專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)中控制天線(xiàn)下傾斜/上傾斜的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制天線(xiàn)下傾斜/上傾斜的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)和方法。
常規(guī)的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)包括多個(gè)小區(qū)基站，其每一個(gè)包含有一個(gè)基站，它們通過(guò)一個(gè)或多個(gè)有關(guān)的天線(xiàn)或天線(xiàn)模塊發(fā)射和接收信號(hào)。天線(xiàn)模塊通常至少包含一個(gè)接收天線(xiàn)和一個(gè)發(fā)射天線(xiàn)，但也可以使用單個(gè)天線(xiàn)兼起發(fā)射作用和接收作用。小區(qū)基站的例如發(fā)射天線(xiàn)的輻射

圖1(尤其是主瓣)可能相對(duì)于天線(xiàn)的水平基準(zhǔn)面傾斜某個(gè)角度。這個(gè)角度稱(chēng)為天線(xiàn)的下傾斜。當(dāng)從天線(xiàn)的水平基準(zhǔn)面出發(fā)朝地面測(cè)量時(shí)角度為正。因此，下傾斜角為10度的天線(xiàn)比之下傾斜為5度的天線(xiàn)更多地朝向地面傾斜。
每個(gè)天線(xiàn)有一個(gè)對(duì)應(yīng)于地理區(qū)域的覆蓋區(qū)，移動(dòng)終端可在此區(qū)域內(nèi)與此天線(xiàn)所關(guān)聯(lián)的基站通信。天線(xiàn)覆蓋區(qū)的大小受到其天線(xiàn)下傾斜角以及周?chē)炀€(xiàn)(但不一定是相鄰天線(xiàn))下傾斜的影響。
通常，無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中天線(xiàn)的下傾斜角是在系統(tǒng)安裝的按照預(yù)定的下傾斜設(shè)定的。安裝人員攀登至系統(tǒng)中每個(gè)天線(xiàn)塔架或者支持天線(xiàn)的支座(例如建筑物)上，按照預(yù)定值手動(dòng)地固定好每個(gè)天線(xiàn)的下傾斜角。如果當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)安裝好后需要改變下傾斜角，則安裝人員必須再一次攀登至天線(xiàn)塔架上，手動(dòng)調(diào)整天線(xiàn)的下傾斜角。雖然，這種情況下進(jìn)行的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的調(diào)整對(duì)于系統(tǒng)的少量部分可能是可行的，但是，由于要求安裝人員登上天線(xiàn)塔架調(diào)整天線(xiàn)的下傾斜角，所以調(diào)整工作是麻煩的，費(fèi)時(shí)的，費(fèi)錢(qián)并有潛在危險(xiǎn)的。何況，當(dāng)要求下傾斜角改變的天線(xiàn)數(shù)目增加時(shí)，困難度、花費(fèi)和復(fù)雜性也加大。另外，根據(jù)短期事件和長(zhǎng)期事件來(lái)調(diào)整下傾斜角是不可行的，短期事件諸如一天內(nèi)時(shí)間的變化(例如，覆蓋區(qū)內(nèi)移動(dòng)終端的業(yè)務(wù)量在辦公時(shí)間里更多)，長(zhǎng)期事件例如季節(jié)變化時(shí)葉瓣影響信噪比。
由于無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中天線(xiàn)的下傾斜角直接影響系統(tǒng)效能的質(zhì)量，所以，在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中改變天線(xiàn)下傾斜角以改善系統(tǒng)效能上要求有簡(jiǎn)單、方便和花費(fèi)少的方法。通常，運(yùn)營(yíng)人員借助于運(yùn)行測(cè)量指示來(lái)監(jiān)視系統(tǒng)的質(zhì)量。這類(lèi)運(yùn)行測(cè)量包括(但并不限制于)覆蓋區(qū)內(nèi)的同信道干擾(也即應(yīng)用同一信道頻率的兩個(gè)信號(hào)之間的干擾)、信號(hào)對(duì)噪聲加干擾之比、覆蓋區(qū)內(nèi)的誤碼率、以及覆蓋區(qū)內(nèi)的呼叫阻塞率(例如是下述的(1)與(2)之此，(1)為覆蓋區(qū)內(nèi)由于基站上供專(zhuān)用的資源不足夠使移動(dòng)終端的呼叫請(qǐng)求被拒絕的數(shù)目，(2)為供覆蓋區(qū)用的天線(xiàn)模塊所針對(duì)的覆蓋區(qū)內(nèi)請(qǐng)求呼叫的移動(dòng)終端的數(shù)目)等，例如，兩個(gè)覆蓋區(qū)之間信號(hào)強(qiáng)度與干擾的測(cè)量可指明由相鄰天線(xiàn)發(fā)射的信號(hào)的重疊量值，因之，它提供出一個(gè)指示，表明這些相鄰天線(xiàn)的覆蓋區(qū)之間越區(qū)切換的質(zhì)量。另一個(gè)例子，高的呼叫阻塞率能指明客戶(hù)(也即移動(dòng)終端用戶(hù))被拒絕服務(wù)和/或過(guò)載情況的不可接受程度。通常，當(dāng)呼叫阻塞率或者基站上負(fù)載的其它測(cè)量值大于預(yù)定閾值時(shí)，服務(wù)于該覆蓋區(qū)的基站或者覆蓋區(qū)本身可稱(chēng)為過(guò)載了。
某些運(yùn)行測(cè)量是在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)內(nèi)的已知測(cè)量位置上由一個(gè)或多個(gè)測(cè)試接收機(jī)進(jìn)行的，應(yīng)用測(cè)試接收機(jī)作出運(yùn)行測(cè)量。諸如呼叫阻塞率的其它運(yùn)行測(cè)量是作為系統(tǒng)運(yùn)行的一部分來(lái)進(jìn)行的。運(yùn)行測(cè)量值隨時(shí)間的變化可反映出覆蓋區(qū)內(nèi)諸如人口增加、新建筑(例如大廈)建成等的變化，它們影響系統(tǒng)效能的質(zhì)量。根據(jù)運(yùn)行測(cè)量，可對(duì)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)作出改變以改善系統(tǒng)效能的質(zhì)量。
例如，當(dāng)運(yùn)行測(cè)量指明諸如不良覆蓋(比如覆蓋區(qū)內(nèi)接收到的信號(hào)其信噪比低)的問(wèn)題時(shí)，可以改變有問(wèn)題的覆蓋區(qū)的天線(xiàn)發(fā)射的信號(hào)強(qiáng)度，并改變與之相鄰的覆蓋區(qū)內(nèi)一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)發(fā)射的信號(hào)強(qiáng)度，直至運(yùn)行測(cè)量表明覆蓋質(zhì)量可以接受。
因此，在系統(tǒng)效能的相關(guān)質(zhì)量上要求具有較大的自由度。也就是說(shuō)，在系統(tǒng)效能的相關(guān)質(zhì)量上要求有改進(jìn)的、可選的或附加的方法予以提高。無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中能調(diào)整天線(xiàn)下傾斜的簡(jiǎn)單、方便和低價(jià)高效方式有助于此類(lèi)要求。
本發(fā)明提供一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，它包括各個(gè)可電控下傾斜角的天線(xiàn)以及與每個(gè)天線(xiàn)相關(guān)的下傾斜控制器。下傾斜控制器從主控制器上接收指令，按照接收到的指令調(diào)整有關(guān)天線(xiàn)的下傾斜角。操作人員可從主控制器上令系統(tǒng)發(fā)生變化，使系統(tǒng)內(nèi)諸天線(xiàn)下傾斜角的寬廣變化改變?yōu)閱蝹€(gè)天線(xiàn)下傾斜角的變化。在與一個(gè)天線(xiàn)相關(guān)的基站上，操作人員可于地面上控制該有關(guān)天線(xiàn)下傾斜角的變化。應(yīng)用本發(fā)明進(jìn)行下傾斜角變化，無(wú)論在基礎(chǔ)上或主控制器上實(shí)施操作，均可避免攀登至塔架上或其它支座結(jié)構(gòu)上手動(dòng)調(diào)整天線(xiàn)下傾斜角過(guò)程中存在的花費(fèi)和危險(xiǎn)性。
由于本發(fā)明中改變下傾斜角的過(guò)程如此簡(jiǎn)單，所以本發(fā)明能做到自適應(yīng)地控制下傾斜角以解決系統(tǒng)中的質(zhì)量問(wèn)題，諸如越區(qū)切換質(zhì)量(比如信號(hào)重疊)、服務(wù)(比如負(fù)載)被拒絕、同信道干擾、信號(hào)對(duì)噪聲加干擾之比、誤碼率等，甚至在系統(tǒng)運(yùn)行期間也可以控制。此外，按照本發(fā)明的系統(tǒng)能使解決這些質(zhì)量問(wèn)題的過(guò)程或者部分過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
從下面的詳細(xì)說(shuō)明和作為示例的附圖中，可以充分地理解本發(fā)明。各個(gè)附圖中，類(lèi)似的參考號(hào)數(shù)標(biāo)志類(lèi)似的部件，這些附圖是圖1示明按照本發(fā)明的一個(gè)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)；圖2示明圖1系統(tǒng)中一個(gè)小區(qū)基站的示意圖；圖3示明圖1系統(tǒng)中應(yīng)用的一個(gè)接收天線(xiàn)模塊的電路框圖；以及圖4示明圖1系統(tǒng)中應(yīng)用的一個(gè)發(fā)射天線(xiàn)模塊的電路框圖。
首先，參照?qǐng)D1至圖4來(lái)說(shuō)明按照本發(fā)明之無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。然后，參照?qǐng)D1至圖4詳細(xì)說(shuō)明按照本發(fā)明之無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的工作。再后，敘述一個(gè)按照本發(fā)明之無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。
無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)圖1示例一個(gè)按照本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)。如圖中所示，有多個(gè)小區(qū)1、小區(qū)2、……等，每個(gè)小區(qū)中分別包含有小區(qū)基站CS1、CS2，……等。一個(gè)移動(dòng)交換中心(MSC)200與每個(gè)小區(qū)基站CS1、CS2、……和本地交換網(wǎng)6進(jìn)行通信。本地交換網(wǎng)6是表示通過(guò)它進(jìn)行話(huà)音和/或數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)，諸如為公共交換電話(huà)網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、其它互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)等。MSC200是任一種熟知的MSC，區(qū)別在于它附加有一個(gè)主下傾斜控制單元(MDCU)202。然而，MDCU 202不必需是MSC 200的組成部分時(shí)，可利用由MSC 200供給的存儲(chǔ)器和用戶(hù)接口。當(dāng)MDCU 202獨(dú)立于MSC 200地提供出時(shí)，它將包括用戶(hù)接口和存儲(chǔ)器，以及用于與MSC 200連接的一個(gè)接口。
圖2示明按照本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中每個(gè)小區(qū)基站CS1、CS2、……的框圖示例。如圖中所示，每個(gè)小區(qū)基站CS1、CS2、……包括至少一個(gè)可電控天線(xiàn)模塊100、一個(gè)支座單元102、一個(gè)基站BS和至少一個(gè)下傾斜控制器DC?？呻娍靥炀€(xiàn)模塊100安裝在支座單元102上?；綛S與天線(xiàn)模塊100之間來(lái)往地互通射頻(RF)信號(hào)，并與MSC 200進(jìn)行通信。下傾斜控制器DC與基站和MSC200(更具體地是MDCU 202)進(jìn)行通信，并控制天線(xiàn)模塊100的下傾斜角。天線(xiàn)模塊100中包括一個(gè)或多個(gè)可電控的發(fā)射和/或接收天線(xiàn)。此類(lèi)可控天線(xiàn)可以是任何類(lèi)型的，諸如是電控的相控陣天線(xiàn)、電機(jī)機(jī)控的相控陣天線(xiàn)、電機(jī)控制可機(jī)械地下傾斜的天線(xiàn)等。這些天線(xiàn)可配置成全方向性天線(xiàn)(360度的方位角)、三扇區(qū)天線(xiàn)(120度的方位角)、六扇區(qū)天線(xiàn)(60度的方位角)，或是任何其它的多扇區(qū)天線(xiàn)。
如果在每個(gè)小區(qū)基站CS1、CS2、……中應(yīng)用一個(gè)多扇區(qū)天線(xiàn)系統(tǒng)，則每個(gè)小區(qū)基站CS1、CS2……具有一個(gè)天線(xiàn)模塊100以及對(duì)應(yīng)于每個(gè)扇區(qū)的一個(gè)相關(guān)的下傾斜控制器DC。例如，一個(gè)小區(qū)的每個(gè)三扇區(qū)天線(xiàn)系統(tǒng)使用三個(gè)天線(xiàn)模塊，其每一個(gè)有其自己的覆蓋區(qū)，并使用三個(gè)下傾斜控制器DC。單一個(gè)基站BS仍然與天線(xiàn)模塊100來(lái)往地互通射頻信號(hào)，但基站BS的資源等分在三個(gè)天線(xiàn)模塊100中。
支座單元102可以是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已知的用于將天線(xiàn)模塊100支持于地面上的天線(xiàn)塔架或者任何其它的支座單元?；綛S在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已知地用于通過(guò)天線(xiàn)模塊100發(fā)射、接收和監(jiān)視無(wú)線(xiàn)通信，例如是移動(dòng)電話(huà)呼叫通信、尋呼消息通信等。
圖3示明一個(gè)可控接收天線(xiàn)模塊100a的電路框圖，它可以應(yīng)用為按照本發(fā)明的圖2上的天線(xiàn)模塊100。天線(xiàn)模塊100a是一個(gè)電壓控制的相控陣天線(xiàn)。
如圖3中所示，接收天線(xiàn)模塊100a中包括多個(gè)天線(xiàn)單元201-20n、與天線(xiàn)單元201-20n連接的多個(gè)濾波器221-22n、與濾波器221-22n連接的多個(gè)前置放大器241-24n、與前置放大器241-24n連接的多個(gè)移相器261-26n、與移相器261-26n連接的一個(gè)混合器28、以及與移相器261-n連接的一個(gè)相移控制器29。
天線(xiàn)單元201-20n從例如一個(gè)移動(dòng)終端的外部信號(hào)源上接收射頻信號(hào)。濾波器221-22n對(duì)天線(xiàn)單元201-20n接收到的射頻信號(hào)進(jìn)行濾波，前置放大器241-24n將濾波出的射頻信號(hào)進(jìn)行放大。自前置放大器241-24n輸出的射頻信號(hào)相位由移相器261-26n予以移相?；旌掀?8將移相器261-26n的輸出進(jìn)行混合，并向例如是基站BS的一個(gè)接收機(jī)輸出混合的信號(hào)。相移控制器29從下傾斜控制器DC上接收控制信號(hào)，并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)以控制移相器261-26n的相位；下傾斜控制器DC指明了所需的下傾斜角或者所需的下傾斜角變化。也就是，在此相控陣天線(xiàn)模塊100a中，天線(xiàn)模塊100a下傾斜角的變化是借助于改變移相器261-26n的相位，以達(dá)到所需的下傾斜或者所需的下傾斜角變化。
圖4示明可控發(fā)射天線(xiàn)模塊100b的一個(gè)電路框圖例子，它可以應(yīng)用為按照本發(fā)明的圖2上的天線(xiàn)模塊100。天線(xiàn)模塊100b是一個(gè)電壓控制的相控陣天線(xiàn)。
如圖4中所示，發(fā)射天線(xiàn)模塊100b中包括多個(gè)天線(xiàn)單元301-30n、與天線(xiàn)單元301-30n連接的多個(gè)濾波器321-32n、與濾波器321-32n連接的多個(gè)功率放大器341-34n、與功率放大器341-34n連接的多個(gè)移相器361-36n、與移相器361-36n連接的一個(gè)分裂器38、以及與移相器361-36n連接的一個(gè)相移控制器39。來(lái)自發(fā)射機(jī)(例如是基站BS)的信號(hào)由分裂器38分裂成多個(gè)發(fā)射信號(hào)。每個(gè)發(fā)射信號(hào)的相位由相應(yīng)的移相器361-36n予以移相。并由相應(yīng)的功率放大器341-34n進(jìn)行放大。濾波器321-32n對(duì)功率放大器341-34n的輸出加以濾波，來(lái)自濾波器321-32n的信號(hào)輸出由天線(xiàn)單元301-30n進(jìn)行發(fā)射。相移控制器39從下傾斜控制器DC上接收控制信號(hào)，并根據(jù)它來(lái)控制移相器361-36n的相位；下傾斜控制器DC指明了所需的下傾斜角或者所需的下傾斜角變化。
對(duì)接收和發(fā)射天線(xiàn)模塊100a和100b兩者作出各種修改是可能的。例如，對(duì)于發(fā)射天線(xiàn)模塊100b，多個(gè)功率放大器361-36n可以用放置在分裂器38之前的單個(gè)功率放大器取代。
圖3和圖4中的發(fā)射和接收天線(xiàn)模塊100a和100b可予以取代或者結(jié)合任何其它類(lèi)型的天線(xiàn)模塊加以應(yīng)用，以組成按照本發(fā)明的圖2上的天線(xiàn)模塊100。此外，發(fā)射和接收天線(xiàn)模塊100a和100b可以如本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所知地集成入一個(gè)天線(xiàn)模塊內(nèi)，使得天線(xiàn)模塊100可以是一個(gè)發(fā)射天線(xiàn)模塊、一個(gè)接收天線(xiàn)模塊、或者是一個(gè)發(fā)射和接收天線(xiàn)模塊。
無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的工作現(xiàn)在，說(shuō)明按照本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的工作。當(dāng)MSC 200上的操作人員輸入一個(gè)用于天線(xiàn)模塊100的所需下傾斜角或者所需下傾斜角變化時(shí)，MDCU 202向下傾斜控制器DC輸出一個(gè)用于天線(xiàn)模塊100的控制信號(hào)。該控制信號(hào)向下傾斜控制器DC供給所需的下傾斜角或者所需的下傾斜角變化。對(duì)接收到的控制信號(hào)起響應(yīng)，下傾斜控制器DC產(chǎn)生并輸出一個(gè)控制信號(hào)給天線(xiàn)模塊100，使天線(xiàn)模塊100達(dá)到所需的下傾斜角或者所需的下傾斜角變化。這樣，位于MSC200處的操作人員能遙控天線(xiàn)模塊100的下傾斜角。
然而，無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的工作并不限制于來(lái)自MSC 200的下傾斜控制、對(duì)單個(gè)天線(xiàn)模塊100的下傾斜控制、或者在下傾斜控制工作中操作人員的干預(yù)。
取代來(lái)自MSC 200的下傾斜控制，由基站BS上的操作人員對(duì)于與該基站BS關(guān)聯(lián)的天線(xiàn)模塊100輸入一個(gè)所需的下傾斜角或者下傾斜角變化。這個(gè)信息由基站BS供應(yīng)給下傾斜控制器DC用于天線(xiàn)模塊100，對(duì)此信息起響應(yīng)，下傾斜控制器DC產(chǎn)生并輸出一個(gè)控制信號(hào)給天線(xiàn)模塊100，使天線(xiàn)模塊100達(dá)到所需的下傾斜角或者所需的下傾斜角變化。因此，來(lái)自MSC200和基站BS兩者的下傾斜控制消除了那種既費(fèi)錢(qián)又有危險(xiǎn)性的實(shí)施過(guò)程，即攀登至支持天線(xiàn)模塊100的塔架上調(diào)整天線(xiàn)模塊100的下傾斜。
取代對(duì)單個(gè)天線(xiàn)下傾斜角的控制，由基站BS上的操作人員象對(duì)于許多天線(xiàn)模塊100那樣所需地輸入所需的下傾斜角或者下傾斜角變化。然后，MDCU 202對(duì)下傾斜控制器DC用于天線(xiàn)模塊100的控制信號(hào)。由下傾斜控制器DC接收的每個(gè)控制信號(hào)指明了與天線(xiàn)模塊100相關(guān)的所需下傾斜角或者下傾斜角變化。于是，以上面所述及的相同的方式由下傾斜控制器DC實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)模塊100的下傾斜控制。結(jié)果，NSC 200處的操作人員能夠?qū)嶋H上完成多個(gè)天線(xiàn)模塊100之下傾斜角的同時(shí)變化。所以，在按照本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，使系統(tǒng)內(nèi)天線(xiàn)模塊100的下傾斜角產(chǎn)生寬廣變化是簡(jiǎn)單和方便的。
按照本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)在安裝期間能應(yīng)用來(lái)簡(jiǎn)單和方便地設(shè)定天線(xiàn)模塊100的下傾斜角。而且，按照本發(fā)明的系統(tǒng)也簡(jiǎn)化了對(duì)天線(xiàn)模塊100下傾斜角的改變，可作為系統(tǒng)質(zhì)量改善上成就的一部分，用于改善呼叫越區(qū)切換過(guò)程和業(yè)務(wù)拒絕等。如本發(fā)明之前文中所說(shuō)明的覆蓋區(qū)內(nèi)諸如同信道干擾、信號(hào)對(duì)噪聲加干擾之比的運(yùn)行測(cè)量，覆蓋區(qū)內(nèi)的誤碼率，以及兩個(gè)覆蓋區(qū)之間的信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量，系統(tǒng)質(zhì)量上的這種指示通?？捎脺y(cè)試接收機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且這些運(yùn)行測(cè)量上的改善是通過(guò)累試法得到的。按照本發(fā)明，可以改變一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)模塊100的下傾斜角，并在每次改變后進(jìn)行運(yùn)行測(cè)量，直至運(yùn)行測(cè)量指明具有可接受的質(zhì)量水平。
此外，本發(fā)明能使這些過(guò)程變?yōu)樽詣?dòng)化，以免除操作人員參與。也就是說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)MDCU 202進(jìn)行編程來(lái)做到下傾斜角的定時(shí)改變，以補(bǔ)償負(fù)載中依從于時(shí)間的變化(例如季節(jié)的變化或通信次數(shù)的變化)。結(jié)果，可以避免業(yè)務(wù)的過(guò)載或業(yè)務(wù)的不可接受程度。在另一個(gè)實(shí)施例中，MDCU 202從MSC 200中接收運(yùn)行測(cè)量值，并進(jìn)行編程，按照任一已知的或者將來(lái)開(kāi)發(fā)的方法來(lái)確定天線(xiàn)模塊100的下傾斜角；這類(lèi)方法中根據(jù)諸如呼叫阻塞率之類(lèi)的運(yùn)行測(cè)量來(lái)確定下傾斜角。應(yīng)用所確定的下傾斜角，MDCU 202隨后對(duì)合適的下傾斜控制器DC輸出控制信號(hào)。因此，按照本實(shí)施例的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)可以根據(jù)甚至是短時(shí)的事件來(lái)作出自適應(yīng)的下傾斜控制。下面，將詳細(xì)說(shuō)明無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中此實(shí)施例的一種應(yīng)用。
應(yīng)用無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)以自動(dòng)方式避免過(guò)載如前面所述，每個(gè)天線(xiàn)模塊100具有一個(gè)取決于其下傾斜角的覆蓋區(qū)。覆蓋區(qū)越大，位于覆蓋區(qū)內(nèi)的移動(dòng)終端可以越多，它們需要專(zhuān)屬于天線(xiàn)模塊100之覆蓋區(qū)的基站BS的有限資源。當(dāng)對(duì)于那些資源的需求超過(guò)基站BS的資源時(shí)，可以說(shuō)基站BS和/或覆蓋區(qū)過(guò)載了。存在很多的準(zhǔn)則可用來(lái)測(cè)量基站BS上或覆蓋區(qū)上的負(fù)載，以確定基站BS和/或覆蓋區(qū)是否過(guò)載了。為了敘述的方便，其余部分的說(shuō)明中將應(yīng)用呼叫阻塞率作為測(cè)量負(fù)載的準(zhǔn)則，但本發(fā)明并不限制于這一準(zhǔn)則。但是，為了敘述的方便，還可以在若干方式中規(guī)定呼叫阻塞率，本說(shuō)明中所用的呼叫阻塞率是下述的(1)與(2)之比，(1)為覆蓋區(qū)內(nèi)由于基站上供該覆蓋區(qū)使用的、專(zhuān)屬于天線(xiàn)模塊的資源不足夠而其呼叫請(qǐng)求被拒絕的移動(dòng)終端的數(shù)目，(2)為覆蓋區(qū)內(nèi)請(qǐng)求呼叫的移動(dòng)終端的數(shù)目。
當(dāng)呼叫阻塞率超過(guò)第一預(yù)定閾值時(shí)，基站BS被認(rèn)為是過(guò)載的。已經(jīng)選擇了呼叫阻塞率作為負(fù)載的測(cè)量，因?yàn)楝F(xiàn)有的常規(guī)MSC能對(duì)與之相關(guān)的基站的每個(gè)覆蓋區(qū)測(cè)量呼叫阻塞率，并向MSC供給所測(cè)量的呼叫阻塞率。因此，這里不對(duì)如何確定呼叫阻塞率進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明提供出一種簡(jiǎn)單和方便的方法來(lái)處理長(zhǎng)期事件和短期事件兩者，諸如在峰值通信次數(shù)期間負(fù)載將增加。例如，當(dāng)一個(gè)基站處于過(guò)載狀態(tài)時(shí)，MDCU 202便作出確定，與該過(guò)載基站的覆蓋區(qū)相鄰的那些覆蓋區(qū)可利用來(lái)處理過(guò)載。例如，如果服務(wù)于一個(gè)相鄰覆蓋區(qū)的基站的呼叫阻塞率小于第二預(yù)定閾值(該閾值低于第一預(yù)定閾值)，則該基站和相鄰覆蓋區(qū)可予以應(yīng)用。
于是，按照本發(fā)明的系統(tǒng)可使MDCU 202便利地減小由過(guò)載基站服務(wù)的覆蓋區(qū)，其措施是增加用于該覆蓋區(qū)之天線(xiàn)模塊的下傾斜角和/或通過(guò)減少用于可予以應(yīng)用的覆蓋區(qū)之天線(xiàn)模塊的下傾斜為增加由可予以應(yīng)用的基站服務(wù)的一個(gè)或多個(gè)可用覆蓋區(qū)。這樣，通過(guò)使過(guò)載基站覆蓋區(qū)與對(duì)之相鄰的覆蓋區(qū)之間的邊界發(fā)生移位，可將來(lái)自過(guò)載基站的負(fù)載轉(zhuǎn)移。
雖然，就消除過(guò)載并因而減少服務(wù)被拒絕而言，已經(jīng)說(shuō)明了本發(fā)明在應(yīng)用中的自適應(yīng)和自動(dòng)化控制，但本發(fā)明還適用于改善無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的其它特性，諸如越區(qū)切換的質(zhì)量。
按照本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)可應(yīng)用于任何系統(tǒng)中，諸如時(shí)分多址系統(tǒng)、碼分多址系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)等。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，包括第一天線(xiàn)，它具有可電控的下傾斜角；第一下傾斜控制器，它向所述第一天線(xiàn)輸出一個(gè)控制信號(hào)，以控制所述第一天線(xiàn)的所述下傾斜角。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述控制信號(hào)指明了用于所述第一天線(xiàn)的所需下傾斜角和所述第一天線(xiàn)之所述下傾斜角的所需變化之一。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括基站，它經(jīng)由所述第一天線(xiàn)發(fā)射和接收信號(hào)，并向所述第一下傾斜控制器輸出一個(gè)控制信號(hào)；又其中，所述下傾斜控制器對(duì)來(lái)自所述基站的所述控制信號(hào)起響應(yīng)，控制所述第一天線(xiàn)的所述下傾斜角。
4.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述第一天線(xiàn)和所述第一下傾斜控制器組成了第一小區(qū)基站的一部分。
5.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括第二天線(xiàn)，它具有可電控的下傾斜角；第二下傾斜控制器，它向所述第二天線(xiàn)輸出一個(gè)控制信號(hào)，以控制所述第二天線(xiàn)的所述下傾斜角。
6.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，還包括主控制器，它向所述第一下傾斜控制器和所述第二下傾斜控制器中的至少一個(gè)輸出主控制信號(hào)，以調(diào)整所述第一與第二天線(xiàn)之間的關(guān)系。
7.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，根據(jù)所述無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的至少一個(gè)運(yùn)行測(cè)量值，由所述主控制器產(chǎn)生并輸出所述主控制信號(hào)。
8.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中，所述運(yùn)行測(cè)量至少是下列中的一個(gè)負(fù)載，自所述第一和第二天線(xiàn)上接收到的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，自所述第一和第二天線(xiàn)上接收到的信號(hào)之間的干擾，自所述第一天線(xiàn)上接收到的信號(hào)的信噪比，以及自所述第一天線(xiàn)上接收到的信號(hào)的誤碼率。
9.權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，該無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)是時(shí)分多址系統(tǒng)、碼分多址系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)之一。
10.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，所述主控制器根據(jù)用戶(hù)輸入來(lái)產(chǎn)生并輸出所述主控制信號(hào)。
11.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，所述的關(guān)系是指接收自所述第一和第二天線(xiàn)的信號(hào)之間的同信道干擾。
12.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，所述的關(guān)系是指所述第一和第二天線(xiàn)的覆蓋區(qū)之間的邊界。
13.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，所述的關(guān)系是指接收自所述第一天線(xiàn)的信號(hào)與接收自所述第二天線(xiàn)的信號(hào)間的重疊量。
14.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，所述的關(guān)系是指所述第一和第二天線(xiàn)上各別的負(fù)載。
15.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，該無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)是時(shí)分多址系統(tǒng)、碼分多址系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)之一。
16.一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，包括多個(gè)小區(qū)基站，每個(gè)小區(qū)基站中包括一個(gè)可電控下傾斜角的天線(xiàn)以及一個(gè)相關(guān)的下傾斜控制器，控制所述有關(guān)天線(xiàn)的下傾斜角；主控制器，它向至少一個(gè)下傾斜控制器輸出一個(gè)控制信號(hào)，用以調(diào)整所述有關(guān)天線(xiàn)的所述下傾斜角。
17.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中，所述主控制器輸出控制信號(hào)，用以在同一時(shí)間調(diào)整一個(gè)以上天線(xiàn)的所述下傾斜角。
18.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中，根據(jù)所述無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的至少一個(gè)運(yùn)行測(cè)量，由所述主控制器產(chǎn)生并輸出所述主控制信號(hào)。
19.權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中，所述運(yùn)行測(cè)量至少是下列中的一個(gè)負(fù)載，自?xún)蓚€(gè)所述天線(xiàn)上接收到的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，自所述第一和第二天線(xiàn)上接收到的信號(hào)之間的干擾，自所述天線(xiàn)之一上接收到的信號(hào)的信噪比，以及自所述天線(xiàn)之一接收到的信號(hào)的誤碼率。
20.一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，包括基本小區(qū)基站，它具有一個(gè)可電控下傾斜角的基本天線(xiàn)和一個(gè)基本下傾斜控制器，控制所述基本天線(xiàn)的所述下傾斜角，所述基本天線(xiàn)具有一個(gè)基于所述下傾斜角的基本覆蓋區(qū)；至少一個(gè)輔助小區(qū)基站，它包括一個(gè)可電控下傾斜角的輔助天線(xiàn)和一個(gè)輔助下傾斜控制器，控制所述輔助天線(xiàn)的所述下傾斜角，所述輔助天線(xiàn)具有一個(gè)基于所述下傾斜角的輔助覆蓋區(qū)，所述輔助覆蓋區(qū)是與所述基本覆蓋區(qū)相鄰的；以及主控制器，它確定出所述基本覆蓋區(qū)是否過(guò)載，并輸出控制信號(hào)給所述基本和輔助下傾斜控制器中的至少一個(gè)，當(dāng)所述基本覆蓋區(qū)過(guò)載時(shí)通過(guò)分別改變所述基本和輔助天線(xiàn)中至少一個(gè)的所述下傾斜角，以調(diào)整所述基本和輔助覆蓋區(qū)之間的邊界。
21.權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中，所述主控制器通過(guò)監(jiān)視所述基本覆蓋區(qū)上的基本負(fù)載來(lái)確定所述基本覆蓋區(qū)是否過(guò)載，并確定出所述基本負(fù)載何時(shí)超過(guò)第一預(yù)定閾值。
22.權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中，所述主控制器監(jiān)視所述輔助覆蓋區(qū)上的輔助負(fù)載，并當(dāng)所述基本覆蓋區(qū)過(guò)載時(shí)根據(jù)所述輔助覆蓋區(qū)上的所述輔助負(fù)載輸出所述控制信號(hào)。
23.權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中，所述主控制器根據(jù)所述輔助負(fù)載確定出所述輔助覆蓋區(qū)是否可應(yīng)用來(lái)處理附加的負(fù)載，并當(dāng)所述基本覆蓋區(qū)過(guò)載而所述輔助覆蓋區(qū)可以應(yīng)用時(shí)，輸出所述控制信號(hào)以調(diào)整所述輔助覆蓋區(qū)與所述基本覆蓋區(qū)之間的所述邊界。
24.權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述輔助負(fù)載小于第二預(yù)定閾值時(shí)，由所述主控制器確定出所述輔助覆蓋區(qū)可以應(yīng)用。
25.權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述基本覆蓋區(qū)過(guò)載時(shí)，由所述主控制器向所述基本下傾斜控制器輸出控制信號(hào)以增大所述基本天線(xiàn)的所述下傾斜角。
26.權(quán)利要求25的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述基本覆蓋區(qū)過(guò)載時(shí)，由所述主控制器向所述輔助下傾斜控制器輸出控制信號(hào)以減小所述第二天線(xiàn)的所述下傾斜角。
全文摘要
一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng),它包括可電控下傾斜角的天線(xiàn)以及與每個(gè)天線(xiàn)關(guān)聯(lián)的下傾斜控制器。下傾斜控制器從主控制器上接收指令,按照接收到的指令調(diào)整相關(guān)聯(lián)天線(xiàn)的下傾斜角。
文檔編號(hào)H04B7/10GK1264257SQ0010190
公開(kāi)日2000年8月23日 申請(qǐng)日期2000年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月1日
發(fā)明者勞倫斯·米爾頓·德拉貝克, 卡爾·喬治·罕姆佩爾, 保羅·馬休·曼克維奇, 保羅·安拖尼·帕拉克斯, 艾扎·拉吉庫(kù)馬, 安拖尼·A·特里羅, 諾曼·吉爾拉德·基司 申請(qǐng)人:朗迅科技公司