自身优化分布式天线系统的系统与方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]分布式天线系统(DAS)为一种空间上分离的天线节点的网络，其中，经由一个在某一地理区域或者结构中提供无线服务的传播介质把所述空间上分离的天线节点连接于一个公共节点。公共无线通信系统配置把一个位于中心位置(例如，位于由某一无线服务提供商控制的设施)的主机单元用作公共节点。并且把位于远离主机单元的位置(例如，位于一个不由无线服务提供商控制的设施或者网点)的天线节点以及相关的广播和接收装备称为“远程单元”。在主机单元和一或多个远程单元之间传送射频(RF)信号。在这样的DAS中，通常把主机单元可通信地耦合于一或多个基站(例如，经由有线连接或者经由无线连接)，从而允许在DAS服务区域和通信网络(例如，但不局限于蜂窝电话网络、公共交换电话网络(PSTN)以及Internet)中的无线用户单元之间的双向通信。就其本身特性而言，DAS可以在一个社区内提供一个能够跨越地理区域散布远程单元的基础结构，以提供跨越所述区域的无线服务。
[0002]当部署DAS时，把不同的远程单元放置在不同的环境中。具体地，把每一个远程单元定位在一个受控于不同射频环境的位置。通常，位于RF环境中的不同RF信号源导致这些不同的环境。例如，RF信号源包括与DAS、DAS中的其它远程单元、提供干扰RF能量的源等进行通信的无线终端。与各远程单元相关联的不同RF环境可能会对DAS的操作产生负面影响。
[0003]出于上述原因以及以下所述的其它原因(对于本领域技术人员，通过对本说明书的阅读与理解，这些原因将变得十分明显)，在所述技术领域中，在适合于不同操作环境的部署之后，需要一些用于调整远程单元的系统与方法。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供了能够调整远程单元，以使不同远程单元适合不同操作环境的系统与方法，通过阅读和学习以下说明，将可了解这些系统与方法。
[0005]提供了用于自身优化分布式天线系统的系统与方法。在某些实施例中，分布式天线系统包括被配置为控制分布式天线系统的操作的主机单元；以及多个耦合于主机单元的远程单元。在至少一个实施例中，所述多个远程单元中的一个远程单元包括被配置为接收多个频带中的信号的扫描接收器；至少一个被配置为传输和接收所述多个频带中某一频带中的信号的收发器；以及一个被配置为控制所述至少一个收发器的上行链路增益电平，并且把扫描接收器调谐至所述多个频带中一个频带的远程单元控制器。
【附图说明】
[0006]当考虑对优选实施例以及以下附图的描述时，能够更容易地理解本发明的实施例，而且其更多的优点与应用将变得更加明显，其中:
[0007]图1为说明了根据一个实施例的分布式天线系统的结构图；
[0008]图2为说明了根据一个实施例的远程单元的结构图；
[0009]图3示意性地说明了根据一个实施例的远程单元中的收发器；
[0010]图4示意性地说明了根据一个实施例的远程单元中的扫描接收器；以及
[0011]图5?8为用于调整根据一个实施例的分布式天线系统的性能的方法的流程图。
[0012]根据通常的实践，各种所描述的部件并未按比例加以描绘，而仅强调了与本发明相关的部件。在所有图中以及整个文本中，相同的附图标记表示相同的部件。
【具体实施方式】
[0013]在以下的详细描述中，参照了形成其一部分的附图，其中，根据其中可以实践本发明的具体的说明性实施例进行了描述。对这些实施例进行了足够详细的描述，以使本领域技术人员能够实践本发明，而且应该意识到，可以在不背离本发明的范围的情况下使用其它的实施例，并且可以进行逻辑、机械以及电方面的改变。因此，以下详细描述并非限制性的。
[0014]本公开中所描述的实施例提供了能够根据其中部署了不同远程单元的频谱环境调整远程单元的操作的分布式天线系统(DAS)。例如，在DAS的启动阶段期间，每一个远程单元针对赋予各远程单元的每一频带扫描频谱环境。远程单元将标识是否存在基站或者其它干扰信号。另外，DAS还使用远程单元对分离的远程单元的传输功率互相加以比较。在DAS的启动阶段期间，DAS的系统控制器使用通过远程单元收集的信息调整传输功率和上行链路增益。
[0015]另外，在DAS的操作阶段期间，DAS还把远程单元的操作调整至不同的频谱环境。在操作阶段中，系统控制器使用远程单元中主收发器所提供的信息调整性能。例如，远程单元监视上行链路信号强度，并且保持对主收发器中的限幅器工作的频度的记录。如果在某一时间周期内限幅器工作了足够的次数，则调整收发器的上行链路增益。另外，如果远程单元之一出现故障，则生成一个警报，而且系统控制器调整相邻远程单元的性能，以对故障进行补偿，直至能够修复或者替换出现故障的远程单元。
[0016]图1说明了用于在本公开中所描述的一个实施例中的覆盖区域中接收和分布射频信号的分布式天线系统(DAS)10的一个实施例。图1中所示的DAS 100包括耦合于多个远程单元108?110的主机单元102。经由多个通信连路把主机单元102和远程单元108?110可通信地親合在一起。在某些实现中，把集线器单元106親合在远程单元108?110的主机单元102之间，其中，集线器单元106在主机单元102和远程单元108?110之间转播信号。例如，集线器单元106从主机单元102接收下行(downstream)信号，并且把下行信号分布于远程单元108?110。另外，集线器单元106还从远程单元108?110接收上行(upstream)信号，并且把它们组合成提供给主机单元102的组合信号。
[0017]在一个实施例中，使用光纤电缆把主机单元102可通信地耦合于集线器单元106和远程单元108?110。作为选择，也可以通过同轴电缆、同轴电缆和光纤电缆的组合、无线毫米波链路(例如，E Band/70GHz射频)、或者无线微波射频链路把主机单元102耦合于集线器单元106和远程单元108?110。可以把合适的传输设备(例如，光收发器、毫米信号收发器、微波射频收发器)耦合于集线器单元106、远程单元108?110以及主机单元102，以在某一给定的介质上传输。远程单元108?110包括经由一或多个移动设备112之间的天线114无线传输和接收所调制的射频(RF)通信的电子部件。
[0018]在某些实施例中，把主机单元102耦合于至少一个基地收发信台(BTS) 104。BTS104在所述相应主机单元102和较大的通信网络(例如，公共交换电话网络、无线服务提供商网络、或者Internet)之间传送话音和其它数据信号。在一个实施例中，DAS 100包含部分蜂窝电话网络，而且移动设备112为蜂窝电话。经由同轴电缆、光纤电缆、无线通信链路、或者它们的任何组合互相连接BTS 104和主机单元102。
[0019]对于下行通信信号，BTS 104生成用于向移动设备112传输的下行RF信号，并且把下行RF信号发送给主机单元102。在另一个实例中，取代生成RF信号，BTS 104可以生成基带数字RF样本，并且把基带数字RF样本发送给主机单元102。一般情况下，主机单元102从BTS 104接收下行信号，并且根据从BTS 104接收的下行信号生成下行传输信号。
[0020]经由集线器单元106向一或多个远程单元108?110发送下行传输信号。作为选择，主机单元102也可以直接向远程单元108?110发送下行传输信号。在至少一个实例中，把下行传输信号同时联播给远程单元108?110。远程单元108?110接收下行传输信号，并且根据下行链路传输信号构造下行RF信号。然后，远程单元108?110从耦合于远程单元108?110的天线114辐射下行RF信号。
[0021]在上行链路中，可以在一或多个远程单元108?110从移动设备112接收上行RF信号。远程单元108?110根据所接收的上行RF信号生成上行传输信号。远程单元108?110把上行传输信号发送给集线器单元106。在一个实施例中，集线器单元106从远程单元108和109接收上行传输信号，并且对所接收的上行传输信号求和，以创建求和的上行传输信号。然后，把求和的上行传输信号从集线器单元106发送给主机单元102。主机单元102从每一个远程单元108?110接收上行传输信号以及从集线器单元106接收任何求和的上行传输信号，并且一并对所述上行传输信号求和，以形成进一步求和的上行传输信号。然后，主机单元102在宽带传播介质(例如，同轴电缆、光纤电缆、或者无线介质)上把求和的上行传输信号发送给BTS 103。
[0022]在某些实施例中，由于DAS 100中的每一个远程单元108?110处于不同的RF环境，所以DAS 100能够根据与各远程单元108?110相关联的具体RF环境调整各远程单元108?110的性能。例如，DAS 100中一个示范性的远程单元110可以从一个干扰信号源116 (例如，另一个DAS或者RF传输器)接收一个强带内信号。另外，也可以把两个远程单元108?109互相相邻地定位，如果这样，当远程单元108?109之一传输下行RF信号时，所传输的下行RF信号与从另一个远程单元所接收的上行RF信号相干扰。而且，也可以把远程单元108定位在移动设备112的附近，如果这样，当移动设备112传输时，远程单元108会按远程单元108中导致放大器饱和或者使所接收的上行RF信号失真的功率电平接收上行RF信号。
[0023]为了使各远程单元108?110的性能适合于包含远程单元108?110的不同的环境，远程单元108?110包括与一或多个主收发器118协作的扫描接收器120以及控制扫描接收器120和主收发器118的操作的远程单元控制器122。例如，远程单元控制器122通过主收发器118控制下行和上行传输信号的增益。另外，远程单元控制器122还控制扫描接收器120所接收的频带。在某些实现中，控制器122包括从主收发器118和扫描接收器120接收上行和下行功率的测量结果的逻辑，因此可以调整主收发器118的增益。在一个可选的实现中，控制器122与主机单元102或者管理DAS 100的操作的其它系统控制器进行通信。例如，控制器122把所接收的和所传输的功率的测量结果发送给主机单元102，并且从主机单元102接收指示控制器122调整主收发器118和扫描接收器120的设置的命令。通过控制器122，DAS 100能够根据包含每一远程单元108?110的环境调整每一相应远程单元108?110的性能。
[0024]如以上所提到的，DAS 100能够调整远程单元108?110的性能，以使DAS100的性能适合于某一具体的RF环境。例如，DAS 100能够调整主收发器118的传输功率，以克服从干扰信号源116所传输的干扰信号。为了调整主收发器118的传输功率，每一个远程单元108?110包括扫描接收器120。扫描接收器120受控制器122控制，并且在某些实现中，其在DAS 100的启动阶段期间进行操作。当扫描接收器120在DAS 100的启动阶段期间操作时，控制器122指示扫描接收器120针对环境中干扰信号检查多个频带。如果存在干扰信号，则扫描接收器120测量