專利名稱：用于優(yōu)化高靈敏度接收機前端在移動電話網(wǎng)中的定位的方法及相關(guān)移動電話網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及移動電話領(lǐng)域，并且尤其涉及CDMA類型(″碼分多址″)(在此為W-CDMA或CDMA 2000或UMTS)接入的移動電話網(wǎng)。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于優(yōu)化高靈敏度接收機前端在移動電話網(wǎng)中的定位的方法及相關(guān)移動電話網(wǎng)。
在移動電話網(wǎng)中，地理區(qū)域被細分為多個小區(qū)。每個小區(qū)中的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量由用于向/從移動終端發(fā)射和/或接收無線電信號(語音和/或數(shù)據(jù))的基站收發(fā)信機處理。這些基站收發(fā)信機可以具有插入在收發(fā)信機天線下游的接收機前端，它的主要功能是選擇并放大那些在有益于通信的頻率范圍內(nèi)的無線電信號并衰減所有其它可能干擾的信號。
通常，從移動終端到基站收發(fā)信機(上行鏈路信道)的通信由具有相當?shù)凸β实臒o線電信號來表征。因此這些無線電信號在噪聲存在時受到惡化。
如在美國專利6,263,215中公開的那樣，為了顯著提高信噪比并因此提高基站收發(fā)信機在接收由移動終端發(fā)射的無線電信號時的靈敏度，這些基站可以裝備有低溫接收機前端。
如M.I.Salkola在″CDMA Capacity-Can You Supersize That？″(2002 IEEE Wireless Communications and Networking ConferenceRecord，WCNC 2002(Cat.No.02TH8609)，第2卷，第768-73頁)中所述，基站收發(fā)信機的低溫接收機前端的應(yīng)用對移動電話網(wǎng)的性能有直接影響，是因為它能夠使其提高它的容量。
此外，如D.Jedamzik、R.Menolascino、M.Pizarroso、B.Salas在″Evaluation of HTS sub-systems for cellular base stations″(1999IEEE Transactions on Applied Superconductivity，第9卷第2期，pt.3，第4022-5頁)中所述，有兩種方案，其中在GSM型網(wǎng)絡(luò)的情況下，運營商會發(fā)現(xiàn)對裝備有用超導(dǎo)材料制成的前端的基站收發(fā)信機的特性有興趣。這兩種方案對應(yīng)于一個覆蓋范圍受限的方案(低業(yè)務(wù)量情況，其中覆蓋范圍是限制因素)和容量受限的方案(高業(yè)務(wù)量環(huán)境，其中所提供業(yè)務(wù)量是限制因素)。覆蓋范圍受限的方案對應(yīng)于郊區(qū)的環(huán)境，其中裝備有用超導(dǎo)材料制成的前端的基站收發(fā)信機的更強靈敏度使其能夠獲得各個小區(qū)覆蓋區(qū)的擴展。容量受限的方案對應(yīng)于市區(qū)的環(huán)境，其中由于它提供的載波之間的較好隔離的結(jié)果，裝備有用超導(dǎo)材料制成的前端的基站收發(fā)信機將允許緊密的頻率復(fù)用。
對于這兩種方案的每一個，以比較的方式產(chǎn)生并分析兩個網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)計全部由標準基站收發(fā)信機組成，而第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)計全部由裝備有用超導(dǎo)材料制成的前端的基站收發(fā)信機組成。
對于GSM-1800型網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)了一些結(jié)果。特別地，這些結(jié)果表明網(wǎng)絡(luò)運營商可以選擇利用不同的優(yōu)點；例如，載波同步降低30％時，郊區(qū)中的基站收發(fā)信機數(shù)目減少24％，或者市區(qū)中的容量增加。
可是，上述文件沒有提供術(shù)語″市區(qū)″和″郊區(qū)″的意義明確的含意。
此外，申請人已經(jīng)注意到相對于標準基站收發(fā)信機而言，在這文件中列出的優(yōu)點(特別是對于市區(qū))與裝備有用超導(dǎo)材料制成的前端的基站收發(fā)信機的改善的頻譜選擇性聯(lián)系在一起。改善的頻譜選擇性在GSM網(wǎng)絡(luò)情況下特別重要。
在本說明書和權(quán)利要求的剩余部分中，我們把具有總噪聲指數(shù)小于2dB(更優(yōu)選的是小于1dB，再優(yōu)選的是小于0.7dB)的前端定義為高靈敏度接收機前端。優(yōu)選地，在離收發(fā)信機天線一個短距離處安裝高靈敏度接收機前端。優(yōu)選地，高靈敏度接收機前端至少包括以級聯(lián)布置形式相互連接的一個濾波器和一個放大器。優(yōu)選地，濾波器和放大器在低溫溫度下操作。優(yōu)選地，濾波器包括超導(dǎo)材料。
可是，申請人已經(jīng)注意到如果運營商具有比移動電話網(wǎng)被細分的小區(qū)數(shù)目更少的若干高靈敏度接收機前端，則運營商必須能夠按照將網(wǎng)絡(luò)性能最大化的這種方式選擇一個用于定位所述接收機前端的準則。
有利地，申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)根據(jù)用于定位比網(wǎng)絡(luò)被細分的小區(qū)數(shù)目更小數(shù)目的高靈敏度接收機前端的準則，以將網(wǎng)絡(luò)本身的性能最大化這樣的方式，最好基于從制圖/形態(tài)學(xué)(cartographic/morphological)信息中構(gòu)成的一個業(yè)務(wù)量期望值而向網(wǎng)絡(luò)的每個小區(qū)分配第一或第二類別，以使第一類別小區(qū)的數(shù)目近似等于高靈敏度接收機前端的數(shù)目。申請人還注意到通過基本上在屬于第一類別的所有小區(qū)中定位運營商可用的高靈敏度接收機前端，網(wǎng)絡(luò)集中的業(yè)務(wù)量能夠被最大化。
更具體地說，一種用于優(yōu)化高靈敏度接收機前端5在包括多個小區(qū)2的CDMA型移動電話網(wǎng)1中的定位的方法，包括如下步驟定義第一和第二小區(qū)指示符Vcell，V2；定義第一和第二閾值L和L2；把所述第一小區(qū)指示符Vcell與第一閾值L進行比較，并把所述第二小區(qū)指示符V2與第二閾值L2進行比較；把多個第一小區(qū)2a與第一類別相關(guān)，所述第一小區(qū)2a的每一個具有大于所述第一閾值L的所述第一小區(qū)指示符Vcell或者大于所述第二閾值L2的所述第二小區(qū)指示符V2；基本上在所有的所述多個第一小區(qū)2a中定位多個高靈敏度接收機前端5。
根據(jù)本發(fā)明的方法還可以包括如下步驟把多個第二小區(qū)2b與第二類別相關(guān)，所述第二小區(qū)2b的每一個具有小于所述第一閾值L的所述第一小區(qū)指示符Vcell或者小于所述第二閾值L2的所述第二小區(qū)指示符V2；基本上在所有的所述多個第二小區(qū)2b中定位多個低靈敏度接收機前端。
有利地，為每個小區(qū)2定義第一和第二小區(qū)指示符Vcell、V2的步驟包括如下步驟把表示每個小區(qū)2的業(yè)務(wù)量期望值的制圖/形態(tài)學(xué)特性與所述第一小區(qū)指示符Vcell相關(guān)；把表示每個小區(qū)2的業(yè)務(wù)量期望值和每個小區(qū)2所處的寬闊地理區(qū)域的制圖/形態(tài)學(xué)特性與所述第二小區(qū)指示符V2相關(guān)。
此外，定義第一和第二閾值L和L2的步驟包括如下步驟以這樣的方式選擇所述第一和第二閾值L和L2的一對數(shù)值，以使所述多個第一小區(qū)2a在數(shù)目上基本上等于所述多個高靈敏度接收機前端5，并且所述多個第二小區(qū)2b基本上等于所述多個小區(qū)2和所述多個第一小區(qū)2a之間的差值。
有利地，所述數(shù)值對包括符合條件的第一和第二數(shù)值，因此所述第一數(shù)值和所述第二數(shù)值之間的比值粗略地等于1/15±0.005。
本發(fā)明的另一方面涉及一種包括多個小區(qū)2的CDMA移動電話網(wǎng)1。多個小區(qū)2包括與多個高靈敏度接收機前端5的至少90％相關(guān)的多個第一小區(qū)2a，每個第一小區(qū)2a具有大于第一閾值L的第一小區(qū)指示符Vcell或大于第二閾值L2的第二小區(qū)指示符V2。
而且，根據(jù)本發(fā)明的移動電話網(wǎng)1包括與多個低靈敏度接收機前端相關(guān)的多個第二小區(qū)2b，每個第二小區(qū)2b具有小于所述第一閾值L的所述第一小區(qū)指示符Vcell和小于所述第二閾值L2的所述第二小區(qū)指示符V2。
有利地，第一小區(qū)指示符Vcell與表示每個小區(qū)2的業(yè)務(wù)量期望值的制圖/形態(tài)學(xué)特性相關(guān)，而第二小區(qū)指示符V2與表示每個小區(qū)2的業(yè)務(wù)量期望值和每個小區(qū)2所處的寬闊地理區(qū)域的制圖/形態(tài)學(xué)特性相關(guān)。
此外，每個高靈敏度接收機前端5被插入到收發(fā)信機天線4和基站收發(fā)信機3之間。
在一個優(yōu)選實施例中，高靈敏度接收機前端5是一個低溫接收機前端。
詳細地說，低溫接收機前端包括一個低溫保持器(cryostat)11，它至少包封了帶通型濾波器12和低噪聲放大器13。優(yōu)選地，用基于高臨界溫度超導(dǎo)材料的技術(shù)獲得帶通濾波器12。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個方面，每個高靈敏度接收機前端5被插入到收發(fā)信機天線4和基站收發(fā)信機3之間，所述高靈敏度接收機前端5至少包括第一和第二帶通濾波器25、26，在它們之間插入一個低噪聲放大器27。
低溫接收機前端5可以以這樣的方式沿著天線引入線安裝以便使接收機鏈路的總噪聲指數(shù)最小化。
更優(yōu)選地，低溫接收機前端5以這樣一個距離被安裝，即，這樣的距離使得由于天線引入線引起的損耗相對于低溫接收機前端5引入的噪聲指數(shù)來說可以忽略。
優(yōu)選地，所述低溫保持器11在低于200K(更優(yōu)選地低于100K)的低溫溫度下操作。
而且，優(yōu)選地，低溫保持器10在高于60K的低溫溫度下操作。
具體地說，形成移動電話網(wǎng)1的多個小區(qū)2的數(shù)目大于一個預(yù)定值。
優(yōu)選地，所述預(yù)定值大于100，更優(yōu)選地，它大于500，甚至再優(yōu)選地，它大于1000。
本發(fā)明的特性和優(yōu)點將從參考附圖僅僅通過非限制示例提供的實施例的以下陳述的描述中變得更加顯而易見，附圖中·

圖1是一個W-CDMA移動電話網(wǎng)的最佳服務(wù)器部分的示意表示；·圖2是在圖1的網(wǎng)絡(luò)中使用的高靈敏度接收機前端的優(yōu)選實施例的示意表示；和·圖3是在圖1的網(wǎng)絡(luò)中使用的高靈敏度接收機前端的另外一個實施例的示意表示；·圖4示出了與根據(jù)本發(fā)明的方法實施有關(guān)的流程圖。
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的用于優(yōu)化高靈敏度接收機前端在移動電話網(wǎng)中的定位的方法被應(yīng)用到CDMA型接入(具體地說，W-CDMA或CDMA 2000或UMTS型接入)的移動電話網(wǎng)1或者它的一部分。為了簡潔起見，圖1沒有示出所謂的軟切換區(qū)域，因為它們對于本發(fā)明的目的來說不重要。具體地說，術(shù)語軟切換區(qū)域是指移動終端與一個以上小區(qū)同時保持有源連接的區(qū)域。
更詳細地說，移動電話網(wǎng)1包括多個小區(qū)2(例如超過100個，優(yōu)選地，超過500個，甚至再優(yōu)選地，超過1000個)。存在于每個小區(qū)2中的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量由用于向/從諸如蜂窩電話、PDA、計算機等之類的移動終端發(fā)射和/或接收無線電信號(語音和/或數(shù)據(jù))的基站收發(fā)信機3(或B-節(jié)點)處理?；臼瞻l(fā)信機3包括與所述基站要服務(wù)的小區(qū)2的數(shù)目相等的多個收發(fā)信機天線4。
在移動電話網(wǎng)1中，為了將網(wǎng)絡(luò)的性能最大化，運營商能夠定位數(shù)目小于多個小區(qū)2的多個高靈敏度接收機前端是有利的。
如圖2所示，高靈敏度接收機前端5通常被插入在收發(fā)信機天線4和基站收發(fā)信機3之間。更具體地說，如果從收發(fā)信機天線4到基站收發(fā)信機3的接收機鏈路的總噪聲指數(shù)小于2dB(更優(yōu)選地小于1dB，甚至更優(yōu)選地小于0.7dB)，則接收機前端被定義為具有高靈敏度。在一個優(yōu)選實施例中，高靈敏度接收機前端5包括在低溫溫度下操作的一個或多個設(shè)備。在這種情況下，高靈敏度接收機前端5將被表示為低溫接收機前端。詳細地說，低溫接收機前端5包括耦合到收發(fā)信機天線4的第一節(jié)點6和耦合到基站收發(fā)信機3的第二節(jié)點7。詳細地說，在第一節(jié)點6中，來自收發(fā)信機天線4的信號被分為兩個不同的信號發(fā)射信號和接收信號。在第二節(jié)點7中，存在于發(fā)射和接收兩個鏈路未端的兩個發(fā)射和接收信號被重新結(jié)合。產(chǎn)生的信號然后被發(fā)送給基站收發(fā)信機3。在第一和第二節(jié)點6、7之間插入一個其中通過發(fā)射信號的發(fā)射分支8和一個其中通過接收信號的接收分支9。發(fā)射分支8包括發(fā)射濾波器10，而接收分支9包括低溫保持器11，低溫保持器11包封以級聯(lián)布置形式相互連接的帶通濾波器12和低噪聲放大器(LNA)13。優(yōu)選地，低溫保持器11包括另外一個帶通濾波器14?？商娲兀瑤V波器14可以被安置在低溫保持器11之外。優(yōu)選地，用基于高臨界溫度超導(dǎo)體(HTS)的技術(shù)構(gòu)造帶通濾波器12和另外的帶通濾波器14。而且，低溫保持器11在范圍在60K和200K之間(更優(yōu)選地，在60K和100K之間)的低溫溫度下操作。
低溫接收機前端5在與收發(fā)信機天線4相距這樣一個距離處被安裝即，這樣的距離使得由于天線引入線引起的損耗相對于接收機前端本身引入的噪聲指數(shù)來說可以忽略。優(yōu)選地，所述距離不大于1m。稍不優(yōu)選地，低溫接收機前端5可以以這樣的方式放置于沿著天線引入線的最易接入的位置以便在任何情況下都降低接收機鏈路的總噪聲指數(shù)。
更詳細地說，一個低溫接收機前端和它的制造過程在US專利申請2002053215中被描述了。
有利地，低溫接收機前端具有一個減小了的噪聲指數(shù)(只是2dB，更優(yōu)選地只是1dB，甚至更優(yōu)選地只是0.7dB)。作為比較，傳統(tǒng)基站收發(fā)信機的噪聲指數(shù)通常超過2.5dB。
相對于傳統(tǒng)基站收發(fā)信機的靈敏度，所有這一點轉(zhuǎn)換成基站收發(fā)信機3的靈敏度從1dB到10dB的增加。
在稍不優(yōu)選的實施例中，如圖3所示，高靈敏度接收機前端5(在此術(shù)語″高靈敏度″在這種情況下是指小于2dB(更優(yōu)選地小于1.5dB)的噪聲指數(shù))在離收發(fā)信機天線一個較短的距離處被安裝以便避免由于天線引入線(塔安裝的放大器或TMA)引起的損耗。高靈敏度接收機前端5包括耦合到收發(fā)信機天線4的第一節(jié)點20和耦合到基站收發(fā)信機3的第二節(jié)點21。在第一節(jié)點20中，來自收發(fā)信機天線4的信號被分為兩個不同的信號發(fā)射信號和接收信號。第二節(jié)點21重新結(jié)合存在于發(fā)射和接收兩個鏈路未端的發(fā)射和接收信號。產(chǎn)生的信號然后被發(fā)送給基站收發(fā)信機3。第一和第二節(jié)點20、21之間插入一個發(fā)射分支22和一個接收分支23。發(fā)射分支22包括發(fā)射濾波器24，而接收分支23包括傳統(tǒng)型的第一和第二帶通濾波器25、26，在第一和第二帶通濾波器25、26之間插入一個不是在低溫溫度下操作的低噪聲放大器27。
現(xiàn)在將參考如圖4所示的流程圖描述根據(jù)本發(fā)明的方法。詳細地說，圖4的流程圖表示在各個小區(qū)2一級進行分類的分類算法CLASS。每個小區(qū)2被定義為象元集(地區(qū)單元(elements of territory)，通常具有大約50m×50m的尺寸)，對于移動電話網(wǎng)1提供的一種特定類型的服務(wù)來說，它們形成服務(wù)于那個小區(qū)的收發(fā)信機天線4的最佳服務(wù)器區(qū)域。具體地說，術(shù)語″最佳服務(wù)器區(qū)域″是指這樣的象元位置在其中，收發(fā)信機天線4確保這樣一個場電平該電平是遞送那種特定類型的服務(wù)所必需的(電磁要求)并且它大于任何其它邊緣收發(fā)信機天線提供的場電平。
重要的是注意到該分類算法CLASS使用一個象元加權(quán)因子ρp，它可以基于制圖/形態(tài)學(xué)信息而采用一個有限數(shù)量的數(shù)值(作為舉例，在1和100之間)。對于每個象元，具有ρp＝MAX(ρd，ρmρs)其中ρd是一個考慮了象元的內(nèi)建百分比(即高度超過3m的結(jié)構(gòu)所覆蓋的象元表面的百分比)的因子，并且作為舉例它可以采用包括在范圍1-100中的數(shù)值；ρm是一個考慮了象元形態(tài)學(xué)的因子，并且作為舉例它可以采用下面給出的表1中所示的數(shù)值表1
重要的是規(guī)定在本文中當建筑物、道路和人為覆蓋的表面(高度小于或等于3m的建筑物，停車點，庭院，街道等)占用超過所考慮的總表面的80％時環(huán)境被認為是市區(qū)。另一方面，當建筑物、道路和人工覆蓋的表面(低建筑物，停車點等)占用總表面的50％和80％之間時環(huán)境被認為是郊區(qū)。
另外，ρs是考慮了諸如鐵路、公路和干道之類的通信基礎(chǔ)設(shè)施存在的一個因子，并且作為舉例它可以采用下面給出的表2中所示的數(shù)值
表2
對于每個小區(qū)2，申請人已經(jīng)定義了如下尺寸Np＝組成單個小區(qū)2的象元數(shù)目(單個小區(qū)2的區(qū)域)；ρpi＝象元加權(quán)因子ρp采用的數(shù)值；Np(ρpi)＝象元加權(quán)因子ρp采用數(shù)值ρpi的那個象元的數(shù)目。
從上述尺寸開始，申請人隨后分別定義了由如下表達式表示的第一和第二小區(qū)指示符Vcell和V2Vcell=1NpΣi=1100ρpiNp(ρpi)]]>V2=1100Σi=3100ρpiNp(ρpi)]]>其中，第一小區(qū)指示符Vcell提供為根據(jù)因子ρp而考慮的小區(qū)2的數(shù)值區(qū)域所標準化的一個估計，并且它可以例如采用1-100范圍內(nèi)的數(shù)值，而第二小區(qū)指示符V2絕對(即，與區(qū)域的尺寸完全獨立地)只考慮超過2的因子ρp的數(shù)值。申請人已經(jīng)注意到小于或等于2的因子ρp的數(shù)值根據(jù)可能提供的業(yè)務(wù)量區(qū)分具有較低興趣的象元。如果沒有標準化，則此第二小區(qū)指示符V2采用的數(shù)值范圍無法被推理地定義(除了為3的最小值之外)。
申請人還注意到第一小區(qū)指示符Vcell的高值(特別是大于或等于20)與具有區(qū)分市區(qū)的單元的高存在性的小區(qū)2相關(guān)，或者與具有在可能提供的業(yè)務(wù)量方面(以及因此將被處理的業(yè)務(wù)量方面)類似的形態(tài)學(xué)特性(公路，干道，鐵路)的小區(qū)2相關(guān)?？墒牵瑢^(qū)域的標準化有助于降低與小區(qū)2相關(guān)的小區(qū)指示符Vcell的數(shù)值，小區(qū)2在包括通常市區(qū)特性的一些象元的同時，還具有典型的基本上戶外區(qū)域的一個相當寬廣的區(qū)域。
申請人因此已經(jīng)引入第二小區(qū)指示符，其數(shù)值被分配給小區(qū)2，小區(qū)2主要在戶外區(qū)域延伸，而且包括具有小鎮(zhèn)或者道路或鐵路段的區(qū)域。
申請人還注意到這兩個小區(qū)指示符Vcell和V2的組合使用確保了小區(qū)2的適當分類。
再一次參考圖4的流程圖，被分配到小區(qū)2的分類算法CLASS優(yōu)選地是第一和第二類別。
具體地說，第一類別包括具有大于第一閾值L的第一小區(qū)指示符Vcell或大于第二閾值L2的第二小區(qū)指示符V2的多個第一小區(qū)2a，而第二類別包括具有小于第一閾值L的第一小區(qū)指示符Vcell和小于第二閾值L2的第二小區(qū)指示符V2的多個第二小區(qū)2b。
申請人已經(jīng)注意到第一和第二閾值L和L2最好能夠選自滿足如下條件的任何數(shù)值對LL2≅115±0.005]]>最佳數(shù)值對將是這樣的一個對于它，多個第一小區(qū)2a基本上(在此術(shù)語″基本上″是指大約10％)等于運營商可用的多個高靈敏度接收機前端5。因此，多個第二小區(qū)2b將基本上(在此術(shù)語″基本上″是指大約10％)等于構(gòu)成移動電話網(wǎng)1的多個小區(qū)2和多個第一小區(qū)2a之間的差值。
根據(jù)本發(fā)明的方法，運營商可用的多個高靈敏度接收機前端5的至少90％與屬于第一類別的多個第一小區(qū)2a相關(guān)，而第二類別的多個第二小區(qū)2b具有低靈敏度接收機前端，在此術(shù)語″低靈敏度″是指超過2.5dB的總噪聲指數(shù)。
以下，根據(jù)使用根據(jù)本發(fā)明的方法所恢復(fù)的所供業(yè)務(wù)量(作為最佳服務(wù)器區(qū)域擴展的一個函數(shù))分析移動電話網(wǎng)1的性能。
為了執(zhí)行此分析，申請人設(shè)想了一個能夠覆蓋意大利地區(qū)一部分的移動電話網(wǎng)1。所設(shè)想的網(wǎng)絡(luò)包括2171個小區(qū)2。此外，申請人假設(shè)運營商可用的高靈敏度接收機前端5的數(shù)目等于1208。
關(guān)于考察的地理區(qū)域，該地區(qū)的兩個不同部分被標識第一個是指在一個城市周圍的地區(qū)部分，并且第二個是指不包括任何城市的地區(qū)部分。
使用中的電磁參數(shù)(頻率，功率，天線)是UMTS標準中的那些參數(shù)。
申請人然后為閾值L和L2選擇數(shù)值對(10，150)。使用這個數(shù)值對(10，150)，實現(xiàn)2171個小區(qū)2的細分向第一類別分配1208個第一小區(qū)2a(因此，該數(shù)目等于運營商可用的高靈敏度接收機前端5的數(shù)目)，并且向第二類別分配963個第二小區(qū)2b。
根據(jù)本發(fā)明的方法，1208個第一小區(qū)2a然后具有高靈敏度接收機前端5(在這種情況下，術(shù)語″高靈敏度″是指0.7dB的噪聲指數(shù))，同時963個第二小區(qū)2b具有低靈敏度接收機前端(在這種情況下，″低靈敏度″是指2.7dB的噪聲指數(shù))。根據(jù)所提供業(yè)務(wù)量獲得的結(jié)果如下面給出的表3中的列1中所示。
表3所供業(yè)務(wù)量(Erl)
應(yīng)該注意到所供業(yè)務(wù)量以爾朗(Erlang)為單位進行測量。詳細地說，爾朗是干均每天業(yè)務(wù)量強度，它依據(jù)所供業(yè)務(wù)量對應(yīng)于同時有效的平均可能連接數(shù)量。
此外，為在下面給出的被稱為五種不同類型服務(wù)(對應(yīng)于五個不同的電磁場電平)的最佳服務(wù)器區(qū)域計算所供業(yè)務(wù)量·41dBμV/m，話音13kb/s，有耳機；·49dBμV/m，話音13kb/s，沒有耳機；/在有耳機的車中；·57dBμV/m，數(shù)據(jù)144kb/s，在車中；·61dBμV/m，數(shù)據(jù)64kb/s，室內(nèi)；·67dBμV/m，數(shù)據(jù)384kb/s，室內(nèi)。
表3中的列2和3表示通過把在地點級(地點被定義為單個基站收發(fā)信機3服務(wù)的象元位置)(而不是像在分類算法CLASS情況下那樣在各個小區(qū)2一級)操作的分類算法應(yīng)用于移動電話網(wǎng)1而獲得的結(jié)果。具體地說，地點被分類為市區(qū)地點和郊區(qū)地點。
在先前定義的同一個地理區(qū)域上操作，″市區(qū)″的分類被分配給對應(yīng)于處在城市周圍的地區(qū)部分內(nèi)的1188個小區(qū)2的所有405個地點，并且″郊區(qū)″的分類被分配給剩余的405個地點，這剩余的405個地點對應(yīng)于不包括城市的地區(qū)部分的983個的小區(qū)2。
表3的列2中示出的結(jié)果涉及這種情況其中所有405個市區(qū)地點(即所有1188個小區(qū)2)具有高靈敏度接收機前端4，而405個郊區(qū)地點(即所有983個小區(qū)2)具有低靈敏度接收機前端。
而表3的列3中示出的結(jié)果涉及這種情況其中所有405個郊區(qū)地點具有高靈敏度接收機前端4，而405個市區(qū)地點具有低靈敏度接收機前端。
正如比較表3的各列所能夠觀察到的那樣，使用根據(jù)本發(fā)明的方法所獲得的所供業(yè)務(wù)量項中的增加取決于考慮的場電平。比較表3的列1和2，每月爾朗項中的增加范圍從41dBμV/m場電平的最小123Erl到57dBμV/m場電平的最大240Erl。
另一方面，比較表3的列1和3，使用根據(jù)本發(fā)明的方法所獲得的所供業(yè)務(wù)量項中的增加范圍從41dBμV/m場電平的最小7Erl到61dBμV/m場電平的最大958Erl。
通常，它可以表明通過把根據(jù)本發(fā)明的方法應(yīng)用到移動電話網(wǎng)1，獲得了整個網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù)量的增加，并因此獲得了范圍從最小7Erl到最大958Erl的網(wǎng)絡(luò)容量的增加。
申請人已經(jīng)確定即使閾值對L和L2變化±10％和/或至少多個第一小區(qū)2a的90％具有高靈敏度接收機前端4，所供業(yè)務(wù)量的增加也被保持基本上穩(wěn)定。
而且，重要的是規(guī)定使用帶寬大約為60MHz的帶通濾波器12獲得所供業(yè)務(wù)量項的增加。這意味著在此突出的優(yōu)點特別是對于市區(qū)來說沒有如Jedamzik等人所述的那樣與基站收發(fā)信機的改進的頻譜選擇性有關(guān)。一種改進的頻譜選擇性在GSM網(wǎng)絡(luò)(像在文章中所述的用于模擬的那個)的情況下尤其重要，其中重要的是減少由于相鄰信道引起的干擾。在CDMA型網(wǎng)絡(luò)的情況下，并且具體地說在UMTS型網(wǎng)絡(luò)的情況下，像根據(jù)本發(fā)明的移動電話網(wǎng)那樣，在所供業(yè)務(wù)量方面的上述優(yōu)點，相對于從由于相鄰信道引起的干擾的降低中導(dǎo)出的任何優(yōu)點來說，是獨立的并且附加的。在所述網(wǎng)絡(luò)1的示例中，任何相鄰信道未被帶通濾波器12消除。
申請人還進行了另外一個分析，其中設(shè)想的移動電話網(wǎng)1的部分包括1188個小區(qū)2。具體地說，考察的地理區(qū)域?qū)?yīng)于在城市周圍的地區(qū)部分。申請人還已經(jīng)假設(shè)了運營商已經(jīng)可用分別等于設(shè)想的小區(qū)2的總數(shù)的10％或50％或80％(即，等于119、594和950)的若干高靈敏度接收機前端4。對于考慮的每一種配置，申請人然后標識如在下面給出的表4所示的一對閾值L和L2表4
具體地說，使用數(shù)值對(41.8；627)，獲得1188個小區(qū)2的細分向第一類別分配119個第一小區(qū)2a(因此該數(shù)目等于在此第一種配置中運營商可用的高靈敏度接收機前端5的數(shù)目)；使用數(shù)值對(21.2；318)，獲得1188個小區(qū)2的細分向第一類別分配594個第一小區(qū)2a(該數(shù)目等于在此第二種配置中運營商可用的高靈敏度接收機前端4的數(shù)目)；使用數(shù)值對(10.8；162)，獲得1188個小區(qū)2的細分向第一類別分配950個第一小區(qū)2a(該數(shù)目等于在此第三種配置中運營商可用的高靈敏度接收機前端5的數(shù)目)。
根據(jù)本發(fā)明的方法，在第一種配置中，所標識的119個第一小區(qū)2a具有可用的高靈敏度接收機前端5，而剩余的1069個第二小區(qū)2b具有低靈敏度接收機前端；在第二種配置中，所標識的594個第一小區(qū)2a具有可用的高靈敏度接收機前端4，而594個第二小區(qū)2b具有低靈敏度接收機前端；在第三種配置中，所標識的950個第一小區(qū)2a具有可用的高靈敏度接收機前端4，而238個第二小區(qū)2b具有低靈敏度接收機前端。
應(yīng)該規(guī)定高靈敏度接收機前端5和低靈敏度接收機前端的噪聲指數(shù)值與先前分析的情況所使用的那些相同。
根據(jù)所供業(yè)務(wù)量獲得的結(jié)果如下面給出的表5所示；為與先前考慮的五個不同的電磁場電平對應(yīng)的五種不同類型的服務(wù)計算所供業(yè)務(wù)量。
對于所有1188個小區(qū)2具有低靈敏度接收機前端(列1)的情況和對于所有1188個小區(qū)2具有高靈敏度接收機前端(列5)的情況進行比較。
表5所供業(yè)務(wù)量(Erl)
通過將列1與列2、3、4和5進行比較，人們注意到對于開頭兩個電磁場電平，相對于用所有小區(qū)2具有高靈敏度接收機前端的配置所獲得的所供業(yè)務(wù)量的增益，用配置10％、50％、80％獲得的所供業(yè)務(wù)量的增加小于使用的高靈敏度接收機前端的百分比。
具體地說，對于電平41dBμV/m，在安裝10％的高靈敏度接收機前端時，增益是10Erl，這只相當于向所有1188個小區(qū)2裝備高靈敏度接收機前端所獲得的150Erl的6.6％。對于高場電平(對應(yīng)于高數(shù)值服務(wù)類型)反之亦然，此情形一定顛倒過來。具體地說，對于電平67dBμV/m，在安裝10％的高靈敏度接收機前端時，增益已經(jīng)是向所有1188個小區(qū)2裝備高靈敏度接收機前端時獲得的增益的16％。
而且，表6示出了依據(jù)每一安裝的高靈敏度接收機前端的平均恢復(fù)的所供業(yè)務(wù)量而獲得的結(jié)果。
表6平均恢復(fù)的所供業(yè)務(wù)量(Erl)
表6中提供的數(shù)據(jù)表明對于高場電平而言，相對于安裝有全部高靈敏度接收機前端的配置，對于配置10、50、80，每一安裝的接收機前端的恢復(fù)的平均業(yè)務(wù)量增加了。
權(quán)利要求
1.一種用于優(yōu)化高靈敏度接收機前端5在包括多個小區(qū)2的CDMA型移動電話網(wǎng)1中的定位的方法，所述方法的特征在于它包括如下步驟·定義第一和第二小區(qū)指示符Vcell，V2；·定義第一和第二閾值L和L2；·把所述第一小區(qū)指示符Vcell與第一閾值L進行比較，并把所述第二小區(qū)指示符V2與第二閾值L2進行比較；·把多個第一小區(qū)2a與第一類別相關(guān)，所述第一小區(qū)2a的每一個都具有大于所述第一閾值L的所述第一小區(qū)指示符Vcell或者大于所述第二閾值L2的所述第二小區(qū)指示符V2；和·基本上在所有的所述多個第一小區(qū)2a中定位多個高靈敏度接收機前端5。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于它還包括如下步驟·把多個第二小區(qū)2b與第二類別相關(guān)，所述第二小區(qū)2b的每一個都具有小于所述第一閾值L的所述第一小區(qū)指示符Vcell和小于所述第二閾值L2的所述第二小區(qū)指示符V2；和·基本上在所有的所述多個第二小區(qū)2b中定位多個低靈敏度接收機前端。
3.如權(quán)利要求1或2中任何一個所述的方法，其特征在于所述為每個小區(qū)2定義第一和第二小區(qū)指示符Vcell、V2的步驟包括如下步驟·把表示每個小區(qū)2的業(yè)務(wù)量期望值的制圖/形態(tài)學(xué)特性與所述第一小區(qū)指示符Vcell相關(guān)；和·把表示每個小區(qū)2的業(yè)務(wù)量期望值和每個小區(qū)2所處的寬闊地理區(qū)域的制圖/形態(tài)學(xué)特性與所述第二小區(qū)指示符V2相關(guān)。
4.如權(quán)利要求2或3中任何一個所述的方法，其特征在于所述定義第一和第二閾值L和L2的步驟包括如下步驟以這樣的方式選擇所述第一和第二閾值L和L2的一對數(shù)值，以使所述多個第一小區(qū)2a在數(shù)目上基本上等于所述多個高靈敏度接收機前端5，并且所述多個第二小區(qū)2b基本上等于所述多個小區(qū)2和所述多個第一小區(qū)2a之間的差值。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述數(shù)值對包括第一和第二數(shù)值，所述第一和第二數(shù)值滿足所述第一數(shù)值和所述第二數(shù)值之間的比值粗略等于1/15±0.005的條件。
6.一種包括多個小區(qū)2的CDMA型的移動電話網(wǎng)1，其特征在于所述多個小區(qū)2包括與多個高靈敏度接收機前端5的至少90％相關(guān)的多個第一小區(qū)2a，每個第一小區(qū)2a具有大于第一閾值L的第一小區(qū)指示符Vcell或大于第二閾值L2的第二小區(qū)指示符V2。
7.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于它包括與多個低靈敏度接收機前端相關(guān)的多個第二小區(qū)2b，每個第二小區(qū)2b具有小于所述第一閾值L的所述第一小區(qū)指示符Vcell和小于所述第二閾值L2的所述第二小區(qū)指示符V2。
8.如權(quán)利要求6或7中任何一個所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述第一小區(qū)指示符Vcell與表示每個小區(qū)2的業(yè)務(wù)量期望值的制圖/形態(tài)學(xué)特性相關(guān)，而所述第二小區(qū)指示符V2與表示每個小區(qū)2的業(yè)務(wù)量期望值以及每個小區(qū)2所處的寬闊地理區(qū)域的制圖/形態(tài)學(xué)特性相關(guān)。
9.如前面權(quán)利要求中任何一個所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于每個高靈敏度接收機前端5被插入到收發(fā)信機天線4和基站收發(fā)信機3之間，所述高靈敏度接收機前端4是一個低溫接收機前端。
10.如權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述低溫接收機前端5包括一個低溫保持器11，低溫保持器11包封以級聯(lián)布置形式相互連接的帶通濾波器12和低噪聲放大器13。
11.如權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于用基于高臨界溫度超導(dǎo)材料的技術(shù)獲得所述帶通濾波器12。
12.如權(quán)利要求9-11中任何一個所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述低溫接收機前端5被安裝在離所述收發(fā)信機天線4的這樣一個距離處，所述距離使得由于天線引入線引起的損耗相對于由所述低溫接收機前端5引入的噪聲指數(shù)來說可以忽略。
13.如權(quán)利要求9-12中任何一個所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述低溫接收機前端5以這樣的方式沿著天線引入線被安裝，以便使從所述收發(fā)信機天線4到所述基站收發(fā)信機3的接收機鏈路的總噪聲指數(shù)最小化。
14.如權(quán)利要求9-13中任何一個所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述低溫保持器11在低于200K的低溫溫度下操作。
15.如權(quán)利要求9-15中任何一個所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述低溫保持器11在低于100K的低溫溫度下操作。
16.如權(quán)利要求9-15中任何一個所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述低溫保持器11在高于60K的低溫溫度下操作。
17.如權(quán)利要求1到8中任何一個所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于每個高靈敏度接收機前端5被插入到收發(fā)信機天線4和基站收發(fā)信機3之間，所述高靈敏度接收機前端5至少包括第一和第二帶通濾波器25、26，在第一和第二帶通濾波器25、26之間插入一個低噪聲放大器27。
18.如前面權(quán)利要求中任何一個所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述多個小區(qū)2大于一個預(yù)定值。
19.如權(quán)利要求18所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述預(yù)定值大于100。
20.如權(quán)利要求18或19中任何一個所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述預(yù)定值大于1000。
21.如權(quán)利要求18到20中任何一個所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述預(yù)定值大于500。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于優(yōu)化高靈敏度接收機前端5在包括多個小區(qū)2的CDMA型移動電話網(wǎng)1中的定位的方法。該方法包括如下步驟定義第一和第二小區(qū)指示符V
文檔編號H04W16/18GK1709004SQ02830019
公開日2005年12月14日 申請日期2002年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月10日
發(fā)明者文森佐·伯法, 埃拉爾多·達莫索, 恩里克·吉奧瓦納爾蒂, 雷納塔·梅利, 法布里奇奧·里奇, 勞里斯·斯托拉, 丹尼拉·特亞爾蒂 申請人:皮雷利&C.有限公司, 意大利電信股份公司