CN1290360C - 多扇区大楼内转发器 - Google Patents

Abstract

一种多扇区大楼内转发器，包括：主发射单元，用于接收来自基站的载波的多扇区信号，将多扇区信号与不同的发射中频信号进行混频，并向相同的传输线输出混频后的多扇区信号；多个从发射单元，用于从主发射单元提取分配给多扇区信号的扇区信号，将提取出的扇区信号转换为高频信号，并通过天线发射转换后的高频信号。

Description

多扇区大楼内转发器

本申请要求2003年1月30日递交的韩国专利申请No.2003-6149的权益，其公开这里一并作为参考。

技术领域

本发明涉及一种大楼内转发器，更具体地，涉及一种多扇区大楼内转发器，能够通过增加频率和扇区，最大化发射效率。

背景技术

广泛扩展的个人通信系统(PCS)是针对已经克服了现有技术移动电话中有缺陷的服务的、具有以客户为中心的服务的下一代移动通信的一般术语，换句话说，是通过其人们可以利用超小超轻而易于携带的终端，随时随地地与他人通话的理想通信服务。

为了实现个人通信系统的原理，需要允许用户在自由运动的同时无线接入。此外，网络服务供应商应当帮助订户更容易地接入，并通过构建智能网络，为新订户提供用户定制服务，由此，无论他们在哪儿，发起方和接收方都可以通过该系统进行通话。

个人通信系统提供了低价的以行人为中心的移动通信服务。更具体地，其电话费用相对比其他移动电话便宜，用户可以在以低于20公里/小时的速度运动的同时进行切换(hand-off)，提供了与有线电话相同的话音质量，而且该系统的移动台易于携带、便宜、超小、超轻。

此外，个人通信系统的基站通常是小而轻的微小区或超微小区(pico-cell)，因此，可以将其容易地安装在任何地方，自由地进行来话/去话呼叫，并容纳许多订户。由于将基站设计得非常轻便小巧，可以将其设置在如公用设施杆或电话亭等室外设施中，从而最小化了安装上的投资。

近年来，许多个人通信服务供应商引入了针对市区大楼的大楼内转发器。在这里一并作为参考的以下参考文献中描述了现有技术转发器的示例：授权给Nils Johan Bojeryd的题目为《Method andApparatus for Providing Cellular Telephone Service to aMacro-cell and Pico-cell Within a Building Using SharedEquipment》的美国专利No.5,946,622公开了一种设备和方法，用于向位于大楼内部的超微小区提供蜂窝式电话服务，并将蜂窝式电话服务从位于大楼外部的宏小区(macro-cell)延伸到大楼的内部；授权给Ju-Sung Jun等人的题目为《System and Method for In-buildingMobile Communications》的美国专利No.6,374,119描述了一种利用移动转发器去除通信掩蔽区的移动通信系统和方法；以及授权给HaimWeissman等人的题目为《In-building Radio-frequency Coverage》的美国专利No.6,501,942描述了一种用于将射频(RF)信号传递到对RF信号封闭的环境中的转发器设备，包括主收发器单元和一个或多个从收发器单元，每个单元均位于对RF信号封闭的环境中。

下面描述了一种利用CDMA(码分多址)移动通信系统的现有技术的大楼内转发器，作为示例。

现有技术的大楼内转发器可以包括如天线、双工器、低噪声放大器、前置放大器、中频模块、表面声波(SAW)滤波器、混频器和功率放大器。

下面，将对大楼内转发器的工作原理进行解释。

当通过如八木(Yagi)天线等从基站接收到高频信号时，通过双工器沿着传输方向向低噪声放大器传输所接收到的信号。然后，低噪声放大器和前置放大器对信号进行放大，并由中频(IF)模块将放大信号转换为中频信号。接下来，SAW滤波器去除从IF模块输出的信号中的噪声，并由混频器将无噪声的信号转换为高频信号。在功率放大器中对转换后的信号进行放大，并通过另一双工器，然后通过大楼内天线发射。

另一方面，通过大楼内天线接收从订户的移动台发送过来的高频信号，通过双工器，并由低噪声放大器和前置放大器进行放大。在IF模块中，将已经由前置放大器进行了放大的高频信号转换为IF信号，并由SAW滤波器去除其中的噪声。然后，通过混频器，将无噪声信号转换为高频信号。功率放大器对转换后的高频信号进行放大，通过另一双工器，然后从八木天线发射以传往基站。

但是，使用了现有技术的八木天线的大楼内转发器只能用在单一楼层或大楼中特定的空间内。为了向其他楼层发射频率波，采用了漏泄同轴电缆(LCX)，希望向大楼中的每个点发射电磁波。

近来，按照现有技术，将大楼内转发器安装在几个楼层。在向移动台提供个人通信服务时，通过位于大楼内转发器外部的八木天线接收高频波(1.8GHz)，然后由数字单元将高频信号转换为低频波。接下来，分配器对低频信号进行分配，并由大楼内转发器的每个服务层中的远程接入单元(RAU)将所分配的信号转换回PCS频率，即1.8GHz，以使其适应于通信服务。

并不直接从数字单元向远程接入单元传输高频信号，而是在传输之前，首先在数字单元转换为低频波。这是因为当通过导线在数字单元和远程接入单元之间传输高频信号时，经常发生传输损耗，而去往远方的信号传输变得非常困难。

因此，用于在数字单元和远程接入单元之间发射低频信号的转发器被称为转发器，并且依赖于用在数字单元与远程接入单元之间的介质的类型，转发器被分为几类：RF(射频)转发器(只对信号进行放大而不对其进行转换)、光色散转发器(使用光)、微转发器(使用微波)和转换波转发器(频率转换转发器)，但前三种是经常使用的类型。

使用光色散天线的大楼内转发器的结构图可以包括双工器、低噪声放大器、混频器、滤波器、光发射器、光接收器、光色散天线和功率放大器。

利用光色散天线的转发器的操作类似于前述转发器，除了将在此系统中的高频信号转换为要通过光缆传输的光信号，并利用光色散天线将光信号发射到掩蔽区。

已经考虑了大楼内转发器的无线电功率的可能的最理想小区设计是1FA(频率分配)全向系统(尽管应当规划出公共网络间适当的切换方案，由于存在多种可选方案，这里将不予讨论)。

但是，如果在相同的大楼内存在太多的服务订户，从而需要大量子小区，基本上可以采用两种方法：一种是扩展FA，而另一种是增加扇区。

例如，假设有一12层的建筑。如果采用前一种方法，可以设置12FA全向服务，而如果采用后一种方法，可以将6个扇区分配给具有大楼中的两个楼层的每一个FA，作为一个单元小区。

当扩展FA时，可以增加位于远端的转发器的数量。通常，位于远端的转发器的数量受到总输出功率的限制。如果向一个频率提供最大10mW，而总共存在12个频率分配，则每个FA的输出被限制为1～2mW。这意味着在相同的空间中将安装许多转发器。

扩展FA的另一缺陷在于，如果其中提供了公共网络服务的大楼位于附近，所使用的频率往往是相同的，提高了更为频繁地切换或断开的可能性。

另一方面，当增加扇区时，基站收发台(BTS)的扇区结构基本上比全向结构更为复杂，其实现涉及大量的成本，而且由于层间切换，可能会发生传输损耗。

此外，当使用IF转发器时，难以合并6个扇区的信号，并传向每层(因为其将具有相同的FA)。因此，不得不分别通过不同的路径向每层提供该信号。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种多扇区大楼内转发器，通过增加频率和扇区，最大化发射效率。

为了实现上述目的，提供了一种多扇区大楼内转发器，包括：主发射单元，用于从基站接收载频多扇区信号，将多扇区信号与不同的发射中频信号进行混频，并向相同的传输线输出混频后的多扇区信号；多个从接收单元，用于从主发射单元提取分配多扇区信号的扇区信号，将提取出的扇区信号转换为高频信号，并通过天线发射转换后的高频信号；多个从发射单元，用于将不同的接收中频信号与来自天线的载频扇区信号进行混频，将混频后的信号转换为不同接收中频频带的多扇区信号，并向相同的传输线输出转换后的扇区信号；主接收单元，用于对多个从发射单元的多扇区信号进行混频，所述多扇区信号已经通过相同的传输线从多个从接收单元传输过来，并利用不同的中频频带信号将其转换为不同的接收中频频带信号，分离每个扇区信号，将分离后的扇区信号转换为接收载频信号，并向基站输出转换后的信号；主发射/接收扇区分离器，用于从主接收单元的发射/接收信号中分离出主发射单元的发射/接收信号；以及分配器，用于将来自主发射单元的接收多扇区信号分配给多个从发射单元，从多个从发射单元接收被转换为接收中频频带信号的扇区信号，以及向主接收单元传输转换后的扇区信号。

所述主发射单元包括：多个混频单元，用于接收来自基站的已分配载频扇区信号，将接收到的扇区信号与不同的发射中频信号进行混频，并输出混频扇区信号；以及多个放大单元，用于滤出混频单元输出信号中不必要的信号，扇区信号已经被转换为不同的发射中频信号，用于将不具有不必要信号的扇区信号放大到预定的电平，以及用于向相同的传输线输出放大信号。

每个混频单元包括：衰减器，用于从基站接收已分配载频的高频扇区信号，衰减已接收到的高频扇区信号，并输出衰减高频扇区信号；以及混频器，用于将衰减器的衰减载频扇区信号与从载频中减去了不同发射中频频带信号的信号进行混频，并向每个放大单元输出被转换为不同发射中频频带信号的转换后的扇区信号。

每个放大单元包括：带通滤波器，用于滤出从混频单元提供的被转换为不同发射中频频带信号的转换后的扇区信号；以及放大器，用于将通过带通滤波器的已滤波扇区信号放大到预定的电平，并向传输线输出放大扇区信号。

从接收单元包括：扇区信号提取单元，用于接收从主发射单元提供的被转换为不同发射中频信号的转换后的多扇区信号，将要从接收到的多扇区信号中提取出的扇区信号与从发射中频信号中减去了预定值的信号进行混频，并提取扇区信号；以及高频信号发生单元，用于将在扇区信号提取单元提取出的扇区信号转换为高频信号，并通过天线发射转换后的信号。

扇区信号提取单元包括：第一带通滤波器，用于滤出从主发射单元提供的、已被转换为不同发射中频信号的多扇区信号；混频器，用于从第一带通滤波器接收已滤波多扇区信号，将要从多扇区信号中提取出的扇区信号与从混频发射中频信号中减去了预定值的信号进行混频，并输出混频信号；以及第二带通滤波器，用于滤出混频器的输出信号，并提取所需的扇区信号。

高频信号发生单元包括：高频发生器，通过将通过扇区信号提取单元提取出的扇区信号与从基站载频中减去了预定值的信号进行混频，产生高频信号；以及功率放大器，用于对高频发生器所提供的高频信号的功率进行放大，并通过天线发射放大信号。

从发射单元包括：中频发生单元，通过将通过天线提供的接收载频扇区信号与已分配接收中频信号进行混频，产生中频信号；以及放大器，用于滤出中频发生单元所产生的中频信号，并将已滤波中频信号放大到预定的电平。

中频发生单元包括：放大器，用于将通过天线提供的接收载频扇区信号放大到预定的电平；带通滤波器，用于对放大器进行了放大的接收载频信号进行滤波；以及混频器，用于将从带通滤波器提供的已滤波接收载频扇区信号与从接收载频中减去了中频信号的信号进行混频。

放大单元包括：放大器，用于将中频发生单元所提供的中频频带扇区信号放大到预定的电平；以及带通滤波器，用于滤出来自放大器的放大中频频带扇区信号，并向主接收单元传输已滤波信号。

主接收单元包括：多个扇区信号分离单元，用于接收从多个从发射单元提供的被转换为不同接收中频频带信号的转换后的多扇区信号，将要提取出的扇区信号与从混频接收中频信号中减去了预定值的信号进行混频，并分离要提取出的扇区信号；以及多个高频发生单元，用于接收来自扇区信号分离单元的已分离扇区信号，将已分离扇区信号与从接收载频中减去了预定值的信号进行混频，将接收中频频带信号转换为接收载频频带信号，并向基站输出转换后的信号。

扇区信号分离单元包括：混频器，用于接收从多个从发射单元提供的被转换为不同接收中频频带信号的转换后的多扇区信号，用于将要提取出的扇区信号与从混频接收信号中减去了预定值的信号进行混频，并输出混频信号；以及带通滤波器，用于接收来自混频器的混频信号，执行预定值周围的带通滤波，并分离要提取出的扇区信号。

高频发生单元包括：混频器，用于接收来自扇区分离单元的已分离扇区信号，将扇区信号与从接收载频中减去了预定值的频率信号进行混频，将接收中频频带信号转换为接收载频频带信号，并输出转换后的信号；以及放大器，用于将从混频器输出的接收载频频带信号放大到预定的电平。

附图说明

在结合附图考虑的同时，通过参照以下详细描述，本发明整个意图以及许多优点将变得更加清楚，并能得到更好的理解，其中，相似的参考符号表示相同或相似的组件：

图1是按照现有技术安装在一层中的大楼内转发器的结构图；

图2是按照现有技术安装在几层中的典型大楼内转发器的纵向截面图；

图3是采用了现有技术的光色散天线的大楼内转发器的结构图；

图4是按照本发明一个实施例的1-FA/3扇区大楼内转发器的结构图；

图5是按照本发明实施例的1-FA/3扇区大楼内转发器的详细结构图；以及

图6是按照本发明另一实施例的2-FA/3扇区大楼内转发器的详细结构图。

具体实施方式

图1是一种利用CDMA(码分多址)移动通信系统的按照在大楼的一个楼层中的大楼内转发器的结构图，作为示例。

如图1所示，大楼内转发器包括双工器11和16、低噪声放大器12和17、前置放大器13和18、中频模块14和19、表面声波(SAW)滤波器1和4、混频器2和3以及功率放大器15。

下面，将对具有上述结构的大楼内转发器的操作原理进行解释。

当通过八木天线10从基站接收到高频信号时，通过双工器11沿着传输方向向低噪声放大器12传输所接收到的信号。

然后，低噪声放大器12和前置放大器13对信号进行放大，并由中频(IF)模块14将放大信号转换为中频信号。

接下来，SAW滤波器1去除从IF模块14输出的信号中的噪声，并由混频器2将无噪声的信号转换为高频信号。

在功率放大器15中对转换后的信号进行放大，并通过双工器16，然后经由大楼内天线发射。

另一方面，通过大楼内天线接收从订户的移动台发送过来的高频信号，通过双工器16，并由低噪声放大器17和前置放大器18进行放大。

在IF模块19中，将已经由前置放大器18进行了放大的高频信号转换为IF信号，并由SAW滤波器4去除其中的噪声。然后，通过混频器3，将无噪声信号转换为高频信号。

功率放大器20对转换后的高频信号进行放大，通过双工器11，然后从天线10发射以传往基站。

但是，使用了现有技术的天线的大楼内转发器只能用在单一楼层或大楼中特定的空间内。

因此，为了向其他楼层发射电磁波，采用了漏泄同轴电缆(LCX)，希望向大楼中的每个点发射电磁波。

图2是安装在几个楼层中的大楼内转发器的纵向截面图。如图2所示，在向移动台提供个人通信服务时，通过外部八木天线31接收高频波(1.8GHz)，并通过IF转发器32在数字单元33将高频信号转换为低频波。接下来，分配器34对低频信号进行分配，并由每个服务层中的远程接入单元(RAU)35将所分配的信号转换回PCS频率，即1.8GHz，以使其适应于通信服务。

并不直接从数字单元33向远程接入单元35传输高频信号，而是在传输之前，首先在数字单元33转换为低频波。这是因为当通过导线在数字单元33和远程接入单元35之间传输高频信号时，经常发生传输损耗，而去往远方的信号传输变得非常困难。

因此，用于在数字单元33和远程接入单元35之间发射低频信号的转发器被称为转发器，并且依赖于用在数字单元33与远程接入单元35之间的介质的类型，转发器被分为几类：RF(射频)转发器(只对信号进行放大而不对其进行转换)、光色散转发器(使用光)、微转发器(使用微波)和转换波转发器(频率转换转发器)，但前三种是经常使用的类型。

图3是采用了光色散天线的大楼内转发器的结构图。

如图3所示，现有技术的大楼内转发器包括双工器56和60、低噪声放大器42和59、频率发生器53、混频器43、45、51和54、滤波器44、46、49和52、光发射器47和58、光接收器48和56、光色散天线61以及功率放大器55和57。

利用光色散天线的转发器的操作类似于前述转发器，除了将在此系统中的高频信号转换为要通过光缆传输的光信号，并利用光色散天线61将光信号发射到掩蔽区。

由于图1到图3并不是本发明的一部分，因此，这里将不再包括对其的进一步描述。

参考附图，以下的详细描述将提出一种依据本发明的优选实施例的多扇区系统大楼转发器。

通常，根据CDMA(码分多址)基站个人通信系统中的基站设备的结构，存在两种增加呼叫容量的方案。一种是建立多扇区基站，而另一种是增加频率分配。

因为CDMA基站个人通信系统中的呼叫容量受到噪声的限制，如果能够通过将基站天线划分为扇区，减少来自另一扇区中的订户的噪声，将极大地增加基站的呼叫容量。

但是，天线的辐射方向图不是120度理想方向图，而是在中间部分重叠，彼此间产生噪声。因此，如果天线具有3个扇区，BTS(基站收发台)容量大约是全向基站的2.4倍，而如果天线具有6个扇区，BTS容量大约是全向基站的6个扇区的5倍。

通常，将3扇区基站应用于城区，将2扇区基站应用于郊区，而将全向基站应用于具有较少业务的地区。尽管少见，也使用6扇区基站，以最小化多FA(频率分配)难切换问题。

为了增加BTS容量，不仅需要增加扇区，还需要增加载波频率。

具体地，用在CDMA中的载频被称为FA(频率分配)，而多载频被称为多FA。

这独立地表示了频率之间的噪声特性。例如，来自多FA的容量增益与FA数成线性比例。

在增加FA数的情况下，由于与子基站的FA数不同，必须同时解决传向子小区期间的频率切换问题。

同时，上述方案也可以应用于大楼内转发器系统。尤其是在一个大楼中存在太多服务订户时，从而不得不提供子小区，而且用在普通CDMA基站中的方案，即增加FA和扇区可以用于增加容量。

此外，多FA/多扇区，即使用多个FA，每个FA具有多个扇区，可以作为另一选择。

如上所述，位于远端的转发器受限于总输出功率，所以也限制了可以提供给频率的最大功率。这导致了不得不在相同而有限的空间中安装大量转发器的问题。

此外，多扇区BTS的结构基本上比全向BTS更为复杂，其实现涉及大量的成本，而且由于层间切换，可能会发生传输损耗。

因此，本发明介绍了一种新型多FA/多扇区大楼内转发器系统。在下面首先描述了1-FA/多扇区大楼内转发器系统。

图4是按照本发明一个实施例的1-FA/3扇区大楼内转发器系统的结构图。

如图4所示，1-FA/3扇区大楼内转发器系统包括：主模块110，用于接收1-FA/3扇区大楼内转发器系统的频率信号，将其转换为中频，并对3扇区信号进行频率调制，而使其具有不同的平均频率；分配器120，用于将来自主模块110的输出信号分配给每个从模块130、132和134，并输出该信号；以及多个从模块130、132和134，用于接收来自分配器120的主模块信号，并分别提取出分配给其的扇区信号。

通常，将主模块110和分配器120安装在大楼外部或大楼的地下室。

与按照扇区数使用多条线路的现有技术不同，本发明只使用单一的线路将分配器连接到从模块130、132和134。可以将从模块130、132和134安装在每一层中，最好安装在具有最好接收灵敏度并且对于与基站的呼叫建立理想的位置上。将一个扇区信号分配给两个楼层，而这对于分配器120是易于实现的。

图5是按照本发明实施例的1-FA/3扇区系统大楼内转发器的详细结构图。

如图5所示，主模块110包括主发射单元210、主接收单元220和主发射/接收分离器(此后称为主双工器)230，其中主发射/接收分离器230用于将主发射单元的发射/接收信号与主接收单元的发射/接收信号相分离；而从模块130包括从发射单元310、从接收单元320和从双工器330。

尽管这里只详细示出了一个从模块130，其他从模块具有彼此相同的结构。

主发射单元210包括用于衰减1-FA/3扇区的已接收扇区信号的衰减器211a、211b和211c、第一放大器212a、212b和212c、以及混频器213a、213b和213c、带通滤波器214a、214b和214c、以及第二放大器215a、215b和215c。

主接收单元220包括对除了在接收到的信号中所使用的频带之外的其他频率信号进行滤波的第一带通滤波器221a、221b和221c、第一混频器222a、222b和222c、第二带通滤波器223a、223b和223c、第一放大器224a、224b、224c、第二混频器225a、225b和225c、以及第二放大器226a、226b和226c。

从发射单元310包括第一带通滤波器311、第一混频器312、第二带通滤波器313、第一放大器314、第二混频器315、第三带通滤波器316、以及功率放大器317。

从接收单元320包括第一放大器321、第一带通滤波器322、混频器323、第二放大器324、以及第二带通滤波器325。

现在，将对主发射单元210、主接收单元220、从发射单元310和从接收单元320的操作进行描述。

首先，主发射单元210中的衰减器211a、211b和211c中的每一个从BTS(基站收发台)接收1-FA/3扇区频率信号，对接收到的信号进行衰减，并将衰减后的信号提供给第一放大器212a、212b和212c。

第一放大器212a、212b和212c对来自各个衰减器211a、211b和211c的衰减1-FA/3扇区频率信号进行放大，并由混频器213a、213b和213c将这些信号转换为第一中频频带信号，并输出转换后的信号。

具体地，用于处理α-扇区信号的混频器213a并不将第一中频信号与α-扇区信号进行混频，而是将从第一中频信号中减去第一预定频率信号之后的剩余信号与α-扇区信号进行混频，并输出该信号。

因此，混频器213a的输出信号的平均频率从第一中频信号向左偏移了预定的频率。

位于下一端的带通滤波器214a滤出混频器213a的输出频率成分中不必要的信号，而通过所需的频率。

同样，用于处理β-扇区信号的混频器213b，将第一中间频率信号与β-扇区信号进行混频，并输出该信号。

换句话说，混频器213b的输出信号具有位于第一中频的平均频率，而且位于下一端的带通滤波器214b滤出混频器213b的输出频率分离中不必要的信号，而通过所需的频率。

以相同的方式，用于处理γ-扇区信号的混频器213c并不将第一中频信号与γ-扇区信号进行混频，而是将在将第一预定频率信号加入第一中频信号中之后的信号与γ-扇区信号进行混频，并输出该信号。

因此，混频器213c的输出信号的平均频率从第一中频信号向右偏移了预定的频率信号。

位于下一端的带通滤波器214c滤出混频器213c的输出频率成分中不必要的信号，而通过所需的频率。

α-、β-和γ-扇区信号从每个相应的混频器213a、213b、213c输出，并通过每个相应的带通滤波器214a、214b和214c，而且相对于第一中频频带偏移，从而，它们的频带彼此不重叠。

因此，可以通过单一的传输线传输α-、β-和γ-扇区信号，并分别在第二放大器215a、215b和215c对α-、β-和γ-扇区信号中的每一个进行放大，并输出到相同的线路中。

同时，在主模块110的主发射单元210产生的信号通过双工器230和分配器120，并传输到从发射单元310。

例如，利用α-扇区信号的从发射单元310首先利用第一带通滤波器311滤出除α-、β-和γ-扇区信号以外的其他信号，并向第一混频器312输出包括α-、β-和γ-扇区信号在内的频率信号。

然后，第一混频器312按照已经从第一中频中减去了第一和第二预定频率的频率进行混频，以去除除α-扇区信号以外的β-和γ-扇区信号，并输出所得到的频率。第二预定频率变为已经通过了混频器312的α-扇区信号的平均频率。

第一带通滤波器313滤出除了α-扇区信号以外的β-和γ-扇区信号，并由第二放大器314对不具有β-和γ-扇区信号的α-扇区信号进行放大，并向第二混频器315输出放大后的α-扇区信号。

第二混频器315对用在移动通信中的FA进行混频，以便恢复原始高频信号，已经将所述FA减去了第二预定值，并将第一中频频带信号恢复成高频信号。

第二带通滤波器316滤出信号中的噪声，并由功率放大器317对信号进行放大。稍后，放大信号通过双工器330，并通过天线输出。

与此同时，移动台的输出信号被接收到天线，并通过双工器330输出。双工器330向从接收单元320中的第一放大器321传输通过天线接收到的信号。从接收单元320中的第一放大器321将所接收到的信号放大到特定电平，并将放大信号提供给第一带通滤波器322。

第一带通滤波器322对第一放大器321输出的放大信号进行带通滤波，并向混频器323输出所得到的信号。

混频器323对已经向第二中频的左侧偏移了第一预定频率的频率信号进行混频，并通过第二放大器324向第二带通滤波器325输出混频信号。

第二带通滤波器325滤出来自第二放大器324的放大的输出频率成分中不必要的信号，并使所需频率通往传输线。

主接收单元220接收通过传输线的发射信号，而且其中的每个扇区信号处理单元滤出其他扇区信号，而只留下它自己的扇区信号。

首先解释α-扇区信号处理程序，第一带通滤波器221a滤出除了被偏移到第二中频频带的α-、β-和γ-扇区信号以外的剩余噪声信号，并输出已滤波信号。

用于提取α-扇区信号的第一混频器222a按照已经从第二中频中减去了第一和第三预定值的信号进行混频，并向第二带通滤波器223a输出混频信号。

第二带通滤波器223a只通过被偏移到第三预定值的α-扇区信号，并滤出剩余的信号。

第一放大器224a将第二带通滤波器223a输出的已滤波信号放大到特定电平，并向第二混频器225a输出已放大信号。

第二混频器225a将第一放大器224a的输出信号与从用在移动通信服务中的FA中减去了第三预定值的信号进行混频，并向第二放大器226a输出混频信号。换句话说，第二混频器225a将由第一放大器224进行了放大并从其中输出的低频信号转换为高频信号，并向第二放大器226a输出高频信号。

然后，第二放大器226a将来自第二混频器225a的高频信号放大到特定电平，并通过天线向BTS或转发器发射放大的高频信号。

现在，转向如何处理β-扇区信号。第一带通滤波器221b滤出剩余噪声信号，只留下被偏移到第二中频频带的α-、β-和γ-扇区信号，并向第一混频器222b输出已滤波信号。

用于提取β-扇区信号的第一混频器222b按照已经从第二中频中减去了第三预定值的信号进行混频，并向第二带通滤波器223b输出混频信号。

第二带通滤波器223b滤出除了被偏移到第三预定值的β-扇区信号以外的剩余信号。

位于后端的第一放大器224b对已滤波信号进行放大，并向第二混频器225b输出已放大信号。

第二混频器225b通过将第一放大器224b的放大信号与从用在移动通信服务中的FA中减去了第三预定值的信号进行混频，将低频信号转换为高频信号，并向第二放大器226b输出高频信号。

然后，第二放大器226b将来自第二混频器225b的高频信号放大到特定电平，并通过天线向BTS或转发器发射放大的高频信号。

以相同的方式，解释如何处理γ-扇区信号，第一带通滤波器221c滤出剩余噪声信号，只留下被偏移到第二中频频带的α-、β-和γ-扇区信号，并输出已滤波信号。

用于提取γ-扇区信号的第一混频器222c按照已经从第二中频中减去了第一和第三预定值的信号进行混频，并向第二带通滤波器223c输出混频信号。

第二带通滤波器223c滤出除了被偏移到第三预定值的γ-扇区信号以外的剩余信号。

第一放大器224c对已滤波信号进行放大，并向第二混频器225c输出已放大信号。

第二混频器225c将第一放大器224c进行了放大的信号与从用在移动通信服务中的FA中减去了第三预定值的信号进行混频，并向第二放大器226c输出混频信号。

然后，第二放大器226c将来自第二混频器225c的高频信号放大到特定电平，并通过天线向BTS或转发器发射放大的高频信号。

图6是按照本发明另一实施例的2-FA/3扇区大楼内转发器系统的详细结构图。

如图6所示，2-FA/3扇区大楼内转发器系统包括：主模块410和420，用于接收分别来自转发器或BTS的FA信号，通过将预定的频率加到扇区中的中频中/从扇区中的中频中减去预定的频率，对信号进行混频，并输出混频信号；分配器440；以及每一个FA的一个扇区负责两层的从模块450a到455b。

在2-FA/3扇区大楼内转发器系统中需要注意的一件事情是在偏移已经被转换到中频频带的每个信号时，来自2FA信号的信号将会彼此重叠。

即，使用1FA信号的中频与使用2FA信号的中频之间的间隔应当足够宽，而使信号彼此不重叠。

另一方面，应用在相关技术的CDMA基站个人通信系统中的软切换技术也可以通过使用一个或两个针对大楼的专用频率并在多扇区中对各层进行分离而应用于大楼内转发器系统。

本发明的多扇区大楼内转发器系统不仅可以应用于大楼的内部，而且可以应用于校园或无线电掩蔽区或其他地方内部。

总之，本发明的多扇区大楼内转发器系统能够通过利用针对大楼的专用频率并在扇区内分离内层，更为自然地执行软切换。

此外，本发明可以方便地通过在主模块和从模块之间使用单一的传输线，而用于减少构建成本，而且其安装易于实现。

尽管已经结合各个实施例对本发明进行了描述，这些实施例只是示例性的。因此，根据前面的详细描述，许多替代、修改和变化对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。前面的描述倾向于包括落入所附权利要求的精神和广阔范围内的所有这种代替和变化。

Claims (21)

1、一种与基站进行通信的多扇区大楼内转发器，所述多扇区大楼内转发器包括：

主发射单元，用于从基站接收具有载频的多扇区信号，将多扇区信号与不同的发射中频信号进行混频，并向相同的传输线输出混频后的多扇区信号；

多个从发射单元，用于从主发射单元中提取分配给多扇区信号的扇区信号，将提取出的扇区信号转换为高频信号，并通过天线发射转换后的高频信号；

多个从接收单元，用于将不同的接收中频信号与来自天线的具有载频的扇区信号进行混频，将混频后的信号转换为不同接收中频频带的多扇区信号，并向相同的传输线输出转换后的扇区信号；

主接收单元，用于对多个从接收单元的多扇区信号进行混频，所述多扇区信号已经通过相同的传输线从多个从接收单元传输过来，并利用不同的中频频带信号将其转换为不同的接收中频频带信号，分离每个扇区信号，将分离后的扇区信号转换为接收载频信号，并向基站输出转换后的信号；

主发射/接收扇区分离器，用于从主接收单元的发射/接收信号中分离主发射单元的发射/接收信号；以及

分配器，用于将从主发射单元接收的多扇区信号分配给多个从发射单元，从多个从接收单元接收被转换为接收中频频带信号的扇区信号，以及向主接收单元传输转换后的扇区信号。

2、按照权利要求1所述的转发器，其特征在于所述主发射单元包括：

多个混频单元，用于接收来自基站的已分配载频的扇区信号，将接收到的扇区信号与不同的发射中频信号进行混频，并输出混频后的扇区信号；以及

多个放大单元，用于滤出混频单元输出信号中不必要的信号，其中，所述扇区信号已经被转换为不同的发射中频信号，用于将没有不必要信号的扇区信号放大到预定的电平，以及用于向相同的传输线输出放大的信号。

3、按照权利要求2所述的转发器，其特征在于每个混频单元包括：

衰减器，用于从基站接收已分配载频的高频扇区信号，衰减已接收到的高频扇区信号，并输出衰减后的高频扇区信号；以及

混频器，用于将由衰减器衰减后的载频的扇区信号与从载频中减去了不同发射中频频带信号的信号进行混频，并向每个放大单元输出被转换为不同发射中频频带信号的扇区信号。

4、按照权利要求2所述的转发器，其特征在于每个放大单元包括：

带通滤波器，用于滤出从混频单元提供的被转换为不同发射中频频带信号的扇区信号；以及

放大器，用于将已通过带通滤波器滤波的扇区信号放大到预定的电平，并向传输线输出放大的扇区信号。

5、按照权利要求1所述的转发器，其特征在于从发射单元包括：

扇区信号提取单元，用于接收从主发射单元提供的被转换为不同发射中频信号的多扇区信号，将要从接收到的多扇区信号中提取出的扇区信号与从发射中频信号中减去了预定值的信号进行混频，并提取扇区信号；以及

高频信号发生单元，用于将在扇区信号提取单元提取出的扇区信号转换为高频信号，并通过天线发射转换后的信号。

6、按照权利要求5所述的转发器，其特征在于扇区信号提取单元包括：

第一带通滤波器，用于滤出从主发射单元提供的、已被转换为不同发射中频信号的多扇区信号；

混频器，用于从第一带通滤波器接收已滤波的多扇区信号，将要从多扇区信号中提取出的扇区信号与从混频发射中频信号中减去了预定值的信号进行混频，并输出混频信号；以及

第二带通滤波器，用于滤出混频器的输出信号，并提取所需的扇区信号。

7、按照权利要求5所述的转发器，其特征在于高频信号发生单元包括：

高频发生器，通过将由扇区信号提取单元提取出的扇区信号与从基站载频中减去了预定值的信号进行混频，产生高频信号；以及

功率放大器，用于对高频发生器所提供的高频信号的功率进行放大，并通过天线发射放大的信号。

8、按照权利要求1所述的转发器，其特征在于从接收单元包括：

中频发生单元，通过将由天线提供的接收载频扇区信号与已分配的接收中频信号进行混频，产生中频信号；以及

放大器，用于滤出中频发生单元所产生的中频信号，并将已滤波中频信号放大到预定的电平。

9、按照权利要求8所述的转发器，其特征在于中频发生单元包括：

放大器，用于将通过天线提供的接收载频扇区信号放大到预定的电平；

带通滤波器，用于对由放大器进行了放大的接收载频信号进行滤波；以及

混频器，用于将从带通滤波器提供的已滤波的接收载频扇区信号与从接收载频中减去了中频信号的信号进行混频。

10、按照权利要求8所述的转发器，其特征在于放大单元包括：

放大器，用于将中频发生单元所提供的中频频带扇区信号放大到预定的电平；以及

带通滤波器，用于滤出来自放大器的放大后的中频频带扇区信号，并向主接收单元传输已滤波信号。

11、按照权利要求1所述的转发器，其特征在于主接收单元包括：

多个扇区信号分离单元，用于接收从多个从接收单元提供的被转换为不同接收中频频带信号的多扇区信号，将要提取出的扇区信号与从混频接收中频信号中减去了预定值的信号进行混频，并分离要提取出的扇区信号；以及

多个高频发生单元，用于接收来自扇区信号分离单元的已分离扇区信号，将已分离扇区信号与从接收载频中减去了预定值的信号进行混频，将接收中频频带信号转换为接收载频频带信号，并向基站输出转换后的信号。

12、按照权利要求11所述的转发器，其特征在于扇区信号分离单元包括：

混频器，用于接收从多个从接收单元提供的被转换为不同接收中频频带信号的多扇区信号，用于将要提取出的扇区信号与从混频接收信号中减去了预定值的信号进行混频，并输出混频信号；以及

带通滤波器，用于接收来自混频器的混频信号，执行预定值周围的带通滤波，并分离要提取出的扇区信号。

13、按照权利要求11所述的转发器，其特征在于高频发生单元包括：

混频器，用于接收来自扇区分离单元的已分离扇区信号，将扇区信号与从接收载频中减去了预定值的频率信号进行混频，将接收中频频带信号转换为接收载频频带信号，并输出转换后的信号；以及

放大器，用于将从混频器输出的接收载频频带信号放大到预定的电平。

14、一种用于在多扇区大楼内转发器中发射扇区信号的设备，所述设备包括：

主发射单元，用于从基站接收具有载频的多扇区信号，将多扇区信号与不同的发射中频信号进行混频，并向相同的传输线输出混频后的多扇区信号；

多个从发射单元，用于从主发射单元提取分配给多扇区信号的扇区信号，将提取出的扇区信号转换为高频信号，并通过天线发射转换后的高频信号。

15、按照权利要求14所述的设备，其特征在于主发射单元包括：

多个混频单元，用于接收来自基站的已分配载频的扇区信号，将接收到的扇区信号与不同的发射中频信号进行混频，并输出混频后的扇区信号；以及

多个放大单元，用于滤出混频单元输出信号中不必要的信号，扇区信号已经被转换为不同的发射中频信号，用于将没有不必要信号的扇区信号放大到预定的电平，以及用于向相同的传输线输出放大的信号。

16、按照权利要求15所述的设备，其特征在于每个混频单元包括：

衰减器，用于从基站接收已分配载频的高频扇区信号，衰减已接收到的高频扇区信号，并输出衰减后的高频扇区信号；以及

混频器，用于将由衰减器衰减后的载频扇区信号与从载频中减去了不同发射中频频带信号的信号进行混频，并向每个放大单元输出被转换为不同发射中频频带信号的扇区信号。

17、一种用于在多扇区大楼内转发器中接收扇区信号的设备，所述设备包括：

多个从接收单元，用于将不同的接收中频信号与来自天线的具有载频的扇区信号进行混频，将混频后的信号转换为不同接收中频频带的多扇区信号，并向相同的传输线输出转换后的扇区信号；

主接收单元，用于对多个从接收单元的多扇区信号进行混频，所述多扇区信号已经通过相同的传输线从多个从接收单元传输过来，并利用不同的中频频带信号将其转换为不同的接收中频频带信号，分离每个扇区信号，将分离后的扇区信号转换为接收载频信号，并向基站输出转换后的信号；

分配器，用于将接收的多扇区信号分配给多个从接收单元，从多个从接收单元接收被转换为接收中频频带信号的扇区信号，以及向主接收单元传输转换后的扇区信号。

18、按照权利要求17所述的设备，其特征在于所述从接收单元包括：

中频发生单元，通过将由天线提供的接收载频扇区信号与已分配的接收中频信号进行混频，产生中频信号；以及

放大器，用于滤出中频发生单元所产生的中频信号，并将已滤波的中频信号放大到预定的电平。

19、按照权利要求18所述的设备，其特征在于中频发生单元包括：

放大器，用于将通过天线提供的接收载频扇区信号放大到预定的电平；

带通滤波器，用于对由放大器放大的接收载频信号进行滤波；以及

混频器，用于将从带通滤波器提供的已滤波的接收载频扇区信号与从接收载频中减去了中频信号的信号进行混频。

20、一种向采用了多扇区大楼内转发器的大楼中的多个扇区提供来自基站的信号的方法，包括：

衰减并放大从基站接收到的多个具有载频的扇区信号；

将每个衰减并放大后的扇区信号与相应的不同发射中频信号进行混频，并通过第一双工器向相同的传输线输出每个混频后的扇区信号；

将相同传输线中的已混频扇区信号分配给位于多个扇区中各扇区的多个从发射单元；

通过利用分配给各个从发射单元的不同中频信号，提取出多个扇区中的每一个中的扇区信号；

将提取出的扇区信号转换为高频信号，并经由第二双工器，通过位于多个扇区中的每一个中的各天线发射转换后的高频信号。

21、按照权利要求20所述的方法，其特征在于还包括：

在多个从接收单元中的每一个中，通过将由天线和第二双工器提供的接收载频扇区信号与已分配的接收中频信号进行混频，产生中频信号；

通过所述相同传输线，向所述第一双工器输出每个从接收单元的中频信号；

将第一双工器输出的每个从接收单元的中频信号转换为不同的载频信号，以便传输到所述基站。

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