[發(fā)明專利]在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生覆蓋的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680056570.6
• 申請(qǐng)日: 2006-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN101548484A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬丁·約翰松;馬茨·H·安德森;英馬爾·福爾克·卡爾森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: LM愛立信電話有限公司
• 主分類號(hào): H04B7/26
• 分類號(hào): H04B7/26;H04W16/26
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李 輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于改善蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋的方法和裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)今的系統(tǒng)中，多種方式實(shí)現(xiàn)了廣域覆蓋。現(xiàn)有的接入點(diǎn)覆蓋解 決方案的示例包括高增益天線、更高階接收分集(higher-order?receive diversity)、發(fā)射機(jī)相干組合(TCC：transmitter?coherent?combining)以及 高空天線(high-altitude?antenna)(地面以上高達(dá)數(shù)百米)。

所有這些解決方案都基于調(diào)整接入點(diǎn)的配置來增強(qiáng)覆蓋。在下行鏈 路上，由高增益天線以及TCC所提供的增加了的EIRP(effective?isotropic radiated?power，有效全向輻射功率)使終端(用戶設(shè)備)側(cè)的信號(hào)強(qiáng)度 增加。在上行鏈路上，通過使用高效的較大天線孔徑來提取額外信號(hào)能 量，高增益天線以及較高階接收分集提高了有效接入點(diǎn)接收機(jī)的靈敏度。 最后，高空天線的安裝由于減少了路徑損耗而提供了增強(qiáng)的覆蓋(在下 行鏈路和上行鏈路上)。

上面所概述的解決方案提供了增強(qiáng)的覆蓋，但是當(dāng)在覆蓋方面取得 了顯著的提高(比方說在信號(hào)強(qiáng)度方面提高幾十dB或更多)時(shí)，往往會(huì) 得到接近零的邊際回報(bào)率(或者小到不足以保證解決方案的實(shí)施)。下面， 將介紹一些現(xiàn)有的解決方案在提供主要的覆蓋改善方面的缺陷。

高增益天線通過降低半功率波束寬度(half-power?beamwidth，與天 線尺寸直接相關(guān))得到了天線的高增益。然而，最小有效波束寬度受到 傳播環(huán)境的角度擴(kuò)散的限制，也就是說當(dāng)(自由空間)波束太窄時(shí)，有 效安裝天線增益顯著地低于該天線在自由空間中的增益。最小有效波束 寬度在上升平面(elevation?plane)中還受到發(fā)射塔或天線竿的預(yù)期搖擺 剖面的限制：波束必需足夠?qū)捯员３謱?duì)由發(fā)射塔或天線竿的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生 的真實(shí)指向區(qū)間內(nèi)的所期望的覆蓋區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)照射。高增益天線能夠 在上鏈路和下行鏈路上改善覆蓋。

發(fā)射機(jī)相干組合(TCC)基于并行地使用多個(gè)(功率)放大器并組 合這些放大器的輸出信號(hào)以生成與多個(gè)單獨(dú)的放大器的輸出功率的總和 相等的有效輸出功率。額外放大器的一個(gè)缺陷是增加了與使這些放大器 運(yùn)行以及為這些放大器降溫相關(guān)的能量消耗，這造成了OPEX增加。TCC 是專門用于下行鏈路的改善覆蓋的方法。

更高階接收分集是通過使用在不同位置、不同方向上和/或具有多偏 振的多個(gè)傳感器(天線)來提取信號(hào)能量而工作的。更高階接收分集針 對(duì)每個(gè)額外傳感器都需要額外的上行鏈路射頻鏈(包括天線、安裝在發(fā) 射塔上的放大器、饋線以及無線電)，這提高了基本建設(shè)支出。更高階接 收分集還需要比常規(guī)機(jī)柜要大的機(jī)柜以容納額外的接收機(jī)設(shè)備。更高階 接收分集是專門用于上行鏈路的方法。

到目前為止所描述的用于產(chǎn)生增加了的覆蓋(廣域覆蓋)的方法都 存在一個(gè)共同的缺陷，即，使覆蓋提高3dB需要加倍的“設(shè)備”：針對(duì)每 額外3dB的增益，高增益天線的面積必須加倍；TCC需要兩倍的放大器 以實(shí)現(xiàn)3dB增益；以及需要兩倍的接收機(jī)射頻鏈來得到3dB的更高階接 收分集增益(忽略由于衰落統(tǒng)計(jì)而造成的增益，其在接收機(jī)鏈數(shù)量很大 時(shí)接近零)。很明顯，成本(即，基本建設(shè)支出(CAPEX)和/或運(yùn)營(yíng)支 出(OPEX))以及設(shè)備的大體積和重量對(duì)實(shí)際應(yīng)用的限制使得這些種類 的覆蓋解決方案是不適合的。

另一個(gè)覆蓋方法是高空天線，其通過向覆蓋區(qū)域的較大部分提供視 距傳播(直接傳播到環(huán)境中的終端或反射點(diǎn)/散射點(diǎn))而改善了路徑損耗。 由于與地面相距很大距離，基于天線孔徑的信號(hào)相關(guān)性也可得到改善， 導(dǎo)致了更高的有效增益(接近自由空間增益)。然而，高空天線需要高天 線竿或發(fā)射塔，并且可能需要很長(zhǎng)的饋電電纜。高天線竿或高發(fā)射塔使 得全部接入點(diǎn)非常昂貴(CAPEX)，而在饋線中的傳輸損耗使得成本高而 效率低(CAPEX和OPEX)。高空天線可在上行鏈路及下行鏈路上提供 覆蓋的改善。

總之，目前的基于接入點(diǎn)的覆蓋解決方案能夠提供改善的覆蓋，但 是隨著對(duì)覆蓋的要求的提高，這些解決方案變得越來越低效。