CN111213327A - 在异常情况下确保无线电服务质量的冗余无线通信系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于无线通信系统的具有冗余功能的转发器。转发器包括下行链路转发器电路系统、上行链路转发器电路系统、检测功能、至少一个存储器和控制器。检测功能被配置为检测基站与转发器之间的通信的情况。至少一个存储器用于存储设置用于接口连接转发器与基站中的主基站之间的通信的参数的主配置以及设置用于接口连接转发器与基站中的至少一个次基站之间的通信和/或转发器与主基站之间的信号线路中的次信号线路的参数的至少一个次配置。控制器被配置为一经检测功能检测到转发器与主基站之间的异常通信，实施至少一个次配置以与相关联的次基站通信。

Description

在异常情况下确保无线电服务质量的冗余无线通信系统和 方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月18日提交的美国临时专利申请序列No.62/573,836的权益，据此其通过引用整体并入本文。

背景技术

转发器(repeater)系统(诸如分布式天线系统(DAS)、单节点转发器、射频(RF)转发器等)典型地用于改善由一个或多个基站提供的无线射频(RF)覆盖。转发器典型地经由具有定向无线电方向图的天线拾取无线电信号并将无线电信号发送到基站。转发器系统典型地包括与多个远程天线单元通信地耦合的一个或多个主单元(master unit)，其中每个远程天线单元可以直接地耦合到主单元中的一个或多个，或者经由一个或多个其它远程天线单元和/或经由一个或多个中间或扩充单元间接地耦合。转发器典型地用于改善由耦合到主单元的一个或多个基站提供的覆盖。这些基站可以经由一根或多根线缆或经由无线连接(例如，使用一个或多个施主天线)耦合到主单元。由基站提供的无线服务可以包括商业蜂窝服务和/或私有或公用安全无线通信。

转发器的使用提供了增加的容量以及额外的覆盖。安全相关的RF系统典型地按需求被激活或被连续地操作。在紧急状况下(诸如火灾或安全事件)，由于安全无线服务的许多额外用户的存在，由转发器和相关联的基站相关装备提供的安全无线容量可能不足。作为结果，通常为用于这种安全应用的系统供给额外的基站和转发器。在安全相关的系统中，必须在短时间内激活冗余配置，否则可能发生掉话。

当由紧急服务提供者来计划在公用安全相关设施内的覆盖时，系统的信号分配基础设施可以在私有和公用安全服务之间共享，每个服务在它们自己的频带上操作。例如，在德国用于德国公用安全数字无线电(BDBOS)TETRA网络的分配的授权频带为用于上行链路通信的380-385MHz以及在下行链路通信中的390-395MHz。针对私有安全服务，不同的频带被使用。例如，针对私有安全服务，415-420MHz可以用于上行链路通信，而425-430MHz可以用于下行链路通信。公用安全信号通常被诸如警察或消防之类的政府机关使用，且公用安全覆盖可从跨大地理区域(例如，全国范围的覆盖范围)提供的基站获得。相比之下，私有安全信号覆盖通常在特定设施内或者例如用于设施操作者的使用的私有服务责任的其它区域内被找到。

在被转发之前下行链路RF信号和上行链路RF信号被放大的意义上，转发器系统可以被实现为“有源”系统。有源转发器系统可以用在例如体育场馆、建筑物(宾馆、购物中心或贸易中心)、地铁站和机场、火车和隧道中。每个基站可以经由一根或多根线缆或经由无线连接(例如，使用一个或多个施主天线)耦合到转发器系统。转发器系统可以用在其它应用中。

耦合到转发器系统的每个基站的容量可以专用于转发器系统。耦合到转发器系统的每个基站的容量也可以在转发器系统和与基站同地的基站天线系统当中共享和/或在转发器系统和一个或多个其它转发器系统当中共享。

如上面所讨论的，转发器提供在建筑物中的无线通信覆盖，用于商业使用和用于像救援服务的公用服务。转发器通常通过具有朝向特定基站的定向无线电方向图的天线从基站信号拾取无线电信号。对于公用服务，还需要在紧急状况下或更一般地在异常情况下(像火灾或基站的维护)提供覆盖。正常情况被定义为，例如，当主基站处于工作状态(on-duty)以及连接天线与转发器的主信号线路不受干扰时。异常情况被定义为，例如，当由于维护导致主基站不在工作状态(off-duty)或主信号线路断开时。其它异常情况示例可以包括建筑物中主信号路径断开、由于障碍物引起的增加的自由空间损耗导致的信号损耗，以及天线故障/损坏/未对准。其它异常情况也是可能的。

发明内容

以下发明内容是通过示例而非限制的方式做出的。它仅被提供用于帮助读者理解所描述的主题的一些方面。实施例提供了一种无线通信系统，该无线通信系统提供了在转发器、主基站和至少一个次基站之间的冗余通信。在实施例中，当在转发器与主基站之间检测到异常通信时，单个转发器选择性地实施存储的配置，以建立与次基站的或沿着到主基站的次通信线路的替代通信。

在一个实施例中，提供了一种用于无线通信系统的具有冗余功能的转发器。所述转发器包括下行链路转发器电路系统、上行链路转发器电路系统、检测功能、至少一个存储器以及控制器。所述下行链路转发器电路系统用于接口连接从基站到用户装备的通信。所述上行链路转发器电路系统用于接口连接从用户装备到基站的通信。所述检测功能被配置为检测基站与转发器之间的通信的情况。所述至少一个存储器用于存储设置用于接口连接转发器与基站中的主基站之间的通信的参数的主配置以及设置用于接口连接转发器与基站中的至少一个次基站之间的通信的参数的至少一个次配置。所述控制器被配置为一经检测功能检测到转发器与主基站之间的异常通信，实施所述至少一个次配置以与相关联的次基站通信。

在另一个示例实施例中，提供了一种用于无线通信系统的具有冗余功能的转发器。所述转发器包括下行链路转发器电路系统、上行链路转发器电路系统、检测功能、至少一个存储器以及控制器。所述下行链路转发器电路系统用于接口连接从基站到用户装备的通信。所述上行链路转发器电路系统用于接口连接从用户装备到基站的通信。所述检测功能被配置为检测基站与转发器之间的通信的情况。所述至少一个存储器用于存储设置用于接口连接转发器与基站中的主基站之间沿着主通信链路的通信的参数的主配置以及设置用于接口连接转发器与主基站之间沿着次通信链路的通信的参数的至少一个次配置。所述控制器被配置为一经检测功能检测到主通信链路上的异常通信，实施所述至少一个次配置以沿着次通信链路与主基站通信。

在另一个实施例中，提供了一种具有冗余功能的无线通信系统。所述通信系统包括主基站、至少一个次基站、至少一个天线、至少一个通信链路以及转发器。所述转发器包括下行链路转发器电路系统、上行链路转发器电路系统、检测功能、至少一个存储器以及控制器。所述下行链路转发器电路系统用于接口连接从所述至少一个次基站和主基站中的一个到用户装备的通信。所述上行链路转发器电路系统用于接口连接从用户装备到所述至少一个次基站和主基站中的一个的通信。所述检测功能被配置为检测转发器与主基站之间的通信以及转发器与所述至少一个次基站之间的通信的情况。所述至少一个存储器用于存储主配置以及至少一个次配置。主配置设置用于接口连接转发器与主基站之间的通信的参数，以及所述至少一个次配置设置用于接口连接转发器与所述至少一个次基站之间的通信的参数。所述控制器被配置为一经检测功能检测到转发器与主基站之间的异常通信，实施所述至少一个次配置。所述至少一个天线用于接收和发送在转发器与主基站之间以及在转发器与所述至少一个次基站之间的通信。所述至少一个通信链路将所述至少一个天线通信地耦合到转发器。

在另一个实施例中，提供了一种在无线通信系统中提供冗余的方法。所述方法包括监测无线通信系统的主基站与转发器之间的通信。一经检测到指示转发器与主基站之间的异常通信的切换情况，利用转发器实施次配置。此外，一经实施次配置，经由第二通信链路建立在转发器与无线通信系统之间的通信。

在又一个实施例中，提供了一种操作冗余无线通信系统的方法。所述方法包括监测无线通信系统的主基站与转发器之间的通信。一经检测到指示转发器与主基站之间在主通信线路上的异常通信的切换情况，利用转发器实施次配置。根据转发器的次配置的实施，使用次通信线路建立在转发器与主基站之间的通信。

附图说明

图1是根据一个示例性实施例的具有冗余功能的无线通信系统的框图。

图2是根据一个示例性实施例的转发器的框图。

图3A是图示根据一个示例性实施例的利用DSP单元的对多个下行链路子带的处理的框图。

图3B是图示根据一个示例性实施例的利用DSP单元的对多个上行链路子带的处理的框图。

图4图示了根据一个示例性实施例的冗余流程图。

图5A图示了根据一个示例性实施例的实现正常主配置的冗余通信系统。

图5B图示了根据一个示例性实施例的实现次配置的图5A的冗余通信系统。

图6图示了根据一个示例性实施例的实现次配置的具有分路器(splitter)的另一个冗余通信系统。

图7A图示了根据一个示例性实施例的使用位于建筑物外部的中继器的另一个冗余通信系统。

图7B图示了根据一个示例性实施例的使用位于建筑物内部的中继器的另一个冗余通信系统。

图7C图示了根据一个示例性实施例的实现次配置的具有中继器和反馈的另一个冗余通信系统。

图7D图示了根据一个示例性实施例的实现次配置的具有中继器对的另一个冗余通信系统。

根据惯例，各种描述的特征不是按比例绘制的，而是以强调与所描述的主题相关的特定特征的方式而绘制的。参考符号遍及图和文本表示相同的元素。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考了附图，附图形成其一部分，并且在其中通过说明的方式示出了可以实践本发明的特定实施例。这些实施例被足够详细地描述，以使本领域技术人员能够实践这些实施例，并且要理解的是，可以利用其它实施例，以及可以做出改变，而不脱离本发明的精神和范围。因此，以下详细描述不应被认为是限制性意义的，并且本发明的范围仅由权利要求及其等同来限定。

实施例提供了具有冗余功能的无线通信系统，用于建筑物或类似覆盖区域中的覆盖。实施例采用具有至少一个冗余配置的单转发器，该单转发器被设计为当主要(主)基站(或主通信线路)不可用时与辅助(次)基站(或沿着次通信链路，该次通信链路可能包括或可能不包括次基站)通信。在实施例中，从一个配置到另一个配置的切换发生在非常短的时间内，并且因此提供了在建筑物内的不间断的无线服务。参考图1，图示了一实施例的具有冗余功能的无线通信系统90的示例。在这个示例中的通信系统90包括单个转发器100、主基站102、次基站110-1至110-n、天线130和116以及用户装备114和115。主基站102包括第一基站天线104，其经由天线130与转发器100通信。在这个示例中，天线130用于经由相应的次天线112-1至112-n与次基站110-1至110-n通信。此外，天线116用于与诸如但不限于移动通信设备的用户装备114和115通信。转发器100接口连接相应的基站102、110-1至110-n与用户装备114和115之间的通信。

在这个示例中，转发器100被图示为包括下行链路转发器电路系统119和上行链路转发器电路系统120。一般而言，下行链路转发器电路系统119被配置为从一个或多个基站102和110-1至110-n接收一个或多个下行链路信号。这些信号在这里也被称为“基站下行链路信号”。每个基站下行链路信号包括用于通过相关的无线空中接口在下行链路方向上与用户装备(UE)114和115通信的一个或多个射频信道。典型地，每个基站下行链路信号都被作为模拟射频信号接收，尽管在一些实施例中，基站信号中的一个或多个是以数字形式被接收的(例如，在一些实现为数字DAS的转发器系统中，基站下行链路信号中的一个或多个是以符合例如公共公用无线电接口(“CPRI”)协议、开放无线电装备接口(“ORI”)协议、开放基站标准倡议(“OBSAI”)协议或其它协议的数字基带形式被接收的)。

转发器系统100中的下行链路转发器电路系统119还被配置为生成从与转发器系统100相关联的一个或多个覆盖天线116辐射的一个或多个下行链路射频信号，用于被UE114和115接收。这些下行链路射频信号是模拟射频信号，并且在这里也被称为“转发的下行链路射频信号”。每个转发的下行链路射频信号包括用于通过无线空中接口与UE 114和115通信的下行链路射频信道中的一个或多个。在这个示例性实施例中，转发器100是有源转发器系统，其中下行链路转发器电路系统119包括一个或多个放大器(或其它增益元件)118，该一个或多个放大器(或其它增益元件)118用于控制和调整从一个或多个覆盖天线116辐射的转发的下行链路射频信号的增益。

此外，转发器100包括被配置为接收从UE 114和115发送的一个或多个上行链路射频信号的上行链路转发器电路系统120。这些信号是模拟射频信号，并且在这里也被称为“UE上行链路射频信号”。每个UE上行链路射频信号包括用于通过相关的无线空中接口在上行链路方向上与用户装备114和115通信的一个或多个射频信道。

转发器100中的上行链路转发器电路系统120还被配置为生成提供给一个或多个基站102和110-1至110-n的一个或多个上行链路射频信号。这些信号在这里也被称为“转发的上行链路信号”。每个转发的上行链路信号包括用于通过无线空中接口与UE 114和115通信的上行链路射频信道中一个或多个。在这个示例性实施例中，转发器100是有源转发器系统，其中上行链路转发器电路系统120包括一个或多个放大器(或其它增益元件)122，该一个或多个放大器(或其它增益元件)122用于控制和调整提供给一个或多个基站102和110-1至110-n的转发的上行链路射频信号的增益。

典型地，每个转发的上行链路信号被作为模拟射频信号提供给一个或多个基站102和110-1至110-n，尽管在一些实施例中，转发的上行链路信号中的一个或多个以数字形式被提供给一个或多个基站102和110-1至110-n(例如，在一些实现为数字DAS的转发器系统中，转发的上行链路信号中的一个或多个以符合例如CPRI协议、ORI协议、OBSAI协议或其它协议的数字基带形式被提供给一个或多个基站102、110)。

下行链路转发器电路系统119和上行链路转发器电路系统120可以包括一个或多个适当的连接器、衰减器、组合器、分路器、放大器、滤波器、双工器、模数转换器、数模转换器、电光转换器、光电转换器、混合器(mixer)、现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器、收发器、成帧器等，以实现上面所描述的特征。而且，下行链路转发器电路系统119和上行链路转发器电路系统120可以共享公共的电路系统和/或部件。

转发器100被配置为实现检测功能124，该检测功能124监测转发器100与基站之间的通信。在一实施例中，检测功能可以量化在上行链路或下行链路中的一者或二者中的在转发器100处接收到的信号的功率水平。在一个实施例中，检测功能124可以被实现为分别检测和量化针对与转发器100相关联的每个基站102和110-1至110-n的相关下行链路和上行链路频带的接收功率。如下面在检测正常和异常通信中进一步描述的，检测功能124可以以其它方式被实现。

示例实施例的转发器100包括控制器125和存储器126。存储器126存储由控制器125执行的操作指令。存储器126还存储使转发器100与基站之间能够通信的操作配置。在图1的示例中，存储器126包括用于与主基站102通信的第一(或主)配置127以及用于与次基站110-1至110-n通信的次配置128-1至128-n。在一些实施例中，如下面详细描述的，次配置中的至少一个设置用于将通信链路切换到至少一个天线的参数。所存储的与主配置127和次配置128-1至128-n相关的信息可以包括参数，诸如一组频率、增益值、共轭参数、中继状态以及用于相应配置的描述，以使得能够在转发器100与相应的基站102和110-1至110-n之间通信。

在一些实施例中，如下面详细讨论的，检测功能124用于检测转发器100与基站102、110-1至110-n之间的异常通信。一经检测到与主基站102的异常通信，转发器系统100的控制器125使用相应的第二配置128-1至128-n使转发器100转换到次基站110-1至110-n中的一个，以建立与相应的次基站110-1至110-n的通信。在一实施例中，一经由检测功能124检测到与主基站102的正常通信被恢复(例如，当主基站恢复在线时)，转发器100的控制器125可以自动地切换回与实施主配置127的主基站102的通信。

一般而言，控制器125可以包括处理器、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场程序门阵列(FPGA)或等效的分立的或集成的逻辑电路系统中的任何一个或多个。在一些示例实施例中，控制器125可以包括多个部件，诸如一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个DSP、一个或多个ASIC、一个或多个FPGA以及其它分立的或集成的逻辑电路系统的任何组合。本文归因于控制器125的功能可以被实施为软件、固件、硬件或其任何组合。控制器可以是系统控制器或部件控制器的一部分。

存储器126可以包括如上面所讨论的计算机可读操作指令，当该计算机可读操作指令被控制器125执行时提供转发器系统100的功能。这种功能可以包括如上面所描述的在主基站和次基站之间切换通信的功能。计算机可读指令可以被编码在存储器126内。存储器126可以包括计算机可读存储媒介，该计算机可读存储媒介包括任何易失性、非易失性、磁性、光学或电媒介，诸如但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存存储器或任何其它存储介质。

通信系统90可以包括与转发器100的控制器125通信的远程管理接口140，如图1中所图示的。在一实施例中，转发器100的当前配置被传达到远程管理接口140。进一步在一实施例中，远程管理通信设备140允许远程控制主配置127和次配置128-1至128-n之间的切换。进一步在一实施例中，在由网络运营者改变频率规划的情况下，远程管理接口140能够在转发器系统上上传新的配置。由于不需要本地存取以上传新的配置，因此这允许服务成本的降低。

在图2中图示了另一个示例性实施例的单节点转发器200的更详细的示例。单节点转发器200经由第一施主天线230与至少主基站(诸如图1的基站102)或次基站(诸如图1的基站110-1至110-n中的一个)通信。第二天线216用于接收信号和将信号发射到UE(诸如图1的UE 114和115)。这个示例实施例的单节点转发器200包括第一双工器202，该第一双工器202具有经由线缆耦合到施主天线230的公共端口。

单节点转发器200还包括低噪声放大器(LNA)204，该低噪声放大器(LNA)204耦合到第一双工器202的下行链路端口。第一双工器202经由施主天线230从基站(诸如图1的基站102和110)接收下行链路信号，并经由它的下行链路端口将接收的下行链路信号输出到LNA 204。LNA 204放大基站下行链路信号。

单节点转发器200还包括下行链路下变频器206，该下行链路下变频器206耦合到LNA 204的输出。下行链路下变频器206滤波和下变频放大的下行链路信号，并输出下变频的下行链路信号。

单节点转发器200还包括下行链路模数转换器(ADC)208，该下行链路模数转换器(ADC)208被配置为数字化下变频的下行链路信号，以产生指示下变频的下行链路信号(以及对应的原始接收的下行链路信号)的实际的(real)下行链路数字样本。

单节点转发器200还包括数字信号处理器(DSP)单元或电路210。DSP单元210被配置为数字地下变频实际的下行链路数字样本，以产生基带数字同相和正交样本(IQ样本)。这些下行链路数字IQ样本也可以被滤波、放大、衰减和/或重新采样或抽取为更低的采样率。

在图2中所示的示例性实施例中，下行链路下变频器206和下行链路ADC 208被配置为产生针对相对宽的频带的实际的数字样本。在这个实施例中，DSP单元210被配置为数字地滤波实际的数字样本，以产生针对相对窄的频带(这里也被称为“下行链路子带”)的下行链路数字IQ样本，其中产生的针对下行链路子带的下行链路数字IQ样本然后被数字地放大和/或以其它方式被数字地处理。以这种方式，单节点转发器200转发的具体下行链路子带以及所施加的增益和/或其它数字处理可以经由软件被配置。在这个实施例中，DSP单元210被配置为针对多个下行链路子带来这样做。

DSP单元210(更具体地，在DSP单元210上执行的软件)被配置为处理多个下行链路子带。图3A中提供了这个的图示。在这个示例中，在每个子带中具有相关联的下行链路信号路径211-1至211-n。每个下行链路子带的信号路径包括数字下变频器(DDC)213-1至213-n，该数字下变频器(DDC)213-1至213-n数字地下变频和滤波由ADC 208输出的宽带实际数字样本，以便产生针对相关联的下行链路子带的基带下行链路数字IQ样本。针对每个下行链路子带的信号路径211-1至211-n还包括调整下行链路子带信号的增益(和/或以其它方式数字地处理下行链路子带信号)的一个或多个数字信号处理功能215-1至215-n。

针对每个下行链路子带的信号路径211-1至211-n还包括数字上变频器(DUC)217-1至217-n，该数字上变频器(DUC)217-1至217-n数字地上变频处理的基带下行链路数字IQ样本并产生针对所有下行链路子带的上变频的宽带下行链路数字IQ样本。然后，使用加法器219数字地求和上变频的宽带下行链路数字IQ样本。从DSP单元210输出产生的求和的宽带下行链路数字IQ样本。在每个下行链路信号路径211-1至211-n中使用的设置是软件可配置的。例如，针对每个下行链路子带的频率范围以及增益调整或其它信号处理可以经由这种设置被改变。如上面所讨论的，在一实施例中，当在主基站和次基站之间切换时，控制器改变每个子带中的频率范围和增益调整。

如图2中所图示的，求和的宽带下行链路数字IQ样本由DSP单元210输出并被提供给被包括在单节点转发器200中的下行链路数模转换器(DAC)212。下行链路DAC 212产生模拟同相和正交信号，该模拟同相和正交信号被输出到被包括在单节点转发器200中的下行链路模拟上变频器214。下行链路模拟上变频器214正交调制模拟同相和正交信号，以产生实际的模拟信号，该下行链路模拟上变频器214将该实际的模拟信号上变频到期望的RF频率。下行链路模拟上变频器214还滤波下行链路模拟射频信号。

单节点转发器200还包括下行链路功率放大器(PA)216，该下行链路功率放大器(PA)216功率放大下行链路模拟射频信号。放大的下行链路模拟射频信号经由第二双工器218被提供给与单节点转发器200相关联的覆盖天线216，放大的模拟射频信号从该覆盖天线216被辐射到在单节点转发器200的覆盖区域中的任何用户装备(诸如图1的用户装备114和115)。

单节点转发器200还包括下行链路频率合成器220，该下行链路频率合成器220被配置为生成由下行链路下变频器206和下行链路上变频器214使用的本地振荡器信号。

单节点转发器200还包括上行链路低噪声放大器(LNA)222，该上行链路低噪声放大器(LNA)222耦合到第二双工器218的上行链路端口。第二双工器218经由相关联的覆盖天线216从任何活动的(active)用户装备114、115接收任何UE上行链路射频信号，并经由它的上行链路端口将接收的上行链路信号输出到LNA 222。LNA222放大接收的上行链路信号。

单节点转发器200还包括上行链路模拟下变频器224，该上行链路模拟下变频器224耦合到LNA 222的输出。上行链路模拟下变频器224滤波和下变频放大的上行链路信号，并输出下变频的上行链路信号。

单节点转发器200还包括上行链路模数转换器(ADC)226，该上行链路模数转换器(ADC)226被配置为数字化下变频的上行链路信号，以产生指示下变频的上行链路信号(以及对应的原始接收的上行链路信号)的实际的下行链路数字样本。

在图2中所示的示例性实施例中，相同的DSP单元210用于下行链路和上行链路数字处理两者(但要理解的是，可以使用不同的DSP单元)。DSP单元210被配置为数字地下变频实际的上行链路数字样本，以产生基带数字同相和正交样本。这些上行链路数字IQ样本也可以被滤波、放大、衰减和/或重新采样或抽取为更低的采样率。

在图2中所示的示例性实施例中，上行链路下变频器224和上行链路ADC 226被配置为产生针对相对宽的频带的实际的数字样本。在这个实施例中，DSP单元210被配置为数字地滤波实际的数字样本，以产生针对相对窄的频带(这里也被称为“上行链路子带”)的上行链路数字IQ样本，其中产生的上行链路数字IQ样本然后被数字地放大和/或以其它方式被数字地处理。以这种方式，单节点转发器200转发的具体上行链路子带以及所施加的增益和/或其它数字处理可以经由软件被配置。在这个实施例中，DSP单元210被配置为针对多个上行链路子带来这样做。

尤其是，图2的示例的DSP单元210(更具体地，在DSP单元210上执行的软件)被配置为处理多个上行链路子带，如图3B中所图示的。在这个示例中，在每个子带中具有相关联的上行链路信号路径221-1至221-n。针对每个上行链路子带的信号路径包括数字下变频器(DDC)223-1至221-n，该数字下变频器(DDC)223-1至221-n数字地下变频和滤波由ADC 226输出的宽带实际数字样本，以产生针对相关联的上行链路子带的基带上行链路数字IQ样本。针对每个上行链路子带的信号路径221-1至221-n还包括调整上行链路子带信号的增益(和/或以其它方式数字地处理上行链路子带信号)的一个或多个数字信号处理功能227-1至227-n。

针对每个上行链路子带的信号路径221-1至221-n还包括数字上变频器(DUC)229-1至229-n，该数字上变频器(DUC)229-1至229-n数字地上变频处理的基带上行链路数字IQ样本并产生上变频的宽带上行链路数字IQ样本。对于针对所有上行链路子带的样本，然后使用加法器231数字地求和，并从DSP单元210输出产生的求和的宽带上行链路数字IQ样本。在每个上行链路信号路径221-1至221-n中使用的设置是软件可配置的。例如，每个上行链路子带的频率范围以及增益调整或其它信号处理可以经由这种设置被改变。

如图2中所图示的，由DSP单元210输出的求和的宽带上行链路数字IQ样本被提供给被包括在单节点转发器200中的上行链路数模(DAC)转换器228。上行链路DAC 228产生模拟同相和正交信号，该模拟同相和正交信号被输出到被包括在单节点转发器200中的上行链路模拟上变频器230。上行链路上变频器230正交调制模拟同相和正交信号，以产生实际的模拟信号，该上行链路上变频器230将该实际的模拟信号上变频到期望的RF频率。上行链路上变频器230还滤波上行链路模拟射频信号。

单节点转发器200还包括上行链路功率放大器(PA)232，该上行链路功率放大器(PA)232功率放大上行链路模拟射频信号。放大的上行链路模拟射频信号经由第二双工器202被提供给施主天线230。

单节点转发器200还包括上行链路频率合成器234，该上行链路频率合成器234被配置为生成由上行链路下变频器224和上行链路上变频器230使用的本地振荡器信号。

单节点转发器200还包括控制器225。控制器225使用执行软件的一个或多个可编程处理器来实现，该软件被配置为实现这里描述为由控制器225(或更一般地单节点转发器200)实现的各种不同特征。控制器225(更具体地，这里描述为由控制器225或单节点转发器200实现的各种特征)(或其部分)可以以其它方式(例如，以现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等)来实现。

在图2中所示的示例中，检测功能227可以在DSP单元210中被实现，以确定由单节点转发器200接收的原始上行链路射频信号的接收功率水平。DSP单元210可以基于从由单节点转发器200接收的原始上行链路射频信号生成的数字样本来确定接收功率水平。在一个实施例中，检测功能用于确定基站是否离线。在进一步的另一个实施例中，确定信号的存在和强度的其它方法用于确定基站是否离线。当在主基站和次基站之间切换时，控制器225实现存储在存储器中的第一或第二配置指令。

可以以其它方式来实现单节点转发器(例如，其中在下行链路和上行链路转发器电路系统中没有执行数字信号处理，而仅使用模拟滤波和放大)。

参考图4，图示了示例性实施例的冗余流程图400。流程图400被提供为一系列步骤或框。图4中的框按顺序次序提供。然而，顺序次序仅是示例。其它顺序是可能的和预期的。因此，实施例不限于图4中列出的框的顺序。在图4的示例中，在框(402)处，监测主基站的状态。如果在框(404)处确定转发器与主基站之间的正常通信正在发生或是可用的，那么在框(406)处维持转发器与主基站之间的通信。确定转发器与主基站之间的正常通信是否可用的一种方法是通过监测来自主基站的信号。在一个实施例中，这可以利用检测功能来完成。

在框(404)处的转发器与主基站之间的异常通信情况的检测导致切换情况。在一实施例中，切换情况可以基于由检测功能测量的接收信号强度指示(RSSI)频带小于设置的RSSI阈值。RSSI频带是主配置中针对整个频带的RSSI测量。存在其它RSSI测量的可能。例如，可以针对导频信道检测RSSI，但是不同的移动通信标准可能需要不同类型的RSSI测量。因此，术语“RSSI测量”不限于特定的测量方法和特定的移动通信标准。RSSI一般地描述测量值，该测量值给出了包括转发器在其上连接到天线的信号线路的特定基站是否执行了它们的预期任务的清楚的指示。如上面所描述的，区分正常情况与异常情况的方法不限于RSSI测量。例如，方法可以包括信号线路完整性的测量，诸如电压驻波比(VSWR)测量、信噪比测量或如由检测功能提供的RF中继状态的测量。因此，实施例不限于用作针对在基站之间切换的切换情况的测量的类型。

如果在框(404)处确定转发器与主基站之间的通信异常，那么利用框(407)，转发器选择次基站来通信。在一个实施例中，次基站被排名。首先选择处于在线状态并可以提供正常通信的更高排名的次基站。在框(408)处激活与选择的次基站相关联的次配置。如上面所讨论的，在一个实施例中的次配置的实现是利用控制器实施存储在存储器中的次配置指令以允许转发器与选择的次基站之间的通信来达到的。次配置指令可以包括关于频率、增益值、中继状态等的信息，该信息允许转发器与选择的次基站之间的正常通信。在框(410)处，转发器与次基站通信以提供UE与选择的次基站之间的接口功能。

在框(412)处监测与选择的次基站的通信状态。如果在框(414)处确定了转发器与第二基站之间的通信是正常的，那么在框(416)处确定主基站是否能够再次提供正常通信。如果在框(416)处确定了主基站可以提供正常通信，那么在框(418)处激活主配置，且该处理在框(406)处继续使用第一配置与主基站通信。

如果在框(416)处确定了与主基站的通信仍然不可用，那么在框(410)处维持与次基站的通信且该处理继续。如果在框(414)处确定了次基站不再能够提供正常通信，那么然后在框(420)处确定主基站是否能够再次提供正常通信。如果在框(420)处确定了主基站可以提供正常通信，那么在框(418)处激活主配置，且处理在框(406)处继续使用第一配置与主基站通信。然而，如果在框(420)处确定了主基站仍然不能提供正常通信，那么在框(422)处激活警报或激活替代天线。然后，该处理在框(402)处继续。

在示例性实施例的冗余流程图400中，主基站和次基站之间的切换是自动地或手动地执行的。此外，在一实施例中，转换可以是部分自动和部分手动的。例如，一经检测到主基站与转发器之间的异常通信，从主基站到次基站的切换可以是自动的，而切换回主基站可以是手动的。在一个实施例中，手动切换可以经由远程管理接口来完成。

因此，在一些实施例中，转发器继续有规律地测量在主配置和次配置两者上的RSSI(或其它指示)。这可以在亚秒间隔内发生。另外，在具有次配置活动的实施例中，转发器的控制器可以在后台连续地监测仅具体信道或在不同时间监测不同信道。另外，监测不仅可以如上面所解释的确定存在切换情况的指示，而且还可以预先确定诸如增益之类的额外的系统参数，以在存在异常情况或系统重新回到正常情况的情况下，允许服务区域中的优化的无线电服务质量。

另外，如上面所讨论的，实施例不限于两种配置，而是可以包括可以以不同的优先级处理的不同的配置。另外，在采用更高排名的配置系统的一些实施例中，当更高排名的基站回到在线或更高排名的信号线路的干扰被解决时，实施例自动地重新激活更高排名的配置。

实施例不限于仅执行对转发器配置的操作。一些实施例允许信号到诸如RF中继器之类的外部切换设备的发送，以执行额外的任务，像通信线路的转移切换，如下面进一步讨论的。此外，转发器的实施例经由到额外的网络元件(诸如远程管理接口)的单独的通信信道发送例如正常情况/异常情况的状态。此外，一些实施例允许来自远程管理接口的控制信号的接收，以执行关于即将到来的异常情况的特定任务，诸如主基站的定期维护。实施例的另一个特征是控制任何连接的切换设备(诸如RF中继器)的切换状态。如果切换状态不等同于发出的切换命令，那么实施例可以将这个信息用作存在异常情况的另一个指示。

在图5A至图7D中图示了采用具有第一和第二配置的转发器以选择性地与主基站和次基站通信的不同的冗余无线通信系统的示例。图5A图示了第一示例性实施例的冗余通信系统500。在冗余通信系统500中，转发器510被安置在建筑物502内。转发器510包括用于与主基站530通信的第一(主)配置512以及用于经由次通信链路通信的次配置514。这个实施例中的次通信链路包括次基站540。在这个示例实施例中，一个天线520用于与主基站530和次基站540两者通信。在这个示例实施例中的天线520优选地不具有方向性。

图5A的示例图示了正常情况，其中主基站在线(或在工作状态)，具有与转发器510的正常通信。在图5A中，如由配置指示525所指示的，转发器510使用主配置512与主基站530通信。如上面所讨论的，主配置512和次配置514使用针对不同的基站的不同的频率和增益设置。在这个实施例中，只存在从天线520到转发器510的单信号线路(或通信线路)。如果主基站530存在异常情况，那么转发器510与次基站740通信。

图5B图示了冗余通信系统500，其中主基站530离线(或不在工作状态)，且次基站540经由转发器510激活如由配置指示525所指示的第二配置514而在线。

图6图示了另一个示例性实施例的冗余通信系统600。在冗余通信系统600中，转发器610被安置在建筑物602内。转发器610包括用于与主基站630通信的主配置612以及用于与次基站640通信的次配置614。在这个示例实施例中，使用两个天线。第一天线620被定向为与主基站630通信，以及第二天线622被定向为与次基站640通信。分路器624提供在转发器610与天线620和622之间的通信。图6的示例图示了中断分路器624与第一天线620之间的通信的火灾628，从而中断了转发器610与主基站630之间的通信。在这种状况下，如配置指示625所指示的，转发器610实施次配置614，以经由第二天线622与次基站640通信。在替代实施例中，两条信号线路简单地从转发器610行进到天线620和622，其中分路器位于转发器610内。这个实施例提供了从转发器610通过建筑物602的两条独立路径，这对于冗余性可能是期望的。

图7A图示了另一个示例性实施例的冗余通信系统700。在冗余通信系统700中，转发器710被安置在建筑物702内。转发器710包括用于与主基站730通信的主配置712以及用于与次基站740通信的次配置714。在这个示例实施例中，也使用了两个天线。第一天线720被定向为与主基站730通信，以及第二天线722被定向为与次基站740通信。射频(RF)中继器724提供了从转发器710到第一天线720或第二天线722的通信。在这个示例中，转发器724位于建筑物702的外部。在图7A的示例中，主基站730离线。在这种状况下，转发器710将中继器724切换到第二天线722，并实施次配置714，如配置指示725所指示的，以与次基站740通信。在一个实施例中，中继器724通过来自转发器710的直流(DC)信号切换，当满足指示基站之间的切换情况时，该直流(DC)信号通过信号线路被馈送到中继器724。

图7B图示了另一个示例性实施例的冗余通信系统750。在冗余通信系统750中，转发器710被安置在建筑物702内。转发器710包括用于与主基站730通信的第一配置712以及用于与次基站740通信的次配置714。在这个示例实施例中，也使用了两个天线。第一天线720被定向为与主基站730通信，以及第二天线722被定向为与次基站740通信。RF中继器724提供了从转发器710到第一天线720或第二天线722的通信。在这个示例中的中继器位于建筑物702内部。

在图7B的示例中，主基站730离线。在这种状况下，转发器710将中继器724切换到第二天线722，并实施次配置714，如配置指示725所指示的，以与次基站740通信。在一个实施例中，内部中继器724通过由转发器750提供的晶体管-晶体管逻辑(TTL)信号切换。利用图7B的实施例，在没有信号质量的劣化(例如，由断裂的线缆引起)的情况下，从一条信号线路切换到另一条信号线路是可能的。在另一个实施例中，单独的控制线路用于RF中继器的切换。在另一个示例实施例中，固定的电压用于切换RF中继器724，例如使用偏置电源(bias-tee)可以将该固定的电压直接馈送到信号线路中。控制转发器710中的RF中继器724的这种方法帮助在没有使用额外线缆的要求下克服建筑物中的长距离。

图7C图示了又一个示例性实施例的冗余通信系统760。在冗余通信系统760中，转发器710被安置在建筑物702内。转发器710包括用于与主基站730通信的第一配置712以及用于与次基站740通信的次配置714。在这个示例实施例中，也使用了两个天线。第一天线720用于与主基站730通信，以及第二天线722用于与次基站740通信。RF中继器724提供从转发器710到第一天线720或第二天线722的通信。在这个示例中的中继器位于建筑物702内部。在图7C的示例中，中继器反馈被提供给转发器710。此外，远程管理接口734与转发器710通信。因此，可以将中继位置传送到远程管理接口734。在一实施例中，远程管理接口734可以经由实施主配置712或次配置714以及RF中继器724来控制转发器710的功能。

在图7C的示例中，如所图示的，从RF中继器724到第一天线720的主信号线路731被中断。因此，主基站730不可用。在这种状况下，转发器710将中继器724切换到第二天线722，并实施次配置714，如由配置指示725所指示的，以与次基站740通信。在一个实施例中，内部转发器724通过由转发器710提供的TTL信号切换。进一步在一实施例中，在正常情况下，测试包括主线路731和次线路733的RF中继器724，以确定是否存在任何需要改变基站的情况。在一实施例中，如果检测到这种情况，那么将警报传送到远程管理接口734。

在一实施例中，RF中继器724的状态由转发器710监控。在这个实施例中，如果通过RF中继器监控检测到的RF中继器状态不等同于定向切换情况，那么转发器的实施指令的控制器发出额外的中继警报。中继警报可以是转发器710上或提供特定建筑物702的服务状态概览的远程管理接口734中的信号灯。利用这个实施例，即使从远程位置，提供关于建筑物702中的无线电信号情况的清楚的指示也是可能的。这个实施例允许在主基站上的异常情况发生之前检测主信号线路和次信号线路两者中的任何异常情况，因而允许对装置内部的任何硬件故障的先发性校正。另外，使用远程管理接口734允许在如果通告了维护情况那么从一个基站先发性切换到另一个基站。

图7D图示了又一个示例性实施例的冗余通信系统770。在冗余通信系统770中，转发器710被安置在建筑物702内。转发器710包括用于与主基站730通信的第一配置712以及用于与可能包括或不包括次基站740的次通信链路通信的次配置714。在这个示例实施例中，一个天线720用于与主基站730和次基站740两者通信。这个实施例还包括两个RF中继器。第一RF中继器724与转发器710通信。第二RF中继器726与天线720通信。耦合在第一中继器724的第一节点与第二中继器726的第一节点之间的信号线路形成主通信线路731，以及耦合在第一中继器724的第二节点与第二中继器726的第二节点之间的信号线路形成次通信线路733。主通信线路731和次通信线路733提供在第一RF中继器724和第二RF中继器726之间的冗余通信链路。在这个示例中，第一RF转发中继器724位于建筑物702内，以及第二RF中继器726位于建筑物702之外。这个实施例中的中继器724和726两者都将中继器反馈提供给转发器710。此外，在这个示例实施例中，用TTL信号来激活RF中继器724和726。

图7D的实施例还包括与转发器710通信的远程管理接口734。因此，中继位置可以被传送到远程管理接口734。在一实施例中，远程管理接口734可以经由实施第一配置712或第二配置714以及RF中继器724来控制转发器710的功能。

在图7D的示例中，火灾737引起从RF中继器724到第二RF中继器726的主通信线路731中的中断。在这个示例中，第一中继器已被激活为使用次通信线路733。进一步在这个示例中，主基站730离线，所以转发器710使用次配置来与次基站740通信。

在一实施例中，第二RF中继器726可以用于提供经由次通信链路的主通信信号线路731的完整备份。在这个实施例中，中继测试或RSSI情况可以用于检测在主通信线路731中是否存在异常情况。如果检测到主通信线路731中存在异常情况，但是主基站730仍在操作，那么次通信线路733(该次通信线路733为次通信链路的一部分)可以用于提供转发器710与主基站730之间的通信链路。这通过设立次配置714来完成，该次配置714切换中继器以连接次通信线路733。在这个实施例中的次配置714将包括与主基站730通信所需的相同频率群设置，但是可以包括不同的参数，诸如但不限于用于适应改变的通信路径的增益。也可以借助远程管理接口734手动地发起激活。

在一实施例中，来自中继器的反馈被提供给远程管理接口734，该反馈将正在使用的当时的基站配置以及中继器724和726的当时的配置传达到远程管理接口734。进一步在一实施例中，远程管理接口734向用户提供选项，以在一旦监测到正常情况或在用户的介入下手动切换回，那么就使转发器710自动地切换回主基站730以及主通信线路731的使用。

在一些实施例中，可以应用额外的特征。例如，在具有用于第一基站的第一配置活动的同时，可以执行第二基站的可用性的循环交叉检查。在一个公共天线被用于两个基站的情况下可以这样做。为了这么做，DSP的空闲滤波器资源可以用于在后台检查一个(或几个)载波(carrier)的RSSI。在载波可用的情况下，切换是可能的。这个过程还可以用于当激活额外的配置时立即设置正确的RF参数(增益、输出功率等)。

示例实施例

示例1包括一种用于无线通信系统的具有冗余功能的转发器，所述转发器包括：下行链路转发器电路系统，所述下行链路转发器电路系统用于接口连接从基站到用户装备的通信；上行链路转发器电路系统，所述上行链路转发器电路系统用于接口连接从用户装备到基站的通信；检测功能，所述检测功能被配置为检测基站与转发器之间的通信的情况；至少一个存储器，所述至少一个存储器用于存储设置用于接口连接转发器与基站中的主基站之间的通信的参数的主配置以及设置用于接口连接转发器与基站中的至少一个次基站之间的通信的参数的至少一个次配置；以及控制器，所述控制器被配置为一经检测功能检测到转发器与主基站之间的异常通信，实施所述至少一个次配置以与相关联的次基站通信。

示例2包括示例1的转发器，其中所述控制器还被配置为一经检测功能检测到指示转发器与主基站之间的正常通信已被恢复的情况，实施主配置以恢复转发器与主基站之间的通信。

示例3包括示例1-2中的任何一个的转发器，其中主配置和次配置包括频率、增益、输出功率和中继状态信息中的至少一个。

示例4包括示例1-3中的任何一个的转发器，所述控制器还被配置为与远程管理接口通信。

示例5包括一种用于无线通信系统的具有冗余功能的转发器，所述转发器包括：下行链路转发器电路系统，所述下行链路转发器电路系统用于接口连接从基站到用户装备的通信；上行链路转发器电路系统，所述上行链路转发器电路系统用于接口连接从用户装备到基站的通信；检测功能，所述检测功能被配置为检测基站与转发器之间的通信的情况；至少一个存储器，所述至少一个存储器用于存储设置用于接口连接转发器与基站中的主基站之间沿着主通信链路的通信的参数的主配置以及设置用于接口连接转发器与主基站之间沿着次通信链路的通信的参数的至少一个次配置；以及控制器，所述控制器被配置为一经检测功能检测到主通信链路上的异常通信，实施所述至少一个次配置以沿着次通信链路与主基站通信。

示例6包括示例5的转发器，其中所述至少一个次配置包括增益、输出功率和中继状态中的至少一个。

示例7包括示例5-6中的任何一个的转发器，其中所述控制器还被配置为一经检测功能检测到转发器与主基站之间的异常通信，实施另一个次配置以建立转发器与次基站之间的通信。

示例8包括示例7的转发器，其中所述另一个次配置包括频率、增益、输出功率和中继状态中的至少一个。

示例9包括一种具有冗余功能的无线通信系统，所述通信系统包括：主基站；至少一个次基站；转发器，所述转发器包括，下行链路转发器电路系统，所述下行链路转发器电路系统用于接口连接从所述至少一个次基站和主基站中的一个到用户装备的通信，上行链路转发器电路系统，所述上行链路转发器电路系统用于接口连接从用户装备到所述至少一个次基站和主基站中的一个的通信，检测功能，所述检测功能被配置为检测转发器与主基站之间的通信以及转发器与所述至少一个次基站之间的通信的情况，至少一个存储器，所述至少一个存储器用于存储主配置以及至少一个次配置，主配置设置用于接口连接转发器与主基站之间的通信的参数，以及所述至少一个次配置设置用于接口连接转发器与所述至少一个次基站之间的通信的参数，以及控制器，所述控制器被配置为一经检测功能检测到转发器与主基站之间的异常通信，实施所述至少一个次配置；至少一个天线，所述至少一个天线用于接收和发送在转发器与主基站之间以及在转发器与所述至少一个次基站之间的通信；以及至少一个通信链路，所述至少一个通信链路将所述至少一个天线通信地耦合到转发器。

示例10包括示例9的通信系统，还包括：所述至少一个天线包括主天线和次天线，主天线被定向为与主基站通信，以及次天线被定向为与所述至少一个次基站通信；以及分路器，所述分路器将所述至少一个通信链路耦合到主天线和次天线。

示例11包括示例9-10中的任何一个的通信系统，还包括：所述至少一个天线包括主天线和次天线，主天线被定向为与主基站通信，以及次天线被定向为与所述至少一个次基站通信；以及至少一个中继器，所述至少一个中继器将所述至少一个通信链路选择性地耦合到次天线和主天线中的一个。

示例12包括示例11的通信系统，其中所述至少一个中继器位于下列中的一种：安置转发器的建筑物内部，和安置转发器的建筑物外部。

示例13包括示例11-12中的任何一个的通信系统，还包括：与控制器通信的中继器反馈。

示例14包括示例9-13中的任何一个的通信系统，还包括：与转发器的控制器通信的远程管理接口，所述控制器还被配置为与远程管理接口共享转发器的当前配置信息，所述控制器还被配置为基于来自远程管理接口的输入来实施所述至少一个次配置和所述主配置中的至少一个。

示例15包括示例9-14中的任何一个的通信系统，还包括：第一中继器；以及第二中继器，所述至少一个通信链路包括耦合在第一中继器的第一节点与第二中继器的第一节点之间的第一通信链路以及耦合在第一中继器的第二节点与第二中继器的第二节点之间的第二通信链路，第一中继器耦合到所述转发器，以及第二中继器耦合到所述至少一个天线。

示例16包括示例15的通信系统，其中实施所述至少一个次配置切换第一中继器和第二中继器，以经由第二通信链路将所述转发器耦合到所述至少一个天线。

示例17包括示例9-16中的任何一个的通信系统，其中实施所述至少一个次配置使所述转发器与所述至少一个次基站通信。

示例18包括示例9-16中的任何一个的通信系统，其中所述控制器还被配置为一经检测功能检测到转发器与主基站之间的正常通信情况，自动地实施主配置。

示例19包括一种在无线通信系统中提供冗余的方法，所述方法包括：监测无线通信系统的主基站与转发器之间的通信；一经检测到指示转发器与主基站之间的异常通信的切换情况，利用转发器实施次配置；以及一经实施次配置，经由第二通信链路建立在转发器与无线通信系统之间的通信。

示例20包括示例19的方法，其中切换情况的检测还包括：测量通信信号；以及比较测量的通信信号与设置的阈值。

示例21包括示例20的方法，其中通信信号的测量包括接收信号强度指示测量、电压驻波比测量和信噪比测量中的至少一个。

示例22包括示例19-21中的任何一个的方法，其中切换情况的检测包括确定中继状态和主信号线路的状态中的至少一个。

示例23包括示例19-22中的任何一个的方法，还包括：一经检测到与主基站的正常通信情况，通过利用转发器设立主配置来将通信切换回主基站。

示例24包括示例23的方法，还包括其中通过自动切换、手动切换以及自动切换与手动切换的组合中的一种来完成主配置与次配置之间的切换。

示例25包括示例19-24中的任何一个的方法，其中第二通信链路包括次基站，以及次配置包括被次基站使用的频率和增益。

示例26包括示例25的方法，还包括：监测转发器与次基站之间的通信；一经检测到转发器与次基站之间的异常通信，通过实施与另一个次基站相关联的另一个次配置来将通信从前述次基站切换到另一个次基站。

示例27包括示例26的方法，还包括：对次基站排名以设置激活的次序。

示例28包括示例27的方法，还包括：当转发器与更高排名的次基站之间的通信被确定为正常时，通过利用转发器实施相关联的次配置来激活该更高排名的次基站。

示例29包括示例26-28中的任何一个的方法，还包括：基于转发器与主基站之间以及转发器与次基站之间的通信中的至少一个的监测，确定要在次配置和主配置中的至少一个中包括的额外的参数。

示例30包括示例19-29中的任何一个的方法，还包括：将转发器的配置信息传送到远程管理接口。

示例31包括示例30的方法，还包括：至少部分地远程控制次配置和主配置的转发器实施。

示例32包括示例19-31中的任何一个的方法，还包括：在转发器与主基站之间的通信链路以及第二通信链路不活动时，监测转发器与主基站之间的通信链路以及第二通信链路的状态。

示例33包括一种操作冗余无线通信系统的方法，所述方法包括：监测无线通信系统的主基站与转发器之间的通信；一经检测到指示转发器与主基站之间在主通信线上的异常通信的切换情况，利用转发器实施次配置；以及根据转发器的次配置的实施，使用次通信线路建立在转发器与主基站之间的通信。

示例34包括示例33的方法，其中利用转发器实施次配置还包括：切换中继器对，以在转发器与天线之间连接次通信线路。

示例35包括示例33-34中的任何一个的方法，还包括：利用晶体管-晶体管逻辑信号来激活中继器；以及将针对每个中继器的中继器反馈提供给转发器，以验证中继器的状态。

示例36包括示例35的方法，还包括：将中继器的状态传送到远程管理接口。

示例37包括示例33-36中的任何一个的方法，还包括：一经检测到指示转发器与主基站之间的通信异常的切换情况，利用转发器实施另一个次配置以建立在转发器与次基站之间的通信。

示例38包括示例37的方法，其中所述另一个次配置包括与频率、增益、输出状态和中继配置中的至少一个相关的信息。

示例39包括示例37-38中的任何一个的方法，还包括：一经指示了转发器与基站之间的通信已返回正常，切换回与主基站的通信；以及一经指示了通过主通信线路的通信已返回正常，切换回主通信线路。

示例40包括示例39的方法，其中通过自动切换、手动切换以及自动切换与手动切换的组合中的一种来完成主通信线路与次通信线路之间的通信切换。

虽然本文已图示和描述了特定实施例，但是本领域的普通技术人员将认识到的是，被计算为达到相同目的的任何布置都可以代替所示的特定实施例。这个申请旨在覆盖本发明的任何修改或变化。因此，清楚地旨在本发明仅由权利要求及其等同限制。

Claims (40)

1.以下是示例性权利要求。权利要求并不旨在是详尽的或限制性的。申请人保留针对由 这个申请使其成为可能的主题来引入其它权利要求的权利。

一种用于无线通信系统的具有冗余功能的转发器，所述转发器包括：

下行链路转发器电路系统，所述下行链路转发器电路系统用于接口连接从基站到用户装备的通信；

上行链路转发器电路系统，所述上行链路转发器电路系统用于接口连接从用户装备到基站的通信；

检测功能，所述检测功能被配置为检测基站与转发器之间的通信的情况；

至少一个存储器，所述至少一个存储器用于存储设置用于接口连接转发器与基站中的主基站之间的通信的参数的主配置以及设置用于接口连接转发器与基站中的至少一个次基站之间的通信的参数的至少一个次配置；以及

控制器，所述控制器被配置为一经检测功能检测到转发器与主基站之间的异常通信，实施所述至少一个次配置以与相关联的次基站通信。

2.如权利要求1所述的转发器，其中所述控制器还被配置为一经检测功能检测到指示转发器与主基站之间的正常通信已被恢复的情况，实施主配置以恢复转发器与主基站之间的通信。

3.如权利要求1所述的转发器，其中主配置和次配置包括频率、增益、输出功率和中继状态信息中的至少一个。

4.如权利要求1所述的转发器，所述控制器还被配置为与远程管理接口通信。

5.一种用于无线通信系统的具有冗余功能的转发器，所述转发器包括：

下行链路转发器电路系统，所述下行链路转发器电路系统用于接口连接从基站到用户装备的通信；

上行链路转发器电路系统，所述上行链路转发器电路系统用于接口连接从用户装备到基站的通信；

检测功能，所述检测功能被配置为检测基站与转发器之间的通信的情况；

至少一个存储器，所述至少一个存储器用于存储设置用于接口连接转发器与基站中的主基站之间沿着主通信链路的通信的参数的主配置以及设置用于接口连接转发器与主基站之间沿着次通信链路的通信的参数的至少一个次配置；以及

控制器，所述控制器被配置为一经检测功能检测到主通信链路上的异常通信，实施所述至少一个次配置以沿着次通信链路与主基站通信。

6.如权利要求5所述的转发器，其中所述至少一个次配置包括增益、输出功率和中继状态中的至少一个。

7.如权利要求5所述的转发器，其中所述控制器还被配置为一经检测功能检测到转发器与主基站之间的异常通信，实施另一个次配置以建立转发器与次基站之间的通信。

8.如权利要求7所述的转发器，其中所述另一个次配置包括频率、增益、输出功率和中继状态中的至少一个。

9.一种具有冗余功能的无线通信系统，所述通信系统包括：

主基站；

至少一个次基站；

转发器，所述转发器包括，

下行链路转发器电路系统，所述下行链路转发器电路系统用于接口连接从所述至少一个次基站和主基站中的一个到用户装备的通信，

上行链路转发器电路系统，所述上行链路转发器电路系统用于接口连接从用户装备到所述至少一个次基站和主基站中的一个的通信，

检测功能，所述检测功能被配置为检测转发器与主基站之间的通信以及转发器与所述至少一个次基站之间的通信的情况，

至少一个存储器，所述至少一个存储器用于存储主配置以及至少一个次配置，主配置设置用于接口连接转发器与主基站之间的通信的参数，以及所述至少一个次配置设置用于接口连接转发器与所述至少一个次基站之间的通信的参数，以及

控制器，所述控制器被配置为一经检测功能检测到转发器与主基站之间的异常通信，实施所述至少一个次配置；

至少一个天线，所述至少一个天线用于接收和发送在转发器与主基站之间以及在转发器与所述至少一个次基站之间的通信；以及

至少一个通信链路，所述至少一个通信链路将所述至少一个天线通信地耦合到转发器。

10.如权利要求9所述的通信系统，还包括：

所述至少一个天线包括主天线和次天线，主天线被定向为与主基站通信，以及次天线被定向为与所述至少一个次基站通信；以及

分路器，所述分路器将所述至少一个通信链路耦合到主天线和次天线。

11.如权利要求9所述的通信系统，还包括：

所述至少一个天线包括主天线和次天线，主天线被定向为与主基站通信，以及次天线被定向为与所述至少一个次基站通信；以及

至少一个中继器，所述至少一个中继器将所述至少一个通信链路选择性地耦合到次天线和主天线中的一个。

12.如权利要求11所述的通信系统，其中所述至少一个中继器位于下列中的一种：

安置转发器的建筑物内部，和安置转发器的建筑物外部。

13.如权利要求11所述的通信系统，还包括：

与控制器通信的中继器反馈。

14.如权利要求9所述的通信系统，还包括：

与转发器的控制器通信的远程管理接口，所述控制器还被配置为与远程管理接口共享转发器的当前配置信息，所述控制器还被配置为基于来自远程管理接口的输入来实施所述至少一个次配置和所述主配置中的至少一个。

15.如权利要求9所述的通信系统，还包括：

第一中继器；以及

第二中继器，所述至少一个通信链路包括耦合在第一中继器的第一节点与第二中继器的第一节点之间的第一通信链路以及耦合在第一中继器的第二节点与第二中继器的第二节点之间的第二通信链路，第一中继器耦合到所述转发器，以及第二中继器耦合到所述至少一个天线。

16.如权利要求15所述的通信系统，其中实施所述至少一个次配置切换第一中继器和第二中继器，以经由第二通信链路将所述转发器耦合到所述至少一个天线。

17.如权利要求9所述的通信系统，其中实施所述至少一个次配置使所述转发器与所述至少一个次基站通信。

18.如权利要求9所述的通信系统，其中所述控制器还被配置为一经检测功能检测到转发器与主基站之间的正常通信情况，自动地实施主配置。

19.一种在无线通信系统中提供冗余的方法，所述方法包括：

监测无线通信系统的主基站与转发器之间的通信；

一经检测到指示转发器与主基站之间的异常通信的切换情况，利用转发器实施次配置；以及

一经实施次配置，经由第二通信链路建立在转发器与无线通信系统之间的通信。

20.如权利要求19所述的方法，其中切换情况的检测还包括：

测量通信信号；以及

比较测量的通信信号与设置的阈值。

21.如权利要求20所述的方法，其中通信信号的测量包括接收信号强度指示测量、电压驻波比测量和信噪比测量中的至少一个。

22.如权利要求19所述的方法，其中切换情况的检测包括确定中继状态和主信号线路的状态中的至少一个。

23.如权利要求19所述的方法，还包括：

一经检测到与主基站的正常通信情况，通过利用转发器设立主配置来将通信切换回主基站。

24.如权利要求23所述的方法，还包括，其中通过自动切换、手动切换以及自动切换与手动切换的组合中的一种来完成主配置与次配置之间的切换。

25.如权利要求19所述的方法，其中第二通信链路包括次基站，以及次配置包括被次基站使用的频率和增益。

26.如权利要求25所述的方法，还包括：

监测转发器与次基站之间的通信；

一经检测到转发器与次基站之间的异常通信，通过实施与另一个次基站相关联的另一个次配置来将通信从前述次基站切换到另一个次基站。

27.如权利要求26所述的方法，还包括：

对次基站排名以设置激活的次序。

28.如权利要求27所述的方法，还包括：

当转发器与更高排名的次基站之间的通信被确定为正常时，通过利用转发器实施相关联的次配置来激活该更高排名的次基站。

29.如权利要求26所述的方法，还包括：

基于转发器与主基站之间以及转发器与次基站之间的通信中的至少一个的监测，确定要在次配置和主配置中的至少一个中包括的额外的参数。

30.如权利要求19所述的方法，还包括：

将转发器的配置信息传送到远程管理接口。

31.如权利要求30所述的方法，还包括：

至少部分地远程控制次配置和主配置的转发器实施。

32.如权利要求19所述的方法，还包括：

在转发器与主基站之间的通信链路以及第二通信链路不活动时，监测转发器与主基站之间的通信链路以及第二通信链路的状态。

33.一种操作冗余无线通信系统的方法，所述方法包括：

监测无线通信系统的主基站与转发器之间的通信；

一经检测到指示转发器与主基站之间在主通信线上的异常通信的切换情况，利用转发器实施次配置；以及

根据转发器的次配置的实施，使用次通信线路建立在转发器与主基站之间的通信。

34.如权利要求33所述的方法，其中利用转发器实施次配置还包括：

切换中继器对，以在转发器与天线之间连接次通信线路。

35.如权利要求33所述的方法，还包括：

利用晶体管-晶体管逻辑信号来激活中继器；以及

将针对每个中继器的中继器反馈提供给转发器，以验证中继器的状态。

36.如权利要求35所述的方法，还包括：

将中继器的状态传送到远程管理接口。

37.如权利要求33所述的方法，还包括：

一经检测到指示转发器与主基站之间的通信异常的切换情况，利用转发器实施另一个次配置以建立在转发器与次基站之间的通信。

38.如权利要求37所述的方法，其中所述另一个次配置包括与频率、增益、输出状态和中继配置中的至少一个相关的信息。

39.如权利要求37所述的方法，还包括：

一经指示了转发器与基站之间的通信已返回正常，切换回与主基站的通信；以及

一经指示了通过主通信线路的通信已返回正常，切换回主通信线路。

40.如权利要求39所述的方法，其中通过自动切换、手动切换以及自动切换与手动切换的组合中的一种来完成主通信线路与次通信线路之间的通信切换。

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