[发明专利]利用有限时隙子集的多小区TDMA无线电通信

说明书

发明领域

本发明涉及多小区无绳无线电通信系统，具体而言，涉及室内蜂窝无线电通信系统和无线电网络规划。

发明背景

时分多址(TDMA)无线电通信系统，诸如按照全球移动通信系统(GSM)规范工作的微小区蜂窝无线电通信系统，包括多个无线电接入单元，即无线电基站。每一个基站都为一个相对较小的区域或者小区提供服务，这样的区域或者小区其半径通常是从室内的10～100米到室外的500米。

这些无线电接入单元跟一个中央接口单元相连，这个中央接口单元也叫做无线电交换机(RE)或者基站控制器(BSC)，它自己又跟一个专用自动小交换机(PABX)、公共交换电话网(PSTN)或者综合业务数字网(ISDN)相连。在GSM中，BSC通过中间的一个移动业务交换中心(MSC)跟PSTN相连。

在无线电接入单元和远程无线电通信装置或者用户单元之间，诸如TDMA无线电通信系统的一个移动无线电电话，可以建立一条双工无线电链路，常常占用组成帧的一对接收和发射时隙。通过一帧中用于下行链路，也就是从无线电接入单元到远程无线电通信装置的第一个时隙或者发射脉冲串，以及同一帧中用于上行链路，也就是从远程无线电通信装置到无线电接入单元的第二个时隙，建立一条双工无线电链路。

一个GSM帧包括8个时隙，每一个载波提供4条全速率无线电链路。除了这些全速率无线电链路以外，定义了次速率传输信道，它们的传输容量是全速率时隙传输容量的一部分。规定了8速率业务信道，并用于信令，也叫做独立专用控制信道(SDCCH)。

GSM按照时分多址和频分多址(TDMA/FDMA)的组合这种方式工作。其中的FDMA部分将射频(RF)频带划分成多个载波频率。在GSM里，每一个基站分配一个或者多个载波频率，如上所述，每一个载波频率又在时间上用TDMA方式划分。

实际上，特别是对于室内无线电接入单元，也就是在无绳和微小区蜂窝(GSM)无线电通信系统里，常常不使用所有的可用时隙。为了提供足够的覆盖，有效地使用时隙和有关的基站设备，不得不提高无线电接入单元的RF发射功率，从而将覆盖区或者小区覆盖到能够为大量无线电通信装置提供服务。然而，提高RF功率会对相邻小区造成干扰，因此需要严格的频率规划，如果可行，就必须采取措施以减少这种干扰。

国际专利申请WO 91/01073公开了一种蜂窝无线电系统，其中的小区被进一步地划分成扇区，小区中每一个扇区都采用不同于这个小区中其它扇区的一个载波频率或者一组载波频率，由一个或者多个无线电信道提供服务。这个小区中的不同扇区共享时隙，这些时隙可以根据需要分配给扇区。通过对公共时隙进行动态分配，小区的通信容量在扇区里得到了更加均匀的扩展。

欧洲专利申请0444841同样公开了一种蜂窝无线电系统，其中一个TDMA帧的时隙由一个小区的相邻扇区固定不变或者动态地共享。

虽然这些已知的时隙共享方案能够平衡或者均衡小区中净标称系统容量和/或可用信道容量的分配，满足一天中每个时段的容量需求之类，但是这些小区和/或扇区是在传统RF载波频率复用方案的基础之上规划的。

发明简述

本发明的一个目的是提供一种多小区TDMA无线电通信系统和设备，特别适用于室内的系统和设备，但不限于室内系统和设备，这种系统和设备能够非常有效地使用可用的发射容量。

这些目的和优点以及其它目的和优点由用于时分多址(TDMA)无线电通信系统的本发明给出，该系统包括无线电接入单元或者无线电基站，用于在地理上有限的区域或者小区内通过组成帧的多个接收和发射时隙，跟远程无线电通信装置进行双工无线电通信，其特征在于这一无线电通信系统用于在一个小区内通过一帧中多个接收和发射时隙的一个有限子集进行无线电通信。

本发明的系统对某一小区的通信里一帧中可用的接收和发射时隙的个数进行限制，从而提供时隙规划，取代例如大家都熟知的GSM系统广泛使用的频率规划。

利用本发明可以更加有效地使用时隙，同时通过适当地选择每一小区可用的时隙，防止小区之间无线电链路上的干扰。例如，这一无线电通信系统用于在相邻小区中通过多个接收和发射时隙中不同的子集来进行无线电通信。从而有效地防止相邻小区之间的干扰。

根据本发明的另一个实施方案，在有多个射频(RF)载波，每一个载波都包括组成帧的多个接收和发射时隙的TDMA无线电通信系统里，一个小区内的通信只限于不同载波上帧的多个接收和发射时隙的一个有限子集。也就是说，在一个小区里，可以在不同的RF载波里提供、发射接收和发射时隙的几个子集。