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1、(10)申请公布号 CN 102859871 A (43)申请公布日 2013.01.02 C N 1 0 2 8 5 9 8 7 1 A *CN102859871A* (21)申请号 201080058263.8 (22)申请日 2010.11.24 61/264,427 2009.11.25 US 61/286,726 2009.12.15 US H03K 9/00(2006.01) (71)申请人康宁移动接入有限公司 地址以色列罗德 (72)发明人奥弗萨班 伊萨克沙皮拉 阿米哈扎尼 尼西姆阿蒂亚斯 德罗尔本什洛莫 (74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理 有限公司 11006 代理人。
2、徐金国 钟强 (54) 发明名称 用于将RF模块集成到数字网络接入点的方 法和系统 (57) 摘要 本发明是针对一种用于支持通过有线数字数 据网络基础设施的无线射频(Radio Frequency； RF)服务的方法和系统。系统包括控制单元，所述 控制单元可连接到支持无线RF服务的基站。控制 单元将无线RF信号转换到不会干扰数据网络信 号的中频(intermediate frequency；IF)并且将 IF信号组合到通往远程网络装置的电缆线路上。 远程网络装置包括多路复用器或低通滤波器及高 通滤波器，所述多路复用器或低通滤波器及高通 滤波器在下行链路上将IF信号与数字数据信号 分离并将IF信。
3、号与数字数据信号组合。IF信号 可输入到连接到远程网络装置的RF模块，所述RF 模块将IF信号转换回原始RF信号以通过收发器 发射到无线装置。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.06.20 (86)PCT申请的申请数据 PCT/US2010/058055 2010.11.24 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/066426 EN 2011.06.03 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书14页 附图17页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 14 页 附图 17 页 1/2页 2 1.一种网络。
4、装置，所述网络装置包含： 网络连接器，所述网络连接器适用于将所述网络装置连接到网络的电缆线路； 网络接口，所述网络接口连接到所述网络连接器并适用于发射和接收以及处理通过所 述网络传送的网络信号； 第一低通滤波器，所述第一低通滤波器连接在所述网络连接器与所述网络接口之间； RF模块，所述RF模块连接到所述网络连接器；和 所述RF模块中的高通滤波器，所述高通滤波器将所述网络连接器连接到所述RF模块。 2.如权利要求1所述的网络装置，所述网络装置进一步包含扩展连接器，所述扩展连 接器将所述RF模块连接到所述网络连接器并使所述RF模块能够与所述网络装置断开连 接。 3.如权利要求2所述的网络装置，其中。
5、所述扩展连接器包括控制信号线，所述控制信 号线将所述网络装置中的控制器与所述RF模块中的控制器连接。 4.如权利要求1所述的网络装置，所述网络装置进一步包含控制信号线，所述控制信 号线将所述网络装置中的控制器与所述RF模块中的控制器连接。 5.如权利要求1所述的网络装置，其中所述RF模块进一步包括电感器网络，所述电感 器网络连接到所述网络连接器的至少两个导体以在所述RF模块与所述网络之间传送网络 管理信号。 6.如权利要求1所述的网络装置，所述网络装置进一步包含网络变换器，所述网络变 换器连接在所述第一低通滤波器与所述网络连接器之间。 7.如权利要求6所述的网络装置，所述网络装置进一步包含第二。
6、低通滤波器，所述第 二低通滤波器连接在所述网络变换器与所述网络连接器之间。 8.如权利要求1所述的网络装置，其中所述网络装置是无线网络接入点。 9.如权利要求1所述的网络装置，其中所述网络装置是网络集线器、网络交换机和网 络路由器中的一者。 10.如权利要求1所述的网络装置，其中所述RF模块包括收发器，所述收发器被配置 成发射与蜂窝电话服务、医疗遥测服务和全球定位系统服务中的一或多个服务相关联的RF 信号。 11.一种网络接入点，所述网络接入点包含： 网络连接器，所述网络连接器适用于将所述网络接入点连接到网络的电缆线路； 网络接口，所述网络接口连接到网络信号处理器和无线收发器； 第一低通滤波器。
7、，所述第一低通滤波器将所述网络连接器连接到所述网络接口；和 扩展连接器，所述扩展连接器用于将RF模块连接到所述网络接入点，所述扩展连接器 连接到所述网络连接器。 12.如权利要求11所述的网络接入点，所述网络接入点进一步包含RF模块，所述RF模 块连接到将所述RF模块连接到所述网络连接器的所述扩展连接器；且其中，所述RF模块包 括高通滤波器，所述高通滤波器将所述网络连接器连接到所述RF模块中的收发器。 13.如权利要求12所述的网络接入点，其中所述扩展连接器允许所述RF模块与所述网 络装置断开连接。 14.如权利要求12所述的网络接入点，其中所述RF模块进一步包括电感器网络，所述 权 利 要 。
8、求 书CN 102859871 A 2/2页 3 电感器网络连接到所述网络连接器的至少两个导体以在所述RF模块与所述网络之间传送 网络管理信号。 15.如权利要求11所述的网络接入点，所述网络接入点进一步包含控制信号线，所述 控制信号线将所述网络装置中的控制器与所述RF模块中的控制器连接。 16.如权利要求11所述的网络接入点，所述网络接入点进一步包含网络变换器，所述 网络变换器连接在所述第一低通滤波器与所述网络连接器之间。 17.如权利要求16所述的网络接入点，所述网络接入点进一步包含第二低通滤波器， 所述第二低通滤波器连接在所述网络变换器与所述网络连接器之间。 18.如权利要求11所述的网。
9、络接入点，其中所述网络接入点是以太网无线网络接入 点。 19.如权利要求11所述的网络接入点，其中所述RF模块包括收发器，所述收发器被配 置成发射与蜂窝电话服务、医疗遥测服务和全球定位系统服务中的一或多个服务相关联的 RF信号。 20.如权利要求11所述的网络接入点，其中所述网络接入点通过所述电缆线路接收电 力。 21.一种用于通过通用设施传送网络数据和基于RF的服务的系统，所述系统包含： RF基站和网络交换机，所述RF基站和所述网络交换机连接到控制单元； 一或多个电缆线路，每一电缆线路将所述控制单元连接到网络接入点； 至少一个网络接入点，所述网络接入点包括RF模块，所述RF模块用于提供基于R。
10、F的 服务，所述网络接入点包括低通滤波器和高通滤波器，所述低通滤波器和所述高通滤波器 用于在下行链路上分离网络信号和IF信号并在上行链路上组合网络信号和IF信号，其中 所述RF模块可与所述网络接入点断开连接； 其中所述控制单元包含上下变频器，所述上下变频器用于将与基于RF的服务相关联 的每一RF信号转换到中频(IF)并将所述IF信号通过所述电缆线路发射到所述网络接入 点，并且所述上下变频器用于将通过所述电缆线路从所述网络接入点接收到的IF信号转 换成RF信号；且 所述RF模块包含上下变频器，所述上下变频器用于将与基于RF的服务相关联的每一 RF信号转换到中频(IF)并将所述IF信号通过所述电缆。
11、线路发射到所述控制单元，并且所 述上下变频器用于将通过所述电缆线路从所述控制单元接收到的IF信号转换成RF信号。 22.如权利要求21所述的系统，所述系统进一步包含连接器，所述连接器将所述RF模 块连接到所述网络接入点并使所述RF模块能够与所述网络接入点断开连接。 23.如权利要求21所述的系统，其中至少一个电缆线路包括4对线，并且每一对线携载 网络数据信号和在IF的至少一个基于RF的服务信号。 权 利 要 求 书CN 102859871 A 1/14页 4 用于将 RF 模块集成到数字网络接入点的方法和系统 0001 相关申请案的交叉引用 0002 本申请案要求2009年11月25日申请的美。
12、国临时申请案第61/264427号和2009 年12月15日申请的美国临时申请案第61/286726号的由专利法所提供的任何及所有权 益，所述两个申请案都在此以引用的方式全部并入。 0003 本申请案涉及共同拥有的美国专利第7587001号、美国专利第7813451号以及 2005年2月28日申请的美国专利申请案第11/066,442号、2008年5月29日申请的美国 专利申请案第12/129,278号、2010年11月12日申请的美国专利申请案第12/944,964号 和2010年9月17日申请的美国专利申请案第12/885,369号，所有各案都在此以引用的方 式全部并入。 0004 关于联。
13、邦资助研究的陈述 0005 不适用 0006 对微缩胶片附件的参考 0007 不适用 技术领域 0008 本发明涉及用于使用普通分布式天线系统携载多个无线服务的方法和系统。 背景技术 0009 分布式天线系统用以提供或增强无线服务(例如，公共安全、蜂窝电话、无线局域 网(Local Area Network；LAN)和医疗遥测)在建筑物内及校园中的覆盖。 0010 单一分布式天线系统(Distributed Antenna System；DAS)可服务于单一无线 服务(WS)或通过多个频带操作的许多无线服务的组合。关于医疗遥测服务，医疗遥测系 统(Medical Telemetry Syste。
14、m；MTS)接入点可通过远程布线室并使用无线医疗遥测系统 (Wireless Medical Telemetry System；WMTS)模块和服务组合器模块连接到DAS，WMTS系 统可由DAS使用一或多个无源天线支持。 0011 多服务DAS的一个理想特性在于：所述多服务DAS可使用单一天线来辐射并接收 DAS所支持的所有服务和频带的信号。此天线需要覆盖(即，具有可接受性能)所有相关频 带并且通常被称为宽频带天线。DAS天线的所支持频率范围的实例是400MHz到6GHz。为 了提供基于多输入多输出(Multiple Input Multiple Output；MIMO)的服务，可使用包括 。
15、在共同位置处的多个天线元件的MIMO天线。 0012 在提及DAS系统中的信号流时，术语下行链路信号指的是由源发射器(例如，蜂窝 式基站)通过天线发射到终端的信号，并且术语上行链路信号指的是由终端发射的信号， 所述信号由天线接收并流向源接收器。许多无线服务具有上行链路和下行链路两者，但一 些无线服务仅具有下行链路(例如，移动视频广播服务)或仅具有上行链路(例如，某些类 型的医疗遥测)。 说 明 书CN 102859871 A 2/14页 5 发明内容 0013 本发明是针对一种用于通过用以携载数字数据的有线基础设施传送射频信号的 方法和系统。数字数据网络(例如以太网和令牌环网)使用数字信号在终。
16、端之间传送信 息。这些数字数据网络可以是有线的和无线的，并且可以使用有线媒体和无线媒体的组合 来形成所述数字数据网络。传统有线数字数据网络包括通过有线链路和无线链路连接到交 换机和路由器的网络装置。有线链路可包括2、4或8个导体电缆连接，包括双绞线电缆连 接(例如，CAT 5、CAT 6和CAT 7电缆)。无线链路可包括无线接入点，所述无线接入点连 接到有线链路的一端。 0014 无线接入点将从有线网络接收到的数字数据信号转换成从接入点发射到网络装 置(例如，计算机、打印机或其他网络装置)的无线信号，并且无线接入点将从无线装置接 收到的无线数字数据信号转换成有线数字数据信号。典型无线网络接入点。
17、包括连接器和天 线，所述连接器用于将接入点连接到有线网络，所述天线用于与无线装置通信。根据本发明 的一个实施例，将无线接入点连接到有线网络(例如，通过集线器、交换机或路由器)的有 线链路还可用以在连接到有线网络的接入点与基站或类似装置(例如，超微基站或微微基 站)之间回传射频(RF)信号和基于RF的服务。 0015 根据本发明的一个实施例，无线网络接入点可包括多路复用器，所述多路复用器 使RF模块能够连接在与有线网络的连接器和无线网络接入点的天线之间。RF模块使得能 够在所述位置提供其他无线服务。多路复用器使得从有线网络接收到的RF无线服务信号 能够通过RF模块传递到无线装置，并使得由RF模块。
18、接收到的RF信号能够通过多路复用器 传递到有线网络。此情况使有线网络能够充当单独且与数字数据网络无关的RF无线装置 和服务的回传通信设施。 0016 可通过数字数据网络使用不同于用以在RF模块和被设计成通过预定义RF频带通 信的无线装置之间传送信号的射频的(中频，IF)频带来携载RF信号。可选择IF频带来 最小化对电缆携载的其他信号的干扰并通过电缆提供最佳信号质量和性能。可使用多个IF 频带通过电缆的每一个导体或导体对来传送多个RF信号和服务。这些无线装置可包括医 疗遥测装置、蜂窝电话及移动电话、智能电话和PDA。 0017 在有线网络基础设施包括多个导体电缆连接(2、4和8个双绞线)的情况下。
19、，多路 复用器可包括用于每一对导体的平衡(差分)双工器。每一对线可以使用相同频带或不 同且无干扰频带来携载一或多个IF频带信号，其中每一频带对于用以通过数字数据网络 来携载数据的频带(例如，一或多个基带频率)是不同且无干扰的。分时多路复用(time division multiplexing；TDM)或分时双工(time division duplexing；TDD)可用以使用 同一频带来携载一个以上IF频带信号，并且分频双工FDD可用以使用不同频带来携载一个 以上IF频带信号。 0018 另外，两对(或两对以上)线可用以(例如)使用线对之间的差分发信号来携载额 外IF信号。这些额外IF信号可。
20、用以在连接到数字数据网络的接入点或RF模块与控制器 装置之间传递数据信号、管理信号、控制信号、电力信号及定时信号。此外，可通过两对(或 两对以上)线使用TDD或FDD来携载一个以上IF信号。 0019 多路复用器可包括无源元件、有源元件或无源元件与有源元件的组合。在一个实 施例中，多路复用器可包括一或多个双工器，所述双工器包括一或多个椭圆平衡低通滤波 说 明 书CN 102859871 A 3/14页 6 器和椭圆平衡高通滤波器。低通滤波器可用以分离在数字数据装置(例如，以太网)之间 传递的数字数据信号，且高通滤波器可用以分离在系统的RF元件(例如，模拟模块、基站、 超微基站、微微基站等)之间。
21、传递的IF信号(携载RF信号)。 0020 根据本发明，有线数据网络可用以延伸或分布基于RF的无线服务。用于这些RF 无线服务的天线单元可通过有线数据网络装置或接入点连接或与有线数据网络装置或接 入点集成。 0021 在审视以下诸图、具体实施方式和权利要求书之后，将更加充分地理解本发明的 这些能力和其他能力以及本发明本身。 附图说明 0022 图1为根据本发明的系统的框图。 0023 图2为图1中所展示的根据本发明的接入点和RF模块的框图。 0024 图3为根据本发明的一个实施例的以太网装置和RF模块的组合的图解视图。 0025 图4为根据本发明的替代实施例的以太网装置和RF模块的组合的图解视。
22、图。 0026 图5为根据本发明的一个实施例的以太网装置和已连接装置的图解视图。 0027 图6为根据本发明的一个实施例的双工器的示意图。 0028 图7到图9展示本发明的替代实施例的图解视图。 0029 图10展示本发明的替代实施例的图解视图，其中双工器是可为接入点的前端的 集成元件。 0030 图11和图12A到图12C展示根据本发明的滤波器的布局和构造的图解视图。 0031 图13和图14展示本发明的替代实施例。 0032 图15为图1中所展示的根据本发明的替代实施例的接入点和RF模块的框图。 0033 图16为根据本发明的替代实施例的以太网装置和RF模块的组合的图解视图。 0034 图。
23、17为根据本发明的替代实施例的以太网装置和已连接装置的图解视图。 具体实施方式 0035 本发明是针对一种使用现有数字数据网络基础设施来除携载数字数据信号之外 亦携载其他信号的方法和系统。数字数据网络基础设施包括线和装置，所述线和装置通过 以预定义频率发射并接收信号来通信以传送数据。根据本发明，另外的装置可连接到网络 基础设施以传送额外信号，以便支持其他通信服务，包括语音服务和数据服务。这些其他通 信服务(也称作基于RF的服务)可(例如)包括无线服务，例如蜂窝电话(蜂窝式电话、 pcs电话、3G电话)、医疗遥测和全球定位系统(GPS)。 0036 图1展示根据本发明的一个实施例的系统100。系。
24、统100可包括网络交换机110、 基站112、控制单元120、电缆线路105、网络接入点130和RF模块140。网络交换机110可 为将网络接入点130连接到其他网络装置或其他网络的任何网络装置，例如以太网交换机 或集线器。在替代实施例中，可使用包括(例如)网络交换机、集线器或路由器、IP电话、超 微基站、计算机或IP摄像机的任何网络装置来代替网络接入点130。在此实例中，网络交换 机110(以太网交换机)可通过控制单元120连接到网络接入点130(以太网接入点)。控 制单元120也可连接到基站112。RF模块140可使用如本文中所描述的多路复用器连接到 说 明 书CN 102859871 A。
25、 4/14页 7 网络接入点130。基站112可为蜂窝式中继器、双向放大器(BDA)、超微基站、微微基站或微 型基站或以上的任何组合。网络接入点130可包括内部或外部天线，并且可用以向远程无 线网络装置152(例如，计算机、智能电话、终端、一件联网设备(例如打印机)或网络中继 器)传送无线信号。RF模块140可包括内部或外部天线138，并且可用以向远程无线装置 154(例如，蜂窝式/pcs/3G电话、智能电话或蜂窝式/pcs/3G联网装置、医疗设备及全球定 位系统或带有GPS功能的装置)传送RF无线信号。 0037 根据本发明，控制单元120从网络交换机110接收数据网络信号并且从基站112 。
26、接收射频(RF)信号。控制单元120将从基站112接收到的RF信号转换成中频(IF)信号 以通过电缆线路105发射，并且将IF信号转换回适当的RF信号以发射到基站112。IF信 号的频率可预定义或动态地选择为实质上不干扰通过电缆线路105传送的其他信号的任 何频率。控制单元120还可包括信号分裂与组合元件或电路，所述信号分裂与组合元件或 电路可组合IF信号和数字数据网络信号到电缆线路105上并且分裂来自电缆线路105的 IF信号和数字数据网络信号。在一个实施例中，控制单元120包括多路复用器或双工器以 在下行链路上组合将通过电缆线路105发射的信号并分离在上行链路上自电缆线路105接 收的信号。
27、。根据本发明的一个实施例，电缆线路105可在远端连接到网络装置，例如网络接 入点130(或交换机、集线器或路由器，未展示)。网络接入点130可包括RF模块140或连 接到RF模块140。根据本发明的一个实施例，电缆线路105可为CAT 5或包括多个双绞线 导体的更好的电缆。例如，CAT 5电缆可包括布置成4个双绞线的8个导体。在替代实施例 中，基站112、网络交换机110和控制单元120可组合成一个装置，所述装置提供所有三个部 件的功能。或者，可以组合装置中的任意两个，可组合基站112和控制单元120、网络交换机 110和控制单元120或者网络交换机110和基站112。在替代实施例中，网络装置。
28、(例如， 网络接入点130)可包括旁路(例如，开关或跨接线，未展示)，所述旁路在系统中不存在RF 模块140时允许数字数据网络信号绕过多路复用器。 0038 图2展示根据本发明的一个实施例的网络接入点230和RF模块240。网络接入点 230可包括连接器232、多路复用器250、物理层接口(PHY)262、媒体存取控制器(MAC)264、 信号处理器(DSP)266和提供IQ到RF转换的接入点无线收发器(AP TXP)268。连接器232 可为(例如)RJ45连接器，所述RJ45连接器与电缆线路205的末端上的适当连接器配合。 根据本发明，网络接入点230可包括元件或元件组，例如可分离从电缆线。
29、路205接收到的数 字数据信号和IF信号并组合数字数据信号和IF信号以通过电缆线路205发射的多路复用 器250。根据本发明的一个实施例，多路复用器250可包括一或多个双工器。另外，网络接 入点230可包括熟知的数字数据网络接口和处理元件260(包括元件262和元件264)，所 述数字数据网络接口和处理元件260适用于接收/发送并处理数字数据网络信号。例如， 在一个实施例中，网络接入点230可为无线以太网(WiFi)接入点。接入点230可包括具有 或不具有共模扼流圈的以太网变换器(图3、图4、图13、图14中所展示)、以太网物理层接 口(PHY 262)、以太网媒体存取控制器(MAC 264)。
30、、信号处理器(DSP 266)和接入点无线收 发器(在IQ信号与RF信号之间转换)268以及一或多个天线268A，所述天线268A用于根 据专有或熟知标准(例如IEEE 802.11或WiFi)来发射并接收无线数字数据。DSP 266可 使用连接234C、链路238C和连接242C直接连接或通过控制器270经由与RF模块240的连 接234B间接连接，例如，使用双向模拟链路或数字链路238C。链路238C可支持额外功能， 说 明 书CN 102859871 A 5/14页 8 例如，RF模块聆听模式、用于对具工作频率的手机定位和发信号的导频信标模式。可从IP 通讯提取窄带RF样本以提供额外窄带。
31、服务，例如，可在宏网络中使用的IDEN、双向无线电、 医疗遥测和PILOT控制信号。 0039 网络接入点230还可包括控制器270，所述控制器270用于控制网络接入点230和 网络接入点230的任一或全部元件260的操作。另外，控制器270可使用通信信道238B或 238C与RF模块240通信并视情况控制RF模块240的一些或全部操作。RF模块240可包 括用于与网络接入点230的连接器234连接的连接器242和用以在网络接入点230与RF 模块240之间传送数据的通信信道238。为了便于说明，图2展示三套分开的连接器(234A 到234C和242A到242C)和通信信道(238A到238C。
32、)，然而可使用单一多导体连接器。网 络接入点230可为任何网络装置而不一定是接入点。在本发明的其他实施例中，网络装置 (例如集线器、交换机或路由器或计算机终端或网络连接打印机)可取代网络接入点230。 0040 在一个实施例中，RF模块240可包括元件，所述元件包括或产生一或多个存取关 键字，所述存取关键字可用于控制RF模块240的使用和RF模块240所提供的基于RF的服 务。接入点230可与RF模块240通信以请求来自RF模块240中的元件的存取关键字。接 入点230可验证存取关键字以证实RF模块与接入点230兼容，还确定哪些服务(例如，蜂 窝、pcs、3G等)被授权在接入点240上使用。例。
33、如，尽管RF模块可支持额外服务，例如蜂 窝和pcs，接入点230可仅被授权与3G网络一起使用。另外，在一些实施例中，接入点230 可通过由连接的开关或控制单元供应的电力供电，并且接入点230可测量来自开关或控制 单元的可用电力并基于在接入点处接收到的可用电力来限制所授权的服务水平。 0041 根据本发明，RF模块240可视情况包括噪声抑制电路、频率转换元件和收发器。噪 声抑制电路可用以抑制串音、低频噪声和共模噪声。频率转换元件可包括(例如)混频器， 所述混频器在下行链路上将IF信号转换回RF信号以由收发器经由天线发射到无线装置， 并且在上行链路上将由收发器经由天线接收到的RF信号转换成IF信号。
34、以发射到基站。 0042 根据本发明，RF模块240可包括有源和/或无源噪声抑制电路。根据本发明的一 个实施例，在下行链路上，控制单元可从接入点接收命令信号或根据由接入点测量的噪声 而确定的噪声消除信号，并且使用固定或可变增益来组合噪声消除信号和下行链路信号以 抑制噪声。类似地，在上行链路上，控制单元可从接入点接收命令信号或根据由接入点测量 的噪声确定的噪声消除信号，并且使用固定或可变增益来组合噪声消除信号和上行链路信 号以抑制噪声。在一些实施例中，噪声源将主要来自携载不同服务的电缆之间的串音。根 据一个实施例，控制单元可与相邻控制单元通信以获得噪声信号，并且控制单元可与接入 点通信以确定分别。
35、在上行链路和下行链路上抑制噪声所需要的适当增益或衰减水平。 0043 网络接入点230可包括控制器270，例如微处理器和相关联的存储器(包括易失性 存储器和非易失性存储器)。存储器可包括软件或固件，所述软件或固件包括定义网络接入 点230的操作的程序和指令。程序和指令以及网络接入点230的操作可为用户可配置的。 网络接入点控制器270可通过通信信道238与RF模块控制器(未展示)通信，以使网络接 入点控制器270能够监视和/或控制RF模块240。或者，RF模块控制器可控制网络接入点 230。 0044 图3更详细地展示本发明的一个实施例。网络接入点330可包括连接器332，例如 RJ 45连接。
36、器，所述连接器332将电缆线路305的4个双绞线导体连接到双工器块350。双 说 明 书CN 102859871 A 6/14页 9 工器块350可包括一或多个双工器，例如，用于导体的每一个双绞线的一个双工器，总共四 个。电缆线路305的每一个双绞线可提供一或多个(在TDD模式中使用相同IF信号频带 或在FDD模式中使用不同IF信号频带)信道以传送与一或多个无线服务相关联的RF信号 并支持基于MIMO的无线技术和基于扩展频谱的无线技术。每一双工器可包括用以在下行 链路上分离数字数据信号和分离RF信号并用以在上行链路上将数字数据信号和RF信号组 合到双绞线上的低通滤波器和高通滤波器。 0045 。
37、根据本发明的一个实施例，无线数据网络可使用125MHz频带来通过电缆线路305 传送数字数据，并且控制单元120可将130MHz及高于130MHz的频带用于IF信号以支持其 他无线服务。取决于电缆线路305中使用的电缆的质量和环境，可通过电缆线路305传送 高达1GHz的IF信号。在一个实施例中，可存在4对导体，并且每一对可(例如)携载以下 IF频带中的一者：140MHz、165MHz、200MHz和242MHz。或者，每一对导体可使用同一IF频 带，例如180MHz，并且两个信道可用于上行链路，且两个信道可用于下行链路。网络接入点 330可包括噪声抑制元件380，所述噪声抑制元件380包括E。
38、MC电容器382和1Gbps以太网 变换器384A到384D。在此实施例中，1Gbps以太网变换器384A到384D不包括用于减少共 模噪声的共模扼流圈。 0046 双工器块350可包括用于每一导体对的一或多个双工器，所述双工器分离以太网 数字数据信号以将所述以太网数字数据信号连接到1Gbps以太网变换器384A到384D并分 离IF信号以将所述IF信号连接到RF模块340。在说明性实施例中，存在与四个双绞线连 接对应的四个通信信道，并且每一信道可由双工器服务，所述双工器在下行链路上分离数 字数据信号和IF信号并在上行链路上组合数字数据信号和IF信号。 0047 除四个通信信道之外，可在其他频。
39、带使用两个(或两个以上)双绞线导体和差分 信号技术通过两对(或两对以上)导体传送额外数据信号。在本发明的此实施例中，1GHz以 太网变换器384A到384D可配置有两个变换器的中心分接头，所述中心分接头电容性耦合 到变换器396A和396B以由控制单元120或另一装置提取通过电缆线路305发送的额外数 据信号。变换器396C和396D可被提供用于噪声抑制和信号调节。这些信号可为用以控制 RF模块340的所有或部分操作的管理信号。管理信号可包括TDD信号和FDD信号、ASK信 号、以太网基带信号、定时信号(基准时钟和SYNC同步信号)、控制信号(SPI、I2C、UART)、 心跳信号和电力信号。。
40、还可提供电力信号(例如，以太网供电信号)336和346，其中一个以 太网供电信号336用以给以太网接入点330供电，并且一个以太网供电信号346用以给RF 模块340供电。优选地，这些电力信号和管理信号可使用在0MHz到30MHz的频率范围内的 频带传递，然而可使用更高的频带。例如，可使用5.5MHz和10MHz的IF频带传送两个管理 信号。在此配置下，可在不存在能抑制这些信号的共模扼流圈的情况下配置1GHz以太网变 换器384A到384D。 0048 双工器350可分裂由接入点330接收到的每一线对上的信号，从而将IF信号馈送 到RF模块340。RF模块340可包括控制与收发器单元394，所。
41、述控制与收发器单元394用 于控制RF模块340的操作以及发射并接收RF信号。在本发明的一些实施例中，可省略控制 与收发器单元394的控制部分。操作中，从网络接收到的信号可被向上变频(从IF到RF) 并使用天线344发射，且由天线344接收到的RF信号可被向下变频(从RF到IF)并发射 到网络。控制与收发器单元394还可包括上下变频器，所述上下变频器用于在下行链路上 说 明 书CN 102859871 A 7/14页 10 将IF信号转换成RF信号并在上行链路上将RF信号转换成IF信号。 0049 图4展示类似于图3的本发明的替代实施例。主要区别在于图4包括额外噪声 抑制，所述噪声抑制使用在1。
42、Gbps以太网变换器484A到484D后的被配置成包括共模扼流 圈的1Gbps以太网变换器486A到486D。在此配置下，第二套1Gbps以太网变换器486A到 486D在已从输入信号提取管理信号后提供额外噪声抑制。在图4中，用以给模块440供电 的电力信号(未展示)可与图3中展示的电力部分346相同。RF模块440可包括可选控制 器与收发器单元494，所述可选控制器与收发器单元494用于控制RF模块440的操作。控 制器与收发器单元494还可包括上下变频器，所述上下变频器用于在下行链路上将IF信号 转换成RF信号并在上行链路上将RF信号转换成IF信号。 0050 双工器450可分裂由接入点4。
43、30接收到的每一线对上的信号，从而将IF信号馈送 到RF模块440。RF模块440可包括控制与收发器单元494，所述控制与收发器单元494用 于控制RF模块440的操作以及发射并接收RF信号。在本发明的一些实施例中，可省略控制 与收发器单元494的控制部分。操作中，从网络接收到的信号可被向上变频(从IF到RF) 并使用天线444发射，而由天线444接收到的RF信号可被向下变频(从RF到IF)并发射 到网络。控制与收发器单元494还可包括上下变频器，所述上下变频器用于在下行链路上 将IF信号转换成RF信号并在上行链路上将RF信号转换成IF信号。 0051 图5展示本发明的一个实施例的简图，所述简。
44、图展示使用低通滤波器552A到552D 和高通滤波器554A到554D构造的双工器块550中的每一者。在此实施例中，模块540可 通过连接器542连接到以太网接入点530。如图5中所展示，可提供可选平衡至非平衡转换 器592A到592D来将从双工器块550接收到的平衡/差分信号转换成非平衡信号。可省略 平衡至非平衡转换器592A到592D以提供改进的差分隔离和在无屏蔽电缆之间的改进的隔 离以在同一物理双绞线电缆上支持多个IF频带，例如支持4个信道的MIMO技术。根据此 实施例，可使用TDD在同一IF频带和/或使用FDD在多个IF频带携载多个RF信号。在替 代实施例中，有源共模噪声抑制电路可用以。
45、改进共模噪声抑制并改进系统的性能。 0052 图5还展示一种用于使用2对双绞线电缆(第3对和第4对)之间的差分信号来 提供管理信号598A和598B的系统。在此实施例中，电感器网络596可包括(例如)铁氧 体磁珠电感器，所述铁氧体磁珠电感器电容性耦合到平衡至非平衡转换器595以抑制高频 噪声并传递低频(0到30MHz)管理信号。滤波器597A和597B可用以提取特定管理信号频 率。取决于用于管理信号的信号频率，滤波器597A和597B可为高通滤波器、带通滤波器和 低通滤波器。在一个实施例中，可在5.5MHz和10MHz频带传送管理信号。 0053 图6展示根据本发明的实施例的单一双工器的示意图。
46、。在本发明的此实施例中， 双工器包括高通部分和低通部分，所述高通部分和低通部分使用包括电容器和电感器的无 源元件形成。在替代实施例中，可使用有源元件或有源元件与无源元件的组合。 0054 根据本发明的一个实施例，多路复用器250和双工器350、450、550可包括旁路电 路，所述旁路电路直接将以太网变换器连接到输入连接器232、332、432、532，从而完全绕过 多路复用器250和双工器350、450、550。在此配置下，当RF模块不连接到系统时，可进行旁 路以避免由多路复用器250和双工器350、450、550元件以及用以将RF模块连接到系统的 连接器注入的噪声。可使用开关或跨接线来实施旁。
47、路，所述开关或跨接线直接将输入连接 器232、332、432、532连接到以太网变换器和PHY。或者，旁路可使用有源元件来实施并通过 说 明 书CN 102859871 A 10 8/14页 11 软件控制来激活。或者或另外，可使用共模扼流圈变换器端接连接器242、542以抑制不必 要的发射和干扰。 0055 图7展示本发明的替代实施例的图解视图。以太网装置730可包括一或多个旁路 开关756A、756B，所述旁路开关756A、756B允许绕过多路复用器或双工器750。如图7中所 展示，旁路开关756A到756B可为双极双投开关，其中一个位置将多路复用器或双工器750 连接到PHY 762和连。
48、接器732，而另一位置通过一或多个导体连接PHY 762和连接器732。 在替代实施例中，可省略旁路开关756B中的一者。在替代实施例中，跨接线758可以可拆 卸地连接在PHY 762与连接器732之间，从而绕过多路复用器或双工器750。在本发明的替 代实施例中，一个或两个开关756A到756B可为电子开关或固态开关，所述电子开关或固态 开关可手动控制(例如，通过机械开关)或由软件控制。 0056 图8展示本发明的替代实施例，其中RF模块840和多路复用器或双工器850存在 于单一插入式元件840A上。插入式元件840A可包括接头842A和842B，所述接头842A和 842B在将插入式元件8。
49、40A插入以太网装置830时接触接头834A和834B，并且同时导致开 关856断开从而断开PHY 862与连接器832之间的连接。 0057 图9展示本发明的替代实施例，其中多路复用器或双工器由磁耦合或电感耦合 950替代，所述磁耦合或电感耦合950将IF频带信号耦合到每一以太网对上，从而允许IF 频带上的RF信号被插入于以太网电缆905并自以太网电缆905提取所述RF信号。耦合 950可包括变换器，所述变换器被设计或调谐以将RF信号输出到RF模块940。 0058 图10展示本发明的替代实施例，其中双工器为集成元件，所述集成元件可为接入 点的前端。集成元件可使用一或多个集成技术(集成电路，例如基于硅的IC，低温共烧陶瓷 和传统层压pcb)来减少元件的大小，以使得元件可放进传统接入点或以类似方式插入PC 卡或SD、迷你SD或微型SD闪存卡。如所展示，接入点可提供5V和/或12V电力、SPI主信 号线、CE 1(补偿启用)、CE 2(补偿启用)及以太网供电(PoE)管理信号线。这些信号可 用以在接入点与RF模块之间携载电力及控制信号。 005。