CN1509091A - 一种扩大小区覆盖范围的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了移动通信系统中的一种扩大小区覆盖范围的方法，该方法在建立基站收发信台(BTS)时增加一组或以上的天馈线、射频(RF)和中频(IF)，每个天馈线配置不同的导频，所有的天馈线采用连续覆盖技术，用户终端在通信期间实时地向基站控制器(BSC)上报其对天馈线导频强度的测量报告，BSC根据接收到的测量报告得知该用户终端所处区域对应的天馈线，并将该信息发送给BTS，BTS将基带信号顺序发送给IF、RF和天馈线作处理，并通过天馈线发射出去；BTS中所有的天馈线接收并处理信号，并将信号分别发送给RF、IF和基带处理，基带处理信号时首先进行信号合并。本发明方法扩大了小区的覆盖范围，解决了随着数据业务速率的提高小区覆盖范围减小的问题。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信系统，更确切地说是涉及移动通信系统中的一种扩大小区覆盖范围的方法。
背景技术
目前的移动通信系统有很多种，包括全球移动通信(GSM)系统、码分多址(CDMA)系统、宽带码分多址(WCDMA)系统、码分多址2000(CDMA2000)系统和时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统等。这些系统中的基站控制器(BSC)与无线信道之间的转换都是通过BSC控制基站收发信台(BTS)来完成，从而实现BTS与移动台(MS)之间空中接口的无线传输及相关的控制功能。
移动通信系统中的BTS包括天馈线、射频(RF)、中频(IF)和基带单元，BTS所覆盖的范围为一个小区，目前的一个BTS中只包括一个天馈线。BTS接收和发送信息的处理过程参见图1，BTS接收信息的过程为：天馈线101将移动台发送的电磁波处理成RF信号，并发射给RF单元102，RF单元102进行信号运算，将RF信号调制成IF信号，并发送给IF单元103，IF单元103将接收到的IF信号处理成基带信号，并发送给基带单元104，基带单元104将接收到的基带信号进行信道解码，并将解出的用户数据信号通过Abis接口发送给基站控制器(BSC)；BTS发送信息的过程与接收过程相反，其具体过程为：基带单元104将接收到的用户数据信号进行信道编码，并将编码所得的基带信号发送给IF单元103，IF单元103将接收到的基带信号处理成IF信号，并发送给RF单元102，RF单元102将接收到的IF信号处理成射频信号，并发送给天馈线，天馈线将射频信号再处理成移动台可以接收的电磁波，并发射给移动台。
每个小区覆盖范围的大小与多种因素有关，比如，所有移动通信系统的小区覆盖范围都与天线的发射功率有关，天线的发射功率越大，则小区的覆盖范围也就越大。由于时分双工(TDD，Time Division Dual)系统的保护时隙的间隔大小对小区覆盖范围的半径有直接的影响，所以移动通信系统的小区覆盖范围还与该系统所采用的通信方式有关，如果移动通信系统采用频分双工(FDD，Frequency Division Dual)系统进行通信，则该移动通信系统中的小区覆盖范围要比采用TDD系统进行通信时要大得多。小区的覆盖范围还与移动数据业务速率有关，移动数据业务速率越高，小区的覆盖范围就越小。
随着移动通信系统的发展，其所能提供的数据业务将越来越大，如果小区的覆盖范围由于数据业务速率的增加而变得很小的话，则将直接影响移动通信系统的应用前景。目前业界提出了一个利用手机的中继功能来解决该问题的技术方案，该技术方案需要通过其他手机进行中继，因此存在明显的不足。
总而言之，目前还没有一个好的技术方案来解决小区的覆盖范围由于数据业务速率的增加而变得很小这个问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的是提供移动通信系统中的一种扩大小区覆盖范围的方法，以解决移动通信系统在提供高速数据时其小区的覆盖范围减小的问题。
为达到上述目的，本发明所提供的技术方案是这样的：一种扩大小区覆盖范围的方法，适用于移动通信系统中，移动通信系统中的基站控制器控制基站收发信台，一个基站收发信台所覆盖的范围为一个小区，基站收发信台通过天馈线、射频、中频和基带单元发送和接收信号，其特征在于该方法至少包括：
a.在基站收发信台中增加一组或以上的天馈线、射频和导频单元，并为每个天馈线配置不同的导频，所有的天馈线连续覆盖，用户终端在通信期间实时地向基站控制器上报用户终端对天馈线的导频强度的测量报告，基站控制器根据接收到的测量报告得知该用户终端所处区域对应的天馈线，并将该天馈线的相关信息发送给基站收发信台，
b.基站收发信台发送信号，基带信号顺序发送给导频、射频和天馈线单元作处理，处理后的信号通过天馈线发射出去；
c.基站收发信台接收信号，各组天馈线、射频和导频单元顺序接收并处理信号，基带单元首先合并接收到的信号，再进行信号处理。
如果系统进行点到多点通信，则所述步骤b中的每组导频、射频和天馈线单元分别处理基带信号，处理后的信号通过所有的天馈线发射出去。
系统进行点到点通信时，如果基站控制器没有收到用户终端对天馈线导频强度的测量报告，则所述步骤b中的每组导频、射频和天馈线单元分别处理基带信号，处理后的信号通过所有的天馈线发射出去；如果基站控制器收到用户终端对天馈线导频强度的测量报告，则基站控制器根据该测量报告确定用户终端所处区域对应的天馈线，并将该信息发送给基站收发信台，所述步骤b中的基带信号通过基站控制器确定的天馈线所在的那组导频、射频和天馈线单元进行处理，处理后的信号通过该基站控制器确定的天馈线发射出去。
所述步骤c中的基带单元将接收到的所有信息叠加为一条信息，之后进行正常的信息处理过程。
如果基站控制器收到用户终端对天馈线导频强度的测量报告，则基站控制器确定用户终端所处的专用信道，基站控制器确定的天馈线通过该专用信道发射信号。
本发明通过在一个BTS的小区内增加若干个天馈线及对应的RF单元和IF单元，扩大了小区的覆盖范围，解决了移动通信系统在提高数据业务速率时小区的覆盖范围随之减小的问题，同时，增大一个BTS的小区覆盖范围还可以对应降低在一个地区设置移动通信设备的成本。
附图说明
图1为目前的BTS接收和发送信息的处理过程示意图；
图2为本发明中的单小区多天线的覆盖范围示意图；
图3为本发明中的BTS发送信息的处理过程示意图；
图4为本发明中的BTS接收信息的处理过程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明方法作进一步详细的说明。
本发明通过在一个小区内使用多个连续覆盖的天馈线来增大小区的覆盖范围，其示意图如图2所示。使用多天馈线发送和接收需要采用多天馈线连续覆盖的技术，并在建立小区时配置各个天馈线的导频(Pilot)，使各个天馈线发送的Pilot不同。同时还需要对应增加RF单元和IF单元。对应地，需要支持此功能的用户终端在通信期间能够实时地将其对天线导频强度的测量报告上报给BSC，BSC将该用户终端所上报的测量报告中最强的那个Pilot对应的天馈线作为该用户终端所在区域的天馈线，并将与该天馈线相关的消息反馈给BTS中的基带单元。BSC给需要通信的用户终端分配信道，并将用户终端所用的信道的信息反馈给基带单元，该信道可能是公共信道，也可能是专用信道。
BTS发送信息的处理参见图3。移动通信系统根据发送信息的类型不同分为点到多点通信和点到点通信。广播、寻呼之类属于点到多点通信，这类信息需要通过广播信道、寻呼信道等公共信道进行发送，基带单元发出的信息通过所有的IF单元303和RF单元302进行处理，并通过相应的天馈线301发射该信息对应的信号，各个天馈线根据在建立小区时所配置的Pilot发送信号。
用户终端之类的通信属于点到点通信，如果所要发送的信号是与用户终端相关的信号，其可能是通过专用信道，也可能是通过公共信道发送到用户终端，此时该信号具体选择哪个天馈线301发射需要根据BSC是否收到用户终端的导频强度的测量报告而定。BSC根据用户终端所上报的导频强度测量报告得知该用户终端所在区域所对应的天馈线301，存在两种情况，一种是BSC没有收到用户终端的测量报告，则其无法得知用户终端所在区域的天馈线，从而基带单元304也就无法得知相关的信息，这种情况出现的原因可能是用户终端是被叫用户，在用户终端没有进行通话时用户终端不会发送测量报告给BSC；另一种情况是BSC收到了用户终端对天线导频强度的测量报告，则BSC通过该测量报告可以得知用户终端所在区域的天馈线301，从而基带单元304也就得到了相关的信息，这种情况可能是因为用户终端是主叫用户，或者是被叫用户已经接通而可以向BSC发送测量报告。
因此，BTS发送与用户终端相关的基带信号时，如果BSC处于上述的第一种情况，则基带单元只能将该用户终端对应的基带信号向所有的天馈线发送，天馈线将处理后的信号按照自己的Pilot通过所有的公共信道发射出去；如果处于第二种情况，则基带与该用户终端对应的基带信号通过BSC所确定的天馈线发送出去，此时基带已经通过BSC得知该用户终端处于哪个专用信道，因此该天馈线是通过该用户终端所处的那个专用信道来发射信号。
BTS接收信息的处理参见图4，所有的天馈线301都接收用户终端发射的信号，并将该信号分别发送给与本天馈线对应的RF单元302和IF单元303，IF单元303处理接收到的信号，并将该信号发送给基带单元304，基带单元304则会相应地接收到与该用户终端对应的若干条信息流，所以基带单元304在接收信息时需要将所接收到的所有信息流进行合并处理，该合并处理即为将所有信息流进行叠加，使其成为一条信息流，然后再进行正常的信息处理过程。
本发明方法解决了移动通信系统中小区的覆盖范围随着移动数据业务速率的提高而减小的问题，通过在小区内增加天馈线及RF和IF扩大了小区的覆盖范围，从而解决了移动通信系统在发展过程中必然会遇到的问题。
Claims (5)
1、一种扩大小区覆盖范围的方法，适用于移动通信系统中，移动通信系统中的基站控制器控制基站收发信台，一个基站收发信台所覆盖的范围为一个小区，基站收发信台通过天馈线、射频、中频和基带单元发送和接收信号，其特征在于该方法至少包括：
a.在基站收发信台中增加一组或以上的天馈线、射频和导频单元，并为每个天馈线配置不同的导频，所有的天馈线连续覆盖，用户终端在通信期间实时地向基站控制器上报用户终端对天馈线的导频强度的测量报告，基站控制器根据接收到的测量报告得知该用户终端所处区域对应的天馈线，并将该天馈线的相关信息发送给基站收发信台，
b.基站收发信台发送信号，基带信号顺序发送给导频、射频和天馈线单元作处理，处理后的信号通过天馈线发射出去；
c.基站收发信台接收信号，各组天馈线、射频和导频单元顺序接收并处理信号，基带单元首先合并接收到的信号，再进行信号处理。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果系统进行点到多点通信，则所述步骤b中的每组导频、射频和天馈线单元分别处理基带信号，处理后的信号通过所有的天馈线发射出去。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，系统进行点到点通信时，如果基站控制器没有收到用户终端对天馈线导频强度的测量报告，则所述步骤b中的每组导频、射频和天馈线单元分别处理基带信号，处理后的信号通过所有的天馈线发射出去；如果基站控制器收到用户终端对天馈线导频强度的测量报告，则基站控制器根据该测量报告确定用户终端所处区域对应的天馈线，并将该信息发送给基站收发信台，所述步骤b中的基带信号通过基站控制器确定的天馈线所在的那组导频、射频和天馈线单元进行处理，处理后的信号通过该基站控制器确定的天馈线发射出去。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c中的基带单元将接收到的所有信息叠加为一条信息，之后进行正常的信息处理过程。
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果基站控制器收到用户终端对天馈线导频强度的测量报告，则基站控制器确定用户终端所处的专用信道，基站控制器确定的天馈线通过该专用信道发射信号。
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2002
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