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FACHGEBIET DER ANMELDUNG
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Diese
Erfindung beschreibt ein Zugriffsverfahren und ein UMTS-Zwischenverstärkersystem
mit Spektralaustausch zwischen UMTS-Wellen-Frequenzen.
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Die
genutzten Frequenzbänder
sind jene, die dem UMTS-Mobilkommunikations-Zellensystem tatsächlich zugewiesen
sind, wodurch das System nicht erfordert, daß der Betreiber von der zuständigen Regulierungsbehörde irgendeine
zusätzliche
Zuweisung von Frequenzbändern
erhält.
Außerdem
sind bereits andere Spektralaustausch-Zwischenverstärkersysteme
bekannt, die eine hohe Genauigkeit in den bei den notwendigen Frequenzumsetzungen verwendeten
Frequenzen und die Zuweisung anderer Frequenzbänder als jene, die von dem
Zellenkommunikationsdienst genutzt werden, erfordern, was mittels
des vorgeschlagenen Systems und Verfahrens vermieden wird.
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GEGENWÄRTIGER STAND DER TECHNIK
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Die
Notwendigkeit von Funkfrequenz-Signalzwischenverstärkern oder
-zwischensendern unter bestimmten Umständen wie etwa dem indirekten Zugriff
auf den Teil der Endgeräte
zu den Sende/Empfangs-Zentren, wenn die Entfernung zwischen ihnen übermäßig ist
oder dazwischenliegende Hindernisse vorhanden sind, ist bekannt.
Im Allgemeinen läßt die Dämpfung,
die in dem Pegel des empfangenen Signals erfahren wird, keine Kommunikation
zwischen ihnen zu, wobei aus diesem Grund Zwischenverstärker erforderlich
sind, über
die eine indirekte Kommunikation ermöglicht wird.
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In
vielen Systemen über
Funk wie z. B. jenem, das seit vielen Jahren in Fernsehsignal-Zwischenverstärkern genutzt
wird, ist die Verwendung von Funkfrequenzsignal-Zwischenverstärkern mittels Spektralbandwechsel
bekannt. In ihnen sendet ein Sendezentrum Signale in einem Frequenzband
B1. Dieses Band wird von dem Fernzwischenverstärker oder -zwischensender empfangen,
der das Empfangsband in einem anderen Frequenzband B2 erneut sendet.
Der Wechsel der Frequenzbänder
vermeidet die Kopplung oder wechselweise Störung zwischen dem gesendeten
Signal und dem empfangenen. Der Zwischenverstärker kann zusätzliche Funktionen
wie etwa die Verstärkung
und Regenerierung des Signals ausführen. Somit wird erreicht,
daß Fernendgeräte ohne
direkten Zugriff auf das Sendezentrum indirekt Zugriff auf das Sendezentrum
haben können.
Wenn die Kommunikation wie im Fall von Zellenübermittlungen bidirektional
sein muß,
muß der
Zwischenverstärker
in beiden Kommunikationsrichtungen arbeiten.
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Das
UMTS-Zellensystem ist ein System mit CDMA-Multiplexbetrieb mit Frequenzbändern, die
in Übereinstimmung
mit der durch die ETSI definierten UMTS-Norm zugewiesen sind. Der
CDMA-Multiplexbetrieb ermöglicht,
daß sowohl
in Bezug auf das verwendete Frequenzband als auch in Bezug auf die verwendete Übertragungszeit
mehrere gleichzeitige Übermittlungen
zusammenfallen, wobei die Übermittlungen
mittels eines Kennungscodes für
jede von ihnen unterschieden werden. Das Zusammenfallen in Bezug
auf das Frequenzband und auf die Übertragungszeit verursacht,
daß zwischen
den verschiedenen Übermittlungen
trotz des Kennungscodes ein bestimmter Störpegel vorhanden ist, was einige
recht einschränkende
technische Anforderungen im UMTS verursacht. Dies ist alles nicht
ausführlich
beschrieben, da es aus dem Stand der Technik und genauer aus den
Systemen, die den CDMA-Multiplexbetrieb verwenden, bekannt ist.
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In
der Mobilkommunikation ist die Technik der transparenten Verbindung
bekannt, bei der in der Funkverbindung, die zwischen den Nah- und
den Fernzwischenverstärkern
vorhanden ist, in Bezug auf das Band, das zwischen der Basisstation
und den Nahzwischenverstärkern
oder zwischen den Fernzwischenverstärkern und den Nahendgeräten genutzt
wird, ein anderes Frequenzband verwendet wird. Diese Technik besitzt
Vorteile der Betriebseinfachheit und vermeidet außerdem unter
Verwendung verschiedener Frequenzbänder eine unerwünschte Kopplung
zwischen den Sende- und den Empfangsantennen in den Zwischenverstärkern. Dies
alles vereinfacht den Entwurf der Zwischenverstarker und den Einbauprozeß. Andererseits
besitzt diese Technik den Nachteil, daß sie die Erzeugung von Signalen mit
einer sehr hohen Frequenzgenauigkeit von bis zu 0,05 ppm gemäß der UMTS-Norm
erfordert, was den Entwurf der Zwischenverstärker und deren Endkosten verkompliziert.
Außerdem
besitzt es den Nachteil, daß es
für den
Aufbau der Funkverbindung ein spezifisches Frequenzband außerhalb
der UMTS-Norm erfordert oder die mögliche Störung von Nutzern innerhalb
des für
UMTS spezifizierten Bands mit dem sich daraus ergebenden Verlust
an Betriebskapazität
annimmt. Darüber
hinaus unterliegen die zwischen den Zwischenverstärkern vorhandenen Funkverbindungen
der Signalschwunderscheinung, was veranlassen kann, daß ein Zwischenverstärker übermäßige Leistung
sendet, indem er versucht, die erfaßten Signaldämpfungen
auszugleichen und das gesendete Signal zu verzerren, da die CDMA-Technologie
eine dynamische Steuerung der Sendeleistung erfordert.
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Aus
dem Stand der Technik ist keine Einführung von Mechanismen bekannt,
die die Störung
von Zellenendgeräten
in der Kommunikation zwischen Zwischenverstärkern, wie sie bei der Phasenverzerrung
in dem abgestrahlten Signal der Fall ist, verhindern, wie es die
Aufgabe der vorgeschlagenen Erfindung ist.
EP 0977380 repräsentiert den nächsten Stand
der Technik.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung offenbart die Architektur eines Zwischenverstärkersystems
für UMTS
und ist durch eine UMTS-Zellenbasisstation, einen
oder mehrere Nahzwischenverstärker,
einen oder mehrere Fernzwischenverstärker und UMTS-Zellenfernendgeräte gebildet.
Außerdem
enthält
ein vollständiges
System üblicherweise
die Anwesenheit mehrerer Basisstationen und sowohl von Nah- als
auch von Fernendgeräten.
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Die
UMTS-Basisstation arbeitet in einem der UMTS-Frequenzbänder gemäß der UMTS-Norm, wobei
sie innerhalb ihres Versorgungsbereichs einen UMTS-Zellenkommunikationsdienst
für die
Nahendgeräte
bietet. Außerdem
ist sie durch eine Verbindung über
Kabel mit einem oder mit mehreren Nahzwischenverstärkern in
einem der UMTS-Frequenzbänder
verbunden.
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Ein
Nahzwischenverstärker
kommuniziert wiederum mit einem oder mit mehreren Fernzwischenverstärkern in
einem weiteren der UMTS-Bänder über Funk,
wobei er die von der Basisstation gesendeten Funkkanäle in der
Abwärtsstreckenrichtung
zu dem Fernzwischenverstärker
weiterleitet und in der Aufwärtsstreckenrichtung
den Funkkanal oder die Funkkanäle
von dem Fernzwischenverstärker empfängt und
an die Basisstation weiterleitet.
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Jeder
Fernzwischenverstärker
kommuniziert mit einem Nahzwischenverstärker in einem der UMTS-Bänder und
mit den Fernendgeräten
in einem anderen der UMTS-Bänder.
In der Abwärtsstreckenrichtung
wird das Band der von den Nahzwischenverstärkern kommenden Funkkanäle umgesetzt
und werden sie in einem der UMTS-Bänder zu den Fernendgeräten gesendet.
In der Auf wärtsstreckenrichtung
werden die von den Fernendgeräten
in einem der UMTS-Bänder übertragenen
Funkkanäle
in einem anderen der UMTS-Bänder
zu den Nahzwischenverstärkern
weitergeleitet.
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Die
Fernendgeräte
kommunizieren über
das Zwischenverstärkersystem
mit der Basisstation. Vom Funktionsstandpunkt aus kommuniziert das
Fernendgerät
mit dem Fernzwischenverstärker
wie irgendein anderes Nahendgerät,
das direkt mit der Basisstation verbunden ist.
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Es
wird darauf hingewiesen, daß die
in jedem Kommunikationssprung zugewiesenen Frequenzbänder verschieden
sind, um eine gegenseitige Störung
zwischen den Sende- und den Empfangsantennen in den Zwischenverstärkern zu
verhindern. Im Folgenden werden die Bänder für den Sprung zwischen der Basisstation
(1) und den Nahzwischenverstärkern (2) und die
für den
Sprung zwischen den Fernzwischenverstärkern (3) und den
Fernendgeräten
(4) als UMTS-A und für
den Sprung zwischen den Nahzwischenverstärkern (2) und den
Fernzwischenverstärkern
(3) als UMTS-B bezeichnet. Zur Einfachheit der Beschreibungen
ist für
den Sprung zwischen der Basisstation (1) und den Nahzwischenverstärkern (2)
und für
den Sprung zwischen den Fernzwischenverstärkern (3) und den
Fernendgeräten
(4) dasselbe UMTS-A-Frequenzband gewählt worden, obgleich auch verschiedene
Frequenzbänder
hätten gewählt werden
können.
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Unter
den Haupteigenschaften des Zwischenverstärkersystems für UMTS mit
Spektralaustausch zwischen den UMTS-Frequenzbändern sind zu finden:
- • Um
zu verhindern, daß irgendein
Endgerät,
das in dem UMTS-Band
arbeitet, die Kommunikation zwischen den Nahzwischenverstärkern (2)
und den Fernzwischenverstärkern
(3) stört, ist
eine Aufgabe dieser Erfindung die Einführung eines Mechanismus zum
Zurückweisen
störender
Endgeräte
auf der Grundlage der Phasenverzerrung des zwischen den Nah- und
den Fernzwischenverstärkern übertragenen
Signals, um das Aufschalten von UMTS-Zellenendgeräten in die
Kommunikation zwischen den Zwischenverstärkern zu verhindern.
- • Außerdem ist
eine Aufgabe dieser Erfindung die Einführung eines Entzerrungsmechanismus
in die Empfänger
der Nahzwischenverstärker
(2) und der Fernzwischenverstärker (3) für die Kommunikation
zwischen Zwischenverstärkern,
der die in dem vorigen Punkt eingeführten und beschriebenen Phasenverzerrungseffekte
ausgleicht.
- • Außerdem ist
eine Aufgabe dieser Erfindung die Einführung eines Mechanismus zum
Begrenzen der Verstärkung
des durch die Nahzwischenverstärker
(2) und durch die Fernzwischenverstärker (3) abgestrahlten
Signals, dessen Aufgabe es ist, die Verzerrung des durch die Zwischenverstärker gesendeten
UMTS-Signals zu vermeiden. Die zwischen den Zwischenverstärkern vorhandenen Funkverbindungen
unterliegen der Signalschwunderscheinung, die verursachen kann,
daß ein
Zwischenverstärker übermäßige Leistung
sendet, indem er Dämpfungen
des erfaßten
Signals auszugleichen versucht und das gesendete Signal verzerrt,
da die CDMA-Technologie eine dynamische Steuerung der Sendeleistung
erfordert. Der entgegengesetzte Effekt der Überausbreitung, in dem übermäßige Signalleistung
empfangen wird, könnte
ebenfalls auftreten.
- • Außerdem ist
eine Aufgabe dieser Erfindung die Einführung eines Mechanismus zum
Abschalten der Sendung des Funksignals in den Fernzwischenverstärkern (3)
und Nahzwischenverstärkern
(2), wenn das entsprechende Eingangssignal unter einem
durch den Betreiber einstellbaren Schwellenwert liegt. Diese Eigenschaft
ist sehr nützlich
in der CDMA- Technologie,
die eine Technologie ist, deren Kapazität durch die durch die anderen
gleichzeitigen Übermittlungen
in dem verwendeten UMTS-Band erzeugte Störung begrenzt ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
die Architektur des UMTS-Zwischenverstärkersystems mit Spektralaustausch
zwischen den UMTS-Frequenzbändern.
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2 zeigt
die Architektur des Funkfrequenz-Zwischenverstärkermoduls, das sich in dem Zwischenverstärker in
der Nähe
der Basisstation befindet, die das zugewiesene UMTS-Frequenzband verwendet.
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3 zeigt
die Architektur des Funkfrequenz-Zwischenverstärkermoduls, das sich in dem Zwischenverstärker fern
von der Basisstation befindet, die das zugewiesene UMTS-Frequenzband
verwendet.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt
die an der Architektur des Zwischenverstärkersystems für UMTS mit
Spektralaustausch zwischen den UMTS-Frequenzbändern beteiligten Entitäten: UMTS-Zellenbasisstation
(1) (auch als Knoten B bekannt), Nahzwischenverstärker (2), Fernzwischenverstärker (3)
und UMTS-Zellenfernendgerät
(4).
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Es
kann einen oder mehrere Nahzwischenverstärker, Fernzwischenverstärker und
Fernendgeräte
geben. Ein vollständiges
System enthält üblicherweise
die Anwesenheit mehrerer Basisstationen und sowohl von Nah- als
auch von Fernendgeräten. Da
dies alles vom Standpunkt der Beschreibung der Erfindung aus nicht
notwendig ist, ist es in 1 nicht ausführlich dargestellt.
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Die
UMTS-Basisstation (1) arbeitet in einem der dem UMTS zugeteilten
Frequenzbänder (UMTS-A). Üblicherweise
besitzt sie Sektorantennen, um die Effizienz des Systems hinsichtlich
Verkehr und Anzahl gleichzeitig unterstützter Nahendgeräte zu erhöhen. Diese
Basisstation (1) besitzt Nahendgeräte, die über Funk direkt mit der Basisstation (1)
verbunden sind, und ist außerdem
durch eine Verbindung über
Kabel mit einem oder mit mehreren Nahzwischenverstärkern (2)
in einem der UMTS-Bänder
(UMTS-A) verbunden.
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Der
Nahzwischenverstärker
(2) kommuniziert über
Kabel in einem der UMTS-Bänder (UMTS-A)
mit der Basisstation (1) und über Funk in einem anderen UMTS-Band
(UMTS-B) mit dem Fernzwischenverstärker (3) (einem oder
mehreren Fernzwischenverstärkern).
Der Nahzwischenverstärker
(2) empfängt
die von der Basisstation (1) in der Abwärtsstreckenrichtung gesendeten
Funkkanäle und
leitet sie an den Fernzwischenverstärker (3) weiter. Um
die Kommunikationseffizienz zu erhöhen, wird die Kommunikation
mit der Basisstation (1) und mit dem Fernzwischenverstärker (3) üblicherweise unter
Verwendung von Richtantennen ausgeführt, obgleich es ebenfalls
möglich
ist, Rundstrahlantennen zu verwenden. In der Aufwärtsstreckenrichtung empfängt der
Nahzwischenverstärker
(2) von dem Fernzwischenverstärker (3) den Funkkanal
oder die Funkkanäle
und leitet sie an die Basisstation (1) weiter.
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Der
Fernzwischenverstärker
(3) kommuniziert in einem der UMTS-Bänder
(UMTS-B) mit dem Nahzwischenverstärker (2) und in einem
anderen der UMTS-Bänder
(UMTS-A) mit den Fernendgeräten (4). Üblicherweise
verwenden die Fernzwischenverstärker
(3) für
die Kommunikation mit den Nahzwischenverstärkern (2) Richtantennen
und für
die Kommunikation mit den Fernendgeräten (4) Sektorantennen.
In der Abwärtsstreckenrichtung
werden die von den Nahzwischenverstärkern kommenden Funkkanäle in dem
UMTS-Band (UMTS-B) in das andere UMTS-Band (UMTS-A) umgesetzt und
an die Fernendgeräte
(4) gesendet. In der Aufwärtsstreckenrichtung werden
die von den Fernendgeräten
(4) gesendeten Funkkanäle
in dem UMTS-Band (UMTS-A) in dem anderen UMTS-Band (UMTS-B) zu den
Nahzwischenverstärkern
weitergeleitet.
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Die
Fernendgeräte
(4) kommunizieren in einem der UMTS-Bänder (UMTS-A) mit dem Fernzwischenverstärker (3).
Tatsächlich
kommunizieren sie über
das Zwischenverstärkersystem
mit der Basisstation (1). Vom Funktionsstandpunkt aus kommuniziert
das Fernendgerät
(4) wie irgendein anderes direkt mit der Basisstation (1)
verbundenes Nahendgerät
mit dem Fernzwischenverstärker.
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Zu
den Haupteigenschaften des Zwischenverstärkersystems für UMTS mit
Spektralaustausch zwischen den UMTS-Frequenzbändern zählt:
- • Um zu verhindern,
daß irgendein
Endgerät,
das in dem UMTS-Band
arbeitet, die Kommunikation zwischen den Nahzwischenverstärkern (2)
und den Fernzwischenverstärkern
(3) stört,
ist eine Aufgabe dieser Erfindung die Einführung eines Mechanismus zum
Zurückweisen
störender
Endgeräte
auf der Grundlage der Phasenverzerrung des zwischen den Nah- und
den Fernzwischenverstärkern übertragenen
Signals, um das Aufschalten von UMTS-Zellenendgeräten in die
Kommunikation zwischen den Zwischenverstärkern zu verhindern.
- • Außerdem ist
eine Aufgabe dieser Erfindung die Einführung eines Entzerrungsmechanismus
in die Empfänger
der Nah zwischenverstärker
(2) und der Fernzwischenverstärker (3) für die Kommunikation
zwischen Zwischenverstärkern,
der die in dem vorigen Punkt eingeführten und beschriebenen Phasenverzerrungseffekte
ausgleicht.
- • Außerdem ist
eine Aufgabe dieser Erfindung die Einführung eines Mechanismus zum
Begrenzen der Verstärkung
des durch die Nahzwischenverstärker
(2) und durch die Fernzwischenverstärker (3) abgestrahlten
Signals, dessen Aufgabe es ist, die Verzerrung des durch die Zwischenverstärker gesendeten
UMTS-Signals zu vermeiden. Die zwischen den Zwischenverstärkern vorhandenen Funkverbindungen
unterliegen der Signalschwunderscheinung, die verursachen kann,
daß ein
Zwischenverstärker übermäßige Leistung
sendet, indem er Dämpfungen
des erfaßten
Signals auszugleichen versucht und das gesendete Signal verzerrt,
da die CDMA-Technologie eine dynamische Steuerung der Sendeleistung
erfordert. Der entgegengesetzte Effekt der Überausbreitung, in dem übermäßige Signalleistung
empfangen wird, könnte
ebenfalls auftreten.
- • Außerdem ist
eine Aufgabe dieser Erfindung die Einführung eines Mechanismus zum
Abschalten der Sendung des Funksignals in den Fernzwischenverstärkern (3)
und Nahzwischenverstärkern
(2), wenn das entsprechende Eingangssignal unter einem
durch den Betreiber einstellbaren Schwellenwert liegt. Diese Eigenschaft
ist sehr nützlich
in der CDMA-Technologie,
die eine Technologie ist, deren Kapazität durch die durch die anderen
gleichzeitigen Übermittlungen
in dem verwendeten UMTS-Band erzeugte Störung begrenzt ist.
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Die
Buchstaben A bis C in 1 bezeichnen die Schnittstellen
zwischen den verschiedenen Entitäten.
Diese Schnittstellen sind:
- A Schnittstelle
zwischen der Basisstation (1) und den Nahzwi schenverstärkern (2).
Diese Schnittstelle ist eine über
Kabel auf einem der UMTS-Bänder
(UMTS-A) gemäß der ETSI-Norm.
- B Schnittstelle zwischen den Nahzwischenverstärkern (2)
und den Fernzwischenverstärkern (3).
Diese Schnittstelle ist eine über
Funk auf einem der UMTS-Bänder
(UMTS-B) gemäß der ETSI-Norm.
- C Schnittstelle zwischen den Fernzwischenverstärkern (3)
und den Fernendgeräten
(4). Diese Schnittstelle ist eine über Funk auf einem der UMTS-Bänder (UMTS-A)
gemäß der ETSI-Norm.
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2 zeigt
die Hauptentitäten
der bevorzugten Architektur des Funkfrequenz-Zwischenverstärkermoduls,
das sich in dem Zwischenverstärker
in der Nähe
der Basisstation befindet, unter Verwendung des Spektralaustauschs
zwischen den UMTS-Bändern. In
der Abwärtsstrecken-Untereinheit ist:
UMTS-Bandfilter (5), erster Synthetisator (6),
erster Mischer (7), Zwischenbandfilter (8), Verstärker (9),
(10) mit einstellbarer Verstärkung und Steuerung, zweiter
Synthetisator (11), zweiter Mischer (12), Leistungsverstärker-Verzerrungsschaltung
(13) und UMTS-Bandfilter (14). In der Aufwärtsstrecken-Untereinheit
ist: rauscharmer UMTS-Verstärker
(17), UMTS-Bandfilter (18), erster Synthetisator
(19), erster Mischer (20), Zwischenbandfilter
(21), Verstärker (22)
mit einstellbarer Verstärkung,
Entzerrer (23), zweiter Synthetisator (24), zweiter
Mischer (25), UMTS-Leitungsverstärker (26) und Bandfilter
(27). Weitere Module: UMTS-Duplexer (15) und Taktreferenz
(16).
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Weitere
Module wie etwa die UMTS-Antennen und das Nahzwischenverstärker-Steuermodul sind
in der Figur nicht genau gezeigt.
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In
der Abwärtsstrecken-Untereinheit
wird über
Kabel von der Basisstation (1) ein einzelner UMTS-Kanal
in einem der UMTS-Bänder empfangen,
der nach dem Mischen (7) mit einem ersten Lokaloszillator
(6) in ein Zwischenfrequenzsignal umgesetzt wird. Die Verstärkung (9)
des Zwischenfrequenzsignals wird gemäß der festgesetzten Verstärkungssteuerung
eingestellt. An diesem Punkt wird die Phase des Signals verzerrt
(10). Daraufhin wird es mit dem Signal von einem zweiten
Oszillator (11) erneut gemischt (12), um das UMTS-Signal
zu erhalten, das verstärkt
(13) und an den Fernzwischenverstärker (3) gesendet
wird.
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Auf ähnliche
Weise wird in der Aufwärtsstrecken-Untereinheit
von dem Fernzwischenverstärker (3)
ein UMTS-Kanal in einem der UMTS-Bänder empfangen, der nach dem
Mischen (20) mit einem ersten Lokaloszillator (19)
in ein Zwischenfrequenzsignal umgesetzt wird. Die Verstärkung (22)
des Zwischenfrequenzsignals wird gemäß der festgesetzten Verstärkungssteuerung
eingestellt. Das Zwischenfrequenzsignal wird entzerrt (23),
um die durch die Verzerrung in die Sendung in dem Fernzwischenverstärker (48)
eingeführten
Effekte auszugleichen. Das Zwischenfrequenzsignal wird mit einem
zweiten Oszillator (24) erneut gemischt (25),
um das UMTS-Signal zu erhalten, das über Kabel an die Basisstation (1)
gesendet wird.
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Unabhängig wird
ein Synchronisationssignal (16) erzeugt und von allen Synthetisatoren
sowohl für die
Abwärtsstrecken-
als auch für
die Aufwärtsstrecken-Untereinheit
verwendet, wodurch die Frequenzgenauigkeit in ihnen allen sichergestellt
werden kann. Die Genauigkeit des Synchronisationssignalgenerators
(16) ist besser als 1 ppm.
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Der
Phasenverzerrungsmechanismus (10) in der Abwärtsstreckenverbindung
führt eine
nichtlineare Phasenverzerrung von mehr als 1000 Pikosekunden ein,
die verhindert, daß irgendein
UMTS-Endgerät mit dem
genutzten Band verbunden wird, da die eingeführte Verzerrung veranlaßt, daß das Signal
für das
UMTS-Endgerät
nicht zu erkennen ist.
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Der
Entzerrungsmechanismus (23) in der Aufwärtsstreckenverbindung gleicht
die in dem Sender des Fernzwischenverstärkers (3) eingeführte Verzerrung
(48) aus.
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3 zeigt
die Hauptentitäten
der bevorzugten Architektur des Funkfrequenz-Zwischenverstärkermoduls,
das sich in dem Fernzwischenverstärker in der Basisstation befindet,
unter Verwendung des Spektralaustauschs zwischen den UMTS-Bändern. In
der Abwärtsstrecken-Untereinheit
ist: rauscharmer Verstärker
(28), UMTS-Bandfilter (29), erster Synthetisator
(30), erster Mischer (31), Zwischenbandfilter (32),
Verstärker
(33) mit einstellbarer Verstärkung und Steuerung, Entzerrer
(34), zweiter Synthetisator (35), zweiter Mischer
(36), Leistungsverstärker
(37) und UMTS-Bandfilter (38). In der Aufwärtsstreckeneinheit
ist: rauscharmer UMTS-Verstärker
(42), UMTS-Bandfilter
(43), erster Synthetisator (44), erster Mischer
(45), Zwischenbandfilter (46), Verstärker (47)
mit einstellbarer Verstärkung,
Verzerrungsschaltung (48), zweiter Synthetisator (49),
zweiter Mischer (50), UMTS-Leistungsverstärker (51)
und Bandfilter (52). Weitere Module: UMTS-Duplexer (39),
der die Fernendgeräte
adressiert, UMTS-Duplexer, der den Nahzwischenverstärker (41)
adressiert, und Taktreferenz (40).
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Weitere
Module wie etwa die UMTS-Antennen und das Fernzwischenverstärker-Steuermodul sind
in dieser Figur nicht genau gezeigt.
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In
der Abwärtsstrecken-Untereinheit
wird über
Funk von dem Nahzwischenverstärker
(2) ein einzelner UMTS-Kanal in einem der UMTS-Bänder empfangen,
der nach dem Mischen (31) mit einem ersten Lokaloszillator
(30) in ein Zwischenfrequenzsignal umgesetzt wird. Die
Verstärkung
(33) des Zwischenfrequenzsignals wird gemäß der festgesetzten Verstärkungssteuerung
eingestellt und es werden Verstärkungsbegrenzungsfunktionen
ausgeführt,
um eine Verzerrung des UMTS-Signals im Fall einer Überausbreitung
in der Funkverbindung zu verhindern. Das Zwischenfrequenzsignal
wird entzerrt (34), um die durch die Verzerrung in die
Sendung in dem Nahzwischenverstärker
(10) eingeführten
Effekte auszugleichen. Daraufhin wird es mit dem Signal von einem
zweiten Oszillator (35) erneut gemischt (36), um
das UMTS-Signal zu erhalten, das verstärkt (37) und an die
UMTS-Fernendgeräte
(4) gesendet wird.
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Auf ähnliche
Weise wird in der Aufwärtsstrecken-Untereinheit
von den Fernendgeräten
(4) ein UMTS-Kanal in einem der UMTS-Bänder
empfangen, der nach dem Mischen (45) mit einem ersten Lokaloszillator
(44) in ein Zwischenfrequenzsignal umgesetzt wird. Die
Verstärkung
(47) des Zwischenfrequenzsignals wird gemäß der festgesetzten
Verstärkungssteuerung
eingestellt und es werden Verstärkungsbegrenzungsfunktionen
ausgeführt,
um eine Verzerrung des UMTS-Signals im Fall der Überausbreitung in der Funkverbindung
zu verhindern. An diesem Punkt wird die Phase des Signals verzerrt (48).
Das Zwischenfrequenzsignal wird mit einem zweiten Oszillator (49)
erneut gemischt (50), um das UMTS-Signal zu erhalten, das über Kabel
zu dem Nahzwischenverstärker
(2) gesendet wird, wenn es verstärkt worden ist (51).
Wenn das empfangene Signal einen durch den Betreiber voreingestellten Schwellenwert
nicht überschreitet,
kann der Verstärker
(51) gesperrt werden.
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Unabhängig wird
ein Synchronisationssignal (40) erzeugt und von allen Synthetisatoren
sowohl für die
Abwärtsstrecken-
als auch für
die Aufwärtsstrecken-Untereinheit
verwendet, wodurch die Frequenzgenauigkeit in ihnen allen sichergestellt
werden kann. Die Genauigkeit des Synchronisationssignalgenerators
(40) ist besser als 1 ppm.
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Der
Phasenverzerrungsmechanismus (48) in der Aufwärtsstreckenverbindung
führt eine
nichtlineare Phasenverzerrung von mehr als 1000 Pikosekunden ein,
die verhindert, daß irgendein
UMTS-Endgerät mit dem
genutzten Band verbunden wird, da die eingeführte Verzerrung das Signal
für das UMTS-Endgerät unkenntlich
macht.
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Der
Entzerrungsmechanismus (34) in der Abwärtsstreckenverbindung gleicht
die in dem Sender des Nahzwischenverstärkers (2) eingeführte Verzerrung
(10) aus.
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DEFINITIONEN UND ABKÜRZUNGEN
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- CDMA
- Codemultiplex-Vielfachzugriff.
Technologie, die dazu verwendet wird, die verschiedenen Nutzerdatenkanäle wie z.
B. in dem UMTS-Zellenkommunikationssystem zu trennen.
- ETSI
- Europäisches Normungsinstitut
für die Fernmeldetechnik.
- MHz
- Megahertz. Maßeinheit
der elektrischen Frequenz.
- ppm
- Teile pro Million.
Wird üblicherweise
zur Messung der Genauigkeit von Frequenzsynthetisatoren verwendet.
- TDMA
- Zeitmultiplex-Vielfachzugriff.
Technologie, die dazu verwendet wird, die verschiedenen Nutzerdatenkanäle wie z.
B. in dem GSM-Zellenkommunikationssystem zu trennen.
- UMTS
- Universelles mobiles
Zellenkommunikationssystem. Zellenkommunikationssystem der dritten
Generation.