專利名稱：基站集中放置，天線單元分布式放置的蜂窩無線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及高容量移動通信系統(tǒng)，具體涉及數(shù)字微型蜂窩通信系統(tǒng)。
背景

圖1A示出了一個傳統(tǒng)的蜂窩電話系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在美國得到了廣泛的應(yīng)用。正如圖1A所表明的一樣，系統(tǒng)5有固定數(shù)目的信道組，分布在基站12，13之間，而基站12，13又服務(wù)多個以預(yù)定的，可重復(fù)使用的模式布置的小區(qū)11，16。典型的小區(qū)地域范圍是1至300平方英里。一般情況下，較大的小區(qū)覆蓋鄉(xiāng)村區(qū)域，較小的小區(qū)覆蓋城市區(qū)域。使用相同信道組的小區(qū)天線以足夠遠(yuǎn)的距離間隔放置，從而確保同信道干擾被抑制在一個可以接受的水平。
小區(qū)11中的移動單元10備有無線電話收發(fā)信機，當(dāng)它從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時，這種設(shè)備可用來與具有同樣設(shè)備的基站進(jìn)行通信。每個基站12，13通過通信線路18在移動單元10和移動通信交換局(MTSO)17之間傳送電話信號。小區(qū)和MTSO17之間的線路18，典型為T1線路，含有為小區(qū)每一個無線信道所單獨提供的語音級線路，以及為交換和其它控制功率所提供的數(shù)據(jù)線路。MTSO17還經(jīng)由通道19連接到一個包含固定用戶電話站及各種電話交換局的電話交換網(wǎng)絡(luò)15上。
圖1A中的MTSO17包含一個交換網(wǎng)絡(luò)，它用于在公共交換電話網(wǎng)絡(luò)15和小區(qū)11，16中的移動單元10之間建立通話連接，并將通話連接從一個小區(qū)到另一個小區(qū)進(jìn)行切換。另外，MTSO使用兩條接入線，將一個小區(qū)的通話連接換到另一個小區(qū)。先有技術(shù)中已有多種越區(qū)切換標(biāo)準(zhǔn)。如有的運用相位變化得出移動單元距接收小區(qū)的距離，有的用三角測量法和接收信號的強度等方法得出可能的越區(qū)切換。在MTSO17中同時還包含一個中央處理單元，處理從小區(qū)收到的數(shù)據(jù)，并處理從網(wǎng)絡(luò)15獲得監(jiān)控信號，以控制通話連接的建立和拆除。
圖1B表明了一個傳統(tǒng)的基站12。MTSO出來的T1線路和基站無線設(shè)備之間的接口由無線控制單元22提供。發(fā)射機23一基站的每一信道配備一臺一由電路22驅(qū)動，它提供給每個發(fā)射機一個模擬的語音信號。接下來，信號分別被送到為每一信道所配備的非線性功率放大器上，或者如圖1B所示的一樣，信號被組合然后送到一個線性功率放大器24。功率放大器24的輸出通過雙工器25送到天線26，然后再廣播到由基站服務(wù)的蜂窩區(qū)域中。
天線26接收到的信號通過雙工器送給濾波器27。濾波器27將整個蜂窩頻段的信號從相鄰頻段中分離出來并送給接收機28，每一信道都配備一臺這樣的接收機。再將接收機28輸出的模擬語音信號送給電路22。基站20可能包含一個分集天線26′以及相應(yīng)的分集濾波器27′和多個分集接收機28′，這些分集接收機每一個都對應(yīng)于一個主接收機28。在實際應(yīng)用中，分集接收機28′的輸出送給電路22，因此電路22應(yīng)包含一個使用已知技術(shù)用于從相應(yīng)的接收機28和28′之間選出最強信號的電路。
在人口密集的城區(qū)，由于小區(qū)11，16中的信道數(shù)量相對較少，傳統(tǒng)系統(tǒng)5的容量受到了極大的限制。此外，城市蜂窩電話系統(tǒng)還受到阻塞。損耗以及RF信號被高層建筑和其它物體遮蔽的限制。對于郊區(qū)的辦公建筑及其它綜合建筑物也存在這一問題。
為了增大容量和覆蓋范圍，可對一個小區(qū)地域進(jìn)行細(xì)分，以更密集的頻率安排并以較低的功率在較小區(qū)域內(nèi)進(jìn)行分配頻率的再用。細(xì)分可以通過按地理區(qū)域劃分一個小區(qū)來實現(xiàn)，例如把小區(qū)按建筑物或按建筑物內(nèi)的樓層來劃分。雖然對于容量和覆蓋區(qū)域來講，這樣的“微小區(qū)”系統(tǒng)是一個可行的解決方案，但是要以一個合理的費用找到地方在每個微小區(qū)內(nèi)安裝傳統(tǒng)的基站設(shè)備，尤其是在人口密集的城區(qū)，卻可能是十分困難的。更重要的是，在一個人口密集的城區(qū)，維護(hù)遍及各處的大量基站可能是費時而且是不經(jīng)濟(jì)的。
AT&T提出了一種系統(tǒng)，它不必使用大量的傳統(tǒng)基站就可解決城區(qū)的覆蓋范圍問題。圖1中示出了這種系統(tǒng)，AT&T的歐洲專利申請?zhí)枮镹O.0391597，于1990年10月10日頒布。在這一系統(tǒng)中，整個微小區(qū)系統(tǒng)布置了一個天線位置40的網(wǎng)格。一個光纖網(wǎng)絡(luò)42將天線與基站44連接起來。為了將信號經(jīng)由光纖網(wǎng)絡(luò)26傳送到天線22，使用RF移動無線信道對光載波進(jìn)行模擬調(diào)制。每個天線22配備一個檢測電路27，以接收調(diào)制的載波并重建RF信號，然后再把RF信號送到天線22以傳送到微小區(qū)地域21。天線22接收到的從移動單元來的RF信號同樣被調(diào)制到光纖上，并經(jīng)由光纖網(wǎng)絡(luò)26傳回到基站25。從基站25發(fā)送的所有信道被分配給各個天線22。同時，從基站25發(fā)送的所有信道也可以被任一微小區(qū)21中的移動單元接收到，并可經(jīng)由光纖傳送到基站25。
上面描述的AT&T系統(tǒng)具有某種局限性。模擬調(diào)制和解調(diào)光的能力，線路反射所帶來的局限性，以及光纖線路損耗都給模擬調(diào)制信號引入了顯著的畸變和誤差，從而限制了可以經(jīng)由模擬系統(tǒng)，尤其是在上行方向上有效傳輸?shù)男盘柕膭討B(tài)范圍。這些因素限制了從基站到天線的距離。
此外，在AM系統(tǒng)中，需要天線發(fā)送一個或從天線接收一個頻帶之外的信號，來傳送控制和告警信息，這又增加了調(diào)制解調(diào)設(shè)備的費用。此外，諸如尋呼系統(tǒng)，個人通信網(wǎng)絡(luò)及移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等其它的業(yè)務(wù)需求很難加入到象AT&T的歐洲應(yīng)用中所描述的類似的模擬AM系統(tǒng)中。
AT&T系統(tǒng)要求我們?yōu)槊總€遠(yuǎn)端天線使用安裝的專用光纖線路。而我們想要的是利用現(xiàn)有的傳輸線路或光纖通路，以避免安裝新的光纖線路。
Lee的U.S.專利NO.4,932,049號公開了另外一種增加覆蓋范圍的方案。Lee的專利描述了一種“被動越區(qū)切換”系統(tǒng)，其中一個小區(qū)被細(xì)分為幾個區(qū)域，使用定向天線來覆蓋每個區(qū)域。小區(qū)中的所有天線共用同一組發(fā)射機和接收機。使用一個區(qū)域開關(guān)來有選擇性地將接收機和發(fā)射機與天線單元相連接。在實際操作中，MTSO將最好地服務(wù)于某給定信道上移動單元的天線連接到分配給該移動單元的發(fā)射機接收機對上，其它天線與發(fā)射機/接收機對脫離。為了控制發(fā)射機和接收機與天線間的切換，一個掃描接收機不斷輪詢小區(qū)中所有占線信道上天線單元所接收到的信號的強度。具有最佳接收信號強度的區(qū)域被選作相關(guān)信道的激活區(qū)域。因此，Lee專利中所揭示的這一系統(tǒng)改善了與移動單元之間的通信性能，同時通過定向技術(shù)及限制一個小區(qū)中總的信號強度減小了它與其它小區(qū)之間的相互干擾。
發(fā)明概述本發(fā)明不需要在每個微小區(qū)地域內(nèi)使用獨立的傳統(tǒng)基站，而通過在整個微小區(qū)系統(tǒng)內(nèi)分配可重復(fù)使用的信道組來擴(kuò)大覆蓋范圍和提高容量。與上面描述的如AT&T系統(tǒng)那樣的模擬系統(tǒng)相比，它還具有很好的動態(tài)范圍，可以覆蓋更遠(yuǎn)的距離。
根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，提出了一種微小區(qū)系統(tǒng)其中多個公共設(shè)置的基站與多個相應(yīng)的微小區(qū)內(nèi)的微小區(qū)天線單元之間進(jìn)行通信。每個基站單元包含傳統(tǒng)的FR基站發(fā)射機和接收機對，給微小區(qū)的每一信道都配備一對這樣的發(fā)射機和接收機對。此外還配備另外的接收機以接收分集信道。從發(fā)射機輸出的RF信號被組合，然后送給一個寬帶的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器。數(shù)字信號通過光纖傳送到微小區(qū)單元。每個微小區(qū)單元接收數(shù)字化的RF信號，并使用一個數(shù)一模轉(zhuǎn)換器來重建模擬的RF信號。重建的RF信號被送給功率放大器，它的輸出送到天線，以廣播到微小區(qū)地域。
天線單元包括一個主天線和一個分集天線。這兩個天線分別獨立地接收來自移動單元的RF信號。來自主天線的RF信號經(jīng)過第一組濾波器進(jìn)行濾波，給微小區(qū)的每一個信道都配備一套這樣的濾波器，然后把經(jīng)過濾波組合之后的主信號送給一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器。第二組濾波器接收來自分集天線分集信號。分集信號也被送給一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器。數(shù)字化的主信號和分集信號被復(fù)接并通過光纖傳回給微小區(qū)基站。基站本身又包括一套數(shù)一模轉(zhuǎn)換器，它重建提供給接收機的主模擬RF信號和分集模擬RF信號。與傳統(tǒng)的分集技術(shù)一樣，我們選用最強的信號。使用傳統(tǒng)電路將發(fā)射機與接收機接口于MTSO上。
因此，以上描述的示例性實施例設(shè)想通過設(shè)置微小區(qū)基站/天線單元對，來在微小區(qū)內(nèi)提供一種可重復(fù)使用型的信道(如同傳統(tǒng)蜂窩技術(shù)中的一樣)。微小區(qū)基站單元通常不包含天線，并且可以放置在方便的，低費用的地方，如果需要，甚至可以放置在微小區(qū)系統(tǒng)區(qū)域之外。
根據(jù)另一個示例性實施例，本發(fā)明可用來擴(kuò)展傳統(tǒng)小區(qū)的覆蓋范圍。在這一實施例中，基站可能包括一個用于發(fā)射和接收直接從發(fā)射機和接收機過來的模擬RF信號的天線，如第一個示例性實施例中所描述的一樣，這一天線同時還使用經(jīng)由光纖的數(shù)字載波發(fā)射和接收從微小區(qū)天線單元過來的信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，數(shù)字化的微小區(qū)業(yè)務(wù)以幀的形式發(fā)送到天線或從天線進(jìn)行接收。每一幀包含許多用于運載數(shù)字化微小區(qū)信號的比特，其它比特用于控制和設(shè)備監(jiān)控，錯誤檢測和糾錯以及在基站和天線單元之間傳送端到端，點到點的語音信號。一些其它的可選業(yè)務(wù)，例如個人通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，尋呼業(yè)務(wù)以及移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)也可使用幀的形式進(jìn)行傳送。
根據(jù)本發(fā)明的另一不同的示例性實施例，光纖載體可以用電纜或其它傳輸媒質(zhì)來代替。
根據(jù)又一示例性實施例，本發(fā)明可以用來將一組信道分配給多個微小區(qū)地域。在這一實施例中，一個基站單元給多個微小區(qū)天線單元發(fā)送同一組數(shù)字化的信道，這些天線單元也將同一組信道信號返回給微小區(qū)基站。
因此，本發(fā)明通過使用數(shù)字傳輸，獲得了更好的信號質(zhì)量，并且增大了基站和微小區(qū)天線之間的距離，從而解決了一些如前面AT&T應(yīng)用中所提到的與模擬AM(或FM)系統(tǒng)相關(guān)的問題。正如在一個示例性實施例中所應(yīng)用的那樣，本發(fā)明無需在每一個微小區(qū)地域內(nèi)使用傳統(tǒng)基站，與現(xiàn)有移動電話系統(tǒng)相比，它極大地提高了系統(tǒng)的容量，并且可以滿足一些可選業(yè)務(wù)，例如尋呼系統(tǒng)，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或個人通信網(wǎng)絡(luò)等的需求。本發(fā)明還改善了信號的動態(tài)范圍，并且增加了信號從基站到天線單元之間有效傳輸?shù)木嚯x。在另一示例性實施例中，本發(fā)明很容易地實現(xiàn)了將控制和監(jiān)測信息傳送到微小區(qū)天線單元及從微小區(qū)天線單元接收控制和監(jiān)視信息。
為了提供更多的益處，我們還提出了一種微蜂窩系統(tǒng)的全數(shù)字式示例性實施例，其中，用多個公共設(shè)置的基站與多個相應(yīng)的微小區(qū)天線單元進(jìn)行通信，這些微小區(qū)天線單元應(yīng)用于各自的微小區(qū)地域。根據(jù)這種全數(shù)字的實施例，基站為全數(shù)字式的，并且它合成直接從MTSO接收的T1載波來的數(shù)字信號。數(shù)字信號經(jīng)由光纖送到微小區(qū)單元。微小區(qū)單元接收數(shù)字信號，并使用一數(shù)模轉(zhuǎn)換器重建模擬的RF信號。然后將RF信號送給功率放大器，它的輸出送到天線，以發(fā)射到微小區(qū)地域。天線單元接收從移動單元來的RF信號。RF信號通過一組濾波器進(jìn)行濾波，給微小區(qū)的每一信道都裝有一套這樣的濾波器，然后將濾波后的信號傳送給模一數(shù)轉(zhuǎn)換器。數(shù)字信號再經(jīng)由光纖傳回給數(shù)字微小區(qū)基站?；窘又苯訉?shù)字信號合成到回到MTSO的T1載波上。使用傳統(tǒng)電路將發(fā)射機和接收機接口于MTSO上。因此，這一實施例設(shè)想微小區(qū)基站單元為全數(shù)字式的，并且不再需要基站中的RF設(shè)備，也不再需要模一數(shù)和數(shù)一模轉(zhuǎn)換器，從而為降低費用，減少基站設(shè)備所占體積以及減少對于低可靠性模擬系統(tǒng)的維護(hù)需要創(chuàng)造了條件。數(shù)字微小區(qū)基站可以設(shè)置在方便的，費用低的地方，如果需要，甚至可以在微小區(qū)系統(tǒng)區(qū)域之外。
一種方法可快速安裝使用模擬基站的系統(tǒng)，而且模擬基站也可容易地升級為全數(shù)字基站。這一方法的第一步要求使用多個我們上面描述的那種微小區(qū)基站單元，每一基站包括傳統(tǒng)的RF基站發(fā)射機和接收機，給微小區(qū)的每一信道都配有一套這樣的發(fā)射機和接收機。
在應(yīng)用的第二個階段中，用全數(shù)字基站來替換模擬基站，這種基站是全數(shù)字式的，并且合成直接從MTSO接收到的從T1載波上來的數(shù)字信號。數(shù)字信號經(jīng)由光纖傳送到在應(yīng)用的第一階段中所安裝的微小區(qū)天線單元。微小區(qū)天線單元接收數(shù)字信號，并使用數(shù)一模轉(zhuǎn)換器重建模擬RF信號。然后將RF信號送給功率放大器，它的輸出送到天線，以廣播到微小區(qū)地域。天線單元也接收從移動單元來的RF信號。將RF信號通過一組濾波器進(jìn)行濾波，給微小區(qū)的每個信道都配備一套這樣的濾波器，然后將濾波后的信號傳送給模-數(shù)轉(zhuǎn)換器。數(shù)字信號經(jīng)由光纖再傳回給數(shù)字微小區(qū)基站。基站又直接將數(shù)字信號合成到返回MTSO的T1載波上。
因此，以上描述的示例性實施例設(shè)想當(dāng)用全數(shù)字微小區(qū)基站取代模擬微小區(qū)基站單元時，第一階段中安裝的天線單元無需變動或替換。因此，這一方法不用支出用于改變現(xiàn)有已安裝的微小區(qū)天線單元的費用，就可以獲得全數(shù)字基站的所有優(yōu)點。
根據(jù)另一種可行的示例性實施例，運載微小區(qū)或PCN業(yè)務(wù)的數(shù)字化RF信號被組成幀，以在電話交換網(wǎng)絡(luò)上傳送。在這一實施例中，有限數(shù)量的數(shù)字微小區(qū)或PCN信道被組合在一起，使用標(biāo)準(zhǔn)DS-3，OC-1或其它協(xié)議以標(biāo)準(zhǔn)的幀形式進(jìn)行傳輸。
在另一個可行的示例性實施例中，數(shù)字微小區(qū)或PCNRF信號經(jīng)由已安裝的電纜系統(tǒng)的光纖基礎(chǔ)設(shè)施以幅度調(diào)制方式(AM)從前端到光結(jié)點進(jìn)行傳輸。
另一個更進(jìn)一步的示例性實施例設(shè)想，將微小區(qū)或PCN業(yè)務(wù)使用QAM調(diào)制或其它數(shù)字調(diào)制方式以數(shù)字的形式在電纜系統(tǒng)的饋線上進(jìn)行傳輸。
因此，根據(jù)這些實施例，微小區(qū)或PCN信道可以在已建立的交換網(wǎng)絡(luò)上或使用已建立的電纜系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施來進(jìn)行傳輸。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，它提出了一種被動越區(qū)切換系統(tǒng)，這種系統(tǒng)使用數(shù)字信號分析，來實現(xiàn)在小區(qū)的不同微小區(qū)內(nèi)不同的天線單元之間快速切換發(fā)射機和接收機。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，提供了一種帶阻濾波器，這種濾波器可以由從模數(shù)轉(zhuǎn)換器來的數(shù)字流中濾出選定的一組信道，并把選定的信道復(fù)用到一個或更多個低速載波上，例如T1線路或SONET載波。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，它描述了一種被動切換方法，這一方法用于具有多個宏小區(qū)(其中包括一級宏小區(qū))的蜂窩電路系統(tǒng)中，每一宏小區(qū)分享同一組信道，這一方法包含幾個步驟提供多個基本和輔助微小區(qū)天線單元；把一級宏小區(qū)劃分為多個基本微小區(qū)，其中劃分步驟包括，放置基本微小區(qū)天線單元，以覆蓋一級宏小區(qū)；提供多個輔助微小區(qū)天線單元；放置輔助微小區(qū)天線單元，提供和基本微小區(qū)重疊的宏小區(qū)覆蓋范圍，于基站處將從移動電話交換局接收到的電話信號生成相應(yīng)的數(shù)字化表示，從以上提到的許多基本和輔助微小區(qū)中選擇一個微小區(qū)，并且將電話信號的數(shù)字形式傳送給選定微小區(qū)的微小區(qū)天線單元；在選定的微小區(qū)接收數(shù)字信號，并通過數(shù)一模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生相應(yīng)的RF信號，然后在選定的微小區(qū)發(fā)射這一RF信號；在每一個基本和輔助微小區(qū)接收這組信道的RF信號，并把接收到的RF信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的RF信號的數(shù)字化表示，返回傳輸給基站；在基站接收來基本和輔助微小區(qū)的RF信號的數(shù)字化表示；監(jiān)視來自基本和輔助微小區(qū)的RF信號的數(shù)字化表示，并以每一區(qū)域中的各信道的能量級別為基礎(chǔ)，有選擇地控制廣播到每個基本和輔助微小區(qū)的信道，并從多個收到接收信道的基本和輔助微小區(qū)中選擇一個微小區(qū)，從而實現(xiàn)被動式切換。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，它描述了一種扇形覆蓋某一特定蜂窩通信區(qū)域的方法，這一方法包括以下幾個步驟提供一個具有許多微小區(qū)天線單元的遠(yuǎn)端單元，這些微小區(qū)天線包括一個基本和一個輔助微小區(qū)天線單元，其中每個微小區(qū)天線單元包含一個用于覆蓋某一特定扇區(qū)的天線，并且使用一信道濾波器單元來濾出分配給特定扇區(qū)的信道；將遠(yuǎn)端單元與按扇區(qū)劃分的基站單元相連，其中連接步驟包括，為每一個天線單元扇區(qū)提供一個單元的扇區(qū)頻率；把按扇區(qū)劃分的基站單元連接到移動通信交換局；在按扇區(qū)劃分的基站單元那里，將從移動電話交換局接收到的電話信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字化表示；將數(shù)字信號傳送給某一特定扇區(qū)的微小區(qū)天線單元；在一級微小區(qū)天線單元處，接收一級RF信號，將一級RF信號數(shù)字化，并且數(shù)字化的一級RF信號轉(zhuǎn)變?yōu)樯葏^(qū)頻率；在二級微小區(qū)天線單元接收二級RF信號，將二級RF信號數(shù)字化，并把數(shù)字化的二級RF信號轉(zhuǎn)換為二級扇區(qū)頻率；然后復(fù)用一級扇區(qū)頻率上的一級數(shù)字RF信號和二級扇區(qū)頻率上的二級數(shù)字RF信號，并將復(fù)用后的信號傳送到按扇區(qū)劃分的基站。
附圖的簡述通過參考以下的詳盡描述，補充說明和附圖，可以獲得有關(guān)本發(fā)明各類特點，目的和優(yōu)點的更加完全的理解。
圖1A是先有技術(shù)中移動通信系統(tǒng)的功能框圖。
圖1B是先有技術(shù)中基站的功能框圖。
圖1C是先有技術(shù)中微小區(qū)移動通信系統(tǒng)的功能框圖。
圖2是本發(fā)明微小區(qū)通信系統(tǒng)示例性實施例的簡要功能框圖。
圖3是圖2實施例中基站的詳細(xì)框圖。
圖4是圖3基站的更詳盡的說明。
圖5是圖4幀發(fā)生/復(fù)用器134的詳細(xì)框圖。
圖6是一典型數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的簡圖。
圖7是另一典型數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖8為據(jù)圖2中典型實施例中微小區(qū)天線單元的功能框圖。
圖9是圖4中解復(fù)用器142和相關(guān)接口的功能框圖。
圖10是本發(fā)明全數(shù)字典型實施例的功能框圖。
圖11A是圖10中系統(tǒng)的詳細(xì)框圖。
圖11B是圖11A中系統(tǒng)的可選實施例。
圖11C是圖11A中系統(tǒng)的另一可選實施例。
圖11D是圖11A中系統(tǒng)的又一可選實施例。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的微小區(qū)通信系統(tǒng)的可選實施例的簡要說明。
圖13是圖12系統(tǒng)的可選實施例106′的功能塊設(shè)計圖。
圖14是本發(fā)明微小區(qū)通信系統(tǒng)另一個可選示例性實施例。
圖15是表明本發(fā)明的另一可選示例性實施例中的可選業(yè)務(wù)，如個人通信網(wǎng)(PCN)通信業(yè)務(wù)和尋呼通信業(yè)務(wù)，可復(fù)用到蜂窩系統(tǒng)的通信系統(tǒng)中。
圖16是有線電視系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施這一先有技術(shù)的簡要說明。
圖17是本發(fā)明的可選示例性實施例的簡要框圖，其中有線電視系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施用于與微小區(qū)間雙向傳送數(shù)字化RF信號。
圖18是圖17典型實施例的基站單元的框圖。
圖19描述了圖17典型實施例中處于有線電視系統(tǒng)前端的前端單元。
圖20是圖17典型實施例中處于有線電視系統(tǒng)前端的AM調(diào)制器/解調(diào)器的較詳細(xì)框圖。
圖21A是模數(shù)轉(zhuǎn)換器132的更詳細(xì)的框圖，模數(shù)轉(zhuǎn)換器132用于本發(fā)明的多個實施例中。
圖21B是用于本發(fā)明的不同實施例中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器144的更詳細(xì)的框圖。
圖22是用于圖2中本發(fā)明實施例的一種可選的優(yōu)選幀結(jié)構(gòu)。
圖23是用于圖2中本發(fā)明實施例的另一種可選的優(yōu)選幀結(jié)構(gòu)。
圖24是圖17實施例中，處于電纜系統(tǒng)光節(jié)點處的微小區(qū)遠(yuǎn)端單元的更詳盡的框圖。
圖25是用于圖17實施例中的幅度調(diào)制器的說明。
圖26是用于圖17實施例中的幅度解調(diào)器的更詳盡的說明。
圖27A是圖17所示系統(tǒng)的可選示例性實施例的基站的說明，其中RF微小區(qū)信號或PCN信號是數(shù)字調(diào)制的。
圖27B是圖17所示系統(tǒng)的可選實施例的說明，其中RF微小區(qū)信號或PCN信號是數(shù)字調(diào)制的。
圖28是使用數(shù)字調(diào)制的可選實施例的進(jìn)一步說明。
圖29進(jìn)一步描述了使用數(shù)字調(diào)制的實施例中的光節(jié)點的結(jié)構(gòu)。
圖30另一個典型實施例的全景圖，該實施例中數(shù)字化微小區(qū)通信或PCN RF通信被組成幀，并通過電話交換網(wǎng)傳送。
圖31A是圖30實施例中基站單元的更詳盡的框圖。
圖31B是圖30實施例中基站單元的一個可選典型實施例。
圖32A是圖31A所示基站單元中模數(shù)轉(zhuǎn)換器和成幀電路的更詳細(xì)的框圖。
圖32B是圖31B所示基站單元的一個可選典型實施例中模數(shù)轉(zhuǎn)換器和成幀電路的更詳細(xì)的框圖。
圖33A是圖30所示系統(tǒng)的遠(yuǎn)端天線單元的更詳細(xì)的框圖。
圖33B是圖30所示系統(tǒng)中遠(yuǎn)端天線單元的一個可選典型實施例的更詳細(xì)的框圖。
圖34是本發(fā)明的另一典型實施例，其中數(shù)字化RF信號通過電話交換網(wǎng)和電纜系統(tǒng)傳送。
圖35A是一種微小區(qū)通信系統(tǒng)典型實施例的全景式的功能框圖，根據(jù)本發(fā)明該系統(tǒng)具有被動越區(qū)切換能力。
圖35B是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)35A的典型基站單元114′的更詳細(xì)的框圖。
圖35C是一個移動單元從一個區(qū)域運動到另一個區(qū)域的圖示化說明。
圖36是圖35A中系統(tǒng)的數(shù)字發(fā)射/接收單元130″的一個示例性實施例。
圖37描述了圖35A系統(tǒng)中控制器810的一個示例性實施例。
圖38是圖35A系統(tǒng)中控制器810的工作過程的簡要框圖。
圖39A、39B、39C、39D是帶全數(shù)字基站單元的被動越區(qū)切換系統(tǒng)的另一個可選示例性實施例。
圖40是圖35B系統(tǒng)的一個可選實施例。
圖41A、41B、41C是冗余微小區(qū)覆蓋的示例性實施例。
圖42是根據(jù)本發(fā)明的扇區(qū)化微小區(qū)通信系統(tǒng)示例性實施例的簡要框圖。
圖43是圖42中所示基站的實施例的更詳細(xì)的框圖。
圖44是圖42中所示遠(yuǎn)端單元實施例的更詳細(xì)的框圖。
圖45是圖44中所示遠(yuǎn)端單元中的信道濾波器單元的一實施例的更詳細(xì)的框圖。
圖46是圖42中所示基站單元實施例的一個可選實施例。
圖47是圖42中所示遠(yuǎn)端單元實施例的一個可選實施例。
優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明在以下本發(fā)明典型實施例的詳細(xì)說明中，可以參考前一部分的附圖，在所有附圖中相同的數(shù)字代表相同的部件。附圖僅作為一種說明方式，可以用于本發(fā)明的具體實施例。可以理解，不偏離本發(fā)明范圍，可實現(xiàn)其它一些實施例，并進(jìn)行一些結(jié)構(gòu)上的變動。
本發(fā)明一典型實施例的一般結(jié)構(gòu)示于圖2中。微小區(qū)系統(tǒng)包括許多微小區(qū)地域100。在每個微小區(qū)地域100中使用的是微小區(qū)遠(yuǎn)端天線單元102。這樣的單元可以架設(shè)在樓房頂部或樓房內(nèi)，或者其它建筑物之上或之內(nèi)。例如，微小區(qū)天線單元可以架設(shè)在鄰近或座落于天線塔上樓房內(nèi)的每一層中，或者架設(shè)在高速公路邊上。
遠(yuǎn)端天線單元102通過光纖104(或其它寬頻帶載波)與相應(yīng)的基站單元106相連接?；締卧?06經(jīng)由T1線路112接口于MTSO110。如同傳統(tǒng)蜂窩電話系統(tǒng)中的一樣，MTSO與一個電話交換網(wǎng)絡(luò)120相連。微小區(qū)基站單元106最好放置在單個地點114，這一地點可以在微小區(qū)系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域之內(nèi)或之外，但是，在任何情況下都應(yīng)該設(shè)置得有利于維護(hù)。
現(xiàn)在參看圖3，它示出了本發(fā)明一典型實施例中微小區(qū)基站106的簡單框圖。基站106分別包括傳統(tǒng)的發(fā)射機23和接收機28，以及傳統(tǒng)的無線控制器或與MTSO 110的接口電路22。一個數(shù)字發(fā)射機/接收機單元130接收由發(fā)射機23來的組合后的RF信號，然后將組合的信號數(shù)字化，并以數(shù)字形式經(jīng)由連接到遠(yuǎn)端天線單元102的光纖進(jìn)行傳輸。單元130也接收經(jīng)由光纖104B從遠(yuǎn)端天線單元102來的數(shù)字化RF信號，并重建相應(yīng)的模擬RF信號，然后將其送到接收機28。因此，在數(shù)字發(fā)射/接收單元130的下行方向一側(cè)可以使用傳統(tǒng)設(shè)備。
現(xiàn)在參看圖4，它詳盡地描述了發(fā)射/接收單元130。單元130包括一個寬帶的數(shù)字轉(zhuǎn)換器132，用它來接收從發(fā)射機23來的組合的RF信號。數(shù)字轉(zhuǎn)換器132提供數(shù)字化的微小區(qū)信號流，這一數(shù)據(jù)流由一系列送到的模擬RF信號的采樣組成。幀發(fā)生器/復(fù)用器134將數(shù)字化的微小區(qū)信號數(shù)據(jù)與控制，語音和檢錯數(shù)據(jù)一起組裝成幀，并送給數(shù)字調(diào)制激光器136。語音數(shù)據(jù)信道，也被稱作公務(wù)信道，產(chǎn)生于公務(wù)接口135，它為手機137或二線的電話線提供一個輸入。公務(wù)接口135用于雙向點到點的語音級通信。典型情況是一個在遠(yuǎn)端使用的手機與一個在基站的手機相連?？刂菩盘柈a(chǎn)生于控制/告警電路131，電路131為遠(yuǎn)端天線單元102產(chǎn)生控制信息，以監(jiān)測錯誤和告警信息。
從數(shù)字調(diào)制激器136出來的光信號被送到光纖104A，然后傳送到相應(yīng)的遠(yuǎn)端天線單元102。根據(jù)一個可行的實施例，數(shù)字轉(zhuǎn)換器132可以提供30.72兆采樣/秒(MSamples/s)速率傳輸?shù)?4比特寬的字(并行結(jié)構(gòu)采樣)。幀發(fā)生器/復(fù)用器134把30.72M采樣/S的字轉(zhuǎn)換為以819.2兆比特(Mb/s)速率傳輸?shù)膯我淮斜忍亓鳌?br> 數(shù)字轉(zhuǎn)換器132通過使用帶通濾波器抑制帶外信號來實現(xiàn)對寬帶RF信號的調(diào)整，同時它還調(diào)整增益以防止模數(shù)轉(zhuǎn)換器過載。模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過直接對RF信號進(jìn)行采樣或者先將RF信號下變換到基帶或中頻，然后再采樣的方法來將調(diào)整后的寬帶RF信號轉(zhuǎn)換為一并行比特流。在優(yōu)選實施例中，數(shù)字變換器從Massachusetts的steibrechercorporation of woburn公司獲得，它以30.72M采樣/S的速率對下變換到第一或第二奈奎斯特區(qū)的12.5MHZ帶寬的信號進(jìn)行12比特抽樣。
單元130還包括一個數(shù)字光接收機140。接收機140輸出一個送給解復(fù)用器142的電數(shù)字信號，正如我們以下將進(jìn)一步討論的一樣，解復(fù)用器142提取由遠(yuǎn)端天線單元102產(chǎn)生的數(shù)字化微小區(qū)信號數(shù)據(jù)。解復(fù)用器142還提取與微小區(qū)信號數(shù)據(jù)同幀傳輸?shù)母婢?監(jiān)視)和語音信息。數(shù)字化的微小區(qū)信號數(shù)據(jù)被送到數(shù)模轉(zhuǎn)換器144，它重建模擬RF信號，并將它傳送給接收機28。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器對解復(fù)用器142提取的并行比特流進(jìn)行操作，并重建由數(shù)字轉(zhuǎn)換器132數(shù)字化的寬帶RF信號的一個基帶拷貝。這一基帶拷貝然后通過與一本地振蕩器混頻，并濾除鏡像頻率的方法向上變頻到其最初的無線頻率。在優(yōu)選實施例中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器也從Massachusetts的steibrecher corporation of woburn公司獲得，并以30.72M采樣/S的抽樣速率運行。
現(xiàn)在參看圖21A，它更加詳盡地描述了圖4中的寬帶數(shù)字轉(zhuǎn)換器或模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路132和圖8中的170。模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路包含一本地振蕩器132A，它將其輸出送給混頻器132B，132B接收從發(fā)射機23來的組合后的輸出信號。在送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器132C之前，132B將高頻微小區(qū)信號(在傳統(tǒng)蜂窩電話業(yè)務(wù)中紅為850MHZ，在PCN通信中約為1.8GHZ)降到約1-15HZ的(例如這兩頻率之間的12.5MHZ)中頻(或基帶)。
圖21B描述的分別是圖4和圖8中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器144和164，它執(zhí)行與模數(shù)轉(zhuǎn)換器132和170相反的操作。數(shù)模轉(zhuǎn)換器144包含—數(shù)模轉(zhuǎn)換器144A，它輸出一中頻信號，然后將這一中頻信號與本地振蕩器144C進(jìn)行混頻實現(xiàn)向上變頻。向上變頻將RF的操作頻率恢復(fù)為蜂窩或PCN系統(tǒng)的廣播頻率。
現(xiàn)在參看5，它詳細(xì)描述了圖4所示本發(fā)明典型實施例中的幀發(fā)生器/復(fù)用器電路134。電路134包括一個循環(huán)冗余校驗碼(CRC)發(fā)生器155，它接收從數(shù)字變換器來的微小區(qū)信號數(shù)據(jù)并輸出CRC碼。
根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例，成幀器/復(fù)用器154將CRC信道，微小區(qū)信號數(shù)據(jù)，公務(wù)(語音)信道和控制(告警)信道復(fù)用進(jìn)如圖6所示的幀結(jié)構(gòu)。每一幀包含12比特的微小區(qū)信號數(shù)據(jù)碼，一比特CRC信道，一比特控制/告警公務(wù)信道和6比特成幀碼?？刂啤婢凸珓?wù)數(shù)據(jù)一起被復(fù)用進(jìn)一個信道。
圖7示出了一種可行的幀結(jié)構(gòu)，其中12比特用于主天線信道，12比特用于12.5MHZ范圍的其它可選業(yè)務(wù)或分集信道，1到2比特CRC信道，1比特控制信道和6比特的幀字。其它可能的幀結(jié)構(gòu)可以包含48個信息比特，將它們用于全頻道范圍和分集容量，或用于運載其它附加業(yè)務(wù)。可以理解，本發(fā)明不限于這些提到的或其它特定的幀結(jié)構(gòu)，可用的任何其它形式都沒有脫離本發(fā)明的范圍。
為了實現(xiàn)與并行傳輸字的同步，圖6和圖7中示出的幀信號以819.2Mb/S(例如32×25.6×106bit/s＝819.2×106比特/S)的速率傳輸。(對于40MHZ/48bit或其它的幀結(jié)構(gòu)，比特率和抽樣速率應(yīng)作相應(yīng)改變)。通過在接收解復(fù)用器142(下面描述的圖8中的162)處搜尋幀面來實現(xiàn)同步。32個獨立幀組成一個超級幀。因此32幀中的一幀有一比特與其余31幀不同。每個幀比特為具有相同個數(shù)的“0”，“1”的對稱碼。解復(fù)用始發(fā)幀搜尋以找到連續(xù)的幀面，接下來搜索32幀中某一幀內(nèi)的特定比特序列。當(dāng)解復(fù)用器142(或162)找到超級幀和幀之后，就可以據(jù)此獲得正確的信號數(shù)據(jù)樣本和數(shù)據(jù)樣本。這種類型的成幀方法在通信技術(shù)中已為人們所熟悉，并且那些熟練的技術(shù)人員也將認(rèn)識到還有其它各種各樣的成幀方法可以應(yīng)用。幀發(fā)生器/復(fù)用器134包括用于對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行擾碼的電路，以提供適于光纖傳輸?shù)膶ΨQ線性碼。
現(xiàn)在參看圖22和23，它們示出了圖2典型實施例中另一種優(yōu)選幀結(jié)構(gòu)。正如圖22所示出的，這種幀結(jié)構(gòu)包括用于PCN/微小區(qū)業(yè)務(wù)的12比特，一個成幀比特，用于CRC與告警—控制公務(wù)信道的1比特，4個保留比特。圖23中的幀結(jié)構(gòu)除了把13比特分配給PCN/微小區(qū)信號數(shù)據(jù)外，其余與圖22幀結(jié)構(gòu)一樣。這些幀結(jié)構(gòu)都沒有為容納分集信號數(shù)據(jù)而分配比特，但是，它們都可以加以擴(kuò)充。圖22和23中的幀結(jié)構(gòu)假定都是以30.72Mb/S的速率進(jìn)行12比特抽樣。而基本的幀結(jié)構(gòu)為18比特，它在以30.72Mb/S運行時，將產(chǎn)生522.96Mb/S的串行速率。正如圖22所示出的，一比特被用于成幀。另一比特在CRC，告警—控制和公務(wù)功能之間進(jìn)行復(fù)用。這兩個比特通過如下序列形式來實現(xiàn)成幀和復(fù)用。
成幀碼CRC.EtC00幀101幀210幀310幀41C幀51D幀6如上所述，這一典型實施例的成幀結(jié)構(gòu)設(shè)想以六個幀組成一“超級幀”。每一超級幀的頭四幀包含00，01，10，10序列。在第五幀中，成幀比特為1，另外的比特代表一比特CRC碼。在第六幀中，成幀比特為1，其余比特為告警—控制/公務(wù)信道比特。
CRC碼最好為32比特寬，所以為了獲取整個CRC碼，必須接收32幀。因此，每32數(shù)據(jù)碼查一錯。在以前描述的成幀結(jié)構(gòu)中提供了對稱的線性碼。
現(xiàn)在參看圖8，根據(jù)本發(fā)明的第一個典型實施例，它示出了遠(yuǎn)端天線單元102的功能框圖。數(shù)字光接收機160接收從微小區(qū)基站傳送過來的光纖104A上的光數(shù)字業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。接收機160將光通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電脈沖序列，并將它送給解復(fù)用器162，解復(fù)用器162提取出微小區(qū)信號數(shù)據(jù)并將12比特(或13比特)抽樣送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器164。轉(zhuǎn)換器164重建RF信號，并將其送給線性功率放大器24。轉(zhuǎn)換器164最好與上面描述的圖4中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器相同。放大器24通過雙功器25與主天線26相連接。相應(yīng)地，微小區(qū)基站內(nèi)發(fā)射機23所產(chǎn)生的無線頻率信號從主天線26上發(fā)射出去。解復(fù)用器162也提取供給控制/告警電路161的控制信號。同時它也提取公務(wù)數(shù)據(jù)并將其送到公務(wù)接口163以提供雙向點到點的語音級通信。
主天線26接收到的RF信號通過雙工器25送到濾波器27。正如參考圖1B所描述的一樣，功率放大器24，雙工器25，主天線26和濾波器27都是傳統(tǒng)基站的組件。濾波器27的輸出被組合，然后送到一寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器170(與上面圖4中描述的144是同一類型)，它將模擬RF信號數(shù)字化并送到幀發(fā)生器/復(fù)用器電路172。電路172的輸出被送到數(shù)字調(diào)制激光器174，激光器174提供相應(yīng)的光數(shù)字流給光纖104B。幀發(fā)生器/復(fù)用器172與幀發(fā)生器/復(fù)用器34實質(zhì)上是相同的設(shè)計。它從電路161接收一個告警(或監(jiān)示)信號數(shù)據(jù)流和從公務(wù)接口163上接收公務(wù)數(shù)據(jù)流。
遠(yuǎn)端天線單元102可以有選擇地包含一個分集天線系統(tǒng)180。系統(tǒng)180包含一個分集天線26′，該天線將輸出饋給濾波器27′，然后送給寬帶的模數(shù)轉(zhuǎn)換器170′，這與主天線26到濾波器27，再到寬帶的模數(shù)轉(zhuǎn)換器170的工作方式相同。模數(shù)轉(zhuǎn)換器170′的輸出供給電路172，在那里將從分集天線收到的數(shù)字化射頻信號復(fù)用成數(shù)據(jù)流，送給光纖104B。在這樣一種情況下，成幀結(jié)構(gòu)包含了分集業(yè)務(wù)的容量。
現(xiàn)在參看圖9，圖4和圖8詳細(xì)說明了解復(fù)用器142(和相應(yīng)的162)。電路142(162)包括一個解復(fù)用器190，該解復(fù)用器從數(shù)字光接收機140接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。解復(fù)用器190從數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中提取控制/告警信道、公務(wù)信道、CRC信道和微小區(qū)業(yè)務(wù)信道。另一方面，在提供分集功能之處，相應(yīng)地，分集的CRC信道和分集的微小區(qū)信道也被提取出來。主CRC信道和主微小區(qū)業(yè)務(wù)信道供給CRC校驗電路192，它提供一個差錯信號給控制/告警電路131。電路131監(jiān)測發(fā)生在遠(yuǎn)端天線單元102的數(shù)據(jù)和告警的差錯率。公務(wù)信道供給公務(wù)接口163，提供雙向的點對點通信。
當(dāng)選擇有分集功能時，一個第CRC校驗電路192′接收分集的CRC信道和分集的微小區(qū)信道，并提供一個差錯信號給控制/告警電路131。
全數(shù)字式實施例現(xiàn)在參照圖10，圖示的是本發(fā)明的一個可選的典型實施例200?？蛇x的實施例200包含了一個圖8所示的遠(yuǎn)端天線單元102。遠(yuǎn)端天線單元102通過光纖104A和104B與全數(shù)字式微小區(qū)基站210相連。微小區(qū)基站210與MTSO相連。
全數(shù)字式微小區(qū)基站210的詳細(xì)情況見圖11A。電路210包含一個T1接口202，該接口提取由一根T1線傳送或從MTSO而來的數(shù)字化話音信道，并把這些信道以數(shù)字式的形式提供給數(shù)字合成器212。數(shù)字合成器212代替了圖4中的發(fā)射機23和模數(shù)轉(zhuǎn)換器132。通過數(shù)字邏輯或軟件，數(shù)字合成器212功能上等同于寬帶數(shù)字轉(zhuǎn)換器132，均提供數(shù)字化輸出給幀發(fā)生器/復(fù)用器214。合成可以由如硬件的或軟件的仿真完成，仿真模擬的話音信號的產(chǎn)生和以此相關(guān)的傳輸信號。被仿真的信號發(fā)射機的輸出信號可以直接表示為數(shù)字形式，以便于處理，這樣就仿真了A/D轉(zhuǎn)換器的輸出。
圖11B說明了另一種圖11A所示的可選的實施例。圖11B的系統(tǒng)中，合成器212′從控制器22接收模擬信號輸入，并將其(即相應(yīng)的模擬語音信號)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字式業(yè)務(wù)流。在這個過程中，合成器212′可以先數(shù)字化輸入的各單路模擬信號，然后進(jìn)行數(shù)字處理，產(chǎn)生數(shù)字化的信號傳給單元106。在反向通路，數(shù)字解調(diào)器224′解調(diào)出一系列的模擬語音信號輸入到無線控制器22。復(fù)用器241與前面圖4、圖5所示的幀發(fā)生器/復(fù)用器134功能一樣。復(fù)用器214的輸出提供給數(shù)字調(diào)制激光器216，該激光器輸出光數(shù)據(jù)流到光纖104A。數(shù)字光接收機220從光纖104B接收光數(shù)據(jù)流，并提供給解復(fù)用器222，該解復(fù)用器與圖4所示的解復(fù)用器142功能一樣。解復(fù)用器222的輸出提供給數(shù)字解調(diào)器或接收機電路224，從那兒提取微小區(qū)信道并輸出到T1接口電路202，然后送到MTSO。
圖11C說明了另一種可選擇的全數(shù)字化基站的實施例。圖11C中，幀發(fā)生器/復(fù)用器211′被調(diào)整以直接輸出給電話交換網(wǎng)，以一種與電話交換網(wǎng)協(xié)議兼容的格式諸如DS1、DS3或SONET方式。因此，交換網(wǎng)被用于通過各個天線單元106連接各基站。根據(jù)這個實施例，調(diào)整后的合成器212″為每個正在使用的信道(不同于所有信道都在同一個蜂窩頻段內(nèi))產(chǎn)生一個單獨的數(shù)字輸出(比如下圖32B所示)，因此，只有用于天線單元106的數(shù)字化信道才實際被發(fā)送，這樣就極大地減少了為此目的所需的帶寬。類似地，解復(fù)用器222′被配置為從交換網(wǎng)接收獨立地打包的數(shù)字化信道，解調(diào)器224″被調(diào)整以便接收和提取這些獨立信道。圖11B的實施例也可以被修改成為這種工作方式，如圖11D所示。
這樣，全數(shù)字化基站210綜合了以下的功能，數(shù)字化發(fā)射數(shù)字流、和提供從電路202到傳給光纖104A的數(shù)據(jù)流的全數(shù)字化轉(zhuǎn)換。綜合后的信號被遠(yuǎn)端天線單元102接收，該單元通過使用字模擬轉(zhuǎn)換器建立射頻信號164，因此不須使用發(fā)射機23。類似地，數(shù)字解調(diào)器或接收機電路224的應(yīng)用，直接將分接的數(shù)字化RF數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成數(shù)字語音信道給電路202，再傳給MTSO，從而省去了接收機28。
圖12說明了本發(fā)明的另一個典型可選的實施例。圖12所示的可選實施例包括一個基站106′，其中有一個天線250用于一個蜂窩地域的發(fā)射和接收射頻信號。另外，106′還包括了一個或多個遠(yuǎn)端天線單元102以能達(dá)到陰影地域。這個實施例不是為了擴(kuò)大容量的目的，而是為了能提高覆蓋率。
參照圖13，這里說明了基站106′的詳細(xì)情況。圖13的構(gòu)置與圖3的基本一樣，唯一不同的是射頻收發(fā)信號是通過一個雙工器和功率放大器一起接到主區(qū)位置的天線上。
參考圖14說明了一個參考的基站單元106和天線單元102的實施例。據(jù)此實施例，基站106和遠(yuǎn)端天線單元102有波分復(fù)接器270。波分復(fù)接器270提供一根單根光纖271來替代一對光纖104A和104B，這與圖4示的典型實施例一樣。波分復(fù)接器270的相應(yīng)的各作波長為1310nm(±20nm)和1550nm(±20nm)。
圖15說明了本發(fā)明的另一個典型可選實施例。圖15中，可選的通信業(yè)務(wù)(如個人通信網(wǎng)業(yè)務(wù)(PCN)和/或?qū)ず魳I(yè)務(wù))復(fù)接到數(shù)字載波上，并傳給遠(yuǎn)端天線單元102，作為由數(shù)模轉(zhuǎn)換器重建的寬帶信號中的一部分。為此種可選服務(wù)，遠(yuǎn)端天線單元被修改為包括獨立的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、濾波器、雙工器、線性功率放大器和可選業(yè)務(wù)的天線。至于光接收機、發(fā)射機則共享微小區(qū)域的業(yè)務(wù)。PCN發(fā)射信號被遠(yuǎn)端天線單元102接收，并被在數(shù)字載波上返回給基站106。增值服務(wù)可以通過簡單地在每一個幀后增加比特數(shù)而達(dá)到。因此，圖15所示的實施例可以在蜂窩通信基礎(chǔ)上以最小代價，加入一些不同的可選業(yè)務(wù)。可以預(yù)料，本實施例還可以完成其它的業(yè)務(wù)，本發(fā)明的應(yīng)用決不僅限于微蜂窩、尋呼、PCN或移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
安裝和升級微小區(qū)系統(tǒng)的方法為便于全數(shù)字化實施例的實現(xiàn)，兩個階段的部署是必要的。第一階段，使用微小區(qū)基站單元106(圖3所示設(shè)計中)。在基站單元里，這些單元可能已經(jīng)有傳統(tǒng)的發(fā)射機和接收機技術(shù)及傳統(tǒng)的到MTSO的接口電路在使用。第二階段，單元106被替換或升級為全數(shù)字微小區(qū)基站單元210，淘汰模擬發(fā)射機和接收機。這種升級可以不改變遠(yuǎn)端天線單元102而實現(xiàn)，因此可以迅速而且方便地升級。這種安裝方法，允許建有原來的造價相對較低的單元106，并且提供快速的使用，同時還允許不用改變遠(yuǎn)端天線單元102而升級到更可靠的全數(shù)字式基站設(shè)備。
由上所述，本發(fā)明不僅提高了覆蓋率，且通過對整個微小區(qū)系統(tǒng)分配復(fù)用信道組，從而不必在每個微小區(qū)地域使用獨立的、傳統(tǒng)的基站，而擴(kuò)大了容量。同時，由于數(shù)字傳輸?shù)膬?yōu)點，它與模擬系統(tǒng)相比有好的動態(tài)范圍，可覆蓋更廣的區(qū)域。
所述的典型配置，基站106和遠(yuǎn)端天線單元102提供控制/告警/監(jiān)示和雙向點對點話音信道，這些信道可以直接復(fù)接到數(shù)字載波上，這比諸如AT&T提供的模擬系統(tǒng)更具優(yōu)越性。再者，一個分集信道也可以被復(fù)接到數(shù)據(jù)流中，提供分集功能而不需附加光纖通路。
本發(fā)明也提供有與微小區(qū)蜂窩業(yè)務(wù)同時進(jìn)行的可選業(yè)務(wù)，諸如PCN、移動數(shù)據(jù)和尋呼業(yè)務(wù)的現(xiàn)成的適應(yīng)性。
本發(fā)明的另一項優(yōu)越性是它的對所有全數(shù)字化基站技術(shù)現(xiàn)成的適應(yīng)性。以數(shù)字形式從一個MTSO接收到的微小區(qū)信號數(shù)據(jù)可以被數(shù)字化為一個綜合的數(shù)據(jù)采樣流，提供給遠(yuǎn)端天線單元102的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
可以理解，基站與天線單元之間其它種類的控制或監(jiān)示信道也是可行的，并且本發(fā)明并不限于典型實施例中的特指的某個信道。
在電纜系統(tǒng)光纖饋線上的微小區(qū)和PCN業(yè)務(wù)的傳輸。
圖16表示了一個傳統(tǒng)的電纜系統(tǒng)。系統(tǒng)300包括一個或多個衛(wèi)星蝶形天線304，從衛(wèi)星302接收衛(wèi)星電視信號。另外前端可以從本地或其它媒介如光纖、同軸電纜或視距微波鏈路線接收視頻信號。視頻單元308進(jìn)行視頻信號分離，然后供給AM發(fā)射機310一個視頻信號，在310中，典型地是向下變頻后傳輸給光纖饋線一個幅度調(diào)制信號。光纖饋送器傳輸視頻信號給光節(jié)點312，在那兒處理收到的信號，典型地是通過銅芯同軸電纜或光纖鏈路分送到一系列住宅區(qū)314。一個典型的效區(qū)的這樣安裝方式最適合使用本實施例，一個光節(jié)點312一般可供約250個住宅，覆蓋約1-2平方英里的范圍。
圖17將闡述本發(fā)明的一個典型實施例。其中電纜系統(tǒng)300被用于傳送微小區(qū)或PCN業(yè)務(wù)給微小區(qū)地域。圖17的系統(tǒng)提供了使用已安裝的電纜電視系統(tǒng)傳輸微小區(qū)和PCN業(yè)務(wù)的優(yōu)越性。如圖17所示，電纜系統(tǒng)的前端包括一個前端微小區(qū)/PCN單元332。視頻復(fù)接器308和一個普通老式電話業(yè)務(wù)(POTS)及數(shù)據(jù)源336。雖然在本實施例中提供了POTS和數(shù)據(jù)服務(wù)，但它們對于傳輸蜂窩/PCN業(yè)務(wù)并不是必須的，因此可以在系統(tǒng)中忽略。一般地，POTS/data被放在一個特定帶寬中的一系列副載波中，一個單獨的副載波分配給一個系統(tǒng)用戶。類似地，視頻信道同樣被包含在一個特定帶寬的許多副載波上。另外，微小/DCN信道也被放在一個規(guī)定帶寬的許多副載波中。前端單元332，通過一對光纖331A和331B，與基站單元330接口?；締卧?30通過一個移動電話交換局(MTSO)332與電話交換網(wǎng)接口。
此外，前端還包括一系列AM調(diào)制器/解調(diào)器338，通過光纖340A和340B與微小區(qū)光節(jié)點342相連。每個光節(jié)點342包括一個接收和發(fā)送給微小區(qū)或PCN業(yè)務(wù)的天線單元，并與許多用戶住宅342接口。POTS/數(shù)據(jù)源336、復(fù)用器308和前端332都與AM調(diào)制器/解調(diào)器338相連，詳見下述的圖20。
基站單元330的詳細(xì)情況見圖180。單元330與前述圖3所示的單元106功能一樣。如圖2實施例所示，基站單元330可以放置在一個方便的位置，遠(yuǎn)離前端。另一方面，基站330可以放在前端，從而省去了光纖連線及其它不必要的部件。這樣發(fā)射機的輸出RF信號可以被濾波并直接供給AM調(diào)制器/解調(diào)器338，反過來由AM調(diào)制器/解調(diào)器338傳來的信號被濾波并直接給接收機28?；?30的數(shù)字發(fā)送機/接收機130的結(jié)構(gòu)見圖4。
如圖19示，前端單元332，實際上與圖2的實施例中的單元102結(jié)構(gòu)一樣。前端單元332與基站330通信的RF信號，其數(shù)字化和成幀與前述單元102與106之間通信一樣。然而，數(shù)模轉(zhuǎn)換器164的輸出供給濾波器335，它將RF信號濾成許多帶寬信號，每個帶寬與一一個光節(jié)點342所連的特定的微小區(qū)相連。這里所述的典型實施例中，微小區(qū)或PCN系統(tǒng)的信道被分成一系列1MHz的帶寬，每個帶寬包含了許多微小區(qū)或PCN業(yè)務(wù)的信道(如10個100KHz的信道或可能30個30KHz的標(biāo)準(zhǔn)信道)。每個AM調(diào)制器/解調(diào)器338(詳見圖20)接收一個1MHz帶寬的信道，并通過光纖340A和340B以AM調(diào)制供給微小區(qū)光節(jié)點342。在反向通路上，1MHz帶寬從微小區(qū)光節(jié)點342(通過光纖340B)被接收，然后由AM調(diào)制器/解調(diào)器338解調(diào)，經(jīng)濾波器337濾波與組合，傳給寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器170，最后經(jīng)回送通路供給基站單元330。
參考圖20，這里詳述了調(diào)制器/解調(diào)器338。每個單元338包括一個AM調(diào)制器338A，它接收一個POTS/data輸入信號、一個視頻輸入信號和一個PCN/微小區(qū)業(yè)務(wù)輸入信號。AM調(diào)制器338A組合這些信號，并產(chǎn)生一個AM調(diào)制信號給AM光發(fā)射機338B，在那里轉(zhuǎn)換成光波長輸出給光纖348。在反向通路中，AM解調(diào)器338C，從AM光接收機338D接收輸入信號，產(chǎn)生PCN/微小區(qū)和分集業(yè)務(wù)，同時還有POTS/data輸出信號。
參考圖24詳示了光節(jié)點單元342。單元342包括一個AM接收機400，它從AM調(diào)制器/解調(diào)器338接收AM調(diào)制信號。光接收機400的輸出供給AM解調(diào)器402，輸出一個POTS/data信號和一個視頻信號。POTS/data信號通過光節(jié)點送到用戶的數(shù)據(jù)傳輸媒介傳給各家庭用戶。視頻信號也傳給家庭用戶(通過同軸電纜或光纖)。PCN/微小區(qū)業(yè)務(wù)從AM解調(diào)器402分離輸出，供給上變頻器變頻到它的操作頻率，該上變頻器中有混頻器404和本地振蕩器406。信號經(jīng)放大器408放大，通過雙I器410和一個主天線412發(fā)射到微小區(qū)地域。根據(jù)這里公開的典型實施例，在光節(jié)點的天線單元發(fā)射的1MHz的帶寬里包含許多信道。天線412接收到的RF信號通過雙工器410饋給濾波器420?？梢赃x擇分集天線424提供輸出，通過濾波器426送給混頻器428。本地振蕩器提供混頻器422和428的一個輸入，對收到的PCN或微小區(qū)業(yè)務(wù)和回送的POTS/data業(yè)務(wù)進(jìn)行下變頻，然后傳給AM調(diào)制器432。AM調(diào)制器432合并主信道、分集信道和POTS/數(shù)據(jù)信號，并將它們進(jìn)行AM調(diào)制，通過AM光發(fā)射機送到光纖340B。
圖25和26更詳細(xì)說明了AM調(diào)制器(338A，432)和解調(diào)器(338C，402)。參考圖25，這里詳述了AM調(diào)制器338A。POTS/data、視頻信道和微小區(qū)/PCN信道信號源供給相應(yīng)的混頻器350、352和354，經(jīng)頻率變換到適合組合電路356組合的頻率。組合后的信號供給傳統(tǒng)的AM調(diào)制器358。
圖26，在反向通路中，AM信號供給傳統(tǒng)的AM解調(diào)器360，其輸出給濾波器362和364濾波，然后供給相應(yīng)的混頻器366和368，在那里復(fù)原為它們相應(yīng)的載波頻率。
這樣，如上述，圖17描述了一個可選的實施例，可以通過已安裝的現(xiàn)有的電纜電視系統(tǒng)的光纖分布系統(tǒng)，提供微小區(qū)或PCN業(yè)務(wù)。另外，還描述了用同樣的系統(tǒng)提供POTS/data業(yè)務(wù)。然而，對本發(fā)明而言，POTS/data業(yè)務(wù)是完全不必須的。
可選的數(shù)字調(diào)制/解調(diào)前述系統(tǒng)中，數(shù)字化RF信號在傳輸給遠(yuǎn)端光節(jié)點單元342之前被變換為模擬形式。根據(jù)下述的可選的典型實施例，運用如QAM調(diào)制的數(shù)字調(diào)制，數(shù)字形式的RF信號可以保持直到遠(yuǎn)端光節(jié)點單元342。圖27A的可選的典型實施例中，發(fā)射機組453輸出組合信號給相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器456(包含下變頻到中頻或基帶頻率)，幀發(fā)生器/復(fù)用器458將這些信號組成幀結(jié)構(gòu)，這樣，在鏈路的另一端就可以從這個幀結(jié)構(gòu)中提取信號組。類似地，解復(fù)用器459，將收到的信號解復(fù)用，并提供相應(yīng)的數(shù)字輸出信號給各模數(shù)轉(zhuǎn)換器457(包含上變頻)，再到相應(yīng)的接收機組455。也可以有選擇地加以提供分集輸出。發(fā)射機組可以有如多達(dá)10個的發(fā)射機，這樣組合的數(shù)字化的帶寬是1MHz左右，加上成幀和控制比特，組成約300KHz的頻譜，以(2＋X)倍的速率被數(shù)字化。圖27B闡述了可選數(shù)字調(diào)制實施例的前端單元332′。盡管本實施例所述的是QAM調(diào)制，可以理解，其它形式的數(shù)字調(diào)制技術(shù)也是可以納入本發(fā)明中的。根據(jù)本實施例，前端單元332′收到的數(shù)字化RF信號，在解復(fù)用器450中解復(fù)用，成組地輸出信號，以數(shù)字形式提供給一系列圖28所示的QAM調(diào)制器/解調(diào)器338′。從QAM解調(diào)器464得到的反向信號供給幀發(fā)生器/復(fù)用器單元452，由它通過數(shù)字式的調(diào)制激光器174把數(shù)字信號返送到光纖331B。
如圖28所示，QAM調(diào)制器460接收一個數(shù)字的POTS/數(shù)據(jù)輸入信號、一個數(shù)字視頻信號和一個數(shù)字PCN/微小區(qū)業(yè)務(wù)信號。QAM調(diào)制器460將輸入信號復(fù)用并產(chǎn)生一個QAM調(diào)制的輸出信號給AM光發(fā)射機462，然后送到光纖340A。在反向通路中，AM光接收機466從光纖340B接收一個QAM調(diào)制信號，然后供后QAM解調(diào)器464。解調(diào)器464將收到的信號解復(fù)用，然后產(chǎn)生一個數(shù)字微小區(qū)/PCN信號和一個數(shù)字POTS/數(shù)據(jù)信號。
參考圖29說明了微小區(qū)光節(jié)點342′的另一QAM實施例。可選的光節(jié)點342′包括一個AM光接收機500，從光纖340A接收輸入信號。QAM解調(diào)器502接收AM光接收機的輸出信號，將信號解復(fù)用，解調(diào)給數(shù)模轉(zhuǎn)換器504。經(jīng)混頻器506和本地振蕩器508的上變頻作用，轉(zhuǎn)換器504輸出中頻或基帶信號。這信號給放大器510，經(jīng)濾波器512濾波，再經(jīng)雙工器514，由主天線單元516發(fā)射出去。在反向通路中，RF信號由主天線單元516接收，經(jīng)雙工器514，再經(jīng)濾波器518濾波提供給由混頻器528和本地振蕩器530組成的下變頻器。分集天線520選擇性地與濾波器522和由一個本地振蕩器526和混頻器524組成的下變頻器一起被提供。主天線信號和分集天線信號經(jīng)組合電路532組合，供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器534。模數(shù)轉(zhuǎn)換器534的輸出供給QAM調(diào)制器536，再輸出給AM光發(fā)射機538，發(fā)送到光纖340B傳輸給前端。
由此，如上述，可選典型實施例提供了到光節(jié)點單元342始終保持RF或PCN信號為數(shù)字形式的一個系統(tǒng)。它比AM調(diào)制機制具有更高的信號質(zhì)量。
在電話交換網(wǎng)上傳輸數(shù)字化RF信號本發(fā)明的另一個可選的典型實施例示于圖30。圖30中，基站單元600通過一個電話交換網(wǎng)120與遠(yuǎn)端天線單元602相連，詳見圖31A、32A、33A和34。如圖31A，每個基站單元600包括無線控制器和T1接口電路22，從MTSO接收一系列PCN或微小區(qū)信道。多個610中的各發(fā)射機23的輸出信號在組合電路612先被組合，然后再傳給模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器/成幀/解復(fù)用電路614。組620中的接收機28從電路614的輸出接收一個模擬信號。每個614也產(chǎn)生一個模擬分集信號，供給組622中的分集接收機28′。
每個電路614的功能是將模擬RF信號(經(jīng)合適的下變頻后)轉(zhuǎn)換為一個成幀的數(shù)字信號供給電話交換網(wǎng)從電話交換網(wǎng)接收信號，解復(fù)用并還原為相應(yīng)模擬RF信號。另外，電路614供給相應(yīng)的接收機組620或分集接收機組622。
在所示的典型實施例，下述情況是可以實現(xiàn)的。大約10個30KHz、PCN或AMPS蜂窩信道(給定當(dāng)前7信道間隔的要求)可以被數(shù)字化成相應(yīng)的1.05或1.25MHz帶寬，該帶寬被格式化成一個44.736Mb/s DS-3或OC-1的帶控制和差錯檢測比特的信號，通過T1線或光纖鏈路給電話交換網(wǎng)。AMPS或先進(jìn)的移動電話業(yè)務(wù)，是蜂窩業(yè)務(wù)的最早的和標(biāo)準(zhǔn)的制式，使用30KHz寬的調(diào)頻(FM)信道。然而，該系統(tǒng)可以接入15到18個時分復(fù)用(TDMA)信號，或也可使用AMPS和TDMA的組合信號。正如一般技術(shù)人員所周知的，在蜂窩中，TDMA是用3個時分復(fù)用數(shù)字信號來代替一個AMPS信道的一種可選的調(diào)制技術(shù)。因此，5到6個AMPS信道對應(yīng)15到18個TDMA信道。
參考圖32A，詳細(xì)說明了電路614。電路614與圖4所示的電路130基本上一樣，但它包括了一個網(wǎng)絡(luò)接口電路630和632，替代了相應(yīng)的數(shù)字調(diào)制激光器136和數(shù)字光接收機140。接口電路630和632提供一個必要的T1接口或到一個光通路的接口。
遠(yuǎn)端天線單元602詳見于圖33A。天線單元602與圖8示的遠(yuǎn)端天線單元102結(jié)構(gòu)基本一樣。然而，它用與交換網(wǎng)絡(luò)120接口的網(wǎng)絡(luò)接口640和642，代替光接收機160和數(shù)字調(diào)制激光器174。
前述圖6、7、22、23所用的幀結(jié)構(gòu)同樣能用于本發(fā)明的這個實施例中，不過速率必須低一些。當(dāng)提供分集功能時，反向通路中將包括附加的DS-3或DC-1信號，這要求在反向通路中有附加的T1或SONET線容量。
參考圖31B，32B，33B說明了圖30所述的基站600的一個可選的典型實施例600′?？蛇x的典型實施例600′，規(guī)定基站的所有發(fā)射機23輸出給圖32B的單元614′。類似地，單元614′服務(wù)于基站中的所有接收機28和28′。因此，圖31B的實施例與圖31A的實施例不同在于，只給基站提供一個單元614′，并且發(fā)射機和接收機未組成組。
參考圖32B說明了模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器/成幀/解復(fù)用單元614′。單元614′接收基站600′的所有發(fā)射機23的輸出的組合信號。一個寬帶數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置132將組合信號數(shù)字化。寬帶數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置132的輸出供給一系列數(shù)字濾波器802。每個濾波器802一般包括一個帶通濾波器和一個有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器。帶通濾波器802A接收30.72M采樣/秒(12bit寬)的數(shù)據(jù)流，并產(chǎn)生一個與發(fā)射機23輸出相應(yīng)的一個數(shù)字化數(shù)據(jù)流(即一個信道)，該數(shù)據(jù)流由約80K采樣/秒，12bit寬的數(shù)據(jù)流組成。80K采樣/秒速率對應(yīng)的是以2.4倍速率采樣30KHz信號(信道帶寬)。但是，任何大于2倍符合奈奎斯特標(biāo)準(zhǔn)的采樣速率都是可以的。
帶通濾波器802一般是一個帶通數(shù)字濾波器，例如Melbourne Florida的Harris Semiconductor公司的集成電路Hsp43200。這種濾波器的另外一個銷售商是Esl，一個TRW公司的子公司。再來參考圖32B，每個數(shù)字濾波器802被編程為從數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置132的寬帶輸出中濾出與發(fā)射23相對應(yīng)的一個信道。因此，一個有20個發(fā)射機的基站要有20個數(shù)字濾波器802，來提取數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流給每一個發(fā)射機。寬帶數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置132將整個微小區(qū)業(yè)務(wù)的頻譜數(shù)字化，例如AMPS系統(tǒng)，即為12.5MHz的帶寬。在有20個信道的情況下，傳輸帶寬就可以由12.5MHz大大地減少成為600KHz。因此，數(shù)字濾波器802極大地減少了要發(fā)送到交換網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量。
一個幀發(fā)生器/復(fù)用器一般與幀發(fā)生器/復(fù)用器134′設(shè)計相同，被規(guī)定為用來將數(shù)字濾波器802的輸出復(fù)接到一個或多個T1，SONET或其它載體上。舉例來說，一個72K采樣/秒，12bit采樣的單信道，組成一個864Kb/s的串行數(shù)據(jù)流。加入成幀和控制比特數(shù)，如圖22或23所示(如有一個1bit CRC信道，一個1bit告警/控制/底層公務(wù)信道，和一個6bit的幀字符)，生成一個約1.54Mb/s(20bits×72KHz)的串行數(shù)據(jù)流。
幀發(fā)生器/復(fù)用器134′可以將一個數(shù)字濾波器802的輸出成幀為一個DS1格式，以1.55Mb/s送到T1載體，或者可以將數(shù)字濾波器802的多個輸出復(fù)用成44.736Mb/s的DS-3或DC-1信號給電話交換網(wǎng)。
單元614′也提供了一個濾波器控制電路803，輸出給每個數(shù)字濾波器802。濾波器控制器803允許數(shù)字濾波器802被編程，這樣它們的濾波器參數(shù)(和信道選擇)就可以被選擇地任意地改變。濾波控制器803還包括一個從無線控制器22來的輸入，它給出控制輸入來規(guī)定從數(shù)據(jù)流中提取的信道。一個網(wǎng)絡(luò)接口電路630′與幀發(fā)生器/復(fù)用器134′接口，接到電話交換網(wǎng)上。
參考圖33B說明了可選的實施例602′，該實施例與可選的實施例614′相結(jié)合工作。一個網(wǎng)絡(luò)接口電路640′從電話交換網(wǎng)接收一個或多個T1、SONET或其它的載波，它們攜帶著幀發(fā)生器/復(fù)用器134′產(chǎn)生的數(shù)字化微小區(qū)業(yè)務(wù)。這個數(shù)字化數(shù)據(jù)流供給解復(fù)用器162′，162′與解復(fù)用器162設(shè)計相同，它逐信道地從每個載波中提取數(shù)字流，每個單獨提取的信道供給一個獨立的數(shù)模轉(zhuǎn)換器164′。數(shù)模轉(zhuǎn)換器164′的輸出被組合提供給放大器24，通過天線26廣播出去。每個數(shù)模轉(zhuǎn)換器164′與圖21B示的數(shù)模轉(zhuǎn)換器164設(shè)計相同。然而它不同于數(shù)模轉(zhuǎn)換器164之處，164′僅需處理一個單信道，這樣就可能簡化信道提取的設(shè)計。
遠(yuǎn)端單元602′的另一個實施例還包括一系列數(shù)字濾波器802，該濾波器與基站單元614′中的數(shù)字濾波器802工作方式一樣，都是從寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器170輸出的數(shù)字化信號中提取被選的微小區(qū)數(shù)字化信道。幀發(fā)生器/復(fù)用器172′與172設(shè)計相同，它與幀發(fā)生器/復(fù)用器134′工作方式類似，都是將提取的信道復(fù)接到一個或多個T1、SONET或其它載波上，通過網(wǎng)絡(luò)接642′供給電話交換網(wǎng)。
再來參考圖32B，解復(fù)用器142′與142設(shè)計一樣，它通過網(wǎng)絡(luò)接632′從遠(yuǎn)端單元602′接收復(fù)接后的信號。單元142′將信號解復(fù)用成各單個的信道，并提供給各數(shù)模轉(zhuǎn)換器144′一個相應(yīng)的信道，144′與164′的設(shè)計相類似。數(shù)模轉(zhuǎn)換器144′的輸出可以供給接收機28。
如圖33B所示，遠(yuǎn)端單元602′也可包括一個帶數(shù)字濾波器805的分集通路，來提供從數(shù)字化分集信號中提取分集信道。分集信道可以通過幀復(fù)用器172′復(fù)用到電話交換網(wǎng)上。在基站單元614′中，分接器142′提供一個分集通路，在那兒提取的分集信道可以供給分集接收機28′。這樣，如前所述，圖31B、32B和33B所示的另一實施例提供數(shù)字濾波器，來從寬帶數(shù)字化信號中提取所選的微小區(qū)信道，其中寬帶數(shù)字化信號被傳到遠(yuǎn)端單元602′并從602′傳回。從發(fā)射機23到遠(yuǎn)端單元傳送信號和從遠(yuǎn)端單元返回被接收信道到基站的過程中，提取得到的所選信道被規(guī)定了嚴(yán)格限制的信道容量。
在另一個可選實施例中，圖11的系統(tǒng)被修改為在電話交換網(wǎng)上傳輸數(shù)字化信號，就如以上所述一樣。
與電纜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口圖34闡述了本發(fā)明的另一個替換典型實施例，在這里，在電話交換網(wǎng)上發(fā)送數(shù)字化RF與在電纜系統(tǒng)上發(fā)送RF結(jié)合在一起。更特別地，如圖34所示，一個網(wǎng)絡(luò)接口702在前端單元接收電話交換網(wǎng)的數(shù)字PCN/微小區(qū)信號。這個信號被送到QAM調(diào)制器460和AM光發(fā)送機462(見圖28)。類似地，網(wǎng)絡(luò)接口電路704從QAM解調(diào)器464接收數(shù)字PCN或微小區(qū)信號，并提供給交換網(wǎng)絡(luò)。這樣，從基站600產(chǎn)生的信號可以通過交換網(wǎng)送到電纜系統(tǒng)，并且再回來。
如上所述，本發(fā)明的這個替換典型實施例提供了方便地在電話交換網(wǎng)上傳輸PCN或微小區(qū)信號的方法。這種方法有明顯的優(yōu)越性，允許附加容量的快速安裝，而不需要安裝附加的傳輸線。
這樣，這些實施例提供了一種能力，能通過一個交換網(wǎng)和已安裝的電纜系統(tǒng)提供傳輸射頻的微小區(qū)或PCN信號。
圖17到圖34的實施例中的各種修改和另外的配置是可以的。圖17或圖27A的實施例的一個全數(shù)字式的配置(與圖10的實施例類似)去掉了基站330中的發(fā)射機、接收機和模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)備。圖30的實施例的一個全數(shù)字式配置省去了基站600中的這些模擬部件。按如上所述圖2～15的實施例，從模擬實施例到全數(shù)字化實施例的安裝和升級的方法是切實可行的。另外，對圖17到35的實施例的修改包括波分復(fù)用，這樣光纖對就可以被一根光纖所替代。
被動越區(qū)切換系統(tǒng)現(xiàn)參見圖35A中的一個被動越區(qū)切換微蜂窩通信系統(tǒng)800的典型實施例，此系統(tǒng)除了基站單元114′有所差別外，其余部分類似于圖2所示的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，因為要提供有關(guān)被動越區(qū)切換的交換，其結(jié)構(gòu)如圖35B所示。
為了描述系統(tǒng)800，我們稱微小區(qū)覆蓋范圍100為“微小區(qū)區(qū)域”。各區(qū)域按一典型實施例被具體標(biāo)為A1—A6，B1—B6和C1—C6。每一個區(qū)域均包括一個獨立的天線，用于從移動站接收或向其發(fā)射。區(qū)域A1—A6一起構(gòu)成“小區(qū)A”，區(qū)域B1—B6構(gòu)成“小區(qū)B”，而區(qū)域C1—C6則構(gòu)成“小區(qū)C”。按照傳統(tǒng)的蜂窩系統(tǒng)設(shè)計，A、B、C每一個小區(qū)都擁有一組可在小區(qū)內(nèi)重復(fù)使用的頻率。
被動越區(qū)切換系統(tǒng)800假設(shè)分配給在一個給定單元中的移動單元的傳輸頻率或信道，在單元114′的控制下，無需MTSO110的干與或控制，能從任何一個微小區(qū)100內(nèi)的遠(yuǎn)端單元182發(fā)射。因此這個信道可以追隨移動電話單元，在給定小區(qū)內(nèi)從一個微小區(qū)域移動到另一個區(qū)域。多個微小區(qū)區(qū)域可使用同組信道(即發(fā)射頻率)，于是使每個區(qū)域中的信號發(fā)射功率電平最小化，從而避免了鄰近微小區(qū)區(qū)域或小區(qū)的不想要的干擾。該系統(tǒng)也減小了MTSO 110的交換負(fù)載。然而，當(dāng)移動單元從一個小區(qū)移動到另一個時，MTSO 110還是以傳統(tǒng)的方式將此單元切換到新進(jìn)入的小區(qū)的一個新信道(相應(yīng)的一對發(fā)射/接收頻率)上。
現(xiàn)在參照圖35B，根據(jù)本發(fā)明給出了基站單元114′更為詳細(xì)的框圖。單元114′包括一個無線控制器22，用以提供來自MTSO 110的T1線與基站無線設(shè)備之間的接口。發(fā)射機23-1 23-N(N為正整數(shù))與開關(guān)矩陣802相連換，開關(guān)矩陣的輸出端接著連接到組合電路804-1至804-X(X為正整數(shù))，組合電路804-1到804-X又分別連接到多個數(shù)字發(fā)射/接收單元130″-1到130″-X之一。如圖35A所示，在對應(yīng)傳輸通道上單元130″-1至130″-X與微小區(qū)域102相連接。
載有模擬微小區(qū)信號的發(fā)射/接收機數(shù)字化單元130″的相應(yīng)輸出送入開關(guān)矩陣808。開關(guān)矩陣808通過相應(yīng)輸出端806-1至806-X，及組合電路807-1到870-X，將任何輸入連接到接收器28-1至28-N之一?？刂破?10通過相應(yīng)的控制線812和814去控制開關(guān)矩陣802和808?？刂破?10通過采樣線816，從每一個數(shù)字化單元130′接收數(shù)字化微小區(qū)信號的樣值。
下面將更詳細(xì)地描述，控制器18連續(xù)地處理收自單元130″的數(shù)字化采樣，根據(jù)處理結(jié)果控制開關(guān)矩陣802和808，從而實現(xiàn)將每一個發(fā)射機單元23切換到一個(或多或無)單元130″去，且同時連接接收機28與單元130″之一(或多或無)。例如，在一種典型交換結(jié)構(gòu)中，開關(guān)矩陣802可通過輸出803-1將三個發(fā)射機23-1，23-2和23-N與組合器電路804-1連接起來，由此，這三個發(fā)射機頻率F1，F(xiàn)2，和Fn被組合送入單元130″-1，用于數(shù)字化和向微小區(qū)區(qū)域的傳送。在另一種結(jié)構(gòu)中，發(fā)射機23-1可能通過輸出端803-1之一同組合器804-X相連，而發(fā)射機23-2則通過輸出端803-2之一同組合器804-2相連，發(fā)射機23-X通過輸出端803-1之一同組合器804-1相連。開關(guān)矩陣允許任意的組合，即任意一個發(fā)射機23可同任意一個組合器804相連接。
于是交換802允許發(fā)射頻率“追隨”移動單元從一個微小區(qū)域移到另一個。例如圖35C所示的一個在T1時刻發(fā)起呼叫A1區(qū)域的移動單元820。在此例中，移動單元820被安置在車上。然而，它也能被攜帶，從一個區(qū)域進(jìn)入另一個區(qū)域。為了建立呼叫和實施控制，小區(qū)A、B或C的控制信道幾乎同時被所有對應(yīng)小區(qū)域發(fā)射和接收，這一工作完全由開關(guān)802和808完成。當(dāng)以傳統(tǒng)的方式來完成呼叫的建立時，例如“Mobile CellularTelecommunications Systems.by William C.Y.Lee”一書中所述的，由MTSO110分配給移動單元820一個當(dāng)前可用信道，而頻率由發(fā)射機23-1和接收機28-1來決定(假定有一對發(fā)射/接收機當(dāng)前可供分配的話)。于是，通過對MTSO 110編程來獲得確認(rèn)，即發(fā)射機23-1至23-N和接收機28-1至28-N相關(guān)聯(lián)的信道已被集中分配給了小區(qū)A。在此例中，小區(qū)A包括了A1至A6區(qū)域。初始建立時，分配的收發(fā)信道就應(yīng)能在小區(qū)內(nèi)各區(qū)域發(fā)射或接收，直到區(qū)域能完全處理通話。
因此，初始化建立時，移動單元820獨立地工作在發(fā)射/接收頻率F1和F1′上?？刂破?10不間斷地監(jiān)測發(fā)自小區(qū)A中移動單元820的各個信號強度，而這些信號是從定位于各區(qū)域的遠(yuǎn)端天線單元102接收到的。各區(qū)域的信號強度是通過對從遠(yuǎn)端單元102返回到單元130″的數(shù)字化RF微小區(qū)信號進(jìn)行取樣而被檢測出來。當(dāng)移動單元處于微小區(qū)域A1內(nèi)時，由于A1區(qū)域的遠(yuǎn)端天線單元102-1最接近移動單元820，因此接收到的信號F1′的強度很可能是最大的。然而同樣頻率F1′也能被區(qū)域A2內(nèi)的遠(yuǎn)端天線單元102接收到，甚至更遠(yuǎn)的區(qū)域A3也一樣?？刂茊卧?10監(jiān)測從小區(qū)A中所有遠(yuǎn)端單元102接收到的數(shù)字化微小區(qū)信號中得到的接收信號F1′的強度，并根據(jù)至少一種典型的方法，識別出在頻率F1′收到最強信號的遠(yuǎn)端單元102。假設(shè)這么一個例子，在區(qū)域A1中的遠(yuǎn)端單元102上接收到的信號是各區(qū)域中最強的，控制器810便發(fā)一個指令去控制矩陣開關(guān)802，以連接發(fā)射機23-1到組合器804-1，組合器804-1隨后將輸出送入數(shù)字化單元130″-1。單元130″-1再將包含頻率F1的數(shù)字化微小區(qū)信號傳送給區(qū)域A1的遠(yuǎn)端單元，其接著便在區(qū)域A1內(nèi)發(fā)射頻率F1(同切換進(jìn)入組合器804-1的任何其它頻率一起)。在反向通路上，控制器810控制開關(guān)矩陣808使數(shù)字化單元130″-1的輸出端，當(dāng)在線806-1上接收時，與接收機28-1相連。發(fā)射機23-1最好不同任何另外的數(shù)字化單元130″相連，這樣除了單元102-1外，沒有別的遠(yuǎn)端單元102以頻率F1發(fā)射。類似地，最好沒有別的數(shù)字化單元130″通過開關(guān)矩陣808與接收機28-1相連。由此可以避免由同頻發(fā)射引起的鄰近微小區(qū)域的干擾和由于接收機28接收超過一個區(qū)域的多個同頻(不同相位和變化的失真)信號導(dǎo)致的干擾。
現(xiàn)在，將此例進(jìn)一步延伸，考慮在t2時刻移動單元820從區(qū)域A1移動到微小區(qū)區(qū)域A2，控制器810對從小區(qū)A中接收到的發(fā)射頻率F1′的信號強度連續(xù)地進(jìn)行采樣和檢測。在從微小區(qū)域A1向A2的運動過程中，控制器810應(yīng)當(dāng)在微小區(qū)域A2內(nèi)檢測到一個不斷增強的頻率為F1′信號，而且在小區(qū)域A1內(nèi)應(yīng)檢測到該頻率信號強度在減弱。當(dāng)滿足確定的交換準(zhǔn)則時，控制器810就會實施一個“被動越區(qū)切換”，即通過交換將發(fā)射機23-1從與組合器804-1的連接改為與組合器804-2相連，相應(yīng)地通過交換使接收機28-1改變?yōu)榻邮諄碜?30″-2的輸出。從而區(qū)域A1內(nèi)的遠(yuǎn)端單元102停止以頻率F1發(fā)射，從遠(yuǎn)端單元102接收到的信號也將不再通過交換808送入接收機28中。于是系統(tǒng)800便能夠在小區(qū)內(nèi)追隨移動單元，被動地從一個微小區(qū)域的信道切換到另一個區(qū)域的信道上去。
下例示范了當(dāng)移動單元從一個小區(qū)移動到另一個時，系統(tǒng)800的運行過程。例如，如果移動單元820在t3時刻從微小區(qū)域A3移動到區(qū)域B1，控制器810會再一次檢測到從區(qū)域A3接收的遠(yuǎn)端單元102的信號強度有相應(yīng)的減弱。然而，并非是通過檢測出小區(qū)A中其它區(qū)域相應(yīng)信號的增強來觸發(fā)一個被動越區(qū)切換。正相反，當(dāng)MTSO 110察覺到移動單元820在小區(qū)A和B之間運動時，MTSO 110將實施從小區(qū)A向B的越區(qū)切換。在離開小區(qū)前，由于信號強度減弱，收發(fā)可能要通過小區(qū)內(nèi)的所有區(qū)域來完成。當(dāng)單元820移動到B小區(qū)內(nèi)時，MTSO 110從分配給小區(qū)B的頻率當(dāng)中分配一個新的信道給移動單元。服務(wù)于小區(qū)B的基站單元114′，同樣按上面所述的方式識別出初始的收發(fā)區(qū)域，并執(zhí)行小區(qū)B內(nèi)的被動越區(qū)切換。所以，小區(qū)A、B或C之間交換的實現(xiàn)是獨立于小區(qū)內(nèi)不同區(qū)域之間分配頻率的被動越區(qū)切換的。當(dāng)然小區(qū)B可采納傳統(tǒng)的，只設(shè)一個單獨的天線服務(wù)于整個小區(qū)的設(shè)計方案。
如上所述，本發(fā)明提出了一個被動越區(qū)切換系統(tǒng)，其中一發(fā)射頻率被分配給移動單元，而且該頻率在控制器810的控制下可跟蹤或追隨移動單元從一個微小區(qū)域到另一個，而無需MTSO 110進(jìn)行發(fā)射頻率的切換或干預(yù)。這種運行模式在某些微小區(qū)應(yīng)用中有著顯著的優(yōu)點，比如那些需要多個遠(yuǎn)端單元102以覆蓋一個區(qū)域，但又沒有足夠的通訊密度來支持設(shè)立一個傳統(tǒng)小區(qū)的地方。例如地面上的一個狹窄衰落帶，具體可能為一條峽谷或一條鄰近河床的公路，那里可能都需要安裝多個天線來獲得充足的信號覆蓋。另一種例子可能是地下停車場或大型辦公樓內(nèi)，那里信號衰減常常超過正常的范圍，導(dǎo)致信號電平無法令人接受。更糟糕的是，在一些蜂窩系統(tǒng)中，小區(qū)的位置往往不夠接近，因此使得在小區(qū)之間會存在一個不良的覆蓋區(qū)。另外還有一例是沿都市中心的交通走廊。對于這種情況和其它情況，采用被動越區(qū)切換系統(tǒng)將會帶來一定好處，因為它能擴(kuò)展覆蓋的地域范圍而又不需分配獨立的頻率集和相應(yīng)各區(qū)域的發(fā)射機與接收機。
每一個交換機802和808最好至少支持20個發(fā)射機和20個接收機。另外，每一個交換802機和808最好允許發(fā)射機和接收機與多達(dá)6個數(shù)字轉(zhuǎn)換單元130″相連接。相應(yīng)地，開關(guān)矩陣802可能用于，比如去連接多達(dá)20個發(fā)射機(N＝20)以通向任一個數(shù)字化單元130″。類似地，數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置130″的輸出端可能會選擇地連接到任一接收機28，這樣一單獨的數(shù)字化單元130″可能會連接所有的接收機28，或所有的數(shù)字化單元連接一單獨的接收機28。然而，應(yīng)當(dāng)清楚，開關(guān)矩陣802和808或許適宜處理或多于或少于20個接收機和發(fā)射機，或者或多于或少于6個單元114′。
交換機802和808最好是矩陣開關(guān)，其在矩陣節(jié)點上以Wilkinson組合器的形式集成了組合功能，而該Wilkinson組合器中使用了無反射PIN二極管衰減器。這類器件可從Salisbury Engineering，Inc.，of Salisbury，Maryland獲得。交換機盡管采用衰減器類型的，可允許線性地控制上升和下降時間。交換最好在中斷前就能完成。
現(xiàn)參見圖36，這里給出了單元130″的第一個典型示范例。單元130″在設(shè)計和運行上與單元130幾乎相同，除了多包括一個數(shù)據(jù)總線830，此數(shù)據(jù)總線830與將從解復(fù)用器142來的解復(fù)用的數(shù)字化微小區(qū)信號傳送到數(shù)模轉(zhuǎn)換器144的總線相連。總線830通向并入并出FIFO緩沖器832，其輸出允許受控于來自控制器810的使能線834。在允許情況下，緩沖器832將數(shù)據(jù)總線836上的數(shù)字化微小區(qū)信號復(fù)制一份輸出。
現(xiàn)參見圖37，按照本發(fā)明給出了控制器810的典型示施例。圖38A中的控制器適合與圖36所示的單元130″一起使用。控制器810包括一個多路復(fù)用器884，其通過一個12bit數(shù)據(jù)總線、一個時鐘線同單元130″-1至130″-X中的每一個緩沖器832相連接。多路復(fù)用器884(最好為三態(tài))選擇來自總線836的一個輸入，并將其提供給快速傅里葉變換(FFT)處理器856。選擇是通過控制線862在微處理器系統(tǒng)860的控制下實現(xiàn)的。FFT處理器記錄下由12bit字構(gòu)成的數(shù)字化微小區(qū)信號的取樣值。數(shù)字FFT處理器856最好采用一個Raytheon部件NO.3310，其可從Raytheon，Inc得到。
FFT處理器856的輸出是位于存儲器里的多個16bit字，每一存儲器都代表了一個30KHZ信道(或者PCS及其它業(yè)務(wù)的信道)的強度或幅度。使用控制線861通過數(shù)據(jù)總線859將FFT處理器856的輸出送入系統(tǒng)860。選擇電路886從系統(tǒng)860接收控制信號863，從而在使能線834上選擇性地產(chǎn)生信號。使能線834用于有選擇選通緩沖器832輸出，這樣FFT處理器856便能夠從待選源有選擇地處理數(shù)字化微小區(qū)樣信號采樣。微處理器系統(tǒng)860連接著開關(guān)矩陣驅(qū)動器875，驅(qū)動器875驅(qū)動開關(guān)矩陣802和808。圖37所示的控制器810的工作過程將在下面詳細(xì)地加以描述。
圖38為一個簡化的程序微處理器系統(tǒng)860的工作過程和對系統(tǒng)800作過程實施相應(yīng)控制的流程圖。圖39示出了微處理器系統(tǒng)860執(zhí)行的程序900和系統(tǒng)800。程序900包括一個初始化/配置例行程序910。系統(tǒng)配置提供了對服務(wù)于基站114′的信道的識別。微處理器系統(tǒng)860應(yīng)該包括磁介質(zhì)存儲媒體，例如硬盤驅(qū)動器或等效的能存貯配置信息、其它數(shù)據(jù)及計算機程序的存儲媒體。一旦配置好了，就可以激活輪詢和交換操作了。在這種運行方式中，微處理器系統(tǒng)860首先選擇(例行程序912)小區(qū)內(nèi)的“第一”區(qū)域的數(shù)字化信號。在圖37的實施例中，選擇是通過使能線834實現(xiàn)的。選中的使能線被啟動，以允許采集和輸出來自相應(yīng)緩沖器832的微小區(qū)信號數(shù)據(jù)。使能緩沖器832將來自單元130″中解復(fù)用器142的數(shù)字化微小區(qū)信號的復(fù)制本送給復(fù)用器884，復(fù)用器又將此數(shù)字化信號流送到FFT處理器856中。
例行程序914通過控制線861在微處理器系統(tǒng)860控制下啟動FFT處理器856來寫入數(shù)字化微小區(qū)信號流。緩沖器832可能會寫入，比方說1024個數(shù)字化微小區(qū)信號采樣。當(dāng)FFT處理器856從緩沖器832接收到微小區(qū)信號數(shù)據(jù)時，便記錄下數(shù)字化的12bit微小區(qū)信號采樣或字。FFT處理器856的輸出由一系列的16bit字組成，而這些字表示了在數(shù)字化微小區(qū)信號流中傳送的相應(yīng)信道的信號強度。
微處理器系統(tǒng)860推薦采用“Intel 486”型微處理器或至少工作在33MHZ主頻。以這樣的速率，選擇數(shù)字化微小區(qū)信號流和接收FFT處理器856的頻譜分析數(shù)據(jù)之間所花的時間將能夠少于5毫秒。一旦微處理器系統(tǒng)860收到(916)來自于FFT電路856，包括了區(qū)域中各頻率的信號幅度的頻譜數(shù)據(jù)，就記錄下這些數(shù)據(jù)，以便供即時或以后的分析之用(例行程序918)。另外，也可以選擇將信號測量的日期、時間和其它任何感興趣的參數(shù)一起記錄下來。如果在本輪詢周期當(dāng)中還有某個區(qū)域沒有被測量過，輪詢處理將持續(xù)進(jìn)行。如果繼續(xù)輪詢，那將按如上所述的數(shù)據(jù)采集、分析的處理過程挑選(1例行程序924)小區(qū)中下一區(qū)域的數(shù)字化微小區(qū)信號流，存儲過程也會重復(fù)進(jìn)行。
一旦當(dāng)前周期內(nèi)所有區(qū)域都被測量過了，微處理器系統(tǒng)860就將根據(jù)本周期內(nèi)記錄的信號電平來決定區(qū)域的信道(即發(fā)射機/接收機)分配。雖然決定過程的特殊的方式不是本發(fā)明的重點，但是仍盡量抽出一部分來在下面加以描述。
可以估計到用于單元114′收發(fā)通路上的交換算法將會有所不同。在發(fā)信通路上，交換方法將使用給定區(qū)域內(nèi)，在1/2秒到3秒的時間內(nèi)接收的信號的強度，信號強度最大的小區(qū)被選為激活小區(qū)，另一算法中，當(dāng)前一個不處于衰落狀態(tài)的區(qū)域，即使其信號強度較弱也可能被選中。如果哪一個區(qū)域被使用無關(guān)緊要的話，比如若信號強度差不多時，則在小區(qū)內(nèi)信道分配的分布范圍之外的區(qū)域也可能被選中。當(dāng)無法決定最佳區(qū)域時，比如當(dāng)移動單元處于小區(qū)邊緣時，幾個或者所有區(qū)域都能被選中或激活。
對于交換接收機，通過跟蹤瞬時和平均電平及其衰落情況，能夠預(yù)測出大致的趨勢并估計到接收端從一個區(qū)域向另一個的切換。如果接收到的信號強度低于一門限電平，比如移動單元處于小區(qū)邊緣時，那么為了更好地接收，接收機可能連接所有區(qū)域，接收端的切換是以比發(fā)射端快得多的轉(zhuǎn)換速率完成的，這是由于更大的難題在于接收和移動單元發(fā)射機功率相對較低帶來的衰落。
當(dāng)然，也可能有其它適于收發(fā)信道的切換算法，無疑對于那些應(yīng)用于傳統(tǒng)蜂窩切換的算法仍然不失為一種好的選擇。
一旦確定了要分配新的信道(發(fā)射/接收)，系統(tǒng)860就會通過矩陣交換驅(qū)動器875，用交換機802和808完成發(fā)射機和接收機的切換。
作為上面業(yè)已描述的程序900所規(guī)定的另一種運行方式，當(dāng)獲得了每一個新頻譜的測量結(jié)果后，將連續(xù)地決定信道(發(fā)射/接收機)的區(qū)域分配。例如圖38中的程序900通過在步驟920和924之間插入步驟930和932及刪除判決步驟922可以得到改進(jìn)。如上所述，系統(tǒng)810可能在不到2ms的時間內(nèi)完成給定區(qū)域內(nèi)對所有信道的分析。在具有6個區(qū)域的越區(qū)切換系統(tǒng)中，所有的分析工作能夠在12ms內(nèi)完成。這類快速的信道分析帶來的一個好處便是使基站的分集接收成為可能，這會改善小區(qū)邊緣地區(qū)或者信號暫時阻塞區(qū)域的信號質(zhì)量。既然在偏遠(yuǎn)區(qū)域衰落成為了主要難題，在接收源之間快速切換的能力會允許一種分集接收形式，即用其它區(qū)域的天線作為每一區(qū)域天線的“分集”天線。
快速分析的一個可能的優(yōu)越方面是可以積累衰落狀態(tài)下的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以便幫助業(yè)務(wù)提供者尋找最佳的天線/小區(qū)位置。
上面曾提到過，微處理器系統(tǒng)860可能會記錄了每一次對數(shù)字化微小區(qū)信號流進(jìn)行頻譜測量的日期和時間。相應(yīng)地，很容量得到一份包括了任意給定信道的信道使用和信號測量的歷史記錄，并將其用于重新配置系統(tǒng)這一目的，例如移動一下天線單元，相應(yīng)地，本發(fā)明進(jìn)一步示范了一個記錄區(qū)域內(nèi)信道使用狀況和信號強度，并隨后利用這一信息重新配置系統(tǒng)的方法。
作為另一種典型實施例，修改圖35A(和圖39下邊)中的系統(tǒng)，使數(shù)字化RF信號通過電話交換網(wǎng)被傳送到各區(qū)域，如圖30所示的例子，或者如此所示的例子，通過調(diào)整以便在電纜系統(tǒng)上傳送數(shù)字化RF。
在圖39A的另一個實施例中，基站144′改為合數(shù)字基站114″。全數(shù)字基站象圖11A中系統(tǒng)那樣采用數(shù)字合成器(212′)和數(shù)字解調(diào)器224來代替基站的模擬RF無線設(shè)備。T1接口202與MTSO 110接口，并負(fù)責(zé)將數(shù)字形式的每一個電話信號和所有控制信號從MTSO送到每一個數(shù)字合成器212′。每一個合成器在線812′上接收來自控制器810′的控制信號，并響應(yīng)這一信號從而產(chǎn)生合成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，以用于幀的形成和傳輸給區(qū)域內(nèi)相關(guān)聯(lián)的單元106，于是分配給小區(qū)的信道不管如何組合都能在小區(qū)內(nèi)廣播。
在反向通路上，數(shù)字轉(zhuǎn)換采樣來自于從單元106返回的經(jīng)多路分解的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，隨后此采樣被送給控制器810′。從解復(fù)用器221′獲得數(shù)字采樣采用了如上所述的同樣方式，可詳見圖36?？刂破?10′隨后使用這些采樣數(shù)據(jù)，按照上面所述的控制器810的方式，控制切換的進(jìn)行。選擇器被用于從任一個解調(diào)器224選擇需要信道的接收信號，并送T1接202。另外，選擇器/處理器880被設(shè)置成能處理每一個信道的兩個或多個輸入流，以便產(chǎn)生一個降噪復(fù)合流。
圖39B示出了圖39A系統(tǒng)的另一實施例。圖39B系統(tǒng)在某些地方類似于圖11B系統(tǒng)，例如數(shù)字合成器212″接收來自無線控制器22的模擬電話信號輸入，并象圖11B中的合成器212′那樣工作。類似的，數(shù)字解調(diào)器224′象圖11B中的解調(diào)器224′那樣將模擬信號傳送給無線控制器22。
另外，還有兩個可替換圖35系統(tǒng)的實施例，如圖39C和圖39D所示，經(jīng)以類似于圖11C和11D系統(tǒng)的方法修改后，于是不但可在交換網(wǎng)絡(luò)上傳輸，而且合成器能產(chǎn)生將傳送給網(wǎng)絡(luò)的單個數(shù)字化信道。
圖40示出了另一個可替換圖35A系統(tǒng)的典型實施例，在此例中依靠以圖32B中電路614′的改進(jìn)型614″(被改進(jìn)可得到數(shù)字化通信流的取樣值)替代單元130″，以改進(jìn)通過電話交換網(wǎng)絡(luò)的通信狀況。在這個實施例中，只有那些確定要在天線單元106中使用的信道才被傳送給單元，如同系統(tǒng)614′一樣節(jié)省帶寬。
圖41A-C示出了可替換本發(fā)明的被動越區(qū)切換系統(tǒng)的其它幾個典型實施例。圖41A-C中的系統(tǒng)是依靠安置多個微小區(qū)單元102，由此使每一小區(qū)或“宏小區(qū)”的覆蓋區(qū)域至少由兩個微小區(qū)單元來覆蓋以獲得冗余度。相應(yīng)地，在某一個單元發(fā)生故障時，冗余的微小區(qū)103將能提供對故障區(qū)域的覆蓋。
圖41A中，三個基本微小102和三個輔助微小105覆蓋了一個宏小區(qū)103。在此例中，輔助微小區(qū)105分布在類似于基本微小區(qū)102，但又圍繞宏小區(qū)中心旋轉(zhuǎn)了45度角的地點。顯然，其它的分布形式也能優(yōu)越地提供類似的冗余覆蓋。
正常工作時，基本微小區(qū)對宏小區(qū)提供完全的覆蓋。萬一其中一個微小102出現(xiàn)故障，兩個鄰近微小105能夠覆蓋由出現(xiàn)故障的基本微小102所服務(wù)的區(qū)域。在另一個實施例中，基本微小區(qū)102對宏小區(qū)103的一類區(qū)域提供基本覆蓋，對宏小區(qū)103的二類區(qū)域提供輔助覆蓋，同時，輔助微小105對宏小區(qū)103的二類區(qū)域提供基本覆蓋，對一類區(qū)域提供輔助覆蓋。
第二種提供冗余覆蓋的方法如圖41B和41C所示的兩個實施例，圖中的每一個微小102提供兩種功率電平。正常工作時，各微小102以維持覆蓋微小102所必需的功率電平運行。當(dāng)某一種微小區(qū)102發(fā)生故障，鄰近的微小區(qū)102將被提高到更高的功率電平上(如圖中所示的102′)。由圖41B和41C可看出功率電平的提高維持了對故障微小區(qū)102的覆蓋。雖然示于圖41A和41B中的微小區(qū)域102被分裂為三個扇區(qū)，但是顯然其它劃分扇區(qū)的方式或干脆不分扇區(qū)，兩者都能夠在上面描述的冗余度方案中使用。
扇區(qū)劃分下面討論劃分扇區(qū)的問題。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明中的微小區(qū)系統(tǒng)能被用于替代如圖1A所示傳統(tǒng)小區(qū)中的傳統(tǒng)基站發(fā)射/接收機12。而且，由圖41A和41B可見，每一微小區(qū)能夠被分割成幾個扇區(qū)，每一扇區(qū)由一個定向的微小區(qū)天線單元負(fù)責(zé)。按照圖42所示的實施例，一個擁有多對收發(fā)天線902的扇形天線單元900將一個微小區(qū)或宏小區(qū)分割成幾個扇形區(qū)。每一對天線902將采用不同的信道集以實現(xiàn)發(fā)和收。例如根據(jù)一優(yōu)選實施例，微小區(qū)16被劃分成三個120度的扇區(qū)，一個扇區(qū)對應(yīng)一對天線902。每對天線902利用10個收發(fā)信道服務(wù)于所屬扇區(qū)，且保證扇區(qū)內(nèi)的信道間隔應(yīng)有21個信道寬度。此外據(jù)一優(yōu)選示施例，在扇區(qū)、信道間提供了7個信道的信道間隔。
每個宏小區(qū)的天線對902由遠(yuǎn)端單元904提供支持，其接收用于所有三扇區(qū)內(nèi)信道的數(shù)字化RF信號，再將之轉(zhuǎn)換成模擬RF信號后，通過天線對902發(fā)射到扇區(qū)覆蓋的區(qū)域中去。遠(yuǎn)端單元904還包括了用于對各扇區(qū)接收到的RF信號進(jìn)行數(shù)字化變換和將數(shù)字化RF信號傳送到扇區(qū)基站單元906的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。每一個扇區(qū)基站單元906與MTSO 17相連，而MTSO又接著連接電話交換網(wǎng)15。
每一個扇區(qū)基站單元906包括供宏小區(qū)中各扇區(qū)信道集使用的射頻發(fā)射/接收機和用于向遠(yuǎn)端單元傳送數(shù)字化RF信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，以及接收數(shù)字化RF信號并送入接收機單元的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。扇區(qū)基站單元906與遠(yuǎn)端單元904的連接最好使用上面所述的采用波分復(fù)用的單個光纖鏈路905，雖然如果需要使用分離的收發(fā)鏈路也未嘗不可。
對扇區(qū)基站單元906更詳細(xì)的描述可參見圖43。每一個扇區(qū)基站單元906都包括一個用于其服務(wù)的各扇區(qū)的無線控制器22，每個控制器22均同MTSO 17相連接。另外還提供了相當(dāng)數(shù)量的發(fā)射/接收機組912，其中每一組均具有多個發(fā)射/接收機。根據(jù)此處所示的典型實施例，最好每一組912包括10個發(fā)射/接收機。每一組912中發(fā)射機的輸出端都被組合在一起，并通向模數(shù)轉(zhuǎn)換單元914，這與前面所描述的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元在設(shè)計上有相似之處，例如圖4所示的。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元914完成數(shù)字轉(zhuǎn)換和將數(shù)字化RF信號組成幀信號并隨后將光輸出送入波分復(fù)用器916，而由波分復(fù)用器再連接光纖905。同時從遠(yuǎn)端單元904收到的光信息通過波分復(fù)用器916送入光濾波器918，再根據(jù)光波長的差別濾出從遠(yuǎn)端單元904收到的信號。例如在三扇區(qū)系統(tǒng)中能夠使用1520、1550和1580nm三個波長。經(jīng)濾波分離的各波長信號被加在一個或多個數(shù)模轉(zhuǎn)換單元920的輸入端上，在此從遠(yuǎn)端單元904收到的數(shù)字形式的RF信號被多路分解出來，并被轉(zhuǎn)換成模擬形式的RF信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換單元920的模擬輸出，隨后被送給每一組912的相應(yīng)接收機。
對遠(yuǎn)端單元904更詳細(xì)的介紹可參見圖44。這里每一個遠(yuǎn)端單元904均包括一個連接到光纖905上的波分復(fù)用器930。波分復(fù)用器930從扇區(qū)基站單元906接收載有由遠(yuǎn)端單元904服務(wù)的所有扇區(qū)信道的數(shù)字化光信號，并通過數(shù)模轉(zhuǎn)換單元932將數(shù)字光信號轉(zhuǎn)換成能夠反映出由遠(yuǎn)端單元904服務(wù)的扇區(qū)各信道特征的模擬RF信號。轉(zhuǎn)換單元932的模擬輸出再被分路器934分成N(N二扇區(qū)數(shù))路模擬RF信號，以送給信道濾波器單元936，而這每一路都相當(dāng)分配給一對天線902的總信道。每一對天線902都有自己的信道濾波器單元936，以濾除來自分路器934的那些將在其它對應(yīng)扇區(qū)傳播的信道。信道濾波器單元936的輸出被送給放大器938，其輸出又連接帶通濾波器940，從而只有那些帶內(nèi)信道才能被允許通過。最好帶通濾波器940的輸出被送往天線對902的發(fā)射機天線902a。同時天線對902的接收天線902b主要從相同扇區(qū)接收RF信號，并將收到的信號送給帶通濾波器942。帶通濾波器942只允許那些帶內(nèi)信道通過，并將此濾波后的RF信號送給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元944，以便使模擬RF信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)于一個獨有波長的數(shù)字光信號，比如可以是上文所提供的某一個光波長。每一個模數(shù)轉(zhuǎn)換單元944可能與圖8所示的單元102采用同樣的設(shè)計。每個單元944的光輸出被送入光混合器946，而其輸出又被送給波分復(fù)用器930。數(shù)模轉(zhuǎn)換單元932一般來說最好采用與圖4所示的單元130相同的設(shè)計。
對信道濾波器單元936更詳細(xì)的介紹參見圖45。每一個單元936最好包括一個線性可編程預(yù)放大器950，用于提供分路器和組合器損耗的增益補償。放大器950的輸出經(jīng)分路器952，將模擬信號分解出M路(M＝分配給扇區(qū)的傳播信道數(shù))模擬信號。每一路隨后通過一個已經(jīng)調(diào)諧到各自信道上的窄帶濾波器954。每一個窄帶濾波器均可編程并被設(shè)計為能在溫度變化時保持30KHZ的帶寬。這是依靠首先將所需信道下變頻為70MHZIF信號，而得以完成的。70MHZ信號再通過一個晶體濾波器，以獲得所要求的窄帶濾波特性。IF頻率再被上變頻到所需RF頻率。最好使用微處理器來控制頻率，通過使用計算機，比如一個便攜機可以使RF頻率以1HZ的增量逐漸增到所需頻率，頻率穩(wěn)定是通過對光纖鏈路905上的編碼信號進(jìn)行時鐘恢復(fù)而獲得的。理想的話，窄帶濾波器954要足夠窄，使扇區(qū)中的相鄰信道比基站單元906產(chǎn)生的主時鐘低50dB以上。每一個窄帶濾波器954的輸出被送入組合器956，而組合器956的輸出接著送往放大器938放大。在本發(fā)明的典型實施例中，放大器938最好選用一個25W功放。
在優(yōu)選實施例中，通過對遠(yuǎn)端單元904與扇區(qū)基站單元906進(jìn)行同步，可以使頻率偏移最小。在一個這樣的實施例中，扇區(qū)基站單元906依靠將RF下變頻至IF，來實現(xiàn)RF頻譜的搬移和數(shù)字化過程(例如，在0-30MHZ范圍內(nèi))。在被傳輸?shù)搅硪欢撕?，IF信號將被重新恢復(fù)并上變頻回RF。
下變頻和上變頻均是通過將信號與一個本地振蕩器(LO)進(jìn)行混頻來實現(xiàn)的。為了恢復(fù)原來頻率的信號，信號必須使用一個LO進(jìn)行上變頻，而且要求此LO與下變頻時使用的LO具有完全相同的頻率。LO頻率的任何差別都將會帶來一個等量的端到端頻率偏移。在上面的實施例中，上下變頻的LO相距遙遠(yuǎn)。因此，在一優(yōu)選實施例中，本振和遠(yuǎn)端本振之間的頻率相干性將建立在下面所介紹的方法上。在主端有一個552.96MHZ的主時鐘以建立光纖上的比特率。這一時鐘同時也產(chǎn)生一個30.72MHZ的時鐘(30.72＝552.96÷18)，作為主數(shù)字化轉(zhuǎn)換器LO鎖定的基準(zhǔn)。
在遠(yuǎn)端，有另外一上522.96MHZ的時鐘，它是在鎖相環(huán)的幫助下從光比特流中恢復(fù)出來的。因為這個時鐘是從主時鐘產(chǎn)生的比特流中恢復(fù)出來的，所以它與主時鐘的頻率之間具有相干性。然后再產(chǎn)生一個30.72MHZ的時鐘，以作為遠(yuǎn)端本地振蕩器的基準(zhǔn)。因為552.96MHZ的時鐘頻率相干，所以30.72MHz基準(zhǔn)也一樣，且任何與它們鎖定的LO之間也相干，于是便確保了主端與遠(yuǎn)端LO的頻率鎖定。
圖45和圖46示出了有關(guān)本發(fā)明的扇區(qū)微小區(qū)系統(tǒng)的另一個可選用的典型實施例。在該實施例中，扇區(qū)基站單元906提供了模數(shù)復(fù)用器和數(shù)模解復(fù)用器單元906，以實現(xiàn)接收來自各個信道組912的分立的輸入和獨立地將每一個來自信道組的RF復(fù)合信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字化RF流。數(shù)字化RF流隨后被復(fù)用成單個的光形式數(shù)字化流，以便用于波分復(fù)用器916。在反方向上，單個數(shù)字化RF流被從波分復(fù)用器916接收，隨后又被多路分解為N個分離的數(shù)字流，每一個都對應(yīng)N個扇區(qū)中的某一個(在圖42的示例中，N＝3)。每一個數(shù)字流都代表著一個從相應(yīng)扇區(qū)天線對902上接收到的去同步的模擬RF信號。多路分解出的數(shù)字流隨后被從數(shù)字形式轉(zhuǎn)換為模擬形式，并送往信道組中的每一個相應(yīng)接收機。
圖47出了可替換圖42中遠(yuǎn)端單元904的實施例。圖47中的遠(yuǎn)端單元900包括一個多路復(fù)用器/解復(fù)用器單元970，以接收來自波分復(fù)用器930的數(shù)字流，并對來自圖46中所示的扇區(qū)基站單元906中的各個相應(yīng)組的復(fù)用數(shù)字流進(jìn)行轉(zhuǎn)換。每一組多路分解出的數(shù)據(jù)流被送往對應(yīng)的數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元972，以實現(xiàn)將數(shù)字化信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬RF信號。模擬RF信號以同圖44相似的方式經(jīng)放大器938放大，再通過一帶通濾波器940最后到達(dá)發(fā)射機天線902a。類似地，RF接收天線902b與帶通濾波器942相連，其輸出又作用于單元972，在那里模擬信號又被轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，以便用于多路復(fù)用器/解復(fù)用器970。來自每個單元972的數(shù)字化數(shù)據(jù)流在單元970中被復(fù)用且轉(zhuǎn)換成光輸出以送入波分復(fù)用器932，隨后再通過光纖將光信號傳送到圖46中的扇區(qū)基站單元906。數(shù)字化數(shù)據(jù)流被圖46扇區(qū)基站單元906中的波分復(fù)用器916接收，然后再送入單元960。單元960將數(shù)字化流多路分解成同各扇區(qū)相關(guān)的數(shù)字流，并將每一扇區(qū)的數(shù)字流轉(zhuǎn)換為扇區(qū)RF信號。最后這些扇區(qū)RF信號被送入扇區(qū)相應(yīng)信道組的接收機。
另外本發(fā)明還考慮了用扇形微小區(qū)系統(tǒng)替代傳統(tǒng)小區(qū)基站的問題。在上述實施例中，每個扇區(qū)使用的天線均為位于相同地點的定向天線。每一個定向天線都負(fù)責(zé)向所服務(wù)扇還定向地收發(fā)信號。例如，扇區(qū)可能是圓形的，而定向天線恰好位于圓形的中心。另外也可能在小區(qū)的不同位置使用無方向性天線。在這樣的情況下通過同軸電纜將天線與小區(qū)站址連接起來。而且雖然上面描述了使用天線對劃分扇區(qū)的例子，但是很明顯若在此系統(tǒng)中使用一個扇區(qū)具有一個或者三個甚至更多個天線的技術(shù)可能會帶來很大的好處。進(jìn)一步來說，雖然例子僅提到了對從MTSO來的電話信號所產(chǎn)生的RF信號進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，但是很明顯這項圖10所描述的數(shù)字合成技術(shù)同樣適合于扇形微小區(qū)系統(tǒng)。如上所述也可以建立分集信道。
最后，雖然上面所述的每一個例子都是有關(guān)通過遠(yuǎn)端單元收發(fā)的“模擬”RF信號的使用，但是顯然從眾所周知的技術(shù)角度看，上述系統(tǒng)和所使用的方法完全可以很好地適用于數(shù)字RF蜂窩系統(tǒng)。
如上所述，扇形小區(qū)替代系統(tǒng)通過將傳統(tǒng)小區(qū)甚至微小區(qū)劃分為多個扇區(qū)而得以能提供更多的復(fù)用信道。進(jìn)一步講，系統(tǒng)提供了微小區(qū)系統(tǒng)的所有益處和優(yōu)點，而且小區(qū)內(nèi)所有信道的發(fā)射/接收機均可集中位于方便經(jīng)濟(jì)的地點。
由此可見，本發(fā)明提供了一個多樣的數(shù)字系統(tǒng)和在基站與天線單元之間傳送蜂窩信號以及被動切換的方法。雖然發(fā)明是以推薦的形式被描述的，但是已經(jīng)考慮到了對那些技術(shù)可能會做許多改進(jìn)和變更，只要不背離所附帶權(quán)利要求的精神和范疇。
權(quán)利要求
1.一種微蜂窩通信系統(tǒng)，包括多個公共設(shè)置的微小區(qū)基站單元，每個基站單元經(jīng)光纖通道連接到多個相應(yīng)的天線單元。每個基站單元包括RF發(fā)射機和接收機，分配給微小區(qū)的每條信道各有一個；用于組合發(fā)射機的RF信號輸出的組合裝置；模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，將組合信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的采樣信號流。成幀裝置，將數(shù)字化流組裝成幀。接收已成幀的流的裝置，和為光纖通道提供相應(yīng)激光信號的裝置，以傳輸給相應(yīng)天線單元。和光接收裝置，檢測光纖中光調(diào)制的串行比特流；其中每個天線單元進(jìn)一步包括解復(fù)用器裝置，接收成幀的流，提取數(shù)字化的RF信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，接收數(shù)字化RF信號并恢復(fù)模擬RF信號。放大器裝置，放大恢復(fù)出的信號。天線裝置，接收放大后的信號并發(fā)射到微小區(qū)區(qū)域。在天線上用于接收RF微小區(qū)業(yè)務(wù)信號的裝置。模數(shù)轉(zhuǎn)換器，把收到的RF微小區(qū)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字化數(shù)據(jù)流。幀發(fā)生器，將數(shù)字流組成幀；和激光裝置，用于裝收成幀的流和給相應(yīng)光纖通道提供激光信號，傳送給相應(yīng)的基站單元。其中每個基站單元進(jìn)一步包括解復(fù)用裝置，從天線單元接收成幀的微小區(qū)信號，并提取數(shù)字化RF信號；和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，接收數(shù)字化RF信號，及恢復(fù)出模擬RF信號，RF信號被送到接收機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)進(jìn)一步包括將至少一個附加信道復(fù)用在上述光纖中傳送的微小區(qū)信號上的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中一些附加信道用于提供可選業(yè)務(wù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中一個附加信道是個人通信網(wǎng)(PCN)信道。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中一個附加信道是尋呼業(yè)務(wù)信道。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中一個附加信道是告警信道。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中一個附加信道是在基站和天線單元間傳送雙向點到點話音級通信的話音信道。
8.一種微蜂窩通信系統(tǒng)，通過電纜系統(tǒng)為微小區(qū)地域提供移動電話業(yè)務(wù)。包括微小區(qū)基站單元，由光纖通道連接到有線電視分配系統(tǒng)前端站的前端單元，該系統(tǒng)有多個通過各光纖通道連接到前端單元的光節(jié)點?；締卧ǘ鄠€RF發(fā)射機和接收機，分配給微小區(qū)的每條信道各一個，多個信道構(gòu)成蜂窩頻段。組合器裝置，組合發(fā)射機的RF信號輸出。模數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置，把組合信號的蜂窩頻段的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為樣值的數(shù)字化流。第一成幀裝置，將數(shù)字化流組裝成幀。和數(shù)字調(diào)制激光器裝置，接收成幀的流，并為向前端單元傳輸?shù)墓饫w通道提供相應(yīng)激光信號。前端單元包括解復(fù)用器裝置，用于接收成幀的流并提取數(shù)字化RF信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，接收數(shù)字化RF信號并恢復(fù)包含蜂窩頻段的模擬RF信號。單個或多個濾波器裝置，把蜂窩頻段分為多個子頻段，每個子頻段包含前述多個信道的子集。調(diào)制器裝置，用于調(diào)制上述子頻段中的一個，并將調(diào)制后的輸出送光發(fā)射機，產(chǎn)生相應(yīng)激光信號，供給連接到光節(jié)點的上述多個光纖通道之一。光接收機裝置，接收載有子頻段的調(diào)制光信號，并產(chǎn)生相應(yīng)電信號。用于解調(diào)子頻段，以生成相應(yīng)的包含子頻段的模擬RF信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置，從解調(diào)器接收RF信號，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字化數(shù)據(jù)流。第二成幀裝置，將數(shù)字化流分為幀。和數(shù)字調(diào)制激光器裝置，接收成幀的流，因為向相應(yīng)基站單元傳輸?shù)墓饫w通道提供相應(yīng)激光信號。其中每個基站單元進(jìn)一步包括解復(fù)用器裝置，從天線單元接收成幀的微小區(qū)信號流，并提取數(shù)字化RF信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，接收數(shù)字化RF信號，并恢復(fù)模擬RF信號，該RF信號提供給接收機。和處于有線電視系統(tǒng)光節(jié)點的光節(jié)點單元，光節(jié)點單元包括光接收機裝置，從上述某一光纖通道接收調(diào)制的子頻段。解調(diào)器裝置，解調(diào)經(jīng)調(diào)制的子頻段，產(chǎn)生包含子頻段的RF信號。放大器裝置，放大RF信號，用于從主天線傳輸。濾波器裝置，從主天線接收的RF信號中濾出子頻段。調(diào)制器裝置，調(diào)制接收的子頻段。和光發(fā)射機裝置，給一條光纖通道提供相應(yīng)光信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中在前述前端單元和光節(jié)點單元的調(diào)制器裝置和解調(diào)器裝置為幅度調(diào)制(AM)，所以在一條光纖通道上以模擬方式傳送子頻帶。
10.一種微蜂窩通信系統(tǒng)，通過電纜系統(tǒng)給一個微小區(qū)地域提供移動電話業(yè)務(wù)，并使用數(shù)字調(diào)制。包括微小區(qū)基站單元，經(jīng)光纖通道與有線電視分配系統(tǒng)前端站中的前端單元相連，系統(tǒng)包括多個光節(jié)點經(jīng)各自光纖通道與前端單元相連?；締卧ǘ鄠€RF發(fā)射機和接收機，每個分配的微小區(qū)信道各配置一個，多個信道組成蜂窩頻段。組合器裝置，組合來自發(fā)射機子集的RF信號輸出，上述子集包含一個子頻段。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，把組合信號的蜂窩頻段內(nèi)容轉(zhuǎn)換為樣值的數(shù)字化流。成幀裝置，把數(shù)字化流組裝成幀；和激光器裝置，接收成幀的流，為向前端單元傳輸?shù)墓饫w通道提供激光信號。前端單元進(jìn)一步包括解復(fù)用器裝置，用于接收成幀的流，并提取與上述發(fā)射機子集相應(yīng)的數(shù)字化RF信號。數(shù)字調(diào)制器裝置，接收數(shù)字化RF子頻道信號，并給光發(fā)射機提供調(diào)制后的輸出，以產(chǎn)生用于上述連接到光節(jié)點的光纖通道的相應(yīng)光信號。光接收機裝置，接收調(diào)制光信號，調(diào)制光信號載有相應(yīng)于上述子頻段的數(shù)字化RF信號，并產(chǎn)生相應(yīng)的電信號，用于數(shù)字解調(diào)器，數(shù)字解調(diào)器產(chǎn)生相應(yīng)于子頻段的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。成幀裝置，把數(shù)字化流組成幀。和激光器裝置，接收成幀的流，并為向基站單元傳輸?shù)墓饫w通道提供激光信號。其中每個基站單元進(jìn)一步包括解復(fù)用器裝置，從天線單元接收成幀的微小區(qū)信號流，并提取數(shù)字化RF信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，接收數(shù)字化RF信號并恢復(fù)模擬RF信號，RF信號被送給接收機。和光節(jié)點單元，位于有線電視系統(tǒng)的光節(jié)點，光節(jié)點單元包括光接收機裝置，在上述某一條光纖通道上接收調(diào)制的子頻道。數(shù)字解調(diào)器裝置，解調(diào)經(jīng)調(diào)制的子頻段，產(chǎn)生包含數(shù)字化子頻段的數(shù)字信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)RF信號。放大器裝置，放大從主天線傳輸來的RF信號。濾波器裝置，從由主天線接收的RF信號中濾出子頻段。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，把模擬RF信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)數(shù)字信號。數(shù)字調(diào)制器裝置，調(diào)制數(shù)字信號。和光發(fā)射機裝置，為某一條光纖通道提供相應(yīng)激光信號。
11.一種微蜂窩通信系統(tǒng)，利用電話交換網(wǎng)傳輸RF信號，包括多個公共設(shè)置的微小區(qū)基站單元和多個相關(guān)的天線單元，每個基站單元包括RF發(fā)射機和接收機，分配給微小區(qū)的信道各一個。組合器裝置，組合發(fā)射機子集的RF信號輸出。模數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置，把組合信號轉(zhuǎn)換成樣值的數(shù)字化流。幀發(fā)生器裝置，將數(shù)字化流組成幀，使信號格式與電話交換網(wǎng)兼容。和接口裝置，完成組成幀的信號與電話交換網(wǎng)的接口功能，并尋址到遠(yuǎn)端天線單元。其中每個天線單元包括接口裝置，與電話交換網(wǎng)接口，以接收數(shù)字化流。解復(fù)用器裝置，用于接收成幀的流，并提取數(shù)字化RF信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，用于接收數(shù)字化RF信號，恢復(fù)模擬RF信號。功率放大器裝置，放大恢復(fù)后的信號。天線裝置，接收放大的信號并發(fā)射到微小區(qū)地域。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，接收由天線接收到的RF微小區(qū)業(yè)務(wù)信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置，將收到的RF微小區(qū)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字化數(shù)據(jù)流。和幀發(fā)生器裝置，把數(shù)字化流組成幀，使信號格式與電話交換網(wǎng)兼容。接口裝置，用于進(jìn)一步用于接收數(shù)字化流，并通過交換網(wǎng)傳送給相應(yīng)基站單元。其中每個基站單元進(jìn)一步包括解復(fù)用器裝置，從天線單元接收成幀的微小區(qū)信號流，并提取數(shù)字化RF信號。和數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，接收數(shù)字化RF信號?；謴?fù)模擬RF信號。該RF信號已送到接收機。
12.一種微蜂窩通信系統(tǒng)。包括多個公共設(shè)置的微小區(qū)基站單元，每個基站單元由光纖通道連接到相應(yīng)天線單元。每個基站單元包括合成器裝置，用于接收來自移動電信交換局的電話信號，并將其轉(zhuǎn)換為樣值的數(shù)字化流，然后送給天線單元中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，提供相應(yīng)的RF信號。幀生成器裝置，將數(shù)字化流組成幀。數(shù)字調(diào)制激光器裝置，用于接收成幀的流，并為向相應(yīng)天線單元傳輸?shù)墓饫w通道提供相應(yīng)激光信號。解復(fù)用器裝置，用于接收成幀的流，并提取樣值的數(shù)字化流。數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，用于接收數(shù)字化RF信號，并恢復(fù)模擬RF信號。功率放大器裝置，用于放大恢復(fù)的信號。天線裝置，用于接受放大后的信號，并將其廣播發(fā)射到微小區(qū)地域。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，用于接受由天線收到的RF微小區(qū)通訊信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，將收到的RF微小區(qū)業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字化數(shù)據(jù)流。幀發(fā)生器裝置，將數(shù)字化流組成幀。數(shù)字調(diào)制激光器裝置，接受成幀的流，并為向相應(yīng)基站單元傳輸?shù)墓饫w通道提供相應(yīng)激光信號。其中每個基站單元進(jìn)一步包括解復(fù)用器裝置，從天線單元接收成幀的微小區(qū)信號流，并提取數(shù)字化RF信號。合成器裝置，進(jìn)一步包括能將提取出的數(shù)字化RF信號轉(zhuǎn)換為可傳送到MTSO的形式。
13.分步設(shè)置數(shù)字化微蜂窩通信系統(tǒng)的方法，包括以下步驟(a)設(shè)置多個公共設(shè)置的模擬微小區(qū)基站單元，每個單元由光纖通道連接到相應(yīng)的遠(yuǎn)端天線單元，每個模擬基站單元包括RF發(fā)射機和接收機，分配給微小區(qū)的每個信道各一個；組合發(fā)射機RF信號輸出的組合器；寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器，把組合的信號轉(zhuǎn)換為樣值的數(shù)字化流；將數(shù)字化流組成幀的成幀電路；數(shù)字調(diào)制激光器，接收成幀的流，并為向相應(yīng)天線單元傳輸?shù)墓饫w通道提供相應(yīng)的激光信號。(b)設(shè)置多個遠(yuǎn)端天線單元，每個天線單元包括解復(fù)用器裝置，接收成幀的流并提取數(shù)字化RF信號；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，接收數(shù)字化RF信號并恢復(fù)模擬RF信號；功率放大器，放大恢復(fù)的信號；天線，接受放大后的信號，并發(fā)射到微小區(qū)地域；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，接收天線收到的微小區(qū)業(yè)務(wù)信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將收到的RF微小區(qū)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字化數(shù)據(jù)流；成幀電路，將數(shù)字化流組成為幀；數(shù)字化調(diào)制激光器，接收成幀的流，并為向相應(yīng)基站單元傳輸?shù)墓饫w通道提供相應(yīng)的激光信號?；締卧M(jìn)一步包括解復(fù)用器，從天線單元接收成幀的微小區(qū)信號流，并提取數(shù)字化RF信號；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，接收數(shù)字化RF信號，并恢復(fù)模擬RF信號，該RF信號已送給接收機；以及(c)以多個全數(shù)字基站代替多個模擬微小區(qū)基站，每個上述全數(shù)字基站包括合成器裝置，從移動電信交換局接收語音信號，并將其轉(zhuǎn)換為取樣值的數(shù)字化流，然后數(shù)字化流送到天線單元中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，提供相應(yīng)RF信號；成幀電路，將數(shù)字化流組成幀；數(shù)字調(diào)制激光器，接收成幀的流，并為向相應(yīng)天線單元傳輸?shù)墓饫w通道提供光信號。
14.一種微蜂窩通信系統(tǒng)，包括多個公共設(shè)置的微小區(qū)基站單元，每個基站單元由光纖通道連接到相應(yīng)天線單元上，每個基站單元包括RF發(fā)射機和接收機，分配給微小區(qū)的每條信道一個。組合器裝置，組合發(fā)射機的RF信號輸出。模數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置，將組合的信號轉(zhuǎn)換為樣值的數(shù)字化流。幀發(fā)生器裝置，用于把數(shù)字化流組成幀。數(shù)字調(diào)制激光器裝置，用于接收成幀的流，為向相應(yīng)天線單元傳輸?shù)墓饫w通道提供相應(yīng)的激光信號。每個天線單元包括解復(fù)用器裝置，用于接收成幀的流并提取數(shù)字化RF信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，用于接收數(shù)字化RF信號并恢復(fù)模擬RF信號。功率放大器裝置，用于放大恢復(fù)的信號。主天線裝置，接受放大的信號并將其發(fā)射到微小區(qū)地域。模數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置，用于接收在主天線收到的主RF微小區(qū)業(yè)務(wù)信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置，將收到的RF微小區(qū)信號轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字化數(shù)據(jù)流。分集天線裝置，用于接收分集的RF業(yè)務(wù)信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，用于將收到的分集RF業(yè)務(wù)信號轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字化數(shù)據(jù)流。幀發(fā)生器裝置，將主的和分集的數(shù)字化數(shù)據(jù)流分為幀。數(shù)字調(diào)制激光器裝置，接收成幀的流，為向相應(yīng)基站單元傳輸?shù)墓饫w通道提供激光信號。其中基站單元進(jìn)一步包括解復(fù)用器裝置，從天線單元接收成幀的微小區(qū)信號流，并提取數(shù)字化RF信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，用于接收主數(shù)字化RF信號，恢復(fù)主模擬RF信號，且最強的分集或主的RF信號被提供給接收機。數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，接收分集數(shù)字化RF信號，并恢復(fù)分集模擬RF信號。
15.一種蜂窩通信系統(tǒng)，每個小區(qū)有多個分配的信道。包括小區(qū)基站單元，通過傳輸裝置連接到相應(yīng)天線單元，其中安裝一天線，用于小區(qū)地域中信號的發(fā)射和接收?；締卧ǘ鄠€RF發(fā)射機和接收機，分配給小區(qū)的每個信道一個。組合器裝置，組合發(fā)射機的RF信號輸出。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，將組合的信號轉(zhuǎn)換為樣值的數(shù)字化流。成幀裝置，將數(shù)字化流組成幀。接收成幀的流，并為向相應(yīng)天線單元傳輸?shù)膫鬏斞b置提供相應(yīng)數(shù)字信號的裝置。接收機裝置，從相應(yīng)天線單元的傳輸裝置接收數(shù)字比特流，其中，每個天線單元進(jìn)一步包括解復(fù)用器裝置，接收成幀的流并提取數(shù)字化RF信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，用于接收數(shù)字化RF信號，并恢復(fù)模擬RF信號。放大器裝置，放大恢復(fù)的信號。給天線提供放大的信號的裝置，并將信號發(fā)射到小區(qū)的相關(guān)地域。接收由天線收到的RF信號的裝置。模數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置，將收到的RF信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字化數(shù)據(jù)流。幀發(fā)生器裝置，將數(shù)字化流組成幀。接收成幀的流，并將其提供給向基站傳輸?shù)膫鬏斞b置的裝置。其中每個基站單元進(jìn)一步包括解復(fù)用器裝置，從天線單元接收成幀的信號，并提取數(shù)字化RF信號。以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于接收數(shù)字化RF信號并恢復(fù)模擬RF信號，和提供RF信號給接收機的裝置。
16.蜂窩通信系統(tǒng)包括一個小區(qū)，其中多個電話信號在基站和相應(yīng)的多個使用RF傳輸?shù)囊苿訂卧g發(fā)射和接收，包括小區(qū)基站單元，通過傳輸裝置連接到相應(yīng)天線單元，天線單元中安裝一個用于在小區(qū)地域發(fā)射和接收信號的天線，基站單元包括模擬RF信號產(chǎn)生裝置，用于在不同的信道產(chǎn)生多個RF信號，各信道將承載的電話信號送到小區(qū)地域，并用于組合RF信號，產(chǎn)生合成模擬信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，將組合信號轉(zhuǎn)換為樣值的數(shù)字化流，并把樣值送傳輸裝置，以傳輸?shù)较鄳?yīng)天線單元。其中每個天線單元進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，從基站單元接收樣值的數(shù)字化流，恢復(fù)相應(yīng)的模擬合成信號，并將放大的信號送給天線，以發(fā)射到小區(qū)地域。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，接收由天線收到的RF信號，將收到的RF信號轉(zhuǎn)換為樣值的數(shù)字化流，并將樣值送到傳輸裝置，以傳輸給基站單元。其中每個基站單元進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，用于從天線單元接受樣值的數(shù)字化流，并恢復(fù)模擬RF信號。
17.蜂窩通信系統(tǒng)包含一個小區(qū)，其中在基站和相應(yīng)多個使用RF傳輸?shù)囊苿訂卧g發(fā)射和接收多個電話信號。包括小區(qū)基站單元，通過傳輸裝置連接到相應(yīng)天線單元，其中安裝一天線用于與小區(qū)有關(guān)地域信號的發(fā)射和接收，基站單元包括用于從無線控制器接收模擬電話信號的裝置，并用于數(shù)字化合成不同信道的多個RF信號，以將電話信號傳送到微小區(qū)地域的移動單元，相應(yīng)于多個合成RF信號的數(shù)字形式產(chǎn)生樣值的數(shù)字化流，并把數(shù)字化流提供給傳輸裝置，以傳輸?shù)较鄳?yīng)天線單元，其中每個天線單元進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，用于從基站單元接收樣值的數(shù)字化流，恢復(fù)相應(yīng)的合成模擬RF信號，并提供放大的信號給天線，然后廣播發(fā)射到小區(qū)的相關(guān)地域。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，接收由天線收到的RF信號，把收到的RF信號轉(zhuǎn)換為樣值的數(shù)字化流，并把樣值送傳輸裝置，傳輸?shù)交締卧?。以及其中每個基站單元進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)換器裝置，用于從天線單元接收樣值的數(shù)字化流，數(shù)字合成樣值代表的模擬電話信號的數(shù)字形式，并產(chǎn)生相應(yīng)電話信號，并將其提供給電話無線控制器。
18.蜂窩通信系統(tǒng)包含一個小區(qū)，其中在基站和相應(yīng)多個使用RF傳輸?shù)囊苿訂卧g發(fā)射和接收多個電話信號。包括小區(qū)基站單元，通過傳輸裝置連接到相應(yīng)的天線單元，天線單元配置一個在小區(qū)相關(guān)地域內(nèi)發(fā)射和接收信號的天線?；締卧ㄌ囟ǖ难b置，用于從與移動電話交換局的接口接收數(shù)字形式的多個電話信號；對小區(qū)地域內(nèi)傳送電話信號到移動單元的各不同信道中的多個RF信號進(jìn)行數(shù)字化合成；產(chǎn)生采樣的數(shù)字化流，采樣對應(yīng)于多個綜合的RF信號的數(shù)字化形式；并把采樣供給傳輸裝置，傳輸?shù)较鄳?yīng)天線單元。其中每個天線單元包括數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，用于從基站單元接收采樣的數(shù)字化流，恢復(fù)相應(yīng)的復(fù)合模擬RF信號，并將放大后的信號供給天線發(fā)射到小區(qū)的相關(guān)地域。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，接收天線收到的RF信號，將其轉(zhuǎn)換為取樣的數(shù)字化流，然后將樣值提供給傳輸裝置，傳輸?shù)交締卧Ｆ渲忻總€基站單元進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，從天線單元接收采樣的數(shù)字化流，數(shù)字化合成采樣所代表的模擬電話信號，將數(shù)字電話信號供給與移動電話交換局的接口。
19.一種蜂窩通信系統(tǒng)包括小區(qū)，其中在基站和相應(yīng)的多個小區(qū)中使用RF傳輸?shù)囊苿訂卧g發(fā)送和接收多個電話信號，包括小區(qū)基站單元，通過傳輸裝置連接到多個天線單元，每個天線單元配置一個在與此天線單元相關(guān)的區(qū)域中發(fā)射和接收信號的天線，各區(qū)域分布于小區(qū)中，基站單元包括數(shù)字化裝置，從移動電話交換局接收多個電話信號，對小區(qū)中傳送電話信號到移動單元的各信道產(chǎn)生的多個RF信號進(jìn)行數(shù)字化合成。產(chǎn)生多個采樣的數(shù)字化流，采樣對應(yīng)于合成的RF信號。產(chǎn)生一個上述數(shù)字化流供給一個天線單元，上述數(shù)字化裝置包括響應(yīng)第一控制信號的裝置，用于控制每個采樣流中的每個信道，因此每個采樣流所代表的信道可以被控制。并將每個流中的采樣供給傳輸裝置，以傳輸?shù)较鄳?yīng)的天線單元。其中每個天線單元進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，用于從基站單元接收樣值的數(shù)字化流，重建相應(yīng)的模擬RF信號，和到天線的信號，這樣它就被發(fā)射到小區(qū)的相關(guān)地域。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，用于接收在天線收到的RF信號，將收到的RF信號轉(zhuǎn)換為采樣的數(shù)字化流，并將采樣供給傳輸裝置傳輸給基站單元，以及其中每個基站單元進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)換器裝置，從天線單元接收采樣的相應(yīng)數(shù)字化流，數(shù)字化合成樣值所代表的模擬話音信號，產(chǎn)生相應(yīng)的話音信號，送給移動電話交換局，上述轉(zhuǎn)換器裝置包含響應(yīng)第二控制信號的裝置，用以從來自天線的上述采樣流之一中選擇至少一個上述信道，并使用至少一個信道，以合成該信道中傳送的模擬話音信號的數(shù)字形式。因此可選擇獲得一個信道的區(qū)域。控制器裝置，監(jiān)視每個天線單元收到的數(shù)字化采樣，以數(shù)字方式分析每個流中每個信道的能量等級，產(chǎn)生上述第一和第二控制信號，供給上述數(shù)字化裝置和上述轉(zhuǎn)換器裝置，因此，根據(jù)天線單元接收的信號的電平，可對在每個區(qū)域中發(fā)射的信道和每個區(qū)域中用來接收話音信號的信道進(jìn)行控制。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其中上述控制裝置包含衰落控制裝置，以監(jiān)測一區(qū)域中收到的RF信號的衰落，并產(chǎn)生第二控制信號，切換獲得RF信號的區(qū)域，從而獲得分集功能。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中上述衰落控制裝置可在1秒內(nèi)完成上述的監(jiān)測與切換。
22.一種蜂窩通信系統(tǒng)，包含一個被分為多個區(qū)域的小區(qū)，其中多個話音信號在基站和相應(yīng)的多個使用RF傳輸?shù)膮^(qū)域中移動單元間進(jìn)行發(fā)送和接收，包括小區(qū)基站單元，經(jīng)傳輸裝置連接到多個天線單元，每個區(qū)域中至少有一個天線單元，每個天線單元配置一個在相關(guān)區(qū)域中發(fā)射和接收信號的天線，基站單元包括模擬RF信號發(fā)生裝置，產(chǎn)生多個RF信號，用于傳送話音信號到小區(qū)中移動單元的各不同信道。第一交換裝置，響應(yīng)第一控制信號，以交換和組合RF信號，以為每個區(qū)域形成復(fù)合RF信號，每個小區(qū)的復(fù)合信號包含選擇的信道。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，將供給各小區(qū)的復(fù)合信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)采樣的數(shù)字化流，并將采樣供給傳輸裝置，傳輸?shù)礁飨鄳?yīng)天線單元。其中每個天線單元進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，從基站單元接收采樣的數(shù)字化流，恢復(fù)相應(yīng)的復(fù)合模擬RF信號，并將放大的信號供給天線，以發(fā)射到小區(qū)的相關(guān)地域。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，接收在天線收到的RF信號，將收到的RF信號轉(zhuǎn)換為采樣的數(shù)字化流，并將采樣供給傳輸裝置傳輸?shù)交締卧?。其中每個基站單元進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，從各天線單元接收采樣的數(shù)字化流，為各天線單元重建模擬RF信號。第二交換和組合裝置，響應(yīng)第二控制信號，選擇性地組合來自天線單元的RF信號，以形成多個復(fù)合信號用于接收機，每個復(fù)合信號包含來自天線單元的一個或多個RF信號。控制裝置，用于監(jiān)測來自所有天線單元的采樣的數(shù)字化流，并數(shù)字地分析每個區(qū)域中每個信道的電平，據(jù)此產(chǎn)生第一和第二控制信號，以選擇性地控制發(fā)射各信道的區(qū)域和接收各信道的區(qū)域。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中上述控制裝置包含衰落控制裝置，用以監(jiān)測區(qū)域中收到的RF信號的衰落，并產(chǎn)生第二控制信號，以切換獲得RF信號的區(qū)域，從而獲得了分集功能。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中上述衰落控制裝置可在1秒內(nèi)完成上述監(jiān)測和切換。
25.一種蜂窩通信系統(tǒng)，包含一個小區(qū)，其中多個電話信號在基站和相應(yīng)多個使用RF傳輸?shù)囊苿訂卧g發(fā)射和接收，包括小區(qū)基站單元，經(jīng)傳輸裝置連接到相應(yīng)天線單元，天線單元配置一個用于在小區(qū)地域內(nèi)發(fā)射和接收信號的天線，基站單元包括模擬RF信號發(fā)生裝置，用于不同信道上產(chǎn)生多個RF信號，各不同信道用于傳送電話信號給小區(qū)地域中的移動單元，用于組合RF信號，以形成復(fù)合模擬信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，將復(fù)合信號轉(zhuǎn)換為采樣的數(shù)字化流。數(shù)字濾波器裝置，對復(fù)合信號濾波并產(chǎn)生多個單獨的數(shù)字信號流，每個數(shù)字化流對應(yīng)至少一個信道，并將采樣的單獨數(shù)據(jù)流供給傳輸?shù)较鄳?yīng)天線單元的傳輸裝置。其中每個天線單元進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，用于從基站單元接收采樣的數(shù)字化流，恢復(fù)相應(yīng)的模擬RF信號，并將放大的信號提供給天線發(fā)射到與小區(qū)相關(guān)的地域。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，接收由天線收到的一個RF信號，將其轉(zhuǎn)換為采樣的數(shù)字化流。數(shù)字濾波器裝置，對源于收到的RF的采樣流進(jìn)行濾波，產(chǎn)生多個采樣的單獨數(shù)字化流，每個數(shù)字化流對應(yīng)至少一個信道。且將單獨數(shù)據(jù)流供給傳輸?shù)交締卧膫鬏斞b置。其中每個基站單元進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，用于從天線單元接收采樣的數(shù)字化流，恢復(fù)相應(yīng)于每個流的模擬RF信號，并將RF信號供給接收機。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的系統(tǒng)，其中傳輸裝置包含電話交換網(wǎng)。
27一種蜂窩通信系統(tǒng)，包含一個小區(qū)，其中在基站和相應(yīng)多個使用RF傳輸?shù)囊苿訂卧g發(fā)送和接收多個電話信號，包括小區(qū)基站單元，經(jīng)傳輸裝置連接到相應(yīng)天線單元，天線單元配置一個在小區(qū)地域發(fā)射和接收信號的天線，基站單元包括特定的裝置，用于從無線控制器接收模擬話音信號，并數(shù)字地合成生成的多個RF信號，用以在各不同信道傳送話音信號給小區(qū)地域中的移動單元，并產(chǎn)生多個采樣的數(shù)字化流，每個流對應(yīng)至少一個數(shù)字化形式的一個合成RF信號，并將采樣的流供給傳輸裝置，以傳輸?shù)较鄳?yīng)天線單元。其中每個天線單元進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，從基站單元接收采樣的數(shù)字化流，恢復(fù)相應(yīng)的模擬RF信號，并將放大的信號供給天線，以發(fā)射到小區(qū)的相關(guān)地域。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，接收由天線收到的RF信號，將其轉(zhuǎn)換為多個采樣的單獨數(shù)字化流，每個流對應(yīng)至少一個信道，并將采樣的流供給傳輸裝置，以傳輸?shù)交締卧?。其中每個基站單元進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，從天線單元接收采樣的數(shù)字化流，數(shù)字合成采樣所代表的話音信號，重逢模擬話音信號，并將其提供給無線控制器。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中傳輸裝置包含電話交換網(wǎng)。
29.一種蜂窩通信系統(tǒng)，包括一個小區(qū)，其中多個話音信號在基站和相應(yīng)多個在小區(qū)中使用RF傳輸?shù)囊苿訂卧g發(fā)送和接收。包括基站單元，經(jīng)傳輸裝置連接到多個天線單元，每個天線單元配備一個在與該天線單元相關(guān)的區(qū)域中發(fā)射和接收信號的天線，各區(qū)域分布于小區(qū)內(nèi)，基站單元包括數(shù)字化裝置，用于從移動電話交換局接收多個話音信號，并數(shù)字地合成用于傳送話音信號給小區(qū)中移動單元的各不同信道所產(chǎn)生的多個RF信號，并產(chǎn)生多個采樣的單獨數(shù)字化流，每個流對應(yīng)多個合成的RF信號，一個上述的數(shù)字化流對應(yīng)傳送給天線單元的一個信道，因此基本上只有那些傳送到一個區(qū)域的信道才由采樣的數(shù)字化流所代表。上述數(shù)字化裝置包含響應(yīng)第一控制信號的裝置，使傳送到每個天線單元的每個信道的內(nèi)容可被控制。每個單獨流的采樣供給傳輸裝置，以傳輸?shù)较鄳?yīng)天線單元。其中，每個天線單元中進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，從基站單元接收采樣的數(shù)字化流，恢復(fù)相應(yīng)的模擬RF信號，并將其供給天線以發(fā)射到小區(qū)地域。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，接收由天線收到的RF信號。產(chǎn)生多個采樣的單獨數(shù)字化流，每個流對應(yīng)至少一個收到的RF信號中的信道的數(shù)字化形式，因此基本上只有那些在某特定區(qū)域中收到的信道由采樣的數(shù)字化流所代表，采樣供給傳輸裝置，以傳輸給基站單元。其中每個基站單元中進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)換器裝置，從天線單元接收各自的采樣的數(shù)字化流，數(shù)字地合成采樣所代表的模擬話音信號的數(shù)字形式。并產(chǎn)生相應(yīng)話音信號傳送給移動電話交換局。上述轉(zhuǎn)換器裝置包含響應(yīng)第二控制信號的裝置，以從來自天線單元的上述采樣的流中選擇至少一個上述的信道。并使用至少一個信道來合成在該信道中傳送的模擬話音信號的數(shù)字形式。因此使用信道的區(qū)域可選?？刂破餮b置，用于監(jiān)測從每個天線單元收到的數(shù)字化采樣，數(shù)字地分析每個流中每個信道的電平值，產(chǎn)生上述的第一和第二控制信號提供給上述的數(shù)字化裝置和上述的轉(zhuǎn)換器裝置，從而播發(fā)到每個區(qū)域中的信道和每個區(qū)域中用來接收話音信號的信道可以根據(jù)單元收到的信號電平加以控制。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的系統(tǒng)，其中上述的傳輸裝置是電話交換網(wǎng)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中所述控制裝置包括衰落控制裝置，用以監(jiān)測一個區(qū)域中接收的RF信號的衰落，并產(chǎn)生第二控制信號用于切換獲得RF信號的區(qū)域，從而實現(xiàn)分集功能。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的系統(tǒng)，其中上述衰落控制裝置能在1秒內(nèi)完成上述的監(jiān)測和切換功能。
33.一種蜂窩通信系統(tǒng)，包含一個被分為多個區(qū)域的小區(qū)，其中在基站和相應(yīng)多個在區(qū)域中使用RF傳輸?shù)囊苿訂卧g發(fā)送和接收多個話音信號，包括小區(qū)基站單元，經(jīng)傳輸裝置連接到多個天線單元，每個區(qū)域中至少有一個天線單元，每個天線單元配置一個在相關(guān)區(qū)域內(nèi)發(fā)射和接收信號的天線，基站單元包括模擬RF信號發(fā)生裝置，產(chǎn)生多個RF信號，用于各不同信道傳送話音信號給小區(qū)中移動單元。第一切換裝置，響應(yīng)第一控制信號，切換和組合RF信號，形成復(fù)合RF信號供給各區(qū)域，每個區(qū)域的復(fù)合信號包含選擇信道。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，將供給每個小區(qū)的復(fù)合信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的采樣的數(shù)字化流。數(shù)字濾波器裝置，對復(fù)合信號進(jìn)行濾波，并產(chǎn)生多個單獨數(shù)字化流，每個流對應(yīng)至少一個信道，采樣的單獨數(shù)據(jù)流供給傳輸裝置，以傳輸?shù)较鄳?yīng)天線單元。其中每個天線單元進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，以從基站單元接收采樣的數(shù)字化流，重建相應(yīng)的復(fù)合模擬RF信號，并將放大后的信號供給天線，以便將其發(fā)射到微小區(qū)地域。模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，接收由天線收到的RF信號，并將其轉(zhuǎn)換為采樣的數(shù)字化流，數(shù)字濾波器裝置，對源于收到的RF的采樣流進(jìn)行濾波，并且產(chǎn)生多個獨立的樣值數(shù)字化流，每個流對應(yīng)至少一個信道，并將單獨的數(shù)據(jù)流供給傳輸裝置，以傳送到基站單元。其中每個基站單元進(jìn)一步包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置，從每個天線單元接收采樣的數(shù)字化流，為每個天線單元重建模擬RF信號。第二切換與組合裝置，響應(yīng)第二控制信號，選擇性地組合來自天線單元的RF信號，形成多個復(fù)合信號供給接收機。每個復(fù)合信號包括一個或多個來自天線單元的RF信號?？刂蒲b置，監(jiān)測來自所有天線單元的采樣的數(shù)字化流，并數(shù)字地分析每個區(qū)域中每條信道的電平，據(jù)此產(chǎn)生第一和第二控制信號，選擇性地控制每條信道發(fā)射的區(qū)域和各信道所接收的區(qū)域。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的系統(tǒng)，其中上述控制裝置包括衰落控制裝置，用于監(jiān)測一個區(qū)域中接收的RF信號的衰落，并用于產(chǎn)生第二控制信號切換獲得RF信號的小區(qū)，從而完成分集功能。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中上述衰落控制裝置可在1秒內(nèi)完成監(jiān)測和切換。
36.蜂窩電話系統(tǒng)中被動式切換的一種方法，系統(tǒng)中的小區(qū)被分為多個區(qū)域，每個區(qū)域共享一組信道，包括以下步驟(a)在基站，為每個區(qū)域產(chǎn)生用于信道組的RF信號的數(shù)字化表示，從而可以單獨地控制從每個區(qū)域發(fā)射的信道發(fā)送到每個區(qū)域的數(shù)字化表示。(b)在每個區(qū)域中接收數(shù)字化表示，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生相應(yīng)的RF信號，以及在區(qū)域中發(fā)射RF信號；(c)在小區(qū)中為信道組接收RF信號，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字化表示，用于傳回給基站。(d)在基站從區(qū)域中接收數(shù)字化表示，并且為每個區(qū)域獲得相應(yīng)的RF信號。(e)監(jiān)測來自于每個區(qū)域的RF信號的數(shù)字化表示，并且根據(jù)每個區(qū)域中的每條信道的電平(i)，通過控制數(shù)字化表示的產(chǎn)生，如步驟(a)所完成，有選擇地控制發(fā)射到區(qū)域中的信道(ii)選擇性地選定獲得接收信號的區(qū)域，從而實現(xiàn)被動式切換。
37.蜂窩電話系統(tǒng)中被動式切換的一種方法，系統(tǒng)中一個小區(qū)被分為多個區(qū)域，每個區(qū)域共享一組信道，包括以下步驟(a)在基站，為每個區(qū)域生成信道組的RF信號的數(shù)字化表示，從而從每個區(qū)域發(fā)射的信道能被單獨控制，并只發(fā)送每個區(qū)域的組中那些信道的數(shù)字表示；(b)接收每一區(qū)域內(nèi)的數(shù)字化表示，并用數(shù)模轉(zhuǎn)換生成相應(yīng)的RF信號，并在區(qū)域中發(fā)射RF信號；(c)在區(qū)域中為信道組接收RF信號，并將RF信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字化表示，以傳輸回基站，只有信道組中的那些信道被傳輸回到基站；(d)在基站中從區(qū)域接收數(shù)字化表示，并為每一區(qū)域獲得相應(yīng)RF信號；(e)監(jiān)視來自每一區(qū)域的RF信號的數(shù)字化表示，并且基于每一區(qū)域中每一信道的能量(i)如同步驟(Q)，通過控制生成數(shù)字化表示，來選擇性地控制信道發(fā)射到區(qū)域中及(ii)選擇地選擇在哪個區(qū)域獲得接收信道，以便能實現(xiàn)被動切換。
39.使用信道組傳送蜂窩電話通信給小區(qū)的方法，包括以下步驟(a)在基站，為每個信道產(chǎn)生RF信號的數(shù)字化表示，數(shù)字化表示從基站傳送到遠(yuǎn)端小區(qū)。(b)在小區(qū)接收數(shù)字化表示，并通過數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生相應(yīng)RF信號，RF信號發(fā)射到小區(qū)。(c)在小區(qū)內(nèi)接收用于信道組的RF信號，將RF信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字化表示，然后回傳給基站；并且(d)在基站從小區(qū)接收數(shù)字化表示，并獲得每個信道的相應(yīng)RF信號。
40.使用信道組傳輸蜂窩電話傳輸給小區(qū)的方法，包括以下步驟(a)在基站，產(chǎn)生用于每個信道的RF信號的數(shù)字化表示，基本上只傳送信道組中每一條信道的數(shù)字化表示給遠(yuǎn)離基站的小區(qū)，因此這些信道傳輸所需帶寬小于傳輸蜂窩頻段中所有信道所需的帶寬窄。(b)在小區(qū)接收數(shù)字化表示，并通過數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生相應(yīng)RF信號，RF信號發(fā)射到小區(qū)。(c)在小區(qū)中接收用于信道組的RF信號，RF信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)數(shù)字化表示，基本上只傳輸信道組中的每一條信道的數(shù)字化表示給基站單元，故傳輸這些信道所需帶寬小于傳輸蜂窩頻段中所有信道的帶寬。(d)在基站接收來自小區(qū)的數(shù)字化表示，并為每一信道獲得相應(yīng)的RF信號。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，進(jìn)一步包括在小區(qū)和基站間通過電話交換網(wǎng)傳送數(shù)字化表示的步驟。
42.使用信道組傳送蜂窩電話傳輸給小區(qū)的方法，包括以下步驟(a)在基站，將來自移動電話交換局的話音信號數(shù)字地合成為用于每條信道的RF信號的數(shù)字化表示，并將數(shù)字化表示傳送給遠(yuǎn)離基站的小區(qū)，因此不需要模擬發(fā)射機。(b)在小區(qū)中接收數(shù)字化表示，并且通過數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生相應(yīng)的RF信號，并在小區(qū)發(fā)射RF信號；(c)在小區(qū)中為信道接收RF信號，并將RF信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字化表示，用以傳輸返回基站，及(d)在基站從小區(qū)接收數(shù)字化表示，以數(shù)字方式獲得用于每條信道的相應(yīng)話音信號，因此不需要模擬接收機。
43.使用信道組傳送蜂窩電話傳輸給小區(qū)的方法，包括以下步驟(a)在基站，將來自移動電話交換局的話音信號數(shù)字合成為用于每條信道的RF信號的數(shù)字化表示，基本上只傳輸信道中每一條信道的數(shù)字化表示給遠(yuǎn)離基站的小區(qū)，因此不需要模擬發(fā)射機，并且傳輸這些信道所需帶寬小于傳輸蜂窩頻段中所有頻段所需帶寬。(b)在小區(qū)接收數(shù)字化表示，并通過數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生相應(yīng)的RF信號，并在小區(qū)發(fā)射RF信號；(c)在小區(qū)中，為信道組接收RF信號，并將RF信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字化表示，并且基本上只將組中每條信道的表示傳輸給基站，從而傳輸信道所需帶寬小于在蜂窩頻帶傳輸所有信道所需的帶寬。以及(d)在基站接收來自小區(qū)的數(shù)字化表示，并為每一信道獲得相應(yīng)數(shù)字化語音信號，因此無需模擬接收機。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的方法進(jìn)一步包括在小區(qū)和基站間經(jīng)電話交換網(wǎng)傳送數(shù)字化表示的步驟。
45.蜂窩電話系統(tǒng)中被動式切換的方法，系統(tǒng)包含多個宏小區(qū)。其中包括第一宏小區(qū)，每個宏小區(qū)共享公用信道組，步驟如下(a)提供多個基本和輔助微小區(qū)天線單元；(b)將第一宏小區(qū)分為數(shù)個基本微小區(qū)單元，其中劃分步驟包括，安置基本微小區(qū)天線單元，以覆蓋整個第一宏小區(qū)；(c)提供多個輔助微小區(qū)天線單元；(d)安置輔助微小區(qū)天線單元，以提供宏小區(qū)覆蓋，覆蓋范圍與基本微小區(qū)重疊。(e)在基站，產(chǎn)生從移動電話交換局來的話音信號的數(shù)字化表示，從上述多個基本和輔助微小區(qū)中選擇一個微小區(qū)，并傳送數(shù)字化表示給選擇的微小區(qū)的微小區(qū)天線單元。(f)在選擇的微小區(qū)，接收數(shù)字化表示，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生相應(yīng)的RF信號，且在所選微小區(qū)中發(fā)射RF信號；(g)在多個用于信道組的基本和輔助微小區(qū)中的每個中接收RF信號，將RF信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字化RF信號表示，然后回傳給基站。(h)在基站接收來自基本和輔助微小區(qū)的數(shù)字化RF信號表示。(i)監(jiān)測來自每個基本和輔助微小區(qū)的數(shù)字化RF信號表示。監(jiān)測基于每個區(qū)域中每條信道的電平。選擇性地控制在每個基本和輔助微小區(qū)發(fā)射的信道?？刂剖峭ㄟ^控制數(shù)字化表示的產(chǎn)生實現(xiàn)的，如步驟(e)；及選擇性地從多個基本和輔助微小區(qū)中選擇一個收到接收信道的微小區(qū)，從而實現(xiàn)被動切換。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的方法，其中從移動電話交換局接收的電話信號中產(chǎn)生一個數(shù)字化表示的步驟包括，數(shù)字地合成上述電話信號供給每個信道傳送。
47.根據(jù)權(quán)利要求45的方法中，其中從移動電話交換局接收的電話信號中產(chǎn)生一個數(shù)字化表示的步驟包括產(chǎn)生用于每個信道的RF信號的數(shù)字化表示。
48.在特定蜂窩通信地域的扇區(qū)覆蓋方法，其中包括以下步驟提供含多個微小區(qū)天線單元的一個遠(yuǎn)端單元，該單元包括第一和第二微小區(qū)天線單元，其中每個微小區(qū)天線單元中的天線覆蓋一個特定扇區(qū)，以及一個信道濾波器單元為分配給特定扇區(qū)的信道濾波。連接遠(yuǎn)端單元到扇區(qū)基站單元，其中連接步驟包括，提供與每一天線單元扇區(qū)相關(guān)的唯一扇區(qū)頻率；連接扇區(qū)化基站單元到移動電信交換局；在扇區(qū)化基站單元，生成從移動電話局接收的電話信號的數(shù)字化表示；為特定扇區(qū)發(fā)送微小區(qū)天線單元的數(shù)字化表示；在第一微小區(qū)天線單元，接收第一RF信號，數(shù)字化第一RF信號，并將數(shù)字化第一RF信號轉(zhuǎn)換成第一扇區(qū)頻率；在第二微小區(qū)天線單元，接收第RF信號，數(shù)字化第RF信號，并將數(shù)字化第二RF信號轉(zhuǎn)化成第二扇區(qū)頻率；以及將第一扇區(qū)頻率的數(shù)字化第一RF信號和在第二扇區(qū)頻率的數(shù)字化第二RF信號復(fù)用，并將復(fù)用的信號傳輸給扇區(qū)基站。
全文摘要
一種包括多個基站單元(106)和相應(yīng)天線單元(102)的微蜂窩通信系統(tǒng)，所有基站單元放置于同一區(qū)域內(nèi)(114)，每個基站單元包含傳統(tǒng)的發(fā)射機和接收機或者全數(shù)字發(fā)射機和接收機設(shè)備，和與移動通信交換局的接口電路(112)。微小區(qū)通訊輸出供給一個幀發(fā)生器/復(fù)接器，幀發(fā)生器/復(fù)接器的輸出供給一個數(shù)字調(diào)制激光器，激光器的輸出通過光纖傳送給遠(yuǎn)端天線單元。遠(yuǎn)端天線單元分接微小區(qū)通訊信號，然后提供給數(shù)模轉(zhuǎn)換器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出供給一個功率放大器，功率放大器連接到主天線。來自移動單元的RF信號被主天線和分集天線接收。接收信號經(jīng)濾波，數(shù)字化，復(fù)用后通過光纖回傳給基站，最強的信號被基站選用。安裝一個全數(shù)字微蜂窩通信系統(tǒng)分兩個步驟。第一步實現(xiàn)的數(shù)字系統(tǒng)有利于升級，在升級的第二步中無須花費來改變微小區(qū)天線單元。同時也提供了數(shù)字化RF信號的數(shù)字濾波，因而只有那些與小區(qū)相關(guān)的信道才被提取出來以與天線單元間相互進(jìn)行傳輸，并且一種數(shù)字式被動越區(qū)切換系統(tǒng)對小區(qū)中所有通訊進(jìn)行FFT分析，據(jù)此實現(xiàn)被動切換。
文檔編號H04B10/20GK1127056SQ94192782
公開日1996年7月17日 申請日期1994年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月28日
發(fā)明者D·S·拉塞爾, L·G·費希爾, P·M·瓦拉, C·R·拉里夫, J·布倫南 申請人:Adc長途電訊有限公司