Repetidor con canalizador digital.

Un procedimiento para retransmitir señales de radio en un rango de frecuencias compartido por dos o más operadores,

teniendo asignadas al menos uno de los dos operadores dos o más bandas de frecuencia dentro deese rango de frecuencias, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

recibir las señales de radio a través de un filtro de RF;

generar una señal digital correlacionada con cada señal recibida;

filtrar las señales digitales;

generar una señal analógica correlacionada con cada señal filtrada digital, y

transmitir la señal analógica correlacionada con cada señal filtrada digital

que se caracteriza porque

el filtro de RF deja pasar las señales de radio dentro del rango de frecuencia de todas las bandas de frecuenciasasignadas a los citados dos o más operadores,

las señales digitales están filtradas en un banco de filtros digitales (140U, 140D) que incluye un filtro digitalpara cada banda de frecuencia, dependiendo las bandas específicas a las que están fijados los filtros digitales del banco de filtros digitales de las bandas de frecuencias específicas que el operador desea repetir, ycada filtro digital está ajustado de manera que su función de transferencia tiene una respuesta de frecuenciaseparada y distinta para cada banda de frecuencia, estando configurado cada filtro para dejar pasar muchasde las señales digitales dentro de su banda de frecuencia de filtro.

Repetidor con canalizador digital

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general al campo de las comunicaciones. Más específicamente, la presente invención se refiere a un repetidor para un sistema de comunicación o de transmisión (por ejemplo, sistemas bidireccionales de comunicación celular) .

Antecedentes

La degradación de la relación de señal a ruido ("SNR") se produce en una señal transportada a lo largo de un medio de transmisión (por ejemplo, cable coaxial, conductor no apantallado, guía de ondas, el aire libre o incluso fibra óptica) . La degradación de la SNR es un factor que puede limitar el ancho de banda sobre un medio de transmisión. Con el fin de mejorar la SNR de las señales que se transmiten a través de largas distancias, y en consecuencia para aumentar la distancia de transmisión y / o velocidad de datos, se pueden colocar repetidores de señales a intervalos a lo largo de la ruta de transmisión. Los repetidores son bien conocidos y pueden ser utilizados en los sistemas de comunicación ópticos, por microondas, y radiofrecuencia (RF) . Los repetidores se han utilizado como parte de los sistemas de transmisión celular para ampliar el rango de cobertura entre una estación de base celular y un teléfono celular.

Sin embargo, el uso de un repetidor para uno o más canales en una o más frecuencias dentro de un rango de frecuencias compartidas del espectro (por ejemplo 800 MHz a 830 MHz) puede producir interferencias. Volviendo ahora a la figura 1A, se muestra un diagrama espectral que ejemplariza las frecuencias de canal que un primer operador celular puede estar usando dentro del rango de frecuencias de 800 a 830 Mhz. Volviendo ahora a la figura 1B, se muestra un diagrama espectral que ejemplariza las frecuencias de canal que un segundo operador celular en la misma ubicación geográfica que el primero puede estar utilizando dentro del mismo rango de frecuencias, de 800 a 830 Mhz. Como se puede ver en la figuras 1A y 1B, las frecuencias de canal de cada operador pueden ser distintas unas de las otras. Sin embargo, dos o más frecuencias de canal de un operador pueden estar entre dos o más frecuencias de canal del otro operador o bien pueden estar en cada lado de una o más de las frecuencias de los canales del otro operador.

Con el fin de que un operador utilice un repetidor en la situación que se ha descrito más arriba y que se ejemplifica en las figuras 1A y 1B, el operador necesitaría una respuesta independiente para cada canal, o bien el operador podría usar un repetidor de banda más ancha para cubrir un rango de frecuencias dentro del cual residen varios de los canales del operador. Sin embargo, si se utiliza un repetidor de banda más ancha, el repetidor podría retransmitir inadvertidamente uno o más canales que pertenecen a ambos operadores. La retransmisión del o de los canales de comunicación de otro operador tiene implicaciones legales así como comerciales que un operador celular podría preferir evitar.

Los repetidores analógicos canalizados existen en la técnica anterior. Los repetidores canalizados de la técnica anterior utilizan filtros analógicos para excluir o filtrar todas las señales o canales de comunicación que no pertenecen al operador cuyos canales van a ser repetidos. Por ejemplo, si la banda de operación del repetidor es de 800 a 830 MHz, y el operador que utiliza el repetidor tiene canales de comunicación a 805 MHz, 807 MHz, y 809 MHz, el repetidor puede estar equipado con filtros analógicos que sólo permiten o dejan pasar las señales a las frecuencias de los canales del operador. El repetidor analógico canalizado por lo tanto sólo retransmite las señales en las frecuencias de los canales de comunicación del operador.

Los repetidores analógicos canalizados de la técnica anterior tienen numerosos inconvenientes que la presente invención pretende resolver.

En el documento norteamericano US 6.697.603 se desvela un repetidor digital que utiliza un banco de filtros digitales para filtrar cada una de las señales individuales que están siendo repetidas. El artículo de Hentschel T: "Canalización de las estaciones de base definidas por software ", publicado en Annales des Telecommunications, vol. 57, páginas 386 – 420 se refiere a los principios de los canalizadores de bancos de filtros.

Sumario de la invención

La invención se define en la reivindicación 1 del procedimiento y en la reivindicación 7 del sistema. Las reivindicaciones dependientes se refieren a otras realizaciones de la invención.

Como parte de la presente invención, un receptor puede recibir una señal asociada con un cierto canal de comunicación a una frecuencia específica. Un convertidor analógico a digital puede generar una señal digital correlacionada con la señal recibida y la señal digital se puede pasar a través de un filtro digital configurado para filtrar la señal digital y dejar pasar componentes de frecuencia en o alrededor de la frecuencia específica del canal de comunicación. Un convertidor digital a analógico puede generar una señal analógica correlacionada con la señal digital filtrada y un transmisor puede transmitir la señal analógica.

De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, se puede incluir un segundo filtro digital configurado para dejar pasar los componentes de frecuencia en o alrededor de una segunda frecuencia asociada con un segundo canal de comunicación.

De acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, se pueden incluir un convertidor descendente para la conversión descendente de una señal recibida a una señal intermedia. También se pueden incluir un convertidor ascendente para la conversión ascendente a una frecuencia de transmisión de una señal analógica correlacionada con la señal digital filtrada.

Breve descripción de los dibujos

La materia objeto considerada como la invención se señala en particular y se reivindica claramente en la porción de conclusiones de la memoria descriptiva. La invención, sin embargo, tanto en lo que se refiere a la organización como al procedimiento de operación, junto con otros objetos, características y ventajas de la misma, se podrá entender mejor por referencia a la descripción detallada que sigue cuando se lee con los dibujos que se acompañan, en los que:

La figura 1A es un diagrama espectral que ejemplifica cuatro frecuencias que pueden ser utilizadas por un primer operador celular para cuatro canales de comunicación en una región geográfica específica;

La figura 1B es un diagrama espectral que ejemplifica tres frecuencias que pueden ser utilizadas por un segundo operador celular para tres canales de comunicación en una región geográfica específica;

La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de un repetidor bidireccional con un canalizador digital de acuerdo con alguna realización de la presente invención;

La figura 3 es un diagrama de bloques que muestra una vista más detallada del banco de filtros en la figura 3;

Las figuras 4A a 4D son diagramas espectrales que muestran ejemplos de respuestas de frecuencia de los filtros digitales 140A a 140D en la figura 3, y

La figura 5 es un diagrama de bloques que muestra otro ejemplo de un repetidor bidireccional con un canalizador digital de acuerdo con alguna realización de la presente invención.

Se apreciará que por simplicidad y claridad de la ilustración, los elementos que se muestran en las figuras no necesariamente han sido dibujados a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos pueden ser exageradas en relación con otros elementos, para mayor claridad. Además, cuando se considera apropiado, los números de referencia se pueden repetir entre las figuras para indicar elementos correspondientes o análogos.

Descripción detallada

En la descripción detallada que sigue, se exponen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión completa de la invención. Sin embargo, los expertos en la técnica comprenderán que la presente invención puede ser practicada sin estos detalles específicos. En otros casos, los procedimientos, componentes y circuitos bien conocidos no se han descrito en detalle para no oscurecer la presente invención.

A menos que se especifique lo contrario, como es evidente de las explicaciones... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para retransmitir señales de radio en un rango de frecuencias compartido por dos o más operadores, teniendo asignadas al menos uno de los dos operadores dos o más bandas de frecuencia dentro de ese rango de frecuencias, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

recibir las señales de radio a través de un filtro de RF;

generar una señal digital correlacionada con cada señal recibida;

filtrar las señales digitales;

generar una señal analógica correlacionada con cada señal filtrada digital, y

transmitir la señal analógica correlacionada con cada señal filtrada digital

que se caracteriza porque

el filtro de RF deja pasar las señales de radio dentro del rango de frecuencia de todas las bandas de frecuencias asignadas a los citados dos o más operadores,

las señales digitales están filtradas en un banco de filtros digitales (140U, 140D) que incluye un filtro digital para cada banda de frecuencia, dependiendo las bandas específicas a las que están fijados los filtros digita

les del banco de filtros digitales de las bandas de frecuencias específicas que el operador desea repetir, y

cada filtro digital está ajustado de manera que su función de transferencia tiene una respuesta de frecuencia separada y distinta para cada banda de frecuencia, estando configurado cada filtro para dejar pasar muchas de las señales digitales dentro de su banda de frecuencia de filtro.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, que se caracteriza porque el banco de filtros digitales (140U, 140D)

está configurado para suprimir una interferencia de banda estrecha dentro de por lo menos una banda de frecuencia.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 o 2, en el que la generación de la señal digital es realizada por un convertidor analógico a digital y que se caracteriza, además, por atenuar con un atenuador de RF variable para ajustar el nivel de las señales recibidas a los requisitos de rango dinámico de los citados convertidores analógi

co a digital, convertir por un convertidor descendente de RF a IF para convertir descendentemente las señales ajustadas a IF, recibiendo el citado convertidor analógico a digital la salida del convertidor descendente, y enviándola al filtro digital.

4. El procedimiento de la reivindicación 3, que se caracteriza, además, por convertir ascendentemente a RF las señales analógicas generadas, y a continuación, cambiar de forma variable el nivel de potencia de las señales

de RF para ajustarlas antes de su transmisión, de tal manera que la potencia de las señales transmitidas permanece sustancialmente constante.

5. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que las citadas etapas se producen en una sección de enlace ascendente, y;

comprende, además, en una sección de enlace descendente, la etapa de filtrar descendentemente las señales 35 digitales con un segundo banco de filtros digitales que incluye un filtro digital para cada banda de frecuencia,

las bandas específicas en las que se fijan los filtros digitales del segundo banco de filtros digitales dependen de las bandas de frecuencias específicas que los uno o más operadores desean repetir, y cada filtro digital se ajusta de manera que su función de transferencia tiene una respuesta de frecuencia separada y distinta para cada banda de frecuencia, cada filtro está configurado para dejar pasar muchas de las señales digitales dentro de su

banda de frecuencia de filtro.

6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, que se caracteriza, además, porque la sección de enlace descendente es una imagen de la sección de enlace ascendente a excepción de los rangos de frecuencia asociados.

7. Un sistema para retransmitir señales de radio en un rango de frecuencia compartido por dos o más operadores,

45 teniendo asignadas al menos uno de los dos operadores dos o más bandas de frecuencia dentro de ese rango de frecuencias, comprendiendo el citado sistema:

un receptor para recibir las señales de radio a través de un filtro de RF;

un convertidor analógico a digital (130U, 130D) para generar una señal digital correlacionada con cada señal recibida;

un banco de filtros digitales de campo programables (140U, 140D) para filtrar las citadas señales digitales;

un convertidor digital a analógico (150U, 150D) para generar una señal analógica correlacionada con cada señal digital filtrada, y

un transmisor para transmitir la señal analógica correlacionada con cada señal digital filtrada; que se carac5 teriza porque

el filtro de RF deja pasar las señales de radio dentro del rango de frecuencias de todas las bandas de frecuencias asignadas a los citados dos o más operadores, en el que el banco de filtros digitales (140U, 140D) está configurado para filtrar las señales digitales, y en el que el banco de filtros incluye un filtro digital para cada banda de frecuencia, las bandas específicas en las que se establecen los filtros digitales del banco de

filtros digitales dependen de las bandas de frecuencias específicas que los operadores desean repetir, y cada filtro digital está programado de manera que su función de transferencia tiene una respuesta de frecuencia separada y distinta para cada banda de frecuencia, cada filtro está configurado para dejar pasar muchas de las señales digitales dentro de su banda de frecuencia de filtro.

8. El sistema de la reivindicación 7, que se caracteriza, además, porque el citado banco de filtros digitales de

campo programables está configurado para suprimir la interferencia de banda estrecha dentro de por lo menos una banda de frecuencia.

9. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, y que se caracteriza, además, por:

un atenuador variable de RF (115U, 115D) para ajustar el nivel de las señales recibidas, a los requisitos de rango dinámico del convertidor analógico a digital, un convertidor descendente de RF a IF (125U, 125D) pa

ra convertir descendentemente las señales ajustados a IF, recibiendo el convertidor analógico a digital la salida del convertidor descendente, y enviándolas al filtro digital, convirtiendo ascendentemente el convertidor digital a analógico las señales analógicas a IF y una unidad de convertidor ascendente para convertir ascendentemente a RF las señales analógicas generadas IF, y

un amplificador / atenuador variable adicional (145U, 145D) para amplificar o atenuar las señales de RF pa

ra ajustarlas de tal manera que la potencia de las señales transmitidas permanezca sustancialmente constante.

10. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que el citado banco de filtros digitales de campo programables opera en una sección de enlace ascendente y comprende, además, una sección de enlace descendente que incluye un segundo banco de filtros de campo programables que incluye un filtro digital

para cada banda, las bandas específicas de las que dependen los filtros digitales del banco de filtros digitales de las bandas de frecuencias específicas que los uno o más operadores desean repetir, y cada filtro digital está programado de manera que su función de transferencia tiene una respuesta de frecuencia separada y distinta para cada banda de frecuencia, estando configurado cada filtro para dejar pasar muchas de las señales digitales dentro de su banda de frecuencia de filtro.

11. El sistema de acuerdo con la reivindicación 10, que se caracteriza, además, porque la sección de enlace descendente es una imagen de la sección de enlace ascendente, excepto en lo que se refiere al rango de frecuencias asociadas.