專利名稱：同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在一個信道上接收信號、并在同一信道上分發(fā)它們的同頻(on-channel)轉(zhuǎn)發(fā)器；并且，更具體地，涉及一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器及其方法，其將從主發(fā)射機發(fā)射的射頻(RF)信號轉(zhuǎn)換為基帶信號，通過使用高性能均衡器而均衡該基帶信號，將轉(zhuǎn)發(fā)器標識符(ID)添加到該均衡化的基帶信號，將帶有轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號再次轉(zhuǎn)換為RF信號，其變?yōu)榕c輸入信號相同的信號。
背景技術：
通常，根據(jù)周圍地理/自然特征和服務區(qū)域而安置主發(fā)射機和轉(zhuǎn)發(fā)器。在微弱地接收來自主發(fā)射機的信號的區(qū)域中安裝轉(zhuǎn)發(fā)器，以由此解決弱信號接收區(qū)域的問題，并擴展主發(fā)射機的傳送信號范圍。
圖1是示出使用傳統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)器的服務的示例圖，該轉(zhuǎn)發(fā)器通過使用不同的頻率而轉(zhuǎn)發(fā)信號。
在使用如圖1所示的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)器的服務中，通過傳送頻率A從主發(fā)射機101發(fā)射信號，然后轉(zhuǎn)發(fā)器102至105通過不同于傳送頻率A的頻率B、C、D和E來轉(zhuǎn)發(fā)信號。然而，因為向圖1的轉(zhuǎn)發(fā)器102到105給定不同的頻率B、C、D和E來解決弱信號接收區(qū)域(其中微弱地接收來自主發(fā)射機101的信號)的問題并擴大服務范圍，所以轉(zhuǎn)發(fā)器102至105使用多個頻帶，而這需要許多頻率資源。因而，在頻率使用方面效率非常低。
圖2是示出使用傳統(tǒng)同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的服務的另一示例圖，該轉(zhuǎn)發(fā)器使用相同的頻率來轉(zhuǎn)發(fā)信號。主發(fā)射機201通過傳送頻率A發(fā)送出信號，并且同頻轉(zhuǎn)發(fā)器202至205獨立地通過相同頻率A轉(zhuǎn)發(fā)信號。為提供服務，接收機應能夠標識通過相同頻率A而從主發(fā)射機201和同頻轉(zhuǎn)發(fā)器202至205發(fā)射的信號。
然而，可能出現(xiàn)同頻干擾信號，并且接收機的均衡器不能消除基于多徑信號而生成的時間延遲信號。因而，通過同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的服務需要以下前提同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出信號應該與主發(fā)射機的輸出信號相同，以及來自同頻轉(zhuǎn)發(fā)器和主發(fā)射機的輸出信號之間的時間延遲應該較小。
而且，如圖2所示，當通過使用同頻轉(zhuǎn)發(fā)器而提供服務時，存在來自主發(fā)射機和同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的信號重疊的區(qū)域，并且在該重疊區(qū)域中難于區(qū)分來自同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的信號和來自主發(fā)射機的信號。即，當形成單個頻率網(wǎng)絡時，變得難于分析每個轉(zhuǎn)發(fā)器的服務范圍。因而，需要將轉(zhuǎn)發(fā)器標識符添加到從轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射的信號中，以區(qū)分來自同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的信號和來自主發(fā)射機的信號。
下面，將參考圖3至6說明在通過使用傳統(tǒng)同頻轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)信號時引起的問題。
圖3是示出傳統(tǒng)RF放大同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的圖。如圖3所示，傳統(tǒng)RF放大同頻轉(zhuǎn)發(fā)器在接收天線301和RF接收機302中接收從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號。所接收的RF信號通過RF帶通濾波器303，而只有想要的信號帶的信號才通過濾波器，并且，在高功率放大器304中放大通過后的RF信號，并在發(fā)射天線305中通過同頻而發(fā)射。RF放大同頻轉(zhuǎn)發(fā)器具有短系統(tǒng)延遲和簡單結構的特征。
圖4是示出傳統(tǒng)IF轉(zhuǎn)換同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖。如圖4所示，傳統(tǒng)的IF轉(zhuǎn)換同頻轉(zhuǎn)發(fā)器在接收天線401和RF接收機402中接收從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號，并在IF下轉(zhuǎn)換器403中將該RF信號轉(zhuǎn)換為IF信號。IF信號通過IF帶通濾波器404，并且只有想要的信號帶的信號才通過該濾波器。在RF上轉(zhuǎn)換器405中將通過后的IF信號轉(zhuǎn)換為RF信號，并且在高功率放大器406中放大該RF信號并通過發(fā)射天線407發(fā)射。IF轉(zhuǎn)換同頻轉(zhuǎn)發(fā)器也具有短系統(tǒng)延遲和簡單結構的特征。此外，相比于圖3的RF放大同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，其具有帶通濾波器的優(yōu)異的選擇特性。
圖5是描述傳統(tǒng)SAW濾波器同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖。如圖5所示，傳統(tǒng)的SAW濾波器同頻轉(zhuǎn)發(fā)器在接收天線501和RF接收機502中接收從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號，并在IF下轉(zhuǎn)換器503中將該RF信號轉(zhuǎn)換為IF信號。IF信號通過SAW濾波器504，并且只有想要的信號帶的信號才通過該濾波器。在RF上轉(zhuǎn)換器505中將通過后的IF信號轉(zhuǎn)換為RF信號，并且在高功率放大器506中放大該RF信號并通過發(fā)射天線507發(fā)射。SAW濾波器同頻轉(zhuǎn)發(fā)器也具有短系統(tǒng)延遲和簡單結構的特征。此外，相比于圖4的IF轉(zhuǎn)換同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，其具有帶通濾波器的優(yōu)異的選擇特性。
圖6是描述具有解調(diào)和調(diào)制處理的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖。如圖6所示，傳統(tǒng)的具有解調(diào)和調(diào)制處理的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器通過接收天線601和RF接收機602而接收從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號，并在IF下轉(zhuǎn)換器603中將所接收的RF信號轉(zhuǎn)換為IF信號。在解調(diào)器604中將該IF信號轉(zhuǎn)換為基帶信號，并且在均衡器和前向誤差校正(FEC)解碼器605中從該基帶信號消除在主發(fā)射機和同頻轉(zhuǎn)發(fā)器之間的傳送線路中生成的噪聲和多徑信號。均衡器和FEC解碼器605的輸出信號經(jīng)過誤差校正和FEC編碼器606中的編碼，并且在調(diào)制器607中將經(jīng)FEC編碼的信號轉(zhuǎn)換為IF帶通信號。在RF上轉(zhuǎn)換器608中將該IF信號轉(zhuǎn)換為RF信號，并且在高功率放大器609中放大該RF信號并在發(fā)射天線610中發(fā)射。
因為圖3至5的傳統(tǒng)同頻轉(zhuǎn)發(fā)器不將從主發(fā)射機接收的信號轉(zhuǎn)換為基帶信號，所以難于添加轉(zhuǎn)發(fā)器標識符。
而且，因為圖3至6的傳統(tǒng)同頻轉(zhuǎn)發(fā)器不能消除在主發(fā)射機與同頻轉(zhuǎn)發(fā)器之間的傳送線路中生成的噪聲和多徑信號、由于同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射/接收天線的低隔離性而生成的反饋信號、以及被添加到同頻轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)的系統(tǒng)噪聲，所以同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出信號的特性次于該同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸入信號的特性。此外，由于由同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射/接收天線的低隔離性生成的反饋信號，它們具有傳送功率受限制的問題。
特別地，圖6的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器將從主發(fā)射機接收的信號轉(zhuǎn)換為基帶信號，并改善圖3至5的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的較差的噪聲消除能力。然而，因為它們包括FEC解碼器/編碼器，所以它們將通?；谖⒚雴挝坏臅r間延遲增加到毫秒單位，并且它們將由于一般標準柵格編碼器的多義性而生成的信號識別為噪聲，并且不能消除這些信號。
因而，非常希望開發(fā)出解決上述問題的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，即，以下的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器能輸出與從主發(fā)射機輸入的信號相同的信號，在來自主發(fā)射機的信號與來自同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的信號之間產(chǎn)生短時間延遲，通過消除由主發(fā)射機與同頻轉(zhuǎn)發(fā)器之間的傳送線路生成的多徑信號和噪聲而產(chǎn)生具有優(yōu)于該同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸入信號的特性的輸出信號，通過消除由于同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射/接收天線的低隔離性而生成的反饋信號而提高同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的傳送功率，以及添加用于從主發(fā)射機發(fā)射的信號中區(qū)分該信號的轉(zhuǎn)發(fā)器標識符。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，其在一個信道上接收信號，并通過將從主發(fā)射機發(fā)射的射頻(RF)信號轉(zhuǎn)換為基帶信號、在高性能均衡器中均衡該基帶信號、將轉(zhuǎn)發(fā)器標識符(ID)添加到該均衡化基帶信號，將帶有轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號再次轉(zhuǎn)換為RF信號，在同一個信道上分發(fā)這些信號。
通過下面的說明和優(yōu)選實施例，可理解其他目的和優(yōu)點。而且，通過如所要求保護的裝置(方法)及其組合，可實現(xiàn)本發(fā)明的目的和優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，用于在一個信道上接收信號并在同一信道上分發(fā)這些信號，其包括接收機，用于接收從外部發(fā)射的RF信號；解調(diào)器，用于將在接收機中接收的RF信號解調(diào)為基帶信號；均衡器，用于均衡從解調(diào)器獲得的基帶信號；添加器，用于將轉(zhuǎn)發(fā)器標識符添加到在均衡器中獲得的均衡化基帶信號；調(diào)制器，用于將帶有在添加器中添加的轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號調(diào)制為RF信號；以及發(fā)射機，用于發(fā)射在調(diào)制器中調(diào)制的RF信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)方法，用于在一個信道上接收信號并在同一信道上分發(fā)這些信號，其包括步驟a)接收從外部發(fā)射的RF信號；b)將所接收的RF信號解調(diào)為基帶信號；c)均衡解調(diào)后的基帶信號；d)將轉(zhuǎn)發(fā)器標識符添加到均衡化基帶信號；e)將帶有轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號調(diào)制為RF信號；以及f)發(fā)射調(diào)制后RF信號。


從結合附圖給出的優(yōu)選實施例的下面的說明中，本發(fā)明的上述和其他目的和特征將變得清楚，附圖中圖1是示出使用傳統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)器的服務的示例圖；圖2是示出使用傳統(tǒng)同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的服務的另一示例圖；圖3是示出傳統(tǒng)射頻(RF)放大同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的圖；圖4是示出傳統(tǒng)IF轉(zhuǎn)換同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖；圖5是描述傳統(tǒng)SAW濾波器同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖；圖6是描述具有解調(diào)和調(diào)制處理的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖；
圖8是說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖；圖9是描述根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖；圖11是說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖7的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的轉(zhuǎn)發(fā)方法的流程圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖8的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的轉(zhuǎn)發(fā)方法的流程圖；圖14是說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖9的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的轉(zhuǎn)發(fā)方法的流程圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖10的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的轉(zhuǎn)發(fā)方法的流程圖；以及圖16是描述使用根據(jù)本發(fā)明的實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的同頻頻率網(wǎng)絡的示例圖。
具體實施例方式
從下面參考附圖的實施例的說明(其在下文中闡述)中，本發(fā)明的其他目的和方面將變得清楚。而且，如果考慮到對關于本發(fā)明的現(xiàn)有技術的具體描述可能混淆本發(fā)明的要點，則將不提供該描述。在下文中，將參考附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖。如圖7所示，本發(fā)明的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器包括射頻(RF)接收機701A、解調(diào)器702A、均衡器703A、發(fā)射標識符(TxID)添加器704A、調(diào)制器705A、以及RF發(fā)射機706A。
RF接收機701A接收從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號，并且解調(diào)器702A將該RF信號轉(zhuǎn)換為基帶信號。
均衡器703A從解調(diào)器702A中的基帶信號中消除在主發(fā)射機與同頻轉(zhuǎn)發(fā)器之間的傳送線路中生成的噪聲和多徑信道信號，并且消除由于同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射/接收天線的低隔離性引起的反饋信號。
而且，TxID添加器704A將用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的標識符添加到去除了噪聲、多徑信號和反饋信號的基帶信號。在此，標識符可不僅包括用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的信號，還包括服務提供者需要的信息。
調(diào)制器705A將具有用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的標識符的基帶信號調(diào)制為RF信號，并且RF發(fā)射機706A發(fā)射該調(diào)制后的RF信號。
圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖7的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的轉(zhuǎn)發(fā)方法的流程圖。
如圖12所示，在步驟801A，接收從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號，并且在步驟802A，將該RF信號解調(diào)為基帶信號。
接著，在步驟803A，消除在主發(fā)射機與同頻轉(zhuǎn)發(fā)器之間的傳送線路中生成的噪聲和多徑信號、以及由于同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射/接收天線的低隔離性而生成的反饋信號。
接著，在步驟804A，將標識符添加到去除了噪聲、多徑信號和反饋信號金的基帶信號，以標識同頻轉(zhuǎn)發(fā)器。
然后，在步驟805A，將帶有標識符的基帶信號轉(zhuǎn)換為RF信號，并且在步驟806A，發(fā)射該RF信號。
圖8是說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖。
圖8的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器包括接收天線701B、RF接收機702B、中頻(IF)下轉(zhuǎn)換器703B、解調(diào)器704B、均衡器705B、TxID添加器706B、調(diào)制器707B、RF上轉(zhuǎn)換器708B、高功率放大器709B、發(fā)射天線710B、以及本機振蕩器711B。
RF接收機702B通過接收天線701B而接收從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號，并且IF下轉(zhuǎn)換器703B基于從本機振蕩器711B提供的第一參考頻率而將該RF信號下轉(zhuǎn)換為IF信號。
解調(diào)器704B將頻率下轉(zhuǎn)換后的IF信號解調(diào)為基帶信號，并且均衡器705B通過均衡該解調(diào)基帶信號而校正在傳送信道中引起的信號失真，并消除由于同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射/接收天線的低隔離性而生成的反饋信號。
TxID添加器706B將用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的標識符添加到均衡化基帶信號。在此，標識符可以不僅包括用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的信號，還可以包括服務提供者需要的信息。
調(diào)制器707B將具有用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的標識符的基帶信號調(diào)制為IF信號，并且RF上轉(zhuǎn)換器708B基于由本機振蕩器711B提供的第二參考頻率而將該調(diào)制IF信號上轉(zhuǎn)換為RF信號。
高功率放大器709B放大該頻率上轉(zhuǎn)換的RF信號，并且發(fā)射天線710B發(fā)射放大后的RF信號。
圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖8的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的轉(zhuǎn)發(fā)方法的流程圖。
如圖13所示，在步驟801B，接收從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號，并且在步驟802B，基于第一參考頻率而將該RF信號轉(zhuǎn)換為IF信號。
接著，在步驟803B，將該IF信號解調(diào)為基帶信號。然后，在步驟S804B，從解調(diào)的基帶信號中消除在主發(fā)射機與同頻轉(zhuǎn)發(fā)器之間的傳送線路中生成的噪聲和多徑信號、以及由于同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射/接收天線的低隔離性而生成的反饋信號。
接著，在步驟805B，將標識符添加到去除了噪聲、多徑信號和反饋信號的基帶信號，以標識同頻轉(zhuǎn)發(fā)器。
然后，在步驟806B，將帶有標識符的基帶信號轉(zhuǎn)換為IF信號，并且在步驟807B，基于第二參考頻率而將調(diào)制后的IF信號轉(zhuǎn)換為RF信號。在步驟808B，放大并發(fā)射轉(zhuǎn)換后的RF信號。
圖9是描述根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖。
圖9的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器包括接收天線701C、RF接收機702C、IF下轉(zhuǎn)換器703C、解調(diào)器704C、均衡器705C、TxID添加器706C、調(diào)制器707C、RF上轉(zhuǎn)換器708C、高功率放大器709C、發(fā)射天線710C、以及本機振蕩器711C。
RF接收機702C通過接收天線701C而接收從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號，并且IF下轉(zhuǎn)換器703C基于從本機振蕩器711C提供的第一參考頻率而將該RF信號下轉(zhuǎn)換為IF信號。
解調(diào)器704C將頻率下轉(zhuǎn)換后的IF信號解調(diào)為基帶信號，通過提取載波頻率和采樣定時誤差信息來生成載波頻率和采樣定時偏移，并將它們傳送到調(diào)制器707C。
而且，均衡器705C通過均衡解調(diào)后的基帶信號而校正在傳送信道中引起的信號失真，并消除由于同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射/接收天線的低隔離性而生成的反饋信號。
TxID添加器706C將用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的標識符添加到均衡化基帶信號。在此，標識符可以不僅包括用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的信號，還可以包括服務提供者需要的信息。
同時，調(diào)制器707C通過反映從解調(diào)器704C傳送的載波頻率和采樣定時偏移，將具有用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的標識符的基帶信號調(diào)制為IF信號，并且RF上轉(zhuǎn)換器708C基于由本機振蕩器711C提供的第二參考頻率而將該調(diào)制IF信號上轉(zhuǎn)換為RF信號。
高功率放大器709C放大經(jīng)頻率上轉(zhuǎn)換的RF信號，并且通過發(fā)射天線710C發(fā)射它們。
圖14是說明根據(jù)本發(fā)明另一實施例的圖9的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的轉(zhuǎn)發(fā)方法的流程圖。
如圖14所示，在步驟801C，接收從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號，并且在步驟802C，基于第一參考頻率而將該RF信號轉(zhuǎn)換為IF信號。
接著，在步驟803C，將該IF信號解調(diào)為基帶信號，并且通過提取載波頻率和采樣定時誤差信息而生成載波頻率和采樣定時偏移。然后，在步驟804C，從解調(diào)的基帶信號中消除在主發(fā)射機與同頻轉(zhuǎn)發(fā)器之間的傳送線路中生成的噪聲和多徑信號、以及由于同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射/接收天線的低隔離性而生成的反饋信號。
接著，在步驟805C，將標識符添加到去除了噪聲、多徑信號和反饋信號的基帶信號，以標識同頻轉(zhuǎn)發(fā)器。
然后，在步驟806C，通過反映載波頻率和采樣定時誤差信息而將帶有標識符的基帶信號轉(zhuǎn)換為IF信號，并且在步驟807C，基于第二參考頻率而將調(diào)制后的IF信號轉(zhuǎn)換為RF信號。在步驟808C，放大并發(fā)射轉(zhuǎn)換后的RF信號。
在此，從同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射天線710C發(fā)射的信號的頻率應該與從主發(fā)射機發(fā)射的信號的頻率同步。
用于同步這些頻率的方法如下。
首先，在IF下轉(zhuǎn)換器703C中，基于由本機振蕩器711C提供的第一參考頻率，將通過RF接收機702C從主發(fā)射機接收的RF信號下轉(zhuǎn)換為IF信號，在解調(diào)器704C中將從下轉(zhuǎn)換中獲得的IF信號解調(diào)為基帶信號。
在此，包括載波恢復器件的解調(diào)器704C在同步恢復處理期間提取載波頻率和采樣定時誤差信息，以由此生成頻率和定時偏移。
接著，調(diào)制器707C基于該頻率和定時偏移而將該基帶信號調(diào)制為IF信號。通過如此做法，生成反映了從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號的誤差的IF信號。
最后，在RF上轉(zhuǎn)換器708C中，基于由本機振蕩器711C提供的第二參考頻率，將反映所述頻率和定時偏移的調(diào)制IF信號上轉(zhuǎn)換為RF信號，并發(fā)射。
這樣，將從同頻轉(zhuǎn)發(fā)器輸出的信號的頻率與從主發(fā)射機發(fā)射的信號的頻率同步，而不用額外的參考信號。
圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖。
圖10的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器包括接收天線701D、RF接收機702D、IF下轉(zhuǎn)換器703D、解調(diào)器704D、均衡器705D、TxID添加器706D、調(diào)制器707D、高功率放大器708D、發(fā)射天線709D、以及本機振蕩器710D。
RF接收機702D通過接收天線701D而接收從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號，并且IF下轉(zhuǎn)換器703D基于從本機振蕩器710D提供的第一參考頻率而將該RF信號下轉(zhuǎn)換為IF信號。
解調(diào)器704D將頻率下轉(zhuǎn)換后的IF信號解調(diào)為基帶信號，通過提取載波頻率和采樣定時誤差信息來生成載波頻率和采樣定時偏移，并將它們傳送到調(diào)制器707D。
而且，均衡器705D通過均衡解調(diào)后的基帶信號而校正在傳送信道中引起的信號失真，并消除由于同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射/接收天線的低隔離性而生成的反饋信號。
TxID添加器706D將用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的標識符添加到均衡化基帶信號。在此，標識符可以不僅包括用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的信號，還可以包括服務提供者需要的信息。
同時，基于由本機振蕩器710D提供的第二參考頻率，調(diào)制器707D直接將具有用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的標識符的基帶信號調(diào)制為RF信號。
高功率放大器708D放大經(jīng)頻率上轉(zhuǎn)換的RF信號，并且發(fā)射天線709D發(fā)射放大后的RF信號。
圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖10的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的轉(zhuǎn)發(fā)方法的流程圖。
如圖15所示，在步驟801D，接收從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號，并且在步驟802D，基于第一參考頻率而將該RF信號轉(zhuǎn)換為IF信號。
接著，在步驟803D，將該IF信號解調(diào)為基帶信號，并且通過提取載波頻率和采樣定時誤差信息而生成載波頻率和采樣定時偏移。然后，在步驟804D，從解調(diào)的基帶信號中消除在主發(fā)射機與同頻轉(zhuǎn)發(fā)器之間的傳送線路中生成的噪聲和多徑信號、以及由于同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射/接收天線的低隔離性而生成的反饋信號。
接著，在步驟805D，將標識符添加到去除了噪聲、多徑信號和反饋信號的基帶信號，以標識同頻轉(zhuǎn)發(fā)器。
然后，在步驟806D，基于載波頻率、采樣定時誤差信息和第二參考頻率而將帶有標識符的基帶信號調(diào)制為RF信號。在步驟807D，放大并發(fā)射調(diào)制后的RF信號。
在此，以與圖9的實施例中描述的方法相似的方法，將從同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射天線709D發(fā)射的信號的頻率與從主發(fā)射機發(fā)射的信號的頻率同步。該頻率同步方法如下。
首先，通過IF下轉(zhuǎn)換器703C，基于由本機振蕩器710D提供的第一參考頻率，將通過RF接收機702D從主發(fā)射機接收的RF信號下轉(zhuǎn)換為IF信號，并且通過解調(diào)器704D將經(jīng)下轉(zhuǎn)換的IF信號解調(diào)為基帶信號。
在此，包括載波恢復器件的解調(diào)器704D通過提取載波頻率和采樣定時誤差信息而生成頻率和定時偏移。
接著，調(diào)制器707D基于該頻率、定時偏移和第二參考頻率而直接將該基帶信號調(diào)制為RF信號。這樣，可生成反映了從主發(fā)射機發(fā)射的RF信號的誤差的RF信號。
該方法將從同頻轉(zhuǎn)發(fā)器輸出的信號的頻率與從主發(fā)射機發(fā)射的信號的頻率同步，而不用額外的參考信號。
圖11是說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的框圖。除圖8和9的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器外，該同頻轉(zhuǎn)發(fā)器還包括全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器712E。
GPS接收器712E劃分所接收的GPS參考信號，并提供在解調(diào)器704E中的模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)和在調(diào)制器707E中的數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)所需的振蕩信號。而且，GPS接收器712E劃分所接收的GPS參考信號，并將它們提供給本機振蕩器711E。本機振蕩器711E基于該GPS參考信號而將參考頻率傳送到IF下轉(zhuǎn)換器703E和RF上轉(zhuǎn)換器708E。
同時，主發(fā)射機接收與圖11的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器接收的CPS參考信號相同的GPS參考信號，并使用其來將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號、并將轉(zhuǎn)換后的模擬信號上轉(zhuǎn)換為RF信號。
因此，從圖11的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射天線710E發(fā)射的信號的頻率變?yōu)榕c從主發(fā)射機發(fā)射的信號的頻率相同。然而，存在一個缺點，即應該額外將GPS接收器安裝到主發(fā)射機和同頻轉(zhuǎn)發(fā)器。
因為本發(fā)明的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器通過使用均衡器而消除了在主發(fā)射機與同頻轉(zhuǎn)發(fā)器之間的傳送線路中生成的噪聲和多徑信號，所以同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出信號具有比該同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸入信號更優(yōu)的特性。而且，因為可在同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的均衡器中消除由于同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射/接收天線的低隔離性而生成的反饋信號，所以可提高同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的傳送輸出功率。所提出的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器具有相對低的系統(tǒng)延遲，并且其能通過添加用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的標識符而有效地建立單頻率網(wǎng)絡。
因而，當使用具有上述結構的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器時，同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出信號變得與主發(fā)射機的輸出信號相同，并且，同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的信號與主發(fā)射機的信號之間的時間延遲較小。而且，消除了在主發(fā)射機與同頻轉(zhuǎn)發(fā)器之間的傳送線路中生成的噪聲和多徑信號。由此，同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出信號具有比該同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸入信號更優(yōu)的特性。此外，通過消除由于同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射/接收天線的低隔離性而生成的反饋信號，可提高同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的傳送輸出功率。
圖16是描述使用根據(jù)本發(fā)明的實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的同頻頻率網(wǎng)絡的示例圖。
如圖16所示，當同頻頻率網(wǎng)絡由主發(fā)射機901和多個同頻轉(zhuǎn)發(fā)器902至905形成時，可能存在一個位置，在此處，同時接收從主發(fā)射機901發(fā)射的信號以及從同頻轉(zhuǎn)發(fā)器902、903、904或905發(fā)射的信號，如地點B 906。
如果主發(fā)射機和同頻轉(zhuǎn)發(fā)器通過使用不同的信道來發(fā)射信號，則有可能容易地知道信號是從主發(fā)射機還是從同頻轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射的，并且確定每個同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出功率。然而，如果主發(fā)射機和轉(zhuǎn)發(fā)器通過使用相同的頻道來發(fā)射信號(如圖16所示)，則不能知道信號是從主發(fā)射機還是從轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射的，并且難于確定轉(zhuǎn)發(fā)器的傳送功率。
根據(jù)本發(fā)明，通過將用于標識轉(zhuǎn)發(fā)器的標識符添加到信號并通過相同信道發(fā)射該信號，有可能識別信號是從主發(fā)射機還是從轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射的，并確定每個同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的傳送功率。由此，可有效地建立圖16中示出的同頻頻率網(wǎng)絡。
同時，應該清楚的是，不管具有什么樣的結構，都可操作本發(fā)明中提議的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器中的均衡器。即，可使用所有公知的均衡器，如維特比解碼器、軟輸出維特比算法(SOVA)、限幅器(slicer)等。網(wǎng)絡設計者或轉(zhuǎn)發(fā)器設計者可考慮傳送方法的特性和同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的特征而采用最適當類型的均衡器。
如果有的話，本發(fā)明人概括地希望和證明，當采用優(yōu)異的均衡器時，可改善同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的整體性能。而且，盡管本發(fā)明的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器和方法適用于數(shù)字電視(DTV)廣播，例如高級電視系統(tǒng)委員會(ATSC)和數(shù)字視頻廣播(DVB)，但是，它們不限于此，并且它們可被應用于任何需要轉(zhuǎn)發(fā)器以形成通常的單頻率網(wǎng)絡的環(huán)境。
盡管已參考特定優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但本領域技術人員應清楚，在不脫離由下面的權利要求所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可進行各種變化和修改。
權利要求
1.一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，用于在一個信道上接收信號并在同一信道上分發(fā)所述信號，該同頻轉(zhuǎn)發(fā)器包括接收裝置，用于接收從外部發(fā)射的射頻(RF)信號；解調(diào)裝置，用于將在接收裝置中接收的RF信號解調(diào)為基帶信號；均衡裝置，用于均衡從解調(diào)裝置獲得的基帶信號；添加裝置，用于將轉(zhuǎn)發(fā)器標識符添加到在均衡裝置中獲得的均衡化基帶信號；調(diào)制裝置，用于將帶有在添加裝置中添加的轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號調(diào)制為RF信號；以及發(fā)射裝置，用于發(fā)射在調(diào)制裝置中調(diào)制的RF信號。
2.如權利要求1所述的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，其中解調(diào)裝置包括下轉(zhuǎn)換器，用于將在接收裝置中接收的RF信號下轉(zhuǎn)換為中頻(IF)信號；以及解調(diào)器，用于將在下轉(zhuǎn)換器中獲得的IF信號解調(diào)為基帶信號。
3.如權利要求2所述的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，其中解調(diào)器將在下轉(zhuǎn)換器中獲得的IF信號解調(diào)為基帶信號，并提取載波頻率和采樣定時誤差信息，并且，調(diào)制裝置通過反映該載波頻率和采樣定時誤差信息而將所述基帶信號調(diào)制為RF信號。
4.如權利要求1所述的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，其中調(diào)制裝置包括調(diào)制器，用于將帶有在添加裝置中添加的轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號調(diào)制為IF信號；以及上轉(zhuǎn)換器，用于將在該調(diào)制器中調(diào)制的IF信號上轉(zhuǎn)換為RF信號。
5.如權利要求1所述的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，其中解調(diào)裝置包括下轉(zhuǎn)換器，用于將在接收裝置中接收的RF信號下轉(zhuǎn)換為中頻(IF)信號；以及解調(diào)器，用于將在下轉(zhuǎn)換器中獲得的IF信號解調(diào)為基帶信號，并且調(diào)制裝置包括調(diào)制器，用于將帶有在添加裝置中添加的轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號調(diào)制為IF信號；以及上轉(zhuǎn)換器，用于將在該調(diào)制器中調(diào)制的IF信號上轉(zhuǎn)換為RF信號。
6.如權利要求5所述的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，其中解調(diào)器將在下轉(zhuǎn)換器中獲得的IF信號解調(diào)為基帶信號，并提取載波頻率和采樣定時誤差信息，以及調(diào)制器通過反映該載波頻率和采樣定時誤差信息而將所述基帶信號調(diào)制為IF信號。
7.如權利要求1所述的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，其中解調(diào)裝置將在RF接收裝置中接收的RF信號解調(diào)為基帶信號，并提取載波頻率和采樣定時誤差信息，以及調(diào)制裝置通過反映該載波頻率和采樣定時誤差信息，將帶有在添加裝置中添加的轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號調(diào)制為RF信號。
8.如權利要求1至7中的任何一個所述的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，還包括本機振蕩器，用于提供參考頻率以上/下轉(zhuǎn)換信號。
9.一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)方法，用于在一個信道上接收信號并在同一信道上分發(fā)所述信號，該方法包括步驟a)接收從外部發(fā)射的射頻(RF)信號；b)將所接收的RF信號解調(diào)為基帶信號；c)均衡解調(diào)后的基帶信號；d)將轉(zhuǎn)發(fā)器標識符添加到均衡化的基帶信號；e)將帶有轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號調(diào)制為RF信號；以及f)發(fā)射調(diào)制后的RF信號。
10.如權利要求9所述的方法，其中步驟b)包括步驟b1)將所接收的RF信號下轉(zhuǎn)換為IF信號；以及b2)將從下轉(zhuǎn)換中獲得的IF信號解調(diào)為基帶信號。
11.如權利要求10所述的方法，其中，在步驟b2)中，將在下轉(zhuǎn)換中獲得的IF信號解調(diào)為基帶信號，并提取載波頻率和采樣定時誤差信息，并且，在步驟e)中，通過反映該載波頻率和采樣定時誤差信息而將帶有轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號調(diào)制為RF信號。
12.如權利要求9所述的方法，其中步驟b)包括步驟b1)將所接收的RF信號下轉(zhuǎn)換為IF信號；以及b2)將在下轉(zhuǎn)換中獲得的IF信號解調(diào)為基帶信號，并且步驟e)包括步驟e1)將帶有轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號調(diào)制為IF信號；以及e2)用于將調(diào)制后的IF信號上轉(zhuǎn)換為RF信號。
13.如權利要求12所述的方法，其中，在步驟b2)中，將在下轉(zhuǎn)換中獲得的IF信號解調(diào)為基帶信號，并提取載波頻率和采樣定時誤差信息，并且，在步驟e1)中，通過反映該載波頻率和采樣定時誤差信息而將帶有轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號調(diào)制為IF信號。
14.如權利要求9所述的方法，其中，在步驟b)中，將所接收的RF信號解調(diào)為基帶信號，并提取載波頻率和采樣定時誤差信息，并且，在步驟e)中，通過反映該載波頻率和采樣定時誤差信息而將帶有轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號調(diào)制為RF信號。
全文摘要
提供了一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器及其方法。通過以下，該轉(zhuǎn)發(fā)器在一個信道上接收信號并在相同信道上分發(fā)這些信號將來自主發(fā)射機的RF信號轉(zhuǎn)換為基帶信號；在高性能均衡器中均衡它們；將轉(zhuǎn)發(fā)器標識符添加給它們；將帶有轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號調(diào)制為RF信號。該轉(zhuǎn)發(fā)器包括接收機，用于接收RF信號；解調(diào)器，用于將該RF信號解調(diào)為基帶信號；均衡器，用于均衡該基帶信號；添加器，用于將轉(zhuǎn)發(fā)器標識符添加到該基帶信號；調(diào)制器，用于將帶有在添加器中添加的轉(zhuǎn)發(fā)器標識符的基帶信號調(diào)制為RF信號；以及發(fā)射機，用于發(fā)射在調(diào)制器中調(diào)制的RF信號。本發(fā)明的技術可被用于在包括數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的任意傳送系統(tǒng)中形成同頻轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡。
文檔編號H04B7/155GK1961577SQ200480043251
公開日2007年5月9日 申請日期2004年12月31日 優(yōu)先權日2004年5月12日
發(fā)明者徐在賢, 李鎔臺, 金興默, 陰淏珉, 樸成益, 金丞源, 李壽寅 申請人:韓國電子通信研究院