用于rf語音/數據通信的模擬傳輸的系統與方法

專利名稱：用于rf語音/數據通信的模擬傳輸的系統與方法
用于RF語音/數據通信的模擬傳輸的系統與方法
背景技術：
公眾可用的無線信息和通信服務的數量在不斷增加。這些無線信 息和通信服務包括(但不限于)蜂窩電話，PCS，發消息與尋呼， 寬帶互聯網接入，無線本地網^f妄入等。為使這些服務共存而不相互 干擾，指定每一服務工作在指定的射頻(radio frequency: RF)波段和 信道。在建筑物與其它封閉的空間里面，可能用戶一般很難與其無線 服務提供商進行通信，因為用來承載信息和通信的RF信號完全被建 筑物的結構構件衰減或阻擋了 。
的上述原因及下文陳述的其它原因，本領域需要允許建筑物內的用戶 接入其無線服務提供商的無線通信解決方案。

發明內容
本發明的實施例提供用于RF語音/數據通信的模擬傳輸的系統和 方法，通過閱讀與研究以下的說明將會理解本發明的實施例。
在一實施例中，提供了一種通信系統。該系統包括適合與一個 或多個服務提供商通信的主機單元；適合與主機單元通信的至少一個 遠程單元；以及耦合在主機單元與至少一個遠程單元之間的至少一種 通信i某介，其中，主機單元和至少一個遠程單元適合經至少一種通信 々某介傳送才莫擬RF信號；其中，主機單元適合從一個或多個服務提供 商接收多個正向路徑RF信號作為包含第一RF頻段和一個或多個附加 RF頻段的笫一多波段RF信號；其中，主機單元還適合把第一RF 頻段從第一多波段RF信號中分離，改變第一RF頻段的功率電平，并 把第一RF頻段與 一個或多個附加RF頻段重組為笫二多波段RF信號。在另 一實施例中，提供了用于傳送模擬多波段rf信號的方法， 該方法包括從第一通信i某介接收第一多波段rf信號，該第一多波 段rf信號包含第一 rf頻段和一個或多個附加rf頻段；把第一 rf 頻段從多波段rf信號中分離；改變第一rf頻段的功率電平；把第一 rf頻段與一個或多個附加rf頻段重組為第二多波段rf信號；以及， 在笫二通信媒介上傳送第二多波段rf信號。在又一實施例中，提供了一種自動增益控制方法。該方法包括 從公共通信々某介接收多個頻率的多個導頻音；計算多個導頻音的每個 導頻音的功率損耗；基于計算出的多個導頻音的每個導頻音的功率損 耗確定公共通信媒介的功率損耗對rf頻率的關系；基于功率損耗對 rf頻率的關系估計rf頻段中的rf信號的功率損耗；以及，基于估 計的rf信號的功率損耗改變rf信號的衰減。
在再一實施例中，提供了用于實現通信媒介的自動增益控制的系 統。該系統包括用于從公共通信力某介接收多個頻率的多個導頻音的 裝置；用于計算多個導頻音的每個導頻音的功率損耗的裝置，所述裝 置用于響應所述用于接收多個導頻音的裝置而計算功率損耗；用于基 于計算出的多個導頻音的每個導頻音的功率損耗確定公共通信媒介 的功率損耗對rf頻率的關系的裝置，所述裝置用于響應用于計算所 述功率損耗的裝置而確定所述功率損耗對rf頻率的關系；用于基于
所述功率損耗對rf頻率的關系估計rf頻段的功率損耗的裝置，所述 裝置用于響應用于確定功率損壽4對rf頻率的關系的裝置而估計rf 頻段的功率損耗；以及，用于基于估計的所述rf頻段的功率損耗改 變所述rf頻段中的一個或多個rf信號的功率電平，所述裝置用于響 應用于估計功率損耗的所述裝置而改變所述功率電平。


考慮到優選實施例的說明和如下的附圖，本發明的實施例可以更 易理解，其優點和用途也更易顯而易見。圖1是圖解本發明的一實施例的通信系統100的框圖2A和2B是分別圖解用于本發明的一實施例的主機單元的正向
路徑和反向路徑的示圖3是圖解本發明的一實施例的主機單元的增強的雙向放大器的
框圖4A和4B是分別圖解用于本發明的一 實施例的遠程單元的正向 路徑和反向路徑的示圖5是圖解本發明的一實施例的遠程單元的增強的雙向放大器的 框圖6是圖解本發明的一實施例的主機單元和遠程單元間發消息的 框圖7A是圖解本發明的一實施例的波段特定自動增益控制的框
圖7B是通常圖解用于本發明的一實施例的電纜的波段特定自動 增益控制的曲線圖7C是通常圖解用于本發明的一實施例的光纜的波段特定自動 增益控制的曲線圖8是圖解本發明的一實施例的限幅器的框圖9是圖解本發明的一實施例的方法的流程圖10是圖解用于本發明的一實施例的波段特定自動增益控制的 方法的流程圖11是圖解本發明的一實施例的通信系統1100的框圖12A和12B是分別圖解用于本發明的 一 實施例的主機單元的正 向路徑和反向路徑的示圖13是圖解本發明的一實施例的主機單元的增強的雙向放大器 的框根據通常實踐，未按比例畫出各個所描述的特征，而畫出它們來 強調與本發明有關的特征。在附圖和文章中，引用號指示相同的元素。
具體實施例方式
在如下的詳細說明中，參考構成說明的一部分的附圖，其中以可 實施本發明的具體示例實施例的方式示出。對這些實施例做了足夠詳 細的說明，以使本領域的技術人員能夠實施本發明，并要理解..可以 應用其它實施例，且在未脫離本發明范圍的前提下可以進行邏輯、機 械和電的改變。因此，如下的詳細說明不應以限制方式對待。
本發明的實施例提供用于分布無線數據和通信服務的建筑物內 覆蓋解決方案。本發明的實施例允許建筑物內的用戶(或其它指定設 施)無線接入由各種數據和通信服務提供商提供的多種語音和數據
(語音/數據)服務，例如(但不限于)蜂窩電話、PCS、第三代(3G) 無線網絡、尋呼、局域網和廣域網、以及寬帶互耳關網。盡管該說明書 所記載的若干實施例闡明在建筑物或其它封閉的區域內使用本發明， 但是本發明實施例的全部范圍不限于僅在室內實施。例如，本發明的 其它預期的實施例包括室外區域(例如，鄉村、庭院、停車場以及田 野)或者既包括室外覆蓋區域又包括室內區域的混合安置。
圖1是圖解本發明的一實施例的通信系統100的框圖。系統100 包括耦合到一個或多個遠程單元(如遠程單元105-1至105-N)的主 機單元110。主機單元110經一個或多個的射頻(RF)信號通信鏈路 與一個或多個的服務提供商通信。在一實施例中，RF信號通信鏈路 用諸如(但不限于)同軸電纜、雙絞線以及光纜的物理通信i某介實現。 在一實施例中，到一個或多個的服務提供商的通信鏈路用無線RF通 信鏈路實現。在某些實施例中，通信鏈路包括物理通信々某介和無線RF 通信鏈路的組合。
在一實施例中，服務提供商包括至少一個蜂窩通信服務提供商 131。在該實施例中，主機單元110耦合到上游基站132 (BTS),上 游基站132又耦合到蜂窩通信網絡134。主機單元110經通信鏈路 125-1耦合到BTS 132。在備選實施例中，通信鏈路125-1包括物理通信i某介、無線RF通信鏈路或者其組合。BTS 132包括為了作為RF信 號經通信鏈路125-1向主機單元110傳送而把從蜂窩通信網絡134接 收的語音/數據信號格式化所需要的全部功能。BTS 132還包括為了在 蜂窩通信網絡134上傳送而把從主機單元110接收的RF信號格式化 成語音/數據信號所需要的全部功能。
在一實施例中，服務提供商包括經通信鏈路125-2耦合到主機單 元110的別的服務，例如(但不限于)尋呼服務、局域網和廣域網、 音頻和^L頻設計、以及寬帶互聯網。在備選實施例中，通信鏈路125-3 包括物理通信々某介、無線RF通信鏈路或其組合中的一種或多個。在 一實施例中，主機單元110還經通信鏈路125-3耦合到無線網絡137， 例如(但不限于)IEEE 802.11網絡或者正EE802.16網絡。在備選實 施例中，通信鏈路125-3包括物理通信々某介、無線RF通信鏈路或其 組合中的一個或多個。在該實施例中，主機單元110在無線網絡137 和移動單元142間進行RF信號通信。
主機單元110經通信鏈路106-1至106-N耦合到一個或多個遠程 單元105-1至105-N。在一實施例中，通信鏈路106-1至106-N包括 (但不限于)同軸電纜、雙絞線、光纜或其組合中的一個或多個。遠 程單元105-1至105-N設置于建筑物或其它設施內的位置，并通過RF 信號與移動單元142無線收發語音/數據信息，移動單元142訪問來自 蜂窩通信服務提供商131、無線網絡137和其它服務136中的一個或 多個的語音/數據服務。
往返于每一服務提供商的語音/數據信號在指定RF頻段 (frequency band)內傳送，通過網絡100傳播的語音/數據信息用才莫擬射 頻(RF)傳送處理。
圖2A和2B是分別按正向路徑和反向路徑圖解通過主機單元110 的模擬RF傳送的語音/數據信息的流動的框圖。
如圖2A所示，在正向路徑的工作中，主機單元110接收由蜂窩 通信服務提供商131、無線網絡137和其它服務136中的一個或多個所傳輸的RF信號，作為不同RF頻段的多個信號。在一實施例中，這 些RF信號由主機單元110作為單個多波段RF信號接收。在一實施例 中，主機單元110把多個信號合并成單個多波段RF信號。本領域才支 術人員通過閱讀本說明書就會理解，由于來自每個服務提供商的數據 在為每個服務提供商所指定的分離RF頻段內進行傳送，把來自每個 服務提供商的模擬RF信號組合成單個多波段的RF信號較易完成而沒 有因信號疊加而產生的數據失真。
在分路器210接收多波段RF信號并把其轉發到多個增強的雙向 放大器EBDA模塊220 (下文將更詳細討論)。本說明書中使用的術 語"分路器(splitter)"表示接收RF信號輸入并把RF信號復制到多個 輸出的每個輸出的裝置。在一實施例中，每一 EBDA ^t塊與特定的 RF頻段相關聯，并執行對RF頻段內的RF信號的信號處理。例如， 在一實施例中，EBDA模塊221執行對800-850MHz頻段內的RF信 號的信號處理，而EBDA沖莫塊222執行對1.0-1.5GHz頻段內的RF信 號的信號處理。在一實施例中，EBDA模塊220把其指定的特定RF 頻段從多波段RF信號中分離。例如，在一實施例中，每個EBDA模 塊220過濾出在其指定的RF頻段外的RF信號。每個EBDA模塊220 的因而產生的輸出是已處理的單波段RF信號。EBDA模塊220的輸 出又被RF信號組合器230組合成多波段RF信號。本說明書所使用的 術語"組合器"表示接收多個模擬RF信號輸入并把這些模擬RF信號 組合成多波段RF信號。在分路器240接收該多波段RF信號并將其經 通信鏈路106-1至106-N提供給每個遠程單元105-1至105-N。在一 實施例中，提供給每個通信鏈路106-1至106-N的多波段RF信號的 功率由電壓穩定波動率(voltage standing wave rate: VSWR )監視器(下 文將更詳細說明)監視。
圖2B圖解本發明的一實施例的主才幾單元110的反向路徑的工作。 主機單元110從遠程單元105-1至105-N接收多個多波段RF信號， 并在組合器245把若干多波段RF信號組合成單個多波段RF信號。在分路器235接收多波段RF信號，并把其轉發到多個EBDA模塊220 (下文將更詳細討論)。如上所述，指定每個EBDA模塊對特定RF 頻段內的RF信號執行信號處理。在一實施例中，EBDA才莫塊220把 其指定的特定反向路徑RF頻段從多波段RF信號中分離。為反向路徑 中的EBDA才莫塊指定的RF頻段不一定與為正向路徑中的EBDA才莫塊 指定的RF頻段相同。例如，在一實施例中，EBDA才莫塊221對 900-950MHz頻段內的反向路徑中的RF信號執行信號處理，而EBDA 模塊222對2.0-2.5GHz頻段內的反向路徑中的RF信號執行信號處理。 EBDA才莫塊220的輸出又被RF信號組合器215組合成多波段RF信號。 主機單元110經各自的通信鏈路125-1、 125-3和125-2向蜂窩通信服 務提供商131、無線網絡137和其它服務136中的一個或多個傳輸該 多波段RF信號輸出。
本領域技術人員通過閱讀本說明書可以理解，正向和反向路徑的 RF信號能夠作為在同一物理傳送上的模擬信號被同時傳送。例如， 在一實施例中，分路器240和組合器245可以合并成把如上所述的正 向路徑RF信號分路和把如上所述的反向RF路徑信號組合的同 一物理 裝置。同樣，在一實施例中，分路器210和組合器215可以合并成把 正向路徑RF信號分離和把反向RF路徑信號組合的同一物理裝置。組 合器230和分路器235可以合并成把如上所述的正向路徑RF信號組 合和把如上所述的反向RF路徑信號分離的同 一物理裝置。
圖3是圖解主機單元的EBDA才莫塊300的框圖(例如，參考圖2 所討論的EBDA模塊220) 。 EBDA模塊300提供對正向和反向路徑 RF信號的放大，并對正向和反向路徑中的RF信號執行若干信號處理 功能。這些信號處理功能包括(但不限于)信號衰減控制、輸入驅動 電平調整、以及為預防電子器件過驅動對信號電平的動態監視與管 理。另外，EBDA才莫塊300執行監視和控制功能，例如RF信號功率 監視和對各個RF頻段的軟件驅動關閉。EBDA模塊300包含正向路 徑功能302和反向路徑功能304。在正向路徑中，EBDA模塊300包括帶通濾波器310、放大器311、 可變RF信號衰減模塊312、以及電壓穩定波動率(VSWR)監視器 314。在一實施例的工作中，EBDA模塊300從分路器210接收多波 段RF信號，帶通濾波器310過濾出在為EBDA模塊300指定的RF 頻段外的RF信號。放大器311提供對已濾波的RF信號的放大以便確 保RF信號的功率對于傳送到遠程單元足夠。衰減模塊312接收該已 濾波的RF信號，并基于從耦合到EBDA才莫塊300的主才幾處理器205 接收的指令衰減該RF信號。在一實施例中，RF信號接著被提供給組 合器230。在一實施例中，可選的帶通濾波器313從正向路徑RF信 號中對為EBDA模塊300指定的RF頻段外的任何RF噪聲信號進行 濾波，其可以已由EBDA才莫塊300引入。
基于VSWR監視器314的功率測量，主機處理器205能夠動態地 確定主機110中的每個EBDA模塊220的RF信號功率輸出。測量每 個EBDA^t塊220功率輸出使主機處理器205能夠識別在特定RF頻 段內的正向路徑的功率波動和異常。而且，在每個EBDA才莫塊220內 設有可變衰減器(例如衰減才莫塊312)使主機處理器205能夠調整在 特定RF頻段內的信號功率，而無需改變該RF頻段之外的RF信號的 功率電平。另外，通過調整對應的衰減模塊312以提供零功率電平輸 出，主機處理器205能夠關閉在任何特定RF頻段內的RF信號的進一 步處理。
在反向路徑中，EBDA才莫塊300包括帶通濾波器320、可變RF 信號衰減模塊322、以及電壓穩定波動率(VSWR)監視器324。在一 實施例的工作中，EBDA才莫塊300從分路器235接收反向路徑多波段 RF信號，帶通濾波器329過濾出在為EBDAit塊300指定的反向路 徑RF頻段外的RF信號。放大器321給已濾波的RF信號提供放大。 衰減模塊322接收該已濾波的RF信號，并基于從主機處理器205接 收的指令來衰減該RF信號。VSWR監視器324測量來自衰減才莫塊312 的RF信號輸出的信號功率。在一實施例中，該RF信號接著被提供給組合器215。在一實施例中，可選的帶通濾波器323從反向路徑的RF 信號中對為EBDA模塊300指定的RF頻段之外的任何RF噪聲信號 進行濾波，其可以已由EBDA沖莫塊300引入。
基于VSWR監視器324的功率測量，主機處理器205能夠動態地 確定來自每個EBDA模塊220的反向路徑RF信號功率輸出。測量來 自每個EBDAit塊220的功率輸出使主機處理器205能夠識別在特定 RF頻段內的反向路徑的功率波動和異常。而且，控制每個EBDA模 塊220內的可變衰減模塊(例如衰減才莫塊322 )使主機處理器205能 夠對在特定RF頻段內的信號功率進行調整，而無需改變RF頻段外的 RF信號的功率電平。另外，通過調整對應的衰減模塊322以提供零 功率電平輸出，主機處理器能夠關閉對任何特定反向路徑RF頻段內 的RF信號的進一步處理。
在一實施例中，除了具有位于每個EBDA才莫塊220內的VSWR 模塊以外，主機單元110包括VSWR模塊250和260。 VSWR模塊 250監視從主機單元110到通信鏈路106-1至106-N的每一通信鏈路 上的多波段RF信號輸出的功率電平。因此，VSWR模塊250使主機 處理器205能夠動態地監視至遠程單元105-1至105-N的每一遠程單 元的正向路徑功率電平。VSWR模塊260監視從主機單元110到服務 提供商的多波段RF信號輸出的功率電平，使主機處理器205能夠動 態地監視主機單元110的反向路徑RF信號功率電平輸出。
圖4A和4B是分別按正向路徑和反向路徑圖解通過遠程單元 105-1的模擬RF傳送的語音/數據信息的流動的框圖。在一實施例中， 遠程單元105-2至105-N各自包含如這里參考遠程單元105-1所述的 相同的功能。
如圖4A所示，在正向路徑的工作中，遠程單元105-1經通信鏈 路106-1接收主機單元110所發送的多波段RF信號。在分路器410 接收該多波段RF信號，并將其轉發到多個EBDA模塊420 (下文將 更詳細討論)。在一實施例中，每個EBDA模塊與特定RF頻段相關聯，并^皮指定來對在那個RF頻段內的RF信號執行信號處理。例如， 在一實施例中，EBDA模塊421對在800-850MHz頻段內的RF信號 執行信號處理，而EBDA才莫塊422對在1.0-1.5GHz頻段內的RF信號 執行信號處理。在一實施例中，EBDA模塊420把其指定的特定RF 頻段從多波段RF信號中分離。例如，在一實施例中，每一EBDA模 塊420過濾出在其指定的RF頻段外的RF信號。每一 EBDA模塊420 的因而產生的輸出是已處理的單波段RF信號。EBDA才莫塊420的輸 出又坤皮RF信號組合器430組合成多波段RF信號。在分路器440接收 該多波段RF信號，并將其提供給每一遠程單元105-1的天線107-1 至107-A用于向移動單元142進行無線傳輸。
圖4B圖解本發明的一實施例的遠程單元105-1的反向路徑的工 作。遠程單元105-1從天線107-1至107-A接收多個多波段RF信號， 并在組合器445把若干多波段RF信號組合成單個多波段信號。在分 路器435接收多波段RF信號并將其轉發到EBDA模塊420。如上所 述，每一 EBDA模塊被指定來對在特定RF頻段內的RF信號執行信 號處理。在一實施例中，EBDA模塊420把其指定的特定RF頻段從 該多波段RF信號中分離。為反向路徑中的每一 EBDA模塊所指定的 RF頻段不一定與為正向路徑中的那個EBDA才莫塊所指定的RF相同。 例如，在一實施例中，EBDA模塊421對900-950MHz頻段內的反向 路徑中的RF信號執行信號處理，而EBDA模塊422對2.0-2.5GHz頻 段內的反向路徑中的RF信號執行信號處理。EBDA模塊420的輸出 又凈支RF信號組合器415組合成多波段RF信號。遠程單元105-1把該 多波段RF信號輸出經通信鏈路125向主機單元110傳送。
由于正向和反向路徑的RF信號能夠作為在同一物理傳送上的模 擬信號被同時傳送，在一實施例中，分路器440和組合器445可以被 合并成把如上所述的正向路徑RF信號分路和把如上所述的反向RF 路徑信號組合的同一物理裝置。類似地，在一實施例中，分路器410 和組合器415可以^皮合并成把正向路徑RF信號分路和4巴反向RF路徑信號組合的同一物理裝置。同樣地，組合器430和分路器435可以祐L 合并成把如上所述的正向路徑RF信號組合和把如上所述的反向RF 路徑信號分路(split)的同 一物理裝置。
圖5是圖解遠程單元EBDA模塊500、例如參考圖4所述的EBDA 模塊420的框圖。EBDA模塊500為正向路徑和反向路徑的信號提供 放大，并對正向和反向路徑中的RF信號執行若干信號處理功能。這 些信號處理功能包括(但不限于)信號衰減控制、輸入驅動電平調整、 覆蓋區域(footprint)調整(調整建筑物內的覆蓋區)、基于同軸電 纜損耗的動態增益調整、以及為預防電子器件過驅動對信號電平的動 態監視與管理。另夕卜，EBDA模塊500執行監視和控制功能，例如RF 信號功率監視和對各個RF頻段的軟件驅動關閉。EBDA模塊500包 含正向路徑功能502和反向路徑功能504。
在正向路徑中，EBDA才莫塊500包括帶通濾波器510Jt大器511、 可變RF信號衰減沖莫塊512、以及電壓穩定波動率(VSWR)監視器514。 在一實施例的工作中，EBDA才莫塊500從分路器410接收多波段RF 信號，帶通濾波器410過濾出在為EBDA模塊500指定的RF頻段外 的RF信號。放大器511為已濾波的RF信號提供放大。衰減模塊512 接收已濾波的RF信號，并基于從主機處理器505接收的指令來衰減 該RF信號。VSWR監視器514測量來自衰減模塊512的RF信號輸 出的信號功率。在一實施例中，RF信號接著祐:提供給組合器430。在 一實施例中，可選的帶通濾波器513從正向路徑RF信號中對為EBDA 才莫塊500指定的RF頻段外的任何RF噪聲信號進行濾波，其可能已由 EBDA模塊500引入。
基于VSWR監視器的功率測量，耦合到EBDA模塊420的遠程 處理器405能夠動態地確定來自每個EBDA模塊420的RF信號功率 輸出。測量每個EBDA模塊420的功率輸出使遠程處理器405能夠識 別在特定RF頻段內的正向路徑的功率的波動和異常。而且，在每個 EBDA模塊420內的可變衰減器(例如衰減模塊512)使遠程處理器405能夠調整在特定RF頻段內的信號功率，而無需改變該RF頻段之 外的RF信號的功率電平。另外，通過調整對應的可變衰減器(例如 衰減模塊512)以提供零功率電平輸出，主機處理器能夠關閉對任何 特定RF頻段內的RF信號的進一步處理。
在反向路徑中，EBDA模塊500包括帶通濾波器520、放大器521、 可變RF信號衰減模塊522、以及電壓穩定波動率(VSWR)監視器524。 在一實施例的工作中，EBDA模塊500從分路器435接收反向路徑的 多波段RF信號，帶通濾波器529過濾出在為EBDA模塊500指定的 反向路徑的RF頻段之外的RF信號。放大器521為已濾波的RF信號 提供放大以確保該RF信號的功率對至主機單元的傳送足夠。衰減才莫 塊522接收已濾波的RF信號，并基于從遠程處理器405接收的指令 來衰減該RF信號。VSWR監視器524測量來自衰減模塊512的RF 信號輸出的信號功率。在一實施例中，該RF信號接著被提供給組合 器415。在一實施例中，可選的帶通濾波器523從正向路徑的RF信 號中對為EBDA模塊500指定的RF頻段之外的任何RF噪聲進行濾 波，其可能已由EBDA模塊500引入。
基于VSWR監視器的功率測量，遠程處理器405能夠動態地確定 來自每個EBDA模塊420的RF信號的功率輸出。測量每個EBDA模 塊420的功率輸出使主機處理器205能夠識別在特定RF頻段內的功 率的波動和異常。而且，在每個EBDA模塊420內的可變衰減器(例 如衰減模塊522)的控制使遠程處理器405能夠調整在特定RF頻段 內的信號功率，而無需改變該RF頻段外的RF信號的功率電平。另夕卜， 通過調整可變衰減器(例如衰減才莫塊522)以提供零功率電平輸出， 主機處理器能夠關閉對任何特定反向路徑的RF頻段內的RF信號的進 一步處理。
在一實施例中，除了具有位于每個EBDA才莫塊420內的VSWR 模塊以外，遠程單元105-1包括VSWR模塊450和460。 VSWR模塊 450監視從遠程單元105-1到天線107-1至107-A的每一天線的多波段RF信號輸出的功率電平。因此，VSWR才莫塊450使遠程處理器405 能夠動態地監視由天線107-1至107-A的每一天線所傳送的RF信號 的正向路徑的功率電平。VSWR模塊460監視從遠程單元105-1到主 機單元110的多波段RF信號輸出的功率電平，使遠程處理器405能 夠動態地監視主機單元110的反向路徑的功率電平。
在一實施例中，主機單元110和遠程單元105-1至105-N用消息 相互傳送系統狀態和配置信息。該消息包括(但不限于)配置消息、 凈艮警消息和狀態消息。例如，在一實施例中，主機單元110向遠程單 元105-1傳送一個或多個配置消息，以便設置或修改遠程單元105-1 的工作參數的一個或多個參數，例如(但不限于)由一個或多個EBDA 模塊420所提供的正向和反向RF信號的衰減。在一實施例中，遠程 單元105-1向主機單元110傳送一個或多個狀態消息，例如(但不限 于)RF信號的功率電平、EBDA模塊的工作配置(例如，EBDA模塊 所提供的當前衰減電平)、以及系統健康狀況的消息。在一實施例中， 在發現異常或其它的監視事件時，遠程單元105-1向主機單元110傳 送一個或多個警凈艮消息。例如，在一實施例中，在VSWR監視器(例 如，VSWR監纟見器514、 450和460 )測量正向或反向路徑的信號電平 的意外下降時，遠程單元105-1向主機單元110傳送警凈艮消息。
如圖6所示，在一實施例中，為了能夠在主機處理器205和遠程 處理器405之間進行配置、警報和狀態消息的通信，主機處理器205 耦合到收發器610,收發器610經用于向遠程單元105-1傳送正向路 徑的多波段RF信號的同一通信鏈路106-1、向遠程單元105-1傳送由 主機處理器205產生的正向路徑的數字消息。收發器610經通信鏈路 106-1從遠程單元105-1接收反向路徑的數字消息，并向主機處理器 205轉發該數字消息。在遠程單元105-1，遠程處理器405耦合到收發 器620。收發器620經通信鏈路106-1接收由主機單元110所傳送的 數字消息。通過向收發器620發送數字消息，遠程處理器405向主機 處理器205傳送配置、警報、狀態及其它信息，所述收發器620經通信鏈路106-1向收發器610發送反向路徑的數字消息。
為了在通信鏈路106-1所提供的模擬傳輸上傳送數字消息，主機 單元收發器610從主機處理器205接收數字消息，并把該消息轉換成 模擬RF通信信號。在接收端，遠程單元收發器620接收模擬RF通信 信號，從主機處理器205提取數字消息，并向遠程處理器405轉發該 消息。同樣，遠程單元收發器620從遠程處理器405接收數字消息， 并把該數字消息轉換成才莫擬RF通信信號以用于經通信鏈路106-1進 行傳輸。在接收端，主機單元收發器610接收^t擬RF通信信號，從 遠程處理器405提取數字消息，并向主機處理器205轉發該消息。
作為示例，在一實施例中，遠程處理器405從VWSR監視器(例 如，作為示例的VWSR監視器514)接收功率電平信息。在遠程處理 器405從VWSR監視器514接收異常的信號功率信息時，遠程處理器 405產生數字警報消息，該消息被收發器620調制為通信鏈路106-1 上的模擬RF信號。收發器610接收該RF信號，并把該模擬RF信號 解調以便恢復由遠程處理器405所產生的數字警報消息。然后，主機 處理器205從收發器610接收數字警報消息。
在一實施例中，在把數字消息轉換為模擬RF通信信號時，收發 器610和620把數字消息調制到在通信鏈路106-1的傳送窗內的發消 息的頻率上。通信鏈路106-1的傳送窗包括那些要求通信鏈路106-1 承載的頻率范圍，以便有效地傳送與各種服務提供商相關聯的RF頻 段。在一實施例中，收發器610和620基于在750MHz和2200MHz 之間包含的發消息的頻率把數字消息調制在通信鏈路106-1的傳送窗 內。
在一實施例中，系統IOO采用波段特定自動增益控制。波段特定 自動增益控制對由于實現通信鏈路106-1至106-N所用的物理傳輸i某 介(例如，作為示例的光纖或同軸電纜)而帶來的RF信號的功率損 耗(又稱為"路徑損耗")進行測量。本領域技術人員通過閱讀本說 明書就會理解，因物理傳輸J(某介而使RF信號遭受的路徑損耗的量至少部分是RF信號頻率的函數(function)。換句話說，在另外同樣的 物理傳輸i某介上傳送時，RF信號在不同的RF頻段中傳播要遭受不同 的路徑損耗電平。波段特定自動增益控制動態地估計在分配給EBDA 模塊的特定RF頻段內所遭受的RF信號路徑損耗，并重新調整由 EBDA模塊所提供的正向和反向路徑的衰減電平，以便補償路徑損耗。
圖7A是圖解實現本發明的一實施例的主機單元110和遠程單元 105-1間的波段特定自動增益控制的框圖。在其它實施例中，如參考 圖7A所述，實現主機單元110和遠程單元105-1至105-N中的一個 或多個遠程單元之間的自動增益控制。在一實施例中，主機單元110 還包括音調產生器(tone generator) 710,用于把多個導頻音傳送到通 信鏈路106-1上。遠程單元105-1還包括音調接收器720，用于接收導 頻音并測量導頻音的信號功率。在音調產生器710發送導頻音與音調 接收器720接收導頻音之間的不同的功率電平是通信鏈路106-N的路 徑損耗對該導頻音的頻率的函數。在一實施例中，遠程處理器405動 態地監視由音調接收器720所接收的導頻音的功率電平，并對每一導 頻音計算通信鏈路106-1的路徑損耗。
圖7B是通常圖解使用電纜來實現通信鏈路106-1時的實施例的 路徑損耗對頻率的關系的曲線圖。在如圖7B所示實施例中，音調產 生器710以已知信號功率電平和與分配給每一 EBDA才莫塊的RF頻段 相鄰的頻率為每一EBDA才莫塊220產生一個導頻音。然而，在其它實 施例中，兩個或兩個以上中任意數目的導頻音可用來估計通信鏈路的 頻率對損耗的關系。
使用為每一導頻音(pt)(—般在770示出，其中fpi至fpx是X 個導頻音的RF頻率)計算的路徑損耗，遠程處理器405估計影響通 信々某介106所承載的多個RF頻段( 一般在772示出，其中fbl至fbx 是X個RF頻段的中心頻率)中的每個頻段的路徑損耗。在一實施例 中，遠程處理器405基于計算出的導頻音的損耗，計算(calculate) 作為RF頻率的函數的路徑損耗的最佳擬合曲線公式(best fit curveequation)(曲線774所示)。如果是那樣的話，遠程處理器405利用 該最佳擬合曲線公式為每一 RF頻段772計算預期的RF路徑損耗。在 一個公式中(in one equation),遠程處理器405把計算出的導頻音的 路徑損耗數據保留在表(未示出)中，并從該表中內插(interpolate) 每一 RF頻段772的預期RF功率損耗。
基于每一 RF頻段772的預期RF功率損耗，遠程處理器405調整 由每一EBDA模塊420所提供的正向和反向路徑的衰減，以便補償已 計算出的路徑損耗。以這種方式，系統100能夠估計多個RF頻段內 遭受的路徑損耗，并單獨調整在那些RF波段頻率所提供的衰減。
波段特定自動增益控制不限于電纜被用于通信鏈路106-1的實 現，而對于光纖應用也可用。圖7C是通常圖解使用光纜實現通信鏈 路106-1的實施例的路徑損耗對頻率的關系的曲線圖。使用為每一導 頻音(pt)(—般在780示出，其中fp!至fpx是X個導頻音的RF頻 率)計算的路徑損耗，遠程處理器405估計影響由通信i某介106承載 的多個RF頻段(一般在782示出，其中fw至f欣是X個RF頻段的 中心頻率)中的每個頻段的路徑損耗。在一實施例中，遠程處理器405 基于計算出的導頻音的損耗，計算作為RF頻率的函數的路徑損耗的 最佳擬合曲線公式(曲線784所示)。如果是那樣的話，遠程處理器 405利用該最佳擬合曲線公式為每一RF頻段782計算預期的RF路徑 損耗。在一個公式中，遠程處理器405把計算出的導頻音的路徑損耗 數據保留在表(未示出)中，并從該表中內插(inte卬olate)每一 RF 頻段782的預期RF路徑損耗。基于每一 RF頻段782的預期的RF功 率損耗，遠程處理器405調整由每一 EBDA模塊420所提供的正向和 反向路徑的衰減，以便補償已計算出的路徑損庫毛。以這種方式，系統 100能夠估計多個RF頻段內遭受的路徑損耗，并單獨調整在那些RF 波段頻率提供的衰減。
如圖7B中的曲線774所示，電纜的路徑衰減預計因增加RF信號 的頻率而增加。相反，圖7C中的曲線784說明光纜的路徑衰減預計在整個傳輸窗是固定的。本發明的實施例所提供的波段特定自動增益
控制的一個優點是它使遠程單元能夠動態地調整RF信號的功率電 平，以便補償路徑損耗，而不論用于通信鏈路106-1的是光纖還是電纜。
在一實施例中，系統100采用自動限制控制(automatic limit control: ALC)來防止由主機單元110和遠程單元105-1至105-N中之一或二 者所產生的輸出信號超過預定的輸出功率限制。回到圖3中所示 EBDA才莫塊300,在一實施例中，在正向路徑中，在VSWR監視器312 所測量的輸出功率超過預定的閾值設定點時，主機處理器205給衰減 才莫塊312發信號來增加正向路徑的RF信號的衰減，以使該輸出不再 進一步增加。在EBDA模塊的輸出小于預定的閾值設定點時，主機處 理器205允許正向路徑的輸出繼續，沒有另外的衰減。對于反向路徑， 在VSWR監視器324所測量的輸出功率超過預定的閾值設定點時，主 機處理器205給衰減模塊322發信號來增加反向路徑的RF信號的衰 減，以使該輸出不再進一步增加。在EBDA模塊的輸出小于預定的閾 值設定點時，主機處理器205允許反向路徑的輸出繼續，沒有另外的 衰減。
回到圖5中所示的EBDA才莫塊500，在正向路徑中的一實施例中， 在VSWR監視器514所測量的輸出功率超過預定的閾值設定點時，遠 程處理器405給衰減模塊512發信號來增加正向路徑的RF信號的衰 減，以使該輸出不再進一步增加。在EBDA模塊的輸出小于預定的閾 值設定點時，遠程處理器405允許正向路徑的輸出繼續，沒有另外的 衰減。對于反向路徑，在VSWR監視器524所測量的輸出功率超過預 定的閾值設定點時，主機處理器405給衰減模塊522發信號來增加反 向路徑的RF信號的衰減，以使該輸出不再進一步增加。在EBDA才莫 塊的輸出小于預定的閾值設定點時，主機處理器405允許反向路徑的 輸出繼續，沒有另外的衰減。
遠程單元的正向和反向方向覆蓋區(direction footprint)確定為了與系統100通信、移動單元142必須距離遠程單元多近。正向方向覆 蓋區是由遠程單元的天線所傳送的RF信號的信號功率(即增益)的 函數。在一實施例中，由對EBDA模塊420所提供的正向路徑的RF 信號增益的人工調整控制遠程單元的正向方向覆蓋區(例如，遠程單 元150-1)。在一實施例中，人工調整由軟件控制。例如，在一實施 例中，通過改變由衰減才莫塊512所提供的衰減，由遠程處理器405改 變EBDA才莫塊500所提供的正向路徑的增益。在一實施例中，遠程處 理器405從主機單元IIO接收一個或多個配置消息，并基于該一個或 多個配置消息來調整每個EBDA模塊420所提供的增益，以便獲得想 得到的正向方向覆蓋區。
反向方向覆蓋區是遠程單元接收由移動單元142所傳送的RF信 號的靈敏度的函數。在一實施例中，由EBDA才莫塊420所提供的反向 路徑的RF信號增益的人工調整控制遠程單元的對RF信號的靈敏度 (即反向方向覆蓋區)。在一實施例中，人工調整由軟件控制。例如， 在一實施例中，通過改變由衰減^^塊522所提供的衰減，由遠程處理 器405改變EBDA才莫塊500所提供的增益。在一實施例中，遠程處理 器405從主機單元110接收一個或多個配置消息，并基于該一個或多 個配置消息調整每個EBDA模塊420所提供的增益，以便獲得想得到 的反向方向覆蓋區。
為了保護系統100內的電子器件不被由主機單元110或者遠程單 元105-1至105-N所接收的外部RF信號過驅動，系統100采用限幅 器基于閾值降低任何接收的RF信號的功率。在一實施例中，使接收 的、功率電平小于閾值的輸入RF信號不做改變地通過。在一實施例 中，接收的、超過閾值的RF信號在用主機單元110或者遠程單元105-1 至105-N進一步處理前^皮限制到閾值。在一實施例中，系統100中的 限幅器通過利用基于反饋的限制電路來實現，如圖8所示。限幅器 (limiter)800包括可變衰減器810、 RF信號功率電平檢測器820、以及 比較器830。
在一實施例中，限幅器800以硬限幅器方式工作。在這種實施例中，工作中，在比較器830確定由RF信號功率電平檢測器 820所檢測的RF信號功率與閾值(Pth )相等時，可變衰減器810阻 止該RF信號功率進一步增加至超過Pth。在一實施例中，在輸入信號 的RF功率大于Pth時，為了實現硬限幅，限幅器800具有閉合回路 增益(closed loop gain)以使由可變衰減器810所提供的額外RF功率 衰減的量將超過輸入信號中任何RF功率增加的量。在其它實施例中， 限幅器800以軟限幅器方式工作，其中限幅器800的傳輸函數是瞬時 或合成輸出電平的函數。在這種實施例中，限幅器800的輸出波形是 多波段RF信號輸入的失真表示(distorted representation)，但不是限 中縣表示(clipped representation)。
在一實施例中，遠程單元105-1至105-N包括對經遠程單元的天 線所接收的無線RF信號的RF信號功率進行限幅的限幅器(例如，限 幅器800)。在一實施例中，主機單元110包括對例如從基站所接收 的RF信號的信號功率進行限幅的限幅器(例如，限幅器800)。
在一實施例中，閾值Pth以軟件形式受控于主機計算機205或者 遠程計算機405。在一實施例中，遠程計算機405從主機計算機205 接收一個或多個配置消息，并基于該一個或多個配置消息調整閾值 Pth。
圖9是圖解本發明的一實施例的傳送模擬多波段RF信號的方法 流程圖。該方法始于910從第一通信J 某介接收第一多波段RF信號。 在一實施例中，在主機單元(例如，如上所述的主機單元110)中執 行該方法，第一多波段RF信號包括從一個或多個服務提供商所接收 的多個正向路徑RF信號。在另一實施例中，由主機單元執行該方法， 第一多波段RF信號包括從一個或多個遠程單元所接收的反向路徑RF 信號。在備選實施例中，在遠程單元(例如，如上所述的遠程單元105-1) 中執行該方法，第一多波段RF信號包括從主機單元(例如，主機單 元110)所接收的正向路徑多波段RF信號。在另一實施例中，在遠 程單元中執行該方法，第一多波段RF信號包括從一個或多個移動單
25元經一個或多個天線所接收的反向路徑RF信號。在一實施例中，為 了防止過驅動主機和/或遠程單元的電組件，該方法可選擇地包括基于 功率閾值限制第一多波段RF信號的功率。在一實施例中，該限制由 如參考圖8所述的一個或多個硬限幅器實現。
在一實施例中，第 一多波段RF信號包括第一 RF頻段和一個或多 個附加RF頻段。該方法進行至920，把第一RF頻段從多波段RF信 號中分離。把第一RF頻段從多波段RF信號中分離允許第一RF頻段 內的RF信號被單獨調整，即未影響在第一RF頻段外的RF信號。該 方法進行至930，改變第一 RF頻段的功率電平。在一實施例中，第 一 RF頻段由如上所述的EBDA才莫塊處理，通過下述之一或二者來調 整功率電平放大在第一RF頻段內的RF信號和衰減在第一RF頻段 內的RF信號。該方法進行至940，把第一RF頻段與一個或多個附加 RF頻段重組成第二多波段RF信號。該方法進行至950,在第二通信 孑f某介上傳送該第二多波段RF信號。圖9的方法闡述了單獨調整多波 段RF信號內的第一 RF波段的信號。本領域普通技術人員通過閱讀本 說明書就會理解，圖9的方法可以被同時應用到包括多波段RF信號 的每個RF波段，以便提供用于每個RF波段的單獨信號調整。
在用主機單元執行該方法的一實施例中，笫二多波段RF信號被 傳送到一個或多個遠程單元。在用主機單元執行該方法的另一實施例 中，第二多波段RF信號被傳送到語音/數據服務提供商。在一實施例 中，在通信i某介上傳送第二多波段RF信號包括在光纖和線纜(wire cable)之一或二者上傳送第二多波段RF信號。在用遠程單元執行該 方法的一實施例中，第二多波段RF信號經一個或多個天線被傳送到 一個或多個移動單元。在用遠程單元執行該方法的另一實施例中，第 二多波段RF信號被傳送到主機單元。
圖10是圖解用于本發明的一實施例的波段特定自動增益控制的 方法的流程圖。由這種方法所實現的波段特定自動增益控制對由于實 現主機單元和遠程單元之間的通信鏈路所用的物理傳輸々某介而帶來的RF信號的路徑損耗進行測量。本領域技術人員通過閱讀本說明書 就會理解，因物理傳輸々某介而使RF信號遭受的路徑損耗的量至少部 分是RF信號頻率的函數。換句話說，在另外同樣的物理傳輸々某介上 傳送時，RF信號在不同的RF頻段中傳播要遭受不同的路徑損耗電平。 波段特定自動增益控制動態地估計在分配給EBDA;f莫塊的特定RF頻 段內所遭受的RF信號路徑損耗，并重新調整由EBDA;f莫塊所提供的 正向和反向路徑的衰減電平，以便補償路徑損耗。
該方法始于1010,從^^共(即同一 )通信々某^h接收多個頻率的多 個導頻音。在一實施例中，主機單元的音調產生器以已知信號功率電 平在與分配給遠程單元中的每一 EBDA模塊的RF頻段相鄰的頻率產 生至少一個導頻音。在其它實施例中，可以用兩個或兩個以上中任何 數目的導頻音。該方法進行至1020,計算多個導頻音的每個導頻音的 功率損耗。導頻音被發送和被接收之間的功率電平之差是采用那個導 頻音的頻率的通信媒介的路徑損耗的函數。該方法進行至1030,基于 已計算出的多個導頻音中每個導頻音的功率損耗確定公共通信々某介 的功率損耗對頻率的關系。在一實施例中，確定功率損耗對RF頻率 的關系包括從為多個導頻音中每個導頻音所計算出的功率損耗計算 最佳擬合曲線公式。該方法進行至1040,基于功率損耗對頻率的關系 估計在RF頻段中的RF信號的功率損耗。
該方法進行至1050,基于估計的RF信號的功率損耗改變該RF 信號的衰減。在一實施例中，使用在RF頻段內的RF信號的估計的功 率損耗，該方法包括改變正向和反向路徑的RF信號的功率電平之一 或二者。
圖11是圖解本發明的一實施例的通信系統1100的框圖。系統 1100包括主機單元1100，該主機單元1100經一個或多個射頻(RF) 信號通信鏈路與一個或多個的服務提供商通信。在一實施例中，用諸 如(但不限于)同軸電纜、雙絞線以及光纜的物理通信i某介實現RF 信號通信鏈路。在一實施例中，用無線RF通信鏈路實現至一個或多個服務提供商的通信鏈路。在某些實施例中，通信鏈路包括物理通信
i某介和無線RF通信鏈路的組合。
在一實施例中，服務提供商包括至少 一個蜂窩通信服務提供商 131。在該實施例中，主機單元1110耦合到上游基站132 (BTS), 上游基站132又耦合到蜂窩通信網絡134。主機單元1110經通信鏈路 1125-1耦合到BTS 132。在備選實施例中，通信鏈路1125-1包括物理 通信媒介、無線RF通信鏈路或其組合。BTS 132包括為了作為RF信 號經通信鏈路1125-1向主機單元1110傳送而把從蜂窩通信網絡134 接收的語音/數據信號格式化所需要的全部功能。BTS 132還包括為了 在蜂窩通信網絡134上傳送而把從主機單元1110接收的RF信號格式 化成語音/數據信號所需要的全部功能。
在一實施例中，服務提供商包括經通信鏈路1125-2耦合到主機單 元1110的別的服務136,例如(但不限于)尋呼服務、局域網和廣域 網、音頻和視頻設計、以及寬帶互聯網。在備選實施例中，通信鏈路 1125-3包括物理通信々某介、無線RF通信鏈路或其組合中的一個或多 個。在一實施例中，主機單元1110還經通信鏈路1125-3耦合到無線 網絡137，例如(但不限于)IEEE802.il網絡或者IEEE802.16網絡。 在備選實施例中，通信鏈路1125-3包括物理通信々某介、無線RF通信 鏈路或其組合中的一個或多個。在該實施例中，主機單元1110在無 線網絡137與移動單元142間傳送RF信號。
主機單元1110被設置于建筑物或其它設施內的位置，經天線 1107-1至1107-A通過RF信號與移動單元142收發語音/數據信息。 往返于每一服務提供商和移動單元142的語音/數據信號在指定的RF 頻段內傳輸，通過網絡1100傳播的語音/數據信息用沖莫擬射頻(RF) 的傳輸來處理。主機單元1110以參考主機單元100所述地工作，除 了主機單元1110與移動單元142直接通信而不是通過遠程單元以外。
圖12A和12B是分別以正向路徑和反向路徑圖解通過主機單元 1110的模擬RF傳輸的語音/數據信息的流動的框圖。如圖12A所示，在正向路徑的工作中，主機單元1110接收由蜂 窩通信服務提供商131、無線網絡137和其它服務136中的一個或多 個發來的RF信號，如不同RF頻段的多個信號。在一實施例中，這些 RF信號由主機單元1210接收作為單個多波段RF信號。在一實施例 中，主機單元1210把多個信號合并成單個多波段RF信號。本領域技 術人員通過閱讀本說明書就會理解，由于來自每個服務提供商的數據 在為每個服務提供商所指定的分離的RF頻段內傳送，把來自每個服 務提供商的模擬RF信號結合成單個多波段的RF信號較易完成，而沒 有因信號疊加而產生的數據失真。
在分路器1210接收多波段RF信號并把其轉發到多個增強的雙向 放大器EBDA模塊1220。在一實施例中，每一 EBDA模塊與特定的 RF頻段相關聯，并對該RF頻段內的RF信號執行信號處理。例如， 在一實施例中，EBDA才莫塊1221對800-850MHz頻段內的RF信號執 行信號處理，而EBDA才莫塊1222對1.0-1.5GHz頻段內的信號執行信 號處理。在一實施例中，EBDA模塊1220把其指定的特定RF頻段從 多波段RF信號中分離。例如，在一實施例中，每個EBDA模塊1220 過濾出在其指定的RF頻段外的RF信號。每個EBDA模塊1220的因 而產生的輸出是已處理的單波段RF信號。EBDA模塊1220的輸出又 被RF信號組合器1230組合成多波段RF信號。在分路器1240接收該 多波段RF信號，并將其提供給天線1107-1至1107-A中的每一個。
圖12B圖解本發明的一實施例的主機單元1110的反向路徑的工 作。主機單元1110從天線1107-1至1107-A接收多個多波段RF信號， 并在組合器1245把若干多波段RF信號組合成單個多波段RF信號。 在分路器1235接收該多波段RF信號，并把其向多個EBDA模塊1220 轉發。如上所述，指定每個EBDA模塊對特定RF頻段內的RF信號 執行信號處理。在一實施例中，EBDA才莫塊1220把其指定的特定RF 頻段從多波段RF信號中分離。為反向路徑中的每個EBDA模塊指定 的RF頻段不一定與為正向路徑中的EBDA才莫塊指定的RF頻段相同。例如，在一實施例中，EBDA模塊1221對900-950MHz頻段內的反向 路徑中的RF信號執行信號處理，而EBDA模塊1222對2.0-2.5GHz 頻段內的反向路徑中的RF信號執行信號處理。EBDA模塊1220的輸 出又被RF信號組合器1215組合成多波段RF信號。主機單元1110 經通信鏈路1125向服務提供商130傳送該多波段RF信號輸出。
本領域技術人員通過閱讀本說明書可以理解，正向和反向路徑的 RF信號能夠作為模擬信號在同一物理傳送上被同時傳送。例如，在 一實施例中，分路器1240和組合器1245可以合并成把如上所述的正 向路徑RF信號分路和把如上所述的反向RF路徑信號組合的同 一物理 裝置。同樣，在一實施例中，分路器1210和組合器1215可以合并成 把正向路徑RF信號分路和把反向RF路徑信號組合的同 一物理裝置。 組合器1230和分路器1235可以合并成把如上所述的正向路徑RF信 號組合和把如上所述的反向RF路徑信號分路的同一物理裝置。
圖13是圖解主機單元的EBDA模塊1300的框圖(例如，參考圖 12所討論的EBDA模塊1220 ) 。 EBDA模塊1300提供對正向和反向 路徑RF信號的放大，并對正向和反向路徑中的RF信號執行若干信號 處理功能。這些信號處理功能包括(但不限于)信號衰減控制、覆蓋 區調整、輸入驅動電平調整、以及為預防電子器件過驅動對信號電平 的動態監視與管理。另外，EBDA ^t塊1300執行監視和控制功能， 例如RF信號功率監視和對各個RF頻段的軟件驅動的關閉。EBDA模 塊3100包含正向路徑功能1302和反向路徑功能1304。
在正向路徑中，EBDA模塊1300包括帶通濾波器1310、放大器 1311、可變RF信號衰減;漠塊1312、以及電壓穩定波動率(VSWR) 監視器1314。在一實施例的工作中，EBDA模塊1300從分路器1210 接收多波段RF信號，帶通濾波器1310過濾出在為EBDA模塊1300 指定的RF頻段外的RF信號。放大器1311為已濾波的RF信號提供 放大以便確保RF信號的功率對于經天線1107-1至1107-A的傳送足 夠。衰減模塊1312接收該已濾波的RF信號，并基于從耦合到EBDA模塊1300的主機處理器1205接收的指令衰減該RF信號。VSWR監 視器1314測量來自衰減模塊1312的RF信號輸出的信號功率。在一 實施例中，該RF信號接著被提供給組合器1230。在一實施例中，可 選的帶通濾波器1313從正向路徑的RF信號中對為EBDA才莫塊1300 指定的RF頻段外的任何RF噪聲進行濾波，其可以已由EBDA模塊 1300引入。
基于VSWR監視器1314的功率測量，主機處理器1205能夠動態 地確定主機1110中的每個EBDA模塊1220的RF信號功率輸出。測 量每個EBDA^t塊1220的功率輸出使主機處理器1205能夠識別在特 定RF頻段內的正向路徑的功率波動和異常。而且，在每個EBDA才莫 塊1220內設有可變衰減器(例如衰減;溪塊1312)使主機處理器1205 能夠對在特定RF頻段內的信號功率進行調整，而無需改變RF頻段外 的RF信號的功率電平。另外，通過調整對應的衰減模塊1312以提供 零功率電平輸出，主機處理器1205能夠關閉對任何特定RF頻段內的 RF信號的進一步處理。
在反向路徑中，EBDA才莫塊1300包括帶通濾波器1320、可變RF 信號衰減才莫塊1322、以及電壓穩定波動率(VSWR)監視器1324。在 一實施例的工作中，EBDA才莫塊1300從分路器1235接收反向路徑的 多波段RF信號，帶通濾波器1329過濾出在為EBDA模塊1300指定 的反向路徑的RF頻段外的RF信號。放大器1321為已濾波的RF信 號提供放大。衰減模塊1322接收該已濾波的RF信號，并基于從主機 處理器1205接收的指令衰減該RF信號。VSWR監視器1324測量來 自衰減模塊1312的RF信號輸出的信號功率。在一實施例中，該RF 信號接著一皮提供給組合器1215。在一實施例中，可選的帶通濾波器 1323從反向路徑的RF信號中對為EBDA模塊1300指定的RF頻段外 的任何RF噪聲進行濾波，其可以已由EBDA才莫塊1300引入。
基于VSWR監視器1324的功率測量，主機處理器1205能夠動態 地確定來自每個EBDA模塊1220的反向路徑的RF信號功率輸出。測量來自每個EBDA模塊1220的功率輸出使主機處理器1205能夠識別 在特定RP頻段內的反向路徑的功率波動和異常。而且，對在每個 EBDA模塊1220內的可變衰減模塊(例如衰減才莫塊1322)的控制使 主機處理器1205能夠對在特定RF頻段內的信號功率進行調整，而無 需改變該RF頻段外的RF信號的功率電平。另夕卜，通過調整對應的衰 減才莫塊322以提供零功率電平輸出，主機處理器能夠關閉對任何特定 反向路徑的RF頻段內的RF信號的進一步處理。
在一實施例中，除了具有位于每個EBDA才莫塊1220內的VSWR 模塊以外，主機單元1110包括VSWR模塊1250和1260。 VSWR模 塊1250監視來自主機單元1110的在天線1107-1至1107-A的每個天 線上的多波段RF信號輸出的功率電平。因此，VSWR模塊1250使主 機處理器1205能夠動態地監視天線1107-1至1107-A的每個天線的正 向路徑的功率電平。VSWR模塊1260監視從主機單元1110到服務提 供商的多波段RF信號輸出的功率電平，使主機處理器1205能夠動態 地監視其反向路徑的功率輸出。
既然已在這里闡述和說明了具體實施例，那么本領域普通技術人 員就會理解，可以用為實現相同目的而設計的任何布置替代示出的具 體實施例。本申請要涵蓋本發明的任意改變和變型。因此，要明確知 道本發明不限于本權利要求書及其等效。
權利要求
1. 一種通信系統，所述系統包括主機單元，適合與一個或多個服務提供商通信；至少一個遠程單元，適合與所述主機單元通信；至少一種通信媒介，耦合在所述主機單元與所述至少一個遠程單元之間，其中，所述主機單元和所述至少一個遠程單元適合經所述至少一種通信媒介傳送模擬RF信號；其中，所述主機單元適合從所述一個或多個服務提供商接收多個正向路徑RF信號作為包含第一RF頻段和一個或多個附加RF頻段的第一多波段RF信號；其中，所述主機單元還適合把所述第一RF頻段從所述第一多波段RF信號中分離，改變所述第一RF頻段的功率電平，并把所述第一RF頻段與所述一個或多個附加RF頻段重組為第二多波段RF信號。
2. 如權利要求1所述的系統，其中，所述至少一個遠程單元適合 接收所述第二多波段RF信號，并把所述第一 RF頻段從所述第二多波 段RF信號中分離，改變所述第一RF頻段的功率電平，并4巴所述第一 RF頻段與所述一個或多個附加RF頻段重組為第三多波段RF信號。
3. 如權利要求2所述的系統，其中，所述至少一個遠程單元適合 向一個或多個移動單元無線傳送所述第三多波段RF信號。
4. 如權利要求l所述的系統，其中，所述至少一種通信i某介包括 光纖、線纜和無線通信鏈路中的一個或多個。
5. 如權利要求l所述的系統，其中，在所述主機單元中還包括 主機處理器；以及耦合到所述主機處理器的多個增強的雙向^L大器模塊，其中，第 一增強的雙向》丈大器才莫塊適合接收所述第一多波羊史RF信號并從不同 于所述第一RF頻段的RF波段中過濾出RF信號，其中，所述第一增 強的雙向放大器^t塊還適合基于來自所述主機處理器的一個或多個信號改變所述RF頻段的RF功率。
6. 如權利要求5所述的系統，其中，所述第一增強的雙向放大器 才莫塊還適合測量所述第一 RF頻段的信號功率并把所述信號功率傳送 給所述主機處理器。
7. 如權利要求l所述的系統，其中，所述至少一個遠程單元還包括遠程處理器；以及耦合到所述遠程處理器的多個遠程增強的雙向放大器模塊，其 中，第一遠程增強的雙向放大器才莫塊適合接收所述第二多波段RF信 號并從不同于所述第一RF頻段的RF波段中過濾出RF信號，其中， 所述第一遠程增強的雙向放大器模塊還適合基于來自所述遠程處理 器的一個或多個信號改變所述第一 RF頻段的RF功率。
8. 如權利要求7所述的系統，其中，所述第一增強的雙向放大器 才莫塊還適合測量所述第一 RF頻段的信號功率并把所述信號功率傳送 給所述遠程處理器。
9. 如權利要求l所述的系統，其中，所述主機單元和所述至少一個遠程單元適合經所述至少一種通信纟某介相互傳送RF調制的數字消 自
10. 如權利要求9所述的系統，其中，所述數字消息包括配置消 息、警^1消息和狀態消息中的一個或多個。
11. 如權利要求1所述的系統，其中，所述主機單元還包括音調 產生器，所述音調產生器適合把多個導頻音傳送到所述至少一種通信 媒介上；其中，所述遠程單元還包括音調接收器和耦合到所述音調接收器 的處理器；其中，所述音調接收器適合從所述至少一種通信々某介4妄收所述多 個導頻音；其中，所述處理器適合計算所述多個導頻音的每一個導頻音的功率損耗，基于計算出的所述多個導頻音的每一個導頻音的功率損耗確定所述至少一種通信^某介的功率損^^對rf頻率的關系，并基于所 述功率損耗對rf頻率的關系估計所述第一 rf頻段的路徑損耗；以及 其中，所述處理器還適合基于估計的所述第一 rf頻,爻的功率損 耗改變所述第一 rf頻段的衰減。
12. —種用于傳送模擬多波段rf信號的方法，所述方法包括 從第 一通信々某介接收第 一多波段rf信號，所述第 一多波段rp信號包含第一 rf頻段和一個或多個附加rf頻,史；把所述第一 rf頻段從所述多波段rf信號中分離； 改變所述第一 rf頻段的功率電平；把所述第一 rf頻段與所述一個或多個附加rf頻段重組成第二多 波段rf信號；在第二通信媒介上傳送所述第二多波段rf信號。
13. 如權利要求12所述的方法，其中，接收第一多波段rf信號 還包括從一個或多個語音/數據通信服務提供商接收rf信號。
14. 如權利要求13所述的方法，還包括 基于功率閾值來限制所述第一多波段rf信號的功率。
15. 如權利要求12所述的方法，其中，在第二通信々某介上傳送所 述第二多波段rf信號還包括在光纖、線纜和無線通信鏈路中的一個 或多個上傳送所述第二多波段rf信號。
16. 如權利要求12所述的方法，還包括 通過改變所述第一rf頻段的rf功率電平來調整覆蓋區。
17. 如權利要求12所述的方法，還包括 ^接收多個頻率的多個導頻音； 計算所述多個導頻音的每個導頻音的功率損^^; 基于計算出的所述多個導頻音的每一導頻音的功率損耗確定功率損耗對rf頻率的關系；基于所述功率損耗對rf頻率的關系估計所述第一 rf頻段的功率損耗；基于估計的所述第一 RF頻段的功率損耗改變所述第一 RF頻段的 衰減。
18. 如權利要求12所述的方法，還包括 從所述第二通信媒介接收所述第二多波段RF信號； 把所述第一 RF頻段從所述第二多波段RF信號中分離； 改變所述第一 RF頻段的RF功率電平；把所述第一 RF頻段與所述一個或多個附加RF頻段重組成第三多 波段RF信號；以及無線傳送所述第三多波段RF信號。
19. 如權利要求18所述的方法，其中，無線傳送所述第三多波段 RF信號還包括經一個或多個天線向一個或多個移動單元無線傳送所 述第三多波段RF信號。
20. 如權利要求18所述的方法，還包括 通過改變所述第一 RF頻段的功率電平來調整覆蓋區。
21. —種自動增益控制方法，所述方法包括 從公共通信i某介接收多個頻率的多個導頻音； 計算所述多個導頻音的每個導頻音的功率損耗； 基于計算出的所述多個導頻音的每個導頻音的功率損耗確定所述公共通信々某介的功率損耗對RF頻率的關系；基于所述功率損4C^" RF頻率的關系估計RF頻段中的RF信號的 功率損4毛；基于估計的所述RF信號的功率損耗改變所述RF信號的衰減。
22. 如權利要求21所述的方法，其中，確定功率損耗對RF頻率 的關系還包括基于計算出的所述多個導頻音的每個導頻音的功率損 耗計算最佳擬合曲線公式。
23. —種用于實現通信媒介的自動增益控制的系統，所述系統包括用于從公共通信i某介接收多個頻率的多個導頻音的裝置；用于計算所述多個導頻音的每個導頻音的功率損耗的裝置，所述裝置用于響應用于接收所述多個導頻音的所述裝置而計算功率損耗； 用于基于計算出的所述多個導頻音的每個導頻音的功率損耗確定所述公共通信i某介的功率損耗對RF頻率的關系的裝置，所述裝置用于響應用于計算所述功率損耗的所述裝置而確定所述功率損耗對RF頻率的關系；用于基于所述功率損耗對RF頻率的關系估計RF頻段的功率損耗 的裝置，所述裝置用于響應用于確定功率損耗對RF頻率的關系的所 述裝置而估計RF頻段的功率損耗；以及用于基于估計的所述RF頻段的功率損耗改變所述RF頻段中的一 個或多個RF信號的功率電平的裝置，所述裝置用于響應用于估計功 率損耗的所述裝置而改變所述功率電平。
24. 如權利要求23所述的系統，其中，用于確定功率損耗對RF 頻率的關系的所述裝置適合基于計算出的所述多個導頻音的每個導 頻音的功率損耗計算最佳擬合曲線公式。
25. 如權利要求23所述的系統，還包括 用于產生多個頻率的多個導頻音的裝置；以及用于在所述公共通信々某介上傳送所述多個導頻音的裝置，所述裝 置用于響應所述產生多個頻率的多個導頻音的裝置而進4亍傳送。
全文摘要
本發明提供了用于RF語音/數據通信的模擬傳送的系統與方法。在一實施例中，提供了用于傳送模擬多波段RF信號的方法。該方法包括從第一通信媒介接收第一多波段RF信號，第一多波段RF信號包含第一RF頻段和一個或多個附加RF頻段；從多波段RF信號中分離第一RF頻段；改變第一RF頻段的功率電平；把第一RF頻段與一個或多個附加RF頻段重組成第二多波段RF信號；以及，在第二通信媒介上傳輸第二多波段RF信號。
文檔編號H04W88/10GK101473673SQ200780021624
公開日2009年7月1日 申請日期2007年4月10日 優先權日2006年4月12日
發明者L·G·費希爾, M·J·赫爾梅爾, W·J·米切爾 申請人:Adc長途電訊有限公司