用于發送信號的系統的制作方法
【專利說明】用于發送信號的系統
[0001]本專利申請是國際申請日為2011年8月16日、國家申請號為201180050052.4、發明名稱為“遠程可重新配置的分布式天線系統和方法”的專利申請的分案申請。
[0002]本申請要求提交于2010年9月14日的標題為“REMOTELY REC0NFI⑶RABLEDISTRIBUTED ANTENNA SYSTEM AND METHODS” 的美國專利申請號 61/382，836 的權益。
技術領域
[0003]本發明總體上涉及采用分布式天線系統(DAS)作為分布式無線網絡的一部分的無線通信系統。更具體地，本發明涉及利用軟件定義的無線電(SDR)的DAS。
【背景技術】
[0004]無線和移動網絡運營商面臨建立對高數據流量增長率進行有效管理的網絡的持續挑戰。移動性和用于終端用戶的多媒體內容的增加的水平要求既支持新業務又支持對寬帶和統一費率互聯網接入的增加的需求的端到端網絡適應。網絡運營商所面臨的最大挑戰之一是由用戶從一個地點到另一個地點的物理地移動、并且特別是當無線用戶大量地聚集在一個地點時所引起的。突出的示例是午餐時間期間的工業企業設施，當大量的無線用戶造訪大樓里的自助餐廳場所時。在那時，大量的用戶離開了他們的辦公室和通常的工作區域。很有可能在午餐時間期間在設施內到處存在很多幾乎沒有用戶的地點。如果室內無線網絡資源在設計過程期間是像用戶處于他們的正常工作區域時的正常工作時間期間那樣、對于用戶負荷來適當地估計的，則很有可能午餐時間這一情景將會帶來有關可用的無線容量和數據總處理能力方面的意外的挑戰
[0005]為了適應用戶負荷的這一變動，存在以下幾種可供選擇的現有技術方法。
[0006]一種方法是在設施中到處部署多個低功率高容量的基站。基站的數量基于每個基站的覆蓋范圍和要覆蓋的總空間來確定。這些基站中的每一個都被提供有足夠的無線電資源，即可以容納在工作日和工作周的過程期間出現的最大用戶負荷的容量和帶寬數據總處理能力。盡管這種方法通常取得了高質量的服務，但是這種方法突出的缺點是在絕大部分的時間期間很多基站的容量會被浪費。由于典型的室內無線網絡部署涉及以每個用戶為基礎對于每個基站所估計的資本成本和經營成本，所以通常給定的企業設施的高壽命周期成本與最優方案相去甚遠。
[0007]第二種可供選擇的方法涉及DAS的部署以及專用于該DAS的基站的集中化的組的部署。常規的DAS部署落入兩種種類中的一種。第一種類型的DAS是“固定的”，其中系統配置不會基于一天中的時間或者其他有關使用的信息而改變。在設計過程中建立與DAS相關聯的遠程單元以使得基站無線電資源的具體的塊被認為是足夠的以服務于DAS遠程單元的每個小組。這種方法的突出的缺點是大多數的企業似乎都經歷企業內部各種組的頻繁的調整和重組。因此，最初的設置極有可能需要不斷地改變，這要求部署具有關于無線網絡的適當水平的專門知識的額外的人員和合同資源。
[0008]第二種類型的DAS配備有使得與任何具體的集中化的基站相關聯的DAS遠程單元的地點和數量能夠被手動地改變的一種網絡切換機。盡管這種方法看起來允許基于企業的需要或基于一天中的時間的動態的重新配置，但是它經常地要求部署用于網絡的實時管理的額外的人員資源。另一個問題是使相同的DAS遠程單元配置在一周中的每一天的相同時間來回改變并不總是正確的或者最好的。經常地，對于企業IT經理而言監視每個基站上的用戶負荷是困難的或不實際的。并且幾乎可以肯定的是企業IT經理沒有可行的方式來為每個DAS遠程單元確定在一天中給定的時間處的負荷，他們只能推測。
[0009]現有技術中DAS部署的另一個主要限制與他們的安裝、試運行和優化過程有關。必須要克服的一些挑戰性的問題包括:選擇遠程單元天線地點以確保適當的覆蓋范圍同時使來自室外宏蜂窩站點的下行鏈路干擾最小化，使對室外宏蜂窩站點的上行鏈路干擾最小化，并且在處于室內時和從室外移向室內時確保適當的系統內切換(并且反過來、在處于室外時和從室內移向室外時也是一樣的)。執行這樣的部署優化的過程經常被描述為試錯法，正因為如此，結果可能與高質量的服務不一致。
[0010]現有技術中采用像光線或有線以太網那樣的數字傳輸鏈路的DAS設備的一個主要限制在于以下事實:現有技術中RF到數字的轉換技術利用系統用來將例如1MHz到25MHz的單個寬的RF帶寬轉換為數字的方法。因此包含在寬的帶寬內的所有的信號，無論弱或者強、期望的或者不期望的，都被轉換為數字的，無論那些信號是不是期望的。這種方法經常地導致限制DAS網絡容量的DAS內的低效率。優選的是采用取得更高的效率和改進的靈活性的替代性的方法，特別是對于中性主機應用。
[0011]2008年美國通信委員會(FCC)針對移動無線網絡的第2階段精確度進一步闡明了它的E-911要求。第2階段中所要求的信息是移動電話的號碼和電話所撥出的幾十碼范圍內的物理地點。據報道加拿大政府正考慮頒布類似的要求。而且FCC渴望看到美國移動網絡運營商為室內用戶提供針對E-911的具有增強的精確度的定位服務。有報道稱，FCC正力爭在接下來兩年內將第2階段精確度批準到室內無線通信領域。
[0012]很多無線網絡采用移動和固定的使用基于GPS的E-911定位服務的寬帶無線終端。已經證明來自室外衛星的GPS信號無法很好地傳播到室內空間。因此，特別是如果FCC的要求變得更加嚴格，則對于室內需要替代性的更魯棒的E-911地點確定方法。
[0013]幾個美國運營商已經表達了有關他們可以怎樣實際地并且以高性價比獲得這些增強的定位精確度能力的關切。運營商非常渴望確定一種可以部署到室內的用于增強的定位精確度的性價比高的方法。
[0014]針對用于CDMA網絡的室內定位精確度增強的一種建議的方法采用被稱為CDMA偽導頻(Pilot Beacon)的單獨單元。用于室內DAS應用的這種方法的突出的缺點在于，由于CDMA偽導頻是單獨和專用的設備并且沒有集成到DAS內，所以其部署很可能花費昂貴。用于CDMA網絡的偽導頻方法使用帶有唯一的PN碼(在那個區域中)的偽導頻，該PN碼將具體的CDMA網絡覆蓋區域(例如室內)有效地劃分成多個小的區(每個小的區與低功率的偽導頻的覆蓋區域相對應)。網絡知道每個偽導頻的地點、PN碼和RF功率水平。每個偽導頻必須經由GPS或本地基站連接而同步到CDMA網絡。可變延遲設置使得每個偽導頻能夠具有適當的系統定時以允許三角測量和/或小區標識位置確定。對這種方法的一種可選擇的但是可能昂貴的增強會采用用于每個偽導頻的無線調制解調器來提供對每個CDMA偽導頻的遠程報警、控制和監視。對于WCDMA網絡而言，沒有公開提出用于室內定位精確度增強的已知解決方案。
[0015]針對用于GCM網絡的室內定位精確度增強的一種可供選擇的經技術上證明的方法會采用被稱為定位測量單元或LMU的單獨單元。用于室內DAS應用的這種方法的突出缺點在于，由于LMU是單獨和專用的設備并且沒有集成到DAS內，所以其部署很可能花費昂貴。每個LMU要求通向對LMU測量進行分析的中心服務器的回程設施。LMU回程成本增加了部署用于GCM網絡的增強的精確度E-911解決方案的總成本。盡管經技術上證明的KMU方法是可用的，但是它還沒有與室內DAS相結合地被廣泛部署。
[0016]基于本文所述的現有技術中的方法，明顯的是，通過現有技術中的系統和能力不能實現高效、易部署并且動態地可重新配置的無線網絡。

【發明內容】

[0017]本發明實質上克服了上述現有技術的限制。本發明的先進的系統架構提供了高度的靈活性以管理、控制、增強和促進分布式無線網絡的無線電資源效率、使用和整體性能。這種先進的系統架構使得專門的應用和增強成為可能，這些專門的應用和增強包括靈活同時聯播、自動流量負荷平衡、網絡和無線電資源優化、網絡校準、自主/輔助試運行、載波輪詢、自動頻率選擇、無線電頻率載波定位、流量監視、流量標記和使用偽導頻的室內地點確定。本發明也可以服務于多個運營商、多模式無線電(獨立于調制的)和每個運營商的多個頻帶以提高運營商的無線網絡的效率和流量容量。
[0018]相應地，本發明的目的在于提供用于靈活同時聯播的能力。通過靈活同時聯播，可以按下文所述經由軟件控制來設置由每個RRU接入模塊分配到具體