用于發(fā)送信號的系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于發(fā)送信號的系統(tǒng)
[0001]本專利申請是國際申請日為2011年8月16日、國家申請?zhí)枮?01180050052.4、發(fā)明名稱為“遠程可重新配置的分布式天線系統(tǒng)和方法”的專利申請的分案申請。
[0002]本申請要求提交于2010年9月14日的標題為“REMOTELY REC0NFI⑶RABLEDISTRIBUTED ANTENNA SYSTEM AND METHODS” 的美國專利申請?zhí)?61/382，836 的權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明總體上涉及采用分布式天線系統(tǒng)(DAS)作為分布式無線網(wǎng)絡的一部分的無線通信系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及利用軟件定義的無線電(SDR)的DAS。
【背景技術(shù)】
[0004]無線和移動網(wǎng)絡運營商面臨建立對高數(shù)據(jù)流量增長率進行有效管理的網(wǎng)絡的持續(xù)挑戰(zhàn)。移動性和用于終端用戶的多媒體內(nèi)容的增加的水平要求既支持新業(yè)務又支持對寬帶和統(tǒng)一費率互聯(lián)網(wǎng)接入的增加的需求的端到端網(wǎng)絡適應。網(wǎng)絡運營商所面臨的最大挑戰(zhàn)之一是由用戶從一個地點到另一個地點的物理地移動、并且特別是當無線用戶大量地聚集在一個地點時所引起的。突出的示例是午餐時間期間的工業(yè)企業(yè)設施，當大量的無線用戶造訪大樓里的自助餐廳場所時。在那時，大量的用戶離開了他們的辦公室和通常的工作區(qū)域。很有可能在午餐時間期間在設施內(nèi)到處存在很多幾乎沒有用戶的地點。如果室內(nèi)無線網(wǎng)絡資源在設計過程期間是像用戶處于他們的正常工作區(qū)域時的正常工作時間期間那樣、對于用戶負荷來適當?shù)毓烙嫷模瑒t很有可能午餐時間這一情景將會帶來有關(guān)可用的無線容量和數(shù)據(jù)總處理能力方面的意外的挑戰(zhàn)
[0005]為了適應用戶負荷的這一變動，存在以下幾種可供選擇的現(xiàn)有技術(shù)方法。
[0006]一種方法是在設施中到處部署多個低功率高容量的基站?；镜臄?shù)量基于每個基站的覆蓋范圍和要覆蓋的總空間來確定。這些基站中的每一個都被提供有足夠的無線電資源，即可以容納在工作日和工作周的過程期間出現(xiàn)的最大用戶負荷的容量和帶寬數(shù)據(jù)總處理能力。盡管這種方法通常取得了高質(zhì)量的服務，但是這種方法突出的缺點是在絕大部分的時間期間很多基站的容量會被浪費。由于典型的室內(nèi)無線網(wǎng)絡部署涉及以每個用戶為基礎對于每個基站所估計的資本成本和經(jīng)營成本，所以通常給定的企業(yè)設施的高壽命周期成本與最優(yōu)方案相去甚遠。
[0007]第二種可供選擇的方法涉及DAS的部署以及專用于該DAS的基站的集中化的組的部署。常規(guī)的DAS部署落入兩種種類中的一種。第一種類型的DAS是“固定的”，其中系統(tǒng)配置不會基于一天中的時間或者其他有關(guān)使用的信息而改變。在設計過程中建立與DAS相關(guān)聯(lián)的遠程單元以使得基站無線電資源的具體的塊被認為是足夠的以服務于DAS遠程單元的每個小組。這種方法的突出的缺點是大多數(shù)的企業(yè)似乎都經(jīng)歷企業(yè)內(nèi)部各種組的頻繁的調(diào)整和重組。因此，最初的設置極有可能需要不斷地改變，這要求部署具有關(guān)于無線網(wǎng)絡的適當水平的專門知識的額外的人員和合同資源。
[0008]第二種類型的DAS配備有使得與任何具體的集中化的基站相關(guān)聯(lián)的DAS遠程單元的地點和數(shù)量能夠被手動地改變的一種網(wǎng)絡切換機。盡管這種方法看起來允許基于企業(yè)的需要或基于一天中的時間的動態(tài)的重新配置，但是它經(jīng)常地要求部署用于網(wǎng)絡的實時管理的額外的人員資源。另一個問題是使相同的DAS遠程單元配置在一周中的每一天的相同時間來回改變并不總是正確的或者最好的。經(jīng)常地，對于企業(yè)IT經(jīng)理而言監(jiān)視每個基站上的用戶負荷是困難的或不實際的。并且?guī)缀蹩梢钥隙ǖ氖瞧髽I(yè)IT經(jīng)理沒有可行的方式來為每個DAS遠程單元確定在一天中給定的時間處的負荷，他們只能推測。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)中DAS部署的另一個主要限制與他們的安裝、試運行和優(yōu)化過程有關(guān)。必須要克服的一些挑戰(zhàn)性的問題包括:選擇遠程單元天線地點以確保適當?shù)母采w范圍同時使來自室外宏蜂窩站點的下行鏈路干擾最小化，使對室外宏蜂窩站點的上行鏈路干擾最小化，并且在處于室內(nèi)時和從室外移向室內(nèi)時確保適當?shù)南到y(tǒng)內(nèi)切換(并且反過來、在處于室外時和從室內(nèi)移向室外時也是一樣的)。執(zhí)行這樣的部署優(yōu)化的過程經(jīng)常被描述為試錯法，正因為如此，結(jié)果可能與高質(zhì)量的服務不一致。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)中采用像光線或有線以太網(wǎng)那樣的數(shù)字傳輸鏈路的DAS設備的一個主要限制在于以下事實:現(xiàn)有技術(shù)中RF到數(shù)字的轉(zhuǎn)換技術(shù)利用系統(tǒng)用來將例如1MHz到25MHz的單個寬的RF帶寬轉(zhuǎn)換為數(shù)字的方法。因此包含在寬的帶寬內(nèi)的所有的信號，無論弱或者強、期望的或者不期望的，都被轉(zhuǎn)換為數(shù)字的，無論那些信號是不是期望的。這種方法經(jīng)常地導致限制DAS網(wǎng)絡容量的DAS內(nèi)的低效率。優(yōu)選的是采用取得更高的效率和改進的靈活性的替代性的方法，特別是對于中性主機應用。
[0011]2008年美國通信委員會(FCC)針對移動無線網(wǎng)絡的第2階段精確度進一步闡明了它的E-911要求。第2階段中所要求的信息是移動電話的號碼和電話所撥出的幾十碼范圍內(nèi)的物理地點。據(jù)報道加拿大政府正考慮頒布類似的要求。而且FCC渴望看到美國移動網(wǎng)絡運營商為室內(nèi)用戶提供針對E-911的具有增強的精確度的定位服務。有報道稱，F(xiàn)CC正力爭在接下來兩年內(nèi)將第2階段精確度批準到室內(nèi)無線通信領(lǐng)域。
[0012]很多無線網(wǎng)絡采用移動和固定的使用基于GPS的E-911定位服務的寬帶無線終端。已經(jīng)證明來自室外衛(wèi)星的GPS信號無法很好地傳播到室內(nèi)空間。因此，特別是如果FCC的要求變得更加嚴格，則對于室內(nèi)需要替代性的更魯棒的E-911地點確定方法。
[0013]幾個美國運營商已經(jīng)表達了有關(guān)他們可以怎樣實際地并且以高性價比獲得這些增強的定位精確度能力的關(guān)切。運營商非?？释_定一種可以部署到室內(nèi)的用于增強的定位精確度的性價比高的方法。
[0014]針對用于CDMA網(wǎng)絡的室內(nèi)定位精確度增強的一種建議的方法采用被稱為CDMA偽導頻(Pilot Beacon)的單獨單元。用于室內(nèi)DAS應用的這種方法的突出的缺點在于，由于CDMA偽導頻是單獨和專用的設備并且沒有集成到DAS內(nèi)，所以其部署很可能花費昂貴。用于CDMA網(wǎng)絡的偽導頻方法使用帶有唯一的PN碼(在那個區(qū)域中)的偽導頻，該PN碼將具體的CDMA網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域(例如室內(nèi))有效地劃分成多個小的區(qū)(每個小的區(qū)與低功率的偽導頻的覆蓋區(qū)域相對應)。網(wǎng)絡知道每個偽導頻的地點、PN碼和RF功率水平。每個偽導頻必須經(jīng)由GPS或本地基站連接而同步到CDMA網(wǎng)絡?？勺冄舆t設置使得每個偽導頻能夠具有適當?shù)南到y(tǒng)定時以允許三角測量和/或小區(qū)標識位置確定。對這種方法的一種可選擇的但是可能昂貴的增強會采用用于每個偽導頻的無線調(diào)制解調(diào)器來提供對每個CDMA偽導頻的遠程報警、控制和監(jiān)視。對于WCDMA網(wǎng)絡而言，沒有公開提出用于室內(nèi)定位精確度增強的已知解決方案。
[0015]針對用于GCM網(wǎng)絡的室內(nèi)定位精確度增強的一種可供選擇的經(jīng)技術(shù)上證明的方法會采用被稱為定位測量單元或LMU的單獨單元。用于室內(nèi)DAS應用的這種方法的突出缺點在于，由于LMU是單獨和專用的設備并且沒有集成到DAS內(nèi)，所以其部署很可能花費昂貴。每個LMU要求通向?qū)MU測量進行分析的中心服務器的回程設施。LMU回程成本增加了部署用于GCM網(wǎng)絡的增強的精確度E-911解決方案的總成本。盡管經(jīng)技術(shù)上證明的KMU方法是可用的，但是它還沒有與室內(nèi)DAS相結(jié)合地被廣泛部署。
[0016]基于本文所述的現(xiàn)有技術(shù)中的方法，明顯的是，通過現(xiàn)有技術(shù)中的系統(tǒng)和能力不能實現(xiàn)高效、易部署并且動態(tài)地可重新配置的無線網(wǎng)絡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明實質(zhì)上克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的限制。本發(fā)明的先進的系統(tǒng)架構(gòu)提供了高度的靈活性以管理、控制、增強和促進分布式無線網(wǎng)絡的無線電資源效率、使用和整體性能。這種先進的系統(tǒng)架構(gòu)使得專門的應用和增強成為可能，這些專門的應用和增強包括靈活同時聯(lián)播、自動流量負荷平衡、網(wǎng)絡和無線電資源優(yōu)化、網(wǎng)絡校準、自主/輔助試運行、載波輪詢、自動頻率選擇、無線電頻率載波定位、流量監(jiān)視、流量標記和使用偽導頻的室內(nèi)地點確定。本發(fā)明也可以服務于多個運營商、多模式無線電(獨立于調(diào)制的)和每個運營商的多個頻帶以提高運營商的無線網(wǎng)絡的效率和流量容量。
[0018]相應地，本發(fā)明的目的在于提供用于靈活同時聯(lián)播的能力。通過靈活同時聯(lián)播，可以按下文所述經(jīng)由軟件控制來設置由每個RRU接入模塊分配到具體