频电路 721通过一个第 一功率放大器 724与 MIMO天线阵列的一个阵元连接；

每一个第一功率放大器 724用于对自身连接的第一混频电路解调后的下 行信号进行放大 后接入 MIMO天线阵列中的一个阵元。

该装置还包括至少 N-1路第二混频电路 723:

每一路第二混频电路 723用于对 MIMO天线阵列中的一个阵元发送的 N路频率相同的上 行信号中的一路上行信号进行调制， 且经不同第二混频电路调制后获得的 N路上行信号的频 率均不相同；

多频段合路器 722还用于对经所述至少 N-1路第二混频电路调制后得到的 N路频率均不 相同的上行信号进行合路后， 发送至同一个馈线分布系统进行传输。

所述装置还包括至少 N-1个低噪声放大器 728， 每一路第二混频电路 23通过一个低噪声 放大器 728与 MIMO天线阵列的一个天线阵元连接；

每一个低噪声放大器 728用于通过对自身连接的一个天线阵元上接收 到的一路上行信号 进行放大， 将该路上行信号的功率调整至设定值；

每一路第二混频电路 723具体用于对自身连接的低噪声放大器放大处 理后的上行信号进 行调制。

所述装置还包括至少 N-1个第二功率放大器 727， 每一路第二混频电路 723通过一个第 二功率放大器 727与多频段合路器连接；

每一个第二功率放大器 727用于对自身连接的第二混频电路调制后获得 的上行信号进行 放大， 且经不同第二功率放大器分别放大后获得的 N路频率均不相同的上行信号中的任意两 路上行信号之间的功率差值小于设定值；

多频段合路器 722具体用于对经所述至少 N-1路第二功率放大器放大后得到的 N路频率 均不相同的上行信号进行合路后， 发送至同一个馈线分布系统进行传输。

在本实施例中， 可以视为低噪声放大器和第二功率放大器联合 进行功率调整， 在限定的 增益范围内通过增益调整实现输出功率的调整 ， 使放大后所述 N路调整信号中任意两路之间 的功率差值小于设定值。

所述 MIMO天线阵列 729可以集成在所述装置中。 MIMO天线阵列中的阵元可以由多副 天线实现， 也可以集成在单副天线中实现。

所述装置可以与其他多输入多输出的信号传输 实现装置从同一个预定的同步信号源获取 同步信号， 具体的， 所述装置还可以包括同步接收单元 725:

同步接收单元 725用于接收其他多输入多输出的信号传输实现 装置发送的同步信号， 并 利用该同步信号来同步启动该装置上行信号或 下行信号的处理。

同步接收单元 725具体用于接收其他多输入多输出的信号传输 实现装置发送的同步信号 并进行解调， 并利用该解调后的同步信号来同步启动该装置 上行信号或下行信号的处理。

每一路第一混频电路 721具体用于利用所述同步信号， 同步启动对所述多频段合路器发 来的一路下行信号进行解调。

每一路第二混频电路 723具体用于利用所述同步信号， 同步启动对 MIMO天线阵列中的 一个阵元发送的 N路频率相同的上行信号中的一路上行信号进� �调制。

所述装置可以与其他多输入多输出的信号传输 实现装置从同一个预定的本振信号源获取 本振信号， 具体的， 所述装置还包括本振接收单元 726:

本振接收单元 726用于接收其他多输入多输出的信号传输实现 装置发送的本振信号， 利 用该本振信号作为该装置进行信号调制和解调 时的频率基准。

本振接收单元 726 具体用于接收其他多输入多输出的信号传输实 现装置发送的本振信 号， 对该本振信号过滤后进行放大处理， 并利用该处理后的本振信号作为该装置进行信 号调 制和解调时的频率基准。

每一路第一混频电路 721具体用于利用所述本振信号作为进行信号解 调的频率基准， 对 所述多频段合路器发来的一路下行信号进行解 调。 每一路第二混频电路 723具体用于利用所述本振信号作为进行信号调 制的频率基准， 对 MIMO天线阵列中的一个阵元发送的 N路频率相同的上行信号中的一路上行信号进� �调制。

如图 7所示， 本发明实施例四的装置中可以内置 MIMO天线阵列， 且内置 MIMO天线 阵列的装置的尺寸可以与传统的 MIMO天线尺寸相当， 当然， 根据应用场景不同， 如图 7中 虚线所示， MIMO天线阵列可以与装置独立设置。

如图 7所示， 同步启动上行信号或下行信号的处理可以通过 上下行切换开关 720 (如图 6 中的上下行切换开关 10) 来实现， 所述上下行切换开关的设置不限于如图 6或图 7所示的两 个上下行切换开关控制一条第一混频电路和一 条第二混频电路之间的切换， 也可以设置为两 个上下行切换开关控制全部 N条第一混频电路和全部 N条第二混频电路之间的切换等方式。

图 8为本发明第三实施例提供的基于 FDD-LTE的双路 MIMO信号传输系统的结构框图， 为了便于说明， 仅示出了与本实施例相关的部分。

本实施例对本发明第一实施例有源接入主机及 有源接入从机中的变频模块基于 FDD-LTE技术进行了细化。 如图 8所示， 所述系统包括 FDD-LTE有源接入主机、 分布系统 和 FDD-LTE有源接入从机。 其中， 该 FDD-LTE室内覆盖系统具备第一传输线路和第二� �输 线路， 能够同时传输两路上行 /下行的信号， 其中， 第一传输线路为原有的室内覆盖系统信号 传输路径， 即 "信源端 <->室分系统 <->室内覆盖天线" 的传输路径， 而在第二传输线路中， 本实施例的室内覆盖系统通过在模块中增加相 应的变频处理， 将其传输的信号与第一传输线 路中传输的信号进行物理隔离， 实现了两路信号的同时输入和同时输出。

具体地， 除了包括原有的分布系统外， 该室内覆盖系统还包括了：

与分布系统的一端连接的有源接入主机；

与分布系统的另一端连接的， 用于替换原有的室内覆盖天线的有源接入从机 ， 且有源接 入从机的安装尺寸与传统室内覆盖天线相当， 以实现系统的兼容。

有源接入主机和有源接入从机中均包括了第一 传输线路和第二传输线路。 有源接入主机 和有源接入从机用于并行传输两路上行 /下行信号， 当传输下行信号时， 有源接入主机将其中 一路下行信号变频， 通过室分系统发送至有源接入从机， 有源接入从机将该下行信号恢复变 频后进行发射； 当传输上行信号时， 有源接入从机将其中一路上行信号变频， 通过室分系统 发送至有源接入主机， 有源接入主机将该上行信号恢复变频后发送至 RRU。

有源接入主机包括了第一收发端口 81、 第二收发端口 82、 变频模块 83和第一合路分路 滤波器 84， 其中：

第一收发端口 81和第二收发端口 82相互独立， 用于分别并行接收来自信源端 FDD-LTE RRU端口 1和端口 2的两路下行信号， 以及用于将来自本地的两路上行信号并行发送 自信源 端相应的 FDD-LTE RRU端口。

第一变频模块 83连接在第二收发端口 82与第一合路分路滤波器 84之间，其将第二传输 线路中的下行信号变频， 以及将第二传输线路中的上行信号恢复变频， 以使得在有源接入主 机中， 并行的两路上行 /下行信号能够实现物理隔离。

第一收发端口 81则直接与第一合路 /分路滤波器 84连接， 第一合路分路滤波器 84用于 将并行传输的两路下行信号经过合路滤波后传 送至分布系统， 还用于将来自分布系统的上行 信号经过分路滤波后生成两路上行信号， 分别传送至第一变频模块 83和第一收发端口 81。

有源接入从机 （也可称为有源天线） 包括了第一天线 87、 第二天线 88、 第二变频模块 85和第二合路分路滤波器 86:

第一天线 87和第二天线 88相互独立， 用于分别将发射传输的两路下行信号， 以及用于 分别接收需要进行上行传输的两路信号。

第二变频模块 86连接在第二天线 88与第二合路 /分路滤波器 85之间， 其将经过了第一 变频模块 83变频的第二传输线路中的下行信号恢复变频� ��以及将第二传输线路中的上行信号 变频， 以使得在有源接入从机中， 并行的两路上行 /下行信号能够实现物理隔离。

第一天线 87则直接与第二合路分路滤波器 85连接，第二合路分路滤波器 85用于将并行 传输的两路上行信号经过合路滤波后传送至分 布系统， 还用于将来自分布系统的下行信号经 过分路滤波后生成两路下行信号， 分别传送至第一天线 87和第二变频模块 86。

有源接入主机和有源接入从机的具体结构将在 如下描述中作进一步说明

在有源接入主机的第一变频模块 83包括第一变频电路、第二变频电路和连接于� ��一变频 电路和第二变频电路两端的第一、 第二双工器 831和 832。 由于 FDD-LTE使用频分双工方式 进行双工通信， 即， FDD-LTE的上下行信号具有不同的载频。 因此， 使用双工器来对上下行 信号进行区分。

由第一放大器 833和第一混频电路 834构成的第一变频电路，用于将下行信号进行 变频， 以实现与第一传输线路中两路并行的下行信号 的物理隔离。

第二变频电路由第二混频电路 836和第二放大器 835构成， 用于将来自馈线分布系统的 经过变频的第二传输线路中的上行信号恢复变 频， 并传输至第二收发端口 82进行发送。

第一双工器 831和第二双工器 832分别连接第一变频电路和第二变频电路的两 端， 用于 根据信号频率来将下行信号送至第一变频电路 ， 将上行信号送至第二变频电路。

同时， 在有源接入从机中的第二变频模块包括第三变 频电路、 第四变频电路和连接于第 三变频电路和第四变频电路两端的第三、 第四双工器 861和 862

第三变频电路由第三混频电路 864和第三放大器 863构成， 用于将经过了第一变频电路 变频的下行信号恢复变频， 并从第二天线 88中发射出去。

第四变频电路由第一低噪声放大器 867、 第四混频电路 866和第四放大器 865构成， 用 于将第二天线 88接收到的上行信号进行变频，以实现第一传� ��线路中两路并行的上行信号的 物理隔离。

第三双工器 861和第四双工器 862分别连接第三变频电路和第四变频电路的两 端， 用于 根据信号频率来将下行信号送至第三变频电路 ， 将上行信号送至第四变频电路。

图 9为本发明第四实施例提供的下行 MIMO信号传输方法的流程图。 图 9以信号下行传 输， 即信号由基站传输到基站 MIMO天线阵列为例进行说明， 如图 9所示， 该方法包括： 步骤 901、 对 N路频率相同的信号进行调制。

在信号进行下行传输时， 所述 N路频率相同的信号可以是基站发送的。

本步骤的操作主体可以为各种装置， 如放大器等。 具体的， 在本步骤中， 可以对 N路频 率相同的信号中的至少 N-1路进行调制， 当然， 可以对 N路频率相同的信号均进行调整， 来 获得 N路频率均不相同的信号。 其中， 所述 N为正整数， 且 N不小于 2。

由于变频技术需要在低功率信号上实现， 可以利用耦合器对基站发送的至少 N-1路频率 相同的信号进行衰减， 使衰减后的信号功率满足变频技术的要求。 当然， 也可以利用其他设 备， 如固定衰减器、 可调衰减器等来对基站发送的至少 N-1路频率相同的信号进行衰减， 使 衰减后的信号功率满足变频技术的要求。

较优的， 为了保证对信号进行调制时信号的功率恒定， 可以在对信号调制前， 设置一级 放大器对信号进行调整来保证调制时信号的功 率恒定。

步骤 902、 将调制后的 N路频率均不相同的信号发送至同一个馈线分� �系统进行传输。 调制后的 N路频率均不相同的信号可以为：在步骤 901中对 N路频率相同的信号进行调 制获得的 N路频率均不相同的信号。 也可以是在步骤 901中对 N-1路频率相同的信号进行调 制， 获得的未经调制的 1路信号和调制后的 N-1路信号， 当然， 调制后的 N-1路信号与未经 调制的 1路信号两两之间的频率均是不同的。

由于调制后的 N路信号频率均不相同， 因此， 可以将该 N路信号合路后经同一个馈线分 布系统进行传输。

步骤 903、 对经该馈线分布系统传输的 N路信号进行解调。

本步骤的操作主体也可以为各种装置， 如放大器等。 在将经馈线分布系统传输的 N路信号发送至 MIMO天线阵列中的 N根阵元之前， 需要 与步骤 901中的调制方式对应， 对经该馈线分布系统传输的 N路信号进行解调操作。

若步骤 901中对 N-1路信号进行了调制， 则在本步骤中对该 N-1路信号进行解调， 并将 解调后获得的 N-1路信号和未经调制和解调的 1路信号作为解调后的 N路信号， 当然， 解调 后的 N-1路信号与未经调制和解调的 1路信号两两之间的频率均是相同的。

为了保证解调的准确性， 减少频率误差， 解调过程中可以使用与调制过程中相同的本振 信号。 具体的， 在本发明实施例中， 可以在进行调制操作的设备上设置本振单元， 并将该本 振信号作为频率基准进行变频操作。 并将本振单元获取的本振信号经放大过滤后通 过馈线分 布系统的线缆传递给进行解调操作的设备， 进行解调操作的设备可以对接收到的本振信号 过 滤后进行放大处理， 并使用该本振信号作为频率基准进行变频操作 。

步骤 904、 将所述 N路频率相同的信号分别发送至 MIMO天线阵列中的 N根阵元。 经过解调， 获得 N路频率相同的信号后， 可以将所述 N路频率相同的信号分别发送至 MIMO天线阵列中的 N根阵元。从而利用一个馈线分布系统实现 MIMO天线系统下的信号传 输。

较优的， 在步骤 903和步骤 904之间， 还可以进一步包括步骤 903' :

步骤 903'、 对获得的 N路频率相同的信号进行放大。

由于变频技术需要在低功率信号上实现， 因此， 为了保证 MIMO天线阵列中的 N根阵元 接收到的信号功率， 可以对解调后的信号进行放大， 具体的， 在对 N-1路信号进行了解调时， 可以对该 N-1路进行变频后获得的频率相同的信号进行放 大，并在步骤 104中将放大后的 N-1 路信号和未经放大的 1路信号分别发送至 MIMO天线阵列中的 N根阵元。

作为本发明第三实施例的一个补充， 在有源接入主机中还设计有本振信号发生器， 其在 产生了本振信号之后， 将其发送至有源接入从机中， 以供有源接入主机和有源接入从机中的 混频电路共同使用， 以避免传统方案中在有源接入主机和有源接入 从机中各设计一个本振发 生器所容易带来的频率差， 且能够大大简化有源接入从机的电路。

图 10是本发明第四实施例的上行 MIMO信号传输方法的流程图， 以信号上行传输， 即 信号由基站 MIMO天线阵列传输到基站为例进行说明， 如图 10所示， 该方法包括：

步骤 1001、 对 N路频率相同的信号进行调制。

在信号进行上行传输时， 所述 N路频率相同的信号可以是 MIMO天线阵列发送的。 本步骤的操作主体也可以为各种装置， 如放大器等。

实施中， 可以在对信号调制前， 设置一级低噪声放大器， 来保证待调制的信号的信噪比 满足要求。

具体的调制操作与实施例一中的步骤 901类似， 在此不再赘述。

步骤 1002、 将调制后的 N路频率均不相同的信号发送至同一个馈线分� �系统进行传输。 在信号上行传输过程中， 为了保证调制后 N路频率均不相同的信号的功率平衡， 可以在 将信号合路发送至同一个馈线分布系统进行传 输之前， 在限定的增益范围内通过增益调整实 现输出功率的调整， 使所述 N路信号的功率两两之间的差值小于设定值。 具体的， 在本发明 实施例中， 所述设定值可以达到 2dB。

步骤 1003、 对经该馈线分布系统传输的 N路信号进行解调。

本步骤的操作主体也可以为各种装置， 如放大器等。

具体的解调操作与实施例二中的步骤 1003类似， 在此不再赘述。

步骤 1004、 将所述 N路频率相同的信号分别发送至基站。

较优的， 在步骤 1003和步骤 1004之间， 还可以进一步包括步骤 1003' :

步骤 1003'、 对获得的 N路频率相同的信号进行放大。

步骤 1003'的具体内容分别对应的与实施例一中的步� �� 903'类似， 在此不再赘述。

对于第四实施例提供的方法既可以适用于 TD-LTE系统也可以实用 FDD-LTE系统或者其 它可以使用 MIMO技术进行室内分布的无线通信系统。 对于 TD-LTE系统可以利用同步信号 来控制切换到对应的上行或下行处理通道进行 处理。对于 FDD-LTE系统可以利用双工器按频 率自动对上行和下行信号进行分离。 本发明说明书中提及的调制 /解调， 指的是对信号进行频 率变换和频率逆变换， 即将信号载频由原来的频率变换为不同的频率 以及将信号载频由变换 后的频率恢复为原来的频率。

本发明实施例基于 LTE网络， 通过在现有室内覆盖系统中增加有源接入主机 ， 并将原有 的室内覆盖天线替换为有源接入从机， 从而在不需要将现有室内覆盖系统的布线作任 何变动 的情况下， 简单、 便捷地实现 FDD-LTE和 TD-LTE的 MIMO技术， 充分发挥了 LTE技术的 优势。 大大提高了室内信号分布的质量， 减少了建设成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例， 并不用于限制本发明， 对于本领域技术人员而言， 本发明可以有各种改动和变化。 凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改 、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。