专利名称：蜂窝无线电通信系统、蜂窝无线电通信方法及瑞克接收方法
技术领域：
本发明涉及一种蜂窝无线电通信系统，其中基带与收发机通过传输线相连，一种蜂窝无线电通信方法及一种瑞克接收方法。
背景技术：
根据无线电波能够从天线传播的距离，将移动通信可用的区域分为被称为“小区”的块。图1是示出了在传统蜂窝无线电通信系统的结构中的三个小区的示意图。在图1中，在与小区31中的移动终端91进行通信的情况下，由无线电基站21将来自交换机25的数据信号转换为无线电信号，并发送给小区31中的移动终端91。另一方面，由无线电基站21接收来自移动终端91的无线电信号，并转换为要发送给交换机25的数据信号。
图2示出了传统无线电基站的结构。根据如PSK(相移键控)、QAM(正交幅度调制)、CDMA(码分多址)和OFDM(正交频分复用)等调制方法，对输入到调制器41中的数据信号进行调制，并由发射器43进行放大。然后，从天线17输出无线电信号并到达移动终端。由天线17接收从移动终端发送过来的无线电信号，并由接收器44进行放大，并由解调器42将其解调为数据信号。
图3示出了另一传统无线电基站的结构。无线电基站包括包含有调制器51和解调器54的基带58和包含有发射器55和接收器56的收发机59。基带58和收发机59通过传输线57相连。当传输线57是光缆时，从中传输光信号。当传输线57是金属线缆时，从中传输电信号。通过将收发机59设置在天线附近以减少收发机59与天线17之间的电功率损耗，可以有效地使用发射和接收的电功率。
日本专利No.2858514公开了上述传统无线电通信系统的典型示例，其实现了主站的小型化，同时抑制了传输质量的退化。
但是，包括上述结构的现有无线电基站的蜂窝无线电通信系统具有下述问题。
第一，并未有效使用基带，因为在无线电基站的结构中，设置基带和收发机从而使其彼此一一对应。
第二，无线电基站的结构具有较小的自由度。
第三，在利用CDMA的蜂窝无线电通信系统中，通过只使用从基站的一个天线接收到的无线电信号的多径分量来进行瑞克接收，其限制了瑞克接收效率的提高。
发明内容
为了克服上述问题，本发明的目的是提出一种蜂窝无线电通信系统、一种蜂窝无线电通信方法和一种瑞克接收方法，用于提高基带的利用率、无线电基站的结构的自由度和瑞克接收的效率。
为了实现上述目的，在本发明的第一模式中，一种蜂窝无线电通信系统包括通过传输线彼此相连的一个基带和第一到第N收发机。所述基带包括调制器，用于通过数字处理产生要从所述第一到第N收发机发射的调制信号；以及解调器，用于通过数字处理，对已经由第一到第N收发机接收到且已经进行了模数转换的数字调制信号进行解调。所述收发机包括数模转换器，用于将数字调制信号转换为要发射的调制信号；以及模数转换器，用于将接收到的调制信号转换为数字调制信号。
在本发明的第二模式中，一种蜂窝无线电通信系统包括通过传输线彼此相连的第一到第M基带和第一到第N收发机。所述基带中的每一个均包括调制器，用于通过数字处理产生要由与所述基带相关联的多个收发机发射的调制信号；以及解调器，用于通过数字处理，对已经由与所述基带相关联的所述多个收发机接收到且已经进行了模数转换的数字调制信号进行解调。所述收发机包括数模转换器，用于将数字调制信号转换为要发射的调制信号；以及模数转换器，用于将接收到的调制信号转换为数字调制信号。
可以改变与所述基带中的每一个相关联的收发机。
在本发明的第三模式中，一种蜂窝无线电通信方法，应用于包括通过传输线彼此相连的一个基带和第一到第N收发机的蜂窝无线电通信系统，所述方法包括以下步骤在所述基带，通过数字处理产生要由所述第一到第N收发机中的每一个发送的调制信号；在所述收发机，将数字调制信号转换为要发送的调制信号，并从天线输出所述信号；在所述收发机，将由所述天线接收到的调制信号转换为数字调制信号；以及在所述基带，通过数字处理对已经在所述第一到第N收发机中的每一个接收并进行了模数转换的数字调制信号进行解调。
在本发明的第四模式中，一种蜂窝无线电通信方法，应用于包括通过传输线彼此相连的第一到第M基带和第一到第N收发机的蜂窝无线电通信系统，所述方法包括以下步骤在所述基带，通过数字处理产生要由与所述基带相关联的多个收发机发送的调制信号；在所述收发机，将数字调制信号转换为要发送的调制信号，并从天线输出所述信号；在所述收发机，将由所述天线接收到的调制信号转换为数字调制信号；以及在所述基带，通过数字处理对已经在所述多个收发机接收并进行了模数转换的数字调制信号进行解调。
在调制或解调步骤中，可以改变与每个所述基带相关联的收发机。
可以根据由处于多个小区中的收发机接收到的CDMA信号产生多个多径分量，以选择并合成高电平分量。
在结合附图阅读以下的详细描述时，通过以下的详细描述，将更为全面地理解本发明的上述和其他目的及其新颖特征，其中图1是示出了传统蜂窝无线电通信系统的结构的示意图；图2是示出了传统无线电基站的结构的示意图；图3是示出了另一传统无线电基站的结构的示意图；图4是示出了根据本发明第一实施例的基站的结构的方框图；图5是示出了根据本发明第二实施例的基站的结构的方框图；
图6是示出了在根据本发明第三实施例、利用CDMA进行通信的情况下，基站的结构的方框图；以及图7是示出了瑞克接收系统的结构的示意图，其中利用来自位于第三实施例的多个小区中的收发机的接收信号进行瑞克接收。
具体实施例方式
图4是示出了根据本发明第一实施例的基站的结构的方框图。参照图4，N个基站中的每一个均包括通过传输线68相连的基带(baseband)71和第一到第N收发机。基带71包括调制器61、解调器62和收发接口63。
每个收发机包括数模转换器64、模数转换器65、发射器66、接收器67和收发接口63。一个基带执行针对第一到第N收发机的基带操作。
基带71利用数字信号执行包括CPU软件处理的数字处理。即，基带71通过一个或多个数字处理电路执行分时处理或并行处理。
调制器61按照如PSK(相移键控)、QAM(正交幅度调制)、CDMA(码分多址)和OFDM(正交频分复用)等调制方法进行调制，或者按照多种调制方法进行多重调制。调制器61通过分时处理或并行处理产生要由第一到第N收发机发送的调制信号。
解调器62按照如PSK、QAM、CDMA、OFDM等解调方法进行解调，或者按照多种解调方法进行多重解调。解调器62按照分时处理或并行处理，对从第一到第N收发机接收到的调制信号进行解调。
基带71和第一到第N收发机通过传输线68相连，并通过收发接口63发射和接收数字信号。传输线的示例包括连接基带71和第一到第N收发机的N条传输线、如利用TCP/IP协议的因特网等由基带71和第一到第N收发机针对数字信号传输分时共享的一条虚拟传输线或者其中时分复用或波分复用去往/来自基带71和第一到第N收发机的数字信号的光传输线。
参照图4，将给出对根据第一实施例的基站的操作的描述。在基带71的调制处理器61对输入数据信号进行调制。调制器61通过时分处理或并行处理产生要发送到第一到第N收发机的调制信号。向基带71中的收发接口63传送已调制数字信号。收发接口63通过传输线68向各个第一到第N收发机的收发接口63传送数字信号。
第一到第N收发机中的每一个的收发接口63向数模转换器64传送接收到的数字信号。数模转换器64输出已调制模拟信号。当已调制模拟信号的频率与用于无线电通信的频带的频率相同时，由发射器66放大已调制信号并从天线17输出。当已调制信号的频率低于用于无线电通信的频带的频率时，由发射器66将该信号转换为该频带的频率，进行放大，并从天线17输出。
由接收器67放大从第一到第N收发机中的每一个的天线17接收到的无线电信号，然后在模数转换器65，将其转换为数字信号。附带地，为了缓和基带71处的处理速度，可以在将无线电信号的频率变为较低频率之后，在模数转换器65将无线电信号转换为数字信号。通过传输线68，从收发机中的收发接口63向基带71中的收发接口63发送数字信号，然后，将其发送到解调器62。在解调器62，通过分时处理或并行处理，对从第一到第N收发机中的每一个发送过来的数字信号进行解调。
图5是示出了根据本发明第二实施例的基站的方框图。在图5中，传输线68通过收发接口63连接第一到第M基带和第一到第N收发机。传输线的示例包括如利用TCP/IP协议的因特网等由第一到第M基带和第一到第N收发机针对数字信号传输分时共享的一条虚拟传输线或者其中时分复用或波分复用去往/来自第一到第M基带和第一到第N收发机的数字信号的光传输线。
参照图5，将给出对根据本发明第二实施例的基站的操作的描述。基带和收发机通过传输线68相连。与第一实施例中一样，每个基带负责针对多个收发机的调制解调处理。例如，第一基带71负责第一收发机72和第三收发机，以及第M基带74负责第二收发机、第四收发机和第N收发机73。每个基带与收发机之间的关联动态地改变。根据小区中移动终端的数量和小区的使用条件，对控制了多个小区的基带的调制解调处理的负载发生改变。当特定基带上的处理负载增加并且基带超载时，将部分负载转移给具有较小负载的另一基带。在该基带故障的情况下，将其负载转移到另一基带或其他基带。
图6是示出了根据本发明第三实施例的、利用CDMA无线电信号的基带的细节结构的方框图。调制器87包括进行如PSK、QAM和OFDM等调制的第一调制器81和扩展器(diffuser)82。解调器88包括反扩展器85、进行解调的第一解调器84和瑞克接收器86。
参照图6，将对利用CDMA无线电信号的基带75的操作进行描述。调制器87在第一调制器81进行如PSK、QAM和OFDM等调制，然后在扩展器进行扩展，以产生CDMA信号。由收发接口63通过传输线68向收发机发送CDMA信号。
另一方面，由基带75的收发接口63通过传输线68向解调器88发送由收发机接收到的CDMA信号。解调器88在反扩展器85进行反扩展，然后在第一解调器84进行如PSK、QAM和OFDM等解调。
瑞克接收器86不仅对来自一个小区中的收发机的CDMA信号进行瑞克接收，而且还对来自多个小区中的收发机的CDMA信号进行瑞克接收。与移动终端正在两个小区之间移动的情况一样，当移动终端位于多个小区的覆盖区域中时，瑞克接收器86对来自多个小区中的收发机的CDMA信号进行瑞克接收。为此，如图7所示，一个基带负责多个相邻小区，以扩大该基带能够进行瑞克接收的小区面积。
在图7中，当移动终端91处于两个小区35和36中时，收发机25和收发机26对从移动终端91接收到的CDMA信号进行数模转换，然后向基带75传送该信号。基带75中的瑞克接收器86从每个CDMA信号中提取相同数据的多径分量101和102。从多径分量101和102中，提取并合成高电平分量(111、112、113)。在第一解调器84中对合成信号进行解调，并输出数据信号。
如上所述，根据本发明，多个无线电基站中的每一个均包括一个基带和多个收发机。因此，可以减少基带的数量。
此外，多个基带和多个收发机可以通过一条或多条传输线彼此相连。因此，可以根据情况自由地改变每个基带和收发机之间的关联。
此外，针对瑞克接收，提取并合成从多个天线接收到的高电平多径分量，即使在移动终端正在小区间移动时，仍然能够进行该操作而无需利用切换。
尽管已经利用特定的术语对本发明的优选实施例进行了描述，该描述只是用于示例性的目的，并且应当理解的是，在不偏离所附权利要求的精神和范围的前提下，可以进行改变和变化。
权利要求
1.一种蜂窝无线电通信系统，包括通过传输线相连的一个基带和第一到第N收发机，其中所述基带包括调制器，用于通过数字处理产生要从所述第一到第N收发机发射的调制信号；以及解调器，用于通过数字处理，对已经由第一到第N收发机接收到且已经进行了模数转换的数字调制信号进行解调；以及所述收发机包括数模转换器，用于将数字调制信号转换为要发射的调制信号；以及模数转换器，用于将接收到的调制信号转换为数字调制信号。
2.一种蜂窝无线电通信系统，包括通过传输线相连的第一到第M基带和第一到第N收发机，其中所述基带包括调制器，用于通过数字处理产生要由与所述基带相关联的多个收发机发射的调制信号；以及解调器，用于通过数字处理，对已经由与所述基带相关联的所述多个收发机接收到且已经进行了模数转换的数字调制信号进行解调；以及所述收发机包括数模转换器，用于将数字调制信号转换为要发射的调制信号；以及模数转换器，用于将接收到的调制信号转换为数字调制信号。
3.根据权利要求2所述的蜂窝无线电通信系统，其特征在于与每个所述基带相关联的收发机是可相互交换的。
4.一种蜂窝无线电通信方法，应用于包括通过传输线相连的一个基带和第一到第N收发机的蜂窝无线电通信系统，所述方法包括以下步骤在所述基带，通过数字处理产生要由所述第一到第N收发机中的每一个发送的调制信号；在所述收发机，将数字调制信号转换为要发送的调制信号，并从天线输出所述信号；在所述收发机，将由所述天线接收到的调制信号转换为数字调制信号；以及在所述基带，通过数字处理对已经在所述第一到第N收发机中的每一个接收并进行了模数转换的数字调制信号进行解调。
5.一种蜂窝无线电通信方法，应用于包括通过传输线相连的第一到第M基带和第一到第N收发机的蜂窝无线电通信系统，所述方法包括以下步骤在所述基带，通过数字处理产生要由与所述基带相关联的多个收发机发送的调制信号；在所述收发机，将数字调制信号转换为要发送的调制信号，并从天线输出所述信号；在所述收发机，将由所述天线接收到的调制信号转换为数字调制信号；以及在所述基带，通过数字处理对已经在与所述基带关联的所述多个收发机接收并进行了模数转换的数字调制信号进行解调。
6.根据权利要求5所述的蜂窝无线电通信方法，其特征在于在调制和解调步骤中，与每个所述基带相关联的收发机是可相互交换的。
7.一种瑞克接收方法，应用于根据权利要求4到6之一所述的蜂窝无线电通信方法，其中根据由处于多个小区中的收发机接收到的CDMA信号产生多个多径分量，并从所述多路分量中选择高电平分量，以合成所述分量。
全文摘要
一种蜂窝无线电通信系统、一种蜂窝无线电通信方法和一种瑞克接收方法，用于提高基带的效率，并增加无线电基站的结构的自由度。所述蜂窝无线电通信系统包括通过传输线相连的基带和第一到第N收发机。所述基带具有调制器，用于通过数字处理产生要从所述第一到第N收发机发射的调制信号；以及解调器，用于对由第一到第N收发机接收且进行了模数转换的数字调制信号进行解调。所述收发机具有数模转换器，用于将数字调制信号转换为要发射的调制信号；以及模数转换器，用于将接收到的调制信号转换为数字调制信号。
文档编号H04B1/10GK1627840SQ200410101139
公开日2005年6月15日 申请日期2004年12月13日 优先权日2003年12月11日
发明者矢川健一郎, 笠置贤, 寺本智之 申请人:日本电气株式会社