ES2281907T3 - Procedimiento y sistema de distribucion de señales de comunicacion rf. - Google Patents
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Abstract
SISTEMA Y PROCEDIMIENTO PARA DISTRIBUIR SEÑALES DE COMUNICACION DE RF. EN PRIMER LUGAR, SE SUBCONVIERTEN SEÑALES DE COMUNICACION DE RF EN UN PRIMER SUBSISTEMA PROCESADOR DE SEÑALES (107) A TRAVES DE UN CABLE DE PAR TRENZADO. LAS SEÑALES DE COMUNICACION DE RF SUBCONVERTIDAS SE SOBRECONVIERTEN EN EL SEGUNDO SUBSISTEMA PROCESADOR DE SEÑALES (108) PARA PROPORCIONAR PRIMERAS SEÑALES DE COMUNICACION DE RF RECUPERADAS QUE SE TRANSMITEN MEDIANTE UNA ANTENA (110). SE PROPORCIONA LA ENERGIA DE FUNCIONAMIENTO PARA EL SEGUNDO SUBSISTEMA PROCESADOR DE SEÑALES DESDE EL SUBSISTEMA PROCESADOR DE SEÑALES Y EL SEGUNDO SUBSISTEMA DETERMINA SI SE PRODUCE UN EVENTO Y TRANSMITE SEÑALES DE INFORMACION AUTONOMAS AL PRIMER SUBSISTEMA PROCESADOR DE SEÑALES.
Description
Procedimiento y sistema de distribución de
señales de comunicación RF.
Esta invención se refiere, en general, a
sistemas de comunicación RF (radiofrecuencia) y, en particular, a
un sistema de comunicación RF diseñado para funcionar dentro de una
estructura, y, más en particular, está dirigida a un procedimiento
y a un sistema de distribución de señales de comunicación RF en los
que las señales de comunicación RF se trasladan de frecuencia para
transmisión a zonas remotas de retransmisión sobre cable de par
trenzado.
Son muy conocidos los sistemas de comunicación
RF que soportan el intercambio de voz y datos sobre distancias
largas. Muchos de estos sistemas conocidos utilizan interconexión
con la Red Pública de Telefonía Conmutada (PSTN) para proporcionar
capacidad de comunicación entre usuarios de redes telefónicas
inalámbricas y abonados de sistemas de comunicación RF.
Este tipo de sistemas deben gran parte de su
popularidad a la capacidad de comunicación de tipo telefónico que
ofrecen a los usuarios de sistemas de RF. Hay muchos abonados de
móviles que disfrutan de los beneficios del servicio telefónico en
sus vehículos y una cantidad cada vez mayor de abonados de
portátiles que se han acostumbrado a recibir servicio telefónico
donde quiera que vayan, a través de una unidad portátil de
comunicación que se guarda fácilmente en una cartera o bolso o que
simplemente se lleva en la mano.
Lamentablemente, la naturaleza de las
radiofrecuencias que se usan para soportar esta comunicación RF de
tipo telefónico es tal que, mientras la mayoría de ciudades (y un
buen número de zonas rurales) disfrutan de una cobertura global por
parte de más de un proveedor de servicios, con frecuencia, la
cobertura dentro de una estructura es inadecuada. Por ejemplo, los
edificios de oficinas normalmente están construidos de manera que,
por lo general, una cantidad considerable de infraestructura de
metal, rodea a los ocupantes del edificio e impide que sus unidades
portátiles de comunicación reciban niveles adecuados de señales RF
para un funcionamiento adecuado.
En respuesta a esta deficiencia de potencia de
señal, existen sistemas en el mercado que están diseñados para
distribuir señales de comunicación RF dentro de un edificio. En
funcionamiento, un sistema de este tipo normalmente recibe y
amplifica señales entrantes de un sistema de comunicación RF
existente, tal como, por ejemplo, un sistema de telefonía celular,
y distribuye las señales amplificadas, a unidades de antena
dispersas en todo el edificio, a través de un cable coaxial. Del
mismo modo, dichos sistemas normalmente captan señales transmitidas
dentro del edificio para retransmisión al sistema de telefonía
celular.
Otros sistemas conocidos usan cable de fibra
óptica para distribución de señales dentro de edificios, pero tanto
el cable coaxial como el cable de fibra óptica están sujetos a
varios inconvenientes de instalación y uso. Tanto el cable coaxial
como el cable de fibra óptica son caros y necesitan una terminación
con conectores especiales que son caros y difíciles de instalar sin
herramientas especiales y experiencia. Los sistemas de distribución
de fibra óptica tienen el inconveniente de que no permiten el
intercambio de otras señales eléctricas además de las señales RF
que se están distribuyendo. El cable coaxial es pesado y voluminoso
y, por consiguiente, a los instaladores les cuesta transportarlo
por todo el edificio.
En el documento GB 2266028A se describe un
repetidor de radio activo bidireccional. El repetidor tiene un
puerto para conexión a una antena de sistema, un puerto para
conexión a una o más antenas locales y medios para amplificar la
señal de radio en el repetidor. Antes y después de la amplificación,
la señal de radio pasa a través de un transformador de frecuencias,
de manera que la señal se amplifica a una frecuencia diferente a la
de la señal recibida. El repetidor comprende secciones
independientes, cada una provista de los medios de transformación
de frecuencias y de los medios de amplificación, estando adaptadas
las secciones del repetidor para conexión eléctrica y separación
física. Las secciones del repetidor A y B están interconectadas por
medio de cables coaxiales 12, 13, 14.
Los instaladores también tienen el problema de
identificar fuentes de energía cerca de las zonas remotas de
antena, dado que, por lo general, estas unidades necesitan energía
para funcionar. Incluso una vez localizada una fuente de energía,
los instaladores se siguen enfrentando a la labor de llevar cables
distribuidores de corriente hasta las unidades, ya sea por detrás
de techos o paredes del edificio, o a través del recurso, menos
atractivo, de clavar los cables distribuidores de corriente a una
superficie visible. La instalación de cableado adicional con
tensión para líneas de CA también puede estar sujeta a las normas
del Código Nacional de Electricidad y del UL (Underwriter's
Laboratories-Laboratorio Independiente de Certificación de
Calidad de Productos).
Además, en un edificio grande, la cantidad de
unidades remotas de antena puede ser sorprendente. A fin de
garantizar un funcionamiento adecuado del sistema, se debe comprobar
regularmente la integridad de funcionamiento de dichas unidades
remotas.
Por consiguiente, surge la necesidad de un
sistema rentable para distribuir señales de comunicación RF por
toda una estructura. Preferentemente, personas no expertas deberían
poder instalar fácilmente el sistema, sin herramientas especiales,
y debería permitir una valoración sencilla de la capacidad de
funcionamiento de las unidades remotas de antena.
Con el procedimiento para distribuir señales de
comunicación RF de la presente invención se satisfacen éstas y
otras necesidades. El procedimiento comprende las etapas de, en un
primer subsistema de procesamiento de señales, recibir primeras
señales de comunicación RF, reducir la frecuencia de las primeras
señales de comunicación RF para proporcionar primeras señales de
comunicación RF reducidas de frecuencia, transmitir, las primeras
señales de comunicación RF reducidas de frecuencia, a un segundo
subsistema de procesamiento de señales sobre un primer cable de par
trenzado, proporcionar potencia útil para el segundo subsistema de
procesamiento de señales a partir del primer subsistema de
procesamiento de señales y, en el segundo subsistema de
procesamiento de señales, aumentar la frecuencia de las primeras
señales de comunicación RF reducidas de frecuencia para
proporcionar primeras señales de comunicación RF recuperadas,
transmitir las primeras señales de comunicación RF recuperadas
sobre una antena y determinar un evento que tiene lugar en el
segundo subsistema de procesamiento de señales y transmitir señales
autónomas de información cercanas al primer subsistema de
procesamiento de señales.
La etapa de reducir la frecuencia de primeras
señales de comunicación RF para proporcionar primeras señales de
comunicación RF reducidas de frecuencia comprende las etapas de
proporcionar las primeras señales de comunicación RF a un mezclador
de un primer puerto de entrada, proporcionar una señal de oscilador
local al mezclador de un segundo puerto de entrada, proporcionar
una señal de salida del mezclador a un puerto de salida del
mezclador y filtrar la señal de salida del mezclador para
proporcionar primeras señales de comunicación reducidas de
frecuencia en una banda de frecuencias inferior a 100 MHz. La etapa
de proporcionar una señal de oscilador local comprende además las
etapas de proporcionar una señal de referencia a un sintetizador de
frecuencias y programar el sintetizador de frecuencias para que
genere una señal de oscilador local de frecuencia predeterminada.
Una muestra de la señal de referencia se transmite del primer
subsistema de procesamiento de señales al segundo subsistema de
procesamiento de señales para control de frecuencias en el segundo
subsistema de procesamiento de señales. La muestra de una señal de
referencia es una muestra de una señal de oscilador de referencia a
una amplitud predeterminada.
En una forma de la invención, el procedimiento
incluye además las etapas de medir, en el segundo subsistema de
procesamiento de señales, la amplitud de la muestra de la señal de
oscilador de referencia para proporcionar una amplitud medida de la
muestra de la señal de oscilador de referencia y comparar la
amplitud medida de la muestra de la señal de oscilador de
referencia y la amplitud predeterminada de la muestra de la señal de
oscilador de referencia para determinar un valor de atenuación
correspondiente al cable de par trenzado.
En otro aspecto de la invención, el
procedimiento incluye además las etapas de, en el segundo subsistema
de procesamiento de señales, transmitir señales autónomas de
información del segundo subsistema de procesamiento de señales al
primer subsistema de procesamiento de señales que indican el valor
de atenuación correspondiente al cable de par trenzado y, en el
primer subsistema de procesamiento de señales, amplificar las
primeras señales de comunicación RF reducidas de frecuencia antes
de la transmisión sobre el cable de par trenzado.
En una forma de la invención, la etapa de
amplificar incluye proporcionar un amplificador programable con una
característica programable de ganancia frente a frecuencia que sirva
para compensar las características de atenuación dependiente de la
frecuencia del cable de par trenzado. El procedimiento puede incluir
además la etapa de programar la ganancia del amplificador
programable según el valor de atenuación correspondiente al cable
de par trenzado.
En otro aspecto de la invención, el
procedimiento incluye además las etapas de, en el segundo subsistema
de procesamiento de señales, reducir la frecuencia de segundas
señales de comunicación RF para proporcionar segundas señales de
comunicación RF reducidas de frecuencia, transmitir las segundas
señales de comunicación RF reducidas de frecuencia al primer
subsistema de procesamiento de señales sobre un segundo cable de par
trenzado y, en el primer subsistema de procesamiento de señales,
aumentar la frecuencia de las segundas señales de comunicación RF
reducidas de frecuencia para proporcionar segundas señales de
comunicación RF recuperadas.
En otra forma de realización de la invención, un
aparato de distribución de señales de comunicación RF comprende un
primer subsistema de procesamiento de señales que incluye medios
para recibir primeras señales de comunicación RF, medios para
reducir la frecuencia de las primeras señales de comunicación RF
para proporcionar primeras señales de comunicación RF reducidas de
frecuencia, medios para transmitir, las primeras señales de
comunicación RF reducidas de frecuencia, a un segundo subsistema de
procesamiento de señales sobre un primer cable de par trenzado,
medios para proporcionar potencia útil para el segundo subsistema de
procesamiento de señales a partir del primer subsistema de
procesamiento de señales. El segundo subsistema de procesamiento de
señales incluye medios para aumentar la frecuencia de las primeras
señales de comunicación RF reducidas de frecuencia para
proporcionar primeras señales de comunicación RF recuperadas, medios
para transmitir las primeras señales de comunicación RF recuperadas
sobre una antena y medios para determinar un evento que tiene lugar
en el segundo subsistema de procesamiento de señales y transmitir
señales autónomas de información cercanas al primer subsistema de
procesamiento de señales. Los medios para reducir la frecuencia de
primeras señales de comunicación RF, para proporcionar primeras
señales de comunicación RF reducidas de frecuencia, comprenden
medios para proporcionar las primeras señales de comunicación RF a
un mezclador de un primer puerto de entrada, medios para
proporcionar una señal de oscilador local al mezclador de un
segundo puerto de entrada, medios para proporcionar una señal de
salida del mezclador a un puerto de salida del mezclador y medios
para filtrar la señal de salida del mezclador para proporcionar
primeras señales de comunicación reducidas de frecuencia en una
banda de frecuencias inferior a 100 MHz.
Los medios para proporcionar una señal de
oscilador local comprenden medios para proporcionar una señal de
referencia a un sintetizador de frecuencias y medios para programar
el sintetizador de frecuencias para que genere una señal de
oscilador local de frecuencia predeterminada.
En una forma, el aparato de distribución de
señales de comunicación RF comprende además medios para transmitir,
al segundo subsistema de procesamiento de señales, una muestra de la
señal de referencia para control de frecuencias en el segundo
subsistema de procesamiento de señales. La muestra de la señal de
referencia es una muestra de una señal de oscilador de referencia a
una amplitud predeterminada.
En otra forma, el aparato de distribución de
señales de comunicación RF comprende medios para medir, en el
segundo subsistema de procesamiento de señales, la amplitud de la
muestra de la señal de oscilador de referencia para proporcionar
una amplitud medida de la muestra de la señal de oscilador de
referencia y medios para comparar la amplitud medida de la muestra
de la señal de oscilador de referencia y la amplitud predeterminada
de la muestra de la señal de oscilador de referencia para
determinar un valor de atenuación correspondiente al cable de par
trenzado.
En otra forma, el aparato de distribución de
señales de comunicación RF comprende además, en el segundo
subsistema de procesamiento de señales, medios para transmitir
señales autónomas de información del segundo subsistema de
procesamiento de señales al primer subsistema de procesamiento de
señales que indican el valor de atenuación correspondiente al cable
de par trenzado y, en el primer subsistema de procesamiento de
señales, medios para amplificar las primeras señales de
comunicación RF reducidas de frecuencia antes de la transmisión
sobre el cable de par trenzado. Los medios para amplificar
comprenden medios de amplificación programables con una
característica programable de ganancia frente a frecuencia que sirve
para compensar las características de atenuación dependiente de la
frecuencia del cable de par trenzado. El aparato incluye además
medios para programar la ganancia del amplificador programable
según el valor de atenuación correspondiente al cable de par
trenzado.
En otra forma, el aparato de distribución de
señales de comunicación RF comprende además, en el segundo
subsistema de procesamiento de señales, medios para reducir la
frecuencia de segundas señales de comunicación RF para proporcionar
segundas señales de comunicación RF reducidas de frecuencia, medios
para transmitir las segundas señales de comunicación RF reducidas
de frecuencia al primer subsistema de procesamiento de señales sobre
un segundo cable de par trenzado y, en el primer subsistema de
procesamiento de señales, medios para aumentar la frecuencia de las
segundas señales de comunicación RF reducidas de frecuencia para
proporcionar segundas señales de comunicación RF recuperadas. Los
medios para reducir la frecuencia de las primeras señales de
comunicación RF comprenden un mezclador que tiene una entrada de
señales RF, una entrada de oscilador local y una salida de señales
RF. La salida de señales RF se filtra para producir primeras señales
de comunicación RF reducidas de frecuencia en una banda de
frecuencias inferior a 100 MHz.
Los medios para transmitir las primeras señales
de comunicación reducidas de frecuencia comprenden un convertidor
de línea asimétrica a equilibrada que acciona un cable de par
trenzado. El convertidor de línea asimétrica a equilibrada
comprende un transformador balun.
En otro aspecto de la invención, los medios para
proporcionar potencia útil comprenden situar una fuente de
alimentación de potencia de CC en el primer subsistema de
procesamiento de señales y transmitir la potencia de CC, sobre
conductores eléctricos, al segundo subsistema de procesamiento de
señales. Preferentemente, los conductores eléctricos comprenden el
primer cable de par trenzado.
En otra forma más de la invención, los medios
para aumentar la frecuencia de las primeras señales de comunicación
RF reducidas de frecuencia comprenden un mezclador que tiene una
entrada de señales RF, una entrada de oscilador local y una salida
de señales RF. Los medios para transmitir señales autónomas de
información al primer subsistema de procesamiento de señales
comprenden transmitir señales fuera de banda del segundo subsistema
de procesamiento de señales al primer subsistema de procesamiento
de señales sobre un segundo cable de par trenzado. Las señales
fuera de banda pueden comprender señales digitales de baja
velocidad. Las señales autónomas de información comprenden signos
de un evento detectado en el segundo subsistema de procesamiento de
señales.
En otro aspecto de la invención, un sistema de
distribución de señales de comunicación RF comprende una interfaz
de señales de comunicación RF acoplada a un primer subsistema de
procesamiento de señales, recibiendo la interfaz de señales de
comunicación RF primeras señales de comunicación RF y transmitiendo
segundas señales de comunicación RF.
El primer subsistema de procesamiento de señales
incluye un mezclador acoplado operativamente a la interfaz para
recibir las primeras señales de comunicación RF y acoplado a medios
para generar una señal de oscilador local proporcionada en el
mismo, proporcionando el mezclador primeras señales de comunicación
RF reducidas de frecuencia en una banda de frecuencia inferior a
100 MHz, un convertidor de línea asimétrica a equilibrada acoplado
operativamente al mezclador para recibir las primeras señales de
comunicación RF reducidas de frecuencia en un extremo de entrada
del mismo, un primer cable de par trenzado acoplado al extremo de
salida del convertidor y una red de interfaces de potencia que
tiene una salida acoplada al primer cable de par trenzado y una
entrada acoplada a una fuente de alimentación de potencia de CC. El
segundo subsistema de procesamiento de señales incluye una segunda
red de interfaces de potencia que tiene una entrada acoplada al
primer cable de par trenzado, un convertidor de línea equilibrada a
asimétrica acoplado operativamente al primer cable de par trenzado,
un mezclador acoplado operativamente al convertidor de línea
equilibrada a asimétrica para proporcionar primeras señales de
comunicación reducidas de frecuencia al mezclador, el mezclador
acoplado a medios para generar una señal de oscilador local
proporcionada en el mismo, proporcionando el mezclador primeras
señales de comunicación RF recuperadas, una antena acoplada
operativamente a las primeras señales de comunicación RF recuperadas
y una fuente de señales de información que tiene una salida
acoplada a un segundo cable de par trenzado, terminando el segundo
cable de par trenzado en el primer subsistema de procesamiento de
señales para portar señales autónomas de información del primer
subsistema de procesamiento de señales al segundo subsistema de
procesamiento de señales. El sistema puede comprender además, en el
segundo subsistema de procesamiento de señales, segundas señales de
comunicación RF de la antena acoplada a un mezclador, el mezclador
acoplado operativamente a un oscilador local, proporcionando el
mezclador segundas señales de comunicación RF reducidas de
frecuencia en una banda de frecuencias inferior a 100 MHz y un
convertidor de línea asimétrica a equilibrada acoplado
operativamente a las segundas señales de comunicación RF reducidas
de frecuencia y al segundo cable de par trenzado.
Objetivos, características y ventajas
adicionales de la presente invención resultarán evidentes gracias a
los dibujos y descripción siguientes.
La fig. 1 ilustra un sistema de distribución de
señales de comunicación RF para uso dentro de una estructura;
la fig. 2 es un diagrama de bloques de un
sistema de distribución de señales de comunicación RF según la
presente invención;
la fig. 3 es un diagrama de bloques de un primer
subsistema de procesamiento de señales según la presente
invención;
la fig. 4 es un diagrama de bloques de un
segundo subsistema de procesamiento de señales según la presente
invención;
la fig. 5 ilustra la característica de
atenuación frente a frecuencia de un cable de par trenzado;
la fig. 6 es un diagrama esquemático de un
convertidor de línea asimétrica a equilibrada;
la fig. 7 representa transmisión de potencia de
CC en una línea de transmisión equilibrada.
De conformidad con la presente invención, se
describe un procedimiento y un sistema de distribución de señales
de comunicación RF que proporcionan ventajas obvias cuando se
comparan con los de la técnica anterior. La invención se puede
entender mejor haciendo referencia a las figuras de los dibujos
adjuntos.
La Fig. 1 ilustra una estructura, tal como un
edificio 101, en la que se impide de manera eficaz que unidades de
comunicación, tales como unidades portátiles de comunicación 102,
reciban señales de comunicación RF 103, a un nivel de señal
adecuado, directamente de una zona externa, tal como una zona
celular, local o próxima, 104, a través de la superestructura
metálica del edificio (u otro obstáculo). A fin de permitir que las
unidades de comunicación 102 del interior del edificio 101 se
comuniquen con la zona celular local 104, se proporciona un sistema
de distribución de señales de comunicación RF dentro del
edificio.
Las señales de comunicación RF 103 de la zona
celular 104 se reciben a través de una antena exterior, tal como
una antena de azotea 105 y las señales se encaminan a una interfaz
de señales de comunicación RF 106 que puede comprender un
transceptor celular y redes de distribución de señales adecuadas.
Por supuesto, aunque el sistema de distribución de señales de
comunicación RF que se ha mencionado anteriormente se ha descrito
en el contexto de un sistema celular, el sistema de distribución de
señales de comunicación RF también funcionaría bien junto con un
sistema de telefonía, un sistema convencional bidireccional (o de
mensajes) o un PCS (Sistema de Comunicación Personal), entre otros.
Además, la trayectoria de la señal entre la zona celular local 104
y la interfaz de señales de comunicación RF 106 se representa en la
Fig. 1 como una trayectoria aérea de la señal, que necesita antenas
en ambos extremos. No obstante, el sistema también funcionaría de
manera adecuada si se proporcionaran señales RF desde una zona
externa del sistema de comunicación RF, tal como la zona celular
104, por ejemplo, sobre un cable coaxial, un cable de fibra óptica o
un enlace por microondas, si bien estas variantes no se muestran en
la Fig. 1.
Desde la interfaz de señales de comunicación RF
106, las señales de comunicación RF 103 recibidas de la zona
celular 103, que se pueden denominar primeras señales de
comunicación RF, se distribuyen a unidades remotas de antena 108
que están instaladas por todo el edificio 101 en lugares adecuados,
tal como, por ejemplo, colgadas de techos o paredes para
proporcionar niveles de señal adecuados, de tal manera que las
unidades de comunicación 102 del interior del edificio 101 se
pueden comunicar con la zona celular local 104. Dichas unidades
remotas de antena 108 se pueden denominar segundos subsistemas de
procesamiento de señales. Dichos segundos subsistemas de
procesamiento de señales 108 están conectados por medio de cable de
par trenzado 109 a primeros subsistemas de procesamiento de
señales, o unidades de cabecera 107, que a su vez están acopladas a
la interfaz de señales de comunicación RF 106. Posteriormente, se
describirán más detalladamente, tanto los primeros 107 como los
segundos 108 subsistemas de procesamiento de señales de comunicación
RF.
El primer subsistema de procesamiento de señales
107 reduce la frecuencia de las primeras señales de comunicación RF
recibidas y transmite estas señales reducidas de frecuencia sobre un
cable de par trenzado 109 al segundo subsistema de procesamiento de
señales 108. El segundo subsistema de procesamiento de señales 108
aumenta la frecuencia de dichas señales transmitidas para
proporcionar primeras señales de comunicación RF recuperadas que se
han reestablecido a su frecuencia original. Posteriormente, dichas
señales recuperadas se transmiten sobre una antena 110 que es parte
del segundo subsistema de procesamiento de señales 108, de manera
que una unidad de comunicación 102, que está dentro del edificio
101, puede recibir las señales.
La unidad de comunicación también puede
transmitir segundas señales de comunicación RF de vuelta a la zona
celular 104. La unidad remota de antena 108 (o segundo subsistema de
procesamiento de señales) reduce la frecuencia de dichas segundas
señales de comunicación RF y las transmite de vuelta al primer
subsistema de procesamiento de señales 107. Se aumenta la
frecuencia de dichas segundas señales de comunicación RF reducidas
de frecuencia para proporcionar segundas señales de comunicación RF
recuperadas y se transmiten 112 de vuelta a la zona celular 104.
Dicha transmisión de segundas señales de comunicación RF reducidas
de frecuencia de vuelta al primer subsistema de procesamiento de
señales se puede realizar sobre un segundo cable de par trenzado 203
(Fig. 2).
La Fig. 2 muestra que las primeras señales de
comunicación RF se acoplan al primer subsistema de procesamiento de
señales, o cabecera 107, por medio de un cable coaxial 201. Las
primeras señales de comunicación RF se trasladan de frecuencia, de
un modo que se describirá más adelante, y se transmiten al segundo
subsistema de procesamiento de señales, o unidad remota de antena
108, por medio del primer cable de par trenzado 109.
Posteriormente, el segundo subsistema de procesamiento de señales
108 traslada de frecuencia las primeras señales de comunicación RF
de vuelta a su frecuencia original y las transmite sobre una antena
110. Si bien, preferentemente, la antena 110 es parte de la unidad
remota de antena 108, la antena también puede ser un elemento
independiente sin pérdida de utilidad y se puede acoplar más de una
antena al segundo subsistema de procesamiento de señales para
mejorar la cobertura del sistema dentro de la estructura.
Por lo general, el sistema de distribución de
señales RF está pensado para ampliar la cobertura de un sistema
bidireccional dentro de un edificio, tal como un sistema de
comunicación de telefonía celular. Por lo tanto, la antena 110
también puede recibir señales que transmite una unidad de
comunicación 102, trasladar de frecuencia estas señales y
transmitir las señales trasladadas de vuelta a la cabecera, o primer
subsistema de procesamiento de señales 107, sobre un segundo cable
de par trenzado 203. Posteriormente, dichas segundas señales de
comunicación RF se pueden trasladar de frecuencia de vuelta a su
frecuencia original para proporcionar segundas señales de
comunicación RF recuperadas que se pueden acoplar a la interfaz de
señales de comunicación RF 106 a través del cable coaxial 202 para
devolver la transmisión al sistema externo de comunicación con el
que está en contacto la unidad de comunicación 102. Por supuesto,
aunque el análisis anterior del sistema de distribución de señales
de comunicación RF se ha centrado en la ampliación de cobertura
dentro de una estructura, el sistema también se puede aplicar a la
ampliación de cobertura en una zona en construcción, dentro de un
túnel de autopista o de tren u otras zonas donde se desea
ampliación de cobertura.
La Fig. 3 ilustra, en forma de diagrama de
bloques, los componentes del primer subsistema de procesamiento de
señales 107. Las primeras señales de comunicación RF de la interfaz
de señales de comunicación RF se acoplan al primer subsistema de
procesamiento de señales 107 por medio de un cable coaxial 201 u
otro soporte de transmisión adecuado. Dichas primeras señales de
comunicación RF también se denominan señales de enlace descendente
porque se dirigen desde una zona central de sistema de
comunicaciones "hacia abajo" hasta una unidad de comunicación
portátil o móvil. En el análisis siguiente se describirá el
funcionamiento del sistema de distribución de señales RF junto con
un sistema celular, si bien, como se ha analizado previamente, el
sistema de distribución de señales de comunicación RF según la
presente invención también puede dar servicio a otros tipos de
sistemas. Por supuesto, por lo general, se tendrán que alterar las
frecuencias de funcionamiento pertinentes para adaptarlas a una
interconexión con un tipo de sistema de comunicación diferente.
Las primeras señales de comunicación RF se
filtran en un filtro de paso de banda 301 centrado alrededor de la
banda de frecuencias de interés. Para un sistema celular, el filtro
de paso de banda filtraría una banda de frecuencias de,
aproximadamente, 869 a, aproximadamente, 894 MHz (megahercios).
Posteriormente, la señal filtrada se acopla a un mezclador 302. En
la forma de realización preferente, el mezclador está provisto de
una señal de oscilador local de 800 MHz que genera un sintetizador
de frecuencias 311, y que es la salida del mismo, mediante el
control de un microordenador 312. Dicha interconexión y generación
de señal es muy conocida en la técnica.
A efectos de control de frecuencias, se
suministra una señal de referencia al sintetizador de frecuencias
311, por ejemplo de un oscilador de referencia 310. En la forma de
realización preferente, la señal de referencia es una señal de
referencia de 12,8 MHz que proporciona el oscilador de referencia
310. Más adelante se analizará más detalladamente dicha señal de
oscilador de referencia.
Mezclando las primeras señales de comunicación
RF con la señal de oscilador local de 800 MHz que produce el
sintetizador de frecuencias 311 se producen primeras señales de
comunicación RF reducidas de frecuencia en el intervalo de
frecuencias de, aproximadamente, 69 a 94 MHz, una vez pasadas a
través de un filtro de paso de banda 303 diseñado para pasar la
banda de 69 a 94 MHz. Posteriormente, dichas primeras señales de
comunicación RF se aplican a un amplificador de ganancia
programable 304, cuyo funcionamiento se describirá detalladamente
más adelante.
Las señales de comunicación RF reducidas de
frecuencia y amplificadas y una muestra de la salida de señal de
referencia del oscilador se acoplan a un combinador 305. En su forma
más sencilla, dicho combinador 305 es una combinación de filtros de
paso de banda diseñados para evitar una interacción no deseada del
oscilador de referencia 310 con las primeras señales de
comunicación RF reducidas de frecuencia.
Posteriormente, la salida del combinador 305 se
acopla a un convertidor de línea asimétrica a equilibrada 306. En
su forma más sencilla, el convertidor de línea asimétrica a
equilibrada puede ser un transformador balun diseñado para
equilibrar la impedancia de la red RF del primer subsistema de
procesamiento de señales (aproximadamente, 50 ohmios) a la
impedancia del cable de par trenzado simétrico (aproximadamente, 100
ohmios). El término "balun" es una contracción de la frase
"equilibrado a no equilibrado" y el diseño de dichos elementos
de circuito es muy conocido en la técnica. Más adelante, se tratará
en detalle el convertidor de línea asimétrica a equilibrada
específico que se utiliza en la forma de realización preferente. La
salida del convertidor 306 se aplica al primer cable de par
trenzado
109.
109.
Acoplada al convertidor de línea asimétrica a
equilibrada 306 hay una red de interfaces de potencia 307, diseñada
para acoplar potencia útil de una fuente de alimentación de potencia
de CC (corriente continua) 308, del primer subsistema de
procesamiento de señales, para proporcionar potencia de CC para
accionar el sistema de circuitos del segundo subsistema de
procesamiento de señales. Por supuesto, los diseños de fuentes de
alimentación de potencia son muy conocidos en la técnica, y el
procedimiento preferente de acoplamiento de una fuente de
alimentación de potencia aislada a una línea equilibrada se
analizará detalladamente en una sección posterior. Cuando, como
ocurre en este caso, la potencia se transmite, preferentemente, al
segundo subsistema de procesamiento de señales sobre el mismo cable
de par trenzado que se usa para portar las señales RF, la fuente de
alimentación de potencia 308 debería estar aislada (sin referencia
a masa) porque conectar las referencias a masa del primer y segundo
subsistemas de procesamiento de señales podría hacer que se
desarrollaran corrientes longitudinales en el cable de par trenzado
y tener un impacto negativo tanto de inmunidad al ruido como de
interferencia RF. Por supuesto, se puede transmitir potencia útil a
través de un par de conductores adicionales, en lugar de usar el
mismo par trenzado que se utiliza para la transmisión de las
primeras señales de comunicación RF, si bien es más ventajoso usar
el mismo cable de par
trenzado.
trenzado.
Por lo tanto, la salida del convertidor 306 y
del interfaz de potencia 307 comprende las primeras señales de
comunicación RF reducidas de frecuencia a una amplitud controlada,
una muestra de la señal de oscilador de referencia a una amplitud
predeterminada (para controlar la frecuencia en el segundo
subsistema de procesamiento de señales y para determinar la
atenuación) y la fuente de alimentación de potencia útil para la
segunda subestación de procesamiento de señales, y todas se
transmiten sobre el primer cable de par trenzado.
Por lo general, el primer subsistema de
procesamiento de señales también debe prever la recepción de señales
del segundo subsistema de procesamiento de señales. Por
consiguiente, se proporciona una entrada equilibrada 313 de un
segundo cable de par trenzado 203 (Fig. 2) para recibir segundas
señales de comunicación RF reducidas de frecuencia que transmite el
segundo sistema de procesamiento de señales.
Dado que el segundo cable de par trenzado
también es una línea equilibrada, se proporciona un convertidor de
línea equilibrada a asimétrica 314 para equilibrarla adecuadamente a
la entrada asimétrica del primer subsistema de procesamiento de
señales 107. Acoplada al convertidor de línea equilibrada a
asimétrica 314 hay una interfaz de señalización 315 que se usa para
acoplar señalización autónoma recibida fuera de banda del segundo
subsistema de procesamiento de señales al microordenador 312. Si
bien esta característica de señalización se analizará más adelante
junto con la descripción del segundo subsistema de procesamiento de
señales, se debería tener en cuenta que el procedimiento de
señalización preferente es por medio de un módem compatible Bell
103. Por lo tanto, la interfaz de señalización 315 sólo necesita
proporcionar un equilibrado de impedancia adecuado, ya que los IC's
(circuitos integrados) de módem disponibles en el mercado, por lo
general, están diseñados para accionar una línea equilibrada de 600
ohmios. Dichos IC's de módem disponibles en el mercado también
pueden conectarse mediante interfaz con el microordenador 312 de un
modo conocido.
Las segundas señales de comunicación RF
reducidas de frecuencia, recibidas del segundo subsistema de
procesamiento de señales, se aplican a un filtro de paso de banda
316 que cubre el intervalo de frecuencias adecuado. En la forma de
realización preferente de la invención, el segundo subsistema de
procesamiento de señales reduce la frecuencia de las segundas
señales de comunicación RF (que, para un sistema celular, ocupan una
banda de frecuencias de, aproximadamente, 824 a, aproximadamente,
849 MHz) a una banda de frecuencias de, aproximadamente, 24 a,
aproximadamente, 49 MHz. Por consiguiente, el filtro de paso de
banda 316 está diseñado para filtrar la banda de 24 a 49 MHz.
\newpage
La salida del filtro de paso de banda 316 se
acopla a una fase de amplificación 317 y, posteriormente, a un
mezclador 318. Este segundo mezclador 318 reduce la frecuencia de
las segundas señales de comunicación RF reducidas de frecuencia,
mezclándolas con una señal de oscilador local de 800 MHz del
sintetizador de frecuencias 311, para proporcionar segundas señales
de comunicación RF recuperadas en su intervalo de frecuencias
original (824 a 849 MHz). Dichas señales recuperadas se filtran
mediante un filtro de paso de banda de 824 a 849 MHz 319 para
formar las señales celulares de enlace ascendente que se vuelven a
acoplar a la interfaz de señales de comunicación RF a través del
cable coaxial 202 para retransmisión a la zona celular.
La Fig. 4 es un diagrama de bloques de la unidad
remota de antena o segundo subsistema de procesamiento de señales
108. Primeras señales de comunicación RF reducidas de frecuencia
transmitidas por el segundo cable de par trenzado 109 se reciben en
la entrada equilibrada 401 de un convertidor de línea equilibrada a
asimétrica 402, que puede ser un transformador balun de
construcción conocida. Acoplada al convertidor de línea equilibrada
a asimétrica 402 hay una red de interfaces de potencia 403 que
recibe potencia de CC, por ejemplo, del cable de par trenzado 109.
La potencia de CC recibida se acopla a una fuente local de
alimentación de potencia 404 para distribución de potencia útil 405
a los elementos de circuito del segundo subsistema de procesamiento
de señales. La fuente de alimentación de potencia 404 puede ser una
fuente de alimentación de potencia conmutada, como se conoce en la
técnica, si son necesarias varias tensiones de CC reguladas para
funcionamiento del sistema de circuitos del segundo subsistema de
procesamiento de señales o la fuente de alimentación de potencia 405
puede ser simplemente un regulador de tensión lineal, también muy
conocido.
La salida del convertidor de línea equilibrada a
asimétrica 403 se acopla a un divisor 406 para separar las primeras
señales de comunicación RF reducidas de frecuencia y la muestra de
oscilador de referencia, transmitidas desde el primer subsistema de
procesamiento de señales. El divisor 406 se puede utilizar como
filtros de paso de banda para las frecuencias adecuadas. La muestra
de oscilador de referencia se acopla, para exactitud del control de
frecuencias, a un sintetizador de frecuencias 418 que,
posteriormente, se usa para reducir la frecuencia de las señales de
comunicación RF y recuperar las mismas. Dado que se usa la misma
señal de referencia del oscilador (representativa de la salida del
oscilador de referencia 310) en todo el sistema de distribución de
señales RF, la exactitud de frecuencia se mantiene a un nivel
elevado.
Las primeras señales de comunicación RF
reducidas de frecuencia se acoplan mediante un amplificador 407 al
mezclador 408, en el que las señales reducidas de frecuencia se
mezclan con una señal de oscilador local de 800 MHz procedente del
sintetizador de frecuencias 418. La salida del mezclador se filtra a
través de un filtro de paso de banda que cubre el intervalo de
frecuencias de, aproximadamente, 869 a 894 MHz para producir
primeras señales de comunicación RF recuperadas que amplifica un
amplificador 422 y que, posteriormente, se aplican a un duplexor
410. El duplexor, como bien se conoce, permite usar una única antena
110 tanto para transmitir como para recibir proporcionando un
aislamiento adecuado entre las vías de transmisión y recepción de la
señal.
La antena 110 transmite las primeras señales de
comunicación RF recuperadas a la zona de cobertura que cubre la
unidad remota de antena 108.
La antena 110 también recibe segundas señales de
comunicación RF de unidades de comunicación dentro de la zona de
cobertura. Dichas segundas señales de comunicación RF recibidas se
acoplan mediante el duplexor 410 a una fase de amplificación 411 y
a un mezclador 412. El mezclador 412 mezcla las segundas señales de
comunicación RF (que están en una banda de, aproximadamente, 824 a
849 MHz) con una señal de oscilador local de 800 MHz procedente del
sintetizador de frecuencias 418. Las señales de salida del mezclador
412 se filtran en un filtro de paso de banda 413 que filtra el
intervalo de frecuencias de, aproximadamente, 24 a 49 MHz para
proporcionar segundas señales de comunicación RF reducidas de
frecuencia que amplifica un amplificador 414 y que se aplican a un
convertidor de línea asimétrica a equilibrada 415 para transmisión
desde la salida equilibrada del convertidor 415 sobre el segundo
cable de par trenzado 203 (Fig. 2).
Como se observará examinando los subsistemas de
procesamiento de señales de las Figs. 3 y 4, el primer subsistema
de procesamiento de señales 107 tiene un amplificador 304 que se usa
para amplificar las primeras señales de comunicación RF reducidas
de frecuencia antes de la transmisión. El microordenador 312
controla dicho amplificador 304 de manera que el microordenador
puede seleccionar la ganancia del amplificador 304 para compensar la
atenuación que introduce el primer cable de par trenzado. Del mismo
modo, el segundo subsistema de procesamiento de señales 108 incluye
un amplificador de ganancia programable 414 que se usa para
amplificar las segundas señales de comunicación RF reducidas de
frecuencia antes de la transmisión sobre el segundo cable de par
trenzado. El microordenador 419 puede seleccionar la ganancia de
este segundo amplificador de ganancia programable
414.
414.
El uso de estas fases de ganancia programable es
aconsejable por las características de atenuación frente a
frecuencia del cable de par trenzado normal. La Fig. 5 ilustra la
curva de atenuación frente a frecuencia de un cable de par trenzado
normal, en este caso un cable de LAN (red de área local) Categoría 5
UTP350, comercializado por Belden Corporation como cable
"Datatwist 350" con número de pieza Belden SM1700A.
Como se observará examinando la Fig. 5, la
inclinación de la curva de atenuación entre 10 y 100 MHz es bastante
pronunciada, de tal manera que las frecuencias finales de una banda
de interés, tal como la banda de, aproximadamente, 69 a 94 MHz que
ocupan las primeras señales de comunicación RF reducidas de
frecuencia, se atenuará en cantidades diferentes. Esta inclinación
de la característica de atenuación frente a frecuencia se puede
contrarrestar diseñando los amplificadores programables 304 y 414
de tal manera que las características de ganancia frente a
frecuencia de dichos amplificadores compense exactamente la
inclinación de la característica de atenuación frente a frecuencia
del
cable.
cable.
No obstante, la ganancia adecuada que se va a
aplicar depende de la atenuación, y, por lo tanto, de la longitud,
del cable de par trenzado que se use para una instalación
específica. Resulta difícil obtener esta cifra global de atenuación
en el momento de la instalación, tanto debido a que se supone que la
instalación la realizan instaladores inexpertos, como debido a que
el cable que se está usando ya puede formar parte del esquema de
cableado del edificio, lo que dificulta determinar su longitud
exacta.
Por consiguiente, el segundo subsistema de
procesamiento de señales utiliza el hecho de que la muestra de
oscilador de referencia se aplica al primer cable de par trenzado,
en la cabecera, a una amplitud fija y predeterminada, para medir la
atenuación que introduce el cable. La Fig. 4 ilustra que la muestra
de oscilador de referencia 420 también se aplica al microordenador
419 para medición de la amplitud de señal. En la forma de
realización preferente, esta medición la realiza un convertidor de
A a D (analógico a digital) incorporado en la unidad de
microordenador. Alternativamente, el A a D podría ser externo a la
unidad de microordenador. Asimismo, se puede usar la caída de
tensión de CC del cable de par trenzado, midiendo la potencia útil
del segundo subsistema de procesamiento de señales, para determinar
la atenuación de este cable de par trenzado.
Una vez realizada esta medición, el
microordenador 419 compara el valor medido de la señal con la
amplitud predeterminada y conocida a la que se transmitió la señal
de oscilador de referencia. En función de esta comparación, el
microordenador 419 determina en qué cantidad ha atenuado el cable la
señal de referencia y programa la ganancia del amplificador 414
para compensar dicha atenuación de este cable de par trenzado.
Asimismo, el microordenador 419 transmite esta
información de atenuación de manera autónoma de vuelta al primer
subsistema de procesamiento de señales sobre el segundo cable de par
trenzado. Como se ha descrito previamente, el microordenador 419
está acoplado a una interfaz de señalización sobre una trayectoria
adecuada de la señal 423. En la forma de realización preferente de
la invención, la interfaz de señalización 416 es un módem compatible
de baja velocidad Bell 103 diseñado para intercambiar señales
digitales de baja velocidad. Dado que muchos microordenadores
tienen puertos de comunicación en serie incorporados, la trayectoria
de la señal 423 hasta el IC de módem 416 se establece fácilmente.
Incluso sin un puerto en serie incorporado, estructurar una interfaz
de este tipo en función de entradas y salidas no dedicadas de un
puerto de microordenador se entiende bien en la técnica. Por lo
tanto, el microordenador 312 del primer subsistema de procesamiento
de señales 107 usa este valor de atenuación para programar un
amplificador de ganancia programable 304 similar que se usa para
amplificar las primeras señales de comunicación RF reducidas de
frecuencia, seleccionando la ganancia para compensar la atenuación
del cable de par
trenzado.
trenzado.
Además, los tonos de señalización que produce un
módem compatible Bell 103 son cercanos a 1 KHz (kilohercio) y, por
lo tanto, están muy fuera de banda respecto a las señales RF que se
están comunicando sobre el cable de par trenzado. Asimismo, tienen
una amplitud baja a la vez que los sigue pudiendo detectar un módem
correspondiente 315 del primer subsistema de procesamiento de
señales 107 (Fig. 3).
A la vez que sirve para comunicar señales
autónomas de información indicativas del valor de atenuación, la
capacidad de señalización fuera de banda también se puede usar para
transmitir información de estado o señales de alarma del segundo
subsistema de procesamiento de señales 108 al primer subsistema de
procesamiento de señales. Por ejemplo, el microordenador 419 puede
detectar y transmitir una señal fuera de enlace del sintetizador
421. Otras señales, tales como pérdida de oscilador de referencia,
pérdida de señal RF o incluso una respuesta a la detección de una
señal de alarma generada localmente (alarma contra incendios, alarma
contra manipulación, pérdida de potencia de CC, etc.) también se
podrían transmitir de manera autónoma. Por supuesto, la detección y
transmisión de una condición de pérdida de potencia de CC
necesitaría cierta forma de energía de reserva, tal como una
batería, que no se muestra en la Fig. 3.
La Fig. 6 es un diagrama esquemático de un
transformador balun adecuado para convertir una entrada asimétrica
de 50 ohmios en una salida equilibrada de 100 ohmios. En esta
aplicación, la entrada asimétrica de 50 ohmios se aplica entre el
terminal de entrada 601 del balun y masa 602. Una serie de
inductores acoplados mutuamente 603 a 605 que preferentemente se
utilizan como un devanado de tres filamentos de un núcleo toroidal,
se acoplan, a su vez, a un transformador 606, preferentemente,
bobinado en un segundo núcleo toroidal. El transformador 606
proporciona una salida equilibrada 607 adecuada para accionar una
línea equilibrada de 100 ohmios. Naturalmente, la conversión de
línea asimétrica a equilibrada también se puede conseguir mediante
el uso de dispositivos activos, como bien se conoce en la
técnica.
En el caso de que se vaya a transmitir potencia
de CC por una línea equilibrada, es beneficiosa una disposición
ligeramente más compleja, como se ilustra en la Fig. 7. En esta
aplicación, un transformador 701 que tiene un ramal secundario
tiene su entrada 707 acoplada a la salida equilibrada de una red de
acoplamiento o balun anterior. Un capacitor 704 conecta el ramal
secundario en el punto en el que está conectada una fuente de
alimentación de CC aislada 703.
En el otro extremo de un cable de par trenzado
intermedio 709, un transformador configurado de manera similar 702
permite quitar la tensión de CC de modo diferencial 705 a través de
un capacitor 706 que conecta el ramal secundario del transformador
702. Por lo tanto, el transformador primario 708 se acopla a la
entrada equilibrada del equipo receptor. Esta disposición permite
transferir potencia de CC entre equipos que no comparten una
masa
común.
común.
En este documento se ha descrito un
procedimiento y un sistema de distribución de señales de
comunicación RF que carecen, relativamente, de los defectos de la
técnica anterior.
Claims (32)
1. Un procedimiento para distribuir señales de
comunicación RF, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
en un primer subsistema de procesamiento de
señales (107):
- a)
- recibir primeras señales de comunicación RF;
- b)
- reducir la frecuencia de dichas primeras señales de comunicación RF para proporcionar primeras señales de comunicación RF reducidas de frecuencia;
- c)
- transmitir las primeras señales de comunicación RF reducidas de frecuencia a un segundo subsistema de procesamiento de señales (108) sobre un primer cable de par trenzado (109);
- d)
- proporcionar potencia útil para el segundo subsistema de procesamiento de señales a partir del primer subsistema de procesamiento de señales;
en el segundo subsistema de procesamiento de
señales:
- e)
- aumentar la frecuencia de dichas primeras señales de comunicación RF reducidas de frecuencia para proporcionar primeras señales de comunicación RF recuperadas;
- f)
- transmitir dichas primeras señales de comunicación RF recuperadas sobre una antena (110) y
- g)
- transmitir señales autónomas de información al primer subsistema de procesamiento de señales.
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la etapa de reducir la frecuencia de primeras señales de
comunicación RF para proporcionar primeras señales de comunicación
RF reducidas de frecuencia comprende las etapas de:
- a)
- proporcionar dichas primeras señales de comunicación RF a un mezclador (302) de un primer puerto de entrada;
- b)
- proporcionar una señal de oscilador local al mezclador de un segundo puerto de entrada;
- c)
- proporcionar una señal de salida del mezclador a un puerto de salida de mezclador y
- d)
- filtrar la señal de salida de mezclador para proporcionar primeras señales de comunicación reducidas de frecuencia en una banda de frecuencias inferior a 100 MHz.
3. El procedimiento según la reivindicación 2,
en el que la etapa de proporcionar una señal de oscilador local
comprende además las etapas de:
- a)
- proporcionar una señal de referencia a un sintetizador de frecuencias (311) y
- b)
- programar el sintetizador de frecuencias para que genere una señal de oscilador local de frecuencia predeterminada.
4. El procedimiento según la reivindicación 3,
que incluye además la etapa de transmitir, al segundo subsistema de
procesamiento de señales, una muestra de dicha señal de referencia
para control de frecuencias en dicho segundo subsistema de
procesamiento de señales.
5. El procedimiento según la reivindicación 4,
en el que dicha muestra de una señal de referencia es una muestra
de una señal de oscilador de referencia a una amplitud
predeterminada.
6. El procedimiento según la reivindicación 5,
que incluye además las etapas de:
- a)
- medir, en el segundo subsistema de procesamiento de señales, la amplitud de la muestra de la señal de oscilador de referencia para proporcionar una amplitud medida de la muestra de la señal de oscilador de referencia y
- b)
- comparar la amplitud medida de la muestra de la señal de oscilador de referencia y la amplitud predeterminada de la muestra de la señal de oscilador de referencia para determinar un valor de atenuación correspondiente al cable de par trenzado.
\newpage
7. El procedimiento según la reivindicación 6,
que incluye además las etapas de:
en el segundo subsistema de procesamiento de
señales
- a)
- transmitir señales autónomas de información, del segundo subsistema de procesamiento de señales al primer subsistema de procesamiento de señales, que indican dicho valor de atenuación correspondiente al cable de par trenzado y
en el primer subsistema de procesamiento de
señales:
- b)
- amplificar dichas primeras señales de comunicación RF reducidas de frecuencia antes de la transmisión sobre dicho cable de par trenzado.
8. El procedimiento según la reivindicación 7,
en el que la etapa de amplificar incluye proporcionar un
amplificador programable que tiene una característica programable de
ganancia frente a frecuencia que sirve para compensar
características de atenuación dependiente de la frecuencia del cable
de par trenzado.
9. El procedimiento según la reivindicación 8,
que incluye además la etapa de programar la ganancia de dicho
amplificador programable según dicho valor de atenuación
correspondiente al cable de par trenzado.
10. El procedimiento según la reivindicación 1,
que incluye además las etapas de:
en el segundo subsistema de procesamiento de
señales:
- h)
- reducir la frecuencia de segundas señales de comunicación RF para proporcionar segundas señales de comunicación RF reducidas de frecuencia;
- i)
- transmitir dichas segundas señales de comunicación RF reducidas de frecuencia al primer subsistema de procesamiento de señales sobre un segundo cable de par trenzado;
en el primer subsistema de procesamiento de
señales:
- j)
- aumentar la frecuencia de dichas segundas señales de comunicación RF reducidas de frecuencia para proporcionar segundas señales de comunicación RF recuperadas.
11. Un aparato de distribución de señales de
comunicación RF que comprende:
un primer subsistema de procesamiento de señales
(107) que incluye:
- -
- medios (105) para recibir primeras señales de comunicación RF (103);
- -
- medios para reducir la frecuencia de dichas primeras señales de comunicación RF para proporcionar primeras señales de comunicación RF reducidas de frecuencia;
- -
- medios para transmitir dichas primeras señales de comunicación RF reducidas de frecuencia a un segundo subsistema de procesamiento de señales (108) sobre un primer cable de par trenzado (109);
- -
- medios (308) para proporcionar potencia útil para el segundo subsistema de procesamiento de señales a partir del primer subsistema de procesamiento de señales;
incluyendo dicho segundo subsistema de
procesamiento de señales:
- -
- medios para aumentar la frecuencia de dichas primeras señales de comunicación RF reducidas de frecuencia para proporcionar primeras señales de comunicación RF recuperadas;
- -
- medios para transmitir dichas primeras señales de comunicación RF recuperadas sobre una antena (110) y
- -
- medios para transmitir señales autónomas de información a dicho primer subsistema de procesamiento de señales.
12. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 11, en el que los medios para
reducir la frecuencia de primeras señales de comunicación RF para
proporcionar primeras señales de comunicación RF reducidas de
frecuencia comprenden:
- -
- medios para proporcionar dichas primeras señales de comunicación RF a un mezclador (302) de un primer puerto de entrada;
- -
- medios para proporcionar una señal de oscilador local al mezclador de un segundo puerto de entrada;
- -
- medios para proporcionar una señal de salida de mezclador de un puerto de salida de mezclador y
- -
- medios (303) para filtrar la señal de salida de mezclador para proporcionar primeras señales de comunicación reducidas de frecuencia en una banda de frecuencias inferior a 100 MHz.
13. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 12, en el que los medios para
proporcionar una señal de oscilador local comprenden:
- -
- medios (310) para proporcionar una señal de referencia a un sintetizador de frecuencias (311) y
- -
- medios (312) para programar el sintetizador de frecuencias para que genere una señal de oscilador local de frecuencia predeterminada.
14. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 13, que comprende además
medios para transmitir, al segundo subsistema de procesamiento de
señales, una muestra de dicha señal de referencia para control de
frecuencias en dicho segundo subsistema de procesamiento de
señales.
15. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 14, en el que dicha muestra de
una señal de referencia es una muestra de una señal de oscilador de
referencia a una amplitud predeterminada.
16. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 15, que comprende además:
- -
- medios para medir, en el segundo subsistema de procesamiento de señales, la amplitud de la muestra de la señal de oscilador de referencia para proporcionar una amplitud medida de la muestra de la señal de oscilador de referencia y
- -
- medios para comparar la amplitud medida de la muestra de la señal de oscilador de referencia y la amplitud predeterminada de la muestra de la señal de oscilador de referencia para determinar un valor de atenuación correspondiente al cable de par trenzado.
17. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 16, que comprende además:
en el segundo subsistema de procesamiento de
señales:
- -
- medios para transmitir señales autónomas de información, del segundo subsistema de procesamiento de señales al primer subsistema de procesamiento de señales, que indican dicho valor de atenuación correspondiente al cable de par trenzado y
en el primer subsistema de procesamiento de
señales:
- -
- medios para amplificar (304) dichas primeras señales de comunicación RF reducidas de frecuencia antes de la transmisión sobre dicho cable de par trenzado.
18. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 17, en el que los medios para
amplificar comprenden medios de amplificador programable que tienen
una característica programable de ganancia frente a frecuencia que
sirve para compensar características de atenuación dependiente de la
frecuencia del cable de par trenzado.
19. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 18, que incluye además medios
para programar la ganancia de dicho amplificador programable según
dicho valor de atenuación correspondiente al cable de par
trenzado.
20. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 11, que comprende además:
en el segundo subsistema de procesamiento de
señales:
- -
- medios para reducir la frecuencia de segundas señales de comunicación RF para proporcionar segundas señales de comunicación RF reducidas de frecuencia;
- -
- medios para transmitir dichas segundas señales de comunicación RF reducidas de frecuencia al primer subsistema de procesamiento de señales sobre un segundo cable de par trenzado (203);
en el primer subsistema de procesamiento de
señales:
- -
- medios para aumentar la frecuencia de dichas segundas señales de comunicación RF reducidas de frecuencia para proporcionar segundas señales de comunicación RF recuperadas.
\newpage
21. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 11, en el que los medios para
reducir la frecuencia de las primeras señales de comunicación RF
comprenden un mezclador (302) que tiene una entrada de señales RF,
una entrada de oscilador local y una salida de señales RF.
22. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 21, en el que la salida de
señales RF se filtra para producir primeras señales de comunicación
RF reducidas de frecuencia en una banda de frecuencias inferior a
100 MHz.
23. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 21, en el que los medios para
transmitir las primeras señales de comunicación reducidas de
frecuencia comprenden un convertidor de línea asimétrica a
equilibrada (306) que excita un cable de par trenzado.
24. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 23, en el que el convertidor
de línea asimétrica a equilibrada comprende un transformador
equilibrado – no equilibrado "balun".
25. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 21 y 23, en el que los medios
parar proporcionar potencia útil comprenden localizar una fuente de
alimentación de potencia de CC en el primer subsistema de
procesamiento de señales y transmitir potencia de CC sobre
conductores eléctricos al segundo subsistema de procesamiento de
señales.
26. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 25, en el que dichos
conductores eléctricos comprenden el primer cable de par
trenzado.
27. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 21 y 25, en el que los medios
para aumentar la frecuencia de las primeras señales de comunicación
RF reducidas de frecuencia comprenden un mezclador (408) que tiene
una entrada de señales RF, una entrada de oscilador local y una
salida de señales RF.
28. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 21 y 27, en el que los medios
para transmitir señales autónomas de información al primer
subsistema de procesamiento de señales comprenden transmitir
señales fuera de banda del segundo subsistema de procesamiento de
señales al primer subsistema de procesamiento de señales sobre un
segundo cable de par trenzado (203).
29. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 28, en el que las señales
fuera de banda comprenden señales digitales de baja velocidad.
30. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 21, en el que las señales
autónomas de información comprenden signos de un evento detectado en
el segundo subsistema de procesamiento de señales.
31. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 28, en el que dicho segundo
sistema de procesamiento de señales incluye:
- -
- una segunda red de interfaces de potencia que tiene una entrada acoplada al primer cable de par trenzado y
- -
- un convertidor de línea equilibrada a asimétrica (402) acoplado operativamente al primer cable de par trenzado.
32. El aparato de distribución de señales de
comunicación RF de la reivindicación 31, que comprende además, en
dicho segundo subsistema de procesamiento de señales:
- -
- segundas señales de comunicación RF de la antena acoplada a un mezclador (412), el mezclador acoplado operativamente a un oscilador local, proporcionando el mezclador segundas señales de comunicación RF reducidas de frecuencia en una banda de frecuencia inferior a 100 MHz y
- -
- un convertidor de línea asimétrica a equilibrada (415) acoplado operativamente a las segundas señales de comunicación RF reducidas de frecuencia y al segundo cable de par trenzado.
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