专利名称：分布式信号累加与增益控制的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及通信领域，更具体地说，涉及分布天线系统中的信号增益控制。
背景技术：
全球已经有多种无线通信系统普及。例如，蜂窝通信系统覆盖大多数主要的市区，以及通过边远地区的主要高速公路。蜂窝系统允许备有蜂窝手机的个人与连接到公众交换电话网(PSTN)或某些其它通信网络的基站通信。
与任何通信系统的情况一样，蜂窝系统可能会在基站信号无法到达地方留下覆盖“漏洞”。这些覆盖漏洞可能位于隧道、山谷、高楼之间的城市街道或任何其它射频(RF)信号受阻的地方。
在这些覆盖漏洞所在地设置额外的基站并不总是可行。基站成本往往非常昂贵，这不仅是因为有设备成本，还因为有土地占用成本。此外，大型基站天线可能在物理或审美方面与现场区域不协调。
一种解决覆盖漏洞的方案是在需要覆盖、但不保证或不期望设置基站的地方采用较小的分布天线。但是，分布天线系统存在一些问题。
任何系统均具有一定动态范围。对于只有一个天线端口的系统，整个动态范围可用于该唯一的端口信号。当系统具有多个天线端口，如在分布天线系统中时，同一动态范围由来自所有端口的集合信号(aggregate signal)共享。这在多个端口同时激活时降低了可用于每个端口的动态范围。单条信号路径上分布天线的一个问题是沿该信号路径上的集合信号可能超出系统允许的动态范围。因此现有技术中需要具有增益控制的分布天线系统。
发明概述本发明的实施例包括具有多个分布天线端口的通信系统。每个端口可以接收具有某个信号电平的通信信号。通信介质耦合多个分布天线端口。衰减功能耦合到多个天线端口。衰减功能可以根据衰减指令衰减至少一个信号电平。增益控制功能耦合到衰减功能。增益控制功能根据信号电平抽样值生成衰减指令。
附图简介
图1显示本发明的分布数字天线系统的实施例的框图。
图2显示本发明的分布数字天线系统的另一个实施例的框图。
图3显示根据图1所示系统的远程单元的一个实施例的框图。
图4显示根据图2所示系统的远程单元的一个实施例的框图。
图5显示具有分布加法和增益控制以及头端公共集合信号衰减功能的系统的一个实施例的框图。
图6显示具有分布加法和增益控制以及本地公共衰减功能的系统的一个实施例的框图。
图7显示具有分布加法和增益控制以及本地输入衰减功能的系统的一个实施例的框图。
图8显示具有分布加法和增益控制以及头端生成的反馈控制的系统的一个实施例的框图。
图9显示具有分布加法和增益控制以及分布反馈控制的系统的一个实施例的框图。
发明的详细说明通过分布信号衰减及衰减控制，本发明的实施例保持原系统动态范围。这样，无需任何附加比特来表示来自分布天线的集合信号。
本发明的实施例涉及在远程单元和主单元之间作为通信介质的光纤。但是，将远程单元连接到主单元的通信介质可以采取任何形式，包括通过空中接口的激光、通过同轴电缆的RF信号或通过空中接口的RF信号。
图1显示本发明的分布数字天线系统的实施例的框图。该系统具有使用天线(110)在RF链路上进行通信的基站(100)。该基站采用任何适合的空中接口标准在RF链路上进行通信。例如，上述空中接口标准包括下列之一高级移动电话系统(AMPS)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)或任何其它适合的空中接口标准。
RF链路由基站(100)用于向预订用户单元(150)传输的前向链路构成。预订用户单元(150)通过反向链路向基站(100)回传。预订用户单元(150)是移动台或如无线本地环路系统中的固定台。
基站(100)具有发送器和接收器，它们允许预订用户单元(150)与公众交换电话网络(PSTN)(130)通信。在一个实施例中，基站将预订用户单元(150)链接到正在与其它基站通信的其它预订用户单元。在一个实施例中，基站(100)通过移动交换中心连接到PSTN，所述移动交换中心处理与多个基站的呼叫交换。
主单元(101)通过RF链路(115)连接到基站(100)。在一个实施例中，此链路(115)是同轴电缆。其它实施例采用其它类型的连接，例如空中接口或承载数字RF信号的光纤。转让给ADC电信公司的美国专利申请No.09/619431公开了数字RF信号，该申请通过引用结合于本文中。
主单元(101)负责将来自基站(100)的RF信号转换成便于在光学介质上传输的光信号。主单元(101)还负责将接收的光信号转换成RF信号，以便传送到基站(100)。在其它实施例中，主单元(100)还执行其它功能。
一个或多个远程单元(105-108)通过光学介质如光纤线路(120和125)以菊花链布置连接到主单元(101)。远程单元(105-108)设在因缺乏基站(100)覆盖而需要附加信号覆盖的地方。这些远程单元(105-108)通过远程单元天线(135-138)提供的RF链路与特定远程单元覆盖区内的预订用户单元通信。
为便于说明，图中显示了四个远程单元(105-108)。但是，替代实施例可使用其它数量的远程单元。如果仅小型地理区域需要覆盖，则可采用少至1个远程单元(105)。如果边远区域中的高速公路需要额外的覆盖，则通常采用四个以上的远程单元。
图1的实施例对每个通信方向使用一条单独的光纤线路。每根光纤承载不同的波长。例如，从主单元(101)到远程单元(105-108)的光纤线路(120)承载波长λ1。从远程单元(105-108)到主单元(101)的光纤线路(125)承载波长λ2。在替代实施例中，每根光纤可承载相同的波长。
从主单元(101)到远程单元(105-108)的光纤线路(120)承载要由远程单元(105-108)传送的数字光信号。始于远程单元(105-108)的光纤线路(125)承载的数字光信号包含来自各远程单元(105-108)的接收信号之和。下面依次讨论这些远程单元的和信号生成。
图2显示本发明的分布数字天线系统的另一个实施例的框图。此系统与图1所示实施例相似，所不同的是，远程单元(205-208)通过单个光学介质(220)连接到主单元(201)。
图2所示的系统具有采用天线(210)在RF链路上进行通信的基站(200)。该基站可以采用任何空中接口标准在RF链路上通信。例如，上述空中接口标准可以是码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)。
RF链路由基站(200)用于向预订用户单元(250)传输的前向链路构成。预订用户单元(250)通过反向链路向基站(200)回传。预订用户单元(250)可以是移动台或例如无线本地环路系统中的固定台。
基站(200)具有发送器和接收器，它们允许预订用户单元(250)与公众交换电话网络(PSTN)(230)通信。该基站还可以将预订用户单元(250)链接到正在与其它基站通信的预订用户单元。在一个实施例中，基站(200)通过移动交换中心连接到PSTN，所述移动交换中心处理与多个基站的呼叫交换。
主单元(201)通过RF链路(215)连接到基站(200)。在一个实施例中，此链路(215)是同轴电缆。其它实施例采用其它类型的连接，例如空中接口或承载数字RF信号的光纤。
主单元(201)负责将来自基站(200)的RF信号转换成用于在光学介质上传输的数字光信号。主单元(201)还将接收的光信号转换成RF信号，以便向基站(200)传输。在其它实施例中，主单元(201)还执行其它功能。
一个或多个远程单元(205-208)通过以菊花链布置连接的光学介质如光纤线路(220)连接到主单元(201)。远程单元(205-208)设在因缺乏基站(200)覆盖而需要附加信号覆盖的地方。
出于说明的目的，图中显示了四个远程单元(205-208)。但是，替代实施例可根据具体应用而采用其它数量的远程单元。
图2的实施例将一条光纤线路(220)用于往返于远程单元(205-208)的通信。这是通过承载多个波长的单根光纤(220)来实现的。例如，光纤线路(220)将波长λ1用于从主单元到远程单元(205-208)的数字信号。光纤线路(220)还使用波长λ2承载数字和信号。该数字和信号是来自远程单元(205-208)的接收信号之和。随后讨论该远程单元和信号生成。
图3显示图1所示远程单元(105)的一个实施例的框图。图1所示实施例的每个远程单元(105-108)在功能组成上基本相同。
远程单元(105)通过天线(135)发送和接收RF通信信号。接收和发送电路通过双工器(301)连接到天线(135)。替代实施例采用其它数量的天线。例如，一个实施例采用三个天线来覆盖一个区域地三个不同扇区。
天线(135)上接收的模拟信号经双工器(301)分离到模数转换器(305)。模数转换器(305)通过对该信号进行周期性抽样而将接收的模拟信号数字化。抽样生成接收模拟信号的数字表示。
数字化的接收信号输入到加法器(315)，以便与来自菊花链中在前远程单元的数字化信号相加。因此，加法器(315)的输入耦合到前一个远程单元的输出。加法器(315)的输出是和信号，此和信号耦合到后续远程单元的输入或耦合到主单元。因此，主单元接收表示系统的远程单元(105-108)所接收到的所有信号之和的和信号。
主单元的数字信号耦合到数模转换器(310)。数模转换器(310)取该模拟信号的数字表示，并将其转换成模拟信号，以便通过天线(135)发送。
光电转换器(320-323)设在远程单元(105)的光端口(330和335)处。每个光端口(330和335)具有各自耦合到光电转换器(320-323)的输入和输出。
因为远程单元(105)使用电信号进行工作，而该电信号通过光端口(330和335)输入时以光信号表示，所以光电转换器(320-323)负责将光信号转换成电信号，以便远程单元(105)进行处理。接收的电信号从电形式转换成光形式，以便通过光纤传输。
图4显示图2所示远程单元(205)的一个实施例的框图。图1所示实施例的每个远程单元(205-208)在功能组成上基本相同。
远程单元(205)通过天线(435)发送和接收RF通信信号。接收和发送电路都通过双工器(401)连接到天线(435)。替代实施例也可采用其它数量的天线。例如，一个实施例采用三个天线来覆一个区域内的三个不同扇区。
天线(435)上接收到的模拟信号经双工器(401)分离到模数转换器(405)。模数转换器(405)通过对该信号进行周期性抽样而将接收的模拟信号数字化。抽样产生接收模拟信号的数字表示。
数字化的接收信号输入到加法器(415)，以便与来自自菊花链中在前远程单元的数字化信号相加。因此，主单元接收表示系统的远程单元(205-208)所接收的所有信号之和的和信号。
主单元的数字信号耦合到数模转换器(410)。数模转换器(410)取该模拟信号的数字表示，并将其转换成模拟信号，以便通过天线(435)发送。
光电转换器(420-423)设在远程单元(205)的光端口(440和445)处。每个光端口(440和445)具有各耦合到光电转换器(420-423)的输入和输出。
因为远程单元(205)使周电信号进行工作，而该电信号通过光端口(440和435)输入时以光信号表示，所以光电转换器(420-423)负责将该光信号转换成电信号，以便远程单元(205)处理。接收的电信号从电形式转换成光形式，以便在光纤上传输。
波分复周器(WDM)(430和431)设在每个光端口(440和445)处。WDM(430和431)执行将具有多个波长的多个光信号组合所必需的光复用功能。WDM(430和431)还执行将单根光纤的多个波长分离到它们各自的信号路径所必需的光去复用功能。
在上述实施例中，如果一个天线端口用尽全部系统动态范围，则其它天线端口无动态范围可周，由此需要增加总动态范围。(以dB计的)所需附加动态范围大小表示为6*Log2N，其中N是天线端口的数量。在一帧中表示集合信号所需的附加比特数表示为Log2N。
在一个操作实施例中，一个天线端口的动态范围在84dB时需要14个比特来表示。为了适应32个天线端口的总动态范围，需要额外的30dB和5比特。在此情况下，每个端口的模数转换分辨率仍然保持在14个比特，但所有天线端口信号的和值由19个比特表示。
为了保持原动态范围和输出信号电平，本发明实施例的分布衰减在天线输入端口、输出端口或二者处使用衰减器。分布控制可以采用向每个天线端口反馈的基于头端的控制器、设在每个天线端口处的本地控制器或利用分布反馈的分布控制。
本发明的各种实施例采用自动增益限制(AGL)作为增益控制功能。而另一些实施例采用自动增益控制(AGC)作为增益控制功能。AGL仅在信号超出某个最大值时才激活。AGC则连续控制衰减。
本发明的实施例采用不同的衰减方法。这些方法包括连续性衰减和步进式衰减。
连续性衰减在衰减值方面是连续的。该值精确地指明需要多大衰减。换言之，该衰减量可与超出最大阈值的过抽样信号电平成比例。如果集合信号超过最大阈值2.3dB，则衰减器刚好引入2.3dB的衰减。
这种衰减方法通过将总计值乘以适当的衰减系数来实现。在一个实施例中，该衰减系数的范围在0(对应于无限衰减)和1(对应于不衰减之间)。其它实施例可以采用其它数值范围来表示衰减系数。
步进式衰减采用有限的一组数值来提供离散增量衰减。该组数值表示对应的一组衰减系数。在一个实施例中，0到5的数表示以6dB的增量从0到30dB的衰减系数。其它实施例可以采用其它数值来表示其它范围。超过最大阈值，便施加6dB的衰减量。每额外超过阈值6dB，则施加另一6dB衰减量。
6dB的增量可以二进制数通过沿较小值方向进行比特移位来实现。一次移位等于6dB，两次移位等于12dB，三次移位等于18dB。这可根据所需衰减量持续进行。对于32个天线端口，五次6dB的移位提供30dB的衰减量。
本发明的实施例使用基于各种检测电平并施加衰减的方法的自动增益限制技术。这些方法包括基于输入信号电平检测、公共输出信号电平检测、反馈信号电平检测或它们的各种组合来实现的增益限制。此外，这些方法还包括对输入信号、公共(集合)输出信号或二者施加衰减。
如下实施例讨论确定的传输路径和集合信号电平(例如14个比特)。这仅用于说明目的。本发明并不局限于任何一条传输路径大小或集合信号电平。
图5显示具有分布加法和增益控制以及头端公共衰减功能的系统的一个实施例的框图。为简明起见，在本实施例和后续实施例中上述远程单元的功能等效图示为具有加法符号(513)的天线(509)。
如上所述，图5的实施例包括四个远程单元(501-504)和主单元(505)。每个远程单元(501-504)具有接收RF信号的天线(506-509)，这些RF信号经数字化，与任何先前的远程单元信号相加(510-513)。
加法功能(510-513)和至各远程单元的传输路径(530-532)应该具有足够的动态范围，以提供总动态范围。例如，在一个实施例中，对于32个端口，完整的动态范围是19个比特。本实施例假定所有远程单元基本相同。
在图5的实施例中，位于头端的主单元(505)执行AGL(515)和衰减(525)功能。AGL功能(515)对来自最后远程单元(504)(在主单元(505)之前)的集合信号(534)抽样(520)。对于114dB的动态范围，该信号需要19个比特。其它实施例采用其它数量的比特来表示其它动态范围。
如果AGL功能(515)确定集合信号(531)大于允许的最大动态范围，则AGL功能(515)指令衰减功能(525)对公共信号执行衰减。衰减功能(525)可以是步进式的，也可以是连续性的。AGL功能基于检测公共输出信号电平以及对公共输出信号电平执行衰减来实现。
在图5所示的集合信号为19个比特的示例中，衰减功能将信号衰减到14个比特。因此，从主单元(505)到基站的信号将在允许的动态范围内。
图6显示具有分布加法和增益控制以及本地公共衰减的系统的一个实施例的框图。该实施例通过对集合信号施加本地衰减来采用标准的传输路径(601-604)(例如14个比特)。
每个远程单元(620-623)对公共输出电平执行衰减，使得不会超过最大电平。所有加法功能(615-618)和衰减功能(605-608)的结果总计产生一个未超过最大电平的头端集合信号(630)。
每个远程单元(620-623)的AGL功能(610-613)对来自各加法功能(615-618)的公共信号电平输出(601-604)抽样。如果信号电平大于允许的动态范围，则AGL功能(610-613)指令其相应输出衰减功能(605-608)对该特定的公共信号输出执行衰减。
图7显示具有分布加法和增益控制以及本地输入衰减功能的系统的一个实施例的框图。在此实施例中，每个远程单元(701-704)使用AGL功能(725-728)来对加法功能(730-733)输入上的衰减功能(710-713和720-723)进行控制。
在本实施例中，被衰减的输入信号包括天线端口信号和下行端口信号。例如，在一个远程单元(702)中，AGL功能(726)对下行信号路径输入(750)和天线端口输入(751)信号抽样。如果任何一个输入信号的动态范围大于允许的最大值，则AGL功能(726)指令下行衰减功能(711)、天线衰减功能(721)或二者对对应的输入信号执行衰减。
图8显示具有分布加法和增益控制以及头端公共衰减的系统的一个实施例的框图。该实施例在主单元(825)上使用AGL功能(820)，以向远程单元(801-804)提供反馈(830)。
每个远程单元(801-804)在天线端口处设有输入衰减功能(810-813)。AGL功能(815-818)对天线端口的接收信号电平抽样。此电平连同来自头端AGL(820)的反馈信息用于确定提供给输入衰减功能(810-813)的各衰减指令。
图8的实施例还采用了设在主单元(825)处的AGL功能(820)，以对最终集合信号(831)抽样。该主单元的AGL功能(820)向所有远程单元的AGL功能(815-818)提供头端反馈衰减信号(830)，以结合抽样的输入通信信号电平来使用。该反馈信号(830)的一个实施例使用正沿光学介质从主单元(825)传送到远程单元(801-804)的数据中的一个或多个比特。另一个实施例将单个比特用作通信信道，以提供反馈信息。
对于连续衰减的情况，反馈衰减信号(830)是头端连续衰减系数。在一个实施例中，该系数由0与1之间的某个值构成。本地AGL(815-818)利用该系数以及本地输入信号电平来确定本地要施加的衰减量(如果要衰减的话)。在一个实施例中，通过乘法运算来实现连续衰减。
对于步进式衰减的情况，反馈衰减信号(830)是头端步进式衰减系数。在一个实施例中，该系数由0与5之间的某个整数值构成。本地AGL(815-818)利用该系数以及本地输入信号电平来确定本地要施加的步进衰减量(如果要衰减的话)。在一个实施例中，该步进式衰减通过比特移位来实现。
因为某些信号可能不被衰减，所以得到的集合信号仍可能稍微太高。在此情况中，主单元(825)处的AGL功能(820)将其反馈衰减系数调整到任何需要的值(例如在衰减系数范围为0到1的连续反馈系统中为0.4)。该值是动态值，要降低到取得期望的集合信号电平为止。
利用上述连续衰减方法，主单元的AGL功能(820)对来自最接近头端的远程单元(804)的集合信号(831)抽样。如果最终集合信号(831)太大，则主单元(825)提供从1开始并缓慢变到0的反馈衰减系数。当最终集合信号电平在范围内(即小于最大动态范围)时，主单元保持该衰减系数。
如果最终集合信号电平之后降得足够低，则主单元(825)缓慢地将衰减系数提高到1。所有远程单元(801-804)只对其自己的端口施加衰减。所施加的衰减取决于各天线端口的输入电平以及反馈系数(830)。
利用上述步进式衰减方法，主单元(825)对来自最靠近头端的远程单元(804)的集合信号(831)抽样。如果最终集合信号(831)太大，则主单元(825)提供反馈数。在一个实施例中，该数值从0(无衰减)开始并朝5(最大衰减)递增。该实施例采取每步6dB的衰减增量，提供30dB的衰减。其它实施例可采用其它增量和其它范围。
当最终集合信号电平小于或等于0dB(单位增益)时，主单元的AGL功能(820)保持该反馈数。如果最终集合信号电平降低到预定电平(如-12dB)，则主单元使该反馈数值朝0递减。由于系统端到端响应，该递减操作在一定延迟之后进行。
图9显示具有分布加法、分布衰减和分布衰减控制的系统的一个实施例的框图。在该实施例中，每个远程单元(901-904)重新计算下行单元的AGL反馈系数。
在本实施例中，每个单元(901-904)在功能上等同于相同的AGL功能(910-913)。所述AGL功能具有输入反馈系数(来自头端的方向)、来自抽样天线输入的信号和来自公共输出的输入。在头端单元(904)上，未连接输入反馈。
每个AGL功能(910-913)具有两个输出。一个输出用于控制天线信号输入的衰减(905-908)。另一个输出用于提供尾端方向上的输出反馈系数。在尾端(901)上，未连接输出反馈。
AGL功能(910-913)确定与公共输入信号相关的系数。其输出反馈系数基于该公共系数和输入反馈系数。在一个实施例中，采用最严系数(most severe factor)。
AGL功能(910-913)还确定对天线信号的输入衰减量(905-908)。此衰减基于输入反馈系数、输入天线信号电平和公共输入信号电平。
在此实施例中，主单元生成最高衰减系数，因为其集合信号最大。因为反馈，所有单元一般采用此系数来施加衰减。因为所有远程单元还对它们自己的天线端口抽样，所以在一个实施例中它们对足够小信号不施加衰减或施加较小衰减，而对大信号施加较大衰减。即，增益与较大信号电平成反比。
如果反馈路径中有中断，则每个远程单元上的集合信号抽样会防止任何单元的集合信号溢出。此外，从尾端到中断点的所有单元将执行集合信号在它们之间的公平共享。类似地，从中断点到头端的所有单元也将在它们之间执行集合信号的公平共享。但是，尾端组优于头端组。
根据上述教导，可以对本发明进行各种修改和变化。因此要理解，在所附权利要求书范围内，可以与上述不同的方式实施本发明。
权利要求
1.一种通信系统，包括多个分布天线端口，其中每个端口可以接收具有某个信号电平的通信信号；耦合所述多个分布天线端口的通信介质；耦合到所述多个天线端口的衰减功能，所述衰减功能可以根据衰减指令衰减至少一个信号电平；以及耦合到所述衰减功能的增益控制功能，所述增益控制功能根据所述至少一个信号电平的抽样值生成所述衰减指令。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述通信介质是光学介质。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于还包括包括所述衰减功能和所述增益控制功能的主单元。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述多个分布天线端口通过加法功能耦合到所述通信介质。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于所述加法功能由所述多个分布天线端口生成集合信号，所述集合信号表示通信信号之和。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于所述集合信号的信号电平由所述衰减功能衰减。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述多个分布天线端口中的每一个具有独立的衰减功能和增益控制功能。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述增益控制功能是自动增益限制功能。
9.一种通信系统，包括多个分布天线端口，其中每个端口可以接收具有第一信号电平的通信信号；多个分布加法功能，每个加法功能耦合到所述多个天线端口中的某个分布天线端口并生成集合信号，所述多个分布加法功能包括生成具有第二信号电平的集合信号的头端加法功能；耦合所述多个加法功能的通信介质；耦合到所述头端加法功能的衰减功能，所述衰减功能可以根据衰减指令衰减所述第二信号电平；以及耦合到所述衰减功能的增益控制功能，所述增益控制功能根据所述第二信号电平的抽样值生成所述衰减指令。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于所述通信介质是光学介质，并且所述多个分布天线端口以菊花链方式沿所述光学介质布置。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于所述增益控制功能是自动增益限制功能。
12.一种通信系统，包括多个分布天线端口，其中每个分布天线端口可以接收通信信号；多个分布加法功能，每个加法功能耦合到所述多个天线端口中的某个分布天线端口并生成具有集合信号电平的集合信号，此信号表示耦合到所述加法功能的所述通信信号与输入所述加法功能的任何集合信号之和；耦合所述多个分布加法功能的通信介质；多个分布衰减功能，各耦合到一个加法功能，以根据衰减指令使所述加法功能的集合信号衰减；以及多个各自耦合到所述多个分布衰减功能中的某个分布衰减功能的分布增益控制功能，每个分布增益控制功能根据所述集合信号电平的抽样值生成所述衰减指令。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于所述衰减指令包括乘以所述集合信号电平的衰减系数。
14.如权利要求12所述的系统，其特征在于所述衰减指令包括指示离散衰减增量数量的衰减数。
15.一种通信系统，包括多个分布天线端口，其中每个分布天线端口可以接收通信信号；多个分布加法功能，每个加法功能耦合到某个分布天线端口并生成集合信号，所述集合信号表示耦合到所述加法功能的所述通信信号与输入所述加法功能的任何集合信号之和；耦合所述多个分布加法功能的通信介质；多个第一分布衰减功能，各将一个天线端口耦合到其相应的分布加法功能；多个第二分布衰减功能，各将一个集合信号耦合到一个分布加法功能的输入；以及多个分布增益控制功能，各耦合到第一分布衰减功能和第二分布衰减功能，每个分布增益控制功能根据所述通信信号的抽样值生成用于所述第一分布衰减功能的第一衰减指令，以及根据所述集合信号的抽样值生成用于所述第二分布衰减功能的第二衰减指令。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于所述第一衰减指令包含乘以所述通信信号的第一衰减系数，所述第二衰减指令包含乘以所述集合信号的第二衰减系数。
17.如权利要求15所述的系统，其特征在于所述第一衰减指令包括指示第一离散衰减增量数量的第一衰减数，以及所述第二衰减指令包括指示第二离散衰减增量数量的第二衰减数。
18.一种通信系统，包括多个分布天线端口，其中每个分布天线端口可以接收通信信号；多个分布加法功能，每个分布加法功能耦合到某个分布天线端口并生成集合信号，所述集合信号表示耦合到所述分布加法功能的所述通信信号与输入所述分布加法功能的任何集合信号之和，最后一个分布加法功能由所述集合信号的菊花链总和生成最终集合信号；耦合所述多个分布加法功能的通信介质；多个分布衰减功能，各将一个天线端口耦合到其相应的分布加法功能；多个分布增益控制功能，各耦合到一个衰减功能，每个分布增益控制功能用于根据所述通信信号的抽样值和头端反馈信号生成用于所述分布衰减功能的衰减指令；以及头端增益控制功能，其耦合到所述多个分布增益控制功能中的每一个，并根据所述最终集合信号的抽样值生成所述头端反馈信号。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于所述衰减指令包括乘以所述集合信号电平的衰减系数。
20.如权利要求18所述的系统，其特征在于所述衰减指令包括指示离散衰减增量数量的衰减数。
21.一种通信系统，包括多个分布天线端口，其中每个分布天线端口可以接收通信信号；多个分布加法功能，每个分布加法功能耦合到某个分布天线端口并生成集合信号，所述集合信号表示耦合到所述分布加法功能的所述通信信号与输入所述分布加法功能的任何集合信号之和；耦合所述多个分布加法功能的通信介质；多个分布衰减功能，各将一个天线端口耦合到其相应的分布加法功能；以及多个分布增益控制功能，各耦合到一个分布衰减功能，每个分布增益控制功能根据所述通信信号的抽样值和如下任何一个信号生成用于所述分布衰减功能的衰减指令基于来自其相应分布加法功能的集合信号的本地衰减信号或来自上行分布增益控制功能的反馈衰减信号。
22.如权利要求21的所述方法，其特征在于如果生成所述衰减指令时使用所述本地衰减信号，则所述上行分布增益控制功能在下行方向上反馈所述本地衰减信号。
23.如权利要求21的所述方法，其特征在于如果生成所述衰减指令时使用所述反馈衰减信号，则所述上行分布增益控制功能在下行方向上反馈所述反馈衰减信号。
24.一种用于分布天线系统的分布增益控制方法，所述方法包括如下步骤将以分布菊花链形式接收的多个信号相加，以使每个接收信号与任何在先的累加信号相加，从而生成最终集合信号；对所述最终集合信号的信号电平抽样；以及根据所述信号电平使所述最终集合信号衰减。
25.如权利要求24的所述方法，其特征在于随自动增益限制功能执行所述衰减操作，所述自动增益限制功能生成乘以所述最终集合信号的衰减系数。
26.如权利要求25的所述方法，其特征在于所述衰减系数在0到1的范围内。
27.如权利要求24的所述方法，其特征在于随自动增益限制功能执行所述衰减操作，所述自动增益限制功能生成指示要使所述最终集合信号衰减的离散衰减增量数量的衰减数。
28.如权利要求24的所述方法，其特征在于以数字形式完成所述累加、抽样和衰减操作，从而使所述最终集合信号为以预定数量的比特表示的数字信号。
29.如权利要求28的所述方法，其特征在于将所述最终集合信号衰减使表示所述最终集合信号所需的预定比特数量减少。
30.一种用于分布天线系统的分布增益控制方法，所述方法包括如下步骤将以分布菊花链方式接收的多个接收信号相加，使得每个接收信号与在先的累加信号相加，从而生成多个集合信号；对所述多个集合信号中的每一个的信号电平抽样；以及根据每个集合信号的信号电平使其衰减。
31.如权利要求30的所述方法，其特征在于还包括生成用于使每个集合信号衰减的增益控制指令。
32.如权利要求31的所述方法，其特征在于所述增益控制指令由自动增益限制功能生成，所述自动增益限制功能生成指示要使所述最终集合信号衰减的离散衰减增量数量的衰减数。
33.如权利要求31的所述方法，其特征在于所述增益控制指令由自动增益限制功能生成，所述自动增益限制功能生成指示要使所述最终集合信号衰减的离散衰减增量数量的衰减数。
34.一种用于分布天线系统的分布增益控制方法，所述方法包括如下步骤将以分布菊花链方式接收的多个接收信号相加，使得每个接收信号与在先的累加信号相加，从而生成多个集合信号；对所述在先的累加信号中的每一个的第一信号电平抽样；对所述接收信号中的每一个的第二信号电平抽样；以及根据所述第一和第二信号电平使每个在先的累加信号和每个接收信号衰减。
35.如权利要求34的所述方法，其特征在于随自动增益限制功能对所述在先的累加信号执行所述衰减，所述自动增益限制功能生成乘以所述在先的累加信号的衰减系数。
36.如权利要求34的所述方法，其特征在于随自动增益限制功能对所述接收信号执行所述衰减，所述自动增益限制功能生成乘以所述接收信号的衰减系数。
37.如权利要求34的所述方法，其特征在于仅当所述第一信号电平大于或等于系统总动态范围的1/N时，才对所述在先的累加信号执行所述衰减，其中N是分布天线端口的数量。
38.如权利要求32的所述方法，其特征在于随自动增益限制功能执行所述衰减，所述自动增益限制功能生成指示要使所述最终集合信号衰减的离散衰减增量数量的衰减数。
39.如权利要求34的所述方法，其特征在于仅当所述第二信号电平大于或等于系统总动态范围的1/N时，才对所述在先的累加信号执行所述衰减，其中N是分布天线端口的数量。
40.一种用于分布天线系统的分布增益控制方法，所述方法包括如下步骤将以分布菊花链方式接收的多个接收信号相加，使得每个接收信号与在先的累加信号相加，从而生成多个集合信号，所述多个集合信号之一是最终集合信号；对每个接收信号的信号电平抽样；对所述最终集合信号的信号电平抽样以生成反馈衰减信号；以及根据每个接收信号的信号电平和所述反馈衰减信号对其执行衰减。
41.如权利要求40的所述方法，其特征在于还包括如下步骤如果所述最终集合信号的信号电平大于分布天线系统总动态范围，则将所述反馈衰减信号设为1；以及降低所述反馈衰减信号，直到所述最终集合信号的信号电平小于所述总动态范围为止。
42.如权利要求41的所述方法，其特征在于还包括如下步骤如果所述最终集合信号的信号电平大于分布天线系统总动态范围，则将所述反馈衰减信号设为从零开始的反馈衰减数；以及使所述反馈衰减数递增，直到所述最终集合信号的信号电平小于或等于第一预定阈值为止；以及当所述最终集合信号的信号电平降低到第二预定阈值时，使所述反馈衰减数朝零递减。
43.如权利要求42的所述方法，其特征在于所述第一预定阈值是0dB，所述第二预定阈值是-12dB。
44.一种用于分布天线系统的分布增益控制方法，所述方法包括如下步骤将以分布菊花链方式接收的多个接收信号相加，使得每个接收信号与在先的累加信号相加，从而生成多个集合信号；对每个接收信号的信号电平抽样；对每个集合信号的信号电平抽样；根据每个集合信号的信号电平生成本地衰减信号；以及根据每个接收信号的信号电平和所述本地衰减信号或来自上行方向的反馈衰减信号对每个接收信号执行衰减。
45.如权利要求44的所述方法，其特征在于还包括如下步骤如果所述本地衰减信号用于对其相应接收信号执行衰减，则沿所述分布天线系统的尾端方向发送所述本地衰减信号；以及如果所述反馈衰减信号用于对其相应接收信号执行衰减，则沿所述尾端方向发送所述反馈衰减信号。
全文摘要
一种分布天线系统以菊花链方式沿单条路径配置(图1)。对该系统的每个天线端口接收的信号累加的加法单元(510、511、512和513)沿该路径分布。在输入端口、输出端口或二者处采用衰减器(图7)，通过分布的衰减单元(720、721、722和723)以及分布的增益控制单元(725、726、727和728)来控制该系统的信号增益。
文档编号H04Q7/20GK1745590SQ200380109399
公开日2006年3月8日 申请日期2003年12月3日 优先权日2002年12月3日
发明者D·R·鲍曼 申请人:Adc长途电讯有限公司