WO2013143670A1 - Verfahren und vorrichtung zur übertragung von daten mit hohen datenraten auf koaxialleitungen, insbesondere zum betrieb einer mobilfunkstation - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur übertragung von daten mit hohen datenraten auf koaxialleitungen, insbesondere zum betrieb einer mobilfunkstation Download PDF

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WO2013143670A1
WO2013143670A1 PCT/EP2013/000864 EP2013000864W WO2013143670A1 WO 2013143670 A1 WO2013143670 A1 WO 2013143670A1 EP 2013000864 W EP2013000864 W EP 2013000864W WO 2013143670 A1 WO2013143670 A1 WO 2013143670A1
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WO
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frequency
transmission path
coaxial transmission
coaxial
transmission
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Application number
PCT/EP2013/000864
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Inventor
Roland Gabriel
Stefan Fritze
Markus STICHLER
Original Assignee
Kathrein-Werke Kg
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • H04B3/548—Systems for transmission via power distribution lines the power on the line being DC

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for transmitting data at high data rates on coaxial lines, in particular for operating a mobile radio station, according to the preamble of claim 1 and of claim 13.
  • Modern mobile radio sites today are typically remote, i. not in the base station itself integrated or associated, but antenna near mounted transmit-receive modules (such as so-called remote radio heads - RRH) used, which are operated via an optical interface. These interfaces may be proprietary or follow a standard. Worldwide, e.g. used the standards CPRI, OBSAI and ORI. (Common Public Radio Interface (CPRI), OBSAI Open Base Station Arcitecture Interface, ORI-Open Radio Interface).
  • CPRI Common Public Radio Interface
  • OBSAI OBSAI Open Base Station Arcitecture Interface
  • ORI-Open Radio Interface ORI-Open Radio Interface
  • the mentioned RRH's are mounted at the top of the mast.
  • optical fibers for data transmission (transmit and / or receive signals) and cables for power supply must be installed.
  • the developed solution offers advantages if the invention is implemented and implemented within the framework of an existing, ie conventional, mobile radio installation which comprises one or more high-frequency feeder cables (ie coaxial RF feeder cables).
  • these already existing coaxial cable devices can also be used for the transmission of the high data rates within the scope of the invention.
  • no additional optical transmission paths using, for example, glass fiber be installed.
  • the invention also offers advantages, for example, if a conventional antenna system and a conventional base station are to be replaced by a new generation at a mobile radio station. This would require the laying of fiber optic cables between the generally ground-based base station and the antenna station located at the top end of the mast according to the current standard.
  • the invention offers the advantage that when converting such a mobile communication system, the existing coaxial lines for the transmission of high data streams can be used in the invention.
  • Data transmission rates can be transmitted via a coaxial cable, and this in a frequency range above the cutoff frequency of the respective coaxial cable.
  • a suitable modulation method and a suitable selection of the transmission frequencies are carried out such that the mentioned transmission of the high data rates of more than 2 Gbit / s with a very good signal / noise ratio with a modulation with high spectral efficiency can be ensured.
  • the embodiment of the method allows, for example, an automatic frequency selection depending on the cable type and / or transmission path.
  • this frequency range above the cutoff frequency has, in addition to the frequency windows with acceptable or good transmission characteristics, also resonances or ranges with an increased occurrence of undesired modes, but these can be masked out for transmission.
  • these frequencies depend on the Kabe1geometrie. The invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments. In detail:
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a mobile radio station with an antenna device which is fed in a conventional manner via coaxial cable, connected to an expansion stage with a glass fiber connection cable between a base station-side radio server (RS) and an antenna-side remote radio Head (RRH) for controlling the antenna device, which are transmitted in the bidirectional method to be transmitted as the receiving RF signals, connected to a parallel DC line;
  • RS base station-side radio server
  • RRH antenna-side remote radio Head
  • Figure 2 a solution according to the invention, in which also the high data streams to be transmitted are transmitted via an existing coaxial line;
  • FIG. 3 shows the illustration of a base station-side adapter device used in FIG. 2, ie, an adapter device for supplying and removing the high data streams transmitted via a coaxial transmission link; a corresponding representation of Figure 3, but for an adapter device, the is usually mounted on an antenna mast so antennas close and is connected to a remote radio head; and FIG. 5 is a diagram showing different frequency ranges on which the different signals and data are transmitted.
  • a mobile station 1 according to the prior art is shown.
  • BTS Base Transceiver Station
  • base station for example a digital GSM mobile radio network.
  • BTS Base Transceiver Station
  • it may also be a base station for operating other networks, e.g. to operate a UMTS network.
  • the base station is commonly referred to as Node-B. Restrictions on certain frequencies, frequency bands or transmission standards do not exist in this respect.
  • the RF signals from the base station to an antenna device ANTl for transmitting and in the reverse direction of the antenna device ANTl to the base station are transmitted over the same coaxial cable path (in a reception area offset from the transmission area).
  • an antenna-side amplifier station TMA Tower Mounted Amplifier
  • TMA Tower Mounted Amplifier
  • the transmission of the analog RF signals in the receiving and transmitting direction takes place with respect to two mutually perpendicular polarization planes.
  • the coaxial line 7b runs in this case e.g. from port 25 at the base station to port 25 'on amplifier TMA.
  • a second antenna device ANT2 can be operated from a remote radio head, ie in the present case the RRH is controlled by a so-called radio server RS 103.
  • the transmission signals are transmitted via an optical transmission medium, usually a fiber optic cable 11, to an antenna-side remote radio head (RRH).
  • the signals are transmitted for the two planes of polarization perpendicular to one another, in which the antenna device A T2 transmits and receives.
  • the antenna device ANT2 is connected to the remote radio head RRH also via two lines 107a and 107b, in which case the RF signals on the one line in the Transmitted in the transmission direction (uplink) and on the other line for the reception branch (downlink) as analog RF signals between the antenna device ANT2 and the remote radio head RRH.
  • the transmission over the fiber optic cable takes place eg according to the mentioned standards CPRI, OBSAI and ORI.
  • the radio server 103 and the remote radio head RRH there is also a direct current cable 15, ie parallel to the fiber optic cable 11.
  • the present field of mobile radio technology is a device unit which is usually mounted outside the antenna housing (which can also be accommodated inside the antenna housing if required), which usually has at least one transmission unit. and a receiving module.
  • the communication with the base station ie with a radio server usually via a fiber optic connection, via which the digital data is transmitted.
  • these data are then converted into (analogue) RF signals or the received RF receive signals are converted into digital signals in the remote radio head and transmitted via the optical fiber transmission link to the base station-side radio server.
  • the base station or the radio server may well be positioned at a greater distance from the remote radio head.
  • the signals transmitted in the prior art via the optical fiber cables can also be transmitted via the already existing coaxial cables 7a and / or 7b.
  • This is particularly useful if these cables are already available for operating a conventional antenna system or even if a conventional antenna system is to be replaced by a new, without the already installed and existing coaxial cable removed and optical transmission cables and / or optical transmission lines such as fiber optic cables must be replaced.
  • the solution according to the invention is illustrated by the basic principle with reference to FIG.
  • the base station 3 in general, ie in the present case, the radio server 103 in particular via a data line 111 in the form of an optical transmission medium (eg a fiber optic cable 111 ') connected to an adapter A, ie a base station side A adapter what about the radio server 103 in the so called "uplink" coming digital signals (ie, generally digital data) in the form of converted modulated RF signals in the coaxial transmission path X are fed, so for example in one of the two existing coaxial lines 7, 7a.
  • a data line 111 in the form of an optical transmission medium (eg a fiber optic cable 111 ') connected to an adapter A, ie a base station side A adapter what about the radio server 103 in the so called "uplink" coming digital signals (ie, generally digital data) in the form of converted modulated RF signals in the coaxial transmission path X are fed, so for example in one of the two existing coaxial lines 7, 7a.
  • an adapter A ie a base station
  • the data transmitted between the base station side and antenna side adapters is either in a baseband BB or an intermediate frequency band IF or by means of a frequency conversion device 39, 39a, 39b converted into a corresponding transmission frequency band TF for transmission.
  • a frequency conversion device 39, 39a, 39b converted into a corresponding transmission frequency band TF for transmission.
  • the antenna side another adapter A is provided, via which the corresponding coming from the radio server RS 103 and fed through the radioserver furnishen adapter A in the coaxial transmission path X in the form of modulated RF signals via the antenna-side adapter A reconverted back into digital optically transmitted data and Here are coupled out of the coaxial transmission path X, to then be fed via a subsequent optical transmission path 111, in particular in the form of a fiber optic cable III 'the remote radio head RRH via the terminal 23'.
  • Two subsequent electrical transmission lines IIIa and IIIb are preferred for each polarization, for example separately supplying the respective RF transmit signals to the radiator and radiator devices in the antenna ANT2 when, for example, a dual polarized antenna is to be operated.
  • the corresponding RF signals for one or more frequency bands can be transmitted if not only a mono-band but, for example, a dual-band or generally a multi-band antenna is to be operated.
  • the corresponding RF reception signals which are received via the antenna device ANT2 are also preferably transmitted separately to the remote radio head via the two electrical lines (cables) IIIa and IIIb for the two mutually perpendicular planes of polarization, in order then to via an optical transmission line 111 (in particular in the form of a fiber optic cable) 111 'to the antenna-side adpater A and thereafter to a subsequently explained implementation via the coaxial transmission path X to the base station-side adapter A and then over the optical data line 111 in the form of optical digitized data for Radio server to be transferred.
  • an optical transmission line 111 in particular in the form of a fiber optic cable
  • the separation between the transmission directions for uplink and downlink takes place on the coaxial cable preferably in the FDD (frequency duplex) but also a time duplex (TDD) is conceivable.
  • FDD frequency duplex
  • TDD time duplex
  • a coaxial transmission path X is often referred to here so far, which is usually only a part of the entire coaxial line 7 or for example 7a (or 7b), namely those coaxial transmission path between two Adpatern A.
  • a further DC power supply line 115 is provided, via which a DC power supply for the antenna-near devices is ensured.
  • a DC voltage ie a direct current via the DC feed line 115 via the base station-side adapter A in the coaxial transmission path X, wherein the question about this provided and fed DC voltage (DC) via the antenna-side adapter A in turn coupled and via the antenna near dc feedline 115 'via the terminal 21' leads to the remote radio head RRH.
  • DC DC voltage
  • further signals and data in lower frequency ranges up to, for example, 50 MHz, such as the data for the RET control according to the 3GPP standard can also be transmitted via this transmission link (3GPP standard TS 25.460, UTRAN Quantum Interface: General aspects and principles ).
  • FIG. 3 The further schematic structure of the adapter A is reproduced in somewhat greater detail with reference to FIG. 3, wherein the base station-side adapter A and the antenna-side adapter A are constructed (or comparable) in principle identical (or comparable), so that a symmetrical arrangement on the Base station side and the antenna side results.
  • the base station-side adapter A is shown in FIG. 3 and the antenna-side adapter A is shown in FIG.
  • Adapter circuit A comprises in principle a bias tee circuit for feeding into or branching off a direct current or a DC voltage from the coaxial Transmission line X and a converter device to convert an optical into an analog signal or vice versa.
  • a Bias tee circuit can on the one hand provided by the radio server RS available DC voltage in the coaxial transmission path X, ie fed into the coaxial cable 7a and in turn via the antenna-side adapter A to the remote radio head (RRH) are coupled.
  • RRH remote radio head
  • the adapter circuit A has three radiostations substantively connections, namely a DC terminal 21 (hereinafter also called DC port 21), an optical input 23, via which optical signals from the radio server 103 to the adapter A in shape supplied by transmission signals or conversely received signals received by the antenna via the coaxial transmission link converted into optical signals to the radio server 103.
  • a DC terminal 21 hereinafter also called DC port 21
  • an optical input 23 via which optical signals from the radio server 103 to the adapter A in shape supplied by transmission signals or conversely received signals received by the antenna via the coaxial transmission link converted into optical signals to the radio server 103.
  • the third terminal is a base station side RF terminal 25, which is available and is needed when the coaxial cable 7, ie 7a and 7b and thus the coaxial transmission path X still as an RF transmission link for operating a conventional mobile station, such as in the described embodiment according to Figures 2 and 3, is used because of this coaxial transmission path X with the at least one coaxial cable 7a and the further coaxial cable 7b from the base station to the antenna A T1 and vice versa, the transmit or receive signals as analog RF signals are transmitted.
  • optical input 23 of the adapter A is followed by a received from the radio server 103 optical signals in analog electrical RF signals converting converter device 27, which is hereinafter also abbreviated as SFP in part.
  • a modulation and control device 29 which also serves for error correction.
  • this modulation and control device 29 and one of the coaxial transmission path facing duplex filter device 31 now two transmission links are provided, namely a transmitting section 33 and a receiving path 35.
  • the transmitting and the receiving section 33, 35 with a transmitting or receiving module 33 'or 35' are thus provided running parallel between the two terminals 29a, 29b on the modulation and control device 29 and the two terminals 31a, 31b of the duplex filter device 31 extending.
  • a fiber optic cable III 1 ie an optical transmission medium 111 transmitted digital and then converted via the converter device 27 into electrical digital signals data are also fed via the modulation and control device 29 directly into the transmission path 33 with the transmission module 33 ', and although in such a way that these digitized data transmitted via electrical lines are first converted into analog data / signals via a D / A converter 37a provided there and converted into a corresponding frequency range by means of a subsequent frequency conversion device 39a.
  • the corresponding modu- The amplified (analogue) HF data and RF signals are then amplified in an amplifier device 38a and fed via the mentioned duplex filter device 31 via a transmission / reception line 32 to a band-split filter 41 following in the transmission direction then to be fed via this band-split filter 41 at the transmission link side port 43 to be transmitted via the coaxial transmission path X to the antenna-side adapter A.
  • the terminal 31c of the duplex filter 31 is connected to the terminal 43a of the band-split filter, between which runs the transmission / reception line 32 for the transmission of the high data rates.
  • the modulated (analog) RF reception signals received by the antenna via the remote radio head and fed via an antenna-side adapter into the coaxial transmission path X are fed via the band split filter 41 to the duplex filter device 31 , wherein here the received signals are fed by means of the duplex filter device 31 in the receiving path 35.
  • the received signals are amplified here first via an amplifier 38b and in turn converted into an operating or intermediate frequency and digitized via the A / D converter 37b and fed to the modulation and control device 29, in which case the corresponding digitized electrical data in the converter device 27 are converted into optical signals (data), that of the base station 3, ie be supplied to the radio server 103.
  • the band-split filter device 41 can thus be constructed be that, for example, the terminal 43a is connected via the aforementioned transmitting / receiving line 32 to the duplex filter device 31 via the provided there transfer line side port 31c.
  • the corresponding modulated signals present in a base band BB or in an intermediate frequency band ZF or, as in the described embodiment, the signals converted into a corresponding transmission frequency band TF via the band split filter 41 at the connection 43 can be applied to the Transmission line X are fed.
  • the corresponding modulated RF signals which are fed via the antenna-side adapter to the transmission path X, are coupled out in the base station-side adapter A.
  • connection 43b Via the further connection 43b, a part of the coaxial cable 7, 7a is connected, which leads to the connection 25, via which the conventional analogue RF transmission signals can be transmitted or transmitted, ie between the base station BTS and the antenna device.
  • an additional band stop filter 77 may be connected, which allows a transmission, for example, in the frequency band from 0.7 GHz to 3.0 GHz.
  • a corresponding bandstop filter 41b with a corresponding passband of, for example, 0.7 GHz to 3.0 GHz may also be provided in the band-split filter 41 supplementarily or alternatively, which is a Summen representing. Branching point 51 is connected to the terminal 43, which leads to the transmission path X.
  • connection path to the connection 43a and thus to the duplex filter 31 is connected, wherein in this branch in the band-split filter 41 a bandpass filter assigned to this transmission path may be provided, which allows a passband of 6 GHz to, for example, 6.8 GHz.
  • a pilot tone frequency for the RET control can also be transmitted via the coaxial transmission path 7, 7a, ie for the remote control for setting and lowering the so-called down-tilt angle of the antenna.
  • a useful bandwidth of 300 MHz is provided both for the uplink (for example in a frequency band from 6,500 MHz to 6,800 MHz) and for the downlink (for example in a frequency band from 6,000 MHz to 6,300 MHz) in the exemplary embodiment described.
  • a useful bandwidth of more than 200 MHz should be realized, in particular of more than 240 MHz or 280 MHz. 300 MHz and more usually provide sufficient useful bandwidth.
  • the corresponding transmitting or receiving module with the frequency conversion device 39a or 39b comprises for this purpose in each case the mentioned mixer stage 40a or 40b, which is preferably operated via a phase-locked loop 40c (ie a phase-locked loop PLL), about which, as is known, the oscillator or the mixer 40a, 40b is driven to convert the frequency corresponding to another frequency range.
  • a phase-locked loop 40c ie a phase-locked loop PLL
  • the digitized data coming from the radio server may be analogized and conversely for the analog signals arriving via the coaxial transmission path X to be digitized in the receiving path via the analog-to-digital converter A / D converter provided there and then converted into optical signals ,
  • the data / signals transmitted on the respective optical transmission path 111 or 111 ' can be transmitted in a parallel data stream, so that these data must then be converted into serial data via corresponding connections 23 and the converter device 27 ,
  • the circuit arrangement also comprises a bias tee circuit 51, via which a DC voltage applied to the DC connection 21 and provided by the radio server 103 is fed into the coaxial transmission path X, namely via one the direct current terminal 21 connected in series inductance 47 and a series-connected summing point 49 and 51.
  • the inductance 47 acts as a low pass.
  • the corresponding transmission signals for the simultaneous operation of this mobile station can be transmitted from the connection 25 via the sections 7 '''aand''connected upstream of the base station side adapter A the one pass filter 41b (as part of the band-split filter 41) of, for example, 0.7 GHz to 3 GHz over the Bandsplit filter 41 and over the further coaxial transmission path X in the form of the coaxial cable 7a of the amplifier stage TMA and above the antenna device ANT1 are supplied.
  • the transmission signals for a polarization plane are transmitted via this coaxial cable path 7a.
  • the transmission signals and the reception signals for the other polarization plane are usually transmitted via the second coaxial line 7b.
  • the RF receive signals received from the antenna station ANT1 and transmitted via the coaxial path 7a (for the respective polarization) are fed to the port 43 of the band split filter 41 of the base station side adapter A, these signals being transmitted via the band split filter 41 with the integrated frequency split with a range of, for example, 0.7 GHz to 3 GHz on the base - 25 and the subsequent transmission path 7 1 "a the base station 3 supplied.
  • the aforementioned antenna-side adapter A illustrated in FIG. 4 can in principle be constructed in mirror image to the base station-side adapter A shown in FIG. 3 (as already shown by the direct comparison of FIG. 3 to FIG. 4), so that the signals coming from the radio server RS and via the base station-side adapter stage A corresponding to a transmission frequency TF converted modulated transmission signals (RF transmission signals), provided that the data to be transmitted is not already present in a baseband BB or an intermediate frequency band ZF, after passing through the coaxial transmission path X in the antenna-side adapter A.
  • RF transmission signals transmission signals
  • a corresponding band-split filter 41 and a subsequent duplex filter 31 a receiving module 35 'in the receiving branch 35 and a subsequent analog-to-digital converter A / D converter 37b supplied to then these digitized signals of the optionally provided modulation and error correction control device 29 and here the subsequent converter device 27 to then transform the initially digitized data and signals into optical signals and supply via the following fiber optic cable route III 1 the remote radio head RRH, then the corresponding ( analog) RF signals for the respective polarizations via one or the two coaxial cables mentioned, purple, 111b of the antenna device ANT2 supplies.
  • the signals received in reverse via the antenna device ANT2 are likewise fed to the remote radio head in known manner (via the cables IIIa, 111b), in which case the remote radio head corresponding digitized optical signals via the fiber optic cable 111 1 (ie generally an optical transmission medium 111) the antenna-side adapter A supplied and after conversion in the antenna-side adapter A via the transmission path 33 with the transmission module 33 1 in the form of modulated RF signals the coaxial transmission path X are transmitted, these modulated RF signals then being decoupled via the base station-side adapter A, correspondingly converted and fed via the base station-side optical fiber cable III 'to the radio server 103 in the form of digital optical signals.
  • the fiber optic cable 111 1 ie generally an optical transmission medium 111
  • the antenna-side adapter A supplied and after conversion in the antenna-side adapter A via the transmission path 33 with the transmission module 33 1 in the form of modulated RF signals the coaxial transmission path X are transmitted, these modulated RF signals then being decoupled via the base station
  • the illustrated embodiment thus generally relates to the transmission of data / signals at high data rates via coaxial cable above the actually provided and a transmission not enabling cut-off frequency.
  • the method according to the invention or the device according to the invention has been explained with reference to a mobile radio station in which coaxial transmission cables (coaxial feed cables 7, 7a, 7b) which are to be utilized, or even for an antenna station, are still present if necessary the coaxial feed cable 7, 7a, 7b still a conventionally operated mobile base station takes place.
  • At least one existing coaxial cable should also serve as a coaxial transmission path X for the high-frequency data, which would have to be transmitted via a fiber optic cable between the base station and a remote radio head.
  • the remote radio head requires a data stream at the interface with an in-phase and quadrature-phase data (which are contained in the HF band and are also sometimes referred to below as an IQ data stream).
  • This digitized data can be converted directly into the corresponding frequency range via the mentioned D / A or A / D converters and the mentioned and described amplifiers and transmitted or received.
  • data rates of, for example, 3 Gbit / s to 10 Gbit / s are required for driving.
  • Coaxial cable 7, 7b are fed (said coaxial cable between the two mentioned adapters A is also referred to as coaxial transmission path X).
  • the device near the antenna receives the data stream and sends it as explained in the duplex method in the opposite direction, ie the data from the remote radio head RRH to the arrangement at the foot of the site.
  • foot and mast head assemblies each consist of the mentioned transducer 27 which converts the optical signals, a special circuit which performs the conditioning and modulation (namely the modulation and error control circuit 29), for example in the form of an FPGA.
  • this data stream is converted and amplified into a corresponding frequency range via a phase-locked loop (ie a phase-locked loop with a mixing stage controlled above it).
  • the antenna-side adapter A receives the corresponding frequency-converted signal in the transmission direction (in the uplink), converting it into a suitable frequency and finally demodulating it.
  • corresponding filters are necessary for the separation of the transmission and reception paths, for which purpose a duplex filter 31 is used in the embodiment shown.
  • a frequency for the uplink (transmission mode) from 6500 MHz to 6800 MHz can be selected.
  • the downlink i. for the
  • Transmission of the received signals appears, for example, a frequency range of 6000 MHz to 6300 MHz as suitable, ie in a frequency band range, which clearly above the so-called cutoff frequency for a coaxial cable.
  • the useful bandwidth mentioned above does not have to be 300 MHz, but may also be chosen to be lower or greater, but should as a rule have at least one useful bandwidth of 200 MHz.
  • the coaxial transmission path Only in this way can the coaxial transmission path also be used for the operation of a conventional mobile radio station, which is operated, for example, in a frequency range from 0.7 GHz to 3 GHz and thus well below the cutoff frequency of a coaxial cable, ie the coaxial transmission path X.
  • the inventive construction ensures that in the frequency range in question, which is provided for the transmission of high data rates over the coaxial cable, sources of interference are largely suppressed in order to achieve a very high and thus good signal-to-noise ratio.
  • the second passband of the band split filter 41 then lies with its filter region 41b in the conventional transmission range of, for example, 0.7 GHz to 3.0 GHz, ie a range below the cutoff frequency of the relevant coaxial transmission link X over which the HF Transmit and / or receive signals are transmitted to the conventional mobile radio base station.
  • the duplex filter 31 and the band-split filter 41 can also be used instead of the duplex filter 31 and the band-split filter 41.
  • a coupler may also be used instead of the band-split filter 41.
  • the coaxial cable 7, 7a and thus the coaxial transmission link X can be used not only to transmit the supply voltage of the RRH's, but also to supply additional devices. If more Devices are provided on the mast, which must be supplied, this can also be done by appropriately designed voltage converter in addition. Pilot signals can also be transmitted in a lower frequency range, such as AISG signals, which are transmitted transparently via the filter at a few MHz.
  • the modulation method used may be arbitrary, but an OFDM method has proved to be advantageous.
  • a system with a number of 8000 sub-carriers with 64 QAM modulation was realized. This can be further increased to, for example, 1024 QAM or even higher-order modulation methods.
  • modulation methods with up to 2 14 to 2 16 states As this is a completely shielded coaxial cable, signal-to-noise ratios of 70 dB to 90 dB can be achieved with careful design of the filtering.
  • the transmit power typically ranges from a few milliwatts to about one watt.
  • the corresponding data streams to be transmitted can also be available at the interfaces mentioned as parallel data streams, which are then converted into serial data streams. This is possible, for example, in the case of transmission by means of 4-bit or 8-bit data streams.
  • a duplex transmission method is now implemented in this frequency range, which uses a relatively broad frequency spectrum (for example 300 MHz to 1000 MHz) and at the same time by a very good signal-to-noise ratio, a modulation method can be used, which has a modulation efficiency of greater than 1 bit / Hz. Preferably, this modulation efficiency should be greater than 2 bits / Hz, in particular greater than 3 bits / Hz.
  • data rates of 300 Mbit / s, 600 Mbit / s up to 10 Gbit / s can be implemented.
  • the frequency conversion device 41 should operate with a modulation efficiency greater than 1 bit / Hz or greater than 2 bit / Hz or greater than 3 bit / Hz.
  • the coaxial transmission path X, 7, 7a, 7b is designed to operate with a modulation efficiency greater than 1 bit / HZ or greater than 2 bits / Hz or greater than 3 bits / Hz.
  • a realization which is very stable in terms of runtime is achieved in that a transparent transmission of the data stream takes place without further error correction mechanisms on the layers 2 to 7 (according to the ISO layer model). If an error correction is inserted, this is done on the layer 1, for example by means of convolution or turbo codes on the lowest layer (layer 1) of the ISO layer model and a Viterbi algorithm for receiving. This can further increase the net data rate. In addition, control and control data are still inserted, this can be done for example in an OFDM modulation by the use of sub-carriers for these purposes.
  • an RF feed of the antenna device is used for operation in conventional services .
  • antenna device can be operated, which are operated in a 900 MHz band, in a 1800 MHz band or for example in a 1,900 MHz band or in a UMTS band, so for example in a range of about 1,920 MHz to 2,170 MHz. Restrictions on these and other frequency ranges do not exist in this respect.
  • both coaxial cables 7a and 7b are utilized accordingly in order additionally to transmit high data rates within the scope of the invention above the cutoff frequency, namely between a bottom and an overhead adapter device, where the data is coupled in or out become.
  • the data and signals preferably correspondingly converted in the embodiment discussed are at the high data rates above the cutoff frequency
  • Coaxial transmission line X are transmitted. This is possible in particular if frequency ranges which are still available below the cut-off frequency of the coaxial cable in question can be used for transmitting corresponding data and signals, in particular analog data and signals or even digital data and signals.
  • the adapter A would either comprise only one receiving branch 35, if appropriate with a receiving module 35 'or only one transmitting branch, optionally with a receiving module 33'.
  • a duplex filter 31 would not be necessary in this case. However, one would probably either provide a filter passage 31a or 31b for the corresponding transmission link in order to ensure a sufficiently good signal-to-interference ratio in all cases.
  • the filter passband would then have to be selected again with a corresponding useful bandwidth of, for example, more than 200 MHz for the frequency range to be transmitted (above the limit frequency of the coaxial cable).
  • the transmission frequency band TF used above the cut-off frequency in the coaxial transmission path X is selected such that correspondingly unusable frequency ranges for transmission are masked out by resonances or higher modes.
  • the transmission frequency band TF used above the cutoff frequency should be chosen so that this frequency band or this frequency range is free from resonances and free from higher modes.
  • corresponding data to be transmitted are present in a corresponding baseband BB or in a corresponding intermediate frequency band IF, which is not obtained by a corresponding conversion by means of the explained frequency conversion device.
  • the actual AISG pilot signal is transmitted only at a Fre acid sequence F A in the order of a few MHz. Therefore, in the diagram according to FIG X-axis formed frequencies leftmost.
  • the TETRA network is, for example, the "Terrestrial Trunked Radio" standard, which is set up, for example, in different frequency ranges in various countries, for example also in the frequency range f m of approximately 440 MHz to 470 MHz.
  • the transmission mode takes place in the GSM network.
  • the further frequency band f m provided for the 1800 MHz GsM radio network is then plotted in the diagram according to FIG. 5.
  • the transmission takes place in the 2.1 GHz frequency range f m , in which case a broadband transmission according to the WCDMA standard is customary here.
  • the upload is in the diagram link according to Figure 5 and shown, the downlink frequency f ⁇ (transmission frequency TF), in which the transmission according to the invention of the modulated signals to the coaxial transmission path X takes place as a bridge for the optical waveguide.

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Abstract

Ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Übertragung von Daten mit hohen Datenraten zeichnet sich u.a. durch folgende Merkmale aus: - die zu übertragenden Daten liegen in einem Basisband (BB) oder einem Zwischen-Frequenzband (ZF) vor oder werden mittels einer Frequenz-Umsetzungs-Einrichtung (39; 39a, 39b) in ein Übertragungs-Frequenzband (TF) zur Übertragung auf der zumindest einen koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a) in zumindest eine Übertragungsrichtung umgesetzt, - das Übertragungs-Frequenzband auf der zumindest einen koaxialen Übertragungsstrecke befindet sich oberhalb der Grenzfrequenz für diese koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a), wobei die Grenzfrequenz für die koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a) jene Frequenz ist, unterhalb der ausschließlich TEM-Moden auf der koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a) ausbreitungsfähig sind, - das Übertragungsverfahren arbeitet mit einer Nutzbandbreite von mehr als 200 MHz, - die Frequenz-Umsetzungs-Einrichtung (41) arbeitet mit einer Modulations-Effizienz größer als 1 Bit/Hz.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Daten mit hohen Datenraten auf Koaxialleitungen, insbesondere zum Betrieb einer Mobilfunkstation
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung von Daten mit hohen Datenraten auf Ko- axialleitungen, insbesondere zum Betrieb einer Mobilfunkstation, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 13.
Für moderne Mobilfunkstandorte werden heute in der Regel abgesetzte, d.h. nicht in der Basisstation selbst integrierte oder zugeordnete, sondern antennennah montierte Sende-Empfangsmodule (z.B. sogenannte Remote-Radio-Heads - RRH) verwendet, welche über eine optische Schnittstelle betrieben werden. Diese Schnittstellen können propritär sein oder einem Standard folgen. Weltweit werden hierfür z.B. die Standards CPRI, OBSAI und ORI genutzt. (CPRI-Common Public Radio Interface, OBSAI Open Base Station Arcitecture Interface, ORI-Open Radio Interface) .
Diese Schnittstellen erfordern Datenraten zwischen 3 und 10 Gbit/s, welche sich derzeit nur mit Lichwellenleitern realisieren lassen.
Die erwähnten RRH's werden am oberen Mastende montiert. Somit müssen in aufwendigen Installationen Lichtwellenleiter für die Datenübertragung (Sende- und/oder Empfangs- Signale) und Kabel zur Stromversorgung installiert werden.
Die an diesen Standorten oftmals bereits vorhandenen rela- tiv dicken Koaxialkabel zum Betrieb von herkömmlichen Mo- bilfunkantennen in anderen Frequenzbereichen können zur Signalversorgung der RRH's nicht genutzt werden, da einerseits der verfügbare Frequenzbereich der Kabel bereits für die Mobilfunkdienste genutzt wird, andererseits aber bei dem genutzten Durchmesser der Koaxialkabel bedingt durch die Grenzfrequenz der Kabel der noch nutzbare Frequenzbereich zu klein ist. Es existieren derzeit keine geeigneten Anordnungen, mit denen eine Signalübertragung mit den geforderten Datenraten über diese Feederkabel (Speise- kabel) - zumindest nicht parallel zu bereits existierenden Mobilfunkdiensten - möglich wäre.
Mittels Koaxialleitungen können Hochfrequenzsignale bekanntermaßen nur bis zu einer oberen Grenzfrequenz über- tragen werden, welche sich aus den Querabmessungen des Kabels, also aus den Durchmesser-Werten des Kabels ergibt. Diese Grenzfrequenz erscheint genau dann, wenn der mittlere Umfang der Koaxialkabel in der Größenordnung einer Wellenlänge der zu übertragenen elektromagnetischen Wel- lenliege liegt, (vgl. Mainke Gundlach, "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik", 4. Auflage, Springer-Verlag, Berlin- Heidelberg-New York-Tokio 1986, S. K 34 bis K 35) . Danach ergibt sich folgende Beziehung: Π
λκ = (d± + DJ ·
2
Oberhalb dieser Grenz -Frequenz breiten sich weitere nicht-transversale Moden aus, zuerst die Hll-Mode (bzw. TE11) . Da diese Moden im Vergleich zum gewünschten transversal elektromagnetischen Übertragungsmode (TEM-Mode) andere Ausbreitungsgeschwindigkeiten bzw. Phasengeschwindigkeiten aufweisen, kommt es zu ungewollten Verzerrungen, Dämpfungen und Resonanzen, und damit zu Umwandlungen der eigentlich für die Übertragung des gewünschten TEM-Modes in andere für die Übertragung nicht geeignete Moden.
Bei relativ großen Kabeldurchmessern, wie sie beispiels- weise im Rundfunk oder im Mobilfunk verwendet werden, liegen diese Grenzfrequenzen bereits bei ca. 2 GHz bis 5 GHz. In einem Datenblatt für ein für diese Anwendungen häufig genutztes Kabel eines Herstellers (RFS) wird beispielsweise eine Nutzgrenzfrequenz von 5 GHz angegeben. (7/8, CELLFLEX LCF78-50JA) .
Bei doppeladrigen bzw. mehradrigen Kabeln ist bekannt, dass man auch bei höheren Frequenzen noch Übertragungswege finden kann, allerdings mit relativ hohen Übertragungs- dämpfungen und sehr hohem Aufwand auf der Sender- und Empfängerseite. Dieser Aufwand ist erforderlich, um die Dämpfung und die Laufzeitspreizung sowie Störpegel zu eliminieren. Außerdem sind diese Übertragungsverfahren wie beispielsweise DSL oder ADSL in der Bandbreite und der Daten- rate auf Werte von unter ca. 400 Mbit/s begrenzt.
Auf Koaxialkabeln mit geringem Durchmesser können durchaus hohe Datenraten im TEM - Mode übertragen werden, jedoch sind keine Lösungen für Koaxialkabel mit großen Durchmessern im Bereich oberhalb der Grenzfrequenz bekannt. So werden TV-Satellitensignale für das analoge und digitale Fernsehen auf Koaxialkabeln in dem Frequenzbereich bis ca. 2 GHz übertragen. Hierfür ist aber das Einhalten der oberen Grenzfrequenz wichtig. Die rein digitale Übertragung hierfür wurde standardisiert. So bietet der Standard DOC- SIS (Data over Cable System Interface) eine 256 QAM Modulation bei Trägerbandbreiten von 8 MHZ mit je 50 Mbit/s. Mit 16 verfügbaren Kanälen erhält man damit eine verfügbaren Gesamtdatenrate von ca. 800 Mbit/s. (Quelle: http:// www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/1510081. htm). Die hierbei genutzten Frequenzen können in der diskutierten Anwendung für den Mobilfunk jedoch nicht genutzt werden, da diese bereits durch die Mobilfunkanwendungen selbst belegt sind.
Weitere Anforderungen speziell im Mobilfunkbereich sind die geringen geforderten LaufZeitschwankungen der übertra- genen Signale (Jitter) , um die Synchronität der angekoppelten RRH's und Basistationen zu gewährleisten. Diese Anforderungen sind sehr hoch und bewegen sich bezüglich der Konstanz der Laufzeiten unterhalb 1 με. Eine Vorrichtung zum Empfangen und Senden von Mobilfunk- signalen mit mehreren Sende-Empfangs-Zweigen ist beispielsweise aus der DE 10 2009 018 598 AI bekannt geworden. Daraus ist grundsätzlich zu entnehmen, dass ein zwischen einem Remote-Radio-Head (RRH) und einem Radio-Server (RS) verlaufendes Glasfaserkabel eingespart werden kann.
Allerdings muss dann durch andere geeignete Maßnahmen eine entsprechende Datenübertragung sichergestellt werden. Von daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung zur Übertragung von Daten mit hohen Datenraten auf Koaxialleitungen zu schaffen, insbesondere auf Koaxialleitun- gen mit vergleichsweise dickem, also großem Durchmesser (bezüglich des Innen- und/oder Außenleiters) , d.h. auf Koaxialkabeln, deren Innenleiter beispielsweise einen Durchmesser von über 9 mm und/oder dessen Außenleiterdurch- messer ein Maß von mehr als 25 mm aufweist (Cellflex 7/8) .
Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens entsprechend den im Anspruch 1 und bezüglich der Vorrichtung entsprechend den im Anspruch 13 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran- Sprüchen angegeben.
Im Rahmen der Erfindung ist es möglich Datenströme mit hohen Datenraten von beispielsweise mehr als 2 Gbit/s über Koaxialkabel zu übertragen, welche zudem einen Vergleichs- weise großen Durchmesser aufweisen können und von daher eine relativ niedrige Grenzfrequenz besitzen.
Die entwickelte Lösung bietet vor allem Vorteile dann, wenn die Erfindung im Rahmen einer bestehenden, d.h. her- kömmlichen Mobilfunkanlage umgesetzt und realisiert wird, welche ein oder mehrere Hochfrequenz-Speisekabel umfasst (also koaxiale HF-Speisekabel) . Mit anderen Worten kann also im Rahmen der Erfindung sichergestellt werden, dass diese bereits bestehenden Koaxialkabel-Einrichtungen auch für die Übertragung der hohen Datenraten im Rahmen der Erfindung genutzt werden können. Somit müssen abweichend zur bisherigen Lösung keine zusätzlichen optischen Übertragungswege unter Verwendung von beispielsweise Glasfaser- kabeln installiert werden.
Dabei bietet die Erfindung auch dann ebenso Vorteile, wenn beispielsweise an einer Mobilfunkstation eine herkömmliche Antennenanlage und eine herkömmliche Basisstation durch eine neue Generation ersetzt werden sollen. Dies würde nach dem gegenwärtigen Standard die Verlegung von Glasfaserkabeln zwischen der in der Regel am Boden befindlichen Basisstation und der am oberen Mastende befindlichen An- tennenstation erforderlich machen. Auch hier bietet die Erfindung den Vorteil, dass beim Umrüsten einer derartigen Mobilfunkanlage die bereits vorhandenen koaxialen Leitungen zur Übertragung der hohen Datenströme im Rahmen der Erfindung weiter genutzt werden können.
Dass die Übertragung derartiger erwähnter hoher Datenströme von beispielsweise mehr als 2 Gbit/s über Koaxialkabel möglich ist, überrascht um so mehr, da derartige üblicherweise zwischen einer Basisstation und der Antennen- anläge verlegte Koaxialkabel aufgrund der zu übertragenden
Leistungen und niedrigen Dämpfungen vergleichsweise große Durchmesser aufweisen müssen, wodurch in unerwünschter Weise die Grenzfrequenz zur Übertragung hochfrequenter Signale entsprechend niedrig ist (wie in Mainke Gundlach in der Vorveröffentlichung "Taschenbuch der Hochfrequenz - Technik", Springer-Verlag, Berlin Heidelberg Tokio 1986, S. 34 u. 35 ausgeführt und eingangs bereits beschrieben wurde) . Völlig überraschend ist also, dass die gewünschten hohen
Datenübertragungsraten über ein Koaxialkabel übertragen werden können, und dies in einem Frequenzbereich oberhalb der Grenzfrequenz des betreffenden koaxialen Kabels. Im Rahmen der Erfindung wird dabei ein geeignetes Modulationsverfahren sowie eine geeignete Auswahl der Übertra- gungs-Frequenzen derart durchgeführt, dass die erwähnte Übertragung der hohen Datenraten mit mehr als 2 Gbit/s bei einem sehr guten Signal-/Rausch-Verhältnis mit einer Modulationsart mit hoher spektraler Effizienz sichergestellt werden kann. Dabei erlaubt die Ausgestaltung des Verfahrens beispielsweise eine automatische Frequenzwahl je nach Kabeltyp und/oder Übertragungsstrecke.
In der Literatur sind nur sehr wenig Quellen zu finden, die sich mit der Frage befassen, ob und warum über Koaxialkabel Datenströme nur bis zu einer Grenzfrequenz übertragen werden können. Diese wenigen Quellen weisen eher auf die in diesem Zusammenhang bestehenden Probleme hin und bieten keinerlei Anhaltspunkt dafür, dass Frequenzbereiche auch oberhalb der erwähnten Grenzfrequenz nutzbar sind. Die Fachwelt geht deshalb davon aus, dass sich oberhalb der Grenzfrequenz ohne zusätzlich Maßnahmen auch die nicht transversalen TEM-Moden ausbreiten werden.
Eine Anregung dieser ungewollten H- oder E- Moden (auch Hohleitermoden genannt) geschieht bereits durch geringe Abweichungen der Symmetrie des Kabels bzw. durch Unsymme- trien in der Ankopplung an den Leiter.
So wird beispielsweise in "A comparison of the attenuation of high-order mode in Coaxial Waveguide due to Inner and outer conducter losses" der Verlust für koaxiale Gyrotrons betrachtet. Hieraus können keine Anregungen für den Be- trieb von Kablen oberhalb der Grenzfrequenz entnommen werden. Eine weitere Quelle [Tower Talk] "Coax Beyond Cutoff" (waveguide region) auf "http://lists.contesting.com/piper- mail/towertalk/1997-December/011734.html" von Hialy, Rus verweist auf die mögliche Nutzung von Koaxialkabeln oberhalb der vom Hersteller spezifizierten Grenzfrequenz . Allerdings wird angeführt, dass man ein Kabel LDF4-50 He- liax, welches für 10,2 GHz spezifiziert ist, auch noch bei 10,4 GHz (also in einem Bereich, der lediglich 2% über dem angegebenen Grenzwert liegt) nutzen kann. Allerdings kalkulieren die Hersteller hier stets Reserven für die im Datenblatt angegebene Grenzfrequenz ein, so dass davon auszugehen ist, dass der Hersteller die vorhandene Grenz - frequenz aus Sicherheitsgründen nur um 2 % niedriger angegeben hat. Aus dem erwähnten Beitrag geht ferner in keiner Weise hervor, welche Eigenschaften bei Frequenzen zu erwarten sind, welche deutlich, d.h. mehr als 10% über der Grenzfrequenz liegen.
Umso erstaunlicher ist es, dass die im Rahmen der Erfindung betrachteten Koaxialkabel einen sehr großen Frequenzbereich oberhalb der Grenzfrequenz aufweisen, in dem ein Betrieb mit dem TEM-Mode bei akzeptablen Übertragungs- eigenschaften möglich ist. Eine Erklärung, warum die anderen Moden sich nicht oder nicht so stark - wie erwartet - anregen bzw. ausbreiten, mag in der Symmetrie der Ankopp- lung oder auch in der gewellten Ausführung des Außenleiters liegen, weitere Untersuchungen hierzu sind noch of- fen.
Dieser Frequenzbereich oberhalb der Grenzfrequenz weist neben den Frequenzfenstern mit akzeptablen bzw. guten Übertragungseigenschaften natürlich auch Resonanzen oder Bereiche mit einem verstärkten Auftreten von unerwünschten Moden auf, diese können aber für die Übertragung ausgeblendet werden. Naturgemäß hängen diese Frequenzen von der Kabe1geometrie ab . Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei- spielen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:
Figur 1 : eine schematische Darstellung einer Mobil- funkstation mit einer Antenneneinrichtung, die in herkömmlicher Weise über Koaxialkabel gespeist wird, verbunden mit einer Ausbaustufe mit einem Glasfaser-Verbindungskabel zwischen einem basisstations- seitigen Radioserver (RS) und einem anten- nenseitigen Remote-Radio-Head (RRH) zur Ansteuerung der Antenneneinrichtung, worüber im bidirektionalen Verfahren die zu sendenden wie die zu empfangenden HF-Signale übertragen werden, verbunden mit einer parallel verlaufenden Gleichstromleitung;
Figur 2 : eine erfindungsgemäße Lösung, bei der auch die zu übertragenden hohen Datenströme über eine vorhandene Koaxialleitung übertragen werden;
Figur 3 : die Darstellung einer in Figur 2 verwendeten basisstationsseitigen, d.h. auf Seiten des Radio-Servers liegenden Adapter-Einrichtung zum Einspeisen sowie zum Herausführen der über eine koaxiale Übertragungsstrecke übertragenen hohen Datenströme; eine entsprechende Darstellung zu Figur 3, jedoch für eine Adapter-Einrichtung, die üblicherweise an einem Antennenmast also antennen-nah montiert wird und mit einem Remote-Radio-Head verbunden ist; und Figur 5 : ein Diagramm zur Darstellung unterschiedlicher Frequenzbereiche, auf denen die unterschiedlichen Signale und Daten übertragen werden. Anhand von Figur 1 ist eine Mobilfunkstation 1 nach dem Stand der Technik gezeigt .
Sie umfasst eine Basisstation (BTS) 3 (Base Transceiver Station) beispielsweise eines digitalen GSM-Mobilfunknet- zes. Grundsätzlich kann es sich aber auch um eine Basisstation zum Betrieb anderer Netze, z.B. zum Betrieb eines UMTS -Netzes handeln. Hier wird die Basisstation üblicherweise als Node-B bezeichnet. Einschränkungen auf bestimmte Frequenzen, Frequenzbänder oder ÜbertragungsStandards be- stehen insoweit nicht.
Üblicherweise werden von Seiten der Basisstation 3 über zumindest zwei Koaxialkabel 7, im vorliegenden Fall die beiden Koaxialkabel 7a und 7b die HF-Signale von der Ba- sisstation zu einer Antenneneinrichtung ANTl zum Senden und in umgekehrter Richtung von der Antenneneinrichtung ANTl zur Basisstation die empfangenen HF-Signale über die gleiche koaxiale Kabelstrecke (in einem zum Sendebereich versetzt liegenden Empfangsbereich) übertragen. Im vorlie- genden Fall wird noch eine antennenseitige Verstärkerstation TMA (Tower Mounted Amplifier) verwendet, die über zwei Leitungen 7'a und 7'b mit den Koaxialkabeln 7a und 7b basisstationsseitig und über zwei weitere Kabel 7"a und 7"b mit der Antenneneinrichtung ANT1 verbunden ist.
Über die beiden HF-Übertragungsstrecken, d.h. über die Kabel 7a, 7b sowie die zugehörigen Kabel 7'a, 7'b und 7"a, 7"b erfolgt die Übertragung der analogen HF-Signale in Empfangs- und Senderichtung bezüglich zweier senkrecht zueinander stehender Polarisationsebenen. Es wird hier insoweit auf bekannte Lösungen verwiesen, beispielsweise auf X-förmig polarisierte Antenneneinrichtungen, bei denen Strahler oder Strahlerarrays verwendet werden, deren Strahler beispielsweise im +45° bzw. -45° gegenüber einer Vertikalen oder Horizontalen ausgerichtet sind. Die Koaxialleitung 7b verläuft dabei z.B. vom Anschluss 25 an der Basisstation zum Anschluss 25' am Verstärker TMA.
Bei einer weiteren nach dem Stand der Technik bekannten Lösung kann z.B. eine zweite Antenneneinrichtung ANT2 von einem Remote-Radio-Head aus betrieben werden, d.h. im vorliegenden Falle wird der RRH von einem sogenannten Radio- Server RS 103 angesteuert. Die Sendesignale werden dabei über ein optisches Übertragungsmedium, üblicherweise ein Glasfaserkabel 11 übertragen, und zwar zu einem antennen- seitigen Remote-Radio-Head (RRH) . Dabei werden die Sendesignale vom Radioserver 103 zum Remote-Radio-Head (RRH) in Senderichtung und umgekehrt von der Antenneneinrichtung A T2 über den Remote-Radio-Head RRH in Empfangsrichtung zur Basisstation, im vorliegenden Fall beispielsweise zum Radioserver 103 als Digital-Daten übertragen. Die Signale werden dabei in der Regel für die beiden senkrecht zuein- ander stehenden Polarisationsebenen übertragen, in denen die Antenneneinrichtung A T2 sendet und empfängt . Die Antenneneinrichtung ANT2 ist dabei mit dem Remote-Radio-Head RRH ebenfalls über zwei Leitungen 107a und 107b verbunden, wobei hier die HF-Signale auf der einen Leitung in der Regel in Senderichtung (Uplink) und auf der anderen Leitung für den Empfangszweig (Downlink) als analoge HF-Signale zwischen der Antenneneinrichtung ANT2 und dem Remote- Radio-Head RRH übertragen werden. Die Übertragung über das Glasfaserkabel erfolgt z.B. nach den erwähnten Standards CPRI, OBSAI und ORI .
Zwischen der Basisstation, d.h. der vorliegenden Fall dem Radioserver 103 und dem Remote-Radio-Head RRH verläuft da- bei ferner noch ein Gleichstrom-Kabel 15, also parallel zum Glasfaserkabel 11. Hierüber erfolgt eine Fernspeisung aller antennennahen elektrischen und elektronischen Komponenten, insbesondere des Remote-Radio-Heads RRH oder weiterer elektronischer Baugruppen, beispielsweise einer in Figur 1 nicht näher dargestellten Remote-Tilt-Einrichtung RET zur fernsteuerbaren Absenkung oder Anhebung des Down- Tilts etc.. Auch hierzu wird auf bekannte Lösungen verwiesen. Bei dem vorstehend erwähnten Remote-Radio-Head RRH handelt es sich bei dem vorliegenden Gebiet der Mobilfunktechnik um eine in der Regel außerhalb des Antennengehäuses montierte Geräteeinheit (die bei Bedarf auch innerhalb des Antennengehäuses untergebracht sein kann) , die üblicher- weise zumindest eine Sende- und eine Empfangsbaugruppe umfasst. Daneben können auch Endverstärker und Duplexfil- ter etc. vorgesehen sein. Wie erwähnt erfolgt die Kommunikation mit der Basisstation, d.h. mit einem Radioserver üblicherweise über eine Glasfaserverbindung, über die die digitalen Daten übertragen werden. In dem Remote-Radio- Head werden dann diese Daten in (analoge) HF-Signale umgesetzt bzw. die empfangenen HF-Empfangssignale werden in dem Remote-Radio-Head in digitale Signale umgesetzt und über die Glasfaser-Übertragungsstrecke zum basisstations- seitigen Radio-Server übermittelt. In diesem Falle werden also lediglich kürzere HF-Leitungen zwischen dem Remote- Radio-Head und der eigentlichen Antenneneinrichtung, d.h. den Strahlern benötigt, wodurch niedrigere Sendeleistungen unter Erhöhung des Wirkungsgrades möglich werden. Zudem kann auf diese Art und Weise die Basisstation bzw. der Radio-Server durchaus auch in größerem Abstand zum Remote- Radio-Head positioniert sein.
Im Rahmen der Erfindung wird nunmehr eine kostengünstigere Lösung vorgeschlagen, bei der beispielsweise die beim Stand der Technik über die Glasfaserkabel übertragenen Signale ebenfalls über die bereits vorhandenen Koaxial- kabel 7a und/oder 7b übertragen werden können. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn diese Kabel bereits zum Betrieb einer herkömmlichen Antennenanlage vorhanden sind oder aber auch dann, wenn eine herkömmliche Antennenanlage durch eine neue ersetzt werden soll, ohne dass die bereits installierten und vorhandenen Koaxialkabel entfernt und durch optische Übertragungskabel und/oder optische Übertragungsleitungen wie Glasfaserleitungen ersetzt werden müssen. Die erfindungsgemäße Lösung ist dabei vom Grundprinzip her anhand von Figur 2 dargestellt.
In diesem Falle ist die Basisstation 3 im Allgemeinen, d.h. im vorliegenden Fall der Radioserver 103 im Besonde- ren über eine Datenleitung 111 in Form eines optischen Übertragungsmediums (z.B. ein Glasfaserkabel 111') mit einem Adapter A verbunden, d.h. einem basisstationsseiti- gen Adapter A, worüber die von dem Radioserver 103 im so genannten "Uplink" kommenden digitalen Signale (also allgemein digitalen Daten) in Form von umgesetzten modulierten HF-Signalen in die koaxiale Übertragungsstrecke X eingespeist werden, also beispielsweise in die eine der bei- den vorhandenen Koaxialleitungen 7, 7a. Auf der Übertragungsstrecke X, also beispielsweise auf zumindest einer der beiden vorhandenen Koaxialleitungen 7, 7a liegenden die zwischen dem basisstationsseitigen und antennenseitigen Adapater übertragenen Daten entweder in einem Basis- band BB oder einem Zwischen-Frequenzband ZF vor oder werden mittels einer Frequenz-Umsetzungseinrichtung 39, 39a, 39b in ein entsprechendes Übertragungs-Frequenzband TF zur Übertragung umgesetzt. Im Rahmen der Anmeldung wird teilweise von Daten, Signalen oder Daten-Signalen gesprochen. Dabei handelt es sich bei Daten stets auch um Signale, so dass diese Begriffe im Wesentlichen mit gleichem Bedeutungsinhalt verwendet werden.
Ebenso ist antennenseitig ein weiterer Adapter A vorgesehen, worüber die entsprechenden vom Radioserver RS 103 kommenden und durch den radioserverseitigen Adapter A in die koaxiale Übertragungsstrecke X in Form von modulierten HF-Signalen eingespeisten Daten über den antennenseitigen Adapter A wieder in digitale optisch übertragene Daten rückgewandelt und hier aus der koaxialen Übertragungs- strecke X ausgekoppelt werden, um über eine nachfolgende optische Übertragungsstrecke 111, insbesondere in Form eines Glasfaserkabels III' dann dem Remote-Radio-Head RRH über den Anschluss 23 ' zugeführt zu werden. Über zwei nachfolgende elektrische Übertragungsleitungen lila und 111b werden beispielsweise für jede Polarisation bevorzugt separat die entsprechenden HF-Sendesignale den Strahler und Strahlereinrichtungen in der Antenne ANT2 zugeführt, wenn beispielsweise eine dualpolarisierte Antenne betrieben werden soll. Dabei können die entsprechenden HF-Signa- le für eine oder mehrere Frequenzbänder übertragen werden, wenn nicht nur eine Mono-Band- sondern beispielsweise eine Dual-Band- oder allgemein eine Multi-Band-Antenne betrieben werden soll. Umgekehrt werden aber auch die entsprechenden HF-Empfangs - Signale, die über die Antenneneinrichtung ANT2 empfangen werden, für die beiden senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen bevorzugt getrennt über die beiden elektrischen Leitungen (Kabel) lila und 111b zum Remote-Radio- Head übertragen, um dann über eine optische Übertragungsleitung 111 (insbesondere in Form eines Glasfaserkabels) 111' wiederum zum antennenseitigen Adpater A und darüber nach einer nachfolgend noch erläuterten Umsetzung über die koaxiale Übertragungsstrecke X zum basisstationsseitigen Adapter A und dann über die optische Datenleitung 111 in Form von optischen digitalisierten Daten zum Radioserver übertragen zu werden.
Die Trennung zwischen den Übertragungsrichtungen für Up- link und Downlink erfolgt auf dem Koaxialkabel bevorzugt im FDD (Frequenz Duplex) aber auch ein Zeit Duplex (TDD) ist denkbar.
Nachfolgend wird hier insoweit häufig von einer koaxialen Übertragungsstrecke X gesprochen, die in der Regel nur einen Teil der gesamten koaxialen Leitung 7 oder beispielsweise 7a (oder 7b) darstellt, nämlich jene koaxiale Übertragungsstrecke zwischen beiden Adpatern A. Ebenso ist eine weitere Gleichstrom-Speiseleitung 115 vorgesehen, worüber eine Gleichstrom-Leistungsversorgung für die antennennahen Geräte sichergestellt ist. Dazu kann vom Radioserver 103 ausgehend eine Gleichspannung, also ein Gleichstrom über die Gleichstrom-Speiseleitung 115 über den basisstationsseitigen Adapter A in die koaxiale Übertragungsstrecke X eingespeist werden, wobei die hierüber zur Verfügung gestellte und eingespeiste Gleichspannung (Gleichstrom) über den antennenseitigen Adapter A wiederum ausgekoppelt und über die antennennahe Gleichstrom-Speiseleitung 115' über den Anschluss 21' zum Remote-Radio-Head RRH führt. Bei Bedarf können über diese Übertragungsstrecke auch noch weitere Signale und Daten in unteren Frequenzbereichen bis beispielsweise 50 MHz wie beispiels- weise die Daten für die RET Steuerung nach dem 3GPP Standard ebenso übertragen werden (3GPP Standard TS 25.460, UTRAN Iuant interface: General aspects and principles) .
Anhand von Figur 3 ist der weitere schematische Aufbau der Adapter A in etwas größerem Detail wiedergegeben, wobei der basisstationsseitige Adpater A und der antennenseitige Adapter A vom Grundsatz her identisch (oder vergleichbar) aufgebaut sind oder sein können, so dass sich eine symmetrische Anordnung auf der Basisstationsseite und der An- tennenseite ergibt. Dabei ist in Figur 3 der basisstationsseitige Adapter A und in Figur 4 der antennenseitige Adapter A dargestellt.
Diese nachfolgend im größeren Detail erläuterte basissta- tionsseitige Adapter-Einrichtung oder basisstationsseitige
Adapter-Schaltung A umfasst vom Prinzip her eine Bias Tee- Schaltung zur Einspeisung in oder zur Abzweigung eines Gleichstroms bzw. einer Gleichspannung aus der koaxialen Übertragungsstrecke X sowie eine Konvertereinrichtung, um ein optisches in ein analoges Signal zu konvertieren bzw. umgekehrt . Über eine derartige Bias Tee-Schaltung kann zum einen die vom Radioserver RS zur Verfügung gestellte Gleichspannung in die koaxiale Übertragungsstrecke X, also in das Koaxialkabel 7a eingespeist und über den antennenseitigen Adapter A wiederum zum Remote-Radio-Head (RRH) ausgekoppelt werden. Es wird insoweit auf bekannte Lösungen verwiesen, beispielsweise auf die entsprechende Bias Tee-Schaltungen, wie sie aus der DE 10 2008 059 333 AI bekannt sind.
Aus Figur 3 ist zu ersehen, dass die Adapterschaltung A drei radiostationsseitige Anschlüsse aufweist, nämlich einen Gleichstrom-Anschluss 21 (nachfolgend auch kurz DC- Anschluss 21) genannt, einen optischen Eingang 23, über welchen optische Signale vom Radioserver 103 dem Adapter A in Form von Sendesignalen zugeführt oder umgekehrt von der Antenne über die koaxiale Übertragungsstrecke erhaltene Empfangssignale in optische Signale konvertiert zum Radioserver 103 übertragen werden.
Der dritte Anschluss ist ein basisstationsseitiger HF- Anschluss 25, der zur Verfügung steht und benötigt wird, wenn die koaxialen Kabel 7, d.h. 7a bzw. 7b und damit die koaxiale Übertragungsstrecke X noch als HF-Übertragungs- strecke zum Betrieb einer herkömmlichen Mobilfunkstation, wie im geschilderten Ausführungsbeispiel nach Figuren 2 und 3, benutzt wird, da über diese koaxiale Übertragungsstrecke X mit dem zumindest einen Koaxialkabel 7a und dem weiteren Koaxialkabel 7b von der Basisstation zur Antenne A T1 und umgekehrt die Sende- bzw. Empfangssignale als analoge HF-Signale übertragen werden.
An dem optischen Eingang 23 des Adapters A schließt sich eine die vom Radioserver 103 empfangenen optischen Signale in analoge elektrische HF-Signale wandelnde Konvertereinrichtung 27 an, die nachfolgend teilweise auch kurz als SFP abgekürzt wird.
Darauf folgend ist eine Modulations- und Steuerungsein- richtung 29 vorgesehen, die auch der Fehler-Korrektur dient. Zwischen dieser Modulations- und Steuerungseinrichtung 29 und einer der koaxialen Übertragungsstrecke zugewandt liegenden Duplex-Filter-Einrichtung 31 sind nunmehr zwei Übertragungsstrecken vorgesehen, nämlich eine Sende- strecke 33 und eine Empfangsstrecke 35. Die Sende- und die Empfangsstrecke 33, 35 mit einem Sende- bzw. Empfangsmodul 33' bzw. 35' sind also parallel verlaufend zwischen den beiden Anschlüssen 29a, 29b an der Modulations- und Steuerungseinrichtung 29 und den beiden Anschlüssen 31a, 31b der Duplex-Filter-Einrichtung 31 verlaufend vorgesehen.
Die entsprechenden beispielsweise über ein Glasfaserkabel III1, also einem optischen Übertragungsmedium 111 übertragenen digitalen und dann über die Konvertereinrichtung 27 in elektrische digitale Signale gewandelten Daten werden ferner über die Modulations- und Steuerungseinrichtung 29 direkt in die Sendestrecke 33 mit dem Sendemodul 33' eingespeist, und zwar derart, dass diese über elektrische Leitungen übertragenen digitalisierten Daten zunächst über einen dort vorgesehenen D/A-Wandler 37a in analoge Daten/Signale gewandelt und mittels einer nachfolgenden Frequenz-Umsetzungseinrichtung 39a in einen entsprechenden Frequenzbereich umgesetzt werden. Die entsprechend modu- lierten (analogen) HF-Daten und HF-Signale werden dann in einer Verstärkereinrichtung 38a verstärkt und über die erwähnte Duplex-Filter-Einrichtung 31 über eine Sende-/Emp- fangsleitung 32 einem in Senderichtung nachfolgenden Band- Split-Filter 41 zugeführt, um dann über diesen Band-Split- Filter 41 an dem übertragungsstreckenseitigen Anschluss 43 eingespeist zu werden, um über die koaxiale Übertragungs- strecke X zum antennenseitigen Adapter A übertragen zu werden.
Dazu ist der Anschluss 31c des Duplex-Filters 31 mit dem Anschluss 43a des Band-Split-Filters verbunden, zwischen denen die Sende-/Empfangsleitung 32 für die Übertragung der hohen Datenraten verläuft .
Umgekehrt werden die von der Antenne über den Remote-Ra- dio-Head empfangenen und über einen antennenseitigen Adapter in die koaxiale Übertragungsstrecke X eingespeisten modulierten (analogen) HF-Empfangssignale über den Band- Split-Filter 41 der Duplex-Filter-Einrichtung 31 zugeführt, wobei hier die empfangenen Signale mittels der Duplex-Filter-Einrichtung 31 in die Empfangsstrecke 35 eingespeist werden. Mit anderen Worten werden die empfangenen Signale hier zunächst über einen Verstärker 38b verstärkt und wiederum in eine Betriebs- oder Zwischenfrequenz umgesetzt und über den A/D-Wandler 37b digitalisiert und der Modulations- und Steuerungseinrichtung 29 zugeführt, wobei dann die entsprechenden digitalisierten elektrischen Daten in der Konvertereinrichtung 27 in optische Signale (Da- ten) gewandelt werden, die der Basisstation 3, d.h. dem Radioserver 103 zugeführt werden.
Die Bandsplit-Filter-Einrichtung 41 kann also so aufgebaut sein, dass beispielsweise der Anschluss 43a über die erwähnte Sende-/Empfangsleitung 32 mit der Duplex-Filter- Einrichtung 31 über den dort vorgesehenen übertragungs- streckenseitigen Anschluss 31c verbunden ist. Über diese Verbindung 32 können also die entsprechenden modulierten und in einem Basisband BB oder in einem Zwischen-Frequenzband ZF vorliegenden oder, wie im geschilderten Ausführungsbeispiel, die in ein entsprechendes Übertragungs-Frequenzband TF umgesetzten Signale über das Bandsplit-Filter 41 am Anschluss 43 auf die Übertragungsstrecke X eingespeist werden. Umgekehrt können die entsprechenden modulierten HF-Signale, die über den antennenseitigen Adapter auf die Übertragungsstrecke X eingespeist werden, in dem basisstationsseitigen Adapter A ausgekoppelt werden.
Über den weiteren Anschluss 43b ist ein Teil des Koaxialkabels 7, 7a angeschlossen, welches zum Anschluss 25 führt, worüber die herkömmlichen analogen HF-Sendesignale übertragen werden oder übertragen werden können, also zwischen der Basisstation BTS und der Antenneneinrichtung. Auf dieser Strecke kann noch ein zusätzlicher Bandstopp- Filter 77 geschaltet sein, das eine Übertragung beispielsweise in dem Frequenzband von 0,7 GHz bis 3,0 GHz ermöglicht. Ein entsprechendes Bandstopp-Filter 41b mit einem entsprechenden Durchlassbereich von beispielsweise 0,7 GHz bis 3,0 GHz kann auch in dem Bandsplit-Filter 41 ergänzend oder alternativ vorgesehen sein, welches über eine Summenbzw. Verzweigungsstelle 51 mit dem Anschluss 43 verbunden ist, der zur Übertragungsstrecke X führt. In dem Ver- zweigungs- oder Summenpunkt 51 ist die Verbindungsstrecke zum Anschluss 43a und damit zum Duplex-Filter 31 geschaltet, wobei in diesem Zweig in dem Bandsplit-Filter 41 ein dieser Übertragungsstrecke zugeordneter Bandpass-Filter vorgesehen sein kann, der einen Durchlassbereich von 6 GHz bis beispielsweise 6,8 GHz ermöglicht.
Schließlich kann über die koaxiale Übertragungsstrecke 7, 7a bei Bedarf auch noch eine Pilottonfrequenz für die RET- Steuerung (AISG) übertragen werden, also für die Fernsteuerung zur Einstellung und Absenkung des sogenannten Down-Tilt-Winkels der Antenne. Aufgrund dieser Schilderung ergibt sich, dass sowohl für den Uplink (beispielsweise in einem Frequenzband von 6.500 MHz bis 6.800 MHz) wie für den Downlink (beispielsweise in einem Frequenzband von 6.000 MHz bis 6.300 MHz) im geschilderten Ausführungsbeispiel eine Nutzbandbreite von 300 MHz vorgesehen ist. Allgemein sollte im Rahmen der Erfindung eine Nutzbandbreite von mehr als 200 MHz realisiert sein, insbesondere von mehr als 240 MHz oder 280 MHz. 300 MHz und mehr stellen in der Regel eine ausreichende Nutzbandbreite dar.
Das entsprechende Sende- oder Empfangsmodul mit der Frequenz-Umsetzungseinrichtung 39a bzw. 39b umfasst dazu jeweils die erwähnte Mischstufe 40a bzw. 40b, die bevorzugt über eine Phase-locked loop 40c (also eine Phasenregel- schleife PLL) betrieben wird, worüber bekanntermaßen der Oszillator oder die Mischstufe 40a, 40b angesteuert wird, um die Frequenz entsprechend in einen anderen Frequenzbereich umzusetzen. Bereits an dieser Stelle wird angemerkt, dass die erwähnte Frequenz-Umsetzungseinrichtung 39a bzw. 39b nicht für alle Anwendungsfälle zwingend vorgesehen sein muss. Mit anderen Worten muss das entsprechende HF-Signal nicht zwangsläufig gemischt und moduliert werden. Es kann ausreichend sein, dass die vom Radioserver kommenden digitalisierten Daten analogisiert werden und umgekehrt die über die koaxiale Übertragungsstrecke X kommenden analogen Signale in der Emfpangsstrecke über den dort vorgesehenen Analog-Digital- Wandler A/D-Konverter digitalisiert und dann in optische Signale umgesetzt werden.
Es wird auch darauf hingewiesen, dass gegebenenfalls die auf der jeweiligen optischen Übertragungsstrecke 111 bzw. 111 ' übertragenen Daten/Signale in einem parallelen Datenstrom übertragen werden können, so dass diese Daten dann über entsprechende Anschlüsse 23 und der Konvertereinrichtung 27 in serielle Daten gewandelt werden müssen.
Wie aus der Darstellung gemäß Figur 3 auch zu ersehen ist, umfasst die Schaltungsanordnung zudem eine Bias Tee-Schaltung 51, über die eine am Gleichstromanschluss 21 anliegende und vom Radioserver 103 bereitgestellte Gleichspan- nung in die koaxiale Übertragungsstrecke X eingespeist wird, nämlich über eine zu dem Gleichstrom-Anschluss 21 in Reihe geschaltete Induktivität 47 und einen in Reihe dazu geschalteten Summenpunkt 49 bzw. 51. Die Induktivität 47 wirkt dabei als Tiefpass.
Sofern, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel angedeutet ist, an der Antennenstation auch noch eine herkömmliche Basisstation BTS betrieben wird, können die entsprechenden Sendesignale zum gleichzeitigen Betrieb dieser Mobilfunk- Station vom Anschluss 25 über die den basisstationsseiti- gen Adapter A vorgeschalteten Abschnitte 7 ' "a und dem einen Durchlassfilter 41b (als Teils des Band-Split-Fil- ters 41) von beispielsweise 0,7 GHz bis 3 GHz über den Bandsplit-Filter 41 und über die weitere koaxiale Übertragungsstrecke X in Form des Koaxialkabels 7a der Verstärkerstufe TMA und darüber der Antenneneinrichtung ANT1 zugeführt werden. Über diese Koaxialkabelstrecke 7a werden beispielsweise die Sendesignale für eine Polarisations- ebene übertragen. Die Sendesignale und die Empfangssignale für die andere Polarisationsebene werden in der Regel über die zweite Koaxialleitung 7b übertragen. Umgekehrt werden die von der Antennenstation ANT1 erhaltenen und über die koaxiale Strecke 7a (für die betreffende Polarisation) übertragenen HF-Empfangssignale dem Anschluss 43 des Band- Split-Filters 41 des basisstationsseitigen Adapters A zugeführt, wobei diese Signale über den Band-Split-Filter 41 mit der integrierten Frequenzaufspaltung mit einem Bereich von beispielsweise 0,7 GHz bis 3 GHz auf dem Basis - anschluss 25 und über die nachfolgende Übertragungsstrecke 71 "a der Basisstation 3 zugeführt.
Der erwähnte in Figur 4 dargestellte antennenseitige Adap- ter A kann grundsätzlich spiegelbildlich zu dem in Figur 3 gezeigten basisstationsseitigen Adapter A aufgebaut sein (wie sich bereits durch den unmittelbaren Vergleich von Figur 3 zu Figur 4 ergibt) , so dass die vom Radioserver RS kommenden und über die basisstationsseitige Adapterstufe A entsprechend in eine Übertragungsfrequenz TF umgesetzten modulierten Sendesignale (HF Sendesignale) , sofern die zu übertragenden Daten nicht bereits in einem Basisband BB oder einem Zwischen-Frequenzband ZF vorliegen, nach Durchlaufen der koaxialen Übertragungsstrecke X in dem anten- nenseitigen Adapter A einem entsprechenden Band-Split-Filter 41 und einem nachfolgenden Duplex-Filter 31, einem Empfangsmodul 35' in dem Empfangszweig 35 und einem nachfolgenden Analog/Digital-Wandler A/D-Konverter 37b zugeführt werden, um dann diese digitalisierten Signale der gegebenenfalls vorgesehenen Modulations- und Fehlerkorrektur-Steuerungseinrichtung 29 und hierüber der nachfolgenden Konvertereinrichtung 27 zuzuführen, um die zunächst digitalisierten Daten und Signale dann in optische Signale zu transformieren und über die nachfolgende Glasfaserkabelstrecke III1 dem Remote-Radio-Head RRH zuzuführen, der dann entsprechende (analoge) HF-Signale für die betreffenden Polarisationen über ein oder die erwähnten beiden koaxialen Kabel lila, 111b der Antenneneinrichtung ANT2 zu- führt.
Die umgekehrt über die Antenneneinrichtung ANT2 empfangenen Signale (für eine oder beispielsweise bei dualpolarisierten Antennen für beide Polarisationen) werden eben- falls in bekannter Weise dem Remote-Radio-Head zugeführt (über die Kabel lila, 111b) wobei dann vom Remote-Radio- Head entsprechende digitalisierte optische Signale über das Glasfaserkabel 1111 (also allgemein einem optischen Übertragungsmedium 111) dem antennenseitigen Adapter A zu- geführt und nach erfolgter Wandlung in dem antennenseitigen Adapter A über die Sendestrecke 33 mit dem Sendemodul 331 in Form von modulierten HF-Signalen über die koaxiale Übertragungsstrecke X übertragen werden, wobei diese modulierten HF-Signale dann über den basisstationsseitigen Adapter A wieder ausgekoppelt, entsprechend gewandelt und über das basisstationsseitige Glasfaserkabel III' dem Radioserver 103 in Form von digitalen optischen Signalen zugeführt zu werden. Das erläuterte Ausführungsbeispiel betrifft also allgemein die Übertragung von Daten/Signalen mit hohen Datenraten über Koaxialkabel oberhalb der eigentlich vorgesehenen und eine Übertragung nicht ermöglichenden Grenzfrequenz . Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei anhand einer Mobilfunkstation erläutert worden, bei der gegebenenfalls noch von einer früheren Installation koaxiale Übertragungskabel (koaxiale Speisekabel 7, 7a, 7b) vorhanden sind, die ausgenutzt werden sollen, oder sogar für eine Antennenstation, bei der über die koaxialen Speisekabel 7, 7a, 7b noch eine herkömmlich betriebene Mobilfunk-Basisstation stattfindet. Zumindest ein vorhandenes Koaxialkabel soll dabei auch als koaxiale Übertragungsstrecke X für die hochfrequenten Daten dienen, die an sich über ein Glasfaserkabel zwischen der Basisstation und einem Remote-Radio-Head übertragen werden müssten. Wie erläutert benötigt der Remote-Radio-Head dazu einen Datenstrom an der Schnittstelle mit einer In-Phase und Quadratur-Phase-Daten (die im HF-Band enthalten sind und nachfolgend teilweise auch kurz als IQ-Datenstrom bezeichnet werden) . Diese digitalisierten Daten können direkt über die erwähnten D/A- bzw. A/D-Wandler und die erwähnten und beschriebenen Verstärker in den entsprechenden Frequenzbereich umgesetzt und gesendet oder empfangen werden. Es sind dafür keine umfangreichen Signalaufbereitungen mehr erforderlich, weswegen man die betreffenden Schnittstellen auch als transparente Schnittstellen bezeichnen kann. Zur Ansteuerung sind allerdings Datenraten von beispielsweise 3 Gbit/s bis 10 Gbit/s erforderlich.
Wie erläutert können diese mittels einer am Fußpunkt des Standortes befindlichen erfindungsgemäßen Anordnung in das
Koaxialkabel 7, 7b eingespeist werden (wobei dieses Koaxialkabel zwischen den beiden erwähnten Adaptern A auch als koaxiale Übertragungsstrecke X bezeichnet wird) . Die in der Nähe der Antenne befindliche Anordnung empfängt den Datenstrom und sendet ihn wie erläutert im Duplexverfahren in der Gegenrichtung, d.h. die Daten vom Remote-Radio-Head RRH zur Anordnung am Fuße des Standortes .
Diese Anordnungen am Fuß und am Mastkopf bestehen jeweils aus dem erwähnten Wandler 27, der die optischen Signale umwandelt, einem speziellen Schaltkreis, der die Aufbereitung und Modulation vornimmt (nämlich den Modulations- und Fehlersteuerungsschaltkreis 29) , beispielsweise in Form eines FPGA. Dieser Datenstrom wird, wie erwähnt, über eine Phase-locked-loop (also eine Phasenregelschleife mit einer darüber gesteuerten Mischstufe) in einen entsprechenden Frequenzbereich umgesetzt und verstärkt.
Es wird allerdings schon hier angemerkt, dass auch alternative Verfahren mit einer Direkt-Umsetzung möglich sind.
Der antennenseitige Adapter A wird das entsprechende fre- qenzumgesetzte Signal in Senderichtung (im Uplink) empfangen, diese wiederum in eine geeignete Frequenz umsetzten und schließlich demodulieren.
Im HF- wie im ZF-Bereich (jeweils nach der Mischstufe) sind dafür entsprechende Filter zur Trennung des Sende- und Empfangsweges notwendig, wozu im gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel ein Duplexfilter 31 verwendet wird. Für eine erfindungsgemäße Realisierung kann beispielsweise eine Frequenz für den Uplink (Sendebetrieb) von 6500 MHz bis 6800 MHz gewählt werden. Für den Downlink, d.h. für die
Übertragung der Empfangssignale erscheint beispielsweise ein Frequenzbereich von 6000 MHz bis 6300 MHz als geeignet, also in einem Frequenzbandbereich, welcher deutlich oberhalb der so genannten Grenzfrequenz für ein Koaxialkabel liegt. Die vorstehend genannte Nutzbandbreite muss wie erwähnt nicht bei 300 MHz liegen sondern kann auch niedriger oder größer gewählt werden, sollte aber in der Regel mindestens eine Nutzbandbreite von 200 MHz aufweisen.
Wichtig ist, dass die eigentlichen Nutzfrequenzen des Koaxialkabels bzw. die Mobilfunksignale durch ein geeignetes weiteres Filter ungestört übertragen werden können und gleichzeitig die Störemissionen in dem für die zusätzliche erfindungsgemäße Übertragung genutzten Frequenzbereich (sofern dieser wie im erläuterten Ausführungsbeispiel für den Betrieb einer herkömmlichen Antennenanlage auch genutzt wird) herausgefiltert werden. Nur dadurch kann die koaxiale Übertragungsstrecke auch zum Betrieb einer herkömmlichen Mobilfunkstation weiterhin benutzt werden, die beispielsweise in einem Frequenzbereich von 0,7 GHz bis 3 GHz und damit deutlich unterhalb der Grenzfrequenz eines koaxialen Kabels, also der koaxialen Übertragungsstrecke X betrieben wird. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau wird sichergestellt, dass in dem in Rede stehenden Frequenzbereich, der für die Übertragung von hohen Datenraten über das Koaxialkabel vorgesehen ist, Störquellen weitgehend unterdrückt werden, um ein sehr hohes und damit gutes Signal-Stör-Verhältnis zu erzielen.
Die im Rahmen der Erfindung erläuterte hohe Datenraten in dem Sende- und Emfpangszweig 33, 35 des jeweiligen Adapters A, welche beispielsweise im Uplink in einem Frequenz - bereich von 6500 bis 6800 MHz und in einem Downlink von 6000 bis 6300 MHz erfolgen soll, wird durch das günstige Signal-Stör-Verhältnis ermöglicht. Dies wird auch dadurch erzielt, dass letztlich zwei Filterstufen vorgesehen sind, nämlich noch neben dem Duplex- Filter mit den vorstehend erwähnten beiden Frequenzbereichen für den Uplink und den Downlink (die beide oberhalb der so genannten Grenzfrequenz des Koaxialkabels liegen) noch das zusätzlich vorge- sehene Band-Split-Filter 41, welches einen Filterdurch- lass -Bereich von in diesem Beispiel 6,0 bis 6,8 GHz zum Einen bereitstellt (nämlich für die Übertragung von Signalen mit hohen Datenraten oberhalb der Grenzfrequenz des Koaxialkabels) , so dass der hierüber angeschlossene Up- link- und Downlink- Zweig 33, 35 in den entsprechenden Frequenzbändern übertragen kann, zum anderen in diesem Frequenzband eine Sperre gegenüber der normalen Basisstation bzw. zur Antenne darstellt und von dort eintretende Störungen unterdrückt. Der zweite Durchlassbereich des Band- Split-Filters 41 liegt dann mit seinem Filterbereich 41b in dem herkömmlichen Übertragungsbereich von beispielsweise 0,7 GHz bis 3,0 GHz, also einen Bereich unterhalb der Grenzfrequenz der betreffenden koaxialen Übertragungs- strecke X, über welchen die HF-Sende- und/oder Empfangs - signale der herkömmlichen Mobilfunk-Basisstation übertragen werden.
Nur der Vollständigkeit halber wird erwähnt, dass anstelle der Duplex-Filter 31 sowie der Band-Split-Filter 41 auch andere Filter oder Filteranordnungen oder Filterkombinationen eingesetzt werden können. Ferner kann beispielsweise anstelle des Band-Split-Filters 41 auch ein Koppler verwendet werden. Zusätzlich kann das Koaxialkabel 7, 7a und damit die koaxiale Übertragungsstrecke X nicht nur zur Übertragung der VersorgungsSpannung des RRH's genutzt werden, sondern auch noch zur Versorgung weiterer Geräte. Sofern noch weitere am Mast befindliche Geräte vorgesehen sind, die versorgt werden müssen, kann dies auch noch durch entsprechend vorgesehene Spannungswandler zusätzlich geschehen. Auch Pilot-Signale können in einem unteren Frequenzbereich über- tragen werden, wie beispielsweise AISG-Signale , die bei einigen MHz transparent über das Filter mit übertragen werden.
Das verwendete Modulationsverfahren kann beliebig sein, jedoch hat sich ein OFDM-Verfahren als vorteilhaft erwiesen. Es wurde ein System mit einer Anzahl von 8000 Sub- trägern mit eine 64 QAM-Modulation realisiert. Dies kann man noch erhöhen auf beispielsweise 1024 QAM oder noch höherwertige Modulationsverfahren. In Diskussion sind Mo- dulationsverfahren mit bis zu 214 bis 216 Zuständen. Da es sich um ein vollständig geschirmtes Koaxialkabel handelt, lassen sich bei sorgfältiger Auslegung der Filterung Signal -Rauschabstände von 70 dB bis 90 dB realisieren. Die Sendeleistung bewegt sich üblicherweise im Bereich von wenigen Milliwatt bis zu etwa einem Watt.
Die entsprechenden zu übertragenen Datenströme können an den erwähnten Schnittstellen auch als parallele Datenströme zur Verfügung stehen, die dann in serielle Daten- ströme gewandelt werden. Dies ist beispielsweise bei Übertragung mittels 4 -Bit oder 8 -Bit -Datenströmen möglich.
Im Rahmen der Erfindung hat sich also gezeigt, dass ein relativ großer Frequenzbereich mit brauchbaren Übertra- gungseigenschaften aufgefunden wurde. Erfindungsgemäß wird nun in diesem Frequenzbereich ein Duplex- Übertragungsverfahren implementiert, welches ein relativ breites Frequenzspektrum (beispielsweise 300 MHz bis 1.000 MHz) nutzt und gleichzeitig durch ein sehr gutes Signal -Rausch- Verhältnis ein Modulationsverfahren genutzt werden kann, welches eine Modulationseffizienz von größer 1 Bit/Hz aufweist. Bevorzugt soll diese Modulationseffizienz größer als 2 Bit/Hz, insbesondere größer als 3 Bit/Hz sein. Bei 300 MHz können somit Datenraten von 300 Mbit/s, 600 Mbit/s bis zu 10 Gbit/s implementiert werden.
Mit anderen Worten soll die Frequenz -Umsetzungs-Einrich- tung 41 mit einer Modulations-Effizienz größer als 1 Bit/ Hz oder größer als 2 Bit/Hz oder größer als 3 Bit/Hz arbeiten. Mit anderen Worten ist also die koaxiale Übertragungsstrecke X, 7, 7a, 7b so aufgebaut, dass sie mit einer Modulationseffizienz größer als 1 Bit/HZ oder größer als 2 Bit/Hz oder größer als 3 Bit/Hz arbeitet.
In dem skizzierten Anwendungsgebiet wird eine sehr laufzeitstabile Realisierung dadurch erzielt, dass eine transparente Übertragung des Datenstromes ohne weitere Fehler- korrekturmechanismen auf der Layer 2 bis 7 (nach dem ISO- Schichtenmodell) erfolgt. Sofern eine Fehlerkorrektur eingefügt wird, erfolgt dies auf der Layer 1, beispielsweise mittels Faltungs- oder Turbo- Codes auf der untersten Schicht (Layer 1) des ISO- Schichtenmodelles und einem Vi- terbi -Algorithmus zum Empfangen. Dadurch kann die Netto- datenrate weiter erhöht werden. Zusätzlich werden noch Kontroll- und Steuerdaten eingefügt, dies kann beispielsweise bei einer OFDM-Modulation durch die Nutzung von Sub-Trägern für diese Zwecke erfolgen.
Anhand der erläuterten Ausführungsbeispiele ergibt sich also, dass die Erfindung vor allem auch im Rahmen bestehender Mobilfunkanlagen realisiert und umgesetzt werden kann. Denn die erfindungsgemäße hohe Datenübertragung kann auf bestehende Koaxialleitungen zwischen einer Basisstation und antennenseitigen Einrichtungen, wie beispielsweise einem Remote-Radio-Head (RRH) durchgeführt werden, während gleichzeitig über die gleichen koaxialen Übertragungsstrecken eine HF-Speisung der Antenneneinrichtung zum Betrieb in herkömmlichen Diensten angewendet wird. So können beispielsweise über bestehende HF-Koaxialkabel Antenneneinrichtung betrieben werden, die in einem 900 MHz-Band, in einem 1.800 MHz-Band oder beispielsweise in einem 1.900 MHz-Band oder auch in einem UMTS-Band betrieben werden, also beispielsweise in einem Bereich von ca. 1.920 MHz bis 2.170 MHz. Beschränkungen auf diese und andere Frequenzbereiche bestehen insoweit nicht.
Das erläuterte Ausführungsbeispiel ist für den Fall erläutert worden, dass bezüglich der herkömmlichen bereits vorhandenen beiden koaxialen Übertragungsstrecken X in Form der koaxialen Speisekabel 7a und 7b nur eines der beiden koaxialen Kabel, hier nämlich das koaxiale Kabel 7a teilweise als koaxiale Übertragungsstrecke X ausgenutzt wurde. Dabei wurde diese Strecke sowohl in Sende- wie Empfangs- richtung ausgenutzt, um hier die Daten mit hohen Übertragungsraten oberhalb der Grenzfrequenz des entsprechen- den Kabels zu übertragen und nebenher auch die deutlich unterhalb der Grenzfrequenz liegenden HF-Signale für den Betrieb der herkömmlichen Mobilfunk-Basisstation zusätzlich zu übertragen. Möglich ist aber genauso, dass beispielsweise beide koaxiale Kabel 7a und 7b entsprechend ausgenützt werden, um zusätzlich hohe Datenraten im Rahmen der Erfindung oberhalb der Grenzfrequenz zu übertragen, nämlich zwischen einer unten liegenden und einer obenliegenden Adapter-Einrichtung, wo die Daten eingekoppelt bzw. ausgekoppelt werden. Ferner soll auch angemerkt werden, dass es in manchen Anwendungsfällen genügen mag, wenn nur in Senderichtung oder nur in Empfangsrichtung (allgemein also nur in eine Übertragungsrichtung) die im erörterten Ausführungsbei- spiel vorzugsweise entsprechend umgesetzten Daten und Signale mit den hohen Datenraten oberhalb der Grenzfrequenz der Koaxialübertragungsstrecke X übertragen werden. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn noch unterhalb der Grenzfrequenz der betreffenden Koaxialkabel Frequenzberei- che zur freien Verfügung stehen, die zur Übertragung entsprechender Daten und Signale, insbesondere analoger Daten und Signale oder aber auch digitaler Daten und Signale genutzt werden können. In diesem Falle würde der Adapter A entweder nur ein Empfangszweig 35 gegebenenfalls mit einem Emfpangsmodul 35' oder nur einen Sendezweig gegebenenfalls mit einem Empfangsmodul 33 ' umfassen. Ein Duplex- Filter 31 wäre in diesem Falle nicht notwendig. Allerdings würde man hier wohl entweder einen Filter-Durchlass 31a bzw. 31b für die entsprechende Übertragungsstrecke vorse- hen, um ein ausreichend gutes Signal-Stör-Verhältnis in allen Fällen sicherzustellen. Der Filterdurchlassbereich müsste dann wieder mit einer entsprechenden Nutzbandbreite von beispielsweise mehr als 200 MHz für den zu übertragenden Frequenzbereich (oberhalb Grenzfrequenz des koaxialen Kabels) gewählt werden.
Würden die bei einer Mobilfunkanlage vorhandenen Koaxialkabel oder zumindest eines dieser Koaxialkabel als koaxiale Übertragungsstrecke X benutzt werden, ohne dass eine herkömmliche Mobilfunk-Antennenanlage in einem Frequenzbereich unterhalb der Grenzfrequenz betrieben wird, so könnte auch auf das zusätzliche Band-Split-Filter verzichtet werden. Als Koaxialkabel 7, 7a, 7b und damit als koaxiale Kabel - strecke X können alle geeigneten Koaxialkabel mit entsprechenden Querschnitt-Durchmessern für den Innen- und Außenleiter verwendet werden, vor allem solche, die ausreichend groß dimensioniert sind, um auch entsprechend hohe Leistung übertragen zu können. Dabei hat sich gezeigt, dass im Rahmen der Erfindung insbesondere solche koaxialen Leitungen und Kabel als geeignet verwendet werden können, die über einen gewellten Außenleiter verfügen.
Ferner wird noch angemerkt, dass das genutzte Übertra- gungs-Frequenzband TF oberhalb der Grenzfrequenz in der koaxialen Übertragungsstrecke X derart gewählt wird, dass durch Resonanzen oder höhere Moden entsprechend nicht nutzbare Frequenzbereiche für die Übertragung ausgeblendet werden. Mit anderen Worten soll das genutzte Übertragungs- Frequenzband TF oberhalb der Grenzfrequenz so gewählt werden, dass dieses Frequenzband oder dieser Frequenzbereich frei von Resonanzen und frei von höheren Moden ist. Das gilt gleichermaßen auch dann, wenn unter Anwendung der vorliegenden Erfindung entsprechende zu übertragende Daten in einem entsprechenden Basisband BB oder in einem entsprechenden Zwischen-Frequenzband ZF vorliegen, welches nicht durch eine entsprechende Umsetzung mittels der er- läuterten Frequenz-Umsetzungs-Einrichtung erhalten wird.
Abschließend wird noch auf Figur 5 Bezug genommen, in welcher ein Diagramm unter Darstellung der verschiedenen Signale und ÜbertragungsStandards wiedergegeben ist, die in den verschiedenen Frequenzbereichen übertragen werden.
Das eigentliche AISG-Pilot-Signal wird nur mit einer Fre¬ quenz fa in der Größenordnung von wenigen MHz übertragen. Von daher sind in dem Diagramm gemäß Figur 5 die über die X-Achse gebildeten Frequenzen ganz links eingezeichnet.
Daran schließen sich beispielsweise vier Bandbereiche an, auf denen die Mobilfunk-Kommunikation abgewickelt werden kann.
Bei dem TETRA-Netz handelt es sich beispielsweise um den Standard "Terrestrial Trunked Radio", welcher beispielsweise in unterschiedlichen Frequenzbereichen in verschie- denen Ländern eingerichtet ist, beispielsweise auch in dem Frequenzbereich fm von ca. 440 MHz bis 470 MHz.
In dem darauf folgenden höheren Frequenzbereich fm von beispielsweise 900 MHz findet der Übertragungsmodus im GSM-Netz statt. Neben dem 900 GHz-Übertragungsnetz ist in dem Diagramm gemäß Figur 5 dann die für das 1800 MHz-GsM- Funknetz vorgesehene weitere Frequenzband fm eingezeichnet . Für das UMTS-Netz findet die Übertragung beispielsweise in dem 2,1 GHz-Frequenzbereich fm statt, wobei hier üblicherweise eine Breitbandübertragung gemäß dem Standard WCDMA üblich ist. Schließlich ist in dem Diagramm gemäß Figur 5 auch die Up- link- sowie die Downlink-Frequenz f± (Übertragungsfrequenz TF) eingezeichnet, in welcher die erfindungsgemäße Übertragung der modulierten Signale auf dem koaxialen Übertragungsweg X als Überbrückung für die Lichtwellenleiter stattfindet.

Claims

Patentansprüche ;
1. Verfahren zur Übertragung von Daten mit hohen Datenra- ten auf zumindest einer koaxialen Übertragungsstrecke (X;
7, 7a) mit folgenden Merkmalen:
die Datenübertragung wird auf der zumindest einen koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a) in zumindest einer Übertragungsrichtung oder in zwei gegensinnigen Übertragungsrichtungen mittels eines oder mehrerer modulierter Hoch-Frequenz-Träger durchgeführt, die zu übertragenden Daten liegen in einem Basisband (BB) oder einem Zwischen-Frequenzband (ZF) vor oder werden mittels einer Frequenz-Umsetzungs-Einrichtung (39; 39a, 39b) in ein Übertragungs-Frequenzband (TF) zur Übertragung auf der zumindest einen koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a) in zumindest eine Übertragungsrichtung umgesetzt,
das Übertragungs-Frequenzband auf der zumindest einen koaxialen Übertragungsstrecke befindet sich oberhalb der Grenzfrequenz für diese koaxiale Übertragungs- strecke (X; 7, 7a), wobei die Grenzfrequenz für die koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a) jene Frequenz ist, unterhalb der ausschließlich TEM-Moden auf der koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a) ausbreitungsfähig sind,
das Übertragungsverfahren arbeitet mit einer Nutzbandbreite von mehr als 200 MHz,
- die Frequenz -Umsetzungs-Einrichtung (41) arbeitet mit einer Modulations-Effizienz größer als 1 Bit/Hz.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genutzte Übertragungs-Frequenzband oberhalb der Grenz- frequenz in der koaxialen Übertragungsstrecke derart gewählt wird, dass durch Resonanzen oder höhere Moden entstehende nicht nutzbare Frequenzbereiche für die Übertragung ausgeblendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankopplung an die koaxiale Übertragungs - strecke (X; 7, 7a) und/oder die Auskopplung von der koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a) jeweils über eine Filter- oder Koppeleinheit (41) erfolgt, worüber die ober- halb der Grenzfrequenz übertragenen Datenströme von den unterhalb der Grenzfrequenz übertragenen Datenströmen entkoppelt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplung zwischen der oberhalb und unterhalb der
Grenzfrequenz in der koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a) übertragenen Frequenzen in der Filter- oder Koppeleinheit mit mehr als 30 dB oder mehr als 40 dB oder mehr als 50 dB, 60 dB, 70 dB oder mehr als 80 dB entkoppelt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Adapter (A) oder ein basissta- tionsseitiger Adapter (A) und ein antennenseitiger Adapter (A) verwendet werden, worüber die auf einem optischen Übertragungsweg übertragenen mit hohen Datenraten übertragenen digitalen Daten und/oder Signale nach Wandlung in elektrische analoge HF-Signale in die koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a) eingekoppelt oder eingespeist und umgekehrt analoge HF-Signale aus der koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a) ausgekoppelt, in digitale Signale gewandelt und über ein optisches Medium (111, III1) über- tragen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filterung in dem basisstationssei- tigen und/oder antennenseitigen Adpater (A) für die Sig- nalübertragung in Aufwärts- und/oder in Abwärtsrichtung oder in beiden entgegengesetzten Richtungen durchgeführt wird, wobei ein Filter (31, 31a, 31b) verwendet wird, welches eine Nutzbandbreite für die Aufwärts- und/oder die Abwärtsrichtung von mehr als 240 MHz, vorzugsweise mehr als 280 MHz und insbesondere um 300 MHz aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Duplex-Filterung in dem basissta- tionsseitigen und/oder antennenseitigen Adapter (A) für die gleichzeitige Signalübertragung in zwei entgegengesetzte Richtungen verwendet wird, wobei beide Frequenzbereiche für die Übertragung in beiden entgegengesetzten Richtungen oder in Aufwärts- und in Abwärtsrichtung um mindestens 100 MHz oder um mehr als 140 MHz oder mehr als 180 MHz oder um 200 MHz versetzt zueinander liegen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Bias-Tee-Schaltung (51) in dem Adapter (A) oder dem basisstationsseitigen Adapter (A) verwendet wird, worüber eine Gleichspannung in die koaxiale Ubertragungsstrecke (X; 7, 7a) eingespeist und über den jeweils anderen Adapter (A) oder den antennenseitigen Adapter (A) zur Versorgung von elektronischen Komponenten ausgekoppelt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Band-Split-Filter (41) oder ein Koppler (41) verwendet wird, wodurch eine frequenzmäßige Trennung der in der koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a) oberhalb der Grenzfrequenz übertragenen Daten von den unterhalb der Grenzfrequenz übertragenen Daten in dem jeweiligen Adapter (A) erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Daten in Form von HF-Signalen auf zumindest zwei koaxialen Übertragungs - strecken (X; 7, 7a, 7b) jeweils in zumindest einer Über- tragungsrichtung oder im Duplex-Verfahren in zwei gegensinnigen Übertragungsrichtungen durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für die zumindest eine koaxiale Über- tragungsstrecke (X) ein Koaxialkabel (7; 7a, 7b) verwendet wird, welches einen gewellten Außenleiter aufweist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein basisstations- und/oder antennen- seitiger Adapter (A) mit einer Frequenzumsetzungseinrichtung (39a, 39b) verwendet wird, worüber für die in die koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) zu übertragenden Signale eine Frequenzumsetzung in einen Frequenzbe- reich oberhalb der Grenzfrequenz und für die über die koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) übertragenen und empfangenen Signale eine Frequenzumsetzung in ein Ausgangs -Frequenzband erfolgt.
13. Vorrichtung zur Übertragung von Daten mit hohen Datenraten auf zumindest einer koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a) mit folgenden Merkmalen:
für die analoge Datenübertragung auf der zumindest einen koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) ist ein in Übertragungsrichtung erster und ein nach der koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) zweiter Adapter (A) vorhanden ,
zwischen den beiden Adaptern (A) werden über die koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) zumindest in einer Übertragungsrichtung Daten in einem Übertragungs - Frequenzband mit einer Hochfrequenz oberhalb der Grenzfrequenz für diese koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) übertragen, wobei die Grenzfrequenz für die koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) jene Frequenz ist, unterhalb der ausschließlich TEM-Moden auf der koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) ausbreitungsfähig sind,
die koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) um- fasst eine Filteranordnung (31; 31a, 31b) , mit einer Nutzbandbreite von mehr als 200 MHz, und
die koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) ist so aufgebaut, dass sie mit einer Modulations-Effizienz größer als 1 Bit/Hz arbeitet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Adaptereinrichtung (A) für die zu übertragenden Daten eine Frequenz-Umsetzungs-Einrichtung (39; 39a, 39b) umfasst, worüber die zu übertragenen Daten in ein Übertragungs-Zwischen-Frequenzband (ZF) zur Übertragung auf der zumindest einen koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) umgesetzt werden.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ankopplung an die koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) und/oder für die Auskopplung von der koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) jeweils eine Filter- oder Koppeleinheit vorhanden ist, worüber die oberhalb der Grenzfrequenz übertragenen Datenströme von den unterhalb der Grenzfrequenz übertragenen Datenströmen entkoppelt werden.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter- oder Koppeleinheit so aufgebaut ist, dass die Entkopplung zwischen der oberhalb und unterhalb der Grenzfrequenz in der koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) übertragenen Frequenzen in der Filter- oder Kop- peleinheit mit mehr als 30 dB oder mit mehr als 40 dB oder mehr als 50 dB, 60 dB, 70 dB oder mehr als 80 dB erfolgt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Adapter (A) oder ein ba- sisstationsseitiger und ein antennenseitiger Adapter (A) vorhanden sind, die so aufgebaut sind, dass die auf einem optischen Übertragungsweg übertragenen hohen Datenraten nach Wandlung in elektrische analoge HF-Signale in die koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) eingekoppelt oder eingespeist und umgekehrt analoge HF-Signale aus der koaxialen Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) ausgekoppelt oder abgezweigt, in optische Signale gewandelt und über ein optisches Medium (111, 111') übertragen werden.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in dem einen Adapter (A) oder in den zumindest beiden Adaptern (A) oder dem basissta- tions- und/oder dem antennenseitigen Adpater (A) ein Fil- ter (31; 31a, 31b) für die Signalübertragung in zumindest einer Richtung oder in Aufwärts- und in Abwärtsrichtung vorhanden ist, wodurch eine Nutzbandbreite von mehr als 240 MHz oder mehr als 260 MHz oder um 300 MHz erzielbar ist .
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Duplex-Filter (31) für die gleichzeitige Datenübertragung in beiden gegensinnigen Richtungen vorhanden ist, die beide eine Nutzbandbreite von mehr als 240 MHz oder mehr als 260 MHz oder um 300 MHz aufweisen.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bias-Tee-Schaltung (51) vorhanden ist oder dass zumindest in einem der beiden Adapter (A) eine Bias-Tee-Schaltung (51) vorhanden ist, worüber eine Gleichspannung in die koaxiale Übertragungs- strecke (X; 7, 7a, 7b) eingespeist und über den anderen Adapter (A) zur Versorgung von elektronischen Komponenten auskoppelbar ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Band-Split-Filter oder ein Koppler (41) vorhanden ist, worüber eine frequenzmäßige Trennung der in der koaxialen Übertragungs- strecke (X; 7, 7a) oberhalb der Grenzfrequenz übertragenen Daten von den unterhalb der Grenzfrequenz übertragenen Daten in dem jeweiligen Adapter (A) vornehmbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) vorhanden ist, über die die Übertragung der Daten/Signale in zumindest einer Richtung oder in beiden entgegengesetzten Richtungen durchführbar ist .
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die koaxiale Übertragungsstrecke (X; 7, 7a, 7b) ein Koaxialkabel (7; 7a, 7b) umfasst oder daraus besteht, welches einen gewellten Außenleiter aufweist .
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 oder Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren und/oder die Vorrichtung zum Betrieb einer Mobilfunkstation vorhanden ist.
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