專利名稱：估算移動通信系統(tǒng)的多扇區(qū)天線系統(tǒng)中話務量的設備的制作方法
1.技術領域此項發(fā)明與使用在移動通信網(wǎng)絡的多扇區(qū)天線系統(tǒng)中反向鏈接的接收信號功率來估算多個波束或多個扇區(qū)上的每一個話務量有關。
2.背景技術在移動通信系統(tǒng)中，BTS(基站)被分為兩類，“全向”和“扇區(qū)”。然而，大多數(shù)基站是“扇區(qū)”類的。在扇區(qū)類BTS中，它的服務區(qū)域被分為三個或六個扇區(qū)。在CDMA系統(tǒng)中的扇區(qū)類BTS通常由三個扇區(qū)。
扇區(qū)類BTS使用對于每個扇區(qū)有固定帶寬的天線，這樣一個扇區(qū)所覆蓋的地理區(qū)域是固定的。然而，由于在BTS的扇區(qū)之間話務量通常是不平衡的，所以分配頻率資源要足夠一個扇區(qū)處理最重的話務量。結果，在輕話務量的扇區(qū)頻率資源的效率就低，而在重話務量的扇區(qū)無線信道的效率就會降低并且覆蓋區(qū)域也會縮小。因此就提出了諸如在具有務量不平衡扇區(qū)的BTS中低服務效率和高頻率資源管理/維護成本的問題。
此外，如果話務量負荷的分布在其各扇區(qū)分別有固定覆蓋區(qū)域的BTS中三個扇區(qū)之間有變化，那么這種情況是由人為處理的，也就是由操作員適當轉動安裝在鐵塔上的天線以適應話務量負荷分布的變化。然而，這樣的人為工作是危險的和乏味的，并且天線調節(jié)時間也太長了。總之，人為維護是效率低下的。
為了解決這個問題，提出了根據(jù)每個扇區(qū)上的話務量負荷改變每個扇區(qū)的覆蓋區(qū)域的多扇區(qū)天線系統(tǒng)。實現(xiàn)這樣的多扇區(qū)天線系統(tǒng)適當?shù)匦枰拕樟勘O(jiān)控或估算技術。然而，直至現(xiàn)在提出的話務量監(jiān)控或估算技術在應用到物理系統(tǒng)時有幾個缺點。
因為傳統(tǒng)的話務量估算技術間接根據(jù)前向鏈接的信號功率估算話務量的，并且必須與操作中BTS的硬件結合，所以它們需要復雜的硬件結構，并且從成本的觀點來看是效率低下的，此外，它們的估算表現(xiàn)是不佳的。
特別地，在使用其中每個天線輻射幾個(比如四個或八個)波束的陣列天線的多扇區(qū)天線系統(tǒng)中這些問題就成為很顯著的特征了。因此，急切需要能估算每個個天線元件話務量的多波束話務量估算技術。
3.發(fā)明內容此項發(fā)明的目標就是提供能與BTS分開實現(xiàn)的多波束或多扇區(qū)話務量估算設備，它接收從多個波束輸入的各個信號功率，并根據(jù)在發(fā)射多個波束的多扇區(qū)天線系統(tǒng)中的每個接收信號估算每個波束或扇區(qū)的話務量。
依照此項發(fā)明的多扇區(qū)天線系統(tǒng)的話務量估算設備的特征在于多扇區(qū)天線系統(tǒng)裝配有多個發(fā)射N(≥2)個波束的陣列天線，它包含對從陣列天線接收的N個波束的各個信號功率進行抽樣的功率進行抽樣模塊；在給定時間間隔循環(huán)地順序從功率抽樣模塊選擇N個信號功率樣本的N1轉換模塊；把來自N1轉換模塊的順序功率輸出轉換為期望頻帶的各個信號并適當放大信號的濾波/放大模塊；把從濾波/放大模塊順序輸出每個信號的功率轉換為各個電壓的功率檢測模塊和提供N1轉換模塊循環(huán)輸入選擇需要的定時時鐘、計算各自電壓值的每個平均值并使用計算得到的平均值估算在每個波束或每個扇區(qū)上話務量的系統(tǒng)控制模塊。
依照結構非常簡單的多波束或多扇區(qū)話務量估算設備，安裝和維護成本就會顯著地減少并且話務量估算的性能也會有所改進，此外通過每個波束或扇區(qū)的改進話務量估算就可以完成所有扇區(qū)間的話務量平衡，而這個改進型的估算將帶來頻率資源的有效使用。
4.附圖簡述包括提供此項發(fā)明進一步理解的


了發(fā)明的較佳實施例，并且有了這個描述，幫助解釋此項發(fā)明的原理，其中圖1是根據(jù)此項發(fā)明在移動通信系統(tǒng)的多扇區(qū)天線系統(tǒng)中估算話務量的設備的框圖。
(5)發(fā)明實施方式為了完全理解發(fā)明，現(xiàn)在根據(jù)附圖描述它的較佳實施例。
依照此項發(fā)明移動通信網(wǎng)絡多扇區(qū)天線系統(tǒng)話務量估算設備的實施例是按照下述假設描述的，這個假設就是BTS整個服務覆蓋區(qū)域被分為3(＝K)個扇區(qū)并且發(fā)射4或8(＝M)波束的陣列天線被用于每個扇區(qū)。因此，此項發(fā)明的實施例根據(jù)總共K×M，也就是12(或24)個波束的獨立接收的信號功率估算每個波束或每個扇區(qū)上的話務量。
圖1是依照此項發(fā)明在發(fā)射K×M個波束的多扇區(qū)天線系統(tǒng)中估算話務量的設備的框圖。圖1的設備包含K個陣列天線100；功率抽樣模塊102；N1轉換模塊104，其中N＝K×M；濾波/放大模塊106；功率檢測模塊108和系統(tǒng)控制模塊110。
如圖1中所示，功率抽樣模塊102對從K個陣列天線100接收的N個波束中的每個進行抽樣，每個陣列天線發(fā)射M個波束。功率抽樣模塊102可以用20分貝定向耦合器實現(xiàn)。N1轉換模塊104在給定的時間間隔內順序地從功率抽樣模塊102選擇N個樣本輸出并根據(jù)選擇的順序依次輸出。從系統(tǒng)控制模塊110提供N1轉換模塊104周期循環(huán)選擇所需要的定時時鐘。
濾波/放大模塊106實施把來自N1轉換模塊104的順序的功率輸出轉換為期望頻帶的各個信號并適當放大信號的功能。
功率檢測模塊108把從濾波/放大模塊106順序輸出的每個信號的功率轉換為各個電壓并把轉換值順序傳送到下一個系統(tǒng)控制模塊110。功率檢測模塊108可以把它的原始截止頻率變?yōu)?KHz和10KHz之間適當?shù)囊粋€值，以適合消除相對高頻的噪聲，它可能被插入以上信號處理和前向過程中。功率檢測模塊108包含功能是消除上述噪聲的電容濾波器(沒有顯示)。省略這個電容濾波器的詳細解釋因為對于本技術的普通技術人員這是顯而易見的。
系統(tǒng)控制模塊110根據(jù)波束或扇區(qū)把從功率檢測模塊108接收的電壓值分類，然后對每個波束或扇區(qū)計算直到那時存儲的電壓值的每個平均值。從每個電壓值計算得到的平均值，估算每個波束或扇區(qū)的平均話務量。在估算每個話務量之后，系統(tǒng)控制模塊110還測量話務量在波束或扇區(qū)間如何不平衡。
此外，系統(tǒng)控制模塊110也產(chǎn)生與提供給N1轉換模塊104的定時時鐘同步的多通道控制信號。多通道控制信號被用于每個波束的接收功率檢測、傳送、分類和存儲過程中內部或耦合操作間的同步。
系統(tǒng)控制模塊110進一步根據(jù)每個波束或扇區(qū)的估算平均話務量(波束或扇區(qū)間估算話務量差)實施多波束的波束轉換控制。也就是它產(chǎn)生一個波束分開/結合控制信號使話務量在K個扇區(qū)之間均勻地分布。扇區(qū)間話務量的均勻分布將通過根據(jù)分開/結合信號把一個或幾個波束變?yōu)榛蛑匦路峙涞狡渌拕樟肯鄬^重的扇區(qū)來完成。
以上解釋的作為由扇區(qū)可改變的多個波束的BTS的子系統(tǒng)實現(xiàn)的話務量估算設備也可以應用于其他系統(tǒng)比如轉換智能天線系統(tǒng)。
對于本技術普通技術人員來說是顯而易見的是，在解釋的實施例中不離開發(fā)明的精神或范圍可以進行不同的修改和變化。這樣，期望此項發(fā)明包括這項發(fā)明的修改和變化假若它們是在附加權力要求和它們的設備范圍內的。
權利要求
1.一種有發(fā)射N個波束的多個陣列天線的多扇區(qū)天線系統(tǒng)的話務量估算設備，包含功率抽樣模塊，用來對從陣列天線接收的N個波束的各個信號功率進行抽樣；N1轉換模塊，用來在給定時間間隔順序從功率抽樣模塊選擇N個信號功率樣本；濾波/放大模塊，用來把來自N1轉換模塊的順序功率輸出轉換為期望頻帶的各個信號并適當放大信號；功率檢測模塊，用來把從濾波/放大模塊順序輸出的每個信號的功率轉換為各個電壓；系統(tǒng)控制模塊，用來提供N1轉換模塊的順序輸入選擇需要的定時時鐘、計算各個電壓值的每個平均值并使用計算得到的平均值估算在每個波束或每個扇區(qū)上的話務量。
2.按權利要求1所述的話務量估算設備，其特征在于功率抽樣模塊是用定向耦合器實現(xiàn)的。
3.按權利要求1所述的話務量估算設備，其特征在于功率檢測模塊有截止頻率來消除可能插入接收信號功率中的噪聲。
4.按權利要求1所述的話務量估算設備，其特征在于截止頻率是在1KHz到10KHz的范圍內的。
5.按權利要求1所述的話務量估算設備，其特征在于系統(tǒng)控制模塊進一步輸出一個信號來根據(jù)在每個波束或每個扇區(qū)上的估算話務量控制N個波束的各個扇區(qū)的分配。
全文摘要
此項發(fā)明與移動通信網(wǎng)絡的多扇區(qū)天線系統(tǒng)中估算話務量的設備有關，它通過每個扇區(qū)包括N(4的倍數(shù))個天線單元的陣列天線接收多波束。話務量估算設備樣本通過陣列天線接收的每個多波束的電子功率、計算每個多波束的平均功率、根據(jù)所計算的平均功率間的差估算每個波束的話務量，并根據(jù)每個估算的話務量，為了在整個多波束上均勻分布話務量實施波束轉換控制。
文檔編號H04B7/08GK1397110SQ01804300
公開日2003年2月12日 申請日期2001年11月26日 優(yōu)先權日2000年11月27日
發(fā)明者尹鐘喆, 李尚俊, 李禹承, 李宗憲, 崔永來, 李相研 申請人:Sk電信股份有限公司