專利名稱：用于通信系統(tǒng)的基站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通信系統(tǒng)的基站，特別是按照UMTS標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在終端包括移動臺的通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)覆蓋的范圍被分成小區(qū)，在每個小區(qū)中提供一個基站。這在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。移動臺發(fā)送和接收的信號，通過被分配給移動臺所位于的小區(qū)的基站來傳送。
基站基本上是這種通信系統(tǒng)中最昂貴的，基站中最昂貴的元件是功率放大器，其價格隨著它需要發(fā)送的頻帶寬度成比例增加。發(fā)送頻帶越寬，在整個帶寬上以最大效率保證線性就越困難。這個問題在UMTS標(biāo)準(zhǔn)下更為尖銳，該標(biāo)準(zhǔn)使用了寬帶碼分多址接入(WCDMA)技術(shù)，在頻域上，編碼在很寬的帶寬內(nèi)擴(kuò)展，每個調(diào)制載波具有5MHz的帶寬，可以分配的頻帶組包括十二個載波，這樣擴(kuò)展到了60MHz。
此外，如果同樣在UMTS標(biāo)準(zhǔn)下，需要以空間分集模式來發(fā)送信號，則基站的成本會進(jìn)一步顯著增加。在空間分集模式中，同樣的信息在同樣的載波頻率上被發(fā)送兩遍，提供一個或更多的參數(shù)來區(qū)別發(fā)送的兩路無線信號并防止無線信號的破壞性合并的負(fù)面影響。攜帶信息的兩路無線信號可以，例如，通過兩路信號的時間偏移或者正交關(guān)系，或者通過控制其幅度和相位不同，來加以區(qū)分。
以空間分集模式發(fā)射降低了傳輸錯誤的可能性，特別是在非最優(yōu)傳輸條件下。特別是，當(dāng)基站和移動臺之間的距離增加時，即當(dāng)移動臺接近小區(qū)的邊界，和/或當(dāng)正確接收所需要的信噪比或信干比降低，例如發(fā)送高比特速率的信號時，空間分集是有好處的。
為使得可以以空間分集模式發(fā)射，在每個基站上提供了兩個發(fā)送信道，每個信道中都有一個寬帶放大器和一根天線。兩個信道中的每個都在分配給使用該信道的運(yùn)營商(或運(yùn)營商們)的整個頻段上操作，例如三個或四個相鄰頻率，每個占用5MHz帶寬。
這樣，以空間分集方式發(fā)送使得提供兩個發(fā)送信道成為必須。
發(fā)明概述本發(fā)明來源于這樣的認(rèn)識不是在所有的時間或者對于所有的移動臺都需要空間分集，這使得可以優(yōu)化發(fā)送資源的使用。
以一種本專業(yè)中已知的方法，本發(fā)明的基站包括至少兩個發(fā)送信道，每個都能夠在多載波頻率上進(jìn)行發(fā)送，其特征在于，發(fā)送信道具有至少一個公共頻率，以使得可以在公共頻率上使用空間分集模式進(jìn)行發(fā)送，并且至少一個信道具有至少一個與公共頻率不同的其他頻率，用來不使用空間分集而進(jìn)行發(fā)送。
兩個發(fā)送信道最好在同樣數(shù)目的頻率上同時發(fā)送，最好具有同樣的最大發(fā)送功率，并且最好能夠被配置成在可以相對于其他信道的頻率有所偏移的頻率上發(fā)送。
可以顯示，如果提供了兩個發(fā)送信道，其中的每個可以在兩個相鄰的載波頻率上發(fā)送，其中之一對于兩個信道是公共的，發(fā)送容量比使用包含三個相鄰公共頻率的兩個發(fā)送信道獲得的容量要大10％至20％。此外，當(dāng)使用本發(fā)明時(在此處給出的例子中，使用兩個頻率來代替三個)，加在每個發(fā)送信道上的限制減少了。
UMTS基站使用的放大器技術(shù)是這樣，這些放大器能夠處理所有的十二個UMTS載波，但是只能同時處理兩個、三個或者四個相鄰載波，相對于10MHz至20MHz的帶寬。
這樣，本發(fā)明不需要技術(shù)的改變，相反，與現(xiàn)有技術(shù)的基站相比較，以不同的方式來安排兩個(或多個)發(fā)送信道。它滿足相對于其他發(fā)送信道的頻率來偏移一個發(fā)送信道的頻率。
本發(fā)明也適用這樣的情況，即當(dāng)提供至少二組發(fā)送信道，并且每個組中的所有信道在只分配給該組的至少一個頻率上以空間分集模式發(fā)送，并且至少一個其它發(fā)送頻率被分配給兩組中的所有信道，以使得可以使用廣泛的空間分集，即對于兩個組的所有發(fā)送信道的空間分集。在這種情況下，分配給兩個組的發(fā)送頻率可以使得達(dá)到比只分配給一個組的頻率程度更高的空間分集。
本發(fā)明主要與通信系統(tǒng)中用來從基站向終端發(fā)送的單元有關(guān)，所述的單元包括至少兩個發(fā)送信道或發(fā)送信道組，適合在多個相鄰載波頻率上發(fā)送，所述的信道能夠以空間分集模式發(fā)送，這樣，同樣的信息可能被多個信道或信道組在相同的一個或多個載波頻率上傳送。
在這個單元中，信道或信道組使用至少一個公共載波頻率，用來以空間分集模式發(fā)送，并且至少一個信道或信道組包括至少一個不同頻率，用來不使用空間分集，或者使用較低程度的空間分集，來進(jìn)行發(fā)送。
在一個實施例中，信道或者信道組中的每一個使用至少一個載波頻率，用來不使用空間分集，或者使用較低程度的空間分集，來進(jìn)行發(fā)送。
最好至少一個發(fā)送信道包括一個能夠在多個載波頻率上進(jìn)行發(fā)送的功率放大器，并且其活動頻率可以通過對其編程來選擇。
該單元的一個實施例包括對于在基站覆蓋的區(qū)域中的每個終端，在通話過程中或者待機(jī)過程中用來修改發(fā)送頻率的裝置，即從具有空間分集的第一頻率到?jīng)]有空間分集或空間分集程度比第一頻率低的第二頻率，或者反過來。
在這種情況下，從具有空間分集的第一頻率到?jīng)]有空間分集或空間分集程度較低的第二頻率，或者反過來的改變，作為至少下列參數(shù)之一的函數(shù)，可能受到影響。這些參數(shù)是終端相對于基站的估計位置，從基站到終端的呼叫比特率，終端接收信號的質(zhì)量等級，呼叫終端所需要的功率，以及終端用戶的類別和等級。
該單元的一個實施例包括用來分配無線資源的裝置，適合于修改用于對終端的每個通話的發(fā)送頻率。
該單元還包括兩個信道組，每個組包括至少一個僅用于該組的空間分集的頻率，以及至少一個用于兩個組的空間分集的其它頻率。
本發(fā)明還包括將上面所定義的信道用于符合UMTS、CDMA2000或者DOCOMO標(biāo)準(zhǔn)的通信系統(tǒng)。
本發(fā)明還包括將上面所定義的信道用于能夠在終端的通話和/或待機(jī)模式下重新分頻率的通信系統(tǒng)。


通過參照附圖給出的特定實施例的描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將會變得明顯。附圖中，圖1是通信信道的示意圖，其中基站以空間分集模式發(fā)送；圖2a和2b是現(xiàn)有技術(shù)基站的發(fā)送信道的特征的圖表；圖3a和3b類似于圖2a和2b，但是本發(fā)明的基站的發(fā)送信道的特征的圖表；圖4a和4b以及5a和5b類似于附圖3a和3b，顯示了本發(fā)明的基站的特定特征；圖6a、6b和6c是本發(fā)明的變體的示意圖。
具體實施例方式
在UMTS通信系統(tǒng)中，主要組成部分是基站，特別是其發(fā)送部分。這樣，圖1表示基站的發(fā)送部分10，在UMTS標(biāo)準(zhǔn)中稱為節(jié)點(diǎn)B，它包括兩個發(fā)送信道12和14，每個分別包括多載波放大器121和141以及天線122和142?；?0也包括一個由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)18控制的單元16，用來控制信號的發(fā)送以及在基帶的處理。
在現(xiàn)有技術(shù)中，每個信道12和14都以圖2a和2b中表示的方式發(fā)送，即，兩個信道是一樣的，在相鄰的三個頻率F1、F2和F3(舉例)上以同樣功率發(fā)送。這樣，基站可以在載波頻率F1、F2和F3的每一個上以分集模式發(fā)送。
圖3a和3b表示本發(fā)明基站的特征的一個示例。該基站與圖1中的基站相同，也即它使用同樣的電路(硬件)，但是程序設(shè)定不同。例如，發(fā)送信道12在與現(xiàn)有技術(shù)的基站同樣的頻率上發(fā)送，即，在頻率F1、F2和F3上發(fā)送。然而，發(fā)送信道14被程序設(shè)定為在頻率F2、F3和F4上發(fā)送，頻率F4與頻率F3相鄰并高于頻率F3。在這些條件下，基站可以在頻率F2和F3上以空間分集模式發(fā)送，而不在信道12的頻率F1和信道14的頻率F4上使用空間分集。
裝置18以一種新穎的方式來分配無線資源，即頻率。因此，如圖4a和4b中所示，如果移動臺在通話開始時接近基站，裝置18命令基站在信道12的頻率F1上發(fā)送，不使用空間分集。如果移動臺(未顯示)隨后向著相應(yīng)小區(qū)的邊界移動而遠(yuǎn)離基站，裝置18在通話過程中修改分配的頻率，使得以空間分集模式發(fā)送，即，在信道12和14上都進(jìn)行發(fā)送。在本例中，換下頻率F1，而使用在兩個信道12和14上面都發(fā)送的頻率F2。在圖4a和4b中，從不分集發(fā)送到分集發(fā)送的改變由箭頭f和f’來代表。在UMTS標(biāo)準(zhǔn)下，這由硬切換或者頻率間切換功能來處理。
圖5a和5b描述了當(dāng)移動臺準(zhǔn)備通信時，同一基站的操作。例如，如果移動臺聲稱它在小區(qū)中并在頻率F1上，并且移動臺接近小區(qū)的邊界，則裝置18命令基站以空間分集模式從基站向移動臺發(fā)送。這樣向移動臺的發(fā)送將不使用頻率F1，而使用頻率F2或者F3，它們使得可以用空間分集模式發(fā)送。
采用類似方式，也可以在通話之前或者通話過程中修改頻率的分配，以便從帶有空間分集的頻率改為沒有空間分集的頻率。裝置18可以獨(dú)立、動態(tài)并且實時地改變分配給向每個移動臺發(fā)送的頻率，注意到這一點(diǎn)是非常重要的。
上面提到的示例主要指當(dāng)移動臺從基站遠(yuǎn)離的時候，以空間分集模式發(fā)送的需要。然而，在使用或者不使用空間分集發(fā)射之間的改變可以取決于其它的標(biāo)準(zhǔn)。比如，如果用來向移動臺發(fā)送的信息比特率很高，則選擇帶有空間分集的頻帶，而當(dāng)比特率低的時候，可以選擇不支持空間分集的頻率。使用或者不使用空間分集來發(fā)射的選擇還可以取決于例如下述的標(biāo)準(zhǔn)-在通話開始時達(dá)成的服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；-提供和平衡RNC 18的資源的算法，它可以，例如，根據(jù)比特率的請求范圍，決定向所有高比特率的移動臺分配具有空間分集的載波，而向“標(biāo)準(zhǔn)”移動臺分配沒有空間分集的其它載波。
本發(fā)明不限于上面描述的情況，在其中每個基站可以在三個相鄰頻率上發(fā)送，其中的兩個是公共頻率。因此，如圖6a所示，信道12在頻率F1、F2和F3上發(fā)送，信道14在頻率F3、F4和F5上發(fā)送，即只有頻率F3被用來以空間分集模式發(fā)送，而頻率F1、F2、F4和F5被用于不使用空間分集發(fā)送。
在圖6b表示的例子中，信道12在頻率F1和F2上發(fā)送，信道14在頻率F2和F3上發(fā)送。注意，在這種情況下，由于線性化的限制不很嚴(yán)重，每個放大器的載波數(shù)目減少，這樣每個放大器的功耗就可以降低。此外，如上所述，相對于每個發(fā)送信道使用三個相鄰載波頻率的通信信道，容量可以增加大約10％到20％。
在圖6c所示的例子中，信道12在頻率F1、F2、F3和F4上發(fā)送，信道14在頻率F3、F4、F5和F6上發(fā)送。當(dāng)兩個運(yùn)營商共享相同的基礎(chǔ)設(shè)施，特別是相同的基站時，可以使用這種配置。例如，第一個運(yùn)營商使用頻率F1、F2和F3，而第二個運(yùn)營商使用頻率F4、F5和F6。
這樣，具有四個載波和僅僅兩個放大器的放大器技術(shù)就可以提供服務(wù)于兩個運(yùn)營商、每個運(yùn)營商三個載波的基站，并且每個運(yùn)營商在其一個載波上使用空間分集。
然而，也有可能運(yùn)營商們共享其頻帶。
當(dāng)有多于兩個發(fā)送信道，例如使用智能天線時，也可以使用本發(fā)明。例如，可以提供八個信道，分成兩組，每組四個信道，并且在每組中的四個信道可以使用僅僅用于這四個信道的一個(或多個)空間分集頻率，以及用于所有八個信道的一個(或多個)空間分集頻率。換言之，本發(fā)明主要應(yīng)用于提供多于一個級別的空間分集的情況僅用于一些信道的低級別的空間分集，以及用于所有信道的高級別的空間分集。
權(quán)利要求
1.通信系統(tǒng)中用來從基站(10)向終端發(fā)送的單元，所述單元包括至少兩個發(fā)送信道或發(fā)送信道組(12，14)，適合在多個相鄰載波頻率上發(fā)送，所述信道能夠以空間分集模式發(fā)送，這樣，同樣的信息可能被多個信道或信道組在相同的一個或多個載波頻率上傳送，該單元的特征在于，信道或信道組使用至少一個公共載波頻率(F2，F(xiàn)3)，用來以空間分集模式發(fā)送，并且至少一個信道或信道組包括至少一個不同頻率(F1，F(xiàn)4)，用來不使用空間分集，或者使用較低程度的空間分集，來進(jìn)行發(fā)送。
2.如權(quán)利要求1所述的單元，其特征在于，信道或者信道組中的每一個使用至少一個載波頻率，用來不使用空間分集，或者使用較低程度的空間分集，來進(jìn)行發(fā)送。
3.如權(quán)利要求1或2所述的單元，其特征在于，至少一個發(fā)送信道包括一個能夠在多個載波頻率上進(jìn)行發(fā)送的功率放大器，并且其活動頻率可以通過對其編程來選擇。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項所述的單元，其特征在于，它包括對于在基站覆蓋區(qū)域中的每個終端，在通話過程中或者待機(jī)過程中用來修改發(fā)送頻率的裝置，即從具有空間分集的第一頻率到?jīng)]有空間分集或空間分集程度比第一頻率低的第二頻率，或者反過來。
5.如權(quán)利要求4所述的單元，其特征在于，從具有空間分集的第一頻率到?jīng)]有空間分集或空間分集程度較低的第二頻率，或者反過來的改變，作為至少下列參數(shù)之一的函數(shù)，可能受到影響，這些參數(shù)是終端相對于基站的估計位置，從基站到終端的呼叫比特率，終端接收的信號的質(zhì)量等級，呼叫終端所需要的功率，以及終端用戶的類別和等級。
6.如權(quán)利要求4或5所述的單元，其特征在于，包括用來分配無線資源的裝置(18)，適合于修改用于對終端的每個通話的發(fā)送頻率。
7.如權(quán)利要求1至6中任何一項所述的單元，其特征在于，它包括兩個信道組，每個組包括至少一個僅用于該組的空間分集的頻率，以及至少一個用于兩個組的空間分集的其它頻率。
8.根據(jù)上述任何權(quán)利要求的信道應(yīng)用于符合UMTS、CDMA2000或者DOCOMO標(biāo)準(zhǔn)的通信系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的信道應(yīng)用于能夠在終端的通話和/或待機(jī)模式下重新分頻率的通信系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)中用來從基站向終端發(fā)送的單元，所述的單元包括至少兩個發(fā)送信道或發(fā)送信道組，適合在多個相鄰載波頻率上發(fā)送，所述的信道能夠以空間分集模式發(fā)送，這樣同樣的信息可能被多個信道或信道組在相同的一個或多個載波頻率上傳送。在這個單元中，信道或信道組使用至少一個公共載波頻率，用來以空間分集模式發(fā)送，并且至少一個信道或信道組包括至少一個不同頻率，用來不使用空間分集，或者使用較低程度的空間分集，來進(jìn)行發(fā)送。
文檔編號H04L5/06GK1620765SQ03802581
公開日2005年5月25日 申請日期2003年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月31日
發(fā)明者L·達(dá)爾圖瓦 申請人:埃沃柳姆公司