用於管理基站資源的方法和設備的製作方法
2023-05-13 19:31:01
專利名稱：用於管理基站資源的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信系統，更具體地，涉及能夠進行資源管理的改進的基站。
背景技術：
無線通信系統中基站的使用通常是熟知的。基站典型地起到用於與無線通信設備進行通信的轉移點的作用，諸如，但不限於，蜂窩電話。將典型的基站設計為在多個不同的載波或頻率上以每個載波最大的發射功率進行發射。這需要輸入到基站一定量的DC功率，用於發射。
基站一般從離開基站一定距離的控制中心接收功率。DC功率從控制中心通過連接在其間的傳輸電纜被提供給基站。該電纜的固有電阻消耗由控制中心提供的某些功率。這樣，由控制中心提供的所有的功率實際上並沒有都達到基站。由電纜耗散的功率量正比於電纜的長度。
傳輸電纜中的功率耗散是遠離控制中心的基站的特定問題。該基站可能沒有從控制中心接收到足夠的功率，在它被指定數目的載波上以每個載波最大的發射功率進行發射。這樣，基站將在所有的載波上以減小的功率發射。這種減小的功率發射可能不夠強，不能達到想要的無線通信設備，或移動臺，因此造成無線通信系統的中斷。
而且，萬一由於停電等原因，控制中心失去AC功率，則基站將運行在電池備用模式，輸入功率由控制中心的電池提供。由於基站將在所有的載波上以由電池可提供的最大發射功率進行發射，因此電池，從而基站，的工作壽命將縮短。
本發明目的是克服一個或多個上述的問題。
發明概要提供了在無線通信系統中使用的、改進的基站，該無線通信系統包括控制中心，把運行的功率提供給位於各個間隔距離的多個基站，每個基站能夠在選擇的數目的載波上以選擇的、每個載波的發射功率發射信號。該改進的基站包括控制器，它自動地控制由改進的基站在發射期間利用的載波數目。與改進的基站有關的運行信息由控制器從控制中心下載。該運行信息包括由該改進的基站利用的、想要的載波數目，想要的每個載波的發射功率，和該改進的基站離控制中心的實際間隔距離。該控制器從下載的運行信息計算改進的基站離控制中心的允許的間隔距離。將計算的允許間隔距離定義為這樣的距離在這個距離下，有足夠的運行功率到達改進的基站，允許改進的基站在想要數目的載波上以想要的每個載波的發射功率進行發射。該控制器將該實際間隔的距離與計算的允許間隔距離比較，如果實際的間隔距離大於計算的允許的間隔距離，則減小由改進的基站用於以想要的每個載波的發射功率進行發射時利用的、想要的基站載波的數目。
與改進的基站有關的運行信息通常是由控制器在基站加電時從控制中心下載的。
想要的基站載波數目可以是由用於發送的改進的基站用於發射時可利用的最大的載波數。同樣，想要的每個載波的發射功率可以是發送的改進基站可利用的每個載波的最大發射功率。
運行功率通常是從控制中心通過連接改進的基站與控制中心的電纜而被提供給改進的基站的。該電纜中的功率耗散導致了運行功率衰減。
在改進的基站的第二實施例中，控制中心工作在電池備份模式下。該控制器連續地監視被輸入到改進的基站的DC工作電壓，並根據該監測的DC工作電壓計算可以在選擇的每個載波的發射功率運行的、允許的載波數目。控制器命令改進的基站在比計算的允許載數減小的載波數目上以選擇的每個載波的發射功率進行發射。因此，電池壽命可被延長。
本發明的一個目的是控制基站在發射期間消耗的功率。
本發明的另一個目的是延長電池壽命。
本發明的又一個目的是加長在控制中心與基站之間的距離，而同時仍舊以每個載波最大的功率進行發射。
通過學習研究其應用、附圖和附屬權利要求，可以得到本發明的其它方面，目的和優點。
附圖簡述
圖1是顯示按照本發明的無線通信系統中所利用的控制中心和兩個基站的方框圖；圖2是在圖1所示的每個基站中包括的控制器的方框圖；圖3是顯示在確定以每個載波的最大功率的允許的載波的數目時控制器的運行的流程圖；以及圖4是顯示在電池備份模式下控制器的運行的流程圖。
最佳實施例詳細描述無線通信系統，總的表示為10，顯示於圖1。無線通信系統10包括控制中心12和多個基站，基站14和16顯示於圖1。控制中心12分別通過電纜18和20提供DC運行功率給基站14和16。基站14，16發送和接收通信信號到分配的地理區域內的各個移動通信設備(未示出)。
基站14和16被設計成在最大數目的載波上以每個載波的最大發射功率發射信號。典型地，基站14和16被設計成在最大五個載波上以每個載波的10mW的最大發射功率進行發射。當然，基站可被配置成在較少數目的載波上進行發射，如果想要的話。當在最大數目的載波(5)上以每個載波的最大發射功率(10mW)進行發射時，基站的典型的DC功率消耗是15W。這個功率由位於控制中心的電源(未示出)分別通過傳輸電纜18和20提供給基站14和16。
通常，由控制中心12提供的某些功率將耗散在電纜18和20上。由電纜18和20耗散的功率量，將正比於電纜的長度，限制基站14和16可以遠離控制中心12的距離。限制這個距離的其它因素是在控制中心12中的電源的體積，以及基站14和16被配置成藉以發射的載波數目和每個載波的發射功率。例如，如果基站被配置成在最大數目的載波(5)上以每個載波的最大發射功率(10mW)進行發射，則在利用典型的電源的控制中心12與各個基站14,16之間的最大距離是800米。在800米處，在考慮到由電纜18和20耗散的功率以後，基站14和16仍將接收足夠的DC功率，在最大數目的載波(5)上以每個載波的最大發射功率(10mW)進行發射。
位於離控制中心12的距離800米的基站16將從控制中心12接收足夠的功率，在最大數目的載波(5)上以每個載波的最大發射功率(10mW)進行發射。另一方面，位於離控制中心12的距離1000米的基站14，由於與電纜18有關的歐姆損耗，即功率耗散，將不能從控制中心12接收足夠的功率，而不能在最大數目的載波(5)上以每個載波的最大發射功率(10mW)進行發射。現有技術的基站將只在最大數目的載波上以每個載波減小的發射功率進行發射。每個載波減小的發射功率對於發射到位於由該特定的基站所服務的地理區域內的各個移動臺來說是不一定足夠的。因此，基站14和16，每個包括一個控制器22，它控制基站14,16在減小數目的載波上以每個載波最大的發射功率進行發射，如果基站位於離控制中心12的允許的距離以外的話。允許的距離被定義為在基站14,16與控制器12之間的最大距離，其中基站14,16仍將接收足夠的運行功率，以便在最大數目的載波上以每個載波的最大發射功率進行發射。
圖2上顯示控制器22的擴展視圖。控制器22包括具有存儲器26的微處理器24。微處理器24控制控制器22的運行，以便控制在特定的基站處被激活來發射信號的載波數。在確定被激活的載波數時由微處理器24利用的信息被存儲在存儲器26和從存儲器26中被讀出。
現在參照圖1-2和圖3的流程圖描述控制器22在控制基站14和16進行發射的運行。在方塊30，接通各個基站以後，在方塊32，控制器22通過微處理器24從控制器12下載與各個基站14,16有關的運行信息。運行信息被存儲在存儲器26，它通常包括諸如基站工作的頻段(典型地800MHz到1900MHz)，基站進行發射所利用的載波數，即被分配的工作的載波(典型地，這是基站利用的最大的載波數)，每個載波的最大發射功率，以及在各個基站與控制中心12之間的實際物理距離等等的信息。在基站14,16與控制中心12之間的距離是與分別連接在它們之間的電纜18,20的長度相同的。
在方塊34，微處理器24然後根據各個基站的運行信息，即分配的工作的載波數目和每個載波的發射功率，計算允許的電纜長度。在方塊36，微處理器24比較各個基站14,16的計算的允許電纜長度與從控制中心下載的實際的電纜長度。如果實際電纜長度小於或等於允許的電纜長度，則在方塊38，控制器22控制基站14,16，在所有的分配的工作的載波上以每個載波最大功率進行發射，如果想要的話。如果實際電纜長度大於允許的電纜長度，則在方塊40，控制器22控制基站14,16，減小各個基站14,16的工作的載波的數目，從而允許減小的工作的載波數目以每個載波最大功率進行發射。
更具體地，在每個基站14和16處的控制器22運行如下。假定基站16被配置成在5個工作的載波上(最大允許的)以每個工作載波10mW(最大允許的)進行發射。在基站16接通電源後(方塊30)，控制器22從控制中心12下載以上信息，連同頻段和電纜20的800米長度(方塊32)。控制器22計算允許的電纜長度(方塊34)，它在5個工作載波每個載波10mW的情況下是800米。控制器22比較實際電纜長度(800米)與計算的允許電纜長度(800米)(方塊36)，確定基站16可以在所有的工作載波是以每個載波最大功率進行發射(方塊38)。
同樣地，假定基站14被配置成在5個工作的載波上(最大允許的)以每個工作載波10mW(最大允許的)進行發射。在基站14接通電源後(方塊30)，控制器22從控制中心12下載以上信息，連同頻段和電纜18的1000米長度(方塊32)。控制器22計算允許的電纜長度(方塊34)，它在5個工作載波每個載波1OmW的情況下是800米。控制器22比較實際電纜長度(1000米)與計算的允許電纜長度(800米)(方塊36)。由於實際電纜長度大於計算的允許電纜長度，控制器22控制基站14在減小數目的載波上，例如3個載波，以每個載波10mW的最大功率進行發射(方塊40)。減小的載波數目由微處理器24計算，實際上它是基站在考慮到由於額外的電纜長度(實際長度減去允許長度)引起的功率損耗在每個載波最大的或分配的功率時可利用的載波數目。因此，基站14將繼續以每個載波最大功率進行發射，雖然是在較少數目的載波上。這有助於確保基站14的發射能被位於由基站14服務的地理區域內的各個移動臺(未示出)接收到。
圖4顯示萬一控制中心12失去AC功率時控制器22的運行。當在控制中心12處丟失AC功率時，控制中心以電池備份模式運行，電池(未示出)物理上位於控制中心12。由於位於控制中心12處的電池只能在有限的時間提供有限的功率量，所以基站14和16的連續工作時間由此受到危害。因此，控制器22將自動減小各個基站處的工作載波的數目。從而減小由基站14和16消耗的功率量以及延長電池壽命。具體地，控制器22的運行如下。
在方塊42，控制器22感知控制中心12已切換到電池備份模式。因此，每個基站14和16現在運行在電池備份模式，並仍舊從控制中心12得到運行功率。在方塊44，控制器12連續地監視被輸入到各個基站14,16的DC電壓。這個DC電壓由控制中心12中的電池(未示出)通過連結基站14,16到控制中心12的電纜18,20被提供。在方塊46，控制器22根據被輸入到各個基站14,16的DC電壓計算在每個基站14,16處在每個載波最大發射功率下可利用的、允許的工作載波的數目。在方塊48，控制器22然後命令基站14,16在減小數目的載波上，小於計算的允許的工作載波數目，以每個載波最大發射功率進行發射。這有助於延長電池壽命，因為在每個基站14,16處功率消耗是有限的。
例如，參照圖1，在每個基站14和16處的控制器22感知運行在電池備份模式下的控制中心12(方塊42)，連續地監視被輸入到每個基站14和16的可提供的DC電壓(方塊44)；DC電壓由控制中心12中的電池(未示出)分別通過電纜18和20提供。
基站14和16處的控制器22根據監視的DC電壓計算由各個基站14,16在每個載波的最大功率下可利用的允許的工作載波的數目(方塊46)。控制器22然後命令基站14,16在減小數目的工作載波上進行發射(方塊48)，減小的工作載波的數目小於計算的允許的工作載波數目。在這種情況下，電池數目，基站壽命，從而無線通信系統的可運行性總的來說被延長。
由於基站14例控制中心12比基站16遠，所以由於在電纜18(1000米)上在電纜20(800米)上耗散更多的功率，基站14比起基站16應當接收到更小的DC輸入電壓。因此，由基站14在每個載波的最大功率下可利用的工作載波的數目應當小於，或可能等於，由基站16可利用的允許的工作載波的數目，當然取決於在各個基站14,16與控制中心之間的間隔距離。
雖然具體參照附圖描述了本發明，但應當看到，可以進行多種修改而不背離本發明的精神和範圍。
權利要求
1．在包括能夠在選擇的數目的載波上以選擇的每個載波的發射功率發射信號的基站的無線通信系統中，一種自動地控制由基站在發射期間利用的載波的數目的方法，所述基站從位於間隔的距離的控制中心接收運行功率，所述方法包括以下步驟提供與基站有關的運行信息，所述運行信息包括要被基站利用來進行發射的、想要的載波數目，想要的每個載波的發射功率，和基站離控制中心的實際間隔距離；從所述運行信息計算基站離控制中心的允許的間隔距離，所述計算的允許的間隔距離是這樣的距離在這個距離下，有足夠的運行功率到達基站，允許基站在想要數目的載波上以想要的每個載波的發射功率進行發射；比較實際的間隔距離與計算的允許的間隔距離；如果實際的間隔距離小於，或等於，計算的允許的間隔距離，則在以想要的每個載波的發射功率下激活想要的基站載波的數目；以及如果實際的間隔距離大於計算的允許的間隔距離，則在以想要的每個載波的發射功率下激活減小的基站載波的數目，所述減小的基站載波數目小於所述想要的基站載波的數目。
2．如權利要求1的方法，其中提供與基站有關的運行信息的步驟包括從控制中心下載所述運行信息到基站中的控制器。
3．如權利要求2的方法，其中所述下載步驟是在基站加電時執行的。
4．如權利要求1的方法，其中想要的基站載波數目是基站發射時可利用的最大的載波數目。
5．如權利要求1的方法，其中想要的每個載波的發射功率是基站發射時可利用的每個載波最大發射功率。
6．如權利要求1的方法，其中運行功率是由控制中心通過連接基站和控制中心的電纜提供給基站的，以及其中運行功率衰減是由於電纜中的功率耗散造成的。
7．在包括能夠在選擇的數目的載波上以選擇的每個載波的發射功率發射信號的基站的無線通信系統中，一種自動地控制由基站在發射期間利用的載波的數目的方法，所述基站從位於間隔的距離的控制中心接收運行功率，所述方法包括以下步驟提供與基站有關的運行信息，所述運行信息包括要被基站利用來進行發射的、想要的載波數目，想要的每個載波的發射功率，和基站離控制中心的實際間隔距離；從所述運行信息計算基站離控制中心的允許的間隔距離，所述計算的允許的間隔距離是這樣的距離在這個距離下，有足夠的運行功率到達基站，允許基站在想要數目的載波上以想要的每個載波的發射功率進行發射；比較實際的間隔距離與計算的允許的間隔距離；以及如果實際的間隔距離大於計算的允許的間隔距離，則減小要被基站在以想要的每個載波的發射功率進行發射時利用的、想要的基站載波的數目。
8．在包括能夠在選擇的數目的載波上以選擇的每個載波的發射功率發射信號的基站的無線通信系統中，一種自動地控制由基站在發射期間利用的載波的數目的方法，所述基站從位於間隔的距離的控制中心接收DC(直流)工作電壓，所述方法包括以下步驟連續地監視被輸入到基站的DC工作電壓；根據監視的DC工作電壓計算以選擇的每個載波的發射功率運行的、允許的載波數目；以及命令基站在減小數目的載波上以選擇的每個載波的發射功率進行發射；所述減小的載波數目小於所述計算的、允許的載波數目。
9．如權利要求8的方法，其中DC工作電壓是由控制中心中的電池提供的。
10．如權利要求8的方法，還包括以下步驟首先確定控制中心是否工作在電池備份模式；以及如果確定控制中心是工作在電池備份模式，則只執行權利要求8中闡述的步驟。
11．在包括把運行功率提供給位於各個間隔距離的多個基站的控制中心的無線通信系統中，每個基站能夠在選擇的數目的載波上以選擇的、每個載波的發射功率發射信號，該改進的基站包括控制器，自動地控制由改進的基站在發射期間利用的載波數目，所述控制器從控制中心接收與改進的基站有關的運行信息，所述運行信息包括要被改進的基站利用的、想要的載波數目，想要的每個載波的發射功率，和改進的基站離控制中心的實際間隔距離，從所述運行信息計算改進的基站離控制中心的允許的間隔距離，所述計算的允許的間隔距離是這樣的距離在這個距離下，有足夠的運行功率到達改進的基站，允許改進的基站在想要數目的載波上以想要的每個載波的發射功率進行發射，比較實際的間隔距離與計算的允許的間隔距離；如果實際的間隔距離小於或等於計算的允許的間隔距離，則在以想要的每個載波的發射功率下激活想要的基站載波的數目；以及如果實際的間隔距離大於計算的允許的間隔距離，則在以想要的每個載波的發射功率下激活減小的基站載波的數目，所述減小的基站載波數目小於所述想要的基站載波的數目。
12．如權利要求11的改進的基站，其中控制器在基站加電時從控制中心下載與改進的基站有關的運行信息。
13．如權利要求11的改進的基站，其中想要的基站載波數目是改進的基站發射時可利用的最大的載波數目。
14．如權利要求11的改進的基站，其中想要的每個載波的發射功率是改進的基站發射時可利用的每個載波最大發射功率。
15．如權利要求11的改進的基站，其中運行功率是由控制中心通過連接改進的基站和控制中心的電纜提供給改進的基站的，以及其中運行功率衰減是由於電纜中的功率耗散造成的。
16．在包括把運行功率提供給位於各個間隔距離的多個基站的控制中心的無線通信系統中，每個基站能夠在選擇的數目的載波上以選擇的、每個載波的發射功率發射信號，該改進的基站包括控制器，自動地控制由改進的基站在發射期間利用的載波數目，所述控制器從控制中心接收與改進的基站有關的運行信息，所述運行信息包括要被改進的基站利用的、想要的載波數目，想要的每個載波的發射功率，和改進的基站離控制中心的實際間隔距離，從所述運行信息計算改進的基站離控制中心的允許的間隔距離，所述計算的允許的間隔距離是這樣的距離在這個距離下，有足夠的運行功率到達改進的基站，允許改進的基站在想要數目的載波上以想要的每個載波的發射功率進行發射，比較實際的間隔距離與計算的允許的間隔距離，以及如果實際的間隔距離大於計算的允許的間隔距離，則減小要被改進的基站在以想要的每個載波的發射功率進行發射時利用的、想要的基站載波的數目。
17．在包括把DC工作電壓提供給位於各個間隔距離的多個基站的控制中心的無線通信系統中，每個基站能夠在選擇的數目的載波上以選擇的、每個載波的發射功率發射信號，該改進的基站包括控制器，自動地控制由改進的基站在發射期間利用的載波數目，所述控制器連續地監視被輸入到改進的基站的DC工作電壓；根據監視的DC工作電壓計算以選擇的每個載波的發射功率運行的、允許的載波數目；以及命令改進的基站在減小數目的載波上以選擇的每個載波的發射功率進行發射；所述減小的載波數目小於所述計算的、允許的載波數目。
18．如權利要求17的改進的基站，其中DC工作電壓是由控制中心中的電池提供的。
全文摘要
提供了在無線通信系統中使用的、改進的基站,無線通信系統包括控制中心,把運行的功率提供給位於各個間隔距離的多個基站,每個基站能夠在選擇的數目的載波上以選擇的、每個載波的發射功率發射信號。改進的基站包括控制器,它自動地控制由改進的基站在發射期間利用的載波數目。與改進的基站有關的運行信息被控制器從控制中心下載。運行信息包括要被改進的基站利用的、想要的載波數目,想要的每個載波的發射功率,和改進的基站離控制中心的實際間隔距離。控制器從下載的運行信息計算改進的基站離控制中心的允許的間隔開的距離。計算的允許的間隔距離被定義為這樣的距離:在這個距離下,有足夠的運行功率到達改進的基站,允許改進的基站在想要數目的載波上以想要的每個載波的發射功率進行發射。控制器比較實際間隔開的距離與計算的允許的間隔距離,如果實際的間隔距離大於計算的允許的間隔距離,則減小由改進的基站用於以想要的每個載波的發射功率進行發射時利用的、想要的基站載波的數目。
文檔編號H04B7/005GK1325600SQ99812794
公開日2001年12月5日 申請日期1999年9月28日 優先權日1998年10月28日
發明者C·恩古芸 申請人:艾利森公司