[发明专利]蜂窝无线电通信系统

说明书

本发明涉及无线电通信系统领域。总的来说，本发明涉及一种蜂窝无线电通信系统。

特别但不唯一地，本发明适用于使用控制信道信息的不连续传输的蜂窝通信环境。例如，在从全球移动系统(GSM)通信结构中发展而来的EDGE小型系统(EDGE Compact systems)中要面对这样的传输。

随着对蜂窝业务需求的不断增加，现在通信系统设计师们修改诸如GSM之类的基础技术以便提高效率。通常，这些修改的目标是增加容量，增加频谱效率并减小管理开销。在第一个方面中，可以通过以较小、较紧密的再使用模式来再使用不同业务和控制信道频率的能力来增加容量。例如，多层技术直接针对无线域中可用的有限频谱，并且可以以不断增加的更紧的频率再使用模式来再使用频率。在一个特定的蜂窝系统中，按照编组的或者排序的频率再使用模式给多个相邻的有用小区分配业务信道载波。

解决无线域中可用的有限频谱的另外一个方法是通过覆盖多个较小小区的伞状或者′宏′小区之间的业务划分来实现。每个单独的小区仍然具有一个专用控制信道。但是，所有的控制信道都在单个载波上进行广播。换言之，单个广播控制信道(BCCH)载波携带好几个小区的控制信道，并且覆盖多个皮蜂窝(pico-cellular)型的业务信道。皮蜂窝基站操作在同播方式下以便发射BCCH控制信息。所以一单个宽区域BCCH有效服务于多个蜂窝单元。最好从一个全局基站的下行链路中发射BCCH。这种形式的系统设计是相对容易实现的，特别是在室内环境下，并且不浪费频率资源，而按照BCCH频率再使用模式在不同的小区中需要不同的BCCH的情况下本来将需要额外频率资源。在小区之间最好以时分多路的形式可共享一个载波。在实际实现中，例如，可以安排小区的一个皮蜂窝结构以便服务于一个办公区的一个商业团体或者一个建筑或者购物区的一个特定楼层或者几个楼层。

附图1表示四个小区C1-C4的编排。单个载波可以用来广播全部四个小区的控制信道，并且全部四个小区中的用户的BCCH信息都包含在该单个控制信道中。在EDGE小型系统中，全部四个小区的基站将是同步的以便能进行这样的传输。

具有唯一但通常同播的BCCH的系统，作为一个整体它不能从能够连续地监视下行链路传输的诸如移动无线电之类的用户站上得到任何益处。这是因为BCCH传输在蜂窝服务区域内实际上是非连续的，并且当其被任意特定位置中的移动无线电看到时被截短。

GSM系统中的一个′用户站′可以是各种形式。本质上，用户站可以定义为具有从基站接收GSM信号的能力的设备。这样的设备通常技术上是指GSM系统中的′移动台′或者′MS′。典型情况下，它可以是移动电话。可是，它可能是一个也能够接收GSM信号的移动无线电装置。GPRS无线电装置也可以接收这样的信号。很清楚，这样的设备通常也可以向基站发射，并且可以能够以直接方式向其他设备发射。此类设备是不是移动的并不重要。在下面，术语用户站被用于诸如此类的所有类型的设备。

利用通常通过好几个小区基站通过本地同播广播实现的覆盖BCCH，和多个微小区，则非连续的下行链路传输是有利的。这是因为这种环境支持更高、更好的载干(C/I)比。事实上，下行链路干扰仅仅是由间断的数据业务周期性地引起。利用此改良的C/I比，该系统通常能够更好地支持任意种类的传送，尤其是数据传送，例如，在群分组无线系统(Group Packet Radio System)(GPRS)中所需要的。此外，在数据业务中，最好具有一个好的C/I，因为这减少了与前向纠错编码相关的开销的要求并且因此得到一个在数据业务吞吐量上具有相应增加的系统。

关于皮蜂窝系统，它们使用在相对小但人口密集的服务区域，例如通常的建筑物内部、建筑物楼层之间以及室内环境中。微小区因此具有大约十米到五十米的小区半径并且因此对于相关的业务信道利用一种频率再使用模式，与皮蜂窝或者宏蜂窝方案中的再使用模式相比，这种再使用模式以一个要小得多的距离重复。换言之，连续的较小小区通常受益于统计上的频分多路传输从而获得更紧密的频率再使用方案。

这种多层蜂窝技术的配置可能普遍存在于现在的以及建议中的蜂窝系统的解决容量的问题中，包括诸如UMTS(通用移动电信系统Universal Mobile Telecommunication System)之类的第三代系统。