專利名稱：光學(xué)通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及通信系統(tǒng)，而明確地說(shuō)涉及借助光學(xué)鏈路在蜂巢式電話網(wǎng)絡(luò)的諸要素之間進(jìn)行通信的系統(tǒng)。
本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)借助光學(xué)鏈路轉(zhuǎn)移信息和/或數(shù)據(jù)的方法在技術(shù)上是眾所周知的。典型的系統(tǒng)使用光纖或光導(dǎo)管傳送光學(xué)輻射，雖然其它的系統(tǒng)經(jīng)由實(shí)質(zhì)上自由的空間(例如，經(jīng)過(guò)地球的大氣)轉(zhuǎn)移光學(xué)輻射。使用與微波或頻率更低的輻射截然不同的光學(xué)輻射的一些優(yōu)勢(shì)是光學(xué)輻射由于其頻率在100THz的數(shù)量級(jí)上所以具有固有的高負(fù)荷量。使用光學(xué)輻射作為載波的其它理由是能以大約100GHz的速度切換的相干光源的可用性和這些相干光源當(dāng)中至少有一些能作為整體式固態(tài)器件予以實(shí)現(xiàn)這一事實(shí)。
在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的要素之間經(jīng)由至少包括一些光學(xué)鏈路的路徑進(jìn)行通信的方法在技術(shù)上是已知的。例如，其揭示在此通過(guò)引證被并入的授權(quán)給Acampora的美國(guó)專利第6,049,593號(hào)描述一種蜂窩系統(tǒng)，其中通過(guò)大約100米長(zhǎng)度的短光學(xué)鏈路互相連接的極小的蜂房組成通信網(wǎng)絡(luò)的比較大的蜂房。
直接調(diào)制的激光器通常被作為發(fā)射源被用于光學(xué)鏈路。然而，這種調(diào)制具有非線性的特性，這種特性本身又導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。性能惡化在實(shí)踐中是由諸如霧、云、高速的風(fēng)和強(qiáng)烈的陽(yáng)光之類嚴(yán)酷的天氣引起的。
光學(xué)鏈路通常包括動(dòng)態(tài)范圍比較小的接收器。雖然動(dòng)態(tài)范圍可以用技術(shù)上已知的方法通過(guò)將多重放大級(jí)納入接收器而得以增加，但是多級(jí)放大可能降低性能。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的某些方面的目的是提供借助光學(xué)鏈路進(jìn)行通信的方法和裝置。
本發(fā)明的某些方面的進(jìn)一步的目的是提供借助光學(xué)鏈路在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)要素之間進(jìn)行通信的方法和裝置。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)包括眾多物理上被分開(kāi)的網(wǎng)絡(luò)要素，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)要素都與網(wǎng)絡(luò)中的至少一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)要素通信。網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)要素選自天線、基站無(wú)線電收發(fā)機(jī)系統(tǒng)(BTS)，基站控制器(BSC)和移動(dòng)式無(wú)線電收發(fā)機(jī)。在網(wǎng)絡(luò)中至少有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)要素通過(guò)用信息調(diào)制光學(xué)載波把信息發(fā)射給另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)要素，其中信息呈射頻(RF)信號(hào)的形式，所以產(chǎn)生經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波。經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波優(yōu)選經(jīng)自由空間和/或經(jīng)諸如光纖之類光導(dǎo)管傳送到接收網(wǎng)絡(luò)要素。
光學(xué)載波可以是由發(fā)光二極管(LED)或其它的非相干輻射源產(chǎn)生的。作為替代，光學(xué)載波是由諸如實(shí)質(zhì)上發(fā)出相干輻射的激光器之類的光源產(chǎn)生的。經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波可以借助諸如光纖或光導(dǎo)管之類導(dǎo)引媒體在發(fā)射網(wǎng)絡(luò)要素和接收網(wǎng)絡(luò)要素之間轉(zhuǎn)移。作為替代，經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波可以借助諸如大氣之類非導(dǎo)引媒體被轉(zhuǎn)移。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，接收網(wǎng)絡(luò)要素包括將載波解調(diào)以恢復(fù)信息的雪崩光電二極管(APD)。跟在APD后面的是一個(gè)放大級(jí)，該放大級(jí)與APD和控制APD的增益的從該放大級(jí)到APD的反饋一起提供用于具有高動(dòng)態(tài)增益的網(wǎng)絡(luò)的通信信號(hào)的檢測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明的一些實(shí)施方案可能只使用一級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)增益。在一些實(shí)施方案中，來(lái)自APD的替代反饋回路被實(shí)現(xiàn)。這種替代反饋回路包括返回光學(xué)載波來(lái)源的路徑，而且該回路是為了控制載波的輸出水平而配置的。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，當(dāng)檢測(cè)到的發(fā)射網(wǎng)絡(luò)要素所收到的信號(hào)的水平低于預(yù)定的門限值的時(shí)候，增益裝置被接入發(fā)射網(wǎng)絡(luò)要素的RF放大器。在接收網(wǎng)絡(luò)要素中對(duì)應(yīng)的增益裝置與RF放大器斷開(kāi)，以致系統(tǒng)的總增益實(shí)質(zhì)上沒(méi)有變化。當(dāng)信號(hào)水平上升到高于預(yù)定的門限值的時(shí)候，發(fā)射器中的增益裝置被拆除，而接收器中的裝置被再次接入。在維持總增益不變的同時(shí)轉(zhuǎn)換發(fā)射網(wǎng)絡(luò)要素的增益的一些優(yōu)勢(shì)是在保持總的系統(tǒng)信噪比實(shí)質(zhì)上不變的同時(shí)增加蜂窩系統(tǒng)的實(shí)用性。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，光學(xué)載波是用兩個(gè)以上具有不同的增益特性的光學(xué)接收器收到的。依據(jù)收到的信號(hào)水平，接收網(wǎng)絡(luò)要素中的開(kāi)關(guān)選擇使用哪個(gè)光學(xué)接收器重建初始的RF信號(hào)。一些實(shí)施方案的一些優(yōu)勢(shì)是選擇不同的接收器的能力將增加系統(tǒng)的總的動(dòng)態(tài)范圍。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，初始的RF信號(hào)是用寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的。數(shù)字信號(hào)被用來(lái)調(diào)制光學(xué)載波，而RF信號(hào)是在接收網(wǎng)絡(luò)要素中用數(shù)模轉(zhuǎn)換器復(fù)原的。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波被分成兩個(gè)以上被發(fā)射網(wǎng)絡(luò)要素分開(kāi)發(fā)射的分開(kāi)的可調(diào)節(jié)的光學(xué)載波。諸如頻道特性之類的參數(shù)是在接收網(wǎng)絡(luò)要素對(duì)每個(gè)光學(xué)載波進(jìn)行測(cè)量的，而且調(diào)節(jié)相應(yīng)的對(duì)測(cè)量結(jié)果敏感的載波以便優(yōu)化載波的傳輸。在接收網(wǎng)絡(luò)要素用接收部件接收和組合兩個(gè)以上載波，而且在其中重建初始的RF信號(hào)。一些實(shí)施方案的一些優(yōu)勢(shì)是通過(guò)把經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波作為眾多個(gè)個(gè)被單獨(dú)優(yōu)化的分開(kāi)的載波發(fā)射，諸如在載波路徑之一中載波衰減之類的作用被減輕。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，光學(xué)載波是用眾多RF子載波調(diào)制的，而這些子載波本身又是分別用一個(gè)一個(gè)或多個(gè)傳送信息的信號(hào)調(diào)制的。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，將具有已知的特性的光學(xué)監(jiān)控信號(hào)從發(fā)射網(wǎng)絡(luò)要素發(fā)射到接收網(wǎng)絡(luò)要素。接收網(wǎng)絡(luò)要素中的監(jiān)控接收器測(cè)量收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平。用諸如載波的信噪比之類度量被轉(zhuǎn)移的信息的質(zhì)量的載波參數(shù)指出的載波中的惡化是依據(jù)收到的監(jiān)控信號(hào)水平確定的。為了克服載波中的惡化，經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波的功率對(duì)實(shí)測(cè)的監(jiān)控信號(hào)水平敏感被增加到取決于眼睛安全標(biāo)準(zhǔn)的最大的載波功率值。
如果載波功率在它的最大值，而且載波仍然過(guò)分地惡化，則該載波的帶寬將被減少。一些實(shí)施方案的一些優(yōu)勢(shì)是可變的功率水平和可變的帶寬的適當(dāng)?shù)慕M合將減輕在載波中引起惡化的作用。通常，這些作用包括極端的天氣條件和在引導(dǎo)光學(xué)載波方面的不準(zhǔn)確性引起的瞄準(zhǔn)損失作用(pointing loss effects)。
所以，依照本發(fā)明的實(shí)施方案，將提供在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的方法，該方法包括下述行為從網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素發(fā)射光學(xué)載波；用～調(diào)制光學(xué)載波信息；用包括在網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素中的雪崩光電二極管(APD)檢測(cè)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波，以便恢復(fù)信息；以及改變對(duì)光學(xué)載波的水平敏感的APD的增益，以避免APD的飽和。
發(fā)射光學(xué)載波的行為可以包括發(fā)射來(lái)自激光二極管的相干輻射。
作為替代，發(fā)射光學(xué)載波的行為可以包括發(fā)射來(lái)自發(fā)光二極管的非相干輻射。
調(diào)制光學(xué)載波的行為可以包括用一個(gè)或多個(gè)包含信息的子載波調(diào)制載波。
此外，檢測(cè)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波的行為可以包括測(cè)量APD產(chǎn)生的輸出水平，而改變對(duì)該水平敏感的APD的增益可以包括改變對(duì)輸出水平敏感的增益。
測(cè)量輸出水平的行為可以包括利用第二網(wǎng)絡(luò)要素中的中央處理器(CPU)測(cè)量平均輸出水平，而改變對(duì)輸出水平敏感的增益可以包括利用CPU改變?cè)鲆妗?br> 檢測(cè)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波的行為可以包括測(cè)量APD的輸出水平，而發(fā)射光學(xué)載波可以包括改變對(duì)APD的輸出水平敏感的光學(xué)載波的功率水平。
改變光學(xué)載波的功率水平的行為可以進(jìn)一步包括把反向的光學(xué)載波從第二網(wǎng)絡(luò)要素發(fā)射到第一網(wǎng)絡(luò)要素；用APD的輸出水平的指示調(diào)制反向的光學(xué)載波；以及改變對(duì)所述指示敏感的功率輸出。
該方法可以進(jìn)一步包括用附加信息調(diào)制反向光學(xué)載波的行為。
此外，發(fā)射光學(xué)載波的行為可以包括借助介于第一網(wǎng)絡(luò)要素和第二網(wǎng)絡(luò)要素之間包括自由空間的路徑發(fā)射光學(xué)載波。
作為替代或補(bǔ)充，發(fā)射光學(xué)載波的行為可以包括借助介于第一網(wǎng)絡(luò)要素和第二網(wǎng)絡(luò)要素之間包括光纖的路徑發(fā)射光學(xué)載波。
該方法可以進(jìn)一步包括為了避免APD的飽和改變至少對(duì)光學(xué)載波的光學(xué)背景噪聲水平和累積系統(tǒng)噪聲之一敏感的APD的增益的行為。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的裝置，該裝置包括網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合發(fā)射光學(xué)載波的發(fā)射器；和適合用信息調(diào)制光學(xué)載波的調(diào)制器；以及網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合檢測(cè)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波以恢復(fù)信息的雪崩光電二極管(APD)；和適合改變對(duì)光學(xué)載波的水平敏感的APD的增益以避免APD飽和的增益控制器。
發(fā)射器可以包括發(fā)射相干輻射的激光二極管。
作為替代，發(fā)射器可以包括發(fā)射非相干輻射的發(fā)光二極管。
調(diào)制器可以適合用一個(gè)或多個(gè)包含信息的子載波調(diào)制光學(xué)載波。
增益控制器可以包括適合測(cè)量APD產(chǎn)生的輸出水平的檢測(cè)器，而且增益控制器可以適合改變對(duì)該輸出水平敏感的APD的增益。
第二網(wǎng)絡(luò)要素可以包括適合測(cè)量作為平均輸出水平的輸出水平和改變對(duì)平均輸出水平敏感的增益的中央處理器(CPU)。
此外，增益控制器可以適合測(cè)量APD的輸出水平，而發(fā)射器可以適合改變對(duì)APD的輸出水平敏感的光學(xué)載波的功率輸出。
第二網(wǎng)絡(luò)要素可以包括適合發(fā)射把APD的輸出水平的指示從第二網(wǎng)絡(luò)要素傳送到第一網(wǎng)絡(luò)要素的反向光學(xué)載波的反向發(fā)射的發(fā)射器，而且發(fā)射器可以適合改變對(duì)所述指示敏感的功率輸出。
第二網(wǎng)絡(luò)要素可以包括用附加信息調(diào)制反向光學(xué)載波的反向調(diào)制器。
發(fā)射器可以適合借助介于第一網(wǎng)絡(luò)要素和第二網(wǎng)絡(luò)要素之間包括自由空間的路徑發(fā)射光學(xué)載波。
作為替代或補(bǔ)充，發(fā)射器可以適合借助介于第一網(wǎng)絡(luò)要素和第二網(wǎng)絡(luò)要素之間包括光纖的路徑發(fā)射光學(xué)載波。
增益控制器可以適合改變至少對(duì)光學(xué)載波的光學(xué)背景噪聲水平和累積系統(tǒng)噪聲之一敏感的APD的增益，以避免APD的飽和。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)一步提供用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的裝置，該裝置包括網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合接收和放大射頻(RF)信號(hào)以產(chǎn)生經(jīng)過(guò)放大的第一RF信號(hào)的第一放大器；指出收到的RF信號(hào)達(dá)到預(yù)定水平的檢測(cè)器；適合用對(duì)達(dá)到預(yù)定的水平敏感的預(yù)定的增益數(shù)值改變第一放大器的增益的第一增益裝置；和用經(jīng)過(guò)放大的第一RF信號(hào)調(diào)制光學(xué)載波并且發(fā)射經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的光學(xué)發(fā)射器；以及網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波并且依據(jù)它產(chǎn)生復(fù)原的RF信號(hào)的光學(xué)接收器；適合接收和放大復(fù)原的RF信號(hào)產(chǎn)生經(jīng)過(guò)放大的第二RF信號(hào)的第二放大器；和適合用實(shí)質(zhì)上等于對(duì)在第一網(wǎng)絡(luò)要素達(dá)到預(yù)定水平敏感的預(yù)定的增益數(shù)值的負(fù)值的數(shù)值改變第二放大器的增益的第二增益裝置。
檢測(cè)器可以產(chǎn)生對(duì)達(dá)到預(yù)定水平敏感的變?cè)鲆嫘盘?hào)，而光學(xué)發(fā)射器可以把變?cè)鲆嫘盘?hào)傳送給光學(xué)接收器。
第二網(wǎng)絡(luò)要素可以包括將第二增益裝置納入對(duì)收到的變?cè)鲆嫘盘?hào)敏感的第二放大器的中央處理器(CPU)。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)接收在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)射的信息的裝置，該裝置包括適合接收用信息調(diào)制的光學(xué)載波和輸出收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的光學(xué)組件；為了在第一光學(xué)單元的第一端接收已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波和在其中傳送收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波而被耦合的第一光學(xué)單元；為了接收已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第一部分而被耦合到第一光學(xué)單元的第二端上而且是對(duì)它敏感的適合產(chǎn)生信息的第一輸出代表的第一接收器；為了把已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第二部分傳送到第二光學(xué)單元之中而被耦合到第一光學(xué)單元上的第二光學(xué)單元；為了接收已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第二部分而被耦合到第二光學(xué)單元上而且是對(duì)它敏感的適合產(chǎn)生信息的第二輸出代表的第二接收器；和在對(duì)已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的水平敏感的第一和第二輸出中進(jìn)行選擇的開(kāi)關(guān)。
第一部分對(duì)第二部分的比例可能被包括在介于30∶1和300∶1之間的大致范圍中。
裝置可以進(jìn)一步包括為了把已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第三部分傳送到第三光學(xué)單元之中而被耦合到第一光學(xué)單元上的第三光學(xué)單元；和為了接收已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第三部分而被耦合到第三光學(xué)單元上而且對(duì)它敏感適合產(chǎn)生信息的第三輸出代表的第三接收器，其中開(kāi)關(guān)可以在對(duì)已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的水平敏感的第一、第二和第三輸出中進(jìn)行選擇。
第二部分對(duì)第三部分的比例可以被包括在介于30∶1和300∶1之間的大致范圍中。
裝置可以進(jìn)一步包括為了把已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第三部分傳送到第三光學(xué)單元之中而被耦合到第一光學(xué)單元上的第三光學(xué)單元；和為了接收已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第三部分而被耦合到第三光學(xué)單元上而且是對(duì)它敏感的適合產(chǎn)生信息的第三輸出代表的第三接收器，而且開(kāi)關(guān)可以在對(duì)收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的水平和第二和第三接收器的操作能力敏感的第一、第二和第三輸出中進(jìn)行選擇。
第一和第二光學(xué)單元當(dāng)中至少有一個(gè)可以包括光纖。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的裝置，該裝置包括網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合將射頻(RF)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，其中RF信號(hào)是在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)工作的無(wú)線電收發(fā)機(jī)可收到的；為了接收數(shù)字信號(hào)而被耦合的而且適合用信號(hào)調(diào)制光學(xué)載波的光學(xué)調(diào)制器；和適合發(fā)射經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波的發(fā)射器；以及網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括為了接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波而被耦合的接收器；適合依據(jù)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波恢復(fù)數(shù)字信號(hào)的解調(diào)器；以及適合轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)以恢復(fù)RF信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。
ADC的采樣率可以等于或大于RF信號(hào)帶寬頻率的大約兩倍。
數(shù)字信號(hào)可以包括由ADC產(chǎn)生的壓縮的數(shù)字信號(hào)，而且DAC可以適合將壓縮的數(shù)字信號(hào)解壓縮。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的裝置，該裝置包括網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括
適合接收包含信息的初始的射頻(RF)信號(hào)并且將該信號(hào)分成第一RF信號(hào)和第二RF信號(hào)的分路器；為了用第一RF信號(hào)調(diào)制第一光學(xué)載波和發(fā)射經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波而被耦合的第一光學(xué)發(fā)射器；和為了用第二RF信號(hào)調(diào)制第二光學(xué)載波和發(fā)射經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波而被耦合的第二光學(xué)發(fā)射器；網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合接收和解調(diào)經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波恢復(fù)第一RF信號(hào)的第一光學(xué)接收器；適合接收和解調(diào)經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波恢復(fù)第二RF信號(hào)的第二光學(xué)接收器；和為了把復(fù)原的第一和第二RF信號(hào)相加重建初始的RF信號(hào)而被耦合的加法器；以及把第一光學(xué)接收器與第一光學(xué)發(fā)射器耦合起來(lái)的第一反饋網(wǎng)絡(luò)，它改變對(duì)指示在第二網(wǎng)絡(luò)要素實(shí)測(cè)的用經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波轉(zhuǎn)移的信息的第一質(zhì)量的第一參數(shù)敏感的經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的第一特性。
該裝置可以進(jìn)一步包括第二反饋網(wǎng)絡(luò)，它把第二光學(xué)接收器與第二光學(xué)發(fā)射器耦合起來(lái)并且改變至少對(duì)指示在第二網(wǎng)絡(luò)要素實(shí)測(cè)的用經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波轉(zhuǎn)移的信息的第二質(zhì)量的第二參數(shù)和第一參數(shù)之一敏感的經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波的第二特性。
第一RF信號(hào)的水平可以不同于第二RF信號(hào)的水平。
作為替代或補(bǔ)充，第一RF信號(hào)的頻率可以不同于第二RF信號(hào)的頻率。
經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的參數(shù)可以不同于經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波的參數(shù)，而所述參數(shù)可以選自波長(zhǎng)、偏振和功率水平。
經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波實(shí)質(zhì)上可以包括模擬調(diào)制，第一特性至少可以包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的帶寬和水平之一，而第一參數(shù)可以包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的信噪比。
經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波實(shí)質(zhì)上可以包括數(shù)字調(diào)制，第一特性至少可以包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的帶寬和水平之一，而第一參數(shù)可以包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的誤碼率。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的裝置，該裝置包括網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合用第一RF信號(hào)調(diào)制第一RF子載波的第一混頻器；適合用第二RF信號(hào)調(diào)制第二RF子載波的第二混頻器；為了把經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一和第二子載波相加產(chǎn)生組合RF信號(hào)而被耦合的加法器；和為了發(fā)射用組合RF信號(hào)調(diào)制的光學(xué)載波而被耦合的光學(xué)發(fā)射器；以及網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括
適合接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波和恢復(fù)組合RF信號(hào)的光學(xué)接收器；為了依據(jù)組合RF信號(hào)恢復(fù)作為分開(kāi)的信號(hào)的經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一子載波和調(diào)制的第二子載波而被耦合的分路器；適合接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一子載波和恢復(fù)第一RF信號(hào)的第三混頻器；和適合接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二子載波和恢復(fù)第二RF信號(hào)的第四混頻器。
第三混頻器可以接收第一RF子載波，以便恢復(fù)第一RF信號(hào)，而第四混頻器可以接收第二RF子載波，以便恢復(fù)第二RF信號(hào)。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的方法，其中包括下述行為用包括在網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素中的第一放大器接收和放大射頻(RF)信號(hào)，以便產(chǎn)生經(jīng)放大的第一RF信號(hào)；用預(yù)定的增益數(shù)值改變對(duì)達(dá)到預(yù)定水平的RF信號(hào)敏感的第一放大器的增益；用經(jīng)過(guò)放大的第一RF信號(hào)調(diào)制光學(xué)載波并且發(fā)射經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波；用包括在網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素中的光學(xué)接收器接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波并且依據(jù)它產(chǎn)生復(fù)原的RF信號(hào)；
用第二放大器接收和放大復(fù)原的RF信號(hào)，以便產(chǎn)生經(jīng)過(guò)放大的第二RF信號(hào)；以及用實(shí)質(zhì)上等于預(yù)定的增益數(shù)值的負(fù)值的數(shù)值改變對(duì)達(dá)到預(yù)定水平的RF信號(hào)敏感的第二放大器的增益。
該方法進(jìn)一步包括在第一網(wǎng)絡(luò)要素中產(chǎn)生對(duì)達(dá)到預(yù)定水平的RF信號(hào)敏感的變?cè)鲆嫘盘?hào)并且把變?cè)鲆嫘盘?hào)傳送給第二網(wǎng)絡(luò)要素的行為。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)接收在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)射的信息的方法，其中包括下述行為在光學(xué)組件中接收用信息調(diào)制的光學(xué)載波并且從那里輸出收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波；將已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波耦合到第一光學(xué)單元的第一端之中并且在其中傳送已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波；用與第一光學(xué)單元的第二端耦合的第一接收器接收已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第一部分并且對(duì)它敏感產(chǎn)生信息的第一輸出代表；將第二光學(xué)單元與第一光學(xué)單元耦合；把已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第二部分傳送到第二光學(xué)單元之中；用與第二光學(xué)單元耦合的第二接收器接收已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第二部分并且對(duì)它敏感產(chǎn)生信息的第二輸出代表；以及在對(duì)已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的水平敏感的第一和第二輸出之間進(jìn)行選擇。
耦合的行為可以包括形成被包括在大約介于30∶1和300∶1之間的范圍中的第一部分對(duì)第二部分的比例。
第一和第二光學(xué)單元當(dāng)中至少有一個(gè)可以包括光纖。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的方法，其中包括下述行為用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)將射頻(RF)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其中RF信號(hào)是能用在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)工作的無(wú)線電收發(fā)機(jī)接收的；用數(shù)字信號(hào)調(diào)制光學(xué)載波；把經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波從包括在網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素中的發(fā)射器發(fā)射出去；用包括在網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素中的接收器接收和解調(diào)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波，以便恢復(fù)數(shù)字信號(hào)；以及用數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)，以便恢復(fù)RF信號(hào)。
轉(zhuǎn)換的行為可以包括以等于或大于RF信號(hào)的頻率的大約兩倍的ADC的采樣率采樣。
在ADC中的轉(zhuǎn)換行為可以包括壓縮數(shù)字信號(hào)以形成壓縮的數(shù)字信號(hào)，而且在DAC中的轉(zhuǎn)換行為可以包括將壓縮的數(shù)字信號(hào)解壓縮。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的方法，其中包括下述行為接收包含信息的初始的射頻(RF)信號(hào)并且將該信號(hào)分成第一RF信號(hào)和第二RF信號(hào)；用第一RF信號(hào)調(diào)制第一光學(xué)載波以產(chǎn)生經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波并且把經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波從在網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素中的第一光學(xué)發(fā)射器發(fā)射出去；用第二RF信號(hào)調(diào)制第二光學(xué)載波以產(chǎn)生經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波并且把經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波從在第一網(wǎng)絡(luò)要素中的第二光學(xué)發(fā)射器發(fā)射出去；用在網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素中的第一光學(xué)接收器接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波并且將經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波解調(diào)以便恢復(fù)第一RF信號(hào)；用第二網(wǎng)絡(luò)要素中的第二光學(xué)接收器接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波并且將經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波解調(diào)以便恢復(fù)第二RF信號(hào)；通過(guò)改變對(duì)指示在第二網(wǎng)絡(luò)要素實(shí)測(cè)的用經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波轉(zhuǎn)移的信息的第一質(zhì)量的第一參數(shù)敏感的經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的第一特性的第一反饋網(wǎng)絡(luò)把第一光學(xué)接收器耦合到第一光學(xué)發(fā)射器上；以及把復(fù)原的第一和第二RF信號(hào)相加，以便重建初始的RF信號(hào)。
該方法可以進(jìn)一步包括通過(guò)改變至少對(duì)指示在第二網(wǎng)絡(luò)要素實(shí)測(cè)的用經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波轉(zhuǎn)移的信息的第二質(zhì)量的第二參數(shù)和第一參數(shù)之一敏感的經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波的第二特征的第二反饋網(wǎng)絡(luò)把第二光學(xué)接收器耦合到第二光學(xué)發(fā)射器上的行為。
分離的行為可以包括提供不同于第二RF信號(hào)的水平的第一RF信號(hào)的水平。
作為替代或補(bǔ)充，分離的行為可以包括提供不同于第二RF信號(hào)的頻率的第一RF信號(hào)的頻率。
調(diào)制的行為可以包括提供不同于經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波的參數(shù)的經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的參數(shù)，其中所述參數(shù)選自波長(zhǎng)、偏振和功率水平。
經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波實(shí)質(zhì)上可以包括模擬調(diào)制，第一特性可以至少包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的帶寬和水平之一，而且第一參數(shù)可以包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的信噪比。
作為替代或補(bǔ)充，經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波實(shí)質(zhì)上可以包括數(shù)字調(diào)制，第一特性可以至少包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的帶寬和水平之一，而且第一參數(shù)可以包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的誤碼率。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的方法，其中包括下述行為用第一RF信號(hào)調(diào)制第一RF子載波以形成經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一子載波；用第二RF信號(hào)調(diào)制第二RF子載波以形成經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二子載波；
將經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一和第二子載波相加，以產(chǎn)生組合RF信號(hào)；把用組合RF信號(hào)調(diào)制的光學(xué)載波從網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素發(fā)射出去；在網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素中接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波和恢復(fù)組合RF信號(hào)；把組合RF信號(hào)分成經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一子載波和經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二子載波；依據(jù)經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一子載波恢復(fù)第一RF信號(hào)；以及依據(jù)經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二子載波恢復(fù)第二RF信號(hào)。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)把容量分配給在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中操作的網(wǎng)絡(luò)要素的方法，其中包括下述行為提供眾多空間上固定的網(wǎng)絡(luò)要素，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)要素都有相應(yīng)的用來(lái)發(fā)射和接收與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)相容的信號(hào)的容量；把眾多成對(duì)的網(wǎng)絡(luò)要素用各自的光學(xué)載波耦合起來(lái)，每個(gè)載波都是經(jīng)過(guò)調(diào)制的，以便在分別耦合的網(wǎng)絡(luò)要素對(duì)之間傳送信號(hào)；以及借助光學(xué)載波在其間至少轉(zhuǎn)移一部分對(duì)眾多網(wǎng)絡(luò)要素檢測(cè)到的信號(hào)水平敏感的被耦合的網(wǎng)絡(luò)要素的容量。
空間上固定的網(wǎng)絡(luò)要素可以是為了操作眾多蜂窩系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)的，而至少轉(zhuǎn)移一部分容量可以包括在蜂窩系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)移容量，而且眾多的蜂窩系統(tǒng)包括任何在兩個(gè)以上頻帶上操作的系統(tǒng)，用兩種以上多路復(fù)用方法操作的系統(tǒng)和由兩個(gè)以上不同的操作員操作的系統(tǒng)。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中分配容量的裝置，該裝置包括第一組眾多空間上固定的網(wǎng)絡(luò)要素，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)要素都有相應(yīng)的用來(lái)發(fā)射和接收與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)相容的信號(hào)的容量；和第二組眾多光學(xué)載波，每個(gè)載波都把一對(duì)網(wǎng)絡(luò)要素耦合起來(lái)并且都是經(jīng)過(guò)調(diào)制的以便在其間傳送信號(hào)，而且適合在其間至少轉(zhuǎn)移一部分對(duì)網(wǎng)絡(luò)要素檢測(cè)到的信號(hào)水平敏感的被耦合的網(wǎng)絡(luò)要素的容量。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的方法，其中包括下述行為把光學(xué)載波從網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素發(fā)射到網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素；用信息調(diào)制光學(xué)載波，以便把信息從第一網(wǎng)絡(luò)要素轉(zhuǎn)移到第二網(wǎng)絡(luò)要素；把監(jiān)控信號(hào)從第一網(wǎng)絡(luò)要素發(fā)射到第二網(wǎng)絡(luò)要素；測(cè)量在第二網(wǎng)絡(luò)要素收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平；產(chǎn)生收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平和指示從第一網(wǎng)絡(luò)要素轉(zhuǎn)移到第二網(wǎng)絡(luò)要素的信息的質(zhì)量的參數(shù)之間的映射；以及至少調(diào)節(jié)對(duì)收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平和映射敏感的光學(xué)載波的發(fā)射功率水平和光學(xué)載波的通信帶寬之一，以便維持從第一網(wǎng)絡(luò)要素轉(zhuǎn)移到第二網(wǎng)絡(luò)要素的信息的預(yù)定的最低質(zhì)量。
發(fā)射監(jiān)控信號(hào)的行為可以包括發(fā)射實(shí)質(zhì)上與光學(xué)載波共線而且波長(zhǎng)實(shí)質(zhì)上不同于光學(xué)載波的波長(zhǎng)的光學(xué)監(jiān)控信號(hào)。
作為替代或補(bǔ)充，發(fā)射監(jiān)控信號(hào)的行為可以包括發(fā)射在光學(xué)載波上作為子載波的監(jiān)控頻道。
調(diào)制光學(xué)載波的行為可以包括用模擬調(diào)制來(lái)調(diào)制光學(xué)載波，而指示質(zhì)量的參數(shù)可以包括光學(xué)載波的信噪比。
作為替代或補(bǔ)充，調(diào)制光學(xué)載波的行為可以包括用數(shù)字調(diào)制來(lái)調(diào)制光學(xué)載波，而指示質(zhì)量的參數(shù)可以包括光學(xué)載波的誤碼率。
依照本發(fā)明的實(shí)施方案，進(jìn)一步提供用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的裝置，該裝置包括網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括把用信息調(diào)制的光學(xué)載波作為經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波發(fā)射出去的光學(xué)發(fā)射器；發(fā)射監(jiān)控信號(hào)的監(jiān)控信號(hào)發(fā)生器；和控制發(fā)射器和監(jiān)控發(fā)生器的第一中央處理器(CPU)；網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括
接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波并且依據(jù)它產(chǎn)生復(fù)原信息的轉(zhuǎn)換器；測(cè)量收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平的檢測(cè)器；接收經(jīng)過(guò)測(cè)量的功率水平的第二CPU；和儲(chǔ)存收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平和指示復(fù)原信息的質(zhì)量的參數(shù)之間的映射的存儲(chǔ)器，第一和第二CPU當(dāng)中至少有一個(gè)適合至少調(diào)節(jié)對(duì)收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平和映射敏感的光學(xué)載波的發(fā)射功率水平或光學(xué)載波的通信帶寬，以維持預(yù)定的復(fù)原信息的最低質(zhì)量。
監(jiān)控信號(hào)可以包括實(shí)質(zhì)上與經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波共線發(fā)射的而且波長(zhǎng)可以實(shí)質(zhì)上不同于經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波的波長(zhǎng)的光學(xué)監(jiān)控信號(hào)。
作為替代或補(bǔ)充，監(jiān)控信號(hào)可以包括在光學(xué)載波上作為子載波工作的監(jiān)控頻道。
經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波可以包括模擬調(diào)制，而指示質(zhì)量的參數(shù)包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波的信噪比。
作為替代或補(bǔ)充，經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波可以包括數(shù)字調(diào)制，而指示質(zhì)量的參數(shù)包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波的誤碼率。
結(jié)合附圖從下面的優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明將更全面地理解本發(fā)明。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是依照本發(fā)明的實(shí)施方案圖解說(shuō)明蜂窩網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)要素之間的連接的示意圖；圖2是依照本發(fā)明的實(shí)施方案展示對(duì)天線鏈路的兩個(gè)基站無(wú)線電收發(fā)機(jī)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)的示意圖；圖3是依照本發(fā)明的實(shí)施方案包括在圖2所示鏈路中的光電轉(zhuǎn)換器的示意方框圖；圖4是依照本發(fā)明的實(shí)施方案包括在圖2所示鏈路中的負(fù)反饋回路的示意方框圖；圖5是依照本發(fā)明的實(shí)施方案的圖2所示鏈路之一的示意方框圖；圖6是依照本發(fā)明的替代實(shí)施方案的圖2所示鏈路之一的示意方框圖；圖7是依照本發(fā)明的進(jìn)一步的替代實(shí)施方案的圖2所示鏈路之一的示意方框圖；圖8是依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的圖2所示鏈路之一的示意方框圖；圖9是依照本發(fā)明的替代實(shí)施方案的圖2所示兩個(gè)鏈路的示意方框圖；圖10是依照本發(fā)明的實(shí)施方案圖解說(shuō)明圖1所示蜂窩網(wǎng)絡(luò)的替代蜂窩網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)要素之間的連接示意圖11是依照本發(fā)明的實(shí)施方案在圖2所示鏈路之一中發(fā)射器和光電轉(zhuǎn)換器之間的耦合的示意圖；而圖12是依照本發(fā)明的實(shí)施方案展示當(dāng)圖11的耦合被實(shí)現(xiàn)的時(shí)候用來(lái)優(yōu)化傳輸過(guò)程的程序的步驟的流程圖。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述現(xiàn)在參照?qǐng)D1，它是依照本發(fā)明的實(shí)施方案圖解說(shuō)明蜂窩網(wǎng)絡(luò)20的網(wǎng)絡(luò)要素之間的連接的示意圖。網(wǎng)絡(luò)20包括一個(gè)或多個(gè)基站控制器(BSC)22。每個(gè)BSC22借助各自的BSC-BTS鏈路32控制一個(gè)或多個(gè)基站無(wú)線電收發(fā)機(jī)系統(tǒng)(BTS)24A、24B、24C、24D，在本文中也被統(tǒng)稱為BTS24。每個(gè)BTS24本身又借助各自的BTS-天線鏈路34A、34B、......、34H(在本文中也被統(tǒng)稱為鏈路34)被耦合到一個(gè)或多個(gè)通常相似的天線26A、26B、......、26H上(在本文中也被統(tǒng)稱為天線26)。每個(gè)鏈路32、34都在各自鏈路的末端網(wǎng)絡(luò)要素之間起全雙工耦合作用。
網(wǎng)絡(luò)20能依照一個(gè)或多個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多路復(fù)用系統(tǒng)例如時(shí)域多路訪問(wèn)(TDMA)、頻域多路訪問(wèn)(FDMA)和/或碼域多路訪問(wèn)(CDMA)系統(tǒng)操作，而且在一些實(shí)施方案中能在為蜂窩通信分配的射頻(RF)頻帶中操作。網(wǎng)絡(luò)20是為了使移動(dòng)式無(wú)線電收發(fā)機(jī)21能夠借助天線26和移動(dòng)式無(wú)線電收發(fā)機(jī)之間的RF信號(hào)在被天線26覆蓋區(qū)域內(nèi)與另一個(gè)移動(dòng)式無(wú)線電收發(fā)機(jī)23通信而實(shí)現(xiàn)的。在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)BSC22與在網(wǎng)絡(luò)20外部的通信系統(tǒng)30通信，這樣的系統(tǒng)包括任何由諸如公共交換電話網(wǎng)(PSTN)之類硬連線電話網(wǎng)絡(luò)、諸如因特網(wǎng)之類分布式分組轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)和不包括在網(wǎng)絡(luò)20中的一個(gè)或多個(gè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)組成的群體。在系統(tǒng)30和與之耦合的BSC之間的通信可以經(jīng)由BSC-外部系統(tǒng)鏈路36。
在這份揭示和權(quán)利要求書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)絡(luò)要素”指的是任何適合在上述的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)操作和通信的基站控制器、基站無(wú)線電收發(fā)機(jī)系統(tǒng)、移動(dòng)式無(wú)線電收發(fā)機(jī)或天線。
依照一些實(shí)施方案，至少一些BSC22在它們自己之間轉(zhuǎn)移信息，這樣的信息包括網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)操作信息，以及來(lái)源于正在網(wǎng)絡(luò)20內(nèi)通信的移動(dòng)式無(wú)線電收發(fā)機(jī)的信號(hào)。例如，當(dāng)存在從受一個(gè)BSC控制的蜂房向受第二個(gè)BSC控制的蜂房移交的時(shí)候，后者發(fā)生。在各個(gè)BSC之間的信息是用各自的BSC-BSC鏈路38轉(zhuǎn)移的。
盡管為了清楚在圖1中沒(méi)有展示，但是每條鏈路32、34和38都包括兩套終端，每套終端都包括電路系統(tǒng)和終端之間的路徑。終端起把它們相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)要素與路徑耦合起來(lái)的作用和/或還可以起把在相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)要素中產(chǎn)生的射頻(RF)信號(hào)轉(zhuǎn)換成在路徑上傳輸?shù)墓鈱W(xué)信號(hào)的作用。人們將理解，在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，終端將RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成光學(xué)信號(hào)，人們還將理解，其它的媒體(例如RF、同軸電纜、纖維和熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人已知的其它的媒體)可以被使用。例如，鏈路34A包括在BTS24A中的BTS-終端，在天線26A中的天線-終端和在終端之間的自由空氣路徑。如同下面更詳細(xì)地描述的那樣，在BTS24A中產(chǎn)生的RF信號(hào)在BTS-終端中被轉(zhuǎn)換成光學(xué)信號(hào)。然后，光學(xué)信號(hào)被BTS-終端經(jīng)由大氣發(fā)射給天線-終端，而天線-終端在把信號(hào)傳送給天線26A之前恢復(fù)初始的RF信號(hào)。在鏈路34a中，相似的程序適用于RF信號(hào)從天線26A到BTS24A的傳輸。
圖2是依照本發(fā)明的實(shí)施方案展現(xiàn)BTS-天線鏈路34A和34B的細(xì)節(jié)的示意圖。作為例子，鏈路34A和34B包括在本文中稱之為微波施主單元(MDU)43的共用BTS-終端和在本文中被稱為微波遙控單元(MRU)41的共用天線-終端。作為例子，鏈路34A和34B有共用的上行鏈路路徑53和共用的下行鏈路路徑107，下面將予以更詳細(xì)的描述。如同下面更詳細(xì)地描述的那樣，MRU41和MDU43兩者都作為雙工器，所以MRU41和MDU43的一些電路元件對(duì)鏈路34A和34B是共同的。人們將意識(shí)到鏈路34A和鏈路34B可能是作為具有分開(kāi)的終端的獨(dú)立鏈路或作為具有與其它的鏈路共用的終端的鏈路實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)鏈路或鏈路群體都將有相應(yīng)的上行鏈路路徑和下行鏈路路徑。
天線26A和26B被放在物理上遠(yuǎn)離BTS24A的位置，以致在天線和BTS之間存在某個(gè)距離，例如大約500米，雖然本發(fā)明的原則適用于其它長(zhǎng)度的鏈路。天線26A和26B本身是分開(kāi)的，間隔取決于天線完成的功能。例如，如果天線26A和26B作為用于分開(kāi)的蜂房的天線，則天線實(shí)質(zhì)上被放置在它們各自的蜂房的中心。作為替代，如果天線26A和26B作為用于一個(gè)蜂房的空間分集信號(hào)天線，則天線被大約為一個(gè)波長(zhǎng)的距離分開(kāi)。在下文中，假定天線26A被用作空間分集天線，所以天線26A接收“主”信號(hào)，而天線26B接收“分集”信號(hào)。
如同在下文中更詳細(xì)地描述的那樣，MRU41作為RF和光學(xué)輻射之間的轉(zhuǎn)換器，輻射在移動(dòng)式無(wú)線電收發(fā)機(jī)21和BTS24A之間傳送信息。MRU41包括對(duì)MRU41內(nèi)的元器件的操作參數(shù)(例如元器件的供電電壓或增益設(shè)定)提供全面控制的中央處理器(CPU)27。
BTS24A被耦合到MDU43上，后者也作為RF和光學(xué)輻射之間的轉(zhuǎn)換器。MRU43包括對(duì)MRU43內(nèi)的元器件的操作參數(shù)提供全面控制的CPU81。依照一些實(shí)施方案，為了在MRU41和MDU43中監(jiān)視和/或控制鏈路34A和34B的元器件，CPU27和/或CPU81也產(chǎn)生技術(shù)上已知的管理信號(hào)。作為替代或補(bǔ)充，監(jiān)視和/或控制一些元器件是通過(guò)遙控實(shí)現(xiàn)的。
在上行鏈路路徑53中，移動(dòng)式無(wú)線電收發(fā)機(jī)21把上行鏈路信號(hào)傳送到主天線和分集天線26A和26B。在包括在路徑53中的主信號(hào)路徑40中，主天線26A接收它的上行鏈路信號(hào)作為來(lái)自無(wú)線電收發(fā)機(jī)21的主信號(hào)，并且把該信號(hào)轉(zhuǎn)移到雙工器42。雙工器42起傳送來(lái)自天線的主信號(hào)的作用，也起把下行鏈路信號(hào)傳送給天線的作用，下面將予以更詳細(xì)地描述。主信號(hào)被傳送到帶通濾波器(BPF)44，該帶通濾波器依照一些實(shí)施方案在由網(wǎng)絡(luò)20操作所遵從的協(xié)議定義的用來(lái)傳送上行鏈路信號(hào)的帶寬(例如824-849MHz)中操作并且拒絕其它頻率下的信號(hào)。來(lái)自BPF44的經(jīng)過(guò)濾波的信號(hào)被提供大約70分貝總增益的低噪聲放大器(LNA)46和第二放大器48放大。經(jīng)過(guò)放大的上行鏈路主信號(hào)被輸入到把來(lái)自放大器48的信號(hào)與下面予以描述的經(jīng)過(guò)放大的上行鏈路分集信號(hào)合并的組合器50。
在包括在上行鏈路路徑53中的分集路徑70中，分集天線26B接收它的上行鏈路信號(hào)作為來(lái)自無(wú)線電收發(fā)機(jī)21的分集信號(hào)，并且把該分集信號(hào)轉(zhuǎn)移到雙工器54。雙工器54把分集信號(hào)轉(zhuǎn)移到BPF56和LNA58。雙工器54、BPF56和LNA58的功能實(shí)質(zhì)上與前面描述的雙工器42、BPF44和LNA46相同。來(lái)自LNA58的經(jīng)過(guò)放大和濾波的分集信號(hào)經(jīng)由第二BPF60被轉(zhuǎn)移到混頻器62?；祛l器62接收本地振蕩器(LO)信號(hào)和來(lái)自BPF60的分集信號(hào)，并且產(chǎn)生較高的和較低的中頻(IF)。依照一些實(shí)施方案，LO有大約為56MHz的頻率，雖然任何其它適當(dāng)?shù)腖O頻率也可以使用。BPF60是為了堅(jiān)決杜絕本地振蕩器(LO)信號(hào)避免干擾LNA58而實(shí)現(xiàn)的。依照一些實(shí)施方案，如果網(wǎng)絡(luò)在824-849MHz下操作而且LO頻率是56MHz，則BPF64傳輸較低的IF(即，在768-793MHz的帶寬內(nèi))并且拒絕包括較高的IF的其它頻率。較低的IF被為組合器50供應(yīng)在頻率方面偏離上行鏈路主信號(hào)的上行鏈路分集信號(hào)的放大器65放大。
組合器50把組合起來(lái)的主信號(hào)和分集信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)移到光發(fā)射器52。組合器50還設(shè)定被轉(zhuǎn)移信號(hào)的水平，以便為發(fā)射器52提供適當(dāng)?shù)恼{(diào)制深度。依照一些實(shí)施方案，發(fā)射器52包括固態(tài)激光二極管。作為替代，發(fā)射器52是任何技術(shù)上已知的發(fā)出可以被調(diào)制和檢測(cè)的波的其它適當(dāng)?shù)碾姶挪òl(fā)射器。調(diào)制是作為技術(shù)上已知的任何類型的模擬或數(shù)字調(diào)制或它們的組合實(shí)現(xiàn)的。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，如同在技術(shù)上已知的那樣，調(diào)制是用一個(gè)或多個(gè)子載波實(shí)現(xiàn)的。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，發(fā)射器52是用電源設(shè)備(PS)51供電的，以致來(lái)自發(fā)射器的平均功率輸出近似恒定不變。在本發(fā)明的替代實(shí)施方案中，衰減器49控制來(lái)自發(fā)射器52的功率輸出，下面將予以更詳細(xì)的描述。
發(fā)射器52以大約在1-500毫瓦的范圍內(nèi)的功率或作為替代以任何其它合適的功率產(chǎn)生波長(zhǎng)大約在850納米-1,550納米的范圍內(nèi)的相干輻射。輻射是用發(fā)射準(zhǔn)直光學(xué)器件55準(zhǔn)直成實(shí)質(zhì)上平行的射束的。例如，如果發(fā)射器52包括激光二極管，則光學(xué)器件55包括用技術(shù)上已知的把二極管輻射的通常發(fā)散的光線變成平行光的方法實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)透鏡和/或其它光學(xué)元器件(例如光纖)的組合。依照一些實(shí)施方案，平行射束具有大約在0.5-2.5mrad的范圍內(nèi)的發(fā)散度。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，光線是作為自由空間射束經(jīng)由路徑57被發(fā)射到MDU43的，在這種情況下發(fā)射器52發(fā)出的功率優(yōu)選低于入射到人身上時(shí)引起有害作用的功率水平。在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，路徑57包括光纖，而且光學(xué)器件55包括對(duì)光纖的耦合光學(xué)器件。
來(lái)自發(fā)射器52的輻射被MDU43中的接收準(zhǔn)直光學(xué)器件61接收。光學(xué)器件61將收到的輻射聚焦在MDU43中的光電轉(zhuǎn)換器80上，該轉(zhuǎn)換器把輻射轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，從而恢復(fù)來(lái)自組合器50的電信號(hào)輸出。轉(zhuǎn)換器80還為該信號(hào)提供初始的前置放大級(jí)。轉(zhuǎn)換器80的操作和實(shí)現(xiàn)下面將參照?qǐng)D3予以更詳細(xì)的描述。
來(lái)自轉(zhuǎn)換器80經(jīng)過(guò)前置放大的信號(hào)被轉(zhuǎn)移到包括把主信號(hào)和分集信號(hào)分開(kāi)的濾波器的分路器82。主信號(hào)經(jīng)由隔離BPF84和主放大器86被傳送到BTS24A。分集信號(hào)經(jīng)由隔離BPF90被傳送到混頻器92。混頻器92通過(guò)將來(lái)自分路器82的信號(hào)和實(shí)質(zhì)上與在MRU41中所用的相同的LO頻率混合把分集信號(hào)轉(zhuǎn)換到它們?cè)瓉?lái)的頻率。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的分集信號(hào)在轉(zhuǎn)移到BTS24A之前在放大器94中被放大。BTS24A接收主信號(hào)和分集信號(hào)兩者并且依照被網(wǎng)絡(luò)20利用的協(xié)議處理信號(hào)。
BTS24A還經(jīng)由依照一些實(shí)施方案可能在869-894MHz的頻帶(盡管可以使用按照在網(wǎng)絡(luò)20中實(shí)現(xiàn)的通信協(xié)議可用的任何其它適當(dāng)?shù)念l帶)中的下行鏈路路徑107為無(wú)線電收發(fā)機(jī)21供應(yīng)下行鏈路信號(hào)。信號(hào)轉(zhuǎn)移到可變的衰減器96，后者設(shè)定信號(hào)的水平，以便為光學(xué)發(fā)射器100準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)恼{(diào)制深度。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，來(lái)自衰減器96的信號(hào)經(jīng)由加法器101(其功能下面將參照?qǐng)D4予以解釋)轉(zhuǎn)移到發(fā)射器100。在其它的實(shí)施方案中，加法器101是不存在的，來(lái)自衰減器96的信號(hào)被直接輸入發(fā)射器100。發(fā)射器100優(yōu)選在操作和實(shí)施方面實(shí)質(zhì)上類似于發(fā)射器52，提供用前面就發(fā)射器52所描述的方法之一調(diào)制的電磁波輸出。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，發(fā)射器100用電源設(shè)備103供電，以致來(lái)自發(fā)射器的功率輸出近似地恒定不變。在本發(fā)明的替代實(shí)施方案中，衰減器98控制發(fā)射器100的功率輸出，下面將予以更詳細(xì)的描述。
來(lái)自發(fā)射器100的輻射是用發(fā)射準(zhǔn)直光學(xué)器件102準(zhǔn)直的。光學(xué)器件102通常類似于光學(xué)器件55，而且是為了產(chǎn)生發(fā)散度在大約0.5-2.5mrad范圍內(nèi)的射束而實(shí)現(xiàn)的，這將取決于發(fā)射器100。來(lái)自發(fā)射器100的輻射經(jīng)由包括自由空間和/或光纖的路徑59被發(fā)射出去，而且是用MRU41中的接收準(zhǔn)直光學(xué)器件109接收的。光學(xué)器件109把收到的輻射聚焦在MRU41中的光電轉(zhuǎn)換器104上，后者把輻射轉(zhuǎn)換成電的信號(hào)，從而恢復(fù)輸入發(fā)射器的電信號(hào)。依照一些實(shí)施方案，轉(zhuǎn)換器104實(shí)質(zhì)上在操作和實(shí)施方面類似于轉(zhuǎn)換器80，為來(lái)自發(fā)射器100的復(fù)原信號(hào)提供前置放大級(jí)。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，經(jīng)過(guò)前置放大的復(fù)原信號(hào)經(jīng)由其功能將參照?qǐng)D4予以描述的濾波器105被轉(zhuǎn)移到功率放大器(PA)106。在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，濾波器105是不存在的，而且經(jīng)過(guò)前置放大的復(fù)原信號(hào)被直接轉(zhuǎn)移到PA106。PA106將功率水平增加到適當(dāng)?shù)淖罱K輸出水平，然后來(lái)自PA106經(jīng)過(guò)放大的信號(hào)被轉(zhuǎn)移到雙工器42和54。然后，最終的輸出信號(hào)從天線26A和26B發(fā)射到移動(dòng)式無(wú)線電收發(fā)機(jī)21。
圖3是依照本發(fā)明的一些實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換器80的示意方框圖。在下文中對(duì)于轉(zhuǎn)換器80的解釋在作必要的修正之后也適用于轉(zhuǎn)換器104。依照一些實(shí)施方案，轉(zhuǎn)換器80內(nèi)的元器件全被置于CPU81的控制之下。轉(zhuǎn)換器80包括雪崩光電二極管(APD)150，例如由Mitsubushi Electric Corpoation of Tokyo，Japan生產(chǎn)的PD8042。作為替代，APD150包括任何其它的能夠檢測(cè)由發(fā)射器52發(fā)出的輻射的雪崩光電二極管。在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方案中，APD150包括為給光電二極管供電而實(shí)現(xiàn)的集成高壓電源(PS)158。在本發(fā)明的其它優(yōu)選實(shí)施方案中，電源158是轉(zhuǎn)換器80內(nèi)的獨(dú)立元器件。
來(lái)自APD150的電流輸出與載波的光學(xué)背景噪聲水平和累積系統(tǒng)噪聲一起取決于光學(xué)載波的光學(xué)功率水平。來(lái)自APD150的電流輸出是諸如Anadigics Incorporated of Warren，New Jersey生產(chǎn)的互導(dǎo)倒數(shù)放大器ATA 30013D1C或性質(zhì)通常相似的互導(dǎo)倒數(shù)放大器之類的低噪聲前置放大器152的輸入。放大器152的輸出電壓水平是在檢測(cè)器154中測(cè)量的。依照一些實(shí)施方案，用檢測(cè)器154測(cè)量的水平是平均水平(求平均值的類型和參數(shù)是由CPU81設(shè)定的)，而且是光學(xué)功率水平、光學(xué)背景噪聲水平和累積噪聲的函數(shù)。
依照一些實(shí)施方案，經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)的檢測(cè)器154的輸出被控制單元156用來(lái)設(shè)定PS158加在APD150上的電壓輸出。作為替代，檢測(cè)器154的輸出被CPU81用來(lái)設(shè)定PS158的電壓輸出。加在APD150上的電壓輸出設(shè)定APD的增益。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，APD150的增益是變化的，以致當(dāng)APD保持在它的操作范圍中的時(shí)候，轉(zhuǎn)換器80的動(dòng)態(tài)范圍為大約50分貝，所以由于載波水平或噪聲水平太高造成的APD飽和得以避免。
人們將意識(shí)到放大器152、檢測(cè)器154、控制單元156和PS158組成對(duì)于在APD收到的給定的輻射水平作為APD150的增益控制器操作的第一負(fù)反饋回路162。本發(fā)明的一些實(shí)施方案包括用來(lái)控制入射到APD150上的輻射水平的第二負(fù)反饋回路，在下文中將予以描述。
圖4是依照本發(fā)明的實(shí)施方案包括衰減器49、加法器101和濾波器105的第二負(fù)反饋回路164的示意方框圖。在回路164中，在轉(zhuǎn)換器80中用檢測(cè)器154測(cè)量的水平被輸出到包括在MDU43中的檢測(cè)器信號(hào)轉(zhuǎn)換器83。轉(zhuǎn)換器83包括能夠把代表檢測(cè)器154輸出的檢測(cè)器信號(hào)水平的調(diào)制輸入信號(hào)提供給發(fā)射器100的上述的MDU43的元器件和/或BTS24A的元器件。作為替代或補(bǔ)充，轉(zhuǎn)換器83包括一個(gè)或多個(gè)其它的技術(shù)上已知的能夠把代表檢測(cè)器信號(hào)水平的調(diào)制輸入信號(hào)提供給發(fā)射器100的元器件。例如，轉(zhuǎn)換器83包括接收來(lái)自檢測(cè)器154的電壓并且把該電壓變換成由CPU產(chǎn)生的管理信號(hào)之一的CPU81。作為替代，檢測(cè)器信號(hào)轉(zhuǎn)換器83包括產(chǎn)生對(duì)檢測(cè)器154輸出的檢測(cè)器電壓信號(hào)敏感的頻率的電壓頻率轉(zhuǎn)換振蕩器。所產(chǎn)生的頻率可以用來(lái)調(diào)制在把經(jīng)過(guò)調(diào)制的子載波與正在從BTS24A發(fā)射的下行鏈路信號(hào)組合起來(lái)的轉(zhuǎn)換器83內(nèi)產(chǎn)生的子載波，然后組合信號(hào)被用來(lái)調(diào)制發(fā)射器100。用來(lái)為發(fā)射器100產(chǎn)生代表檢測(cè)器信號(hào)水平的調(diào)制輸入信號(hào)的其它系統(tǒng)對(duì)于熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人將是顯而易見(jiàn)的。所有這樣的系統(tǒng)都被包括在本發(fā)明的范圍之中。來(lái)自轉(zhuǎn)換器83的調(diào)制信號(hào)在加法器101中與來(lái)自BTS24A的(經(jīng)由衰減器96傳送的)信號(hào)組合，而組合信號(hào)被用來(lái)調(diào)制發(fā)射器100，從而產(chǎn)生包括轉(zhuǎn)換器80收到的功率水平的指示的下行鏈路信號(hào)。
轉(zhuǎn)換器104接收來(lái)自發(fā)射器100的下行鏈路信號(hào)，并且把該信號(hào)轉(zhuǎn)移到濾波器105。濾波器105把功率水平指示從下行鏈路信號(hào)中分離出來(lái)，實(shí)質(zhì)上下行鏈路信號(hào)的剩余部分被傳送給PA106，如同前面描述的那樣處理。功率水平的指示被傳送給檢測(cè)器信號(hào)恢復(fù)裝置53。裝置53包括上述的MRU41的能夠依據(jù)功率水平的指示恢復(fù)代表檢測(cè)器154輸出的檢測(cè)器信號(hào)水平的信號(hào)的元器件。人們將意識(shí)到包括在裝置53中的元器件取決于轉(zhuǎn)換器83用來(lái)完成其轉(zhuǎn)換的方法。例如，如果轉(zhuǎn)換器83利用上述的管理信號(hào)，則恢復(fù)裝置53可以包括用來(lái)產(chǎn)生復(fù)原信號(hào)的CPU27。作為替代，裝置53可以包括依照轉(zhuǎn)換器83用來(lái)完成其轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)選定的對(duì)于熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人將顯而易見(jiàn)的其它的元器件。例如如果轉(zhuǎn)換器83利用電壓頻率轉(zhuǎn)換振蕩器，則裝置53可以包括頻率電壓轉(zhuǎn)換器。
復(fù)原的信號(hào)被CPU27直接或通過(guò)諸如通過(guò)從復(fù)原的信號(hào)產(chǎn)生的信號(hào)之類技術(shù)上已知的其它方法作為控制信號(hào)用于衰減器49。衰減器49能夠控制本身又設(shè)定發(fā)射器52的功率輸出的PS51。如同在上文中描述的那樣由第二反饋回路164產(chǎn)生的控制信號(hào)維持在轉(zhuǎn)換器80收到的功率盡可能恒定不變。
依照一些實(shí)施方案，通過(guò)使用帶一個(gè)放大級(jí)的APD，可以在不蒙受可能在技術(shù)上已知的提供高動(dòng)態(tài)范圍的多級(jí)光學(xué)接收器中發(fā)現(xiàn)的損失的情況下實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍。人們將意識(shí)到如同前面參照?qǐng)D2、3和4描述的那樣，本發(fā)明的一些實(shí)施方案使用帶增益控制的APD以避免APD飽和。當(dāng)上述的實(shí)施方案已參照BTS-天線鏈路予以描述的時(shí)候，人們將意識(shí)到在蜂窩通信系統(tǒng)的諸網(wǎng)絡(luò)要素之間所有的鏈路都被包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，其中為了避免APD的飽和，鏈路都包括帶增益控制的雪崩光電二極管。
圖5-8是依照本發(fā)明相應(yīng)的一些實(shí)施方案在天線26A和BTS24A之間的鏈路151A、171A、191A和211A的示意方框圖。除了下面描述的差異之外，每條替代鏈路151A、171A、191A和211A的操作通常都類似于鏈路34A的操作(圖1-4)，以致在鏈路34A和相應(yīng)的替代鏈路中用相同的參考數(shù)字指示的元器件通常在構(gòu)造和操作方面是同一的。熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人將能夠把下文中描述的差異應(yīng)用于諸如鏈路34B之類其它鏈路的實(shí)現(xiàn)。
圖5是在天線26A和BTS24A之間的鏈路151A的示意方框圖。(為了清楚，所有的鏈路34B獨(dú)有的元器件都已從圖5中刪除)。下文中的描述假定鏈路151A是中通過(guò)更換和/或除去前面參照?qǐng)D2-4被描述的鏈路34A的元器件在MRU41和MDU43實(shí)現(xiàn)的。
在MRU41中，放大器150代替放大器48。放大器150包括測(cè)量來(lái)自LNA46的信號(hào)的門限水平的檢測(cè)器電路152。放大器150還包括增益用+G表示的增益裝置153，該增益裝置可以在可轉(zhuǎn)接的基礎(chǔ)上被應(yīng)用于放大器中的信號(hào)。這種轉(zhuǎn)接優(yōu)選被置于CPU27的控制之下。
在MDU43中，放大器156代替放大器86。放大器156包括有與增益裝置153的增益相反的增益(用-G表示)的增益裝置158。增益裝置158還可以在可轉(zhuǎn)接的基礎(chǔ)上被應(yīng)用于放大器156中的信號(hào)。這種轉(zhuǎn)接優(yōu)選被置于CPU81的控制之下。
在鏈路151A的操作期間，檢測(cè)器電路152測(cè)量輸入到放大器150之中的信號(hào)水平。如果該信號(hào)水平落到用St表示的門限信號(hào)水平以下，則增益裝置153被合并到放大器150的總增益中。這種合并受CPU27監(jiān)控，它把變?cè)鲆嫘盘?hào)經(jīng)由上行鏈路53傳送給MDU43，從而表明合并已經(jīng)發(fā)生。在收到變?cè)鲆嫘盘?hào)的時(shí)候，增益裝置158被合并到放大器156之中。如果檢測(cè)器電路152測(cè)量的信號(hào)水平升高到水平St以上，則實(shí)現(xiàn)上文中描述的過(guò)程的逆過(guò)程，在那個(gè)時(shí)刻增益裝置153和158被分別從它們的放大器中撤出。
人們將意識(shí)到通過(guò)反向轉(zhuǎn)接放大器150和156的增益，上行鏈路53的總增益實(shí)質(zhì)上保持恒定不變。然而，發(fā)射器52所需要的動(dòng)態(tài)范圍與沒(méi)有增益轉(zhuǎn)接時(shí)將需要的范圍相比被減少了，因?yàn)閬?lái)自放大器46的低信號(hào)水平在被應(yīng)用于發(fā)射器52之前通過(guò)在放大器150中增加增益而得到補(bǔ)償。因此，在缺乏增益轉(zhuǎn)接時(shí)以別的方式已變得非常低的信噪比對(duì)于來(lái)自放大器46的低信號(hào)水平被大大增加。
在一些實(shí)施方案中，與上文中描述的那種系統(tǒng)相似的系統(tǒng)被用于這樣的光學(xué)鏈路，在該鏈路中霧之類的天氣影響有可能降低在MDU43收到的信號(hào)水平，與晴朗條件下的信號(hào)水平相比較?？赡芙档托盘?hào)水平的其它影響包括(準(zhǔn)直光學(xué)器件的)瞄準(zhǔn)損失和大氣的衰減作用。
圖6是依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案在天線26A和BTS24A之間的鏈路171A的示意方框圖。下文中的描述假定鏈路171A是通過(guò)在鏈路34A中更換和添加元器件在MRU41和MDU43中實(shí)現(xiàn)的。
在MDU43中，光學(xué)器件170代替光學(xué)器件61。光學(xué)器件170把入射的輻射聚焦到光纖173上，后者把輻射轉(zhuǎn)移到起第一輻射接收器作用的轉(zhuǎn)換器80。第二光纖175被耦合到光纖173上，以便接收一部分在光纖173中轉(zhuǎn)移的輻射，而且第二光纖在其中把輻射轉(zhuǎn)移到第二接收器174。依照一些實(shí)施方案，這個(gè)部分落在大約0.3％-3％的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，接收器174是包括其輸出被互導(dǎo)倒數(shù)放大器放大的PIN二極管檢測(cè)器的輻射接收器。除了APD150被PIN二極管代替之外，接收器174在操作和構(gòu)造方面通常與轉(zhuǎn)換器80相同。人們應(yīng)該理解，接收器174遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如轉(zhuǎn)換器80靈敏，因?yàn)樵趦蓚€(gè)電路中使用不同的光電二極管。
第三光纖177被耦合到光纖175上，以便接收在光纖175中轉(zhuǎn)移的通常與前面描述的那部分相同的輻射，而且第三光纖在其中把輻射轉(zhuǎn)移到第三接收器176。依照一些實(shí)施方案，接收器176包括被耦合到電阻型匹配負(fù)載上的PIN二極管，接收器的輸出是在沒(méi)有放大的情況下從該負(fù)載獲取的。因此，接收器176遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如接收器174敏感，因?yàn)樵诮邮掌?76中缺乏放大。
在一些實(shí)施方案中，開(kāi)關(guān)178在CPU81的控制之下被連接到轉(zhuǎn)換器80、接收器174和接收器176的輸出端上。開(kāi)關(guān)178能夠選擇哪個(gè)輸出將被傳送到分路器82，這種選擇是依照在光學(xué)器件170處的輸入信號(hào)水平進(jìn)行的。在一些實(shí)施方案中，開(kāi)關(guān)178默認(rèn)接收來(lái)自轉(zhuǎn)換器80的輸出，并且對(duì)于低輸入信號(hào)水平繼續(xù)接收來(lái)自該轉(zhuǎn)換器的輸出。在給轉(zhuǎn)換器80的信號(hào)增加的情況下，轉(zhuǎn)換器接近飽和，而這將被CPU81檢測(cè)到。此時(shí)，CPU81將變更開(kāi)關(guān)178，以便接收來(lái)自接收器174的輸出。隨著信號(hào)水平繼續(xù)增加，接收器174接近飽和，于是開(kāi)關(guān)178被CPU81切換到接收來(lái)自接收器176的輸出。
上述系統(tǒng)包括不同靈敏度的多級(jí)接收器，最不靈敏的接收器被直接耦合以便接收光學(xué)輸入信號(hào)，而比較靈敏的接收器經(jīng)由各自的衰減器接收光學(xué)信號(hào)。人們將意識(shí)到這種被耦合到累進(jìn)增強(qiáng)的衰減器上的級(jí)聯(lián)接收器系統(tǒng)使動(dòng)態(tài)范圍寬廣的系統(tǒng)能夠用動(dòng)態(tài)范圍原本就比較小的接收器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，接收器174和176和它們耦合的光纖175和177是用相應(yīng)的接收器180和182和相應(yīng)的光纖179和181復(fù)制的。復(fù)制的接收器和光纖以實(shí)質(zhì)上與接收器174、176和光纖175、177相同的方式耦合到光纖173上。當(dāng)實(shí)現(xiàn)接收器180和182的時(shí)候，開(kāi)關(guān)178被實(shí)現(xiàn)，以便能夠選擇這些接收器以及接收器174和176。因此，接收器180和182可以起備用接收器的作用，而且是在接收器174或接收器176不起作用時(shí)被開(kāi)關(guān)178選用的。
在一些實(shí)施方案中，包括諸如一個(gè)或多個(gè)透鏡和/或一個(gè)或多個(gè)全或半反射鏡和/或一個(gè)或多個(gè)射束分離器之類光學(xué)要素的光學(xué)單元代替相應(yīng)的光纖及其耦合。實(shí)現(xiàn)這種可以被用來(lái)代替光纖的光學(xué)單元的方法對(duì)于熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人將是顯而易見(jiàn)的。所有這樣的光學(xué)單元都被認(rèn)為是包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
圖7是依照本發(fā)明的替代實(shí)施方案在天線26A和BTS24A之間的鏈路191A的示意方框圖。下文中的描述假定鏈路191A是通過(guò)在鏈路34A中添加元器件在MRU41和MDU43中實(shí)現(xiàn)的。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)190被插在組合器50和發(fā)射器52之間。在一些實(shí)施方案中，實(shí)現(xiàn)了ADC190的采樣率至少等于輸入MRU41的RF信號(hào)帶寬的最高頻率的兩倍。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，為了實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)牟蓸勇?，ADC190包括一個(gè)或多個(gè)濾波器、信號(hào)處理單元和/或頻率轉(zhuǎn)換器。ADC190的輸出提供在并串行轉(zhuǎn)換器194中被轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字輸出的并行數(shù)字輸出。串行數(shù)字輸出作為把相應(yīng)的經(jīng)過(guò)調(diào)制的脈沖光學(xué)輸出經(jīng)光學(xué)器件55發(fā)射到MDU43的發(fā)射器52的輸入。在MDU43中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)192被插在轉(zhuǎn)換器80和分路器82之間。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，為了實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)鼗謴?fù)信號(hào)，DAC192包括一個(gè)或多個(gè)濾波器、信號(hào)處理單元和/或頻率轉(zhuǎn)換器。DAC192轉(zhuǎn)換收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的脈沖輸出，以便恢復(fù)最初的RF信號(hào)和把該信號(hào)傳送給分路器82。
通過(guò)將MRU41和MDU43之間的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)字化，技術(shù)上已知的標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)增強(qiáng)和改善技術(shù)可以被應(yīng)用于數(shù)據(jù)。例如，CPU27把數(shù)字化的信號(hào)作為數(shù)據(jù)包發(fā)射出去，而且每個(gè)數(shù)據(jù)包都可以有被并入數(shù)據(jù)包的校驗(yàn)和。CPU81檢查該校驗(yàn)和，而且校驗(yàn)和不正確的數(shù)據(jù)被重新發(fā)送。在一些實(shí)施方案中，來(lái)自ADC190和/或轉(zhuǎn)換器194的數(shù)據(jù)被壓縮，壓縮數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)射器52，而DAC192恢復(fù)壓縮數(shù)據(jù)并且把它解壓縮以便恢復(fù)最初的RF信號(hào)。
人們將意識(shí)到參照?qǐng)D7描述的數(shù)字化使上文中描述的自由空間的光學(xué)系統(tǒng)能更有效地操作，例如，減少激光功率、使用標(biāo)準(zhǔn)的元器件和/或使用信號(hào)處理。
圖8是依照本發(fā)明進(jìn)一步的替代方案實(shí)施方案在天線26A和BTS24A之間的鏈路211A的示意方框圖。下文中的描述假定鏈路211A是通過(guò)在鏈路34A中添加和更換元器件在MRU41和MDU43中實(shí)現(xiàn)的。
在MRU41中，分路器202被添加在組合器50后面。分路器202是為了把來(lái)自組合器50的RF信號(hào)分成兩個(gè)非同一的信號(hào)而實(shí)現(xiàn)的。例如，分路器202輸出兩個(gè)幅度比等于n∶1但在其它方面實(shí)質(zhì)上相似的信號(hào)，在這種場(chǎng)合n實(shí)質(zhì)上是不同于1的數(shù)字，例如2。來(lái)自分路器202的每個(gè)信號(hào)輸出被用來(lái)分開(kāi)調(diào)制各自的光學(xué)發(fā)射器204和206，這兩個(gè)發(fā)射器被用來(lái)代替發(fā)射器52并且每個(gè)發(fā)射器實(shí)質(zhì)上都如同發(fā)射器52那樣發(fā)揮作用。來(lái)自發(fā)射器204和206的輻射被各自的準(zhǔn)直發(fā)射光學(xué)器件205和207作為兩個(gè)分開(kāi)的射束發(fā)射到MDU43。
在MDU43中，接收光學(xué)器件61被分別接收來(lái)自發(fā)射光學(xué)器件205和207的射束的接收準(zhǔn)直光學(xué)器件209和210代替。每個(gè)射束被分別聚焦到代替轉(zhuǎn)換器80而且每個(gè)實(shí)質(zhì)上都如同轉(zhuǎn)換器80那樣發(fā)揮作用的轉(zhuǎn)換器212和211上。來(lái)自轉(zhuǎn)換器211和212的輸出在為了恢復(fù)初始的RF信號(hào)而配置的加法器213中相加。復(fù)原的RF信號(hào)作為分路器82的輸入。
把來(lái)自MRU41的輻射分成兩個(gè)分開(kāi)的射束與一個(gè)射束的情況相比將改善在接收條件惡劣時(shí)的總信噪比。在惡劣的接收條件下，例如在有大氣擾動(dòng)存在的情況下，單一的射束在某些時(shí)候事實(shí)上可能被完全衰減。在上文描述的雙重射束系統(tǒng)中，兩個(gè)射束實(shí)質(zhì)上被同時(shí)全面減少的機(jī)會(huì)要小很多。
人們將意識(shí)到分路器202可以是為了用一種或多種不同于上面描述的幅度分離法的方法分離RF信號(hào)而實(shí)現(xiàn)的。例如，分路器202可以包括把RF信號(hào)分成兩個(gè)以上濾波頻帶從而減少經(jīng)過(guò)調(diào)制的射束之間的串音干擾的頻率濾波器。一些頻帶調(diào)制發(fā)射器204，而其余的頻帶調(diào)制發(fā)射器206。加法器213是為了通過(guò)把在轉(zhuǎn)換器211和212中復(fù)原的分開(kāi)的頻率相加恢復(fù)RF信號(hào)而實(shí)現(xiàn)的。人們還應(yīng)該理解由于發(fā)射器204和206是截然不同的，所以它們可以是用不同的特性，甚至是用不同的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，例如一個(gè)是LED，而另一個(gè)是激光器。此外，發(fā)射器204和206可以是為了以能夠優(yōu)化系統(tǒng)性能的不同的波長(zhǎng)和/或不同的偏振和/或不同的功率水平發(fā)射而實(shí)現(xiàn)的。在這種情況下，為了檢測(cè)入射的射束，光學(xué)器件209、210和轉(zhuǎn)換器211、212在必要時(shí)將被改變。
在一些實(shí)施方案中，第一反饋電路被配置在轉(zhuǎn)換器212和發(fā)射器204之間，而第二反饋電路被配置在轉(zhuǎn)換器211和發(fā)射器206之間，這些反饋電路實(shí)質(zhì)上如同前面就反饋回路164(圖4)描述的那樣實(shí)現(xiàn)的。依照一些實(shí)施方案，每個(gè)反饋電路都是為了維持轉(zhuǎn)換器212和轉(zhuǎn)換器211收到每個(gè)功率水平實(shí)質(zhì)上恒定不變而配置的。作為替代或補(bǔ)充，每個(gè)反饋電路都把對(duì)于它們各自的射束度量信息轉(zhuǎn)移質(zhì)量的參數(shù)維持在最佳水平。這樣的參數(shù)包括信噪比和誤碼率，而它們的用途將在下面參照?qǐng)D12予以更詳細(xì)的描述。人們將意識(shí)到因?yàn)榇嬖诜珠_(kāi)的反饋電路，從發(fā)射器204和206發(fā)出的光學(xué)輻射的特性(例如功率水平和/或帶寬)通常將是不同的。
圖9是依照本發(fā)明進(jìn)一步的替代方案實(shí)施方案在天線26A和BTS24A之間的鏈路230A和在天線26B和BTS24A之間的鏈路230B的示意方框圖。除了下面描述的差異之外，每個(gè)鏈路230A和230B的操作通常與鏈路34A和34B(圖1-4)類似，所以在鏈路34A、34B和鏈路230A、230B中用相同的參考數(shù)字表示的元器件在構(gòu)造和操作方面通常是同一的。下文的描述假定鏈路230A和230B是通過(guò)在鏈路34A和34B中添加和更換元器件在MRU41和MDU43中實(shí)現(xiàn)的。
在MRU41中放大器48的輸出(在本文中稱之為RF信號(hào)1)被饋送到也接收來(lái)自第一信號(hào)發(fā)生器222的本地第一子載波頻率RF1的混頻器220?；祛l器220產(chǎn)生經(jīng)過(guò)調(diào)制的信號(hào)，該信號(hào)在作為經(jīng)過(guò)調(diào)制的RF 1輸入提供給加法器226之前用BPF224濾波。類似地，BPF60的輸出(在本文中稱之為RF信號(hào)2)被饋送到也接收來(lái)自第二信號(hào)發(fā)生器230的本地第二子載波頻率RF2的混頻器228?；祛l器228產(chǎn)生經(jīng)過(guò)調(diào)制的信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)BPF232濾波之后作為經(jīng)過(guò)調(diào)制的RF2輸入被輸入到加法器226之中。加法器226把它的兩個(gè)輸入相加并且把相加后的合成RF信號(hào)供應(yīng)給實(shí)質(zhì)上如同前面參照?qǐng)D2-4描述的那樣操作的發(fā)射器52。(在MRU41中，元器件220、222、224、226、228、230和232代替元器件50、62、64和65)。
在MDU43中，轉(zhuǎn)換器80產(chǎn)生復(fù)原后的合成RF信號(hào)并且把該合成信號(hào)輸入分路器234。分路器234是為了恢復(fù)作為分開(kāi)的信號(hào)的經(jīng)過(guò)調(diào)制的RF1和RF2信號(hào)而實(shí)現(xiàn)的。分開(kāi)的信號(hào)被分別輸入混頻器238和236?；祛l器238也接收在頻率方面實(shí)質(zhì)上等于第一子載波RF1的信號(hào)并且使用這個(gè)信號(hào)恢復(fù)RF信號(hào)1。類似地，混頻器236接收在頻率方面實(shí)質(zhì)上等于第二子載波RF2的信號(hào)并且恢復(fù)RF信號(hào)2。(在MDU43中，元器件234、236和238代替元器件82、84、90和92)。然后，RF信號(hào)1和RF信號(hào)2分別經(jīng)由放大器86和94被發(fā)射到BTS24A。
回過(guò)來(lái)參照?qǐng)D1，人們將意識(shí)到任何BTS-BSC鏈路32、BSC-BSC鏈路38、或者BSC-外部通信系統(tǒng)鏈路30都可以依據(jù)前面參照?qǐng)D2-9描述的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)予以實(shí)現(xiàn)。
圖10是依照本發(fā)明的替代實(shí)施方案圖解說(shuō)明蜂窩網(wǎng)絡(luò)250的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)要素之間的連接的示意圖。除了下面描述的差異之外，網(wǎng)絡(luò)250的操作通常與網(wǎng)絡(luò)20(圖1)類似，以致在網(wǎng)絡(luò)20和250中用相同的參考數(shù)字表示的元器件通常在構(gòu)造和操作方面是同一的。網(wǎng)絡(luò)250被安裝在一棟建筑物270中，而天線26A、26B和26C被這樣定位，以致覆蓋建筑物內(nèi)某些特定的區(qū)域，例如相應(yīng)的樓層270A、270B和270C。通常，建筑物270對(duì)于外部的通信輻射起屏蔽作用，所以為了覆蓋建筑物內(nèi)部，天線必須位于建筑物內(nèi)。依照一些實(shí)施方案，天線26A、26B和26C所覆蓋的區(qū)域至少是部份地重疊的。鏈路34A、34B和34C是依照前面關(guān)于圖2-9描述的任何系統(tǒng)或這類系統(tǒng)的組合實(shí)現(xiàn)的。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，在諸如網(wǎng)絡(luò)20或網(wǎng)絡(luò)250之類的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的天線是以動(dòng)態(tài)的方式分配給基站的。諸如天線26A、26B和26C(網(wǎng)絡(luò)20或網(wǎng)絡(luò)250)的天線是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的參數(shù)(例如對(duì)使用的需求量)分配頻道和/或通信帶寬的。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，這種分配受在BTS24A內(nèi)的中央處理器的控制。例如，在某個(gè)特定的時(shí)刻在建筑物270中(圖10)，底樓27C可能經(jīng)歷大的需求量，而樓層27A和27B可能經(jīng)歷低需求量。在這種情況下，天線26C將分配到較多的帶寬，而天線26A和26B將分配到較少的帶寬。
除了動(dòng)態(tài)地分配與單一的BTS耦合的天線之外，本發(fā)明的一些實(shí)施方案還借助前面描述的通信鏈路橫跨網(wǎng)絡(luò)分配天線。這種形式的分配使網(wǎng)絡(luò)能夠在網(wǎng)絡(luò)的不同區(qū)段中通過(guò)橫跨網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移容量應(yīng)付變化的負(fù)荷，而不必安裝通?？赡芾貌蛔愕脑O(shè)備。例如，如果在網(wǎng)絡(luò)20中(圖1)天線26D和26H經(jīng)歷比BTS24B能夠處理的需求量大的需求量，BTS24B將通知它的本地BSC22。然后，BSC22將檢查一下在網(wǎng)絡(luò)20中是否存在有“多余”容量的BTS(例如BTS24C)。在這種情況下，BTS24C(經(jīng)由鏈路32和鏈路3 8)被這樣耦合到BTS24B上，以致兩個(gè)一起操作的BTS能夠處理天線26D和26H上的需求量。類似的系統(tǒng)可以被單一的BTS(例如BTS24A)用來(lái)在直接與該BTS耦合的天線(例如，天線26A、26B和26C)之間轉(zhuǎn)移容量。
人們將意識(shí)到在網(wǎng)絡(luò)20中配置一個(gè)以上蜂窩系統(tǒng)的情況下，可以用在上文中關(guān)于圖10描述的方法在系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)移容量。替代的多重系統(tǒng)對(duì)于熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人將是顯而易見(jiàn)的，而且包括但不限于在網(wǎng)絡(luò)20中實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)或多個(gè)蜂窩系統(tǒng)(例如，可以由不同的操作員操作的CDMA和TDMA系統(tǒng)或兩個(gè)CDMA系統(tǒng))、兩個(gè)或多個(gè)頻帶和/或兩種或多種多路復(fù)用方法。
圖11是依照本發(fā)明的實(shí)施方案在發(fā)射器52和光電轉(zhuǎn)換器80(圖2)之間的耦合280的示意圖。耦合280除了在上文中參照?qǐng)D2描述的那些之外包括在MRU41和MDU43中的要素。為了清楚，僅僅在下面關(guān)于耦合280的描述中提及的要素被展示在圖11中。耦合280包括在MRU41中位于發(fā)射器52和光學(xué)器件55之間的射束組合器282。該射束組合器接收來(lái)自監(jiān)控信號(hào)發(fā)射器284的光學(xué)監(jiān)控信號(hào)285。在一些實(shí)施方案中，發(fā)射器284以不同于發(fā)射器52的波長(zhǎng)發(fā)射，在這種情況下組合器282是為了有選擇地把高百分比(例如大約90％)的監(jiān)控信號(hào)反射到光學(xué)器件55上和把其余部分傳輸?shù)奖O(jiān)控水平監(jiān)視器294上而實(shí)現(xiàn)的。監(jiān)視器294所產(chǎn)生的水平被CPU27讀出，因此后者能夠監(jiān)視監(jiān)控信號(hào)的傳送水平。
組合器282是為了從發(fā)射器52發(fā)射實(shí)質(zhì)上全部收到的光線而實(shí)現(xiàn)的。最優(yōu)選，發(fā)射器52、射束組合器282、發(fā)射器284和光學(xué)器件55是這樣安排的，以致從光學(xué)器件55發(fā)射的上行鏈路光學(xué)監(jiān)控信號(hào)286實(shí)質(zhì)上與來(lái)自發(fā)射器52的上行鏈路射束290同在一條直線上。
耦合280還包括在MDU43中位于光學(xué)器件6 1和光電轉(zhuǎn)換器80之間的射束分離器288，。在一些實(shí)施方案中，分離器288是為了把實(shí)質(zhì)上全部的上行鏈路射束290發(fā)射到轉(zhuǎn)換器80上和反射實(shí)質(zhì)上全部的光學(xué)監(jiān)控信號(hào)286而實(shí)現(xiàn)的。分離器288把光學(xué)監(jiān)控信號(hào)286反射到測(cè)量收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平的監(jiān)控檢測(cè)器292上，該水平將被CPU81讀出。因此CPU81能夠監(jiān)視監(jiān)控信號(hào)286的接收水平。受CPU27和CPU81監(jiān)視的發(fā)射和接收監(jiān)控信號(hào)水平被分別用來(lái)針對(duì)通過(guò)發(fā)射器52發(fā)射的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波優(yōu)化發(fā)射功率水平和頻道帶寬。優(yōu)化是必要的(因?yàn)樵贛RU41和MDU43之間的大氣光學(xué)路徑中衰減發(fā)生變化)而且是借助在收到的監(jiān)控功率水平和度量用載波轉(zhuǎn)移的信息的質(zhì)量的參數(shù)之間的映射實(shí)現(xiàn)的。該映射被儲(chǔ)存在MDU43中的存儲(chǔ)器296和/或MRU41中的存儲(chǔ)器298之中，這些存儲(chǔ)器是供CPU81和/或CPU27使用的。優(yōu)化和映射的細(xì)節(jié)是在下面參照?qǐng)D12予以描述的。
人們將意識(shí)到監(jiān)控頻道而不是分開(kāi)的光學(xué)監(jiān)控信號(hào)可以被合并成從發(fā)射器52發(fā)射到轉(zhuǎn)換器80的射束中的子載波，以致無(wú)論是光學(xué)監(jiān)控信號(hào)還是監(jiān)控頻道都在發(fā)射器和轉(zhuǎn)換器之間起監(jiān)控信號(hào)的作用。監(jiān)控頻道可以用通常與在上文中就光學(xué)監(jiān)控信號(hào)286所描述的相同的方式進(jìn)行分析。人們將進(jìn)一步意識(shí)到無(wú)論是光學(xué)監(jiān)控信號(hào)系統(tǒng)還是監(jiān)控頻道系統(tǒng)也都可以用來(lái)補(bǔ)償上文中描述的瞄準(zhǔn)損失。
圖12是依照本發(fā)明的實(shí)施方案展示用來(lái)在實(shí)現(xiàn)耦合280時(shí)優(yōu)化來(lái)自發(fā)射器52的發(fā)射的程序300的步驟的流程圖。程序300最優(yōu)選是通過(guò)必要時(shí)CPU81和CPU27的通信實(shí)現(xiàn)的。
在標(biāo)定步驟301中，收到的監(jiān)控信號(hào)286的功率水平(監(jiān)控-功率)與收到的上行鏈路射束的信噪比(上行鏈路-SNR)建立起映射關(guān)系。該映射是通過(guò)單調(diào)地改變發(fā)射監(jiān)控信號(hào)的功率水平和發(fā)射上行鏈路射束的功率水平準(zhǔn)備的，兩個(gè)發(fā)射功率水平優(yōu)選被設(shè)定為線性相關(guān)的，最優(yōu)選實(shí)質(zhì)上相等。對(duì)于每個(gè)監(jiān)控信號(hào)的發(fā)射功率水平，都設(shè)定相應(yīng)的上行鏈路射束的發(fā)射功率水平，并且測(cè)量收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平和上行鏈路-SNR。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，標(biāo)定是在MRU41和MDU43在它們的通信網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行之前完成的，而且被儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器296和/或存儲(chǔ)器298中。
在測(cè)量步驟302中，在MRU和MDU43的操作期間，監(jiān)控-功率是用檢測(cè)器292測(cè)量的，而相應(yīng)的上行鏈路-SNR是依據(jù)標(biāo)定值找到的。
在第一次比較304中，評(píng)估上行鏈路-SNR，以便確定它是否是太高，即確定它是否高于為了以用于上行鏈路射束的最大的通信帶寬發(fā)射所必需的。用于上行鏈路射束的最大的通信帶寬是在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)現(xiàn)MRU41和MDU43之時(shí)設(shè)定的。如果上行鏈路-SNR太高，則在降低步驟306中，降低發(fā)射器52和發(fā)射器284的發(fā)射器功率。這種降低是通過(guò)CPU81與CPU27通信完成的，而且這種減少是通過(guò)每逢調(diào)用步驟306時(shí)CPU27都把功率水平減少預(yù)定的調(diào)節(jié)水平實(shí)現(xiàn)的。
如果上行鏈路-SNR不是太高，那么在第二次比較308中，檢驗(yàn)上行鏈路-SNR，看看它是否低于優(yōu)選在網(wǎng)絡(luò)安裝時(shí)預(yù)先設(shè)定的對(duì)于上行鏈路射束的最佳性能必不可少的SNR水平。如果上行鏈路-SNR并非低于必要的SNR水平，程序300返回到步驟302，而CPU81和檢測(cè)器292如同前面描述的那樣使用步驟304、306和308繼續(xù)監(jiān)視上行鏈路-SNR。
如果上行鏈路-SNR低于必要的SNR-水平，則在第三次比較310中，檢驗(yàn)發(fā)射器52的發(fā)射功率，看看它是否在預(yù)先設(shè)定的最大值。在一些實(shí)施方案中，最大值設(shè)定在能引起眼睛損傷的數(shù)值以下。如果功率不在最大值，則在增加步驟312中，增加發(fā)射器52和發(fā)射器284的發(fā)射功率，優(yōu)選按預(yù)定的調(diào)節(jié)水平增加。
如果發(fā)射器52在它的最大功率水平，則在第一帶寬步驟314中，假定實(shí)現(xiàn)所需要的最低SNR-水平(在比較步驟308中使用的)，計(jì)算可能的最大通信帶寬。
在第二帶寬步驟316中，CPU27和CPU81中和/或在通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)要素中的其它處理單元把MRU41和MDU43之間的通信帶寬減少到可能的最大值。減少通信帶寬通常包括減少已被分配的許多頻道和/或代碼和/或頻率，所以當(dāng)剩余的帶寬維持必要的SNR最小值的時(shí)候，總?cè)萘勘粶p少。
假定MRU41和MDU43之間的通信實(shí)質(zhì)上是模擬通信，在這種場(chǎng)合上行鏈路射束290是模擬調(diào)制的，描述了程序300。人們將意識(shí)到與程序300類似的程序能應(yīng)用于供數(shù)字通信系統(tǒng)使用的耦合280。依照一些實(shí)施方案，使用誤碼率(BER)判據(jù)，而不是如同就標(biāo)定步驟301和步驟302、304和308描述的那樣使用SNR。因此，BER和收到的監(jiān)控-功率的標(biāo)定映射是在步驟301中產(chǎn)生的，而在比較308中檢驗(yàn)BER，看看它是否在預(yù)先設(shè)定的必要的BER水平以上。
在數(shù)字通信的情況下，步驟314和316的帶寬適應(yīng)程序被改變前向糾錯(cuò)(FEC)代碼的增益的程序代替。FEC增益確定借助上行鏈路射束290轉(zhuǎn)移的信息速率，而且隨著FEC增益增加，信息速率減少。信息速率的減少是通過(guò)使較少的用戶能夠使用通信鏈路同時(shí)就減少的用戶數(shù)量而言維持令人滿意的服務(wù)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)的。
人們將意識(shí)到當(dāng)程序300實(shí)質(zhì)上被應(yīng)用于模擬通信的時(shí)候，光學(xué)載波的SNR被用作度量通過(guò)載波轉(zhuǎn)移的信息的質(zhì)量的參數(shù)。當(dāng)程序300實(shí)質(zhì)上被應(yīng)用于數(shù)字通信的時(shí)候，BER被用作度量通過(guò)載波轉(zhuǎn)移的信息的質(zhì)量的參數(shù)。
人們應(yīng)該理解，如果光學(xué)監(jiān)控信號(hào)286被從發(fā)射器52到轉(zhuǎn)換器80的射束上的監(jiān)控頻道代替，則實(shí)質(zhì)上與程序300類似的程序適用。
熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人將能夠使前面參照?qǐng)D11和圖12對(duì)上行鏈路連接給出的描述和修正適合實(shí)現(xiàn)下行鏈路連接。
人們將意識(shí)到上述的實(shí)施方案是作為例子被引證的，而且本發(fā)明不局限于上文中已被具體地展示和描述的東西。然而，本發(fā)明的范圍包括在上文中描述的各種不同的特征的組合和準(zhǔn)組合兩者，以及它們的在熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人閱讀前面的描述之時(shí)將發(fā)生的而且在現(xiàn)有技術(shù)中尚未揭示的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的方法，該方法包括下述行為從網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素發(fā)射光學(xué)載波；用信息調(diào)制光學(xué)載波；用包括在網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素中的雪崩光電二極管(APD)檢測(cè)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波，以便恢復(fù)信息；以及改變對(duì)光學(xué)載波的水平敏感的APD的增益，以避免APD的飽和。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中發(fā)射光學(xué)載波的行為包括發(fā)射來(lái)自激光二極管的相干輻射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中發(fā)射光學(xué)載波的行為包括發(fā)射來(lái)自發(fā)光二極管的非相干輻射。
4.根據(jù)上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中調(diào)制光學(xué)載波的行為包括用一個(gè)或多個(gè)包含信息的子載波調(diào)制該載波。
5.根據(jù)上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中檢測(cè)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波的行為包括測(cè)量APD所產(chǎn)生的輸出水平，而改變對(duì)所述水平敏感的APD的增益包括改變對(duì)輸出水平敏感的增益。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中測(cè)量輸出水平的行為包括利用包括在第二網(wǎng)絡(luò)要素中的中央CPU(CPU)測(cè)量平均的輸出水平，而改變對(duì)輸出水平敏感的增益包括利用CPU改變?cè)鲆妗?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1-4之中任何一項(xiàng)的方法，其中檢測(cè)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波的行為包括測(cè)量APD的輸出水平，而發(fā)射光學(xué)載波包括改變對(duì)APD的輸出水平敏感的光學(xué)載波的功率水平。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中改變光學(xué)載波的功率水平的行為包括把反向的光學(xué)載波從第二網(wǎng)絡(luò)要素發(fā)射到第一網(wǎng)絡(luò)要素；用APD的輸出水平的指示調(diào)制反向的光學(xué)載波；以及改變對(duì)所述指示敏感的功率輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括用附加信息調(diào)制反向光學(xué)載波的行為。
10.根據(jù)上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中發(fā)射光學(xué)載波的行為包括借助在第一網(wǎng)絡(luò)要素和第二網(wǎng)絡(luò)要素之間包括自由空間的路徑發(fā)射光學(xué)載波。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-9之中任何一項(xiàng)的方法，其中發(fā)射光學(xué)載波的行為包括借助在第一網(wǎng)絡(luò)要素和第二網(wǎng)絡(luò)要素之間包括光纖的路徑發(fā)射光學(xué)載波。
12.根據(jù)上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，進(jìn)一步的包括為了避免APD的飽和改變至少對(duì)光學(xué)載波的光學(xué)背景噪聲水平和系統(tǒng)總噪聲之一敏感的APD的增益的行為。
13.一種在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的裝置，其中包括網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合發(fā)射光學(xué)載波的發(fā)射器；和適合用信息調(diào)制光學(xué)載波的調(diào)制器；以及網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合檢測(cè)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波恢復(fù)信息的雪崩光電二極管(APD)；和適合改變對(duì)光學(xué)載波的水平敏感的APD的增益以避免APD的飽和的增益控制器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其中發(fā)射器包括發(fā)射相干輻射的激光二極管。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其中發(fā)射器包括發(fā)射非相干輻射的發(fā)光二極管。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15之中任何一項(xiàng)的裝置，其中調(diào)制器適合用一個(gè)一個(gè)或多個(gè)包含信息的子載波調(diào)制光學(xué)載波。
17.根據(jù)權(quán)利要求13-16之中任何一項(xiàng)的裝置，其中增益控制器包括適合測(cè)量APD所產(chǎn)生的輸出水平的檢測(cè)器，而且該增益控制器適合改變對(duì)輸出水平敏感的APD的增益。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中第二網(wǎng)絡(luò)要素包括適合測(cè)量作為平均的輸出水平的輸出水平并且適合改變對(duì)平均輸出水平敏感的增益的中央處理器(CPU)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13-18之中任何一項(xiàng)的裝置，其中增益控制器適合測(cè)量APD的輸出水平，而發(fā)射器適合改變對(duì)APD的輸出水平敏感的光學(xué)載波的功率輸出。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的裝置，其中第二網(wǎng)絡(luò)要素包括適合發(fā)射把APD的輸出水平的指示從第二網(wǎng)絡(luò)要素傳送到第一網(wǎng)絡(luò)要素的反向光學(xué)載波的反向發(fā)射的發(fā)射器，而且發(fā)射器適合改變對(duì)所述指示敏感的功率輸出。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的裝置，其中第二網(wǎng)絡(luò)要素包括用附加信息調(diào)制反向光學(xué)載波的反向調(diào)制器。
22.根據(jù)權(quán)利要求13-21之中任何一項(xiàng)的裝置，其中發(fā)射器適合借助在第一網(wǎng)絡(luò)要素和第二網(wǎng)絡(luò)要素之間包括自由空間的路徑發(fā)射光學(xué)載波。
23.根據(jù)權(quán)利要求之中13-21任何一項(xiàng)的裝置，其中發(fā)射器適合借助在第一網(wǎng)絡(luò)要素和第二網(wǎng)絡(luò)要素之間包括光纖的路徑發(fā)射光學(xué)載波。
24.根據(jù)權(quán)利要求之中13-23任何一項(xiàng)的裝置，其中增益控制器適合改變至少對(duì)光學(xué)載波的光學(xué)背景噪聲和系統(tǒng)總噪聲之一敏感的APD的增益水平，以避免APD的飽和。
25.一種用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的裝置，其中包括網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合接收和放大射頻(RF)信號(hào)以產(chǎn)生第一個(gè)經(jīng)放大的RF信號(hào)的第一放大器；指出收到的RF信號(hào)達(dá)到預(yù)定水平的檢測(cè)器；適合用預(yù)定的增益數(shù)值改變對(duì)達(dá)到預(yù)定水平敏感的第一放大器的增益的第一增益裝置；和用第一個(gè)經(jīng)放大的RF信號(hào)調(diào)制光學(xué)載波并且發(fā)射經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的光學(xué)發(fā)射器；以及網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波并且依據(jù)它產(chǎn)生復(fù)原的RF信號(hào)的光學(xué)接收器；適合接收和放大復(fù)原的RF信號(hào)以產(chǎn)生第二經(jīng)放大的RF信號(hào)的第二放大器；和適合用實(shí)質(zhì)上等于在第一網(wǎng)絡(luò)要素預(yù)定的增益數(shù)值的負(fù)值的數(shù)值改變對(duì)達(dá)到預(yù)定水平敏感的第二放大器的增益的第二增益裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其中檢測(cè)器產(chǎn)生對(duì)達(dá)到預(yù)定水平敏感的變?cè)鲆嫘盘?hào)，而光學(xué)發(fā)射器把變?cè)鲆嫘盘?hào)傳送給光學(xué)接收器。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的裝置，其中第二網(wǎng)絡(luò)要素包括將第二增益裝置并入對(duì)收到的變?cè)鲆嫘盘?hào)敏感的第二放大器的中央處理器(CPU)。
28.一種用來(lái)接收在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)射的信息的裝置，其中包括適合接收用信息調(diào)制的光學(xué)載波和輸出收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的光學(xué)組件；為了在第一光學(xué)單元的第一端接收已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波和在其中傳送已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波而被耦合的第一光學(xué)單元；為了接收已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第一部分而與第一光學(xué)單元的第二端耦合并且適合對(duì)它敏感產(chǎn)生信息的第一輸出代表的第一接收器；為了把已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第二部分傳送到第二光學(xué)單元之中而與第一光學(xué)單元耦合的第二光學(xué)單元；為了接收已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第二部分而與第二光學(xué)單元耦合并且適合對(duì)它敏感產(chǎn)生信息的第二輸出代表的第二接收器；以及在對(duì)已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的水平敏感的第一和第二輸出中進(jìn)行選擇的開(kāi)關(guān)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的裝置，其中第一部分對(duì)第二部分的比例在大約介于30∶1和300∶1之間的范圍中。
30.根據(jù)權(quán)利要求28或29的裝置，進(jìn)一步包括為了把已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第三部分傳送到第三光學(xué)單元之中而與第二光學(xué)單元耦合的第三光學(xué)單元；以及為了接收已收到經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第三部分而與第三光學(xué)單元耦合并且適合產(chǎn)生對(duì)所述部分敏感的信息的第三輸出代表的第三接收器，而且其中開(kāi)關(guān)在對(duì)已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的水平敏感的第一、第二和第三輸出中進(jìn)行選擇。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中第二部分對(duì)第三部分的比例被包括在大約介于30∶1和300∶1之間的范圍中。
32.根據(jù)權(quán)利要求28-31之中任何一項(xiàng)的裝置，進(jìn)一步包括為了把已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第三部分傳送到第三光學(xué)單元之中而與第一光學(xué)單元耦合的第三光學(xué)單元；為了接收已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第三部分而與第三光學(xué)單元耦合并且適合對(duì)它敏感產(chǎn)生信息的第三輸出代表的第三接收器，而且其中開(kāi)關(guān)在對(duì)已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的水平和第二和第三接收器的操作能力敏感的第一、第二和第三輸出當(dāng)中進(jìn)行選擇。
33.根據(jù)權(quán)利要求28-32之中任何一項(xiàng)的裝置，其中第一和第二光學(xué)單元當(dāng)中至少有一個(gè)包括光纖。
34.一種在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的裝置，其中包括網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合將射頻(RF)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，其中RF信號(hào)是在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)工作的無(wú)線電收發(fā)機(jī)可收到的；為了接收數(shù)字信號(hào)而被耦合的而且適合用信號(hào)調(diào)制光學(xué)載波的光學(xué)調(diào)制器；和適合發(fā)射經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波的發(fā)射器；以及網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括為了接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波而被耦合的接收器；適合依據(jù)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波恢復(fù)數(shù)字信號(hào)的解調(diào)器；以及適合轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)以恢復(fù)RF信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的裝置，其中ADC的采樣率等于或大于RF信號(hào)帶寬頻率的大約兩倍。
36.根據(jù)權(quán)利要求34或35的裝置，其中數(shù)字信號(hào)包括由ADC產(chǎn)生的壓縮的數(shù)字信號(hào)，而且DAC適合將壓縮的數(shù)字信號(hào)解壓縮。
37.一種用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的裝置，其中包括網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合接收包含信息的初始的射頻(RF)信號(hào)并且將該信號(hào)分成第一RF信號(hào)和第二RF信號(hào)的分路器；為了用第一RF信號(hào)調(diào)制第一光學(xué)載波和發(fā)射經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波而被耦合的第一光學(xué)發(fā)射器；和為了用第二RF信號(hào)調(diào)制第二光學(xué)載波和發(fā)射經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波而被耦合的第二光學(xué)發(fā)射器；網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合接收和解調(diào)經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波恢復(fù)第一RF信號(hào)的第一光學(xué)接收器；適合接收和解調(diào)經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波恢復(fù)第二RF信號(hào)的第二光學(xué)接收器；和把復(fù)原的第一和第二RF信號(hào)相加重建初始的RF信號(hào)而被耦合的加法器；以及把第一光學(xué)接收器與第一光學(xué)發(fā)射器耦合起來(lái)的第一反饋網(wǎng)絡(luò)，它改變對(duì)指示在第二網(wǎng)絡(luò)要素實(shí)測(cè)的用經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波轉(zhuǎn)移的信息的第一質(zhì)量的第一參數(shù)敏感的經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的第一特性。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的裝置，進(jìn)一步包括第二反饋網(wǎng)絡(luò)，它把第二光學(xué)接收器與第二光學(xué)發(fā)射器耦合起來(lái)并且改變至少對(duì)指示在第二網(wǎng)絡(luò)要素實(shí)測(cè)的用經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波轉(zhuǎn)移的信息的第二質(zhì)量的第二參數(shù)和第一參數(shù)之一敏感的經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波的第二特性。
39.根據(jù)權(quán)利要求37或38的裝置，其中第一RF信號(hào)的水平不同于第二RF信號(hào)的水平。
40.根據(jù)權(quán)利要求37-39之中任何一項(xiàng)的裝置，其中第一RF信號(hào)的頻率不同于第二RF信號(hào)的頻率。
41.根據(jù)權(quán)利要求37-40之中任何一項(xiàng)的裝置，其中經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的參數(shù)不同于經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波的參數(shù)，其中所述參數(shù)選自波長(zhǎng)、偏振和功率水平。
42.根據(jù)權(quán)利要求37-41之中任何一項(xiàng)的裝置，其中經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波實(shí)質(zhì)上包括模擬調(diào)制，第一特性至少包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的帶寬和水平之一，而第一參數(shù)包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的信噪比。
43.根據(jù)權(quán)利要求37-41之中任何一項(xiàng)的裝置，其中經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波實(shí)質(zhì)上包括數(shù)字調(diào)制，第一特性至少包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的帶寬和水平之一，而第一參數(shù)包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的誤碼率。
44.一種用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的裝置，其中包括網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合用第一RF信號(hào)調(diào)制第一RF子載波的第一混頻器；適合用第二RF信號(hào)調(diào)制第二RF子載波的第二混頻器；為了把經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一和第二子載波相加以產(chǎn)生組合RF信號(hào)而被耦合的加法器；和發(fā)射用組合RF信號(hào)調(diào)制的光學(xué)載波而被耦合的光學(xué)發(fā)射器；以及網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括適合接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波和恢復(fù)組合RF信號(hào)的光學(xué)接收器；為了依據(jù)組合RF信號(hào)恢復(fù)作為分開(kāi)的信號(hào)的經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一子載波和調(diào)制的第二子載波而被耦合的分路器；適合接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一子載波和恢復(fù)第一RF信號(hào)的第三混頻器；和適合接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二子載波和恢復(fù)第二RF信號(hào)的第四混頻器。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的裝置，其中第三混頻器接收第一RF子載波，以便恢復(fù)第一RF信號(hào)，而第四混頻器接收第二RF子載波，以便恢復(fù)第二RF信號(hào)。
46.一種用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的方法，其中包括下述行為用包括在網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素中的第一放大器接收和放大射頻(RF)信號(hào)，以便產(chǎn)生經(jīng)放大的第一RF信號(hào)；用預(yù)定的增益數(shù)值改變對(duì)達(dá)到預(yù)定水平的RF信號(hào)敏感的第一放大器的增益；用經(jīng)過(guò)放大的第一RF信號(hào)調(diào)制光學(xué)載波并且發(fā)射經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波；用包括在網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素中的光學(xué)接收器接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波并且依據(jù)它產(chǎn)生復(fù)原的RF信號(hào)；用第二放大器接收和放大復(fù)原的RF信號(hào)，以便產(chǎn)生經(jīng)過(guò)放大的第二RF信號(hào)；以及用實(shí)質(zhì)上等于預(yù)定的增益數(shù)值的負(fù)值的數(shù)值改變對(duì)達(dá)到預(yù)定水平的RF信號(hào)敏感的第二放大器的增益。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的方法，進(jìn)一步包括在第一網(wǎng)絡(luò)要素中產(chǎn)生對(duì)達(dá)到預(yù)定水平的RF信號(hào)敏感的變?cè)鲆嫘盘?hào)并且把變?cè)鲆嫘盘?hào)傳送給第二網(wǎng)絡(luò)要素的行為。
48.一種用來(lái)接收在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)射的信息的方法，其中包括下述行為在光學(xué)組件中接收用信息調(diào)制的光學(xué)載波并且從那里輸出收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波；將已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波耦合到第一光學(xué)單元的第一端之中并且在其中傳送已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波；用與第一光學(xué)單元的第二端耦合的第一接收器接收已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第一部分并且對(duì)它敏感產(chǎn)生信息的第一輸出代表；將第二光學(xué)單元與第一光學(xué)單元耦合；把已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第二部分傳送到第二光學(xué)單元之中；用與第二光學(xué)單元耦合的第二接收器接收已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的第二部分并且對(duì)它敏感產(chǎn)生信息的第二輸出代表；以及在對(duì)已收到的經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波的水平敏感的第一和第二輸出之間進(jìn)行選擇。
49.根據(jù)權(quán)利要求48的方法，其中耦合的行為包括形成被包括在大約介于30∶1和300∶1之間的范圍中的第一部分對(duì)第二部分的比例。
50.根據(jù)權(quán)利要求48或49的方法，其中第一和第二光學(xué)單元當(dāng)中至少有一個(gè)包括光纖。
51.一種在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的方法，其中包括下述行為用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)將射頻(RF)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其中RF信號(hào)是能用在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)工作的無(wú)線電收發(fā)機(jī)接收的；用數(shù)字信號(hào)調(diào)制光學(xué)載波；把經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波從包括在網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素中的發(fā)射器發(fā)射出去；用包括在網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素中的接收器接收和解調(diào)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波，以便恢復(fù)數(shù)字信號(hào)；以及用數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)，以便恢復(fù)RF信號(hào)。
52.根據(jù)權(quán)利要求51的方法，其中轉(zhuǎn)換的行為包括以等于或大于RF信號(hào)的頻率的大約兩倍的ADC的采樣率采樣。
53.根據(jù)權(quán)利要求51或52的方法，在ADC中的轉(zhuǎn)換行為包括壓縮數(shù)字信號(hào)以形成壓縮的數(shù)字信號(hào)，而且在DAC中的轉(zhuǎn)換行為包括將壓縮的數(shù)字信號(hào)解壓縮。
54.一種用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的方法，其中包括下述行為接收包含信息的初始的射頻(RF)信號(hào)并且將該信號(hào)分成第一RF信號(hào)和第二RF信號(hào)；用第一RF信號(hào)調(diào)制第一光學(xué)載波以產(chǎn)生經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波并且把經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波從在網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素中的第一光學(xué)發(fā)射器發(fā)射出去；用第二RF信號(hào)調(diào)制第二光學(xué)載波以產(chǎn)生經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波并且把經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波從在第一網(wǎng)絡(luò)要素中的第二光學(xué)發(fā)射器發(fā)射出去；用在網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素中的第一光學(xué)接收器接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波并且將經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波解調(diào)以便恢復(fù)第一RF信號(hào)；用第二網(wǎng)絡(luò)要素中的第二光學(xué)接收器接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波并且將經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波解調(diào)以便恢復(fù)第二RF信號(hào)；通過(guò)改變對(duì)指示在第二網(wǎng)絡(luò)要素實(shí)測(cè)的用經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波轉(zhuǎn)移的信息的第一質(zhì)量的第一參數(shù)敏感的經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的第一特性的第一反饋網(wǎng)絡(luò)把第一光學(xué)接收器耦合到第一光學(xué)發(fā)射器上；以及把復(fù)原的第一和第二RF信號(hào)相加，以便重建初始的RF信號(hào)。
55.根據(jù)權(quán)利要求54的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)改變至少對(duì)指示在第二網(wǎng)絡(luò)要素實(shí)測(cè)的用經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波轉(zhuǎn)移的信息的第二質(zhì)量的第二參數(shù)和第一參數(shù)之一敏感的經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波的第二特征的第二反饋網(wǎng)絡(luò)把第二光學(xué)接收器耦合到第二光學(xué)發(fā)射器上的行為。
56.根據(jù)權(quán)利要求54或55的方法，其中分離的行為包括提供不同于第二RF信號(hào)的水平的第一RF信號(hào)的水平。
57.根據(jù)權(quán)利要求54-56之中任何一項(xiàng)的方法，其中分離的行為包括提供不同于第二RF信號(hào)的頻率的第一RF信號(hào)的頻率。
58.根據(jù)權(quán)利要求54-57之中任何一項(xiàng)的方法，其中調(diào)制的行為包括提供不同于經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二光學(xué)載波的參數(shù)的經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的參數(shù)，其中所述參數(shù)選自波長(zhǎng)、偏振和功率水平。
59.根據(jù)權(quán)利要求54-58之中任何一項(xiàng)的方法，其中經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波實(shí)質(zhì)上包括模擬調(diào)制，第一特性至少包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的帶寬和水平之一，而且第一參數(shù)包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的信噪比。
60.根據(jù)權(quán)利要求54-58之中任何一項(xiàng)的方法，其中經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波實(shí)質(zhì)上包括數(shù)字調(diào)制，第一特性至少包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的帶寬和水平之一，而且第一參數(shù)包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一光學(xué)載波的誤碼率。
61.一種用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的方法，其中包括下述行為用第一RF信號(hào)調(diào)制第一RF子載波以形成經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一子載波；用第二RF信號(hào)調(diào)制第二RF子載波以形成經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二子載波；將經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一和第二子載波相加，以產(chǎn)生組合RF信號(hào)；把用組合RF信號(hào)調(diào)制的光學(xué)載波從網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素發(fā)射出去；在網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素中接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波和恢復(fù)組合RF信號(hào)；把組合RF信號(hào)分成經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一子載波和經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二子載波；依據(jù)經(jīng)過(guò)調(diào)制的第一子載波恢復(fù)第一RF信號(hào)；以及依據(jù)經(jīng)過(guò)調(diào)制的第二子載波恢復(fù)第二RF信號(hào)。
62.一種用來(lái)把容量分配給在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中操作的網(wǎng)絡(luò)要素的方法，其中包括下述行為提供眾多空間上固定的網(wǎng)絡(luò)要素，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)要素都有相應(yīng)的用來(lái)發(fā)射和接收與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)相容的信號(hào)的容量；把眾多成對(duì)的網(wǎng)絡(luò)要素用各自的光學(xué)載波耦合起來(lái)，每個(gè)載波都是經(jīng)過(guò)調(diào)制的，以便在分別耦合的網(wǎng)絡(luò)要素對(duì)之間傳送信號(hào)；以及借助光學(xué)載波在其間至少轉(zhuǎn)移一部分對(duì)眾多網(wǎng)絡(luò)要素檢測(cè)到的信號(hào)水平敏感的被耦合的網(wǎng)絡(luò)要素的容量。
63.根據(jù)權(quán)利要求62的方法，其中空間上固定的網(wǎng)絡(luò)要素是為了操作眾多蜂窩系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)的，而至少轉(zhuǎn)移一部分容量包括在蜂窩系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)移容量，而且眾多的蜂窩系統(tǒng)包括任何在兩個(gè)以上頻帶上操作的系統(tǒng)，用兩種以上多路復(fù)用方法操作的系統(tǒng)和被兩個(gè)以上不同的操作員操作的系統(tǒng)。
64.一種在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中分配容量的裝置，其中包括第一組眾多空間上固定的網(wǎng)絡(luò)要素，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)要素都有相應(yīng)的用來(lái)發(fā)射和接收與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)相容的信號(hào)的容量；和第二組眾多光學(xué)載波，每個(gè)載波都把一對(duì)網(wǎng)絡(luò)要素耦合起來(lái)并且都是經(jīng)過(guò)調(diào)制的以便在其間傳送信號(hào)，而且適合在其間至少轉(zhuǎn)移一部分對(duì)網(wǎng)絡(luò)要素檢測(cè)到的信號(hào)水平敏感的被耦合的網(wǎng)絡(luò)要素的容量。
65.一種在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的方法，其中包括下述行為把光學(xué)載波從網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素發(fā)射到網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素；用信息調(diào)制光學(xué)載波，以便把信息從第一網(wǎng)絡(luò)要素轉(zhuǎn)移到第二網(wǎng)絡(luò)要素；把監(jiān)控信號(hào)從第一網(wǎng)絡(luò)要素發(fā)射到第二網(wǎng)絡(luò)要素；測(cè)量在第二網(wǎng)絡(luò)要素收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平；產(chǎn)生收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平和指示從第一網(wǎng)絡(luò)要素轉(zhuǎn)移到第二網(wǎng)絡(luò)要素的信息的質(zhì)量的參數(shù)之間的映射；以及至少調(diào)節(jié)對(duì)收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平和映射敏感的光學(xué)載波的發(fā)射功率水平和光學(xué)載波的通信帶寬之一，以便維持從第一網(wǎng)絡(luò)要素轉(zhuǎn)移到第二網(wǎng)絡(luò)要素的信息的預(yù)定的最低質(zhì)量。
66.根據(jù)權(quán)利要求65的方法，其中發(fā)射監(jiān)控信號(hào)的行為包括發(fā)射實(shí)質(zhì)上與光學(xué)載波共線而且波長(zhǎng)實(shí)質(zhì)上不同于光學(xué)載波的波長(zhǎng)的光學(xué)監(jiān)控信號(hào)。
67.根據(jù)權(quán)利要求65的方法，其中發(fā)射監(jiān)控信號(hào)的行為包括發(fā)射在光學(xué)載波上作為子載波的監(jiān)控頻道。
68.根據(jù)權(quán)利要求65-67之中任何一項(xiàng)的方法，其中調(diào)制光學(xué)載波的行為包括用模擬調(diào)制來(lái)調(diào)制光學(xué)載波，而指示質(zhì)量的參數(shù)包括光學(xué)載波的信噪比。
69.根據(jù)權(quán)利要求65-67之中任何一項(xiàng)的方法，其中調(diào)制光學(xué)載波的行為包括用數(shù)字調(diào)制來(lái)調(diào)制光學(xué)載波，而指示質(zhì)量的參數(shù)包括光學(xué)載波的誤碼率。
70.一種在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的裝置，其中包括網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括把用信息調(diào)制的光學(xué)載波作為經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波發(fā)射出去的光學(xué)發(fā)射器；發(fā)射監(jiān)控信號(hào)的監(jiān)控信號(hào)發(fā)生器；和控制發(fā)射器和監(jiān)控發(fā)生器的第一中央處理器(CPU)；網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素，其中包括接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波并且依據(jù)它產(chǎn)生復(fù)原信息的轉(zhuǎn)換器；測(cè)量收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平的檢測(cè)器；接收經(jīng)過(guò)測(cè)量的功率水平的第二CPU；和儲(chǔ)存收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平和指示復(fù)原信息的質(zhì)量的參數(shù)之間的映射的存儲(chǔ)器，第一和第二CPU當(dāng)中至少有一個(gè)適合至少調(diào)節(jié)對(duì)收到的監(jiān)控信號(hào)的功率水平和映射敏感的光學(xué)載波的發(fā)射功率水平或光學(xué)載波的通信帶寬，以維持預(yù)定的復(fù)原信息的最低質(zhì)量。
71.根據(jù)權(quán)利要求70的裝置，其中監(jiān)控信號(hào)包括實(shí)質(zhì)上與經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波共線發(fā)射的而且波長(zhǎng)實(shí)質(zhì)上不同于經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波的波長(zhǎng)的光學(xué)監(jiān)控信號(hào)。
72.根據(jù)權(quán)利要求70的裝置，其中監(jiān)控信號(hào)包括作為光學(xué)載波上的子載波工作的監(jiān)控頻道。
73.根據(jù)權(quán)利要求70-72之中任何一項(xiàng)的裝置，其中經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波包括模擬調(diào)制，而指示質(zhì)量的參數(shù)包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波的信噪比。
74.根據(jù)權(quán)利要求70-72之中任何一項(xiàng)的裝置，其中經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波包括數(shù)字調(diào)制，而指示質(zhì)量的參數(shù)包括經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波的誤碼率。
全文摘要
一種用來(lái)在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)(20)內(nèi)轉(zhuǎn)移信息的方法，該方法包括從該網(wǎng)絡(luò)的第一網(wǎng)絡(luò)要素(26A)發(fā)射光學(xué)載波，用信息調(diào)制光學(xué)載波(57，59)，以及用該網(wǎng)絡(luò)的第二網(wǎng)絡(luò)要素(24A)中的雪崩光電二極管(APD)(150)檢測(cè)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光學(xué)載波，以便恢復(fù)該信息。該方法還包括改變對(duì)光學(xué)載波的水平敏感的APD的增益，以避免APD的飽和。其它的方法和裝置也是為借助光學(xué)載波轉(zhuǎn)移信息和使用被轉(zhuǎn)移的信息準(zhǔn)備的。
文檔編號(hào)H04W99/00GK1513236SQ01820313
公開(kāi)日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2001年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月9日
發(fā)明者沙洛米·阿諾恩, 尼西姆·阿提亞斯, 保羅·高德杰艾爾, 伊爾米·浩普特曼, 羅恩·克謝特, 皮尼·薩巴奇, 尤伊·謝弗, 浩普特曼, 阿提亞斯, 克謝特, 沙洛米 阿諾恩, 薩巴奇, 謝弗, 高德杰艾爾 申請(qǐng)人:茜樂(lè)瑞卡有限公司