CN101542946B - 具有应答器分集的光纤无线通信（RoF）光缆系统和使用该系统的RoF无线微微蜂窝系统 - Google Patents
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Abstract
一种具有应答器分集的光纤无线通信(RoF)光缆系统，其用于RoF无线微微蜂窝系统，该光缆系统包括至少一条光缆。所述至少一条光缆支持由两个或更多个应答器形成的一个或更多个组，其中指定组中的应答器被排列成形成基本处于相同位置的微微区。每一个应答器组中的应答器都可以具有两个正交天线极化之一。与每一个应答器光耦合的分集合并器确定来自每一个应答器组中的每一个应答器的各自信号强度。在指定应答器组中，具有最强信号强度的应答器被选择用于形成指定组的微微区。这样做使得光缆系统适应每一个微微区中的信号强度的变化，例如由于应答器障碍或故障所导致的变化。
Description
技术领域
本发明主要涉及无线通信系统，尤其涉及的是集中式的、以光纤为基础的无线系统以及使用光纤射频(RF)传输的方法。
背景技术
无线通信正在快速发展，对于高速移动数据通信的需求也在与日俱增。例如，在很多不同类型的区域内(咖啡店、机场、图书馆等等)正在部署所谓的“无线保真”或“WiFi”系统以及无线局域网(WLAN)。无线通信系统与名为“客户机”的无线设备进行通信，该无线设备必须位于无线范围或“小区覆盖区域”以内，以便与接入点设备通信。
一种部署无线通信系统的方法包括使用“微微区”，这些微微区是半径从大约数米到大约20米的射频(RF)覆盖区域。由于微微区覆盖的是很小的区域，因此在每一个微微区中通常只有少量用户(客户机)。此外，当被现有基站创建的较大小区所覆盖的小区域的信号强度很弱时，微微区则可以为其提供选择性的无线覆盖。
在现有无线系统中，微微区是由与头端控制器相连的无线接入点设备创建并以其为中心的。无线接入点设备包括数字信息处理电子设备，RF发射机/接收机以及可操作地连接到RF发射机/接收机的天线。指定的微微区的大小是由接入点设备传送的RF功率总量、接收机灵敏度、天线增益、RF环境以及无线客户机设备的RF发射机/接收机灵敏度确定的。由于客户机设备通常具有固定的RF接收灵敏度，由此，接入点设备的上述属性大致确定了小区大小。将与头端控制器连接的多个接入点设备联合，则可以创建微微区阵列，其覆盖区域被称为“微微蜂窝覆盖区域”。在微微蜂窝覆盖区域上，密集的微微蜂窝阵列会为每个用户提供很高的数据吞吐量。
现有技术的无线系统和网络是以有线线路为基础的信号分发系统，在该系统中，接入点设备被作为连接到中心位置的独立处理单元。这样则使得无线系统/网络相对复杂并难以扩缩，当众多微微区需要覆盖大型区域的时候尤为如此。此外，接入点设备上执行的数字信号处理需要由头端控制器来激活和控制这些设备，当为了产生大型微微蜂窝覆盖区域时，这样做会使分布和使用众多接入点设备更为复杂。
对微微蜂窝无线系统来说，它的一个应用包括在建筑物内部提供多种不同服务(例如无线局域网(WLAN)、语音、RFID追踪、温度和/或照明控制)，并且该应用通常是通过部署一条或更多条靠近天花板的光纤电缆来实现的。对此类电缆安装方式来说，其存在的一个问题是一个或更多个应答器受到一部分建筑结构阻碍，例如受到吊顶(drop-down ceiling)金属框架阻碍的情形。这种阻碍的效果是降级了天线的辐射特性，而这将会降低微微区正常工作的能力。
另一个问题是在室内无线环境中信号传播的多径(衰落)性质。简单地说，这句话的意思是在微微区覆盖区域中有可能存在预期信号的局部最大值和最小值。与位于最小值位置的接收机天线相比，位于最大值位置的接收机天线将会具有更好的性能。
发明内容
本发明的一个方面是用于RoF无线微微蜂窝系统且具有应答器分集的光纤无线通信(RoF)光缆系统。该光缆系统包括至少一条光缆以及两个或更多个由至少一条光缆以光学方式支持的应答器。所述两个或更多应答器被排列为形成一个或更多个组，并且该组是由两个或更多位置接近的应答器组成的。处于指定应答器组中的应答器被适配成彼此位置足够接近以给所述指定应答器组形成两个或更多个位置相同的微微区，使得如果应答器中的一个不能向与所述指定应答器组的微微区对应的区域提供服务时，所述应答器组中的另一应答器被适配成向与所述指定应答器组的微微区对应的所述区域继续提供服务。该系统还包括与每一个应答器光耦合的分集合并器，该分集合并器被适配成确定来自每一个应答器组中的每一个应答器的各自信号强度，以确保使用指定应答器组中具有最强信号强度的应答器来为指定应答器组形成微微区。
本发明的另一个方面是RoF无线微微蜂窝系统，该系统包括一条或更多条RoF光缆，该光缆被适配成可操作地来单独或共同支持一个或更多个应答器组，其中每一个应答器组都具有两个或更多应答器。每一个应答器被适配为形成一个微微区，并且该微微区与相应应答器组中的其他应答器形成的微微区的位置相同，使得如果应答器中的一个不能向与所述指定应答器组的微微区对应的区域提供服务时，所述应答器组中的另一应答器被适配成向与所述指定应答器组的微微区对应的所述区域继续提供服务。该系统还包括一个与所述一条或更多条RoF光缆光耦合的中心头端站。该中心头端站被适配成向每一个应答器提供下行链路光信号，并且接收来自每一个应答器的上行链路光信号。更进一步，该系统还包括一个可操作地耦合到中心头端站或是包含在所述头端站中的分集合并器。该分集合并器被适配成接收来自每一个应答器的上行链路信号，以确定来自每一个应答器组中的每一个应答器的相对的上行链路信号强度，这其中包括最强的上行链路信号强度。然后，中心头端站将下行链路光信号提供给每一个应答器组中具有最强上行链路信号强度的应答器。
本发明的另一个方面是一种在RoF无线微微蜂窝系统中提供应答器分集的方法。该方法包括：在一条或更多条RoF光缆中以光学方式来支持一个或更多个应答器组，其中每一个应答器组都具有两个或更多应答器，并且其中每一个应答器组中的应答器都被排列成彼此位置足够接近，以给所述指定应答器组形成位置相同的微微区，使得如果应答器中的一个不能向与所述指定应答器组的微微区对应的区域提供服务时，所述应答器组中的另一应答器被适配成向与所述指定应答器组的微微区对应的所述区域继续提供服务。该方法还包括：确定指定应答器组中的应答器是否具有强于该组中的其他应答器的信号强度。更进一步，该方法还包括：寻址具有较大信号强度的应答器。
在后续的详细描述中将会阐述本发明的附加特征和优点，对本领域技术人员来说，从该描述中可以清楚了解本发明的附加特征和优点，此外，如在这里描述的，包括后续详细描述、权利要求以及附图在内，通过实践发明，本领域技术人员能够认识本发明的附加特征和优点。
应该理解的是，上文的概括描述和后续详细描述给出的是本发明的实施例，并且它们旨在提供一种概观或框架，以便理解其所要保护的发明的特性和特征。为了提供对本发明的更进一步的理解，在这里包含了附图，并且这些附图被引入并构成本说明书的一部分。这些附图描述了本发明的不同实施例，并且它们会连同本描述一起用于说明本发明的原理和运作。
相应地，为了易于说明和图示，在附图中并未完整显示各种基本电子电路元件以及信号调节组件，例如偏压接头(bias tee)、RF滤波器、放大器、功率分配器等等。对本领域技术人员来说，在本发明的系统中应用此类基本电子电路元件和组件是显而易见的。
附图说明
图1是根据本发明的基于光纤的无线微微蜂窝系统的一般实施例的示意图，它显示了经由光纤RF通信链路与应答器光耦合的头端单元，以及由应答器形成的微微区和处于微微区内部的客户机设备；
图2是图1的系统的示例性实施例的详细示意图，它显示了头端单元、光纤RF通信链路以及应答器的细节；
图3是图2的无线系统的应答器的备选示例性实施例的特写视图，其中该应答器包括发射天线和接收天线；
图4是根据本发明的基于光纤的无线微微蜂窝系统的示例性实施例的示意图，其中该系统使用了中心头端站以及沿着光缆排列的多个应答器；
图5是图4系统中的中心头端站的示例性实施例的详细示意图；
图6A是图4系统中的光缆的特写剖视图，它显示了两个应答器、下行链路和上行链路光纤、以及为应答器供电的供电线。
图6B是与图6A相似的示意图，它图示的是应答器位于光缆保护外套之外的示例性实施例；
图7是光缆中的应答器之一的特写视图，它图示的是相应的微微区以及在应答器与微微区内部的客户机设备之间进行的电磁RF服务信号交换；
图8是基于光纤的微微蜂窝系统的示例性实施例的示意图，其中该系统包括中心头端站以及多条光缆；
图9是图8系统的示意性的“自顶向下视图”，它图示的是由多条光缆创建的扩展微微区覆盖区域；
图10是建筑物基础结构的剖面图，它图示的是将本发明的基于光纤的无线微微蜂窝系统引入所述建筑物基础结构的示例性实施例；
图11是用于在图10系统中在整个建筑物基础结构中分布应答器的多区段电缆的示例性实施例的示意图；
图12是图10建筑物基础结构中的第二层楼的示意性平面图，它图示的是从多缆连接器伸出的三条光缆分支如何为第二层楼创建扩展微微蜂窝覆盖区域；
图13是作为基于光纤的无线微微蜂窝系统一部分的示例性光缆系统的自顶向下视图，在该图中，光缆是排列在图10所示的建筑物基础结构的吊顶上方的；
图14是图13所示的光缆系统的侧视图，它图示的是由每一个应答器形成微微区来构成房间内部的微微蜂窝覆盖区域；
图15与图13相似，它图示的是光缆系统中的一些应答器如何会被吊顶的天花板框架部分所阻碍；
图16与图14相似，它图示的是图15所示的天花板框架阻碍如何抑制微微区的形成以及对微微蜂窝覆盖区域产生不利影响；
图17是类似于图13和图15的特写平面图，它图示的是光缆系统的一个示例性实施例，其中该系统包括一条或更多条光缆，并且每一条光缆都具有应答器30A和30B，这些应答器被排列成为光缆系统提供空间应答器分集；
图18与图14和图16相似，它显示的是在最左边的应答器配对中的最左边的应答器受到天花板框架横梁阻碍的时候，如何通过寻址该配对中的最右边的应答器而在该配对中形成微微区；
图19是图8的无线微微蜂窝系统的简化示意图，它图示的是对中心头端站进行修改，以包含分集合并器，由此允许中心头端站根据信号强度而在与指定微微区相关联的分集应答器之间进行切换；
图20是与图17相似的示意图，它图示的是根据本发明的光缆系统的另一个示例性实施例，在该实施例中，应答器分集是用光缆配对来实现的；
图21是与图20相似的示意图，它图示的是本发明的光缆系统的两个不同的示例性实施例，其中该系统使用了单个光缆或光缆对来提供极化分集；
图22是与图21相似的示意图，它图示的是使用单个光缆或光缆对来为光缆系统提供空间分集的示例性实施例，其中光缆系统使用的是具有相同天线极化的应答器；以及
图23是与图22相似的示意图，它图示的是如何在光缆系统中使用光纤对来提供极化分集和空间分集。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的优选实施例，其中这些实施例的例子是在附图中图解的。在附图中尽可能始终使用相同或相似的参考数字来标引相同或相似的部分。
概括性的基于光纤的无线系统
图1是根据本发明的基于光纤的无线微微蜂窝系统10的概括性实施例的示意图。系统10包括头端单元20，一个或更多个应答器单元(“应答器”)30，以及将头端单元光耦合到应答器的光纤RF通信链路36。如下文中详细论述的那样，系统10具有一个基本上以应答器30为中心的微微区40。一个或更多个应答器30形成了一个微微蜂窝覆盖区域44。头端单元20被适配成执行或协助多个光纤RF应用中的任何一个，例如射频标识(RFID)、无线局域网(WLAN)通信或蜂窝电话服务。在微微区40内部示出一个计算机形式的客户机设备45。该客户机设备45包括一个被适配成接收和/或发送电磁RF信号的天线46(例如无线卡)。
图2是图1中的系统10的示例性实施例的详细示意图。在一个示例性实施例中，头端单元20包括为特定无线服务或应用提供电子RF服务信号的服务单元50。在一个示例性实施例中，如下所述，服务单元50通过传递(或是先调节再传递)来自一个或更多个外部网络223的电子RF服务信号来提供此类信号。在一个特定的示例性实施例中，这包括提供IEEE802.11标准中规定的WLAN信号分发(signal distribution)，也就是提供处于频率范围2.4到2.5GHz以及5.0到6.0GHz的WLAN信号分发。在另一个示例性实施例中，服务单元50通过直接产生电子RF服务信号来提供这些信号。此外，在另一个示例性实施例中，服务单元50对在微微蜂窝覆盖区域44内部的客户机设备之间的电子RF服务信号递送进行协调。
服务单元50与电光(E/O)转换器60电耦合，如下文中更详细论述的那样，该转换器接收来自服务单元的电子RF服务信号，并且将其转换成相应的光信号。在一个示例性实施例中，E/O转换器60包括适合为本发明的光纤RF应用给予足够动态范围的激光器，并且可选地包括一个与激光器电耦合的激光驱动器/放大器。对适合E/O转换器60的激光器来说，其示例包括激光二极管、分布式反馈(DFB)激光器、法布里-泊罗(FP)激光器以及垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。
头端单元20还包括与服务单元50电耦合的光电(O/E)转换器62。该O/E转换器62接收光学RF服务信号，并且将其转换成相应的电信号。在一个示例性实施例中，O/E转换器是光电探测器或是与线性放大器电耦合的光电探测器。所述E/O转换器50和O/E转换器62构成了一个“转换器对”66。
在一个示例性实施例中，服务单元50包括用于调制/解调RF信号的RF信号调制器/解调器单元70，数字信号处理单元(“数字信号处理器”)72，用于处理数据以及另外执行逻辑和计算操作的中央处理器(CPU)74，以及用于存储数据的存储器单元76，其中所述数据例如是RFID标签信息或是将要经由WLAN传送的数据。
继续参考图2，在一个示例性实施例中，应答器30包括转换器对66，其中E/O转换器60和O/E转换器62经由诸如循环器之类的RF信号引导部件106而与天线系统100电耦合。如下所述，该信号引导部件106是用于引导下行链路和上行链路电子RF服务信号的。在一个示例性实施例中，天线系统100包括一个或更多个贴片天线，例如2006年8月16日提交的美国专利申请序列号11/504,999和2006年6月12日提交的美国专利申请序列号11/451,553中公开的贴片天线，其中该专利申请在这里全部引入作为参考。
图3是用于应答器30的备选示例性实施例的特写视图，其中该应答器包括两个天线，即与O/E转换器62电耦合的发射天线100T，以及与O/E转换器60电耦合的接收天线100R。这个双天线实施例消除了对于RF信号引导部件106的需要。
本发明的应答器30相比与无线通信系统相关联的现有接入点设备，其区别在于该应答器的优选实施例只具有少量信号调节部件，并且不具有数字信息处理能力。相反，信息处理能力远程地位于头端单元20中，并且在一个特定示例中是位于服务单元50中的。这样做能使应答器30非常紧凑并且几乎不必维护。此外，如下所述，应答器30的优选示例性实施例只消耗少量电力，其对RF信号而言是透明的，并且是不需要本地电源的。
再次参考图2，光纤RF通信链路36的示例性实施例包括：具有输入端138和输出端140的下行链路光纤136D，以及具有输入端142和输出端144的上行链路光纤136U。下行链路和上行链路光纤136D和136U将头端单元20处的转换器对66光耦合到应答器30处的转换器对。具体地，下行链路光纤输入端138与头端单元20的E/O转换器60光耦合，而输出端140则与应答器30处的O/E转换器62光耦合。同样，上行链路光纤输入端142与应答器30的E/O转换器60光耦合，而输出端144则与头端单元20处的O/E转换器62光耦合。
在一个示例性实施例中，本发明的基于光纤的无线微微蜂窝系统10使用了已知的电信波长，例如850nm，1300nm或1550nm。在另一个示例性实施例中，系统10使用了其他较不常见但却适合的波长，例如980nm。
系统10的示例性实施例包括用于下行链路和上行链路光纤136D和136U的单模光纤或多模光纤。关于光纤的特定类型取决于系统10的应用。对众多部署在建筑物内部的应用来说，最大传输距离通常不会超过300米。在考虑将多模光纤用于下行链路和上行链路光纤136D和136U的时候，有必要对预期的光纤RF传输的最大长度加以考虑。例如，目前已经证实，1400MHz.km的多模光纤带宽-距离产品能满足上至300米的5.2GHz传输的需要。
在一个示例性实施例中，本发明使用了50μm的多模光纤用于下行链路和上行链路光纤136D和136U以及使用工作在850nm的E/O转换器60，其中所述转换器使用的是专为10Gb/s数据传输规定的商用VCSEL。在更具体的示例性实施例中，为下行链路和上行链路光纤136D和136U使用的是OM3 50μm的多模光纤。
无线系统10还包括产生供电力信号162的电源160。电源160与头端单元20电耦合，以便为其内的耗电部件供电。在一个示例性实施例中，供电线168穿过头端单元并且到达应答器30，以便为转换器对66中的E/O转换器60和O/E转换器62、可选的RF信号引导部件106(除非部件106是循环器之类的无源设备)以及其他任何耗电部件(未显示)供电。在一个示例性实施例中，供电线168包括两条传送单个电压并与应答器30处的DC电源转换器180电耦合的线路170和172。DC电源转换器180与E/O转换器60以及O/E转换器62电耦合，并且它会将电力信号162的电压或电平转变成应答器30中的耗电元件所需要的一个或更多个功率电平。在一个示例性实施例中，根据供电线168运载的电力信号162的类型，DC电源转换器180是DC/DC电源转换器或AC/DC电源转换器。在一个示例性实施例中，供电线168包括一条或更多条标准的电力传送电线，例如在标准的电信和其他应用中使用的18-26AWG(美国线规)。在另一个示例性实施例中，供电线168(虚线)直接从电源160延伸到应答器30，而不是从头端单元20延伸或是经由所述头端单元。在另一个示例性实施例中，供电线168包括两条以上的线路，并且运载多个电压。
在一个示例性实施例中，头端单元20可操作地经由网络链路224耦合到外部网络223。
运转方法
参考图1和图2中的基于光纤的无线微微蜂窝系统10，服务单元50产生与其特定应用相对应的电子下行链路RF服务信号SD(“电信号SD”)。在一个示例性实施例中，这个过程是由数字信号处理器72通过为RF信号调制器70提供电信号(未显示)来完成的，其中所述电信号被调制在RF载波上，以便产生预期电信号SD。
电信号SD由E/O转换器60接收，该转换器将这个电信号转换成相应的光学下行链路RF信号SD’(“光信号SD’”)，然后，所述光信号会在输入端138被耦合到下行链路光纤136D中。在这里应该指出的是，在一个示例性实施例中，光信号SD’将被修改，以便具有指定的调制指数。更进一步，在一个示例性实施例中，E/O转换器60的调制功率将被控制(例如由一个或更多个增益控制放大器，未显示)，以便改变来自天线系统100的传输功率。在一个示例性实施例中，提供给天线系统100的功率总量将被改变，以便限定出相关联的微微区40的大小，在一个示例性实施例中，所述大小的范围是从大约1米到大约20米。
光信号SD’经由下行链路光纤136传播到输出端140，在那里它会被应答器30中的O/E转换器62所接收。O/E转换器62将光信号SD’转换回电信号SD，然后，所述电信号传播到信号引导部件106。之后，该信号引导部件106将电信号SD引导到天线100。电信号SD被馈送到天线系统100，由此导致其放射出相应的电磁下行链路RF信号SD”(“电磁信号SD””)。
由于客户机设备45处于微微区40内部，因此，电磁信号SD”将被客户机设备天线46所接收，其中举例来说，所述天线可以是无线卡的一部分或是手机天线。在客户机设备中，天线46将电磁信号SD”转换成电信号SD(此处未示出信号SD)。然后，客户机设备45对电信号SD进行处理，例如将信号信息存入存储器，将该信息显示成电子邮件或文本消息等等。
在一个示例性实施例中，客户机设备45产生电子上行链路RF信号SU(在客户机设备中并未显示)，该信号则由天线46转换成电磁上行链路RF信号SU”(电磁信号SU”)。
由于客户机设备45位于微微区40的内部，因此，应答器天线系统100将会检测到电磁信号SU”，并且将这个信号转换回电信号SU。电信号SU被信号引导部件106引导到E/O转换器60，该转换器则将这个电信号转换成相应的光学上行链路RF信号SU’(“光信号SU’”)，然后，所述光信号被耦合到上行链路光纤136U的输入端142。光信号SU’经由上行链路光纤136U传播到输出端144，在那里它会被头端单元20处的O/E转换器62接收。O/E转换器62将光信号SU’转换回电信号SU，然后，所述电信号SU被引导到服务单元50。服务单元50接收并处理信号SU，在一个示例性实施例中，所述处理信号包括下列各项中的一项或更多项：存储信号信息；对信号进行数字处理或调整；将信号经由网络链路224发送到一个或更多个外部网络223；以及将信号发送到微微蜂窝覆盖区域44中的一个或更多个客户机设备45。在一个示例性实施例中，所述处理信号SU包括在RF信号调制器/解调器单元70中解调这个电信号，然后在数字信号处理器72中处理这个已解调信号。
具有中心头端站和光缆的系统
图4是基于光纤的无线微微蜂窝系统200的示例性实施例的示意图，其中该系统包括一个中心头端站。中心头端站210可以被认为是经过修改的头端单元20，它被适配成处理多个服务单元50和多个应答器30。中心头端站210可操作地耦合到包含多个应答器30的光缆220。光缆220由多条光纤RF传输链路36构成，其中每一条链路都与相应的应答器30光耦合。在一个示例性实施例中，多个应答器30沿着光缆220的长度间隔开(例如以8米的间隔)，以便创建由微微区40构成的预期微微区覆盖区域44，在实践中，所述微微区会在边缘相重叠。
图5是中心头端控制站210的示例性实施例的详细示意图。与直接将图1的多个头端单元20包含在头端控制站210中不同，在示例性实施例中，根据指定服务单元的具体应用，头端单元将被修改，以便允许每一个服务单元50与一个、一些或所有应答器30进行通信。服务单元50中的每一个都电耦合到RF发射线路230以及RF接收线路232。在图5中，出于图解目的显示了六个服务单元50A到50F中的三个服务单元。
在一个示例性实施例中，系统200还包括可操作地耦合到服务单元50的主控制器250，并且所述主控制器被适配成在服务单元与应答器30的通信过程中对服务单元的操作进行控制和协调。在一个示例性实施例中，控制器250包括中央处理器(CPU)252和用于存储数据的存储器单元254。CPU 252被适配成(例如被编程为)处理一个或更多个服务单元50提供给控制器250的信息。在一个示例性实施例中，控制器250是或者包括可编程计算机，并且所述可编程计算机被适配成执行为其提供或以其他方式编码在计算机可读介质上的指令(程序)。
中心头端站210还包括可操作地耦合到控制器250的下行链路RF信号复用器(“下行链路复用器”)270。该下行链路复用器270具有一个输入侧272和一个输出侧274。发射线路230与输入侧272处的下行链路复用器270电连接。
在一个示例性实施例中，下行链路复用器270包括RF信号引导部件280(例如RF切换器)，如下所述，它允许在服务单元50与应答器30之间进行选择性通信。在一个示例中，选择性通信包括顺序寻址应答器30，以便轮询(polling)相应的微微区40。举例来说，这种顺序轮询可以在服务单元50之一是在微微区40中搜索RFID标签290的RFID读取器的时候使用(图4)。在一个示例性实施例中，RFID标签290附着于所要追踪或另外是经由附着的RFID标签而被监视的项目292上。在另一个示例性实施例中，选择性通信包括同时寻址一些或全部应答器30。例如，当服务单元50之一是提供一些或所有微微区40的同时覆盖的蜂窝电话发射机或RF信号馈通单元时，这时可以使用这种同时寻址。
中心头端站210还包括可操作地耦合到控制器250并具有输入侧322和输出侧324的上行链路RF信号复用器(“上行链路复用器”)320。接收线路232电连接到输出侧324处的上行链路复用器320。在一个示例性实施例中，上行链路复用器320包括RF信号引导部件328。
中心头端站210还包括构成E/O转换器阵列360的多个E/O转换器60，以及构成O/E转换器阵列362的相应的多个O/E转换器62。E/O转换器60经由电线330电耦合到下行链路复用器270的输出侧274，并且光耦合到相应下行链路光纤136D的输入端138。O/E转换器62经由电线332电耦合到上行链路复用器320的输入侧322，并且光耦合到相应上行链路光纤136U的输出端144。下行链路光纤136D构成了一条下行链路光缆378，并且上行链路光纤136U构成了一条上行链路光缆380。
图6A是光缆220的特写示意图，并且它显示了下行链路和上行链路光纤136D和136U以及六个应答器30中的两个应答器。此外它还显示了与应答器30电耦合的供电线168。在一个示例性实施例中，光缆220包括保护性外套344。在一个示例性实施例中，应答器30完全驻留在外套344的内部。
图6B是与图6A相似并且例示了一个示例性实施例的示意图，在这个示例性实施例中，应答器30位于保护性外套344之外。如下所述，通过让应答器30位于保护性外套344以外，可以在部署了光缆之后更易于排列那些涉及建筑物基础结构的应答器。
运转方法
参考图4、5、6A和6B，基于光纤的无线微微蜂窝系统200是以如下方式工作的。在中心头端站210，服务单元50A、50B、…、50F中的每一个都产生或传递来自一个或更多个外部网络223的各自电信号SD，该电信号SD与指定的服务单元的具体应用相对应。电信号SD经由RF发送线230传送到下行链路复用器270。然后，下行链路复用器270组合(在频率域)不同信号SD并且将其分发给E/O转换器阵列360中的E/O转换器60。在一个示例性实施例中，下行链路复用器270和RF信号引导部件280由控制器250借助控制信号S1来进行控制，以便基于具体的服务单元应用而将信号SD引导到E/O转换器阵列360中的一个、一些或全部E/0转换器60，并且由此将其引导至一个、一些或全部应答器30。例如，如果服务单元50A是蜂窝电话单元，那么在一个示例性实施例中，来自该服务单元的信号SD(例如来自一个或更多个外部网络223的信号经过服务单元)将会由RF信号引导部件280平均划分(并且可选地进行放大)并提供给E/O转换器阵列360中的每一个E/O转换器60。这样做将会使得每一个应答器30都被寻址。另一方面，如果服务单元50F是WLAN服务单元，那么RF信号引导部件280可以被适配成(例如编程为)引导信号SD，以便选择E/O转换器阵列360中的一些E/O转换器60，由此仅仅寻址那些选定的应答器30。
由此，在E/O转换器阵列360中，一个、一些或全部E/O转换器60将会接收来自下行链路复用器270的电信号。在E/O转换器阵列360中，被寻址的E/O转换器60会将电信号SD转换成相应的光信号SD’，这些光信号则会经由相应的下行链路光纤136D而被传送到相应应答器30。被寻址的应答器30将光信号SD’转换回电信号SD，然后，这些电信号将被转换回与具体服务单元应用相对应的电磁信号SD”。
图7是光缆220中的应答器30之一的特写视图，它例示了相应的微微区40以及在应答器与微微区内部的客户机设备45之间进行的下行链路和上行链路电磁信号SD”和SU”的交换。特别地，电磁信号SU”由相应的应答器30接收，并被转换成电信号SU，然后则被转换成光信号SD’。然后，光信号SD’经由上行链路光纤136U进行传播，并且由O/E转换器阵列362以及其内用于被寻址应答器30的相应O/E转换器62所接收。O/E转换器60将光信号SU’转换回电信号SU，然后，所述电信号将会前进至上行链路复用器320。之后，上行链路复用器320将电信号SU分发给需要接收这些电信号的一个或更多个服务单元50。接收服务单元50对信号SU进行处理，在一个示例性实施例中，所述处理包括下列各项中的一项或更多项：存储信号信息；对信号执行数字处理或调整；将信号经由网络链路224发送到一个或更多个外部网络223；以及将信号发送到微微蜂窝覆盖区域44中的一个或更多个客户机设备45。
在一个示例性实施例中，上行链路复用器320和RF信号引导部件328由控制器250借助控制信号S2来进行控制，以便将电信号引导到需要接收电信号SU的一个或更多个服务单元50。
在一个示例性实施例中，来自一些或所有服务单元50的不同服务(也就是蜂窝电话服务，用于数据通信的WiFi，RFID监视等等)会在RF信号级通过频率复用而被合并。
在一个示例性实施例中，如图6所示，来自中心控制站210处的电源160的单根供电线168被合并入光缆220，并且被适配成为每一个应答器30供电。每一个应答器30经由例如DC转换器180(图2)来分接(tap off)所需要的功率总量。由于应答器30的优选实施例具有相对较低的功能和功耗，因此，所需要的仅仅是相对较少的电功率电平(例如～1瓦)，由此允许为供电线168使用高规线路(例如20AWG或更高)。在一个将众多应答器30(例如多于12个)用在光缆220中的示例性实施例中，或者如果应答器30的功耗因为其具体设计而明显大于1瓦，那么在供电线168中将会使用较低线规的线路或多条线路。在电缆220内部，沿着供电线168发生的不可避免的电压降通常需要在每一个应答器30处进行大范围的(～30伏)电压调整。在一个示例性实施例中，每一个应答器30处的DC电源转换器180将会执行这种电压调整功能。如果预期的电压降是已知的，那么在一个示例性实施例中，控制器250将会执行电压调整。在一个备选实施例中，在每一个应答器上使用远程电压感测，但是这种方法并不是优选方法，因为它增加了系统的复杂度。
具有多条光缆的集中式系统
图8是根据本发明且基于光纤的集中式无线微微蜂窝系统400的示例性实施例的示意图。系统400与上述系统200相似，但是它包括与中心头端站210光耦合的多条光缆220。中心头端站210包括多个E/O转换器阵列360以及相应数量的O/E转换器阵列362，这些阵列成对排列在转换器阵列单元410中，并且一个转换器阵列单元与一条光缆220光耦合。同样，系统400包括成对排列在复用器单元414中的多个下行链路复用器270和上行链路复用器320，并且一个复用器单元电耦合至一个转换器阵列单元410。在一个示例性实施例中，控制器250电耦合到每一个复用器单元414，并且被适配成控制其中的下行链路和上行链路复用器270和320的操作。在这里，术语“阵列”并不像其在本领域常见的那样局限于集成在单个芯片上的元件，而是可以包括分立、非集成的元件排列。
每一个E/O转换器阵列360都电耦合到相应复用器单元414中的下行链路复用器270。同样，每一个O/E转换器阵列362都电耦合到相应复用器单元414中的上行链路复用器320。每一个服务单元50都电耦合到每一个复用器单元414中的下行链路和上行链路复用单元270和320。各自的下行链路和上行链路光缆378和380则将每一个转换器阵列单元410光耦合至相应光缆220。在一个示例性实施例中，中心头端站210包括连接器端口420，并且光缆220包括被适配成与所述连接器端口相连的连接器422。在一个示例性实施例中，连接器422是MT(“机械传送”)连接器，例如可以从北卡来罗纳州希柯利市的康宁光缆系统有限公司(Corning Cable Systems，Inc.，Hickory，NorthCaolina)得到的
MTP连接器。在一个示例性实施例中，连接器422被适配成收容与端口420相连接的供电线168。
图9是系统400的“自顶向下”视图，它显示了使用多条光缆220形成的扩展微微蜂窝覆盖区域44。在一个示例性实施例中，系统400支持从两个应答器30到数百乃至数千个应答器。所使用的应答器的具体数量根本不受系统400的限制，而是受具体应用的限制。
运转方法
系统400是以与上述系统200相似的方式工作的，但是与应答器30处于单个光缆220中不同，这些应答器是通过使用相应的两个或更多转换器阵列单元410而被分布在两条或更多条光缆上的。来自服务单元50的电信号SD被分发给每一个复用器单元414。其内的下行链路复用器270则根据服务单元寻址的那些应答器而将电信号SD传递给一个、一些或全部转换器阵列单元410。然后，电信号SD将会以如上所述的方式进行处理，并且下行链路光信号SD’将被发送到一个、一些或全部应答器30。由相应微微区40中的客户机设备产生的上行链路光信号SU’将会返回到中心头端站210处的相应转换器单元410。在一个或更多个接收转换器单元410处，光信号SU’将被转换成电信号SU，然后则被发送到一个或更多个相应复用器单元414中的上行链路复用器320。其内的上行链路复用器320被适配成(例如由控制器250编程)将电信号SU引导至需要接收电信号SU的一个或更多个服务单元50。接收服务单元50对信号SU进行处理，如上所述，在一个示例性实施例中，这些处理包括下列各项中的一项或更多项：存储信号信息；对信号执行数字处理或调整；将信号经由网络链路224发送到一个或更多个外部网络223；以及将信号发送到微微蜂窝覆盖区域44中的一个或更多个客户机设备45。
用于建筑物基础结构的集中式系统
图10是建筑物基础结构500的示意性剖面图，它概括性地描述了可以使用本发明的基于光纤的无线微微蜂窝系统的任何类型的建筑物，例如办公楼，学校，医院，大学建筑，机场，仓库等等。建筑物基础结构500包括第一(地面)层楼501，第二层楼502以及第三层楼503。第一层楼501是由地板510和天花板512限定的，第二层楼502是由地板520和天花板522限定的，并且第三层楼503是由地板530和天花板532限定的。在建筑物基础结构500中引入了示例性的基于光纤的集中式无线微微蜂窝系统400，以提供覆盖了楼层501、502和503的微微蜂窝覆盖区域44。
在一个示例性实施例中，系统400包括具有多个不同区段的主干电缆540，这些区段有助于在建筑物基础结构500中放置众多应答器30。图11是主干电缆540的示例性实施例的示意图。电缆540包括承载来自中心头端站210的所有上行链路和下行链路光缆378和380(图8)的提升(riser)段542。电缆线路540包括一个或更多个多电缆(MC)连接器550，这些连接器被适配成将选定的下行链路和上行链路光缆378和380以及供电线168连接至多条光缆220。在一个示例性实施例中，MC连接器550包括单独的光缆端口420，光缆220则包括匹配连接器422。在一个示例性实施例中，提升段542包括总共72条下行链路和72条上行链路光纤136D和136U，同时12条光缆220中的每一条都承载六条下行链路和六条上行链路光纤。
主干电缆540能使在建筑物基础结构500中分布多条光缆220(例如固定于天花板512，522和532)，以便为第一、第二和第三层楼501、502和503提供扩展微微蜂窝覆盖区域44。MC连接器550的示例性类型是用于在光通信系统中连接输入和输出光缆的“接线板”。
在多区段电缆线路540的示例性实施例中，来自电源160的供电线168从中心头端站210经由提升段542延伸，并且在MC连接器550处分支进入光缆220。在备选的示例性实施例中，如虚线框电源160和虚线供电线168所指，电力是在每一个MC连接器550处单独供应的。
在一个示例性实施例中，中心头端站210和电源160位于建筑物基础结构500内部(例如位于壁橱或控制室中)，而在另一个示例性实施例中，它是位于建筑物外部的远端位置的。
本发明的一个示例性实施例包括为不同的楼层调整或设计微微蜂窝覆盖区域44，以便适应具体的需要。图12是建筑物基础结构500中的第二层楼502的示意性“自顶向下”视图，它显示了从MC连接器550分支伸出并且在天花板522上延伸的三条光缆220。与应答器30(在图12中并未显示)相关联的微微区40形成了一个扩展微微蜂窝覆盖区域44，与第一和第三层楼501和503(图10)相比，该区域以较少的更大微微区覆盖了第二层楼502。当不同楼层具有不同无线需要的时候，这种不同的微微蜂窝覆盖区域44是合乎需要的。例如，如果第三层楼503充当了那些需要借助RFID标签290(图4)编目和追踪的项目的库房，那么它有可能需要相对密集的微微区覆盖，其中在本发明中，所述RFID标签可以被视为是简单的客户机设备45。同样，第二层楼52有可能是需要更大和更少微微区来提供蜂窝电话服务和WLAN覆盖的办公场地。
具有分集应答器的RoF光缆系统
图13是示例性光缆系统的自顶向下视图，它包括作为基于光纤的无线微微蜂窝系统例如系统400的一部分的多条光缆220，其中这些光缆排列在地板520与天花板522(图10)之间，以便在房间502中提供微微蜂窝覆盖。在图13的示例中，天花板522是具有框架602的吊顶，其中所述框架具有支撑天花板瓷砖608的导电(例如金属)横梁606。图14是图13所示的光缆系统的侧视图，它图示的是在房间502中由每一个应答器30形成微微区40，以便在房间内部形成微微蜂窝覆盖区域44。图13和14例示了一种理想状况，其中所有应答器30全都未受到阻碍，由此所有相应的微微区40都是正确形成的。
图15和16分别是与图13和14相类似的图示，并且它们图示的是这样一种情况，其中一些应答器30受到了天花板框架602的横梁606的阻碍。其他相似类型的障碍同样有可能发生，例如来自电缆线路，电气出线口，以及其他那些通常会在吊顶上方出现的导电结构(未示出)。当出现这种阻碍时，它有可能会对来自应答器天线系统40的辐射图案(pattern)产生不利影响，而这转而会对微微区40的形成产生不利影响。如图16所示，这种降级有可能会非常严重，以至于在与处于正确形成的微微区40中的客户机设备45的通信中致使一个或更多个受阻碍应答器30失效。
本发明的一个方面使用了应答器分集来缓解在基于光纤的无线微微蜂窝系统中的上述性能降级问题，这些问题可能是在部署一条或更多条RoF光缆的过程中或是此后出现。在下文中将会描述本发明中使用应答器分集的若干示例性实施例。
在以下描述中，为了方便起见将应答器30称为应答器30A和30B，并且将光缆220称为光缆220A或220B，以便反应如何对应答器分组。由此，包含应答器30A的光缆220被标引为220A，并且包含应答器30B的光缆被标引为220B。同时包含应答器30A和30B的光缆被标引为220AB。依照具体的示例性实施例，应答器30A和30B可以具有相同或不同的属性(例如天线极化)。
具有结合了空间分集的单根光缆的光缆系统
图17是与图13和15相似的特写平面图，它图示的是包含了一条或更多条光缆220AB的光缆系统的示例性实施例，其中每一条光缆220AB都具有应答器30A和30B。在每一条光缆220AB中，应答器分集是通过在空间上沿着每条光缆的长度方向排列两个应答器30A和30B来实现的。应答器30A和30B彼此排列的足够接近，以便形成应答器组600，并且在本示例性实施例中将其称为“应答器对”。在被寻址时，应答器30A和30B分别形成了基本处于相同位置的微微区40A和40B。在一个示例性实施例中，应答器30A充当主应答器，应答器30B则充当备份应答器并且由此保持不被寻址。如果应答器30A无法创建可接受的微微区40A，那么中心头端站210(图8)将会寻址备份应答器30B，以便形成微微区40B。在另一个示例性实施例中，所使用的是提供与一个或更多个客户机设备45(图7)最强链路的应答器。
图18与图14和图16相似，它显示的是在应答器30A受到天花板框架横梁606阻碍时，如何通过寻址应答器30B而在最左边的应答器对600中形成微微区40B。
图19是图8中的无线微微蜂窝系统400的简化示意图，它图示的是通过修改中心头端站210来包含与转换器阵列单元410电耦合的分集合并器620。应答器30A和30B经由各自的光纤通信链路36A和36B(图1)而与中心头端站210处的各自转换器阵列单元410光耦合。在一个示例性实施例中，处于中心头端站210处的分集合并器620比较来自每一个应答器组600中的每一个应答器30A和30B的信号强度。然后，该中心头端站210为每一个应答器组600寻址该组中具有最强信号强度的应答器。该过程是由中心头端站210通过为指定应答器组600中的指定“最优”应答器选择恰当的下行链路光学路径(例如光纤通信链路36A或36B中的下行链路光纤136D)来完成的。
具有提供空间分集的光缆对的光缆系统
图20是与图17相似的示意图，它图示的是根据本发明的光缆系统的另一个示例性实施例，在该实施例中，应答器分集是用光缆220A和220B的配对来实现的。与在单个光缆中包含应答器对600不同，在这里使用了两条光缆220A和220B，它们分别以可操作的方式支持构成每一个配对600的应答器30A和30B。光缆220A和220B是邻近排列的，使得当以与图17的实施例相似的方式来提供空间应答器分集时，应答器30A和30B的应答器对600可以形成基本处于相同位置的相应微微区40A和40B。
在一个示例性实施例中，双光缆排列将被扩展，以便包含两条以上的光缆220A和220B。对可用光缆数量而言，其主要限制是保持构成应答器组600的应答器彼此足够接近的能力，以使每一个应答器形成的微微区基本处于相同位置。
具有极化分集的光缆系统
图21是与图20相似的示意图，它图示了本发明的光缆系统的两个不同的示例性实施例，其中该系统使用了单根光缆220AB或光缆220A和220B的配对来提供极化分集。在一个示例性实施例中，所使用的是近似处于相同位置的光缆220A和220B的配对650，其中光缆220A中的应答器30A具有一个如应答器内部箭头所指的天线极化，例如水平极化，而光缆220B中的应答器30B具有正交的天线极化，例如垂直极化。光缆220A和220B被排列为形成应答器组600，其中该应答器组是应答器30A和30B的配对的形式。在一个示例性实施例中，每一个应答器30A和30B的天线系统100(图3和图4)都包括集成的平面天线系统100(未示出)，以便获取不同的极化。中心头端站210处的分集合并器620确定来自应答器上的正交极化接收天线的最佳(例如最强)信号，以使中心头端站能够寻址最强应答器。
在一些情况下，用单独光缆支持不同应答器以及通过排列光缆来形成应答器对的处理被证实可能是不方便的。因此，图21还示出相关的示例性实施例，其中使用了包含位置接近且具有不同极化的应答器30A和30B的单根光缆220AB来形成应答器对600。
图22是与图21相似的示意图，它图示的是本发明的光缆系统的一个示例性实施例，在该实施例中，光缆220A和220B的配对650具有应答器30A和30B，这些应答器具有相同的天线极化(图示为水平极化)，但是这些应答器被排列在应答器配对600中以提供空间分集。此外，在图22中还显示了一个相关的示例性实施例，其中单根光缆220AB包括由具有相同天线极化的应答器30A和30B构成的应答器对600。在光纤220AB中，应答器30A和30B的排列实现的是与光缆210A和210B的配对650相同的分集效果。
在一个示例性实施例中，为了确保空间分集，每一个应答器组600(或更确切地说是应答器的天线系统100)中的应答器所具有的应答器中心到中心的间距TS是处于所用频率f的大约1个波长(λ)到大约9λ的范围。在示例性实施例中，频率f处于2.4GHz波段或5.2GHz波段。在一个示例性实施例中，所使用的是两个频率f1和f2(例如在2.4GHz和5.2GHz波段两者中的频率)。
图23与图22相似，它图示的是使用了光缆220AB的一个或更多个配对650的示例性实施例。每一条光缆220AB都包括具有正交天线极化的应答器30A和30B。在一条光缆中，应答器是按照32A-32B的顺序成对排列的，而其在另一光缆中，应答器对是按照32B-32A的顺序排列的。其结果是每一个光缆对650提供了具有四个应答器的应答器组600，其中该应答器组同时提供了极化和空间应答器分集。处于中心头端站210处的分集合并器620对每一个组600中的每一个应答器的性能进行比较，以使中心头端站可以寻址具有最强信号强度的应答器。在一个示例性实施例中，图22的应答器组600与客户机设备45(图7)上的分集天线结合使用，以便提供多输入/多输出(MIMO)配置，从而将系统400的性能提升至最大。这种排列可以用于以相同的天线功率电平来实现提升的比特率。
优点和应用
支持多服务
本发明的系统对服务单元50提供的RF服务类型而言是透明的。在示例性实施例中，该系统提供了得到支持的频段或更多个波段。可以在该频段内部以及在所设计的功率和动态范围以内工作的任何服务都是可以提供的。在相同或不同的频段中可以支持多种服务。本发明的系统的一个示例性实施例不但支持IMS和UNII波段，而且这些波段的子集或附加频段同样是可以使用的。在一个示例性实施例中，其中对许可波段(licensed band)提供了支持，以便实施蜂窝信号分发。
在一个示例性实施例中，在设置和运行了第一服务以后，在系统中还可以添加一个或更多个服务(例如借助于添加新的服务单元50)。
分布式天线系统(DAS)
本发明的系统可以充当在一些或所有微微区中传送相同信号的分布式天线系统(DAS)。这是通过在下行链路和上行链路复用器上划分(和放大)RF信号并且将同一信息传送给不同应答器来完成的。在一个示例性实施例中，这个特征仅仅被应用于一些服务。例如，来自一个服务单元(或服务供应商)的WLAN高速数据传输被提供给每一个微微区，并且将会确保单个数据流具有高吞吐率，而蜂窝DAS系统则是在同一时间通过重复蜂窝服务单元(或服务供应商)提供的蜂窝信号来实现的。在一个示例性实施例中，蜂窝DAS是在不同频段中实施的，并且是在独立于WLAN服务信号分发的情况下运行的。
在另一个示例性实施例中，WLAN服务在一开始被分发到作为DAS的若干个微微区，且当数据速率吞吐量需求提升时(例如因为越多越多的用户更多地使用网络)，这时将会重新配置中心头端站210，例如借助控制器250的编程或是添加硬件来执行重新配置，以便为单独的微微区提供服务。在这里是不需要修改应答器或光缆线路硬件的。在中心头端站上将会配置所有的频率分配和功率设置。此外，在不修改分布式硬件的情况下，在系统中运行服务升级(例如802.11标准的进一步发展)，其中所有必要的修改都是在中心头端站上进行的。在任何时间，在系统中可以添加或移除不同的无线服务供应商。
微微区大小
在本发明中，微微区大小主要受应答器30的RF传播特性的限制。所使用的具体微微区的大小是由具体应用决定的。在一个示例性实施例中，每一个微微区的大小都会覆盖选定类型的区域，例如小型会议室或是办公场所中的隔间群集。举例来说，这种微微区覆盖为WLAN应用确保了高吞吐率。应该指出的是，所预期的微微区大小可以用于确定光缆中的应答器之间的间隔。在一些实例中，当可以使用的频段数量有限时，那么直径小于大约6米的微微区有可能会因为同信道干扰问题而呈现不足。
在一个示例性实施例中，与寻址每一个应答器30不同，该系统将会寻址选定应答器30(例如每隔一个应答器)，并且提高电信号SD的功率，以便创建较大的微微区40，从而获取大小基本相同的微微蜂窝覆盖区域44。
冗余度和多径补偿
通过使用应答器分集，可以提供系统冗余度，由此，如果一个应答器发生故障，那么应答器组中的另一个应答器可以形成基本处于相同位置的微微区，以便提供持续的服务。此外，它还允许保持最大信号强度，由此，如果一个应答器在其信号强度减小的地点受阻，那么可以寻址应答器组中的另一个应答器，以便为基本处于相同位置的微微区提供充足的信号强度。同样，因为无线信号多径特性而导致的信号强度变化是通过选择每一个应答器组中具有最强信号强度的应答器用于保持最优微微区覆盖来解决的。
具有空间和/或极化分集的光缆系统的优点
如上所述，根据本发明的基于光纤的RoF无线微微蜂窝系统为每一个微微区都使用了两个或更多应答器，此外，该系统还方便了安装，增强了性能，并且与未来的无线标准相兼容，其中所述未来的无线标准可以是IEEE802.11n，并且在该标准中规划了MIMO天线技术来增强性能。每一个微微区的多个应答器提供了发射机和接收机分集，由此可以实现增强的性能，以及与未来的IEEE802.11n无线标准相兼容。
对本领域技术人员来说，很明显，在不脱离本发明的实质和范围的情况下，针对本发明的各种修改和变更都是可行的。由此，如果这些针对本发明的修改和变更落入附加权利要求及其等价物的范围以内，那么本发明将会覆盖这些修改和变更。
Claims (20)
1.一种具有应答器分集的光纤无线通信(RoF)光缆系统，其用于RoF无线微微蜂窝系统，该RoF光缆系统包括：
至少一条光缆；
由至少一条光缆以光学方式支持的两个或更多应答器，其中所述两个或更多应答器被排列为形成一个或更多个组，并且该组是由两个或更多位置接近的应答器组成，其中处于指定应答器组中的应答器被适配成彼此位置足够接近以给所述指定应答器组形成对应的两个或更多个位置相同的微微区，使得如果指定应答器组中的应答器中的一个不能向与所述指定应答器组的微微区对应的区域提供服务时，所述应答器组中的另一应答器被适配成向与所述指定应答器组的微微区对应的所述区域继续提供服务；
与每一个应答器光耦合的分集合并器，该分集合并器被适配成确定来自每一个应答器组中的每一个应答器的各自信号强度，以确保使用指定应答器组中具有最强信号强度的应答器来为指定应答器组形成微微区。
2.根据权利要求1的RoF光缆系统，包括一对或更多对光缆，其中每一个光缆对包括：
i)以光学方式支持一个或更多个应答器的第一光缆；
ii)以光学方式支持一个或更多个应答器的第二光缆；和
其中每一个光缆对中的第一和第二光缆相对于彼此排列，以使第一和第二光缆中的所述一个或更多个应答器形成一个或更多个所述应答器组。
3.根据权利要求2的RoF光缆系统，其中在每一个光缆对中，第一光缆中的一个或更多个应答器和第二光缆中的一个或更多个应答器具有正交的天线极化。
4.根据权利要求3的RoF光缆系统，其中每一个应答器组中的应答器具有足够间距，以提供空间分集。
5.根据权利要求2的RoF光缆系统，其中每一个应答器组包括一对具有正交天线极化的应答器。
6.根据权利要求1的RoF光缆系统，包括一条或更多条光缆，其中每一个光缆对都包括一个或更多个应答器组，并且所述应答器组具有两个或更多应答器。
7.根据权利要求6的RoF光缆系统，其中每一个应答器组都由一对具有正交天线极化的应答器组成。
8.根据权利要求7的RoF光缆系统，其中每一个应答器组中的应答器具有足够间距，以提供空间分集。
9.根据权利要求1的RoF光缆系统，其中每一个应答器都具有发射和接收波长λ的天线系统，所述波长λ对应于工作频率f，并且其中用于每一个应答器组中的应答器的天线系统彼此在空间上间隔的距离大于1λ但是小于9λ。
10.一种RoF微微蜂窝无线系统，包括：
根据权利要求1的RoF光缆系统；
可操作地耦合到光纤系统的中心头端站，并且该头端站可操作地耦合到或包含分集合并器，其中该中心头端站被适配成向每一个应答器组中的应答器发送下行链路信号；以及
其中所述中心头端站根据分集合并器提供的应答器信号强度来向每一个应答器组中的选定应答器发送下行链路信号。
11.根据权利要求10的RoF微微蜂窝无线系统，其中每一个应答器都包括一个或更多个微带天线。
12.根据权利要求11的RoF微微蜂窝无线系统，其中所述微带天线工作在2.4GHz的频段和/或5.2GHz的频段。
13.一种光纤无线通信(RoF)无线微微蜂窝系统，包括：
一条或更多条RoF光缆，其被适配成可操作地来单独或共同支持一个或更多个应答器组，每一个应答器组都具有两个或更多应答器，其中每一个应答器都被适配成形成一个微微区，该微微区与相应应答器组中的其他应答器形成的微微区处于相同的位置，使得如果指定应答器组中的应答器中的一个不能向与所述指定应答器组的微微区对应的区域提供服务时，所述应答器组中的另一应答器被适配成向与所述指定应答器组的微微区对应的所述区域继续提供服务；
与所述一条或更多条光缆光耦合的中心头端站，该中心头端站被适配成向每一个应答器提供下行链路光信号，并且接收来自每一个应答器的上行链路光信号；
可操作地耦合到中心头端站或是包含在所述头端站中的分集合并器，该分集合并器被适配成接收来自每一个应答器的上行链路信号，以确定来自每一个应答器组中的每一个应答器的相对的上行链路信号强度，其中包括最强的上行链路信号强度；以及
其中所述中心头端站将下行链路光信号提供给每一个应答器组中具有最强上行链路信号强度的应答器。
14.根据权利要求13的RoF无线微微蜂窝系统，其中每一个应答器组都包括至少两个具有正交或平行的天线极化的应答器。
15.根据权利要求13的RoF无线微微蜂窝系统，其中构成指定应答器组的应答器位于相同的光缆中。
16.根据权利要求13的RoF无线微微蜂窝系统，其中构成指定应答器组的应答器位于相邻的光缆中。
17.一种在无线微微蜂窝系统中提供应答器分集的方法，包括：
在一条或更多条光纤无线通信光缆中以光学方式来支持一个或更多个应答器组，每一个应答器组都具有两个或更多应答器，其中排列每一个应答器组中的应答器成彼此位置足够接近，以给指定应答器组形成位置相同的微微区，使得如果指定应答器组中的应答器中的一个不能向与所述指定应答器组的微微区对应的区域提供服务时，所述应答器组中的另一应答器被适配成向与所述指定应答器组的微微区对应的所述区域继续提供服务；
确定指定应答器组中的应答器是否具有强于该组中的其他应答器的信号强度；以及
寻址具有较大信号强度的应答器。
18.根据权利要求17的方法，包括：使用具有第一和第二正交天线极化的应答器来形成每一个应答器组。
19.根据权利要求17的方法，包括：使用位于不同光缆的应答器来形成每一个应答器组。
20.根据权利要求17的方法，包括：使用位于同一光缆的应答器来形成每一个应答器组。
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