專利名稱:Tdma－tdd系統(tǒng)中無線電基站裝置的傳輸功率控制的制作方法
本發(fā)明涉及通過傳輸分集增益控制傳輸功率的傳輸功率控制方法，以及使用該傳輸功率控制方法的無線電基站裝置。
在現(xiàn)有技術(shù)中，為了滿足個人手持式電話系統(tǒng)(PHS)中用的諸如便攜式電話組或個人手持式電話組這樣的無線電移動臺的業(yè)務(wù)需要，無線電基站配有多個天線而采用傳輸分集技術(shù)。從無線電基站發(fā)射的電波，通過夾雜有從建筑物墻壁或類似物反射的電波路徑到達(dá)移動臺。如果無線電移動臺與其可視的無線電基站通信，就會存在兩類電波，即直接到達(dá)無線電移動臺的電波和另一類經(jīng)過建筑物反射以后到達(dá)無線電移動臺的電波。由于多個電波經(jīng)過不同的傳輸路徑，所以傳輸路徑有不同的傳播距離。
現(xiàn)在集中注意于個人手持式電話系統(tǒng)。個人手持式電話系統(tǒng)所使用的電波波長大約是20厘米。假設(shè)發(fā)自無線電基站的第一和第二電波分別經(jīng)過具有第一和第二傳播距離的第一和第二傳輸路徑，到達(dá)無線電移動臺。如果第一和第二傳播距離之間的差等于大約20厘米波長的多倍，則第一和第二電波在無線電移動臺相加。如果第一和第二電波傳播距離之間的差等于半波長的奇數(shù)倍，則第一和第二電波在無線電移動臺彼此抵消。結(jié)果，隨著無線電移動臺的移動，在無線電移動臺的總的電波強(qiáng)度是變化的。因此，通過在無線電基站配置多個天線，并使用接收性能條件最好的一個天線所接收的電波，可以改善接收性能。這種改善稱為分集效應(yīng)。
另外，個人手持式電話系統(tǒng)采用時分雙工(TDD)系統(tǒng)，那里，具有相同頻率的電波被用于前向和反向鏈路兩個方面。相應(yīng)地，如果無線電基站根據(jù)反向電波確定天線中的一個作為所選天線，并從所選天線發(fā)射前向電波，對于無線電移動臺來說，有可能以良好條件在前向鏈路接收前向電波。這被稱為傳輸分集。然而，如果從反向信息串到達(dá)無線電基站的瞬時，到無線電基站發(fā)射前向信息串的瞬時之間的寬度2.5毫秒的條件變化，傳輸分集就沒有效果。結(jié)果是，傳輸分集成為無線電移動臺的移動速度被限制的主要原因。
利用傳輸分集在無線電基站進(jìn)行傳輸功率控制的方法，在標(biāo)題為“Radiobase station apparatus”(“無線電基站裝置”)的Tokkai的日本未審查專利公開No.平10-32527或JP-A10-032527中有所披露。JP-A10-032527實(shí)現(xiàn)的無線電基站裝置采用傳輸分集系統(tǒng)，其中，在傳輸功率消耗減少的情況下，對同樣的鄰近系統(tǒng)或其他系統(tǒng)的干擾會減少。根據(jù)JP-A10-032527，無線電基站裝置對移動臺作呼叫聯(lián)系時，話音信道建立檢測部，對在控制信道之后話音信道被建立的瞬時，進(jìn)行檢測。話音信道建立信號被送到傳輸功率控制部。執(zhí)行傳輸數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏敳?，通過傳輸分集增益使傳輸功率消耗減少。因此，在指向移動臺的方向，控制信道的控制區(qū)域范圍和話音信道的話音區(qū)域范圍是相同的。這樣就可能避免由于話音信道的話音區(qū)域的擴(kuò)展和功率消耗的增加引起的干擾。
現(xiàn)在集中注意于“接收分集增益”和“傳輸分集增益”。假設(shè)在無線電基站的兩個天線安排為不相關(guān)狀態(tài)或不相關(guān)后向狀態(tài)。在這種情況下，無線電基站通過兩種電波傳播路徑接收兩個被接收信號。通過選擇兩種電波傳播路徑中的一個具有較小的電波傳播損失的路徑，作為所選電波傳播路徑，現(xiàn)有增益或無線電基站就有良好的接收靈敏度。這被稱為“接收分集”。如果接收靈敏度改善的幅度為2dB(分貝)，2dB的幅度則被定義為“接收分集增益”。此外，如果所選電波傳播路徑也被選用于傳輸，裝置傳輸功率則提高2dB的幅度。2dB的幅度被定義為“傳輸分集增益”。不相關(guān)的天線數(shù)目越多，接收分集增益和傳輸分集增益則變得越大。這是因?yàn)殡姴▊鞑ヂ窂街械目蛇x擇的分路增加。
根據(jù)JP-A10-032527的無線電基站裝置，雖然檢測到天線的異常性，或者正常操作的接收部的數(shù)目減少，但通過固定的傳輸分集增益抑制或控制傳輸功率，這個固定的傳輸分集增益是在話音或通信信號經(jīng)過話音信道傳輸時初始化了的。因而，話音信道的話音區(qū)域小于控制信道的控制區(qū)域，移動臺的接收靈敏度以下面將要結(jié)合附
圖1至3說明的方式出現(xiàn)退化。
其他涉及本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)也是已知的，例如，Tokkai的日本未審查專利公開No.平9-107579或JP-A9-107579披露一種空閑信道前向傳輸功率控制系統(tǒng)，其中，以所要求的最小空閑信道前向傳輸功率，選擇適當(dāng)?shù)奶炀€分集。根據(jù)JP-A9-107579，基站通過前向控制信道向移動臺通知上述規(guī)定的閾值電平信息。移動臺根據(jù)所通知的閾值電平信息和前向控制信道的接收電平之間的差，確定基站的空閑信道前向傳輸功率值，并通過反向控制信道將它通知基站。基站用所通知的空閑信道傳輸功率值作為它自己的空閑信道傳輸功率。比較好的是，基站通過被指配以話音信道的移動臺用于天線分集選擇的電平測量時隙，激勵空閑信道的前向傳輸功率。另一種方法是，基站通過電平測量時間的電平測量時隙，激勵空閑信道前向傳輸功率。
Tokkai的日本未審查專利公開No.平9-9344或JP-A9-009344披露一種移動通信系統(tǒng)中的空閑信道傳輸功率控制方法和移動通信系統(tǒng)中的基站用的傳輸功率控制器，它們能避免對其他移動臺和基站的影響，并通過只使用那些空閑信道中的一個時隙而非被分配為話音信道的時隙，節(jié)省基站的功率消耗，從而以所要求的傳輸功率進(jìn)行傳輸。根據(jù)JP-A9-009344，基站配有話音信道傳輸功率控制部，用來控制與被分配為話音信道的時隙有關(guān)的傳輸功率，并配有空閑信道傳輸功率控制部，通過將傳輸功率控制成所要求的傳輸功率的方法，從移動臺的分集式天線中選擇一個天線，這個所要求的傳輸功率僅與其它空閑信道中的一個時隙有關(guān)而與被分配為話音信道的時隙無關(guān)。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種無線電基站裝置，它通過經(jīng)常地抑制傳輸功率而能使通信中控制信道的控制區(qū)域與話音信道的話音區(qū)域一致，傳輸功率的抑制則是通過與正常天線的數(shù)目相應(yīng)的傳輸分集增益來實(shí)現(xiàn)的，盡管無線電基站裝置有天線故障。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種無線電基站裝置，盡管在任何接收部出現(xiàn)故障，它能使通信中控制信道的控制區(qū)域與話音信道的話音區(qū)域一致。
本發(fā)明的其他目的隨著敘述的進(jìn)行將變得清楚。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種實(shí)行傳輸分集的無線電基站裝置，其應(yīng)用于時分多路存取-時分雙工(TDMA-TDD)移動通信系統(tǒng)，所述無線電基站裝置包括第一至第N傳輸/接收天線，這里，N表示不小于2的正整數(shù)，所述無線電基站裝置還包括第一至第N天線故障檢測部，它們分別與所述第一至所述第N傳輸/接收天線相連，并用來檢測所述第一至所述第N傳輸/接收天線中的故障，當(dāng)檢測出所述第一至所述第N傳輸/接收天線中的故障時，分別產(chǎn)生第一至第N報(bào)警信號；天線監(jiān)控部，其與所述第一至所述第N天線故障檢測部相連，并用來監(jiān)控第一至第N天線報(bào)警信號，以產(chǎn)生指示正常運(yùn)行的傳輸/接收天線數(shù)目的天線異常檢出信號；以及傳輸功率控制部，其與所述天線監(jiān)控部相連，并用于通過正常運(yùn)行的傳輸/接收天線的數(shù)目來控制傳輸功率。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種控制無線電基站裝置中的傳輸功率的方法，所述無線電基站裝置實(shí)行傳輸分集，應(yīng)用于時分多路存取-時分雙工(TDMA-TDD)移動通信系統(tǒng)，所述無線電基站裝置包括第一至第N傳輸/接收天線，這里，N表示不小于2的正整數(shù)，所述方法包括以下步驟檢測所述第一至所述第N傳輸/接收天線中的故障，當(dāng)檢測出所述第一至所述第N傳輸/接收天線中的故障時，分別產(chǎn)生第一至第N報(bào)警信號；監(jiān)控第一至第N天線報(bào)警信號，以產(chǎn)生指示正常運(yùn)行的傳輸/接收天線數(shù)目的天線異常檢出信號；及通過正常運(yùn)行的傳輸/接收天線的數(shù)目控制傳輸功率。
圖1是使用于時分多路存取-時分雙工(TDMA-TDD)移動通信系統(tǒng)的用以進(jìn)行常規(guī)的傳輸功率控制的常規(guī)的無線電基站裝置的方塊圖；圖2是圖1所示的無線電基站裝置的前向信號區(qū)域的示意圖；圖3是一個表示前向信號區(qū)域的示意圖，用以描述圖1所示的無線電基站裝置的問題；圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于TDMA-TDD移動通信系統(tǒng)的無線電基站裝置的方塊圖；圖5是表示圖2所示的無線電基站裝置的前向信號區(qū)域的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于TDMA-TDD移動通信系統(tǒng)的無線電基站裝置的方塊圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于TDMA-TDD移動通信系統(tǒng)的無線電基站裝置的方塊圖；參考圖1，為了便于了解本發(fā)明，首先將對常規(guī)的無線電基站裝置10′進(jìn)行敘述。圖中所示的無線電基站裝置10′用于時分多路存取-時分雙工(TDMA-TDD)移動通信系統(tǒng)，被披露在上述JP-A10-32527中。
無線電基站裝置10′包括第一至第N傳輸/接收天線11-1，11-2，...，和11-N，其中N表示不小于2的正整數(shù)；切換部13；第一至第N接收部15-1，15-2，...，和15-N；控制部17；傳輸部19；話音信道建立檢測部21；和傳輸功率控制器23′。
第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N被連接至切換部13。后面將要敘述，切換部13從第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N中選擇一個，作為所選傳輸天線。切換部13被連接至第一至第N接收部15-1至15-N和傳輸部19。被第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N接收的第一至第N已接收信號，經(jīng)過切換部13，分別被供給第一至第N接收部15-1至15-N。第一至第N接收部15-1至15-N將第一至第N已接收信號分別解調(diào)為第一至第N已接收數(shù)據(jù)RD1，RD2，...，和RDN。第一至第N已接收數(shù)據(jù)RD1-RDN被供給控制部17。此外，第一至第N接收部15-1至15-N測量第一至第N已接收信號中的電場強(qiáng)度，產(chǎn)生第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1，RS2，...，和RSN，分別指示第一至第N已接收信號的已接收電場強(qiáng)度。第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1至RSN被供給控制部17。
響應(yīng)第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1至RSN，控制部17從第一至第N已接收數(shù)據(jù)RD1至RDN中，選擇一個作為所選已接收數(shù)據(jù)RDS，這個數(shù)據(jù)RDS對應(yīng)于由第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1至RSN指示的電場強(qiáng)度中，最大的一個電場強(qiáng)度。控制部17產(chǎn)生所選已接收數(shù)據(jù)RDS。此外，控制部17從第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N中選擇對應(yīng)于所選已接收數(shù)據(jù)RDS的一個，將指示這種選擇的開關(guān)切換信號SS提供給切換部13。切換部13響應(yīng)開關(guān)切換信號SS，從第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N中選擇一個天線，作為所選傳輸天線，用于對傳輸信號進(jìn)行傳輸。
更進(jìn)一步，控制部17將傳輸數(shù)據(jù)TD提供給傳輸部19和話音信道建立檢測部21。話音信道建立檢測部21響應(yīng)傳輸數(shù)據(jù)TD，在控制信道被切換到話音信道時，檢測控制信道被切換到話音信道的瞬時時刻，產(chǎn)生話音信道建立信號CS。話音信道建立信號CS被供給傳輸功率控制部23′。傳輸功率控制部23′響應(yīng)話音信道建立信號CS，產(chǎn)生輸出控制信號OC，用來控制傳輸信號所需的傳輸功率。輸出控制信號OC表示傳輸功率應(yīng)由傳輸分集增益Gdt控制。要注意，傳輸分集增益Gdt在無線電基站裝置10′中被初始化為固定值。換句話說，無線電基站裝置10′有一個固定的傳輸分集增益Gdtf作為傳輸分集增益Gdt。
輸出控制信號OC被供給傳輸部19。傳輸部19響應(yīng)輸出控制信號OC，以傳輸數(shù)據(jù)TD調(diào)制載波信號，使其成為已調(diào)制信號，并將已調(diào)制信號放大到由輸出控制信號OC控制的傳輸功率，成為已放大信號。傳輸部19產(chǎn)生已放大信號作為傳輸信號，該傳輸信號通過切換部13，從所選傳輸天線被發(fā)送出去。
通過這種結(jié)構(gòu)，控制部17將開關(guān)切換信號SS提供給切換部13，用于切換第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N，即從第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N中選擇一個，作為所選傳輸天線，所選傳輸天線接收具有最大的接收電場強(qiáng)度的已接收信號，從而保證話音業(yè)務(wù)的高質(zhì)量。為了處理便攜式移動臺的移動，在與便攜式移動臺通信時，利用控制信道的控制信號，控制部17確定哪一個傳輸/接收天線具有最大的接收電場強(qiáng)度信號，以此選擇最合適的天線作初始化。然后，控制部17按預(yù)定的時間間隔在話音信道切換第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N，以便檢測第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1至RSN，并從第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N中選擇一個天線，它接收具有最高電平的電場強(qiáng)度的已接收信號，從而繼續(xù)保證通信的高質(zhì)量。
轉(zhuǎn)向圖2，將敘述有關(guān)無線電基站裝置(CS)10′的操作。在圖2中，參考符號30表示無線電移動臺(PS)。控制信道的控制區(qū)域標(biāo)記為32，控制區(qū)域具有球面形狀。
為了使通信中控制信道的控制區(qū)域32與話音信道的話音區(qū)域一致，通過固定的傳輸分集增益Gdtf造成傳輸功率的降低，獲得控制信道的控制區(qū)域32與話音信道的話音區(qū)域的一致性。具體地說，當(dāng)固定的傳輸分集增益Gdtf不造成傳輸功率降低時，話音信道的話音區(qū)域如圖2的虛線所示，標(biāo)記為34。該話音區(qū)域34具有球面形狀，它比控制區(qū)域32更向無線電移動臺30擴(kuò)展。當(dāng)固定的傳輸增益Gdtf造成傳輸功率降低時，話音信道的話音區(qū)域如圖2實(shí)線所示標(biāo)記為36。那就是說，話音區(qū)域36從話音區(qū)域34沿標(biāo)志為A的箭頭移動并小于話音區(qū)域34。由此，獲得控制區(qū)域32和話音區(qū)域36的一致性。
固定的傳輸分集增益Gdtf由傳輸/接收天線11-1至11-N的數(shù)目N和接收部15-1至15-N的數(shù)目N確定。換句話說，在常規(guī)的無線電基站裝置10′中，固定的傳輸分集增益Gdtf是建立在假設(shè)所有第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N都正常工作且所有第一至第N接收部15-1至15-N都正常工作的基礎(chǔ)上的。
但是，上述無線電基站裝置10′在實(shí)際中有一些問題，現(xiàn)在結(jié)合圖3來敘述。
首先敘述第一個問題。先假設(shè)任何一個傳輸/接收天線都有可能被檢測出異常情況。在這種情況下，實(shí)際的傳輸分集增益Gdts減小，或者說小于固定的傳輸分集增益Gdtf，因?yàn)樵趥鬏斣捯艋蛟谠捯粜诺纻鬏斖ㄐ判盘枙r，能夠被選擇作為傳輸天線的傳輸/接收天線的數(shù)目減少了。盡管如此，由于傳輸功率被初始化的固定傳輸分集增益Gdtf控制或抑制，話音信道的話音區(qū)域從話音區(qū)域36被沿圖3中的標(biāo)記為B的箭頭移動，并小于控制信道的控制區(qū)域32，如圖3中的38所示，這就導(dǎo)致無線電移動臺30的接收靈敏度退化。因而，當(dāng)天線在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)故障時，移動臺30的接收靈敏度就會退化。這是因?yàn)榭刂菩诺赖目刂茀^(qū)域32在通信中與話音信道的話音區(qū)域38不一致。
接下來，敘述第二個問題。如果正常操作的接收部數(shù)目減少，接收分集增益Gdr就會減小。雖然實(shí)際的傳輸分集增益Gdta與固定的傳輸分集增益Gdtf相比也減小，話音信道的話音區(qū)域38小于控制信道的控制區(qū)域32，如圖3所示，因?yàn)閭鬏敼β时怀跏蓟墓潭ǖ膫鬏敺旨鲆鍳dtf控制或抑制，這就導(dǎo)致無線電移動臺30的接收靈敏度的退化。因而，當(dāng)與天線相連的任何接收部出現(xiàn)異常時，如同上述第一個問題那樣，無線電移動臺30的接收靈敏度退化。這是因?yàn)閷?shí)際的傳輸分集增益Gdta與固定的傳輸分集增益Gdtf相比減小了。
參考圖4，將對根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的無線電基站裝置10進(jìn)行敘述。以圖說明的無線電基站裝置10在結(jié)構(gòu)和操作上與圖1中所示的常規(guī)的無線電基站裝置10′相類似，不同之處是無線電基站裝置10還包括第一至第N天線故障檢測部25-1，25-2，...，和25-N；天線監(jiān)控部27，和接收部異常檢測部29；而傳輸功率控制部比圖1中所示的有所修改，以后將變得清楚。所以，傳輸功率控制部標(biāo)記為23。
更具體地說，第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N是被安排得互不相關(guān)的天線。切換部13是切換開關(guān)，能在傳輸和接收之間切換。被安排得分別與第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N相適應(yīng)的第一至第N接收部15-1至15-N，對從第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N經(jīng)切換部13送來的第一至第N已接收信號分別進(jìn)行解調(diào)，產(chǎn)生第一至第N已接收數(shù)據(jù)RD1至RDN。此外，第一至第N接收部15-1至15-N產(chǎn)生第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1至RSN，分別指示第一至第N已接收信號的已接收電場強(qiáng)度。
響應(yīng)第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1至RSN，控制部17從第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1至RSN中確定最大的一個，并從第一至第N已接收數(shù)據(jù)RD1至RDN中，選擇一個數(shù)據(jù)作為所選已接收數(shù)據(jù)RDS，這個數(shù)據(jù)RDS對應(yīng)于第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1至RSN中最大的一個。
另外，在通過話音信道傳輸話音或通信信號時，控制部17將開關(guān)切換信號SS提供給切換部13，以便從第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N中選擇一個作所選傳輸天線，從所選傳輸天線，即與第一至第N接收部15-1至15-N中產(chǎn)生第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1至RSN中最大的一個信號的接收部相連的天線，將傳輸信號發(fā)送出去。在傳輸頻率和接收頻率彼此一致且傳輸/接收被不同的傳輸/接收時隙差值分隔開的TDMA-TDD移動通信系統(tǒng)中，這種選擇是有效的。
設(shè)置在控制部17和切換部13之間的傳輸部19能響應(yīng)從傳輸功率控制部23送來的輸出控制信號OC，對傳輸功率進(jìn)行控制。被供給有傳輸數(shù)據(jù)DT的話音信道建立檢測部21，對控制信道被切換到話音信道的瞬間時刻進(jìn)行監(jiān)控，在話音信道被建立之后向傳輸功率控制部23提供話音信道建立信號CS。具體地說，傳輸數(shù)據(jù)TD包括指示控制信道被切換至話音信道那個瞬時的信號控制信道(SCCH)字段。話音信道建立檢測部21監(jiān)控傳輸數(shù)據(jù)TD中的SCCH字段，當(dāng)話音信道建立檢測部21在傳輸數(shù)據(jù)TD中檢測出SCCH字段時，產(chǎn)生話音信道建立信號。
第一天線故障檢測部25-1設(shè)置在第一傳輸/接收天線11-1和切換部13之間。同樣的，第二天線故障檢測部25-2設(shè)置在第二傳輸/接收天線11-2和切換部13之間。第N天線故障檢測部25-2設(shè)置在第二傳輸/接收天線11-N和切換部13之間。一般地，第n天線故障檢測部25-2設(shè)置在第n傳輸/接收天線11-n和切換部13之間。這里n代表1至N中的每一個。
第n天線故障檢測部25-n確定第n已接收信號的第n已接收電場強(qiáng)度是否低于預(yù)定的閾值，當(dāng)?shù)趎已接收信號的已接收電場強(qiáng)度低于預(yù)定的閾值時，產(chǎn)生第n天線報(bào)警信號AAn。就是說，第n天線故障檢測部25-n確定第n傳輸/接收天線11-n是否失效。確定第n傳輸/接收天線11-n的任何故障可采用如下各種天線故障檢測方法。第一種天線故障檢測方法是檢測傳輸波在第n傳輸/接收天線11-n的端部的反射功率。第二種天線故障檢測方法是測量第n傳輸/接收天線11-n的電壓駐波比(VSWR)，當(dāng)VSWR值較高時，檢測出第n傳輸/接收天線11-n的故障。第三種天線故障檢測方法是使接地的第n傳輸/接收天線11-n流過一個直流電流，利用開式集電極電路檢測第n傳輸/接收天線11-n，第n傳輸/接收天線11-n失效時，電路無電流流動。
總之，第一至第N天線故障檢測部25-1至25-N分別產(chǎn)生第一至第N天線報(bào)警信號AA1，AA2，...AAN，它們被提供給天線監(jiān)控部27，監(jiān)控第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N是否正常地進(jìn)行傳輸/接收。當(dāng)?shù)谝恢恋贜天線報(bào)警信號AA1至AAN中的任何一個出現(xiàn)時，天線監(jiān)控部27產(chǎn)生指示監(jiān)控結(jié)果的天線異常檢出信號AAD，將它提供給傳輸功率控制部23。換句話說，天線異常檢出信號AAD指示正常運(yùn)行的傳輸/接收天線的數(shù)目。而且，實(shí)際的傳輸分集增益Gdta由正常運(yùn)行的傳輸/接收天線的數(shù)目確定。
由第一至第N接收部15-1至15-N產(chǎn)生的第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1至RSN也被提供給接收部異常檢測部29，用于確定第一至第N接收部15-1至15-N是否正常進(jìn)行接收操作。當(dāng)?shù)谝恢恋贜接收部15-1至15-N中的任何一個不能正常進(jìn)行接收操作時，接收部異常檢測部29產(chǎn)生接收部異常檢測出信號RAD，這個信號被提供給傳輸功率控制部23。換句話說，接收部異常檢出信號RAD指示正常運(yùn)行的接收部的數(shù)目。而且，實(shí)際的傳輸分集增益Gdta也由正常運(yùn)行的接收部的數(shù)目確定。
響應(yīng)話音信道建立信號CS，并根據(jù)天線異常檢出信號AAD以及接收部異常檢出信號RAD，傳輸功率控制部23產(chǎn)生輸出控制信號OC，這在以后將變得清楚。
除了圖4以外參考圖5，對圖4中所示的無線電基站裝置10的運(yùn)行情況進(jìn)行敘述?？刂菩盘枏臒o線電基站裝置10中任意確定的某個傳輸/接收天線經(jīng)過控制信道被發(fā)射出去。在所說明的例子中，假設(shè)控制信號是從第一傳輸/接收天線11-1被發(fā)射的，并且控制信道具有如圖5中表明的控制區(qū)域32。
現(xiàn)在集中注意于個人手持式電話系統(tǒng)(PHS)，它采用的是時分多路存取-時分雙工(TDMA-TDD)移動通信系統(tǒng)。個人手持式電話系統(tǒng)使用一般用于傳輸/接收的1.9GHz的載波頻帶，并將傳輸/接收劃分為四個時隙。在個人手持式電話系統(tǒng)中，話音或數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的進(jìn)行，分別使用用于位置登記和呼出/呼入控制的控制信道，以及通信裝置分配的多個話音信道。
在第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N中的任一特定的天線進(jìn)行通信的情況下，當(dāng)無線電基站裝置10檢測到特定的傳輸/接收天線是異常的時候，控制信號通過另外的傳輸/接收天線的控制信道被發(fā)送。假設(shè)控制信道具有固定的區(qū)域或控制區(qū)域32，而不管所選擇的傳輸/接收天線。
現(xiàn)在說明通過話音信道從無線電基站裝置10傳輸話音或通信信號的操作。由第一傳輸/接收天線11-1接收的從無線電移動臺30發(fā)至無線電基站裝置10的第一個反向信號，通過切換部13被輸送到第一接收部15-1，作為第一已接收信號。第一接收部15-1解調(diào)第一已接收信號，產(chǎn)生第一已接收數(shù)據(jù)RD1和第一已接收電場強(qiáng)度信號RS1，它們都被提供給控制部17。
類似地，由第二至第N傳輸/接收天線11-2至11-N接收的從無線電移動臺30發(fā)至無線電基站裝置10的第二至第N個反向信號，通過切換部13分別被輸送至第二至第N接收部15-2至15-N，作為第二至第N已接收信號。第二至第N接收部15-2至15-N分別解調(diào)第二至第N已接收信號，產(chǎn)生第二至第N已接收數(shù)據(jù)RD2至RDN和第二至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS2至RSN。第二至第N已接收數(shù)據(jù)RD2至RDN和第二至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS2至RSN，都被提供給控制部17。
控制部17被提供有第一至第N已接收數(shù)據(jù)RD1至RDN和第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1至RSN，其從第一至第N已接收數(shù)據(jù)RD1至RDN中選擇一個作為所選已接收數(shù)據(jù)RDS，這個數(shù)據(jù)RDS對應(yīng)于第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1至RSN中最大的一個電場強(qiáng)度。因此，對于無線電基站裝置10，獲取具有最小誤碼率的所選已接收數(shù)據(jù)RDS是可能的。雖然已接收數(shù)據(jù)的選擇或傳輸/接收天線的選擇是用已接收電場強(qiáng)度信號作為指標(biāo)來進(jìn)行的，但也可以通過在各個接收部檢測數(shù)據(jù)誤碼率，用數(shù)據(jù)誤碼率作為指標(biāo)。此外，已接收電場強(qiáng)度信號和數(shù)據(jù)誤碼率兩者，可用于選擇傳輸/接收天線的指標(biāo)。
在所舉的例子中，將假設(shè)第二已接收電場強(qiáng)度信號RS2具有最大的電場強(qiáng)度。在這種情況下，第二已接收數(shù)據(jù)RD2從控制部17被提供給信號處理部(未示出)作為所選已接收數(shù)據(jù)RDS。此外，控制部17向切換部13提供開關(guān)切換信號SS，使傳輸信號從第二傳輸/接收天線11-2被發(fā)送出去，該第二傳輸/接收天線11-2是與產(chǎn)生最大已接收電場強(qiáng)度并具有最好的接收質(zhì)量的第二接收部15-2相連的。切換部13響應(yīng)開關(guān)切換信號SS，選擇第二傳輸/接收天線11-2作為所選傳輸天線，將從傳輸部19送來的傳輸信號發(fā)送出去。
傳輸部19被提供有來自控制部17的傳輸數(shù)據(jù)TD。傳輸部19用傳輸數(shù)據(jù)TD調(diào)制載波信號，以產(chǎn)生傳輸信號。傳輸信號通過切換部13從所選傳輸天線11-2被發(fā)送出去。
在以上述方法進(jìn)行傳輸分集的無線電基站裝置10中，傳輸數(shù)據(jù)TD被提供給話音信道建立檢測部21，對控制信道切換至話音信道的瞬間時刻進(jìn)行監(jiān)控。在話音信道被建立后，話音信道建立檢測部21產(chǎn)生話音信道建立信號CS，它被提供給傳輸功率控制部23。傳輸功率控制部23響應(yīng)話音信道建立信號CS，產(chǎn)生輸出控制信號OC，用來通過實(shí)際的傳輸分集增益Gdta控制傳輸功率，這一點(diǎn)以后將變得清楚。
此外，從控制信道到話音信道的轉(zhuǎn)變按下面的敘述進(jìn)行。當(dāng)接收到來自無線電移動臺30的輸入呼叫時，或者當(dāng)無線電基站裝置10產(chǎn)生向無線電移動臺30的輸出呼叫時，控制信號的交換首先用預(yù)定的控制信道在無線電移動臺30和無線電基站裝置10之間進(jìn)行。然后，無線電基站10選定具有指定空閑話音頻率的話音信道和話音時隙，用話音信道繼續(xù)通信。
傳輸部19響應(yīng)來自傳輸功率控制部23的輸出控制信號OC，通過與話音信道相關(guān)的實(shí)際的傳輸分集增益Gdta控制傳輸功率。
第一至第N天線故障檢測部25-1至25-N的功能是分別檢測第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N中的異常情況。當(dāng)檢測出第n傳輸/接收天線中有異常情況時，第n天線故障檢測部25-n產(chǎn)生第n天線報(bào)警信號AAn，將它提供給天線監(jiān)控部27。第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N分別被指定以第一至第N天線號碼，以便識別第一至第N天線。天線監(jiān)控部27給傳輸功率控制部23提供天線異常檢出信號AAD，這個信號AAD指示天線號碼，以便識別出現(xiàn)任何異常的傳輸/接收天線。換句話說，天線異常檢出信號AAD指示正常運(yùn)行的傳輸/接收天線的數(shù)目。
例如，假定第二傳輸/接收天線11-2出現(xiàn)異常。在這種情況下，第二天線故障檢測部25-2產(chǎn)生第二天線報(bào)警信號AA2。天線監(jiān)控部27響應(yīng)第二天線報(bào)警信號AA2，將指示第二天線號碼的天線異常檢出信號AAD提供給傳輸功率控制部23。
由于天線監(jiān)控部27將天線異常檢出信號提供給傳輸功率控制部23，所以傳輸功率控制部23總是掌握能夠在傳輸中用作傳輸天線的傳輸/接收天線。
第一至第N傳輸/接收天線11-1至11-N中的各個天線可使用不同的型式，例如，將兩個天線從水平面翹起成分集的型式，上下對接的型式，小尺寸印刷天線的型式，具有方向性的波束區(qū)域天線的型式等等。此外，第一至第N天線故障檢測部25-1至25-N可使用機(jī)械傳感器，檢測天線的損傷，或方向性耦合器，檢測傳輸/接收信號的出現(xiàn)或消失。
另外，由第一至第N接收部15-1至15-N產(chǎn)生的第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號RS1至RSN，被輸送到接收部異常檢測部29。接收部異常檢測部29檢測第一至第N接收部15-1至15-N中的異常，產(chǎn)生指示第一至第N接收部15-1至15-N中出現(xiàn)異常的異常檢出測信號RAD。換句話說，接收部異常檢出信號RAD指示正常工作接收部的數(shù)目。
接收部異常檢測部29檢測異常的判定基礎(chǔ)如下第一至第N接收部15-1至15-N被指定以第一至第N接收部號碼，分別用于辨別第一至第N接收部15-1至15-N。例如，假設(shè)唯獨(dú)第一已接收電場強(qiáng)度信號RS1在預(yù)定時間間隔(例如，兩分鐘或更多)低于閾值10dB或更多。而且，第一天線故障檢測部25-1檢測第一傳輸/接收天線11-1沒有異常。在這種情況下，接收部異常檢測部29產(chǎn)生指示第一接收部號碼的接收部異常檢出信號RAD。
如上所述，傳輸功率控制部23能夠掌握可正常實(shí)現(xiàn)接收操作的接收部。換句話說，根據(jù)由天線監(jiān)控部27送來的天線異常檢出信號AAD和由接收部異常檢測部29送來的接收部異常檢出信號RAD，傳輸功率控制部23總是把握住信息，即指示傳輸/接收天線能夠正常獲得接收分集增益和傳輸分集增益及與傳輸/接收天線相連接的接收部的組合信息?？傊?，將第一至第N天線故障檢測部25-1至25-N、天線監(jiān)控部27和接收部異常檢測部29組合起來，用作實(shí)際的傳輸分集增益確定裝置，確定實(shí)際的傳輸分集增益Gdta。
根據(jù)上述信息，傳輸功率控制部23將輸出控制信號OC輸送到傳輸部19，以便通過實(shí)際的傳輸分集增益Gdta降低傳輸功率。使用這種方法，雖然在任何傳輸/接收天線和任何接收部出現(xiàn)故障，但是，話音信道的話音區(qū)域36與控制通道的控制區(qū)域32一致，如圖5所示。就是說，話音信道的話音區(qū)域36是從話音信道的話音區(qū)域38沿圖5所示箭頭C移動而得的?？杀苊鈭D5話音區(qū)域36中所示移動臺30的接收靈敏度退化。
參考圖6，對根據(jù)本發(fā)明第二個實(shí)施例的無線電基站裝置10A進(jìn)行說明。圖中所示的無線電基站裝置10A，與圖4所示的無線電基站裝置10在結(jié)構(gòu)和操作上相類似，不同的是省略了圖4說明的接收部異常檢測部29，并對圖4說明的傳輸功率控制部進(jìn)行了修改，這在以后將變得更清楚。因此，將傳輸功率控制部標(biāo)記為23A。
傳輸功率控制部23A響應(yīng)話音信道建立信號CS并根據(jù)天線異常檢出信號信號AAD，向傳輸部19提供輸出控制信號OC。總之，將第一至第N天線故障檢測部15-1至15-N和天線監(jiān)控部27組合起來，用作實(shí)際的傳輸分集增益確定裝置，確定實(shí)際的傳輸分集增益Gdta。由于無線電基站裝置10A有類似于圖4所示的無線電基站裝置10的效果和優(yōu)點(diǎn)，所以，省略對它的說明，以使說明簡化。
參考圖7，將對根據(jù)本發(fā)明第三個實(shí)施例的無線電基站裝置10B進(jìn)行說明。圖中所示的無線電基站裝置10B與圖4所示的無線電基站裝置10在結(jié)構(gòu)和操作上類似，不同的是省略了圖4說明的第一至第N天線故障檢測部25-1至25-N和天線監(jiān)控部27，并對圖4說明的傳輸功率控制部進(jìn)行了修改，這在以后將變得更清楚。因此將傳輸控制部標(biāo)記為23B。
傳輸功率控制部23B響應(yīng)話音信道建立信號CS并根據(jù)接收部異常檢出信號RAD，向傳輸部19提供輸出控制信號OC?？傊?，將接收部異常檢測部29用作實(shí)際的傳輸分集增益確定裝置，確定實(shí)際的傳輸分集增益Gdta。由于無線電基站10B具有類似于圖4中說明的無線電基站裝置10的效果和優(yōu)點(diǎn)，所以，省略對它的說明，以使說明簡化。
盡管對本發(fā)明連同它的優(yōu)選實(shí)施例作了說明，對于本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員說，將本發(fā)明改變成不同的其他方式是很有可能的。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)行傳輸分集的無線電基站裝置，其應(yīng)用于時分多路存取-時分雙工(TDMA-TDD)移動通信系統(tǒng)，所述無線電基站裝置包括第一至第N傳輸/接收天線，這里，N表示不小于2的正整數(shù)，所述無線電基站裝置還包括第一至第N天線故障檢測部，它們分別與所述第一至所述第N傳輸/接收天線相連，并用來檢測所述第一至所述第N傳輸/接收天線中的故障，當(dāng)檢測出所述第一至所述第N傳輸/接收天線中的故障時，分別產(chǎn)生第一至第N報(bào)警信號；天線監(jiān)控部，其與所述第一至所述第N天線故障檢測部相連，并用來監(jiān)控第一至第N天線報(bào)警信號，以產(chǎn)生指示正常運(yùn)行的傳輸/接收天線數(shù)目的天線異常檢出信號；以及傳輸功率控制部，其與所述天線監(jiān)控部相連，并用于通過正常運(yùn)行的傳輸/接收天線的數(shù)目來控制傳輸功率。
2.一種實(shí)行傳輸分集的無線電基站裝置，其應(yīng)用于時分多路存取-時分雙工(TDMA-TDD)移動通信系統(tǒng)，所述無線電基站裝置包括第一至第N傳輸/接收天線，這里，N表示不小于2的正整數(shù)，所述無線電基站裝置還包括第一至第N接收部，它們分別與所述第一至所述第N傳輸/接收天線相連，并分別用來接收第一至第N已接收信號，以分別產(chǎn)生指示在第一至第N已接收信號中的已接收電場強(qiáng)度的第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號，所述無線電基站裝置還包括接收部異常檢測部，其與所述第一至所述第N接收部相連，并用來根據(jù)第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號，檢測所述第一至所述第N接收部中的異常，從而產(chǎn)生指示正常操作的接收部數(shù)目的接收部異常檢出信號；及傳輸功率控制部，其與所述接收異常檢測部相連，并用于通過正常運(yùn)行的接收部的數(shù)目來控制傳輸功率。
3.一種實(shí)行傳輸分集的無線電基站裝置，其應(yīng)用于時分多路存取-時分雙工(TDMA-TDD)移動通信系統(tǒng)，所述無線電基站裝置包括第一至第N傳輸/接收天線，這里，N表示不小于2的正整數(shù)，所述無線電基站裝置還包括第一至第N接收部，它們分別與所述第一至所述第N傳輸/接收天線相連，并分別用來接收第一至第N已接收信號，以分別產(chǎn)生指示在第一至第N已接收信號中的已接收電場強(qiáng)度的第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號，所述無線電基站裝置還包括第一至第N天線故障檢測部，它們分別與所述第一至所述第N傳輸/接收天線相連，用來檢測所述第一至所述第N傳輸/接收天線中的故障，當(dāng)檢測出所述第一至所述第N傳輸/接收天線中的故障時，分別產(chǎn)生第一至第N報(bào)警信號；天線監(jiān)控部，其與所述第一至所述第N天線故障檢測部相連，并用來監(jiān)控第一至第N天線報(bào)警信號，以產(chǎn)生指示正常運(yùn)行的傳輸/接收天線數(shù)目的天線異常檢出信號；接收部異常檢測部，其與所述第一至所述第N接收部相連，并用來根據(jù)第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號，檢測所述第一至所述第N接收部中的異常，從而產(chǎn)生指示正常操作的接收部數(shù)目的接收部異常檢出信號；及傳輸功率控制部，其與所述天線監(jiān)控部和所述接收異常檢測部相連，并用于通過正常運(yùn)行的傳輸/接收天線的數(shù)目和正常運(yùn)行的接收部的數(shù)目的結(jié)合來控制傳輸功率。
4.一種控制無線電基站裝置中的傳輸功率的方法，所述無線電基站裝置實(shí)行傳輸分集，應(yīng)用于時分多路存取-時分雙工(TDMA-TDD)移動通信系統(tǒng)，所述無線電基站裝置包括第一至第N傳輸/接收天線，這里，N表示不小于2的正整數(shù)，所述方法包括以下步驟檢測所述第一至所述第N傳輸/接收天線中的故障，當(dāng)檢測出所述第一至所述第N傳輸/接收天線中的故障時，分別產(chǎn)生第一至第N報(bào)警信號；監(jiān)控第一至第N天線報(bào)警信號，以產(chǎn)生指示正常運(yùn)行的傳輸/接收天線數(shù)目的天線異常檢出信號；及通過正常運(yùn)行的傳輸/接收天線的數(shù)目控制傳輸功率。
5.一種控制無線電基站裝置中的傳輸功率的方法，所述無線電基站裝置實(shí)行傳輸分集，應(yīng)用于時分多路存取-時分雙工(TDMA-TDD)移動通信系統(tǒng)，所述無線電基站裝置包括第一至第N傳輸/接收天線，這里，N表示不小于2的正整數(shù)，所述無線電基站裝置還包括第一至第N接收部，分別與所述第一至所述第N傳輸/接收天線相連，分別用來接收第一至第N已接收信號，以分別產(chǎn)生指示在第一至第N已接收信號中的已接收電場強(qiáng)度的第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號，所述方法包括以下步驟根據(jù)第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號，檢測所述第一至所述第N接收部中的異常，從而產(chǎn)生指示正常操作的接收部數(shù)目的接收部異常檢出信號；及通過正常操作的接收部的數(shù)目控制傳輸功率。
6.一種控制無線電基站裝置中的傳輸功率的方法，所述無線電基站裝置實(shí)行傳輸分集，應(yīng)用于時分多路存取-時分雙工(TDMA-TDD)移動通信系統(tǒng)，所述無線電基站裝置包括第一至第N傳輸/接收天線，這里，N表示不小于2的正整數(shù)，所述無線電基站裝置還包括第一至第N接收部，分別與所述第一至所述第N傳輸/接收天線相連，分別用來接收第一至第N已接收信號，以分別產(chǎn)生指示在第一至第N已接收信號中的已接收電場強(qiáng)度的第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號，所述方法包括以下步驟檢測所述第一至所述第N傳輸/接收天線中的故障，當(dāng)檢測出所述第一至所述第N傳輸/接收天線中的故障時，分別產(chǎn)生第一至第N報(bào)警信號；監(jiān)控第一至第N天線報(bào)警信號，以產(chǎn)生指示正常運(yùn)行的傳輸/接收天線數(shù)目的天線異常檢出信號；根據(jù)第一至第N已接收電場強(qiáng)度信號，檢測所述第一至所述第N接收部中的異常，從而產(chǎn)生指示正常操作的接收部數(shù)目的接收部異常檢出信號；及通過正常運(yùn)行的傳輸/接收天線的數(shù)目和正常運(yùn)行的接收部的數(shù)目的結(jié)合來控制傳輸功率。
專利摘要
在無線電基站裝置中，有N個傳輸/接收天線和N個接收部，N個天線故障檢測部，當(dāng)在N個傳輸/接收天線中檢測到故障時，產(chǎn)生N個報(bào)警信號。天線監(jiān)控部監(jiān)控N個天線報(bào)警信號，產(chǎn)生天線異常檢出信號，指示正常運(yùn)行的傳輸/接收天線的數(shù)目。接收部異常檢測部，檢測N個接收部中的異常情況，產(chǎn)生接收部異常檢出信號，指示正常操作的接收部的數(shù)目。傳輸功率控制部通過實(shí)際的傳輸分集增益，控制傳輸功率。
文檔編號H04Q7/26GKCN1101121SQ99109578
公開日2003年2月5日 申請日期1999年7月9日
發(fā)明者東友洋 申請人:日本電氣株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan