相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)是于2013年3月11日提交的標(biāo)題為“distributedantennasystemformimosignals”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列no.13/794,416的部分繼續(xù)申請(qǐng)。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列no.13/794,416是于2009年12月9日提交的標(biāo)題為“distributedantennasystemformimosignals”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列no.12/634,212的部分繼續(xù)申請(qǐng)，申請(qǐng)序列no.12/634,212現(xiàn)在被公告為美國(guó)專(zhuān)利no.8,396,368，其是在2013年3月12日公告的。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列no.13/794,416也是于2011年11月30日提交的標(biāo)題為“distributedantennasystemformimosignals”的國(guó)際申請(qǐng)no.pct/us2011/062640的繼續(xù)，該國(guó)際申請(qǐng)繼而要求于2010年12月1日提交的標(biāo)題為“distributedantennasystemformimosignals”的意大利專(zhuān)利申請(qǐng)no.2010a000714的優(yōu)先權(quán)。這些申請(qǐng)和公開(kāi)通過(guò)引用全部被整體地結(jié)合于此，就如同在本文中完全公開(kāi)了一樣。

本發(fā)明的實(shí)施例涉及無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，并且具體地涉及用于無(wú)線(xiàn)mimo通信的分布式天線(xiàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

諸如分布式天線(xiàn)系統(tǒng)10的當(dāng)代無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)在圖1中示出，并且包括被分布以在系統(tǒng)10的服務(wù)區(qū)域內(nèi)提供覆蓋的多個(gè)遠(yuǎn)程單元12。特別地，每個(gè)遠(yuǎn)程天線(xiàn)單元12通常包括天線(xiàn)14和合適的電子器件。每個(gè)遠(yuǎn)程單元耦合到主單元16。每個(gè)主單元16又耦合到rf組合網(wǎng)絡(luò)18，rf組合網(wǎng)絡(luò)18組合來(lái)自至少一個(gè)單輸入和單輸出(single-input-andsingle-output，“siso”)基站收發(fā)器(basetransceiverstation，“bts”，或更簡(jiǎn)單地，“基站”)20(以下稱(chēng)為“sisobts”20)的信號(hào)。系統(tǒng)10還可以包括系統(tǒng)控制器22，用以控制每個(gè)主單元16的操作。如圖1所示，系統(tǒng)10可以包括多個(gè)主單元16和多個(gè)sisobts20，每個(gè)主單元16被配置為向其相應(yīng)的遠(yuǎn)程單元12提供來(lái)自至少兩個(gè)sisobts20的信號(hào)的組合。

如圖1所示，每個(gè)遠(yuǎn)程單元12可以廣播無(wú)線(xiàn)信號(hào)24，無(wú)線(xiàn)信號(hào)24又可以由無(wú)線(xiàn)設(shè)備26接收，無(wú)線(xiàn)設(shè)備26可以是諸如電話(huà)設(shè)備或計(jì)算設(shè)備的移動(dòng)設(shè)備。具體地，如上所述，來(lái)自每個(gè)遠(yuǎn)程單元12的無(wú)線(xiàn)信號(hào)24可以是來(lái)自至少兩個(gè)sisobts20的信號(hào)的組合。因此，無(wú)線(xiàn)設(shè)備26可以通過(guò)來(lái)自遠(yuǎn)程單元12的任何無(wú)線(xiàn)信號(hào)24與系統(tǒng)10通信。

為了改善無(wú)線(xiàn)通信，諸如從基站到移動(dòng)設(shè)備的通信，可以利用多輸入/多輸出(multiple-input/multiple-output，“mimo”)技術(shù)來(lái)為性能增強(qiáng)和寬帶無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)提供先進(jìn)的解決方案。通過(guò)各種信息系列研究，已經(jīng)表明，相對(duì)于傳統(tǒng)的siso系統(tǒng)，利用mimo技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)。mimo系統(tǒng)具有允許它們充分利用無(wú)線(xiàn)信道的多路徑豐度(multi-pathrichness)的能力。這與試圖抵消多路徑效應(yīng)而不是擁抱它們的傳統(tǒng)技術(shù)形成對(duì)比。mimo系統(tǒng)通常依賴(lài)于在通信鏈路的兩個(gè)端部處的多元件天線(xiàn)，諸如在基站中以及在移動(dòng)設(shè)備中的多元件天線(xiàn)。除了期望的波束形成和分集特性之外，mimo系統(tǒng)還可以提供多路復(fù)用增益，其允許在空間上獨(dú)立的并行子信道上傳輸多數(shù)據(jù)流。這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)容量的顯著增加。通常，圖1所示的系統(tǒng)不能利用mimo技術(shù)。

例如，圖1的無(wú)線(xiàn)設(shè)備26僅與遠(yuǎn)程單元12中的一個(gè)通信，盡管它可以在多個(gè)遠(yuǎn)程單元12的范圍之內(nèi)。來(lái)自每個(gè)遠(yuǎn)程單元的無(wú)線(xiàn)信號(hào)24通常在相同頻率并攜帶相同數(shù)據(jù)，并且多個(gè)遠(yuǎn)程單元12和無(wú)線(xiàn)設(shè)備26之間的同時(shí)通信可能導(dǎo)致信號(hào)劣化和沖突。此外，來(lái)自無(wú)線(xiàn)設(shè)備26的數(shù)據(jù)帶寬被限制為從一個(gè)遠(yuǎn)程單元12接收和處理數(shù)據(jù)的速度。

因此，期望利用諸如分布式天線(xiàn)系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的mimo信號(hào)，而不需要安裝全新系統(tǒng)用于處理mimo信號(hào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供了可用于提供多輸入和多輸出(“mimo”)操作模式的分布式天線(xiàn)系統(tǒng)(“das”)和使用方法。具體地，一些實(shí)施例包括mimo基站作為被配置為輸出至少第一mimo信號(hào)和第二mimo信號(hào)的信號(hào)源?；旌像詈掀鞅获詈弦越邮盏谝缓偷诙盘?hào)。耦合器被配置為在相應(yīng)的第一和第二端口上接收第一mimo信號(hào)和第二mimo信號(hào)，并且在輸出端口上提供輸出信號(hào)。輸出信號(hào)包括第一信號(hào)的至少一部分和第二信號(hào)的至少一部分。該系統(tǒng)還包括至少一個(gè)主單元和至少一個(gè)遠(yuǎn)程單元，所述至少一個(gè)遠(yuǎn)程單元與主單元通信并且被配置為將至少mimo輸出信號(hào)傳送到設(shè)備，諸如客戶(hù)的無(wú)線(xiàn)設(shè)備。

附圖說(shuō)明

圖1是當(dāng)代分布式天線(xiàn)系統(tǒng)的框圖。

圖2a是符合本發(fā)明的實(shí)施例的分布式天線(xiàn)系統(tǒng)的框圖。

圖2b是符合本發(fā)明的實(shí)施例的分布式天線(xiàn)系統(tǒng)的框圖。

圖3是符合在室內(nèi)環(huán)境下使用的本發(fā)明的實(shí)施例的分布式天線(xiàn)系統(tǒng)的框圖。

圖4是在本發(fā)明的實(shí)施例中使用的主單元的詳細(xì)框圖。

圖5a和5b是在本發(fā)明的實(shí)施例中使用的遠(yuǎn)程單元的一部分的詳細(xì)框圖。

圖6是在本發(fā)明的實(shí)施例中使用的遠(yuǎn)程單元的替代部分的詳細(xì)框圖。

圖7a是室外場(chǎng)景中的mimobts的框圖。

圖7b是符合本發(fā)明的實(shí)施例的替代分布式天線(xiàn)系統(tǒng)的框圖。

圖8是90°3db混合耦合器和傳遞函數(shù)表示的框圖。

圖9是lte物理信道處理的概述的框圖。

圖10是用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的分布式天線(xiàn)系統(tǒng)。

圖11是符合本發(fā)明的實(shí)施例的替代分布式天線(xiàn)系統(tǒng)的框圖。

圖12是符合本發(fā)明的實(shí)施例的替代分布式天線(xiàn)系統(tǒng)的框圖。

圖13是符合本發(fā)明的實(shí)施例的替代分布式天線(xiàn)系統(tǒng)的框圖。

圖13a是符合本發(fā)明的實(shí)施例的替代分布式天線(xiàn)系統(tǒng)的框圖。

圖14是符合本發(fā)明的實(shí)施例的替代分布式天線(xiàn)系統(tǒng)的框圖。

圖15是符合本發(fā)明的實(shí)施例的替代分布式天線(xiàn)系統(tǒng)的框圖。

應(yīng)當(dāng)理解，附圖不一定按比例繪制，其給出了說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的基本原理的各種優(yōu)選特征的稍微簡(jiǎn)化的表示。如本文所公開(kāi)的系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)特征(包括例如各種所示部件的具體尺寸、朝向、位置和形狀)和/或操作序列將部分地由特定預(yù)期應(yīng)用和使用環(huán)境來(lái)確定。所示實(shí)施例的某些特征可能已經(jīng)相對(duì)于其它實(shí)施例被放大、扭曲或以其它方式不同地呈現(xiàn)，以便于可視化和清楚的理解。

具體實(shí)施方式

圖2a示出了mimo系統(tǒng)的一個(gè)可能實(shí)現(xiàn)的示意圖，其中mimo基站與諸如圖1所示的系統(tǒng)之類(lèi)的分布式天線(xiàn)系統(tǒng)合并。相對(duì)于圖1，在圖2a中適用的地方利用了相同的標(biāo)號(hào)。如圖所示，兩個(gè)siso基站20(每個(gè)siso基站20一個(gè)“sisobts”20)與每個(gè)遠(yuǎn)程單元耦合。此外，包括天線(xiàn)31和32的mimo基站30與遠(yuǎn)程單元12耦合。mimobts30的天線(xiàn)1通過(guò)第一主單元16(masterunit1)與遠(yuǎn)程單元12a和12d耦合。mimobts30的天線(xiàn)2通過(guò)作為第二主單元16(masterunit2)與遠(yuǎn)程單元12b和12c耦合。因此，如由在每個(gè)遠(yuǎn)程單元處產(chǎn)生的無(wú)線(xiàn)信號(hào)24所示，除了來(lái)自由sisobts20輸出的信號(hào)組合的組合信號(hào)之外，每個(gè)主單元還將發(fā)送來(lái)自mimobts30的信號(hào)。但是，由于每個(gè)天線(xiàn)不耦合到所有遠(yuǎn)程單元，因此每個(gè)遠(yuǎn)程單元將僅發(fā)送如圖所示的兩個(gè)可用mimo信號(hào)中的一個(gè)。相應(yīng)的波前被示為對(duì)應(yīng)于來(lái)自圖2a中的每個(gè)適當(dāng)?shù)奶炀€(xiàn)31、32的饋電或連接線(xiàn)。

雖然圖2a中所示的實(shí)施例可以用于在分布式天線(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)提供mimo信號(hào)的可用性，但是這樣的系統(tǒng)可能不能實(shí)現(xiàn)與mimo系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的所有期望的性能改進(jìn)。例如，即使無(wú)線(xiàn)設(shè)備26從遠(yuǎn)程單元中的至少兩個(gè)的組合接收到所有mimo信號(hào)，也可能存在接收到的rf功率失衡，因?yàn)闊o(wú)線(xiàn)設(shè)備26可能位于距離一個(gè)遠(yuǎn)程單元12比距離另一個(gè)遠(yuǎn)程單元近得多之處。此外，根據(jù)支持mimo特征的無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，存在由或?qū)嶋H上可以由僅mimobts天線(xiàn)31，32中的一個(gè)發(fā)送的一些信令參數(shù)，諸如wimax幀前同步碼或lte主同步信號(hào)(“p-ss”)。因此，在如圖2a所示的、其中這些信號(hào)不由所有遠(yuǎn)程單元發(fā)送的mimo系統(tǒng)中，除非存在非常高水平的遠(yuǎn)程單元之間的覆蓋冗余/重疊，否則系統(tǒng)可能不能足夠可靠。在操作中，siso和mimo操作模式之間的動(dòng)態(tài)切換可能導(dǎo)致性能問(wèn)題。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，在一些實(shí)施例中，來(lái)自mimobts58的第一和第二信號(hào)可以分別提供給相應(yīng)的求和電路48a-b和/或主單元46a-b，而不是通過(guò)混合耦合器58，諸如圖2a所示的實(shí)施例。

在一些實(shí)施例中，求和電路48a被配置為提供第一主單元信號(hào)72，它是組合sisobts信號(hào)56a和第一組合mimo信號(hào)68的組合。求和電路48b被配置為提供第二主單元信號(hào)74，它是組合sisobts信號(hào)56b和第二組合mimo信號(hào)70的組合。主單元46a-b和遠(yuǎn)程單元42a-h又可以由系統(tǒng)控制器76控制，系統(tǒng)控制器76可以提供對(duì)主單元46a-b和遠(yuǎn)程單元42a-h的總體監(jiān)督和控制以及警報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)。

在一些實(shí)施例中，每個(gè)遠(yuǎn)程單元42a-h可以經(jīng)由高速數(shù)字傳輸介質(zhì)或鏈路80a-b、82、84a-b和/或86a-b連接到其相應(yīng)的主單元46a-b?？商娲?，模擬傳輸介質(zhì)/鏈路可以用于將遠(yuǎn)程單元與相應(yīng)的主單元連接。此外，傳輸鏈路可以使用如下所述的光纖實(shí)現(xiàn)為光鏈路。利用這種光纖，可以使用光纖上無(wú)線(xiàn)電(radio-over-fiber，rof)格式來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程單元和主單元之間的流量。以這種方式，第一主單元信號(hào)72和/或第二主單元信號(hào)74以數(shù)字格式被提供給遠(yuǎn)程單元42a-h的至少一部分，這可以幫助防止由于傳輸線(xiàn)效應(yīng)而引起的至少一些劣化。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，也可以使用濾波來(lái)允許和/或防止特定信號(hào)的分發(fā)。由此，并且在一些實(shí)施例中，鏈路80a-b、82、84a-b和/或86a-b中的每一個(gè)可以是寬帶數(shù)字調(diào)制光學(xué)接口，諸如光纖電纜。因此，每個(gè)主單元46a和/或46b可以被配置為數(shù)字化其相應(yīng)的主單元信號(hào)72和/或74，并且為其相應(yīng)的遠(yuǎn)程單元42a-42d和/或42e-h輸出那些數(shù)字信號(hào)。在一些實(shí)施例中，這些數(shù)字輸出信號(hào)可以被時(shí)分多路復(fù)用成幀，并被轉(zhuǎn)換成串行流。遠(yuǎn)程單元42a-42d和/或42e-h又可以被配置為從其相應(yīng)的主單元46a和/或46b接收數(shù)字輸出信號(hào)、將數(shù)字輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)、如果需要?jiǎng)t對(duì)各種時(shí)隙進(jìn)行解幀和/或?qū)﹄娦盘?hào)解除串行化、以及經(jīng)由其本地天線(xiàn)44將電信號(hào)發(fā)送到至少一個(gè)無(wú)線(xiàn)單元90。

遠(yuǎn)程單元42a-h被配置為經(jīng)由其本地天線(xiàn)44向和/或從無(wú)線(xiàn)單元90發(fā)送和/或接收數(shù)字rf語(yǔ)音和/或數(shù)據(jù)信號(hào)。如下所述，取決于遠(yuǎn)程單元如何耦合到主單元，遠(yuǎn)程單元42b、42d和/或42f還可以被配置為分別從鏈中在其之前的遠(yuǎn)程單元42a、42c和/或42e接收數(shù)字信號(hào)。遠(yuǎn)程單元之間的該數(shù)字信號(hào)可以包含由前面的遠(yuǎn)程單元42a、42c和/或42e接收到的來(lái)自無(wú)線(xiàn)單元90的信號(hào)。然后，數(shù)字信號(hào)可以與由遠(yuǎn)程單元42a、42c和/或42e接收到的另一信號(hào)組合。由此，來(lái)自無(wú)線(xiàn)單元90的數(shù)字無(wú)線(xiàn)信號(hào)可以被組合和/或發(fā)送回相應(yīng)的主單元46a和/或46b。主單元46a和/或46b然后可以將來(lái)自其相應(yīng)的遠(yuǎn)程單元42a-d和/或42e-h的信號(hào)從光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將電信號(hào)發(fā)送到sisobts54a-b和mimobts58，sisobts54a-b和mimobts58可以被配置為檢測(cè)和接收其相應(yīng)的部分?？商娲?，主單元46a和/或46b然后可以將來(lái)自其相應(yīng)的遠(yuǎn)程單元42a-d和/或42e-h的信號(hào)從光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)、將電信號(hào)分離成在對(duì)應(yīng)于由sisobts54a-b和mimobts58所利用的那些頻帶的多個(gè)頻帶中的多個(gè)電信號(hào)、將該多個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成多個(gè)模擬信號(hào)，以及將該多個(gè)模擬信號(hào)發(fā)送到sisobts54a-b和/或mimobts58。

如圖2b所示，作為示例，主單元46a-b可以以多種方式選擇性地連接到相應(yīng)的遠(yuǎn)程單元42a-h。例如，主單元46a被示為通過(guò)用于到遠(yuǎn)程單元42a-b的上行鏈路的半雙工鏈路80a和用于下行鏈路的半雙工鏈路80b連接到遠(yuǎn)程單元42a-b。但是，主單元46a被示為通過(guò)全雙工鏈路82連接到遠(yuǎn)程單元42c-d。類(lèi)似地，主單元46b被示為通過(guò)用于到遠(yuǎn)程單元42e-f的上行鏈路的半雙工鏈路84a和用于下行鏈路的半雙工鏈路84b連接到遠(yuǎn)程單元42e-f。但是，主單元46b被示為通過(guò)全雙工鏈路86a連接到遠(yuǎn)程單元42g和通過(guò)全雙工鏈路86b連接到遠(yuǎn)程單元42h。由此，在全雙工鏈路中，上行鏈路信號(hào)和下行鏈路信號(hào)被承載在不同波長(zhǎng)上，并且波分多路復(fù)用器(“wdm”)被采用以在主單元46a-b和遠(yuǎn)程單元42a-h處組合和/或拆分兩個(gè)光信號(hào)?？商娲?，主單元46a-b和遠(yuǎn)程單元42a-h可以通過(guò)用于高數(shù)據(jù)速率介質(zhì)(諸如同軸電纜、雙絞線(xiàn)銅線(xiàn)、自由空間rf或光學(xué)器件、或諸如以太網(wǎng)、sonet、sdh、atm和/或pdh等的共享網(wǎng)絡(luò))的不同收發(fā)器進(jìn)行通信。如將理解的，如圖2b所示的示例性鏈路中的一個(gè)或多個(gè)可以被選擇用于將所有遠(yuǎn)程單元耦合到主單元。

在一些實(shí)施例中，圖2b中所示的系統(tǒng)40可以選擇性地和動(dòng)態(tài)地用作siso系統(tǒng)和/或mimo系統(tǒng)。例如，如果混合耦合器52未被激活，則來(lái)自sisobts54a-b的信號(hào)可以被發(fā)送到遠(yuǎn)程單元42a-h的至少一部分，并且該系統(tǒng)可以類(lèi)似于siso系統(tǒng)來(lái)使用。以這種方式，遠(yuǎn)程單元42a-h中的每一個(gè)通過(guò)對(duì)應(yīng)于由sisobts54a-b使用的那些無(wú)線(xiàn)頻率的至少兩個(gè)無(wú)線(xiàn)頻率進(jìn)行通信。但是，當(dāng)混合耦合器52被選擇性地激活時(shí)，來(lái)自sisobts54a-b的信號(hào)可以與組合mimo輸出信號(hào)68、70組合，使得每個(gè)遠(yuǎn)程單元42a-h通過(guò)對(duì)應(yīng)于由sisobts54a-b使用的那些無(wú)線(xiàn)頻率的至少兩個(gè)無(wú)線(xiàn)頻率傳送來(lái)自sisobts54a-b的信號(hào)，并且傳送這兩個(gè)或所有mimo信號(hào)。因此，混合耦合器52的選擇性激活導(dǎo)致將系統(tǒng)40從siso操作模式動(dòng)態(tài)重新配置到mimo操作模式。由此，系統(tǒng)40可以用作室內(nèi)mimo系統(tǒng)，其被配置為處理可以或者可選地可以由僅mimobts天線(xiàn)之一發(fā)送的wimax幀前導(dǎo)碼和/或ltep-ss(主同步信號(hào))。

因此，來(lái)自mimobts58的第一和第二信號(hào)62和64的部分可以被交叉耦合并且組合并發(fā)送到所有遠(yuǎn)程單元42a-h，而不影響其mimo操作。例如，系統(tǒng)40的每個(gè)遠(yuǎn)程單元42a-h可以被配置為發(fā)送來(lái)自mimobts58及其天線(xiàn)31，32的兩個(gè)(或全部)數(shù)據(jù)流(例如，輸出信號(hào)68或輸出信號(hào)70)以及組合sisobts信號(hào)56a-b。

圖3示出了類(lèi)似于圖2b的系統(tǒng)40但包括在室內(nèi)環(huán)境104中使用的多個(gè)遠(yuǎn)程單元42a-d的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)100的示意圖。具體地，圖3示出了耦合到主單元46a的遠(yuǎn)程單元42a-b可以圍繞室內(nèi)環(huán)境104放置，使得它們的信號(hào)基本上不重疊。遠(yuǎn)程單元42c-d可以類(lèi)似地放置。由此，環(huán)境104的一部分中的無(wú)線(xiàn)設(shè)備90可以能夠從兩個(gè)遠(yuǎn)程單元接收信號(hào)(如圖3所示，無(wú)線(xiàn)設(shè)備90從遠(yuǎn)程單元42a和42d接收信號(hào))。由此，可以利用mimo空間多路復(fù)用，因?yàn)闊o(wú)線(xiàn)設(shè)備90能夠從分別由兩個(gè)不同的主單元46a和46b饋送的兩個(gè)遠(yuǎn)程單元42a和42d接收兩個(gè)不相同的信號(hào)。

參考圖3，通過(guò)在根據(jù)本發(fā)明的分布式天線(xiàn)系統(tǒng)中結(jié)合混合耦合器，所有mimo信號(hào)(在這種情況下，兩個(gè)mimo信號(hào))可以被交叉耦合并發(fā)送到所有的遠(yuǎn)程單元，而不影響mimo操作。每個(gè)遠(yuǎn)程單元可以發(fā)送兩個(gè)mimo并行數(shù)據(jù)流，而不產(chǎn)生流間的干擾，因?yàn)樗鼈冎g存在90°的相移。即，分布式mimo概念被分為兩個(gè)并行的分布式mimo系統(tǒng)。第一個(gè)是“同相”的，而第二個(gè)是“90°相移”的。當(dāng)然，為了利用mimo空間多路復(fù)用，無(wú)線(xiàn)設(shè)備90從由不同主單元饋送的遠(yuǎn)程單元中的至少兩個(gè)接收實(shí)質(zhì)的功率貢獻(xiàn)是有必要的。因此，由此，可以預(yù)期無(wú)線(xiàn)設(shè)備90從與不同主單元耦合的兩個(gè)遠(yuǎn)程單元(例如42a、42d)中的多于一個(gè)接收功率，以便維持mimo空間多路復(fù)用。

本發(fā)明的一個(gè)益處是其解決了上述問(wèn)題，其中遠(yuǎn)程單元發(fā)送僅與mimo基站天線(xiàn)之一相關(guān)聯(lián)的信號(hào)。類(lèi)似地，由于從兩個(gè)遠(yuǎn)程單元42a-d接收到的用于兩個(gè)信號(hào)的功率電平對(duì)于室內(nèi)環(huán)境104中的大多數(shù)位置通常是類(lèi)似的，因此當(dāng)位于更接近特定遠(yuǎn)程單元42a-d時(shí)可能影響無(wú)線(xiàn)單元90的所發(fā)送的并行數(shù)據(jù)流之間的性能損害可以被解決，從而增加數(shù)據(jù)吞吐量。這個(gè)問(wèn)題通常被稱(chēng)為影響具有僅發(fā)送單個(gè)數(shù)據(jù)流的遠(yuǎn)程單元的分布式mimo系統(tǒng)的“遠(yuǎn)近問(wèn)題”。如下文所討論的，使用3db90°混合耦合器，這個(gè)問(wèn)題得以解決。

本發(fā)明的另一個(gè)具體益處是在原先為siso系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)有分布式天線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)提供mimo系統(tǒng)的部署的能力。本發(fā)明還可以利用由mimo基站執(zhí)行的siso和mimo操作模式之間的選擇性耦合或動(dòng)態(tài)切換來(lái)操作。此外，當(dāng)mimo基站在下行鏈路空間多路復(fù)用模式下操作時(shí)，本發(fā)明提供與發(fā)送的并行數(shù)據(jù)流相關(guān)的性能均衡。即，如上所述，為了解決“遠(yuǎn)近問(wèn)題”，使用90°3db混合耦合器。通過(guò)混合耦合器執(zhí)行的流間交叉耦合類(lèi)似地用作或充當(dāng)如由3gpplte標(biāo)準(zhǔn)所指定的mimo預(yù)編碼的替代，以便解決兩個(gè)數(shù)據(jù)流之間的性能中的潛在失配。即，本發(fā)明提供的預(yù)編碼旨在均衡經(jīng)歷不同信道條件的兩個(gè)數(shù)據(jù)流的性能(如誤碼率、誤差向量幅度等)。在“遠(yuǎn)-近問(wèn)題”的情況下，兩個(gè)流經(jīng)歷不同的信道路徑損失。此外，為了正確操作lte標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)制要求預(yù)編碼編碼方案是正交的，使得原始符號(hào)可以在接收器處被恢復(fù)，從而避免流間的干擾。這個(gè)條件通過(guò)如根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面在下面討論的90°混合耦合器輸入-輸出傳遞函數(shù)來(lái)滿(mǎn)足。

參考圖8，圖8示出了90°3db混合耦合器，并且其充當(dāng)“硬件”mimo預(yù)編碼電路，用以補(bǔ)償由于“遠(yuǎn)近問(wèn)題”而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)流(碼字)之間的可能性能損害。圖8所示的方程分別示出了90°3db混合耦合器的輸入和輸出端口關(guān)系和傳遞函數(shù)矩陣。由此，根據(jù)本發(fā)明的方面，圖8中反映的傳遞函數(shù)矩陣也可以被認(rèn)為是90°3db混合耦合器的mimo預(yù)編碼矩陣。圖9示出了在典型的lte物理信道處理流中mimo預(yù)編碼塊的位置。根據(jù)本發(fā)明的方面，如本文所公開(kāi)的將90°3db混合耦合器用于ltemimo分布式天線(xiàn)系統(tǒng)中定位在bts天線(xiàn)端口處而不是在bts物理信道處理中的預(yù)編碼的性能。因此，本發(fā)明還表示對(duì)基于用戶(hù)裝備的反饋負(fù)責(zé)預(yù)編碼選擇的mimobts調(diào)度器電路系統(tǒng)的硬件改進(jìn)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，在本發(fā)明的實(shí)施例中利用的混合耦合器使輸入信號(hào)彼此正交。在輸入端口1、2和輸出端口3、4之間的設(shè)備互易性使得結(jié)果得到的傳遞函數(shù)矩陣保持相同，甚至在交換輸入和輸出端口的情況下也是如此。這為本發(fā)明提供了組合mimo信號(hào)而不影響其支持空間多路復(fù)用能力的能力。

圖4-6示出了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性分布式天線(xiàn)系統(tǒng)?，F(xiàn)在關(guān)注主單元46，圖4包含主單元46的詳細(xì)框圖。每個(gè)主單元46可以包含一到六個(gè)無(wú)線(xiàn)電信道(下文稱(chēng)為“路徑”)110、一個(gè)到四個(gè)數(shù)字調(diào)制光學(xué)信道112、控制器114、時(shí)鐘發(fā)生器116和以太網(wǎng)交換機(jī)118。

在一種實(shí)施例中，諸如110a的每條路徑可以被配置為例如處理去往和來(lái)自sisobts54a-b和/或mimobts58的信號(hào)。對(duì)于fdd空中接口，路徑110a采用組合器和雙工器120來(lái)處理上行鏈路信號(hào)和下行鏈路信號(hào)。rf下變頻器122可以放大從組合器/雙工器120接收到的信號(hào)，以確保a/d轉(zhuǎn)換器124被完全加載。rf下變頻器122在a/d轉(zhuǎn)換器通帶內(nèi)設(shè)置頻帶的中心頻率。寬帶a/d124對(duì)空中接口的整個(gè)下行鏈路頻帶進(jìn)行數(shù)字化，以確保所有下行鏈路信道被數(shù)字化。重采樣器126將信號(hào)轉(zhuǎn)換為復(fù)格式(complexformat)、在一些情況下數(shù)字下變頻頻帶、對(duì)信號(hào)進(jìn)行抽取和濾波、并且對(duì)其重新采樣。這減少了與必須通過(guò)光線(xiàn)路傳輸?shù)南滦墟溌沸盘?hào)(諸如128a)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)量并且將數(shù)字化數(shù)據(jù)的速率與光網(wǎng)絡(luò)位速率同步。

無(wú)線(xiàn)電信道110a的上行鏈路部分在來(lái)自耦合到主單元46的遠(yuǎn)程單元42的其分配頻帶的上行鏈路信號(hào)(諸如信號(hào)129a-d)被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)之后將它們求和120。和130被重新采樣、在一些情況下內(nèi)插以改變?yōu)椴煌臄?shù)據(jù)速率、并由重采樣器132上變頻并且然后由d/a轉(zhuǎn)換器134轉(zhuǎn)換為模擬形式。rf上變頻器136將模擬信號(hào)的中心頻率變換為用于空中接口的適當(dāng)頻率并且將其放大。放大的信號(hào)被施加到組合器/雙工器120，并被路由回到sisobts54a-b和/或mimobts58。

在利用tdd空中接口的實(shí)施例中，組合器和雙工器由圖4所示的切換功能138替換，切換功能138例如在無(wú)線(xiàn)電信道110b中所示和在圖5中詳細(xì)描述。當(dāng)主單元46正在接收下行鏈路信號(hào)時(shí)，rf上變頻器中的rf放大器被禁用，并且切換功能138中的分流開(kāi)關(guān)可以將rf放大器分流到地以進(jìn)一步減少泄漏。在主單元46正在向基站42發(fā)送上行鏈路信號(hào)的間隔期間，rf放大器被啟用、分流開(kāi)關(guān)被打開(kāi)，并且切換功能138中的串聯(lián)開(kāi)關(guān)可以被打開(kāi)，以保護(hù)rf下變頻器免受由于高功率電平而導(dǎo)致的損壞。開(kāi)關(guān)控制定時(shí)144由主單元控制器114根據(jù)下行鏈路信號(hào)128b確定。此外，格式化器146可以在串行數(shù)據(jù)流被發(fā)送到電光收發(fā)器148中的發(fā)送器之前應(yīng)用數(shù)據(jù)壓縮以減少包括在串行數(shù)據(jù)流中的冗余數(shù)字信息。壓縮可以允許節(jié)省帶寬或者使用具有較低位速率的更便宜的收發(fā)器。當(dāng)在148的光接收器中的相對(duì)端上由接收器側(cè)格式化器146接收到之后，壓縮的串行數(shù)據(jù)可以被轉(zhuǎn)換為未壓縮的數(shù)據(jù)流。

每個(gè)數(shù)字調(diào)制光信道112a-b由格式化器146和電光收發(fā)器148組成。在輸出側(cè)，格式化器146阻止數(shù)字化下行鏈路信號(hào)128a-b連同精簡(jiǎn)媒體獨(dú)立接口(“rmii”)格式的客戶(hù)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)150a-b、操作和維護(hù)(“o&m”)數(shù)據(jù)152a-c和同步信息進(jìn)入到時(shí)分多路復(fù)用幀中。在其它實(shí)施例中，可以使用諸如mii、rmii、gmii、sgmii、xgmii等的其它接口來(lái)代替rmii接口。成幀的數(shù)據(jù)可以通過(guò)與線(xiàn)性反饋移位寄存器的輸出進(jìn)行異或(xor)來(lái)隨機(jī)化，以去除邏輯一或零的長(zhǎng)串。也可以使用其它已知的編碼格式，諸如8位/10位或64位/66位編碼，但是可能導(dǎo)致數(shù)字串行鏈路的使用效率的降低。該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)然后被轉(zhuǎn)換為用于調(diào)制電光收發(fā)器148內(nèi)的光發(fā)送器的串行流。在單個(gè)光纖實(shí)現(xiàn)中，可以采用波分多路復(fù)用器(“wdm”)149來(lái)組合或分割兩個(gè)光信號(hào)。

對(duì)于來(lái)自遠(yuǎn)程單元44的傳入信號(hào)，電光收發(fā)器148將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。格式化器146鎖相到傳入位流，并生成被鎖相到數(shù)據(jù)速率并與串行數(shù)據(jù)流對(duì)齊的位時(shí)鐘。格式化器146然后將串行流轉(zhuǎn)換為并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流、對(duì)其進(jìn)行去隨機(jī)化并執(zhí)行幀同步。然后，為每個(gè)頻帶分解數(shù)字化的上行鏈路信號(hào)、緩沖每個(gè)頻帶，并且如果需要，則將頻帶路由到適當(dāng)?shù)臒o(wú)線(xiàn)電信道110a、110b。最后，格式化器146分解緩沖區(qū)和o&m以太網(wǎng)數(shù)據(jù)152a-c以及用戶(hù)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)150a-b，并將它們分別路由到控制器114和以太網(wǎng)交換機(jī)118。

主單元控制器114使用本地存儲(chǔ)的信息和來(lái)自o&m以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的信息來(lái)配置和控制主單元46中的其它模塊。它還將該信息傳遞到遠(yuǎn)程單元42，并向系統(tǒng)控制器76報(bào)告遠(yuǎn)程單元42和主單元46的狀態(tài)。當(dāng)諸如110b的無(wú)線(xiàn)電信道被分配給tdd空中接口時(shí)，主單元控制器114還使用對(duì)應(yīng)的下行鏈路信號(hào)128b來(lái)導(dǎo)出tdd開(kāi)關(guān)控制定時(shí)144。

系統(tǒng)控制器76通常具有整體系統(tǒng)控制。主單元控制器114用于配置各個(gè)模塊以及監(jiān)督各個(gè)模塊。作為配置和監(jiān)督功能的一部分，主單元控制器114可操作以通過(guò)解碼下行鏈路信令或從不同的源(諸如時(shí)變ulrssi或從外部源提供的一些基站站時(shí)鐘信號(hào))獲取它來(lái)確定tdd系統(tǒng)中的上行鏈路/下行鏈路切換定時(shí)。tdma系統(tǒng)中的下行鏈路幀時(shí)鐘可以通過(guò)解碼下行鏈路信令來(lái)確定和分配，以允許基于時(shí)隙的功能，諸如上行鏈路或下行鏈路靜音、時(shí)隙內(nèi)的上行鏈路或下行鏈路接收信號(hào)強(qiáng)度指示(“rssi”)測(cè)量、上行鏈路和下行鏈路流量分析等。主單元控制器114可以檢測(cè)rf頻譜中的活動(dòng)信道，以幫助或自動(dòng)配置重采樣器126、132中的濾波器配置。重采樣器中的各個(gè)信號(hào)的最佳調(diào)平(leveling)也可以通過(guò)測(cè)量下行鏈路rf頻帶中的各種信號(hào)的rssi來(lái)確定。遠(yuǎn)程單元控制器可以在遠(yuǎn)程單元42的上行鏈路中執(zhí)行類(lèi)似的任務(wù)。

時(shí)鐘發(fā)生器116可以使用穩(wěn)定的溫度補(bǔ)償壓控晶體(“tcvxo”)來(lái)生成用于主單元46功能模塊的穩(wěn)定時(shí)鐘和參考信號(hào)154。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，也可以使用其它設(shè)備或晶體來(lái)生成時(shí)鐘信號(hào)，只要它們能夠產(chǎn)生系統(tǒng)所需的穩(wěn)定時(shí)鐘即可。

現(xiàn)在關(guān)注遠(yuǎn)程單元42，圖5a和圖5b包含符合本發(fā)明的實(shí)施例的遠(yuǎn)程單元42的詳細(xì)框圖。每個(gè)單元44可以包含一到六個(gè)無(wú)線(xiàn)電信道160、一個(gè)或兩個(gè)dmoc162、遠(yuǎn)程單元控制器164和以太網(wǎng)交換機(jī)166。

dmoc162可以被指定為下游信道168和上游信道170。如果這樣配置，那么下游信道168連接到在菊花鏈中在該遠(yuǎn)程單元42之前的遠(yuǎn)程單元42。上游信道170連接到主單元46或另一個(gè)遠(yuǎn)程單元42。dmoc162功能模塊類(lèi)似于主單元46中的那些功能模塊。兩者都由格式化器172和電光收發(fā)器174組成。輸出數(shù)據(jù)被緩沖、格式化為幀、隨機(jī)化、并行到串行轉(zhuǎn)換、并且用于調(diào)制電光收發(fā)器174中的光發(fā)送器。傳入數(shù)據(jù)被從光格式轉(zhuǎn)換為電格式、位同步、去隨機(jī)化、幀同步并且轉(zhuǎn)換為并行格式。各種數(shù)據(jù)類(lèi)型然后被分解緩沖并分發(fā)到遠(yuǎn)程單元42內(nèi)的其它功能模塊。在一些實(shí)施例中，格式化器172可以實(shí)現(xiàn)壓縮和解壓縮方案以減少數(shù)字光鏈路上的帶寬。

遠(yuǎn)程單元42中的無(wú)線(xiàn)電信道在功能上類(lèi)似于主單元46中的無(wú)線(xiàn)電信道。每個(gè)無(wú)線(xiàn)電信道被配置為處理單個(gè)rf頻帶。與主單元46無(wú)線(xiàn)電信道110不同，遠(yuǎn)程單元42無(wú)線(xiàn)電信道160經(jīng)由交叉頻帶耦合器176連接到其天線(xiàn)44。對(duì)于fdd空中接口，諸如無(wú)線(xiàn)電信道160a的無(wú)線(xiàn)電信道采用雙工器178分離上行鏈路信號(hào)和下行鏈路信號(hào)。對(duì)于主單元46或遠(yuǎn)程單元42的一些實(shí)施例，雙工器、交叉頻帶組合器和耦合器可以是可選的。在這些實(shí)施例中，附加天線(xiàn)可以替換遠(yuǎn)程單元42中的雙工器178和交叉耦合器176。主單元46中將需要額外的電纜。rf下變頻器180放大從天線(xiàn)44接收到的上行鏈路信號(hào)以確保a/d轉(zhuǎn)換器182被完全加載，并且將頻帶的中心頻率設(shè)置在a/d轉(zhuǎn)換器通帶內(nèi)。寬帶a/d182對(duì)空中接口的整個(gè)上行鏈路頻帶進(jìn)行數(shù)字化，以確保所有上行鏈路信道被數(shù)字化。重采樣器184將上行鏈路信號(hào)轉(zhuǎn)換為復(fù)格式、在一些情況下數(shù)字下變頻信號(hào)、對(duì)信號(hào)進(jìn)行抽取和濾波、并且用多速率濾波器組對(duì)其重新采樣。這減少了必須通過(guò)光鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，并且使數(shù)字化數(shù)據(jù)的速率與光網(wǎng)絡(luò)位速率同步。重采樣器184的輸出在加法器187中被添加到來(lái)自下游遠(yuǎn)程單元42的上行鏈路信號(hào)186a。用于每個(gè)頻帶的相加后的上行鏈路信號(hào)188a然后被發(fā)送到dmoc162中的上游信道170中的格式化器172。

用于每個(gè)頻帶(190a、190b)的下行鏈路信號(hào)190在重采樣器192中被內(nèi)插和頻移。各個(gè)頻譜分量的群延遲可以經(jīng)由重采樣器192中的濾波器或延遲元件來(lái)調(diào)整。信號(hào)然后由d/a轉(zhuǎn)換器194轉(zhuǎn)換為模擬形式。rf上變頻器196將模擬下行鏈路頻帶的中心頻率轉(zhuǎn)換為用于空中接口的適當(dāng)頻率并將其放大。放大的信號(hào)然后被應(yīng)用到天線(xiàn)44并發(fā)送到無(wú)線(xiàn)單元90。

對(duì)于tdd空中接口，雙工器178由無(wú)線(xiàn)電信道160b和圖5a中所示的切換功能138代替。當(dāng)遠(yuǎn)程單元42正在接收上行鏈路時(shí)，rf上變頻器196中的rf功率放大器被禁用，并且切換功能138中的分流開(kāi)關(guān)將rf功率放大器分流到地以進(jìn)一步減少泄漏。當(dāng)遠(yuǎn)程單元42正在發(fā)送下行鏈路信號(hào)時(shí)，rf功率放大器被啟用，分流開(kāi)關(guān)被打開(kāi)以允許下行鏈路信號(hào)到達(dá)天線(xiàn)44，并且切換功能138中的串聯(lián)開(kāi)關(guān)被打開(kāi)以保護(hù)rf下變頻器180免受由于高功率電平而導(dǎo)致的損壞。與主單元46一樣，開(kāi)關(guān)控制定時(shí)144由控制器164根據(jù)下行鏈路信號(hào)190a、190b確定。

時(shí)鐘發(fā)生器198包括經(jīng)由窄帶鎖相環(huán)(“pll”)鎖相到傳入串行數(shù)據(jù)流位速率的壓控晶體振蕩器(“vcxo”)。vcxo輸出被分離并且用作每個(gè)無(wú)線(xiàn)電信道160a-b中的本地振蕩器的頻率參考200、a/d182和d/a194轉(zhuǎn)換器的采樣時(shí)鐘、以及用于遠(yuǎn)程單元42中的其它模塊的時(shí)鐘。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，長(zhǎng)期頻率精度應(yīng)當(dāng)良好，以確保本地振蕩器處于頻率上，并且短期抖動(dòng)水平也應(yīng)當(dāng)是低的，以確保抖動(dòng)不會(huì)破壞a/d和d/a轉(zhuǎn)換過(guò)程。通過(guò)鎖相到從主單元46中的穩(wěn)定tcvcxo導(dǎo)出的光鏈路的數(shù)據(jù)速率，遠(yuǎn)程單元42不需要昂貴的爐補(bǔ)償振蕩器(ovencompensatedoscillator)或gps馴服(gpsdisciplining)方案來(lái)維持長(zhǎng)期頻率精度，由此使得更多的遠(yuǎn)程單元42較不昂貴。使用窄帶pll和晶體控制振蕩器可以幫助減小a/d和d/a轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘的短期抖動(dòng)。使用恢復(fù)的、抖動(dòng)減少的時(shí)鐘202來(lái)重新計(jì)時(shí)每個(gè)遠(yuǎn)程單元42處的光鏈路中的發(fā)送數(shù)據(jù)減少了抖動(dòng)累積，這可以幫助改善下游遠(yuǎn)程單元42中的a/d和d/a轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘，并且可以幫助減少光通信信道162的誤碼率(“ber”)。

遠(yuǎn)程單元控制器(“ruc”)164使用本地存儲(chǔ)的信息和來(lái)自o&m以太網(wǎng)的信息來(lái)配置和控制遠(yuǎn)程單元42中的其它模塊。下游rmii152d和上游rmii152e還可以被提供給格式化器172。此外，本地o&m數(shù)據(jù)206可以在本地o&m終端204處進(jìn)行配置。遠(yuǎn)程單元42還將該信息傳遞給上游和下游遠(yuǎn)程單元42和/或主單元46。ruc164附加地使用適當(dāng)?shù)南滦墟溌沸盘?hào)以在需要時(shí)導(dǎo)出tdd開(kāi)關(guān)控制定時(shí)144。

在遠(yuǎn)程單元42中利用的無(wú)線(xiàn)電信道160c的替代實(shí)施例中，無(wú)線(xiàn)電信道160c還可以采用數(shù)字預(yù)失真以使功率放大器線(xiàn)性化。在圖6的框圖中示出了遠(yuǎn)程單元42中的無(wú)線(xiàn)電信道160c的這種實(shí)施例。在該實(shí)施例中，可以將第三信號(hào)路徑添加到一個(gè)或多個(gè)無(wú)線(xiàn)電信道160c。第三路徑在功率放大之后耦合下行鏈路信號(hào)并將其數(shù)字化。來(lái)自天線(xiàn)44的信號(hào)在rf下變頻器208中被接收到，rf下變頻器208放大接收到的信號(hào)以確保a/d轉(zhuǎn)換器210被完全加載，并且將頻帶的中心頻率設(shè)置在a/d轉(zhuǎn)換器通帶內(nèi)。寬帶a/d210對(duì)空中接口的整個(gè)上行鏈路頻帶進(jìn)行數(shù)字化，以確保所有上行鏈路信道被數(shù)字化。數(shù)字化信號(hào)與數(shù)字預(yù)失真單元212中的下行鏈路信號(hào)的延遲版本進(jìn)行比較，并且該差異用于在d/a轉(zhuǎn)換之前自適應(yīng)地調(diào)整信號(hào)的增益和相位，以校正功率放大器中的非線(xiàn)性。

雖然已經(jīng)通過(guò)描述本發(fā)明的實(shí)施例示出了本發(fā)明，并且雖然已經(jīng)相當(dāng)詳細(xì)地描述了實(shí)施例，但是申請(qǐng)人的目的不是限制所附權(quán)利要求的范圍或以任何方式將其限定到這樣的細(xì)節(jié)。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其它優(yōu)點(diǎn)和修改將是顯而易見(jiàn)的。例如，符合本發(fā)明的實(shí)施例的分布式天線(xiàn)系統(tǒng)可以具有比所示出的更多或更少的遠(yuǎn)程單元42、主單元46、求和電路48、rf組合網(wǎng)絡(luò)50、混合耦合器52、sisobts54、mimobts58和/或系統(tǒng)控制器76。具體地，每個(gè)mimobts58可以包括更多或更少的輸出端口62和/或64。

此外，每個(gè)主單元46可以連接到比所示出的更多或更少的遠(yuǎn)程單元42。由此，多個(gè)遠(yuǎn)程單元42可以通過(guò)兩個(gè)鏈路和/或沿著單個(gè)鏈路連接到每個(gè)主單元46。可替代地，每個(gè)遠(yuǎn)程單元42可以通過(guò)專(zhuān)用鏈路連接到主單元46。在一些實(shí)施例中，多達(dá)六個(gè)遠(yuǎn)程單元42可以從主單元46串聯(lián)連接。由此，遠(yuǎn)程單元42可以被定位以?xún)?yōu)化覆蓋區(qū)域內(nèi)的覆蓋。

此外，系統(tǒng)40和/或100可以不包括求和電路48a-48b。由此，主單元46a可以將組合sisobts信號(hào)56a與第一輸出信號(hào)68組合，而主單元46b可以將組合sisobts信號(hào)56b與第二輸出信號(hào)70組合。此外，系統(tǒng)40也可以不包括rf組合網(wǎng)絡(luò)50。由此，主單元46a可以將來(lái)自sisobts54的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)與第一輸出信號(hào)68組合，而主單元46b可以將來(lái)自sisobts54的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)與第二輸出信號(hào)70組合。

另外，并且在一些實(shí)施例中，主單元控制器114可以測(cè)量cdma或正交頻分多路復(fù)用(“ofdm”)信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度以正確地設(shè)置下行鏈路信號(hào)的電平，因?yàn)閞ssi可以在不同的容量負(fù)載下變化。導(dǎo)頻信號(hào)通常以在導(dǎo)頻電平和用于全加載的最大合成值(composite)之間的配置比率保持恒定，用于信號(hào)的所需凈空(headroom)可以被維持。主單元控制器114還可以測(cè)量和監(jiān)督所提供的下行鏈路信道的信號(hào)質(zhì)量。在信號(hào)劣化的情況下，可以設(shè)置警報(bào)，并且操作員可以關(guān)注基站(例如，siso或mimobts)，而無(wú)需必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)40和/或100進(jìn)行故障排除。

在一些實(shí)施例中，主單元控制器114確定用于諸如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(“gsm”)的窄帶基站標(biāo)準(zhǔn)的信道數(shù)量。與功率恒定的廣播控制信道(“bcch”)的測(cè)量一起，可以確定多信道子帶所需的正確的凈空，并且可以避免過(guò)驅(qū)動(dòng)或欠驅(qū)動(dòng)條件。在其它實(shí)施例中，主單元控制器114在存在多個(gè)信道的情況下監(jiān)測(cè)所發(fā)送的頻譜的波峰因數(shù)。波峰因數(shù)可以提供輸入到系統(tǒng)的特定增益級(jí)的發(fā)送功率或功率回退(back-off)的調(diào)平。配置的凈空通常高于測(cè)得的波峰因數(shù)，以避免由于削波或失真而導(dǎo)致的信號(hào)劣化。此外，在一些實(shí)施例中，可以在重采樣器中采用波峰因數(shù)降低機(jī)制來(lái)降低波峰因數(shù)，并且使得在遠(yuǎn)程單元42中更高效地使用rf功率放大器，或者幫助減少需要通過(guò)鏈路發(fā)送的每樣本所需的位數(shù)。

如圖7a和7b所示，本發(fā)明提供了關(guān)于mimo通信系統(tǒng)的上行鏈路路徑的益處。wimax和lte無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)兩者都包括上行鏈路mimo特征。具體地，“上行鏈路協(xié)作mimo”在移動(dòng)wimax中實(shí)現(xiàn)，而“上行鏈路多用戶(hù)mimo”是在lte中采用的用于指示相同技術(shù)的術(shù)語(yǔ)。該mimo方案的特點(diǎn)是通過(guò)重用分配給不同ue(用戶(hù)裝備)或移動(dòng)設(shè)備的時(shí)間/頻率資源來(lái)增加總上行鏈路扇區(qū)容量，而不是提高如用于下行鏈路單用戶(hù)mimo(空間多路復(fù)用)的每單個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)速率。

圖7a示出了室外場(chǎng)景中的mimobts300，其可以協(xié)調(diào)來(lái)自?xún)蓚€(gè)不同移動(dòng)設(shè)備a和b(每個(gè)配備有單個(gè)發(fā)送器(tx)天線(xiàn))的數(shù)據(jù)接收，并且然后分配相同的時(shí)間/頻率資源給他們。其相應(yīng)的數(shù)據(jù)流的解碼由bts通過(guò)與用于單用戶(hù)mimo情況的相同的信號(hào)處理來(lái)執(zhí)行。即，屬于空間上分離的用戶(hù)，而不是具有兩個(gè)共處的tx天線(xiàn)的單個(gè)用戶(hù)的兩個(gè)數(shù)據(jù)流被空間多路復(fù)用。因此，節(jié)省的時(shí)間/頻率資源可以被分配給更多的用戶(hù)，以便增加總的上行鏈路扇區(qū)容量。最后，mimo傳輸可能受益于這樣的事實(shí)，即，兩個(gè)發(fā)送器被大大地分離，從而導(dǎo)致隨之提高具有不相關(guān)無(wú)線(xiàn)電信道的概率，這對(duì)于成功的mimo操作是一個(gè)重要的要求。

圖7b突出顯示了室內(nèi)系統(tǒng)中的這種潛在益處。圖7b示出了與圖3的系統(tǒng)100多少有些類(lèi)似的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)220的至少一部分的示意圖，但是沒(méi)有示出多個(gè)sisobts54a-b、rf組合網(wǎng)絡(luò)50和求和電路48a-b。相對(duì)于圖3，在圖7b中適用的地方利用了相同的標(biāo)號(hào)。圖7的系統(tǒng)220包括多個(gè)主單元46a-b，其向每個(gè)具有單個(gè)rx天線(xiàn)并且位于室內(nèi)環(huán)境224的相應(yīng)部分208a-b中的相應(yīng)遠(yuǎn)程單元42a-b提供信號(hào)。特別地，室內(nèi)環(huán)境示例被示為由壁230分隔開(kāi)的兩個(gè)房間228a-b。

如圖7b所示，室內(nèi)環(huán)境224的相應(yīng)部分228a-b在某種程度上被電磁隔離(例如，在一個(gè)部分228中從無(wú)線(xiàn)設(shè)備232(設(shè)備a或b)發(fā)送的低電平信號(hào)被另一個(gè)部分228的遠(yuǎn)程單元42檢測(cè)到)。在特定實(shí)施例中，相應(yīng)部分228a-b由分區(qū)或壁230分隔開(kāi)。該圖示出了在不同遠(yuǎn)程單元42a-b和相關(guān)移動(dòng)設(shè)備232a和232b之間的良好上行鏈路功率隔離的情況。因此，上行鏈路多用戶(hù)mimo特征理想地操作，因?yàn)樵赽ts天線(xiàn)端口處，來(lái)自?xún)蓚€(gè)設(shè)備232a-b的信號(hào)的相互干擾僅取決于由室內(nèi)無(wú)線(xiàn)電規(guī)劃提供的隔離。盡管隔離將由遠(yuǎn)程單元的部署以及用戶(hù)和移動(dòng)設(shè)備的位置來(lái)確定，但由于存在多個(gè)墻壁和地板，室內(nèi)場(chǎng)景提供了良好的隔離。此外，本發(fā)明的混合耦合器不影響btsmimo解碼器，因?yàn)閬?lái)自移動(dòng)設(shè)備232a-b的信號(hào)被正交地交叉耦合到bts天線(xiàn)端口，從而避免它們的相互干擾。因此，在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，在由連接到不同主單元的兩個(gè)遠(yuǎn)程單元服務(wù)的兩個(gè)完全隔離的用戶(hù)組的情況下，上行鏈路多用戶(hù)mimo特征可以實(shí)現(xiàn)bts的時(shí)間/頻率資源的完全重用。因此，在上行鏈路路徑中可由mimobts管理的用戶(hù)的數(shù)量將增加并可能加倍。

將理解，本發(fā)明這樣的方面可能與本文所討論的、在通過(guò)das實(shí)現(xiàn)時(shí)由下行鏈路單用戶(hù)mimo所請(qǐng)求的在遠(yuǎn)程單元之間維持一定程度的信號(hào)覆蓋重疊的特征相反。因此，為了實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，將必須考慮和管理權(quán)衡以平衡這兩個(gè)mimo特征的益處。在這種情況下，相同的90°3db混合耦合器可以在用于mimo信號(hào)的室內(nèi)das的下行鏈路路徑和上行鏈路路徑兩者中加以利用。

因此，每個(gè)遠(yuǎn)程單元42a-b向存在于那些相應(yīng)部分228a-b內(nèi)的相應(yīng)無(wú)線(xiàn)設(shè)備232a-b提供信號(hào)并從其接收信號(hào)。如所指出的這種布置的一個(gè)益處是可以通過(guò)重用與不同無(wú)線(xiàn)設(shè)備232a-b相關(guān)聯(lián)的時(shí)間和/或頻率資源使用上行鏈路協(xié)作mimo(用于wimax)和/或上行鏈路多用戶(hù)mimo(用于lte)來(lái)增加總的上行鏈路容量。

本發(fā)明在其更廣泛的方面不限于所示和所描述的具體細(xì)節(jié)、代表性裝置和方法以及說(shuō)明性示例。相應(yīng)地，在不脫離本申請(qǐng)人的總體發(fā)明性概念的精神或范圍的情況下，可以偏離這些細(xì)節(jié)。例如，圖2a的系統(tǒng)10、圖2b的系統(tǒng)40、圖3的系統(tǒng)100和/或圖7的系統(tǒng)220可以被配置有置于主單元46和其對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)程單元42之間的擴(kuò)展單元(未示出)。擴(kuò)展單元可以提供用于將主單元46耦合到附加遠(yuǎn)程單元42的附加鏈路和/或擴(kuò)展單元可以擴(kuò)展主單元46和遠(yuǎn)程單元42之間的耦合范圍。另外，圖2a的系統(tǒng)10、圖2b的系統(tǒng)40、圖3的系統(tǒng)100和/或圖7的系統(tǒng)220可以被配置有更多或更少的遠(yuǎn)程單元12或42、主單元16或46、sisobts20或54、mimobts30或58、系統(tǒng)控制器22或76、求和電路48、rf組合網(wǎng)絡(luò)50和/或混合耦合器52，以及支持更多或更少的無(wú)線(xiàn)設(shè)備26、90和/或符合本發(fā)明的實(shí)施例的232。類(lèi)似地，圖2a的系統(tǒng)10、圖2b的系統(tǒng)40、圖3的系統(tǒng)100和/或圖7的系統(tǒng)220可以包括具有更多或更少天線(xiàn)31和/或32的mimobts30或58、具有更多或更少端口的混合耦合器52、以及配置有符合本發(fā)明的實(shí)施例的更多或更少輸入或輸出的主單元16或46。

此外，將理解，分別包括圖3和圖7b的室內(nèi)環(huán)境104和224僅僅是為了示出本發(fā)明的實(shí)施例與其的操作，并且本發(fā)明的實(shí)施例可以與戶(hù)外環(huán)境一起使用而不脫離本申請(qǐng)人的總體發(fā)明性概念的范圍。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，圖7b的系統(tǒng)220可以包括符合本發(fā)明的替代實(shí)施例的sisobts54a-b以及rf組合網(wǎng)絡(luò)50和求和電路48a-b。

此外，在一些實(shí)施例中，圖7b的室內(nèi)環(huán)境224將以除了僅包括分區(qū)230之外的其它方式來(lái)配置。由此，相應(yīng)無(wú)線(xiàn)設(shè)備232a-b可以以其它方式被隔離。

圖10-12示出了用于在分布式天線(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例的另外的替代系統(tǒng)。具體地，圖10中所示的系統(tǒng)250是結(jié)合了mimo信號(hào)的交織分布式天線(xiàn)系統(tǒng)，其中為了信號(hào)分發(fā)的目的，系統(tǒng)的部署利用光纖的組合以及rf無(wú)源分發(fā)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體地，光纖被用作用于處理主單元和遠(yuǎn)程單元之間的流量的鏈路，而rf分配網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程單元和耦合到遠(yuǎn)程單元的一個(gè)或多個(gè)無(wú)源天線(xiàn)之間實(shí)現(xiàn)。為此，系統(tǒng)250示出了結(jié)合用于處理來(lái)自一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)253、254的信號(hào)的mimobts252的特定分布式天線(xiàn)系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)可以利用本發(fā)明。盡管圖10-12中所示的實(shí)施例包括兩個(gè)天線(xiàn)和兩個(gè)mimo信號(hào)(n＝2)，但是，如本文所述，本發(fā)明的mimo系統(tǒng)也可以結(jié)合附加的天線(xiàn)元件和信號(hào)。因此，本發(fā)明不限于所示數(shù)量的不同mimo天線(xiàn)或mimo信道。

來(lái)自mimobts的相應(yīng)mimo天線(xiàn)253、254的mimo信號(hào)255、256以合適的方式被遞送到主單元260，諸如使用rf網(wǎng)絡(luò)(例如，同軸電纜)，以便在整個(gè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程組件中分發(fā)。類(lèi)似地，來(lái)自無(wú)線(xiàn)設(shè)備的上行鏈路信號(hào)通過(guò)主單元260被遞送到mimobts。雖然單個(gè)主單元在所示的圖中被示出并且在本文被討論，但是系統(tǒng)250可以使用一個(gè)或多個(gè)主單元。

為此，mimo信號(hào)被適當(dāng)?shù)靥幚聿⒈贿f送到一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程單元262、264，用于將那些信號(hào)進(jìn)一步分發(fā)到諸如蜂窩電話(huà)的無(wú)線(xiàn)設(shè)備和裝備。合適的信號(hào)鏈路，諸如光纖鏈路266、268，被結(jié)合在主單元260和各個(gè)相應(yīng)的遠(yuǎn)程單元之間。主單元260和遠(yuǎn)程單元262、264可以在光纖鏈路266、268上以適當(dāng)?shù)姆绞教幚矶鄠€(gè)mimo信號(hào)或信道255、256。例如，頻率轉(zhuǎn)換可能被實(shí)現(xiàn)，其中多個(gè)mimo信道(在所示示例中兩個(gè)信道)在頻率上被轉(zhuǎn)換，使得它們的完整性在光纖鏈路266、268上被維持。可替代地，光纖鏈路266、268可以合并多個(gè)光纖，其中每個(gè)光纖承載單獨(dú)的mimo信道信號(hào)(天線(xiàn)1/信道1或天線(xiàn)2/信道2)，以維持主單元260和多個(gè)遠(yuǎn)程單元262、264之間的mimo信號(hào)的完整性。在還有的另一種實(shí)施例中，波分多路復(fù)用(wdm)可以在主單元和遠(yuǎn)程單元之間的光纖鏈路266、268上實(shí)現(xiàn)，以維持mimo信道的完整性。

在圖10所示的系統(tǒng)250中，包括mimo信號(hào)的各種信號(hào)然后被從rf分發(fā)網(wǎng)絡(luò)中的遠(yuǎn)程單元無(wú)源地分發(fā)到無(wú)源天線(xiàn)元件270a-270d。例如，遠(yuǎn)程單元262、264可能通過(guò)可能實(shí)現(xiàn)rf電纜(諸如同軸電纜)的合適的rf鏈路以及用于將信號(hào)遞送到多個(gè)無(wú)源天線(xiàn)270a-270d的合適的功率分離器耦合到天線(xiàn)270a-270d。在系統(tǒng)250中，mimo信道仍然被隔離，并且因此，每個(gè)特定天線(xiàn)單元270a-270d將僅處理mimo信道中的一個(gè)。

現(xiàn)在參考圖11，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例，在系統(tǒng)251中實(shí)現(xiàn)了混合耦合器電路。具體地，在每個(gè)遠(yuǎn)程單元262和264與相應(yīng)的無(wú)源天線(xiàn)270a-270d之間實(shí)現(xiàn)了混合耦合器電路。如圖11所示，混合耦合器電路274(其可以是如本文所討論的90°，3db混合rf耦合器)被示為位于各種遠(yuǎn)程單元和天線(xiàn)之間。如圖11所示，每個(gè)天線(xiàn)270a-270d然后根據(jù)本發(fā)明處理mimo信號(hào)中的每個(gè)信號(hào)的一部分，用于與無(wú)線(xiàn)設(shè)備(諸如無(wú)線(xiàn)設(shè)備280)通信。

如上所述，混合耦合器電路被配置為在相應(yīng)的第一和第二端口處從相應(yīng)的遠(yuǎn)程單元接收第一mimo信號(hào)(天線(xiàn)1/信道1)和第二mimo信號(hào)(天線(xiàn)2/信道2)。然后在耦合器的輸出端口處提供輸出信號(hào)，并且輸出信號(hào)包括第一和第二mimo信號(hào)的部分。具有組合mimo信號(hào)部分的輸出信號(hào)然后被遞送到各個(gè)天線(xiàn)元件270a和270d并且適當(dāng)?shù)貜V播到信號(hào)附近的無(wú)線(xiàn)設(shè)備。以這種方式，室內(nèi)環(huán)境中的每個(gè)天線(xiàn)如圖所示處理兩個(gè)或所有mimo信道。

圖12示出了本發(fā)明的另一種替代實(shí)施例，其中混合耦合器電路274在光纖和rf分發(fā)系統(tǒng)258內(nèi)實(shí)現(xiàn)，類(lèi)似于圖10所示的。不是將混合耦合器電路與每個(gè)遠(yuǎn)程單元結(jié)合，而是混合耦合器電路274被結(jié)合在mimobts252和主單元260之間。耦合器電路如所討論的在輸出端口上組合多個(gè)mimo信道，并且各個(gè)輸出端口與主單元260耦合。在主單元處的組合mimo信號(hào)然后利用光纖被適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)到遠(yuǎn)程單元262、264，并且然后通過(guò)rf鏈路或無(wú)源分發(fā)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步分發(fā)到天線(xiàn)270a-270d，如上所述。類(lèi)似于圖11中的實(shí)施例，室內(nèi)環(huán)境中的每個(gè)天線(xiàn)如圖所示處理兩個(gè)或所有mimo信道。

圖13-15示出了本發(fā)明的其它替代實(shí)施例，其中結(jié)合了替代其它圖中的天線(xiàn)輻射元件的輻射元件。在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，輻射元件可以是輻射電纜元件或分段的形式，如圖13-15所示。這種輻射電纜元件可能在任何有限的空間中都是有用的，諸如火車(chē)隧道或其它隧道，并且在空間中以細(xì)長(zhǎng)的方式布置以用于具有移動(dòng)設(shè)備和其它用戶(hù)裝備的收發(fā)無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)。本發(fā)明可以利用可能安裝在現(xiàn)有空間內(nèi)的傳統(tǒng)siso遠(yuǎn)程單元來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖13所示?？商娲?，如圖14和15所示，可以利用具有多個(gè)輸出的專(zhuān)用mimo遠(yuǎn)程單元，從而可以將多個(gè)輻射電纜元件與每個(gè)遠(yuǎn)程單元結(jié)合。

轉(zhuǎn)到圖13，系統(tǒng)300包括一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程單元302，以在諸如封閉隧道區(qū)域304的服務(wù)區(qū)域中提供覆蓋。具體地，系統(tǒng)300包括與mimo信號(hào)源307通信的一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程單元302a-302d。例如，遠(yuǎn)程單元302可以是先前安裝在隧道304的空間中并與siso分布式天線(xiàn)系統(tǒng)(das)一起使用的現(xiàn)有傳統(tǒng)siso遠(yuǎn)程單元。本發(fā)明提供了使用傳統(tǒng)siso系統(tǒng)提供mimo服務(wù)以在各種安裝中提供成本節(jié)省的方式。每個(gè)遠(yuǎn)程單元302a-d包括用于通過(guò)遠(yuǎn)程單元發(fā)送和接收rf信號(hào)的至少一個(gè)輻射元件320、321。每個(gè)遠(yuǎn)程單元302耦合到主單元306，主單元306與多個(gè)mimo信號(hào)的源接口并作為系統(tǒng)的mimo主單元操作。主單元306與提供包括例如信道1和信道2mimo信號(hào)的多個(gè)mimo信號(hào)的、諸如mimobts307的mimo信號(hào)的信號(hào)源通信或耦合。圖13僅示出了兩個(gè)mimo信號(hào)，但是如本文所述，根據(jù)本發(fā)明的原理，也可以處理附加的mimo信號(hào)。在圖13的實(shí)施例中，來(lái)自mimo基站或其它信號(hào)源的mimo信號(hào)308、310通過(guò)混合耦合器312給出。

在本發(fā)明的一個(gè)方面中，混合耦合器312耦合在源mimobts307和主單元306之間，以將所有mimo信號(hào)交叉耦合到主單元306，然后被轉(zhuǎn)發(fā)到每個(gè)siso遠(yuǎn)程單元302。因此，每個(gè)遠(yuǎn)程單元302發(fā)送包含所有mimo數(shù)據(jù)流的某些部分的信號(hào)。在圖13-15的實(shí)施例中，在遠(yuǎn)程單元處使用的輻射元件是輻射電纜元件320、321、350、352。這種輻射電纜元件適于在長(zhǎng)封閉區(qū)域(諸如隧道304)中使用，并且該輻射電纜元件可以延伸隧道304的長(zhǎng)度的一部分以進(jìn)行適當(dāng)?shù)母采w。

混合耦合器312被配置為在相應(yīng)的輸入端口322上從mimobts接收至少兩個(gè)mimo信號(hào)，并在適當(dāng)?shù)妮敵龆丝?24上提供輸出信號(hào)。在圖13所示的實(shí)施例中，來(lái)自mimobts的組合mimo信號(hào)在輸出端口324處提供。每個(gè)輸出信號(hào)326、328包括第一mimo信號(hào)(ch1)的至少一部分和第二mimo信號(hào)(ch2)的至少一部分。在混合耦合器電路312中，在輸入端口322之一處給出的第一mimo信號(hào)308的一部分(例如，ch1)或第二信號(hào)310的一部分(例如，ch2)相對(duì)于在第一和第二耦合器輸入端口308、310中的相應(yīng)另一個(gè)處給出的第一信號(hào)(ch1)和/或第二信號(hào)(ch2)進(jìn)行相移。特別地，混合耦合器312置于mimobts307和主站306之間，使得混合耦合器312被配置為從mimobts307接收包括第一mimo信道信號(hào)(ch1)和第二mimo信道信號(hào)(ch2)的第一和第二mimo信號(hào)308、310。依次地，混合耦合器312將第一mimo信號(hào)ch1的一部分與第二mimo信號(hào)ch2的相移部分組合，并且在第一輸出端口將該第一組合輸出信號(hào)(ch1+jch2)作為信號(hào)326輸出。耦合器312還將第二mimo信號(hào)ch2的一部分與第一mimo信號(hào)ch1的相移部分組合，并且在第二輸出端口處將該第二組合輸出信號(hào)(ch2+jch1)作為信號(hào)328輸出。在一種示例性實(shí)施例中，混合耦合器312是90°3db耦合器(也被稱(chēng)為“正交”耦合器)。

如圖13所示，mimo主單元306處理信號(hào)(ch1+jch2)和(ch2+jch1)，并且通過(guò)適當(dāng)?shù)男盘?hào)傳輸介質(zhì)或鏈路309(諸如rf電纜鏈路或光纖鏈路)耦合到多個(gè)遠(yuǎn)程單元302。如本文所述，鏈路可以類(lèi)似于其它這樣的鏈路，諸如鏈路80、82、84、86，用于在主單元和遠(yuǎn)程單元之間處理適當(dāng)?shù)纳闲墟溌沸盘?hào)和下行鏈路信號(hào)。每個(gè)遠(yuǎn)程單元302然后與諸如輻射電纜元件320、321的適當(dāng)?shù)妮椛湓詈?。如圖所示，主單元306將組合mimo信號(hào)中的至少一個(gè)(諸如(ch1+jch2)或(ch2+jch1))通過(guò)鏈路309引導(dǎo)到特定的遠(yuǎn)程單元302。由此，每個(gè)遠(yuǎn)程單元將處理具有每個(gè)mimo信道信號(hào)ch1、ch2的一部分的組合信號(hào)中的一個(gè)。參考圖13，遠(yuǎn)程單元302b和相應(yīng)的輻射電纜元件320被示為將ch1+jch2作為組合mimo信號(hào)處理?？商娲?，遠(yuǎn)程單元302c和輻射電纜元件321被示為將ch2+jch1作為組合mimo信號(hào)處理。因此，在結(jié)合siso遠(yuǎn)程單元的本發(fā)明的實(shí)施例中，由主單元306提供的多個(gè)組合mimo信號(hào)由不同的遠(yuǎn)程單元和輻射電纜元件發(fā)送。以這種方式，組合mimo信號(hào)中的每一個(gè)將被發(fā)送到由分布式系統(tǒng)300處理的隧道區(qū)域304中，使得通信鏈路被提供給隧道區(qū)域304內(nèi)的各種移動(dòng)設(shè)備330。如本文所述，如圖13所示的本發(fā)明的實(shí)施例解決了本文所述的關(guān)于僅發(fā)送mimo信道信號(hào)中的一個(gè)的遠(yuǎn)程單元的問(wèn)題。如本文所述，系統(tǒng)300還提供了各種其它益處。

圖13a示出了實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于圖13的siso遠(yuǎn)程單元的本發(fā)明的另一種實(shí)施例。但是，實(shí)現(xiàn)的主單元也是siso主單元。由此，它們可能是傳統(tǒng)das系統(tǒng)的一部分。每個(gè)單獨(dú)的siso主單元311a、311b被提供有來(lái)自耦合器312的輸出中的一個(gè)。在適用的情況下，類(lèi)似的標(biāo)號(hào)在圖13和圖13a之間使用。

參考圖13a，耦合器312將來(lái)自輸出端口的相應(yīng)輸出信號(hào)引導(dǎo)到siso主單元311a、311b。如本文所述，根據(jù)本發(fā)明，可以具有比圖13a所示的僅兩個(gè)更多數(shù)量的主單元。

每個(gè)主單元耦合到一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程單元，如圖13所示。例如，主單元311a與遠(yuǎn)程單元302a、302b耦合。類(lèi)似地，主單元311b與遠(yuǎn)程單元302c和302d耦合。如圖所示，遠(yuǎn)程單元302a-302d中的每一個(gè)將與適當(dāng)?shù)妮椛潆娎|元件320、321耦合。在輻射電纜元件中的相應(yīng)遠(yuǎn)程單元將發(fā)送和接收與每個(gè)siso主單元相關(guān)聯(lián)的信號(hào)。即，一些遠(yuǎn)程單元將處理組合mimo信號(hào)中的一個(gè)，并且另一組遠(yuǎn)程單元將處理另一個(gè)組合mimo信號(hào)，如圖13a所示。

在圖13和13a中，在不同組的遠(yuǎn)程單元處理相應(yīng)的組合mimo信號(hào)的情況下，輻射電纜元件可以被布置，以便被實(shí)現(xiàn)用于多用戶(hù)mimo。為此，一組輻射元件和遠(yuǎn)程單元可以在一個(gè)特定區(qū)域(諸如隧道的一個(gè)區(qū)段)中實(shí)現(xiàn)，并且其它輻射電纜元件和遠(yuǎn)程單元可以在隧道的另一個(gè)區(qū)域或另一區(qū)段中實(shí)現(xiàn)。以這種方式，可以提供用于多用戶(hù)mimo特征的信號(hào)條件。

圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合耦合器電路的本發(fā)明的實(shí)施例，其中各種遠(yuǎn)程單元是能夠處理多個(gè)mimo信道信號(hào)并且與多個(gè)輻射電纜元件耦合的mimo遠(yuǎn)程單元。在圖14的實(shí)施例中，類(lèi)似于圖11，在每個(gè)遠(yuǎn)程單元和諸如輻射電纜元件的適當(dāng)?shù)妮椛湓g實(shí)現(xiàn)混合了耦合器電路。圖14以各種方式類(lèi)似于圖13，并且因此，共同的元件被給予類(lèi)似的標(biāo)號(hào)。

現(xiàn)在參考圖14，系統(tǒng)340提供處理被引導(dǎo)到mimo主單元306的來(lái)自mimo信號(hào)源(諸如mimobts307)的mimo信號(hào)308、310的分布式系統(tǒng)。mimo主單元通過(guò)適當(dāng)?shù)男盘?hào)傳輸介質(zhì)/鏈路309(諸如rf電纜鏈路或光纖鏈路)向多個(gè)mimo遠(yuǎn)程單元342中的每一個(gè)提供包括信道1mimo信號(hào)(ch1)和信道2mimo信號(hào)(ch2)的多個(gè)mimo信號(hào)。每個(gè)遠(yuǎn)程單元342a-d將出自圖14中示為ch1、ch2的相應(yīng)輸出端口的mimo信號(hào)ch1、ch2引導(dǎo)到與每個(gè)遠(yuǎn)程單元耦合的耦合器電路346的相應(yīng)第一和第二輸入端口344。根據(jù)本發(fā)明，耦合器電路346如本文所述組合第一mimo信道信號(hào)ch1和第二mimo信道信號(hào)，以在耦合器電路的適當(dāng)輸出端口348上提供輸出信號(hào)。輸出信號(hào)是包括兩個(gè)mimo信道信號(hào)的組合信號(hào)。例如，耦合器電路346的一個(gè)輸出信號(hào)被反映為組合mimo信號(hào)ch1+jch2。另一個(gè)信號(hào)被反映為ch2+jch1。如上所述，輸出信號(hào)包括一個(gè)mimo信號(hào)的至少一部分和經(jīng)相移的另一個(gè)mimo信號(hào)的至少一部分。

根據(jù)圖14所示的實(shí)施例，輻射電纜元件350或352與相應(yīng)的耦合器電路輸出端口耦合。例如，第一輻射電纜元件350處理組合mimo信號(hào)ch1+jch2。可替代地，第二和不同的輻射電纜元件352處理組合mimo信號(hào)ch2+jch1，這樣的信號(hào)在適當(dāng)?shù)姆忾]空間(諸如隧道304)中發(fā)送，用于與移動(dòng)設(shè)備330的mimo通信。如上所述，耦合器電路可以是90°3db混合rf耦合器。

圖15示出了本發(fā)明的另一種實(shí)施例，其與圖12所示的布置多少有些類(lèi)似并且實(shí)現(xiàn)作為輻射電纜元件的輻射元件，以充當(dāng)用于在分布式系統(tǒng)中發(fā)送和接收信號(hào)的天線(xiàn)。由于圖13、14和15之間的元件的相似性，相同的標(biāo)號(hào)也在圖15中實(shí)現(xiàn)。如圖15所示，mimobts307通過(guò)耦合器電路312向mimo主單元306提供mimo信道信號(hào)。mimo主單元306因此處理結(jié)合每個(gè)mimo信道信號(hào)的部分的組合mimo信號(hào)，如本文所述。圖15的實(shí)施例中相對(duì)于圖13所示系統(tǒng)的一個(gè)區(qū)別在于圖15所示的分布式系統(tǒng)360結(jié)合具有多個(gè)輸出端口的mimo遠(yuǎn)程單元，用于耦合到多個(gè)適當(dāng)?shù)妮椛湓?，諸如輻射電纜元件350、352。mimo主單元306通過(guò)適當(dāng)?shù)男盘?hào)傳輸介質(zhì)/鏈路與各種mimo遠(yuǎn)程單元362a-d中的每一個(gè)鏈接。mimo遠(yuǎn)程單元362處理這兩個(gè)組合輸出信號(hào)，并且如圖所示在相應(yīng)的輸出端口364處向多個(gè)輻射電纜元件提供組合mimo信道信號(hào)。例如，遠(yuǎn)程單元362的輸出端口中的一個(gè)將包括組合信號(hào)ch1+jch2，并且將該信號(hào)引導(dǎo)到元件350。輸出端口中的另一個(gè)將處理被引導(dǎo)到元件352的組合信號(hào)ch2+jch1。雖然遠(yuǎn)程單元362處理多個(gè)組合輸出信號(hào)，但是這些組合mimo信號(hào)中的每一個(gè)被引導(dǎo)到適當(dāng)?shù)妮椛湓?，諸如元件350、352，用于與隧道環(huán)境304中的設(shè)備330通信。以這種方式，圖15提供了根據(jù)本文所討論的原理的本發(fā)明的各種優(yōu)點(diǎn)和益處。信號(hào)的組合在將這些信號(hào)遞送到圖15中的主單元之前處理，而不是如圖14所示在遠(yuǎn)程單元和相應(yīng)的輻射元件之間。

其它修改對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明在于下面所附的權(quán)利要求。此外，雖然已經(jīng)通過(guò)描述各種實(shí)施例和示例示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且雖然已經(jīng)相當(dāng)詳細(xì)地描述了這些實(shí)施例，但是申請(qǐng)人的目的不是限制所附權(quán)利要求的范圍或以任何方式將其限定到這些細(xì)節(jié)。其它優(yōu)點(diǎn)和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明在其更廣泛的方面因此不限于所示和所描述的具體細(xì)節(jié)、代表性裝置和方法以及說(shuō)明性示例。相應(yīng)地，在不脫離申請(qǐng)人的總體發(fā)明性概念的精神或范圍的情況下，可以偏離這些細(xì)節(jié)。