оптимизация пропускной способности проводной сотовой сети

Формула изобретения

1. Система приемопередатчика базовой станции (СПБС), работающая в сотовой телефонной сети, содержащая:

главный порт восходящей линии связи и разнесенный порт восходящей линии связи, которые выполнены с возможностью совместной работы по приему сигналов восходящей линии связи по радио от сотовых телефонов таким образом, что оба порта принимают сигналы восходящей линии связи от каждого из сотовых телефонов, причем главный порт восходящей линии связи и разнесенный порт восходящей линии связи подсоединены для приема сигналов от проводных телефонов таким образом, что главный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от первой группы проводных телефонов, и разнесенный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от второй группы проводных телефонов, причем проводные телефоны подключены проводом к сети кабельного телевидения (CATV), и в которой сигналы от первой и второй группы проводных телефонов передаются к главному порту восходящей линии связи и разнесенному порту восходящей линии связи через сеть CATV;

схему обработки сигналов, которая приспособлена для приема сигналов от портов восходящей линии связи и для передачи сигналов по сети;

первый дуплексер, который приспособлен для приема сигналов от первой группы проводных телефонов и для передачи сигналов к главному порту восходящей линии связи;

второй дуплексер, который приспособлен для приема сигналов от второй группы проводных телефонов и для передачи сигналов к разнесенному порту восходящей линии связи; и

порт нисходящей линии связи, который приспособлен для передачи сигналов нисходящей линии связи через первый дуплексер и сеть CATV к первой группе проводных телефонов и через второй дуплексер и сеть CATV ко второй группе проводных телефонов.

2. Система по п.1, в которой по меньшей мере один из проводных телефонов выполнен в виде телефона для сигналов основной полосы частот, который принимает и передает сигналы основной полосы частот, и телефонный адаптер, который подключен к телефону для сигналов основной полосы частот, и который приспособлен для преобразования между сигналами основной полосы частот и сигналами, принимаемыми главным портом восходящей линии связи и разнесенным портом восходящей линии связи.

3. Система приемопередатчика базовой станции (СПБС), работающая в сотовой телефонной сети, содержащая:

главный порт восходящей линии связи и разнесенный порт восходящей линии связи, которые выполнены с возможностью совместной работы по приему сигналов восходящей линии связи по радио от сотовых телефонов таким образом, что оба порта принимают сигналы восходящей линии связи от каждого из сотовых телефонов, причем главный порт восходящей линии связи и разнесенный порт восходящей линии связи подсоединены для приема сигналов от проводных телефонов таким образом, что главный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от первой группы проводных телефонов, и разнесенный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от второй группы проводных телефонов, причем проводные телефоны подключены проводом к сети кабельного телевидения (CATV), и в которой сигналы от первой и второй групп проводных телефонов передаются к главному порту восходящей линии связи и разнесенному порту восходящей линии связи через сеть CATV; схему обработки сигналов, которая приспособлена для приема сигналов от портов восходящей линии связи и для передачи сигналов по сети;

первый порт нисходящей линии связи, который приспособлен для передачи первых сигналов нисходящей линии связи к сотовым телефонам;

дополнительный главный порт восходящей линии связи и дополнительный разнесенный порт восходящей линии связи, которые приспособлены для совместной работы по приему сигналов восходящей линии связи по радио от сотовых телефонов, таким образом, что оба эти порта принимают сигналы восходящей линии связи от каждого из сотовых телефонов, и при этом дополнительный главный порт восходящей линии связи и дополнительный разнесенный порт восходящей линии связи подсоединены для приема сигналов от проводных телефонов таким образом, что дополнительный главный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от третьей группы проводных телефонов, и дополнительный разнесенный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от четвертой группы проводных телефонов;

второй порт нисходящей линии связи, который приспособлен для передачи вторых сигналов нисходящей линии связи к сотовым телефонам; и

разветвитель на четыре ветви, который приспособлен для приема первого и второго сигналов нисходящей линии связи и подключен для распределения первого и второго сигналов нисходящей линии связи к первой, второй, третьей и четвертой группе проводных телефонов.

4. Система по п.3, в которой разветвитель на четыре ветви содержит существующий разветвитель на четыре ветви, работающий в сети CATV, для передачи сигналов CATV к первой, второй, третьей и четвертой группам местоположений приемников CATV, и в которой местоположения первой, второй, третьей и четвертой группы проводных телефонов соответственно соответствуют первой, второй, третьей и четвертой группе местоположений приемников CATV.

5. Система по п.4, содержащая первый, второй, третий и четвертый приемники по обратному тракту (ПОТ), которые соответственно подключены к первой, второй, третьей и четвертой группе проводных телефонов таким образом, чтобы передавать от них сотовые сигналы восходящей линии связи соответственно к главному порту восходящей линии связи, разнесенному порту восходящей линии связи, дополнительному главному порту восходящей линии связи и дополнительному разнесенному порту восходящей линии связи.

6. Система по п.5, в которой ПОТ приспособлены для передачи сигналов CATV восходящей линии связи к сети CATV.

7. Система приемопередатчика базовой станции (СПБС), работающая в сотовой телефонной сети, содержащая:

главный порт восходящей линии связи и разнесенный порт восходящей линии связи, которые выполнены с возможностью совместной работы по приему радиочастотных сигналов восходящей линии связи по радио от сотовых телефонов таким образом, что оба порта принимают сигналы восходящей линии связи от каждого из сотовых телефонов, причем главный порт восходящей линии связи и разнесенный порт восходящей линии связи подсоединены для приема радиочастотных (РЧ) сигналов от проводных телефонов таким образом, что главный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от первой группы проводных телефонов, и разнесенный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от второй группы проводных телефонов;

схему обработки сигналов, которая приспособлена для приема сигналов от портов восходящей линии связи и для передачи сигналов по сети, при этом СПБС содержит преобразователь СПБС (ПСПБС), который приспособлен для преобразования сигналов промежуточной частоты (ПЧ), принимаемых от проводных телефонов, в РЧ сигналы,

причем ПЧ сигналы передаются в пределах общей полосы ПЧ частот, и в которой первая группа телефонов содержит первый телефон, который передает в пределах первой полосы ПЧ частот, более узкой, чем общая полоса ПЧ частот, и второй телефон, который передает в пределах второй полосы ПЧ частот, более узкой, чем общая полоса ПЧ-частот.

8. Система по п.7, в которой первая полоса ПЧ-частот приблизительно такая же, что и вторая полоса ПЧ частот.

9. Система по п.7, в которой первая полоса ПЧ частот и вторая полоса ПЧ частот содержат различные частоты.

10. Способ передачи сигналов в сотовой телефонной сети, предусматривающий этапы:

подключают главный порт восходящей линии связи и разнесенный порт восходящей линии связи системы приемопередатчиков базовых станций (СПБС) для приема сигналов восходящей линии связи от проводных телефонов таким образом, что главный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от первой группы проводных телефонов, работающих в сотовой телефонной сети, и разнесенный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от второй группы проводных телефонов, работающих в сотовой телефонной сети, причем главный порт восходящей линии связи и разнесенный порт восходящей линии связи приспособлены для совместной работы по приему сигналов восходящей линии связи по радио от сотовых телефонов таким образом, что оба порта принимают сигналы восходящей линии связи от каждого из сотовых телефонов; и

принимают сигналы от портов восходящей линии связи и передают эти сигналы к сети, причем проводные телефоны подключают проводом к сети кабельного телевидения (CATV), и при этом сигналы от первой и второй группы проводных телефонов передают к главному порту восходящей линии связи и разнесенному порту восходящей линии связи через сеть CATV;

принимают сигналы от первой группы проводных телефонов в первый дуплексер и передают сигналы к главному порту восходящей линии связи;

принимают сигналы от второй группы проводных телефонов во второй дуплексер и передачу сигналов к разнесенному порту восходящей линии связи;и

передают сигналы нисходящей линии связи через первый дуплексер и сеть CATV к первой группе проводных телефонов и через второй дуплексер и сеть CATV ко второй группе проводных телефонов.

11. Способ передачи сигналов в сотовой телефонной сети, предусматривающий этапы:

подключают главный порт восходящей линии связи и разнесенный порт восходящей линии связи системы приемопередатчиков базовых станций (СПБС) для приема сигналов восходящей линии связи от проводных телефонов таким образом, что главный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от первой группы проводных телефонов, работающих в сотовой телефонной сети, и разнесенный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от второй группы проводных телефонов, работающих в сотовой телефонной сети, причем главный порт восходящей линии связи и разнесенный порт восходящей линии связи приспособлены для совместной работы по приему сигналов восходящей линии связи по радио от сотовых телефонов таким образом, что оба порта принимают сигналы восходящей линии связи от каждого из сотовых телефонов;

принимают сигналы от портов восходящей линии связи и передают эти сигналы к сети, причем проводные телефоны подключают проводом к сети кабельного телевидения (CATV), и при этом сигналы от первой и второй группы проводных телефонов передают к главному порту восходящей линии, связи и разнесенному порту восходящей линии связи через сеть CATV;

передают первые сигналы нисходящей линии связи от порта нисходящей линии связи к сотовым телефонам;

подключают дополнительный главный порт восходящей линии связи и дополнительный разнесенный порт восходящей линии связи в СПБС для приема сигналов восходящей линии связи от проводных телефонов таким образом, что дополнительный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от третьей группы проводных телефонов, работающих в сотовой телефонной сети, и разнесенный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от четвертой группы проводных телефонов, работающих в сотовой телефонной сети, причем дополнительный главный порт восходящей линии связи и дополнительный разнесенный порт восходящей линии связи приспособлены для совместной работы по приему сигналов восходящей линии связи по радио от сотовых телефонов таким образом, что оба порта принимают сигналы восходящей линии связи от каждого из сотовых телефонов; и

принимают первый и второй сигналы нисходящей линии связи в разветвитель на четыре ветви, который подключен для распределения первого и второго сигналов нисходящей линии связи в первую, вторую, третью и четвертую группу проводных телефонов.

12. Способ по п.11, в котором разветвитель на четыре ветви содержит существующий разветвитель на четыре ветви, работающий в сети CATV, для передачи сигналов CATV к первой, второй, третьей и четвертой группе местоположений приемников CATV, и при этом местоположения первой, второй, третьей и четвертой группы проводных телефонов соответственно соответствуют первой, второй, третьей и четвертой группе местоположений приемников CATV.

13. Способ по п.12, содержащий этапы: подключают первый, второй, третий и четвертый приемники по обратным трактам (ПОТ) соответственно к первой, второй, третьей и четвертой группе проводных телефонов таким образом, чтобы передавать сотовые сигналы восходящей линии связи от них соответственно к главному порту восходящей линии связи, разнесенному порту восходящей линии связи, дополнительному главному порту восходящей линии связи и дополнительному разнесенному порту восходящей линии связи.

14. Способ по п.13, в котором приемники ПОТ приспособлены для передачи сигналов CATV восходящей линии связи к сети CATV.

15. Способ передачи сигналов в сотовой телефонной сети, предусматривающий этапы:

подключают главный порт восходящей линии связи и разнесенный порт восходящей линии связи системы приемопередатчиков базовых станций (СПБС) для приема радиочастотных (РЧ) сигналов восходящей линии связи от проводных телефонов таким образом, что главный порт восходящей линии связи принимает сигналы только от первой группы проводных телефонов, работающих в сотовой телефонной сети, и разнесенный порт восходящей линии связи принимает радиочастотные сигналы только от второй группы проводных телефонов, работающих в сотовой телефонной сети, причем главный порт восходящей линии связи и разнесенный порт восходящей линии связи приспособлены для совместной работы по приему радиочастотных сигналов восходящей линии связи по радио от сотовых телефонов таким образом, что оба порта принимают сигналы восходящей линии связи от каждого из сотовых телефонов; и

принимают сигналы от портов восходящей линии связи и передают эти сигналы к сети,

преобразуют сигналы промежуточной частоты (ПЧ), принятые от проводных телефонов, в РЧ сигналы;

передают ПЧ сигналы в пределах общей полосы ПЧ частот, причем первая группа телефонов содержит первый телефон, который передает в пределах первой полосы ПЧ частот, более узкой, чем общая полоса ПЧ частот, и второй телефон, который передает в пределах второй полосы ПЧ-частот, более узкой, чем общая полоса ПЧ-частот, при этом ПЧ сигналы передаются через сеть CATV, и в котором уровень сигналов ПЧ меньше или равен пороговому уровню сигналов в сети CATV.

16. Способ по п.15, в котором первая полоса ПЧ-частот приблизительно такая же, что и вторая полоса ПЧ-частот.

17. Способ по п.15, в котором первая полоса ПЧ-частот и вторая полоса ПЧ-частот содержат различные частоты.

Описание изобретения к патенту

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США №60/463,277, поданной 14 апреля 2003 г.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Данное изобретение относится в целом к системам связи, конкретно к проводным и сотовым телефонным системам.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Существует большое количество телефонных систем, хорошо известных в данной области техники. Самой старой системой и, возможно, все еще наиболее широко используемой является коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN), где простой телефон физически подключен к телефонной сети через проводящие провода. Расширение PSTN содержит беспроводную телефонную систему, обычно используемую дома или в офисе, в которой портативный телефон связывается беспроводным образом с консолью в доме. Эта консоль соединена проводом с PTSN вместо простого телефона, и связь между консолью и портативным телефоном осуществляется обычно через высокочастотный несущий сигнал, хотя другие способы, такие как использование инфракрасной несущей, также известны в данной области техники.

Система кабельного телевидения (CATV) может быть также использована в качестве другой проводной системы для передачи телефонных сигналов стандартного схемного коммутатора или протокола Интернет (IP). Система CATV подключена на своем восходящем конце к сети IP и к PSTN. На нисходящем конце, например, в доме или офисе, наземный телефон может быть подключен к системе CATV через модем. Система CATV распределяет обратные и прямые каналы, которые не дают помех телевизионным сигналам в системе CATV.

Сотовые телефонные системы используют беспроводные мобильные сотовые телефоны, которые поддерживают связь с центральной базовой станцией. Связь между мобильными телефонами и базовой станцией осуществляется через сотовую высокочастотную несущую, причем сотовая высокочастотная несущая имеет другую частоту и имеет существенно большие мощности, чем высокочастотная несущая бескабельной телефонной системы, описанной выше.

Проводная сотовая система, в которой сотовые телефоны сотовой телефонной системы физически подключены к кабелям системы CATV, описана в заявке на патент США №10/360,861, права на которую принадлежат правопреемнику данной заявки. В такой проводной сотовой системе важно иметь настолько высокую пропускную способность, насколько это возможно, и в то же время работать с основной архитектурой CATV. Такая архитектура обычно имеет малое число приемников обратных путей для каждой секции прямой передачи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей некоторых аспектов данного изобретения является обеспечение способа и устройства, которые оптимизируют пропускную способность проводной сотовой системы связи.

В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения проводная сотовая система содержит сотовую телефонную сеть, которая подключена к сети кабельного телевидения (CATV). Сотовые телефонные адаптеры, наиболее предпочтительно работающие как проводные телефоны в сотовой телефонной сети, подключены проводами к сети CATV, информация обмена сотовой связи передается через кабельную систему сети CATV между сотовыми телефонными адаптерами и головным узлом сотовой сети, который расположен в восходящем направлении «выше» от адаптеров. Головной узел сотовой сети предпочтительно содержит один или несколько секторов одной или нескольких систем приемопередатчиков базовых станций (СПБС, BTS), причем каждый сектор принимает главный радиочастотный сотовый сигнал обратной линии связи и разнесенный (с разнесением) радиочастотный сотовый сигнал обратной линии связи через соответствующие главный и разнесенный (с разнесением) порты. Сотовые телефонные адаптеры разделены на множество групп, причем первая группа осуществляет передачу в восходящем направлении (по обратной линии) к главному порту конкретного сектора, а вторая группа осуществляет передачу в восходящем направлении (по обратной линии) к разнесенному порту этого сектора.

Использование главного и разнесенного портов для приема отдельных обратных сигналов значительно увеличивает восходящую пропускную способность в обратном направлении каждого из секторов, по сравнению с системами, использующими главный и разнесенный порты для общих сигналов в обратном направлении. Пропускная способность также увеличивается по сравнению с системами, использующими комбинированный единственный передатчик и комбинированные цепи приема, как это имеет место в типичной внутренней (находящейся в помещении) сотовой системе. Кроме того, отношение сигнал-шум (SIR) в узле BTS увеличивается по сравнению с проводной сотовой системой без подразделения на адаптеры. Увеличенное SIR ведет к увеличенной общей пропускной способности для проводной сотовой системы.

Сигналы наиболее предпочтительно передаются между сотовыми телефонными адаптерами и их соответствующими секторами посредством преобразования радиочастотных сигналов обратной и прямой линий связи в соответствующие сигналы промежуточной частоты (ПЧ, IF) обратной и прямой линий связи.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, существующая архитектура CATV содержит существующий (известный) разветвитель с четырьмя ветвями, который направляет единственный сигнал передачи CATV нисходящей (прямой) линии связи на четыре отдельные группы приемников CATV. Каждая группа принимает свои сигналы через соответствующую систему дуплексной передачи через узлы/волокна, которая действует как дуплексер и разветвитель. Сигналы CATV обратной линии связи подаются от приемников CATV, через системы дуплексной передачи к четырем приемникам (обратным трактам) (ПОТ, RPR), один RPR для каждой группы.

Сотовые передачи прямой линии связи от двух секторов BTS мультиплексируются и подаются через разветвитель с четырьмя ветвями и четыре узла волокна к четырем группам приемников. Две из этих групп принимают передачи одного сектора, другие две группы принимают сигналы передачи другого сектора. Сотовые сигналы обратной линии связи от каждой из групп подаются через системы дуплексной передачи к соответствующим RPR. Каждый RPR отфильтровывает сотовые сигналы обратной линии связи из их сигналов CATV обратной линии связи, и четыре набора восстановленных сотовых сигналов обратной линии связи передаются к главному и разнесенному портам одного из секторов. Таким образом, подключение двух секторов BTS к существующей архитектуре CATV таким образом, чтобы добавить проводную сотовую систему к этой архитектуре, делает исключительно эффективным использование существующих элементов CATV.

Такая система поддерживает пропускную способность (емкость), приблизительно в четыре раза большую, чем пропускная способность (емкость) стандартного единственного сектора, который управляет четырьмя узлами световодов (волокна) через единственный путь передачи и единственный комбинированный путь приема для всех четырех узлов световодов (волокна).

Данное изобретение будет лучше понято из следующего подробного описания предпочтительных вариантов его осуществления, вместе с чертежами, краткое описание которых дано ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - схематичная диаграмма, иллюстрирующая проводную сотовую систему, согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения;

фиг.2 - схематичная диаграмма, иллюстрирующая использование телефонного адаптера в системе фиг.1, согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения; и

фиг.3 - схематичный график, показывающий промежуточные частоты, используемые в системе фиг.1, согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

На фиг.1 изображена схематичная диаграмма, показывающая проводную сотовую систему 20 согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения. На восходящей стороне системы 20, первый сектор 28 системы приемопередатчика базовой станции (СПБС, BTS) сотовой сети передает сотовые радиочастотные (РЧ, RF) сигналы нисходящей линии связи от порта 25 нисходящей линии связи и непосредственно подключен для приема главного и разнесенного сотовых RF сигналов восходящей линии связи в соответствующих главном и разнесенном (с разнесением) портах 21 и 23 восходящей линии связи. Далее сигналы нисходящей линии связи и восходящей линии связи также называются соответственно как прямые и обратные сигналы. Второй сектор 36 BTS сотовой сети также передает сотовые RF сигналы прямой линии связи от порта 27 прямой линии связи и непосредственно подключен для приема главного и разнесенного сотовых RF сигналов обратной линии связи в соответствующих главном и разнесенном портах 31 и 29 обратной линии связи. Сектора 28 и 36 BTS могут быть установлены в одной и той же BTS или в разных BTS. Сигналы обратной линии связи и прямой линии связи к секторам 28 и 36 и от них описаны более подробно ниже. Секторы 28 и 36 BTS соответственно содержат схемы 35 и 39 обработки сигналов, которые передают обратные и прямые сигналы между секторами и сотовой сетью 40, в пределах которой работают секторы. Схемы 35 и 39 также передают сигналы между своими секторами и другими элементами выше в сети, подключенными к сотовой сети 40, такими как сеть Ethernet 42 и коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN) 38, любым подходящим способом, известным в данной области техники.

Должно быть ясно, что предпочтительные варианты осуществления данного изобретения могут быть реализованы для любой системы сотовой связи, включая систему множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), систему множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), систему множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA) и/или комбинации этих и других систем сотовой связи, известных в данной области техники.

Каждый сектор подключен к преобразователю BTS (ПСПБС, BTSC), который преобразует сотовые RF сигналы в сотовые сигналы промежуточной частоты (ПЧ, IF), и наоборот. Таким образом, сектор 28 подключен к BTSC 44, и BTSC генерирует прямой IF сигнал IF₁ из прямого RF сигнала, принятого от сектора 28, и обратные RF главный и разнесенный сигналы из IF обратных главного и разнесенного сигналов, причем последний формируется, как более подробно объясняется далее, ниже от BTSC 44. Подобным же образом, сектор 36 подключен к BTSC 46, который выполняет по существу функции, подобные функциям BTSC 44, и генерирует прямой IF сигнал IF₂ , и обратные RF главный и разнесенный сигналы из IF обратных главного и разнесенного сигналов. Обычно, IF₁ и IF₂ являются частотами, которые меньше, чем порождающие их сотовые RF сигналы. Необязательно, IF ₁ и IF₂ являются частотами, которые больше, чем порождающие их сотовые RF сигналы. Значения IF ₁ и IF₂ выбираются различными, так что они не интерферируют с сигналами кабельного телевидения (CATV), передаваемыми в существующей сети 56 CATV, сигналы CATV которой описаны более подробно ниже.

Сотовые IF сигналы прямой линии связи от BTSC 44 и 46 мультиплексируются в объединителе 48, и объединенный и мультиплексированный сигнал IF ₁₊₂ передается в объединитель 50 головного узла CATV, который обычно является существующим (известным) объединителем, содержащимся в сети 56 CATV. Объединитель 50 головного узла также принимает Интернет-сигналы системы (модемного) окончания системы CATV (CMTS) прямой линии связи, и сигналы интерактивного адаптера сети (INA) системы CATV и объединяет их с IF₁₊₂. Многоканальный соединитель 52 CATV объединяет сигнал от объединителя 50 с CATV каналами вещательного TV прямой линии связи для формирования комбинированного сигнала прямой линии связи, который передается к разветвителю 54 с четырьмя ветвями сети 56, причем этот разветвитель обычно уже имеется в CATV сети 56. Разветвитель 54, также действующий как разветвитель, наиболее предпочтительно также преобразует сигналы IF₁₊₂ (так же как сигналы CATV) в оптические сигналы.

Разветвитель подключен к четырем в основном подобным системам 60А, 60В, 60С и 60D дуплексной передачи, причем каждая система обычно имеет конфигурацию от одного до нескольких дуплексеров и от одного до нескольких разветвителей. Каждая система 60А, 60В, 60С и 60D дуплексной передачи действует как соединитель между разветвителем 54, соответствующим группам 63А, 63В, 63С и 63D отдельных устройств 63 приемников кабельного ТВ, и соответствующими приемниками (RPR) 65А, 65В, 65С и 65D обратных путей. Системы 60А, 60В, 60С и 60D передают сигналы обратной линии связи от устройств 63 и сигналы прямой линии связи к этим устройствам. Системы 60А, 60В, 60С и 60D и RPR 65А, 65В, 65С и 65D также называются ниже в целом системой 60 и RPR 65. Устройства 63 и RPR 65 описаны более подробно ниже. Компоненты, содержащиеся в системах 60 дуплексной передачи, известны в области техники CATV, и каждая система обычно содержит узел световодов (подключенный к разветвителю 54), который действует, помимо прочего, как преобразователь RF/оптических сигналов, и узел «Street Shelf», подключенный к узлу световодов, который действует как распределитель RF сигналов к устройствам 63.

Операции секторов 28 и 36, преобразователей 44 и 46 и объединителя 48 находятся под общим управлением контроллера 58 системы, который предпочтительно способен, помимо прочего, выбирать значения IF₁ и IF₂, как описано более подробно ниже. Необязательно, значения IF₁ и IF₂ могут быть выбраны в BTSC 44 и 46.

В альтернативном предпочтительном варианте осуществления данного изобретения, каждая комбинация сектора BTS и BTSC реализована как упрощенная версия стандартного сектора BTS, с использованием промежуточных частот, генерируемых в пределах сектора BTS. Более предпочтительно, каждый упрощенный сектор BTS содержит соответствующий модем базовой станции соты (CSM) 33, 37, который поддерживает связь непосредственно с объединителем 48 с использованием сигналов IF, генерируемых в модеме, что устраняет необходимость в BTSC 44 и 46. Необязательно, в каждом упрощенном секторе BTS может использоваться более одного CSM, предпочтительно смонтированные на одной плате, если используется более одной несущей IF.

Отдельные устройства 63 приемников кабельного ТВ подключены к кабельной сети 56 CATV на ее нижележащем уровне. Устройства 63 обычно являются блоками расширения, хотя любое другое устройство, к которому может быть подключена сеть 56, такое как офис, может действовать в качестве устройства приемника кабельного ТВ. Каждое устройство 63 приемника кабельного ТВ подключено к кабельной сети 56 CATV проводом 68. Группы 63А и 63В реализованы для работы как первая объединенная группа, называемая здесь группой 63I. Группы 63С и 63D реализованы для работы в качестве второй объединенной группы, называемой здесь группой 63II. Как более подробно объясняется ниже, устройства в группе 63I имеют конфигурацию для приема прямых сигналов IF₁ от BTSC 44, а устройства в группе 63II имеют конфигурацию для приема прямых сигналов IF₂ от BTSC 46.

В каждом устройстве 63 каждый провод 68 завершается телефонным адаптером, который, как более подробно объяснено ниже, может быть подключен для того, чтобы действовать в качестве проводного телефона. Предполагается, что каждое устройство 63 в группе 63I содержит телефонный адаптер 62, и предполагается, что каждое устройство 63 в группе 63II содержит телефонный адаптер 72. Адаптеры 62 и 72 описаны ниже. Предполагается, что группа 63I является домом 64, и предполагается, что группа 63II является домом 66.

Фиг.2 является схематической диаграммой, иллюстрирующей элементы адаптера 62 в доме 64, согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения. За исключением описанного ниже, адаптеры 62 и 72 в основном подобны друг другу в работе и конструкции. Как описано более подробно ниже, каждый адаптер действует как преобразователь сотовых сигналов, так что нисходящие (прямые) сотовые сигналы IF, принимаемые от сети 56, преобразуются в нисходящие (прямые) сигналы исходной полосы частот, и так что восходящие (обратные) сигналы исходной полосы частот преобразуются в восходящие (обратные) сотовые сигналы IF. Разветвитель/объединитель 80, подключенный к проводу 68, отделяет сигналы вещания CATV, CMTS и INA, принятые от сети 56, и передает эти сигналы телевизору 82 в доме 64. Разветвитель/объединитель 80 также передает сотовые сигналы IF (ПЧ) к адаптеру 62 и от него через интерфейс 81 сети CATV.

Адаптер 62 содержит схемы 76 преобразователя IF в сигналы исходной полосы частот. Схемы 76 содержат преобразователь 70 IF в сигналы исходной полосы частот, который способен преобразовывать нисходящие сотовые сигналы IF, принятые от интерфейса 81 сети CATV, непосредственно в нисходящие сигналы исходной полосы частот. Схемы 76 также содержат преобразователь 73 сигналов исходной полосы частот в IF, который преобразует восходящие сигналы исходной полосы частот в восходящие сотовые сигналы IF. Преобразователи 70 и 73 подключены к модему 74 мобильных станций (MSM), который в свою очередь подключен к блоку коммутации услуг 78. Преобразователи 70 и 73 и модем 74 известны в данной области техники. Уровни мощности восходящих сотовых сигналов IF от адаптеров 62 и 72 наиболее предпочтительно регулируются для избежания пересечения восходящего порогового предела сети 56 CATV, как более подробно объясняется ниже.

Блок 78 коммутации услуг действует как интерфейс PTSN между одним или несколькими телефонами 69 PTSN и схемами 76 преобразователя. Такие интерфейсы хорошо известны в области телефонии. Таким образом, блок 78 содержит детектор линии, детектор звонка, детектор повешенной/поднятой трубки, детектор сигнала сброса, детектор двухтонального многочастотного набора (DTMF). Блок 78 дополнительно содержит генератор сигнала сброса, генератор звонка и схему формирования сигнала повешенной/поднятой трубки. Блок 78 имеет конфигурацию для связи с контроллером 86, содержащимся в адаптере 62, причем этот контроллер действует как общий контроллер для адаптера. Необязательно, контроллер подключен к компьютеру 80 в доме 64, так что занимающий дом может управлять адаптером 62, хотя обычно адаптер работает автоматически под управлением контроллера 86. Схемы 76 и блок 78 соединены вместе, так что телефоны 69 способны выдавать и принимать сотовые вызовы к сети 40 и от нее; комбинация схем и блока преобразует сотовые сигналы IF нисходящей линии связи в сигналы исходной полосы частот прямой линии связи и преобразует сигналы исходной полосы частот восходящей линии связи в сотовые сигналы IF восходящей линии связи. Таким образом, вызов от сети 40 к дому 64 маршрутизируется к телефонам 69, и вызов от телефонов 69 маршрутизируется к сети 40, так что с точки зрения пользователя телефонов 69, телефоны подключены проводом непосредственно к сети 40.

Адаптер 62 содержит блок 61 управления, наиболее предпочтительно в виде программного обеспечения, заключенное в контроллере 86, который предпочтительно устанавливается оператором системы 20, когда адаптер 62 устанавливается в доме 64. Альтернативно или дополнительно, блок 61 управления может управляться управляющими сигналами от системного контроллера 58, обычно с использованием линии связи обмена сообщениями нисходящей линии связи. Блок 61 управления может быть установлен в одно из двух состояний. В первом состоянии «А», схемы 76 принимают и передают IF₁ и отвергают IF₂. Во втором состоянии «В», схемы принимают и передают IF₂ и отвергают IF₁. Блок 61 управления устанавливается в первое состояние «А» во всех адаптерах 62 в устройствах 63 в группе 63I (фиг.1), для формирования группы, работающей на IF₁. Блок 61 управления устанавливается во второе состояние «В» во всех адаптерах 72 в устройствах 63 в группе 63II, для формирования группы, работающей на IF ₂.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, адаптер 62 сам по себе работает как «автономный» проводной сотовый телефон. В этом случае адаптер 62 содержит малую клавиатуру и микротелефонную трубку с громкоговорителем/микрофоном, подобные клавиатуре и микротелефонной трубке телефона 69. Альтернативно или дополнительно, бескабельная микротелефонная трубка 88 может быть подключена к адаптеру 62, обмениваясь сигналами с адаптером через антенну 94, с использованием протокола, известного в области бескабельных телефонов, так что адаптер работает как бескабельный телефон. Подобным же образом, адаптер 72 может быть сконфигурирован как автономный и/или бескабельный телефон.

Обращаясь к фиг.1, восходящие сигналы IF от адаптеров 62 и 72 передаются в восходящем направлении по одному из четырех путей. В первом пути (тракте), устройства 63 в группе 63А осуществляют передачу в восходящем направлении к RPR 65А, который разветвляет сигналы CATV восходящей линии связи из группы 63А, и осуществляют передачу CATV сигналы восходящей линии связи к сети 56. В трех соответствующих путях (трактах), RPR 65В, 65С и 65D также разделяют сигналы CATV восходящей линии связи из соответствующих групп 63В, 63С и 63D. Восходящие сигналы IF₁ из групп 63А и 63В передаются к BTSC 44, который преобразует сигналы IF ₁ в сигналы RF. Преобразованные сигналы из групп 63А и 63В затем передаются соответственно к главному порту 21 и разнесенному порту 23 (порту разнесенной передачи) сектора 28. Восходящие сигналы IF₂ из групп 63С и 63D передаются к BTSC 46, который преобразует сигналы IF₂ в RF сигналы. Преобразованные сигналы из групп 63С и 63D затем передаются соответственно к главному порту 31 и разнесенному порту 29 сектора 36. Таким образом, каждая группа 63А, 63В, 63С и 63D передает сотовые сигналы восходящей линии связи к конкретному главному или конкретному разнесенному порту.

Понятно, что конфигурирование главного и разнесенного порта каждого сектора BTS для приема сигналов от различных передатчиков увеличивает пропускную способность восходящей линии связи сектора BTS, по сравнению с секторами, где главный и разнесенный порты принимают передачи от одних и тех же передатчиков. Понятно, что когда секторы BTS работают в сети CDMA, увеличение пропускной способности составляет порядка 100%, и имеется подобное увеличение пропускной способности для других сотовых сетей, таких как те, что работают по протоколу TDMA. Кроме того, мультиплесирование двух секторов в нисходящем направлении, с использованием двух различных частот, IF ₁ и IF₂, поддерживает приблизительно в четыре раза большую пропускную способность, чем пропускная способность единственного сектора, имеющего единственный путь передачи и объединенные главный и разнесенный пути приема.

Фиг.3 является схематичным графиком, показывающим промежуточные частоты IF₁ и IF₂ , используемые в системе 20, согласно предпочтительному варианту осуществления данного изобретения. Как указано выше, уровни сигналов IF восходящей линии связи от адаптеров 62 и 72 должны быть равны или ниже заданного порогового уровня, обычно вплоть до 20-25 дБ выше минимального уровня шума, для того, чтобы избежать блокирующих сигналов сети 56 CATV. Адаптеры 62 и 72 могут, таким образом, передавать широкополосные сигналы 150 (IF₁ ) и 250 (IF₂) IF восходящей линии связи, которые имеют максимальный уровень при пороге, допустимом сетью 56. Альтернативно, адаптеры 62 и/или 72 могут иметь конфигурацию для передачи в одной из выбора более узких полос частот, например, трех полос частот 152, 154, 156 для IF₁ и трех полос частот 252, 254 и 256 для IF₂ , причем каждая более узкая полоса частот имеет максимальный уровень ниже порогового уровня, обычно 5 дБ ниже этого уровня. Центральная частота несущей в узкой полосе частот, в которой передает конкретный адаптер, наиболее предпочтительно динамически выбирается сигналом от системного контроллера 58 и/или от BTSC 44 или 46 для адаптера. Альтернативно или дополнительно, центральная частота несущей, на которой передает конкретный адаптер, может быть выбрана контроллером 86 адаптера, наиболее предпочтительно соответственно частотам, сделанным доступными оператором CATV.

В зависимости от протокола, по которому работает сотовая сеть 40, адаптеры 62 могут иметь конфигурацию для передачи в пределах одних и тех же или различных узких полос частот 152, 154 или 156; подобным же образом адаптеры 72 могут иметь конфигурацию для передачи в пределах одних и тех же или различных узких полос частот 252, 254 или 256. Посредством конфигурации адаптеров для передачи сигналов восходящей линии связи во множество узких полос частот IF, эффективность группообразования системы 20 и адаптеров 62 и 72 может быть дополнительно увеличена, и помехоустойчивость может быть улучшена.

Ясно, что предпочтительные варианты осуществления, описанные выше, приведены в качестве примера, и что данное изобретение не ограничено тем, что было конкретно показано и описано выше. Точнее, объем данного изобретения включает в себя как комбинации, так и подкомбинации различных признаков, описанных выше, так же как их вариации и модификации, которые очевидны специалистам в данной области техники при чтении вышеприведенного описания и которые не изложены в известном уровне техники.