专利名称：组件化收发信机系统以及其中组件的识别的制作方法
技术领域：
本发明涉及组件化收发信机系统，以及其中组件的识别。本发明尤其涉及能够识别配属组件功能的自配置组件化收发信机系统，但并不局限于该系统。
移动无线通信网由至少一个基站和多个移动台组成。移动台借助基站相互通信。基站包括一个基站收发信机系统，它有至少一个收发信机，用于与移动台中的收发信机通信。希望基站收发信机系统是可调整的，这样终端用户可以根据其需要优化该系统。例如在信号衰减较大时，希望在基站收发信机系统中提供增强器电路来放大信号，而在业务量较大时，最好能包含第二或第三收发信机，而不是增强器电路。这样，希望购买到组件化系统形式的基站收发信机系统，通过替换或增加功能组件来改进或升级该系统。但是，基站收发信机系统是功能单元的复杂集合，成功聚合这些单元是一项技巧性较高、难度较大的任务。如果基站收发信机系统是自配置的，则希望如此。这样，终端用户可以简单地将必要的功能性组件配属在基站收发信机系统上，该系统进行自配制，从而得到具有所需功能的工作系统。
按照本发明的一个方面，提供了一种用于无线通信网中组件化收发信机系统中的连接的功能组件，它工作在RF频率范围中的某一RF频率，该功能组件包括接收该RF频率上的输入信号的输入；连接到所述输入，接收并处理所述输入信号的RF信号处理器；生成表征该功能组件的标识信号的ID生成电路；以及将标识信号发送给收发信机系统中的查询电路的ID端口。
功能组件可以是例如功率放大器组件，例如增强器组件或滤波器组件。
本发明还提供了一种自配置收发信机组件，用于无线通信网中的组件化收发信机系统，它工作在RF频率范围中的某一RF频率，该收发信机组件包括生成并接收RF频率范围中的RF信号的RF单元；从连接的功能组件接收标识信号的ID端口，所述标识信号表征了所述功能组件；以及检测电路，用于根据该标识信号识别功能组件的特性，以及之后配置该收发信机系统。
这使得收发信机组件可以根据它所连接的功能组件自动配置收发信机系统。这样，不需要用户人工确定插入到组件化收发信机系统的组件的类型，因为自配置收发信机组件能根据连接的功能组件自动完成收发信机系统的适当配置。
在另一方面，本发明还提供了一种方法，用于自动识别组件化收发信机系统中的功能组件，所述系统工作在RF频率范围内，该方法包括以下步骤向功能组件传送一个检查信号，该检查信号位于所述RF频率范围之外的检查频率；在所述检查频率测量所述功能组件的响应，所述响应表征了该功能组件的特性；以及根据所述响应识别功能组件的特性，并相应配置收发信机系统。
该方法使得能够通过检查频率上的查询，识别出功能组件，在优选实施例中，检查频率是直流。但是，检查频率不一定是直流，而可以是比RF频率低得多的频率，例如RF频率的1/10或1/100。
标识信号的功率源可以包含在功能组件或收发信机组件中。如果功率源在功能组件中提供，则ID信号可以是电压值，电流值或者串行数据流。
在特别推荐的优选实施例中，同轴电缆形式的双工连接器提供了接收RF信号的输入，以及发送标识信号的标识端口。这使得标识信号位于RF频率范围之外的某个频率，并且远远低于RF频率成为可能。然后，ID信号和输入信号可以由功能组件中的扼流圈和电容设备，以及收发信机组件中的类似装置分离。
本发明由其适用于以下情况收发信机组件有一个功率控制环路，它使用了输出RF信号的回馈检测功率值。在有滤波器组件时的功率控制环路的配置方案与有增强放大器组件时不同。
在已有的收发信机组件中，峰值功率检测器是功率控制环路的一个元件，它位于收发信机组件中。当增强器组件连接到收发信机组件的输出时，增强器组件中独立的峰值功率检测器应当在功率控制环路中配置。因此，收发信机组件的功率控制环路中剩余的功率控制电路应当使用增强器组件中的峰值功率检测器的输出，而不是收发信机组件中的峰值功率检测器的输出。在我们较早的英国专利申请第9706423.2中提到，这可以通过开关来实现。
本发明的上述方面使得该开关在检测到存在增强器组件时能够自动切换，从而如果升级基于组件的收发信机系统，采用增强器组件，则不需要操作人员干预。它还有利于收发信机组件的标准化。
为了更好的理解本发明，并说明本发明如何实现，请参看附图的例子。
图1是基站收发信机系统的框图；图2是收发信机组件的内部元件框图；图3说明了基于组件的收发信机系统；图4的框图说明了作为本发明不同方面的基础的原理；图5a是基站收发信机系统的一种实施例的概要说明；图5b是组件间采用双工连接器的图5a实施例的概要说明；图5c是图5b实施例的概要实现；图6a是基站收发信机系统的另一实施例的概要说明；图6b是组件间采用双工连接器的图6a实施例的概要说明；图6c是图6b实施例的概要实现；图7说明了较早实施例中电流源中的电压源的替换；图8是收发信机组件中功率均衡环路的电路图；图9是TDMA系统中信号脉冲串的定时图10的电路图示出了存在增强器组件时功率均衡环路的配置；图11是适用于图10电路的积分器框图；图12说明了连接有滤波器组件的收发信机组件；图13a是图6a到6c所示电压值检测电路29的示例性例子；图13b是图6a到6c所示电压值检测电路29的另一示例性例子；图13c说明了适用于图13b的电压值检测电路29的交流检测器45；以及图14说明了本发明的另一实施例。
图1是作为背景技术的移动通信系统中的基站收发信机系统10(BTS)的框图。两个收发信机TRX1、TRX2的每一个包含本领域众所周知的发送电路和接收电路。发送电路Tx1、Tx2的输出连接到滤波器3，后者以适合发送的形式通过天线5将其发送。发送的无线信号由数字17表示。天线5还从移动台接收无线信号19，将它们以接收信号Rx的形式传送到收发信机TRX1、TRX2中的接收电路。
发送电路包括调制电路，用于将需要传送的数据调制到适当载频上的载波。目前，GSM标准的载频在900MHz附近，实际的上行链路是890-915MHz(移动台到基站)，下行链路是935-960MHz(基站到移动台)。如图2所示，每个收发信机TRX包括一个处理器7和一个RF单元(RFU)。需要传送的数据由处理器7输送。处理器7和RF单元还下向转换、滤波、解调并解码从滤波器单元传送给它的接收信号Rx。处理器7还将控制信号传送给RF单元。特别是处理器7还传送功率控制信号Vc，后者控制收发信机所发送的信号的功率值。
图3给出了基站收发信机系统10的组件结构。基站收发信机系统10包括机架11，它具有一个背板和多个连接器(未示出)，多个组件分别连接到这些连接器。图3示出了在状态A有滤波器组件3，第一收发信机组件TRX1，第二收发信机组件TRX2和功率输送组件PSU9。为实现基站收发信机系统的功能，其他的一些组件也是必要的。收发信机可以利用连接在每个收发信机和滤波器组件3之间的同轴电缆14、15容易地互换。状态A所示的同轴连接是收发信机TRX1、TRX2作为发送机工作时所必要的连接，它们作为接收机工作时的必要连接未示出。组件化基站收发信机系统的优点在于，一个组件可以被替换成另一具有不同功能的组件。例如，通过将同轴电缆14与第一收发信机上的连接器40断开，并将其连接到增强器组件的输出连接器62，可以将第一收发信机TRX1替换成增强器组件12。其他收发信机TRX2上的同轴电缆连接到增强器组件12上的输入连接器52。
图4涉及到组件化基站收发信机系统10，它说明了本发明的多个方面。基站收发信机系统10由多个功能组件构成，其中之一单独表示成功能组件30。其他组件由数字20表示，为简明起见，此后将其成为基站组件20。基站组件20和功能组件30组合成了组件化基站收发信机系统10。
在图3的例子中，基站组件20包括TRX2和电源9，而功能组件30可以是连接到TRX2的输出53的增强器组件12(后跟滤波器)或者功率放大组件(未示出)。因此，在所描述的实施例中，功能组件30具有输入32，用于接收基站组件20的输出22来的射频信号(RF信号)23。RF信号处理器34处理RF信号23，在输出35给出其输出。RF信号位于发送或接收它们的频率上。功能组件30还具有ID生成电路36，它在ID端口38上给出了标识信号(ID信号)37。ID信号37将功能组件30识别成例如增强器组件12，功能放大组件或者滤波器组件3。如果功能组件30是增强器组件，则RF信号处理器在将来自TRX2的信号发送到天线5之前，将其功率值升高。如果功能组件30是滤波器组件，则RF信号处理器在将来自TRX的信号(根据需要增强之后)发送到天线5之前，将其滤波。如果功能组件30是功率放大组件，则RF信号处理器在将来自TRX2的信号发送之前，放大信号的功率值。功率放大还会发生在增强和/或滤波之前。应当理解，如上所述，TRX可以直接连接到滤波器组件3，或者通过增强器组件12连接到滤波器组件3。
基站组件20包括查询电路26，后者根据接收的ID信号37识别功能组件30，并根据连接的功能组件的识别配置基站组件20。
每个特定类型的功能组件生成相同的ID信号，该ID信号用于区分不同类型的功能组件30。ID信号可以是例如电压值，该值的改变依赖于功能组件30的功能。这样，可以比较接收的ID信号37和预期值，确定配属的功能组件30的功能。通过适当地配置基站组件20，功能组件30的类型识别可以用于控制基站收发信机系统10的操作。
如上所述，基站组件20和功能组件30可以通过同轴电缆互连。这种连接使得RF信号23能够从基站组件20传送到功能组件30，ID信号37从功能组件30传送到基站组件20。
如上所述，GSM标准中的RF信号位于890-960MHz范围，前面提过，该范围划分成用于上行链路和下行链路。按照该标准的无线通信在该指定的频率范围中进行，RF信号被限定在该范围内。如果基站组件20和功能组件30由同时传送RF信号23和ID信号37的同轴电缆互连，则ID信号在直流或较低的频率上生成，使得它能够在同一同轴电缆上传送。
ID信号37在ID生成电路36中生成。但是，这种生成的功率源可以位于功能组件30或者基站组件20中。图5a到5c说明了ID生成电路36和查询电路26，其中ID信号37的功率源位于功能组件30中。
图5a是包括基站组件20和功能组件30的基站收发信机系统10的一种实施例的概要说明。功能组件30中的ID生成电路36提供了建立和维护ID信号37的功率。ID生成电路36是一个电压元，ID信号37是一个电压值，基站组件20的查询电路26是电压值检测器。每种类型的功能组件具有不同于ID生成电路36的电压源，因此提供的电压值与ID信号37不同。查询电路26测量接收的电压值，识别配属的功能组件30。这种识别可以通过比较测得的电压值和存储的电压值来实现，每个存储的电压值与特定类型的功能组件30相关联。在一种优选实施例中，ID生成电路36是提供直流电压的电压源。尽管示出的ID生成电路36是电压源，但任何活跃的发生器都行，例如电流源也行。这样，查询电路26可以根据电流形式的ID信号进行调整。
图5b说明了采用图5a电路的基站收发信机系统10，其中RF信号23和ID信号37沿基站组件20和功能组件之间的公用互连线路传送。公用互连线路可以是图5b所示的同轴电缆。图5b中与图4和图5a相同的数字所指含义相同。在功能组件30中，输入32和ID端口38是公用的。通过该公用端口接收的RF信号23被传送到RF信号处理器34。通过该公用端口32、38和同轴电缆41将ID生成电路36所生成的ID信号37传送到基站组件20。数字24代表了提供RF信号23的功能电路(例如处理器7和RF单元RFU)，RF信号23出现在输出22，沿同轴电缆41传送。查询电路26从同轴电缆41接收ID信号37。
图5c说明了如何实现图5b的图解电路。图5c与图5b相同的数字所指含义相同。同轴电缆41从基站组件20向功能组件30传送RF信号23，从功能组件30向基站组件20传送ID信号37，ID信号37位于直流。这利用RF扼流圈实现，例如电感或四分之一波长轨迹和电容来实现。电容33连接在公用端口32、38和RF信号处理器34之间。电容对高频RF信号23的阻抗较低，而对直流ID信号37的阻抗较高，因而将RF信号处理器34与ID信号37相隔离，但并不阻止RF信号23的传送。基站组件20中的电容27与功能电路24的工作方式完全相同。RF扼流圈39连接在公用端口32、38和ID生成电路36中的电压源之间。RF扼流圈39对高频RF信号23的阻抗较高，而对直流ID信号37的阻抗较低。因此，RF扼流圈39将ID生成电路36中的电压源与RF信号23相隔离，但并不阻止ID信号37的传送。基站组件20中的RF扼流圈28以类似方式工作。功能组件30中的电容31连接在这样的节点和地之间该节点将ID生成电路36的输出连接到RF扼流圈39。它为高频信号提供了到地的低阻抗路径。基站组件20中的电容21以类似方式工作。
ID信号不需要位于直流，而是可以在远低于RF信号23频率的频率上。识别频率最好是指定频率范围的频率值的1/10，甚至是1/100。
ID生成电路36中电压源所生成的ID信号37因此通过RF扼流圈39，公用端口32、38，同轴电缆41，RF扼流圈28，由查询电路26接收。功能电路24所生成的RF信号23通过电容27，同轴电缆41，电容33，由RF信号处理器单元34接收。
现在参看图6a到6c，这些图说明了结合查询电路26的ID生成电路36，其中ID信号37的功率由基站组件20提供。
图6a是基站收发信机系统10的概要说明(如前面图4所示)，其中基站组件20向功能组件30提供功率，从而允许功能组件提供ID信号37。功能组件30具有ID生成电路36，后者包含连接在地和ID端口38之间的阻抗Z2。基站组件20具有查询电路26，后者包含电压源25，阻抗Z1和电压值检测电路29。连接基站组件20和功能组件30，形成分压电路，其中阻抗Z1和Z2串联在功能组件30的地和基站组件20的电压源25之间。电压值检测电路29测量阻抗Z2(或Z1)上的电压。因此，对已知电压源25而言，不同的Z2值将表征不同类型的功能组件30。
在RF信号的频率范围内，连接组件的输入阻抗和输出阻抗一般是匹配的，以防止波反射。RF频率范围内的组件的输入阻抗一般是50欧姆。但是，通过设计，不同类型的功能组件在直流上可以具有不同的阻抗值，相同类型的组件可以具有相同的阻抗值。因此，如果查询电路发送查询信号给功能组件，则测得的功能组件的阻抗，ID信号能够用于识别功能组件的类型。
在所描述的实施例中，电压源25提供了固定的直流电压，阻抗Z1和Z2是电阻。电压值检测电路29测量接收的电压值，识别配属的功能组件30。这种识别可以通过比较比较测得的电压值和存储的电压值来实现，每个存储的电压值与特定类型的功能组件30相关联。
功能组件的识别可以连续进行。ID生成电路36也可以仅在较短时间段内选通，例如在功能组件30首次连接到基站组件时，或者在基站收发信机系统10的初始化序列期间选通。
图6b说明了采用图6a电路的基站收发信机系统10，其中RF信号23和ID信号37沿基站组件20和功能组件之间的公用互连线路传送。公用互连线路可以是图6b所示的同轴电缆41。图6b中与图4和图6a相同的数字所指含义相同。在功能组件30中，输入32和ID端口38是公用的。通过该公用端口32、38接收的RF信号23被传送到RF信号处理器34。通过该公用端口32、38和同轴电缆41将ID生成电路36所生成的ID信号37传送到基站组件20。与前面相同，基站组件20具有提供RF信号23的功能电路24，RF信号23出现在输出22，沿同轴电缆41传送。查询电路26(在本例中包括电压值检测电路29)从同轴电缆41接收ID信号37。电压值检测电路29检测ID信号37的电压值。通过Z2生成的ID信号37经公用互连线路传送，由电压值检测电路29测量。ID信号37取决于分压电路对查询信号的激励的响应。
图6c说明了如何实现图6b的图解电路。图6c与图6b相同的数字所指含义相同。同轴电缆41从基站组件20向功能组件30传送RF信号23和直流查询信号，从功能组件30向基站组件20传送ID信号37。利用RF扼流圈，例如电感或四分之一波长轨迹和电容来实现。电容33连接在公用端口32、38和RF信号处理器34之间。电容33对高频RF信号23的阻抗较低，而对直流ID信号37和查询信号的阻抗较高，因而将RF信号处理器34与ID信号37相隔离，但并不阻止RF信号23的传送。基站组件20中的电容27与功能电路24的工作方式完全相同。RF扼流圈39连接在公用端口32、38和ID生成电路36之间。RF扼流圈39对高频RF信号23的阻抗较高，而对直流ID信号37和查询信号的阻抗较低。因此，RF扼流圈39将ID生成电路36中的电压源与RF信号23相隔离，但并不阻止ID信号37和查询信号的传送。基站组件20中的RF扼流圈28以类似方式工作。功能组件30中的电容31连接在这样的节点和地之间该节点将ID生成电路36的输出连接到RF扼流圈39。它为高频信号提供了到地的低阻抗路径。基站组件20中的电容21以类似方式工作。
查询信号和响应的ID信号37通过RF扼流圈39，公用端口32、38，同轴电缆41，RF扼流圈28，由查询电路26接收。功能电路24所生成的RF信号通过电容27，同轴电缆41，电容33，由RF信号处理器单元34接收。
图6a到6c说明了输送能量以生成ID信号37的基站组件20。这些图中的能量输送都是电压源25。在图7中说明了一种可选方案，其中基站组件20的查询电路26中的电压源25和阻抗Z1被替换成电流源。电流源输送功率(查询信号)以生成ID信号37。
下面参看图8到12，说明了本发明的一种特定的尤为有利的实现。
图8说明了收发信机TRX中的功率均衡环路。放大电路4包括具有第一和第二预放大级124、126的预放大级4a，以及具有功率RF放大器128的功率放大级4b。预放大级4a接收已调载波作为RF输入信号108。预放大级4a还包括增益控制电路130，例如可变电压衰减器(VVA)。VVA 130连接在第一和第二放大器124、126之间，从包括积分器134的比较器电路接收控制输入132。积分器134是标准的积分器，尽管图10中示出了它的一些部件，但此处不再进一步描述。图11示出了适当的积分器。RF信号108是预放大级4a的输入，它在传送到VAA 130和第二放大器126之前，由第一RF放大器124放大。第二放大器126根据控制信号132在VVA 130设置的衰减进一步放大信号。这样放大的信号被传送到功率RF放大器128，后者实现批量的功率放大。放大的信号Vamp通过循环器146传送到滤波器电路3。数字22表示了连接到滤波器电路3的连接器。
积分器134接收检测的电压值Vdet，后者代表了从功率放大器128出来的放大信号Vamp的峰值电压。检测电压值由检测电路120从功率耦合器144导出的一部分放大信号中检测出。这可以通过边缘耦合的并行线微带合成定向耦合器来实现。积分器还从处理器7接收功率控制信号Vc，确定Vc和Vdet之差132。功率控制信号Vc采用了电压包络的形式，为TDMA系统中的每个信号脉冲指定电压值和斜坡实践，图9给出了例示性的说明。每个脉冲的斜坡时间和时长根据GSM标准设置。典型的值是斜坡时间为10μs，脉冲时长为577μs。电压包络的幅值取决于所需的功率值，它根据多个不同的参数设置，包括蜂窝移动通信网中的小区大小，天线的功率和移动台所报告的信号强度。Vc和Vdet 132之差被传送到VVA 130以控制其衰减。这样就建立了功率均衡环路。
图8给出了收发信机的已有功率控制结构，其中所有的放大级都包括在功率均衡环路中。但是，对扩展的小区应用而言，功率增强器有时是必需的。因为精确控制放大的功率值也是必要的，所以希望将增强器放置在功率均衡环路中。
图10示出了具有增强器组件12的功率均衡环路的配置。与图8相同的数字表示了相同的部件。图10的电路类似于在我们较早的共同未决英国专利申请第9706423.2中描述并说明的电路，该专利的内容在此处并入以供参考。
增强器组件12包含和RF放大器118，它提供了增强的信号Vboost。功率放大器电路4包含了两个峰值检测器中的第一个120。两个峰值检测器中的第二个122连接到RF放大器之后的增强器电路12。增强信号Vboost的一部分通过耦合器158耦合到第二检测器122。在描述的实施例中，耦合器是边缘耦合的，并行线微带合成定向耦合器，尽管其他实现也是可行的。增强的信号Vboost的主要分量通过循环器160传送到输出连接器35，以传送给滤波器电路。第二检测器122提供了检测电压值VBDET，它代表了RF增强信号Vboost的峰值电压。第二检测器122的输出信号通过同轴电缆15发送回功率放大器4的功率均衡电路130、134。
同轴电缆15从功率放大器4输送放大的信号Vamp到增强器12，将增强信号的检测值VBDET从增强器12返回给TRX2。这利用RF扼流圈39实现，例如电感或四分之一波长轨迹和电容来实现。RF扼流圈39和电容31串联在输入连接器52(32)和地之间。电容33连接在输入连接器(52)32和RF增强放大器118之间。检测值VBDET通过到电容31的连接输送到RF扼流圈39。
应当理解，检测值VBDET变化非常缓慢，在扩展周期中可以是恒定的直流值。其变化频度与TDMA脉冲的脉冲频度相关联。在任何情况下，电容表示了到检测值VBDET的开放电路，而RF扼流圈代表了低电阻路径。因此，检测值通过RF扼流圈39，经同轴电缆15发送到收发信机TRX2的输出53(22)。利用电容33可以避免影响RF放大器118。在TRX的功率放大级4b中提供了类似的RF扼流圈和电容装置，用以接收检测值VBDET。因此，电容27防止检测值反馈回功率放大器128，而RF扼流圈28将其沿线路42发送到预放大级4a。
线路142连接到预放大级4a，将增强信号的检测值VBDET输送给3个终端开关136的一个输入。开关136的第二输入从原功率均衡环路接收放大信号的检测值Vdet，如同前面针对图8所描述的那样。
预放大级4a中的开关136用于将第一检测器120的输出Vdet输送给积分器135，如果装配了增强器，则将第二检测器122的输出VBDET输送给积分器135。控制信号138决定了哪个输入被输送到积分器134。
控制信号138由查询组件26输送，后者从线路142接收输入。查询组件26的输入由ID生成电路36提供，该电路位于连接到RF扼流圈39和电容31之间的增强器12中。查询组件26与ID生成电路36之间的连接实现方式如图5c和6c所示，这些电路的工作方式已针对这些图给出。具体而言，ID生成电路36生成ID信号37，该信号标识了增强器12到输出节点53(充当RF输出22)的连接。当查询组件26中的检测电路检测到该信号时，生成控制输出138。该输出控制开关136，确保线路142连接到积分器134。在按照图6c的实现中，ID生成电路36的阻抗Z2不等于50欧姆。
现在参看图12。除了增强器组件12被替换成天线滤波器组件3之外，该图与图10相同。天线滤波器组件3包括循环器171。该循环器连接到公用端口54(32)，后者通过同轴电缆15连接到功率放大电路4b；连接到连接到地的阻抗Z3；并连接到功能电路172，后者对通过同轴电缆15接收的RF信号进行滤波。阻抗Z3可以是同轴电缆15的特征阻抗，例如50欧姆。在图12的电路中，阻抗Z3和地与循环器171之间的连接的工作方式类似于ID生成电路36。该ID生成电路与图10的ID生成电路相差很大，使得查询组件26可以区分存在增强器还是滤波器。查询组件26根据线路142上接收的信号控制开关136。在本例中，因为查询组件没有识别出有增强器电路12连接在功率放大器4b的输出，所以查询组件并不控制开关136将线路142连接到积分器134。因此，图12所示电路的功率控制环路等同于图8所示的功率控制环路。
应当理解，开关136的控制取决于查询组件的灵敏度，以及图10和图12的ID生成电路的差别，即Z3与Z2相差很大。
因此，利用图12所述的电路，当不存在增强器，并且功率放大器4b连接到滤波器时，功率放大信号Vamp的值由这样的功率均衡环路控制，该功率均衡环路由第一检测器120、积分器134和衰减电路30组成，功率放大信号Vamp的值在TRX的输出节点53(22)生成，以输送给滤波器组件3。当存在增强器组件12时，如图10所示，增强功率信号Vboost的值由这样的功率均衡环路控制，该功率均衡环路由第二检测器122，RF扼流圈39形式的发送电路，RF扼流圈28形式的接收电路，积分器134和衰减电路130组成。然后在增强器的输出连接器35将均衡后的，增强的功率信号Vboost的值输送给滤波器组件3。
同轴电缆15用于将增强信号的检测值VBDET发送回放大级4a、4b。同轴电缆还用于将功率放大信号Vamp发送给增强器组件12。对GSM标准而言，信号Vamp位于900MHz的RF频率级(其他标准中采用其他频率)，因此无法通过RF扼流圈39、28。这防止了RF信号Vamp通过下行线路142传输，或者影响第二检测器22。电容33、27将通过RF信号，因为RF信号的频率较高。因此，同轴电缆15为放大RF信号Vamp和直流检测值VBDET提供了传输路径。这样，可以以简单有效的方式关闭功率均衡环路。具体而言，在增强器组件12取代收发信机组件TRX 1时，不需要对机架11的背板作任何改动。
以上针对图10到12描述的系统利用了收发信机的输出和增强器的输入之间的已有电缆，从而使得对基站中其他组件的改动最小。同时尽可能地减小了噪声采集的可能性，因为反馈环路维护在同轴电缆中，不在任何高速数字信号线路附近通过。上述系统要求基站中有一个增强器组件。但是，也可以将增强器组件从基站转移到例如天线杆，从而增加了同轴电缆的长度。任何传输时延的影响都需要考虑在内。
在以上针对图10到12描述的系统中，增强信号的检测电压值以模拟电压形式反馈给功率均衡环路。它也可以以数字化形式反馈，这增加了信噪比，但需要使用A/D转换器。
将增强器中的检测器的电压输出反馈给预放大级的另一方式是将其调制到某一载频上。例如，其形式为在增强器中生成100MHz FM调制的载波，利用双工器将其发送到同轴电缆上，在同轴电缆的另一端由另一双工器析取。解调这种载波，恢复出原检测器信号。根据主载频和反馈载频之间的不同，可能需要双工滤波器取代前述扼流系统来复用这些信号。
图10的电路为基站收发信机系统提供了功率均衡环路，包括第一放大电路，连接到输出节点以接收RF输入信号，并将第一放大信号输送到输出节点；第一检测电路，用于检测所述第一放大信号，并可连接以根据第一放大信号的检测值修改第一放大电路的放大因子；自动切换电路，其第一输入连接到第一检测电路，第二输入连接到接收第二放大信号检测值的装置，可以控制该开关来选择第一或第二输入，其中如果选择了第二输入，则根据第二放大信号的检测值修改第一放大电路的放大因子。
尽管单元34被表示成RF信号处理器，但在其他实现中，如果信号23是数字信号，那么它可以实现DSP功能。
现在参看图13a到13c，这些图说明了电压值检测电路29的实现，前面针对图6a到6c的描述部分中给出了相关的说明。图13a到13c中与图6a到6c相同的数字所指的结构元件是相同的。
连接基站组件20和功能组件30形成分压电路，其中阻抗Z1和Z2串联在功能组件30的地和基站组件20的电压源25之间。电压值检测电路29从位于阻抗Z1和Z2之间的电压节点63接收输入(ID信号37)。电压值检测电路29比较该电压节点63的电压和基准电压。该比较由比较器44完成，该比较器具有两个输入输入节点47和基准节点46。输入节点47接收ID信号37，基准节点46通过电阻43连接到基准电压42，并接收基准信号48。基准电压42与电压源25的电压相同。因此，比较器44的输出取决于R、Z1和Z2的值。因此，不同的Z2值可以表征不同的功能组件30。在电压源25提供直流电压时，采用图13a所示的电压值检测电路29。比较器44的输出可以例如用于控制图10和12所示的开关。
如果电压源25提供交流电压，则实现图13b所示的电压值检测电路29。图13b中与图13a相同的输入指示同一结构元件。图13b与图13a的不同在于，交流检测器45具有输入54和输出55，它处理到比较器44的每个输入。第一交流检测器45位于比较器44的基准节点46和电阻43之间。它在其输入54上接收基准信号48，其输出55连接到比较器44的输入节点47。交流检测器45处理接收的交流信号(ID信号37和基准信号48)，在比较器44的输入节点47和基准节点46提供直流信号，这两个信号分别表征了ID信号37和基准信号48的交流值。
图13c说明了一种合适的交流检测器45二极管检测器。检测器45具有输入54，用于接收交流信号，以及输出55，用于提供直流信号，该信号正比于缓慢变化的接收交流信号幅值。检测器45包括以下元件电容57和60，电阻58和61，二极管59和缓冲器56。电阻58和61以及电容60连接到地。选择检测器的元件以提供输出信号，该信号正比于电压源频率上接收交流信号的幅值(以及基准电压25的频率)。该频率位于RF频率范围之外，最好远低于RF频率。
图14说明了本发明的另一实施例，其中与图5a到5c相同的数字表示的部件相同。该实现的工作方式类似，但是ID生成电路被替换成了数据生成器36’，查询电路被替换成数据解码器26’。数据生成器生成的数据流唯一标识了功能组件30，该数据流沿同轴电缆41例如采用二相格式(也称为“Manchester”编码)传送。数据解码器解码该信号，识别出功能组件。
权利要求
1.一种用于无线通信网中组件化收发信机系统的自配置收发信机组件，它工作在RF频率范围中的某一RF频率，该收发信机组件包括生成并接收RF频率范围中的RF信号的RF单元；从连接的功能组件接收标识信号的ID端口，所述标识信号表征了所述功能组件；以及检测电路，用于根据该标识信号识别功能组件的特性，以及之后配置该收发信机系统。
2.根据权利要求1的系统，还包括生成查询信号的查询电路，以及将查询信号发送到连接的功能组件的输出。
3.根据权利要求2的系统，其中查询信号和标识信号由公用的互连线路传送。
4.根据权利要求3的系统，其中公用的互连线路是同轴电缆。
5.根据权利要求3或4的系统，其中RF信号也由公用的互连线路传送。
6.根据任一前述权利要求的系统，其中在检查频率处生成查询信号，该检查频率位于RF频率范围之外。
7.根据权利要求6的系统，其中检查频率小于RF频率信号的频率的1/10，最好是1/100。
8.根据权利要求2，或者在追加到权利要求2的权利要求3到7中任意一项的系统，它包括生成查询信号的功率源。
9.组合根据任一前述权利要求的自配置收发信机系统和与其相连的功能组件，后者是功率放大组件。
10.组合根据权利要求1到8中任意一项的自配置收发信机系统和与其相连的功能组件，后者是滤波器组件。
11.一种用于无线通信网中组件化收发信机系统(10)的功能组件(1，2，3，12；30)，它工作在RF频率范围中的某一RF频率，该收发信机组件包括接收该RF频率上的输入信号(23)的输入(32)；连接到所述输入(32)，接收并处理所述输入信号(23)的RF信号处理器(34)；生成表征该功能组件(30)的标识信号(37)的ID生成电路(36)；以及将标识信号(37)发送给收发信机系统(10)中的查询电路(26)的ID端口(38)。
12.组合根据权利要求11的功能组件，以及与其相连的自配置收发信机组件，自配置收发信机组件符合权利要求1到8中的任意一项。
13.根据权利要求11的功能组件，它包括生成标识信号的功率源。
14.一种自动识别组件化收发信机系统中的功能组件的方法，所述系统工作在RF频率范围内，该方法包括以下步骤向功能组件传送一个检查信号，该检查信号位于所述RF频率范围之外的检查频率；在所述检查频率测量所述功能组件的响应，所述响应表征了该功能组件的特性；以及根据所述响应识别功能组件的特性，并相应配置收发信机系统。
15.根据权利要求14的方法，其中检查频率小于RF频率范围中工作RF频率信号的1/10，最好是1/100。
全文摘要
一种用于无线通信网中组件化妆发信机系统中的连接的功能组件。该功能组件包括接收RF频率上的输入信号的输入,接收并处理该输入信号的RF信号处理器,生成表征该功能组件的ID信号的ID生成电路,以及将标识信号发送给查询电路的ID端口。还提供了接收并处理ID信号的自配置收发信机组件。
文档编号H04B17/00GK1267407SQ98808319
公开日2000年9月20日 申请日期1998年8月5日 优先权日1997年8月20日
发明者安德鲁·克里斯托夫·金斯吾德, 蒂莫西·兰登 申请人:诺基亚网络有限公司