点对多点微波通信的制作方法
【专利摘要】微波通信系统可包含与基站通信的订户站。所述站可包含在无线局域网络WLAN中通常可发现的时间双工电路。通常经由与此电路相关联的天线路由的信号替代地经由用以执行到及从微波通信频率的频率转换的电路而路由，以用于在所述订户站与所述基站之间经由微波链路进行通信。在一些实施例中，无线电路经配置以用于多输入多输出MIMO操作，其中一个天线端口专用于数据的发射且一个天线端口专用于数据的接收。
【专利说明】点对多点微波通信
【背景技术】
[0001]本发明一股来说涉及微波通信，且更明确地说，涉及点对多点微波通信。
[0002]数字微波无线电可用于提供位置之间的通信。举例来说，移动通信网络使用微波链路来提供从基站的回程链路。数字微波无线电系统在容量及成本两者上均有进步。然而，大部分系统是点对点的，即，其仅提供两个位置或两个点之间的通信，其中每一位置具有天线、无线电收发器及其它相关联电子器件。由点对点链路制成的通信网络难以按比例调整，因为添加新位置需要在新位置及新位置将经由微波链路与其通信的另一位置(例如基站)两者处添加设备。
【发明内容】
[0003]本发明的方面涉及微波通信系统。在一个方面中，本发明提供一种用于微波通信系统的通信装置，所述通信装置包括:无线通信电路，其包含至少两个天线端口，其中所述两个天线端口中的至少一者经配置以仅用于发射且所述两个天线端口中的至少另一者经配置以仅用于接收；至少一个发射混频器，其耦合到经配置以用于发射的所述至少一个天线端口以将来自经配置以用于发射的所述至少一个天线端口的信号上变频以提供处于微波通信频率的发射信号；及至少一个接收混频器，其耦合到经配置以用于接收的所述至少另一天线端口以将处于微波通信频率的所接收信号下变频。在各种其它方面中:所述无线通信电路是802.1ln装置的一部分；所述无线通信电路是802.1lac装置的一部分；所述无线通信电路经配置以发射及接收处于2.4GHz频带中的频率的信号；所述无线通信电路经配置以发射及接收处于5GHz频带中的频率的信号；所述至少一个发射混频器是直接转换混频器；所述至少一个接收混频器是直接转换混频器；发射/接收开关耦合到所述至少一个发射混频器及所述至少一个接收混频器；第一本机振荡器耦合到所述至少一个发射混频器以便将第一本机振荡器信号提供到所述至少一个发射混频器；第二本机振荡器耦合到所述至少一个接收混频器以便将第二本机振荡器信号提供到所述至少一个接收混频器；功率放大器耦合到所述至少一个发射混频器及双工器；低噪声放大器耦合到所述至少一个接收混频器及所述双工器；及/或所述至少一个发射混频器及所述至少一个接收混频器是射频前端(RFFE)单元的一部分。
[0004]在另一方面中，本发明提供一种在提供微波通信中有用的方法，所述方法包括:在具有多输入多输出(MMO)能力的无线通信装置的第一天线端口上呈现用于发射的信号；将所述用于发射的信号上变频到微波通信频率；将所接收信号从微波通信频率下变频；及将所述经下变频信号提供到具有MMO能力的无线接入点装置的第二天线端口。在各种其它方面中:所述微波通信频率介于6GHz与40GHz之间；将所述用于发射的信号从2.4GHz频带中的频率上变频；将所述用于发射的信号从5GHz频带中的频率上变频；将所述所接收信号下变频到所述2.4GHz频带中的频率；及/或将所述所接收信号下变频到所述5GHz频带中的频率。
[0005]在另一方面中，本发明提供一种用于微波通信系统的通信装置，所述通信装置包括:无线接入点电路，其具有多个天线端口，所述电路可配置以将所述多个天线端口中的第一天线端口置于仅发射配置中且将所述多个天线端口中的第二天线端口置于仅接收配置中；微波射频前端(RFFE)，其耦合到所述第一天线端口及所述第二天线端口，所述微波RFFE包含用以将来自所述第一天线端口的信号上变频到微波通信频率的电路及用以将到所述第二天线端口的信号从微波通信频率下变频的电路。
[0006]在另一方面中，本发明提供点对多点微波通信系统，所述点对多点微波通信系统包括:微波基站，其包括:基站微波天线；无线接入点电路，其提供在信号的发射与信号的接收之间具有空间分集的数据通信，所述无线接入点电路经配置以便从第一天线端口发射信息及从第二天线端口接收信息，所述第一天线端口与所述第二天线端口是不同天线端口 ；及基站混频电路，其用于将从所述第一天线端口接收的信号从所述无线接入点在信号的发射中利用的频率上变频到微波通信频率且用于将从所述基站微波天线接收的信号从微波通信频率下变频到所述无线接入点在信号的接收中利用的频率；多个微波订户站，每一微波订户站包括:无线订户单元电路，其借助于有线以太网连接而耦合到订户站的组件，所述无线订户单元电路提供在信号的发射与信号的接收之间具有空间分集的数据通信，所述无线订户单元电路经配置以便从第一天线端口发射信息及从第二天线端口接收信息，所述第一天线端口与所述第二天线端口是不同天线端口 ；订户站微波天线；及订户站混频电路，其将从所述第一天线端口接收的信号从所述无线订户单元在信号的发射中利用的频率上变频到微波通信频率且用于将从所述订户站微波天线接收的信号从微波通信频率下变频到所述无线订户单元在信号的接收中利用的频率。
[0007]在另一方面中，本发明提供一种用于微波通信系统的通信装置，所述通信装置包括:802.1ln或802.1lac装置，其支持至少2X2: IMMO配置，所述2X2: I配置包含经配置以仅用于发射的至少第一天线端口及经配置以仅用于接收的至少第二天线端口 ；用于将来自所述第一天线端口的信号上变频到微波通信频率的构件；及用于将打算用于所述第二端口的信号从微波通信频率下变频的构件。
[0008]在另一方面中，本发明提供一种用于微波通信系统的通信装置，所述通信装置包括:无线通信电路，其包含至少一个天线端口，所述无线通信电路提供时间双工通信；发射/接收开关，其借助于有线耦合而耦合到所述至少一个天线端口 ；至少一个发射混频器，其耦合到所述发射/接收开关以将来自所述发射/接收开关的信号上变频到微波通信频率；及至少一个接收混频器，其耦合到所述发射/接收开关以将所接收信号从微波通信频率下变频。
[0009]在审阅此揭示内容后即刻将更全面地领会本发明的这些及其它方面。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是根据本发明的方面的点对多点通信系统的图式；
[0011]图2是根据本发明的方面的基站通信装置的简化框图；
[0012]图3是根据本发明的方面的订户通信装置的简化框图；
[0013]图4是根据本发明的方面的另一基站通信装置的简化框图；
[0014]图5是根据本发明的方面的另一订户通信装置的简化框图；
[0015]图6是根据本发明的方面的基站通信装置的进一步实施例的简化框图；
[0016]图7是根据本发明的方面的订户单元通信装置的进一步实施例的简化框图；
[0017]图8是根据本发明的方面的基站通信装置的进一步实施例的简化框图；
[0018]图9是根据本发明的方面的订户单元通信装置的进一步实施例的简化框图；
[0019]图10是根据本发明的方面的订户单元通信装置的进一步实施例的简化框图；且
[0020]图11是根据本发明的方面的订户单元通信装置的进一步实施例的简化框图。
【具体实施方式】
[0021]图1是根据本发明的方面的点对多点通信系统的图式。所述通信系统包含基站101，所述基站包含用于发射及接收无线电信号的天线103。在一些实施例中，基站101的天线103是扇区天线且可具有(举例来说)90度的波束宽度。基站101经由接近第一订户站111的天线113而与第一订户站通信。所述基站还经由接近第二订户站121的天线123而与第二订户站通信且经由接近第三订户站131的天线133而与第三订户站通信。在一些实施例中，订户站的天线使具有窄波束宽度的天线成碟状。订户站可位于各种类型的设施处。举例来说，如图1中所图解说明，订户站可在住宅建筑、办公建筑或移动通信基站的塔处。
[0022]基站与订户站可经由为频分双工的链路通信。即，站可以一个频率进行发射且以不同频率进行接收。举例来说，基站可以从24.25GHz到24.45GHz的频带进行发射且以从
25.05GHz到25.25GHz的频带进行接收，且这些频带可视为大约25GHz。在一些实施例中，基站与订户站可经由为时分双工的链路进行通信。即，在各种实施例中，站可以相同频率在特定时间处进行发射且在其它时间处进行接收。另外，订户站可以时分方案向基站进行发射，使得每一订户站在不同时间处进行发射。
[0023]每一站处的天线耦合到射频前端(RFFE)，所述RFFE又耦合到以其它频率(通常较低频率)操作的装置，所述装置在本文中可能称作基带装置。每一 RFFE通常包含用于发射微波信号的功率放大器及用于接收微波信号的低噪声放大器。所述RFFE还可包含用以在天线处的微波信号与基带装置处的较低频率信号之间进行移频的上变频器及下变频器。
[0024]在一些实施例中，基带装置可为具有(举例来说)完全地或部分地用于分离发射信道与接收信道的空分特征及完全地或部分地用于分离不同装置的发射的时分特征的空分时分装置。在一些实施例中，基带装置可为802.11装置，优选地，802.1ln类型装置或802.1lac装置。采用多输入多输出(MMO)发信号的802.1ln及802.1lac装置(举例来说)可视为空分时分双工装置；然而，系统使空分信号适合在微波链路(包含频分微波链路)中使用。
[0025]图2是根据本发明的方面的基站通信装置的框图。举例来说，通信装置可在点对多点微波通信系统中的基站处使用。基站可提供用于电信链路(举例来说，链接到因特网或常见载波通信网络的光纤系统)的入网点(Ρ0Ρ)，或提供到POP的数据通信途径，其中基站包含用以执行相关联的数据处理或处置的电路。基站借助于通信装置而与订户单元进行数据通信。
[0026]从数据的角度来看，基站通信装置将基站的其它组件有效地耦合到订户单元。基站通信装置使用无线接入点电路201而从基站的其它组件接收数字信号及发射数字信号。举例来说，可借助于以太网链路而从基站的其它组件发射及接收数字信号。另外，举例来说，可使用以太网供电(PoE)方法经由以太网链路给通信装置供电。
[0027]无线接入点电路提供用于由基站及订户单元形成的网络的接入点功能，包含接入点物理层功能及媒体接入控制(“MAC”)功能。在图2的实施例中，无线接入点电路是空分、时分装置。优选地，无线接入点电路201根据IEEE Std.802.1ln或802.1lac而操作，且802.1ln芯片、芯片组及装置是广泛可得的，且在一些实施例中并如图2中为方便起见所图解说明，可以802.1ln或802.1lac装置的形式提供无线接入点电路。
[0028]适配器221将无线接入点电路201耦合到RFFE211。无线接入点电路将射频(RF)信号发射到适配器且从适配器接收射频(RF)信号，而RFFE将中频(IF)信号发射到适配器且从适配器接收中频(IF)信号。因此，适配器在适当时使信号上变频及下变频。RFFE211耦合到用于发射及接收微波信号的天线213，其中将微波信号发射到(举例来说)订户单元且从订户单元接收微波信号。在一些实施例中，将RFFE211配置为室外单元(ODU)。在一些实施例中，适配器221距RFFE211远程地定位，所述RFFE (举例来说)可在天线附近定位于室外，而所述适配器接近其它基站组件而定位。适配器221可通过单个同轴电缆耦合到RFFE2110
[0029]无线接入点电路包含具有如图2中所图解说明的两个天线端口的至少两个天线端口。在大部分实施例中，无线接入点电路提供支持至少2X2: I配置的具有MIMO能力的装置，其中一个天线端口选定用于发射且一个天线端口选定用于接收，从而提供发射信道与接收信道的空分。在商业上可获得的802.1ln或802.1lac装置用于无线接入点电路的情况下，优选地，此些装置允许(举例来说)借助于寄存器设定或以其它方式明确选择天线端口使用。
[0030]适配器221耦合到无线接入点电路201的第一天线端口以接收从无线接入点电路201所发射的射频信号。适配器221还耦合到无线接入点电路201的第二天线端口以将射频信号供应到无线接入点电路201。在大部分实施例中，连接是借助于有线连接而非无线连接。无线接入点电路201经配置以将第一天线端口操作为仅发射天线且将第二天线端口操作为仅接收天线。在各种实施例中，无线接入点201的天线端口以从2.4GHz到2.5GHz (本文中称为2.4GHz频带)的频率或以从大约4.9GHz到大约6GHz (本文中称为5GHz频带)的频率而操作。
[0031]在适配器中，发射混频器223将从无线接入点电路201的第一天线端口所发射的信号与第一本机振荡器信号LO1混频。发射混频器223的输出是将由RFFE211上变频为微波发射的中频发射信号。举例来说，发射信号可处于2.45GHz且第一本机振荡器信号可处于2.1OGHz的频率以产生处于350MHz的中频发射信号。中频发射信号的频率可通过调整第一本机振荡器信号的频率及/或由无线接入点电路经由第一天线端口提供的信号的频率而调谐。发射混频器223优选地具有低相位噪声以避免损害从通信装置所发射的信号。
[0032]双工器225接收中频发射信号且将所述信号供应到组合器229。组合器229将中频发射信号与来自控制块228的功率信号及控制信号组合。功率信号通常为DC信号且控制信号相对于中频是低频率的且控制RFFE211的操作，例如发射功率电平及微波频率。将来自组合器229的经组合信号供应到RFFE211，所述RFFE将中频发射信号上变频到用于经天线213发射的微波信号。
[0033]双工器225还经由组合器229接收来自RFFE211的中频接收信号。所述中频接收信号是由天线213接收的微波信号的经下变频版本。双工器225分离中频接收信号且将其供应到将中频接收信号与第二本机振荡器信号LO2混频的接收混频器227。将接收混频器227的输出供应到无线接入点201的第二天线端口。接收混频器227将中频接收信号上变频到无线接入点电路201的频率。举例来说，中频接收信号可处于140MHz且第二本机振荡器信号可处于2.31GHz的频率以将信号供应到处于2.45GHz的无线接入点201。中频接收信号的频率可通过调整第二本机振荡器信号的频率及/或调整预期由第二天线端口上的无线接入点201接收的信号的频率而调谐。接收混频器227优选地具有低相位噪声以避免损害供应到无线接入点201的信号。
[0034]在各种实施例中，本机振荡器信号LO1及LO2可为锁定到与基站通信的订户站通信装置的对应信号的频率。在各种实施例中，频率锁定可通过使用两个站处的GPS参考信号、在两个站之间传递的导频音、两个站处的非常稳定的振荡器的使用及其它方法而实现。
[0035]图3是根据本发明的方面的订户单元通信装置的框图。举例来说，在点对多点微波通信系统中的订户站处可使用通信装置。图3的订户单元通信装置经配置以接收从图2的基站通信装置所发射的微波信号且反之亦然。图3的通信装置类似于图2的通信装置，其中无线接入点电路被无线订户单元电路替换。然而，在各种实施例中，用以提供无线接入点功能的电路可与用以提供无线订户单元功能的电路相同，或者部分地或完全地，在单个装置中可一起提供用以提供两种功能的单独电路。
[0036]稍微更详细地，类似于基站通信装置，订户单元通信装置具有用于与订户系统组件(例如订户系统局域网络)介接的无线订户单元电路301。将到及来自无线订户单元电路的射频数据通过适配器321上变频或下变频到IF，所述适配器耦合到使用微波信号与基站通信的RFFE311。
[0037]无线订户单元电路301将数据发送到订户系统组件(举例来说呈订户宅室处的局域网络的形式)且接收数据。无线订户单元电路与局域网络之间的数据可(举例来说)使用以太网协议来传递。无线订户单元电路执行无线网络订户单元功能，举例来说物理层功能及MAC功能。优选地，所述功能根据802.1ln或802.1lac而执行，其中无线订户单元具有至少两个天线端口且为支持至少2X2: I配置的具有MMO能力的装置。如同无线接入点电路一样，无线订户单元电路包含第一天线端口及第二天线端口，其中端口中的一者(举例来说第一天线端口)经配置以提供射频发射数据且另一端口(举例来说第二天线端口)经配置以接收射频接收数据。如同图2的通信装置一样，在大部分实施例中，天线端口与适配器之间的耦合或连接为有线耦合或连接而非无线耦合或连接。还如同无线接入点电路一样，优选地，举例来说经由寄存器设定的使用，无线订户单元电路可经配置以具有经配置以用于发射数据的一个天线端口及经配置以用于接收数据的一个天线端口。
[0038]如同基站适配器一样，订户单元适配器321使用混频器327将射频发射数据下变频到预期由RFFE311接收的中频，且使用混频器323将由所述RFFE提供的中频信号上变频到预期由无线订户单元电路接收的射频信号。双工器325处于RFFE与混频器之间的信号路径中，其中双工器将信号分开到混频器且分开来自混频器的信号。如图3的实施例中所图解说明，组合器329处于双工器与RFFE之间的信号路径中。所述组合器允许控制信号的插入及控制信号从中频信号的移除。
[0039]RFFE从适配器接收中频信号或将中频信号发射到适配器、且将相应中频信号上变频到微波信号或从微波信号下变频，所述微波信号由天线313发射或接收。所述微波信号通常传递到基站或从基站进行传递。在各种实施例中，本机振荡器信号可为锁定到基站中的对应本机振荡器信号的频率，举例来说，如关于图2所论述。
[0040]图4是根据本发明的方面的另一基站通信装置的框图。举例来说，通信装置可在点对多点微波通信系统中的基站处使用。图4的通信装置类似于图2的通信装置。图4的通信装置使用无线接入点电路401从基站的其它组件接收数字信号及将数字信号发射到基站的其它组件，且经由天线413将微波信号发射到订户站(在大部分实施例中，多个订户站)及从订户站(在大部分实施例中，多个订户站)接收微波信号。微波信号(本文中可称作微波通信信号)可处于微波频率的任何频带中，在一些实施例中，针对点对多点微波通信介于6GHz与40GHz之间。作为实例，微波通信信号可处于大约25GHz，且明确地说处于从大约24.25GHz到大约24.45GHz且在一些实施例中从大约25.05GHz到大约25.25GHz的频率的频带中。在各种实施例中，微波信号可处于介于6GHz与40GHz之间的微波频率的任何频带中。在一些实施例中，微波信号处于28GHz、31GHz及/或39GHz中的大约一者或全部的频率块中。
[0041]无线接入点电路401可类似于图2的实施例的无线接入点电路或与其相同。所述无线接入点电路优选地根据802.1 In或802.1lac执行无线接入点功能，包含物理层功能及MAC功能，且举例来说包含接入点通信媒体争用相关的处理。无线接入点电路经配置以将第一天线端口操作为仅发射天线且将第二天线端口操作为仅接收天线，从而提供发射信道及接收信道的空间多路复用。在各种实施例中，无线接入点401的天线端口以大约2.4GHz或5GHz的频率操作。在大部分实施例中借助于有线耦合或连接而非无线耦合或连接将从第一天线端口所发射的信号供应到发射混频器423。发射混频器423将来自无线接入点401的发射信号与第一本机振荡器信号LO1混频以将来自无线接入点401的发射信号上变频到微波发射信号。举例来说，来自无线接入点401的发射信号可处于5.8GHz，且第一本机振荡器信号可处于18.45GHz的频率以产生处于24.25GHz的微波发射信号。微波发射信号的频率可通过调整第一本机振荡器信号的频率及/或来自无线接入点401的发射信号的频率而调谐。微波发射信号由功率放大器425放大且通过双工器427耦合到天线413。
[0042]双工器427还将由天线接收的微波信号供应到低噪声放大器431。低噪声放大器431将微波接收信号的经放大版本供应到将微波接收信号与第二本机振荡器信号LO2混频的接收混频器433。在大部分实施例中借助于有线耦合或连接而非无线耦合或连接将接收混频器433的输出供应到无线接入点401的第二天线端口。接收混频器433从微波信号频率下变频到无线接入点401的频率。举例来说，微波接收信号可处于25.05GHz且第二本机振荡器信号可处于19.25GHz的频率以将信号供应到处于5.8GHz的无线接入点401。可通过调整第二本机振荡器信号的频率及/或调谐由无线接入点401接收的信号而影响微波接收信号的频率调谐。与图2的通信装置相比，图4的通信装置直接在无线接入点的频率与微波频率之间进行转换而不产生中频信号。
[0043]在一些实施例中，本机振荡器、功率放大器、低噪声放大器及双工器可为微波RFFE421的一部分。在各种实施例中，本机振荡器可为与订户站的对应本机振荡器信号锁定的频率，举例来说，如关于图2所论述。
[0044]图5是根据本发明的方面的另一订户单元通信装置的框图。举例来说，在点对多点微波通信系统中的订户站处可使用通信装置。在通信网络中，图5的通信装置经配置以接收从图4的通信装置所发射的微波信号且反之亦然。图5的通信装置还可与图2的通信装置一起使用，且图4的通信装置还可与图3的通信装置一起使用。图5的通信装置类似于图4的通信装置。然而，利用无线订户单元电路来代替无线接入点电路，但在一些实施例中，共同电路可提供无线接入点功能及无线订户单元功能两者。举例来说，无线订户单元经由针对发射信道及接收信道的不同无线订户单元电路天线端口的使用而提供发射信道及接收信道的空间多路复用。在许多实施例中，无线订户单元电路还(举例来说)经由时分通信方案的使用而在多订户单元环境中提供避免争用功能。
[0045]在图5的通信装置中，无线订户单元电路(举例来说)借助于利用以太网通信协议的有线连接而与订户站的其它组件进行数据通信。无线订户单元电路优选地根据802.1ln或802.1lac提供订户单元功能，包含物理层功能及MAC功能。无线订户单元电路的第一天线端口经配置以用于仅发射操作，其中第一天线端口耦合到发射混频器523。所述发射混频器将来自第一天线端口的信号上变频到微波发射信号，所述微波发射信号由功率放大器525放大且借助于双工器527而发送到天线513。如同图4的装置一样，在大部分实施例中，第一天线端口与混频器之间的耦合或连接是有线耦合或连接而非无线耦合或连接。
[0046]双工器还将由天线接收的微波信号供应到低噪声放大器531。经放大所接收微波信号由接收混频器533下变频，其中经下变频信号具有大约预期由无线订户单元电路接收的频率的频率。将经下变频信号提供到无线订户单元电路的第二天线端口，其中第二天线端口经配置以用于仅接收操作。如同图4的装置一样，在大部分实施例中，第二天线端口与混频器之间的耦合或连接是有线耦合或连接而非无线耦合或连接。
[0047]在一些实施例中，本机振荡器、功率放大器、低噪声放大器及双工器可为微波RFFE521的一部分。在各种实施例中,本机振荡器可为与基站的对应本机振荡器信号锁定的频率，举例来说，如关于图2所论述。
[0048]图6是根据本发明的方面的基站通信装置的进一步实施例的框图。图6的实施例类似于图2的实施例，其中无线接入点电路601借助于(举例来说)以太网连接而与基站的其它部分数据通信。无线接入点电路还借助于发射/接收开关604、适配器621、RFFE611及微波天线613而与订户单元数据通信。然而，在图6的实施例中，发射/接收开关604 (其不存在于图2的实施例中)提供发射通信信道与接收通信信道的分离，其中无线接入点电路601在(举例来说)多订户单元环境中提供时分接入点功能。由于发射/接收开关提供发射信道与接收信道的分离，因此无线接入点电路不需要提供MMO功能，且无线接入点电路可提供(如图6中所图解说明)单个天线端口，在大部分实施例中，所述单个天线端口通过有线连接或耦合而非无线连接或耦合而连接或耦合到发射/接收开关。在各种实施例中，无线接入点电路依据802.1la,802.1lb或802.1lg而操作且可由802.1la,802.1lb或802.1 Ig芯片、芯片组或装置构成。此外，在各种实施例中，用于将发射信道及接收信道中的信号上变频及下变频的本机振荡器的操作的频率可不同于图2的实施例的频率以计及可由无线接入点电路发射或预期由无线接入点电路接收的不同频率。在各种实施例中，本机振荡器可为与订户站的对应本机振荡器信号锁定的频率，举例来说，如关于图2所论述。
[0049]图7是根据本发明的方面的订户单元通信装置的进一步实施例的框图。图7的实施例类似于图3的实施例，其中无线订户电路701借助于(举例来说)以太网连接而与订户单元的其它部分数据通信且借助于发射/接收开关704、适配器721、RFFE711及微波天线713而与基站数据通信。然而，在图7的实施例中，发射/接收开关704 (其不存在于图3的实施例中)提供发射通信信道与接收通信信道的分离，其中无线订户单元电路701在(举例来说)多订户单元环境中提供时分订户单元功能。由于发射/接收开关提供发射信道与接收信道的分离，因此无线订户单元电路不需要提供MMO功能，且无线订户单元电路可提供(如图6中所图解说明)单个天线端口。在大部分实施例中，天线端口通过有线连接或耦合而连接或耦合到发射/接收开关。在各种实施例中，无线订户单元电路依据802.11a、802.1lb或802.1lg而操作且可由802.1la,802.1lb或802.1lg芯片、芯片组或装置构成。此外，在各种实施例中，用于将发射信道及接收信道中的信号上变频及下变频的本机振荡器的操作的频率可不同于图3的实施例的频率以计及可由无线接入点电路发射或预期由无线接入点电路接收的不同频率。在各种实施例中，本机振荡器可为与基站的对应本机振荡器信号锁定的频率，举例来说，如关于图2所论述。
[0050]图8是根据本发明的方面的基站通信装置的进一步实施例的框图。图8的实施例类似于图4的实施例，其中无线接入点电路801借助于(举例来说)以太网连接且借助于RFFE821 (包含发射/接收开关804)、用于与订户单元通信的微波天线813而与基站的其它部分数据通信。然而，在图8的实施例中，发射/接收开关804提供发射通信信道与接收通信信道的分离，其中无线接入点电路801在(举例来说)多订户单元环境中提供时分接入点功能。由于发射/接收开关提供发射信道与接收信道的分离，因此无线接入点电路不需要提供MMO功能，且无线接入点电路可提供(如图8中所图解说明)单个天线端口。在大部分实施例中，天线端口借助于有线连接或耦合而非无线连接或耦合而连接或耦合到发射/接收开关。在各种实施例中，无线接入点电路依据802.lla、802.1Ib或802.1lg而操作且可由802.lla、802.1lb或802.1lg芯片、芯片组或装置构成。此外，在各种实施例中，用于将发射信道及接收信道中的信号上变频及下变频的本机振荡器的操作的频率可不同于图4的实施例的频率以计及可由无线接入点电路发射或预期由无线接入点电路接收的不同频率。在各种实施例中，本机振荡器可为与订户站的对应本机振荡器信号锁定的频率，举例来说，如关于图2所论述。
[0051]图9是根据本发明的方面的订户单元通信装置的进一步实施例的框图。图9的实施例类似于图5的实施例，其中无线订户电路901借助于(举例来说)以太网连接且借助于RFFE921 (包含发射/接收开关904)、用于与基站通信的微波天线913而与订户单元的其它部分数据通信。然而，在图7的实施例中，发射/接收开关904提供发射通信信道与接收通信信道的分离，其中无线订户单元电路901在(举例来说)多订户单元环境中提供时分订户单元功能。由于发射/接收开关提供发射信道与接收信道的分离，因此无线订户单元电路不需要提供MMO功能，且无线订户单元电路可提供(如图9中所图解说明)单个天线端口。在大部分实施例中，天线端口借助于有线连接或耦合而非无线连接或耦合而连接或耦合到发射/接收开关。在各种实施例中，无线订户单元电路依据802.lla、802.1lb或802.1lg而操作且可由802.lla、802.1lb或802.1lg芯片、芯片组或装置构成。此外，在各种实施例中，用于将发射信道及接收信道中的信号上变频及下变频的本机振荡器的操作的频率可不同于图5的实施例的频率以计及可由无线接入点电路发射或预期由无线接入点电路接收的不同频率。在各种实施例中，本机振荡器可为与基站的对应本机振荡器信号锁定的频率，举例来说，如关于图2所论述。
[0052]图10是根据本发明的方面的基站的框图。图10的基站类似于图4的基站，且只不过如下文所论述，关于图4的基站的论述适用于图10的基站。
[0053]对于图10的基站，微波信号从基站天线1021发射且由基站天线1021接收。在图10的系统中，所发射微波信号及所接收微波信号两者处于相同频率，其中微波通信是时间双工的而非频率双工的，举例来说，如在图4的基站的实施方案中。因此，在图10的基站中，从无线接入点电路1011的发射天线端口的发射路径除频率转换器1013及功率放大器1017之外还包含发射/接收开关1019。到无线接入点电路的接收天线端口的接收路径类似地除低噪声放大器1025及频率转换器1015之外还包含发射/接收开关。由于所发射信号及所接收信号标称地处于相同频率，因此在各种实施例中，共同本机振荡器信号可用于两个频率转换器。
[0054]发射/接收开关及功率放大器还从无线接入点电路接收接通/关断触发信号。所述触发信号将发射/接收开关置于发射模式或接收模式中。所述触发信号还启用及停用功率放大器，启用功率放大器以便允许数据的发射及在系统不发射数据时停用功率放大器以便不淹没所接收信号。
[0055]图11是根据本发明的方面的订户站的框图。类似于关于图10的对应基站的论述，图11的订户站类似于图5的订户站。
[0056]对于图11的订户站，微波信号从订户站天线1121发射且由订户站天线1121接收。在图11的系统中，所发射微波信号及所接收微波信号两者处于相同频率，其中微波通信是时间双工的而非频率双工的，举例来说，如在图5的基站的实施方案中。因此，在图11的订户站中，从无线订户单元电路1111的发射天线端口的发射路径除频率转换器1113及功率放大器1117之外还包含发射/接收开关1119。到无线订户单元电路的接收天线端口的接收路径类似地除低噪声放大器1125及频率转换器1115之外还包含发射/接收开关。由于所发射信号及所接收信号标称地处于相同频率，因此在各种实施例中，共同本机振荡器信号可用于两个频率转换器。
[0057]发射/接收开关及功率放大器还从无线订户单元电路接收接通/关断触发信号。所述触发信号将发射/接收开关置于发射模式或接收模式中。所述触发信号还启用及停用功率放大器，启用功率放大器以便允许数据的发射及在系统不发射数据时停用功率放大器以便不淹没所接收信号。
[0058]尽管已关于各种实施例描述了本发明，但应认识到，本发明包括此揭示内容所支持的新颖及非显而易见权利要求书连同其非实质变化形式。
【权利要求】
1.一种用于微波通信系统的通信装置，其包括: 无线通信电路，其包含至少两个天线端口，其中所述两个天线端口中的至少一者经配置以仅用于发射且所述两个天线端口中的至少另一者经配置以仅用于接收； 至少一个发射混频器，其耦合到经配置以用于发射的所述至少一个天线端口以将来自经配置以用于发射的所述至少一个天线端口的信号上变频以提供处于微波通信频率的发射信号；及 至少一个接收混频器，其耦合到经配置以用于接收的所述至少另一天线端口以将处于微波通信频率的所接收信号下变频。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述无线通信电路包括无线接入点电路。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述无线接入点电路包含用于执行接入点通信媒体争用处理的电路。
4.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述无线通信电路包含用于执行物理层功能及媒体接入控制功能的电路。
5.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述无线通信电路包括无线订户单元电路。
6.根据权利要求5 所述的装置，其中所述无线订户单元电路包含用于执行多订户单元环境中的避免争用的电路。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述避免争用是借助于时分通信方案而实现。
8.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述无线通信电路是802.1ln装置的一部分。
9.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述无线通信电路是802.1lac装置的一部分。
10.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述至少两个天线端口提供发射信道与接收信道的空间分离。
11.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述无线通信电路经配置以发射及接收处于2.4GHz频带中的频率的信号。
12.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述无线通信电路经配置以发射及接收处于5GHz频带中的频率的信号。
13.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述微波通信频率是介于6GHz与40GHz之间的频率。
14.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述至少一个发射混频器是直接转换混频器。
15.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述至少一个接收混频器是直接转换混频器。
16.根据任一前述权利要求所述的装置，其进一步包括耦合到所述至少一个发射混频器及所述至少一个接收混频器的双工器。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述双工器进一步耦合到微波天线端口，其中所述双工器耦合经布置成使得在所述微波天线端口处经由耦合到所述微波天线端口的微波天线接收的信号被提供到所述至少一个接收混频器，且在所述双工器处从所述至少一个发射混频器接收的信号被提供到所述微波天线端口。
18.根据任一前述权利要求所述的装置，其进一步包括耦合到所述至少一个发射混频器及所述至少一个接收混频器的发射/接收开关。
19.根据任一前述权利要求所述的装置，其进一步包括耦合到所述至少一个发射混频器的第一本机振荡器，以便将第一本机振荡器信号提供到所述至少一个发射混频器。
20.根据权利要求19所述的装置，其进一步包括耦合到所述至少一个接收混频器的第二本机振荡器，以便将第二本机振荡器信号提供到所述至少一个接收混频器。
21.根据任一前述权利要求所述的装置，其进一步包括耦合所述至少一个发射混频器及所述双工器的功率放大器。
22.根据任一前述权利要求所述的装置，其进一步包括耦合所述至少一个接收混频器及所述双工器的低噪声放大器。
23.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述至少一个发射混频器及所述至少一个接收混频器是射频前端RFFE单元的一部分。
24.根据任一前述权利要求所述的装置，其进一步包括: 第一本机振荡器，其耦合到所述至少一个发射混频器以便将第一本机振荡器信号提供到所述至少一个发射混频器； 第二本机振荡器，其耦合到所述至少一个接收混频器以便将第二本机振荡器信号提供到所述至少一个接收混频器； 功率放大器，其耦合到所述至少一个发射混频器； 低噪声放大器，其耦合到所述至少一个接收混频器 '及 双工器，其耦合到所述功率放大器、所述低噪声放大器及微波天线端口，其中所述双工器耦合经布置成使得在所述微波天线端口处经由耦合到所述微波天线端口的微波天线接收的信号借助于所述低噪声放大器而被提供到所述至少一个接收混频器，且在所述双工器处借助于所述功率放大器从所述至少一个发射混频器接收的信号被提供到所述微波天线端口 ； 其中所述至少一个发射混频器、所述至少一个接收混频器、所述第一本机振荡器、所述第二本机振荡器、所述功率放大器、所述低噪声放大器及所述双工器是射频前端RFFE的一部分。
25.根据权利要求5所述的装置，其中所述无线订户单元电路借助于有线以太网连接而耦合到订户站的组件。
26.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述两个天线端口中的经配置以仅用于发射的所述至少一者借助于第一有线连接而耦合到所述至少一个发射混频器，且所述两个天线端口中的经配置以仅用于接收的所述至少另一者借助于第二有线连接而耦合到所述至少一个接收混频器。
27.一种在提供微波通信中有用的方法，其包括: 在具有多输入多输出MMO能力的无线通信装置的第一天线端口上呈现用于发射的信号; 将所述用于发射的信号上变频到微波通信频率； 将所接收信号从微波通信频率下变频；及将所述经下变频信号提供到具有MMO能力的无线接入点装置的第二天线端口。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述无线通信装置是802.1ln或802.1lac装置。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述802.1 In或802.1lac装置借助于有线以太网连接而耦合到订户站的组件。
30.根据权利要求27、28或29中任一权利要求所述的方法，其中所述微波通信频率介于6GHz与40GHz之间。
31.根据权利要求27、28或29中任一权利要求所述的方法，其中将所述用于发射的信号从2.4GHz频带中的频率上变频。
32.根据权利要求27、28、29或30中任一权利要求所述的方法，其中将所述用于发射的信号从5GHz频带中的频率上变频。
33.根据权利要求27、28、29、30或31中任一权利要求所述的方法，其中将所述所接收信号下变频到所述2.4GHz频带中的频率。
34.根据权利要求27、28、29、30或32中任一权利要求所述的方法，其中将所述所接收信号下变频到所述5GHz频带中的频率。
35.根据权利要求27到34中任一权利要求所述的方法，其中所述第一天线端口经配置以仅发射信号且所述第二天线端口经配置以仅接收信号。
36.一种用于微波通信系统的通信装置，其包括: 无线接入点电路，其具有多个天线端口，所述电路可配置以将所述多个天线端口中的第一天线端口置于仅发射配置中且将所述多个天线端口中的第二天线端口置于仅接收配置中； 微波射频前端RFFE，其耦合到所述第一天线端口及所述第二天线端口，所述微波RFFE包含用以将来自所述第一天线端口的信号上变频到微波通信频率的电路及用以将到所述第二天线端口的信号从微波通信频率下变频的电路。
37.一种点对多点微波通信系统，其包括: 微波基站，其包括: 基站微波天线； 无线接入点电路，其提供在信号的发射与信号的接收之间具有空间分集的数据通信，所述无线接入点电路经配置以便从第一天线端口发射信息及从第二天线端口接收信息，所述第一天线端口与所述第二天线端口是不同天线端口 ；及 基站混频电路，其用于将从所述第一天线端口接收的信号从所述无线接入点在信号的发射中利用的频率上变频到微波通信频率且用于将从所述基站微波天线接收的信号从微波通信频率下变频到所述无线接入点在信号的接收中利用的频率； 多个微波订户站，每一微波订户站包括: 无线订户单元电路，其借助于有线以太网连接而耦合到订户站的组件，所述无线订户单元电路提供在信号的发射与信号的接收之间具有空间分集的数据通信，所述无线订户单元电路经配置以便从第一天线端口发射信息及从第二天线端口接收信息，所述第一天线端口与所述第二天线端口是不同天线端口； 订户站微波天线；及订户站混频电路，其将从所述第一天线端口接收的信号从所述无线订户单元在信号的发射中利用的频率上变频到微波通信频率且用于将从所述订户站微波天线接收的信号从微波通信频率下变频到所述无线订户单元在信号的接收中利用的频率。
38.一种用于微波通信系统的通信装置，其包括: 802.1 In或802.1 Iac装置，其支持至少2X2: IMMO配置，所述2X2: I配置包含经配置以仅用于发射的至少第一天线端口及经配置以仅用于接收的至少第二天线端口；用于将来自所述第一天线端口的信号上变频到微波通信频率的构件；及用于将既定用于所述第二端口的信号从微波通信频率下变频的构件。
39.一种用于微波通信系统的通信装置，其包括: 无线通信电路，其包含至少一个天线端口，所述无线通信电路提供时间双工通信； 发射/接收开关，其借助于有线耦合而耦合到所述至少一个天线端口 ； 至少一个发射混频器，其耦合到所述发射/接收开关以将来自所述发射/接收开关的信号上变频到微波通信频率；及 至少一个接收混频器，其耦合到所述发射/接收开关以将所接收信号从微波通信频率下变频。
【文档编号】H04B7/04GK104054278SQ201280053331
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2012年9月27日 优先权日:2011年9月27日
【发明者】赛义德·沙里赫尼·霍拉米 申请人:天河通信有限公司