CN1084127C - 无线电系统的基站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线电系统的基站，它包括用以在其覆盖范围内建立一个到无线电单元(MS)的电信连接的装置。为了有效地利用该基站的容量，它包括一个拥有至少一个基带帧单元(BBU1-BBU10)的中央处理机(BTS)，用以经由一个交换装置(8)将基带信号提供给至少两个无线电信道单元(RF1-RF4)中的一个，并包括至少两个相互分离地被设置的无线电设备单元(1-4)，其中至少一个以距中央处理机一定距离被设置，由此所述无线电信道单元(RF1-RF4)被设置在不同的无线电设备单元(1-4)中，用以将从帧单元(BBU1-BBU10)发射出的基带信号传输到一个无线电信道，并用以经由无线电设备单元(1-4)的天线装置(ANT1)前向转发射频信号。

Description

无线电系统的基站
本发明涉及一种无线电系统的基站，包括：一个中央处理机，其中包括控制和维护装置，用以根据从基站控制器发射出的控制信号控制该基站；和至少一个基带帧单元，用以根据从该基站控制器发射出的电信信号产生基带信号并进一步通过一个交换装置将其选择性地供给该基站的至少两个无线电信道单元中的一个，并用以处理从所述无线电信道发射出的基带信号并将其进一步供给该基站控制器；以及用以在该基站的无线电覆盖范围内建立一个无线电信号到无线电单元的电信连接的装置。
本发明首先涉及被蜂窝无线电信道覆盖的地理范围的不同部分的容量需求的变化。例如，在商业中心白天较夜间需要明显更多的业务量。相应地，在郊区的情况可能是，白天的容量需求非常小，但在夜间则很大，因为居民都从其工作岗位回到了家里。如果该蜂窝无线电系统的容量大小在这些环境下是根据容量需求峰值设定的，它将导致这样一种状况，即该系统容量的相当一部分在一天的大部分时间内未被使用。
先前已知的解决方法为，利用一个可被暂时引导到那的天线发射相邻小区的呼叫。在此情况下该相邻小区的覆盖范围通常不能被完全覆盖。
先前已知的解决方法还有，通过继电器式切换使用分离的附加信道单元，即该附加信道单元的容量从一个区或小区移动到另一个，其方式为通过继继电器式切换改变其天线连接。在此情况下，当该附加信道单元的天线连接的RF信号不能被发射到非常远，例如通过没有在电缆中信号衰减非常大的电缆，这时可在其中获得容量变化的地理范围非常小。这意味着由于实际原因，该附加信道单元可被转换到的选择性的发射天线应该相互非常接近。
本发明的目的在于解决上述问题并提供一种无线电系统的基站，在其中可用的业务量可在不同的地理范围之间以一种简单便捷的方式被传输，并且其传输距离较现有技术方法中的可以长许多。该目的通过根据本发明的无线电系统的基站实现，其特征在于该基站包括至少两个相互分离地被设置的无线电设备单元，其中至少一个以距中央处理机一定距离被设置，因此所述至少两个无线电信道单元被设置在不同的无线电设备单元中，用以将帧单元发射出的基带信号传输到一个预定的无线电信道，并用以经由无线电设备单元的天线装置前向转发射频信号，以及将用天线装置接收到的射频信号传输到基带并将该基带信号供给帧单元。
本发明基于的思想是，当至少两个相互以一定距离被设置的包括无线电单元和天线装置的无线电设备单元被连接到一个基站上，该基站的业务量可被分配在较以前更大的范围内，因为中央处理机中的帧单元可根据瞬间的容量需求被选择性地切换到相互分离地被定位的任一无线电设备单元。由于中央处理机提供的信号直到在无线电设备单元上才被传输至射频，射频信号的传输距离和由其传输引起的损耗可被最小化。由于根据本发明的中央处理机和分离的无线电设备单元的全部设备费用比两种独立的先前已知的基站的全部设备费用低得多，采用根据本发明的方法较先前方法可获得明显的经济优势。由此根据本发明的基站的最显著优点是，由于可在所需位置转移其容量，该基站的容量可在全天被有效利用，其容量可被转移的区域的相互间位置较已知方法远得多，并且其设备费用将会低得多。
在下文中，将通过一个根据附图的最佳实施例更详尽地解释本发明，该附图阐述了一个根据本发明的基站的方框图。
图中所示的基站可以是，例如，一个GSM系统的基站。该GSM系统的结构和功能在，例如，M.Mouly&M.Pautet，Palaiseau，France，1992，ISBN：2-9507190-0-0-7的移动通信的GSM系统中被解释，因此本文中对其不再赘述。
图中的基站与已知基站的不同之处在于，该基站的设备被分散在一个大的地理区域。因此在该基站的实际位置处只有一个基站BTS的中央处理机，无线电设备单元1至4经由数据传输信道5与其相连。一个或多个无线电设备单元被有利地集合进(图中未显示)该基站BTS的中央处理机中或被置于其紧邻处。
该基站BTS的中央处理机包括一个工作和维护单元OMU，参与该基站和基站控制器BSC之间的通信并控制该基站的操作。该中央处理机BTS还包括几个宽带帧单元BBU1至BBU10(基带单元)，用以为无线电设备单元1至4产生基带调制信号，并处理被无线电设备单元1至4接收并由其发射至基带的信号，以将其前向转发至基站控制器BSC。在帧单元BBU1至BBU10中被发射的用户数据和控制数据被按信道编码，插入并置于TDMA帧(时分多址)中，此后它们被提供给位于无线电设备单元中的无线电单元，在其中它们以一种所需的传输基带，即无线电信道，被调制为TDMA短脉冲串。相应地，帧单元BBU1至BBU10执行信号检测，帧释放，交叉释放和信道解码。
帧单元BBU1至BBU10经由一个交换矩阵8被转换至无线电设备单元1至4。该交换矩阵8可将任一帧单元BBU1至BBU10部分地(即特定的时隙)或整体地转换至任一无线电设备单元1至4。所选择的交换方式依赖于在每个无线电设备单元1至4的覆盖范围内所需的容量需求。
图中的数据信道5可根据发射距离和容量需求包括一光纤，一电缆或一微波接力线路。其传输距离由所述无线电系统允许的传播迟延限定，该迟延涉及，例如，用于在数据信道5上发射数据的时间。例如，该GSM系统允许的传播迟延相当于无线电波传播路径上约35公里的传输距离。
无线电设备单元1至4包括一个接口单元I/F，用以参与无线电设备单元和中央处理机单元BTS之间的通信。无线电设备单元1至4还包括无线电信道单元RF1至RF4，以接收从数据信道5发射出的基带信号，将所述信号发射至预定的无线电信道，并经由组合器设备6和天线ANT1前向转发该射频信号。同理，无线电信道单元RF1至RF4从接收天线ANT2和组合器设备6处接收射频信号，并在其经由接口单元I/F被发射至中央处理机BTS中的特定的基带单元BBT1至BBT2之前将其转移至基带。
在图中的基带中可以以两种选择性的方式采用跳频。第一种可能的方式为，每个无线电设备单元1至4中的无线电信道单元RF1至RF4被固定地调谐在其不同的无线电信道上，因此可以由此方式实现跳频，即根据一个预定的跳频序列有选择性地在不同的无线电信道单元RF1至RF4上发射一个规定的逻辑信道的不同的时隙。这可由此方式实现，即通常在发射例如一个新的短脉冲串之前，设置交换矩阵8以将特定的帧单元BBU1至BBU10选择性地转换至相同的无线电设备单元1至4的不同的无线电信道单元RF1至RF4上，由此由所述帧单元维护的逻辑信道的无线电信道也将改变。
另一个实现跳频的可能的方式为，一个特定的帧单元BBU1至BBU10不断地将信号提供给同一无线电信道单元RF1至RF4，由此该无线电信道单元的无线电信道总是在发射例如一个新的短脉冲串之前被改变。
在图中所示的情况中，无线电信道单元RF1至RF4的覆盖范围被认为是独立的无线电小区。因此一个无线电信道单元的一个时隙从每一个无线电设备单元中被保留，用以发送该GSM系统所需的一个BCCH信道。由此不同的无线电设备单元采用不同的频道以发送BCCH信道。
然而，如果无线电设备单元的相互间距足够远以至于它们不相互干扰，无线电设备单元可在相同的频道上发送BCCH信道。如果拓扑结构适当或者当无线电设备单元位于同一建筑物的不同部分，由此它们不相互干扰，也可利用相同的频道发送BCCH信道。发送BCCH信道的另一方法是，设置两个均利用合成器跳频的无线电设备单元采用相同的BCCH频道，使得第一无线电设备单元只在一个时隙期间使用BCCH频道，即特定地用以发送BCCH信道。另一方面，第二无线电设备利用BCCH信道上的所有可能的时隙，使得它使用一个时隙以发射BCCH信道，在其他信道上发射例如业务信道。
请注意，由此涉及的上述说明书和附图仅意于阐释本发明。对于熟练的技术人员而言，显而易见本发明的不同变化和修改并未偏离在所附权利要求书中呈现的本发明的范围和精神。

Claims (6)

1.一种无线电系统的基站，包括：
一个中央处理机(BTS)，包括控制和维护装置(OMU)，用以根据从基站控制器(BSC)发射出的控制信号控制该基站；和至少一个基带帧单元(BBU1-BBU10)，用以根据从该基站控制器发射出的电信信号产生基带信号并进一步通过一个交换装置(8)将其选择性地提供给该基站的至少两个无线电信道单元(RF1-RF4)中的一个，并用以处理从所述无线电信道单元发射出的基带信号并将其进一步供给该基站控制器(BSC)；以及
用以在该基站的无线电覆盖范围内建立一个无线电信号到无线电单元(MS)的电信连接的装置，其特征在于，
该基站包括至少两个相互间分离地被设置的无线电设备单元(1-4)，其中至少一个以距中央处理机一定距离被设置，因此所述至少两个无线电信道单元(RF1-RF4)被设置在不同的无线电设备单元(1-4)中，用以将帧单元(BBU1-BBU10)发射出的基带信号传输到一个预定的无线电信道，并用以经由无线电设备单元(1-4)的天线装置(ANT1)前向转发射频信号，以及将用天线装置(ANT2)接收到的射频信号传输到基带并将该基带信号供给帧单元(BBU1-BBU10)。
2.根据权利要求1的基站，其特征在于，至少一个无线电设备单元(1-4)在包括一铜光纤，一铜电缆或一段微波链路的数据信道(5)上拥有一个与中央处理机(BTS)的数据传输连接，由此该中央处理机(BTS)和该无线电设备单元(1-4)包括信号整形装置(BBU1-BBU10，I/F)，用以将在其间传输的电信信号整形成一种适于在数据信道(5)上传输的形式。
3.根据权利要求1或2的基站，其特征在于，该无线电设备单元(1-4)中的至少一个包括多个被调谐到不同的无线电信道的无线电信道单元(RF1-RF4)，由此设置了一个特定的帧单元(BBU1-BBU10)，以根据由基站控制器(BSC)指定的一个跳频序列，经由交换装置(8)将与同一逻辑信道相关的信号提供给同一无线电设备单元(1-4)的不同的无线电信道单元。
4.根据权利要求1或2的基站，其特征在于，特定的帧单元(BBU1-BBU10)被设置以将与同一逻辑信道相关的信号重复地提供给无线电设备单元(1-4)的同一无线电信道单元(RF1-RF4)，并且所述的无线电信道单元(RF1-RF10)包括用以根据由基站控制器(BSC)指定的一个跳频序列来改变将被使用的无线电信道的装置。
5.根据权利要求1或2的基站，其特征在于，该基站是一个时分蜂窝式无线电系统的基站，由此同一帧单元(BBU1-BBU10)被设置，以经由交换装置(8)将在不同的时隙上发射的信号提供给位于不同的无线电设备单元(1-4)中的无线电信道单元(RF1-RF4)。
6.根据权利要求1或2的基站，其特征在于，所述的基站是一个GSM系统的基站。
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