CN101415228B - 层间发射分集系统和层间发射分集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了层间发射分集系统和层间发射分集方法，该方法包括以下步骤：步骤S202，层间发射分集控制单元获取无线终端对第二类无线接点进行测量的测量结果；步骤S204，层间发射分集控制单元根据无线终端上报的测量结果来更新层间发射分集活动集；以及步骤S206，层间发射分集控制单元确定第一类无线接点与活动集内的第二类无线接点之间的发射数据的分集方式，并且第一类无线接点与活动集内的第二类无线接点以分集方式来发送信息。本发明在向处于高速移动状态的无线终端提供业务时系统具有高的频谱效率，克服了传统无线接入网难以向提高处于小区边缘区域的终端的传输速率的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种点对点通信业务下层间发射分集系统和方法。
背景技术
在蜂窝移动通信中，基站的发射信号往往是经过多次反射、散射和折射才到达移动台的接收端的。这样很容易就造成了信号的多径衰落。在衰落环境中，多天线分集技术可以有效地改善无线通信系统的性能。在3G系统中，多天线的发射分集是一个非常重要的关键技术。信号通过多个空间上分开足够远的天线发射出去，实现空间分集。天线之间的间隔足够远，可以保证每个天线发射出去的信号经过信道后所遭受的衰落是不相关的。WCDMA(wideband codedivision multiple access，宽带码分多址接入)系统使用了开环和闭环发射分集技术。
在WCDMA系统使用了两种开环发射分集方案，分别是空分发送分集(STTD)和时间切换发射分集(TSTD)。
空分发送分集(STTD)是将在非分集模式下进行信道编码、速率匹配和交织的数据流在4个连续的信道比特块中使用STTD编码。时间切换发射分集(TSTD)是根据时隙号的奇、偶，在两个天线上交替发送基本同步码和辅助同步码。例如奇时隙时用第1个天线发送，偶时隙则用第2个天线发送。采用TSTD，在移动台中可 以很简单地获得与最大比值合并相当的效果，大大提高了用户端正确同步的概率，并缩短了同步搜索时间。时间切换发射分集(TSTD)专用于同步信道SCH。
在WCDMA系统中采用了两种闭环模式发射分集。闭环模式发射分集关键是加权因子的计算，按加权因子计算方法不同分为两种模式：模式一采用相位调整量，两个天线发射DPCCH(DedicatedPhysical Control Channel，专用物理控制信道)的专用导频符号不同(正交)；模式二采用相位/幅度调整量，两个天线发射DPCCH的专用导频符号相同。
开环发射分集的优势是可以不需要信令开销，同时能够将移动台复杂度保持在一个较低的程度，但这种方式有明显的缺点，就是没有利用信道信息。闭环发射分集模式在车速低于50km/h的环境中Eb/No增益比开环分集高0.5dB，闭环发射分集模式性能在车速低于30km/h的环境中基本优于闭环模式约1dB。
WCDMA的上述发射分集模式都是针对单层网架构设计的，基本特点是：发射分集使用的天线都是共站址安装。目前已经出现大量的用于单层网架构的专利申请，如：200380107408.9，在多波束天线系统中使用波束形成和闭环发射分集；200380100561.9，在无线通信中用于多天线的空时发射分集(STTD)；03814993.1，实现闭环发射分集的系统及其方法；03819718.9，MIMO OFDM(multi-inmulti-out orthogonal frequency division multiplexing，多输入多输出正交频分复用)通信系统的分集传输模式。
近年来，随着分布式基站和共用公共无线接口规范CPRI(Common Public Radio Interface)Specification V3.0(2006-10-20)的推出，以及室内基站标准工作的启动，传统的单层覆盖的蜂窝移动通信接入网正在逐步演变为双层或者多层覆盖的形态，在这种背 景下，一些新的发射分集技术也正在提出，以适应蜂窝移动通信接入网的这种架构演变。
一种基于分层无线接入网架构提出的发射分集技术是专利中请“一种层间协同同频发射的结构和方法”，申请号为PCT/CN2006/001085，申请日为2006-5-2。该申请提出了一种层间协同同频发射的结构和工作方法，所述层间协同同频发射的一种结构形式是双层协同结构，该结构包括：主发射层、辅助发射层，主发射层由覆盖范围较大的主发射机构成，辅助发射层由覆盖范围相对小的辅助发射机构成；两种双层协同结构按照上下方式叠加在一起，构成一种双重层间协同发射结构，双重层间协同结构的上层是一个双层协同结构的主发射层，下层是另一个双层协同结构的辅助发射层，双重层间协同结构的中间层由位于上部的那个双层协同结构的辅助发射层与位于下部的那个双层协同结构的主发射层构成。所述方法包括：双层协同同频发射结构的层间协同发射方法、时间同步方法和功率确定方法和；双重层间协同发射结构可实现的协同发射方法。本发明可以综合改善数字广播系统的频谱效率、覆盖质量和对移动性的支持能力，可以保持与现有数字广播系统的高度兼容。
另一种基于分层无线接入网架构提出的发射分集技术是专利申请“分层小区及发射分集模式的配置方法”，申请号为200610126031.7，申请日为2006.08.28，该专利申请公开了一种分层小区及发射分集模式的配置方法，使得不同级别的分层小区均能够通过发射分集获取更多的性能增益。在本发明中，分层小区的不同分层级别对应不同大小覆盖面积的小区，分层级别属于第一级别组的分层小区使用开环发射分集模式，分层级别属于第二级别组的分层小区使用闭环发射分集模式。其中，第一级别组中各分层级别所对应的平均覆盖面积均大于第二级别组中各分层级别所对应的平均覆盖面积，每个分层级别归属且只归属在一个级别组中。UE(用户 设备)在异频分层小区之间硬切换时，则根据目标小区所使用的分集模式对UE进行发射分集模式属性的配置。
专利第US5,546,443号公开了“一个分层结构的无线接入系统及工作方法”，该系统包括宏小区和微小区，宏小区内的所有微小区与宏小区共享控制信道，控制信道用于传输接入请求信息、寻呼信息、移动台和基站位置信息等。进一步地，微小区还有一个独立于分层结构的共享公共控制信道。该系统的工作方法是：一个向宏小区请求接入的业务除了被接入到该宏小区之外，还被接入到一个属于该宏小区的微小区，使用宏小区和微小区实现对该项链接的控制信道的宏分集和业务信道的宏分集。
专利申请02814129.6，“分层蜂窝无线电通信系统”，该系统包括一个伞状宏小区和被该宏小区覆盖的多个微微小区，每个宏小区和小区包括一个控制主站。一个次站(终端)具有一条与此系统通信的通信信道，它被划分成用于传输控制信息的控制子信道和用于传输用户数据的数据子信道。控制子信道将次站(终端)连接到服务宏小区的主站，而数据子信道将次站(终端)连接到服务微微小区的主站。所述信道的控制部分主要由伞状宏小区来服务，从而降低频繁的移动性管理开销，而数据部分主要由能够支持高数据速率和大数据密度的微微小区来服务。
在3GPP LTE标准的制定过程中，对单播(unicast)业务不采用下行宏分集，但是对多小区广播(broadcast)业务，通过采用较大的CP可以使下行宏分集实用化。虽然分层发射分集技术在3GPPLTE标准中没有的到体现，但是，这些分集技术及其进一步的发展将为3GPP LTE的后续演进系统的设计打下基础。
4、现有技术的缺点
专利申请“一种层间协同同频发射的结构和方法”(申请号为PCT/CN2006/001085，申请日为2006-5-2)的缺点是：只给出一点对多点广播业务中的层间发射分集方法，没有给出在点对点通信业务下的层间发射分集方法。
专利申请“分层小区及发射分集模式的配置方法”(申请号为200610126031.7，申请日为2006.08.28)的缺点是：给出了在点对点通信中不同层内采用不同发射分集方法的方法，没有给出点对点通信时层间发射分集的实现方法。并且，其提出的“第一级别组的分层小区使用开环发射分集模式，分层级别属于第二级别组的分层小区使用闭环发射分集模式”中对高速移动终端的分集全部由“第一级别组”实现的缺点是：终端接收来自两个相距很远的发射天线的信号实现分集时的频谱效率不如终端接收一个相距较远的天线外加一个相距较近的天线之间的分集的频谱效率高。
专利第US5,546,443号公开的“一个分层结构的无线接入系统及工作方法”的缺点是：1)只考虑了一个宏小区和一个微小区之间的分集，没有考虑一个宏小区与多个微小区之间的分集；2)没有考虑多个微小区之间的分集；3)对控制信道和业务信道都进行分集处理的方式，当微小区天线与宏小区天线之间相距较远时，比如，当终端处于宏小区的边缘时，难以达到好的分集效果且易对相邻的宏小区和临近的微小区产生较大干扰。总之，这是一种对控制信道和业务信道都进行层间分集的方法。
专利申请第02814129.6号“分层蜂窝无线电通信系统”提出的终端与宏小区主站(基站)间只建立控制子信道，而与微小区主站(基站)之间只建立数据子信道的方法，也就是该专利提出的利用不同的小区来建立不同的子信道的发明思想，虽然从理论上可以达到减少控制开销、降低干扰的效果，但是，在实际系统中，当终端处于宏小区的边缘时，就会存在如下缺点：为了保证控制子信道的可靠性，终端需要发送较强的控制信号，这易对相邻的宏小区和临近的微小区产生较大干扰。这是一种在分层架构中，对控制信道不作分集处理，只对数据信道做层内分集的方法；
因此，需要一种层间发射分集的解决方案，能够解决上述相关技术中的问题。
发明内容
本发明旨在在分层无线接入网实现点对点通信的应用中，达到既可以具有宏小区对高速移动支持的简便，又可以得到很好的发射分集增益，而采用层间发射分集来实现层间更加有机的协同工作。
根据本发明的一个方面，提供了层间发射分集系统，该系统包括：包括第一类无线接点、第二类无线接点、和无线终端，其特征在于，还包括：层间发射分集控制单元，用于获取无线终端对第二类无线接点进行测量的测量结果，并根据无线终端上报的该测量结果来更新层间发射分集活动集；以及确定第一类无线接点与一个或多个第二类无线接点的层间发射分集模式，并控制所述第一类无线接点与该一个或多个第二类无线接点从不同位置以确定的层间发射分集模式向它们覆盖范围内的接入到该第一类无线接点的无线终端发送信息，其中，第一类无线接点是宏小区基站，第二类无线接点是微小区基站，第二类无线接点通过广播信道、导频信道的编码、或以叠加伪随机序列的方式来发送识别信息。
层间发射分集控制单元还用于确定无线终端需要探测的层间发射分集探测集、层间发射分集候选集、和层间发射分集活动集。
一个第一类无线接点与一个或多个第二类无线接点以确定的层间发射分集模式向其覆盖范围内的接入到第一类无线接点的无线终端发送的信息至少包括控制信息和业务数据之一。
第一类无线接点覆盖第二类无线接点或第一类无线接点与第二类无线接点存在交叠。
第一类无线接点的发射功率大于第二类无线接点的发射功率，且第一类无线接点的架设高度大于第二类无线接点的架设高度。
第一类无线接点和第二类无线接点之间的链接链路是光纤信道、金属信道、和无线信道中的一种。
第一类无线接点和第二类无线接点在时间上同步工作。
层间发射分集控制单元利用第二类无线接点的地理坐标和对应于地理坐标的无线接点识别符的对应关系来动态确定由无线终端需要探测的层间发射分集探测集。
无线终端还用于探测第二类无线接点发送的识别信息，以及用于测量其识别的信号的功率强度。
根据本发明的另一个方面，提供了一种层间发射分集方法，包括以下步骤：步骤S202，层间发射分集控制单元获取无线终端对第二类无线接点进行测量的测量结果；步骤S204，层间发射分集控制单元根据无线终端上报的测量结果来更新层间发射分集活动集；以及步骤S206，层间发射分集控制单元确定第一类无线接点与活动集内的第二类无线接点之间的发射数据的分集方式，并且第一类无线接点与活动集内的第二类无线接点以分集方式来发送信息，其中，第一类无线接点是宏小区基站，第二类无线接点是微小区基站，第二类无线接点通过广播信道、导频信道的编码、或以叠加伪随机序列的方式来发送识别信息。
步骤S202包括以下步骤：层间发射分集控制单元向无线终端下发探测参数；以及无线终端根据探测参数检测第二类无线接点探测集内的接点是否存在，并且测量所检测到的第二类无线接点的信号强度。
无线终端以周期触发方式或时间触发方式来测量所检测到的第二类无线接点的信号强度。
步骤S202包括以下步骤：层间发射分集控制单元根据由无线终端上报的第二类无线接点的信息，按照信干比最高原则或路径损耗最小原则来更新层间发射分集活动集；层间发射分集控制单元根据信干比最高原则或路径损耗最小原则更新发射分集候选集；以及层间发射分集控制单元更新层间发射分集探测集。
层间发射分集控制单元根据信干比最高原则或路径损耗最小原则更新发射分集候选集的步骤包括以下步骤：层间发射分集控制单元将低于层间发射分集活动集门限但是高于层间发射分集候选集门限的第二类无线接点作为层间发射分集候选集内的无线接点。
层间发射分集控制单元更新层间发射分集探测集的步骤包括以下步骤：层间发射分集控制单元计算层间发射分集活动集内的第二类无线接点的位置中心点，将位于位置中心点周围预定半径范围内的多个第二类无线接点作为新的层间发射分集探测集。
步骤S206包括以下步骤：层间发射分集控制单元确定第一类无线接点与活动集内的第二类无线接点之间的发射数据的分集方式；层间发射分集控制单元根据更新后的层间发射分集活动集中的第二类无线接点的识别号向第二类无线接点发送需要以层间发射分集的形式发送的数据；以及第一类无线接点与活动集内的第二类无线接点以分集方式向无线终端发送承载数据的无线信号。
本发明将大覆盖的第一类无线接点切换次数少与小覆盖的第二类无线接点频谱效率高的优点结合起来，具有如下特点：在向处于高速移动状态的无线终端提供业务时系统具有高的频谱效率；克服了传统无线接入网难以向提高处于小区边缘区域的终端的传输速率的缺点；可以以多种分集方式工作，特别是可以以方便地实现单频网(比特同步、时间同步、频率同步)模式的发射分集，这种分集模式对现有终端有很好的兼容性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是示出根据本发明的层间发射分集系统的示意图；
图2是示出根据本发明的层间发射分集方法的流程图；
图3是示出根据本发明实施例的层间发射分集方法的流程图；以及
图4是示出根据本发明另一实施例的层间发射分集系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图来详细说明本发明的实施例。
图1是示出根据本发明的层间发射分集系统的示意图。参照图1，根据本发明的层间发射分集系统100包括第一类无线接点102、第二类无线接点104、和无线终端106，其特征在于，还包括：层间发射分集控制单元108，用于确定一个第一类无线接点与一个或多个第二类无线接点的层间发射分集模式，以及控制该第一类无线接点与该一个或多个第二类无线接点从不同位置以确定的层间发射分集方式向它们覆盖范围内的接入到该第一类无线接点的无线终端发送信息。
层间发射分集控制单元108还用于确定无线终端需要探测的层间发射分集探测集、层间发射分集候选集、和层间发射分集活动集。
一个第一类无线接点102与一个或多个第二类无线接点104以确定的层间发射分集模式向其覆盖范围内的接入到第一类无线接点102的无线终端106发送的信息至少包括控制信息和业务数据之一。
第一类无线接点102覆盖第二类无线接点104或第一类无线接点102与第二类无线接点104存在交叠。
第一类无线接点102和第二类无线接点104是基站或具有天线和射频单元的物理实体，且第一类无线接点和第二类无线接点的天线是全向天线、具有固定方向图的天线、和阵列天线中的一种。
第二类无线接点104通过广播信道、导频信道的编码、或以叠加伪随机序列的方式来发送识别信息。
第一类无线接点102的发射功率大于第二类无线接点104的发射功率，且第一类无线接点102的架设高度大于第二类无线接点104的架设高度。
第一类无线接点102和第二类无线接点104之间的链接链路是光纤信道、金属信道、和无线信道中的一种。
第一类无线接点102和第二类无线接点104在时间上同步工作。
层间发射分集控制单元利用第二类无线接点104的地理坐标和对应于地理坐标的无线接点识别符的对应关系来动态确定由无线终端探测的层间发射分集探测集。
无线终端106还用于探测第二类无线接点发送的识别信息，以及用于测量其识别的信号的功率强度。
第一类无线接点102为宏小区无线接点，第二类无线接点104为微小区无线接点。
图2是示出根据本发明的层间发射分集方法的流程图。参照图2，根据本发明的层间发射分集方法包括以下步骤：步骤S202，层间发射分集控制单元获取无线终端对第二类无线接点进行测量的测量结果；步骤S204，层间发射分集控制单元根据无线终端上报的测量结果来更新层间发射分集活动集；以及步骤S206，层间发射分集控制单元确定第一类无线接点与活动集内的第二类无线接点之间的发射数据的分集方式，并且第一类无线接点与活动集内的第二类无线接点以分集方式来发送信息。
步骤S202包括以下步骤：层间发射分集控制向无线终端下发探测参数；以及无线终端根据探测参数检测第二类无线接点探测集 内的接点是否存在以及测量所检测到的第二类无线接点的信号强度。
无线终端以周期触发方式或时间触发方式来测量所检测到的第二类无线接点的信号强度。
步骤S202包括以下步骤：层间发射分集控制单元根据由无线终端上报的第二类无线接点的信息并按照信干比最高原则或路径损耗最小原则来更新层间发射分集活动集；层间发射分集控制单元根据信干比最高原则或路径损耗最小原则更新发射分集候选集；以及层间发射分集控制单元更新层间发射分集探测集。
层间发射分集控制单元根据信干比最高原则或路径损耗最小原则更新发射分集候选集的步骤包括以下步骤：层间发射分集控制单元将低于层间发射分集活动集门限但是高于层间发射分集候选集门限的第二类无线接点作为层间发射分集候选集内的无线接点。
层间发射分集控制单元更新层间发射分集探测集的步骤包括以下步骤：层间发射分集控制单元计算层间发射分集活动集内的第二类无线接点的位置中心点，将位于位置中心点周围预定半径范围内的多个第二类无线接点作为新的层间发射分集探测集。
步骤S206包括以下步骤：层间发射分集控制单元确定第一类无线接点与活动集内的第二类无线接点之间的发射数据的分集方式；层间发射分集控制单元根据更新后的层间发射分集活动集中的第二类无线接点的识别号向第二类无线接点发送需要以层间发射分集的形式发送的数据；以及第一类无线接点与活动集内的第二类无线接点以分集方式向无线终端发送承载数据的无线信号。
下面将再次参照图1以及图3来描述本发明的一个实施例。参照图1，在该实施例中层间发射分集系统100包括：至少一个第一 类无线接点102，至少一个第二类无线接点104，至少一个可以探测第一类和第二类无线接点的无线终端106，至少包含一个层间发射分集控制单元108。层间发射分集系统的基本工作方式是：一个第一类无线接点与一个或者多个第二类无线接点在层间发射分集控制单元108的控制下，从不同的位置以某种发射分集方式向其覆盖范围内的接入到第一类无线节点的无线终端发送如下两种信息或者两种信息之一：控制信息；业务数据。
所述第二类无线节点104被第一类无线接点102覆盖或者第二类无线接点的覆盖区域112与第一类无线接点的覆盖区域110存在交叠；
所述第一类无线节点102可以是一个完整的基站，也可以是一个只有天线和射频单元的物理实体。
所述第一类无线接点102的天线可以是如下天线结构之一种：全向天线；具有固定方向图的天线(如扇区天线)；阵列天线；
所述第二类无线节点104可以是一个完整的基站，也可以是一个只有天线和射频单元的物理实体。
所述第二类无线节点104的天线可以是如下天线结构之一种：全向天线；具有固定方向图的天线(如扇区天线)；阵列天线；
所述第二类无线节点104发送其识别信息，这些信息可以是在广播信道上发送，也可以是在通过导频信道的编码来发送，也可以是以叠加伪随序列的方式发送；
所述第二类无线节点104的天线的布设方式可以采用如下之一种：室外布设；室内布设；
所述第一类无线节点102与所述第二类无线接点的空间覆盖关系是：第一类无线接点102覆盖若干第二类无线接入点104，或者存在若干其覆盖区域112与第一类无线接入点覆盖范围110相交叠的第二类无线接入点104。
所述第一类无线节点102与所述第二类无线接点104的差别是：1)一般地，第一类无线接点102相对于第二类无线接点104具有较大的发射功率，第二类无线接点104具有相对较小的发射功率；2)一般地，第一类无线接点102的架设高度大于第二类无线接点104的架设高度；
所述第一类无线节点与所述第二类无线接点之间的链接链路可以是如下之一种：光纤信道；金属信道；无线信道；
所述第一类无线节点与所述第二类无线接点之间在时间上同步工作，以便实现发射分集所需要的同步关系，如，在第一类无线节点与所述第二类无线接点之间实现单频网分集模式或空分发射分集(STTD)所需要同步关系。
所述第一类无线节点与所述第二类无线接点之间在时间上保持同步的方法可以采用如下技术之一种：GPS同步技术，该技术适合第一类无线节点与所述第二类无线接点都是带有基带处理单元的系统；CPRI(Common Public Radio Interface)Specification V3.0(2006-10-20)给出的技术，该技术适合第二类无线接点或者第一类无线节点与所述第二类无线接点采用分布式射频天线结构的系统。
层间发射分集控制单元108实现如下功能：1)层间发射分集模式的确定，层间发射分集控制单元至少需要对第一类无线节点与所述第二类无线接点的如下工作方式进行确定：是采用开环发射分集，还是采用闭环发射分集；是采用单频网SFN模式还是采用空分发射 分集(STTD)模式。这种确定可以是实时地动态进行，也可以是一次性静态设定一种隐含模式，如，只采用SFN模式；2)确定无线终端需要探测的第二类无线接点的集合(层间发射分集探测集)，可能用于层间发射分集的第二类节点集合(层间发射分集候选集)，即将用于层间发射分集的第二类节点集合(层间发射分集活动集)；
系统为第二类无线接点的地理坐标建立数据库，这些地理坐标与其上的无线接点识别符之间保持严格的对应关系，层间发射分集控制单元108利用第二类无线接点的地理坐标与无线接点识别符之间的对应关系来动态地确定无线终端的探测集；
层间发射分集控制单元108作为一个物理实体，可以灵活地存在于网络的不同接点内，如：在基站内实现，在基带处理中心内实现；既可以作为新增的功能单元以独立的物理设备连接到其他网络实体上，也可以在现有系统的发射分集管理单元上改进实现。
无线终端106具有接入第一类无线节点或接入第二类无线接点的能力，具有在第一类无线节点和第二类无线接点共同使用的频段内探测第二类无线接点的接点识别信号、测量其识别信号功率强度的能力；
无线终端106在第一类无线接点102之间的切换方法与传统的小区切换方法相同；
在第一类无线节点与所述第二类无线接点之间以某种发射分集方式工作时，要求无线终端与第一类无线接点之间处于接入状态；
第一类无线接点具有较大覆盖范围，因此接入该接点的移动终端可以避免频繁的切换，但是，由于信号传播损耗及衰落的原因，第一类无线接点对远端的无线终端传输数据时难以保持高的频谱效率；第二类无线接点覆盖范围小，为移动终端提供服务时需要频繁 切换，这种频繁切换易于导致连接中断(PHS的商用实践证明了这个问题)，但是，第二类节点由于布置密度大，总是可以与移动终端保持较近的距离，这就可以得到高的频谱效率和传输速率。本发明的基本思路是：使用第二类无线节点与第一类无线接点以某种发射分集的方式向接入第一类接点的移动终端传输数据。这种方式克服了使用单一一类接点向终端提供业务时的缺点，充分利用了两类不同节点的优点。
图3是示出了该实施例的层间发射分集方法的流程图。该实施例的方法包括以下步骤：
步骤S302，层间发射分集控制单元获取无线终端测量结果；
其中，层间发射分集控制单元108首先向无线终端106下发探测集参数，探测集参数至少包括如下参数之一种：探测集内的第二类无线接点的识别码或者识别码的编码方式、与识别码对应的频点、进行活动集探测的时间窗口、和测量方式；
无线终端106根据第一类无线接点下发的上述探测集参数，对如下信息进行探测：1)检测第二类无线接点探测集内的接点是否存在；2)对检测到的第二类无线接点进行信号强度测量；
无线终端对对层间发射探测集内的第二类无线接点的测量，可以采用周期触发的方式，也可以采用事件触发的方式。
步骤S304，层间发射分集控制单元更新层间发射无线接点的活动集；
其中，层间发射分集控制单元108根据无线终端106上报的第二类无线接点信息，如：探测到的第二类无线接点的识别号；探测到的第二类无线接点的导频信号强度，按照如下原则之一进行活动 集的更新：1)信干比最高原则，即从无线终端探测到的若干第二类无线接点中，按照信干比的大小进行排序，从中选出若干个信干比超过预定门限的第二类无线接点作为活动集，使用活动集内的接点与第一类无线接点共同实现发射分集；2)路径损耗最小原则，即从无线终端探测到的若干第二类无线接点中，按照路径损耗的大小进行排序，从中选出若干个路径损耗小于预定门限的第二类无线接点作为活动集，使用活动集内的接点与第一类无线接点共同实现发射分集。
层间发射分集控制单元108在更新发射分集活动集的基础上，进一步根据某种原则，如信干比最高原则或者路径损耗最小原则，进行发射分集候选集的更新，更新方法是：把低于发射分集活动集门限但是高于发射分集候选集门限的第二类无线接点作为候选集内的无线接点；
层间发射分集控制单元108在更新发射分集活动集的基础上，进行探测集更新，更新方法是：计算活动集内的第二类无线接点104的位置中心点，把位于此位置中心周围某个半径范围内的若干个第二类无线接入点作为新的发射分集探测集。
步骤S306，第一类无线接点与活动集内的第二类无线接点以某种分集方式发射数据；
其中，层间发射分集控制单元108根据更新后的发射分集活动集中的第二类无线接点的识别号，向这些第二类无线接入点发送需要以发射分集的形式发送的数据，随之，第一类无线接点和第二类无线接点以层间发射分集控制单元108确定的分集模式，向无线终端发送承载数据的无线信号。
图4是示出根据本发明另一实施例的层间发射分集系统的示意图。在该实施例中，一个以时分双工模式工作的双层移动通信系统，400包括：若干个第一类无线接点402，这里的第一类无线接点402采用了阵列天线，该阵列天线可以以波束赋形的方式工作；若干个第二类无线接点404，这里的第二类无线接点采用的是全向天线；若干个无线终端406，该终端既可以对切换探测集中的第一类无线接点的进行测量，也可以利用该终端对对切换探测集中的第一类无线接点的测量能力实现对发射分集探测集中的第二类无线接点的测量；每个第一类无线接点对应一个基带处理器414，在基带处理器414内，除了实现第一类无线接点、第二类无线接点所需要的基带处理功能外，还实现了用于第二类无线接点与基带处理器414之间的通信与控制的节点通信与控制单元416，实现了层间发射分集控制单元408。
节点通信与控制单元416是按照共用公共无线接口规范CPRI(Common Public Radio Interface)Specification设计的，可以方便地实现基带处理单元(即CPRI规范中的无线电设备控制(REC)节点)与第二类无线接点(即CPRI规范中的无线电设备控制(RE)节点)之间的同步、数据传输、工作模式控制。这里，第一类无线接点402与基带处理单元的链路可以采用阵列天线与基带处理之间的传统链接方式，但是，第一类无线接点402与基带处理单元的链路也可以采用共用公共无线接口规范CPRI实现。
在本例所述的双层系统中，若干第一类无线接点402构成第一层覆盖，在每一个第一类节点402覆盖的区域内，存在若干连续覆盖的第二类无线接点404，这些第二类无线接点构成双层移动通信系统的第二层覆盖。
一个接入到第一类无线接点的高速移动终端在层间发射分集控制单元408的控制下，对其附近可能用于层间发射分集的无线接点 404进行探测，在位置A处，无线终端把探测结果通过无线终端与第一类无线接点之间的上行链路上报给发射分集控制单元408，发射分集控制单元408根据无线终端406上报的结果确定该无线终端在位置A时的发射分集活动集包括：第二类无接点404h、404i、404j。于是，发射分集控制单元408使用404h、404i、404j这三个接点与第一类无线接点相配合，以单频网的分集方式实现层间发射分集。无线终端406移动到位置B处时，发射分集控制单元408根据无线终端406上报的测量结果确定该无线终端在位置B时的发射分集活动集包括：第二类无接点404k、404l。于是，发射分集控制单元408使用404k、404l这两个无线接点与第一类无线接点相配合，以单频网的分集方式实现层间发射分集。
本实施例中，所述第二类无线接点利用小灵通(PHS：PersonalHandy-phone System)的站址资源进行安装，利用的站址资源包括如下之一种或者多种：基站站址、供电子系统、有线链路、光纤接点。
本实施例是以时分双工双层系统为例给出的，频分双工双层系统也可以按照同样的组网方式和活动集测量方式来实现层间发射分集。
本实施例是以层间实施单频网方式的发射分集，按照同样的组网方式和活动集测量方式，也可以实施其他方式的发射分集，如空分发射分集。
本实施例是以层间实施开环发射分集为例，按照同样的组网方式和活动集测量方式，也可以实施闭环发射分集。
本实施例将大覆盖的第一类无线接点切换次数少与小覆盖的第二类无线接点频谱效率高的优点结合起来，具有如下特点：在向处 于高速移动状态的无线终端提供业务时系统具有高的频谱效率；克服了传统无线接入网难以向提高处于小区边缘区域的终端的传输速率的缺点；可以以多种分集方式工作，特别是可以以方便地实现单频网(比特同步、时间同步、频率同步)模式的发射分集，这种分集模式对现有终端有很好的兼容性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种层间发射分集系统，包括第一类无线接点、第二类无线接点、和无线终端，其特征在于，包括：
层间发射分集控制单元，用于获取所述无线终端对所述第二类无线接点进行测量的测量结果，并根据所述无线终端上报的所述测量结果来更新层间发射分集活动集；以及确定所述第一类无线接点与一个或多个所述第二类无线接点的层间发射分集模式，并控制所述第一类无线接点与所述一个或多个第二类无线接点从不同位置以确定的所述层间发射分集模式向它们覆盖范围内的接入到所述第一类无线接点的所述无线终端发送信息，其中，所述第一类无线接点是宏小区基站，所述第二类无线接点是微小区基站，所述第二类无线接点通过广播信道、导频信道的编码、或以叠加伪随机序列的方式来发送识别信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述层间发射分集控制单元还用于确定所述无线终端需要探测的层间发射分集探测集、层间发射分集候选集、和层间发射分集活动集。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述一个所述第一类无线接点与一个或多个所述第二类无线接点以确定的所述层间发射分集模式向其覆盖范围内的接入到所述第一类无线接点的所述无线终端发送的信息至少包括控制信息和业务数据之一。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一类无线接点覆盖所述第二类无线接点或所述第一类无线接点与所述第二类无线接点存在交叠。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一类无线接点的发射功率大于所述第二类无线接点的发射功率，且所述第一类无线接点的架设高度大于所述第二类无线接点的架设高度。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一类无线接点和所述第二类无线接点之间的链接链路是光纤信道、金属信道、和无线信道中的一种。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一类无线接点和所述第二类无线接点在时间上同步工作。
8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述层间发射分集控制单元利用所述第二类无线接点的地理坐标和对应于所述地理坐标的无线接点识别符的对应关系来动态确定由所述无线终端需要探测的所述层间发射分集探测集。
9.一种层间发射分集方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S202，层间发射分集控制单元获取无线终端对第二类无线接点进行测量的测量结果；
步骤S204，所述层间发射分集控制单元根据所述无线终端上报的所述测量结果来更新层间发射分集活动集；以及
步骤S206，所述层间发射分集控制单元确定第一类无线接点与所述活动集内的所述第二类无线接点之间的发射数据的分集方式，以及所述第一类无线接点与所述活动集内的所述第二类无线接点以所述分集方式来发送信息，其中，所述第一类无线接点是宏小区基站，所述第二类无线接点是微小区基站，所述第二类无线接点通过广播信道、导频信道的编码、或以叠加伪随机序列的方式来发送识别信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S202包括以下步骤：
所述层间发射分集控制单元向所述无线终端下发探测参数；以及
所述无线终端根据所述探测参数检测所述第二类无线接点探测集内的接点是否存在，并且测量所检测到的所述第二类无线接点的信号强度。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述无线终端以周期触发方式或时间触发方式来测量所检测到的所述第二类无线接点的信号强度。
12.根据权利要求9所述的方法，所述步骤S202包括以下步骤：
所述层间发射分集控制单元根据由所述无线终端上报的所述第二类无线接点的信息，按照信干比最高原则或路径损耗最小原则来更新所述层间发射分集活动集；
所述层间发射分集控制单元根据信干比最高原则或路径损耗最小原则更新发射分集候选集；以及
所述层间发射分集控制单元更新层间发射分集探测集。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述层间发射分集控制单元根据信干比最高原则或路径损耗最小原则更新发射分集候选集的步骤包括以下步骤：
所述层间发射分集控制单元将低于所述层间发射分集活动集门限但是高于所述层间发射分集候选集门限的第二类无线接点作为所述层间发射分集候选集内的无线接点。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述层间发射分集控制单元更新层间发射分集探测集的步骤包括以下步骤：
所述层间发射分集控制单元计算所述层间发射分集活动集内的所述第二类无线接点的位置中心点，将位于所述位置中心点周围预定半径范围内的多个所述第二类无线接点作为新的所述层间发射分集探测集。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述步骤S206包括以下步骤：
所述层间发射分集控制单元确定所述第一类无线接点与所述活动集内的所述第二类无线接点之间的发射数据的分集方式；
所述层间发射分集控制单元根据更新后的所述层间发射分集活动集中的所述第二类无线接点的识别号向所述第二类无线接点发送需要以层间发射分集的形式发送的数据；以及
所述第一类无线接点与所述活动集内的所述第二类无线接点以所述分集方式向所述无线终端发送承载所述数据的无线信号。
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