專利名稱：用于mimo信號的分布式天線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例涉及無線通信系統(tǒng)，尤其涉及的是用于無線MIMO通信的分布式天線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在圖I中顯示一個當(dāng)代的無線通信系統(tǒng)，例如分布式天線系統(tǒng)10，并且該系統(tǒng)包括多個分布的以便在系統(tǒng)10的服務(wù)區(qū)域內(nèi)部提供覆蓋的遠(yuǎn)端單元12。特別地，每一個遠(yuǎn)端天線單元12通常包括天線14以及適當(dāng)?shù)碾娮釉O(shè)備。每一個遠(yuǎn)端單元都與一個主單元16耦合。每一個主單元16轉(zhuǎn)而耦合到RF組合網(wǎng)絡(luò)18，其中所述網(wǎng)絡(luò)對來自至少一個單輸入單輸出(“SIS0”)基地收發(fā)信機(jī)(“BTS”或者簡稱為“基站”)20 (以下將其稱為“SISO BTS"20)的信號進(jìn)行組合。系統(tǒng)10還可以包括用于控制每一個主單元16的操作的系統(tǒng)控制器22。如圖I所示，系統(tǒng)10可以包括多個主單元以及多個SISO BTS 20，其中每一個主單元16被 配置成將來自至少兩個SISO BTS 20的信號的組合提供給其各自的遠(yuǎn)端單元12。如圖I所示，每一個遠(yuǎn)端單元12可以廣播無線信號24，該無線信號可以轉(zhuǎn)而被無線設(shè)備26接收，其中所述無線設(shè)備可以是移動設(shè)備，例如電話設(shè)備或計算設(shè)備。特別地，如上所述，來自每一個遠(yuǎn)端單元12的無線信號24可以是來自至少兩個SISO BTS 20的信號的組合。由此，無線設(shè)備26可以通過來自遠(yuǎn)端單元12的任何無線信號24來與系統(tǒng)10進(jìn)行通信。為了改進(jìn)諸如從基站到移動設(shè)備的通信之類的無線通信，我們可以使用多輸入/多輸出(“ΜΜ0”)技術(shù)來提供用于性能增強(qiáng)和寬帶無線通信系統(tǒng)的先進(jìn)解決方案。通過不同的信息序列研究可以證明，相對于傳統(tǒng)的SISO系統(tǒng)而言，使用MMO技術(shù)將會實現(xiàn)很大的改進(jìn)。MIMO系統(tǒng)具有允許其充分使用無線信道的多路徑豐富度的能力。這與嘗試抵消多路徑效應(yīng)而不是利用該效應(yīng)的傳統(tǒng)技術(shù)形成了對比。MIMO系統(tǒng)通常會依靠處于通信鏈路兩端的多單元天線，例如基站和移動設(shè)備中的天線。除了預(yù)期的波束成形和分集特性之外，MIMO系統(tǒng)還可以提供復(fù)用增益，這樣則允許在空間獨立的并行子信道上傳送多個數(shù)據(jù)流。該處理可以大幅提升系統(tǒng)容量。通常，圖I所示的系統(tǒng)不能利用MMO技術(shù)。例如，圖I的無線設(shè)備26只與一個遠(yuǎn)端單元12進(jìn)行通信，盡管它有可能處于多個遠(yuǎn)端單元12的范圍以內(nèi)。來自每一個遠(yuǎn)端單元的無線信號24通常處于相同頻率并運送相同的數(shù)據(jù)，并且在多個遠(yuǎn)端單元12與無線設(shè)備26之間同時進(jìn)行的通信有可能導(dǎo)致信號降級以及沖突。此外，來自無線設(shè)備26的數(shù)據(jù)帶寬受限于來自某一個遠(yuǎn)端單元12的數(shù)據(jù)的接收和處理速度。由此，如果能在分布式天線系統(tǒng)之類的無線系統(tǒng)中使用MMO信號，而不需要安裝全新的系統(tǒng)來處理MMO信號，那么將會是非常理想的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供了一種可以用于提供單輸入單輸出(“SIS0”)工作模式以及多輸入多輸出(“ΜΙΜΟ”)工作模式的分布式天線系統(tǒng)(“DAS”)及使用方法。特別地，一些實施例包括被配置成至少輸出第一信號和第二信號的MMO基站，以及耦合到MMO基站的混合式稱合器。該稱合器被配置成在相應(yīng)的第一和第二端口上接收來自MIMO基站的第一信號和第二信號，并且在至少一個輸出端口上提供輸出信號。該輸出信號包括第一信號的至少一部分以及第二信號的至少一部分。該系統(tǒng)還包括與耦合器通信并且被配置成至少接收所述輸出信號的至少一個主單元，以及與主單元進(jìn)行通信并且被配置成至少向諸如客戶無線設(shè)備之類的設(shè)備傳送輸出信號的至少一個遠(yuǎn)端單元。在這些實施例中，系統(tǒng)可以選擇性地操作，以便動態(tài)地將分布式天線系統(tǒng)從在SISO模式中工作重新配置成在MMO工作模式中工作。


圖I是當(dāng)代分布式天線系統(tǒng)的框圖。圖2A是符合本發(fā)明實施例的分布式天線系統(tǒng)的框圖。圖2B是符合本發(fā)明實施例的分布式天線系統(tǒng)的框圖。圖3是符合本發(fā)明實施例并與室內(nèi)環(huán)境一起使用的分布式天線系統(tǒng)的框圖。圖4是在本發(fā)明的實施例中使用的主單元的詳細(xì)框圖。圖5A和5B是在本發(fā)明的實施例中使用的遠(yuǎn)端單元的一部分的詳細(xì)框圖。圖6是在本發(fā)明的實施例中使用的遠(yuǎn)端單元的替換部分的詳細(xì)框圖。圖7A是室外情景中的MMO BTS的框圖。圖7B是符合本發(fā)明實施例的替換分布式天線系統(tǒng)的框圖。圖8是90°的3dB混合式耦合器以及傳輸函數(shù)表示的框圖。圖9是LTE物理信道處理綜述的框圖。應(yīng)該理解的是，附圖未必是按比例繪制的，由此其呈現(xiàn)的是例證本發(fā)明實施例原理的不同優(yōu)選特征的略顯簡化的表示。舉例來說，這里公開的系統(tǒng)的具體設(shè)計細(xì)節(jié)和/或操作序列部分是由特殊的預(yù)定應(yīng)用和使用環(huán)境確定的，例如特定的尺寸、方位、位置和所示出的不同組件的形狀。所示出的實施例的某些特征可以以與其他特征不同的方式放大、變形或以其他方式再現(xiàn)，以便于清楚呈現(xiàn)以及清楚理解。
具體實施例方式圖2A示出的是MMO系統(tǒng)的一種可能的實施方式的示意圖，其中MMO基站被引入了一個如圖I所示的分布式天線系統(tǒng)。對照圖1，在圖2A中酌情使用了相同的參考數(shù)字。如所示，兩個SISO基站20 (每一個SISO基站20都是“SISO BTS”20)與每一個遠(yuǎn)端單元耦合。此外，包含天線31和32的MMO基站30與遠(yuǎn)端單元12相耦合。MMO BTS 30的天線I通過第一主單元16 (主單元I)與遠(yuǎn)端單元12a和12d耦合。MMO BTS 30的天線2則通過第二主單元16 (主單元2)與遠(yuǎn)端單元12b和12c耦合。就此而論，如在每一個遠(yuǎn)端單元上產(chǎn)生的無線信號24所示，除了來自SIS0BTS 20輸出的信號組合之外，每一個遠(yuǎn)端單元還 會傳送來自MMO BTS 30的信號。然而，由于每一個天線并未耦合到所有遠(yuǎn)端單元，因此，每一個遠(yuǎn)端單元僅僅傳送所顯示的兩個可用MMO信號之一。相應(yīng)的波前被圖示成與來自圖2A的每一個恰當(dāng)天線31、32的饋送或連接線相對應(yīng)。
雖然在分布式天線系統(tǒng)內(nèi)部可以使用圖2A所示的實施例來提供MIMO信號的可用性，但是此類系統(tǒng)不能實現(xiàn)與MMO系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的所有預(yù)期性能改進(jìn)。例如，即使無線設(shè)備26接收來自至少兩個遠(yuǎn)端單元組合的所有MMO信號，但是由于與別的遠(yuǎn)端單元相比，無線設(shè)備26有可能更接近于某一個遠(yuǎn)端單元12，因此，可能存在接收RF功率的不平衡。此外，依照支持MMO特征的無線標(biāo)準(zhǔn)，存在一些信令參數(shù)(例如WiMAX幀前導(dǎo)或LTE主同步信號(“P-SS”))，這些信令參數(shù)是或者實際上有可能是由MMO BTS天線31、32中的僅僅一個傳送的。因此，在如圖2Α這種并非所有遠(yuǎn)端單元全都傳送這些信號的MIMO系統(tǒng)中，該系統(tǒng)未必足夠可靠，除非在遠(yuǎn)端單元之間具有很高的覆蓋冗余度/重疊。在操作中，SISO與MMO工作模式之間的動態(tài)切換有可能會顯現(xiàn)出性能問題。圖2Β示出的是與本發(fā)明的實施例相符且引入了 MMO特征的分布式天線系統(tǒng)40的另一個可能實施方式的示意圖。系統(tǒng)40包括至少一個用于在服務(wù)區(qū)域中提供覆蓋的遠(yuǎn)端單元42。特別地，系統(tǒng)40包括多個遠(yuǎn)端單元42a-h。每一個遠(yuǎn)端單元42a_h都包括至少一個覆蓋天線44并與主單元46a-b相耦合。每一個主單元46a-b轉(zhuǎn)而耦合到各自的加法
電路48a-b，其中所述加法電路可以被配置成對至少兩個輸入進(jìn)行組合。特別地，每一個加法電路48a-b會將來自與SISO BTS 54a耦合的RF組合網(wǎng)絡(luò)50的信號與來自MMO BTS 58的信號相組合。來自MMO基站的信號68、70是通過與來自MMO BTS 58的天線31和32的信號相耦合的混合式耦合器52呈現(xiàn)的。RF組合網(wǎng)絡(luò)50與多個SISO BTS 54a_b耦合，并且像在56a-b上那樣輸出至少一個組合的SISO BTS信號。在本發(fā)明的一個方面中，混合式耦合器52與MMO BTS 58耦合，以便將所有的MIMO信號(在所示出的示例中是兩個MIMO信號)交叉耦合到每一個遠(yuǎn)端單元42。由此，每一個遠(yuǎn)端單元42會傳送所有MMO BTS 58的數(shù)據(jù)流以及來自SISO BTS 54的組合數(shù)據(jù)流?；旌鲜今詈掀?2被配置成在相應(yīng)的第一和第二端口(圖2A-B所示的端口 I和2)接收來自相應(yīng)天線31和32的至少兩個MMO信號，并且在至少一個輸出端口(圖2A-B所示的端口 3和4)上提供輸出信號。在所示出的實施例中，來自兩個MMO BTS天線31和32的組合信號是在輸出端口 3和4上提供的。每一個輸出信號都包括來自天線31的第一信號的至少一部分以及來自天線32的第二信號的至少一部分。在混合式耦合器電路中，相對于在第一和第二耦合器端口 1、2中的一個端口上接收的第一信號和/或第二信號而言，在輸入端口1、2中的另一個相應(yīng)端口上呈現(xiàn)的第一信號的所述部分(例如天線I)或是第二信號的所述部分(例如天線2)是存在相移的。特別地，混合式耦合器52被部署在MMO BTS 58與主站46a-b之間，以使混合式耦合器52被配置成接收來自MMO BTS 58的第一和第二信號，這其中包括來自第一 MMO天線31且處于62的第一信號，以及來自第二 MMO天線32且處于64的第二信號。該混合式稱合器52轉(zhuǎn)而將第一信號62的一部分與第二信號64的相移部分相組合，并且在第一端口(例如輸出端口 3)上輸出處于68的第一輸出信號。此外,I禹合器52還會將第二信號64的一部分與第一信號62的相移部分相組合,并且在第二輸出端口(例如輸出端口 4)上輸出處于70的第二輸出信號。在一個例示實施例中，混合式耦合器52是90°的3dB耦合器(也被稱為“正交”耦合器)。此外還應(yīng)該了解，在一些實施例中，來自MMO BTS 58的第一和第二信號可以單獨地提供給相應(yīng)的加法電路48a-b和/或主單元46a-b，而不是通過混合式耦合器58來傳遞，例如圖2A所示的實施例。
在一些實施例中，加法電路48a被配置成提供第一主單元信號72，其中該信號是組合的SISO BTS信號56a與第一組合MMO信號68的組合。加法電路48b被配置成提供第一主單元信號74，并且該信號是組合的SIS0BTS信號56b與第二組合MMO信號70的組合。主單元46a-b和遠(yuǎn)端單42a-h轉(zhuǎn)而可以由系統(tǒng)控制器76來控制，其中所述控制器可以提供對于主單元46a_b以及遠(yuǎn)端單元42a_h的總體監(jiān)督和控制以及警報轉(zhuǎn)發(fā)。在一些實施例中，每一個遠(yuǎn)端單元42a_h可以經(jīng)由高速數(shù)字傳輸介質(zhì)或鏈路80a-b、82、84a_b和/或86a_b而與其各自的主單元46a_b相連。作為替換，模擬傳輸介質(zhì)/鏈路可以用于將遠(yuǎn)端單元與相應(yīng)的主單元相連。此外，傳輸鏈路還可以作為如下所述使用了光纖的光鏈路來實施。借助這種光纖，遠(yuǎn)端單元與主單元之間的業(yè)務(wù)量可以使用光纖無線電(RoF)格式來實施。這樣一來，第一主單元信號72和/或第二主單元信號74將會以數(shù)字格式提供給遠(yuǎn)端單元42a-h中的至少一部分，這樣做有助于防止因為傳輸線效應(yīng)所導(dǎo)致的至少一些降級。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該了解，濾波處理也可以用于允許和/或防止特定信號的分發(fā)。就此而論，在一些實施例中，每一條鏈路80a_b、82、84a_b和/或86a_b可以是寬帶數(shù)字調(diào)制光學(xué)接口，例如光纖電纜。由此，每一個主單元46a和/或46b可以被配置成數(shù)字化其相應(yīng)各自的主單元信號72和/或74，并且為其各自的遠(yuǎn)端單元42a-42d和/或42e-h輸出這些數(shù)字信號。在一些實施例中，這些數(shù)字輸出信號可以被時分復(fù)用成幀并 被轉(zhuǎn)換成串行流。遠(yuǎn)端單元42a-42d和/或42e-h轉(zhuǎn)而可以被配置成接收來自其各自的主單元46a和/或46b的數(shù)字輸出信號，將這些數(shù)字輸出信號轉(zhuǎn)換成電信號，如有必要還會解中貞(de-frame)不同的時隙和/或解串行(de_serialize)電信號，并且經(jīng)由其本地天線44將電信號傳送到至少一個無線單元90。遠(yuǎn)端單元42a_h被配置成經(jīng)由其本地天線44來發(fā)送和/或接收去往/來自無線單元90的數(shù)字RF語音和/或數(shù)據(jù)信號。如下所述，根據(jù)遠(yuǎn)端單元如何與主單元耦合，遠(yuǎn)端單元42b、42d和/或42f還可以被配置成分別接收來自在鏈路中處于其前的遠(yuǎn)端單元42a、42c和/或42e的數(shù)字信號。遠(yuǎn)端單元之間的這個數(shù)字信號有可能包含了在先的遠(yuǎn)端單元42a、42c和/或42e從無線單元90接收的信號。然后,該數(shù)字信號可以與遠(yuǎn)端單元42a、42c和/或42e接收的另一個信號相組合。就此而論，來自無線單元90的數(shù)字無線信號可以進(jìn)行組合和/或回傳到相應(yīng)的主單元46a和/或46b。然后，主單元46a和/或46b可以將來自其相應(yīng)遠(yuǎn)端單元42a_d和/或42e_h的信號從光信號轉(zhuǎn)換成電信號，并且將所述電信號發(fā)送到 SISO BTS 54a-b 以及 MMO BTS 58，其中所述 SISO BTS 54a_b 以及 MMO BTS 58可以被配置成檢測和接收其各自的部分。作為替換，主單元46a和/或46b隨后可以將來自其各自的遠(yuǎn)端單元42a_d和/或42e_h的信號從光信號轉(zhuǎn)換成電信號，將電信號分成處于與SISO BTS 54a-b以及MIMO BTS 58所使用的波段相對應(yīng)的多個波段中的多個電信號，將多個電信號轉(zhuǎn)換成多個模擬信號，以及將所述多個模擬信號發(fā)送到SISO BTS 54a-b和/或 MMO BTS 58。如圖2B所示，作為示例，主單元46a_b可以采用多種方式有選擇地連接到各自的遠(yuǎn)端單元42a_h。例如，主單元46a被圖示成通過用于連至遠(yuǎn)端單元42a_b的上行鏈路的半雙工鏈路80a以及用于下行鏈路的半雙工鏈路80b而與遠(yuǎn)端單元42a-b相連。但是，主單元46a被圖示成通過全雙工鏈路82與遠(yuǎn)端單元42c-d相連。同樣,主單元46b被圖示成通過用于連至遠(yuǎn)端單元42e-f的上行鏈路的半雙工鏈路84a以及用于下行鏈路的半雙工鏈路84b而與遠(yuǎn)端單元42e-f相連。但是，主單元46b被圖示成通過全雙工鏈路86a與遠(yuǎn)端單元42g相連，并且通過全雙工鏈路86b與遠(yuǎn)端單元42h相連。就此而論，在全雙工鏈路中，上行鏈路信號和下行鏈路信號是在不同波長上運送的，并且在主單元46a_b以及遠(yuǎn)端單元42a_h上使用了波分復(fù)用器(“WDM”)來組合和/或拆分兩個光信號。作為替換，主單元46a-b與遠(yuǎn)端單元42a-h可以通過用于高數(shù)據(jù)速率介質(zhì)的不同收發(fā)機(jī)來進(jìn)行通信，特別地，舉例來說，所述介質(zhì)可以是同軸電纜，雙絞銅線，自由空間RF或光學(xué)鏈路，或是諸如以太網(wǎng)、SONET、SDH、ATM和/或PDH之類的共享網(wǎng)絡(luò)?？梢灶A(yù)料到的是，在這里可以選擇圖2B所示的一個或多個例示鏈路來將所有遠(yuǎn)端單元耦合至主單元。在一些實施例中，圖2B所示的系統(tǒng)40可被有選擇地以及動態(tài)地用作SISO系統(tǒng)和/或MMO系統(tǒng)。舉個例子，如果未激活混合式耦合器52，那么來自SISO BTS 54a_b的信號可被傳送至遠(yuǎn)端單元42a-h中的至少一部分，并且可以采用與SISO系統(tǒng)相似的方式來使用該系統(tǒng)。這樣一來，每一個遠(yuǎn)端單元42a-h會通過與SISO BTS 54a_b使用的無線頻率相對應(yīng)的至少兩個無線頻率來進(jìn)行通信。然而，在有選擇地激活混合式耦合器52的時候，來自SISO BTS 54a-b的信號可以與組合的MMO輸出信號68、70相組合，以使每一個遠(yuǎn)端
單元42a-h通過與SISO BTS 54a_b使用的無線頻率相對應(yīng)的至少兩個無線頻率來傳遞來自SISO BTS 54a-b的信號，以及傳送所有的兩個或全部MMO信號。由此，選擇性激活混合式耦合器52的處理會動態(tài)地將系統(tǒng)40從SISO工作模式重新配置成MIMO工作模式。就此而論，系統(tǒng)40可以作為被配置成處理WiMAX幀前導(dǎo)和/或LTE P-SS (主同步信號)的室內(nèi)MIMO系統(tǒng)來使用，其中所述WiMAX幀前導(dǎo)和/或LTE P-SS是由僅僅一個MMO BTS天線傳送，或者可以可選地由僅僅一個MMO BTS天線傳送。由此，來自MMO BTS 58的第一信號62和第二信號64的一些部分可以進(jìn)行交叉耦合和組合，并且可以被發(fā)送至所有的遠(yuǎn)端單元42a-h，而不會影響其MMO操作。舉例來說，系統(tǒng)40的每個遠(yuǎn)端單元42a-h都可以被配置成傳送來自MMO BTS 58及其天線31、32的所有的兩個(或全部)數(shù)據(jù)流(例如輸出信號68或輸出信號70)以及組合的SISO BTS信號 56a-b。圖3示出的是無線通信系統(tǒng)100的示意圖，其中該系統(tǒng)與圖2B的系統(tǒng)50相似，但其包含了在室內(nèi)環(huán)境104中使用的多個遠(yuǎn)端單元42a-d。特別地，如圖3所示，與主單元46a耦合的遠(yuǎn)端單元42a-b可被放置在室內(nèi)環(huán)境104中的各處，以使其信號不會大幅重疊。遠(yuǎn)端單元42c-d可以采用類似的方式放置。就此而論，處于環(huán)境104的一部分中的無線設(shè)備90能夠接收到來自兩個遠(yuǎn)端單元的信號(如圖3所示，無線設(shè)備90接收來自遠(yuǎn)端單元42a和42d的信號)。正因如此，由于無線設(shè)備90能夠從分別由兩個不同主單元46a和46b饋送的兩個遠(yuǎn)端單元42a和42d那里接收兩個不等信號，因此可以使用MIMO空間復(fù)用。參考圖3，通過在根據(jù)本發(fā)明的分布式天線系統(tǒng)中弓I入混合式耦合器，可以交叉耦合所有MMO信號(在本范例中是所有的兩個MMO信號)，并且可以在不影響MMO操作的情況下將其發(fā)送至所有遠(yuǎn)端單元。每一個遠(yuǎn)端單元都可以傳送所有的兩個MIMO并行數(shù)據(jù)流，而不會產(chǎn)生流間干擾，這是由于在它們之間存在90°的相移。換言之，分布式MMO概念被拆分在了兩個并行的分布式MIMO系統(tǒng)中。第一個系統(tǒng)是“同相的”，而第二個系統(tǒng)則是“90°相移的”。當(dāng)然，為了使用MMO空間復(fù)用，有必要的是，無線設(shè)備90接收來自不同主單元饋送的至少兩個遠(yuǎn)端單元的很大功率貢獻(xiàn)。因此，就此而論，較為理想的是，無線設(shè)備90接收來自諸如42a、42d之類的與不同主單元耦合的兩個遠(yuǎn)端單元中的一個以上的單元的功率，以便保持MMO空間復(fù)用。本發(fā)明的一個益處在于解決了上文所指的遠(yuǎn)端單元傳送的僅僅是與一個MMO基站天線相關(guān)聯(lián)的信號的問題。同樣，對于室內(nèi)環(huán)境104中的大多數(shù)位置來說，來自兩個遠(yuǎn)端單元42a-d的兩個信號的接收功率電平通常是相似的，因此，在無線單元90的位置更接近于一特定的遠(yuǎn)端單元42a-d的時候，這時可以解決可能影響該無線單元的所發(fā)射的并行數(shù)據(jù)流之間的性能損失，由此提高數(shù)據(jù)吞吐量。該問題通常被稱為“遠(yuǎn)近問題”，它影響的是遠(yuǎn)端單元只傳送單個數(shù)據(jù)流的分布式MMO系統(tǒng)。如下所述，該問題是用3dB的90°混合式耦合器解決的。本發(fā)明的另一個特別的益處是能在初始為SISO系統(tǒng)實施的現(xiàn)有分布式天線基礎(chǔ) 架構(gòu)內(nèi)部提供MMO系統(tǒng)的部署的能力。本發(fā)明也可以使用SISO與MMO操作之間的選擇性耦合或是動態(tài)切換處理來工作，其中所述處理是由MMO基站執(zhí)行的。此外，當(dāng)MMO基站在下行鏈路空間復(fù)用模式中工作時，本發(fā)明將會提供與所傳送的并行數(shù)據(jù)流相關(guān)的性能均衡。也就是說，如所示，90°的3dB混合式耦合器被用于解決“遠(yuǎn)近問題”。所述混合式耦合器將會執(zhí)行流間交叉耦合處理，并且該處理會采用與3GPP LTE標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的MMO預(yù)編碼處理相似的方式來行動，或者替換所述MMO預(yù)編碼處理，從而解決兩個數(shù)據(jù)流之間的潛在的性能失配。也就是說，本發(fā)明提供的預(yù)編碼處理旨在均衡兩個遭遇到不同信道狀況的數(shù)據(jù)流的性能(例如比特差錯率、誤差矢量幅度等等)。對“遠(yuǎn)近問題”來說，這兩個流遭遇的是不同的信道路徑損失。此外，為了實施正確的LTE標(biāo)準(zhǔn)操作，所述預(yù)編碼編碼方案被強(qiáng)制成是正交的，由此可以在接收機(jī)上恢復(fù)初始符號，從而以免流間干擾。這種狀況是用如下所述依照本發(fā)明一個方面的90°混合式耦合器的輸入輸出傳遞函數(shù)來滿足的。參考圖8，該圖顯示了一個90 °的3dB混合式耦合器，并且該耦合器充當(dāng)?shù)氖怯糜谘a(bǔ)償“遠(yuǎn)近問題”所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)流(碼字)之間的可能的性能損失的“硬件”MMO預(yù)編碼電路。圖8所示的等式分別示出的是90°的3dB混合式耦合器的輸入與輸出端口的關(guān)系以及傳遞函數(shù)矩陣。就此而論，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在圖8中反映的傳遞函數(shù)矩陣可被認(rèn)為是90°的3dB混合式耦合器的MMO預(yù)編碼矩陣。圖9示出的是MMO預(yù)編碼部件在典型的LTE物理信道處理流中的位置。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，通過將90°的3dB混合式耦合器用到這里公開的LTE MIMO分布式天線系統(tǒng)中，可以將預(yù)編碼處理的性能定位在BTS天線端口，而不是在BTS物理信道處理中。由此，本發(fā)明還描繪了針對MMO BTS調(diào)度器電路的硬件改進(jìn)，其中所述電路負(fù)責(zé)的是以用戶設(shè)備反饋為基礎(chǔ)的預(yù)編碼選擇處理。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在本發(fā)明實施例中使用的混合式耦合器會使輸入信號彼此正交。輸入端口 1、2與輸出端口 3、4之間的設(shè)備互易性使得，即使交換輸入和輸出端口，得到的傳遞函數(shù)矩陣仍舊是相同的。這樣做能為本發(fā)明提供組合MMO信號的能力，而不影響其支持空間復(fù)用的能力。圖4-6示出的是用于實施本發(fā)明實施例的例示分布式天線系統(tǒng)?，F(xiàn)在把焦點放在主單元46上，圖4包含的是主單元46的詳細(xì)框圖。每一個主單元46可以包括一到六個無線電信道(以下將其稱為“路徑”)110、一到四個經(jīng)過數(shù)字調(diào)制的光信道112、控制器114、時鐘生成器116、以及以太網(wǎng)交換機(jī)118。在一個實施例中，舉例來說，諸如IlOa之類的每條路徑都可以被配置成處理去往和來自SISO BTS 54a-b和/或MMO BTS 58的信號。對FDD空中接口來說，路徑IlOa使用了組合器和雙工器120來處理上行鏈路信號及下行鏈路信號。RF下變換器122可以放大來自組合器/復(fù)用器120的接收信號，以確保A/D轉(zhuǎn)換器124是滿載(fully loaded)。RF下變換器122將波段的中心頻率設(shè)置在A/D轉(zhuǎn)換器通帶內(nèi)部。寬帶A/D 124將空中接口的全部下行鏈路波段數(shù)字化，從而確保將所有的下行鏈路信道數(shù)字化。重采樣器126將信號轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)格式，其在某些情況下會以數(shù)字方式下變換所述頻段，抽取和過濾這些信號，以及重新對其進(jìn)行采樣。這樣做減少了與諸如128a之類的下行鏈路信號相關(guān)聯(lián)且必須在光纖上傳送的數(shù)據(jù)量,并且將數(shù)字化數(shù)據(jù)的速率同步于光網(wǎng)絡(luò)比特率。無線電信道IlOa的上行鏈路部分對信號129a_d之類的上行鏈路信號進(jìn)行求和120，以便在將其轉(zhuǎn)換成電信號之后將其用于從與主單元46耦合的遠(yuǎn)端單元42為其指定的波段。在一些情況中，總和130會被重新采樣和插值，從而改變至不同的數(shù)據(jù)速率，并且所述總和會由重采樣器132上變換，然后則會由D/A轉(zhuǎn)換器134轉(zhuǎn)換成模擬形式。RF上變換器136將模擬信號的中心頻率變換到針對空中接口的適合頻率，并且對其進(jìn)行放大。經(jīng)過放大的信號被應(yīng)用于組合器/雙工器120，并被反向路由至SISO BTS 54a-b和/或MMOBTS 58。在使用TDD空中接口的實施例中，組合器和雙工器會被切換功能138所取代，其中舉例來說，所述功能是在圖4中的無線電信道IlOb中顯示的，并且是在圖5中被詳述的。在主單元46接收下行鏈路信號的同時，RF上變換器中的RF放大器將被禁用，并且切換功能138中的分路(shunt)開關(guān)可以將RF放大器分路至接地，從而進(jìn)一步減小泄漏。在主單元46向基站42發(fā)送上行鏈路信號的時間間隔期間，RF放大器被啟用，分路開關(guān)被打開，并且 可以打開切換功能138中的串聯(lián)開關(guān)，來保護(hù)RF下變換器免受高功率電平造成的損害。開關(guān)控制定時144是由主單元控制器114從下行鏈路信號128b中確定的。此外，在將其發(fā)送至電光收發(fā)機(jī)148中的發(fā)射機(jī)之前，格式化器146可以應(yīng)用數(shù)據(jù)壓縮處理來減少串行數(shù)據(jù)流中包含的冗余數(shù)字信息。所述壓縮可以允許節(jié)約帶寬，或者允許使用具有較低比特率的較低成本的收發(fā)機(jī)。在被相對的光學(xué)接收端148接收之后，接收機(jī)側(cè)的格式化器146可以將經(jīng)過壓縮的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成未經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)流。每一個經(jīng)過數(shù)字調(diào)制的光信道112a_b都包括格式化器146以及電光收發(fā)機(jī)148。在輸出端，格式化器146會阻止數(shù)字化的下行鏈路信號128a-b以及采用精簡介質(zhì)無關(guān)接口(“RMII”)格式的客戶以太網(wǎng)150a-b、操作和維修(“0&M”)數(shù)據(jù)152a_c以及同步信息進(jìn)入時分復(fù)用幀。在其他實施例中，可以使用諸如MII、RMII、GMII、SGMII、XGMII之類的其他接口來取代RMII接口。成幀數(shù)據(jù)可以通過與線性反饋移位寄存器的輸出一起執(zhí)行異或(XOR)處理而被隨機(jī)化，從而移除長串的邏輯I或O。其他已知的編碼格式同樣是可以使用的，例如8比特/10比特或是64比特/66比特編碼，但在使用數(shù)字串行鏈路的過程中，這些格式有可能導(dǎo)致效率下降。然后，該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成串行流，所述串行流則用于調(diào)制電光收發(fā)機(jī)148內(nèi)部的光發(fā)射機(jī)。在單光纖實施方式中，波分復(fù)用器(“WDM”) 149可用于組合或拆分兩個光信號。對于來自遠(yuǎn)端單兀44的輸入信號，電光收發(fā)機(jī)148將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。格式化器146鎖相至輸入比特流，并且產(chǎn)生一個鎖相至該數(shù)據(jù)速率且與串行數(shù)據(jù)流對齊的比特時鐘。然后，格式化器146將串行流轉(zhuǎn)換成并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，將其去隨機(jī)化，并且執(zhí)行幀同步。之后，它會分離出用于每一個波段的數(shù)字化上行鏈路信號，緩存每一個波段，并且在需要的時候?qū)⑦@些波段路由至恰當(dāng)?shù)臒o線電信道110a、110b。最后，格式化器146分離緩存器和0&M以太網(wǎng)數(shù)據(jù)152a-c以及用戶以太網(wǎng)數(shù)據(jù)150a_b，并且將其分別路由至控制器114以及以太網(wǎng)交換機(jī)118。主單元控制器114使用本地存儲的信息以及來自0&M以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的信息來配置和控制主單元46中的其他部件。此外它還會將該信息傳遞到遠(yuǎn)端單元42，并且向系統(tǒng)控制器76報告遠(yuǎn)端單元42以及主單元46的狀態(tài)。在將諸如IlOb之類的無線電信道指定給TDD空中接口時，主單元控制器114還會使用相應(yīng)的下行鏈路信號128b來得出TDD切換控制定時 144。系統(tǒng)控制器76通常具有總體系統(tǒng)控制。主單元控制器114的功能是配置單獨的
模塊以及監(jiān)督單獨的模塊。作為配置和監(jiān)督功能的一部分，通過解碼下行鏈路信令或者從不同來源(例如時變的UL RSSI，或者從外部來源提供的某個基站時鐘信號)來獲取該信令，主單元控制器115可以通過操作來確定TDD系統(tǒng)中的上行鏈路/下行鏈路切換定時?？梢酝ㄟ^解碼下行鏈路信令來確定和分布TMDA系統(tǒng)中的下行鏈路幀時鐘，以便允許基于時隙的功能，例如上行鏈路或下行鏈路靜默、時隙內(nèi)部的上行鏈路或下行鏈路接收信號強(qiáng)度指示(“RSSI”)量度、上行鏈路和下行鏈路業(yè)務(wù)量分析等等。主單元控制器114可以檢測RF頻譜中的活動信道，以便幫助或者自動配置重采樣器126、132中的濾波器配置。此外，所述重采樣器中的單個信號的最優(yōu)校平(leveling)也可以通過對下行鏈路RF波段中的不同信號的RSSI的測量來確定。遠(yuǎn)端單元控制器可以在遠(yuǎn)端單元42的上行鏈路中執(zhí)行類似的任務(wù)。時鐘生成器116可以使用穩(wěn)定的溫度補(bǔ)償壓控晶體(“TVCX0”)來為主單元46的功能部件產(chǎn)生穩(wěn)定的時鐘和參考信號154。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會了解，只要能夠產(chǎn)生系統(tǒng)需要的穩(wěn)定時鐘，則其他設(shè)備或晶體同樣可用于產(chǎn)生時鐘信號。現(xiàn)在將焦點放在遠(yuǎn)端單元42上，圖5A和圖5B包含了與本發(fā)明的實施例相符的遠(yuǎn)端單元42的詳細(xì)框圖。每一個單元42可以包含一到六個無線電信道160、一到兩個DMOC162、遠(yuǎn)端單元控制器164以及以太網(wǎng)交換機(jī)166。DMOC 162可以被表示成是下游信道168和上游信道170。下游信道168與遠(yuǎn)端單元42相連，其中如果是采用菊花鏈的形式配置，則所述信道處于該遠(yuǎn)端單元之前。上游信道170與主單元46或另一個遠(yuǎn)端單元42相連。DMOC 162的功能部件與主單元46中的功能部件相似。這二者都是由格式化器172和電光收發(fā)機(jī)174組成的。對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存、格式化成幀、隨機(jī)化、串并變換，并且被用于調(diào)制電光收發(fā)機(jī)174中的光發(fā)射機(jī)。將輸入數(shù)據(jù)從光格式轉(zhuǎn)換成電格式、比特同步、去隨機(jī)化、幀同步,并且被轉(zhuǎn)換成并行格式。然后,不同的數(shù)據(jù)類型將被分離、緩存并且分發(fā)到遠(yuǎn)端單元42內(nèi)部的其他功能部件。在一些實施例中，格式化器172可以實施壓縮和解壓縮方案來減小數(shù)字光鏈路上的帶寬。遠(yuǎn)端單元42中的無線電信道在功能上與主單元46中的無線電信道相似。每一個無線電信道被配置成處理單個RF波段。與主單元46的無線電信道110不同，遠(yuǎn)端單元42的無線電信道160經(jīng)由交叉波段耦合器176連接到其天線44。對FDD空中接口來說，諸如無線電信道160a之類的無線電信道使用了雙工器178來拆分上行鏈路和下行鏈路信號。對于主單元46或遠(yuǎn)端單元42的一些實施例來說，雙工器、交叉波段組合器以及耦合器可以是可選的。在這些實施例中，附加天線可以替換遠(yuǎn)端單元42中的雙工器178和交叉耦合器176。在主單元46中將會需要額外的線纜。RF下變換器180放大來自天線44的接收上行鏈路信號，以便確保A/D轉(zhuǎn)換器182滿載，并且將所述波段的中心頻率設(shè)置在A/D轉(zhuǎn)換器通帶內(nèi)部。寬帶A/D 182將空中接口的整個上行鏈路波段數(shù)字化，以便確保所有上行鏈路信道都被數(shù)字化。重采樣器184將上行鏈路信號轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)格式、在一些情況中對該信號進(jìn)行數(shù)字下變換、抽取并過濾該信號，以及使用多速率濾波器組來對其進(jìn)行重新采樣。這樣做減小了必須在光鏈路上傳送的數(shù)據(jù)量，并且將數(shù)字化數(shù)據(jù)的速率同步到光網(wǎng)絡(luò)比特率。在加法器中，重米樣器的輸出與來自下游遠(yuǎn)端單兀42的上行鏈路信號186a相加。然后,在DMOC162的上游信道170中將每一個波段的相加的上行鏈路信號188a發(fā)送至格式化器172。在重采樣器192中對每一個波段(190a，190b)的下行鏈路信號190進(jìn)行內(nèi)插和頻移?？梢越?jīng)由重采樣器192中的濾波器或延遲組件來調(diào)節(jié)單個頻譜分量的群組延遲。然 后，由D/A轉(zhuǎn)換器194將信號轉(zhuǎn)換成模擬形式。RF上變換器196將模擬下行鏈路波段的中心頻率變換成空中接口的適合頻率，并且對其進(jìn)行放大。然后，經(jīng)過放大的信號被應(yīng)用于天線44，并且傳送到無線單元90。對于TDD空中接口，雙工器178被圖5A以及無線電信道160b中顯示的切換功能138所取代。當(dāng)遠(yuǎn)端單元42接收上行鏈路時，RF上變換器196中的RF功率放大器被禁用，并且切換功能138中的分路開關(guān)將RF放大器分路至接地，從而進(jìn)一步減小泄漏。在遠(yuǎn)端單元42傳送下行鏈路信號時，RF功率放大器被啟用，分路開關(guān)被打開，以便允許下行鏈路信號到達(dá)天線44，并且打開切換功能138中的串聯(lián)開關(guān)，以便保護(hù)RF下變換器180免受高功率電平造成的損害。與主單元46 —樣，切換控制定時144是由控制器164從下行鏈路信號190a、190b中確定的。時鐘生成器198包括經(jīng)由窄帶鎖相環(huán)(“PLL”)鎖相至輸入串行數(shù)據(jù)流比特率的壓控晶體振蕩器(“VCXO”)。VCXO輸出被拆分，并且用作每一個無線電信道160a-b中的本地振蕩器的頻率基準(zhǔn)20、A/D 182和D/A 194轉(zhuǎn)換器的采樣時鐘、以及遠(yuǎn)端單元42中的其他部件的時鐘。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會認(rèn)識到，長期頻率精確度應(yīng)該良好，以便確保本地振蕩器處于恰當(dāng)頻率，并且短期抖動水平應(yīng)該足夠低，以便確保所述抖動不會破壞A/D和D/A轉(zhuǎn)換處理。通過鎖相至光鏈路的數(shù)據(jù)速率(其從主單元46中的穩(wěn)定TCVCXO得出)，遠(yuǎn)端單元42不需要昂貴的恒溫補(bǔ)償振蕩器或GPS調(diào)校方案來保持長期頻率精確度，由此會使數(shù)量更多的遠(yuǎn)端單元42更為廉價。使用窄帶PLL和晶體控制振蕩器，可以幫助減小A/D和D/A轉(zhuǎn)換器時鐘的短期抖動。使用所恢復(fù)的減小了抖動的時鐘202來重新計時每一個遠(yuǎn)端單元42的光鏈路中的發(fā)射數(shù)據(jù)，減小了抖動累積，由此有助于改進(jìn)下游遠(yuǎn)端單元42中的A/D和D/A轉(zhuǎn)換器時鐘，并且可以有助于減小光通信信道162的比特差錯率(“BER”)。遠(yuǎn)端單元控制器(“RUC”)164使用本地存儲的信息以及來自0&M以太網(wǎng)的信息來配置和控制遠(yuǎn)端單元42中的其他部件。此外還可以將下游RMII 152d和上游RMII 152e提供給格式化器172。另外，本地0&M數(shù)據(jù)206可以是在本地的0&M終端204上配置的。遠(yuǎn)端單元42還將該信息傳遞到上游和下游遠(yuǎn)端單元42和/或主單元46。在需要的時候，RUC164另外使用恰當(dāng)?shù)南滦墟溌沸盘杹淼贸鯰DD切換控制定時144。在遠(yuǎn)端單元42使用的無線電信道160c的替換實施例中，無線電信道160c還可以使用數(shù)字預(yù)失真來線性化功率放大器。在圖6的框圖中顯示了遠(yuǎn)端單元42的無線電信道160c的這個實施例。在這個實施例中，可以將第三信號路徑添加給一個或多個無線電信道160c。所述第三路徑在進(jìn)行了功率放大之后分開(couple off)所述下行鏈路信號并且對其進(jìn)行數(shù)字化處理。在RF下變換器208中接收來自天線44的信號，其中所述下變換器對接收到的信號進(jìn)行放大以確保A/D轉(zhuǎn)換器210是滿載的，并且將所述波段的中心頻率設(shè)置在A/D轉(zhuǎn)換器通帶內(nèi)部。寬帶A/D 210對空中接口的整個上行鏈路波段進(jìn)行數(shù)字化，以確保所有上行鏈路信道都被數(shù)字化。經(jīng)過數(shù)字化的信號與數(shù)字預(yù)失真單元212中的下行鏈路信號的延遲版本相比較，并且在D/A轉(zhuǎn)換之前使用該差值來適應(yīng)性地調(diào)整信號的增益和相位，以便校正功率放大器中的非線性度。雖然使用關(guān)于本發(fā)明實施例的描述來例證了本發(fā)明，并且雖然在相當(dāng)多的細(xì)節(jié)中描述了這些實施例，但是申請人的目的并不是將附加權(quán)利要求的范圍局限于這些細(xì)節(jié)。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附加的優(yōu)點和修改是顯而易見的。例如，與圖示相比，符合本發(fā)明實施例的分布式天線系統(tǒng)可以具有更多或更少的遠(yuǎn)端單元42、主單元46、加法電路48、RF組合網(wǎng)絡(luò)50、混合式耦合器52、SIS0 BTS 54.MIM0 BTS 58和/或系統(tǒng)控制器76。特別地，每一個MMO BTS 58都可以包括更多或更少的輸出端口 62和/或64。

此外，與圖示相比，每一個主單元46都可以連接到更多或更少的遠(yuǎn)端單元42。就此而論，多個遠(yuǎn)端單元42可以通過兩條鏈路和/或沿著單條鏈路連接到每一個主單元46。作為替換，每一個遠(yuǎn)端單元42可以通過專用鏈路連接到主單元46。在一些實施例中，多達(dá)六個遠(yuǎn)端單元42可以是從主單元46開始串行連接的。就此而論，通過放置遠(yuǎn)端單元42，可以優(yōu)化覆蓋區(qū)域內(nèi)部的覆蓋。此外，系統(tǒng)40和/或100未必包含加法電路48a_48b。就此而論，主單元48a可以將組合的SISO BTS信號56a與第一輸出信號68相組合,而主單兀46b可以將組合的SISOBTS信號56b與第二輸出消息70相組合。此外，系統(tǒng)40還未必包括RF組合網(wǎng)絡(luò)50。就此而論，主單元46a可以將來自SISO BTS 54的一個或多個信號與第一輸出信號68相組合，而主單元46b可以將來自SISO BTS 54的一個或多個信號與第二輸出信號70相組合。此外，并且在一些實施例中，由于RSSI有可能在不同的容量負(fù)載上發(fā)生變化，因此，主單元控制器114可以測量CDMA或正交頻分復(fù)用(“0FDM”)信號的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度，以便恰當(dāng)設(shè)置下行鏈路信號的電平。導(dǎo)頻信號通常會保持恒定，其具有一個處于導(dǎo)頻電平與完全負(fù)載的最大復(fù)合之間的配置比值，信號所需要的裕量可以得到保持。主單元控制器114還可以測量和監(jiān)督所提供的下行鏈路信道的信號質(zhì)量。如果信號降級，則可以設(shè)置一個警報，并且運行商可以關(guān)注于基站(例如SISO或MMO BTS),而不必檢修整個系統(tǒng)40和/或100的故障。在一些實施例中，主單元控制器114確定用于全球移動通信系統(tǒng)(“GSM”)之類的窄帶基站標(biāo)準(zhǔn)的信道數(shù)量。連同在功率方面保持恒定的廣播控制信道(“BCCH”)的測量一起，可以確定多信道子波段所需要的恰當(dāng)裕量，并且可以避免過驅(qū)動或欠驅(qū)動情形。在其他實施例中，主單元控制器114在存在多個信道的情況下監(jiān)視所傳送的頻譜的波峰因素。該波峰因素可以提供針對系統(tǒng)的特定增益階段的功率回退或者發(fā)射功率的校平的輸入。所配置的裕量通常高于測量得到的波峰因素，以免因為限幅或失真而導(dǎo)致信號降級。此外，在一些實施例中，在重采樣器中可以使用波峰因素減小機(jī)制，以便減小波峰因素并且在遠(yuǎn)端單元42中更有效地使用RF功率放大器，或者幫助減小在鏈路上傳送每一個采樣所需要的比特的數(shù)量。如圖7A和7B所示，本發(fā)明在MMO通信系統(tǒng)的上行鏈路路徑方面提供了益處。WiMAX和LTE無線標(biāo)準(zhǔn)都包含了上行鏈路MMO特征。特別地，在移動WiMAX中實施的是“上行鏈路協(xié)作ΜΜ0”，而LTE中采用的是“上行鏈路多用戶ΜΜ0”術(shù)語以用于指示相同技術(shù)。這種MMO方案的獨特性是通過重新使用分配給不同UE (用戶設(shè)備)或移動設(shè)備的時間/頻率資源來提升總的上行鏈路扇區(qū)容量，而不是如下行鏈路單用戶MMO (空間復(fù)用)那樣提升每一個單個用戶的數(shù)據(jù)速率。圖7A顯示的是室外情景中的MMO BTS 300，該BTS可以協(xié)調(diào)來自兩個配備了單個發(fā)射機(jī)(Tx)天線的不同移動設(shè)備A和B的數(shù)據(jù)接收，然后則為其分配相同的時間/頻率資源。其各自的數(shù)據(jù)流的解碼是由BTS通過與用于單用戶MMO狀況的相同信號處理來執(zhí)行的。換言之，屬于空間分離的用戶而不是具有兩個位于相同位置的Tx天線的單獨用戶的這兩個數(shù)據(jù)流將被空間復(fù)用。由此，節(jié)約的時間/頻率資源可以被分配給更多的用戶，以便提升總的上行鏈路扇區(qū)容量。最后，MMO傳輸可以得益于這樣一個事實，那就是通過極大地分離兩個發(fā)射機(jī)，將會導(dǎo)致隨之提升具有不相關(guān)無線電信道的概率，這對成功的MMO操作 而言是一個很重要的需要。圖7B強(qiáng)調(diào)的是室內(nèi)系統(tǒng)中的潛在益處。圖7B示出的是無線通信系統(tǒng)220的至少一部分的示意圖，該系統(tǒng)與圖3的系統(tǒng)100有點類似，但是其并未顯示多個SISO BTS54a-b、RF組合網(wǎng)絡(luò)50以及加法電路48a_b。對照圖3，在圖7B中酌情使用了相同的參考數(shù)字。圖7的系統(tǒng)220包括向各自的遠(yuǎn)端單元42a-b提供信號的多個主單元46a_b，其中每一個遠(yuǎn)端單元都具有單個Tx天線，并且位于室內(nèi)環(huán)境224中的相應(yīng)位置208a-b。特別地，所述室內(nèi)環(huán)境示例被圖示成是用墻壁230分離的兩個房間228a-b。如圖7B所示，室內(nèi)環(huán)境224的各個部分228a_b在某種程度上是電磁隔離的(例如從一個部分228中的無線設(shè)備232 (設(shè)備A或B)發(fā)送的信號會被另一個部分228的遠(yuǎn)端單元42檢測為低電平)。在具體的實施例中，各個部分228a-b是由分區(qū)或墻壁230分離的。該例圖顯示了在不同的遠(yuǎn)端單元42a-b與相關(guān)移動設(shè)備232a和232b之間存在良好的上行鏈路功率隔離度的范例。這樣一來，由于在BTS天線端口，來自兩個設(shè)備232a-b的信號的相互干擾僅僅取決于室內(nèi)無線電規(guī)劃提供的隔離度，因此，上行鏈路多用戶MMO特征會以預(yù)期的方式工作。雖然隔離度是由遠(yuǎn)端單元的部署以及用戶和移動設(shè)備的位置決定的，但是由于存在多面墻壁和地板，因此，室內(nèi)場景提供了良好的隔離度。此外，由于來自移動設(shè)備232a-b的信號與BTS天線端口是以正交的形式交叉耦合的，并且由此避免了其相互干擾，因此，本發(fā)明的混合式耦合器不會影響B(tài)TS MMO解碼器。由此，在本發(fā)明的另一個方面中，對于由連接至不同主單元的兩個遠(yuǎn)端單元提供服務(wù)的兩個完全隔離的用戶群組來說，上行鏈路多用戶MMO特征可以實現(xiàn)BTS的時間/頻率資源的完全重用。由此，可供MMO BTS在上行鏈路中管理的用戶的數(shù)量將會增長，并且有可能會加倍。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的這個方面有可能與這里論述的、在通過DAS實施時依照下行鏈路單用戶MMO的請求而在遠(yuǎn)端單元之間保持某個信號覆蓋重疊度的特征形成對t匕。由此，為了實現(xiàn)這兩個優(yōu)點，有必要考慮和管理權(quán)衡，以便平衡這兩個MMO特征的益處。在本文中，在室內(nèi)DAS的下行鏈路和上行鏈路路徑中可以為MMO信號使用相同的90°的3dB混合式稱合器。
由此，每一個遠(yuǎn)端單元42a_b會向其各自存在于這些相應(yīng)部分228a_b內(nèi)部的無線設(shè)備232a-b提供信號，并且接收來自所述無線設(shè)備的信號。如所指，這種布置的一個益處是通過使用與不同的無線設(shè)備232a-b相關(guān)聯(lián)的時間和/或頻率資源，可以利用上行鏈路協(xié)作MMO (用于WiMAX)和/或上行鏈路多用戶MMO (用于LTE)來提升總的上行鏈路容量。在更廣泛的方面中，本發(fā)明并不局限于描述設(shè)備和方法的具體細(xì)節(jié)以及所顯示和描述的說明性示例。相應(yīng)地，在不脫離申請人的一般發(fā)明概念的實質(zhì)的情況下，這些細(xì)節(jié)是可以背離的。例如，圖2A的系統(tǒng)10、圖2B的系統(tǒng)40、圖3的系統(tǒng)100和/或圖7的系統(tǒng)220可以被配置成具有部署在主單元46和與之對應(yīng)的遠(yuǎn)端單元42之間的擴(kuò)展單元。該擴(kuò)展單元可以提供將主單元46耦合至附加遠(yuǎn)端單元42的附加鏈路，和/或擴(kuò)展單元可以擴(kuò)展主單元46與遠(yuǎn)端單元42之間的耦合范圍。此外，圖2A的系統(tǒng)10、圖2B的系統(tǒng)40、圖3的系統(tǒng)100和/或圖7的系統(tǒng)220可以被配置成具有更多或更少的遠(yuǎn)端單元12或42、主單元16或46、SIS0 BTS 20或54、MM0BTS 30或58、系統(tǒng)控制器22或76、加法電路48、RF
組合網(wǎng)絡(luò)50和/或混合式耦合器52，并且可以被配置成支持與本發(fā)明的實施例相符的更多或更少的無線設(shè)備26、90和/或232。同樣，圖2A的系統(tǒng)10、圖2B的系統(tǒng)40、圖3的系統(tǒng)100和/或圖7的系統(tǒng)220可被包括具有更多或更少的天線31和/或32的MMO BTS 30或58，具有更多或更少的端口的混合式耦合器52，以及與本發(fā)明相符且被配置成具有更多或更少的輸入或輸出的主單元16或46。此外還應(yīng)該了解，在這里分別包含圖3和7B的室內(nèi)環(huán)境104和224僅僅是為了顯示與之相關(guān)的本發(fā)明的實施例的操作，在不脫離申請人的一般發(fā)明概念的情況下，本發(fā)明的實施例是可以與室外環(huán)境一起使用的。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會了解，圖7B的系統(tǒng)220可以包括與本發(fā)明的替換實施例相符的SISO BTS 54a-b、RF組合網(wǎng)絡(luò)50以及加法電路48a_b。此外，在一些實施例中，圖7B的室內(nèi)環(huán)境224將會以其他那些包含了分區(qū)230的方式來配置。就此而論，相應(yīng)的無線設(shè)備232a-b可以采用其他方式來隔離。對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，其他修改將會是顯而易見的。因此，本發(fā)明處于以下附加的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括 多輸入多輸出(MIMO)基站,被配置成至少輸出第一信號和第二信號； 耦合到所述MIMO基站的混合式耦合器，該耦合器被配置成在相應(yīng)的第一端口和第二端口接收來自所述MMO基站的所述第一信號和所述第二信號，并且在至少一個輸出端口上提供輸出信號，該輸出信號包括所述第一信號的至少一部分以及所述第二信號的至少一部分； 至少一個主單元，其與所述耦合器進(jìn)行通信，并且被配置成至少接收所述耦合器的輸出信號；以及 至少一個遠(yuǎn)端單元，其與所述主單元進(jìn)行通信，并且被配置成向設(shè)備傳送輸出信號。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述遠(yuǎn)端單元在光鏈路上與所述主單元進(jìn)行通信。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述光鏈路包括 第一光纖，用于運送上行鏈路信號；以及 第二光纖，用于運送下行鏈路信號， 其中，所述第一光纖和所述第二光纖被配置成半雙工信道。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述光鏈路包括 光纖，用于在不同波長上運送上行鏈路信號和下行鏈路信號；以及 波分復(fù)用器，被配置成對所述光纖上的所述上行鏈路信號和所述下行鏈路信號進(jìn)行組合或者拆分。
5.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述遠(yuǎn)端單元在高數(shù)據(jù)速率介質(zhì)上與所述主單元進(jìn)行通信，其中所述高數(shù)據(jù)速率介質(zhì)是從包含同軸電纜、雙絞銅線、自由空間RF、共享網(wǎng)絡(luò)、及上述組合的群組中選擇的。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述共享網(wǎng)絡(luò)是從包含以太網(wǎng)、SONET、SDH、ATM、roH、及其組合的群組中選擇的。
7.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述光鏈路運送經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號或者光纖無線電(RoF)信號中的至少一個。
8.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述耦合器是90°的3dB混合式耦合器。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述耦合器還被配置成在多個輸出端口上輸出多個輸出信號，所述多個輸出信號中的每一個包括所述第一信號的至少一部分以及所述第二信號的至少一部分。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，構(gòu)成所述多個輸出信號的所述第一信號和所述第二信號的這些部分中的至少一個是相移的。
11.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，多個主單元還被配置成接收所述多個輸出信號，所述系統(tǒng)還包括 與所述多個主單元進(jìn)行通信的多個附加遠(yuǎn)端單元。
12.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述第一信號的所述部分或者所述第二信號的所述部分中的至少一個相對于相應(yīng)的第一信號和第二信號而言是正交相移的。
13.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括SISO基站，該SISO基站選擇性地與所述主單元相率禹合，并且提供SISO輸出信號。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，遠(yuǎn)端單元還被配置成與所述MMO基站的輸出信號同時地傳送來自所述SISO基站的輸出信號。
15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)能夠選擇性地在SISO工作模式或者M(jìn)MO工作模式中工作，其中，在所述SISO工作模式中，所述主單元和所述遠(yuǎn)端單元處理SISO輸出信號，并且在所述MMO工作模式中，所述主單元和所述遠(yuǎn)端單元處理MMO輸出信號。
16.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述遠(yuǎn)端單元被配置成使用包括了天線和輻射線纜中的至少一個的空中接口來向設(shè)備傳送所述輸出信號。
17.—種系統(tǒng),包括 多輸入多輸出(MIMO)基站,被配置成至少輸出第一信號和第二信號； 與所述MMO基站相耦合的選擇性可激活的混合式耦合器，該耦合器被配置成在相應(yīng)的第一端口和第二端口上接收來自所述MMO基站的所述第一信號和所述第二信號，并且在被激活的時候在至少一個輸出端口上提供第一輸出信號，所述第一輸出信號包括所述第一信號的至少一部分以及所述第二信號的至少一部分； 單輸入單輸出(SISO)基站，被配置成在至少第二輸出端口上輸出第二輸出信號；與所述耦合器和所述SISO基站進(jìn)行通信的加法電路，該加法電路被配置成對所述第一輸出信號和所述第二輸出信號進(jìn)行組合，并且提供經(jīng)過組合的輸出信號； 至少一個主單元，其與所述加法電路進(jìn)行通信，并且被配置成至少接收所述經(jīng)過組合的輸出信號；以及 至少一個遠(yuǎn)端單元，其與所述主單元進(jìn)行通信，并且被配置成向設(shè)備至少傳送所述經(jīng)過組合的輸出信號傳送所述輸出信號。
18.一種用于通過分布式系統(tǒng)來發(fā)送信號的方法，包括 至少提供第一 MMO信號和第二 MMO信號； 向混合式稱合器的相應(yīng)的第一端口和第二端口遞送所述第一 MIMO信號和所述第二MIMO信號； 在所述耦合器的至少一個輸出端口上提供輸出信號，該輸出信號包括所述第一信號的至少一部分以及所述第二信號的至少一部分； 向與所述耦合器進(jìn)行通信的至少一個主單元導(dǎo)引所述輸出信號； 向與所述主單元進(jìn)行通信的至少一個遠(yuǎn)端單元轉(zhuǎn)發(fā)所述輸出信號，并且從所述遠(yuǎn)端單元向設(shè)備傳送所述輸出信號。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述遠(yuǎn)端單元在光鏈路上與所述主單元進(jìn)行通 目。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述遠(yuǎn)端單元在高數(shù)據(jù)速率介質(zhì)上與所述主單元進(jìn)行通信，所述高數(shù)據(jù)速率介質(zhì)是從包含同軸電纜、雙絞銅線、自由空間RF、共享網(wǎng)絡(luò)、及上述組合的群組中選擇的。
全文摘要
一種分布式天線系統(tǒng)(DAS)40，包括被配置成至少輸出第一信號62和第二信號64的多輸入多輸出(“MIMO”)基站58，以及與之耦合的混合式耦合器52，58，該耦合器52，58被配置成在相應(yīng)的第一和第二端口接收來自MIMO基站58的第一信號62和第二信號64，并且在至少一個輸出端口上提供輸出信號68，70，該輸出信號68，70包括第一信號62的至少一部分以及第二信號64的至少一部分。DAS 40還包括與耦合器52通信的主單元46，其被配置成至少接收輸出信號68，72；以及與主單元46通信的至少一個遠(yuǎn)端單元42，其被配置成向設(shè)備傳送輸出信號68，72。
文檔編號H04W88/08GK102792766SQ201080055830
公開日2012年11月21日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者L·塔里萊茲, P·法欽, S·布里格恩蒂 申請人:安德魯有限責(zé)任公司