用在無線通信系統中的頻率分配系統和實現該系統的方法
2023-09-11 19:09:50
專利名稱：用在無線通信系統中的頻率分配系統和實現該系統的方法
技術領域：
本發明涉及用在無線通信系統中的基站收發信機(BTS)；更具體地說涉及能夠有選擇地將固定頻率分配(FA)和動態頻率分配指定給BTS的每一扇區的頻率分配系統。
眾所周知，無線通信系統包括散布在地理服務區的多個基站(BS)。每個BS至少包括一個天線和基站收發信機(BTS)並在各小區內提供無線服務。基站收發信機耦合到基站控制器(BSC)，每一基站控制器服務多個基站收發信機。基站控制器還耦合到移動交換中心(MSC)，該中心連接到公共交換電話網(PSTN)和其它移動交換中心。基站收發信機、基站控制器和移動交換中心形成無線網絡，該網絡提供無線覆蓋給在各服務區內工作的移動臺(MS)。例如，當MS在基站收發信機的服務區中時，來自移動臺的呼叫由基站收發信機接收並發送到基站控制器。該呼叫隨後傳送到移動交換中心。在處理呼叫後，將所處理信息通過基站控制器和基站收發信機傳送到其他移動臺。
當從移動臺啟動或接收呼叫時，將呼叫作為信號發送到基站收發信機或基站控制器。移動交換中心最終接收該呼叫。基站收發信機的任務是允許在移動臺與基站控制器之間通信。連同基站控制器，基站收發信機允許該過程轉換移動臺或陸上通信線信號。基站控制器的任務是允許在基站收發信機與移動交換中心之間通信。移動交換中心的任務是處理接收或發送的呼叫。將處理過的信息與基站控制器通信這樣接收移動臺可與發送移動臺通信。
基站收發信機至少包括一天線，例如一天線陣列，和無線電設備，如雙工器。通常，基站收發信機管理呼叫區，將其劃分為多個扇區從而有效傳輸射頻(RF)信號。然後，將許多FA分配給每一扇區。
參見
圖1，其中示出包括在基站收發信機中的現有技術頻率分配系統的示例圖，其以多扇區配置，每一扇區管理頻率分配。亦即，如圖1所示，把受管理的頻率分配固定在每一扇區中。頻率分配系統包括固定組合器11-16陣列10及功率分配器/組合器陣列20。並且，功率分配器/組合器陣列20具有許多固定分配器31-36，一些多載波功率放大器(MCPA)M11-M14，M21-M24，M31-M34，M41-M44，M51-M54，M61-M64以及多個固定組合器21-26。
在該系統中，用六個扇區配置基站收發信機以覆蓋其服務區，並將四個頻率分配FA#1，FA#2，FA#3，FA#4分配給每一扇區以提供最大呼叫管理方案。因此，基站收發信機需要24個頻率分配來覆蓋其服務區。
然而，每一扇區呼叫管理請求不總是最多的。通過為最大呼叫管理方案配置每扇區，存在幾個問題未有效地利用設備；在前面的設備成本高；以及傳輸設備尺寸增大。
此外，當某些扇區的容量已滿而其他扇區未滿時，基站收發信機覆蓋區域是低效的。這是因為在每一扇區中頻率分配是固定的(即頻率分配不能在扇區間共享)且滿容量的扇區不能進行額外的呼叫。一個基本轉換器可用於在扇區間共享頻率分配。然而，當利用該基本轉換器共享頻率分配時，在每一扇區中每個FA的放大係數發生改變，這接著會改變基站收發信機的服務覆蓋區並使基站收發信機不工作。
因此，本發明的目的是提供一種頻率分配系統，能夠利用可轉換功率分配器/組合器的陣列有選擇地分配固定頻率分配和動態頻率分配到基站收發信機(BTS)的每一扇區，藉此該系統允許扇區可轉換地共享動態頻率分配，與常規基站收發信機相比，這將依次減少多載波功率放大器的數量。
本發明的另一目的是提供一種包括頻率分配系統的基站收發信機，該頻率分配系統能夠有選擇地分配固定頻率分配和動態頻率分配到基站收發信機的每一扇區。
按照本發明的一個方面，提供一種在用於移動通信系統的基站收發信機(BTS)中將頻率分配分配給N個扇區中每一個扇區的系統，其中N是正整數，該系統包括控制器，用於確定分別表示動態頻率分配和固定頻率分配數量的d#和f#；扇區放大器陣列；和開關陣列，用於可轉換地將動態頻率分配連接到扇區放大器。
按照本發明的另一方面，提供一種在用於移動通信系統的基站收發信機(BTS)中將頻率分配分配給N個扇區中每一個扇區的系統，其中N是正整數，該系統包括控制器，用於將N個扇區分成M個小規模組並為小規模組確定d和f，M是正整數，d和f分別表示動態頻率分配和固定頻率分配的數量；數量d的組合器，用於組合每一個小規模組的固定頻率分配和動態頻率分配並輸出d數量的信號；數量d的可轉換功率分配器/組合器；以及數量d的第一開關，用於有選擇將輸出信號切換到可轉換功率分配器/組合器，由此可轉換功率分配器/組合器將輸入的信號放大為同一功率電平。
按照本發明的另一方面，提供一種在用於移動通信系統的基站收發信機(BTS)中將頻率分配(FA)分配給服務區中的N個扇區的方法，N是正整數，該方法包括下列步驟根據用戶信息將所述N個扇區分組為多個小規模組；以及b)根據用戶信息為每一小規模組確定動態FA和固定FA的數量。
由以下結合附圖對優選實施例的描述本發明的上述及其他目的和特徵將更顯而易見，其中圖1示出現有技術的合併在BTS中的FA系統的示例圖，該系統配置為6個扇區，每一扇區管理4個FA；圖2描繪出表示本發明的BTS和MSC的示意性框圖；圖3是按照本發明第一優選實施例的應用於IMT 2000系統的FA系統和天線陣列的詳細圖；圖4表示圖3的第一小規模組的工作狀態；圖5示出圖3的第二小規模組的工作狀態；圖6示出用在本發明中的可轉換功率分配器/組合器的示意性表示；圖7是按照本發明的FA系統的系統圖，該系統用於將服務覆蓋區劃分為6個扇區並將總FA的數量確定為18，其中18個FA被分為三個FA的六組；圖8示出N個扇區的基本配置的示意圖，N扇區被分組為一個小規模組；圖9表示幾個相關設備的示意性框圖；以及圖10是表示本發明頻率分配操作的流程圖。
圖2到10示出按照本發明優選實施例的無線通信中採用的頻率分配(FA)系統的各種視圖和闡述實現該系統的方法的流程圖。應注意圖2至5出現的相同部分用相同的標號表示。
在圖2中，提供了合併在IMT 2000通信系統內使用的移動交換中心(MSC)292和基站收發信機(BST)中的FA系統200和天線陣列280的示意性框圖。FA系統200包括第一組開關200，組合器陣列230，控制器290以及可轉換功率分配器/組合器陣列250。在基本無線系統中，通過MSC、基站控制器(BSC)、BTS和移動臺(MS)可實現在不同地點的人之間的通信。BTS從BSC接收信號並通過MS和BSC之間的通信，人們能夠談話或發送數據。本發明的原理也應用於其他無線通信系統，比如無線本地環路(WLL)、寬帶無線本地環路(B-WLL)、中繼無線電系統(TRS)、碼分多址(CDMA)蜂窩系統、個人通信系統(PCS)、智能運輸系統(ITS)、以及按照其他標準的其他無線通信系統。
在FA系統200中，控制器290產生控制信號，每一信號包括小規模組的數量信息、分配給一個對應小規模組的動態頻率分配的數量和固定頻率分配的數量。控制器290將控制信號經線路L3提供給開關陣列220，經線路L4提供給可轉換功率分配器/組合器250。這些控制信號可從目標BTS的每一扇區的呼叫請求信號獲得，或者也可從位於目標BTS的每一扇區中的用戶數量獲得。應注意呼叫請求信號和用戶數量通過線路L2從移動交換中心292獲得的。應理解本發明不受限於控制器290的定位，只要它在FA系統200操作期間提供預定功能。雖然控制器290安裝在控制BTS的操作的BTS控制處理器(BCP)中，控制器290可安裝在控制若干BTS的BSC中，控制BSC的操作、包括頻率控制、頻率分配和呼叫信號處理的呼叫控制處理器(CCP)中。因為BTS知道每扇區中使用MS的用戶的數量，FA可轉換到具有大呼叫量或呼叫的可能大的目標扇區。按照本發明，FA系統200可有選擇地用從BCP輸入的BCP信號切換，這些信號與CCP通信並包括用戶信息。
第一組開關根據通過線路L3傳送的控制信號有選擇地將動態頻率分配切換到組合器陣列230。組合器陣列230將切換的動態頻率分配與固定頻率分配組合併通過線路L6將組合後的信號輸出到可轉換功率分配器/組合器250。可轉換功率分配器/組合器250放大組合信號並通過線路L7將放大的信號傳送到天線陣列280。天線陣列280將放大的信號變換為射頻(RF)信號並通過線路L8將RF信號輻射到BTS中的每一扇區。
參照圖3，該圖示出按照本發明第一優選實施例的應用於IMT 2000系統的天線陣列280和FA系統200的詳細圖，其中每一BTS中扇區S1-S6的數量確定為6，用在IMT2000系統中，以及一天線單元、例如281和一無線電設備被安裝在每個扇區中。儘管在圖3中示出一種三個動態頻率分配的配置，實際上存在若干指定動態頻率分配的配置。
組合器陣列230包括固定組合器231-236的陣列和多個隔離電阻器ISO1-ISO24。可轉換功率分配器/組合器250包括可轉換分配器241-246陣列、第二組開關251-256、多載波功率放大器(MCPA)M1-M12陣列、第三組開關261-266及可轉換組合器陣列271-276。
在第一優選實施例中，BTS分為6個扇區，總FA的數量是12，6個扇區分為第一小規模組S1-S3和第二小規模組S4-S6。在第一組中，一個固定頻率分配FA#1和三個動態頻率分配FA#2，FA#3，FA#4分配給扇區S1，兩個固定頻率分配FA#1分別分配給扇區S2和S3。另一方面，一個固定頻率分配FA#1和兩個動態頻率分配FA#2，FA#3分配給扇區S4，一個固定頻率分配FA#1和一個動態頻率分配FA#4分配給扇區S5而一個固定頻率分配FA#1分配給S6。將所有可轉換分配器241-246和組合器271-276設計為在最大工作方式下以四路(4-way)操作。可轉換分配器241-243和組合器271-273能夠改變劃分或組合信號的路數。因此，儘管可轉換分配器241-243和組合器271-273在最大工作方式下以4路操作，它們也可作為3路、2路、或1路操作而不降低其性能。例如，當它們中的一個作為3路操作時，路徑之一被完全隔離並且就像其原工作方式即為3路一樣的工作。此外，開關201-206和261-266中的每一個具有一個輸入埠和三個輸出埠，而開關251-256中的每一個具有一個輸出埠和三個輸入埠。亦即，這些開關是單刀三擲(SP3T)同軸開關。SP3T使一個信號能夠發送到三個信號路徑之一(1∶3)或三個信號路徑發送到一個路徑(3∶1)。
參見圖4，該圖示出圖3第一小規模組的工作狀態。
在這種情況下，固定頻率分配FA#1的數量是3，動態頻率分配FA#2，FA#3，FA#4的數量也是3。每個固定頻率分配FA#1分別經隔離電阻器ISO1，ISO5，ISO9分配給固定組合器231，232，233，而動態頻率分配FA#2，FA#3，FA#4中的每一個可通過開關201，202，203有選擇地分配給固定組合器231，232，233。在這種情況下，開關201經隔離電阻器ISO2將動態頻率分配FA#2連接到固定組合器231，開關202經隔離電阻器ISO3將動態頻率分配FA#3連接到固定組合器231，以及開關203經隔離電阻器ISO4將動態頻率分配FA#4連接到固定組合器231。
在固定組合器231中，將輸入的固定頻率分配FA#1和動態頻率分配FA#2，FA#3，FA#4組合以輸出組合的信號到可轉換分配器241。組合信號分為四個分開的信號，第一分開的信號輸入到多載波功率放大器M1，第二分開的信號通過開關251輸入到多載波功率放大器M2，第三分開的信號通過開關252輸入到多載波功率放大器M4，以及第四分開的信號通過開關253輸入到多載波功率放大器M6。
在該階段，假定每個FA在每一隔離電阻器ISO1-ISO12具有相同的輸入操作功率電平(1PW)，其中PW表明操作功率電平。例如，在多載波功率放大器M1前面，操作功率電平為1PW，因為固定組合器231的輸出信號是4PW(＝FA#1的1PW＋FA#2的1PW＋FA#3的1PW＋FA#4的1PW)且輸出信號被作1/4分配並輸入到對應多載波功率放大器。因此，操作功率電乎在多載波功率放大器M1-M6的每一輸入埠為1PW，如果多載波功率放大器增益為G，在通過多載波功率放大器M1，M2，M4，M6之後操作功率電平變為1PW×G。
另一方面，在固定組合器232，233中，固定頻率分配FA#1分別通過可轉換分配器242，243傳送到多載波功率放大器M3，M5。通過多載波功率放大器M3，M5後，操作功率電平分別為(FA#1的1PW)×G。
亦即，每一FA以相同輸出功率電平發送到扇區，不管一個或多達四個FA用於一個扇區，由此服務覆蓋區不變。此外，通過將移相器陣列合併到組合器陣列230中，每個多載波功率放大器可發送幅度、相位和頻率相等的輸出信號。
多載波功率放大器M1，M3，M5放大輸入的信號並將放大的信號輸出到可轉換組合器271，272，273。多載波功率放大器M2，M4，M6也放大輸入的信號並分別通過開關261，262，263傳送到可轉換組合器271。
可轉換組合器271為4路操作模式，而可轉換組合器272，273則為一路操作模式。應注意，在可轉換組合器每一輸出埠的輸出信號的功率電平彼此相等。
參見圖6，該圖示意性地表示出用在本發明中的可轉換功率分配器/組合器300。可轉換功率分配器/組合器300包括輸入/輸出埠332，第一傳輸線340，第二傳輸線356，隔離電阻器350，第一開關336及第二開關354。為簡化起見以4路工作方式描述可轉換功率分配器/組合器300。可轉換功率分配器/組合器300可用作可轉換功率分配器，例如241，或者可轉換組合器，例如271，這取決於輸入和輸出埠的選擇。如果選擇埠332作為接收RF信號的輸入埠，可轉換功率分配器/組合器300作為一分配器工作以將信號等同地劃分為4個輸出信號。另一方面，當可轉換功率分配器/組合器300作為一組合器工作時，4個埠346用作輸入埠，用於耦合4個RF輸入信號，組合後的輸出將出現在埠332。因此，術語「分配器」和「組合器」及「輸入」和「輸出」的指定是有些任意的，所以根據使用這些術語的上下文它們是可互換的。可轉換功率分配器/組合器300在1999年2月16日授權的共同擁有的美國專利5,872,491中作了詳細描述，在此結合作為參考。
返回參見圖4，來自可轉換組合器271，272，273的輸出信號分別傳送到天線281，282，283，並變換為RF信號以輻射RF信號到扇區S1，S2，S3中的每一扇區。
參見圖5，該圖示出圖3的第二小規模組的工作狀態。
在這種情況下，固定頻率分配FA#1的數量是3，動態頻率分配FA#2，FA#3，FA#4的數量也是3。每個固定頻率分配FA#1分別經隔離電阻器ISO13，ISO17，ISO21分配給固定組合器234，235，236。開關204經隔離電阻器ISO14將動態頻率分配FA#2連接到固定組合器234，開關205經隔離電阻器ISO15將動態頻率分配FA#3連接到固定組合器234以及開關206經隔離電阻器ISO20將動態頻率分配FA#4連接到固定組合器235。
在固定組合器234中，將輸入的固定頻率分配FA#1和動態頻率分配FA#2，FA#3組合，輸出第一組合的信號到可轉換分配器244。第一組合信號分為三個分開的信號，第一分開的信號輸入到多載波功率放大器M7，第二分開的信號通過開關254輸入到多載波功率放大器M8，以及第三分開的信號通過開關255輸入到多載波功率放大器M10，在固定組合器235中，將輸入的固定頻率分配FA#1和動態頻率分配FA#4組合以輸出第二組合的信號。第二組合信號通過可轉換分配器245分為兩個分開的信號，其中之一輸入到多載波功率放大器M9，另一個信號通過開關256輸入到多載波功率放大器M12。另一方面，在固定組合器236中，通過可轉換分配器246將固定頻率分配FA#1傳送到多載波功率放大器M11。
多載波功率放大器M7，M9，M11放大輸入的信號並輸出放大的信號到可轉換組合器274，275，276。多載波功率放大器M8，M10也放大輸入的信號並將放大的信號分別通過第三組中的開關264，264，266傳送到可轉換組合器274。多載波功率放大器M12也放大輸入的信號，並通過開關266將放大的信號傳送到可轉換組合器275。
可轉換組合器274，275分別為3路工作方式和2路工作方式，而可轉換組合器276為一路工作方式。在可轉換組合器274，275，276的每一輸出埠，頻率分配的功率電平彼此相等。其他操作方案類似於圖4示出的第一組中的那些。
來自可轉換組合器274，275，276的輸出信號分別傳送到天線284，285，286，並變換為RF信號以輻射到每個扇區S4，S5，S6。
與現有技術需要24個頻率分配來構造與第一優選實施例相同的系統的頻率分配系統及實現該系統的方法相比，本發明的第一優選實施例用12個頻率分配就可覆蓋同樣的區域，因此徹底地減少了有關設備，如多載波功率放大器，頻率調製器/解調器，上/下變頻器等等。在本發明中，雖然BTS在每個扇區可轉換的共享動態頻率分配，它的服務覆蓋區不變，因為每一頻率分配的最終輸出電平的幅度相同。
參見圖7，該圖示出本發明第二優選實施例的系統圖，當總頻率分配的數量為18且18個頻率分配分為六個小規模組、每一小規模組具有三個頻率分配時，具有6個扇區。
在第二優選實施例中，頻率分配系統包括第一組720開關701-706，組合器731-736陣列730，可轉換功率分配器/組合器陣列750以及控制器(未示出)。可轉換功率分配器/組合器陣列750包括可轉換分配器陣列741-746，第二組開關751-756，多載波功率放大器陣列M71-M88，第三組開關761-766以及一個可轉換組合器771-776陣列。所有開關701-706，751-756和761-766使一個信號發送到信號路徑之一(12)或兩個信號發送到一個路徑(2；1)。並且，可轉換分配器741-746和可轉換組合器771-776在最大工作方式下以一種4路方式操作。
根據無線通信系統的需求來確定在有限頻率下BTS的總FA的數量；固定FA和動態FA在總FA#內可有若干種組合。如果在設計的開始為BTS的覆蓋區估計FA的數量，那麼在系統大量生產最初階段的總系統投資可顯著減少。並且與設計為現有技術的配置所需的成本和設備相比可經濟和有效地建立BTS。根據需求，可選擇FA系統為各種方案中最佳的配置，例如，第一和第二優選實施例。
圖8示出按照本發明第三實施例的N個扇區被分為M個小規模組的N個扇區的基本配置，其中N是正整數而M為1。如果理解了第一和第二實施例的基本操作過程，就可理解具有N個動態FA的N個扇區。
如果將BTS劃分為N個分組為多個小規模組的扇區，對於每個小規模組動態FA的數量和固定FA的數量確定為d#和f#，總FA的數量變為d#和f#之和。在每一小規模組中，固定組合器的數量、可轉換組合器的數量及可轉換分配器的數量等於d#。此外，每一開關的輸入埠和輸出埠的數量也等於d#。
按照本發明，在每一小規模組中，確定多載波功率放大器的數量為總FA的數量。此外，按照下列等式確定一個固定組合器的輸入埠的數量k＝f#/d#＋d#其中，k表示一個固定組合器的輸入埠的數量。因此，如果確定N，d#，f#和小規模組的數量，可以這種方式自動地配置FA系統，即它能夠按照本發明可轉換地分配動態FA。
圖9示出幾個相關器件的示意性框圖。
通常，為了將FA分配給BTS，BTS必須在每一FA具有編碼器910，調製器920和上變頻器930。因此，本發明可減少相關器件，因為它在減少分配給BTS的總FA數量的情況下仍可覆蓋同樣的服務區。亦即，在系統大量生產最初階段的總系統投資可顯著減少。並且與設計為現有技術的配置所需的成本和設備相比可經濟和有效地建立BTS。
圖10是表示本發明FA系統操作的流程圖。該FA系統在用於無線通信系統的BTS中將FA分配給服務區的N數量的扇區。根據無線通信系統的需求確定N。
在步驟S1010，為接收用戶信息，控制器與MSC通信。接著，在步驟S1020，控制器根據用戶信息將N個扇區分組為多個小規模組。在步驟S1030，控制器為每個小規模組確定d#和f#，其中d#是每個小規模組的動態FA的數量和f#是其固定FA的數量。因此，在步驟S1040，根據d#和f#設置固定組合器(F/C)的數量和多載波功率放大器的數量。
本發明也可安裝在其他未來的無線通信系統中，比如環球移動遠程通信系統(UMTS)。
按照本發明，所發明的BTS能夠將動態FA切換為BTS的大量呼叫或高潛在呼叫扇區而不犧牲服務覆蓋區。
雖然相對於特定實施例描述了本發明，很顯然本領域技術人員可作出各種變更和修改而不偏離所附權利要求限定的本發明範圍。
權利要求
1.一種在用於移動通信系統的基站收發信機(BTS)中將頻率分配(FA)分配給N個扇區中的每一扇區的系統，N是正整數，該系統包括確定d#和f#的裝置，d#和f#各表示動態FA的數量和固定FA的數量；扇區放大器陣列；以及用於可轉換地將動態FA連接到扇區放大器的裝置。
2.如權利要求1所述的系統，其中還包括組合器陣列，用於將動態FA與固定FA組合併輸出d#個輸出信號。
3.如權利要求2所述的系統，其中每個扇區放大器放大相應輸出信號。
4.如權利要求3所述的系統，其中每一扇區放大器包括可轉換分配器，用於可轉換地分配相應信號；多個多載波功率放大器(MCPA)，用於放大分配的信號；以及可轉換組合器，用於可轉換地組合放大的信號。
5.如權利要求4所述的系統，其中扇區放大器還包括第一開關，用於有選擇地將相應信號連接到扇區放大器陣列中的多載波功率放大器；以及第二開關，用於有選擇地將放大的信號連接到扇區放大器陣列中的可轉換組合器。
6.如權利要求5所述的系統，其中還包括隔離電阻器陣列，用於防止輸入到扇區放大器中的信號之間的幹擾。
7.如權利要求6所述的系統，其中還包括移相器陣列，用於匹配信號的相位。
8.如權利要求4所述的系統，其中如果將j個FA分配給所選擇的扇區放大器，相應的可轉換分配器和組合器以j路操作，j是正整數。
9.如權利要求8所述的系統，其中在j數量的FA分配給所選擇的扇區放大器時，在所選擇扇區放大器的輸出埠每一FA具有同樣的功率電平。
10.一種用於將頻率分配(FA)分配給其中包括的N個扇區中的每一扇區的基站(BS)，其中N是正整數，該基站包括控制器，用於將N個扇區分組為M個小規模組並為小規模組確定d和f，M是正整數，d和f分別表示動態FA和固定FA的數量；數量d的組合器，用於將所述每一小規模組的固定FA和動態FA組合併輸出數量d的信號；數量d的可轉換功率分配器/組合器；以及數量d的第一開關，用於有選擇地將輸出信號切換到可轉換功率分配器/組合器，由此可轉換功率分配器/組合器將輸入的信號放大到相同功率電平。
11.如權利要求10所述的基站，其中控制器利用相應於每一扇區的呼叫請求信息計算N，M，d和f。
12.如權利要求11所述的基站，其中從移動交換中心獲取呼叫請求信息。
13.如權利要求12所述的基站，其中控制器利用位於目標基站的每一扇區中的用戶數量計算N，M，d和f。
14.如權利要求13所述的基站，其中從移動交換中心獲取用戶數量信息。
15.如權利要求10所述的基站，其中控制器位於BTC。
16.如權利要求10所述的基站，其中控制器位於呼叫控制處理器(CCP)處。
17.如權利要求10所述的基站，其中將固定FA分配給所有組合器。
18.如權利要求10所述的基站，其中所述可轉換功率分配器/組合器包括數量d的可轉換功率分配器，每一功率分配器將輸入的信號劃分為多個分開的信號，其中每一可轉換功率分配器能夠控制分開的信號的數量；多個多載波功率放大器(MCPA)，用於放大分開的信號；以及數量d的可轉換功率組合器，每一功率組合器將輸入的多個輸入信號組合為輸出信號，其中每一可轉換功率組合器能夠控制輸入信號的數量。
19.如權利要求18所述的基站，其中如果將j個FA分配給預定扇區，相應可轉換功率分配器和組合器以j路操作，j為正整數。
20.如權利要求18所述的基站，其中MCPA的數量是為d和f之和的總FA的數量。
21.如權利要求18所述的基站，其中可轉換功率分配器/組合器還包括數量d的第二開關，用於有選擇地將來自可轉換功率分配器的分開的信號切換到MCPA；以及數量d的第三開關，用於將MCPA放大的信號有選擇地切換到可轉換功率組合器。
22.如權利要求18所述的基站，其中每一可轉換功率分配器包括接收輸入信號的輸入埠；公共節點；數量k的第一傳輸線，k為正整數；數量k的第二傳輸線；放置在第一與第二傳輸線之間的數量k的隔離元件，其中每個隔離元件分別電連接到相應的第一和第二傳輸線；輸出數量k的輸出信號的數量k的輸出埠，每一輸出埠連接到相應隔離元件與第一或第二傳輸線之間的部分；數量k的第四開關，用於有選擇地將輸入信號切換到第一傳輸線；以及數量k的第五開關，用於根據第一開關有選擇地將公共節點切換到第二傳輸線。
23.如權利要求22所述的基站，其中k等於f/d＋d。
24.如權利要求23所述的基站，其中每一組合器包括用於輸出輸出信號的輸出埠；公共節點；數量k的第一傳輸線；數量k的第二傳輸線；放置在第一與第二傳輸線之間的數量k的隔離元件，其中每個隔離元件分別電連接到相應的第一和第二傳輸線；接收數量k的輸入信號的數量k的輸入埠，每一輸入埠連接到相應隔離元件與第一或第二傳輸線之間的部分；數量k的第六開關，用於有選擇地將輸入信號切換到第一傳輸線；以及數量k的第七開關，用於根據第一開關有選擇地將公共節點切換到第二傳輸線。
25.如權利要求24所述的基站，其中在可轉換組合器的每一輸出埠每一FA的功率電平變為相同值。
26.如權利要求24所述的基站，其中第一和第三開關各自具有等於d的輸出埠數量。
27.如權利要求26所述的基站，其中每一第二開關具有等於d的輸出埠數量。
28.如權利要求18所述的基站，其中還包括電連接到所述MCPA的數量d的天線，其中每一天線將放大的信號變換為射頻(RF)信號，分別將其發送到小規模組中的每一扇區。
29.如權利要求23所述的基站，其中還包括數量k的隔離電阻器，用於防止輸入到每一組合器的信號之間的幹擾。
30.如權利要求25所述的基站，其中還包括在所述每個組合器前面的數量k的移相器，用於控制輸入信號的相位。
31.如權利要求10所述的基站，其中N等於6以便應用用在IMT 2000通信系統中的BTS。
32.一種在用於移動通信系統的基站收發信機(BTS)中將頻率分配(FA)分配給服務區中的N個扇區的方法，N是正整數，該方法包括下列步驟a)根據用戶信息將所述N個扇區分組為多個小規模組；以及b)根據用戶信息為每一小規模組確定動態FA和固定FA的數量。
33.如權利要求32所述的方法，其中還包括下列步驟c)根據動態FA和固定FA的數量設置開關的數量，可轉換功率分配器/組合器的數量以及埠的數量。
34.如權利要求33所述的方法，其中還包括下列步驟d)利用扇區放大器陣列放大動態和固定FA；以及e)可轉換地將動態FA連接到扇區放大器陣列。
35.如權利要求34所述的方法，其中所述放大步驟d)包括下列步驟d1)利用固定組合器陣列組合動態和固定FA；d2)利用可轉換分配器陣列可轉換地分配組合的FA；d3)利用許多數量的多載波功率放大器(MCPA)放大組合的信號；以及d4)利用可轉換組合器陣列將放大的FA組合為s#個輸出信號，分別發送到相應小規模組中的扇區，s#表示每一小規模組的總FA的數量。
36.如權利要求35所述的方法，其中固定組合器的數量等於動態FA的數量。
37.如權利要求36所述的方法，其中每一固定組合器輸入埠的數量被定義為k＝f#/d#＋d#其中，k，f#和d#分別表示每一固定組合器的輸入埠的數量，固定FA的數量和動態FA的數量。
38.如權利要求37所述的方法，其中MCPA的數量等於s#，它為f#和d#之和。
39.如權利要求38所述的方法，其中f#/d#大於1。
40.如權利要求37所述的方法，其中每一可轉換功率分配器和組合器在最大工作方式下以d#路操作。
41.如權利要求35所述的方法，其中j個FA分配給預定扇區，相應可轉換分配器和組合器以j路操作，j是正整數。
42.如權利要求32所述的方法，其中用戶信息是相應於每一扇區的呼叫請求信息。
43.如權利要求42所述的方法，其中從移動交換中心獲取呼叫請求信息。
44.如權利要求32所述的方法，其中用戶信息是位於目標基站的每一扇區中的用戶數量。
45.如權利要求44所述的方法，其中從移動交換中心獲取用戶數量的信息。
46.如權利要求32所述的方法，其中N等於6以便應用在IMT 2000通信系統中使用的BTS。
全文摘要
一種用在無線通信系統中的頻率分配(FA)系統,包括一控制器,數量d的組合器,數量d的可轉換功率分配器/組合器以及數量d的開關。FA系統將FA分配給基站收發信機的N數量的扇區。在該系統中,控制器將N個扇區分組為M個小規模組並確定d和f,其中N和M是正整數,d和f分別是動態FA和固定FA的數量。組合器將每一小規模組的動態和固定FA組合併輸出數量d的信號。開關有選擇地將輸出信號連接到可轉換功率分配器/組合器,由此將輸入信號放大為相同幅度電平。
文檔編號H04W16/06GK1337841SQ0110132
公開日2002年2月27日 申請日期2001年1月10日 優先權日2000年8月3日
發明者金德龍, 李潤培 申請人:Kmw株式會社