DE102014011822A1 - Antenna system for several primaries, in particular several base stations - Google Patents

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Michael Oberberger
Lars Zimmermann
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    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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Abstract

Eine verbesserte Antennenanlage, insbesondere Mobilfunkanlage zeichnet sich durch folgende Merkmale aus: – zwischen den Primaries (P1, P2, ..., Pm) und den antennennahen ALD-Geräten (ALD#1, ALD#2, ..., ALD#n) ist eine Primary-ALD-Schaltmatrix geschaltet, – die Primary-ALD-Schaitmatrix umfasst m Primary-Anschlüsse (PA1, PA2, ..., PAm), – die Primary-ALD-Schaitmatrix umfasst n ALD-Anschlüsse (AA1, AA2, ..., AAn), – m und n stellen jeweils eine natürliche Zahl dar, und zwar mit m > 1 und n > 1, – die in der Primary-ALD-Schaitmatrix vorgesehenen Schalter (S) sind so aufgebaut und so ansteuerbar, dass verschiedene Primary-Anschlüsse (PA1, PA2, ..., PAm) mit einem oder mehreren der unterschiedlichen ALD-Anschlüssen (AA1, AA2, ..., AAn) und/oder dass ein oder mehrere der ALD-Anschlüsse (AA1, AA2, ..., AAn) mit einem oder mehreren der Primary-Anschlüsse (PA1, PA2, ..., PAm) verbindbar ist bzw. sind, und – die Primary-ALD-Schaitmatrix umfasst mindestens einen Mikroprozessor (μC) oder ein Mikroprozessor (μC) ist der Primary-ALD-Schaitmatrix zugeordnet, worüber die einzelnen Schalter (S) steuerbar sind.An improved antenna system, in particular a mobile radio system, is characterized by the following features: between the primaries (P1, P2,..., Pm) and the antenna-related ALD devices (ALD # 1, ALD # 2,..., ALD # n ) a primary ALD switch matrix is connected, the primary ALD switch matrix comprises m primary connections (PA1, PA2,..., PAm), the primary ALD switch matrix comprises n ALD connections (AA1, AA2 , ..., AAn), - m and n each represent a natural number, namely with m> 1 and n> 1, - the provided in the primary ALD Schaitmatrix switch (S) are constructed and so controlled in that different primary connections (PA1, PA2, ..., PAm) are connected to one or more of the different ALD connections (AA1, AA2, ..., AAn) and / or one or more of the ALD connections (AA1 , AA2, ..., AAn) can be connected to one or more of the primary connections (PA1, PA2, ..., PAm), and - the primary ALD switch matrix comprises at least one microprocessor (μC) or a microprocessor (μC) is assigned to the primary ALD Schaitmatrix, about which the individual switches (S) are controllable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antennenanlage für mehrere Primaries, insbesondere mehrere Basisstationen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an antenna system for a plurality of primaries, in particular a plurality of base stations according to the preamble of claim 1.

Mobilfunkantennen können bekanntermaßen in einem oder in mehreren Frequenzbändern strahlen und/oder empfangen, beispielsweise in einem 900 MHz-Band, in einem 1800 MHz-Band, in einem 1900 MHz-Band, oder in einem UMTS-Band, beispielsweise also in einem Bereich von ca. 1920 MHz bis 2170 MHz. Ebenso können Antennen nach dem neueren LTE-Standard arbeiten. Beschränkungen bezüglich der Betriebsart und/oder der Übertragungsfrequenzbereiche bestehen grundsätzlich nicht.Mobile radio antennas are known to radiate and / or receive in one or more frequency bands, for example in a 900 MHz band, in a 1800 MHz band, in a 1900 MHz band, or in a UMTS band, for example in a range of about 1920 MHz to 2170 MHz. Likewise, antennas can work according to the newer LTE standard. There are basically no restrictions on the operating mode and / or the transmission frequency ranges.

Bewährte Mobilfunkantennen arbeiten dabei mit Strahlern oder Strahlereinrichtungen, die beispielsweise in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationen senden und/oder empfangen können. Es wird insoweit häufig auch von einer X-Polarisation gesprochen, da die beiden Polarisationsebenen vom Grundsatz her in einem +45° Winkel bzw. einem –45° Winkel gegenüber der Horizontalebene oder Vertikalebene ausgerichtet sind.Proven mobile radio antennas work with radiators or radiator devices that can transmit and / or receive, for example, in two mutually perpendicular polarizations. It is often spoken in this respect of an X-polarization, since the two polarization planes are aligned in principle at a + 45 ° angle or a -45 ° angle relative to the horizontal plane or vertical plane.

Mobilfunkantennen werden mehr und mehr mit fernsteuerbaren oder fern-abfragbaren Funktionen ausgestattet. In der Vergangenheit wurde dies durch optional extern montierbare Geräte oder Funktionsgruppen realisiert. Bekannte Anwendungen dieser Art sind die Steuerung des Down-Tilt einer Antenne, auch Remote Electrical Tilt (RET) genannt, oder die Überwachung und Steuerung eines Tower Mounted Amplifier (TMA) usw. Ganz allgemein nimmt also die Anzahl von sogenannten ALD-Geräten (also sogenannten ”antenna line devices”) im Umfeld der Mobilfunkantenne zu.Mobile radio antennas are increasingly equipped with remote-controlled or remote-interrogated functions. In the past, this was realized by optional externally mountable devices or functional groups. Known applications of this type are the control of the down-tilt of an antenna, also called Remote Electrical Tilt (RET), or the monitoring and control of a tower mounted amplifier (TMA), etc. In general, so the number of so-called ALD devices (ie so-called "antenna line devices") in the environment of the mobile radio antenna.

So können zusätzliche Sensoren zur Ausrichtung und Überwachung zum Einsatz kommen. Die Mobilfunkantenne wird mit immer mehr Frequenzbändern belegt und jedes Frequenzband wird beispielsweise mit einer separaten RET bedient.Thus, additional sensors for alignment and monitoring can be used. The mobile radio antenna is occupied with more and more frequency bands and each frequency band is served, for example, with a separate RET.

Eine Verbesserung insoweit wird durch Verwendung einer sogenannten Multi-RET erzielt, wie sie beispielsweise in der EP 2 514 028 beschrieben ist. Dort wird vorgeschlagen, eine entsprechende Multi-Strahlformeinrichtung mit mindestens einer Antriebseinrichtung vorzusehen, die mehrere Schnittstellen umfasst um darüber zielgerichtet unterschiedliche RET-Einheiten ansteuern zu können.An improvement in this regard is achieved by using a so-called multi-RET, as described for example in the EP 2 514 028 is described. There, it is proposed to provide a corresponding multi-beam shaping device with at least one drive device which comprises a plurality of interfaces in order to be able to control different RET units in a targeted manner.

Darüber hinaus nehmen aber auch sogenannte site-sharing-Szenarien zu, wie diese beispielsweise in der WO 2012/ 130347 A1 beschrieben sind.In addition, however, so-called site-sharing scenarios are increasing, as for example in the WO 2012/130347 A1 are described.

Bei derartigen site-sharing-Fällen teilen sich Netzbetreiber einen Standort, ähnlich wie bei Co-siting-Szenarien. Vorgeschlagen wird an den entsprechend vorgesehenen Schnittstellen einer Antenne eine Multi-Strahlformzusatzeinrichtung anzuschließen, worüber sicher gestellt werden kann, dass eine entsprechende Antriebseinrichtung von zwei oder mehreren unabhängigen primären Steuergeräten, d. h. sogenannten Primaries betrieben werden kann, wobei ein Primary, beispielsweise ein primäres Steuergerät, dem einen Netzbetreiber und das andere primäre Steuergerät einem anderen Netzbetreiber zugeordnet sein kann. Darüber hinaus sind viele Fälle bekannt, bei denen bestehende Antennenstandorte um zusätzliche Antennen und/oder zusätzliche Frequenzbänder erweitert werden. Dadurch kommt es zu einer Mischsituation von alten und neuen Basisstationen. Dadurch nimmt auch die Zahl der antennennah zugeschalteten elektrisch/elektronischen Baueinheiten zu, beispielsweise die Installation von sogenannten Remote-Radio-Heads (RRH), die für die unterschiedlichen Antennen und/oder Frequenzbänder mehrfach und voneinander unabhängig installiert werden können.In such site-sharing cases, network operators share a site, much like co-siting scenarios. It is proposed to connect a multi-beam auxiliary device to the correspondingly provided interfaces of an antenna, by means of which it can be ensured that a corresponding drive device of two or more independent primary control devices, ie. H. so-called primaries can be operated, with a Primary, for example, a primary control unit, the one network operator and the other primary control unit can be assigned to another network operator. In addition, many cases are known in which existing antenna sites are extended by additional antennas and / or additional frequency bands. This results in a mixed situation of old and new base stations. As a result, the number of electrical / electronic units connected close to the antenna also increases, for example the installation of so-called remote radio heads (RRH), which can be installed repeatedly and independently of one another for the different antennas and / or frequency bands.

Zunehmende Bedeutung hat auch die Erfassung von Antennen-Parametern wie die Azimuth-Ausrichtung, die mechanische Neigung, die Steuerung der Keulenbreite (Beamwidth), die Erfassung von Temperaturdaten, von mechanischen Lageveränderungen sowie die Erfassung der Geodaten der Antenne. Jede dieser Funktionen wird durch eine eigene Funktionseinheit oder eine Kombination von Funktionseinheiten realisiert. Je nach Antennenausführung werden diese Funktionseinheiten teilweise oder vollständig mit in der Antenne integriert.Also of increasing importance is the detection of antenna parameters such as azimuth alignment, mechanical tilt, beamwidth control, acquisition of temperature data, mechanical location changes, and acquisition of geodata from the antenna. Each of these functions is implemented by its own functional unit or a combination of functional units. Depending on the antenna design, these functional units are partially or completely integrated in the antenna.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Antennenanlage, insbesondere Mobilfunkantennenanlage zu schaffen, die eine vereinfachte und/oder verbesserte Ansteuerungsmöglichkeit der diversen antennennahen Komponenten ermöglicht, d. h. insbesondere von sogenannten ALD-Geräten.Against this background, it is an object of the present invention to provide an improved antenna system, in particular mobile radio antenna system, which enables a simplified and / or improved control possibility of the various antenna-related components, d. H. in particular of so-called ALD devices.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the features specified in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte Gesamt-Konfiguration geschaffen, die eine deutliche Verbesserung bezüglich der Variabilität und Anpassungsmöglichkeit an vorgegebenen Antennen-Szenarien schafft, und dies bei einem überschaubaren Aufwand.In the context of the present invention, an improved overall configuration is created, which provides a significant improvement in terms of variability and adaptability to given antenna scenarios, and this at a manageable expense.

Erfindungsgemäß ist nämlich eine gegebenenfalls universell konfigurierbare Schaltmatrix vorgesehen, die es ermöglicht, dass auf der Basisstationseite m Basisstationen zugeordnet oder angeschlossen werden können, und dass auf der Antennenseite n Anschlüsse vorgesehen sind, worüber n ALD-Geräte entsprechend angesteuert werden.According to the invention, an optionally universally configurable switching matrix is provided, which makes it possible that on the Base station side m base stations can be assigned or connected, and that on the antenna side n ports are provided, over which n ALD devices are controlled accordingly.

Mit der im Rahmen der Erfindung vorgeschlagenen m × n Schaltmatrix lassen sich also bis zu m Primaries bedienen (also beispielsweise m Netzbetreiber und/oder m primäre Steuergeräte, allgemein auch m Basisstationen). Alle Primaries können beliebig mit den zugehörigen n ALD-Geräten verschaltet werden. Die Schaltstellungen der Schaltmatrix werden bevorzugt über einen Mikroprozessor gesteuert und können vorzugsweise über die Eingänge mit einem Konfigurations-File programmiert werden.Thus, with the m × n switching matrix proposed in the context of the invention, it is possible to use up to m primaries (that is, for example, m network operators and / or primary control devices, in general also m base stations). All primaries can be interconnected with the associated n ALD devices. The switching positions of the switching matrix are preferably controlled by a microprocessor and can preferably be programmed via the inputs with a configuration file.

Mit einem derartigen Aufbau lassen sich also die im Stand der Technik bestehenden Verschaltungsprobleme auf einfache und elegante Art und Weise lösen. Diese erfindungsgemäße Struktur ermöglicht auch, dass unterschiedliche Primaries direkt auf die antennennah vorgesehenen unterschiedlichen ALD-Geräte zugreifen können, ohne dass diese Geräte für die einzelnen Antennen und/oder Frequenzbereiche mehrfach vorgesehen sein müssen. Dies führt zu einer drastischen Reduzierung der grundsätzlich benötigten ALD-Geräte, da es ausreichend ist, wenn beispielsweise für eine mehrere Einzelantennen umfassende Antennenanlage, die möglicherweise von unterschiedlichen Primaries bedient wird, nunmehr nur ein Sensor für die Erfassung der GPS-Position, nur ein Sensor für die Erfassung der Neigung der Antenne, nur ein Sensor für die Temperatur in einem Antennengehäuse etc. benötigt wird.With such a structure, therefore, the interconnection problems existing in the prior art can be solved in a simple and elegant manner. This structure according to the invention also makes it possible for different primaries to directly access the different ALD devices provided near the antenna, without these devices having to be provided several times for the individual antennas and / or frequency ranges. This leads to a drastic reduction of the basically required ALD devices, since it is sufficient if, for example, for a multi-antenna antenna system that is possibly operated by different primaries, now only one sensor for detecting the GPS position, only one sensor for detecting the inclination of the antenna, only one sensor for the temperature in an antenna housing etc. is needed.

Im Rahmen der Erfindung erfolgt dabei die Steuerung über die m × n Schaltmatrix bevorzugt wahlweise mit RS-485-AISG-Signalen oder mittels OOK-Modulationssignalen. Bei den OOK-Signalen handelt es sich bekanntermaßen um das sogenannte ”On-Off-Keying”, also eine spezifische Amplitudentastung, die eine spezielle Form der Amplitudenumtastung gemäß dem ”Amplitude-Shift-Keying” (ASK) darstellt. Bei dem OOK-Modulationssignal wird jeweils ein Träger an- bzw. ausgeschaltet, um eine logische 1 bzw. eine 0 zu übertragen.In the context of the invention, the control is effected via the m × n switching matrix, preferably with RS-485 AISG signals or by means of OOK modulation signals. The OOK signals are known to be the so-called "on-off keying", ie a specific amplitude keying, which represents a special form of amplitude shift keying according to "amplitude shift keying" (ASK). In the case of the OOK modulation signal, a carrier is turned on or off to transmit a logic 1 and a 0, respectively.

Die gewünschte Konfiguration der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schaltmatrix kann bevorzugt von dem spezifischen Antennenort-Szenario abhängig ab Werk (also herstellerfertig) konfiguriert werden. D. h. in Kenntnis der Anzahl der m Primaries und der n ALD-Geräte kann eine Schaltmatrix mit entsprechend darauf abgestimmter Anzahl mit m Primary-Anschlüssen und mit n ALD-Geräte-Anschlüssen entsprechend konfiguriert werden. Entsprechend können auch die Schnittstellen festgelegt werden, ob sie beispielsweise für den RS-485-AISG-Standard oder für die Übertragung von OOK-Modulationssignalen geeignet sein sollen.The desired configuration of the switch matrix proposed according to the invention can preferably be configured ex factory (ie manufacturer-ready) depending on the specific antenna location scenario. Ie. Knowing the number of m primaries and the n ALD devices, a switch matrix with a correspondingly matched number with m primary connections and with n ALD device connections can be configured accordingly. Accordingly, the interfaces can be defined, whether they are for example for the RS-485 standard AISG or be suitable for the transmission of OOK modulation signals.

Möglich ist aber auch eine Konfiguration durch den Betreiber selbst. Dazu kann eine Standard-Matrix mit ausreichenden eingangs- und oder ausgangsseitigen Anschlüssen vorgesehen sein, die so ausgelegt sind, dass alle Primaries hierüber alle zur Verfügung stehenden ALD-Geräte ansteuern können.However, a configuration by the operator itself is also possible. For this purpose, a standard matrix with sufficient input and / or output-side connections can be provided, which are designed so that all primaries can control all available ALD devices via this.

Dabei können in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über die aktuelle Anzahl der Primaries hinausgehend mehrere Anschlüsse vorgesehen sein, die in einer entsprechenden Aufteilung beispielsweise zur Übertragung von AISG-Signalen oder zur Übertragung gemäß dem OOK-Modem-Signal-Standard vorgesehen sind.In this case, in a preferred embodiment of the invention beyond the current number of primaries several connections can be provided, which are provided in a corresponding division, for example, for the transmission of AISG signals or for transmission according to the OOK modem signal standard.

Die erfindungsgemäße Lösung weist also unter anderem auch noch folgende Vorteile auf:

  • • Das Prinzip der Schaltmatrix kann innerhalb einer Antenne, aber auch als externes Gerät ausgeführt sein. Eine universelle Lösung kann beispielsweise in mehreren Antennentypen zum Einsatz kommen.
  • • Die Verkabelung der ALDs am Antennenstandort vereinfacht sich.
  • • Jedes ALD kann gezielt auf ein (bestimmtes) Primary geschaltet werden – ein Multimaster ist nicht notwendig
  • • Die Eingangsports der Schaltmatrix sind kompatibel zu allen Basisstationstypen – verschiedene Protokollstandards sind beispielsweise an einer Antenne möglich AISG1.1 oder AISG2.0.
The solution according to the invention therefore also has, among other things, the following advantages:
  • • The principle of the switching matrix can be implemented within an antenna, but also as an external device. A universal solution can be used, for example, in several types of antennas.
  • • Cabling the ALDs at the antenna site is simplified.
  • • Each ALD can be selectively switched to a (specific) Primary - a Multimaster is not necessary
  • • The input ports of the switching matrix are compatible with all base station types - different protocol standards are possible, for example, on an antenna AISG1.1 or AISG2.0.

Vor diesem Hintergrund unterscheidet sich die vorliegende Erfindung auch von der EP 2 692 017 A0 (entspricht der WO 2012/130367 A1 ). Der Unterschied liegt u. a. darin, dass bei dem aus der vorstehend genannten Vorveröffentlichung bekannten Site-Sharing-Adapter eine Möglichkeit geschaffen wird, n Teilnehmer, die an seinen Eingangsports angeschlossen werden, über ein Multiplex-Verfahren zusammen zu fassen. Im Prinzip arbeitet dieser Site-Sharing-Adapter wie ein Wandler, der eine Wandlung von parallel-anstehenden Signalen zu seriellen Signalen für die Kommunikationssignale bereitstellt und dabei eine Gleichstrom-Versorgung gewährleistet.Against this background, the present invention also differs from the EP 2 692 017 A0 (equals to WO 2012/130367 A1 ). The difference lies, inter alia, in the fact that in the known from the aforementioned prior art site sharing adapter a possibility is created to n subscribers who are connected to its input ports, via a multiplexing method together. In principle, this site-sharing adapter works like a converter that provides conversion of parallel-pending signals to serial signals for the communications signals while providing DC power.

Demgegenüber kann die erfindungsgemäße Schaltmatrix einen beliebigen Primary-Eingang auf jeden der mehreren vorgesehenen Ausgänge durchschalten. Dadurch herrscht eine direkte Verbindung zwischen einer Signalquelle (beispielsweise in Form einer Basisstation BTS) und einer Signalsenke (z. B. in Form eines Lagesensor ALDs wie z. B. eines ASD Alignment Sensor Device oder einer RET-Einheit etc.).In contrast, the switching matrix according to the invention can switch through an arbitrary primary input to each of the several provided outputs. As a result, there is a direct connection between a signal source (for example in the form of a base station BTS) and a signal sink (for example in the form of a position sensor ALD such as an ASD alignment sensor device or a RET unit, etc.).

Ein Unterschied zwischen der erfindungsgemäßen Lösung und zu der aus der EP 2 340 683 B1 bekannten Multiplexer-Schaltungsanordnung (die auch als Smart-Plexer bezeichnet werden kann) besteht u. a. darin, dass bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Schaltmatrix in Abweichung zu vorbekannten Multiplexer-Schaltungen keine von den Basisstationen zu den Antenneneinrichtungen führenden HF-Speiseleitungen (Feeder-Leitungen) zusammengeführt werden können. Denn die erfindungsgemäße Schaltmatrix ist im Rahmen der Antennen-Konfiguration alleine für die Übertragung der AISG-Konfigurationssignale entsprechend dem RS-485-Schnittstellen-Standard zum einen oder dem On-Off-Keying(OOK)-Standard (Modulationsart) zum anderen vorgesehen.A difference between the solution according to the invention and to that of EP 2 340 683 B1 known multiplexer circuitry (which may also be referred to as a smart plexer) consists, inter alia, that in the inventively provided switching matrix in deviation from prior art multiplexer circuits leading from the base stations to the antenna devices RF feed lines (feeder lines) are merged can. Because the switching matrix according to the invention is in the context of the antenna configuration alone for the transmission of the AISG configuration signals according to the RS-485 interface standard on the one hand or the On-Off-Keying (OOK) standard (modulation type) on the other.

Schließlich soll auch darauf hingewiesen werden, dass im Rahmen der Erfindung die vorgeschlagene Schaltmatrix auch auf beliebigen Kanälen unabhängig voneinander die Signale wandeln und beispielsweise die Versorgungsgleichspannung über die 4/5 polige Versorgungsleitung die u. a. auch die RS-485-Signale führt zu einer Versorgungsgleichspannung über Koax-Kabel incl. dem OOK-Modem-Signal bzw. umgekehrt von einer Versorgungsgleichspannung über Koax-Kabel und anstehenden OOK-Modem-Signalen auf Versorgungsgleichspannung über die 4/5 polige Versorgungsleitung mit RS-485-Signalen wandeln kann.Finally, it should also be pointed out that in the context of the invention, the proposed switching matrix independently on any channels convert the signals and, for example, the DC supply voltage via the 4/5 pole supply line u. a. The RS-485 signals also lead to a DC supply voltage via coaxial cable incl. the OOK modem signal or vice versa from a DC supply voltage via coax cable and pending OOK modem signals to DC supply voltage via the 4/5 pole supply line Can convert RS-485 signals.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:The invention will be explained in more detail by way of examples. In detail:

1: eine schematische Anordnung einer mehrere Basisstationen umfassenden Antennenanlage, insbesondere Mobilfunkanlage, 1 : a schematic arrangement of an antenna system comprising several base stations, in particular a mobile radio system,

2: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung; und 2 : a schematic representation of the solution according to the invention; and

3: eine schematische Darstellung der beiden Interface-Möglichkeiten RS485+DC und OOK+DC 3 : a schematic representation of the two interface options RS485 + DC and OOK + DC

In 1 ist eine nach dem Stand der Technik grundsätzlich bekannte Antennenanlage beispielhaft und vereinfacht wiedergegeben, bei der beispielsweise an einem Montageort 1, hier in Form eines Mastes 1' (oder an einem Gehäuse, Gebäude etc.) drei Antenneneinrichtungen montiert sind, nämlich eine erste Antenneneinrichtung ANT1, eine zweite Antenneneinrichtung ANT2 und eine dritte Antenneneinrichtung ANT3. Die darin befindlichen Strahler können beliebig aufgebaut sein. Es wird hier auf vorbekannte Lösungen verwiesen. Bevorzugt handelt es sich beispielsweise um X-polarisierte Strahler, die so ausgestattet sind, dass sie in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationen senden und/oder empfangen können, wobei die Polarisationsebenen jeweils in einem 45° Winkel gegenüber der Horizontal- und/oder Vertikalebene ausgerichtet sind. Auch dies ist nur beispielhaft. Entsprechende Antennen können als Mono-, Dual- oder Multi-Band-Antennen ausgebildet sein, die nach unterschiedlichsten Standards arbeiten.In 1 an antenna system basically known in the prior art is reproduced by way of example and in simplified form, for example at an installation site 1 , here in the form of a mast 1' (or on a housing, buildings, etc.) three antenna devices are mounted, namely a first antenna device ANT1, a second antenna device ANT2 and a third antenna device ANT3. The radiators located therein can be constructed as desired. Reference is here made to previously known solutions. For example, they are preferably X-polarized radiators, which are equipped so that they can transmit and / or receive in two mutually perpendicular polarizations, wherein the polarization planes are each aligned at a 45 ° angle to the horizontal and / or vertical plane , This too is only an example. Corresponding antennas can be designed as mono-, dual- or multi-band antennas, which operate according to a wide variety of standards.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind also drei Antennen ANT1 bis ANT3 dargestellt. Grundsätzlich ist diese Zahl nicht begrenzt. Ferner sind in 1 drei Basisstationen BS1, BS2 und BS3 angedeutet, die mit den einzelnen Antennen ANT1, ANT2 bzw. ANT3 kommunizieren. Auch hier ist angedeutet, dass neben den Basisstationen BS1 bis BS3 beliebig viele Basisstationen vorgesehen sein können, allgemein also m Basisstationen BSm. Diese Basisstationen stellen allgemein also die Primaries dar, also die Primaries P1, P2, P3 bis letztlich Pm.In the exemplary embodiment shown, therefore, three antennas ANT1 to ANT3 are shown. Basically, this number is not limited. Furthermore, in 1 three base stations BS1, BS2 and BS3 indicated that communicate with the individual antennas ANT1, ANT2 and ANT3. Again, it is indicated that in addition to the base stations BS1 to BS3 any number of base stations can be provided, in general so m base stations BSm. These base stations generally represent the primaries, that is, the primaries P1, P2, P3 to ultimately Pm.

An dem erläuterten Antennenstandort 1 kann beispielsweise bezüglich der Antennentechnik eine Mischkonstellation mit ”alter” und ”neuer” Technik vorliegen, beispielsweise derart, dass zumindest eine der Antenneneinheiten mittels LTE-Technik ausgestattet ist, wohingegen eine andere Antenneneinheit nach dem GSM-Standard arbeitet, beispielsweise unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls gemäß AISG 1.0 Standard , wohingegen neuere Antennen incl. der integrierten oder externen ALD Geräte beispielsweise nach dem Kommunikationsprotokoll AISG 2.0 oder höher betrieben werden können.At the explained antenna location 1 For example, with regard to the antenna technology, a mixed constellation with "old" and "new" technology may be present, for example such that at least one of the antenna units is equipped by means of LTE technology, whereas another antenna unit operates according to the GSM standard, for example using a communication protocol according to FIG AISG 1.0 standard whereas newer antennas incl. the integrated or external ALD devices can be operated, for example, according to the communication protocol AISG 2.0 or higher.

Ansonsten wird bezüglich des Aufbaus und der Funktionsweise einer derartigen Antennenanlage auf bekannte Konfigurationen verwiesen, beispielsweise auch auf die erläuterten Mischkonstellationen, wie sie in der EP 2 340 683 B1 beschrieben sind.Otherwise, reference is made to known configurations with regard to the construction and the mode of operation of such an antenna installation, for example also to the described mixed constellations, as described in US Pat EP 2 340 683 B1 are described.

An einer derartigen Antenneneinrichtung sollen nunmehr mehrere ALD-Geräte, also Antenna-Line-Devices vorgesehen werden, die in 2 nur als ALD#1, ALD#2, ALD#3 bzw. ALD#n schematisch dargestellt sind. Es kann sich dabei um antennennahe Geräte handeln, die beispielsweise zur Ermittlung der geostationären Positionen entsprechende Sensoren beinhalten, Sensoren zur Neigungsausrichtung, Sensoren zur Ermittlung der Ausrichtung in Azimuth-Richtung und nicht nur in Elevations-Richtung, zur Ermittlung einer Temperatur etc. Diese ALD-Geräte können in den Antennen ANT1 bis ANT3 integriert, also insbesondere im Inneren der Antennen (beispielsweise innerhalb des Radoms oder der Gehäuseabdeckung auf der Rückseite eines in der Regel vorgesehenen Reflektors) geschützt untergebracht sein, oder aber extern zu diesen Antennen, beispielsweise separat am Mast 1' oder in sonstiger Weise am Montageort 1 montiert sein. In 1 ist ihre antennennahe Position nur angedeutet.At such an antenna device now several ALD devices, so antenna line devices are provided, which in 2 only as ALD # 1, ALD # 2, ALD # 3 and ALD # n are shown schematically. These may be devices that are close to the antenna and contain, for example, sensors for determining the geostationary positions, sensors for tilt alignment, sensors for determining the orientation in the azimuth direction and not only in the elevation direction, for determining a temperature, etc. These ALD Devices can be integrated in the antennas ANT1 to ANT3, ie in particular housed protected inside the antennas (for example, inside the radome or the housing cover on the back of a reflector usually provided), or externally to these antennas, for example separately on the mast 1' or in any other way at the installation site 1 be mounted. In 1 their antenna-near position is only hinted at.

Dabei sollen diese unterschiedlichen antennennahen ALD-Geräte von unterschiedlichen Primaries, also Netzwerkbetreibern oder primären Steuergeräten oder allgemein den unterschiedlichen Basisstationen jeweils angesteuert und betrieben werden können. Von daher handelt es sich bei den in 1 gezeigten Basisstationen BS1 bis BS3 letztlich nur um ein Beispiel für die vorgesehenen möglichen Primaries. In this case, these different antenna-near ALD devices from different primaries, ie network operators or primary control devices or generally the different base stations can each be controlled and operated. Therefore, the in 1 shown base stations BS1 to BS3 ultimately only an example of the proposed possible primaries.

Im Rahmen der Erfindung wird dabei eine Struktur vorgeschlagen, wie sie grundsätzlich aus der schematischen Darstellung gemäß 2 zu entnehmen ist.In the context of the invention, a structure is proposed here, as basically according to the schematic illustration according to FIG 2 can be seen.

Gemäß 2 wird eine Primary-ALD-Schaltmatrix vorgeschlagen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel m Primary-Anschlüsse PA1, PA2, PA3, ... PAm aufweist.According to 2 For example, a primary ALD switching matrix is proposed which, in the embodiment shown, has m primary connections PA1, PA2, PA3,... PAm.

Von den in 2 gezeigten vier Primary-Eingängen oder -anschlüssen PA1, PA2, ... PAm sind im gezeigten Ausführungsbeispiel alle vier beschaltet. Möglich wäre aber auch, dass nur ein Teil dieser Eingänge oder Anschlüsse beschaltetist. Dabei wird angedeutet, dass m Primary-Eingänge oder Primary-Anschlüsse vorgesehen sein können, wobei m eine natürlich Zahl > 1 ist.From the in 2 four primary inputs or terminals PA1, PA2, ... PAm shown in the embodiment shown, all four are connected. But it would also be possible that only a part of these inputs or connections is connected. It is indicated that m primary inputs or primary connections can be provided, where m is a natural number> 1.

Die Primary-Anschlüsse oder -Eingänge PAm weisen beispielsweise eine RS-485-Schnittstelle auf, über die entsprechende Kommunikationssignale eingespeist oder von den ALD-Geräten entsprechende Informationssignale wiederum in umgekehrter Richtung empfangen und an die zugehörige Basisstation oder allgemein dem zugehörigen Primary PA1 zurückgegeben werden können. Gleichzeitig kann über diesen Eingang auch eine Gleichspannung (DC) eingespeist werden, die zum Betrieb der ALD-Geräte benötigt wird.The primary terminals or inputs PAm have, for example, an RS-485 interface via which corresponding communication signals are fed or information signals corresponding to the ALD devices can again be received in the opposite direction and returned to the associated base station or in general to the associated primary PA1 , At the same time, a direct current (DC), which is needed to operate the ALD devices, can be fed in via this input.

Die Eingänge PA1, PA2, ... PAm können aber auch zur Übertragung gemäß dem OOK-Modulations-Standard ausgestattet sein. Es handelt sich dabei um eine Amplituden-Umtastung (Amplitude-Shift-Keying, abgekürzt ASK). Es ist eine digitale Modulationsart, bei der die Amplitude des Trägers verändert wird, um verschiedene Werte zu übertragen. Die einfachste Form der Amplitudentastung ist das sogenannte On-Off-Keying (OOK), bei dem der Träger an- bzw. ausgeschaltet wird, um eine 1 bzw. eine 0 zu übertragen.The inputs PA1, PA2, ... PAm can also be equipped for transmission according to the OOK modulation standard. This is an amplitude shift keying (Amplitude Shift Keying, abbreviated ASK). It is a digital modulation mode in which the amplitude of the carrier is changed to transmit different values. The simplest form of amplitude sampling is so-called on-off-keying (OOK), in which the carrier is switched on or off in order to transmit a 1 or a 0, respectively.

Das OOK-Modulationsverfahren zur Kommunikation zwischen Primaries und ALDs ist in der 3GPP-Norm 25.461 (V12.1.0-2014-06), Kapitel 4.3 vollständig beschrieben. Dies ist auch auf der Internetseite www.3gpp.org abzurufen.The OOK modulation method for communication between primaries and ALDs is in the 3GPP standard 25.461 (V12.1.0-2014-06), chapter 4.3 completely described. This is also available on the website www.3gpp.org.

Beide vorstehend genannten Schnittstellen, nämlich die RS-485-Schnittstelle oder die OOK-Modulation sind technisch möglich, unterscheiden sich jedoch auch in der physikalischen Form. RS-485 ist ein 4/5-poliger DIN Stecker, während dessen OOK-Modulation über einen Koax-Anschluss realisiert ist. 4 bzw. 5 polig weil im AISG Standard mindestens 4 Adern definiert sind, jedoch auch optional 5 Adern verwendet werden können. Dabei sind das GND, DC_10..30 V, (optional DC_12 V) RS-485A und RS-485B.Both interfaces mentioned above, namely the RS-485 interface or the OOK modulation are technically possible, but also differ in their physical form. RS-485 is a 4/5-pin DIN connector, while its OOK modulation is realized via a coax connection. 4 or 5 poles because in the AISG standard at least 4 wires are defined, but also 5 wires can optionally be used. These are the GND, DC_10..30 V, (optional DC_12 V) RS-485A and RS-485B.

Somit sind die Interface-Anschlüsse nicht beliebig bspw. per Software konfigurierbar. Das Interface muss bereits beim Produktdesign festgelegt sein. Natürlich kann man beliebige Varianten bauen, also bspw. eine Ausbauvariante mit m = 4 (2xRS-485 + 2xOOK) und n = 2 (nur 2xOOK) Anschlüssen oder eine Variante nur mit OOK Anschlüssen an allen Ein- und Ausgängen.Thus, the interface connections are not arbitrary example. By software configurable. The interface must already be defined during product design. Of course, you can build any variants, so for example, a development variant with m = 4 (2xRS-485 + 2xOOK) and n = 2 (only 2xOOK) ports or a variant only with OOK connectors on all inputs and outputs.

Grundsätzlich könnten aber anstelle von nur zwei verschiedenen Amplitudenwerten auch mehrere Abstufungen verwendet werden, wodurch sich pro Symbolschritt mehrere Bits kodieren lassen.In principle, however, instead of only two different amplitude values, it would also be possible to use a plurality of gradations, whereby several bits can be coded per symbol step.

Dabei wird diese Technik bevorzugt in einer Digital-Logik realisiert, beispielsweise nach dem TTL oder CMOS-Standard. Eine Digital-Logik nach dem TTL-Standard würde beispielsweise voraussetzen, dass sie für einen Betrieb an einer Versorgungsspannung von 5 Volt mit Abweichung von +5% ausgelegt ist. Eine derartige TTL-Logik wird im Sinne der vorliegenden Erfindung als digital-Logik verstanden, da grundsätzlich eine dem TTL-Standard vergleichbare Digital-Logik implementiert werden könnte, die beispielsweise auf anderen Spannungswerten als dem 5 Volt Standardwert bei der T-T-L-Logik umgesetzt sein könnte also z. B. CMOS Logik bei 3,3 V.In this case, this technique is preferably implemented in a digital logic, for example according to the TTL or CMOS standard. For example, a TTL standard digital logic would assume that it is designed to operate at a 5 volt supply with a + 5% offset. For the purposes of the present invention, such a TTL logic is understood as digital logic, since in principle a digital logic comparable to the TTL standard could be implemented, which could be implemented, for example, at voltage values other than the 5 volt standard value for the TTL logic So z. B. CMOS logic at 3.3V.

In 2 ist dabei noch angedeutet, dass alle oder nur ein Teil der Primary-Eingänge oder Primary-Anschlüsse PA1 bis PAm nach dem OOK-Modulationsverfahren oder mit einer RS-485 Schnittstelle ausgestattet sein können. Dies kann entsprechend dem Szenario vor Ort werkseitig entsprechend angepasst werden, so dass hier eine gemischte Situation auf der Eingangs- oder Anschluss-Seite der Primaries an der Matrix vorliegen kann.In 2 is still indicated that all or only a part of the primary inputs or primary terminals PA1 to PAm can be equipped by the OOK modulation method or with an RS-485 interface. This can be factory adjusted according to the on-site scenario, so there may be a mixed situation on the input or terminal side of the primaries on the matrix.

Ferner umfasst die Primary-ALD-Schaltmatrix einen oder mehrere Mikroprozessoren μC, worüber die internen m × n Schalter S der ALD-Primary-Schaltmatrix angesteuert werden können.Furthermore, the primary ALD switching matrix comprises one or more microprocessors μC, via which the internal m × n switches S of the ALD primary switching matrix can be controlled.

Denn durch die Mikroprozessor-Steuerung kann tatsächlich jeder einzelne Eingang PA1 bis PAn auf jeden beliebigen ALD-Anschluss AA1, AA2, ... AAn gelegt oder damit verbunden werden.Because by the microprocessor control can actually every single input PA1 to PAn placed on any ALD port AA1, AA2, ... AAn or connected to it.

In 2 sind alle gezeigten Primaries P1 bis Pm über eine Verbindungs- oder Anschlussleitung 10 mit einem zugehörigen Eingang PA1 bis Pam verbunden. In 2 all the primaries P1 to Pm shown are via a connecting or connecting line 10 connected to an associated input PA1 to Pam.

Von jedem der Ausgänge AA1 bis AAn der ALD-Schaltmatrix kann eine Verbindung, d. h. eine Verbindungsleitung 11 zu einem der vorgesehenen ALD-Geräte ALD#1 bis ALD##n angeschlossen werden. Diese Anschluss- oder Verbindungsleitungen 10 bzw. 11 stellen also eine beliebige Verbindung von einem der Primaries zu einem oder mehreren der ALD-Geräte dar, um hierüber Informationen/Daten/Signale von Primaries zu einem oder mehreren ALD-Geräten und/oder umgekehrt Informationen/Daten/Signale von einem oder mehreren ALD-Geräten zu einem oder mehreren der Primaries zu übertragen. Diese Anschluss- oder Verbindungsleitungen 10, 11 dienen also nicht zur Übertragung von Hochfrequenz-Signalen, insbesondere von Sende- und/oder Empfangssignalen, die zwischen den Primaries und den Antenneneinrichtungen ANT1 bis beispielsweise ANT3 übertragen werden.From each of the outputs AA1 to AAn of the ALD switching matrix can be a connection, ie a connection line 11 to one of the intended ALD devices ALD # 1 to ALD ## n. These connection or connecting cables 10 respectively. 11 Thus, any connection from one of the primaries to one or more of the ALD devices will represent information / data / signals from primaries to one or more ALD devices and / or, conversely, information / data / signals from one or more ALD devices. Devices to one or more of the primaries. These connection or connecting cables 10 . 11 Thus, they do not serve to transmit radio-frequency signals, in particular of transmit and / or receive signals, which are transmitted between the primaries and the antenna devices ANT1 to, for example, ANT3.

Der Aufbau ist also derart, dass jeder primaryseitige Anschluss oder Eingang PA1 bis PAm beliebig auf einen oder mehrere antennennahe ALD-Anschlüsse AA1 bis AAn geschaltet werden kann. Ebenso kann ein antennenseitiger Anschluss oder Ausgang AA1 bis AAn auf einen oder mehrere primaryseitige Eingänge oder Anschlüsse PA1 bis PAm geschaltet werden.The structure is thus such that each primary-side connection or input PA1 to PAm can be arbitrarily switched to one or more antenna-near ALD connections AA1 to AAn. Likewise, an antenna-side terminal or output AA1 to AAn can be switched to one or more primary-side inputs or connections PA1 to PAm.

Die erwähnten und in 2 angedeuteten antennennahen ALD-Geräte ALD#1 bis ALD#n können jeweils in der Antennenanlage integriert sein oder extern (also außerhalb des Radoms einer entsprechenden Antenne) angeordnet sein.The mentioned and in 2 indicated antenna-near ALD devices ALD # 1 to ALD # n can each be integrated in the antenna system or be arranged externally (ie outside the radome of a corresponding antenna).

Die Steuereinheit, d. h. der Mikroprozessor μC wird durch bzw. über eine Gleichstromversorgung, z. B. in Form eines Gleichspannungswandlers DC/DC versorgt, die die Gleichspannungsanteile über die Primaries, d. h. über die n Primary-Eingänge PA1 bis PAm zur Verfügung stellt.The control unit, d. H. the microprocessor μC is powered by or via a DC power supply, e.g. B. supplied in the form of a DC-DC converter DC / DC, the DC components over the primaries, d. H. via the n primary inputs PA1 to PAm provides.

Daneben kann noch eine separate Gleichstromleitung 13 vorgesehen sein, die die erläuterte ALD-Primary-Schaltmatrix separat beispielsweise über eine Gleichspannungs-Versorgungseinheit mit Gleichspannung versorgt, im gezeigten Ausführungsbeispiel beispielsweise mit 48 Volt.In addition, there may be a separate DC line 13 be provided, which supplies the explained ALD primary switching matrix separately, for example, via a DC power supply unit with DC voltage, in the illustrated embodiment, for example, 48 volts.

Die ”Funktion” Schaltmatrix wird beispielsweise an einem Antennenstandort von mehreren Basisstationen, beispielsweise von mehreren Netzbetreibern genutzt. Deshalb soll die Leistungsaufnahme der Schaltmatrix auch gezielt zugeordnet werden. Die Schaltmatrix hat eine geringe Leistungsaufnahme. Diese Leistung kann individuell konfigurierbar von einem Eingangsport, dem Eingangsport mit der höchsten DC-Spannung oder von dem 48 V DC-Eingang entnommen werden. Im Auslieferzustand wird die Leistung von dem Port mit der höchsten Versorgungsspannung entnommen. Falls danach eine Zuordnung über die Konfiguration erfolgt, wird beim nächsten Einschalten die Leistung gezielt von nur einem Port entnommen. Falls nichts konfiguriert wird, bleibt die Situation wie im Auslieferzustand bestehen.The "function" switching matrix is used, for example, at an antenna location of several base stations, for example by several network operators. Therefore, the power consumption of the switching matrix should also be assigned specifically. The switching matrix has a low power consumption. This power can be individually configured from an input port, the input port with the highest DC voltage, or from the 48V DC input. In the delivery state, the power is taken from the port with the highest supply voltage. If this is followed by an assignment via the configuration, the next time the power is switched on, the power is taken from just one port. If nothing is configured, the situation will remain the same as delivered.

Schließlich kann die erläuterte Schaltmatrix auch selbst eine Funktion wie ein ALD-Gerät erfüllen, beispielsweise in Form eines in der ALD-Schaltmatrix integrierten Sensors. Die entsprechende matrixeigene ALD-Einheit ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als ALD#0 bezeichnet.Finally, the described switching matrix can itself also fulfill a function such as an ALD device, for example in the form of a sensor integrated in the ALD switching matrix. The corresponding matrix-specific ALD unit is designated as ALD # 0 in the exemplary embodiment shown.

Die entsprechenden Daten für den Betrieb der Schaltmatrix (Konfigurations-Daten) können in einem Speicher 17 abgespeichert sein, beispielsweise in Form eines EEProm's. Dadurch kann die System-Konfiguration 19 entsprechend festgehalten bzw. können die entsprechenden Daten zur Verfügung gestellt werden. Die entsprechenden Daten für die System-Konfiguration 19 können aber auch beispielsweise über eine weitere Schnittstelle 21, insbesondere über eine RFID-Schnittstelle zur Verfügung gestellt werden. Genauso kann die Konfiguration der Schalterstellungen, also der einzelnen Stellungen für die Schalter S ab Werk erfolgen, oder über separate Eingänge, beispielsweise in Form eines Serviceports 117 oder aber auch über die primärseitigen Eingänge PA1 bis PAm oder zumindest einen dieser Eingänge. Einschränkungen bezüglich der zur Verfügungsstellung der Konfigurationsdaten bestehen insoweit nicht.The corresponding data for the operation of the switching matrix (configuration data) can be stored in memory 17 be stored, for example in the form of an EEProm's. This can change the system configuration 19 be recorded accordingly or the corresponding data can be made available. The corresponding data for the system configuration 19 but also for example via another interface 21 , Be provided in particular via an RFID interface. Similarly, the configuration of the switch positions, ie the individual positions for the switch S can be done ex works, or via separate inputs, for example in the form of a service port 117 or else via the primary-side inputs PA1 to PAm or at least one of these inputs. Restrictions regarding the availability of the configuration data do not exist.

Die Schaltmatrix kann bevorzugt so konfiguriert sein, dass sie eine ausreichende Anzahl von Primary-Anschlüssen oder allgemein Primary-Eingängen PA1 bis PAm und eine ausreichende Anzahl von Antennen-Anschlüssen oder Antennen-Ausgängen AA1 bis AAn aufweist, wobei eine entsprechend anteilige Anzahl so ausgestattet sein kann, dass sie zur Übertragung nach dem RS-485-Standard und ein anderer Teil der Anschlüsse nach der Übertragung nach dem OOK-Modem-Standard konfiguriert ist.The switching matrix may preferably be configured to have a sufficient number of primary terminals or generally primary inputs PA1 to PAm and a sufficient number of antenna terminals or antenna outputs AA1 to AAn, a corresponding proportion of which may be so equipped that she can transfer to after RS-485 standard and another part of the ports is configured after transmission according to the OOK modem standard.

Dabei wird angemerkt, dass auch die antennenseitigen Anschlüsse AA1 bis AAn ebenfalls wieder so festgelegt sein können, dass dort RS-485-Schnittstellen vorgesehen sind oder dass zur Übertragung nach dem OOK-Modem-Verfahren diese Anschlüsse entsprechend diesem Verfahren definiert sind. Dies kann werkseitig entsprechend dem Szenario vor Ort der installierten Antenne festgelegt werden oder ist eine entsprechende Anzahl von Anschlüssen vorgesehen, die zum Teil nach dem einen und zum Teil nach dem anderen Übertragungsstandard ausgelegt sind, um die Schaltmatrix möglichst flexibel und möglichst allgemein für unterschiedlichste Antennenszenarien einsetzen zu können. So könnte beispielsweise die Ausführung derart sein, dass beispielsweise vier RS-485-Schnittstellen und beispielsweise drei Schnittstellen für das OOK-Modem-Verfahren vorgesehen sind, also insgesamt sieben Schnittstellen. Für die betreffende Antenne vor Ort können beispielsweise nur vier Primaries vorgesehen sein, beispielsweise zwei, die einen RS-485-Anschluss benötigen, und zwei, die einen Anschluss für einen OOK-Modem-Verfahren benötigen. Die nicht benötigten Schnittstellen bleiben dann unbelegt.It should be noted that the antenna-side connections AA1 to AAn can likewise be set again in such a way that RS-485 interfaces are provided there or that these connections are defined according to this method for transmission according to the OOK modem method. This can be determined at the factory according to the scenario on site of the installed antenna or a corresponding number of terminals is provided, which are designed in part according to one and partly according to the other transmission standard to the switching matrix as possible flexible and as general as possible for a wide variety of antenna scenarios. Thus, for example, the embodiment could be such that, for example, four RS-485 interfaces and, for example, three interfaces are provided for the OOK modem method, ie a total of seven interfaces. For example, for the particular antenna in the field, only four primaries may be provided, for example two requiring an RS-485 port and two requiring a port for an OOK modem process. The unneeded interfaces remain unoccupied.

Eine entsprechende Schaltmatrix kann also werkseitig für eine bestimmte Antennensituation so vorkonfiguriert sein, dass sie nur eine entsprechende Anzahl von Primary-Anschlüssen aufweist, entsprechend der Anschlüsse der Primaries an einem vorgegebenen Antennenstandort. Dabei können von Hause aus die Primary-Anschlüsse so konfiguriert werden, dass die richtige Schnittstelle und der richtige Übertragungsmodus für die betreffenden Primaries von Hause aus vorgesehen wird, also entweder nach dem RS-485-Standard oder dem OOK-Standard.A corresponding switching matrix can thus be preconfigured at the factory for a specific antenna situation in such a way that it has only a corresponding number of primary connections, corresponding to the connections of the primaries to a predetermined antenna location. The primary ports can be configured by default to provide the correct interface and mode of transmission for the primaries concerned, either after RS-485 standard or the OOK standard.

Das gleiche gilt für die Ausgangs- und/oder Antennenseite, wenn eine spezifische bekannte Konfiguration von ALD-Geräten antennenseitig an einem bestimmten Antennenstandort vorgegeben ist.The same applies to the output and / or antenna side, if a specific known configuration of ALD devices is specified on the antenna side at a specific antenna location.

Ansonsten kann eine entsprechend erläuterte Schaltmatrix auch mehrere Ein- und Ausgänge aufweisen, um sie an den unterschiedlichen Standorten für unterschiedliche Konfigurationen ohne spezifische Anpassung an den Standorten verwenden zu können. Nicht benötige eingangs- oder ausgangsseitige Anschlüsse können unbeschaltet bleiben.Otherwise, a correspondingly explained switching matrix can also have multiple inputs and outputs in order to be able to use them at the different locations for different configurations without specific adaptation to the locations. Unnecessary input or output connections can remain unconnected.

Die erläuterte Schaltmatrix kann beliebige Signale bezüglich des AISG-Standards durchschalten, übermitteln und verarbeiten. Die erläuterte erfindungsgemäße Schaltmatrix kann sogar über die Eingangsports (Anschlüsse) konfiguriert werden, da die Schaltmatrix selbst ein Gerät darstellt, das das AISG-Kommunikationsprotokoll verarbeiten kann.The illustrated switching matrix may switch through, transmit and process any signals related to the AISG standard. The described switching matrix according to the invention can even be configured via the input ports (connections), since the switching matrix itself represents a device that can process the AISG communication protocol.

Die Schaltmatrix kann bevorzugt auch auf beliebigen Kanälen unabhängig voneinander die Signale wandeln, und zwar beispielsweise von gleichstrommäßigen RS-485-Signalen zu gleichstrommäßigen OOK-Signalen oder umgekehrt.The switching matrix can preferably also independently convert the signals on any channels, for example from DC-proportional RS-485 signals to DC-proportional OOK signals or vice versa.

Mit einem derartigen Aufbau und einer derartigen Konfiguration lassen sich die bereits erläuterten Vorteile realisieren.With such a structure and such a configuration, the advantages already explained can be realized.

Die erläuterte Konfiguration bietet aber auch weitere interessante Einsatzmöglichkeiten und damit verbundene Vorteile.However, the explained configuration also offers other interesting application possibilities and associated advantages.

Ein verbreitetes Problem ist die Verteilung von AISG Signalen auf Basis des OOK Modemsignals. Signalverteiler werden häufig als passive HF-Leistungsteiler realisiert. Die Erfindung kann als aktiver OOK-Splitter ohne Dämpfung des 2,176 MHz OOK Kommunikationskanals verwendet werden. Bei einem rein passiven 2-fach Splitter ergeben sich technisch bedingt 3 dB Dämpfung auf dem Kommunikationskanal. Bei einem 3-fach Splitter ergeben sich technisch bedingt mindestens 4,8 dB Dämpfung für den OOK-Kommunikationskanal. In der Ausführung mit DC+OOK-Interface kann mit der aktiven Schaltmatrix der Kommunikationskanal ohne HF-Dämpfung bis zu n-fach aufgeteilt werden.A common problem is the distribution of AISG signals based on the OOK modem signal. Signal distributors are often implemented as passive RF power dividers. The invention may be used as an active OOK splitter without attenuation of the 2.176 MHz OOK communications channel. For a purely passive 2-way splitter, there are 3 dB attenuation on the communication channel for technical reasons. With a 3-way splitter, at least 4.8 dB attenuation results for the OOK communication channel due to technical reasons. In the version with DC + OOK interface, the communication channel without RF attenuation can be split up to n times with the active switching matrix.

In bestimmten Installationsfällen von Antennenstandorten mit mehreren ALDs kann es sinnvoll sein, bestimmte ALDs gezielt von einer bestimmten Leistungsquelle mit DC-Leistung zu versorgen.In certain installations of antenna sites with multiple ALDs, it may be useful to target specific ALDs to a specific power source with DC power.

Es könnte Anwendungsfälle innerhalb einer Antenne geben, bei denen beispielsweise die ALDs kommunikationsseitig jeweils einem eigenen Primary zugeordnet werden sollen, die DC-Versorgung der ALDs jedoch von einer zentralen Stellen aus erfolgen soll. Das kann beispielsweise die 48 V Versorgung der aktiven Antenne mit RRH sein oder beispielsweise gezielt nur ein normaler Eingangsport sein. Die Flexibilität der Schaltmatrix erlaubt somit zusätzlich das getrennte ”routen” von DC-Kanal, bei Bedarf unabhängig vom Kommunikationskanal. Die Zuordnung der DC-Versorgung ist ebenfalls von außen flexibel konfigurierbar.There could be use cases within an antenna, in which, for example, the ALDs on the communication side should each be assigned their own primary, but the DC supply of the ALDs should be made from a central location. This can be, for example, the 48 V supply of the active antenna with RRH or, for example, specifically only a normal input port. The flexibility of the switching matrix thus additionally allows the separate routing of the DC channel, independently of the communication channel if required. The assignment of the DC supply is also flexibly configurable from the outside.

Da an Antennenstandorten Mischsituationen mit ”alter” und ”neuer” Technik bestehen können, z. B. die Nachrüstung von LTE-Technik an einem bereits bestehenden GSM Standort, ergeben sich auch Situationen mit älteren und neueren ALDs. Ältere ALDs arbeiten nach dem Kommunikationsprotokoll gemäß AISG1.0. Neuere ALDs arbeiten in der Regel nach dem Kommunikationsprotokoll AISG2.0. Der AISG Standard ist nicht kompatibel zueinander. Zum heutigen Zeitpunkt beherrschen die neueren ALDs sowie die neueren Primaries meistens beide Kommunikationsstandards und sind abwärtskompatibel. Zukünftige Geräte könnten jedoch auch nur für AISG2.0 oder in absehbarer Zeit AISG3.0 gebaut sein. Dann gäbe es zwischen den älteren und neueren Geräten Kompatibilitätsprobleme.Since at antenna sites mixed situations with "old" and "new" technology may exist, for. For example, retrofitting LTE technology to an existing GSM site also creates situations with older and newer ALDs. Older ALDs work according to the communication protocol according to AISG1.0. Newer ALDs usually work according to the communication protocol AISG2.0. The AISG standard is not compatible with each other. At the present time, the newer ALDs as well as the newer primaries mostly master both communication standards and are backwards compatible. However, future devices could also only be built for AISG2.0 or in the foreseeable future AISG3.0. Then there would be compatibility issues between the older and newer devices.

Die aktive Schaltmatrix in ihrer Ausführungsform mit einem Controller für jeden Eingangsport erlaubt es auch den Protokollmodus zu verändern. Im Anwendungsfall mit modernen AISG2.0 ALDs kann die Schaltmatrix für jeden Kommunikationskanal beispielsweise die Kommunikationsbefehle von älteren AISG1.0 Primaries übersetzen und umgekehrt. Ältere ALDs könnten mit neueren Primaries kommunizieren.The active switching matrix in its embodiment with a controller for each input port also allows to change the protocol mode. In the case of use with modern AISG2.0 ALDs, the switching matrix can, for example, translate the communication commands of older AISG1.0 primaries for each communication channel and vice versa. Older ALDs could communicate with newer primaries.

Abschließend wird angemerkt, dass die erläuterte ALD-Schaltmatrix zumindest zwei Eingangs-Anschlüsse PA#1 und PA#2 und zumindest zwei ALD-Anschlüsse AA1 und AA2 umfassen sollte. Bevorzugt sind sowohl die eingangsseitigen wie auch die ausgangsseitigen Anschlüsse in höherer Zahl vorhanden. Finally, it is noted that the illustrated ALD switch matrix should include at least two input ports PA # 1 and PA # 2 and at least two ALD ports AA1 and AA2. Preferably, both the input-side and the output-side connections are present in higher numbers.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2514028 [0006] EP 2514028 [0006]
  • WO 2012/130347 A1 [0007] WO 2012/130347 A1 [0007]
  • EP 2692017 A0 [0021] EP 2692017 A0 [0021]
  • WO 2012/130367 A1 [0021] WO 2012/130367 A1 [0021]
  • EP 2340683 B1 [0023, 0032] EP 2340683 B1 [0023, 0032]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • RS-485-AISG-Standard [0017] RS-485 AISG standard [0017]
  • RS-485-Schnittstellen-Standard [0023] RS-485 interface standard [0023]
  • AISG 1.0 Standard [0031] AISG 1.0 standard [0031]
  • 3GPP-Norm 25.461 (V12.1.0-2014-06), Kapitel 4.3 [0040] 3GPP standard 25.461 (V12.1.0-2014-06), Chapter 4.3 [0040]
  • RS-485-Standard [0057] RS-485 standard [0057]
  • RS-485-Standard [0059] RS-485 standard [0059]

Claims (12)

Antennenanlage, insbesondere Mobilfunkantennenanlage mit folgenden Merkmalen: – mit zumindest zwei Primaries (P1, P2, Pn), – mit zumindest einer Antenneneinrichtung (ANT1, ANT2, ANT3), – mit zumindest zwei antennennahen Komponenten in Form von ALD-Geräten (ALD#1, ALD#2, ..., ALD#n), gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale: – zwischen den Primaries (P1, P2, ..., Pm) und den antennennahen ALD-Geräten (ALD#1, ALD#2, ..., ALD#n) ist eine Primary-ALD-Schaltmatrix geschaltet, – die Primary-ALD-Schaitmatrix umfasst m Primary-Anschlüsse (PA1, PA2, ..., PAm), – die Primary-ALD-Schaitmatrix umfasst n ALD-Anschlüsse (AA1, AA2, ..., AAn), – m und n stellen jeweils eine natürliche Zahl dar, und zwar mit m > 1 und n > 1, – die in der Primary-ALD-Schaitmatrix vorgesehenen Schalter (S) sind so aufgebaut und so ansteuerbar, dass verschiedene Primary-Anschlüsse (PA1, PA2, ..., PAm) mit einem oder mehreren der unterschiedlichen ALD-Anschlüssen (AA1, AA2, ..., AAn) und/oder dass ein oder mehrere der ALD-Anschlüsse (AA1, AA2, ..., AAn) mit einem oder mehreren der Primary-Anschlüsse (PA1, PA2, ..., PAm) verbindbar ist bzw. sind, und – die Primary-ALD-Schaltmatrix umfasst mindestens einen Mikroprozessor (μC) oder ein Mikroprozessor (μC) ist der Primary-ALD-Schaltmatrix zugeordnet, worüber die einzelnen Schalter (S) steuerbar sind.Antenna system, in particular mobile radio antenna system, having the following features: With at least two primaries (P1, P2, Pn), With at least one antenna device (ANT1, ANT2, ANT3), With at least two antenna-related components in the form of ALD devices (ALD # 1, ALD # 2,..., ALD # n), characterized by the following further features: Between the primaries (P1, P2, ..., Pm) and the antenna-related ALD devices (ALD # 1, ALD # 2, ..., ALD # n) a primary ALD switching matrix is connected, The primary ALD shift matrix comprises m primary ports (PA1, PA2,..., PAm), The primary ALD shift matrix comprises n ALD ports (AA1, AA2, ..., AAn), - m and n represent each a natural number, with m> 1 and n> 1, - The provided in the primary ALD Schaitmatrix switch (S) are constructed and controlled so that different primary terminals (PA1, PA2, ..., PAm) with one or more of the different ALD terminals (AA1, AA2 , ..., AAn) and / or that one or more of the ALD connections (AA1, AA2, ..., AAn) can be connected to one or more of the primary connections (PA1, PA2, ..., PAm) or are, and - The primary ALD switching matrix comprises at least one microprocessor (μC) or a microprocessor (μC) is associated with the primary ALD switching matrix, via which the individual switches (S) are controllable. Antennenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Primary-Anschlüsse (PA1, PA2, ..., PAm) oder zumindest ein Teil davon über Stromversorgungsleitungen (9) mit dem Mikroprozessor (μC) zumindest mittelbar zur Stromversorgung verbunden sind.Antenna system according to claim 1, characterized in that the primary terminals (PA1, PA2, ..., PAm) or at least a part thereof via power supply lines ( 9 ) are connected to the microprocessor (μC) at least indirectly to the power supply. Antennenanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gleichspannungswandler (DC/DC) für die Stromversorgung der ALD-Schaltmatrix vorgesehen ist, wobei dem Gleichspannungswandler (DC/DC) Gleichspannung über zumindest einen der primaryseitigen Anschlüsse (PA1, PA2, ..., PAm), vorzugsweise von dem Eingang (PA1, PA2, ..., PAm) mit der höchsten Versorgungsspannung und/oder über eine separate Versorgungsspannungsleitung (13) zuführbar ist.Antenna system according to claim 2, characterized in that a DC-DC converter (DC / DC) is provided for the power supply of the ALD switching matrix, wherein the DC-DC converter (DC / DC) DC voltage via at least one of the primary-side terminals (PA1, PA2, ..., PAm), preferably from the input (PA1, PA2, ..., PAm) with the highest supply voltage and / or via a separate supply voltage line ( 13 ) can be fed. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine separate Stromversorgungsleitung (13) zum Betrieb des Mikroprozessors (μC) zu der Primary-ALD-Schaltmatrix führt oder darin angeschlossen ist.Antenna system according to one of claims 1 to 3, characterized in that a separate power supply line ( 13 ) for operating the microprocessor (μC) to or connected to the primary ALD switch matrix. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Primary-ALD-Schaltmatrix eine Speichereinrichtung (17) vorzugsweise in Form eines nicht-flüchtigen Speichers oder EEProm zur Speicherung der System-Konfiguration umfasst.Antenna system according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the primary ALD switching matrix has a memory device ( 17 ) preferably in the form of a non-volatile memory or EEPROM for storing the system configuration. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Primary-ALD-Schaltmatrix eine RFID-Speichereinheit vorzugsweise in Form eines RFID-EEProm's zum Laden der System-Konfiguration zugeordnet ist.Antenna system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the primary ALD switching matrix is associated with an RFID storage unit, preferably in the form of an RFID EEPROM for loading the system configuration. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Primary-ALD-Schaltmatrix Konfigurations-Daten über einen Eingangsport und/oder über zumindest eine der mehreren Primary-Anschlüssen (PA1, PA2, ..., PAm) zuführbar ist.Antenna system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the primary ALD switching matrix configuration data via an input port and / or at least one of the plurality of primary terminals (PA1, PA2, ..., PAm) can be fed. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Primary-Anschlüsse (PA1, PA2, ..., PAm) so konfiguriert oder konfigurierbar ist, dass RS-485-Kommunikationssignale übertragbar sind.Antenna system according to one of claims 1 to 7, characterized in that a part of the primary terminals (PA1, PA2, ..., PAm) is configured or configurable so that RS-485 communication signals are transferable. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Primary-Eingänge (PA1, PA2, ..., PAm) so konfiguriert oder konfigurierbar ist, dass OOK-Modem-Signale übertragbar sind.Antenna system according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least a part of the primary inputs (PA1, PA2, ..., PAm) is configured or configurable so that OOK modem signals are transferable. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Primary-ALD-Schaltmatrix befindlichen Schalter (S) durch eine Digital-Logik mit vorgegebenem Gleichspannungsbereich realisiert sind, insbesondere gemäß der TTL-Logik oder der CMOS-Logik.Antenna system according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the switches (S) located in the primary ALD switching matrix are implemented by a digital logic having a predetermined DC voltage range, in particular according to the TTL logic or the CMOS logic. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Primary-ALD-Schaltmatrix selbst ein ALD-Gerät (ALD#0) mit einer integrierten ALD-Komponente ist.Antenna system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the primary ALD switching matrix itself is an ALD device (ALD # 0) with an integrated ALD component. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Primary-ALD-Schaltmatrix ferner einen Serviceport (117) umfasst.Antenna system according to one of claims 1 to 11, characterized in that the primary ALD switching matrix further comprises a service port ( 117 ).
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