EP0442259B1

Regenerative RF bi-directional amplifier system.

Abstract

This record has no abstract on file.

EP0442259B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 8

Term

Term ended

Expired 9 January 2011, 15.7 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

12 claims: 12 independent, 0 dependent

  1. 1
    A method of signal regeneration in a RF communication system (10) using a plurality of cascaded amplifier stages (18) for amplifying signals being transmitted and received along a plurality of lengths (16) of transmission line, comprising the steps of:down-converting the transmitted RF signals to an intermediate frequency (IF) level by using a pilot signal in combination with a local oscillator signal;applying said down-converted IF signals, in combination with said pilot signal to said transmission line lengths (16),    at each of said amplifier stages (18), receiving and up-converting a portion of said received IF signals to regenerate the original RF signals using said pilot signal,    amplifying another portion of said IF signals at each of said amplifier stages (18) a desired level, amplifying said regenerated RF signals at each of said amplifier stages (18) to a desired level and applying the amplified regenerated RF signals to the lengths (16) of transmission line at an output end of said amplifier stages (18), and    at each of said amplifying stages (18), applying said amplified IF signals and said pilot signals for regenerating said RF signals at the succeeding amplifier stage. Procédé de régénération de signal dans un système de communication RF (radiofréquence) (10) utilisant une pluralité d'étages d'amplification en cascade (18) destinés à l'amplification de signaux émis et reçus sur une pluralité de sections de ligne de transmission (16), comprenant les étapes de :    conversion en fréquence inférieure des signaux RF transmis à un niveau de fréquence intermédiaire (IF) en utilisant un signal pilote en association avec un signal d'oscillateur local ;application desdits signaux IF convertis en fréquence inférieure, en association avec ledit signal pilote sur lesdites sections de ligne de transmission (16) ;au niveau de chacun desdits étages d'amplification (18), réception et conversion en fréquence supérieure d'une partie desdits signaux IF reçus pour régénérer les signaux RF d'origine en utilisant ledit signal pilote ;amplification d'une autre partie desdits signaux IF sur chacun desdits étages d'amplification (18) à un niveau désiré, amplification desdits signaux RF régénérés sur chacun desdits étages d'amplification (18) à un niveau désiré et application des signaux RF régénérés amplifiés sur les sections de ligne de transmission (16) par une borne de sortie desdits étages d'amplification (18) ;et    sur chacun desdits étages d'amplification (18), application desdits signaux IF amplifiés et desdits signaux pilotes pour régénérer lesdits signaux RF sur les étages successifs d'amplification. Verfahren zur Signalregeneration in einem HF-Kommunikationssystem, das mehrere kaskadierte Verstärkerstufen (18) zum Verstärken von gesendeten und empfangenen Signalen enthält, die längs mehrerer Längenabschnitte (16) einer Übertragungsleitung angeordnet sind, enthaltend die Schritte: Abwärtsumsetzen der gesendeten HF-Signale auf einen Zwischenfrequenzpegel unter Verwendung eines Pilotsignals in Kombination mit einem Überlagereroszillatorsignal;Anlegen der abwärts gewandelten ZF-Signale in Kombination mit dem Pilotsignal an die Übertragungsleitungslängenabschnitte (16) an jeder der Verstärkerstufen (18), Empfangen und Aufwärtswandeln eines Teils der empfangenen ZF-Signale, um die ursprünglichen HF-Signale zu regenerieren unter Verwendung des Pilotsignals, Verstärken eines weiteren Teils der ZF-Signale an jeder der Verstärkerstufen (18) auf einem gewünschten Niveau, Verstärken der regenerierten HF-Signale jeder der Verstärkerstufen (18) auf einem gewünschten Niveau und Anlegen der verstärkten regenerierten HF-Signale an die Längenabschnitte (18) der Übertragungsleitung an einem Ausgangsende der Verstärkerstufen (18), und an jeder der Verstärkerstufen (18) Anlegen der verstärkten ZF-Signale und der Pilotsignale zur Regenerierung der HF-Signale an der nachfolgenden Verstärkerstufe.
  2. 2
    Procédé selon la revendication 1, dans lequel lesdits signaux RF sont émis et reçus entre au moins une station fixe (14) et au moins une unité mobile de communication située de façon adjacente par rapport auxdites sections de ligne de transmission (16). The method of claim 1 wherein said RF signals are transmitted and received between at least one base station (14) and at least one mobile communication unit located adjacent said lengths (16) of transmission line. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die HF-Signale zwischen wenigstens einer Basisstation (14) und wenigstens einer mobilen Kommunikationseinheit, die benachbart den Längenabschnitten (16) der Übertragungsleitung angeordnet ist, gesendet und empfangen werden.
  3. 3
    Procédé selon la revendication 2, dans lequel ladite ligne de transmission comprend un câble rayonnant, ce par quoi les signaux RF transmis depuis ladite station fixe (14) et appliqués sur la ligne de transmission rayonnent vers l'extérieur de celui-ci afin d'être reçus par lesdites unités mobiles de communication, et, ce par quoi les signaux transmis depuis lesdites unités mobiles sont couplés avec lesdites sections de ligne de transmission (16) et transmis vers ladite station fixe (14). The method of claim 2 wherein said transmission line comprises radiating cable whereby RF signals transmitted from said base station (14) and applied to the transmission line radiate outwardly therefrom for beina received by said mobile communication units, and whereby signals transmitted from said mobile units are coupled with said lengths (16) of transmission line and transmitted to said base station (14). Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Übertragungsleitung ein strahlendes Kabel enthält, wodurch HF-Signal, die von der Basisstation (14) ausgesendet und an die Übertragungsleitung angelegt werden, davon nach außen strahlen, um von den mobilen Kommunikationseinheiten empfangen zu werden, und wodurch Signale, die von den mobilen Einheiten ausgesendet werden, in die Längenabschnitte (16) der Übertragungsleitung eingekoppelt und zur Basisstation (14) übertragen werden.
  4. 4
    Procédé selon la revendication 3, dans lequel lesdits étages d'amplification (18) sont bi-directionnels de façon qu'à la fois les signaux émis et reçus soient amplifiés, et dans lequel lesdits signaux reçus sont amplifiés directement sur chacun desdits étages d'amplification (18) sans aucune conversion IF. The method of claim 3 wherein said amplifier stages (18) are bi-directional so that both transmit and receive signals are amplified and wherein said receive signals are directly amplified at each of said amplifier stages (18) without any IF conversion. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Verstärkerstufen (18) bidirektional sind, so daß sowohl Sende- als auch Empfangssignale verstärkt werden, und wobei die Emfpangssignale an jeder der Verstärkerstufen (18) ohne ZF-Umsetzung direkt verstärkt werden.
  5. 5
    Procédé selon la revendication 3, dans lequel lesdits signaux reçus sont convertis en fréquence inférieure sur le premier desdits étages d'amplification (18) en cascade au niveau des mêmes signaux IF utilisés pour lesdits signaux émis en utilisant ledit signal pilote ;dans lequel lesdits signaux IF convertis en fréquence inférieure et ledit signal pilote sont transmis vers ladite station fixe (14) ;et    dans lequel lesdits signaux IF sont convertis en fréquence supérieure sur ladite station fixe (14), en utilisant ledit signal pilote afin de régénérer les signaux RF d'origine reçus depuis lesdites unités mobiles. The method of claim 3 wherein said receive signals are down-converted at the first of said cascaded amplifier stages (18) to the level of the same IF signals used for said transmit signals by using said pilot signal;said down-converted IF signals and said pilot signal are transmitted to said base station (14);and    said IF signals are up-converted at said base station (14), using said pilot signal to regenerate the original RF receive signals from said mobile units. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Empfangssignale an der ersten der kaskadierten Verstärkerstufen (18) auf den Pegel derselben ZF-Signale abwärts gewandelt werden, die für die Sendesignale verwendet werden, indem das Pilotsignal verwendet wird;die abwärts gewandelten ZF-Signale und das Pilotsignal zur Basisstation (14) übertragen werden;und die ZF-Signale an der Basisstation (14) aufwärts gewandelt werden unter Verwendung des Pilotsignals, um die usrprünglichen HF-Empfangssignale von den mobilen Einheiten zu regenerieren.
  6. 6
    Procédé selon la revendication 3, dans lequel ledit signal pilote utilisé pour convertir en fréquence inférieure et régénérer lesdits signaux RF émis est aussi utilisé en relation avec lesdits signaux IF pour surveiller tout défaut desdits étages d'amplification (18) au cours de l'amplification desdits signaux émis et reçus. The method as set forth in claim 3 wherein said pilot signal used for down-converting and regenerating said RF transmit signals is also used in conjunction with said IF signals for monitoring any failure of said amplification stages (18) in amplifying said transmit and receive signals. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Pilotsignal, das für die Abwärtswandlung und Regenerierung der HF-Sendesignale auch zusammen mit den ZF-Signalen dazu verwendet wird, jeglichen Ausfall der Verstärkerstufen (18) beim Verstärken der Sende- und Empfangssignale überwacht.
  7. 7
    Procédé selon la revendication 6, dans lequel la phase desdits signaux amplifiés et régénérés émis est décalée sur chacun desdits étages d'amplification (18) et les signaux obtenus sont amplifiés simultanément avec lesdits signaux reçus dans le sens de la réception. The method of claim 6 wherein the phase of said regenerated amplified transmit signals is shifted at each of said amplifier stages (18) and amplified together with said receive signals in the receive direction. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Phase der regenerierten verstärkten Sendesignale an jeder der Verstärkerstufen (18) verschoben und zusammen mit den Empfangssignalen in der Empfangsrichtung verstärkt wird.
  8. 8
    A two-way communication system (10) for establishing RF signal coverage within a RF-blocked area such as a tunnel, subway or the like comprising:at least one base station (14) for transmitting and receiving RF signals inside or outside said RF blocked area;at least one radio unit disposed within said RF blocked area;a plurality of lengths (16) of radiating cable disposed within said RF blocked area and adapted to radiate signals from said base station (14) being propagated therethrough so as to be received by a radio unit located about said cable, and to receive RF signals from such a radio unit and relay the signals to said base station (14);and    a plurality of amplifier stages (18) linking said radiating cable lengths (16), said amplifier stages (18) adapted to amplify both said transmit and receive signals;said base station (14) comprising means (22,24,26) for down-converting the transmit RF signals to a band of intermediate frequency (IF) signals by using a pilot signal in conjunction with a local oscillator signal;means (34) for applying said down-converted IF signals, in combination with said pilot signal, to said radiating cable lengths (16);each of said amplifier stages (18) comprising an output end, means (40,42,44,46) for receiving and up-converting a portion of said IF signals to regenerate the original RF signals using said pilot signal, means (56,59,62,64) for amplifying another portion of said IF signals and said regenerated RF signals to a desired level, and applying said amplified RF signals to the radiating cable length at an output end of the amplifier stage, and means (34) for applying said amplified IF signals and said pilot signal to said radiating cable length, in order that said RF signals may be regenerated at each succeeding amplifier stage. Système de communication à deux voies (10) pour établir une couverture de signal RF dans une zone à RF bloquée telle qu'un tunnel, une voie souterraine ou analogue comprenant :    au moins une station fixe (14) pour émettre et recevoir des signaux RF à l'intérieur ou à l'extérieur de ladite zone à RF bloquée ;au moins une unité radio disposée à l'intérieur de ladite zone à RF bloquée ;une pluralité de sections de câble rayonnant (16) disposée dans ladite zone à RF bloquée et adaptée pour rayonner des signaux issus de ladite station fixe (14) et étant propagés à travers de façon à être reçus par une unité radio située à proximité dudit câble, et pour recevoir des signaux RF depuis ladite unité radio et retransmettre les signaux vers ladite station fixe (14) ;et    une pluralité d'étages d'amplification (18) reliant lesdites sections de câble rayonnant (16), lesdits étages d'amplification (18) étant adaptées pour amplifier à la fois lesdits signaux émis et reçus ;ladite station fixe (14) comprenant des moyens (22, 24, 26) pour convertir en fréquence inférieure les signaux RF émis en signaux dans une bande de fréquence intermédiaire (IF) en utilisant un signal pilote en relation avec un signal d'un oscillateur local ;des moyens (34) pour appliquer lesdits signaux IF convertis en fréquence inférieure, en relation avec ledit signal pilote, vers lesdites sections de câble rayonnant (16) ;chacun desdits étages d'amplification (18) comprenant une borne de sortie, des moyens (40, 42, 44, 46) destinés à recevoir et à convertir en fréquence supérieure une partie desdits signaux IF pour régénérer les signaux RF d'origine en utilisant ledit signal pilote, des moyens (56, 59, 62, 64) pour amplifier une autre partie desdits signaux IF et lesdits signaux RF régénérés à un niveau désiré, et pour appliquer lesdits signaux RF amplifiés vers la section de câble rayonnant à une borne de sortie de l'étage d'amplification, et un moyen (34) pour appliquer lesdits signaux IF amplifiés et ledit signal pilote à ladite section de câble rayonnant, pour que lesdits signaux RF puissent être régénérés sur chaque étage successif d'amplification. Zweiweg-Kommunikationssystem (10) zum Einrichten einer HF-Signalbedeckung innerhalb eines HF-blockierten Bereichs, wie beispielsweise innerhalb eines Tunnels, einer U-Bahn oder dergleichen, enthaltend: wenigstens eine Basisstation (14) zum Senden und Empfangen von HF-Signale innerhalb oder außerhalb des HF-blockierten Bereichs;wenigstens eine Funkeinheit, die innerhalb des HF-blockierten Bereichs angeordnet ist;mehrere Längenabschnitte (18) strahlenden Kabels, die innerhalb des HF-blockierten Bereichs angeordnet sind und dazu eingerichtet sind, Signale von der Basisstation (14) abzustrahlen, die sich durch sie längs fortpflanzen, um von einer Funkeinheit empfangen zu werden, die um das Kabel angeordnet ist, und um HF-Signale von einer solchen Funkeinheit zu empfangen und diese an die Basisstation (14) weiterzuleiten;und mehrere Verstärkerstufen (18), die die strahlenden Kabellängenabschnitte (16) miteinander verbindden und dazu eingerichtet sind, sowohl die Sende- als auch die Empfangssignale zu verstärken;wobei die Basisstation (14) Einrichtungen (22, 24, 26) zum Abwärtswandeln der gesendeten HF-Signale in ein Band von Zwischenfrequenz(ZF)-Signalen durch Verwendung eines Pilot-signals im Zusammenwirken mit einem Überlagereroszillator-signal enthält;eine Einrichtung (34) zum Anlegen der abwärts gewandelten ZF-Signale in Kombination mit dem Pilotsignal an die strahlenden Kabellängenabschnitte (16) vorgesehen ist;wobei jede der Verstärkerstufen (18) enthält: ein Ausgangsende, eine Einrichtung (40, 42, 44,46) zum Empfangen und Aufwärtswandeln eines Teils der HF-Signale zur Regenerierung der ursprünglichen HF-Signale unter Verwendung des Pilotsignals, eine Einrichtung (56, 59, 62, 64) zum Verstärken eines weiteren Abschnitts der ZF-Signale und der regenerierten HF-Signale auf einem gewünschten Niveau und zum Anlegen der verstärkten HF-Signale an den strahlenden Kabellängenabschnitt an einem Ausgangsende der Verstärkerstufe, und eine Einrichtung (34) zum Anlegen der verstärkten ZF-Signale und des Pilotsignals an den strahlenden Kabellängenabschnitt, damit die HF-Signale an jeder nachfolgenden Verstärkerstufe regeneriert werden können.
  9. 9
    Kommunikationssystem (10) nach Anspruch 8, bei dem die Basisstation (14) mit den strahlenden Kabellängenabschnitten (16) in dem HF-blockierten Bereich mittels wenigstens eines Längenabschnitts (19) nicht-strahlenden Kabels verbunden ist. Système de communication (10) selon la revendication 8, dans lequel la station fixe (14) est reliée auxdites sections de câble rayonnant (16) dans ladite zone à RF bloquée à l'aide d'au moins une section de câble non rayonnant (19). The communications system (10) as set forth in claim 8 wherein said base station (14) is connected to said radiating cable lengths (16) in said RF blocked area by means of at least one length (19) non-radiating cable.
  10. 10
    Kommunikationssystem (10) nach Anspruch 9, bei dem eine der Verstärkerstufen (18), die dem nicht-strahlenden Kabellängenabschnitt (19) benachbart ist, der mit der Basisstation (14) verbunden ist, weiterhin eine Einrichtung zum Abwärtswandeln der Empfangssignale auf etwa dasselbe ZF-Band, das für die Sendesiganle verwendet wird, mittels des Pilotsignals und eine Einrichtung zum Anlegen der ZF-Signale und des Pilotsignals an den nicht-strahlenden Kabellängenabschnitt (19) zur Weiterleitung an die Basisstation (14) enthält;und die Basisstation (14) weiterhin eine Einrichtung zum Verwenden des Pilotsignals zum Aufwärtswandeln der ZF-Signale für die Regenerierung der ursprünglichen Empfangssignale von den Funkeinheiten enthält. Système de communication (10) selon la revendication 9, dans lequel l'un desdits étages d'amplification (18) situé à proximité de ladite section de câble non rayonnant (19), reliant ladite station fixe (14), comprend de plus un moyen pour convertir en fréquence inférieure lesdits signaux reçus dans une bande approximativement identique à la bande IF utilisée pour lesdits signaux émis, en utilisant ledit signal pilote, et un moyen pour appliquer lesdits signaux IF et ledit signal pilote sur ladite section de câble non rayonnant (19) pour les retransmettre vers ladite station fixe (14) ;et    dans lequel ladite station fixe (14) comprend de plus un moyen pour utiliser ledit signal pilote afin de convertir en fréquence supérieure lesdits signaux IF dans le but de régénérer les signaux d'origine reçus depuis lesdites unités radio. The communications system (10) of claim 9 wherein one of said amplifier stages (18) proximate to said non-radiating cable length (19) connecting to said base station (14) further comprises means for down-converting said receive signals to approximately the same IF band used for said transmit signals by using said pilot signal, and means for applying said IF signals and said pilot signal to said non-radiating cable length (19) to be relayed to said base station (14);and    wherein said base station (14) further comprises means for using said pilot signal for up-converting said IF signals to regenerate the original receive signals from said radio units.
  11. 11
    Kommunikationssystem (10) nach Anspruch 8, bei dem das Pilotsiganl, das für die Abwärtswandlung und Regenerierung der HF-Sendesignale verwendet wird, auch im Zusammenwirken mit den ZF-Signalen zum Überwachen jeglichen Ausfalls der Verstärkerstufen (18) beim Verstärken der Sende- und Empfangssignale verwendet wird. Système de communication (10) selon la revendication 8, dans lequel ledit signal pilote utilisé pour convertir en fréquence inférieure et régénérer lesdits signaux RF émis est aussi utilisé en relation avec lesdits signaux IF pour surveiller tout défaut desdits étages d'amplification (18) au cours de l'amplification desdits signaux émis et reçus. The communications system (10) as set forth in claim 8 wherein said pilot signal used for down-converting and regenerating said RF transmit signals is also used in conjunction with said IF signals for monitoring any failure of said amplification stages (18) in amplifying said transmit and receive signals.
  12. 12
    Kommunikationssystem (10) nach Anspruch 10, bei dem die Verstärkerstufen (18) weiterhin Einrichtungen (104, 95) zum Verschieben der Phase eines Teils der regenerierten verstärkten Signale und zum Verstärken des phasenverschobenen Signals mit den Empfangssignalen in der Empfangsrichtung enthält. Système de communication (10) selon la revendication 10, dans lequel lesdits étages d'amplification (18) comprennent de plus des moyens de déphasage (104, 95) pour décaler la phase d'une partie desdits signaux amplifiés et régénérés et pour amplifier ledit signal déphasé avec lesdits signaux reçus dans le sens de réception. The communications system (10) of claim 10 wherein said amplification stages (18) further include means (104,95) for shifting the phase of a portion of said regenerated amplified signals and amplifying said phase-shifted signal with said receive signals in the receive direction.