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CN1171670A - 避免超越控制信号范围传播的分集增益控制的窝位发射 - Google Patents

避免超越控制信号范围传播的分集增益控制的窝位发射 Download PDF

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Abstract

一种窝位基地站设备包括用于接收多路成分移动发射信号的分集天线列阵。与天线相连的接收器产生强度指示信号并解调信号。与其中一根天线耦合的可变增益发射器以第一级功率从窝位向一移动站发射控制信号。与移动站建立联系后检查来自接收器的强度指示信号测出其最高值,并选出达到多路成分最高强度值的一根天线。然后将发射器接到所选的天线发射电信信号,并将发射器的增益置于低于第一级的第二级功率以补偿所选天线的发射分集增益。

Description

避免超越控制信号范围传播的分集增益控制的窝位发射
本发明一般涉及蜂窝式移动通信系统，更具体地涉及移动发射信号的分集接收。本发明对于时分多访一时分割二重化(TDMA-TDD)的运行模式特别有用。
在一常规的TDMA-TDD移动通信网络的窝位站中，是用一天线阵列上连电信信号分集接收移动发射的多路成分。接收器与天线相连用以解调和检测强度指示信号。经过检查强度指示信号，并选出最好的天线供接收最高的多路成分。此天线还在随后的发射模式中使用以获得发射分集增益。在另一方面，用其中的一根天线发射控制信号，以发射的控制信号范围勾划出窝室的界限。因从下连控制信号的发射中得不到发射分集增益，所以它们可到达的范围小于下连的电信信号。因此电信信号的传播超出窝室边界，并引起与相邻窝室的干扰。
因而本发明的一项目的是要避免邻近窝室对发射的干扰。
按照本发明的第一种方式，所设的窝位基地站装置包含有：用于接收多路成分移动发射信号的多个分集天线、用于从天线分别接收信号并产生强度指示信号分别指示多路成分强度的多个接收器、以及一个可变增益的发射器。在发射器和天线之间接有耦合装置。为了将发射器连接到其中的一根天线上以一级功率向移动站发送控制信号，设置有增益控制电路。当与移动站建立了联系时，发射器的增益置于低于一级的二级功率，并经检查强度指示信号，确定一最高强度值，启动耦合装置，使得最高强度值的多路成分抵达选定的其中一根天线，并使发射器与选定的天线相耦合。
按照第二种方式，本发明提供一种操纵一窝位基地站的方法，该窝位基地站有用于接收多路成分移动发射信号的多个分集天线、用于分别接收来自天线的信号，并产生强度指示信号和解调信号的多个接收器、以及一个可变增益的发射器，该方法包括的步骤有：以一级功率向一移动站发送一控制信号、检测与移动站建立起联系的时间、检查来自接收器的强度指示信号以确定一最高强度值，并选定一根达到多路成分最高强度值的天线、以及从一选定的天线以低于一级的二级功率向移动站发射一电信信号。
附图说明
本发明将参照附图进行更详细的说明，其中：
图1为本发明窝位基地站的方框图；以及
图2为绘出窝室边界以及从基地站发送下连信号范围的示意图。
图1中，示出本发明一个TDMA-TDD(时分多访-时分割二重化)蜂窝式通信网络的窝位基地站。基地站使用多个天线1-1至1-N接收上连(移动站至基地站)信号和发射下连(基地站至移动站)信号。其中的一根天线，例如天线1-1，被用于以非分集模式与移动站交换控制信号。当交换电信信号时，基地站接至分集模式，此时的所有天线均用于接收。为了实现分集接收，天线的间距要相隔成足以使多路成分移动发射信号在到达天线时有明显不同的传播延时，即由天线所接收的信号是独立地衰减，使它们之间相互无关。
由于系统按时分割二重化的模式运行，在发射和接收模式中所有天线都是交替地工作。由于这种原因，为了二重化运行将天线分别与发射/接收开关2-1至2-N相连。当将一特定频率分配给一移动用户时，发射和接收两方面就使用同一频率。开关2-1至2-N的发射端通过分集开关3-1至3-N中相应的一个与增益控制发射器4的输出相连，在那里在下连载波频率上调制成基带控制/电信信号以提供从天线1-1发射。开关2-1至2-N的接收端与接收器5-1至5-N中相应的一个连接，在那里来自天线的分集支路信号(多路成分信号)被解调成基带信号并送往分集-组合多路成分信号的一个分集组合器6。作为共知的已有技术，分集组合器6可按选择性模式工作，其中选择最强的信号发送出，或是按组合模式工作，其中多路成分经过相位对准并组合在一起。
接收机5-1至5-N中的每一个还产生RSSI(接收信号强度指示)信号以指示由相应天线接收的信号强度。来自接收器5-1至5-N的RSSI信号被送往分集支路选择器7。
一控制逻辑8与分集组合器6的输出连接用以从移动站接收上连控制信号。控制逻辑8提供对基地站的全面控制，它包括使用单向性BCCH(广播控制通道)的时隙或通道的框架结构和系统信息的广播，和用双向性SCCH(信号控制通道)的通道建立的联系。为了这一目的，控制逻辑8与分集开关3-1相连以闭合天线1-1和发射器4之间的通路，并向发射器4提供下连控制信号。控制逻辑8还与开关2-1至2-N相连，以高速度为时间分割二重运行在发射和接收电路之间更替它们的通路。
当在一电信通道(TCH)上建立起联系时，控制逻辑8根据来自移动站的呼求在SCCH通道上执行呼叫的编排程序并立即进行检测。当此发生时，控制逻辑8能使分集支路选择器7检测最高值的RSSI信号。分集支路选择器7启动其中的一个分集开关3使发射器4与要接收最高强度信号的天线相连。因为系统按照时分多重的模式工作，分集支路选择器7确定TDMA构架每一电信通道的最高RSSI信号使分集开关3-1至3-N的运行图形在一时隙的基础上重组以支持在后续时隙中的其它连接。
当从一新的移动站接收到一呼求时，控制逻辑提高一短暂间隙的发射器4的增益向SCCH通道送去一下连控制信号，启动一呼叫的编排程序。
当选出一根天线作为接收最高强度的多通道成分的最好通道时，将发射器4与选出的天线相连用以在TCH时隙期发射下连电信信号。作为人们共知的已有技术，基地站的发射功率与接收分集增益相对应的地增加。当接收与发射在雷利(Rayleigh)衰减通道上以短间隔交替转换时，这就特别强烈。这种效应称为发射分集增益。
当分集接收时，由于下连信号的传播超出了划定基地站的窝室边界的下连控制信号所能达到的范围，按照相干的观点，发射分集增益就是不希望出现的。为了避免这种相干的问题，当建立起联系时，控制逻辑8将发射器4的增益设置成低于发送控制信号所用增益水平，这就使得向请求的移动用户发送的下连电信信号不致传播超出窝室的边界。
如图2所绘示，当控制信号从基地站用天线1-1向移动站20发射时，发射的控制信号可达到的范围确定由标号21表示的窝室边界。当建立起联系，并且譬如，选出了天线1-3作为最好的接收通道，发射器4的功率水平下降了相当于发射分集增益中明显增加的数量。如果不降低发射功率，发射电信信号可达到的范围就会达到由虚线22表示的超过边界21的范围。通过降低功率，由天线1-3发射的电信信号就有由圆23表示的同一可达到的范围。

Claims (14)

1.一种窝位基地站设备，其特征在于，它包括：
用于接收多路成分移动发射信号的多个分集天线；
用于分别接收从所述天线来的信号并产生分别指示所述多路成分强度的强度指示信号的多个接收器；
一个可变增益的发射器；
连接在发射器和所述天线之间的耦合装置；以及
增益控制电路，用于将所述的发射器与所述天线中的一根连接以第一级功率向一移动站发送一控制信号，当与所述移动站建立起联系时，将所述发射器的增益置于低于所述第一级功率的第二级功率，并检查所述强度指示信号以确定最高强度值，并且操纵所述耦合装置选出所述天线中达到多路成分最高强度值的一根天线，并将所述发射器与选出的天线相连。
2.按照权利要求1所述的一种窝位基地站，其特征在于，用与所述选出天线的分集增益基本相等的一个量作为所述第二级功率与所述第一级功率的差。
3.按照权利要求1所述的一种窝位基地站设备，其特征在于，所述的增益控制电路是以一时隙为基础运行的。
4.按照权利要求1所述的一种窝位基地站设备，其特征在于，它还包括一个用于将所述接收器解调后的信号进行分集组合的分集组合器。
5.一种窝位基地站设备，其特征在于，它包括：
用于接收多路成分移动发射信号的多个分集天线；
用于分别接收从所述天线来的信号并产生分别指示所述多路成分强度的强度指示信号的多个接收器；
一个可变增益的发射器；
包含有多个用于使所述天线与所述接收器以及所述发射器交替连接的二重开关的装置；
连接在发射器和所述二重开关之间的多个分集开关；以及
增益控制电路，用于将所述的发射器与所述天线中的一根耦合，以第一级功率向一移动站发送一控制信号，当与所述移动站建立起联系时，将所述发射器的增益置于低于所述第一级功率的第二极功率，并检查来自所述接收器的所述强度指示信号以确定最高强度值，并且操纵所述分集开关中的一个，选出所述天线中达到多路成分最高强度值的一个天线，并将所述发射器与选出的天线相连。
6.按照权利要求5所述的一种窝位基地站，其特征在于，用与所述选出天线的分集增益基本相等的一个量作为所述第二级功率与所述第一级功率的差。
7.按照权利要求6所述的一种窝位基地站设备，其特征在于，所述的增益控制电路是以一时隙为基础运行的。
8.按照权利要求5所述的一种窝位基地站设备，其特征在于，它还包括一个用于将所述接收器解调后的信号进行分集组合的分集组合器。
9.一种窝位基地站的运行方法，所述窝位基地站具有多个用于接收多路成分移动发射信号的分集天线、多个用于分别接收从所述天线来的信号并产生分别指示所述多路成分强度的强度指示信号的接收机、以及一个可变增益的发射器，其特征在于，该方法包含的步骤有：
a)以第一级功率向一移动站发射一控制信号；
b)当与所述移动站建立起联系时进行检测；
c)检查来自所述接收器的所述强度指示信号以便确定一最高强度值，并从所述天线中选出达到多路成分最高强度值的一个天线；以及
d)从选出的天线向移动站以低于第一级功率的第二级功率发射一电信信号。
10.按照权利要求9所述的一种方法，其特征在于，用与所述选出天线的分集增益基本相等的一个量作为所述第二级功率发射与所述第一级功率发射的差。
11.按照权利要求9所述的一种方法，其特征在于，它还包含按照时分二重运行交替发射和接收的模式操纵所述天线的步骤以及在一时隙基础上重复进行步骤(a)至(d)。
12.一种窝位基地站的运行方法，所述基地站包括多个用于接收多路成分移动发射信号的分集天线、多个用于分别接收从所述天线来的信号并产生分别指示所述多路成分强度的强度指示信号的接收机、以及包含多个用于使所述天线与所述接收器和所述发射器交替连接的双重开关的装置，其特征在于，所述方法包括：
a)按照时分二重运行的发射和接收模式交替操纵所述天线；
b)以第一级功率向一移动站发射一控制信号；
c)当与所述移动站建立起联系时进行检测；
d)检查来自所述接收器的强度指示信号确定一最高强度值，并从所述天线中选出达到多路成分最高强度值的一个天线；以及
e)从选出的天线向移动站以低于第一级功率的第二级功率发射一电信信号。
13.按照权利要求12所述的方法，其特征在于，用与所述选出天线的分集增益基本相等的一个量作为所述第二级功率发射与所述第一级功率发射的差。
14.按照权利要求12所述的一种方法，其特征在于，它还包括在一时隙基础上重复进行步骤(b)至(e)的步骤。
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