專利名稱：通過安裝聯(lián)播單元或全向基站減少多主導(dǎo)頻區(qū)域的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信，并且尤其涉及碼分多址(CDMA)無線通信。
無線移動通信為用戶隨時隨地得到必要的聲音和數(shù)據(jù)服務(wù)提供了最大的便利。CDMA通信系統(tǒng)是其中最有希望的數(shù)字無線通信系統(tǒng)之一，其能提供期望的聲音和數(shù)據(jù)服務(wù)。另外，CDMA系統(tǒng)具有如軟切換和頻率重用等特性，這使得CDMA與其它的接入技術(shù)如TDMA和GSM相比，是更吸引人的選擇。
軟切換是一種切換技術(shù)，它允許移動單元在同一時間與兩個或多個基站通信。軟切換不僅能夠清除潛在的切換乒乓效應(yīng)，而且在切換時提供了不必經(jīng)過無聲時間的平滑切換。不象其它的接入技術(shù)，軟切換可以在CDMA系統(tǒng)中實現(xiàn)，因為CDMA系統(tǒng)允許小區(qū)之間重用相同的頻率。另外，在CDMA系統(tǒng)中允許小區(qū)之間頻率的重用意味著頻率規(guī)劃不再是必須的，而這在其它的接入技術(shù)如TDMA、GSM和AMPS等中是最難的任務(wù)之一。
然而，CDMA系統(tǒng)有它自己的一些問題和要考慮的事。關(guān)于成功軟切換并允許在小區(qū)之間的任何地點頻率被重用的一個問題是干涉圖。在實際的場分布中，在某些區(qū)域，有導(dǎo)致幾個主導(dǎo)頻共存的不可避免情形。那就是，幾個基站對相同的區(qū)域有大致相同的路徑損耗。應(yīng)該注意每個基站具有唯一的導(dǎo)頻，其為該特定的基站擔(dān)當(dāng)信標(biāo)。
與多主導(dǎo)頻(multiple dominant pilots)相關(guān)的問題有三個方面。第一，由于幾個基站有大約相同的路徑損耗，它們的信號之問相互干涉。為保持通話，所有的基站遲早都要與移動單元進(jìn)行軟切換。如果移動單元相對移動速度較快，那么快速切換對保持通話將至關(guān)重要?？焖僖苿拥男枨髮σ苿訂卧突A(chǔ)結(jié)構(gòu)的處理器硬件部分提出了大的挑戰(zhàn)。第二，當(dāng)較多數(shù)量的基站參與軟切換時，這對發(fā)射功率需求提出了額外的消耗，并且降低了無線系統(tǒng)的實際容量。第三，對多主導(dǎo)頻的區(qū)域，其掉話或降低通話質(zhì)量的概率較大。
縮小在原有位置能夠具有多主導(dǎo)頻的區(qū)域，或等效地減少那些信號強度在最強導(dǎo)頻的幾個dB以內(nèi)的導(dǎo)頻數(shù)量將是有益的。
本發(fā)明是在CDMA發(fā)射系統(tǒng)中減少多主導(dǎo)頻數(shù)目的方法。該方法包括鏈接收發(fā)機與相鄰基站，以在收發(fā)器單元和相鄰基站之間傳輸信號。從收發(fā)機單元傳輸與相鄰基站相關(guān)的相鄰扇區(qū)(sector)的前向鏈路信號。
參考附圖，通過下列描述，可以對本發(fā)明有更為完整的理解。


圖1表示了一個典型無線系統(tǒng)的示意框圖；圖2是對于一個典型CDMA系統(tǒng)的導(dǎo)頻信號的圖形表示，這些導(dǎo)頻信號的強度在最強導(dǎo)頻信號的6dB以內(nèi)；圖3是3個扇區(qū)的CDMA小區(qū)簡圖；圖4是利用本發(fā)明的一個CDMA系統(tǒng)導(dǎo)頻信號的圖形表示，這些導(dǎo)頻信號的強度在最強導(dǎo)頻信號的6dB以內(nèi)。
盡管本發(fā)明特別適用于CDMA系統(tǒng)，而且也將如此描述。但是本發(fā)明同樣適合于其它系統(tǒng)，包括寬帶CDMA(W-CDMA)。
為允許大量的用戶進(jìn)行通信，在通信系統(tǒng)中采用了CDMA調(diào)制技術(shù)。典型的CDMA通信系統(tǒng)，所有的通信信道被復(fù)用到一個或幾個公共寬帶頻率上。每一個信道通過唯一擴頻碼區(qū)別開來。在發(fā)射以前，每個信道的信息信號被擴頻碼所調(diào)制，轉(zhuǎn)換成寬帶信號。接收機通過把寬帶信號與相應(yīng)擴頻碼疊加，解調(diào)接收到的寬帶信號來復(fù)原信息信號。擴頻碼典型地是二進(jìn)制碼。因為相同的頻率段對所有的用戶都是可以接收的，在接收到的信號被擴頻碼解調(diào)時，其他信道的信息信號可能出現(xiàn)同信道干涉或噪聲。
現(xiàn)在，參考圖1，這里畫出了典型無線通信網(wǎng)絡(luò)的表示框圖。移動電話交換局(MTSO)10，也稱作移動交換中心，其為在無線通信網(wǎng)絡(luò)和交換有線網(wǎng)絡(luò)12之間提供交換通話。MTS010控制整個無線通信系統(tǒng)的運行，設(shè)置、監(jiān)控所有無線通話，跟蹤所有在系統(tǒng)中漫游的無線設(shè)備，配置切換，并且提供收費信息。MTSO10連接到多個基站14上?；?4是無線網(wǎng)絡(luò)中位置固定的多信道收發(fā)器，其通過無線端口耦連到天線16上。基站14充當(dāng)通信網(wǎng)關(guān)的地理區(qū)域被稱作小區(qū)18，不同的基站14小區(qū)節(jié)點被分布在合適的位置。通過前向鏈路和反向鏈路，移動單元20在特定小區(qū)18內(nèi)與基站14通信。
CDMA系統(tǒng)的場分布引起不可避免的情形，這使得在一個區(qū)域內(nèi)往往有幾個主導(dǎo)頻。幾個基站的信號相互干涉，而且運動或陰影衰落(shadowfading)變化很小，相對信號強度變化巨大。幾個同頻信號的存在對接入成功概率和平滑快速切換的能力具有負(fù)面影響。減少主導(dǎo)頻的數(shù)目和發(fā)生多主導(dǎo)頻的區(qū)域面積將是有益的。
具有多主導(dǎo)頻的區(qū)域，其特征在于幾個基站14的信號強度范圍接近，如在3到6dB內(nèi)。信號如此接近，它們會相互干涉，移動單元20少量的移動或陰影衰落變化，相對信號強度會變化巨大。此特性引起兩個突出的問題。第一，如果移動單元20始發(fā)或響應(yīng)多主導(dǎo)頻區(qū)域的尋呼，移動單元20僅僅能鎖住一個導(dǎo)頻到一個基站14上。移動單元20向鎖定的基站14發(fā)出接入探詢，請求服務(wù)。期望地，移動單元20在通話處理的幾秒時間內(nèi)進(jìn)入軟切換以保護通話。在通話被保護和軟切換發(fā)生以前，移動單元20以單工方式運行，僅與一個基站14通話。這一個基站14的相對信號強度變化既快又大，使得在通話被保護以前就被取消。第二，如果正在進(jìn)行通話的移動單元20進(jìn)入具有多導(dǎo)頻的區(qū)域，那么就有一個執(zhí)行切換行動的很大的潛在需求。如果移動單元20正在進(jìn)入高速移動，那么切換速度必須足夠快，否則通話質(zhì)量會下降，甚至?xí)粼挕?br> 參考圖2，這是對于一個典型的CDMA系統(tǒng)，導(dǎo)頻信號的圖形表示，這些導(dǎo)頻信號的強度在最強導(dǎo)頻信號的6dB以內(nèi)，它畫出了10個基站14，表示10個小區(qū)18。參考圖3，可以看到，每個小區(qū)18典型地由3個扇區(qū)組成。一個92度的天線用于扇區(qū)天線30。這3個扇區(qū)天線30分別指向60°、180°和300°。參考圖2，星號表示了小區(qū)18的3個扇區(qū)天線的布置。最強導(dǎo)頻6dB內(nèi)的多導(dǎo)頻數(shù)目的表示形式是一個點表示2，三角形表示3，四邊形表示4，加號表示5以及圓表示6或更多。
為減少在多主導(dǎo)頻高密度區(qū)中主導(dǎo)頻的數(shù)目，本發(fā)明使用聯(lián)播單元或全向小區(qū)。聯(lián)播單元或全向小區(qū)插入多主導(dǎo)頻的高密度區(qū)。由于聯(lián)播單元或全向小區(qū)，增加的當(dāng)?shù)匦盘枏姸葴p少了每個地理位置主導(dǎo)頻的數(shù)目。聯(lián)播單元本質(zhì)上是一個中繼器，它發(fā)射從基站14獲得的前向鏈路信號并接收移動單元20的反向鏈路信號。聯(lián)播單元或全向小區(qū)與基站14之間的通訊鏈路可以是無線的或是有線的。
參考圖4，這是利用本發(fā)明的一個CDMA系統(tǒng)導(dǎo)頻信號的圖形表示，這些導(dǎo)頻信號的強度在最強導(dǎo)頻信號的6dB以內(nèi)，它畫出了10個基站14，表示10個小區(qū)18。一個星號表示了小區(qū)18的3個扇區(qū)天線的布置。一個五角星表示聯(lián)播單元40的布置。最強導(dǎo)頻6dB內(nèi)的多導(dǎo)頻數(shù)目的表示形式是一個點表示2，三角形表示3，四邊形表示4，加號表示5以及圓表示6或更多。共畫出了3個聯(lián)播單元40。每一個聯(lián)播單元的發(fā)射功率比一個常規(guī)扇區(qū)小10dB，并且中繼相鄰扇區(qū)的發(fā)射和接收功能。
參考上述說明，本發(fā)明的許多修改和替代的實施例對那些對此技術(shù)熟練的人員將是顯而易見的。因此，本說明僅被當(dāng)作示意，以及用于指導(dǎo)那些對此技術(shù)熟練人員，使他們更好地實施本發(fā)明。只要不背離本發(fā)明的精神，結(jié)構(gòu)的詳細(xì)方案可以有很大不同，但是保留對包括在附加的權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有修改方案的廣泛使用。
權(quán)利要求
1．一種在CDMA通信系統(tǒng)中減少多主導(dǎo)頻的方法，包括步驟與相鄰基站鏈接收發(fā)器單元，以在所述收發(fā)器單元和所述相鄰基站之間傳輸信號；以及從所述收發(fā)器單元發(fā)射與所述相鄰基站相關(guān)的一個所述相鄰扇區(qū)的前向鏈路信號。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括以所述收發(fā)器單元為與所述相鄰基站相關(guān)的一個所述相鄰扇區(qū)接收反向鏈路信號的步驟。
3．如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在一個多主導(dǎo)頻的高密度區(qū)定位所述收發(fā)器單元。
4．如權(quán)利要求1所述的方法，其中鏈接步驟包括用有線連接的鏈接。
5．如權(quán)利要求1所述的方法，其中鏈接步驟進(jìn)一步包括用無線連接的鏈接。
6．如權(quán)利要求1所述的方法，其中發(fā)射步驟進(jìn)一步包括從所述收發(fā)器單元發(fā)射，其功率小于從與所述相鄰基站相關(guān)的一個所述相鄰扇區(qū)發(fā)射的功率。
7．如權(quán)利要求6所述的方法，其中功率減小大約10dB。
8．如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述收發(fā)器單元可選擇性地同與所述相鄰基站相關(guān)的一個不同相鄰扇區(qū)相聯(lián)系。
9．如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述收發(fā)器單元可選擇性地同一個不同的相鄰基站相聯(lián)系。
10．如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述收發(fā)器單元是聯(lián)播單元。
11．如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述收發(fā)器單元是一個全向基站。
12．一種在CDMA通訊系統(tǒng)中減少多主導(dǎo)頻的方法，包括步驟選擇至少一個具有多主CDMA導(dǎo)頻的高密度區(qū)的一個區(qū)域；在所述所選至少一個區(qū)域中定位收發(fā)器單元；與相鄰基站鏈接收發(fā)器單元，以在所述收發(fā)器單元和所述相鄰基站之間傳輸信號；以及從所述收發(fā)器單元發(fā)射前向鏈路信號。
13．如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述發(fā)射步驟進(jìn)一步包括發(fā)射與所述相鄰基站相關(guān)的一個所述相鄰扇區(qū)前向鏈路信號。
14．如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述收發(fā)器單元是聯(lián)播單元。
15．如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述收發(fā)器單元是一個全向基站。
16．如權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括以所述收發(fā)器單元為與所述相鄰基站相關(guān)的一個所述相鄰扇區(qū)接收反向鏈路信號的步驟。
17．如權(quán)利要求12所述的方法，其中鏈接步驟包括用有線連接的鏈接。
18．如權(quán)利要求12所述的方法，其中鏈接步驟進(jìn)一步包括用無線連接的鏈接。
19．如權(quán)利要求12所述的方法，其中發(fā)射的步驟進(jìn)一步包括從所述收發(fā)器單元發(fā)射，其功率小于從與所述相鄰基站相關(guān)的一個所述相鄰扇區(qū)發(fā)射的功率。
20．如權(quán)利要求19所述的方法，其中功率減小大約10dB。
21．如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述聯(lián)播單元可選擇性地同與所述相鄰基站相關(guān)的一個不同相鄰扇區(qū)相聯(lián)系。
22．如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述聯(lián)播單元可選擇性地同一個不同的相鄰基站相聯(lián)系。
23．一種用于在CDMA傳輸系統(tǒng)中減少多主導(dǎo)頻的設(shè)備，包括一個位于多主CDMA導(dǎo)頻區(qū)域的收發(fā)器，其中所述收發(fā)器發(fā)射前向鏈路信號；一個在所述收發(fā)器附近具有相關(guān)扇區(qū)的基站；鏈接裝置，耦連所述收發(fā)器到所述基站，以使得可以在所述收發(fā)器和所述基站之間傳輸信號。
24．如權(quán)利要求23的設(shè)備，其中所述收發(fā)器是一個中繼器。
25．如權(quán)利要求23的設(shè)備，其中所述收發(fā)器是一個全向基站。
26．如權(quán)利要求23的設(shè)備，其中所述收發(fā)器發(fā)射的功率小于所述基站的發(fā)射功率。
27．如權(quán)利要求24的設(shè)備，其中所述中繼器進(jìn)一步包括用于反向鏈路信號的接收器。
全文摘要
一種在CDMA傳輸系統(tǒng)中減少多主導(dǎo)頻的方法,包括與相鄰基站鏈接收發(fā)器單元,以在所述收發(fā)器單元和所述相鄰基站之間傳輸信號。從收發(fā)器單元發(fā)射與所述相鄰基站相關(guān)的一個所述相鄰扇區(qū)的前向鏈路信號。此外,還介紹了一種設(shè)備。
文檔編號H04B7/26GK1224317SQ98125549
公開日1999年7月28日 申請日期1998年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月14日
發(fā)明者齊碧, 郭文宜, 馬丁·霍沃德·邁爾, 查爾斯·阿爾伯特·山德, 卡爾·, 佛朗西斯·維沃 申請人:朗迅科技公司