中继器系统和方法
【专利说明】中继器系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]这要求于2013年6月25日提交的题为“Repeater System”的欧洲专利申请13173568.0的权益，其内容通过引用合并到本文。
[0003]描述
[0004]本发明涉及一种根据权利要求1的前序所述的中继器系统以及用于运行中继器系统的方法。
[0005]该种类的中继器系统包括前端部和后端部。本文的前端部被构成为在下行链路方向上接收来自位于中继器系统的覆盖区域的外界的至少一个通信源的信号，以及在上行链路的方向上将信号传播到所述至少一个通信源。后端部又被构成为在下行链路的方向上将RF(射频)通信信号传播到覆盖区域，以及在上行链路方向上接收在覆盖区域外的RF通信信号。
[0006]该种类的中继器系统例如可以被安装在例如火车、飞机、轮船或公共汽车等移动环境中，以提供在移动环境内的覆盖。该种类型的中继器系统也可以被安装在静止环境中，所述静止环境至少在某种程度上从外界被屏蔽，例如楼房、隧道等。在这种情况下的中继器系统提供在被屏蔽环境内的覆盖。
[0007]正如其例如已知来自EP 1 109 332 A2的传统的中继器系统用来重复射频(RF)信号，以例如在隔离的或屏蔽的环境中提供覆盖，或者改善其中信号强度衰减和/或仅仅提供专用频带、子频带或载波的区域中的覆盖。为此目的，EP 1 109 332 A2的数字中继器在下行链路方向上向下转换所接收到的模拟RF信号并数字化该RF信号，以处理数字基带中的数字化RF信号。经处理的数字化RF信号然后被转换成模拟信号、被向上转换和放大并经由覆盖天线被传播到其中覆盖将被提供的覆盖区域中。在上行链路方向上的处理以类似的方式进行，所述类似的方式包括数字基带处理和功率放大，以传播到外界通信源，例如基站的。
[0008]如其例如已知来自EP 1 109 332 A2的此中继器系统对于通信信号是可穿透的，因为输出到覆盖区域的RF信号等同于接收自外界通信源的RF信号(尽管放大)。
[0009]如果通信链路的信号强度变弱，即该通信链路的信干扰加噪声比(SNIR)变得小，这具有在已经经由中继器系统建立到外界通信源的通信链路的覆盖区域中的(移动)终端必须执行移交操作的效果，特别是当此中继器系统在例如火车、轮船或飞机等移动环境中使用时。
[0010]而且，终端用户通常已经订购了信号运营商的服务，使得他被捆绑到由该运营商提供的服务上。在中继器系统(例如包括用于在覆盖区域中提供分布的覆盖的分布式天线系统)不属于该运营商并因此不对于由该运营商所提供的服务提供覆盖的情况下，用户可能必须通过漫游访问另一运营商的服务，这可能是受限的并同时是昂贵的。
[0011]本发明的目的是提供一种中继器系统以及用于操作中继器系统的方法，所述中继器系统可以向覆盖区域中的经核准覆盖提供用于在该覆盖区域中的通信链路的高数据速率的可能。
[0012]该目的利用包括权利要求1的特征的中继器系统来实现。
[0013]具体来说，在中继器系统内，提供的是，
[0014]在下行链路的方向，前端部被构成为将来自多个通信源的多个信号组合成组合信号，以及将该组合的信号发送到后端部。其中后端部被构成为从组合的信号生成用于传播到覆盖区域中的RF通信信号，以及
[0015]在上行链路方向上后端部被构成为从所接收的RF通信信号生成组合的信号，其中前端部被构成为从接收自后端部的组合的信号生成多个信号，用于传播到多个通信源。
[0016]因此，中继器系统包括前端部和后端部。在下行链路的方向上，前端部将接收自外界通信源的信号组合成组合的信号。因此，建立在外界通信源与前端部之间的多个通信链路使用链路聚集方案被组合(被聚集)为单一组合的信号。然后，组合的信号被传播到后端部，该后端部从组合的信号生成通用的RF通信信号，所述RF通信信号被传播到覆盖区域，用于在该覆盖区域中提供覆盖。
[0017]反过来，在上行链路的方向上，后端部从在覆盖区域外接收的RF通信信号生成组合的信号。在本文中的接收的RF通信信号可以由在位于覆盖区域中的终端与后端部之间的多个通信链路构成。然后，组合的信号传播到前端部，这从组合的信号生成信号以传播到外界通信源。
[0018]例如，在一个实施方式中，前端部可以包括与转换和链路聚集单元一起的RF处理单元，所述转换和链路聚集单元用于将来自多通信源的多个信号组合为组合的信号。RF处理单元与本文的转换和链路聚集单元一起在下行链路的方向上执行接收自外界通信源的信号的转换(例如解调)，并将几个通信链路组合成单一的组合的链路。在组合的信号内，在前端部与外界通信源之间的单一通信链路的数据被包含在数据流中并被传播到后端部，用于进一步处理和传播到覆盖区域。反之亦然，在上行链路的方向上，RF处理单元与转换和链路聚集单元一起生成多个信号，并调制它们，以传播到多个通信源。
[0019]在一个实施方式中，RF处理单元与转换和链路聚集单元一起可以是可操作的，以在下行链路方向上调整接收自多个通信源的多个信号。由于在外界通信源与前端部之间的通信链路可以具有不同的变化的链路质量(信号强度，SNIR)，因此执行该调整以调整通信链路并因此使它们具有可比较水平的信号强度。然后，此经调整的通信链路可以简单的方式被组合(聚集)，以形成用于传播到后端部的组合的信号。
[0020]反过来，在上行链路的方向上，RF处理单元与转换和链路聚集单元一起可个别地有益地调节用于传播到多个通信源的多个信号，以考虑到不同通信源的不同距离。为此，之前执行的调整的设置可以被存储，使得对于个别通信源的个别有益调节可以基于之前获得的调整信息来执行。
[0021]在一个实施方式中，前端部被作为主单元构成，后端部由远离主单元的一个或多个远程单元构成。因此，前端部可以放置在例如火车、飞机、轮船、公共汽车或自行车的中央位置上或放置在楼房或隧道的中央位置上。具有其多个远程单元的后端部反过来可以分布在覆盖区域上，并因此可以放置在例如整个火车或楼房的整个覆盖区域的不同位置处。利用此分布的远程单元，因此可以提供分布的覆盖。
[0022]在前端部与后端部之间的通信可以不同的方式建立。例如，前端部的主单元可以例如经由WiFi连接经由无线通信连接与后端部的远程单元通信。替代无线通信连接，也可以使用线路通信连接，因此利用例如铜电缆的线路或光纤等来将前端部的主单元连接到后端部的一个或多个远程单元。经由通信连接，组合的信号然后被传播到后端部并从该后端部接收。
[0023]在下行链路方向上的后端部可以是可操作的，以根据至少一个调制方案来调制组合的信号，从而生成用于传播到覆盖区域的RF通信信号。因此，后端部根据一个或多个调制方案调制利用组合的信号获得的数据流。为此，后端部可以包括一些不同的(逻辑)基站，每个所述基站均被构成为根据特定调制方案调制用于传播到覆盖区域的一部分数据流。因此，每个(逻辑)基站均向特定调制方案(例如，GSM，3G，LTE)提供在覆盖区域中的覆盖。
[0024]反之亦然，在上行链路的方向上，后端部可以是可操作的，以解调所接收到的RF通信信号，从而生成用于传播到前端部的组合的信号。
[0025]在一个实施方式中，后端部可以进一步包括多路器，所述多路器用于在下行链路的方向上多路传输生成自组合的信号的经调制信号，以形成用于传播到覆盖区域的RF通信信号。因此，多路器形成通用的通信信号，所述通信信号可以经由适当的天线或天线系统，例如分布式天线系统或所称的漏泄馈线，被传播到覆盖区域。
[0026]在上行链路方向上的操作以类似的方式进行。在覆盖区域外接收的通用的通信信号利用多路分配器被多路分用，并通向后端部的(逻辑)基站，其中发生解调。然后，经解调的信号被组合，以形成组合的信号并传播到前端部，其中生成用于传播到外界通信源的信号。
[0027]在一个实施方式中，前端部是可操作的，以经由例如GSM，GPRS，3G，HSPA，HSPA+，LTE或WiFi的移动通信方案与至少一个通信源通信。然后，前端部利用应用到特定的标准化的调制的已知的移动通信方案经由空气接口与外界通信源通信。
[0028]此外或可替代地，前端部也可以是可操作的，以经由回程与一个或多个外界的通信源通信。此回程使用传统的E1/T1或使用DSL服务、无源光网络(Ρ0Ν)、有源光以太网、固定无线(即在使用无线电或例如激光桥的其它无线链路的两个位置之间的固定无线连接)、自由空间光通信(FS0)、经由空气接口的射频、直接地在基站外的射频、或者类似CPRI的任何其它数字基站接口经由例如铜电缆可以是但不受限于IP移动回程。
[0029]使用于在外界通信源与本文中的前端部之间的通信链路的调制方案可以与使用于被传播到覆盖