专利名称：分布式天线系统中的功能分区及相关组件与方法
技术领域：
本公开案的技术涉及用于将射频(RF)信号分布到远程天线单元的分布式天线系统。
背景技术：
无线通信随着对高速移动数据通信不断增长的需求而快速发展。例如，许多不同类型的区域(例如咖啡店、机场、图书馆等)中部署了所谓的「无线保真」或「WiFi」系统和无线局域网(WLAN)。分布式天线系统与被称为「客户端」的无线装置通信，所述被称为「客户端」的无线装置必须驻留在无线范围或「小区覆盖区域」内以便和接入点装置通信。部署分布式天线系统的一个方法涉及使用射频(RF)天线覆盖区域，所述射频(RF)天线覆盖区域还被称为「天线覆盖区域」。天线覆盖区域由分布式天线系统中的远程天线单元提供。例如，远程天线单元能提供具有从几米一直到二十(20)米范围中的半径的天线覆盖区域。如果提供的天线覆盖区域各自覆盖小区域，那么每个天线覆盖区域通常仅有几个用户(客户端)。这允许最小化无线系统用户之间共享的RF带宽量。可能需要在建筑物或其他设施中提供天线覆盖区域来在建筑物或设施内提供接入到客户端的室内分布式天线系统。还可能采用光纤来分配RF通信信号以提供基于光纤的分布式天线系统。RF通信信号通过光纤的分配可包括光纤载射频(RoF)分配。光纤的优点包括增加带宽。分布式天线系统中的远程天线单元可配置为:在多个无线电频带(即多个频率或频率范围)中，而非在单一的无线电频带中分配RF通信信号。在天线覆盖区域中的多个无线电频带中分配RF通信信号增加了分布式天线系统的灵活性。在这种方案中，在由远程天线单元提供的特定天线覆盖区域中可支持配置为在不同无线电频带中通信的客户端装置。但是，提供支持多个无线电频带的远程天线单元还可限制分布式天线系统中的容量。远程天线单元的带宽在多个无线电频带中分离，因此降低在特定天线覆盖区域中所支持的每一无线电频带的容量。为了弥补支持多个无线电频带的远程天线单元中的容量的降低，可提供额外的远程天线单元。远程天线单元可共存且各自配置为仅支持一个无线电频带。但是，提供额外的远程天线单元增加分布式天线系统的成本。另外，可能需要部署额外的前端设备来支持额外的远程天线单元。虽然在初始安装后可延迟且按需求提供额外的远程天线单元来提供额外的容量，但是加固现有装设与额外的远程天线单元可能涉及更高的安装成本。
发明内容
详细描述中公开的实施方式包括提供分布式天线系统中的功能分区及相关组件与方法。作为一个非限制性实例，分布式天线系统可为基于光纤的分布式天线系统。分布式天线系统中的天线单元可功能分区。就此而言，由分布式天线系统分布的一或多个无线电频带可分配到一或多个扇区。分布式天线系统中的天线单元也可分配到一或多个扇区。以此方式，仅将分配到一或多个特定扇区的一或多个无线电频带中的射频(RF)通信信号分布到分配给一或多个相同扇区的天线单元。天线单元的带宽容量在分配给一或多个扇区的一或多个无线电频带中分离，所述一或多个扇区被分配给天线单元。一或多个无线电频带以及天线单元的功能分区可基于·对由天线单元提供的天线覆盖区域中的给定无线电频带的容量需求配置及/或改变。在一个实施方式中，提供了一种前端仪器或设备，所述前端仪器或设备配置为在分布式天线系统中的多个扇区中一或多个扇区中分布无线电频带。前端设备包括多个无线电接口，所述无线电接口各自配置为将接收到的下行链路电气RF通信信号分离为多个下行链路电气RF通信信号。多个无线电接口中的每一个无线电接口还配置为:控制向分布式天线系统中的多个扇区中的一或多个扇区提供分离的多个下行链路电气RF通信信号中的每一个信号，针对无线电接口配置所述多个扇区中的一或多个扇区。还提供了多个光学接口，且所述多个光学接口各自配置为从多个无线电接口接收分离的多个下行链路电气RF通信信号。多个光学接口中的每一个光学接口还配置为针对为光学接口配置的多个扇区中的扇区，控制接收到的分离的多个下行链路电气RF通信信号通信地提供到一或多个远程天线单元(RAU)，所述一或多个远程天线单元耦接到光学接口。多个光学接口中的每一个光学接口还配置为将接收到的分离的多个下行链路电气RF通信信号转换为多个下行链路光学RF通信信号。前端设备还可包括组件以便也功能分区上行链路RF通信信号。就此而言，在另一个实施方式中，前端设备中提供的多个光学接口中的每一个光学接口进一步配置为将接收到的上行链路光学RF通信信号分离为多个上行链路光学RF通信信号。多个光学接口中的每一个光学接口还配置为控制向多个扇区中的一或多个扇区提供分离的多个上行链路光学RF通信信号中的每一信号，针对光学接口配置所述多个扇区中的一或多个扇区。多个光学接口中的每一个光学接口还配置为将接收到的分离的多个上行链路光学RF通信信号转换为多个上行链路电气RF通信信号。前端设备中提供的多个无线电接口中的每一个无线电接口进一步配置为从多个光学接口接收多个上行链路电气RF通信信号。多个无线电接口中的每一个无线电接口还配置为针对为无线电接口配置的多个扇区中的扇区，控制接收到的多个上行链路电气RF通信信号通信地提供到一或多个载体，所述一或多个载体耦接到无线电接口。在另一个实施方式中，提供了一种在分布式天线系统中的多个扇区中的一或多个扇区中分布无线电频带的方法。方法包括将接收到的下行链路电气RF通信信号分离为多个下行链路电气RF通信信号。方法还包括向分布式天线系统中的多个扇区中的一或多个扇区提供分离的多个下行链路电气RF通信信号中的每一个信号。方法还包括接收分离的多个下行链路电气RF通信信号。方法还包括针对多个扇区中的扇区控制接收到的分离的多个下行链路电气RF通信信号通信地提供到一或多个RAU。方法还包括将接收到的分离的多个下行链路电气RF通信信号转换为多个下行链路光学RF通信信号。在另一个实施方式中，提供了一种无线电接口，所述无线电接口配置为在分布式天线系统中的多个扇区中的独特扇区中分布无线电频带。无线电接口包括下行链路接口，所述下行链路接口配置为接收下行链路RF通信信号。无线电接口还包括下行链路分离器，所述下行链路分离器配置为将下行链路RF通信信号分离为多个下行链路RF通信信号。无线电接口还包括多个下行链路扇区切换器，所述多个下行链路扇区切换器各自指定给分布式天线系统中的多个扇区中的独特扇区。多个下行链路扇区切换器中的每一个下行链路扇区切换器配置为从下行链路分离器接收多个下行链路RF通信信号中的下行链路RF通信信号，并且控制是否将接收到的 下行链路RF通信信号分布给被指定给扇区切换器的独特扇区。无线电接口还可包括组件以便也功能分区上行链路RF通信信号。在另一个实施方式中，提供了一种光学接口，所述光学接口配置为在分布式天线系统中的多个扇区中的独特扇区中分布无线电频带。光学接口包括下行链路接口，所述下行链路接口配置为:接收多个下行链路电气RF通信信号，所述多个下行链路电气RF通信信号各自被指定给分布式天线系统中的多个扇区中的独特扇区。光学接口还包括多个下行链路扇区切换器，所述多个下行链路扇区切换器各自被指定给分布式天线系统中的独特扇区。多个下行链路扇区切换器中的每一个下行链路扇区切换器配置为针对被指定给扇区切换器的独特扇区接收多个下行链路电气RF通信信号中的下行链路电气RF通信信号。多个下行链路扇区切换器中的每一个下行链路扇区切换器还配置为控制是否将接收到的下行链路电气RF通信信号分布给被指定给扇区切换器的独特扇区。在光学接口中提供多个下行链路电光(E/0)转换器，并且电光转换器各自配置为:从多个扇区切换器中的扇区切换器接收下行链路电气RF通信信号，且将接收到的下行链路电气RF通信信号转换为下行链路光学RF通信信号。光学接口还可包括组件以便也功能分区上行链路RF通信信号。将在随后的详细描述中阐述额外的特征及优点，且所述部分特征及优点对所属领域的技术人员而言将从说明书显而易见或可通过实践本文中所描述的实施方式(包括随后的详细描述、权利要求书以及附图)而了解。
图1为示范性基于光纤的分布式天线系统的示意图；图2为示范性前端设备及远程天线单元(RAU)的更详细示意图，所述示范性前端设备及远程天线单元可部署在图1的基于光纤的分布式天线系统中；图3为示范性建筑物基础设施的部分示意剖示图，图1中的基于光纤的分布式天线系统可部署在所述建筑物基础设施中；图4为图示分布式天线系统中的示范性功能分区的示意图；图5为另一示范性基于光纤的分布式天线系统的示意图；图6为在分布式天线系统中提供的示范性前端设备的示意图，所述分布式天线系统支持分布式天线系统中的可配置功能分区；图7为示范性功能分区表，在前端设备中提供所述功能分区表来为分布式天线系统存储默认及/或用户配置的功能分区；图8为示范性前端设备的示意图，所述前端设备提供在分布式天线系统中并且配置有扩展端口以支持额外远程天线单元，其中一个扩展端口支持光学接口单元(0IU)，所述光学接口单兀支持单一扇区；图9为示范性前端设 备的示意图，所述前端设备提供在分布式天线系统中并且配置有扩展端口以支持额外远程天线单元，其中多个扩展端口支持0IU，所述OIU支持多个扇区；图10为示范性无线电分配矩阵的示意图，提供所述无线电分配矩阵用于前端设备以允许多个载体利用通用光学接口模块(OIM)及RAU来在分布式天线系统中分布通信信号;图11为在分布式天线系统中提供扩大数目的扇区的示意图；及图12为在分布式天线系统中提供的示范性前端设备的示意图，所述分布式天线系统支持分布式天线系统中的功能分区及多输入多输入(MMO)处理。
具体实施例方式现在将要详细参考实施方式，在附图中图示所述实施方式的实例，在附图中图示一些而非全部实施方式。事实上，本发明的概念可以许多不同的形式体现，且不应理解为限制本文；相反，提供这些实施方式以使得本公开案将满足适用的法律要求。在任何可能的时候，将使用相同的元件符号表示相同的组件或部分。在详细描述中公开的实施方式包括提供分布式天线系统中的功能分区及相关组件与方法。作为一个非限制性实例，分布式天线系统可为基于光纤的分布式天线系统。分布式天线系统中的天线单元可功能分区。就此而言，由分布式天线系统分布的一或多个无线电频带可分配到一或多个扇区。分布式天线系统中的天线单元也可分配到一或多个扇区。以此方式，仅将分配到一或多个特定扇区的一或多个无线电频带中的射频(RF)通信信号分布到分配给一或多个相同扇区的天线单元。天线单元的带宽容量在分配给一或多个扇区的一或多个无线电频带中分离，所述扇区被分配给天线单元。一或多个无线电频带以及天线单元的功能分区可基于对由天线单元提供的天线覆盖区域中的给定无线电频带的容量需求配置及/或改变。在图4处开始论述支持功能分区的分布式天线系统及相关组件与方法之前，提供图1到图3，且首先在下文中对图1到图3进行论述。图1到图3提供分布式天线系统的实例，所述分布式天线系统不包括功能分区支持，但可配置为提供功能分区支持，包括根据本文中所描述的实施方式配置为提供功能分区支持。图1为基于光纤的分布式天线系统的实施方式的示意图。在此实施方式中，系统为基于光纤的分布式天线系统10，所述分布式天线系统10配置为创建用于与位于天线覆盖区域的RF范围中的无线客户端装置建立通信的一或多个天线覆盖区域。基于光纤的分布式天线系统10提供RF通信服务(例如，蜂窝服务)。在此实施方式中，基于光纤的分布式天线系统10包括:前端单元(HEU)12形式的前端设备、一或多个远程天线单元(RAU)14，以及光纤16，在此实例中，所述光纤16将HEU12光学耦接到RAU14。HEU12配置为通过来自一或多个来源(比如作为实例的网络或载体)的下行链路电气RF通信信号18D接收通信，并且为RAU14提供所述通信。HEU12还配置为通过上行链路电气RF通信信号18U将从RAU14接收到的通信返回给一或多个来源。就此而言，在此实施方式中，光纤16包括:至少一个下行链路光纤16D来运载从HEU12传递到RAU14的信号，和至少一个上行链路光纤16U来运载从RAU14传递·回HEU12的信号。如以引用全文的方式并入本文中的标题为「ProvidingDigital Data Services in Optical Fiber-Based Distributed Radio Frequency(RF)Communications Systems, And Related Components and Methods」的美国专利申请案第12/892，424号中所论述，可提供一个下行链路光纤16D及一个上行链路光纤16U来支持多通道，所述通道各自使用波分复用(WDM)。在美国专利申请案第12/892，424号中还公开了用于WDM和频分复用(FDM)的其他选择，在本文所公开的任意一个实施方式中可采用所述选择中的任意一个。基于光纤的分布式天线系统10具有天线覆盖区域20，所述天线覆盖区域20实质上可以RAU14为中心。RAU14的天线覆盖区域20形成RF覆盖区域21。HEU12适合于执行或促进各种无线应用中的任一种，包括但不限于光纤载射频(RoF)、射频识别(RFID)、无线局域网(WLAN)通信、公共安全、蜂窝、遥测，及其他移动或固定服务。例如，在天线覆盖范围20内图示的是移动装置形式的客户端装置24，例如，所述客户端装置24可为蜂窝电话。客户端装置24可为能够接收RF通信信号的任何装置。客户端装置24包括天线26 (例如，无线网卡)，所述天线适合于接收及/或发送电磁RF通信信号。继续参考图1，为了通过下行链路光纤16D将电气RF通信信号传递到RAU14，以进而传递到由RAU14形成的天线覆盖区域20中的客户端装置24，HEU12包括电光(E/0)转换器28。E/0转换器28将下行链路电气RF通信信号18D转换为将要通过下行链路光纤16D传递的下行链路光学RF通信信号22D。RAU14包括光电(0/E)转换器30，0/E转换器30将接收到的下行链路光学RF通信信号22D转换回将要通过RAU14的天线32无线传递到位于天线覆盖区域20中的客户端装置24的电气RF通信信号。类似地，天线32还配置为从天线覆盖区域20中的客户端装置24接收无线RF通信。就此而言，天线32从客户端装置24接收无线RF通信并将表示无线RF通信的电气RF通信信号传递到RAU14中的E/0转换器34。E/0转换器34将电气RF通信信号转换为将通过上行链路光纤16U传递的上行链路光学RF通信信号22U。HEU12中提供的0/E转换器36将上行链路光学RF通信信号22U转换为上行链路电气RF通信信号，随后将所述上行链路电气RF通信信号作为上行链路电气RF通信信号18U传递回网络或其他源。此实施方式中的HEU12不能区别此实施方式中客户端装置24的位置。客户端装置24可在由RAU14形成的任何天线覆盖区域20的范围中。图2为图1的示范性基于光纤的分布式天线系统10的更详细示意图，所述示范性基于光纤的分布式天线系统10为特定RF服务或应用提供电气RF服务信号。在示范性实施方式中，HEU12包括服务单元37，所述服务单元37通过将来自一或多个外部网络38的此类信号由网络链路39传递(或调节然后传递)来提供电气RF服务信号。在特定示范性实施方式中，此举包括提供如在电气和电子工程师协会(IEEE) 802.11标准中规定的WLAN信号分布，即，在从2.4千兆赫(GHz)到2.5GHz和从5.0GHz到6.0GHz频率范围中。可能为任何其他电气RF通信信号频率。在另一示范性实施方式中，服务单元37通过直接产生信号来提供电气RF服务信号。在另一示范性实施方式中，服务单元37协调天线覆盖区域20内客户端装置24之间的电气RF服务信号的递送。继续参考图2，服务单元37电气耦接到E/0转换器28，E/0转换器28从服务单元37接收下行链路电气RF通信信号18D并将所述下行链路电气RF通信信号18D转换成相应下行链路光学RF通信信号22D。在示范性实施方式中，E/0转换器28包括适合为本文所描述的RoF应用递送充足动态范围的激光器，且E/0转换器28可选地包括电气耦接到激光器的激光驱动器/放大器。用于E/0转换器28的合适激光器的实例包括但不限于:激光二极管、分布式反馈(DFB)激光器、法布里-珀罗(FP)激光器，和垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。继续参考图2，HEU12还包括电气耦接到服务单元37的0/E转换器36。0/E转换器36接收上行链路光学RF通信 信号22U并将所述上行链路光学RF通信信号22U转换成相应上行链路电气RF通信信号18U。在示范性实施方式中，0/E转换器36是光检测器，或电气耦接到线性放大器的光检测器。如图2中所图示，E/0转换器28和0/E转换器36组成「转换器对」35。根据示范性实施方式，HEU12中的服务单元37可包括用于分别调节下行链路电气RF通信信号18D和上行链路电气RF通信信号18U的RF通信信号调节器单元40。服务单元37可包括用于向RF通信信号调节器单元40提供电气信号的数字信号处理单元(「数字信号处理器」)42，将所述电气信号调制到RF载体上来产生所需下行链路电气RF通信信号ISD0还配置数字信号处理器42来处理解调信号，所述解调信号通过由RF通信信号调节器单元40解调上行链路电气RF通信信号18U而提供。例如，HEU12中的服务单元37也可包括用于处理数据和另外执行逻辑和计算操作的可选中央处理单元(CPU) 44，和用于储存数据(例如通过WLAN或其他网络传输的数据)的存储器单元46。继续参考图2，RAU14还包括转换器对48，转换器对48包含0/E转换器30和E/0转换器34。0/E转换器30将从HEU12接收的下行链路光学RF通信信号22D转换回下行链路电气RF通信信号50D。E/0转换器34将从客户端装置24接收的上行链路电气RF通信信号50U转换为将要传递给HEU12的上行链路光学RF通信信号22U。例如，0/E转换器30和E/0转换器34通过RF信号引导元件52 (例如循环器)电气耦接到天线32。如下文所论述，RF信号引导元件52用于引导下行链路电气RF通信信号50D和上行链路电气RF通信信号50U。根据示范性实施方式，天线32可包括一或多个贴片天线，例如于2006年8月16日申请的标题为「Radio-over-Fiber Transponder With A Dual-Band Patch Antenna System」的美国专利申请案第11/504,999号和2006年6月12日申请的标题为「CentralizedOptical Fiber-based Wireless Picocellular Systems and Methods」的美国专利申请案第11/451，553号中公开的贴片天线，所述两个申请案以引用全文的方式并入本文中。继续参考图2，基于光纤的分布式天线系统10还包括产生电力信号56的电源54。电源54电气耦接到HEU12来为HEU12中的功耗元件供电。在示范性实施方式中，电力线58穿过HEU12并到达RAU14来为以下各物供电:转换器对48中的0/E转换器30和E/0转换器34、可选RF信号引导元件52 (除非RF信号引导元件52是无源装置，例如循环器)，和提供的任何其他功耗元件。在示范性实施方式中，电力线58包括两根电线60和62，电线60和电线62运载单个电压并电气耦接到RAU14处的DC功率转换器64。DC功率转换器64电气耦接到转换器对48中的0/E转换器30和E/0转换器34并将电力信号56的电压或电平改变为RAU14中功耗组件所需的一或多个功率电平。在示范性实施方式中，取决于电力线58运载的电力信号56的类型，DC功率转换器64要么是DC/DC功率转换器要么是AC/DC功率转换器。在另一个示范性实施方式中，电力线58 (虚线)直接从电源54延行到RAU14，而不是从HEU12延行或通过HEU12。在另一个示范性实施方式中，电力线58包括多于两个的电线并可运载多电压。为了提供对如何在室内部署基于光纤的分布式天线系统的进一步示范性说明，提供图3。图3是使用基于光纤的分布式天线系统的建筑基础设施70的部分示意剖示图。系统可为图1和图2的基于光纤的分布式天线系统10。建筑基础设施70通常表示其中可部署基于光纤的分布式天线系统10的任何类型的建筑。如先前关于图1和图2所论述，例如，基于光纤的分布式天线系统10合并HEU12来向建筑基础设施70中的覆盖区域提供各种类型的通信服务。例如，如以下 详细论述，此实施方式中的基于光纤的分布式天线系统10配置为接收无线RF通信信号并将RF通信信号转换成将要通过光纤16传递给多个RAU14的RoF信号。此实施方式中的基于光纤的分布式天线系统10可为(例如)在建筑基础设施70内提供无线服务的室内分布式天线系统(IDAS)。这些无线信号可包括(但不限于)蜂窝服务、无线服务，例如RFID追踪、无线保真(WiFi)、局域网(LAN)、WLAN和以上各物的组合。继续参考图3，此实施方式中的建筑基础设施70包括第一(底层)楼层72、第二楼层74和第三楼层76。由HEU12通过主要配线架78为楼层72、楼层74和楼层76提供服务以在建筑基础设施70中提供天线覆盖区域80。为了说明的简洁性，图3中仅图示楼层72、楼层74和楼层76的天花板。在示范性实施方式中，主电缆82具有若干不同段，所述不同段促进建筑基础设施70中大量RAU14的放置。每个RAU14依次服务于天线覆盖区域80中所述RAU14自身的覆盖区域。例如，主电缆82可包括直立电缆84，所述直立电缆84运载所有下行链路光纤16D和上行链路光纤16U到HEU12并从HEU12运载所有下行链路光纤16D和上行链路光纤16U。直立电缆84可通过互连单元(I⑶)85来布线。I⑶85可提供作为图2中电源54的一部分或可与图2中的电源54分离。还可配置I⑶85以通过电力线58为RAU14供电，如图2中所示和如上所述，电力线58提供在作为其他实例的方阵电缆87，或尾电缆或家用(home-run)系绳电缆中，并用下行链路光纤16D和上行链路光纤16U分配到RAU14。主电缆82可包括一或多个多电缆(MC)连接器，MC连接器适于将选择的下行链路光纤16D和上行链路光纤16U与电力线一起连接到若干光纤电缆86。主电缆82使得多个光纤电缆86能够分布遍及整个建筑基础设施70 (例如，固定到每个楼层72、楼层74、楼层76的天花板或其他支撑表面)以向第一楼层72、第二楼层74和第三楼层76提供天线覆盖区域80。在示范性实施方式中，HEU12位于建筑基础设施70内(例如，在机柜或控制室中)，而在另一个示范性实施方式中，HEU12可位于建筑基础设施70外的远程位置处。可由例如蜂窝服务提供商的第二方提供的基站收发台(BTS) 88连接到HEU12，且能和HEU12共存一处或远离HEU12定位。BTS是为HEU12提供输入信号并能从HEU12接收返回信号的任何站或源。在典型蜂窝系统中，例如，多个BTS部署在多个远程位置处来提供无线电话覆盖。每个BTS为相应小区服务，并且当移动站进入小区时，BTS与移动站通信。每个BTS可包括至少一个无线电收发机来实现与在相关小区中操作的一或多个用户单元的通信。或者，作为其他实例，可由中继器或微微小区提供无线电输入。图1到图3中和如上文所描述的基于光纤的分布式天线系统10提供HEU12和RAU14之间的点对点通信。每个RAU14通过独特下行链路和上行链路光纤对与HEU12通信以提供点对点通信。每当RAU14安装到基于光纤的分布式天线系统10中时，RAU14连接到独特下行链路和上行链路光纤对，所述光纤对连接到HEU12。可在光纤16中提供下行链路光纤和上行链路光纤。可在光纤电缆中提供多个下行链路和上行链路光纤对来通过普通光纤电缆为多个RAU14服务。例如，参考图3，可由相同光纤16为安装在给定楼层72、楼层74或楼层76的RAU14服务。就此而言，光纤16可具有多个节点，独特下行链路和上行链路光纤对能在所述节点位置连接到给定RAU14。可能需要提供可支持各种无线电源的基于光纤的分布式天线系统。例如，可能需要提供可支持各种射频类型和源的基于光纤的分布式天线系统，包括但不限于:长期演进(LTE)、美国蜂窝(CELL)、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、先进无线服务(AWS)、iDEN (例 如，800兆赫(MHz)、900MHz和1.5GHz)等。例如，这些无线电源的范围为从400MHz到2700MHz。为了支持无线电源，HEU必须包含激光器，所述激光器能够将无线电信号调制为用于通过光纤传递的在无线电信号频率下的光学RF通信信号。同样，必须提供激光器来将光学RF通信信号转换回所支持的无线电频带的频率下的电气RF通信信号。为所有可能的无线电源提供不同的转换激光器成本很高，可能需要所述无线电源由基于光纤的分布式天线系统支持。就此而言，本文中公开的实施方式包括提供分布式天线系统中的功能分区及相关组件与方法。作为一个非限制性实例，分布式天线系统可为基于光纤的分布式天线系统。分布式天线系统中的天线单元可功能分区。就此而言，由分布式天线系统分布的一或多个无线电频带可分配到一或多个扇区。分布式天线系统中的天线单元也可分配到一或多个扇区。以此方式，仅将分配到一或多个给定扇区的一或多个无线电频带中的射频(RF)通信信号分布到分配给一或多个相同扇区的天线单元。天线单元的带宽容量在分配给一或多个扇区的一或多个无线电频带中分离，所述扇区被分配给天线单元。一或多个无线电频带以及天线单元的功能分区可基于对天线单元提供的天线覆盖区域中的给定无线电频带的容量需求配置及/或改变。图4为图示提供分布式天线系统中的功能分区的实例的示意图。就此而言，如图4中所图示，提供了分布式天线系统90。分布式天线系统90可为(无限制)基于光纤的分布式天线系统。分布式天线系统90可包括上文图1到图3中论述的示范性分布式天线系统，或本文中公开的任意其他的示范性分布式天线系统。分布式天线系统包括HEU92，所述HEU92配置为在多个无线电频带或频率R1到Rn下接收和分布RF通信信号。HEU92配置为可通信地向多个RAU94分布无线电频带，所述RAU94耦接到HEU94。例如，RAU94可分布于建筑物98或其他设施中的多个楼层96A-96D中。HEU92配置为将RAU94功能分区为不同扇区。可将一或多个无线电频带R1到Rn分配给每一扇区。在此实例中，将RAU94分配给三(3)个扇区中的一个扇区。例如，将分配给第一扇区的RAU94(1)图示为图4中的圆形标志。将分配给第二扇区的RAU94(2)图示为图4中的三角形标志。将分配给第三扇区的RAU94(3)图示为图4中的正方形标志。将RAU94分配给一或多个扇区作为控制由RAU94支持的无线电频带R1到Rn数量的方法，并且RAU94的带宽分离于所述扇区中。因为对分布式天线系统90的容量和性能要求或需求的改变，可改变分配给特定RAU94的扇区，及/或可改变分配给给定扇区的无线电频带R1到Rn。还可改变或灵活并无缝地重新配置分配给给定RAU94的扇区来改变RAU94的带宽在所分配的无线电频带R1到Rn中的分离方式。不需要部署额外的RAU94来改变专用于特定无线电频带R1到Rn的带宽量。图5为支持功能分区的另一示范性分布式天线系统100的示意图。在此实施方式中，分布式天线系统100为由三个主要组件组成的基于光纤的分布式天线系统。在此实施方式中，在前端设备104中提供无线电接口模块(RIM)102(1)到102 (M)形式的一或多个无线电接口以在光学转换为下行链路光学RF通信信号之前接收和处理下行链路电气RF通信信号106(1)到106(R)。下行链路电气RF通信信号106(1)到106(R)的处理可包括先前在上文图2中的HEU12中描述的任何处理。符号「I到R」和「I到M」表示分别可提供任何数目的参考组件I到R和I到M。如下文将详细描述，此实施方式中的前端设备104配置为接受作为模块化组件的多个R頂102 (I)到102(11)，能在册仍04中轻易安装和移除或替换RM102(1)到102 (Μ)。在一 个实施方式中，例如，前端设备104配置为支持多达四(4)个RIM102(1)到 102 (M)。每个RM102(1)到102 (M)可设计为支持特定类型的无线电源或无线电源的范围(即，频率)来为配置前端装置104和基于光纤的分布式天线系统100提供灵活性来支持所需无线电源。例如，一个RM102可配置为支持个人通信服务(PCS)无线电频带。另一个RM102可配置为支持长期演进(LTE)700无线电频带。在此实例中，由于包含这些RM102，将配置前端设备104来支持和分布在PCS和LTE700无线电频带上的RF通信信号。可在支持任意其他所需无线电频带的前端设备104中提供RIM102，所需频带包括但不限于:PCS、LTE、CELL、GSM、CDMA、CDMA2000、TDMA、AffS, iDEN (例如，800MHz、900MHz 及 1.5GHz)、增强型数据 GSM 环境(EDGE)、演进数据优化(EV-DO)、IxRTT (B卩，CDMA2000IX(IS-2000))、高速分组接入(HSPA)、3GGP1、3GGP2以及蜂窝数字分组数据(⑶H))。更具体的实例包括但不限于400MHz到2700MHz之间的无线电频带，所述无线电频带包括但不限于:700MHz (LTE)、698-716MHz、728-757MHz、776-787MHz、806-824MHz、824-849MHz (美国蜂窝)、851_869MHz、869-894MHz (美国蜂窝)、880_915MHz (欧盟 R)、925_960MHz (TTE)、1930_1990MHz (美国PCS)、2110-2155MHz (美国 AWS)、925_960MHz (GSM900)、1710_1755MHz、1850_1915MHz、1805-1880MHz (GSM1800)、1920_1995MHz 以及 2110_2170MHz (GSM2100)。在此实施方式中，向以光学接口模块(ΟΠΟ 108(1)到108 (N)形式提供的多个光学接口提供下行链路电气RF通信信号106(1)到106(R)来将下行链路电气RF通信信号106(1)到106 (N)转换为下行链路光学信号110(1)到IlO(R)。符号「I到Nj表示可提供任何数目的参考组件I到N。如先前上文引用的美国专利申请案第12/892，424号中所论述，可提供一个下行链路光纤113D和一个上行链路光纤113U来支持多个通道，所述通道各自使用WDM。在美国专利申请案第12/892，424号中还公开了用于WDM和FDM的其他选择，在本文所公开的任意一个实施方式中可采用所述选择中的任意一个。在此实施方式中，在为具有RM102(1)到102 (M)的前端设备104提供的通用外壳中提供0M108⑴IlJ 108 (N) 或者，可以远离RM102 (I)到102 (M)的方式定位0M108 (I)到108 (N)。如下文将更详细的描述，0M108可配置为提供一或多个光学接口组件(0IC)，所述光学接口组件包含0/E和E/0转换器。0IM108支持可由RM102提供的无线电频带，包括先前上文所述的实例。因此，在此实施方式中，例如，0M108可支持从400MHz到2700MHz的无线电频带范围，所以不需要为较窄的无线电频带提供不同类型或型号的0IM108来支持前端设备104中提供的支持不同无线电频带的RM102的可能性。此外，例如，可为400MHz到2700MHz频率范围内的子频带(例如400MHz到700MHz、700MHz到IGHzUGHz到1.6GHz和 1.6GHz 到 2.7GHz)优化(ΠΜ108。0IM108⑴到108 (N)各自包括将下行链路电气RF通信信号106⑴到106 (R)转换为下行链路光学信号110(1)到IlO(R)的E/0转换器。通过一或多个下行链路光纤113D将下行链路光学信号110(1)到IlO(R)传递到多个RAUl 12 (I)到112 (P)。符号「I到P」表示可提供任何数目的参考组·件I到P。RAU112(1)到112 (P)中提供的O-E转换器将下行链路光学信号110(1)到IlO(R)转换回下行链路电气RF通信信号104(1)到104(R)，通过在RAUl 12 (I)到112 (P)中耦接到天线116(1)到116 (P)的链路114(1)到114 (P)将下行链路电气RF通信信号104(1)到104 (R)提供到天线116(1)到116 (P)的接收范围中的客户端装置。E/0转换器也提供在RAU112(1)到112 (P)中以将上行链路电气RF通信信号转换成将要通过上行链路光纤113U传递给0頂108(1)到108 (N)的上行链路光信号118(1)到118 (R)，所述上行链路电气RF通信信号通过天线116(1)到116(P)从客户端装置接收。0IM108(1)到108 (N)包括0/E转换器，所述0/E转换器将上行链路光信号118(1)到118 (R)转换成上行链路电气RF通信信号120(1)到120 (R)，上行链路电气RF通信信号120(1)到120 (R)由RM102(1)到102 (M)处理并提供作为上行链路电气RF通信信号122(1)至Ij122(R)。图6为更详细地图示关于图5中的前端设备104的内部组件的示意图，所述图5中的前端设备104的内部组件支持RAU112功能分区到特定无线电频带。每个RM102(1)到102 (M)包括一或多个滤波器124，滤波器124配置为从接收到的下行链路电气RF通信信号106(1)到106 (R)和上行链路电气RF通信信号122(1)到122 (R)中过滤出RM102不需要的无线电频带。尽管图示了多个下行链路电气RF通信信号106(1)到106(R)和上行链路电气RF通信信号122(1)到122 (R)，但是应了解仅这些信号的一个子集可由每个RM102根据滤波器124和来自0M108的接收到的上行链路电气RF通信信号120(1)到120 (R)的无线电频带来分布。提供下行链路衰减器126和上行链路衰减器128来分别控制下行链路电气RF通信信号106(1)到106 (R)和上行链路电气RF通信信号122(1)到122 (R)的功率电平。可提供功率检测器130来检测下行链路电气RF通信信号106(1)到106 (R)和上行链路电气RF通信信号122⑴到122 (R)的功率电平，从而设置下行链路衰减器126和上行链路衰减器128的功率电平及/或校准来提供这些信号的需要的功率电平。在美国临时专利申请案第61/230，463号和第61/230，472号提供了用于分布式天线系统的前端设备中设置功率电平及/或校准下行链路和上行链路的实例，所述两个申请案以引用全文的方式并入本文。RIM102(1)到102 (M)中的每一个包括1: Q下行链路分离器132来将接收到的下行链路电气RF通信信号106(1)到106 (R)分离成不同的下行链路路径134(I)到134(Q)中的多个下行链路电气RF通信信号106(1)到106(R)来允许功能分区。「Q」表示可由前端设备104提供可能数目的扇区。将下行链路电气RF通信信号106(1)到106 (R)分离到多个下行链路路径134(1)到134 (Q)中允许将接收到的下行链路电气RF通信信号106(1)到106 (R)分配到不同扇区。下行链路路径134(1)到134(Q)中的每一个包括耦接到下行链路扇区切换器138(1)到138 (Q)的隔离块136(1)到136 (Q)。每一下行链路扇区切换器138(1)至Ij138 (Q)表示前端设备104中的扇区I到Q。下行链路扇区切换器138(1)到138 (Q)控制是否将分离的下行链路电气RF通信信号106(1)到106 (R)提供到给定扇区I到Q。因为每一下行链路扇区切换器138(1)到138(Q)表示给定的扇区I到Q，所以基于下行链路扇区切换器138(1)到138(Q)的激活可将给定RIM102支持的无线电频带或多个无线电频带分配给给定扇区或多个给定扇区。将下行链路扇区切换器138(1)到138 (Q)的输出引导到RM分布矩阵140。RM分布矩阵 140 由 RM接口 140(1)到 140 (Q)构成，所述 RM接口 140(1)到 140 (Q)将 RM102(1)到102 (M)中每个RIM中的下行链路路径134(1)到134(Q)(即，扇区)中的每个下行链路路径接口连接到0頂108(1)到108 (N)中每个0頂。以此方式，RM102(1)到102 (M)中激活的下行链路扇区切换器138(1)到 138(Q)界定提供给每一扇区I到Q的无线电频带。例如，如果为RIM102(1)激活了下行链路扇区切换器138(1)和138 (2)，那么将在扇区I和扇区2上提供由RM102(1)的滤波器124滤波的一或多个无线电频带。因此，任何分配给扇区I和扇区2的RAUl 12将接收由RM102 (I)的滤波器124滤波的一或多个无线电频带上的RF通信信号，并且将所述RAUl 12提供在扇区I和扇区2上。例如，如果在任何其他的RM102(2)到102 (M)中激活了下行链路扇区切换器138(1)和138(2)，那么也会将由那些1 頂102(2)到102 (M)滤波的一或多个无线电频带提供给分配给扇区I和扇区2的RAU112。以此方式，可通过控制RM102(1)到102 (M)中的下行链路扇区切换器138(1)到138 (Q)控制在可用扇区I到Q中提供的无线电频带。本文中提供的用于每个扇区I到Q的RM分布矩阵140和RM接口 140(1)到140 (Q)耦接到光学接口单元(0IU)143中的互补OM分布矩阵142。OM分布矩阵142由用于每个扇区的多个OIM接口卡142(1)到142 (Q)构成。OIM接口卡142(1)到142 (Q)将扇区I到Q中的每一个扇区接口连接到0頂108(1)到108 (N)中的每一个。因此，向0頂108(1)到108 (N)提供分配给RM102⑴到102 (M)中扇区I到Q的下行链路电气RF通信信号106 (I)到106 (R)，所述下行链路电气RF通信信号106 (I)-106 (R)将分配给耦接到0M108 (I)到108 (N)的RAU112。在每一 0頂108(1)到108(N)中提供下行链路扇区切换器144(1)到144(Q)来控制特定0頂108(1)到108(N)将支持扇区I到Q之间的哪一个扇区。下行链路扇区切换器144(1)到144 (Q)的激活控制0M108是否支持给定扇区I到Q。在此实施方式中，选择特定0M108支持的一或多个扇区进而意味着将0M108支持的RAUl 12分配到一或多个所选择的扇区。例如，如果特定0M108支持三(3)个RAU112，那么将根据0M108中下行链路扇区切换器144(1)到144(Q)的设置把这三(3)个RAU112中的每一个分配给相同的扇区。每个0頂108(1)到108 (N)中下行链路扇区切换器144(1)到144 (Q)的输出耦接到隔离块146(1)到146 (Q)，所述隔离块146(1)到146 (Q)耦接到Q:1合路器148。合路器148组合为0M108选择的用于扇区I到Q的所有下行链路电气RF通信信号106(1)至Ij106 (R)，来将用于选择的扇区I到Q的经光学转换的下行链路电气RF通信信号106(1)到106 (R)作为下行链路光学RF通信信号提供给RAU112，所述RAU112耦接到0M108。在每个0IM108(1)到108 (N)中提供下行链路衰减器150来允许下行链路光学RF通信信号110(1)到IlO(R)的功率电平受到控制并用于校准目的。每个0頂108(1)到108 (N)中包括功率检测器152来检测下行链路光学RF通信信号110(1)到IlO(R)的功率电平以控制下行链路衰减器150的设置。在前端设备104的上行链路路径中还可提供功能分区以基于上文所描述的分配给RAUl 12的扇区将上行链路光学RF通信信号118从RAUl 12引导到适当的RM102 (I)至Ij102 (M)。就此而言，继续参考图6，每个0M108 (I)到108 (N)包括上行链路衰减器154来控制从由0頂108(1)到108 (N)支持的RAUl 12接收到的上行链路光学RF通信信号118(1)到118 (R)的功率电平。提供1:Q光学分离器156来将上行链路光学RF通信信号118(1)到IlS(R)分离到用于每一扇区I到Q的单独的上行链路路径158(1)到158(Q)中。以此方式，在上行链路路径158(1)到158(Q)由隔离块160(1)到160(Q)隔离后，可由为每一扇区提供的上行链路扇区切换器162(1)到162 (Q)来控制所述上行链路路径158(1)到158 (Q)。根据下行链路扇区切换器144(1)到144(Q)的激活，上行链路扇区切换器162(1)到162(Q)控制向为0M108选择的相同扇区I到Q提供分离的多个上行链路光学RF通信信号118(1)到IlS(R)中的每一个信号。以此方式，将通过分布矩阵140和分布矩阵142将上行链路电气RF通信信号120(1)到120 (R)提供到适当的RM102 (I)到102 (M)。
RIM102(1)到102 (M)各自包括用于每一扇区I到Q的上行链路扇区切换器164 (I)到164(Q)，以允许将来自分配给扇区的RAU112的上行链路电气RF通信信号120(1)至Ij120 (R)传递穿过分配给相应扇区的RM102(1)到102 (M)。用于特定RM102的上行链路扇区切换器164(1)到164 (Q)的设置将与用于RM102的下行链路扇区切换器138(1)到138(Q)的设置相同。上行链路电气RF通信信号120(1)到120 (R)通过隔离块166(1)到166(Q)隔离并传递到Q:1合路器168，通过选择上行链路扇区切换器164(1)到164(Q)可允许传递所述上行链路电气RF通信信号120(1)到120 (R)t^Q:1合路器168将来自RAUl 12的上行链路电气RF通信信号组合为来自RM102(1)到102 (M)的上行链路RF通信信号122(1)到122 (R)，所述RAU112根据提供的上行链路扇区切换器164(1)到164(Q)分配到为RM102选择的相同的扇区。可以多种方式为RIM102(1)到102 (M)和0頂108(1)到108 (N)配置扇区。例如，可通过前端设备104中提供的手动驱动切换器来提供扇区切换器138 (I)到138 (Q)、144 (I)到144 (Q)、162 (I)到162 (Q)和164(1)到164 (Q)。或者，可通过非手动控制的控制方式来编程或改变扇区切换器138(1)到138 (Q)、144⑴到144 (Q)、162⑴到162 (Q)和164 (I)到164 (Q)。例如，RIM102(1)到102 (M)可各自包括控制器170，例如，图6中图示的微控制器或微处理器，所述控制器170配置为控制RIM扇区切换器138(1)到138 (Q)以及164(1)到164(Q) ο类似地，0IM108(1)到108(N)可各自包括控制器172，例如，微控制器或微处理器170，所述控制器170配置为控制OM扇区切换器144(1)到144 (Q)以及162 (I)到162 (Q)。控制器170和控制器172可通信地耦接到接口，例如用户接口(UI)，包括图形用户接口(⑶I)，所述接口允许用户配置扇区切换器138(1)到138 (Q)、144 (I)到144 (Q)、162 (I)到162 (Q)和164(1)到164(Q)的设置以提供RAU112的所需功能分区。在美国临时专利申请案第61/230，472号中提供了提供到前端设备104的接入以控制前端设备104中组件设置的实例，所述申请案以引用全文的方式并入本文。继续参考图6，功能分区设置可存储在存储器174和存储器176中，所述存储器174和存储器176分别与RM102(1)到102 (M)和0頂108(1)到108 (N)中的每一个相关联。控制器170和控制器172可配置为通过设置存储器174和存储器176中的功能分区设置来修改及/或升级用于RM102(1)到102 (M)和0IM108(1)到108 (N)的功能分区。然后控制器170和控制器172可让存储器174和存储器176对扇区切换器138 (I)到138 (Q)、144 (I)到144(Q) ,162 (I)到162 (Q)和164(1)到164(Q)应用经过配置或编程的设置，以在分布式天线系统100中提供所需的功能分区。就此而言，图7图示了示范性RM功能分区表180，在RM102 (I) -102 (M)中的存储器174中可提供所述功能分区表180来存储用于RM102 (I)至IJ 102 (M)中的扇区切换器138(1)到138(Q)和164(1)到164(Q)的默认及/或经过配置的功能分区设置。在0頂108(1)到108 (N)的存储器176中可提供类似的功能分区表，以存储用于RM102(1)到102 (M)中扇区切换器144(1)到144 (Q)和162(1)到162 (Q)的默认及/或经过配置的功能分区设置。继续参考图7，此实例 中的RM功能分区表180为二维表，以允许为前端设备104中配置的每一 RM102(1)到102 (M)提供功能分区设置。在RM功能分区表180中的无线电频带栏182中提供经过滤波并允许通过每一 RM102 (I)到102(M)的无线电频带。用于RIM102的通过无电线频带可为静态设置，或者，如果RM102 (I)到102 (M)中的滤波器124为可配置的，那么存储在无线电频带栏182中的通过无线电频带可为可配置的。对于每一 RM102(1)到102 (M)和无线电频带182配置，在RM功能分区表180中提供功能分区设置184。在此实例中，如果为给定RM102(1)到102 (M)配置的通过无线电频带配置成提供给给定扇区或多个给定扇区，那么在扇区激活的情况下，在RM102的扇区行186中提供「Pband」设置，如图7中所示。如RM功能分区表180中所示，还可提供增益设置。例如，将RM102(M)指定给具有-FdB增益调整的扇区I 186 (I)，其中F=10Log[n] dB，其中η为在相同无线电频带上提供服务的有效数目。例如，如果每个扇区相同无线电频带中部署三(3)种服务，那么每种服务的增益调整可为Pband-5dB。根据扇区行186中用于RM102(1)到102 (M)的扇区设置激活适当的扇区切换器138(1)到138 (Q)和164(1)到164(Q)。例如，对于RM功能分区表180中的RM102 (3)，将为RIM102(3)激活扇区切换器138 (I)和164 (I)同时停用其他扇区切换器138 (2)到138 (Q)和164(2)到164(Q)来通过无线电频带「Bandl」，所述无线电频带「Bandl」包括扇区I并提供到分配给0頂108(1)到108 (N)中的扇区I的RAU112。此外，可为扇区设置提供衰减电平，所述扇区设置应用到RM102(1)到102 (M)中的下行链路衰减器126。
可提供将扇区分配给OM的其他配置。例如，可能需要将额外的RAUl 12分配到一或多个扇区，例如，所述扇区在图5和图6中如端设备104中可支持。例如，如果支持图6中的0頂108(1)到108(N)的光学接口组件(0IU)143配置为支持三十六(36MvRAUlU(I)到112 (P)，并且希望将额外的RAU分配给前端设备104中的一个扇区或多个扇区，那么这对图6中的示范性前端设备104将不可能。就此而言，图8为图5和图6中示范性前端设备104的示意图，但是所述前端设备104配置为具有一或多个扩展端口 190以允许将额外的0IU143(2)到143 (T)分配给由前端设备104提供的一个扇区或多个扇区。符号「T」表示可提供任何数目的额外0IU。如图8中所示，在前端设备104中提供扩展端口 190(1)到190 (Q)来接收指定给RM102(1)到102 (M)中的一或多个扇区的RF通信信号，在前端设备104中提供所述RIM102(1)到 102 (M)。额外的 0IU143(2)到 143 (T)可耦接到扩展端口 190(1)到 190 (Q)，所述额外的0IU143(2)到143(T)各自支持0頂108(1)到108 (N)，所述0Μ108 (I)到108 (N)各自支持RAU112(1)到112⑵。以此方式，可将由0IU143 (2)到143(T)中的0頂108(1)到108 (N)支持的额外RAU112(1)到112 (P)分配到由前端设备104提供的扇区。例如，如图8中所示，在0IU143(2)中提供的OIM分布矩阵142 (2)耦接到用于扇区I的扩展端口 190(1)，以便可将0IC143·(2)中的0頂108(1)到108 (N)配置成从为扇区I配置的前端设备104中的RM102(1)到102 (M)接收RF通信信号。可将0IU143(2)中0頂108(1)到108 (N)中的扇区切换器(未图示)设置为按需要将由0IU143 (2)支持的RAUl 12 (I)到112 (P)分配给扇区I。注意，图8仅图示前端设备104的下行链路中提供的扩展端口 190，但是也可在前端设备104的上行链路中提供扩展端口。因为0IU143(2)未耦接到前端设备104中的其他扩展端口 190(2)到190 (Q)，所以由图8中的0IU143(2)支持的RAU112(1)到112(P)仅可分配给前端设备104中提供的一个扇区，在此实例中所述扇区为扇区I。但是，在图9中，0IU143(2)配置成耦接到由前端设备104提供的扇区中的每一个扇区。以此方式，由0IU143(2)中的0頂108(1)到108 (N)支持的RAU112(1)到112 (P)可分配给由前端设备104提供的任何扇区。因此，0IU143(2)被配置为向RAU112(1)到112 (P)提供多个扇区，所述RAU112 (I)到112 (P)由0IU143⑵中的OMlOS(I)到IOS(N)支持。注意，图9仅图示前端设备104的下行链路中提供的扩展端口 190，但是也可在前端设备104的上行链路中提供扩展端口。前端设备104还可配置为与多个载体共享组件。例如，分布式天线系统可包括多个载体。此外，具有第一载体的分布式天线系统的安装可在随后配置为支持其他载体。就此而言，图10图示前端设备104，其中两(2)个载体(载体I和载体2)分别向无线电接口200(1)和无线电接口 200(2)提供载体I和载体2本身各自的下行链路电气RF通信信号106(1)到106 (R)，所述前端设备104具有本身专用的RM102(1)到102 (M)。提供外部无线电分布矩阵204，所述外部无线电分布矩阵204允许无线电接口 200 (I)和无线电接口200(2)中提供的RM102(1)到102 (M)中的每一个RM共享相同的0IU143 (I)到143 (T)和所支持的RAU112(1)到112(P)。以此方式，对每个载体而言，不需要额外的0IU143和相关布线来将RF通信信号运送到共享的RAUl 12 (I)到112 (P)。可将RAU112(1)到112 (P)分配给包括来自两个载体的RF通信信号的扇区。如图11中所示，前端设备104还可配置为提供额外扇区。例如，如果先前图中的前端设备104支持三(3)个扇区，那么，如图11中所示，可提供额外的无线电接口 200(1)到200 (S)来提供模块形式的额外扇区。符号「S」表示可提供任何数目的无线电接口。外部无线电分布矩阵204将经过扩展的扇区运送到OIU143 (I)-143 (T)以便可将由任何OIU143 (I)到143 (T)支持的RAU112(1)到112 (P)分配给由无线电接口 200(1)到200 (S)提供的任何扩大数目的扇区。图12为在分布式天线系统100中提供的示范性前端设备104的示意图，所述分布式天线系统100支持分布式天线系统中的功能分区和多输入多输入(MMO)处理。通过改良的频谱效率及/或无线距离改良，MMO可为信噪比(SNR)提供增强的比特率或波束形成。在此实施方式中，通过对给定客户端装置利用多个空间层(例如，通过3GPP标准达到四(4)层)而实现MMO。图12图示图5中图示并且在先前论述的前端设备104，所述前端设备104配置为用两(2)个扇区支持2X2MM0。在图12中相同元件用相同元件符号图示，并且将不再进行重新描述。如图12中所示，当两(2)个RAU、RAU112(1)和RAU112(2)共存以使用相同频率的无线电频带来产生两(2)个空间数据流时，可为分布式天线系统100提供2X2MM0方案，但是也有可能是任何其他所需的MIMO配置。继续参考图12，这个实例中的第一扇区和第二扇区分别与第一无线电数据流210(1)和第二无线电数据流210(2)相关联。在此实例中，第一无线电数据流210(1)和第二无线电数据流210(2)各自包含四(4)个无线电频带。在此实例中，将RAU112(1)和RAUl 12 (2)指定给扇区，以便将无线电数据流210(1)和无线电数据流210 (2)中的所有四
(4)个无线电频带递送给部属在相同位置的两(2)个RAU112(1)和112(2)。在此实例中，将RAU112(1)指定给第一扇区，所述第一扇区包括第一无线电数据流210(1)中的四(4)个无线电频带。还将RAU112(2 )指定到指定给RAU112(1)的相同的扇区。因此，到RAU的无线电通信通过无线电数据流210(1)和无线电数据流210(2)中提供的四(4)个无线电频带可支持MIMO通信。通过为不同扇区再指定RAU112(1)和RAU112(2)或者通过重新配置现有扇区可改变在MIMO通信中由RAUl 12 (I)和RAUl 12 (2)支持的无线电频带，RAUl 12 (I)和RAUl 12 (2)指定给所述现有扇区。所属领域技术人员将进一步了解，关于本文公开的实施方式描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法可作为电子硬件、指令或电子硬件和指令的组合来实施，所述指令存储在存储器或另一计算机可读媒体中并由处理器或其他处理装置执行。例如，本文所述分布式天线系统的组件可用于任何电路、硬件组件、集成电路(IC)或IC芯片中。本文公开的存储器可以是任何类型和尺寸的存储器且可被配置来存储任何类型的所需信息。为了清楚地说明这种可互换性，上文已在功能性方面对各种说明性组件、块、模块、电路和步骤进行一般说明。如何实施所述功能性取决于施加于整个系统的特定应用、设计选择和/或设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以不同方式来实施所描述的功能性，但所述实施方案决策不应被解释为会导致脱离本发明的范围。可使用设计来执行本文所描述功能的处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或以上各物的任何组合来实施或执行结合本文中所公开的实施方式而描述的各种说明性逻辑块、模块和电路。控制器可为处理器。处理器可以是微处理器，但作为替代，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可作为计算装置的组合实施，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一或多个微处理器，或任何其它此类配置。本文公开的实施方式可体现为硬件和指令，所述指令存储在硬件中且可驻留在(例如)随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM (EPR0M)、电可擦除可编程ROM (EEPR0M)、寄存器、硬盘、移动硬盘、⑶-ROM或此项技术中已知的任何其他形式的计算机可读媒体中。示范性存储媒体耦接到处理器以便处理器能从存储媒体读取信息并向存储媒体写入信息。在替代实施方式中，存储媒体可和处理器成一体式。处理器和存储媒体可驻留于ASIC中。ASIC可驻留在远程站中。在替代实施方式中，处理器和存储媒体可作为离散组件驻留在远程站、基站或服务器中。同样应注意，描述本文的任何示范性实施方式中所述的操作步骤来提供实例和论述。可以许多不同顺序而非所说明的顺序来执行所述的操作。此外，在单个操作步骤中描述的操作实际上可以多个不同步骤执行。另外，可组合示范性实施方式中论述的一或多个的操作步骤。应理解，可对流程图中图示的操作步骤做出许多不同修改，这些修改将对所属领域技术人员显而易见。所属领域技术人员也应当了解，可使用任何各种不同技术和技艺来表现信息和信号。举例来说，可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或以上各物任何组合来表示可贯穿以上描述引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号及芯片。此外，如本文中所使用，术语「光纤电缆」和/或「光纤」意在包括所有类型的单模光波导和多模光波导，包括一·或多个光纤，所述光纤可被涂覆、着色、缓冲、带状化和/或具有电缆中其他组织或保护结构(例如一或多个管、加强元件、护套等)。本文所公开的光纤可以是单模光纤或多模光纤。同样，其他类型的合适光纤包括弯曲不敏感光纤，或用于传输光信号的任何其他权宜媒体。弯曲不敏感或耐弯曲光纤的实例是可从Corning Incorporated
购买的aearC'urveR'多模光纤。例如，在美国专利申请公开案第2008/0166094号和第2009/0169163号中公开此类型的合适光纤，所述公开案的公开内容以引用全文的方式并入本文。
权利要求
1.一种仪器，所述仪器配置为在分布式天线系统中的多个扇区中的一或多个扇区中分布无线电频带，所述仪器包含: 多个无线电接口，所述无线电接口各自配置为: 将接收到的下行链路电气射频(RF)通信信号分离为多个下行链路电气RF通信信号；和 控制向分布式天线系统中的多个扇区中的一或多个扇区提供所述分离的多个下行链路电气RF通信信号中的每一个信号，针对所述无线电接口配置所述多个扇区中的一或多个扇区；及 多个光学接口，所述光学接口各自配置为: 从所述多个无线电接口接收所述分离的多个下行链路电气RF通信信号； 针对为所述光学接口配置的所述多个扇区中的扇区，控制所述接收到的分离的多个下行链路电气RF通信信号通信地提供到一或多个远程天线单元(RAU)，所述一或多个远程天线单元耦接到所述光学接口 ；和 将所述接收到分离的多个下行链路电气RF通信信号转换为多个下行链路光学RF通信信号。
2.如权利要求1所述的仪器，其中所述多个光学接口中的每一个光学接口进一步配置为:将所述多个下行链路光学RF通信信号提供到所述一或多个RAU。
3.如权利要求1至2所述的仪器，所述仪器进一步包含下行链路分布矩阵，所述下行链路分布矩阵配置为:为所述多个扇区分布所述分离的多个下行链路电气RF通信信号。
4.如权利要求1至3所述的仪器，其中多个无线电接口中的每一个无线电接口进一步配置为:在单一无线电频带中滤波所述接收到的下行链路电气RF通信信号。
5.如权利要求1至4所述的仪器，其中所述多个无线电接口中的每一个无线电接口进一步包含多个下行链路扇区切换器，所述多个下行链路扇区切换器各自指定给所述分布式天线系统中多个扇区中的独特扇区，并且所述多个下行链路扇区切换器各自配置为: 接收所述分离的多个下行链路电气RF通信信号中的下行链路电RF通信信号；和 控制是否将所述接收到的下行链路电气RF通信信号分布给指定给所述下行链路扇区切换器的所述独特扇区。
6.如权利要求1至5所述的仪器，其中所述多个光学接口中的每一个光学接口进一步包含多个下行链路扇区切换器，所述多个下行链路扇区切换器各自指定给所述分布式天线系统中所述多个扇区中的独特扇区，并且所述多个下行链路扇区切换器各自配置为: 针对指定给所述下行链路扇区切换器的所述独特扇区接收所述分离的多个下行链路电气RF通信信号中的下行链路电气RF通信信号；和 控制是否将所述接收到的分离的下行链路电气RF通信信号分布给指定给所述下行链路扇区切换器的所述独特扇区。
7.如权利要求1至6所述的仪器，其中所述多个无线电接口中的每一个无线电接口进一步包含多个衰减器，所述多个衰减器各自指定给所述多个扇区中的扇区并且配置为控制用于所述指定的扇区的功率电平。
8.如权利要求1至7所述的仪器，所述仪器进一步包含控制器，所述控制器配置为:针对所述多个无线电接口中的每一 个无线电接口，控制所述分离的多个下行链路电气RF通信信号提供到所述多个扇区中的所述一或多个扇区中哪个扇区。
9.如权利要求1至8所述的仪器，所述仪器进一步包含控制器，所述控制器配置为:针对所述多个光学接口中的每一个光学接口，控制所述分离的多个下行链路电气RF通信信号提供到所述多个扇区中的一或多个扇区中哪个扇区。
10.如权利要求1至9所述的仪器，所述仪器进一步包含控制器，所述控制器配置为根据存储在功能分区表中的功能分区配置控制所述多个无线电接口的功能分区。
11.如权利要求10所述的仪器，其中所述功能分区表由扇区激活条目和相应的功率电平条目构成，所述扇区激活条目和相应的功率电平条目用于所述多个扇区中的每一个扇区，所述多个扇区中的每一个扇区用于所述多个无线电接口中的每一个无线电接口。
12.如权利要求1至6所述的仪器，所述仪器进一步包含至少一个扩展端口，所述至少一个扩展端口耦接到所述多个扇区中的扇区。
13.如权利要求12所述的仪器，所述仪器进一步至少包含额外的多个光学接口，所述额外的多个光学接口耦接到所述至少一个扩展端口。
14.如权利要求1至6所述的仪器，所述仪器进一步包含外部分布矩阵，所述外部分布矩阵配置为:为所述多个扇区分布所述接收到的分离的多个下行链路电气RF通信信号。
15.如权利要求1至4所述的仪器，其中: 所述多个光学接口各自进一步配置为: 将接收到的上行链路光学RF通信信号分离为多个上行链路光学RF通信信号； 控制向多个扇区中的一或多个扇区提供所述分离的多个上行链路光学RF通信信号中的每一个信号，针对所述光学接口配置所述多个扇区中的一或多个扇区；和 将所述接收到的分离的多个上行链路光学RF通信信号转换为多个上行链路电气RF通信信号；且 所述多个无线电接口各自进一步配置为: 从所述多个光学接口接收所述多个上行链路电气RF通信信号；和针对为所述无线电接口配置的所述多个扇区中的扇区，控制所述接收到的多个上行链路电气RF通信信号通信地提供到一或多个载体，所述一或多个载体耦接到所述无线电接□。
16.如权利要求15所述的仪器，其中所述多个无线电接口中的每一个无线电接口进一步配置为:将所述接收到的多个上行链路电气RF通信信号提供到所述一或多个载体。
17.如权利要求15所述的仪器，所述仪器进一步包含上行链路分布矩阵，所述上行链路分布矩阵配置为:为所述多个扇区分布所述接收到的分离的多个上行链路光学RF通信信号。
18.如权利要求15至17所述的仪器，其中所述多个光学接口中的每一个光学接口进一步包含多个上行链路扇区切换器，所述多个上行链路扇区切换器各自指定给所述分布式天线系统中多个扇区中的独特扇区，并且所述多个上行链路扇区切换器各自配置为: 接收所述多个上行链路光学RF通信信号中的上行链路光学RF通信信号；和控制是否将所述接收到的上行链路光学RF通信信号分布给指定给所述上行链路扇区切换器的所述独特扇 区。
19.如权利要求15至17所述的仪器，其中所述多个无线电接口中的每一个无线电接口进一步包含多个上行链路扇区切换器，所述多个上行链路扇区切换器各自指定给所述分布式天线系统中所述多个扇区中的独特扇区，并且所述多个上行链路扇区切换器各自配置为: 针对指定给所述上行链路扇区切换器的所述独特扇区接收所述多个上行链路电气RF通信信号中的上行链路电气RF通信信号；和 控制是否将所述上行链路电RF通信信号分布给指定给所述上行链路扇区切换器的所述独特扇区。
20.如权利要求15至17所述的仪器，所述仪器进一步包含控制器，所述控制器配置为:针对所述多个光学接口中的每一个光学接口，控制所述分离的多个上行链路光学RF通信信号提供到所述多个扇区中的所述一或多个扇区中哪个扇区。
21.如权利要求15至17所述的仪器，所述仪器进一步包含控制器，所述控制器配置为:针对所述多个无线电接口中的每一个无线电接口，控制来自所述多个光学接口的所述多个上行链路电气RF通信信号提供到所述多个扇区中的一个或多个扇区中哪个扇区。
22.—种在分布式天线系统中的多个扇区中的一或多个扇区中分布无线电频带的方法，所述方法包含: 将接收到的下行链路电射频(RF)通信信号分离为多个下行链路电气RF通信信号；控制向所述分布式天线系统中的多个扇区中的一或多个扇区提供所述分离的多个下行链路电气RF通信信号中的每一个信号； 接收所述分离的多个下行链路电气R F通信信号； 针对所述多个扇区中的扇区，控制所述接收到的分离的多个下行链路电气RF通信信号通信地提供到一或多个远程天线单元(RAU);和 将所述接收到的分离的多个下行链路电气RF通信信号转换为多个下行链路光学RF通信信号。
23.如权利要求22所述的方法，所述方法进一步包含:向所述一或多个RAU提供所述多个下行链路光学RF通信信号。
24.如权利要求22所述的方法，所述方法进一步包含:为分布矩阵中的所述多个扇区分布所述分离的多个下行链路电气RF通信信号。
25.如权利要求22至24所述的方法，所述方法进一步包含:在控制器中，针对所述多个无线电接口中的每一个无线电接口，控制所述分离的多个下行链路电气RF通信信号提供到所述多个扇区中的一或多个扇区中哪个扇区。
26.如权利要求22至25所述的方法，所述方法进一步包含:在控制器中，针对所述多个光学接口中的每一个光学接口，控制所述分离的多个下行链路电气RF通信信号提供到所述多个扇区中的一或多个扇区中哪个扇区。
27.如请求项22所述之方法，所述方法进一步包含: 将接收到的上行链路光学RF通信信号分离为多个上行链路光学RF通信信号； 控制向针对所述光学接口配置的多个扇区中的一或多个扇区提供所述分离的多个上行链路光学RF通信信号中的每一个信号； 将所述接收到的分离的多个上行链路光学RF通信信号转换为多个上行链路电气RF通信信号；从所述多个光学接口接收所述多个上行链路电气RF通信信号；和 针对为所述无线电接口配置的所述多个扇区中的扇区，控制所述接收到的多个上行链路电气RF通信信号通信地提供到一或多个载体，所述一或多个载体耦接到所述无线电接□。
28.如权利要求27所述的方法，所述方法进一步包含:在控制器中，针对所述多个光学接口中的每一个光学接口，控制所述分离的多个上行链路光学RF通信信号提供到所述多个扇区中的一或多个扇区中哪个扇区。
29.如权利要求27所述的方法，所述方法进一步包含:在控制器中，针对所述多个无线电接口中的每一个无线电接口，控制来自所述多个光学接口的所述多个上行链路电RF通信信号提供到所 述多个扇区中的一个或多个扇区中哪个扇区。
30.如权利要求22所述的方法，其中所述至少一个RAU是由多个RAU构成，并且所述方法进一步包含:为MIMO通信配置指定所述多个RAU中的至少两个RAU。
31.如权利要求30所述的方法，所述方法进一步包含:为所述多个扇区中的所述相同的扇区指定所述MIMO配置中所述多个RAU中的所述至少两个RAU。
32.一种无线电接口，所述无线电接口配置为在分布式天线系统中的多个扇区中的独特扇区中分布无线电频带，所述无线电接口包含: 下行链路接口，所述下行链路接口配置为接收下行链路射频(RF)通信信号； 下行链路分离器，所述下行链路分离器配置为将所述下行链路RF通信信号分离为多个下行链路RF通信信号；和 多个下行链路扇区切换器，所述多个下行链路扇区切换器各自指定给分布式天线系统中多个扇区中的独特扇区，所述多个下行链路扇区切换器各自配置为: 从所述下行链路分离器接收所述分离的多个下行链路RF通信信号中的下行链路RF通fei目号;和 控制是否将所述接收到的下行链路RF通信信号分布给指定给所述下行链路扇区切换器的所述独特扇区。
33.如权利要求32所述的无线电接口，所述无线电接口进一步包含多个隔离块，所述多个隔离块耦接到多个下行链路扇区切换器。
34.如权利要求32至33所述的无线电接口，所述无线电接口进一步包含控制器，所述控制器配置为控制所述分离的多个下行链路RF通信信号提供到所述多个扇区中的一或多个扇区中哪个扇区。
35.如权利要求32至34所述的无线电接口，所述无线电接口进一步包含多个上行链路扇区切换器，所述多个上行链路扇区切换器各自指定给所述分布式天线系统中所述多个扇区中的独特扇区，并且所述多个上行链路扇区切换器各自配置为: 针对指定给所述上行链路扇区切换器的所述独特扇区接收多个上行链路RF通信信号中的上行链路RF通信信号；和 控制是否将所述上行链路RF通信信号分布给指定给所述上行链路扇区切换器的所述独特扇区。
全文摘要
本发明公开的实施方式提供分布式天线系统中的功能分区及相关组件与方法。分布式天线系统中的天线单元可功能分区。就此而言，由分布式天线系统分布的一或多个无线电频带可分配到一或多个扇区。分布式天线系统中的天线单元也可分配到一或多个扇区。以此方式，仅将分配到一或多个特定扇区的一或多个无线电频带中的射频(RF)通信信号分布到分配给一或多个相同扇区的天线单元。天线单元的带宽容量在分配给一或多个扇区的一或多个无线电频带中分离，所述扇区被分配到天线单元。一或多个无线电频带以及天线单元的功能分区可基于对由天线单元提供的天线覆盖区域中的给定无线电频带的容量需求配置及/或改变。
文档编号H04B10/25GK103222334SQ201180055459
公开日2013年7月24日 申请日期2011年10月19日 优先权日2010年10月28日
发明者伊格尔·贝尔林, 威廉·P·丘恩, 杰森·E·格林, 迈克尔·索尔, 格拉尔德·B·施密特 申请人:康宁光缆系统有限责任公司