ES2298339T3 - Procedimiento y sistema para la distribucion de señales de comunicacion inalambrica multibanda. - Google Patents
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Abstract
Un sistema (100) de comunicaciones inalámbricas distribuido multibanda que comprende: a) una unidad principal (300) que comprende: 1) una interfaz (301) de RF de enlace descendente para recibir una pluralidad de conjuntos de RF de enlace descendente en una pluralidad de bandas de frecuencias de enlace descendente, en el que cada uno de dichos conjuntos de RF de enlace descendente contiene señales de RF de enlace descendente en una de dichas bandas de frecuencias de enlace descendente; 2) un medio (302) de combinación de RF de enlace descendente para combinar dichos conjuntos de RF de enlace descendente en una señal de RF de enlace descendente combinada multibanda; 3) un medio (306) de división de RF de enlace descendente para dividir dicha señal de RF de enlace descendente combinada multibanda en múltiples partes de RF de enlace descendente; y 4) múltiples convertidores (309) de señal RF a óptica para convertir dichas múltiples partes de RF de enlace descendente en múltiples señales ópticas de enlace descendente; b) múltiples unidades distantes (390) ópticamente acopladas a dicha unidad principal (300), comprendiendo cada una: 5) un convertidor distante (351) de señal óptica a señal RF para convertir una señal óptica de enlace descendente suministrada en una parte de RF de enlace descendente suministrada; 6) un medio (354) de filtrado de división de enlace descendente para separar dicha parte de RF de enlace descendente suministrada en una pluralidad de grupos de RF de enlace descendente mediante una banda de frecuencias; 7) una pluralidad de montajes (355) de condicionamiento de señal de enlace descendente para llevar a cabo un condicionamiento de señal de enlace descendente individual sobre cada uno de dichos grupos de RF de enlace descendente; y 8) un medio (395) de combinación de filtrado de enlace descendente para combinar dichos grupos de RF de enlace descendente condicionados individuales en una señal de transmisión de RF de enlace descendente multibanda; y c) múltiples antenas (356) de enlace descendente dedicadas, en el que cada una de dichas unidades distantes (390) está en comunicación de RF con al menos una de dichas antenas (356) de enlace descendente dedicadas, por medio de lo cual dicha señal de transmisión de RF de enlace descendente multibanda es transmitida hasta dicha al menos una de dichas antenas (356) de enlace descendente dedicadas; en el que dicha al menos una de dichas antenas (356) de enlace descendente dedicadas no es utilizada para una recepción de enlace ascendente.
Description
Procedimiento y sistema para la distribución de
señales de comunicación inalámbrica multibanda.
La presente invención se refiere en general al
campo de los sistemas de comunicaciones inalámbricas. Más
concretamente, se refiere a un procedimiento y a un sistema
novedosos para distribuir señales de comunicación inalámbrica
multibanda.
A medida que las comunicaciones inalámbricas se
han convertido en una forma de vida en la sociedad, un desafío para
los operadores de redes inalámbricas es transportar y distribuir
señales de comunicaciones inalámbricas multibanda de una forma
eficiente, flexible y económica. El desafío es particularmente
acentuado en áreas que no son tradicionalmente cubiertas por
macrorredes. Dichas áreas residen en su mayoría en entornos de
interior, incluyendo aeropuertos, centros comerciales, edificios de
oficinas, túneles, hoteles, centros de convención, estadios
deportivos.
Los sistemas de radio distribuidos se utilizan
habitualmente en la técnica para proporcionar la cobertura de radio
a entornos de interior, empleando una arquitectura de un sistema de
antenas distribuidas que soportan una banda de radiofrecuencia (RF)
inalámbrica. Dicha arquitectura conlleva que, con el fin de soportar
múltiples bandas de RF, tienen que ser instalados en paralelo
sistemas de antenas distribuidas separadas, admitiendo, cada una,
una banda de RF específica. Esto resulta bastante ineficiente, y a
veces una empresa engorrosa.
Estos últimos años han aparecido algunas otras
propuestas de la técnica, intentando distribuir unas señales de
comunicación inalámbrica multibanda de una forma más eficiente. Por
ejemplo, la Patente estadounidense No. 5,969,837 de Farber et
al. describe un sistema de comunicaciones en el cual múltiples
señales de RF procedentes de múltiples redes de comunicaciones
inalámbricas son primeramente combinadas en una unidad de base. La
señal de RF es a continuación dividida en múltiples salidas, que
son a continuación convertidas en señales ópticas y transmitidas a
unidades distantes mediante fibras ópticas. En cada unidad distante,
la señal óptica recibida es reconvertida en una señal de RF. La
señal de RF es a continuación dividida y enrutada hasta antenas
separadas, en el que cada antena está diseñada para una banda de
frecuencias específica (por ejemplo PCS, GSM, o paginación).
Una desventaja notable del sistema de la técnica
anterior expuesto es que cada banda de frecuencias requiere una
antena dedicada, la cual maneja tanto señales de RF de enlace
descendente como de enlace ascendente por medio de un duplexor. (Y
debe destacarse que el duplexor (84) según se divulga en Farber
et al. no puede realmente separar más de una banda de
frecuencias, particularmente las bandas entrelazadas, como por
ejemplo las bandas celulares e iDEN). Dicha configuración puede
resultar considerablemente voluminosa e ineficiente, especialmente
al tratar con múltiples bandas de frecuencias (por ejemplo, más de
dos). Hay inconvenientes adicionales comunes a los sistemas
expuestos y a otros sistemas distribuidos multibanda de la técnica
anterior, que se resumen de la forma siguiente:
- 1.
- Los sistemas de la técnica anterior típicamente emplean una arquitectura de estrella, en la cual cada unidad distante está conectada a una unidad principal (o de base) mediante un cable de fibra óptima dedicado. Dicha estructura es inflexible e ineficiente en muchas aplicaciones.
- 2.
- Fuertes señales de RF de enlace descendente transmitidas por la unidad principal tienden a interferir con la recepción de señales de RF de enlace ascendente débiles en una unidad distante mediante la saturación de radio de módulo de interfaz.
- 3.
- Los productos de intermodulación producidos por las no linealidades de los amplificadores de enlace descendente tienden a caer dentro de las bandas de frecuencias de enlace ascendente, desensibilizando con ello los receptores de enlace ascendente.
- 4.
- Los productos de intermodulación producidos en una banda de frecuencias de enlace descendente a menudo caen en otras bandas de frecuencias de enlace descendente, provocando con ello infracciones reglamentarias.
- 5.
- Las bandas de frecuencias adyacentes y/o entrelazadas (por ejemplo, iDEN y bandas celulares) no pueden ser separadas de un modo efectivo y, por consiguiente, ser filtradas y amplificadas de un modo efectivo.
- 6.
- Los sistemas de la técnica anterior no pueden soportar los protocolos de Duplexación por División de Tiempo (TDD), en los cuales las señales de RF de enlace ascendente y enlace descendente, comparten la misma banda de frecuencias pero están intercalados en el tiempo.
- 7.
- Los sistemas de la técnica anterior carecen de una ejecución de una calibración de ganancia de extremo a extremo de forma que se establece una ganancia prescrita para cada una de las bandas de frecuencias en cada una de las unidades distantes.
Un sistema anular para el transporte de señales
de RF a través de fibras ópticas se divulga en la Patente
estadounidense No. 5,860,863. Sin embargo, este sistema utiliza una
antena única tanto para las señales de enlace ascendente como de
enlace descendente con un duplexor asociado para separar las señales
de enlace ascendente y de enlace descendente. Esto puede llevar a
una complejidad añadida de los sistemas multibanda, en cuanto los
duplexores multibanda no son generalmente disponibles.
A la vista de lo expuesto, en la técnica se
necesita un sistema de comunicaciones inalámbricas distribuido
multibanda que resuelva los problemas de la técnica anterior.
La invención proporciona un sistema de
comunicaciones inalámbricas distribuido multibanda y un
procedimiento de acuerdo con lo definido en las reivindicaciones 1
y 20.
La necesidad de la técnica mencionada es
suministrada por el procedimiento y el sistema novedosos para
distribuir señales de comunicación inalámbrica de acuerdo con la
invención. En un sistema preferente de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la presente invención, una unidad
principal está enlazada con múltiples unidades distantes mediante
fibras ópticas en una arquitectura de estrella/en cascada. A modo de
ejemplo, la unidad principal puede estar directamente conectada a
las unidades individuales distantes, y/o conectadas a una o más
cadenas en cascada de unidades distantes. La unidad principal puede
también estar enlazada con alguna de las unidades distantes por
medio de una o más unidades de expansión en una arquitectura
jerárquica (o en forma de árbol). Dicha arquitectura híbrida de
estrella/en cascada de la presente invención proporciona una forma
modular y flexible de distribuir señales de comunicaciones
inalámbricas multibanda, particularmente en un entorno de
interior.
En la presente invención, las señales de
comunicaciones inalámbricas multibanda son transportadas y
distribuidas como sigue. Sobre el enlace descendente, una
pluralidad de conjuntos de RF de enlace descendente en una
pluralidad de bandas de frecuencias de enlace descendente
transmitidas a partir de una pluralidad de redes de comunicación
inalámbrica son recibidas en la unidad principal. Los conjuntos de
RF de enlace descendente contienen cada uno unas señales de RF de
enlace descendente en una de las bandas de frecuencias de enlace
descendente. Algunas de estas señales de RF de enlace descendente,
son duplexadas por división de frecuencias (FDD), de forma que las
señales de RF de enlace descendente y de enlace ascendente están
separadas en frecuencia; mientras que otras están duplexadas por
división de tiempo (TDD), de forma que las señales de enlace
descendente y de enlace ascendente comparten la misma banda de
frecuencias pero están separadas en el tiempo. Las redes de
comunicaciones inalámbricas incluyen, sin que ello suponga
limitación, redes de paginación, celulares, PCS, UMTS, GSM, CDMA,
TDD, FDMA, GPS, EDGE, W-CDMA, bluetooth, WLAN (datos
de área amplia) y LAN (datos de área local).
Los conjuntos de RF de enlace descendente
recibidos son a continuación combinados en una señal de RF de enlace
descendente combinada, la cual es a continuación dividida en
múltiples partes de RF de enlace descendente. Cada parte de RF de
enlace descendente es esencialmente una "copia" de la señal de
RF de enlace descendente combinada en el sentido de que contiene
las señales de RF de enlace descendente procedentes de todos los
conjuntos de RF de enlace descendente. Las partes de RF de enlace
descendente son a continuación convertidas en señales ópticas de
enlace descendente en una correspondencia de uno a uno, por medio de
fibras ópticas.
En cada una de las unidades distantes, una señal
óptica de enlace descendente suministrada es convertida en una
parte de RF de enlace descendente suministrada. La parte de RF de
enlace descendente suministrada es a continuación separada en una
pluralidad de grupos de RF de enlace descendente de una banda de
frecuencias. El condicionamiento individual de señal de enlace
descendente es a continuación llevado a cabo sobre cada uno de los
grupos de enlace descendente, de forma que el condicionamiento de
señal de enlace descendente incluye una o más etapas de
amplificación de RF, de ajuste de ganancia, y de filtrado de RF.
Llevando a cabo separadamente la amplificación sobre los grupos de
RF de enlace descendente, pueden evitarse de modo efectivo los
productos de intermodulación no lineales entre los grupos de RF de
enlace descendente. Los grupos individuales condicionados de RF de
enlace descendente son a continuación combinados y transmitidos a
una antena de enlace descendente. Nótese que en la presente
invención, cada unidad distante está en comunicación de RF con al
menos una antena de enlace descendente dedicada para gestionar las
señales de RF de enlace descendente transmitidas desde la unidad
distante.
Así mismo, cada una de las unidades distantes
está también en comunicación de RF con al menos una antena de
enlace ascendente dedicada para gestionar las señales de RF de
enlace ascendente que van a ser recibidas por la unidad distante.
El contar con antenas de enlace descendente y de enlace ascendente
separadas, permite la recepción de señales de RF de enlace
ascendente y la transmisión de señales de RF de enlace descendente
permite que se produzca la recepción de señales de RF de enlace
ascendente y la transmisión de señales de RF de enlace descendente
con separación espacial en la presente invención. Dicha separación
espacial crea una pérdida de propagación entre las antenas de
transmisión (enlace ascendente) y de recepción (enlace descendente),
lo que contribuye a proteger el receptor de enlace ascendente
sensible de que sea desensibilizado mediante fuertes señales de RF
de enlace descendente y/o mediante productos de intermodulación de
enlace descendente que caigan dentro de una o más bandas de
frecuencias de enlace ascendente.
Sobre el enlace ascendente, múltiples señales de
RF de enlace ascendente dentro de una pluralidad de bandas de
frecuencias de enlace ascendente son primero recibidas por la antena
de enlace ascendente conectada a la unidad distante. Las señales de
RF de enlace ascendente recibidas son a continuación separadas en
una pluralidad de grupos de RF de enlace ascendente por una banda
de frecuencias. Un condicionamiento individual de señal de enlace
ascendente es a continuación llevado a cabo por cada uno de los
grupos de RF de enlace ascendente, lo que incluye una o más etapas
de amplificación de RF, ajuste de ganancia, y filtrado de RF. Los
grupos condicionados individuales de RF de enlace ascendente son a
continuación combinados formando una parte de RF de enlace
ascendente, que es ulteriormente convertido en una señal óptica de
enlace ascendente. En cuanto tales, múltiples señales ópticas de
enlace descendente correspondientes a múltiples partes de enlace
ascendente son ópticamente transmitidas desde las unidades
distantes hasta la unidad principal.
En la unidad principal, las señales ópticas de
enlace ascendente recibidas son primero convertidas de nuevo en
partes de RF de enlace ascendente. Las partes de RF de enlace
ascendente son a continuación combinadas en una señal de RF de
enlace ascendente, la cual es a continuación transmitida a las redes
de comunicaciones inalámbricas.
La presente invención ventajosamente utiliza
varias conversiones de frecuencia para posibilitar la separación de
señales de RF de enlace descendente en grupos de RF de enlace
descendente mediante una banda de frecuencias que utiliza un medio
factible (como por ejemplo un filtrado de RF), por medio de lo cual
estos grupos de RF de enlace descendente pueden ser individualmente
condicionados (por ejemplo, filtrados y amplificados) en una unidad
distante antes de ser transmitidos hasta una antena de enlace
descendente. Las conversiones de frecuencia pueden ser utilizadas
de un modo efectivo para impedir los efectos de interferencia y los
productos de intermodulación entre bandas de frecuencias diferentes
(enlace descendente y enlace ascendente). Por ejemplo, una primera
conversión de frecuencias puede llevarse a cabo sobre uno o más
conjuntos de RF de enlace descendente, para situar los conjuntos de
RF de enlace descendente en bandas de frecuencias disgregadas que
estén lo suficientemente separadas para posibilitar la separación
económica de las señales de RF de enlace descendente en diferentes
bandas de frecuencias mediante el filtrado de RF. Dicha tarea sería
en otro caso muy difícil -si no enteramente imposible- de ejecutar,
particularmente al tratar con bandas de frecuencias adyacentes (y/o
entrelazadas). En cada una de las unidades distantes, una segunda
conversión de frecuencias puede ser a continuación llevada a cabo
sobre un o más grupos de RF de enlace descendente, lo que
sustancialmente anula el efecto de la primera conversión de
frecuencias y de esta forma sitúa las señales de RF de enlace
descendente de nuevo en sus bandas de frecuencias de enlace
descendente originales, respectivamente. Puede también haber unas
primera y segunda conversiones de frecuencias llevadas a cabo sobre
uno o más grupos de RF de enlace descendente en una unidad
distante, por medio de lo cual el condicionamiento de señal RF de
enlace descendente (por ejemplo, el filtrado de RF y la
amplificación de RF) de estos grupos de RF de enlace descendente
puede llevarse a cabo de forma más efectiva en una o más bandas de
frecuencias intermedias. De modo similar, puede haber unas primera y
segunda conversiones de frecuencias llevadas a cabo sobre uno o
más grupos de RF de enlace descendente en una unidad distante, para
llevar a cabo el condicionamiento de señal de enlace ascendente de
estos grupos de enlace descendente de forma más efectiva en una o
más bandas de frecuencias intermedias. En cuanto tales, estas
conversiones de frecuencias facilitan de manera eficaz el
transporte y distribución de señales multibanda y son
particularmente deseables al tratar con señales de RF en bandas
adyacentes (y/o entrelazadas) de frecuencias.
La presente invención conlleva así mismo la
ejecución de la calibración de ganancias extremo a extremo, mediante
la cual se establece una ganancia prescrita para cada uno de los
grupos de RF de enlace descendente. Para mantener la ganancia
prescrita respecto de los cambios de temperatura y otros efectos,
una señal de control de ganancia de enlace descendente (por
ejemplo, un piloto o una señal de manipulación por desplazamiento de
frecuencia) que se establezca en una frecuencia fuera de cualquier
banda de frecuencias utilizada por las redes de comunicaciones
inalámbricas (y por las bandas de frecuencias convertidas) puede ser
inyectada en y transmitida junto con cada una de las partes de
enlace de RF descendente hasta las unidades distantes. En cada una
de las unidades distantes es detectada la señal de control de
ganancia de enlace descendente y de esta forma se utiliza para
mantener la ganancia para cada uno de los grupos de RF de enlace
descendente en el nivel prescrito.
En la presente invención, las señales ópticas de
enlace descendente y de enlace ascendente entre la unidad principal
y las unidades distantes pueden ser así mismo transmitidas por medio
de una o más unidades de expansión. Por ejemplo, una señal óptica
de enlace descendente puede ser primeramente transmitida desde la
unidad principal hasta una unidad de expansión, donde es
amplificada y dividida en múltiples señales ópticas secundarias. Las
señales ópticas secundarias son a continuación transmitidas hasta
unas unidades distantes adicionales (y/o una o más unidades de
expansión de nivel inferior). Sobre el enlace ascendente, una
pluralidad de señales ópticas procedentes de una serie de unidades
distantes puede ser primeramente transmitida hasta una unidad de
expansión, donde es amplificada y ulteriormente combinada con una
señal óptica combinada. La señal óptica combinada es a continuación
transmitida hasta la unidad principal (o hasta una unidad de
expansión de nivel superior). El despliegue de las unidades de
expansión potencia la flexibilidad y eficiencia de la presente
invención en el transporte y distribución de señales de comunicación
inalámbrica multibanda.
En una forma de realización ejemplar de un
sistema de comunicaciones inalámbricas distribuido multibanda de
acuerdo con la presente invención, la unidad principal comprende una
interfaz de enlace descendente de RF para recibir una pluralidad de
conjuntos de enlace descendente en una pluralidad de bandas de
frecuencias de enlace descendente procedentes de una pluralidad de
redes de comunicaciones inalámbricas; un medio de combinación de RF
de enlace descendente se define en una señal de RF de enlace
descendente combinada; un medio de división de RF de enlace
descendente para dividir la señal de RF de enlace descendente
combinada en múltiples partes de enlace descendente; y múltiples
convertidores de señal de RF en óptica para convertir las partes de
RF de enlace descendente en señales ópticas de enlace descendente.
La unidad principal comprende así mismo múltiples convertidores de
señal óptica en RF para convertir las señales ópticas de enlace
ascendente recibidas en partes de RF de enlace ascendente; un medio
de combinación de RF de enlace ascendente para combinar las partes
de RF de enlace ascendente en una señal de RF de enlace ascendente
combinada; y una interfaz de enlace ascendente de RF para
transmitir la señal de RF de enlace ascendente combinada en redes de
comunicaciones inalámbricas.
Cada una de las unidades distantes comprende un
convertidor de enlace descendente de óptica en RF para convertir
una señal óptica de enlace descendente suministrada en una parte de
RF de enlace descendente suministrada; un medio de filtrado de
división de enlace descendente para separar la parte de RF de enlace
descendente en una pluralidad de grupos de RF de enlace descendente
mediante una banda de frecuencias; una pluralidad de montajes de
condicionamiento de señal de enlace descendente para llevar a cabo
un condicionamiento de señal de enlace descendente individual sobre
cada uno de los grupos de enlace descendente, y un medio de
combinación de filtrado de enlace descendente para combinar los
grupos individuales condicionados de RF de enlace descendente en
una señal de transmisión de RF de enlace descendente, la cual va a
ser transmitida hasta una antena de enlace descendente dedicada. El
medio de filtrado de división de enlace descendente puede ser
provisto por una serie de filtros de RF configurados en paralelo,
cada uno caracterizado por un paso de banda de frecuencia distinto.
Cada uno de los montajes de condicionamiento de señal de enlace
descendente puede consistir en uno o más amplificadores de RF,
elementos de ajuste de la ganancia, filtros de RF. Nótese que en la
presente invención, cada una de las unidades distantes está en
comunicación de RF con al menos una antena de enlace descendente,
dedicada a gestionar señales de RF de enlace descendente en una
pluralidad de bandas de frecuencias.
Así mismo, cada una de las unidades distantes
está en comunicación con al menos una antena de enlace ascendente
dedicada a partir de la cual son recibidas múltiples señales de RF
de enlace descendente en una pluralidad de bandas de frecuencias de
enlace ascendente por la unidad distante. Cada una de las unidades
distantes comprende así mismo un medio de filtrado de división de
enlace ascendente para separar las señales RF de enlace ascendente
recibidas en una pluralidad de grupos de RF de enlace ascendente
mediante una banda de frecuencias; una pluralidad de montajes de
condicionamiento de señal de enlace ascendente para llevar a cabo un
condicionamiento de señal de enlace ascendente individual sobre
cada uno de los grupos de RF de enlace ascendente; y un medio de
combinación de filtrado de enlace ascendente para combinar los
grupos individuales condicionados de RF de enlace ascendente en una
parte de RF de enlace ascendente; y un convertidor de enlace
ascendente de señal de RF en señal óptica para convertir la parte
de RF de enlace ascendente en una señal óptica de enlace
ascendente.
Cada una de las unidades distantes puede estar
así mismo acoplada a una antena auxiliar mediante un medio de
conmutación de RF, por medio de lo cual las señales de RF de enlace
descendente son transmitidas hasta, y las señales de RF de enlace
ascendente en la banda de frecuencias TDD son recibidas en, la
unidad distante a partir de esta antena TDD activando el medio de
conmutación de RF. El medio de conmutación de RF puede ser
suministrado mediante un conmutador de RF (Transmisión/Recepción)
acoplado a un medio de detección de la potencia de enlace
descendente, por medio del cual es activado de acuerdo con el nivel
de potencia de las señales de RF de enlace descendente en la banda
de frecuencias TDD según lo determinado por el medio de detección
de la potencia de enlace descendente. Alternativamente, un
conmutador de RF de potencia descendente y un conmutador de RF de
potencia ascendente pueden ser implementados por separado a lo largo
de una trayectoria de RF de TDD de enlace descendente y de una vía
de RF de TDD de enlace ascendente, y ulteriormente acoplados a un
medio de detección de la potencia de enlace descendente situado en
una unidad distante. Mediante la detección del nivel de la potencia
sobre la trayectoria de RF de TDD de enlace descendente, el medio de
la potencia de enlace descendente posibilita que las señales TDD
de enlace descendente sean transmitidas junto con las señales de RF
de enlace descendente (FDD) en otras bandas de frecuencias de enlace
descendente, hasta la antena de enlace descendente; permitiendo al
tiempo que las señales TDD de enlace ascendente sean recibidas junto
con las señales de RF de enlace ascendente (FDD) en otras bandas de
frecuencias de enlace ascendente, desde la antena de enlace
ascendente cuando no hay transmisión de enlace descendente.
El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la presente invención puede así mismo
comprender un medio de conversión de las frecuencias para llevar a
cabo diversas conversiones de frecuencias sobre las señales de RF
de enlace descendente y de enlace ascendente, para posibilitar una
separación factible de las señales de RF de enlace descendente en
grupos de RF de enlace descendente mediante una banda de frecuencias
y para impedir los efectos de interferencia y los productos de
intermodulación entre bandas de frecuencias diferentes (enlace
descendente y enlace ascendente). A modo de ejemplo, el medio de
conversión de las frecuencias puede comprender un mezclador de tono
global (acoplado a un generador de tono global) en comunicación de
RF con el medio de combinación de RF de enlace descendente situado
en la unidad principal, para llevar a cabo una o más primeras
conversiones de frecuencias sobre uno o más conjuntos de RF de
enlace descendente y de esta forma situar los conjuntos de RF de
enlace descendente en bandas de frecuencias disgregadas que estén
lo suficientemente separadas para posibilitar la separación
económica de las señales de RF de enlace descendente en bandas
diferentes por medio del filtrado de RF. El medio de conversión de
frecuencias puede así mismo comprender múltiples mezcladores de
tono global distantes acoplados a las unidades distantes, de forma
que haya uno o más mezcladores de tono global distantes en cada una
de las unidades distantes, para llevar a cabo una o más segundas
conversiones de frecuencias y de esta forma situar los grupos de RF
de enlace descendente de nuevo, respectivamente, en sus bandas de
frecuencias originales. (Los mezcladores de tono global distantes
pueden estar acoplados a un generador de tono global distante,
generador que es sustancialmente el mismo que el utilizado en la
unidad principal, o recibir una señal de tono global desde la unidad
principal). El medio de conversión de frecuencias puede también
consistir en uno o más mezcladores de tono local de enlace
descendente (acoplado a un generador de tono local de enlace
descendente) en comunicación de RF con al menos uno de los montajes
de condicionamiento de señal de enlace descendente situado en una
unidad distante. Los mezcladores de tono local de enlace
descendente sirven para situar uno o más grupos de RF de enlace
descendente en una o más bandas de frecuencias intermedias, donde
el condicionamiento de señal de enlace descendente sobre estos
grupos de RF de enlace descendente puede ser ejecutado de forma más
efectiva, y a continuación situar estos grupos de RF de enlace
descendente de nuevo en sus respectivas bandas de frecuencias
originales. El medio de conversión de frecuencias puede así mismo
consistir en uno o más mezcladores de tono local de enlace
ascendente (acoplado a un generador de tono local de enlace
ascendente), en comunicación de RF con uno o más montajes de
condicionamiento de señal de enlace ascendente situados en una
unidad distante. Los mezcladores de tono local de enlace ascendente
sirven así mismo para situar uno o más grupos de RF de enlace
ascendente en una o más bandas de frecuencias intermedias, de forma
que el condicionamiento de señal de enlace ascendente sobre estos
dos grupos de RF de enlace ascendente puede ser llevado a cabo de
forma más efectiva. Así mismo, el medio de conversión de frecuencias
puede consistir en una combinación de mezcladores de tono local y
de tono global (y otros medios de conversión de frecuencias
conocidos en la técnica) implementado en la unidad principal y en
las unidades distantes, para llevar a cabo diversas conversiones de
frecuencias sobre las señales de RF de enlace descendente y de
enlace ascendente, para facilitar del mejor modo la distribución de
las señales de RF multibanda.
El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la presente invención puede así mismo
comprender un medio de calibración de la ganancia para llevar a
cabo una calibración de la ganancia de extremo a extremo
(inicialmente o cuando no hay transmisión de señales de RF de
enlace descendente), definiendo de este modo una ganancia prescrita
para cada uno de los grupos de RF de enlace descendente. A modo de
ejemplo, el medio de calibración de ganancia puede ser
suministrado mediante un generador de tono de calibración en
comunicación de RF con el medio de combinación de RF de enlace
descendente situado en la unidad principal que inyecta un tono de
calibración. La frecuencia del tono de calibración se fija para que
se sitúe dentro de la banda de frecuencias de cada grupo de RF de
enlace descendente que va a ser calibrado. Para mantener la
ganancia prescrita contra cambios de temperatura y otros efectos,
uno o más combinadores de señal de control de ganancia pueden estar
implementados en la unidad principal, para inyectar una señal de
control de ganancia (por ejemplo un piloto o una señal FSK) en
cada una de las partes de RF de enlace descendente que van a ser
transmitidas hasta las unidades distantes. La señal de control de
ganancia se fija en una frecuencia fuera de cualquiera de las
bandas de frecuencias de enlace descendente utilizadas por las redes
de comunicaciones inalámbricas (y por las bandas de frecuencias
convertidas). Cada una de las unidades distantes comprende así
mismo un medio de división de RF de enlace descendente acoplado con
un elemento de control de ganancia de enlace descendente para
detectar y de esta forma utilizar la señal de control de ganancia
para mantener la ganancia deseada para cada uno de los grupos de RF
de enlace descendente.
El sistema distribuido multibanda de
comunicaciones inalámbricas de la presente invención puede así mismo
comprender una o más unidades de expansión, que sirvan como
concentradores intermedios para enlazar la unidad principal con las
unidades distantes adicionales. A modo de ejemplo, la unidad de
expansión puede ser configurada como un montaje de enlace
descendente y un montaje de enlace ascendente. El montaje de enlace
descendente puede incluir un convertidor de señal óptica a de RF de
enlace descendente para convertir una señal óptica de enlace
descendente suministrada a la unidad de expansión en una señal de
RF; un amplificador de RF de enlace descendente para amplificar la
señal de RF; un convertidor de enlace descendente de señal de RF en
óptica para convertir la señal de RF amplificada en una señal
óptica; y un medio de división óptica para dividir la señal óptica
en múltiples señales ópticas secundarias, las cuales sean a
continuación transmitidas a las unidades distantes adicionales (y/o
una o más unidades de expansión de nivel inferior).
Alternativamente, la señal de RF puede primeramente ser dividida en
múltiples señales de RF secundarias mediante un pertinente medio de
división de RF, las cuales son a continuación convertidas en
múltiples señales ópticas secundarias. El montaje de enlace
ascendente puede incluir un elemento de combinación óptico para
combinar múltiples señales ópticas de enlace ascendente que llegan
a la unidad de expansión en una señal óptica combinada; un
convertidor de señal óptica a RF para convertir la señal óptica
combinada en una señal de RF combinada; un amplificador de RF de
enlace ascendente para amplificar la señal de RF combinada; y un
convertidor de señal de RF a óptica para convertir la señal de RF
combinada en una señal óptica, la cual es ulteriormente transmitida
hasta la unidad principal (o a la unidad de expansión de nivel
inferior). Alternativamente, las señales ópticas de enlace
ascendente pueden primeramente ser convertidas en múltiples señales
de RF de enlace ascendente, las cuales son a continuación
combinadas en una señal de RF combinada mediante un pertinente medio
de combinación de RF.
La forma de realización ejemplar anteriormente
descrita proporciona solo una de las muchas formas de realización
de un sistema distribuido multibanda de comunicaciones inalámbricas
de acuerdo con la presente invención. Los expertos en la materia
podrán advertir que pueden construirse diversos sistemas
distribuidos multibanda de comunicación inalámbrica de acuerdo con
el principio de la presente invención y que pueden diseñarse
diversos medios y procedimientos para llevar a cabo las funciones
designadas de una forma eficiente/equivalente. Así mismo, pueden
llevarse a cabo diversos cambios, sustituciones y alternativas en la
presente memoria sin apartarse del principio y el alcance de la
invención. Por ejemplo, la señal de RF de enlace descendente
combinada puede primeramente ser convertida en una señal óptica
combinada en la unidad principal, la cual es a continuación
dividida en múltiples señales ópticas de enlace descendente mediante
un pertinente medio de división óptica. Así mismo, múltiples
señales ópticas de enlace ascendente recibidas en la unidad
principal pueden ser primero combinadas en una señal óptica
combinada mediante un pertinente medio de combinación óptico, la
cual es a continuación convertida en una señal de RF combinada para
ser transmitida a las redes de comunicaciones inalámbricas.
Diversos medios de división de RF, medios de combinación de RF,
medios de filtrado de RF, medios de conmutación de RF, y medios de
conversión de frecuencias mostrados en las formas de realización
anteriores, pueden ser suministrados por divisores de RF,
combinadores de RF, filtros de RF, conmutadores de RF, circuladores
de RF, combinadores de potencia, duplexores, triplexores (y otros
multiplexores apropiados), mezcladores y multiplicadores de
frecuencia conocidos en la técnica. Así mismo, puede utilizarse un
filtro de multiplexación de división de longitud de onda (WDM) para
transmitir un par de señales ópticas de enlace descendente y de
enlace ascendente a lo largo de una única fibra óptica, reduciendo
de esta forma el número de fibras ópticas que van a ser desplegadas
en el sistema. Adicionalmente, las señales piloto (o de FSK)
empleadas en la presente invención con la finalidad de un control
de ganancia pueden ser así mismo utilizadas para establecer
comunicaciones digitales entre la unidad principal y las unidades
distantes.
En cuanto tal, el procedimiento y el sistema
para la distribución de señales de comunicación inalámbrica
multibanda de acuerdo con la presente invención proporcionan muchas
ventajas respecto de los sistemas de la técnica anterior, resumidas
de la forma siguiente:
- 1.
- El uso de antenas separadas de enlace descendente y de enlace ascendente dedicadas en cada unidad distante proporciona una forma sencilla y eficiente de transmitir y recibir señales de RF en múltiples bandas de frecuencias sobre el enlace descendente y sobre el enlace ascendente. Dicha implementación es especialmente efectiva al tratar con múltiples bandas de frecuencias inalámbricas (por ejemplo más de dos), incluyendo bandas entrelazadas (como por ejemplo bandas celulares y de iDEN). Así mismo, el contar con antenas separadas de enlace ascendente y de enlace descendente posibilita la recepción de señales de RF de enlace ascendente y la transmisión de señales de RF de enlace descendente para que estén espacialmente separadas en la presente invención. Dicha separación espacial crea una pérdida de propagación en las antenas de transmisión (enlace descendente) y de recepción (enlace ascendente), lo que contribuye a proteger los receptores de enlace ascendentes sensibles de que sean desensibilizados mediante fuertes señales de RF de enlace descendente y/o mediante productos de intermodulación de enlace descendente que caigan dentro de una o más bandas de frecuencias de enlace ascendente.
- 2.
- Mediante la separación de las señales de RF de enlace descendente (o de enlace ascendente) de acuerdo con la banda de frecuencias en cada unidad distante, las señales de RF en bandas de frecuencias diferentes son condicionadas de forma individual (por ejemplo, filtradas y amplificadas), antes de ser recombinadas para ser transmitidas hasta una antena de enlace descendente dedicada (o después de ser recibidas desde una antena de enlace ascendente dedicada).
- 3.
- Las diversas conversiones de frecuencias empleadas en la presente invención hace que sea posible separar las señales de RF de enlace descendente en grupos de RF de enlace descendente mediante una banda de frecuencias que utiliza medios factibles (como por ejemplo un filtrado de RF), de forma que estos grupos de RF de enlace descendente pueden ser individualmente condicionados (por ejemplo filtrados y amplificados) antes de ser transmitidos hasta una antena de enlace descendente situada en una unidad distante. Las conversiones de frecuencias pueden ser utilizadas de modo efectivo para impedir los efectos de interferencia y los productos de intermodulación entre bandas de frecuencias diferentes (de enlace descendente y de enlace ascendente).
- En cuanto tales, estas conversiones de frecuencias facilitan de modo efectivo el transporte y distribución de señales de RF inalámbricas en múltiples bandas de frecuencias, y son particularmente deseables al tratar con señales de RF en bandas de frecuencias adyacentes (y/o entrelazadas).
- 4.
- La ganancia para cada uno de los grupos de RF de enlace descendente es individualmente calibrada y establecida en un nivel prescrito, y ulteriormente mantenida a lo largo de los cambios de temperatura y otros efectos extraños.
- 5.
- La presente invención soporta tanto los protocolos FDD como TDD de una forma sencilla y flexible. El uso de un medio de conmutación para acoplar una antena TDD a una unidad distante, o la implementación de conmutadores de RF apropiados acoplados con un medio de detección de la potencia de RF en una unidad distante, proporciona una forma sencilla y efectiva de transmitir y recibir señales TDD. En dichas implementaciones se impide que el ruido transmitido sobre el enlace descendente desensibilice la recepción sobre el enlace ascendente (dado que el enlace ascendente y el enlace descendente comparten la misma banda de frecuencias para los protocolos TDD).
- 6.
- El empleo de una arquitectura híbrida estrella/en cascada novedosa proporciona una forma modular, flexible y eficiente, de distribuir señales de RF inalámbricas multibanda.
- 7.
- El uso de una señal piloto (o de una FSK) no solo proporciona una forma efectiva de mantener la ganancia deseada para cada uno de los grupos de RF de enlace descendente, sino que también puede ser utilizado para establecer un enlace de comunicación efectivo entre la unidad principal y las unidades distantes.
En general, la presente invención proporciona
una forma eficiente, flexible y económica de transportar y
distribuir señales de comunicación inalámbrica en múltiples bandas
de frecuencias (adyacentes, entrelazadas o de otro tipo).
Las características novedosas de la presente
invención, así como la invención misma, podrán ser comprendidas de
forma óptima a partir de los dibujos y de la descripción detallada
que siguen.
La Fig. 1 muestra una forma de realización
ejemplar de un sistema distribuido multibanda, en el cual una unidad
principal está enlazada con múltiples unidades distantes en una
arquitectura híbrida de estrella/en cascada de acuerdo con la
presente invención;
las Figs. 2A a 2D muestran diagramas de flujo
que ilustran un procedimiento ejemplar de la presente invención
para transportar y distribuir señales de comunicación inalámbrica
multibanda sobre el enlace descendente y sobre el enlace
ascendente;
las Figs. 3A y 3B muestran, respectivamente,
formas de realización ejemplares de una unidad principal y de una
unidad distante, de acuerdo con la presente invención;
las Figs. 4A y 4B muestran, respectivamente,
formas de realización alternativas de una unidad principal y de
una unidad distante de acuerdo con la presente invención; y
las Figs. 5A y 5B muestran dos formas de
realización ejemplares de una unidad de expansión de acuerdo con la
presente invención.
Aunque la descripción detallada que sigue
contiene muchos detalles específicos con fines ilustrativos,
cualquier persona experta en la materia podrá apreciar que existen
muchas variantes y alternativas a los detalles subsecuentes y que
se incluyen en el alcance de la invención. De acuerdo con ello, la
forma de realización ejemplar de la invención descrita a
continuación se expone sin merma alguna de su carácter general, y
sin la imposición de limitaciones a la invención reivindicada.
La Fig. 1 muestra una forma de realización
ejemplar de un sistema distribuido multibanda de comunicaciones
inalámbricas, de acuerdo con la presente invención. A modo de
ejemplo y para ilustrar el concepto principal y la estructura
topológica de una arquitectura híbrida de estrella/en cascada de la
presente invención, el sistema 100 distribuido multibanda de
comunicaciones inalámbricas comprende una unidad principal 101;
múltiples unidades distantes que incluyen una primera cadena en
cascada de unidades distantes 102, una unidad distante individual
103, y una segunda cadena en cascada de unidades distantes 104; y
unas primera y segunda unidades de expansión 105, 106. Una
pluralidad de redes 120 de comunicaciones inalámbricas, que incluyen
(sin que suponga limitación) unas estaciones base (BTS) iDEN,
celulares, PCS, de paginación, y WLAN, está conectada a la unidad
principal 101 mediante un medio 121 de transferencia de señal de RF
(como por ejemplo uno o más cables de RF coaxiales). La unidad
principal 101 está a su vez conectada a múltiples unidades distantes
y a unas unidades de expansión mediante una pluralidad de fibras
ópticas primarias 107-1 a 107-N, que
incluye una primera cadena en cascada de unidades distantes 102
mediante una fibra óptica primaria 107-1 y una
primera unidad de expansión 105 mediante una fibra óptica primaria
107-N. (Las unidades distantes enlazadas a la unidad
principal 101 mediante otros miembros de fibras ópticas primarias
107-1 a 107-N no se muestran en la
Fig. 1). La primera unidad de expansión 105 está también conectada
a la unidad individual 103 mediante una primera fibra óptica
secundaria 108, a una segunda cadena en cascada de unidades
distantes 104 mediante una segunda fibra óptica secundaria 109, y a
la segunda unidad de expansión 106 mediante una tercera fibra óptica
secundaria 110. (La segunda unidad de expansión 106 puede así mismo
estar conectada a unas unidades distantes y a unas unidades de
expansión adicionales que no se muestran en la Fig. 1).
En cuanto tal, el sistema 100 distribuido
multibanda de comunicaciones inalámbricas de la presente invención
utiliza una estructura híbrida de estrella/en cascada para enlazar
una unidad principal a múltiples unidades distintas distribuidas a
lo largo del sistema. La implementación de una o más unidades de
expansión proporciona así mismo una estructura jerárquica en la
cual las unidades de expansión sirven cada una como concentrador
intermedio y de esta forma enlazan una diversidad de unidades
distantes (en formas individuales y en cascada) con la unidad
principal en una estructura ramificada "en árbol". Esta
estructura novedosa de la presente invención proporciona una forma
modular, flexible y eficiente de transportar y distribuir señales
multibanda de comunicaciones inalámbricas, la cual es
particularmente efectiva en un entorno de interior.
En la presente invención, las redes 120 de
comunicaciones inalámbricas incluyen, sin que ello suponga
limitación, redes de paginación, celulares, PCS, UMTS, GSM, CDMA,
TDD, FDMA, GPS, EDGE, W-CDMA, bluetooth, WLAN (datos
de área amplia) y LAN (datos de área local), y similares. Algunas
de estas señales de RF de enlace descendente transmitidas desde
estas redes inalámbrica son multiplexadas por división de
frecuencias (FDD), de forma que las señales de RF de enlace
descendente y de enlace ascendente están separadas en frecuencia;
mientras que otras están duplexadas por división de tiempo (TDD),
de forma que las señales de enlace descendente y de enlace
ascendente comparten la misma banda de frecuencias pero son
multiplexadas en el tiempo.
Las Figs. 2A y 2B muestran dos diagramas de
flujo que ilustran un procedimiento ejemplar de la presente
invención para distribuir señales de comunicación inalámbrica
multibanda sobre el enlace descendente de acuerdo con la presente
invención. En la Fig. 2A se muestra una operación ejemplar de
enlace descendente en una unidad principal, a modo de ejemplo para
ilustrar el principio general de la presente invención. Una
pluralidad de conjuntos de RF de enlace descendente en una
pluralidad de bandas de frecuencias de RF de enlace descendente son
recibidas en la unidad principal en la etapa 201, en el que cada uno
de los conjuntos de RF de enlace descendente es una colección de
señales de RF de enlace descendente en una banda de frecuencias de
enlace descendente determinada transmitida desde una de las redes
de comunicaciones inalámbricas. Los conjuntos de RF de enlace
descendente son a continuación combinados en una señal combinada de
RF de enlace descendente en la etapa 202. La señal combinada de RF
de enlace descendente a continuación es dividida en múltiples partes
de RF de enlace descendente en la etapa 203, de forma que cada una
de las partes de RF de enlace descendente es esencialmente una
"copia" de la señal combinada de RF de enlace descendente en
el sentido de que contiene las señales de RF de enlace descendente
procedentes de todos los conjuntos de RF de enlace descendente. Las
partes de RF de enlace descendente son a continuación convertidas
en señales ópticas de enlace descendente en una correspondencia de
uno a uno en la etapa 204, las cuales son a continuación
transmitidas a múltiples unidades distantes y a una o más unidades
de expansión mediante fibras ópticas en la etapa 205.
En la Fig. 2B se muestra una operación de enlace
descendente ejemplar en una unidad ejemplar distante X, a modo de
ejemplo para ilustrar el principio general de la presente invención.
La señal óptica de enlace descendente suministrada es convertida en
una parte de RF de enlace descendente suministrada en la etapa 221.
La parte de RF de enlace descendente suministrada es a continuación
separada en una pluralidad de grupos de RF de enlace descendente
mediante una banda de frecuencias en la etapa 222, por medio de lo
cual cada grupo de RF de enlace descendente contiene señales de RF
de enlace descendente en una banda de frecuencias de enlace
descendente. (En el caso de que haya bandas de frecuencias
adyacentes/entrelazadas, un grupo de RF de enlace descendente
puede, dependiendo de la implementación, contener señales de RF de
enlace descendente en bandas de frecuencias correspondientes a uno
o más conjuntos de RF de enlace descendente). El condicionamiento de
señal de enlace descendente individual se lleva a cabo a
continuación sobre cada uno de los grupos de RF de enlace
descendente en la etapa 223, en la que el condicionamiento de señal
de enlace descendente incluye una o más etapas de amplificación de
RF, ajuste de la ganancia, y filtrado de RF. Una ventaja de llevar a
cabo una amplificación separada sobre cada uno de los grupos de RF
de enlace descendente es que pueden evitarse los productos de
intermodulación no lineales entre los grupos de RF de enlace
descendente. Los grupos de RF de enlace descendente condicionados
de forma individual son a continuación combinados y transmitidos
hasta una o más antenas de enlace descendente dedicadas en la
unidad distante X en la etapa 224. Nótese que en la presente
invención, cada unidad distante está en comunicación de RF con al
menos una antena de enlace descendente dedicada para manejar las
señales de RF de enlace descendente transmitidas desde la unidad
distante. Adicionalmente, es posible transmitir señales de RF de
enlace descendente en una banda de frecuencias TDD hasta una TDD
separada mediante la activación de un medio de conmutación de RF,
como se expone en la etapa 225; mientras se transmiten las señales
de RF de enlace descendente en todas las demás bandas de frecuencias
(que soportan los protocolos FDD) hasta una antena de enlace
descendente. A modo de ejemplo, la activación del modo de
conmutación de RF se lleva a cabo mediante la detección del nivel
de potencia de las señales TDD de enlace descendente; cuando hay un
nivel de potencia apreciable asociado con las señales TDD de enlace
descendente, el medio de conmutación de RF es activado para
transmitir; de no ser así el medio de comunicación de RF es activado
para recibir. (Debe destacarse que las señales TDD de enlace
descendente pueden ser alternativamente transmitidas junto con las
señales de RF de enlace descendente en otras bandas de frecuencias
FDD de enlace descendente hasta la antena de enlace descendente, y
las señales TDD de enlace ascendente pueden ser alternativamente
recibidas junto con las señales RF de enlace ascendente en otras
bandas de frecuencia FDD de enlace ascendente desde la antena de
enlace ascendente, mediante la implementación de los oportunos
conmutadores de RF y del medio de detección de la potencia de RF
situados en la unidad distante).
La Fig. 2A comprende así mismo una etapa 211 de
ejecución de una primera conversión de frecuencias global sobre uno
o más conjuntos de RF de enlace descendente, para situar los
conjuntos de RF de enlace descendente en unas bandas de frecuencias
disgregadas que estén lo suficientemente separadas para posibilitar
que un medio de filtrado de RF económico separe estas bandas de
frecuencias en grupos de RF de enlace descendente. De acuerdo con
ello, la Fig. 2B comprende así mismo una etapa 231 de ejecución de
una segunda conversión de frecuencias global sobre uno o más grupos
de RF de enlace descendente en una unidad distante X, que
sustancialmente anula el efecto de la primera conversión de
frecuencias global y de esta forma sitúa las señales de RF de enlace
descendente de nuevo, respectivamente, en sus bandas de frecuencias
de enlace descendente originales. Adicionalmente, puede haber unas
primera y segunda conversiones de frecuencias locales ejecutadas
sobre uno o más grupos de RF de enlace descendente en una unidad
distante X tal como se expone en las etapas 232, 233, por medio de
lo cual el condicionamiento de la señal de enlace descendente (por
ejemplo, el filtrado de RF y la amplificación de RF) sobre estos
grupos de RF de enlace descendente, puede llevarse a cabo de una
forma más efectiva en una o más bandas de frecuencias
intermedias.
La Fig. 2A comprende así mismo una etapa 212 de
inyección de un tono de calibración para llevar a cabo una
calibración de ganancia de extremo a extremo y de esta forma
determinar una ganancia prescrita para cada uno de los grupos de RF
de enlace descendente. La calibración de extremo a extremo para un
grupo de RF de enlace descendente específico se lleva a cabo
mediante la transmisión del tono de calibración, establecido en una
frecuencia dentro de la banda de frecuencias del grupo de RF de
enlace descendente que va a ser calibrado, desde la unidad
principal hasta las unidades distantes. En cada una de las unidades
distantes el tono calibrado pasa a través de una trayectoria de RF
de enlace descendente específica correspondiente al grupo de RF de
enlace descendente que va a ser calibrado. La trayectoria de RF de
enlace descendente contiene varios amplificadores de RF, elementos
de ajuste de la ganancia, filtros de RF para llevar a cabo el
condicionamiento de señal de enlace descendente. La intensidad del
tono calibrado se mide en el extremo de la trayectoria de RF de
enlace descendente. Esta medición, proporciona un indicador de la
ganancia del sistema a todo lo largo desde la unidad principal, a
través de la trayectoria de RF de enlace descendente específica,
hasta el punto de la unidad distante en el que las señales de RF de
enlace descendente estarían listas para ser transmitidas hasta la
antena de enlace descendente. En base a esta medición la ganancia
del grupo de RF de enlace descendente en las unidades distantes
puede ser ajustada para definir la ganancia del sistema hasta un
nivel prescrito, preciso. El procedimiento se repite para cada uno
de los grupos de RF de enlace descendente.
Para mantener la ganancia prescrita para cada
uno de los grupos de RF de enlace descendente a través de los
cambios de temperatura y de otros efectos, la Fig. 2A incluye así
mismo una etapa 213 de inyección de una señal de control de
ganancia de enlace descendente, como por ejemplo un piloto o una
señal de Manipulación por Desplazamiento de Frecuencia (FSK), para
cada una de las partes de RF de enlace descendente que preceden a
la etapa 204. La señal de control de ganancia de enlace descendente
se establece en una frecuencia fuera de cualquiera de las bandas de
frecuencia de enlace descendente (y de las bandas de frecuencia
convertidas). De acuerdo con ello, la Fig. 2B incluye así mismo una
etapa 234 de detección y correspondiente utilización de la señal de
control de ganancia de enlace descendente para mantener la ganancia
de cada uno de los grupos de RF de enlace descendente en el nivel
prescrito. A modo de ejemplo, inmediatamente después de que tiene
lugar la calibración de extremo a extremo para cada uno de los
grupos de enlace descendente, el nivel de potencia de la señal de
piloto puede ser medida para cada unidad distante.
Esta medición establece qué nivel de potencia
deseada de la señal piloto debe existir cuando la ganancia del
sistema se fija en el nivel prescrito. A continuación, en el curso
de la operación normal, cada unidad distante continuamente (o
periódicamente) verifica el nivel de potencia de la señal piloto
transmitida hasta ella y ajusta su ganancia para mantener el nivel
de potencia de la señal piloto en el valor deseado. Dado que cada
grupo de RF de enlace descendente se establece inicialmente mediante
la calibración de extremo a extremo es posteriormente mantenida en
referencia a la ganancia del sistema corregida mediante el uso de
la señal piloto.
Las Figs. 2C a 2D muestran dos diagramas de
flujo que ilustran un procedimiento ejemplar de la presente
invención para transmitir señales multibanda de comunicación
inalámbrica sobre el enlace ascendente. En la Fig. 2C se muestra
una operación de enlace ascendente ejemplar en la unidad distante
ejemplar X descrita en la Fig. 2B, a modo de ejemplo para ilustrar
el principio general de la presente invención. Múltiples señales de
RF de enlace ascendente en una pluralidad de bandas de frecuencias
de enlace ascendente son primeramente recibidas desde una antena de
enlace ascendente en una unidad distante X en la etapa 251. (Como en
el enlace descendente cada unidad distante está en comunicación de
RF con al menos una antena dedicada de enlace ascendente para
manejar las señales de RF de enlace ascendente). Las señales de RF
de enlace ascendente adicionales en la banda de frecuencias TDD
pueden ser recibidas separadamente en la unidad distante X mediante
una antena TDD mediante la activación de un conmutador de RF, como
se indica en la etapa 257. Las señales de RF de enlace ascendente
recibidas son a continuación separadas en una pluralidad de grupos
de RF de enlace ascendente mediante una banda de frecuencias en la
etapa 252. A continuación se lleva a cabo un condicionamiento de
señal de enlace ascendente individual sobre cada uno de los grupos
de RF de enlace ascendente en la etapa 253, la cual incluye una o
más etapas de amplificación de RF, ajuste de la ganancia, y filtrado
de RF. Los grupos individuales de RF de enlace ascendente
condicionados son a continuación combinados en una parte de RF de
enlace ascendente en la etapa 254, la cual es a continuación
convertida en una señal óptica de enlace ascendente en la etapa
255. La señal óptica de enlace ascendente es a continuación
transmitida hasta la unidad principal (o una unidad de expansión)
en la etapa 256. En cuanto tales, las múltiples señales ópticas de
enlace ascendente correspondientes a las múltiples partes de RF de
enlace ascendente son ópticamente transmitidas desde las unidades
distantes hasta la unidad principal.
En la Fig. 2D se muestra una operación ejemplar
de enlace ascendente en la unidad principal descrita en la Fig.
2A, a modo de ejemplo para ilustrar en mayor medida el principio
general de la presente invención. Las señales ópticas de enlace
ascendente suministradas a la unidad principal son primeramente
convertidas de nuevo en las partes de RF de enlace ascendente en la
etapa 271. Las partes de RF de enlace ascendente son a continuación
combinadas en una señal de RF de enlace ascendente combinada, en la
etapa 272, la cual es a continuación transmitida a las redes de
comunicaciones inalámbricas en la etapa 273.
La Fig. 2C comprende así mismo la ejecución de
unas primera y segunda conversiones de frecuencia local de enlace
ascendente sobre uno o más grupos de RF de enlace ascendente de
acuerdo con lo expuesto en las etapas 261, 262, para llevar a cabo
el condicionamiento de señal de enlace ascendente sobre estos grupos
de RF de enlace ascendente de una forma más efectiva en una o más
bandas de frecuencias intermedias. Para mantener la ganancia de
cada una de las bandas de frecuencias de enlace ascendente en un
nivel deseado, la Fig. 2C incluye así mismo una etapa 263 de
inyección de una señal de control de ganancia (por ejemplo una señal
piloto o una FSK) en la parte de RF de enlace ascendente que
precede a la etapa 255. De acuerdo con ello la Fig. 2D incluye así
mismo una etapa 281 de detección y correspondiente utilización de
una señal de control de ganancia para mantener la ganancia deseada
para cada una de las bandas de frecuencias de enlace ascendente en
la unidad principal.
Con referencia de nuevo a la Fig. 2B, la etapa
235 conlleva la desviación de una fracción de la parte de
radiofrecuencia de enlace descendente suministrada hasta las demás
unidades distantes, antes de la etapa 222. Dicho procedimiento se
lleva a cabo en aplicaciones en las que la unidad distante X está en
una cadena en cascada de unidades distantes (como por ejemplo la
primera cadena en cascada de las unidades distantes 102 de la Fig.
1). De modo similar, la Fig. 2C incluye así mismo una etapa 264 de
suministro de señales de RF de enlace ascendente adicionales desde
otras unidades distantes y de combinación de estas señales RF de
enlace ascendente adicionales con la parte de RF de enlace
ascendente, antes de la etapa 255. Este procedimiento tiene también
lugar en situaciones en las que la unidad distante X está en
cascada con otras unidades distantes.
Los expertos en la materia advertirán que las
formas de realización ejemplares de las Figs. 2A a 2D proporcionan
solo una de las muchas formas de transportar y distribuir señales de
comunicación inalámbrica multibanda de acuerdo con el principio de
la presente invención. En la presente memoria se incluyen diversos
cambios, sustituciones y alternativas que pueden llevarse a cabo
sin apartarse del principio y del alcance de la invención. Así
mismo, pueden diseñarse medios y procedimientos alternativos para
llevar a cabo las funciones referidas de una forma
eficiente/equivalente. La persona experta en la materia puede
diseñar un procedimiento concreto para distribuir señales de
comunicación inalámbrica multibanda de acuerdo con la presente
invención, para que se ajuste de forma óptima a una aplicación
determinada.
Los dibujos y la descripción que siguen
proporcionan formas de realización ejemplares de la unidad
principal, de las unidades distantes y de las unidades de expansión
mostradas en la Fig. 1 y descritas en las Figs. 2A a 2D.
La Fig. 3A muestra una forma de realización
ejemplar de una unidad principal de acuerdo con la presente
invención. En una ruta de enlace descendente, la unidad principal
300 comprende una interfaz 301 de RF de enlace descendente para
recibir una pluralidad de conjuntos de RF de enlace descendente en
una pluralidad de bandas de frecuencias de enlace descendente a
partir de una pluralidad de redes de comunicaciones inalámbricas; un
medio de conversión de frecuencias que incluye un primer mezclador
de tono global 305 (acoplado a un generador de tono global 315)
para llevar a cabo una primera conversión de frecuencias globales
sobre uno o más conjuntos de RF de enlace descendente; un
combinador 302 de RF de enlace descendente para combinar los
conjuntos de RF de enlace descendente recibidos en una señal de RF
de enlace descendente combinada; un conmutador de RF 303 acoplado a
un medio de calibración de ganancia constituido por un generador de
tono de calibración 304 con el fin de llevar a cabo una calibración
de ganancia de extremo a extremo; un divisor 306 de RF de enlace
descendente para dividir la señal de RF de enlace descendente
combinada en múltiples partes de RF de enlace descendente;
múltiples amplificadores 307-1 a
307-N de RF de enlace descendente para amplificar
las partes de RF de enlace descendente; múltiples combinadores
308-1 a 308-N de control de ganancia
de enlace descendente para inyectar una señal de control de
ganancia (por ejemplo una señal piloto) en cada una de las partes de
RF de enlace descendente; y múltiples convertidores de señal RF a
óptica 309-1 a 309-N para convertir
las partes de RF de enlace descendente junto con las señales piloto
inyectadas en señales ópticas de enlace descendente, las cuales son
a continuación transmitidas hasta las unidades distantes mediante
múltiples fibras ópticas de enlace descendente
310-1 a 310-N. Nótese que
estructuralmente, el divisor 306 de RF de enlace descendente conduce
de modo efectivo hasta las múltiples trayectorias
311-1 a 311-N de RF de enlace
descendente, incluyendo cada una un amplificador de RF de enlace
descendente, un combinador de control de señal de ganancia de enlace
descendente, seguido por un convertidor de señal de RF a
óptica.
Un conmutador de RF 303 sirve para facilitar la
calibración de ganancia de extremo a extremo anteriormente
descrita. Al llevar a cabo inicialmente una calibración de extremo a
extremo para cada uno de los grupos de RF de enlace descendente (o
cuando no hay transmisión de señales de RF de enlace descendente),
el conmutador de RF 303 invierte el generador de tono de
calibración 304, para permitir que un tono de calibración pase y
para la división adicional a lo largo de múltiples trayectorias de
RF de enlace descendente 311-1 a
311-N. La frecuencia del tono de calibración se
ajusta para que se sitúe dentro de la banda de frecuencias de un
grupo de RF de enlace descendente específico que va a ser calibrado.
El tono de calibración es transmitido hasta las unidades distantes,
donde es medido y la ganancia del grupo de RF de enlace descendente
específico es fijada en consonancia con un nivel prescrito. Después
de que se ha llevado a cabo la calibración de extremo a extremo,
para cada uno de los grupos de RF de enlace descendente, el
conmutador de RF 303 se invierte en sentido contrario para conectar
el combinador de RF de enlace descendente 302 con el divisor de RF
de enlace descendente 306, permitiendo de esta forma el paso de las
señales de RF de enlace descendente durante la operación
normal.
Sobre la ruta de enlace ascendente, la unidad
principal 300 comprende múltiples convertidores de señal óptica a
RF 321-1 a 321-N para convertir
múltiples señales ópticas de enlace ascendente suministradas a la
unidad principal mediante múltiples fibras ópticas de enlace
ascendente 320-1 a 320-N en
múltiples partes de RF de enlace ascendente; múltiples elementos de
división de RF de enlace ascendente 327-1 a
327-N para extraer una señal de control de
ganancia, como por ejemplo una señal piloto, desde cada una de las
partes de RF de enlace ascendente; múltiples elementos de control
de ganancia de enlace ascendente 322-1 a
322-N para utilizar la señal de control de ganancia
extraída para ajustar la ganancia de cada una de las partes de RF de
enlace ascendente; múltiples amplificadores de RF de enlace
ascendente 323-1 a 323-N para
amplificar las partes de RF de enlace ascendente; un combinador 324
de RF de enlace ascendente para combinar las partes de RF de enlace
ascendente en una señal de RF de enlace ascendente combinada; y una
interfaz 325 de RF de enlace ascendente para transmitir la señal de
RF de enlace ascendente combinada hasta las redes de comunicaciones
inalámbricas. En cuanto tales, hay efectivamente múltiples
trayectorias 326-1 a 326-N de RF de
enlace ascendente que convergen en el combinador 324 de RF de
enlace ascendente, donde cada una de las trayectorias de RF de
enlace ascendente incluye un convertidor de señal óptica a señal de
RF, un elemento de división de RF de enlace ascendente; un elemento
de control de ganancia de enlace ascendente y un amplificador de RF.
También pueden implementarse elementos adicionales de
condicionamiento de señal de RF (como por ejemplo filtros de RF) en
cada una de las trayectorias de RF de enlace ascendente.
La Fig. 3B ilustra una forma de realización
ejemplar de una unidad distante de acuerdo con la presente
invención. Sobre la ruta de enlace descendente, la unidad distante
390 comprende un convertidor 351 de señal óptica a RF que
convierte una señal óptica de enlace descendente suministrada por
una fibra óptica 367 de enlace descendente en una parte de RF de
enlace descendente suministrada (la cual puede incluir una señal de
control de ganancia, como por ejemplo una señal piloto); un
amplificador 352 de RF de enlace descendente para amplificar la
parte de RF de enlace descendente suministrada; un elemento 364 de
división de RF de enlace descendente para extraer una señal de
control de ganancia 353 para utilizar la señal de control de
ganancia extraída para llevar a cabo un ajuste de ganancia; un
montaje 354 de filtrado de división de enlace descendente
consistente en una pluralidad de filtros de RF de enlace
descendente 354-1 (para una banda de frecuencias -
1) a 354-N (para una banda de frecuencias TDD) para
dividir la parte de RF de enlace descendente en una pluralidad de
grupos de RF de enlace descendente mediante una banda de
frecuencias; y una pluralidad de montajes 355-1 a
355-N de condicionamiento de señal de enlace
descendente para llevar a cabo un condicionamiento de señal de
enlace descendente individual (por ejemplo, una amplificación de RF
y un filtrado de RF) sobre cada uno de los grupos de RF de enlace
descendente. El resto de los montajes de condicionamiento de señal
de enlace descendente está en comunicación de RF con un montaje 395
de combinación de filtrado de enlace descendente el cual combina
los grupos de RF de enlace descendente condicionados individuales en
una señal de transmisión de RF de enlace descendente para ser
transmitida a una antena de enlace descendente 356. Nótese que la
antena de enlace descendente 356 está dedicada para manejar las
señales de RF de enlace descendente en todas las otras bandas de
frecuencias de enlace descendente (FDD) (distintas de la banda TDD)
transmitidas desde la unidad distante 390.
En la forma de realización de la Fig. 3B, cada
uno de los filtros de RF constitutivos situados en el montaje 354
de filtrado de división de enlace descendente tiene un paso de banda
de frecuencia característico, para permitir que las señales de RF
en una banda de frecuencias seleccionada pase y filtre las señales
de RF en todas las demás bandas de frecuencias. Cada montaje de
condicionamiento de señal de enlace descendente genéricamente
comprende uno o más amplificadores de RF, unos elementos de control
de ganancia, y unos filtros de RF, según se ejemplifica en los
montajes 355-M y 355-N de
condicionamiento de señal de enlace descendente. El montaje
355-1 de condicionamiento de señal de enlace
descendente incluye así mismo un segundo mezclador de tono global
360 (acoplado a un generador de tono global 365), para llevar a cabo
una segunda conversión de frecuencias global que sustancialmente
anule los efectos de la primera conversión de frecuencias global
llevada a cabo sobre las señales de RF de enlace descendente en la
banda - 1 de frecuencias en la unidad principal 300 de la Fig. 3A.
(Nótese: el generador de tono global 365 de la unidad remota 350 de
la Fig. 3B es sustancialmente el mismo que el generador de tono
global 315 situado en la unidad principal 300 de la Fig. 3A.
Alternativamente, la señal de tono global generada por el generador
de tono global 315 situado en la unidad principal 300 de la Fig. 3A
puede ser transmitida a cada una de las unidades distantes del
sistema, y acoplada al mezclador de tono global 360 situado en la
unidad distante 390, por ejemplo. Así mismo, la combinación del
primer mezclador de tono global 305 situado en la unidad principal
300 de la Fig. 3A y del segundo mezclador de tono global 360
situado en la unidad distante 390 de la Fig. 3B constituye una forma
de realización de un medio de conversión de frecuencias de la
presente invención). El montaje 355-2 de
condicionamiento de señal de enlace descendente incluye unos
primero y segundo mezcladores 361, 362 de tono local de enlace
descendente (acoplados a un generador 363 de tono local de enlace
descendente) para llevar a cabo unas primera y segunda conversiones
de frecuencias locales sobre las señales de RF de enlace
descendente en la banda - 2 de frecuencias, posibilitando de esta
forma el condicionamiento de frecuencias de señal de enlace
descendente (por ejemplo la amplificación de RF y el filtrado de
RF) sobre estas señales de RF de forma que se lleven a cabo de una
forma más eficiente en la banda de frecuencias intermedia. (Nótese:
la combinación de los primero y segundo mezcladores 361, 362 de
tono local de enlace descendente proporciona otra forma de
realización de un medio de conversión de frecuencias en la presente
invención).
Sobre la ruta de enlace descendente, la unidad
distante 390 comprende un montaje 396 de filtrado de división de
enlace descendente para dividir múltiples señales de RF de enlace
descendente de una pluralidad de bandas de frecuencias de enlace
descendente en una pluralidad de grupos de RF de enlace ascendente
mediante una banda de frecuencias; una pluralidad de montajes
372-1 a 372-N de condicionamiento de
señal de enlace ascendente para llevar a cabo un condicionamiento
individual de señal de enlace ascendente sobre cada uno de los
grupos de RF de enlace ascendente; un montaje 373 de combinación de
filtrado de enlace ascendente para combinar los grupos de RF de
enlace ascendente en una parte de RF de enlace ascendente; un
elemento 374 de combinación de RF de enlace ascendente para
combinar una señal de control de ganancia de enlace ascendente, como
por ejemplo una señal piloto, con la parte de RF de enlace
ascendente; un amplificador 375 de RF de enlace ascendente para
amplificar la parte de RF de enlace ascendente (junto con la señal
piloto inyectada); y un convertidor 376 de señal de RF a señal
óptica para convertir la parte de RF de enlace ascendente (junto con
la señal piloto inyectada) en una señal óptica de enlace
ascendente, la cual es a continuación transmitida hasta la unidad
principal 300 de la Fig. 3A (o a una unidad de expansión no
mostrada) mediante una fibra óptica de enlace ascendente 377.
En la forma de realización de la Fig. 3B, el
montaje 396 de filtrado de división de enlace ascendente está en
comunicación de RF con una antena de enlace ascendente 370, dedicada
para recibir señales de RF de enlace ascendente en todas las bandas
de frecuencias de enlace ascendente. Cada uno de los filtros de RF
de enlace ascendente constitutivos situados en el montaje 396 de
filtrado de división de enlace ascendente se caracteriza por un
paso de banda de frecuencias distinto, para dejar que las señales de
RF de enlace ascendente de una banda de frecuencias de enlace
ascendente seleccionada pasen y bloqueen las señales de RF en todas
las demás bandas de frecuencias. Cada montaje de condicionamiento
de señal de enlace ascendente genéricamente comprende uno o más
amplificadores de RF y uno o más filtros de RF. El montaje
372-M de condicionamiento de señal de enlace
ascendente incluye unos primero y segundo mezcladores 381, 382 de
tono local de enlace ascendente (acoplados a un generador 383 de
tono local de enlace ascendente) para llevar a cabo unas primera y
segunda conversiones de frecuencias locales de enlace ascendente
sobre las señales de RF de enlace ascendente en la banda - M de
frecuencias de enlace ascendente, permitiendo con ello que el
condicionamiento de señal de enlace ascendente (por ejemplo el
filtrado de RF y la amplificación de RF) sobre estas señales de
enlace ascendente se lleven a cabo de una forma más efectiva en una
banda de frecuencias intermedia. (Nótese: la combinación de los
primero y segundo mezcladores 381, 382 de tono local de enlace
ascendente constituye también una forma de realización de un medio
de conversión de frecuencias en la presente invención).
En la unidad distante 390, más que utilizar una
antena TDD separada, un conmutador 391 de RF de enlace descendente
y un conmutador 392 de RF de enlace ascendente son implementados
respectivamente en un montaje 355-N de
condicionamiento de señal de enlace descendente y en un montaje
372-N de condicionamiento de señal de enlace
ascendente. El conmutador 391 de RF de enlace descendente y el
conmutador 392 de RF de enlace ascendente están así mismo
conectados a un elemento 393 de detección de potencia de enlace
descendente, acoplado al montaje 355-N de
condicionamiento de señal de enlace descendente para detectar el
nivel de potencia de las señales TDD de enlace descendente. En este
caso, un montaje 395 de combinación de filtrado de enlace
descendente está acoplado a todos los montajes
355-1 a 355-N de condicionamiento de
señal de enlace descendente, y está así mismo en comunicación de RF
con la antena 356 de enlace descendente. Un montaje 396 de filtrado
de división de enlace ascendente, en comunicación con la antena de
enlace ascendente 370, está acoplada a todos los montajes
372-1 a 372-N de condicionamiento
de señal de enlace ascendente. En funcionamiento, tras la detección
de un nivel de potencia apreciable asociado con las señales TDD de
enlace descendente, el elemento 393 de detección de potencia de
enlace descendente provoca que el conmutador 391 de RF de enlace
descendente se cierre (dejando al tiempo que el conmutador 392 de
RF de enlace ascendente se abra), permitiendo de esta forma que las
señales TDD de enlace descendente sean transmitidas, junto con las
señales RF FDD de enlace ascendente en otras bandas de frecuencias
de enlace descendente, hasta la antena de enlace descendente 356. Al
contrario, si no se detecta ninguna potencia sobre la trayectoria
TDD de enlace descendente, el elemento 393 de detección de potencia
de enlace descendente mantiene el conmutador 392 de RF de enlace
descendente cerrado (dejando al tiempo abierto el conmutador 391 de
RF de enlace descendente) posibilitando con ello que las señales TDD
de enlace ascendente sean recibidas, junto con las señales de RF
FDD de enlace ascendente en otras bandas de frecuencias de enlace
ascendente, desde la antena de enlace ascendente 370. Una desventaja
de esta forma de realización es que algunos protocolos TDD
requieren la transmisión y recepción de señales TDD desde el mismo
emplazamiento, con el fin de asegurar las mismas características de
propagación de RF tanto para las señales TDD de enlace ascendente
como de enlace descendente.
En la forma de realización de la Fig. 3B, que
tiene unas antenas de enlace ascendente y de enlace descendente
separadas, no solo se simplifica la transmisión y recepción de las
señales de RF (FDD) en múltiples bandas de RF, sino que también
posibilita la recepción de señales de RF de enlace ascendente y la
transmisión de señales de RF de enlace descendente para que estén
espacialmente separadas en la presente invención. Dicha separación
espacial crea una pérdida de propagación entre las antenas de
transmisión (enlace descendente) y recepción (enlace ascendente),
lo cual contribuye a proteger los sensibles receptores de enlace
ascendente de su desensibilización por fuertes señales de RF de
enlace descendente y/o por productos de intermodulación de enlace
descendente que caigan dentro de una o más bandas de frecuencias de
enlace ascendente.
La unidad distante 390 comprende así mismo un
convertidor 363 de señal de RF a señal óptica para convertir una
fracción de la parte suministrada de RF de enlace descendente
desviada del elemento 364 de división de RF de enlace descendente
en una señal óptica, la cual va a ser transmitida a otras unidades
distantes mediante una primera fibra óptica auxiliar 368. Hay
también un convertidor 384 de señal óptica a señal RF para convertir
las señales ópticas adicionales de enlace ascendente transmitidas
desde otras unidades distantes mediante una segunda fibra óptica
auxiliar 378 en señales adicionales de RF de enlace ascendente, las
cuales son a continuación combinadas con la parte de RF de enlace
ascendente (junto con una señal de control de ganancia, como por
ejemplo una señal piloto) mediante el elemento 374 de combinación de
RF de enlace ascendente. La señal combinada de RF de enlace
ascendente es a continuación convertida en una señal óptica de
enlace ascendente, para ser transmitida hasta la unidad principal
(o hasta una unidad de expansión).
La Fig. 4A muestra una forma de realización
alternativa de una unidad principal de acuerdo con la presente
invención. La unidad principal 400 comprende una interfaz 401 de RF
de enlace descendente para recibir una pluralidad de conjuntos de
RF de enlace descendente en una pluralidad de bandas de frecuencia
de enlace descendente desde una pluralidad de redes de
comunicaciones inalámbricas; un primer mezclador de tono global 416
(acoplado con un generador 415) para llevar a cabo una primera
conversión de frecuencia global sobre uno o más conjuntos de RF de
enlace descendente; un combinador 402 de RF de enlace descendente
para combinar los conjuntos de RF de enlace descendente en una
señal de RF de enlace descendente combinada; un amplificador 403 de
RF de enlace descendente para amplificar la señal de RF de enlace
descendente combinada; un combinador 404 de señal de control de
ganancia de enlace descendente para inyectar una señal de control de
ganancia de enlace descendente en forma de señal piloto en la señal
de RF de enlace descendente combinada; un divisor 405 de RF de
enlace descendente para dividir la señal de RF de enlace
descendente combinada junto con la señal piloto inyectada en
múltiples partes de RF de enlace descendente; y múltiples
convertidores 406-1 a 406-N ópticos
de señal de RF a señal óptica sobre la ruta de enlace descendente.
Un medio de calibración de ganancia en forma de generador de tono
de calibración 407 está en comunicación de RF con un combinador 402
de RF de enlace descendente con el fin de llevar a cabo una
calibración de ganancia de extremo a extremo para cada uno de los
grupos de RF de enlace descendente. En cuanto tal, el divisor 405
de RF crea de forma efectiva múltiples trayectorias
408-1 a 408-N de RF de enlace
descendente, incluyendo cada una un convertidor de señal de RF a
señal óptica. Elementos adicionales de condicionamiento de señal de
RF de enlace descendente, como por ejemplo filtros de RF, elementos
de ajuste de ganancia de enlace descendente y elementos de
conversión de frecuencias, pueden ser así mismo implementados en
cada una de las trayectorias de RF de enlace descendente.
La unidad principal 400 comprende así mismo
múltiples convertidores 421-1 a
421-N de señal óptica a señal de RF para convertir
múltiples señales ópticas de enlace ascendente en partes de RF de
enlace ascendente; un combinador 422 de RF de enlace ascendente
para combinar las partes de RF de enlace ascendente en una señal
combinada de RF de enlace ascendente; un elemento 427 de división de
RF de enlace ascendente para extraer una señal de control de
ganancia por ejemplo una señal piloto; un elemento 423 de control de
ganancia de enlace ascendente para utilizar la señal de control de
ganancia extraída para llevar a cabo un ajuste de ganancia; un
amplificador 424 de RF de enlace ascendente para amplificar la señal
combinada de RF de enlace ascendente; y una interfaz 425 de RF de
enlace ascendente para transmitir la señal combinada de RF de enlace
ascendente hasta las redes de comunicaciones inalámbricas. En
cuanto tales, hay múltiples trayectorias 426-1 a
426-N de RF de enlace ascendente que convergen en
el combinador 422 de RF de enlace ascendente, donde cada trayectoria
de RF de enlace ascendente incluye un convertidor de señal óptica a
RF. Unos elementos adicionales de condicionamiento de señal de RF
de enlace ascendente (como por ejemplo filtros de RF) pueden también
implementarse en cada una de las trayectorias de RF de enlace
ascendente.
Una característica notable de la forma de
realización de la Fig. 4A es que cada señal óptica de enlace
descendente está emparejada con una señal óptica de enlace
ascendente mediante un filtro de multiplexión por división de onda
(WMD). De esta forma se utiliza una sola fibra óptica, y no un par
de fibras, para soportar las señales ópticas de enlace ascendente y
de enlace descendente. A modo de ejemplo, una primera señal óptica
de enlace descendente que sale de la primera trayectoria
408-1 de RF de enlace descendente y una primera
señal óptica de enlace ascendente que va a ser dirigida hasta la
primera trayectoria 426-1 de RF de enlace ascendente
quedan unidas mediante un primer filtro WDM 411, el cual está
ópticamente acoplado a la primera fibra óptica 410. Así mismo, una
enésima señal óptica que sale de la trayectoria
408-N de RF de enlace descendente y una enésima
señal óptica de enlace descendente puede ser dirigida hasta la
trayectoria 426-N de RF de enlace ascendente quedan
unidas mediante un segundo filtro WDM 413, el cual está ópticamente
acoplado a la segunda fibra óptica 412; y así sucesivamente. Un
filtro WDM posibilita que diferentes longitudes de onda ópticas sean
transmitidas/recibidas a través de una sola fibra óptica actuando
como duplexor de frecuencia óptica. Por ejemplo, una WDM aproximada
puede ser utilizada con la señal óptica de enlace descendente
transmitida en una longitud de onda óptica de enlace descendente de
1310 nm y con la señal óptica de enlace ascendente transmitida en
una longitud de onda de enlace ascendente de 1550 nm. También pueden
utilizarse otras longitudes de onda ópticas de forma
correspondiente.
La Fig. 4B muestra otra forma de realización de
una unidad distante de acuerdo con la presente invención. La unidad
distante 450 hace uso de la forma de realización de la Fig. 3B,
según se indica mediante el recuadro de puntos 455 con fines
ilustrativos, y así mismo utiliza unos filtros de WDM para
transmitir señales ópticas de enlace descendente y de enlace
ascendente a lo largo de una sola fibra óptica. A modo de ejemplo,
un primer filtro WDM 451 está ópticamente acoplado a la fibra
óptica de enlace descendente 367 y a una fibra óptica de enlace
ascendente 377 de forma que la señal óptica de enlace descendente
suministrada y la señal óptica de enlace ascendente que va a ser
transmitida son multiplexadas (por ejemplo, duplexadas) sobre una
primera fibra óptica 452. De modo similar, un segundo filtro WDM
453 está ópticamente acoplado a la primera fibra óptica auxiliar
368 y a una segunda fibra óptica auxiliar 378, de forma que las
respectivas señales ópticas de enlace descendente y de enlace
ascendente correspondientes a las señales de RF de enlace
descendente que van a ser desviadas y las señales de RF de enlace
ascendente adicionales recibidas por las unidades distantes son
multiplexadas sobre una segunda fibra óptica 454.
Las Figs. 5A y 5B muestran dos formas de
realización ejemplares de una forma de realización de acuerdo con
la presente invención. En la Fig. 5A, la unidad de expansión 500
comprende un montaje de enlace descendente 510 y un montaje de
enlace ascendente 520. El montaje de enlace descendente 510
incluye un convertidor 502 de señal óptica a señal de RF para
convertir una señal óptica de enlace descendente suministrada por
una fibra óptica de enlace descendente 501 en una señal de RF; un
amplificador 503 de RF de enlace descendente para amplificar la
señal de RF; un convertidor de enlace descendente 504 de señal de RF
a señal óptica para convertir la señal de RF amplificada de nuevo
en una señal óptica amplificada; y un divisor óptico 505 para
dividir la señal óptica amplificada en múltiples señales ópticas
secundarias, las cuales van a ser transmitidas a unas unidades
distantes adicionales (y/o una o más unidades de expansión de nivel
inferior) mediante múltiples fibras de enlace descendente
secundarias 506-1 a 506-K (K >
1). El montaje de enlace ascendente 520 incluye un combinador
óptico 512 para combinar múltiples señales ópticas de enlace
ascendente suministradas por múltiples fibras de enlace ascendente
secundarias 511-1 a 511-J (J > 1)
en una señal óptica combinada; un convertidor de enlace ascendente
513 de señal óptica a señal de RF para convertir la señal óptica
combinada en una señal de RF combinada; un amplificador 504 de RF
de enlace ascendente para amplificar la señal de RF combinada; y un
convertidor de enlace ascendente 515 de señal de RF a señal óptica
para convertir la señal de RF de nuevo en una señal óptica de
enlace ascendente combinada, la cual va a ser transmitida hasta la
unidad principal (o hasta una unidad de expansión de nivel
superior) mediante una fibra óptica de enlace ascendente 516.
La Fig. 5B muestra una forma de realización
alternativa de una unidad de expansión de acuerdo con la presente
invención. A modo de ejemplo, la unidad de expansión 550 comprende
un convertidor de enlace descendente 551 de señal óptica a señal de
RF para convertir una señal óptica de enlace descendente en una
señal de RF; un amplificador 552 de RF de enlace descendente para
amplificar la señal de RF; un divisor 553 de RF de enlace
descendente para dividir la señal de RF amplificada en múltiples
señales de RF secundarias; y múltiples convertidores de señal de RF
a señal óptica 554-1 a 554-K (K
> 1) para convertir las señales secundarias de RF en señales
ópticas secundarias sobre la ruta de enlace descendente. La unidad
de expansión 550 comprende así mismo múltiples convertidores de
señal óptica a señal de RF 571-1 a
571-J (J > 1) para convertir múltiples señales
ópticas de enlace ascendente en múltiples señales de RF de enlace
ascendente; un combinador 572 de RF de enlace ascendente para
combinar las señales RF de enlace ascendente en una señal de RF
combinada; un amplificador 573 de RF de enlace ascendente para
amplificar la señal de RF combinada; y un convertidor de enlace
ascendente 574 de señal de RF en señal óptica para convertir la
señal de RF amplificada de nuevo en una señal óptica de enlace
ascendente combinada.
Además de las señales de división/combinación de
RF, por oposición a las señales ópticas de división/combinación de
la forma de realización de la Fig. 5A, otra característica
distintiva de la Fig. 5B es que los filtros WDMA están
implementados para transmitir señales ópticas de enlace descendente
y de enlace ascendente a través de una sola fibra óptica. Por
ejemplo, un primer filtro WDM 561 está ópticamente acoplado al
convertidor de enlace descendente 551 de señal óptica a señal de
RF y a un convertidor de enlace ascendente 574 de señal de RF a
señal óptica, de forma que la señal óptica de enlace descendente
suministrada y la señal óptica de enlace ascendente combinada que
va a ser transmitida son multiplexadas (por ejemplo, duplexadas)
sobre una sola fibra óptica 562. Así mismo, una pluralidad de
filtros WDM secundarios, que incluye unos primero y segundo filtros
WDM secundarios 563, 564, están ópticamente acoplados a los
convertidores de enlace descendente 554-1 a
554-K de señal de RF a señal óptica y a los
convertidores de enlace ascendente 571-1 a
571-J de señal óptica a señal de RF en un lado, y a
una serie de fibras ópticas secundarias que incluyen unas primera y
segunda fibras secundarias 565, 566 en el otro. En cuanto tal, cada
parte de una señal óptica secundaria de enlace descendente y una
señal óptica de enlace ascendente es transmitido sobre una sola
fibra óptica.
Las personas expertas en la materia podrán
advertir que las formas de realización ejemplares anteriormente
descritas proporciona únicamente algunas entre muchas formas de
realización de la unidad principal, de las unidades distantes y de
las unidades de expansión en un sistema distribuido multibanda de
comunicaciones inalámbricas de acuerdo con la presente invención.
Los expertos en la materia apreciarán también que en la presente
memoria pueden llevarse a cabo diversos cambios, sustituciones y
alternativas sin apartarse del principio y del alcance de la
invención. De acuerdo con ello, pueden construirse diversos sistemas
distribuidos multibanda de comunicación inalámbrica de acuerdo con
el principio de la presente invención.
Por ejemplo, en la forma de realización de la
Fig. 3A o de la Fig. 4A, la señal combinada de RF de enlace
descendente en la unidad principal puede primeramente ser convertida
en una señal óptica combinada, la cual sea a continuación divida en
múltiples señales ópticas de enlace descendente mediante un
apropiado medio de división óptica conocido en la técnica. Así
mismo, múltiples señales ópticas de enlace ascendente conocidas en
la unidad principal pueden ser primeramente combinadas en una señal
óptica combinada mediante un apropiado medio de combinación óptico
conocido en la técnica, la cual es a continuación convertida en una
señal de RF combinada para ser transmitida a las redes de
comunicaciones inalámbricas.
Diversos medios de división de RF, medios de
combinación de RF, medios de filtro de RF, medios de conmutación de
RF, y medios de conversión de frecuencias mostrados en las formas
de realización anteriores pueden ser suministrados mediante
divisores de RF, combinadores de RF, filtradores de RF, conmutadores
de RF, circuladores de RF, combinadores de potencia, duplexores,
triplexores (y otros multiplexores apropiados), mezcladores y
multiplicadores de frecuencias conocidos en la técnica. Las diversas
fibras ópticas son preferentemente fibras monomodo aunque también
pueden implementarse, si se desea, fibras multimodo. La conversión
entre las señales de RF y las señales ópticas se lleva típicamente
a cabo mediante la utilización de señales de RF para modular un
portador óptico. La longitud de onda del portador óptico determina
la longitud de onda de la señal óptica.
Así mismo, en aplicaciones en las que se desean
múltiples antenas direccionales, una pluralidad de antenas de
enlace descendente, y/o una pluralidad de antena de enlace
ascendente, puede ser diseñada para cada una de las unidades
distantes en un sistema distribuido multibanda de comunicación
inalámbrica de acuerdo con la presente invención.
Así mismo, las señales pilotos (o FSK) empleadas
en la presente invención con la finalidad del control de ganancia
pueden así mismo utilizarse para establecer comunicaciones digitales
entre la unidad principal y las unidades distantes. Los expertos en
la materia podrán advertir que cualquier otra señal envolvente
constante puede ser funcionalmente equivalente a una señal piloto
(o FSK). De hecho, una señal envolvente no constante puede también
ser utilizada como señal de control de ganancia si se desea. (En
dicho caso, se mediría la potencia del tiempo medio de la señal
de control de ganancia para estimar su nivel de potencia).
En general, el experto debe saber cómo diseñar
una unidad principal, unas unidades distantes y unas unidades de
expansión apropiadas para construir un sistema distribuido
multibanda de comunicación inalámbrica de acuerdo con la presente
invención, para una aplicación determinada.
El sistema distribuido multibanda de
comunicación inalámbrica de la presente invención proporciona
ventajas sobre los sistemas de la técnica anterior que se resumen
como sigue:
- 1.
- El uso de antenas separadas dedicadas de enlace descendente y de enlace ascendente para cada unidad distante proporciona una forma simple y eficiente de transmitir y recibir señales de RF en múltiples bandas de frecuencias sobre el enlace descendente y el enlace ascendente. Dicha implementación es especialmente efectiva al tratar con múltiples (por ejemplo más de dos) bandas de frecuencia inalámbricas, incluyendo bandas entrelazadas (como por ejemplo bandas modulares e iDEN). Así mismo, el contar con antenas separadas de enlace ascendente y de enlace descendente posibilita la recepción de señales de RF de enlace descendente y la transmisión de señales de RF de enlace descendente para que estén separadas espacialmente en la presente invención. Dicha separación espacial crea una pérdida de separación entre las antenas de transmisión (de enlace descendente) y de recepción (de enlace ascendente), lo cual contribuye a proteger los receptores de enlace ascendente sensibles de que sean desensibilizados mediante fuertes señales de RF de enlace descendente y/o mediante productos de intermodulación de enlace descendente que caigan dentro de una o más bandas de frecuencias de enlace ascendente.
- 2.
- Mediante la separación de señales de RF de enlace descendente (o de enlace ascendente) de acuerdo con una banda de frecuencias en cada unidad distante, las señales de RF en bandas de frecuencias diferentes son individualmente condicionadas (por ejemplo amplificadas y filtradas), antes de ser recombinadas para ser transmitidas hasta una antena de enlace descendente.
- 3.
- Las diversas conversiones de frecuencias de la presente invención proporcionan muchas ventajas. Primeramente, mediante la colocación de los conjuntos de RF de enlace descendente en bandas de frecuencias disgregadas que estén lo suficientemente separadas, las conversiones de frecuencia globales hacen posible separar las señales de RF de enlace descendente en grupos de RF de enlace descendente que utilizan medios factibles (como por ejemplo el filtrado de RF) existentes en una unidad distante, de forma que estos grupos de RF de enlace descendente pueden ser individualmente condicionados (por ejemplo, filtrados y amplificados) antes de ser transmitidos hasta una antena de enlace descendente. Las conversiones de frecuencias globales pueden ser efectivamente utilizadas para impedir los efectos de interferencia y los productos de intermodulación entre diferentes bandas de frecuencias. Las segundas conversiones de frecuencias locales llevadas a cabo en una unidad distante posibilitan que los grupos de RF de enlace descendente (o de enlace ascendente) sean filtrados de un modo más efectivo situando algunas de ellas en bandas de frecuencias intermedias. Por ejemplo, en la banda GSM extendida del Reino Unido, la banda de frecuencias de enlace descendente es solo 10 MHz por encima de la banda de frecuencias de enlace ascendente. Sin el filtrado en una banda de frecuencia intermedia de acuerdo con lo anteriormente descrito, sería muy difícil impedir la aparición de ruido de enlace descendente en la banda de enlace ascendente y en consecuencia la desensibilización de los receptores sobre el enlace ascendente. Pero la conversión de frecuencias locales de la banda de enlace descendente a una frecuencia inferior posibilita el económico filtrado del ruido de enlace descendente que, de no ser así, se transmitiría a la banda de enlace ascendente. Otro aspecto a señalar es que sin la conversión de frecuencia global, la banda de enlace descendente iDEN (851 a 869 MHz) estaría demasiado próxima a la banda celular de enlace ascendente (824 a 849 MHz) para la separación económica de estas dos bandas de frecuencia, resultando de esta forma prácticamente imposible el filtrado/amplificación de las señales de RF en cada una de las bandas de frecuencias. En cuanto tales, estas conversiones de frecuencia facilitan de manera efectiva el transporte y distribución de señales de RF inalámbricas en múltiples bandas de frecuencias y son particularmente deseables al tratar con señales de RF en bandas de frecuencias adyacentes (y/o entrelazadas).
- 4.
- La ganancia para cada uno de los grupos de RF de enlace descendente es individualmente calibrada y establecida en un nivel prescrito, y mantenido en adelante a pesar de los cambios de temperatura y de otros efectos.
- 5.
- La presente invención soporta ambos protocolos FDD y TDD de una forma simple y flexible. El uso de un medio de conmutación de RF para acoplar una antena de TDD a una unidad distante, o la implementación de conmutadores de RF apropiados acoplados con un medio de detección de la potencia de la RF existente en una unidad distante, proporciona una manera simple y efectiva de transmitir y recibir señales TDD. Dichas implementaciones impiden así mismo que el ruido transmitido sobre el enlace descendente desensibilice la recepción sobre el enlace ascendente. Impide también que fuertes señales TDD de enlace descendente dañen la circuitería de recepción sensible existente sobre el enlace ascenden- te.
- 6.
- El empleo de una arquitectura híbrida de estrella/en cascada novedosa, proporciona una forma modular, flexible y eficiente de distribuir señales de RF inalámbricas multibanda. Dicha arquitectura novedosa es particularmente efectiva en un entorno de interior. (Por ejemplo, diversas unidades distantes pueden ser instaladas en pisos diferentes, o incluso en habitaciones diferentes de un edificio residencial. Cuando un nuevo edificio es construido en un complejo residencial, una unidad de expansión puede ser instalada para suministrar la cobertura de comunicaciones inalámbricas al nuevo edificio, sin perturbar el funcionamiento global del sistema existente).
- 7.
- El uso de una señal piloto o de una FSK no solo proporciona una forma efectiva de mantener la ganancia deseada para cada uno de los grupos de RF de enlace descendente (y también para las señales sobre el enlace ascendente), sino que también puede ser utilizada para establecer un enlace de comunicación efectiva entre la unidad principal y las unidades distantes.
- 8.
- El uso de filtros de WDM reduce el número de fibras ópticas que deben desplegarse en el sistema, lo que simplifica la estructura global y reduce el coste del despliegue.
En cuanto tal, la presente invención proporciona
una forma eficiente, flexible y económica de transportar y
distribuir señales de comunicación inalámbrica en múltiples bandas
de frecuencia (adyacentes, entrelazadas, o de otro tipo).
Aunque la presente invención y sus ventajas han
sido descritas con detalle, debe entenderse que pueden efectuarse
en la presente memoria diversos cambios, sustituciones y
alternativas sin apartarse del alcance de la invención. De acuerdo
con ello, el alcance de la presente invención debe quedar
determinada por las reivindicaciones que siguen.
Claims (19)
1. Un sistema (100) de comunicaciones
inalámbricas distribuido multibanda que comprende:
- a)
- una unidad principal (300) que comprende:
- 1)
- una interfaz (301) de RF de enlace descendente para recibir una pluralidad de conjuntos de RF de enlace descendente en una pluralidad de bandas de frecuencias de enlace descendente, en el que cada uno de dichos conjuntos de RF de enlace descendente contiene señales de RF de enlace descendente en una de dichas bandas de frecuencias de enlace descendente;
- 2)
- un medio (302) de combinación de RF de enlace descendente para combinar dichos conjuntos de RF de enlace descendente en una señal de RF de enlace descendente combinada multibanda;
- 3)
- un medio (306) de división de RF de enlace descendente para dividir dicha señal de RF de enlace descendente combinada multibanda en múltiples partes de RF de enlace descendente; y
- 4)
- múltiples convertidores (309) de señal RF a óptica para convertir dichas múltiples partes de RF de enlace descendente en múltiples señales ópticas de enlace descendente;
- b)
- múltiples unidades distantes (390) ópticamente acopladas a dicha unidad principal (300), comprendiendo cada una:
- 5)
- un convertidor distante (351) de señal óptica a señal RF para convertir una señal óptica de enlace descendente suministrada en una parte de RF de enlace descendente suministrada;
- 6)
- un medio (354) de filtrado de división de enlace descendente para separar dicha parte de RF de enlace descendente suministrada en una pluralidad de grupos de RF de enlace descendente mediante una banda de frecuencias;
- 7)
- una pluralidad de montajes (355) de condicionamiento de señal de enlace descendente para llevar a cabo un condicionamiento de señal de enlace descendente individual sobre cada uno de dichos grupos de RF de enlace descendente; y
- 8)
- un medio (395) de combinación de filtrado de enlace descendente para combinar dichos grupos de RF de enlace descendente condicionados individuales en una señal de transmisión de RF de enlace descendente multibanda; y
- c)
- múltiples antenas (356) de enlace descendente dedicadas, en el que cada una de dichas unidades distantes (390) está en comunicación de RF con al menos una de dichas antenas (356) de enlace descendente dedicadas, por medio de lo cual dicha señal de transmisión de RF de enlace descendente multibanda es transmitida hasta dicha al menos una de dichas antenas (356) de enlace descendente dedicadas;
en el que dicha al menos una de dichas antenas
(356) de enlace descendente dedicadas no es utilizada para una
recepción de enlace ascendente.
2. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 1 que incluye así mismo
un medio (305) de conversión de frecuencia para llevar a cabo una
primera conversión de frecuencia sobre al menos uno de dichos
conjuntos de enlace descendente, por medio de lo cual dichos
conjuntos de RF de enlace descendente son situados en unas bandas
de frecuencia disgregadas que están separadas en frecuencias.
3. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 2 en el que dicho medio
(354) de filtrado de división de enlace descendente separa dichas
bandas de frecuencias disgregadas unas de otras en dichos grupos de
RF de enlace descendente y dicho medio de conversión de frecuencia
lleva a cabo así mismo una segunda conversión de frecuencia sobre
al menos uno de dichos grupos de RF de enlace descendente en cada
una de dichas unidades distantes, por medio de lo cual dichos grupos
de RF de enlace descendente son situados de nuevo sobre dichas
bandas de frecuencias de enlace descendente.
4. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 1 que incluye así mismo
un medio (361, 362) de conversión de frecuencia para llevar a cabo
una primera conversión de frecuencia en la unidad distante (390)
sobre al menos uno de dichos grupos de RF de enlace descendente,
para situar dicho al menos uno de dichos grupos RF de enlace
descendente en una banda de frecuencias intermedia.
5. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 4 en el que dicho medio
(361, 362) de conversión de frecuencia lleva a cabo una segunda
conversión de frecuencia en la unidad distante (390) sobre dicho al
menos uno de dichos grupos de RF de enlace descendente, para
sustancialmente anular el efecto de dicha primera conversión de
frecuencia.
6. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 1 que comprende así
mismo un medio (304) de calibración de ganancia para llevar a cabo
una calibración de ganancia de extremo a extremo a lo largo de
dicho sistema de comunicaciones inalámbricas distribuido multibanda,
estableciendo de esta forma una ganancia prescrita para cada uno de
dichos grupos de RF de enlace descendente.
7. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 6 que comprende así
mismo un combinador (308) de señal de control de ganancia de enlace
descendente para inyectar una señal de control de ganancia de
enlace descendente en cada una de dichas partes de RF de enlace
descendente, en el que dicha señal de control de ganancia se
establece en una frecuencia fuera de cualquiera de dichas bandas de
frecuencias de enlace descendente.
8. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 7 en el que cada una de
dichas unidades distantes (390) comprende así mismo un elemento
(364) de división de RF de enlace descendente acoplado a un
elemento (353) de control de ganancia de enlace descendente, para
detectar y de esta forma utilizar dicha señal de control de
ganancia de enlace descendente para mantener dicha ganancia
prescrita.
9. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 1 en el que cada una de
dichas unidades distantes (390) comprende así mismo un elemento
(364) de división de RF de enlace descendente acoplado a dicho
convertidor distante (351) de señal óptica a RF, por medio de lo
cual una fracción de dicha parte de RF de enlace descendente
suministrada es desviada hasta un convertidor auxiliar (363) de
señal de RF a óptica.
10. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 1 que comprende así
mismo múltiples antenas dedicadas (370) de enlace ascendente, de
forma que cada una de dichas unidades distantes (390) está en
comunicación de RF con al menos una de dichas antenas dedicadas
(370) de enlace ascendente, en el que cada una de dichas unidades
distantes (390) comprende así mismo;
- 9)
- un medio (396) de filtrado de división de enlace ascendente para separar múltiples señales de RF de enlace ascendente en una pluralidad de bandas de frecuencias de enlace ascendente en una pluralidad de grupos de RF de enlace ascendente mediante una banda de frecuencias, en el que dichas señales de RF son recibidas a partir de dicha al menos una de dichas antenas dedicadas (370) de enlace ascendente;
- 10)
- una pluralidad de montajes (372) de condicionamiento de señal de enlace ascendente para llevar a cabo el condicionamiento individual de señal de enlace ascendente sobre cada uno de dichos grupos de RF de enlace ascendente;
- 11)
- un medio (373) de combinación de filtrado de enlace ascendente para combinar dichos grupos de RF de enlace ascendente en una parte de RF de enlace ascendente multibanda; y
- 12)
- una convertidor distante (376) de señal de RF a óptica para convertir dicha parte de RF de enlace ascendente multibanda en una señal única de enlace ascendente;
en el que dichas antenas dedicadas (370) de
enlace ascendente no se utilizan para la transmisión de enlace
descendente.
11. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 10 que comprende así
mismo un medio (381, 382) de conversión de frecuencia, en el que
dicho medio de conversión de frecuencia lleva a cabo una primera
conversión de frecuencia sobre al menos uno de dichos grupos de RF
de enlace ascendente para situar dicho al menos uno de dichos
grupos de RF de enlace ascendente en una banda de frecuencias
intermedia.
12. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 11 en el que dicho medio
(381, 382) de conversión de frecuencia, lleva a cabo una segunda
conversión de frecuencia sobre dicho al menos uno de dichos grupos
de RF de enlace ascendente, para sustancialmente anular el efecto de
dicha primera conversión de frecuencia.
13. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 10 en el que cada una
de dichas unidades distantes (390) comprende así mismo un medio
(391, 392) de conmutación de RF que incluye unos conmutadores de RF
de enlace descendente y de enlace ascendente acoplados a un elemento
(393) de detección de la potencia de enlace descendente, y en el
que dicho medio (391, 392) de conmutación de RF posibilita la
transmisión de dichas señales de RF de enlace descendente en una
banda de frecuencias TDD hasta dicha al menos una de dichas antenas
dedicadas (370) de enlace descendente, y posibilita la recepción de
señales de RF de enlace ascendente en dicha banda de frecuencias
TDD desde dicha al menos uno de dichas antenas dedicadas (370) de
enlace
ascendente.
ascendente.
14. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 13 en el que dicho medio
(391, 392) de conmutación de RF es activado de acuerdo con un nivel
de potencia de dichas señales de RF de enlace descendente en dicha
banda de frecuencias TDD.
15. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 10 en el que cada una
de dichas unidades distantes (390) comprende así mismo un elemento
(374) de combinación de RF de enlace ascendente acoplado a dicho
convertidor distante (376) de señal RF a óptica, de forma que las
señales de RF de enlace ascendente adicionales suministradas por un
convertidor auxiliar (384) de señal óptica a RF son combinadas con
dicha parte de RF de enlace ascendente.
16. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 10 en el que dicha
unidad principal (300) comprende así mismo:
- 13)
- múltiples convertidores (321) de señal óptica a RF para convertir dichas múltiples señales ópticas de enlace ascendente en dichas partes múltiples de RF de enlace ascendente multibanda;
- 14)
- un medio (324) de combinación de RF de enlace ascendente para combinar dichas partes de RF de enlace ascendente multibanda en una señal de RF de enlace ascendente combinada multibanda; y
- 15)
- una interfaz (325) de RF de enlace ascendente para transmitir dicha señal de RF de enlace ascendente combinada multibanda en dicha pluralidad de redes de comunicaciones inalámbricas.
17. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 16 en el que dicha
unidad principal (300) comprende así mismo al menos un amplificador
(307) de RF de enlace descendente y al menos un amplificador (323)
de RF de enlace ascendente, por medio de lo cual dichas partes de
enlace descendente y dichas partes de enlace ascendente son
simplificadas.
18. El sistema de comunicaciones inalámbricas
distribuido multibanda de la reivindicación 1 que comprende así
mismo una o más unidades de expansión (500), acoplado ópticamente a
dicha unidad principal (300) y a dichas unidades distantes (390) en
el que cada una de dichas unidades de expansión comprende:
- a)
- un montaje (510) de enlace descendente, que incluye un convertidor (502) de enlace descendente de señal óptica a RF, un amplificador (503) de RF de enlace descendente, un convertidor (504) de enlace descendente de señal de RF a óptica, y un medio (505) de división óptica; y
- b)
- un montaje (520) de enlace ascendente, que incluye un medio (512) de combinación óptica, un convertidor (513) de señal óptica a RF, un amplificador (514) de RF de enlace ascendente, y un convertidor (515) de señal de RF a óptica.
19. Un procedimiento de distribución de señales
de radio frecuencia (RF) multibanda en un sistema de comunicaciones
inalámbricas, que comprende:
- a)
- la recepción (201) en una unidad principal (300) de una pluralidad de conjuntos de RF en una pluralidad de bandas de frecuencias de enlace descendente, en el que cada uno de dichos conjuntos de RF de enlace descendente contiene unas señales de RF de enlace descendente en una de dichas bandas de frecuencias de enlace descendente;
- b)
- la combinación (202) de dichos conjuntos de RF de enlace descendente en una señal multibanda combinada de RF de enlace descendente;
- c)
- la división (203) de dicha señal multibanda combinada de RF de enlace descendente en múltiples partes de RF de enlace descendente;
- d)
- la conversión (204) de dichas múltiples partes de RF de enlace descendente en múltiples señales ópticas de enlace descendente;
- e)
- la transmisión (205) ópticamente de dichas señales ópticas de enlace descendente hasta múltiples unidades distantes (390);
- f)
- la recepción de una señal óptica de enlace descendente suministrada en cada una de dichas unidades distantes (390);
- g)
- la conversión (221) de dicha señal óptica de enlace descendente suministrada en una parte de RF de enlace descendente suministrada;
- h)
- la separación (222) de dicha parte de RF de enlace descendente suministrada en una pluralidad de grupos de RF de enlace descendente mediante una banda de frecuencias;
- i)
- la ejecución de un condicionamiento (223) de señal de enlace descendente individual sobre cada uno de dichos grupos de RF de enlace descendente;
\newpage
- j)
- la combinación (224) de dichos grupos de RF de enlace descendente condicionados individuales en una señal de transmisión de RF de enlace descendente multibanda; y
- k)
- la transmisión de dicha señal de transmisión de RF de enlace descendente multibanda hasta al menos una antena dedicada (370) de enlace descendente;
en el que dicha al menos una antena dedicada
(370) de enlace descendente no se utiliza para la recepción de
enlace ascendente.
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