[发明专利]在异常情况下确保无线电服务质量的冗余无线通信系统和方法

说明书

提供了一种用于无线通信系统的具有冗余功能的转发器。转发器包括下行链路转发器电路系统、上行链路转发器电路系统、检测功能、至少一个存储器和控制器。检测功能被配置为检测基站与转发器之间的通信的情况。至少一个存储器用于存储设置用于接口连接转发器与基站中的主基站之间的通信的参数的主配置以及设置用于接口连接转发器与基站中的至少一个次基站之间的通信和/或转发器与主基站之间的信号线路中的次信号线路的参数的至少一个次配置。控制器被配置为一经检测功能检测到转发器与主基站之间的异常通信，实施至少一个次配置以与相关联的次基站通信。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月18日提交的美国临时专利申请序列No.62/573,836的权益，据此其通过引用整体并入本文。

背景技术

转发器(repeater)系统(诸如分布式天线系统(DAS)、单节点转发器、射频(RF)转发器等)典型地用于改善由一个或多个基站提供的无线射频(RF)覆盖。转发器典型地经由具有定向无线电方向图的天线拾取无线电信号并将无线电信号发送到基站。转发器系统典型地包括与多个远程天线单元通信地耦合的一个或多个主单元(master unit)，其中每个远程天线单元可以直接地耦合到主单元中的一个或多个，或者经由一个或多个其它远程天线单元和/或经由一个或多个中间或扩充单元间接地耦合。转发器典型地用于改善由耦合到主单元的一个或多个基站提供的覆盖。这些基站可以经由一根或多根线缆或经由无线连接(例如，使用一个或多个施主天线)耦合到主单元。由基站提供的无线服务可以包括商业蜂窝服务和/或私有或公用安全无线通信。

转发器的使用提供了增加的容量以及额外的覆盖。安全相关的RF系统典型地按需求被激活或被连续地操作。在紧急状况下(诸如火灾或安全事件)，由于安全无线服务的许多额外用户的存在，由转发器和相关联的基站相关装备提供的安全无线容量可能不足。作为结果，通常为用于这种安全应用的系统供给额外的基站和转发器。在安全相关的系统中，必须在短时间内激活冗余配置，否则可能发生掉话。

当由紧急服务提供者来计划在公用安全相关设施内的覆盖时，系统的信号分配基础设施可以在私有和公用安全服务之间共享，每个服务在它们自己的频带上操作。例如，在德国用于德国公用安全数字无线电(BDBOS)TETRA网络的分配的授权频带为用于上行链路通信的380-385MHz以及在下行链路通信中的390-395MHz。针对私有安全服务，不同的频带被使用。例如，针对私有安全服务，415-420MHz可以用于上行链路通信，而425-430MHz可以用于下行链路通信。公用安全信号通常被诸如警察或消防之类的政府机关使用，且公用安全覆盖可从跨大地理区域(例如，全国范围的覆盖范围)提供的基站获得。相比之下，私有安全信号覆盖通常在特定设施内或者例如用于设施操作者的使用的私有服务责任的其它区域内被找到。

在被转发之前下行链路RF信号和上行链路RF信号被放大的意义上，转发器系统可以被实现为“有源”系统。有源转发器系统可以用在例如体育场馆、建筑物(宾馆、购物中心或贸易中心)、地铁站和机场、火车和隧道中。每个基站可以经由一根或多根线缆或经由无线连接(例如，使用一个或多个施主天线)耦合到转发器系统。转发器系统可以用在其它应用中。

耦合到转发器系统的每个基站的容量可以专用于转发器系统。耦合到转发器系统的每个基站的容量也可以在转发器系统和与基站同地的基站天线系统当中共享和/或在转发器系统和一个或多个其它转发器系统当中共享。

如上面所讨论的，转发器提供在建筑物中的无线通信覆盖，用于商业使用和用于像救援服务的公用服务。转发器通常通过具有朝向特定基站的定向无线电方向图的天线从基站信号拾取无线电信号。对于公用服务，还需要在紧急状况下或更一般地在异常情况下(像火灾或基站的维护)提供覆盖。正常情况被定义为，例如，当主基站处于工作状态(on-duty)以及连接天线与转发器的主信号线路不受干扰时。异常情况被定义为，例如，当由于维护导致主基站不在工作状态(off-duty)或主信号线路断开时。其它异常情况示例可以包括建筑物中主信号路径断开、由于障碍物引起的增加的自由空间损耗导致的信号损耗，以及天线故障/损坏/未对准。其它异常情况也是可能的。