中繼器系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】中繼器系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]這要求于2013年6月25日提交的題為“Repeater System”的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)13173568.0的權(quán)益，其內(nèi)容通過(guò)引用合并到本文。
[0003]描述
[0004]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序所述的中繼器系統(tǒng)以及用于運(yùn)行中繼器系統(tǒng)的方法。
[0005]該種類(lèi)的中繼器系統(tǒng)包括前端部和后端部。本文的前端部被構(gòu)成為在下行鏈路方向上接收來(lái)自位于中繼器系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域的外界的至少一個(gè)通信源的信號(hào)，以及在上行鏈路的方向上將信號(hào)傳播到所述至少一個(gè)通信源。后端部又被構(gòu)成為在下行鏈路的方向上將RF(射頻)通信信號(hào)傳播到覆蓋區(qū)域，以及在上行鏈路方向上接收在覆蓋區(qū)域外的RF通信信號(hào)。
[0006]該種類(lèi)的中繼器系統(tǒng)例如可以被安裝在例如火車(chē)、飛機(jī)、輪船或公共汽車(chē)等移動(dòng)環(huán)境中，以提供在移動(dòng)環(huán)境內(nèi)的覆蓋。該種類(lèi)型的中繼器系統(tǒng)也可以被安裝在靜止環(huán)境中，所述靜止環(huán)境至少在某種程度上從外界被屏蔽，例如樓房、隧道等。在這種情況下的中繼器系統(tǒng)提供在被屏蔽環(huán)境內(nèi)的覆蓋。
[0007]正如其例如已知來(lái)自EP 1 109 332 A2的傳統(tǒng)的中繼器系統(tǒng)用來(lái)重復(fù)射頻(RF)信號(hào)，以例如在隔離的或屏蔽的環(huán)境中提供覆蓋，或者改善其中信號(hào)強(qiáng)度衰減和/或僅僅提供專(zhuān)用頻帶、子頻帶或載波的區(qū)域中的覆蓋。為此目的，EP 1 109 332 A2的數(shù)字中繼器在下行鏈路方向上向下轉(zhuǎn)換所接收到的模擬RF信號(hào)并數(shù)字化該RF信號(hào)，以處理數(shù)字基帶中的數(shù)字化RF信號(hào)。經(jīng)處理的數(shù)字化RF信號(hào)然后被轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)、被向上轉(zhuǎn)換和放大并經(jīng)由覆蓋天線被傳播到其中覆蓋將被提供的覆蓋區(qū)域中。在上行鏈路方向上的處理以類(lèi)似的方式進(jìn)行，所述類(lèi)似的方式包括數(shù)字基帶處理和功率放大，以傳播到外界通信源，例如基站的。
[0008]如其例如已知來(lái)自EP 1 109 332 A2的此中繼器系統(tǒng)對(duì)于通信信號(hào)是可穿透的，因?yàn)檩敵龅礁采w區(qū)域的RF信號(hào)等同于接收自外界通信源的RF信號(hào)(盡管放大)。
[0009]如果通信鏈路的信號(hào)強(qiáng)度變?nèi)?，即該通信鏈路的信干擾加噪聲比(SNIR)變得小，這具有在已經(jīng)經(jīng)由中繼器系統(tǒng)建立到外界通信源的通信鏈路的覆蓋區(qū)域中的(移動(dòng))終端必須執(zhí)行移交操作的效果，特別是當(dāng)此中繼器系統(tǒng)在例如火車(chē)、輪船或飛機(jī)等移動(dòng)環(huán)境中使用時(shí)。
[0010]而且，終端用戶(hù)通常已經(jīng)訂購(gòu)了信號(hào)運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)，使得他被捆綁到由該運(yùn)營(yíng)商提供的服務(wù)上。在中繼器系統(tǒng)(例如包括用于在覆蓋區(qū)域中提供分布的覆蓋的分布式天線系統(tǒng))不屬于該運(yùn)營(yíng)商并因此不對(duì)于由該運(yùn)營(yíng)商所提供的服務(wù)提供覆蓋的情況下，用戶(hù)可能必須通過(guò)漫游訪問(wèn)另一運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)，這可能是受限的并同時(shí)是昂貴的。
[0011]本發(fā)明的目的是提供一種中繼器系統(tǒng)以及用于操作中繼器系統(tǒng)的方法，所述中繼器系統(tǒng)可以向覆蓋區(qū)域中的經(jīng)核準(zhǔn)覆蓋提供用于在該覆蓋區(qū)域中的通信鏈路的高數(shù)據(jù)速率的可能。
[0012]該目的利用包括權(quán)利要求1的特征的中繼器系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0013]具體來(lái)說(shuō)，在中繼器系統(tǒng)內(nèi)，提供的是，
[0014]在下行鏈路的方向，前端部被構(gòu)成為將來(lái)自多個(gè)通信源的多個(gè)信號(hào)組合成組合信號(hào)，以及將該組合的信號(hào)發(fā)送到后端部。其中后端部被構(gòu)成為從組合的信號(hào)生成用于傳播到覆蓋區(qū)域中的RF通信信號(hào)，以及
[0015]在上行鏈路方向上后端部被構(gòu)成為從所接收的RF通信信號(hào)生成組合的信號(hào)，其中前端部被構(gòu)成為從接收自后端部的組合的信號(hào)生成多個(gè)信號(hào)，用于傳播到多個(gè)通信源。
[0016]因此，中繼器系統(tǒng)包括前端部和后端部。在下行鏈路的方向上，前端部將接收自外界通信源的信號(hào)組合成組合的信號(hào)。因此，建立在外界通信源與前端部之間的多個(gè)通信鏈路使用鏈路聚集方案被組合(被聚集)為單一組合的信號(hào)。然后，組合的信號(hào)被傳播到后端部，該后端部從組合的信號(hào)生成通用的RF通信信號(hào)，所述RF通信信號(hào)被傳播到覆蓋區(qū)域，用于在該覆蓋區(qū)域中提供覆蓋。
[0017]反過(guò)來(lái)，在上行鏈路的方向上，后端部從在覆蓋區(qū)域外接收的RF通信信號(hào)生成組合的信號(hào)。在本文中的接收的RF通信信號(hào)可以由在位于覆蓋區(qū)域中的終端與后端部之間的多個(gè)通信鏈路構(gòu)成。然后，組合的信號(hào)傳播到前端部，這從組合的信號(hào)生成信號(hào)以傳播到外界通信源。
[0018]例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，前端部可以包括與轉(zhuǎn)換和鏈路聚集單元一起的RF處理單元，所述轉(zhuǎn)換和鏈路聚集單元用于將來(lái)自多通信源的多個(gè)信號(hào)組合為組合的信號(hào)。RF處理單元與本文的轉(zhuǎn)換和鏈路聚集單元一起在下行鏈路的方向上執(zhí)行接收自外界通信源的信號(hào)的轉(zhuǎn)換(例如解調(diào))，并將幾個(gè)通信鏈路組合成單一的組合的鏈路。在組合的信號(hào)內(nèi)，在前端部與外界通信源之間的單一通信鏈路的數(shù)據(jù)被包含在數(shù)據(jù)流中并被傳播到后端部，用于進(jìn)一步處理和傳播到覆蓋區(qū)域。反之亦然，在上行鏈路的方向上，RF處理單元與轉(zhuǎn)換和鏈路聚集單元一起生成多個(gè)信號(hào)，并調(diào)制它們，以傳播到多個(gè)通信源。
[0019]在一個(gè)實(shí)施方式中，RF處理單元與轉(zhuǎn)換和鏈路聚集單元一起可以是可操作的，以在下行鏈路方向上調(diào)整接收自多個(gè)通信源的多個(gè)信號(hào)。由于在外界通信源與前端部之間的通信鏈路可以具有不同的變化的鏈路質(zhì)量(信號(hào)強(qiáng)度，SNIR)，因此執(zhí)行該調(diào)整以調(diào)整通信鏈路并因此使它們具有可比較水平的信號(hào)強(qiáng)度。然后，此經(jīng)調(diào)整的通信鏈路可以簡(jiǎn)單的方式被組合(聚集)，以形成用于傳播到后端部的組合的信號(hào)。
[0020]反過(guò)來(lái)，在上行鏈路的方向上，RF處理單元與轉(zhuǎn)換和鏈路聚集單元一起可個(gè)別地有益地調(diào)節(jié)用于傳播到多個(gè)通信源的多個(gè)信號(hào)，以考慮到不同通信源的不同距離。為此，之前執(zhí)行的調(diào)整的設(shè)置可以被存儲(chǔ)，使得對(duì)于個(gè)別通信源的個(gè)別有益調(diào)節(jié)可以基于之前獲得的調(diào)整信息來(lái)執(zhí)行。
[0021]在一個(gè)實(shí)施方式中，前端部被作為主單元構(gòu)成，后端部由遠(yuǎn)離主單元的一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程單元構(gòu)成。因此，前端部可以放置在例如火車(chē)、飛機(jī)、輪船、公共汽車(chē)或自行車(chē)的中央位置上或放置在樓房或隧道的中央位置上。具有其多個(gè)遠(yuǎn)程單元的后端部反過(guò)來(lái)可以分布在覆蓋區(qū)域上，并因此可以放置在例如整個(gè)火車(chē)或樓房的整個(gè)覆蓋區(qū)域的不同位置處。利用此分布的遠(yuǎn)程單元，因此可以提供分布的覆蓋。
[0022]在前端部與后端部之間的通信可以不同的方式建立。例如，前端部的主單元可以例如經(jīng)由WiFi連接經(jīng)由無(wú)線通信連接與后端部的遠(yuǎn)程單元通信。替代無(wú)線通信連接，也可以使用線路通信連接，因此利用例如銅電纜的線路或光纖等來(lái)將前端部的主單元連接到后端部的一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程單元。經(jīng)由通信連接，組合的信號(hào)然后被傳播到后端部并從該后端部接收。
[0023]在下行鏈路方向上的后端部可以是可操作的，以根據(jù)至少一個(gè)調(diào)制方案來(lái)調(diào)制組合的信號(hào)，從而生成用于傳播到覆蓋區(qū)域的RF通信信號(hào)。因此，后端部根據(jù)一個(gè)或多個(gè)調(diào)制方案調(diào)制利用組合的信號(hào)獲得的數(shù)據(jù)流。為此，后端部可以包括一些不同的(邏輯)基站，每個(gè)所述基站均被構(gòu)成為根據(jù)特定調(diào)制方案調(diào)制用于傳播到覆蓋區(qū)域的一部分?jǐn)?shù)據(jù)流。因此，每個(gè)(邏輯)基站均向特定調(diào)制方案(例如，GSM，3G，LTE)提供在覆蓋區(qū)域中的覆蓋。
[0024]反之亦然，在上行鏈路的方向上，后端部可以是可操作的，以解調(diào)所接收到的RF通信信號(hào)，從而生成用于傳播到前端部的組合的信號(hào)。
[0025]在一個(gè)實(shí)施方式中，后端部可以進(jìn)一步包括多路器，所述多路器用于在下行鏈路的方向上多路傳輸生成自組合的信號(hào)的經(jīng)調(diào)制信號(hào)，以形成用于傳播到覆蓋區(qū)域的RF通信信號(hào)。因此，多路器形成通用的通信信號(hào)，所述通信信號(hào)可以經(jīng)由適當(dāng)?shù)奶炀€或天線系統(tǒng)，例如分布式天線系統(tǒng)或所稱(chēng)的漏泄饋線，被傳播到覆蓋區(qū)域。
[0026]在上行鏈路方向上的操作以類(lèi)似的方式進(jìn)行。在覆蓋區(qū)域外接收的通用的通信信號(hào)利用多路分配器被多路分用，并通向后端部的(邏輯)基站，其中發(fā)生解調(diào)。然后，經(jīng)解調(diào)的信號(hào)被組合，以形成組合的信號(hào)并傳播到前端部，其中生成用于傳播到外界通信源的信號(hào)。
[0027]在一個(gè)實(shí)施方式中，前端部是可操作的，以經(jīng)由例如GSM，GPRS，3G，HSPA，HSPA+，LTE或WiFi的移動(dòng)通信方案與至少一個(gè)通信源通信。然后，前端部利用應(yīng)用到特定的標(biāo)準(zhǔn)化的調(diào)制的已知的移動(dòng)通信方案經(jīng)由空氣接口與外界通信源通信。
[0028]此外或可替代地，前端部也可以是可操作的，以經(jīng)由回程與一個(gè)或多個(gè)外界的通信源通信。此回程使用傳統(tǒng)的E1/T1或使用DSL服務(wù)、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(Ρ0Ν)、有源光以太網(wǎng)、固定無(wú)線(即在使用無(wú)線電或例如激光橋的其它無(wú)線鏈路的兩個(gè)位置之間的固定無(wú)線連接)、自由空間光通信(FS0)、經(jīng)由空氣接口的射頻、直接地在基站外的射頻、或者類(lèi)似CPRI的任何其它數(shù)字基站接口經(jīng)由例如銅電纜可以是但不受限于IP移動(dòng)回程。
[0029]使用于在外界通信源與本文中的前端部之間的通信鏈路的調(diào)制方案可以與使用于被傳播到覆蓋