CN1175592C - 用于移动通信的基站设备 - Google Patents

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Abstract

在移动通信的基站设备中，包括用于每个扇区的传输/接收部件、用于每个扇区的基带处理部件以及选择所述传输/接收部件与所述基带处理部件的连接的扇区开关，在进行交换时，通过根据从移动电台获得的与外围扇区有关的信息选择多个扇区并由扇区开关把多个选中扇区的传输/接收部件与相应基带处理部件相连接来执行软交换。

Description

用于移动通信的基站设备
技术领域
本发明涉及通过扇区执行传输和接收的移动通信中的基站设备，尤其涉及移动通信中减少基站的硬件规模并提高通信质量的基站设备。
背景技术
作为蜂窝式系统中的移动通信技术，已发展了一种扇区传输和接收方法，其中基站具有由定向天线构成的多个基站天线，多个小区中的每个小区包括每个扇区使用不同频率进行通信的多个扇区。
扇区传输和接收方法使得可在较近的小区中重复地使用相同的频率，这使得频率的再使用效率变高并增加了可容纳的用户数目。
在上述扇区传输和接收方法中，当移动电台在通信时从一个小区移动到另一个小区时，通过切换设备在小区之间执行交换(handover)。当移动电台通过小区之间的边界时，通过控制基站来执行扇区之间的交换。
例如，在7-131845号日本未审查专利公开中描述了一种由于执行扇区-传输-接收的基站设备。此基站设备将根据CDMA(码分多址)移动通信系统来执行数据通信。如图6所示，上述基站设备包括M(M为表示小区数目的整数)个扇区天线303；M个分批调制/解调部件302-1到302-M，用于在对每个扇区所确定的频率中通过多个通信信道对传输和接收信号进行分批调制和解调；以及N(N是表示通信信道数目的整数)个基带信号处理部件301-1到301-N，用于处理每个通信信道的基带信号。此外，在图6中，CLK表示操作每个电路的时钟信号。
如图7所示，每个基带信号处理部件301-1到301-N包括传输信号处理部件201，用于从传输数据SDn中产生相应于调制方法的传输信号Sn；传输信号选择电路202，用于把此传输数据Sn输出到所指定的扇区；接收信号选择电路204，用于依据一指令来选择每个扇区所接收的信号RAm(m＝1-M)；接收信号选择处理部件203，用于从选中的接收信号Rn中检测相应于通信信道的接收数据RDn；监测信号选中电路206，用于依据输出的指令来选择每个扇区处接收到的信号Am；接收质量监测部件205，用于监测由监测信号选择电路206选中的接收信号的接收质量；以及控制部件207，用于指令监测信号选择电路205在某个时间间隔处切换待选择的扇区，指令传输信号选择电路202和接收信号选择电路204根据接收质量监测部件205的检测结果来选择具有最适当接收质量的扇区。
在基站传输和接收设备中，把n个信道的传输数据SDn(n＝1~n)输入到第n个基带信号处理部件301-n处的传输信号处理部件201。传输信号处理部件201从此传输数据SDn中产生相应于调制方法的传输信号Sn。把此传输信号Sn输入到传输信号选择电路202。传输信号选择电路202把此传输信号Sn输出到由来自控制部件207的选择信号SEL1所指定的扇区[Sn，m＝Sn(m＝SEL1)，Sn，m＝0(m≠SEL1)]。此外，Sn是以数字信号所表示的波形。
把从信号处理部件301-n的传输信号选择部件202输出的传输信号Sn，m输入到分批调制/解调部件302-1到302-M。分批调制/解调部件302-m把分别从基带信号处理部件301-1到301-N的传输信号S1，m到SN，m相加，把它们转换成模拟信号，然后转换成传输无线电信号。从一扇区处的天线303发射此传输无线电信号。信号RFm(m-1~M)表示第m个扇区的传输和接收无线电信号。
另一方面，把每个扇区的天线303接收到的信号输入到分批调制/解调部件302-1到302-M。分批调制/解调部件302-m把相应于N个通信信道的频带内的接收无线电信号集中地转换成基带信号，然后把它们转换成数字信号以输出。把此基带信号RAm提供给所有的基带信号处理部件301-1到301-N。
基站信号处理部件301-n处的接收信号选择电路204选择由M个接收信号RA1到RAM中控制部件207处的选择信号SEL1所指定扇区的接收信号Rn[Rn＝RAm(m＝SEL1)]，以把该信号输出到接收信号处理部件203。接收信号处理部件203检测来自选中接收信号Rn的相应于该通信信道的接收数据RDn。
此外，控制部件207在预定的持续时间间隔处切换对监测信号选择电路206的选择信号SEL2。监测信号选择电路206接收该信号，选择由M个接收信号RA1到RAM中的选择信号SEL2所指定扇区的接收信号RQn[RQn＝RAm(m＝SEL2)]，以把该信号输出到接收质量监测部件205。接收质量监测部件205监测选中接收信号RQn的接收质量(例如，接收功率、干扰波功率、检查误差功率、误差比例和其他)，并把此接收质量与接收质量信号Qn一起传输到控制部件207。如上所述，控制部件207使用接收质量监测部件205来监测每个扇区的接收质量并把选择具有最好接收质量的扇区的选择信号SEL1输出到传输信号选择电路202和接收信号选择电路204。
相应地，在移动电台横穿扇区移动时，在基带信号处理部件301-1到301-N中自动选择最适当的扇区。
如上所述，在移动通信中的常规基站设备中，在移动电台横穿扇区移动时，执行由基站控制的交换，其中由基站根据从移动电台接收到的接收信号来决定最适当的扇区。
此外，由于由基站来控制常规基站设备中的交换，其中由基带处理部件根据来自每个扇区的接收质量信号来选择具有最好接收质量的扇区，所以存在的问题是，因需要检测来自每个扇区的接收质量并根据检测到的质量来选择扇区的比较电路，所以使硬件的规模变大。
此外，由于通过硬交换(其中中断与一信道的连接而为了与另一信道的新的连接而切换一信道)来执行交换，所以存在的问题是所产生的短时间中断使接收质量降低。
此外，由于通过一条线路来执行来自基站的传输，所以存在的问题是不能执行为进行交换而合成来自多个扇区的接收信号的软交换。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，它的一个目的在于提供一种移动通信中的基站设备，该设备具有优良的通信质量，减少基站的硬件规模扩展，提高系统的灵活性和可靠性(其中，减少基站的硬件规模扩展，提高系统的灵活性和可靠性，可使通信质量优良)。
这里，在本发明中，移动通信中的基站设备包括由于每个扇区的多个传输/接收部件、由于每个扇区的多个基带处理部件以及在传输/接收部件和基带处理部件之间进行选择扇区开关，在进行交换时，根据从移动电台获得的外围扇区信息来选择多个扇区并把选中扇区的传输/接收部件和基带处理部件与扇区开关相连，如此在扇区之间执行软交换。
依据本发明，根据来自移动电台的信息在扇区之间执行软交换，这防止交换中接收电平的瞬时中断和减少，使得(导致)可进行高质量的通信，并控制基站硬件的扩展。
此外，由于基带处理部件对扇区不是固定的，所以在一个扇区的话务增加时，可对某些基带处理部件分配调制/解调处理。可进行灵活的处理，以防止基带处理部件和其他部件的故障。
此外，由于只在基站设备内对扇区之间的软交换进行控制，所以把最适当的小区之间软交换所需的信息传输到切换设备就足够了，这减少了基站和切换设备之间的通信量，也提高了通信效率。
此外，在本发明中，在移动通信电台系统中的基站设备(其中服务区被服务包括多个扇区的多个小区)中，移动通信中的基站具有多个传输/接收部件，用于把每个扇区接收到的无线电信号转换成接收基带信号而把每个扇区的传输基带信号转换成传输无线电信号；多个基带处理部件，用于对来自接收基带信号的接收信号进行解调而把传输信号转换成传输基带信号；扇区开关，用于切换传输/接收部件和基带处理部件之间的连接；选择控制部件，用于根据从移动电台传输的与外围扇区有关的信息而选择进行交换的新扇区；以及连接控制部件，用于控制扇区开关把进行交换的新扇区的传输/接收部件与适当的基带处理部件相连。
依据此结构，在执行交换时，实现了以最大的比例组合多个扇区处的接收信号并通过多个扇区传输传输信号的软交换，而不扩展基站的硬件规模。
此外，在本发明中，存在一种电路，其中在扇区之间执行软交换时，扇区开关把多个扇区的每个传输/接收部件分别与基带处理部件相连，在每个基带处理部件处合成经解调的信号并把用于传输的信息信号分配给每个基带处理部件，这使得可考虑扇区的话务，在扇区之间执行软交换时选择待连接的基带处理部件。
此外，在本发明中，在扇区之间执行软交换时，扇区开关把多个扇区的传输/接收部件与同一基带处理部件相连，该基带处理部件分集地合成每个扇区处的接收信号，这使得软交换在一个基带上进行最大程度的组合。
此外，在本发明中，基带处理部件合成通过扇区之间的位置分集、用于选择天线的空间分集以及用于选择解调信息信号用延迟波的路径分集而获得的接收信号，这使得可实现高的通信性能。
此外，在本发明中，基带处理部件把通过扇区之间的位置分集、用于选择天线的空间分集和用于选择延迟波的路径分集而获得的接收信号转换成能通过合成而进行分批处理的信号。
依据此结构，由于输出选择延迟波的路径分集、选择天线的空间分集和扇区之间的位置分集中每一个的结果作为同一状态的相关输出，所以这使得可通过少量的解扩展电路和分离多径(RAKE)合成电路来处理此输出。
此外，在本发明中，与基带处理部件分开地准备从接收基带信号中获取同步的同步电路，该同步电路控制多个基带处理部件处的处理定时。因此，在使用多个代码传输大量数据(多代码传输)的情况下，一个同步电路可集中地控制多个基带处理部件的定时并实现平滑而灵活的解调。
此外，在本发明中，在传输/接收部件处准备使用扩展码对传输信号进行扩展处理的扩展电路。
依据此结构，由于通过传输扇区开关的信号速率变低，所以可使用低速率的开关。此外，由于以一个扇区作为一个单位来准备扩展电路，所以与在基带部件处准备扩展电路的情况相比，使电路得以简化。
依据本发明的一个方面，提供了一种移动通信系统中的基站设备，其中服务区被分成多个小区，每个小区由多个扇区构成，所述基站设备包括：多个传输/接收部件，每个部件用于对每个扇区处接收到的无线电信号频移成为接收基带信号，而把每个扇区的传输基带信号频移成为传输无线电信号；多个基带处理部件，每个部件用于从所述接收基带信号解调接收信号；调制装置，由于把传输信号调制成所述传输基带信号；扇区开关，用于切换所述传输/接收部件与所述基带处理部件之间的连接；选择装置，用于根据从移动电台传输的与外围扇区有关的信息来选择用于交换的新扇区；以及连接控制装置，用于控制所述扇区开关把用于交换的所述新扇区的传输/接收部件与适用于所述传输/接收部件的所述基带处理部件相连接，其特征在于所述多个基带处理部件中的每一个包括扩展装置，所述扩展装置使用一扩展码对所述传输信号进行扩展；以及扇区开关适于切换用于所述接收基带信号与所述传输基带信号的所述传输/接收部件(3)与所述基带处理部件之间的连接。
依据本发明的另一个方面，提供了一种在移动通信系统的基站设备中的扇区之间进行软交换的方法，其中所述基站设备包括用于每个扇区的传输/接收部件、用于每个信道的基带处理部件以及扇区开关，所述扇区之间的软交换方法包括：通过根据从移动电台获得的与外围扇区有关的信息选择多个扇区来执行软交换；以及把选中的多个扇区的传输/接收部件与相应的基带处理部件相连以保证多个信道与所述移动电台的连接；其特征在于使用扩展码来扩展相连的基带处理部件中的传输信号；以及利用扇区开关切换用于接收基带信号和传输基带信号的连接来执行所述连接步骤。
附图概述
图1是示出本发明第一实施例中基站设备的方框图；
图2是示出本发明第二实施例中基站设备的方框图；
图3是示出本发明第三实施例中基站设备的方框图；
图4是示出本发明第四实施例中基站设备的方框图；
图5是示出本发明第五实施例中基站设备的方框图；
图6是示出移动通信中常规基站设备的方框图；以及
图7是示出移动通信中常规基站设备处基带处理部件的方框图。
以下将参考具体地描述本发明的实施例。
本发明的较佳实施方式
(第一实施例)
图1示出本发明第一实施例中的基站设备，即CDMA系统的移动通信中的基站。本发明第一实施例中的基站设备包括：基站传输/接收单元3，用于对每个扇区的传输信号和接收信号进行正交调制/解调以及频率转换；基站调制/解调单元5，用于以扩展码进行扩展和解扩展并相应于每个信道的传输信号和接收信号进行合成和分离；扇区开关4，用于在基站调制/解调单元5和基站传输/接收单元3之间进行选择；以及控制部件(未示出)，用于控制基站设备处每个单元的操作。
存在的基站传输/接收单元3的数目与扇区的数目相同。由服务内容、用户数目以及其他来确定扇区数目。基站传输/接收单元3包括：多个天线1和2(在此情况下，天线的数目为2，然而可由设备规模和其他来确定天线数目)；传输RF电路12，用于对传输信号进行正交调制和频率转换；传输放大电路13，用于放大传输无线电信号；公共电路22，以使用传输和接收公共的天线2；接收放大电路14和15，用于放大天线1和2所接收的信号；以及接收RF电路16和17，用于对接收信号进行正交调制和频率转换。
此外，基站调制/解调单元5包括以每个信道的扩展码进行控制和解扩展的N个基带处理(BB)部件6以及合成和分离每个信道的信号的多个软交换接口(SHO-IF)部件7。
BB部件6包括：编码电路10，用于对传输信号进行编码；扩展电路11，使用对传输信号所分配的信道的扩展码对传输信号进行控制；解扩展电路18，使用对接收信号所分配的信道的扩展码检测接收信号的相关；同步/定时控制电路19，用于通过检测来自接收信号的同步来控制基站设备的定时；RAKE电路20，用于合成每个多频带传播的接收信号；以及解码电路21，用于对接收信号进行解码。
SHO-IF部件7包括：小区成帧电路8，用于使与移动系统中的切换设备传送信息的ATM小区成帧和解帧；以及SHP合成/分配电路9，在进行扇区之间的交换时执行软交换。
此基站设备在如下的平常时间内进行操作。平常时间意味着不执行软交换的时间。
在通信开始或执行扇区之间的交换时，基站控制部件把BB部件6和SHO-IF部件7的结合分配给基站传输/接收单元3。
把某移动电台的传输数据从切换设备传输到ATM小区并提供给基站调制/解调单元5，其中对ATM小区进行解帧以提取信息信号。信息信号通过SHO合成/分配电路9，BB电路6处的编码电路10对该信号进行编码，然后使其成帧。在扩展电路11处，使用移动电台的扩展码对成帧的信息信号进行扩展以输出到扇区开关4。
扇区开关4以基站控制部件的控制信号来选择进行传输的扇区，然后把传输信号输出到选中扇区的基站传输/接收单元3处的传输RF电路12。
在传输RF电路12处把每个用户的扩展信号相乘，对这些信号进行D/A转换、正交调制和频率转换，传输放大电路13对其进行放大，然后从天线2对无线电传播路径传输。
另一方面，天线1和2接收到通过无线电多传播路径所传输的相乘信号，在分别用于天线1和天线2的放大电路14和15处对这些信号进行放大。接收RF信号电路16和17对分别由天线1和2接收到的接收信号执行频率转换、自动增益控制处理、解调处理和A/D转换(采样速率＝k/T，l/T＝子码速率，k：正整数)，以把这些信号输出到扇区开关4。
扇区开关4在基站控制部件传输控制信号的同时选择BB部件6(第n个BB部件)，以输出接收信号。
第n个BB部件处的解扩展电路18使用移动电台的扩展码检测天线1和2的每个接收信号的相关。同步/定时电路19从天线1和2所接收的每个接收信号中选择具有高接收电平的某些延迟波样品的定时。RAKE电路20分别解调每个选中的延迟波，以进行Rake合成。解码电路21使用合成的数据进行解码，以获得信息信号。
经解码的信息信号通过SHO合成/分配电路9，在小区成帧电路8处的ATM小区中成帧然后被传输到切换设备。
接着，说明软交换中的操作。
由所需的质量和设备规模来确定软交换的扇区数目。在此情况下，数目在两个扇区之间执行软交换。
基站控制部件根据从移动电台所传输的与外部扇区和小区有关的信息(接收功率、干扰功率、误差率等)来决定待进行交换的新扇区号m并考虑话务来决定BB部件6(第j个BB部件)以连接扇区。
扇区开关4通过来自基站控制部件的控制信号把初始通信扇区(叫做第一扇区)中接收RF电路16和17的输出信号以及决定为进行交换的第m个扇区中接收RF电路16和17的输出信号提供给执行软交换的第j个BB部件6。
每个BB部件6的解扩展电路18使用移动电台的扩展码来检测天线1和2的每个接收信号的相关。同步/定时控制电路19从天线1和2所接收的接收信号中选择具有高接收电平的某些延迟波样品的定时。RAKE合成电路20分别对每个选中的延迟波进行解调，以进行Rake合成。解码电路21使用合成的数据进行解码，以获得信息信号。
把在第n和第j个BB部件6处解码的信息信号输入到最初选中的SHO-IF部件7的SHO-IF合成/分配电路9。基站控制部件根据从移动电台所传输的可靠性信息(接收功率、干扰功率、误差率等)向此SHO-IF部件7指令对每个扇区解码的信号的最大混合比。合成的信号在小区成帧电路8处的ATM小区中成帧并被传输到切换设备。
另一方面，把移动电台的传输数据从切换设备传输到ATM小区，小区成帧电路8对这些小区解帧，以提取信息信号。SHO分配/合成电路9把信息信号分配到第n和第j个BB部件6以输出。
每个BB电路6的编码电路10对这些信息信号进行编码并使它们成帧，以输出到扩展电路11。扩展电路11使用移动电台的扩展码对这些信号进行扩展处理，并把经处理的信号输出到扇区开关4。
扇区开关4把扩展信号分配到第一扇区和第m个扇区。
每个扇区处的基站传输/接收单元3的传输RF电路12把扩展信号相乘，然后对其进行正交调制和频率转换。在传输放大电路13处把经转换的信号放大，然后从天线2对无线电传播路径传输。
依据第一实施例，由于根据从移动电台传输到基站设备的与外部扇区和小区有关的信息来决定用于交换的新扇区，所以基站不必把每个扇区处移动电台的接收电平相比较，这简化了电路。
此外，BB扇区6对扇区不是固定的，而是分配给依据话务所决定的扇区。依据此灵活的结构，可进一步减少基站设备的硬件规模。
在此基站中，由于执行软交换，所以在扇区之间的软交换中不会引起短暂的中断。此时，由于多个扇区传输传输信号，所以可在移动电台中进行软交换，这提高了通信质量。
此外，在基站处执行扇区之间所有的交换控制，所以只要在执行小区之间的软交换时才把从基站传输的必要信息传输到切换设备就够了。
(第二实施例)
第二实施例中的基站设备使用一个基带扇区来执行软交换的处理。
图2示出第二实施例中基站的方框图。在基站设备中，基站调制/解调单元35的N个BB部件36的每一个包括：小区成帧电路37，用于对与切换设备传输信息的ATM小区进行成帧和解帧；编码电路38，用于对传输信号进行编码；扩展电路39，用于使用移动电台的扩展码对传输信号进行扩展处理；多个解扩展电路46和47，用于使用移动电台的扩展码来检测接收信号的相关；同步/定时电路48，用于通过检测来自接收信号的同步来控制基站设备的定时；多个RAKE电路49和50，用于合成每个多路传播的接收信号；定时安排/合成电路51，用于以最大的比例组合来自RAKE电路49和50的输出；以及解码电路52，用于根据来自定时安排/合成电路51的输出对接收信号进行解码。
基站传输/接收电路33和扇区开关34的结构与包括基站控制部件(未示出)的第一实施例(图1)中的结构相同。
此基站设备在以下的平常时间(在不执行软交换时)内进行操作。
在通信开始或执行软交换时，基站控制部件决定BB部件36与基站传输/接收单元33的组合。
某移动电台的传输数据从切换设备传输到ATM小区并被提供给BB部件36处的小区成帧电路37，在电路37中对ATM信号进行解帧以提取信息信号。在编码电路38处对信息信号进行编码，使它们成帧，在扩展电路39处使用移动电台的扩展码对其进行扩展处理，然后输出到扇区开关34。
扇区开关34由基站控制部件的指令来选择待传输的扇区，然后把传输信号输出到选中扇区的基站传输/接收单元45处的传输RF电路40中。
在传输RF电路40处使每个用户的解扩展信号相乘，对这些信号进行D/A转换、正交调制和频率转换，并在传输放大电路13处放大，然后从天线32对无线电传播路径传输。
另一方面，天线31和32接收到通过无线电多传播路径所传输的相乘信号，在分别用于天线31和32的放大电路42和45处对这些信号进行放大。接收RF信号电路44和45对天线31和32所接收的每个接收信号执行频率转换、自动增益控制处理、解调处理和A/D转换。以把它们输出到扇区开关34。
扇区开关34在传输的同时选择BB部件6(第n个BB部件)，以输出接收信号。
BB部件36处的解扩展电路46和47使用扩展码检测天线31和32接收到的每个接收信号的相关。此外，同步/定时控制电路48从天线31和32所接收的每个接收信号中选择具有高接收电平的某些延迟波样品的定时。RAKE电路49和50对从分别由天线31和32所接收的每个接收信号中选中的每个延迟波进行解调，以进行RAKE合成。
定时安排/合成电路51执行以最大的比例把RAKE电路48和50的每个输出组合起来。把合成的信号输出到解码电路52。解码电路52使用合成的数据进行解码，以获得信息信号。
在小区成帧电路37处的ATM小区中使经解码的信息信号成帧，然后把它们传输到切换设备。
接着，说明软交换中的操作。在此情况下，说明在两个扇区之间执行软交换。
基站控制部件根据从移动电台所传输的与外部扇区和小区有关的信息(接收功率、干扰功率、误差率等)来决定待进行交换的扇区(叫做新扇区)。根据此决定，扇区开关34把初始通信中扇区(叫做旧扇区)的接收RF电路44和45的输出信号以及新扇区的接收RF电路的输出信号提供给第n个相同的BB部件6。
由于BB部件36处的同步/定时控制电路48已与来自旧扇区的信号同步，所以该电路将尝试与来自新扇区的信号同步。在获得同步时，解扩展电路46使用扩展码检测来自旧扇区的接收信号的相关，解扩展电路47使用扩展码检测来自新扇区的接收信号的相关。
RAKE电路49对具有在同步/定时电路48处从解扩展电路46的输出中分别选中的定时的每个延迟波进行解调，以进行RAKE合成。此外，RAKE电路50对具有在同步/定时电路48处从解扩展电路47的输出中分别选中的定时的每个延迟波进行解调，以进行RAKE合成。
定时安排/合成电路51执行以最大的比例把每个RAKE电路49和50的输出组合起来，并安排扇区之间的定时偏移。
解码电路52使用合成信号进行解码，以获得信息信号。在小区成帧电路37处的ATM小区使经解码的信息信号成帧，然后把它们传输到切换设备。
另一方面，对移动电台的传输数据从切换设备传输到ATM小区。在小区成帧电路37处只提取信息信号，在编码电路38处对这些信号进行编码，在扩展电路39处使用所分配移动电台的扩展码对它们进行扩展处理，然后把经处理的信号输出到扇区开关34。
扇区开关34对旧扇区和新扇区分配相同的扩展信号。
每个扇区处的基站传输/接收单元33的传输RF电路40把扩展信号相乘并对这些信号进行正交转换和频率转换。在传输放大电路41处放大经转换的信号，然后从天线32对无线电传播路径传输。
此外，在小区之间的软交换中，在ATM小区中使解码电路52处解码的信息信号和可靠性信息(接收电平等)成帧并把它们传输到切换设备。切换设备使用此可靠性信息合成或选择旧扇区和新扇区接收到的信息信号，以获得所需的信息信号。
依据第二实施例，在扇区之间的软交换中，由于通过使用同一基带部件的分集，从而以最大的比例组合来自旧扇区和新扇区的接收信号，所以可有效地提高通信质量。
此外，在一个基站内控制扇区之间的软交换，只要在小区之间执行软交换时把必要的信息传输到切换设备就足够了。这减少了基站与切换设备之间的通信量，从而提高了通信效率。
(第三实施例)
与第二实施例中的电路规模相比，可减小第三实施例中基站的电路规模。
图3示出第三实施例中基站的方框图。在此基站设备中，基站调制/解调单元65的N个BB部件66的每一个包括：小区成帧电路67，用于对与切换设备传输信息的ATM小区进行成帧和解帧；编码电路68，用于对传输信号进行编码；扩展电路69，用于使用移动电台的扩展码对传输信号进行扩展处理；同步/定时控制电路76，用于通过检测来自接收信号的同步来控制基站设备的定时；路径选择电路77，用于选择高接收电平的延迟波；解扩展/定时安排电路78，用于使用移动电台的扩展码来检测选中路径的接收信号的相关；RAKE电路79，用于合成每个选中路径的接收信号；以及解码电路80，用于根据来自RAKE电路79的输出对接收信号进行解码。
基站方式/接收电路63与扇区开关64的结构与包括基站控制部件(然而未示出)的第一实施例中的结构相同。
在基站设备中，以与第二实施例相同的方式在平常时间(没有软交换)内执行传输。
另一方面，天线61和62接收通过无线电多传播路径所传输的相乘信号，分别在接收放大电路72和74处对这些信号进行放大。接收RF信号电路74和75对天线61和62接收到的接收信号执行频率转换、AGC处理、解调处理和A/D转换，以把它们输出到扇区开关64。
扇区开关64在输出接收信号的同时选择BB部件66。
BB部件66处的同步/定时控制电路76从每个天线61和62所接收的接收信号中选择具有高接收电平的某些延迟波样品的定时，然后把一路径选择信号输出到路径选择电路77。路径选择电路77通过路径选择信号选择来自扇区开关64的输出信号，并把具有高接收电平的某些延迟波样品输出到解扩展/定时安排电路78。解扩展/定时安排电路78使用扩展码检测输出信号的相关。RAKE电路79对每个选中的延迟波分别进行解调，以进行Rake合成。
把来自RAKE电路79的输出信号提供给解码电路80，解码电路80对这些信号进行解码以获得信息信号。
在小区成帧电路8处的ATM小区中使经解码的信息信号成帧，然后把它们传输到切换设备。
在以与第二实施例相同的方式执行软交换时，扇区开关64把来自初始通信时扇区(旧扇区)的接收RF电路74和75以及新扇区的接收RF电路的输出提供给编号为66的相同的BB部件66。
由于BB部件66处的同步/定时控制电路76已与来自旧扇区的信号同步，所以该电路尝试与来自新扇区的信号同步。在建立同步时，同步/定时控制电路76选择具有高接收的某些延迟波样品，然后把一路径选择信号输出到路径选择电路77。路径选择电路77通过路径选择信号选择来自扇区开关64的输出信号，并把具有高接收电平的某些延迟波样品输出到解扩展/定时安排电路78。解扩展/定时安排电路78以安排扇区之间偏移定时的扩展码来检测输出信号的相关。RAKE合成电路79分别对每个选中的延迟波进行解调，以进行Rake合成。把来自RAKE合成电路79的输出信号提供给解码电路80，解码电路80对这些信号进行解码以获得信息信号。在小区成帧电路8处的ATM小区中使经解码的信息信号成帧，然后把它们传输到切换设备。
在软交换中以与第二实施例相同的方式执行传输信号处理。
此外，在小区之间执行软交换时，在ATM小区中使在解码电路80处解码的信息信号和可靠性信息(接收电平等)成帧，并把它们传输到切换设备。切换设备使用可靠性信息来合成或选择从旧扇区和新扇区接收到的信息信号以获得所需的信息。
如上所述，在小区之间执行软交换时，基站设备使用相同的基带部件以最大的比例对来自旧扇区和新扇区的接收信号进行组合。此时，通过在相同的状态下对来自解扩展/定时安排电路78的输出进行相关，从而在扇区之间执行选择延迟波的路径分集、选择天线的空间分集和位置分集。例如，通过从延迟波间隔和天线的两个状态以及扇区空间中选择四个延迟波(在此情况下，抽头的数目为四)，然后合成来自解扩展/定时安排电路78的相关输出，可实现这些分集。因此，可实现高性能的通信，而不需要很大数目的解扩展/定时安排电路78和RAKE合成电路79。
此外，由于与第一实施例和第二实施例相同的在基站内控制软交换，所以可提高基站与切换设备之间的通信效率。
(第四实施例)
第四实施例的基站使得可分批地控制每个BB部件操作的定时。
图4示出第四实施例的基站设备的方框图。此基站设备具有独立地准备将在BB部件处所使用的同步/定时控制电路106以及通过定时开关107在BB部件96处执行定时控制的结构。其他结构与第三实施例的结构相同。
此同步/定时控制电路106通过检测来自接收信号同步而输出定时信号，把此定时信号输出到定时开关107，然后分配给每个BB部件96。
在传输普通数据时，同步/定时控制电路106以与第三实施例相同的方式通过选择具有高接收电平的某些延迟波样品的定时来输出路径选择信号。把此路径选择信号提供给相应的BB部件96，然后BB部件96以与第三实施例相同的方式执行传输和接收以及软交换的操作。
此外，在诸如移动图形和其他等高速数据传输数据的情况下，执行使用多个代码(信道)的传输。在此情况下，一个同步/定时控制电路106通过定时开关107与多个BB部件96相连并分批地控制每个B部件96的操作定时。
如上所述，在此基站中，由于独立地准备同步部件，可在使用多个代码的情况下分批地控制定时控制，这使得可同时使用多个代码快速地执行高速数据通信。
(第五实施例)
在第五实施例的基站中，在基站传输/接收单元处准备对编码的传输信号进行扩展处理的扩展部件，扇区开关被分成传输扇区开关和接收扇区开关，通过传输扇区开关的信号变成基带信号。
图5示出第五实施例的基站设备的方框图。在此基站中，在基站传输/接收单元233处准备设置第一实施例的基站的BB部件236中的扩展电路，通过传输扇区开关235把在BB部件236的编码电路211处经编码然后成帧的传输信号输入到基站传输/接收单元233。通过接收扇区开关234把接收信号从基站传输/接收单元233输入到解扩展电路219。
扩展电路212是通过以扩展码调制经编码的传输数据从而把传输信号扩展成为宽频带的处理部件。作为扩展码，分配给所有用户用以识别每个用户的短代码，也有分配给所有扇区用以识别每个扇区的长代码。短代码是诸如64等短周期的代码，而长代码是具有诸如大约一万等非常长周期的代码。
假设来自编码电路211的输出信号是扩展比例为64的64kbps的基带信号。首先，每个用户的基带信号被转换成4.096Mcps(兆子码每秒)，它是扩展比例为64的短代码与基带信号的每个比特周期相乘的原始速度的64倍。加上每个用户的信号，然后把获得的信号与分配给一扇区的长代码相乘，以产生该扇区的传输数据。由于以与短代码相同的子码速率来执行长代码的相乘，所以在乘上长代码后，输出信号的子码速率仍旧是4.096Mcps。
在基站传输/接收单元233处而不是在BB部件236处执行扩展处理时，执行每个扇区而不是每个用户的扩展处理。每个扇区的扩展电路212包括数目相应于一个扇区中可获得的短代码数的短代码乘法电路、加法电路和长代码乘法电路。把通过传输扇区开关235从BB部件236输入的每个传输帧输入到相应的短代码乘法电路而相乘。通过把此相乘结果相加，然后在长代码乘法电路处乘以长代码，来执行每个扇区的扩展处理。
如上所述，把BB部件236的电路数目所需的长代码乘法电路的数目减少到扇区的数目。此外，由于短代码乘法电路的数目是相同的，所以可减少电路的数目并可减少通过传输扇区开关的信号数目。
在从移动电台传输信号时，由于与第一实施例相同的方式执行每个用户的解扩展处理，所以通过接收扇区开关234的信号的速率与解扩展前的子码速率相同。相应地，分别准备用于低速率的传输扇区开关235以及用于高速率的接收扇区开关234作为扇区开关。其他结构与第一实施例的结构相同。
此基站设备233在以下的平常时间(不执行软交换)内进行操作。
把某一移动电台的传输数据从切换设备传输到ATM小区并提供给基站调制/解调单元237处的小区成帧电路210，在该电路中使ATM小区解帧而提取信息信号。信息信号通过SHO分配/合成电路239，在BB电路236的编码电路211处编码，成帧，然后被输出到传输扇区开关235。
传输扇区开关235通过基站扩展部件(未示出)的控制信号选择待传输的扇区，然后把传输信号输出到选中扇区的基站传输/接收单元233的扩展电路212。扩展电路212通过把从多个BB部件236通过传输扇区开关235传输的传输帧与端代码相乘来执行扩展处理，然后把结果相加并与长代码相乘。把经扩展处理的传输信号帧输出到传输RF电路213，在传输RF电路213处经D/A转换、正交调制和频率转换，在传输放大电路214处放大，然后从天线2对无线电传播路径传输。
另一方面，天线231和232接收到从多个基站通过无线电多传播路径传输的相乘信号，然后在分别用于天线231和232的接收放大电路215和216处对执行信号进行放大。接收RF电路217和218分别对天线231和232所接收的信号进行频率转换、AGC处理、解调处理和A/D转换，并输出到扇区开关234。
接收扇区开关234在传输基站控制部件的控制信号时选择BB236(第n个BB部件)以输出接收信号。以与第一实施例相同的方式对接收信号执行以下处理。
接着，将说明软交换中的操作。
接着控制部件根据从移动电台传输的与外围扇区和小区有关的信息(接收功率、干扰功率、误差率等)决定待进行交换的第m个扇区，并考虑话务来决定待连接该扇区的BB部件236(第j个B步步加236)。
接收扇区开关234把初始通信时扇区(叫做第一扇区)的接收RF电路217和218的输出信号提供给定时通信中的第n个BB部件236，并把决定进行交换的第m个扇区的接收RF电路217和218的输出信号提供给执行软交换的第j个BB部件236。以与第一实施例相同的方式对接收信号执行以处理。
另一方面，把移动电台的传输数据从切换设备传输到ATM小区，小区成帧电路210对小区解帧来提取信息信号。SHO分配/合成电路20把这些信息信号分配给第n个和第j个BB部件236以输出。
每个BB电路236的编码电路211对这些信息信号和帧进行编码并输出到传输扇区开关235。传输扇区开关235把传输帧分配给第一扇区和第m个扇区。
每个扇区处的基站传输/接收单元233的扩展电路212对传输帧进行扩展处理以输出到传输RF电路213。传输RF电路213对扩展信号进行正交调制和频率转换。在传输放大电路214处对经转换的信号进行放大，然后从天线232对无线电传播路径传输。
在变形的第一实施例的基站设备中，将说明在基站传输/接收单元233处准备扩展电路212并准备传输扇区开关235和接收扇区开关234作为扇区开关的情况。然而，很明显，类似的变形可应用于第二到第四实施例的基站。也很明显的是，在这些基站的操作中，传输和交换情况下的操作与第一实施例的操作相同，接收操作与第二实施例到第四实施例的操作相同。
相应地，在第二实施例到第四实施例的基站设备中，在基站传输/接收单元233处准备扩展电路212和准备接收扇区开关235和传输扇区开关234作为扇区开关的情况下，低速率开关可用于传输扇区开关，这使得减少了扩展电路的电路规模。
工业应用性
如上所述，本发明移动通信中的基站设备对用于在蜂窝式系统中进行扇区传输和接收的基站设备中扇区之间的软交换很有用。它适用于减少基站设备的硬件规模并提高通信质量。

Claims (10)

1.一种移动通信系统中的基站设备，其中服务区被分成多个小区，每个小区由多个扇区构成，所述基站设备包括：
多个传输/接收部件(3，33，63，93)，每个部件用于对每个扇区处接收到的无线电信号频移成为接收基带信号，而把每个扇区的传输基带信号频移成为传输无线电信号；
多个基带处理部件(6，36，66，96)，每个部件用于从所述接收基带信号解调接收信号；
调制装置，用于把传输信号调制成所述传输基带信号；
扇区开关(4，34，64，94)，用于切换所述传输/接收部件(3)与所述基带处理部件(6)之间的连接；
选择装置(7)，用于根据从移动电台传输的与外围扇区有关的信息来选择用于交换的新扇区；以及
连接控制装置，用于控制所述扇区开关(4)把用于交换的所述新扇区的传输/接收部件(3)与适用于所述传输/接收部件(3)的所述基带处理部件(6)相连接，
其特征在于
所述多个基带处理部件(6，36，66，96)中的每一个包括扩展装置(11，39，69，99)，所述扩展装置使用一扩展码对所述传输信号进行扩展；以及
扇区开关(4，34，64，94)适于切换用于所述接收基带信号与所述传输基带信号的所述传输/接收部件(3)与所述基带处理部件(6)之间的连接。
2.如权利要求1所述的基站设备，其特征在于所述连接控制装置在扇区之间执行软交换时保持用于交换的旧扇区的所述传输/接收部件与所述基带处理部件之间的连接的同时，控制用于交换的所述新扇区的传输/接收部件与所述基带处理部件连接。
3.如权利要求1或2所述的基站设备，其特征在于还包括：
用于在扇区之间执行软交换时，合成在与旧扇区和新扇区的各个传输/接收部件相连的每个所述基带处理部件处解调的每个接收信号的装置(9)；以及
用于给与旧扇区和新扇区的各个传输/接收部件相连的每个基带处理部件分配传输信号的装置。
4.如权利要求1所述的基站设备，其特征在于在扇区之间执行软交换的同时，所述连接控制装置控制所述扇区开关在接收时间把旧扇区和新扇区的传输/接收部件与同一基带处理部件(36)相连，以及
所述基带处理部件(36)分集地合成从所述传输/接收部件输出的接收基带信号。
5.如权利要求4所述的基站设备，其特征在于所述基带处理部件(36，66，96)通过合成经扇区之间的位置分集、选择天线的空间分集和选择延迟波的路径分集而获得的信号来解调接收信号。
6.如权利要求5所述的基站设备，其特征在于所述基带处理部件(36，66，96)把经扇区之间的位置分集、选择天线的空间分集和选择延迟波的路径分集而获得的信号转换成能被执行相同处理的信号，并对经转换的信号进行合成处理。
7.如权利要求1所述的基站设备，其特征在于所述基站设备包括同步装置(106)，所述同步装置用于从提供给所述每个基带处理部件的所述接收基带信号中获取所述每个基带处理部件的同步，并分批地控制所述基带处理部件处的处理定时。
8.如权利要求1所述的基站设备，其特征在于与外围扇区有关的信息至少包括外围扇区的接收功率、干扰功率和误差率中的任一个。
9.如权利要求1所述的基站设备，其特征在于所述连接控制装置适于考虑一扇区的话音来选择适合于连接进行交换的新扇区的基带处理部件。
10.一种在移动通信系统的基站设备中的扇区之间进行软交换的方法，其中所述基站设备包括用于每个扇区的传输/接收部件、用于每个信道的基带处理部件以及扇区开关，所述扇区之间的软交换方法包括：
通过根据从移动电台获得的与外围扇区有关的信息选择多个扇区来执行软交换；以及
把选中的多个扇区的传输/接收部件与相应的基带处理部件相连以保证多个信道与所述移动电台的连接；
其特征在于
使用扩展码来扩展相连的基带处理部件中的传输信号；以及
利用扇区开关切换用于接收基带信号和传输基带信号的连接来执行所述连接步骤。
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