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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft drahtlose Kommunikationssysteme und insbesondere
verbesserte zentral angeordnete Anlagen für ein drahtloses Telefonsystem,
das ein vorhandenes breitbandiges Verteilernetz enthält, beispielsweise
ein Kabelfernsehnetz, damit Kommunikationssignale zwischen drahtlosen Telefonen
und den zentral angeordneten Anlagen übertragen werden.
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Hintergrund der Erfindung
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Der
Stand der Technik lehrt den Gebrauch eines vorhandenen breitbandigen
Verteilernetzes zum Übertragen
von Telefoniesignalen zwischen einem vorhandenen Telefonnetz und
entfernten Transceiverorten in definierten Zellen oder Sektoren.
Die entfernten Transceiver, die gelegentlich als Remote Antenna
Drivers (RADs; entfernte Antennentreiber) bezeichnet werden, dienen
zum Herstellen von drahtlosen Telefonkommunikationsverbindungen
mit drahtlosen Telefonen, die in einem Gebiet betrieben werden,
das jeweils von einem RAD abgedeckt wird. Zu derartigen breitbandigen
Verteilernetzen gehören, ohne
Einschränkungen
darauf, Lichtleiterkabel, Koaxialkabel und Hochfrequenzverbindungen.
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Zwischen
dem Telefonnetz und dem breitbandigen Verteilernetz befinden sich
zentral angeordnete Anlagen, die das Telefoniesignal zwischen dem
Telefonnetz und dem Breitbandnetz übertragen. Diese zentral angeordneten
Anlagen umfassen in der Regel zahlreiche Base Transceiver Stations
(BTSs; Basis-Transceiverstationen) und zahlreiche Remote Antenna
Signal Processors (RASPs; entfernte Antennensignalprozessoren).
Jede BTS ist mit dem Telefonnetz und mit den entfernten Antennensignalprozessoren
verbunden. Jeder RASP ist an das Breitbandnetz angeschlossen.
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Im
Normalbetrieb wird ein Audiotelefoniesignal aus dem vorhandenen
Telefonnetz, das an ein drahtloses Telefon gerichtet ist, in eine
BTS eingegeben, in der es zum Gebrauch in einem der bekannten drahtlosen
Telefonsysteme codiert wird, zu denen GSM, CDMA und CT2 gehören. Das
codierte Telefoniesignal dient zum Modulieren eines Hochfrequenz-Trägersignals
auf einer Zwischenfrequenz (ZF), bevor es weiter verarbeitet wird.
Vor der Übertragung
zum einem RASP wird die Frequenz des ZF-Signals für die Übertragung
zu einem RASP auf ein höherfrequentes
Hochfrequenz-Trägersignal (HF)
umgesetzt. Wird das codierte Telefoniesignal, das nun vom HF-Trägersignal übertragen
wird, von dem RASP empfangen, wird seine Frequenz wieder auf ein
ZF-Trägersignal
umgesetzt, und es werden Steuersignale zugefügt. Nach dieser Verarbeitung wird
die Frequenz des codierten Signals und der Steuersignale auf eine
weitere HF-Trägerfrequenz umgesetzt,
die der Übertragung über das
breitbandige Verteilernetz an die entfernten Antennentreiber (RADs)
in den Zellen oder Sektoren dient. Diese Übertragungen über das
Breitbandnetz erfolgen in der Regel auf Lichtleiterkabeln oder Koaxialkabeln.
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In
vergleichbarer Weise werden codierte Telefoniesignale und Steuersignale,
die die entfernten Antennensignalprozessoren über das breitbandige Verteilernetz
von den entfernten Antennentreibern (RADs) empfangen, zuerst in
ein ZF-Trägersignal umgesetzt.
Das ZF-Trägersignal
wird im RASP zuerst einer Signalverarbeitung unterzogen, um die Steuersignale
zu entfernen. Das ZF-Trägersignal wird
anschließend
auf ein HF-Signal
umgesetzt, das an eine BTS übertragen
wird. In jeder BTS wird das HF-Trägersignal, das das Telefoniesignal
trägt,
zuerst in ein ZF-Trägersignal
umgewandelt, bevor das Telefoniesignal entnommen und abhängig von
der Art des Systems in ein analoges oder digitales Signal umgesetzt
wird. Das codierte Telefoniesignal wird daraufhin an das Telefonnetz
gesendet.
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US-A-5,381,459
offenbart zentral angeordnete Anlagen zum Gebrauch in einem drahtlosen
Telefonsystem, in denen ein breitbandiges Verteilernetz dazu verwendet
wird, Telefoniesignale zwischen einem Telefonnetz und drahtlosen
Telefonen mit Hilfe von Trägersignalen
zu übertragen.
Die zentral angeordneten Anlagen umfassen eine Basis-Transceiverstation,
die mit dem Telefonnetz kommuniziert, und einen entfernten Antennensignalprozessor,
der mit der Basis-Transceiverstation und dem breitbandigen Verteilernetz
kommuniziert. Das breitbandige Verteilernetz ist so betreibbar,
dass es Trägersignale
vom entfernten Antennensignalprozessor zu einem entfernten Antennentreiber überträgt, und
der entfernte Antennentreiber kann HF-Signale an ein drahtloses Telefon übertragen.
US-A-5,381,459 weist einen Aufwärts-Konverter
auf, der das ZF-Signal vor der Übertragung
zum RASP auf ein HF-Signal umsetzt. Der RASP muss daher das HF-Signal zurück auf ein ZF-Signal
umsetzen, damit er es weiter verarbeiten kann.
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In
WO 96 23370 A werden ZF-Signale von einer Basisstation an einen
Repeater übertragen
und anschließend
im Repeater in HF-Signale umgesetzt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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In
den oben beschriebenen herkömmlichen Systemen
werden zahlreiche Frequenzumsetzungen des Trägersignals verwendet, wenn
dieses den entfernten Antennensignalprozessor (RASP) und die Basis-Transceiverstation
(BTS) durchläuft.
Damit besteht bei der gegenwärtigen
drahtlosen Telefonie ein Bedarf an vereinfachten zentralen Anlagen,
beispielsweise entfernten Antennensignalprozessoren und Basis-Transceiverstationen,
die die Telefoniesignale verarbeiten und zwischen einem vorhandenen Telefonnetz
und drahtlosen Telefonen übertragen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird eine zentral angeordnete Anlage
zum Gebrauch in einem drahtlosen Telefonsystem bereitgestellt, in dem
ein breitbandiges Verteilernetz zum Befördern von Telefoniesignalen
zwischen einem Telefonnetz und drahtlosen Telefonen mit Hilfe von
Trägersignalen
verwendet wird, wobei die zentral angeordneten Anlagen umfassen:
eine
Basis-Transceiverstation, die mit dem Telefonnetz kommuniziert,
und
einen entfernten Antennensignalprozessor, der mit der Basis-Transceiverstation
und dem breitbandigen Verteilernetz kommuniziert, wobei das breitbandige Verteilernetz
so betreibbar ist, dass es Trägersignale vom
entfernten Antennensignalprozessor zu einem entfernten Antennentreiber übertragen
kann, und der entfernte Antennentreiber so betreibbar ist, dass
er HF-Signale an ein drahtloses Telefon überträgt, wobei
die Basis-Transceiverstation
so betreibbar ist, dass sie Telefoniesignale aus dem Telefonnetz
empfängt und
die Telefoniesignale in ein erstes codiertes Telefoniesignal codiert,
das dem Modulieren eines Trägersignals
mit einer ersten Frequenz dient, damit ein erstes ZF-Trägersignal
erzeugt wird, und dass sie das erste ZF-Trägersignal an den entfernten
Antennensignalprozessor überträgt; und
der
entfernte Antennensignalprozessor so betreibbar ist, dass er das
erste ZF-Trägersignal
von der Basis-Transceiverstation empfängt und es verarbeitet, bevor
die Frequenz des ersten ZF-Trägersignals
auf eine zweite Frequenz umgesetzt wird, damit ein erstes HF-Trägersignal
erzeugt wird, das über
das breitbandige Verteilernetz an den entfernten Antennentreiber übertragen
wird; und
Telefoniesignale aus dem drahtlosen Telefon codiert werden,
damit sie zum Modulieren eines Trägersignals mit einer dritten
Frequenz verwendet werden, und ein zweites HF-Trägersignal erzeugt wird, das durch
den entfernten Antennentreiber über
das breitbandige Verteilernetz an den entfernten Antennensignalprozessor übertragen
wird, wobei der entfernte Antennensignalprozessor so betreibbar
ist, dass er das zweite HF-Trägersignal
verarbeitet und anschließend
die Frequenz des zweiten HF-Trägersignals auf eine
vierte Frequenz umsetzt, damit ein zweites ZF-Trägersignal erzeugt wird, das
an die Basis-Transceiverstation übertragen
wird, und die Basis-Transceiverstation so betreibbar ist, dass sie
das zweite ZF-Trägersignal
demoduliert, damit sie das codierte Telefoniesignal von dem drahtlosen
Telefon gewinnt, und die Basis-Transceiverstation zudem so betreibbar
ist, dass sie das letztgenannte codierte Telefoniesignal decodiert,
damit sie die Telefoniesignale von den drahtlosen Telefonen gewinnt,
die an das Telefonnetz gesendet werden.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Übertragen
von Telefoniesignalen zwischen einem Telefonnetz und einem drahtlosen
Telefon bereitgestellt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
Codieren
eines Telefonsignals, das aus dem Telefonnetz an einer Basis-Transceiverstation
empfangen wird, die mit dem Telefonnetz kommuniziert, und
Decodieren
eines Telefonsignals von dem drahtlosen Telefon, das über ein
breitbandiges Verteilernetz an der Basis-Transceiverstation empfangen
wird,
Modulieren eines Trägersignals,
das eine erste Frequenz hat, mit einem Telefoniesignal, das von
dem Telefonnetz in der Basis-Transceiverstation empfangen wird,
damit ein erstes ZF-Trägersignal
erzeugt wird;
Übertragen
des ersten ZF-Trägersignals
von der Basis-Transceiverstation an einen entfernten Antennensignalprozessor;
Multiplexen
des ersten ZF-Trägersignals
mit anderen Signalen, die aus dem Telefonnetz stammen, und zwar
mit Hilfe des entfernten Antennensignalprozessors;
Umsetzen
der Frequenz des ersten ZF-Trägersignals auf
eine zweite Frequenz, damit ein erstes HF-Trägersignal erzeugt wird, und
zwar mit Hilfe des entfernten Antennensignalprozessors; und
Übertragen
des ersten HF-Trägersignals über das breitbandige
Verteilernetz vom entfernten Antennensignalprozessor an einen entfernten
Antennentreiber, wobei der entfernte Antennentreiber so betreibbar
ist, dass er HF-Signale an die drahtlosen Telefone überträgt;
Ausführen einer
Signalverarbeitung im entfernten Antennensignalprozessor auf einem
zweiten HF-Trägersignal,
das mit einem codierten Telefoniesignal moduliert ist, das von einem
drahtlosen Telefon stammt und über
das breitbandige Verteilernetz vom entfernten Antennentreiber empfangen
wird;
Umsetzen der Frequenz des zweiten HF-Trägersignals
auf eine vierte Frequenz mit dem entfernten Antennensignalprozessor,
damit ein zweites ZF-Trägersignal
erzeugt wird;
Übertragen
des zweiten ZF-Trägersignals
vom entfernten Antennensignalprozessor auf die Basis-Transceiverstation;
und
Demodulieren des zweiten ZF-Trägersignals mit der Basis-Transceiverstation,
damit das codierte Telefoniesignal gewonnen wird.
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Weder
in US-A-5,381,459 noch in WO 96 23370 A wird offenbart oder vorgeschlagen,
ZF-Trägersignale
zwischen einer Basis-Transceiverstation und einem entfernten Antennensignalprozessor
zu übertragen.
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Der
oben beschriebene Bedarf auf dem Gebiet der drahtlosen Telefonie
wird von der Erfindung befriedigt. Die Verbesserung umfasst eine
Vereinfachung der Basis-Transceiverstationen (BTSs) und der entfernten
Antennensignalprozessoren (RASPs). Diese Vereinfachung senkt die
Kosten für
die BTS- und RASP-Anlagen und verringert ihre Komplexität, wodurch
ihre Zuverlässigkeit
wächst.
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Die
Vereinfachung besteht darin, dass die Anzahl der Frequenzumsetzungsschritte
geringer wird, die in den BTS- und RASP-Anlagen erfolgen. Im Einzelnen
bedeutet dies, dass für
Telefoniesignale, die aus dem Telefonnetz stammen und für ein drahtloses
Telefon bestimmt sind, das ZF-Trägersignal
in jeder BTS nicht auf ein HF-Trägersignal
umgesetzt wird, bevor es an einen RASP übertragen wird. Zusätzlich wird
das ZF-Trägersignal
in jedem RASP nicht auf ein HF-Trägersignal umgesetzt, bevor
es an eine BTS übertragen
wird. Statt dessen ist die Frequenz des ZF-Trägersignals in den entfernten
Antennensignalprozessoren und den Basis-Transceiverstationen gleich,
und die ZF-Trägersignale
werden zwischen den Basis-Transceiverstationen und den entfernten
Antennensignalprozessoren übertragen. Dies
führt zu
beträchtlichen
Einsparungen bei der Komplexität
und den Kosten der entfernten Antennensignalprozessoren und Basis-Transceiverstationen.
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Da
jede herkömmliche
BTS und jeder herkömmliche
RASP eine Anzahl Telefoniesignalkanäle aufweist, in denen jeweils
die beschriebenen HF/ZF-Umsetzungen erfolgen, werden in diesen Anlagen
zahlreiche Frequenzumsetzstufen eingespart. Alle ZF/HF- und alle
HF/ZF-Frequenzumsetzstufen an der RASP-BTS-Schnittstelle werden
beseitigt.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Man
versteht die Erfindung anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung zusammen
mit den Zeichnungen besser.
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Es
zeigt:
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1 ein
Blockdiagramm eines üblichen drahtlosen
Telefoniesystems, in das ein beispielhaftes breitbandiges Verteilernetz
integriert ist;
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2 ein
Blockdiagramm des Abschnitts für die
Rückwärtsrichtung
eines herkömmlichen
entfernten Antennensignalprozessors (RASP), der mit einem drahtlosen
Telefoniesystem zum Übertragen von
Telefoniesignalen zu Basis-Transceiverstationen (BTSs) verwendet
wird;
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3 ein
Blockdiagramm des Abschnitts für die
Vorwärtsrichtung
eines herkömmlichen
entfernten Antennensignalprozessors (RASP), der mit einem drahtlosen
Telefoniesystem zum Übertragen von
Telefoniesignalen zu entfernten Antennentreibern (RADs) verwendet
wird;
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4 ein
Blockdiagramm des Abschnitts für die
Rückwärtsrichtung
eines entfernten Antennensignalprozessors (RASP), der die Lehren
der Erfindung enthält;
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5 ein
Blockdiagramm des Abschnitts für die
Vorwärtsrichtung
eines entfernten Antennensignalprozessors (RASP), der die Lehren
der Erfindung enthält;
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6 ein
Blockdiagramm einer herkömmlichen
Basis-Transceiverstation (BTS), die mit einem drahtlosen Telefonsystem
dazu verwendet wird, Telefoniesignale zwischen entfernten Antennensignalprozessoren
und Basis-Transceiverstationen zu übertragen; und
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7 ein
Blockdiagramm einer Basis-Transceiverstation (BTS), die die Lehren
der Erfindung enthält.
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Ausführliche Beschreibung
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In
den Zeichnungen und in der folgenden ausführlichen Beschreibung sind
alle Schaltelemente mit dreistelligen Bezugszeichen bezeichnet.
Die erste Ziffer eines jeden Bezugszeichens gibt an, in welcher
Abbildung der Zeichnungen ein Element dargestellt ist. Die zweite
und die dritte Ziffer eines jeden Bezugszeichens bezeichnen bestimmte
Schaltelemente. Tritt das gleiche Schaltelement in mehr als einer
Abbildung der Zeichnungen auf, so bleiben die zweite und die dritte
Ziffer des Bezugszeichens für das
Schaltelement gleich, und es ändert
sich nur die erste Ziffer des Bezugszeichens, damit die Abbildungsnummer
der Zeichnungen angegeben wird, in der sich das Schaltelement befindet.
Der Signaldetektor 225 in 2 und der
in 4 mit 425 bezeichnete Signaldetektor
sind also der gleiche Signaldetektor. Der Begriff "Rückwärtsrichtung" bezieht sich auf sämtliche Signale, die sich vom
breitbandigen Verteilernetz 114 zum Telefonsystem 115 bewegen. Der
Begriff "Vorwärtsrichtung" bezieht sich auf
sämtliche
Signale, die sich vom Telefonsystem 115 zum breitbandigen
Verteilernetz 114 und schließlich zu einem drahtlosen Telefon
bewegen. In der Kabelfernsehindustrie wird die "Vorwärtsrichtung" als "stromabwärts" bezeichnet. Die "Rückwärtsrichtung" wird als "stromaufwärts" bezeichnet. Dies sei erwähnt, weil
das hier beschriebene drahtlose Telefonsystem mit einem Kabelfernseh-Verteilernetz
verwendet werden kann. Der Begriff "Telefoniesignale" umfasst so wie er hier verwendet wird,
Sprache, Daten, Faksimile und jede beliebige andere Art von Signalen,
die derzeit oder zukünftig über ein
Telefonnetz gesendet werden. Die Zeichnungen 2 bis 5 zeigen herkömmliche
und neue Versionen des entfernten Antennensignalprozessors 117 (RASP),
der in 1 dargestellt ist. Die Zeichnungen 6 und 7 zeigen
herkömmliche
und neue Versionen der Basis-Transceiverstation 116 (BTS)
in 1. Innerhalb der ausführlichen Beschreibung wird
beim Beschreiben von 2 bis 7 häufig auf
den RASP 117 und die BTS 116 zurückgegriffen,
um den Leser daran zu erinnern, von welchen Schaltungen diese Abbildungen
Teile darstellen, obgleich die Bezugszeichen 116 und 117 in
diesen Abbildungen gar nicht auftreten.
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Wie
oben im Abschnitt "Beschreibung
der Zeichnungen" erwähnt zeigen 2 und 3 jeweils
die Abschnitte für
die Rückwärtsrichtung
bzw. die Vorwärtsrichtung
eines herkömmlichen
entfernten Antennensignalprozessors 117 (RASP). 4 und 5 zeigen
jeweils die Abschnitte für
die Rückwärtsrichtung
bzw. die Vorwärtsrichtung
eines entfernten Antennensignalprozessors 117 (RASP), in dem
die Lehren der Erfindung angewendet werden. 6 zeigt
die Abschnitte für
die Rückwärtsrichtung bzw.
die Vorwärtsrichtung
einer herkömmlichen
Basis-Transceiverstation 116 (BTS). 7 zeigt
die Abschnitte für
die Rückwärtsrichtung
bzw. die Vorwärtsrichtung
einer Basis-Transceiverstation 116 (BTS), in der die Lehren
der Erfindung angewendet werden. 2 bis 7 erläutern die
folgenden Zusammenhänge.
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In
der Rückwärtsrichtung
des hier beschriebenen herkömmlichen
drahtlosen Telefonsystems werden Telefoniesignale und Steuersignale
von einem drahtlosen Telefon 119 und einem entfernten Antennentreiber 118 über das
breitbandige Verteilernetz 114 empfangen und in die herkömmliche RASP-Schaltung 117 für die Rückwärtsrichtung
eingegeben, siehe 2. Nach einer Signalverarbeitung,
die die Telefoniesignale von den Steuersignalen trennt, werden die
Telefoniesignale vom herkömmlichen
RASP 117 in 2 zur herkömmlichen BTS-Schaltung 116 für die Rückwärtsrichtung übertragen,
die im oberen Teil von 6 dargestellt ist. Nach einer
Signalverarbeitung in der BTS 116 zum Decodieren der Telefoniesignale
werden die analogen oder digitalen Te lefoniesignale an das Telefonsystem 115 gesendet.
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In
der Vorwärtsrichtung
des hier beschriebenen drahtlosen Telefonsystems herkömmlicher
Bauart werden Telefoniesignale vom Telefonsystem 115 zur
BTS 116 in 6 gesendet, damit die Telefoniesignale
codiert werden, bevor sie von der herkömmlichen BTS 116 in 6 an
die herkömmliche
Schaltung für
die Vorwärtsrichtung
des RASP 117 in 3 übertragen werden. Nach dem
Zufügen
von Steuersignalen werden die kombinierten Telefoniesignale und
Steuersignale vom herkömmlichen
RASP in 3 über das breitbandige Verteilernetz 114 an
einen entfernten Antennentreiber 118 und schließlich an
ein drahtloses Telefon 119 übertragen.
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In ähnlicher
Weise werden im Abschnitt für die
Rückwärtsrichtung
eines hier beschriebenen drahtlosen Telefonsystems, in dem die Lehren
der Erfindung angewendet werden, Telefoniesignale und Steuersignale,
die von einem drahtlosen Telefon 119 und einem entfernten
Antennentreiber 118 über
das breitbandige Verteilernetz 114 empfangen werden, in die
Schaltung für
die Rückwärtsrichtung
des RASP 117 eingegeben, die in 4 dargestellt
ist. Nach dem Abtrennen der Steuersignale werden die Telefoniesignale
vom RASP 117 in 4 zur Schaltung für die Rückwärtsrichtung
der BTS 116 übertragen,
die im oberen Teil von 7 dargestellt ist. Nach der
Signaldecodierung in der BTS 116 werden die Telefoniesignale
zum Telefonsystem 115 gesendet.
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Im
Abschnitt für
die Vorwärtsrichtung
des hier beschriebenen drahtlosen Telefonsystems, in dem die Lehren
der Erfindung angewendet sind, werden Telefoniesignale vom Telefonsystem 115 zur Schaltung
für die
Vorwärtsrichtung
der BTS im unteren Teil von 7 gesendet.
Dort werden die Signale vorab codiert, bevor sie die BTS 116 zur
herkömmlichen
Schaltung für
die Vorwärtsrichtung
des RASP 117 in 5 überträgt. Nach dem Zufügen von
Steuersignalen werden die Telefoniesignale und Steuersignale vom
RASP 117 in 5 über das breitbandige Verteilernetz 114 an
einen entfernten Antennentreiber 118 und ein drahtloses
Telefon 119 übermittelt.
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In 1 ist
ein vereinfachtes Blockdiagramm eines beispielhaften Breitband-Verteilernetzes 114 dargestellt,
das in Elemente eines drahtlosen Telefonsystems integriert ist.
Das drahtlose Telefonsystem enthält
zahlreiche entfernte Transceiver, die als entfernte Antennentreiber 118a–f (RADs)
bekannt sind. Es sind verschiedenen Arten von Breitband-Verteilernetzen 114 gebräuchlich.
In derartigen Netzen können
Koaxialkabel, Lichtleiterkabel, Mikrowellenverbindungen oder Kombinationen
daraus angewendet wer den. Das hier offenbarte breitbandige Verteilernetz 114 ist
ein herkömmliches
Hybrid-Lichtleiter-Koaxialkabel
(HFC, HFC = Hybrid Fiber Coaxial Cable), an das eine Anzahl entfernte
Antennentreiber 118a–f
angeschlossen sind. Über
das Breitband-Verteilernetz 114 wird in bekannter Weise
elektrische Energie zu Leistungs-Leitungsverstärkern (nicht dargestellt) des
Breitband-Verteilernetzes übertragen. Diese
elektrische Energiequelle oder andere Energiequellen dienen auch
dazu, die entfernten Antennentreiber 118a–f mit Energie
zu versorgen.
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In
das breitbandige Verteilernetz 114 integriert ist ein drahtloses
Telefonsystem, in dem die Erfindung angewendet wird. Ein derartiges
drahtloses Telefonsystem wird im US-Patent 6,480,702 mit dem Titel "Apparatus And Method
For Distributing Wireless Communications Signals To Remote Cellular
Antennas" gelehrt.
Ein weiteres derartiges drahtloses Telefonsystem wird im US-Patent
5,381,459 gelehrt. Das hier offenbarte Telefonsystem enthält Basis-Transceiverstationen 116a und
b (BTS), die mit einem Telefonsystem 115 verbunden sind.
Die Basis-Transceiverstationen 116a und b sind auch mit entfernten
Antennensignalprozessoren 117a–d (RASPs) verbunden, die die
Schnittstelle zum Breitband-Verteilernetz 114 bilden. Telefoniesignale
und Steuersignale, die zwischen dem Telefonsystem 115 und
dem Breitband-Verteilernetz 114 Hin und Her gesendet werden,
durchlaufen die entfernten Antennensignalprozessoren 117a–d und die
entfernten Antennentreiber 118a–f und werden dort verarbeitet.
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Wie
gemäß dem Stand
der Technik bekannt ist, zu dem die zitierte herkömmliche
Patentanmeldung und das veröffentlichte
Patent gehören,
werden ein oder mehrere Frequenzbänder oder Kanäle des breitbandigen
Verteilernetzes 114 für
das Übermitteln von
Telefoniesignalen und Steuersignalen zwischen dem Telefonsystem 115 und
den drahtlosen Telefonen 119 freigehalten. Telefoniesignale,
die aus dem Telefonsystem 115 stammen, durchlaufen die
Basis-Transceiverstationen 116a und b und die entfernten
Antennensignalprozessoren a–d
und werden zusammen mit Steuersignalen im Frequenzmultiplex-Format über das
Breitband-Verteilernetz 114 an einige der zahlreichen entfernten
Antennentreiber 118a–f übertragen,
die ebenfalls mit dem Breitband-Verteilernetz 114 verbunden
sind, und anschließend
zu den drahtlosen Telefonen 119. Telefoniesignale, die
von den drahtlosen Telefonen 119 stammen, werden miteinander
in den entfernten Antennentreibern 118a–f einem Frequenzmultiplex
unterzogen und zusammen mit Steuersignalen über das Breitband-Verteilernetz 114 an
einige der entfernten Antennensignalprozessoren 117a–d, anschließend an
die Basis-Transceiverstationen 116a und b und zuletzt an
das Telefonsystem 115 übertragen.
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In
jeder BTS 116a und b gibt es, wie bei der drahtlosen Telefonie
bekannt, eine Anzahl Transceivermodule (nicht dargestellt), von
denen jedes auf einer einzigen Frequenz arbeitet, und von denen
jedes eine vorbestimmte Höchstzahl
von Telefongesprächen
von drahtlosen Telefonen abwickeln kann. In dem hier beschriebenen
und beanspruchten drahtlosen Telefonsystem muss die Frequenz, die
den entfernten Antennentreibern 118a–f zum Betrieb zugewiesen ist,
der Betriebsfrequenz eines Transceivermoduls einer zugeordneten
BTS 116a oder b entsprechen. Wird ein bestimmter RAD 118 neu
konfiguriert, damit er mit einem anderen Transceivermodul in der
BTS 116a oder b arbeitet, so müssen die Schaltungseinstellungen
innerhalb des bestimmten RAD 118 ebenfalls verändert werden,
damit er mit dem anderen Transceivermodul funktioniert. Auf dem
Gebiet der drahtlosen Telefonie werden die Transceivermodule in
einer BTS 116 auch als Kanalkartenmodule oder Hochfrequenzmodule
bezeichnet.
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In 1 sind
drei Zeilen mit entfernten Antennentreibern 118 dargestellt.
Normalerweise sind eine Anzahl entfernte Antennentreiber 118a–f entlang
eines Breitband-Verteilernetzes 114 verteilt und mit diesem
verbunden, damit man eine überlappende Signalübertragung
und einen überlappenden
Signalempfang für
das gesamte drahtlose Telefonsystem erhält. Einige der entfernten Antennentreiber 118a–f sind
räumlich
nahe an der Grenze zwischen zwei oder mehr Zellen oder Sektoren
angeordnet, und sie können
abhängig
von der eingestellten Betriebsfrequenz dazu verwendet werden, den
drahtlosen Telefonverkehr in einem oder mehreren Sektoren bzw. einer
oder mehreren Zelten abzuwickeln. In 1 sind die
entfernten Antennentreiber 118e und f in der unteren Zeile
räumlich
entlang des Breitband-Verteilernetzes 114 angeordnet und
so konfiguriert, dass sie den drahtlosen Telefonverkehr in einem
ersten Sektor abwickeln. Die entfernten Antennentreiber 118c und
d in der mittleren Zeile in 1 sind so
konfiguriert und angeordnet, dass sie den drahtlosen Telefonverkehr
in einem zweiten benachbarten Sektor abwickeln. Schließlich sind
die entfernten Antennentreiber 118a und b so konfiguriert
und angeordnet, dass sie den drahtlosen Telefonverkehr in einem
dritten benachbarten Sektor abwickeln.
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Jeder
der entfernten Antennentreiber 118a–f besitzt Antennen 120, 121, 122,
die dazu verwendet werden, Signale an die drahtlosen Telefone 119 zu senden
bzw. von dort zu empfangen. Die Antenne 120 dient dazu,
Telefoniesignale an die drahtlosen Telefone 119 zu senden.
Die Antennen 121 und 122 dienen dazu, Telefoniesignale
von den drahtlosen Telefonen 119 zu empfangen. Die Antenne 121 wird
als Hauptantenne be zeichnet, und die Antenne 122 wird als
schwundmindernde Antenne bezeichnet. Die Antennen 121 und 122 haben
räumlich
zueinander Abstand und arbeiten zusammen, damit der Signalschwund
so klein wie möglich
wird und dadurch ein kontinuierlicher Signalempfang von den drahtlosen Telefonen 119 ermöglicht wird.
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2 zeigt
ein Blockdiagramm des Abschnitts für die Rückwärtsrichtung eines herkömmlichen
entfernten Antennensignalprozessors 117 (RASP). Die Schaltung
für die
Rückwärtsrichtung verarbeitet
Telefoniesignale und Steuersignale, die von drahtlosen Telefonen
und entfernten Antennentreibern 118 empfangen und über das
Breitband-Verteilernetz 114 zugeleitet
werden, und sie leitet sie an eine herkömmliche Basis-Transceiverstation 116 in 6 weiter.
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Innerhalb
der herkömmlichen
RASP-Schaltung sind drei parallele Kanalschaltungen 211a, 211b und 211c vorhanden.
Diese drei Schaltungen werden auch als alpha-, beta- und gamma-Kanäle bezeichnet.
Sie arbeiten abgesehen von ihrer Betriebsfrequenz in gleicher Weise
und handhaben Telefoniesignale in verschiedenen Kanälen. Zum
Vereinfachen der Beschreibung der Schaltung für die Rückwärtsrichtung des RASP in 2 wird
nur die alpha-Kanalschaltung 211a ausführlich beschrieben. In einem RASP 117 können mehr
als drei derartige Kanalschaltungen vorhanden sein.
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Telefoniesignale
von einem drahtlosen Telefon 119 und Steuersignale von
einem RAD 118, der die Telefoniesignale führt, werden über das
breitbandige Verteilernetz 114 zum Bandpassfilter 223 an Eingang
des alpha-Kanals 211a befördert. Diese Telefoniesignale
und Steuersignale werden für
die folgende Verarbeitung getrennt. Dies wird in der ausführlichen
Beschreibung im Weiteren erklärt.
Das Filter 223 entfernt außerhalb des Bands liegende
Signale, die im Breitband-Verteilernetz 114 vorhanden sind,
bevor die Telefoniesignale und Steuersignale in den Signalteiler 224 eingegeben
werden. Der Teiler 224 trennt die kombinierten Telefonie-
und Steuersignale und legt sie an den Teiler 226 und den
Signaldetektor 225 an.
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Der
Signaldetektor 225 trennt die Steuersignale vom Telefoniesignal
und leitet sie zur Verarbeitung an einen Mikroprozessor weiter.
Der Mikroprozessor untersucht die Steuersignale und veranlasst, dass
in den entfernten Antennensignalprozessoren 117 und den
entfernten Antennentreibern 118 Schaltungseinstellungen
vorgenommen werden.
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Der
Teiler 224 legt das Telefoniesignal auch an den Teiler 226,
der das Signal, das die kombinierten Signale von der Hauptempfangsantenne 121 und der
schwundmindernden Antenne 122 umfasst, erneut trennt, und
legt die Signale an die Mischer 227a und 227b an.
Wie bereits kurz beschrieben sind das von der Hauptempfangsantenne 121 empfangene Telefoniesignal
und das von der schwundmindernden Antenne 122 empfangene
Telefoniesignal von einem einzigen RAD 118 in der Frequenz
gemultiplext. Die Mischer 227a und 227b dienen
dazu, die beiden Frequenzmultiplex-Telefoniesignale zu trennen.
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Der
Mischer 227a erhält
ein zweites Eingangssignal vom Oszillator OSC1, und der Mischer 227b erhält ein zweites
Eingangssignal vom Oszillator OSC2. Die Frequenz der Oszillatoren
OSC1 und OSC2 ist verschieden. Der Mischvorgang der Mischer 227a und 227b bewirkt,
dass das modulierte Trägersignal,
das jeder Oszillator ausgibt, das gleiche Zwischenfrequenz-Trägersignal
(ZF) hat. Der Mikroprozessor kontrolliert die Frequenz der Oszillatoren
OSC1 und OSC2 und stellt sie gemäß der zugewiesenen
Betriebsfrequenz für
den alpha-Kanal auf dem Breitband-Verteilernetz 114 ein.
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Der Überlagerungsvorgang
der Mischer 227a und 227b erzeugt eine Anzahl
unerwünschter Signale,
die von den Bandpassfiltern 229a bzw. 229b entfernt
werden, und die nur das erwünschte
Telefoniesignal von der Hauptantenne und der schwundmindernden Antenne
eines RAD 118 durchlassen.
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Das
Filter 229a gibt nur das Telefoniesignal der Hauptempfangsantenne
aus. Dieses gelangt in den Mischer 230a und wird dort mit
einem Signal aus dem Oszillator OSC3 gemischt. Der Überlagerungsvorgang
im Mischer 230a dient zum Umsetzen des Zwischenfrequenz-Trägersignals,
das mit dem Telefoniesignal der Hauptempfangsantenne moduliert ist, auf
ein Hochfrequenz-Trägersignal
(HF), das über den
Pfad alpha 1 zur herkömmlichen
Basis-Transceiverstation 116 in 6 übertragen
wird. Der Überlagerungsvorgang
im Mischer 230a erzeugt eine Anzahl unerwünschter
Signale, die von dem Bandpassfilter 231a entfernt werden.
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Das
Filter 229b gibt nur das Telefoniesignal der schwundmindernden
Antenne aus. Dieses gelangt in den Mischer 230b und wird
dort mit einem Signal aus dem Oszillator OSC4 gemischt. Der Überlagerungsvorgang
im Mischer 230b dient zum Umsetzen des ZF-Trägersignals,
das mit dem Telefoniesignal der schwundmindernden Antenne moduliert
ist, auf ein HF-Trägersignal,
das über
den Pfad alpha 2 zur herkömmlichen
Ba sis-Transceiverstation 116 in 6 übertragen
wird. Der Überlagerungsvorgang im
Mischer 230b erzeugt ebenfalls eine Anzahl unerwünschter
Signale, die von dem Bandpassfilter 231b entfernt werden.
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Die
alpha-, beta- und gamma-Kanäle 211a, 211b und 211c arbeiten
abgesehen von der Betriebsfrequenz in der gleichen Weise. Zum Vereinfachen der
Beschreibung der Schaltung des RASP 117 ist nur die Schaltung
des alpha-Kanals 211a ausführlich beschrieben worden.
Die Beschreibung wird für
den beta-Kanal 211b und den gamma-Kanal 211c nicht wiederholt.
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3 zeigt
ein Blockdiagramm des Abschnitts für die Vorwärtsrichtung eines herkömmlichen
entfernten Antennensignalprozessors 117 (RASP). Die Schaltung
für die
Vorwärtsrichtung
verarbeitet von einer Basis-Transceiverstation 116 empfangene
Telefoniesignale, fügt
Steuersignale zu und überträgt die Signale über das
Breitband-Verteilernetz 114 an die entfernten Antennentreiber 118 und die
drahtlosen Telefone 119 in 1. Innerhalb
des herkömmlichen
RASP 117 sind drei parallele Schaltungen für die Vorwärtsrichtung
vorhanden, die auch als alpha-, beta- und gamma-Kanäle 334a, 334b und 334c bezeichnet
werden. Die alpha-, beta- und gamma-Kanäle arbeiten abgesehen von der
Betriebsfrequenz in der gleichen Weise. Daher wird nur die Schaltung
des alpha-Kanals 334a ausführlich beschrieben.
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Das
mit Telefoniesignalen modulierte HF-Trägersignal, das die herkömmlichen
BTS 116 (6) auf dem alpha-Kanal empfängt, wird
in ein Bandpassfilter 332 eingegeben, das alle außerhalb des
Bands liegenden Signale entfernt. Die gefilterten HF-Signale werden
nun zusammen mit einem Signal aus dem Oszillator OSC5 in den Mischer 333 eingegeben,
damit die Frequenz auf eine ZF-Trägerfrequenz umgesetzt wird.
Der Überlagerungsvorgang im
Mischer 333 erzeugt ebenfalls eine Anzahl unerwünschter
Signale, die von dem Bandpassfilter 335 entfernt werden.
Dieses ZF-Trägersignal
wird später in
ein HF-Trägersignal
zurückverwandelt,
bevor es auf bekannte Weise über
das Breitband-Verteilernetz 114 an den entfernten Antennentreiber 118 übermittelt
und an die drahtlosen Telefone 119 übertragen wird.
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Das
gefilterte ZF-Trägersignal,
das mit dem Telefoniesignal moduliert ist, wird zusammen mit einem
Eingangssignal vom Oszillator OSC6 in einen zweiten Mischer 336 eingegeben.
Der Mikroprozessor stellt die Frequenz des Oszillators OSC6 und
die Frequenzen der entsprechenden Oszillatoren in den beta- und
gamma-Kanälen 334b und 334c ein.
Man erhält
dadurch unterschiedliche ZF-Trägersignale
in den alpha-, beta- und gamma-Kanälen.
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Das
vom Mischer 336 ausgegebene ZF-Trägersignal wird zusammen mit
den ZF-Trägersignalen aus
dem beta-Kanal 334b und dem gamma-Kanal 334c in
einen Verknüpfer 338 eingegeben.
Der Verknüpfer 338 kombiniert
die drei ZF-Trägersignale, von
denen jedes eine unterschiedliche Frequenz aufweist, zu einem einzigen
Frequenzmultiplexsignal. Dieses wird in das Bandpassfilter 339 eingegeben,
in dem alle unerwünschten
Frequenzen aus dem Überlagerungsvorgang
im Mischer 336 und den entsprechenden Mischern im beta-
und gamma-Kanal entfernt werden. Durch das Filter 339 gelangen
nur die drei Frequenzmultiplex-ZF-Trägersignale, die jeweils mit
den Telefoniesignalen des alpha-, beta- und gamma-Kanals moduliert
sind, zum Mischer 340.
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Der
Mischer 340 dient zum Umsetzen der Frequenz der aus dem
Filter 339 ausgegebenen ZF-Trägersignale, die nun die Telefoniesignale
aus dem alpha-Kanal 334a, dem beta-Kanal 334b und dem
gamma-Kanal 334c tragen, auf ein HF-Trägersignal, das der Übertragung über das
Breitband-Verteilernetz 114 zu einem RAD 118 dient.
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Das
Ausgangssignal des Mischers 340 enthält zahlreiche unerwünschte Signale,
die das Bandpassfilter 343 entfernt. Das erwünschte HF-Trägersignal
wird in dem Verstärker 344 verstärkt, bevor
es zusammen mit einem zweiten Eingangssignal, das im Folgenden beschrieben
wird, in den Diplexer 345 eingegeben wird.
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Die
Leitung "f" von der BTS 116 führt ein
Referenzsignal. Dieses Referenzsignal dient zum Steuern des Referenzoszillators 346,
damit ein Referenzoszillatorsignal an alle entfernten Antennentreiber 118 übertragen
wird und die Betriebsfrequenz ihrer internen Oszillatoren (nicht
dargestellt) exakt eingestellt wird.
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Der
Diplexer 345 dient dazu, das beschriebene HF-Trägersignal
mit dem Signal des Referenzoszillators 346 für die Übertragung über das
Breitband-Verteilernetz 114 zu den entfernten Antennentreibern 118 zu
verbinden.
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Der
obigen Beschreibung eines herkömmlichen
entfernten Antennensignalprozessors 117 (RASP) kann man
entnehmen, dass die Trägersignale,
die die Telefoniesignale und Steuersignale tragen, auf größere und
kleinere Frequenzen umgesetzt werden, um ein ZF-Trägersignal
innerhalb des RASP 117 zu gewinnen, jedoch ein HF- Trägersignal
außerhalb
des RASP 117. Dieser Ablauf erfolgt in den herkömmlichen
Basis-Transceiverstationen 116 in gleicher Weise. Dies
wird weiteren Verlauf der ausführlichen
Beschreibung erklärt.
Diese zahlreichen Frequenzumsetzschritte führen Rauschen und Signalstörungen ein
und verursachen höhere
Kosten bei einem drahtlosen Telefonsystem.
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4 zeigt
ein Schaltungsblockdiagramm des Abschnitts für die Rückwärtsrichtung eines entfernten
Antennensignalprozessors 117 (RASP), in den die Lehren
der Erfindung aufgenommen sind. Vergleicht man die neue Schaltung
für die
Rückwärtsrichtung
des RASP 117 in 4 mit der herkömmlichen
Schaltung für
die Rückwärtsrichtung
des RASP 117 in 2, so kann man sehen, dass die beiden
Schaltungen einander ähnlich
sind, dass die neue Schaltung für
die Rückwärtsrichtung
in 4 jedoch viel einfacher ist. Die Teile der Schaltungen
für den
alpha-, beta- und gamma-Kanal in 4, zu denen
entsprechende Schaltungen in 2 gehören, arbeiten
in gleicher Weise und für
die gleichen Zwecke wie die entsprechenden Schaltungen. Der Teiler 226 in 2 hat
beispielsweise die gleiche Funktion und den gleichen Zweck wie der
Teiler 426 in 4. Daher wird die Arbeitsweise
der entsprechenden einzelnen Schaltungselemente im alpha-Kanal 411a in 4 hier
nicht beschrieben. Der Leser sei auf die Schaltungsbeschreibung
zu 2 verwiesen.
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Man
kann sehen, dass sich im alpha-Kanal 411a keine Mischer
und Filter befinden, die den Mischern 230a und b und den
Filtern 231a und b in 2 entsprechen.
Diese letztgenannten Mischer und Filter in der herkömmlichen
Schaltung für
die Rückwärtsrichtung
des RASP 117 dienen dazu, die Frequenz des ZF-Trägersignals
für die
Rückwärtsrichtung,
das in der Schaltung für
die Rückwärtsrichtung
des alpha-Kanals 211a verwendet wird, auf ein HF-Trägersignal
umzusetzen, mit dem die Telefoniesignale an die Basis-Transceiverstation 116 in 7 übertragen
werden. Wie erwähnt
wird gemäß den Lehren
der Erfindung das ZF-Trägersignal
dazu verwendet, codierte Telefoniesignale zwischen entfernten Antennensignalprozessoren 117 und
Basis-Transceiverstationen 116 zu übermitteln. Damit benötigt man
im RASP 117 keine Schaltung, die das Zwischenfrequenz-Trägersignal
auf ein HF-Trägersignal umsetzt.
Im alpha-Kanal 411a für
die Rückwärtsrichtung
findet man eine Verringerung der Komplexität um vier Schaltungen, siehe
die Beschreibung unmittelbar oben. Für den alpha-Kanal 411a,
den beta-Kanal 411b und
den gamma-Kanal 411c werden insgesamt zwölf Schaltungen
nur in den Schaltungen für die
Rückwärtsrichtung
nicht mehr benötigt.
Die Kostenersparnis in einem RASP 117 ist offensichtlich, und
die Kosteneinsparungen nehmen zu, wenn man bedenkt, dass zahlreiche
entfernte Antennensignalprozessoren 117 vorhanden sind.
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5 zeigt
ein Blockdiagramm des Abschnitts für die Vorwärtsrichtung eines entfernten
Antennensignalprozessors 117 (RASP), in den die Lehren
der Erfindung aufgenommen sind. Vergleicht man die Schaltung für die Vorwärtsrichtung
des neuen RASP 117 in 5 mit der
herkömmlichen
Schaltung für
die Vorwärtsrichtung
des RASP 117 in 3, so kann man sehen, dass die
beiden Schaltungen vergleichbar sind, dass die neue Schaltung für die Vorwärtsrichtung
in 5 jedoch wesentlich einfacher aufgebaut ist. Die
Schaltungen in den alpha-, beta- und gamma-Kanälen 534a, 534b und 534c in 5,
die zugeordnete Schaltungen in 3 aufweisen,
arbeiten in der gleichen Weise und für die gleichen Zwecke wie die
zugeordneten Schaltungen in 3. Der Verknüpfer 338 in 3 führt beispielsweise
die gleiche Funktion aus und arbeitet für den gleichen Zweck wie der
Verknüpfer 538 in 5.
Daher wird die Arbeitsweise der entsprechenden einzelnen Schaltungselemente
im alpha-Kanal 534a in 5 hier nicht
beschrieben. Der Leser sei auf die Schaltungsbeschreibung zu 3 verwiesen.
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Man
kann sehen, dass sich im alpha-Kanal 534a in 5 keine
Mischer und Filter befinden, die dem Mischer 333 und dem
Filter 332 in 3 entsprechen. Der Mischer 333 und
das Filter 332 in der herkömmlichen Schaltung für die Vorwärtsrichtung des
RASP 117 dienen dazu, das HF-Trägersignal für die Vorwärtsrichtung, das von der Basis-Transceiverstation 116 (7)
empfangen wird, in ein ZF-Trägersignal
umzusetzen. Dies gilt auch für
den beta-Kanal 534b und den gamma-Kanal 534c in
Vorwärtsrichtung.
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Im
neuen alpha-Kanal 534a für die Vorwärtsrichtung verringert sich
die Komplexität
um zwei Schaltungen, wie im obigen Abschnitt beschrieben wurde.
Für den
alpha-Kanal 534a, den beta-Kanal 534b und den
gamma-Kanal 534c werden insgesamt sechs Schaltungen in
den Schaltungen für
die Vorwärtsrichtung
des entfernten Antennensignalprozessors nicht mehr benötigt. Die
Kostenersparnis in einem RASP 117 ist offensichtlich, und
die Kosteneinsparungen nehmen zu, wenn man bedenkt, dass zahlreiche
entfernte Antennensignalprozessoren 117 vorhanden sind.
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Zusammengefasst
spart man für
die Schaltungen der Vorwärtsrichtung
und der Rückwärtsrichtung
beim neuen RASP 117 verglichen mit herkömmlichen entfernten Antennensignalprozessoren 18 Schaltungen
ein. Die Einsparungen sind offensichtlich beträchtlich. Zusätzlich zu
den Kosteneinsparungen bewirkt ein einfacher aufgebauter RASP 117 weniger
Wartungsprobleme Dies führt
zu zusätzlichen Einsparungen.
Weite re Einsparungen erzielt man durch den geringeren Energieverbrauch
eines jeden RASP 117.
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6 zeigt
ein Blockdiagramm einer herkömmlichen
Basis-Transceiverstation 116 (BTS), die mit einem drahtlosen
Telefonsystem verwendet wird. Jede BTS 116 weist drei Schaltungen
für die
Rückwärtsrichtung
auf, die mit alpha, beta und gamma bezeichnet sind, und drei Schaltungen
für die
Vorwärtsrichtung,
die mit alpha, beta und gamma bezeichnet sind. In 6 sind
aus Gründen
der Vereinfachung nur eine Schaltung für die Rückwärtsrichtung und eine Schaltung
für die
Vorwärtsrichtung
dargestellt. Die drei Schaltungen für die Rückwärtsrichtung sind alle identisch,
und die drei Schaltungen für
die Vorwärtsrichtung
sind alle identisch. Man kann die Funktion der beta- und gamma-Schaltungen für die Rückwärtsrichtung
und die Vorwärtsrichtung
verstehen, ohne dass sie dargestellt und beschrieben werden.
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Wie
anhand von 2 beschrieben verwendet der
entfernte Antennensignalprozessor 117 (RASP) ein HF-Trägersignal
zum Übertragen
von Telefoniesignalen in Rückwärtsrichtung
an die Schaltung für
die Rückwärtsrichtung
der Basis-Transceiverstation 116 (BTS) über das Breitband-Verteilernetz 114.
In 6 befindet sich die herkömmliche Schaltung für die Rückwärtsrichtung
oben in der Abbildung. Das von einem herkömmlichen RASP 117 im alpha-Kanal
empfangene HF-Trägersignal,
das mit einem codierten Telefoniesignal moduliert ist, wird in das
Filter 647 eingegeben, das Störsignale am Eingang des BTS 116 entfernt.
Das empfangene Signal wird daraufhin im Verstärker 648 verstärkt und
in den Transceiver 649 eingegeben. Der Transceiver 649 dient
zum Umsetzen des empfangenen HF-Trägersignals in ein ZF-Trägersignal,
das in einen Demodulator 650 eingegeben wird. Der Demodulator 650 entnimmt
das codierte analoge Telefoniesignal in bekannter Weise aus dem
ZF-Trägersignal.
Im hier beschriebenen drahtlosen Telefonsystem ist das Trägersignal
durch Phasenumtastung moduliert. Durch die Demodulation im Demodulator 650 entnimmt man
das analoge codierte Telefoniesignal. Das demodulierte analoge codierte
Telefoniesignal wird nun in einen Analog-Digital-Umsetzer 651 eingegeben, der
das codierte analoge Telefoniesignal digitalisiert. Das nun digitalisierte
und codierte Telefoniesignal wird daraufhin in einen Decoder 652 eingegeben,
der das Signal decodiert und das digitalisierte Telefoniesignal
gewinnt, das an das Telefonsystem 115 gesendet wird. Die
Art der vorgenommenen Decodierung ist systemabhängig; hierzu gehören die
bekannten CDMA- und GSM-Systeme, jedoch ohne Einschränkung darauf.
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Die
Seite für
die Vorwärtsrichtung
eines herkömmlichen
RASP 117 befindet sich in der unteren Zeile in 6.
Vom Telefonsystem 115 empfangene digitalisierte Telefoniesignale
werden in den Codierer 653 eingegeben. Die Art der vorgenommenen
Codierung ist systemabhängig;
hierzu gehören
die bekannten CDMA- und GSM-Systeme, jedoch ohne Einschränkung darauf.
Das codierte digitalisierte Telefoniesignal wird nun in einen Digital-Analog-Umsetzer 654 eingegeben,
der das Telefoniesignal in ein analoges Signal umsetzt. Das nun
analoge codierte Telefoniesignal wird jetzt in einen Modulator 655 eingespeist,
der in der in 6 dargestellten herkömmlichen
Basis-Transceiverstation 116 (BTS) ein ZF-Trägersignal
in bekannter Weise durch Phasenumtastung moduliert. Das mit dem
analogen codierten Telefoniesignal modulierte ZF-Trägersignal
wird nun in den Transceiver 666 eingegeben, der die Frequenz des
ZF-Trägersignals
auf ein HF-Trägersignal
umsetzt. Der Verstärker 667 verstärkt in der
Folge das modulierte HF-Trägersignal.
Das Filter 668 filtert Störsignale aus, und das HF-Trägersignal
wird an den RASP 117 in 3 gesendet.
Der RASP 117 empfängt
das HF-Trägersignal
und verarbeitet es in einer Weise, die anhand von 3 bereits
beschrieben wurde.
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7 zeigt
ein Blockdiagramm einer neuen Basis-Transceiverstation 116 (BTS),
in der die Lehren der Erfindung angewendet werden. Jede BTS 116 weist
drei Schaltungen für
die Rückwärtsrichtung auf,
die mit alpha, beta und gamma bezeichnet sind, und drei Schaltungen
für die
Vorwärtsrichtung,
die mit alpha, beta und gamma bezeichnet sind. In 7 sind
nur eine Schaltung für
die Rückwärtsrichtung und
eine Schaltung für
die Vorwärtsrichtung
dargestellt. Die drei Schaltungen für die Rückwärtsrichtung sind alle identisch,
und die drei Schaltungen für
die Vorwärtsrichtung
sind alle identisch. Man kann die Funktion der beta- und gamma-Schaltungen
für die Rückwärtsrichtung
und die Vorwärtsrichtung
verstehen, ohne dass sie dargestellt und beschrieben werden. Der
Leser sei auf die Schaltungsbeschreibung zu 6 verwiesen.
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Vergleicht
man die neuen Schaltungen für die
Rückwärtsrichtung
und die Vorwärtsrichtung
der BTS 116 in 7 mit den herkömmlichen
Schaltungen für
die Rückwärtsrichtung
und die Vorwärtsrichtung
der BTS 116 in 6, so kann man sehen, dass die
beiden Schaltungen ähnlich
sind, die neuen Schaltungen für
die Rückwärtsrichtung
und die Vorwärtsrichtung
in 7 jedoch viel einfacher sind. Die Teile der Schaltungen
für den
alpha-, beta- und gamma-Kanal in 7, zu denen
entsprechende Schaltungen in 6 gehören, arbeiten
in gleicher Weise und für
die gleichen Zwecke wie die entsprechenden Schaltungen in 6.
Der Analog-Digital-Umsetzer 651 in 6 erfüllt beispielsweise
die gleiche Funktion und dient dem gleichen Zweck wie der Analog-Digi tal-Umsetzer 751 in 7.
Ebenso führt
der Codierer 653 in 6 die gleiche
Funktion aus und dient dem gleichen Zweck wie der Codieren 753 in 7. Daher
wird die Arbeitsweise der einzelnen Schaltungselemente der Schaltungen
für die
Rückwärtsrichtung
und die Vorwärtsrichtung
in 7 hier nicht beschrieben. Der Leser sei auf die
Schaltungsbeschreibung zu 6 verwiesen,
mit deren Hilfe man die Arbeitsweise der Schaltungselemente 750, 751, 752, 753, 754 und 755 in 7 leicht
verstehen kann.
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Beim
Vergleich der herkömmlichen
BTS in 6 und der neuen BTS in 7 darf man
nicht übersehen,
dass die Filter 647 und 668, die Verstärker 648 und 667 und
die Transceiver 649 und 666 in 7 fehlen.
Diese Schaltungselemente benötigt man
aufgrund der Lehren der Erfindung im modifizierten drahtlosen Telefonsystem
nicht. Das Filter 647, der Verstärker 648 und der Transceiver 649 im Abschnitt
für die
Rückwärtsrichtung
des BTS 116 dienen in der Hauptsache dem Umsetzen des von
einem herkömmlichen
RASP 117 empfangenen HF-Trägersignals in ein ZF-Trägersignal.
Der Transceiver 666, der Verstärker 667 und das Filter 668 im Abschnitt
für die
Vorwärtsrichtung
des BTS 116 dienen zum Umsetzen des innerhalb einer jeden
BTS verwendeten ZF-Trägersignals
auf ein HF-Trägersignal,
das an einen RASP 117 übertragen
wird. Wie erwähnt
wird gemäß den Lehren
der Erfindung das ZF-Trägersignal
dazu verwendet, die Telefoniesignale zwischen entfernten Antennensignalprozessoren 117 und
Basis-Transceiverstationen 116 zu übermitteln. Damit benötigt man
die Schaltungen, die in herkömmlichen
Basis-Transceiverstationen 116 zum Umsetzen des ZF-Trägersignals
auf ein HF-Trägersignal
verwendet werden, das an einen RASP 117 übermittelt
wird, nicht mehr. Dadurch werden drei Schaltungen überflüssig.
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Ähnlich wie
oben anhand von 5 beschrieben ist die neue Schaltung
für die
Vorwärtsrichtung
des RASP 117 dafür
entworfen, ein ZF-Trägersignal
von der BTS 116 gemäß den Lehren
der Erfindung zu empfangen. Der Hauptzweck des Transceivers 666,
des Verstärkers 667 und
des Filters 668 in einer herkömmlichen BTS 116 besteht
darin, das innerhalb der BTS 116 verwendete ZF-Trägersignal
in ein HF-Trägersignal
umzusetzen, das an einen RASP 117 übertragen wird. Da kein Bedarf
besteht, das ZF-Trägersignal
innerhalb des RASP 117 in ein HF-Trägersignal umzusetzen, werden
die Schaltungen 666, 667 und 668 weggelassen.
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Man
kann sehen, dass jeder Kanal in einer Basis-Transceiverstation 116 (BTS)
sechs Schaltungen weniger erfordert, falls man die Lehren der Erfindung
umsetzt. Da in der BTS 116 in 7 wie beschrieben
alpha-, beta- und gamma-Kanäle
vorhanden sind, werden in einer BTS 116 insgesamt achtzehn
Schaltungen überflüssig. In
einem üblichen drahtlosen
Telefonsystem sind zahlreiche Basis-Transceiverstationen 116 BTS
vorhanden, wodurch die Kosteneinsparungen ganz beträchtlich sind.
Darüber
hinaus verursacht eine einfacher aufgebaute BTS 116 weniger
Wartungsprobleme. Dies führt
zu weiteren Einsparungen. Zusätzliche
Einsparungen erzielt man durch den geringeren Energieverbrauch einer
jeden BTS 116.
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Die
Basis-Transceiverstation 116 (BTS) ist hier in einer analogen
Version beschrieben, in der Analog-Digital-Umsetzer 651 und
Digital-Analog-Umsetzer 654 verwendet werden. Es existieren
jedoch volldigitale Basis-Transceiverstationen. In volldigitalen
Basis-Transceiverstationen 116 entfallen die Umsetzer 651 und 654.
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Die
Erfindung wurde anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Fachleute
können daran
natürlich
zahlreiche Änderungen
vornehmen. Beispielsweise kann man den Demodulator 750 und den
Modulator 755 der neuen BTS 116 in 7 wahlweise
auch im RASP 117 anordnen.