專利名稱：無線傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線傳輸系統(tǒng)，特別是，該無線傳輸系統(tǒng)包含一個(gè)主站和通過無線信道連接到主站的一系列的子站。
隨著移動(dòng)通信最近的發(fā)展，移動(dòng)終端的數(shù)量正在迅速增長(zhǎng)。為了解決移動(dòng)終端的增加數(shù)量并且也滿足對(duì)移動(dòng)終端的要求，比如減少尺寸和功耗，微蜂窩復(fù)蓋范圍變得越來越小了，導(dǎo)致基站數(shù)量的增加。結(jié)果，要求短距離的結(jié)構(gòu)，用來連接許多基站和一個(gè)用于移動(dòng)通信交換站的高速多鏈路通信網(wǎng)。
多媒體發(fā)展的結(jié)果，也需要這種短距離，高速多鏈路通信網(wǎng)連接到主站和子站。也就是說，它需要高速傳輸路徑延伸到主站，為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要有短距離；高速多鏈路通信網(wǎng)。
傳統(tǒng)上，在有線傳輸路徑情況下，例如使用光纜作為通信網(wǎng)的多鏈路，由于占用道路和使用土地等許多限制，不大可能以較低的開消及時(shí)地完成網(wǎng)絡(luò)的安裝工作。由于這個(gè)原因，使用無線傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這樣的鏈路。
下面將用一個(gè)移動(dòng)通信的無線傳輸系統(tǒng)作為例子闡述這一點(diǎn)。在移動(dòng)通信中，提供一個(gè)無線傳輸系統(tǒng)把多個(gè)移動(dòng)通信的基站與一個(gè)集中器站(中心站)相連，這個(gè)集中器站把基站集中連接到移動(dòng)通信交換站。這個(gè)無線傳輸系統(tǒng)分為相對(duì)型和多向型。在相對(duì)型的無線傳輸系統(tǒng)中，提供給集中站單獨(dú)的天線或分布的無線設(shè)備，以便使其對(duì)應(yīng)相應(yīng)的基站。相應(yīng)地，如果基站數(shù)量增加了，在天線的安裝空間、安裝的花費(fèi)、頻率分配、相互干擾等方面出現(xiàn)許多問題。另一方面，在多向型的無線傳輸系統(tǒng)中，用一個(gè)廣角定向的天線或無方向(全方向)天線配置集中站，代替與單獨(dú)的基站相對(duì)應(yīng)的天線，并且用時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)的方法，如TDMA實(shí)施通信。這樣，既使基站數(shù)量增加了，多向型不會(huì)有與相對(duì)型有關(guān)的問題，即關(guān)于天線安裝空間、頻率分配和相互干擾的問題。但是，廣角定向天線或無向型天線是很昂貴的，并且因?yàn)閭鞑ツ芰康纳⑸洌炀€具有很低的天線增益，使得需要天線增加傳輸輸出。增加傳輸?shù)妮敵鍪固炀€設(shè)備的成本增加，并且發(fā)熱。
在這些無線傳輸?shù)念愋拖到y(tǒng)中，集中器站直接與許多基站來回地發(fā)送和接收無線微波。在此期間，如果基站在相對(duì)末端終點(diǎn)基站經(jīng)無線信道像鏈一樣彼此串連，被連接到獨(dú)立的集中器站，并且處于鏈中的基站設(shè)計(jì)成一個(gè)中繼站，那么上述問題就可以解決。作為這樣一個(gè)無線傳輸系統(tǒng)，傳統(tǒng)中繼系統(tǒng)參照

圖10，在這個(gè)系統(tǒng)中，大量的基站是彼此串聯(lián)連接。
圖10是表示傳統(tǒng)中繼類型的無線傳輸系統(tǒng)方框圖。例如，集中器站101在6.3Mbps上發(fā)送一個(gè)多路信號(hào)到也作為串聯(lián)中繼站的基站102。例如，6.3Mbps多路信號(hào)有四個(gè)時(shí)隙。這個(gè)6.3Mbps傳送四個(gè)1.5Mbps基帶信號(hào)被發(fā)送到獨(dú)立的四個(gè)基站。在基站102中，解調(diào)器102a解調(diào)6.3Mbps的多路信號(hào)，獲得四個(gè)分離的1.5Mbps基帶信號(hào)，并且僅輸出終端設(shè)備102b預(yù)定的基帶信號(hào)。剩下的三個(gè)1.5Mbps基帶信號(hào)提供給調(diào)制器102c，當(dāng)調(diào)制器103c留下1.5Mbps空閑時(shí)隙時(shí)，調(diào)制器102c產(chǎn)生一個(gè)6.3Mbps的生成一個(gè)6.3Mbps的多路信號(hào)，并且把信號(hào)傳送給其后的基站103。
在基站103中，解調(diào)器103a解調(diào)6.3Mbps的多路信號(hào)，獲得三個(gè)分離的1.5Mbps的基帶信號(hào)，并且僅輸出終端設(shè)備103b預(yù)定的基帶信號(hào)。剩下的兩個(gè)1.5Mbps的基帶信號(hào)提供給一個(gè)調(diào)制器103c留下兩個(gè)空閑時(shí)隙時(shí)，生成一個(gè)6.3Mbps的多路信號(hào)，并且把信號(hào)傳送給一個(gè)其后的基站(未表示)。
用相似的方法，用各自預(yù)定的1.5Mbps的基帶信號(hào)分別提供給四個(gè)基站。
但是，在圖10所示的傳統(tǒng)無線傳輸系統(tǒng)中，每個(gè)基站必須要具備處理一個(gè)6.3Mbps的多路信號(hào)的調(diào)制解調(diào)能力。特別是在遠(yuǎn)離集中器站101的基站的調(diào)制解調(diào)器的情況下，需要處理一個(gè)6.3Mbps的多路信號(hào)，但是這些多路信號(hào)實(shí)際上處理著空閑時(shí)隙，它除了不可服務(wù)的這些空閑時(shí)隙是不能使用的通信。也就是說，傳統(tǒng)的系統(tǒng)出現(xiàn)的問題是每個(gè)基站必須配備比對(duì)中繼信號(hào)所需能力還要高的調(diào)制解調(diào)器。另外，遠(yuǎn)離集中器站101的基站也占用對(duì)應(yīng)6.3Mbps的頻帶，從頻率的有效使用的角度出發(fā)是不希望這樣的。還有一個(gè)問題也可能發(fā)生，如果在緊靠集中器站101的上流側(cè)基站的調(diào)制解調(diào)器有故障發(fā)生時(shí)，那么就沒有信號(hào)被傳送到下流側(cè)的基站。
本發(fā)明的目的是提供一種無線傳輸系統(tǒng)，該無線傳輸系統(tǒng)配備有能僅處理對(duì)其預(yù)定的基帶信號(hào)的調(diào)制解調(diào)器，并且還能實(shí)施中繼操作。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一個(gè)具有一個(gè)主站和通過無線信道被連接到主站的許多串聯(lián)子站的無線傳輸系統(tǒng)。該無線傳輸系統(tǒng)包括在每個(gè)子站都提供的第一接收裝置，它接收用擴(kuò)頻方法調(diào)制的許多調(diào)制波，并且在第一個(gè)傳輸方向上發(fā)送；在每個(gè)子站中提供的解調(diào)裝置，它由第一個(gè)接收裝置所接收到的調(diào)制波中用擴(kuò)頻方法解調(diào)出其預(yù)定的調(diào)制波；及在每個(gè)子站中提供的第一個(gè)發(fā)送裝置，它把由第一個(gè)接收裝置在第一傳輸方向上接收的調(diào)制波傳送給鄰近的子站之一。
以示例的方式說明本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例的附圖時(shí)，從下列描述中，本發(fā)明的上述和其它目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)都可以表現(xiàn)出來。
圖的簡(jiǎn)單描述圖1是說明本發(fā)明第一實(shí)施例原理圖；圖2表示的是第一實(shí)施例的全部配置的框圖；圖3表示的是主站內(nèi)部排列的框圖；圖4表示的是子站內(nèi)部排列的框圖；圖5表示的是一個(gè)RF信號(hào)和基帶信號(hào)圖；圖6表示的是根據(jù)第二實(shí)施例的子站內(nèi)部排列的框圖；圖7表示的是根據(jù)第三實(shí)施例的子站內(nèi)部排列的框圖；圖8表示的是根據(jù)第四實(shí)施例的子站內(nèi)部排列的框圖；圖9表示的是根據(jù)第五實(shí)施例的子站內(nèi)部排列的框圖；圖10表示的是許多串聯(lián)連接的基站的傳統(tǒng)無線傳輸系統(tǒng)的配置框圖。
最佳實(shí)施例的描述參照?qǐng)D，將在下文描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。
首先參照?qǐng)D1，下面說明依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一個(gè)無線傳輸系統(tǒng)的理論上配置。第一實(shí)施例包括(此時(shí)以子站2為例)在每個(gè)子站中提供第一接收裝置2a，它接收許多由被擴(kuò)頻方法調(diào)制的調(diào)制波，并在第一傳輸方向上發(fā)送；在每個(gè)子站中提供的解調(diào)裝置2b，它用擴(kuò)頻方法解調(diào)從第一接收裝置2a接收的調(diào)制波中對(duì)其預(yù)定的調(diào)制波；并在每個(gè)子站中提供第一發(fā)送裝置2c，它把在第一個(gè)傳輸方向上由第一接收裝置2a接收的調(diào)制波傳送給鄰近的子站之一。
第一實(shí)施例還包括在每個(gè)子站中提供的第二接收裝置2d，它接收許多用擴(kuò)頻方法調(diào)制的調(diào)制波，并且在與第一傳輸方向恰好對(duì)應(yīng)的第二傳輸方向上發(fā)送。在每個(gè)子站中提供的調(diào)制裝置2e，它用擴(kuò)頻方法調(diào)制發(fā)送的基帶信號(hào)，并在每個(gè)子站中提供的第二傳送裝置外，它把由第二接收裝置2d接收的調(diào)制波連同由調(diào)制裝置2e獲得的調(diào)制波，在第二傳送方向上傳送給鄰近的子站之一或一個(gè)主站。
參照?qǐng)D2到圖4，下面將根據(jù)第一實(shí)施例的配置更詳細(xì)地描述。其后順序參照?qǐng)D2到圖4詳細(xì)描述來解釋在圖2到圖4表示的與在圖1中表示相對(duì)應(yīng)的元素。
圖2表示的是第一實(shí)施例的全部配置的框圖。在圖2中，主站1相當(dāng)于連接到用于移動(dòng)通信的交換站(未顯示)的集中器站(中心站)，并且在毫米波段或亞毫米波段上，相對(duì)于子站20，在相對(duì)的短距離(如100米)執(zhí)行信號(hào)的傳送和接收，這些信號(hào)是用擴(kuò)頻(SS)技術(shù)調(diào)制的。
相當(dāng)于移動(dòng)通信基站的子站20，僅解調(diào)從主站10傳來的調(diào)制信號(hào)中對(duì)其所預(yù)定的信號(hào)，并且通過無線把解調(diào)信號(hào)傳送到在它的服務(wù)區(qū)域中出現(xiàn)的移動(dòng)站21和22。同時(shí)，子站20不用再重新生成信號(hào)，就可以把從主站10的調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)送到子站30。而且，子站20調(diào)制從移動(dòng)站21和22傳來的基帶信號(hào)，并且連同從子站30傳來的調(diào)制信號(hào)通過無線傳送到主站10。
同樣，子站30也相當(dāng)于一個(gè)移動(dòng)通信基站，并且在毫米波段或亞毫米波段以一個(gè)相對(duì)短的距離(例如100米)執(zhí)行對(duì)應(yīng)于子站20的信號(hào)接收和傳送。子站30僅解調(diào)從主站10和通過子站20轉(zhuǎn)送所傳送調(diào)制信號(hào)中對(duì)其所預(yù)定的信號(hào)，并且把解調(diào)信號(hào)通過無線傳輸?shù)皆谒姆?wù)范圍內(nèi)出現(xiàn)的移動(dòng)站31和32。同時(shí)，子站30不用重新生成信號(hào)，把從主站10和通過子站20轉(zhuǎn)送的調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)送到相對(duì)短距離(例如100米)的一個(gè)鄰近子站(未表示)。而且，子站30調(diào)制從移動(dòng)站31和32傳來的基帶信號(hào)，并且連同從鄰近子站傳來的調(diào)制信號(hào)一起通過無線傳送給子站20。
其它的子站，可以在不超過系統(tǒng)允許數(shù)量范圍內(nèi)(如20)，以一個(gè)鏈接的形式串聯(lián)起來。被連接的子站在設(shè)備和操作上同子站20和子站30是相同的。
圖3表示的是主站10內(nèi)部配置框圖。在圖3中，接口部分(INTF)11用作對(duì)公用網(wǎng)和這個(gè)系統(tǒng)的接口，并把接口部分(INTF)連接到用于移動(dòng)通信的交換站(在圖3的左手側(cè))。接口部分11被連接到發(fā)送部分12和接收部分15。發(fā)送部分12調(diào)制從接口部分11和被連接到發(fā)送部分12和接收部分15。發(fā)送部分12調(diào)制從接口部分11和被指定的單個(gè)子站提供的基帶信號(hào)，并通過作為傳輸波的天線形成設(shè)備13從天線14發(fā)送被調(diào)制的信號(hào)。接收設(shè)備15解調(diào)經(jīng)天線14和形成設(shè)備13輸入的接地波，并且把獲得的基帶信號(hào)提供給接口部分11。
在發(fā)送部分12中，調(diào)制部分(MOD)12a采用PN編碼第一圖型的擴(kuò)頻技術(shù)，調(diào)制一個(gè)1.5Mbps的基帶信號(hào)，這個(gè)信號(hào)是接口部分11提供的并且被指定對(duì)第一子站，調(diào)制部分(MOD)12a還把產(chǎn)生RF信號(hào)提供給合成器(H)12b。同時(shí)，調(diào)制部分(MOD)12e采用PN編碼第二圖型的擴(kuò)頻技術(shù)，調(diào)制一個(gè)1.5Mbps的基帶信號(hào)，這個(gè)信號(hào)是接口部分11提供并被指定對(duì)第二子站，調(diào)制部分(MOD)12e還把生成的RF信號(hào)提供給合成器12b。提供的調(diào)制部分的數(shù)量與安裝的子站的數(shù)量相對(duì)應(yīng)。安裝的子站數(shù)可以在不超過最大值允許的限度內(nèi)增加或減少，例如20。利用各子站唯一的圖型，由一個(gè)最大長(zhǎng)度代碼數(shù)組(以數(shù)組)的代碼生成器生成PN編碼(未表示)。
在合成器12b中，合成由各調(diào)制部分輸出的RF信號(hào)，并把被合成的信號(hào)通過一個(gè)高輸出放大器12c和抑制無用波的帶通濾波器12d提供給天線形成設(shè)備13。由合成器12b合成的RF信號(hào)如圖5所示，在從調(diào)制部分12a提供的RF信號(hào)S1中沿著頻率座標(biāo)軸迭加在從調(diào)制部分12e提供的RF的信號(hào)S2上(用虛線指示“S1+S2”)。在圖5中，B1和B2表示在調(diào)制部分12a和12e分別被調(diào)制之前的基帶信號(hào)，并分別對(duì)應(yīng)于RF信號(hào)S1和S2。
在接收部分15中，通過一個(gè)頻帶限制的帶通濾波器15d和一個(gè)低噪聲放大器15c，把接收波提供給分配器(H)15b。分配器15b把接收波分配給解調(diào)部分(DEM)15a和15e。提供給解調(diào)部分的數(shù)量與安裝的子站的數(shù)量相對(duì)應(yīng)。利用PN編碼的第一圖型由擴(kuò)頻技術(shù)的方法向解調(diào)部分15a提供解調(diào)信號(hào)，并且把產(chǎn)生的基帶信號(hào)提供給接口部分11，作為由第一個(gè)子站被傳送的一個(gè)基帶信號(hào)。同時(shí)，利用PN編碼第二圖型的擴(kuò)頻技術(shù)的方法向解調(diào)部分15e提供解調(diào)信號(hào)，并且把產(chǎn)生的基帶信號(hào)提供給接口部分11，作為由第二子站被傳送的基帶信號(hào)。其它的解調(diào)部分，無論多少都執(zhí)行相同的操作。僅要求每個(gè)解調(diào)部分，具有解調(diào)1.5Mbps的基帶信號(hào)的能力。依據(jù)擴(kuò)頻技術(shù)采用不同PN編碼的圖型從獨(dú)立子站被集中發(fā)送來的信號(hào)可以被分別再現(xiàn)。
圖4是表示子站的內(nèi)部配置的框圖。所有子站具有相同的配置。
從天線41接收的擴(kuò)頻信號(hào)通過天線共享設(shè)備42的天線，帶寬限制的帶通濾波器43和低燥聲放大器44，提供給分配器(H)45。由分配器45在一個(gè)方向上定向的接收信號(hào)，提供給解調(diào)部分(DEM)46。在解調(diào)部分(DEM)46中，這個(gè)信號(hào)需經(jīng)過用這個(gè)子站所具備的PN編碼方法的擴(kuò)頻解調(diào)，并且對(duì)這個(gè)站預(yù)定的基帶信號(hào)被提取出來，提供給移動(dòng)通信基站設(shè)備(MDS)47。移動(dòng)通信基站設(shè)備47把提供給它的基帶信號(hào)用無線從天線48發(fā)送到這個(gè)子站服務(wù)范圍內(nèi)的移動(dòng)站。
分配器45在其它方向上接收預(yù)定的信號(hào)通過一個(gè)高輸出放大器49和抑制無用波的帶通濾波器50，供給天線共享設(shè)備51，并且從天線52發(fā)送出去。也就是說，在這個(gè)過程中由分配器45定向的接收信號(hào)，不用再生就可以轉(zhuǎn)發(fā)。
由天線52接收的擴(kuò)頻信號(hào)通過無線共享設(shè)備51，帶寬限定的帶通濾波器53和一個(gè)低噪聲放大器54提供給一個(gè)合成器(H)55。另一方面，由天線48接收在這個(gè)子站服務(wù)范圍內(nèi)從移動(dòng)站發(fā)送來的信號(hào)，并移動(dòng)通信基站設(shè)備47解調(diào)這個(gè)信號(hào)，以便獲得一個(gè)基帶信號(hào)。這個(gè)基帶信號(hào)提供給調(diào)制部分(MOD)56，在這個(gè)調(diào)制部分中，這個(gè)基帶信號(hào)由配置給這個(gè)子站的PN編碼裝置進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，然后提供給合成器55。合成器55把調(diào)制部分56來的調(diào)制信號(hào)與從其它子站傳送來的并且已經(jīng)過擴(kuò)頻調(diào)制的接收信號(hào)合成起來。合成的信號(hào)通過高輸出放大器57和抑制無用波的帶通濾波器58提供給天線共享設(shè)備42，并從天線41發(fā)送出去。也就是說，從其它子站傳來的信號(hào)不用再生就可以轉(zhuǎn)發(fā)。
例如，假設(shè)以1.5Mbps的信息傳輸速率發(fā)送基帶信號(hào)，并經(jīng)過1.5GHz的擴(kuò)頻在50GHz頻帶上發(fā)送，這個(gè)處理增益(擴(kuò)展增益)GP是從1.5GHz/1.5Mbps中獲得，雖然這個(gè)值幾乎是1.5Mbps的1000倍(30dB)。另一方面，例如，在子站20情況下，與上面提到的不用再生就可轉(zhuǎn)發(fā)情況相同，在每個(gè)子站中提供產(chǎn)生13db(＝10log20)S/N惡化的相同的噪聲電平。但是，因?yàn)橛?0db的處理增益GP，確定在最末端上的子站有足夠的S/N，最終的S/N是17db(＝30db-13db)。
被安裝的子站數(shù)量是20，并且鄰近子站相距100米時(shí)，在主站和最末端子站之間的距離約為2km。這樣，甚至在被連接到通常的高速有線傳輸路徑時(shí)，這樣區(qū)域的無線傳輸系統(tǒng)可以得到滿意的功能。
同樣分配給每個(gè)子站基帶信號(hào)的信息傳送速率為1.5Mbps，可以同時(shí)傳送24個(gè)信道的64Kbps的電話信號(hào)。粗略計(jì)算，這相當(dāng)于在直徑100米的子站業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)的24個(gè)移動(dòng)站可以同時(shí)通信，這樣保證了它的實(shí)用性。
另外，因?yàn)檎{(diào)制和解調(diào)都用了擴(kuò)頻技術(shù)，在任意鄰近站之間的傳輸路徑僅占用對(duì)應(yīng)為一個(gè)子站預(yù)定的一個(gè)基帶信號(hào)的頻帶。因而，可以比在傳統(tǒng)系統(tǒng)中更有效地利用頻率。而且，當(dāng)由每個(gè)子站轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)時(shí)不用執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)，因此，即使上游側(cè)子站的調(diào)制解調(diào)器發(fā)生故障，下游側(cè)的子站也不會(huì)受影響。
在圖1中的第一接收裝置2a對(duì)應(yīng)在圖4中的天線41、天線共享設(shè)備43、帶通濾波器43和低噪聲放大器44，在圖1中的解調(diào)裝置2b對(duì)應(yīng)圖4中的解調(diào)部分46，在圖1中的第一發(fā)送裝置2c對(duì)應(yīng)圖4中的高輸出放大器49、帶通濾波器50、天線共享設(shè)備51和天線52，在圖1中的第二接收裝置2d對(duì)應(yīng)天線52、天線共享設(shè)備51、帶通濾波器53和低噪聲放大器54，在圖1中的調(diào)制裝置2e對(duì)應(yīng)圖4中的調(diào)制部分56，在圖1中的第二發(fā)送裝置2f對(duì)應(yīng)圖4中的高輸出的放大器57、帶通濾波器58、天線共享設(shè)備42和天線51。
現(xiàn)在將描述第二實(shí)施例。第二實(shí)施例在配置上基本與第一實(shí)施例相似，只是在子站的配置有些不同。因此，在下面第二實(shí)施例的描述中，只說明了子站的配置，至于其它部分可以參照說明第一實(shí)施例配置的圖2和3。
圖6表示的是依照第二實(shí)施例的子站的內(nèi)部配置框圖。需要說明的是所有子站具有相同的配置。在圖6中，與表在第一實(shí)施例子站的內(nèi)部配置的圖4具有相同的單元使用相同的參考號(hào)，并對(duì)于這些單元的描述也省略了。
在第二個(gè)實(shí)施例中，在IF的頻帶上執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)。尤其，從低噪聲放大器44輸出的RF信號(hào)輸入到頻率變換部分61。把來自本地振蕩部分62的本地振蕩信號(hào)提供頻率變換部分61，并使RF信號(hào)頻率變換獲取一個(gè)IF信號(hào)。這個(gè)IF信號(hào)通過一個(gè)寄生抑制帶通濾波器63和一個(gè)IF放大器64提供給一個(gè)分配器(H)65。IF信號(hào)通過分配器65，在由被規(guī)定子站的PN編碼裝置的解調(diào)部分(DEM)66一個(gè)方向上產(chǎn)生IF信號(hào)，被擴(kuò)頻解調(diào)。對(duì)這個(gè)站提取預(yù)定的基帶信號(hào)提供給移動(dòng)通信基站設(shè)備47。由分配器65在其它方向上規(guī)定的IF信號(hào)輸入到頻率變換部分67。頻率變換部分67也用從本地振蕩部分62供給的本地振蕩信號(hào)，并且IF信號(hào)呈交給頻率變換獲得RF信號(hào)。這個(gè)RF信號(hào)經(jīng)寄生抑制帶通濾波器68提供給高輸出放大器49。
如上所述，把IF信號(hào)提供給解調(diào)部分66，這樣與第一實(shí)施例中的解調(diào)部分相比，解調(diào)部分66可以很容易用數(shù)字電路構(gòu)成，在第一個(gè)實(shí)例中，它被設(shè)計(jì)成毫米波或亞毫米波帶處理RF信號(hào)。相應(yīng)地，解調(diào)部分66可以降低費(fèi)用。因?yàn)槭褂昧亢艽?。需要低成本的子站，并且可以提供滿足要求的系統(tǒng)。
用來自本地振蕩部分62提供給頻率變換部分61相同的本地振蕩信號(hào)，提供給頻率變換部分67，頻率變換部分61執(zhí)行RF信號(hào)到IF信號(hào)的頻率變換，而頻率變換部分67執(zhí)行反向變換，即IF信號(hào)到RF信號(hào)的頻率變換。這樣，即使本地振蕩信號(hào)的頻率有波動(dòng)，從頻率變換部分67輸出的RF信號(hào)的頻率總是等于輸入到頻率變換部分61的RF信號(hào)的頻率。
從低噪聲放大器54輸出的RF信號(hào)輸入到頻率變換部分69。頻率變換部分69用從本地振蕩部分75供給本地振蕩信號(hào)，并把RF信號(hào)呈交給頻率變換獲得IF信號(hào)，這個(gè)IF信號(hào)通過寄生抑制帶通濾波器70和IF放大器71提供給合成器(H)72。另一方面從移動(dòng)通信基站設(shè)備47供給的基帶信號(hào)呈交給調(diào)制部分(MOD)73，利用從規(guī)定給這個(gè)子站的PN編碼進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，并且，調(diào)制部分(MOD)73輸出產(chǎn)生的IF頻帶的調(diào)制信號(hào)到合成器72。合成器72把來自IF放大器71的IF信號(hào)和來自調(diào)制73的IF信號(hào)合成，并把合成器72產(chǎn)生的信號(hào)提供給頻率變換部分74。頻率變換部分74用來自本地振蕩部分75提供的本地振蕩信號(hào)，并在這個(gè)IF信號(hào)上執(zhí)行頻率變換，獲得RF信號(hào)。RF信號(hào)通過寄生抑制帶通濾波器76提供給高輸出的放大器57。
如上所見，調(diào)制部分73也攜帶輸出IF波段的處理。相應(yīng)地；與在第一個(gè)實(shí)施例中調(diào)制部分相比，這個(gè)調(diào)制部分73可很容易采用數(shù)字電路構(gòu)成，它被設(shè)計(jì)成毫米波和亞毫米波帶的調(diào)制，有可能提供低成本的設(shè)備。
用來自本地振蕩部分75提供給頻率變換部分69相同的本地振蕩信號(hào)，提供給頻率變換部分74，頻率變換部分69執(zhí)行RF信號(hào)到IF信號(hào)頻率變換，而頻率變換部分74執(zhí)行反變換，即IF信號(hào)到RF信號(hào)的頻率變換。這樣，即使本地振蕩信號(hào)的頻率產(chǎn)生波動(dòng)，從頻率變換部分74輸出的RF信號(hào)的頻率總等于輸入到頻率變換部分69的RF信號(hào)的頻率。
現(xiàn)在將描述第三個(gè)實(shí)施例。第三個(gè)實(shí)施例在配置上基本與第二個(gè)實(shí)施例相同，只是在子站的配置中有局部差別。因此，在下面對(duì)第三實(shí)施例的描述中，僅說明這個(gè)區(qū)別部分，對(duì)于其它部分，可以參照第二個(gè)實(shí)施例配置的描述。
圖7表示的是依照第三個(gè)實(shí)施例的子站的內(nèi)部配置框圖。在圖7中，按照第二個(gè)實(shí)施例在子站的內(nèi)部配置中那些相對(duì)應(yīng)的配置部分采用相同的參考號(hào)，并省略了這些單元的描述。
第三個(gè)實(shí)施例中，在IF頻率上執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)，一個(gè)本地振蕩部分77分別提供給接收側(cè)和發(fā)送側(cè)。而且，本地振蕩部分77的振蕩頻率根據(jù)解調(diào)部分66的頻率波動(dòng)信息進(jìn)行控制。特別是由本地振蕩部分77產(chǎn)生相同的本地振蕩信號(hào)提供給頻率變換部分61、67、69和74。由于解調(diào)部分66基于接收信號(hào)再生載波，并且基于這個(gè)載波執(zhí)行解調(diào)，它內(nèi)在地檢測(cè)在載波的頻率中的波動(dòng)。這個(gè)頻率波動(dòng)信息提供給本地振蕩部分77，以便本地振蕩部分77可以用頻率波動(dòng)信息穩(wěn)定振蕩頻率。結(jié)果，本地振蕩部分77可以從主站的載波來同相本地振蕩信號(hào)，提供給頻率變換部分61、67、69和74。但是，從每個(gè)子站輸出的傳輸RF信號(hào)有很小的頻率波動(dòng)。
如上所述，在第三個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)子站需要配置一個(gè)單獨(dú)的本地振蕩部分，這使它有可能提供低成本的子站。而且，由于每個(gè)子站有從主站發(fā)送信號(hào)同相傳輸能力，每個(gè)子站輸出的傳輸RF信號(hào)的頻率波動(dòng)可以減少，并且在接收站解調(diào)RF信號(hào)也很方便。
在第三個(gè)實(shí)施例中，雖然根據(jù)解調(diào)部分66的頻率波動(dòng)信息，控制本地振蕩部分77的振蕩頻率，但是本地振蕩部分77可以由接收側(cè)和發(fā)送側(cè)簡(jiǎn)單地共享。
現(xiàn)在將描述第四個(gè)實(shí)施例。第四個(gè)實(shí)施例在配置上基本與第一個(gè)實(shí)施例相同，只是在子站的配置上有局部差別。因此，在下面對(duì)第四個(gè)實(shí)施例的描述中，僅說明這些差別，對(duì)其余部分可以參考第一個(gè)實(shí)施例的配置描述。
圖8表示的是依照第四個(gè)實(shí)施例的子站的內(nèi)部配置框圖。在圖8中與表示第一實(shí)施例的子站內(nèi)部配置的圖4出現(xiàn)相同的部分采用相同的參考號(hào)，并且省略了這些單元的描述。
第四個(gè)實(shí)施例中，由分配器在一個(gè)方向上產(chǎn)生的接收RF信號(hào)輸入到頻率變換部分81。把來自本地振蕩部分82的本地振蕩信號(hào)提供給頻率變換部分81，并由頻率變換把RF信號(hào)變換成IF信號(hào)。解調(diào)部分(DEM)83利用分配給這個(gè)子站的PN編碼在這個(gè)IF信號(hào)上實(shí)施擴(kuò)頻解調(diào)。對(duì)這個(gè)站提取預(yù)定的基帶信號(hào)提供給移動(dòng)通信基站設(shè)備47。
另一方面，從移動(dòng)通信基站設(shè)備47提供的基帶信號(hào)呈交調(diào)制部分84，用分配給這個(gè)子站的PN編碼的方式，進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，并把它產(chǎn)生IF頻帶的調(diào)制信號(hào)提供給頻率變換部分85。頻率變換部分85從本地振蕩部分82提供本地振蕩信號(hào)，并通過頻率變換部分85把IF信號(hào)變換到RF信號(hào)。RF信號(hào)提供給合成器(H)55。
由于基于接收信號(hào)再生載頻，并基于再生載頻實(shí)施解調(diào)，解調(diào)部分83內(nèi)在地檢測(cè)在載波的頻率中的波動(dòng)。這個(gè)頻率波動(dòng)信息提供給本地振蕩部分82，以便本地振蕩部分82使用這個(gè)信息穩(wěn)定振蕩頻率。結(jié)果，本地振蕩部分82能夠以主站的載波同相的本地振蕩信號(hào)提供給頻率變換部分81和85。但是從每個(gè)子站輸出的傳輸RF的信號(hào)具有很小的頻率波動(dòng)。
如上所述，與第三個(gè)實(shí)施例一樣，在第四個(gè)實(shí)施例中的每個(gè)子站需要配有一個(gè)單獨(dú)的本地振蕩部分，這樣就有可能提供低成本的子站。而且，因?yàn)橛捎诿總€(gè)子站有與從主站發(fā)送信號(hào)傳輸同相能力，所以從每個(gè)子站輸出的傳送RF信號(hào)的頻率波動(dòng)可以減小，并且簡(jiǎn)化了在接收站RF信號(hào)的解調(diào)。另外，與第三個(gè)實(shí)施例相比，頻率變換部分?jǐn)?shù)量可能減少一半。
在第四個(gè)實(shí)施例中，雖然根據(jù)解調(diào)部分83來的頻率波動(dòng)信息，控制本地振蕩部分82的振蕩頻率，本地振蕩部分82可以僅由接收分配給發(fā)送側(cè)。
現(xiàn)在將描述第五個(gè)實(shí)施例。第五個(gè)實(shí)施例在配置上基本與第一個(gè)實(shí)施例相同，只是在子站的配置上有局部差別。因此，在下面第五個(gè)實(shí)施例的描述中，僅解釋有差別的部分，對(duì)于其余的部分，可以參考第一個(gè)實(shí)施例配置的描述。
圖9是表示依據(jù)第五個(gè)實(shí)施例的子站內(nèi)部配置的框圖。在圖9中，依據(jù)第一個(gè)實(shí)施例在圖4中表示子站內(nèi)部配置相對(duì)應(yīng)的那些部分，使用相同的參考號(hào)，并且省略了對(duì)于這些部分的描述。
在第五個(gè)實(shí)施例中，帶通濾波器43和58分別被連接到接收和發(fā)送天線91和92，而不是共用一個(gè)天線。同時(shí)帶通濾波器50和53分別連接到發(fā)送和接收天線93和94。相應(yīng)地，省掉了在第一個(gè)實(shí)施例的子站中提供的天線共享設(shè)備。
通常，使用一個(gè)電路作為毫米或亞毫米波段的天線共享設(shè)備，但是，這個(gè)電路是很貴的，另一方面，天線的增益是與天線的口徑面積成正比，而與發(fā)送或接收無線波長(zhǎng)成反此；因?yàn)樵诤撩谆騺喓撩撞ǘ蔚那闆r下，甚至一個(gè)小尺寸的天線也可以獲得很高的天線增益。相應(yīng)地，即使尺寸很小的天線也可以分別用于發(fā)送和接收，而不是用一根天線進(jìn)行發(fā)送和接收，天線的增益也不會(huì)出問題。而且，由于使用天線的尺寸很小，而在它的成本或安裝空間的影響是很小的。另外，傳能器的隔離有近25到30db，并在對(duì)發(fā)送和接收分別使用天線的情況下，在天線間的耦合度比這個(gè)值小。由于這些原因，第五個(gè)實(shí)施例分別使用發(fā)送和接收的小尺寸天線的配置，并省掉了天線共享設(shè)備。
最近，使用條型線的平面天線已經(jīng)對(duì)衛(wèi)星廣播的接收器中實(shí)際使用這一技術(shù)可以用于第五個(gè)實(shí)施例，以便在一個(gè)單獨(dú)的印制板上形成兩個(gè)天線，在這種情況下，可以提供低成本的子站。另外，由于沒有使用傳能器，這個(gè)子站可以很容易由一個(gè)單塊的微波IC(MMIC)構(gòu)成，并在這種情況下，它的尺寸和成本可以進(jìn)一步降低。
雖然在前面的描述中，本發(fā)明的實(shí)施例是應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)，這個(gè)發(fā)明可以應(yīng)用連接家庭和中心站的高速多媒通信網(wǎng)。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明，用擴(kuò)頻技術(shù)處理調(diào)制的信號(hào)；因此，解調(diào)和調(diào)制部分僅要求選擇具有預(yù)定的基帶信號(hào)或從那里發(fā)送的基帶信號(hào)的能力。而子站可以不用同樣地解調(diào)或調(diào)制就可以轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)。
另外，由于使用了擴(kuò)頻方法，被占用的發(fā)送路徑僅是對(duì)應(yīng)一個(gè)子站預(yù)定的基帶信號(hào)的頻帶，這樣，允許頻率的有效使用。
當(dāng)信號(hào)被轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，信號(hào)是不用被解調(diào)或調(diào)制，因此，即使上游側(cè)基站的調(diào)制解調(diào)器出現(xiàn)故障，下游側(cè)的基站不會(huì)受影響。
前面僅是本發(fā)明原理的說明。另外，由于在技術(shù)上這些技巧將很容易地產(chǎn)生許多修改和改變，所以表示和描述的確切構(gòu)造和應(yīng)用并不是對(duì)本發(fā)明的限制，相應(yīng)地，在附加權(quán)利要求及其等效物中，所有適當(dāng)?shù)男薷暮偷刃锟梢哉J(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線傳輸系統(tǒng)，它具有一個(gè)主站和經(jīng)無線信道連接到主站的許多串聯(lián)的子站，它包括在每個(gè)子站中提供的第一接收裝置，用于接收用擴(kuò)頻方式調(diào)制并在第一傳輸方向上發(fā)送的許多調(diào)制波；在每個(gè)子站中提供的解調(diào)裝置，用于從上述由第一接收裝置接收的許多調(diào)制波中，用擴(kuò)頻的方式解調(diào)對(duì)其預(yù)定的調(diào)制波；每個(gè)子站中提供的第一發(fā)送裝置，用于把在第一發(fā)送方向上，上述第一接收裝置所接收的那些調(diào)制波發(fā)送給鄰近的子站之一。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的無線傳輸系統(tǒng)，還包括在每個(gè)子站中提供的分配裝置，用于把上述由第一接收裝置接收的那些調(diào)制波直接給上述解調(diào)裝置和上述第一發(fā)送裝置。
3.依照權(quán)利要求1的無線傳輸系統(tǒng)還包括在每個(gè)子站中提供的第二接收裝置，用于接收用擴(kuò)頻方式調(diào)制的、并在與第一個(gè)傳輸方向上恰好相反的第二發(fā)送方向上發(fā)送來的許多調(diào)制波；在每個(gè)子站中提供的調(diào)制裝置，用于用擴(kuò)頻的方式調(diào)制其發(fā)送的基帶信號(hào)；在每個(gè)子站中提供的第二發(fā)送裝置，用于與上述由第二接收裝置所接收的許多調(diào)制波一起，把在第二傳輸方向上由調(diào)制裝置獲得的調(diào)制波發(fā)送到鄰近的子站之一或主站。
4.依據(jù)權(quán)利要求3的無線傳輸系統(tǒng)，其中，上述第二傳輸裝置包括合成裝置，用于把許多由上述第二接收裝置接收到的調(diào)制波與由上述調(diào)制裝置獲得的調(diào)制波合成起來。
5.依據(jù)權(quán)利要求3的無線傳輸系統(tǒng)，還包括在每個(gè)子站中提供的第一天線，它由上述第一接收裝置和上述第二發(fā)送裝置共享，在每個(gè)子站中提供的第二天線，它由上述第二接收裝置和上述第一發(fā)送裝置共享；
6.依據(jù)權(quán)利要求3的無線傳輸系統(tǒng)，還包括在每個(gè)子站中提供的第一本地振蕩裝置，用于產(chǎn)生一個(gè)本地的振蕩信號(hào)；在每個(gè)子站中提供的第一變換裝置，利用從第一本地振蕩裝置的振蕩信號(hào)，它執(zhí)行由上述第一接收裝置接收的許多調(diào)制波，從無線頻率到中頻的變換；在每個(gè)子站中提供的分路裝置，用于把大量從上述第一變換裝置的調(diào)制波在兩個(gè)方向上輸出，并把一個(gè)方向上的調(diào)制波供給上述解調(diào)裝置；每個(gè)子站中提供的第二變換裝置，它利用從上述第一本地振蕩裝置的振蕩信號(hào)，執(zhí)行由上述分路裝置所指定的另一方向的調(diào)制波的中頻到無線頻率的變換，并把變換波提供給上述第一發(fā)送裝置；在每個(gè)子站中提供的第二本地振蕩裝置，用于產(chǎn)生一個(gè)本地振蕩信號(hào)；在每個(gè)子站中提供的第三變換裝置，它用來自上述第二本地振蕩裝置的本地振蕩信號(hào)，執(zhí)行由上述第二接收裝置所接收的上述許多的調(diào)制波，從無線頻率到中頻的變換；在每個(gè)子站中提供的合成裝置，用于把從上述第二變換裝置輸出的許多調(diào)制波與從上述調(diào)制裝置輸出的調(diào)制波合成起來；在每個(gè)子站中提供的第四變換裝置，它利用來自上述第二本地振蕩裝置的本地振蕩信號(hào)，執(zhí)行由上述合成裝置合成的調(diào)制波的中頻到無線頻率的變換，并將變換波供給上述第二發(fā)送裝置。
7.依據(jù)權(quán)利要求3的無線傳輸系統(tǒng)，還包括在每個(gè)子站中提供的本地振蕩裝置，用于產(chǎn)生一個(gè)本地振蕩信號(hào)；在每個(gè)子站中提供的第一變換裝置，它利用來自本地振蕩裝置的本地振蕩信號(hào)，執(zhí)行由上述第一接收裝置接收的上述許多調(diào)制波的無線頻率到中頻的變換；在每個(gè)子站中提供的分路裝置，它把從上述第一變換裝置輸出的許多調(diào)制波指定在兩方向(two courses)上輸出，并且把一個(gè)方向上的調(diào)制波提供給上述解調(diào)裝置；在每個(gè)子站中提供的第二變換裝置，它利用來自上述本地振蕩裝置的本地振蕩信號(hào)，由上述分路裝置指定在另一方向的調(diào)制波執(zhí)行從中頻到無線頻率的變換，并把變換波提供給上述第一發(fā)送裝置；在每個(gè)子站中提供的第三變換裝置，它利用來自上述本地振蕩裝置的本地振蕩信號(hào)，執(zhí)行由上述第二接收裝置接收的許多調(diào)制波的無線頻率到中頻的變換；在每個(gè)子站中提供的合成裝置，它把由上述第二變換裝置輸出的許多調(diào)制波與從上述調(diào)制裝置輸出的調(diào)制波合成起來；在每個(gè)子站中提供的第四變換裝置，它用來自上述本地振蕩裝置的本地振蕩信號(hào)，執(zhí)行由上述合成裝置合成的調(diào)制波從中頻到無線頻率的變換，并把變換波提供給上述第二發(fā)送裝置。
8.依據(jù)權(quán)利要求7的無線傳輸系統(tǒng)，其中，上述本地振蕩裝置具有一個(gè)根據(jù)上述解調(diào)裝置檢測(cè)的頻率偏差信號(hào)而控制的本地振蕩頻率。
9.依據(jù)權(quán)利要求3的無線傳輸系統(tǒng)，還包括在每個(gè)子站中提供的本地振蕩裝置，用于產(chǎn)生本地振蕩信號(hào)；在每個(gè)子站中提供的分路裝置，用于把由上述第一接收裝置接收的許多調(diào)制波指定在兩個(gè)方向上，并把一個(gè)方向上的調(diào)制波提供給上述第一發(fā)送裝置；在每個(gè)子站中提供的第一變換裝置，它利用來自上述本地振蕩裝置的本地振蕩信號(hào)，由上述分路裝置指定的另一方向的調(diào)制波執(zhí)行從無線頻率到中頻的變換，并把變換波提供給上述解調(diào)裝置；在每個(gè)子站中提供的第二變換裝置，它利用來自上述本地振蕩裝置的本地振蕩信號(hào)，從上述調(diào)制裝置輸出的調(diào)制波執(zhí)行從中頻到無線頻率的變換；在每個(gè)子站中提供的合成裝置，它把從上述第二變換裝置輸出的調(diào)制波與由上述第二接收裝置所接收的許多調(diào)制波合成起來，并把合成波提供給上述第二發(fā)送裝置。
10.依據(jù)權(quán)利要求9的無線傳輸系統(tǒng)，其中，上述本地振蕩裝置具有根據(jù)上述解調(diào)裝置檢測(cè)的頻率偏差信號(hào)而控制的本地振蕩頻率。
11.依據(jù)權(quán)利要求3的無線傳輸系統(tǒng)，還包括在每個(gè)子站中提供的第一天線，供上述第一接收裝置使用；在每個(gè)子站中提供的第二天線，供上述第一發(fā)送裝置使用；在每個(gè)子站中提供的第三天線，供上述第二接收裝置使用；在每個(gè)子站中提供的第四天線，供上述第二發(fā)送裝置使用。
12.依據(jù)權(quán)利要求1的無線傳輸系統(tǒng)，還包括在主站中提供的許多主站調(diào)制裝置，用于用擴(kuò)頻的方式調(diào)制對(duì)預(yù)定子站的基帶信號(hào)；在主站中提供的主站發(fā)送裝置，用于在第一傳輸方向上，發(fā)送從上述許多主站調(diào)制裝置獲得的許多調(diào)制波；在主站中提供的主站接收裝置，用于接收用擴(kuò)頻方法調(diào)制的、并在與第一傳輸方向上正好相反的第二傳輸方向上發(fā)送來的許多調(diào)制波；在主站中提供的許多主站解調(diào)裝置，用于用擴(kuò)頻的方式解調(diào)由上述主站接收裝置所接收的許多調(diào)制波，并且提取從各子站發(fā)送的基帶信號(hào)。
13.依據(jù)權(quán)利要求12的無線傳輸系統(tǒng)，還包括在主站中提供的主站天線，并由上述主站發(fā)送裝置和上述主站接收裝置共享。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的無線傳輸系統(tǒng)，其中，每個(gè)子站都是移動(dòng)通信的基站。
全文摘要
這里提供的無線傳輸系統(tǒng)包括一個(gè)主站和許多通過無線信道被連接到主站的串聯(lián)連接的子站。第一接收單元接收已用擴(kuò)頻方式調(diào)制的大量調(diào)制波。相應(yīng)地，為了解調(diào)調(diào)制波中預(yù)定的調(diào)制波，解調(diào)單元具有可以僅處理預(yù)定的基帶信號(hào)的能力。另一方面，由第一發(fā)送單元在指向鄰近子站的第一發(fā)送方向上，發(fā)送由第一接收單元接收的調(diào)制波，這樣，這個(gè)調(diào)制波不用調(diào)制或解調(diào)的中間過程，就可以被轉(zhuǎn)發(fā)了。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1162881SQ9612247
公開日1997年10月22日 申請(qǐng)日期1996年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月18日
發(fā)明者板谷英治 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社