主機單元、遠程單元以及多頻帶傳輸系統的製作方法

2023-05-02 05:04:31 2

專利名稱：主機單元、遠程單元以及多頻帶傳輸系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於分配和匯集至少一個無線通信網的和至少一個數字網絡的信號的主機單元和遠程單元。本發明還涉及一種具有這種主機單元的並且具有這種遠程單元的多頻帶傳輸系統。
背景技術：
上述類型的多頻帶傳輸系統基本上用於分配和匯集至少一個無線通信網的和至少一個數字網絡的信號。主機單元在這裡用於轉遞和放大基站與遠程單元之間的信號。設 立遠程單元用於與終端用戶特別是藉助移動終端設備通信。通信在這裡雙向發生。在此，下行鏈路方向是指從基站或主機單元向遠程單元或向終端用戶的信號運行方向，而上行鏈 路方向是指從終端用戶向主機單元或向基站的信號運行方向。主機單元與基站無線電連接地或線纜連接地並在下行鏈路方向上傳遞或在上行鏈路方向上接收不同頻帶內不同移動通信標準的信號，例如像GSM、DCS、UMTS、LTE, AffS,PCS,WiMAX等。此外，還交換數字通信網的數據或信號，例如數字視頻數據或音頻數據、DVD等。各收到的信號在主機單元內進行處理(特別是放大並且在下行鏈路方向上轉發到遠程單元或在上行鏈路方向上從該遠程單元接收。經由遠程單元將無線通信網的信號發送到終端用戶處或從該終端用戶接收。終端用戶同樣可以線纜連接地經由遠程單元在數字網絡的內部進行通信，特別是在與網絡連接的終端設備(例如計算機、控制設備、電視機等)之間交換數據或經由此對設備進行控制。例如為一棟建築物的不同房間或樓層設置有一個遠程單元，以便局部獲得對終端用戶來說足夠的信號強度。中央主機單元在這裡特別是供給多個遠程單元。為分離兩個信號運行方向一般公知兩種技術FDD (頻分雙工，頻率復用)和TDD (時分雙工，時間復用)。在主機單元與遠程單元之間藉助頻率復用進行信號傳輸時，並且特別是也在同時傳輸數字和模擬信號時，所使用的頻帶之間會出現不希望的互調製。由此信號質量總體變差。接收端上良好的頻帶分離有時不再可能。這個問題例如已經在IEEE-Transactions onCommunication, Vol. COM-24, NO. 9, September 1976, S. 1008ff 中討論過。由US 7.336.680 B2公知一種多頻帶傳輸系統的架構，用於依據點對點結構傳輸 不同標準的頻率復用的信號。為在中央單元與終端設備之間進行雙向通信，為單個通道靜態分配頻率並由此建立點對點連接通道。在此為最高優先權的信號分配特定頻率。其他信號的頻率動態指定。因此不同標準的數據通過相應調製在所指定的頻帶內傳輸。頻率本身不進行轉換。由US 7.088.921 BI公知一種系統，用於在單點對多點系統中經由無源光網絡傳輸乙太網數據。雖然乙太網數據在這裡為避免上行鏈路方向上的衝突藉助FSK調製器調製到承載信號上，但不同上行鏈路數據流的組合在電-光轉換之後才進行。由US 2008/0192855 Al還公知一種用於傳輸所謂MMO信號的系統。在此，MIMO為「Multiple Input Multiple Output」的縮寫,其中，為提高一個頻率的內部的或一個頻帶的內部的無線電傳輸率使用多個空間上彼此分開的天線。在US 2008/01 92855 Al中，為分離相同頻率的MIMO信號如下地設置，即，通過進行頻率轉變將這些信號分選並隨後共同地線纜連接地傳輸。在這裡，特別是MMO信號之一同頻率地傳輸。其他MMO信號為防止互調製相應適當地進行頻率轉變。為通過頻率逆轉變重建原始的MMO信號而隨同傳輸基準信號。由US 5. 339. 184也公知一種用於傳輸不同頻率的大量無線電信號的多頻帶傳輸系統。在該文中不同頻率的所有信號的頻帶均轉換到相同數量的不重疊的頻率內或頻帶內。不重疊的頻帶的信號在主機單元與遠程單元之間光地傳輸。在兩個方向上的傳輸之後，頻率各自重新逆轉變。

發明內容
本發明的目的在於，提供一種相對現有技術改善了的多頻帶傳輸系統，用於分配和匯集至少一個無線通信網的和至少一個數字網絡的信號。為此要給出一種改善了的主機 單元以及一種改善了的遠程單元。該目的依據本發明通過具有權利要求I所述特徵的主機單元、通過具有權利要求11所述特徵的遠程單元以及通過具有權利要求19所述特徵的多頻帶傳輸系統得以實現。因此設置有如下的主機單元，該主機單元包括至少一個主機數據機、主機上行鏈路接口、主機下行鏈路接口、主機下行鏈路組合器、主機上行鏈路分路器、基準頻率發送器和主機傳輸單元，其中，主機數據機被設立用於與至少一個數字網絡通信並與基準頻率發送器連接，其中，設立有主機下行鏈路接口和主機上行鏈路接口用於與至少一個無線通信網通信，其中，設立有主機下行鏈路組合器和主機上行鏈路分路器用於與至少一個遠程單元連接，其中，在下行鏈路方向上來自主機下行鏈路組合器的信號線路匯集成共同的信號線路，在該共同的信號線路上接通基準頻率發送器的基準頻率信號和主機數據機的數據信號，並且共同的信號線路通到主機傳輸單元內，其中，在上行鏈路方向上在主機上行鏈路分路器內由共同的信號線路分出信號線路，並且耦出主機數據機的數據信號，其中，為了數據機時鐘控制使用基準頻率發送器的基準頻率信號。依據本發明為此設置的遠程單元包括至少一個遠程數據機、遠程上行鏈路接口、遠程下行鏈路接口、遠程上行鏈路組合器、遠程下行鏈路分路器、基準頻率接收器和遠程傳輸單元，其中，設立有遠程數據機用於與至少一個用戶終端設備通信並與基準頻率接收器連接，其中，設立有遠程下行鏈路接口和遠程上行鏈路接口用於與至少一個無線通信網的網絡終端設備通信，其中，設立有遠程下行鏈路分路器和遠程上行鏈路組合器用於與主機單元連接，其中，在下行鏈路方向上由遠程傳輸單元中引出共同的信號線路，由該共同的信號線路耦出至少一個數字網絡的基準頻率信號和數據信號並輸送給基準信號接收器或遠程數據機，並且共同的信號線路在遠程下行鏈路分路器內分成一定數量與遠程下行鏈路接口連接的信號線路，並且其中在上行鏈路方向上一定數量的信號線路在遠程上行鏈路組合器內匯集成共同的信號線路，在該共同的信號線路上接通遠程數據機的數據信號，並且該共同的信號線路與遠程傳輸單元連接。依據本發明的、用於分配和匯集至少一個無線通信網的和至少一個數字網絡的信號的多頻帶傳輸系統包括至少一個上述的主機單元和至少一個上述的遠程單元，其中，所述至少一個遠程單元的遠程上行鏈路接口和遠程下行鏈路接口與所述至少一個主機單元的主機下行鏈路接口和主機上行鏈路接口經由中央信號線路連接。特別是為與主機單元連接設置有多個主機上行鏈路接口和主機下行鏈路接口，並且為與遠程單元連接設置有多個遠程下行鏈路接口和遠程上行鏈路接口。本發明現在出於如下考慮，即，儘可能成本低廉和簡單地將至少一個無線通信網(GSM、DCS、UMTS、LTE, AffS, PCS、WiMAX等)的信號和至少一個數字網絡(計算機網絡、乙太網、數字的音頻信號和視頻信號、DVB等)的信號共同地在一個主機單元與一個遠程單元之間經由信號線路輸送。為此在主機單元內中心設置有基準頻率發送器，該基準頻率發送器的頻率特別是用於產生用於傳輸數位訊號的載頻。為此基準頻率發送器在主機單元內與如下主機數據機連接，在該主機數據機連接發生相應的調製/解調。遠程端側上設置有基準頻率接收器，向該基準頻率接收器輸送耦出的和在下行鏈路方向上隨同傳輸的基準頻率信號。基準頻率接收器重建基準頻率。利用該基準頻率，處於遠程單元內的遠程調 制解調器為了調製/解調所傳輸的或收到的數字網絡信號而被操控或受時鐘控制。作為用於傳輸數字網絡信號的載頻使用並且能夠使用如下頻率，該頻率與用於傳輸無線通信網內部信號的標準的頻帶足夠保持間隔，從而即使在考慮到邊帶的情況下也不發生互調製效應。這特別是使傳輸無線的相同頻率的通信網絡的信號成為可能。在此還充分利用用於傳輸無線通信的標準頻帶彼此同樣具有足夠的幹擾間隔。利用所設置的結構特別是可以實現單點對多點結構，其中，主機單元經由相應的共同的信號線路與多個遠程單元連接。在所述遠程單元的每一個上，既可以饋入，也可以截取數字網絡的信號。每個這種遠程單元處同樣可以經由移動終端設備在所傳輸的無線通信網內部建立雙向通信。經由共同的信號線路隨同傳輸的基準頻率信號為所傳輸的數字信息的良好採樣而受時鐘控制。由如下方式，即，遠程單元具有遠程數據機，用戶例如可以在遠程單元上登錄並例如經由乙太網或其他數字網絡對主機單元編程。主機單元本身具有主機數據機，該數據機是與那裡的數字網絡的接口。換句話說，數字數據或網絡作為這種網絡因此一定程度上從該主機單元「環通(durchschleifen)」到單個或多個遠程單元。就此而言，終端用戶可以通過遠程單元動用主機單元的網絡內已連接的設備。經由隨同傳輸的基準頻率信號，同時同步所有遠程單元；它們對所有進行相同的時鐘控制。特別是通過同時隨同的數字網絡也可以設立通向主機單元的服務通道。主機下行鏈路接口和主機上行鏈路接口用於主機單元與下行鏈路方向上的或上行鏈路方向上的基站通信。相應地設置有遠程下行鏈路接口和遠程上行鏈路接口用於遠程單元與下行鏈路方向上的或上行鏈路方向上的終端設備之間的通信。主機下行鏈路組合器將主機單元的各個信號線路匯集到共同的信號線路上。相應地主機上行鏈路分路器將共同的信號線路分成各個信號線路。相反遠程下行鏈路將共同的信號線路分開，而遠程上行鏈路組合器則將各個信號線路組合成共同的信號線路。為在上行鏈路方向上的主機單元內由共同的信號線路中提取數字網絡的數據信號，設置有為時鐘控制而使用基準信號的主機數據機。為在下行鏈路和上行鏈路方向上調製/解調，特別是也可以使用分開的數據機。在遠程單元內為在下行鏈路和上行鏈路方向上調製/解調同樣可以使用分開的遠程數據機，所述分開的遠程數據機各自與用於時鐘控制的基準頻率接收器連接。在主機單元的一種有利有利的設計中，構成有基準頻率發送器，以便如下方式地產生低信號強度的基準頻率信號，該低信號強度的基準頻率信號具有在考慮到諧波和互調製分量的情況下相對於傳輸信號的其餘頻帶足夠的幹擾間隔。因此確保隨同傳輸的基準頻率信號本身不加劇互調製效應。由於其簡單和專有的特性，即使採用低信號強度，在遠程端側上基準頻率信號也可以很容易地重建或識別。基準頻率信號在最簡單的變形方案中作為正弦信號傳輸。在另一種有利的構成中，主機單元內基準頻率發送器後置連接擴頻序列產生器，該擴頻序列產生器用於使主機數據機的數據信號擴頻。換句話說，基準頻率發送器用於為擴頻序列產生器的時鐘控制。擴頻序列產生器產生擴頻序列或擴頻碼。借 助擴頻序列或擴頻碼對主機數據機的數據信號擴頻，由此具有特徵地擴大數據信號的帶寬。由經擴頻的信號中，即使在強度相對低的情況下也可以毫無問題地由噪聲背景中重新提取原始信號。在另一種優選的設計中，擴頻序列產生器甚至用於基準頻率信號的擴頻。因此基準頻率信號具有與剛才對數據信號陳述的相同優點地傳輸。特別是基準頻率信號的強度可以進一步降低。基準頻率信號可以毫無問題地由背景噪聲中再生。原則上主機數據機或遠程數據機可以用於載頻的任意調製或由載頻中的解調。但特別優選主機數據機和遠程數據機用於QAM調製/解調地或FSK調製/解調地構成。在QAM調製中，數字數據被調製到相同載頻的兩個相移的信號上。相移信號隨後相加。經由正交調幅(QAM)可以高質量地經由載頻傳輸數字數據。根據經編碼的狀態的數量，也稱為4 (2Bit)、8 (3Bit)、16 (4Bit)或統稱為多QAM調製。為進行解調，與調製相應的相同相位中的載頻信號是必要的。這一點在這裡通過共同的信號線路傳輸基準頻率信號進行。在FSK調製(頻移鍵控)時，為給定的數字符號或位串分配不同的頻率。相應地調製載頻。在最簡單的情況下，調製以兩種不同的頻率發生。在多個頻率的情況下，稱為多FSK調製。在最簡單的設計中(正如提到的那樣)相同頻率地傳輸移動通信網的不同標準的信號。在一種特別有利的設計中，主機單元內包括與基準頻率發送器連接的混頻器，該混頻器在上行鏈路方向上分配給來自主機上行鏈路分路器的一定數量的信號線路，並且在下行鏈路方向上分配給主機下行鏈路組合器內一定數量的信號線路，其中，混頻器為此設立，即，在下行鏈路方向上將傳輸信號一定數量的重疊頻帶轉換到自由的中間頻帶內，並且在上行鏈路方向上將一定數量經轉換的中間頻帶重新轉換。相應地，遠程單元內有利地包括與基準頻率接收器連接的混頻器，該混頻器在下行鏈路方向上分配給來自主機下行鏈路分路器的一定數量的信號線路，並且在上行鏈路方向上分配給主機上行鏈路組合器內一定數量的信號線路，並且其中混頻器為此設立，即，在上行鏈路方向上將傳輸信號將一定數量的重疊頻帶轉換到自由的中間頻帶內，並且在下行鏈路方向上將一定數量經轉換的中間頻帶重新轉換。這種混頻器或選頻器例如經由頻率發生器或合成器實現，所述頻率發生器和合成器經由基準頻率信號進行時鐘控制。在主機單元內，從基準頻率發送器提取基準頻率信號。在遠程單元內，藉助基準頻率信號接收器獲取基準頻率信號。通過混頻然後將所希望的信號的頻率轉變或轉換到適當的其他頻率。然後在主機單元內，在上行鏈路方向上重新轉變從遠程單元收到的經頻率轉變的信號。這一點在遠程單元內下行鏈路的方向上同樣地發生。在此，經轉變的信號的頻率不必要重新還原到原始頻率。將經轉變的信號轉換到其他頻帶內也可能是好的。按照這種方式，例如可以將傳輸標準推移到其他通信頻帶內。為在上行鏈路方向上或下行鏈路方向上轉換頻率和還原頻率，特別是使用分開的混頻器。所述分開的混頻器各自通過基準信號來同步。例如，如果在重疊的或其中至少存在互調製危險的頻帶內部傳輸兩個分開的信號，那麼推薦如上所述的頻帶轉換。為避免藉助頻率復用進行傳輸的信號中的這種互調製，將傳輸信號的重疊頻帶轉換到自由的中間頻帶內。在此由此出發，即，用於傳輸無線信息的標準的頻帶之間為避免重疊效應而設立有具有足夠大的寬度或間隔的這種自由中間頻帶。通過所介紹的方法，將以往的用於傳輸信號的重疊頻帶的自由中間頻帶加以利用。換句話說，不同信號的重疊頻帶分布到自由的中間頻帶上，從而總體上發生互調製效應的明顯減少。在此，優選在數量為η個的重疊頻帶中，僅將數量為η-i個的轉換成自由的中間頻帶，而這些信號之一在其無轉換的頻率上通過。互調製問題在這種情況下以較少的開支在相同的程度上得以避免。 上述情景特別是在這種情況下存在，S卩，要傳輸不同信息內容的相同頻率的信號，特別是所謂的MMO信號。例如來自不同扇區的或如在MMO的情況下經由空間上分開的天線接收的這種信號在同一個頻帶內部傳輸，但由於在接收端側上能彼此分選。因此，在一種特別有利的設計中，在主機單元內一個或多個用於相同頻率的信號的頻率轉換和頻率還原的混頻器分配給相同頻率的信號的信號線路，其中，其餘頻帶在其無轉變的頻率上通過。相應地在遠程單元內用於相同頻率的信號的頻率轉換和頻率還原的混頻器分配給相同頻率的信號的信號線路，其中，其餘頻帶頻率相同地無轉變地通過。通過這種設計達到，相同頻率的信號，特別是MMO信號為經由主機單元與遠程單元之間的共同的信號線路傳輸而彼此分開地轉換到自由的中間頻帶內。因此傳輸時不出現調製效應。相同頻率的信號特別是可以與同一標準的信號和與彼此本身在經由共同的信號線路的傳輸之後重新分選。正如已經介紹的那樣，為此無論是為了混頻還是為了選頻，各自使用隨同傳輸的或在主機單元內生成的基準頻率信號。此外有利的是，構成有用於在共同的信號線路上傳輸數字的基帶數據的主機數據機。相應優選在遠程單元內構成有同樣用於在共同的信號線路上傳輸數字的基帶數據的遠程數據機。在此，數據以其作為時間信號所具有的同一頻率傳輸。對此的例子是乙太網。其中所包含的數字數據藉助時間復用方法傳輸。對單個設備或地址的指定在這裡經由信道編碼進行。為在單點對多點連接中確保遠程單元同時發送，從而使所有與其連接或連上的設備同步，所述遠程單元或每個遠程單元包括一定數量的用於延遲傳輸信號的可以調整的延遲環節。因此可以照顧到主機單元與不同遠程單元之間不同長度的傳輸距離。在藉助主機單元和遠程單元實現的多頻帶傳輸系統的一種優選的設計中，中央信號線路是光波導，其中，為遠程單元和主機單元分別分配一個用於在其電的與光的形式之間的、傳輸信號的相應轉換的光電轉換器單元。


下面藉助附圖對本發明的實施例進行詳細說明。其中圖I示意示出下行鏈路方向上主機單元與遠程單元之間的傳輸路徑；以及圖2示意示出遠程單元的結構。
具體實施例方式在圖I中示意示出主機單元2、2'與遠程單元3、3'之間兩個數字網絡的信號和三個無線通信網的信號的共同傳輸。主機單元2、2'和遠程單元3、3'共同形成一個用於分配和匯集至少一個無線通信網的和至少一個數字網絡信號的多頻帶傳輸系統I。下行鏈路區域在這裡採用2、3標註，而上行鏈路區域則通過2'和3'表示。
主機單元2、2'在這種情況下包括信號線路a、b或a'、b'，用於在各自一個數字網絡內部傳送或交換信號。數字數據在這種情況下在傳輸之前藉助第一主機數據機5並藉助第二主機數據機6調製到載頻上。兩個主機數據機5、6在這種情況下構成多QAM調製。在上行鏈路方向上，為解調相應來自遠程單元3、3'的經調製的數位訊號設置有另外的主機數據機5'和6'。主機單元2、2'還包括三個信號線路c、d和e或c'、d'和e'，所述信號線路經由無線電或線纜與無線通信網的基站BTS連接。三個信號線路C、d和e或c'、d'和e'在此方面各自分配給不同移動無線電標準的信號。特別是這些標準可以是LTE、UMTS、DCS或 GSM。信號線路a至e或a'至e,是主機下行鏈路接口 9的部分或主機上行鏈路接口8的部分。經由所述接口 8和9進行主機單元2、2^與基站BTS和與兩個數字網絡的連接。主機下行鏈路接口 9和主機上行鏈路接口 8同樣為與遠程單元3、3'通信而設立。主機單元2、2'還具有基準頻率發送器12，例如石英振蕩器，該石英振蕩器在輸出端產生用於時鐘控制的基準頻率信號。基準頻率發送器12的輸出線路採用f標註。從信號線路f為兩個主機數據機5、6或5'、6'截取出基準頻率發送器12的基準頻率信號。在此方面，特別是可以如下設置，即，基準頻率信號本身例如通過倍頻或分頻轉換成主機數據機5、6或5'、6'的其他載頻。為信號線路d和e以及d'和e'各自分配第一頻率發生器15和15'或第二頻率發生器16和16'，所述第一頻率發生器或第二頻率發生器在輸出端經由第一混頻器17和IT或第二混頻器18和18'分配給信號線路d和e以及d'和e'。藉助混頻器17、18將在下行鏈路方向上信號線路d和e內運行的信號的頻率進行頻率轉變，特別是轉換到各個傳輸標準之間的自由中間頻帶內。特別是信號線路d和e內的信號可以是一種標準內部來自空間上分開的天線的所謂的MMO信號。兩個MMO信號在主機單元2、2'內轉換到自由的中間頻帶內，從而避免與其他信號的互調製，並且兩個MMO信號在遠程端側上可以毫無問題地彼此重新分開。為在混頻器中分選出所希望的頻帶，在信號線路d和e內為混頻器17或18後置連接第一或第二帶通濾波器19、20。相反利用兩個混頻器17'和18'通過在上行鏈路方向上的混頻，該信號線路的、轉換到自由中間頻帶內的信號重新還原到原始頻率。
兩個數字數據信道a和b的經QAM調製的信號、信號線路f中的基準頻率信號、信號線路c的相同頻率的信號以及信號線路d和e的經頻率轉換的信號在主機下行鏈路組合器10內匯集到一個共同的信號線路23內。在下行鏈路的方向DL上，共同信號線路23的信號還在主機傳輸單兀25內經由光電轉換器單兀25轉換成光信號，並且經由光波導27輸送給遠程單元3。遠程單元3、3'包括原則上用於與終端用戶USER連接的遠程下行鏈路接口 33以及遠程上行鏈路接口 32。遠程單元3、3^的兩個接口 33和32經由信號線路34、3f通入共同的如下遠程傳輸單元36，主機單元2、2'的光波導27通到該遠程傳輸單元中。在遠程傳輸單元36內，接收到的和要發送的光波導27的信號轉換成電的或光的信號。所述信號經由信號線路34或34'運行到或來到遠程下行鏈路分路器30或遠程上行鏈路組合器31內，在其中，它們例如藉助適當的濾波器彼此分離並在相應的依據主機單元2或2'的分配方案下分配到遠程單元3或3'的信號線路a-e或a' -e'上。從信號線路f提取基準頻率發送器12 (在主機單元2內)的隨同傳輸的基準頻率信號或由傳輸頻率(例如擴頻頻帶編碼地)重建。這藉助基準頻率接收器40和後置連接的以從屬運行方式工作的頻率發送器42進行。重建的原本的基準頻率經由信號線路f傳送到第一遠程數據機38、38'和第二遠程數據機39、39'。藉助基準頻率在那裡解調或調製各自經QAM調製的信號。相應地在下行鏈路方向上的信號線路a和b內重新存在兩個數字網絡的信號。可以為信號線路c設置、從信號線路c提取與主機單元2方面相同頻率的信號。在上行鏈路方向上為向主機單元2、2'傳輸可以饋入相同頻率的信號到信號線路c'內。經由第一和第二帶通濾波器52、53，提取信號線路d和e的轉換到邊帶內的下行鏈路信號。通過其收到收到經重建的基準頻率的、設計為合成器的頻率發生器47、48以及與其連接的混頻器49、50，將信號重新還原到傳輸標準的原始頻率內。在上行鏈路方向上，到達信號線路d'和e'上的信號藉助頻率轉換器50'和49'轉換到不重疊的頻帶內。在通過帶通濾波器52'和53'進行的濾波之後，信號d'和e/與相同頻率的信號c'以及與遠程數據機38'和39'的上行鏈路信號匯集。經由兩條信號線路a和b或a'和b'終端用戶可以交換數字數據。例如該終端用戶經由乙太網聯繫主機單元2、2'方面的單個設備。特別是主機單元2或2'的尋址本身是可能的，從而其編程可以經由訪問遠程單元3、3'進行。信號線路c、d和e或c'、d'和e'接通用於無線通信的相應天線。終端用戶可與移動終端設備雙向通信。在圖2中示意示出主機單元2、2^各個組件的布置，該主機單元與圖I所示的主機單元大致相應。在此，主機單元2、2'的定向相對於與該主機單元相應的圖I有所改變。在圖2中，所分配的基站BTS處於右側。在左側可以認出光波導27，在該光波導上所有信號按照頻率復用方法(FDD)與遠程單元雙向交換。為傳輸數字數據或數字網絡的信號設置有主機數據機5、5'。該主機數據機包括進入數字網絡的物理接口 PHY，用於在接收方向上將網絡的物理承載介質上的經 編碼的信號轉換位數字的有效數據，並且在發送方向上將數字的有效數據轉換為相應承載介質的經編碼的信號。經由現場可編程門陣列(FPGA)並藉助數模轉換器(DAC)，調製從數字網絡收到的數字的有效數據被調製，並且作為經調製的用於傳輸的頻率信號與其他信號組合。設置有正交調幅(QAM)作為調製方式。在接收端上，藉助模數轉換器(ADC)接收經調製的頻率信號並利用相應的接收邏輯解調。在這裡，數字有效數據的傳輸依據DVB-C標準設置。為了主機數據機5、5'的時鐘控制，在主機單元2、2'內設置有在這裡構造為石英振蕩器的基準頻率發送器12。通過相應的分頻，由此導出調製/解調所需的頻率。基準頻率發送器12同時用於在這裡構造為合成器的頻率發生器15的時鐘控制。主機單元2、2'還包括處理器60，該處理器經由總線線路控制無線通信網的信號路徑的電平。此外該處理器60負責執行全部的運行調整並收集可能的故障信息或運行信息。正如遠程單元內的相應處理器那樣，該處理器60經由乙太網鏈路與中央控制器和監測單元連接。 用於匯集下行鏈路信號或分離上行鏈路信號的下行鏈路組合器和上行鏈路分路器包括一系列的第一雙工器單元65、67或65'、67'，所述雙工單元分配給不同無線通信系統的傳輸頻帶。雙工器單元65、67、65'、67'的任務是，為在光程上適當傳輸，專門針對頻帶地在下行鏈路的方向上衰減信號並在上行鏈路的方向上放大信號。因為與不同無線通信網的基站BTS的連接經由組合的線路/天線進行，所以從屬於彼此的、雙工器單元62中的下行鏈路信號和上行鏈路信號必須依據FDD方法分離或匯集。在這種情況下，為主機上行鏈路接口 8或主機下行鏈路接口 9分配有用於接收/發送MIMO信號的第一天線Al和第二天線A2、用於接收/發送UMTS信號的天線B、用於接收/發送DCS信號的天線C和用於接收/發送GSM信號的天線D。經由連接端E可與數字網絡建立連接。換句話說，主機單元2、2'為多頻帶傳輸系統而配置。如果觀察下行鏈路方向DL上的信號運行，那麼接收到的、MMO天線Al和A2的信號藉助於與頻率發生器15的輸出端連接的混頻器17、18轉變到各個標準之間的自由中間頻帶內。移動通信的所提到的標準的其他信號相同頻率地繼續輸送。藉助耦合元件63將經頻率轉變的MMO接到一起。通過第二雙工器65清除各不希望的邊帶。依據UMTS的和依據DCS的信號在下行鏈路的方向DL上匯集。MMO信號以及依據GSM的信號同樣在下行鏈路方向上匯集。在第三雙工器單元67內重新抑制邊帶或清除不希望的較大或較小的頻率。此後在下行鏈路方向DL上匯集無線通信網的全部信號。藉助耦合元件70在下行鏈路方向上進一步將共同的信號與基準頻率發送器12的基準頻率信號匯集。經由第四雙工器單元72抑制各自幹擾性的、較大的或較小的頻率。特別是一個或多個數字網絡的信號作為主機數據機5的數據信號被接通。經由電光轉換器單元73將全部頻率復用的電信號轉換成光信號並且輸送給光波導27。經由光波導27將所有信號輸送給已連接的遠程單元。在上行鏈路方向UL上，收到的信號首先藉助電光轉換器單元73'轉換成電信號。藉助第四雙工器單元72』將一個或多個數字網絡的信號耦出並將經調製的頻率信號輸送給主機數據機5。無線通信網的其餘信號首先經由第三雙工器單元67'分配到兩個頻帶上。經由第二雙工器單元65'進行進一步的到傳輸標準的不同頻帶的總計四個信號上的分配。藉助分路器63'將兩個MMO信號分配到兩個混頻級上。MMO信號然後藉助混頻器17'、18'還原到原始的頻帶內。所有信號最終運行到用於發送的相應天線或BTS的天線連接端。附圖標記列表I多頻帶傳輸系統2、2'主機單元3、3'遠程單元5、5'第一主機數據機、6、6'第二主機數據機7主機上行鏈路分路器8主機上行鏈路接口9主機下行鏈路接口10主機下行鏈路組合器12基準頻率發送器15、15'第一頻率發生器16、W第二頻率發生器17、17'第一混頻器18、18'第二混頻器19第一帶通濾波器20第二帶通濾波器23共同的信號線路(主機)25主機傳輸單元27光波導30遠程下行鏈路分路器31遠程上行鏈路組合器32遠程上行鏈路接口33遠程下行鏈路接口34共同的信號線路(遠程)36遠程傳輸單元38、38'第一遠程數據機39、39'第二遠程數據機40基準頻率接收器42頻率發送器47、47' 第一頻率發生器48,48/ 第二頻率發生器49、49' 第一混頻器50、50' 第二混頻器52第一帶通濾波器53第二帶通濾波器
60處理器62,62'第一雙工單元63稱合兀件65、65'第二雙工單元67、67'第三雙工單元70耦合元件72、72'第四雙工單元 73、73'電光轉換器單元AlMIMO的第一天線連接端A2MIMO的第二天線連接端BUMTS的天線連接端CDCS的天線連接端DGSM的天線連接端E數字網絡的連接端a~e> a1 ~e1 信號線路f基準信號線路PHY數字/經調製的模擬接口FPGA數字電路UL上行鏈路方向DL下行鏈路方向BTS基站USER用戶
權利要求
1.主機單元(2、2')，用於分配和匯集至少一個無線通信網的和至少一個數字網絡的信號，所述主機單元包括至少一個主機數據機(5、5'、6、6')、主機上行鏈路接口(8)、主機下行鏈路接口(9)、主機下行鏈路組合器(10)、主機上行鏈路分路器(7)、基準頻率發送器(12)和主機傳輸單元(25)， -其中，所述主機數據機(5、5'、6、6')被設立用於與所述至少一個數字網絡通信並且與所述基準頻率發送器(12)連接， -其中，所述主機下行鏈路接口( 9 )和所述主機上行鏈路接口( 8 )被設立用於與所述至少一個無線通信網的基站(BTS)通信， -其中，所述主機下行鏈路組合器(10)和所述主機上行鏈路分路器(7)被設立用於與至少一個遠程單元(3、3')連接， -其中，在下行鏈路方向(DL)上，來自所述主機下行鏈路組合器(10)的信號線路(a-e)匯集成共同的信號線路(23)，所述基準頻率發送器(12)的基準頻率信號和所述主機數據機(5、6)的數據信號接通到所述共同的信號線路(23)上，並且所述共同的信號線路(23)通到所述主機傳輸單元(25)內， -其中，在上行鏈路方向(UL)上，由共同的信號線路(23')在所述主機上行鏈路分路器(7)內分成信號線路(a' -e')，並且耦出所述主機數據機(5'、6')的數據信號，其中，為了數據機時鐘控制使用所述基準頻率發送器(12)的基準頻率信號。
2.按權利要求I所述的主機單元(2、2')，其中，構成所述基準頻率發送器(12)，以產生低信號強度的基準頻率信號，所述低信號強度的基準頻率信號具有在考慮到諧波和互調製分量的情況下與傳輸信號的其餘頻帶足夠的幹擾間隔。
3.按權利要求I或2所述的主機單元(2、2')，其中，所述基準頻率發送器(12)後置連接有擴頻序列產生器，所述擴頻序列產生器用於所述主機數據機(5、5'或6、6')的數據信號的擴頻。
4.按權利要求3所述的主機單元(2、2')，其中，所述擴頻序列產生器用於所述基準頻率信號的擴頻。
5.按前述權利要求之一所述的主機單元(2、2')，其中，所述主機數據機(5、5'或6、6')被構成用於QAM調製/解調或FSK調製/解調。
6.按前述權利要求之一所述的主機單元(2、2』)，其中，包括一定數量的與所述基準頻率發送器(12)連接的混頻器(17、17'、18、18')，所述混頻器在上行鏈路方向(UL)上分別分配給來自所述主機上行鏈路分路器(7)的信號線路(d' -e')之一，並且在下行鏈路方向(DL)上分別分配給所述主機下行鏈路組合器(10)內的信號線路(d-e)之一，並且其中，為如下目的設立所述混頻器(I 7、1 V、1 8、1 8,)，即，在下行鏈路方向(DL)上將所述傳輸信號的一定數量的重疊頻帶轉換成自由的中間頻帶，並且在上行鏈路方向(UL)上將一定數量經轉換的中間頻帶重新轉換。
7.按權利要求6所述的主機單元(2、2')，其中，設立所述混頻器(17、17'、18、18')，以在上行鏈路方向(UL)上將經轉換的中間頻帶還原成經轉換的傳輸信號的原始頻帶。
8.按權利要求6或7所述的主機單元(2、2')，其中，設立所述混頻器(17、17'、18、18')，以在下行鏈路方向(DL)上將所述傳輸信號的n個重疊的頻帶中的n-1個轉換成自由的中間頻帶，並且其中，這些重疊的頻帶中的一個在其頻率上通過。
9.按權利要求6至8之一所述的主機單元(2、2')，所述主機單元被設立用於交換不同信息內容的相同頻率的信號，特別是MIMO信號，其中，所述混頻器(17、17』、18、18')為所述相同頻率的信號的頻率轉換和頻率還原分配給所述相同頻率的信號的信號線路(d-e、d' -e')，並且其中，其餘頻帶在其頻率上通過。
10.按前述權利要求之一所述的主機單元(2、2')，其中，所述主機數據機(5、5'、6、6')被構成用於在所述共同的信號線路(23、23')上傳輸數字的基帶數據。
11.遠程單元(3、3')，用於分配和匯集至少一個無線通信網的和至少一個數字網絡的信號，所述遠程單元包括至少一個遠程數據機(38、38'、39、39')、遠程上行鏈路接口( 32 )、遠程下行鏈路接口( 33 )、遠程上行鏈路組合器(31)、遠程下行鏈路分路器(30 )、基準頻率接收器(40)和遠程傳輸單元(36)， -其中，所述遠程數據機(38、38'、39、39')被設立用於與至少一個用戶終端設備通信，並且與所述基準頻率接收器(40)連接， -其中，所述遠程下行鏈路接口( 33 )和所述遠程上行鏈路接口( 32 )被設立用於與所述至少一個無線通信網的網絡終端設備通信， -其中，所述遠程下行鏈路分路器(30 )和所述遠程上行鏈路組合器(31)被設立用於與主機單元(2、2')連接， -其中，在下行鏈路方向(DL)上由所述遠程傳輸單元(36)引出共同的信號線路(34)，由所述共同的信號線路耦出所述至少一個數字網絡的基準頻率信號和數據信號，並且輸送給所述基準信號接收器(40)或所述遠程數據機(38、38'、39、39')，並且所述共同的信號線路(34)在所述遠程下行鏈路分路器(30)內分成一定數量的與所述遠程下行鏈路接口(33)連接的信號線路(a-e)， -並且其中，在上行鏈路方向(UL)上一定數量的信號線路(a' -e')在所述遠程上行鏈路組合器(31)內匯集成共同的信號線路(34')，所述遠程數據機(38'、39')的數據信號接通到該共同的信號線路(34')，並且此在上行鏈路方向上共同的信號線路(34')與所述遠程傳輸單元(36 )連接。
12.按權利要求11所述的遠程單元(3、3')，其中，所述遠程數據機(38、38'或39、39')被構成用於QAM調製/解調或FSK調製/解調。
13.按權利要求11或12所述的遠程單元(3、3')，其中，包括一定數量的與所述基準頻率接收器(40)連接的混頻器(49、49'、50、50')，所述混頻器在下行鏈路方向(DL)上分別分配給來自所述主機下行鏈路分路器(30 )的信號線路(d-e )之一，並且在上行鏈路方向(UL)上分別分配給所述主機上行鏈路組合器(31)內的信號線路(d' -e')之一，並且其中，為如下目的設立所述混頻器(49、49'、50、50')，即，在上行鏈路方向(UL)上將傳輸信號的一定數量的重疊頻帶轉換成自由的中間頻帶，並且在下行鏈路方向(DL)上將一定數量經轉換的中間頻帶重新轉換。
14.按權利要求13所述的遠程單元(3、3')，其中，設立所述混頻器(49、49'、50、50')，以在下行鏈路方向(DL)上將經轉換的中間頻帶還原成經轉換的傳輸信號的原始頻帶。
15.按權利要求13或14所述的遠程單元(3、3')，其中，設立所述混頻器(49、49'、50、50')，以在上行鏈路方向(DL)上將所述傳輸信號的n個重疊的頻帶中的n_l個轉換成自由的中間頻帶，並且其中，這些重疊的頻帶中的一個在其頻率上通過。
16.按權利要求15所述的遠程單元(3、3')，所述遠程單元被設立用於交換不同信息內容的相同頻率的信號，特別是MMO信號，其中，所述混頻器(49、49 '和50、50 ')為所述相同頻率的信號的頻率轉換和頻率還原分配給所述相同頻率的信號的信號線路(d' -e'、d-e)，並且其中，其餘頻帶在其頻率上通過。
17.按權利要求11至I6之一所述的遠程單元(3、3')，其中，所述遠程數據機(38、38'或39、39')被構成用於在所述共同的信號線路(34、34')上傳輸數字的基帶數據。
18.按權利要求11至17之一所述的遠程單元(3、3')，其中，包括一定數量的能調整的用於傳輸信號的延遲的延遲環節。
19.多頻帶傳輸系統(1)，用於分配和匯集至少一個無線通信網的和至少一個數字網絡的信號，所述多頻帶傳輸系統包括至少一個按權利要求I所述的主機單元(2、2')和至少一個按權利要求11所述的遠程單元(3、3')，其中，所述至少一個遠程單元(3、3')的遠程上行鏈路接口(32)和遠程下行鏈路接口(33)與所述至少一個主機單元(2、2')的主機下行鏈路接口(9)和主機上行鏈路接口(8)經由至少一個中央信號線路(27)連接。
20.按權利要求19所述的多頻帶傳輸系統(1)，其中，所述中央信號線路(27)是光波導，為所述光波導在所述遠程單元(3、3')內和所述主機單元(2、2)內分別分配用於傳輸信號的相應轉換的光電轉換器單元(25、36 )。
全文摘要
本發明提供一種主機單元(2、2′)以及一種遠程單元(3)，用於分配和匯集至少一個無線通信網和至少一個數字網絡的信號的多頻帶傳輸系統(1)。在此方面，主機單元(2)內設置基準頻率發送器(12)，其用於與轉換至少一個數字網絡信號的主機數據機(5、5'、6、6′)的時鐘控制而設立。由基準頻率發送器(12)發出的基準頻率信號在下行鏈路的方向(DL)上傳送到遠程單元(3)上。在那裡藉助基準頻率接收器(40)重建基準頻率信號並用於為了那裡的遠程數據機(38、38′、39、39′)時鐘控制而進行解調。
文檔編號H04W88/08GK102714887SQ201080051531
公開日2012年10月3日 申請日期2010年11月9日 優先權日2009年11月12日
發明者奧利弗·布拉茲, 彼得·施密德, 斯特凡·艾森溫特, 約爾格·斯特凡尼克, 馬蒂亞斯·施馬裡施 申請人:安德魯無線系統有限公司