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Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein drahtloses Kommunikationsnetz
mit einer rekonfigurierbaren Infrastruktur und besonders ein solches
Netz, in dem Kommunikationskanäle über faseroptische
Kabel für
verteilte Basisstationen bereitgestellt werden.
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Stand der
Technik
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In
drahtlosen Kommunikationssystemen sind die Verkehrsaufnahmen in
einem bestimmten Bereich nicht konstant. Drahtlose Netze sind gewöhnlich als
eine Menge von Zellen ausgelegt, die Versorgung eines größeren Gebiets
bieten. Zu gewissen Zeiten nimmt der Verkehr in gewissen Zellen
zu und führt
zu Orten hoher Verkehrsdichte. Wenn Orte hoher Verkehrsdichte im
Netz auftreten, kann das Verkehrsaufkommen die verfügbare Netzkapazität überschreiten
(in dem in dieser Zelle verfügbaren
Mikrowellenträger
und/oder in dem die drahtlose Basisstation speisenden Netz, das
die Mikrowellenantenne in dieser Zelle unterstützt), was zur Abweisung von
Verbindungen führt.
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Gegenwärtige drahtlose
Systeme sind in Zellen aufgeteilt. Jede Zelle benutzt eine oder
mehrere fest zugeordnete Trägerfrequenzen,
wobei jede Trägerfrequenz
eine begrenzte Anzahl von Sprach- oder Datenverbindungen führt. Die
in einem drahtlosen Netz verfügbaren
Trägerfrequenzen
sind gewöhnlich so
zwischen den Zellen zugewiesen, daß benachbarte Zellen unterschiedliche
Frequenzen benutzen, um Störungsprobleme
zu vermeiden. Eine gewöhnliche Netzstruktur
besteht aus sechseckigen Zellen mit der Sende/Empfangsantenne an
der Basisstation in der Mitte, die in einer Gruppe mit sieben Zellen
angeordnet sind. Jede der sieben Zellen arbeitet mit unterschiedlichen
Trägerfrequenzen.
Durch Wiederholen dieser Zellenstruktur kann ein großes geographisches
Gebiet versorgt werden. Diese feste Konfiguration reagiert jedoch
nicht auf veränderliche
Verkehrsaufkommen.
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Es
sind rekonfigurierbare drahtlose Netze vorgeschlagen worden, um
Kommunikationssysteme bereitzustellen, die auf Verkehrsaufkommen
reagieren. Wo erwartet wird, daß das
Verkehrsaufkommen dicht ist, können
Zellen in kleinere Mikrozellen jeweils mit ihrer eigenen Antenne
und der Flexibilität,
nach Bedarf eine oder mehrere Trägerfrequenzen
pro Mikrozelle zuzuweisen, aufgeteilt werden.
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Die
Vorteile der Aufteilung jeder der Makrozellen-Zellen in sieben (sechseckige) Mikrozellen kommen
zum Vorschein, wenn plötzlich
an gewissen Orten im Netz extra Kapazität benötigt wird. An Orten hoher Verkehrsdichte
(d.h. Mikrozellen, wo die Verkehrsdichte hoch ist) kann eine oder
mehrere zusätzliche
Trägerfrequenzen
angewandt werden. Das ganze Netz kann in Mikrozellen aufgeteilt
werden, wenn der Verkehr über
das gesamte Gebiet intensiv ist. Im Fall eines Ortes hoher Verkehrsdichte
im Netz können
die Mikrozellen so angeordnet werden, daß die volle Kapazität von einer
oder mehreren Trägerfrequenzen
der Mikrozelle mit dem Ort hoher Verkehrsdichte angeboten wird,
was die umgebenden Zellen gegebenenfalls mit weniger intensiver
Versorgung beläßt. Im entgegengesetzten
Fall ist es zutreffend, die Zellen so umzustrukturieren, daß die Kapazität von einem
Ort geringer Verkehrsdichte (d.h. wo die Verkehrsdichte niedrig
ist) zu umgebenden Zellen verschoben wird. So können mehrere Mikrozellen mit Orten
niedriger Verkehrsdichte sich die gleiche Trägerfrequenz teilen.
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Die
Aufteilung der ursprünglichen
Netzzellen in Mikrozellen kann auch durch Segmentieren der Zellen
oder Mikrozellen in eine Mehrzahl von Teilen oder Segmenten durch
Verwenden einer Mehrsektorenantenne (anstatt einer rundstrahlenden)
implementiert werden. Dies hat den Vorteil, daß keine neuen Antennenmaststandorte
beschafft werden müssen;
die rundstrahlende Antenne auf dem Mast muß durch eine Mehrsektorenantenne
ersetzt werden. Auf ähnliche
Weise können
wie schon beschrieben die Zellen in einem Netz nach Bedarf segmentiert
werden. Auch können
in einem bestimmten Segment mehrere Trägerfrequenzen übereinandergestapelt werden.
Mehrsektorenantennen zur Anwendung von Segmentierung müssen nur
an denjenigen Orten aktiviert werden, wo Orte hoher Verkehrsdichte
zu erwarten sind.
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Die
Implementierung des Zubringernetzes für das oben beschriebene rekonfigurierbare
drahtlose Netz kann durch ein passiv geteiltes optisches Netz (PON – Passive
Optical Network) geschehen. In einem PON werden die optischen Signale
in der aus dem Kopfteil kommenden Zubringerfaser unter vielen Anschlußfasern
aufgeteilt, die in die sogenannten optischen Netzeinheiten (ONU – Optical
Network Units) in der Nähe
von (oder an) den Basisstationen aufgeteilt. Mittels optischer Fasern
kann dieses Aufteilungsverhältnis
bis zu einer sehr hohen Zahl erhöht werden.
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In
der am 29. August 1997 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 08/920,716 ist ein
drahtloses Kommunikationssystem offenbart, das rekonfigurierbar
ist, um einer veränderlichen
Verkehrsdichte durch Verwendung einer flexiblen optischen Schnittstelle
zwischen einer Basisstationssteuerung und mehreren Basisstationen
Rechnung zu tragen. Eine flexible optische Schnittstelle ist an
einer oder mehreren der Basisstationen positioniert. Kommunikation wird über eine
optische Faser bereitgestellt und jeder Basisstation zugeordnete
optische Netzeinheiten enthalten Steuerungsmittel zum Auswählen der
zutreffenden Wellenlängen
aus der optischen Faser zur Verwendung durch diese Basisstation.
Die Wellenlängenauswahl
wird sowohl in der Aufwärts-
als auch der Abwärtsrichtung
bereitgestellt.
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Ein
Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß sie Wellenlängenauswahlmittel
in der jeder Basisstation zugeordneten optischen Netzeinheit bereitstellen
muß, wodurch
die Komplexität,
Kosten, Wartungs- und Raumerfordernisse für jede Basisstation gesteigert
werden.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein rekonfigurierbares
drahtloses Netz bereitzustellen, mit dem die Komplexität der Basisstationen
minimiert wird.
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Entsprechender
Hintergrund wird durch Kitayama K,: "Highly Spectrum Efficient OFDM/PDM Wireless
Networks By Using Optical SSB Modulation" (Hochspektrumeffiziente drahtlose OFDM/PDM-Netze
durch Verwendung optischer SSB-Modulation), Journal of Lightwave
Technology, Band 16, Nr. 6, Juni 1998, Seiten 969–976, XP000768903
und durch die europäische
Patentanmeldung EP-A-0 368 673 bereitgestellt.
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Aus
der oben erwähnten
Schrift von Kitayama ist es bekannt, ein drahtloses Kommunikationssystem
mit folgendem bereitzustellen: einer Basisstationssteuerung; einer
durch eine zentrale optische Faser mit der Basisstationssteuerung
verbundene Basisstationsschnittstelle; mehreren mit der Basisstationsschnittstelle
verbundenen Basisstationen, wobei die zentrale optische Faser mehrere
Kommunikationskanäle
auf einmal führt,
die jeweils mit einem jeweiligen optischen Signal mit einer von
mehreren Wellenlängen
assoziiert sind.
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Kurze Beschreibung
der Erfindung
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Gegenüber der
Offenbarung der oben erwähnten
Schrift von Kitayama ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die
Basisstationsschnittstelle einen flexiblen Wellenlängenrouter umfaßt, und
der flexible Wellenlängenrouter
unter der Kontrolle einer Routersteuerung selektiv zu einer Zeit Kommunikationswege
zwischen der Basisstationssteuerung und den die Kommunikationskanäle benutzenden
Basisstationen bereitstellt.
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Vorzugsweise
wird mindestens ein Teil der mit jeder Basisstation assoziierten
Funktionalität
an der Basisstationssteuerung durchgeführt.
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Die
an der Basisstationssteuerung durchgeführte Funktionalität kann mobilitätsbezogene
Funktionen wie beispielsweise Macro-Diversity-Bearbeitung umfassen.
Die an der Basisstationssteuerung durchgeführte Funktionalität kann auch
Erzeugen und Empfangen der Analogsignale zu und von der Antenne
umfassen. Die Erfindung ermöglicht
damit die Zentralisierung von Basisstationsfunktionen am Standort
der Basisstationssteuerung und ergibt damit optisch entfernte Antennenstandorte.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
schematisch einen Teil eines Zellularnetzes, das in Rundstrahlantennen
benutzende Mikrozellen aufgeteilt ist,
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2 zeigt
einen Teil eines Zellularnetzes, das in Mehrsektorenantennen benutzende
Mikrozellen aufgeteilt ist;
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3 zeigt
schematisch einen Teil eines durch ein passiv aufgeteiltes optisches
Netz gespeisten Zellularnetzes;
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4 zeigt
ein rekonfigurierbares Netz (gemäß der vorherigen
Erfindung US-Patentanmeldung Nr. 08/920,716, eingereicht am 29.
August 1997);
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5 zeigt
ein rekonfigurierbares Netz gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
des flexiblen Wellenlängenrouters
des Netzes der 5;
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7 zeigt
eine spezifische Ausführungsform
des rekonfigurierbaren Netzes der 5;
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8 zeigt
eine weitere spezifische Ausführungsform
des rekonfigurierbaren Netzes der 5;
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9 zeigt
eine allgemeine schematische Auslegung des in 6 gezeigten
flexiblen Wellenlängenrouters.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Bezugnehmend
auf 1 ist dort ein Teil 6 eines Zellularnetzes
dargestellt. In dem in 1 gezeigten Teil des Zellularnetzes 6 sind
die Zellen in Mikrozellen aufgeteilt. Beispielsweise sind die Mikrozellen 4a bis 4g von
der Makrozelle 2 einer herkömmlichen Zellularstruktur abgeleitet.
In dem in 1 dargestellten Teil des Zellularnetzes
wird angenommen, daß jede
Mikrozelle mit einer Rundstrahlantenne versehen ist. So hat sich
die in 1 gezeigte Zellularstruktur aus einer Makrozellularstruktur,
in der jede Makrozelle eine einzelne Rundstrahlantenne besaß, in eine
Mikrozellularstruktur entwickelt, in der jede Makrozelle durch sieben Mikrozellen
ersetzt ist, die jeweils eine Rundstrahlantenne aufweisen.
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2 zeigt
schematisch die Entwicklung von einer Makrozellularstruktur in eine
Mikrozellularstruktur, bei der Mehrsektorenantennen benutzt werden. Bei
dem Teil 10 des in 2 gezeigten
Zellularnetzes ist jede Makrozelle durch Verwendung einer Mehrsektorenantenne
in jeder Makrozelle in Sektoren aufgeteilt. So ist beispielsweise
eine Makrozelle 8 in sechs Sektoren 8a bis 8f aufgeteilt,
die jeweils effektiv eine Mikrozelle bilden.
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Es
versteht sich, daß ein
Zellularnetz in Abhängigkeit
von dem in Betracht gezogenenen Bedürfnis eine Mischung von Makrozellen
und Mikrozellen enthalten kann. Auch können die Mikrozellen auf verschiedene
Weisen implementiert sein, beispielsweise durch eine Mischung von
in Makrozellen aufgebauten Mehrsektorenantennen und eine Mehrzahl von
in Makrozellen eingesetzten Rundstrahlantennen.
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Die
Verkabelung der Mikrozellen (entweder mit dem Rundstrahlantennenaufbau
oder dem Mehrsektorenantennenaufbau) kann durch ein passiv geteiltes
optisches Netz (PON – Passively
Split Optical Network) durchgeführt
werden. Bei einem PON sind die optischen Signale in der von der
Kopfstelle kommenden Zubringerfaser zwischen vielen Anschlußfasern
aufgeteilt, die in sogenannte optische Netzeinheiten (ONU – Optical
Network Units) in der Nähe von
oder an den Basisstationen eintreten. Mittels optischer Verstärker kann
dieses Teilungsverhältnis
bis zu einer sehr hohen Zahl erhöht
werden. Die PON-Technik wird auf eine in der 3 dargestellte drahtlose
Anwendung angewandt. Die aus der Basisstationssteuerung (BSC – Base Station
Controller) 14 kommende Hauptfaser 16 läuft in das
Herz 18 der Gruppe von Mikrozellen 12. Von da
aus ist sie in die Herzen der sieben Gruppen 20 jeder Menge
von sieben Mikrozellen aufgeteilt, wo sie wieder zwischen den verschiedenen
Antennen in den Mikrozellen 21 aufgeteilt ist. Gleicherweise
können
mehr Teilungsstufen zugefügt
ober weggelassen werden und dabei das vorliegende Konzept beibehalten
werden.
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Die
ursprünglichen
Makrozellen der in 3 gezeigten Struktur werden
durch Basis-Funkstationen (BTS – Base
Transceiver Stations, d.h. Basisstationen mit Sende- und Empfangsfähigkeiten)
versorgt, die sich in der Mitte 20 jeder Sieben-Zellen-Mikrozellenstruktur
befanden. Bei der Erzeugung der Mikrozellenstruktur wird jede dieser
Basis-Funkstationen durch einen optischen Teiler ersetzt und eine Basis-Funkstation
in der Mitte jeder Mikrozelle bereitgestellt. Zur gleichen Zeit
kann das Netz immer noch Makrozellen unterstützen und unterhalten, die eine einzige
zentrale Basis-Funkstation
behalten.
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Bezugnehmend
auf 4 ist dort eine ausführlichere Implementierung der
Systemstruktur der 3 nach der Beschreibung in USSN
08/920,716 dargestellt. 4 zeigt die Basisstationssteuerung (BSC – Base Station
Controller) 14, die über
die optische Faser 16 mit einer Mehrzahl von Basis-Funkstationen
(BTS – Base
Transceiver Stations) verbunden ist, die allgemein durch Bezugsziffern 30a, 30b und 30n bezeichnet
werden. Jede BTS 30a, 30b und 30n enthält eine
optische Netzeinheit (ONU – Optical
Network Unit) 32a, 32b und 32n, einen
Mikrowellen-Richtkoppler 34a, 34b und 34n,
und eine Antenne 36a, 36b und 36n. Der
Inhalt jeder optischen Netzeinheit ist der gleiche und wird daher
nur ausführlich
in der 4 für
die Einheit 32a dargestellt. Es versteht sich, daß die Einheiten 32b und 32n auf ähnliche
Weise aufgebaut sind.
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Die
Signale auf der optischen Faserstrecke 16 bilden eine Eingabe
in jede der ONU 32a, 32b und 32n. Jede
ONU gibt auf ihrer jeweiligen Ausgangsleitung 38a, 38b und 38n ein
Signal an die jeweiligen der Mikrowellen-Richtkoppler 34a, 34b und 34n aus. Jede
der ONU empfängt
ein Signal auf ihrer jeweiligen Eingangsleitung 40a, 40b und 40n von
dem jeweiligen Richtkoppler 34a, 34b und 34n.
Die Mikrowellen-Richtkoppler 34a, 34b und 34n sind
an eine der der entsprechenden BTS zugeordneten Antennen 36a, 36b und 36n angeschlossen.
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Jede
optische Netzeinheit 32 umfaßt einen faseroptischen Richtkoppler 42,
einen Wellenlängen-Demultiplexer 44,
einen Wellenlängen-Multiplexer 46,
eine Mehrzahl von optischen Empfängern 50, eine
Mehrzahl von optischen Sendern 58, einen Mikrowellen-Signalkombinierer 54 und
einen Mikrowellen-Signalteiler 56. Die optische Faser 16 führt mehrere
Wellenlängen,
die zum Speisen der BTS benutzt werden. Die Anzahl optischer Empfänger 50 in
jeder ONU entspricht der Anzahl möglicher Abwärtswellenlängen. Auf ähnliche Weise entspricht die
Anzahl optischer Sender 58 in jeder ONU der Anzahl möglicher Aufwärtswellenlängen.
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In
jeder BTS kann die die Faser 16 abschließende und
die Signale zu und von der Antenne 36a, 36b oder 36n übertragende
ONU einen oder mehrere der Wellenlängenkanäle zur Übertragung zu oder zum Empfang
von seiner Antenne wie weiter unten beschrieben auswählen.
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Nunmehr
wird die Funktionsweise des in 4 dargestellten
Systems unter Bezugnahme auf die optische Netzeinheit 32a beschrieben.
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In
der Abwärtsrichtung überträgt die Basisstationssteuerung
Wellenlängen λ1 bis λN zu
den ONU auf der optischen Faser 16. Vom faseroptischen Richtkoppler 42a der
ONU 32a wird das auf der optischen Faser 16 empfangene
optische Signal an die optische Signalleitung 68a der ONU
angekoppelt. Die Wellenlängen λ1 bis λN auf
der optischen Signalleitung 68a werden durch einen passiven
Wellenlängendemultiplexer 42a auseinandergetrennt
und jede der Wellenlängen λ1 bis λN wird
dann getrennt auf einer jeweiligen optischen Signalleitung 48a einem
jeweiligen optischen Empfänger 50a zugeführt.
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Jeder
der optischen Empfänger 50 kann
unter Steuerung der Steuersignale 62a ein- oder ausgeschaltet
werden. Damit wird die Wellenlängenkanalauswahl
realisiert. Dieses Ein-/Aus-schalten, d.h. diese Erzeugung der Steuerungssignale 62a geschieht
unter Fernsteuerung beispielsweise von der BSC unter Verwendung
eines optischen, drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationskanals. Eine
oder mehrere Wellenlängen
können
so ausgewählt
werden, woraus sich die Möglichkeit
ergibt, daß eine
Mehrzahl ausgewählter
Trägerfrequenzen
in der Mikrozelle ankommen. So werden durch Auswahl der Wellenlängen in
den optischen Empfängern 50a die Anzahl
und die Eigenschaften der der BTS 30a zugeteilten drahtlosen
Kommunikationskanäle
ausgewählt.
Daraus ergibt sich die gewünschte
flexible Mikrozellenkonfiguration.
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In
denjenigen optischen Empfängern 50a, die
eingeschaltet sind, werden die Ausgangssignale auf den (die) entsprechenden
Mikrowellenträger
gesetzt und auf Signalleitungen 52a angeboten und an den
Signalkombinierer 54a ausgegeben. Die Ausgaben der optischen
Empfänger 50a sind
elektrische Signale. Die vom Kombinierer 54a ausgegebenen kombinierten
elektrischen Signale werden dann auf Leitung 38a an den
Richtkoppler 34a ausgegeben, der die empfangenen Signale
an die Antennenantriebsschaltungen ankoppelt. Durch die Antennenantriebsschaltungen
werden die Signale zur Übertragung
durch die Antenne vorbereitet.
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In
der Aufwärtsrichtung
kann eine Anzahl von Wellenlängen λN+1 bis λ2N ausgewählt werden, um
die Daten von der BTS zu der BSC zu bringen. Die Aufwärtswellenlängen unterscheiden
sich vorzugsweise von den Abwärtswellenlängen, um
Probleme mit optischen Reflektionen im Fasernetz zu minimieren.
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Von
der BTS werden Signale über
die Antenne 36a empfangen, die nach Vorverstärkung in
den Antennenantriebsschaltungen durch den Mikrowellen-Richtkoppler 34a auf
die Signalleitung 40a aufgekoppelt werden. Die elektrischen
Signale auf der Leitung 40a werden dann an den Signalteiler 56a angelegt
und über
Leitungen 60a den optischen Sendern 58a zugeführt, wo
die Signale zum Aufwärtstransport zur
BSC in das entsprechende Frequenzband umgesetzt werden. Mittels
der Steuersignale 64a wird der Sender 58a mit
der zutreffenden Wellenlänge
eingeschaltet und das Aufwärtssignal
wird damit auf jede beliebige der Wellenlängen λN+1 bis λ2N gesetzt.
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Die
einzelnen optischen Sender 58a können unter Kontrolle der Signale 64a ein-
oder ausgeschaltet werden. Dadurch ergibt sich unter Kontrolle des Bedieners
die flexible Mikrozellenkonfiguration in der Aufwärtsrichtung,
so daß die
Netznutzung so wirkungsvoll wie möglich ist. Die ausgewählten Aufwärtssignale
unterschiedlicher Wellenlängen
werden unter Verwendung des Wellenlängenmultiplexers 46a kombiniert,
der die ausgewählten
Signale auf Leitungen 60a empfängt. Die Ausgaben der optischen
Sender sind optische Signale. Die gemultiplexten optischen Signale
werden auf Leitung 66a an den faseroptischen Richtkoppler 42a ausgegeben,
der die optischen Signale auf Leitungen 66a an die optische
Faser 16 ankoppelt, um sie zur BSC zu übermitteln.
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Die
für den
Empfang an der ONU 32a ausgewählten Wellenlängen können unabhängig von
den Wellenlängen
zur Übertragung
eingestellt werden. Das bedeutet, daß die Mikrozellen-Netzstruktur
für die
Abwärtsrichtung
(BSC zu BTS) unterschiedlich von der Struktur für die Aufwärtsrichtung eingestellt werden
kann. Das bietet betriebliche Vorteile im Fall von hochunsymmetrischen
Verkehrsangeboten.
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Zusätzlich kann
die gewöhnlich
in den Basis-Funkstationen
residente Intelligenz Dank der Möglichkeit,
die analogen Mikrowellensignale nach entsprechender elektrischer
Frequenz Aufwärts-
und Abwärtsumsetzung
auf optische Wellenlängenkanäle zu setzen
und sie analog entlang dem Faserzubringernetz zu transportieren
nach oben zur BSC verlegt werden. Die analogen Mikrowellensignale
werden gewöhnlich
zwischen jeder Basis-Funkstation und der ortsgleichen Antenne ausgetauscht.
So wird die (vor dem mit den Antennen ortsgleiche) Basis-Funkstations-(BTS-)Funktionalität zum Standort
der zentralen Basisstationssteuerung (BSC – Base Station Controller)
verlegt. Dadurch erleichtert sich die Implementierung von Mobilitätsfunktionen
(wie Makrodiversity und nahtlose Weiterschaltung), wo BTS miteinander
kommunizieren müssen.
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Das
erbringt bedeutende Kostenersparnisse in den Basis-Funkstationen, verringerte
Wartung und Erleichterung im Netzbetrieb.
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Die
damit in das Zellularnetz eingeführte
Flexibilität
erfordert jedoch die Einführung
von zusätzlichen
Schaltungen und zusätzlicher
Funktionalität
in jede BTS. Jede einer BTS zugeordnete ONU muß eine Mehrzahl von optischen
Empfängern
und Sendern enthalten, die umschaltbar sind, wobei die erforderliche
Anzahl der zu unterstützenden
Anzahl von Wellenlängen
entspricht. Auch müssen
die Schaltungen zum Steuern der Umschaltung dieser Empfänger und
Sender in jeder BTS enthalten sein.
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Bezugnehmend
auf 5 ist dort ein verbessertes System beschrieben,
bei dem alle Vorteile der unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen
flexiblen Mikrozellenorganisation beibehalten werden, aber zusätzliche
Leistungs- und Implementierungsverbesserungen erlangt werden.
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In
der 5 werden gleiche Bezugsziffern zur Bezeichnung
von in der 4 entsprechenden Elementen benutzt.
Die Basisstationssteuerung 14 ist über die optische Faser 16 mit
einem flexiblen Wellenlängenrouter 73 verbunden.
Der flexible Wellenlängenrouter
wird durch durch eine Routersteuerung 70 erzeugte Steuersignale 78 gesteuert.
Der flexible Wellenlängenrouter 73 führt Wellenlängenkanäle aus der
Menge λ1 bis λ2N zu einem oder mehreren der Ausgangsanschlüsse 76a bis 76n entsprechend der
Anzahl von Basis-Funkstationen 74a bis 74n.
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Der
Aufbau der ONU der BTS der 5 unterscheidet
sich vom Aufbau der ONU der BTS der 4. Bezugnehmend
auf 5 umfaßt
jede ONU 72a, 72b und 72n einen faseroptischen
Richtkoppler 75a, einen optischen Empfänger 76a und einen
optischen Sender 78a. Jede ONU erzeugt Signale auf Leitungen 38a, 38b und 38n zu
den jeweiligen Mikrowellen-Richtkopplern 34a, 34b und 34n.
Von jeder ONU werden auf Leitungen 40a, 40b und 40n Signale
von den entsprechenden Mikrowellen-Richtkopplern 34a, 34b und 34n empfangen.
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In
der 6 ist eine ausführlichere Ansicht einer möglichen
Implementierung des flexiblen Wellenlängenrouters 73 dargestellt.
Der flexible Wellenlängenrouter 73 umfaßt einen
Multiplexer/Demultiplexer 80 und eine digitale optische
Schaltmatrix 82. Jedes Schaltmatrixelement, von denen einige
in der 6 mit der Ziffer 81 bezeichnet sind,
ist eine 1-zu-2Y-Zweig-Schaltvorrichtung, die in drei Betriebsarten
betrieben werden kann: Führen
des Lichts vom Eingangsanschluß zum
oberen Ausgangsanschluß,
zum unteren Ausgangsanschluß und
zu beiden Anschlüssen
(z.B. im Idealfall 50% des angegebenen Lichts in jeden Ausgangsanschluß). 6 zeigt
ein vereinfachtes Beispiel, wo der flexible Wellenlängenrouter 73 vier
Ausgänge 76a, 76b, 76c und 76d zum
Anschalten an die ONU 72a, 72b, 72c und 72d der
vier Basis-Funkstationen besitzt.
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Es
wird nunmehr die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Systems
unter Bezugnahme auf 5 und 6 für eine angenommene
Implementierung von vier Basis-Funkstationen und insbesondere unter
Bezugnahme auf die Basis-Funkstation 74a beschrieben.
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Wie
in Bezug auf 4 beschrieben führt die optische
Faser 16 eine Anzahl von Wellenlängen λ1 bis λN und
in dem spezifischen Beispiel N = 4. Die Wellenlängen λ1 bis λN bilden
eine Eingabe in den Multiplexer/Demultiplexer 80 des flexiblen
Wellenlängenrouters.
Vom Multiplexer/Demultiplexer 80 werden die Wellenlängen auf
der optischen Faser 16 auseinandergetrennt und jede auf
einer getrennten optischen Signalleitung 84 ausgegeben,
die Eingaben in dem digitalen optischen Schalter 82 bilden.
So führt
in dem Beispiel der 6 jede der vier Signalleitungen 84a bis 84d ein
optisches Signal mit einer jeweiligen der Wellenlängen λ1 bis λ4.
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Der
flexible Wellenlängenrouter 73 wird durch
die Steuersignale 78 von der Routersteuerung 70 gesteuert
(die vorzugsweise auf ähnliche
Weise wie die Steuerungen 62a und 64a in der 4 der Fernsteuerung
von der BSC unterstehen) um die Wellenlängen auf den Signalleitungen 84a bis 84d zu einem
oder mehreren der Ausgänge
der digitalen optischen Schaltmatrix 82 zu leiten. Die
digitale optische Schaltmatrix 82 weist vier, mit den jeweiligen der
vier ONU 72a bis 72d verbundene Ausgänge 76a bis 76d auf.
So kann eine beliebige Anzahl der Wellenlängen auf den Eingangsleitungen 84a bis 84d auf einer
beliebigen der Ausgangsleitungen 76a bis 76d ausgegeben
werden.
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Wie
ersichtlich ist, ist in der 6 die digitale optische
Schaltmatrix 82 so konfiguriert, daß die Wellenlänge λ1 auf
der Signalleitung 84a in Signalleitungen 76a und 76b angeboten
wird, die Wellenlänge λ2 auf
der Signalleitung 84b der Signalleitung 76b angeboten
wird, die Wellenlänge λ3 auf
der Signalleitung 84c der Signalleitung 76b angeboten
wird und die Wellenlänge λ4 auf
der Signalleitung 84d der Signalleitung 76c angeboten
wird. So führt
die mit ONU 72a verbundene Signalleitung 76a die
Wellenlänge λ1,
die mit ONU 72b verbundene Signalleitung 76b Wellenlängen λ1, λ2 und λ3,
die mit ONU 72c verbundene Signalleitung 76c Wellenlänge λ4 und
die mit ONU 72d verbundene Signalleitung 76d keine
Wellenlängen.
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Durch
das Aufteilen der Signale in der digitalen optischen Schaltmatrix
werden Leistungsverluste verursacht. So weist die Wellenlänge λ1 auf
der Signalleitung höchstens
die Hälfte
der Leistung des Signals auf der Signalleitung 84a auf.
Auf ähnliche
Weise weist die Wellenlänge λ1 auf
der Leitung 76b höchstens
ein Achtel der Leistung des Signals auf der Leitung 84a auf,
die Wellenlänge λ2 auf
der Leitung 76b höchstens
ein Viertel der Leistung des Signals auf der Leitung 84b auf
und die Wellenlänge λ3 auf
der Leitung 76b höchstens
die Hälfte
der Leistung des Signals auf der Leitung 84c auf. Die Wellenlänge λ4 auf
der Leitung 76c weist die volle Leistung des Signals auf
der Leitung 84d auf. Ein Fachmann wird die Auswirkungen
auf die Signalleistung der durch die digitale optische Schaltmatrix
durchgeschalteten Wellenlängen
kennen.
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Die
so ausgewählten
Wellenlängen
werden an die ONU 72 der Basis-Funkstationen 74 angelegt. Jede
ONU 72 empfängt
die entsprechende Signalleitung 76 am Eingang des Richtkopplers 75.
Vom Richtkoppler wird das empfangene optische Signal auf die mit
dem optischen Empfänger 76 verbundene Signalleitung 86 aufgekoppelt.
Vom optischen Empfänger 76 wird
das optische Signal in ein elektrisches Signal auf der Leitung 38a umgewandelt.
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Auf
der stromabwärtigen
Seite empfängt
der optische Sender 78 das Signal auf Leitung 40a von den
Antennenantriebsschaltungen. Vom optischen Sender 78 wird
das elektrische Signal auf der Leitung 78 in ein optisches
Signal auf der Leitung 88 umgewandelt. Das optische Signal
auf der Leitung 88 wird an den Richtkoppler 74 angelegt
und auf die Signalleitung 76a aufgekoppelt.
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Dann
wird das Signal auf der Leitung 76a von der ONU 72a im
umgekehrten Betrieb wie dem oben beschriebenen durch die digitale
optische Schaltmatrix und den Multiplexer/Demultiplexer 80 durchgeleitet
und auf der optischen Faser 16 an die BSC 14 angelegt.
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Die
stromaufwärtige
Operation kann durch Rückverfolgen
von λ1 vom zweiten Anschluß auf der Leitung 76b rechts
beispielhaft dargestellt werden. Die digitalen optischen Schalter
unterscheiden nicht zwischen Wellenlängen, und bei den in 6 dargestellten
gegebenen Schalterstellungen wird λ1 an
den Anschlüssen 84a, 84b und 84c in
den Multerplexer/Demultiplexer 80 eintreten. Von diesen
Anschlüssen
wird aufgrund der Wellenlängenauswahl
im Multerplexer/Demultiplexer 80 nur 84a λ1 annehmen
und dieses λ1-Signal wird damit vom Anschluß 84a zur Faser 16 geleitet.
Im Prinzip muß damit
die stromaufwärtige
Wellenlänge
die gleiche wie die stromabwärtige
sein. Sie kann sich jedoch auch um ein Mehrfaches des sogenannten
freien Spektralbereichs (FSR – Free
Spectral Range) unterscheiden, wenn die Übertragungskennlinie des Multerplexer/Demultiplexer 80 ein
periodisches Verhalten gegenüber
der Wellenlänge
mit einer Periode gleich diesem FSR aufweist. Diese Periodizität ist bei
Wellenlängen-Multiplexer/Demultiplexervorrichtungen
ganz normal. Der flexible Wellenlängenrouter 73 stellt
eine Basisstationsschnittstelle zwischen der Basisstationssteuerung
und den einzelnen Basisstationen (bzw. Basis-Funkstationen) bereit.
Die optische Faser 16 bildet eine zentrale optische Faser
und die einzelnen optischen Fasern 76 bilden örtliche
optische Fasern. Der flexible Wellenlängenrouter 73 ist
programmierbar, um mindestens einen Kommunikationskanal bzw. eine
Wellenlänge
auf der optischen Faser 16 zur Kommunikation mit einer
der Basisstationen oder umgekehrt auszuwählen.
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Der
flexible Wellenlängenrouter 73 kann über die
Routersteuerung 70, beispielsweise durch die BSC fernprogrammierbar
sein.
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Der
flexible Wellenlängenrouter 73 kann
sich an jeder beliebigen Stelle im drahtlosen Netz befinden, wo
es irgendeine optische Teilung gibt. Bezugnehmend auf 3 kann
sich beispielsweise der flexible Wellenlängenrouter 73 am Punkt 18 oder
Punkten 20 befinden.
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So
zeigt die 5 ein verbessertes drahtloses
Kommunikationssystem, das rekonfigurierbar ist, um durch Verwendung
einer geteilten flexiblen optischen Schnittstelle zwischen einer
Basisstationssteuerung und mehreren Basisstationen unterschiedlicher
Verkehrsdichte Rechnung zu tragen. Die Verbesserungen umfassen eine
Kostenverringerung pro Basisstation (da sich viele Basisstationen
einen flexiblen Wellenlängenrouter
teilen und Wellenlängenauswahlfunktionen
an den Basisstationen nicht benötigt
werden oder zumindest reduziert sind) und leichtere Wartung (da
die Wellenlängenauswahlfunktionen
nunmehr zentral im flexiblen Wellenlängenrouter und nicht mehr in
vielen Basisstationen untergebracht sind). Kommunikation zwischen
der Basisstationssteuerung und den Basisstationen wird über eine
optische Faser bereitgestellt. Die Faser führt mehrere Kommunikationskanäle in beiden
Richtungen unter Verwendung von Wellenlängenmultiplex. Die Bandbreite
zwischen der Basisstationssteuerung und einer bestimmten Basistation
wird durch Steigern oder Verringern der Anzahl von zum Kommunizieren
mit der Basisstation benutzten Wellenlängen verändert. Auch kann durch sorgfältiges Zuteilen
der Wellenlängenkanäle zwischen
den Basisstationen die Anzahl von Basisstationen, die sich die Ressourcen
eines Wellenlängenkanals
teilen, verändert
werden und so kann der Anteil einer bestimmten Basisstation an die
von ihr benötigte
Kapazität
angepaßt werden.
Verändern
der Bandbreite bietet die Fähigkeit,
die Kapazität
einzustellen, um Sprache und/oder Daten zwischen der Basisstationssteuerung
und der Basisstation zu führen.
Infolgedessen kann die Anzahl von einer bestimmten Basisstation
zugewiesenen Trägerfrequenzen
zur Unterstützung
veränderlicher
Verkehrsdichte im gesamten drahtlosen Netz benutzt werden.
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Zusätzlich bieten
Wellenlängenkanäle gegenseitig
unabhängige
Kommunikationskanäle
und können
als solche vollständig
unterschiedliche Signale transportieren. So ist es in der gleichen
Infrastruktur möglich,
Signale von weit unterschiedlichen Formaten wie GSM, ATM und DECT
zu transportieren. Auch können
verschiedene Betreiber mit Lizenzen für unterschiedliche Teile des
Funkspektrums jeder seinen fest zugeordneten Wellenlängenkanal
in dieser Infrastruktur aufweisen. Durch Betreiben von mehreren
Wellenlängenkanälen und
Bereitstellung ihrer flexiblen Zuweisung für die Basisstationen wird die
Netzinfrastruktur äußerst vielseitig
gemacht, um eine Anzahl unterschiedlicher drahtloser Systeme und
Betreiber aufzunehmen und um die Netzstruktur schnell den Erfordernissen
des Verkehrs und der Netzwartung entsprechend anzupassen.
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7 zeigt
eine vollständigere
Implementierung der Basisstationssteuerung 14, hinsichtlich
der die Erfindung unter Bezugnahme auf 5 beschrieben
wurde, wo die Aufwärts-/Abwärtstrennung
auf Wellenlänge
beruht. In der 7 bezeichnen gleiche Bezugsziffern
gleiche Elemente in der 5.
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In
der spezifischen Implementierung der 7 stehen
die Wellenlängen λ1u bis λmu zur
Verwendung auf der Aufwärtsstrecke
zur Verfügung
und die Wellenlängen λ1d bis λmd stehen
zur Verwendung auf der Abwärtsstrecke
zur Verfügung.
Nach der Darstellung in 7(a) werden
diese Wellenlängen
so ausgewählt,
daß die
Abwärtswellenlängen in
einem Wellenlängenbereich
liegen, der von der aufwärtigen getrennt
ist (z.B. kann diese Trennung gleich einem mehrfachen des FSR des
Multiplexer/Demultiplexers im flexiblen Wellenlängenrouter 73 sein).
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Die
faseroptischen Richtkoppler 75 sind durch Aufwärts-/Abwärts-Multiplexer/Demultiplexer 75 implementiert.
Der Mikrowellen-Richtkoppler 34a enthält zusätzlich die notwendigen Schaltungen
zur Aufwärtsumsetzung
der Signale zur Übertragung durch
die Antenne 36.
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Der
Basisstations-sender/empfänger 74a empfängt in der
Abwärtsrichtung
Signale beispielsweise einer Wellenlänge λ1d zuzüglich gegebenenfalls
zusätzlicher
Abwärtswellenlängen. Die
Auswahl der Abwärtswellenlängen für jede der
Basis-Funkstationen 74 wird wie oben beschrieben durch
den flexiblen Wellenlängenrouter
getroffen.
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Die
Trägerfrequenz
der Antenne 36a in der Abwärtsrichtung wird beispielsweise
die Frequenz f1d sein, die im Wellenlängenkanal λ1d enthalten
ist. Jeder Wellenlängenkanal
kann eine oder mehrere Trägerfrequenzen
aufnehmen. Wenn zusätzliche
Wellenlängen
empfangen werden, dann werden die in diesen Wellenlängen enthaltenen
Trägerfrequenzen gegenwärtig sein.
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Bezugnehmend
auf die 7 umfaßt die Basisstationssteuerung 14 in
dieser bevorzugten Ausführungsform
eine Basisstationssteuerung (BSC) 100, die mit einer optischen
Kernfaser 102 verbunden ist, die auch mit anderen Basisstationssteuerungen
im optischen Netz verbunden ist. In dieser bevorzugten Ausführungsform
ist die Basisstationssteuerung 100 mit einer Menge von
Basis-Funkstationsfunktionsblöcken
verbunden, die für
jede mögliche Wellenlänge assoziiert
sind, die von den entfernten Antennenstandorten 74a bis 74n weitergeleitet
sein oder von diesen empfangen sein können. In der 7 sind
n Basis-Funkstationsfunktionsblöcke 104 dargestellt,
die jeweils mit einer ersten Aufwärtswellenlänge λ1u und
einer ersten Abwärtswellenlänge λ1d assoziiert
sind. Jeder der Blöcke 104 entspricht
einer der n Basis-Funkstationen,
die von der Basisstationssteuerung 100 gesteuert werden.
Auch zeigt die 7 n Basis-Sender/Empfänger-Funktionsblöcke 106,
die jeweils mit der mten Aufwärtswellenlänge λmu und
der mten Abwärtswellenlänge λmd assoziiert
sind. Jeder der Blöcke 106 entspricht
auf ähnliche
Weise einer der n Basis-Funkstationen,
die von der Basisstationssteuerung 14 gesteuert werden.
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Die
durch die verschiedenen Basis-Funkstationsfunktionsblöcke 104, 106 bereitgestellte
Funktionalität
wird durch die Implementierung des Netzes in die Basisstationssteuerung
eingeführt,
wo verschiedene Wellenlängen
zeitweilig bestimmten Basisstationen zugeteilt werden können. Zuvor
hätte die diesen
Blöcken
zugeordnete Funktionalität
an den Antennenstandorten 74 selbst eingebaut werden müssen.
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Jeder
Aufwärts-
und Abwärtswellenlänge ist ein
elektrischer Frequenzmultiplexer/Demultiplexer zugeord net. So ist
der Multiplexer/Demultiplexer 108 durch zweiseitig gerichtete
Signalleitungen 112 mit den Basis-Sender/Empfänger-Funktionsblöcken 104 verbunden.
Auf ähnliche
Weise ist der Multiplexer/Demultiplexer 110 über zweiseitig
gerichtete Signalleitungen 114 mit den Basis-Sender/Empfänger-Funktionsblöcken 106 verbunden.
Die jeweiligen Multiplexer/Demultiplexer 108, 110 sind über zweiseitig
gerichtete Signalleitungen 112 bzw. 114 mit jeweiligen
optischen Sender/Empfängern 116, 118 verbunden.
So ist das elektrische Signal auf der Leitung 112 mit dem
optischen Sender/Empfänger 116 verbunden
und das elektrische Signal auf der Leitung 114 ist mit
dem optischen Sender/Empfänger 118 verbunden.
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Jeder
optische Sender/Empfänger 116, 118 weist
einen Ausgang zum Führen
des Abwärtssignals
und einen Eingang zum Führen
des Aufwärtssignals
auf. Vom optischen Sender/Empfänger 116 wird
die erste Abwärtswellenlänge λ1d auf
der Leitung 122 zu einem Abwärts-Wellenlängenmultiplexer 130 ausgegeben.
Vom optischen Sender/Empfänger 118 wird
die mte Abwärtswellenlänge λmd auf
Leitung 124 zum Abwärts-Wellenlängenmultiplexer 130 ausgegeben.
Vom optischen Sender/Empfänger 116 wird
die erste Aufwärts-Wellenlänge λ1u auf
Leitung 120 von einem Aufwärts-Wellenlängenmultiplexer 128 eingegeben.
Vom optischen Sender/Empfänger 118 wird die
erste Aufwärts-Wellenlänge λmu auf
der Leitung 120 vom Aufwärts-Wellenlängendemultiplexer 128 eingegeben.
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Die
Ausgabe des Abwärts-Multiplexers 130 auf
der Leitung 134 wird an einen Aufwärts-/Abwärts-Multiplexer/Demultiplexer 132 angelegt.
Der Aufwärts-/Abwärts-Multiplexer/Demultiplexer 132 bietet
eine Ausgabe auf der Leitung 136 an, die eine Eingabe in
dem Aufwärts-Demultiplexer 128 bildet. Der
Aufwärts-/Abwärts-Demultiplexer
ist auch mit der optischen Faser 16 verbunden.
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Im
Betrieb steuert die BSC 100 auf der stromabwärtigen Seite
die mit λ1d assoziierten BTS-Funktionsblöcke 104,
so daß diese
Blöcke 104, die
Basis-Funkstationen zum Empfangen von λ1d zugeordnet
sind, aktiviert werden und die entsprechende Funktionalität durchgeführt wird.
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Die
Basis-Sender/Empfänger-Blöcke 104, 106 müssen die
analogen HF-Signale erzeugen und empfangen, die zu den optisch entfernten
Antennenstandorten gehen und von diesen kommen. Auch müssen sie
mehr mobilitätsbezogene
Funktionen wie beispielsweise Makrodiversity-Signalbearbeitung durchführen, was
aufgrund der erforderlichen gegenseitigen Kommunikation und Synchronisation
sehr nützlicherweise
an einer zentralen Stelle durchgeführt werden könnte, wo
alle BTS nahe beieinander liegen. Dies ist der Hauptvorteil, der
durch Zusammenlegen der BTS getrennt von den eigentlichen Antennenstandorten
erlangt wird. Dank der Breitbandfähigkeiten der optischen Faser
und der vorgeschlagenen Wellenlängenmultiplexverfahren
ist dies bei diesem Konzept möglich
geworden.
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Dann
werden Signale mit der λ1d entsprechenden Frequenz von den zutreffenden
Blöcken 104 zum
Frequenzmultiplexer 108 ausgegeben. Vom Multiplexer 108 werden
dann diese Frequenzen auf Signalleitungen 112 aufgemultiplext.
Diese Operation wird für
alle Abwärtswellenlängen wiederholt.
Die gemultiplexten elektrischen Signale auf der Leitung 112 werden
dann in ein optisches Signal mit Wellenlänge λ1d auf
der Leitung 122 umgewandelt. Das gleiche wiederholt sich
für alle
Abwärtswellenlängen. Die
Abwärtswellenlängen λ1d bis λmd werden
dann vom Multiplexer 130 gemultiplext und auf der Signalleitung 134 angeboten.
Vom Block 132 wird dann das gemultiplexte Abwärtssignal
auf die optische Faser 16 aufgekoppelt.
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Im
Betrieb wird auf der stromaufwärtigen
Seite die umgekehrte Operation zwischen dem Multiplexerblock 132 und
dem BSC-Block 100 durchgeführt, um die übertragenen
Signale wiederzugewinnen.
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8 zeigt
eine weitere beispielhafte Implementierung der vorliegenden Erfindung.
Nach der Darstellung in 8(a) werden
die Aufwärts-
und Abwärtssignale
auf einer einzigen Wellenlänge übertragen,
aber die Wellenlängen
sind frequenzgetrennt.
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Die
Implementierung der Basis-Funkstationen 74 ist gegenüber der
Anordnung der 7 vereinfacht, da der faseroptische
Richtkoppler 75 nicht durch einen optischen Wellenlängenmultiplexer/Demultiplexer
implementiert werden muß.
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Bezugnehmend
auf 8(b) führen die Wellenlängen λ1 bis λk die
regelmäßigen 5-MHz-breiten UMTS-Frequenzschlitze
(Universal Mobile Telecommunications System) und die Wellenlängen λk+1 bis λm führen die
weiteren 5-MHz-breiten UMTS-Frequenzschlitze, die flexibel Sektoren
mit hoher Verkehrsdichte zuzuweisen sind.
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Die
Struktur der Basissteuerungsstation 14 ähnelt der der Implementierung
der 7, jedoch sind die optischen Sender/Empfänger 116 und 118 der 7 durch
optische Sender/Empfänger 134 und 136 ersetzt,
die ein zweiseitig gerichtetes Signal auf Leitungen 138 bzw. 140 bereitstellen.
Der Multiplexer und Demultiplexer 130 und 128 sind
durch einen einzigen Multiplexer/Demultiplexer ersetzt, durch den
die Signalleitungen 138 und 140 auf die optische Faser 16 aufgemultiplext
werden.
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Beide 7 und 8 zeigen
die Verlagerung der (vorher mit den Antennen ortsgleichen) Basis-Funkstations-Funktionen
(BTS – Base
Transceiver Station) zu dem zentralen Standort der Basisstationssteuerung
(BSC – Base
Station Controller).
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Dadurch
wird die Implementierung von Mobilitätsfunktionen (wie Makrodiversity
und nahtlose Weiterschaltung) erleichtert, wo BTS miteinander kommunizieren
müssen.
Es bedeutet auch den Transport der analogen Hochfrequenz-(HF-)Signale entlang
dem Fasernetz.
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7 und 8 sind
beide für
UMTS-Implementierungen geeignet (Universal Mobile Telecommunications
System).
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9 zeigt
eine allgemeine Auslegung des in 6 dargestellten
flexiblen Wellenlängenrouters. Diese
Struktur zeigt einen flexiblen Wellenlängenrouter 82, der
N Wellenlängen λ1 bis λn zu
den M optischen Netzeinheiten (ONU – Optical Network Units) 72a bis 72 M
leiten soll. In der Praxis muß M
größer gleich
N sein. Vom Multiplexer/Demultiplexer werden die Wellenlängen auf
die zutreffenden Ausgänge 84 gesetzt.
Jeder Multicast-Schalter 91 bearbeitet einen einzigen Wellenlängenkanal λi (i
= 1 bis N) und leitet diesen Kanal zu einem oder mehreren seiner
Ausgänge.
Jeder wellenlängenunabhängige Kombinierer/Teiler 93 überträgt alle
von den Schaltern kommenden, empfangenen Lichtsignale zu einer einzigen
Ausgangsfaser, die zu der entsprechenden ONU 72 führt. Gleicherweise
wird das stromaufwärtige Licht
von jeder ONU durch den wellenlängenunabhängigen Kombinierer/Teiler 93 aufgeteilt
und über die
entsprechend eingestellten Multicast-Schalter an den Multiplexer/Demultiplexer
angeschlossen, der es zur Zubringerfaser überträgt. Der Multiplexer/Demultiplexer 80 kann
durch wohlbekannte Techniken wie beispielsweise Wellenleiter-Gitterrouter
implementiert sein. Der wellenlängenunabhängige Kombinierer/Teiler
kann beispielsweise mit geschweißten Fasern oder verzweigenden
Wellenleitervorrichtungen mit integrierter Optik implementiert werden.
Der optische Multicast-Schalter kann mit digitalen optischen Schaltern
mit drei Zuständen
nach dem Beispiel in 6 implementiert sein. Auch können die
Multicast- Schalter
durch optische Gatter implementiert sein (die ein- oder ausgeschaltet
werden können). Die
optischen Gatter können
durch optische Halbleiterverstärker
oder mit in Kaskade geschalteten digitalen optischen Schaltern implementiert
sein.