本发明涉及电信系统的领域，特别涉及密集使用分布式天线和多天线系统的无线电网络的领域以及多输入多输出(mimo)技术。
背景技术：
具有分布式天线的无线系统和多天线的使用具有如文献中广泛报道的若干益处。本文讨论的示例性使用例是蜂窝通信系统。蜂窝系统中吞吐量和移动性的不断增长的需求正在改变无线电接入网络(ran)的范例。小小区(smallcell)和天线的广泛部署似乎是增加就每平方公里吞吐量而言的ran容量的唯一可行解决方案。集中式ran(cran，图1中所示)被设计为集中处理大量天线，以通过推动相互协作以减轻干扰来同时在相同的时-频资源中为大量用户提供服务。天线连同最少的本地处理一起被托管在部署在小区站点处或密集地理分布在室内/室外的远程单元(ru)中，而调制/解调处理在远程布置在相同机房(hotel)中的多个基带单元(bbu)处执行，这就可扩展性和可编程性而言具有大的优势[1]。
前传(front-hauling)是用于指基于传送ru到bbu(上行链路)和bbu到ru(下行链路)射频(rf)信号的原理的bbu和ru之间的连接的技术词汇。通常，前传被设计为在rf信号的同相和正交(iq)流式传输被数字化并根据任何常规采用的串行协议(诸如cpri[2]或用于数字iq流式传输的任何其它类似的协议)布置到分组的序列中之后交换它们。rf信号数字化的缺点是可以高达30倍的带宽扩展(对于压缩的cpri而言，降低至16-18倍[3])。即使光学网络似乎是传送几gbps的唯一可行的技术，在ru处使用若干天线也根据其数量na扩展带宽，并且对于每个具有多个天线的ru而言，对应的数据率能够容易地上升到几十gbps。举例来说，在通过一个天线接收具有100mhz带宽的rf信号的情况下，那么对于rf信号传送，数字前传需要至少3gbps(或者，如果是压缩的cpri，那么是1.6-1.8gbps)；对于具有na＝10个天线的ru，数据率变为30gbps(或者，如果被压缩，那么是16-18gbps)，并且对于大型天线或聚合的多个ru，数据率可以达到几百gbps。
与数字iq流式传输相比，模拟rf信号经光纤或线缆的(在一些载波频率适配之后的)直接中继避免了任何带宽扩展，并且被认为是发明人过去也调查过的有前途的解决方案。
无线或铜载无线电(roc)将rf载波变换为适合双绞线铜缆的带宽，以在ru和bbu之间传送，rf载波的传送可以与其它服务(诸如xdsl[4])共存。roc的好处在于它可以重用现有的双绞线电话线，以及甚至在建筑物和企业中大量存在的lan线缆，并且roc设备可以通过相同的线缆供电。光载无线电(rof)使用类似的方法，通过用rf信号直接调制激光器[5]。但是，直接调制所要求的线性度对于采用rof而言是严重的限制，这给光通信界留下了一些仍然开放的研究课题。
申请人已经注意到，roc体系架构是模拟-中继系统，与数字iq流式传输和rof相比，roc提供了本文下面表1中收集的若干好处。即，roc使用类似的rf电子器件用于上行(bb到rf)和到基带(bb)的下行(rf到bb)转换，并且用于带宽转换的电路系统(混合器)与rof(需要线性调制激光器)或甚至与cpri(需要快速数字化和iq分组聚合)相比具有中等复杂性。模拟-中继的延迟时间可以忽略不计，并且roc的所有延迟时间只是由于传播引起的；这是能够实现5g系统预测的1ms的端到端延迟时间的唯一可行方法。此外，roc中的ru可以通过使用铜利用与自2003年以来由ieee802.3标准化的以太网供电(poe)的相同范例以不同的功率水平从bbu机房远程供电。
表1
roc的第一个示例是为具有家庭天线的远程化的毫微微小区(femtocell)系统开发的，并且经铜线的模拟无线电信号的模拟重复被模拟到模拟(a/a)转换器采用，模拟到模拟(a/a)转换器双向变换射频频谱以遵守双绞线电话线[6](或专利us9107203)。roc的示例是ericsson的radiodot产品[7]。
根据图2中总结的[6]，在经双绞线线缆的roc传送中，每个a/a(20)连接到一个天线(21)，并且连接到一根充当前传的双绞线线缆(22)。在us9107203中要求保护的以及在这里针对ru-bbu情况的情境来例示的场景是每个ru具有连接到一根双绞线线缆的一个天线，多个双绞线连接到对应的ru并且全都在相同的线缆结合器(binder)(23)内。由于双绞线之间的电耦合，经线缆传送的rf信号相互干扰，这种干扰是远端串扰(fext)。连接多个用户的多个天线是无线电mimo，其中多个用户具有他们的天线(在专业术语中也称为终端)，而受fext干扰的线缆是线缆mimo。无线电mimo和线缆mimo相互级联复合(compound)，以产生无线电线缆mimo(rc-mimo)。即，rc-mimo的特征在于系统内干扰(即，来自相同小区中的终端或相同载波频率以及相同线缆结合器内的线缆的干扰)，还有系统间干扰(即，由其它小区重用相同载波频率来服务的其它终端、和/或共存于相同线缆结合器中的使用xdsl服务的线缆或者间隔太近的线缆产生的干扰)。主要限制是经线缆的rf信号相互地fext干扰。由于无线电接入协议考虑采用mimo算法作为bbu处的例行处理的一部分，因此系统内fext的增大对于整个rc-mimo系统的性能似乎并不关键。换句话说，在bbu处，rc-mimo只是更复杂的mimo。
详细地说，图2的多小区系统可以实践性并分析性地解释为图2中概述的线性算子(矩阵)的复合，其中矩阵hair考虑空中mimo(用户数量乘以天线数量)，以及hcable考虑线缆mimo(具有线缆数量的方形矩阵)。
因此上行链路系统模型(下行链路模型在广播模式下是双重的)可以由以下公式表示：
y＝hcablebhairs+hcablebnair+ncable
其中“y”是在bbu处接收的信号，“s”是由c-ran的ru接收的上行链路信号，nair是ru的数量，ncable是线缆的数量，并且b是模拟到模拟(a/a)转换器的增益矩阵。
应当注意的是，当每个a/a设备正在接入一个天线并且它不与其它设备交换直接信息时，a/a增益彼此解耦；为此，矩阵b是具有非零对角线元素bi,i的对角线矩阵，对角线元素bi,i表示第i个a/a转换器的增益。a/a的功率整形有两个好处：预先补偿(或后补偿)具有显著的频率依赖衰减的线缆衰减[8]。
为了使a/a设备能够缓解线缆和xdsl服务之间的串扰干扰并实现高数据率服务，可以使用使双绞线的集合与某种屏蔽成组而没有任何共存的其它服务的线缆[7]。示例是通常用于局域网的cat5或cat6线缆。虽然roc作为前传已经显示出超过rof或经光纤的cpri的高潜力和优势，但仍然需要控制rc-mimo中的干扰，以实现rf信号的宽无线电频谱的传送，以通过载波聚合和多种空中协议(例如，wifi、lte、umts、用于wsn和domotics的ieee802.15、5g等等)为端用户提供改善的服务，并且对每个ru而言在ru处部署数量高于双绞线铜线的许多天线。
参考文献
[1]checko等人，“cloudranformobilenetworks–atechnologyoverview”，ieeecommunicationssurveys&tutorials(第17卷，第1期)，2015年3月。
[2]“cprispecificationsv.5.0(2011-09-21)”，2011年9月。
[3]s.nanba和a.agata，“anewiqdatacompressionschemeforfront-haullinkincentralizedran”，第24届internationalsymposiumonpersonal,indoorandmobileradiocommunications，2013年。
[4]j.gambini和u.spagnolini，“wirelessovercableforenergy-efficientfemtocellsystems”，ieeeglobecom，2010年，第1464-1468页。
[5]d.wake等人，“radiooverfiberlinkdesignfornextgenerationwirelesssystems，”journaloflightwavetechnology，第28卷，第16期，第2456-2464页，2010年。
[6]j.gambini和u.spagnolini，“wirelessovercableforfemtocellsystems”，ieeecomm.mag.，第51卷，第5期，第178-185页，2013年5月。
[7]c.lu等人，“connectingthedots:smallcellsshapeupforhigh-performanceindoorradio”，ericssonreview，2014年12月19日(www.ericsson.com/ourportfolio/products/radio-dot-system)
[8]j.cioffi等人，“very-high-speeddigitalsubscriberlines”，ieeecommunicationsmagazine37.4(1999年)：72-79。
[9]c.t.diminico和p.kish，“developmentofelfextandreturnlossspecificationsforgigabitethernetoperationoncat5coppercabling”，见http://www.ieee802.org/3/an/public/material/diminico_iwcs.pdf
技术实现要素：
本发明的目标是克服现有技术的缺点。
特别地，本发明的目标是改善无线电信号经铜缆的传送。
本发明的另一个目标是提供用于减轻roc系统中的前传干扰的方法和系统。
本发明的另一个目标是提供用于改善无线电网络中的网络资源利用的系统和方法。
本发明的另一个目标是用于管理无线电网络的两个设备之间的流量高峰的方法和系统。
本发明的这些和其它目标通过包含所附权利要求的特征的方法和装置来实现，权利要求构成本描述的组成部分。
在一个实施例中，本发明针对具有rf接口和lf接口的转换单元。rf接口包括用于在rf频带中接收和发送射频(rf)信号的多个rf连接件，而lf接口被配置为用于经多个铜缆链路在lf频带中接收和发送lf信号。转换单元被配置为用于将在第一rf频带中在rf接口处接收到的rf无线电信号从第一rf频带下变频到第一lf频带，并且用于将在第二lf频带中经由铜缆之一接收的电信号从第二lf频带上变频到第二rf频带。第一lf频带和第二lf频带分别具有与第一rf频带和第二rf频带相同的带宽，并且第一rf频带和第二rf频带以高于第一lf频带和第二lf频带的lf中心频率的相应rf中心频率为中心。在下行链路中，转换单元适于根据预定标准在多个rf频带和所述多个铜缆链路当中选择在上面发送经下变频的rf信号的铜缆链路和第一lf频带。在上行链路中，转换单元适于根据预定标准在所述多个rf连接件和多个rf频带当中选择在上面发送经上变频的lf信号的rf连接件和第二rf频带。
这个解决方案在经有限数量的铜缆链路传送多个rf信道方面允许很大的灵活性。作为示例，在建筑物中，转换单元允许利用现有的cat5布线(cablings)(例如，用于lan连接的布线)来传送从天线接收的rf信号，天线(直接或间接)连接到转换单元的rf接口。
为了减少fext对线缆传输的影响，在一个实施例中，转换单元适于将经下变频的rf信号发送到两根或更多根线缆上和/或两个或更多个lf频带上。
在另一个实施例中，本发明涉及无线电接入网络的远程单元，该远程单元包括用于在rf频带中接收和发送射频(rf)无线电信号的多个天线以及用于在lf频带中接收和发送低频(lf)信号的相同线缆的多个铜缆链路。远程单元还包括可操作地连接到多个天线并连接到多个铜缆链路的转换单元。转换单元进而被配置为用于将由天线之一接收的rf无线电信号从第一rf频带下变频到第一lf频带，并且用于将在第二lf频带中经由铜缆之一接收的电信号从第二lf频带上变频到第二rf频带；第一lf频带和第二lf频带分别具有与第一rf频带和第二rf频带相同的带宽，并且以高于第一lf频带和第二lf频带的lf中心频率的相应rf中心频率为中心。
转换单元适于根据预定标准在多个频带和多个铜缆链路当中选择在上面发送经下变频的rf信号的铜缆链路和第一lf频带。转换单元还适于根据预定标准在多个天线和多个rf频带当中选择在上面发送经上变频的lf信号的天线和第二rf频带。转换单元和天线之间的连接可以是直接的，也可以是通过用来调适rf信号以便经天线发送和从天线接收的任何rf装备(放大器、合成器、滤波器、混合器)。
这个解决方案允许实现通过铜缆前传的若干传输策略，该前传提供了针对fext健壮的经铜的传送。
在另一个有利的实施例中，ru还包括可操作地连接到转换单元和电力控制器的能量存储单元。电力控制器适于响应于来自转换单元的命令而将铜缆链路之一连接到能量存储单元。以这种方式，转换单元可以分配至少一个线缆链路用于电力供给或lf信号传输。
一般而言，本发明还针对经线缆传送无线电信号的方法。
对于上行链路连接(例如，在c-ran中，从移动用户装备到无线电网络)，在一个实施例中，该方法包括
-由至少一个天线接收至少一个无线电信号，无线电信号在以rf中心频率为中心的rf频带中发送，
-根据预定标准并且在多个频带和多个铜缆链路当中选择传输线缆链路和传输lf频带，传输lf频带具有所述rf频带的相同带宽并且以低于rf中心频率的lf中心频率为中心，
-将从rf频带接收到的无线电信号频率变换(特别地，下变频)到所选择的传输lf频带，
-在所选择的传输lf频带中，在所选择的铜缆链路上发送经下变频的无线电信号。
对于下行链路连接(例如，在c-ran中，从无线电网络到移动用户装备)，在一个实施例中，该方法包括
-经铜缆链路接收电信号，电信号在以lf中心频率为中心的lf频带中发送，
-根据预定标准并且在多个天线和多个频带当中选择至少一个天线和传输rf频带，传输rf频带具有lf频带的相同带宽并且以高于lf频带中心频率的rf频带中心频率为中心，
-将接收到的电信号从lf频带上变频到所选择的传输rf频带，
-借助所选择的天线经由无线电链路发送经上变频的电信号。
进一步的有利特点是作为本描述的组成部分的所附权利要求的主题。
附图说明
下面将参考附图中以示例方式而不是作为限制提供的非限制性示例来描述本发明。这些附图例示出了本发明的不同方面和实施例，并且，在适当的情况下，在不同附图中示出相似结构、部件、材料和/或元件的附图标记由相似的附图标记指示。
图1例示了根据现有技术的集中式无线电接入网络。
图2例示了根据现有技术的集中式无线电接入网络和所交换的信号之间的干扰。
图3示意性地例示了根据本发明实施例的具有rf信号传送的集中式无线电接入网络。
图4例示了由图3的集中式无线电接入网络的远程单元(ru)中的转换单元实现的空间-频率到空间-频率(sf2sf)映射；
图5是图4的sf2sf的变体。
图6例示了根据本发明的第二实施例的ru。
图7例示了根据本发明第三实施例的远程单元。
图8例示了根据本发明第四实施例的远程单元。
图9例示了根据本发明的数据传送系统。
具体实施方式
虽然本发明容许各种修改和替代实施例，但是在附图中示出并且将在下面详细描述一些优选实施例。
但是，应当理解的是，并不旨在将本发明限制到所公开的具体实施例，而是相反，本发明旨在覆盖落入如权利要求所定义的本发明的范围内的所有修改、替代形式和等同物。
除非另有定义，否则“例如”、“等等”、“或”的使用指示非专有的替代，没有限制。
除非另有定义，否则“包括”的使用意指“包括但不限于”。
缩写为rf的射频用于指示其中频率等于或高于1ghz的频谱。
缩写为lf的低频用于指示其中频率低于1ghz的频谱。
图3示意性地例示了根据本发明的实施例的无线电接入网络1。
图3的无线电接入网络是集中型的，即，c-ran，其中若干基带单元(bbu，2)位于相同的地方，以形成中央单元(3)，其中远处的远程单元(ru，4)发送的基带(bb)信号在传输到核心网络之前被处理。为了清楚起见，图3中仅呈现了一个远程单元4。
远程单元4包括na个共同定位的天线40(na是优选大于1的整数)，用于从移动用户装备(如智能电话、平板电脑、个人计算机等)接收若干上行链路无线电信号并且双重地用于向用户装备发送下行链路无线电信号。天线的数量和类型可以是任意的，以这种方式，基于网络运营商提供的服务类型和对应的载波频率，远程单元4可以配备有用于lte通信的一个或多个天线、用于umts通信的一个或多个天线、用于wi-fi的一个或多个天线、用于wi-max的一个或多个天线，等等。
远程单元4还包括频率转换单元41，频率转换单元41在一侧经由rf接口连接到na个天线40，并且在另一侧经由lf(低频)接口与多个铜缆链路连接。
rf接口包括用于连接到na个天线的多个连接件。由此理解，尽管在图3中天线40直接连接到转换单元41的rf接口，但其它实施例是可能的，并且天线可以经由放大器和其它有源或无源设备连接到转换单元。
lf接口包括一个或多个连接器和/或装备，用于将转换单元连接到包括形成线缆链路的铜线的一根或多根线缆，其中lf信号可以与bbu交换。为了简单起见，在这个实施例中，在图3中仅例示一根线缆5。线缆5可以包括以“四路”(在线缆中m＝2个双绞线)开始的分组到相同线缆中的更多双绞线(每个双绞线包括两根铜绞线)。为了保护双绞线免受外部干扰或串扰干扰，可以为每根线缆5提供外部屏蔽，并且可以选择每厘米的绞合次数，以便增加针对串扰干扰的保护。线缆5可以是cat5、cat5e、cat6、cat6a、cat7或cat8线缆类型或更好类型中的任何一种，并且可以用若干独立的铜线或双绞线替代，特别是用(优选被屏蔽和/或绞合的)包括至少两个双绞线的线缆替代。
因此，转换单元41接收在不同rf频谱中发送的射频(rf)信号，并在与接收到的无线电信号的带宽相同的不同基带中将它们下变频。
在这个实施例中，对于每个频率和每个天线，高频频谱中的每个rf信号由一个rf下变频器410转换到基带。转换单元41根据预定标准将射频(rf)带宽映射到线缆链路，该预定标准对于在将信号朝着bbu发送时的上行链路以及对于在信号从bbu移动到ru时的下行链路二者都优选地最小化fext的损害。举例说明，一个标准可以是经每个线缆链路映射每个天线并且保持频谱映射彼此正交。可替代地，来自多个无线电信道(可能各自具有不同的带宽)和多个天线的rf信号能够被映射到单个线缆链路的多个频率上，以模拟经线缆的冗余通信，从而减轻作为bbu处理的一部分的bbu处的fext。或者其任意组合。
图4示出了由转换单元41实现的空间-频率到空间-频率(sf2sf)转换方法的示例。在这个图中，不同服务(在这个示例中，lte、wi-fi、wsn和5g)的rf信号(图4的顶部)由远程单元4的na个天线以不同频率接收。在rf域中，空间维度因此由不同的天线构成。
转换单元41通常取决于服务的类型来接收以相应的rf中心频率为中心并且具有给定带宽的第一rf频带中的rf信号。转换单元将rf信号下变频到以低于相应rf中心频率的第二lf中心频率为中心并且各自具有等于rf信号的带宽的带宽的不同的低频(lf)频带上。
如图4中所示，并且如图5中更好地例示的，转换单元41不仅能够下变频rf信号，而且还能够：
-在多个lf频带中复制下变频的信号，如图4所示，其中lte服务的rf信号400在两个分离的lf频带401和402中被下变频，
-将来自一些天线的整个rf信号或其一部分发送到相同lf频带或不同lf频带中的两个不同线缆链路上，如图4所示，其中来自多个天线的5g服务的rf信号403在lf频带bl5g中下变频并在线缆链路的第一集合404上发送，并且部分在相同频带bl5g中下变频但在线缆链路的第二集合405上发送，或者如图4所示，其中wi-fi服务的rf信号406在具有rf信号的相同带宽的频带blwf中下变频到三个不同的线缆链路407、408、409上。
因此，转换单元41能够实现空间/频率到空间/频率转换方法，其中，在上行链路中，在给定的rf频率带宽(频率)中从某个天线(空间)接收到的rf信号在不同的lf频带中被下变频并被发送到一个或多个线缆链路上(空间转换)，并且在下行链路中反之亦然，在给定线缆链路上从bbu接收到的信号可以由不同天线以不同的rf频率发送。空间/频率到空间/频率转换也是旨在将来自多个天线和rf载波的rf信号分组到双绞线的集合(例如，cat5类型或更好类型中的4个双绞线)和最大lf带宽能力(例如，对于cat5是大约500mhz/双绞线)。图4中例示的sf2sf转换的分组是根据用于最大化多个rf载波和多个天线的铜传送能力的预定规则。
在一个实施例中，转换单元41的下变频处理可以包括信号的组合处理(诸如，例如波束成形)以生成更好地适于经铜介质传送的其它信号、fext抵消、对扩展码进行扩频或任意组合。本文的示例不意味着限制可能的应用和技术解决方案的界限。
为了进一步举例说明，让我们考虑具有八个天线(标记为n1-n8)和100mhz的rf带宽的5g服务，如图5中所示。前传是经m＝4对且长度小于100m的cat5线缆，经这种cat5线缆的整体带宽可以高达400-500mhz(对于更好类型的线缆，带宽更高)，具有相对于频率不同的fext和衰减分布。来自具有八个天线的ru的100mhz带宽信号需要8×100mhz＝800mhz的总带宽来将rf信号从ru传送到bbu，而具有(至少)400mhz/每对的m＝4对可以提供具有不同的线缆fext和衰减分布的多达4×400mhz＝1600mhz的整体传送能力。朝着bbu的rf信号(在这个示例中仅考虑上行链路)可以很容易地分配到四个铜绞线中并且是冗余的，诸如下面的表2中那样。
在这个示例中，来自天线n1-n4的信号s1-s4可以在线缆链路的保证一定程度的串扰屏蔽的较低频率部分(0-100mhz)中被下变频。
来自天线n5-n8的信号s5-s8可以在100-200mhz频带上分配并且在fext更严重的200-300mhz频带上重复。在bbu处使用这些重复，以通过模仿在无线中常规采用的mimo分集来减轻线缆fext，其中fext减轻方法在这里限于四个铜缆链路。
在这个示例中，通过对于来自8个天线的8×100mhz＝800mhz的rf信号利用整体4×400mhz＝1600mhz的cat5铜缆，rf信号可以在被发送到线缆上之前在转换单元处进行进一步冗余或处理。
表2
转换单元41采用的用于实现sf2sf映射方法的标准可以是静态的或动态的，并且这可以通过包括频率和线缆链路分配的选择作为自由度来最小化fext在roc技术中的影响来优化rc-mimo的性能。在动态映射的情况下，转换单元41被配置为从bbu或从无线电网络的远程控制中心接收控制命令，该命令提供用于在不同的铜缆链路和lf频率上分配rf信号的信息。在一个实施例中，控制信号提供优先级规则(如语音优先于数据)，或直接指示最关键的无线电信道或易受影响的rf信号，使得转换单元决定将哪些信道放入线缆的较低频带和/或者需要对哪些信道进行冗余或处理，以针对fext进行保护。可替代地，由bbu发送的控制信号向控制单元提供哪些rf信号需要在较低lf频带中传送以及哪些rf信号需要在不同的铜缆链路上和/或在不同的lf频带上进行冗余的指示。作为示例，来自天线n5的rf信号s5可以通过使用波束形成方法与其它rf信号组合以抵抗线缆fext、预先强调以应对线缆衰减、在lf频带100-200mhz中下变频并经双绞线#1发送。这在图5中以点线示出，其中经下变频的信号s5的较高频率被放大，以抵抗线缆衰减。预先强调可以用于使来自rf信号的lf信号符合外部监管实体对线缆通信的功率谱密度要求或最大功率分配的功率谱密度要求。
在图6中例示的一个实施例中，对数字基带信号采用由转换单元实现的sf2sf映射方法。在这个实施例中，转换单元41包括下变频器410、模数转换器(adc)411、调制矩阵412和数模转换器(dac)413。
由ru的na个天线接收的rf信号被下变频，以生成模拟基带信号xi,j，其中i指示天线并且j指示由天线i接收的rf信道。
每个基带信号xi，j由连接到调制矩阵412的输入端的adc411数字化。调制器矩阵412实现输入数字信号的数字处理，并将输出提供给选择的dac413，dac413的输出连接到将ru连接到bbu的线缆5中包括的m个双绞线中的相应的一个双绞线，或者更一般地，连接到线缆链路。
调制器矩阵412将rf信号和天线的带宽映射到线缆链路，如下式所示：
ym(t)＝∑n∈n(m)∑k∈k(m)xn，k(t)exp(jωm(n，k)t)
即，对于在第m个铜缆链路(例如，双绞线)上发送的输出信号ym(t)，映射在其中的天线n(m)和带宽k(m)的集合取决于sf2sf转换策略(静态或动态)ωm(n，k)，该策略进而是sf2sf映射优化的结果。
在一个实施例中，调制器矩阵412将天线映射到线缆链路(如果是在上行链路中)并且可以有可能执行诸如缩放幅值以符合干扰和频谱要求之类的操作的集合，或者甚至执行一些处理，诸如在上行链路中执行映射之前波束形成(或者如果在下行链路中，则执行解映射之后波束形成)：
ym(t)＝∑n∈n(m)∑k∈k(m)αnxn，k(t)exp(jωm(n，k)t)
针对基带等同信号的波束形成器权重αn的预定选择。
如已知的，每次使用一个双绞线作为铜缆链路由差模电压驱动器控制。进一步的改进来自以下事实：包含双绞线的每根线缆可以通过考虑每个双绞线一个链路或者在结合的共模电压和差模电压中每个双绞线两个链路而被使用。这意味着，对于连接在点到点链路中的一组m个双绞线，有多达2m-1种不同的铜缆链路可以使用，伴随经线缆的空间维度的对应增加。这也是众所周知的经线缆的幻像模式通信，也由专利us6507608公开，并且它要求一些电气布置来为线缆的所有导线耦合共模和差模，如其中所公开的。
在图7的实施例中，ru4包括转换单元41和幻像模式(pm)到直接模式(dm)映射单元6，其中转换单元41可以是图3或图6的转换单元41中的任何一个，而幻像模式(pm)到直接模式(dm)映射单元6本身是已知的并且通常包括具有2m-1个电信号作为输入到m对(每对具有两根导线)作为输出的电变压器的组合。
在这个实施例中，在上行链路模式中，转换单元41从na个天线接收rf信号，并将它们下变频，从而将相对lf信号发送到pm-dm映射单元6，pm-dm映射单元6进而经线缆链路7接收由转换单元41输出的lf信号作为输入并且经四对线缆5映射相对差模电压和共模电压的组合(对于总共2m-1个独立信号)，由此实现七个铜缆链路。pm-dm60双重地从线缆5中提取2m-1＝7个独立信号并将它们提供给bbu。
通过引入幻像模式链路的利用，每根线缆5增大了差模电压的传送容量，其中幻像模式是通过对pm-dm6和pm-dm60使用线圈变压器而由在相同的lf带宽上的共模电压获得的。
如果发送dm和pm，那么m对的双绞线铜缆将lf带宽能力从如果在每对上以差模(dm)经线缆发送的m个线缆链路增加至2m-1个线缆链路。在表2中cat5的示例中，通过利用pm能力，线缆的整体带宽变为7×400mhz＝2800mhz(或者，利用更好的线缆或更短的线缆长度，则更高)，并且这对于具有更多数量的天线(例如，多达28个天线，每个100mhz，28×100mhz＝2800mhz的rf信号)或更大的rf带宽或其任何组合的分组方法提供了附加的自由度。
当需要分配大量的天线和/或来自多个天线和rf载波的大rf带宽和/或多个rf信号时，pm-dm映射单元是有用的。但是，幻像模式的传输可以增加fext，因为线缆上的每个链路现在受到2m-2个干扰线缆链路的影响，但是这种增加的fext可以在sf2sf方法内被交换(traded)，以便以最小的fext干扰在较大的整体带宽(例如，在本例中对于cat为2800mhz)上经线缆分组经下变频的rf信号。
以上对本发明的有限数量的实施例的描述清楚地提供了本发明相对于现有技术的优点的证据。但清楚的是，上述实施例仅仅是为了例示的目的而公开的，并且上述公开的实施例的若干修改或组合是可能的。
作为示例，虽然已经为上行链路提供了实施例，但清楚的是，本发明也可以应用于下行链路连接，其中信号从网络发送到经由无线电接入网络1接入网络的移动用户装备。
在这种情况下，转换单元4被配置为
-经至少一根铜缆从bbu接收电信号，电信号在以lf中心频率为中心的lf频带中发送，
-将接收到的电信号从lf频带上变频到具有与lf频带相同的带宽并且以高于lf中心频率的rf中心频率为中心的rf频带，
-借助于天线经由无线电链路发送经上变频的电信号，
其中天线和rf频带是根据预定标准在多个天线与多个rf频带当中选择的。
在图6的转换单元的情况下，经铜缆5接收的模拟信号被数字化，在给定的rf频带中被上变频并且经选定的天线被发送；rf频带和天线可以基于预定标准或基于由转换单元41经线缆5接收的控制信号在多个天线和rf频带上进行选择。
在图7类型的ru4的情况下，在下行链路中，pm-dm映射单元6借助于幻像模式传输将经线缆8接收的lf信号映射到由四对线缆7提供的七个链路上。
通过将上行链路lf频带分配成与下行链路lf频带分离以避免任何干扰并保持信号完整性(称为频分双工-fdd)，或者分配成在分离的上行链路/下行链路时间使用(称为时分双工-tdd)，或者fdd/tdd的任意组合，上行链路和下行链路可以共存于相同线缆5上。为了举例说明fdd，表2中的cat5线缆可以将0-100mhz分配给上行链路中4个天线(例如，ant#1、2、3、4)，将100-200mhz分配给下行链路中的4个天线(例如，ant#1、2、3、4，可能与上行链路不同的rf频带)，将200-300mhz分配给上行链路中的4个天线(例如，ant#5、6、7、8)并且将400-500mhz分配给下行链路中4个天线(例如，ant#5、6、7、8，可能与上行链路不同的rf频带)。此外，通过在线缆中使用幻像模式，可以将0-100mhz分配给上行链路中的7个天线(例如，ant#1、2、3、4、5、6、7)，将100-200mhz分配给下行链路中的7个天线(例如，ant#1、2、3、4、5、6、7，可能与上行链路不同的rf频带)。
此外，应当指出的是，在一个优选实施例中，本发明提供了一种用于在移动无线电网络中分配无线电接入网络资源的方法，其中连接远程单元与中央单元的线缆5也用于ru的静态(例如，使用经以太网的电力)和动态电力供给。动态电力供给可以在正常操作模式下释放用于ru电力供给的线缆5的使用，以用于传送经变换的rf信号和数据/语音，以应对需要增大的线缆链路能力的临时流量高峰需求。
在这个实施例中，如图8所示，ru4包括用于存储经由线缆5提供的能量的能量存储单元9(诸如电池或超级电容器或任何能量存储设备)，以及用于动态地将能量存储单元9连接到转换单元4以及ru的其它有源元件以向其供电和/或连接到线缆5用于给能量存储单元9充电的电力控制器10。
因此，转换单元41被配置为将lf频带分配给经下变频的rf信号以用于经线缆5交换的语音/数据信号，并且使用或者所谓幻像电力中的双绞线的至少两个共模连接或至少双绞线或任意组合将线缆5的一部分分配给电力供给。作为示例，当网络上的流量不高时，转换单元将一对线缆5中的一个分配给ru的电力供给，因此对能量存储单元9进行充电并向转换单元41和ru4的其它有源元件进行电力供给。在bbu和ru之间的传送请求达到高峰的情况下，转换单元41控制电力控制器10，以便经由能量存储单元9对ru4进行电力供给并且将先前用于电力供给的双绞线分配给向bbu发送/从bbu接收lf信号。
总之，转换单元41被配置为将接入网络资源、线缆、天线和频带分配给语音或数据的rf信号的发送/接收和/或电力供给。通过分组rf信号以最小化线缆干扰并通过容纳动态电力供给，sf2sf方法可以将来自多个天线和多个rf频带的rf信号映射到线缆链路的lf频带。
此外，应当指出的是，虽然已经参考无线电接入网络的特定实施例描述了本发明，但应当理解的是，上述转换单元以及上行链路和下行链路传送方法可以用于/应用于不同的情况。作为示例，如果任何屏蔽(诸如火车车厢或建筑物)阻止实现直接无线电链路，那么可以使用两个转换单元在建筑物的一侧(或列车车厢外部)接收无线电信号、通过建筑物实现线缆链路，并在建筑物的另一侧(或火车车厢内部)重发无线电信号，如图9中所示。
转换单元和sf2sf方法可以用于经源自wi-fi连接或wlan(无线局域网)或微波链路的线缆信道传送rf信号。