[发明专利]使用选择的多重分集接收的蜂窝无线电话基站的方法和设备

说明书

本发明一般涉及通信系统，具体地讲涉及蜂窝无线通信基站和相关方法。

蜂窝通信系统通常用于给多个移动单元或用户提供话音或数据通信。模拟蜂窝系统诸如指定的AMPS、ETACS、NMT-450和NMT-900已成功地在全世界使用。最近，已引入了数字蜂窝系统，如北美指定的IS-54B和泛欧GSM系统。这些系统和其它系统例如在1993年由麻省Nor wood市Artech House出版社出版的Balston等人的文章“蜂窝无线电系统”中叙述了。

在蜂窝技术中通常采用频率复用，其中频率组被分配在称为网孔的有限地理覆盖区中使用。包含等效频率组的网孔在地理上分开，允许在不同网孔中的移动单元同时使用相同频率而不互相干扰。这样做，几千个用户可由只有几百个频率的系统服务。例如在美国，联邦主管部门分配给蜂窝通信一组UHF频谱，该频谱再分为窄频带对，称为信道。信道配对是由于频率双工安排的结果，其中每对的发送和接收频率偏移45MHZ。在美国目前有832个30KHZ宽的无线电信道分配给蜂窝移动通信。为了解决这个模拟系统的容量限制的问题，已经提供数字传输标准，指定为IS-54B，其中这些频率信道再细分为3个时隙。

如图1所示，如在现有技术中的蜂窝通信系统20包括一个或几个移动站或单元21、一个或几个基站23和一个移动电话交换局(MTSO)25。虽然在图1中只示出三个网孔36，但典型的蜂窝网络可包括几百个基站、几千个移动站和一个以上的MTSO。每个网孔已分配给它一条或几条专用控制信道和一条或几条话音信道。典型的网孔例如可有一条控制信道和21条话音/数据或业务信道。控制信道是用于发送网孔识别和寻呼信息的专用信道。业务信道传递话音和数据信息。

MTSO 25是整个蜂窝网络20的中央协调单元。它典型地包括一个蜂窝处理器28、一个蜂窝交换机29和还提供到公共交换电话网(PSTN)30的接口。通过蜂窝网络20，在两个移动站21之间或在一个移动站21与一个陆线电话用户33之间可实现双工无线电通信链路32。基站23的功能通常是处理与移动站21的无线通信。在这个容量中，基站23简单地起着数据和话音信号的中继站的作用。基站23还监视链路32的质量并且监视来自移动站21的接收信号强度。

如在现有技术中的典型基站23在图2中示意地表示出，作为一个例子，图2表示由瑞典斯特哥尔摩市的Ericsson Telecom AB制造的用于CMS 8800蜂窝移动电话系统的型号RBS.882的功能部件。在由Ericsson Telecom AB出版的出版号EN/LZT 101 908 R2B中给出了这个模拟蜂窝网络的详细说明。

有关许多通路的现在公共看法是：基站23包括一个控制单元34和一个天线塔35。控制单元34包括基站电子设备而且通常放置在或接近塔基的坚固的机壳内。在这个机壳内是无线电控制组37或RCG、交换无线电接口(ERI)38和一个主电源41及一个后备电源42，主电源41用于变换AC电网的电源以便对基站23内的各个部件供电。

ERI 38提供MTSO 25和基站23之间的信号。ERI 38从RCG 37接收数据并且在专用的MTSO-BS链路45上将它发送给MTSO 25。在相反方向，ERI 38从MTSO 25接收数据并且将它发送给RCG 37，以便随后发送给移动站21。

无线电控制组37包括实现无线电通信必要的电子设备。在图3中示出现有技术的RCG 37的功能方框图。所示的结构表示一个控制信道发送/接收模块(TRM)51、多个话音信道TRM 52和一个信号强度接收机53，正如是服务一个网孔或一个网孔的扇区所要求的典型结构。每个TRM 51、52包括相应的发射机54、接收机55和控制单元57。TRM 51、52典型地不是频率灵活的而在唯一一条预定信道上工作。ERI 38的控制信号由各个控制单元57接收。话音和数据业务信号在分开的接口上发送到ERI 38。

用于控制和话音的每个发射机54连接到发射组合器58。发射组合器组合所有的输入信号为通过同轴电缆62耦合到发送天线63的单个输出信号。通过使用组合器58，典型地多达16个发射机54可连接到公共发送天线63。使用组合器58是因为在用于支持天线的天线杆和塔上经常有充足的空间。在极端情况，可要求一个天线杆支持100无线电信道。