專(zhuān)利名稱(chēng)：用于天線(xiàn)設(shè)備的操作和維護(hù)鏈路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線(xiàn)設(shè)備，尤其涉及一種關(guān)于該天線(xiàn)設(shè)備的操作和維護(hù)接口。
現(xiàn)有技術(shù)說(shuō)明在一些天線(xiàn)設(shè)備中，和無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)(TX)和接收機(jī)(RX)裝置一起使用天線(xiàn)近部件(ANP)，例如塔安裝式放大器和具有功放模塊陣列的有源天線(xiàn)。與天線(xiàn)近部件操作相關(guān)的一些參數(shù)(例如增益)是可配置的。天線(xiàn)近部件的操作還可以用軟件控制，因此可能出現(xiàn)某種情況，其中需要將軟件升級(jí)下載到天線(xiàn)近部件以糾正程序錯(cuò)誤或提供附加功能。天線(xiàn)近部件還可以具有需要被定期執(zhí)行的內(nèi)在測(cè)試和管理功能。而且，無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置可能需要掌握天線(xiàn)近部件的性能(例如增益、時(shí)延和頻率特性)。實(shí)際上，在許多情況下，主要因?yàn)檫@些特性可能隨時(shí)間改變的事實(shí)，無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置可能需要實(shí)時(shí)(或準(zhǔn)實(shí)時(shí))掌握此特性以避免并正確地響應(yīng)系統(tǒng)性能的惡化。天線(xiàn)近部件還可以具有檢測(cè)故障的能力。在許多情況下，需要將這些故障報(bào)告給無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置。在這點(diǎn)上，還注意到天線(xiàn)近部件還可能包括若干獨(dú)立組件，因此，可能需要從若干信號(hào)源發(fā)出報(bào)告。
對(duì)于為管理發(fā)射機(jī)天線(xiàn)操作而執(zhí)行的功能，當(dāng)前使用的一種方法是測(cè)量發(fā)射機(jī)裝置輸出上的電壓駐波比(VSWR)。當(dāng)發(fā)射機(jī)裝置和天線(xiàn)之間的饋線(xiàn)損耗很高，或者當(dāng)使用塔安裝式放大器(或其它輔助設(shè)備)時(shí)，此方法不可靠，因此不是最佳方法。在這些情況下，VSWR測(cè)量并不提供天線(xiàn)故障出現(xiàn)的所有正確的指示。在這些情況下，必須盡可能地靠近天線(xiàn)執(zhí)行可靠的發(fā)射機(jī)天線(xiàn)操作的管理，并將報(bào)告發(fā)回發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置以便分析。
天線(xiàn)近部件一般安裝在實(shí)際天線(xiàn)附近，并遠(yuǎn)離無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)(TX)和接收機(jī)(RX)裝置。為了便于參數(shù)配置、軟件下載、內(nèi)在測(cè)試和管理功能的執(zhí)行、性能的實(shí)時(shí)(或準(zhǔn)實(shí)時(shí))報(bào)告、來(lái)自天線(xiàn)近部件潛在的若干獨(dú)立組件檢測(cè)到故障的報(bào)告，和發(fā)射機(jī)天線(xiàn)操作的管理，產(chǎn)生一種需要，即在無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置與天線(xiàn)近部件之間建立操作和維護(hù)通信鏈路。
一種建議的現(xiàn)有技術(shù)解決方案是在無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置與天線(xiàn)近部件之間提供一條獨(dú)立的電纜連接以承載操作和維護(hù)通信。操作和維護(hù)所需的任何所包括的附加電纜可以經(jīng)所包括的外部端口連接到發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置。然而，因?yàn)槎喾N原因，這種解決方案不是最佳方案。首先，所使用的任何電纜可能出故障(必須更換)，或中斷，或可能很難實(shí)現(xiàn)雷電保護(hù)。其次，在天線(xiàn)近部件包括若干獨(dú)立組件時(shí)，可能需要從每一組件向發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置敷設(shè)一條獨(dú)立電纜，因此使上述故障、中斷和雷電保護(hù)的影響更嚴(yán)重。最后，如果通過(guò)外部端口提供操作和維護(hù)所用的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置接口，擔(dān)心所提供的端口數(shù)可能不夠用于處理必需數(shù)目的操作和維護(hù)電纜和處理其它常規(guī)的有關(guān)報(bào)警的連接。
另一種建議的解決方案是在將發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置連接到天線(xiàn)近部件的現(xiàn)有的射頻饋線(xiàn)上傳送操作和維護(hù)消息。這種解決方案有利地避免了敷設(shè)多條獨(dú)立電纜或占用外部報(bào)警端口連接的需要。在射頻饋線(xiàn)上傳送操作和維護(hù)信息的一種通常所用的方法是調(diào)制施加于饋線(xiàn)的直流電。盡管提供了一種令人滿(mǎn)意的解決方法，該方法在應(yīng)用中受限制，因?yàn)樗┘拥膫魉筒僮骱途S護(hù)信息的信號(hào)可能對(duì)某些天線(xiàn)近部件組件產(chǎn)生不利影響，或者干擾與天線(xiàn)近部件有關(guān)的某一管理功能(例如塔安裝式放大器的管理)的執(zhí)行。
然而，認(rèn)識(shí)到射頻饋線(xiàn)上傳送操作和維護(hù)信息是最佳的實(shí)施方式。于是，對(duì)系統(tǒng)存在更有效地利用射頻饋線(xiàn)傳送操作和維護(hù)信息的需要。具體地講，這種需要存在于蜂窩電話(huà)系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)電基站的環(huán)境中。
發(fā)明概述在天線(xiàn)近部件組件與收發(fā)信機(jī)站裝置的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間建立一條操作和維護(hù)通信鏈路。收發(fā)信機(jī)被連接到天線(xiàn)近部件組件。使用此收發(fā)信機(jī)，與發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置建立一條包括此操作和維護(hù)通信鏈路的通信連接以支持操作和維護(hù)信息的交換。在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，操作和維護(hù)通信鏈路包括在天線(xiàn)近部件組件和發(fā)射機(jī)/接收機(jī)之間建立的一條通信信道。在另一實(shí)施例中，操作和維護(hù)通信鏈路包括在天線(xiàn)近部件組件和發(fā)射機(jī)/接收機(jī)之間在所支持的空中接口上建立的一條通信信道。
對(duì)于第一實(shí)施例，利用支持多條通信信道的無(wú)線(xiàn)電頻率饋線(xiàn)將發(fā)射機(jī)和接收機(jī)連接到遠(yuǎn)端天線(xiàn)?？拷诉h(yuǎn)端天線(xiàn)安裝天線(xiàn)近部件。收發(fā)信機(jī)被連接到天線(xiàn)近部件組件。使用一條所支持的通信信道，通過(guò)天線(xiàn)近部件組件并在連接到天線(xiàn)的射頻饋線(xiàn)上，在收發(fā)信機(jī)和發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間建立一條包括操作和維護(hù)通信鏈路的通信連接。
對(duì)于第二實(shí)施例，利用支持多條通信信道的無(wú)線(xiàn)電頻率饋線(xiàn)將發(fā)射機(jī)和接收機(jī)連接到遠(yuǎn)端天線(xiàn)?？拷诉h(yuǎn)端天線(xiàn)安裝天線(xiàn)近部件。收發(fā)信機(jī)被連接到天線(xiàn)近部件組件。使用一條所支持的通信信道，在與遠(yuǎn)端天線(xiàn)的空中接口連接和連接到天線(xiàn)的射頻饋線(xiàn)上，在收發(fā)信機(jī)和發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間建立一條包括操作和維護(hù)通信鏈路的通信連接。
在涉及蜂窩電話(huà)系統(tǒng)的本發(fā)明的具體實(shí)施中，移動(dòng)站收發(fā)信機(jī)被連接到小區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的天線(xiàn)近部件組件。然后，在蜂窩基站的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)與移動(dòng)站收發(fā)信機(jī)之間建立一條使用蜂窩電話(huà)系統(tǒng)的控制或業(yè)務(wù)信道的通信連接。然后，在此通信連接上交換操作和維護(hù)信息。在第一實(shí)施例中，在用于基站的射頻饋線(xiàn)上和通過(guò)天線(xiàn)近部件組件建立通信連接。在第二實(shí)施例中，在基站所支持的空中接口上建立通信連接。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明當(dāng)結(jié)合附圖，通過(guò)參考下述詳細(xì)說(shuō)明，可以更完整地理解本發(fā)明的方法和設(shè)備，在附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的收發(fā)信機(jī)站裝置的方框圖；圖2A-2B是根據(jù)本發(fā)明的天線(xiàn)近部件組件操作和維護(hù)部分的方框圖；圖3是用于本發(fā)明的操作和維護(hù)通信鏈路的OSI模型實(shí)施；圖4是信號(hào)流和節(jié)點(diǎn)操作圖，說(shuō)明基站控制器建立一條用于支持操作和維護(hù)通信鏈路的信道；以及圖5是信號(hào)流和節(jié)點(diǎn)操作圖，說(shuō)明射頻收發(fā)信機(jī)(移動(dòng)站)建立一條用于支持操作和維護(hù)通信鏈路的信道。
附圖的詳細(xì)說(shuō)明現(xiàn)在參見(jiàn)圖1，圖示根據(jù)本發(fā)明的收發(fā)信機(jī)現(xiàn)場(chǎng)裝置10的方框圖。該裝置10包括經(jīng)射頻饋線(xiàn)16連接到天線(xiàn)14的發(fā)射機(jī)(TX)和接收機(jī)(RX)裝置12。對(duì)于蜂窩電話(huà)系統(tǒng)中的一種實(shí)施，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12可以包括用于一個(gè)小區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的蜂窩無(wú)線(xiàn)電基站。包括在沿靠近天線(xiàn)14的射頻饋線(xiàn)16裝置10中的是任一所需要的天線(xiàn)近部件(ANP)組件18，包括諸如塔安裝式放大器(TMA)20和功放模塊(PAM)24的裝置。響應(yīng)發(fā)自發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12的命令，可以配置關(guān)于天線(xiàn)近部件組件18操作的某些參數(shù)26(例如增益)。天線(xiàn)近部件組件18的操作還可以用軟件(SW)28控制，并且可能出現(xiàn)某些情況，需要將軟件升級(jí)下載到天線(xiàn)近部件組件以糾正程序錯(cuò)誤或提供附加功能。天線(xiàn)近部件組件18還可以具有內(nèi)在測(cè)試和管理功能(T&S)30，其需要響應(yīng)發(fā)自發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12的命令定期執(zhí)行此功能。天線(xiàn)近部件組件18還可以具有檢測(cè)需要報(bào)告給無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12的故障的能力32，還要在實(shí)時(shí)(或準(zhǔn)實(shí)時(shí))的基礎(chǔ)上為無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12進(jìn)一步維護(hù)天線(xiàn)近部件組件18的當(dāng)前可用性能(例如增益、時(shí)延和頻率特性)34。為了執(zhí)行管理發(fā)射機(jī)天線(xiàn)操作的功能，還可以在天線(xiàn)近部件組件18中包括一個(gè)設(shè)備36，用于測(cè)量靠近天線(xiàn)14的電壓駐波比(VSWR)，以報(bào)告給發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12。
在天線(xiàn)近部件18和無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12之間使用射頻饋線(xiàn)饋線(xiàn)16建立一條操作和維護(hù)通信鏈路(用虛線(xiàn)表示)40和40(1)或40(2)，用于傳送關(guān)于參數(shù)配置、軟件下載、內(nèi)在測(cè)試和管理功能的執(zhí)行、性能的實(shí)時(shí)(或準(zhǔn)實(shí)時(shí))報(bào)告、來(lái)自天線(xiàn)近部件組件潛在的若干獨(dú)立組件檢測(cè)出故障的報(bào)告和發(fā)射機(jī)天線(xiàn)操作管理的操作和維護(hù)信息。為了使用射頻饋線(xiàn)16在操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)上實(shí)現(xiàn)此信息的傳送，將射頻收發(fā)信機(jī)(TX/RX)42連接到天線(xiàn)近部件組件18以便與之信息通信。對(duì)于在蜂窩電話(huà)系統(tǒng)中的實(shí)施，射頻收發(fā)信機(jī)42可以包括一個(gè)蜂窩移動(dòng)站。使用射頻收發(fā)信機(jī)42，與無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12在控制或業(yè)務(wù)信道上建立一條包括操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)的連接。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，所建立的這條通信鏈路40通過(guò)天線(xiàn)近部件18(如在40(1)簡(jiǎn)略圖示的)。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，所建立的這條通信鏈路40通過(guò)天線(xiàn)14并在空中接口44和射頻饋線(xiàn)16之上(如在40(2)簡(jiǎn)略圖示的)。一旦建立該呼叫連接，無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12可以向天線(xiàn)近部件18發(fā)送操作和維護(hù)信息，和從其接收操作和維護(hù)信息。因此，操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)有利地將使用現(xiàn)有的射頻饋線(xiàn)16(在一種實(shí)施中還有空中接口44)和它們相關(guān)射頻信道通信用于傳輸，因此避免了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)獨(dú)立電纜連接或電壓電平信號(hào)的需要。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖2A和2B，分別圖示根據(jù)本發(fā)明第一和第二實(shí)施例天線(xiàn)近部件組件18的操作和維護(hù)部分100的方框圖。射頻饋線(xiàn)16包括發(fā)送線(xiàn)16(t)和接收線(xiàn)16(r)。天線(xiàn)近部件組件18包括分別用于發(fā)送線(xiàn)16(t)和接收線(xiàn)16(r)的放大器102(t)和102(r)。包括多個(gè)傳感器104(也許包括如圖所示的定向耦合器)，用于測(cè)量發(fā)送線(xiàn)16(t)和接收線(xiàn)16(r)的各種特性(例如，發(fā)送饋線(xiàn)的接收功率、功率放大器模塊的發(fā)送功率、天線(xiàn)的反射功率、從接收機(jī)放大器到接收機(jī)饋線(xiàn)的輸出功率、天線(xiàn)的接收機(jī)功率)。在圖示的例子中，包括傳感器104，用于測(cè)量每一放大器102(t)和102(r)的輸入和輸出上的特性。在天線(xiàn)近部件組件18的操作和維護(hù)部分100中包括開(kāi)關(guān)106，用于從所包括的各種傳感器104中選擇輸入。該選擇可以由開(kāi)關(guān)106自動(dòng)執(zhí)行以通過(guò)每一個(gè)傳感器104循環(huán)，也可以響應(yīng)于所接收的命令。射頻收發(fā)信機(jī)42還連接到天線(xiàn)近部件數(shù)據(jù)庫(kù)(DB)108，該數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)與天線(xiàn)近部件組件18操作(例如，參數(shù)配置、故障檢測(cè)和性能等)有關(guān)的數(shù)據(jù)。在天線(xiàn)近部件組件18所提供功能的常規(guī)操作中將此信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)108。按定期方式或根據(jù)所接收的請(qǐng)求，由射頻收發(fā)信機(jī)42提取數(shù)據(jù)庫(kù)108中所存儲(chǔ)的信息，用于在射頻饋線(xiàn)16的接收線(xiàn)16(r)上經(jīng)操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)傳送給無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示，參見(jiàn)圖1)。而且，在射頻饋線(xiàn)16的發(fā)送線(xiàn)16(t)上經(jīng)操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)，由射頻收發(fā)信機(jī)42從無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示，參見(jiàn)圖1)接收操作和維護(hù)的相關(guān)信息。因此，如圖1中具體圖示的，使用射頻收發(fā)信機(jī)42和它所支持的操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)，向天線(xiàn)近部件組件18發(fā)送或者從其接收涉及參數(shù)配置、軟件下載、內(nèi)在測(cè)試和管理功能的執(zhí)行、性能的實(shí)時(shí)(或準(zhǔn)實(shí)時(shí))報(bào)告、來(lái)自天線(xiàn)近部件組件潛在的若干獨(dú)立組件檢測(cè)出故障的報(bào)告和發(fā)射機(jī)天線(xiàn)操作管理的操作和維護(hù)信息。
現(xiàn)在具體參見(jiàn)圖2A，本發(fā)明的第一實(shí)施例，開(kāi)關(guān)106還將射頻收發(fā)信機(jī)42選擇連接到發(fā)送線(xiàn)16(t)和接收線(xiàn)16(r)，用于經(jīng)操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)(部分包括控制或業(yè)務(wù)信道)和射頻饋線(xiàn)16到無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示，參見(jiàn)圖1)的信息通信。對(duì)于圖2B，本發(fā)明的第二實(shí)施例，將射頻收發(fā)信機(jī)42連接到發(fā)送線(xiàn)16(t)和接收線(xiàn)16(r)，用于經(jīng)操作和維護(hù)通信鏈路40和40(2)(部分包括控制或業(yè)務(wù)信道)和射頻饋線(xiàn)16到無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示，參見(jiàn)圖1)的信息通信。
在已知輸出功率和靜態(tài)損耗值(對(duì)于饋線(xiàn)和耦合器)情況下，調(diào)整開(kāi)關(guān)/傳感器連接中的衰減值以獲得合適的信號(hào)電平，可以檢測(cè)合適的特性以進(jìn)行下述天線(xiàn)近部件組件18的管理(1)輸入放大器102(t)的發(fā)送線(xiàn)16(t)上的功率電平被用于管理發(fā)送饋線(xiàn)；(2)從放大器102(r)輸出的接收線(xiàn)16(r)上的功率電平和由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)12測(cè)量的功率被用于管理接收饋線(xiàn)；(3)輸入和輸出放大器102(t)的發(fā)送線(xiàn)16(t)上的功率電平被用于管理放大器本身；(4)從放大器102(t)輸出的發(fā)送線(xiàn)16(t)上的多個(gè)檢測(cè)功率電平(給出VSWR)被用于管理發(fā)射天線(xiàn)；(5)輸入和輸出放大器102(r)的接收線(xiàn)16(r)上的功率電平被用于管理放大器本身；和(6)可以使用傳感器建立一射頻環(huán)路以包括放大器102(t)和102(r)。而且，天線(xiàn)14或收發(fā)信機(jī)42天線(xiàn)上的功率電平被用于測(cè)量下行鏈路上由收發(fā)信機(jī)42接收的干擾。
現(xiàn)在同時(shí)參見(jiàn)圖1和圖2A、2B。
現(xiàn)在具體說(shuō)明與天線(xiàn)近部件組件18(包括諸如塔安裝式放大器20和功放模塊24的設(shè)備)的操作相關(guān)的某一參數(shù)26(例如增益)，這些參數(shù)可以被配置。與適當(dāng)參數(shù)相關(guān)的命令被從發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)經(jīng)操作和維護(hù)通信鏈路40在射頻饋線(xiàn)16的發(fā)送線(xiàn)16(t)上直接發(fā)送到射頻收發(fā)信機(jī)42(使用鏈路40(1))，或者到天線(xiàn)14并在空中接口44上到射頻收發(fā)信機(jī)(使用鏈路40(2))。然后，這些命令經(jīng)開(kāi)關(guān)106被轉(zhuǎn)發(fā)給天線(xiàn)近部件組件18的必需設(shè)備以完成參數(shù)指定。還可以將相關(guān)參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)108以便設(shè)備存取。
接著，轉(zhuǎn)到控制天線(xiàn)近部件組件18操作的軟件(SW)28，該軟件在某些時(shí)候需要被升級(jí)以糾正程序錯(cuò)誤或提供附加功能。從發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)經(jīng)操作和維護(hù)通信鏈路40在射頻饋線(xiàn)16的發(fā)送線(xiàn)16(t)上將合適的軟件下載直接發(fā)送到射頻收發(fā)信機(jī)42(使用鏈路40(1))，或者到天線(xiàn)14并在空中接口44上到射頻收發(fā)信機(jī)(使用鏈路40(2))。然后，經(jīng)開(kāi)關(guān)106將這些軟件下載轉(zhuǎn)發(fā)給天線(xiàn)近部件組件18的必需軟件模塊以完成升級(jí)。此軟件還可以被存入數(shù)據(jù)庫(kù)108以便存取。
現(xiàn)在，轉(zhuǎn)到天線(xiàn)近部件組件18的內(nèi)在測(cè)試和管理功能30，可能必須定期執(zhí)行這些功能。從發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)經(jīng)操作和維護(hù)通信鏈路40在射頻饋線(xiàn)16的發(fā)送線(xiàn)16(t)上將合適的執(zhí)行命令直接發(fā)送到射頻收發(fā)信機(jī)42(使用鏈路40(1))，或者到天線(xiàn)14并在空中接口44上到射頻收發(fā)信機(jī)(使用鏈路40(2))。然后，這些命令被轉(zhuǎn)發(fā)給天線(xiàn)近部件18的功能30以便實(shí)施。測(cè)試和管理功能30執(zhí)行的結(jié)果被存入數(shù)據(jù)庫(kù)108，并進(jìn)一步由射頻收發(fā)信機(jī)42使用鏈路40(1)經(jīng)操作和維護(hù)通信鏈路40直接發(fā)送射頻饋線(xiàn)16的接收線(xiàn)16(r)和無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)，或者使用鏈路40(2)在無(wú)線(xiàn)接口44上到天線(xiàn)14和在射頻饋線(xiàn)16的接收線(xiàn)16(r)上到無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)。此結(jié)果通信可以在功能30執(zhí)行之后自動(dòng)出現(xiàn)，或根據(jù)計(jì)劃的通信操作定期地出現(xiàn)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到天線(xiàn)近部件組件18的故障檢測(cè)能力32，注意到當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)必須提供給無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)。響應(yīng)一個(gè)故障檢測(cè)，由性能32將故障通知存入數(shù)據(jù)庫(kù)108，并進(jìn)一步由射頻收發(fā)信機(jī)42使用鏈路40(1)經(jīng)操作和維護(hù)通信鏈路40直接發(fā)送給射頻饋線(xiàn)16的接收線(xiàn)16(r)和無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)，或者使用鏈路40(2)在空中接口44上到天線(xiàn)14和在射頻饋線(xiàn)16的接收線(xiàn)16(r)上到無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)。一般在性能32檢測(cè)到一個(gè)故障之后自動(dòng)發(fā)送這些故障通知通信。
接著，轉(zhuǎn)到天線(xiàn)近部件組件18的當(dāng)前可應(yīng)用性能(例如增益、延時(shí)和頻率特性)34的維護(hù)，必須在實(shí)時(shí)(或準(zhǔn)實(shí)時(shí))的基礎(chǔ)上執(zhí)行此維護(hù)。因此，天線(xiàn)近部件組件18性能34的相關(guān)信息被存入數(shù)據(jù)庫(kù)108。頻繁執(zhí)行該信息的更新。按照定期，或者根據(jù)所接收的請(qǐng)求，由射頻收發(fā)信機(jī)42檢索數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的信息，用于使用鏈路40(1)經(jīng)操作和維護(hù)通信鏈路40直接發(fā)送給射頻饋線(xiàn)16的接收線(xiàn)16(r)和無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)，或者使用鏈路40(2)經(jīng)空中接口44到天線(xiàn)14和在射頻饋線(xiàn)16的接收線(xiàn)16(r)上到無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)，以便合理分析。
現(xiàn)在，轉(zhuǎn)到發(fā)射機(jī)天線(xiàn)操作的管理，必須靠近天線(xiàn)14執(zhí)行發(fā)送線(xiàn)16(t)上電壓駐波比(VSWR)的測(cè)量。包括傳感器104，用于在沿放大器102輸出和天線(xiàn)14之間發(fā)送線(xiàn)16(t)的各個(gè)位置上測(cè)量功率。通過(guò)開(kāi)關(guān)106將這些功率測(cè)量值發(fā)送給射頻收發(fā)信機(jī)42。還可以在數(shù)據(jù)庫(kù)108中進(jìn)行這些測(cè)量值的備份存儲(chǔ)。在一種實(shí)施中，射頻收發(fā)信機(jī)42所包括的處理電路(未圖示)根據(jù)所接收的功率測(cè)量值執(zhí)行VSWR計(jì)算，由射頻收發(fā)信機(jī)42使用鏈路40(1)直接將所計(jì)算的比值經(jīng)操作和維護(hù)通信鏈路40發(fā)送給射頻饋線(xiàn)16的接收線(xiàn)16(r)和無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)，或使用鏈路40(2)在空中接口44上發(fā)送給天線(xiàn)14和在射頻饋線(xiàn)16的接收線(xiàn)16(r)上發(fā)送給無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)。在一種替換實(shí)施例中，由射頻收發(fā)信機(jī)42使用鏈路40(1)將所接收的功率測(cè)量值經(jīng)操作和維護(hù)通信鏈路40直接發(fā)送給射頻饋線(xiàn)16的接收線(xiàn)16(r)和無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)，或者使用鏈路40(2)在空中接口44上發(fā)送給天線(xiàn)14和在射頻饋線(xiàn)16的接收線(xiàn)16(r)上發(fā)送給無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置(未圖示)，用于無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置計(jì)算該比值。
現(xiàn)在再次參見(jiàn)圖1，同時(shí)參見(jiàn)圖3，其中圖示一個(gè)用于本發(fā)明的操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)的OSI模型實(shí)施。鏈路40和40(1)或40(2)有利地使用通過(guò)收發(fā)信機(jī)站裝置10提供的現(xiàn)有物理層(OSI模型層1)和鏈路層(OSI模型層2)以支持其它通信。在蜂窩電話(huà)系統(tǒng)實(shí)施的環(huán)境中，物理層包括在基站和移動(dòng)站/天線(xiàn)近部件組件(ANP)之間由收發(fā)信機(jī)現(xiàn)場(chǎng)裝置10提供的現(xiàn)有基本物理信道，例如頻率(在模擬系統(tǒng)中)或時(shí)隙/頻率(在數(shù)字TDMA系統(tǒng)中)或擴(kuò)頻碼(在數(shù)字CDMA系統(tǒng)中)。并且在蜂窩電話(huà)系統(tǒng)實(shí)施的環(huán)境中，鏈路層包括在基站和移動(dòng)站/天線(xiàn)近部件組件(ANP)之間任一合適的被選擇和建立的信令(控制)信道或業(yè)務(wù)信道。例如，可以使用獨(dú)立專(zhuān)用控制信道(SDDCH)、快速相關(guān)控制信道(FACCH)或任何業(yè)務(wù)信道(優(yōu)選分組數(shù)據(jù))。在一種優(yōu)選實(shí)施中，只要收發(fā)信機(jī)現(xiàn)場(chǎng)裝置10在啟動(dòng)，即建立用于支持操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)的控制/業(yè)務(wù)信道，并始終在適當(dāng)位置被維護(hù)以在無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12和天線(xiàn)近部件組件18之間傳送操作和維護(hù)信息。另外，在此信道所用帶寬必須同時(shí)用于其它用途的情況下，每當(dāng)需要傳輸操作和維護(hù)信息時(shí)建立此信道(也許根據(jù)一個(gè)預(yù)定的方案)。在(基站的)無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12和(移動(dòng)站/天線(xiàn)近部件組件18的)射頻收發(fā)信機(jī)42中實(shí)施特定的高層(即OSI模型層3和更高層)操作和維護(hù)功能以支持通信。為區(qū)別這些功能與其它功能(例如短消息業(yè)務(wù)(SMS)消息或無(wú)線(xiàn)電資源(RR)管理)，給所支持的各種功能指定不同的業(yè)務(wù)接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符(SAPI)值。
現(xiàn)在再次參見(jiàn)圖1，當(dāng)在蜂窩電話(huà)系統(tǒng)中實(shí)施時(shí)，包括一個(gè)蜂窩基站的無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12被連接到蜂窩基站控制器(BSC)60。在蜂窩通信資源(也許還有空中接口44)被使用時(shí)，基站控制器必須專(zhuān)注于支持操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)所用的控制/業(yè)務(wù)信道的建立。為了考慮此信道所用帶寬必須同時(shí)用于其它用途的那些情況，認(rèn)識(shí)到操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)不應(yīng)當(dāng)從其它更重要的或許產(chǎn)生收益的通信資源中竊取容量。因此，基站控制器60在選擇啟動(dòng)和停用信道的處理上執(zhí)行控制。然而，應(yīng)當(dāng)記住，只要可能，應(yīng)當(dāng)為操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)維護(hù)一條永久性通信連接。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖4，在該圖中圖示一個(gè)信號(hào)流和節(jié)點(diǎn)操作圖，說(shuō)明基站控制器建立一條信道以支持操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)。首先，基站控制器(BSC)60向無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12(即蜂窩基站(BS))發(fā)送一個(gè)尋呼命令200。然后，由無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12向射頻收發(fā)信機(jī)42(即蜂窩移動(dòng)站(MS))發(fā)送一個(gè)尋呼請(qǐng)求202。響應(yīng)尋呼請(qǐng)求202，射頻收發(fā)信機(jī)42向無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12發(fā)回一個(gè)信道請(qǐng)求204。然后，信道需求消息206被發(fā)送給基站控制器60。然后，進(jìn)行選擇支持操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)所用的合適控制/業(yè)務(wù)信道(動(dòng)作208)，并將信道選擇通知210發(fā)送給無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12，并轉(zhuǎn)發(fā)212給射頻收發(fā)信機(jī)42。然后，射頻收發(fā)信機(jī)42在所選信道上調(diào)諧并接入214。由無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12響應(yīng)該信道接入的檢測(cè)，在所選信道上在無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12與射頻收發(fā)信機(jī)42之間建立216操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)?；究刂破?0技術(shù)上保持為所選信道上鏈路40和40(1)或40(2)的一部分(參見(jiàn)虛線(xiàn)218)，盡管它并不參與任何通信。響應(yīng)基站控制器60信道釋放過(guò)程的執(zhí)行(例如，當(dāng)此信道需用于業(yè)務(wù)時(shí))，或者當(dāng)射頻收發(fā)信機(jī)42中斷層2鏈路時(shí)(例如，當(dāng)不需要再進(jìn)行操作和維護(hù)通信時(shí))，出現(xiàn)所選信道的釋放。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖5，在該圖中圖示信號(hào)流和節(jié)點(diǎn)操作圖，說(shuō)明射頻收發(fā)信機(jī)(移動(dòng)站)建立一條信道以支持操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)。射頻收發(fā)信機(jī)42(即蜂窩移動(dòng)站)向無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12(即蜂窩基站)發(fā)送一個(gè)信道請(qǐng)求220。例如當(dāng)天線(xiàn)近部件組件檢測(cè)到一個(gè)故障時(shí)，可以開(kāi)始該信道請(qǐng)求。然后，將信道需求消息222發(fā)送給基站控制器60。然后，進(jìn)行選擇支持操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)所用的合適控制/業(yè)務(wù)信道(動(dòng)作224)，并將信道選擇通知226發(fā)送給無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12，并轉(zhuǎn)發(fā)228給射頻收發(fā)信機(jī)42。然后，射頻收發(fā)信機(jī)42在所選信道上調(diào)諧并接入230。由無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12響應(yīng)該信道接入的檢測(cè)，在無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置12與射頻收發(fā)信機(jī)42之間建立操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)232?；究刂破?0在技術(shù)上保持為所選信道上鏈路40和40(1)或40(2)的一部分(參見(jiàn)虛線(xiàn)234)，盡管它并不參與任何通信。響應(yīng)基站控制器60信道釋放過(guò)程的執(zhí)行(例如，當(dāng)此信道需用于業(yè)務(wù)時(shí))，或者當(dāng)射頻收發(fā)信機(jī)42中斷層2鏈路時(shí)(例如，當(dāng)不需要再進(jìn)行操作和維護(hù)通信時(shí))，出現(xiàn)所選信道的釋放?，F(xiàn)在再次參見(jiàn)圖1，在安裝蜂窩基站(包括收發(fā)信機(jī)現(xiàn)場(chǎng)裝置10)時(shí)，可能還不存在到基站控制器60的通信鏈路。在該“獨(dú)立”基站的配置中，可能還需要與天線(xiàn)近部件組件18建立一條操作和維護(hù)通信鏈路40和40(1)或40(2)。因此，必須由基站通過(guò)遠(yuǎn)端終端62支持某些基站控制器60，該基站控制器60支持相對(duì)信道建立的功能。為支持獨(dú)立操作，必須發(fā)出系統(tǒng)信息(包括強(qiáng)制性系統(tǒng)信息類(lèi)型2、3和4)，在發(fā)送任一廣播控制信道(BCCH)信息之前，將這些信息以缺省值裝入基站。小心選擇這些缺省值以避免鄰近區(qū)域中的任何其它移動(dòng)站進(jìn)入獨(dú)立基站，進(jìn)而避免包括天線(xiàn)近部件組件18的射頻收發(fā)信機(jī)42的移動(dòng)站進(jìn)入另一基站。下述例子說(shuō)明系統(tǒng)信息值-對(duì)于系統(tǒng)信息類(lèi)型2-鄰近小區(qū)說(shuō)明＝無(wú)鄰近小區(qū)，
-公用陸地移動(dòng)網(wǎng)(PLMN)許可＝僅固有的PLMN，-隨機(jī)接入信道(RACH)控制＝為所有移動(dòng)站禁止該小區(qū)，修改天線(xiàn)近部件組件18的軟件以忽略被禁止的小區(qū)；-對(duì)于系統(tǒng)信息類(lèi)型3-小區(qū)標(biāo)識(shí)＝用于獨(dú)立基站的虛擬值，-控制信道描述＝不定期更新所有用合適值選擇的其它參數(shù)，-小區(qū)選項(xiàng)＝不關(guān)注不連續(xù)傳輸(DTX)和功率控制(PWRC)，信道不是語(yǔ)音信道，在功率控制不起作用的信道C0上發(fā)信號(hào)，無(wú)線(xiàn)電鏈路應(yīng)當(dāng)被優(yōu)化；和-對(duì)于系統(tǒng)信息類(lèi)型4-應(yīng)當(dāng)不使用小區(qū)廣播信道(CBCH)。
另外，基站必須能夠支持尋呼、信道啟動(dòng)、信道選擇和信道分配信息和圖4中所描述的動(dòng)作。而且，有意將獨(dú)立基站的輸出功率選擇(通過(guò)控制放大器102(t))得盡可能地低以避免干擾無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)。
盡管已經(jīng)在附圖中圖示和在上述詳細(xì)說(shuō)明中描述本發(fā)明方法和設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例，顯然本發(fā)明并不僅限于所公開(kāi)的實(shí)施例，在不脫離下述權(quán)利要求書(shū)所闡明和定義的本發(fā)明精神的情況下，可以進(jìn)行各種重新配置、修改和替換。
權(quán)利要求
1.一個(gè)系統(tǒng)，包括第一射頻收發(fā)信機(jī)；位于第一射頻收發(fā)信機(jī)遠(yuǎn)端的一個(gè)天線(xiàn)，支持第一射頻收發(fā)信機(jī)在空中接口上的通信；一個(gè)射頻饋線(xiàn)，將第一射頻收發(fā)信機(jī)連接到位于遠(yuǎn)端的天線(xiàn)；靠近位于遠(yuǎn)端的天線(xiàn)安裝的天線(xiàn)近部件；連接到天線(xiàn)近部件的第二射頻收發(fā)信機(jī)；和將天線(xiàn)近部件連接到第一射頻收發(fā)信機(jī)的一條操作和維護(hù)通信鏈路，用于交換操作和維護(hù)信息，該通信鏈路包括由射頻饋線(xiàn)支持的一條通信信道。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中還由空中接口和位于遠(yuǎn)端的天線(xiàn)支持該通信信道。
3.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中通信信道包括一條業(yè)務(wù)信道。
4.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中通信信道包括一條控制信道。
5.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中通信信道包括由空中接口和射頻饋線(xiàn)支持的一條基本物理信道。
6.如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中基本物理信道包括一條頻率信道。
7.如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中基本物理信道包括一個(gè)頻率中的一條時(shí)隙信道。
8.如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中基本物理信道包括一條碼分多址(CDMS)信道。
9.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所交換的操作和維護(hù)的信息包括天線(xiàn)近部件管理的相關(guān)信息。
10.如權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中按下列之一使用所交換的操作和維護(hù)信息提供管理射頻饋線(xiàn)的發(fā)送饋線(xiàn)部分；射頻饋線(xiàn)的接收饋線(xiàn)部分；天線(xiàn)近部件的放大器；通過(guò)電壓駐波比測(cè)量的位于遠(yuǎn)端的天線(xiàn)；天線(xiàn)近部件中的射頻環(huán)路；和對(duì)下行鏈路通信的干擾。
11.一種蜂窩通信系統(tǒng)，包括一個(gè)基站，包括能在多條可用信道上進(jìn)行射頻通信的一個(gè)基站射頻收發(fā)信機(jī)；連接到基站并位于其遠(yuǎn)端的一個(gè)天線(xiàn)；靠近位于遠(yuǎn)端的天線(xiàn)安裝的天線(xiàn)近部件；一個(gè)移動(dòng)站收發(fā)信機(jī)，連接到天線(xiàn)近部件，并在所選的一條可用信道上與基站射頻收發(fā)信機(jī)通信，可用信道包括支持與天線(xiàn)近部件交換操作和維護(hù)信息的一條操作和維護(hù)通信鏈路。
12.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中在支持所選的一條可用信道的一個(gè)空中接口上，移動(dòng)站收發(fā)信機(jī)與基站射頻收發(fā)信機(jī)進(jìn)行通信。
13.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所選的一條可用信道包括一條業(yè)務(wù)信道。
14.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所選的一條可用信道包括一條控制信道。
15.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所選的一條可用信道包括由將基站連接到天線(xiàn)的一條射頻饋線(xiàn)支持的一條基本物理信道。
16.如權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中基本物理信道還由使用天線(xiàn)的空中接口支持。
17.如權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中基本物理信道包括一條蜂窩系統(tǒng)頻率信道。
18.如權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中基本物理信道包括一條蜂窩系統(tǒng)的一個(gè)頻率中的時(shí)隙信道。
19.如權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中基本物理信道包括一條碼分多址(CDMS)信道。
20.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中在所選的一條的可用信道上使用蜂窩短消息業(yè)務(wù)(SMS)消息通信交換操作和維護(hù)信息。
21.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所交換的操作和維護(hù)的信息包括天線(xiàn)近部件管理的相關(guān)信息。
22.沿第一收發(fā)信機(jī)和天線(xiàn)之間的射頻饋線(xiàn)連接的設(shè)備，第一收發(fā)信機(jī)在多個(gè)可用信道上支持射頻通信，包括一個(gè)天線(xiàn)近部件設(shè)備；和連接到天線(xiàn)近部件設(shè)備的第二射頻收發(fā)信機(jī)，第二射頻收發(fā)信機(jī)使用在多條可用信道中選擇的一條信道建立一條通信連接，可用信道包括一條操作和維護(hù)通信鏈路，該鏈路支持與天線(xiàn)近部件設(shè)備有關(guān)的操作和維護(hù)信息的交換。
23.如權(quán)利要求22的設(shè)備，其中天線(xiàn)近部件設(shè)備包括用于此天線(xiàn)的塔安裝式放大器。
全文摘要
在天線(xiàn)近部件組件(18)和收發(fā)信機(jī)站裝置的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間建立一條操作和維護(hù)通信鏈路(40)。利用支持多條通信信道的射頻饋線(xiàn)(16)將發(fā)射機(jī)和接收機(jī)連接到遠(yuǎn)端天線(xiàn)(14)。無(wú)線(xiàn)電收發(fā)信機(jī)(42)被連接到天線(xiàn)近部件組件。使用所選的一條被支持的通信信道在連接到天線(xiàn)的射頻饋線(xiàn)上,在射頻收發(fā)信機(jī)與發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間建立一條包括操作和維護(hù)通信鏈路(40(1))的通信連接。另一種實(shí)施還利用支持所選通信信道的空中接口連接(40(2))來(lái)提供操作和維護(hù)通信鏈路。
文檔編號(hào)H04B17/00GK1272294SQ9880963
公開(kāi)日2000年11月1日 申請(qǐng)日期1998年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月30日
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