专利名称：共同租用的无线基站的制作方法
技术领域：
本发明涉及共同租用的无线基站。具体地说，该基站能够提供基于不同的频带或协议与不同的移动站通信的多重无线通信。
本发明的现有技术现有的蜂窝基站是为了与一种类型的移动站通信而配置的。这种被合并到基站中的无线通信是为了与一种类型的移动站通信而设计的。例如，一种类型的无线通信是为了与900MHz频带的移动站通信而配置的，而另一种类型的无线通信是为了与1800MHz频带的移动站而配置的。如果蜂窝服务供应商想要为两种类型的移动站服务，该服务供应商将需要安装900MHz的基站和1800MHz的基站。
所以，现有的蜂窝基站的局限性在于它们不是为多种类型的移动站提供服务而配备的。
现在需要的是能够为多种类型的移动站提供服务的蜂窝基站。
在另一个实施方案中，第一信息包括第一语音/数据信息和第一控制信息，而第二信息包括第二语音/数据信息和第二控制信息。所述控制信息是与BTS和BSC之间的Abis通信协议相关的并且是在BTS和BSC之间的一条Abis链路上多路复用的。
收发信机基站的另一个实施方案包括第三收发信机，它是为了在第三频带上与第三移动站通信而配置的。例如，这个频带可以是1900MHz的频带。所用的处理器适合指令第三收发信机接收来自第三移动站的入站信息并且把出站信息传送给第三移动站。中继线模块是为了与BSC互通第三信息而配置的。时分复用技术被用于在BTS和BSC之间互通第三入站信息和第三出站信息。
本发明的优点包括把多重收发信机合并到BTS中以在多重频带上进行通信的能力。这允许比较容易地把各种各样的收发信机放置在一个位置，并且改善对移动站的蜂窝服务。
本发明的详细叙述现在参照特定的配置介绍一些示范性的实施方案。本技术领域内的普通技术人员将清楚在权利要求书的范围内可以对这些示范实施方案进行改造和修改。例如，参照全球移动通信系统(GSM)协议介绍这些示范实施方案。但是，任何通信协议和各种各样的频率范围都可以在本发明中使用。A．蜂窝网络
图1和图2A至图2B描绘常规的蜂窝网络10。一组收发信机基站(BTS)12a-12c被定位在预定的地点，以便在给定的蜂窝区域16a-16c上为移动站(MS)14提供蜂窝服务。每个BTS12a-12c都包含相同的协议和收发信机无线通信频带以便与同一类型的MS14通信。例如，在常规网络中BTS12a与MS14之间的通信处在单一的频带(例如900MHz的频带)中。BTS12a与MS14之间的通信包括语音/数据信息和控制信息两者。BTS12a-12c借助电缆与基站控制器(BSC)20耦合。
在一个实施方案中，BTS12a-12c与BSC20之间的通信包括语音/数据信息和控制信息两者，并且包括以16或64kbit/s的速率传送一个无线通信话务信道的语音或数据的话务信道和以16或64kbit/s的速率传送信号/控制信息的信号信道。在GSM中，信号/控制信息的协议被称之为Abis链路协议，其作用是使正确的控制信息与正确的MS14相关联。这个控制链路被分解成三个逻辑链路，以致每个终端设备包括一个用于支持话务管理程序的无线通信信号链路(RSL)、一个用于支持网络管理程序的操作和维护链路(OML)和一个用于把层2的管理信息传递给收发信机(TRX)或基站控制功能(BCF)的层2管理链路(L2ML)。
Abis链路协议提供这种在BTS中支持无线通信资源管理的信息。在BTS和BSC之间的基本通信是以已知的蜂窝结构和把MS14从一个蜂窝转移到另一个蜂窝为基础的。无线通信资源管理附加的复杂性是由分区的蜂窝引起的，在这种场合额外的无线通信被定位在BTS中以便覆盖特定的地理扇区。在这种配置中，BCF和Abis链路必须区别使用同一个BTS但具有不同的地理覆盖范围的诸无线通信。
图2A至图2B描述常规的地理分区的蜂窝。这需要在每个BTS中有附加的收发信机，但也增加了服务容量。这些蜂窝是这样设计的，它们将利用在给定的蜂窝内与特定的地理扇区通信的多重收发信机和天线。例如，图2A是双扇区的BTS和蜂窝，其中扇区16a1为在角度1°-180°中的MS提供服务，而扇区16a2为在角度181°-360°中的MS提供服务。这种配置至少需要两个收发信机，每个收发信机为其中的一个扇区提供服务。例如，图2B是三扇区的BTS和蜂窝，其中扇区16a1为在角度1°-120°中的MS提供服务，扇区16a2为在角度121°-240°中的MS提供服务，而扇区16a3为在角度241°-360°中的MS提供服务。这种配置至少需要三个收发信机，每个收发信机为其中的一个扇区提供服务。
常规网络的初始化也是至关重要的。BTS12a接收BSC20的指令，以指导BTS12a如何设立该基站的控制功能(BCF)。这些功能包括用于每个收发信机的各种指令，包括对于每个开始用摘机信号呼叫的MS准备采用何种频率顺序、由哪个扇区提供服务和怎样提供服务。此外，BCF对在BTS与BSC之间提供语音/数据和控制信息通信服务的Abis协议链路负有责任。
图3描述按照本发明的实施方案的频带分区。本发明使用蜂窝18a中的频带扇区，来代替图2A至图2B中的地理扇区。诸频率扇区使用相互重叠的同一地理空间，但在不同的频带上操作。在这个实施方案中，扇区18a1代表900MHz的频带，而扇区18a2代表1800MHz的频带。当900MHz频带的MS在该蜂窝中时，该MS在900MHz的频带上与BTS40通信。当1800MHz频带的MS在该蜂窝中时，该MS在1800MHz的频带上与BTS40通信。现在介绍按照本发明某个实施方案的BTS40的内部结构。B．收发信机基站(BTS)图4描述按照本发明某个实施方案的BTS40的内部结构。底盘40包括为在900MHz的频带上通信而配置的第一收发信机(TRXA)42。第二收发信机(TRXB)44是为在1800MHz的频带上通信而配置的。这些收发信机作为在射频(RF)链路上与蜂窝18a中的任何MS通信的基础。在其它实施方案中，附加的收发信机(如额外的900MHz或1800MHz的收发信机和一个或多个1900MHz的收发信机或其它收发信机)被包括在底盘40内。
常规的射频通信被用在BTS与MS之间。本发明的一个方面是MS不注意本发明的基站与图1描述的常规基站之间的任何差异。但是，为了对该呼叫提供服务，BTS承认每种类型的MS并且与那种类型的MS通信。从BTS的观点，出站信息被传送给MS而收到的入站信息是来自MS的。入站信息包括常规的语音/数据信息和入站控制信息。该控制信息包括帧数和计数。该出站信息包括常规的出站语音/数据信息和出站控制信息。
中心处理单元(CPU)46与收发信机42和44耦合，并且是为处理与蜂窝18a中的MS相关联的入站信息和出站信息而配置的。该CPU进一步把所有的指令提供给诸收发信机，以便将这些收发信机初始化。该CPU完成被称之为基站控制功能(BCF)的各项功能。
中继线模块48与收发信机42、44以及CPU46耦合，该模块是为与BSC20互通入站信息和出站信息。BSC具有为与BTS40互通入站信息和出站信息的中继线模块52。BSC还具有与中继线模块52和第二中继线模块56耦合的中心处理单元(CPU)54，该CPU是为了与图3所示的移动服务交换中心(MSC)26通信而配置的。BSC的CPU54与BTS的CPU46在BSC与BTS之间的Abis协议链路上互通语音/数据信息和控制信息。Abis链路提供初始化和正在进行的语音/数据信息和控制信息转移必不可少的各种无线通信资源指令。
在常规的蜂窝系统中，Abis链路能够传送指导BTS用图2A至2B图解说明的地理扇区16a-16c使它自己具有一定的外形的指令。在本发明中，Abis链路能够传送指导BTS用图3图解说明的频带扇区18a-18b使它自己具有一定的外形的指令。但是，频带扇区更难以初始化，因为常规的无线通信资源管理控制不是为适应这种类型的安排而设计的。所以，为了有效地在不同的频带上与众多移动站通信，本发明提供建立可控制诸收发信机的BCF的初始化。该初始化程序提供确定发射频率的配置参数，例如，确定TRX究竟是使用900MHz的频带还是使用1800MHz的频带。除了RF信道之外，配置参数还规定功率水平。在时域多路复用实施方案中，初始化命令进一步规定每个TRX将使用何种时隙。在GSM中，每个RF频率由8个TDM时隙组成。这些时隙也被称为信道。
图5描述适合BSC/BTS Abis协议链路的各种配置。在一个实例中，单TRX的BTS62包括单一的TRX和控制该TRX的BCF。在另一个实例中，三TRX的BTS64包括三个TRX和控制这些TRX的BCF。在又一个实例中，多重TRX的BTS66包括众多TRX，每个TRX在分开的Abis链路上受BSC的控制。在这些BTS配置62、64、66中，BSC都把控制信息提供给该BTS中的BCF。在本发明中，BCF控制诸TRX按频带划分扇区。本发明的共同租用的无线基站可以与这些物理配置中任何一种一起使用。
在把单一的Abis链路用于一个以上TRX的实施方案中(如图5中的BTS64所示)，时域多路复用可以用于把TRX信号与Abis链路耦合起来。每个Abis界面具有30个时隙。在一个实施方案中，每个TRX只使用两个时隙。例如，在GSM中存在8个RF时隙。但是，每个RF时隙只使用16K的Abis，在该Abis界面上每个时隙具有64K的容量。所以，每个TRX只使用64K Abis界面容量的一部分。如果希望追加额外的TRX，一个64K Abis界面容量被超过，那么可以建立附加的Abis链路以满足容量的要求。
在BTS64的实施方案中，每个TRX都包括一个FIFO存储器。BCF通过把命令写入TRX的FIFO存储器来控制诸TRX。BCF在系统总线上把命令传送给TRX。
收发信机基站和基站控制器的追加实施方案用图6和图7A至图7B展示。图6说明为了分别处理每个TRX在BTS和BSC之间可以使用附加的中继线。图7A至图7B说明BTS与BSC之间的通信可以利用时分多址联接(TDMA)技术来完成，其中把时隙分配给每个TRX，BCF把各自的控制/数据信息放在各自的时隙中并且把TDMA字转移给BSC。C．结论本发明的优点在于有能力把在多重频带上通信的多重收发信机合并到单一的BTS中。这允许更容易地把各种收发信机放在一个位置并且改善对移动站的蜂窝服务。
至此已经揭示了各种示范实施方案和最佳模式，但是在权利要求书所规定的范围内可以对所揭示的实施方案进行修改和变化。
权利要求
1．一种适合在第一频带上与第一移动站通信并且在第二频带上与第二移动站通信的收发信机基站(BTS)，包括第一收发信机，它是为了在一个地理单元中用所述第一频带与所述第一移动站互通第一信息而配置的；第二收发信机，它是为了在所述地理单元中用所述第二频带与所述第二移动站互通第二信息而配置的；与所述第一收发信机和第二收发信机耦合的处理器，它是为了完成包括指令所述第一收发信机与所述第一移动站通信和指令所述第二收发信机与所述第二移动站通信在内的基站控制功能而配置的；以及与所述的处理器耦合的中继线模块，它是为了与基站控制器(BSC)互通所述第一信息和所述第二信息而配置的。
2．根据权利要求1所述的收发信机基站，其特征在于所述第一信息包括第一语音/数据信息和第一控制信息；所述第二信息包括第二语音/数据信息和第二控制信息；以及所述处理器是为了借助所述的中继线模块与所述基站控制器一起多路复用所述第一信息和所述第二信息而配置的。
3．根据权利要求2所述的收发信机基站，其特征在于所述第一控制信息包括第一Abis信息；所述第二控制信息包括第二Abis信息；所述处理器是为了借助所述中继线模块与所述基站控制器一起多路复用所述第一Abis信息和所述第二Abis信息而配置的。
4．根据权利要求1所述的收发信机基站，其特征在于，所述基站适合在第三频带上进一步与第三移动站通信，并且进一步包括第三收发信机，它是为了在所述第三频带上与所述第三移动站通信而配置的；并且所述处理器与所述第三收发信机耦合，以便指令所述第三收发信机与所述第三移动站通信。
5．根据权利要求4所述的收发信机基站，其特征在于所述第一信息包括第一语音/数据信息和第一控制信息；所述第二信息包括第二语音/数据信息和第二控制信息；所述第三信息包括第三语音/数据信息和第三控制信息；并且所述处理器是为了借助所述中继线模块与所述基站控制器一起多路复用所述第一信息、所述第二信息和所述第三信息而配置的。
6．根据权利要求5所述的收发信机基站，其特征在于所述第一控制信息包括第一Abis信息；所述第二控制信息包括第二Abis信息；所述第三控制信息包括第三Abis信息；并且所述处理器是为了借助所述中继线模块与所述基站控制器一起多路复用所述第一Abis信息、所述第二Abis信息和所述第三Abis信息而配置的。
7．一种适合与具有许多通信频带的收发信机基站(BTS)通信的基站控制器(BSC)，其特征在于包括中继线模块，该模块是为了在某个地理单元中互通与所述许多频带中的第一频带相关联的第一信息并且在该地理单元中互通与所述许多频带中的第二频带相关联的第二信息而配置的。
8．根据权利要求7所述的基站控制器，其特征在于进一步包括为了使所述第一信息用第一频带与第一移动站联系和使所述第二信息用第二频带与第二移动站联系而配置的处理器。
9．一种与多频带蜂窝通信网络一起使用的中继线模块，其特征在于包括Abis链路，该链路是为了多路复用代表在第一频带上通信的第一控制信息和代表在第二频带上通信的第二控制信息而配置的。
10．一种在第一频带上与第一移动站和在第二频带上与第二移动站通信的方法，其特征在于包括下述步骤在某个地理单元中在所述第一频带上与所述第一移动站互通第一信息；在该地理单元中在所述第二频带上与所述第二移动站互通第二信息；完成基站控制功能，其中包括指令第一收发信机与所述第一移动站通信和指令第二收发信机与所述第二移动站通信；以及与基站控制器(BSC)互通所述第一信息和所述第二信息。
全文摘要
一个收发信机基站(40)包括为在第一频带(SA)上与第一移动站通信而配置的第一收发信机和为在第二频带(SB)上与第二移动站通信而配置的第二收发信机。例如,这些频带可能是900MHz和1800MHz的频带。收发信机基站(40)包括一个为指令第一收发信机接收来自第一移动站的入站信息和把出站信息发送给第一移动站以及指令第二收发信机接收来自第二移动站的入站信息和把出站信息发送给第二移动站而配置的处理器。中继线模块与该处理器耦合,以便与基站控制器(20)互通第一信息和第二信息。基站控制器(20)与收发信机基站(40)耦合,以便与收发信机基站(40)互通入站信息和出站信息。在一个实施方案中,时分复用技术被用于在收发信机基站(40)与基站控制器(20)之间互通入站信息和出站信息。这允许比较容易地把各种各样的收发信机放置在一个位置并且改善对移动站的蜂窝服务。
文档编号H04W88/08GK1288610SQ99802153
公开日2001年3月21日 申请日期1999年1月14日 优先权日1998年1月15日
发明者普里西拉·玛里琳·卢, 晁必辉 申请人:联播通信公司