CN105009463B - 经过通信系统中的固有射频连接的数据连网 - Google Patents

Abstract

射频分配系统向多个接收器分配射频(RF)信号。端口提供从天线到接收器的射频连接，同时还提供接收器之间的数据连接。传感器检测哪些接收器连接到分配系统，使得分配系统可以将来自第一检测到的接收器的数据选路发送到其他检测到的接收器以及返回第一检测到的接收器。如果接收器配置改变，则分配系统可以动态地改变选路发送。因此，接收器可以经过无线电分配系统的A端口和B端口向其他接收器发送数据。A端口提供到第一天线的射频连接，而B端口提供到第二天线的射频连接。可以经过射频分配系统经由A端口和B端口在接收器之间发送用于锁定、解锁、扫描射频频谱以及配置的不同的命令。

Description

经过通信系统中的固有射频连接的数据连网

本申请要求享有于2012年9月21日提交的标题为“Data Networking ThroughInherent RF Connections in a Communication System”的、作为于2009年11月25日提交的标题为“Self-Discovery of an RF Configuration for a Wireless System”的美国专利申请序列号12/626,105的部分延续的、美国专利申请序列号13/623,950的优先权，通过引用将其全部公开并入本文。申请12/626,105要求于2009年10月7日提交的临时申请序列号61/249,438的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。

背景

无线麦克风接收器经常连接到同轴天线分配系统。接收器通常连接到分配放大器，并且可以通过一系列的同轴缆线以级联方式连接到另一个。可以通过诸如以太网这样的连网协议来控制接收器的所分配的频率范围。如果分配放大器和相关联的接收器被配置为不同的滤波带，则失配可能造成不良的或不可操作的系统性能。而且，如果组件未正确地连接，则分配系统不会正确地操作。

发明内容

该发明内容提供用于以简化的形式介绍精选的概念，其在下面的具体实施方式中将进一步地描述。该发明内容不旨在标识本公开的关键特征或基本特征。

射频分配系统(例如，无线麦克风接收器、扫描器、天线分配系统或包含在本文中描述的组件的一些或全部的任何系统)确定其配置并且检验所确定的配置的一致性。分配系统中的第一射频组件在第一端口上调制信号。如果第二射频组件在第二端口上检测到调制信号，则处理器认为两个射频组件连接到一起。当处理器已经确定了配置时，射频分配可以进一步检验配置是否一致(例如，连接的组件是否操作在相同的带上，以及是否所有组件都连接到至少一个其他组件)。

关于本公开的另一方面，射频分配系统指令射频分配系统的第一射频组件提供产生的信号。如果检测到来自第二射频组件的指示，则射频分配系统确定第一射频组件和第二射频组件电连接。对剩余的射频组件重复该过程，使得可以确定射频分配系统的射频配置。第一射频组件可以通过改变直流电压电平或者用音调来调制产生的信号。

关于本公开的另一方面，射频分配系统可以基于每个射频组件的设备标识符来单独地指令每个射频组件提供产生的信号。设备标识符可以从支持的协议(包括以太网、USB和Zigbee)支持的设备寻址来获得。

关于本公开的另一方面，可以对于操作一致性检验确定的射频配置。例如，检验可以检验连接的射频组件的带的一致性，检验射频分配系统中的每个射频组件连接到另一组件，以及在射频组件不是射频配置的终点时检验每个射频组件连接到前面的射频组件和随后的射频组件。

关于本公开的另一方面，射频分配系统扫描射频频谱，基于扫描确定提供与射频分配系统的射频兼容性的一组频率，并且根据该组频率配置射频组件。

关于本公开的另一方面，射频分配系统向多个接收器分配射频(RF)信号。端口提供从天线到接收器的射频连接，同时提供接收器之间的数据连接。传感器检测哪些接收器连接到分配系统，使得分配系统可以将来自第一检测到的接收器的数据选路发送(route)到其他检测到的接收器以及回到第一检测到的接收器。如果接收器配置改变，则分配系统可以动态地改变该选路发送。

关于本公开的另一方面，接收器可以通过无线电分配系统的A端口和B端口向其他接收器发送数据。A端口提供到第一天线的射频连接，而B端口提供B端口给第二天线。可以在接收器之间经由A端口和B端口通过射频分配系统发送用于锁定、解锁、扫描射频频谱和配置的不同命令。

附图说明

参照下面的描述，考虑附图，可以获得对本发明的示例性实施例的更完整的理解及其优点，附图中相同的参考标号指示相同的特征，附图中：

图1示出根据本发明的示例性实施例的支持无线系统的装置。

图2示出根据本发明的示例性实施例的接收器的框图。

图3示出根据本发明的示例性实施例的用于执行无线系统的射频配置的自我发现的流程图。

图4示出根据本发明的示例性实施例的射频分配系统的射频配置。

图5示出根据本发明的示例性实施例的无线系统的射频配置。

图6示出根据本发明的示例性实施例的连接到无线接收器分配放大器的框图。

图7示出根据本发明的示例性实施例的分配放大器单元和接收器单元的后面板。

图8示出根据实施例的一方面的无线通信系统。

图9示出根据实施例的一方面的用于基于感测配置的接收器在端口之间进行选路发送的框图。

图10示出根据实施例的一方面的无线通信系统的示例性选路发送配置。

图11示出根据实施例的一方面的无线通信系统的选路发送配置的示例性重新选路发送。

图12示出根据实施例的一方面的无线通信系统的到感测到的接收器配置的网络路径的映射。

图13示出根据实施例的一方面的扩展无线通信系统的示例。

图14示出根据实施例的一方面的扩展无线通信系统的示例。

图15示出根据实施例的一方面的扩展无线通信系统。

图16示出根据实施例的一方面的用于锁定无线通信系统中的接收器的流程图。

图17示出根据实施例的一方面的用于无线通信系统中的扫描处理的流程图。

图18示出根据实施例的一方面的用于在无线通信系统中的接收器之间发送数据的流程图。

图19示出根据实施例的一方面的用于利用到无线通信系统中的便携设备的返回链路扫描射频频谱的示例。

图20示出根据实施例的一方面的级联一些接收器的无线通信系统的框图。

图21示出根据实施例的一方面的经过级联配置在接收器之间选路发送数据的示例。

图22示出根据实施例的一方面的针对连网功能调制输出功率连接器上的直流(DC)电平的示例。

图23示出根据实施例的一方面的经过天线组合器连网传送器的系统的示例。

图24-25示出根据实施例的一方面的射频通信系统。

具体实施方式

在下面的各种示例性实施例的描述中，参照附图，附图形成实施例的一部分，并且附图中以说明的方式示出可以实施本发明的各种实施例。要理解的是，可以利用其他实施例，并且可以进行结构和功能修改，而不脱离本发明的范围。

本公开的方面涉及确定射频(RF)分配系统(例如无线麦克风接收器、扫描器、天线分配系统或者包含在本文中描述的一些或所有组件的任何系统)的配置，以及检验所确定的配置的一致性。分配系统中的第一射频组件在第一端口上调制信号。如果第二射频组件在第二端口上检测到调制信号，则处理器认为两个射频组件连接到一起。当处理器已经确定了该配置时，该处理可以进一步检验配置是否一致(例如，连接的组件是否在相同的带上操作，以及是否所有组件都连接到至少另一组件)。

图1示出根据本发明的示例性实施例的支持无线系统的装置。在同轴天线分配系统中，麦克风接收器105、107、109和111经过分配放大器103连接到天线102。可以分别通过例如以太网这样的连网协议由处理器101通过以太网连接153、155、157、159和151控制接收器105、107、109和111以及分配放大器103。虽然图1示出分开的以太网连接，但是往往通过串级链(daisy chain)配置来支持以太网连接，其中以太网连接通过链接设备并且对每个设备分配唯一的地址来获得。

如果分配放大器103和相关联的接收器105、107、109和111被配置为不同的频率范围或带(可以被称为“带”)，失配可能造成不良的或不可操作的系统性能。电压源可以提供在接收器105、107、109和111的天线端口(例如接收器105的输入射频端口171)和分配放大器103，用于驱动线路放大器和带电天线。利用由处理器101经过以太网连接向特定的接收器发出的给定的网络系统命令，可以使用直流电压进行调制(例如，接通/断开或多个电压级别)。关于实施例，通过改变操作电压电平(例如12伏特)和中间电压电平(例如10.5伏特或13.5伏特)之间的信号的直流分量，调制直流电压。调制的直流电压可以被上游接收器(例如，如果接收器107调制在其输入射频端口处的信号，则在输出射频端口173处)检测到，并且可以通过检测向系统处理器101通知已经确定(发现)这些射频组件之间的射频链路(例如，射频连接160、161、162、163或165)的接收器，通过以太网网络发送消息。如果射频组件被调谐到不同的带并且被连接到一起，则射频分配系统100可以通过可以在显示设备115上显示指示的系统软件向用户通知该失配。

其他实施例可以以不同的方式调制在输入射频端口171处的信号。例如，可以用一个或多个音调或串行/双工数据流来调制信号。

一些实施例可以利用单工/双工数字数据流(例如用UART)、低速单工数据流、或单脉冲标识符(例如只具有单个标识符位的非格式化的数据)发送端口171处的信号上的信息。

关于在图1中示出的实施例，接收器(例如接收器105)调制其输入射频端口(例如端口171)上的信号，使得前面的(上游)射频组件(接收器或分配放大器，例如放大器103)在组件通过射频链路连接到一起时检测调制的信号。然而，关于其他实施例，射频组件可以调制其输出射频端口(例如端口173)，使得后继的(下游)射频组件(例如接收器107)可以检测在其输入射频端口处的调制的信号。

射频分配系统100还可以自动地配置接收器103、105、107和109，以便分配在相同的带内的操作频率。配置过程可以在扫描器117扫描带或多个带并且确定提供最佳射频兼容性的频率组之后执行。扫描器117通过射频链路162访问来自分配放大器103的射频频谱，并且经过以太网连接158向处理器101提供关于该频谱的信息。然后可以将被级联在一起的接收器(例如接收器105和107)配置到相同的带，并且编程到该带内的单独的信道。系统设置可以对用户呈现为确定系统配置、扫描畅通的频率、计算频带内的可兼容的频率以及将接收器配置到计算出的频率(信道)的单一操作。

射频分配系统100可以在系统初始化时、在射频组件被添加到系统100时或者在系统100的操作期间确定射频配置。可以响应于来自用户的输入、周期性地(例如每预定时间间隔一次)或者自动地(例如在初始化系统时或者在将射频组件添加到射频分配系统100时)配置系统100。

处理器101可以通过经由以太网网络向射频组件发送消息来指令射频组件调制在其输入射频端口处的信号。因此，连接到被指令的射频组件的射频组件应当通过以太网网络向处理器101发送消息，通知处理器101检测到调制的信号。

处理器101可以执行来自计算机可读介质(例如存储器113)的计算机可执行的指令，以执行发现处理(在本文中描述的任何或者全部的处理)。关于一些实施例，装置110可以包含处理器101和存储器113。装置110可以包括一个或多个专用集成电路(ASIC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他集成电路。计算机存储介质可以包括以任何方法或技术实现的、易失性的和非易失性的、可移动的和不可移动的介质，以便存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据这样的信息。计算机存储介质包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储，磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或者可以被用于存储所期望的信息并且可以由处理器101访问的任何其他介质。可执行的指令可以执行在本文中描述的任何或者全部的方法步骤。关于一些实施例，如图1所示，装置110(例如膝上型计算机)可以在接收器、扫描器和分配放大器的外部。关于其他实施例，装置110可以嵌入到设备(例如接收器105和107和/或分配放大器103)的每个中，使得不必需要外部计算机。

装置100或装置100的部分可以实现为一个或多个专用集成电路(ASIC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)或者具有用于执行结合在本文中所描述的任何实施例中的一个或多个所描述的操作的指令的其他集成电路。所述指令可以是存储在机器可读取的介质中的软件和/或固件指令，并且/或者可以被硬编码为一个或多个集成电路中的和/或结合其他电路元件的一个或多个集成电路中的一系列的逻辑门和/或状态机。

图2示出根据本发明的示例性实施例的接收器105的框图。当通过以太网连接153被处理器210指令时(对应于消息251)，接收器105调制在输入射频端口171上的信号。为了调制该信号，电源调制硬件210改变电源203的电压电平。射频扼流圈205隔离电源203和由射频电路206处理的射频信号组件。上游接收器(未示出)将检测到调制的信号。

接收器105还包括检测来自下游接收器(未示出)的调制的信号的检测电路。为了检测经过输出射频端口173的调制的信号，检测器209检测调制的信号中的直流电压转变，并且经过以太网连接153将发生报告给处理器201(对应于消息253)。射频扼流圈207在射频级联电路208向下游接收器提供射频信号时提供对检测器209的射频隔离。检测器209可以假设不同的形式，包括斜率检测器或模拟到数字转换器(ADC)。

图3示出根据本发明的示例性实施例的用于执行射频分配系统100的射频配置的自我发现的流程图300。在框301中，处理300确定是否已经测试了所有的射频实体(例如，接收器、分配放大器和扫描器)。如果否，则在框303中确定接下来的射频实体。关于一些实施例，根据分配的媒体访问控制(MAC)地址来确定接下来的射频实体。可以按照不同的标准来选择接下来的射频实体，例如通过随机地选择MAC或者通过以预定次序选择MAC地址。关于一些实施例，可以通过伪随机处理来近似MAC地址的随机选择。

如上所述，使用MAC寻址用作设备标识符。然而，其他实施例可以使用其他形式的设备特定的标识符。例如，一些实施例可以支持以太网以外的不同的协议(例如，USB或Zigbee)。

在框305中，处理器101指令所选择的射频实体其输入射频端口处的信号。在框307、309和311中，除了在被指令的射频实体是连接到天线(例如天线102)的分配放大器(例如在图1中示出的分配放大器103)时，上游射频实体应当检测并报告调制的信号。否则，如果没有射频实体(组件)检测到调制的信号，则可以由处理器101产生配置错误指示。

处理300的结果可以结合进一步的处理来使用，在进一步的处理中，可以在显示设备115(如图1所示)上显示射频分配系统100的图。图可以包括射频实体之间的硬件连接，并且还可以指示在射频配置中是否存在错误(例如，当不同的带的两接收器被连接时或者当接收器未被连接到分配放大器或另一接收器时)。该分析便于确认正确的系统连接，并且可以检测断开的射频缆线。

图4示出根据本发明的示例性实施例的无线系统的射频配置400。关于示例性实施例，带H、J、K和L分别对应于470至518MHz、518至578MHz、578至638MHz以及638至698MHz。分配放大器的输出可以被设置成4个带中的一个或者宽带操作，亦即，输出跨越从470到698MHz的整个范围。参照图6，如针对分配放大器605示出的滤波带A、B、C和D对应于如图4中示出的滤波带H、J、K和L。分配放大器401被配置为传递整个滤波的带(470-698MHz)。分配放大器402、414、415和416(分别地，H-0、J-0、K-0和L-0)被设置到如上所述的470-698MHz的子带。每个无线麦克风接收器(例如接收器404-413)、天线分配放大器(例如放大器401和402)和扫描器(如图5所示的扫描器503)具有存在于天线输入端口处的12-15V直流信号分量。直流电压通常用于驱动线路放大器和功率天线。关于一些实施例，经过(级联)端口的射频回路可能不具有可用的直流电压源。可以经由网络命令在系统设置期间切换断开和接通天线端口处的直流电压(以调制其操作电压)。如果级联接收器，则来自接收器的天线端口的直流电压呈现给经过前面的接收器的端口的回路。经过端口的射频回路可以感测直流的存在和调制，并且因此可以指示射频连接链配置。

例如，如果切换断开和接通接收器(H-2)405的输入天线端口上的直流，则调制信号应当被经过接收器(H-1)404的端口的回路感测到并且被报告给网络。所报告的指示通知处理器101接收器共享405和404射频连接461并且应被设置成在相同的滤波带内操作。以类似的方式，网络中的每个接收器和分配放大器一次一个地切换其端口。如果另一射频实体未感测到直流电平的改变，则假设被切换的实体处于链的天线末端(对应于分配放大器401)。在分集系统的情况下，当只有一个天线端口感测到改变时，可以检测到断开的或缺失的射频缆线。

可以经由计算机网络报告指示射频连接的配置以及发出关于断开的射频缆线的警告的消息。被链接在一起的接收器应当被设置成相同的频带，因为接收器的射频信号已经被链中的第一接收器滤波到该带。如果带选择分配放大器，则该分配放大器所服务的每个接收器应当被设置成所选择的带内的频率。分配放大器(例如图4中所示的放大器401)也可以被设置成宽带操作(同时传递用图6中的分配放大器605示出的带A、B、C和D内的所有信号)。每个级联的分配放大器(例如放大器402)可以被分开地带选择，并且可以支持四个接收器链，其中每个链与相同的频带相关联。

天线分配放大器的通环(loop-through)还可以被设置成宽带操作以支持宽带扫描器(未在图4中明确地示出，但是用图5进行论述)。

关于一些实施例，分配放大器(例如放大器401和402)可以被级联以增加射频分配系统100可以支持的接收器的数量。关于一些实施例，通常将第二分配放大器(例如放大器402)的增益设置为单位1。

图5示出根据本发明的示例性实施例的无线系统的射频配置500。配置利用扫描器503，其扫描经过分配放大器501和射频连接561来自天线504的输入信号的频谱。分配放大器501提供经滤波的输出(例如对应于图6中示出的输出651)以及未经滤波的输出(对应于输出659)两者。扫描器503分析经过连接561的未经滤波的输出，并且如前所述地向处理器101(如图1所示)报告结果。

分配放大器501被级联到分配放大器502，其提供经滤波的信号(例如经过连接563至接收器505)以及未经滤波的信号(例如经过连接565至接收器506)。

图6示出根据本发明的示例性实施例的连接到接收单元607、609、611、613、615和617的分配放大器605的框图。分配放大器605接收经过天线601和603的信号，并且将经滤波的射频输出提供给每个接收器以支持分集接收。例如，对接收器单元607(包含接收器1和2)提供经过射频连接651和653的两个射频输入信号。关于一些实施例，接收器1和2被内部地级联在接收器单元607内，并且被设置为相同的频带。关于其他实施例，接收器1和2经过同轴缆线外部地级联。接收器单元609经过射频连接655和657级联到接收器单元607。还从接收器单元609级联接收器单元611。

如前所述，分配放大器605还经过连接659和661提供未经滤波的射频信号以便支持另外的接收器和扫描器。

图7示出根据本发明的示例性实施例的分别用于分配放大器单元605和接收器单元607的后面板701和703。虽然图7只示出一个分配放大器单元和一个接收器单元，但是可以将多个分配放大器单元和接收器配置到系统100中，其中可能将单元堆叠在一个或多个机架中。例如，一些示例性配置可以支持超过100个信道，并且因此可以支持超过50个双信道接收器单元。

可以将两个天线连接到后面板701的BNC连接器713和714以便提供射频分集。两个未经滤波的射频输出(支持分集对，并且对应于BNC连接器705和709、706和710、707和711以及708和712)，并且未经滤波的射频输出(对应于BNC连接器715和716)可以经过同轴缆线连接到接收器单元。

后面板703对应于两个接收器(信道)，其中通过由经连接器721和722的串级链建立以太网连接。分集输入射频信号经过BNC连接器717和718提供，并且经过BNC连接器719和720级联到另一接收器单元。

下面是示例性的实施例。

一种方法(例如射频分配系统)，以组合的方式包含以下方面的一个或多个：

●指令第一射频组件(例如第一无线接收器)调制第一射频组件的第一端口上的信号

○通过改变射频输入端口上的直流电压(例如，接通/断开或者在操作电压电平和中间电压电平之间)来调制信号

○用音调调制信号

○串行数据(单工或双工)

●接收来自第二射频组件(例如第二无线接收器)的、在第二射频组件的第二端口上检测到调制的信号的指示

○在第二射频组件的级联射频输出端口上检测调制的信号

●针对剩余的射频组件系统重复指令，从而确定射频配置

○基于MAC地址确定接下来的射频组件

●对操作一致性检验所确定的系统配置

○针对连接的射频组件检验带的一致性

○检验组件连接到另一组件

一种装置(例如射频分配系统)，以组合的方式包含以下方面的一个或多个：

●处理器(可选地以及存储器和通信接口)，被配置为使装置

○指令第一射频组件(例如第一无线接收器)调制第一射频组件的第一端口上的信号

■通过改变射频输入端口上的直流电压(例如，接通/断开或者在操作电压电平和中间电压电平之间)来调制信号

■用音调调制信号

■串行数据(单工或双工)

○接收来自第二射频组件(例如第二无线接收器)的、在第二射频组件的第二端口上检测到调制的信号的指示

■在第二射频组件的级联射频输出端口上检测调制的信号

○针对剩余的射频组件系统重复指令，从而确定系统配置

■基于MAC地址确定接下来的射频组件

○对操作一致性检验所确定的系统配置

■针对连接的射频组件检验带的一致性

■检验组件连接到另一组件

一种计算机可读取的介质，包含使装置(例如射频分配系统)以组合的方式执行以下方面的一个或多个的计算机可读取的指令，所述方面包含

●指令第一射频组件(例如第一无线接收器)调制第一射频组件的第一端口上的信号

○通过改变射频输入端口上的直流电压(例如，接通/断开或者在操作电压电平和中间电压电平之间)来调制信号

○用音调调制信号

○串行数据(单工或双工)

●接收来自第二射频组件(例如第二无线接收器)的、在第二射频组

件的第二端口上检测到调制的信号的指示

○在第二射频组件的级联射频输出端口上检测调制的信号

●针对剩余的射频组件系统重复指令，从而确定系统配置

○基于MAC地址确定接下来的射频组件

●对操作一致性检验所确定的系统配置

○针对连接的射频组件检验带的一致性

○检验组件连接到另一组件

关于一些实施例，可以通过还可以被用于其他目的途径在通信系统的实体之间传输数据，例如分配射频(RF)信号或者提供直流(DC)电功率。因此，可以取消对单独的数据连接(例如，如图1所示的以太网连接153)的需要。图8-23示出例示该方法的一些实施例。

如将利用图16-18所论述的那样，通信系统的实体可以将数据(例如，包含消息)发送给途径上的其他实体，以便配置通信系统。例如，射频分配系统中的接收器可以扫描射频频谱，并且将结果发送给其他接收器，使得每个接收器可以根据用于最佳射频兼容性的频率组配置其操作频率。

图8示出根据本实施例的一方面的无线通信系统。通信系统包含可以支持娱乐场所的多个无线麦克风的接收器802-805和分配系统801。另外，本公开的一些实施例可以支持无线电话的通信系统，包括与无线便携设备交互的基站。

对于传统的系统，对无线麦克风的设置处理通常需要手动过程或传统的连网协议(亦即以太网等)，根据本公开的一方面，在分配系统801中利用射频连接来提供连网功能。实施例的特征集合包括在进行射频频谱的扫描之后自动部署最优配置。也可以部署其他配置设置，诸如锁定控制。而且，根据本公开的一方面，不需要超出分配系统801所需要的另外的连接。

每个接收器802-805被配置为分别针对经由天线分离器822和823、通过天线820和821接收的射频信号以所期望的频率进行操作。分配系统801使用通常提供比用单个天线更加健壮的接收的天线820和821(每个天线对应于分集支路)来提供分集接收。

每个接收器802-805获得分别经由A端口806、808、810和812的来自天线820的以及分别经由B端口807、809、811和813的来自天线821的射频信号。

根据本公开的一方面，除了分配射频信号之外，也可以经由被逻辑模块815控制的网络阵列814、经过A端口806、808、810和812以及B端口807、809、811和813、在接收器802-805和分配系统801之间传输数据。通过基于分别来自传感器816-819的检测指示851-854检测连接到分配系统801的所配置的接收器，可以经过网络阵列814选路发送数据。然后，逻辑模块815可以处理检测指示851-854以获得控制在接收器802-805之间选路发送数据的选路发送控制信号855。在图12中示出控制选路发送的示例，其将所感测到的接收器1201映射到网络路径1202，对此将更详细地论述。

关于本公开的实施例，网络阵列814和逻辑模块815可以包括诸如微控制器单元(MCU)这样的处理器和/或诸如多路复用器和晶体管的阵列这样的分立逻辑器件。逻辑模块815将控制信号855发送给网络阵列814。

关于本公开的实施例，基于系统配置经过同轴天线端口(对应于端口806-813)选路发送数据。可以在分配系统801中执行处理，然后可以将处理的数据发送给接收器802-805。另外，处理可以在接收器802-805中的一个处进行，然后经过分配系统801被选路发送到所有其他接收器802-805。

根据本公开的一方面，通过根据先前所述的方法的数据调制(例如，调制直流分量或音调)，利用经过端口806-813的射频信号包括数据信号。

根据本公开的一方面，数据从每个A端口被选路发送到适当的B端口，但是选路发送可以被动态地调节以在接收器配置改变的情况下补偿连接配置而无需用户干涉。

虽然在图8中示出的实施例示出连接到分配系统801的四个接收器802-805，但是实施例可以支持不同于4的不同的数量的接收器。另外，如将更详细地论述的那样，所支持的接收器的数量可以通过将多个分配系统连接到一起来扩展。

另外，虽然在图8中示出的实施例示出连接到分配系统801的所配置的接收器802-805，但是本公开的实施例可以支持其他类型的实体。例如，通信系统可以组合经过射频端口来自传送器的射频信号，并且可以将这些射频端口用于所连接的传送器之间的数据连接。

图9示出根据实施例的一方面的用于基于感测所配置的接收器在端口之间进行选路发送的框图。在接收器802-805(如图8所示)之间的数据传送可以基于来自配置检测模块913的控制信号952，经过选路发送模块914从A端口901-904发送到对应的B端口905-908。

关于本公开的一些实施例，感测模块909-912通过确定是否有重叠在射频信号上的数据信号，来确定接收器是否连接到对应的A端口。例如，当接收器处于数据待机状态时，在其A端口上存在逻辑高电平。通过感测模块909-912检测该信号，感测模块向配置检测模块913提供指示信号951以产生控制信号952。选路发送模块914根据控制信号952配置从A端口901-904到对应的B端口905-908的路径。

图10示出根据实施例的一方面的无线通信系统的示例性选路发送配置1000。接收器1010、1011、1012和1013经由A端口1002-1005和B端口1006-1009用射频缆线1051、1053、1054、1056、1057、1059、1060和1062(典型地，BNC、SMA等)连接到分配系统1001。可以通过分配系统1001内的网络(例如，如图8所示的网络阵列814或者如图9所示的选路发送模块914)建立路径1052、1055、1058和1061。

来自接收器1010以及其他接收器1011-1013的数据传送通过1051→1052→1053→1054→1055→1056→1057→1058→1059→1060→1061→1062建立。该路径对应于如图12的条目所示的RX1→RX2→RX3→RX4→RX1，其中所检测到的接收器指示等于“1111”。关于该示例，接收器1010可以用作主设备，其中命令数据(例如用图16-17论述的锁定、解锁和扫描)可以发生并且被传递给其他接收器1011-1013。可以指定主设备，使得仅从单个设备而不是系统中的任何设备发起网络通信。该方法从用户接口的角度是所期望的，并且可能最小化设计的成本和复杂度。然而，本公开的一些实施例可以使系统中的任何接收器设备用作主设备。

图11示出根据实施例的一方面的无线通信系统的选路发送配置1100的示例性重新选路发送。接收器1010、1012和1013(亦即，接收器1011未被配置)经由A端口1002、1004和1005以及B端口1006、1008和1009用射频缆线1151、1153、1154、1156、1157和1159连接到分配系统1001。可以通过分配系统1001内的网络(例如，如图8所示的网络阵列814或者如图9所示的选路发送模块914)建立路径1152、1155和1158。

来自接收器1010以及其他接收器1012-1013的数据传送通过路径1151→1152→1153→1154→1155→1156→1157→1158→1159建立。该路径对应于用图12的条目所示的RX1→RX3→RX4→RX1，其中所检测到的接收器指示等于“1011”。图12包括用分配系统1001配置接收器1010-1013的所有可能性。

根据本公开的一方面，接收器配置可以是静态的(其中接收器配置在初始设置之后不改变)或者可以是动态的(其中接收器配置在初始设置之后改变)。关于动态配置，逻辑模块815(如图8所示)持续地监视传感器816-819，并且对应地修改控制信号855。

图13示出根据实施例的一方面的扩展无线通信系统的示例。为了超出与单个分配系统兼容的接收器的数量的系统扩展，可以将多个分配系统串级链接到一起。可以使用固有设计完成串级链接(daisy-chaining)，在该情况下，在每个系统之间交换一组缆线。参照图13，通过添加分配系统1301并且从接收器1013到分配系统1301连接射频缆线1351、以及从接收器1307到分配系统1001连接射频缆线1352，来容纳另外的接收器1307-1310。

图14示出根据实施例的一方面的扩展无线通信系统的示例。单独的串级链链路1451将分配系统1401连接到分配系统1001。链路1451提供双向数据连接以使分配系统1001的适当的A端口延伸到分配系统1401的适当的B端口，并且使分配系统1402的适当的A端口延伸到分配系统1001的适当的B端口。以与前面所述的类似的方式，基于接收器的配置，动态地分配到链路1451的和来自链路1451的选路发送。

图15示出根据实施例的一方面的无线通信系统。接收器1502和1503以与图8类似的方式通过A端口和B端口连接到分配系统1501。例如，接收器1502通过A端口1504和B端口1505连接到分配系统1501。通过天线分离器1513和路径1551支持从天线1511(对应于接收器1502的第一分集支路)至A端口1504的射频连接。类似地，通过天线分离器1514和路径1552支持从天线1512(对应于接收器1502的第二分集支路)到B端口1505的射频连接。

在分配系统1501中，通过射频扼流圈1506(其阻碍射频连接)和路径1553支持从A端口1504到处理器1516的数据连接，并且通过射频扼流圈1507和路径1554支持到B端口1505的数据连接。从处理器1508经过路径1555和1556提供在接收器1502处到A端口的数据连接，并且经过路径1557和1558向处理器1508提供在接收器1502处到B端口的数据连接。

关于本公开的一方面，协议模块(例如模块1509)可以支持可以添加到接收器1502和1503和/或分配系统1501的替代的连网协议(以太网、WiFi、Zigbee、蓝牙等)。该附加功能可以取代(override)在本文中所述的通过A端口和B端口提供的数据连接或与其结合一起工作。

接收器1502和1503还可以包括扫描器(例如扫描器1510)以便扫描射频频谱，从而确定提供最佳射频兼容性的频率组。该扫描能力可以用于支持将通过图17进一步论述的扫描处理。

处理器1508、1516和1518可以分别执行来自计算机可读介质(例如存储器1515、1517和1519)的计算机可执行的指令，以便执行在本文中所述的任何或者全部的处理。接收器1502和1503以及分配系统1501可以包括一个或多个专用集成电路(ASIC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他集成电路。计算机存储介质可以包括以任何方法或技术实现的用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的易失性的和非易失性的、可移动的或不可移动的介质。计算机存储介质包括但可以不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或者可以被用于存储所期望的信息并且可以由处理器1508、1515和1518访问的任何其他介质。可执行的指令可以执行在本文中所述的任何或者全部的方法步骤。

接收器1502和1503以及分配系统1501或者其一部分可以被实现为一个或多个专用集成电路(ASIC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)，或者具有执行结合在本文中所述的任何实施例中的一个或多个所述的操作的指令的其他集成电路。所述指令可以是存储在机器可读取的介质中的软件和/或固件指令，并且/或者可以被硬编码为一个或多个集成电路中的和/或结合其他电路元件的一个或多个集成电路中的一系列的逻辑门和/或状态机。

图16-18示出所配置的接收器的一个或多个可以向其他接收器发送数据(其可以被格式化为控制/命令消息)的处理。根据本公开的一方面，将接收器之一指定为主接收器。在这样的情况下，只有主接收器可以产生诸如锁定/解锁消息这样的命令消息，或者可以扫描射频频谱以配置接收器的信道设置。

根据本公开的一方面，可以将被选路发送的数据格式化成命令消息，命令消息可以包括命令类型、发起设备标识、目的地设备标识以及命令信息。关于一些实施例，可以不包括发起设备标识和/或目的地设备标识。在这样的情况下，接收该消息的所有接收器应当执行该命令。

图16示出根据实施例的一方面的用于锁定/解锁无线通信系统中的接收器的流程图1600。可以根据在接收器的一个或多个处的用户输入锁定或解锁设置(例如，在接收器1502和1503处的频率、增益级别以及压制阈值)。例如，用户可以选择在一个所配置的接收器(例如，如图8所示的接收器802)处进行锁定或解锁。接收器可以通过所连接的分配系统的A端口和B端口将锁定或解锁消息发送给其他接收器，以向其他接收器通知设置的锁定或解锁。可以利用和/或控制配件(例如远程天线)和/或补充用户接口元件(例如，前面板显示器、连网设备上的软件程序)。

参照流程图1600，用户通过提供锁定/解锁指示符在框801处锁定或解锁接收器(例如，如图8所示的接收器802)。例如，用户可以按压在接收器的面板上在锁定和解锁状态之间进行切换的锁定/解锁按钮。当在框1602处锁定/解锁状态改变时，接收器产生以前述方式通过A端口和B端口在框1603处发送给其他接收器的对应的消息。其他接收器可以根据该消息改变它们的锁定/解锁状态。

图17示出根据实施例的一方面的用于在无线通信系统中的扫描处理的流程图1700。在框1701处，用户例如通过按压接收器的面板上的扫描按钮来发起对系统中的任何接收器的群扫描。接收器因此在框1702处扫描射频频谱以确定最空闲的群频率，然后基于最佳可用性对频率信道进行排序。如果在框1703处用户再次按下扫描按钮，则可以在框1706处取消扫描。

如果扫描未被取消，则发起接收器在框1704处完成扫描，并且在框1705处将得到的配置数据传递给其他接收器，使得接收器可以设置到相同的群，并且可以基于降序的射频可用性顺序地部署信号分配。这样，系统被最优地配置为用于操作的最佳信道。优化可以基于射频频谱可用性，使得在给定的信道上的更高的被检测到的射频噪声或干扰导至该信道的更低的部署优先化。

接收器可以知道多带或多产品网络，并且可以相应地动作。例如，对于非匹配带/产品可以跳过群/信道部署，但是可以跨越多个带/产品供应锁定/解锁命令。

图18示出根据实施例的一方面的用于向无线通信系统中的接收器发送数据的流程图1800。在框1801，接收器接收数据，并且在框1802处确定数据是否包含匹配接收器的标识的标识。如果是，则处理数据，使得在框1803处终止向其他接收器的数据的传递。

然而，如果在框1804处标识不匹配并且命令是要锁定/解锁，则在框1809和1810处，接收器执行命令，并且将命令传递给其他接收器。否则，如果在框1805处扫描配置信息匹配接收器的带标识，则在框1806处，接收器根据扫描数据配置其频率设置，并且在框1807处将数据传递给其他接收器。如果接收器的带标识不匹配，则在框1808处将命令数据传递给随后的接收器。

图19示出根据实施例的一方面的用于在无线通信系统中用从接收器1901到便携设备1902的返回链路1951扫描射频频谱的示例。返回链路1951可以包括没有不利地影响其他功能的相反无线信道。利用返回链路1951，无线系统可以扫描射频频谱，并且不仅对所有接收器而且对所有传送器(例如传送器1902)部署群/信道配置。另外，还可以在操作期间动态地和自动地进行部署。

图20示出根据实施例的一方面的一些接收器被级联的无线通信系统的框图。接收器2002和2003以与前述相类似的方式与分配系统2001交互。然而，另外的接收器2004-2005与接收器2002级联。通过分别修改在A端口2006和B端口2008处的信号以及传递在修改的A端口2007和修改的端口2009处的修改的信号来进行级联。

图21示出根据实施例的一方面的通过级联的配置用接收器2003-2005选路发送数据的示例。接收器2004通过A端口2101接收来自天线2110的射频信号以及来自其他接收器的数据。信号2151被级联到修改的A端口2103，并且与在修改的A端口2103处经过路径2152和2153由处理器2105产生的数据结合，其中射频扼流圈2106和2107提供与射频信号的隔离。因此，级联信号在A端口2108处可用于接收器2005进行处理。因此，A端口和修改的A端口提供来自天线2110的射频连接，同时还提供接收器2003、2004和2005之间的双向数据连接。以类似的方式，B端口和修改的B端口提供来自天线2111的连接，同时还提供接收器2005、2004和2003之间的双向数据连接。

图22示出根据实施例的一方面的调制输出功率连接器2203和2204上的直流电平用于分配系统2201和射频实体2202(例如接收器或传送器)之间的连网功能的示例。输出功率连接器上的直流电平的调制可以用于以类似于先前所述的与通过A端口和B端口的射频端口的方式的连网功能。

关于本公开的一方面，处理器2205将数据发送给根据该数据调制直流电功率信号的调制器2206。例如，当数据位等于“1”时，可以将额定13.5伏特信号增加到15伏特，当数据位等于“0”时，可以减小对12伏特。由解调器2207解调功率端口2204处的对应的信号，并且将接收的数据通过路径2201发送给处理器2208。将直流信号呈现给功率部件2252以向射频实体2202提供电功率。可以以类似的方式提供相反方向上的数据(亦即，从接收器2202到分配系统2201)。

图23示出根据实施例的一方面的通过天线组合器2301连网传送器2302-2303的系统的示例。不同于如图8所示地通过分配系统连网接收器的系统，天线组合器2301支持无线个人级监视器(PSM)系统，其中传送器2302-2303将射频信号传送给便携接收器2304-2305。

接收器2304可以扫描射频频谱，并且通过红外(IR)信道2351将扫描地果发送给天线组合器2301，使得可以相应地使用射频端口以与前述类似的方式来配置传送器2302-203。然而，在诸如这样的系统中，不以如图10所示的回路的方式选路发送数据。替代地，直接向和从连接的设备发送和接收数据。选路发送可以这样以便单独地作为目标的连接的传送器接收数据，或者所有连接的传送器同时接收数据并且根据连接的端口分配来处理数据。当已经配置了连接的传送器2302-2303时，到便携接收器2304-2305的固有的射频通信路径可以用于进行部署。关于一些实施例，每个传送器2302-2303通过将来自传送器的唯一ID与其配对的接收器相关联来与便携接收器2304-2305配对。数据调制技术(例如，幅移键控制(ASK))可以被应用于在传送器2302-2303中辐射的辅助信号(例如导频音调或音调键)。便携接收器2304-2305将接收并解调射频信号，然后还可以解调辅助数据。该数据可以包含部署设置(例如频率或锁定命令)以及标识，以便实现传送器和接收器的配对。使用该方法，多个无线个人级监视(PSM)系统的完整集合可以被最优地、非常迅速且容易地设置。

关于实施例的一方面，经由射频端口通过射频连接来支持射频装置中的不同的射频实体之间的数据通信。射频实体可以包括射频接收器、线上(in-line)射频信号放大器、积分天线放大器、射频分配放大器和/或天线阵列控制器。例如，数据通信可以传达关于线上射频信号放大器的增益，积分天线放大器的增益，射频分配放大器的滤波、增益以及配置参数，和/或定向天线阵列的覆盖图案。

图24示出接收器或分配系统2403分别通过有源放大器2402和2405获得来自天线2401和2404的射频信号的射频通信系统2400。接收器或分配系统2403的射频天线输入/数据输出端口2452可以被用于远程地控制沿着射频链连接的其他射频设备(实体)的行为和性能。接收器或分配系统2403可以经由端口2451向有源放大器2402发送数据(例如消息)以便控制要施加给所接收的信号的信号增益的量。消息还可以包含用于有源放大器2402插入指定量的衰减的数据。有源放大器2402还可以将数据(消息)发送回到接收器或分配系统2403以提供关于当前的状况和/或设置的信息。关于一些实施例，从接收器或分配系统2403发送给有源放大器2402的一些或所有数据可以被进一步地经由端口2455、2457、2458和2459传送给另外的射频实体，例如传送给线上放大器2406和/或有源天线2401，使得其他接收器可以建立到接收器或分配系统2403的通信链路。例如，线上放大器2406可以插入在长的缆线路线中，并且可以被控制以改变增益从低增益到高增益，以便克服被添加到射频通信系统2400的另外的缆线损失，而无需物理地接近天线2401。

通过射频连接从接收器或分配系统2403传递的数据可以被用于远程地控制增益或衰减设置和/或有源天线2401的覆盖图案的方向性。另外，有源天线2401可以将状态数据以及其当前操作、配置或与系统性能有关的其他信息的参数发送回到接收器或分配系统2403。

关于一些实施例，可以通过只包括由包含在有源天线2401自身内的电路进行处理所需的信息来减少发送给有源天线2401的数据的量。例如，有源天线2401可以支持可变的增益设置，其由接收器或分配系统2403远程地控制以减小增益，以便在苛刻的射频环境中获得更高的系统兼容性。该方法可以使得能够在给定的射频频谱内容纳更多的信道，而不需要重新部署传送器的整体数量。另外，有源天线2401可以响应于来自接收器或分配系统2403的数据来调节覆盖图案(波束形状)以便避免干扰或提供所期望的信号的射频接收。

关于一些实施例，接收器或分配系统2403可以通过端口2453、2454和2456连接到另外的天线(例如天线2404)以提供更加健壮的接收。可以以与上述相类似的方式在射频实体2403-2405之间发送对应的数据。

参照图25，通过射频连接传递的数据消息还可以被用于通过端口2551和2552远程地控制来自另一射频实体(例如，接收器2501)的分配放大器2502的天线分配放大器参数。例如，参数可以指定通信系统2500内所包含的可切换的带。数据还可以包含关于输入/输出功率或其控制的信息。还可以从分配放大器2502给接收器2501发送关于过载级别的消息，。从接收器2501到分配放大器2502的通信(或者相反的情况)可以允许由连接到一起的多个射频实体控制的智能且自适应的系统。该方法可以允许系统2500通过不用额外架设线缆创建的数据网络使用宽范围的简单到复杂的通信消息。消息还可以从分配放大器2502发送给以与上述相类似的方式沿着射频链连接的射频实体。例如，分配放大器2502可以控制线上放大器、有源天线或其他线上设备。

虽然一些示例性实施例可以并入如图24和25所示的有源天线和/或放大器，但是一些实施例可以并入其他类型的射频实体。

虽然已经关于特定的示例描述了一些实施例，但是其他实施例包括上述系统和技术的多种改变和置换。

Claims (11)

1.一种向多个接收器分配射频(RF)信号的装置，该装置包含：

多个端口，每个端口唯一地与对应的接收器相关联，并且在连接对应的接收器时向对应的接收器提供到多个天线之一的射频(RF)连接，所述多个天线包括第一天线和第二天线；

多个传感器，从在所述多个端口上获得的信号检测哪些接收器连接到该装置；

逻辑模块，为所检测到的接收器确定网络途径，并且产生逻辑信号；以及

路由器，基于所述逻辑信号，将来自第一检测到的接收器的数据经由所述多个端口中的对应的端口选路发送经过所有其他检测到的接收器并且回到第一检测到的接收器；

其中，所述多个端口包含多个A端口和多个B端口，每个A端口连接到第一天线，并且每个B端口连接到第二天线，并且所述多个传感器从来自对应的A端口的获得信号确定所检测到的接收器。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述路由器将来自先前检测到的接收器的第一A端口的数据选路发送到接下来检测到的接收器的接下来的B端口。

3.根据权利要求1所述的装置，其中第一天线包含第一分集支路，并且第二天线包含第二分集支路。

4.根据权利要求1所述的装置，还包含：

处理器，根据选择的协议将数据转换成消息，并且通过单独的通信信道发送消息。

5.根据权利要求4所述的装置，其中：

所述处理器被配置为通过使用替代的网络协议取代通过所述多个端口提供的数据连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述数据包含接收器消息；

所述路由器经由提供与所检测到的接收器的射频连接的多个端口接收来自所检测到的接收器之一的消息；以及

经由所述多个端口将接收器消息选路发送到接下来检测到的接收器。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个接收器之一连接到分配射频(RF)信号的另一装置。

8.根据权利要求1所述的装置，还包含：

数据接口，提供与分配射频(RF)信号的另一装置的数据连接，其中所述数据提供给该另一装置。

9.一种向多个接收器分配射频(RF)信号的方法，包含：

由分配系统向多个接收器提供经过多个端口到第一天线和第二天线的射频(RF)连接；

感测所述多个接收器中的哪些连接到分配系统以确定检测到的接收器；

确定用于所检测到的接收器的经过分配系统的网络途径；以及

将来自第一检测到的接收器的数据经由所述多个端口选路发送到所有其他检测到的接收器并且回到第一检测到的接收器；

其中所述多个端口包含多个A端口和多个B端口，并且其中每个A端口连接到第一天线，并且每个B端口连接到第二天线，该方法还包含：

从对应的A端口的获得信号确定所检测到的接收器。

10.根据权利要求9所述的方法，还包含：

将来自先前检测到的接收器的第一A端口的数据选路发送到接下来检测到的接收器的接下来的B端口。

11.一种分配射频(RF)信号的装置，该装置包含：

多个端口，每个端口唯一地与对应的实体相关联，并且在连接对应的实体时向对应的实体提供到多个天线之一的射频(RF)连接，所述多个天线包括第一天线和第二射频天线；

多个传感器，从在多个端口上获得的信号检测哪些实体连接到该装置；

逻辑模块，为所检测到的实体确定网络途径并且产生逻辑信号；以及

路由器，基于所述逻辑信号，将来自第一检测到的实体的数据经由多个端口中的对应的端口选路发送经过所有其他检测到的实体，并且送回到第一检测到的实体；

其中，所述多个端口包含多个A端口和多个B端口，每个A端口连接到第一天线，并且每个B端口连接到第二天线，并且所述多个传感器从对应的A端口的获得信号确定所检测到的实体。