支持多输入、多输出（MIMO）配置的基于光纤的分布式射频（RF）天线系统及相关组件和方法技术方案

本发明专利技术公开支持多输入、多输出（MIMO）天线配置和通信的基于光纤的分布式天线系统。本发明专利技术中所公开的实施例包含可灵活地经配置以支持或不支持MIMO通信配置的基于光纤的分布式天线系统。在一个实施例中，使用频率转换在相同光纤上共享第一和第二MIMO通信路径以避免干扰问题，其中所述第二通信路径是被提供给远程天线单元的远程扩展单元。在另一实施例中，所述基于光纤的分布式天线系统可经配置以允许用现有组件提供MIMO通信配置。使用系统组件的现有容量来形成用于MIMO配置的第二通信路径，进而减少总容量，但允许避免频率转换组件和远程扩展单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】支持多输入、多输出(ΜΙΜΟ)配置的基于光纤的分布式射频(RF)天线系统及相关组件和方法相关申请案本申请案涉及2011年5月2日申请的标题为“基于光纤的分布式通信系统及相关组件和方法(Optical Fiber-based Distributed Communications Systems, and RelatedComponents and Methods)”的第PCT/US11/34733号国际申请案，所述申请案以全文引用的方式并入本文中，且所述申请案主张2010年5月2日申请的标题为“基于光纤的分布式通信系统及相关组件和方法(Optical Fiber-based Distributed CommunicationsSystems, and Related Components and Methods)” 的第 61/330，383 号美国临时专利申请案的优先权。本申请案还涉及2010年10月28日申请的标题为“分布式天线系统中的扇区化及相关组件和方法(Sectorization In Distributed Antenna Systems, andRelatedComponents and Method)”的第12/914，585号美国专利申请案,所述申请案以全文引用的方式并入本文中。
本专利技术的技术涉及用于经由光纤来分布射频(RF)信号的基于光纤的分布式通信系统。
技术介绍
无线通信随着对高速移动数据通信的日益增加的需求而快速增长。作为实例，所谓的“无线保真度”或“WiFi”系统和无线局域网(WLAN)正部署在许多不同类型的区域(例如，咖啡店、机场、图书馆等)中。分布式通信或天线系统与被称为“客户端”的无线装置通信，所述无线装置必须驻留在无线范围或“小区覆盖区域”内以便与接入点装置通信。部署分布式天线系统的一种方法涉及使用射频(RF)天线覆盖区域(也被称作“天线覆盖区域”)。作为实例，天线覆盖区域可具有从数米到二十米范围的半径。组合若干接入点装置会形成天线覆盖区域阵列。因为天线覆盖区域各自覆盖较小的区域，所以每个天线覆盖区域通常仅存在一些用户(客户端)。这允许使在无线系统用户之间共享的RF带宽的量最小化。可能需要在建筑物或其他设施中提供天线覆盖区域，从而向所述建筑物或设施内的客户端提供分布式天线系统接入。然而，可能需要使用光纤来分布通信信号。光纤的益处包含增加的带宽。用于形成被称为“光纤无线电”或“RoF”的天线覆盖区域的一种类型的分布式天线系统利用经由光纤发送的RF信号。这些系统可包含头端设备，所述头端设备光学地耦合到各自提供多个天线覆盖区域的多个远程天线单元。所述远程天线单元可各自包含耦合到天线以无线地发射RF信号的RF收发器，其中所述远程天线单元经由光纤链路耦合到所述头端设备。所述远程天线单元中的RF收发器对于RF信号来说是透明的。所述远程天线单元经由光电(0/E)转换器将来自光纤下行链路的传入的光学RF信号转换为电RF信号，所述电RF信号随后被传递到RF收发器。所述RF收发器经由耦合到在远程天线单元中提供的RF收发器的天线而将电RF信号转换为电磁信号。所述天线还从天线覆盖区域中的客户端接收电磁信号(即，电磁辐射)，且将所述电磁信号转换为电RF信号(B卩，电线中的电RF信号)。所述远程天线单元随后经由电光(E/Ο)转换器将所述电RF信号转换为光学RF信号。所述光学RF信号随后经由光纤上行链路被发送到头端设备。基于光纤的分布式天线系统可能基于为所述系统选择的特定组件和配置而具有性能(即，数据速率)上的限制。随着对系统的需要随时间在增加，可能需要能够提高基于光纤的分布式天线系统的通信性能。作为实例，对系统的数据速率需要可能在初始安装之后增加。可能需要能够在不需要额外的带宽或发射功率的情况下增加基于光纤的分布式天线系统的数据速率。
技术实现思路
详细描述中所公开的实施例包含支持多输入、多输出(MIMO)天线配置和通信的基于光纤的分布式天线系统。MMO通信配置涉及在发射器和接收器两者处使用多个天线来提高通信性能。MMO可通过更高的谱效率(S卩，带宽的每秒每赫兹更多数据)以及链路可靠性或多样性来减少衰减而在不需要额外带宽或发射功率的情况下提供数据通信速率的显著增加。本文中所公开的实施例还包含可灵活地经配置以支持或不支持MIMO通信配置的基于光纤的分布式天线系统。当经配置以支持MIMO通信配置时，可提供在不消耗系统的额外容量且/或使用系统中的现有组件的情况下实现MMO配置的基于光纤的分布式天线系统。在某些实施例中，在相同的光纤通信路径上共享第一和第二 MMO通信信号，从而避免消耗系统中的其他资源且因此潜在地减少容量。在此方面，使用频率转换来避免用于MMO的通信信号在共同光纤上彼此干扰。第二通信信号的频率被转换为不同于经配置以用于MMO的无线电频带的频率，且经由到远程天线单元(RAU)的接口被提供给远程天线单元的远程扩展单元。远程扩展单元将来自第二通信路径的信号的频率转换回到经配置以用于MIMO的无线电频带。对于上行链路通信，提供第二通信信号的无线电接口还经配置以将所述频率转换为经配置以用于MMO的无线电频带。在其他实施例中，使用系统组件的现有容量来形成用于MIMO配置的第二通信路径。用于MMO的通信信号不共享通信路径，且进而防止通信信号的干扰并非必需频率转换。然而，为MMO通信提供分开的通信路径会消耗额外的系统资源，这可能会减少系统的总容量。在这些实施例中的此方面中，提供一种经配置以在多输入多输出(MMO)配置中的分布式天线系统中分布射频(RF)通信信号的设备。所述设备包括至少一个第一无线电接口，所述至少一个第一无线电接口经配置以将第一无线电频带频率中的所接收的第一下行链路电RF通信信号分布到第一下行链路电RF通信信号中。所述设备还包括至少一个第二无线电接口，所述至少一个第二无线电接口经配置以将第一无线电频带频率中的所接收的第二下行链路电RF通信信号分布到第二下行链路电RF通信信号中。所述设备还包括至少一个第一光学接口，所述至少一个第一光学接口经配置以从所述至少一个第一无线电接口接收第一下行链路电RF通信信号，将来自所述至少一个第一无线电接口的所接收的第一下行链路电RF通信信号转换为第一下行链路光学RF通信信号，且经由光纤在第一下行链路通信路径中将所述第一下行链路光学RF通信信号分布到至少一个远程天线单元(RAU)。所述设备还包括至少一个第二光学接口，所述至少一个第二光学接口经配置以从所述至少一个第二无线电接口接收第二下行链路电RF通信信号，将来自所述至少一个第二无线电接口的所接收的第二下行链路电RF通信信号转换为第二下行链路光学RF通信信号，且经由光纤在第二下行链路通信路径中将所述第二下行链路光学RF通信信号分布到至少一个第二远程单元。在其他实施例中，提供一种在多输入多输出(MIMO)配置中的分布式天线系统中分布射频(RF)通信信号的方法。所述方法包括从至少一个第一无线电接口将第一无线电频带频率中的所接收的第一下行链路电RF通信信号分布到第一下行链路电RF通信信号中。所述方法还包括从至少一个第二无线电接口将所述第一无线电频带频率中的所接收的第二下行链路电RF通信信号分布到第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经配置以在多输入多输出（MIMO）配置中的分布式天线系统中分布射频（RF）通信信号的设备，所述设备包括：至少一个第一无线电接口，所述至少一个第一无线电接口经配置以将第一无线电频带频率中的所接收的第一下行链路电RF通信信号分布到第一下行链路电RF通信信号中；至少一个第二无线电接口，所述至少一个第二无线电接口经配置以将所述第一无线电频带频率中的所接收的第二下行链路电RF通信信号分布到第二下行链路电RF通信信号中；至少一个第一光学接口，所述至少一个第一光学接口经配置以：从所述至少一个第一无线电接口接收所述第一下行链路电RF通信信号；将来自所述至少一个第一无线电接口的所述所接收的第一下行链路电RF通信信号转换为第一下行链路光学RF通信信号；经由光纤在第一下行链路通信路径中将所述第一下行链路光学RF通信信号分布到至少一个远程天线单元（RAU）；以及至少一个第二光学接口，所述至少一个第二光学接口经配置以：从所述至少一个第二无线电接口接收所述第二下行链路电RF通信信号；将来自所述至少一个第二无线电接口的所述所接收的第二下行链路电RF通信信号转换为第二下行链路光学RF通信信号；以及经由光纤在第二下行链路通信路径中将所述第二下行链路光学RF通信信号分布到至少一个第二远程单元。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种经配置以在多输入多输出(MIMO)配置中的分布式天线系统中分布射频(RF)通信信号的设备，所述设备包括: 至少一个第一无线电接口，所述至少一个第一无线电接口经配置以将第一无线电频带频率中的所接收的第一下行链路电RF通信信号分布到第一下行链路电RF通信信号中； 至少一个第二无线电接口，所述至少一个第二无线电接口经配置以将所述第一无线电频带频率中的所接收的第二下行链路电RF通信信号分布到第二下行链路电RF通信信号中； 至少一个第一光学接口，所述至少一个第一光学接口经配置以: 从所述至少一个第一无线电接口接收所述第一下行链路电RF通信信号； 将来自所述至少一个第一无线电接口的所述所接收的第一下行链路电RF通信信号转换为第一下行链路光学RF通信信号； 经由光纤在第一下行链路通信路径中将所述第一下行链路光学RF通信信号分布到至少一个远程天线单元(RAU);以及至少一个第二光学接口，所述至少一个第二光学接口经配置以: 从所述至少一个第二无线电接口接收所述第二下行链路电RF通信信号； 将来自所述至少一个第二无线电接口的所述所接收的第二下行链路电RF通信信号转换为第二下行链路光学RF通信信号；以及 经由光纤在第二下行链路通信路径中将所述第二下行链路光学RF通信信号分布到至少一个第二远程单元。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一下行链路通信路径和所述第二下行链路通信路径是由共同的光纤提供。3.根据前述设备权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述至少一个第一光学接口和所述至少一个第二光学接口是由共同的光学接口提供。4.根据前述设备权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述至少一个第二远程接口进一步包括至少一个频率转换器，所述至少一个频率转换器经配置以将所述第二下行链路电RF通信信号的频率转换为与所述第一无线电频带不同的频率。5.根据前述设备权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述至少一个RAU经配置以接收所述第一下行链路光学RF通信信号且接收所述第二下行链路光学RF通信信号。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述至少一个RAU进一步经配置以将所述所接收的第一下行链路光学RF通信信号转换为第一经转换的下行链路电RF通信信号，且将所述所接收的第二下行链路光学RF通信信号转换为第二经转换的下行链路电RF通信信号。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述至少一个第二远程单元经配置以从所述至少一个RAU接收所述第二经转换的下行链路电RF通信信号。8.根据权利要求7所述的设备，其中所述第二远程单元进一步包括至少一个第二频率转换器，所述至少一个第二频率转换器经配置以将所述第二经转换的下行链路电RF通信信号的频率转换为所述第一无线电频带的频率。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第二远程单元进一步经配置以在所述第一无线电频带的所述频率下发射所述第二经转换的下行链路电RF通信信号。10.根据权利要求6所述的设备，其中所述至少一个RAU进一步经配置以在所述第一无线电频带的所述频率下发射所述第一经转换的下行链路电RF通信信号。11.根据前述设备权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述至少一个第二远程单元包括至少一个远程扩展单元，所述至少一个远程扩展单元通信地耦合到所述至少一个RAU012.根据权利要求11所述的设备，其中所述至少一个RAU进一步包括至少一个扩展端口，所述至少一个扩展端口经配置以通信地耦合到所述至少一个远程扩展单元。13.根据权利要求11所述的设备，其中所述至少一个RAU与所述至少一个远程扩展单元位于同一地点。14.根据前述设备权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述至少一个第二单元包括经配置以提供单频带MMO配置的第二单元。15.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的设备，其中所述至少一个第二单元包括多个第二单元，所述多个第二单元各自经配置以支持不同的无线电频带，从而提供多频带MMO配置。16.根据前述设备权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述第一下行链路通信路径和所述第二下行链路通信路径是由分开的光纤提供。17.根据权利要求1到2以及4到16中任一权利要求所述的设备，其中所述至少一个第一光学接口和所述至少 一个第二光学接口是由分开的光学接口提供。18.根据权利要求1到10以及14到17中任一权利要求所述的设备，其中所述至少一个RAU包括经配置以接收所述第一下行链路光学RF通信信号的至少一个第一 RAU以及经配置以接收所述第二下行链路光学RF通信信号的至少一个第二远程单元。19.根据权利要求18所述的设备，其中所述至少一个第一RAU进一步经配置以将所述所接收的第一下行链路光学RF通信信号转换为第一经转换的下行链路电RF通信信号，且所述至少一个第二 RAU进一步经配置以将所述所接收的第二下行链路光学RF通信信号转换为第二经转换的下行链路电RF通信信号。20.根据权利要求19所述的设备，其中所述至少一个第二远程单元经配置以不从所述至少一个第一 RAU接收所述第二经转换的下行链路电RF通信信号。21.根据权利要求19所述的设备，其中所述至少一个第二远程单元进一步经配置以不转换所述第二经转换的下行链路电RF通信信号的所述频率。22.根据权利要求19所述的设备，其中所述至少一个第一RAU进一步经配置以在所述第一无线电频带的所述频率下发射所述第一经转换的下行链路电RF通信信号，且所述至少一个第二 RAU进一步经配置以在所述第一无线电频带的所述频率下发射所述第二经转换的下行链路电RF通信信号。23.根据权利要求19所述的设备，其中所述至少一个第一RAU与所述至少一个第二RAU位于同一地点。24.根据前述设备权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述至少一个第二RAU包括经配置以提供单频带MMO配置的第二 RAU。25.根据权利要求1到14以及16到24中任一权利要求所述的设备，其中所述至少一个第二 RAU包括多个第二 RAU，所述多个第二 RAU各自经配置以支持不同的无线电频带，从而提供多频带MIMO配置。26.根据权利要求1到13以及15到24中任一权利要求所述的设备，其中所述至少一个第一无线电接口包括多个第一无线电接口，所述多个第一无线电接口各自经配置以在包括第一 MMO无线电接口集合的不同无线电频带下进行通信，且所述至少一个第二无线电接口包括多个第二无线电接口，所述多个第二无线电接口经配置以在所述多个第一无线电接口的所述不同无线电频带下进行通信且包括第二 MMO无线电接口。27.根据前述设备权利要求中任一权利要求所述的设备，其进一步包括下行链路分布矩阵，所述下行链路分布矩阵经配置以将所述所接收的第一下行链路电RF通信信号分布到所述至少一个第一光学接口，且将所述所接收的第二下行链路电RF通信信号分布到所述至少一个第二光学接口。28.根据前述设备权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述至少一个第一无线电接口进一步经配置以对所述第一无线电频带中的所述所接收的第一下行链路电RF通信信号进行滤波，且其中所述至少一个第二无线电接口进一步经配置以对所述第一无线电频带中的所述所接收的第二下行链路电RF通信信号进行滤波。29.根据前述设备权利要求中任一权利要求所述的设备，其进一步包括控制器，所述控制器经配置以控制用于所述至少一个第一无线电接口的所述所接收的第一下行链路电RF通信信号以及用于所述至少一个第二无线电接口的所述所接收的第二下行链路电RF通信信号的分布。30.根据前述设备权利要求中任一权利要求所述的设备，其中 所述至少一个第一光学 接口进一步经配置以: 经由第一上行链路通信路径从所述至少一个RAU接收处于所述第一无线电频带中的频率的第一上行链路光学RF通信信号； 将所述所接收的第一上行链路光学RF通信信号转换为第一所接收的上行链路电RF通fei目号；以及 将所述第一上行链路电RF通信信号分布到至少一个第一无线电接口 ；以及 所述至少一个第二光学接口进一步经配置以: 经由第二上行链路通信路径从所述至少一个第二远程单元接收第二上行链路光学RF通信信号； 将所述所接收的第二上行链路光学RF通信信号转换为第二所接收的上行链路电RF通信信号；以及 将所述第二上行链路电RF通信信号分布到至少一个第二无线电接口。31.根据权利要求30所述的设备，其中所述至少一个第二光学接口经配置以接收处于不是所述第一无线电频带的经转换的频率的所述第二上行链路光学RF通信信号。32.根据权利要求30所述的设备，其中所述至少一个第二光学接口经配置以接收处于所述第一无线电频带的频率的所述第二上行链路光学RF通信信号。33.根据权利要求30所述的设备，其中所述第一上行链路通信路径和所述第二上行链路通信路径是由共同的光纤提供。34.根据权利要求30所述的设备，其中所述至少一个第一光学接口和所述至少一个第二光学接口是由共同的光学接口提供。35.根据权利要求31所述的设备，其中所述至少一个第二远程接口进一步包括至少一个频率转换器，所述至少一个频率转换器经配置以将所述第二上行链路电RF通信信号的频率转换为所述第一无线电频带的所述频率。36.根据权利要求30所述的设备，其中所述至少一个第二远程接口包括经配置以提供单频带MIMO配置的第二远程接口。37.根据权利要求30所述的设备，其中所述至少一个第一远程接口包括多个第一远程接口，且所述至少一个第二远程接口包括多个第二远程接口，所述多个第二远程接口各自经配置以支持不同的无线电频带对，从而提供多频带MMO配置。38.根据权利要求30...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊格尔·贝尔林，威廉·P·丘恩，迈克尔·索尔，格拉尔德·B·施密特，沃尔夫冈·施韦克，杰西卡·J·凯季奥劳，
申请(专利权)人：康宁光缆系统有限责任公司，
类型：
国别省市：