PL196142B1 - Sposób i układ komunikacji bezprzewodowej z dupleksem czasowym - Google Patents

Abstract

1. Sposób komunikacji bezprzewodowej z dup- leksem czasowym, zwlaszcza w obszarze o duzej gestosci komunikacji, znamienny tym, ze na obsza- rze uslugowym z oddalonymi od siebie jednostkami portów radiowych skierowanych w tym samym kie- runku, z których przynajmniej czesc wyposazona jest w antene wewnetrzna, polaczonych z antena we- wnetrzna innej jednostki portu radiowego w konfigu- racji róznego rozstawu anten, dokonuje sie podzialu energii sygnalu odebranego przez kazda jednostke portu radiowego, gdzie czesc tej energii sygnalu kieru- je sie do pierwszego odbiornika (53b) danej jednostki portu radiowego, natomiast pozostala czesc tej ener- gii – do drugiego odbiornika (53a) innej jednostki portu radiowego, polaczonej z dana jednostka portu radiowego, tak ze obydwa odbiorniki (53b, 53a) kaz- dej jednostki portu radiowego odbieraja sygnaly za- równo ze swej anteny wewnetrznej (51), jak i z anteny wewnetrznej (51) innej jednostki portu radiowego, po czym porównuje sie te sygnaly i wybiera sie te ante- ne wewnetrzna (51), która dostarcza lepszy sygnal, która nastepnie laczy sie z nadajnikiem (54) okreslo- nej jednostki portu radiowego. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób komunikacji bezprzewodowej z dupleksem czasowym, zwłaszcza w obszarze o dużej gęstości komunikacji.

Przedmiotem wynalazku jest również układ komunikacji bezprzewodowej z dupleksem czasowym, zwłaszcza w obszarze o dużej gęstości komunikacji, złożony z jednostek portów radiowych, z których każda wyposażona jest w obwód odbiorczo-nadawczy, oraz w antenę.

Wynalazek ma zastosowanie w bezprzewodowych systemach komunikacyjnych, zwłaszcza w cyfrowych systemach bezprzewodowych lokalnych pętli (WLL) z dupleksem czasowym (TDD).

Radiowa komunikacja bezprzewodowa poddana jest niekorzystnym efektom zaniku sygnału i wielokrotnych odbić, powodujących zniekształcenia i zmiany mocy odbieranych sygnałów. Te niekorzystnie czynniki mają niekorzystny wpływ na niezawodność i jakość połączenia komunikacyjnego. Wcelu poprawy jakości odbieranego sygnału stosuje się tak zwaną technikę różnego rozstawu anten, polegającą na zastosowaniu dwóch, lub więcej anten odbiorczych, oraz wyborze tej najkorzystniejszej. Obydwie anteny są od siebie fizycznie oddalone, ale ich głowice są skierowane w tym samym kierunku. Dzięki oddaleniu od siebie anten odbiorczych uzyskuje się małą korelację w stosunku do zaniku sygnału i wielokrotnych odbić, ale nie uzyskuje się przy tym poprawy jakości zniekształconych sygnałów.

Technika rozstawu anten w transmisji sygnałów może być zastosowana zarówno do połączeń ze stacją bazową, jak i do połączeń z abonentem. Stacja bazowa wyposażona jest w trzy jednostki, a mianowicie w jednostkę obwodów sprzętowych, oraz w dwie anteny. Wyznaczenie wartości stosunku natężeń sygnał/szum (S/N) dla każdej z anten odbywa się w procesie przełączania anten do jednego odbiornika (w procesie in-line, który jest czasochłonny), albo przez zastosowanie oddzielnego odbiornika dla każdej z anten i jednoczesny odbiór sygnałów (duże wymagania sprzętowe). Następnie sygnał z lepszej anteny poddaje się dalszemu przetwarzaniu, a wybrana antena wykorzystywana jest do dalszej transmisji.

Systemy bezprzewodowych lokalnych pętli WLL, pracujące w zurbanizowanych obszarach o dużej gęstości mieszkańców, winny zapewnić bardzo dużą przepustowość transmisji komunikacyjnych, co prowadzi do instalacji wielu stacji bazowych. Ze względu na dużą liczbę jednostek stacji bazowych, oraz konieczność zapewnienia odpowiedniej odległości między antenami, stacje bazowe wykorzystujące technikę różnego rozstawu anten wymagają znacznej przestrzeni instalacyjnej, wynikającej z dużych wymiarów masztów (duża wysokość i objętość).

Regulacje dotyczące środowiska, oraz wymagania użytkowników komunikacji bezprzewodowej dotyczące rozkładu masztów, a także uproszczenie procesu instalacji stacji bazowych, oraz zmniejszenie bardzo wysokich kosztów instalacji i zasobów sprzętowych, wymagają opracowania konstrukcji bardziej efektywnych układów komunikacji bezprzewodowej.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu i konstrukcji układu komunikacji bezprzewodowej, które zapewnią korzystniejszą transmisję i odbiór sygnałów, znacznie zmniejszą liczbę stosowanych anten, zminimalizują przestrzeń instalacyjną układu, a także zredukują wymagane zasoby sprzętowe, a tym samym wyeliminują niedogodności znanych dotychczas podobnych sposobów i układów.

Istotę wynalazku stanowi sposób komunikacji bezprzewodowej z dupleksem czasowym, zwłaszcza w obszarze o dużej gęstości komunikacji, który charakteryzuje się tym, że na obszarze usługowym z oddalonymi od siebie jednostkami portów radiowych skierowanych w tym samym kierunku, z których przynajmniej część wyposażona jest w antenę wewnętrzną, połączonych z anteną wewnętrzną innej jednostki portu radiowego w konfiguracji różnego rozstawu anten, dokonuje się podziału energii sygnału odebranego przez każdą jednostkę portu radiowego, gdzie część tej energii sygnału kieruje się do pierwszego odbiornika danej jednostki portu radiowego, natomiast pozostałą część tej energii - do drugiego odbiornika innej jednostki portu radiowego, połączonej z daną jednostką portu radiowego, tak że obydwa odbiorniki każdej jednostki portu radiowego odbierają sygnały zarówno ze swej anteny wewnętrznej, jak i z anteny wewnętrznej innej jednostki portu radiowego, po czym porównuje się te sygnały i wybiera się tę antenę wewnętrzną, która dostarcza lepszy sygnał, którą następnie łączy się z nadajnikiem określonej jednostki portu radiowego.

Energię sygnału otrzymanego przez obydwa odbiorniki każdej jednostki portu radiowego dzieli się korzystnie za pomocą wieloportowego sprzęgacza jednostki portu radiowego, przy czym straty sygPL 196 142 B1 nału biegnącego wzdłuż ścieżki odbioru do tego sprzęgacza kompensuje się za pomocą pierwszego obwodu kompensacyjnego znajdującego się na ścieżce odbioru.

Straty sygnału w wieloportowym sprzęgaczu kompensuje się na ścieżce transmisji korzystnie za pomocą drugiego obwodu kompensacyjnego znajdującego się na ścieżce transmisji.

Korzystnie redukuje się również produkty modulacji wzajemnej sygnałów transmitowanych przez jednostki portu radiowego, za pomocą obwodu izolacyjnego znajdującego się w obwodzie transmisji.

W korzystnym rozwiązaniu wynalazku, jednostki portu radiowego zamyka się w skrzynkowych obudowach, przy czym w każdej obudowie umieszcza się przynajmniej w jedną jednostkę portu radiowego, antenę wewnętrzną, obwód odbiorczo-nadawczy, oraz wychodzące na zewnątrz dwa porty przyłączeniowe, do których przyłącza się inną jednostkę portu radiowego znajdującą się w innej skrzynkowej obudowie.

Sposób komunikacji bezprzewodowej stosuje się najkorzystniej w systemie cyfrowym z dupleksem czasowym TDD.

Istotę wynalazku stanowi również układ komunikacji bezprzewodowej z dupleksem czasowym, zwłaszcza w obszarze o dużej gęstości komunikacji, złożony z jednostek portów radiowych, z których każda wyposażona jest w obwód odbiorczo-nadawczy, oraz w antenę. Układ charakteryzuje się tym, że każda jednostka portu radiowego wyposażona jest w pierwszy port przyłączeniowy, łączący obwód odbiorczo-nadawczy danej jednostki portu radiowego z anteną innej jednostki portu radiowego, znajdującej się w tym samym obsługiwanym obszarze, oraz w drugi port przyłączeniowy, łączący antenę wewnętrzną danej jednostki portu radiowego z obwodem odbiorczo-nadawczym innej jednostki portu radiowego, przy czym każda z jednostek portu radiowego odbiera sygnały zarówno ze swej anteny wewnętrznej, jak i z anteny wewnętrznej innej jednostki portu radiowego na zasadzie różnego rozstawu anten.

W korzystnym rozwiązaniu wynalazku, obwód odbiorczo-nadawczy każdej z jednostek portu radiowego wyposażony jest w dwa odbiorniki, nadajnik, w wieloportowy sprzęgacz dzielący energię sygnału otrzymanego z anteny wewnętrznej danej jednostki portu radiowego i kierujący część tej energii w postaci pierwszego sygnału do pierwszego odbiornika danej jednostki portu radiowego, natomiast pozostałą część energii - w postaci drugiego sygnału do drugiego odbiornika innej jednostki portu radiowego, a także w obwód selektora do wyboru anteny dostarczającej lepszy sygnał, oraz łączącego tę antenę z nadajnikiem określonej jednostki portu radiowego.

Korzystnym jest, jeżeli każda jednostka portu radiowego wyposażona jest w pierwszy obwód kompensacyjny znajdujący się na ścieżce odbioru wieloportowego sprzęgacza, kompensujący straty odbieranego sygnału.

Pierwszy obwód kompensacyjny na ścieżce odbioru zawiera najkorzystniej wzmacniacz niskoszumny.

Korzystnym jest również to, że każda jednostka portu radiowego wyposażona jest w drugi obwód kompensacyjny znajdujący się na ścieżce transmisji, kompensujący straty sygnału wieloportowego sprzęgacza.

Drugi obwód kompensacyjny na ścieżce transmisji wyposażony jest najkorzystniej we wzmacniacz mocy, zwiększający moc wyjściową nadajnika.

Każda jednostka portu radiowego wyposażona jest korzystnie w obwód izolatora, znajdujący się między nadajnikami dwóch, połączonych ze sobą jednostek portu radiowego, oraz redukujący produkty modulacji wzajemnej w widmie nadawanego sygnału.

Korzystnie każda jednostka portu radiowego wyposażona jest w przełączniki zezwalające na transmisję sygnałów antenom wewnętrznym obydwu jednostek portu radiowego podczas okresów transmisyjnych, a także w sterowany za pomocą obwodu selektora przełącznik selekcyjny do wyboru anteny wewnętrznej stosowanej w okresach transmisyjnych.

Każda jednostka portu radiowego wyposażona jest również w przełączniki zezwalające na odbiór sygnałów obydwu antenom wewnętrznym obydwu jednostek portu radiowego w okresach odbioru.

Jednostki portu radiowego znajdują się korzystnie w skrzynkowych obudowach, z których każda zawiera przynajmniej jedną jednostkę portu radiowego, antenę wewnętrzną, obwód odbiorczo-nadawczy, oraz wychodzące na zewnątrz dwa porty przyłączeniowe, do których przyłączona jest inna jednostka portu radiowego znajdująca się w innej skrzynkowej obudowie.

Przynajmniej część jednostek w skrzynkowych obudowach znajdujących się w obsługiwanym obszarze ma korzystnie konfigurację jednoportową, przy czym w każdej takiej obudowie znajduje się jedna antena wewnętrzna, jedna jednostka portu radiowego, oraz dwuportowy sprzęgacz, sprzęgają4

PL 196 142 B1 cy antenę wewnętrzną danej jednostki portu radiowego z jednostką portu radiowego znajdującą się w innej skrzynkowej obudowie.

Przynajmniej część jednostek w skrzynkowych obudowach znajdujących się w obsługiwanym obszarze ma korzystnie konfigurację dwuportową, przy czym w każdej takiej obudowie znajduje się jedna antena wewnętrzna, dwie jednostki portu radiowego, oraz czteroportowy sprzęgacz, sprzęgający antenę wewnętrzną z jednostkami portu radiowego znajdującymi się w danej skrzynkowej obudowie, oraz z jednostkami portu radiowego znajdującymi się w innej skrzynkowej obudowie.

Układ komunikacji bezprzewodowej pracuje korzystnie w systemie cyfrowym z dupleksem czasowym TDD.

Zaletą sposobu i układu komunikacji bezprzewodowej według wynalazku jest to, że sprzęgacze portów radiowych są łatwo przystosowywane do różnego rodzaju architektury komunikacyjnej, na przykład do postaci tradycyjnych stacji bazowych, kiedy wymagane są anteny specjalnego przeznaczenia (na przykład anteny dookólne, o wysokim współczynniku wzmocnienia, sektorowe o kącie emisji 120°, i tym podobne), zarówno w konfiguracji jednej stacji bazowej, jak i w konfiguracjach sektorów kątowych. Rekonstrukcja układu również jest bardzo prosta, gdyż wymaga jedynie odłączenia koncentrycznego kabla od anteny wewnętrznej jednostki portu radiowego i przyłączenie go do innej anteny wewnętrznej. W celu uzyskania odbioru i transmisji w układzie różnego rozstawu anten, możliwe jest wykorzystanie zarówno dwóch anten wewnętrznych, jak i jednej anteny wewnętrznej i jednej zewnętrznej, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie tradycyjnego systemu stacji bazowej.

Sposób i układ komunikacji bezprzewodowej według wynalazku zwiększają ponadto możliwości rozmieszczenia klastrów z nieruchomymi stacjami bazowymi komunikującymi się z nieruchomymi jednostkami abonentów, oraz tworzą system z różnym rozstawem anten redukujący błędy w transmisji i odbiorze sygnałów, wynikające z zaniku sygnałów i transmisji wielokanałowej. System może być zainstalowany w postaci dużej liczby współrozmieszczonych stacji bazowych w znacznie mniejszej przestrzeni instalacyjnej, w zgodności z wymaganiami stawianymi ochronie środowiska i tworzących korzystniejszy w odbiorze wygląd.

Wynalazek w przykładzie rozwiązania konstrukcyjnego uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat konfiguracji systemu znanej stacji bazowej, fig. 2 - schemat konfiguracji pojedynczej jednostki sprzęgacza portu radiowego (RPC) układu według wynalazku, wyposażonej w jeden port radiowy, fig.3 - schemat konfiguracji podwójnej jednostki sprzęgacza portu radiowego (RPC) układu według wynalazku, z których każda wyposażona jest w jeden port radiowy, fig.4 - schemat konfiguracji podwójnej jednostki sprzęgacza portu radiowego (RPC) układu według wynalazku, z których każda wyposażona jest w dwa porty radiowe, fig.5 - schemat blokowy jednostki sprzęgacza według fig. 2, wyposażonej w jeden port radiowy, fig.6 - schemat blokowy podwójnej jednostki sprzęgacza według fig. 3, z których każda wyposażona jest w jeden port radiowy, a fig.7 - schemat blokowy podwójnej jednostki sprzęgacza według fig. 4, z których każda wyposażona jestw dwa porty radiowe.

Przedstawiony na fig. 1 znany system stacji bazowej wyposażony jest w trzy jednostki, to jest: w jednostkę portu radiowego (RPU) 12, oraz w dwie, oddalone od siebie anteny 13 i 14, zapewniające minimalną korelację w stosunku do sygnałów zakłócających. Każda z anten 13 i 14 połączona jest z jednostką portu radiowego 12 za pomocą stosunkowo krótkich kabli koncentrycznych 15 i 16. W przypadku wielu współrozmieszczonych stacji bazowych, omawiany system jest zdublowany, oraz montowany oddzielnie jeden obok drugiego, lub jeden nad drugim.

Figury 2, 3 i 4 przedstawiają układ komunikacji bezprzewodowej według wynalazku, zastosowany w systemach sprzęgaczy portów radiowych (RPC) w różnych konfiguracjach, a mianowicie: w konfiguracji pojedynczego portu radiowego (fig. 2), podwójnego portu radiowego (fig. 3), oraz poczwórnego portu radiowego (fig. 4).

Przedstawiona na fig. 2 konfiguracja układu komunikacji bezprzewodowej jest podobna do konfiguracji tradycyjnej stacji bazowej według fig. 1. Układ ten składa się tylko z dwóch jednostek zamkniętych w skrzynkowych obudowach 21i 22, z których pierwsza stanowi jednostkę sprzęgacza portu radiowego (RPC) 21 według wynalazku, zaś druga to jest z anteną zewnętrzną. Jednostka sprzęgacza portu radiowego wyposażona jest w antenę wewnętrzną, połączoną z anteną zewnętrzną za pomocą jednego kabla 23, co pozwala na uzyskanie komunikacji na zasadzie różnego rozstawu anten.

Przedstawiony na fig.3 układ komunikacji bezprzewodowej składa się z dwóch jednostek sprzęgaczy portów radiowych zamkniętych w skrzynkowych obudowach 31 i 32. Obydwie jednostki sprzęgaczy portów radiowych wyposażone są w antenę wewnętrzną, oraz połączone ze sobą za pomocą dwóch

PL 196 142 B1 przewodów 33 i 34. Taka konstrukcja układu w konfiguracji podwójnego portu radiowego obejmującego dwie jednostki, jest ekwiwalentna do systemu stacji bazowej według fig. 1 zawierającej sześć jednostek.

Przedstawiony na fig. 4 układ komunikacji bezprzewodowej według wynalazku składa się z dwóch, zamkniętych w skrzynkowych obudowach 41 i 42 podwójnych jednostek sprzęgaczy portów radiowych. Obydwie jednostki sprzęgaczy portów radiowych 41i 42 połączone są ze sobą za pomocą czterech kabli 43, 44, 45 i 46. Taka podwójna konfiguracja portów radiowych, zwana czasami systemem RPU, odpowiada układowi czterech stacji bazowych według fig. 1 zawierających 12 jednostek.

Konfiguracja jednostek sprzęgaczy portów radiowych (RPC) według wynalazku (fig. 2, 3 i 4) znacznie redukuje liczbę jednostek portów radiowych koniecznych do obsługi komunikacyjnej odpowiedniego obszaru. Na przykład, w zurbanizowanym obszarze o dużej gęstości ludności, mającym średnie natężenie ruchu telefonicznego na jednego abonenta wynoszące 0,1 erlang'a (jednostka średniego natężenia ruchu komunikacyjnego) w 60° sektorowym systemie, umożliwiającym przeprowadzenie ośmiu jednoczesnych połączeń na jeden port radiowy, liczba tradycyjnych stacji bazowych z systemem według fig. 1, koniecznych do obsługi 2000 abonentów z klasą usługową (GOS) 99%, wynosi 36. Jeżeli każda stacja bazowa wyposażona jest w trzy znane jednostki według fig. 1, wówczas wymagana całkowita liczba tych jednostek wynosi 108, średnio 18 jednostek na sektor (układ sześciu stacji bazowych). Wykorzystując w podobnym celu konfigurację jednostek sprzęgaczy RPC układu według wynalazku, wymagana liczba jednostek na sektor wynosi 4 (a nie 18), to jest dwie jednostki RPC w konfiguracji według fig.3 i dwie jednostki RPC w konfiguracji według fig. 4. Układ według pierwszej konfiguracji może zawierać dwa porty radiowe, natomiast według drugiej konfiguracji - cztery porty radiowe. Całkowita liczba jednostek dla całego obszaru wynosi więc 24, a nie 108. Oznacza to, że liczba jednostek układu według wynalazku może być zredukowana 4, 5 razy, natomiast w przypadku konfiguracji podwójnego portu (fig.4) - nawet 6 razy (w przypadku gdy liczba stacji bazowych na sektor wynosi 4). Jednostki sprzęgaczy portów radiowych RPC według wynalazku mogą posiadać takie same cechy i parametry jak standardowe jednostki portów radiowych. Skrzynkowe obudowy jednostek RPC mogą mieć takie same powierzchnie czołowe wyznaczone przez anteny, natomiast ich głębokość jest trochę większa, ze względu na obecność obwodów elektrycznych portu radiowego.

Figura 5 przedstawia schemat blokowy jednostki sprzęgacza portów radiowych zawartego w skrzynkowej obudowie 31 albo 32 według fig. 3. Pojedyncza jednostka portu radiowego wyposażona jest w antenę wewnętrzną 51, oraz w dwuportowy sprzęgacz 52. Jednostka portu radiowego wyposażona jest ponadto w port przyłączeniowy P1, który sprzęga obwód odbiorczo-nadawczy tej jednostki z anteną wewnętrzną drugiej jednostki portu radiowego (na przykład jednostki zawartej w skrzynkowej obudowie 32), za pomocą kabla koncentrycznego 33, spełniając zasadę różnego rozstawu anten. W ten sam sposób, antena wewnętrzna 51 jednostki portu radiowego sprzężona jest z obwodem odbiorczo-nadawczym drugiej jednostki portu radiowego za pomocą drugiego portu przyłączeniowego P2, spełniając zasadę różnego rozstawu anten dla tej drugiej jednostki portu radiowego.

Jednostka sprzęgacza portu radiowego wyposażona jest ponadto w dwa odbiorniki 53a, 53b, oraz w jeden nadajnik 54. Sprzęgacz 52 dokonuje podziału energii sygnału otrzymanego z anteny wewnętrznej, której część kierujejako pierwszy sygnał do jednego z odbiorników 53b jednej jednostki, natomiast pozostałą część energii - w postaci drugiego sygnału do drugiego odbiornika 53a drugiej jednostki, która połączona jest z pierwszą jednostką za pomocą drugiego portu przyłączeniowego P2. Tak więc obydwa odbiorniki 53a i 53b każdej jednostki portu radiowego odbierają sygnały zarówno z anteny wewnętrznej danej jednostki, oraz z anteny wewnętrznej połączonej z nią drugiej jednostki portu radiowego.

Każda jednostka sprzęgacza portu radiowego wyposażona jest logiczny obwód selektora 55, który porównuje wyjścia obydwu odbiorników 53a i 53b, potem określa na tej podstawie antenę dostarczającą lepszy sygnał (z wykorzystaniem standardowych metod analizy jakości odbieranych sygnałów), a następnie łączy tę wybraną antenę wewnętrzną z nadajnikiem 54.

Każda jednostka sprzęgacza portu radiowego wyposażona jest w dwa przełączniki SW1 i SW2, które w czasie odbioru służą do kierowania odbieranego przez antenę wewnętrzną 51 sygnału do dwuportowego sprzęgacza 52, przez filtr środkowoprzepustowy BPF i wzmacniacz niskoszumny 52a, natomiast w czasie transmisji -do kierowania sygnału wzdłuż ścieżki obejściowej wokół wzmacniacza niskoszumnego 52a. Jednostka sprzęgacza portu radiowego wyposażona jest również w dwa inne przełączniki SW3 i SW4, które służą jako przełączniki transmisji/odbioru w celu przyłączenia odpowiedniej anteny wewnętrznej 51 do obwodu transmisyjnego w okresach transmisyjnych, oraz przyłączenia

PL 196 142 B1 obydwu anten wewnętrznych 51 do obwodu odbiorczego w okresach odbioru sygnałów. Każda jednostka sprzęgacza portu radiowego wyposażona jest ponadto w piąty przełącznik selekcyjny SW5, pełniący funkcję przełącznika selekcyjnego sterowanego logicznym obwodem selektora 55, w celu wybrania odpowiedniej anteny wewnętrznej 51do transmisji w okresach transmisyjnych.

Opisywany system posiada pełną synchronizację nadawczo-odbiorczą. Oznacza to, że wszystkie stacje bazowe (jednostki RPC) są zsynchronizowane z abonentami. Kiedy wszystkie jednostki RPC nadają, wtedy wszyscy abonenci odbierają sygnały, natomiast kiedy wszyscy abonenci nadają, wszystkie jednostki RPC odbierają sygnały.

W przypadku jednoczesnej obsługi na przykład ośmiu abonentów w systemie TDD, dla transmisji od stacji bazowej do każdego abonenta i na odwrót, wykorzystywanych jest po osiem szczelin czasowych. Z każdym impulsem danych, sygnał odbierany jest podczas okresu odbioru z anteny wewnętrznej 51 jednej jednostki RPC, oraz z anteny wewnętrznej 51 drugiej jednostki RPC, za pomocą portu przyłączeniowego P2, zgodnie ze sterowaniem przełączników SW1 i SW2. Wieloportowy sprzęgacz 52 odpowiedniej jednostki RPC dzieli energię sygnału otrzymanego z jej anteny wewnętrznej 51, której część kieruje jako pierwszy sygnał do odbiornika 53b tej jednostki RPC przez przełącznik SW3, natomiast pozostałą część energii tego sygnału - do odbiornika 53a drugiej jednostki RPC, za pomocą portu przyłączeniowego P2 i przełącznika SW4. Tak więc każda jednostka RPC otrzymuje sygnały ze swej anteny wewnętrznej 51, oraz z anteny wewnętrznej 51. drugiej jednostki RPC. Sygnały te są następnie przetwarzane i porównywane przez logiczny obwód selektora 55, który wybiera antenę wewnętrzną 51 dostarczającą lepszy sygnał, oraz pobudza przełącznik selekcyjny SW5 w celu przyłączenia tej anteny do obwodu transmisyjnego.

Jednostka sprzęgacza portów radiowych wyposażona jest również w obwód kompensacyjny, służący do kompensacji różnych strat energii sygnału. Obwód ten zawiera wzmacniacz niskoszumny 52a, włączony na ścieżce odbioru między anteną wewnętrzną 51i dwuportowym sprzęgaczem 52. Na ścieżce odbioru odbiorników 53a i 53b włączone są odpowiednio wzmacniacze niskoszumne 56a i 56b, oraz filtry środkowoprzepustowe 57ai57b.

Drugi obwód kompensacyjny, znajdujący się na ścieżce transmisyjnej (nadawania), wyposażony jest we wzmacniacz mocy 58, kompensujący straty w sprzęgaczu, typowo 3,5 db w przypadku sprzęgacza dwuportowego, oraz 7 db w przypadku sprzęgacza czteroportowego. Wyjście nadajnika 54 zawiera obwód izolatora 59, który zwiększa izolację między nadajnikami dwóch jednostek portu radiowego, co znacznie redukuje produkty wzajemnej modulacji w transmitowanym widmie sygnałowym.

Figura 6 przedstawia dwie jednostki sprzęgaczy portów radiowych zamkniętych w skrzynkowych obudowach 31 i 32, które zbudowane są zgodnie z konstrukcją jednostki przedstawionej na fig. 5. Obydwie jednostki sprzęgaczy portów radiowych połączone są wzajemnie za pomocą dwóch kabli 33 i 34.

Natomiast fig.7 przedstawia dwie podwójne jednostki sprzęgaczy portów radiowych w skrzynkowych obudowach 41 i 42 według fig.4, które połączone są ze sobą za pomocą czterech kabli 43, 44, 45 i 46. W tej konfiguracji, każda antena wewnętrzna bierze udział w odbiorze każdego z portów radiowych RPU1 i RPU2 zarówno pierwszej jednostki sprzęgacza portów radiowych w skrzynkowej obudowie 42, jak i portów radiowych RPU3 i RPU4 drugiej jednostki sprzęgacza portów radiowych w skrzynkowej obudowie 41.

Chociaż układ komunikacji bezprzewodowej według wynalazku przedstawiony został w odniesieniu tylko do kilku przykładowych rozwiązań konstrukcyjnych, to może on zostać odpowiednio zmodyfikowany i zastosowany w różnych dziedzinach techniki.

Claims (18)

1. Sposób komunikacji bezprzewodowej z dupleksem czasowym, zwłaszcza w obszarze o dużej gęstości komunikacji, znamienny tym, że na obszarze usługowym z oddalonymi od siebie jednostkami portów radiowych skierowanych w tym samym kierunku, z których przynajmniej część wyposażona jest w antenę wewnętrzną, połączonych z anteną wewnętrzną innej jednostki portu radiowego w konfiguracji różnego rozstawu anten, dokonuje się podziału energii sygnału odebranego przez każdą jednostkę portu radiowego, gdzie część tej energii sygnału kieruje się do pierwszego odbiornika (53b) danej jednostki portu radiowego, natomiast pozostałą część tej energii -do drugiego odbiornika (53a) innej jednostki portu radiowego, połączonej z daną jednostką portu radiowego, tak że obydwa

PL 196 142 B1 odbiorniki (53b, 53a) każdej jednostki portu radiowego odbierają sygnały zarówno ze swej anteny wewnętrznej (51), jak i z anteny wewnętrznej (51) innej jednostki portu radiowego, po czym porównuje się te sygnały i wybiera się tę antenę wewnętrzną (51), która dostarcza lepszy sygnał, którą następnie łączy się z nadajnikiem (54) określonej jednostki portu radiowego.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że energię sygnału otrzymanego przez obydwa odbiorniki (53a, 53b) każdej jednostki portu radiowego dzieli się za pomocą wieloportowego sprzęgacza (52) jednostki portu radiowego, przy czym straty sygnału biegnącego wzdłuż ścieżki odbioru do tego sprzęgacza (52) kompensuje się za pomocą pierwszego obwodu kompensacyjnego znajdującego się na ścieżce odbioru.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że straty sygnału w wieloportowym sprzęgaczu (52) kompensuje się na ścieżce transmisji za pomocą drugiego obwodu kompensacyjnego znajdującego się na ścieżce transmisji.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że redukuje się produkty modulacji wzajemnej sygnałów transmitowanych przez jednostki portu radiowego, za pomocą obwodu izolacyjnego znajdującego się w obwodzie transmisji.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się go w systemie cyfrowym z dupleksem czasowym TDD.

6. Układ komunikacji bezprzewodowej z dupleksem czasowym, zwłaszcza w obszarze o dużej gęstości komunikacji, złożony z jednostek portów radiowych, z których każda wyposażona jest w obwód odbiorczo-nadawczy, oraz w antenę, znamienny tym, że każda jednostka portu radiowego wyposażona jest w pierwszy port przyłączeniowy (P1), łączący obwód odbiorczo-nadawczy danej jednostki portu radiowego z anteną innej jednostki portu radiowego, znajdującej się w tym samym obsługiwanym obszarze, oraz w drugi port przyłączeniowy (P2), łączący antenę wewnętrzną (51) danej jednostki portu radiowego z obwodem odbiorczo-nadawczym innej jednostki portu radiowego, przy czym każda z jednostek portu radiowego odbiera sygnały zarówno ze swej anteny wewnętrznej (51), jak i z anteny wewnętrznej (51) innej jednostki portu radiowego na zasadzie różnego rozstawu anten.

7. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że obwód odbiorczo-nadawczy każdej z jednostek portu radiowego wyposażony jest w dwa odbiorniki (53a, 53b), nadajnik (54), w wieloportowy sprzęgacz (52) dzielący energię sygnału otrzymanego z anteny wewnętrznej (51) danej jednostki portu radiowego i kierujący część tej energii w postaci pierwszego sygnału do pierwszego odbiornika (53a) danej jednostki portu radiowego, natomiast pozostałą część energii - w postaci drugiego sygnału do drugiego odbiornika (53b) innej jednostki portu radiowego, a także w obwód selektora (55) do wyboru anteny dostarczającej lepszy sygnał, oraz łączącego tę antenę z nadajnikiem (54) określonej jednostki portu radiowego.

8. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że każda jednostka portu radiowego wyposażona jest w pierwszy obwód kompensacyjny znajdujący się na ścieżce odbioru wieloportowego sprzęgacza (52), kompensujący straty odbieranego sygnału.

9. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że pierwszy obwód kompensacyjny na ścieżce odbioru zawiera wzmacniacz niskoszumny (52a).

10. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że każda jednostka portu radiowego wyposażona jest w drugi obwód kompensacyjny znajdujący się na ścieżce transmisji, kompensujący straty sygnału wieloportowego sprzęgacza (52).

11. Układ według zastrz. 10, znamienny tym, że drugi obwód kompensacyjny na ścieżce transmisji wyposażony jest we wzmacniacz mocy(58), zwiększający moc wyjściową nadajnika (54).

12. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że każda jednostka portu radiowego wyposażona jest w obwód izolatora (59), znajdujący się między nadajnikami (54) dwóch, połączonych ze sobą jednostek portu radiowego, oraz redukujący produkty modulacji wzajemnej w widmie nadawanego sygnału.

13. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że każda jednostka portu radiowego wyposażona jest w przełączniki (SW3, SW4) zezwalające na transmisję sygnałów antenom wewnętrznym (51) obydwu jednostek portu radiowego podczas okresów transmisyjnych, a także w sterowany za pomocą obwodu selektora (55) przełącznik selekcyjny (SW5), do wyboru anteny wewnętrznej (51) stosowanej w okresach transmisyjnych.

14. Układ według zastrz. 13, znamienny tym, że każda jednostka portu radiowego wyposażona jest w przełączniki (SW1, SW2) zezwalające na odbiór sygnałów obydwu antenom wewnętrznym (51) obydwu jednostek portu radiowego w okresach odbioru.

PL 196 142 B1

15. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że jednostki portu radiowego znajdują się w skrzynkowych obudowach (21, 31, 32, 41, 42), z których każda zawiera przynajmniej jedną jednostkę portu radiowego, antenę wewnętrzną (51), obwód odbiorczo-nadawczy, oraz wychodzące na zewnątrz dwa porty przyłączeniowe (P1, P2), do których przyłączona jest inna jednostka portu radiowego znajdująca się w innej skrzynkowej obudowie (21, 31, 32, 41, 42).

16. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że przynajmniej część jednostek w skrzynkowych obudowach (31, 32) znajdujących się w obsługiwanym obszarze ma konfigurację jednoportową, przy czym w każdej takiej obudowie znajduje się jedna antena wewnętrzna (51), jedna jednostka portu radiowego, oraz dwuportowy sprzęgacz (52), sprzęgający antenę wewnętrzną (51) danej jednostki portu radiowego z jednostką portu radiowego znajdującą się w innej skrzynkowej obudowie (31, 32).

17. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że przynajmniej część jednostek w skrzynkowych obudowach (41, 42) znajdujących się w obsługiwanym obszarze ma konfigurację dwuportową, przy czym w każdej takiej obudowie znajduje się jedna antena wewnętrzna (51), dwie jednostki portu radiowego, oraz czteroportowy sprzęgacz (52), sprzęgający antenę wewnętrzną (51) z jednostkami portu radiowego znajdującymi się w danej skrzynkowej obudowie, oraz z jednostkami portu radiowego znajdującymi się w innej skrzynkowej obudowie (41, 42).

18. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że pracuje w systemie cyfrowym z dupleksem czasowym TDD.