Sistema adaptativo pasivo de antenas distribuidas.

Un sistema de antenas distribuidas que incluye al menos una estación base (2;

3), al menos una línea detransmisión (1) para la transmisión de señales, conectada con la estación base (2, 3) y al menos dos antenas (6; 8;10), estando conectada cada una de las antenas y la línea de transmisión (1) a través de un dispositivo de controlvariable (5; 7; 9) que incluye solo componentes pasivos y está dispuesto para dividir las señales en sub-señales,incluyendo el dispositivo de control al menos un dispositivo pasivo de ajuste variable, (12; 16; 21, 22) dispuesto paracontrolar de forma variable la intensidad de las sub-señales; y el dispositivo de control (5; 7; 9) es variable porcontrol local o por control remoto, caracterizado porque el dispositivo de control (5; 7; 9) incluye además unacoplador direccional variable (24) dispuesto para dividir de forma variable las señales en sub-señales.

Sistema adaptativo pasivo de antenas distribuidas

Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema de antenas distribuidas que incluye una estación base, al menos una línea de transmisión para la transmisión de señales, conectada con la estación base y al menos dos antenas y un procedimiento para minimizar la interferencia dentro de la red creada por el sistema de antenas distribuidas y entre la red creada por el sistema de antenas distribuidas y al menos una red en los alrededores.

Técnica anterior

Los sistemas pasivos de antenas distribuidas son la elección más popular con el objetivo de proporcionar cobertura, por ejemplo, para los teléfonos móviles dentro de los edificios. La señal de radio se transmite / alimenta desde una estación base a través de, por ejemplo un cable coaxial a las antenas colocadas / distribuidas. Los sistemas de antenas distribuidas tanto para uso en el interior como en el exterior producen una distribución de potencia uniforme para las posibles antenas distribuidas y por eso resultan menores interferencias entre células, tanto dentro de la red creada por el sistema de antenas distribuidas como en la al menos una red en los alrededores.

Los sistemas de antenas distribuidas convencionales usan aproximadamente ocho antenas por cable coaxial. La atenuación para las diferentes antenas se fijan / ajustan usualmente al mismo nivel por dispositivos de división de señal ajustados / fijados de forma diferente o acopladores direccionales con diferentes valores de acoplamiento. La atenuación es fija y convencionalmente aproximadamente de 30 a 40 dB. Los sistemas de antenas distribuidas convencionales se diseñan / disponen para frecuencias de operación de hasta 2, 2 GHz, entre ellos para la operación de GSM (Movilidad del Sistema Global) (900 / 1800 MHz) y la operación del futuro UMTS (Sistema de Telecomunicaciones Móviles Universal) (2000 MHz) .

UMTS es un sistema de interferencia limitada, en el cual las propias células y las células de al menos una red en los alrededores limitan la cobertura y la capacidad del sistema. Los operadores en Europa a menudo tienen dos o tres portadoras dúplex disponibles para la operación de WCDMA (Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha) y además 5 MHz para la operación de TD-CDMA (Acceso Múltiple por División de Código -División de Tiempo) . La operación del TD-CDMA está desde un punto de vista comercial por detrás de la operación del WCDMA más popular. Se puede esperar que las células en la red creada por un sistema de antenas distribuidas y las células en/de al menos una red en los alrededores utilicen las mismas frecuencias portadoras de WCDMA. Los operadores se enfrentan con una red CDMA heterogénea donde las células más pequeñas en/de la red creada por un sistema de antenas distribuidas están dentro de una célula mayor en/de al menos una red en los alrededores.

Para el WCDMA la potencia de salida de las antenas dentro del sistema de antenas distribuidas idealmente se fijará / ajustará a diferentes niveles de potencia con el objeto de minimizar la interferencia desde la red creada por el sistema de antenas distribuidas y desde al menos una red en los alrededores a la red creada por el sistema de antenas distribuidas (efectos de acoplamiento) .

En un ejemplo, un usuario en el interior, que está sentado cerca de una ventana, puede experimentar una mayor interferencia desde la al menos una red en los alrededores, mientras que un usuario en el interior en el centro del edificio experimenta una menor interferencia de la al menos una red en los alrededores. En un sistema de antenas distribuidas convencional (DAS) , ambos usuarios en el interior reciben igualmente una gran potencia desde el sistema de antenas distribuidas, a pesar de que el usuario cerca de la ventana necesita una mayor potencia con el objetivo de superar la interferencia de la al menos una red en los alrededores.

Simulaciones apropiadas en Telia AB han mostrado que en condiciones de LOS (Línea de Visión Directa) , esto es, cuando no hay obstáculos por ejemplo en la forma de otros edificios entre una estación base para/de la al menos una red en los alrededores y una planta concernida dentro del sistema de antenas distribuidas, esto es, que un usuario en el interior en la planta en cuestión en principio tiene la posibilidad de ver a simple vista la estación base para/de la al menos una red en los alrededores, la capacidad en el interior se reduce significativamente (para trayectorias de transmisión a las antenas con atenuación de 30 a 40 dB) . El nivel de interferencia en el interior fue el doble de lo que normalmente se esperará en una red en los alrededores homogénea en el exterior. Para ciudades como Malmö y Estocolmo con antenas de la estación base sobre los tejados de las casas, la probabilidad de condiciones de LOS dentro de un radio de 300 metros alrededor de la estación base está entre el 10 y el 60%. Sobre la base de la simulación también se observaron resultados de que del 14 al 33% de los usuarios en el interior habían establecido conexión con la al menos una red exterior en los alrededores, en la cual estos usuarios reducen la capacidad de la al menos una red en los alrededores.

El escenario mencionado anteriormente varía de caso en caso dependiendo del edificio para el cual se dispone el sistema de antenas distribuidas y la localización / colocación de las antenas de la al menos una red en los alrededores y el sistema interno de antenas distribuidas.

Hoy en día hay una pluralidad de diferentes sistemas alternativos de antenas distribuidas, tanto pasivos como

activos.

El documento WO 02/11314A2 describe un sistema de antenas distribuidas dentro de un sistema de comunicaciones que incluye un filtro paso banda programable en cada antena. La información de control desde un procesador asignado a la estación base suministra información de control a los filtros paso banda programables acerca de qué canales transmitirán las diferentes antenas. De este modo, se consigue una recuperación de los canales y los canales se pueden reutilizar dinámicamente durante un periodo de tiempo con tráfico elevado.

El documento JP 08275229 A describe un sistema pasivo de antenas distribuidas para uso en el interior para teléfonos portátiles. Se coloca una estación base en el tejado de un edificio y se conecta con al menos una antena externa. La estación base y la antena externa están conectadas a través de un cable coaxial con acopladores / conectores en/sobre cada planta, los cuales a su vez están conectados con una antena cada uno, distribuyéndose la potencia a la antena de la planta respectiva.

El documento US 802 173 describe una solución técnica para mejorar el área de cobertura para un sistema de teléfonos móviles utilizando redes de comunicaciones existentes, tales como las redes de cable coaxial (CATV) . La solución implica que antenas activas estén distribuidas a lo largo de estos cables. El documento US 5 802 173 describe un gran número de realizaciones que están basadas en las redes de cable coaxial. La mayoría de estas, sin embargo, implican componentes activos y la mezcla hacia debajo de la frecuencia portadora.

El documento US 5 432 838 describe un sistema de comunicaciones basado en radio y particularmente un sistema de comunicaciones para uso en minas o entornos similares. El sistema de comunicaciones incluye un sistema de distribución de banda ancha con una pluralidad de puntos de conexión / acoplamiento para la transmisión, en los que hay una pluralidad de antenas conectadas al sistema de distribución de banda ancha, y dispositivos para mantener los niveles de señal dentro de los límites deseados, en el que los dispositivos para mantener los niveles de señal dentro los límites deseados pueden incluir una pluralidad de amplificadores localizados en el sistema de distribución de banda ancha.

Los sistemas pasivos de antenas distribuidas (DAS) de hoy en día no permiten ninguna flexibilidad ya que la atenuación para cada antena dentro del sistema de antenas distribuidas es fija. De este modo los sistemas pasivos de antenas distribuidas (DAS) de hoy en día diseñados para GSM no se pueden ajustar y reiniciar para una operación de GSM optimizado y UMTS y en los casos en los que se cambie la arquitectura de células de la red del exterior en los alrededores, no se puede realizar ninguna adaptación de la red creada por el sistema de antenas distribuidas. El uso de un cable coaxial desde la estación base para cada antena dentro del sistema de antenas distribuidas no sería económico.

Los sistemas de antenas distribuidas activos, donde se colocan por ejemplo amplificadores o filtros activos en la antena o a lo largo del cable... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de antenas distribuidas que incluye al menos una estación base (2; 3) , al menos una línea de transmisión (1) para la transmisión de señales, conectada con la estación base (2, 3) y al menos dos antenas (6; 8; 10) , estando conectada cada una de las antenas y la línea de transmisión (1) a través de un dispositivo de control variable (5; 7; 9) que incluye solo componentes pasivos y está dispuesto para dividir las señales en sub-señales, incluyendo el dispositivo de control al menos un dispositivo pasivo de ajuste variable, (12; 16; 21, 22) dispuesto para controlar de forma variable la intensidad de las sub-señales; y el dispositivo de control (5; 7; 9) es variable por control local o por control remoto, caracterizado porque el dispositivo de control (5; 7; 9) incluye además un acoplador direccional variable (24) dispuesto para dividir de forma variable las señales en sub-señales.

2. El sistema de antenas distribuidas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el al menos un dispositivo pasivo de ajuste variable (12; 16; 21, 22) para el nivel de intensidad de la señal es un atenuador.

3. El sistema de antenas distribuidas de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el dispositivo de control (5; 7; 9) incluye al menos un dispositivo pasivo de ajuste selectivo con la frecuencia (15; 19, 20) para el nivel de intensidad de la señal.

4. El sistema de antenas distribuidas de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el dispositivo pasivo de ajuste selectivo con la frecuencia (15; 19, 20) para el nivel de intensidad de la señal es un filtro pasivo.

5. El sistema de antenas distribuidas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dispositivo de control (5; 7; 9) incluye al menos un par de filtros pasivos de separación de señales (19, 20) dispuestos para la separación por diplexor de señales y la separación dúplex de las señales de antena de las señales de la línea de transmisión (1) , entre los cuales están conectados un primer dispositivo pasivo de ajuste (21) para el nivel de intensidad de la señal y un segundo dispositivo pasivo de ajuste (22) para el nivel de intensidad de la señal.

6. El sistema de antenas distribuidas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dispositivo de control (5; 7; 9) incluye al menos un par de filtros pasivos de separación de señales (19, 20) dispuestos para la separación por diplexor de señales y la separación dúplex de las señales de antena de las señales de la línea de transmisión (1) , entre los cuales están conectados un primer dispositivo pasivo de ajuste variable (21) para el nivel de intensidad de la señal y un segundo dispositivo pasivo de ajuste variable (22) para el nivel de intensidad de la señal.

7. El sistema de antenas distribuidas de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, en el que el primer y el segundo dispositivos de ajuste (21, 22) para el nivel de intensidad de la señal lo constituye cada uno un atenuador.

8. El sistema de antenas distribuidas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 6, en el que el dispositivo de control (5; 7; 9) es variable automáticamente dependiendo de al menos una red en los alrededores y/o una red creada por el sistema de antenas distribuidas.

9. Procedimiento para minimizar la interferencia dentro de una red creada por un sistema de antenas distribuidas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, y entre la red creada y al menos una red en los alrededores, en el que las diferentes antenas se ajustan / fijan individualmente a diferentes niveles variables de intensidad de la señal con respecto a la localización de la antena dentro de la red creada y en relación con la al menos una red en los alrededores y con respecto al tráfico dentro de la red creada y la al menos una red en los alrededores o cambios de la al menos una red en los alrededores y la fijación / ajuste de la intensidad de señal variable de las antenas (6; 8; 10) se consigue solamente por la división pasiva y la atenuación pasiva de las señales.