CN102655647A - 向基本上封闭的环境中提供无线覆盖 - Google Patents

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Abstract

提供了一种通信系统。该通信系统包含主控主机单元，该主控主机单元用于与多个业务提供者接口互通模拟无线信号并且用于在多个通信链路上发送和接收数字化频谱。该主控主机单元包含用于在模拟无线信号与数字化频谱之间进行转换的电路。该通信系统还包括至少一个远程服务器单元，所述远程服务器单元在数字通信介质上通信地耦合到该主控主机单元。所述至少一个远程服务器单元用于在模拟无线信号与数字化频谱之间进行转换并且用于放大所述模拟无线信号。该通信系统还包含多个远程单元，所述多个远程单元的每个在模拟通信介质上通信地耦合到所述至少一个远程服务器单元之一。所述多个远程单元的每个用于在多个空中接口上为相关业务提供者接口发射和接收无线信号。

Description

向基本上封闭的环境中提供无线覆盖
背景技术
近些年来，通过向顾客提供各种新的和改善的业务，电信行业已经经历了快速的增长。这种增长在无线通信领域中尤其显著，例如在蜂窝、个人通信业务（PCS）以及其他移动无线电系统中。导致无线领域中的快速增长的一个因素是允许随时、随处到达用户的目标。不幸的是，尽管大小公司和各种财团疯狂地努力建设大型网络以捕捉这个急速发展的市场的份额，该行业还是不能够达到该目标。
尽管他们努力为无线电通信提供无缝和综合覆盖，在人口密集的区域仍然存在着无线覆盖受限的区域。一个特别的困难是基本上封闭的环境内的通信，例如在可能干扰无线频率传输的大楼或其他建筑物中。在这些情形下，建筑物本身充当障碍物并且将无线电波的信号强度显著地衰减或减小到在这些系统中所使用的频率和功率电平处传输实质上是不可能的程度。
该行业已经发展了许多选项来将覆盖扩展到大楼和其他基本上封闭的环境。例如，针对该问题的一个解决方案是在大楼内分布天线。一般地，这些天线通过专用同轴电缆、光纤以及最近的非屏蔽双绞线连接到RF信号源。在这些系统中，使用各种信号调节和处理方法，从直接的双向频率放大和带通滤波来选择要传送的业务或业务提供者，到频率转换方法用于将信号移动到更想要的频谱段用于传送。一些系统也使用无源天线方法和“漏的”同轴电缆来在所需区域内放射信号而不进行任何信号调节。不幸的是，随着无线市场中的爆炸式增长，这些方案经常在容量方面太有限而无法将针对各种业务和业务提供者的信号传送到封闭的环境中。因此，与系统安装和维护相关的成本有时比这些系统的有限好处更重要。
基于上述理由，以及基于下述的对于阅读和理解本说明书的本领域技术人员来说是明显的其他理由，本领域需要经济可行的系统和方法来在基本上封闭的环境中分布无线信号。
发明内容
本发明的实施例提供针对上述问题的解决方案。特别地，本发明的实施例使无线信号能够在基本上封闭的环境中进行经济的分布。
在一个实施例中，提供了通信系统。该通信系统包含主控主机单元（master host unit），该主控主机单元用于与多个业务提供者接口互通模拟无线信号并且用于在多个通信链路上发送和接收数字化频谱。主控主机单元包含用于在模拟无线信号和数字化频谱之间进行转换的电路。通信系统还包括至少一个远程服务器单元，所述远程服务器单元在数字通信介质上通信地耦合到主控主机单元。所述至少一个远程服务器单元用于在模拟无线信号和数字化频谱之间进行转换并且用于放大模拟无线信号。该通信系统还包括多个远程单元，多个远程单元的每个在模拟通信介质上通信地耦合到至少一个远程服务器单元之一。多个远程单元的每个用于通过多个空中接口为相关业务提供者接口发射和接收无线信号。
附图说明
图1是用于向基本上封闭的环境提供无线覆盖的系统的一个实施例的框图。
图2是用于图1的系统的主控主机单元的一个实施例的框图。
图3是用于图1的系统的主控扩展单元的一个实施例的框图。
图4是用于图1的系统的远程服务器单元的一个实施例的框图。
图5是用于图1的远程单元的一个实施例的框图。
具体实施方式
在以下详细描述中，参考了形成本文的一部分的附图，并且在附图中通过具体示例性实施例的方式示出可以如何实现本发明。这些实施例被足够详细地描述以使本领域技术人员能够实现本发明，并且应当理解可以使用其他实施例并且在不脱离本发明的范围的前提下可以进行逻辑的、机械的以及电子的变化。因此，不以限制意义理解以下详细描述。
Ⅰ．介绍
本发明的实施例提供了到基本上封闭的环境中（例如在大楼或其他建筑物中）的改善的无线覆盖。下面的部分Ⅱ提供了对图1所示的网络拓扑的一个实施例的概述，该网络拓扑用于根据本发明的教导将无线覆盖扩展到基本上封闭的环境中。在该实施例中，针对多个业务提供者的无线覆盖通过传送网络被传送到一个或多个建筑物中。传送网络包含两个主要部件：数字传送部件和模拟传送部件。首先，数字部件在例如光缆、自由空间光、高速铜、毫米波无线电链路或其他适当的有线或无线链路上以数字化频谱的形式传送无线信号，用来传送无线频谱的数字表示。数字部件在业务提供者接口（例如基站收发器、中继器或到业务提供者网络的其他接口）与有害地影响无线通信信号传输的一个或多个大楼或其他建筑物之间传送无线信号。第二，模拟部件使用模拟传输，例如在同轴电缆或光纤电缆上的模拟传输，来将信号传送到遍及建筑物内的覆盖区域所放置的天线，并且从所述天线传送信号。在一些实施例中，使用上或下变换来将无线信号移动到频谱的部分来提供改善的传输特性，例如针对较长传输距离的较低频率。
详细描述的其余部分描述了网络拓扑的示例实施方式来如图2-5所示将全1.9GHz PCS波段和800MHz蜂窝波段的覆盖扩展到多个大楼中。应当理解，是以示例的方式而不是以限制的方式提出该实施例。在其他实施例中使用在本申请中描述的网络拓扑来将这些和其他无线业务传送到限制标准无线传输渗透的各种环境中。
以下详细描述了图2-5所示的示例实施方式。部分Ⅲ描述了图2的主控主机单元的实施例。部分Ⅳ描述了图3的主控扩展单元的实施例。部分Ⅴ描述了图4所示的远程服务器单元的实施例。部分Ⅵ描述了图5所示的远程单元的实施例。
Π．网络拓扑
图1是系统的一个实施例的框图，通常以100表示，用来向基本上封闭的环境中提供无线覆盖。系统100为由一个或多个业务提供者提供的多个业务传送无线信号并将这些系统的覆盖扩展到一个或多个基本上封闭的环境中，例如大楼或其他建筑中。在其传送架构的一端，系统100包含业务提供者接口102。业务提供者接口102包括例如到一个或多个基站收发信机（BTS）、中继器、双向放大器、基站机房的接口或针对一个或多个业务提供者网络的其他适当的接口。在一个实施例中，业务提供者接口102向来自一个或多个业务提供者的多个业务提供接口，多个业务例如800MHz蜂窝业务、1.9GHz个人通信业务（PCS）、专用移动无线电（SMR）业务、双向寻呼业务、视频业务或其他适当的通信业务。
系统100使用两个主要的传送协议来将无线业务的覆盖扩展到基本上封闭的环境中。首先，系统100使用在适当的通信介质105（例如光纤）上的数字传送。在图1中，通信介质105被表示为光纤，这是作为示例而不是作为限制。在其他实施例中，通信介质105包括自由空间光、高速铜或其他适当的有线的、无线的或光通信介质。有利地，这种数字传送技术使得能够在相当的距离上传送无线信号。因此，系统100可以将针对无线业务的覆盖扩展到位于从接口到业务提供者的网络具有相当距离的大楼中。第二，系统100使用到多个远程天线的多个模拟传送链路将数字传送的可达到的距离扩展到基本上封闭的环境中。
系统100使用数字传送技术来进行在主控主机单元104与远程服务器单元106以及108-1到108-N之间的通信。在一个实施例中，主控主机单元104包含多个端口来对着远程服务器单元。作为示例但不作为限制，主控主机单元104在一个实施例中包括多达六个端口来对着远程服务器单元。在实际应用中，能在主控主机单元104中实现的端口数目主要受限于系统中的噪声。如图1的示例所示，通过在主控主机单元104的端口与远程服务器单元108-1到108-N之间插入主控扩展单元110来增加与主控主机单元104的端口相关的远程服务器单元的数目。主控扩展单元110数字地分离和求和在主控主机单元104与远程服务器单元106以及108-1到108-N之间传送的信号。在一个实施例中，主控扩展单元110用于支持多达4个远程服务器单元。再次，主控扩展单元110中的端口的实际数目基于给定系统的需求被确定并且主要受限于系统中的噪声电平。
主控主机单元104和远程服务器单元106以及108-1到108-N在模拟无线信号（例如模拟RF信号）与数字化频谱之间进行转换。在一个实施例中，主控主机单元104包含一组（a bank of）单独电路，例如由艾登·普列利，MN的ADC电信股份有限公司在市场上提供的一组DigivanceTM数字主机单元（DHU）或者FLX主机单元，所述单独电路的每个被配置成操作于选定的无线频谱的部分。在一个实施例中，DHU在无线频谱的25MHz波段与20位字形式的频谱的数字化采样之间进行转换。类似地，在一个实施例中，远程服务器单元106以及108-1到108-N使用也由ADC电信股份有限公司提供的一组DigivanceTM数字远程单元（DRU）或FLX远程单元来操作在所选的频谱上。在一个实施例中，使用粗波分复用（CWDM）或密集波分复用（DWDM）来将针对各种业务的信号聚集到主控主机单元104与远程服务器单元106以及108-1到108-N的每个之间的单个光纤上。在一个实施例中，主控扩展单元110还包含一组单独的扩展电路，例如由ADC电信股份有限公司在市场上提供的一组DigivanceTM数字扩展单元（DEU）。
系统100的模拟部分提供远程服务器单元106以及108-1到108-N与它们各自的远程单元112-1到112-M、113-1到113-S以及114-1到114-Q之间的通信。系统100的模拟部分使用一个或多个各种通信介质，例如同轴电缆、光纤电缆等，来在它们的本地模拟频谱（例如所分配的RF频谱）中传送无线信号。在其他实施例中，无线信号被移动到其他频谱用于改善的传送，例如上或下变换。在一个实施例中，远程服务器单元106在同轴电缆上被耦合到远程单元112-1到112-M。在另一个实施例中，将来自远程服务器单元108-N的信号在光纤上以模拟格式提供给远程单元114-1到114-Q。
每个远程单元包含一个或多个天线116。在一个实施例中，每个远程单元支持多达四个天线。在其他实施例中，使用其他适当数目的天线。
在一个实施例中，远程服务器单元向它们各自的远程单元提供功率。例如，远程服务器单元106通过同轴电缆被耦合到远程单元112-1到112-M。在该实施例中，远程服务器单元106为远程单元112-1到112-M的电路将功率注入到同轴电缆上。另外，远程单元112-1到112-M配备有电路来从同轴电缆提取功率以用于远程单元112-1到112-M的操作。
在一个实施例中，远程服务器单元向它们各自的远程单元提供遥测信号。遥测信号被用来调节施加在各个远程单元上的信号的增益以用于系统100中所支持的各种业务。在一个实施例中，遥测信号在各种业务的频谱之间的频率上被传送，例如在针对运行800MHz蜂窝和1.9GHz PCS业务的系统的1.4到1.6GHz的频率上。
在一个实施例中，主控主机单元104和远程服务器单元都包含调制解调器来传递和传送信号以用于操作、管理和维护（O，A&M）功能，例如警报等等。
系统100的各种元件的物理位置基于给定实现的需求而变化。例如，在一些实施例中，主控主机单元104与基站或基站机房共处。在向多个大楼提供覆盖的系统100中，例如在到每个大楼的入口点处提供一个或多个远程服务器终端。在其他实施例中，远程服务器终端位于大楼的每个楼层上。而在其他实施例中，在到每个大楼的入口点处提供主控扩展单元并且在大楼的每个楼层上提供远程服务器单元。基于特定布局以及要由系统100覆盖的区域的位置来确定系统100的每个元件的准确位置。在此提供的示例不意味着是穷尽性的并且因此不打算被理解为限制意义。
在操作中，系统100将至少两个无线业务的覆盖扩展到基本上封闭的环境中。系统100在业务提供者接口102接收针对业务的无线信号。主控主机单元104接收无线信号并且将无线信号转换成数字形式。主控主机单元104还聚集各种业务并将这些所聚集的、数字化的信号通过数字传送链路传给多个远程服务器单元106以及108-1到108-N。在每个远程服务器单元处，针对两个业务的信号被放大且被组合并通过模拟链路被发射到多个远程单元。在一个实施例中，遥测和功率被注入到所组合的信号中并且被发射到远程单元。在远程单元处，针对业务的信号的增益例如基于遥测信号被再次调整，并且通过在基本上封闭的环境中的各种广播区域中的多个天线被发射。
来自无线终端（例如手机）的信号通过系统100以类似的方式被返回到业务提供者接口102。
Ⅲ．主控主机单元
图2是图1的系统100的主控主机单元的一个实施例的框图，通常以200表示。主控主机单元200是图1的系统100中的数字传送链路的一端。在该实施例中，围绕在模拟和数字格式之间转换无线信号的多个电路202-1到202-N建立主控主机单元200。在该示例中，电路202-1到202-N包括ADC电信在市场上提供的DigivanceTM数字主机单元或者FLX主机单元。执行类似转换的其他电路用于其他实施例中。
主控主机单元200在业务提供者接口204-1到204-M与多个业务提供者通信，业务提供者接口例如是到基站收发器、中继器、双向放大器等的接口。这些通信是模拟无线信号（在此也被称作射频（RF）信号）的形式。对本说明书来说，术语“模拟无线信号”包括用于传送无线业务的频谱中的信号，例如用于蜂窝中的800MHz谱中的RF信号、用于个人通信业务（PCS）的1.9GHz谱中的RF信号等。即使业务的数据为数字形式，这些信号被称作模拟信号，例如CDMA和TDMA信号，因为数字信号载于（ride on）模拟波形上。有利地，主控主机单元200使得能够聚集和传输多个业务到多个大楼或其他建筑物中以便将多个业务的无线覆盖扩展到单个平台上的建筑物中。
基于特定系统的需求来配置业务提供者接口204-1到204-M与DHU 202-1到202-N的互连。在一些实施例中，多个业务提供者接口204-1到204-M通过使用分离器/组合器耦合到同一个DHU 202-1到202-N。在其他实施例中，同一个业务提供者接口204-1到204-M耦合到多个DHU 202-1到202-N。在一个示例中，主控主机单元200使得800MHz蜂窝波段以及1.9GHz PCS波段两者都能够扩展到单个平台上的多个大楼中。在该实施例中，主控主机单元200包含四个DHU 202-1到202-4。DHU 202-1到202-3 专用于处理PCS波段的三个段，并且DHU 202-4专用于800MHz波段。另外，业务提供者接口204-1是基站收发信机并且耦合到DHU 202-1来提供1.9GHz波段的第一段。另外，业务提供者接口204-2也是基站收发信机并且通过分离器/组合器206耦合来向DHU 202-2和202-3提供两个PCS段。最后，业务提供者接口204-3是中继器并且被耦合以向DHU 202-4提供800MHz业务。图2所示的配置是以示例方式而不是以限制方式被提供。该架构也支持其他配置来支持其他业务组合和业务提供者。
每个DHU 202-1到202-N耦合到多个多路复用器（MUX）电路 206-1到206-P的每个。DHU 202-1到202-N与MUX电路206-1到206-P为它们所分配的波段互通数字化频谱。在一个实施例中，MUX电路206-1到206-P的数目与DHU 202-1到202-N上的可用端口数目有关。在一个实施例中，DHU提供六个端口，并且因此最多六个MUX电路206-1到206-P被提供。每个MUX电路206-1到206-P提供端口用于与远程大楼或其他基本上封闭的建筑物互通所聚集的、数字化的信号。在一个实施例中，MUX电路206-1到206-P包括建立在粗波分复用（CWDM）或密集波分复用（DWDM）技术上的光多路复用器电路。例如，在一个实施例中，MUX电路206-1到206-P包括由艾登·普列利，MN的ADC电信股份有限公司在市场上提供的OptEnet光多路复用器。在一个实施例中，MUX电路206-1到206-P包括无源多路复用器模块。而在其他实施例中，MUX电路206-1到206-P包括电子多路复用器电路。
主控主机单元200也包含电路来提供操作、管理和维护（O,A&M）通道，其中该通道提供一种机制用来在图1的系统100中传送警报信息。主控主机单元200包括一组调制解调器208-1到208-P。在一个实施例中，调制解调器208-1到208-P是光调制解调器。在其他实施例中，使用无线或有线调制解调器。每个调制解调器208-1到208-P耦合到相应MUX 206-1 到206-P。到调制解调器208-1到208-P或来自调制解调器208-1到208-P的信号载于相关多路复用器电路的分离的光载波上。调制解调器208-1到208-P耦合到警报集中器（concentrator）210。
主控主机单元200也包含耦合到警报集中器210的计算机212。在一个实施例中，计算机212为图1的系统100运行网络管理系统。在一个实施例中，计算机212运行网络管理程序，例如由艾登·普列利，MN的ADC电信股份有限公司在市场上提供的StarGazer程序。运行在计算机212上的网络管理程序跟踪系统100的部分的标识和位置。例如，计算机212在系统建立时为系统100的每个部分分配名称和相关位置。
警报集中器210为系统100传送并且集中警报消息和控制消息。在一个实施例中，警报集中器210接收和集中来自系统100中的远程单元112-1到112-M、113-1到113-S以及114-1到114-Q的警报消息。在一个实施例中，这些警报消息包含远程单元的标识号码以及状态或警报消息。在其他实施例中，提供其他适当的警报消息，例如报告施加到远程单元的衰减水平（attenuation level）中的变化的消息。
通过电源214（例如不间断电源（UPS））来提供针对主控主机单元200的功率。
在操作中，主控主机单元200在业务提供者接口和许多远程大楼或建筑物之间传送信号。在下游方向，主控主机单元200接收来自业务提供者接口204-1到204-M的模拟无线信号。这些模拟信号在DHU 202-1到202-N中被数字化。每个DHU 202-1到202-N提供其输出到每个MUX电路206-1到206-P。MUX电路206-1到206-P例如在多个光载波上多路复用信号。每个MUX电路206-1到206-P例如提供其输出到数字光缆来将所聚集的、数字化的信号传送到多个大楼或其他封闭的建筑物中。在上游方向，MUX电路206-1到206-P将适当的数字化频谱引向相关DHU 202-1到202-N用于转换成针对相关业务提供者接口204-1到204-M的模拟无线信号。调制解调器208-1到208-P为它们所分配的MUX电路206-1到206-P处理警报消息。
Ⅳ．主控扩展单元
图3是图1的系统100的主控扩展单元的一个实施例的框图，通常以300表示。主控主机单元300通过数字地分离和求和在主控主机单元和远程服务器单元之间发射的信号，使得能够在系统100的数字传送链路中进行点对多点的通信。在该实施例中，围绕以数字化格式数字地分离和求和无线信号的多个电路302-1到302-N来建立主控扩展单元300。每个电路302-1到302-N与由系统传送的无线频谱的一部分相关。每个电路302-1到302-N在下游数字地分离它所分配的频谱使得该频谱被提供给多个远程服务器单元。在上游，每个电路302-1到302-N为它所分配的频谱数字地求和来自所有远程服务器单元的信号。在该示例中，电路302-1到302-N包括ADC电信在市场上提供的DigivanceTM数字扩展单元。在其他实施例中，使用执行类似数字分离和求和的其他电路。
主控扩展单元300与主控主机单元（例如图2的主控主机单元200）通信。这些通信是针对多个业务的数字化频谱形式。在一个实施例中，主控扩展单元300通过以数字化频谱承载多个业务的光纤光缆耦合到主控主机单元，其中每个业务（数字化频谱）与光纤上的不同波长相关。基于特定应用的需求来确定业务的数目以及业务与所选波长的关联。在一个示例中，主控扩展单元300与使得800MHz蜂窝波段和1.9GHz PCS波段两者都能够通过单个平台扩展到多个大楼中的系统相关。在该实施例中，主控扩展单元300包含四个DEU 302-1到302-4。DEU 302-1到302-3专用于处理PCS波段的三个段并且DEU 302-4专用于800MHz波段。另外，多路复用器（MUX）电路305耦合到DEU 302-1到302-N来提供适当的数字化频谱到每个DEU或提供来自每个DEU的适当的数字化频谱。在一个实施例中，MUX电路305包括基于粗波分复用（CWDM）或密集波分复用（DWDM）技术建立的光多路复用器电路，使用例如ADC电信在市场上提供的OptEnet光多路复用器。在一个实施例中，MUX电路305包括无源多路复用器模块。而在其他实施例中，MUX电路305包括电子多路复用器电路。
每个DEU 302-1到302-N耦合到多个多路复用器（MUX）电路306-1到306-T的每个。DEU 302-1到302-N与MUX电路306-1到306-T为它们所分配的波段互通数字化频谱。在一个实施例中，MUX电路306-1到306-T的数目与DEU 302-1到302-N上可用的端口数目相关。在一个实施例中，DEU提供六个端口，并且因此最多六个MUX电路306-1到306-T被提供。每个MUX电路306-1到306-T提供端口用于与远程大楼或其他基本上封闭的建筑物互通为所有所支持的业务所聚集的、数字化的信号。在一个实施例中，MUX电路306-1到306-T包括基于粗波分复用（CWDM）或密集波分复用（DWDM）技术建立的光多路复用器电路。例如，在一个实施例中，MUX电路306-1到306-T包括由艾登·普列利，MN的ADC电信股份有限公司在市场上提供的OptEnet光多路复用器。在一个实施例中，MUX电路306-1到306-T包括无源多路复用器模块。而在其他实施例中，MUX电路306-1到306-T包括电子多路复用器电路。
主控扩展单元300也包含用来提供操作、管理和维护（O,A&M）通道的电路，其中该通道提供一种机制用来在图1的系统100中传送警报信息。主控扩展单元300包含耦合到MUX电路306的第一调制解调器309。调制解调器309还耦合到警报控制单元310。警报控制单元310还耦合到一组调制解调器308-1到308-T。在一个实施例中，调制解调器308-1到308-T是光调制解调器。在其他实施例中，调制解调器308-1到308-T是无线或有线调制解调器。每个调制解调器308-1到308-T耦合到相应MUX306-1到306-T。到和来自调制解调器308-1到308-T的信号载于相关多路复用器电路的分离的光载波上来与远程服务器单元互通警报消息。警报控制单元310经由调制解调器309和调制解调器308-1到308-T来在主控主机单元和远程服务器单元之间传送警报消息。
通过电源314（例如不间断电源（UPS））来提供针对主控扩展单元300的功率。
在操作中，主控扩展单元300在通信系统中的主控主机单元和远程服务器单元之间传送信号，该通信系统将无线覆盖扩展到多个大楼中。在下游方向，主控扩展单元300在MUX 305从主控主机单元或另一主控扩展单元接收在多个载波上的数字化无线信号。MUX电路305根据各种业务分离信号并且将信号传递到相关的DEU 302-1到302-N。这些数字化信号在DEU 302-1到302-N中被数字地分离。每个DEU 302-1到302-N提供其输出到MUX电路306-1到306-T的每个。MUX电路306-1到306-P例如多路复用来自DEU 302-1到302-N的多个光载波上的信号以提供代表所有数字无线业务的所聚集的信号。每个MUX电路306-1到306-T提供输出到例如数字光缆来将所聚集的、数字化的信号传送到多个大楼或其他封闭的建筑物。
在上游方向，MUX电路306-1到306-T将适当的数字化频谱引向相关DEU 302-1到302-N用于数字求和。DEU 302-1到302-N向MUX电路306提供针对相关业务的数字化频谱的求和输出，用于传输到主控主机或另一主控扩展单元。
警报控制单元310和调制解调器309以及308-1到308-T为主控扩展单元300处理警报消息。警报控制单元310经由相关调制解调器308-1到308-T接收来自远程单元的消息。另外，警报控制单元310通过它们相关的调制解调器308-1到308-T将警报和其他消息传送到所选的远程单元。
 Ⅴ．远程服务器单元
图4是图1的系统100的远程服务器单元的一个实施例的框图，通常以400表示。远程服务器单元400是图1的系统100的数字传送部分的另一端。在该实施例中，围绕在模拟和数字格式之间转换无线信号的多个电路402-1到402-N来建立远程服务器单元400。在该示例中，电路402-1到402-N包括ADC电信在市场上提供的DigivanceTM数字远程单元（DRU）或FLX远程单元。在该实施例中，电路或DRU 402-1到402-N在模拟无线信号（例如800MHz蜂窝波段和1.9GHz PCS波段）与20位字形式的数字化采样之间转换信号。在其他实施例中使用执行类似转换的其他电路。
远程服务器单元400通过数字化通信链路404与主控主机单元（例如图2的主控主机单元200）通信。在一个实施例中，通信链路404在多个多路复用载波（例如光频率）上承载针对电路402-1到402-N的数字化频谱。远程服务器单元400包含多路复用器（MUX）电路406来为多个电路402-1到402-N多路复用信号。在一个实施例中，MUX电路406包括基于粗波分复用（CWDM）或密集波分复用（DWDM）技术建立的光多路复用器电路。例如，在一个实施例中，MUX电路406包括由艾登·普列利，MN的ADC电信股份有限公司在市场上提供的OptEnet光多路复用器。MUX电路406通过使特定载波与每个DRU 402-1到402-N相关联来与DRU 402-1到402-N互通数字化信号。
如图2的主控主机单元200，基于通过该单元传送的无线业务，远程服务器单元400是可配置的。继续图2的示例，DRU 402-1到402-3与1.9GHz PCS波段的三个段相关联。因此，DRU 402-1到402-3的RF端口耦合到分离器/组合器408。分离器/组合器408还被耦合以向双向放大器410传送1.9MHz PCS模拟频谱并且传送来自双向放大器410的1.9MHz PCS模拟频谱。另外，DRU 402-4与800MHz蜂窝业务相关联。DRU 402-4向双向放大器412传送800MHz模拟蜂窝频谱并且传送来自双向放大器412的800MHz模拟蜂窝频谱。双向放大器410和412与分离器/组合器414互通它们各自波段的它们的模拟表示。分离器/组合器414向多个远程单元（例如基于图5的远程单元600的远程单元）提供接口416。在一个实施例中，接口416包含多个端口，例如4个或更多端口。这些端口通过模拟传送段传送由远程服务器单元400支持的所有业务的组合模拟频谱。在一些实施例中，这些端口适合用于模拟同轴电缆。在其他实施例中，这些端口适合用于模拟光纤。在一些实施例中，模拟频谱被移动到不同的频谱以提供较长距离上的改善通信，例如下变换到较低频谱以用于同轴电缆上的传输。
远程服务器单元400还包含调制解调器416和警报集中器418，该警报集中器作为通信系统的警报机制的部分。在一个实施例中，调制解调器416是光调制解调器。在其他实施例中，调制解调器416是无线或有线调制解调器。警报集中器418通过接口416从远程单元接收警报和其他消息。警报集中器418通过调制解调器416向上游传递这些消息。在下游方向，针对远程单元的消息在调制解调器416被接收并且通过警报集中器418被提供给适当的远程单元。
远程服务器单元400还包含耦合到分离器组合器414的遥测收发器422。遥测收发器422将信号注入到从远程服务器单元400到远程单元的传输中。出于同轴电缆的长度对信号强度的影响，远程单元使用该信号来基于远程服务器单元400和远程单元之间的距离调节它们的衰减水平。在一个实施例中，在通过系统传送的业务的频率范围之间的频率上发射遥测信号。例如，当承载800MHz蜂窝业务和1.9GHz PCS两者时，使用具有从1.4到1.6GHz的频率的遥测信号。
功率也在接口416上被注入到信号上。通过电源420提供功率。功率被注入到从接口416延伸的每个通信线路上。
 Ⅵ．远程单元
图5是图1的系统100所使用的远程单元的一个实施例的框图，通常以600表示。远程单元600位于图1的系统的模拟传送部分的一端并且一般地位于封闭的环境中。一般地，系统100的特定实现包含多个远程单元，例如远程单元600。
远程单元600为各种业务提供者的无线终端提供一个或多个空中接口。远程单元600在端口602与远程服务器单元（例如图4的远程服务器单元400）通信。在一个实施例中，端口602耦合到同轴电缆并且从远程服务器单元接收功率和遥测信号。在其他实施例中，端口602耦合到光纤光缆并且因此功率不包含在信号中。
当远程终端从远程服务器单元远程地供电时，端口602耦合到电源604。功率从在端口602的信号中被提取并且被提供给电源604。电源604向远程终端600中的其余电路提供功率。
端口602也被耦合到控制载波调制解调器606来处理来自远程服务器单元的遥测信号。调制解调器606从远程服务器单元接收遥测信号并且将信号传递到警报处理器608。警报处理器608使用在遥测信号中的信息来为由远程终端支持的各种业务确定适当的衰减水平。遥测信号被用来补偿由与公共远程服务器单元有关的各种远程单元之间的同轴电缆的不同长度引起的衰减中的差值。在一个实施例中，远程终端支持800MHz蜂窝业务以及全1.9GHz PCS波段。例如，在1.4到1.6GHz的频率上接收遥测信号。基于遥测信号的电平，警报处理器608设置适当的衰减水平以处理800MHz模拟无线信号并且设置单独的衰减水平以处理1.9GHz模拟无线信号。
端口602也向远程服务器单元传送模拟无线信号并且传送来自远程服务器单元的模拟无线信号。在一个实施例中，模拟无线信号包含800MHz蜂窝业务以及全1.9GHz PCS波段。远程终端600包含分离的路径来处理所支持的各种业务。端口602耦合到同向双工器610。同向双工器610为由第一路径612（例如用于800MHz蜂窝）与第二路径614（例如用于1.9GHz PCS）之间的远程终端所支持的各种业务分离和组合信号。
第一路径612在上游和下游两个方向都处理800MHz信号。双工器616和618位于第一路径612的任一端并且将路径分离成处理上游信号和处理下游信号。下游信号被在双工器616和618之间串联耦合的放大器620、滤波器622、衰减器（Attn）624和放大器626处理。滤波器622选择适当的下游频带。衰减器624根据由警报处理器608确定的水平来衰减信号。在上游方向，第一路径612包含在双工器618和双工器616之间串联耦合的放大器628、滤波器630、衰减器（Attn）632和放大器634。滤波器630为所支持的业务选择上游频带并且衰减器632提供由警报处理器608设置的适当衰减。第二路径614以类似的方式操作并且因此在此不被进一步描述。
第一和第二路径612和614耦合到同向双工器636。同向双工器636还通过通信介质（如同轴电缆）耦合到多个天线638。在其他实施例中，为路径612和614中的每一个提供分离的天线。
在操作中，远程单元600为至少两个业务发射和接收模拟无线信号。在下游方向，在端口602处接收信号。在一个实施例中，该信号包含在800MHz波段和在1.9GHz波段中的模拟无线信号以及功率和遥测信号。功率由电源604提取，电源604为远程单元600的电路的操作供电。遥测信号也被调制解调器606和警报处理器608接收和处理。警报处理器608产生信号以在路径612和614上控制衰减。
远程单元600还处理组合的模拟无线信号。在下游方向，针对两个业务的信号在同向双工器610中被分离。800MHz波段在路径612中被处理并且1.9GHz波段在路径614中被处理。信号在同向双工器636中被重新组合并且通过空中接口在天线638处被发射。在上游方向，针对两个业务的信号在天线638被接收并且在同向双工器636被分离。再次，800MHz波段在路径612中被处理并且1.9GHz波段在614路径中被处理。下游信号在同向双工器610被重新组合以用于在端口602处到主机远程服务器单元的模拟传送。 

Claims (40)

1.一种通信系统，包括：
主控主机单元，适用于与至少一个业务提供者接口互通第一模拟信号并且适用于在多个通信链路上发送和接收数字化频谱，该主控主机单元包含用来在第一模拟信号和数字化频谱之间转换的电路；
至少一个远程服务器单元，其在数字通信介质上通信地耦合到该主控主机单元，所述至少一个远程服务器单元适用于在数字化频谱和第二模拟信号之间转换，所述至少一个远程服务器单元还适用于放大所述第二模拟信号，所述至少一个远程服务器单元还适用于使用数字化频谱与主控主机单元进行通信；以及
多个远程单元，所述多个远程单元的至少一个在有线模拟通信介质上通信地耦合到所述至少一个远程服务器单元之一并且适用于使用所述第二模拟信号通过有线模拟通信介质与所述至少一个远程服务器单元之一通信，所述多个远程单元的至少一个适用于在多个空中接口上为至少一个相关业务提供者接口发射和接收无线信号。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述有线模拟通信介质是同轴电缆或者光纤。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述第二模拟信号是频率变换的模拟信号，其中所述频率变换的第二模拟信号占用与在所述主控主机单元和所述多个业务提供者接口之间通信的所述第一模拟信号不同的频谱。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述多个远程单元适用于在所述频率变换的第二模拟信号和模拟无线信号之间进行频率变换。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述第二模拟信号被下变换到较低频谱用于通过所述有线模拟通信介质到所述至少一个远程单元的传送。
6.如权利要求1所述的系统，其中用来在所述第一模拟信号和所述数字化频谱之间转换的所述主控主机单元的电路包括多个主机单元，所述多个主机单元的每个适用于对所选频带中的信号进行操作。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个业务提供者接口包括多个业务提供者接口。
8.如权利要求6所述的系统，其中所述主控主机单元包含耦合到所述多个主机单元的每个的多路复用器。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个远程服务器单元为多个远程单元注入功率。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个远程服务器单元包含遥测收发器，所述远程单元使用所述遥测收发器来调节施加到各种频率带中的信号的衰减/增益。
11.如权利要求1所述的系统，并且还包含插在所述主控主机单元和至少两个远程服务器单元之间的主控扩展单元。
12.如权利要求1所述的系统，其中所述数字通信介质包括光缆、自由空间光、毫米波无线电链路、无线介质以及高速铜的至少一个。
13.一种通信方法，包括：
在下游：
为至少两个业务提供者接口将第一模拟信号数字化成第一数字化信号；
多路复用所述第一数字化信号；
在至少一个数字通信介质上传送所述多路复用的第一数字化信号；
多路分解所述多路复用的第一数字化信号；
将所述多路分解的的第一数字化信号转换成第二模拟信号；
放大所述第二模拟信号；
为所述至少两个业务提供者接口组合放大的第二模拟信号；
将组合、放大的第二模拟信号通过第一有线模拟传送介质传送到至少一个远程单元；
在至少一个远程单元上发射所述第二模拟信号；以及
在上游：
为所述至少两个业务提供者接口接收第三模拟信号；
传送所述接收的第三模拟信号；
基于预定的至少两个业务提供者接口分离所述接收的第三模拟信号；
将所述分离的第三模拟信号转换成第二数字化信号；
多路复用所述第二数字化信号；
在数字传送介质上传送所述多路复用的第二数字化信号；
将所述第二数字化信号转换成第四模拟信号；以及
将所述第四模拟信号提供给相关业务提供者接口。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述第一有线模拟传送介质是同轴电缆或者光纤。
15.如权利要求13所述的方法，其中在第二有线模拟传送介质上发生对所述接收的第三模拟信号的传送。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述第二有线模拟传送介质与所述第一有线模拟传送介质相同。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述第二有线模拟传送介质是同轴电缆或者光纤。
18.如权利要求13所述的方法，其中所述第二模拟信号是频率变换的模拟信号，其中所述频率变换的第二模拟信号占用与占用与用于所述至少两个业务提供者接口的所述第一模拟信号不同的频谱。
19.如权利要求18所述的方法，在下游中进一步包括:
在所述至少一个远程单元处发射所述第二模拟信号之前，在所述至少一个远程单元处将所述第二模拟信号频率变换回至与所述第一模拟信号相同的频谱。
20.如权利要求13所述的方法，其中所述第二模拟信号被下变换到较低频谱用于通过所述第一有线模拟传送介质到所述至少一个远程单元的传送。
21.一种方法，包括：
在主控主机单元上为至少一个无线业务在第一模拟格式和数字化格式之间转换无线频谱；
在所述主控主机单元和远程服务器单元之间的数字介质上以所述数字化格式传送所述无线频谱；
在所述远程服务器单元上为所述至少一个无线业务在所述数字化格式和第二模拟格式之间转换无线频谱；
在所述远程服务器单元与至少一个远程单元之间以第二模拟格式传送针对所述至少一个无线业务的无线频谱，所述至少一个远程单元具有针对所述至少一个无线业务的空中接口；
在所述至少一个远程单元处以第三模拟格式发射所述无线频谱。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述有线介质是同轴电缆或者光纤。
23.如权利要求21所述的方法，其中所述第二模拟格式是频率变换的模拟格式，其中所述频率变换的第二模拟格式占用与所述第一模拟格式不同的频谱。
24.如权利要求23所述的方法，进一步包括：
在所述至少一个远程单元处针对所述至少一个无线业务在所述第二模拟格式和所述第三模拟格式之间转换所述无线频谱，其中所述第三模拟格式是射频格式。
25.如权利要求21所述的方法，其中所述第二模拟格式是下变换模拟格式，用于通过在所述远程服务器单元和所述至少一个远程单元之间的所述有线介质到所述至少一个远程单元的传送，其中所述下变换的模拟格式占用比所述第一模拟格式较低的频谱。
26.如权利要求21所述的方法，其中所述至少一个无线业务包括多个无线业务。
27.如权利要求21所述的方法，并且还提供从所述远程服务器单元到所述至少一个远程单元的功率。
28.如权利要求21所述的方法，其中以所述数字化格式传送无线频谱包括利用光纤电缆、自由空间光、高速铜、毫米波无线电链路和射频信号中的至少一个来传送所述无线频谱。
29.一种为多个大楼中的至少一个无线业务提供无线覆盖的通信系统，该系统包括：
主控主机单元，其具有基站接口和传送接口，所述基站接口适用于与所述至少一个无线业务通信；
多个远程服务器单元，每个远程服务器单元布置在多个大楼之一中并且与所述主控主机单元的传送接口的端口相关；
多个数字通信链路，每个所述数字通信链路耦合在所述传送接口的一个端口与相关远程服务器单元之间，所述数字通信链路为每一个无线业务承载多路复用的数字化频谱；
用于多个远程服务器单元的每个的多个模拟通信链路，其中所述多个模拟通信链路的至少一个是有线介质；以及
多个远程单元，每个远程单元在所述多个模拟通信链路之一上耦合到所述多个远程服务器单元之一的端口，所述远程单元为至少一个相关的无线业务提供空中接口。
30.如权利要求29所述的系统，其中所述多个模拟通信链路的至少一个是同轴电缆或者光纤。
31.如权利要求29所述的系统，其中所述模拟通信链路为所述至少一个无线承载频率变换的模拟频谱，其中所述频率变换的模拟频谱占用与在所述基站接口接收的频谱不同的频谱。
32.如权利要求31所述的系统，其中所述远程单元还适用于针对所述至少一个无线业务在所述频率变换的模拟频谱和模拟无线信号之间进行频率变换。
33.如权利要求31所述的系统，其中所述至少一个无线业务的频率变换的模拟频谱是下变换模拟频谱，用于通过所述模拟通信链路到所述远程单元的传送。
34.如权利要求31所述的系统，其中所述至少一个无线业务包括多个无线业务。
35.一种远程服务器单元，包括：
多路复用器，其耦合到以数字化、多路复用格式为多个业务传送无线频谱的通信介质；
多个数字远程单元，其耦合到所述多路复用器，所述多个数字远程单元的每个被配置来将数字化无线频谱转换成模拟格式；以及
至少一个双向放大器，用于选择地放大模拟无线频谱以用于在有线模拟介质上到至少以个远程单元的传输。
36.如权利要求35所述的远程服务器单元，其中所述有线模拟介质是同轴电缆或者光纤。
37.如权利要求35所述的远程服务器单元，其中所述模拟格式是频率变换的模拟格式。
38.如权利要求35所述的远程服务器单元，其中所述模拟格式是下变换的模拟格式，用于通过所述有线模拟介质到所述至少一个远程单元的传送。
39.如权利要求35所述的远程服务器单元，并且还包括注入功率到所述模拟介质的功率电路。
40.如权利要求35所述的远程服务器单元，并且还包括遥测收发器，该遥测收发器用于注入遥测信号到所述模拟介质以传输到所述远程单元以用于衰减。
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