CN109644152B

CN109644152B - 兼容用于移动电话的标准规范的改善的房屋内传输信号接收

Info

Publication number: CN109644152B
Application number: CN201780042196.2A
Authority: CN
Inventors: H.利普费尔特; C.库纳特; S.彼得森; B.莱姆布克
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2023-02-28
Anticipated expiration: 2037-07-07
Also published as: WO2018007993A1; EP3482535A1; KR20190027845A; EP3482535B1; JP7001226B2; JP2019526197A; IT201600070964A1; US20190182084A1; US10951444B2; KR102431746B1; CN109644152A

Abstract

本发明涉及一种用于接收无线传输的RF传输信号（120）的接收器装置（100）。该接收器装置包括第一转换单元（102），用于将RF传输信号转换为基带信息信号。此外，提供提取单元（104），用于从基带信息信号中提取IQ数据。第二转换单元（106）将IQ数据转换为另一传输信号。另外，提供传输器（108）用于将另外的传输信号（110）无线传输到消费电子接收器单元（200）。这确保了消费电子接收器单元（200）的更好接收，例如，如果它位于建筑物内。为了正常接收RF传输信号（120），消费电子接收器单元（200）设置有用于接收RF传输信号（120）的第一天线装置（202），并且还包括第一信号处理级（204），其用于将RF传输信号转换为包含在RF传输信号中的IQ数据，以及用于将IQ数据处理成消费电子接收器单元的输出信息信号的第二信号转换级（206）。为了适当接收另外的传输信号（110），消费电子接收器单元（200）还设置有第二天线装置（208），其用于接收由接收器装置（100）传输的另一传输信号（110），用于将另外的传输信号转换为IQ数据的第三信号处理级（210），以及切换单元（212）。切换单元包括耦合到第一信号处理级（204）的输出的第一输入（214），耦合到第三信号处理级（210）的输出的第二输入（216），以及耦合到第二信号处理级（206）的输入的输出（218）。

Description

兼容用于移动电话的标准规范的改善的房屋内传输信号接收

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的接收器装置。本发明还涉及根据权利要求6或9的前序部分的消费电子接收器单元。

背景技术

根据权利要求6的消费电子接收器单元是已知的，例如，作为移动电信接收器单元（智能电话）。在某些情况下，这种接收器单元的接收质量在室内环境中并不令人满意。

发明内容

本发明特别旨在改善室内环境中移动电信接收器单元的接收质量。

为此，根据权利要求1的前序部分的接收器装置具有在同一权利要求的特征部分中阐述的特征。同样，根据权利要求6和9的前序部分的消费电子接收器单元具有在权利要求6和9的特征部分中阐述的特征。

本发明基于以下发明构思。

由于在建筑物内接收质量降低的事实，本发明提供了将以无线模式发送并由接收器装置（其接收天线优选地位于建筑物外部）接收的（例如，兼容2G，3G，4G或后来的版本的）HF传输信号转换为另一传输信号，其从原始HF传输信号中提取IQ数据并通过建筑物内已可用的传输装置（例如WLAN）转发所述IQ数据使得这些数据可以由位于建筑物内的消费电子接收器单元接收。

根据本发明，消费电子接收器单元可以接收并进一步处理以另一传输信号的形式传输的IQ数据是合适的。

在权利要求2至5以及权利要求7，8和10至13中限定了接收器装置和消费电子接收器单元的一些有利改善。

本发明的一个特定目的是提供一种接收器装置，一种消费电子接收器单元和一种启动（actuation）软件程序或应用程序，如作为本说明书的组成部分的权利要求中详细阐述的。

附图说明

现在将参考附图更详细地描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的接收器装置的一个实施例；

图2示出了根据本发明的消费电子接收器单元的一个实施例；

图3更详细地示出了图2的接收器单元。

具体实施方式

图1示出了建筑物116。在该建筑物外面，例如，在建筑物116的屋顶上，接收器天线114被布置用于接收无线传输的HF传输信号120。所述天线114是接收器装置100的一部分并且耦合到第一转换单元102的输入。第一转换单元102将HF传输信号转换为基带信息信号，该信号被转发到输出。该输出耦合到提取单元104的输入。在该提取单元104中，从基带信息信号中检索IQ数据并将其转发到输出。该输出耦合到第二转换单元106的输入。在该第二转换单元106中，IQ数据在传输器天线108处被转换成另一传输信号，用于将另外的传输信号无线传输到位于内部的接收器单元200。建筑物。为此目的，传输器天线108位于建筑物内。消费电子接收器单元200可以是例如移动电话（智能电话）。因为接收器单元200位于建筑物内部，所以建筑物中的HF传输信号120的接收质量可能不足。这是提供接收器装置100的原因，接收器装置100接收HF传输信号120并将其转换为另外的传输信号110，然后接收器单元200可以以足够的接收质量接收该传输信号。

HF传输信号例如是兼容移动电信标准规范（例如2G，3G，4G或后来的版本）的传输信号。另外的传输信号110例如是兼容WLAN标准规范（诸如例如IEEE802.11）的传输信号。例如，可以将IQ数据直接输入到WLAN协议的MAC层中。

根据现有技术从提取单元104中的HF传输信号120获得IQ数据，例如由W.Fischer在题为“Digitale Fernseh- und Hörfunktechnik in Theorie und Praxis”的手册（Springer Verlag）中详细描述的那样。例如，参见第239至254页。

IQ数据具有与HF传输信号120相同的内容，即，被呼叫的智能手机的信息，诸如例如，IQ数据中包含的电话号码和实际会话数据。

以上不仅适用于由接收器装置100经由WLAN传输线从天线108传输到消费电子接收器单元200的天线208的IQ数据流，还适用于由消费电子接收器单元200经由所述WLAN传输线上的返回信道从天线208传输到天线108的IQ数据流。该IQ数据流包括必须被传输给呼叫者的接收器单元200的用户的会话的会话数据以及其他数据。通过WLAN传输线在两个方向上在两个设备100和200之间的传输数据通过时分复用发生。

在各个级中从接收器单元200向接收器装置100以相反方向传输的（对话）信息信号的处理与上述信号处理相反。在级206中，除其他之外，语音信息被转换为IQ数据，并且在级210，这种IQ数据被转换为WLAN传输信号，其通过WLAN返回信道被传输到接收器装置100。在接收器装置100的级106中，从接收的WLAN传输信号中检索IQ数据，在级104中，IQ数据被转换成基带信息信号，以及在级102中，它们被转换成HF传输信号（例如与2G，3G，4G或后来的版本兼容），并通过天线114发射。

当然，消费电子接收器单元200应该被设想为能够正确地接收和处理另外的传输信号。图2示出了以消费电子设备的形式实现的这种接收器单元200的一个可能的实施例，例如，一部智能手机。

接收器单元200设置有用于接收HF传输信号120的第一天线装置202，并且还包括第一信号处理级204，其用于将HF传输信号120转换为包含在HF传输信号120中的IQ数据。还有第二信号处理级206，其用于将IQ数据转换成接收器装置200的输出信息信号，其在输出220处可用。这是智能手机的正常实现和操作。

根据本发明，为了接收另外的传输信号110，消费电子接收器单元200还设置有第二天线装置208。如前所述，另一传输信号包括从HF传输信号120检索的IQ数据。接收器单元200还包括第三信号处理级210，其用于从另外的传输信号中提取IQ数据。还存在切换单元212，其包括耦合到第一信号处理级204的输出的第一输入214，耦合到第三信号处理级210的输出的第二输入216，以及耦合到第二信号处理级206的输入的输出218。

更详细地，图2的消费电子接收器单元设置有信号处理级210，以便接收传输器单元116的传输信号，该传输器单元116是具有IP信息分组的WLAN传输信号，该分组包括由单元104提取并存储在这样的分组中的IQ数据。为了接收和处理来自传输器单元116的传输信号，单元210适于首先从传输信号110导出IQ数据并将如此获得的IQ数据解码成IP分组序列，该IP分组包括由单元104产生的IQ数据。此后，单元210适于从这些IP分组中检索存储在IP分组中的IQ数据，并将如此获得的IQ数据提供给交换单元212的终端216。接收器单元200还设置有检测器单元230。

该检测器单元230适于检测HF传输信号120是否具有足够的接收质量。例如，这可以通过测量由天线202接收的信号的接收水平来检测。为此，将所述接收水平与给定阈值进行比较。如果接收水平低于所述阈值，则检测器单元将产生第一控制信号，该第一控制信号将以使得切换单元212将采取其中输入216连接到输出218的位置的方式启动切换单元212。如果接收水平超过所述阈值，则检测器单元将产生第二控制信号，该第二控制信号将以使得切换单元212将采取其中输入214连接到输出218的位置的方式启动切换单元212。

应该理解，切换单元212的控制可以以不同的方式实现，例如，通过检测由传输器单元116传输的传输信号110。这可以通过例如检测传输信号110的接收水平来完成。

消费电子接收器单元200的操作原理如下。

在正常操作条件下，接收器单元200接收HF传输信号120，如果HF传输信号的接收质量足够高，则在级204和206中正确地接收和解码HF传输信号120，从而在输出220产生输出信号。切换单元212处于输入214连接到输出216的位置。此时，消费电子接收器单元200可以接收和处理HF传输信号120。

如果HF传输信号120的接收质量太低以至于在消费电子接收器单元200中不能正确地接收和处理HF传输信号，则检测器单元将产生第一控制信号以使切换单元212进入输入216连接到输出218的位置。

接收器单元200现在将能够接收和处理另外的传输信号110。这意味着，当有来电呼叫时，消费电子接收器单元200将识别IQ数据中其自身的电话号码，然后将以本领域已知的方式通过WLAN线路110建立电话连接，从而可以进行电话交谈。

在该实施例的示例中，消费电子接收器单元200设置有两个不同的天线装置202和208。然而，这不是强制性要求。在另一示例性实施例中，接收器单元200的两个天线布置都实现为单个天线布置。

当消费电子接收器单元200是智能手机时，第三信号处理级中的信号处理和切换设备212的切换功能可以实现为接收器单元200中的单独软件程序或app，从而本发明的功能可以稍后在智能手机中启动。

消费电子接收器单元200的实施例的另一示例包括例如另外设置有图2的信号处理块210和206的膝上型计算机。该实施例将允许通过WLAN线路110与膝上型计算机建立电话交谈。

对于根据本发明起作用的现有膝上型计算机，该膝上型计算机可以配备有安装在其中的软件程序或应用程序，使得元件210和206的功能可以在膝上型计算机中执行。

还可以想到使用软件程序或app，一旦加载到处理器单元中，将启动接收器装置的信号处理块102，104和106的功能，如图1所示。

图3示出了根据图2的本发明的接收器设备的更详细描述。该描述是以层模型的形式。在正常移动电话模式（GSM / LTE）中，与图2中的交换机212相同的交换机312处于如图所示的位置。图2中的信号处理单元204在图3中示为块304，并执行信号提取功能，以便从传输信号120中提取IQ数据。当处于GSM / LTE接收模式时，这实际上是移动电话的接收器和解调链中的层L1。图2中的信号处理单元206在图3中示为框306，并且执行层L2的后续信号处理步骤以及其他。这是MAC（媒体访问控制）信号处理，IP（因特网协议）信号处理，UDP（通用数据报协议）信号处理和RTP（实时传输协议）信号处理。

当接收器设备处于用于接收WiFi / WLAN传输信号110的接收器模式时，开关312处于由虚线指示的另一位置。图2中的信号处理块210在图3中示为块310。首先执行第1层处理，其中从传输信号110中提取IQ数据。这些IQ数据不是已由图1的设备116提取的IQ数据。实际上，在块310的L1层中导出的IQ数据还经受MAC信号处理步骤和IP信号处理步骤。根据在IP信号处理步骤中导出的数据，可以提取由图1的设备116传输的IQ数据。

如此获得的IQ数据通过开关312提供给信号处理块306，并因此经受与信号块304中导出的IQ数据相同的信号处理步骤。

然而在不脱离本发明的保护范围的情况下，可以将各种优选实施例中示出的元件和特征组合在一起。

鉴于以上描述，本领域技术人员将能够在不引入任何进一步的构造细节的情况下实现本发明的目的。

Claims

1.一种电信系统，包括：

用于接收无线传输的HF传输信号（120）的接收器装置（100），包括：

用于将HF传输信号转换为基带信息信号的第一转换单元（102），

用于从基带信息信号中提取IQ数据的提取单元（104）；

用于将IQ数据转换为另外的传输信号(110)的第二转换单元（106），以及

用于无线传输所述另外的传输信号（110）到消费电子接收器单元（200）的传输器（108）；

其中所述另外的传输信号（110）包括所述从基带信息信号中提取的IQ数据，

其中所述接收器装置包括位于建筑物（116）外部并适于接收HF传输信号（120）的天线（114），

其中所述传输器（108）包括位于建筑物（116）内的天线，

且其中所述消费电子接收器单元（200）包括：

用于接收HF传输信号（120）的第一天线装置（202）；

用于将HF传输信号转换为包含在HF传输信号中的IQ数据的第一信号处理级（204）；

第二信号处理级（206），其用于将IQ数据转换成消费电子接收器单元（200）的输出信息信号；

第二天线装置（208），其用于接收所述另外的传输信号（110）；

第三信号处理级（210），其用于将所述另外的传输信号转换为IQ数据；

切换单元（212），该切换单元包括耦合到第一信号处理级（204）的输出的第一输入（214），耦合到第三信号处理级（210）的输出的第二输入（216）和耦合到第二信号处理级（206）的输入的输出（218）；其中

将所述另外的传输信号转换为所述IQ数据包括从所述另外的传输信号中导出IQ数据，将由此获得的IQ数据解码为IP分组序列，以及检索存储在所述IP分组中的IQ数据。

2.根据权利要求1所述的电信系统，其特征在于，HF传输信号（120）是兼容移动电信标准规范的传输信号，所述移动电信标准规范诸如例如2G，3G，4G，5G或后来的版本。

3.根据权利要求1或2所述的电信系统，其特征在于，所述另外的传输信号（110）是兼容WLAN标准规范的传输信号，所述WLAN标准规范诸如例如IEEE802.11。

4.根据权利要求1所述的电信系统，还设置有用于检测HF传输信号的接收质量的检测器单元，其特征在于，所述检测器单元适于在所述接收质量低于给定阈值时产生第一控制信号，并且切换单元是可控切换单元，其适于根据第一控制信号将第二输入连接到相应输出。

5.根据权利要求4所述的电信系统，其特征在于，所述检测器单元适于在所述接收质量超过给定阈值时产生第二控制信号，并且所述可控切换单元适于将所述第一输入连接到作为第二控制信号的函数的相应的输出。

6.根据权利要求4或5所述的电信系统，其特征在于，HF传输信号是兼容移动电信标准规范的传输信号，所述移动电信标准规范诸如例如2G，3G，4G，5G或后来的版本。

7.根据权利要求4或5所述的电信系统，其特征在于，所述第一和第二天线装置被实现为一个公共天线装置。

8.根据权利要求1或2所述的电信系统，其特征在于，所述另外的传输信号是兼容WLAN标准规范的传输信号，所述WLAN标准规范诸如例如IEEE802.11。

9.根据权利要求1或2所述的电信系统，其特征在于所述接收器单元是一种类型的智能电话。