專利名稱：具有自適應(yīng)功率分配的分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連接到室內(nèi)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)天線的分離器，以及用于控制經(jīng)由分離器向室內(nèi)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)天線分配的功率的方法。
背景技術(shù)：
室內(nèi)蜂窩系統(tǒng)正在變得不斷蔓延，因?yàn)橐苿?dòng)運(yùn)營(yíng)商提供改進(jìn)的服務(wù)并增大業(yè)務(wù)收入的機(jī)會(huì)匹配了各地覆蓋的用戶需求。在其中提供室內(nèi)蜂窩系統(tǒng)的建筑物的主人也受益于這種系統(tǒng)，因?yàn)樗麄兊漠a(chǎn)業(yè)值和他們吸引并保留關(guān)鍵租戶的能力增大了。估計(jì)所有呼叫的三分之二都是從建筑物內(nèi)部進(jìn)行的，隨著對(duì)高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的需求的增大，存在對(duì)于來自室內(nèi)用戶的改進(jìn)的容量和覆蓋的不斷增長(zhǎng)的需要。建筑物內(nèi)蜂窩系統(tǒng)使周圍的宏站點(diǎn)負(fù)擔(dān)減輕(offload)，并確保室內(nèi)用戶的更高服務(wù)質(zhì)量。在分布式天線系統(tǒng)(DAS)中提供的基本組件之一是功率分離器，其劃分來自無線電基站、NodeB或eNodeB的功率以便向多個(gè)天線分配。分離器向多個(gè)天線均等地分配信號(hào)， 并且通常是具有一個(gè)輸入和多個(gè)輸出的無源組件。分離器是不能放大輸入信號(hào)而僅在輸出處劃分輸入信號(hào)的RF組件。作為示例，在2路分離器的情況下，分離器將輸入信號(hào)功率分成2個(gè)相等的輸出功率，而在3路或4路分離器的情況下，分離器將輸入信號(hào)分別分成3個(gè)和4個(gè)相等的輸出功率信號(hào)。作為示例，4路分離器將在其輸入處饋送的功率均等地分給連接到相應(yīng)輸出端口的四個(gè)天線中的每個(gè)天線。在圖1中，更詳細(xì)地示出了現(xiàn)有技術(shù)中已知的分離器10。分離器10包括輸入端口 11，總功率Pt。tal被饋送到輸入端口 11以便向不同的輸出端口 12分配。圖1中所示的分離器，3路分離器，包括總功率Ptotal被分配到的3個(gè)輸出端口 12。在所示的分離器中，功率被均等地分配到每個(gè)輸出端口，其中Ptotal = P1+P2+P3, P1 = P2 = P3。這個(gè)傳統(tǒng)分離器不考慮在連接到不同輸出端口的天線處的業(yè)務(wù)負(fù)載，使得將獨(dú)立于連接到天線的移動(dòng)臺(tái)的數(shù)量劃分功率。而且，天線問題可引起網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)中覆蓋的顯著降級(jí)。運(yùn)營(yíng)商檢測(cè)這些天線問題是非常困難且成本高的，除非它們引起了嚴(yán)重而尖銳的無線電問題。結(jié)果，許多天線安裝問題對(duì)于運(yùn)營(yíng)商被隱藏了，或者被誤認(rèn)為是一般小區(qū)規(guī)劃問題、干擾問題乃至關(guān)于無線電網(wǎng)絡(luò)功能性的問題。用室內(nèi)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前體系結(jié)構(gòu)，不可能優(yōu)化功率以及鑒于每個(gè)天線攜帶的業(yè)務(wù)靈活地管理功率分配。結(jié)果，在建筑物分布式天線系統(tǒng)中浪費(fèi)了大部分無線電基站功率。此外，當(dāng)天線如它對(duì)于室外蜂窩系統(tǒng)的情況一樣直接連接到無線電基站時(shí)，就能容易地發(fā)現(xiàn)天線問題。在室內(nèi)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的情況下，天線通常不直接連接到無線電基站。它們通過MCM(多播矩陣)和分離器/電位器連接到無線電基站。不能檢測(cè)連接到無源組件 (諸如分離器或電位器)鏈的天線和饋送線。

發(fā)明內(nèi)容
從而，存在能夠有效管理室內(nèi)蜂窩系統(tǒng)的功率分配并能夠以有效方式檢測(cè)室內(nèi)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的故障天線的需要。這些需要由獨(dú)立權(quán)利要求的特征滿足。在從屬權(quán)利要求中，描述了本發(fā)明的另外實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了連接到室內(nèi)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)天線的分離器，所述天線傳送下行鏈路信號(hào)并接收上行鏈路信號(hào)。分離器向所述多個(gè)天線分配功率用于傳輸下行鏈路信號(hào)，其中所述分離器包括對(duì)于其中一個(gè)天線確定上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度的信號(hào)確定單元，其中所述分離器適合于根據(jù)所述一個(gè)天線接收的上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度向所述一個(gè)天線分配功率用于傳送下行鏈路信號(hào)。所述分離器能夠控制傳送到所述一個(gè)天線的傳送功率，并與接收功率成比例地調(diào)整傳送功率。如果在一個(gè)天線覆蓋的區(qū)域內(nèi)注意到弱業(yè)務(wù)，則成比例地降低傳送功率。信號(hào)確定單元測(cè)量由連接到分離器一個(gè)輸出端口的天線接收的上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，所述分離器相應(yīng)地調(diào)整所述輸出端口的下行鏈路信號(hào)的信號(hào)功率。用這種分離器，可以能使用越來越多的天線覆蓋建筑物的這種方式有效地使用傳送的總功率，因?yàn)榭筛鶕?jù)每個(gè)天線攜帶的業(yè)務(wù)在所有建筑物區(qū)域內(nèi)智能地劃分功率。此夕卜，在那個(gè)分布式天線系統(tǒng)中無需使用功率電位器，因?yàn)橹悄芊蛛x器能有效地劃分功率。而且，鑒于優(yōu)化的功率分配，需要更少的無線電基站，因?yàn)閱蝹€(gè)無線電基站能服務(wù)更大數(shù)量的天線。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，分離器以這種方式配置，使得它根據(jù)連接到分離器的天線的相應(yīng)上行鏈路信號(hào)向每一個(gè)所述天線分配功率。智能分離器根據(jù)連接到對(duì)應(yīng)輸出端口的每個(gè)天線攜帶的業(yè)務(wù)控制在每個(gè)輸出端口處的功率流。如果在室內(nèi)蜂窩系統(tǒng)的基本上所有分離器中都使用這個(gè)靈活功率分配，在一些天線處可節(jié)省相當(dāng)大量的功率，并且可將該功率分配到更需要它的其它天線。優(yōu)選地，信號(hào)確定單元確定源自在其中安裝室內(nèi)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的建筑物的預(yù)定部分的上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度。作為示例，信號(hào)確定單元可確定其中提供所述天線的房間中提供的移動(dòng)臺(tái)的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度。分離器優(yōu)選向每個(gè)天線分配信號(hào)強(qiáng)度與相應(yīng)上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度成比例的下行鏈路信號(hào)的信號(hào)。這意味著，當(dāng)連接到分離器的其中一個(gè)天線的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度高并且分離器的另一個(gè)天線的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度較低時(shí)，下行鏈路信號(hào)對(duì)于所述一個(gè)天線比對(duì)于所述另一個(gè)天線將更高。優(yōu)選地，分離器以這種方式配置分離器向每個(gè)天線分配具有最小功率的下行鏈路信號(hào)。通常，上行鏈路信號(hào)絕不會(huì)正好為0，因?yàn)榇嬖诶缬捎趶奈挥诟缶嚯x的移動(dòng)臺(tái)接收的其它上行鏈路信號(hào)的反射而引起的天線接收的上行鏈路信號(hào)。而且，不會(huì)影響在室內(nèi)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中提供的控制信道，因?yàn)閷⒋嬖诮?jīng)由分離器從無線電基站傳送到每一個(gè)天線的最小功率。為了調(diào)節(jié)分離器向其中一個(gè)天線分配的功率，分離器可包括調(diào)節(jié)向所述一個(gè)天線分配的功率的自動(dòng)負(fù)載調(diào)節(jié)單元。負(fù)載調(diào)節(jié)單元然后根據(jù)所述一個(gè)天線接收的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度自動(dòng)地調(diào)節(jié)連接到所述一個(gè)天線的輸出端口的負(fù)載?；谟尚盘?hào)確定單元確定的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度，自動(dòng)地調(diào)節(jié)所述一個(gè)天線連接到的輸出端口的端口負(fù)載。信號(hào)確定單元可用上行鏈路信號(hào)的最后測(cè)量的信號(hào)強(qiáng)度值周期地更新自動(dòng)負(fù)載調(diào)節(jié)單元，請(qǐng)求自動(dòng)負(fù)載調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)所述天線連接到的輸出端口的對(duì)應(yīng)負(fù)載值。作為示例，如果接收的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度弱，則端口負(fù)載可調(diào)節(jié)成太低，例如5歐姆或者更多，因?yàn)樵谶@種情況下，反射因子近似R = 0.82。如果上行鏈路信號(hào)的所接收信號(hào)強(qiáng)度由于天線單元(antenna cell)上提供的更多用戶或移動(dòng)臺(tái)而高，則端口負(fù)載可調(diào)節(jié)成高值，例如48歐姆或更少，因?yàn)樵谶@種情況下，反射因子將低，例如R = O. 02。信號(hào)確定單元配置成對(duì)于所述一個(gè)天線單獨(dú)地確定所述一個(gè)天線拾取的每個(gè)上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，并將信號(hào)強(qiáng)度求和成組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度。分離器然后根據(jù)組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度的信號(hào)強(qiáng)度調(diào)整下行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度。而且，信號(hào)確定單元可同步所述一個(gè)天線接收的不同上行鏈路信號(hào)，之后確定組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度?？芍芷诘卮_定組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度，并從而作為上行鏈路信號(hào)的周期性信號(hào)強(qiáng)度傳送到正在調(diào)節(jié)下行鏈路信號(hào)負(fù)載的自動(dòng)負(fù)載調(diào)節(jié)單元。優(yōu)選地，分離器包括確定分離器每個(gè)輸出端口的上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度的信號(hào)確定單元。分離器在其輸出端口可連接到不同天線，然而，還有可能分離器在其輸出端口之一處連接到另一個(gè)分離器。在這種情形下，分離器根據(jù)連接到所述另一個(gè)分離器的天線接收的上行鏈路信號(hào)向另一分離器連接到的所述一個(gè)輸出端口分配功率。而且，有可能分離器的多于一個(gè)或所有輸出端口連接到其它分離器，分離器根據(jù)由連接到其它分離器的天線接收的相應(yīng)上行鏈路信號(hào)向其輸出端口分配功率。為了可視化并監(jiān)視連接到分離器輸出端口的天線或RF裝置的狀態(tài)，分離器而且可包括用于其輸出端口中至少一個(gè)輸出端口的監(jiān)視單元，該監(jiān)視單元監(jiān)視連接到所述至少一個(gè)輸出端口的RF裝置的運(yùn)行。這個(gè)監(jiān)視單元可檢測(cè)非工作天線和損壞的饋送線，并發(fā)送指示連接到所述輸出端口的RF裝置未正確工作的報(bào)警信號(hào)。優(yōu)選地，監(jiān)視單元周期地向連接到所述一個(gè)輸出端口的RF裝置傳送測(cè)試信號(hào)，并分析響應(yīng)于所述測(cè)試信號(hào)接收的反饋信號(hào)，以便確定連接到所述至少一個(gè)輸出端口的RF裝置是否正確運(yùn)行。作為示例，監(jiān)視單元可測(cè)量在分離器端口處每個(gè)連接的RF裝置的接收的反饋信號(hào)的駐波比(SWR)。監(jiān)視單元然后可將測(cè)量的SWR值與在其中寄存的預(yù)定SWR值相比較。優(yōu)選地，分離器還包括監(jiān)視端口，當(dāng)所述監(jiān)視單元已經(jīng)檢測(cè)到連接到所述其輸出端口中至少一個(gè)輸出端口的RF裝置未正確運(yùn)行時(shí)，向所述監(jiān)視端口傳送監(jiān)視單元輸出的所述報(bào)警信號(hào)。從監(jiān)視端口，報(bào)警信號(hào)可被傳送到中央控制單元，在此監(jiān)視不同天線和分離器的狀態(tài)。本發(fā)明還涉及用于控制分離器向多個(gè)天線分配的功率的方法，所述方法包括在分離器中對(duì)于其中一個(gè)天線確定上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度的步驟，其中根據(jù)所述一個(gè)天線接收的上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度向所述一個(gè)天線分配功率用于傳送下行鏈路信號(hào)。如上面討論的，這個(gè)方法允許有效地將功率分給室內(nèi)蜂窩系統(tǒng)的不同天線。優(yōu)選地，根據(jù)不同天線的相應(yīng)上行鏈路信號(hào)向連接到分離器的每一個(gè)天線分配功率。因?yàn)槎鄠€(gè)移動(dòng)臺(tái)可向天線傳送信號(hào)，因此可單獨(dú)地檢測(cè)所述一個(gè)天線接收的每個(gè)上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度并將所述信號(hào)強(qiáng)度求和成所述天線的組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度，所述下行鏈路信號(hào)的分配給所述一個(gè)天線的信號(hào)強(qiáng)度與組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度成比例。優(yōu)選地，通過根據(jù)上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度調(diào)節(jié)分離器輸出端口的負(fù)載來控制向所述一個(gè)天線的功率分配。
為了監(jiān)視室內(nèi)蜂窩系統(tǒng)的不同RF裝置的狀態(tài)，有可能向分離器的至少一個(gè)輸出端口傳送測(cè)試信號(hào)，并從所述輸出端口接收反饋信號(hào)，并使用反饋信號(hào)評(píng)估連接到所述輸出端口的RF裝置的狀態(tài)。通過將反饋信號(hào)與預(yù)定值相比較，可評(píng)估狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到反饋信號(hào)與所述預(yù)定值相差預(yù)定量時(shí)，則可生成報(bào)警信號(hào)。報(bào)警信號(hào)還可顯示在其中概括并可視化所述室內(nèi)蜂窩系統(tǒng)的多個(gè)RF裝置的缺陷的顯示器上。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，通過參考下文對(duì)例證性實(shí)施例的詳細(xì)描述，將最好地理解本發(fā)明的另外目的及其優(yōu)點(diǎn)。圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的分離器；圖2示出了允許有效地分配功率并允許監(jiān)視系統(tǒng)的天線的室內(nèi)分布式天線系統(tǒng)的示意性視圖；圖3示出了能用來可視化室內(nèi)蜂窩系統(tǒng)的RF裝置的運(yùn)行的顯示器的示范性視圖；圖4示出了允許有效地向其輸出端口分配功率的分離器；圖5示出了不同房間中具有天線的室內(nèi)蜂窩系統(tǒng)的實(shí)施例；圖6示出了圖5所示實(shí)施例的分離器中的功率分配；圖7示出了根據(jù)接收的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度調(diào)整下行鏈路信號(hào)強(qiáng)度的分離器中含有的濾波器的更詳細(xì)視圖；圖8示出了包括用于在分離器中處理上行鏈路信號(hào)的步驟的流程圖；圖9示出了不同房間中具有不同業(yè)務(wù)負(fù)載的分布式天線室內(nèi)系統(tǒng)的另一實(shí)施例；圖10示出了圖9所示實(shí)施例中具有功率分配的分離器；圖11示出了具有多個(gè)級(jí)聯(lián)分離器的實(shí)施例；圖12示出了圖11所示實(shí)施例的功率分配；圖13示出了用于根據(jù)接收的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度向每一個(gè)其輸出端口分配功率的另一實(shí)施例；以及圖14示出了監(jiān)視連接到一個(gè)輸出端口的天線的運(yùn)行的分離器。
具體實(shí)施例方式在圖2中，示出了室內(nèi)蜂窩系統(tǒng)的分布式天線系統(tǒng)的示意性視圖。所示系統(tǒng)經(jīng)由功率分離器40將來自無線電基站或基站收發(fā)器22的功率分配給多個(gè)天線13。天線13可設(shè)置在圖2所示系統(tǒng)設(shè)置在其中的建筑物的不同房間和/或不同層中。來自無線電基站的功率經(jīng)由多播矩陣單元24傳送到不同分離器40。而且，提供了網(wǎng)絡(luò)控制單元20，網(wǎng)絡(luò)控制單元20控制室內(nèi)蜂窩系統(tǒng)的正確運(yùn)行和RF裝置、尤其是天線的正確運(yùn)行。每一個(gè)分離器例如經(jīng)由雙絞線電纜通過圖4所示分離器的監(jiān)視端口 47連接到分布式天線系統(tǒng)的控制矩陣23。下面將參考圖6和14更詳細(xì)地說明監(jiān)視端口的運(yùn)行。控制矩陣23經(jīng)由無線電基站的網(wǎng)絡(luò)控制接口 27連接到網(wǎng)絡(luò)控制單元20。作為示例，能夠例如使用ATM(異步傳送模式)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、通過IP網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行無線電站與網(wǎng)絡(luò)控制單元之間的通信，ATM是將數(shù)據(jù)編碼成小的、固定尺寸的單元的分組交換協(xié)議。
可從圖2中看到，天線13可直接連接到分離器，然而，分離器還可連接到另一個(gè)分離器，得到分離器的級(jí)聯(lián)布置。在圖2中所示的實(shí)施例中，3個(gè)天線連接到1個(gè)分離器。然而，應(yīng)該理解，若干天線可連接到一個(gè)分離器，作為示例，分離器可將2個(gè)、3個(gè)或4個(gè)天線連接到分離器的不同輸出端口(圖2未示出)。在圖4中，示出分離器40具有輸入端口 46，在此接收分配的總功率Pt。tal。在所示的實(shí)施例中，分離器是具有四個(gè)輸出端口 41到44的4路分離器。在每一個(gè)輸出端口處，提供了智能電子濾波器45，智能電子濾波器45根據(jù)在每一個(gè)輸出端口處接收的所接收上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度調(diào)整每一個(gè)輸出端口的下行鏈路信號(hào)功率。分離器還包括監(jiān)視端口 47，下面將結(jié)合圖14更詳細(xì)地討論監(jiān)視端口 47。在每一個(gè)輸出端口處的濾波器45能夠可變地調(diào)節(jié)每個(gè)輸出端口的負(fù)載。在圖5中，示出了根據(jù)接收的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度分配功率的室內(nèi)蜂窩系統(tǒng)的第一實(shí)施例。在所示的實(shí)施例中，分離器40連接到4個(gè)不同房間中的4個(gè)不同天線13。在每個(gè)房間中，提供了 3個(gè)移動(dòng)臺(tái)，所有移動(dòng)臺(tái)都具有與對(duì)應(yīng)天線的視距。當(dāng)每一個(gè)移動(dòng)臺(tái)處于活動(dòng)模式時(shí)，信號(hào)被傳送到分離器，其中具有第一房間的信號(hào)強(qiáng)度RxLevl，第二房間的信號(hào)強(qiáng)度RxLev2，第三房間的信號(hào)強(qiáng)度RxLev3，以及第四房間的信號(hào)強(qiáng)度RxLev4。還如圖6所示，在每個(gè)輸出端口處提供的濾波器45確定在提供它的輸出端口處的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度，并讓成比例的信號(hào)強(qiáng)度或信號(hào)功率通過，到達(dá)移動(dòng)臺(tái)。在圖5和6所示的實(shí)施例中，假設(shè)所有天線都處于專用模式，使得每個(gè)移動(dòng)臺(tái)向天線發(fā)送RxLev功率。在圖 5和6所示的實(shí)施例中，這意味著在每個(gè)天線處的總RxLev都是相同的，因?yàn)槊總€(gè)房間中的移動(dòng)臺(tái)數(shù)量是相同的。因此，分配給4個(gè)不同輸出端口中提供的每一個(gè)濾波器的功率都是相同的，其中 Ptotal = P1+P2+P3+P4, P1 = P2 = P3 = P4。在圖9中，示出了另一種情形，其中房間3中不存在處于專用模式的移動(dòng)電話，而房間1中存在2個(gè)移動(dòng)電話，并且房間2和4中存在3個(gè)移動(dòng)電話。還如圖10所示，每個(gè)濾波器測(cè)量每個(gè)房間中所有移動(dòng)電話發(fā)送的RxLev上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度，并讓成比例的Px信號(hào)或信號(hào)功率通過，到達(dá)移動(dòng)臺(tái)。對(duì)于如圖9中所述存在多個(gè)移動(dòng)臺(tái)的情況，房間4的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度將對(duì)應(yīng)于房間2的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度。房間1的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度將小于房間2和4的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度，而房間3中存在的天線除了來自其它房間中提供的移動(dòng)臺(tái)的低信號(hào)，將基本上檢測(cè)不到上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度。在分離器的每個(gè)輸出端口處提供的濾波器45將根據(jù)接收的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度調(diào)整每一個(gè)天線的下行鏈路信號(hào)。由此，最高功率將被饋送到房間2和4中存在的天線，而較小量的功率被傳送到房間1，并且最小量的功率被傳送到房間3中存在的天線。盡管分配給房間3的已分配功率由標(biāo)有叉的箭頭顯示為0，但是應(yīng)該理解，預(yù)定最小功率在分離器中被傳送到對(duì)應(yīng)的輸出端口并且到房間3中提供的天線13。圖7中更詳細(xì)示出了調(diào)整下行鏈路信號(hào)功率的濾波器45的示意性視圖。在分離器輸出端口 41處接收的上行鏈路信號(hào)首先被傳送到帶通濾波器452，帶通濾波器452適合于讓移動(dòng)臺(tái)中使用的頻帶通過，帶通濾波器阻止其它頻率。帶通濾波器452降低濾波器45 中提供的其它處理單元中的信號(hào)處理負(fù)載，因?yàn)閮H相關(guān)上行鏈路信號(hào)將能夠到達(dá)對(duì)濾波上行鏈路信號(hào)解碼的解碼器454。這個(gè)解碼器454有助于以后由解調(diào)器455對(duì)上行鏈路信號(hào)進(jìn)行解調(diào)并且對(duì)接收的上行鏈路信號(hào)進(jìn)行解碼。解碼器454應(yīng)該知道移動(dòng)臺(tái)和無線電基站使用的編碼系統(tǒng)。能由移動(dòng)臺(tái)在上行鏈路信號(hào)中告知解碼器該編碼系統(tǒng)，并且能由無線電基站在下行鏈路信號(hào)中告知解碼器該編碼系統(tǒng)。解碼器還同步接收的每個(gè)信號(hào)以便確定每個(gè)上行鏈路信號(hào)的開始位和結(jié)束位。從解碼器454，信號(hào)然后被傳送到對(duì)上行鏈路信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)器455，使得它能通過數(shù)字信號(hào)確定單元456來測(cè)量。解調(diào)器455應(yīng)該事先知道移動(dòng)臺(tái)已經(jīng)使用了哪種類型調(diào)制以便能夠正確地對(duì)上行鏈路信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。在信號(hào)確定單元456中，確定上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度。信號(hào)確定單元456單獨(dú)地?cái)?shù)字化每個(gè)上行鏈路信號(hào)，并將每個(gè)信號(hào)與每個(gè)所接收信號(hào)的已知開始位和結(jié)束位同步。 然后確定所有已調(diào)制上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度或信號(hào)密度，并將它們求和以便獲得組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度。周期地確定這個(gè)組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度，并將其周期地傳遞到自動(dòng)負(fù)載調(diào)節(jié)單元453，如點(diǎn)劃線所示的。自動(dòng)負(fù)載調(diào)節(jié)單元453調(diào)節(jié)輸出端口的負(fù)載以便調(diào)節(jié)從分離器輸入端口 46接收的下行鏈路信號(hào)。自動(dòng)負(fù)載調(diào)節(jié)單元自動(dòng)地將端口負(fù)載從低值ε歐姆調(diào)節(jié)到50歐姆，ε是用于例如在1與10歐姆之間的低值的參數(shù)，50 Ω是連接的電纜和天線的阻抗。通過將確定的組合上行鏈路信號(hào)與預(yù)定義信號(hào)強(qiáng)度值相比較并從中導(dǎo)出在濾波器45中提供的數(shù)據(jù)庫(kù)中包含的對(duì)應(yīng)負(fù)載值，來確定負(fù)載值。作為示例，自動(dòng)負(fù)載調(diào)節(jié)單元可周期地計(jì)算電壓駐波比(VSWR)以調(diào)整輸出端口的負(fù)載。在本領(lǐng)域中眾所周知的是，當(dāng)天線的阻抗對(duì)應(yīng)于饋送電纜的阻抗和天線的饋送電纜連接到的輸出端口的阻抗時(shí)，大多數(shù)功率能被傳送到天線。從而，如果應(yīng)該向天線傳送高信號(hào)功率，則當(dāng)天線和饋送電纜的阻抗為50Ω時(shí)，在天線連接到的對(duì)應(yīng)輸出端口處應(yīng)該使用接近50歐姆的阻抗。自動(dòng)負(fù)載調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)輸出端口的負(fù)載。在已經(jīng)確定了組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度之后，信號(hào)將被轉(zhuǎn)發(fā)到調(diào)制器457進(jìn)行進(jìn)一步處理，并滿足可能是饋送電纜的下一傳輸信道的RF傳播要求。使用的調(diào)制(8PSK、QAM-16、QAM-64)應(yīng)該類似于移動(dòng)臺(tái)所用的調(diào)制。這是有利的，以便避免以后在無線電基站處信號(hào)處理的任何不兼容性。從調(diào)制器457，信號(hào)被傳送到編碼單元458，在此通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼來保證信號(hào)的安全。執(zhí)行該編碼以避免在分離器的端口與連接到朝向無線電基站的輸入端口 46的RF組件之間對(duì)信號(hào)的任何竊聽攻擊。用虛線示出了下行鏈路信號(hào)的信號(hào)路徑。在下行鏈路中，信號(hào)不會(huì)被解碼，也不會(huì)被解調(diào)或測(cè)量。下行鏈路信號(hào)將只是在分離器內(nèi)部從分離器輸入端口 46轉(zhuǎn)發(fā)到自動(dòng)負(fù)載調(diào)節(jié)單元453，在此它按照由負(fù)載調(diào)節(jié)單元根據(jù)信號(hào)確定單元456所確定的組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度調(diào)節(jié)和生成的負(fù)載值而被衰減。調(diào)節(jié)的負(fù)載值應(yīng)該起到能被旋到分離器端口的傳統(tǒng)物理無源負(fù)載的作用。在根據(jù)組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度的信號(hào)強(qiáng)度衰減下行鏈路信號(hào)之后，下行鏈路信號(hào)被轉(zhuǎn)發(fā)到分離器輸出端口 41以傳播到連接到這個(gè)端口的RF組件。而且， 提供了供電單元451，供電單元451經(jīng)由用于將所有其它濾波器組件彼此連接的饋送電纜向不同單元提供電力。將最小化功耗，因?yàn)闉V波器組件僅處理該信號(hào)。它們不放大信號(hào)，因此不需要作為電源的高功率。后面將詳細(xì)說明圖7的監(jiān)視單元459的運(yùn)行。在圖8中，概括了上行鏈路信號(hào)上執(zhí)行的信號(hào)處理步驟。在步驟81中，從分離器輸出端口接收的上行鏈路信號(hào)經(jīng)過帶通濾波。在對(duì)信號(hào)濾波之后，在步驟82對(duì)上行鏈路信號(hào)進(jìn)行解碼，并在步驟83對(duì)上行鏈路信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。為了從每個(gè)移動(dòng)臺(tái)檢索RxLev，必須對(duì)上行鏈路信號(hào)進(jìn)行解碼和解調(diào)。在解碼和解調(diào)之后，可在步驟84確定信號(hào)強(qiáng)度，其中確定每個(gè)上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，同步該信號(hào)，并確定組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度。在步驟85，再次調(diào)制該信號(hào)，并在步驟86對(duì)該信號(hào)進(jìn)行編碼，之后它被傳送到分離器輸入端口 87以便進(jìn)一步傳輸?shù)綗o線電基站。在圖11，示出了分離器布置的級(jí)聯(lián)視圖。分離器40-1在第一輸出端口處連接到分離器40-2并在第二輸出端口處連接到分離器40-3。分離器40-2具有3個(gè)輸出端口，而分離器40-3具有4個(gè)輸出端口。分離器40-2接收上行鏈路信號(hào)S2RxLevl、S2RxLev2和 S2RxLev3,總上行鏈路信號(hào)RXLevt。tal-S2被傳送到分離器40_1的第一輸出端口。分離器40-3 接收上行鏈路信號(hào) S3RxLevl、S3RxLev2、S3RxLev3 和 S3RxLev4，總上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度是在分離器40-1的第二輸出端口處接收的RXLevt。tal-S3。分離器40_1現(xiàn)在通過相應(yīng)地調(diào)整SlPl和S1P2、根據(jù)RXLevt。tal-S2和RXLevt。tal-S3的信號(hào)強(qiáng)度分配總功率Pt。tal。概括地說，分離器40-2和40-3中提供的每個(gè)濾波器都測(cè)量由所有移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的 RxLev上行鏈路信號(hào)，并讓成比例的下行鏈路信號(hào)通過。在圖12中，在另一種情形中示出了圖11所示的實(shí)施例，其中連接到分離器40-2的3個(gè)天線基本上沒接收到上行鏈路信號(hào)。 在這種情形下，分離器40-2將得到最小Tx信號(hào)/功率，因?yàn)樵谄涠丝谔幍乃刑炀€基本上都不攜帶業(yè)務(wù)。因此，來自分離器40-2的接收信號(hào)RxLev是非常低的。因此，傳送的功率 SlPl也將非常低。在圖13中，示出了另一實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，在濾波器F3處接收的所接收上行鏈路信號(hào)RxLev3低于在濾波器F2處接收的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度RxLev2，RxLev2其本身低于在濾波器F4處接收的上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度RxLev4。在濾波器Fl處接收到最強(qiáng)上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度RxLevl。由濾波器分配到不同輸出端口的總功率Pt。tal的分配由具有與在對(duì)應(yīng)輸入端口處接收的信號(hào)強(qiáng)度成比例的粗細(xì)度的不同箭頭指示。如上面討論的，在弱上行鏈路信號(hào)的情況下，端口負(fù)載將被調(diào)節(jié)為低，接近5歐姆或更低，從而導(dǎo)致高反射因子R = O. 82。 對(duì)于強(qiáng)上行鏈路信號(hào)，諸如RxLevl，端口負(fù)載將被調(diào)節(jié)成高值，例如48或50歐姆，從而導(dǎo)致低反射因子R = 0. 02。結(jié)合圖14，更詳細(xì)說明圖7所示的監(jiān)視單元459。智能濾波器還監(jiān)視連接到其輸出端口的RF裝置。為此，每個(gè)濾波器45具有經(jīng)由饋送電纜向天線傳送圖14所示的測(cè)試信號(hào)的監(jiān)視單元459。監(jiān)視單元然后測(cè)量在所述分離器端口處每個(gè)連接的RF裝置的接收的反饋信號(hào)的駐波比。監(jiān)視單元459然后將測(cè)量的SWR值與已知的預(yù)定SWR值相比較。如果反饋信號(hào)的測(cè)量SWR值不等于預(yù)定值或與所述預(yù)定值相差多于預(yù)定量，則監(jiān)視單元生成報(bào)警信號(hào)并將它轉(zhuǎn)發(fā)到分離器中提供的監(jiān)視端口 47，并還通過電纜(例如雙絞線電纜)轉(zhuǎn)發(fā)到控制矩陣23，其中每個(gè)分離器連接到一個(gè)端口?？刂凭仃囋谄淝岸松习ǘ鄠€(gè)連接器。分離器的每個(gè)監(jiān)視端口僅與控制矩陣的一個(gè)端口連接?？刂凭仃囃ㄟ^LAN電纜經(jīng)由基站中的接口 27直接連接到網(wǎng)絡(luò)控制單元20。在無線電基站處的接口 27經(jīng)由ATM網(wǎng)絡(luò)、IP網(wǎng)絡(luò)或其它連接到網(wǎng)絡(luò)控制單元?？杀O(jiān)視連接到每個(gè)分離器輸出端口的每個(gè)RF裝置的狀態(tài)，并將該狀態(tài)在報(bào)警可視化工具上可視化。報(bào)警可視化工具可以是能夠顯示和指示圖3所示分布式天線系統(tǒng)中報(bào)警源確切位置的網(wǎng)絡(luò)控制單元上提供的軟件。而且，連接到不同分離器端口的每個(gè)RF裝置的細(xì)節(jié)(諸如RF裝置的狀態(tài)、類型、名稱和位置)能在報(bào)警可視化工具中被可視化。在圖3所示的實(shí)施例中，一些點(diǎn)指示未正確運(yùn)行的RF裝置。在所示的示例中， 填充的數(shù)據(jù)點(diǎn)31指示故障裝置，而未填充數(shù)據(jù)點(diǎn)32顯示正確操作的組件。作為示例，可以這種方式設(shè)計(jì)可視化工具通過點(diǎn)擊圖3所示的不同圓圈，可以打開其中指示專用組件的數(shù)據(jù)的窗口。
權(quán)利要求
1.一種連接到室內(nèi)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)天線(13)的分離器(40)，所述天線傳送下行鏈路信號(hào)并接收上行鏈路信號(hào)，所述分離器(40)向所述多個(gè)天線分配功率用于傳輸所述下行鏈路信號(hào)，其中所述分離器(40)包括對(duì)于所述天線中的一個(gè)天線確定所述上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度的信號(hào)確定單元(456)，其中所述分離器適合于根據(jù)所述一個(gè)天線所接收的所述上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度向所述一個(gè)天線分配功率用于傳輸所述下行鏈路信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的分離器，其中所述分離器以這種方式配置，使得它根據(jù)連接到所述分離器的天線的相應(yīng)上行鏈路信號(hào)向每一個(gè)所述天線分配功率。
3.如權(quán)利要求1或2所述的分離器，其中所述信號(hào)確定單元(456)確定源自其中安裝所述室內(nèi)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的建筑物的預(yù)定部分的上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度。
4.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的分離器，其中所述分離器(40)向每個(gè)天線(13)分配信號(hào)強(qiáng)度與所述相應(yīng)上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度成比例的下行鏈路信號(hào)的信號(hào)。
5.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的分離器，還經(jīng)過配置以便總是向所述一個(gè)天線傳送最小功率。
6.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的分離器，其中所述分離器(40)包括用于調(diào)節(jié)向所述一個(gè)天線分配的功率的自動(dòng)負(fù)載調(diào)節(jié)單元(453)，所述負(fù)載調(diào)節(jié)單元根據(jù)所述一個(gè)天線所接收的所述上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度自動(dòng)地調(diào)節(jié)其負(fù)載。
7.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的分離器，其中所述信號(hào)確定單元(456)配置成對(duì)于所述一個(gè)天線單獨(dú)地確定所述一個(gè)天線拾取的每個(gè)上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，并將所述信號(hào)強(qiáng)度求和成組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度。
8.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的分離器，其中所述分離器包括向其分配功率的多個(gè)輸出端口(41-44)，所述分離器包括確定每個(gè)輸出端口的所述上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度的信號(hào)確定單元(456)。
9.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的分離器，其中所述分離器(40)在其輸出端口中的一個(gè)輸出端口處連接到另一個(gè)分離器，所述分離器根據(jù)連接到所述另一個(gè)分離器的天線接收的上行鏈路信號(hào)向所述一個(gè)輸出端口分配功率。
10.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的分離器，還包括用于其輸出端口中的至少一個(gè)輸出端口的監(jiān)視單元(459)，所述監(jiān)視單元(459)監(jiān)視連接到所述其輸出端口中的至少一個(gè)輸出端口的RF裝置的運(yùn)行。
11.如權(quán)利要求10所述的分離器，其中所述監(jiān)視單元(459)周期地向連接到所述其輸出端口中的至少一個(gè)輸出端口的RF裝置傳送測(cè)試信號(hào)，并分析響應(yīng)于所述測(cè)試信號(hào)接收的反饋信號(hào)，以便確定連接到所述其輸出端口中的至少一個(gè)輸出端口的所述RF裝置是否正確運(yùn)行。
12.如權(quán)利要求10或11所述的分離器，還包括監(jiān)視端口(47)，當(dāng)所述監(jiān)視單元已經(jīng)檢測(cè)到連接到所述其輸出端口中的至少一個(gè)輸出端口的所述RF裝置未正確運(yùn)行時(shí)，向所述監(jiān)視端口(47)傳送所述監(jiān)視單元(459)輸出的報(bào)警信號(hào)。
13.一種用于控制分離器(40)向室內(nèi)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)天線(13)分配的功率的方法，所述天線傳送下行鏈路信號(hào)并接收上行鏈路信號(hào)，所述方法包括如下步驟-對(duì)于所述天線中的一個(gè)天線確定所述上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度；_根據(jù)所述一個(gè)天線接收的所述上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度向所述一個(gè)天線分配功率用于傳送所述下行鏈路信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中根據(jù)連接到所述分離器的天線的相應(yīng)上行鏈路信號(hào)向每一個(gè)所述天線分配功率。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其中單獨(dú)地檢測(cè)所述一個(gè)天線(13)接收的每個(gè)上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度并將每個(gè)上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度求和成所述一個(gè)天線的組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度，所述下行鏈路信號(hào)的分配給所述一個(gè)天線的信號(hào)強(qiáng)度與所述組合上行鏈路信號(hào)強(qiáng)度成比例。
16.如權(quán)利要求13至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中通過使所述一個(gè)天線連接到的分離器輸出端口的負(fù)載適應(yīng)于所述上行鏈路信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度來控制向所述一個(gè)天線的功率分配。
17.如權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的方法，還包括如下步驟 -向所述分離器的輸出端口中的至少一個(gè)輸出端口傳送測(cè)試信號(hào)； -從所述至少一個(gè)輸出端口接收反饋信號(hào)；以及-使用所述反饋信號(hào)評(píng)估連接到所述至少一個(gè)輸出端口的RF裝置的狀態(tài)。
18.如權(quán)利要求16或17所述的方法，其中通過將所述反饋信號(hào)與預(yù)定值比較來評(píng)估所述狀態(tài)，其中當(dāng)所述反饋信號(hào)與所述預(yù)定值相差預(yù)定量時(shí)生成報(bào)警信號(hào)，在其中可視化多個(gè)RF裝置的缺陷的顯示器上顯示所述報(bào)警信號(hào)。
19.如權(quán)利要求13至18中任一項(xiàng)所述的方法，還包括如下步驟 -對(duì)所述一個(gè)天線接收的上行鏈路信號(hào)進(jìn)行濾波；-對(duì)已濾波信號(hào)進(jìn)行解碼；-對(duì)已解碼信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；-確定所述已解碼信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度；-調(diào)制所述已解碼信號(hào)；-對(duì)已調(diào)制信號(hào)進(jìn)行編碼；以及-向分離器輸入端口傳送已編碼信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及室內(nèi)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的分離器(40)，其中多個(gè)天線傳送下行鏈路信號(hào)并接收上行鏈路信號(hào)，分離器(40)向所述多個(gè)天線分配功率用于傳送下行鏈路信號(hào)。分離器根據(jù)在一個(gè)天線接收的上行鏈路信號(hào)使下行鏈路信號(hào)的信號(hào)功率適合于所述天線。
文檔編號(hào)H04B7/04GK102461283SQ200980159871
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者S·索爾希, T·阿布齊德 申請(qǐng)人:瑞典愛立信有限公司