專利名稱：用于配置分布式天線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于無線通信的分布式天線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常規(guī)的無線蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)包括多個交疊覆蓋區(qū)域或“小區(qū)”。移動單元(例如蜂窩 電話)從小區(qū)到小區(qū)運(yùn)動，同時，通過網(wǎng)絡(luò)通信。當(dāng)移動單元從一個單元運(yùn)動到另一單元時 發(fā)生小區(qū)之間的切換。每個小區(qū)由基站收發(fā)臺(BTS或“基站”)形成。典型的基站包括用于向小區(qū)內(nèi)的 移動單元發(fā)送無線電信號(下行鏈路)和用于接收來自小區(qū)內(nèi)的移動單元的無線電信號 (上行鏈路)的多個收發(fā)機(jī)和天線。基站被策略性地設(shè)置成在大的地理區(qū)域上通信覆蓋范 圍最大化?；窘?jīng)過回程連接被通信地耦合到蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)。蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)還可以包括基站控制器(BSC)和移動交換集線器(MSC)。多個基站 可以被單個BSC控制。BSC通常用作信號集中器，分配無線電信道到移動單元以及控制從 基站到基站的切換。BSC進(jìn)而耦合到MSC。MSC通常用作電話交換機(jī)以提供電路交換功能。 MSC耦合到公共交換通信網(wǎng)絡(luò)(PSTN)以進(jìn)行語音通信，以及還可以被耦合到因特網(wǎng)以進(jìn)行 數(shù)據(jù)通信。為了防止每個小區(qū)中上行鏈路和下行鏈路信令的干擾，在每個單元中針對上行鏈 路和下行鏈路使用不同的通信頻率。另外，為了防止相鄰小區(qū)之間的干擾，每個小區(qū)內(nèi)使用 的通信頻率與相鄰小區(qū)的不同。由于需要防止相鄰小區(qū)之間的干擾以及其他因素，這些蜂窩網(wǎng)絡(luò)的安裝和建立以 及將新設(shè)備集成到已有蜂窩網(wǎng)絡(luò)可能是復(fù)雜和耗時的。此外，由于室內(nèi)穿透損耗，這些蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)可能經(jīng)受困難。例如，如果移動單元 位于室內(nèi)，8dB到30dB的額外的室內(nèi)穿透損耗是常見的。能夠使用分布式天線系統(tǒng)(DAS) 以提供無線通信的室內(nèi)覆蓋。在這種DAS中，發(fā)射功率在處于分布位置的多個天線之間劃 分，以利用比單個天線系統(tǒng)可能要求的更小的發(fā)射功率提供大的覆蓋區(qū)域。如同其他設(shè)備，分布式天線系統(tǒng)到已有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的集成可能是復(fù)雜和耗時的。 因此，存在對配置分布式天線系統(tǒng)的改善的系統(tǒng)和方法的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于配置分布式天線系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方 式，分布式天線系統(tǒng)包括多個天線和多端口集線器(hub)。多端口集線器包括對電信網(wǎng)絡(luò) 的接口以及多個收發(fā)機(jī)。多端口集線器配置為在第一模式(“正常模式”)下操作，其中所 述多端口集線器經(jīng)過所述接口接收下行通信信號和利用所選擇的位于下行頻率范圍內(nèi)的 下行發(fā)射頻率分配所述下行通信信號到所述多個天線，以及其中所述多端口集線器在所選 擇的上行接收頻率從所述多個天線接收上行通信信號。多端口集線器還配置為在第二模式 (“監(jiān)聽模式”)下操作，其中所述多端口集線器在下行頻率范圍內(nèi)的一個或更多個頻率從 所述多個天線接收通信信號。用于第一模式(“正常模式”)的發(fā)射頻率可以基于第二模式(“監(jiān)聽模式”)下接收的信號的所測量的場強(qiáng)來選擇。附圖簡述本發(fā)明根據(jù)其具體示例實(shí)施方式以及參照附圖進(jìn)行描述，其中

圖1例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的配置成與移動單元通信的分布式天線通信系統(tǒng)；圖2例示其中可以部署根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、圖1的分布式天線系統(tǒng)的蜂窩 通信網(wǎng)絡(luò)的蜂窩覆蓋區(qū)域；圖3例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的在圖2的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中部署的分布式天線系統(tǒng)；圖4例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的被配置成部署在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的分布式天線通 信系統(tǒng)；圖5例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的信號場強(qiáng)計(jì)量器；圖6A-B例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于與移動單元聯(lián)接的收發(fā)機(jī)；圖7例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的分布式天線通信系統(tǒng)和具有信號計(jì)量能力的 基站；以及圖8A-B例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于與具有信號計(jì)量能力的基站聯(lián)接的收 發(fā)機(jī)。發(fā)明詳細(xì)描述圖1例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的分布式天線通信系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括通信 集線器102、以及耦合到集線器102的端口的多個分布式天線106a-n?；臼瞻l(fā)臺104通 信地耦合到集線器102。另外，一個或更多個移動通信設(shè)備108a-n經(jīng)過天線106a-n通信地 耦合到集線器102。基站104可以設(shè)置在蜂窩服務(wù)提供商處以及可以被經(jīng)過回程線路110 耦合到蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)。集線器102可以設(shè)置在電信用戶的場所，天線106a-n在該場所內(nèi)到 處分布。例如，集線器102可以位于建筑物內(nèi)(例如在雜物間內(nèi))，天線在建筑物中到處分 布以向移動設(shè)備108a-n提供室內(nèi)覆蓋區(qū)域。移動設(shè)備108a-n可以是例如蜂窩電話。盡管 例示了三個移動設(shè)備108a-n和三個天線106a-n，明顯地兩者可以存在更多或更少個。在實(shí) 施方式中，多達(dá)8個天線106a-n可以被耦合到單個集線器102。另外，天線106a-n中的一 個或更多個可以設(shè)置在室外。與將基站104設(shè)置在距離集線器102的遠(yuǎn)程位置不同的是，如圖1所示，基站104 和集線器102可以設(shè)置在同一地點(diǎn)。例如，基站104的功能可以與集線器102的集成以形 成設(shè)置在用戶場所的單個設(shè)備。系統(tǒng)100優(yōu)選地提供雙向通信。對于下行鏈路，基站104從蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)接收通 信信號，然后將其分配到天線106a-n。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，收發(fā)機(jī)112可以從基站104接收 下行信號。收發(fā)機(jī)112接著將下行信號放大到適當(dāng)電平以傳遞到分配節(jié)點(diǎn)114。分配節(jié)點(diǎn) 114接著重復(fù)和分配信號到多個收發(fā)機(jī)116a-n，使得收發(fā)機(jī)116a-n中的每一個接收下行信 號的副本。收發(fā)機(jī)116a-n的每一個經(jīng)過天線106a-n中對應(yīng)的一個發(fā)射從分配節(jié)點(diǎn)114接 收的信號。移動設(shè)備108a-n的每一個從一個或更多個天線106a-n拾取下行信號。對于上行鏈路，來自移動設(shè)備108a-n的信號被收發(fā)機(jī)116a-n經(jīng)過天線106a-n接 收。該信號接著被傳遞到分配節(jié)點(diǎn)114，其將信號組合為組合信號(例如通過簡單相加)。 組合信號被收發(fā)機(jī)112傳送到基站104?；?04接著傳遞組合信號到蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)。
在實(shí)施方式中，來自基站104的下行信號是RF(射頻)。例如，該信號經(jīng)過電纜或 經(jīng)過無線鏈路在收發(fā)機(jī)112和基站104之間通信。在此情況下，收發(fā)機(jī)112可以將下行信 號從RF下轉(zhuǎn)換為IF。該信號接著被以IF分配到收發(fā)機(jī)116a-n。在向移動設(shè)備108a-n發(fā) 射信號之前，收發(fā)機(jī)116a-n將IF信號上轉(zhuǎn)換為RF (射頻)。對于上行鏈路，收發(fā)機(jī)116a-n 將從移動設(shè)備108a-n接收的RF信號下轉(zhuǎn)換為IF。這些IF信號接著被處理和組合以便被 以IF傳遞到收發(fā)機(jī)112。收發(fā)機(jī)112接著將IF信號上轉(zhuǎn)換為RF以便傳遞到基站104。因 此，收發(fā)機(jī)112擔(dān)任經(jīng)過基站104到電話網(wǎng)絡(luò)的接口。為了讓多個移動設(shè)備108a-n可以同時經(jīng)過系統(tǒng)100通信，每個移動設(shè)備在不同信 道中通信。例如，用于蜂窩通信的CDMA(碼分多址)協(xié)議、諸如UMTS(通用移動通信系統(tǒng))， 或用于蜂窩通信的TDMA(時分多址)協(xié)議、諸如GSM(全球移動通信系統(tǒng))可以被系統(tǒng)100 采用。由此，對于下行鏈路，包括不同信道的同一信號被經(jīng)過天線106a-n的每一個發(fā)射， 使得可以被任意移動設(shè)備108a-n接收，而不論天線106a-n的哪一個最接近移動設(shè)備的具 體一個。對于上行鏈路，來自特定移動設(shè)備的信號可以被一個或更多個天線106a-n拾取。 如圖1所示，來自設(shè)備108a的信號被天線106a和106b拾取，盡管該信號在一個天線可以 比在另一個更強(qiáng)。另外如圖1所示，來自設(shè)備108b的信號僅僅被天線106η拾取。來自設(shè) 備108η的信號也僅僅被天線106η拾取。被任意天線106a-n拾取的全部信號在節(jié)點(diǎn)114 組合，被包括在基站104接收的組合信號中。集線器102還可以包括控制器118和計(jì)量器 120，其功能在下文更詳細(xì)描述。圖2例示其中可以部署圖1的分布式天線系統(tǒng)100的蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)200的蜂窩覆 蓋區(qū)域202A-F或“小區(qū)”。每一個小區(qū)202A-F粗略地以基站204A-F的對應(yīng)一個為中心。 盡管示出了 6個小區(qū)，明顯地，蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以包括不同數(shù)量的小區(qū)。例如，大的蜂窩網(wǎng)絡(luò)可 以包括數(shù)十或數(shù)百個小區(qū)，其提供大地理區(qū)域的覆蓋。在此情況下，很多小區(qū)可以被鄰近的 相鄰小區(qū)包圍。圖3例示圖2的蜂窩網(wǎng)絡(luò)200中部署的分布式天線系統(tǒng)100。如圖3所示，分布式天 線系統(tǒng)100形成覆蓋區(qū)域206。覆蓋區(qū)域206被示出具有不規(guī)則形狀，因?yàn)樘炀€106a-n (圖 1)可以被定位在各種不同位置。另外，一個或更多個天線106a-n可以被設(shè)置在建筑物內(nèi)， 其結(jié)構(gòu)將趨向于衰減信號強(qiáng)度。因?yàn)榉植际教炀€系統(tǒng)100的覆蓋區(qū)域206可以交疊蜂窩網(wǎng)絡(luò)200的一個或更多個 小區(qū)202A-F，分布式天線系統(tǒng)100和蜂窩網(wǎng)絡(luò)200的一個或更多個小區(qū)之間可能出現(xiàn)干擾。 為了避免這種情況，分布式天線系統(tǒng)100被優(yōu)選地配置成避免采用被網(wǎng)絡(luò)200的覆蓋區(qū)域 與分布式天線系統(tǒng)100的交疊的這些小區(qū)使用的任意通信頻率，除非網(wǎng)絡(luò)200的這些小區(qū) 信號強(qiáng)度在交疊覆蓋區(qū)域中充分低以至于干擾不太可能。 在此參照圖1，示出分布式天線系統(tǒng)100的正常操作。在該操作模式中(其可以 被稱為“正?！蹦Ｊ?，分布式天線系統(tǒng)100利用分配給下行信令方向的發(fā)射頻率經(jīng)過收發(fā) 機(jī)116a-n發(fā)射信號。分布式天線系統(tǒng)100還在分配給上行信令方向的頻率上經(jīng)過收發(fā)機(jī) 116a-n接收信號。正常模式被用于幫助移動單元108a-n通信。在分布式天線系統(tǒng)100在 正常模式下操作的同時，蜂窩網(wǎng)絡(luò)200的基站204A-F(圖2和3所示)還利用下行鏈路頻 率發(fā)射信號?；?04A-F還在分配給上行信令方向的頻率接收信號。因此，通過嘗試在相 同頻率和相同區(qū)域發(fā)射不同信息，基站204A-F和分布式系統(tǒng)100可能彼此干擾。然而，基站204A-F和分布式天線系統(tǒng)100將不能彼此“看見”，因?yàn)樗鼈冎械拿恳粋€都配置為僅僅接 收分配給上行信令方向的信號。圖4例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的被配置以便在蜂窩網(wǎng)絡(luò)200中部署的分布式天線通信系統(tǒng)100。如圖4所示，收發(fā)機(jī)116a-n配置為接收處于基站204A-F所發(fā)射的頻帶 (下行頻率)中的信號。因此，在此操作模式中(其可被稱為“監(jiān)聽”或“移動”模式)，收 發(fā)機(jī)116a-n配置為接收分配給下行信令方向的信號。然而，在此模式下，分布式天線系統(tǒng) 100可能不能幫助與移動單元108a-n的通信，因?yàn)橐苿訂卧?08a-n僅僅在分配給上行信令 方向的頻率發(fā)射。在監(jiān)聽模式下，分布式天線系統(tǒng)100通過監(jiān)聽蜂窩網(wǎng)絡(luò)200的基站204A-F的下行 信號檢測來自這些基站的信號。這被用于識別被基站204A-F使用的下行頻率，其可能與分 布式天線系統(tǒng)100的發(fā)射干擾。接著，通過將分布式天線系統(tǒng)100在正常模式下使用的發(fā) 射頻率選擇成與在監(jiān)聽模式期間檢測到的信號強(qiáng)度充分強(qiáng)以至于可能發(fā)生干擾的頻率不 同來避免干擾。為了進(jìn)入監(jiān)聽模式，控制器118可以命令分布式天線系統(tǒng)100的收發(fā)機(jī)116a-n調(diào) 諧其接收頻率以對應(yīng)于分配給下行信令方向的頻率。例如，分布式天線系統(tǒng)100可以配置 為在包含若干個頻率信道的特定頻帶下操作。在此情況下，收發(fā)機(jī)116a-n可以被調(diào)諧到頻 帶內(nèi)的信道的第一個。另外，收發(fā)機(jī)116a-n可以被命令停止發(fā)射。計(jì)量器120耦合到來自收發(fā)機(jī)116a-n的線122a-n。在監(jiān)聽模式期間，計(jì)量器120 經(jīng)過線122a-n監(jiān)視所接收的信號以確定其電平，由此確定在天線106a-n接收的場強(qiáng)。因 為收發(fā)機(jī)116a-n可以初始地被調(diào)諧到頻帶內(nèi)的第一頻率信道，計(jì)量器120可以首先確定第 一頻率信道的場強(qiáng)。計(jì)量器120可以同時地監(jiān)視全部線122a-n，或者，計(jì)量器120可以在線 122a-n中循環(huán)，每次測量一個線122a-n上的場強(qiáng)。收發(fā)機(jī)116a-n可以接著被調(diào)諧到頻帶 內(nèi)的下一頻率信道使得可以對該頻率信道進(jìn)行場強(qiáng)測量。該處理可以繼續(xù)直至針對每一個 收發(fā)機(jī)116a-n，頻帶內(nèi)的每個頻率信道的場強(qiáng)被測量。與針對全部收發(fā)機(jī)106a-n測量測量 一頻率信道的場強(qiáng)然后測量下一頻率信道的場強(qiáng)不同的是，可以針對單個收發(fā)機(jī)測量全部 頻率信道的場強(qiáng)，然后，再針對下一收發(fā)機(jī)測量全部信道的場強(qiáng)。換句話說，場強(qiáng)測量采取 的順序可以不同。一旦確定了接收自蜂窩網(wǎng)絡(luò)200的基站204A-F的信號的場強(qiáng)值，這些信息可以被 用于配置收發(fā)機(jī)116a-n，使其利用來進(jìn)行發(fā)射的頻率不同于被識別出的場強(qiáng)大到足有可能 發(fā)生干擾的頻率。例如，分布式天線系統(tǒng)100可以配置為利用頻帶內(nèi)的特定信道發(fā)射。由 此，分布式天線系統(tǒng)100和蜂窩網(wǎng)絡(luò)100的任何交疊小區(qū)之間的干擾被避免。分布式天線 系統(tǒng)100可以接著進(jìn)入正常模式，其中所選擇的發(fā)射頻率被使用。針對下行鏈路的發(fā)射頻 率的選擇也涉及選擇針對上行鏈路的成對的接收頻率。如果分布式天線系統(tǒng)100支持多個頻帶，諸如900MHz和1800MHz，分布式天線系統(tǒng) 100可以在監(jiān)聽模式下監(jiān)視每個頻帶。這可以通過首先將收發(fā)機(jī)115a-n調(diào)諧到頻帶之一， 接著到另一個，直至全部頻帶被監(jiān)視來完成。如果分布式天線系統(tǒng)100支持多個頻帶，諸如 900MHz或1800MHz，但每次只能僅僅在一個頻帶下操作，可以不需要檢測全部頻帶中的頻 率。這是因?yàn)榉植际教炀€系統(tǒng)100僅僅需要避免實(shí)際操作的頻帶中的干擾。在此情況下， 人工操作員可以配置分布式天線系統(tǒng)100以選擇其操作頻帶。或者，分布式天線系統(tǒng)100可以自動地選擇被分布式天線系統(tǒng)100使用的或被基站104使用的最近期的頻帶，以用于 在監(jiān)聽模式下進(jìn)行監(jiān)視。如上所述，收發(fā)機(jī)116a-n可調(diào)諧到頻帶內(nèi)的各個信道(即，收發(fā)機(jī)被信道化)。在 替代實(shí)施方式中，收發(fā)機(jī)116a-n可以被調(diào)諧來同時接收頻帶內(nèi)的若干頻率(即收發(fā)機(jī)是寬 帶的)。在此情況下，計(jì)量器120可以設(shè)置有可調(diào)諧濾波器，以獲得針對每個信道的場強(qiáng)測 量值。圖5例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的場強(qiáng)計(jì)量器120。如圖5所示，計(jì)量器120包括耦 合到線122a-n的可調(diào)諧濾波器124?？烧{(diào)諧濾波器124被控制器118控制以調(diào)諧到每個信 道。信號電平計(jì)量器126被耦合到可調(diào)諧濾波器124，以獲得場強(qiáng)測量值并將其報告到控制 器 118。 對于監(jiān)聽模式，收發(fā)機(jī)116a-n被重配置以接收分配給下行鏈路的頻率。在實(shí)施方 式中，收發(fā)機(jī)116a-n包括可調(diào)諧接收信號路徑，其能夠被調(diào)諧到下行鏈路頻率。圖6A例示 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的具有可調(diào)諧接收信號路徑的收發(fā)機(jī)116η。如圖6Α所示，收發(fā)機(jī) 116η包括耦合到天線106η的可調(diào)諧雙工器128。天線106η接收的信號在被經(jīng)過線122η傳 遞到集線器102的其他元件之前，被允許通過雙工器128和接收機(jī)130。接收機(jī)130可以對 所接收的信號進(jìn)行濾波和頻率下轉(zhuǎn)換。如圖6Α所示，接收信號路徑，包括雙工器128和接 收機(jī)130，根據(jù)系統(tǒng)是處于監(jiān)聽模式還是正常模式而可在控制器118的控制下調(diào)諧。另外， 在監(jiān)聽模式期間，發(fā)射機(jī)132可以被控制器118禁止。在正常模式下，發(fā)射機(jī)132可以執(zhí)行 諸如信號濾波和頻率上轉(zhuǎn)換的功能。在替代實(shí)施方式中，與如圖6Α所示收發(fā)機(jī)116a-n包括可調(diào)諧接收信號路徑的不 同的是，收發(fā)機(jī)116a-n可以包括用于監(jiān)聽模式的替代路徑。圖6B例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方 式的具有替代接收信號路徑的收發(fā)機(jī)116η。如圖6Β所示，收發(fā)機(jī)116η包括雙工器128、接 收機(jī)130和發(fā)射機(jī)132。在正常模式期間，接收機(jī)130經(jīng)過雙工器128從天線106η接收信 號，發(fā)射機(jī)132經(jīng)過雙工器128發(fā)送信號到天線106η。接收機(jī)130配置為在分配給上行鏈 路的頻率范圍內(nèi)接收信號。另外，收發(fā)機(jī)116η包括通過第二接收機(jī)134的替代信號路徑。 第二接收機(jī)134配置為在分配給下行鏈路的頻率范圍內(nèi)接收信號。第二接收機(jī)134可以被耦合到雙工器128的發(fā)射側(cè)以便在監(jiān)聽模式期間從雙工器 128接收信號。這是因?yàn)殡p工器128配置為使得其發(fā)射側(cè)將通過分配給下行鏈路的頻率范 圍。在監(jiān)聽模式期間，所接收的信號也在下行鏈路頻率內(nèi)。接收機(jī)134的輸出在接收機(jī)130 的輸出處被耦合到接收信號路徑。為了針對監(jiān)聽模式重配置圖6Β的收發(fā)機(jī)116η，控制器 118通過禁止接收機(jī)130而禁止接收信號路徑以及通過啟用接收機(jī)134而啟用替代接收信 號路徑。為了返回正常模式，通過啟用接收機(jī)130，接收信號路徑被啟用，而通過禁止接收機(jī) 134，替代接收信號路徑被禁止。與如圖6Β所示第二接收機(jī)134被耦合到雙工器128的發(fā)射側(cè)不同的是，第二接收 機(jī)134可以被耦合到天線106η。在該實(shí)施方式中，替代接收信號路徑繞開雙工器128。另 夕卜，在該實(shí)施方式中，第二接收機(jī)134可以包括位于天線106a及其接收電路之間的濾波器。當(dāng)分布式天線系統(tǒng)100處于監(jiān)聽模式時，每個遠(yuǎn)程天線106a-n優(yōu)選地單獨(dú)測量。 分布式天線系統(tǒng)100可以接著報告結(jié)果到基站104，報告到被耦合到分布式天線系統(tǒng)100的 服務(wù)器，或經(jīng)過基站104連接的蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)到其他位置。在正常模式下，分布式天線系統(tǒng) 100使用的發(fā)射頻率(包括下行鏈路和上行鏈路對)的確定可以基于所報告的結(jié)果自動確定。該自動確定可以被基站104或耦合到分布式天線系統(tǒng)100的服務(wù)器進(jìn)行?；蛘?，人工 操作員可以查看結(jié)果以及確定當(dāng)在正常模式時分布式天線系統(tǒng)100使用的發(fā)射頻率。在另 一實(shí)施方式中，發(fā)射頻率可以由控制器118來確定。在這種情況下，分布式天線系統(tǒng)100可 以不報告結(jié)果，而可以簡單地采用自確定的發(fā)射頻率。在監(jiān)聽模式期間確定的結(jié)果可以被以表的形式報告。例如，控制器118可以產(chǎn)生 和報告該表。下面的表1示出示例表，其可以在監(jiān)聽模式期間被報告。表1示出涉及每個 天線106a-n的測量的場強(qiáng)。具體地，表1包括針對每個天線108a-n的行。針對具體天線 的行中，包括針對進(jìn)行測量的每個頻率(或多個頻率)的所測量的場強(qiáng)測量值。如表1所 示，針對每個天線單元而進(jìn)行場強(qiáng)測量的頻率被給出為F1, F2, F3, . . . Fn，而對應(yīng)的場強(qiáng)測量 值被給出為A1, A2, A3, ...An。如果在具體天線對具體頻率沒有檢測到信號，該信息也被記 錄 在表中，例如，作為無條目或0。明顯地，表1是示例性的，結(jié)果可以不同地排列。 表 1如上所述，所選擇的被分布式天線系統(tǒng)100在正常模式期間使用的發(fā)射頻率優(yōu)選 地是未被蜂窩網(wǎng)絡(luò)200的任何交疊小區(qū)正在使用的頻率(圖2和圖3)。然而，在實(shí)施方式 中，所選擇的被分布式天線系統(tǒng)100使用的頻率可以是被交疊小區(qū)正在使用的頻率。例如， 在監(jiān)聽模式期間，可以發(fā)現(xiàn)特定頻率正在被附近小區(qū)使用，但發(fā)現(xiàn)信號僅僅被有限數(shù)量的 天線106a-n微弱地接收。在此情況下，能夠期望，如果天線106a-n位于室內(nèi)，任何干擾將 是最低限度的。為了進(jìn)一步減少在這種情形下的干擾的可能性，分布式天線系統(tǒng)100可以 被配置使得特定一個或更多個天線106a-n以更低功率發(fā)射。這些特定天線106a-n被選擇 為覆蓋區(qū)域與網(wǎng)絡(luò)200的小區(qū)的覆蓋區(qū)域交疊的天線。這可以被控制器118完成，使得對 應(yīng)于特定天線的收發(fā)機(jī)116a-n以較低功率發(fā)射。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，分布式天線系統(tǒng)100響應(yīng)于信息消息從正常模式轉(zhuǎn)換到 監(jiān)聽模式。例如，基站104可以發(fā)送命令分布式天線系統(tǒng)100從正常模式轉(zhuǎn)換到監(jiān)聽模式 的消息到分布式天線系統(tǒng)100的控制器118?；蛘撸煌趶幕?04接收消息，可以將服 務(wù)器通過以太網(wǎng)連接到控制器118 ；在此情況下，服務(wù)器的操作員或軟件可以發(fā)送消息。該 消息還可以識別分布式天線系統(tǒng)100監(jiān)聽的頻帶，以及或許識別頻帶內(nèi)的頻率信道。響應(yīng) 于該消息，控制器118可以命令收發(fā)機(jī)116a-n調(diào)諧到指定的頻帶內(nèi)的頻率。當(dāng)在監(jiān)聽模式下收集到適當(dāng)?shù)男畔r，分布式天線系統(tǒng)100可以接收命令分布式 天線系統(tǒng)100轉(zhuǎn)換回正常模式的第二消息。第二消息還可以包括用于針對正常模式配置分 布式天線系統(tǒng)100的信息。該信息可以包括分布式天線系統(tǒng)100用于與移動設(shè)備108a-n下行和上行信令的頻率對的標(biāo)識(圖1)。與響應(yīng)于消息而進(jìn)入監(jiān)聽模式不同的是，分布式天線系統(tǒng)100可在被加電時進(jìn)入監(jiān)聽模式。接著，當(dāng)在監(jiān)聽模式下收集到適當(dāng)?shù)男畔r，分布式天線系統(tǒng)100可以轉(zhuǎn)換回正 常模式。在實(shí)施方式中，分布式天線系統(tǒng)100可以默認(rèn)處于監(jiān)聽模式除非從其連接的基站 104檢測到通信信號。更具體地，當(dāng)分布式天線系統(tǒng)100不從基站104檢測到任何通信信號 時，其可以默認(rèn)處于監(jiān)聽模式。接著，響應(yīng)于分布式天線系統(tǒng)100從基站104檢測到通信信 號，分布式天線系統(tǒng)100轉(zhuǎn)換到正常模式。在監(jiān)聽模式期間，可以在基站104的控制下進(jìn)行 場強(qiáng)測量。在該實(shí)施方式中，場強(qiáng)計(jì)量器120可以被包括在基站104中而不是在集線器102 中。另外，在監(jiān)聽模式期間，不同于單獨(dú)地測量被每個天線接收的信號，基站104可以從全 部天線106a-n接收的組合信號進(jìn)行其場強(qiáng)測量。在基站104開始在正常模式下發(fā)射之前， 基站104可以接著通知分布式天線系統(tǒng)100針對正常模式被分布式天線系統(tǒng)100使用的頻 率對。如上所述，基站104可以包括信號計(jì)量功能。在此情況下，基站104可以進(jìn)行場 強(qiáng)測量。圖7例示分布式天線通信系統(tǒng)300和具有信號計(jì)量功能的基站104?；?04耦 合到集線器102，其進(jìn)而耦合到多個天線106a-n。如同以上，系統(tǒng)300在正常模式下操作， 其中天線106a-n與移動單元進(jìn)行雙向通信，以及在監(jiān)聽模式下，其中系統(tǒng)300確定是否存 在與網(wǎng)絡(luò)200的小區(qū)的交疊(圖2和圖3)。在監(jiān)聽模式下，基站104配置為監(jiān)聽相鄰基站 108a-n的下行頻率。因?yàn)閬碜悦恳粋€分布式天線106a-n的信號被集線器102組合，基站 104可以測量組合信號的場強(qiáng)。基站104可以接著進(jìn)行信號場強(qiáng)測量以及命令集線器102 配置其收發(fā)機(jī)116a-n以在適當(dāng)?shù)南滦蓄l率操作?；蛘?，基站104可以經(jīng)過所連接的蜂窩電 信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送結(jié)果到服務(wù)器或人工操作員，如以上參照圖4所描述的。優(yōu)選地，圖7的實(shí)施方式進(jìn)入或退出監(jiān)聽模式而不要求集線器102和基站104之 間的信令。如上所述，集線器102可以默認(rèn)為監(jiān)聽模式除非其從其連接的基站104檢測到 通信信號。接著，響應(yīng)于集線器102從基站104檢測到通信信號，其可以轉(zhuǎn)換到正常模式。在圖7的實(shí)施方式中，針對監(jiān)聽模式，集線器102被重配置以向基站104發(fā)射分配 給下行鏈路的頻率(圖1和圖4)，使得基站104能夠進(jìn)行場強(qiáng)測量。為此，集線器102的收 發(fā)機(jī)112可以包括可調(diào)諧發(fā)射信號路徑，其在監(jiān)聽模式期間可被調(diào)諧到下行頻率。圖8A例 示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的具有可調(diào)諧發(fā)射信號路徑的收發(fā)機(jī)112。如圖8A所示，收發(fā)機(jī) 112包括可調(diào)諧發(fā)射機(jī)136和可調(diào)諧雙工器138。雙工器138耦合到用于與基站140通信 的天線140。從分布式天線116a-n接收的信號被傳送通過集線器102的其他元件(例如， 分配節(jié)點(diǎn)114)，接著到發(fā)射機(jī)136。發(fā)射機(jī)136可以執(zhí)行諸如信號濾波和頻率上轉(zhuǎn)換的功 能。來自發(fā)射機(jī)136的信號接著經(jīng)過雙工器138和天線140被傳遞到基站104。如圖8A所 示，包括發(fā)射機(jī)136和雙工器138的發(fā)射信號路徑根據(jù)系統(tǒng)處于監(jiān)聽模式還是正常模式在 控制器118的控制下是可調(diào)諧。另外，在正常模式期間用于下行鏈路的接收機(jī)142在監(jiān)聽 模式期間可以被控制器118禁止。在正常模式下，接收機(jī)142可以進(jìn)行諸如信號濾波和頻 率下轉(zhuǎn)換的功能。在替代實(shí)施方式中，與如圖8A所示收發(fā)機(jī)112包括可調(diào)諧發(fā)射信號路徑不同的 是，收發(fā)機(jī)112可以包括針對監(jiān)聽模式的替代信號路徑。圖8B例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的具有替代發(fā)射信號路徑的收發(fā)機(jī)112。如圖8B所示，收發(fā)機(jī)112包括雙工器138、發(fā)射機(jī) 136和接收機(jī)142。在正常模式期間，發(fā)射機(jī)136經(jīng)過雙工器138和天線140向基站104發(fā) 送上行信號，而接收機(jī)142經(jīng)過天線140和雙工器138從基站104接收下行信號。收發(fā)機(jī) 136配置為在分配給上行鏈路的頻率范圍內(nèi)發(fā)射信號。另外，收發(fā)機(jī)112包括通過第二發(fā) 射機(jī)144的替代信號路徑。第二發(fā)射機(jī)144配置為在分配給下行鏈路的頻率范圍內(nèi)發(fā)射信 號。第二發(fā)射機(jī)144可以被耦合到雙工器138的接收側(cè)以便在監(jiān)聽模式期間經(jīng)過雙工 器138發(fā)射信號。這是因?yàn)殡p工器138配置為使得其接收側(cè)將傳送分配給下行鏈路的頻率 范圍。在監(jiān)聽模式期間，被發(fā)射到基站104的信號也在下行頻率內(nèi)。發(fā)射機(jī)144的輸入耦合 到位于發(fā)射機(jī)136的輸入的發(fā)射信號路徑。為了針對監(jiān)聽模式重配置圖8B的收發(fā)機(jī)112， 控制器118通過禁止發(fā)射機(jī)136而禁止發(fā)射信號路徑以及通過啟用發(fā)射機(jī)144而啟用替代 發(fā)射信號路徑。為了返回正常模式，通過啟用發(fā)射機(jī)136，發(fā)射信號路徑被啟用，而通過禁止 發(fā)射機(jī)144而禁止替代發(fā)射信號路徑。與如圖8B所示第二發(fā)射機(jī)144被耦合到雙工器138的接收側(cè)不同的是，第二發(fā)射 機(jī)144可以被耦合到天線140。在該實(shí)施方式中，替代發(fā)射信號路徑繞開雙工器138。另外， 在該實(shí)施方式中，第二發(fā)射機(jī)144可以包括位于天線140及其發(fā)射電路之間的濾波器。另外，與采用如圖8A和8B所示的雙工器138以便在集線器102和基站104之間雙 向通信不同的是，收發(fā)機(jī)112可以經(jīng)過兩個單獨(dú)的信號路徑(例如單獨(dú)的電纜)被耦合到 基站，每一個信號路徑僅僅承載一個方向上的信號。在此情況下，圖8A的可調(diào)諧收發(fā)機(jī)136 可以被耦合到集線器102與基站104之間的任意一個單獨(dú)的信號路徑。類似地，圖8B的替 代發(fā)射信號路徑可以被耦合到集線器102與基站104之間的任意一個單獨(dú)的信號路徑。本發(fā)明的以上詳細(xì)描述是為了例示而提供，而不旨在窮盡或限制本發(fā)明到所公開 的實(shí)施方式。因此，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
一種分布式天線系統(tǒng)，包括多個天線；以及多端口集線器，包括對電信網(wǎng)絡(luò)的接口以及多個收發(fā)機(jī)，其中所述多端口集線器配置為在第一模式下操作，在所述第一模式下，所述多端口集線器經(jīng)過所述接口接收下行通信信號和利用位于下行頻率范圍內(nèi)的所選擇的下行發(fā)射頻率分配所述下行通信信號到所述多個天線，以及在所述第一模式下，所述多端口集線器在所選擇的上行接收頻率從所述多個天線接收上行通信信號，以及其中所述多端口集線器配置為在第二模式下操作，在所述第二模式下，所述多端口集線器在所述下行頻率范圍內(nèi)的一個或更多個頻率從所述多個天線接收通信信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式天線系統(tǒng)，其中每個收發(fā)機(jī)配置為在所選擇的發(fā)射頻 率發(fā)射，以及其中針對所述第一模式的發(fā)射頻率是基于在所述第二模式下接收的信號的所 測量的場強(qiáng)來選擇的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式天線系統(tǒng)，其中響應(yīng)于檢測到不存在來自所述接口的 信號，所述多端口集線器進(jìn)入所述第二模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式天線系統(tǒng)，其中響應(yīng)于在所述接口檢測到信號，所述 多端口集線器進(jìn)入所述第一模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式天線系統(tǒng)，還包括用于測量被所述天線接收的信號的 場強(qiáng)的計(jì)量器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分布式天線系統(tǒng)，所述計(jì)量器設(shè)置在經(jīng)過所述接口耦合到所 述分布式天線系統(tǒng)的基站中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式天線系統(tǒng)，其中所述收發(fā)機(jī)中的一個或更多個還包括 用于在所述第一模式下接收上行通信信號和在所述第二模式下在所述下行頻率范圍內(nèi)的 一個或更多個頻率接收通信信號的可調(diào)諧接收信號路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式天線系統(tǒng)，其中所述收發(fā)機(jī)中的一個或更多個還包括 第一和第二接收信號路徑，所述第一路徑用于在所述第一模式下接收上行通信信號以及所 述第二路徑用于在所述第二模式下在所述下行頻率范圍內(nèi)的一個或更多個頻率接收通信 信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式天線系統(tǒng)，其中所述接口還包括可調(diào)諧發(fā)射信號路 徑，用于在所述第一模式下向所述電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)射上行通信信號以及用于在所述第二模式下 在所述下行頻率范圍內(nèi)的一個或更多個頻率向所述電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)射通信信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式天線系統(tǒng)，其中所述接口還包括第一和第二發(fā)射信 號路徑，所述第一路徑用于在所述第一模式下向所述電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)射上行通信信號以及所述 第二路徑用于在所述第二模式下在所述下行頻率范圍內(nèi)的一個或更多個頻率向所述電信 網(wǎng)絡(luò)發(fā)射通信信號。
11.一種分布式天線系統(tǒng)，包括多個天線；計(jì)量器，用于測量所述天線接收的信號的場強(qiáng)；以及多端口集線器，包括對電信網(wǎng)絡(luò)的接口以及多個收發(fā)機(jī)，每個收發(fā)機(jī)可配置為在選擇 的發(fā)射頻率發(fā)射，其中所述多端口集線器配置為在第一模式下操作，在所述第一模式下，所述多端口集線器經(jīng)過所述接口接收下行通信信號和利用所選擇的下行發(fā)射頻率分配所述 下行通信信號到所述多個天線，以及在所述第一模式下，所述多端口集線器在所選擇的上 行接收頻率從所述多個天線接收上行通信信號，以及其中所述多端口集線器配置為在第二 模式下操作，在所述第二模式下，所述多端口集線器從所述多個天線接收通信信號以及所 述計(jì)量器測量在多個頻率的每個信號的場強(qiáng)，其中用于所述第一模式的發(fā)射頻率和接收頻 率基于所述第二模式下接收的信號的所測量的場強(qiáng)來選擇。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中在所述第一模式下，所述分布式天 線系統(tǒng)從一個或更多個移動單元接收上行通信信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的分布式天線系統(tǒng)，其中在所述第二模式下，所述分布式天 線系統(tǒng)接收來自一蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一個或更多個附近基站收發(fā)臺的下行通信。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中響應(yīng)于接收到消息，所述多端口集 線器進(jìn)入所述第二模式。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中響應(yīng)于檢測到不存在來自所述接口 的信號，所述多端口集線器進(jìn)入所述第二模式。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分布式天線系統(tǒng)，其中響應(yīng)于在所述接口檢測到信號，所 述多端口集線器進(jìn)入所述第一模式。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分布式天線系統(tǒng)，還包括經(jīng)過所述接口耦合到所述多端口 集線器的基站收發(fā)臺，其中所述基站收發(fā)臺包括所述計(jì)量器。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中所述第二模式中使用的發(fā)射和接收 頻率被選擇成避免使用在所述第一模式下檢測到的任何頻率。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中所述第二模式下使用的發(fā)射頻率與 在所述第一模式期間在一個或更多個天線檢測的頻率相同，以及其中針對這些天線的發(fā)射 功率被調(diào)節(jié)為比其余天線的發(fā)射功率低。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中在所述第一模式下所述分布式天線 系統(tǒng)測量多個不同頻帶，每個頻帶包括進(jìn)行場強(qiáng)測量的多個頻率信道。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中所述收發(fā)機(jī)通過包括頻率可調(diào)諧接 收信號路徑而可重配置成在所述第一模式和所述第二模式下操作。
22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中所述收發(fā)機(jī)通過包括用于在所述第 二模式下操作的接收信號路徑和在所述第一模式下操作的替代接收信號路徑而可重配置 成在所述第一模式和所述第二模式下操作。
23.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中在所述第一模式下所述收發(fā)機(jī)被調(diào) 諧到所述多個頻率的每一個。
24.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中所述收發(fā)機(jī)被調(diào)諧到包括所述多個 頻率的每一個的頻帶，以及其中可調(diào)諧濾波器被耦合到所述計(jì)量器以及在所述第一模式下 選擇性地調(diào)諧到所述多個頻率的每一個。
25.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中所述收發(fā)機(jī)中的一個或更多個還包 括可調(diào)諧接收信號路徑，用于在所述第一模式下接收上行通信信號以及在所述第二模式下 在下行頻率范圍內(nèi)的一個或更多個頻率接收通信信號。
26.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中所述收發(fā)機(jī)中的一個或更多個還包括第一和第二接收信號路徑，所述第一路徑用于在所述第一模式下接收上行通信信號，所 述第二路徑用于在所述第二模式下在下行頻率范圍內(nèi)的一個或更多個頻率接收通信信號。
27.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中所述接口還包括可調(diào)諧發(fā)射信號路 徑，用于在所述第一模式下向所述電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)射上行通信信號，以及用于在所述第二模式 下在下行頻率范圍內(nèi)的一個或更多個頻率向所述電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)射通信信號。
28.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分布式天線系統(tǒng)，其中所述接口還包括第一和第二發(fā)射信 號路徑，所述第一路徑用于在所述第一模式下向所述電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)射上行通信信號，以及所 述第二路徑用于在所述第二模式下在下行頻率范圍內(nèi)的一個或更多個頻率向所述電信網(wǎng) 絡(luò)發(fā)射通信信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分布式天線系統(tǒng)，包括多個天線和多端口集線器。多端口集線器包括對電信網(wǎng)絡(luò)的接口以及多個收發(fā)機(jī)。多端口集線器配置為在第一模式(“正常模式”)下操作，其中所述多端口集線器經(jīng)過所述接口接收下行通信信號和利用所選擇的位于下行頻率范圍內(nèi)的下行發(fā)射頻率分配所述下行通信信號到所述多個天線，以及其中所述多端口集線器在所選擇的上行接收頻率從所述多個天線接收上行通信信號。多端口集線器還配置為在第二模式(“監(jiān)聽模式”)下操作，其中所述多端口集線器在下行頻率范圍內(nèi)的一個或更多個頻率從所述多個天線接收通信信號。用于第一模式(“正常模式”)的發(fā)射頻率可以基于第二模式(“監(jiān)聽模式”)下接收的信號的測量的場強(qiáng)來選擇。
文檔編號H04B1/38GK101842995SQ200780101293
公開日2010年9月22日 申請日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者P·瓦爾特爾, S·謝納特 申請人:Lgc無線公司