專利名稱：具有在逐個(gè)時(shí)隙基礎(chǔ)上分集接收的無(wú)線電通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通信系統(tǒng)領(lǐng)域，并且更具體涉及將RF信道細(xì)分為時(shí)隙的通信系統(tǒng)中的接收機(jī)靈敏度、相鄰信道與同信道抑制的改善。
諸如基于GSM、PDC、D-AMPS通信標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)分多址(TDMA)通信系統(tǒng)，將一個(gè)或多個(gè)射頻(RF)信道細(xì)分為多個(gè)時(shí)隙，在這多個(gè)時(shí)隙期間系統(tǒng)內(nèi)的移動(dòng)站進(jìn)行語(yǔ)音與數(shù)據(jù)通信。通過在所分配的時(shí)隙期間發(fā)送與接收信息脈沖串，移動(dòng)站通過覆蓋相應(yīng)通信小區(qū)的許多分散基站進(jìn)行通信。在每個(gè)小區(qū)內(nèi)，基站通過在下行鏈路RF信道上發(fā)送下行鏈路數(shù)據(jù)脈沖串給移動(dòng)站并在上行鏈路RF信道上從移動(dòng)站中接收上行鏈路數(shù)據(jù)脈沖串，在許多RF信道上與移動(dòng)站進(jìn)行通信。
為避免同頻道干擾，給相鄰小區(qū)分配不同的RF信道。由于特定小區(qū)內(nèi)相對(duì)低功率的RF傳輸，所以隔開兩個(gè)或多個(gè)小區(qū)的另一小區(qū)一般可以復(fù)用同一頻率。復(fù)用相同頻率的小區(qū)相互隔開越遠(yuǎn)，它們之間的同頻道干擾越低。因此，通過使密集通信網(wǎng)絡(luò)中較緊密的頻率復(fù)用小區(qū)模式降低上行鏈路信道的同頻道干擾增加系統(tǒng)容量。
利用較少數(shù)量的基站提供寬覆蓋來(lái)減少網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施費(fèi)用也是非常重要的。直接與基站覆蓋有關(guān)的一個(gè)因數(shù)是其對(duì)上行鏈路信道上接收信號(hào)的靈敏度。一些常規(guī)系統(tǒng)給基站配備有位于緊靠近基站天線的低噪聲放大器。
改善同頻道干擾與接收機(jī)靈敏度的另一常規(guī)方法使用接收機(jī)分集，在此之下耦合到相應(yīng)接收機(jī)分支的兩個(gè)或多個(gè)空間隔開的天線從移動(dòng)站接收上行鏈路信號(hào)。根據(jù)有關(guān)組合非相干噪聲與所需信號(hào)的公知原理，通過組合從接收機(jī)中接收的信號(hào)來(lái)提高接收信號(hào)質(zhì)量。例如，一些常規(guī)的GSM系統(tǒng)組合在基站上利用兩個(gè)接收機(jī)分支接收的上行鏈路信號(hào)以便在連續(xù)基礎(chǔ)上提高上行鏈路接收信號(hào)質(zhì)量。當(dāng)在單個(gè)接收機(jī)上從移動(dòng)站中接收的信號(hào)強(qiáng)度降到低于預(yù)定義的門限時(shí)，其他的系統(tǒng)組合從兩個(gè)或多個(gè)接收機(jī)分支接收的信號(hào)。
然而，常規(guī)方法未在逐個(gè)時(shí)隙基礎(chǔ)上改善同頻道干擾與接收機(jī)靈敏度。由于TDMA系統(tǒng)將RF信道細(xì)分為時(shí)隙，所以接收的信號(hào)質(zhì)量在分配給特定移動(dòng)站的上行鏈路信道的時(shí)隙期間有可能降低。例如，從位于通信小區(qū)邊緣上的移動(dòng)站中接收的信號(hào)的接收機(jī)靈敏度可能也低于所需電平，要求在其分配的時(shí)隙期間的改善。雖然常規(guī)的TDMA系統(tǒng)在接收上行鏈路RF信號(hào)時(shí)連續(xù)使用接收機(jī)分集，但這些TDMA系統(tǒng)不在逐個(gè)時(shí)隙基礎(chǔ)上提供接收機(jī)分集。因此，存在改善在所選的時(shí)隙期間細(xì)分為時(shí)隙的上行鏈路RF信道的接收信號(hào)質(zhì)量的需求。
以根據(jù)上行鏈路RF信道的接收信號(hào)質(zhì)量分配接收機(jī)分集與非分集時(shí)隙的通信系統(tǒng)為例說(shuō)明解決此需求的本發(fā)明。以這種方式，本發(fā)明的系統(tǒng)僅在必需時(shí)改善包括接收機(jī)靈敏度、同頻道與相鄰信道抑制的上行鏈路覆蓋，并避免在不需要接收機(jī)分集時(shí)資源的浪費(fèi)。
在一個(gè)方面中，本發(fā)明的通信系統(tǒng)包括通過細(xì)分為多個(gè)時(shí)隙的一個(gè)或多個(gè)射頻信道鏈接到移動(dòng)站的基站。此基站包括多個(gè)接收機(jī)分支，用于在分集與非分集時(shí)隙上從移動(dòng)站中接收上行鏈路數(shù)據(jù)。該分集時(shí)隙是其間利用比非分集時(shí)隙多的接收機(jī)分支接收上行鏈路數(shù)據(jù)的時(shí)隙。本發(fā)明的系統(tǒng)還包括控制器，根據(jù)將移動(dòng)站鏈接到基站的射頻信道的接收信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量分配分集與非分集時(shí)隙。
根據(jù)本發(fā)明的一些更具體的特性，接收信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量對(duì)應(yīng)于基站上接收信號(hào)強(qiáng)度、誤碼率或幀刪除率之一或其組合。在本發(fā)明的另一特性中，此基站包括基帶總線，允許來(lái)自接收機(jī)分支的上行鏈路數(shù)據(jù)的選擇組合。根據(jù)本發(fā)明的還一特性，在此基站上利用均衡器來(lái)組合上行鏈路數(shù)據(jù)。
從下面結(jié)合附圖的利用示例表示本發(fā)明原理的最佳實(shí)施例的描述中將使本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)變得顯而易見。
圖1是有益地利用本發(fā)明的通信系統(tǒng)的方框圖。
圖2是在圖1的通信系統(tǒng)中使用的細(xì)分的RF信道的圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無(wú)線電基站的方框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的無(wú)線電基站的方框圖。
參見圖1，根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的通信系統(tǒng)10根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)操作。GSM通信系統(tǒng)的操作模式描述在歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)局(ETSI)文件ETS300 573，ETS 300 574與ETS 300 578中，這些文件引入在此作為參考。因此，系統(tǒng)10的操作描述為理解本發(fā)明所需的范圍。雖然本發(fā)明描述為以GSM系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，本發(fā)明能有益地用于諸如基于PDC或D-AMPS標(biāo)準(zhǔn)的各種其他數(shù)字通信系統(tǒng)中。
系統(tǒng)10設(shè)計(jì)為具有用于管理呼叫的多個(gè)等級(jí)的分級(jí)網(wǎng)。利用所分配的細(xì)分為時(shí)隙的上行鏈路與下行鏈路RF信道組，操作在系統(tǒng)10中的移動(dòng)站12利用所分配的時(shí)隙參與呼叫。在高分級(jí)上，一組移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)14負(fù)責(zé)從始發(fā)者至目的地的呼叫的路由選擇。具體地，這些MSC負(fù)責(zé)呼叫的建立、控制與結(jié)束。稱為網(wǎng)關(guān)MSC的一個(gè)MSC 14處理與公用交換電話網(wǎng)(PSTN)18或其他公用和專用網(wǎng)絡(luò)的通信。
在較低分級(jí)上，每一個(gè)MSC 14連到一組基站控制器(BSC)16，BSC 16的主要功能是移動(dòng)性管理。例如，根據(jù)移動(dòng)站12上報(bào)告的接收信號(hào)強(qiáng)度。BSC 16確定是否開始用于保持呼叫而沒有令人注意的中斷的轉(zhuǎn)移處理。BSC 16在稱為A接口的標(biāo)準(zhǔn)接口下與MSC 14通信，這基于CCITT信令系統(tǒng)7號(hào)的移動(dòng)應(yīng)用部分。
在還一較低分級(jí)上，每一個(gè)BSC 16控制一組基站收發(fā)信機(jī)(BTS)20，BTS 20主要將RF鏈路用于發(fā)送數(shù)據(jù)脈沖串給移動(dòng)站12并從移動(dòng)站12中接收數(shù)據(jù)脈沖串。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，許多BTS 20并入無(wú)線電基站(RBS)22中。在示例實(shí)施例中，可以根據(jù)由本發(fā)明受讓人的LM Ericsson提供的RBS-2000產(chǎn)品系列構(gòu)造RBS 22。
類似于其他蜂窩通信系統(tǒng)，系統(tǒng)10將地理區(qū)域細(xì)分為連續(xù)的通信小區(qū)，這些通信小區(qū)一起給例如整個(gè)城市的服務(wù)區(qū)提供通信覆蓋。根據(jù)允許一些空間隔開的小區(qū)使用相同的上行鏈路與下行鏈路RF信道的小區(qū)模式形成通信小區(qū)。以這種方式，系統(tǒng)10的小區(qū)模式減少覆蓋此服務(wù)區(qū)所需的頻道數(shù)量。系統(tǒng)10也采用跳頻技術(shù)來(lái)避免“死點(diǎn)”并使系統(tǒng)中的干擾最小。
每個(gè)BTS 20包括使用上行鏈路與下行鏈路RF信道的許多TRX來(lái)給諸如一個(gè)或多個(gè)通信小區(qū)的特定公共地理區(qū)域提供服務(wù)。如后面具體所述的，TRX包括用于上行鏈路信號(hào)接收的接收機(jī)分支的公用庫(kù)(pool)。在優(yōu)選實(shí)施例下，接收機(jī)分支通過許多空間分集或極化分集或空間與極化分集天線24的組合接收上行鏈路信號(hào)。這個(gè)分集安排通過連續(xù)組合在TRX的分集接收機(jī)上接收的信號(hào)改善整個(gè)同頻道與相鄰信道拒絕和RF信道的接收機(jī)靈敏度。
為了根據(jù)本發(fā)明在逐個(gè)時(shí)隙的基礎(chǔ)上改善同頻道干擾與接收機(jī)靈敏度，通信系統(tǒng)10將用于上行鏈路信息接收的一些時(shí)隙分配為分集時(shí)隙，其他時(shí)隙指定為非分集時(shí)隙。因此，分集時(shí)隙是其間利用比非分集時(shí)隙期間更多的接收機(jī)分支接收上行鏈路數(shù)據(jù)的時(shí)隙。結(jié)果，通過分集接收的選擇使用，本發(fā)明在需要時(shí)在逐個(gè)時(shí)隙基礎(chǔ)上改善同頻道與相鄰信道拒絕和接收機(jī)靈敏度。
通信系統(tǒng)10將BSC 16用于分配分集與非分集時(shí)隙。BSC 16根據(jù)將移動(dòng)站12鏈接到RBS 22的RF信道的接收信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量命令RBS 22。如下面具體描述的，可以根據(jù)包括RBS 22上的接收信號(hào)強(qiáng)度或誤碼率的許多參數(shù)測(cè)量接收信號(hào)質(zhì)量。
通過考慮接收信號(hào)質(zhì)量，通信系統(tǒng)10通過有效分配分集與非分集通信資源來(lái)改善上行鏈路覆蓋。BSC 16動(dòng)態(tài)地增加分配用于分集接收的時(shí)隙數(shù)量，如果鏈接RF信道的接收信號(hào)質(zhì)量如此要求的話。例如，在大量移動(dòng)站12位于具有在非分集時(shí)隙上惡化的RF鏈路的通信小區(qū)的邊緣上時(shí)，BSC 16能指定一些非分集信道為分集信道來(lái)改善上行鏈路覆蓋。同樣地，BSC 16能重新分配分集時(shí)隙為非分集時(shí)隙，如果RF信道的傳播特性使得分集接收不必要的話，從而增加系統(tǒng)容量。
結(jié)果，BSC 16定期調(diào)整用于分集或非分集接收的時(shí)隙庫(kù)的大小。以這種方法，通過利用更多的接收機(jī)資源，系統(tǒng)10改善所選時(shí)隙期間的接收信號(hào)質(zhì)量，從而減少容量。相反地，系統(tǒng)10的容量可以以來(lái)自移動(dòng)站的減少的信號(hào)質(zhì)量為代價(jià)來(lái)增加。因此，本發(fā)明使用公用接收機(jī)分支庫(kù)來(lái)平衡更好的上行鏈路信號(hào)接收的需求與容量的需求。如以后具體描述的，BSC 16也根據(jù)系統(tǒng)的操作要求，例如根據(jù)RBS 22所報(bào)告的故障情況動(dòng)態(tài)地重新分配分集與非分集資源。
參見圖2，(上行鏈路或下行鏈路)RF信道26細(xì)分為重復(fù)的時(shí)間幀27，在這些時(shí)間幀期間發(fā)送信息。每幀還細(xì)分為傳送信息分組的時(shí)隙28。系統(tǒng)10在包含預(yù)定數(shù)量的加密比特的脈沖串中在這些時(shí)隙期間完成信息的傳輸。在指定為業(yè)務(wù)信道(TC1，...，TCn)的時(shí)隙期間發(fā)送語(yǔ)音數(shù)據(jù)。利用在信令信道上發(fā)送的控制信息處理包括開始、轉(zhuǎn)移和結(jié)束的有關(guān)系統(tǒng)中呼叫管理的所有信令功能。
可以在專用時(shí)隙期間發(fā)送信令信道或可以與許多業(yè)務(wù)信道相關(guān)發(fā)送信令信道。對(duì)于每個(gè)小區(qū)，BSC 16分配RF信道上的某些時(shí)隙為專用信令信道。例如，稱為廣播控制信道(BCCH)的專用控制信道在幀27的第一時(shí)隙上發(fā)送以便給移動(dòng)站提供有關(guān)BTS的一般信息。移動(dòng)站12利用相關(guān)的信道來(lái)發(fā)送諸如RX-CEV信號(hào)的相關(guān)控制信號(hào)，如GSM標(biāo)準(zhǔn)所定義的，此信號(hào)對(duì)應(yīng)移動(dòng)站上接收的信號(hào)強(qiáng)度和是移動(dòng)站12上各種等級(jí)的誤碼率測(cè)量的RX-QUAL信號(hào)。
最好，BSC 16指定所有專用上行鏈路信令信道為分集時(shí)隙，以保證通信小區(qū)內(nèi)來(lái)自包括那些遠(yuǎn)離RBS的移動(dòng)站的所有移動(dòng)站12的重要信令信息的接收。另一方面，相關(guān)的信令信道分配為分集時(shí)隙，如果其相應(yīng)的業(yè)務(wù)信道分配為分集時(shí)隙的話。
參見圖3，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的RBS 22的方框圖表示為包括服務(wù)于不同地理區(qū)域的多個(gè)BTS 20。BTS 22包括控制RBS 22的操作與維護(hù)的基站公用功能(BCF)方框68。BSC 16通過線路70上A-bis接口與BCF 68接口。BCF 68控制與RBS 22有關(guān)的操作與維護(hù)(O§M)功能。通過定時(shí)總線72，BTS 20相互同步。通過可以利用A-bis接口耦合到諸如T1線路(未示出)的公用或?qū)Ｓ迷捯襞c數(shù)據(jù)傳輸線路的業(yè)務(wù)總線74提供話音與數(shù)據(jù)信息給RBS 22和從RBS 22提供話音與數(shù)據(jù)信息。
每個(gè)BTS 20包括通過覆蓋分開地理區(qū)域77與78的天線24與移動(dòng)站12通信的兩個(gè)TRX 75與76。在本發(fā)明的示例實(shí)施例中，天線24是雙極化天線，接收水平和垂直場(chǎng)上電磁無(wú)線電波。優(yōu)選地，天線相互隔開，例如，隔開10米，以便提供上行鏈路信號(hào)的非相關(guān)接收。如所示的，表示為24A與24B的兩個(gè)天線因此隔開以便覆蓋覆蓋區(qū)78。TRX 75與76包括經(jīng)RF放大器83耦合到天線24A與24B的接收機(jī)對(duì)80與81。接收機(jī)對(duì)80與81將接收的上行鏈路信號(hào)經(jīng)分別并入TRX 75與76的開關(guān)對(duì)84與85提供給相應(yīng)的TRX調(diào)制器/解調(diào)器與組合器方框82。
系統(tǒng)10使用至少兩個(gè)接收機(jī)分支來(lái)提供在分集與非集分時(shí)隙期間接收的所有上行鏈路信號(hào)的分集接收。每個(gè)接收機(jī)分支是通過每一個(gè)接收機(jī)80或81用于上行鏈路信號(hào)的接收路徑，其中利用線路77上來(lái)自方框82的控制信號(hào)調(diào)諧接收機(jī)80或81。在開關(guān)控制信號(hào)的控制下，在線路87上，開關(guān)對(duì)84或85將來(lái)自兩個(gè)或多個(gè)接收機(jī)分支的上行鏈路接收信號(hào)連到用于分集組合的方框82。
根據(jù)本發(fā)明，通過在逐個(gè)時(shí)隙基礎(chǔ)上提供分集接收改善上行鏈路接收信號(hào)質(zhì)量。因此，開關(guān)對(duì)84與85進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以使TRX 75與76或通過二接收機(jī)分支分集或四接收機(jī)分支分集安排能動(dòng)態(tài)地接收上行鏈路信號(hào)。而每個(gè)接收機(jī)分支是用于接收上行鏈路信號(hào)的獨(dú)立路徑。換句話說(shuō)，在非分集時(shí)隙期間使用比分集時(shí)隙期間少的接收機(jī)分支。在此安排下，BSC 16分配某些時(shí)隙為分集時(shí)隙，在這些時(shí)隙期間四個(gè)接收機(jī)分支用于組合接收的上行鏈路信號(hào)，分配其它時(shí)隙為非分集時(shí)隙，在這些時(shí)隙期間兩個(gè)接收機(jī)分支用于組合接收的信號(hào)。以這種方式，BSC 16進(jìn)行BTS內(nèi)轉(zhuǎn)移以便將惡化的通信從非分集時(shí)隙轉(zhuǎn)移到分集時(shí)隙來(lái)改善上行鏈路信號(hào)質(zhì)量。用于RBS 22的所有天線的天線連接結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在BCF 68中。通過A-bis接口，BSC 16在分配分集與非分集時(shí)隙時(shí)能存儲(chǔ)天線連接結(jié)構(gòu)信息。
在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，方框82包括用于組合來(lái)自接收機(jī)分支的上行鏈路數(shù)據(jù)的組合器，此組合器可以組合在GSM均衡器(未示出)的輸出端上提供的軟信息(每比特或脈沖串)?？蛇x擇地，可以由方框82內(nèi)的均衡器使用合適的算法執(zhí)行上行鏈路數(shù)據(jù)的組合，也可以通過選擇提供最佳質(zhì)量的接收機(jī)分支并拋棄其余的接收機(jī)分支來(lái)進(jìn)行組合，也可以使用上述組合技術(shù)的組合。
參見圖4，示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的BTS 20的方框圖。BTS 20包括一對(duì)相同的TRX 93。每個(gè)TRX 93包括發(fā)射機(jī)部分86、兩個(gè)接收機(jī)部分95、基帶處理器88和TRX控制器90。在發(fā)送下行鏈路基帶數(shù)據(jù)時(shí)，基帶處理器88通過業(yè)務(wù)總線74從BSC 16接收正確編碼的數(shù)字化語(yǔ)音并將它提供給信道編碼器102，此信道編碼器102根據(jù)GSM特定的協(xié)議編碼和多路復(fù)用此語(yǔ)音。耦合到信道編碼器102的發(fā)射機(jī)部分86通過天線24發(fā)送下行鏈路基帶數(shù)據(jù)。
接收機(jī)部分95利用相應(yīng)的下變頻方框91(僅示出一個(gè)方框)對(duì)來(lái)自移動(dòng)站12的上行鏈路信號(hào)進(jìn)行下變頻。由TRX控制器90控制下變頻方框91以便設(shè)置上行鏈路RF信道的接收機(jī)頻率。TRX控制器90根據(jù)業(yè)務(wù)總線74上來(lái)自BSC 16的指令設(shè)置接收機(jī)頻率。在下變頻接收的信號(hào)之后，接收機(jī)部分87利用抽樣器方框92(僅示出一個(gè)方框)對(duì)信號(hào)(例如，相位與幅度)抽樣，以便提供抽樣的信號(hào)數(shù)據(jù)給基帶處理器88。
在示例實(shí)施例中，RSSI估算器94在線路95上提供RSSI信號(hào)，此信號(hào)是上行鏈路RF信道的傳播特性的測(cè)量值。RSSI估算器94測(cè)量空閑信道期間的噪聲干擾電平和有效信道期間的接收信號(hào)強(qiáng)度。耦合到業(yè)務(wù)總線74的TRX控制器90處理從BSC 16中接收的指令并發(fā)送諸如各種TRX測(cè)量的TRX相關(guān)信息給BSC 16。在此安排下，TRX 76周期性地將RSSI信號(hào)和噪聲干擾電平報(bào)告給BSC 16。BSC 16根據(jù)RF信道的質(zhì)量選擇分集時(shí)隙與非分集時(shí)隙。利用其接收機(jī)部分95，TRX93通過連續(xù)測(cè)量和平均RF信道上的噪聲干擾電平來(lái)檢測(cè)信道活動(dòng)性。根據(jù)這樣的測(cè)量，TRX 93能將RF信道的質(zhì)量通知BSC 16。通過將特定信道的測(cè)量與平均干擾電平測(cè)量進(jìn)行比較，BSC能評(píng)估特定信道的質(zhì)量。干擾電平越低，那個(gè)信道上的接收質(zhì)量越好。
本發(fā)明使用連續(xù)測(cè)量的上行鏈路信號(hào)質(zhì)量參數(shù)或其組合來(lái)分配分集與非分集時(shí)隙。這些參數(shù)包括誤碼率(BER)、幀刪除率(FER)或是上行鏈路RF信道的接收信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量值的接收信號(hào)強(qiáng)度電平(RX-LEV)參數(shù)。以公知的方式，利用RSSI方框94測(cè)量RX-LEV，并且利用BTS 20中的信道解碼器測(cè)量BER與FER。BSC 16從BTS 20中接收RSSI信號(hào)并將這些信號(hào)與相應(yīng)的門限進(jìn)行比較。優(yōu)選地，選擇傳播路徑參數(shù)BER、FER或RX-LEV之一或其組合與之進(jìn)行比較的相應(yīng)門限來(lái)表示保證或分集或非分集時(shí)隙的使用的條件。例如，低于下門限的RX-LEV值將保證分集接收的使用，并且超過上門限的RX-LEV值將表示非分集接收的合適性。當(dāng)然，選擇上與下門限以便引入滯后。一旦表示保證分集使用的條件，BSC分配用于與移動(dòng)站通信的分集時(shí)隙。BSC 16則進(jìn)行BTS內(nèi)轉(zhuǎn)移以便從非分集時(shí)隙轉(zhuǎn)移到分集時(shí)隙。如果表示非分集接收的合適性，則BSC 16能從分集時(shí)隙轉(zhuǎn)移到非分集時(shí)隙。
在初始選擇階段期間，BSC 16確定每個(gè)RF信道的空閑信道質(zhì)量。根據(jù)與RF信道上接收信號(hào)質(zhì)量有關(guān)的預(yù)定義準(zhǔn)則，BSC 16分配某些RF信道用于分集接收并分配其他RF信道用于非分集接收。例如，因?yàn)橛删哂谐^預(yù)定義門限的空閑信道質(zhì)量的RF信道提供的上行鏈路接收質(zhì)量不要求分集接收的使用，所以這樣的信道的所有時(shí)隙可以分配為非分集時(shí)隙。相反地，具有低于門限的信道質(zhì)量的RF信道的所有時(shí)隙可以分配為分集時(shí)隙來(lái)改善這樣的信道上的上行鏈路覆蓋。
如前所述，本發(fā)明組合從接收機(jī)分支接收的上行鏈路信號(hào)以便在逐個(gè)時(shí)隙的基礎(chǔ)上改善上行鏈路接收信號(hào)質(zhì)量。優(yōu)選地，從不同接收機(jī)分支接收的上行鏈路基帶數(shù)據(jù)利用相互連接TRX93的基帶總線79動(dòng)態(tài)地進(jìn)行組合。系統(tǒng)10內(nèi)的每個(gè)RBS 22也包括基帶總線79，是TDMA總線的基帶總線79支持允許RBS 22有選擇地尋址用于在指定的時(shí)隙期間接收與發(fā)送信息的TRX 93的協(xié)議。此基帶總線協(xié)議使用單獨(dú)的數(shù)據(jù)分組來(lái)在TRX 93之中傳送基帶數(shù)據(jù)以及地址與控制信息。由每個(gè)TRX 93組合的分組在基帶總線79上傳送基帶數(shù)據(jù)及其TRX地址。以這種方式，利用基帶處理器88組合的上行鏈路基帶數(shù)據(jù)分組能與用于分集接收的BSC 16所選擇的TRX 93的地址相關(guān)。
基帶處理器88包括從TRX 93的兩個(gè)接收機(jī)分支中接收上行鏈路抽樣信號(hào)數(shù)據(jù)的均衡器100。均衡器100生成用于每個(gè)接收機(jī)分支的每比特或脈沖串(基帶數(shù)據(jù))的軟信息或由均衡器100組合的用于接收機(jī)分支的軟信息。均衡器100將上行鏈路基帶數(shù)據(jù)放置在基帶總線79上?；鶐Э偩€79上的上行鏈路基帶數(shù)據(jù)提供給信道解碼器97，此信道解碼器97組合來(lái)自接收機(jī)分支的基帶數(shù)據(jù)并根據(jù)GSM特定協(xié)議解碼基帶信號(hào)。信道解碼器97將解碼的基帶信號(hào)放置在業(yè)務(wù)總線74上，以便由BSC 16進(jìn)一步進(jìn)行處理。在業(yè)務(wù)總線74上，一直將RBS22內(nèi)包括天線連接結(jié)構(gòu)的各種操作情況通知BSC 16并且BSC 16提供地址與定時(shí)信息給TRX 93。BSC提供有關(guān)參與分集接收的TRX的地址信息給TRX控制器90。TRX控制器90則命令信道解碼器97組合來(lái)自所尋址的TRX的上行鏈路基帶信號(hào)數(shù)據(jù)。以這種方式，因?yàn)锽SC能指定用于分集接收的TRX地址，所以基帶總線79的使用顯著地有助于逐個(gè)時(shí)隙基礎(chǔ)上的本發(fā)明的選擇分集接收。
根據(jù)在業(yè)務(wù)總線上提供的信息，BCF 68確定與每一個(gè)TRX有關(guān)的故障情況，BCF 68通過A-bis總線將故障情況報(bào)告給BSC 16。根據(jù)本發(fā)明的還一特性，BSC 16根據(jù)RBS故障報(bào)告重新構(gòu)造和重新分配用于分集或非分集接收的RBS資源。例如，如果RBS 22報(bào)告有關(guān)其接收機(jī)部分之一的故障情況，BSC 16將不分配有故障的TRX 93用于分集接收。如果在RBS操作期間出現(xiàn)故障，分配用于分集接收的TRX93將作為資源重新進(jìn)行分配，甚至消除，直至治愈故障情況。一旦治愈，TRX 93可以由BSC 16分配用于分集接收。
眾所周知，在每一個(gè)接收機(jī)分支中生成的噪聲相互無(wú)關(guān)，并因此不相關(guān)。因此，靈敏度根據(jù)附加的白高斯噪聲(AWGN)信道增加10log10(N)dB，其中N是具有非相關(guān)噪聲源的接收機(jī)分支數(shù)量。因此，通過保證利用接收機(jī)分支接收的信號(hào)基本上不相關(guān)來(lái)改善同頻道與相鄰信道拒絕。如前所述，天線24相互隔開，以便足以提供基本上不相關(guān)的上行鏈路接收信號(hào)。
從前面的描述中將認(rèn)識(shí)到根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)10顯著改善上行鏈路接收信號(hào)質(zhì)量，同時(shí)提供有效的分集與非分集源的分配。已確定本發(fā)明將系統(tǒng)的上行鏈路覆蓋增加5dB。本發(fā)明根據(jù)移動(dòng)站12與BTS 20之間的各條RF鏈路以及根據(jù)系統(tǒng)10的操作情況分配分集與非分集資源。如上所述，以動(dòng)態(tài)方式處理改善的覆蓋與容量。根據(jù)本發(fā)明的資源分配增加整個(gè)系統(tǒng)10內(nèi)的通信。這尤其在嚴(yán)重?fù)砣耐ㄐ判^(qū)中將允許更多的呼叫進(jìn)行。
雖然已經(jīng)結(jié)合最佳實(shí)施例具體描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到可以進(jìn)行各種修改而不脫離本發(fā)明。因此，本發(fā)明僅用計(jì)劃包含所有其等效物的下面的權(quán)利要求書來(lái)定義。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字通信系統(tǒng)，用于在細(xì)分為多個(gè)時(shí)隙的射頻(RF)信道上提供通信覆蓋，在這多個(gè)時(shí)隙期間與至少一個(gè)移動(dòng)站傳送信息，此系統(tǒng)包括基站，包括多個(gè)接收機(jī)分支，用于在許多分集與非分集時(shí)隙之中選擇的時(shí)隙上從此移動(dòng)站接收上行鏈路數(shù)據(jù)，其中分集時(shí)隙是其間利用比非分集時(shí)隙多的接收機(jī)分支接收上行鏈路數(shù)據(jù)的時(shí)隙；和控制器，根據(jù)將此移動(dòng)站鏈接到基站的至少一個(gè)RF信道上的接收信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量分配分集與非分集時(shí)隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中接收信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量對(duì)應(yīng)于至少基站上接收信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量或基站上誤碼率的測(cè)量或基站上的幀刪除率之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中此基站測(cè)量空閑RF信道的質(zhì)量，其中此控制器響應(yīng)此空閑信道質(zhì)量的測(cè)量來(lái)選擇分集與非分集時(shí)隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中此基站包括均衡器，用于組合上行鏈路數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中此基站包括基帶總線，用于選擇尋址用于在非分集或分集時(shí)隙期間接收的接收機(jī)分支。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中此控制器根據(jù)從此基站接收的故障報(bào)告分配分集與非分集時(shí)隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中天線構(gòu)造為空間分集。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中天線是雙極化天線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中此控制器執(zhí)行基站內(nèi)轉(zhuǎn)移，以便在非分集時(shí)隙與分集時(shí)隙之間轉(zhuǎn)換接收。
10.一種基站，用于在細(xì)分為多個(gè)時(shí)隙的RF信道上發(fā)送與接收信息，在這多個(gè)時(shí)隙期間與至少一個(gè)移動(dòng)站傳送信息，此基站包括多個(gè)接收機(jī)分支，用于在許多非分集與分集時(shí)隙之中任何一個(gè)時(shí)隙上從此移動(dòng)站接收上行鏈路信息，其中分集時(shí)隙是其間利用比非分集時(shí)隙多的接收機(jī)分支接收上行鏈路數(shù)據(jù)的時(shí)隙；和控制器，根據(jù)將此移動(dòng)站鏈接到基站的至少一個(gè)RF信道的接收信號(hào)質(zhì)量測(cè)量分配分集與非分集時(shí)隙。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的基站，其中接收信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量對(duì)應(yīng)于至少基站上接收信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量或基站上誤碼率的測(cè)量或基站上的幀刪除率之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的基站，其中此基站測(cè)量空閑RF信道的質(zhì)量，其中此控制器響應(yīng)此空閑信道質(zhì)量的測(cè)量來(lái)選擇分集與非分集時(shí)隙。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的基站，其中此基站包括均衡器，用于組合上行鏈路數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的基站，其中此基站包括基帶總線，用于選擇尋址在非分集或分集時(shí)隙期間使用的接收機(jī)分支。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的基站，其中此控制器根據(jù)從基站接收的故障報(bào)告分配分集與非分集時(shí)隙。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的基站，其中天線構(gòu)造為空間分集。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的基站，其中天線是雙極化天線。
18.根據(jù)權(quán)利要求10的基站，其中此控制器執(zhí)行基站內(nèi)轉(zhuǎn)移，以便在非分集時(shí)隙與分集時(shí)隙之間轉(zhuǎn)換接收。
19.用于在細(xì)分為多個(gè)時(shí)隙的至少一個(gè)射頻(RF)信道上從至少一個(gè)移動(dòng)站中接收上行鏈路數(shù)據(jù)的一種方法，包括在許多分集與非分集時(shí)隙之中所選擇的一個(gè)時(shí)隙期間從此移動(dòng)站接收上行鏈路數(shù)據(jù)，其中非分集時(shí)隙是其間利用比分集時(shí)隙少的接收機(jī)分支接收上行鏈路數(shù)據(jù)的時(shí)隙；和根據(jù)將此移動(dòng)站鏈接到基站的至少一個(gè)RF信道的接收信號(hào)質(zhì)量測(cè)量分配分集與非分集時(shí)隙。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的用于接收上行鏈路數(shù)據(jù)的方法，還包括組合在至少非分集時(shí)隙期間接收的上行鏈路數(shù)據(jù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的用于接收上行鏈路數(shù)據(jù)的方法，其中對(duì)通過基帶總線從所選擇的接收機(jī)分支接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行組合。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的用于接收上行鏈路數(shù)據(jù)的方法，其中利用均衡器來(lái)執(zhí)行上行鏈路數(shù)據(jù)的組合。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的用于接收上行鏈路數(shù)據(jù)的方法，其中接收信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量對(duì)應(yīng)于基站上接收信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量，或基站上誤碼率的測(cè)量或基站上的幀刪除率。
24.一種設(shè)備，用于在細(xì)分為多個(gè)時(shí)隙的至少一個(gè)射頻(RF)信道上從至少一個(gè)移動(dòng)站中接收上行鏈路數(shù)據(jù)，此設(shè)備包括接收機(jī)分支，在許多分集與非分集時(shí)隙之中選擇的一個(gè)時(shí)隙期間從此移動(dòng)站接收上行鏈路信息，其中非分集時(shí)隙是其間利用比分集時(shí)隙期間少的接收機(jī)分支接收上行鏈路數(shù)據(jù)的時(shí)隙；和用于根據(jù)將此移動(dòng)站鏈接到基站的至少一個(gè)RF信道的接收信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量分配分集與非分集時(shí)隙的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的用于接收上行鏈路數(shù)據(jù)的設(shè)備，還包括組合器，用于組合在至少非分集時(shí)隙期間接收的上行鏈路數(shù)據(jù)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的用于接收上行鏈路數(shù)據(jù)的設(shè)備，其中此組合器包括用于通過基帶總線從所選擇的接收機(jī)分支接收數(shù)據(jù)的裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的用于接收上行鏈路數(shù)據(jù)的設(shè)備，其中此組合器包括組合上行鏈路數(shù)據(jù)的均衡器。
28.根據(jù)權(quán)利要求24的用于接收上行鏈路數(shù)據(jù)的設(shè)備，其中接收信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量對(duì)應(yīng)于基站上接收信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量，或基站上誤碼率的測(cè)量或基站上的幀刪除率。
全文摘要
通信系統(tǒng)基站在逐個(gè)時(shí)隙的基礎(chǔ)上改善上行鏈路覆蓋,通過根據(jù)移動(dòng)站與基站之間RF鏈路的接收信號(hào)質(zhì)量分配分集和非分集時(shí)隙來(lái)改善此覆蓋。分集時(shí)隙是其間利用比非分集時(shí)隙期間更多的接收機(jī)分支接收信息的時(shí)隙。
文檔編號(hào)H04L1/06GK1265243SQ98807602
公開日2000年8月30日 申請(qǐng)日期1998年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月28日
發(fā)明者B·A·格蘭斯特倫, C·E·J·朗勒特 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司