[发明专利]一种基于毫米波和微波多输入多输出中继的5G组网系统

说明书

本申请提供了一种基于毫米波和微波多输入多输出中继的5G组网系统，包括：毫米波基站、设置于室外的中继节点和室内终端；毫米波基站，用于提供与核心网的接口；毫米波基站与中继节点通过毫米波信道通信；中继节点与室内终端通过MIMO信道通信。本申请通过中继节点结合毫米波技术和MIMO技术实现了室外进行毫米波通信，实现5G目标数据吞吐量及连接要求，室外转室内进行MIMO通信，实现室内室外的信号可靠高速传输，充分利用5G网络中各个信道的资源，发挥不同技术的优势，解决了5G高速网络入户难的问题，同时扩展了毫米波通信的应用范围，可以作为未来移动网络组网的基本组成方式。

技术领域

本发明涉及通信组网技术领域，尤其涉及一种基于毫米波和微波多输入多输出中继的5G组网系统。

背景技术

第五代移动通信5G的目标数据吞吐量达到几十GbpS，同时要求连接可靠，低延时，并且对功率消耗有很高的要求。在5G技术中，毫米波通信因其具有的宽带频谱资源，是实现5G高速通信的关键技术之一。

但是在毫米波频段，电磁波的传输具有较大的衰减，而且在穿透障碍物时会受到非常大的损耗。在遇到普通的建筑材料时，毫米波的衰减甚至可以在100dB以上。因此毫米波通信被限制在点对点的通信中，无法应用于介于室内和室外之间的信号传输。

根据对4G网络的统计，约80％以上的数据通信发生在室内，这意味着如何为室内用户提供高速率通信的服务成为了5G的重要课题之一。因此，如何搭建一个既能实现5G目标数据吞吐量及连接要求，又能连通室内室外信号传输的5G组网系统是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种基于毫米波和微波多输入多输出中继的5G组网系统，既能实现5G目标数据吞吐量及连接要求，又能连通室内室外信号传输。

本申请提供了一种基于毫米波和微波多输入多输出中继的5G组网系统，包括：毫米波基站、设置于室外的中继节点和室内终端；

毫米波基站用于提供与核心网的接口；

毫米波基站与中继节点通过毫米波信道通信；

中继节点与室内终端通过MIMO信道通信；

中继节点用于接收毫米波基站发射的毫米波信号，根据所分配的子信道频率，对信号进行下变频至符合MIMO信道的低频载波频段，将下变频后的信号发射至室内终端；

中继节点还用于接收室内终端发射的低频载波频段的信号，并对信号进行上变频至毫米波载波频段，将上变频后的信号发射至毫米波基站。

优选地，中继节点通过模拟电路实现，模拟电路包括：毫米波天线、毫米波双工器、第一混频器、第二混频器、频率分配控制单元、低频双工器、低频天线；

毫米波天线接收的毫米波基站的毫米波信号经毫米波双工器、第一混频器和低频双工器传输至低频天线发射至室内终端，毫米波信号在第一混频器与频率分配控制单元的第一载频进行下变频至低频载波频段；

低频天线接收的室内终端的低频载波频段的信号经低频双工器、第二混频器和毫米波双工器传输至毫米波天线发射至毫米波基站，低频载波频段的信号在第二混频器与频率分配控制单元的第二载频进行上变频至毫米波载波频段。

优选地，模拟电路还包括：低噪声放大器；

低噪声放大器连接在毫米波双工器与第一混频器之间或低频双工器与第二混频器之间。

优选地，模拟电路还包括：功率放大器；

功率放大器连接在毫米波双工器与第二混频器之间或低频双工器与第一混频器之间。

优选地，模拟电路还包括：第一滤波器和第二滤波器；

第一滤波器连接在第一混频器与低频双工器之间；