CN1879322B - 无线通信***和具有该***的升降机*** - Google Patents
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Abstract
一种无线通信***,用于在至少基本上屏蔽RF信号的封闭环境和封闭环境外部之间提供射频(RF)链路。所述无线通信***包括设置在封闭环境的入口点的至少一个网关天线。网关天线分别将下行RF信号辐射到封闭环境并从所述封闭环境接收上行RF信号。所述***还包括设置在封闭环境内的至少一个辅助中继器、施主天线以及服务器天线。施主和服务器天线都耦合到辅助中继器。辅助中继器使用施主天线和服务器天线中继下行和上行RF信号。还公开了一种包括所述无线通信***的升降机***。
Description
技术领域
本发明一般地涉及用于在封闭环境中提供无线电覆盖的无线通信***。更具体而言,本发明涉及一种用于在升降机井(lift shaft)内的升降机厢(liftcar)中提供无线电覆盖的无线通信***。
背景技术
射频(RF)波的衰减是在建筑物内的普遍现象。衰减是由于建筑物中如墙、柱、分隔物等阻碍RF波的传播的障碍物而引起的。因此,与开放区相比,在建筑物内的RF信号覆盖的质量是差的。对RF设计工程师而言,用于提高建筑物中RF信号覆盖的***的设计传统地已成为一个挑战。
设计也能提供室内或建筑物内RF信号覆盖的室外基础收发器站(BTS)是不切实际的。典型地,已使用室内BTS提供了建筑物内RF信号覆盖。此室内BTS能在建筑物不同层上的不同部分中提供均匀的无线电信号覆盖。另一个提供建筑物内RF信号覆盖的方法是通过使用一个或更多的包括同轴线缆和光纤线缆的分布式天线***。虽然室内BTS和分布式天线***都提高了在建筑物内的RF信号覆盖,但是遗憾的是对于在封闭环境中提供相当好的RF信号覆盖而言,它们是不充分且不是成本有效的,所述封闭环境如在升降机井、升降机井中的升降机厢、地下矿、隧道内等。
用于在例如升降机厢内扩展RF信号覆盖的一个方案是在建筑物的每个和每层的升降机厅(lift lobby)中提供分布式天线。虽然对于在升降机厢内提供RF信号覆盖这种方案在某种程度上起作用,但RF信号覆盖不是无缝的,尤其当升降机厢在升降机井的层间移动时。这种设计还带来了这种约束,即天线必须安装在每个升降机厅中,导致***成本相对高。
另一个解决方案在U.S.专利5,603,080中公开,其中泄漏同轴线缆沿着隧道的长度布置。然而,线缆中的中断将使一段线缆不工作,引起该段附近严重的无线电衰落。如果泄漏同轴线缆长,沿着线缆的长度需要放大器或中继器。这些放大器或中继器导致方案的较高成本。
发明内容
根据本发明的一个实施例,提供了一种无线通信***,用于在至少基本上屏蔽RF信号的封闭环境和封闭环境外部之间提供射频(RF)链路。该无线通信***包括至少一个网关天线,设置在封闭环境的入口点,以便于分别将下行RF信号辐射到封闭环境中和从封闭环境接收上行RF信号。封闭环境的入口点是到封闭环境中的良好限定的接入,在此放置网关天线以便于将下行RF信号从其辐射到封闭环境中。不应将入口点解释为表示用于人进入到封闭环境中的入口点。如果下行RF信号弱,在下行RF信号经由网关天线发射前可使用主中继器来放大下行RF信号。无线通信***还包括:至少一个辅助中继器,设置成在封闭环境内静止;施主天线(donor antenna)和服务器天线(server antenna),二者都耦合到辅助中继器。辅助中继器使用施主天线和服务器天线来中继下行和上行RF信号,以扩展在封闭环境中的RF信号覆盖。利用本发明的这种实施例,RF信号覆盖可提供并扩展到封闭环境中,该封闭环境包括但不限于升降机井、隧道、矿或RF衰落出现的其它封闭环境。
根据本发明的另一实施例,其中RF信号覆盖提供在在封闭环境中可移动的移动运输工具中,例如在升降机井内的升降机厢或通过隧道的列车车厢中,辅助中继器可安装在具有位于移动运输工具外部的施主天线和位于移动运输工具内部的服务器天线的移动运输工具上,以将RF信号覆盖扩展到移动运输工具的内部。辅助中继器可以在移动运输工具的内部或外部。服务器天线可与辅助中继器集成,尤其当辅助中继器安装在移动运输工具内部中时,以减少部件数。当在升降机井中使用时,网关天线可例如在升降机井的接入开口中安装到的升降机井的顶部,以限定RF信号在那里的入口点。当在隧道或矿中使用时,网关天线可以例如安装到隧道或矿的入口,以限定RF信号在那里的入口点。
不管辅助中继器是静止还是安装到移动运输工具并由此可与其一起移动,辅助中继器可优选地包括具有反馈控制的双向放大器,以便调整其增益以将其输出信号强度维持在预定的限度内。在辅助中继器是静止的情形中,反馈控制对于在通过网关天线辐射的信号的变化的信号强度的条件下将双向放大器的输出信号强度维持在预定限度内是有用的。在辅助中继器安装到移动运输工具的情形中,可替换地或附加地,双向放大器的增益可基于在移动运输工具和网关天线之间的距离来调整。当距离小时,增益减少,而当距离大时,增益相应的增加。对于如升降机厢的移动运输工具,其在升降机井内的位置可用来确定在升降机厢和网关天线之间的距离。
根据本发明的又一实施例,对于单辅助中继器在其中提供足够的RF覆盖而言,当封闭环境范围过大时,例如在长于预定长度的隧道内部,无线通信***可包括在封闭环境内彼此隔开地级联设置的多个辅助中继器。换句话说,辅助中继器设置成从网关天线引出的一个或多个链的形式。在链中最靠近网关天线的第一辅助中继器将接收通过网关天线发射的RF信号。该第一辅助中继器放大并再发射RF信号。沿着链较远的第二辅助中继器将类似地接收、放大并再发射通过第一辅助中继器发射的RF信号。以此方式,RF信号通过多个辅助中继器传播,以将RF信号覆盖提供到更大区域。RF信号称作具有横越的多个跳,每个跳是在两个辅助中继器之间的距离。为了避免在辅助中继器的链中的RF信号传播的任何损失,每个辅助中继器的RF信号覆盖可被扩展,使得当一个辅助中继器失效时,直接与其相邻的两个辅助中继器将还能在先前通过失效中继器所覆盖的区域中提供RF信号覆盖。
根据本发明的另一实施例,当在需要多个辅助中继器的封闭环境中存在移动运输工具时,辅助中继器可包括第一组和第二组辅助中继器。第一组辅助中继器安装到在封闭环境中可移动的一列移动运输工具的相应移动运输工具,而第二组辅助中继器在封闭环境中设置为在移动运输工具的外部静止。耦合到第一组的辅助中继器的前导(leading)辅助中继器或尾随(trailing)辅助中继器中的至少一个的施主天线设置在移动运输工具的外部。耦合到第一组的其它辅助中继器的施主天线和耦合到第一组的辅助中继器的服务器天线设置在相应移动运输工具的内部。例如,对于在通过隧道的列车车厢的内部和外部都提供RF信号覆盖,这种实施是合适的。在这种多辅助中继器无线通信***中的辅助中继器每个可包括双向放大器,具有反馈控制,用于在变化的RF信号条件下调整其增益以将其输出信号强度维持在预定限度内。
对于上述实施例的任意一个,无线通信***可包括设置在封闭环境的相应入口点的多于一个的网关天线,以便于提供冗余***。在一个网关天线失效的情况下,在封闭环境中另一个网关天线的发射仍将可用。
根据本发明又一实施例,无线通信***可进一步包括第一和第二接口,以及分别耦合到第一和第二接口的第一和第二合成器/去合成器,用于提供与上行和下行RF信号频率不同的频率的RF信号覆盖。不同频率的这种RF信号覆盖可例如用来提供在控制站与信令和驱动***之间的无线通信链路,又可利用所述信令和驱动***来控制和/或监视封闭环境和/或在这种封闭环境内的移动运输工具的某些参数。这些参数可包括但不限于,例如温度、压力和气体水平。
第一接口耦合到控制站,用于将下行控制数据转换成对应的下行控制RF信号,并用于将来自信令和驱动***的上行信令RF信号转换成对应的上行信令数据。第一合成器/去合成器将下行RF信号与下行控制RF信号合成以便由网关天线发射,并将由网关天线接收的上行信令RF信号与上行RF信号分离。第二接口耦合到信令和驱动***,用于将下行控制RF信号转换成驱动器或控制信号,并用将例如来自传感器的信号的信令信号转换成上行信令RF信号。第二合成器/去合成器将上行RF信号与上行信令RF信号合成以便由辅助中继器的施主天线发射,并将由辅助中继器的施主天线接收的下行RF控制信号与下行RF信号分离。以这种方式,单个的无线通信***可用来为两个例如完全不同的***提供RF信号覆盖。
信令和驱动***可设置在封闭环境中的一个或更多的移动运输工具中。信令和驱动***可包括:驱动器,用于基于驱动器信号控制移动运输工具;以及传感器,用于基于移动运输工具的状态产生信令信号。这种控制站以及信令和驱动***可例如用在上述的升降机***中,用于监视和控制升降机厢的功能。这种***还可例如用来监视和控制矿中的无驾驶员煤车。在升降机***中,可采用传感器以提供关于封闭环境内的升降机厢的位置的信息。此传感器可连接到辅助中继器,使得可使用信息由此来控制辅助中继器的双向放大器的增益;还可连接到第一接口,使得信息可由控制站使用以控制升降机井中升降机厢的位置。在升降机***中,信令和驱动***可进一步包括信号发生器,其可由升降机厢的用户操作,例如在升降机厢内的层或紧急按钮被激励时生成信号。
信令和驱动***还可设置成在如在矿中的封闭环境中静止,用于远程监视和控制如矿中温度、压力和气体水平的参数。
附图说明
本发明将参考附图得到更好的理解,在附图中:
图1是具有根据本发明的一个实施例的无线通信***的升降机***的示意图;
图2是图1的无线通信***的主中继器的块图;
图3是图1的无线通信***的辅助中继器的块图;
图4是图示在图1的升降机***的控制站与信令和驱动***之间的消息交换的消息序列图;
图5是根据本发明另一个实施例的无线通信***的示意图,示出在列车车厢通过的隧道中的使用;
图6是示出为了操作和维护的目的而使用的图5中的无线通信***的示意图;
图7是具有另外的网关天线的图5中的无线通信***的示意图;
图8是根据本发明的又一个实施例的无线通信***的示意图,其中多个辅助中继器安装在列车车厢内部;以及
图9是具有另外的网关天线的图5中的无线通信***的示意图。
具体实施方式
此后,将在升降机井和在升降机井中可移动的升降机厢中使用的无线通信***的背景中描述本发明的优选实施例。该***用于将升降机井外部的射频(RF)信号覆盖、或简称无线电覆盖扩展到升降机井和升降机厢内。然而,不应解释成本发明限制于在这种封闭环境内使用,本发明可用在其它封闭环境中,如至少基本上屏蔽了外部RF信号的隧道、矿内等。
图1是升降器或升降机***2的示意图,该升降器或升降机***2包括根据本发明一个实施例的无线通信***4,用于在升降机井8内可移动的升降机厢6中提供射频(RF)信号覆盖。无线通信***4包括主中继器10和耦合到主中继器10的网关天线12。无线通信***4进一步包括辅助中继器14、施主天线16和服务器天线18,施主天线16和服务器天线18都耦合到辅助中继器14。图2和图3分别是主中继器10的辅助中继器14的块图。
主中继器10可安装在升降机井8的内部或外部。主中继器10从升降机井8外部的任何合适的源经由连接在它们之间的同轴线缆(未示出)接收下行RF信号,该合适的源如BTS(未示出)、放大器(未示出)或合成器20(图2)。网关天线12位于升降机井8的入口点,例如,升降机井的顶部。网关天线12也可以位于升降机井8的其它位置,只要其能将下行RF信号的辐射引导或聚焦到升降机井8中。不像沿着升降机井8的长度布置的现有技术的泄漏线缆,此网关天线12局限在或定位在升降机井8内的单个点。网关天线12是方向性天线,例如但不限于面板或八木(yagi)天线。施主天线16一般是方向性天线,而服务器天线18一般是全方向天线。辅助中继器14安装在升降机厢6的顶,其中施主天线16和服务器天线18分别位于升降机厢6的外部和内部。设置施主天线16,使得其处在网关天线12的视线(line-of-sight)中。可替选地,辅助中继器14可安装到升降机厢6的顶部。在此情形中,服务器天线18可与辅助中继器14集成。
接着参考图2描述主中继器10。主中继器10包括:第一双向放大器22、第一合成器/去合成器24以及第一接口26。第一双向放大器22放大来自升降机井8外部的移动通信下行RF信号和来自升降机井8内部的移动通信上行RF信号。第一接口26耦合到控制站28,用于将来自控制站28的下行控制数据转换成对应的下行控制RF信号,并用于将上行信令RF信号转换成用于控制站28的对应的上行信令数据。对控制站28的这种接口允许使用通过主中继器10提供的公共RF链路升降机厢6的工作被远程监视和控制。耦合到第一接口26的第一合成器/去合成器24将下行RF信号与下行控制RF信号合成以便由网关天线12发射,然后将由网关天线12接收的上行信令RF信号与上行RF信号分离。应注意,用于移动通信的上行RF信号和下行RF信号可以是来自一个或更多移动通信***的信号。如果上行和下行RF信号来自多于一个移动通信***,RF信号在馈送到主中继器10前通过合成器20合成。移动通信***可以例如为GSM900、DCS1800和UMTS***。
接着参考图3描述辅助中继器14,其很大程度上类似于主中继器10。辅助中继器14包括:第二双向放大器30、第二合成器/去合成器32以及第二接口34。第二双向放大器30放大来自升降机厢6外部的下行RF信号和来自升降机厢6内部的上行RF信号。第二接口34耦合到信令和驱动***36,用于将下行控制RF信号转换成用于信令和驱动***36的驱动器信号,并用于将来自信令和驱动***36的信令信号转换成上行信令RF信号。耦合到第二接口34的第二合成器/去合成器32将上行RF信号与上行信令RF信号合成以便由施主天线16发射,并将由施主天线16接收的下行RF控制信号与下行RF信号分离。
信令和驱动***36设置在升降机厢6中,并包括:至少一个驱动器(未示出),用于基于驱动器信号控制升降机厢6;以及至少一个传感器(未示出),其基于升降机井6的状态产生信令信号。传感器中的一个可适于提供关于升降机厢6在升降机井8内位置的信息,使得可以确定升降机厢6离网关天线12的距离。此传感器可连接到辅助中继器14,使得因此可使用信息用于控制辅助中继器14的双向放大器30的增益;并连接到第一接口26,使得可由控制站28使用信息以控制升降机厢6在升降机井8中的位置。信令和驱动***36可进一步包括可由升降机厢6的用户操作的信号发生器(未示出)。这种信号发生器的实例包括但不限于当层和紧急按钮被激励时生成信号的那些信号发生器。
当诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、手持电脑或具有无线接入的任何装置的移动站40(图1)在升降机厢6中时,无线通信***4允许移动站具有到升降机井8外的其相应的移动通信***的接入。利用无线通信***4,移动站40能从升降机井8的外部接收下行RF信号,该信号通过主中继器10放大、经由网关天线12发射到升降机井8中并通过辅助中继器14中继到升降机厢6中。在上行方向中,来自移动站40的上行RF信号由服务器天线18接收,通过辅助中继器14放大,并经由施主天线16发射出升降机厢6到升降机井8中。升降机井8中的上行RF信号由网关天线12接收、并在升降机井8的外部被引导(channel)或中继。以这种方式,移动站40能建立与移动通信***的无线通信链路,以便于保持与外部世界的可连接。
除了提供用于升降机厢6中的移动站40的无线通信接入,无线通信***4还允许升降机厢6的状态和功能从控制站28分别被远程地监视和控制。控制站28能建立与信令和驱动***36的无线通信链路,用于它们之间的数据交换。将简短地描述在控制站28与信令和驱动***36之间交换的一些数据。
接着详细描述辅助中继器14的元件30、32、34。双向放大器30包括下行功率放大器40和上行功率放大器42。下行功率放大器30的输入经由第收发器滤波器(transceiver filter)44连接到施主天线16。上行功率放大器42的输出经由第一收发器滤波器44连接到施主天线16。下行功率放大器40的输出连接到第二合成器/去合成器32的控制滤波器46。控制滤波器46是带通滤波器,其从在施主天线16接收的信号过滤下行控制RF信号。控制滤波器46连接到第二收发器滤波器48,用于将下行RF信号引导到此。控制滤波器46还连接到第二接口34的第一混合器50,用于将下行控制RF信号引导到此。第二收发器滤波器48耦合到服务器天线18。第二收发器滤波器48还连接到第二合成器/去合成器32的合成器52,用于将由服务器天线18接收到的上行RF信号引导到此。合成器52还连接到第二接口34的第二混合器54,用于从其接收上行信令RF信号。合成器52合成上行RF信号和上行信令RF信号,并将合成的信号馈送到上行功率放大器42的输入。
辅助中继器14还包括自动功率控制电路56,其接收功率放大器40、42的输出信号和来自传感器的关于升降机厢6在升降机井8内的位置的信息。自动功率控制电路56处理信号和位置信息,以生成用于控制下行和上行功率放大器40、42的增益的相应反馈控制信号,以便于将其输出信号强度保持在预定限度内。
除了接收下行控制RF信号,第一混合器50接收来自压控振荡器(VCO)58的载波信号。第一混合器50混合下行控制RF信号与载波信号,以产生发送到第二接口34的调制解调器60的下行控制基带信号。调制解调器60将下行控制基带信号解调成用于信令和驱动子***36的驱动器信号。
调制解调器60还将信令信号调制成上行信令基带信号。第二混合器54接收来自VCO58的上行信令基带信号和载波信号,以生成上行信令RF信号。调制解调器60还应将头加到信令信号,用于信令信号的错误保护。类似地,在将驱动器信号呈现到信令和驱动***36前,调制解调器60可从驱动器信号剥离类似的头。
接着简要描述双向放大器30和第二合成器/去合成器32的工作。来自施主天线16的包括合成的下行控制RF信号和下行RF信号的RF信号通过第一收发器滤波器44引导到下行功率放大器40,以由此被放大。所放大的信号随后通过控制滤波器46过滤,以将下行RF信号与下行控制RF信号分离。下行RF信号经由第二收发器滤波器48引导到服务器天线18,以经由服务器天线18发射。来自服务器天线18的上行RF信号由第二收发器过滤器48引导到合成器52,以由此与上行信令RF信号合成。所合成的信号通过上行功率放大器42放大,并经由第一收发器滤波器44引导到施主天线16,用于经由施主天线16发射。主中继器10的元件22、24、26类似于辅助中继器14的那些元件,并且以类似的方式工作,因此将不再描述。应足够注意,在主中继器10中,下行RF信号和下行RF信号通过第一合成器/去合成器24的合成器52合成,用于经由网关天线12发射,而来自网关天线12的上行信令RF信号和上行RF信号通过第一合成器/去合成器24的控制滤波器46被分离。
参考图4中的消息序列图,接着描述在控制站28与信令和驱动***36之间的数据交换。数据交换是控制站28发起的或是信令和驱动***36发起的。控制站28可初始化数据交换,以例如执行请求升降机***2中的传感器的状态的操作,或执行控制升降机***2的特定功能的操作。当请求传感器的状态时,控制站28经由如上所述的无线通信链路将远程_初始化消息(下行控制数据)发送到信令和驱动***36。此远程_初始化消息可由主中继器10处理,更具体地由其中的调制解调器60处理,例如如上所述地加上头。所处理的消息然后作为远程_初始化_请求消息(驱动器信号)发送到信令和驱动***36。驱动器/传感器***36接收远程_初始化或远程_初始化_请求消息,通过获得传感器的状态来处理所述消息,并通过经由远程_已使能消息(信令信号)将状态发送到控制站28来响应。关于升降机厢6在升降机井8内的位置的信息可使用这种操作发送到控制站28。
为了控制升降机***2的功能,如通过指定数目的步骤来步进升降机厢6,控制站28将控制_初始化消息(下行控制数据)发送到信令和驱动***36。主中继器10将头加到控制_初始化消息,并将其作为控制_初始化_请求消息(驱动器信号)发送到信令和驱动***36。驱动器/传感器***36接收控制_初始化_请求消息并根据在消息中指定的一个或多个参数通过控制在消息中指定的驱动器来处理该消息。此后,驱动器/传感器***36经由控制_已使能消息(信令信号)通过让控制站28知道控制操作是否成功地被执行来响应该命令。
驱动器/传感器***36还提供了互通信(intercom)设施。此互通信设施允许升降机厢6的用户通过激励信号发生器与控制站28通信。这种特点在升降机***2故障的情形中尤其有用,例如在升降机厢卡住或升降机厢门不打开的情形中。当使用此互通信设施与控制站28通信时,信令和驱动***26发送紧急_请求消息(信令信号)到控制站28。控制***28通过发送紧急呼叫_已连接消息(下行控制数据)到信令和驱动***36来确认此紧急_请求消息。利用这对信息,可建立互通信呼叫。紧急呼叫还可以是对预定电话号码的电话呼叫,经由短消息收发服务(SMS)发送到预定移动号码的短文字消息、寻呼或电子邮件报警。信令和驱动***36还可包括自动故障检测设施,其使用此消息对将故障状况报告给控制站28。然后,可以从控制站28远程执行故障校正,例如使用上述的控制操作。
有利地,根据本发明的上述实施例的无线通信***4将RF信号覆盖扩展到升降机厢内,在本发明之前升降机厢基本上对RF信号是不能透过的。利用这种***,在升降机厢中的移动站有权接入到其移动通信***。当移动站移动到升降机厢中时,涉及先前建立在升降机井外部的移动站的呼叫也可以无缝地切换到其RF信号在升降机厢中可接入的另一基础收发器站(BTS)。除了允许RF链路上的移动通信,无线通信***还允许相同的RF链路用于升降机***的远程操作和维护。换句话说,无线通信***提供了用于两个完全不同的***的单点RF接入。因此,与用于支持两个完全不同***的两个分离的无线通信***相比较,这种无线通信***成本较低。
虽然本发明被描述为在升降机***中实施,并不应解释为本发明限制于此。例如,作为另一实施例,本发明可用来将RF信号覆盖扩展到隧道70的内部,如图5中所示如列车车厢72的移动运输工具通过该隧道70。在这种情形中,网关天线12可安装在隧道70的入口,使得网关天线12的RF信号的辐射直接在隧道70内部。对于这种应用,尤其是如果隧道长,多个辅助中继器14可彼此间隔开地级联地设置在隧道70内部。以这种方式,衰落的RF信号可通过辅助中继器14接收并再发射。换句话说,RF信号通过辅助中继器14沿着隧道70的长度增强(boost)以便于覆盖隧道70。RF信号覆盖由此可基本上均匀地分布在隧道70内。辅助中继器14能从隧道70中的移动站40或从通过隧道70的列车车厢72接收RF发射。如在用于升降机厢和升降机井中的实施例,辅助中继器14还可以用来发射控制数据到操作与维护(OAM)***74和从操作与维护(OAM)***74接收信令数据,如图6中所示。OAM***74还可用在矿中,例如,用于远程监视和控制矿中的温度、压力和气体水平。使用在矿外部的控制站,这些OAM***74还可用于在矿中的如无驾驶员煤车的移动运输工具的远程控制。
对于上述实施例的任意一个,第二网关天线12可放置在隧道70的另一个入口点,如第二入口,以在第一网关天线失效的情形用作第一网关天线12的备用。可替换地,第二网关天线12可用来将不同移动通信***的RF信号从第一网关天线12的RF信号辐射到隧道70中。以这种方式,使得在隧道70内部可获得两个或更多移动通信***的RF信号覆盖。
在与移动运输工具在一起的多辅助中继器的实施例中,辅助中继器14可放置在移动运输工具中,如图8中所示的列车车厢72中,以在列车车厢72中提供更强的RF信号。耦合到前导辅助中继器14的施主天线16设置在前导列车车厢72的外部。耦合到其它辅助中继器14的施主天线16和耦合到辅助中继器14的服务器天线18设置在相应列车车厢72的内部。前导辅助中继器14起主或网关中继器的作用,而耦合到它的服务器天线16起网关天线的作用。如图9中所示,也起主中继器作用的另一尾随辅助中继器14可类似地安装于尾随列车车厢72上,以如上所述地提供冗余***或提供不同RF信号的覆盖。其它辅助中继器14也可设置在列车车厢72外部的隧道70中,使得在列车车厢内部和外部都可获得强的RF信号。
Claims (14)
1.一种无线通信***,用于在至少基本上屏蔽RF信号的封闭环境和所述封闭环境外部之间提供射频(RF)链路,所述无线通信***包括:
至少一个网关天线,设置在所述封闭环境的入口点,以便于分别将下行RF信号辐射到所述封闭环境和从所述封闭环境接收上行RF信号;
至少一个辅助中继器,设置在所述封闭环境内;
施主天线,耦合到所述辅助中继器;以及
服务器天线,耦合到所述辅助中继器;
其中所述辅助中继器使用所述施主和所述服务器天线中继所述下行和所述上行RF信号,
所述辅助中继器安装在所述封闭环境中的移动运输工具上,其中所述施主天线位于所述移动运输工具的外部,而所述服务器天线位于所述移动运输工具的内部。
2.根据权利要求1的无线通信***,其中所述封闭环境是在升降机井中,所述移动运输工具是升降机厢,且所述网关天线设置在所述升降机井的顶部。
3.根据权利要求1或2的无线通信***,其中所述辅助中继器包括具有增益的双向放大器,所述增益可基于在所述移动运输工具和所述网关天线之间的距离调整。
4.根据权利要求1的无线通信***,其中所述无线通信***包括彼此间隔开地级联地设置的第一组辅助中继器,其中所述第一组中的辅助中继器安装到在所述封闭环境中可移动的一列移动运输工具的相应移动运输工具,其中耦合到所述第一组中的辅助中继器的前导辅助中继器或尾随辅助中继器的施主天线设置在所述移动运输工具的外部,耦合到所述第一组中的其它辅助中继器的施主天线和耦合到所述第一组中的辅助中继器的服务器天线设置在相应移动运输工具的内部,其中所述无线通信***还包括彼此间隔开地级联地设置成在所述移动运输工具外部的封闭环境中静止的第二组辅助中继器。
5.根据权利要求4的无线通信***,其中所述封闭环境是隧道的内部。
6.根据权利要求4的无线通信***,包括设置在所述封闭环境的相应入口点的多个网关天线。
7.根据权利要求1的无线通信***,进一步包括:
第一接口,耦合到控制站,用于将下行控制数据转换成对应的下行控制RF信号,并用于将上行信令RF信号转换成对应的上行信令数据;
第一合成器/去合成器,耦合到所述第一接口,用于将所述下行RF信号与所述下行控制RF信号合成以便由所述网关天线发射,并用于将由所述网关天线接收的所述上行信令RF信号与所述上行RF信号分离;
第二接口,耦合到信令和驱动***,用于将所述下行控制RF信号转换成驱动器信号,并用于将信令信号转换成所述上行信令RF信号;以及
第二合成器/去合成器,耦合到所述第二接口,用于将所述上行RF信号与所述上行信令RF信号合成以便由所述辅助中继器的施主天线发射,并用于将由所述辅助中继器的施主天线接收的所述下行控制RF信号与所述下行RF信号分离。
8.根据权利要求7的无线通信***,其中所述信令和驱动***设置在所述移动运输工具中,并包括:驱动器,用于基于所述驱动器信号控制所述移动运输工具;以及传感器,用于基于所述移动运输工具的状态产生所述信令信号。
9.根据权利要求8的无线通信***,其中所述信令和驱动***进一步包括可由所述移动运输工具的操作者操作的信号发生器。
10.一种升降机***,包括:
升降机井;
升降机厢,可在所述升降机井中移动;
至少一个网关天线,设置在所述升降机井的顶部,以便于分别将下行RF信号辐射到所述升降机井中和从所述升降机井内部接收上行RF信号;
辅助中继器,安装在所述升降机厢上;
施主天线,耦合到所述辅助中继器并位于所述升降机厢的外部;以及
服务器天线,耦合到所述辅助中继器并位于所述升降机厢的内部;
其中,所述辅助中继器使用所述施主天线和所述服务器天线中继在所述升降机厢内部和外部之间的所述上行和下行RF信号。
11.根据权利要求10的升降机***,进一步包括:
第一接口,耦合到控制站,用于将下行控制数据转换成对应的下行控制RF信号,并用于将上行信令RF信号转换成对应的上行信令数据;
第一合成器/去合成器,耦合到所述第一接口,用于将所述下行RF信号与所述下行控制RF信号合成以便由所述网关天线发射,并用于将由所述网关天线接收的所述上行信令RF信号与所述上行RF信号分离;
第二接口,耦合到信令和驱动***,用于将所述下行控制RF信号转换成驱动器信号,并用于将信令信号转换成所述上行信令RF信号;以及
第二合成器/去合成器,耦合到所述第二接口,用于将所述上行信令RF信号与所述上行信令RF信号合成以便由所述辅助中继器的施主天线发射,并用于将由所述辅助中继器的施主天线接收的所述下行RF控制信号与所述下行RF信号分离。
12.根据权利要求11的升降机***,其中所述信令和驱动***设置在所述升降机厢中,并包括:驱动器,用于基于所述驱动器信号控制所述升降机厢;以及传感器,用于基于所述升降机厢的状态产生所述信令信号。
13.根据权利要求12的升降机***,其中所述信令和驱动***进一步包括可由所述升降机厢的用户操作的信号发生器。
14.根据权利要求13的升降机***,其中所述传感器适于提供关于所述升降机厢在所述升降机井内的位置的信息,所述传感器连接到所述辅助中继器,使得由此可使用所述信息,用于控制所述辅助中继器的放大器的增益,并连接到所述第一接口,使得可通过所述控制站使用所述信息,以控制所述升降机厢在所述升降机井中的位置。
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