CN1167376A - 码分多址通信系统的无线电信号转播设备 - Google Patents

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Abstract

一种码分多址通信系统的无线电信号转播设备，设备的多个天线按时间分集和空间分集形式制成，码分多址信号经基地台处理后通过时间分集和空间分集的形式传送给相应的流动台。

Description

码分多址通信系统的无线电信号转播设备
本发明涉及码分多址通信系统的一种无线电信号转播设备，供支援无线电波静区特别是建筑物内部的通信服务用。
通常，象码分多址(CDMA)系统之类的蜂房式通信系统都有许多按固定蜂房单元的形式设置的基地台和许多与各基地台联系、接收来自相应基地台的呼叫服务的流动台。各基地台是固定设置的，各流动台则随用户的位置改变自身的位置，例如，流动台可以位于建筑物内，地铁站内，地下商场等内。当基地台的无线电信号传送到建筑物内时，路径损耗很大。无线电信号在建筑物内传播的特点是多径衰落的时延短。因此，基地台的无线电信号若传送到建筑物内，信号的特性就变差。此外，基地台的无线电信号若传送到墙或电梯背后，信号的特性随静区现象而衰减。
因此，本发明的目的是提供一种供扩大CDMA通信系统服务区的无线电信号转播设备。
本发明的另一个目的是提供一种甚至对位于无线电波静区的流动台的通话服务也能加以支援的CDMA通信系统的无线电信号转播设备。
本发明还有另一个目的，即提供CDMA通信系统的一种能无任何损耗地将基地台的无线电信号传送给流动台的无线电信号转播设备。
本发明另外的一个目的是提供CDMA通信系统的一种防止基地台传送的信号变差的无线电信号转播设备。
为达到上述目的，本发明提供的CDMA通信系统的无线电信号转播设备，其多个天线按时间分集和空间的方式设置，且CDMA信号经基地台处理后通过时间分集和空间分集发送给相应的流动台。
按照本发明的一个方面，CDMA通信系统的无线电信号转播设备包括：第一天线；第二天线，分布设置在与第一天线不同的空间；一个基地台；和一个分布天线接口，连接在基地台与第一和第二天线之间，供接收基地台发送来的信号，使收到的信号延迟预定时间，再将未延迟的信号和延迟的信号分别发送给第一和第二天线。最好是，分布天线接口使基地台发送来的信号延迟至少1微秒，将未延迟的信号发送给第一天线，延迟的信号发送给第二天线。此外，第一和第二天线都设置在无线电波静区，以支援建筑物内的通信服务。
按照本发明的另一个方面，CDMA通信系统的无线电信号转播设备包括：一个基地台；多个分布天线，在空间中彼此分布连接；和多个分布元件，分别对应于所述多个分布天线。多个分布元件中的第一分布元件在基地台与多个分布天线中的第一分布天线之间电连接，接收和处理基地台发送来的信号，并将处理过的信号发送给第一分布天线。其余的分布元件各个处理经前一个分布元件处理过的信号，将处理过的信号发送给下一个分布天线和下一个分布元件。最好是，各分布元件补偿前一个分布元件处理过的信号的损耗，损耗是分布元件的电连接引起的。各分布元件处理对输入信号补偿，使补偿处理过的信号延迟预定时间，最好2.5微秒，并将延迟的信号传送给下一个分布元件。此外，各分布元件通过电缆彼此连接，借助经过电缆供来的直流电源工作。各天线都装设在无线电波静区以支援建筑物内的通信服务。
现在参看附图更具体地说明本发明的内容。附图中，同样的信号或符号表示同样的部件。在下面的说明中，为使本发明不致变得不清楚，对那些公知的零部件和结构都不作说明。此外，下面所使用的术语是按本发明的效能而限定的，可能与芯片设计人员常用和惯用的术语不同。因此这些术语的定义应根据本说明书的整个内容确定。
图1是本发明CDMA通信系统无线电信号转播设备的方框图。
图2是图1中所示分布天线接口的详细方框图。
图3是图1中所示分布元件的详细方框图。
参看图1。本发明的CDMA通信系统的无线电信号转播设备有一个基地台100和一个分布天线装置150。基地台100的数字信号处理器110供处理数字信号以产生中频信号，并处理收到的中频信号以还原数字信号，基地台100的收发信机120供处理数字信号处理器110产生的中频信号以便将CDMA高频信号传送出去，和处理外来的CDMA高频以产生中频信号。基地台100的结构是本技术领域的公知技术。分布天线装置150的分布天线接口(DAI)200和分布天线元件(DAE)300都是按时间分集和空间分集构成的，以便可以支援甚至象建筑物内、地铁站内、地下商场等内无线电波静区的通信服务。
DAI 200在基地台100的收发信机120与DAE 300之间电连接，通过其TX-IN端接收收发信机120发送来的869-894兆赫高频信号S11，使信号S11衰减并加以放大，并通过其TX-OUT A端产生经衰减和放大的信号S14。此外，DAI 200令经衰减和放大的信号延迟规定时间，并通过其TX-OUT B端产生经延迟的信号S15。在DAI 200所产生的信号中，信号S15使流动台作为瑞克收信机工作，而本身则比信号S14延迟1.25微秒。DAI 200还分别通过其RX-IN A和RX-IN B端接收824-849兆赫的信号S16和824-849兆赫信号S17，使收到的信号S16和S17衰减并加以放大之后产生经衰减和放大的信号S12和S13，再分别通过其RX-OUT A端和RX-OUT B端将信号S12和S13提供给基地台100的收发信机120。
DAE300包括第一DAE串和第二DAE串。第一DAE串由一系列彼此在空间中分布连接的天线ANT A1和ANT A2以及和这些天线相应的分布元件300A1和300A2组成。第二DAE串由一系列彼此在不同于第一DAE串的空间中分布连接的天线ANT B1和ANT B2以及和这些天线相应的分布元件300B1和300B2组成。应该指出的是，分布元件300A1和300B1以同样的方式安置在任何一个空间中形成第一节点Node#1，分布元件300A2和300B2以同样的方式安置在另一个空间中形成第二节点Node#2，从而构成空间分集。还应该指出的是，虽然图1中看到的DAE串分别都只由两个分布元件和两个天线组成，但分布元件和天线的数目是可以增加的。
一个分布元件通过天线将收自DAI 200或另一分布元件的信号发送给流动台，并将收自流动台的信号传送给另一分布元件或DAI200。各分布元件使基地台100的收发信机120发送来的经DAI 200处理过的CDMA信号延迟一段时间。第一节点Node#1的分布元件分别接收DAI200来的延迟0微秒和1.25微秒的信号，将进一步延迟2.5微秒的信号传送给下一个节点Node#2，并将收到的信号通过天线ANTA1和ANT B1发送到流动台。流动台由于接收两个节点传送来的信号，因而可作为瑞克收信机工作。举例说，流动台若从第一节点流动到第二节点，则由于延迟0微秒和1.25微秒的信号的强度变得小了，延迟2.5微秒和3.75微秒的信号的强度变得大了，因而流动台接收第二节点供来的信号。这就是说，流动台作为瑞克收信机工作。
图2示出了图1中所示的DAI 200。869-984兆赫的信号S11从基地台100的收发信机120发送出去，经过衰减器211和放大器212后由双向功率分配器213分成两个信号S21和S22。延迟器216使信号S22延迟1.25微秒。这个延迟值使流动台作为瑞克收信机工作，这是因为在800兆赫流动通信系统的情况下需要1微秒或以上的延迟。延迟器216产生的衰减由放大器217加以放大。定向耦合器214和218分别监视着信号S21和S22是否正常产生。接着，信号S21和S22再次由衰减器215和219衰减之后分别通过TX-OUT A端和TX-OUT B端作为信号S14和S15产生。
DAI 200还通过RX-INA端和RX-INB端接收来自DAE 300的信号。收到的信号S16和S17由衰减器211、231、223、225和235以及放大器222、232、224和234放大到稳定的电平。定向耦合器226和236监视信号S16和S17的接收是否正常。可变衰减器227和237调节接收中的电平，使增益对应于DAE 300与DAI 200之间的电缆损耗，以免基地台100的收发信机120接收过量的接收中的电平。
图3示出了图1中所示的分布元件。分布元件将收自DAI 200或另一分布元件的信号通过天线发送给流动台(以下称为“天线正向通路”)，并将收自流动台的信号通过天线发送给DAI 200或另一分布元件(以下称之为“天线反向通路”)。此外，分布元件将收自DAI 200或另一分布元件的信号传送给又一个分布元件(以下称之为“正向转播通路”)，并将收自另一分布元件的信号传送给又一个分布元件或DAI200(以下称之为“反向转播通路”)。图3中，符号PIH1、PTH2、PTH3和PIH4分别表示正向转播通路、天线正向通路、天线反向通路和反向转播通路。
现在说明正向通路。
分布元件收到的信号由可变衰减器311调节其电平，以便可以在正向转播通路PTH 1上补偿连接在各分布元件之间或DAI 200与分布元件之间的电缆的损耗(这相当于图1中所示的长度d)。若电缆的种类和长度d已知，则由于电缆的损耗确定下来了，因而放大器312可以将电平放大到对应于损耗的电平。然而，电缆的长度d随分布元件的不同而异，因而电缆损耗变化着。因此，建立系统时用可变衰减器311调节衰减值使正/反向转播通路的输出电平保持恒定值。通过放大器312的信号由双向功率分布器313分成两个信号，即转播通路信号S31和天线通路信号S32。转播通路信号S31由延迟器314延迟2.5微秒，由放大器315放大相当于延迟器314的衰减量的放大量，然后传送给另一个分布元件。天线通路信号S32再由可变衰减器316控制，使通过天线端产生的传输信号的电平不变。可变衰减器316产生的信号经放大器317放大后通过双工器320传送给天线发射到空间。发射出的信号由流动台接收下来。
现在说明反向通路。
分布元件收到的信号由可变衰减器323调节其电平，从而可以在反向传播通路上补偿连接在各分布元件之间电缆的损耗。信号经可变衰减器323衰减后由放大器324加以放大，由延迟器325延迟2.5微秒后由双向功率合成器326加到天线反向通路信号S33上。收自天线的信号通过双工器320传送给低噪声放大器321。经放大的低噪声信号由可变衰减器322控制其电平以便不断调节天线反向通路信号的电平。天线反向通路信号S33经可变衰减器322调节其电平后由功率合成器326加到反向转播通路信号S34上，经放大器327放大后传送给DAI 200或分布元件。
在正/反向转播通路中，DAI与分布元件之间或各分布元件之间的电缆损耗不断由分布元件补偿，电平调节过的信号传送给下一级的分布元件。这样，服务范围扩大了，因而可高效率地管理整个系统。各分布元件工作需要的直流电流。各分布元件通过与电缆耦合而使用这个直流电源。因此不需要给各分布元件另外供应直流电。
综上所述，多个天线是按时间分集和空间分集形式制取的，基地台经处理的CDMA信号通过时间分集和空间分集方式传送给相应的流动台。这样，呼叫服务可以扩大到位于诸如建筑物内、地铁站内、地下商场内之类的无线电波静区的流动台。此外，基地台的无线电信号不变质或无损耗地传送到流动台。
不言而喻，本发明并不局限于本发明在这里所公开的设想为实行本发明的最佳模式的个别实施例，确切地说，本发明并不局限于本说明书中所述的具体实施例，但所附权利要求书中所述的例外。

Claims (14)

1.一种码分多址通信系统的无线电信号转播设备，其特征在于，多个天线按时间分集和空间分集形式构制，基地台处理过的码分多址信号通过所述时间分集和所述空间分集形式发送到对应的流动台。
2.一种码分多址通信系统的无线电信号转播设备，供发送和接收码分多址信号用，其特征在于，它包括：
第一天线；
第二天线，分布配置在与所述第一天线不同的空间中；
一个基地台；和
一个分布天线接口，连接在所述基地台与所述第一和第二天线之间，供接收所述基地台发送来的信号，使收到的信号延迟预定时间，以及将不延迟的信号和延迟的信号分别发送给所述第一和第二天线。
3.如权利要求2所述的无线电信号转播设备，所述分布天线接口使从所述基地台发送来的信号延迟至少1微秒，将不延迟的信号传送给所述第一天线，并将延迟的信号传送给所述第二天线。
4.一种码分多址通信系统的无线电信号转播设备，供发送和接收码分多址信号用，包括：
一个基地台；
多个分布天线，彼此在空间中分布连接；和
多个分布元件，分别对应于所述多个分布天线；
其中，所述多个分布元件中的第一分布元件在所述基地台与所述多个分布天线中的第一分布天线之间电连接，接收和处理所述基地台发送来的信号，并将经处理的信号传送给所述第一分布天线，且其余的分布元件各自处理经上一个分布元件处理过的信号，并将经处理的信号传送给下一个分布天线和下一个分布元件。
5.如权利要求4所述的无线电信号转播设备，其特征在于，各所述分布元件补偿经上一个分布元件处理的信号的损耗，所述损耗是由所述分布元件的电连接引起的。
6.如权利要求5所述的无线电信号转播设备，其特征在于，各所述分布元件处理输入信号的补偿，使经补偿处理过的信号延迟预定时间，并将经延迟的信号传送给下一个分布元件。
7.如权利要求6所述的无线电信号转播设备，其特征在于，各所述分布元件使经补偿处理的信号延迟至少2.5微秒，并将经延迟的信号传送给下一个分布元件。
8.如权利要求7所述的无线电信号转播设备，其特征在于，各所述分布元件通过电缆彼此连接，并借助通过所述电缆供应的直流电源工作。
9.一种码分多址通信系统的无线电信号转播设备，供发送和接收码分多址信号用，包括：
第一分布天线串，彼此在空间中分布连接；
第二分布天线串，彼此在不同于所述第一分布天线串的空间中分布连接；
一个基地台；
一个分布天线接口，在所述基地台与所述第一和第二分布天线串之间电连接，供接收从所述基地台发送来的信号，将收到的信号延迟预定时间，并将不延迟的信号和延迟的信号分别传送给所述第一分布天线串和所述第二分布天线串；
第一系列分布元件，分别对应于所述第一分布天线串；和
第二系列分布元件，分别对应于所述第二分布天线串；
其中，所述第一和第二系列分布元件中的第一分布元件电连接在所述分布天线接口与所述第一和第二分布天线串中的第一分布天线之间，接收和处理所述分布天线接口发送来的信号，并将经处理的信号传送给所述第一分布天线，且其余的各分布元件处理经上一个分布元件处理过的信号并将经处理的信号传送送给下一个分布天线和下一个分布元件。
10.如权利要求9所述的无线电信号转播设备，其特征在于所述分布天线接口使所述基地台发送来的信号延迟至少1微秒的时间，将不延迟的信号发送给所述第一分布天线串，并将延迟的信号发送给所述第二分布天线串。
11.如权利要求10所述的无线电信号转播设备，其特征在于，各所述分布元件补偿上一个分布元件处理过的信号的损耗，所述是由所述分布元件的电连接引起的。
12.如权利要求11所述的无线电信号转播设备，其特征在于，各所述分布元件处理输入信号的补偿，使经补偿处理的信号延迟预定时间，并将经延迟的信号传送给下一个分布元件。
13.如权利要求12所述的无线电信号转播设备，其特征在于，各所述分布元件使经补偿处理的信号延迟至少2.5微秒，并将经延迟的信号传送给下一个分布元件。
14.如权利要求13所述的无线电信号转播设备，其特征在于，各所述分布元件通过电缆彼此连接，并借助于通过所述电缆提供的直流电源工作。
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