專利名稱：消除樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)的反向鏈路干擾的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消除封閉空間內(nèi)，例如大樓內(nèi)通信系統(tǒng)的反向鏈路中接收信號干擾的裝置和系統(tǒng)。
例如，碼分多址(CDMA)樓內(nèi)(in-building)移動通信系統(tǒng)用來在移動電話之間進(jìn)行通信。在這種樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中可以安裝大量的小型轉(zhuǎn)發(fā)器。每個這種轉(zhuǎn)發(fā)器具有用來發(fā)射信號和接收信號的天線。
但是，在具有大量的用來發(fā)射和接收信號的轉(zhuǎn)發(fā)器的通信系統(tǒng)中，存在接收干擾隨天線數(shù)目增多而增加的問題。
最近較為成功的一個示例包括Howard H.Xia et al.的一篇論文，題為“A CDMA-Distributed Antenna System for In-Building PersonalCommunications Services”，公開在the Institute of Electrical and ElectronicsEngineers(IEEE)Journal on Selected Areas in Communications，Vol.14，No.4，May 1996，pp.644-650。
雖然最近的成就有優(yōu)點，但是本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)其并不能提供一種有效而便利地消除樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)反向鏈路中干擾的裝置和方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種通過安裝的、用來將外部無線電波釋放到樓外的天線來消除樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中接收信號干擾的裝置和方法，所述天線與被設(shè)計為僅用于發(fā)射的轉(zhuǎn)發(fā)器相連接。
本發(fā)明的另一目的是提供一種通過設(shè)置既用于發(fā)射又用于接收的小型轉(zhuǎn)發(fā)器或者僅用于發(fā)射的小型轉(zhuǎn)發(fā)器來消除樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中接收信號干擾的裝置和方法，根據(jù)大樓的已有設(shè)計特性，轉(zhuǎn)發(fā)器與天線相連接。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供根據(jù)本發(fā)明實施例的樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)來實現(xiàn)上述目的，其包括發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器，其通過天線針對終端的既執(zhí)行發(fā)射又執(zhí)行接收，發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器安裝在大樓的中心；至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器，僅用于執(zhí)行針對終端的發(fā)射，其安裝在與發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器相隔一定預(yù)置距離的位置，發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器面向發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器；至少一個與轉(zhuǎn)發(fā)器并聯(lián)的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元；和與發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元相連接的基站。
根據(jù)本發(fā)明的原理，為達(dá)到這些以及其它的目的，與實施以及廣泛描述的一樣，本發(fā)明提供一種樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括實際上安裝在大樓中心的第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器，所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器通過發(fā)射/接收天線執(zhí)行向多個終端的發(fā)射，并且通過發(fā)射/接收天線執(zhí)行來自多個終端的接收；至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器，其安裝在與所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器相隔預(yù)置距離的位置，所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器執(zhí)行向至少一個終端的發(fā)射，所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器不執(zhí)行來自任何一個終端的接收；至少一個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元，其與所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器并行連接并與所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器相連接；與所述至少一個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元相連接的基站裝置。
根據(jù)本發(fā)明的原理，為達(dá)到本發(fā)明這些以及其它的目的，與實施以及廣泛說明的一樣，本發(fā)明提供一種方法，其包括消除樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中反向接收信號的干擾，所述通信系統(tǒng)具有至少一個與終端通信的轉(zhuǎn)發(fā)器，至少一個與至少一個轉(zhuǎn)發(fā)器相連接的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元，和與至少一個轉(zhuǎn)發(fā)器/接收機(jī)單元相連接的基站裝置，所述消除方法包括以下步驟通過實際上安裝在大樓中心的發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器來執(zhí)行與終端之間的正向和反向通信；通過安裝在與發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器相隔預(yù)置距離的發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器來執(zhí)行與終端的通信。
根據(jù)本發(fā)明的原理，為達(dá)到本發(fā)明這些以及其它的目的，與實施以及廣泛說明的一樣，本發(fā)明提供一種通信裝置，其包括至少一個實際上安裝在大樓中心的發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器，所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器通過發(fā)射/接收天線來執(zhí)行向多個終端的發(fā)射并且通過發(fā)射/接收天線執(zhí)行來自多個終端的接收；和至少一個安裝在與所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器相隔預(yù)置距離的發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器，所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器執(zhí)行向至少一個終端的發(fā)射，所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器不執(zhí)行來自任何一個終端的接收。
下面將參考附圖以示例的方式對本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明。下面的說明以及權(quán)利要求將會使本發(fā)明的其它優(yōu)點和特性更加清楚。


圖1示出了安裝在樓內(nèi)的碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明原理的安裝在樓內(nèi)的碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖3根據(jù)本發(fā)明的原理，示出了如圖2所示的移動通信系統(tǒng)的方框結(jié)構(gòu)圖；圖4根據(jù)本發(fā)明的原理，示出了在具有如圖2所示的配置的移動通信系統(tǒng)中增加天線時，用來分析接收信號強(qiáng)度指示器(RSSI)的圖。
下面說明本發(fā)明的實施例。在不影響清晰性的情況下，所有實際實現(xiàn)的特性并非都要說明。在下面的說明中，由于一些不必要的細(xì)節(jié)可能會使本發(fā)明不清楚，所以對眾所周知的功能，構(gòu)造和結(jié)構(gòu)不加說明。在產(chǎn)生任何一個實際的實施例中，必須作出大量的特定實現(xiàn)的決定，以達(dá)到開發(fā)者的特定目的，例如遵循與系統(tǒng)有關(guān)的和與商業(yè)有關(guān)的限制，其隨實現(xiàn)方法而彼此不同。
此外，可以理解，這種開發(fā)努力既復(fù)雜又費時，但仍非從該公開中受益的一般技術(shù)人員從事的常規(guī)工作。
圖1示出了安裝在樓內(nèi)的碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，基站120是樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)專用網(wǎng)中的專用基站，安裝在大樓100中?；?20執(zhí)行將要發(fā)射的信號發(fā)射到位于樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中的終端(移動站或者M(jìn)S)的過程，和從終端接收信號的過程?；?20具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即以便于能夠執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)和編碼/解碼，從而執(zhí)行碼分多址(CDMA)通信功能的過程。發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元110將從基站120接收的信號的頻率向上轉(zhuǎn)換(up-convert)為射頻頻帶(RF-band)的頻率，并輸出射頻(RF)信號，同時向下轉(zhuǎn)換(down-convert)接收的射頻(RF)信號的頻率，以發(fā)射到基站120。發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元110與多個小型轉(zhuǎn)發(fā)單元(RU)并行連接。發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元將正向射頻(RF)信號發(fā)射到小型轉(zhuǎn)發(fā)器單元，同時將從小型轉(zhuǎn)發(fā)器接收的反向射頻(RF)信號轉(zhuǎn)移到基站120。
小型轉(zhuǎn)發(fā)器單元安裝在大樓中的適當(dāng)位置。小型轉(zhuǎn)發(fā)器單元彼此獨立安裝在大樓按部分分成的房間中。如果地方大，按照無線電環(huán)境以想要的距離分別安裝小型轉(zhuǎn)發(fā)器單元。每個轉(zhuǎn)發(fā)器單元包括發(fā)射放大器15和接收放大器17。發(fā)射放大器15放大從發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元110輸出的信號。接收放大器17對發(fā)射信號的頻帶進(jìn)行濾波，并通過天線11發(fā)射濾波的信號，同時放大通過天線11接收的信號并將放大的信號輸出到發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元110。因此，各自的小型轉(zhuǎn)發(fā)器單元與發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元110并行連接。小型轉(zhuǎn)發(fā)器單元經(jīng)過天線將從發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元110接收的信號發(fā)射到移動終端(MS)，同時通過天線將從終端接收的發(fā)射信號轉(zhuǎn)移到發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元。
如圖1所示的結(jié)構(gòu)包括小型轉(zhuǎn)發(fā)器單元，其可能安裝在大樓的某一層。如果區(qū)域較小，圖1中示出的小型轉(zhuǎn)發(fā)器單元可以分布安裝在兩層或者更多層中。
為了正常工作，樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)需要來自外部基站的要釋放到大樓外部的信號。為此，在大樓內(nèi)部可以適當(dāng)安裝多個天線。此時安裝的天線通過小型轉(zhuǎn)發(fā)器來連接。對于小型轉(zhuǎn)發(fā)器，采用既執(zhí)行發(fā)射又執(zhí)行接收的轉(zhuǎn)發(fā)器。但是，這些轉(zhuǎn)發(fā)器具有反向鏈路中的干擾隨天線數(shù)目的增加而增加的問題。
現(xiàn)在，下面詳細(xì)給出了樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中反向鏈路(發(fā)射信號從終端向基站移動)的接收干擾增加的情況。
為了在樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中實現(xiàn)專用移動通信網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)該在大樓內(nèi)安裝多個轉(zhuǎn)發(fā)器。網(wǎng)絡(luò)實際上僅需要用于正向鏈接的成分，但是當(dāng)前所有的轉(zhuǎn)發(fā)器包括既用于正向鏈接又用于反向鏈接的成分。在該連接中，隨著更多既發(fā)射又接收的轉(zhuǎn)發(fā)器的安裝，其缺點在于反向鏈路的干擾(反向噪聲最低值)增加。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明原理的安裝在樓內(nèi)的碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖3根據(jù)本發(fā)明的原理，示出了如圖2所示的移動通信系統(tǒng)的方框結(jié)構(gòu)圖。
圖2和圖3表明在樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中，干擾隨轉(zhuǎn)發(fā)器的接收放大器(LNA低噪聲放大器)的增加而增加，以及干擾隨天線的增加而增加。這就是說，圖2說明噪聲隨樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)目的增加而增加。圖3說明噪聲隨樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中天線數(shù)目的增加而增加。
如圖2所示，一個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元110與N個小型轉(zhuǎn)發(fā)器單元相連接，并且每個小型轉(zhuǎn)發(fā)器單元包括天線11和接收放大器17。在圖2中，設(shè)定接收放大器具有G1的增益，而NF(噪聲因數(shù))為5(dB)。同樣設(shè)定發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元110中接收放大器具有G2的增益，而NF大約為5dB。設(shè)定小型轉(zhuǎn)發(fā)器的NF為nf1，而接收機(jī)/發(fā)射機(jī)單元中接收放大器的NF為nf2。同樣設(shè)基站120為具有上述配置的M個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)提供服務(wù)?？紤]到上述條件，當(dāng)基站周圍無干擾時，可以如下計算空閑狀態(tài)中反向鏈路的接收信號強(qiáng)度，即接收信號強(qiáng)度指示器(RSSI)。
反向鏈路的接收信號強(qiáng)度指示器(RSSI)＝-108dBm+10log[NF]+10log[并行連接的轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)目]。
這就是說，一個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元110的干擾電平為10log[N*G1]和10log[N*nf1]?；?00的干擾電平為10log[M*N*G1*G2]和10log[M*N*nf1]。因此，下面給出了總干擾的表達(dá)式。
nfp＝M*N*nf1NFp[dB]＝10log[M*N*nf1]＝10log[M*N]+nf1下面的表1示出了根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器單元的數(shù)目計算的電平和測量值。
表1

圖3是用來解釋由于最靠近終端的兩個小型轉(zhuǎn)發(fā)器的天線和終端的緣故導(dǎo)致基站120的接收信號強(qiáng)度指示器(RSSI)增加的圖。在圖3中，為方便起見，設(shè)終端的輸出電平固定為0(dBm)。傳輸損耗(PL)如下表示。在下面的等式中，f為頻率(MHz)，而d為距離(Km)。
PL＝20*log(f)+20*log(d)+32.44[dB]如圖3的情況一樣，表2示出了基站120的接收信號強(qiáng)度指示器(RSSI)隨天線數(shù)目的增加而增加。
表2

如表2所示，接收信號強(qiáng)度指示器(RSSI)隨大樓中相同層天線數(shù)目的增加只取決于最接近終端的兩個天線，而其它的天線可以忽略。最大接收信號強(qiáng)度指示器(RSSI)隨天線數(shù)目增加了大約3dBm。
如上所述，樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)需要多個安裝在大樓內(nèi)的天線，以便將外部基站的無線電波釋放到大樓的外部。如圖1所示，構(gòu)造天線，以致天線能夠通過小型轉(zhuǎn)發(fā)器單元與系統(tǒng)相連接。小型轉(zhuǎn)發(fā)器單元包括既能夠處理正向鏈路信號又能夠處理反向鏈路信號的發(fā)射和接收放大器。因此，在實現(xiàn)樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)時，正向鏈路網(wǎng)絡(luò)的這種擴(kuò)展天線存在因為反向鏈路較多的接收放大器而導(dǎo)致接收干擾增加的問題。
為克服上述問題，Howard H.Xia et al.提出了一種方法，其公開在“ACDMA-Distributed Antenna System for In-Building PersonalCommunications Services”(IEEE Journal on selected areas incommunications，Vol.14，No.4，May 1996，pp644-650)中。所述的方法用來消除樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中接收噪聲的增加。根據(jù)該方法，各自的轉(zhuǎn)發(fā)器采用延遲單元以便減少接收噪聲。換句話說，如果無線電波延遲0.814微秒或者更多時，瑞克(rake)接收機(jī)就識別出該信號不是噪聲而是清晰的信號。分析這種信號，以從而增加信號強(qiáng)度。但是，上面0.814微秒的延遲需要轉(zhuǎn)發(fā)器之間的距離超過244米(m)。因此，Howard H.Xia et al.等的方法存在的問題是，很難達(dá)到超過微秒的延遲。
現(xiàn)在參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在附圖中，即使在不同圖中表示的相同或者近似元件都用相同的參考數(shù)字來表示。
在下面的說明中，為了更廣泛地理解本發(fā)明，尤其規(guī)定了接收信號的強(qiáng)度，小型轉(zhuǎn)發(fā)器之間的安裝距離等等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠認(rèn)識到各種不脫離本發(fā)明實質(zhì)和范圍的修改。
在實現(xiàn)樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)時，在大樓內(nèi)安裝多部轉(zhuǎn)發(fā)器可以消除從外部基站接收的無線電波。具體地，通過以一定的間隔距離(5到10m)安裝小型轉(zhuǎn)發(fā)器來實現(xiàn)樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)。在根據(jù)本發(fā)明的樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中，小型轉(zhuǎn)發(fā)器按照下面的方式安裝在大樓內(nèi)。在大樓內(nèi)安裝能夠執(zhí)行兩路發(fā)射的發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器。以與發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器相距5到10m的距離在視線(LOS)范圍中安裝執(zhí)行單路發(fā)射但不處理反向鏈路信號的發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器(即，沒有接收單元)。另一方面，在轉(zhuǎn)發(fā)器的位置與安裝在中心的發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器相距5到10m的情況下，或者在轉(zhuǎn)發(fā)器的位置超出視線(LOS)范圍的情況下，盡管相距5到10m，安裝執(zhí)行兩路發(fā)射的發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器。即，在轉(zhuǎn)發(fā)器安裝在由較厚墻體包圍的位置中的情況下，應(yīng)該安裝執(zhí)行兩路發(fā)射的發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器。因此，通過最小化導(dǎo)致接收干擾的接收單元成分，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)可以最大限度地消除樓內(nèi)反向鏈路的干擾(即，最大可能地在大樓地中心安裝一個執(zhí)行兩路發(fā)射的轉(zhuǎn)發(fā)器，僅當(dāng)需要時才采用另外的這種轉(zhuǎn)發(fā)器)。
圖4根據(jù)本發(fā)明的原理，示出了在具有如圖2所示配置的移動通信系統(tǒng)中增加天線時，用來分析接收信號強(qiáng)度指示器(RSSI)的圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)的配置示意圖。
如圖4所示，基站220是樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)專用通信網(wǎng)絡(luò)中的專用基站，其安裝在大樓200內(nèi)?；?20執(zhí)行將要發(fā)射的信號發(fā)射到位于樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中的終端(移動站或者M(jìn)S)的過程，和從終端接收信號的過程。基站220具有結(jié)構(gòu)，以便能夠執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)和編碼/解碼，從而執(zhí)行碼分多址(CDMA)通信功能的過程。發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元210將從基站120接收的信號的頻率向上轉(zhuǎn)換(up-convert)為射頻頻帶(RF-band)的頻率，并輸出射頻(RF)信號，同時向下轉(zhuǎn)換(down-convert)接收的射頻(RF)信號的頻率，以發(fā)射到基站220。發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元210與多個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器240和發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250并行連接。發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元210將正向射頻(RF)信號發(fā)射到發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器240和發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250，同時將從發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器240和發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250接收的反向射頻(RF)信號轉(zhuǎn)移到基站220。
發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器240和發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250安裝在大樓的適當(dāng)位置。發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250彼此獨立安裝在大樓按部分分成的房間中。如果地方大，按照無線電環(huán)境所要求的距離分別安裝至少一個發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250和多個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器240。
發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器240是小型轉(zhuǎn)發(fā)器，并不包括接收單元。即，每個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器240包括發(fā)射放大器21和發(fā)射頻帶的電波濾波器。發(fā)射放大器21放大發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元210輸出的信號。發(fā)射頻帶的電波濾波器22執(zhí)行對發(fā)射信號的帶通濾波，并將通過天線23t發(fā)射濾波的信號。0按照無線電環(huán)境以距發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元適當(dāng)?shù)木嚯x(大約5到10m，在視線(LOS)之中)分別安裝發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器240。
發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250可以安裝在靠近大樓中心(或者實際上的中心)位于視線(LOS)中的位置，并與任何一個其它的發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250相距10米(m)，或者是因為墻體的緣故導(dǎo)致無線電波不能到達(dá)的位置。每個發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250包括發(fā)射放大器25，雙工器26和接收放大器27。發(fā)射放大器25放大發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元210輸出的信號。雙工器26對發(fā)射信號頻帶進(jìn)行濾波并通過天線23tr發(fā)射濾波的信號。接收放大器27放大通過雙工器26帶通濾波的反向接收信號，并將放大的信號輸出給發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元210。因此，發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250與發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元210相連接。發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250經(jīng)過天線23tr將從發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元210接收的信號發(fā)射到移動站(MS)，同時將經(jīng)過天線接收的發(fā)射信號轉(zhuǎn)移到發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元210。
設(shè)置在發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250上的天線23tr是用來將信號發(fā)射到終端并從終端接收信號的發(fā)射/接收天線23tr。但是，設(shè)置在發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器240上的天線23tr是用來發(fā)射信號但是不接收信號的發(fā)射天線23t。
圖4的結(jié)構(gòu)表示可以安裝在大樓200一層中的發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器240和發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250。圖4表明有一個發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250和多個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器240。在空間環(huán)境與圖4的相似的情況下，如果因為內(nèi)部墻體的阻攔而導(dǎo)致無線電波不能到達(dá)大樓內(nèi)部，則在大樓需要的地方另外安裝發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器250。
如圖4所示，詳細(xì)給出了關(guān)于設(shè)計本發(fā)明的樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的說明。
首先考慮樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中正向鏈路(從基站到移動站)的服務(wù)區(qū)。
在大樓的每個樓層測量接收信號強(qiáng)度指示器(RSSI)和來自多個公用網(wǎng)的公共移動通信網(wǎng)絡(luò)的Er/Io。關(guān)于測量，如果公用網(wǎng)的無線電波太強(qiáng)，則可以實現(xiàn)樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)。因此，在這種情況下，需要與相應(yīng)公用網(wǎng)的服務(wù)提供商共同協(xié)商。因此，因該減少向大樓提供服務(wù)的基站天線的輸出，并且也應(yīng)該改變天線的方向，從而削弱無線電波的強(qiáng)度，最終實現(xiàn)樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)。
這里，大樓內(nèi)公用網(wǎng)大約-63(dBm)或者更多的接收信號強(qiáng)度指示器(RSSI)或者大約-5(dB)或者更多的Ec/Io(隨環(huán)境而變化)表明在樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中不能實現(xiàn)正向鏈路無線電波。原因如下。因為在未經(jīng)無線站同意的情況下獲得的小型轉(zhuǎn)發(fā)器的最大電功率為100(mW)，設(shè)在內(nèi)部基站(稱為InfoMobile)情況下FA的數(shù)目為3，轉(zhuǎn)發(fā)器的最大輸出電平為10dBm/3FA，同時每FA 5dBm(即，5dBm/FA)。如果在高峰呼叫時允許3dB的額外信號強(qiáng)度(設(shè)這里有13個呼叫)，輸出為2dBm(1.58mW)/FA。此時，由于導(dǎo)頻信道(PI Ch)的數(shù)字增益為108dB，可以通過下面的等式計算導(dǎo)頻信道的輸出。
PI Ch1.58W*(108/127)2＝0.56dBm(1.14mW)0dBm這就是說，在空閑狀態(tài)下(無呼叫)，轉(zhuǎn)發(fā)器在導(dǎo)頻信道的輸出大約為0dBm。
下面的簡單等式用來確定自由空間的傳輸損耗。
PL(傳輸損耗)＝20*Log(f)+20*Log(d)+32.44[dB]在上面用來計算傳輸損耗的等式中，f為頻率(MHz)，而d為距離(Km)。根據(jù)該等式，如下計算10m半徑范圍內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)器導(dǎo)頻信道強(qiáng)度，電平大約為-57.7dBm。
導(dǎo)頻強(qiáng)度(10m半徑范圍內(nèi))＝0dB(初始導(dǎo)頻強(qiáng)度)-PL(57.7dB)＝-57.7dBmPL＝20*Log(1845MHz)+20*Log(10m/1000m)+32.44＝57.7dB這就是說，從轉(zhuǎn)發(fā)器算起10m半徑范圍內(nèi)的導(dǎo)頻強(qiáng)度大約為-58dBm?？紤]到高峰呼叫，允許5dB的額外信號強(qiáng)度，以便保證大樓內(nèi)外部公用網(wǎng)無線電波的強(qiáng)度為-63dBm或者更少?？紤]到外部公用網(wǎng)的測量無線電波強(qiáng)度(與大樓內(nèi)部的情況相似)，安裝轉(zhuǎn)發(fā)器，以保證其位置在從窗戶算起5到10m的范圍中。在窗戶附近將導(dǎo)頻信號強(qiáng)度控制在-4dBm或者更多(對于非高峰呼叫，即2個或者更少)。
由于在高峰呼叫(大約13個呼叫)時Ec/Io減少大約3dB(-4dB-3dB)，所以Ec/Io達(dá)到-7dB。假設(shè)外部公用網(wǎng)在窗戶處的最強(qiáng)強(qiáng)度為Ec/Io＝-5dB，未進(jìn)行越區(qū)切換，同時與內(nèi)部基站(InfoMobile)同步。當(dāng)導(dǎo)頻強(qiáng)度之間的差值超過3dB時，執(zhí)行越區(qū)切換，而當(dāng)差值小于2dB時，不執(zhí)行越區(qū)切換。
其次考慮樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)中反向鏈路的服務(wù)區(qū)(從移動站到基站)(MS BS)。
在實現(xiàn)樓內(nèi)移動通信網(wǎng)絡(luò)作為專用網(wǎng)時，要在大樓內(nèi)安裝許多轉(zhuǎn)發(fā)器。具體地，如果安裝了小型轉(zhuǎn)發(fā)器(既執(zhí)行發(fā)射又執(zhí)行接收的轉(zhuǎn)發(fā)器)，則帶來反向鏈路干擾。在該連接中，由于安裝了更多的既執(zhí)行發(fā)射又執(zhí)行接收的轉(zhuǎn)發(fā)器，反向鏈路干擾(反向噪聲最低值)增加。如上所述，圖2和圖3表明干擾隨著轉(zhuǎn)發(fā)器和低噪聲放大倍數(shù)(LNA)的增加和天線的增加而增加。
在根據(jù)本發(fā)明的原理中，小型轉(zhuǎn)發(fā)器僅包括正向鏈路成分。由于隨著涉及更多的轉(zhuǎn)發(fā)器，接收放大器和天線的數(shù)目增加，所以噪聲增加。因此，通過使天線和接收放大器的數(shù)目達(dá)到最小，可以提高樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)的性能。
如在正向鏈路服務(wù)區(qū)中的說明一樣，以5到10m的距離間隔來安裝小型轉(zhuǎn)發(fā)器時，在大樓的中心安裝執(zhí)行兩路發(fā)射、能夠提供發(fā)射和接收服務(wù)的小型轉(zhuǎn)發(fā)器。此外，在發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器的視線(LOS)內(nèi)，距離發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器5到10m中安裝執(zhí)行單路發(fā)射、同時具有不包括接收放大器的結(jié)構(gòu)的發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器。另一方面，或者在轉(zhuǎn)發(fā)器位置距離安裝在大樓中心的發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器超過5到10m的情況下，或者轉(zhuǎn)發(fā)器位置超出視線(LOS)范圍的情況下，盡管在5到10m范圍內(nèi)，安裝執(zhí)行兩路發(fā)射的發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器。即，在轉(zhuǎn)發(fā)器安裝在由較厚墻體包圍的位置中的情況下，應(yīng)該安裝執(zhí)行兩路發(fā)射的發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器。
如上所述，在實現(xiàn)樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)時，根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法可以消除轉(zhuǎn)發(fā)器反向鏈路干擾，從而提高了反向鏈路用戶終端的能力，從而具有優(yōu)點。
前面的段落對本發(fā)明做了詳細(xì)的說明，其涉及一種能夠消除樓內(nèi)碼分多址(CDMA)移動通信系統(tǒng)反向鏈路中接收信號干擾的裝置和方法，具體涉及一種用來消除安裝在諸如大樓之類的封閉空間中移動通信系統(tǒng)反向鏈路接收信號干擾的裝置和方法。
盡管已經(jīng)通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，以及非常詳細(xì)地說明了實施例，本申請的意圖絕非要限制本發(fā)明的范圍。因此，其它的優(yōu)點和修改對于對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的。因此，本發(fā)明更寬廣的方面并不局限于特定的細(xì)節(jié)，代表性的裝置和方法，以及示出的和描述的示例。因此，可以有不脫離本發(fā)明實質(zhì)和申請人一般發(fā)明思想的細(xì)節(jié)上的偏離。
權(quán)利要求
1.一種樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括實際上安裝在大樓中心的第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器，所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器通過發(fā)射/接收天線執(zhí)行向多個終端的發(fā)射，并且通過發(fā)射/接收天線執(zhí)行來自多個終端的接收；至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器，其安裝在與所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器相隔預(yù)置距離的位置，所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器執(zhí)行向至少一個終端的發(fā)射，所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器不執(zhí)行來自任何一個終端的接收；至少一個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元，其與所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器并行連接并與所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器相連接；與所述至少一個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元相連接的基站裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器面向所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器包括發(fā)射天線；和發(fā)射放大器，用于放大所述至少一個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元輸出的信號，以通過所述的發(fā)射天線執(zhí)行正向鏈路信號的傳播。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器和所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器之間的預(yù)置距離對應(yīng)于大約5到10米。
5.據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括安裝在與所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器空間上隔開的位置的第二發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器，所述的位置靠近大樓的中心。
6.據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)在靠近大樓中心處有阻攔射頻信號的障礙物時，安裝所述第二發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器。
7.據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括第二發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器，所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器和所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器之間的預(yù)置距離對應(yīng)于大約5到10米，所述第二發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器安裝在遠(yuǎn)離所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器超過10米的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器包括發(fā)射放大器，用于放大所述至少一個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元輸出的信號；雙工器，其連接在所述發(fā)射放大器和發(fā)射/接收天線之間，所述雙工器執(zhí)行所述發(fā)射放大器發(fā)射信號的帶通濾波并將帶通濾波的信號發(fā)射到發(fā)射/接收天線，所述雙工器執(zhí)行通過發(fā)射/接收天線接收的信息的帶通濾波；和接收放大器，用于放大從所述雙工器接收的信號，并將放大的信號輸出到所述至少一個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器和所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器之間的預(yù)置距離對應(yīng)于大約5到10米。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括安裝在與所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器空間上隔開的位置的第二發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器，所述的位置靠近大樓的中心。
11.據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)在靠近大樓中心處有阻攔射頻信號的障礙物時，安裝所述第二發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括第二發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器，所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器和所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器之間的預(yù)置距離對應(yīng)于大約5到10米，所述第二發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器安裝在遠(yuǎn)離所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器超過10米的位置。
13.一種方法，其包括消除樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)的中反向接收信號的干擾，所述通信系統(tǒng)具有至少一個與終端通信的轉(zhuǎn)發(fā)器，至少一個與至少一個轉(zhuǎn)發(fā)器相連接的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元，和與至少一個轉(zhuǎn)發(fā)器/接收機(jī)單元相連接的基站裝置，所述消除方法包括以下步驟通過實際上安裝在大樓中心的發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器來執(zhí)行與終端之間的正向和反向通信；通過安裝在與發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器相隔預(yù)置距離的發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器來執(zhí)行與終端的通信。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器面向發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器。
15.一種通信裝置，其包括至少一個實際上安裝在大樓中心的發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器，所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器通過轉(zhuǎn)發(fā)/接收天線來執(zhí)行向多個終端的發(fā)射并且通過發(fā)射/接收天線執(zhí)行來自多個終端的接收；和至少一個安裝在與所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器相隔預(yù)置距離的發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器，所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器執(zhí)行向至少一個終端的發(fā)射，所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器不執(zhí)行來自任何一個終端的接收。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于終端是從移動電話和便攜式計算機(jī)中選出的。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在以還包括連接所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器和所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器的至少一個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元；和與所述至少一個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)相連接的基站裝置，所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器面向所述發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器包括發(fā)射天線；和發(fā)射放大器，用于放大所述至少一個發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元輸出的信號，以通過所述發(fā)射天線執(zhí)行正向鏈路信號的傳播。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在所述至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器和所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器之間的預(yù)置距離對應(yīng)于大約5到10米。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在還包括安裝在與所述第一發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器空間上隔開預(yù)定距離的位置的第二發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器，所述預(yù)定距離大于所述預(yù)置距離。
全文摘要
一種樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)。所述樓內(nèi)移動通信系統(tǒng)包括發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器，通過天線即執(zhí)行針對終端的發(fā)射和接收，發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器安裝在大樓的中心；至少一個發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器，僅用于執(zhí)行針對終端的發(fā)射，其安裝在與發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器相隔一定預(yù)置距離的位置，發(fā)射轉(zhuǎn)發(fā)器面向發(fā)射/接收轉(zhuǎn)發(fā)器；至少一個與轉(zhuǎn)發(fā)器并聯(lián)的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元；和與發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元相連接的基站。
文檔編號H04Q7/38GK1411292SQ0214336
公開日2003年4月16日 申請日期2002年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月26日
發(fā)明者金璟煥 申請人:三星電子株式會社