[发明专利]用于移动无线电网络的无线电接入方法、相关网络和计算机程序产品

说明书

技术领域

本发明涉及移动无线电系统中的无线电接入的技术。

本发明的开发特别注意它在包括分布式无线电基站的网络中的可 能的使用。

背景技术

移动无线电系统必须保证在固网与随机分布在某个服务区域的移 动终端(用户终端)之间的通信服务。无线电覆盖是通过安装多个无线 电基站而得到的，每个无线电基站具有覆盖区域的某个部分——被称 为小区——的任务，“蜂窝系统”的名称由此而来。普通的移动终端可 以通过系统的一个无线电基站与固网通信，例如，它从其接收到最好 质量的无线信号的一个无线电基站。终端在开机后选择从其接收系统 信息的无线电基站的过程被称为术语“小区选择”。

某些系统(例如，UMTS--通用移动电信系统)设想用户终端同时由 多个无线电基站提供服务的可能性：这种状况被称为术语“宏分集”。 用户的移动性的特性使得必须提供适当的越区切换过程，被设计来保 证在一个小区与另一个小区之间的过渡中通信的连续性。每个无线电 基站在下行链路上发送多个通信信道，对应于不同的信令或服务专用 数据流。术语“导引信道”或“信标信道”表示对应于已知的比特序列的 特定的通信信道(它的特性随不同的系统而不同)。用户终端测量它负 责接收的信标信道的无线质量，并在“小区选择”步骤或“越区切换”步 骤中，根据这些测量结果，选择服务的小区。

在密集的城市区域中对于容量和覆盖的要求在许多情形下导致对 于提供具有高的站址密度的蜂窝网的需要。在本上下文中，微小区的 使用在站址获取的简单性，无线接口的容量的增加和室内穿透性的更 大效率方面提供显著的优点，正如在J.Laiho等在“Radio Network Planning and Optimization for UMTS”，Wiley，2001、Pp.322-325中描 述的。

与传统的小区(经常称为宏小区)相比，微小区具有以下的卓越的 特性：

-小区的有限的半径(典型地小于400-500米)；

-辐射设备放置在低于周围建筑物的平均高度的高度上；以及

-有限的发射功率(典型地，小于5瓦)。

与微小区的广泛使用有关的技术问题与被提供给高移动性的用户 的服务有关。在微小区中高速移动的用户事实上在小区之间执行非常 大量的越区切换过程，这引起在上行链路和下行链路上的信令过载。 除了信令过载以外，还应当提起，处理延时不可避免地与测量操作和 随后用于支持移动性的操作相联系。在小的小区尺度的情形下，这些 处理延时可以证明对于越区切换过程的执行是至关重要的，因为有可 能丢失呼叫。

这个问题的一个可能的解决方案是同时使用微小区和宏小区。宏 小区被用来保证对高移动性用户的服务，而微小区被用来提供高容量 的服务给低移动性的用户(例如，提供高比特率分组服务)。

在UMTS的情形下，特别是对于FDD(频分双工)部件，宏小区覆 盖层和微小区覆盖层可以使用相同的W-CDMA(宽带码分多址)无线 载波或者使用不同的载波。

正如在T.Ojampera，R.Prasad在“Wideband CDMA for Third Generation Mobile Communications”，Artech House，1998、 Pp.252-253中强调指出的，在相同的W-CDMA载波上具有宏小区和 微小区的系统的使用表现出很多设计和运行方面的问题。最重要的问 题之一，被称为术语“远-近”，由以下的条件表示：移动终端即使位于 微小区附近，也由宏小区提供服务。这个条件例如可以是由于如上所 述的在越区切换中的延时造成的，并导致微小区所受到的干扰增加， 因此，对于由微小区自身提供服务的所有用户造成性能恶化。

典型地，不同的W-CDMA载波被用于微小区层和宏小区层。然 而，通常，UMTS运营商具有非常有限数量的可用的载波。对于两层 使用不同载波的需要构成在建立UMTS网络时的主要约束条件。在运 营商例如只具有两个可用载波的情形下，这个约束条件导致强制性的 选择，阻碍替换的解决方案，例如，具体地，两个载波都用于微小区 层，这使得W-CDMA无线电接入的总容量最大化。

另外，至今为止已知的分布天线系统(DAS)型的结构不能实施分 级结构。DAS型的已知解决方案由典型地藉助于模拟或数字类型的光 纤连接被连接到多个远端单元的中心单元构成。