專利名稱：用于多扇區(qū)全向基站配置與多扇區(qū)基站配置之間進行轉(zhuǎn)換的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)領(lǐng)域涉及包括多個扇形天線的全向基站和多扇區(qū)基站。
背景技術(shù)：
全向基站是配置成使用全向天線的基站，以及扇區(qū)基站配置成使用多個(兩個或 更多)扇形天線。圖IA示出具有全向天線的基站(BS)的單個小區(qū)區(qū)域。全向天線360度 輻射，以便提供對整個小區(qū)區(qū)域的覆蓋。圖IB示出具有三個扇形天線的基站(BS)的單個 小區(qū)區(qū)域。三個扇區(qū)基站是常用扇區(qū)配置，但是可使用更多或更少的扇區(qū)。在這種情況下， 小區(qū)區(qū)域分為三個，其中各扇形天線(與全向天線相比)具有更窄射束，它進行輻射以便提 供對其大約為120度的扇形區(qū)域的覆蓋?；咎炀€往往安裝在例如塔、桿上或者建筑物頂部或側(cè)面等的升高位置，以便增 強覆蓋并且提供直接無線電信號傳播路徑的更好的可能性。圖2A示出位于塔12的底部的 基站單元14。天線10安裝在塔12頂部，并且經(jīng)由通常為同軸電纜等的饋線電纜16連接到 基站收發(fā)信機。所接收信號在經(jīng)過饋線16時受到信號損失，以及塔12越高，則饋線越長， 并且損失越大。為了抵消饋線中的這類信號損失，塔上安裝放大器(TMA)可用于在所接收 信號通過饋線發(fā)送給基站單元之前對其進行放大。圖2B示出安裝在天線10附近的塔12 頂部的TMA 18。塔上安裝單元有時稱作桅頂放大器(mast head amplifier).術(shù)語“塔上 安裝放大器”(TMA)在本文中一般用于包括執(zhí)行這種饋線之前放大功能的任何裝置。圖3示出全向基站20的簡化框圖。天線10連接到TMA 18中的雙聯(lián)濾波器21，它 包括接收(Rx)濾波器22和發(fā)射(Tx)濾波器24。雙聯(lián)濾波器使得有可能通過將Tx和Rx 信號相互分離，在同一個天線進行發(fā)送和接收。發(fā)射濾波器24直接連接到饋線16，以及接 收器濾波器22經(jīng)由低噪聲放大器(LNA) 26連接到饋線16。饋線16耦合到基站14，它還包 括具有接收器濾波器(Rx) 30和發(fā)射(Tx)濾波器32的雙聯(lián)濾波器28。發(fā)射濾波器32連接 到包括接收器37和發(fā)射器38的無線電單元/收發(fā)信機36，以及接收器濾波器30經(jīng)由低噪 聲放大器34連接到無線電單元36?？墒褂锰炀€分集，以便改進所傳送無線電信號的接收(或傳送)。存在許多種分 集，例如時間分集、空間分集、極化分集以及它們的組合?？臻g分集降低衰落所接收無線電 信號的影響。天線分集系統(tǒng)包括相互間隔一段距離設(shè)置的至少兩個天線。在接收分集的情 況下，所接收信號在兩個或更多天線上接收。來自分集天線的接收Rx信號經(jīng)過分集處理， 以便獲得增強的信號。分集處理例如可包括選擇最強的天線信號或者添加信號并且進一步 處理所產(chǎn)生的信號。在發(fā)射分集，發(fā)射TX信號在發(fā)射器與其連接的兩個或更多發(fā)射天線上 傳送。分集布置的天線稱作分集天線。在分集布置中，饋線及其關(guān)聯(lián)天線可稱作分集支路 或者簡單地稱作支路。圖4示出具有分集的全向基站14的一個示例。兩個分集天線IOa和IOb連接到 對應(yīng)TMA 18a和18b。各TMA通過對應(yīng)饋線16a和16b連接到基站14中的對應(yīng)雙聯(lián)濾波器和低噪聲放大器單元42a和42b。兩個雙聯(lián)濾波器和LNA單元42a和42b連接到單個無線電單元36。與全向基站中使用的單個收發(fā)信機對照，如圖5的50所示的扇區(qū)基站對于各扇區(qū) 具有單獨的收發(fā)信機。支持三個扇區(qū)，其中各扇區(qū)具有它自己的天線1(^1(^*103。每個 天線10” IO2和IO3連接到對應(yīng)扇區(qū)TMA 18”182和183。三個饋線16”162和163將相應(yīng)TMA 岡、182和183耦合到對應(yīng)基站單元叫、142和143。每個基站單元叫、142和143具有對應(yīng) 雙聯(lián)濾波器和低噪聲放大器單元42^44*423。扇區(qū)基站提供比全向基站更大的覆蓋，但 以更高的價格和功率成本來提供。雖然全向基站與扇區(qū)基站相比不太復(fù)雜并且不太昂貴，但是它們還提供較小覆 蓋，因此運營商必須安裝比安裝扇區(qū)基站時更多的全向基站來覆蓋特定地理區(qū)域。作為響 應(yīng)而引入多扇區(qū)全向基站，其中全向基站連接到多扇形天線系統(tǒng)。實際上，在三扇形天線系 統(tǒng)與全向基站配合使用的示例中，三扇形天線系統(tǒng)增加大約7-8dB的信號增益。多扇區(qū)全 向基站的另一個有益效果是使扇形天線的一個或多個“傾斜”、如下傾的能力。傾斜不是全 向天線的選項。三扇形基站60的一個示例如圖6A所示。支持三個扇區(qū)，其中各扇區(qū)具有它自己 的天線IO1UO2和103。每個天線IO1UO2和IO3連接到對應(yīng)扇區(qū)TMA 18”182和183。三個 饋線162、163將相應(yīng)TMA IS1US2和183耦合到基站14。基站14包括概括性地在42標(biāo) 記的三個雙聯(lián)濾波器和低噪聲放大器單元，它們連接到三個無線電單元/收發(fā)信機36。但 是，由于饋線電纜、雙聯(lián)濾波器和收發(fā)信機價格昂貴，(當(dāng)各扇區(qū)中使用分集時更甚)，所以 使用分離器/組合器44，使得僅需要一個饋線。圖6B示出來自三個扇區(qū)1、2和3的所接收 信號如何在分離器/組合器44中一起組合到饋線電纜16上。在發(fā)射方向，發(fā)射信號分為 三個相同信號(以較低功率)并且提供給各扇區(qū)的TMA。如果載波在組合之前沒有在頻率 中移動，則接收器受到5dB的降級。網(wǎng)絡(luò)運營商必須具有充分容量來滿足在高峰業(yè)務(wù)量的時間段中的高需求，即使往 往也存在業(yè)務(wù)量很低的時期。此外，運營商往往希望能夠易于添加新的容量而無需顯著的 延時和成本。更昂貴的多扇區(qū)基站可用于提供更大容量，但是全容量通常僅在高峰時期中 才需要。在非高峰時間，容量的一部分未使用。即使容量可能未使用，但是并不表示未使用 容量是無需成本的。實際上，低業(yè)務(wù)時期(例如一整夜)期間的多扇區(qū)基站的功耗(無效 電流)是能量低效的。以及當(dāng)需要更大容量時，運營商面臨例如登上基站天線塔以便重新 配置TMA等勞動力成本形式的重新配置成本(除設(shè)備成本以外的)。希望提供一種可提供 必要的容量、但又更加能量有效并且成本更低的多扇區(qū)基站布置。采用分集接收的多扇區(qū)基站中的另一個問題在于，分集天線輸出全部在同一個 TMA中處理。除非TMA單元其中之一出故障或失效，否則那種布置是良好的。在這種情況 下，那個扇區(qū)中的通信完全丟失。希望改進采用天線分集的多扇區(qū)基站中的通信的可靠性， 而無需添加冗余備用系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
無線電基站站點包括多個扇形天線單元。各扇形天線單元具有用于接收與可用頻 帶中的天線頻率關(guān)聯(lián)的載波信號的天線。(術(shù)語“頻帶”包括單個頻率以及頻率范圍。)控制器配置成在多扇區(qū)基站配置與多扇區(qū)全向基站配置之間自動轉(zhuǎn)換無線電基站，在多扇區(qū) 基站配置中各扇形天線單元具有關(guān)聯(lián)濾波單元和關(guān)聯(lián)無線電單元，在多扇區(qū)全向基站配置 中扇形天線單元的至少兩個在基站中共享公共濾波單元和公共無線電單元。任一個方向的 轉(zhuǎn)換可通過操作員輸入、時刻、所檢測的負(fù)荷狀況、預(yù)測的容量需求等來觸發(fā)。對于多扇區(qū)全向基站配置，天線單元中的頻率轉(zhuǎn)換器將多個天線單元其中之一所 接收的載波信號從天線頻率轉(zhuǎn)換成不同的相應(yīng)頻率。窄帶濾波器濾出受關(guān)注可用頻帶的一 部分。可采用一個以上頻率轉(zhuǎn)換器。組合器組合與多個天線單元關(guān)聯(lián)的載波信號，以便創(chuàng) 建用于傳遞給基站單元的合成信號。與多個天線單元關(guān)聯(lián)并且在組合器中組合的載波信號 的至少兩個在饋線提供，并且由基站單元中的接收電路在不同頻率接收。公共無線電單元 包括用于抽取扇區(qū)分集信號的各個信號的頻率轉(zhuǎn)換電路。開關(guān)電路可用于將扇區(qū)信號的一 個或多個連接到饋線，使得多個扇區(qū)信號經(jīng)由饋線連接到基站，并且將饋線信號連接到無 線電單元。優(yōu)選地，關(guān)聯(lián)濾波單元和/或無線電單元中的一個或多個在這種配置中斷電，以 便節(jié)省能量。根據(jù)多扇區(qū)全向基站配置的實現(xiàn)，具有對應(yīng)頻率轉(zhuǎn)換器的多個扇形天線單元 的數(shù)量可以少于或等于多個扇形天線單元的數(shù)量。組合器可組合與多個天線單元的每個關(guān) 聯(lián)的載波信號，以便創(chuàng)建合成信號，其中所組合的所有載波信號與不同的頻帶關(guān)聯(lián)，或者其 中只有待組合的載波信號的一部分是在不同的頻率。為了獲得更大的容量，可使用多扇區(qū)基站配置。在那種配置中，與多個單元的每個 關(guān)聯(lián)的信號在連接到主基站單元的多個饋線的相應(yīng)饋線(例如可轉(zhuǎn)換地)提供。(例如可 轉(zhuǎn)換地)提供從多個扇形天線單元的每個、通過多個饋線的相應(yīng)饋線路由的信號用于在主 基站單元中的多個無線電單元的相應(yīng)無線電單元中進行處理。另一個有利方面涉及具有一個以上扇區(qū)的基站中的分集實現(xiàn)。各扇形天線單元可 連接到第一分集天線和第二分集天線，其中對于多扇區(qū)全向基站配置，與各扇區(qū)的第一分 集天線關(guān)聯(lián)的信號可經(jīng)過組合，以便創(chuàng)建第一合成信號并且將第一合成信號提供到與基站 單元連接的第一饋線上。與各扇區(qū)的第二分集天線關(guān)聯(lián)的信號可經(jīng)過組合，以便創(chuàng)建第二 合成信號并且將第二合成信號提供到與基站單元連接的第二饋線。為了實現(xiàn)增強的基站可 靠性，各扇形天線單元可連接到來自一個扇區(qū)的第一分集天線信號以及連接到來自不同扇 區(qū)的第二分集天線信號?；締卧ㄅc各扇區(qū)關(guān)聯(lián)的本地振蕩器，以及在多扇區(qū)全向基 站配置中時，同一個本地振蕩器優(yōu)選地用于從合成信號抽取來自同一個扇區(qū)的分集信號。又一個有利方面涉及可重新配置的多扇區(qū)基站，它準(zhǔn)許對發(fā)射器電路選擇性地斷 電。基站包括多個扇形天線單元，多個扇形天線單元的每個具有用于接收與可用頻帶中的 天線頻率關(guān)聯(lián)的載波信號的天線；以及多個基站收發(fā)信機，各收發(fā)信機具有傳輸電路和接 收電路，其中各扇形天線單元可連接到多個基站收發(fā)信機其中之一。由于最耗電的電路是 在基站的發(fā)射器側(cè)，所以本發(fā)明人設(shè)計一種用于有選擇地對發(fā)射器側(cè)斷電預(yù)期時間間隔而 無需對接收器側(cè)斷電的方案。那樣，仍然可接收信號，但可節(jié)省大量功率。相應(yīng)地，控制器 有選擇地對傳輸電路斷電預(yù)期時間間隔，以便保存電力，而無需對接收電路斷電。使用傳輸 分離器，控制器可有選擇地在第一省電模式和第二較高功率模式之間進行轉(zhuǎn)換，在第一省 電模式中激活傳輸分離器以便將傳輸信號路由到兩個或更多扇區(qū)的每一個的傳輸濾波器， 在第二較高功率模式中停用傳輸分離器并且傳輸信號從其相應(yīng)基站發(fā)射器耦合到各扇區(qū) 傳輸濾波器。


圖IA示出具有全向天線的基站(BS)的單個小區(qū)區(qū)域；圖IB示出具有三個扇形天線的基站(BS)的單個小區(qū)區(qū)域；圖2A示出基站塔；圖2B示出具有塔上安裝放大器(TMA)和開關(guān)/組成器單元的基站塔；圖3示出全向基站的簡化框圖；圖4示出具有分集的全向基站的一個示例；圖5示出扇區(qū)基站的一個示例；圖6A示出三扇區(qū)基站的一個示例；圖6B示出使用分離器/組合器和一個饋線電纜的三扇區(qū)全向基站的一個示例；圖7是具有降低的組合器損失的多扇區(qū)全向基站的一個示例的原理框圖；圖8A是在例如850MHz頻帶的天線分為子帶的可用頻帶的簡圖；圖8B是示出其中將不同扇區(qū)信號變頻到饋線上可用頻帶中的對應(yīng)子帶的示例的 簡圖；圖9A是分為5MHz子帶的PCS頻帶的簡圖；圖9B是示出其中將三個不同扇區(qū)信號變頻到饋線上PCS頻帶中的對應(yīng)子帶的示 例的簡圖；圖10是概述用于在多扇區(qū)全向基站配置與多扇區(qū)基站配置之間轉(zhuǎn)換基站的非限 制性示例過程的流程圖；圖IlA和圖IlB是可在多扇區(qū)全向基站配置與多扇區(qū)基站配置之間轉(zhuǎn)換的基站的 非限制性示例實施例的原理框圖；圖12是可在多扇區(qū)全向基站配置與多扇區(qū)基站配置之間轉(zhuǎn)換的基站的另一個非 限制性示例實施例的原理框圖；圖13A和圖13B是可在多扇區(qū)全向基站配置與多扇區(qū)基站配置之間轉(zhuǎn)換的、具有 分集接收的基站的另一個非限制性示例實施例的原理框圖；以及圖14是可在多扇區(qū)全向基站配置與多扇區(qū)基站配置之間轉(zhuǎn)換的基站的又一個非 限制性示例實施例的原理框圖；圖15是可在多扇區(qū)全向基站配置與多扇區(qū)基站配置之間轉(zhuǎn)換的、具有分集接收 的基站的又一個非限制性示例實施例的原理框圖；以及圖16是準(zhǔn)許發(fā)射器電路的選擇性斷電的可重新配置多扇區(qū)基站的一個非限制性 示例實施例的原理框圖。
具體實施例方式為了便于說明而不是進行限制，以下描述中提出例如特定節(jié)點、功能實體、技術(shù)、 協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)等具體細(xì)節(jié)，以便提供對所述技術(shù)的理解。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚地知道， 即使沒有以下公開的具體細(xì)節(jié)，也可實施其它實施例。例如，雖然在多扇區(qū)全向無線電基 站和多扇區(qū)基站的上下文中描述示例實施例，但是所公開的技術(shù)也可適用于其它類型的多 天線裝置以及室內(nèi)和室外應(yīng)用。在其它情況下，省略對眾所周知的方法、裝置、技術(shù)等的詳細(xì)描述，以免不必要的細(xì)節(jié)妨礙對本說明的理解。在附圖中示出各個功能塊。本領(lǐng)域的技 術(shù)人員會理解，那些塊的功能可使用各個硬件電路、結(jié)合適當(dāng)編程的微處理器或通用計算 機使用軟件程序和數(shù)據(jù)、使用專用集成電路(ASIC)和/或使用一個或多個數(shù)字信號處理器 (DSP)來實現(xiàn)。在描述多扇區(qū)全向基站配置與多扇區(qū)基站配置之間進行轉(zhuǎn)換之前，結(jié)合圖7來描 述具有降低的組合器損失的多扇區(qū)全向基站70的優(yōu)選但仍然是示例的實施例。雖然術(shù)語 “多個”理解為表示兩個或更多，但在這個非限制性示例中支持三個扇區(qū)Sl、S2和S3,其中各 扇區(qū)具有它自己的天線1(^1(^*103?？墒褂闷渌嗌葏^(qū)實現(xiàn)，例如6個扇區(qū)等。每個天 線IO1UO2和IO3連接到非限制性地稱作塔上安裝放大器(TMA)的對應(yīng)扇形天線單元
182和183。三個TMA岡、182和183連接到分離器/組合器62，使得僅一個饋線16需要將 TMA接收信號耦合到全向基站14，它包括其中包含接收器濾波器30和低噪聲放大器34的 單個雙聯(lián)濾波器和低噪聲放大器單元42。為了簡潔起見，省略了傳送路徑。各TMA包括連 接到其相應(yīng)天線IO1UOjn IO3的接收(Rx)濾波器72^722*723。為了簡潔起見，圖中和 描述中省略了傳送路徑。各接收器濾波器72i、722和723連接到相應(yīng)放大器71、742和743， 并且經(jīng)放大的輸 出連接到對應(yīng)混合器76ρ762和763，其中將它與例如由本地振蕩器78ρ782和783所產(chǎn)生的 變頻信號混合。在一個非限制性示例中，變頻信號對于每個扇區(qū)是不同的，使得各扇區(qū)信號 轉(zhuǎn)換成不同的頻率。使用以相應(yīng)頻率為中心的相應(yīng)窄帶(NB)或帶通濾波器8(^8(^*803 對各混合器的輸出進行濾波，以便去除其它混合器產(chǎn)物以及來自可用頻帶的其它部分的噪 聲和干擾。雖然僅為了便于描述而將各扇區(qū)信號表示為經(jīng)過變頻，但是扇區(qū)信號的一個或多 個可以不經(jīng)過變頻。優(yōu)選地，每個扇區(qū)信號在經(jīng)過組合并傳送給全向基站收發(fā)信機單元之 前處于不同頻率。在這個三扇區(qū)示例中，可將扇區(qū)信號的兩個信號變頻到不同頻率，而第三 扇區(qū)信號沒有經(jīng)過變頻。在那種情況下，三個扇區(qū)信號仍然處于不同的頻率。不同的頻率 標(biāo)識為f\、f2*f3。在一個次優(yōu)化示例實現(xiàn)中，扇區(qū)信號的一部分處于不同的頻率，但是兩 個或更多扇區(qū)信號保持在相同頻率。這種實現(xiàn)是次優(yōu)化的，因為相同頻率的信號進行干擾， 并且信噪比在組合器中降低。雖然不是必要的，但是可能希望在通過饋線16傳送組合信號之前將組合信號頻 率轉(zhuǎn)換成不同的頻率、如更低的頻率。例如，將組合信號轉(zhuǎn)換成低得多的頻率可使饋線16 中的損失為最小，因而進一步降低噪聲。在基站單元14，饋線16連接到雙聯(lián)濾波器單元(FU) 42，其中僅示出接收器濾波器 30和LNA 34。雙聯(lián)濾波器單元42連接到全向基站無線電單元43，僅示出其中一部分，并 且它包括混合器82^84*823。多扇區(qū)全向基站接收器通常在這級使用一個混合器，之后 跟隨窄帶濾波器，以便對所接收的無線電信號進行下變頻。但是，由于這個示例中的每個扇 區(qū)接收信號處于不同的頻率，因此，包括三個不同本地振蕩器信號IA、LO2和LO3的三個無 線電單元(RU) 43與來自組合器62的合成信號混合。本地振蕩器841、842和843提供那三 個不同的本地振蕩器信號LO1、LO2和LO3。除了其它無線電接收電路之外，各無線電單元還 包括其中包含功率放大器的無線電傳輸電路。附加無線電單元電路未示出，以便簡化附圖。 然后在其相應(yīng)RU 43的窄帶中頻(IF)濾波器86ρ862和863中對各輸出進行濾波，以便產(chǎn)生對應(yīng)的扇區(qū)接收信號RxpRx2和Rx3。然后，這些扇區(qū)接收信號RxpRx2和Rx3預(yù)備進一步處理。為了幫助解釋變頻，現(xiàn)在結(jié)合圖8A和圖8B來描述一個示例。圖8A是分為子帶A-E 的可用天線頻帶的簡圖。但是，子帶B是全向無線電基站所使用的頻帶。圖8B是示出其 中將全部在所使用的子帶B中接收的三個不同扇區(qū)信號變頻到饋線的可用頻帶的對應(yīng)子 帶使用子帶A、C和E的示例的簡圖。雖然扇區(qū)信號其中之一不需要經(jīng)過變頻并且可保留 在所使用的子帶B中，但是在那種情況下，它是不合乎需要的，因為不存在保護頻帶(guard band)。具有保護頻帶降低扇區(qū)載波信號之間的干擾的可能性?，F(xiàn)在結(jié)合圖9A和圖9B來描述個人通信服務(wù)(PCS)頻帶中的現(xiàn)實世界示例。圖9A 是取自 1850-1910MHz 的分為 12 個 5MHz 子帶 A” A2、A3、D、B” Β2、Β3、Ε、F、C” C2 和 C3 的 PCS 頻帶的天線頻率的簡圖。無線電基站所使用的子帶是取自1865-1870MHZ的5MHz D頻帶。 對于三扇區(qū)示例，將全部在所使用的子帶D中接收的三個不同扇區(qū)信號變頻到可用頻帶中 的對應(yīng)饋線子帶頻率，它在這個示例中為ApB3和C3，如圖9B所示。但是，扇區(qū)信號其中之 一不需要經(jīng)過變頻，可保留在所使用的子帶D中，并且仍然存在分離三個扇區(qū)信號的保護 頻帶。在這個非限制性示例中，接收器濾波器72p722* 723各通過取自1850-19IOMHz的 可用60MHz頻帶。但是，基站僅使用取自1865-1870MHZ的5MHz “D”子帶。第一扇區(qū)接收 信號經(jīng)過頻移到A1子帶，并且NB濾波器i通過1850-1865MHZ之間的頻率。第二扇區(qū)接收 信號經(jīng)過頻移到B3子帶，并且NB濾波器2通過1870-1885MHZ之間的頻率。第三扇區(qū)接收 信號經(jīng)過頻移到C3子帶，并且NB濾波器3通過1895-1910MHZ之間的頻率。在三個不同頻帶A1 (1850-1855) ,B3 (1880-1885)、C3 (1905-1910)通過饋線 16 攜帶 三個扇區(qū)載波的頻率復(fù)用信號由全向基站接收電路來處理。使用接收器濾波器30對所接 收信號進行濾波，接收器濾波器30通過取自1850-1910MHZ的60MHz寬PCS頻帶。在LNA 34中放大經(jīng)濾波信號之后，將經(jīng)放大的接收信號發(fā)送給三個混合器82p822和823，在這個 示例中每個扇區(qū)一個，其中該扇區(qū)信號在通過饋線16發(fā)送之前經(jīng)過變頻。所示接收電路的 目的是將各扇區(qū)信號轉(zhuǎn)換成相同的中頻(IF)信號。IF下變頻簡化濾波，并且促進以后的基 帶處理。為了實現(xiàn)到200MHz的IF的轉(zhuǎn)換，LO1設(shè)置成1652. 5MHz ；LO2設(shè)置成1682. 5MHz ； 以及LO3設(shè)置成1707. 5MHz。在這個非限制性示例中，來自混合器82i的200MHz輸出則由三 個5MHz NB濾波器86”862和863的每一個濾波成通過197. 5-202. 5MHz (以200MHz IF為 中心)的頻率。對于在與全向無線電基站配合使用的至少一個或多個扇形天線單元所接收的信號進行變頻準(zhǔn)許當(dāng)未經(jīng)變頻而組合扇區(qū)信號時通常遇到的組合器損失。如果所組合的三扇 區(qū)全向基站中的所有信號處于不同的頻率，則避免組合器中的大約5dB功率損失。那樣，可 使用更少的饋線電纜，而沒有引起組合器中的實質(zhì)損失。實際上，僅單個饋線電纜需要用于 非分集以及用于分集實現(xiàn)。更有效的多扇區(qū)全向基站在商業(yè)上是有吸引力的，因為全向基 站的覆蓋和/或容量可使用扇形天線來增加。實際上，現(xiàn)有全向基站可易于在組合并且通 過饋線電纜傳輸給基站收發(fā)信機之前使用扇區(qū)接收天線和變頻升級到全覆蓋基站。另一個 優(yōu)點在于，功耗更低，因為使用更少硬件，例如特別是更少消耗比其它無線電組件更大功率 的功率放大器。
如背景技術(shù)中所述，網(wǎng)絡(luò)運營商必須具有充分容量來滿足高峰業(yè)務(wù)量的時間段中 的高需求，即使往往也存在業(yè)務(wù)量很低的時期。多扇區(qū)全向基站在那些高峰時期可能沒有 提供足夠容量。運營商往往還希望能夠易于添加新的容量而無需顯著的延時和成本。更昂 貴的多扇區(qū)基站可用于提供更大容量，但是該全容量通常僅在高峰時期中才需要。在非高 峰時間期間，容量的一部分未使用。低業(yè)務(wù)時期(例如一整夜)期間的多扇區(qū)基站的功耗 (例如無效功率放大器所消耗的電流)是能量低效的。以及當(dāng)需要更大容量時，運營商面臨 例如登上基站天線塔以便重新配置TMA等勞動力成本形式的(除了設(shè)備成本之外的)重新 配置成本。這些問題的一個解決方案是可重新的配置基站，它可在多扇區(qū)全向基站配置與 多扇區(qū)基站配置之間或者多扇區(qū)基站配置與多扇區(qū)全向基站配置之間自動轉(zhuǎn)換。圖10是概述用于在多扇區(qū)全向基站配置與多扇區(qū)基站配置之間自動轉(zhuǎn)換具有多 個天線扇區(qū)的可重新配置基站的非限制性示例過程的流程圖。在步驟Si，多個扇形天線單 元的每個接收與可用頻帶中的天線頻率關(guān)聯(lián)的載波信號。多個天線單元其中之一所接收的 載波信號從天線頻率變頻到不同于天線頻帶的相應(yīng)頻率并且進行窄帶濾波(步驟S2)。判 定是否希望多扇區(qū)全向基站(BS)配置(步驟S3)。任一個方向的轉(zhuǎn)換可通過操作員輸入、 時刻、所檢測的負(fù)荷狀況、預(yù)測的容量需求等來觸發(fā)，并且由電子控制器進行配合。如果沒 有選擇多扇區(qū)全向基站(BS)配置，例如需要較高容量以適應(yīng)高峰時間段，則希望多扇區(qū)配 置，并且各天線單元載波信號通過它自己的饋線路由到基站無線電單元(步驟S4)。各載波 信號在其自己的無線電單元中被處理，并且轉(zhuǎn)換到中頻(IF)供進一步處理。但是，如果例如在需要較小容量的非高峰時間，則可建立更有效的多扇區(qū)全向基 站配置。雖然在這種情況下示出各種多扇區(qū)全向基站配置，但是可使用其它多扇區(qū)全向基 站配置。由于濾波器單元和/或無線電單元中的一個或多個在這種配置中無需使用，所以 需要時可將它們停用(斷電)，以便節(jié)省電力(步驟S6)。停用包括發(fā)射器功率放大器的無 線電單元節(jié)省大量電力。與多個天線單元42關(guān)聯(lián)并且在組合器中組合以形成合成信號的 載波信號的至少兩個處于不同的頻率(步驟S7)。合成信號通過饋線傳送給基站單元(步 驟S8)。從合成信號抽取各載波信號包括將關(guān)聯(lián)不同頻率的至少一個載波信號變頻到中 頻供進一步處理(步驟S9)。圖IlA是具有多個扇區(qū)的可重新配置基站90的另一個非限制性示例實施例的原 理框圖。雖然這個示例在一些方面與圖7所示的基站相似，但是在這里，多扇區(qū)全向基站配 置的變頻在開關(guān)/組合器63中而不是在天線單元18中執(zhí)行。三個天線可連接到一個TMA 單元，它包括連接到一個饋線的三個接收器濾波器、三個LNA、三個頻率轉(zhuǎn)換器、三個窄帶濾 波器和一個開關(guān)/組合器。在圖IlA中還包括了兩個開關(guān)81，其中之一連接到NB濾波器SO1的輸出，而其中另 一個連接到NB濾波器SO3的輸出。這些開關(guān)81通過來自控制器90的開關(guān)控制信號(C. S.) 來控制，控制器90在這個示例中位于基站單元14中，但是也可位于從其中可產(chǎn)生并傳遞控 制信號以操作開關(guān)的任何適當(dāng)位置?；締卧€包括由控制器90控制的另一組開關(guān)834和 83b。開關(guān)83a和83b確保將經(jīng)濾波的信號提供給一個或者所有三個無線電單元43中的適 當(dāng)混合器82。在與多扇區(qū)全向基站配置對應(yīng)的第一開關(guān)位置，開關(guān)81將三個NB濾波器80 輸出耦合到單個饋線16。將那個饋線上的合成信號提供給中間濾波器單元42。在這種配 置中，可將頂部和底部無線電單元斷電以節(jié)省電力。開關(guān)83a打開，而開關(guān)83b閉合，使得將那個濾波器單元的輸出提供給三個無線電單元(RU) 43的每個，它們按照結(jié)合圖7所述對經(jīng) 濾波的合成信號進行操作。當(dāng)控制器90將開關(guān)81設(shè)置在對應(yīng)于更高容量的多扇區(qū)基站配 置的第二開關(guān)位置時，開關(guān)81將濾波器輸出耦合到其自己相應(yīng)的饋線16，因此使用三個饋 線(而不是一個)。將各饋線上的信號提供給其自己的濾波器單元42?？刂破?0閉合開 關(guān)83a并且打開開關(guān)83b，使得各濾波器單元的輸出在其相應(yīng)的無線電接收單元(RU) 43中 進行處理。
在上述示例中，扇區(qū)信號在開關(guān)/組合器63中經(jīng)過頻移，而不管基站配置。圖IlB 示出另一個示例實施例，其中附加開關(guān)85設(shè)置在各TMA 18中，使得當(dāng)控制器90將這些開 關(guān)85設(shè)置在對應(yīng)于多扇區(qū)基站配置的開關(guān)位置時，繞過TMA中的頻率轉(zhuǎn)換操作。這些頻率 轉(zhuǎn)換操作在這種配置中是不必要的，并且在需要時可避免。需要時，在任何基站配置轉(zhuǎn)換實 現(xiàn)中，當(dāng)轉(zhuǎn)換到多扇區(qū)基站配置時，可采用類似的旁路開關(guān)操作。但是為了簡化以下附圖， 省略了扇形天線單元中的旁路開關(guān)操作選項。圖12是具有多個扇區(qū)的可重新配置基站92的另一個非限制性示例實施例的原理 框圖。雖然在一些方面與圖IlA所示的可重新配置基站相似，但是頻率轉(zhuǎn)換包括中頻(IF) 轉(zhuǎn)換。在執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換以便在進行組合前在頻率中分離扇區(qū)信號之前可能先采用IF轉(zhuǎn)換 的一些原因包括(a) IF濾波器比RF濾波器更有效，(b) IF下變頻和上變頻是比RF-RF轉(zhuǎn)換 更好的已知技術(shù)，以及(c)饋線頻率可位于可用頻帶中的預(yù)期位置?；局械幕旌掀骱捅?地振蕩器將不同頻率下變頻為IF，以便進一步處理。圖13A和圖13B在一起是具有多個扇區(qū)并且各扇區(qū)包括分集接收的可重新配置基 站92的另一個非限制性示例實施例的原理框圖。各扇區(qū)TMA 18”182和IS3包括兩個分集 接收支路A和B，但是需要時可使用兩個以上分集支路。各TMA 18” IS2和IS3包括連接到 相應(yīng)第一天線101A、102A* 103A的接收(Rx)濾波器721A、722A* 723A以及連接到相應(yīng)第二天 線 101B、102B 和 IO3b 的接收(Rx)濾波器 721B、722B 和 723B。第一分集支路中的各接收器濾波器連接到相應(yīng)放大器741A、742A和743A，并且第二 分集支路中的各接收器濾波器連接到相應(yīng)放大器741B、742B和743B。第一支路的每個的放大 輸出連接到對應(yīng)第一混合器761A、762A和763A，例如由相應(yīng)扇區(qū)本地振蕩器78ρ782和783所 產(chǎn)生的。第二支路的每個的放大輸出連接到對應(yīng)第二混合器762B、763B* 763B，其中將它與 例如由相同的相應(yīng)扇區(qū)本地振蕩器78”782和783所產(chǎn)生的變頻信號進行混合。非限制性 示例中的變頻信號對于各扇區(qū)是不同的，使得將各扇區(qū)的兩個分集信號轉(zhuǎn)換到不同于其它 扇區(qū)信號的頻率。使用以相應(yīng)頻率為中心的相應(yīng)窄帶(NB)或帶通濾波器801A、802A* 803A 對第一分集支路中的各混合器的輸出進行濾波，以便去除其它混合器產(chǎn)物以及可用頻帶中 的噪聲和干擾。類似地，使用以相應(yīng)頻率為中心的相應(yīng)窄帶(NB)或帶通濾波器801B、802B* 803B對第二分集支路中的各混合器的輸出進行濾波，以便去除其它混合器產(chǎn)物。各扇區(qū)中 的兩個窄帶濾波器以相同的相應(yīng)頻率為中心。開關(guān)/組合器63接收來自各扇形天線單元IS1US2和IS3的分集輸出信號。來自 控制器90的控制信號控制四個開關(guān)(SW)Sl的位置，以便將基站配置為多扇區(qū)全向基站或 者配置為多扇區(qū)基站。在對應(yīng)于多扇區(qū)全向基站配置的第一開關(guān)位置，開關(guān)81把來自各扇 區(qū)的A分集支路的濾波器輸出耦合到單個饋線16A，使得將它們組合以形成第一合成信號， 并且把來自各扇區(qū)的B分集支路的濾波器輸出耦合到單個饋線16B，使得將它們組合以形成第二合成信號。這樣，僅需要一個饋線16A把來自第一分集支路、處于不同頻率f1A、f2A* f3A的TMA接收信號耦合到基站單元14，并且僅需要一個饋線16B把來自第二分集支路、處 于不同頻率f1B、f2B和f3B的TMA接收信號耦合到基站單元14?；締卧?4包括6個雙聯(lián)濾波器單元42。各濾波器單元(FU)例如包括雙聯(lián)濾 波器和低噪聲放大器。在多扇區(qū)全向基站配置中僅使用兩個濾波器單元，并且在這種配置 中優(yōu)選地將其它4個濾波器單元斷電，以便節(jié)省電力。耦合到饋線16A的濾波器單元42經(jīng) 由(由控制器90閉合的)開關(guān)8\連接到每個無線電單元(RU) 43中的混合器821A、822A* 823A，并且耦合到饋線16B的濾波器單元42經(jīng)由(由控制器90閉合的)開關(guān)83B連接到每 個無線電單元(冊)43中的混合器82吣82皿和82『(開關(guān)83A由控制器90打開)。把來自 單個本地振蕩器LO1Sl的輸出與對混合器821A和821B的輸入進行混合，以便將那些信號轉(zhuǎn) 換到IF或者其它預(yù)期頻率(例如零差中的基帶)，在8614和861B進行相應(yīng)濾波，從而產(chǎn)生 來自扇區(qū)1的分集接收信號Rxia和Rx1B。把來自單個本地振蕩器L02842的輸出與對混合器 822A和822B的輸入進行混合，以便將那些信號轉(zhuǎn)換到IF或者其它預(yù)期頻率，在862A和862B 進行相應(yīng)濾波，從而產(chǎn)生來自扇區(qū)2的分集接收信號妝24和Rx2B。把來自單個本地振蕩器 L03843的輸出與對混合器82%和823B的輸入進行混合，以便將那些信號轉(zhuǎn)換到IF或者其它 預(yù)期頻率(例如零差中的基帶)，在863A和863B進行相應(yīng)濾波，從而產(chǎn)生來自扇區(qū)3的分集 接收信號Rx3a和RX3b。
當(dāng)控制器90將開關(guān)81設(shè)置在對應(yīng)于更高容量的多扇區(qū)基站配置的第二開關(guān)位置 時，開關(guān)81將濾波器輸出耦合到6個饋線16中的其相應(yīng)饋線。將各饋線上的信號提供給其 自己的濾波器單元42，(其中由控制器90將開關(guān)83a閉合而將開關(guān)83b打開)，然后在其相 應(yīng)的接收單元43中對它進行處理，以便產(chǎn)生來自各扇區(qū)的分集接收信號Rx1A和Rx1B、Rx2a 禾口 Rx2b、RX3a 禾口 RX3Bo圖14是可在多扇區(qū)全向基站配置與多扇區(qū)基站配置96之間轉(zhuǎn)換的、具有接收分 集的可重新配置基站的又一個非限制性示例實施例的原理框圖。在這個非限制性示例中， 存在三個扇區(qū)S1-S3，并且各扇區(qū)包括兩個分集天線IOa和10B。各分集天線具有其自己的 ΤΜΑ(181Α-183Β*相應(yīng)的TMA)，它在這個示例中產(chǎn)生不同頻率(f1A_f3B中相應(yīng)的頻率)的輸出 信號。來自控制器90的控制信號控制開關(guān)(SW)81、83A*83BW位置，以便將基站配置為多 扇區(qū)全向基站或者配置為多扇區(qū)基站。在與多扇區(qū)全向基站配置對應(yīng)的第一開關(guān)位置，開 關(guān)81將6個不同頻率載波f1A_f3B耦合到單個合成信號中，然后合成信號通過單個饋線16 傳送給基站單元14。在這個非限制性示例中，由于各扇區(qū)分集信號處于不同頻率，所以在組 合器63或饋線16中它們沒有直接干擾?？刂破?0將開關(guān)83b閉合而將開關(guān)83A打開，使 得所有混合器82連接到與f2A饋線耦合的濾波器單元42。與圖13A和圖13B中的示例實施例相比，當(dāng)基站配置為多扇區(qū)全向基站時，使用少 一個組合器以及少一個饋線，這節(jié)省費用。缺點在于，根據(jù)分配給基站的可用頻帶的大小， 在6個TMA信號f1A-f3B的每個之間存在極少或者沒有保護頻帶。因此，可存在增加的干擾， 因而存在降低的信噪比。另外，與圖13的示例實施例中的兩個相比，在基站單元14中僅需 要單個雙聯(lián)接收器濾波器30和LNA 34。另一方面，需要6個(與3個相比)不同的本地振 蕩器841A-843B向相應(yīng)混合器821A-823B提供6個不同的本地振蕩器信號LOia-LO3b。當(dāng)控制器90將開關(guān)81、83a和83AB設(shè)置在對應(yīng)于更高容量的多扇區(qū)基站配置的第二開關(guān)位置時，開關(guān)81將濾波器輸出耦合到6個饋線16中的其相應(yīng)饋線。將各饋線上的信 號提供給其自己的濾波器單元42，其中開關(guān)83a閉合而開關(guān)83b打開)，各饋線信號然后在 其相應(yīng)的接收單元43中進行處理，以便產(chǎn)生來自各扇區(qū)的分集接收信號rx1a和rx1b、rx2a 禾口 rx2b、rx3a 禾口 rx3bo如背景技術(shù)中所述，采用分集接收的多扇區(qū)基站中的問題在于，特定扇區(qū)的分集 天線輸出通常全部在同一個tma中處理。除非tma單元其中之一出故障或失效，否則那種 布置是良好的。在那種情況下，那個扇區(qū)中的通信完全丟失或者嚴(yán)重?fù)p壞。在圖13的示例 中，來自扇區(qū)1的兩個分集支路信號IA和IB在同一個天線單元IS1中處理。如果那個天 線單元出故障，則可能沒有處理整個扇區(qū)。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)一種改進多扇區(qū)基站中的通信的 可靠性的方式，它采用不需要冗余備用系統(tǒng)的天線分集。圖15是可在多扇區(qū)全向基站配置與多扇區(qū)基站配置之間轉(zhuǎn)換并且具有改進的可 靠性和容錯、具有分集接收的可重新配置基站的另一個非限制性示例實施例的原理框圖。 本示例中的基站包括三個扇區(qū)，其中具有用于各扇區(qū)的A分集支路天線和B分集支路天線。 每個天線單元IS1US2和IS3接收來自不同扇形天線的分集支路信號。在這個示例中，第一 天線單元is1接收來自扇區(qū)ia(sla)和扇區(qū)3b(s3b)的分集信號而不是來自同一個扇區(qū)1 的分集信號ia和1b。第二天線單元is2接收來自扇區(qū)2a(s2a)和扇區(qū)ib(slb)的分集信 號。第三天線單元is3接收來自扇區(qū)3a(s3a)和扇區(qū)2b(s2b)的分集信號。這樣，如果天線 單元IS1以某種方式失靈而使得分集支路信號SlA丟失，則另一個分集支路SlB沒有丟失。 相反，另一個分集支路SlB在另一個天線單元IS2中處理，這意味著，來自扇區(qū)1的信號仍 然被接收，但是也許取決于無線電狀況以某種程度下降的信號質(zhì)量來接收。在圖15的示例中，開關(guān)87包含在天線單元中。非虛線表示用于多扇區(qū)全向基站 配置中的操作的信號路徑。在那種配置中，開關(guān)87將各天線單元18中的分集支路信號耦 合在一起。例如，在未組合模式中，移到相應(yīng)頻率f1a和f3b的分集支路信號sla和s3b單獨 提供給組合器63。組合器63將支路a上的三個不同頻率f1a_f3a的所有扇區(qū)信號組合到一 個饋線16上，并且將那個合成信號提供給基站14中的頂部濾波器單元42。組合器63將 分集B支路上的三個不同頻率f1B、f2B和f3B的所有扇區(qū)信號組合到一個饋線支路B饋線16 上，并且將那個合成信號提供給基站14中的中間濾波器單元42。那個濾波器單元42將經(jīng) 濾波的合成信號提供給頂部接收單元43用于下變頻，以便恢復(fù)原始扇區(qū)信號。三個本地振 蕩器841、842和843包含在接收單元43中。合成信號在ru 43中分割并且提供，使得同一 個本地振蕩器可用于抽取來自同一個扇區(qū)的所有分集支路信號。第一本地振蕩器81連同 混合器821A和821B —起用于從合成信號抽取第一扇區(qū)的A和B分集支路信號，將其中分割 部分提供給所有混合器。第二本地振蕩器842連同混合器822a和822b —起用于抽取第二扇 區(qū)的a和b分集支路信號。第三本地振蕩器843連同混合器823a和823b —起用于抽取第三 扇區(qū)的A和B分集支路信號。在這種多扇區(qū)全向基站配置中，停用第三濾波器單元以及第二和第三無線電單元 (包括發(fā)射器功率放大器)，以便節(jié)省電力。當(dāng)開關(guān)通過來自控制器90的控制信號設(shè)置成 多扇區(qū)基站配置時，使用頂部兩個饋線16。將扇區(qū)信號s1a、s2a和s3a組合到頂部饋線上， 并且將扇區(qū)信號s1b、s2b和s3b組合到中間饋線上。開關(guān)834和83b未使用，因為信號在各 無線電 單元43中分割。當(dāng)組合器63中的開關(guān)81設(shè)置用于多扇區(qū)基站配置(在分離器/組合器63中用虛線表示)時，使用三個饋線16，其中第一饋線16攜帶頻率f1A和f3B，第二 饋線16攜帶頻率f2A和f1B，以及第三饋線16攜帶頻率f3A和f2B。這種布置的一個顯著優(yōu)點在于，如果TMA單元18其中之一出故障或失效，則那個 扇區(qū)中的通信沒有丟失或者甚至不一定損壞。在圖15的示例中，來自扇區(qū)1的兩個分集支 路信號IA和IB在不同的天線單元IS1和IS2中處理。如果任一個天線單元出故障，則另一 個天線準(zhǔn)許處理扇區(qū)1的分集支路信號之一。實現(xiàn)這種改進的可靠性，而無需冗余備用系 統(tǒng)的成本和復(fù)雜度。另一個優(yōu)點在于，一個本地振蕩器84可服務(wù)于兩個支路，因為支路的 信號位于不同的饋線，這使得可能將饋線上的相同頻率用于那兩個支路。圖16是準(zhǔn)許基站中的發(fā)射器電路的選擇性斷電的可重新配置多扇區(qū)基站的又一 個非限制性示例實施例的原理框圖。由于最耗電的電路是在基站的發(fā)射器側(cè)，所以本發(fā)明 人設(shè)計一種用于有選擇地對發(fā)射器側(cè)斷電預(yù)期時間間隔而無需對接收器側(cè)斷電的方案。那 樣，仍然可接收信號，但可節(jié)省大量電力。可提供在控制器90的控制下的若干開關(guān)94。那 些開關(guān)可設(shè)置在其中發(fā)射器濾波器(TX)24與接收器濾波器(RX) 22分離的任何適當(dāng)位置， 在本例中，它們位于各TMA 18中。傳輸(TX)分離器92可在省電模式中用于將傳輸信號從一個(這里為頂部)饋線 提供給各ΤΜΑ，使得仍然可實現(xiàn)多個扇區(qū)傳輸。如果各TMA中的相應(yīng)開關(guān)94設(shè)置到虛線所 示的第一位置，則來自TX分離器92的傳輸信號連接到TX雙聯(lián)濾波器24，供三個扇區(qū)的每 個中的傳輸。在這種配置中，僅對一個(或者可能兩個)發(fā)射器38加電以節(jié)省電力，但是 在全部三個扇區(qū)中仍然執(zhí)行傳輸。將發(fā)射器38的兩個(或更多)斷電以節(jié)省電力。如果 開關(guān)94設(shè)置成各TMA中的另一個垂直位置，則TX分離器92關(guān)斷，并且來自各基站發(fā)射器 38的每個傳輸信號經(jīng)由其相應(yīng)饋線16發(fā)送。在這種另一個垂直開關(guān)位置中，基站配置成在 使用全部三個發(fā)射器38的更高電力模式中操作，即，全部三個功率放大器都是活動的。雖 然圖16示為與圖15所示相似的雙向分集布置，但是可使用其它分集布置，或者不需要使用 分集?？芍匦屡渲没?、例如(但不限于)以上所述的那些示例允許網(wǎng)絡(luò)運營商在高峰 業(yè)務(wù)量的時間段提供充分容量以滿足高需求，但同時在業(yè)務(wù)量很低時減小容量和不必要的 操作費用?？梢栽跊]有延遲或成本的情況下添加或去除那種可重新配置容量。避免了基站 重新配置勞動力成本，例如登上基站天線塔以重新配置ΤΜΑ?？赏ㄟ^價格低的能量有效方式 來提供所需容量，它靈活地準(zhǔn)許快速自動基站重新配置。另外，通過在不同天線單元中處理 來自同一個扇區(qū)的分集支路信號，基站可靠性得到增強，而無需增加冗余系統(tǒng)。雖然已經(jīng)詳細(xì)說明和描述了本發(fā)明的各個實施例，但權(quán)利要求書并不局限于任何 具體實施例或示例。以上描述不應(yīng)當(dāng)被理解為表示任何具體元件、步驟、范圍或功能是絕對 必要的而使得它必須包含在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。專利主題的范圍僅由權(quán)利要求書來定 義。法律保護的范圍由允許的權(quán)利要求及其等效物中所述的詞語來定義。權(quán)利要求書不是 意在援引35US C § 112的第6部分，除非使用了詞組“用于· · ·的部件(means for) ”。
權(quán)利要求
一種無線電基站設(shè)備，包括多個扇形天線單元(18)，所述多個扇形天線單元的每個具有用于接收與可用頻帶中的天線頻率關(guān)聯(lián)的載波信號的天線(10)，其特征在于電子電路(81，90)，配置成在多扇區(qū)基站配置與多扇區(qū)全向基站配置之間轉(zhuǎn)換無線電基站，在所述多扇區(qū)基站配置中各扇形天線單元連接到基站單元(14)中的關(guān)聯(lián)濾波單元(42)和關(guān)聯(lián)無線電單元(43)，在所述多扇區(qū)全向基站中所述扇形天線單元的至少兩個共享連接到所述基站單元中的公共無線電單元的公共濾波單元。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括頻率轉(zhuǎn)換器(76)，用于將所述多個天線單元其中之一所接收的所述載波信號從所述天 線頻率頻率轉(zhuǎn)換為不同于所述天線頻率的相應(yīng)頻率，其中與所述多個天線單元關(guān)聯(lián)并且在 所述組合器中組合的所述載波信號的至少兩個處于不同頻率，其中，對于所述多扇區(qū)全向基站配置，所述電子電路配置成將與所述多個天線單元的 每個關(guān)聯(lián)的不同頻率載波信號組合為合成信號，并且將所述合成信號提供到與基站單元 (14)連接的饋線(16)上，以及其中，對于所述多扇區(qū)基站配置，所述電子電路配置成將與所述多個天線單元的每個 關(guān)聯(lián)的信號提供到與所述基站單元連接的多個饋線(16)中的相應(yīng)饋線上。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，對于所述多扇區(qū)全向基站配置，各無線電單元包 括用于從所述合成信號抽取與所述多個扇形天線單元對應(yīng)的所述載波信號中的相應(yīng)信號 的下變頻器(76，73)，每個下變頻器包括一個或多個基站混合器(76，73)，所述基站混合器 (76，73)配置成將關(guān)聯(lián)不同頻率的所述相應(yīng)載波信號的對應(yīng)信號頻率轉(zhuǎn)換到中頻或者頻率 轉(zhuǎn)換到基帶來供進一步處理。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，對于所述多扇區(qū)全向基站配置，具有對應(yīng)頻率轉(zhuǎn)換 器的多個扇形天線單元的數(shù)量少于多個扇形天線單元的數(shù)量。
5.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，對于所述多扇區(qū)全向基站配置，具有對應(yīng)頻率轉(zhuǎn)換 器的多個扇形天線單元的數(shù)量與多個扇形天線單元的數(shù)量相同。
6.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，對于所述多扇區(qū)全向基站配置，所述電子電路配置 成組合與所述多個天線單元的每個關(guān)聯(lián)的載波信號，以便創(chuàng)建合成信號，其中所組合的所 有所述載波信號與不同的頻率關(guān)聯(lián)。
7.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，對于所述多扇區(qū)全向基站配置，所述電子電路配置 成組合與所述多個天線單元的每個關(guān)聯(lián)的載波信號，以便創(chuàng)建合成信號，其中要組合的所 述載波信號的一部分處于不同的頻率。
8.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，在所述多扇區(qū)全向基站配置中，所述電子電路包括 開關(guān)電路(81)，所述開關(guān)電路(81)可控制成將所述扇區(qū)信號的一個或多個連接到所述饋 線，使得多個扇區(qū)信號經(jīng)由所述饋線連接到所述基站。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，對于所述多扇區(qū)全向基站配置，如果存在多個相應(yīng) 的不同頻帶，則那些相應(yīng)的不同頻率分布于所述可用頻帶。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，各天線單元是塔上安裝放大器(TMA)單元(18)， 其中包括連接到用于放大所接收信號的放大器(74)、與所述可用帶寬對應(yīng)的接收器濾波器 (72)。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括多個饋線(16)和多個無線電單元(43)，其中對于所述多扇區(qū)基站配置，所述電子電路配置成通過連接到相應(yīng)無線電單元(43)的所述饋 線(16)中的相應(yīng)饋線從所述多個扇形天線單元的每個路由信號。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述電子電路配置成當(dāng)所述基站配置成多扇區(qū) 全向基站配置時，將包括功率放大器的所述相應(yīng)濾波單元和/或無線電單元的一個或多個 斷電。
13.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，各扇形天線單元連接到第一分集天線(10A)和第 二分集天線(10B)，以及其中對于所述多扇區(qū)全向基站配置，所述電子電路配置成組合關(guān) 聯(lián)各扇區(qū)的第一分集天線的信號，以便創(chuàng)建第一合成信號，并且將所述第一合成信號提供 到與所述基站單元連接的第一饋線(16)；組合關(guān)聯(lián)各扇區(qū)的第二分集天線的信號，以便創(chuàng) 建第二合成信號，并且將所述第二合成信號提供到與所述基站單元連接的第二饋線(16) 上。
14.一種無線電基站設(shè)備，包括耦合到基站單元(14)的多個扇形天線單元(18)，所述 多個扇形天線單元的每個具有用于接收與可用頻帶中的天線頻率關(guān)聯(lián)的載波信號的天線 (10)，其特征在于其中各扇形天線單元連接到來自一個扇區(qū)的第一分集天線信號以及來自不同扇區(qū)的 第二分集天線信號(圖15)。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，還包括電子電路(90)，所述電子電路(90)配置成在 多扇區(qū)基站配置與多扇區(qū)全向基站配置之間轉(zhuǎn)換無線電基站，在所述多扇區(qū)基站配置中各 扇形天線單元連接到所述基站單元中的關(guān)聯(lián)濾波單元(42)和關(guān)聯(lián)無線電單元(43)，在所 述多扇區(qū)全向基站配置中所述扇形天線單元的至少兩個共享連接到所述基站單元中的公 共無線電單元的公共濾波單元。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，對于所述多扇區(qū)全向基站配置，所述電子電路配 置成組合來自所述扇形天線單元、處于不同頻率的信號，以便創(chuàng)建合成信號，并且將所述合 成信號提供到與所述公共濾波單元和接收器連接的饋線(16)，以及其中所述公共接收器包 括用于抽取所述扇區(qū)分集信號的各個信號的頻率轉(zhuǎn)換電路。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，所述基站單元包括與各扇區(qū)關(guān)聯(lián)的本地振蕩器 (84)，以及其中對于所述多扇區(qū)全向基站配置，所述電子電路配置成使用所述本地振蕩器 中的同一個本地振蕩器從所述合成信號抽取來自同一個扇區(qū)的分集信號。
18.一種無線電基站設(shè)備，包括多個扇形天線單元(18)，所述多個扇形天線單元的每個具有用于接收與可用頻帶中的 天線頻率關(guān)聯(lián)的載波信號的天線(10)；多個基站收發(fā)信機(43)，各收發(fā)信機具有傳輸電路(38)和接收電路，并且各扇形天線 單元可連接到所述多個基站收發(fā)信機其中之一，所述無線電基站設(shè)備的特征在于電子電路(90)，配置成有選擇地將所述傳輸電路的至少一部分?jǐn)嚯婎A(yù)期時間間隔，而 無需將所述接收電路的至少一部分?jǐn)嚯姟?br> 19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，還包括傳輸分離器(92)，其中各扇形天線單元包括接 收濾波器(22)和傳輸濾波器(24)，以及其中所述電子電路配置成有選擇地在第一省電模 式與第二更高功率模式之間進行轉(zhuǎn)換，在所述第一省電模式中激活所述傳輸分離器并且把 來自一個發(fā)射器的傳輸信號提供給兩個或更多扇形天線單元中的所述傳輸濾波器，在所述第二更高功率模式中停用所述傳輸分離器并且把來自兩個或更多發(fā)射器的傳輸信號提供 給兩個或更多扇形天線單元中的相應(yīng)傳輸濾波器。
20.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，還包括可由所述電子電路控制成接通或切斷傳輸電 路的開關(guān)(94)。
21.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，各扇形天線單元包括分集天線(1(^和10B)，以及 其中各扇形天線單元連接到來自一個扇區(qū)的第一分集天線信號和來自不同扇區(qū)的第二分 集天線信號。
22.一種用于無線電基站的方法，包括在所述多個扇形天線單元(18)的每個處接 收與可用頻帶中的天線頻率關(guān)聯(lián)的載波信號，各扇形天線單元連接到天線(10)，其特征在 于響應(yīng)控制信號而自動在多扇區(qū)基站配置與多扇區(qū)全向基站配置之間轉(zhuǎn)換所述無線電 基站，在所述多扇區(qū)基站配置中各扇形天線單元連接到基站單元(14)中的關(guān)聯(lián)濾波單元 (42)和關(guān)聯(lián)無線電單元(43)，在所述多扇區(qū)全向基站配置中所述扇形天線單元的至少兩 個共享連接到所述基站單元中的公共無線電單元的公共濾波單元。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，還包括將所述多個天線單元其中之一所接收的所述載波信號從所述天線頻率頻率轉(zhuǎn)換為不 同于所述天線頻率的相應(yīng)頻率，其中與所述多個天線單元關(guān)聯(lián)并且在所述組合器中組合的 所述載波信號的至少兩個處于不同頻率，其中對于所述多扇區(qū)全向基站配置，所述方法還包括將與所述多個天線單元的每個關(guān)聯(lián)的不同頻率載波信號組合為合成信號，以及將所述合成信號提供到與基站單元連接的饋線，以及其中對于所述多扇區(qū)基站配置，所述方法還包括將與所述多個單元的每個關(guān)聯(lián)的信號 提供到與所述基站單元連接的多個饋線(16)中的相應(yīng)饋線。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，對于所述多扇區(qū)全向基站配置，各接收單元使用 下變頻器(73或76)從所述合成信號抽取與所述多個扇形天線單元對應(yīng)的所述載波信號的 相應(yīng)載波信號，以便將關(guān)聯(lián)不同頻率的所述相應(yīng)載波信號中的對應(yīng)載波信號頻率轉(zhuǎn)換到中 頻或基帶，以便進一步處理。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，對于所述多扇區(qū)全向基站配置，具有對應(yīng)頻率轉(zhuǎn) 換器的多個扇形天線單元的數(shù)量少于多個扇形天線單元的數(shù)量。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，對于所述多扇區(qū)全向基站配置，具有對應(yīng)頻率轉(zhuǎn) 換器的多個扇形天線單元的數(shù)量與多個扇形天線單元的數(shù)量相同。
27.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，對于所述多扇區(qū)全向基站配置，所述方法還包 括組合與所述多個天線單元的每個關(guān)聯(lián)的載波信號，以便創(chuàng)建合成信號，其中所組合的所 有所述載波信號與不同的頻率關(guān)聯(lián)。
28.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，對于所述多扇區(qū)全向基站配置，其還包括組合 與所述多個天線單元的每個關(guān)聯(lián)的載波信號，以便創(chuàng)建合成信號，其中要組合的所述載波 信號的一部分處于不同的頻率。
29.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，在所述多扇區(qū)全向基站配置中，所述方法還包 括可轉(zhuǎn)換地將所述扇區(qū)信號的一個或多個連接到所述饋線，使得多個扇區(qū)信號經(jīng)由所述饋線連接到所述基站。
30.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述基站包括多個饋線和多個無線電單元，以及 其中對于所述多扇區(qū)全向基站配置，所述方法還包括將所述濾波單元和/或無線電單元中 的一個或多個斷電。
31.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述基站包括多個饋線和多個無線電單元，以及 其中對于所述多扇區(qū)基站配置，所述方法還包括通過連接到包括功率放大器的相應(yīng)無線 電單元的所述饋線中的相應(yīng)饋線從所述多個扇形天線單元的每個路由信號。
32.如權(quán)利要求22所述的方法，還包括當(dāng)所述基站配置成多扇區(qū)全向基站配置時，將 所述相應(yīng)接收單元的一個或多個斷電。
33.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，各扇形天線單元連接到第一分集天線(10A)和第 二分集天線(10B)，以及其中對于所述多扇區(qū)全向基站配置，所述方法還包括組合與各扇區(qū)的第一分集天線關(guān)聯(lián)的信號，以便創(chuàng)建第一合成信號，并且將所述第一 合成信號提供到與所述基站單元連接的第一饋線(16)上，組合與各扇區(qū)的第二分集天線關(guān)聯(lián)的信號，以便創(chuàng)建第二合成信號，以及將所述第二合成信號提供到與所述基站單元連接的第二饋線(16)上。
34.一種用于無線電基站的方法，包括在所述多個扇形天線單元(18)的每個處接收 與可用頻帶中的天線頻率關(guān)聯(lián)的載波信號，各扇形天線單元連接到天線(10)以及連接到 基站單元(14)，其特征在于其中各扇形天線單元連接到來自一個扇區(qū)的第一分集天線信號以及來自不同扇區(qū)的 第二分集天線信號。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，還包括響應(yīng)控制信號而自動在多扇區(qū)基站配置與多扇區(qū)全向基站配置之間轉(zhuǎn)換所述無線電 基站，在所述多扇區(qū)基站配置中各扇形天線單元連接到基站單元中的關(guān)聯(lián)濾波單元(42) 和關(guān)聯(lián)無線電單元(43)，在所述多扇區(qū)全向基站配置中所述扇形天線單元的至少兩個共享 連接到所述基站單元中的公共無線電單元的公共濾波單元，其中對于所述多扇區(qū)全向基站配置，所述方法還包括組合來自所述扇形天線單元、處于不同頻率的信號，以便創(chuàng)建合成信號，將所述合成信號提供到與所述公共濾波單元和接收器連接的饋線上，以及在所述接收器抽取所述扇區(qū)分集信號中的各個信號。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述基站單元包括與各扇區(qū)關(guān)聯(lián)的本地振蕩器 (84)，以及其中對于所述多扇區(qū)全向基站配置，所述方法還包括使用所述本地振蕩器中的 同一個本地振蕩器從所述合成信號抽取來自同一個扇區(qū)的分集信號。
37.一種用于無線電基站的方法，所述無線電基站包括多個扇形天線單元(18)，所述 多個扇形天線單元的每個具有用于接收與可用頻帶中的天線頻率關(guān)聯(lián)的載波信號的天線 (10)；以及多個基站收發(fā)信機(43)，各收發(fā)信機具有傳輸電路(38)和接收電路，并且各扇 形天線單元可連接到所述多個基站收發(fā)信機其中之一，所述方法的特征在于有選擇地將所述傳輸電路的至少一部分?jǐn)嚯婎A(yù)期時間間隔，而無需將所述接收電路的 至少一部分?jǐn)嚯姟?br> 38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述無線電基站包括傳輸分離器(92)，并且各扇形天線單元包括接收濾波器(22)和傳輸濾波器(24)，所述方法還包括有選擇地在第一省電模式與第二較高功率模式之間進行轉(zhuǎn)換，在所述第一省電模式中 激活所述傳輸分離器并且把來自一個發(fā)射器的傳輸信號提供給兩個或更多扇形天線單元 中的傳輸濾波器，在所述第二較高功率模式中停用所述傳輸分離器并且把來自兩個或更多 發(fā)射器的傳輸信號提供給兩個或更多扇形天線單元中的相應(yīng)傳輸濾波器。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，各扇形天線單元包括分集天線(1(^和10B)，所述 方法還包括將各扇形天線單元連接到來自一個扇區(qū)的第一分集天線信號以及連接到來自不同扇 區(qū)的第二分集天線信號。
全文摘要
基站(14)包括多個扇形天線單元(18)。各扇形天線單元具有用于接收與可用頻帶中的天線頻率關(guān)聯(lián)的載波信號的天線(10)。在多扇區(qū)基站配置與多扇區(qū)全向基站配置之間轉(zhuǎn)換基站。在分集基站實現(xiàn)中，各扇形天線單元接收來自第一扇區(qū)的分集信號，以及第二分集天線單元接收來自第二不同扇區(qū)的分集信號。如果一個扇形天線單元沒有適當(dāng)運行而使得扇區(qū)分集信號其中之一丟失或破壞，則另一個扇區(qū)分集信號仍然是可用的。基站可重新配置成將發(fā)射側(cè)斷電，而無需將接收側(cè)斷電。
文檔編號H04W88/08GK101836496SQ200780053000
公開日2010年9月15日 申請日期2007年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月17日
發(fā)明者D·林德奎斯特, P·林德爾, R·約翰遜, U·斯卡比 申請人:艾利森電話股份有限公司