具有高远近效应性能的分布式天线系统的制作方法
【专利说明】具有高远近效应性能的分布式天线系统
[0001]相关申请交叉参考
[0002]本申请要求以2013年3月2日提交的美国临时专利申请US 61/771，823的权益，其内容作为参考被整体结合。
发明领域
[0003]本发明涉及分布式天线系统，并且，尤其涉及使用数字滤波器来建立高远近效应性能(near-far performance)的分布式天线系统。
[0004]发明背景
[0005]通常由于建筑物导致的衰落，使得建筑物内的无线覆盖减小。这一问题的一种解决方法是使用分布式天线系统(“DAS”)。本发明为包括一个或多个数字滤波器的DAS的系统，其用于减少施加在激光器上的不想要的信号，并且拒绝来自激光器的宽带噪声发射到用户设备(UE)和与用户设备相互干扰，从而增强DAS的上行链路和下行链路动态范围。
[0006]本发明的这些方面不意为着排他性，并且本发明的其他性质、方面和优势使得本领域技术人员在结合下文和附图阅读时变得显而易见。
【发明内容】
[0007]本发明的一个方面是一种包含分布式天线系统的系统，该分布式天线系统包括:到一个或多个基站的一个或多个接口 ；一个或多个光路；一个或多个模拟到数字和/或数字到模拟的转换器；一个或多个远程单元，其具有多个子带和数字信号处理；光电二极管；激光器(LASER)个或多个服务器天线；和上行链路和/或下行链路数字滤波，其中数字滤波是在一个或多个远程单元中进行，从而提高分布式天线系统的下行链路和/或上行链路远近效应性能(Near Far performance)。
[0008]该系统的一个实施例是其中选择的上行链路和下行链路滤波发生在第一远程单元处以便允许在所述第一远程单元中的选择的子带的选择性的发射和接收。
[0009]该系统的一个实施例是其中通过光路传输下行链路组合信号到第二远程单元，发射所述下行链路组合信号，其中由所述第一远程单元过滤所述下行链路组合信号，从而降低对信号的硬件转换的要求。
[0010]该系统的一个实施例进一步包括总功率检测器，其阻止不想要的信号使激光器之前的多个级(Stage)过载。
[0011]该系统的一个实施例进一步包括在所述远程单元中的所述数字信号处理中的子带专用上行链路自动增益控制特征。
[0012]该系统的一个实施例进一步包括在所述模拟到数字转换器之前且在所述数字信号处理中操作的一个或多个检测器，其用来保护所述模拟到数字转换器不会过载。
[0013]该系统的一个实施例是其中当没有发生远近效应性能退化时可以消除在一远程之内的数字滤波。
[0014]该系统的一个实施例是其中在自动增益控制特征中操作的上行链路攻击和衰落时间依赖于用于相同子带的下行链路的技术。
[0015]该系统的一个实施例是其中在上行链路和/或下行链路路径中的数字滤波器的延迟选择被用来均衡来自多个远程单元的信号的传输时间的延迟，并且同时符合所述数字滤波器的拒绝要求。
[0016]该系统的一个实施例是其中当在DAS中不存在共用信道(co-channel)信号时在头端处完成灵活的信号选择而不需要RF开关。
[0017]本发明的这些方面不意味着排他性，并且本发明的其他性质、方面和优势使得本领域技术人员在结合下文、附带的权利要求和附图阅读时变得显而易见。
【附图说明】
[0018]本发明的前述和其他目的、特性和优点将根据本发明的特定实施例的以下描述变得显而易见，如附图所示，贯穿不同的视图，在附图中相同的参考字符表示相同的部件。这些附图不必要限定尺寸，重点在于可以解释本发明的原理。
[0019]图1显示了描述上行链路和下行链路路径的传统现有技术的DAS系统。
[0020]图2A显示了在上行链路方向本发明的DAS系统的扇区(sector)和子带的远程选择的实施例原理图。
[0021]图2B显示了在下行链路方向本发明的DAS系统的扇区和子带的远程选择的实施例原理图。
[0022]图3显示了本发明的DAS系统的一个实施例的原理图。
[0023]图4显示了本发明具有远程单元的DAS系统的一个实施例的原理图，其中所述远程单元传输不同的无线服务供应商(“WSP”)的扇区和子带的上行链路和下行链路信号。
[0024]图5显示了本发明的配置DAS系统的一个实施例的原理图。
[0025]图6显示了图5所示的本发明的DAS系统的一个实施例的原理图。
[0026]图7显示了使用替代的分裂(split)和组合方法的本发明的DAS系统的几个实施例的原理图。
[0027]图8显示了使用替代的分裂和组合方法的本发明的DAS系统的几个实施例的原理图。
[0028]图9显示了本发明的DAS系统的一个实施例的原理图，其中可以使用混合组合器来允许多个远程单元(“RU”)为多个WSP信号集合服务(service)。
[0029]发明详细说明
[0030]通常，由于建筑材料和阻碍导致的衰落降低了建筑物内的无线覆盖。来自宏单元站点的无线信号历经导致低速数据连接和潜在丢失语音连接的降低电平。该问题的解决方法是使用分布式天线系统(DAS)。假如DAS系统是无源的，其包括同轴电缆、分路器和天线，通常称为服务器天线，等。假如DAS是有源的，其使用与系统结合的一个或更多放大器，可以有效地传送来自信号源的无线信号到向用户设备(“UE”)传播的服务器天线。UE包括，但不限制为蜂窝电话、智能电话、无线调制解调器、手写板等。介质转换通常在同轴电缆和光缆之间进行。通常，优先光纤，因为其质量轻，并且长距离下损耗低。
[0031]在光缆上传送的RF信号的转换通常涉及使用激光器来产生调制光。从光到调制到RF信号的转换通常由光电二极管完成。存在几种可能的RF信号源，其包括但不限制为蜂窝基站，用于LTE信号的称为eNodeB，空中(off-air)中继器，或者小单元、其为相较于具有多个扇区的全eNodeB具有较低容量的一种类型的基站等等。
[0032]DAS传输系统的一个目标是将源RF信号传输到信号纯度和保真度损失最小的一个或多个服务器天线。信号纯度和保真度通常通过以下测量的一个或多个来量化:相邻信道功率、替代信道功率、宽带噪声、杂散信号、互调产品、和信道内信噪比，这里仅举几个例子。这些测量的每一个都在某些程度上受到激光器性能和用于传输RF信号的光电二极管的影响。
[0033]RF信号以多种方式传输。通常，RF信号直接通过振幅调制光学功率来传送。信号还可通过用RF信号的基带版本来频率调制一个子载波来携带。信号还可以通过调制低频率的光学功率来传送，或者RF信号的基带分量。RF信号可以是下变频、数字化，以及使用脉冲码调制(“PCM”)在光纤上发射。对于每种方式都存在优点和缺点。
[0034]总得来说，需要最大信号处理的信号传输方法趋向于最昂贵的，并且具有最高的性能。例如，下变频、数字化和光PCM趋向于每Mhz信号的传输需要最大性能和最高耗费。光学功率的模拟调制通常是最少耗费，正如不需要数字化和频率变换一样。使用诸如子载波的0FDM调制的其他类型的调制的方法具有与PCM类似的耗费和复杂度。通常可用的标准化PCM传输的使用，例如10G比特以太网，在未来具有降低耗费的