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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Funkbasisstationssystem
und eine zentrale Steuerstation sowie ein Verfahren zum Verarbeiten
von Signalen an der zentralen Steuerstation.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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10 ist
ein Blockschaltbild eines Aufbaus von Kommunikationsverbindungen
zwischen Mobilkommunikations-Basisstationen.
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Eine
zentrale Steuerstation 30 (die eine zentrale Steuerstation
für Funkzellengruppen
sein kann, wenn Basisstationen mit einer Funkzellengruppenstruktur
benutzt werden) benutzt eine Funkkommunikationsverbindung 20 und
optische Kommunikationsverbindungen 22 und 23,
um Kommunikationsverbindungen mit Funkbasisstationen (BS) 31, 32 bzw. 34 einzurichten.
Im Fall der Funkkommunikation verwendet die zentrale Steuerstation 30 ein
Multiplex/Demultiplexgerät
(MUX/DEMUX) 44, um Funkanschlüssen Signale zuzuführen, wenn
diese Signale von der Kommunikationssteuerstation zugeführt werden.
Den Anschlüssen
zugeführte
Basisbandsignale werden durch Modems (MODEM2) 401 bis 40N moduliert, und die resultierenden
Signale werden durch Frequenzumsetzer (f.Conv.2) 411 bis 41N in Funkfrequenzen umgesetzt. Die Ausgangssignale
der Frequenzumsetzer (f.Conv.2) 411 bis 41N werden durch einen Kombinierer/Teiler 42 kombiniert.
Ein Funktransceiver 43 überträgt das kombinierte
Signal an die Funkbasisstation 31.
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Zwischen
dem Multiplex/Demultiplexgerät 44 und
der Funkbasisstation 31 sind so viele Modems und Frequenzumsetzer
vorgesehen, damit eine notwendige maximale Übertragungsleistung erzielt
werden kann.
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Im
Fall der optischen Kommunikationsverbindungen 22 und 23 benutzt
die zentrale Steuerstation 30 das Multiplex/Demultiplexgerät 44,
um die Signale von der Kommunikationssteuerstation Anschlüssen zur
optischen Kommunikation zuzuführen. Die
Basisbandsignale werden durch Signalumsetzer 451 und 452 in Signale mit einem hinsichtlich
Takten und Signalformen geeigneten Signalformat zur optischen Übertragung
umgesetzt. Die umgesetzten Signale werden durch ein optisches Transceivergerät (E/O,
O/E) 461 und 462 weiter
in optische Signale umgesetzt, woraufhin sie über die Lichtleiter 22 und 23 zu
den Basisstationen 32 und 34 übertragen werden.
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Die
Funkbasisstation 32 benutzt das optische Transceivergerät (O/E,
E/O) 1, um die von der zentralen Steuerstation 30 empfangenen
Signale über
den Lichtleiter 22 in elektrische Signale umzusetzen, und
benutzt einen Signalumsetzer 2, um die Signale weiter in
Signale mit einem für
Modems (MODEM2) 41 bis 4N geeigneten Signalformat umzusetzen.
Ein Multiplex/Demultiplexgerät
(MUX/DEMUX) 3 demultiplext die Signale, und die resultierenden
Signale werden durch die Modems 41 bis 4N und Frequenzumsetzer (f.Conv.2) 51 bis 5N in
modulierte Signale mit einer Funkfrequenz, die zwischen der Funkbasisstation
(BS) 32 und einer Funkbasisstation (BS) 33 verwendet
wird, umgesetzt. Ein Kombinierer/Teiler 6 kombiniert die
modulierten Signale, und ein Transceiver (TR2) 7 überträgt das kombinierte
Signal an die Funkbasisstation 33.
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Wie
im Fall der Funkkommunikation besitzt die optische Kommunikationsverbindung,
die durch den Lichtleiter 22 vorgesehen ist und zur Funkbasisstation 32 verläuft, eine
für die
Kommunikation gesicherte notwendige maximale Übertragungsleistung.
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11A und 11B sind
Blockschaltbilder von Aufbauten von Transceivern der Funkbasisstationen.
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11A zeigt einen Transceiver der Funkbasisstationen 31 und 33,
die Funkkommunikationen austauschen.
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Ein
Funkempfänger/transceiver
(TR2) 35 empfängt
ein Funksignal über
eine Antenne, und ein Kombinierer/Teiler 36 teilt das empfangene
Signal. Die Frequenz umsetzer (f.Conv.2) 371 bis 37N setzen die geteilten Signale in Signale
mit einer Zwischenfrequenz um, und Modems (MODEM2) 381 bis 38N setzen
die Signale weiter in Basisbandsignale um. Die Basisbandsignale
werden durch ein Multiplex/Demultiplexgerät (MUX/DEMUX) 39 gemultiplext, welches
ein Ausgangssignal davon einer Funkübertragungsschaltung (Luftschnittstellenschaltung)
zur Übertragung
von der Basisstation an Mobilstationen ausgibt.
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11B zeigt einen Transceiver der mit der zentralen
Steuerstation 30 über
den Lichtleiter verbundenen Funkbasisstation 34.
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Ein
digitales Signal wird nach einer Umsetzung aus einem optischen Signal
für den
Lichtleiter in ein elektrisches Signal einem Signalumsetzer 47 zugeführt, der
das Signal für
die digitale Lichtleiterübertragung
in ein Basisbandsignal zur Funkkommunikation umsetzt. Das resultierende
Signal wird einer Funkübertragungsschaltung
(Luftschnittstellenschaltung) zur Übertragung von der Basisstation 34 an Mobilstationen
zugeführt.
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Wenn
Kommunikationsverbindungen zwischen der zentralen Steuerstation
und den Funkbasisstationen in ihren Arten variieren, wie im Fall
von 10 dargestellt, ist eine geteilte Nutzung der
Ausrüstung
wegen unterschiedlicher Übertragungsformate
schwierig.
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Weiter
muss sichergestellt werden, dass die Übertragungsleistung von der
zentralen Steuerstation an eine Funkbasisstation zu einer maximal
erforderlichen Leistung passt. Deswegen müssen so viele Modems und Frequenzumsetzer
vorgesehen werden, wie sie für
jede Kommunikationsverbindung im Fall einer Funkkommunikation notwendig
sind, und Signalumsetzer und Basisbandmultiplexer müssen so
viele vorgesehen werden, wie sie für jede Kommunikationsverbindung
im Fall einer Lichtleiterkommunikation notwendig sind. Dies kann
in einer übermäßigen Investition
in einem Betrieb resultieren.
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Demgemäß besteht
Bedarf an einem Funkbasisstationssystem und einer zentralen Steuerstation,
die Übertragungsformate
von Funkkommunikationsverbindungen und Lichtleiterkommunikationsverbindung
harmonisieren können
und alle Signalumsetzer an der zentralen Steuerstation versammeln können, wodurch
eine hohe Gesamtleistung und eine effiziente Unterbringung der Kommunikationsleitungen
erzielt wird.
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Das
US-Patent 5,682,256 offenbart RF-Kommunikationsverbindungen, die
durch ein Lichtleiternetz, das RF-Signale als optische Signale benutzt,
mit festen Funkanschlüssen
verbunden sind. Finkbasisstationen sind mit einer zentralen Steuerstation
durch die optischen Verbindungen verbunden, wobei die Steuerstation
eine Demultiplexeinheit, Signalumsetzeinheiten und eine Verteileinheit
zum Verteilen der demultiplexten, umgesetzten Signale auf die Lichtleiterverbindungen
aufweist.
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Die
EP-A-188 322 offenbart die Verwendung von Funkverbindungen zwischen
Funkbasiseinheiten und dem Rest eines Zellularnetzes zusätzlich zur Verwendung
von Festnetzen.
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Das
US-Patent 5,339,184 offenbart ein Zellularsystem, in dem eine Basisstation
mit entfernten Zellularstellen durch eine Verbindung verbunden ist, die
ein Basisgerät
mit einem entfernten Gerät
durch zwei Lichtleiter verbunden hat. Eine Zentralstation besitzt
IF-Signalumsetzeinheiten und eine Funkfrequenzumsetzeinheit.
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Die
vorliegende Erfindung sieht eine zentrale Steuerstation nach Anspruch
1 und ein Signalverarbeitungsverfahren nach Anspruch 7 vor.
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Die
vorliegende Erfindung kann ein Funkbasisstationssystem und eine
zentrale Steuerstation vorsehen, die eines oder mehrere Probleme,
die durch die Beschränkungen
und Nachteile des Standes der Technik verursacht werden, im Wesentlichen überwinden.
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Die
Demultiplexeinheit demultiplext von der Station höherer Ebene
zugeführte
Signale, und eine geteilte Nutzung von Transceivern zwischen Funkkommunikation
und optischer Kommunikation kann durch Umsetzen der demultiplexten
Signale in die Signale mit dem einheitlichen Übertragungsformat erfolgen.
Dies erzielt eine effiziente Nutzung der Hardware-Ressourcen.
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Ferner
verteilt die Verteileinheit die Signale mit dem einheitlichen Übertragungsformat,
sodass ein Schalten der Kommunikationsverbindungen unter Berücksichtigung
von Verkehrszuständen
entsprechend Angaben der Signalziele durchgeführt werden kann. Dies macht
es möglich,
dass verschiedene Kommunikationsverbindungen eine geteilte Nutzung der
Signalumsetzeinheiten machen.
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Vorzugsweise
ist die oben beschriebene zentrale Steuerstation derart, dass die
Signalumsetzeinheiten Zwischenfrequenzumsetzeinheiten sind, die
die jeweiligen demultiplexten Signale in Zwischenfrequenzsignale
mit einer Zwischenfrequenz umsetzen, und die zentrale Steuerstation
enthält
ferner eine Funkfrequenzumsetzeinheit, die eines der Zwischenfrequenzsignale
in ein Funkfrequenzsignal mit einer Funkfrequenz umsetzt, eine Funkübertragungseinheit,
die das Funkfrequenzsignal zu einer der Funkbasisstationen überträgt, und
eine optische Signalübertragungseinheit,
die eines der Zwischenfrequenzsignale zu einer der Funkbasisstationen nach
seiner Umsetzung in ein optisches Signal überträgt, wobei die Signale von der
Station höherer
Ebene durch die Funkübertragungseinheit
zu der einen der Funkbasisstationen, die mit der zentralen Steuerstation über eine
der Funkverbindungen verbunden ist, übertragen werden und durch
die optische Signalübertragungseinheit
zu der einen der Funkbasisstationen, die mit der zentralen Steuerstation über einen der
optischen Lichtleiter verbunden ist, übertragen werden.
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Auf
diese Weise hat das optisch übertragene Signal
ein Format, das von jenem der in herkömmlichen Fällen verwendeten digitalen
Signale verschieden ist, und es wird als moduliertes Signal unter
Verwendung eines für
eine Funkkommunikation verwendeten Zwischenfrequenzbereichs übertragen.
Dies macht es möglich,
Transceiver zwischen Funkkommunikation und optischer Kommunikation
gemeinsam zu nutzen. Weiter erreicht die Verwendung der Verteileinheit
eine effiziente Nutzung der Hardware-Ressourcen.
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Vorzugsweise
ist die oben beschriebene zentrale Steuerstation derart, dass die
Signalumsetzeinheiten Funkfrequenzumsetzeinheiten sind, die die jeweiligen
demultiplexten Signale in Funkfrequenzsignale mit einer Funkfrequenz
umsetzen, und dass die zentrale Steuerstation ferner eine Zwischenfrequenzumsetzeinheit,
die eines der Funkfrequenzsignale in ein Zwischenfrequenzsignal
mit einer Zwischenfrequenz um setzt, eine Funkübertragungseinheit, die eines
der Funkfrequenzsignale zu einer der Funkbasisstationen überträgt, und
eine optische Signalübertragungseinheit,
die das Zwischenfrequenzsignal oder eines der Funkfrequenzsignale
zu einer der Funkbasisstationen nach seiner Umsetzung in ein optisches
Signal überträgt, enthält, wobei
die Signale von der Station höherer
Ebene durch die Funkübertragungseinheit
zu der einen der Funkbasisstationen, die mit der zentralen Steuerstation über eine
der Funkverbindungen verbunden ist, übertragen werden und durch
die optische Signalübertragungseinheit
zu der einen der Funkbasisstationen, die mit der zentralen Steuerstation über eine
der Lichtleiterverbindungen verbunden sind, übertragen werden.
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Auf
diese Weise werden die Signale in die Funkfrequenzsignale umgesetzt,
die dann zu jeweiligen Kommunikationsverbindungen übertragen
werden. Bei dieser Konfiguration benötigen die Funktransceiver nur
die Funktion einer Signalverstärkung. Wenn
Signale durch Lichtleiter übertragen
werden sollen, werden die Signale in einen zur Übertragung geeigneten Frequenzbereich
umgesetzt. Dies schafft eine größere Konstruktionsfreiheit
der optischen Systeme.
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Vorzugsweise
ist die oben beschriebene zentrale Steuerstation derart, dass die
Signalumsetzeinheiten Funkfrequenzumsetzeinheiten sind, die die jeweiligen
demultiplexten Signale in Funkfrequenzsignale mit einer Funkfrequenz
umsetzen, und die zentrale Steuerstation enthält ferner eine Funkübertragungseinheit,
die eines der Funkfrequenzsignale zu einer der Funkbasisstationen überträgt, und
eine optische Signalübertragungseinheit,
die eines der Funkfrequenzsignale zu einer der Funkbasisstationen
nach seiner Umsetzung in ein optisches Signal überträgt, wobei die Signale von der
Station höherer Ebene
durch die Funkübertragungseinheit
zu der einen der Funkbasisstationen, die mit der zentralen Steuerstation über eine
der Funkverbindungen verbunden sind, übertragen werden und durch
die optische Signalübertragungseinheit
zu der einen der Funkbasisstationen, die mit der zentralen Steuerstation über eine
der Lichtleiterverbindungen verbunden ist, übertragen werden.
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Auf
diese Weise werden die Signale in die Funkfrequenzsignale umgesetzt,
die dann an die jeweiligen Kommunikationsverbindungen übertragen werden.
Bei dieser Konfi guration benötigen
die Funktransceiver nur die Funktion einer Signalverstärkung. Wenn
Signale durch Lichtleiter übertragen
werden sollen, werden die Signale als Signale mit einem Funkfrequenzbereich übertragen
oder empfangen. Dies erzielt eine vollständige Übereinstimmung zwischen dem
Signalübertragungsformat
der Funkkommunikation und jenem der optischen Kommunikation. Als
Ergebnis kann die zentrale Steuerstation darin unabhängig von
dem für
die jeweiligen Kommunikationsverbindungen benutzten Übertragungsmedium anordnen.
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Vorzugsweise
ist die oben beschriebene zentrale Steuerstation derart, dass die
Signalumsetzeinheiten Basisbandmodulationseinheiten sind, die die
jeweiligen demultiplexten Signale in Basisbandsignale umsetzen,
und die zentrale Steuerstation enthält ferner eine Digital/Analog-Umsetzeinheit,
die eines der Basisbandsignale in ein analoges Signal umsetzt, eine
Funkfrequenzumsetzeinheit, die das analoge Signal in ein Funkfrequenzsignal
mit einer Funkfrequenz umsetzt, eine Funkübertragungseinheit, die das
Funkfrequenzsignal zu einer der Funkbasisstationen überträgt, eine
optische Signalumsetzeinheit, die eines der Basisbandsignale in
ein Signal für
eine Lichtleiterkommunikation umsetzt, und eine optische Signalübertragungseinheit,
die das Signal zur Lichtleiterkommunikation in ein optisches Signal
umsetzt und das optische Signal zu einer der Funkbasisstationen überträgt, wobei
die Signale von der Station höherer
Ebene durch die Funkübertragungseinheit
zu der einen der Funkbasisstationen, die mit der zentralen Steuerstation über eine
der Funkverbindungen verbunden ist, übertragen werden und die optische Signalübertragungseinheit
zu der einen der Funkbasisstationen, die mit der zentralen Steuerstation über eine
der Lichtleiterverbindungen verbunden ist, übertragen werden.
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Auf
diese Weise wird, wenn Kommunikationsverbindungen zwischen der zentralen
Steuerstation und den Funkbasisstationen zumeist Lichtleiterverbindungen
sind, die optische Übertragung üblicherweise
als digitale Übertragung
durchführt,
wodurch eine einfacherer Konfiguration des optischen Übertragungssystems
erreicht wird. Da die Basisbandmodulationseinheiten geteilt werden,
wird ferner eine effiziente Nutzung von ihnen erreicht.
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Vorzugsweise
ist die oben beschriebene zentrale Steuerstation derart, dass die
Signalumsetzeinheiten Basisbandmodulationseinheiten sind, die die
jeweiligen de multiplexten Signale in Basisbandsignale umsetzen,
und die zentrale Steuerstation enthält ferner eine Digital/Analog-Umsetzeinheit,
die eines der Basisbandsignale in ein analoges Signal umsetzt, eine
Funkfrequenzumsetzeinheit, die das analoge Signal in ein Funkfrequenzsignal
mit einer Funkfrequenz umsetzt, eine Zwischenfrequenzumsetzeinheit,
die eines der Basisbandsignale in ein Zwischenfrequenzsignal mit
einer Zwischenfrequenz umsetzt, eine Funkübertragungseinheit, die das
Funkfrequenzsignal zu einer der Funkbasisstationen überträgt, eine
optische Signalumsetzeinheit, die eines der Basisbandsignale in
ein Signal zur Lichtleiterkommunikation umsetzt, und eine optische
Signalübertragungseinheit,
die das Zwischenfrequenzsignal oder das Signal zur Lichtleiterkommunikation
in ein optisches Signal umsetzt und das optische Signal zu einer
der Funkbasisstationen überträgt, wobei
die Signale von der Station höherer
Ebene durch die Funkübertragungseinheit
zu der einen der Funkbasisstationen, die mit der zentralen Steuerstation über eine der
Funkverbindungen verbunden ist, übertragen werden
und durch die optische Signalübertragungseinheit
zu der einen der Funkbasisstationen, die mit der zentralen Steuerstation über eine
der Lichtleiterverbindungen verbunden ist, übertragen werden.
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Auf
diese Weise wird der Funktransceiver zum Weiterleiten von einer
Funkbasisstation zu einer anderen Funkbasisstation allein durch
die Frequenzumsetzeinheit implementiert. Dies hilft, die Gerätekonstruktion
zu vereinfachen.
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Die
Schritte des Demultiplexens der von der Station höherer Ebene
zugeführten
Signale, des Umsetzens der demultiplexten Signale in umgesetzte
Signale mit dem einheitlichen Übertragungsformat
und des Verteilens der umgesetzten Signale auf die Funkverbindungen
und die Lichtleiterverbindungen macht des möglich, Transceiver zwischen
Funkkommunikation und optischer Kommunikation zu teilen. Ferner erzielt
die Verteilung der Signale des einheitlichen Übertragungsformats eine effiziente
Nutzung der Hardware-Ressourcen.
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Weitere
Aufgaben und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den
beiliegenden Zeichnungen offensichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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3 ist
ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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4A bis 4C sind
Blockschaltbilder von Konfigurationen von in den in 1 bis 3 dargestellten
Funkbasisstationen vorgesehenen Funkempfängern;
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5 ist
ein Blockschaltbild eines Modems;
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6 ist
ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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7 ist
ein Blockschaltbild eines fünften Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
ein Blockschaltbild eines Transceivers einer mit der zentralen Steuerstation über eine Lichtleiterkommunikationsverbindung
verbundenen Funkbasisstation im vierten und fünften Ausführungsbeispiel;
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9 ist
ein Blockschaltbild eines sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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10 ist
ein Blockschaltbild einer Konfiguration von Kommunikationsverbindungen
zwischen Mobilkommunikations-Basisstationen; und
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11A und 11B sind
Blockschaltbilder von Konfigurationen von Transceivern von Funkbasisstationen.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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Eine
zentrale Steuerstation 50 (die eine zentrale Steuerstation
für Funkzellengruppen
sein kann, wenn Basisstationen mit einer Funkzellengruppenstruktur
verwendet werden) enthält
zentral angeordnete Modems (MODEM2) 611 bis 61N zur Kommunikation zwischen der zentralen
Steuerstation 50 und Funkbasisstationen 51, 52 und 54.
Von der Kommunikationssteuerstation ankommende Signale werden durch
ein Multiplex/Demultiplexgerät 60 demultiplext, um
den Modems 611 bis 61N zugeführt zu werden.
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Beim
Empfang der Signale erzeugen die Modems 611 bis 61N Signale mit einer Zwischenfrequenz (IF).
Die von den Modems 611 bis 61N ausgegebenen IF-Signale werden durch
eine Übergabeeinrichtung 62 auf
Kommunikationsverbindungen verteilt. Bezüglich einer Funkkommunikationsverbindung 20 setzt ein
Frequenzumsetzer (f.Conv.2) 63 die IF-Signale in Signale
mit einer Radiofrequenz (RF) um, und ein Funktransceiver (TR2) 64 überträgt die RF-Signale an
die Funkbasisstation 51.
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Bezüglich einer
Lichtleiterkommunikationsverbindung 23 werden die IF-Signale
durch eine optische Transceivereinrichtung (E/O, O/E) 652 in optische Signale umgesetzt. Die
optischen Signale werden dann an die Funkbasisstation 54 übertragen.
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Beim
Empfang von IF-Signalen über
eine Lichtleiterkommunikationsverbindung 22 verwendet die
Funkbasisstation 52 eine optische Transceivereinrichtung
(O/E, E/O) 70, um die empfangenen Signale in elektrische
Signale umzusetzen, die dann durch einen Frequenzumsetzer (f.Conv.2) 71 in RF-Signale
umgesetzt werden. Ein Funktransceiver (TR2) 62 überträgt die RF-Signale
an eine Funkbasisstation (BS) 53. Auf diese Weise dient
die Funkbasisstation 52 dem Bereitstellen einer Weiterleitungsfunktion.
Diese Weiterleitungsfunktion wird durch einen einfachen Aufbau mit
der Funktion der Frequenzumsetzung erreicht, und dies ist alles,
was notwendig ist.
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Die Übergabeeinrichtung 62 ist
mit einer Schaltfunktion ausgestattet und schaltet Zieladressen
der Übertragungen
bezüglich
der IF-Signale von den Modems 611 bis 61N in Abhängigkeit von Kommunikationszuständen, wie
beispielsweise Verkehrszuständen.
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Weiter
kann die Übergabeeinrichtung 62 alle Signale
von den Modems 611 bis 61N zu einer einzelnen Zieladresse verbinden
oder kann Signale von mehreren Funkbasisstationen zu einem einzelnen Modem
(MODEM2) verbinden.
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Im
ersten Ausführungsbeispiel
haben optisch übertragene
Signale ein Signalformat, das nicht das Format gewöhnlicher
digitaler Signale ist, aber sie werden durch ein Zwischenfrequenzband übertragen,
das für
Funkkommunikation benutzt wird. Dies erzielt eine geteilte Nutzung
von Transceivern zwischen der Funkkommunikation und der optischen Kommunikation.
Weiter macht die Nutzung der Übergabeeinrichtung
effizienten Gebrauch von den Ressourcen.
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2 ist
ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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Die
zentrale Steuerstation 50 enthält die zentral angeordneten
Modems (MODEM2) 611 bis 61N zur Kommunikation zwischen der zentralen
Steuerstation 50 und den Funkbasisstationen 51, 52 und 54. Von
der Kommunikationssteuerstation ankommende Signale werden durch
das Multiplex/Demultiplexgerät 60 demultiplext,
um zu den Modems 611 bis 61N geleitet zu werden.
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Beim
Empfang der Signale erzeugen die Modems 611 bis 61N Signale mit einer Zwischenfrequenz (IF).
Die IF-Signale werden dann durch Frequenzumsetzer (f.Conv.2) 661 bis 66N in
Funkfrequenzsignale umgesetzt, und die RF-Signale werden dem Funktransceiver
(TR2) 64 über
die Übergabeeinrichtung 62 zugeführt. Der
Funktransceiver 64 überträgt die RF-Signale
an die Funkbasisstation (BS) 51.
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Bezüglich der
Lichtleiterkommunikationsverbindung 23 werden die RF-Signale
durch einen Frequenzumsetzer (f.Conv.3) 67 in Signale mit
einem Frequenzbereich (z.B. IF-Bereich) zur Lichtleiterübertragung
umgesetzt und werden durch die optische Transceivereinrichtung (E/O,
O/E) 652 weiter in optische Signale
umgesetzt. Die optischen Signale werden dann an die Funkbasisstation 54 übertragen.
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Beim
Empfang von IF-Signalen durch Lichtleiterkommunikation benutzt die
mit der Weiterleitungsfunktion versehene Funkbasisstation (BS) 52 die
optische Transceivereinrichtung (O/E, E/O) 70, um die empfangenen
RF-Signale in elektrische Signale umzusetzen. Der Funktransceiver
(TR2) 72 überträgt diese
elektrischen Signale über
die Funkkommunikationsverbindung 21 an die Funkbasisstation
(BS) 53. Auf diese Weise kann der Aufbau der Einrichtung
mit der Weiterleitungsfunktion deutlich vereinfacht werden.
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In
der gleichen Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel ist die Übergabeeinrichtung 62 mit
einer Schaltfunktion ausgestattet und schaltet Zieladressen der Übertragungen
bezüglich
der IF-Signale von den Modems 611 bis 61N in Abhängigkeit von Kommunikationszuständen, wie
beispielsweise Verkehrszuständen.
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Ferner
kann die Übergabeeinrichtung 62 alle Signale
von den Modems 611 bis 61N mit einer einzelnen Zieladresse verbinden
oder kann Signale von mehreren Funkbasisstationen mit einem einzelnen Modem
(MODEM2) verbinden.
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Im
zweiten Ausführungsbeispiel
wird sich der Verteilung der Signale im Funkfrequenzbereich gewidmet,
sodass Funkkommunikationstransceiver allein durch Nutzen der Funktion
der Signalverstärkung implementiert
werden können.
Wenn Signale durch Lichtleiterkommunikationsverbindungen übertragen werden,
werden diese Signale in Signale eines geeigneten Frequenzbereichs
umgesetzt, der zur optischen Übertragung
geeignet ist. Dies erhöht
die Konstruktionsfreiheit der optischen Übertragungssysteme.
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3 ist
ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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Im
Ausführungsbeispiel
von 3 werden, soweit die Funkkommunikationsverbindung 20 betroffen
ist, die durch die Übergabeeinrichtung 62 verteilten
RF- Signale durch
den Funktransceiver (TR2) 64 in der gleichen Weise wie
im zweiten Ausführungsbeispiel
an die Funkbasisstation (BS) 51 übertragen.
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Im
Fall der Lichtleiterkommunikationsverbindung 23 setzt die
optische Transceivereinrichtung (E/O, O/E) 652 die
Signale in optische Signale um, wobei sie sie ihre Funkfrequenz
behalten lässt,
und überträgt die optischen
Signale an die Funkbasisstation (BS) 54.
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Weiter
kann die Funkbasisstation (BS) 52, die mit der Weiterleitungsfunktion
versehen ist, den Funktransceiver (TR2) 72 verwenden, um
die optisch empfangenen Signale per Funk an die Funkbasisstation
(BS) 53 zu übertragen,
wobei die Funkfrequenz der Signale gehalten wird.
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Im
dritten Ausführungsbeispiel
wird sich der Verteilung der Signale im Funkfrequenzbereich gewidmet,
sodass die Funktransceiver allein durch Verwenden der Funktion einer
Signalverstärkung
implementiert werden können.
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Selbst
wenn die Signale durch Lichtleiterkommunikationsverbindungen übertragen
werden, können
diese Signale ihren Funkfrequenzbereich behalten. Dies garantiert
eine komplette Übereinstimmung
von Signalübertragungsformaten
zwischen der Funkkommunikation und der optischen Kommunikation.
Als Ergebnis kann die zentrale Steuerstation eine Vorrichtungsanordnung
benutzen, die unabhängig
vom Übertragungsmedium
der Kommunikationsverbindungen ist.
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Ferner
kann, da die in der zentralen Steuerstation verwendete Vorrichtungsanordnung
für alle Kommunikationsverbindungen
zwischen der zentralen Steuerstation und den Funkbasisstationen
die gleiche ist, eine geteilte Nutzung der Einrichtung in einem
höheren
Maße erreicht
werden, und eine universelle Anwendbarkeit der Einrichtung wird
verbessert. Die Verwendung der Übergabeeinrichtung 62 hilft,
eine effiziente Nutzung der Modems und dergleichen zu machen.
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Außerdem können die
Modems und dergleichen jederzeit in Abhängigkeit von den Verkehrszuständen oder
dergleichen zwischen der zentralen Steuerstation und den Funkbasisstationen
zugeordnet werden. Dies hilft, die Effizienz der Unterbringung der
Kommunikationsverbindungen zu verbessern.
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4A bis 4C sind
Blockschaltbilder von Konfigurationen der in den in 1 bis 3 dargestellten
Funkbasisstationen vorgesehenen Funkempfängern.
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4A zeigt
die durch die Funkkommunikationsverbindung verbundene Funkbasisstation.
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Ein
Funkempfänger/transceiver
(TR2) 80 empfängt über eine
Antenne ein Funksignal, und ein Frequenzumsetzer (f.Conv.2) 81 setzt
das empfangene Signal in ein Signal mit einer Zwischenfrequenz (IF)
um. Das Modem (MODEM2) 82 setzt dann das IF-Signal in ein
Basisbandsignal um, das einer Funkübertragungsschaltung (Luftschnittstellenschaltung) zur Übertragung
von der Basisstation an Mobilstationen zugeführt wird.
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4B zeigt
einen Fall, in dem ein Zwischenfrequenzsignal durch eine mit der
zentralen Steuerstation über
eine Lichtleiterkommunikationsverbindung verbundene Funkbasisstation
empfangen wird.
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Nach
der Umsetzung von einem optisch übertragenen
Signal in ein elektrisches Signal wird das Zwischenfrequenzsignal
durch ein Modem (MODEM2) 83 in ein Basisbandsignal umgesetzt, welches
einer Funkübertragungsschaltung
(Luftschnittstellenschaltung) zur Übertragung von der Basisstation
an Mobilstationen zugeführt
wird.
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4C zeigt
einen Fall, in dem ein Funkfrequenzsignal von einer mit der zentralen
Steuerstation verbundenen Funkbasisstation über eine Lichtleiterkommunikationsverbindung
empfangen wird.
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Ein
Funkfrequenzsignal wird nach einer Umsetzung von einem optischen
Signal des Lichtleiters in ein elektrisches Signal einem Frequenzumsetzer (f.Conv.2) 84 zugeführt, der
das Signal in ein Zwischenfrequenzsignal umsetzt. Der Ausgang des
Frequenzumsetzers 84 wird durch ein Modem (MODEM2) 85 in
ein Basisbandsignal umgesetzt, das dann einer Funkübertragungsschaltung
(Luftschnittstellenschaltung) zur Übertragung von der Basisstation
an Mobilstationen zugeführt
wird.
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5 ist
ein Blockschaltbild eines Modems (MODEM2).
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Ein
dem Modem zugeführtes
digitales Basisbandsignal wird einer digitalen Signalverarbeitung durch
eine Basisband-Modulations/Demodulationseinheit unterzogen. Ein
D/A- und A/D-Umsetzer (D/A, A/D) 87 setzt den Ausgang der
Basisband-Modulations/Demodulationseinheit 86 in
ein analoges Signal um, das durch eine IF-Umsetzeinheit 88 in
ein IF-Signal umgesetzt wird, bevor es ausgegeben wird.
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6 ist
ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind die Funktionen des Modems (MODEM2), die zur Kommunikation zwischen
der zentralen Steuerstation 50 und den Funkbasisstationen
(BS) verwendet werden, aufgespalten. Die zentrale Steuerstation 50 enthält zentral
angeordnete Basisband-Modulations/Demodulationseinheiten 911 bis 91N .
Von der Kommunikationssteuerstation ankommende Signale werden durch
das Multiplex/Demultiplexgerät
(MUX/DEMUX) 60 demultiplext, um den Basisband-Modulations/Demodulationseinheiten 911 bis 91N zugeführt zu werden.
Beim Empfang der Signale kümmern
sich die Basisband-Modulations/Demodulationseinheiten 911 bis 91N um
die digitale Signalverarbeitung der Modulation/Demodulation. Die
von den Basisband-Modulations/Demodulationsgeräten 911 bis 91N ausgegebenen
verarbeiteten Signale werden durch die Übergabeeinrichtung 62 auf
Kommunikationsverbindungen verteilt. Bezüglich der Funkkommunikationsverbindung 20 erzeugen
ein D/A- und A/D-Umsetzer (D/A,
A/D) 92 und eine IF-Umsetzeinheit 93 ein Zwischenfrequenzsignal,
das durch einen Frequenzumsetzer (f.Conv.2) 94 in ein Funkfrequenzsignal
umgesetzt wird. Der Funktransceiver (TR2) 64 überträgt dann
das RF-Signal an die Funkbasisstation (BS) 51.
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Bezüglich der
Lichtleiterkommunikationsverbindung 23 werden die digitalen
Signale von der Übergabeeinrichtung 62 durch
einen Signalumsetzer 952 in Signale
mit einem Signalformat zur digitalen Lichtleiterübertragung umgesetzt. Die optische Transceivereinrichtung
(E/O, O/E) 652 setzt die Signale
in optische Signale um, die dann an die Funkbasisstation (BS) 54 übertragen
werden.
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Die
Funkbasisstation (BS) 52 ist mit der Weiterleitungsfunktion
versehen, um Signale an die Funkbasisstation (BS) 53 weiterzuleiten,
und sie empfängt
die durch den Lichtleiter übertragenen
digitalen Signale. Die Funkbasisstation 52 verwendet die optische
Transceivereinrichtung (O/E, E/O) 70, um die empfangenen
Signale in elektrische Signale umzusetzen, die dann durch einen
Signalumsetzer 100 in digitale Signale mit dem gleichen
Format wie die von den Basisband-Modulations/Demodulationseinheiten
ausgegebenen Signale umgesetzt werden. Dann erzeugen ein D/A- und
A/D-Umsetzer (D/A, A/D) 101 und eine IF-Umsetzeinheit 102 Zwischenfrequenzsignale.
Die Zwischenfrequenzsignale werden dann durch einen Frequenzumsetzer
(f.Conv.2) 103 in Funkfrequenzsignale umgesetzt, und der Funktransceiver
(TR2) 72 überträgt die RF-Signale an
die Funkbasisstation (BS) 53.
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In
der gleichen Weise wie in den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen
ist die Übergabeeinrichtung 62 mit
einer Schaltfunktion ausgestattet und schaltet Zieladressen der Übertragungen
bezüglich der
Basisbandsignale von den Basisband-Modulations/Demodulationseinheiten 911 bis 91N in
Abhängigkeit
von Verbindungszuständen
wie beispielsweise Verkehrszuständen.
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7 ist
ein Blockschaltbild eines fünften Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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Das
fünfte
Ausführungsbeispiel
von 7 unterscheidet sich von dem vierten Ausführungsbeispiel
von 6 in einer Konfiguration der Lichtleiterübertragung
zum Übertragen
der Signale an die Funkbasisstation (BS) 52, die als ein
Weiterleiter an die Funkbasisstation (BS) 53 dient. Das
heißt,
die digitalen Basisbandsignale von der Übergabeeinrichtung 62 werden
durch einen D/A- und A/D-Umsetzer (D/A, A/D) 96 in analoge
Signale umgesetzt, gefolgt von einer Umsetzung in Zwischenfrequenzsignale durch
eine IF-Umsetzeinheit 97. Die IF-Signale werden dann durch
die optische Transceivereinrichtung (E/O, O/E) 651 in
optische Signale umgesetzt, die durch den Lichtleiter zur Funkbasisstation
(BS) 52 übertragen
werden. Die Funkbasisstation 52 benutzt die optische Transceivereinrichtung
(O/E, E/O) 70, um die empfangenen Signale in elektrische
Signale umzusetzen, die dann durch den Frequenzumsetzer (f.Conv.2) 71 in
RF-Signale umgesetzt werden. Der Funktransceiver (TR2) 72 überträgt die RF-Signale per
Funk an die Funkbasisstation (BS) 53.
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8 ist
ein Blockschaltbild eines Transceivers einer mit der zentralen Steuerstation über eine Lichtleiterkommunikationsverbindung
verbundenen Funkbasisstation im vierten und fünften Ausführungsbeispiel.
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Von
der zentralen Steuerstation durch den Lichtleiter zugeführte digitale
Signale werden durch einen Signalumsetzer 110 in Signale
mit dem gleichen Format wie die von den Basisband-Modulations/Demodulationseinheiten
ausgegebenen Signale umgesetzt. Danach widmet sich eine Basisband-Modulations/Demodulationseinheit 111 einer
digitalen Verarbeitung der Signaldemodulation, um so gewöhnliche
Basisbandsignale zu erzeugen. Die Basisbandsignale werden dann einer
Funkübertragungsschaltung
(Luftschnittstellenschaltung) zur Übertragung von der Basisstation
an Mobilstationen. zugeführt.
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In
der obigen Beschreibung wurde die Beschreibung bezüglich Flüssen der
von der Kommunikationssteuerstation zugeführten Signale gegeben. Es sollte
beachtet werden, dass andere Signalflüsse ebenfalls von der Funkbasisstation
zur Kommunikationssteuerstation existieren, bei welchen die Funkbasisstationen
Signale mit Mobilstationen austauschen. Solche Signalflüsse von
den Funkbasisstationen zur Kommunikationssteuerstation können durch
Anwenden einer Verarbeitung implementiert werden, die zu der oben
beschriebenen Verarbeitung umgekehrt ist. Zwecks Einfachheit der
Erläuterung
wurde auf eine Beschreibung einer solchen Verarbeitung verzichtet.
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9 ist
ein Blockschaltbild eines sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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IF-Modulatoren 200, 202 und 204 empfangen
Signale von Stationen höherer
Ebene und modulieren sie in Zwischenfrequenzsignale. Ein lokaler Schwingkreis 208 erzeugt
ein Signal mit einer Funkfrequenz FLO. Als
Reaktion erzeugt eine Laserdiode 209 ein optisches Signal,
das mit der Funkfrequenz FLO moduliert ist.
Das optische Signal wird durch externe optische Modulatoren 210, 211 und 213 unter Verwendung
eines Zwischenfrequenzsignals FIF, das von
einer IF-Übergabeeinrichtung 206 zugeführt wird,
weiter moduliert. Als Ergebnis werden die optischen Signalausgänge von
den externen optischen Modulatoren 210, 211 und 213 mit
den Frequenzen FIF, FLO,
FLO + FIF und FLO – FIF moduliert.
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Das
optische Signal von dem externen optischen Modulator 210 wird
durch einen Photodetektor 215 in ein elektrisches Signal
umgesetzt (FIF, FLO,
FLO + FIF und FLO – FIF), welches dann durch einen Teiler 216 geteilt
wird. Eines der geteilten elektrischen Signale wird dem BPF 217 zugeführt, der
die Frequenz FLO + FIF auswählt. Hier
ist eine Beschreibung unter Bezug auf einen Fall vorgesehen, bei
dem die Frequenz FLO + FIF benutzt
wird. Alternativ kann die Frequenz FLO – FIF benutzt werden. Das ausgewählte RF-Signal
wird durch einen Verstärker 220,
ein BPF 223 und eine Antenne 225 übertragen.
Weiter empfängt
eine Antenne 226 ein RF-Signal (FLO +
FIF). Dieses Signal gelangt durch einen
Verstärker 224,
einen Frequenzumsetzer 222 und ein BPF 219 und
wird über
eine IF-Übergabeeinrichtung 207 als
ein Zwischenfrequenzsignal FIF an die Station
höherer
Ebene geleitet.
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Eine
vom Frequenzumsetzer 222 benutzte lokale Oszillationsfrequenz
ist ein Signal mit der Frequenz FLO, die
durch das BPF 218 von einem elektrischen Signal (FIF, FLO, FLO + FIF und FLO – FIF) extrahiert wird, wobei dieses elektrische
Signal eines der durch den Teiler 216 geteilten Signale
ist.
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Der
externe optische Modulator 211 führt ein optisches Signal über einen
Lichtleiter einer Basisstation (BS) 238 zu. Die Basisstation
verwendet einen Photodetektor 227, einen Teiler 229,
ein BPF 230, einen Verstärker 233 und ein BPF 236,
um das Signal von einer Antenne 260 zu übertragen. Dies erzielt eine
Funkkommunikation mit anderen Basisstationen.
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Eine
Antenne 261 empfängt
ein RF-Signal, und das Signal wird an die Station höherer Ebene über einen
Verstärker 237,
einen Frequenzumsetzer 235, ein BPF 232, eine
Laserdiode 228, einen Photodetektor 212 und die
IF-Übergabeeinrichtung 207 übertragen.
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Der
externe optische Modulator 213 führt ein optisches Signal (FIF, FLO, FLO + FIF und FLO – FIF) einer Basisstation (BS) 255 über einen
Lichtleiter zu. Die Basisstation 255 verwendet einen Photodetektor 241,
um das empfangene Signal in ein elektrisches Signal (FIF,
FLO, FLO + FIF und FLO – FIF) umzusetzen. Ein BPF 245 extrahiert
dann ein Zwischenfrequenzsignal FIF, das
durch den IF-Demodulator 243 demoduliert wird.
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Ein
Signal zur oberen Station wird durch einen IF-Modulator 244 in
ein Zwischenfrequenzsignal moduliert und an die obere Station über eine
Laserdiode 242, einen Photodetektor 214 und einen
IF-Demodulator 205 übertragen.
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Auf
diese Weise werden die Laserdiode 209 und der lokale Schwingkreis 208 für Abwärtsstrecken von
verschiedenen Kommunikationsverbindungen geteilt, wodurch der Schaltungsaufbau
vereinfacht wird.
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Von
den Aufwärtsstrecken
benutzen die Frequenzumsetzer 222 und 235 lokale
Schwingungsfrequenzen, welche die durch die Photodetektoren 215 bzw. 227 der
Abwärtsstrecke
erfasste und durch die BPFs 218 bzw. 231 extrahierte
Frequenz FLO sind.
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Ferner
kann, um ein optisches Signal mit der Frequenz FLO unter
Verwendung der Laserdiode 209 und des lokalen Schwingkreises 208 zu
erzeugen, ein Moden-Sperrlaser
oder ein externer Breitbandmodulator verwendet werden.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist alles, was die Laserdioden 228 und 242 für die Aufwärtsstrecke benötigen, die
Durchführung
der optischen Modulation der Signale im IF-Bereich. Kostengünstige Vorrichtungen
genügen
zu diesem Zweck.
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Wie
oben beschrieben, ist die vorliegende Erfindung auf ein Mobilkommunikations-Basisstationssystem
gerichtet, das Funkbasisstationen enthält, die in jeweiligen Zellen
einschließlich
einer Makrozelle und mehrerer Mikrozellen positioniert sind, und
ferner eine zentrale Steuerstation zum Steuern der Funkbasisstationen
enthält.
Die zentrale Steuerstation ist mit allen Modems oder dergleichen
versehen, die zur Kommunikation mit den Basisstationen und den Mobilgeräten benötigt werden.
Das heißt,
alle Modems sind an der zentralen Stelle versammelt. Dies erzielt
eine Nutzung des gleichen Signalformats zwischen Funkkommunikation
und optischer Kommunikation beim Kommunizieren von der zentralen Steuerstation
zu den Funkbasisstationen. Weiter werden die Ausgänge der
Modems oder dergleichen unter Berücksichtigung von Verkehrszuständen oder dergleichen
richtig verteilt, wodurch flexible Kommunikationsrouten zur Kommunikation
mit dem zentralen Steuerzentrum unabhängig vom Entwicklungsniveau
der Infrastruktur bezüglich
der Funkbasisstationen vorgesehen werden.
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Weiter
kann die vorliegende Erfindung geteilt Gebrauch von Vorrichtungen
an der zentralen Steuerstation zwischen verschiedenen Kommunikationsverbindungen
machen, wodurch eine Größenreduzierung,
eine Vereinfachung und eine einfache Konstruktion der Funkbasisstationen
erleichtert wird.
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Weiter
kann eine Übergabeeinrichtung
mit einer Schaltfunktion zum Zweck einer effizienten Nutzung der
Modems oder dergleichen verwendet werden. Dies macht es möglich, ein
mobiles Kommunikationssystem bereitzustellen, das eine hohe Gesamtleistung
hinsichtlich Übertragungsleistung
und dergleichen bietet.
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Ferner
ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern verschiedene Variationen und Modifikationen können ohne
Verlassen des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung vorgenommen
werden.