DE60212553T2

DE60212553T2 - Multistandard multiband intelligent antenna system for cellular communication in a multi-operator environment

Info

Publication number: DE60212553T2
Application number: DE60212553T
Authority: DE
Inventors: Manuel Sierra Perez; Miguel Calvo Ramon; Jose Luis Fernandez Jambrina; Leandro De Haro Ariet; Maria Belen Galocha Iraguen; Manuel Sierra Castaner; Ramon Martinez Rodriguez Osorio; Luis Enrique Garcia Munoz
Original assignee: Sociedad Iberica de Construcciones Electricas SA
Current assignee: Sociedad Iberica de Construcciones Electricas SA
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2022-07-12
Also published as: EP1320146B1; EP1320146A1; ES2267964T3; ATE331310T1; DE60212553D1; ES2192970B1; ES2192970A1; DK1320146T3

Abstract

The architecture of the antenna enables the problems of conventional intelligent antennas to be resolved, and it is characterised by being: a) compatible with any base station, without it being necessary to change the latter when you wish to replace the conventional antenna by an intelligent antenna; b) modular, so that if it is necessary to increase the number or the bands of frequencies another base station does not have to be used, as it is enough to add new modules; c) multioperator, which implies that it can be used by both one operator and shared by several; d) multistandard, which implies that it can be shared for use with different cellular telecommunications standards. Specifically, the architecture (6) is formed of an array of antennas (7), a diplexer (8), and by modules for every one of the standards (10), (11) and (12), with these modules having radio frequency (13), radio software (14) and beam shaping (15) subsystems. <IMAGE>

Description

Gegenstand der Erfindungobject the invention

Die Erfindung betrifft drahtlose Kommunikationssysteme und insbesondere digitale Mobilfunkkommunikationsnetzwerke, wobei besonders auf eine Antennensystemarchitektur Bezug genommen wird, die intelligent, modular und kompatibel ist, d.h. mit jeder Node-B oder Basisstation verbindbar ist, da die Antenne von mehreren Betreibern gemeinsam genutzt werden kann, so dass die verschiedenen Basisstationen der Letztgenannten mit dieser Antenne verbindbar sind. Darüber hinaus impliziert die Kompatibilität, dass die Antennensystemarchitektur ungeachtet des Herstellers an das Funkinterface (RF) (1a), b) &c)), das zusammen mit dem Rest des Basisstationsgeräts verwendet wird, anschließbar ist, was bedeutet, dass es nicht erforderlich ist, die Basisstation zu verändern oder zu modifizieren, wenn die herkömmliche Antenne durch die erfindungsgemäße Antenne ersetzt werden soll.The invention relates to wireless communication systems, and more particularly to digital cellular communication networks, particularly referring to an antenna system architecture that is intelligent, modular and compatible, ie connectable to any Node-B or base station, as the antenna can be shared by multiple operators the different base stations of the latter can be connected to this antenna. In addition, compatibility implies that the antenna system architecture, regardless of the manufacturer, should be connected to the radio interface (RF) ( 1a ), b) & c)) used together with the remainder of the base station device, which means that it is not necessary to change or modify the base station if the conventional antenna is to be replaced by the antenna according to the invention.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Die Verwendung intelligenter Antennen ist eine sehr vielversprechende Lösung für Mobilfunkkommunikationssysteme, da sie eine erhebliche Steigerung der Kapazität des Systems ermöglichen. Diese Antennen sind jedoch in die Basisstation integriert und lassen weder eine vollständige Modularisierung, das heißt, eine der steigenden Nachfrage entsprechende Erhöhung der Anzahl der betriebenen Kanäle durch Einsetzen neuer Module, noch das Installieren der intelligenten Antenne unabhängig vom Rest der Basisstation zu. Infolgedessen müssen Betreiber eines Mobilfunksystemnetzwerks die Anzahl der in Betrieb zu nehmenden Kanäle vorhersehen und festlegen, ob sie eine intelligente Antenne vorsehen oder nicht, da sie, falls sie sich nach dem Installieren entscheiden, eine Antenne dieses Typs vorzusehen, gezwungen wären, die gesamte Basisstation durch eine andere auszutauschen, welche eine Antenne mit diesen Merkmalen und der geeigneten Anzahl von Kanälen aufweist.The Using smart antennas is a very promising one solution for mobile communication systems, because they allow a significant increase in the capacity of the system. However, these antennas are integrated in the base station and let neither a complete one Modularization, that is, an increase in the number of operated corresponding to the increasing demand Channels through Inserting new modules, still installing the smart ones Antenna independent from the rest of the base station too. As a result, operators of a cellular system network anticipate and set the number of channels to be commissioned, whether they provide a smart antenna or not, since they, if After installation, decide to install an antenna To provide a type, would be forced to replace the entire base station with another, which one an antenna with these features and the appropriate number of channels having.

Ein weiterer ernster Nachteil besteht darin, dass diese Netzwerkinfrastruktur nicht von mehreren Betreibern gemeinsam genutzt werden kann. Diese müssen jeweils ihre eigene intelligente Antenne installieren, woraus sich als Folge erhebliche Auswirkungen auf Städte und die Umwelt ergeben.One Another serious disadvantage is that this network infrastructure can not be shared by multiple operators. These must each install their own intelligent antenna, resulting in a consequence significant impact on cities and the environment.

Ein weiteres Problem, das sich stellt, ist, dass lediglich einen Standard von Mobilfunkkommunikation unterstützen können und eine intelligente Antenne nicht von Betreibern verschiedener Systeme gemeinsam genutzt werden kann, wie beispielsweise dem Global System for Mobile Telecommunicatiions System (GSM) Standard, dem Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Standard, dem Multichannel Multipoint Distribution System (MMDS) Standard, dem Local Multipoint Distribution Service (LMDS) Standard, und anderen.One Another problem that arises is that only one standard of mobile communication and a smart antenna not shared by operators of different systems such as the Global System for Mobile Telecommunications System (GSM) standard, the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Standard, the Multichannel Multipoint Distribution System (MMDS) Standard, the Local Multipoint Distribution Service (LMDS) standard, and others.

Beschreibung der Erfindungdescription the invention

Der Stand der Technik, wie er in den Dokumenten (D1): "P. B. Kennington: Emerging technologies for software radio. ELECTRONICS & COMMUNICATIONS ENGINEERING JOURNAL, vol. 11, no. 2, April 1999 (1999-04), Seiten 69-83" und (D2): USB-6,317,586 B1 (HAARDT MARTIN), 13. November 2001 (200111-13) beschrieben ist, offenbart im ersten Fall (D1) Software-Funkarchitekturen für Empfänger und Sender, die für Handgeräte und auch für Basisstationen geeignet sind, und im zweiten Fall (D2) drahtlose Datenübertragungsverfahren für Basisstationen. In beiden Fällen wird, wie erwähnt, der Stand der Technik für Basisstationen angewandt und ist daher nicht auf eine intelligente, modulare und kompatible Antennensystemeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar. Ferner ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, obwohl einige Ideen des Standes der Technik verwendet werden, dieses intelligente, modulare und kompatible Antennen system zu schaffen, das durch Demodulieren, Formen des Signals nach einem gewählten Diagrammanpassungskriterium, und erneutem Modulieren erreicht wird, wobei das Verfahren für das Senden und das Empfangen gleich ist (DEREM-Konzept), so dass es sich um ein eigenständiges Gerät handelt, das nicht in der Basisstation oder dem Node-B integriert werden muss.Of the Prior art, as described in the documents (D1): "P. B. Kennington: Emerging technologies for software radio. ELECTRONICS & COMMUNICATIONS ENGINEERING JOURNAL, vol. 11, no. 2, April 1999 (1999-04), pages 69-83 "and (D2): USB-6,317,586 B1 (HAARDT MARTIN), November 13, 2001 (200111-13), discloses in the first case (D1) software radio architectures for receivers and Transmitter for handsets and also for base stations are suitable, and in the second case (D2) wireless data transmission methods for base stations. In both cases will, as mentioned, the state of the art for Base stations and is therefore not based on an intelligent, modular and compatible antenna system device according to the present invention Invention applicable. Furthermore, it is the object of the present Invention, although some ideas of the prior art used be, this intelligent, modular and compatible antenna system by demodulating, shaping the signal after one selected Chart matching criterion, and re-modulating is achieved the procedure for sending and receiving is the same (DEREM concept), so that it is an independent one Device is that does not have to be integrated in the base station or the Node-B.

Die zuvor beschriebenen Probleme werden durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung gelöst. Sie besteht aus der Bildung einer modularen, intelligenten und kompatiblen Antennensystemarchitektur, die mit dem Rest der Basisstation kompatibel ist, das heißt an das RF-Interface eines beliebigen Node-B oder einer beliebigen Basisstation anschließbar ist.The Problems described above are caused by the application of the present invention Invention solved. It consists of the formation of a modular, intelligent and compatible Antenna system architecture that is compatible with the rest of the base station, this means to the RF interface of any Node-B or any one Base station can be connected is.

Die Intelligenz bezieht sich auf die Möglichkeit der Antenne, ein variables Strahlungsdiagramm aufzuweisen, das in der Lage ist, auf den erforderlichen Benutzer fokussierte gerichtete Strahlen zu erzeugen oder auszuwählen.The Intelligence refers to the possibility of the antenna, a Have variable radiation pattern that is able to to generate the required user focused directed beams or select.

Sie ist dahingehend modular, dass sie eine allmähliche Zunahme der betriebenen Kanäle und der benutzten Frequenzbänder ermöglicht, indem sie neue Funkfrequenzmodule einschließt. Sie ist dahingehend modular, dass sie die Verwendung dieser intelligenten Antenne durch eine zunehmende Anzahl neuer Betreiber ermöglicht. Ferner ist sie unabhängig von und kompatibel mit dem Rest der Basisstation, da der Betreiber eine Basisstation (ohne intelligente Antenne), die zunächst eine herkömmliche Bereichsantenne verwendet, errichten und diese bei erforderlicher Kapazitätssteigerung später durch die erfindungsgemäße intelligente Antenne ersetzen kann. Das Modularisationskonzept basiert auf der Verwendung von Kombinatoren (beim Senden) und Teilern (beim Empfangen) vor und nach dem Senden und Empfange auf einem jeweiligen Kanal. Das Senden und Empfangen werden durch Duplexer getrennt. Das Hinzufügen neuer Kanäle oder das Verwenden neuer Bänder kann durch Hinzufügen neuer Funkfrequenzmodule sowohl für das Senden, als auch für das Empfangen erfolgen.It is modular in that it allows for a gradual increase in the powered channels and the frequency bands used by including new radio frequency modules. It is modular in that it enables the use of this smart antenna by an increasing number of new operators. Furthermore, it is independent of and compatible with the rest of the base station, since the operator has a base station (without intelligent antenna) that is initially a conventional area antenna used, build and can replace them with required capacity increase later by the intelligent antenna according to the invention. The modularization concept is based on the use of combiners (when sending) and dividers (when receiving) before and after sending and receiving on a particular channel. Sending and receiving are separated by duplexers. Adding new channels or using new bands can be done by adding new RF modules for both sending and receiving.

Ferner ermöglicht sie das gemeinsame Nutzen der Antenne durch mehrere Betreiber, derart dass deren unterschiedliche Basisstationen mit dieser verbunden sind. Die Funk-Softwareverfahren ermöglichen ebenfalls die gemeinsame Nutzung der intelligenten Antenne durch unterschiedliche Kommunikationsstandards, wie GSM, UMTS, MMDS, LMDS und andere, einschließlich der erforderlichen Verarbeitungsmodule.Further allows They share the antenna by multiple operators, so that whose different base stations are connected to this. The radio software procedures allow also sharing the intelligent antenna through different communication standards, such as GSM, UMTS, MMDS, LMDS and others, including the required processing modules.

Die Kompatibilität bezieht sich auf die Möglichkeit der Verwendung dieser Antenne zusammen mit dem Rest der Geräte der Basisstation ungeachtet des Herstellers, wodurch es möglich ist, sie mit Basisstationen zu verwenden, die nicht ausdrücklich zur Verwendung mit dieser ausgebildet sind. Anders ausgedrückt: es ist nicht erforderlich, die Basisstation zu wechseln, wenn die herkömmliche Antenne durch eine erfindungsgemäße Antenne ausgetauscht werden soll, da diese ein direktes Anschließen an das Funkinterface ermöglicht, sowohl an den Senderleistungsverstärkerausgang, als auch an den Eingang des rauscharmen Verstärkers des Empfängers des Node-B oder der Basisstation, ohne dass eine Veränderung oder Modifizierung der Hardware oder der Software derselben erforderlich ist. Das intelligente, modulare und kompatible Multistandard-Antennensystem ermöglicht somit den direkten Austausch der herkömmlichen Antennen der Node-B oder Basisstationen durch Lösen der Verbindung ihrer Koaxialverbinder von diesen und durch Anschließen der Verbinder der erfindungsgemäßen Antenne. Diese Eigenschaft wird erreicht durch Demodulieren, Formen des Strahls mit dem gewählten Diagrammanpassungskriterium und erneutes Modulieren, wobei der Vorgang für das Senden und das Empfangen gleich ist (DEREM-Konzept). Auf diese Weise wird die Qualität des Signals durch eine Verarbeitung verbessert, die für den Rest der Geräte der Basisstation (beispielsweise Node-B in UMTS-Terminologie) transparent ist.The compatibility refers to the possibility the use of this antenna together with the rest of the base station equipment regardless of the manufacturer, which makes it possible to use them with base stations to use that not expressly are designed for use with this. In other words: it is not necessary to change the base station, if the conventional Antenna through an antenna according to the invention should be replaced, as this is a direct connection to the wireless interface allows both to the transmitter power amplifier output, as well as to the Input of the low-noise amplifier Recipient the Node-B or the base station without making a change or modification of the hardware or software thereof is. The intelligent, modular and compatible multistandard antenna system allows thus the direct replacement of the conventional Node-B antennas or base stations by loosening the connection of their coaxial connectors of these and by connecting the Connector of the antenna according to the invention. This property is achieved by demodulating, shaping the beam with the chosen one Diagram matching criterion and modulating again, the process for sending and receiving is the same (DEREM concept). This way will the quality the signal is improved by processing that for the rest the devices the base station (for example, Node-B in UMTS terminology) is transparent.

Die Architektur der kompatiblen, modularen und intelligenten Antenne für Mobilfunkkommunikation in Umgebungen mit mehreren Betreibern und mehreren Standards besteht erfindungsgemäß grundsätzlich aus: einem Antennen-Subsystem, das die Gruppe der Strahlungselemente, Duplexer, rauscharme Verstärker für den Empfang, kombinierende Netzwerke für das Senden und teilende Netzwerke für das Empfangen, und passive Steuerelemente des Antennendiagramms aufweist; einem RF/IF-Subsystem, das sämtliche analogen Komponenten, die mit dem Sender und dem Empfänger ein- hergehen, Verstärker, Frequenzwandler, Filter, Leistungsverstärker und A/D-sowie D/A-Wandler einschließt; ein Funk-Software-Subsystem, das sämtliche Kanalteilungsvorgänge, das Modulieren, Demodulieren, Filtern, Codieren und Decodieren, einschließt, die mit den digitalen Sende- und Empfangsvorgängen einhergehen; einem adaptiven Algorithmus-Subsystem, das die digitalen Vorgänge einschließt, die mit der Signalsteuerung der gesamten Antenne sowohl beim Senden, als auch beim Empfangen einhergehen. Dieses Subsystem hängt eng mit dem vorgenannten zusammen.The Architecture of compatible, modular and smart antenna for mobile communication in environments with multiple operators and multiple standards according to the invention in principle: an antenna subsystem containing the group of radiating elements, Duplexer, low noise amplifier for the Reception, combining networks for sending and sharing networks for the Receiving, and having passive controls of the antenna diagram; an RF / IF subsystem that covers all analog components connected to the transmitter and the receiver, amplifiers, frequency converters, Filters, power amplifiers and A / D and D / A converters includes; a radio software subsystem that handles all channel splitting operations, the Modulating, demodulating, filtering, encoding and decoding includes associated with the digital transmission and reception processes; an adaptive Algorithm subsystem that includes the digital operations that with the signal control of the entire antenna during both transmission, as well as receiving. This subsystem is closely related the above together.

Diese und andere Merkmale, die im Verlaufe der Beschreibung erläutert werden, ermöglichen ein konfigurierbares und sehr flexibles System, das an die Anforderungen eines jeden Benutzers anpassbar ist. Somit kann es in den folgenden Konfigurationen verwendet werden:

1. Ein Betreiber – ein Standard. Durch Verwenden dieser Konfiguration kann das variable Strahlungsdiagramm, welches die intelligenten Antennen bieten, am besten genutzt werden.
2. Ein Betreiber – mehrere Standards. Bei einem Betreiber, der Lizenzen in verschiedenen Bändern besitzt und die intelligente Antenne an der selben Stelle für die Systeme der verschiedenen Standards nutzen möchte.
3. Mehrere Betreiber – ein Standard. Dies ermöglicht mehreren Betreibern, die den selben Kommunikationsstandard verwenden, die selbe intelligente Antenne gemeinsam zu nutzen.
4. Mehrere Betreiber – mehrere Standards. Dies ermöglicht es mehreren Betreibern, die selbe intelligente Antenne gemeinsam zu nutzen, egal ob sie einen gemeinsamen oder unterschiedliche Kommunikationsstandards verwenden.

These and other features that will be discussed throughout the description allow for a configurable and highly flexible system that is adaptable to the needs of each user. Thus it can be used in the following configurations:

1. One operator - one standard. By using this configuration, the variable radiation pattern provided by the smart antennas can be best utilized.
2. One operator - multiple standards. For an operator who owns licenses in different bands and wants to use the intelligent antenna in the same place for the systems of different standards.
3. Multiple operators - one standard. This allows multiple operators using the same communication standard to share the same intelligent antenna.
4. Multiple operators - multiple standards. This allows multiple operators to share the same intelligent antenna, whether they use a common or different communication standard.

Beschreibung der Zeichnungendescription the drawings

Zur Vervollständigung der nachfolgenden Beschreibung und zum besseren Verständnis der Merkmale der Erfindung, geht mit dieser Beschreibung ein Satz Zeichnungen einher, der ein fester Bestandteil derselben ist und welcher als Beispiel und nicht einschränkend zeigt:to completion the following description and for a better understanding of the features of the invention, this description is a set of drawings which is an integral part of it and which as Example and not restrictive shows:

1a) ein Diagramm einer herkömmlichen Basisstation, die einen beliebigen Mobilfunkkommunikationsstandard (GSM, UMTS, MMDS, LMDS und andere) aufweisen kann, 1a ) is a diagram of a conventional base station, which may have any mobile communication standard (GSM, UMTS, MMDS, LMDS and others),

1b) ein Diagramm der herkömmlichen Antenne im von dem RF-Interface des Node-B oder der Basisstation getrennten Zustand, 1b ) is a diagram of the conventional antenna in the RF interface of the Node-B or the base station disconnected state,

1c) eine erfindungsgemäße Antenne, angeschlossen an das Rf-Interface des Node-B oder der Basisstation, 1c ) an antenna according to the invention, connected to the RF interface of the Node-B or the base station,

2 ein Diagramm eines kompatiblen, einsteckbaren, modularen, intelligenten Multistandard-Antennensystems für die Mobilfunkkommunikation in Umgebungen mit mehreren Betreibern und mehreren Standards entsprechend der vorliegenden Erfindung, 2 FIG. 3 is a diagram of a compatible plug-in modular intelligent multi-standard antenna system for cellular communication in multi-operator, multiple-standard environments according to the present invention; FIG.

3 ein Diagramm der modularen Architektur eines kompatiblen, einsteckbaren, modularen, intelligenten erfindungsgemäßen Multistandard-Antennensystems, das für die Unterstützung mehrerer Betreiber mit einem Standard ausgebildet ist, 3 a diagram of the modular architecture of a compatible, pluggable, modular, intelligent multi-standard antenna system according to the invention, which is designed to support multiple operators with a standard,

4 ein Diagramm des Funk-Subsystems, 4 a diagram of the radio subsystem,

5 ein Diagramm der für den digitalen Empfänger erforderlichen Hardware, 5 a diagram of the hardware required for the digital receiver,

6 ein Diagramm der Konfiguration des Strahlformungs-Subsystems, wobei das Uplink für den UMTS-Standard als Beispiel dient. 6 a diagram of the configuration of the beamforming subsystem, with the uplink for the UMTS standard as an example.

Bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindungpreferred embodiment the invention

Vor der Beschreibung der erfindungsgemäßen Antenne ist es erforderlich, das Diagramm in 1 zu beschreiben, das einer herkömmlichen Basisstation entspricht, welche ein System (1) (nicht intelligenter) herkömmlicher Antennen, eine Verbindung (2), über welche ein Signal von der Antenne zu den Geräten (3) der Basisstation geleitet wird (beispielsweise Node-B in UMTS-Terminologie). Schließlich ist die herkömmliche Basisstation über eine Verbindung (4) mit dem Rest des Netzwerks (5) verbunden.Before describing the antenna according to the invention, it is necessary to use the diagram in FIG 1 to describe that corresponds to a conventional base station, which is a system ( 1 ) (non-intelligent) conventional antennas, a connection ( 2 ), through which a signal from the antenna to the devices ( 3 ) is routed to the base station (e.g., Node-B in UMTS terminology). Finally, the conventional base station is connected ( 4 ) with the rest of the network ( 5 ) connected.

Üblicherweise muss jedoch in dem gleichen Erfassungsbereich die typische Basisstationsstruktur normalerweise an verschiedenen Stellen so oft wiederholt werden, wie unterschiedliche Systeme und Betreiber vorliegen. Ist beispielsweise beabsichtigt, einen bestimmten Bereich zu erfassen, in dem der GSM-Betreiber, weitere drei UMTS-Betreiber und weitere drei MMDS-Betreiber arbeiten, wären neun verschiedene Funkstruktursysteme erforderlich. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf Städte und die Umwelt.Usually however, in the same coverage area, the typical base station structure usually has to be repeated in different places as often as different Systems and operators exist. For example, if one intends to capture a specific area in which the GSM operator, another three UMTS operators and another three MMDS operators work, would be nine different Radio structure systems required. This has a significant impact on cities and the environment.

Dieses Problem zu lösen ist der Grund für die Entwicklung des erfindungsgemäßen mit mehreren Standards kompatiblen, das heißt mit dem RF-Interface jedes Node-B oder jeder Basisstation verbindbaren, modularen intelligenten Antennensystems für Mobilfunkkommunikation in Umgebungen mit mehreren Betreibern und mehreren Standards, wobei der Block (6) dem allgemeinen Diagramm des Systems in 2 entspricht, wobei das Bezugszeichen (7) das Antennen-Array bezeichnet, welches mit einem Diplexer (8) verbunden ist, der das Signal in die verschiedenen verwendeten Bänder aufteilt (9), wobei der Block (10) das UMTS-Modul, der Block (11) das GSM-A1800-Modul und (12) das Modul bezeichnet, welches dem nten Standard entspricht. Jedes dieser Module weist in einem ähnlichen Aufbau auf: einen RF-Block (13), einen Funk-Software-Block (14), und einen Strahlformungsblock (15). Die Ausgangssignale der Blöcke (10), (11), (12) laufen zu den übrigen Geräten (16) jeder der Basisstationen der verschiedenen Betreiber der verschiedenen Standards (Node-B bei UMTS, BTS bei GSM, etc.).To solve this problem is the reason for the development of the multi-standard compatible, i.e., connectable to the RF interface of each Node-B or each base station, modular mobile radio antenna system in multi-operator and multi-standard environments, the block ( 6 ) the general diagram of the system in 2 corresponds, wherein the reference numeral ( 7 ) denotes the antenna array which is connected to a diplexer ( 8th ), which divides the signal into the different bands used ( 9 ), whereby the block ( 10 ) the UMTS module, the block ( 11 ) the GSM A1800 module and ( 12 ) designates the module, which corresponds to the nten standard. Each of these modules has a similar structure: an RF block ( 13 ), a radio software block ( 14 ), and a beamforming block ( 15 ). The output signals of the blocks ( 10 ) 11 ) 12 ) run to the other devices ( 16 ) each of the base stations of the different operators of the different standards (Node-B in UMTS, BTS in GSM, etc.).

Wie aus der 2 ersichtlich, ermöglicht die dargestellte Architektur dier gemeinsame Verwendung eines erfindungsgemäßen mit mehreren Standards kompatiblen, das heißt mit dem RF-Interface jedes Node-B oder jeder Basisstation verbindbaren, modularen intelligenten Antennensystems durch verschiedene Betreiber, die unterschiedliche Standards haben, so dass es die Modularität der Architektur erlaubt, die Zahl der Betreiber zu erhöhen, und diesen aufgrund der durch die Funk-Software gegebene Flexibilität möglich ist, die verschiedenen Kommunikationsstandards zu unterstützen. Bei einem bestimmten Standard wird das Kompatibilitätskonzept durch Demodulieren, Formen des Strahls mit dem gewählten Diagrammanpassungskriterium und erneutes Modulieren (DEREM-Konzept) verwirklicht.Like from the 2 As can be seen, the illustrated architecture enables the sharing of a multi-standard compliant, ie, connectable to the RF interface of each Node-B or each base station, modular intelligent antenna system by various operators having different standards sharing the modularity of the present invention Architecture allows to increase the number of operators and because of the flexibility given by the radio software, it is possible to support the different communication standards. For a given standard, the compatibility concept is realized by demodulating, shaping the beam with the chosen diagram fitting criterion and re-modulating (DEREM concept).

3 zeigt die modulare Architektur eines für mehrere Standards kompatiblen, das heißt mit dem RF-Interface jedes Node-B oder jeder Basisstation verbindbaren, modularen intelligenten Antennensystems, das zum Unterstützen verschiedener Betreiber in einem bestimmten Standard ausgebildet ist, wobei eine Gruppe von Antennen (17) für jede der orthogonalen Polarisationen, die in den Blöcken (18) und (19) zusammengefasst sind, erkennbar ist, so dass jede Antenne (17) von einem Duplexer/Combiner/Teiler (20) gesteuert wird, der die Kanäle trennt. Das Verfahren verläuft jeweils wie folgt: eine Funkfrequenzwandlung (RF) in eine Zwischenfrequenz (IF) mittels der Konverter (21); Analog/Digital-Umwandlung (A/D) durch einen Analog/Digital- und Digital/Analog-Konverterblock (22); digitale Demodulation durch einen digitalen Sender-/Empfängerblock (23) und eine optimale Kombination der Signale der Verschiedenen Antennen entsprechend des Formungs kriteriums für jeden Kanal durch einen Strahlformer (24). Der Vorgang ist anschließend für jeden Kanal ähnlich, das heißt es erfolgt eine digitale Modulation (23), eine Digital/Analog-Umwandlung (22) und eine Umwandlung von der Zwischenfrequenz in die Funkfrequenz (21). Danach werden die Kanäle mittels eines Duplexer/Combiner/Teilers (20) kombiniert, um die Nodes (25) der verschiedenen Betreiber mit dem Service zu versorgen. Der Sendevorgang ist zu dem zuvor erläuterten Empfangsvorgang analog, jedoch laufen die Signale in umgekehrter Richtung, d.h. von den Nodes der verschiedenen Betreiber (25) zu den Antennen (17), oder anders ausgedrückt: das Signal eines bestimmten Nodes wird in die verschiedenen Kanäle (20) aufgeteilt, wobei sich der Ablauf für jeden Kanal wie folgt darstellt: RF/IF-Umwandlung (21), A/D-Umwandlung (22), digitale Demodulation (23), Strahlformung (24), digitale Remodulation (23), D/A-Umwandlung (22), IF/RF-Umwandlung (21). Anschließend werden die Kanäle (20) kombiniert und an die Antennen übertragen. 3 Figure 4 shows the modular architecture of a multi-standard compatible, i.e., connectable to the RF interface of each Node-B or each base station, modular intelligent antenna system adapted to support various operators in a given standard, with a set of antennas (Fig. 17 ) for each of the orthogonal polarizations contained in the blocks ( 18 ) and ( 19 ) is recognizable, so that each antenna ( 17 ) of a duplexer / combiner / divider ( 20 ) which separates the channels. The method proceeds in each case as follows: a radio frequency conversion (RF) into an intermediate frequency (IF) by means of the converter ( 21 ); Analog-to-digital conversion (A / D) through an analog / digital and digital / analog converter block ( 22 ); digital demodulation through a digital transmitter / receiver block ( 23 ) and an optimal combination of the signals of the different antennas according to the shaping criterion for each channel by a beam shaper ( 24 ). The process is then similar for each channel, that is, there is a digital modulation ( 23 ), a digital / analog conversion ( 22 ) and a conversion from the intermediate frequency to the radio frequency ( 21 ). After that, the channels are connected by means of a duplexer / combiner / divider ( 20 ) combined, around the nodes ( 25 ) to provide the various operators with the service. The transmission process is analogous to the reception process explained above, but the signals are in the opposite direction, ie from the nodes of the different operators ( 25 ) to the antennas ( 17 ), or in other words: the signal of a particular node is transmitted to the different channels ( 20 ), where the sequence for each channel is as follows: RF / IF conversion ( 21 ), A / D conversion ( 22 ), digital demodulation ( 23 ), Beam shaping ( 24 ), digital remodulation ( 23 ), D / A conversion ( 22 ), IF / RF conversion ( 21 ). Then the channels ( 20 ) and transmitted to the antennas.

Der in der 3 mit dem Bezugszeichen (26) gekennzeichnete Bereich steht der Modularität nicht entgegen, da ein Implementieren durch Funk-Software-Technologie möglich ist, und es sich daher um eine Software handelt, die in bezug auf sie gesamte Hardware aufdatiert werden kann.The Indian 3 with the reference number ( 26 ) area is not opposed to modularity, since implementation is possible by radio software technology, and therefore it is a software that can be updated with respect to all hardware.

4 zeigt die entsprechenden Elemente des RF-Systems, bei denen es sich um die folgenden handelt:

27. Antennen-Array mit Kreuzpolarisierung.
28. Duplexer: Die Funktion dieser Komponente besteht darin, die Sende- und die Empfangssignale, welche die Antenne erreichen, zu trennen.
29. Low-noise-Verstärker (LNA): Dies ist ein Low-Noise-Verstärker für den Empfang, der so eng wie möglich an dem Antennen-Konnektor angeordnet wird.
30. Leistungsverstärker: Zum Senden verstärken diese, und zwar bei RF-Frequenzen, ein Maximum von zwei Trägerwellen auf das erforderliche Energieniveau. Es ist eine sehr hohe Linearität erforderlich, um Intermodulationsprobeleme zwischen den verschiedenen Trägerwellen zu vermeiden.
31. Teiler: Diese handhaben das Teilen des Signals und dessen Verstärkung, damit das Signal mit der erforderlichen Energie in die RF/IF-Stufe eintritt.
32. Passive Kombinationsvorrichtung: Dies ist die Komponente, die das Kombinieren der Signale aus den RF-Sendern durchführt, um die Signale dann zu verstärken.
33. RF/IF-Stufe: Dies ist die Stufe, die das Konvertieren von RF auf IF durchführt. Sie weist die erforderlichen Filter, Verstärker, Mischvorrichtungen und Oszillatoren auf. Für den Fall des Moduls gemäß der UMTS-Norm beträgt die Bandbreite dieser Schaltungen 5 MHz (außer bei dem RF-Filter). Auf dieser Stufe wird für die Zeitteilungsduplex-(TDD-)Anwendung und für die Frequenzteilungsduplex-(FDD-)Anwendung eine unterschiedliche Konzeption durchgeführt.
34. A/D- und D/A-Konverter.
35. Digitalverarbeitungsmodul: Dieses weist einen Gleichphasen-/Quadratur(I/Q-)Demodulator auf, und die Verarbeitung wird in Funk-Software durchgeführt. An diesem Punkt bestehen zwei Optionen zur Implementierung. Gemäß der ersten Option wird ein Kombinationsvorgang der beiden Ketten durchgeführt (Hauptkette und Diversitäts-Kette), um dann den Strahlformer zu erreichen. Gemäß der zweiten Option werden beide Operationen gleichzeitig durchgeführt, wobei die Signale derart behandelt werden, als ob sie von zwei unabhängigen Antennen kämen (Vorgang in Diversität: der Vorgang wählt die optimale Kombination der beiden Eingangssignale, um das beste Signal/Rausch- plus -Interferenz-Verhältnis (S/N+I) zu erhalten).
36. Modulator, Generator von Diversitäts-Signalen.

4 shows the corresponding elements of the RF system that are the following:

27 , Antenna array with cross polarization.
28 , Duplexer: The function of this component is to separate the transmit and receive signals that reach the antenna.
29 , Low-Noise Amplifier (LNA): This is a low-noise amplifier for reception placed as close as possible to the antenna connector.
30 , Power Amplifier: For transmission, these amplify, at RF frequencies, a maximum of two carrier waves to the required energy level. Very high linearity is required to avoid intermodulation problems between the different carrier waves.
31 , Splitter: These handle the splitting of the signal and its gain, so that the signal with the required energy enters the RF / IF stage.
32 , Passive Combination Device: This is the component that performs the combining of the signals from the RF transmitters to then amplify the signals.
33 , RF / IF Level: This is the level that converts RF to IF. It has the necessary filters, amplifiers, mixers and oscillators. In the case of the module according to the UMTS standard, the bandwidth of these circuits is 5 MHz (except for the RF filter). At this stage, a different design is made for the Time Division Duplex (TDD) application and the Frequency Division Duplex (FDD) application.
34 , A / D and D / A converter.
35 , Digital processing module: This has an in-phase / quadrature (I / Q) demodulator, and the processing is performed in radio software. At this point, there are two options for implementation. According to the first option, a combination operation of the two chains is carried out (main chain and diversity chain) in order then to reach the beam former. According to the second option, both operations are performed simultaneously, treating the signals as if they came from two independent antennas (process in diversity: the process selects the optimal combination of the two input signals for the best signal / noise plus interference Ratio (S / N + I)).
36 , Modulator, generator of diversity signals.

5 zeigt das Schaubild der Hardware, die für den Digitalempfänger erforderlich ist, zu dem das Digitalverarbeitungssignal gehört. Die Figur zeigt den A/D-Konverter (37), den numerischen Oszillator (38) der fo-Frequenz (39). Das Ausgangssignal des Oszillators und seine 90°-Phasenverschiebung durch den Block (40) multiplizieren das Digitalsignal, welches, nachdem es durch den Block (41) dezimiert worden ist, phasengleiche (42) und Quadratursignale (43) bewirkt. 5 Figure 12 shows the diagram of the hardware required for the digital receiver to which the digital processing signal belongs. The figure shows the A / D converter ( 37 ), the numerical oscillator ( 38 ) of the fo frequency ( 39 ). The output of the oscillator and its 90 ° phase shift through the block ( 40 ) multiply the digital signal which, after passing through the block ( 41 ) has been decimated, in-phase ( 42 ) and quadrature signals ( 43 ) causes.

6 zeigt die Konfiguration des Strahlenformungs-Subsystems, wobei der Fall des Uplinks für die UMTS-Norm als Beispiel verwendet wird. Das für den adaptiven Vorgang vorgesehene Subsystem ist verantwortlich für das Aktualisieren des Array-Faktors, wobei es für das Formen das Synchronisations-Pilot-Referenzsignal verwendet, das über den speziell zugeordneten physischen Steuerkanal (Dedicated Physical Control Channel DPCCH) für jeden der User gesendet wird. Die Elemente in dieser Figur sind:

– (44), (45) und (46) repräsentieren den ersten (DPCCH_1), zweiten (DPCCH_2) und n^ten (DPCCH_N) DPCCH-Kanal.
– (47) Lang-Code-CDMA- (Code-Teilungs-Mehrfachzugriffs- (Code Division Multiple Access)) Dekodierer. Dieser besteht einfach aus einer Multiplikation durch den Kanalisierungscode, der einen bestimmten User innerhalb einer Zelle identifiziert.
– (48) Kurz-Code-CDMA-Dekodierer. Dieser besteht aus einer Multiplikation mit dem Misch- oder Zufalls-Code, der jede Zelle identifiziert.
– (49) Tiefpassfiler.
– (50), (51) und (52) zeigen die Multiplikatoren mittels des Formungsgewichts des ersten (W_1) bzw: zweiten (W_2) bzw. n^ten (W_N) Array-Faktors.
– Das Eingangssignal, multipliziert mit dem Array-Faktor, wird subtrahiert von dem Pilot-Referenzsignal, Referenz DPCCH (53).
– Das Resultat der vorstehenden Operation ist das Eingangssignal des Blocks (54), der den Minimierungs-Algorithmus enthält. Das Ausgangssignal dieses Blocks ist der aktualisierte Gewichtsvektor (55).

6 shows the configuration of the beamforming subsystem, taking the case of the uplink for the UMTS standard as an example. The adaptive process subsystem is responsible for updating the array factor using, for shaping, the synchronization pilot reference signal sent over the dedicated physical control channel (DPCCH) for each of the users , The elements in this figure are:

- ( 44 ) 45 ) and ( 46 ) represent the first (DPCCH_1), second (DPCCH_2) and ^nth (DPCCH_N) DPCCH channels.
- ( 47 ) Long code CDMA (Code Division Multiple Access) decoders. This simply consists of a multiplication by the channelization code that identifies a particular user within a cell.
- ( 48 ) Short code CDMA decoder. This consists of a multiplication by the mixed or random code that identifies each cell.
- ( 49 ) Low-pass filter.
- ( 50 ) 51 ) and ( 52 ) show the multipliers by means of the shaping weight of the first (W_1) or: second (W_2) or ^nth (W_N) array factor.
The input signal multiplied by the array factor is subtracted from the pilot reference signal, reference DPCCH (FIG. 53 ).
The result of the above operation is the input signal of the block ( 54 ) containing the minimization algorithm. The output of this block is the updated weight vector ( 55 ).

Es folgt eine detaillierte Erläuterung des mehrfachstandard-kompatiblen, in das RF-Interface jeder Node-B- oder Basisstation einsteckbaren modularen intelligenten Antennensystems, das hier beschrieben worden ist, jedoch bei Anwendung zur Verwendung mit der UMTS-Norm:It follows a detailed explanation multi-standard compatible, in the RF interface of each Node B or base station plug-in modular intelligent antenna system, which has been described herein, but in use for use with the UMTS standard:

Es wird ein adaptives Array als intelligente Antenne verwendet. In dieser Antenne existieren vier Subsysteme, die eng verbunden sind, in manchen Fällen sogar in Bezug auf die Hardware. 3 zeigt das Schaubild der Systemblöcke. In der Figur sind vier Subsysteme ersichtlich:

1. Antennen-Subsystem. Dieses enthält den Satz von Ausstrahlungselementen, Duplexer, rauscharmem Verstärker auf Empfang, Kombinations-Netzwerke auf Sendung und Teiler auf Empfang, und passive Steuerelemente des Antenne-Schaubilds.
2. RF/IF-Subsystem. Dieses enthält sämtliche Analog-Komponenten, die dem Sender und dem Empfänger zugeordnet sind. Verstärker, Frequenz-Konverter, Filter, Leistungsverstärker und A/D und D/A.
3. Funk-Software-Subsystem. Dieses enthält sämtliche Kanaltrennungsvorgänge, Modulation, Demodulation, Filterung und Breitband-CDMA-Kodierung und Dekodierung, die mit den digitalen Sende- und Empfangsvorgängen zusammenhängen.
4. Adaptives Alogorithmus-Subsystem. Dieses enthält die digitalen Vorgänge, die mit der Signalsteuerung der gesamten Antenne sowohl beim Empfang als auch bei der Sendung zusammenhängen. Dieses Subsystem steht in engem Zusammenhang mit dem vorherigen.

An adaptive array is used as the intelligent antenna. There are four subsystems in this antenna that are tightly connected, in some cases even in hardware. 3 shows the diagram of the system blocks. The figure shows four subsystems:

1. Antenna subsystem. This includes the set of broadcast elements, duplexers, low-noise amplifier on receive, on-air combination networks and divider on receive, and passive controls of the antenna diagram.
2. RF / IF subsystem. This contains all the analog components that are assigned to the sender and the receiver. Amplifier, Frequency Converter, Filter, Power Amplifier and A / D and D / A.
3. Radio software subsystem. This includes all the channel separation operations, modulation, demodulation, filtering and wideband CDMA coding and decoding associated with the digital transmit and receive operations.
4. Adaptive algorithm subsystem. This contains the digital operations associated with the signal control of the entire antenna during both reception and transmission. This subsystem is closely related to the previous one.

Das Antennen-Subsystem zur Anwendung für das UMTS-adaptive Array weist eine Gruppe vertikaler linearer Arrays auf, die durch übereinstimmend oder alternierend doppelt polarisierte Antennen gebildet sind. Im Prinzip bestehen die Basisstationen aus drei Sektoren, so dass jede der flachen Gruppen eine derjenigen mit einer 120°-Abdeckung ersetzt. Bei den Basiselementen jeder Gruppe handelt es sich um eine vertikale Platte doppelter linearer Polarisation (±45° oder V/H) mit vertikalen Strahlbreiten von ungefähr 7,5° und Strahlbreiten in der horizontalen Ebene von 65° oder 90°. Im Fall der 65°-Strahlbreite beträgt der typische Verstärkungsfaktor 17 dBi.The Antenna subsystem for use with the UMTS adaptive array a group of vertical linear arrays that match through or alternately doubly polarized antennas are formed. in the Principle, the base stations consist of three sectors, so each one the flat groups replaced one of those with a 120 ° coverage. The base elements of each group are vertical Plate of double linear polarization (± 45 ° or V / H) with vertical beam widths of about 7,5 ° and Beam widths in the horizontal plane of 65 ° or 90 °. In the case of the 65 ° beam width is the typical gain factor 17 dBi.

Das RF-Subsystem ist in dem Schaubild gemäß 4 detaillierter unterteilt gezeigt, obwohl es selbstverständlich insgesamt in dem gleichen Modul angeordnet werden kann. Die Komponenten dieses Systems sind diejenigen, die in der Beschreibung der Figuren erwähnt sind.The RF subsystem is shown in the diagram in FIG 4 although it may of course be arranged in the same module as a whole. The components of this system are those mentioned in the description of the figures.

Das IF ist im High-Zustand gewählt, um eine bessere Beseitigung des Bildbands zu ermöglichen, wodurch mögliche Interferenzen vermieden werden. Die digitale Konvertierung wird in IF durchgeführt, so dass Filter- und Analogphasen-Rauschen vermieden werden.The IF is selected in high state, to allow better elimination of the picture tape, thereby reducing possible interference be avoided. The digital conversion is done in IF, so that Filter and analog phase noise can be avoided.

Das Funk-Software-Subsystem weist einen A/D-Konverter mit hoher Kapazität auf (z.B. 75 MHz, 12/14 Bits), gefolgt von einem digitalen I/Q-Konverter, der durch ein NCO wie z.B. das in 5 gezeigte gesteuert wird und bei dem kein Phasenrauschen erzeugt wird und die Merkmale verbessert sind. Das Abtasten wird mit der gewünschten Frequenz (fs) in Abhängigkeit von dem Wert des IF durchgeführt, um das Nyquist-Theorem zu erfüllen. Das NCO erzeugt Sinus- und Cosinus-Signale entsprechend der fs-Frequenz, die aus dem A/D-Konverter gewählt ist. Die Frequenzveränderung besteht nur aus dem Schreiben eines numerischen Werts in das Register. Das erzeugte Signale modifiziert seine Frequenz nicht, und somit wird kein Phasenrauschen eingeführt. Als nächstes wird zum Reduzieren der Abtastfrequenz auf die für die Bandbreite des Signals erforderliche Frequenz der M-Raten-Dezimator eingeführt. In unserem Fall sollte M gleich 16 sein (IF = 70 MHz, fs = 80 MHz und Bandbreite = 5 MHz). Als nächstes werden die Signalverarbeitungskarten platziert, wobei die Spreading-/Unspreading-Vorgänge durch Software ausgeführt werden, um jeden der Kanäle zu separieren, und das Spreading-/Unspreading zum erneuten Erzeugen des CDMA-Signals (FDD-Modus) erfolgt. Ferner werden die durch Code separierten Signale mit den Array-Faktor-Gewichten [w] für das Strahlformen bei jedem der Kanäle multipliziert.The radio software subsystem has a high capacity A / D converter (eg, 75 MHz, 12/14 bits) followed by a digital I / Q converter driven by an NCO such as the one shown in FIG 5 is shown controlled and in which no phase noise is generated and the features are improved. The sampling is performed at the desired frequency (fs) depending on the value of the IF to satisfy the Nyquist theorem. The NCO generates sine and cosine signals corresponding to the fs frequency selected from the A / D converter. The frequency change consists only of writing a numerical value to the register. The generated signal does not modify its frequency, and thus no phase noise is introduced. Next, to reduce the sampling frequency to the frequency required for the bandwidth of the signal, the M-rate decimator is introduced. In our case M should be equal to 16 (IF = 70 MHz, fs = 80 MHz and bandwidth = 5 MHz). Next, the signal processing cards are placed, with the spreading / unspreading operations performed by software to separate each of the channels, and the spreading / unreading to regenerate the CDMA signal (FDD mode). Further, the signals separated by code are multiplied by the array factor weights [w] for beamforming at each of the channels.

Das für den adaptiven Vorgang vorgesehene Subsystem ist verantwortlich für das Berechnen dieser Gewichte, wobei für die Formung das Synchronisations-Pilot-Referenzsignal verwendet wird, das von dem speziell zugeordneten physischen Steuerkanal für jeden der User gesendet wird. Bei dem hier vorgeschlagenen Formungs-Algorithmus handelt es sich um eine temporäre Referenz Eins. Ein Konfigurationsbeispiel dieses Formers für das Uplink ist in 6 gezeigt. Nicht einbezogen ist das RAKE (eine Empfänger-Struktur, die sich wie ein an das empfangene Mehrfachweg-Signal angepasster Filter verhält, so dass ihre nachteilige Wirkung beseitigt werden kann), und somit wird das System vereinfacht, indem die intelligente Antenne, die nur zu dem Hauptweg gerichtet ist, für die Beseitigung verantwortlich gemacht wird.The adaptive process subsystem is responsible for calculating these weights, using the synchronization pilot reference signal sent from the dedicated physical control channel for each of the users for the shaping. The shaping algorithm proposed here is a temporary reference one. A configuration example of this shaper for the uplink is in 6 shown. Not included is the RAKE (a receiver structure that behaves like a matched filter to the received multipath signal, so that its detrimental effect can be eliminated), and thus the system is simplified by having the intelligent antenna only open directed to the main route for which elimination is blamed.

Die Implementierung des Downlink wird in der gleichen Weise durchgeführt, wobei zu beachten ist, dass die Kanäle gleichzeitig moduliert werden, teilweise real und teilweise imaginär.The Implementation of the downlink is done in the same way, where It should be noted that the channels be modulated at the same time, partly real and partly imaginary.

Eine erste Version der intelligenten Antenne wurde zur Verwendung mit der UMTS-Norm geplant. Diese Implementation ist modular, da sie eine Vergrößerung der Anzahl der verwendeten Kanäle erlaubt. Die Modularität macht es möglich, verschiedene Betreiber mit einem Servicevorgang zu bedienen, und diese Tatsache bedeutet, dass diese Netzwerk-Infrastruktur gemeinsam benutzt werden kann. Dies resultiert in einer besseren Nutzung der Infrastrukturen sowie in einer geringeren visuellen oder umweltmäßigen Beeinflussung. Ferner bietet das implementierte System die Möglichkeit, mit jedem System von Basisstationen verwendet zu werden; anders ausgedrückt ist das System mit jedem Hersteller von B-Knotenpunkten kompatibel.A first version of the intelligent antenna was planned for use with the UMTS standard. This implementation is modular as it allows an increase in the number of channels used. The modularity makes it possible to service different operators with one service operation, and this fact means that this network infrastructure can be shared. This results in better use of the infrastructures and less visual or environmental impact. Furthermore, the implemented system offers the possibility of being used with every base station system; in other words, the system is compatible with every manufacturer of B-junctions.

Claims

Antenna system for mobile radio communication in a multi-standard multi-operator environment, the antenna system having a variable radiation pattern, characterized in that it comprises an array ( 7 ) of antennas ( 17 ) and a diplexer ( 8th ) for splitting the signals on the array ( 7 ) in different bands according to different communication standards, the system further comprising a communication module ( 10 . 11 . 12 ) for each of the standards, each of the communication modules ( 10 . 11 . 12 ) an RF subsystem ( 13 ), a radio software subsystem ( 14 ) and a beamforming subsystem ( 15 ), each of the communication modules ( 10 . 11 . 12 ) with a base station ( 16 ) of the standards-using operator, and wherein each of the antennas ( 17 ) via a duplexer / combiner / divider ( 20 ) is connected for splitting the channels and each channel is a radio frequency / intermediate frequency converter ( 21 ), a first analog / digital converter ( 22 ) and a digital demodulator ( 23 ), the system further comprising a respective digital demodulators ( 23 ) common beam shaper ( 24 ) to summarize the of the antennas ( 17 ) according to a shaping criterion for each channel, wherein second digital / analog converters ( 22 ' ) and intermediate frequency / radio frequency converter ( 21 ' ) for each channel in a second combiner ( 20 ' ), from which different nodes ( 25 ) of the different operators.

An antenna system according to claim 1, characterized in that the radio frequency subsystem comprises: duplexer ( 28 ) as means for dividing the transmit and receive signals reaching the antenna; intended for receiving low-noise amplifiers ( 29 ); Power amplifier ( 30 ); Divider ( 31 ) for splitting the signal and amplifying the signal to enter the required power into the radio frequency / intermediate frequency stage; passive combiners ( 32 ) for combining the radio frequency / intermediate frequency converters ( 33 ) signals for later amplification; Analog / digital and digital / analog converter ( 34 ); a digital processing module ( 35 ) with in-phase and quadrature demodulator, and a modulator ( 36 ), Generator of diversity signals.

Antenna system according to claim 1 or 2, characterized in that the radio software subsystem for the digital receiver comprises: an analogue / digital converter ( 37 ), a numerical oscillator ( 38 ) with a fo frequency ( 39 ), its output signal and a phase shifter ( 40 ) multiply the digitized output signal by 90 degrees, with the signals from ( 41 ) can be decimated, resulting in in-phase ( 42 ) and quadrature ( 43 ) Leads.

Antenna system according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed for the UMTS standard and that the beam-forming subsystem ( 15 ): code division multiple access decoder ( 47 ) with long code; Code division multiple access decoder ( 48 ) with short code; Low pass filter ( 49 ) and multipliers ( 50 . 51 . 52 ) for multiplying by the shaping weight of the array factor and a block ( 54 ), in which the minimization algorithm is located, whose input signal receives the signal from the multipliers ( 50 . 51 . 52 ), summarized in an appropriate way and from the reference ( 53 ) are subtracted and their output signal ( 55 ) is the updated weighting vector.

Antenna system according to claim 1, characterized in that at least one of the communication modules ( 10 . 11 . 12 ) is intended for sending and receiving in the UMTS standard or in the GSM standard.

A method of operating an antenna system for cellular communication in a multi-standard multi-operator environment in which directional beams focused on the required user are generated or selected, characterized in that the receiving process for each standard comprises the steps of dividing the signal at an array of antennas into different ones Bands according to different communication standards, demodulating the beam, combining those from the different antennas ( 17 ) and shaping the beam together, modulating the beam and combining the channels to form the nodes of the different operator ( 25 ) to use.