来自于分布式天线系统的基站网络接口的主基准的制作方法
【专利说明】来自于分布式天线系统的基站网络接口的主基准
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年2月22日提交的美国临时专利申请N0.61/767，968的优先权，其内容以引用的方式并入本文中。
[0003]本申请涉及以下同时待审的美国专利申请，其内容以引用的方式并入本文中。
[0004]美国专利申请号12/845，060，题目为“DISTRIBUTED DIGITAL REFERENCE CLOCK”，于2010年7月28日提交，在本文中称作‘060申请。
技术领域
[0005]
【背景技术】
[0006]分布式天线系统(DAS)用于将无线信号覆盖分布到建筑物或其它充分封闭的环境中。例如，DAS可以在建筑物中分布天线。天线通常连接到射频(RF)信号源，例如服务供应商。在本领域中实现了从RF信号源向天线传输RF信号的各种方法。
【发明内容】
[0007]分布式天线系统包括:第一基站网络接口单元，该第一基站网络接口单元被配置为从在分布式天线系统外部的第一外部设备接收第一下行链路信号，并将该第一下行链路信号转换为第一下行链路数据流；第二基站网络接口单元，该第二基站网络接口单元被配置为从在分布式天线系统外部的第二外部设备接收第二下行链路信号，并将该第二下行链路信号转换为第二下行链路数据流；以及第一远程天线单元，该第一远程天线单元通信耦合到第一基站网络接口单元，并且被配置为接收来自第一基站网络接口单元的第一下行链路数据流与根据所述第一下行链路数据流导出的第一下行链路信号中的至少一个。第一远程天线单元具有第一射频转换器和第一射频天线，该第一射频转换器被配置为将第一下行链路数据流和根据所述第一下行链路数据流导出的第一下行链路信号转换为第一射频频带信号，该第一射频天线被配置为向第一订户单元发送第一射频频带信号。分布式天线系统被配置为向第一外部设备发送主基准时钟。
【附图说明】
[0008]需要理解的是，附图仅描绘了示例性实施例，并且因此不能认为是对范围进行限制，将通过附图的使用来描述具有附加特征和细节的示例性实施例，图中:
[0009]图1A-图1E是分布式天线系统的示例性实施例的框图；
[0010]图2A-图2J是在分布式天线系统(例如图1A-图1E中的示例性分布式天线系统)中使用的基站网络接口的示例性实施例的框图。
[0011]图3A-图3C是在分布式天线系统(例如图1A-图1E中的示例性分布式天线系统)中使用的分布式天线交换机的示例性实施例的框图；
[0012]图4是在分布式天线系统(例如图1A-图1E中的示例性分布式天线系统)中使用的主控主机单元的示例性实施例的框图；
[0013]图5是在分布式天线系统(例如图1A-图1E中的示例性分布式天线系统)中使用的远程天线单元的示例性实施例的框图；
[0014]图6A-图6C是在分布式天线系统的远程天线单元(例如图5中的示例性远程天线单元)中使用的RF转换模块的示例性实施例的框图；
[0015]图7是混合分布式天线系统的示例性实施例的框图；
[0016]图8是在混合分布式天线系统(例如图7中的混合分布式天线系统)中使用的混合扩展单元的示例性实施例的框图；
[0017]图9是在混合或模拟分布式天线系统(例如图7中的示例性混合分布式天线系统)中使用的远程天线单元的示例性实施例的框图；
[0018]图1OA-图1OC是在混合或模拟分布式天线系统的混合或模拟远程天线单元(例如图9中的示例性远程天线单元)中使用的RF转换模块的示例性实施例的框图；
[0019]图11是示出了从分布式天线系统获得基站网络接口的主基准时钟的方法的一个示例性实施例的流程图。
[0020]根据公知常识，描述的各种特征并没有按比例绘制，而是绘制以强调与示例性实施例有关的具体特征。在各种附图中，类似的附图标记和名称表示类似的元件。
【具体实施方式】
[0021]在以下的具体描述中，参考了形成其一部分的附图，并且其中通过对具体说明的实施例进行举例说明的方式示出。然而，应当理解的是，可以使用其它实施例，并且可以实现逻辑、机械和电子的改变。此外，在附图和说明书中出现的方法不能解释为对执行各个步骤的顺序进行限制。因此，以下的具体描述并不视为具有限制意义。
[0022]下文描述的实施例描述了分布式天线系统和分布式天线系统中的组件。分布式天线系统通过多个基站网络接口单元连接到多个外部设备。在示例性实施例中，分布式天线系统的至少一个基站网络接口单元向至少一个外部设备提供主基准时钟。在示例性实施例中，在分布式天线系统中生成主基准时钟。在示例性实施例中，通过另一个基站网络接口单元从另一个外部设备导出主基准时钟。
[0023]图1A-图1E是分布式天线系统100的示例性实施例的框图。图1A-图1E中的每一个不出了分别标记为100A-100E的分布式天线系统100的不同实施例。
[0024]图1A是分布式天线系统100的示例性实施例(分布式天线系统100A)的框图。分布式天线系统100A包括多个网络接口 102(包括网络接口 102-1、网络接口 102-2、直到可选网络接口 102-A的任意数量的可选网络接口 102)、至少一个远程天线单元103 (包括远程天线单元104-1和直到可选远程天线单元104-B的任意数量的可选远程天线单元104)、以及分布式交换网络106。
[0025]每个网络接口 102通信耦合到外部设备108，该外部设备108被配置为提供将要通过分布式天线系统100A向网络接口 102传输的信号。在前向路径中，每个网络接口 102被配置为从至少一个外部设备108接收信号。具体地，网络接口 102-1通信耦合到外部设备108-1，网络接口 102-2通信耦合到外部设备108-2，并且可选网络接口 102-A通信耦合到可选外部设备108-A。每个网络接口 102还在数字通信链路110上通信耦合到分布式交换网络106。具体地，网络接口 102-1在数字通信链路110-1上通信耦合到分布式交换网络106，网络接口 102-2在数字通信链路110-2上通信耦合到分布式交换网络106，并且可选网络接口 102-A在数字通信链路110-A上通信耦合到分布式交换网络106。如下文中更详细描述的，每个网络接口 102被配置为将来自其所通信耦合到的外部设备108的信号转换为下行链路数据流，并且还被配置为在相应的数字通信链路110上(直接地或通过分布式天线系统100的其它组件)向分布式交换网络106传送该下行链路数据流。
[0026]在反向的路径中，类似地，在示例性实施例中，每个网络接口 102被配置为在相应的数字通信链路110上从分布式交换网络106接收上行链路数据流。每个网络接口 102还被配置为将接收到的上行链路数据流转换为针对相关联的外部设备108格式化的信号，并且还被配置为向相关联的外部设备108传送针对该相关联的外部设备108格式化的信号。
[0027]分布式交换网络106将多个网络接口 102与至少一个远程天线单元104耦合。分布式交换网络106可以包括一个或多个分布式天线交换机或在功能上将下行链路信号从网络接口 102分布到至少一个远程天线单元104的其它组件。分布式交换网络106还在功能上将上行链路信号从至少一个远程天线单元104分布到网络接口 102。在示例性实施例中，分布式交换网络106可以由单独的控制器或系统的另一个组件来控制。在示例性实施例中，手动或自动控制分布式交换网络106的交换单元。在示例性实施例中，路由可以是预定的并且是静态的。在其它示例性实施例中，路由可以基于一天中的时间、负荷或其它因素而动态变化。
[0028]每个远程天线单元104在数字通信链路112上通信耦合到分布式交换网络106。具体地，远程天线单元104-1在数字通信链路112-1上通信耦合到分布式交换网络106，并且可选远程天线单元104-B在数字通信链路112-B上通信耦合到分布式交换网络106。每个远程天线单元104包括被配置用于从聚合下行链路数据流提取至少一个下行链路数据流的组件和被配置用于将至少一个上行链路数据流聚合为聚合上行链路数据流的组件，以及至少一个被配置为在至少一个数据流与至少一个射频频带之间转换的射频转换器和至少一个被配置向至少一个订户单元116发送和接收为在至少一个射频频带中的信号的射频天线114。
[0029]在下游中，每个远程天线单元104被配置为从下行链路聚合数据流中提取至少一个下行链路数据流。每个远程天线单元104还被配置为将至少一个下行链路数据流转换为射频频带中的下行链路链路射频(RF)信号。在示例性实施例中，这可以包括数模转换器和振荡器。每个远程天线单元104还被配置为使用至少一个射频天线114向至少一个订户单元发送射频频带中的下行链路射频信号。在具体示例性实施例中，远程天线单元104-1被配置为从下行链路聚合数据流中提取至少一个下行链路数据流，该下行链路聚合数据流是从分布式天线交换机102接收的，并且该远程天线单元104-1还被配置为将至少一个下行链路数据流转换为射频频带中的下行链路射频信号。远程天线单元104-1还被配置为使用射频频带天线114-1向至少一个订户单元116-1发送在射频频带中的下行链路射频信号。在示例性实施例中，远程天线单元104被配置为从下行链路聚合数据流中提取多个下行链路数据流，并且被配置为将该多个下行链路数据流转换为多个下行链路射频信号，该下行链路聚合数据流是从分布式交换网络106接收的。在具有多个射频信号的示例性实施例中，远程天线单元104-1还被配置为使用至少一个射频天线114-1向至少订户单元116-1发送在至少一个射频频带中的下行链路射频信号。在示例性实施例中，远程天线单元104-1被配置为使用天线114-1向一个订户单元116-1发送一个下行链路射频信号，并使用另一个天线114-C向另一个订户单元116-D发送另一个射频信号。在示例性实施例中，使用射频天线114与其它组件的其它组合来向各种订户单元116传送在其它各种射频频带中的射频信号的其它组合。
[0030]类似地，在反向路径中，在示例实施例中，每个远程天线单元104被配置为使用至少一个射频天线114从至少一个订户单元116接收上行链路射频信号。每个远程天线单元104还被配置为将射频信号转换为至少一个上行链路数据流。每个远程天线单元104还被配置为将至少一个上行链路数据流聚合为聚合上行链路数据流，并且还被配置为在至少一个数字通信链路112上向分布式交换网络106传送聚合上行链路数据流。
[0031]在示例性实施例中，在分布式天线系统100A的各个组件之间分布主基准时钟以保持将各个组件锁定到相同的时钟。在示例性实施例中，通过至少一个网络接口 102向至少一个外部设备108提供主基准时钟，使得外部设备也能锁定到主基准时钟。在其它的示例性实施例中，通过至少一个网络接口 102从至少一个外部设备向分布式天线系统100A提供主基准时钟。在示例性实施例中，在分布式天线系统的组件中生成主基准时钟，该组件例如网络接口 102、远程天线单元104、或分布式交换网络106中的某处。
[0032]图1B是分布式天线系统100的示例性实施例(分布式天线系统100B)的框图。分布式天线系统100B包括多个网络接口 102(包括网络接口 102-1、网络接口 102-2、以及直到可选网络接口 102-A的任意数量的可选网络接口 102)、至少一个远程天线单元104(包括远程天线单元104-1以及直到可选远程天线单元104-B的任意数量的可选远程天线单元104)、以及分布式交换网络106。分布式天线系统100B包括与分布式天线系统100A类似的组件，并且根据与上文描述的分布式天线系统100A类似的原则和方法操作。分布式天线系统100B与分布式天线系统100A之间的差别在于，数字通信链路110和数字通信链路112两者都是光通信链路。
[0033]图1C是分布式天线系统100的示例性实施例(分布式天线系统100C)的框图。分布式天线系统100C包括多个网络接口 102(包括网络接口 102-1、网络接口 102-2、以及直到可选网络接口 102-A的任意数量的可选网络接口 102)、至少一个远程天线单元104(包括远程天线单元104-1以及直到可选远程天线单元104-B的任意数量的可选远程天线单元104)、以及分布式天线交换机118A。分布式天线系统100C包括与分布式天线系统100A类似的组件，并且根据与上述分布式天线系统100A类似的原则和方法操作。分布式天线系统100B与分布式天线系统100A之间的差别在于，数字通信链路110与数字通信链路112两者都是光通信链路，并且分布式天线交换机18A替代分布式交换网络106。每个网络接口102在数字通信介质110上通信耦合到分布式天线交换机118A。每个天线单元104还在数字通信介质110上通信耦合到分布式天线交换机118A。在示例性实施例中，可以通过单独的控制器或系统的另一个组件来控制分布式天线交换机118A。在示例性实施例中，手动控制或自动控制分布式天线交换机118A。在示例性实施例中，路由可以是预定的并且是静态的。在其它示例性实施例中，路由可以基于一天中的时间、负荷、或者其它因素而动态改变。
[0034]在前向路径中，分布式天线交换机118A向至少一个远程天线单元104分布和/或路由从网络接口 102接收的下行链路信号。在示例性实施例中，由分布式天线交换机将来自多个网络接口的下行链路数据流聚合为向至少一个远程天线单元104传送的聚合下行链路数据流。在反向路径中，分布式天线交换机118A向多个网络接口 102分布和/或路由从至少一个远程天线单元104接收的上行链路信号。在示例性实施例中，由分布式天线交换机118A将来自至少一个远程天线单元104的聚合上行链路数据流分成多个上行链路数据流，并向多个网络接口 102传送。
[0035]图1D是分布式天线系统100的示例性实施例(分布式天线系统100D)的框图。分布式天线系统100D包括具有多个网络接口 102(包括网络接口 102-1、网络接口 102-2、以及直到可选网络接口 102-A的任意数量的可选网络接口)的主控主机单元120、分布式天线交换机118B、至少一个远程天线单元104 (包括远程天线单元104-1以及直到可选远程天线单元104-B的任意数量的可选远程天线单元104)、以及分布式交换网络106。分布式天线系统100C包括与分布式天线系统100A-100C类似的组件，并且根据与上述的分布式天线系统100A-100C类似的原则和方法来操作。
[0036]在前向路径中，分布式天线交换机118B通过分布式交换网络106向至少一个远程天线单元104分布和/或路由从网络接口 102接收的下行链路信号。在示例性实施例中，由分布式天线交换机118B将来自多个网络接口的下行链路数据流聚合为聚合下行链路数据流，该聚合下行链路数据流被通过分布式交换网络向至少一个远程天线单元104传送。在反向路径中，分布式天线交换机118A向多个网络接口 102分布和/或路由从至少一个远程天线单元104接收的上行链路信号。在示例性实施例中，由分布式天线交换机118B将通过分布式交换网络106从至少一个远程天线单元104接收的聚合上行链路数据流分离为多个上行链路数据流，并且向多个网络接口 102通信。
[0037]图1E是分布式天线系统100的示例性实施例(分布式天线系统100E)的框图。分布式天线系统100E包括具有多个网络接口 102(包括网络接口 102-1、网络接口 102-2、以及直到可选网络接口 102-A的任意数量的可选网络接口 102)的主控主机单元120、分布式天线交换机118C、至少一个远程天线单元104 (包括远程天线单元104-1以及直到可选远程天线单元104-B的任意数量的可选远程天线单元104)、以及分布式交换网络106。分布式天线系统100E包括与分布式天线系统100A-100D类似的组件，并且根据与上述分布式天线系统100A-100D类似的原则和方法来操作。分布式天线系统100E与分布式天线系统100D之间的差别在于，数字通信链路112是光通信链路。
[0038]图2A-图2J是在分布式天线系统(例如上述的示例性分布式天线系统100)中使用的基站网络接口 102的示例性实施例的框图。图2A-图2J中的每一个分别示出了标记为104A-104D的基站网络接口 102的类型的不同实施例。
[0039]图2A是基站网络接口 102的示例性实施例(一般基站网络接口 102A)的框图。一般基站网络接口 102A包括信号到数据流转换模块202A、网络接口时钟单元204A、可选处理器206、可选存储器208、以及可选电源210。在示例性实施例中，信号到数据流转换模块202A通信耦合到外部设备108A的外部设备输出212A。信号到数据流转换模块202A还通信耦合到至少一个数字通信链路110。在示例性实施例中，数字通信链路110是穿过光缆的光通信链路，然而在其它实施例中，该数字通信链路还可以是其它类型的有线或无线链路。在示例性实施例中，使用可选处理器206和可选存储器208来实现信号到数据流转换模块202A和/或网络接口时钟单元204A。在示例性实施例中，可选电源210向基站网络接口102A的各种单元提供电力。
[0040]在下行链路中，信号到数据流转换模块202A被配置为从外部设备108A的外部设备输出212A接收下行链路信号。信号到数据流转换模块202A还被配置为将接收的下行链路信号转换为下行链路数据流。在示例性实施例中，信号到数据流转换模块202A还将数据流从电信号转换为光学信号以在数字通信链路110上输出。在其它实施例中，使用导电通信介质(例如同轴电缆或双绞线)来传输数据流，并且不需要光学转换。
[0041 ] 在上行链路中，信号到数据流转换模块202A被配置