CN106717112A - 用于中继电信信号的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于中继电信信号的方法和系统。所述系统包括：可连接至一个或更多基站的中心集线器；用于中继电信信号的多个远程单元；以及多个扩展单元，数字地连接至中心集线器，并且可连接至所述多个远程单元。所述多个扩展单元中的至少一个被提供多个覆盖区域模块，其中所述多个远程单元中的一个或更多连接至所述多个覆盖区域模块中的选定一个，所述覆盖区域模块中的所述选定一个适于中继相同信号至多个远程单元中被连接的一个或更多。

Description

用于中继电信信号的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请涉及于2014年8月12日提交的、题为“分配系统和用于管理该分配系统的功耗的方法(Distribution system and method for managing power consumption ofsuch a distribution system)”的1414288.9号共同待审英国申请，以及于2014年8月12日提交的、题为“具有有效率的共同容量的用于中继电信信号的方法和系统(Method andsystem for relaying telecommunications signals with efficient jointcapacity)”的1414283.0号共同待审英国申请。本申请进一步要求于2014年8月12日提交的、题为“用于中继电信信号的方法和系统(Method and system for relayingtelecommunications signals)”的1414280.6号英国申请的优先权和权益。

技术领域

本发明涉及一种用于中继电信信号的方法和系统。

背景技术

移动电信网络的使用已经大幅度增长超过二十年。移动电信网络的网络运营商已经增加了基站的数量，以便满足移动电信网络的用户对于服务的增长的需求。移动电信网络的网络运营商需要降低基站的运行成本以及提高基站的覆盖。为了做到这一点，一个选项是将用于中继移动通信网络的电信信号的系统实现为分布式天线系统(DAS)。

电信标准一般提供多个通道或频带，可用于从手机到无线电台的上行链路通信和从无线电台到手机的下行链路通信。

例如，用于移动电信的通信标准“用于移动电信的全球系统(GSM)”在不同区域使用不同的频率。在北美，GSM操作在主要移动通信频带850MHz和1900MHz。在欧洲、中东和亚洲，大多数提供商使用900MHz和1800MHz频带。

在无线电信中不断增长的容量需求、以及在移动通信系统上约80％的通信量是在室内产生的事实，需要新的方法来提供灵活的信号中继系统，以使能有效率的频谱使用。当室内通信量是用纯粹的室外宏覆盖解决方案来处理时，在室内环境中信号穿透和信号质量不佳。使用分布式天线系统的室内覆盖解决方案有助于克服这一问题，但不断增加的容量需求需要超过纯粹的覆盖系统的更先进的室内解决方案。

有源分布式天线系统(DAS)或微C-RAN已经被开发以提高室内覆盖。这些系统具有动态的通信量/小区切换的能力。DAS中的射频(RF)信号在中心集线器和多个远程单元之间通信。中心集线器连接至一个或更多基站。

在DAS中，单个小区的覆盖未必由单一的远程单元来提供。术语“小区”在本公开中是根据用于GSM的定义来使用的，并且等同于UMTS和LTE标准下的扇区的定义。小区描述了由基站提供的单载波或多载波信号，并且其一般被中继到扇区中。所述多个远程单元中继该小区的同一电信信号，遍及该小区的覆盖区域。小区的覆盖区域由每个远程单元的个体覆盖区域的和来定义，其被分配到该小区。假设多个天线连接至至少一个远程单元，该小区的覆盖区域是连接至所述分配到该小区的至少一个远程单元的个体天线覆盖区域的和。

对于多个移动电信网络运营商之间的DAS的共享也存在需求，以减少每个个体网络运营商的成本。因此，DAS需要能够有效率地结合来自多个网络运营商的RF信号并且路由该RF信号至一个或更多个体远程单元。理想地，DAS必须处理来自不同网络运营商的关于小区结构和网络设计和优化的不同的需求。进一步，DAS需要在不同的网络运营商之间共享远程单元中的功率，与每个个体网络运营商使用的载波的数目无关。

DAS可以被用于提供建筑物内部的覆盖和容量，以及都市或园区的覆盖和容量。

文档US 7,761,093 B2描述了允许多个提供商共享同一DAS的方法和系统。每个网络运营商的基站信号被数字化，并且可被路由至任何数字远程单元，在该数字远程单元，该信号可以与来自在同一频带或该远程单元支持的另一频带中的不同网络运营商的任何其他信号[MW1]结合。因此，数字传输的信号接着在远程单元中被转换为模拟RF信号，并且最终被中继到该远程单元的覆盖区域中。

在分配远程单元的个体的覆盖区域或关联于远程单元的天线覆盖区域的和或系统覆盖区域的部分到不同网络运营商的不同小区方面，文档

‘093中描述的系统为完全灵活性做准备。然而，这灵活性只在全数字DAS系统中可能。全数字系统是昂贵的，因为数字系统需要每个远程单元的昂贵数字收发器，其一般按移动无线电频带实现。

US 7,761,093 B2还描述了重新分配个体远程单元覆盖区域到不同的小区，例如用于负载平衡或网络优化。这被称为动态小区切换允许。然而，在不改变小区的覆盖区域的情形，‘093中描述的系统不能处理一个小区的覆盖区域中不同类的负载。

进一步，在全数字DAS系统中，需要结合来自不同的被连接的运营商基站的多个信号，以便将信号共同中继到小区中。不同运营商中的多个一般拥有工作频带的不同谱段。因为这些不同谱段可能包含单载波或多载波，所以在下文的描述中，这些不同谱段可以被认为是载波束(carrier bundles)。运营商在对应的载波束中独占地发送其载波信号。多运营商DAS系统被期待在经由对所有运营商共同的共同天线的发送之前，结合这些不同的载波束或运营商所拥有的个体的载波信号。该结合可以在如'093(见图4)中所述的天线组合器中完成，或该结合可以被实现在远程单元中的数字域中，如US 8,682,338 B2中所述。

如'093中所述，由于组合器的损耗，在功率表放大之后，模拟域中的组合将对无线接入节点的功率效率具有影响。如US 8,682,338 B2中所述，远程单元中多个运营商的所有载波或载波束的数字组合，导致每个RU中的高数字信号处理复杂性。每个远程单元的高成本将影响系统的总成本。

已提出包含数字子系统和模拟子系统的混合系统以降低成本。该混合系统一般包含经由其RF端口或数字端口(例如CPRI、ORI、或数字接口，像在UMTS情形中用于LTE或Iub/Iuh的S1，如果中心集线器包含相应的基站信号处理单元)连接至中心集线器的基站。RF信号在中心集线器被捕捉和数字化，并经由数字链接提供至扩展总线。信号在扩展集线器中从数字域转换至模拟域，并进一步中继至多个远程单元。文档US 8,428,510描述了这种混合系统的一个例子。然而，文档US 8,428,510中描述的系统没有为网络运营商提供用于有效率地路由的解决方案。

发明内容

本公开教导了一种用于中继电信信号的系统，包括：可连接至一个或更多基站的中心集线器；用于中继电信信号的多个远程单元；以及数字地连接至该中心集线器并且可连接至所述多个远程单元的多个扩展单元。所述多个扩展单元中的至少一个被提供多个覆盖区域模块，其中所述多个远程单元中的一个或更多连接至所述多个覆盖区域模块中的选定一个。所述覆盖区域模块中的所述选定一个适于中继相同信号至多个远程单元中被连接的一个或更多。

将理解的是，扩展集线器可以与中心集线器共同定位，或其它甚至可以是中心集线器的一部分。

通过提供用于传递相同信号至被连接的远程单元的多个覆盖区域模块，可以提供支持多网络运营商路由的灵活且可重配置的分配系统。

在本公开中，覆盖区域被定义为其中相同信号被一个或更多远程单元中继的区域。覆盖区域可以对应于中心集线器服务的电信系统之一的单一定义的小区。不同的覆盖区域可以代表不同的小区，或单一小区可以被扩展以覆盖多个区域。类似地，不同覆盖区域可以在单一小区上扩展。

在本发明的一个方面上，覆盖区域模块输出RF信号以被中继至可重配置数目的远程单元。术语覆盖区域用于定义使用选定的载波接收相同RF信号的逻辑区域。本领域的技术人员将理解，扩展单元内的覆盖区域模块只可以被配置为逻辑模块，并且就其本身而言不呈现为分开的物理单元。

在本发明的另一个方面中，覆盖区域模块输出数字宽带信号以被中继至可重配置数目的远程单元。

在本公开的一个方面中，在多个扩展单元和多个远程单元之间的连接是可配置的，因此至少一个远程单元可以从第一个选定的覆盖区域模块连接至第二个选定的覆盖区域模块。通过在扩展单元和远程单元之间提供可重配置的连接，系统可以被重新配置以满足当前容量需求。

在本公开的进一步的方面中，覆盖区域模块的数目小于远程单元的数目。在RF信号在覆盖区域输出的情形，这允许极小化系统的成本，因为在覆盖区域模块和远程单元之间需要更少的作为远程单元的收发器。在数字宽带信号的情况下，这允许降低系统的成本，因为输出信号的结合所需的复杂的数字信号处理不是在每个远程单元中都需要。

在本公开的另一方面中，中心集线器适于从各电信信号的信号定义至少一个载波束，并传递所述至少一个载波束至至少一个覆盖区域模块。载波束可以包含一个载波、多个载波或甚至一组被共同处理的多个载波。载波束可以被分配到一个或更多覆盖区域、因此覆盖模块。载波束的分配和参数化对于每个载波束是独立的。

在本公开的另一个方面中，系统包含多个增益单元，用于加权中心集线器和多个扩展单元之间的信号的相对增益。电信信号和/或各自的载波可以在中心集线器和扩展单元之间被放大或衰减。这一个体的功率设置允许例如在小区之间的无缝切换。换句话说，可变增益单元可以允许相对增益被应用到来自相同频带中不同的网络运营商的电信信号的载波束，以确保例如不同网络运营商之间恒定的或定义的功率共享，不论网络运营商分配的载波的数目。

本公开进一步教导了一种用于中继电信信号的方法，包括：由中心集线器接收来自至少一个网络运营商的电信信号；在中心集线器中生成电信信号的一个或更多载波束；传递一个或更多定义的载波束到多个扩展单元；关联传递的定义的载波束与至少一个覆盖区域；以及传递载波束到远程单元(用于无线电信号到关联的覆盖区域的中继)。

在本公开的一个方面中，被传递的定义的载波束(与关联的覆盖区域)的关联是在数字域执行的。这使能完全的可重配置关联，由此任何载波束可以被关联到任何覆盖区域。

在本公开的一个方面中，至少一个所述载波束包括来自多个网络运营商的各电信信号。因此，本方法提供了多网络运营商路由。

在本公开的另一个方面中，所述方法包括应用相对增益到至少一个载波束和/或各自的载波。

在本公开的进一步的方面中，所述方法包括应用增益到被中继的无线电信号。

本发明的这些和其他方面，将根据下文描述的(多个)实施例是显然的，并且将参考(多个)实施例阐明。

附图说明

图1A示出了根据本发明的第一实施例的系统的综述；

图1B示出了根据本发明的第二实施例的系统的综述；

图2示出了根据本发明的一个实施例的方法的框图；

图3A-3C示出了根据本发明的一个实施例的不同场景中的小区分配；

图4A-4B示出了根据本发明的一个实施例的为图3A-3C的不同场景提供的不同配置中的系统；

图5A-5B示出了根据本发明的一个实施例的不同场景中的小区分配；

图6A-6B示出了根据本发明的一个实施例的为图5A-5B的不同场景所提供的不同配置中的系统。

具体实施方式

现在将在例示了优选实施例的附图的基础上描述本发明。要理解的是，此处描述的发明的各实施例和方面只是示例，并且不以任何方式限制权利要求的保护范围。本发明由权利要求及其引用来限定。要理解的是，本发明的一个方面或实施例的特征，可以与本发明不同方面或方面和/或实施例的特征结合。

图1示出了根据本公开一个方面的、用于将多个通信信号从至少两个基站5、6路由至多个远程单元80-1、...、80-M的系统10的综述。

系统10包括连接至基站5、6的聚集系统或中心集线器20，以及连接至远程单元80-1、...、80-M的分配系统40。

在图1的例子中，存在8个远程单元80-1、...、80-8，但这不是限制性的例子。

中心集线器20至少包括第一集线器模块22和第二集线器模块24。第一集线器模块22具有连接至第一基站5的第一多个第一端口23-1、23-2、23-3，并且第二集线器模块24具有连接至第二基站6的第二多个第二端口25-1、25-2、25-3。第一端口23-1、23-2、23-3和第二端口25-1、25-2、25-3的数目不是本发明的限制。

在图1上，第一集线器模块22和第二集线器模块24以示例配置显示为两个分开的模块。该配置不限制本发明，并且中心集线器20可以包括单个模块，具有可连接至第一基站5的第一多个第一端口23-1、23-2、23-3，和可连接至第二基站6的第二多个第二端口25-1、25-2、25-3。替代地，来自第一基站5和第二基站6的信号可以在模拟域被结合，并被传递至中心集线器20的单一端口。

第一基站5和第二基站6适于处理去往和来自一个或更多网络运营商的电信信号。

多个第一端口23-1、23-2、23-3和第二端口25-1、25-2、25-3支持与基带或无线电接入网络的数字连接，或射频(RF)连接。

第一集线器模块22和第二集线器模块24分别包括第一前端模块32和第二前端模块34。第一集线器模块22在第一输入端口23-1、23-2、23-3处理进入或发出的第一信号S1，而第二集线器模块从第二输入端口25-1、25-2、25-3处理进入或发出的第二信号S2。

如果第一输入信号S1和第二输入信号S2是在模拟域，则第一前端模块32和第二前段模块34包括数-模转换器。第一前端模块32和第二前段模块34各自从模拟域中的第一输入信号S1和第二输入信号S2，生成数字域中的来自第一输入信号S1的第一多个第一载波束CB1-1、...、CB-N1、和来自第二输入信号S2的第二多个第二载波束CB2-1、...、CB2-N2。替代地，不同的载波束也可由信号S1和S2二者被建立。

根据网络运营商，第一输入信号S1和第二输入信号S2可以包括多个载波。第一输入信号S1可以是例如第一频带中的信号，而第二输入信号S2可以被分配第二频带。第一输入信号S1和第二输入信号S2可以使用不同的协议，包括而不限于GSM、UMTS、LTE、IEEE802.1，如果适用MIMO功能和/或分开的MIMO协议。

第一载波束CB1-1、...、CB-N1和第二载波束可以包含不同频率和/或协议的多个第一输入信号S1，并且第二载波束CB2-1、...、CB2-N2可以包含其他不同频率和/或协议的第二输入信号S2。各自的第一载波束CB1-1、...、CB-N1或第二载波束CB2-1、...、CB2-N2中的全部的第一输入信号S1和第二输入信号S2被共同处理。本领域技术人员将理解，载波束CB1-1、...、CB-N1和CB2-1、...、CB2-N2可以包含仅仅一个载波和频率的第一输入信号S1和第二输入信号S2。

在图1中示出的例子中，存在四个第一载波束(N1＝1到4)和三个第二载波束(N2＝1到3)。这是非限制性例子。第一前端模块32和第二前端模块34可以配置为由所述三个端口的信号生成达6个载波束(CB1、…CB-6)。然而，这不是限制性例子。

可以修改数目N1和第一载波束CB1-1、...、CB1-N1的组成以及数目N2和第二多个第二载波束CB2-1、...、CB2-N2的组成，如将在随后参照图2所解释的那样。

第一集线器模块22和第二集线器模块24各自包括具有多个第一可变增益单元36-1、…、36-N1的第一增益模块36，以及具有多个第二可变增益单元38-1、…、38-N2的第二增益模块38。

第一可变增益单元36-1、…、36-N1中的单独的一个为每个第一载波束CB1-1、...、CB1-N1提供，并且第二可变增益单元38-1、…、38-N1中的单独的一个为每个第二载波束CB2-1、...、CB2-N2提供。第一增益单元36-1、…、36-N1适于调整第一载波束CB1-1、...、CB1-N1之一1中的第一输入信号S1，并且第二可变增益单元38-1、…、38-N1适于调整第二载波束CB2-1、...、CB2-N2之一中的第二输入信号S2。因此，第一增益模块36和第二增益模块38在第一载波束CB1-1、...、CB1-N1和第二载波束CB2-1、...、CB2-N2中的每个中，使能第一输入信号S1和第二输入信号S2的独立的个体增益调整。

第一增益模块36和第二增益模块38数字地连接至分配系统40。

中心集线器20和分配系统40之间的连接是在数字域。这以高度灵活的方式允许了不同种类的路由能力、载波束和个体增益调整。

分配系统40包括连接至多个远程单元80-1、...、80-M的至少一个扩展单元42、44。第一扩展单元42具有第一切换单元52，跟随着第一数-模转换器(DAC)62。第二扩展单元44具有第二切换单元54，跟随着第二数-模转换器64。

第一切换单元52和第二切换单元54每个适于定义预定数目M的第一覆盖区域模块56-1、…、56-M和第二覆盖区域模块58-1、…、58-M。覆盖区域模块56-1、…、56-M，58-1、…、58-M中的每一个都与覆盖区域关联。

覆盖区域被定义为其中同一信号被一个或更多远程单元80-1到80-N中继的区域。覆盖区域可以对应于中心集线器20所服务的通信系统之一的单一定义的小区。不同的覆盖区域可以代表不同的小区，或者单一小区可以扩展到覆盖多个覆盖区域。类似地，不同的覆盖区域可以扩展至单一的小区上。在本发明的一个方面，如在本公开中将解释的那样，覆盖区域模块56-1、…、56-M，58-1、…、58-M输出RF信号，以被中继至可重配置数目的远程单元80-1到80-N。换句话说，分配给覆盖区域的远程单元80-1到80-N将被连接至第一覆盖区域模块56-1、…、56-M或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M的对应一个，因此将接收同一覆盖区域模块RF信号S_CA。

为了生成要被中继的RF信号，载波束CB的结合在数字域实现。因此，分配到这一覆盖区域、并作为基带数字数据流被第一覆盖区域模块56-1、…、56-M和/或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M接收的个体载波束的数据流被上采样，接着被频移到原始载波束频率，其对应于网络运营商的谱段(见上)，最终被结合以形成覆盖整个工作频带的数字宽带信号。数字宽带信号接着被数-模转换(第一覆盖区域模块56-1、…、56-M和/或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M)。这一数-模转换的操作为覆盖区域所支持的每个工作频带中的数字宽带信号而完成。生成的多个支持的工作频带的多个RF信号被结合，以便生成覆盖区域RF信号。因此，在多运营商和多频带操作的情况下，覆盖区域RF信号代表所有载波束信号的结合，该载波束信号被分配给跨越全部个体工作频带和跨越该覆盖区域的所有支持的工作频带的这一覆盖区域。

在本发明的另一个方面中，覆盖区域模块56-1、…、56-M、58-1、…、58-M输出数字宽带信号，以被中继至可重配置数目的远程单元80-1到80-N。换句话说，分配给覆盖区域的远程单元80-1到80-N将被连接至第一覆盖区域模块56-1、…、56-M或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M的相应一个，因此将接收同一覆盖区域模块数字宽带信号S_CA-D。在本发明的这一其他方面中，数字宽带信号是RF信号的数字表示，其在上文被描述为本发明的一个方面中的覆盖区域的可能的输出。在本方面中，数字宽带信号的数-模转换不实现在第一覆盖区域模块56-1、…、56-M和/或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M，而是实现在远程单元80-1到80-N中。因此，每个数字宽带信号代表每个支持的工作频带。在覆盖区域支持的多工作频带的情况下，个体的数字宽带信号被作为个体数字数据流发送至被分配给该覆盖区域的远程单元80-1到80-N。远程单元80-1到80-N实现从覆盖区域接收的每个个体数字宽带信号的数-模转换，并中继生成的RF信号。

图1A中的第一切换单元52具有三个示例性的覆盖区域模块56-1、…、56-3。第一覆盖区域模块56-1适于中继第一覆盖信号1001，第二覆盖区域模块56-2适于中继第二覆盖信号1002，并且第三覆盖区域模块56-3适于中继第三覆盖信号1003。

第二切换单元54具有示例性的第四覆盖区域模块58-1，其适于中继第四覆盖信号1004。

在图1的例子中，第一覆盖信号1001经由第一远程单元连接81-1和第二远程单元连接81-2，被中继至第一远程单元80-1和第二远程单元80-2。第二覆盖信号1002经由第三远程单元连接81-3、第四远程单元连接81-4和第五远程单元连接81-5，被中继至第三远程单元80-3、第四远程单元80-4和第五远程单元80-5。第三覆盖信号1003经由第六远程单元连接81-6被中继至第六远程单元80-6。第四覆盖信号1004经由第七远程单元连接81-7被中继至第七远程单元80-7，并且经由第八远程单元连接81-8被中继至第八远程单元80-8。

第一切换单元52和第二切换单元54服务不同的第一覆盖区域模块56和第二覆盖区域模块58，并且是可重配置的。该重配置允许不同的连接，其对应于要作出给不同覆盖区域的远程单元80-1到80-N和载波束CB的(再)分配。如下文将参照图2解释的那样，可以根据容量需要作出该重配置。第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1和第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2可连接至每个远程单元80-1、…、80-N。另一方面，远程单元80-1、…、80-N之一，一次可连接至第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2中的仅仅单个。例如，全部的远程单元80-1、…、80-N可以被分配给覆盖区域中的单一一个，或没有远程单元80-1、…、80-N连接至第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2中的一个。

在本发明的一个方面中，在扩展单元52和54的第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1和第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2以及远程单元80-1、…、80-N之间的远程单元连接80-1、…、80-8是在模拟域。第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1和第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2，包括按照支持的工作频带72-1、…、72-M1的多个数字宽带信号发生器、和按照支持的工作频带74-1、…、74-M2的多个数字宽带信号发生器，跟随着对每个支持的工作频带的多个第一数-模转换器62-1、…、62-M1和对每个支持的工作频带的多个第二数-模转换器64-1、…、64-M2，跟随着第一多频带收发器63-1、63-2、…、63-M1或第二多频带收发器65-1、…、65-M2，用于中继被结合的载波束CB至相应的远程单元80-1、…80-N。在图1的例子中，数目M1等于3，而数目M2等于1。

由于第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1和第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2的总数小于远程单元80-1、…80-N的总数，因此与全数字路由能力相比，第一数-模转换器62-1、…、62-M1和第二数-模转换器64-1、…、64-M2的数目、以及第一收发器63-1、…、63-M1和第二收发器65-1、…、65-M2的数目将被降低。

在本发明的另一个方面中，如图1B中所示，扩展单元52和54的第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1和第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2以及远程单元81-1、…、81-N之间的远程单元连接81-1、…、81-8是在数字域。要注意的是，图1B上的类似元件与图1A上的相同或相似元件以相同参考数字等同。第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1和第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2包括按照支持的工作频带72-1、…、72-M1的多个数字宽带信号发生器和按照支持的工作频带74-1、…、74-M2的多个数字宽带信号发生器。每个远程单元80-1、…80-8包括用于按照工作频带转换接收的数字宽带信号的多个数-模转换器90-1、…、90-8，跟随着多频带收发器93-1、93-2、…93-8，用于中继被结合的载波束CB至相应的远程单元80-1、…80-N。在图1B的例子中，数字M1等于3，而数字M2等于1。

远程单元80-1、…80-N接收按照支持的工作频带的预先结合的数字信号，而不是提供个体载波束的数字化版本至每个远程单元80-1、…80-N，并且不是在远程单元80-1、…80-N中结合每个载波束信号。由于第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1和第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2的总数少于远程单元80-1、…、80-N的总数，因此与全数字路由能力相比，数字信号处理的工作量可被降低。

处理器适于在给定的时间定义远程单元80-1、…、80-N中的哪一个应该被分配给哪一个覆盖区域，即哪一个远程单元80-1、…、80-N应接收相同的RF电信信号。替代地，处理器可以适于基于外部触发事件再分配远程单元80-1、…、80-N至不同的覆盖区域。该外部触发事件包括而不限于这种检测上行链路中的RF信号活动或关于从基站5或6基站之一或通信网络，或通过测量网络性能的手段，如按照小区的负载指示，提供的网络性能或容量需求的信息。

因此，每个基站5、6或基带单元提供提供电信信号的多个载波或多载波的多个组，并且这些电信信号被共同处理。

载波束CB被传递至第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2中的一个。多个远程单元80-1、…、80-N中的每一个被分配给覆盖区域模块56-1、…、56-M1、58-1、…、58-M2中单一的一个。载波束是可重配置的，并且可以根据要求的覆盖被重新定义。例如，载波束可以被同时传递给一个以上的第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1和第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2。类似地，具有相同信号或载波的两个载波束可以以第一可变增益单元36-1、…、36-N1或第二可变增益单元38-1、…、38-N1的相应一个应用的相同权重或不同权重，传递至第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2模块的同一个。

图2显示了根据本公开一个方面的路由进入信号的方法的工作流。该方法参考图1A的系统描述。

在第一步200中，第一输入信号S1和第二输入信号S2被从第一基站5和/或第二基站6传递至中心集线器20。

第一前端模块32和第二前端模块34适于收集第一输入信号S1和第二输入信号S2，并在步骤210中将第一输入信号S1和第二输入信号S2数字化(当需要时)，并在步骤220中从第一输入信号S1生成四个第一载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3、CB1-4以及从第二输入信号S2生成三个第二载波束CB2-1、CB2-2、CB2-3。替代地，不同的载波束也可以由信号S1和S2共同建立。

根据网络运营商，第一输入信号S1和第二输入信号S2可以包括多个载波。

载波束CB包括多个载波或共同处理的多载波的多个组，如上所述。载波束可以只包含一个单载波。

在图1的非限制性例子中，存在四个第一载波束(N1＝4)和三个第二载波束(N2＝3)。第一前端模块32和第二前端模块34可以配置为由来自三个输入端口的进入信号生成各自达六个载波束。

在步骤230，远程单元80-1、…、80-8(在这个非限制性例子中N＝8)中的每一个被分配给单一的一个覆盖区域，因此被分配给一个第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2。载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3、CB1-4、CB2-1、CB2-2、CB2-3也被分配给覆盖区域，因此被分配给第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1和第二覆盖模块58-1、…、58-M2中相关联的一个。

在图1的例子中，第一载波束CB1-1到CB1-4中的第一个CB1-1和第二载波束CB2-1到CB2-3中的第一个CB2-1被分配给第一覆盖区域模块56-1。第一载波束CB1-1到CB1-4中的第二个CB1-2被分配给第二覆盖模块56-2。第一载波束CB1-1到CB1-4中的第三个CB1-3和第二载波束CB2-1到CB2-3中的第二个CB2-2被分配给第三覆盖区域模块56-3。第一载波束CB1-1到CB1-4中的第四个CB1-4和第二载波束CB2-1到CB2-3中的第三个CB2-3被分配给第四覆盖区域模块56-3。

载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3、CB1-4、CB2-1、CB2-2、CB2-3中每一个的分配和参数化，可以为每个载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3、CB1-4、CB2-1、CB2-2、CB2-3，因此为每个网络运营商/提供商信号而被独立完成。

在图1的例子中，载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3、CB1-4、CB2-1、CB2-2、CB2-3中的每一个被分配给第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2中的一个。这分配不限制本发明，并且载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3、CB1-4、CB2-1、CB2-2、CB2-3可以被同时传递至一个以上的第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1和第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2。类似地，第一载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3或第二载波束CB2-1、CB2-2、CB2-3中两个或以上的载波束可以承载同一信号，并且被传递至相同或不同的覆盖区域模块，但以可变增益单元36-1、36-2、36-338-1、38-2、38-3的不同的权重。

应该理解的是，载波束可以包含单一载波，多个载波或共同处理的多载波的多个组。

远程单元80-1、…、80-8中的每一个被分配给单一覆盖区域，因此被分配给第一覆盖区域模块56-1、56-2、56-3或第二覆盖模块58-1中单一的一个。在图1的例子中，第一远程单元80-1和第二远程单元80-2被分配给第一覆盖区域模块56-1。第三远程单元80-3、第四远程单元80-4和第五远程单元80-5被分配给第二覆盖区域56-2，并且第六远程单元80-6被分配给第三覆盖区域56-3，并且第七远程单元80-7和第八远程单元80-8被分配给第四覆盖区域58-1。

在步骤240，载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3、CB1-4、CB2-1、CB2-2、CB2-3被相应的第一可变增益单元36-1、…、36-4和第二可变增益单元38-1加权，并在分配系统40的第一扩展集线器52或第二扩展集线器54中，被传递至相应的第一覆盖区域模块56-1、56-2、56-3或第二覆盖区域模块58-1。

上面已经看到，第一增益单元36-1、…、36-4和第二增益单元38-1考虑到载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3、CB1-4、CB2-1、CB2-2、CB2-3的独立的个体增益调节。相对增益可以按照载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3、CB1-4、CB2-1、CB2-2、CB2-3调节。不同的载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3、CB1-4、CB2-1、CB2-2、CB2-3可以有不同的相对增益，以确保例如提供给每个网络运营商的功率共享是相同的，独立于每个网络运营商所使用的载波的数目。相对增益还可以用于在远程单元80-1、…、80-N上为每个网络运营商个别地优化传输功率。

第一增益单元36-1、…、36-4和第二增益单元38-1在分配系统40内操作于数字域。

在步骤250中，载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3、CB1-4、CB2-1、CB2-2、CB2-3中的信号，被数-模转换器62-1、62-2、62-3、64-1从数字域转换为模拟域，并在步骤260中被中继至远程单元80-1到80-N，其被分配给各自的第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2。在本发明的一个替代方面中，数-模转换器90-1、…、90-8位于远程单元80-1、…、80-N中，而不是在第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2中。

在图1的例子中，第一载波束和第二载波束中的第一个CB1-1和CB2-1因而被中继到第一远程单元80-1和第二远程单元80-2。第一载波束中的第二个CB1-2被中继到第三远程单元80-3、第四远程单元80-4、第五远程单元80-3的全部。第一载波束中的第三个CB1-3和第二载波束中的第二个CB2-2被中继到第六远程单元80-6。第一载波束中的第四个CB1-4和第二载波束中的第三个CB2-3被中继到第七远程单元80-7和第八远程单元80-8。

远程单元80-1、…、80-8按照频带提供有相对功率设置。

通过考虑到载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3、CB1-4、CB2-1、CB2-2、CB2-3的从基站5、6中的一个或更多到不同覆盖区域(因此分配系统40中的第一覆盖区域模块56-1、…、56-M1或第二覆盖区域模块58-1、…、58-M2的不同模块)的灵活的和可重配置的分配，来自同一基站5、6的不同载波可以被路由至不同的远程单元80-1、…、80-N。类似地，来自不同基站5、6的不同网络运营商信号或不同网络运营商信号的个体载波，可以被分配到不同载波束CB1-1、CB1-2、CB1-3、CB1-4、CB2-1、CB2-2、CB2-3，因此被不同地路由。

进一步地，当改变载波束的到覆盖模块的分配时，基站5的载波束CB1-1和CB1-3，——例如，代表基站5、6基站的不同小区，但寻址同一载波频率——可以以随时间改变增益而被路由至同一覆盖区域，以支持无缝切换。

图3A、3B和3C显示了移动系统小区2中信号分配的例子，并且图4A-4B显示了为图3A-3C的不同场景提供的不同配置中的系统510，作为本公开的系统怎样根据容量需求和覆盖需求被使用和调节的说明性的例子。例如，可能在某天的一定时间期间，例如晚上或周末，那时需要较少的容量，并且一些远程单元可以被关掉。

图3A显示了具有同类(homogeneous)容量分配的双载波情景中的小区2。双载波信号400包括第一载波401和第二载波402。小区2包括七个相邻的子小区2-1到2-7。子小区2-1到2-7被提供了双载波信号，并被相应的远程单元580-1到580-7(图4A上所示)服务。

图4A显示了根据本公开的并且具有双载波信号400到小区2中的同类分配的系统510。系统510经由连接到所述七个远程单元580-1到580-7的单天线覆盖区域模块，中继作为包含第一载波401和第二载波402的载波束的双载波信号400，以提供小区2的覆盖。

系统510被同样地安排到该显示并针对图1A进行说明，并且包括连接至基站505、506的中心集线器520，以及连接至七个远程单元580-1、…、580-8的分配系统540。基站505、506适于处理去往和来自一个或更多网络运营商的电信信号。将观察到，图1A和图4中的相似元件具有相似的编号，除了在图1中的参考编号在图4中已经增加了500。

中心集线器520包括连接至第一基站505的第一集线器模块522和连接至第二基站506的第二集线器模块524。

第一集线器模块522和第二集线器模块524分别包括第一前端模块532和第二前端模块534，用于处理来自第一基站205的第一输入信号S1和来自第二基站506的第二输入信号S2。

第一前端模块532和第二前端模块534适于收集(步骤200)第一输入信号S1和第二输入信号S2，如果需要，数字化(步骤210)第一输入信号S1和第二输入信号S2，并(步骤220)分别由第一输入信号S1生成第一多个第一载波束CB1-1、…、CB1-N1以及由第二输入信号S2生成第二多个第二载波束CB2-1、…、CB2-N2。

在图4A的例子中，包括所述的第一载波401和第二载波402的第一载波束CB1-1由第一前端模块形成(步骤220)。第一载波束CB1-1被增益单元536-1加权(步骤240)并传递至分配系统540。

在一个替代实施例中，可以形成两个载波束(步骤220)。第一载波束CB1-1可以包括第一载波401，以及第二载波束CB1-2可以包括第二载波401。

在中心集线器520和分配系统540之间的连接是在数字域，因此允许任何种类的路由能力、任何束载波和个体增益调节。为每个载波束提供独立的功率调节(步骤240)。

分配系统540包括连接至多个远程单元580-1、…、580-7的至少两个扩展单元542、544。扩展单元542、544分别具有第一切换单元552和第二切换单元554，接着是数-模转换模块562、564。

第一切换单元552定义三个第一覆盖区域模块556-1、…、556-3，对应于三个覆盖区域，并且第二切换单元定义两个第二覆盖区域模块558-1、258-2。覆盖区域模块556-1、…、556-3和558-1、…、558-2之一与覆盖区域关联。

图4A中的七个远程单元580-1、…、580-7全部连接至扩展模块540的第一覆盖区域模块556-1。

载波束CB-1被发送至扩展单元542的单一的覆盖区域模块556-1。这意味着，在扩展模块540中提供的数-模转换(步骤250)之后，载波束CB1被传递至全部七个远程单元580-1、…、580-7用于中继(步骤260)。

现在假设容量需求大幅度减少，例如在晚上。图3B显示了具有关于图3A所示的分配修改过的分配的小区2。图3B的小区只包括三个活动子小区2-2、2-4、2-6，其中只存在单一载波401。第二载波402不再活动，即不在被广播并且不在承载任何信息。四个子小区2-1、2-3、2-5、2-7已被关闭。三个活动子小区2-2、2-4、2-6被不活动子小区2-1、2-3、3-5、2-7围绕。

通过关闭覆盖子小区2-2、2-4、2-6的对应的远程单元580-2、580-4、580-6中的第二载波402，可以获得图3B的分配。在剩余的活动子小区2-1、2-3、2-5、2-7中，只有一个活动载波401，并且作为结果的功率余量也可以被用于覆盖邻近的天线覆盖区域。关闭邻近的剩余远程单元580-1、580-3、580-5、580-7。

图3C示出了图3A中所示的分配的一个替代分配。

图3C的小区2包括提供有包括单一载波401的信号405的第一活动第一载波子小区，以及提供有包括单一载波402的信号406的两个活动第二载波子小区。四个相邻的子小区2-1、2-3、2-5、2-7已被关闭，类似于图2B的小区。活动子小区2-2、2-4、2-6被不活动子小区2-1、2-3、2-5、2-7围绕。

图3C的分配可以通过重新配置如图4B所示的系统510来获得。两个覆盖区域被使用，即分配模块540中的两个覆盖区域模块556-1、556-2被使用。四个对应的远程单元580-1、580-2、580-7、580-6被分配到第一覆盖区域模块556-1。其他的三个远程单元580-3、580-4、508-5被分配到第二覆盖区域模块556-2。

替代地，从最初开始，远程单元580-1、580-2、580-7、580-6可以被分配到第一覆盖模块556-1，并且其他三个远程单元580-3、580-4、580-5被分配到第二覆盖区域模块556-2，并且这一分配没有改变。在第一步中，载波束CB1可以被分配到两个覆盖区域模块556-1、556-2，接着被分配到第一覆盖区域模块556-1，而第二载波束CB2被分配到第二覆盖模块556-2。

具有单一载波401的第一载波束CB1被分配到第一覆盖区域，因此被分配到第一覆盖区域模块556-1。第一载波束CB1因此被中继到对应的四个远程单元580-1、580-2、580-7、580-6。

具有第二载波402的第二载波束CB2被传递到第二覆盖区域模块556-2。第二载波束CB2被中继到对应的远程单元580-3、580-4、580-5。

类似于图3B的小区分配，如果容量降低，也可能使用由于只使用覆盖区域中载波401或载波402的一个所导致的功率余量，来覆盖邻近的子小区。

本领域技术人员将理解的是，通过使用不同的单一载波和/或通过结合较低活跃的远程单元上行链路信号，应用不同的单一载波信号401、402允许活动子小区中上行链路噪声因数的改善。

图3A-3C的例子不意图限制本发明，而只是被给出来说明：按照远程单元的个体功率设置以及到每个远程单元的独立信号分配，经由覆盖区域，如何允许调节系统到容量。这又导致功率的节省。

图5A-5B示出了在第一小区601(A)和第二小区602(B)中的信号分配的另一个例子，并且图6A-6B示出了配置为获得对应于图5A-5B的信号分配的系统。

第一小区601具有包括第一载波401和第二载波402的第一双载波信号400。第一小区601包括七个相邻的子小区601-1到601-7，每个由(图7A所示的)七个第一远程单元780-1到780-7覆盖。第一小区601中继双载波信号400。第二小区601具有包括第一载波401和第二载波402的第二双载波信号400。第二小区601包括由两个第二远程单元780-9、780-9覆盖的两个相邻的子小区602-1到602-2。

系统710类似于图3的系统，并且将不在此详细描述，除了注意有9个远程单元780-1、…、780-9。相同的参考数字被用于指示相同的元件，除了数字已经增加了200。

在图6A的例子中，第一载波束CB1-1包括第一载波501，并且第二载波402由第一前端模块732形成。载波束CB1-1被数字地连接至分配系统740的增益单元736-1放大。

在一个替代实施例中，可以形成两个载波束。第一载波束包括第一载波401，并且第二载波束包括第二载波402。

第一切换单元752提供三个第一覆盖区域模块756-1、…、756-3，对应于三个覆盖区域，并且第二切换单元754定义两个第二覆盖区域模块758-1、758-2。

图6的9个远程单元780-1、…、780-9全部连接至单一覆盖区域模块，例如，扩展模块740的第一覆盖模块756-1。

载波束CB1被发送至扩展模块740的单一的覆盖区域模块756-1。这意味着载波束CB1在经过扩展模块740中提供的数-模转换之后，被传递至九个远程单元780-1、…、780-9。

现在假设容量需求被减少，例如在晚上。图5B示出了相对于图5A所示的分配具有经修改的分配的小区601和602。

两个覆盖区域2100、2101被用于第一小区601。第一覆盖区域2100对应于第一、第二、第六到第七远程单元780-1、780-2、780-6、780-7所覆盖的区域。第二覆盖区域2101对应于第三到第四远程单元780-3到780-5所覆盖的区域。

第一远程单元780-1、第二远程单元780-2、第六远程单元780-6和第七远程单元780-7连接至分配模块740中的第一覆盖区域模块756-1。第三远程单元780-3、第四远程单元780-4和第五远程单元780-5连接至第三覆盖区域模块756-3，作为非限制性例子。

具有单一载波401的第一载波束CB1被分配到第一覆盖区域2100，因此被分配到第一覆盖区域模块756-1。第一载波束CB1因此被中继到第一远程单元780-1、第二远程单元780-2、第六远程单元780-6和第七远程单元780-7。

具有第一载波401和第二载波401的第二载波束CB2被分配到第二覆盖区域2101，因此被分配到第三覆盖区域模块756-1。第二载波束被中继到对应的远程单元780-3、780-4、780-5。

第三覆盖区域2102用于第二小区602。第八远程单元780-8和第九远程单元780-9连接至扩展模块740的覆盖区域模块758-1。第三载波束CB3被传递至覆盖区域模块258-1并被中继至第八远程单元780-8和第九远程单元780-9。

与图3B的小区分配类似，如果容量降低，也可能使用只使用覆盖区域中的载波401或402之一而导致的功率余量来覆盖相邻子小区。

专用量的容量(例如一个载波)可以被提供给整个系统的全部覆盖区域的一定部分，或分配了多载波信号的基站的对应小区。

类似地，通过与可以使用全部载波的小区的中心中的其他部分相比，在靠近小区边界的系统覆盖区域的部分中使用不同载波，可以获得小区边界上的干扰减少。

将被领会到的是，图3到6所例示的覆盖区域和功率的重新配置适用于下行链路连接。上行链路连接可以保持开启，以确保可以作出连接到进入小区2或子小区2-1到2-7之一的任何移动站，或确定或检测可以被用于触发容量重路由的任何上行链路活动。在基于时间/日历的容量重路由的情况下，上行链路可以保持关闭。如果上行链路被用于重配置覆盖区域，则只需要上行链路活动的检测。

处理单元适于管理路由，例如，基于基于日历的功能，或基于关于在小区中的本地变化容量需求的可用信息，或基于通过扫描上行链路功率和/或分析按照远程单元或远程单元的组的上行链路谱的上行链路活动检测。

尽管上文已经描述了本发明的各种实施例，但应该理解的是，它们只以示例的方式而呈现，并非限制。对相关领域技术人员将显然的是，在其中可以做出形式和细节上的各种改变，而不脱离本发明的范围。

Claims (13)

1.一种用于中继各电信信号(S1、S2)的系统(10；510；710)，包括：

可连接至一个或更多基站(5,6；505,506)的中心集线器(20；520)；

用于中继各电信信号的多个远程单元(80-1,..,80-N；580-1,…,580-7；780-1,…,780-9)；以及

多个扩展单元(42,44；542,544；742,744)，数字地连接至所述中心集线器(20；520；720)，并且可连接至所述多个远程单元(80-1,..,80-N；580-1,…,580-7；780-1,…,780-9)，

其中所述多个扩展单元(42,44；542,544)中的至少一个被提供多个覆盖区域模块(56,58；556,558；756,758)，其中所述多个远程单元(80-1,..,80-N；580-1,…,580-7；780-1,…,780-9)中的一个或更多连接至所述多个覆盖区域模块(56,58；556,558；756,758)中选定的一个，所述覆盖区域模块(56,58；556,558；756,758)中所述选定的一个适于中继相同信号至多个远程单元(80-1,..,80-N；580-1,…,580-7；780-1,…,780-9)中的所述被连接的一个或更多。

2.根据权利要求1所述的系统(10；510；710)，其中所述被中继的信号是数字宽带信号。

3.根据权利要求1或2所述的系统(10；510；710)，其中数-模转换器(90-1,…,90-N)位于所述多个远程单元(80-1,..,80-N；580-1,…,580-7；780-1,…,780-9)中的至少一个上，以将被中继的信号从数字格式转换至模拟格式。

4.根据任一上述权利要求所述的系统(10；510；710)，其中所述多个扩展集线器(42,44；542,544)和所述多个远程单元(80-1,..,80-N；580-1,…,580-7；780-1,…,780-9)之间的连接是可重配置的，因此多个远程单元(80-1,..,80-N；580-1,…,580-7；780-1,…,780-9)中的至少一个可以从第一个选定的覆盖区域模块(56,58；556,558；756,758)连接至第二个选定的覆盖区域模块(56,58；556,558；756,758)。

5.根据任一上述权利要求所述的系统(10；510；710)，其中覆盖区域模块(56,58；556,558；756,758)的数目少于远程单元(80-1,..,80-N；580-1,…,580-7；780-1,…,780-9)的数目。

6.根据任一上述权利要求所述的系统(10；510；710)，其中所述中心集线器(30)适于从各电信信号(S1、S2)的信号定义至少一个载波束(CB1-1,…,CB1-N1；CB2-1,…,CB2-N2)，并将所述至少一个载波束(CB1-1,…,CB1-N1；CB2-1,…,CB2-N2)传递至至少一个覆盖区域模块(56,58；556,558；756,758)。

7.根据任一上述权利要求所述的系统(10；510；710)，进一步包括多个增益单元(36-1,…36-N1,38-1,…,38-N2；536-1,…536-N1,538-1,…,538-N2)，用于加权所述中心集线器(20；520)和所述多个扩展单元(42,44；542、544；742,744)之间的信号的相对增益。

8.一种用于中继电信信号的方法，包括：

由中心集线器(20，520)从至少一个网络运营商接收(200)电信信号(S1、S2)；

在中心集线器(20，520)中生成(220)电信信号(S1、S2)的一个或更多载波束(CB1-1,…,CB1-N1；CB2-1,…,CB2-N2)；

传递所述一个或更多定义的载波束(CB1-1,…,CB1-N1；CB2-1,…,CB2-N2)至多个扩展单元(42、44；542、544；742、744)；

关联(230)所述定义的载波束(CB1-1,…,CB1-N1；CB2-1,…,CB2-N2)的被传递的一个与关联的覆盖区域；以及

传递所述载波束至远程单元(80-1,..,80-N；580-1,…,580-7；780-1,…,780-9)，用于所述无线电信号到所述关联的覆盖区域的中继(260)。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述定义的载波束(CB1-1,…,CB1-N1；CB2-1,…,CB2-N2)的所述被传递的一个与关联的覆盖区域的关联在数字域执行。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述载波束(CB1-1,…,CB1-N1；CB2-1,…,CB2-N2)中的至少一个包括来自多个所述网络运营商的电信信号(S1、S2)。

11.根据权利要求8到10之一所述的方法，进一步包括应用(240)相对增益至所述载波束(CB1-1,…,CB1-N1；CB2-1,…,CB2-N2)中的至少一个。

12.根据权利要求8到11之一所述的方法，进一步包括应用增益至所述中继的无线电信号(CB1-1,…,CB1-N1；CB2-1,…,CB2-N2)。

13.根据权利要求8到12的任何之一所述的方法，进一步包括远程单元(80-1,..,80-N；580-1,…,580-7；780-1,…,780-9)中的载波束的数-模转换。