CN107026705A - 虚拟化分布式天线系统中的数据传输 - Google Patents

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肖恩·帕特里克·斯特普尔顿
萨沙·特拉伊科维奇
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Abstract

本申请涉及一种虚拟化分布式天线系统中的数据传输。一种用于在分布式天线系统(DAS)中路由信号的系统包括：位于本地位置的一个或更多个本地数字接入单元(DAU)，所述一个或更多个本地DAU中的每个本地DAU包括耦合至上游单元的光端口；以及位于一个或更多个远端位置的一个或更多个远端DAU，其中，所述一个或更多个远端DAU中的每个远端DAU经由光缆耦合至所述一个或更多个本地DAU。

Description

虚拟化分布式天线系统中的数据传输
本申请是国家申请号为201380007517.7，进入中国国家阶段的日期为2014年7月31日，发明名称为“虚拟化分布式天线系统中的数据传输”的PCT申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2012年1月31日提交的标题为“DataTransport in a Virtualized Distributed Antenna System”的第61/592,747号美国临时专利申请的权益，其全部公开内容出于所有目的通过参引合并于本文。
背景技术
可得到使用分布式天线系统(DAS)的无线通信系统。DAS通常包括一个或更多个主机单元、光纤线缆或其他适合的传输基础设施、以及多个远端天线单元。在通常被称为基站酒店的主机单元位置常常使用无线电基站，并且DAS提供了用于基站的下行链路信号和上行链路信号在多个远端天线单元之间的分布方式。关于将信号路由至远端天线单元和从远端天线单元路由信号的DAS架构可以为固定的或可重新配置的。
由于DAS的远端天线单元物理上接近无线用户，所以DAS从信号强度和吞吐量的角度而言是有利的。DAS的益处包括降低平均下行链路传送功率和降低平均上行链路传送功率以及增强服务质量和数据吞吐量。
尽管在无线通信系统中取得了进展，然而仍存在对与无线通信相关的改进的方法和系统的需要。
发明内容
本发明总体上涉及使用分布式天线系统(DAS)作为分布式无线网络的一部分的无线通信系统。更具体地，本发明涉及利用软件可配置无线电(SCR)的DAS。在特定的实施方式中，本发明被应用于对耦合的远端数字接入单元的使用。本文中描述的方法和系统适用于包括利用各种通信标准的系统的各种通信系统。
无线和移动网络运营商面临建立对高数据流量增长率进行有效管理的网络的持续挑战。移动性和用于终端用户的多媒体内容的增加的水平通常使用支持新服务以及支持对宽带和固定费率因特网接入的增加的需求的端到端网络适应。网络运营商所面临的最困难的挑战之一是由用户从一个位置到另一个位置的物理移动、并且特别是当无线用户大量地聚集在一个位置时所引起的。突出的示例是午餐时间期间的工业企业设施，这时大量的无线用户造访大楼中的餐室或自助餐厅位置。在此时，大量的用户离开了他们的办公室和通常的工作区域。很有可能在午餐时间期间在设施内到处存在许多几乎没有用户的位置。如果室内无线网络资源在设计过程期间如在用户处于他们的正常工作区域时的正常工作时间期间一样针对用户载荷来适当地定大小，则很有可能午餐时间这一情景将会带来关于可得到的无线容量和数据吞吐量的一些意外挑战。
根据本发明的实施方式，提供一种用于在分布式天线系统中对信号进行路由的系统。该系统包括位于本地位置的多个本地数字接入单元(DAU)。该多个本地DAU中的每个本地DAU彼此耦合，并且该多个本地DAU中的每个本地DAU能够操作用于在该多个本地DAU之间对信号进行路由。该多个本地DAU中的每个本地DAU包括一个或更多个基站收发信台(BTS)RF连接，该多个BTS RF连接中的每个BTS RF连接能够操作用于耦合至BTS的一个或更多个扇区中的一个扇区。该系统还包括位于远端位置的多个远端DAU。该多个远端DAU彼此耦合，并且该多个远端DAU能够操作用于在该多个远端DAU之间传输信号。
根据本发明的另一实施方式，提供一种用于在分布式天线系统中对信号进行路由的系统。该系统包括位于本地位置的多个本地数字接入单元(DAU)。该多个本地DAU彼此耦合，并且该多个本地DAU能够操作用于在该多个本地DAU之间路由信号。该多个本地DAU中的每个本地DAU具有一个或更多个RF输入连接，该一个或更多个RF输入连接能够操作用于接收来自基站收发信台(BTS)的扇区的RF信号。该系统还包括位于远端位置的多个远端数字接入单元(DAU)。该多个远端DAU耦合至该多个本地DAU，并且该多个远端DAU彼此耦合。该系统还包括布置在小区中的多个DRU。该多个DRU中的至少一个DRU耦合至该多个远端DAU中的至少一个远端DAU。
根据本发明的特定实施方式，提供一种用于在分布式天线系统中对信号进行路由的系统。该系统包括具有多个扇区的第一BTS。该多个扇区中的每个扇区包括能够操作用于接收RF线缆的RF端口。该系统还包括具有多个扇区的第二BTS。该多个扇区中的每个扇区包括能够操作用于接收RF线缆的RF端口。该系统还包括位于本地位置的第一本地DAU。该第一本地DAU通过RF线缆连接至该第一BTS的第一扇区的RF端口，并且该第一本地DAU通过RF线缆连接至该第二BTS的第一扇区的RF端口。而且，该系统包括位于本地位置的第二本地DAU。第二本地DAU通过RF线缆连接至该第一BTS的第二扇区的RF端口，并且该第二本地DAU通过RF线缆连接至该第二BTS的第二扇区的RF端口。该系统还包括：通信介质，该通信介质连接第一本地DAU和第二本地DAU；复用器/解复用器，该复用器/解复用器耦合至该第一本地DAU和该第二本地DAU；在该复用器/解复用器与第二复用器/解复用器之间的网络连接；以及位于远端位置并且与该第二复用器/解复用器连接的多个远端DAU。该多个远端DAU彼此耦合，并且该多个远端DAU耦合至服务器。
根据本发明的另一特定实施方式，提供一种用于在分布式天线系统中对信号进行路由的系统。该系统包括：天线，该天线能够操作用于接收来自基站收发信台(BTS)的信号；有线中继器，该有线中继器耦合至该天线；以及本地数字接入单元(DAU)，该本地数字接入单元(DAU)耦合至该有线中继器。该系统还包括：第一复用器/解复用器，该第一复用器/解复用器耦合至本地DAU；第二复用器/解复用器，该第二复用器/解复用器耦合至该第一复用器/解复用器；以及远端DAU，该远端DAU耦合至该第二复用器/解复用器。在实施方式中，BTS在地理上与本地DAU的位置分离。
根据本发明的替代实施方式，提供一种用于在分布式天线系统(DAS)中对信号进行路由的系统。该系统包括多个基站收发信台(BTS)，每个基站收发信台(BTS)具有一个或更多个扇区和多个BTS RF连接，每个BTS RF连接耦合至该一个或更多个扇区中的一个扇区。该系统还包括位于本地位置的多个本地数字接入单元(DAU)。该多个本地DAU中的每个本地DAU彼此耦合，该多个本地DAU中的每个本地DAU能够操作用于在该多个本地DAU之间路由信号，并且该多个本地DAU中的每个本地DAU耦合至多个BTS RF连接中的至少一个BTS RF连接。该系统还包括位于远端位置的多个远端DAU。该多个远端DAU彼此耦合，并且该多个远端DAU能够操作用于在该多个远端DAU之间传输信号。
根据本发明的另一替代实施方式，提供一种用于在DAS中对信号进行路由的系统。该系统包括位于本地位置的多个本地数字接入单元(DAU)。该多个本地DAU彼此耦合，并且该多个本地DAU能够操作用于在该多个本地DAU之间路由信号。该系统还包括：位于远端位置的多个远端数字接入单元(DAU)，该多个远端数字接入单元(DAU)彼此耦合，并且该多个远端数字接入单元(DAU)能够操作用于在该远端DAU之间彼此传输信号；以及多个基站收发信台(BTS)。该系统还包括：多个基站收发信台扇区RF连接，该多个基站收发信台扇区RF连接耦合至多个本地DAU，并且该多个基站收发信台扇区RF连接能够操作用于在该多个本地DAU与该多个基站收发信台扇区RF连接之间路由信号；以及多个DRU，该多个DRU经由以太网线缆、光纤、RF线缆、微波视距链路、无线链路或卫星链路中的至少一个来连接至多个远端DAU。
根据本发明的又一替代实施方式，提供一种用于在DAS中对信号进行路由的系统。该系统包括具有多个扇区的第一BTS和具有多个扇区的第二BTS。该第一BTS的多个扇区中的每个扇区包括能够操作用于接收RF线缆的RF端口。该第二BTS的多个扇区中的每个扇区包括能够操作用于接收RF线缆的RF端口。该系统还包括位于本地位置的第一本地DAU。该第一本地DAU通过RF线缆连接至第一BTS的第一扇区的RF端口，并且该第一本地DAU通过RF线缆连接至第二BTS的第一扇区的RF端口。该系统还包括位于本地位置的第二本地DAU。该第二本地DAU通过RF线缆连接至第一BTS的第二扇区的RF端口，并且该第二本地DAU通过RF线缆连接至第二BTS的第二扇区的RF端口。另外地，该系统包括：通信介质，该通信介质连接第一本地DAU和第二本地DAU；复用器/解复用器，该复用器/解复用器耦合至该第一本地DAU和该第二本地DAU；该复用器/解复用器与第二复用器/解复用器之间的网络连接；以及多个远端DAU，该多个远端DAU位于远端位置并且连接至该第二复用器/解复用器。该多个远端DAU彼此耦合，并且该多个远端DAU耦合至服务器。
根据本发明的一种实施方式，提供了一种用于在分布式天线系统(DAS)中路由信号的系统，该系统包括：位于本地位置的一个或更多个本地数字接入单元(DAU)，所述一个或更多个本地DAU中的每个本地DAU包括耦合至上游单元的光端口；以及位于一个或更多个远端位置的一个或更多个远端DAU，其中，所述一个或更多个远端DAU中的每个远端DAU经由光缆耦合至所述一个或更多个本地DAU。
根据本发明的一种实施方式，提供了一种在分布式天线系统(DAS)中路由信号的方法，所述方法包括：将一个或更多个本地数字接入单元(DAU)设置在本地位置，所述一个或更多个本地DAU中的每个本地DAU包括光端口；使用光端口将所述一个或更多个本地DAU中的每个本地DAU耦合至上游单元；将一个或更多个远端DAU设置在所述一个或更多个远端位置；以及经由光缆将所述一个或更多个远端DAU中的每个远端DAU耦合至所述一个或更多个本地DAU.
通过优于常规技术的本发明实现了许多益处。例如，本发明的实施方式能够虚拟地将酒店基站传输至远端位置，该远端位置可以与物理位置相距显著距离(例如分离数千米)。另外地，实施方式使得能够实现远端位置处的路由容量。结合下文和附图来更详细地描述本发明的这些及其他实施方式连同其许多优点和特征。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施方式的示出了传输路由的基本结构和示例的框图，该传输路由为基于具有在本地位置的多个3扇区BTS和3个数字接入单元(DAU)、在远端位置的3个DAU、以及在远端的RF接口。
图2为根据本发明的一个实施方式的示出了传输路由的基本结构和示例，该传输路由为基于具有在本地位置的多个3扇区BTS和3个DAU、在远端位置的3个DAU、以及在远端的光学接口。
图3为根据本发明的一个实施方式的示出了传输路由的基本结构和示例的框图，该传输路由为基于具有在本地位置的多个3扇区BTS和3个DAU、在远端位置的3个数字远端单元(DRU)、以及在远端的光学接口。
图4为示出了根据本发明的实施方式的包含物理节点和本地路由器的DAU的框图。
图5为示出了根据本发明的实施方式的DRU的框图。
图6为示出了根据本发明的实施方式的DAS系统的框图。
具体实施方式
为了适应在无线网络天线位置的无线用户载荷在一天的各个时间和一周的不同日子的变化，存在若干候选常规方法。
一种方法是在设施中到处部署多个低功率高容量基站。基站的数量基于每个基站的覆盖范围和待覆盖的总空间来确定。这些基站中的每个基站都被提供有足够的无线电资源，即与在工作日和工作周的过程期间出现的最大用户载荷适应的容量和带宽数据吞吐量。尽管这种方法通常取得了针对无线用户的高质量服务，但是这种方法的突出缺点是在大部分的时间内许多基站的容量会被浪费。由于通常的室内无线网络部署涉及以每个用户为基础针对每个基站所估计的资本成本和运营成本，所以给定的企业设施的通常的高寿命周期成本与最优方案相去甚远。
第二种候选方法涉及DAS的部署连同专用于该DAS的基站的集中化组的部署。常规的DAS部署落入两种类别中的一个。第一种类型的DAS是“固定的”，其中系统配置不基于一天中的时间或者其他有关使用的信息而改变。在设计过程中建立与DAS关联的远端单元使得基站无线电资源的特别的块被认为足以服务于DAS远端单元的每个小组。这种方法的突出缺点是大多数的企业似乎都经历企业内部各个人员组的频繁的调整和重组。因此，最初的设置极有可能需要不断地改变，从而要求部署另外的、具有关于无线网络的适当水平的专门知识的人员和合同资源。
第二种类型的DAS配备有使得与任何特定的集中化基站关联的DAS远端单元的位置和数量能够被手动地改变的一种网络切换机。尽管这种方法会看起来支持基于企业的需要或基于一天中的时间的动态DAS重新配置，但是它经常地暗示了将需要分配另外的人员资源来提供网络的实时管理。另外的问题是使相同的DAS远端单元配置在一周中的每一天的相同时间来回改变并不总是正确的或者最好的。经常地，对于企业IT经理而言监视每个基站上的用户载荷是困难的或者不实际的。并且几乎肯定的是企业IT经理没有可行的方式来针对每个DAS远端单元确定在一天中的给定时间的载荷，他们只能猜测百分比载荷。
常规DAS部署的另外的主要限制与他们的安装、试运行和优化过程有关。必须克服的一些挑战性问题包括：选择远端单元天线位置以确保适当的覆盖范围同时使来自室外宏小区站点的下行链路干扰最小化，使对室外宏小区站点的上行链路干扰最小化，并且在处于室内时和从室外移向室内时确保适当的系统内切换(并且反之，在处于室外时和从室内移向室外时也是一样的)。执行这样的部署优化的过程经常被描述为试错法。因此，结果可能与高质量服务不一致。
根据本发明的实施方式，提供了高效、易部署并且动态地可重新配置的无线网络。通过本发明的实施方式提供的先进系统架构提供了高度的灵活性以管理、控制、增强和有利于分布式无线网络的无线电资源效率、使用和整体性能。这种先进系统架构使得能够实现专门的应用和增强，这些专门的应用和增强包括但不限于灵活同时联播、自动流量负荷平衡、网络和无线电资源优化、网络校准、自主/辅助试运行、载波轮询、自动频率选择、无线电频率载波定位、流量监视、和/或流量标记。本发明的实施方式还可以服务于多个运营商、多模式无线电(独立于调制的)和每个运营商的多个频带，以提高运营商的无线网络的效率和流量容量。
因此，DAS网络的实施方式提供用于灵活同时联播的能力。通过灵活同时联播，可以经由软件控制来设置分配至特定的DRU或DRU组的无线电资源(比如RF载波、LTE资源块、CDMA码或TDMA时隙)的量以满足期望的容量和吞吐量目标或者无线用户需求。本发明的应用适合于与分布式基站、分布式天线系统、分布式中继器、移动设备和无线终端、便携式无线装置以及比如微波和卫星通信等其他无线通信系统一起使用。
分布式天线系统(DAS)提供了利用基站资源的有效方式。与DAS关联的一个基站或多个基站可以位于通常被称为基站酒店的中央位置和/或设施中。DAS网络包括用作基站与数字远端单元(DRU)之间的接口的一个或更多个数字接入单元(DAU)。DAU可以与基站并置。可以将DRU菊花式链接在一起和/或按照星形配置来放置，并且该DRU提供针对给定地理区域的覆盖。通常通过使用高速光纤链路来将DRU与DAU连接。这种方法有利于RF信号从基站向由DRU服务的远端位置或区域的传输。通常的基站包括3个独立的无线电资源，这些无线电资源通常被称为扇区。通常使用这3个扇区来覆盖3个分离的地理区域而不会产生3个不同扇区中用户之间的同信道干扰。在其他的实施方式中，另外的扇区(例如高达或多于12个的扇区)与每个BTS关联。
图1中示出的实施方式示出了根据本发明的实施方式的DAS网络架构，并且图1中示出的实施方式提供了多个3扇区基站与多个远端定位的DAU之间的数据传输情形的示例。在示出的实施方式中，BTS 1至BTS N通过RF线缆连接至DAU 1、DAU 2和DAU 3(即，本地DAU)。本地DAU中的每个本地DAU连接至服务器130。利用粗波分复用器/解复用器(CWDM)来有利于通过单个光纤112从本地位置向远端位置的数据传输。数据传输系统的另外的实施方式可以使用密集波分复用器(DWDM)。在示出的实施方式中，在本地位置的DAU使用线缆140和141来耦合在一起以实现对RF信号的路由。在远端位置的DAU使用线缆142和143来耦合在一起。在一些实施方式中，三扇区BTS连接至在本地位置和在远端位置的DAU的菊花式链接组。
应当指出，尽管图1示出了一个或更多个BTS 1至BTS N，然而BTS不是本发明所必需的，从而一些实施方式仅包括酒店板右侧示出的元件。如将对本领域内技术人员明显的是，本文中描述的系统能够操作用于连接至由不同实体(比如电信运营商)提供的BTS。从而，一些实施方式利用具有一个或更多个BTS RF连接的DAU。该一个或更多个BTS RF连接中的每个BTS RF连接能够操作用于耦合至BTS的一个或更多个扇区中的一个扇区。如本文中所描述的，根据特定的实现可以使用RF线缆或使用无线线缆和光缆/RF线缆的组合来进行BTS与DAU之间的连接。
图1描绘了使用在本地位置的多个数字接入单元(DAU)和在远端位置的多个数字接入单元(DAU)的DAS系统。根据本发明，每个DAU提供与每个DAU关联的唯一信息，该唯一信息唯一地标识通过特定的DAU接收和传送的数据。如图1所示，3扇区基站连接至菊花式链接的DAS网络，然而在本发明的范围内也包括其他的配置。
本发明的实施方式的一个特征为在DAU或DAU组之间对基站无线电资源进行路由的能力。为了对可从一个或更多个基站得到的无线电资源进行路由，期望的是，在DAS网络中配置DAU的单独的路由器表。通过本发明的实施方式来提供该功能性。
使DAU联网在一起以有利于信号在多个DAU之间的路由。DAU支持RF下行链路信号和RF上行链路信号在基站与各个DAU之间的传输。该架构使得能够同时地向多个DAU传输各个基站信号和从多个DAU传输各个基站信号。使用PEER端口以用于使DAU互连。
DAU具有控制在DAU与连接至该DAU的一个基站(或多个基站)之间传输的下行链路信号和上行链路信号的增益(在宽范围上按照小增量)的能力。该能力提供了用于同时地对特定的远端DAU(或DAU组)与特定的基站扇区之间的路径的上行链路连接性和下行链路连接性进行控制的灵活性。
可以使用单个光纤以用于数据使用例如通过光缆112来连接的粗波分复用器(CWDM)和解复用器在本地DAU与远端DAU之间的传输。本发明的实施方式不限于光缆112的使用，而可以使用其他的通信介质，包括以太网线缆、微波视距链路、无线链路或卫星链路等。
参照图1，光纤112将本地CWDM多路复用器/多路解复用器连接至远端CWDM多路复用器/多路解复用器。在示出的实施方式中，通过远端CWDM多路复用器/多路解复用器提供了三个输出，例如三个不同的光波长。光缆113将远端CWDM多路复用器/多路解复用器连接至远端DAU(DAU 4、DAU 5和DAU 6)。从而，本发明的实施方式提供了与远端DAU连接的本地DAU(该本地DAU可以按照示出的菊花链或其他配置来彼此连接)，该远端DAU还可以按照菊花链或其他配置来彼此连接。如图1所示，连接本地DAU和远端DAU的线缆140/141和线缆142/143分别可以为以太网线缆、光缆、微波视距链路、无线链路或卫星链路等。另外地，虽然BTS与本地DAU之间的连接被示出为RF线缆，然而这不是本发明的实施方式所必需的，而可以使用其他的通信介质。而且，虽然远端DAU包括在远端板中至远端CWDM多路复用器/多路解复用器和RF线缆的光缆连接，然而可以使用其他的通信介质来进行远端板中(例如至移动接入设备)的连接。
如图1所示，在远端位置，通过远端板中的DAU来提供RF输出。在示出的实施方式中，DAU在远端位置互连(例如，DAU在远端位置被菊花式链接)。从而，在图1所示的实施方式中，存在于酒店板中的RF信号被复制在远端板中。换句话说，本发明的实施方式在远端板处虚拟化酒店板。作为示例，通过连接扇区1(120)和DAU 1(102)的RF线缆载送的信号可在连接至DAU 4(105)的RF线缆中得到。因此，来自BTS 1至BTS N的信号虚拟化地从酒店板扩展至远端板(该酒店板与该远端板可能物理上分离数千米的距离)从而克服了如果在试图桥接酒店板与远端板之间的距离的过程中使用连接至BTS的RF线缆则会产生的传送损耗和其他不利影响。酒店板至远端板的虚拟化扩展使得远端板中的RF线缆能够连接至适当的设备，从而虚拟化地在远端板中提供BTS。
本发明的实施方式提供了使得能够实现容量移位的方法和系统。作为示例，信号可以从BTS 1扇区1(121)通过RF线缆路由至DAU 1(102)，经由光纤111通过本地CWDM多路复用器/多路解复用器来传输，经由光缆112传输至远端CWDM多路复用器/多路解复用器，通过光缆113传输至DAU 4(105)，并且然后经由线缆142向下路由至DAU 5(106)，并且然后通过连接至DAU 5的RF线缆输出。从而，使用本发明的实施方式可以控制在远端位置的来自BTS扇区中任意扇区(例如，BTS 1扇区1)的信号的传送。如所示出的，本发明的实施方式提供了灵活性以从与本地DAU连接的预定RF输入线缆向与远端DAU连接的预定RF输出线缆路由信号。另外地，在反方向上，可以从与远端DAU连接的预定RF输入线缆向与本地DAU连接的预定RF输出线缆路由信号。作为示例，信号可以被接收在与DAU 5(106)连接的RF线缆上，被路由至DAU 4(105)，并且然后通过网络被路由。从而，本发明的实施方式在远端位置提供了灵活性以用于例如在远端DAU物理上不在相同位置(例如，DAU 4(105)在一个建筑物中，DAU 5(106)位于另一个建筑物中，而DAU 6(107)位于又一个建筑物中)的情况下从一个装置向另一个装置移动容量。在该情况下，提供灵活性以能够将两个方向上的信号都路由到不同的光缆上。
参照图1，本发明的实施方式提供了酒店板中的RF线缆至远端板中的RF线缆的虚拟扩展或复制。从而，由于远端板中的RF线缆的输出与酒店板中的RF线缆的输入相同，所以BTS被虚拟化地从基站酒店传输至远端位置，从而使得能够实现与移动接入设备的接口连接。虽然酒店板中的连接被示出为RF线缆，然而这不是本发明的实施方式所必需的，而在本发明的范围内包括其他的通信介质，包括以太网线缆、光纤、微波视距链路、无线链路或卫星链路。在一些实施方式中，利用相加来提供单个DAU端口与多个BTS连接的系统。例如，可以将BTS 1扇区1(120)和BTS N扇区1(121)相加，并且然后将其连接至DAU 1(102)中的单个端口。
根据本发明的实施方式，在本地位置和在远端位置都利用DAU。DAU与网络运营控制(NOC)进行通信。该NOC发送命令并且接收来自DAS网络的信息。该DAS网络可以包括多个DAU和DRU。DAU与DRU的网络进行通信，并且DAU发送命令并接收来自DRU的信息。DAU包括接受以及递送RF信号的物理节点和传输数据的光学节点。DAU可以包括内部服务器或外部服务器。该服务器被用来将信息存档在数据库中，该服务器被用来存储DAS网络配置信息，并且该服务器被用来执行各种流量相关处理。该服务器可以被用来将来自DAS网络的信息传送至NOC。
另外地，DRU与DAU进行通信。在一些实施方式中，DRU不与NOC进行通信。DRU接收来自DAU的命令并将信息递送至DAU。DRU包括接受并递送RF信号的物理节点和传输数据的光学节点。如图1所示，由于在一些实现中服务器不与远端DRU一起使用，所以在远端位置的DAU的使用和彼此的连接，例如服务器131与远端DAU连接的使用，提供了不可在远端位置利用了DRU的系统中得到的益处。在其他的实现中，远端DRU可以彼此耦合，并且远端DRU可以连接至服务器，如相对于图3所述。如图1所示出的，远端DAU通过线缆142和143来连接。
图6为示出了根据本发明的实施方式的DAS系统架构的框图。在该系统中，BTS扇区与DAU输入单元之间的连接中的一个或更多个连接利用针对通信路径的至少一部分通信路径的无线连接。如图6所示，一个或更多个有线中继器(中继器1(142)、中继器2(143)和中继器3(144))接收来自天线(天线610、611和612)的RF信号(例如，模拟RF信号)。该有线中继器(可以简称为中继器)接收来自天线的RF信号，并且该中继器将该RF信号转换成光信号，该光信号可以通过光缆传输至DAU(例如，DAU 1(102)、DAU 2(103)和DAU 3(104))。位于地理上与其他系统元件分离的位置的BTS(未示出)耦合至对通过天线610、611或612接收的无线信号进行传送的天线(未示出)。因此，地理上分离的BTS的扇区通过天线的对应设定来与有线中继器进行通信。因此，该架构使得能够实现位于天线610、611和612与有线中继器142、143和144之间的另外的酒店板，从而有效地扩展了通过从BTS 1至DAU的RF连接所限定的原始酒店板。如所示出的，在地理上分离的BTS(未示出)的扇区与有线中继器之间建立无线连接。使用有线中继器从而相对于DAU建立光学连接。
作为示例，地理上分离的BTS(未示出)可以位于与包含有线中继器142至144和DAU的设施相距给定距离(例如2km)处，该有线中继器142至144接收在其各个天线处的来自远端BTS的扇区中的一个扇区的无线RF信号。这些实施方式提供了在如下情况下与地理上分离的BTS的连接性：物理上将该BTS与图6所示的其他设备(例如DAU 1至3)同定位是不方便或不迅速的。
从而，酒店板的限定不限于如相对于图1所述和如图6所示的与BTS的RF连接，然而还包括与接收来自地理上分离的BTS的信号的一个或更多个天线的RF连接。应当指出，本地DAU可以既包括能够操作用于接收来自同定位的BTS的RF信号的一个或更多个RF连接又包括能够操作用于接收来自有线中继器的光信号的一个或更多个光学连接，该有线中继器可以与地理上分离的BTS进行通信。本领域内普通技术人员将会认识到许多变化、修改和替代。
如图6所示，使用光纤来将中继器1至3(142、143和144)连接至DAU 1至3(102、103和104)。因此，DAU提供针对适于连接至BTS的RF线缆的输入以及针对适于连接至有线中继器的光缆的输入，该有线中继器接收来自远端BTS的信号。
图2为根据本发明的一个实施方式的示出了传输路由的基本结构和示例的框图，该传输路由为基于具有在本地位置的多个3扇区BTS和3个DAU、在远端位置的3个DAU、以及在远端的光学接口。如图2所示，分别经由光缆211、212和213来提供多个远端DAU(即，DAU 4(202)、DAU 5(203)和DAU 6(204))与DRU的对应小区(即，小区1、小区2和小区3)之间的通信。从而，该架构提供了通过DRS与移动装置的通信。
如图2所示，单独的基站扇区的无线电资源被传输至DRU的菊花式链接的网络。每个单独的扇区的无线电资源经由联网的DRU来提供对独立的地理区域的覆盖。图2示范了三个小区如何提供对给定地理区域的覆盖，其中每个小区包括7个DRU的独立网络。利用服务器来控制DAS网络中提供的开关函数。参照图2并通过示例，DAU 1(205)接收来自BTS扇区1(120)的下行链路信号，并且DAU 1(205)向BTS扇区1(120)传送上行链路信号。DAU 1将该RF信号转变成用于下行链路的光信号，并且DAU 1将该光信号转变成用于上行链路的RF信号。光纤线缆(215)将期望信号传输至CWDM(221)，以及光纤线缆(215)传输来自CWDM(221)的期望信号，由此对不同DAU光波长进行复用和解复用。光缆(214)在CWDM(221)与CWDM(220)之间传输所有光信号。DAU 4(202)将光信号传输至CWDM(220)，以及DAU 4(202)传输来自CWDM(220)的光信号。DAU 4(202)传输来自DRU的菊花链的上行数据，并且DAU 4(202)将下行数据传输至DRU的菊花链。该菊花链中的其他DRU涉及将光信号向前传递至DRU 1(247)。虽然图2中未示出，然而应当理解的是，RF线缆270连接至BTS。
图3描绘了使用在本地位置的多个数字接入单元(DAU)和在远端位置的多个数字远端单元(DRU)的DAS系统。根据本发明，每个DRU提供与每个DRU关联的唯一信息，该唯一信息唯一地标识通过特定的数字远端单元接收并传送的数据。
DRU 24(302)位于远端位置，并且DRU 24(302)经由菊花链连接至占用小区1(350)的另外的DRU单元。相似地，DRU 25(303)连接至占用小区3的DRU的菊花链，以及DRU 26(304)连接至占用小区2的DRU的菊花链。远端DRU 24、25和26互连，这有利于信号在DRU之间的路由。图3所示的实施方式提供了菊花链架构，该菊花链架构可以与可以使用图2所示的实施方式(例如通过从远端DAU提供多个光学输出)来实现的星形架构相比较。作为示例，除了光缆211之外，还可以在DAU 2(202)的输出处提供另外的光缆(未示出)。本领域内普通技术人员将会认识到许多变化、修改和替代。
本文中示出的服务器例如服务器330在本文中所描述的系统中提供独特的功能性。与服务器330相关的以下论述还可以适用于在本文中论述并在附图中示出的其他服务器。服务器330可以用来建立开关矩阵以使得能够实现信号在远端DRU之间的路由。服务器330还可以存储配置信息，例如，如果系统断电或者一个DRU离线并且然后你将系统上电，则通常将会需要重新配置该系统。服务器330可以存储在对系统和/或DRU进行配置的过程中使用的信息。
图4示出了DAU中的两个元件，即物理节点(400)和本地路由器(401)。物理节点将RF信号转变成用于下行链路的基带，并且物理节点将基带转变成用于上行链路的RF。本地路由器在各个LAN端口、PEER端口与外部端口之间对流量进行定向。物理节点以无线电频率(RF)连接至BTS。物理节点可以用于不同的运营商、不同的频带或不同的信道等。物理节点可以经由双工器来组合下行链路信号和上行链路信号，或者物理节点可以保持下行链路信号和上行链路信号分离，这将是针对单工配置的情况。
图4示出了物理节点具有用于上行链路的单独输出(405)和用于下行链路路径的单独输入(404)的实施方式。物理节点将信号从RF转变成用于下行链路路径的基带，并且物理节点将信号从基带转变成用于上行链路路径的RF。物理节点经由外部端口(409、410)连接至本地路由器。路由器将上行链路数据流从LAN端口和PEER端口定向至选择的外部U端口。相似地，路由器将下行链路数据流从外部D端口定向至选择的LAN端口和PEER端口。
在一个实施方式中，LAN端口和PEER端口经由光纤连接至DAU和DRU的网络。网络连接还可以使用铜互连(比如CAT 5或6布线)、或者其他适合的互连设备。DAU还使用IP(406)连接至互联网。还使用以太网连接(408)来在主机单元与DAU之间进行通信。DRU还可以经由以太网端口直接地连接至远端操作控制中心(407)。
图5示出了DRU中的两个元件，即物理节点(501)和远端路由器(500)。DRU包括远端路由器和物理节点二者。远端路由器在LAN端口、外部端口与PEER端口之间对流量进行定向。物理节点以无线电频率(RF)连接至BTS。物理节点可以用于不同的运营商、不同的频带、不同的信道等。图5示出了物理节点具有用于上行链路的单独输入(504)和用于下行链路路径的单独输出(503)的实施方式。物理节点将信号从RF转变成用于上行链路路径的基带，并且物理节点将信号从基带转变成用于下行链路路径的RF。物理节点经由外部端口(506、507)连接至远端路由器。路由器将下行链路数据流从LAN端口和PEER端口定向至选择的外部D端口。相似地，路由器将上行链路数据流从外部U端口定向至选择的LAN端口和PEER端口。DRU还包含以太网开关(505)使得远端计算机或无线接入点可以连接至互联网。
在一些实施方式中，DAU连接至主机单元/服务器，而DRU不连接至主机单元/服务器。在这些实施方式中，从DAU接收针对DRU的参数变化，其中更新并重新配置该DRU的中央单元为DAU的一部分，该DAU可以连接至主机单元/服务器。本发明的实施方式不限于仅针对说明性目的来描述的这些实施方式。
根据上述描述可知，本发明的实施例还公开了以下技术方案，包括但不限于：
方案1.一种用于在分布式天线系统中对信号进行路由的系统，所述系统包括：
位于本地位置的多个本地数字接入单元(DAU)，所述多个本地DAU中的每个本地DAU彼此耦合并且能够操作用于在所述多个本地DAU之间对信号进行路由，其中，所述多个本地DAU中的每个本地DAU包括一个或更多个基站收发信台(BTS)RF连接，多个BTS RF连接中的每个BTS RF连接能够操作用于耦合至BTS的一个或更多个扇区中的一个扇区；以及
位于远端位置的多个远端DAU，其中，所述多个远端DAU彼此耦合并且能够操作用于在所述多个远端DAU之间传输信号。
方案2.根据方案1所述的系统，其中，所述多个本地DAU经由以下中的至少一个来耦合：以太网线缆、光纤、微波视距链路、无线链路或卫星链路。
方案3.根据方案1所述的系统，其中，所述多个远端DAU经由以下中的至少一个来耦合：以太网线缆、光纤、微波视距链路、无线链路或卫星链路。
方案4.根据方案1所述的系统，还包括与所述多个本地DAU耦合的本地复用器/解复用器和与所述多个远端DAU耦合的远端复用器/解复用器，其中，所述本地复用器/解复用器和所述远端复用器/解复用器经由以下中的至少一个来连接：以太网线缆、光纤、微波视距链路、无线链路或卫星链路。
方案5.根据方案4所述的系统，其中，所述本地复用器/解复用器和所述远端复用器/解复用器包括CWDM系统或DWDM系统中的至少一个。
方案6.根据方案1所述的系统，其中，所述多个本地DAU经由至少一个CWDM复用器/解复用器和至少一个光纤连接至所述多个远端DAU。
方案7.根据方案1所述的系统，其中，所述多个远端DAU包括一个或更多个光学接口或者一个或更多个RF接口。
方案8.根据方案1所述的系统，其中，所述多个远端DAU包括一个或更多个光学接口。
方案9.根据方案8所述的系统，其中，所述一个或更多个光学接口包括光学输入和光学输出。
方案10.根据方案1所述的系统，还包括与所述多个远端DAU中的每个远端DAU耦合的服务器。
方案11.根据方案1所述的系统，其中，所述多个本地DAU经由至少一个DWDM和至少一个光纤连接至所述多个远端DAU。
方案12.根据方案1所述的系统，其中，单个DAU端口能够操作用于被连接至多个BTS。
方案13.一种用于在分布式天线系统中对信号进行路由的系统，所述系统包括：
位于本地位置的多个本地数字接入单元(DAU)，其中，所述多个本地DAU彼此耦合并且能够操作用于在所述多个本地DAU之间对信号进行路由，所述多个本地DAU中的每个本地DAU具有一个或更多个RF输入连接，所述一个或更多个RF输入连接能够操作用于接收来自基站收发信台(BTS)的扇区的RF信号；
位于远端位置的多个远端数字接入单元(DAU)，其中，所述多个远端DAU耦合至所述多个本地DAU，并且所述多个远端DAU彼此耦合；以及
布置在小区中的多个DRU，其中，所述多个DRU中的至少一个DRU耦合至所述多个远端DAU中的至少一个远端DAU。
方案14.根据方案13所述的系统，其中，所述多个远端DAU使用一组复用器/解复用器来耦合至所述多个本地DAU。
方案15.根据方案13所述的系统，其中，所述多个DRU中的至少一个DRU使用光纤来耦合至所述多个远端DAU中的至少一个远端DAU。
方案16.根据方案13所述的系统，还包括与所述多个远端DAU中的每个远端DAU耦合的服务器。
方案17.一种用于在分布式天线系统中对信号进行路由的系统，所述系统包括：
具有多个扇区的第一BTS，其中，所述多个扇区中的每个扇区包括能够操作用于接收RF线缆的RF端口；
具有多个扇区的第二BTS，其中，所述多个扇区中的每个扇区包括能够操作用于接收RF线缆的RF端口；
位于本地位置的第一本地DAU，其中，所述第一本地DAU通过RF线缆连接至所述第一BTS的第一扇区的RF端口，并且所述第一本地DAU通过RF线缆连接至所述第二BTS的第一扇区的RF端口；
位于本地位置的第二本地DAU，其中，所述第二本地DAU通过RF线缆连接至所述第一BTS的第二扇区的RF端口，并且所述第二本地DAU通过RF线缆连接至所述第二BTS的第二扇区的RF端口；
通信介质，所述通信介质连接所述第一本地DAU和所述第二本地DAU；
复用器/解复用器，所述复用器/解复用器耦合至所述第一本地DAU和所述第二本地DAU；
在所述复用器/解复用器与第二复用器/解复用器之间的网络连接；以及
位于远端位置并且与所述第二复用器/解复用器连接的多个远端DAU，其中，所述多个远端DAU彼此耦合，并且所述多个远端DAU耦合至服务器。
方案18.根据方案17所述的系统，其中，所述多个扇区包括三个扇区。
方案19.根据方案17所述的系统，其中，所述通信介质包括以下中的至少一个：以太网线缆、光纤、微波视距链路、无线链路或卫星链路。
方案20.根据方案17所述的系统，其中，所述网络连接包括以下中的至少一个：以太网线缆、光纤、微波视距链路、无线链路或卫星链路。
方案21.根据方案17所述的系统，其中，所述多个远端DAU使用以下中的至少一个来连接：以太网线缆、光纤、微波视距链路、无线链路或卫星链路。
方案22.一种用于在分布式天线系统中对信号进行路由的系统，所述系统包括：
天线，所述天线能够操作用于接收来自基站收发信台(BTS)的信号；
有线中继器，所述有线中继器耦合至所述天线；
本地数字接入单元(DAU)，所述本地数字接入单元(DAU)耦合至所述有线中继器；
第一复用器/解复用器，所述第一复用器/解复用器耦合至所述本地DAU；
第二复用器/解复用器，所述第二复用器/解复用器耦合至所述第一复用器/解复用器；以及
远端DAU，所述远端DAU耦合至所述第二复用器/解复用器。
方案23.根据方案22所述的系统，其中，所述有线中继器使用RF连接来耦合至所述天线。
方案24.根据方案22所述的系统，其中，所述远端DAU的RF连接复制所述有线中继器的RF连接。
方案25.根据方案22所述的系统，其中，所述本地DAU使用光纤连接来耦合至所述有线中继器。
方案26.根据方案22所述的系统，其中，所述本地DAU还包括能够操作用于接收来自第二BTS的RF信号的RF连接。
此外，本发明的实施例还公开了以下技术方案，包括但不限于：
方案1.一种用于在分布式天线系统DAS中路由信号的系统，所述系统包括：
位于本地位置的一个或更多个本地数字接入单元DAU，所述一个或更多个本地DAU中的每个本地DAU包括耦合至上游单元的光端口；以及
位于一个或更多个远端位置的一个或更多个远端DAU，其中，所述一个或更多个远端DAU中的每个远端DAU经由光缆耦合至所述一个或更多个本地DAU。
方案2.根据方案1所述的系统，其中，所述一个或更多个本地DAU彼此耦合，并且能够操作用于在所述一个或更多个本地DAU之间路由信号。
方案3.根据方案1所述的系统，其中，所述本地位置与所述一个或更多个远端位置中的每个远端位置之间的距离大于两公里。
方案4.根据方案1所述的系统，其中，所述系统包括位于所述本地位置的两个或更多个本地DAU和位于远端位置的一个远端DAU。
方案5.根据方案1所述的系统，其中，所述系统包括位于所述本地位置的两个或更多个本地DAU和位于远端位置的两个或更多个远端DAU。
方案6.根据方案1所述的系统，其中，所述系统包括位于所述本地位置的两个或更多个本地DAU和位于两个或更多个远端位置的两个或更多个远端DAU，并且其中，所述一个或更多个远端位置中的每个远端位置处定位有一个或更多个远端DAU。
方案7.根据方案1所述的系统，还包括耦合至所述一个或更多个本地DAU的本地复用器/解复用器和耦合至所述一个或更多个远端DAU的远端复用器/解复用器，其中，所述本地复用器/解复用器和所述远端复用器/解复用器经由光纤连接。
方案8.根据方案7所述的系统，其中，所述本地复用器/解复用器和所述远端复用器/解复用器包括CWDM系统或DWDM系统中的至少一个。
方案9.根据方案1所述的系统，其中，所述一个或更多个本地DAU经由至少一个CWDM复用器/解复用器和至少一个光纤连接至所述一个或更多个远端DAU。
方案10.根据方案1所述的系统，其中，所述一个或更多个远端DAU彼此耦合并且能够操作用于在所述一个或更多个远端DAU之间路由信号。
方案11.根据方案1所述的系统，其中，每个远端DAU耦合至布置在小区中的多个数字远端单元DRU。
方案12.根据方案1所述的系统，其中，所述上游单元包括以下中的至少一个：中继器、基带单元、基站收发信台BTS或DAU。
方案13.一种在分布式天线系统DAS中路由信号的方法，所述方法包括：
将一个或更多个本地数字接入单元DAU设置在本地位置，所述一个或更多个本地DAU中的每个本地DAU包括光端口；
使用所述光端口将所述一个或更多个本地DAU中的每个本地DAU耦合至上游单元；
将一个或更多个远端DAU设置在所述一个或更多个远端位置；以及
经由光缆将所述一个或更多个远端DAU中的每个远端DAU耦合至所述一个或更多个本地DAU。
方案14.根据方案13所述的方法，其中，所述本地位置与所述一个或更多个远端位置中的每个远端位置之间的距离大于两公里。
方案15.根据方案13所述的方法，其中，两个或更多个本地DAU设置在本地位置并且一个远端DAU设置在远端位置。
方案16.根据方案13所述的方法，其中，两个或更多个本地DAU设置在所述本地位置并且两个或更多个远端DAU设置在远端位置。
方案17.根据方案13所述的方法，其中，两个或更多个本地DAU设置在所述本地位置并且两个或更多个远端DAU设置在两个或更多个远端位置，并且其中，在所述两个或更多个远端位置中的每个远端位置处设置有一个或更多个远端DAU。
方案18.根据方案13所述的方法，其中，所述一个或更多个本地DAU经由至少一个CWDM或DWDM复用器/解复用器和至少一个光纤连接至所述一个或更多个远端DAU。
方案19.根据方案13所述的方法，还包括将每个远端DAU耦合至布置在小区中的多个数字远端单元DRU。
方案20.根据方案13所述的方法，其中，所述上游单元包括以下中的至少一个：中继器、基带单元、基站收发信台BTS或DAU。
还应当理解的是，本文中所描述的示例和实施方式仅用于说明性目的，并且本领域内技术人员将会想到根据该示例和实施方式的各种修改或变化，并且该修改或变化应当包括在本申请的精神和范围内以及所附权利要求的范围内。
表1为本文中使用的术语表，包括缩写。
表1
术语表
ACLR 相邻信道泄露比
ACPR 相邻信道功率比
ADC 模数转换器
AQDM 模拟正交解调器
AQM 模拟正交调制器
AQDMC 模拟正交解调器校正器
AQMC 模拟正交调制器校正器
BPF 带通滤波器
CDMA 码分多址
CFR 波峰因子降低
DAC 数模转换器
DET 检测器
DHMPA 数字混合模式功率放大器
DDC 数字下转换器
DNC 下转换器
DPA 多尔蒂功率放大器
DQDM 数字正交解调器
DQM 数字正交调制器
DSP 数字信号处理
DUC 数字上转换器
EER 包络消除与恢复
EF 包络跟随
ET 包络跟踪
EVM 误差向量幅度
FFLPA 前馈线性功率放大器
FIR 有限冲击响应
FPGA 现场可编程门阵列
GSM 全球移动通讯系统
I-Q 同相/正交
IF 中频
LINC 使用非线性元件的线性放大
LO 本地振荡器
LPF 低通滤波器
MCPA 多载波功率放大器
MDS 多向搜索
OFDM 正交频分复用
PA 功率放大器
PAPR 峰均功率比
PD 数字基带预失真
PLL 锁相环
QAM 正交调幅
QPSK 正交相移键控
RF 无线电频率
RRH 远端无线电头
RRU 远端无线电头单元
SAW 表面声波滤波器
UMTS 通用移动通信系统
UPC 上转换器
WCDMA 宽带码分多址
WLAN 无线局域网

Claims (10)

1.一种用于在分布式天线系统DAS中路由信号的系统，所述系统包括：
位于本地位置的一个或更多个本地数字接入单元DAU，所述一个或更多个本地DAU中的每个本地DAU包括耦合至上游单元的光端口；以及
位于一个或更多个远端位置的一个或更多个远端DAU，其中，所述一个或更多个远端DAU中的每个远端DAU经由光缆耦合至所述一个或更多个本地DAU。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或更多个本地DAU彼此耦合，并且能够操作用于在所述一个或更多个本地DAU之间路由信号。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述本地位置与所述一个或更多个远端位置中的每个远端位置之间的距离大于两公里。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统包括位于所述本地位置的两个或更多个本地DAU和位于远端位置的一个远端DAU。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统包括位于所述本地位置的两个或更多个本地DAU和位于远端位置的两个或更多个远端DAU。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，每个远端DAU耦合至布置在小区中的多个数字远端单元DRU。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述上游单元包括以下中的至少一个：中继器、基带单元、基站收发信台BTS或DAU。
8.一种在分布式天线系统DAS中路由信号的方法，所述方法包括：
将一个或更多个本地数字接入单元DAU设置在本地位置，所述一个或更多个本地DAU中的每个本地DAU包括光端口；
使用所述光端口将所述一个或更多个本地DAU中的每个本地DAU耦合至上游单元；
将一个或更多个远端DAU设置在所述一个或更多个远端位置；以及
经由光缆将所述一个或更多个远端DAU中的每个远端DAU耦合至所述一个或更多个本地DAU。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，两个或更多个本地DAU设置在所述本地位置并且两个或更多个远端DAU设置在两个或更多个远端位置，并且其中，在所述两个或更多个远端位置中的每个远端位置处设置有一个或更多个远端DAU。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述一个或更多个本地DAU经由至少一个CWDM或DWDM复用器/解复用器和至少一个光纤连接至所述一个或更多个远端DAU。
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