[发明专利]一种时分多址基站装置

说明书

本发明涉及一种提供扩展范围时分多址(TDMA)无线通信系统的装置，将在数字GSM蜂窝无线通信系统中描述它。

我们以前的澳大利亚申请PM6128描述了一种装置，它将GSM网孔的范围扩展为由GSM标准所定义的63比特上行线路(up-link)超前所得到的35公里半径的大约两倍。在该装置中，建立了覆盖数个同心圆区域的两个收发信机。内部区域的收发信机工作在第一频率对(上行线路(up-link)和下行线路(down-link))，并且具有一个调谐于外部网孔的上行线路频率的附加接收机，但是它的信道与内部收发信机的时间基准同步。外部网孔的收发信机工作在第二频率对，下行线路与内部接收机的时间基准同步，同时上行线路接收机被延迟了一个无线电信号穿过内部网孔(～63比特)的往返行程时间。为了保证能在空闲移动台建立通信，它们被强迫定位在外部网孔的广播控制信道BCCH(Broadcast Control Channel)上，最好在内部网孔的BCCH上发射一个“非占线(no-camping)”消息。

但是，我们已经发现在某些情况下，外部网孔不都是全向的或者不完全覆盖内部网孔区域，那么，由于被阻挡于内部网孔之外，在内部网孔内的同时又在外部网孔覆盖域之外的空闲移动台间不能建立通信。

在GSM系统中，一个时间帧包括8个时隙，例如256比特提供8个信道。第一发射或下行线路信道通常被保留用以起管理和控制作用，同时被看作广播控制信道或BCCH。其余的7个信道被用作电话呼叫。上行线路移动台-基站信道相对于形成双工通信的相应下行线路信道被延迟了3个时隙。

在我们的申请PM6128中，我们描述了这样的一对基站，从外部覆盖区域接收上行线路发射的接收机相对于内部接收机被延迟了大约为62比特的量。

本说明描述了分别工作在第一和第二上行线路及下行线路频率上的第一和第二局内(co-located)时分多址(TDMA)收发信机。

第一收发信机包括第一发射机、第一接收机和第一辅助接收机装置，第一辅助接收机装置的时间帧与第一接收机的时间帧同步，第一辅助接收机装置被调谐在第二上行线路频率上，并且

第二收发信机包括一个第二发射机、第二接收机和第二辅助接收机装置，第二辅助接收机装置的时间帧与第二接收机的时间帧同步，第二辅助接收机装置被调谐在第一上行线路频率。

图1表示了一种全向内网孔及一个“饼形”外网孔。

图2表示了一个方框图，它代表了实施本发明的一种全向网孔及定向网孔的装置。

图3表示了图2所示装置的单元信道的相对时间关系。

图1表示了第一全向覆盖区域和第二定向覆盖区域2。但是，本发明的应用不局限于这种不对称装置。本发明同样可以适用于同心圆全向网孔，以及其它有着一对局内网孔的结构。

图2表示了一对局内收发信机14和15。收发信机14有服务于覆盖区域1的全向天线10，它带有分别工作于第一下行线路和第一上行线路频率的发射机TX1和接收机RX1，以及工作于收发信机15的第二上行线路频率的第一辅助接收机装置ARX1。

收发信机15带有服务于覆盖区域2的定向天线20，它带有分别工作于第二下行线路和第二上行线路频率的发射机TX2和接收机RX2，以及工作于第一上行线路频率的第二辅助接收机装置ARX2。

如图3的时隙图所示，发射机TX1和TX2工作在同步方式，即BCCH1和BCCH2同时启动，并且，RX1和ARX1具有它们的控制信道RACH12和RACH13，相对于BCCH1延迟3个时隙，但是该时隙随TX1时隙及时调整。RX1工作在第一上行线路频率，同时ARX1的工作在第二上行线路频率上。

然而，在我们的例子中，RX2和ARX2相对于TX2和TX1被延迟了三个时隙加一个附加时间延迟t_d。实际上，在覆盖区域2全部在覆盖区域1内的情况下，附加的t_d可以是零。这一点可能是必需的，当基站位于山顶，同时天线10的仰角(elevation)是这样的：天线10的辐射图不能有效地覆盖天线10底座附近的区域。

在这种情况下，天线20可以指向一个较低的仰角，用以为天线10的无线电盲区提供近场覆盖。

在一个进一步的应用中，t_d可以是例如62比特，在特定的方向上提供了大约70公里的扩展覆盖范围。