CN103975644A - 毫微微蜂窝/wlan通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种毫微微蜂窝/WLAN通信装置，所述装置包括：毫微微蜂窝模块(101)，其用于蜂窝无线通信，所述毫微微蜂窝模块(101)具有用于接收第一电输入信号的输入端(103)和用于输出第一电输出信号的输出端(105)；无线局域网络模块(WLAN)(109)，其用于WLAN通信，所述WLAN模块(109)具有用于接收第二电输入信号的输入端(111)和用于输出第二电输出信号的输出端(113)；光接口(115)，其具有连接到所述毫微微蜂窝模块的所述输出端的第一转换路径(117)、连接到所述WLAN模块的所述输出端的第二转换路径(119)、连接到所述毫微微蜂窝模块的所述输入端的第三转换路径(121)以及连接到所述WLAN模块(109)的所述输入端(103)的第四转换路径(123)，其中所述第一转换路径(117)用于将所述毫微微蜂窝模块(101)的所述第一电输出信号转换成第一光输出信号，其中所述第二转换路径(119)用于将WLAN模块(109)的所述第二电输出信号转换成第二光输出信号，其中所述第三转换路径(121)用于将第一光输入信号转换成所述第一电输入信号，且其中所述第四转换路径(123)用于将第二光输入信号转换成第二电输入信号；以及公共端口(135)，其用于接收所述第一光输入信号和所述第二光输入信号，且用于输出所述第一光输出信号和所述第二光输出信号。

Description

毫微微蜂窝/WLAN通信装置

技术领域

无

背景技术

本发明涉及毫微微蜂窝通信和WLAN通信。

在蜂窝无线电信中，毫微微蜂窝是由小型小区构成的蜂窝移动网络的一部分，是工作范围通常约10米的小型蜂窝基站。毫微微蜂窝是对范围约数千米的宏蜂窝、范围通常小于两千米的微蜂窝以及范围通常为200米或200米以下的微微蜂窝的补充。毫微微蜂窝的基站经由宽带连接(例如，DSL或电缆)连接到服务提供商的网络并支持数量有限的主动移动终端。毫微微蜂窝可使服务提供商在室内以及受限或未实现任何接入的区域中扩大服务覆盖范围。已知的毫微微蜂窝设计用于WCDMA，然而此概念可适用于所有标准，例如包括，GSM、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX和LTE网络。毫微微蜂窝能够用于解决传统的宏蜂窝、微蜂窝和微微蜂窝的覆盖范围和热点问题。毫微微蜂窝的典型使用区域是室内场景，例如，办公室和住宅建筑。毫微微蜂窝基站也称作毫微微接入点，其通常使用公共互联网连接作为回程以形成与核心网络的连接。由于毫微微蜂窝的覆盖范围较小，因此毫微微蜂窝基站的传输功率相对较低，通常小于100mW。

近几年来，高速无线服务需求迅速增长。无线服务大部分用于室内区域，例如，办公室、住宅和校园建筑。由于宏基站在上述区域中的容量和覆盖范围性能通常有限，因此服务质量可能会被严重削弱。为了避免服务质量下降，则会将毫微微蜂窝基站部署在宏蜂窝接入受限或不可用的建筑中。毫微微蜂窝被视为一种非常有可能解决室内覆盖范围问题的方案，且现在对毫微微蜂窝基站的使用越来越普遍。但是，毫微微蜂窝基站相对较低的传输功率在某些场景下也对其自身造成限制。由于墙壁和天花板所造成的较强衰减，毫微微蜂窝基站的覆盖范围通常限制于一个楼层和少数房间。为了覆盖整个建筑中的服务区域，必须在分散位置处安装多个毫微微蜂窝基站。

对于室内通信，WLAN是用于向室内用户提供无线接入的最普遍的技术。与毫微微蜂窝基站类似，WLAN基站也必须置于建筑中的分散位置处，从而避免在服务范围内出现覆盖范围漏洞。通常，毫微微蜂窝和WLAN协同定位在同一区域中以服务不同的无线用户组，这可能导致能耗较高，在相邻环境中生成更多干扰，且因更多信令数据的交换而增加回程成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于毫微微蜂窝通信和WLAN通信的高效概念。

此目的分别通过各项独立权利要求的标的物实现。进一步实施形式可从从属权利要求、说明书和附图中清楚地了解。

本发明基于以下发现：可在集成毫微微蜂窝/WLAN通信装置基础上提供一种用于蜂窝无线通信和WLAN通信的高效概念。

根据第一方面，本发明涉及用于蜂窝无线通信和WLAN通信的毫微微蜂窝/WLAN通信装置。毫微微蜂窝/WLAN通信装置包括：毫微微蜂窝模块，其用于蜂窝无线通信，所述毫微微蜂窝模块具有用于接收第一电输入信号的输入端和用于输出第一电输出信号的输出端；无线局域网络模块(WLAN)，其用于WLAN通信，所述WLAN模块具有用于接收第二电输入信号的输入端和用于输出第二电输出信号的输出端。

毫微微蜂窝/WLAN通信装置进一步包括光接口，其具有连接到毫微微蜂窝模块的输出端的第一转换路径，连接到WLAN模块的输出端的第二转换路径，连接到毫微微蜂窝模块的输入端的第三转换路径，以及连接到WLAN模块的输入端的第四转换路径，其中第一转换路径用于将毫微微蜂窝模块的第一电输出信号转换成第一光输出信号，其中第二转换路径用于将WLAN模块的第二电输出信号转换成第二光输出信号，其中第三转换路径用于将第一光输入信号转换成第一电输入信号，且其中第四转换路径用于将第二光输入信号转换成第二电输入信号。所述光接口具有公共端口，其用于接收第一光输入信号和第二光输入信号，且用于输出第一光输出信号和第二光输出信号。

例如，毫微微蜂窝/WLAN通信装置可部署无线光纤技术，从而能够通过无线电信号对光进行调制，且能够通过光纤链路将经过调制的光传输到一根或多根天线。使用无线光纤技术的优势在于，模拟无线电信号可通过光纤传输，而无需进行A/D和D/A转换。然而，或者，根据本发明的毫微微蜂窝/WLAN通信装置也可部署任何其它数字光传输技术。无线电信号所调制的光可能源于毫微微蜂窝模块或WLAN模块。两种模块均耦合到公共光接口，所述公共光接口布置用于将相应模块的电输出信号转换成经过调制的光输出信号，该经过调制的光输出信号可朝光纤链路传输到一根或多根发射天线。相应地，光接口接收光信号并将已接收的光信号转换成电输入信号，该电输入信号随后提供给毫微微蜂窝模块或无线局域网络。为了进行转换，光接口可配备一个电子/光转换器，用于同时转换来自WLAN模块和毫微微蜂窝模块的信号。或者，可预期针对来自WLAN模块的信号使用一个电子/光转换器，且可预期针对来自毫微微蜂窝模块的信号使用一个电子/光转换器。

毫微微蜂窝/WLAN通信装置可进行部署以在由GSM/UMTS/LTE蜂窝网络和WLAN组成的异构无线网络中提供无线服务。

根据第一方面的第一实施形式，第一电输出信号和第二电输出信号是模拟信号，第一转换路径用于将第一电输出信号直接转换成第一光输出信号，且第二转换路径用于将第二电输出信号直接转换成第二光输出信号。

根据第一方面的第二实施形式，第一电输入信号和第二电输入信号是模拟信号，且第三转换路径用于将第一光输入信号直接转换成第一电输入信号，且第四转换路径用于将第二光输入信号直接转换成第二电输入信号。

根据第一方面的第一和第二实施形式，电光转换在模拟信号的基础上执行。因此，可无需另外的模数和数模转换器。

根据第一方面的第三实施形式，第一转换路径和第二转换路径包括公共电光转换器，且第三转换路径和第四转换路径包括公共光电转换器。

根据第一方面的第四实施形式，光接口包括一个定向耦合器，其将第一转换路径、第二转换路径、第三转换路径和第四转换路径耦合到公共端口。有利的是，此类第四实施形式可仅使用一根光纤用于两个传输方向。但是，这种用于双向传输的传输技术可能更加复杂。

根据第一方面的第五实施形式，光接口包括：第一耦合器，其用于将第一转换路径和第二转换路径耦合到第一光纤；以及第二耦合器，其用于将第三转换路径和第四转换路径耦合到第二光纤。与第四实施形式相比，第五实施形式针对上行链路信号和下行链路信号选择使用单独光纤线路。因此，可预期使用两个耦合器来连接到光纤，而非使用根据第四实施形式的一个耦合器进行连接。有利的是，此类第五实施形式可以使用复杂程度较低的传输技术。但是，这可能要求每个传输方向使用一根光纤。

根据第一方面的第六实施形式，毫微微蜂窝模块用于在以下通信技术中的至少一项技术的基础上进行通信：UMTS(通用移动通讯系统)，尤其是UMTS HSXPA，以及LTE(长期演进)。

根据第一方面的第七实施形式，毫微微蜂窝模块是毫微微蜂窝基站,且WLAN模块是WLAN基站。毫微微蜂窝基站和WLAN基站集成于同一通信装置内。对于WLAN基站，可能的总频带范围可为，例如，2.4GHz到5GHz。对于毫微微蜂窝基站，可能的总频带范围可为，例如，400MHz到2.7GHz。对于WLAN基站而言，优选频带可为2.4GHz，且对于根据UMTS技术运行的毫微微蜂窝基站，其频带可为，例如，2.1GHz。对于两项技术中的任何一项技术而言，可能的总范围的优选实例分别是2.4/2.1GHz。

较好情况是，采用两项技术的基站的频带应足够接近以共同使用同一频率，这样一根天线即可同时适用于两项技术。优选范围无疑取决于滤波器技术和天线技术。如果无线蜂窝技术和WLAN技术的频带之间相差太大，则需要具有不同天线的天线模块。

根据第一方面的第八实施形式，公共端口可连接到光纤。具体而言，公共端口构成毫微微蜂窝/WLAN通信装置的光输入端/输出端。

根据第一方面的第九实施形式，毫微微蜂窝/WLAN通信装置进一步包括公共网络端口，其耦合到毫微微蜂窝模块的网络输入端和WLAN模块的网络输入端以进行网络通信，例如，以太网通信。

根据第一方面的第十实施形式，毫微微蜂窝/WLAN通信装置用于在无线光纤技术的基础上通过光纤实现通信。

根据第二方面，本发明涉及用于毫微微蜂窝/WLAN通信的毫微微蜂窝/WLAN通信方法，其中使用毫微微蜂窝模块进行毫微微蜂窝通信以及使用无线局域网络模块(WLAN模块)进行WLAN通信，毫微微蜂窝模块具有用于接收第一电输入信号的输入端和用于输出第一电输出信号的输出端，WLAN模块具有用于接收第二电输入信号的输入端和用于输出第二电输出信号的输出端，以及光接口具有连接到毫微微蜂窝模块的输出端的第一转换路径、连接到WLAN模块的输出端的第二转换路径、连接到毫微微蜂窝模块的输入端的第三转换路径以及连接到WLAN模块的输入端的第四转换路径。所述方法包括：通过第一转换路径将毫微微蜂窝模块的第一电输出信号转换成第一光输出信号；通过第二转换路径将WLAN模块的第二电输出信号转换成第二光输出信号；在公共端口处输出所述第一光输出信号和所述第二光输出信号；在所述公共端口处接收第一光输入信号和第二光输入信号；通过第三转换路径将第一光输入信号转换成第一电输入信号；通过第四转换路径将第二光输入信号转换成第二电输入信号。

进一步的方法步骤可直接根据第一方面的毫微微蜂窝/WLAN通信装置的功能推导出。

附图说明

本发明的其他实施例将相对于以下附图进行描述，其中：

图1所示为根据一种实施形式的毫微微蜂窝/WLAN通信装置的方框图；

图2所示为根据一种实施形式的毫微微蜂窝/WLAN通信系统的方框图；以及

图3所示为根据一种实施形式的毫微微蜂窝/WLAN通信方法的图解。

具体实施形式

图1所示为根据一种实施形式的毫微微蜂窝/WLAN通信装置100的方框图。毫微微蜂窝/WLAN通信装置100包括用于毫微微蜂窝通信的毫微微蜂窝模块101。毫微微蜂窝模块包括用于接收第一电输入信号的输入端103和用于输出第一电输出信号的输出端105。毫微微蜂窝模块进一步包括用于从，例如，以太网接收网络信号的网络端口107。根据一种实施形式，毫微微蜂窝模块101是毫微微蜂窝基站。

毫微微蜂窝/WLAN通信装置100进一步包括WLAN模块109，其具有用于接收第二电输入信号的输入端111和用于输出第二电输出信号的输出端113。根据一种实施形式，WLAN模块109是WLAN基站。

毫微微蜂窝/WLAN通信装置100进一步包括光接口115，其具有连接到毫微微蜂窝模块101的输出端105的第一转换路径117，以及连接到WLAN模块109的输出端113的第二转换路径119。所述光接口115进一步包括连接到毫微微蜂窝模块101的输入端103的第三转换路径121，以及连接到WLAN模块109的输入端111的第四转换路径123。

根据一种实施形式，第一转换路径117和第二转换路径119共用一个公共电光转换器125。但是，第一转换路径117和第二转换路径119可以分别配备自己的电光转换器。

相应地，第三转换路径121和第四转换路径123共用一个公共光电转换器127。但是，第三转换路径121和第四转换路径123可以分别配备自己的光电转换器。

根据一种实施形式，电光转换器125具有耦合到定向耦合器131的输入端的输出端129。相应地，光电转换器127具有耦合到定向耦合器131的输出端的输入端133。

根据一种替代实施形式，两根并行光纤可分别用于传输/接收上行链路/下行链路信号。因此，定向耦合器131即可省略。在此情况中，例如，可以使用双绞光缆而非单根电缆来与模块101、109进行电力通信。

毫微微蜂窝/WLAN通信装置100进一步包括公共端口135，其用于接收相应光输入信号且用于输出相应输出信号。公共端口135经布置以将毫微微蜂窝/WLAN通信装置100连接到未在图1中图示的光纤。

可选择地，相应电力路径117到123包括功率放大器137，其于将电输出信号单向发送到电光转换器125，且用于将电输入信号从光电转换器127单向发送到相应模块101、109的相应输入端。

根据一种实施形式，WLAN模块109包括网络输入端114。网络端口107和114连接到公共网络端口138，例如，以太网端口。

根据一种实施形式，如图1所示，毫微微蜂窝模块101和WLAN模块109集成于毫微微蜂窝/WLAN通信装置100中。

根据一种实施形式，毫微微蜂窝/WLAN通信装置100可具有能够用于传输无线信号的天线，尤其是经由光纤并行传输光信号的天线。

毫微微蜂窝/WLAN通信装置100的输出信号，即传输信号，和输入信号，即接收信号，经由公共端口135提供，且可通过光纤从毫微微蜂窝模块101和WLAN模块109传送到远程天线，所述远端天线可能位于建筑的分散部分。根据一些实施形式，毫微微蜂窝模块101和WLAN模块109公用光纤和远程天线，以便扩大毫微微蜂窝模块101和WLAN模块109对整个建筑的覆盖范围。

图2所示为根据一种实施形式的室内通信系统的方框图。所述室内通信系统包括图1所描绘的毫微微蜂窝/WLAN通信装置100。公共端口输出端135连接到光纤140。光纤140耦合到具有多个输出端的分光器139，其中每个输出端连接到相应光纤141、143和145。每根光纤141到145经由相应远程天线单元147、149和151与多个远程天线的相应天线153、155和157连接。每个远程天线单元147、149、151包括：定向耦合器159，其耦合到相应光纤141、143和145；光电转换器161，其用于将光输入信号转换成电输入信号；电光转换器163，其用于将电输出信号，即传输信号，转换成光输出信号；以及收发滤波器(RX/TX)165，其直接耦合到光电转换器161和电光转换器163。所述收发滤波器(RX/TX)165用于将传输路径与接收路径分隔开来。如图1和图2所示，模拟信号可进行无缝转换。每个收发滤波器(RX/TX)165耦合到相应天线153、155、157。

参阅图1和图2，毫微微蜂窝/WLAN通信装置100可以使用无线光纤技术与分布式远程天线连接。在下行链路方向上，输出信号，即来自毫微微蜂窝/WLAN模块101、109的传输信号，转换成光输出信号且发射到光纤中。在分光器139之后，同一信号传输到所有远程天线单元143、145、147。在相应远程天线单元143、145、147处，相应光信号转换回电信号，该电信号通过相应天线153、155、157进行传输。根据一些实施形式，远程天线单元143、145、147处无需另外的功率放大器。因此，信号功率直接经由无线光纤提供。所有远程天线153、155、157均可，例如，具有相同的传输功率电平，该传输功率电平由毫微微蜂窝/WLAN模块101、109的输出功率电平决定。

在上行链路方向上，远端天线153、155、157处的接收信号在逆过程中传送到毫微微蜂窝/WLAN模块101、109。

毫微微蜂窝模块101和WLAN模块109均可以使用分布式天线系统，所述分布式天线系统同时包括光纤和远程天线单元143、145、147。根据一种实施形式，远程天线单元143、145、147无需另外的电力供应。由于，尤其是在室内场景中，毫微微蜂窝/WLAN模块101、109与远程天线153、155、157之间的距离小于百米，因此光纤所造成的衰减程度相当低。因此，在远程天线单元143、145、147处，传输功率电平无需另外的功率放大器即可达到，例如，20mV到100mV。

根据一些实施形式，如果用户终端同时支持毫微微蜂窝连接和WLAN连接，则有可能实现在毫微微蜂窝服务(例如，UMTS HSXPA)和WLAN服务之间进行无缝切换。

根据一些实施形式，远程天线153、155、157置于不同位置，但例如，可以具有重叠的覆盖范围。

根据一些实施形式，多重安装毫微微蜂窝基站和WLAN基站所造成的冗余减少。因此，能耗和回程需求降低，从而节省了无线服务的运营成本。此外，还降低了传输功率。

图3所示为根据一种实施形式的用于毫微微蜂窝/WLAN通信的方法的图解。图3所描绘的方法部署了图1所示毫微微蜂窝/WLAN通信装置。此外，所述方法包括以下所述步骤：通过第一转换路径将毫微微蜂窝模块的第一电输出信号转换301成第一光输出信号；通过第二转换路径将WLAN模块的第二电输出信号转换303成第二光输出信号；经由公共端口输出305第一光输出信号和第二光输出信号；经由公共端口接收307第一光输入信号和第二光输入信号；通过第三转换路径将第一光输入信号转换309成第一电输入信号；以及通过第四转换路径将第二光输入信号转换311成第二电输入信号。

图3所描绘的方法的进一步步骤可直接根据本文中描述的毫微微蜂窝/WLAN通信装置和/或系统的功能推导出。

Claims (11)

1.一种毫微微蜂窝/WLAN通信装置，所述装置包括：

毫微微蜂窝模块(101)，其用于蜂窝无线通信，所述毫微微蜂窝模块具有用于接收第一电输入信号的输入端(103)和用于输出第一电输出信号的输出端(105)；

无线局域网络模块(WLAN)(109)，其用于WLAN通信，所述WLAN模块(109)具有用于接收第二电输入信号的输入端(111)和用于输出第二电输出信号的输出端(113)；

光接口(115)，其具有连接到所述毫微微蜂窝模块的所述输出端的第一转换路径(117)、连接到所述WLAN模块的所述输出端的第二转换路径(119)、连接到所述毫微微蜂窝模块的所述输入端的第三转换路径(121)以及连接到所述WLAN模块(109)的所述输入端(103)的第四转换路径(123)，其中所述第一转换路径(117)用于将所述毫微微蜂窝模块(101)的所述第一电输出信号转换成第一光输出信号，其中所述第二转换路径(119)用于将所述WLAN模块(109)的所述第二电输出信号转换成第二光输出信号，其中所述第三转换路径(121)用于将第一光输入信号转换成所述第一电输入信号，且其中所述第四转换路径(123)用于将第二光输入信号转换成所述第二电输入信号；

以及

公共端口(135)，其用于接收所述第一光输入信号和所述第二光输入信号，且用于输出所述第一光输出信号和所述第二光输出信号。

2.根据权利要求1所述的毫微微蜂窝/WLAN通信装置，其中所述第一电输出信号和所述第二电输出信号是模拟信号，且其中所述第一转换路径(117)用于将所述第一电输出信号直接转换成所述第一光输出信号，且其中所述第二转换路径(119)用于将所述第二电输出信号直接转换成所述第二光输出信号。

3.根据权利要求1或2所述的毫微微蜂窝/WLAN通信装置，其中所述第一电输入信号和所述第二电输入信号是模拟信号，且其中所述第三转换路径(121)用于将所述第一光输入信号直接转换成所述第一电输入信号，且其中所述第四转换路径(123)用于将第二光输入信号直接转换成所述第二电输入信号。

4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的毫微微蜂窝/WLAN通信装置，其中所述第一转换路径(117)和所述第二转换路径(119)包括公共电光转换器(125)，且其中所述第三转换路径(121)和所述第四转换路径(123)包括公共光电转换器(127)。

5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的毫微微蜂窝/WLAN通信装置，其中

所述光接口(115)包括定向耦合器(131)，其将所述第一转换路径(117)、所述第二转换路径(119)、所述第三转换路径(121)和所述第四转换路径(123)耦合到所述公共端口(135)，以便接收所述第一光输入信号和所述第二光输入信号，

所述光接口(115)包括：第一耦合器，其用于将所述第一转换路径(117)和所述第二转换路径(119)耦合到第一光纤；以及第二耦合器，其用于将所述第三转换路径(121)和所述第四转换路径(123)耦合到第二光纤。

6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的毫微微蜂窝/WLAN通信装置，其中所述毫微微蜂窝模块(101)用于在以下通信技术中的至少一项技术的基础上进行通信：

UMTS(通用移动通讯系统)，尤其是UMTS HSXPA，以及

LTE(长期演进)。

7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的毫微微蜂窝/WLAN通信装置，其中所述毫微微蜂窝模块(101)是毫微微蜂窝基站或毫微微蜂窝接入点。

8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的毫微微蜂窝/WLAN通信装置，其中所述公共端口(135)可连接到光纤。

9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的毫微微蜂窝/WLAN通信装置，进一步包括公共网络端口(137)，其耦合到所述毫微微蜂窝模块(101)的网络端口(107)和所述WLAN模块(109)的网络端口(114)。

10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的毫微微蜂窝/WLAN通信装置，其用于在无线光纤技术的基础上通过光纤实现通信。

11.一种用于蜂窝无线/WLAN通信的毫微微蜂窝/WLAN通信方法，其中使用毫微微蜂窝模块进行蜂窝无线通信以及使用WLAN模块进行WLAN通信，所述毫微微蜂窝模块具有用于接收第一电输入信号的输入端和用于输出第一电输出信号的输出端，所述WLAN模块具有用于接收第二电输入信号的输入端和用于输出第二电输出信号的输出端，以及光接口具有连接到所述毫微微蜂窝模块的所述输出端的第一转换路径、连接到所述WLAN模块的所述输出端的第二转换路径、连接到所述毫微微蜂窝模块的所述输入端的第三转换路径以及连接到所述WLAN模块的所述输入端的第四转换路径；所述方法包括：

通过所述第一转换路径将所述毫微微蜂窝模块的所述第一电输出信号转换(301)成第一光输出信号；

通过所述第二转换路径将所述WLAN模块的所述第二电输出信号转换(303)成第二光输出信号；

在公共端口处输出(305)所述第一光输出信号和所述第二光输出信号；

在所述公共端口处接收(307)所述第一光输入信号和所述第二光输入信号；

通过所述第三转换路径将第一光输入信号转换(309)成所述第一电输入信号；以及

通过所述第四转换路径将第二光输入信号转换(311)成所述第二电输入信号。