[發明專利]用于多扇區全向基站配置與多扇區基站配置之間進行轉換的方法和設備

有效

• 申請號: 200780053000.6
• 申請日: 2007-07-10
• 公開（公告）號: CN101836496A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: U·斯卡比;P·林德爾;R·約翰遜;D·林德奎斯特
• 申請（專利權）人: 艾利森電話股份有限公司
• 主分類號: H04W88/08
• 分類號: H04W88/08;H04B7/04;H01Q1/36;H01Q21/00;H01Q21/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 湯春龍;王丹昕

技術領域

技術領域涉及包括多個扇形天線的全向基站和多扇區基站。

背景技術

全向基站是配置成使用全向天線的基站，以及扇區基站配置成使用多個(兩個或更多)扇形天線。圖1A示出具有全向天線的基站(BS)的單個小區區域。全向天線360度輻射，以便提供對整個小區區域的覆蓋。圖1B示出具有三個扇形天線的基站(BS)的單個小區區域。三個扇區基站是常用扇區配置，但是可使用更多或更少的扇區。在這種情況下，小區區域分為三個，其中各扇形天線(與全向天線相比)具有更窄射束，它進行輻射以便提供對其大約為120度的扇形區域的覆蓋。

基站天線往往安裝在例如塔、桿上或者建筑物頂部或側面等的升高位置，以便增強覆蓋并且提供直接無線電信號傳播路徑的更好的可能性。圖2A示出位于塔12的底部的基站單元14。天線10安裝在塔12頂部，并且經由通常為同軸電纜等的饋線電纜16連接到基站收發信機。所接收信號在經過饋線16時受到信號損失，以及塔12越高，則饋線越長，并且損失越大。為了抵消饋線中的這類信號損失，塔上安裝放大器(TMA)可用于在所接收信號通過饋線發送給基站單元之前對其進行放大。圖2B示出安裝在天線10附近的塔12頂部的TMA?18。塔上安裝單元有時稱作桅頂放大器(mast?head?amplifier)。術語“塔上安裝放大器”(TMA)在本文中一般用于包括執行這種饋線之前放大功能的任何裝置。

圖3示出全向基站20的簡化框圖。天線10連接到TMA?18中的雙聯濾波器21，它包括接收(Rx)濾波器22和發射(Tx)濾波器24。雙聯濾波器使得有可能通過將Tx和Rx信號相互分離，在同一個天線進行發送和接收。發射濾波器24直接連接到饋線16，以及接收器濾波器22經由低噪聲放大器(LNA)26連接到饋線16。饋線16耦合到基站14，它還包括具有接收器濾波器(Rx)30和發射(Tx)濾波器32的雙聯濾波器28。發射濾波器32連接到包括接收器37和發射器38的無線電單元/收發信機36，以及接收器濾波器30經由低噪聲放大器34連接到無線電單元36。

可使用天線分集，以便改進所傳送無線電信號的接收(或傳送)。存在許多種分集，例如時間分集、空間分集、極化分集以及它們的組合。空間分集降低衰落所接收無線電信號的影響。天線分集系統包括相互間隔一段距離設置的至少兩個天線。在接收分集的情況下，所接收信號在兩個或更多天線上接收。來自分集天線的接收Rx信號經過分集處理，以便獲得增強的信號。分集處理例如可包括選擇最強的天線信號或者添加信號并且進一步處理所產生的信號。在發射分集，發射TX信號在發射器與其連接的兩個或更多發射天線上傳送。分集布置的天線稱作分集天線。在分集布置中，饋線及其關聯天線可稱作分集支路或者簡單地稱作支路。

圖4示出具有分集的全向基站14的一個示例。兩個分集天線10a和10b連接到對應TMA?18a和18b。各TMA通過對應饋線16a和16b連接到基站14中的對應雙聯濾波器和低噪聲放大器單元42a和42b。兩個雙聯濾波器和LNA單元42a和42b連接到單個無線電單元36。

與全向基站中使用的單個收發信機對照，如圖5的50所示的扇區基站對于各扇區具有單獨的收發信機。支持三個扇區，其中各扇區具有它自己的天線10₁、10₂和10₃。每個天線10₁、10₂和10₃連接到對應扇區TMA?18₁、18₂和18₃。三個饋線16₁、16₂和16₃將相應TMA?18₁、18₂和18₃耦合到對應基站單元14₁、14₂和14₃。每個基站單元14₁、14₂和14₃具有對應雙聯濾波器和低噪聲放大器單元42₁、42₂和42₃。扇區基站提供比全向基站更大的覆蓋，但以更高的價格和功率成本來提供。