CN1226795A - 移动蜂窝电信网络 - Google Patents

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Abstract

具有多个小区的移动蜂窝电信网络,小区之间被定义为再用区域。包括用于在所有再用区域内的所有天线上分配所有上行信道的装置;确定再用区域内的微小区的边界的装置,等于或大于天线数目的多个微小区由再用区域内的每个天线提供服务;用再用区域内以正交再用方式分配给每个微小区一组上行信道的装置;给每个再用区域内的移动终端指定一个位置的装置;用于从分配给包含它的指定位置的微小区的组中分配上行信道给移动终端使用的装置。

Description

移动蜂窝电信网络
本发明涉及移动蜂窝电信网络。
有很多为上行通信分配信道的系统。所有的系统都努力维持同一小区中移动终端间的正交性。照惯例，为减少干扰，分配给一个小区的信道在相邻的小区中不能再用。
针对该背景，提供了一种包含多个小区的移动蜂窝电信网络，小区之间被定义为再用区域，每个再用区域由位于再用区域边界周围的各个基站处的多个方向性天线提供服务；包含为所有再用区域中的所有天线分配所有的上行信道的装置；确定再用区域内的微小区的边界的装置，等于或大于天线数目的多个微小区由再用区域中的每个天线提供服务；在再用区域内以正交再用方式分配给每个微小区一组上行信道的装置；在每个再用区域指定一个位置给移动终端的装置和从分配给包含它的指定位置的微小区的组中，分配上行信道给移动终端使用的装置。
由于在所有天线处所有信道都被再用，所以在所有小区中，所有信道可再用几次，这就大大增加了在不减少小区尺寸和不需附加基站就能工作的移动终端的数目。
最好给每个微小区分配相等数目的信道。
为了指定移动终端的位置，每个移动终端最好适应于确定来自各个基站天线的至少3个最强的下行信号的功率电平并把功率电平和天线标识发给具有最强下行信号的基站；基站包含根据功率电平计算移动终端的虚拟位置的装置。虚拟位置可以不对应移动终端的地理位置。实际上，只在没有阴影衰落的时候虚拟位置才对应移动终端的地理位置。
移动终端最好适应于确定下行链路上导频信号的功率电平。
微小区的边界最好被动态地确定从而每个再用区域内的每个微小区携带几乎相同的业务量。为了达到这一目的，对于每个天线，最好按再用区域内的所有移动终端的指定位置维护一个数据库。
现在将以例子的方式，参考附图，描述本发明的一个实施例。附图中：
图1为实施本发明的蜂窝移动通信网的部分并显示六边形基站小区和再用区域的原理设计图。
图2为图1中的某一小区的原理设计图，示出了其中的微小区。
图3为与图2类似的，表明微小区的不同配置的原理设计图。
图4为与图3类似的只是表明如何安排微小区以获得每个小区相同的使用的设计图。
图5为表明方形小区中的微小区的原理设计图。
图6为表明可在图1或图5的网络中使用的信道分配方式的曲线。
图7a为表明替代图6的方法的一种信道分配方式的曲线。
图7b为表明另外一种替代的信道分配方式的曲线。
图8为表明另外一种替代的信道分配方式的曲线。
图9为表明如何在图1或图4的网络中分配信道的流程图。
参考附图，每个基站2为由图1中的细线作为边界的各个六边形基站小区3提供服务。每个基站包含3个接收站4。每个接收站有一个120°方向性天线6。这3个天线6指向基站小区3内每个位于单个120°扇区中的各个接收小区8。
这样由3个接收站4服务的面积10就包含了3个接收小区8，组成一个六边形再用区域并由图1中的粗线为界。再用区域10在图2中以较大的比例被示意说明。再用区域由接收站的固定的方向性天线方式来定义。
网络所使用的所有上行信道，可以在它们各自的接收小区8的所有的接收站4上用于分配。在每个接收小区内，上行信道是根据移动终端的位置来分配，如图中12所示。在图2中示意的例子中，每个接收小区被分成3个微小区14,16,18，每个距离各自的基站不断变远。上行信道的总的设置在图2中被分成由数字Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ指示的3块。如下面所见，所有3个子块在每个接收站4被分配，并且以正交再用方式分配给各个微小区14,16,18，该方式如果在所有的再用区域中被使用，能确保在一个再用区域10或相邻的再用区域之间相邻的微小区不共享相同的信道块。
另一种再用方式在图3中示意。这里，信道的总的设置被分成信道子块Ⅰ至Ⅵ。根据从接收站的距离，接收小区被分成微小区，然后分成左侧和右侧扇区，于是定义为微小区14L,16L,18L,14R,16R,18R。再次，示意的再用方式确保不管在一个再用区域还是相邻的再用区域之间的相邻的微小区间的正交性。天线6覆盖了整个接收小区。它们不提供分为左侧和右侧扇区的方向性接收。
移动终端12的位置根据下行链路上所有基站发送的导频信号的功率来估计。移动终端12辨识至少3个以最大功率接收的导频信号及发送导频信号的基站。在这些中间，移动终端辨识最强功率的导频信号和它的基站。移动终端12在呼叫建立信道上向所接收的最强功率的导频信号来自的基站发送功率电平和站标识。基站于是通过比较接收的导频信号的功率电平来确定离每一个基站的虚拟或视在距离，从而计算移动台的虚拟或视在位置。虚拟或视在位置可能会对应地理位置，但是是在没有阴影衰落时才如此。
基站然后确定移动终端的虚拟位置在哪个微小区，并且从那个微小区可获得的信道中分配一个信道。
如图4所示，接收小区和微小区不必是规则的或相等的。实际上，最好微小区被动态地定义为可扩大或缩小，从而在一个再用区域内，每个微小区携带相同的业务量。为达到这一目的，对于每个再用区域，要维护一个移动终端的虚拟位置的数据库。
本发明对任意可能形状的小区都适用。在矩形小区中微小区的配置在图5中显示。
本发明通常适用于不同类型的蜂窝移动电信系统，特别是那些维持一个正交复用用户上行链路通信和干扰分集的系统。
一个例子是每个用户使用一套邻近的副载波的多载波系统，如图6所示，多套副载波在同一接收小区8中的用户间(U1到U4)以正交跳频方式在连续的时间周期T内缓慢跳变。多载波系统可应用OFDM调制(正交频分复用)。同步移动终端使得它们在基站的延迟差在OFDM码元的保护时间之内。
用一个窄带TDMA替代(如GSM)是可能的，其中每个用户只分配一个副载波。副载波是跳频的，跳变方式为在同一接收小区的用户之间是正交的。未使用OFDM调制。同步移动终端从而它们在基站的延迟差在TDMA脉冲串的保护时间之内。
在另一个例子中，一套非邻近的副载波，如图7a所示意，被分配给每个用户(U1和U2)，从而在同一接收小区内的用户的副载波的设置是不相联贯的。副载波的设置被称为一个副载波码。
副载波可以如如7b所示意来缓慢跳频。
对于图8所示意的码分多址扩频系统的配置，所有移动终端如果有效就一直使用同一频带。在接收小区中，由正交扩频码和移动终端的紧密同步或者在没有同步或正交扩频码时由多用户检测提供正交性。

Claims (6)

1、一种包含多个小区的移动蜂窝电信网络，小区之间被定义为再用区域，每个再用区域由位于再用区域边界周围的各个基站处的多个方向性天线提供服务；包含为所有再用区域中的所有天线分配所有的上行信道的装置；确定再用区域内的微小区的边界的装置，等于或大于天线数目的多个微小区由再用区域中的每个天线提供服务；在再用区域内以正交再用方式分配给每个微小区一组上行信道的装置；在每个再用区域指定一个位置给移动终端的装置和从分配给包含它的指定位置的微小区的组中，分配上行信道给移动终端使用的装置。
2、权利要求1所要求的网络，其中，每个微小区被分配相等数目的信道。
3、权利要求1或2所要求的网络，其中，每个移动终端适应于确定来自各个基站天线的至少3个最强的下行信号的功率电平并把功率电平和天线标识发给具有最强下行信号的基站；该基站包含从功率电平计算移动终端的虚拟位置的装置。
4、权利要求3所要求的网络，其中，移动终端适合于确定下行链路上导频信号的功率电平。
5、如前面任一项权利要求中所要求的网络，其中，确定微小区的边界以便在一个再用区域内每个微小区携带近似相同的业务量。
6、权利要求5中所要求的网络，其中，对于每个天线，按再用区域内所有移动终端的指定位置维护一个数据库。
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