Warning: fopen(111data/log202010011924.log): failed to open stream: No space left on device in /home/pde321/public_html/header.php on line 107

Warning: flock() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/pde321/public_html/header.php on line 108

Warning: fclose() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/pde321/public_html/header.php on line 113
Router met raumvielfach-Schaltung für drahtlosen Datenpaketen - Dokument DE60032710T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE60032710T2 08.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001098455
Titel Router met raumvielfach-Schaltung für drahtlosen Datenpaketen
Anmelder Intel Corporation, Santa Clara, Calif., US
Erfinder Berger, Josef, Santa Clara, California 95051, US;
Rosenbluth, Irv, Cupertino, California 95014, US
Vertreter Kohler Schmid Möbus Patentanwälte, 70565 Stuttgart
DE-Aktenzeichen 60032710
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 28.04.2000
EP-Aktenzeichen 001090612
EP-Offenlegungsdatum 09.05.2001
EP date of grant 03.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.11.2007
IPC-Hauptklasse H04B 7/15(2006.01)A, F, I, 20061205, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H04L 12/56(2006.01)A, L, I, 20061205, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen räumlich geschalteten Router, der auf dem Gebiet der drahtlosen Kommunikation verwendbar ist und insbesondere einen Router für geschaltete Array-Antennen für drahtlose Breitbandnetzwerke mit hoher Kapazität.

Drahtlose Kommunikation mit hohen Frequenzen im Bereich von 1 GHz bis über 100 GHz wird weit verbreitet für Punkt-zu-Punkt-(PP-) und Punkt-zu-Mehrpunkt-(PMP-)Kommunikation verwendet. Für diese hohen Frequenzen werden gemeinhin drei Arten von Antennen für die räumlich gerichtete Datenübertragung verwendet. Parabolreflektorantennen werden für eine festgelegte schmale räumliche Übertragungsrichtung verwendet. Sektorhornantennen werden für die Übertragung in einem festen breiten Gebiet verwendet. Patchantennen werden ebenfalls für Übertragungen mit fester Richtung verwendet. Diese Antennen weisen feste Strahlungskeulen auf, die auf Sende-Empfangsgeräte in einem genau festgelegten räumlichen Sektor ausgerichtet sind. Ist die Datenverbindung einmal festgelegt, so übertragen und empfangen die Antennen Daten aus diesen festen Richtungen auf der Basis der MAC-Schicht (Media-Access-Control-Schicht) entweder in Form einer Ringverbindung, in Form eines Rundrufs oder in Form eines Sendeaufrufs. In PP- und PMP-Systemen müssen die Antennen der Sende-Empfangsgeräte auf beiden Seiten jeder Verbindung so ausgerichtet sein, dass sie einander zugewandt sind, und die Ausrichtung der Antennen erfolgt für gewöhnlich von Hand während der ersten Inbetriebnahme der Verbindung. Wenn eine PMP-Verbindung eingerichtet wird, müssen die Antennenstrahlen auf beiden Seiten gleichzeitig aufeinander ausgerichtet werden, um ein maximales Empfangssignal zu erzielen. Bei PMP-Systemen umfasst die Basisstation oft feste Sektorantennen, die am Anfang darauf eingestellt werden, in deutlich definierten Sektoren auszustrahlen, z.B. vier Low-Gain-Antennen (Antennen mit geringer Verstärkung) von 90 Grad, die so positioniert sind, dass sie 360 Grad abdecken. Eine Teilnehmerantenne weist eine schmalere räumliche Divergenz auf, um ihre Verstärkung (Gain) zu erhöhen, und sie wird im Drehwinkel und in der Höhe auf den Standort der Basisstation ausgerichtet, bis der maximale Empfang erreicht ist. Diese Ausrichtung garantiert, dass auch die Basisstation maximale Übertragungssignale über ihre große Festsektorantenne mit geringerer Verstärkung empfängt.

Die von den Antennen gesendeten und empfangenen Datenpakete kommen aus den gleichen Richtungen. Im Falle eines PMP-Systems, das FDM-B-Frequenzmultiplexierung oder TDM-B-Zeitmultiplexierung oder andere Modulationstechniken verwendet, kann die Basisstation per Rundruf Informationen senden, die bestimmten Sende-Empfangsgeräten in einem Sektor zugedacht sind. Alle anderen Sende-Empfangsgeräte in demselben Sektor empfangen zwar die Daten, decodieren sie, ignorieren sie aber, sobald sie feststellen, dass die Daten nicht an sie gerichtet sind. Indem jedoch der Sektor von mehreren Sende-Empfangsgeräten gemeinsam genutzt wird, kann nur eine begrenzte Menge von Datenpaketen gleichzeitig zwischen den Sende-Empfangsgeräten weitergeleitet werden, wenn auf derselben Frequenz gesendet wird.

Der Vorgang der Ausrichtung sowohl in PP-Verbindungen als auch im Falle der Hinzufügung eines neuen Teilnehmers in einem PMP-System erfolgt off-line vor der Dienstaktivierung und umfasst eine genaue mechanische Justierung, während die Empfangssignalstärke überwacht wird. In einem DBS (Direct Broadcast System, ein PMP-System, das einen Satelliten verwendet) erfolgt die Antennenausrichtung auf ähnliche Weise wie die des terrestrischen PMP-Systems. Am Teilnehmerstandort wird die Antenne auf einen geostationären Satelliten ausgerichtet, bis ein gutes Signal erkannt wird, und dann wird sie in diese Richtung mechanisch fixiert. In allen oben beschriebenen Fällen wird die Öffnung der Antenne mechanisch auf die Sendequelle oder aufeinander ausgerichtet, bevor die Kommunikationsverbindung hergestellt und der Dienst gestartet wird. Auf der Grundlage der Empfangssignalstärke wird die Richtung mechanisch justiert, manchmal durch motorgetriebene Antennen, und in der spezifischen Richtung des maximalen Empfangs und maximaler Übertragung fixiert.

Es werden wenige Techniken verwendet, um Daten in verschiedene Übertragungsrichtungen zu routen oder zu richten. Die am weitesten verbreitete besteht darin, eine Basisstation mit mehreren Sende-Empfangsgeräten, jedes mit seiner eigenen separaten Antenne, anzuordnen, wobei jede Antenne einen anderen Sektor abdeckt. Die MAC-Schicht der Basisstation schaltet die Daten auf Basisband an denjenigen Sender, der den Sektor abdeckt, welcher den Standort des Sende-Empfangsgeräts des Teilnehmers, an den die Datenpakete gerichtet sind, enthält. An einer PMP-Basisstation sind typische Sektorantennen wie etwa Hornantennen so ausgelegt, dass sie feste Strahlungskeulen von 90, 45, 30 oder 15 Grad in der horizontalen Ebene und von etwa 7 Grad in der vertikalen Ebene abdecken. Die Teilnehmerantenne dagegen ist mit einer viel engeren Strahlempfindlichkeit, d.h. höherer Verstärkung, bei ähnlicher Divergenz in der horizontalen und vertikalen Ebene, für gewöhnlich weniger als 7 Grad, ausgelegt. Für das Sende-Empfangsgerät des Teilnehmers werden gemeinhin Hornantennen, mit Linsen korrigierte Trichter und Parabolantennen verwendet. Andere PMP-Systeme verwenden ein Teilnehmerfunkgerät mit einer Antenne, die die abwärts gerichteten Daten von der Basisstation in einer Polarisation empfängt, z.B. horizontal, und aufwärts in einer dazu senkrechten Polyrisierung, z.B. vertikal, zur Basisstation sendet, womit die Netzwerkkapazität erhöht wird. In allen oben genannten Fällen ist die räumliche Kapazität in einem Sektor durch die Ausrichtung der Antennen festgelegt.

Phasengesteuerte Antennen ermöglichen die Strahlsteuerung durch die Steuerung der Phase jedes Antennenelements in Bezug auf die Phase der anderen Elemente. Diese Antennen sind in einer sehr kurzen Dauer, die durch die Beschaffenheit der Datenpakete als Burst bedingt ist, kompliziert zu steuern. Daher werden phasengesteuerte Antennen derzeit nur in einigen hoch entwickelten Mobilfunkbasisstationen zum Aufbauen von Ringverbindungen für relativ lang andauernde Datenübertragungen verwendet, wie etwa in den verbindungsorientierten Netzwerken, in denen die Dauer gesprochener Konversation relativ viel länger als Datenpakete ist. Phasengesteuerte Antennen werden vorwiegend bei niedrigen Frequenzen, typisch weniger als 2,5 GHz, verwendet, um eine hohe Bündelung in einer mehrfach reflektierenden Umgebung zu erlangen. Die Komplexität, die hohen Kosten und der hohe Verlust der Komponenten, namentlich der Phasenschieber, bei hohen Frequenzen verhindern die Verwendung für kommerzielle Massenanwendungen.

Eine einfache Lösung zum Schalten von Datenpaketen auf verschiedene Sende-Empfangsgeräte in verschiedenen Richtungen besteht im Schnellschalten der Endausgabeenergie zwischen verschiedenen Sektorantennen, die in verschiedenen Winkeln, z.B. in der horizontalen Ebene, angeordnet sind und so einen großen Sichtbereich abdecken. Diese Anordnung jedoch erfordert eine Vielzahl von Antennen, von denen jede in eine andere Richtung gerichtet ist, mit einer Vielzahl von Sendegeräten und Anschlussleitungen, um diese Antennen zu speisen. Hochfrequenzenergie muss geschaltet und dann über lange Wellenleiter oder Koaxialkabel zu jeder Antenne transportiert werden. Die Entfernung von den Schaltern zu den Antennen erzeugt eine große Signalabschwächung, die sich bei höheren Frequenzen erhöht, und erfordert erhöhte Abmessungen und Kosten der Antennenkonstruktion und kann umwelttechnisch unzulässig sein. Somit besteht eine Aufgabe darin, einen sehr schnellen Schalter für Millimeterwellen mit Hilfe einer geschalteten Hochfrequenzantennengruppe zu steuern, wobei sich der Schalter in großer Nähe zur Antennengruppe befindet. Dies ist notwendig, um das effiziente Schalten von Hochfrequenz, die Pakete mit hohen Bitraten moduliert, auf verschiedene Sende-Empfangsgeräte in verschiedene räumliche Richtungen zu ermöglichen.

US-A-5,736,959 offenbart ein Satellitenkommunikationssystem, das Lüneberglinsen verwendet.

EP-A-0 755 093 offenbart eine Richtantenne für drahtlose Netzwerke, bei der eine HF-Schaltungsanordnung das Schalten von Signalen zu und von integrierten Patchantennen steuert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein räumlich geschalteter Router wie in Anspruch 1 definiert für Knoten eines Netzwerks bereitgestellt, das mehrere räumlich getrennte Netzwerkknoten aufweist, wobei eine Anzahl von Knoten Routinginformationen bezüglich der Sende- und Empfangszeitsteuerung und einer entsprechenden Sende- und Empfangsrichtung für Datenpakete aufweist, und wobei jeder Knoten einen lokalen Sendeport und einen lokalen Empfangsport aufweist, wobei der räumlich geschaltete Router Folgendes umfasst: eine Schaltungsanordnung zum Richten von Datenpaketen an andere Netzwerkknoten, eine HF-Optik-Fokussierungs- und Parallelrichtungsantenne, die mit der Schaltungsanordnung gekoppelt ist, und HF-Optik-Zuführungsports, die zwischen der Schaltungsanordnung und der HF-Optik-Fokussierungs- und Parallelrichtungsantenne geschaltet sind, und der Router verwendet Steuersignale, die die Schaltungsanordnung gleichzeitig aktivieren, um Datenpakete zu routen, indem ein HF-Signal von einem lokalen Sendeport an die HF-Optik-Zuführungsports und von den HF-Optik-Zuführungsports an einen lokalen Empfangsport moduliert wird, wobei die Steuersignale auf den Routinginformationen für die Datenpakete basieren, einschließlich Sende- und Empfangszeitsteuerung und Sende- und Empfangsrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass: die Schaltungsanordnung eine HF-Schaltungsanordnung ist und dass: die gleichen Zuführungsports zu einem Zeitpunkt zum Senden der Datenpakete und zu einem anderen Zeitpunkt zum Empfangen der Datenpakete verwendet werden.

Ein Beispiel für das räumliche Routen von Datenpaketen im Raum zwischen willkürlich verteilten drahtlosen Knoten wird von Berger u.a. in WO-A-00/25485 beschrieben (das der US-Patentschrift Seriennr. 09/187,665 mit dem Titel „Broadband Wireless Mesh Topology Networks" entspricht, eingereicht am 5. November 1998). Die Knoten des drahtlosen Netzwerks sind dafür ausgelegt, eine Senderichtung und eine Empfangsrichtung auf der Basis der Routingadresse der zu sendenden und/oder zu empfangenden Datenpakete auszuwählen. Die Auswahl einer Sende- oder Empfangsrichtung erfolgt unverzögert, um kurzen Datenpaketbursts Rechnung zu tragen, die von Knoten eintreffen, welche sich in verschiedenen Richtungen befinden, oder zu Konten gesendet werden, die sich in verschiedenen Richtungen befinden, wie vom Zeitsteuerungsprogramm der MAC-Schicht der Netzwerkknoten definiert, wie in den Anwendungen nach dem Stand der Technik erläutert. Ein Kommunikationsprotokoll, das dafür ausgelegt ist, die Zeitplanung räumlich gerouteter Pakete zwischen Netzwerkknoten in einer beliebigen generischen Topologie wie etwa einem Netz, Baum oder Zweig und PMP zu unterstützen, wird von Aaronson u.a. in EP-A-1 059 773 beschrieben (das der US-Patentschrift Seriennr. 09/328,105 mit dem Titel „Communication Protocol for Packet Data Particularly in Mesh Topology Wireless Networks" entspricht, eingereicht am 8. Juni 1999). Die Beschreibung der MAC-Schicht (Media-Access-Control-Schicht) ist besonders aufschlussreich.

Der vorliegend offenbarte räumlich geschaltete Router (SSR) beschreibt eine Art und Weise, eine Vorrichtung zum Schalten von Datenpaketen und zum Routen zu konstruieren, die in der Lage ist, Datenpakete zu schalten und sie räumlich zwischen Knoten eines drahtlosen Netzwerks zu senden. Die MAC-Schicht bestimmt in Echtzeit die Richtung und Zeit der HF-Schaltung und leitet somit die Datenpakete auf der Grundlage der Routen und Bestimmungsorte der Pakete und des räumlichen Standorts des Netzwerkknotens. Die Anwendungen nach dem Stand der Technik erklären, dass HF-Schaltung durch Zeitpläne, die an jedem Knoten unterhalten werden, hergestellt wird, wobei Paket von festgelegten, räumlich getrennten Knoten zu festgelegten Zeiten gerichtet und empfangen werden. Dieses MAC-Protokoll wird in der bevorzugten Ausführungsform derart übernommen, dass die Sende- und Empfangszeitsteuerung und die entsprechende Richtung des Sendens und Empfangens im Voraus bekannt sind. Es können jedoch auch andere Paketprotokolle mit Adressen-Decodierung und Routinginformationen, die durch das Decodieren der Pakete erlangt wird, verwendet werden.

Die SSR-Vorrichtung ermöglicht das Schalten gesendeter und empfangener Datenpakete von einem Knoten zu anderen benachbarten Knoten und von mehreren Knoten, die sich in verschiedenen Richtungen und Entfernungen von anderen Knoten in ihrer Umgebung befinden. Schnelles Schalten wird erreicht, indem schnelle – im Bereich von wenigen Nanosekunden bis zu einigen Mikrosekunden – Steuersignale auf eine Gruppe von Mikrowellenschaltern angelegt werden, gleichzeitig mit der Zeitsteuerung des Datenpaketsendens und -empfangs und gleichzeitig mit der Richtung des Sendens und Empfangens. Die schnellen HF-Schalter sind in einer Konfigurierung ausgelegt, die eine starke Isolierung zwischen den Empfangs- und Sendeeingabeports schafft und die HF-Verluste minimiert. Die Gestaltung ermöglicht eine große Nähe der Schalter zu den Ausgabezuführungsports, um Kopplungs- und Sendeverluste zu reduzieren, was besonders bei sehr hohen Frequenzen (> 20 GHz) wichtig ist. Eine n×m-Schaltungsanordnung (n = Anzahl der Eingabeports, m = Anzahl der Ausgabeports) ist auf der Grundlage einer Reihe von spezialangefertigten, integrierten 2×4-HF-Schaltern aus GaAs-Chips (MMIC), die für sehr hohe Mikrowellenfrequenzen (> 20 GHz) ausgelegt sind, und einer Schaltergruppenanordnungsstruktur gestaltet, die eng mit der Fokussierungs- und Parallelrichtungsantennenstruktur gekoppelt ist.

Ein Hauptmerkmal der vorliegenden, räumlich geschalteten Routervorrichtung ist die Fähigkeit ihres drahtlosen räumlichen Paketroutings und -Schaltens, eine „verbindungslose" Kommunikationsverbindung zwischen einer Vielzahl verteilter Knoten in einem Netzwerk mit Netztopologie oder einem beliebigen anderen Derivat eines Netzwerks mit Netztopologie wie etwa Baum und Zweig und/oder PMP herzustellen. Bei den sehr hohen Mikrowellenfrequenzen kann das System möglicherweise eine Sichtlinie (LOS) zwischen den kommunizierenden Knoten erfordern. Die räumliche Übertragung von Datenpaketen wie etwa Internetprotokoll-(IP-)Paketen in bestimmte Richtungen der Zielknoten ermöglicht es, dass viele Knoten zur gleichen Zeit, auf demselben Frequenzband und in demselben Gebiet mit minimaler gegenseitiger Interferenz senden. Dieses synchronisierte Netzwerk erhöht die Verfügbarkeitskapazität des Netzwerks dramatisch gegenüber „verbindungsorientierten" Netzwerken, die in vielen PMP-Systemen verwendet werden. In diesen PMP-Systemen ist die Bandbreite in bestimmten Sektoren im Voraus durch die feste Lichtstärke der Antenne festgelegt. Die räumlich geschaltete Routervorrichtung der bevorzugten Ausführungsform kann eine Vielfalt schneller Routen und einen schnellen Lastausgleich durchführen, wobei die Burst-Beschaffenheit des Datenverkehrs mit IP-Datenpaketen voll ausgenutzt wird.

Die bevorzugte Ausführungsform ist für die sehr hohen Funkfrequenzen optimiert, wie etwa für das von der FCC (Federal Communications Commission) zugewiesene LMDS-Spektrum (Local Multipoint Distribution System), 27 GHz B 31 GHz, und andere Spektren, die Betreibern regional zugewiesen werden. Diese Frequenzbänder ermöglichen große Datenmengen, die bei solchen Frequenzen wie etwa 10,5 GHz (UK, Lateinamerika), 24,5–26,5 GHz (Europa), 38 GHz–40 GHz (USA) usw. verteilt werden. Bei diesen Frequenzen ist die Abschwächung der Übertragungsleitungen sehr hoch. Daher besteht die vorliegende Konstruktion aus einer sehr kompakten Schaltergruppenmatrix, die eng an mehrere Zuführungsports gekoppelt ist, welche dafür ausgelegt sind, mehrere Fokussierungs- und Parallelrichtungsports einer strahlbildenden Optikvorrichtung zu speisen, die bei Funkfrequenzen arbeitet. Eine der vorliegend beschriebenen strahlbildenden Optikvorrichtungen umfasst eine bekannte zylindrische Mehrschichtlinse mit abgestuftem Index, die ein eindimensionales, z.B. horizontales, Fokussierungsgerät bildet, wobei die Divergenz der anderen Dimension, z.B. der vertikalen, von der Größe der Öffnung des Zuführungsporthorns ist. Diese Vorrichtungskonstruktion ermöglicht die Bildung von Strahlen mit verschiedenen Divergenzen in der horizontalen Ebene, wobei die horizontale Ebene die Vermittlungsebene ist, und in der vertikalen Ebene.

In einer anderen strahlbildenden Optikvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung speisen die Zuführungsports eine sphärische Mehrschichtlinse mit abgestuftem Index, wie etwa eine HF-Lüneberglinse, um Strahlen mit ähnlicher Divergenz in der horizontalen Ebene (Vermittlungsebene) und der vertikalen Ebene zu bilden. In beiden Geräten kann die Strahlvermittlung Winkel über 120 Grad bei sehr hoher Verstärkung und Sammlungseffizienz aus verschiedenen Richtungen innerhalb des Sektors abdecken. Die Datenpakete, die den HF-Träger modulieren, werden zu Brennpunkten geschaltet, wobei Strahlen von verschiedenen Brennpunkten in Zielrichtungen parallel gerichtet werden.

Alle Strahlen benutzen gemeinsam dieselbe Linse und verwenden eine überlappende Öffnung der zylindrischen oder sphärischen Linse, wodurch die Größe der Antenne des drahtlosen Knotens erheblich verringert wird. Die kleinere Größe ermöglicht geringere Verluste von HF-Energie, die durch die Antenne gekoppelt wird, ein geringeres Gewicht und einen minimalen Eingriff in die Umwelt.

In den Zeichnungen zeigen:

1 eine Draufsicht eines drahtlosen Knotens mit einer räumlich geschalteten Routervorrichtung für drahtlose Datenpakete, die eine sphärische oder zylindrische HF-Linse mit abgestuftem Index umfasst und in einem Netzwerk gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll;

2 eine Seitenansicht einer zylindrischen HF-Optik-Fokussierungs- und Parallelrichtungsantenne mit einem Zuführungsport, die in der räumlich geschalteten Routervorrichtung der 1 verwendet wird;

3 eine Draufsicht einer HF-Schaltungsanordnung zur Verwendung in der in 1 dargestellten, räumlich geschalteten Routervorrichtung;

4 eine Draufsicht nach 3, aber mit rauscharmen Verstärkern in der HF-Schaltungsanordnung;

5 eine Draufsicht nach 4, aber mit Leistungsverstärkern in der HF-Schaltungsanordnung; und

6 ein elektrisches Schaltdiagramm eines HF-Schalters, der in den HF-Schaltungsanordnungen der 35 verwendet wird.

Mit Bezug auf 1 ist ein Beispiel eines Sende-Empfangsknotens eines drahtlosen Routers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, der eine HF-Schaltungsanordnung umfasst, welche mit einer HF-Optik-Fokussierungs- und Parallelrichtungsvorrichtung gekoppelt ist. Bei dieser Vorrichtung handelt es sich um eine HF-Linse mit abgestuftem Index, die eine sphärische oder eine zylindrische Linsenform aufweisen kann. Der Begriff „HF-Optik" bedeutet in der vorliegenden Verwendung ein Gerät, das bei Hochfrequenzen arbeitet, aber optische Wellenwirkung auf Funkwellen aufweist, wie etwa Linsenwirkung. Das Sende-Empfangsgerät umfasst einen lokalen Port 23, der mit lokalen Netzwerken kommuniziert. Der lokale Port 23 und mehrere ähnliche Ports können eine Kabelverbindung wie etwa eine verdrillte Leitung für eine 10/100 Basis-T-Ethernetverbindung aufweisen, Sende-Empfangsgeräte mit Glasfaserverbindung oder drahtloser Verbindung, die für den separaten lokalen Zugang über Frequenzen wie etwa ISM-Bänder (für industrielle, wissenschaftliche, medizinische Anwendungen, 2,4 GHz und/oder 5,7 GHz) oder das MMDS-Spektrum zugewiesen sind.

Eine zentrale Recheneinheit (CPU) 22 verarbeitet Datenpakete, die über die lokalen Ports 23 und über die Luft von den Fernnetzwerkknoten empfangen und gesendet werden. Die CPU 22 liefert Steuersignale, um eine Schaltungsanordnung in einer synchronen Zeitsteuerungsabfolge zu aktivieren, um Datenpakete, die aus verschiedenen Richtungen eintreffen, zum richtigen Empfänger und gesendete Datenpakete in die richtigen Fernknotenrichtungen zu schalten. Es soll angenommen werden, dass sich die Fernknoten in verschiedenen Richtungen befinden, z.B. Richtungen, die der Ausbreitung des Strahls in die Richtungen 12, 13 und 14 entsprechen. Die MAC-Schicht, die in dieser Ausführungsform beispielhaft verwendet wird, basiert auf einem vorab erstellten Zeitplan von Routinginformationen, insbesondere zum Routingpfad und Bestimmungsort der Datenpakete, zur Priorität und zur Verfügbarkeit von Verbindungen, und bestimmt die Routingrichtung der Datenpakete und die Sende- oder Empfangszeitsteuerung an jedem Knoten, wie in dem oben genannten EP-A-1 059 773 ausführlicher beschrieben. Zum Beispiel werden Pakete, die von einem zu Richtung 14 gehörenden Knoten empfangen werden – in 1 durch einen HF-Impuls dargestellt, der sich zur HF-Linse ausbreitet, dargestellt – gespeichert, verarbeitet, sortiert und entweder zum lokalen Port 23 oder zu Knoten geroutet, die zu anderen Fernknoten gehören, wie etwa Richtung 12 oder 13 (siehe die in 1 dargestellten „HF-Impulse", die sich in die Richtungen 12 und 13 ausbreiten). Sind vorab keine Routinginformationen bekannt, müssen die Pakete decodiert werden, um die Informationen zu erlangen.

Der Empfänger 21 umfasst einen rauscharmen HF-Verstärker, einen Abwärtswandler, einen IF-Empfänger, einen Analog-zu-Digital-Wandler und einen Demodulator. Der Sender 20 umfasst einen Modulator, einen Digital-zu-Analog-Wandler, einen IF-Sender, einen Aufwärtswandler und einen HF-Leistungsverstärker. Das System 20 und 21 umfasst auch lokale Oszillatoren, Hochfrequenzoszillatoren und Phasenregelkreise (PLLs) entsprechend der standardmäßigen Konstruktion von Hochfrequenz-Funksende-Empfangsgeräten.

Die HF-Mikrowellenschaltungsanordnung 19 umfasst eine Gruppe von HF-Schaltern, die nachstehend mit Bezug auf 3 beschrieben werden. Die Mikrowellenschaltungsanordnung wird von den Steuersignalen aktiviert, die von der zentralen Recheneinheit 22 angelegt werden. Die Steuersignale schalten Datenpakete zu einer der Vielzahl von HF-Zuführungen, wie etwa den Zuführungen 16, 17 oder 18, wobei nun das vom Sender 20 erzeugte Hochfrequenzsignal moduliert wird. Die Zuführungen können standardmäßige Mikrowellenhörner sein. Diese Zuführungen richten das HF-Signal zum Brennpunkt der HF-Linse 11. Die Linse 11 ist bevorzugt eine Lüneberglinse der Art, die in der US-Patentschrift 4,309,710 dargestellt ist. Auf der Basis synchroner Steuerungseingaben von der zentralen Recheneinheit 22 routen die schnellen Mikrowellenschalter Datenpakete von und zu verschiedenen Ports 16, 17, 18 und anderen. Die Zuführungen übertragen die HF-Frequenzen zu den Brennpunkten um die Linse 11. Die Linse 11 richtet Strahlen parallel, zum Beispiel von der Zuführung 17, zu dem oder den Fernknoten, die sich in Richtung 12 befinden, oder von der Zuführung 16 in die Richtung 13.

Dieselben Zuführungen können auch als Empfangsports für HF-Mikrowellenenergie dienen, die von verschiedenen Antennen eintrifft. Zum Beispiel wird der HF-Strahl vom Fernknoten in Richtung 14 auf den Zuführungsport 18 fokussiert und gleichzeitig von der Schaltungsanordnung 19 zum Empfänger 21 geschaltet. Somit werden eine einzige Linse und eine Schaltergruppenanordnungsstruktur sowohl zum Senden als auch zum Empfangen von Datenpaketen verwendet, womit die Größe der Sende-Empfangsantenne bei gleichzeitiger Erhöhung des Sichtfeldes minimiert wird. In einem Zeitduplexmodus (TDD-Modus) wird dieselbe Schaltungsanordnung 19 für die Sende- und Empfangsfunktion verwendet, wodurch die Kosten des Sende-Empfangsgeräts reduziert werden und eine bessere Übereinstimmung des mit Datenpaketen verbundenen Burst-Flusses in Bezug auf die Ausgabe- und Eingabebandbreite des Sende-Empfangsgeräts ermöglicht wird.

Die HF-Linse 11 weist eine Antennenkuppel 15 auf, die dafür ausgelegt ist, das HF-Linsenmaterial gegen die Ansammlung von Schmutz, Eis und Regen direkt auf der Linsenoberfläche zu schützen. Ein Kühlkörper 24 leitet Wärme ab, die von dem Sende-Empfangsgerät und der Elektronik des Routers erzeugt wird.

Die Mikrowellenlinse 11 fokussiert Mikrowellenstrahlen aus verschiedenen Richtungen, z.B. aus den Richtungen 12, 13und 14, in die Mikrowellenzuführungen, z.B. die Zuführungen 17, 16 bzw. 18, die um den Umfang der Linse angeordnet sind, um ein großes Sichtfeld abzudecken, das sich über mehr als 120 Grad erstrecken kann. Die Fokussierung der HF-Energie erfolgt mittels Dielektrikumschichten mit abgestuftem Index, die eine um die andere zentriert sind, wobei sich die Schichten mit hohem Brechungsindex in der Mitte befinden. Der Brechungsindex nimmt mit zunehmendem Durchmesser der Linse ab. Der Brechungsindex basiert auf dem Lüneberg-Ausdruck, in dem der Brechungsindex einer sphärischen Linse ideale Bildgebungseigenschaften hat.

Die HF-Brechungsindexverteilung n(r) einer Lüneberg-Linse erstreckt sich über einen endlichen Radius r und ist mit: n(r) = (2 – r2/a2)1/2, für r < 1(Gleichung (1) n(r) = 1, für r > 1 oder r = 1(Gleichung (2) gegeben, wobei r der Abstand vom Mittelpunkt der Sphäre (oder des Zylinders) und a der Radius der Sphäre (oder des Zylinders) ist.

Lüneberglinsen verwenden eine sphärische Symmetrie und weisen maximale Konzentration an Brennpunkten nahe der sphärischen oder zylindrischen Oberfläche für Strahlen auf, die aus verschiedenen Richtungen eintreffen.

Wegen der größeren Wellenlänge von Mikrowellenhochfrequenzen, für gewöhnlich viele Millimeter, sind die Linsen für gewöhnlich durch die Bildung mehrerer dielektrischer sphärischer Hüllen realisiert, die für gewöhnlich aus Halbhüllen bestehen, welche ineinander eingesetzt sind und aus verschiedenen Stufen von Brechungsindizes bestehen.

In der bevorzugten Ausführungsform ist auch eine zylindrische Linse beschrieben, um eine asymmetrische strahlbildende Vorrichtung zu erreichen. Diese zylindrische Linse ist auch in 2 dargestellt. Die zylindrische Mehrschichtmikrowellenlinse mit abgestuftem Index besteht aus mehreren, ineinander gesetzten, zylindrischen Röhren mit unterschiedlichem Durchmesser, wobei sich der abgestufte Index mit zunehmendem Schichtdurchmesser verringert. Der Kern ist ein zylindrischer Stab mit dem höchsten Brechungsindex, der sich n(r ~ 0) ~ (2)1/2 nähert.

Die Umsetzung der eindimensionalen zylindrischen Mikrowellenlinse 31 der vorliegenden Erfindung ist einfach und kostengünstig herzustellen. Das zylindrische Design der 2 ermöglicht die Parallelrichtung der divergierenden Zuführungsenergie vom Zuführungsport 33 in eine Divergenz, die auf der Variierung des abgestuften Index der Linse gegenüber der radialen Abmessung a des Zylinders in Gleichung (1) basiert. Die Verwendung von zylindrischen Mehrschichtelementen zum Bilden der Linse 31 ermöglicht die Konstruktion von in hoher Stückzahl hergestellten Linsen, indem lange Röhren mit verschiedenen Brechungsindizes hergestellt werden (z.B. etwa 10 verschiedene Arten von Röhren), indem sie ineinander eingelegt werden und dann der Zylinder auf die richtige Längenabmessung beschnitten wird, um Mehrfachlinsen zu erzeugen. Die Länge der zylindrischen Linse wird von der Größe der Zuführungsöffnung bestimmt und wird mit der vertikalen Beugung des Strahls innerhalb der zylindrischen Linse kompatibel gemacht.

In der zylindrischen Konstruktion der Anordnung der 2 ist die vertikale Öffnung von der vertikalen Öffnung des Horns bestimmt, die die Beugung des vertikalen Strahls 32 von der Zuführung aus der Quelle 33 an der länglichen Brennebene entlang der zylindrischen Oberfläche und parallel zur Linsenachse bestimmt. Es besteht eine gewisse Freiheit, auf der Grundlage der Anwendungen und des Knotenabdeckungswinkels eine andere Strahldivergenz für die horizontale und vertikale Ebene zu konstruieren.

Im Falle einer sphärischen Linsenkonstruktion wird eine ähnliche Strahldivergenz für die horizontale und vertikale Dimension gebildet. Der Ausgabeport kann durch eine Wellenleiterzuführungs- oder eine Patch-Zuführungskonstruktion realisiert werden. Es können andere Techniken wie etwa ausgestellte Wellenleiter verwendet werden, um Strahlverstärkungsvariierung in verschiedenen Ebenen zu bilden.

In 2 speist das Horn 33 die zylindrische Linse mit abgestuftem Index 31. Mehrere Hörner befinden sich in einem Sektor um den Zylinder, wie in 1 dargestellt. Die Divergenz des Strahls in der vertikalen Ebene wird durch die Steuerung der Strahlausdehnung vom Zuführungsport 33 mit Hilfe des Horns 32 verringert, das den HF-Strahl nur in eine Dimension, entlang der zylindrischen Achse der Antenne, ausdehnt. Das Horn führt von der Schaltergruppenanordnung zur Brennoberfläche der Linse 34. Das Horn 32 hat eine horizontale Abmessung, die kleiner als etwa die Größe von ~1/2 der HF-Wellenlänge gehalten ist, wodurch der horizontale ausgesendet Strahl von der Struktur der zylindrischen Linse mit abgestuftem Index ausgedehnt und parallel gerichtet werden kann. Die schmale horizontale Abmessung des Horns ermöglicht die Positionierung mehrerer Hörner nebeneinander, um eine hohe Auflösung in der Vermittlungsebene zu erzielen. Die vertikale Divergenz 35 beträgt für gewöhnlich weniger als 7,5 Grad und kann auf der Grundlage der benötigten Verstärkung für jeden Strahl in der horizontalen Ebene 36, d.h. der Schaltungs-/Führungsebene, auf eine andere Größe ausgelegt werden. Wie ersichtlich ist, weist die Linse 31 eine Variierung in den Schichten mit abgestuftem Index auf. Die Linse 31 hat eine Ausgabeöffnung 37, die teilweise von der Vielzahl der Zuführungsports gemeinsam verwendet wird. Der Zuführungsport 33 weist einen polarisierten Eingabestrahl 38 auf, wobei E die Feldpolarisation ist, der von der Schalteranordnung kommt und zum Horn 32 der Zuführungsports verläuft.

Ein Vorteil einer zylindrischen Konstruktion für die Linse besteht in Zuführungsports mit einer schmalen Öffnung in der horizontalen Ebene, d.h. in der Vermittlungsebene, wodurch die gemeinsame Anordnung mehrerer Zuführungsports um die Linsenperipherie ermöglicht und damit die Auflösung und Verstärkung der Vielzahl der Strahlen erhöht wird. Die Vielzahl schmaler Strahlen, jeder mit schmaler Divergenz und höherer Verstärkung (hoher räumlicher Auflösung) in der Vermittlungsebene, ermöglicht die mehrfache Verwendung derselben Frequenz in demselben Linsenabdeckungsgebiet und ermöglicht auch eine erhöhte Bitrate in jeder Richtung aufgrund höherer Auflösung in dem angepeilten schmaleren Sektor.

Die HF-Strahlpolarisation wird von der Ausrichtung und den Abmessungen der Konstruktion der Trichterwellenleiterzuführungen oder alternativ von der Konstruktion der Patchantennenzuführung bestimmt. Die Anordnung der Linse mit abgestuftem Index kann in Fällen, in denen die Systemauslegung das Senden in einer Polarisation und das Empfangen in der dazu senkrechten (anderen) Polarisation verwendet, für beide Polarisationen verwendet werden. In FDD-(Frequenzduplex-)PMP-(Punkt-zu-Mehrpunkt-)Systemen beispielsweise könnten sich die Sendezuführungen oberhalb oder unterhalb der Empfangszuführungen befinden, wobei dieselbe zylindrische Linse benutzt wird. Auf diese Weise kann sowohl das Senden als auch das Empfangen gleichzeitig bei verschiedenen Frequenzen stattfinden. Dasselbe kann bei verschiedenen Frequenzen und verschiedenen Polarisationen erfolgen, um die Isolierung zwischen Senden und Empfangen weiter zu erhöhen, während das Senden und Empfangen gleichzeitig stattfindet. In diesen PMP-FDD-Systemen ermöglicht die Anordnung mit einer einzigen Linse eine hohe Auflösung in Sektorauswahlen um den Standort der Basisstation.

Statt Wellenleiterstrahlzuführungen kann auch eine Mehrfachpatchantenne verwendet werden, deren Zuführungen HF-Energie zu einer gekrümmten Oberfläche richten, die sich an Brennpunkten der Linse befindet. Im Falle einer Patchantennenzuführung wird eine Zuführung mit symmetrischer Abmessung für die Zuführungen einer sphärischen Linse verwendet, oder für die Zuführungen einer zylindrischen Linse wird eine asymmetrische Konstruktion verwendet. Bestimmte Linsenzuführungskonstruktionen können auch Strukturen umfassen, die Apodisierung für die Unterdrückung von Seitenstrahlungskeulen einsetzen.

Eine weitere Konstruktion, die eine zylindrische Linse umfasst, kann gleichzeitig für Sende- und Empfangssignale verwendet werden, für gewöhnlich bei unterschiedlichen Frequenzen. Diese Konstruktion platziert die Zuführungen des Empfängers in einer Ebene um die Linse und die Zuführungen des Senders in einer Ebene oberhalb oder unterhalb der Empfangszuführungen. In dieser Konstruktion sind die Empfangszuführungen von den Senderzuführungen isoliert. So kann der Betrieb gleichzeitig erfolgen, entweder bei derselben Frequenz mit unterschiedlicher Zeitsteuerung oder auf separaten Frequenzen zur gleichen Zeit. Dies ermöglicht die Beseitigung eines Sende- und Empfangsdiplexers in einer Frequenzduplex-(FDD-)Konstruktion oder des T/R-(Sende-/Empfangs-)Schalters in der TDD-Konstruktion. Das Empfangen und Senden aus verschiedenen Richtungen gleichzeitig kann auch die Isolierung erhöhen. In beiden Fällen werden geringere HF-Verluste zusammen mit einer Erhöhung der Bandbreite erzielt.

In 3 setzt ein Datenpaketschalter 2 × 16 Ports in einer Schaltergruppe ein. Verschiedene Schalteranordnungen wie etwa 2 × 4, 2 × 8, 2 × 32 verwenden ein ähnliches Konstruktionskonzept und können verwendet werden. In der 2×m-Bezeichnung bestimmt 2 die Eingabe- und Ausgabeports, vom Sender und zum Empfänger, das m bestimmt die Anzahl der Zuführungsports zur und von der Antenne. Diese Ports entsprechen den verschiedenen räumlichen Schaltungsrichtungen. Ein Hauptvorteil der vorliegenden Konstruktion eines geschalteten Datenpaketrouters ist die hohe Isolierung, die zwischen dem Sendesignal am Sendereingabeport 41 und dem Empfängereingabeport 52 erzielt wird. Diese Isolierung übersteigt 60 dB, typisch mehr als 75 dB. Dies ist erforderlich, um vom Senden kurzer Datenpaket-Bursts zum Empfangen kurzer Datenpaket-Bursts umschalten zu können, ohne den Empfänger zu sättigen oder den Betriebspunkt des Leistungsverstärkers zu ändern. Diese große Isolierung wird erreicht, indem die Schalter mit mehr als 30 dB Isolierung zwischen jedem der Ports ausgelegt werden und 2×m (m > 1) Schalter 46, 45, 54, 55 zwischen den Sendeschalter 40 und den Empfangsschalter 50 geschaltet werden. Im Allgemeinen können die Schalter 40 und 50 entweder 1×n- oder 2×n-Schalter sein. Bei dem 2×n-Schalter wird der zusätzliche Port zu Testzwecken verwendet, um eine Überwachung der verschiedenen Parameter der Datenpaketschalteranordnung mit externen Testanlagen zu ermöglichen. Es können verschiedene Überwachungs- und Testvorgänge durchgeführt werden, einschließlich Routingsignalen von verschiedenen Ports zu den Sendetestports 42 und/oder dem Empfängertestport 51.

Wird ein Zuführungsport zum Empfänger geschaltet, so wird der dazugehörige Sendeport abgeschaltet. Somit wird die Isolierung durch die Doppelkaskadenisolierung zwischen dem Sendeport und dem Empfangssignalpfad erreicht. Angenommen, ein Signal vom Zuführungsport 49 wird zum Port 48 des Schalters 46 geleitet. Das empfangene Signal wird von Schalter 46 zur Leitung 47 geschaltet und in den Empfangsschalter 50 gespeist, der wiederum so geschaltet wird, dass Leitung 47 mit einem Port mit der Ausgabeleitung 52, die zum Empfänger führt, verbunden wird. Der Senderport 41 wird zu dem Zeitpunkt, an dem die Empfangspakete eintreffen, abgeschaltet. Somit ist Port 41 von Port 44 durch mehr als 30 dB isoliert, und Port 44 wird auch an Schalter 46 abgeschaltet, womit zusätzliche Isolierung von mehr als 30 dB zwischen Port 44 und allen anderen Ports am Schalter 46 hinzugefügt wird. Damit ist die Leitung 47 des Schalters 46 von Port 41 durch mehr als 60 dB isoliert. Dies führt zu einer Isolierung von mehr als 60 dB zwischen dem Empfängerport 52 und dem Senderport 41.

Das HF-Signal vom Sender wird über den Eingabeport 41 in den Schalter 40 gespeist. Gleichzeitig mit dem Eintreffen der Datenpakete im Eingabeport 41 wird der Schalter 40 durch die Steuersignale auf Leitung 40a vorübergehend aktiviert, wobei die Spannung an seinen internen, an Port 41 angeschlossenen Eingabedioden geändert wird, sowie eine der Dioden an einem der Ausgabeports. Die HF-Energie, die die Datenpakete transportiert, wird über die geschalteten Dioden, die die Ports bilden, zu einem der Schalter in der zweiten Schicht, die die Antenne speist, übertragen. Zum Beispiel schaltet die Steuerspannung die HF-Energie, die am Eingabeport 41 eingegeben wird, zur Sendeleitung 74, die die modulierte HF zum Schalter 46 überträgt. Das Steuerspannungssignal wird gleichzeitig auch mit Hilfe der Steuersignale 46a an den Schalter 46 angelegt, die HF-Energie zum Port 48 schalten, der die Energie an den Wellenleiter 49 koppelt. Der Wellenleiter 49 wiederum speist die Linse 61, die den Strahl in die Richtung 65 parallel richtet. Am Ende der Dauer der Datenpakete wird die Steuerspannung verändert, um den HF-Pfad abzuschalten, der die Ports 48 und 44 des Schalters 46 verbindet, sowie den HF-Pfad zwischen den Ports 42 und 41 des Schalters 40. Während des Empfangs von Datenpaketen über den Port 49 aus der Richtung 65 wird eine Steuervorspannung an die Schaltungsdioden am Port 48 und 44 des Schalters 46angelegt, und an die Dioden, die an die Sendeleitung 47 und den Port 52 am Schalter 50 angeschlossen sind, wie nachstehend mit Bezug auf 6 erläutert. Dies ermöglicht die Verbindung des Zuführungsports 49 mit dem Zuführungsport 52, der zum Empfänger führt.

Das Schalten der Sendepakete in die Richtung 62 erfolgt auf ähnliche Weise, indem die Steuersignale 40a an den Schalter 40 und Steuersignale 55a an den Schalter 55 angelegt werden. Die Schalteranordnung verbindet somit das Signal vom Eingabeport 41 mit Port 57 des Schalters 55, mit dem Sendeport des Schalters 55, und dann mit dem Port 58, der zum Zuführungsport 59 führt.

Um Datenpakete aus der Richtung 62 zu empfangen, schalten die Steuersignale 50a und 55a sowohl den Empfangsschalter 50 als auch den Zuführungsschalter 55, um es dem modulierten HF-Signal aus der Richtung 62 zu ermöglichen, vom Zuführungsport 59, Port 58 zum Empfängerport 56 des Schalters 55 zu gelangen und von dort zum Ausgabeempfängerport 52, der zum HF-Empfänger führt.

Verschiedene Kombinationen von Schaltungsrouten sind unter anderen mit der oben beschriebenen Gruppe möglich. Es besteht die Möglichkeit, gleichzeitig in mehrere Richtungen zu senden, indem die Energie auf mehrere Zuführungsports aufgeteilt wird.

Die bevorzugte Ausführungsform verwendet eine neue 2×m-Portschalteranordnung, die Höchstgeschwindigkeitsschalter umfasst, welche zu Antennenzuführungsports verbinden. Diese Art von Schalterkonstruktion mit separaten Sende- und Empfangsports ermöglicht neben hoher Isolierung die Erzeugung einer Schleife von HF-Signalen. Die Schleife von HF-Signalen wird beispielsweise aktiviert, indem Port 41 auf Port 44 in Schalter 40 geschaltet wird und Port 44 auf Leitung 47 im Schalter 46 und Leitung 47 auf Port 52 im Schalter 50. Dies ermöglicht die Messung der Verluste und der Funktionstüchtigkeit der verschiedenen Abschnitte und Elemente der Datenpaketschaltergruppe.

In der Konstruktion der 3 liegt der Verlust vom Zuführungsport durch die beiden Kaskadenschalter zum Empfangsport 52 typisch zwischen 5 und 6 dB. Der hohe Rauschwert im Ergebnis dieses hohen Verlustes kann teilweise überwunden werden, indem mehrere rauscharme Verstärker (LNA) in den Empfangsports der 2×m-Schalter hinzugefügt werden. 4 zeigt den Einbau der LNA. LNA 66 verstärkt das Signal von Port 56 des Schalters 55 und führt es zum Empfangsschalter 50. Ähnliche LNAs sind für andere Ports des Empfangsschalters 50 vorhanden. Ein Ausgabeport des Schalters 46 weist den LNA 76 auf. Ein Ausgabeport des Schalters 45 weist den LNA 75 auf. Ein Ausgabeport des Schalters 55 weist den LNA 78 auf. Da LNAs relativ preisgünstig sind, ist der Vorteil ihrer Hinzufügung beträchtlich.

5 zeigt den Fall, in dem eine höhere Leistung notwendig ist. Der Schaltergruppe können Leistungsverstärker zwischen dem Schalter 40 und den Schaltern 45, 46, 54 und 55 hinzugefügt werden. Zum Beispiel befindet sich der Leistungsverstärker 67 zwischen den Schaltern 40 und 55. Die Leistungsverstärker 81, 83 und 85 können die Verluste überwinden, die vom Schalter 40 und den Sendeleitungen davor und danach zugefügt werden. Die Kosten für Leistungsverstärker sind höher als für LNAs, und somit sollten Leistung und Kosten gegeneinander abgewogen werden. Wegen der großen Nähe zu den Leistungsverstärkern und den LNAs, sollte ein sorgfältiges Layout angewendet werden, um Kopplung zu vermeiden.

Mit Bezug auf 6 ist ein spezialangefertigter GaAs-MMIC mit einer sternenförmigen Anordnung von 6 Dioden 91, 92, 93, 94, 95 und 96 dargestellt, die jeweils an eine Sendeleitung angeschlossen sind, die den HF-Ports 101, 102, 103, 104, 105 und 106 entsprechen. Alle Dioden sind so mit Vorspannung belegt, dass sie die angeschlossene HF-Sendeleitung kurzschließen, indem sie zu Masse leiten, wobei Vorspannung in identischer Weise an die Ports 8186 angelegt wird. Wird eine Steuerspannung an die entsprechenden Ports 81, 82, 83, 84, 85 und 86 angelegt, so wird die HF-Leitfähigkeit der Dioden reduziert, was die Sendung des HF-Signals von dem HF-Port zum Zentrum 100 aktiviert. Wird das Steuersignal an zwei Dioden angelegt, z.B. an 81 und 83 gleichzeitig, so kann ein HF-Signal von Port 101 zu Port 103 fließen und umgekehrt. Dieser Sechs-Dioden-Schalter, der als ein GaAs-Chip hergestellt ist, wird als ein Millimeterwellenschalter für 20–40 GHz verwendet. Der Schalter wird als ein 2×4-Schalter verwendet, und jeder der 4 Ausgabeports kann geschaltet werden. Der Schalter ist ein Teil des größeren 2×16-Schalters der bevorzugten Ausführungsform. Eine ähnliche Konstruktion ist auch für Schalter anwendbar, die bei Frequenzen über ~40 GHz und unter ~20 GHz arbeiten.

Indem das Steuersignal angelegt wird, um zwei beliebige Dioden, z.B. 91 und 94, „AUS" zu schalten, wird von einem HF-Port zu einem anderen Port, z.B. Ports 101 und 104, ein HF-Pfad mit geringem Verlust aktiviert. Der Schalter ermöglicht, dass eine beliebige Kombination von Dioden als Schalter agieren, wenn die Steuersignale „AUS" sind. Bei 20 GHz bis ~40 GHz bestehen die folgenden Leistungsmerkmale. Wenn alle Dioden „AN" sind, so ist die Isolierung von Port zu Port größer als 60 dB. Die Isolierung zwischen einem Port, der sich in einem Zustand „AUS" befindet, und einem Port, der sich in einem Zustand „AN" befindet, ist größer als 30 dB. Der Schaltverlust im Bereich ~20 GHz bis ~40 GHz beträgt etwa 1,5 dB.

Zusammengefasst stellt die bevorzugte Ausführungsform einen „räumlich geschalteten Datenpaketrouter" bereit, der eine „HF-Schalteranordnung" mit mehreren Zuführungsports in großer Nähe zur „HF-Optik-Fokussierungs- und Parallelrichtungsvorrichtung" umfasst und den selektiven Empfang von Datenpaketen aus mehreren schmalen Sektoren ermöglicht, die ein großes Sichtfeld abdecken, und das selektive Senden von Datenpaketen zu mehreren schmalen Sektoren, die ein großes Sichtfeld abdecken, wobei dieselbe HF-Optik-Vorrichtung und Schalteranordnung Datenpakete in mehrere Richtungen schalten und Datenpakete aus mehreren Richtungen empfangen, basierend auf deren Routinginformationen.

Der räumlich geschaltete Datenpaketrouter wird entweder im Falle von drahtlosen Zeitduplex-(TDD-)Systemen oder von Frequenzduplex-(FDD-)Modus verwendet und kann in drahtlosen Netzwerken mit Netztopologie sowie in PMP-Systemen (eine Untergruppe der Netztopologie) und in Baum- oder Zweigsystemen realisiert werden, um den Datenfluss in demselben abgedeckten räumlichen Bereich zu erhöhen.

Aus dem oben Dargelegten wird ersichtlich, dass eine Netzwerktopologie auf der Basis des räumlich geschalteten Routers der bevorzugten Ausführungsform realisiert werden kann. Außerdem kann, wenn der in der bevorzugten Ausführungsform beschriebene, räumlich geschaltete Router in den drahtlosen Knoten verwendet wird, die drahtlose Datenpaketnetzwerke umfassen, ein neuer Typ von Datenpaketnetzwerken realisiert werden, in dem Daten in verschiedene Richtungen geroutet werden können, wobei die Zeitsteuerung und die Richtungen auf den Routinginformationen des Pakets basieren. Zum Beispiel sind einige der Netzwerktopologien, die unterstützt werden, folgende:

  • (a) Netz. Die Netzwerkknoten umfassen den „räumlich geschalteten Router". Ein Netzwerkknoten kann mit mehreren benachbarten Knoten kommunizieren. Die Knoten verwenden TDD (Zeitduplexierung), um miteinander zu kommunizieren. Die Knoten senden und empfangen zu verschiedenen Zeitpunkten. Die Sende- und Empfangsintervalle können mit derselben Frequenz oder mit unterschiedlichen Frequenzen erfolgen. In einigen Netzwerkdesigns sind die Frequenzen zum Senden und Empfangen festgelegt (z.B. durch staatliche Regulierungsbehörden. Die Ämter können bestimmte Frequenzen für bestimmte Netzwerke vergeben). Die Knoten können auch FDD (Frequenzduplexierung) verwenden, um miteinander zu kommunizieren. Im Falle von FDD kann ein Knoten zur selben Zeit senden und empfangen, verwendet aber unterschiedliche Frequenzen, mit großem spektralen Abstand, um zu vermeiden, dass das Signal vom Sender das Empfangssignal stört.
  • (b) Netz von Basisstationen, wobei jede Basisstation auch als ein Punkt-zu-Mehrpunkt-Verteilungsknoten zu Randknoten fungiert. Diese Art eines gemischten Netzwerks umfasst zwei Arten von Knoten. Eine erste Gruppe von Knoten sind die Hauptnetzwerkknoten, die den „räumlich geschalteten Router" umfassen und als „Basisstationen" arbeiten, um Datenpakete zur und von der zweiten Gruppe von Knoten zu kommunizieren. Eine zweite Gruppe von Knoten ist einfacher und im Stand der Technik Standard. Diese sind Randknoten oder „Blattknoten", die den räumlich geschalteten Router der vorliegenden Erfindung nicht umfassen. Diese Knoten haben für gewöhnlich einen einzigen Sektor, der von einer festen Antennenstrahlungskeule bestimmt wird, und sind feststehend auf den Hauptnetzwerkknoten ausgerichtet. Die Knoten der zweiten Gruppe empfangen jeweils Daten vom Hauptknoten und legen die Daten an ihrem/n lokalen Knoten ab. Die Knoten der zweiten Gruppe erhalten auch Daten von ihren lokalen Ports und senden in eine feste Richtung der Hauptknoten. Erhalten sie erst Paketdatenverkehr von Randknoten, können die Hauptknoten der Gruppe Eins die Datenpakete vom Datenverkehr direkt zum Netzwerk-Rückgrat über seinen lokalen Port ablegen, die Datenpakete zu anderen Basisstationen routen, mit denen sie über eine Netzwerktopologie eines drahtlose Netztrunks wie in (a) oben beschrieben kommunizieren, oder sie routen die Datenpakete zu anderen Randknoten der zweiten Gruppe, die in einem ihrer Sektoren liegen.

    Wie beschrieben kommunizieren die einfacheren Knoten der zweiten Gruppe, indem sie Daten aus einer bestimmten räumlichen Richtung des Hauptknotens, der als eine Routing-Basisstation fungiert, senden und empfangen. Jeder Knoten der Gruppe Zwei weist einen festen Strahl auf, der für gewöhnlich mechanisch auf eine oder mehrere Basisstationen ausgerichtet ist. In Fällen, in denen der Hauptknoten keine Sichtlinie zu einem Teilnehmerrandknoten hat, kann sich ein weiterer Hauptknoten, der den räumlich geschalteten Router umfasst, an einer Position befinden, die eine Sichtlinie zum Hauptknoten und dem Blattknoten hat und als ein drahtloser Wiederholer dienen. Der Punkt-zu-Mehrpunkt-Abschnitt des Netzwerks kann je nach der Systemauslegung und der Bestimmung für die Betriebsfrequenz im Betriebsgebiet entweder im TDD-Modus oder im FDD-Modus arbeiten. Im FDD kommuniziert der Teilnehmer mit einem Hauptknoten, d.h. einer Basisstation, indem er auf einer ersten Frequenz sendet und Informationen auf einer zweiten Frequenz empfängt. Die Basisstation der ersten Gruppe empfängt die erste Frequenz und sendet auf einer zweiten Frequenz. Von jedem der Knoten der ersten Gruppe können Kombinationen von Frequenzen für verschiedene Sektoren verwendet werden, womit gegenseitige Interferenz vermieden wird und ein maximaler Datenpaketfluss in dem Netzwerk gefördert wird.
  • (c) Punkt-zu-Mehrpunkt-Grundsystem – In diesem Fall der Netzwerktopologie umfassen Angehörige der ersten Gruppe von Hauptknoten den räumlich geschalteten Router der bevorzugten Ausführungsform, der als Basisstationen verwendet wird. Angehörige der Gruppe Zwei einfacherer Knoten werden als Teilnehmerknoten verwendet. Die Hauptknoten kommunizieren mit dem Rückgrat, und die einfacheren Teilnehmerknoten kommunizieren zu und von den Basisstationen zu den lokalen Teilnehmern. Der räumlich geschaltete Router in dieser Punkt-zu-Mehrpunkt-Topologie ermöglicht das adaptive Routen von Datenpaketen auf der Grundlage von Routinginformationen des Datenpakets von und zu verschiedenen Sektoren, die von der Antenne des räumlich geschalteten Routers abgedeckt werden. Die mehreren Sektoren gestatten einen hohen Grad an Frequenzwiederverwendung und eine größere Antennenverstärkung, die größere Entfernungen innerhalb jedes Sektors ermöglicht. Verschiedenen Sektoren können verschiedene Frequenzen zugewiesen sein, basierend auf der Systemauslegung und den Routinginformationen der Datenpakete.


Anspruch[de]
Räumlich geschalteter Router für Knoten eines Netzwerks, der mehrere räumlich getrennte Netzwerkknoten aufweist, wobei eine Anzahl von Knoten Routinginformationen bezüglich der Sende- und Empfangszeitsteuerung und eine entsprechende Sende- und Empfangsrichtung für Datenpakete aufweist, und wobei jeder Knoten einen lokalen Sendeport (20) und einen lokalen Empfangsport (21) aufweist, umfassend:

eine Schaltungsanordnung (19) zum Richten von Datenpaketen an andere Netzwerkknoten,

eine HF-Optik-Fokussierungs- und Parallelrichtungsantenne (11), die mit der Schaltungsanordnung (19) gekoppelt ist, und

HF-Optik-Zuführungsports (1618), die zwischen der Schaltungsanordnung (19) und der HF-Optik-Fokussierungs- und Parallelrichtungsantenne (11) geschaltet sind, und der Router umfasst Mittel zum Verwenden der Steuersignale, die die Schaltungsanordnung (19) gleichzeitig aktivieren, um Datenpakete zu routen, indem ein HF-Signal von einem lokalen Sendeport (20) an die HF-Optik-Zuführungsports (1618) und von den HF-Optik-Zuführungsports (1618) an einen lokalen Empfangsport (21) moduliert wird, wobei die Steuersignale auf den Routinginformationen für die Datenpakete basieren, einschließlich zeitlicher Sende- und Empfangszeitsteuerung und Sende- und Empfangsrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass:

die Schaltungsanordnung (19) eine HF-Schaltungsanordnung ist und dass

die gleichen Zuführungsports (1618) zu einem Zeitpunkt zum Senden der Datenpakete und zu einem anderen Zeitpunkt zum Empfangen der Datenpakete verwendet werden.
Router nach Anspruch 1, wobei die HF-Schaltungsanordnung (19) HF-Signalverstärkungsmittel (66) aufweist. Router nach Anspruch 2, wobei sich das Signalverstärkungsmittel (66) zwischen den Zuführungsports (1618) und dem Empfangsport (21) befindet. Router nach Anspruch 2, wobei sich das Signalverstärkungsmittel zwischen dem lokalen Sendeport (20) und den Zuführungsports (1618) befindet. Router nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die HF-Optik-Fokussierungs- und Parallelrichtungsantenne (11) eine sphärische Lüneberglinse mit HF-abgestuftem Index umfasst, die dafür ausgelegt ist, HF-Strahlen in horizontalen und vertikalen Ebenen zu fokussieren, wobei die Fokussierungsebene ausgerichtet ist, mehreren in einem Abschnitt um die Linse angeordneten Zuführungsports (1618) zuzuführen. Router nach Anspruch 5, wobei die sphärische Lüneberglinse mit HF-abgestuftem Index mehrschichtige sphärische Hüllen, eine in der anderen, mit variierendem Brechungsindex umfasst, der sich von einem Wert nahe Eins an der Außenoberfläche der Sphäre hin zu einer Zahl nahe ~(2)1/2 an einer inneren im Zentrum der Linse angeordneten Kugel ändert. Router nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Zuführungsports (1618) Wellenleiterzuführungen oder Patchantennen sind, die nebeneinander in einem Teilabschnitt um den Äquator der sphärischen Linse angeordnet sind, um mit der Fokussierungsebene der HF-Linse übereinzustimmen, um eine ähnliche Strahldivergenz in der parallel zur Strahlenvermittlungsebene angeordneten Ebene und der senkrecht zur Strahlenvermittlungsebene stehenden Ebene auszubilden. Router nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die HF-Optik-Fokussierungs- und Parallelrichtungsantenne (11) eine zylindrische Linse mit HF-abgestuftem Index aufweist, die dafür ausgelegt ist, die HF-Strahlen in einer Ebene senkrecht zu der zylindrischen Linsenachse zu fokussieren, wobei die Fokussierungsebene ausgerichtet ist, den in einem Abschnitt um die Linse angeordneten mehreren Zuführungsports (1618) zuzuführen. Router nach Anspruch 8, wobei die Linse mehrschichtige zylindrische Röhren eine in der anderen mit variierenden Brechungsindizes umfasst. Router nach Anspruch 9, wobei die Röhren HF-Brechungsindizes aufweisen, die sich von einem Wert nahe Eins an der Außenoberflächenröhre des Zylinders hin zu einer Zahl nahe ~(2)1/2 an dem inneren zylindrischen Stab im Zentrum des Zylinders ändern. Router nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die HF-Strahlen in der Ebene parallel zu der Achse der zylindrischen Linse mit abgestuftem Index oder senkrecht zu der Strahlenvermittlungsebene divergieren, definiert durch die Ausdehnung der Ausgangsöffnung des Zuführungsports (1618) an dieser Ebene entlang der zylindrischen Oberfläche. Router nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Zuführungsports Trichterwellenleiter oder Patchantennen mit einer ausgedehnten Öffnung in der Ebene senkrecht zu der Strahlenvermittlungsebene sind, wodurch eine bestimmte Strahlendivergenz in der senkrechten Ebene mit einer Divergenzgröße unabhängig von dem zylindrischen Linsenstrahl, der eine Divergenz an der Strahlenvermittlungsebene ausbildet, ausgebildet wird. Router gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die HF-Schaltungsanordnung einen integrierten Schaltungskreislauf umfasst, der mit einem oder mehreren Antennenzuführungsports (1618) verbunden ist, die in verschiedene räumliche Richtungen zielen, und mindestens ein Sendeeingabeport führt zu dem lokalen Sendeport und mindestens ein Empfangsausgabeport führt zu dem lokalen Empfangsport. Router nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die mit den Zuführungsports verbundene HF-Schaltungsanordnung 2xm Zuführungsschalter umfasst, wobei sich die Zahl 2 auf einen Sendeport und einen Empfangsport bezieht und sich die Zahl m auf die Anzahl der mit den HF-Optik-Zuführungsports gekoppelten Schaltungsports bezieht. Router nach Anspruch 14, wobei die den Zuführungsports zuführende HF-Schaltungsanordnung n mit insgesamt n × m Zuführungsports gekoppelte Zuführungsschalter umfasst, wobei jeder der n Zuführungsschalter mit einem zusätzlichen Sendeschalter gekoppelt ist, der die HF-Energie von dem lokalen Sendeport zu den n Zuführungsschaltern schaltet, und wobei jeder der n Zuführungsschalter mit einem zusätzlichen Empfangsschalter gekoppelt ist, der die HF-Energie zu dem lokalen Empfangsport schaltet. Router nach Anspruch 15, wobei die zusätzlichen Sendeschalter mindestens einen Eingabeport aufweisen, der mit mindestens einem lokalen Sender verbunden ist. Router nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, wobei die zusätzlichen Empfangsschalter mindestens einen Ausgabeport aufweisen, der mit mindestens einem lokalen Empfänger gekoppelt ist. Router nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Schaltungsanordnung n Empfangsports der n Zuführungsschalter umfasst, die vor dem Koppeln mit den n Ports des Empfangsschalter mit n rauscharmen Verstärkern (LNA) gekoppelt sind. Router nach Anspruch 18, wobei die rauscharmen Verstärker (LNA) durch Steuersignale gesteuert werden, die Verstärkung minimieren, wenn durch sie keine Datenpakete an den HF-Empfänger geschaltet sind. Router nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei die Schaltungsanordnung n HF-Leistungsverstärker (PA) umfasst, die sich an den n Sendeeingaben der n Zuführungsschalter befinden. Router nach Anspruch 20, wobei die Hochleistungsverstärker durch Steuersignale gesteuert werden, die die Verstärkung minimieren, wenn durch sie keine Datenpakete an die Zuführungsschalter geschaltet sind. Router nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei der Sendeschalter einen 2 × n Schalter umfasst, der die HF-Energie von dem Sendeport zu den n Zuführungsschaltern schaltet, wobei einer der beiden Ports mit dem HF-Sender gekoppelt ist und der zweite der beiden Ports ein Sendertestport ist, wodurch die Überwachung verschiedener Parameter einschließlich der HF-Eingabeleistung von dem lokalen Sender ermöglicht wird. Router nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei der Empfangsschalter weiter Mittel zum Schalten der HF-Energie von den n Zuführungsschaltern zu dem lokalen Empfangsport umfasst, wobei der Empfangsschalter ein 2 × n HF-Schalter ist, und wobei einer der beiden Ports mit dem lokalen Empfänger gekoppelt ist und der zweite Port als ein Empfängertestport verwendet wird, wodurch die Überwachung von verschiedenen Parametern einschließlich der empfangenen Signalebene von verschiedenen Zuführungsports ermöglicht wird. Router nach einem der Ansprüche 15 bis 23, wobei die n Zuführungsschalter durch m, das einer Anzahl zwischen 1 bis 8 Ports entspricht, und n, das einer Anzahl zwischen 1 und 8 Schaltern entspricht, definiert sind, um n × m HF-Optik-Zuführungsports zuzuführen, wobei n × m einer Zahl zwischen 1 bis 64 entspricht. Router nach einem der Ansprüche 1 bis 24, wobei die HF-Schaltungsanordnung durch Steuersignale geschaltet wird, um das Senden von Datenpaketen durch Modulieren einer HF-Energie bei einer ersten Hochfrequenz an einen oder mehrere Netzwerkknoten zu ermöglichen, die sich in einer oder mehreren Richtungen befinden, und gleichzeitig das Schalten von einem oder mehreren Zuführungsports zum Empfangen von Datenpaketen von einem oder mehreren Netzwerkknoten zu ermöglichen, wobei die empfangenden Datenpakete eine HF-Energie an einer zweiten, sich von der ersten Hochfrequenz unterscheidenden Hochfrequenz modulieren. Router nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei die Zuführungsports (1618) nebeneinander angeordnet sind und mehrere Kreisausschnitte ausbilden, die jeweils ungefähr 7,5 Grad in der Vermittlungsebene abdecken. Router nach Anspruch 26, der 16 HF-Optik-Zuführungsports ausweist, die 16 nebeneinander liegende räumliche Kreisausschnitte ausbilden, die eine Gesamtkreisausschnittsgröße von ungefähr 120 Grad abdecken. Router nach Anspruch 1, wobei die Zuführungsports nebeneinander angeordnet sind und mehrere Kreisausschnitte ausbilden, die jeweils ungefähr 7,5 Grad in der Vermittlungsebene und ungefähr 7,5 Grad in der Ebene senkrecht zu der Vermittlungsebene abdecken. Router nach Anspruch 1, wobei die Zuführungsports eingerichtet sind, um vertikal polarisierte Strahlen zuzuführen. Router nach Anspruch 1, wobei die Zuführungsports eingerichtet sind, um horizontal polarisierte Strahlen zuzuführen. Router nach Anspruch 1, wobei ein erster Teil der Zuführungsports eingerichtet ist, vertikal polarisierte Strahlen von dem lokalen Sender zuzuführen, und ein zweiter Teil der Zuführungsports eingerichtet ist, horizontal polarisierte Strahlen an dem lokalen Empfänger zu empfangen, oder umgekehrt, wodurch die Interferenz verringert wird und die Entkopplung zwischen bestimmten Gruppen sendender Knoten und empfangender Knoten, die in dem gleichen Bereich unter Verwendung nahe beieinander liegender Frequenzen arbeiten, erhöht wird. Router nach Anspruch 1, wobei die HF-Optik-Fokussierungs- und Parallelrichtungsantenne (11) eine mehrschichtige zylindrische Linse mit HF-abgestuftem Index ist, die HF-Strahlen in einer Ebene senkrecht zu der zylindrischen Linsenachse fokussiert, wobei die Fokussierungsebene ausgerichtet ist, eine erste Gruppe mehrerer Zuführungsports, die in einem Kreisausschnitt um die Linse zum Empfangen von Strahlen mit HF-Energie von benachbarten Knoten angeordnet ist, und eine getrennte zweite Gruppe von Zuführungsports, die in einem Kreisausschnitt um die zylindrische Linse herum an einer anderen Ebene als die erste Gruppe angeordnet ist, zuzuführen, wobei die zweite Gruppe Sendestrahlen mit HF-Energie zu benachbarten Knoten erzeugt. Router nach Anspruch 1, wobei die HF-Optik-Fokussierungs- und Parallelrichtungsantenne (11) mit den HF-Optik-Zuführungsports eingerichtet ist, die aus einer ersten Gruppe mehrerer Zuführungsports, die mit einer mit dem lokalen Empfänger gekoppelten Empfangsschaltungsanordnung gekoppelt ist, und einer zweiten Gruppe von Zuführungsports, die mit einer mit einem lokalen Sender gekoppelten Sendeschaltungsanordnung gekoppelt ist, aufgebaut ist, wobei die erste Gruppe und die zweite Gruppe verschiedene HF-Optik-Öffnungen zuführen, um gleichzeitiges Senden und Empfangen der Datenpakete zu ermöglichen. Router nach Anspruch 1, wobei die HF-Optik-Fokussierungs- und Parallelrichtungsantenne (11) mit den HF-Optik-Zuführungsports angeordnet ist, eine aus der Gruppe zuzuführen bestehend aus: getrennten sphärischen Lüneberglinsen, getrennten Abschnitten einer zylindrischen Linse, getrennten parabolischen Reflektorantennen, getrennten Trichterantennen, getrennten Patch-Array-Antennen entweder für gleichzeitiges oder getrenntes Senden und Empfangen von Datenpaketen durch Modulieren der HF-Energie. Router nach Anspruch 34, wobei getrennte Sende- und Empfangszuführungsports rauscharme Verstärker aufweisen, die zum direkten Empfangen von Signalen der getrennten Empfangszuführungsports eingerichtet sind. Router nach Anspruch 34, wobei getrennte HF-Optik-Zuführungsports zum Senden und Empfangen von Datenpaketen verwendet werden, wobei HF-Leistungsverstärker in die sendenden HF-Optik-Zuführungsports integriert sind. Router nach Anspruch 1, wobei die Antenne eine Mehrfokuspunkt-Reflektorantenne ist. Router nach Anspruch 1, wobei die HF-Schaltungsanordnung und die Zuführungsports getrennte Sendestrahlen und Empfangsstrahlen ausbilden, wobei bei festgelegten Knoten die Strahlen der sendenden Zuführungsports senkrecht zur Polarisierung der Strahlen der empfangenden Zuführungsports polarisiert sind. Router nach Anspruch 38, wobei sich mehrere Sende-Empfangsknoten entfernt von den festgelegten Knoten befinden, mit getrennten Zuführungsports zum Senden der Strahlen bei einer ersten Polarisierung, die von einem Sende-Empfänger empfangen werden, der einen Strahl von einem Zuführungsport empfängt, der mit der ersten Polarisation verbunden ist, und einen Strahl von einem Zuführungsport empfängt, der mit einer zweiten Polarisation senkrecht zu der ersten Polarisation verknüpft ist, die durch die festgelegten Knoten übertragen wird.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com