CN110521278A - 用于信号优势的数字das的自动配置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分布式天线系统(DAS)200，以及由DAS 200执行的将由DAS的至少一个数字主单元(201)接收的至少一个参考信号路由到DAS的至少一个数字远程单元的方法(204)的方法。在本发明的一个方面，提供一种数字DAS(200)，其被配置为将由DAS的至少一个数字主单元(201)接收的至少一个参考信号路由到DAS的至少一个数字远程单元(204)。DAS包括至少一个处理单元(260)，其被配置为使DAS测量(S101)所接收的参考信号的强度，确定(S102)所接收的参考信号在被传输到位于由至少一个数字远程单元(204)服务的覆盖区域(234)中的无线通信装置(224)时应具有的所需强度，以及调整(S103)DAS(200)的路由路径的增益，经由该路由路径将所接收的参考信号路由到至少一个数字远程单元(204)的天线端口，使得当从所述至少一个数字远程单元(204)传输时，所接收的参考信号的强度达到所需强度。

Description

用于信号优势的数字DAS的自动配置
技术领域
本发明涉及一种分布式天线系统(DAS)，以及由DAS执行的将由DAS的至少一个数字主单元接收的至少一个参考信号路由到DAS的至少一个数字远程单元的方法。
背景技术
分布式天线系统(DAS)是一种用于在不能从通用移动无线电网络(例如，地铁系统中的隧道或建筑群)中直接服务的区域中提供无线电覆盖的技术，并且在多个无线服务提供商需要提供覆盖的应用中是特别有利的，这是因为单个DAS可以与许多无线电基站一起使用。
典型的数字DAS在图1中示出并且由前端器材组成，前端器材在本文称为数字主单元(DMU)14、15，数字主单元接收来自多个无线电基站(RBS)10-13的下行链路信号，并且转换它们以经由一个或多个路由单元(RU)18在光纤16、17上传送到位于覆盖区域中的多个远程节点19、20，在本文称为数字远程单元(DRU)，其将光学信号转换成无线电信号，该无线电信号可以在由DRU 19、20驱动的天线上广播，以传送到无线通信装置(WCD)21、22(诸如智能电话和平板计算机)/从无线通信装置21、22传送。每个DRU 19、20从其连接的(多个)天线接收上行链路信号，并且转换它们以通过光纤16、17传输回到DMU 14、15，并向前传输到RBS10-13。
如图1所示的现代有源DAS以数字样本的形式传送无线电信号，通常通过光纤连接，但并非总是如此。数字数据传送允许灵活地路由和分配无线电信号，对哪些信号到达哪个DRU进行精细得多的控制。
基站信号被转换成对应于不同载波频率分配的经过滤波的数字数据流，并且同样根据频率分配对上行链路信号进行滤波，并将其发送回到基站。基站接口可以是模拟的(例如，具有射频(RF)下行链路和上行链路信号)或数字的(其中下行链路和上行链路信号以数字形式编码)。
当正确配置DAS时，它示为透明的“管”，信号通过该管在下行链路和上行链路方向上传递，其中在系统安装者设定的每个方向上都有适当的增益。
DAS安装成本的很大一部分来自设置和调试DAS所需工时数。对于数字DAS，主要任务为定义基站使用的载波频率范围(使得适当设定DAS的数字滤波器中心频率和带宽)并设定正确的增益参数，使得在覆盖区域中的每个中实现所需信号电平。在移动网络运营商进行频率重新分配的情况下，其中对特定技术的频率范围的分配被改变，例如当用长期演进(LTE)系统替换传统的全球移动通信系统(GSM)系统时，这项人工作业需要重复和进一步；在此期间，DAS可能不会提供任何无线电覆盖。
发明内容
本发明的一个目的为解决或至少减轻本领域中的这一问题，并从而提供一种通过DAS将一个或多个参考信号路由到预期的无线通信装置的改进方法。
在本发明的第一方面，该目的通过由数字分布式天线系统(DAS)执行的方法实现，该方法将由DAS的至少一个数字主单元接收的至少一个参考信号路由到DAS的至少一个数字远程单元。该方法包括测量所接收的参考信号的强度，确定所接收的参考信号在被传输到位于由至少一个数字远程单元服务的覆盖区域中的无线通信装置时应具有的所需强度，以及调整DAS的路由路径的增益，经由该路由路径将所接收的参考信号路由到至少一个数字远程单元的天线端口，使得当从所述至少一个数字远程单元传输时，所接收的参考信号的强度达到所需强度。
在本发明的第二方面，该目的通过被配置为将由DAS的至少一个数字主单元接收的至少一个参考信号路由到DAS的至少一个数字远程单元的DAS而实现。DAS包括至少一个处理单元，其被配置为使得DAS测量所接收的参考信号的强度，确定所接收的参考信号在被传输到位于由至少一个数字远程单元服务的覆盖区域中的无线通信装置时应具有的所需强度，以及调整DAS的路由路径的增益，经由该路由路径将所接收的参考信号路由到至少一个数字远程单元的天线端口，使得当从所述至少一个数字远程单元传输时，所接收的参考信号的强度达到所需强度。
在DAS安装中，WCD应优先选择来自特定覆盖区域的DAS的信号，而不是其他信号。在建筑物内安装的示例中，这些其他信号可能来自位于建筑物外部的宏基站，或者来自建筑物中另一层上的DAS的不同扇区输出。
运营商核心网络基于由WCD对基站广播的特定参考信号进行的测量而做出关于WCD应使用哪个RBS信号的决定。由RBS传输到DMU并且传输到服务于特定覆盖区域的DRU上的参考信号的强度必须足够高，使得来自DAS的参考信号电平显著高于相邻小区的替代参考信号。这被称为信号优势
有利地，利用本发明，这由DAS通过测量所接收的参考信号的强度而实现，例如，以经由DAS的DRU用于特定WCD的所接收的参考信号的实际功率电平LA的形式。
进一步地，确定所接收的参考信号在被传输到位于由DRU服务的覆盖区域中的WCD时应具有的所需强度。当配置DAS时，这一要求的水平通常已由系统安装者确定，并存储在DAS单元可访问的数据库中(例如，在DMU和DRU中的一个或多个内，或者在单独的控制单元中)。因此，确定所接收的参考信号应达到的所需功率电平LR。
此后，DAS调整路由路径的增益，经由该路由路径将所接收的信号路由到DRU天线端口，使得当参考信号从DRU传输到服务于WCD的覆盖区域中时，实际功率电平LA已达到所需功率电平LR。
有利地，利用所描述的实施例，DAS已产生具有能够使DRU占据信号优势的功率电平的输出信号。
在实施例中，DAS进一步识别从其传输所接收的参考信号的通信系统的类型；其中所述接收的参考信号应具有的所述所需强度的确定由规定的所述识别的通信系统类型确定。有利地，这使得本发明的DAS能够连接到任何类型的无线电通信系统，其中系统安装者仅需要很少的配置工作。
在进一步的实施例中，DAS进一步监控所接收的参考信号的强度，并且如果所监控的参考信号指示所接收的参考信号的强度已改变，则进一步调整路由路径的增益。有利地，通过使DAS紧密跟踪输入到DAS的参考信号，并快速调整到信号电平的任何变化，信号优势得以保持。进一步有利的是，由于DAS快速起作用，因此不存在导致信号优势暂时丧失的风险。
在更进一步的实施例中，如果所接收的参考信号的测量强度在预先配置的范围之外，例如使得不能经由任何DAS路由路径达到所需强度，则DAS向DAS监管器发出警报。因此，可有利地快速检测和报告任何系统故障，诸如防止信号到达DAS的断线。
将在详细描述中阐述本发明的进一步的实施例。
通常，除非本文另有明确定义，否则权利要求中使用的所有术语将根据它们在技术领域中的普通含义而解释。除非另外明确说明，否则所有对“一个(a)/一个(an)/该(the)元件、设备、部件、装置、步骤等”的引用将被公开解释为指代元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个实例。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行。
附图说明
现在参考附图通过示例描述本发明，在附图中：
图1示出典型的数字DAS；
图2示出连接到无线电基站的根据本发明的DAS的示例；
图3示出本发明的DAS，其中每个DRU分别提供覆盖区域以用于服务至少一个WCD；
图4示出说明根据实施例的在DAS中路由参考信号以用于获得信号优势的方法的流程图；
图5示出说明根据又一实施例的在DAS中路由参考信号的方法的流程图；
图6示出说明根据又一实施例的在DAS中路由信号的方法的流程图；以及
图7示出在实施例中的本发明的DAS，其中放大器和滤波器中的一个或两个布置在路由路径中以用于调整路由路径的增益。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，附图中示出本发明的某些实施例。然而，本发明可以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例；相反，这些实施例以示例的方式提供，使得本公开将为彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。相似的标号在整个说明书中指代相似的元件。
图1示出先前已在背景技术节中描述的典型的数字DAS。
图2示出在本发明的实施例中RBS 250、251、252如何连接到DAS 200的示例。如果RBS-DAS接口使用模拟RF信号，如图2所示，则从RBS无线电单元(RU)接收载波信号。基站供应商在如何实现载波传输方面具有很大的自由度。RBS 251-252连接到核心网络280。
例如，对于第一RBS 250，可从单个基带单元(BBU)270生成载波，BBU 270在连接到该BBU的若干不同RU 271、272上传输不同载波，并且传输到DAS的第一DMU 201上，该第一DMU 201通过DAS传送网络203将载波路由并路由到一个或多个DRU上，在借助于五个DRU204-208示出的该特定示例性实施例中，每个DRU服务于位于由相应DRU提供的覆盖区域中的一个或多个无线通信装置(WCD)，诸如移动电话、智能手表、平板计算机、用于汽车的便携式WiFi路由器等。
进一步地，对于第二RBS 251，单个BBU 273可生成经由不同RU 274、275传输到DAS200的多个DMU 201、202的载波，以用于进一步路由到DRU 204-208中的一个或多个。
替代地，对于第三RBS 252，单个RU 277可将若干载波从一个BBU 276传输到DAS200。也可通过运营商的核心网络280连接若干BBU并且彼此协调，使得一个BBU传输一组载波并且另一个BBU传输另一组载波。
DAS 200将通过空中接口290接收的无线电信号转换成数字信号，并且然后在下行链路方向上滤除不同的载波，以为每个载波生成单独的数字数据流，然后在DRU204-208处将其转换回RF信号以用于经由连接到DRU的DAS天线进行传输。
在该特定示例中，示出模拟RBS-DAS接口。注意，当RBS-DAS接口为数字的时，本发明同样适用。
图3示出本发明的DAS 200，其中每个DRU 204-208分别为服务至少一个WCD234-238提供覆盖区域224至覆盖区域228。
DAS安装的目标中的一个在于，WCD应优先于其他信号选择来自用于特定覆盖区域的DAS的信号。在建筑物内安装的示例中，这些其他信号可能来自位于建筑物外部的宏基站，或者来自建筑物中另一层上的DAS的不同扇区输出。
例如，只要第一WCD 224位于由第一DRU 204提供的第一覆盖区域234中，第一WCD224就应选择由第一DRU 204传输的信号。如果并且当第一DRU 224进入第二覆盖区域235时，第一WCD 224应优选地选择由第二DRU 205传输的信号。
运营商核心网络基于由WCD对基站广播的特定参考信号进行的测量而做出关于WCD应使用哪个RBS信号的决定。例如，在LTE系统中，为小区特定参考信号(C-RS)保留特定正交频分复用(OFDM)载波和时隙，以给出称为参考信号接收功率(RSRP)的度量。在宽带码分多址(WCDMA)系统中，特定扩展码定义服务于类似目的的公共导频信道(CPICH)。在GSM中，RBS接收信号强度指示符(RSSI)基于频率控制信道(FCCH)的测量，该频率控制信道在来自RBS的广播信道(BCH)上复用。
由RBS传输到DMU并且传输到服务于特定覆盖区域的DRU上的参考信号的强度必须足够高，使得来自DAS的参考信号电平显著高于相邻小区的替代参考信号。这被称为信号优势。
图4示出说明根据实施例的在DAS中路由参考信号以用于获得信号优势的方法的流程图。
因此，在从RBS接收到参考信号时，DAS 200在步骤S101中借助于根据由DAS传递的调制波形的类型可操作的附加信号处理而确定所接收的参考信号的强度。因此，第一DMU201接收参考信号并测量例如由第一DRU 204服务的用于第一WCD 224的所接收的参考信号的实际功率电平LA。
进一步地，在步骤S102中，确定所接收的参考信号在被传输到位于由第一DRU204服务的第一覆盖区域234中的第一WCD 224时应具有的所需强度。在配置DAS200时通常已确定该所需水平，并且该所需水平存储在DMU 201、202可访问的DAS数据库中。因此，确定所接收的参考信号应达到的所需功率电平LR。
DRU输出端处的所需参考信号电平LR主要由两个参数定义：
·DAS信号应占据优势地位的其他潜在信号源覆盖区域边缘处的信号强度。
·从DRU到覆盖区域边缘处的WCD的路径损耗，这取决于要覆盖的区域的大小以及通过连接到该特定DRU的天线系统的损耗。
第一参数在系统安装期间通过步行测试进行测量，该步行测试采用专门设计的WCD以记录信号电平。第二参数可例如通过在DRU的输出端处生成已知电平的导频音而进行测量(DRU通常为工厂校准的，使得特定数字信号电平的输出功率为精确已知的)。
因此，在步骤S102中确定参考信号的所需强度LR时，在实施例中，DAS 200可通过例如从DAS 200可访问的数据库中查找由系统安装者设定的预配置值而获取所需强度LR。
在当前的DAS系统中，将所需信号电平转换成下行链路增益设置并非易事。RBS通常经由高功率衰减器和同轴RF电缆连接，这导致RBS-DAS接口上的未知损耗。来自RBS的信号不仅由参考信号，而且由其他传输组成。现代数字DMU能够准确地测量输入功率电平，但不能将感兴趣的特定参考信号与其他业务信号区分开(该业务信号也将根据连接到RBS的WCD的数量而变化)，因为它们仅用作转发所接收的信号的“管”，而不知道正在传输的调制波形的细节。
现在，在步骤S103中，DAS 200调整DAS 200的路由路径的增益，经由该路由路径将所接收的信号路由到第一DRU 204，使得当参考信号从第一DRU 204传输到服务于第一WCD224的覆盖区域224中时，实际功率电平LA已达到所需功率电平LR。
有利地，利用所描述的实施例，DAS 200已产生具有能够使第一DRU 204占据信号优势的功率电平的输出信号。
再次参考图3，示出本发明的实施例中的DAS 200，由DAS 200执行的方法的步骤实际上由处理单元260执行，处理单元260以一个或多个微处理器的形式实现，该微处理器经布置以执行下载到与微处理器相关联的存储介质262(诸如随机存取存储器(RAM)、闪存存储器或硬盘驱动器)的计算机程序261。处理单元260经布置以当包括计算机可执行指令的适当计算机程序261被下载到存储介质262并由处理单元260执行时，使DAS 200执行根据实施例的方法。存储介质262也可为包括计算机程序261的计算机程序产品。替代地，可借助于合适的计算机程序产品(诸如数字多功能盘(DVD)或记忆棒)将计算机程序261传递到存储介质262。作为进一步的替代方案，可通过网络将计算机程序261下载到存储介质262。替代地，处理单元260可以以数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等的形式实现。
典型地，DMU 201、202和DAS传送网络203中的每个以及DRU 204-208包括这些或类似的部件，以便执行适当的操作。
现在，在本发明中，这些处理单元260有利地被配置为支持DAS 200所连接的通信系统的所需标准，以便能够识别所接收的相应标准的参考信号，并因此确定参考信号在被传输到和打算传输到WCD时在DRU的天线端口处应具有哪个所需信号电平LR。
图5示出说明根据又一实施例的在DAS中路由参考信号以用于获得信号优势的方法的流程图。
在该特定实施例中，在步骤S101中确定接收所接收的强度之前或之后(在该示例性实施例中；之前)，DAS 200在步骤S100中识别从其传输所接收的信号的通信系统的类型。
因此，由DAS 200分析从RBS接收的信号，该DAS 200识别信号是否源自例如GSM、LTE、WCDMA还是源自通用移动电信系统(UMTS)系统。
根据识别的网络系统的类型，将设定所需信号强度。换句话说，所接收的信号应具有的所需强度的确定如由识别的通信系统类型规定的而确定。
如前所述，在例如LTE系统中，为小区特定参考信号C-RS保留特定OFDM载波和时隙，以给出称为参考信号接收功率(RSRP)的度量。
因此，DAS 200将在步骤S100中例如通过当DAS被配置为路由特定载波时的预配置而识别参考信号源自的通信系统为LTE系统，其中DAS 200从所接收的LTE传输中提取C-RS(包括控制数据以及有效载荷数据)，并且在步骤S102中通过获取与系统安装者在DAS 200设置时设定的特定传输和目的地DRU相关联的预先存储的LR值而确定所需参考信号电平LR。
在确定LR之前或之后，在步骤S101中测量C-RS的实际信号电平LA，并且调整所选路由路径的增益，当参考信号C-RS从第一DRU 204传输并且传输到位于由第一DRU 204服务的覆盖区域234中的第一WCD 224上时，LA＝LD。
有利地，本发明的DAS 200在该实施例中被扩充，使得它在DAS 200路由到预期WCD的信号类型方面不再为纯粹的透明“管”，而是具有被传送的信号的特定协议的意识，根据信号源自的通信系统类型的要求配置协议。
以这种方式，如先前参考图3所描述的，DAS 200利用(多个)处理单元260实现测量和确定参考信号电平LA所需物理层信号处理。由于缺乏实时要求，可针对DAS优化该信号处理；可利用单个处理单元260依次在多个基站输入端上顺序执行测量而执行离线处理。
图6示出说明根据又一实施例的在DAS中路由信号的方法的流程图。
现在，DAS 200在步骤S104中监控由RBS连续提交给DAS 200的所接收的参考信号的强度，并且如果DAS 200检测到实际功率电平LA改变，则DAS 200返回到步骤S103。并且进一步调整路由路径的增益以满足LA的变化，以便确保参考信号的功率电平处于所需电平LR，即LA＝LR。如果实际信号电平LA没有变化，则保持当前的路由路径增益。
在更进一步的实施例中，如果所接收的参考信号的测量强度LA在预定范围之外，例如使得不能经由任何DAS路由路径达到所需强度LR，则DAS向DAS监管器发出警报。这是有利的，因为它向监管器指示系统故障，诸如，例如防止信号到达DAS 200的断开的电缆。
图7示出在实施例中的本发明的DAS 200，其中放大器240布置在路由路径中以用于调整路由路径的增益，以便在第一DRU 204的输出端处提供具有所需功率电平LR的参考信号。
因此，可通过可变增益放大器240控制路由路径的增益，经由该路由路径将所接收的参考信号从第一DMU 201传送到第一DRU 204。放大器240可为模拟或数字类型。进一步应注意，虽然图7中的放大器240被示出为位于DAS传送网络203中，诸如，例如，在DAS的路由单元中；放大器240可位于路由路径中的任何位置，例如在DMU 201中或在DRU 204中。进一步应注意，放大器240可由分布式增益级实现，该分布式增益级包括物理上位于路由路径的不同区段处的多个单独的部件。
以上主要参考几个实施例描述本发明。然而，如本领域技术人员容易理解的，除了上面公开的实施例之外的其他实施例同样可能在由所附专利权利要求定义的本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种由数字分布式天线系统DAS(200)执行的将由所述DAS的至少一个数字主单元(201)接收的至少一个参考信号路由到所述DAS的至少一个数字远程单元(204)的方法，包括：
测量(S101)所接收的参考信号的强度；
确定(S102)所述接收的参考信号在被传输到位于由所述至少一个数字远程单元(204)服务的覆盖区域(234)中的无线通信装置(224)时应具有的所需强度；以及
调整(S103)所述DAS(200)的路由路径的增益，经由所述路由路径将所述接收的参考信号路由到所述至少一个数字远程单元(204)的天线端口，使得当从所述至少一个数字远程单元(204)传输时，所述接收的参考信号的所述强度达到所述所需强度。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
识别(S100)从其传输所述接收的参考信号的通信系统的类型；其中所述接收的参考信号应具有的所述所需强度的(S102)确定由规定的所述识别的通信系统类型确定。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，进一步包括：
监控(S104)所述接收的参考信号的所述强度；以及
如果所述监控的参考信号指示所述接收的参考信号的所述强度已改变，则进一步调整(S103)所述路由路径的所述增益。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：
如果所述接收的参考信号的所述测量强度在预定范围之外，则向DAS监管器发出警报。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述路由路径的所述增益的所述调整(S103)通过以下步骤执行：
调整布置在所述路由路径中的可变增益放大器(240)的所述增益，经由所述路由路径路由所述接收的参考信号。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述参考信号的所述所需强度的所述确定(S102)通过以下步骤执行：
从所述DAS可访问的数据库中获取所述所需强度的预配置值。
7.一种数字分布式天线系统DAS(200)，被配置为将由所述DAS的至少一个数字主单元(201)接收的至少一个参考信号路由到所述DAS的至少一个数字远程单元(204)，所述DAS包括至少一个处理单元(260)，所述至少一个处理单元(260)被配置为使得所述DAS：
测量所接收的参考信号的强度；
确定所述接收的参考信号在被传输到位于由所述至少一个数字远程单元(204)服务的覆盖区域(234)中的无线通信装置(224)时应具有的所需强度；以及
调整所述DAS(200)的路由路径的增益，经由所述路由路径将所述接收的参考信号路由到所述至少一个数字远程单元(204)的天线端口，使得当从所述至少一个数字远程单元(204)传输时，所述接收的参考信号的所述强度达到所述所需强度。
8.根据权利要求7所述的DAS(200)，所述处理单元(260)进一步被配置为使所述DAS：
识别从其传输所述接收的参考信号的通信系统的类型；其中所述接收的参考信号应具有的所述所需强度的确定由规定的所述识别的通信系统类型确定。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的DAS(200)，所述处理单元(260)进一步被配置为使所述DAS：
监控所述接收的参考信号的所述强度；以及
如果所述监控的参考信号指示所述接收的参考信号的所述强度已改变，则进一步调整所述路由路径的所述增益。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的DAS，所述处理单元(260)进一步被配置为使所述DAS：
如果所述接收的参考信号的所述测量强度在预定范围之外，则向DAS监管器发出警报。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的DAS，所述处理单元(260)进一步被配置为当调整所述路由路径的所述增益时使所述DAS：
调整布置在所述路由路径中的可变增益放大器(240)的所述增益，经由所述路由路径路由所述接收的参考信号。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的DAS，所述处理单元(260)进一步被配置为当确定所述参考信号的所述所需强度时使所述DAS：
从所述DAS可访问的数据库中获取所述所需强度的预配置值。
13.一种计算机程序(261)，包括计算机可执行指令，以用于当所述计算机可执行指令在包括在所述DAS中的处理单元(260)上执行时，使DAS(200)执行根据权利要求1至6中任一项所述的步骤。
14.一种计算机程序产品，包括计算机可读介质(262)，所述计算机可读介质具有在其上实现的根据权利要求13所述的计算机程序(261)。
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