CN101227214B - 一种码分多址***的智能天线设置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CDMA***的组网方法，所述的CDMA***包括智能天线***，该方法包括：(a)设置两个或者两个以上智能天线分***，所述智能天线***中所有天线阵元数的总和为预先确定的天线阵元数；(b)设置所有智能天线***中的智能天线基带处理模块与分集合并模块连接；当所述智能天线***接收信号时，将接收到信号输入对应的智能天线基带处理模块进行处理，然后输出至分集合并模块中进行合并处理；(c)当所述智能天线***发射信号时，各个智能天线分***中的基带智能天线处理模块独立形成下行赋形波束。利用本发明所提出的方法，能够防止掉话、以及单个天线阵覆盖范围不全的问题发生，还能减小天线阵的尺寸、方便安装。

Description

一种码分多址***的智能天线设置方法

技术领域

本发明涉及一种码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)***的组网方法，特别地涉及一种利用智能天线进行CDMA***组网的方法。

背景技术

移动通信***，尤其是CDMA***中多用户间的干扰限制了***可容纳的用户数，使***呈现出干扰受限的特性。在CDMA***组网时，引入智能天线***，可以通过空间滤波减少***内多用户间的干扰。智能天线是基于自适应天线阵原理，利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束，并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户，达到提高信号干扰噪声比SINR，增加***容量的目的。

如图1所示，现有技术中智能天线***的组成可基本上包括：天线阵、射频通道组和智能天线基带处理模块。天线阵本身由N个空间分布的天线阵元组成，每个天线阵元都将接收到的信号经过各自的射频通道后送入智能天线基带处理模块进行处理，或者将智能天线基带处理模块送出的基带信号，调制到射频通道上。

天线阵根据天线阵元的排列情况通常可以分为：直线阵、环形阵、平面阵等多种形式，在相邻的天线阵元之间会出现耦合、反射等干扰情况，在目前CDMA***中，为了获取较高的赋形增益以及减少多用户间的干扰，多采用8天线阵元直线阵结构的扇区智能天线***。然而在密集城区或高大建筑物较多的移动通信场景里，多径环境复杂、且变化速度快，较窄波束智能天线对信号方向跟踪变得相对困难，可能会产生接收端无法接收信号的情况。这种现象在无线通信中，被称为“掉话”现象，该现象是不能被接受的。在这种场景下，智能天线良好的定向性反而增加了***“掉话”的可能性，这是***设计时所希望避免的。

仍然以直线阵结构的智能天线***为例，为了使天线耦合干扰较小，阵元之间的最小间距d一般取为λ/2，其中λ为载波信号波长。但是在不同的应用中，阵元间距d为λ/2时，耦合干扰有可能并不能满足要求，此时，可以将天线阵元间距设置为d＝kλ/2，且k∈N且k≥2，由此，天线间的耦合干扰可以进一步减小从而满足要求。因而，为了尽可能排除干扰以及为满足空间分集最小接收天线距离，天线阵中天线阵元的间距通常根据实际情况取λ/2到10λ之间的一个值。

而在实际中，采用上述阵元间距设置天线阵，即使采用λ/2的天线阵元间距，以工作在2010MHz的CDMA***为例，如果采用8天线阵元直线阵结构的智能天线***，天线的宽度将不小于53cm。由此，智能天线的尺寸通常会很大，这将给站址选择、工程施工维护都带来较多问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种CDMA***的智能天线设置方法，来解决现有技术中存在的掉话率高、基站工程施工难度大的问题。

本发明是通过下述技术方案来实现的：

一种码分多址***的智能天线设置方法，所述的码分多址***包括智能天线***，按照码分多址***的容量要求和覆盖范围确定智能天线***中的天线阵元数，该方法包括：

(a)设置两个或者两个以上智能天线分***，所述智能天线分***包括：一个或者一个以上天线阵、与天线阵中各天线阵元分别对应连接的射频通道、以及与所有射频通道连接的智能天线基带处理模块；所述智能天线***中所有天线阵元数为预先确定的天线阵元数；

(b)设置所有智能天线基带处理模块与分集合并模块连接；当所述智能天线***接收信号时，该***中各个天线阵元将接收到信号经过各自的射频通道输入对应的智能天线基带处理模块进行处理；所有智能天线基带处理模块的输出信号输出至分集合并单元中进行合并处理；

(c)当所述智能天线***发射信号时，各个智能天线分***的基带智能天线处理模块独立形成下行赋形波束。

进一步地，所述的一个天线阵中包括N个天线阵元，所述的N个天线阵元的距离大于10λ，其中，λ为入射信号或者发射信号的载波波长。

进一步地，该方法还包括：将任意个所述天线阵的法线按照预定角度设置。

更进一步地，所述的任意个天线阵设置在不同的地点。

更进一步地，所述的任意个天线阵设置在相同的地点。

进一步地，该方法还包括：将两个或者两个以上所述天线阵按照垂直方向间隔设置，不同天线阵中的两个天线阵元间垂直距离大于λ/2，其中，λ为入射信号或者发射信号的载波波长。

进一步地，所述天线阵为扇区天线阵、全天向天线阵、关闭波束覆形算法的多阵元天线阵中的任何一种。

利用本发明所提出的利用智能天线***进行CDMA***组网方法，能够有效地防止掉话、以及单个天线阵覆盖范围不全的问题发生，还能使天线阵的尺寸不至于过大，方便安装；同时利用上述方法，对现有的CDMA***网络可以进行方便地改造。

附图说明

图1为现有技术中智能天线***的基本结构示意图；

图2为本发明实施例中智能天线***的基本结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地介绍，但不作为对本发明的限定。

本发明的设计思想是：由于CDMA***组网时，根据CDMA***的容量及覆盖范围能够确定该CDMA***中智能天线***的天线阵元总数，利用阵元数较少的智能天线***具有比阵元数较大的智能天线***具有较宽的波束这一特点，在同一小区中设置若干个阵元数较少的智能天线分***，每个智能天线分***的接收信号经各自的智能天线基带处理模块处理后，将处理结果进行合并处理后再输出。

在CDMA***组网过程中，以8个阵元为例，用于同一小区的智能天线***的基本结构示意图如图2所示，从该图中可以看出，该智能天线***包括1个分集合并模块和2个具有4个天线阵元的智能天线分***A和B；智能天线分***A和B与现有技术中的智能天线***结构一样，只是将每个智能天线分***中的智能天线基带处理模块均与一共用的分集合并模块连接。

当上述智能天线***接收信号时，每个智能天线分***中的各个阵元将接收到信号经过各自的射频通道进入所对应的智能天线基带处理单元，在其中进行处理后，将信号输出至分集合并单元中进行合并处理，进一步地获取分集增益。

当上述智能天线***发射信号时，各个智能天线分***发射的信息相同，各自对应的基带智能天线处理模块中以现有方法独立形成下行赋形波束。

为了使相邻智能天线分***中的天线耦合干扰较小，连续4个智能天线阵列之间的距离应该大于10λ。

在上述叙述中，同一智能天线***中的智能天线分***用于同一小区，可以通过将上述智能天线分***中的智能天线基带处理模块和分集合并模块设置在同一小区设备中实现。

说明一点：在上述实施例中，射频通道、智能天线基带处理模块与现有技术相同，因而不再赘述；而分集合并单元中将多个智能天线基带处理模块的输出信号进行合并处理的方法，也可以根据实际情况选用现有技术中的多种方法，也不再赘述。

在本实施例中，由于智能天线分***中天线阵元数较小，其天线阵元波束相比于现有技术中该小区的仅使用一个智能天线***时的智能天线***的天线阵元波束要宽，因而其对无线信号方向的跟踪能力要强，能够有效地防止掉话现象的发生。

说明一点：上述的实施例是以一个智能天线***包括两个智能天线分***为例进行说明的，上述的方法也可以简单地推广到一个智能天线***包括N个智能天线分***的情况，具体的实现方法与上述相同，在此不再赘述。

进一步地，当智能天线阵选址比较困难，且难以用现有技术中的一个智能天线***覆盖同一片区域的场景时，可以将上述方法中的用于同一小区的N个智能天线分***来分片覆盖该区域的不同地方，此时，各个智能天线分***的法线方向可以设置为不相同，且根据需要在0°～180°之间任意角度设置，此时当所述智能天线***发射信号时，各个智能天线分***发射的广播信息相同，而由于不同的智能天线分***用于覆盖不同的区域，所以不同的智能天线分***发射的数据信息不同。

再进一步地说，如果任意两个智能天线阵列设置为垂直间隔摆放，则可以相互补充形成连续、良好的覆盖，从而可以解决现有技术中由于智能天线零点填充等技术不完善所造成的塔下黑问题。此时，两个垂直放置的智能天线分***中智能天线阵的垂直距离应该大于λ/2，从而使相邻智能天线分***中的天线阵耦合干扰较小。

还需要说明一点，本发明实施例中所提到的智能天线阵包括扇区天线阵、全天向天线阵，还能包括关闭波束覆形算法的多阵元天线阵，同一个小区中的不同智能天线分***中可以选用不同形式的天线阵。

从上述实施例可以看出，在CDMA***进行组网时，利用上述的智能天线***能够有效地防止掉话、以及单个智能天线阵覆盖范围不全的问题发生，还能使天线阵的尺寸不至于过大，方便安装；同时利用上述方法，对现有的CDMA***网络可以进行方便的改造，此时只需要将现有网络中阵元较多的智能天线***替换为N个阵元较少的智能天线分***，且N为大于l、小于原智能天线***中阵元个数的整数，此时不需要对现有基站设备的硬件进行较大改造或者甚至不改造。

Claims (7)

1.一种码分多址***的智能天线设置方法，所述的码分多址***包括智能天线***，按照码分多址***的容量要求和覆盖范围确定智能天线***中的天线阵元数，其特征在于，该方法包括：

(a)设置两个或者两个以上智能天线分***，所述智能天线分***包括：一个或者一个以上天线阵、与天线阵中各天线阵元分别对应连接的射频通道、以及与所有射频通道连接的智能天线基带处理模块；所述智能天线***中所有天线阵元数为预先确定的天线阵元数；

(b)设置所有智能天线基带处理模块与分集合并模块连接；当所述智能天线***接收信号时，该***中各个天线阵元将接收到信号经过各自的射频通道输入对应的智能天线基带处理模块进行处理；所有智能天线基带处理模块的输出信号输出至分集合并单元中进行合并处理；

(c)当所述智能天线***发射信号时，各个智能天线分***中的基带智能天线处理模块独立形成下行赋形波束。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的一个天线阵中包括N个天线阵元，所述的N个天线阵元的距离大于10λ，其中，λ为入射信号或者发射信号的载波波长。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：将任意个所述天线阵的法线按照预定角度设置。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的任意个天线阵设置在不同的地点。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的任意个天线阵设置在相同的地点。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：将两个或者两个以上所述天线阵按照垂直方向间隔设置，不同天线阵中的两个天线阵元间垂直距离大于λ/2，其中，λ为入射信号或者发射信号的载波波长。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天线阵为扇区天线阵、全天向天线阵、关闭波束覆形算法的多阵元天线阵中的任何一种。

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