DE69735724T2

DE69735724T2 - Zellulares System mit optischer Verbindung zwischen Mobilfernsprechvermittlung und Zellenstandorten

Info

Publication number: DE69735724T2
Application number: DE69735724T
Authority: DE
Inventors: H. Donald Trumbull BODELL
Original assignee: MVS Inc
Current assignee: MVS Inc
Priority date: 1996-10-10
Filing date: 1997-10-01
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2017-10-02
Also published as: US6324391B1; CA2268309A1; ES2262192T3; WO1998016054A1; EP0944990A4; DE69735724D1; CA2268309C; EP0944990A1; US6016426A; EP0944990B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Mobilfunkkommunikationssystem und insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, sogenannte Mobilfunkkommunikationssysteme, in denen sich "Zellen" in verschiedenen geografischen Gebieten befinden, die Daten von mobilen oder ortsfesten Sendern empfangen bzw. Daten an mobile oder ortsfeste Empfänger senden, die von dem Zellenstandort Hochfrequenzenergie empfangen bzw. an den Zellenstandort Hochfrequenzenergie senden, die mit solchen Daten moduliert ist.
Bei den derzeitigen zellularen Systemen umfasst eine "Zelle" eine Rundstrahlantenne oder Richtungsantennen, die normalerweise jeweils einen Sektor der Zelle erfassen, Hochfrequenzempfänger und -sender, die mit einer dedizierten Frequenz arbeiten, Umsetzer, Multiplexer und Vermittlungs- und Steuerausrüstung zum Durchführen einer Zellenverarbeitung der ersten Ebene, der Überwachung und Verbindungsübergabe sowie der Überwachungskommunikation mit einer Mobilfunkvermittlungsstelle (MFVS).
Jede MFVS enthält Ausrüstung in großem Umfang und ist mit der Zellenausrüstung der Zellen innerhalb ihres Überwachungsgebietes und mit einem Telefonnetz oder öffentlichen Fernsprechwählnetz (ÖFWN) über Landleitungen, beispielsweise Koaxialkabel oder herkömmliche Telefonleitungen, verbunden. Allgemein ausgedrückt, enthält die MFVS eine Vermittlungsmaschine, welche die Verbindung zwischen den Fernmeldelinien oder Leitungen von dem ÖFWN und den Fernmeldelinien oder Leitungen von der MFVS zu den Zellen herstellt, sowie ein Steuerungssystem zum Verwalten der Hochfrequenz (HF)-Empfängerkanäle und der HF-Senderkanäle, die in jeder Zelle aktiv sind, und der Verbindung zwischen den Fernmeldelinien von dem ÖFWN und diesen Kanälen. Die MFVS ist aufgrund des zusätzlichen Komplexitätsgrades bei der Verbindungsüberwachung und Ruflenkung komplizierter als ein herkömmliches Vermittlungsamt. Dieser zusätzliche Komplexitätsgrad ist erforderlich, weil der Netzweg für einzelne Anrufe während eines einzelnen Telefonats mehrere Male wechseln kann. Solche Wechsel können eines oder Kombinationen des Folgenden beinhalten:

a. Wechsel der Hochfrequenz, mit der der Anruf arbeitet;
b. Wechsel der Sektorenantenne an einem Zellenstandort, die den Anruf abwickelt;
c. Wechsel des Zellenstandortes, der den Anruf abwickelt; und
d. Wechsel der Hochfrequenz-Sendeleistung für jeden Kanal an dem Zellenstandort und der Station.

Ein Hauptnachteil der derzeitigen Systeme ist, dass wegen der Frequenzbeschränkungen der Landleitungen, welche die Zellenausrüstung mit der MFVS-Ausrüstung verbinden, die Zellenausrüstung die datenmodulierte Hochfrequenzenergie, die sie empfängt, in eine Form umwandeln muss, die durch die Landleitungen übertragen werden kann, und sie muss die Daten, die sie von der MFVS empfängt, welche durch die Landleitungen in der Frequenz beschränkt ist, in datenmodulierte Hochfrequenzenergie umwandeln, um sie senden zu können. Infolge dessen muss die Zelle nicht nur den Hochfrequenzempfänger und die Hochfrequenzsender und Modulatoren enthalten, sondern auch die Ausrüstung für:

a. eine konstante Überwachung, um bei zunehmendem Verkehr und sich verändernden Rufmustern die Zellenkapazität und die Ausnutzung des Spektrums zu optimieren;
b. eine kontinuierliche Neuverwendung und Umordnung von Ausrüstung an den Zellenstandorten; und
c. eine entsprechende Neukonfiguration und Justierungen der

Kapazität der Kommunikationsverbindungen zwischen der Zelle und der MFVS.
Folglich ist die Ausrüstung an dem Zellenstandort teuer und erhöht die Wartung von – und den Bedarf an – Wartungsersatzausrüstung am Standort.
Der Umfang an Hochfrequenz- und Verarbeitungsausrüstung an einem Standort bestimmt die Kapazität und die Möglichkeiten des Drahtlosdienstes des Standortes. Die einzelnen Hochfrequenzempfänger und -sender an einem Standort erhalten bestimmte Frequenzen zugewiesen, die die Anzahl verfügbarer aktiver Kanalverbindungen an dem Standort bestimmen. Die Betriebsfrequenzen der Empfänger und Sender werden gemäß bestimmter Drahtlosprotokolle zugewiesen, die das zellulare Spektrum in Kanalblöcke unterteilen, um die bekannten Probleme von Gleichkanal- und Nachbarkanalstörung unter Zellenstandorten in einem zellularen System zu vermeiden. Die Vermittlungs- und Verarbeitungsausrüstung an jedem Standort verwaltet die Datenlenkung, beispielsweise impulsbreitenmodulierte Daten, Sprachfrequenzdaten oder Daten einer gleitenden Frequenzumtastung, für aktive Kanalverbindungen, die zwischen einer Antenne und der MFVS aufgebaut wurden, beaufsichtigt die Rufeinleitung und Verbindungsweitergabe zwischen Antennen und überwacht empfangene Verwaltungsdaten, wie beispielsweise zyklisches Abfragen von Daten, die zellulare Empfänger und Sender innerhalb des Detektionsbereichs des Standortes identifizieren.
Die MFVS enthält außerdem Verarbeitungsausrüstung zum Verwalten von aktiven Kanalverbindungen zwischen Zellenstandorten und mobilen oder ortsfesten Empfängern und Sendern, wie beispielsweise eines Zelltelefons oder Pagers. Die Ausrüstung steuert und verwaltet des Weiteren die Lenkung von Verwaltungs- und Kommunikationsdaten, die über aktive Kanalverbindungen innerhalb des gesamten Systems übertragen werden.
Die Fragmentierung der Rufbeaufsichtigungs-, -überwachungs- und Steuerungsfunktionen unter den Zellenstandorten und der MFVS in einem zellularen System führt zu folgenden Nachteilen. Als erstes müssen erhebliche Kosten aufgewendet werden, um die Zellenstandortkapazität und die Protokolldienstmerkmale für Hochfrequenzausrüstung an einem Zellenstandort zu ändern, um es zu ermöglichen, dass andere oder größere Anteile des Hochfrequenzspektrums zum Herstellen von aktiven Kanalverbindungen an dem Zellenstandort genutzt werden können. Des Weiteren erlegen die hohen Kosten von HF-Ausrüstung praktische Beschränkungen bezüglich der Anzahl von HF-Einheiten auf, die in einen Zellenstandort eingebunden werden. Außerdem kann die Hinzufügung neuer HF-Ausrüstung an einem Zellenstandort eine teure Neukonfiguration oder Zweckumstellung von Landleitungsverbindungen zwischen dem Zellenstandort und der MFVS erforderlich machen, um die vergrößerte Kapazität an dem betreffenden Standort handhaben zu können. Des Weiteren ist es sehr schwierig, aktive Kanalverbindungen von einer Antenne zu einer anderen innerhalb eines Zellenstandortes oder zwischen Antennen verschiedener Zellenstandorte zu wechseln oder die HF-Sendeleistung, den Empfangsbereich oder die Sendefrequenz für eine aktive Kanalverbindung an einem Zellenstandort in Reaktion auf Änderungen beim Drahtlosverkehrs und den Rufmustern in dem geografischen Versorgungsgebiet des zellularen Systems zu ändern.
Darum sind die derzeitigen zellularen Systeme mit vielen Nachteilen behaftet.
Ein Aufsatz mit dem Titel "Fiber-Optic Microcell Radio Systems with a Spectrum Delivery Scheme" von Ryutaro Ohmoto und Mitarbeitern, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Band 11, Nr. 7, September 1993, Seiten 1108-1117, offenbart ein Mikrozellenfunksystem, das mit einem zentralisierten Steuerungsverfahren mit einem Spektrumwei tergabeschalter und einer Hilfsträgerübertragung über eine Glasfaser arbeitet.
Patent US-A-5564075 offenbart ein Verfahren zum Einstellen eines Hochfrequenzleistungspegels an einer Mobilstation.
Die vorliegende Erfindung löst das Problem des Einstellens eines Hochfrequenzleistungspegels für ein Zellenstandort-Sendesignal.
Dieses Problem wird mittels des Systems von Anspruch 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 16.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein schematisches, vereinfachtes Schaubild eines Mobilfunkkommunikationssystems in einer ersten Ausführungsform.
2 ist ein schematisches, vereinfachtes Schaubild eines Mobilfunkkommunikationssystems in einer zweiten Ausführungsform.
3 ist ein schematisches, vereinfachtes Schaubild einer Ausführungsform der Empfangsvorrichtung an einem Zellenstandort.
4 ist ein schematisches, vereinfachtes Schaubild einer Ausführungsform der Sendevorrichtung an einem Zellenstandort.
5 ist ein schematisches, vereinfachtes Schaubild einer Ausführungsform der Vorrichtung in einem Vermittlungsamt oder einer MFVS.
1 veranschaulicht ein Drahtloskommunikationssystem 10, das über den Austausch von Telefonfrequenz- oder sonstigen Kommunikationssignalen zwischen einem zellularen Standort und einem Vermittlungsamt unter Verwendung optischer Signale, die über Lichtleiterkabel übertragen werden, arbeitet, zum Konsolidieren und Zentralisieren von Digitalsignalverarbeitungsoperationen in der MFVS oder dem Vermittlungsamt in dem System 10.
Wenden wir uns 1 zu. Das System 10 umfasst einen Zellenstandort 12, der über ein Breitband-Lichtleiterkabel, das Glasfasern 16_1,2 enthält, mit einem Vermittlungsamt oder einer Mobilfunkvermittlungsstelle (MFVS) 14 verbunden ist. Das Vermittlungsamt 14 ist in geeigneter Weise mit einer Basisstationssteuerung (BSS) 116 verbunden. Ein Schalter 120 verbindet die BSS 116 über eine geeignete Kommunikationsdatenleitung, wie beispielsweise eine T1-Leitung, mit einem oder mehreren öffentlichen Fernsprechwählnetzen (ÖFWNs).
Wir bleiben bei 1. Der Zellenstandort 12 umfasst eine Empfangsvorrichtung, die eine Empfangsantenne 140, wie beispielsweise eine Rundstrahl-Dipolantenne, enthält, die mit einer Hochfrequenz (HF)-Abwärtskonvertierungsvorrichtung 144 verbunden ist. Eine optische Signalsendevorrichtung 146 verbindet die Abwärtskonvertierungsvorrichtung 144 mit der Glasfaser 161. Der Zellenstandort 12 umfasst des Weiteren eine Sendevorrichtung, die eine Sendeantenne 142 enthält, die mit einer Aufwärtskonvertierungsvorrichtung 150 verbunden ist. Ein optischer Sendesignalumsetzer 148 verbindet die Aufwärtskonvertierungsvorrichtung 150 mit der Faser 16₂ .
Das Vermittlungsamt 14 enthält eine Sender-Empfänger-Steue rung 122, die über geeignete Steuersignaldatenleitungen mit einem Modem 124, einer Kanalführungsvorrichtung 126, einem Digitalsignalsynthetisierer 128 und digitalen Verteilern 125, 127 verbunden ist. Die Kanalführungsvorrichtung 126 verbindet einen Analog-Digital-Wandler (ADW) 132 mit dem Eingang des Verteilers 125. Der Verteiler 125 enthält mehrere Ausgangskanäle 125_1,2...n , die mit dem Modem 124 verbunden sind. Ein optischer Empfangssignalumsetzer 130 verbindet die Faser 16₁ mit dem ADW 132. Der Verteiler 127 enthält Eingangskanäle 127_1,2...m , die mit dem Modem 124 verbunden sind, und einen Ausgang, der mit dem Synthetisierer 128 verbunden ist. Ein Digital-Analog-Wandler (DAW) 134 verbindet den Ausgang des Synthetisierers 128 mit einer optischen Sendesignalvorrichtung 136. Der optische Signalsender 136 ist mit der Faser 16₂ verbunden.
Jede der Fasern 16_1,2 enthält in geeigneter Weise genügend Bandbreite, um wenigstens einen Kanal zu unterstützen, der ein komplettes Spektrum eines zellularen oder Privatkommunikationssystems senden oder empfangen kann. Das Lichtleiterkabel, das die Fasern 16_1,2 enthält, kann ein Glasfaserübertragungsmedium sein, wie es dem Fachmann vertraut ist, beispielsweise eine standardmäßige Einmoden-Glasfaser mit optimierten Fenstern bei Wellenlängen von 1300 nm und 1550 nm.
Die Abwärtskonvertierungsvorrichtung 144 ist ein herkömmlicher Hochfrequenz-Überlagerungsumsetzer, der in geeigneter Weise dafür konfiguriert ist, analoge Signale, die Frequenzen in jedem Versorgungs-HF-Band haben, in dem das System 10 installiert ist, in Signale, die Frequenzen zwischen 30 Hz und 11.030 KHz haben, oder in ZF-Signale umzuwandeln. Die Aufwärtskonvertierungsvorrichtung 150 ist ein herkömmlicher Hochfrequenz-Überlagerungsumsetzer, der dafür konfiguriert ist, analoge ZF-Signale in HF-Signale in dem gewünschten HF-Band umzuwandeln.
Die optischen Signalsender 136, 46 und die optischen Signalumsetzer 130, 148 sind dem Fachmann vertraute herkömmliche Strukturen, wie beispielsweise die optischen Sender- bzw. optischen Umsetzerstrukturen, die eingehend im US-Patent Nr. 4,768,186 beschrieben sind.
Der ADW 132 und der DAW 134 sind allgemein bekannte Hochgeschwindigkeitsvorrichtungen, die analoge Signale in eine digitale Darstellung bzw. umgekehrt umwandeln.
Die Sender-Empfänger-Steuerung 122 ist eine allgemein bekannte Mikrosteuerung, die in geeigneter Weise mit einem Speicher, wie beispielsweise einem RAM (nicht gezeigt), verbunden ist oder einen solchen Speicher enthält. Die Steuerung 122 führt in dem Speicher gespeicherte Anweisungen zum Steuern von Verarbeitungsfunktionen in dem Amt 14 aus, die mit der digitalen Verarbeitung von Datensignalen, die auf HF-Signale aufmoduliert sind, die an der Empfangsantenne 140 detektiert werden, und von Datensignalen, die zum Modulieren von HF-Signalen verwendet werden, die durch die Sendeantenne 142 des Zellenstandortes 12 gesendet werden, zusammenhängen. Generell tauscht die Steuerung 122 Verwaltungsdaten aus und etabliert und verwaltet aktive Kommunikationskanalverbindungen zu zellularen Stationen, die sich innerhalb der geografischen Versorgungsreichweite des Zellenstandortes 12 befinden. Die Versorgungsreichweite ist durch eine Drahtlosdienstfranchise oder die maximalen Sende- oder Empfangsmöglichkeiten der Empfangs- und Sendeausrüstung an dem Zellenstandort 12 bestimmt. Wie weiter unten noch näher erläutert wird, kann die Steuerung 122 in geeigneter Weise Steuersignale in die Kanalführungsvorrichtung 126, den Synthetisierer 128, die Verteiler 125, 127 und das Modem 124 einspeisen, um die erfindungsgemäßen Merkmale der verzögerungsfreien Steuerung der HF-Trägerfrequenz, des HF-Leistungspegels, des Protokollformats und der Sende- und Empfangsantennen, die für aktive Kanalverbindun gen, die zwischen zellularen Stationen und dem System 10 hergestellt wurden, verwendet werden, zu implementieren.
Die Kanalführungsvorrichtung 126 ist ein dem Fachmann vertrautes programmierbares digitales Filter, das in geeigneter Weise eine Mikrosteuerung zum Ausführen von Anweisungen enthält, die in einem Speicher, wie beispielsweise einem RAM, gespeichert sind. Die Anweisungen können zum Beispiel einen Algorithmus für eine schnelle Fourier-Transformation enthalten, der die Segmentierung digitaler Darstellungen analoger Signale, die in einem ZF-Spektrum enthalten sind, in digitale Darstellungen der analogen Signale, die in voneinander verschiedenen Spektralbändern innerhalb des ZF-Spektrum enthalten sind, sowie das Erzeugen eines zeitgemultiplexten (TDM-) Datenstromes aus Bitpaketen der spektral segmentierten digitalen Darstellungen der analogen Signale ermöglicht. Die Steuerung 122 kann, in Reaktion auf Änderungen der Drahtlosdienstanforderungen an das System 10, in geeigneter Weise der Kanalführungsvorrichtung 126 Steuersignale zuführen, um adaptiv die Anzahl oder die Bandbreite der Spektralbänder zu ändern, die für die Segmentierung digitaler Darstellungen analoger Signale verwendet werden. Wenn beispielsweise die aktiven Kanalverbindungen, die an der Empfangsantenne 140 hergestellt sind, lediglich zellulare Stationen beinhalten, die gemäß dem TDMA-Protokoll arbeiten, so kann die Steuerung 122 automatisch die Kanalführungsvorrichtung 126 dafür programmieren oder umprogrammieren, digitale Darstellungen analoger Signale in 200 KHz breite Spektralbänder zu segmentieren. Es versteht sich jedoch, dass die Steuerung 122 die Kanalführungsvorrichtungen 126 dafür programmieren kann, analoge Signale gemäß jedem beliebigen bekannten oder vorgeschlagenen Drahtlosprotokoll in Bänder zu segmentieren.
Das Modem 124 ist eine dem Fachmann vertraute digitale Vorrichtung und enthält programmierbare digitale Demodulatoren und Modulatoren zur Verarbeitung eines Basisbanddatenstro mes gemäß dem Drahtlosprotokoll in Verbindung mit der Übertragung dieser Basisbanddaten durch die Luft zu oder von einer zellularen Station. Zum Beispiel kann ein Demodulator oder Modulator in dem Modem 124 dafür programmiert sein, Basisbanddatenströme in Verbindung mit einer Luftübertragung gemäß dem AMPS-Protokoll identisch mit der Art und Weise des Empfangs zu lenken. Die Anzahl der Demodulatoren und Modulatoren, die in der Regel in dem Modem 124 enthalten sind, wird entsprechend den erwarteten Spitzenbetriebsanforderungen an das System 10 vorher festgelegt, oder anders ausgedrückt: entsprechend der Anzahl von aktiven Kanalverbindungen, deren Aufbau zwischen dem System 10 und zellularen Stationen während Zeiträumen mit Spitzendienstbelastungen erwartet wird.
Der Verteiler 125 ist eine allgemein bekannte steuerbare Vorrichtung, die dafür programmiert sein kann, aus einem TDM-Bitstrom digitaler Darstellungen von Amplituden analoger Signale Bitpakete auszuwählen, die bestimmten Spektralbändern entsprechen, und die Pakete entsprechend ihren Spektralbändern zu den einzelnen Ausgangskanälen 125_1,2...n mit einer gewünschten Bitrate zu lenken, die vorzugsweise geringer ist als die Rate, mit der Daten am Eingang des Verteilers 125 empfangen werden. Oder anders ausgedrückt: Der Verteiler 125 verteilt die digitalen Darstellungen analoger Signale auf seine Ausgangskanäle gemäß der spektralen Position der digitalisierten analogen Signale.
Der Verteiler 127 ist eine allgemein bekannte steuerbare Vorrichtung, die in einer dem Verteiler 125 umgekehrten Weise arbeitet. Der Verteiler 127 weist digitalen Darstellungen von Basisbandkommunikationskanaldatenströmen, die gemäß den durch die Steuerung 122 übermittelten Steuersignalen über die einzelnen Eingangskanäle 127_1,2...m übertragen werden können, spektrale Positionen zu. Oder anders ausgedrückt: Die Steuerung 122 wählt die spektrale Position für jedes Kommunikationskanalsignal aus, das in den Verteiler 127 eingespeist wird. Der Verteiler 127 verwendet TDM zum Komprimieren der Datenbitströme der einzelnen Kommunikationskanalsignale, denen spektrale Positionen zugewiesen wurden, sowie zum Erzeugen eines digitalen Ausgangsbitstromes, der vorzugsweise eine höhere Bitrate hat als die Kommunikationssignale, die in ihn eingespeist werden.
Der Synthetisierer 128 ist eine allgemein bekannte programmierbare digitale Vorrichtung, die in geeigneter Weise eine Mikrosteuerung zum Ausführen von in einem Speicher, wie beispielsweise einem RAM, gespeicherten Anweisungen enthält. Die Anweisungen können zum Beispiel einen Umkehralgorithmus für eine schnelle Fourier-Transformation enthalten, der es der Mikrosteuerung in dem Synthetisierer 128 ermöglicht, eine digitale Darstellung einer zusammengesetzten Hülle aus modulierten analogen Signale zu erzeugen. Jedes digital dargestellte analoge Signal repräsentiert ein Signal mit einer Frequenz, die mit einer zugewiesenen spektralen Position in Verbindung steht, sowie Pakete aus Datenbits, die dieser spektralen Position zugewiesen sind. Die Pakete aus Datenbits stellen den Amplitudenpegel der analogen Signale dar. Die Steuerung 122 kann auch in geeigneter Weise die relativen Pegel der Amplitude für jede der digitalen Darstellungen analoger Signale steuern, was die Steuerung des Leistungspegels entsprechender HF-Signale an der Sendeantenne eines Zellenstandortes ermöglicht.
Aus Gründen der Klarheit und zum Hervorheben der Merkmale der vorliegenden Erfindung werden der Betrieb und der Aufbau des Systems 10 im Folgenden anhand der Übertragung von Datensignalen zwischen dem Vermittlungsamt 14 und dem Zellenstandort 12 beschrieben. Diese Datensignale können zum Beispiel Telefonfrequenzsignale, die zu aktiven Kanalverbindungen gehören, die vom Zellenstandort 12 aus zu zellularen Stationen aufgebaut wurden, oder sonstige Kommunikationsdaten enthalten, die normalerweise zwischen einem Vermittlungsamt und zellularen Stationen innerhalb der Dienstreichweite eines Zellenstandortes ausgetauscht werden. Es versteht sich jedoch, dass das Vermittlungsamt 14 zusätzliche Strukturen enthalten kann, die dem optischen Signalumsetzer 130, dem optischen Signalsender 136, dem ADW 132, dem DAW 134, der Kanalführungsvorrichtung 125, dem Synthetisierer 128 und den Verteilern 125, 127 ähneln und vorzugsweise mit ihnen identisch sind und dazu dienen, aktive Kanalverbindungen herzustellen und aufrecht zu erhalten und sonstige Kommunikationsdatensignale mit anderen Zellenstandorten, die dem Zellenstandort 12 ähneln, auszutauschen.
Die Datenmodulation, die auf die analogen Signale angewendet wird, die durch das System 10 empfangen und durch das System 10 verarbeitet werden, kann zum Beispiel Amplitudenmodulation (AM), Frequenzmodulation (FM), Quadraturamplitudenmodulation (QAM), Phasenumtastung (PSK) oder Quadraturphasenumtastung (QPSK) beinhalten. Zur Veranschaulichung wird das System 10 im Folgenden anhand der Verarbeitung analoger Datensignale beschrieben, die mittels AM moduliert werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden datenmodulierte analoge HF-Signalübertragungen, die mittels AM moduliert wurden, von (nicht gezeigten) zellularen Stationen, die an der Empfangsantenne 140 des Zellenstandortes 12 detektiert werden, durch die Abwärtskonvertierungsvorrichtung 144 auf niederfrequentere Signale abwärtskonvertiert. Die Antenne 140 detektiert alle AM-HF-Signale mit Trägerfrequenzen innerhalb eines zuvor festgelegten Hochfrequenzbereichs. Die niederfrequenteren Signale werden zum Modulieren des optischen Signalsenders 146 verwendet, der ein intensitätsmoduliertes optisches Empfangssignal an das Amt 14 sendet. Der optische Signalumsetzer 130 in dem Amt 14 wandelt das optische Empfangssignal in analoge AM-Signale um, die hinsichtlich Frequenz und Amplitude elektrisch zu jenen äquivalent sind, die in den optischen Signalsender 146 eingespeist werden. Der ADW 132 wandelt jene analogen AM-Signale in eine digitale Darstellungsform als Ströme von Datenbits um, die zu der Kanalführungsvorrichtung 126 geleitet werden.
Die Steuerung 122 übermittelt Steuersignale an die Kanalführungsvorrichtung 126, um die Kanalführungsvorrichtung 126 zu veranlassen, die digital dargestellten AM-Signale in Spektralbänder mit zuvor festgelegten Bandbreiten zu trennen und zu gruppieren. Die Frequenzbereiche der Spektralbänder werden so gewählt, dass sie den Frequenzen analoger Signale entsprechen, die für die HF-Signale repräsentativ sind, deren Empfang an der Antenne 140 für die aktiven Kanalverbindungen, die am Zellenstandort 12 hergestellt wurden, erwartet wird. Die Kanalführungsvorrichtung 126 erzeugt einen TDM-Ausgangsbitstrom, der die spektral segmentierten digitalen Darstellungen der AM-Signale enthält.
Der TDM-Bitstrom wird zu dem Verteiler 125 gelenkt, der einzelne spektrale Segmente digitaler Darstellungen von AM-Signalen auf die Ausgangskanäle 125_1,2...n legt, um zu gewährleisten, dass der Datenbitstrom für einen Ausgangskanal eine geeignete Rate für die Verarbeitung der digitalisierten Kommunikationsdatensignale in dem Modem 124 und zur Übertragung zu dem Modem 124 hat. Die Demodulatoren im Modem 124 sind in geeigneter Weise mit den Ausgangskanälen 125_1,2...n verbunden, so dass Demodulatoren, die für ein ausgewähltes Protokoll programmiert wurden, Datensignale mit dem gleichen Protokollformat verarbeiten. Die Demodulatoren leiten ein oder mehrere Kommunikationskanaldatensignale je nach dem Drahtlosprotokoll als einzelne digitale Kanalbitströme zu der BSS 116. Die BSS 116 leitet die Kanalbitströme entweder zu dem Schalter 120 zur Übertragung zu einem ÖFWN oder zurück zum Modem 124 zur Übertragung an eine zellulare Station, die eine aktive Verbindung zu dem System 10 aufgebaut hat.
Die Steuerung 122 tastet außerdem die Bitströme ab, die auf die Ausgangskanäle des Verteilers 125 gelegt wurden, und überwacht die digitalen Darstellungen der Amplituden der AM-Signale, um die tatsächlich empfangenen HF-Leistungspegel für die aktiven Verbindungen, die an dem Zellenstandort 12 aufgebaut wurden, zu bestimmen. Die HF-Pegel sind proportional der digitalen Darstellung der Amplituden der AM-Signale, die in den optischen Signalsender 146 und den ADW 132 eingespeist wurden.
In der Umkehr- oder Senderichtung übermittelt die Sender-Empfänger-Steuerung 122 Steuersignale an die BSS 116 und das Modem 124, um die Übertragung von Basisbandkanaldatensignalen, die für das Senden zu einer zellularen Station markiert sind, die eine aktive Verbindung zu dem Zellenstandort 12 hergestellt hat, von dem Schalter 120 zu den Modulatoren des Modems 124 auszuführen. Der Einfachheit halber wird angenommen, dass alle Basisbandkanaldatensignale, die von der BSS 116 übermittelt werden, in digitaler Form vorliegen und für das Senden von der Antenne 142 in dem System 10 markiert sind. Die Steuerung 122 übermittelt Steuersignale zum Lenken von Basisbandkanaldatensignalen zu den Modulatoren in dem Modem 124, die dafür programmiert sind, entsprechend dem Drahtlosprotokoll für die zellulare Zielstation für die jeweiligen Basisbandkanaldatensignale zu arbeiten. Die Modulatoren in dem Modem 124 lenken die Basisbandkanaldatensignale zu den Eingangskanälen 127_1,2...m der Verteiler 127.
Auf der Grundlage von Steuersignalen, die von der Steuerung 122 kommen, setzt der Verteiler 127 die Datenströme für die Basisbandkanalsignale in spektrale Positionen, die mit der Erzeugung digitaler Darstellungen von analogen AM-Signalen in Verbindung stehen, die Frequenzen haben, die den HF-Trägerfrequenzen entsprechen, die für die Übertragung von Kommunikationssignalen für die jeweiligen aktiven Kanalver bindungen vorgemerkt sind. Der Verteiler 127 komprimiert die spektral positionierten Kanaldatensignale mittels TDM und übermittelt einen komprimierten Bitstrom mit hoher Rate an den Synthetisierer 128, wobei die Bitrate vorzugsweise größer ist als die, die in den Verteiler 127 eingespeist wird.
Die Steuerung 122 übermittelt Steuersignale zu dem Synthetisierer 128, um die Erzeugung digitaler Darstellungen analoger Signale vorzunehmen, die durch die spektral positionierten Basisbandkanaldaten moduliert sind. Die Steuersignale sorgen dafür, dass die digitale Darstellung der Amplitude für ein analoges Signal proportional dem HF-Leistungspegel ist, der an einem Zellenstandort zu senden ist, und dass die Frequenz eines analogen Signals zu der HF-Frequenz zum Senden für die Basisbandkanaldaten in Beziehung steht. Die spektralen Positionen sorgen für eine Korrelation der Frequenzen der zu erzeugenden Signale mit den Kanaldatenströmen, die jeweils zum Modulieren dieser Signale verwendet werden. Der Synthetisierer 128 übermittelt den Bitstrom, der die digitalen Darstellungen der AM-Signale enthält, zu dem DAW 134, der sie in analoge AM-Signale zurückkonvertiert.
Die analogen AM-Signale modulieren den optischen Signalsender 136 zum Erzeugen eines intensitätsmodulierten optischen Sendesignals. Das optische Sendesignal wird über die Faser 16₂ zu dem optischen Signalumsetzer 148 geleitet, der das optische Sendesignal in der gleichen Weise in die elektrische Form zurückkonvertiert wie der optische Empfänger 130. Die elektrische Signaldarstellung des optischen Sendesignals wird in die Aufwärtskonvertierungsvorrichtung 150 eingespeist, welche die niederfrequenteren AM-Signale in entsprechende modulierte HF-Trägersignale umwandelt. Diese HF-Signale werden durch die Sendeantenne 142 zu zellularen Zielstationen gesendet. Jedes gesendete HF-Signal hat eine Frequenz gleich jener, die für die entsprechende aktive Verbindung in dem Vermittlungsamt 14 ausgewählt wurde, was sich auf Steuersignale stützt, die durch die Steuerung 122 an den Verteiler 127 und den Synthetisierer 128 übermittelt wurden. Des Weiteren entsprechen die Leistungspegel der modulierten HF-Signale, die an der Sendeantenne 142 gesendet wurden, den digitalen Darstellungen der Amplituden der analogen Signale, was sich ebenfalls auf die Steuersignale stützt, die durch die Steuerung 122 an den Synthetisierer 128 übermittelt wurden.
Die vorliegende Ausführungsform ermöglicht somit die Konsolidierung und Zentralisierung von Breitbanddigitalsignalverarbeitungsoperationen in dem Amt 14. Die Empfangs- und Sendeausrüstung an dem Zellenstandort 12 wird effektiv über Lichtleiterkabel zu dem Amt 14 übertragen. Eine Verarbeitung von Daten erfolgt nicht an dem einzelnen Zellenstandort 12, und das gesamte zum Ziel gesetzte HF-Spektrum wird in dem Amt 14 verarbeitet. Die Steuerung 122 kann Steuersignale zu den Komponenten innerhalb des Amtes 14 übermitteln, und zwar zu der Kanalführungsvorrichtung 126, dem Synthetisierer 128, den Demodulatoren und Modulatoren in dem Modem 124 und den Verteilern 125 und 127, um eine dynamische Echtzeit-Zuweisung der HF-Trägerfrequenz, des HF-Sendeleistungspegels und des Drahtlosprotokollformats für die Demodulation und Modulation von Kommunikationssignalen zu ermöglichen. Somit kann die Steuerung 122 verzögerungsfrei die Sende- und Empfangskapazität des Systems 10 in Reaktion auf Änderungen beim Drahtlosdienstbedarf variieren.
Die Zentralisierung von Verarbeitungsoperationen in dem Amt 14 kann auch die Anzahl der Komponenten und die Größe eines Zellenstandortes in dem System 10 verringern und Wirtschaftlichkeitsvorteile bei der Wartung der Ausrüstung mit sich bringen. Des Weiteren minimiert die Konsolidierung typischer Zellenstandortverarbeitungsfunktionen in dem Amt 14 – wie beispielsweise die Verbindungsübergabe eines Gesprächs zwischen Sektoren desselben Antennensystems, der Empfang und die Bestätigung von zellularen Stationen mit aktiven Kanalverbindungen, das Eintreten in das Gebiet, das durch eine bestimmte Antenne versorgt wird, und das Abtasten des Spektrums auf Rufe und sonstige Signale, die nicht durch eine Antenne verarbeitet werden – die Menge des Verwaltungsdatenverkehrs zwischen einem Amt und einem Zellenstandort, wodurch die Kapazität des zellularen Systems vergrößert wird.
Außerdem kann ein Zellenstandort eine deutlich vergrößerte Kapazität haben, weil die Daten, die für das Modulieren von HF-Signalen, die von dem Zellenstandort zu senden sind, verwendet werden, digital in dem Amt 14 erzeugt werden. Zum Beispiel hätte die analoge Darstellung des ZF-Spektrums keine harmonischen Signale, die üblicherweise durch herkömmliche Kombinationsverfahren erzeugt werden, wodurch die Zuordnung von mehr aktiven Kanälen möglich wird, die innerhalb der Grenzen der Filter in einer zellularen Station liegen. Des Weiteren gestattet die Erzeugung von ZF-Signalen in dem Vermittlungsamt für alle Antennen in dem System eine dynamische Zuteilung von Kanälen innerhalb des HF-Spektrums, um den Dienstbedarf zu decken, wobei die Kanalzuteilung lediglich durch Antenne-zu-Antenne-Interferenzen beschränkt ist.
Des Weiteren sorgt die Übertragung von Kommunikationsdaten über Glasfasern mittels Intensitätsmodulation anstelle von digitalen Modulationstechniken für einen wirtschaftlichen Transport von Kommunikationssignalen über große Distanzen. Der Zellenstandort führt eine begrenzte Verarbeitung an den empfangenen HF-Signalen aus, und das gesamte empfangene HF-Spektrum wird in seiner ursprünglichen Form über ein Glasfaserkabel zu dem Vermittlungsamt transportiert. Außerdem wird ein kleiner Teil der spektralen Bandbreite in der Glasfaser für die Übertragung des Spektrums von Signalen beansprucht, die an einer Antenne eines Zellenstandortes detektiert werden. Es werden auch weniger Verstärker zum Verbinden eines langen Glasfaserkabels benötigt, weil die Bitgeschwindigkeiten, die bei der Intensitätsmodulation beibehalten werden müssen, nicht so hoch sind wie jene, die für das Übertragen von digital modulierten Signalen benötigt werden, die in Glasfasern eingespeist werden. Die Verstärker, die benutzt werden können, wie beispielsweise ZF-Verstärker, die das optische Signal in eine elektrische ZF-Form umwandeln, eine Verstärkung ausführen und dann die elektrischen Signale zurück in optische Signale konvertieren, oder alternativ optische Verstärker, die das optische Signal im optischen Bereich verstärken, sind auch einfacher und preiswerter als jene, die in digital modulierten optischen Systemen verwendet werden.
2 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform eines Systems 100, das in Aufbau und Betrieb dem System 10 ähnelt, nur dass niederfrequentere analoge AM-Signale, die detektierten modulierten HF-Signalen oder sonstigen Kommunikationssignalen, die an ein Vermittlungsamt übermittelt werden, oder Datensignalen, die an einen Zellenstandort zu übermitteln sind, entsprechen, durch einen Frequenzmodulator in frequenzmodulierte (FM-) Signale umgewandelt werden, bevor sie an einen optischen Signalenergiegenerator eines optischen Signalsenders übermittelt werden. Das System 100 enthält ebenso Mittel zum Zurückkonvertieren von FM-Signalen in AM-Signale. Die Umwandlung von AM-Signalen in FM-Form zum Modulieren der Intensität des optischen Energieausgangs eines optischen Generators ist detailliert im US-Patent Nr. 4,786,186 beschrieben. Die AM-Signale werden vorzugsweise in FM-Form konvertiert, bevor sie zum Modulieren eines optischen Signals verwendet werden, um eine Rauschverbesserung zu erreichen. Es werden gleiche Bezugszahlen verwendet, um Komponenten in dem System 100 zu bezeichnen, die oben unter Bezug auf das System 10 eingehend beschrieben wurden.
Wenden wir uns 2 zu. Das System 100 enthält einen Zellenstandort 112, der mit einem Vermittlungsamt 114 verbunden ist. Der Zellenstandort 112 enthält ähnliche Komponenten und Verbindungen wie der Zellenstandort 12, nur dass ein Frequenzmodulator 172 die Abwärtskonvertierungsvorrichtung 144 mit dem optischen Signalsender 146 verbindet und ein Frequenzmodulationsdiskriminator 188 den optischen Signalumsetzer 148 mit der Aufwärtskonvertierungsvorrichtung 150 verbindet. Der Zellenstandort 112 enthält des Weiteren eine Dienstkanal- und Dienstleitungsvorrichtung oder Servicevorrichtung 152, die mit der Abwärtskonvertierungsvorrichtung 144 und der Aufwärtskonvertierungsvorrichtung 150 verbunden ist.
Das Amt 114 wird in einer ähnlichen Weise modifiziert, um eine Umwandlung zwischen FM- und AM-Form und umgekehrt zu ermöglichen. Das Amt 114 enthält ähnliche Komponenten und Verbindungen wie das Amt 14 und enthält des Weiteren einen Frequenzmodulationsdiskriminator 216, der den optischen Signalumsetzer 130 mit dem ADW 132 verbindet, und einen Frequenzmodulator 222, der den DAW 134 mit dem optischen Signalsender 136 verbindet. Das Amt 114 enthält des Weiteren eine Servicevorrichtung 158, die mit dem Diskriminator 216 und dem Modulator 222 verbunden ist.
Die Modulatoren 172 und 222 sind allgemein bekannte Frequenzmodulatoren, wie beispielsweise spannungsgesteuerte Oszillatoren, die eine hoch-lineare FM-Darstellung mit breiter Varianz eines analogen AM-Signals erzeugen. Die Diskriminatoren 188 und 216 sind allgemein bekannte Frequenzdemodulatoren, die FM-Signale zu AM-Signalen demodulieren.
Die Servicevorrichtung 152 ist eine allgemein bekannte Zellenstandortvorrichtung, die Zellenstandortwartungsdaten zu einem Vermittlungsamt, wie beispielsweise dem Amt 114, übermittelt und von dort Antwortmeldungen empfängt. Gleichermaßen ist die Servicevorrichtung 158 eine allgemein bekannte Vermittlungsamtvorrichtung, die Zellenstandortwartungsdaten von einem Vermittlungsamt zurück zu dem Zellenstandort überträgt, der Dienstdatensignale zu dem Vermittlungsamt übertrug. Die Servicevorrichtungen 152 und 158 führen in Kombination allgemein bekannte Systemverwaltungsoperationen aus, wie beispielsweise das Überwachen von Warnlampen, die an einem Zellenstandort angebracht sind, und das Überwachen von Änderungen beim empfangenen Leistungspegel über ein Glasfaserkabel, durch den Austausch von Daten auf einem Kanal über das Glasfaserkabel, das eine direkte Kommunikation zwischen dem Vermittlungsamt und einem Zellenstandort ermöglicht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann ein System 300 mehrere Empfangs- und Sendeantennen umfassen, die sich an einem oder mehreren Zellenstandorten 300A befinden, die dem Zellenstandort 112 ähneln, und kann verzögerungsfrei aktive Kanalverbindungen unter Antennen und den Zellenstandorten 300A, die mit einem Amt 300B verbunden sind, gemäß den sich ändernden Kommunikationserfordernissen für das System 300 und den hier besprochenen erfindungsgemäßen Technik ändern. In dem System 300 ähnelt das Amt 300B dem Amt 114 und umfasst mehrere Gruppen von Diskriminatoren, ADWs und Kanalführungsvorrichtungen und mehrere Gruppen von Frequenzmodulatoren, DAWs und Synthetisierern für die Empfangs- bzw. Sendeantennen, die in dem System 300 enthalten sind. Eine Steuerung in dem Amt 300B steuert jene Komponenten für die Auswahl der Empfangs- und Sendeantenne für eine aktive Kanalverbindung, die mit dem System 300 aufgebaut wurde, um es zu ermöglichen, dass das System 300 als ein virtueller einzelner Zellenstandort mit mehreren Antennen arbeiten kann. Es werden gleiche Bezugszahlen verwendet, um Komponenten in dem System 300, das in Verbindung mit den 3, 4 und 5 unten veranschaulicht ist, zu bezeich nen, die oben unter Bezug auf die Systeme 10 und 100 beschrieben wurden.
3 veranschaulicht eine bevorzugte Empfangsvorrichtung, die an dem Zellenstandort 300A implementiert werden kann, zum Detektieren datenmodulierter HF-Signale an jeder von mehreren Antennen. Wenden wir uns 3 zu. Der Zellenstandort 300A kann in geeigneter Weise Bandpassfilter (BPFs) 160_A,B,C umfassen, die die Empfangsantennen 140_A,B,C jeweils mit Eingängen von rauscharmen Verstärkern (RAVs) 162_A,B,C verbinden. Die Empfangsantennen 140_A,B,C sind vorzugsweise Richtungsantennen, die jeweils einen eigenen Sektor der Zelle abdecken. Erste Eingänge von Mischern 164_A,B,C sind jeweils mit Ausgängen der RAVs 162_A,B,C verbunden, und zweite Eingänge der Mischer 164_A,B,C sind jeweils mit einem Überlagerungsoszillator (ÜO) 141 verbunden. Ausgänge der Mischer 164_A und 164_B sind über BPFs 168_A bzw. 168_B mit ersten Eingängen von Kombinierern 170_A bzw. 170_B verbunden. Eine Servicevorrichtung 152 ist mit zweiten Eingängen der Kombinierer 170_A und 170_B verbunden. Der Mischer 164c enthält eine Ausgang, der mit einem BPF 168₀ verbunden ist. Frequenzmodulatoren 172_A,B sind mit Ausgängen der Kombinierer 170_A bzw. 170_B verbunden, und ein Frequenzmodulator 172c ist mit dem BPF 168c verbunden. BPFs 174_A,B,C verbinden Ausgänge der Frequenzmodulatoren 172_A,B,C jeweils mit einem Kombinierer 177. Der Kombinierer 177 ist mit einem optischen Signalsender 146 verbunden.
4 veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform einer Sendevorrichtung, die an dem Zellenstandort 300A implementiert werden kann, zum Senden datenmodulierter HF-Signale an beliebigen von mehreren Antennen. Wenden wir uns 4 zu. Die Sendevorrichtung kann in geeigneter Weise einen optischen Signalumsetzer 148 umfassen, der mit einem Leistungsteiler 184 mit drei Ausgängen verbunden ist. Die Bandpassfilter 186_A,B,C verbinden die Ausgänge des Teilers 184 jeweils mit FM-Diskriminatoren 188_A,B,C . BPFs 190_A,B,C verbinden Ausgänge der FM-Diskriminatoren 188_A,B,C jeweils mit ersten Eingängen von Mischern 194_A,B,C . Die Mischer 194_A,B,C enthalten zweite Eingänge, von denen jeder mit dem ÜO 141 verbunden ist, und Ausgänge, die jeweils über BPFs 192_A,B,C mit Hochleistungsverstärkern (HLVs) 191_A,B,C , verbunden sind. BPFs 197_A und 197_B verbinden die Ausgänge der BPFs 190_B bzw. 190_C mit der Servicevorrichtung 152. Die HLVs 191_A,B,C sind jeweils mit Sendeantennen 142_A,B,C verbunden.
Der ÜO 141 ist eine allgemein bekannte Vorrichtung, die ein stabiles Festfrequenz-Ausgangssignal erzeugt. Die Mischer 164_A,B,C und 194_A,B,C sind allgemein bekannte Vorrichtungen, die ein Bezugssignal, wie beispielsweise das, das durch den ÜO 141 bereitgestellt wird, zum Überlagern von Signalen zwischen einem Frequenzbereich und einem anderen, wie beispielsweise zwischen HF und ZF oder ZF und HF, verwenden. Die RAVs 162 sind herkömmliche Vorrichtungen, die in geeigneter Weise die Leistung von HF-Trägersignalen erhöhen.
Bei einer Ausführungsform kann jeder der HLVs 191_A,B,C in geeigneter Weise eine Anordnung aus hoch-linearen, rauschfreien GaAs-Festkörper-Breitbandleistungsverstärkern mit einer Leistung von 10 Watt umfassen. Jede dieser GaAs-Verstärkeranordnungen kann einen beliebigen Teil des HF-Spektrums verstärken und ist in geeigneter Weise in die Oberfläche einer entsprechenden Sendeantenne 142 eingebettet, die vorzugsweise eine konkave Oberfläche aufweist, um eine konstruktive Interferenz und Strahlung von einem Brennpunkt zu ermöglichen, der um eine zuvor festgelegte Distanz von dem Zellenstandort 112 entfernt liegt. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass ein Sektor in dem Zellenstandort 112 lediglich Sendestärke verliert und nicht ausfällt, wenn es mit einem oder mehreren der GaAs-Verstärker in einem der HLVs 191 für eine jeweilige Antenne 142 zu Problemen kommt. Des Weiteren ermöglicht es die Verwendung von HLVs an einem Zellenstandort, dass HF-Signale im freien Raum kombiniert werden, um die Entstehung harmonischer Signale beim Übertragen von HF-Signalen zu minimieren, was andernfalls die Ausnutzung des HF-Spektrums und die Aufrechterhaltung der Signallinearität einschränken würde.
5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Amtes 300B zum Verarbeiten von Datensignalen, die mit dem Zellenstandort 300A über die Fasern 16_1,2 in Form von intensitätsmodulierten optischen Signalen ausgetauscht werden. Wenden wir uns 5 zu. Das Amt 300B umfasst einen optischen Signalumsetzer 130, der mit einem Leistungsteiler 212, BPFs 214_A,B,C , FM-Diskriminatoren 216_A,B,C , BPFs 231_A,B,C und BPFs 229_A,B in der gleichen Weise verbunden ist, in der der optische Signalumsetzer 148 mit dem Leistungsteiler 184, den BPFs 186_A,B,C , den FM-Diskriminatoren 188_A,B,C , den BPFs 190_A,B,C bzw. den BPFs 197_A,B an dem in 4 gezeigten Zellenstandort 300A verbunden ist.
Das Amt 300B umfasst des Weiteren ein Digitalsignalverarbeitungs-Teilsystem 200, das ADWs 132_A,B,C , die jeweils mit Kanalführungsvorrichtungen 126_A,B,C verbunden sind, und Synthetisierer 128_A,B,C , die jeweils mit DAWs 134_A,B,C verbunden sind, enthält. Die ADWs 130_A,B,C sind jeweils mit BPFs 231_A,B,C verbunden. Eingänge von digitalen Verteilern 125_A,B,C sind jeweils mit den Kanalführungsvorrichtungen 126_A,B,C verbunden. Ausgangskanäle 125_A1,A2,A3 , 125_B1,B2,B3 und 125_C1,C2,C3 der Verteiler 125_A,B,C sind jeweils direkt mit der Steuerung 122 verbunden. Ausgangskanäle 125_A4,A5...An , 125_B4,B5...Bn und 125_C4,C5...Cn der Verteiler 125_A,B,C sind jeweils mit Routing-Ports 242 eines digitalen Schalters 240 verbunden. Der Schalter 240 enthält elektronische Gatter 243 zum Herstellen eines Verbindungsweges zwischen einem Routing-Port und einem von mehreren Demodulatoren 250_1,2...p oder Modulatoren 252_1,2...q in dem Modem 124.
Eingangskanäle 127_A1,A2...Am , 127_B1,B2...Bm und 127_C1,C2...Cm der Verteiler 127_A,B,C sind ebenfalls jeweils mit den Routing-Ports 242 des Schalters 240 verbunden. Eingangskanäle 12_A1,A2,A3 , 127_B1,B2,B3 und 127_C1,C2,C3 der Verteiler 127_A,B,C sind jewels mit der Steuerung 122 verbunden. Die Verteiler 127_A,B,C enthalten des Weiteren Ausgänge, die jeweils mit den Synthetisierern 128_A,B,C verbunden sind. Kombinierer 237_B,C verbinden die DRWs 134_B,C jeweils mit BPFs 235_B,C , und ein BPF 235_A ist mit dem DAW 134_A verbunden. Die Servicevorrichtung 158 ist ebenfalls mit jedem der Kombinierer 237_B,C verbunden. Der optische Signalsender 136 ist mit einem Kombinierer 218, BPFs 220_A,B,C , Modulatoren 222_A,B,C und den BPFs 235_A,B,C in der gleichen Weise verbunden, in der der optische Signalsender 146 mit dem Kombinierer 177, den BPFs 174_A,B,C bzw. den Modulatoren 172_A,B,C an dem in 3 gezeigten Zellenstandort 300A verbunden ist.
Die BPFs 160_A,B,C und 192_A,B,C sind dem Fachmann vertraute Filter mit Durchlassbereichen, die für den HF-Arbeitsbereich geeignet sind, der durch das System 300 bedient wird. Der Durchlassbereich kann zum Beispiel bei ungefähr 800, 900 oder 1900 MHz liegen, was den Betriebsvorgaben des europäischen, des US-amerikanischen oder des Privatkommunikationssystem (PKS)-Netzes für. ein zellulares System entspricht. Zur Veranschaulichung arbeitet das System 300 entsprechend den US-amerikanischen Vorgaben. Es versteht sich, dass zu den Drahtlosprotokollen beispielsweise AMPS, CDMA, TDMA, GSM oder jegliches später entwickelte Protokoll gehören kann, welches das Strahlungsspektrum in geeigneter Weise unterteilt. Die BPFs 168_A,B,C und 190_A,B,C sind allgemein bekannte Filter mit 15 MHz breiten Durchlassbereichen in dem entsprechenden niederfrequenteren oder ZF-Arbeitsbereich des Systems 300. Die BPFs 197_A,B und 229_A,B sind allgemein bekannte Bandpassfilter mit Durchlassbereichen, die dafür geeignet sind, Datensignale an die Servicevorrichtungen 152 bzw. 158 zu übermitteln. Die Kombinierer 170_A , 170_B , 237_A und 237_B sind allgemein bekannte Summierungsverstärker.
Die Modulatoren in den beiden Gruppen der Frequenzmodulato- ren 172_A,B,C und 222_A,B,C haben jeweils Schwerpunktfrequenzen, die um ungefähr 135 MHz voneinander versetzt sind. Diese Versetzungen nutzen die Bandbreitenkapazität der Faser 16 aus, die in der Regel 500 MHz beträgt, und verhindern eine Intermodulation unter FM-Darstellungen von niederfrequenten analogen Signalen, wenn sie in einem Kombinierer kombiniert werden. Die Demodulationsfrequenzen, die in den Diskriminatoren 216_A,B,C und 188_A,B,C verwendet werden, entsprechen den Schwerpunktfrequenzen der Frequenzmodulatoren 172_A,B,C bzw. 222_A,B,C . Die Schwerpunktfrequenzen und die Demodulationsfrequenzen in dem Amt 300B und dem Zellenstandort 300A werden aufeinander abgestimmt, um einen Signalweg herzustellen, der sich zwischen einer ausgewählten Antenne an dem Zellenstandort 300A und dem digitalen System 200 erstreckt.
Die BPFs 174_A,B,C und 214_A,B,C und die BPFs 186_A,B,C und 220_A,B,C sind allgemein bekannte Filter mit Durchlassbereichen, deren Schwerpunkt etwa um die Schwerpunkt- und Demodulationsfrequenzen der Modulatoren und der Diskriminatoren 172_A,B,C und 216_A,B,C bzw. 188_A,B,C und 222_A,B,C herum liegt, wobei die Bandbreiten zweckmäßigerweise gleich der Summe des Doppelten der maximalen Abweichung der Schwerpunktfrequenz eines Modulators und dem Doppelten der höchsten Frequenz des analogen Signals, das dem Modulator zugeführt wird, sind.
Der Schalter 240 ist eine allgemein bekannte, digital steuerbare Vorrichtung mit elektronischen Gattern 243, die auf der Grundlage von Steuersignalen geöffnet oder gesteuert werden können, um ausgewählte Signalwege zu und von den einzelnen Routing-Ports 242 und Orten, die mit den elektronischen Gattern 243 verbunden sind, herzustellen.
Die Leistungsteiler 184 und 212 sind allgemein bekannte Vorrichtungen, die ein empfangenes Signal gleichmäßig in mehrere identische Ausgangssignale mit geringeren Leistungspegeln aufteilen.
Der Zellenstandort 300A und das Amt 300B tauschen Datensignale über die Fasern 16_1,2 aus, und die Datensignale werden in dem Amt 300B digital verarbeitet, um aktive Kanalverbindungen herzustellen oder aufrecht zu erhalten, Verwaltungssteuersignaldaten mit zellularen Stationen in der Dienstreichweite des Zellenstandortes 300A auszutauschen und sich um die Versorgung an dem Zellenstandort 300A in der folgenden Weise zu kümmern. Das gesamte Spektrum von datenmodulierten HF-Signalen wird an jeder der Empfangsantennen 140_A,B,C detektiert und von dort jeweils über die BPFs 160_A,B,C geleitet, um Signale zu eliminieren, die außerhalb des HF-Arbeitsspektrums des Systems 300 liegen. Die RAVs 162_A,B,C verstärken die gefilterten HF-Signale auf einen geeigneten Pegel, damit die Mischer 164_A,B,C , die ein zuvor festgelegtes Signal verwenden, das durch den ÜO 141 zugeführt wird, sie jeweils in niederfrequentere AM-Signale umwandeln können. Die BPFs 168_A,B,C filtern die jeweiligen niederfrequenteren Signale. Die Kombinierer 170_A und 170_B summieren alle Dienstdatensignale, die vorzugsweise im ZF-Bereich liegen, die von der Servicevorrichtung 152 übermittelt werden, wobei die AM-Signale von den Mischern 164_A bzw. 164_B zugeführt werden. Der Übersichtlichkeit halber werden Kommunikationssignale, die zu datenmodulierten HF-Signalen gehören, die an einer bestimmten Empfangsantenne 140 detektiert werden, sowie jegliche Dienstdatensignale, die mit den Kommunikationssignalen kombiniert werden, die an einer bestimmten Empfangsantenne detektiert werden, gemeinsam als ein Empfangsantennenbündel bezeichnet. Der Einfachheit halber werden Dienstdatensignale im Folgenden nicht besprochen. Es versteht sich jedoch, dass diese Dienstdatensignale in einer ähnliche Weise verarbeitet werden würden wie die ausgetauschten Kommunikationssignale.
Die AM-Signale, welche die drei Empfangsantennenbündelsignale bilden, werden jeweils den Modulatoren 172_A,B,C zugeführt, von denen jeder eine eigenständige, hoch-lineare FM-Darstellung mit breiter Varianz der jeweiligen Empfangsantennenbündelsignale erzeugt. Die BPFs 174_A,B,C eliminieren aus den jeweiligen FM-Darstellungen jegliche Signale außerhalb der gewünschten Bänder, die jeweils den Schwerpunktfrequenzen der Modulatoren 172_A,B,C entsprechen. Die Schwerpunktfrequenzen der Modulatoren 172_A,B,C können zum Beispiel auf 70, 230 bzw. 350 MHz eingestellt werden, um eine Intermodulation zu verhindern, wenn die jeweiligen FM-Darstellungen in dem Kombinierer 177 kombiniert werden. Die kombinierten FM-Signale von dem Kombinierer 177 werden in den optischen Sender 146 eingespeist, der ein intensitätsmoduliertes optisches Empfangsdatensignal zum Routen über die Faser 16₁ zu dem Amt 300B erzeugt.
In dem Amt 300B wird das optische Empfangssignal durch den optischen Signalumsetzer 130 in elektrische Signalform konvertiert und über den Leistungsteiler 212 identisch über die BPFs 214_A,B,C und zu den FM-Diskriminatoren 216_A,B,C gelenkt. Die FM-Diskriminatoren 216_A,B,C demodulieren die FM-Signale zu AM-Signalen, die den AM-Signalen in dem Zellenstandort 300A entsprechen, die jeweils den Signalwegen für die Antennen 140_A,B,C zugeordnet sind. Die BPFs 231_A,B,C filtern jeweils die Ausgänge der Diskriminatoren 216_A,B,C , um Stör- oder Intermodulationssignale zu eliminieren. Die BPFs 229_A,B trennen analoge Signale, die von den FM-Diskriminatoren 216_A,B kommen und die Dienstdatensignale darstellen, die von der Servicevorrichtung 152 stammen. Diese Dienstdatensignale werden zu der Servicevorrichtung 158 für eine herkömmliche Verarbeitung gelenkt. Ähnlich dem System 10 erzeugen die ADWs 130_A,B,C digitale Darstellungen der AM-Signale in den jeweiligen Empfangsantennenbündelsignalen und übermitteln diese Bitströme jeweils zu den Kanalführungsvorrichtungen 126_A,B,C . Die Kanalführungsvorrichtun gen 126_A,B,C segmentieren die digitalen Darstellungen der AM-Signale jeweils für die Empfangsantennenbündel entsprechend ihrer Position in dem Spektrum. Die Steuerung 122 kann zum Beispiel Steuersignale in die Kanalführungsvorrichtung 126_A einspeisen, um das Filtern der digitalen Darstellungen der AM-Signale des jeweiligen Empfangsantennenbündelsignals in Spektralbänder zu ermöglichen, die eine Bandbreite von 200 KHz für GSM oder TDMA, eine Bandbreite von 30 KHz in AMPS-Anwendungen oder jegliche Kombination von Bandbreiten in gemischten oder künftigen Anwendungen haben.
Die Steuerung 122 übermittelt ebenfalls Steuersignale an die Verteiler 125_A,B,C und den Schalter 240 zum Herstellen der Signalwege zum Routen spektraler Segmente der Datenbitpakete, die durch die Kanalführungsvorrichtungen 126_A,B,C bereitgestellt werden, zwischen Kommunikationsausgangskanälen der jeweiligen Verteiler 125_A,B,C und Demodulatoren 250_1,2...p . Zum Beispiel kann ein spektrales Segment, das einem Kommunikationssignal entspricht, das in der Empfangsantenne 140_A detektiert wurde und das AMPS-Protokollformat aufweist, zum Routen von der Kanalführungsvorrichtung 126_A über den Verteilerkanal 125_A4 und zu dem Demodulator 250₁ ausgewählt werden. Der Demodulator 250₁ würde dafür programmiert sein, modulierte Datenbits gemäß dem AMPS-Drahtlosprotokollformat zu verarbeiten.
Die Demodulatoren 250_1,2...p in dem Modem 124 lenken die verarbeiteten Kommunikationskanaldatenströme zu der BSS 116 zur Weiterverarbeitung und Weiterleitung entsprechend herkömmlichen Techniken. Die BSS 116 kann die Basisbanddatensignale für eine aktive Kanalverbindung in dem System 300 zu dem Schalter 120 zum Routen zu einem Zielort eines öffentlichen Fernsprechwählnetzes übermitteln.
Außerdem übermittelt die Steuerung 122 Steuersignale zu den Verteilern 125_A,B,C zum Routen digitaler Darstellungen der spektral segmentierten Kanaldatenbitströme über die Ausgangskanäle 125_A1,A2,A3 , 125_B1,B2,B3 bzw. 125_C1,C2,C3 direkt zu der Steuerung 122. Diese Datenströme können Verwaltungskommunikationssignale von zellularen Stationen innerhalb des geografisch versorgbaren Gebietes des Zellenstandortes 300A sowie Telefonkommunikationssignale, die zu aktiven Kanalverbindungen gehören, die zu dem Zellenstandort 300A aufgebaut wurden, enthalten. Die Steuerung 122 verarbeitet die Datensignale, die zu aktiven Kanalverbindungen gehören, zum Bestimmen des tatsächlich empfangenen HF-Leistungspegels in den Antennen 142_A,B,C für die HF-Signale, deren Empfang an jeder der jeweiligen Antennen des Zellenstandortes 300A erwartet wird. Die tatsächlichen HF-Leistungspegel sind proportional der digitalen Darstellung der Amplituden der AM-Signale, die von den Kanalführungsvorrichtungen 126_A,B,C jeweils zu den Verteilern 125_A,B,C übermittelt werden.
Es ist anzumerken, dass HF-Kommunikationsdatensignale, die zu anderen aktiven Kanalverbindungen gehören, die zu dem System 100 oder einem benachbarten Drahtlossystem aufgebaut wurden, in einem oder mehreren der Spektralbänder der Datenbitströme enthalten sein können, die in der Kanalführungsvorrichtung 126_A,B,C erzeugt werden. Die Steuerung 122 übermittelt jedoch lediglich Steuersignale an die Verteiler 125_A,B,C und den Schalter 240 zum Herstellen eines Verbindungsweges zu den Demodulatoren 250_1,2...p , der Datenbitströme lenkt, die Kommunikationssignalen für aktive Kanalverbindungen entsprechen, wobei die Bitströme Frequenzen repräsentieren, die jenen HF-Trägern entsprechen, die für die aktiven Kanalverbindungen erwartet werden, die an dem Zellenstandort 300A aufgebaut sind.
Außerdem kann die Steuerung 122 eine Digitalsignalverarbeitung an allen segmentierten Bitströmen vornehmen, die in die Verteiler 125_A,B,C eingespeist werden, um den Status jeglicher HF-Signale zu überwachen, die an beliebigen der Empfangsantennen in dem System 300 detektiert werden. Weil die Steuerung 122 kontinuierlich die Statusaktualisierung von Drahtlosübertragungen in dem System 300 überwachen kann, kann die Steuerung 122 eine aktive Kanalverbindung praktisch verzögerungsfrei an jeder Antenne in dem System 300 erneut aufbauen oder zum ersten Mal aufbauen, wenn dies notwendig wird, wie zum Beispiel dann, wenn eine Antenne oder der gesamte Zellenstandort vollständig ausfällt.
Des Weiteren steuert die Steuerung 122 das Routen von Verwaltungsdatensignalen und Kommunikationsdatensignalen, die den aktiven Kanalverbindungen zugehören, von dem Amt 300B zu dem Zellenstandort 300A, wie folgt. Die Steuerung 122 überwacht die Übertragung von Basisbandkommunikationsdatenströmen zu der BSS 116 von dem Schalter 120 und übermittelt Steuersignale zu der BSS 116, dem Modem 124 und dem Schalter 240 zum Herstellen von Verbindungswegen von der BSS 116 über die Modulatoren 252_1,2...q und zu Datenkanaleingängen in den Verteilern 127_A,B,C gemäß dem Drahtlosprotokollformat und der Sendeantenne in dem Zellenstandort 300A, die zum Senden der Kommunikationskanaldaten als modulierte HF-Signale ausgewählt wurde. Zum Beispiel kann die Steuerung 122 einen Verbindungsweg von einem oder mehreren der Modulatoren 252 zu dem Verteiler 127_A zum Routen von Kanaldatensignalen zur Übertragung von der Antenne 142_A herstellen. Des Weiteren übermittelt die Steuerung 122 Verwaltungsdatensignale über die Kanaleingänge zu den Verteilern 127_A,B,C . Aus Gründen der Einfachheit werden diese Verwaltungssignale im Folgenden nicht berücksichtigt. Es ist anzumerken, dass sie in einer Weise ähnlich den Kommunikationskanalbitströmen verarbeitet werden würden.
Die Steuerung 122 übermittelt Steuersignale zu den Verteilern 127_A,B,C zur spektralen Positionierung von Kommunikationssignalbitströmen, um jeweils die Erzeugung digitaler Darstellungen von AM-Signalen mit gewünschten Frequenzen in den Synthetisierern 128_A,B,C zu ermöglichen. Je nach dem empfangenen Leistungspegel für die HF-Signale, die für die aktiven Kanalverbindungen detektiert werden, die an dem Zellenstandort 300A aufgebaut sind, übermittelt die Steuerung 122 Steuersignale zu den Synthetisierern 128_A,B,C zum Erzeugen digitaler Darstellungen von AM-Signalen mit Amplituden, die dem gewünschten HF-Leistungspegel für Übertragungen in aufwärtskonvertierter Form als datenmodulierte HF-Signale an den Antennen 142_A,B,C entsprechen. Zum Beispiel kann die Steuerung 122 in geeigneter Weise Steuersignale zu dem Synthetisierer 128_A übermitteln, um den Leistungspegel für eine HF-Signalübertragung, die zu einer aktiven Kanalverbindung gehört, in dem Maße zu erhöhen oder zu verringern, wie sich die zellulare Station, die zu der Verbindung gehört, weiter von der Sendeantenne, die der Verbindung für die Dauer eines Drahtlosdatenaustauschs zugewiesen ist, weg bewegt oder näher zu dieser Sendeantenne hin bewegt. Des Weiteren übermittelt die Steuerung 122 Steuersignale zu den Synthetisierern 128_A,B,C zum Erzeugen einer digitalen Darstellung von AM-Signalen mit Frequenzen gemäß den spektralen Positionen der Kanaldatenströme, so dass die Frequenzen den gewünschten HF-Trägerfrequenzen für die aktiven Kanalverbindungen entsprechen, nachdem am Zellenstandort 300A die Aufwärtskonvertierung stattgefunden hat.
Die DAWs 134_A,B,C konvertieren die digitalen Darstellungen von AM-Signalen, die durch die Synthetisierer 128_A,B,C erzeugt werden, in analoge AM-Signale, die dann jeweils in dem BPF 235_A,B,C gefiltert werden. Der Einfachheit halber wird angenommen, dass die Servicevorrichtung 158 keine Dienstsignale bereitstellt. Diese AM-Signale oder Sendeantennenbündel werden in FM-Form umgewandelt und dann zum Erzeugen eines intensitätsmodulierten optischen Sendesignals in dem optischen Signalsender 136 in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, verwendet. Das optische Sendesignal wird über die Faser 16₂ zu dem Zellenstandort 300A gelenkt.
An dem Zellenstandort 300A konvertiert der optische Umsetzer 148 das optische Sendesignal in ein elektrisches Signal, das die Form von FM-Signalen hat. Die FM-Darstellungen werden über den Leistungsteiler 184 und die BPFs 186_A,B,C zur Unterteilung in drei eigenständige, gefilterte FM-Darstellungen gelenkt, die jeweils selektiv in den FM-Diskriminatoren 188_A,B,C zu AM-Signalen demoduliert werden, die den einzelnen AM-Sendebündelsignalen entsprechen, die in dem Amt 300B erzeugt werden. Diese Sendebündel-AM-Signale werden in den BPFs 190_A,B,C gefiltert und dann jeweils in den Mischern 194_A,B,C zu entsprechenden datenmodulierten HF-Signalen konvertiert. Diese HF-Signale werden in den BPFs 192_A,B,C weiter gefiltert, bevor sie zu den HLVs 191_A,B,C gelenkt werden, die jeweils die HF-Übertragung an der Antenne 142_A,B,C vornehmen.
Wie aus dem oben Dargelegten zu erkennen ist, überwinden die Ausführungsformen Nachteile von Systemen des Standes der Technik durch die Verwendung der Vorrichtung, die in meinem US-Patent Nr. 4,768,186 offenbart ist, zum Verbinden der Ausrüstung an einem Zellenstandort mit der MFVS sowie durch die Verlagerung von Funktionen der Ausrüstung eines Zellenstandortes nach dem Stand der Technik in die MFVS. Auf diese Weise wird der Umfang der Zellenstandortausrüstung wesentlich verringert, wobei die damit verbundene Senkung der Kosten für die Ausrüstung am Zellenstandort ungefähr 70 % beträgt. Die Gesamtausrüstungskosten eines zellularen Systems werden um ungefähr 45 % gesenkt, und die Wartungskosten des Systems werden verringert.

Claims

Mobilkommunikationssystem (10) mit einem vorgegebenen Betriebshochfrequenzspektrum, wobei das System Folgendes umfasst: wenigstens einen Zellenstandort (12), umfassend eine Empfangsantenne zum Empfangen aller datenmodulierten Hochfrequenzenergie mit einer Frequenz innerhalb des Systembetriebsspektrums, wobei der Zellenstandort Folgendes umfasst: wenigstens einen Hochfrequenzenergieempfänger zum Empfangen von Hochfrequenzenergie bei Frequenzen innerhalb des Systembetriebsspektrums und die durch erste Datensignale moduliert ist, wobei die Hochfrequenzenergie eine vorgegebene erste Spektralbelegung aufweist; ein Abwärtskonvertierungsmittel (144), das mit dem Hochfrequenzempfänger verbunden ist, zum Konvertieren der ersten datensignalmodulierten Hochfrequenzenergie, die von dem Hochfrequenzempfänger empfangen wird, in Zwischenfrequenzenergie, die durch die ersten Datensignale moduliert ist und eine Frequenz aufweist, die niedriger ist als der vorgegebene Frequenzbereich der Energie, die von dem Hochfrequenzempfänger empfangen wird, wobei die Zwischenfrequenzenergie die erste Spektralbelegung aufweist; und einen ersten optischen Signalsender (146), der mit dem Abwärtskonvertierungsmittel (144) verbunden ist, wobei der erste optische Signalsender (146) optische Signale sendet, die durch die Zwischenfrequenzenergie moduliert sind, welche durch die ersten Datensignale moduliert ist; eine Telefonvermittlung (14) zum Verarbeiten von Ausgangssignalen, die der gesamten datenmodulierten Hochfrequenzenergie, die an dem Zellenstandort (12) überwacht und empfangen wird, entsprechen, wobei die Vermittlung Folgendes umfasst: einen ersten optischen Signalempfänger (130) zum Konvertieren der optischen Signale, die durch die Zwischenfrequenzenergie moduliert sind, welche durch die ersten Datensignale moduliert sind, in erste elektrische Signale; ein Schalt- und Steuerungsmittel, das mit dem ersten optischen Signalempfänger verbunden ist, zum Bereitstellen von Ausgangssignalen, die den ersten elektrischen Signalen entsprechen; und wenigstens eine optische Faser (16), die den ersten optischen Signalsender (146) mit dem ersten optischen Signalempfänger (130) verbindet; eine Steuerung (122), die mit mehreren programmierbaren Modems (124) verbunden ist und dafür konfiguriert ist, den wenigstens einen Zellenstandort, der einer aktiven Kanalverbindung zugeordnet ist, die zwischen einer Mobilstation und dem System aufgebaut ist, verzögerungsfrei zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Weiteren dafür konfiguriert ist, einen Hochfrequenzleistungspegel, der in der aktiven Kanalverbindung benutzt wird, verzögerungsfrei zu steuern, wobei das Steuern des Hochfrequenzleistungspegels beinhaltet, in der Steuerung das erste datensignalmodulierte erste elektrische Signal, das einer ersten aktiven Verbindung entspricht, zu verarbeiten, um einen empfangenen Hochfrequenzleistungspegel für die erste aktive Verbindung zu ermitteln und in der Steuerung einem Zellenstandortsendesignal, das der ersten aktiven Verbindung entspricht, auf der Grundlage des ermittelten Hochfrequenzleistungspegels für die erste aktive Verbindung eine Sendehochfrequenzleistung zuzuweisen.
Mobilkommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei das Schalt- und Steuerungsmittel zum Verbinden mit einer Datensignalquelle und zum Bereitstellen von zweiten Datensignalen vorgesehen ist; wobei die Vermittlung (14) einen zweiten optischen Signalsender, der mit dem Schalt- und Steuerungsmittel verbunden ist, zum Senden von optischen Signalen umfasst, die durch die zweiten Datensignale analog moduliert wurden; wobei der Zellenstandort (12) des Weiteren Folgendes umfasst: einen zweiten optischen Signalempfänger (148) zum Konvertieren der optischen Signale, die durch die zweiten Datensignale analog moduliert sind, in zweite elektrische Signale, wobei die zweiten elektrischen Signale eine vorgegebene zweite Spektralbelegung aufweisen; ein Aufwärtskonvertierungsmittel (150), das mit dem zweiten optischen Signalempfänger (148) verbunden ist, zum Konvertieren der zweiten elektrischen Signale in Hochfrequenzenergie mit Frequenzen in einem vorgegebenen Frequenzbereich, wobei die Hochfrequenzenergie eine Spektralbelegung aufweist, welche die gleiche ist wie die zweite vorgegebene Spektralbelegung; und wenigstens einen Hochfrequenzenergiesender (142), der mit dem Aufwärtskonvertierungsmittel (150) verbunden ist, zum Senden der Hochfrequenzenergie, in die der Aufwärtskonverter die zweiten elektrischen Signale konvertiert, wobei die gesendete Hochfrequenzenergie die Frequenzen aufweist, die innerhalb des vorgegebenen Bereichs der Hochfrequenzen liegen, mit denen der Sender modulierte Hochfrequenzenergie sendet; wobei die wenigstens eine optische Faser (16) den zweiten optischen Signalsender (136) mit dem zweiten optischen Signalempfänger (148) verbindet.
Kommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zellenstandort (12) des Weiteren ein Frequenzmodulationsmittel, das mit dem Aufwärtskonvertierungsmittel (150) verbunden ist, zum Konvertieren der abwärtskonvertierten Energie, die durch die ersten Datensignale moduliert ist, in erste frequenzmodulierte Signale umfasst; wobei der erste optische Signalsender (146) mit dem Frequenzmodulationsmittel verbunden ist, um optische Signale zu senden, die durch die ersten frequenzmodulierten Signale moduliert sind; und wobei die Vermittlung des Weiteren ein Frequenzmudulationsdiskriminierungsmittel, das mit dem ersten optischen Signalempfänger verbunden ist, zur Frequenzdemodulation der ersten elektrischen Signale umfasst.
Kommunikationssystem nach Anspruch 3, wobei die Steuerung (122) des Weiteren dafür konfiguriert ist, verzögerungsfrei ein Protokollformat zu steuern, das in der aktiven Kanalverbindung verwendet wird, und wobei das Schalt- und Steuerungsmittel des Weiteren ein Mittel zum Verarbeiten der Ausgangssignale, die den ersten elektrischen Signalen entsprechen, gemäß wenigstens einem ausgewählten Funkprotokoll umfasst.
Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 3 und 4, wobei der Hochfrequenzenergieempfänger des Weiteren mehrere Empfangsmittel zum Empfangen der Hochfrequenzenergie umfasst, die durch die ersten Datensignale moduliert sind; und wobei das Schalt- und Steuerungsmittel des Weiteren ein Modem (124) und ein Mittel zum Auswählen des Empfangsmittels, von wo die entsprechenden Ausgangssignale in dem Modem verarbeitet werden, umfasst.
Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Hochfrequenzenergiesender des Weiteren mehrere Sendemittel zum Senden von Hochfrequenzenergie, die durch die zweiten Datensignale moduliert wurde, umfasst; und wobei das Schalt- und Steuerungsmittel des Weiteren ein Mittel zum Auswählen des Sendemittels umfasst, von wo die aufwärtskonvertierten zweiten elektrischen Signale, die den zweiten Datensignalen entsprechen, gesendet werden.
Mobilkommunikationssystem nach Anspruch 3, wobei die Vermittlung (14) ein Frequenzmodulationsmittel, das mit dem Schalt- und Steuerungsmittel und dem zweiten optischen Signalsender verbunden ist, zur Frequenzmodulation der zweiten Datensignale umfasst; und wobei der Zellenstandort (12) des Weiteren einen Frequenzdiskriminator, der mit dem zweiten optischen Signalempfänger (148) verbunden ist, zur Frequenzdemodulation der zweiten elektrischen Signale umfasst und wobei das Aufkonvertierungsmittel mit dem Frequenzdiskriminator verbunden ist, um die frequenzdemodulierten zweiten elektrischen Signale in Hochfrequenzenergie mit Frequenzen innerhalb des Betriebsspektrums zu konvertieren.
System nach Anspruch 1, wobei die Vermittlung des Weiteren einen Analog-Digital-Wandler (132) (ADW) umfasst, der mit dem ersten optischen Empfänger und dem Schalt- und Steuerungsmittel verbunden ist, wobei der ADW die ersten elektrischen Signale digitalisiert.
System nach Anspruch 8, wobei die Vermittlung des Weiteren einen Kanalisierer umfasst, der mit dem ADW, dem Schalt- und Steuerungsmittel und einem digitalen Verteiler verbunden ist, wobei der Kanalisierer (126) die digitalisierten ersten elektrischen Signale in Spektralbänder segmentiert und wobei der digitale Verteiler mit dem Schalt- und Steuerungsmittel verbunden ist, wenigstens einen Ausgang enthält und die segmentierten digitalisierten ersten elektrischen Signale selektiv entsprechend dem Spektralband zu wenigstens einem Verteilerausgang leitet.
System nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Vermittlung (14) einen Digital-Analog-Wandler (134) (DAW) enthält, der mit dem zweiten optischen Signalsender (136), dem Schalt- und Steuerungs mittel und einem digitalen Synthetisierer verbunden ist, wobei der Synthetisierer mit dem Schalt- und Steuerungsmittel verbunden ist und eine digitale Darstellung einer zusammengesetzten Hülle der zweiten Datensignale bereitstellt, wobei der DAW (134) die digitale Darstellung der zweiten Datensignale in eine analoge Form konvertiert und wobei der zweite optische Signalsender optische Signale sendet, die durch die zweiten Datensignale moduliert sind, die durch den DAW konvertiert worden sind.
System nach Anspruch 10, wobei die Vermittlung des Weiteren einen digitalen Verteiler umfasst, der mit dem Synthetisierer und dem Schalt- und Steuerungsmittel verbunden ist, wobei der Verteiler die zweiten Datensignale entsprechend dem Spektralband segmentiert.
System nach einem der Ansprüche 3 bis 8 und 10 und 11, wobei die Vermittlung (14) des Weiteren Folgendes umfasst: einen Analog-Digital-Wandler (ADW) (132), der mit dem ersten optischen Empfänger und dem Schalt- und Steuerungsmittel verbunden ist, wobei der ADW die ersten elektrischen Signale digitalisiert; und einen digitalen Verteiler, der mit einem Synthetisierer und dem Schalt- und Steuerungsmittel verbunden ist, wobei der Verteiler die zweiten Datensignale entsprechend dem Spektralband segmentiert.
Kommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei das Schalt- und Steuerungsmittel die ersten elektrischen Signale, die der Hochfrequenzenergie entsprechen, die durch die ersten Datensignale moduliert sind, welche in einem ausgewählten der wenigstens einen Hochfrequenzenergieempfänger des wenigstens einen Zellenstandortes empfangen werden, entsprechend wenigstens einem ausgewählten Funkprotokoll verarbeitet.
Kommunikationssystem nach Anspruch 13, wobei das Schalt- und Steuerungsmittel einen der wenigstens einen Hochfrequenzempfänger des wenigstens einen Zellenstandortes auswählt, von wo die entsprechenden ersten elektrischen Signale verarbeitet werden.
Kommunikationssystem nach Anspruch 13, wobei das Schalt- und Steuerungsmittel einen der wenigstens einen Hochfrequenzenergiesender des wenigstens einen Zellenstandortes auswählt, von wo die zweiten elektrischen Signale, die den zweiten Datensignalen entsprechen, gesendet werden.
Kommunikationssystem nach Anspruch 13, wobei das Schalt- und Steuerungsmittel Leistungspegel steuert, mit denen der wenigstens eine Hochfrequenzenergiesender des wenigstens einen Zellenstandortes die Hochfrequenzenergie, in die die zweiten elektrischen Signale konvertiert werden, sendet.
Kommunikationssystem nach Anspruch 13, wobei die Steuerung (122) des Weiteren dafür konfiguriert ist, verzögerungsfrei die Hochfrequenzdatensignalträgerfrequenz der aktiven Kanalverbindung zu steuern, und wobei das Schalt- und Steuerungsmittel eine Frequenz steuert, mit welcher der wenigstens eine Hochfrequenz energiesender des wenigstens einen Zellenstandortes (12) die Hochfrequenzenergie, in die die zweiten elektrischen Signale konvertiert werden, sendet.