具有高遠(yuǎn)近效應(yīng)性能的分布式天線系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】具有高遠(yuǎn)近效應(yīng)性能的分布式天線系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)交叉參考
[0002]本申請(qǐng)要求以2013年3月2日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)US 61/771，823的權(quán)益，其內(nèi)容作為參考被整體結(jié)合。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及分布式天線系統(tǒng)，并且，尤其涉及使用數(shù)字濾波器來建立高遠(yuǎn)近效應(yīng)性能(near-far performance)的分布式天線系統(tǒng)。
[0004]發(fā)明背景
[0005]通常由于建筑物導(dǎo)致的衰落，使得建筑物內(nèi)的無線覆蓋減小。這一問題的一種解決方法是使用分布式天線系統(tǒng)(“DAS”)。本發(fā)明為包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)字濾波器的DAS的系統(tǒng)，其用于減少施加在激光器上的不想要的信號(hào)，并且拒絕來自激光器的寬帶噪聲發(fā)射到用戶設(shè)備(UE)和與用戶設(shè)備相互干擾，從而增強(qiáng)DAS的上行鏈路和下行鏈路動(dòng)態(tài)范圍。
[0006]本發(fā)明的這些方面不意為著排他性，并且本發(fā)明的其他性質(zhì)、方面和優(yōu)勢(shì)使得本領(lǐng)域技術(shù)人員在結(jié)合下文和附圖閱讀時(shí)變得顯而易見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個(gè)方面是一種包含分布式天線系統(tǒng)的系統(tǒng)，該分布式天線系統(tǒng)包括:到一個(gè)或多個(gè)基站的一個(gè)或多個(gè)接口 ；一個(gè)或多個(gè)光路；一個(gè)或多個(gè)模擬到數(shù)字和/或數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換器；一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程單元，其具有多個(gè)子帶和數(shù)字信號(hào)處理；光電二極管；激光器(LASER)個(gè)或多個(gè)服務(wù)器天線；和上行鏈路和/或下行鏈路數(shù)字濾波，其中數(shù)字濾波是在一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程單元中進(jìn)行，從而提高分布式天線系統(tǒng)的下行鏈路和/或上行鏈路遠(yuǎn)近效應(yīng)性能(Near Far performance)。
[0008]該系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例是其中選擇的上行鏈路和下行鏈路濾波發(fā)生在第一遠(yuǎn)程單元處以便允許在所述第一遠(yuǎn)程單元中的選擇的子帶的選擇性的發(fā)射和接收。
[0009]該系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例是其中通過光路傳輸下行鏈路組合信號(hào)到第二遠(yuǎn)程單元，發(fā)射所述下行鏈路組合信號(hào)，其中由所述第一遠(yuǎn)程單元過濾所述下行鏈路組合信號(hào)，從而降低對(duì)信號(hào)的硬件轉(zhuǎn)換的要求。
[0010]該系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)一步包括總功率檢測(cè)器，其阻止不想要的信號(hào)使激光器之前的多個(gè)級(jí)(Stage)過載。
[0011]該系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)一步包括在所述遠(yuǎn)程單元中的所述數(shù)字信號(hào)處理中的子帶專用上行鏈路自動(dòng)增益控制特征。
[0012]該系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)一步包括在所述模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器之前且在所述數(shù)字信號(hào)處理中操作的一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器，其用來保護(hù)所述模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器不會(huì)過載。
[0013]該系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例是其中當(dāng)沒有發(fā)生遠(yuǎn)近效應(yīng)性能退化時(shí)可以消除在一遠(yuǎn)程之內(nèi)的數(shù)字濾波。
[0014]該系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例是其中在自動(dòng)增益控制特征中操作的上行鏈路攻擊和衰落時(shí)間依賴于用于相同子帶的下行鏈路的技術(shù)。
[0015]該系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例是其中在上行鏈路和/或下行鏈路路徑中的數(shù)字濾波器的延遲選擇被用來均衡來自多個(gè)遠(yuǎn)程單元的信號(hào)的傳輸時(shí)間的延遲，并且同時(shí)符合所述數(shù)字濾波器的拒絕要求。
[0016]該系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例是其中當(dāng)在DAS中不存在共用信道(co-channel)信號(hào)時(shí)在頭端處完成靈活的信號(hào)選擇而不需要RF開關(guān)。
[0017]本發(fā)明的這些方面不意味著排他性，并且本發(fā)明的其他性質(zhì)、方面和優(yōu)勢(shì)使得本領(lǐng)域技術(shù)人員在結(jié)合下文、附帶的權(quán)利要求和附圖閱讀時(shí)變得顯而易見。
【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的前述和其他目的、特性和優(yōu)點(diǎn)將根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的以下描述變得顯而易見，如附圖所示，貫穿不同的視圖，在附圖中相同的參考字符表示相同的部件。這些附圖不必要限定尺寸，重點(diǎn)在于可以解釋本發(fā)明的原理。
[0019]圖1顯示了描述上行鏈路和下行鏈路路徑的傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的DAS系統(tǒng)。
[0020]圖2A顯示了在上行鏈路方向本發(fā)明的DAS系統(tǒng)的扇區(qū)(sector)和子帶的遠(yuǎn)程選擇的實(shí)施例原理圖。
[0021]圖2B顯示了在下行鏈路方向本發(fā)明的DAS系統(tǒng)的扇區(qū)和子帶的遠(yuǎn)程選擇的實(shí)施例原理圖。
[0022]圖3顯示了本發(fā)明的DAS系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的原理圖。
[0023]圖4顯示了本發(fā)明具有遠(yuǎn)程單元的DAS系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的原理圖，其中所述遠(yuǎn)程單元傳輸不同的無線服務(wù)供應(yīng)商(“WSP”)的扇區(qū)和子帶的上行鏈路和下行鏈路信號(hào)。
[0024]圖5顯示了本發(fā)明的配置DAS系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的原理圖。
[0025]圖6顯示了圖5所示的本發(fā)明的DAS系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的原理圖。
[0026]圖7顯示了使用替代的分裂(split)和組合方法的本發(fā)明的DAS系統(tǒng)的幾個(gè)實(shí)施例的原理圖。
[0027]圖8顯示了使用替代的分裂和組合方法的本發(fā)明的DAS系統(tǒng)的幾個(gè)實(shí)施例的原理圖。
[0028]圖9顯示了本發(fā)明的DAS系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的原理圖，其中可以使用混合組合器來允許多個(gè)遠(yuǎn)程單元(“RU”)為多個(gè)WSP信號(hào)集合服務(wù)(service)。
[0029]發(fā)明詳細(xì)說明
[0030]通常，由于建筑材料和阻礙導(dǎo)致的衰落降低了建筑物內(nèi)的無線覆蓋。來自宏單元站點(diǎn)的無線信號(hào)歷經(jīng)導(dǎo)致低速數(shù)據(jù)連接和潛在丟失語音連接的降低電平。該問題的解決方法是使用分布式天線系統(tǒng)(DAS)。假如DAS系統(tǒng)是無源的，其包括同軸電纜、分路器和天線，通常稱為服務(wù)器天線，等。假如DAS是有源的，其使用與系統(tǒng)結(jié)合的一個(gè)或更多放大器，可以有效地傳送來自信號(hào)源的無線信號(hào)到向用戶設(shè)備(“UE”)傳播的服務(wù)器天線。UE包括，但不限制為蜂窩電話、智能電話、無線調(diào)制解調(diào)器、手寫板等。介質(zhì)轉(zhuǎn)換通常在同軸電纜和光纜之間進(jìn)行。通常，優(yōu)先光纖，因?yàn)槠滟|(zhì)量輕，并且長(zhǎng)距離下?lián)p耗低。
[0031]在光纜上傳送的RF信號(hào)的轉(zhuǎn)換通常涉及使用激光器來產(chǎn)生調(diào)制光。從光到調(diào)制到RF信號(hào)的轉(zhuǎn)換通常由光電二極管完成。存在幾種可能的RF信號(hào)源，其包括但不限制為蜂窩基站，用于LTE信號(hào)的稱為eNodeB，空中(off-air)中繼器，或者小單元、其為相較于具有多個(gè)扇區(qū)的全eNodeB具有較低容量的一種類型的基站等等。
[0032]DAS傳輸系統(tǒng)的一個(gè)目標(biāo)是將源RF信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)純度和保真度損失最小的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器天線。信號(hào)純度和保真度通常通過以下測(cè)量的一個(gè)或多個(gè)來量化:相鄰信道功率、替代信道功率、寬帶噪聲、雜散信號(hào)、互調(diào)產(chǎn)品、和信道內(nèi)信噪比，這里僅舉幾個(gè)例子。這些測(cè)量的每一個(gè)都在某些程度上受到激光器性能和用于傳輸RF信號(hào)的光電二極管的影響。
[0033]RF信號(hào)以多種方式傳輸。通常，RF信號(hào)直接通過振幅調(diào)制光學(xué)功率來傳送。信號(hào)還可通過用RF信號(hào)的基帶版本來頻率調(diào)制一個(gè)子載波來攜帶。信號(hào)還可以通過調(diào)制低頻率的光學(xué)功率來傳送，或者RF信號(hào)的基帶分量。RF信號(hào)可以是下變頻、數(shù)字化，以及使用脈沖碼調(diào)制(“PCM”)在光纖上發(fā)射。對(duì)于每種方式都存在優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
[0034]總得來說，需要最大信號(hào)處理的信號(hào)傳輸方法趨向于最昂貴的，并且具有最高的性能。例如，下變頻、數(shù)字化和光PCM趨向于每Mhz信號(hào)的傳輸需要最大性能和最高耗費(fèi)。光學(xué)功率的模擬調(diào)制通常是最少耗費(fèi)，正如不需要數(shù)字化和頻率變換一樣。使用諸如子載波的0FDM調(diào)制的其他類型的調(diào)制的方法具有與PCM類似的耗費(fèi)和復(fù)雜度。通?？捎玫臉?biāo)準(zhǔn)化PCM傳輸?shù)氖褂茫?0G比特以太網(wǎng)，在未來具有降低耗費(fèi)的