CN1337837A - 可重新配置的无线系统基站 - Google Patents

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哈维·鲁宾
克莱尔·T·克尔
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Abstract

一个可重新配置的基站适用于支持多个无线通信系统标准,该基站包括一组信道单元板,每一个信道单元板为分配给系统的多个载波的用户信号提供处理操作;也包括一组射频板,每一个射频板为一个子集的多个载波的至少一个载波产生一个射频输出信号;和互连信道单元板和射频板的可重新配置的总线。通过分配特定用户信号给可重新配置的总线的指定信号线,该基站配置为支持一个特定的无线系统标准,例如IS－95CDMA;通过分配特定的用户信号给可重新配置的总线的信号线,该基站可以配置支持其它的CDMA标准。

Description

可重新配置的无线系统基站
本发明一般涉及在码分多址(CDMA)无线系统和其它种类的无线通信系统中的基站，尤其涉及在这些系统中能够支持多个通信标准的基站。
在无线通信系统中快速的发展步伐已典型地导致了定义此类系统的操作标准的重大变化。例如，定义IS-95CDMA无线系统的操作的标准已从TIA/EIA IS-95A发展到TIA/EIA IS-95B，现在正向TIA/EIA IS-2000发展过程中，也称为IS-95C。IS-95A、IS-95B和IS-95C标准在此一起称为IS-95。其它CDMA标准也已提出，例如多载波(MC)cdma2000和下一代欧洲标准，称为通用移动电信系统(UMIS)。
每一个这些有关的标准一般定义一个空中接口技术规范，允许移动单元去和相关的蜂窝小区相关的基站通信。典型定义的接口包括一组空中接口信道，信道信号编码规则和能够使移动单元发出和接收话音或数据呼叫到和来自一个陆地线网络，以及到和来自其它移动用户的信令信息。然而，当在前后代的标准之间的差别是很大时，指定支持一个标准基站常常不容易改变去支持下一代标准，因此必须设计一种新的基站。在很多的情况下，需要设计一个新的基站，因为新的空中接口技术规范要求在基站中的电路部件传递与按照先前版本的标准传递的信号组不同的信号组。这种情况将随附图1和2在下面详细说明。
图1示出按照上面提到的IS-95标准配置的基站100的例子。基站100包括一个控制计算机102，一个控制和业务总线104，和一组M个信道单元板106-i，i＝1，2，…M。该控制计算机102与移动交换中心(MSC)接口，移动交换中心(MSC)提供连接到其它的基站和连接到公共电话交换网(PSTN)的链路。在一个IS-95CDMA系统中，在一个给定的基站天线扇区上来自不同的用户呼叫的扩频数字信号相加起来产生那个扇区的复合扩频数字信号。各个扩频数字信号由信道部分产生，例如蜂窝站点调制解调器(CSMs)，该信道部分是信道单元板106的一部分，这些信号组合起来构成一个给定的扇区的复合扩频数字信号。附图1的基站设计允许信道单元板106从一个这样的板传递信号到下一个信道单元板支持用户在一个CDMA载波，指定C1和多达三个120°天线扇区，指定的α、β和γ。三个扇区系统一般在实际中使用，虽然全向和两向系统也可采用。多个扇区的使用一般很少，例如六个扇区，但是也是可能的。
在附图1的基站100的每一个信道单元板106-i中，多达N用户的扩频数字信号在每一个扇区基础上加在一起。对每一个扇区，由特定信道单元板106-I提供的用户的合成的扩频数字信号从先前的信道单元板加到各信号，即在附图的设计中信道单元板到它的左边。合成的数字信号从信道单元板106-i输出，再输入到下一个在线的信道单元板106-(i+1)，接近于在图1中的一组三个射频板108-1，108-2和108-3。因此，每一个信道单元板多达N个用户由从信道单元板到信道单元板的相加信号机制互相加起来。在有M个这样的信道单元板的设计方案中，每一个支持多达N个用户，多达M×N个总的用户可支持在三个扇区α、β和γ。在信道单元板之间的互相连接由表示为Tx-bus的发射数字信号通信总线提供。
应该注意到虽然这里的描述主要是针对基站的发射操作，同样地相互连接的问题出现在接收操作方面。在这里为了清楚说明的目的，相应的接收总线(Rx-bus)从图1和其它类拟基站中省略.
在每一个信道单元板106-i的数字处理单元可以用于支持在三个扇区α、β和γ上的任一个扇区的用户呼叫。这种可能性称为信道单元组合，在图1的方案中，适用于一个载波和三个扇区。数字同相(I)和正交相位(Q)信号用于三个扇区α、β和γ的每一个，CDMA载波C1从信道单元板到信道单元板相加，最后依据扇区被传送到三个射频板108-1，108-2和108-3之一。每一个射频板108-1，108-2和108-3变换数字I和Q输入信号为射频信号。用于扇区α、β和γ该射频信号然后由功率放大器110-1，110-2和110-3放大，在发射滤波器112-1，112-2和112-3滤波，分别由发射天线114-1，114-2和114-3发射。其它种类传统的技术可被用于在信道单元板之间传送信号，例如每一个扇区的I和Q信号复用在一个后板线(back planetrace)上。
传统基站设计，例如图1所示的基本的难题是互连信道单元板106的发射数字信号通信总线(Tx-bus)的配置。更特别地，按照正在使用的特定的版本标准和按照由一个给定的基站的特定配置提供的特征的组或子集，一般重新定义总线是非常困难的。Tx-bus也需要能够支持基站中使用的射频板，依据它们从控制程序接收的配置命令，这些射频板也需要能够以不同的方式解释通信总线信号。虽然数字处理板和射频板对于特别的总线信号用法可以是以硬线连接的，几种板的设计类型要求覆盖所有版本的标准。
图2举例说明图1基站设计的方式可以扩展为支持一个附加CDMA载波C2。由于IS-95A射频信号占据了1.2MHz的带宽，基站支持多个CDMA载波是可能的和希望的。然而，图1的基站设计一般不能以直接的方式简单合并附加信道单元板106以便在第二CDMA载波C2上提供业务。相反，为了在第二载波C2上提供业务，图1的板的相互连接结构需要以图2示出的方式完全复制。图2基站100’因此包括附加的一组信道单元板116-1，…116-M，基站100’也包括附加的一组射频板118-1，118-2和118-3，功率放大器120-1，120-2和120-3，和滤波器122-1，122-2和122-3，分别用于处理与扇区α、β和γ相关的信号和载波C2。在基站100’中，信道单元组合被限定为每一个载波C1或C2，但是在每一个载波上经过三个扇区α、β和γ。换言之，信道单元组合不会经载波扩展。基站100’包括一对Tx-bus，每一个Tx-bus一般相应于图1的Tx-bus。
图1的基站设计以类似的方式可以进一步扩展支持两个以上的CDMA载波。然而，图2相对于信道单元举例说明，图1的设计经过载波成为不可扩展的，为了获得一个交叉载波信道单元组合性能，需要一种新的基站设计。
现在参考图3和4提供标准的改变需要一个新的基站设计的方式的一个例子。上面提到的IS-95C标准以它现在的形式合并新的在它的先前的标准IS-95A和IS-95B中没有发现的新的能力，包括一个称作正交发射分集(OTD)能力，在某种低移动条件下，它提供附加系统容量。利用OTD，产生每一个扇区两组数字I和Q信号，用于调制一个载频，和经不同的天线发射。
图3示意性地示出用于一个单独呼叫实现OTD所必需的处理。在扇区α上的相应用户信号的比特流被处理以形成为扇区α的一个天线预定的I1和Q1比特流，和为扇区α的另一个天线预定的I2和Q2比特流，。来自输入比特流的4比特流的每一组的一个给定的比特指定给比特流I1，Q1，I2和Q2之一，这些比特流则以Walsh_a或者Walsh_b 256比特扩频码在乘法器151，152，153和154中分别相乘，产生相应的扩频信号，它们通过数字处理板160-1和160-2处理，射频板162-1和162-2用载波C、功率放大器164-1和164-2、和发射滤波器166-1和166-2提供调制，然后经扇区α的天线168-1和168-2发射。
图4示出一个以常规方式设计的，支持上面描述的IS-95C的OTD能力的基站200。该基站200包括控制计算机102，控制和业务总线104，和一组M个信道单元板206-i，i＝1，2，…M。每一个M信道单元板支持N个用户，为扇区α、β和γ的第一和第二天线的每一个天线提供I和Q信号，即为α1和α2，为β1和β2，为γ1和γ2。该基站200也包括一组C1射频板208、功率放大器210、发射滤波器212和天线214，如示出的那样安排。这些组的每一个包括特定的一个C1射频板208、功率放大器210、滤波器212和天线214，和支持一个相应组的相关于一个特定扇区α、β和γ的第1或第2天线相关的I和Q信号的组。在这个例子中数字Tx-bus包括一个独立的一个天线扇区α、β和γ的第1或第2天线的每一个天线相关的I和Q信号的每一个信号线的分开信号线。
通过比较图4和图1的基站设计，可以看出图1的设计一般不能用于支持OTD，除非可以在信道单元板的后面板线上复用两组I和Q信号。当可以实现这种复用时，信号速率或许足够导致不稳定设计。结果，这种设计经多CDMA载波仍然不允许信道部分组合。图4的设计的单元206，208，210和212组的分开情况因此需要在一个单独的基站中完全复制去实现经多个CDMA载波的这种组合。
标准的改变可能需要一个新的基站设计的另一个例子将参考图5加以描述。研究计划是进行宽带CDMA系统，包括下行线，即基站到移动台，由来自三个接近的IS-95载波构成的信号。这称作多载波(MC)cdma2000方法，这表明CDMA信号占据接近5MHz的频谱。该cdma2000下行信号示于图5。信号分成三个近似的部分，每一部分单独处理，变频为如IS-95那样的扩频数字信号，然后用于调制同时发送的三个IS-95载波C1、C2和C3之一，而不是用户信号由在三个IS-95接近载波C1、C2和C3占据的宽带上直接扩频。
上面描述的MCcdma2000方法的一个优点是，具有按照IS-95A或IS-95B的系统配置的无线系统的操作者在新的设备中可以提供具有相对适度投资的宽带业务，即用于IS-95A或IS-95B业务的射频部件可同时用于提供宽带业务。然而，尽管射频部件可以重复使用，示于图1的数字部件的相互连接一般不能用于支持MCcdma2000标准技术规范。用于数字处理部件的新的基站设计因此是必须的，因为来自在三个扇区上的三个CDMA IS-95载波信号必须是可用于信道单元板的。因为需要不同的信号处理，MC cdma2000信道单元板与用于IS-95的信道单元板是不同的。
用户信号可以在IS-95A或IS-95B中使用扩频速率的三倍速率的码信号直接扩频，而不是使用多个IS-95 CDMA载波构成上面描述的MC cdma2000信号。然后产生所谓的直接扩频(DS)信号。然而，图1的设计不能用于实现DS方法，除非以用于IS-95A或IS-95B三倍的速率发送I和Q信号是可能的。这不适合于现在的基站设计。因此，一种新的基站设计一般需要实现DS方法。
为了避免昂贵的花费和过长的开发过程，也为了对基站硬件的购买提供投资保护，希望一个基站的设计可以很容易地升级以便支持随后版本的通信标准。然而，如上面所举例的IS-95CDMA的情况，已经证明当新的能力增加到标准里时，设计容易扩展的基站设备是困难的。因此需要克服上面描述的扩展性问题的改进的基站设计。
本发明提供了一种可重新配置的基站，该基站被设计为容易地扩展以适应操作标准的变化。和上面所描述的现有技术的基站设计不同，它一般每一个CDMA载波利用一个分离的通信总线，按照本发明的一个基站包括具有信号通道的可重新配置的通信总线，可被配置适应与一个特定的载波、扇区和天线安排相关的很多不同的信号组合。为了支持特定的无线系统，特定的用户信号可分配给指定的可重新配置的总线的信号线。
按照本发明，一个可重新配置的基站适用于支持多个无线通信系统标准，包括一组信道单元板，每一个信道单元板为分配系统的多个载波的用户信号提供处理操作；一组射频板，每一个射频板为至少多个载波子集的每一个载波产生一个射频输出信号，和一个可重新配置的总线，使信道单元板和射频板互相连接。通过分配特定的用户信号到指定的可重新配置总线的信号线，该基站配置为支持一个特定的无线系统标准，例如IS-95 CDMA。
通过分配其它的用户信号到可重新配置总线的信号线，该基站也可以配置为支持其它的CDMA标准，例如具有或不具有正交发射分集(OTD)的IS-95C，多载波(MC)cdma2000或通用移动电信系统(UMTS)。信号线的分配在由运行基站控制计算机的软件产生和提供给信道单元板和射频板的配置命令的控制下可以动态地实现。如另一个例子，分配可以由建立在总线信号线和适当的信道单元端口之间的固定的连接实现。
有利地，本发明允许基站数字处理资源在一个给定的配置中在所有的CDMA载波共享。这种共享在上面所描述的传统的基站设计中一般是不可能的。此外，通过允许现有的设备容易和有效地升级以便支持操作标准的变化，本发明保护基站设备购买者的投资。此外，本发明允许经济有效和空间有效的采用满足新标准的设备，同时也为老的标准提供支持。从附图和下面的详细描述中，本发明的这些和其它特点和优点将变得更加清楚。
图1示出设计为支持IS-95无线通信标准的传统的基站的例子。
图2举例说明用于扩展图1的基站以便支持多个IS-95 CDMA载波的传统的方式。
图3举例说明可在IS-95 CDMA基站中实现的OTD方法。
图4示出用于支持图3的OTD方法的传统的基站。
图5举例说明可在IS-95 CDMA基站中实现的传统的MC方法。
图6到9示出按照本发明一个可重新配置的基站的实施例的不同的配置。
在下面本发明结合示例的无线通信系统举例说明。然而应该理解，本发明不限于使用任何一种特定的无线系统，但是相反一般更适用于任何无线系统，在其中希望在系统基站中提供可重新配置能力，使得基站更容易适应升级或系统操作标准的其它的变化。例如，虽然技术是参考按照IS-95、cdma2000和UMTS CDMA标准的系统配置举例说明，本领域技术人员懂得该技术也适用于其它的CDMA无线系统，和其它种类的无线系统，包括窄带模拟无线系统，时分多址(TDMA)无线系统，全球移动通信系统(GSM)等。
本发明提供了一种改进的基站设计，克服了上面所述的扩展性问题。这里所描述的本发明的实施例是可重新配置支持多个CDMA标准，包括如现有的IS-95A和IS-05B标准，和现在正在开发的标准，如具有和不具有OTD的IS-95C、MC cdma2000和称为UMTS的欧洲宽带CDMA标准。此外，该实施例允许信道部分不仅在扇区共享，而且还在所有的CDMA载波共享。重新配置可以使用控制计算机的软件动态地实现，或另一种方法由提供在基站的信道单元板和射频板中的不同的硬接线连接实现。该词“可重新配置”用在这里意指包括支持一个或多个这些和另外种类的配置技术的一个安排。
如在下面结合图6到9详细描述的那样，按照本发明的一种灵活的基站设计包括数字信道单元板和射频板，依据实现标准和配置和理想的CDMA载波的数量，通过以不同的方式设计处理数字输入信号子集可由软件或硬线配置。软件配置或硬接线设计限定在TX总线上传送的信号类型，该TX总线使信道单元板互相连接和也使射频板互相连接。信道单元板可以被设计为支持多个版本的CDMA标准，或者每一个版本的标准可以是不同设计。同样，射频板可以被设计为支持多个版本的标准，或可以使用不同的射频板设计。
图6示出按照本发明的基站300的实施例。基站300包括一个控制计算机302，一组控制和业务总线304，和一组M个信道单元板306-i，i＝1，2，…M。控制计算机302与提供连接到其它基站和PSTN的链路的MSC接口。基站300在3个扇区α、β和γ上支持多达6个CDMA载波。应该注意，这种安排仅仅是举例，其它的实施例可以配置使用不同数量的CDMA载波和扇区，例如将在下面更详细的描述，通过信道单元板互相连接的TX总线的适当改变。有利地，图6的基站设计允许定义通过软件或由特种信道单元板的硬接线设计而改变的TX总线上传递信号，因此提供单个基站设计，可以适应多个不同的CDMA标准。
图6中的每一个M数字信道单元板306支持多达N个用户呼叫。M个数字信道板由一个36线TX总线互相连接，该36线TX总线配置为支持多达18个扇区/载波/天线信号对。因此，图6的基站设计在3个扇区上适应于6个CDMA IS-95载波，即不具有OTD的18个I和Q信号的扇区载波对，或在3个扇区和2个天线上的3个CDMA IS-95载波，即3个CDMA载波的每一个载波具有OTD的I和Q信号的18个扇区/载波/天线对。这两种不同的配置将在下面详细描述。
在本说明书中，K是指载波数，S是指扇区数，和A是指天线数。
在不具有OTD的S＝3个扇区上，基站300能够支持K＝6个CDMA载波C1到C6，因为TX总线的36线每一线传递用于特定载波和特定扇区的数字I或Q信号。应该注意，不同的安排可能用于变换需要的信号到TX总线接线，不同数量的接线可用于TX总线中。例如，用于给定的CDMA载波和一个特定的扇区的每隔一个I比特和每隔一个Q比特可在一条线上传递，利用第2线传递另一组用于该载波和扇区的I和Q比特。如另一个例子，用于一个给定载波和扇区的I和Q数字信号可以在一根线上传递，在这种情况下在TX总线中仅需要的18根线适应18个I和Q信号的扇区/载波/天线对。然而，要求的信号速率增加2倍。
信道单元板306由在控制计算机302运行的软件配置以便放置的CDMA载波C1和扇区α所有用户数字I信号和Q信号到第一双TX总线，和以模拟方式放置另一个扇区和其它CDMA载波的用户信号在剩余TX总线，如图6举例说明的。对于在任何CDMA载波上和在任何扇区上的用户呼叫，信道单元板306放置用户I和Q信号到与那些载波和扇区相关的TX总线。图6的基站设计因此在6个载波和在3个扇区实现信道单元共享。如前面提到的，这种设计可以扩展为包括任意数的CDMA载波和扇区。然而在实际的设计中，一般可用于TX总线上线的数量有一个极限，因此可以支持的扇区/载波/天线的总数有一个极限。例如可用于信道单元板的接线总数和最大总线时钟速率这样的因素在决定这个极限的时候是重要的。
图6的基站300包括射频板308-1、308-2和308-3，每一个射频板访问TX总线的所有的信号。在这个实施例中每一个板308-1、308-2和308-3处理信号多达每个扇区6个载波和提供多达两个合成低功率RF输出信号。例如，每个射频板可给6个载波C1到C6和一个扇区α、β或γ提供一个RF输出，或两个RF输出，每个输出用于在天线1或者天线2等的一个扇区上的三个载波。
通过上面提到的控制计算机302运行的软件，基站300被配置以在3个扇区上以6个载波工作，该控制计算机302配置射频板308-1、308-2和308-3处理特定组的TX总线信号。例如，在图6中射频板308-1被配置处理从相应于C1、C2、C3、C4、C5和C6的TX总线来的数字I和Q信号。它的输出是一个低功率RF信号，包括扇区α的所有6个载波的合成的调制信号。这个输出馈送给处理α扇区的RF功率放大器310-1。同样，射频板308-2被配置为处理扇区β的所有6个载波C1到C6的TX总线I和Q信号，和射频板308-3被配置为处理扇区γ的所有6个载波的TX总线I和Q信号。
应该注意，其它的射频板的安排是可能的。例如，虽然图6的设计包括三个射频板，另一个可能的实施例可以使用6个射频板，每一个射频板提供处理的三个扇区/载波和一个RF输出。此外，射频板到信道单元板的连接可以是经由一个光纤接口。例如，数字TX总线信号可以从一个信道单元板所在的后面板多路复用到一个光纤接口。这个信号经光纤被传送到射频板位置，并在那里多路信号分离。
图7示出基站300，配置用于给一个给定的CDMA载波提供上面描述的OTD能力。在这个实施例中，信道单元板306被配置提供输出一组I和Q信号分别地用于在扇区α、β和γ中的每一个扇区中A＝2个天线的每一个天线。每一个OTD CDMA载波因此具有由两个非OTD CDMA载波消耗的TX总线容量。因此，基站300能够在三个扇区上提供多达三个OTD CDMA载波。
基站300由控制计算机运行的软件以这种方式配置，它分配信号到特定的TX总线的线如下。一个TX总线的线在CDMA载波C1、扇区α上传递用户的数字I信号给天线α1，第二个TX总线的线在CDMA载波C1、扇区α上传递用户的数字Q信号给天线α1，第三个TX总线的线在CDMA载波C1、扇区α上传递用户的数字I信号给天线α2，第四个TX总线的线在CDMA载波C1、扇区α上传递用户的数字Q信号给天线α2。TX总线使用的一个类似的配置被定义用于I和Q信号给用户在CDMA载波1、扇区β和γ，和用于另外的两CDMA载波，用于扇区α、β和γ。在TX总线线上的I和Q信号的其它的计划是可能的。
图7中的射频板308-1被配置为处理扇区α天线α1和α2的所有的合成的数字I和Q信号。同样，射频板308-2被配置为处理扇区β天线β1和β2的合成的数字I和Q信号，射频板308-3被配置为处理扇区γ天线γ1和γ2的所有的I和Q信号。每一个射频板308-1、308-2和308-3输出特定的扇区的两个天线的三个CDMA载波的低功率合成RF信号。这些低功率的RF信号各在六个功率放大器310之一中放大，在六个传输滤波器312之一中滤波，从六个天线314即天线α1、α2、β1、β2、γ1、γ2之一中发射。
正如由基站300提供灵活性的另一个例子，可以被重新配置提供一个具有OTD的CDMA IS-95C载波，和四个不具有OTD的CDMA载波。这个配置通过编程一子集信道单元板306以OTD模式工作提供。TX总线的开始的12线被配置为以先前描述的方式提供OTD，即对于三个扇区的每一个扇区，对于两个天线的每一个天线，一根线用于I信号和一根线用于Q信号。在示例的36线TX总线中剩余的24根线用于支持4个不具有OTD的CDMA载波，即对于三个扇区的每一个扇区，和对于四个载波的每一个载波，一根线用于I信号，一根线用于Q信号。当然，许多其它的配置也是可能的，如两个具有OTD的CDMA载波和两个不具有OTD的CDMA载波。
基站300也可以被配置为允许执行先前描述的多载波(MC)或直接扩频(DS)cdma2000方法。在任何一种情况下，信号带宽要求相同的使用三个IS-95CDMA载波。因此，在基站300中的TX总线的36根线中的18根线被保留用于一个宽带CDMA载波。TX总线剩余的18根线可以被配置支持多达三个附加IS-95载波或第二cdma2000载波。
图8示出基站300配置支持MC cdma2000信号。控制计算机软件配置一子集信道单元板306以便提供在MC cdma2000标准中指定的信号处理。软件如下分配信号到36线TX总线的线中：TX总线的线1和2分别用于给载波C1、扇区α的I和Q信号；TX总线的线3和4分别用于给载波C1、扇区β的I和Q信号；TX总线的线5和6分别用于给载波C1、扇区γ的I和Q信号；同样，TX总线的线7-12分配给MC cdma2000载波C2的I和Q信号，和TX总线的线13-18分配给MC cdma2000载波C3的I和Q信号，在这个配置例子中，TX总线的18根剩余线未分配。
因为TX总线线的使用和放置在其上的MC cdma2000信号的构成是可用于三个IS-95 CDMA载波安排，图8的配置也允许同时配置另一子集信道单元板306提供IS-95A、IS-95B，和/或IS-95C处理这个子集的三个CDMA载波。在这种情况下，当信号通过每一个信号单元板时，IS-95数字I和Q信号和MC cdma2000数字I和Q信号相加在一起，三个CDMA载波的总的空中接口容量由MC cdma2000和IS-95用户共享。
在图8的配置中，射频板308-1被配置为处理扇区α的三个CDMA载波的I和Q信号，射频板308-2被配置为处理扇区β的三个CDMA载波的I和Q信号，射频板308-3被配置为处理扇区γ的三个CDMA载波的I和Q信号。射频板308-1、308-2和308-3的输出然后以先前结合图6描述的类似的方式放大、滤波和发射。
图8中基站300的配置在射频板308-1、308-2和308-3上每一个的消耗相当于扇区/载波处理能力的一半，射频板剩余的处理能力可用于提供(例如另一个cdm20005MHz信号)三个分离的IS-95CDMA载波或两个信号类型的覆盖。控制计算机302可用于配置剩余的信道单元板去实现理想的排列，也可用于配置射频板去实现在指定的TX总线信号上需要的处理。
图9示出基站300的另一个可能的配置。如先前提到的，OTD是一种实现具有CDMA信号的发射分集方法。MC cdma2000信号提供了另一种方法，也可以在基站300中以图9举例说明的那种方式实现。因为三个载波是在MCcdma2000方法中输出，用于每一个扇区射频板308-1、308-2和308-3可编程处理和合成载波C1和载波C3在一起，输出它们的合成信号给发射放大器310，滤波器312和扇区的天线314。射频板也编程通过第二RF输出端口处理载波C2。这个RF信号输入给分开的放大器310和滤波器312，并从扇区的第二天线即天线α2、β2或γ2发射。如图8中配置一样，在图9配置中TX总线剩余的18根线未分配。
因为进一步的说明本发明的可重新配置的基站300多功能性的，现将描述适合于实现上面提到的DS方法的一种配置。在这种情况下，每一个用户信号用一个三倍于IS-95扩频信号速率的扩频信号直接扩频。因此控制计算机配置一子集信道单元板306在分配给它们的用于呼叫的用户信号上实现这种处理。在这些信道单元板上的处理产生数字I和Q信号，每一个信号具有三倍于在IS-95中使用的I和Q信号的速率。
分配这些较高速率信号给TX总线的线的一个例子如下：每一个信道单元板多路分开合成的数字I信号为每扇区三个信息流，由控制计算机配置指令，放置每九个作为结果的比特流到专用于该数据流的一个TX总线的线。同样，合成的数字Q信号由每个DS信道单元板多路分开为每扇区三个信息流，并由控制计算机配置指令放置到专用于这些信号的9根TX总线的线。在它的输入端口，从前述的信道单元板，每一个信道单元板多路复用每扇区三个I信号为单个比特流，和多路复用每扇区三个Q信号为单个比特流，在三个扇区的每一个扇区从分配给它自己的用户信号加上这些复用的比特流。然后每扇区相加的信号多路分开，使用专用于这个目的的TX总线的线传递给下一个信道单元板。
控制计算机302配置专用于一个特定的扇区的射频板处理给该扇区的数字I和Q信号。从它的输入端口，射频板首先一起多路复用三个I信号成分和三个Q信号成分为单个I和Q信号流，并使用这些数据流构成宽带调制低功率RF信号。扇区的RF信号然后放大、滤波和从扇区中的一个单天线发射。
正如在先前描述的MC cdma2000配置的情况那样，在每一个射频板上剩下的三个扇区/载波处理能力可以用于提供一个附加cdma2000载波，和/或三个IS-95载波。
现在将描述适用于实现上面提到的UMTS宽带CDMA标准的基站300的配置。UMTS标准要求的基带处理不同于cdma标准要求的处理。差别包含在数字信道单元板之中，一般对于两个标准的信道单元板是不同的。同样，UMTS标准使用与用于IS-95不同的信号扩频速率。在UNTS情况下，速率值或者是4.096Mcps或者是3.84Mcps，而不是在cdma2000标准中使用3.6864Mcps。正如先前描述的DS方法那样，产生一个DS宽带信号，但是对于每个扇区的I和Q信号来说信号速率是不同的。和cdma2000标准相比，在UMTS标准中，不同的扩频速率是由不同的时钟电路产生的，但是这种差别不会影响重用基站300实现另一个标准的能力。当UMTS标准实现时，与cdma2000标准实现时相比用在TX总线使用的信号速率是稍微不同的，但是上面给出的用于DS方法的配置也适应于UMTS标准。
通过影射(mapping)每个扇区的UMTS标准的扩频I和Q信号到TX总线，基站300被配置为支持UMTS标准，例如多路分开/多路复用处理可以实现产生较低速率信号，用于在信道单元板之间传输。与用于cdma2000标准相比，UMTS标准也要求不同的射频板处理，但是，先前描述的配置射频板去处理适当组的TX总线信号技术仍然适用。每个扇区的RF信号以先前描述的类似的方式由功率放大器放大、滤波和在每个扇区上的一个天线上发射。
本发明提供了一种改进的基站设计，可以由控制计算机的软件或经相应的硬接线连接配置实现支持多个CDMA标准。此外，这些标准可以在同一基站内同时支持。在传统的基站的情况下，一个以上的基站的设计一般要求支持多个标准，因为一个设计支持一个给定的CDMA标准一般不足以灵活的支持新的特点和在一个新的CDMA标准中可用的带宽。
本发明的可重新配置的基站设计允许经济有效的设计和新的基本标准性能的采用，也提供空间有效和低费用机制，网络操作者可以升级他们的网络，提供增强的基本标准能力。此外，如果一个采用的基站首先将新版本的标准的用户定为目标，处理先前版本的标准也是重要的。在这种情况下，当他们漫游进装备新版本CDMA标准的基站服务区时，也可服务限于较早版本能力的移动单元的用户。
本发明上面描述的实施例仅仅是试图举例说明，例如，基站部分的数量、类型和安排可以按照适应特殊的应用而改变。特别地，在上面描述的实施例参考特定数量的载波、扇区和天线更一般地适用于分别与任意希望数量K、S和A的载波、扇区和天线一起使用。此外，虽然本发明的可重新配置的性能是以基站的发射功能方面举例说明的，本领域的技术人员很清楚，该技术也适用于接收功能。这些和大量的其它可替代的实施例可以由本领域的技术人员在不脱离权利要求的范围内得出。

Claims (22)

1.一种用于无线通信系统中的基站，包括：
多个信道单元板，每一个信道单元板为分配给通信系统的多个载波信号提供处理操作；
多个射频板，每一个射频板为多个载波的至少一子集的每一个载波产生一个射频(RF)输出信号；和
一个总线，至少使信道单元板的一个子集与相应的射频板相互连接，该总线有多个用于分配给特定信号的信号线，其中基站被配置去实现信号线到信号的第一分配，和可以重新配置实现信号线到信号的不同分配。
2.根据权利要求1的基站，其中信号线到信号的第一分配支持第一无线通信标准，和信号线到信号的第二分配支持第二无线通信标准。
3.根据权利要求2的基站，其中无线通信系统是一个码分多址(CDMA)通信系统，第一无线通信标准至少是IS-95A和IS-95B标准之一，第二无线通信标准至少包括具有正交发射分集(OTD)的IS-95C标准、不具有OTD的IS-95C标准、多载波(MC)cdma2000标准和通用移动电信系统(UMTS)标准之一。
4.根据权利要求1的基站，其中每一个信道单元板为多个载波的每一个和为基站的多个天线扇区的每一个扇区，产生一对数字同相(I)和正交(Q)信号。
5.根据权利要求4的基站，其中对于单个天线，总线至少包括2×K×S根信号线，具有分配给为K个载波之一和为S个天线扇区之一产生的一对数字I和Q信号的给定对的信号线。
6.根据权利要求5的基站，其中每一个射频板为给定的S个天线扇区之一的K个载波的每一个载波产生一个射频输出信号。
7.根据权利要求4的基站，其中总线至少包括2×K×S×A根信号线，具有一对分配给为K个载波的一个载波产生的和为S个天线扇区的一个扇区的A个天线之一产生的一对数字I和Q信号的给定对的信号线。
8.根据权利要求7的基站，其中每个射频板产生一对射频输出信号，一个信号用于S个天线扇区的特定的一个扇区上的A个天线的每一个天线。
9.根据权利要求7的基站，其中每一个射频板为S个天线扇区的一个给定扇区的K个载波的每一个载波产生一个射频输出信号。
10.根据权利要求7的基站，其中每一个射频板产生多个射频输出信号，一个用于在S个天线扇区的的特定的一个扇区的A个天线的每一个天线，一个天线的输出信号相应于K个载波的第一个载波，另一个天线的输出信号相应于至少其它K-1个载波的一个子集。
11.根据权利要求1的基站，进一步包括一个控制计算机，其中一个给定的信号线到信号的分配至少部分是在控制计算机运行的软件的控制下实现的。
12.根据权利要求11的基站，其中控制计算机包括能够实现第一分配和不同的分配的软件。
13.根据权利要求1的基站，其中一个给定的信号线到信号的分配至少一部分由连接特定信号线到在信道单元板和射频板上的特定的信号端口实现。
14.一种用于在无线通信系统中操作基站的方法，该基站包括多个信道单元板，每一个信道单元板提供用于分配给通信系统的多个载波的信号的处理操作，和多个射频板，每一个射频板为多个载波的至少一个子集的每一个载波产生一个射频输出信号，该方法包括步骤：
分配总线的信号线到特定的信号，该总线相互连接信道单元板的至少一个子集与相应的射频板，据此基站被配置为实现信号线到信号的第一分配，其中基站可以重新配置实现信号线到信号的不同的分配
15.根据权利要求14的方法，其中信号线到信号的第一分配支持一个第一无线通信标准，信号线到信号的第二分配支持一个第二无线通信标准。
16.根据权利要求15的方法，其中无线通信系统是一个CDMA通信系统，第一无线通信标准至少是IS-95A和IS-95B标准之一，第二无线通信标准至少包括具有OTD的IS-95C标准、不具有OTD的IS-95C标准、MC cdma2000标准和UMTS标准之一。
17.根据权利要求14的方法，其中分配步骤进一步包括分配数字I和Q信号对到相应的总线的信号线对，该信号由每一个信道单元板为多个载波的每一个载波和为基站的多个天线扇区的每一个扇区产生。
18.根据权利要求14的方法，其中分配步骤至少一部分是使用在基站的控制计算机上运行的软件实现的。
19.根据权利要求14的方法，其中分配步骤至少一部分是通过连接特定信号线到在信道单元板和射频板上的特定的信号端口实现。
20.一种制造的产品，包括存储用于配置无线通信基站的一个或多个程序的机器可读存储介质，该基站包括多个信道单元板，每一个信道单元板为分配给通信系统的多个载波的信号提供处理操作；多个射频板，每一个射频板为多个载波的至少一个子集的每一个载波产生一个射频(RF)输出信号，当执行时，该一个或多个程序实现步骤：
分配总线的信号线到特定的信号，该总线相互连接信道单元板的至少一个子集与相应的射频板，据此基站被配置为实现信号线到信号的第一分配，其中基站可以重新配置实现信号线到信号的不同的分配
21.一种用于无线通信系统中的基站，包括：
多个信道单元板，每一个信道单元板为分配给通信系统的多个载波的信号提供处理操作；
多个射频板，每一个射频板为多个载波的至少一个子集的每一个载波产生一个射频(RF)输出信号；
一个可重新配置的总线，相互连接信道单元板的至少一个子集与相应的射频板，该总线有多个信号线用于分配给特定的信号；和
一个控制计算机，连接于多个信道板和多个射频板的至少一个子集，通过控制信号线到信号的分配，该控制计算机可操作地配置基站支持特定无线通信标准。
22.一种用于无线通信系统中的装置，包括：
一个基站，具有用于分配给特定信号的多个信号线的一个可重新配置的总线，其中通过分别实现相应的信号线到信号的第一和第二分配，该基站可被配置支持第一和第二无线通信标准。
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