專(zhuān)利名稱(chēng)：用于減少在分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的累積噪音的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對(duì)用于減少?gòu)倪B接到分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的一組遠(yuǎn)程天線單元的上行鏈路級(jí)產(chǎn)生的累積噪音的系統(tǒng)和方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明通過(guò)使用信號(hào)強(qiáng)度處理器來(lái)減少該累積噪音。
作為蜂窩電話技術(shù)的下一代的個(gè)人通信業(yè)務(wù)(PCS)，正在研究開(kāi)發(fā)用于簡(jiǎn)化和有效地發(fā)送和接收通信信號(hào)的系統(tǒng)和技術(shù)。一種已知的系統(tǒng)是分布式天線網(wǎng)絡(luò)(也稱(chēng)為傳播網(wǎng)絡(luò))，通過(guò)一組遠(yuǎn)程天線單元提供對(duì)基本區(qū)的覆蓋范圍。例如

圖1中所示的分布式天線網(wǎng)絡(luò)，由在收發(fā)機(jī)單元10和小區(qū)201…20n之間傳送無(wú)線電信號(hào)的傳輸媒體30，將單獨(dú)的收發(fā)機(jī)10連接到一組小區(qū)201…20n。小區(qū)201…20n的每個(gè)包括遠(yuǎn)程天線單元211…21n，通過(guò)對(duì)于某些應(yīng)用的頻率轉(zhuǎn)換電路221…22n將遠(yuǎn)程天線單元211…21n連接到傳輸媒體30。
正在開(kāi)發(fā)各種基礎(chǔ)設(shè)施，很有意義的是把現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的修改作為PCS，因?yàn)樗鼈兺耆軌蛞员葌鹘y(tǒng)蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施低的成本來(lái)提供高質(zhì)量的信號(hào)。例如，已經(jīng)修改了CATV基礎(chǔ)設(shè)施用于PCS中。這些修改包括采用混合光纖/同軸(HFC)電纜基礎(chǔ)設(shè)施的CATV基礎(chǔ)設(shè)施，以增加容量和改善服務(wù)質(zhì)量。雖然在理論上任何CATV設(shè)施都能以適當(dāng)?shù)男薷闹г甈CS，對(duì)于尋求避免高成本網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的無(wú)線提供者來(lái)說(shuō)，作為一種經(jīng)濟(jì)的方案，該HFC電纜基礎(chǔ)設(shè)施提供了很有吸引力的選擇。
圖2表示用于支援PCS的CATV基礎(chǔ)設(shè)施的基本部件。在圖2中，將基地臺(tái)設(shè)備501和502連接到諸如公用交換電話網(wǎng)絡(luò)等的公用網(wǎng)絡(luò)。遠(yuǎn)程天線信號(hào)處理器(RASPs)521和522將基地臺(tái)設(shè)備501和502連接到光纖設(shè)備54。通過(guò)光纖56將該光纖設(shè)備54，連接到光纖節(jié)點(diǎn)58，通過(guò)雙向同軸電纜60將該光纖節(jié)點(diǎn)58連接到遠(yuǎn)程天線驅(qū)動(dòng)器(RAD)節(jié)點(diǎn)621和622。該RAD節(jié)點(diǎn)621和622每個(gè)包括分別連接到天線681和682，701和702的一組RADs 641和642，661和662。這個(gè)CATV基礎(chǔ)設(shè)施將射頻信號(hào)變換到能夠用在現(xiàn)有CATV基礎(chǔ)設(shè)施的CATV頻率信號(hào)，并將CATV頻率信號(hào)變換回到用于廣播的射頻信號(hào)。更具體地說(shuō)，該RASPs 521和522轉(zhuǎn)換來(lái)自基地臺(tái)設(shè)備501和502的射頻信號(hào)，然后將該轉(zhuǎn)換的信號(hào)在下行鏈路路徑中發(fā)送到適當(dāng)?shù)墓饫w節(jié)點(diǎn)58，并到同軸電纜60。
將RADs 641和642，661和662連接到同軸電纜60，用于將CATV頻率信號(hào)變換為指定的射頻信號(hào)?？捎蒖ADs641和642，661和662接收射頻信號(hào)。并將這些信號(hào)變換為適于在該CATV基礎(chǔ)設(shè)施的上行鏈路路徑中傳輸?shù)念l率信號(hào)。然后，RASPs521和522將該上行CATV頻率信號(hào)變換為射頻信號(hào)，以便由基地臺(tái)設(shè)備501和502進(jìn)行處理。這個(gè)CATV基礎(chǔ)設(shè)施還可容納用于多重調(diào)制設(shè)計(jì)的設(shè)備，比如時(shí)分多址(TDMA)，碼分多址(CDMA)和頻分多址(FDMA)。
通過(guò)開(kāi)動(dòng)在城區(qū)可廣泛得到的光纖和同軸電纜上的射頻頻譜的可利用部分，射頻電話系統(tǒng)可利用這個(gè)CATV基礎(chǔ)設(shè)施，使得可利用這個(gè)現(xiàn)存基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)安裝這些系統(tǒng)。通過(guò)由這個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施分配信號(hào)到適當(dāng)?shù)奶炀€位置，可以用最少的成本有效地利用由CATV操作員所用的光纖和同軸電纜的大量設(shè)置基礎(chǔ)。
將在CATV基礎(chǔ)設(shè)施中所用的天線網(wǎng)絡(luò)一般稱(chēng)為分布式天線網(wǎng)絡(luò)或多點(diǎn)傳播網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)閷⑼S或螺旋軸(heliaxial)電纜用于饋給在覆蓋區(qū)中分布的一組天線。多天線的使用有效地增加和控制覆蓋區(qū)的大小。當(dāng)在雙向通信系統(tǒng)中使用時(shí)，分布式天線網(wǎng)絡(luò)會(huì)有一些問(wèn)題。低功率城區(qū)蜂窩基地臺(tái)和有限范圍的低功率PCS手機(jī)會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)引入噪音，這將限制網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)。
還有，每個(gè)遠(yuǎn)程天線都產(chǎn)生噪音，這在上行鏈路中相對(duì)來(lái)說(shuō)更為重要。隨著在分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的遠(yuǎn)程天線數(shù)量的增加。這些噪音問(wèn)題顯著地增加。所述累積噪音是遠(yuǎn)程天線貢獻(xiàn)的各個(gè)噪音的總和。因此，具有大量遠(yuǎn)程天線可嚴(yán)重地降低通信系統(tǒng)的性能，其中的信噪比是一個(gè)關(guān)鍵性的參數(shù)。
現(xiàn)有的CATV網(wǎng)絡(luò)不斷被修改，以便用于電話通信，要求減少在分布式天線網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的噪音，使得采用許多遠(yuǎn)程天線的系統(tǒng)對(duì)于大覆蓋區(qū)的電話通信非常有用。
因此，本發(fā)明的目的是提供用于減少由連接到分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的一組遠(yuǎn)程天線的上行鏈路級(jí)產(chǎn)生的累積噪音的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種系統(tǒng)和方法，用于確定在分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)遠(yuǎn)程天線上是否存在有效的信號(hào)，當(dāng)不存在有效信號(hào)時(shí)斷開(kāi)該網(wǎng)絡(luò)對(duì)每個(gè)遠(yuǎn)程天線的連接。從而，減少了該網(wǎng)絡(luò)的累積噪音，而對(duì)于系統(tǒng)的通信性能無(wú)不利的影響。
本發(fā)明的再一目的是提供一種系統(tǒng)和方法，用于檢測(cè)在分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)遠(yuǎn)程天線上的信號(hào)強(qiáng)度電平，并將所檢測(cè)的電平與噪音閾值水平比較。當(dāng)這個(gè)比較確定在任何遠(yuǎn)程天線上所檢測(cè)的信號(hào)電平低于噪音閾值水平時(shí)，將對(duì)于這些遠(yuǎn)程天線的網(wǎng)絡(luò)連接斷開(kāi)，使得不將非必要的噪音引入到該網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，以用于減少在分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的噪音的通信系統(tǒng)和方法達(dá)到了上述和其它目的。該系統(tǒng)包括一組遠(yuǎn)程天線單元，每個(gè)遠(yuǎn)程天線單元包括一個(gè)用于接收輸入信號(hào)的接收機(jī)；一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度處理器，用于確定在它的各個(gè)遠(yuǎn)程天線單元上是否存在有效信號(hào)；和一個(gè)輸出控制器，當(dāng)不存在有效信號(hào)時(shí)用于切斷該網(wǎng)絡(luò)連接。結(jié)果，通過(guò)切斷不必要的遠(yuǎn)程天線的網(wǎng)絡(luò)連接，減少了由連接到遠(yuǎn)程天線單元的上行鏈路級(jí)產(chǎn)生的累積噪音。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，以用于減少在分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的噪音的通信系統(tǒng)和方法達(dá)到了上述和其它目的。該系統(tǒng)包括一組遠(yuǎn)程天線單元，每個(gè)遠(yuǎn)程天線單元包括一個(gè)用于接收輸入信號(hào)的接收機(jī)；和一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度處理器，用于檢測(cè)在它的各個(gè)遠(yuǎn)程天線單元上的信號(hào)電平，并將它與噪音閾值水平比較。該系統(tǒng)還包括一個(gè)輸出控制器，根據(jù)所述信號(hào)強(qiáng)度處理器的比較控制對(duì)于它的各個(gè)遠(yuǎn)程天線單元的網(wǎng)絡(luò)連接。當(dāng)該信號(hào)強(qiáng)度處理器確定該信號(hào)電平低于噪音閾值水平時(shí)，該輸出控制器通過(guò)切斷它們對(duì)該網(wǎng)絡(luò)的連接來(lái)控制這些遠(yuǎn)程天線的網(wǎng)絡(luò)連接。當(dāng)該信號(hào)強(qiáng)度處理器確定該信號(hào)電平大于或等于噪音閾值水平時(shí)，該輸出控制器通過(guò)接通對(duì)于遠(yuǎn)程天線單元的網(wǎng)絡(luò)的連接來(lái)控制這些遠(yuǎn)程天線單元的網(wǎng)絡(luò)連接。
在上述系統(tǒng)中，大大地減少了由分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的上行鏈路級(jí)加入的累積噪音，而對(duì)系統(tǒng)的通信能力并無(wú)不利的影響。因?yàn)樵诜植际教炀€網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)遠(yuǎn)程天線單元當(dāng)把它的輸出連接到網(wǎng)絡(luò)時(shí)對(duì)該累積噪音都有其貢獻(xiàn)，不管該遠(yuǎn)程天線單元是否具有有效信號(hào)，因此當(dāng)將不具有有效信號(hào)的遠(yuǎn)程天線單元的輸出連接到網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，不必要地降低了系統(tǒng)的性能。通過(guò)切斷到不具有有效信號(hào)為了通信的目的不必連接到網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程天線單元的網(wǎng)絡(luò)的連接，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法減少了累積噪音。從而，只把具有有效信號(hào)且為通信目的必須連接到網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程天線單元連通到該網(wǎng)絡(luò)。
通過(guò)閱讀結(jié)合附圖的描述將會(huì)更充分地了解本發(fā)明，該描述只是一種說(shuō)明而不是對(duì)本發(fā)明的限制，其中圖1表示通常的分布式天線網(wǎng)絡(luò)；圖2是支援PCS的已知CATV基礎(chǔ)設(shè)施的框圖；圖3(a)和3(b)表示根據(jù)本發(fā)明的分布式天線網(wǎng)絡(luò)中用于減少噪音的系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖；圖4是一系列基礎(chǔ)設(shè)施的框圖，其中實(shí)施了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的減少噪音的系統(tǒng)。
本發(fā)明針對(duì)用于減少由連接到分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的一組遠(yuǎn)程天線單元的上行鏈路級(jí)產(chǎn)生的累積噪音的系統(tǒng)和方法。在這些系統(tǒng)中，減少每個(gè)遠(yuǎn)程天線單元的噪音以避免為了增加覆蓋區(qū)將更多的遠(yuǎn)程天線單元加到網(wǎng)絡(luò)上時(shí)所增加的累積噪音達(dá)到嚴(yán)重降低其性能的程度，這一點(diǎn)是很重要的。因?yàn)樵胍羰峭ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單連接到網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)遠(yuǎn)程天線單元貢獻(xiàn)給網(wǎng)絡(luò)的，即使當(dāng)沒(méi)有信號(hào)存在時(shí)也是如此，通過(guò)只連接那些為通信目的必須連接的遠(yuǎn)程天線單元，即具有有效信號(hào)的遠(yuǎn)程天線單元，可減少累積噪音。信號(hào)強(qiáng)度處理器檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度電平，并確定在網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)遠(yuǎn)程天線單元上是否存在有效信號(hào)，當(dāng)無(wú)有效信號(hào)存在時(shí)則切斷在它們各自遠(yuǎn)程天線單元上的網(wǎng)絡(luò)輸出。因此，減少了在網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路級(jí)中產(chǎn)生的累積噪音，因?yàn)橹粚⒔邮栈虬l(fā)送有效信號(hào)的遠(yuǎn)程天線單元連接到網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)本發(fā)明的累積噪音減少系統(tǒng)和方法是基于這個(gè)原則。
圖3(a)表示系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，用于在每個(gè)遠(yuǎn)程天線單元中根據(jù)本發(fā)明減少在分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的噪音。在這個(gè)系統(tǒng)中將一組遠(yuǎn)程天線單元100n(只用圖3(a)中所示來(lái)代表遠(yuǎn)程天線單元100n)連接到網(wǎng)絡(luò)150。天線102n對(duì)該系統(tǒng)中的收發(fā)信機(jī)電路110n提供RF輸入信號(hào)。將該收發(fā)信機(jī)電路110n連接到信號(hào)強(qiáng)度處理器130n，由它控制天線102n與網(wǎng)絡(luò)150之間的連接。
信號(hào)強(qiáng)度處理器130n確定在遠(yuǎn)程天線102n上是否存在有效信號(hào)。如果存在有效信號(hào)。通過(guò)輸出控制器142n將天線102n連接到網(wǎng)絡(luò)150。如果不存在有效信號(hào)，則輸出控制器142n不將天線102n連接到網(wǎng)絡(luò)150。
信號(hào)強(qiáng)度處理器130n通過(guò)分析信號(hào)強(qiáng)度電平確定在天線102n上是否存在有效信號(hào)。信號(hào)強(qiáng)度處理器130n測(cè)量在天線102n上的信號(hào)強(qiáng)度電平，并將所測(cè)得的電平與噪音閾值水平比較。如果所測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度電平大于或等于噪音閾值水平，則處理器130n判定在天線102n上存在有效信號(hào)；如果所測(cè)得的信號(hào)電平低于噪音閾值水平，則認(rèn)為在天線102n上不存在有效信號(hào)。
圖3(b)更詳細(xì)地標(biāo)圖3(a)的部件。收發(fā)信機(jī)電路110n包括連接到天線102n的低噪音放大器，用于放大由天線102n收集的RF信號(hào)。由預(yù)選濾波器114n，連接到第一本地振蕩器118n的混頻器116n，和中頻濾波器120n進(jìn)一步地處理放大器的信號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)耦合器122n將這個(gè)處理的信號(hào)從中頻濾波器120n發(fā)送到信號(hào)強(qiáng)度處理器130n和混頻器124n?；祛l器124n連接到第二本地振蕩器126n，其輸出信號(hào)128n到輸出控制器142n。
信號(hào)強(qiáng)度處理器130n包括一信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器142n，用于從耦合器122n接收輸出信號(hào)127n。信號(hào)強(qiáng)度處理器130n最好包括一組對(duì)數(shù)放大器134n，連接到檢波器136n。雖然這些對(duì)數(shù)放大器134n對(duì)于促使信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)不是必需的，但它們用于提供以dB的校準(zhǔn)而不是線性校準(zhǔn)。在檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度電平中，信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器132n放大該信號(hào)電平以補(bǔ)償由于耦合器122n的損失，通常放大10dB的量級(jí)。通常的集成電路芯片，諸如philips NE/SA625和SA626Ics可以執(zhí)行這些信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)功能。
將由信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器132n檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度輸入到比較器140n，它將這個(gè)檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度電平與噪音閾值水平比較。由一閾值標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生器產(chǎn)生該噪音閾值水平，可以可變地設(shè)定。然后，將來(lái)自比較器140n的比較信號(hào)141n用于控制從天線102n到網(wǎng)絡(luò)150的處理信號(hào)的連接。更具體地說(shuō)，只有當(dāng)比較器140n確定所檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度電平大于或等于噪音閾值水平時(shí)，才將自對(duì)于天線102n的收發(fā)機(jī)電路110n輸出的信號(hào)128n連接到網(wǎng)絡(luò)150。從而，將比較信號(hào)141n使輸出控制器142n將處理的信號(hào)128n連接到網(wǎng)絡(luò)150。該輸出控制器142n可以是由比較信號(hào)141n控制的電開(kāi)關(guān)，比如晶體管。
為確定在遠(yuǎn)程天線單元上是否存在有效信號(hào)，最好將與所檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度電平比較所用的噪音閾值水平設(shè)置得稍微在傳輸網(wǎng)絡(luò)的連接以前的上行鏈路的噪音低部之上。可用數(shù)字電位計(jì)等來(lái)設(shè)置該噪音閾值水平，使得可進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)整。參考圖3(b)，可以可變地調(diào)整閾值標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生器，以使得稍微在噪音低部之上的最佳噪音閾值水平的設(shè)置。該噪音水平設(shè)置可通過(guò)在沒(méi)有RF信號(hào)輸入的情況下(噪音存在但無(wú)發(fā)射載頻)測(cè)量輸出信號(hào)128n，由制造廠設(shè)置在遠(yuǎn)程天線中。測(cè)量噪音低部故可監(jiān)視該噪音閾值水平。如果將遠(yuǎn)程天線單元不適當(dāng)?shù)亟油ɑ驍嚅_(kāi)，則系統(tǒng)操作員可使用用于控制整個(gè)系統(tǒng)的中央單元來(lái)調(diào)整該噪音閾值水平，或可在該遠(yuǎn)程天線單元上手動(dòng)進(jìn)行該調(diào)整。
信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器132n和輸出控制器142n應(yīng)是足夠快速地跟蹤各個(gè)脈沖串的衰落和上升時(shí)間，以便不使數(shù)據(jù)失真。用于測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度的帶寬最好窄于信道帶寬，否則要進(jìn)行補(bǔ)償，以使測(cè)量分支的靈敏度最大。換句話說(shuō)，存在一個(gè)最佳點(diǎn)，使得測(cè)量裝置的帶寬比信道帶寬窄，但仍允許有足夠快的響應(yīng)時(shí)間來(lái)跟蹤衰落和脈沖串上升(ramps)。為了使錯(cuò)切換為最少，在最佳點(diǎn)可用磁滯。更具體地說(shuō)，可將一個(gè)電壓范圍使用在該最佳點(diǎn)附近，使得當(dāng)檢測(cè)的電平在這個(gè)電壓范圍之上時(shí)總是接通該遠(yuǎn)程天線，而當(dāng)檢測(cè)的電平在該電壓范圍之下時(shí)總是切斷該遠(yuǎn)程天線單元。當(dāng)檢測(cè)的電平是在該電壓范圍之內(nèi)時(shí)提供該磁滯效果。如果當(dāng)該遠(yuǎn)程天線單元接通時(shí)達(dá)到了該電壓范圍，則在達(dá)到該電壓范圍的最小電平之前不將該遠(yuǎn)程天線單元斷開(kāi)。同樣的，如果當(dāng)該遠(yuǎn)程天線單元斷開(kāi)時(shí)達(dá)到了該最佳范圍，在達(dá)到該電壓范圍的最大電平之前仍不將該遠(yuǎn)程天線接通。
圖4表示CATV系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的一個(gè)實(shí)施例，可優(yōu)越地利用本申請(qǐng)人的用于減少噪音的系統(tǒng)和方法。該基礎(chǔ)設(shè)施包括由各自的光纖2501,…250n連接到CATV前端設(shè)備300的光纖節(jié)點(diǎn)2001,…200n。CATV前端設(shè)備300可支援許多光纖節(jié)點(diǎn)2001,…200n，其中每個(gè)通過(guò)一組遠(yuǎn)程天線單元2021,…202n一般可支援大約500-1500家或用戶(hù)。將遠(yuǎn)程天線單元2021,…202n通過(guò)光纖2501,…250n分別連接到CATV前端設(shè)備300。同時(shí)，通過(guò)同軸電纜204n將一組遠(yuǎn)程天線單元2021,…202n連接到放大和光/電轉(zhuǎn)換電路206n。
該CATV前端設(shè)備300包括放大和電/光轉(zhuǎn)換電路302，用于將CATV前端設(shè)備300接口到光纖2501,…250n。將該放大和電/光轉(zhuǎn)換電路302連接到組合和分離電路304，后者連接到視頻源306和至少在數(shù)量上與系統(tǒng)的光纖節(jié)點(diǎn)2001,…200n對(duì)應(yīng)的電纜接入處理(CAP)單元3081,…308n。將CAP單元3081,…308n連接到無(wú)線基地臺(tái)(RBS)3141,…314n和中心310(hub)。再將hub310連接到遠(yuǎn)程天線管理系統(tǒng)(RAMS)312。還將CAP單元3081,…308n連接到操作支援系統(tǒng)/交換中心(OSS/SC)350。OSS/SC350包括移動(dòng)交換中心352，基地臺(tái)控制器354，操作支援系統(tǒng)356和它自己的RAMS358。OSS/SC350的RAMS358可與CATV前端設(shè)備300的RAMS312通信，所以可在中央位置控制一組CATV前端設(shè)備。同時(shí)將基地臺(tái)控制器354連接到包括RBS362的宏小區(qū)360。CAP單元3081,…308n為將電話載波信號(hào)放到CATV基礎(chǔ)設(shè)施上以及控制和監(jiān)視遠(yuǎn)程天線單元2021,…202n的狀態(tài)提供頻率轉(zhuǎn)換和功率水平調(diào)整。
將遠(yuǎn)程天線單元設(shè)置在希望的區(qū)域，并將CATV基地通信信號(hào)轉(zhuǎn)換回它們的適當(dāng)廣播頻率和功率水平。每個(gè)遠(yuǎn)程天線單元2021…202n與在RBS3141,…314n中的特定收發(fā)信機(jī)無(wú)線電單元(TRU)相關(guān)聯(lián)，所以對(duì)于無(wú)線操作該CATV網(wǎng)絡(luò)是完全透明的。將CAP單元3081,…308n的工作頻率定在正好與遠(yuǎn)程天線發(fā)射機(jī)的頻率匹配。在RBS314n的特定一個(gè)中高達(dá)6個(gè)TRUs饋給CAP單元3081,…308n的一個(gè)，它依次服務(wù)在CATV網(wǎng)絡(luò)中的幾個(gè)光纖節(jié)點(diǎn)2001,…200n。在CAP單元3081,…308n中的組合器提供從RBS3141,…314n的6個(gè)發(fā)射輸入端口，以便支援最多6個(gè)TRUs。CAP單元3081,…308n將電話載波信號(hào)轉(zhuǎn)換為CATV頻率信號(hào)并通過(guò)雙向同軸電纜將它們饋給CATV前端設(shè)備300。
在CATV前端設(shè)備300中，將電話載波信號(hào)與視頻信號(hào)組合，并將兩個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)光纜2501,…250n發(fā)送到光纖節(jié)點(diǎn)2001,…200n。在光纖節(jié)點(diǎn)2001,…200n，將這些信號(hào)變回到電信號(hào)，并在樹(shù)形分支同軸網(wǎng)絡(luò)上分配。遠(yuǎn)程天線2021,…202n的每個(gè)單獨(dú)的一個(gè)分接同軸電纜204,濾波該載波信號(hào)，變換該頻率并在空中接口上發(fā)射這些載波信號(hào)。對(duì)于上行鏈路，遠(yuǎn)程天線2021,…202n從空中接收兩個(gè)分集信號(hào)，將其每個(gè)下變頻到不同的頻率，并在CATV基礎(chǔ)設(shè)施上發(fā)送該分集載波信號(hào)。在光纖節(jié)點(diǎn)2001,…200n上的CATV基礎(chǔ)設(shè)施中，將這些電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并送回CATV前端設(shè)備300。然后將這些信號(hào)變回到電信號(hào)，并給從向電纜發(fā)送到CAP單元3081,…308n。CAP單元3081,…308n將該上行鏈路載波信號(hào)轉(zhuǎn)換回到用于對(duì)TRUs輸入的頻率。CAP單元3081,…308n從RAMs312接收數(shù)字控制信息，并將遠(yuǎn)程天線控制信息送到希望的一個(gè)遠(yuǎn)程天線單元2021,…202n。
因?yàn)槊恳粋€(gè)遠(yuǎn)程天線單元覆蓋一個(gè)小區(qū)，多點(diǎn)傳播使得更有效地利用無(wú)線資源以覆蓋更大的區(qū)域。在一多點(diǎn)傳播組中的遠(yuǎn)程天線單元的數(shù)量受到由上行鏈路中的每個(gè)遠(yuǎn)程天線單元引起的附加接收機(jī)終端噪音的限制。通過(guò)本發(fā)明的信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)系統(tǒng)和方法，因?yàn)闇p少了由上行鏈路級(jí)產(chǎn)生的累積噪音，故可增加在多點(diǎn)傳播組中使用的遠(yuǎn)程天線單元的數(shù)量。例如，如果在多點(diǎn)傳播組中包括50個(gè)遠(yuǎn)程天線單元，但只有兩個(gè)遠(yuǎn)程天線單元在接收有效信號(hào)，可將48個(gè)未在接收有效信號(hào)的遠(yuǎn)程天線單元從網(wǎng)絡(luò)連接中斷開(kāi)，這就消除了由這些遠(yuǎn)程天線單元引起的對(duì)網(wǎng)絡(luò)的累積噪音。因此，在這種情況下的噪音貢獻(xiàn)只來(lái)自?xún)蓚€(gè)具有有效信號(hào)的遠(yuǎn)程天線單元，這就顯著地減少了累積噪音。
至此描述了本發(fā)明，很明顯可以許多方式來(lái)改變本發(fā)明。這些變化并不離開(kāi)由下面的權(quán)利要求書(shū)確定的本發(fā)明的范圍。對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員很顯然的所有這些修改都將包括在下面權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種用于減少在分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的噪音的通信系統(tǒng)，包括一組遠(yuǎn)程天線單元，每個(gè)遠(yuǎn)程天線單元包括接收機(jī)，用于接收輸入信號(hào)；信號(hào)強(qiáng)度處理器，用于檢測(cè)所述遠(yuǎn)程天線單元的所述輸入信號(hào)的電平，并將該所述輸入信號(hào)的電平與噪音閾值水平比較；輸出控制器，當(dāng)所述信號(hào)強(qiáng)度處理器確定所述輸入信號(hào)的電平低于所述噪音閾值水平時(shí)，斷開(kāi)所述遠(yuǎn)程天線單元的網(wǎng)絡(luò)連接，而當(dāng)所述信號(hào)強(qiáng)度處理器確定所述輸入信號(hào)的電平大于或等于所述噪音閾值水平時(shí)，則接通所述遠(yuǎn)程天線單元的網(wǎng)絡(luò)連接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中將所述的噪音閾值水平設(shè)定在略大于遠(yuǎn)程天線單元的上行鏈路的噪音底部。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中所述的信號(hào)強(qiáng)度處理器包括信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述輸入信號(hào)的電平；閾值標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生器，用于可變地設(shè)置所述噪音閾值水平；比較器，將所述輸入信號(hào)的電平與所述噪音閾值水平比較。
4．一種用于減少在分布式天線網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路級(jí)中的累積噪音的通信系統(tǒng)，包括收發(fā)信機(jī)，用于發(fā)送和接收信息；一組遠(yuǎn)程天線單元，工作時(shí)與所述收發(fā)信機(jī)通信，每個(gè)所述遠(yuǎn)程天線單元包括接收機(jī)，用于接收輸入信號(hào)；信號(hào)強(qiáng)度處理器，用于檢測(cè)所述遠(yuǎn)程天線單元的所述輸入信號(hào)的電平，并將所述輸入信號(hào)的電平與所述噪音閾值水平比較；輸出控制器，根據(jù)所述信號(hào)強(qiáng)度處理器的比較接通或斷開(kāi)所述遠(yuǎn)程天線單元的輸出。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的通信系統(tǒng)，其中當(dāng)所述的信號(hào)強(qiáng)度處理器確定所述輸入信號(hào)的電平大于或等于所述噪音閾值水平時(shí)，所述的輸出控制器接通網(wǎng)絡(luò)與所述遠(yuǎn)程天線單之間的連接；當(dāng)所述信號(hào)強(qiáng)度處理器確定所述輸入信號(hào)的電平小于所述噪音閾值水平時(shí)，所述輸出控制器斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)與所述遠(yuǎn)程天線單元之間的連接。
6．根據(jù)權(quán)利要求4的通信系統(tǒng)，其中在每個(gè)所述遠(yuǎn)程天線單元中的所述接收機(jī)包括一個(gè)天線，用于接收RF輸入信號(hào)；低噪音放大器和預(yù)選濾波器，用于放大和濾波所述RF輸入信號(hào)；第一本地振蕩器，第一混頻器和中頻濾波器，用于處理濾波的RF輸入信號(hào)；第二本地振蕩器和第二混頻器，用于進(jìn)一步處理從所述中頻濾波器輸出的信號(hào)。
7．根據(jù)權(quán)利要求4的通信系統(tǒng)，其中所述的信號(hào)強(qiáng)度處理器包括信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述輸入信號(hào)的電平；閾值標(biāo)準(zhǔn)化電壓產(chǎn)生器，用于可變地設(shè)置所述噪音閾值水平；比較器，用于將所述輸入信號(hào)的電平與所述噪音閾值水平比較。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的通信系統(tǒng)，其中所述的信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器包括一個(gè)預(yù)定數(shù)量的對(duì)數(shù)放大器和一檢波器。
9．根據(jù)權(quán)利要求4的通信系統(tǒng)，其中所述的輸出控制器包括一個(gè)開(kāi)關(guān)，用于控制所述遠(yuǎn)程天線單元的輸出與該網(wǎng)絡(luò)之間的連接。
10．根據(jù)權(quán)利要求4的通信系統(tǒng)，其中通過(guò)在其之間傳輸無(wú)線電信號(hào)的模擬(analog)傳輸媒體將所述收發(fā)信機(jī)連接到所述遠(yuǎn)程天線單元。
11．根據(jù)權(quán)利要求4的通信系統(tǒng)，其中將所述噪音閾值水平設(shè)置得略高于每個(gè)所述遠(yuǎn)程天線和網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路的噪音底部。
12．一種用于減少在分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的噪音的通信系統(tǒng)，包括一組遠(yuǎn)程天線單元，每個(gè)所述遠(yuǎn)程天線單元包括一個(gè)接收機(jī)，用于接收輸入信號(hào)；一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度處理器，用于確定在遠(yuǎn)程天線單元上是否存在有效信號(hào)；輸出控制器，當(dāng)所述的信號(hào)強(qiáng)度處理器確定不存在有效信號(hào)時(shí)，從網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)該遠(yuǎn)程天線單元。
13．一種用于減少在通信系統(tǒng)的分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的噪音的方法，包括步驟(a)由一組遠(yuǎn)程天線單元接收輸入信號(hào)；(b)檢測(cè)所述輸入信號(hào)的電平，并將所述輸入信號(hào)的電平與噪音閾值水平比較；(c)當(dāng)所述的(b)步驟確定所述的輸入信號(hào)的電平小于所述噪音閾值水平時(shí)斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)與所述遠(yuǎn)程天線單元之間的連接，當(dāng)所述的(b)步驟確定所述輸入信號(hào)大于或等于所述噪音閾值水平時(shí)接通網(wǎng)絡(luò)與所述遠(yuǎn)程天線單元之間的連接。
14．根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中將所述的噪音閾值水平設(shè)定得略大于遠(yuǎn)程天線單元的上行鏈路的噪音底部。
15．根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所述步驟(b)還包括步驟(b)(1)檢測(cè)所述輸入信號(hào)的電平；(b)(2)可變地設(shè)置所述噪音閾值水平；(b)(3)將所述輸入信號(hào)的電平與所述噪音閾值水平比較。
16．一種用于減少在通信系統(tǒng)的分布式天線網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路級(jí)中的累積噪音的方法，包括步驟(a)發(fā)送和接收信息；(b)由一組遠(yuǎn)程天線單元接收在步驟(a)發(fā)送的輸入信號(hào)；(c)檢測(cè)所述輸入信號(hào)的電平，并將所述輸入信號(hào)的電平與噪音閾值水平比較；(d)根據(jù)所述步驟(c)的比較將網(wǎng)絡(luò)與所述遠(yuǎn)程天線單元之間的連接接通或斷開(kāi)。
17．根據(jù)權(quán)利要求16的方法，當(dāng)所述的步驟(c)確定所述輸入信號(hào)的電平大于或等于所述噪音閾值時(shí)，所述的步驟(d)連接該網(wǎng)絡(luò)與所述遠(yuǎn)程天線單元，當(dāng)所述的步驟(c)確定所述輸入信號(hào)的電平小于所述噪音閾值水平時(shí)，所述步驟(d)斷開(kāi)該網(wǎng)絡(luò)與所述遠(yuǎn)程天線單元。
18．根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中所述的步驟(c)還包括步驟(c)(1)檢測(cè)所述輸入信號(hào)的電平；(c)(2)可變地設(shè)置所述噪音閾值水平；(c)(3)將所述輸入信號(hào)的電平與所述噪音閾值水平比較。
19．根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中將所述的噪音閾值水平設(shè)置在略高于每個(gè)所述遠(yuǎn)程天線單元與網(wǎng)絡(luò)的輸出上的上行鏈路級(jí)的噪音底部。
20．一種用于減少在通信系統(tǒng)的分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的噪音的方法，包括步驟(a)由一組遠(yuǎn)程天線單元接收輸入信號(hào)；(b)確定在遠(yuǎn)程天線單元上是否存在有效信號(hào)；(c)當(dāng)所述的信號(hào)強(qiáng)度處理器確定在該遠(yuǎn)程天線單元上不存在有效信號(hào)時(shí)，從所述的網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)該遠(yuǎn)程天線單元。
全文摘要
一種用于減少在分布式天線網(wǎng)絡(luò)中的噪音的通信系統(tǒng)和方法,該系統(tǒng)包括:一組遠(yuǎn)程天線單元(100
文檔編號(hào)H01Q3/26GK1230312SQ9719784
公開(kāi)日1999年9月29日 申請(qǐng)日期1997年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月18日
發(fā)明者A·奈杜, J·胡夫曼, L·?？怂固┒?申請(qǐng)人:艾利森公司