緊湊、雙極化的全室外點對點微波無線電架構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本申請涉及緊湊、雙極化的全室外點對點微波無線電架構(gòu)。公開了單個外殼中安裝的室外無線電通信系統(tǒng)，包括第一收發(fā)機(jī)、第二收發(fā)機(jī)、通信接口單元、RF同相傳輸組合器、天線耦合單元以及接收濾波器。第一收發(fā)機(jī)包括第一接收機(jī)和第一發(fā)射機(jī)。第二收發(fā)機(jī)包括第二接收機(jī)和第二發(fā)射機(jī)。這兩個收發(fā)機(jī)與通信接口單元進(jìn)行通信耦合。被通信耦合到第一發(fā)射機(jī)和第二發(fā)射機(jī)的RF同相傳輸組合器接收來自每個發(fā)射機(jī)的相位對齊的RF信號，以產(chǎn)生具有增強(qiáng)的信號增益的第三RF信號。這兩個相位對齊的RF信號來自通信接口單元中的同一個信源。天線耦合單元被通信耦合到RF同相傳輸組合器和第一接收機(jī)，并且接收濾波器被通信耦合到第二接收機(jī)。
【專利說明】緊湊、雙極化的全室外點對點微波無線電架構(gòu)
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請要求于2014年7月15日提交的、題為“COMPACT DUAL ALL-OUTDOORPOINT-TO-POINT MICROWAVE RAD1 ARCHITECTURE” 的美國專利申請第 14/332，316 號的優(yōu)先權(quán)，其要求于2013年8月 1 日提交的、題為“COMPACT DUAL ALL-OUTDOOR POINT-TO-POINTMICROWAVE RAD1ARCHITECTURE”的美國臨時申請第61/861，322號的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用將所述兩個申請全部并入。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請涉及用于點對點的微波通信的無線電通信系統(tǒng)，并且更具體地涉及含有至少兩個收發(fā)機(jī)和相應(yīng)的通信電路的單個外殼。

【背景技術(shù)】
[0004]點對點的數(shù)字微波無線電通信在現(xiàn)今的4G和LTE無線通信系統(tǒng)的回程網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著越來越重要的作用。為了應(yīng)對這些系統(tǒng)的不斷增加的吞吐量需求，近年來已經(jīng)在微波無線電通信的設(shè)計中引入了若干技術(shù)改進(jìn)。這些技術(shù)改進(jìn)包括采用超過傳統(tǒng)的256QAM(正交幅度調(diào)制)級的、到例如1024/2048/4096QAM級的更高的Μ進(jìn)制QAM調(diào)制。頻譜效率并且因此信道容量隨著這些新的調(diào)制逐漸增加。另一種技術(shù)是在相同的無線電信道上使用正交偏振以使其容量加倍。然而，伴隨這些新的改進(jìn)的是系統(tǒng)增益降低、易受傳播衰減和干擾、特別是雙極化系統(tǒng)中的同信道干擾的影響的挑戰(zhàn)。除了這些性能驅(qū)動的改進(jìn)之外，還希望現(xiàn)代微波無線電通信具有較小的形狀因子、在降低的功率消耗下進(jìn)行操作。本文所描述的發(fā)明使用具有若干技術(shù)好處和操作好處的新的雙極化緊湊的全室外無線電通信來解決這些需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是利用空間分集系統(tǒng)的備用發(fā)射機(jī)以及主發(fā)射機(jī)，以用于傳輸具有更大功率的通信信號。在該同一系統(tǒng)中，通過利用在被發(fā)送到解碼器之前同步組合的第一和第二調(diào)制解調(diào)器的輸出，還增加了接收到的信號功率的強(qiáng)度。
[0006]根據(jù)涉及空間分集系統(tǒng)的本申請，提供了用于將來自第一和第二發(fā)射機(jī)的功率放大器的兩個相位對齊的RF信號進(jìn)行組合的RF組合器。在該同一系統(tǒng)中，兩個收發(fā)機(jī)和相應(yīng)的通信電路被安裝在單個緊湊的外殼中。
[0007]本申請的另一個目的是提高雙極化同信道的無線電通信系統(tǒng)的交叉極化干擾消除(XPIC)能力。在常規(guī)的雙極化同信道的無線電通信系統(tǒng)中，第一無線電通信單元封裝了用于處理第一(例如，垂直地)偏振的RF信號的第一收發(fā)機(jī)、第一調(diào)制解調(diào)器、第一物理層聚合器(PLA)以及第一以太網(wǎng)交換機(jī)。在這樣的系統(tǒng)中，第二無線電通信單元封裝了用于處理第二(例如，水平地)偏振的RF信號的第二收發(fā)機(jī)、第二調(diào)制解調(diào)器、第二 PLA以及第二以太網(wǎng)交換機(jī)。這些常規(guī)的系統(tǒng)中的兩個無線電通信單元是通過適合于嚴(yán)格的性能和環(huán)境要求的一對XPIC電纜進(jìn)行連接的。在本申請中，兩個收發(fā)機(jī)和相應(yīng)的通信電路被安裝在單個緊湊的外殼中，以消除長的、昂貴的和大損耗的XPIC電纜以及冗余的通信電路的需求。
[0008]本申請的另一個目的是消除直通中繼無線電通信系統(tǒng)中的長的、昂貴的以及大損耗的以太網(wǎng)電纜。在典型的直通中繼無線電通信系統(tǒng)中，第一無線電通信單元被連接到第一(朝向東邊的)天線，并且第二無線電通信單元被連接到第二(朝向西邊的)天線。這兩個無線電通信單元是由適合于嚴(yán)格的性能和環(huán)境要求的兩條以太網(wǎng)電纜進(jìn)行常規(guī)互連的。在本申請中，這兩個收發(fā)機(jī)和相應(yīng)的通信電路被安裝在單個緊湊的外殼中，以消除昂貴的和大損耗的以太網(wǎng)電纜以及昂貴的以太網(wǎng)物理層收發(fā)機(jī)的需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖被包括以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解且被并入到本文，并且其構(gòu)成本說明書的一部分，其示出了本發(fā)明的實施方式并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖的幾個圖中，相同的參考標(biāo)號指代相應(yīng)的部件。
[0010]圖1A是包括安裝在單個外殼中的兩個收發(fā)機(jī)的示例性空間分集無線電通信系統(tǒng)的示意圖。
[0011]圖1B是空間分集無線電通信系統(tǒng)中的示例性發(fā)射機(jī)的示意圖，其示出了同相信號怎樣被發(fā)送到RF同相組合器中。
[0012]圖1C是空間分集無線電通信系統(tǒng)中的示例性數(shù)字組合器的示意圖，其示出了在示例性的數(shù)字組合器中怎樣組合、相位對齊以及選擇數(shù)字信號。
[0013]圖2是包括安裝在單個外殼中的兩個收發(fā)機(jī)的示例性雙極化同信道的無線電通信系統(tǒng)的示意圖。
[0014]圖3是包括安裝在單個外殼中的兩個收發(fā)機(jī)的示例性直通中繼無線電通信系統(tǒng)的示意圖。
[0015]圖4是示出了用于在包含在單個外殼中的空間分集系統(tǒng)中接收通信信號的方法的流程圖。
[0016]圖5是示出了用于在包含在單個外殼中的空間分集系統(tǒng)中傳輸通信信號的方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0017]現(xiàn)在將詳細(xì)參考在附圖中示出了其實例的實施方式。在以下詳細(xì)描述中，闡述了許多非限制性的具體細(xì)節(jié)，以便幫助理解本文所呈現(xiàn)的主題。然而，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說明顯的是，可以使用各種替代方案，而沒有背離本申請的范圍，并且不需這些具體細(xì)節(jié)也可以實現(xiàn)所述主題。例如，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說明顯的是，本文呈現(xiàn)的主題可以在許多類型的無線電通信系統(tǒng)中實施。
[0018]圖1A是根據(jù)本申請的一些實施方式的、包括安裝在單個外殼中的兩個收發(fā)機(jī)102和108的示例性空間分集無線電通信系統(tǒng)100的示意圖。
[0019]在該實例中，在接收模式下，第一天線(圖1A中未示出)接收第一射頻(RF)信號并且將其發(fā)送到天線耦合單元(ACU)116。與第一天線隔開的第二天線(圖1A中未示出)也接收第一 RF信號并且將其發(fā)送到Rx (接收)濾波器118。A⑶116作為隔離并且濾波接收到的第一 RF信號的接收濾波器以及雙工器。A⑶將第一濾波的RF信號發(fā)送到收發(fā)機(jī)A102的接收機(jī)A104。Rx濾波器118將第二濾波的RF信號發(fā)送到收發(fā)機(jī)B108的接收機(jī)B112。接收機(jī)A104和接收機(jī)B112分別執(zhí)行將第一濾波的RF信號轉(zhuǎn)換成第一中頻(IF)信號，并且將第二濾波的RF信號轉(zhuǎn)換成第二中頻(IF)信號的相同功能。
[0020]第一 IF信號被發(fā)送到模擬前端A (AFEA) 122，并且第二 IF信號被發(fā)送到模擬前端B(AFEB) 124。AFEA122將第一 IF信號傳送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器A (ADCA) 128，以將第一 IF信號轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字信號，并且AFEB124將第二 IF信號傳送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器B(ADCB)130，以將第二IF信號轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號。
[0021]通過調(diào)制解調(diào)器A134，第一數(shù)字信號被解調(diào)成第一解調(diào)的數(shù)字信號，并且通過調(diào)制解調(diào)器B136，第二數(shù)字信號被解調(diào)成第二解調(diào)的數(shù)字信號。數(shù)字組合器132將來自調(diào)制解調(diào)器A134的第一解調(diào)的數(shù)字信號與來自調(diào)制解調(diào)器B136的第二解調(diào)的數(shù)字信號組合，以產(chǎn)生第三組合數(shù)字信號。數(shù)字組合器132通過在將兩個解調(diào)的數(shù)字信號組合之前對它們執(zhí)行相位對齊來提高第三組合數(shù)字信號的信噪比(SNR)。在一些實施方式中，數(shù)字組合器132選擇性地輸出第三組合數(shù)字信號或者來自調(diào)制解調(diào)器A134的第一解調(diào)的數(shù)字信號。
[0022]通過調(diào)制解調(diào)器A134內(nèi)部的解碼器接收數(shù)字組合器132的輸出，以將信號解碼成第一解碼的數(shù)字信號。第一解碼的數(shù)字信號被以太網(wǎng)交換機(jī)138接收，以太網(wǎng)交換機(jī)138將多個以太網(wǎng)信號流通過多個以太網(wǎng)物理層收發(fā)機(jī)140-1到140-n進(jìn)行分配。
[0023]應(yīng)該注意的是，在一些實施方式中，在單個、緊湊的外殼中至少安裝收發(fā)機(jī)A102、收發(fā)機(jī)B108、通信接口單元120、A⑶116、RF同相組合器114以及RX濾波器118，以便利空間分集無線電通信系統(tǒng)100內(nèi)的通信信號的有效傳送和可靠傳送。
[0024]圖1A還可以被用來描述該示例性的空間分集無線電通信系統(tǒng)100的傳輸模式。在以太網(wǎng)交換機(jī)138處接收第一數(shù)字信號。第一數(shù)字信號被發(fā)送到調(diào)制解調(diào)器A134，以被調(diào)制成第一調(diào)制的數(shù)字信號。第一調(diào)制的數(shù)字信號被發(fā)送到數(shù)模轉(zhuǎn)換器A (DACA) 126，在此其被轉(zhuǎn)換成第一調(diào)制的模擬信號。在AFEA122處接收第一調(diào)制的模擬信號，所述AFEA122產(chǎn)生給AFEB124發(fā)送的第二調(diào)制的模擬信號，其中，第二調(diào)制的模擬信號與第一調(diào)制的模擬信號具有相同的頻率。在一些實施方式中，調(diào)制解調(diào)器A134含有IQ(同相/正交)解調(diào)器，以將第一數(shù)字信號分離為I分量信號和Q分量信號，并且因此將I分量信號和Q分量信號傳播到DACA126，以產(chǎn)生被發(fā)送到AFEA122的解調(diào)的模擬I和Q信號對。
[0025]在收發(fā)機(jī)A102的發(fā)射機(jī)A106處接收到第一調(diào)制的模擬信號，并且在收發(fā)機(jī)B108的發(fā)射機(jī)B110中接收到第二調(diào)制的模擬信號。在發(fā)射機(jī)A106處根據(jù)第一調(diào)制的模擬信號產(chǎn)生第一放大的模擬信號，并且在發(fā)射機(jī)B110處根據(jù)第二調(diào)制的模擬信號產(chǎn)生第二放大的模擬信號。發(fā)射機(jī)A106和發(fā)射機(jī)B110確保第一放大的模擬信號和第二放大的模擬信號相對于彼此是相位對齊的。
[0026]在RF同相組合器114處，來自發(fā)射機(jī)A106的第一放大的模擬信號與來自發(fā)射機(jī)B110的第二放大的模擬信號組合，以產(chǎn)生第三放大的模擬信號。在ACU116處接收到第三放大的模擬信號，以向第一天線(圖1A中未示出)傳輸放大的模擬信號。
[0027]圖1B是系統(tǒng)100中采用相位對齊的示例性發(fā)射機(jī)的示意圖。應(yīng)該注意的是,發(fā)射機(jī)A106和發(fā)射機(jī)B110在組成和操作方面實質(zhì)上是類似的，因此將僅提及發(fā)射機(jī)A。發(fā)射機(jī)A106包括混頻器X142、TXIF級144以及TXRF級154。在該實例中，混頻器X142從模擬前端A122(圖1B中未示出)接收模擬I和Q信號對，并且將它們組合成第一組合的中頻(IF)信號。該第一組合的IF信號被發(fā)送到TXIF級144的濾波器組(FilterBank) 146，以產(chǎn)生第一濾波的IF信號和第二濾波的IF信號。相位檢測器148接收第一濾波的IF信號以及功率放大器156的、使用與用于混頻器Y152的RF本地振蕩器(LO)相同的RFLO的混頻器Z160中進(jìn)行下變頻的采樣輸出RF信號。來自濾波器組146的第二濾波的IF信號被發(fā)送到移相器150。相位檢測器148的輸出也被發(fā)送到移相器150，其調(diào)整來自濾波器組146的第二濾波的IF信號，以向混頻器Y152輸出兩個相位調(diào)整的IF信號?；祛l器Y152將兩個相位調(diào)整的IF信號組合，以產(chǎn)生第一組合的射頻(RF)信號。該第一組合的RF信號被發(fā)送到功率放大器156,以產(chǎn)生放大的第一輸出RF信號,其被發(fā)送給隔離器158以便最終傳輸，并且產(chǎn)生放大的采樣輸出RF信號，其被發(fā)送給混頻器Z160用于相位調(diào)整。隔離器158將放大的第一輸出RF信號發(fā)送到RF同相組合器114。在一些實施方式中，移相器150包括正交混合模塊以便產(chǎn)生在它們之間具有90度的相移的兩個IF信號，以從移相器模塊150輸出。
[0028]圖1C是通信接口單元120中采用信號對齊來組合系統(tǒng)100中接收到的空間分集信號的示例性數(shù)字組合器132的示意圖。如上文所解釋的，ADCA128將從AFEA122接收到的第一 IF信號轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字信號，并且ADCB130將從AFEB124接收到的第二 IF信號轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號。
[0029]第一數(shù)字信號被調(diào)制解調(diào)器A134解調(diào)成第一解調(diào)的數(shù)字信號并被發(fā)送到信號對齊單元170，并且第二數(shù)字信號被調(diào)制解調(diào)器B136解調(diào)成第二解調(diào)的數(shù)字信號并被發(fā)送到信號對齊單元170。信號對齊單元170向組合器單元168輸出兩個相位對齊的數(shù)字信號，所述組合器單元168在給選擇器164發(fā)送組合的、相位對齊的數(shù)字信號之前使用自適應(yīng)邏輯單元166來調(diào)整其的輸出。自適應(yīng)邏輯單元166使用來自調(diào)制解調(diào)器A134中的解碼器162的反饋調(diào)整組合器單元168的輸出。選擇器164接收兩個輸入，S卩，由調(diào)制解調(diào)器A134產(chǎn)生的第一解調(diào)的數(shù)字信號，以及來自組合器單元168的組合的、相位對齊的數(shù)字信號。選擇器164被用作開關(guān)，其選擇是使用具有增加的信號強(qiáng)度的組合的、相位對齊的數(shù)字信號，此時無線電通信系統(tǒng)100以分集模式進(jìn)行操作，還是僅使用來自調(diào)制解調(diào)器A134的第一解調(diào)的數(shù)字信號，此時系統(tǒng)100沒有以分集模式進(jìn)行操作。選擇器164輸出被發(fā)送到調(diào)制解調(diào)器A134中的解碼器162的第一選擇的數(shù)字信號，以將該信號解碼成第一解碼的數(shù)字信號。
[0030]圖2是根據(jù)本申請的一些實施方式的、包括安裝在單個外殼中的兩個收發(fā)機(jī)202和208的示例性雙極化同信道配置的無線電通信系統(tǒng)200的示意圖。
[0031]在該實例中，天線(圖2中未示出)接收具有垂直偏振分量和水平偏振分量的射頻(RF)信號。RF信號被發(fā)送到正交模式轉(zhuǎn)換器(OMT) 218，所述0MT218將RF信號分離成兩個分量，即，用于通過雙工器A214處理的垂直偏振的RF信號，以及用于通過雙工器B處理的水平偏振的RF信號。在一些實施方式中，可以用偏振雙工器代替0MT218。
[0032]應(yīng)該注意的是，在該示例性的雙極化同信道配置的無線電通信系統(tǒng)200中，相似的組件例如雙工器A214和雙工器B216，或者調(diào)制解調(diào)器A238和調(diào)制解調(diào)器B242以實質(zhì)上相同的方式進(jìn)行操作，但除了通過這些組件傳送的信號的偏振的差異之外。出于說明性的目的，以下描述主要關(guān)注系統(tǒng)200中處理垂直偏振信號的路徑。對本領(lǐng)域的一名技術(shù)人員來說很明顯的是，基于本文的描述能理解其它的信號路徑如何進(jìn)行操作。
[0033]由0MT218輸出的垂直偏振的RF信號被雙工器A214接收。雙工器A214在給收發(fā)機(jī)A202的接收機(jī)A204發(fā)送垂直偏振的RF信號之前隔離接收到的垂直偏振的RF信號。接收機(jī)A204將垂直偏振的RF信號下變頻成中頻信號(垂直的IF信號)。然后垂直的IF信號被發(fā)送到通信接口單元220的模擬前端A (AFEA) 222。AFEA222獲得垂直的IF信號，并且將其分成用于交叉極化干擾消除(XPIC)的兩個相同的信號。垂直的IF信號中的一個被發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器A (ADCA) 228，并且另一個被發(fā)送到模擬前端B (AFEB) 224，其將垂直的IF信號發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器B’(ADCB’)236。在一些實施方式中，AFEA222通過安裝AFEA222和AFEB224的公共印刷電路板中的嵌入式跡線將垂直的IF信號發(fā)送到AFEB224。
[0034]包括雙工器B216和收發(fā)機(jī)B208的并行通信路徑處理由0MT218輸出的水平偏振的RF信號，這產(chǎn)生了中頻信號(水平IF信號)，所述IF信號從接收機(jī)B212被發(fā)送到AFEB224。類似地，水平IF信號被分成用于交叉極化干擾消除(XPIC)的兩個相同信號。水平IF信號中的一個被發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器B(ADCB) 234，并且另一個被發(fā)送到模擬前端A (AFEA) 222，其將水平IF信號發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器A’(ADCA’)230。
[0035]由ADCA228接收的垂直IF信號被轉(zhuǎn)換成第一垂直的數(shù)字信號并且被發(fā)送到調(diào)制解調(diào)器A238。由ADCA’ 230接收的水平IF信號被轉(zhuǎn)換成第一水平數(shù)字信號并且被發(fā)送到調(diào)制解調(diào)器A238。調(diào)制解調(diào)器A238將第一水平數(shù)字信號用作用于第一垂直數(shù)字信號的交叉極化干擾消除(XPIC)的參考信號。調(diào)制解調(diào)器B242執(zhí)行類似的功能，以用于從ADCB234接收到的第二水平數(shù)字信號中的交叉極化干擾消除(XPIC)，其將第二垂直數(shù)字信號用作參考信號。調(diào)制解調(diào)器A238向物理層聚合器(PLA)模塊240輸出解調(diào)的XPIC后的垂直數(shù)字信號。調(diào)制解調(diào)器B242還向PLA模塊240輸出解調(diào)的XPIC后的水平數(shù)字信號。在PLA模塊240的內(nèi)部，解調(diào)的XPIC后的垂直數(shù)字信號和解調(diào)的XPIC后的水平數(shù)字信號被組合，以形成組合的數(shù)字信號。PLA模塊向以太網(wǎng)交換機(jī)244發(fā)送該組合的數(shù)字信號，以太網(wǎng)交換機(jī)244將多個以太網(wǎng)信號流通過多個以太網(wǎng)物理層收發(fā)機(jī)246-1到246-n進(jìn)行分配。
[0036]需要注意的是，通信接口單元220中的一些組件或者所有組件可以采用如圖2中所示的單個組件的形式，或者被集成到一個或者多個組件中。例如，AFEA222和AFEB224可以采取一個單元的形式，例如，具有內(nèi)置的XPIC能力的模擬前端印刷電路板。
[0037]此外，圖2描繪了通信接口單元220、收發(fā)機(jī)A202、收發(fā)機(jī)B208、雙工器A214、雙工器B216以及0MT218被安裝在單個外殼中，以產(chǎn)生封閉式的示例性雙極化同信道配置的無線電通信系統(tǒng)200。
[0038]圖3是根據(jù)本申請的一些實施方式的、包括被安裝在單個外殼中的兩個收發(fā)機(jī)302和308的示例性直通中繼無線電通信系統(tǒng)300的示意圖。
[0039]應(yīng)該注意的是，在該示例性的直通中繼無線電通信系統(tǒng)300中，相似的組件例如天線耦合單元A(ACUA) 314和天線耦合單元B (ACUB) 316以實質(zhì)上相同的方式進(jìn)行操作，這取決于是天線A(圖中未示出)正在接收并且天線B(圖中未示出)正在發(fā)送，還是天線A正在發(fā)送并且天線B正在接收。出于說明性的目的，以下描述主要關(guān)注天線A正在接收RF信號，并且天線B正在發(fā)送RF信號的模式。但對本領(lǐng)域的一名技術(shù)人員來說很明顯的是，基于本文的描述能理解天線A正在發(fā)送而天線B正在接收的模式的操作。
[0040]在該實例中，直通中繼無線電通信系統(tǒng)300的ACUA314接收來自天線A的射頻(RF)信號。ACUA314和ACUB316執(zhí)行雙工功能，并且分別用作來自天線A的輸入信號和天線B的輸入信號的接收濾波器。在一些實施方式中，ACUA314利用帶通濾波器來過濾輸入RF信號。ACUA314提供天線A和收發(fā)機(jī)A302的接收機(jī)A304之間的耦合系統(tǒng)。該耦合系統(tǒng)還提供阻抗匹配，以最小化來自天線A的輸入RF信號的信號強(qiáng)度中的傳輸線路損耗。
[0041]在ACUA314將來自天線A的輸入RF信號進(jìn)行濾波后，其向收發(fā)機(jī)A302的接收機(jī)A304發(fā)送濾波的RF信號。在接收機(jī)A304中，濾波的輸入RF信號被轉(zhuǎn)換成中頻信號。在一些實施方式中，接收機(jī)A304通過將濾波的輸入RF信號與來自接收機(jī)A304中的本地振蕩器的輸出信號進(jìn)行混頻來產(chǎn)生中頻信號。
[0042]從接收機(jī)A304輸出的中頻信號被提供給通信接口單元318中的模擬前端A(AFEA) 320。AFEA320處理從接收機(jī)A304接收到的中頻信號并且將其提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器A(ADCA)324。ADCA324將經(jīng)處理的中頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。數(shù)字信號被提供給調(diào)制解調(diào)器A332。調(diào)制解調(diào)器A332解調(diào)該數(shù)字信號，并且給調(diào)制解調(diào)器B334發(fā)送解調(diào)的信號，以啟動直通中繼處理的傳輸部分。在該示例性的直通中繼無線電通信系統(tǒng)300中，對調(diào)制解調(diào)器A332和調(diào)制解調(diào)器B334來說，長的、昂貴的以及大損耗的以太網(wǎng)電纜不是通信所必需的，這是由于它們被包括在安裝無線電通信系統(tǒng)300的單個外殼內(nèi)。在一些實施方式中，調(diào)制解調(diào)器A332和調(diào)制解調(diào)器B334是通過公共印刷電路板上的電氣跡線進(jìn)行通信耦合的。
[0043]在調(diào)制解調(diào)器B334處接收的解調(diào)信號被再調(diào)制成調(diào)制數(shù)字信號。在單個外殼中組合通信接口單元318、收發(fā)機(jī)A302、收發(fā)機(jī)B308、ACUA314以及ACUB316提供了使放大和濾波在調(diào)制解調(diào)器B334處接收到的解調(diào)信號所需要的電路簡化的額外好處。盡管如此，在一些實施方式中，調(diào)制解調(diào)器B334執(zhí)行濾波和放大操作，以提高再調(diào)制的質(zhì)量。在一些實施方式中，調(diào)制解調(diào)器B334使用例如QAM(正交幅度調(diào)制)的調(diào)制方法來調(diào)制輸入的解調(diào)信號，以產(chǎn)生同相信號⑴和正交相位信號(Q)。
[0044]該調(diào)制的數(shù)字信號或者信號對被發(fā)送到數(shù)模轉(zhuǎn)換器B (DACB) 328。DACB328將調(diào)制的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成將給模擬前端B (AFEB) 322發(fā)送的模擬信號。在給收發(fā)機(jī)B308的發(fā)射機(jī)B310發(fā)送經(jīng)處理的模擬信號之前，AFEB322模塊處理該模擬信號。
[0045]在發(fā)射機(jī)B310中，經(jīng)處理的模擬信號被轉(zhuǎn)換成高頻RF信號。高頻RF信號被提供給了天線耦合單元B (ACUB) 316。ACUB316處理高頻RF信號后，向天線B(圖3中未示出)發(fā)送該高頻RF信號，以便將其傳輸?shù)搅硪粋€無線電通信系統(tǒng)(圖3中未示出)。如早先所討論的，如果天線B正接收RF信號并且天線A正發(fā)送在天線B處接收到的RF信號的解調(diào)形式和再解調(diào)形式，則該直通中繼無線電通信系統(tǒng)300的性能實質(zhì)上是相同的。
[0046]圖4是示出了用于在包含在單個外殼中的空間分集系統(tǒng)中接收通信信號的方法400的流程圖。系統(tǒng)在第一天線耦合單元處接收來自第一天線的第一組通信信號，并且在第一接收濾波器處接收來自第二天線的第二組通信信號，其中第二組通信信號與第一組通信信號在空間上是不同的(402)。系統(tǒng)在第一收發(fā)機(jī)的第一接收機(jī)處將第一組通信信號轉(zhuǎn)換成第一中頻信號，并且在第二收發(fā)機(jī)的第二接收機(jī)處將第二組通信信號轉(zhuǎn)換成第二中頻信號(404)。
[0047]系統(tǒng)在第一模擬前端單元處接收第一中頻信號，并且在第二模擬前端單元處接收第二中頻信號(406)。系統(tǒng)在第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器處將第一中頻信號轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字信號，并且在第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器處將第二中頻信號轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號(408)。系統(tǒng)在第一調(diào)制解調(diào)器中將第一數(shù)字信號解調(diào)成第一解調(diào)的數(shù)字信號，并且在第二調(diào)制解調(diào)器中將第二數(shù)字信號解調(diào)成第二解調(diào)的數(shù)字信號(410)。系統(tǒng)在數(shù)字組合器處將來自第一調(diào)制解調(diào)器的第一解調(diào)的數(shù)字信號與來自第二調(diào)制解調(diào)器的第二解調(diào)的數(shù)字信號組合，以產(chǎn)生第三數(shù)字信號(412)。系統(tǒng)在第一調(diào)制解調(diào)器處接收第三數(shù)字信號以便進(jìn)一步處理(414)，并且在以太網(wǎng)交換機(jī)處接收經(jīng)處理的第三數(shù)字信號以用于傳播到多個PHY收發(fā)機(jī)(416)。
[0048]圖5是示出了用于在包含在單個外殼中的空間分集系統(tǒng)中傳輸通信信號的方法500的流程圖。系統(tǒng)在以太網(wǎng)交換機(jī)處接收第一數(shù)字信號(502)，并且在第一調(diào)制解調(diào)器中調(diào)制該第一數(shù)字信號，以產(chǎn)生第一調(diào)制的數(shù)字信號(504)。系統(tǒng)在第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器中將第一調(diào)制的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成第一調(diào)制的模擬信號(506)。系統(tǒng)在第一模擬前端單元處接收第一調(diào)制模擬信號，該第一模擬前端單元產(chǎn)生給第二模擬前端單元發(fā)送的第二調(diào)制模擬信號，其中第二調(diào)制模擬信號與第一調(diào)制模擬信號具有相同的頻率(508)。系統(tǒng)在第一收發(fā)機(jī)的第一發(fā)射機(jī)處接收第一調(diào)制模擬信號，并且在第二收發(fā)機(jī)的第二發(fā)射機(jī)處接收第二調(diào)制模擬信號(510)。系統(tǒng)在第一發(fā)射機(jī)處根據(jù)第一調(diào)制模擬信號產(chǎn)生第一放大的模擬信號，并且在第二發(fā)射機(jī)處根據(jù)第二調(diào)制模擬信號產(chǎn)生第二放大的模擬信號(512)。系統(tǒng)在RF組合器處將來自第一發(fā)射機(jī)的第一放大的模擬信號與來自第二發(fā)射機(jī)的第二放大的模擬信號組合，以產(chǎn)生第三放大的模擬信號(514)。系統(tǒng)在第一天線耦合單元處接收第三放大的模擬信號，以向第一天線發(fā)送放大的模擬信號(516)。
[0049]本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在受益于前述說明書和相關(guān)附圖提供的教導(dǎo)后，將容易想到本文所闡述的發(fā)明的許多修改和其他實施方式。因此，需要理解的是，本發(fā)明不限于所公開的實施方式的具體實例并且修改和其他的實施方式旨在被包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。雖然本文采用了特定的術(shù)語，但它們僅在通用的和描述性的意義中被使用而不是出于限制的目的。
[0050]出于解釋的目的，已經(jīng)參考【具體實施方式】描述了上述說明書。然而，上文的說明性討論并不旨在是詳盡的或者將本發(fā)明限制到所公開的精確形式。鑒于上文的教導(dǎo)，許多修改和變化是可能的。選擇并且描述各個實施方式是為了最好地解釋本發(fā)明的原理以及其的實際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域中的其他技術(shù)人員能夠最好地利用本發(fā)明以及具有適合于預(yù)期的特定用途的各種修改的各種實施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種室外無線電通信系統(tǒng)，所述室外無線電通信系統(tǒng)被安裝在單個外殼中，所述室外無線電通信系統(tǒng)包括: 第一收發(fā)機(jī)，其中所述第一收發(fā)機(jī)包括第一接收機(jī)和第一發(fā)射機(jī)； 第二收發(fā)機(jī)，其中所述第二收發(fā)機(jī)包括第二接收機(jī)和第二發(fā)射機(jī)； 通信接口單元，其被通信耦合到所述第一收發(fā)機(jī)和所述第二收發(fā)機(jī)； RF同相傳輸組合器，其被通信耦合到所述第一發(fā)射機(jī)和所述第二發(fā)射機(jī)，其中所述RF同相傳輸組合器從每個相應(yīng)的發(fā)射機(jī)接收相位對齊的RF信號，使得兩個相位對齊的RF信號來自所述通信接口單元中的同一個信源，并且所述RF同相傳輸組合器通過所述兩個相位對齊的RF信號的組合，產(chǎn)生第三、增益增強(qiáng)的RF信號； 天線耦合單元，其被通信耦合到所述RF同相傳輸組合器和所述第一收發(fā)機(jī)的第一接收機(jī)；以及 接收濾波器，其被通信耦合到所述第二接收機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的無線電通信系統(tǒng)，其中所述通信接口單元還包括: 第一模擬前端模塊，其被通信耦合到所述第一收發(fā)機(jī)； 第二模擬前端模塊，其被通信耦合到所述第二收發(fā)機(jī)； 第一調(diào)制解調(diào)器，其被通信耦合到所述第一模擬前端模塊； 第二調(diào)制解調(diào)器，其被通信耦合到所述第二模擬前端模塊； 以太網(wǎng)交換機(jī)，其被通信耦合到所述第一調(diào)制解調(diào)器；以及 數(shù)字組合器模塊，其被通信耦合到所述第一調(diào)制解調(diào)器和所述第二調(diào)制解調(diào)器，其中所述數(shù)字組合器模塊被配置為輸出組合的數(shù)字信號或者來自所述第一調(diào)制解調(diào)器的單個數(shù)字信號回到所述第一調(diào)制解調(diào)器，所述組合的數(shù)字信號具有增強(qiáng)的信噪比且通過將來自所述第一調(diào)制解調(diào)器的數(shù)字信號和來自所述第二調(diào)制解調(diào)器的數(shù)字信號組合而產(chǎn)生。
3.如權(quán)利要求1所述的無線電通信系統(tǒng)，還包括: 第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其被通信耦合到所述第一調(diào)制解調(diào)器和所述第一模擬前端模塊； 第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其被通信耦合到所述第一調(diào)制解調(diào)器和所述第一模擬前端模塊；以及 第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其被通信耦合到所述第二調(diào)制解調(diào)器和所述第二模擬前端模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的無線電通信系統(tǒng)，其中所述第一發(fā)射機(jī)和所述第二發(fā)射機(jī)中的每一個都包括: 第一混頻器，所述第一混頻器用于將I分量信號和Q分量信號組合成第一組合的中頻信號; 濾波器組，所述濾波器組被通信耦合到所述第一混頻器，以產(chǎn)生第一濾波的中頻信號和第二濾波的中頻信號； 相位檢測器，所述相位檢測器用于檢測所述第二濾波的中頻信號和采樣輸出RF信號的相位對齊中的差異； 移相器，所述移相器被通信耦合到所述濾波器組和所述相位檢測器，以使用來自所述相位檢測器的反饋偏移所述第一濾波的中頻信號的相位； 第二混頻器，所述第二混頻器被通信耦合到所述移相器，以產(chǎn)生第一射頻信號； 功率放大器，所述功率放大器被通信耦合到所述第二混頻器，以產(chǎn)生放大的第一輸出RF信號和采樣輸出RF信號；以及 隔離器，所述隔離器被通信耦合到所述功率放大器和所述RF同相傳輸組合器。
5.如權(quán)利要求2所述的無線電通信系統(tǒng)，還包括: 多個PHY收發(fā)機(jī)，其被通信耦合到所述以太網(wǎng)交換機(jī)。
6.如權(quán)利要求2所述的無線電通信系統(tǒng)，其中所述數(shù)字組合器模塊包括: 信號對齊單元，所述信號對齊單元被用來將來自所述第一調(diào)制解調(diào)器的第一數(shù)字信號與來自所述第二調(diào)制解調(diào)器的第二數(shù)字信號對齊； 組合器單元，所述組合器單元用于將從所述信號對齊單元輸出的兩個對齊的信號組合； 自適應(yīng)邏輯單元，所述自適應(yīng)邏輯單元被通信耦合到所述第一調(diào)制解調(diào)器內(nèi)部的第一解碼器以及所述組合器單元，以在從所述信號對齊單元輸出的兩個對齊的信號在所述組合器單元內(nèi)部被組合之前調(diào)整所述兩個對齊的信號；以及 選擇器模塊，所述選擇器模塊根據(jù)所述無線電通信系統(tǒng)是否以空間分集模式進(jìn)行操作來選擇性地輸出所述第一調(diào)制解調(diào)器的第一數(shù)字信號，或者所述組合器單元的輸出信號。
7.—種室外無線電通信系統(tǒng)，所述室外無線電通信系統(tǒng)被安裝在單個外殼中，包括: 第一收發(fā)機(jī)，其中所述第一收發(fā)機(jī)包括第一接收機(jī)和第一發(fā)射機(jī)； 第二收發(fā)機(jī)，其中所述第二收發(fā)機(jī)包括第二接收機(jī)和第二發(fā)射機(jī)； 第一天線耦合單元，其中所述第一天線耦合單元被通信耦合到所述第一收發(fā)機(jī)； 第二天線耦合單元，其中所述第二天線耦合單元被通信耦合到所述第二收發(fā)機(jī)；以及 通信接口單元，其中所述通信接口單元還包括: 第一模擬前端模塊，其被通信耦合到所述第一收發(fā)機(jī)； 第二模擬前端模塊，其被通信耦合到所述第二收發(fā)機(jī)； 第一調(diào)制解調(diào)器，其被通信耦合到所述第一模擬前端模塊；以及第二調(diào)制解調(diào)器，其被通信耦合到所述第二模擬前端模塊并且通過內(nèi)置互連通路被通信耦合到所述第一調(diào)制解調(diào)器。
8.如權(quán)利要求7所述的無線電通信系統(tǒng)，還包括: 第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其被通信耦合到所述第一調(diào)制解調(diào)器和所述第一模擬前端模塊； 第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其被通信耦合到所述第一調(diào)制解調(diào)器和所述第一模擬前端模塊； 第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其被通信耦合到所述第二調(diào)制解調(diào)器和所述第二模擬前端模塊；及 第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其被通信耦合到所述第二調(diào)制解調(diào)器和所述第二模擬前端模塊。
9.一種用于在包含在單個外殼中的空間分集系統(tǒng)中傳輸通信信號的方法，包括: 在以太網(wǎng)交換機(jī)處接收第一數(shù)字信號； 在第一調(diào)制解調(diào)器中調(diào)制所述第一數(shù)字信號，以產(chǎn)生第一調(diào)制的數(shù)字信號； 在第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器中將所述第一調(diào)制的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成第一調(diào)制的模擬信號； 在第一模擬前端單元處接收所述第一調(diào)制的模擬信號，該第一模擬前端單元產(chǎn)生給第二模擬前端單元發(fā)送的第二調(diào)制的模擬信號，其中所述第二調(diào)制的模擬信號與所述第一調(diào)制的模擬信號具有相同的頻率； 在第一收發(fā)機(jī)的第一發(fā)射機(jī)處接收所述第一調(diào)制的模擬信號，并且在第二收發(fā)機(jī)的第二發(fā)射機(jī)中接收所述第二調(diào)制的模擬信號； 在所述第一發(fā)射機(jī)處根據(jù)所述第一調(diào)制的模擬信號產(chǎn)生第一放大的模擬信號，并且在所述第二發(fā)射機(jī)處根據(jù)所述第二調(diào)制的模擬信號產(chǎn)生第二放大的模擬信號； 在RF組合器處將來自所述第一發(fā)射機(jī)的所述第一放大的模擬信號與來自所述第二發(fā)射機(jī)的所述第二放大的模擬信號組合，以產(chǎn)生第三放大的模擬信號；以及 在第一天線耦合單元處接收所述第三放大的模擬信號，以向第一天線發(fā)送所述放大的模擬信號。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，在數(shù)字組合器處將所述第一解調(diào)的數(shù)字信號與所述第二解調(diào)的數(shù)字信號組合包括在產(chǎn)生第三數(shù)字信號之前使用來自所述第一調(diào)制解調(diào)器中的第一解碼器的反饋調(diào)整所述第一解調(diào)的數(shù)字信號和所述第二解調(diào)的數(shù)字信號。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中產(chǎn)生第一放大的模擬信號和產(chǎn)生第二放大的模擬信號包括分別在所述第一發(fā)射機(jī)和所述第二發(fā)射機(jī)中的相位檢測和移相，以產(chǎn)生與所述第二放大的模擬信號同相的所述第一放大的模擬信號。
【文檔編號】H04B7/06GK104348535SQ201410374351
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】阮成興, 沈穎, 安德雷·科切特科夫 申請人:中興通訊(美國)公司