分布式天线系统及其天线功率分配方法技术方案

本发明专利技术是关于分布式天线系统及其天线功率分配方法。根据本发明专利技术一实施例的分布式天线系统包含一射频模块及至少一与该射频模块间通过无线信号进行通信的天线模块。该天线模块包含：一全向天线、至少一可形成定向波束的天线，及一动态功率分配器。该动态功率分配器动态的为该全向天线与该至少一可形成定向波束的天线的分配功率。相较于现有技术，本发明专利技术可降低系统功耗，减少用户设备低密度区域对高密度区域的干扰，并提高系统的吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术是关于。根据本专利技术一实施例的分布式天线系统包含一射频模块及至少一与该射频模块间通过无线信号进行通信的天线模块。该天线模块包含：一全向天线、至少一可形成定向波束的天线，及一动态功率分配器。该动态功率分配器动态的为该全向天线与该至少一可形成定向波束的天线的分配功率。相较于现有技术，本专利技术可降低系统功耗，减少用户设备低密度区域对高密度区域的干扰，并提高系统的吞吐量。【专利说明】
本专利技术是关于分布式天线系统（DAS，distributed-antenna system)，特别是分布 式天线系统及其天线功率分配方法。
技术介绍
在无线通信中，覆盖空洞（coveage hole)是指在无线系统的覆盖区域内无线信号 水平低于设计门限的区域。通常覆盖空洞是由于物理障碍，如建筑物、树木和小山等引起 的，也可能是由于附近无基站造成的。在这些覆盖空洞区域，服务质量会急剧下降，造成缓 慢的数据速率和低劣的语音质量。显然，室内无线网络是覆盖空洞问题的重灾区，也因而被 业内认为是全球性的无线通信难题。另一方面，无线通信用户日益增加，业务类型日渐丰 富，如何满足高标准的室内服务质量要求变得更为突出。 目前解决这一问题的方式有多种，如协议IEEE 802. 16和第三代合作伙伴计划 (3GPP，3rd Generation Partnership Project)长期演进 / 长期演进-高级（LTE/LTE-A, Long Term Evolution Advanced)项目中引入的中继站。此外中继器、被动中继、微小区 (picocell)、家庭基站（femto cell)等也被用于扩展覆盖和提高吞吐量。然而这些技术方 案由于需要在无线网络内增加新的元件，导致功耗增加、网络复杂化，而且需要大量的信令 交换和更高要求的回程链接。 鉴于上述的各种问题，如何提供高质量的室内无线网络服务仍是亟需解决的问 题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一，解决室内 环境的无线覆盖问题。 本专利技术的实施例提供一分布式天线系统，该分布式天线系统包含一射频模块及至 少一与该射频模块间通过无线信号进行通信的天线模块。该天线模块包含：一全向天线、至 少一可形成定向波束的天线，及一动态功率分配器。该动态功率分配器动态的为该全向天 线与该至少一可形成定向波束的天线的分配功率。 在本专利技术的实施例中，该可形成定向波束的天线是定向天线或方向图可重构天 线，至少一可形成定向波束的天线环绕该全向天线设置。该至少一天线模块适用于微小区 或家庭基站。 本专利技术的实施例还提供一分配分布式天线系统的天线功率的方法，该方法包含： 藉由该分布式天线系统内的至少一可形成定向波束的天线估计该分布式天线系统内的用 户设备分布，统计一时间段内该分布式天线系统中用户设备的密度与接入时间，及根据用 户设备分布和统计为至少一可形成定向波束的天线分配功率。 在本专利技术的实施例中，该分配分布式天线系统的天线功率的方法还包含经一预设 时间周期和/或接入质量低于一预设门限时，重新估计该分布式天线系统内的用户设备分 布及统计一时间段内用户设备的密度与接入时间以进行天线功率再分配。 相较于传统的分布式天线系统，本专利技术包含全向天线和可形成定向波束的天线。 通过估计和自学习系统内用户设备的分布及接入情况，本专利技术动态的为可形成定向波束的 天线分配功率。从而降低系统功耗，减少用户设备低密度区域对高密度区域的干扰，并提高 系统的吞吐量。 【专利附图】【附图说明】 图1是根据本专利技术一实施例的分布式天线系统的结构示意框图 图2是根据本专利技术另一实施例的分布式天线系统的结构示意框图 图3是根据本专利技术一实施例的分布式天线系统的天线功率分配方法的流程示意 图 图4所示是仿真得出的不同场景的参考信号接收功率的累积分布函数曲线图 【具体实施方式】 为更好的理解本专利技术的精神，以下结合本专利技术的部分优选实施例对其作进一步说 明。 中继器是解决室内无线信号覆盖问题的一个常用技术方案。该中继器典型的是 一个无线接收器和无线发射器的组合，接收弱或更低水平的信号而转以更高水平功率发射 出，以便信号可具有更长的传输距离或填充覆盖空洞。相对于中继站，中继器具有相对简单 的网络结构和低成本，然而仍无法避免功耗大和热噪声放大等缺点。 为进一步降低功耗和部署成本，无源中继技术也被用来解决室内无线信号覆盖问 题。无源中继系统基本上包含一对方向性天线，其中一者是位于接收端（下行）的施主天线 (donor antenna),而另一者是位于发射端（下行）的重发天线（service antenna);基本 天线反馈系统和用于连接接收和传输部分的同轴线。在下行链路中，施主天线设置为自施 主基站收集无线能量并将其通过同轴线缆转给重发天线，以用作驱动重发天线的激励。重 发天线典型的设置为掩盖覆盖空洞或进入建筑物内用于室内无线信号覆盖改进。然而，为 获得更好的室内覆盖，重发天线设计要求设计为具有高增益和宽束宽，这就意味着该天线 必须具有非常大的尺寸。 改进室内无线信号覆盖的另一个常见技术方案是在每一处需要改进的区域，如每 一个小区布置一个或更多全向天线（omni-directional antenna)以覆盖信号盲区。然而， 在实际环境中，用户设备并非均匀分布的。那些改进了覆盖信号却没有用户设备的小区往 往会给邻近的小区造成干扰。 综上所述，现有的用于室内无线覆盖的技术方案都存在或多或少的问题，不能令 业者满意。 本专利技术实施例的提供的则可很好的解决 上述技术问题。 图1是根据本专利技术一实施例的分布式天线系统10的结构示意框图。如图1所示， 该分布式天线系统10包含一射频模块12及至少一天线模块14。该至少一天线模块14适 用于微小区或家庭基站，与该射频模块12间通过无线信号进行通信。每一天线模块14包 含一全向天线140、至少一可形成定向波束的天线142,及一动态功率分配器144。该可形成 定向波束的天线142可以是定向天线或方向图可重构天线。在本实施例中，至少一可形成 定向波束的天线142是若干环绕该全向天线140设置的定向天线。该动态功率分配器16动 态的为该全向天线与该至少一可形成定向波束的天线的分配功率。天线模块14进一步可 连接至基站16,如基站收发台（BTS，Base transceiver station)或演进型节点基站（eNB， evolved Node Base)已从室外接收无线信号（下行）。 图1所示的分布式天线系统10适用于机场等大平层或类似大平层建筑，同样对于 办公楼宇等楼层间封闭性较强的建筑本专利技术同样适用。 图2是根据本专利技术另一实施例的分布式天线系统20的结构示意框图。如图2所 示，该分布式天线系统20包含：基站16,如BTS或eNB已从室外接收无线信号（下行）、一 射频模块12,及至少一天线模块14(图中未示出具体结构，而以覆盖场景示出）。该分布式 天线系统20使用耦合器18将射频模块12接收的无线信号在各个楼层和各个房间进行功 率分配。且在本实施例中由于存在多个天线模块14,该分布式天线系统20进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式天线系统，包含：一射频模块；至少一天线模块，与该射频模块间通过无线信号进行通信；该天线模块包含：一全向天线；至少一可形成定向波束的天线；及一动态功率分配器，动态的为该全向天线与该至少一可形成定向波束的天线的分配功率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪威，冷晓冰，
申请(专利权)人：上海贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31