RU2186465C2

RU2186465C2 - Method for organizing radio interface and base station of cellular communication system

Info

Publication number: RU2186465C2
Application number: RU2000121689/09A
Authority: RU
Inventors: А.В. Гармонов; М.И. Другов; А.И. Сергиенко
Original assignee: Гармонов Александр Васильевич
Priority date: 2000-08-14
Filing date: 2000-08-14
Publication date: 2002-07-27
Also published as: CN100338891C; CN1620767A; GB0418000D0; GB2401289B; WO2003069809A1; GB2401289A

Abstract

FIELD: radio engineering; cellular communications with code channel division. SUBSTANCE: proposed method provides for most uniform distribution of electromagnetic radiation power inside cell, minimal noise level for adjacent cells, and most uniform distribution of subscriber stations among coverage zones of various base station transceiver antennas. Minimal noise level for adjacent cells is attained due to orienting electromagnetic radiation into cell for base station transceiver antennas located near cell boundary and selecting directivity patterns of base station transceiver antennas located in dead zones and in zones of high concentration of subscriber station, as well as due to electromagnetic radiation power distribution among base station transceiver antennas. EFFECT: enhanced capacity of communication system, improved quality of data transmitted and received for many users operating at a time. 4 cl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способу организации радиоинтерфейса и базовой станции в сотовой системе связи с кодовым разделением каналов (CDMA), обеспечивающими непрерывную связь между абонентскими станциями (АС) и базовой станцией (БС)
Эффективно работающая система подвижной сотовой радиосвязи должна обслуживать максимальное число одновременно работающих абонентских станций с заданным качеством передачи и приема информации, т. е. обеспечивать максимальную емкость системы. При этом необходимым условием является обеспечение минимального уровня взаимных помех, как между АС, так и между ячейками. Это достигается, прежде всего, снижением до минимально допустимого уровня мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС и АС, а также оптимальным размещением приемопередающих антенн БС и ориентацией их диаграмм направленности.The invention relates to the field of radio engineering, in particular, to a method for organizing a radio interface and a base station in a code-division multiplex (CDMA) cellular communication system that provides continuous communication between subscriber stations (AS) and a base station (BS)
An efficiently operating mobile cellular radio communication system should serve the maximum number of simultaneously operating subscriber stations with a given quality of information transmission and reception, i.e., provide the maximum system capacity. In this case, a necessary condition is to ensure a minimum level of mutual interference, both between speakers and between cells. This is achieved, first of all, by reducing to the minimum permissible level of electromagnetic radiation power of BS and AC transmitting antennas, as well as by optimal placement of BS transmitting and receiving antennas and the orientation of their radiation patterns.

В условиях ограничения полосы рабочих частот, отведенных для сотовых систем подвижной связи, увеличение числа пользователей достигается повторным использованием рабочих частот, пространственным, временным разнесением излучаемых сигналов и применением эффективных способов модуляции. Under the conditions of limiting the working frequency band allocated for cellular mobile communication systems, an increase in the number of users is achieved by reusing the operating frequencies, spatial, temporal diversity of the emitted signals, and using effective modulation methods.

Эта задача не имеет универсального решения. В каждом конкретном случае она решается по-разному. This task does not have a universal solution. In each case, it is solved differently.

Так, например, изобретение [1 - WO 98/12889 "Base station and process for powering a cell of a cellular mobile radio system", H 04 Q 7/36, H 04 В 7/06, опубл. 26 марта 1998 г.] описывает способ организации радиоинтерфейса и устройство для его реализации в системе GSM (Global System for Mobile communication). For example, the invention [1 - WO 98/12889 "Base station and process for powering a cell of a cellular mobile radio system", H 04 Q 7/36, H 04 B 7/06, publ. March 26, 1998] describes a method for organizing a radio interface and a device for its implementation in a GSM system (Global System for Mobile communication).

В этом техническом решении предлагаются два варианта решения задачи по увеличению емкости системы - это:
1) дополнительное пространственное разнесение приемно-передающих антенн БС по периферии ячейки;
2) секторизация приемопередающей антенны БС, расположенной в центре ячейки.This technical solution offers two options for solving the problem of increasing the capacity of the system - this:
1) additional spatial diversity of the BS transmit-receive antennas along the cell periphery;
2) sectorization of the BS transceiver antenna located in the center of the cell.

По первому варианту L приемопередающих антенн БС располагают по периферии ячейки. Образуют каналы связи между БС и АС, чем обеспечивают дополнительное пространственное разнесение сигналов БС. При организации радиоинтерфейса между БС и АС используют временное и частотное уплотнение сигнала. According to the first embodiment, L transceiver antennas BS are located on the periphery of the cell. Form communication channels between the BS and the AC, which provide additional spatial diversity of the BS signals. When organizing a radio interface between a BS and a speaker, time and frequency signal compression are used.

Чтобы обслужить N одновременно работающих АС всеми L приемопередающими антеннами БС, необходимо иметь на всех приемопередающих антеннах БС N различных несущих частот. Из описания данного изобретения следует, что число несущих частот можно сократить за счет их коммутации путем планирования загрузки каждого канала разнесенного приема с БС на АС. Загрузка канала зависит от специфических особенностей отдельной ячейки. По загрузке на канал определяется необходимое число используемых приемопередающих антенн БС. Подключение или отключение каналов БС осуществляется в соответствии с качеством передачи сигнала по соединению БС с АС в целом, когда качество передачи сигнала оценивается по всем каналам связи или по качеству передачи сигнала в отдельных каналах. При недостаточном качестве связи могут быть включены дополнительные каналы БС или отключены каналы с худшим качеством передачи. Таким образом обеспечивается экономия числа несущих частот для реализации связи с большим количеством АС. In order to serve N simultaneously operating ASs with all L BS transceiving antennas, it is necessary to have N different carrier frequencies on all BS transceiving antennas. From the description of the present invention it follows that the number of carrier frequencies can be reduced due to their switching by scheduling the loading of each channel of diversity reception from the BS to the speaker. Channel loading depends on the specific features of a single cell. By loading on the channel, the required number of used BS transceiver antennas is determined. Connecting or disconnecting BS channels is carried out in accordance with the quality of signal transmission by connecting the BS with the AS as a whole, when the quality of signal transmission is evaluated through all communication channels or by the quality of signal transmission in individual channels. With insufficient communication quality, additional BS channels may be included or channels with worse transmission quality may be disabled. This saves the number of carrier frequencies for communication with a large number of speakers.

По второму варианту БС содержит секторные приемопередающие антенны, которые расположены в центре ячейки. Секторные приемопередающие антенны образуют каналы БС и ориентированы таким образом, чтобы ячейка, в которую входит БС, была разбита на секторы. При этом секторы отдельных соседних приемопередающих антенн БС перекрываются таким образом, чтобы можно было осуществить связь одной АС по крайней мере с двумя секторными приемопередающими антеннами. According to the second embodiment, the BS contains sector transceiver antennas that are located in the center of the cell. Sector transceiver antennas form BS channels and are oriented so that the cell into which the BS enters is divided into sectors. In this case, the sectors of individual neighboring BS transceiver antennas overlap so that it is possible to communicate with one speaker with at least two sector transceiver antennas.

Такое разбиение ячейки на секторы дает возможность уменьшить взаимное влияние друг на друга сигналов из соседних секторов, тем самым сократить число взаимных помех, а также позволяет использовать одну и ту же несущую частоту для АС в различных, не перекрывающихся секторах. Such a division of the cell into sectors makes it possible to reduce the mutual influence of signals from neighboring sectors, thereby reducing the number of mutual interference, and also allows the use of the same carrier frequency for speakers in different, non-overlapping sectors.

Для реализации этого алгоритма секторные антенны БС подключают к отдельным приемопередатчикам. Приемопередатчики, в свою очередь, подключают к коммутирующему устройству, через которое путем коммутации осуществляется выбор каналов секторных антенн и их переключение (управление) в зависимости от загрузки. To implement this algorithm, BS sector antennas are connected to separate transceivers. The transceivers, in turn, are connected to a switching device, through which by switching the channels of the sector antennas are selected and their switching (control) depending on the load.

При такой структуре сотовой системы связи, за счет коммутации каналов БС, в сеансе связи с конкретной АС уменьшается число используемых частотных каналов в приемопередающих секторных антеннах БС. Приемопередающие секторные антенны БС, которые не используются для сеанса связи с данной АС, отключаются и используются для других целей (например, для связи с другими АС). Таким образом, улучшение использования ресурсов ячейки и увеличение емкости системы связи достигается в этом техническом решении за счет дополнительно выделяемой полосы частот. With this structure of the cellular communication system, due to the switching of the BS channels, in the communication session with a particular AS, the number of used frequency channels in the BS transceiver sector antennas decreases. Transceiver sector antennas of a BS that are not used for a communication session with a given speaker are switched off and used for other purposes (for example, for communication with other speakers). Thus, improving the use of cell resources and increasing the capacity of the communication system is achieved in this technical solution due to the additional allocated frequency band.

Недостатками описанного изобретения являются:
1. Предложенное размещение приемопередающих антенн БС только по периферии ячейки в реальных условиях эксплуатации системы:
приводит к неравномерному распределению мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС внутри ячейки и возникновению областей затенения сигнала, так называемых "мертвых зон" [2 - Связь с подвижными объектами в диапазоне СВЧ/ Под ред. У.К. Джейкса М.: Связь, 1979 г.], в которых невозможна связь между БС и АС;
не обеспечивает качественную связь между БС и АС в зонах ослабления напряженности электромагнитного излучения поля, поэтому требует повышенной мощности излучения приемопередающими антеннами БС и АС;
не позволяет обеспечить требуемую (потенциальную) емкость ячейки при неравномерном распределении АС по площади ячейки.The disadvantages of the described invention are:
1. The proposed location of the BS transceiver antennas only along the periphery of the cell in real operating conditions of the system:
leads to an uneven distribution of the electromagnetic radiation power of the BS transmitting antennas inside the cell and the appearance of signal shading areas, the so-called "dead zones" [2 - Communication with moving objects in the microwave range / Ed. W.K. Jakes M .: Communication, 1979], in which communication between BS and AS is impossible;
it does not provide high-quality communication between the BS and the AC in the zones of weakening the intensity of the electromagnetic radiation of the field, therefore, it requires increased radiation power from the BS and AC transceiving antennas;
It does not allow to provide the required (potential) cell capacity with an uneven distribution of speakers over the cell area.

2. Предложенная секторизация излучения приемопередающей антенны БС, расположенной в центре ячейки, при заданной организации радиоинтерфейса, не устраняет возникновение существенной интерференции сигналов БС и АС из соседних ячеек. 2. The proposed sectorization of the radiation of the BS transceiver antenna located in the center of the cell, for a given organization of the radio interface, does not eliminate the occurrence of significant interference of BS and AC signals from neighboring cells.

3. Структура сотовой системы связи и алгоритм управления, предложенные в описанном техническом решении, не являются универсальными и ориентированы только на системы связи по стандарту GSM. 3. The structure of the cellular communication system and the control algorithm proposed in the described technical solution are not universal and are focused only on communication systems according to the GSM standard.

Известно устройство базовой станции сотовой системы связи с кодовым разделением каналов CDMA [3 - патент США 5103459 "System and method for generating signal waveforms in a CDMA cellular telephone system", фиг.2, Int. Cl. _L H 04 L 27/30]. Базовая станция по патенту [3] содержит устройство для приема сигналов АС и устройство для передачи сигналов. Устройство для приема сигналов АС содержит две приемные антенны для приема сигналов АС и соответственно им два аналогово-цифровых приемника и, по меньшей мере, два приемника поиска и три приемника данных, блок объединения сигналов с декодером, управляющий процессор, цифровой канал передачи данных. Устройство для передачи сигналов БС содержит последовательно соединенные модулятор, блок управления регулировкой мощности, сумматор, усилитель мощности передатчика, соединенный с блоком пилот сигнала, и антенну для передачи информации в обратном канале.A device for the base station of a cellular communication system with code division multiplexing CDMA [3 - US patent 5103459 "System and method for generating signal waveforms in a CDMA cellular telephone system", Fig.2, Int. Cl. _L H 04 L 27/30]. The base station of the patent [3] comprises a device for receiving AC signals and a device for transmitting signals. A device for receiving AC signals contains two receiving antennas for receiving AC signals and, accordingly, two analog-digital receivers and at least two search receivers and three data receivers, a signal combining unit with a decoder, a control processor, a digital data transmission channel. A device for transmitting BS signals includes a series-connected modulator, a power control control unit, an adder, a transmitter power amplifier connected to the signal pilot block, and an antenna for transmitting information in the return channel.

Работает это устройство следующим образом. На каждую приемную антенну БС поступает групповой сигнал, который состоит из суммы сигналов абонентских станций, находящихся в зоне обслуживания данной приемной антенны. Энергия группового сигнала на входе каждой приемной антенны БС равна сумме энергий сигналов от каждой из АС и является усредненной характеристикой канала связи. В аналого-цифровом приемнике эти сигналы преобразуются в цифровую форму и подаются на входы приемников поиска и приемников данных. Приемники поиска сканируют область неопределенности и обнаруживают сигналы АС. Обнаружив сигнал АС, приемники поиска передают информацию управляющему процессору. Управляющий процессор оценивает поступившие информационные сигналы с приемников поиска и передает управляющие сигналы на приемники данных. Приемники данных по управляющему сигналу обрабатывают поступивший сигнал и выдают обработанный сигнал в блок объединения сигналов с декодером. Блок объединения сигналов с декодером выполняет операции разнесенного приема сигналов каждой конкретной АС, приходящих с приемников данных, декодирует их и передает в сеть пользователей. This device works as follows. Each BS receiving antenna receives a group signal, which consists of the sum of the signals of subscriber stations located in the coverage area of this receiving antenna. The energy of the group signal at the input of each BS receiving antenna is equal to the sum of the signal energies from each of the speakers and is an average characteristic of the communication channel. In an analog-digital receiver, these signals are converted to digital form and fed to the inputs of the search receivers and data receivers. Search receivers scan the region of uncertainty and detect AC signals. Having detected the AC signal, the search receivers transmit information to the control processor. The control processor evaluates the received information signals from the search receivers and transmits control signals to the data receivers. The control signal data receivers process the incoming signal and provide the processed signal to the signal combining unit with the decoder. The signal combining unit with the decoder performs the diversity receiver operation of the signals of each specific speaker coming from the data receivers, decodes them and transfers them to the user network.

Информационный сигнал из сети пользователей через модулятор, блок управления регулировкой мощности, сумматор и усилитель мощности передатчика поступает преобразованный с учетом характеристик обратного канала на передающую антенну. An information signal from the user network through the modulator, power control control unit, adder and transmitter power amplifier is converted, taking into account the characteristics of the return channel, to the transmitting antenna.

Недостатком описанного устройства и алгоритма его работы является то, что они не позволяют реализовать требуемую (потенциальную) емкость ячейки при неравномерном распределении АС по площади ячейки. The disadvantage of the described device and its operation algorithm is that they do not allow to realize the required (potential) cell capacity with an uneven distribution of speakers over the cell area.

Наиболее близким к заявляемым способу и устройству является изобретение, описанное в патенте [4 - ЕР 0817406 "Mobile communication system with improved antenna arrangement" Int. C1, H 04 B 7/26, H 04 Q 7/36]. В этом изобретении предложены несколько вариантов организации антенной системы БС в каждой ячейке. При этом БС содержит множество приемопередающих антенн, которые размещены по границе ячейки и имеют характеристики направленности, ориентированные к центру ячейки. Closest to the claimed method and device is the invention described in the patent [4 - EP 0817406 "Mobile communication system with improved antenna arrangement" Int. C1, H 04 B 7/26, H 04 Q 7/36]. This invention provides several options for organizing a BS antenna system in each cell. In this case, the BS contains many transceiver antennas that are located along the cell boundary and have directivity characteristics oriented toward the center of the cell.

В первом варианте каждая из трех приемопередающих антенн БС имеет характеристики направленности, ориентированные на покрытие 120-градусных секторов площади ячейки. Приемопередающие антенны БС расположены по границе ячейки с угловыми интервалами в 120 градусов. In the first embodiment, each of the three BS transceiver antennas has directivity characteristics oriented to cover 120-degree sectors of the cell area. BS transmit-receive antennas are located at the cell boundary with angular intervals of 120 degrees.

Кроме того, приемопередающие антенны БС могут быть размещены другим способом. Одна из них, центральная приемопередающая антенна БС, имеет характеристику направленности, покрывающую 60-градусный сектор площади ячейки, и две другие приемопередающие антенны БС имеют характеристики направленности, покрывающие 120-градусные секторы площади ячейки, и размещены по обеим сторонам от центральной антенны. Все приемопередающие антенны БС расположены по границе ячейки с угловыми интервалами в 60 градусов. In addition, BS transceiver antennas can be placed in another way. One of them, the central BS transceiver antenna, has a directivity characteristic covering the 60-degree sector of the cell area, and the other two BS transceiver antennas have directivity patterns covering the 120-degree sector of the cell area, and are located on both sides of the central antenna. All BS transmit-receive antennas are located at the cell boundary with angular intervals of 60 degrees.

Второй вариант компоновки антенной системы заключается в том, что центральная приемопередающая антенна БС имеет характеристику направленности, покрывающую 120-градусный сектор площади ячейки, а каждая из двух приемопередающих антенн БС по обеим сторонам от центральной приемопередающей антенны БС имеет характеристику направленности, покрывающую 60-градусные секторы площади ячейки. Все приемопередающие антенны БС расположены по границе ячейки с угловыми интервалами в 60 градусов. The second version of the antenna system layout is that the BS base transceiver antenna has a directivity characteristic covering a 120-degree sector of the cell area, and each of the BS base transceiver antennas on both sides of the BS base transceiver antenna has a directivity characteristic covering 60-degree sectors cell area. All BS transmit-receive antennas are located at the cell boundary with angular intervals of 60 degrees.

Наиболее предпочтительный вариант, когда приемопередающие антенны БС имеют характеристики направленности, ориентированные на покрытие 120-градусных секторов площади ячейки, и размещаются с интервалами в 60 градусов по границе ячейки, а ненаправленная приемопередающая антенна БС размещается в центре ячейки. The most preferred option is when the BS transceiver antennas have directivity characteristics oriented to cover 120-degree sectors of the cell area and are placed at intervals of 60 degrees along the cell boundary, and the BS non-directional transceiver antenna is located in the center of the cell.

Это изобретение по сравнению с предыдущим техническим решением [1] по второму варианту реализации позволяет уменьшить трудности, связанные с использованием частотных ресурсов системы, которые возникают за счет техники организации сотовой системы связи с секторными приемопередающими антеннами БС. размещенными в центре ячейки и имеющими суммарную круговую диаграмму направленности. This invention, compared with the previous technical solution [1] in the second embodiment, can reduce the difficulties associated with the use of frequency resources of the system, which arise due to the technique of organizing a cellular communication system with sector transceiver antennas BS. placed in the center of the cell and having a total circular radiation pattern.

В патенте [4] ЕР 0817406 наряду с описанием вариантов организации в каждой ячейке приемопередающей антенной системы БС косвенно были затронуты вопросы обеспечения равномерного покрытия мощностью электромагнитного излучения площади ячейки и рассмотрены некоторые структуры обработки сигнала на БС и АС (см. фиг.8 -20, с. 15-21 описания к патенту). In the patent [4] EP 0817406, along with a description of the organization of the BS transceiver antenna system in each cell, indirectly touched upon the issues of ensuring uniform coverage of the cell area with electromagnetic radiation power and some signal processing structures on the BS and AC were considered (see Fig. 8-20, p. 15-21 of the patent specification).

Рассмотрим, например, фиг.20 на с. 21 описания к патенту [4]. На фиг.20 показана многофункциональная структура БС. В материалах данной заявки это устройство показано на фиг.1. Consider, for example, FIG. 20 on page. 21 patent descriptions [4]. In Fig.20 shows the multifunctional structure of the BS. In the materials of this application, this device is shown in figure 1.

Устройство фиг.1 содержит:
1₁-1_L - приемопередающие антенны БС,
2 - блок разнесения сигналов,
3 - блок объединения сигналов,
4 - блок оценки канала,
5 - блок обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи,
6 - модулятор-усилитель,
7 - блок управления разнесением передачи.The device of figure 1 contains:
1 ₁ -1 _L - transceiver antennas BS,
2 - block diversity signals,
3 - block combining signals
4 - channel estimation unit,
5 - block processing the received signal and generating a transmission signal,
6 - modulator amplifier
7 - transmission diversity control unit.

Работает это устройство следующим образом. На каждую приемопередающую антенну 1₁-1_L БС поступает групповой сигнал, который состоит из суммы сигналов абонентских станций, находящихся в зоне обслуживания данной приемопередающей антенны БС. Энергия группового сигнала на входе каждой приемопередающей антенны 1₁-1_L БС равна сумме энергий сигналов от каждой из АС и является усредненной характеристикой канала связи. Эти сигналы через блок 2 разнесения сигналов поступают на блок 4 оценки канала и блок 3 объединения сигналов. Блок 3 объединения сигналов выполняет операцию разнесенного приема сигналов каждой конкретной АС, приходящих с блока 2 разнесения сигналов, для того, чтобы обеспечить результирующий сигнал на входе блока 5 обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи с максимальным отношением сигнал/помеха. Блок 5 демодулирует входной сигнал и передает его в сеть пользователей. Блок 4 оценки канала оценивает уровень группового сигнала в каждом из каналов, принимаемых приемопередающими антеннами 1₁-1_L БС. Качественный радиоприем на АС достигается коррекцией передаваемого сигнала с БС в соответствии с полученной оценкой состояния каналов связи.This device works as follows. Each transceiver antenna 1 ₁ -1 _L BS receives a group signal, which consists of the sum of the signals of the subscriber stations located in the coverage area of this transceiver antenna BS. The energy of the group signal at the input of each transceiver antenna 1 ₁ -1 _L BS is the sum of the energies of the signals from each of the speakers and is an average characteristic of the communication channel. These signals through block 2 diversity signals are sent to block 4 channel estimation and block 3 combining signals. The signal combining unit 3 performs the operation of diversity reception of signals of each specific speaker coming from the signal diversity block 2 in order to provide the resulting signal at the input of the received signal processing unit 5 and generating a transmission signal with a maximum signal / noise ratio. Block 5 demodulates the input signal and transfers it to the user network. Block 4 channel estimation estimates the level of the group signal in each of the channels received by the transceiver antennas 1 ₁ -1 _L BS. High-quality radio reception at the speakers is achieved by correcting the transmitted signal from the BS in accordance with the resulting assessment of the state of the communication channels.

В частности для системы сотовой связи с дуплексным временным разделением TDD сигналы прямого и обратного каналов связи передаются и принимаются на одной и той же частоте. Поэтому характеристики прямого и обратного каналов связи одни и те же. Процедура коррекции сигнала передатчика БС производится следующим образом. In particular, for a TDD cellular communication system, the signals of the forward and reverse communication channels are transmitted and received at the same frequency. Therefore, the characteristics of the forward and reverse communication channels are the same. The procedure for the correction of the signal of the BS transmitter is as follows.

Информационный сигнал из сети поступает через блок 5 на блок 6, в котором генерируется сигнал для передачи в обратном канале. An information signal from the network enters through block 5 to block 6, in which a signal is generated for transmission in the reverse channel.

Далее сигнал поступает в блок 7, который преобразует его соответственно оцененным характеристикам состояния каналов связи, полученным в результате оценки в блоке 4. Выходной сигнал с блока 7 поступает через блок 2 на приемопередающие антенны 1₁-1_L БС.Next, the signal enters block 7, which converts it according to the estimated characteristics of the state of the communication channels obtained as a result of evaluation in block 4. The output signal from block 7 is transmitted through block 2 to the transceiver antennas 1 ₁ -1 _L BS.

Недостатками изобретения-прототипа [4] является следующее. The disadvantages of the invention of the prototype [4] is the following.

Предложенное регулярное (упорядоченное) пространственное размещение приемопередающих антенн БС только по границе или по границе и в центре ячейки в реальных условиях эксплуатации системы приводит:
к неравномерному распределению мощности излучения приемопередающих антенн БС внутри ячейки и ухудшению качества связи между БС и АС;
к возникновению областей затенения сигнала, так называемых "мертвых зон" [2], в которых невозможна связь между БС и АС;
не обеспечивает качественную связь между БС и АС в зонах ослабления мощности электромагнитного излучения поля, поэтому требует повышенной мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС и АС;
не позволяет реализовать требуемую (потенциальную) емкоcть ячейки при неравномерном распределении АС по площади ячейки.The proposed regular (ordered) spatial arrangement of BS transceiver antennas only along the border or along the border and in the center of the cell under real operating conditions of the system leads to:
to the uneven distribution of the radiation power of the BS transmitting antennas inside the cell and the deterioration of the quality of communication between the BS and the AS;
to the occurrence of areas of signal shading, the so-called "dead zones" [2], in which communication between the BS and the AS is impossible;
it does not provide high-quality communication between the BS and the AC in the zones of attenuation of the power of electromagnetic radiation of the field, therefore, it requires increased power of electromagnetic radiation of the BS and AC transceiving antennas;
does not allow to realize the required (potential) capacity of the cell with an uneven distribution of speakers over the cell area.

Эти недостатки наглядно иллюстрирует фиг.2, где:
на фиг. 2а представлен пример объемного изображения покрытия мощностью электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС площади ячейки, полученное путем компьютерного моделирования при размещении приемопередающих антенн БС по границе и в центр ячейки, когда приемопередающие антенны БС имеют характеристики направленности, ориентированные на покрытие 120-градусных секторов площади ячейки, и размещаются с интервалами в 60 градусов по границе ячейки, а ненаправленная приемопередающая антенна БС размещается в центре ячейки;
на фиг. 2б показана проекция объемной фигуры, представленной на фиг.2а, на горизонтальную плоскость;
на фиг. 2в показана проекция объемной фигуры, представленной на фиг.2а, на горизонтальную плоскость, условно показан случай, когда в ячейке возникает "мертвая зона" D, образовавшаяся из-за комплекса высотных строений (выполненного, например, по типу "замкнутый прямоугольник"). На фиг.2в эта зона затенена. АС, находящаяся в этой зоне, недоступна для связи даже с ближайшими приемопередающими антеннами БС A₁, A₄, A₅ и А₆.These disadvantages are clearly illustrated in figure 2, where:
in FIG. 2a shows an example of a three-dimensional image of a covering with a power of electromagnetic radiation of BS transceiver antennas of the cell area, obtained by computer simulation when placing BS transceiver antennas along the border and in the center of the cell, when the BS transceiver antennas have directivity oriented to cover 120-degree sectors of the cell area, and are placed at intervals of 60 degrees along the cell boundary, and the BS omnidirectional transceiver antenna is located in the center of the cell;
in FIG. 2b shows a projection of the three-dimensional figure shown in FIG. 2a onto a horizontal plane;
in FIG. 2c shows the projection of the three-dimensional figure shown in FIG. 2a onto a horizontal plane, the case where a “dead zone” D arises due to a complex of high-rise buildings (made, for example, like a “closed rectangle”) appears conditionally. On figv this area is shaded. The speakers located in this zone are not available for communication even with the nearest BS transceiver antennas A ₁ , A ₄ , A ₅ and A ₆ .

Принятые обозначения на фиг.2:
A₁ - приемопередающая антенна БС, расположенная в центре ячейки,
А₂-А₇ - приемопередающие антенны БС, расположенные по границе ячейки,
D - "мертвая зона".The accepted notation in figure 2:
A ₁ - BS transceiver antenna located in the center of the cell,
A ₂ -A ₇ - BS transceiver antennas located at the cell boundary,
D - "dead zone".

Из фиг. 2 следует, что при таком размещении приемопередающих антенн БС наблюдается неравномерность покрытия мощностью электромагнитного излучения площади ячейки и дополнительно могут возникать проблемы по обеспечению приема сигнала в "мертвых зонах". From FIG. 2, it follows that with such an arrangement of the BS transmit-receive antennas, uneven coverage with the electromagnetic radiation power of the cell area is observed and additional problems may arise in providing signal reception in the "dead zones".

Моделирование способа-прототипа показало, что в идеальном случае, когда среда распространения радиоволн изотропная и отсутствуют области затенения сигналов, неравномерность покрытия площади ячейки мощностью электромагнитного излучения существенно уменьшается по сравнению с традиционным размещением приемопередающей антенны в центре ячейки. Улучшение распределения мощности электромагнитного излучения особенно наглядно видно из вертикальных сечений объемного изображения фиг.2. Вертикальные сечения фиг.2 показаны на фиг.3. Simulation of the prototype method showed that in the ideal case, when the radio wave propagation medium is isotropic and there are no signal shading areas, the unevenness of coverage of the cell area with electromagnetic radiation power is significantly reduced compared to the traditional placement of the transceiver antenna in the center of the cell. The improvement in the distribution of power of electromagnetic radiation is especially clearly seen from the vertical sections of the volumetric image of figure 2. Vertical sections of FIG. 2 are shown in FIG. 3.

На фиг.3 показаны вертикальные сечения фиг.2:
на фиг.3а - распределение мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС в вертикальном сечении, проходящем через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅ ,
на фиг.3б - распределение мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС в вертикальном сечении, проходящем через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅. в случае возникновения "мертвой зоны" D, образовавшейся из-за комплекса высотных строений (выполненного, например, по типу "замкнутый прямоугольник"),
на фиг. 3в - распределение мощности электромагнитного излучения приемопередающей антенны АС в вертикальном сечении, проходящем через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅ для случаев, когда АС находится в "мертвой зоне" D и когда "мертвая зона" отсутствует.Figure 3 shows the vertical section of figure 2:
on figa - power distribution of electromagnetic radiation of the BS transceiver antennas in a vertical section passing through the BS transceiver antennas A ₂ -A ₁ -A ₅ ,
on figb - power distribution of electromagnetic radiation of the BS transceiver antennas in a vertical section passing through the BS transceiver antennas A ₂ -A ₁ -A ₅ . in the event of a "dead zone" D, formed due to a complex of high-rise buildings (made, for example, by the type of "closed rectangle"),
in FIG. 3c shows the distribution of the electromagnetic radiation power of the transceiver antenna of the AC in a vertical section passing through the transceiver antennas of the BS A ₂ -A ₁ -A ₅ for cases when the AC is in the "dead zone" D and when the "dead zone" is absent.

На фиг. 3 показано:
пунктиром распределение мощности электромагнитного излучения Р_o в ячейке при традиционном расположении приемопередающей антенны БС в центре ячейки, где Р_треб - минимальный уровень мощности, определяемый соответствующими стандартами систем радиосвязи, необходимый для обеспечения качественной связи с АС в пределах ячейки;
а, b, с - кривые распределения мощности электромагнитного излучения в ячейке от приемопередающих антенн БС:
на фиг. 3а - в вертикальном сечении, проходящем через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅,
d - вертикальное сечение результирующей кривой распределения мощности электромагнитного излучения,
R - радиус ячейки;
на фиг. 3б - в вертикальном сечении, проходящем через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅. Кривая d соответствует случаю, когда "мертвая зона" D отсутствует, кривая d' соответствует случаю наличия "мертвой зоны" D:
на фиг.3в - распределение мощности электромагнитного излучения АС в вертикальном сечении, проходящем через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅. Кривая f соответствует случаю, когда "мертвая зона" D отсутствует, кривая е соответствует случаю, когда АС находится внутри "мертвой зоны" D.In FIG. 3 shows:
dashed distribution of the power of electromagnetic radiation R _o in the cell with the traditional location of the BS transceiver antenna in the center of the cell, where P _demand is the minimum power level determined by the relevant standards of radio communication systems necessary to ensure high-quality communication with the speakers within the cell;
a, b, c - distribution curves of the power of electromagnetic radiation in the cell from the BS transceiver antennas:
in FIG. 3A - in a vertical section passing through transceiver antennas BS A ₂ -A ₁ -A ₅ ,
d is a vertical section of the resulting curve of the distribution of power of electromagnetic radiation,
R is the radius of the cell;
in FIG. 3b - in a vertical section passing through the transceiver antennas BS A ₂ -A ₁ -A ₅ . Curve d corresponds to the case where the "dead zone" D is absent, curve d 'corresponds to the case of the presence of a "dead zone" D:
on figv - power distribution of electromagnetic radiation of the speaker in a vertical section passing through the transceiver antenna BS A ₂ -A ₁ -A ₅ . Curve f corresponds to the case when the "dead zone" D is absent, curve e corresponds to the case when the AC is inside the "dead zone" D.

По результирующей кривой d на фиг.3а видно, что внутри ячейки суммарный уровень мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС, размещенных по границе и в центре ячейки, в сравнении с традиционным центральным размещением уменьшился, однако неравномерность осталась существенной. From the resulting curve d in FIG. 3a, it is seen that the total power level of the electromagnetic radiation of the BS transceiver antennas located along the border and in the center of the cell has decreased in comparison with the traditional central location, but the unevenness has remained significant.

По результирующим кривым d и d' на фиг.3б видно, что в "мертвой зоне" D суммарный уровень мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС резко уменьшается, что делает невозможной связь БС с АС, находящейся внутри этой зоны. According to the resulting curves d and d 'in Fig.3b, it is seen that in the "dead zone" D the total power level of the electromagnetic radiation of the BS transmit-receive antennas decreases sharply, which makes it impossible for the BS to communicate with the speakers located inside this zone.

По результирующим кривым f и е на фиг.3в видно, что уровень мощности электромагнитного излучения приемопередающей антенны АС, находящейся внутри "мертвой зоны" D, за ее пределами резко уменьшается, в результате чего связь АС с ближайшими приемопередающими антеннами БС A₁, A₅ прерывается.On the resulting curves f and e in Fig.3B shows that the power level of electromagnetic radiation of the transceiver antenna AC, located inside the "dead zone" D, outside it decreases sharply, as a result of which the connection of the AC with the nearest transceiver antenna BS A ₁ , A ₅ is interrupted.

Поэтому при предложенной в прототипе [4] геометрии размещения приемопередающей антенной системы БС для обеспечения связи БС с АС, находящейся внутри "мертвой зоны" D, необходимо существенно увеличить мощность электромагнитного излучения, как с приемопередающих антенн БС, так и с приемопередающих антенн АС. Это приводит к нерациональному использованию ресурсов БС и АС и увеличивает уровень помех для других пользователей. Therefore, when the placement geometry of the BS transceiver antenna system proposed in the prototype [4] is used to ensure BS communication with the AS located inside the “dead zone" D, it is necessary to significantly increase the electromagnetic radiation power both from the BS transceiver antennas and from the AS transceiver antennas. This leads to irrational use of BS and AS resources and increases the level of interference for other users.

Следует отметить, что все описанные примеры покрытия площади ячейки мощностью электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС не решают еще одной актуальной проблемы. Эта проблема связана с неравномерным распределением количества АС по площади ячейки, которое может возникать, как случайным образом, так может быть и прогнозируемо. К таким местам неравномерного распределения количества АС по площади ячейки, относятся области повышенной концентрации АС, назовем их "ПК". Например, места массового отдыха, стадионы, выставки, ярмарки, большие торговые центры, вокзалы и аэропорты, оживленные автотрассы и т.п. It should be noted that all the described examples of covering the area of a cell with the power of electromagnetic radiation of BS transceiver antennas do not solve yet another urgent problem. This problem is associated with an uneven distribution of the number of speakers over the cell area, which can occur, as randomly, can be predicted. Such places of the uneven distribution of the amount of AS over the cell area include areas of increased concentration of AS, let's call them "PC". For example, places of mass recreation, stadiums, exhibitions, fairs, large shopping centers, train stations and airports, busy highways, etc.

Помимо территориального размещения этих областей в ячейке, достаточно точно можно прогнозировать сезонно-суточную активность абонентских станций в этих зонах. In addition to the territorial distribution of these areas in the cell, it is quite accurate to predict the seasonal and daily activity of subscriber stations in these areas.

Значительная концентрация пользователей на ограниченных площадях приводит к перегрузке БС в этих зонах ячейки, в то время как оптимальный режим использования ресурсов достигается при равномерной загрузке приемопередающих антенн БС. A significant concentration of users in limited areas leads to overload of the BS in these areas of the cell, while the optimal mode of resource use is achieved with uniform loading of the BS transceiver antennas.

На фиг. 4 показан возможный вариант размещения АС по площади ячейки, в случае, когда в реальных условиях возникает режим перегрузки БС. In FIG. Figure 4 shows a possible variant of AC placement over the cell area, in the case when in real conditions the BS overload mode occurs.

Например, как предложено в прототипе, площадь ячейки разбили на семь областей обслуживания, в которых размещены приемопередающие антенны БС A₁-A₇ и обеспечили покрытие всей площади мощностью электромагнитного излучения.For example, as suggested in the prototype, the cell area was divided into seven service areas, in which BS A ₁ -A ₇ BS transceiver antennas were located and provided coverage of the entire area with electromagnetic radiation power.

Каждая из приемопередающих антенн БС имеет ограниченный ресурс для качественного одновременного обслуживания АС, например 35 АС. Each of the BS transceiver antennas has a limited resource for high-quality simultaneous servicing of speakers, for example 35 speakers.

На фиг. 4 показано, что в некоторый момент времени в каждой из семи зон обслуживания, например, находится следующее количество одновременно работающих АС, обозначенных соответствующими цифрами:
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС A₁-35 AC,
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС А₂-10 АС,
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС А₃-30 АС,
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС А₄-7 АС,
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС A₅-25 AC,
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС А₆-20 АС,
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС А₇ -50 АС.In FIG. 4 shows that at some point in time in each of the seven service areas, for example, there is the following number of simultaneously operating speakers, indicated by the corresponding numbers:
in the service area of the BS A ₁ -35 AC transceiver antenna,
in the service area of the BS A ₂ -10 AS transceiver antenna,
in the service area of the BS A ₃ -30 AS transceiver antenna,
in the service area of the BS A ₄ -7 AS transceiver antenna,
in the service area of the BS A ₅ -25 AC transceiver antenna,
in the service area of the BS A ₆ -20 AS transceiver antenna,
the service area of the BS transceiver antenna A ₇ -50 AU.

В области обслуживания приемопередающей антенны БС А₇ 30 из 50 АС расположены на ограниченной (прогнозируемой) площади повышенной концентрации "ПК". Из-за дефицита ресурсов приемопередающая антенна БС А₇ может обслужить не более тридцати пяти АС, поэтому пятнадцати из пятидесяти абонентских станций будет отказано в обслуживании.The service area A BS transceiver antenna ₃₀ July 50 AS located on a limited (projected) area of increased concentration "PC". Due to lack of resources, the BS A ₇ transceiver antenna can serve no more than thirty-five speakers, so fifteen of the fifty subscriber stations will be denied service.

Задача, на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, - это увеличение емкости системы связи, улучшение качества принимаемой и передаваемой информации для большего числа одновременно работающих пользователей. The problem to which the claimed group of inventions is directed is to increase the capacity of the communication system, improve the quality of received and transmitted information for a larger number of concurrent users.

Поставленная задача решается следующим образом. The problem is solved as follows.

В способ организации радиоинтерфейса сотовой системы связи, заключающийся в том, что обслуживаемую системой связи территорию разбивают на ячейки, примыкающие друг к другу, в каждой ячейке размещают базовую станцию и множество приемопередающих антенн, обеспечивают соединение приемопередающих антенн с базовой станцией ячейки, обеспечивают эстафетную передачу при перемещении абонентской станции из одной ячейки в другую,
согласно изобретению вводят следующую последовательность новых признаков:
местоположение приемопередающих антенн базовой станции, ориентацию диаграмм направленности и их мощность электромагнитного излучения выбирают таким образом, чтобы с одной стороны, обеспечить максимально равномерное распределение мощности электромагнитного излучения внутри ячейки и минимальный уровень помех для соседних ячеек, с другой стороны, обеспечить максимально равномерное распределение количества абонентских станций между зонами покрытия различных приемопередающих антенн базовой станции,
обеспечивают связь между абонентскими станциями, размещенными на территории ячейки и базовой станцией, обслуживающей данную ячейку через те приемопередающие антенны базовой станции, в зоне покрытия мощностью электромагнитного излучения которых находятся соответствующие абонентские станции,
эстафетную передачу при перемещении мобильной станции из одной ячейки в другую обеспечивают через те приемопередающие антенны базовой станции, в зоне обслуживания которых находятся соответствующие абонентские станции.In the method of organizing the radio interface of the cellular communication system, which consists in the fact that the territory served by the communication system is divided into cells adjacent to each other, a base station and a plurality of transceiving antennas are placed in each cell, they provide connection of transceiving antennas to the base station of the cell, and relay transmission is provided when moving a subscriber station from one cell to another,
according to the invention, the following sequence of new features is introduced:
the location of the base station’s transceiving antennas, the orientation of the radiation patterns and their electromagnetic radiation power are selected in such a way as to ensure the most uniform distribution of the electromagnetic radiation power inside the cell and the minimum interference level for neighboring cells, on the other hand, to ensure the most uniform distribution of the number of subscriber units stations between the coverage areas of various transceiver antennas of the base station,
provide communication between subscriber stations located on the territory of the cell and the base station serving this cell through those transceiver antennas of the base station in the coverage area of the electromagnetic radiation of which are the corresponding subscriber stations,
handoff when moving a mobile station from one cell to another is provided through those transceiver antennas of the base station in the service area of which there are corresponding subscriber stations.

При этом при организации радиоинтерфейса сотовой системы связи, обеспечивают, например, ортогональность сигналов, излучаемых различными приемопередающими антеннами базовой станции, и мягкую эстафетную передачу внутри ячейки при перемещении абонентской станции из зоны обслуживания одних групп приемопередающих антенн базовой станции в зону обслуживания других групп приемопередающих антенн базовой станции. At the same time, when organizing the radio interface of a cellular communication system, they ensure, for example, the orthogonality of the signals emitted by various transceiver antennas of the base station and soft handoff within the cell when the subscriber station moves from the coverage area of some groups of transceiver antennas of the base station to the coverage area of other groups of transceiver antennas of the base station station.

Под группами следует понимать набор приемопередающих антенн БС, через которые на данном временном интервале осуществляется связь с АС. Groups should be understood as a set of BS transceiver antennas through which communication with speakers is performed at a given time interval.

В базовую станцию сотовой системы связи, содержащую L приемопередающих антенн, блок разнесения сигналов, блок объединения лучей сигналов АС, блок оценки канала, блок обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи, модулятор-усилитель и блок управления разнесением передачи сигнала, при этом входы приемопередающих антенн являются сигнальными входами устройства, а их выходы соединены с соответствующими им первыми входами блока разнесения сигналов, выходы блока разнесения сигналов соединены с первыми входами блока объединения лучей сигналов абонентских станций, первые выходы которого соединены с первыми входами блока обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи, первые выходы которого являются выходами устройства, вторые входы блока обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи являются входами сигнала пользователя, вторые выходы блока обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи соединены со входами модулятора-усилителя, выходы которого подключены к первым входам блока управления разнесением передачи сигнала, вторые входы которого соединены с выходами блока оценки канала, выходы блока управления разнесением передачи сигнала соединены со вторыми входами блока разнесения сигналов, выходы которого подключены к приемопередающим антеннам, согласно изобретению дополнительно введены:
блок поиска лучей сигналов, осуществляющий поиск всех лучей сигналов всех абонентских станций,
управляющий процессор, формирующий на первых выходах управляющие сигналы, задающие форму и фазу псевдослучайной последовательности для всех лучей сигналов всех абонентских станций, на вторых выходах управляющие сигналы выбора опорных сигналов для обнаруженных лучей сигналов абонентских станций, на третьих выходах - управляющие сигналы выбора опорных сигналов обнаруженных лучей сигналов абонентских станций, скорректированные с учетом временных задержек,
первые входы блока поиска лучей сигналов объединены с первыми входами блока объединения лучей сигналов абонентских станций и соединены с выходами блока разнесения сигналов, выходы блока поиска лучей сигналов соединены со входами управляющего процессора, первые выходы которого соединены со вторыми входами блока поиска лучей сигналов, вторые выходы управляющего процессора соединены со вторыми входами блока объединения лучей сигналов абонентских станций, третьи выходы управляющего процессора соединены с первыми входами блока оценки канала, вторые входы которого соединены со вторыми выходами блока объединения лучей сигналов абонентских станций.To a base station of a cellular communication system containing L transceiver antennas, a signal diversity unit, an AC signal beam combining unit, a channel estimator, a received signal processing and transmission signal generating unit, a modulator-amplifier, and a signal transmission diversity control unit, while the inputs of the transceiver antennas are the signal inputs of the device, and their outputs are connected to the corresponding first inputs of the diversity block, the outputs of the diversity block are connected to the first inputs of the integer block beams of signals of subscriber stations, the first outputs of which are connected to the first inputs of the processing unit of the received signal and generating a transmission signal, the first outputs of which are the outputs of the device, the second inputs of the processing unit of the received signal and the formation of the transmission signal are user signal inputs, the second outputs of the received signal processing unit and generating a transmission signal are connected to the inputs of the modulator-amplifier, the outputs of which are connected to the first inputs of the diversity control unit signal transmission, the second inputs of which are connected to the outputs of the channel estimator, the outputs of the signal diversity control unit are connected to the second inputs of the signal diversity unit, the outputs of which are connected to transceiver antennas, according to the invention are additionally introduced:
a signal beam search unit that searches for all signal beams of all subscriber stations,
a control processor that generates control signals at the first outputs that specify the shape and phase of the pseudo-random sequence for all signal beams of all subscriber stations, control signals that select the reference signals for the detected signals of subscriber stations at the second outputs, and control signals for the selection of the detected rays that are reference at the third outputs signals of subscriber stations, adjusted for time delays,
the first inputs of the signal beam search unit are combined with the first inputs of the signal beam combining unit of the subscriber stations and connected to the outputs of the signal diversity unit, the outputs of the signal beam search unit are connected to the inputs of the control processor, the first outputs of which are connected to the second inputs of the signal beam search unit, the second outputs of the control the processor is connected to the second inputs of the unit combining the rays of the signals of the subscriber stations, the third outputs of the control processor are connected to the first inputs of the evaluation unit to analog, the second inputs of which are connected to the second outputs of the unit combining the rays of the signals of the subscriber stations.

Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается новой последовательностью операций - это то, что местоположение приемопередающих антенн базовой станции, ориентацию диаграмм направленности и их мощность электромагнитного излучения определяют таким образом, чтобы обеспечить, с одной стороны, максимально равномерное распределение мощности электромагнитного излучения внутри ячейки и минимальный уровень помех для соседних ячеек, а, с другой стороны, максимально равномерное распределение количества абонентских станций между зонами покрытия различных приемо-передающих антенн базовой станции, обеспечивают связь между абонентскими станциями, размещенными на территории ячейки и базовой станцией, обслуживающей данную ячейку через те приемопередающие антенны базовой станции, в зоне покрытия мощностью электромагнитного излучения которых находятся соответствующие абонентские станции, эстафетную передачу при перемещении абонентской станции из одной ячейки в другую обеспечивают через те приемопередающие антенны базовой станции, в зоне обслуживания которых находятся соответствующие абонентские станции. A comparative analysis of the proposed method with the prototype shows that the claimed method is characterized by a new sequence of operations - this is that the location of the base station transceiver antennas, the orientation of the radiation patterns and their electromagnetic radiation power are determined in such a way as to ensure, on the one hand, the most uniform distribution of electromagnetic power radiation inside the cell and the minimum level of interference for neighboring cells, and, on the other hand, the most uniform distribution dividing the number of subscriber stations between the coverage areas of various transceiver antennas of the base station, provide communication between subscriber stations located in the cell and the base station serving this cell through those transceiver antennas of the base station, in the coverage area of electromagnetic radiation of which there are corresponding subscriber stations , relay transmission when moving a subscriber station from one cell to another is provided through those transceiver antennas ba oic station in a service area which are relevant subscriber stations.

Введение указанных признаков в способ организации радиоинтерфейса сотовой системы связи позволило повысить эффективность использования частотных и энергетических ресурсов сотовой системы связи, а также увеличить ее емкость, следовательно, улучшить качество принимаемой и передаваемой информации для большего числа пользователей. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна". The introduction of these features into the method of organizing the radio interface of a cellular communication system made it possible to increase the efficiency of using the frequency and energy resources of a cellular communication system, as well as to increase its capacity, therefore, to improve the quality of received and transmitted information for a larger number of users. Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого способа с другими аналогичными техническими решениями в данной области техники не позволило выявить признаки, заявленные в отличительной части формулы изобретения, следовательно, заявляемый способ организации радиоинтерфейса сотовой системы связи обладает новизной, содержит "техническое решение задачи" и отвечает критерию "изобретательский уровень". Comparison of the proposed method with other similar technical solutions in the art did not reveal the features stated in the characterizing part of the claims, therefore, the claimed method of organizing the radio interface of a cellular communication system has novelty, contains a "technical solution to the problem" and meets the criterion of "inventive step".

Сопоставительный анализ заявляемой базовой станции сотовой системы связи с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков: введены блок поиска лучей сигналов, осуществляющий поиск всех лучей сигналов всех абонентских станций, управляющий процессор, формирующий на первых выходах управляющие сигналы, задающие форму и фазу псевдослучайной последовательности для всех лучей сигналов всех абонентских станций, на вторых выходах - управляющие сигналы выбора опорных сигналов для обнаруженных лучей сигналов абонентских станций, на третьих выходах - управляющие сигналы выбора опорных сигналов обнаруженных лучей сигналов абонентских станций, скорректированные с учетом временных задержек, и соответственно введены новые связи, которые в совокупности позволяют решить поставленную задачу. A comparative analysis of the claimed base station of the cellular communication system with the prototype shows that the claimed device is characterized by the presence of new units: a signal beam search unit has been introduced that searches for all signal beams of all subscriber stations, a control processor that generates control signals at the first outputs that specify the shape and phase of the pseudo-random sequences for all signal beams of all subscriber stations, at the second outputs - control signals for selecting reference signals for detected signal beams in subscriber stations, on the third outputs - control signals for selecting the reference signals of the detected rays of the signals of the subscriber stations, adjusted for time delays, and accordingly new communications are introduced that together allow us to solve the problem.

Невозможно осуществить качественный прием сигналов на БС от абонентских станций без поиска сигналов и его оценки. Поэтому на БС необходимо обеспечить режим поиска и оценки сигналов от АС, следовательно необходимо ввести блок поиска сигнала и управляющий процессор, который с учетом характеристик радиоканала согласует процесс приема и передачи сигналов АС. It is impossible to carry out high-quality reception of signals on the BS from subscriber stations without the search for signals and its evaluation. Therefore, it is necessary to provide a search and evaluation mode for signals from the speakers at the BS; therefore, it is necessary to introduce a signal search unit and a control processor, which, taking into account the characteristics of the radio channel, coordinates the process of receiving and transmitting signals from the speakers.

В описании прототипа [4] не сказано, что БС (фиг.1) содержит блок поиска и управляющий процессор. Однако даже если предположить, что блок объединения лучей сигналов АС и блок оценки канала содержат блоки поиска и управляющие процессоры, то получается, что каждый из этих блоков содержит по меньшей мере один блок поиска и один управляющий процессор, что приводит к усложнению устройства. In the description of the prototype [4] it is not said that the BS (figure 1) contains a search unit and a control processor. However, even if we assume that the AC beam combining unit and the channel estimator contain search units and control processors, it turns out that each of these blocks contains at least one search unit and one control processor, which leads to a complication of the device.

Кроме того, отсутствие связи между блоками 3 и 4 (фиг.1) показывает, что в устройстве-прототипе работа в приемном канале и работа в передающем канале не согласованы. Таким образом получается, что обнаружение сигналов АС и оценка канала происходят раздельно в каждом из этих каналов, а это может приводить к ухудшению качества приема и передачи сигналов АС. In addition, the lack of communication between blocks 3 and 4 (figure 1) shows that in the prototype device, the work in the receiving channel and the work in the transmitting channel are not coordinated. Thus, it turns out that the detection of AC signals and channel estimation occur separately in each of these channels, and this can lead to a deterioration in the quality of reception and transmission of AC signals.

Сравнение заявляемого устройства с другими аналогичными техническими решениями в данной области техники не позволило выявить признаки, заявленные в отличительной части формулы изобретения, следовательно, заявляемая базовая станция для сотовой системы связи содержит "техническое решение задачи", обладает новизной и отвечает критерию "изобретательский уровень". Comparison of the claimed device with other similar technical solutions in the art did not reveal the features stated in the characterizing part of the claims, therefore, the claimed base station for a cellular communication system contains a "technical solution to the problem", has novelty and meets the criterion of "inventive step".

Заявляемые способ организации радиоинтерфейса и базовая станция сотовой системы связи созданы в едином изобретательском замысле и позволяют решить поставленную задачу за счет, с одной стороны, максимально равномерного распределения мощности электромагнитного излучения полезного сигнала внутри ячейки сотовой системы связи и обеспечения минимального уровня помех для соседних ячеек, с другой стороны, равномерного распределения количества абонентских станций между зонами покрытия различных приемо-передающих антенн базовой станции, а также за счет оптимальной структуры обработки сигнала на БС. The inventive method of organizing the radio interface and the base station of the cellular communication system are created in a single inventive concept and allow us to solve the problem by, on the one hand, maximally uniform distribution of the electromagnetic radiation power of the useful signal inside the cell of the cellular communication system and ensuring a minimum level of interference for neighboring cells, with on the other hand, the uniform distribution of the number of subscriber stations between the coverage areas of the various transceiver antennas of the base station, and also due to the optimal structure of signal processing on the BS.

Описание изобретения поясняется графическими материалами. The description of the invention is illustrated by graphic materials.

На фиг.1 выполнена блок-схема устройства, на котором реализуют способ-прототип. Figure 1 is a block diagram of a device on which the prototype method is implemented.

На фиг. 2а показан пример объемного изображения покрытия мощностью электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС площади ячейки, полученного путем компьютерного моделирования при размещении приемопередающих антенн БС по границе и в центр ячейки, когда приемопередающие антенны БС имеют характеристики направленности, ориентированные на покрытие 120-градусных секторов площади ячейки и размещаются с интервалами в 60 градусов по границе ячейки, а ненаправленная приемопередающая антенна БС размещается в центре ячейки, при идеальной плотности размещения АС по площади ячейки;
на фиг. 2б - проекция объемной фигуры, представленной на фиг.2а, на горизонтальную плоскость;
на фиг. 2в - проекция объемной фигуры, представленной на фиг.2а, на горизонтальную плоскость, условно показан случай, когда в ячейке возникает "мертвая зона" D, образовавшаяся из-за комплекса высотных строений (выполненного, например, по типу "замкнутый прямоугольник"). На фиг.2в эта зона затенена. АС, находящаяся в этой зоне, недоступна для связи даже с ближайшими антеннами БС А₁, A₄, A₅ и А₆.In FIG. 2a shows an example of a three-dimensional image of the electromagnetic radiation coverage of a BS transceiver antenna of a cell area obtained by computer simulation when placing the BS transceiver antennas along the border and in the center of the cell when the BS transceiver antennas have directivity oriented to cover 120-degree sectors of the cell area and are placed at intervals of 60 degrees along the cell boundary, and the BS omnidirectional antenna is located in the center of the cell, with an ideal density spacing placement of speakers by cell area;
in FIG. 2b is a projection of the three-dimensional figure shown in FIG. 2a onto a horizontal plane;
in FIG. 2c is a projection of the three-dimensional figure shown in FIG. 2a onto a horizontal plane, a case is shown conditionally when a “dead zone” D arises in a cell due to a complex of high-rise buildings (made, for example, in the form of a “closed rectangle”). On figv this area is shaded. The speakers located in this zone are not accessible for communication even with the nearest BS antennas A ₁ , A ₄ , A ₅ and A ₆ .

Принятые обозначения на фиг.2:
A₁ - приемопередающая антенна БС, расположенная в центре ячейки,
А₂-A₇ - приемопередающие антенны БС, расположенные по границе ячейки,
D - "мертвая зона".The accepted notation in figure 2:
A ₁ - BS transceiver antenna located in the center of the cell,
And ₂ -A ₇ - BS transceiver antennas located at the cell boundary,
D - "dead zone".

На фиг.3 показаны вертикальные сечения фиг.2:
на фиг. 3а - распределение мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС в вертикальном сечении, проходящем через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅;
на фиг.3б - распределение мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС в вертикальном сечении, проходящем через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅, в случае возникновения "мертвой зоны" D, образовавшейся из-за комплекса высотных строений (выполненного, например, по типу "замкнутый прямоугольник");
на фиг.3в - распределение мощности электромагнитного излучения приемопередающей антенны АС в вертикальном сечении, проходящем через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅, когда АС находится в "мертвой зоне" D.Figure 3 shows the vertical section of figure 2:
in FIG. 3a - power distribution of electromagnetic radiation of the BS transceiver antennas in a vertical section passing through the BS A ₂ -A ₁ -A ₅ transceiver antennas;
on figb - power distribution of electromagnetic radiation of the BS transceiver antennas in a vertical section passing through the BS transceiver antennas A ₂ -A ₁ -A ₅ , in the case of a "dead zone" D formed due to a complex of high-rise buildings (made, for example , like "closed rectangle");
on figv - power distribution of electromagnetic radiation of the transceiver antenna AC in a vertical section passing through the transceiver antenna BS A ₂ -A ₁ -A ₅ when the speaker is in the "dead zone" D.

На фиг. 3 показано:
пунктиром распределение мощности электромагнитного излучения в ячейке Р_о при традиционном расположении приемопередающей антенны БС в центре ячейки, где Р_треб - минимальный уровень мощности, определяемый соответствующими стандартами систем радиосвязи, необходимый для обеспечения качественной связи с АС в пределах ячейки;
а, b, с - кривые распределения мощности электромагнитного излучения в ячейке от приемопередающих антенн БС:
на фиг. 3а - в вертикальном сечении, проходящем через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅, d - вертикальное сечение результирующей кривой распределения мощности электромагнитного излучения:
на фиг. 3б - в вертикальном сечении, проходящем через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅. Кривая d соответствует случаю, когда "мертвая зона" D отсутствует, кривая d соответствует случаю при наличии "мертвой зоны" D;
на фиг. 3в - распределение мощности электромагнитного излучения АС в вертикальном сечении, проходящем через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅. Кривая f соответствует случаю, когда "мертвая зона" D отсутствует, кривая е соответствует случаю, когда АС находится внутри "мертвой зоны" D ячейки.In FIG. 3 shows:
the dotted line shows the distribution of electromagnetic radiation power in the cell Р _о with the traditional location of the BS transceiver antenna in the center of the cell, where _Рrequire is the minimum power level determined by the relevant standards of radio communication systems necessary to ensure high-quality communication with the speakers within the cell;
a, b, c - distribution curves of the power of electromagnetic radiation in the cell from the BS transceiver antennas:
in FIG. 3a - in a vertical section passing through transceiver antennas BS A ₂ -A ₁ -A ₅ , d is a vertical section of the resulting curve of the distribution of power of electromagnetic radiation:
in FIG. 3b - in a vertical section passing through the transceiver antennas BS A ₂ -A ₁ -A ₅ . Curve d corresponds to the case where the "dead zone" D is absent, curve d corresponds to the case when there is a "dead zone"D;
in FIG. 3c - power distribution of the electromagnetic radiation of the AC in a vertical section passing through the transceiver antennas BS A ₂ -A ₁ -A ₅ . Curve f corresponds to the case where the "dead zone" D is absent, curve e corresponds to the case when the AC is inside the "dead zone" D of the cell.

На фиг. 4 показан вариант размещения АС по площади ячейки, приводящий к перегрузке БС, когда приемопередающие антенны БС размещены как описано в прототипе, т.е. в центре и по границе ячейки, для идеальной формы ячейки. In FIG. 4 shows a variant of the arrangement of the speakers over the area of the cell, leading to overload of the BS when the transceiver antennas of the BS are placed as described in the prototype, i.e. in the center and along the cell border, for a perfect cell shape.

На фиг.5а приведен пример для идеальной формы ячейки, когда приемопередающие антенны БС размещены по границе, в центре ячейки и дополнительно размещены в локальных минимумах мощности электромагнитного излучения (соответственно заявляемому способу);
на фиг. 5б - вертикальное сечение распределения мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС, проходящие через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅, когда приемопередающие антенны БС размещены по границе ячейки, в центре ячейки и дополнительно к ним в локальных минимумах мощности электромагнитного излучения помещены приемопередающие антенны БС А₈-A₁₃ (как показано на фиг.5а).Fig. 5a shows an example for an ideal cell shape when the BS transceiver antennas are located at the border, in the center of the cell and are additionally placed at local minima of the electromagnetic radiation power (according to the claimed method);
in FIG. 5b is a vertical section of the distribution of electromagnetic radiation power of BS transceiver antennas passing through BS A ₂ -A ₁ -A ₅ BS transceiver antennas when BS transceiver antennas are located at the cell boundary, in the center of the cell and in addition to them in the local minima of the electromagnetic radiation power are placed transceiver antenna BS A ₈ -A ₁₃ (as shown in figa).

На фиг.5б обозначено:
пунктиром распределение мощности электромагнитного излучения Р_о в ячейке при традиционном расположении приемопередающей антенны БС в центре ячейки, где Р_треб - минимальный уровень мощности, определяемый соответствующими стандартами систем радиосвязи, необходимый для обеспечения качественной связи с АС в пределах ячейки;
а, b, с, е, f - кривые распределения мощности электромагнитного излучения в ячейке от приемопередающих антенн БС А₂-A₁-A₅, А₁₀-А₁₁ и A₈-A₁₃;
d - вертикальное сечение результирующей кривой распределения мощности электромагнитного излучения;
R - радиус ячейки.On figb designated:
the dotted distribution of the power of electromagnetic radiation P _about in the cell with the traditional location of the BS transceiver antenna in the center of the cell, where P _demand is the minimum power level determined by the relevant standards of radio communication systems necessary to ensure high-quality communication with the speakers within the cell;
a, b, c, e, f - distribution curves of the power of electromagnetic radiation in the cell from the transceiver antennas BS A ₂ -A ₁ -A ₅ , A ₁₀ -A ₁₁ and A ₈ -A ₁₃ ;
d is the vertical section of the resulting curve of the distribution of power of electromagnetic radiation;
R is the radius of the cell.

На фиг.6а показан пример реализации заявляемого способа, когда размещение приемопередающих антенн БС и ориентацию их диаграмм направленности осуществляют таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить максимально равномерное распределение мощности электромагнитного излучения внутри ячейки и минимальный уровень помех для соседних ячеек, а, с другой стороны, обеспечить максимально равномерное распределение количества абонентских станций между зонами покрытия различных приемопередающих антенн БС с учетом конкретной местности и сложившейся ситуации в какой-то момент времени в ячейке;
на фиг. 6б - вертикальное сечение распределения мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС, проходящее через приемопередающие антенны БС А₇-А₉-А₂-А₄.On figa shows an example implementation of the proposed method, when the placement of the BS transceiver antennas and the orientation of their radiation patterns is carried out in such a way as to, on the one hand, ensure the most uniform distribution of electromagnetic radiation power inside the cell and the minimum interference level for neighboring cells, a, c on the other hand, to ensure the most uniform distribution of the number of subscriber stations between the coverage areas of various BS transceiver antennas, taking into account the specific terrain and layer a living situation at some point in time in the cell;
in FIG. 6b is a vertical section of the power distribution of electromagnetic radiation of BS transceiver antennas passing through BS A transceiver antennas ₇ A ₉ A ₂ A ₄ .

Фиг. 6б поясняет принцип преодоления перегрузки приемопередающей антенны А₇ при включении приемопередающей антенны А₉, обслуживающей область повышенной концентрации "ПК".FIG. 6b explains the principle of overcoming the overload of the transceiver antenna A ₇ when you turn on the transceiver antenna A ₉ serving the area of increased concentration of "PC".

Принятые обозначения на фиг.6б:
а - кривая распределения мощности электромагнитного излучения приемопередающей антенны БС А₇;
b - кривая распределения мощности электромагнитного излучения приемопередающей антенны БС A₁,
с - кривая распределения мощности электромагнитного излучения приемопередающей антенны БС А₄.The accepted notation on figb:
a - power distribution curve of electromagnetic radiation of a BS A ₇ transceiver antenna;
b is a distribution curve of the power of electromagnetic radiation of a BS transceiver antenna A ₁ ,
C is a power distribution curve of electromagnetic radiation of a BS A ₄ transceiver antenna.

d - кривая распределения мощности электромагнитного излучения приемопередающей антенны БС А₈, обслуживающей область повышенной концентрации "ПК".d - power distribution curve of electromagnetic radiation of the BS A ₈ transceiver antenna serving the region of increased concentration "PC".

На фиг.7 показана блок-схема заявляемой базовой станции сотовой системы связи. 7 shows a block diagram of the inventive base station of a cellular communication system.

На фиг.8 показан блок поиска, который используется в заявляемом устройстве, приведен в качестве примера реализации. On Fig shows the search unit, which is used in the inventive device, is given as an example of implementation.

Заявляемая базовая станция сотовой системы связи (фиг.7) содержит L приемопередающих антенн 1₁-1_L, блок 2 разнесения сигналов, блок 3 объединения лучей сигналов АС, блок 4 оценки канала, блок 5 обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи, модулятор-усилитель 6 и блок 7 управления разнесением передачи сигнала, причем при этом входы приемопередающих антенн 1₁-1_L являются сигнальными входами устройства, а их выходы соединены с соответствующими им первыми входами блока 2 разнесения сигналов, выходы блока 2 разнесения сигналов соединены с первыми входами блока 3 объединения лучей сигналов абонентских станций, первые выходы которого соединены с первыми входами блока 5 обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи, первые выходы блока 5 обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи являются выходами устройства, вторые входы которого являются входами сигнала пользователя, вторые выходы блока 5 обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи соединены со входами модулятора-усилителя 6, выходы которого подключены к первым входам блока 7 управления разнесением передачи сигнала, вторые входы которого соединены с выходами блока 4 оценки канала, выходы блока 7 управления разнесением передачи сигнала соединены со вторыми входами блока 2 разнесения сигналов, выходы которого подключены к приемопередающим антеннам 1₁-1_L, согласно изобретению устройство дополнительно содержит блок 8 поиска лучей сигналов, осуществляющий поиск всех лучей сигналов всех абонентских станций, и управляющий процессор, формирующий на первых выходах управляющие сигналы, задающие форму и фазу псевдослучайной последовательности для всех лучей сигналов всех абонентских станций, на вторых выходах - управляющие сигналы выбора опорных сигналов для обнаруженных лучей сигналов абонентских станций, на третьих выходах - управляющие сигналы выбора опорных сигналов обнаруженных лучей сигналов абонентских станций, скорректированные с учетом временных задержек, первые входы блока 8 поиска лучей сигналов объединены с первыми входами блока 3 объединения лучей сигналов абонентских станций и соединены с выходами блока 2 разнесения сигналов, выходы блока 8 поиска лучей сигналов соединены со входами управляющего процессора 9, первые выходы которого соединены со вторыми входами блока 8 поиска лучей сигналов, вторые выходы управляющего процессора 9 соединены со вторыми входами блока 3 объединения лучей сигналов абонентских станций, третьи выходы управляющего процессора 9 соединены с первыми входами блока 4 оценки канала, вторые входы которого соединены со вторыми выходами блока 3 объединения лучей сигналов абонентских станций.The inventive base station of a cellular communication system (Fig. 7) contains L transceiver antennas 1 ₁ −1 _L , a signal diversity unit 2, an AC signal beam combining unit 3, a channel estimator 4, a received signal processing and transmission signal generating unit 5, the modulator an amplifier 6 and a transmission diversity control unit 7, the inputs of the transceiver antennas 1 ₁ -1 _L being the signal inputs of the device, and their outputs connected to the corresponding first inputs of the diversity block 2, the outputs of the diversity block 2 are integrated with the first inputs of the unit 3 combining the rays of the signals of the subscriber stations, the first outputs of which are connected to the first inputs of the block 5 for processing the received signal and generating the transmission signal, the first outputs of the block 5 for processing the received signal and generating the transmission signal are the outputs of the device, the second inputs of which are signal inputs user, the second outputs of the block 5 processing the received signal and generating a transmission signal are connected to the inputs of the modulator-amplifier 6, the outputs of which are connected to the first inputs of the transmit diversity control unit 7, the second inputs of which are connected to the outputs of the channel estimator 4, the outputs of the transmit diversity control unit 7 are connected to the second inputs of the signal diversity unit 2, the outputs of which are connected to the transceiver antennas 1 ₁ -1 _L , according to the invention the device further comprises a signal beam search unit 8 that searches for all signal beams of all subscriber stations, and a control processor that generates control signals at the first outputs that specify the shape and phase of the pseudo-random sequence for all signal beams of all subscriber stations, at the second outputs - control signals for selecting the reference signals for the detected signal beams of the subscriber stations, at the third outputs - control signals for selecting the reference signals for the detected signal beams of the subscriber stations, adjusted for time delays, the first inputs of block 8 search signal beams are combined with the first inputs of block 3 combining the rays of signals of subscriber stations and are connected to the outputs of block 2 differently signal signals, the outputs of the signal beam search unit 8 are connected to the inputs of the control processor 9, the first outputs of which are connected to the second inputs of the signal beam search unit 8, the second outputs of the control processor 9 are connected to the second inputs of the signal beam combining unit 3 of the subscriber stations, the third outputs of the control processor 9 are connected to the first inputs of the channel estimation unit 4, the second inputs of which are connected to the second outputs of the signal beam combining unit 3 of the subscriber stations.

На фиг.7 показан пример выполнения блока 3 объединения лучей сигналов АС для использования в заявляемом устройстве (в прототипе он не раскрыт). Блок 3 состоит из L узлов 10₁-10_L объединения лучей сигналов АС антенн и узла 11 объединения сигналов антенн, при этом входы узлов 10₁-10_L объединения сигналов AC L антенн образуют первые входы блока 3, вторые входы узлов 10₁-10_L объединения сигналов AC L антенн образуют вторые входы блока 3, L выходов узлов 10₁-10_L объединения сигналов AC L антенн соединены с L входами блока объединения сигналов антенн и образуют вторые выходы блока 3, выходы блока 11 объединения сигналов антенн образуют первые выходы блока 3.Figure 7 shows an example implementation of block 3 combining the beams of AC signals for use in the inventive device (in the prototype it is not disclosed). Block 3 consists of L nodes 10 ₁ -10 _L combining the beams of AC antenna signals and a node 11 combining antenna signals, while the inputs of the nodes 10 ₁ -10 _L combining the signals of AC L antennas form the first inputs of block 3, the second inputs of nodes 10 ₁ -10 _L combining signals of AC L antennas form the second inputs of block 3, L outputs of nodes 10 ₁ -10 _L combining signals of AC L antennas are connected to L inputs of a block of combining signals of antennas and form the second outputs of block 3, the outputs of block 11 of combining signals of antennas form the first outputs of the block 3.

Блок поиска (фиг.8) содержит К каналов поиска 12₁-12_К, каждый канал поиска содержит коррелятор 13, генератор псевдослучайной последовательности (ГПСП) 14 и узел сравнения с порогом 15, при этом первые входы коррелятора являются первыми входами канала поиска, второй вход коррелятора 13 соединен с выходом ГПСП 14. вход которого является вторым входом канала поиска, выход коррелятора 13 соединен со входом узла сравнения с порогом 15, выход которого образует выход канала поиска. Первые входы корреляторов всех каналов поиска 12₁-12_К объединены и образуют первые входы блока поиска 8, входы ГПСП всех каналов поиска 12₁-12_К образуют вторые входы блока поиска 8, выходы узлов сравнения с порогом 15 всех каналов поиска образуют выходы блока 8 поиска.The search block (Fig. 8) contains K search channels 12 ₁ -12 _K , each search channel contains a correlator 13, a pseudo-random sequence generator (GPS) 14 and a comparison node with a threshold 15, while the first inputs of the correlator are the first inputs of the search channel, the second the input of the correlator 13 is connected to the output of the GPSSP 14. whose input is the second input of the search channel, the output of the correlator 13 is connected to the input of the comparison node with a threshold 15, the output of which forms the output of the search channel. The first inputs of the correlators of all search channels 12 ₁ -12 _{K are} combined and form the first inputs of the search block 8, the GPS entrances of all search channels 12 ₁ -12 _K form the second inputs of the search block 8, the outputs of the comparison nodes with a threshold 15 of all search channels form the outputs of block 8 search.

Заявляемый способ организации радиоинтерфейса в сотовой системе связи реализуют следующим образом. The inventive method of organizing a radio interface in a cellular communication system is implemented as follows.

Обслуживаемую системой связи территорию разбивают на ячейки, примыкающие друг к другу. The territory served by the communication system is divided into cells adjacent to each other.

В каждой ячейке размещают БС и множество приемопередающих антенн. A BS and a plurality of transceiver antennas are placed in each cell.

Местоположение приемопередающих антенн БС, ориентацию диаграмм направленности и их мощность электромагнитного излучения выбирают таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить максимально равномерное распределение мощности электромагнитного излучения внутри ячейки и минимальный уровень помех для соседних ячеек, а, с другой стороны, максимально равномерное распределение количества абонентских станций между зонами покрытия различных приемопередающих антенн базовой станции. The location of the BS transmit-receive antennas, the orientation of the radiation patterns and their electromagnetic radiation power are selected in such a way as to ensure, on the one hand, the most uniform distribution of the electromagnetic radiation power inside the cell and the minimum interference level for neighboring cells, and, on the other hand, the most uniform distribution of the number subscriber stations between coverage areas of various transceiver antennas of a base station.

Обеспечивают соединение приемопередающих антенн с базовой станцией ячейки. Provide a connection of transceiver antennas with the base station of the cell.

Обеспечивают связь между абонентскими станциями, размещенными на территории ячейки и базовой станцией, обслуживающей данную ячейку через те приемопередающие антенны базовой станции, в зоне покрытия мощностью электромагнитного излучения которых находятся соответствующие абонентские станции. При этом, например, обеспечивают ортогональность сигналов, излучаемых различными приемопередающими антеннами БС. They provide communication between subscriber stations located on the territory of the cell and the base station serving this cell through those transceiving antennas of the base station in the coverage area of the electromagnetic radiation of which there are corresponding subscriber stations. In this case, for example, the orthogonality of signals emitted by various BS transceiver antennas is ensured.

Обеспечивают эстафетную передачу при перемещении мобильной станции из одной ячейки в другую через те приемопередающие антенны базовой станции, в зоне обслуживания которых находятся соответствующие абонентские станции. При этом внутри ячейки обеспечивают мягкую эстафетную передачу при перемещении абонентской станции из зоны обслуживания одних групп приемопередающих антенн базовой станции в зону обслуживания других групп приемопередающих антенн БС. They provide relay transmission when moving a mobile station from one cell to another through those transceiver antennas of the base station in the service area of which there are corresponding subscriber stations. At the same time, soft relay transmission is provided inside the cell when the subscriber station moves from the service area of some groups of transceiver antennas of the base station to the service area of other groups of BS transceiver antennas.

Рассмотрим более подробно заявляемый способ организации радиоинтерфейса на конкретном примере реализации. Consider in more detail the claimed method of organizing the radio interface on a specific implementation example.

На фиг. 5а условно показан пример организации радиоинтерфейса в сотовой системе связи по заявляемому способу (для идеальных условий и идеальной формы ячейки), когда размещают приемопередающие антенны БС по границе, в центре ячейки и в локальных минимумах мощности электромагнитного излучения, ориентацию их диаграмм направленности осуществляют таким образом, чтобы обеспечить максимально равномерное распределение мощности электромагнитного излучения внутри ячейки и минимальный уровень помех для соседних ячеек. In FIG. 5a conventionally shows an example of organizing a radio interface in a cellular communication system according to the claimed method (for ideal conditions and ideal cell shape), when BS transceiver antennas are placed along the boundary, in the center of the cell and at local minimums of electromagnetic radiation power, the orientation of their radiation patterns is thus to ensure the most uniform distribution of power of electromagnetic radiation inside the cell and the minimum level of interference for neighboring cells.

На фиг.5а показано следующее. Fig. 5a shows the following.

Приемопередающая антенна БС A₁ расположена, например, в центре ячейки.The BS transceiver antenna A ₁ is located, for example, in the center of the cell.

Приемопередающие антенны БС А₂-A₇ расположены по границе ячейки.BS A ₂ -A ₇ transceiver antennas are located at the cell boundary.

Приемопередающие антенны БС A_8'-A_13'расположены в локальных минимумах мощности электромагнитного излучения.BS transceiver antennas A _{8 '} -A _13' are located at local minima of the electromagnetic radiation power.

Отличительной особенностью этого примера размещения приемопередающих антенн БС относительно прототипа является то, что приемопередающие антенны БС располагают в локальных минимумах распределения мощности электромагнитного излучения (в прототипе в центре и по границе ячейки). Предложенный подход снижает интерференцию между АС и между соседними ячейками и улучшает качество связи на АС за счет разнесенного приема сигнала. A distinctive feature of this example of the location of the BS transmit-receive antennas relative to the prototype is that the BS transmit-receive antennas are located at local minima of the electromagnetic radiation power distribution (in the prototype in the center and along the cell boundary). The proposed approach reduces the interference between the speakers and between neighboring cells and improves the quality of communication at the speakers due to the diversity of signal reception.

Следует отметить, что приведенный пример реализации заявляемого способа, показанный на фиг.5а, может быть использован на практике в реальных условиях, как для случая симметричного размещения приемопередающих антенн БС в локальных минимумах, так и для случая несимметричного размещения приемопередающих антенн БС в локальных минимумах. It should be noted that the example implementation of the proposed method, shown in Fig. 5a, can be used in practice in real conditions, both for the case of symmetrical placement of BS transceiver antennas at local minima, and for the case of asymmetric placement of BS transceiver antennas at local minima.

Фиг. 5б иллюстрирует преимущество заявляемого способа по сравнению с прототипом и показывает, как изменяется распределение мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС, когда в локальных минимумах мощности электромагнитного излучения дополнительно размещены приемопередающие антенны БС A₈-A₁₃. Кривая распределения мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС показана в том же вертикальном сечении, что и в прототипе (фиг.3а), т.е. в сечении, проходящем через приемопередающие антенны БС А₂-A₁-A₅
На фиг.5б обозначено:
пунктиром распределение мощности электромагнитного излучения Р_о в ячейке при традиционном расположении приемопередающей антенны БС в центре ячейки, где Р_треб - минимальный уровень мощности, определяемый соответствующими стандартами систем радиосвязи, необходимый для обеспечения качественной связи с АС в пределах ячейки;
а, b, с, е, f - кривые распределения мощности электромагнитного излучения от приемопередающих антенн БС А₂-A₁-A₅, А₁₀-А₁₁ и А₈-А₁₃;
d - вертикальное сечение результирующей кривой распределения мощности электромагнитного излучения;
R - радиус ячейки.FIG. 5b illustrates the advantage of the proposed method compared to the prototype and shows how the distribution of electromagnetic radiation power of the BS transceiver antennas changes when the BS A ₈ -A ₁₃ transceiver antennas are additionally placed in local minima of the electromagnetic radiation power. The power distribution curve of electromagnetic radiation of BS transceiver antennas is shown in the same vertical section as in the prototype (Fig. 3a), i.e. in the section passing through the transceiver antennas BS A ₂ -A ₁ -A ₅
On figb designated:
the dotted distribution of the power of electromagnetic radiation P _about in the cell with the traditional location of the BS transceiver antenna in the center of the cell, where P _demand is the minimum power level determined by the relevant standards of radio communication systems necessary to ensure high-quality communication with the speakers within the cell;
a, b, c, e, f - distribution curves of the power of electromagnetic radiation from transceiving antennas BS A ₂ -A ₁ -A ₅ , A ₁₀ -A ₁₁ and A ₈ -A ₁₃ ;
d is the vertical section of the resulting curve of the distribution of power of electromagnetic radiation;
R is the radius of the cell.

По результирующей кривой распределения мощности электромагнитного излучения d видно, что неравномерность распределения мощности электромагнитного излучения (по сравнению с прототипом фиг.3а) устранена установкой приемопередающих антенн БС в локальных минимумах. При этом достигнуто дальнейшее снижение уровня излучаемой мощности приемопередающими антеннами БС за счет ее перераспределения между приемопередающими антеннами БС. The resulting distribution curve of the power of electromagnetic radiation d shows that the uneven distribution of power of electromagnetic radiation (compared to the prototype of FIG. 3a) is eliminated by installing BS transceiver antennas at local minima. In this case, a further decrease in the level of radiated power by BS transceiver antennas was achieved due to its redistribution between BS transceiver antennas.

На фиг. 6а приведен предпочтительный вариант заявляемого способа, когда местоположение приемопередающих антенн БС, ориентацию их диаграмм направленности и их мощность электромагнитного излучения выбирают таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить максимально равномерное распределение мощности электромагнитного излучения внутри ячейки и минимальный уровень помех для соседних ячеек, а, с другой стороны, обеспечить максимально равномерное распределение количества абонентских станций между зонами покрытия различных приемопередающих антенн базовой станции. Этот пример размещения приемопередающих антенн БС учитывает конкретные географические условия территории, на которой организуется радиоинтерфейс сотовой системы связи и условия взаимодействия приемопередающих антенн БС с абонентскими станциями. При этом обязательно учитываются "мертвые зоны" и области повышенной концентрации абонентских станций по площади ячейки. In FIG. 6a shows a preferred embodiment of the proposed method, when the location of the BS transceiver antennas, the orientation of their radiation patterns and their electromagnetic radiation power are selected in such a way as to ensure, on the one hand, the most uniform distribution of electromagnetic radiation power within the cell and the minimum level of interference for neighboring cells, and , on the other hand, to ensure the most uniform distribution of the number of subscriber stations between the coverage areas of various transceivers and antenna of the base station. This example of the placement of BS transceiver antennas takes into account the specific geographical conditions of the territory on which the radio interface of the cellular communication system is organized and the conditions for the interaction of BS transceiver antennas with subscriber stations. In this case, “dead zones” and areas of increased concentration of subscriber stations by cell area are necessarily taken into account.

В пользу такого расположения приемопередающих антенн БС внутри ячейки свидетельствует еще одно важное обстоятельство. В городских условиях излучение даже всенаправленных антенн анизотропно по азимуту [5 - William C.Y. Lee Mobile Cellular Telecommunications, Analog and digital systems (Second editor) New York, 1995, NY10011]. Вся площадь ячейки, в том числе и в областях затенения, покрывается мощностью электромагнитного излучения крайне неравномерно и несимметрично, поэтому достичь равномерного покрытия мощностью электромагнитного излучения площади ячейки каким-либо упорядоченным (как в аналоге [1] и прототипе [4]) набором приемопередающих антенн БС в реальных условиях невозможно. Another important circumstance testifies in favor of this arrangement of BS transceiver antennas inside the cell. In urban environments, even omnidirectional antenna radiation is anisotropic in azimuth [5 - William C.Y. Lee Mobile Cellular Telecommunications, Analog and digital systems (Second editor) New York, 1995, NY10011]. The entire cell area, including in the shading areas, is covered by the power of electromagnetic radiation extremely unevenly and asymmetrically, therefore, to achieve uniform coverage by the power of electromagnetic radiation of the cell area with some ordered (as in the analogue [1] and prototype [4]) set of transceiver antennas BS in real conditions is impossible.

При организации радиоинтерфейса сотовой системы связи анализируют назначенную область, которая в реальных условиях не бывает геометрически правильной. Поэтому границы ячейки будут произвольными и зависеть от конкретных условий местности и радиосвязи. When organizing the radio interface of a cellular communication system, the designated area is analyzed, which in real conditions is not geometrically correct. Therefore, the boundaries of the cell will be arbitrary and depend on the specific conditions of the terrain and radio communications.

Например, назначенную площадь ячейки разбивают на восемь областей обслуживания, в которых размещены приемопередающие антенны БС А₁-A₈, обеспечивающие равномерное распределение мощности электромагнитного излучения по площади ячейки, приемопередающая антенна БС А₉ - в области повышенной концентрации абонентских станций (обозначенной "ПК") и приемопередающая антенна БС А₁₀ - в "мертвой зоне".For example, the designated cell area is divided into eight service areas, in which BS A ₁ -A ₈ transceiver antennas are located, providing a uniform distribution of electromagnetic radiation power over the cell area, BS A ₉ transceiver antenna in the area of increased concentration of subscriber stations (indicated by "PC" ) and the BS A ₁₀ transceiver antenna is in the "dead zone".

Приемопередающие антенны БС размещены следующим образом:
приемопередающая антенна БС A₁ - в центре или близко к центру ячейки,
приемопередающие антенны БС А₂, А₃ А₄, A₅, A₆, A₇ и А₈ - близко к границе ячейки,
приемопередающая антенна БС А₉ - в области повышенной концентрации АС "ПК",
приемопередающая антенна БС А₁₀ - в "мертвой зоне".BS transmit-receive antennas are placed as follows:
BS transceiver antenna A ₁ - in the center or close to the center of the cell,
BS transceiver antennas A ₂ , A ₃ A ₄ , A ₅ , A ₆ , A ₇ and A ₈ - close to the cell boundary,
BS A ₉ transceiver antenna - in the area of increased concentration of AS "PC",
BS A ₁₀ transceiver antenna - in the "dead zone".

Цифрами в прямоугольниках показано количество АС, одновременно обслуживаемых соответствующими приемопередающими антеннами БС. The numbers in the rectangles indicate the number of speakers simultaneously served by the respective BS transceiver antennas.

Затененная область, находящаяся в зоне обслуживания приемопередающей антенны А₇, является областью повышенной концентрации АС "ПК".The shaded area located in the service area of the transceiver antenna A ₇ is the area of increased concentration of the PC.

Затененная область, находящаяся в зоне обслуживания приемопередающей антенны A₅, является "мертвой зоной".The shaded area located in the service area of the transceiver antenna A ₅ is the "dead zone".

Пунктиром, соединяющим точки Z и Z₁, показан маршрут перемещения АС из зоны обслуживания одних групп приемопередающих антенн в зону обслуживания других групп приемопередающих антенн БС, где Z начальная точка, Z₁ - конечная точка маршрута перемещения АС.The dashed line connecting the points Z and Z ₁ shows the AC movement path from the service area of some groups of transceiver antennas to the service area of other groups of BS transceiver antennas, where Z is the starting point, Z ₁ is the end point of the AC movement path.

Слева показана диаграмма зон обслуживания АС приемопередающими антеннами БС при перемещении АС из точки Z в точку Z₁.On the left is a diagram of the coverage areas of the AC transceiver antennas BS when moving the AC from point Z to point Z ₁ .

Показанная затененная область, находящаяся в зоне обслуживания приемопередающей антенны А₁₀, является "мертвой зоной", которая возникла, например, за счет понижения рельефа местности (овраг) или возникла за счет высотных строений по типу "замкнутый прямоугольник", а также может быть вызвана какими-либо другими причинами. Поэтому в "мертвую зону" поместили дополнительную приемопередающую антенну БС А₁₀ (например, как показано на фиг.6а). При этом ориентацию, мощность электромагнитного излучения и диаграмму направленности приемопередающей антенны БС А₁₀ выбрали с учетом суммарной мощности излучения соседних с ней антенн (A₁, А₄ и A₅).The shaded area shown, located in the service area of the transceiver antenna A ₁₀ , is a “dead zone”, which arose, for example, due to a decrease in the terrain (ravine) or arose due to high-rise structures of the “closed rectangle” type, and can also be caused any other reasons. Therefore, in the "dead zone" was placed an additional transceiver antenna BS A ₁₀ (for example, as shown in figa). In this case, the orientation, power of electromagnetic radiation, and the radiation pattern of the BS A ₁₀ transceiver antenna were chosen taking into account the total radiation power of the antennas adjacent to it (A ₁ , A _4, and A ₅ ).

Показанная затененная область, находящаяся в зоне обслуживания приемопередающей антенны А₇, является областью повышенной концентрации АС "ПК". Эта проблема связана с неравномерной концентрацией АС по площади ячейки, которая может возникать по мере перемещения абонентских станций, как случайным образом, так может быть и прогнозируемой. К таким местам концентрации относятся, например, места массового отдыха, стадионы, выставки, ярмарки, большие торговые центры, вокзалы, аэропорты, оживленные автотрассы и т.п. Помимо территориального размещения этих областей, в ячейке достаточно точно можно прогнозировать сезонно-суточную активность абонентских станций в этих зонах.The shaded area shown in the service area of the transceiver antenna A ₇ is the area of increased concentration of the PC. This problem is associated with an uneven concentration of speakers over the cell area, which can occur as the subscriber stations move, as randomly, so it can be predicted. Such places of concentration include, for example, places of mass recreation, stadiums, exhibitions, fairs, large shopping centers, train stations, airports, busy highways, etc. In addition to the territorial distribution of these regions, in the cell it is quite accurately possible to predict the seasonal and daily activity of subscriber stations in these zones.

Значительная концентрация одновременно работающих АС на ограниченных площадях приводит к перегрузке БС в этих областях ячейки. В то же время оптимальный режим использования ресурсов достигается при равномерной загрузке приемопередающих антенн БС. A significant concentration of simultaneously operating speakers in limited areas leads to overload of the BS in these areas of the cell. At the same time, the optimal mode of resource use is achieved with uniform loading of BS transceiver antennas.

Каждая из приемопередающих антенн БС A₁ - А₈ имеет ограниченный ресурс для качественного обслуживания одновременно работающих АС, например 35 АС.Each of the BS A ₁ - A ₈ BS transceiver antennas has a limited resource for the quality service of simultaneously operating speakers, for example 35 speakers.

В некоторый момент времени в каждой из восьми зон обслуживания, например, находится следующее количество АС, обозначенных соответствующими цифрами:
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС A₁-35 АС,
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС А₂-10 АС,
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС А₃-30 АС,
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС А₄-7 АС,
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС A₅-25 AC,
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС А₆-20 АС,
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС А₇-50 АС, из них тридцать АС расположены на ограниченной (прогнозируемой) площади повышенной концентрации "ПК",
в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС A₅-15 АС.At some point in time in each of the eight service areas, for example, there is the following number of speakers, indicated by the corresponding numbers:
in the service area of the BS A ₁ -35 AC transceiver antenna,
in the service area of the BS A ₂ -10 AS transceiver antenna,
in the service area of the BS A ₃ -30 AS transceiver antenna,
in the service area of the BS A ₄ -7 AS transceiver antenna,
in the service area of the BS A ₅ -25 AC transceiver antenna,
in the service area of the BS A ₆ -20 AS transceiver antenna,
in the service area of the BS A ₇ -50 AS transceiver antenna, thirty of them are located in a limited (predicted) area of increased concentration of "PC",
in the service area of the BS transceiver antenna A ₅ -15 AC.

Сложилась прогнозируемая ситуация, когда приемопередающая антенна БС А₇ может обслужить не более тридцати пяти одновременно работающих АС. Поэтому в зону повышенной концентрации "ПК" необходимо заранее разместить приемопередающую антенну БС А₉. Эта приемопередающая антенна БС А₉ в сложившейся ситуации обеспечит качественное и своевременное обслуживание тридцати одновременно работающих АС, находящихся в зоне повышенной концентрации "ПК".There was a predicted situation when the BS A ₇ transceiver antenna can serve no more than thirty-five simultaneously operating speakers. Therefore, in the zone of increased concentration of "PC" it is necessary to place the BS A ₉ transceiver antenna in advance. In this situation, this BS A ₉ transceiver antenna will provide high-quality and timely service to thirty simultaneously operating speakers located in the “PC” high concentration zone.

Параметры электромагнитного излучения приемопередающей антенны БС А₉ выбирают таким образом, чтобы она обслуживала абонентские станции только в пределах зоны повышенной концентрации "ПК".The parameters of the electromagnetic radiation of the BS A ₉ transceiver antenna are selected in such a way that it serves subscriber stations only within the "PC" high concentration zone.

Алгоритм преодоления перегрузки основан на перераспределении нагрузки между приемопередающей антенной БС А₇ и приемопередающей антенной БС А₉ автоматически.The overload algorithm is based on the redistribution of the load between the BS A ₇ transceiver antenna and BS A ₉ transceiver antenna automatically.

Мощность электромагнитного излучения приемопередающей антенны БС А₉ выбирают таким образом, чтобы в режиме мягкой эстафетной передачи при перемещении абонентской станции в зону "ПК" обслуживание абонентской станции с приемопередающей антенны БС А₇ переводилось на обслуживание приемопередающей антенны БС А₉.The power of electromagnetic radiation of the BS A ₉ transceiver antenna is selected so that in soft relay mode when the subscriber station moves to the PC zone, the subscriber station service from the BS A ₇ transceiver antenna is transferred to the BS A ₉ transceiver antenna.

При организации радиоинтерфейса в сотовой системе связи между абонентскими станциями, находящимися на территории ячейки, и базовой станцией, обслуживающей данную ячейку, необходимо осуществлять через те приемопередающие антенны БС, в зоне обслуживания которых находятся соответствующие абонентские станции, при этом, например, следует обеспечить ортогональность сигналов, излучаемых различными приемопередающими антеннами БС. When organizing a radio interface in a cellular communication system between subscriber stations located on the cell’s territory and the base station serving this cell, it is necessary to implement BS transceiver antennas in the service area of which the corresponding subscriber stations are located, for example, orthogonality of signals should be ensured radiated by various BS transceiver antennas.

Обеспечение ортогональности сигналов, излучаемых с различных приемопередающих антенн БС необходимо для раздельной обработки одного и того же сигнала, пришедшего от различных источников электромагнитного излучения (излучающие антенны и отражающие объекты). Ensuring the orthogonality of the signals emitted from various BS transceiver antennas is necessary for separate processing of the same signal coming from different sources of electromagnetic radiation (emitting antennas and reflecting objects).

Сигнал, который излучается с каждой приемопередающей антенны БС, представляет собой групповой сигнал. Под групповым сигналом понимают сумму сигналов, предназначенных для всех абонентских станций, работающих в зоне обслуживания приемопередающих антенн БС в данный момент времени, т.е. для каждой АС предназначен свой сигнал, который является ортогональным (независимым) ко всем остальным сигналам группового сигнала. The signal that is emitted from each transceiver antenna of the BS is a group signal. A group signal is understood to mean the sum of signals intended for all subscriber stations operating in the coverage area of BS transceiver antennas at a given time, i.e. each speaker has its own signal, which is orthogonal (independent) to all other signals of the group signal.

В процессе приема сигнала абонентской станции ортогональность идентичных компонент группового сигнала с различных приемопередающих антенн БС может быть обеспечена за счет пространственного разнесения приемопередающих антенн БС. In the process of receiving a subscriber station signal, the orthogonality of identical components of a group signal from different BS transmit-receive antennas can be achieved due to the spatial diversity of the BS transmit-receive antennas.

С другой стороны, так как каждую приемопередающую антенну БС, обслуживает отдельный приемопередатчик базовой станции, синхронизированный по времени со всеми остальными, то ортогональность сигналов с различных приемопередающих антенн БС может быть обеспечена за счет дополнительного кодирования сигналов, путем относительного временного и частотного разнесения групповых сигналов, а также другими средствами. On the other hand, since each BS transceiver antenna is serviced by a separate base station transceiver, synchronized in time with all the others, the orthogonality of signals from various BS transceiver antennas can be ensured by additional signal coding, by means of relative time and frequency diversity of group signals, as well as other means.

Необходимым условием нормального функционирования современных сотовых систем подвижной радиосвязи является обеспечение непрерывности сеанса связи при перемещении АС из зоны обслуживания одной БС в зону обслуживания другой БС. A necessary condition for the normal functioning of modern cellular mobile radio systems is to ensure the continuity of the communication session when moving speakers from the service area of one BS to the service area of another BS.

Процедуру переключения пользовательского канала (канала графика) с обслуживания одной базовой станции на другую при перемещении абонентской станции принято называть эстафетной передачей. Существуют разновидности эстафетной передачи, это, например, "жесткая" эстафетная передача и "мягкая" эстафетная передача. "Жесткая" эстафетная передача характерна для первого поколения сотовых систем радиосвязи и пикосотовых систем, в которых АС ведет прием информации сначала с одной БС, а затем по мере перемещения в другую ячейку переключается на другую БС, обслуживающую данную ячейку, т.е. в режиме приема АС работает только с одной БС [6 - Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1998 г., с.68]. The procedure for switching a user channel (channel of a graph) from serving one base station to another when moving a subscriber station is called relay transmission. There are varieties of handoffs, such as a “hard” handoff and a “soft” handoff. A “hard” relay transmission is characteristic of the first generation of cellular radio communication systems and picocell systems in which the AS receives information first from one BS, and then, as it moves to another cell, switches to another BS serving this cell, i.e. in the reception mode the speaker works only with one BS [6 - Gromakov Yu.A. Standards and systems for mobile radio communications. M .: ECO-TRENDZ, 1998, p. 68].

Современным цифровым системам радиосвязи с кодовым разделением каналов присуща "мягкая" эстафетная передача, в которых абонентская станция способна вести параллельный прием информационного сигнала одновременно более чем от одной базовой станции, например в соответствии со стандартом IS-95. [7 - Стандарт совместимости подвижной и базовой станций для двухрежимных сотовых широкополосных систем с расширением спектра TIA/EIA/IS-95-A, May 1995. Telecommunication Industri Association]. Стандарт [7] предусматривает процедуру "мягкой" эстафетной передачи, как при перемещении АС из одной ячейки в другую, так и при перемещении внутри ячейки из одной области ячейки в другую. Code-division multiplexed digital radio systems have a soft handoff in which a subscriber station is able to receive an information signal in parallel from more than one base station at the same time, for example, in accordance with the IS-95 standard. [7 - Mobile and Base Station Compatibility Standard for Dual Mode Cellular Broadband Systems TIA / EIA / IS-95-A, May 1995. Telecommunication Industri Association]. The standard [7] provides for a “soft” relay transmission procedure, both when moving speakers from one cell to another, and when moving inside a cell from one area of a cell to another.

Рассмотрим, например, заявляемый способ, когда обеспечивают "мягкую" эстафетную передачу при перемещении мобильной станции из зоны обслуживания одних групп приемопередающих антенн БС в зону обслуживания других групп приемопередающих антенн БС. Consider, for example, the inventive method when providing a “soft” relay transmission when moving a mobile station from a coverage area of one group of BS transceiver antennas to a coverage area of other groups of BS transceiver antennas.

На фиг.6а пунктиром, соединяющим точки Z и Z₁, показан маршрут перемещения АС из зоны обслуживания одних групп приемопередающих антенн в зону обслуживания других групп приемопередающих антенн БС, где Z начальная точка, Z₁ - конечная точка маршрута перемещения АС,
слева показана диаграмма зон обслуживания АС приемопередающими антеннами БС при перемещении АС из точки Z в точку Z₁.On figa, the dashed line connecting the points Z and Z ₁ shows the movement path of the speakers from the service area of some groups of transceiver antennas to the service area of other groups of transceiver antennas BS, where Z is the starting point, Z ₁ is the end point of the AC movement path,
on the left is a diagram of the coverage areas of the AC transceiver antennas BS when moving the AC from point Z to point Z ₁ .

С точки зрения распределения мощности электромагнитного излучения с приемопередающих антенн БС внутри ячейки все АС в ячейке находятся в равных условиях. Однако в зависимости от местоположения в ячейке конкретной АС вклад в ее суммарный входной (полезный) сигнал от различных приемопередающих антенн БС неравнозначен по мощности. From the point of view of the distribution of electromagnetic radiation power from the BS transceiver antennas inside the cell, all speakers in the cell are in equal conditions. However, depending on the location in the cell of a particular AS, the contribution to its total input (useful) signal from various BS transceiver antennas is unequal in power.

Допустим, что АС находится в начальной точке Z, в зоне обслуживания одной приемопередающей антенны БС A₈. По мере перемещения по территории ячейки в точку Z₁, AC осуществляет связь с другими приемопередающими антеннами БС или группами приемопередающих антенн БС, как показано на диаграмме фиг.6а (слева). В конечной точке Z₁, которая находится в зоне обслуживания приемопередающей антенны БС А₆. АС может вести прием сигнала от приемопередающей антенны БС А₆. При этом следует отметить, что, проходя через область повышенной концентрации, АС обслуживается приемопередающей антенной А₉, расположенной в этой области.Suppose that the speaker is at the starting point Z, in the coverage area of one BS transceiver antenna A ₈ . As you move around the cell to point Z ₁ , AC communicates with other BS transceiver antennas or groups of BS transceiver antennas, as shown in the diagram of FIG. 6a (left). At the end point Z ₁ , which is located in the service area of the transceiver antenna BS A ₆ . AU can receive a signal from a BS A ₆ transceiver antenna. It should be noted that, passing through the region of increased concentration, the AS is served by the A ₉ transceiver antenna located in this region.

То есть в сеансе связи с конкретной АС участвует одна или несколько из L приемопередающих антенн БС с наилучшими условиями распространения сигнала, где L - общее число приемо-передающих антенн БС ячейки. Эти приемопередающие антенны, участвующие в сеансе связи, изменяются в процессе перемещения АС. Замена приемопередающей антенны проводится по результатам измерения на АС уровней пилот сигналов, излучаемых соседними приемопередающими антеннами, и анализа переданных результатов измерений на БС, либо по результатам анализа уровней сигналов, принимаемых соседними приемопередающими антеннами БС от данной АС. При этом решение о замене приемопередающих антенн принимается на БС. Таким образом, автоматически производится выбор приемопередающих антенн БС в ячейке и осуществляется "мягкая" эстафетная передача внутри ячейки. Мягкая эстафетная передача при перемещении АС из одной ячейки в другую выполняется аналогично, однако решение о замене приемопередающей антенны при перемещении АС из ячейки в ячейку производится контроллером БС. That is, in a communication session with a particular AS, one or more of the L BS transmit-receive antennas with the best signal propagation conditions is involved, where L is the total number of BS cell transmit-receive antennas. These transceiver antennas participating in the communication session change during the movement of the speakers. Replacement of the transceiver antenna is carried out according to the results of measuring at the AS the levels of the pilot signals emitted by neighboring transceiver antennas, and the analysis of the transmitted measurement results at the BS, or according to the results of the analysis of signal levels received by the neighboring transceiving antennas of the BS from this AS. The decision to replace the transceiver antennas is made on the BS. Thus, the BS transceiver antennas are automatically selected in the cell and a “soft” relay transmission is performed inside the cell. Soft relay transmission when moving speakers from one cell to another is performed similarly, however, the decision to replace the transceiver antenna when moving speakers from cell to cell is made by the BS controller.

На фиг. 6б показано вертикальное сечение распределения мощности электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС, проходящее через приемопередающие антенны БС А₇-A₁. Фиг.6б поясняет принцип преодоления перегрузки приемопередающей антенны А₇ при включении приемопередающей антенны А₉, обслуживающей область повышенной концентрации "ПК".In FIG. 6b shows a vertical section of the power distribution of electromagnetic radiation of BS transceiver antennas passing through BS A ₇ -A ₁ transceiver antennas. Fig.6b explains the principle of overloading the transceiver antenna A ₇ when you turn on the transceiver antenna A ₉ serving the area of increased concentration of "PC".

Принятые обозначения на фиг.6б:
а - кривая распределения мощности электромагнитного излучения приемопередающей антенны БС А₇,
b - кривая распределения мощности электромагнитного излучения приемопередающей антенны БС A₁,
с - кривая распределения мощности электромагнитного излучения приемопередающей антенны БС А₉,
d - кривая распределения мощности электромагнитного излучения приемопередающей антенны БС А₉,
Кривые а, b, с и d показывают, что мощность электромагнитного излучения приемопередающей антенны БС А₈, обслуживающей зону "ПК", превышает суммарную мощность электромагнитного излучения приемопередающих антенн БС А₇, A₁ и А₄ в этой зоне. Поэтому в результате мягкой эстафетной передачи все АС, находящиеся в зоне "ПК", будут обслуживаться только приемопередающей антенной БС А₉. Таким образом приемопередающая антенна БС А₇ будет разгружена.The accepted notation on figb:
a is a power distribution curve of electromagnetic radiation of a BS A ₇ transceiver antenna,
b is a distribution curve of the power of electromagnetic radiation of a BS transceiver antenna A ₁ ,
c is a power distribution curve of electromagnetic radiation of a BS A ₉ transceiver antenna,
d is a power distribution curve of electromagnetic radiation of a BS A ₉ transceiver antenna,
Curves a, b, c, and d show that the electromagnetic radiation power of the BS A ₈ transceiver antenna serving the PC zone exceeds the total electromagnetic radiation power of the BS A ₇ , A _1, and A ₄ transceiver antennas in this zone. Therefore, as a result of soft relay transmission, all speakers located in the “PC” zone will be served only by the BS A ₉ transceiver antenna. Thus, the BS A ₇ transceiver antenna will be unloaded.

Рассмотрим структуру обработки сигнала на БС согласно заявляемому изобретению (фиг.7). Consider the structure of the signal processing on the BS according to the claimed invention (Fig.7).

Приемопередающие антенны БС 1₁-1_L, расположены с учетом конкретных условий местности, на которой расположена ячейка, но обязательно таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить максимально равномерное распределение мощности электромагнитного излучения внутри ячейки и минимальный уровень помех для соседних ячеек, а, с другой стороны, обеспечить максимально равномерное распределение количества абонентских станций между зонами покрытия различных приемопередающих антенн базовой станции (с учетом "мертвых зон" и областей повышенной концентрации АС "ПК").BS 1 ₁ -1 _L transmit-receive antennas are located taking into account the specific conditions of the area where the cell is located, but it is necessary in such a way as to ensure, on the one hand, the most uniform distribution of electromagnetic radiation power inside the cell and the minimum level of interference for neighboring cells, and , on the other hand, to ensure the most uniform distribution of the number of subscriber stations between the coverage areas of various transceiver antennas of the base station (taking into account the "dead zones" and areas of increased ontsentratsii AS "PC").

Для того, чтобы было понятно, как реализуется заявляемое изобретение, показаны примеры выполнения блока 3 (фиг.7) и блока 8 (фиг.8). In order to understand how the claimed invention is implemented, examples of the execution of block 3 (Fig. 7) and block 8 (Fig. 8) are shown.

На каждую приемопередающую антенну БС 1₁-1_L поступает групповой сигнал, который состоит из суммы сигналов абонентских станций, находящихся в зоне обслуживания данной приемопередающей антенны БС. Энергия группового сигнала на входе каждой приемопередающей антенны БС 1₁-1_L равна сумме энергий сигналов от каждой из АС, участвующих в его формировании. Эти сигналы через блок 2 разнесения сигналов поступают на блок объединения лучей сигналов АС 3 и на блок 8 поиска лучей сигналов.For each BS 1 ₁ -1 _L BS transceiver antenna, a group signal is received, which consists of the sum of the subscriber station signals located in the coverage area of this BS transceiver antenna. The energy of a group signal at the input of each BS transceiver antenna 1 ₁ -1 _L is equal to the sum of the signal energies from each of the speakers involved in its formation. These signals through block 2 diversity signals are sent to the unit combining the beams of signals AC 3 and block 8 search for beams of signals.

Блок 8 поиска лучей сигналов, сканируя область неопределенности по временной задержке, обнаруживает сигнал каждой АС, который может состоять из нескольких лучей, в групповых сигналах каждой из приемопередающих антенн БС 1₁-1_L.Block 8 search signal beams, scanning the region of uncertainty in the time delay, detects the signal of each speaker, which may consist of several beams, in the group signals of each of the transceiver antennas BS 1 ₁ -1 _L.

На фиг. 8 показан пример, когда блок 8 поиска лучей сигналов АС осуществляет сканирование области неопределенности, например параллельно, т.е. одновременно в К каналах поиска 12₁-12_К. В каждом канале осуществляют поиск лучей сигналов всех АС, образующих входной групповой сигнал.In FIG. 8 shows an example when the AC signal beam search unit 8 scans an uncertainty region, for example in parallel, i.e. simultaneously in K search channels 12 ₁ -12 _K. In each channel, they search for the rays of the signals of all speakers that form the input group signal.

В блоке 8 поиска лучей сигналов по управляющим сигналам с управляющего процессора 9, поступающим на ГСПП 14₁-14_К в каналы поиска 12₁-12_К, формируются сигналы, задающие форму и фазу ПСП для всех лучей сигналов АС. Выходные сигналы с ГСПП 14₁-14_К поступают на вторые входы корреляторов 13₁-13_К. На первые входы корреляторов 13₁-13_К поступает групповой сигнал АС. В каналах поиска 12₁-12_К в корреляторах вычисляются корреляции входных лучей сигналов АС с выходными сигналами ГПСП 14₁-14_К, результаты сравниваются в узлах сравнения с порогом 15₁-15_К. По результатам сравнения, полученным в узлах 15₁-15_К всех каналов поиска 12₁-12_К, выносится решение об обнаружении лучей сигналов АС.In block 8, the search for signal beams by control signals from the control processor 9, arriving at the GSPP 14 ₁ -14 _K in the search channels 12 ₁ -12 _K , signals are generated that specify the shape and phase of the SRP for all beams of the AC signals. The output signals from the GSPP 14 ₁ -14 _K are fed to the second inputs of the correlators 13 ₁ -13 _K. At the first inputs of the correlators 13 ₁ -13 _K receives a group signal AC. In the search channels 12 ₁ -12 _K in the correlators, the correlations of the input beams of the AC signals with the output GPS signals 14 ₁ -14 _K are calculated, the results are compared in the comparison nodes with a threshold of 15 ₁ -15 _K. Based on the comparison results obtained at nodes 15 ₁ -15 _{K of} all search channels 12 ₁ -12 _K , a decision is made on the detection of beams of AC signals.

Выходные сигналы с блока 8 поиска лучей сигналов АС поступают на первые входы управляющего процессора 9. The output signals from block 8 search for beams of AC signals are supplied to the first inputs of the control processor 9.

Управляющий процессор 9 для всех обнаруженных лучей сигналов АС формирует опорные сигналы, с учетом формы и фазы ПСП, и подает их в блок 3 объединения лучей сигналов АС на узлы объединения лучей сигналов АС по каждой приемопередающей антенне 10₁-10_L.The control processor 9 for all detected beams of the AC signals generates reference signals, taking into account the shape and phase of the SRP, and feeds them to the unit 3 of the combination of beams of the AC signals to the nodes of the combination of the beams of the AC signals for each transceiver antenna 10 ₁ -10 _L.

В узлах 10₁-10_L лучи сигналов АС объединяют по каждой из приемопередающих антенн БС 1₁-1_L с учетом формы и фазы лучей сигналов АС. Выходные сигналы с узлов 10₁-10_L поступают на вторые входы блока 4 оценки канала и на узел 11 объединения сигналов антенн. В блоке 11 объединяют лучи сигналов АС по всем приемопередающим антеннам БС 1₁-1_L, образуя выходной суммарный сигнал, который поступает на блок 5 обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи.At nodes 10 ₁ -10 _{L, the} beams of the AC signals are combined for each of the BS 1 ₁ -1 _L transceiver antennas, taking into account the shape and phase of the beams of the AC signals. The output signals from the nodes 10 ₁ -10 _L are supplied to the second inputs of the channel estimation unit 4 and to the antenna signal combining unit 11. In block 11, the beams of the AC signals are combined over all BS transceiver antennas 1 ₁ -1 _L , forming an output total signal, which is transmitted to the block 5 for processing the received signal and generating the transmission signal.

Блок 5 демодулирует входной сигнал и передает его в сеть пользователей. Block 5 demodulates the input signal and transfers it to the user network.

Сигнал из сети пользователей, адресованный конкретным АС, поступает через вторые входы блока 5 на блок 6, в котором генерируется сигнал для передачи в обратном канале. The signal from the user network, addressed to a particular AS, enters through the second inputs of block 5 to block 6, in which a signal is generated for transmission in the reverse channel.

Блок 4 осуществляет оценку выделенных управляющим процессором 9 лучей сигналов, принадлежащих конкретным АС, и формирует команду управления разнесением передачи сигнала, которую передает на вторые входы блока 7 управления разнесением передачи сигнала. Block 4 evaluates the signals allocated by the control processor 9 that belong to a particular speaker and generates a signal transmission diversity control command, which transmits to the second inputs of the signal transmission diversity control unit 7.

Блок 7 в соответствии с полученной с блока 4 командой управления разнесением передачи сигнала, преобразует сигнал, поступивший с модулятора-усилителя 6, соответственно оцененным характеристикам состояния каналов связи, т. е. в блоке 7 по сигналу с управляющего процессора 9 выбираются наилучшие каналы распространения лучей сигналов АС и осуществляют коррекцию уровня передаваемого сигнала для передачи сообщений АС. Block 7, in accordance with the signal transmission diversity control command received from block 4, converts the signal received from the modulator-amplifier 6 according to the estimated characteristics of the state of the communication channels, i.e., in block 7, the best beam propagation channels are selected by the signal from the control processor 9 AC signals and carry out the correction of the level of the transmitted signal for transmitting AC messages.

Выходной сигнал с блока 7 для каждой АС поступает в блок 2 по выбранным каналам передачи на соответствующие приемопередающие антенны БС. The output signal from block 7 for each speaker enters block 2 via the selected transmission channels to the corresponding BS transceiver antennas.

Заявляемые способ организации радиоинтерфейса и базовая станция сотовой системы связи, созданные в едином изобретательском замысле, позволяют решить поставленную задачу - обслужить максимальное число одновременно работающих абонентских станций с заданным качеством передачи и приема информации, т. е. обеспечить максимальную емкость системы. The inventive method of organizing a radio interface and a base station of a cellular communication system, created in a single inventive concept, make it possible to solve the problem of serving the maximum number of simultaneously operating subscriber stations with a given quality of information transmission and reception, i.e., to ensure maximum system capacity.

Это достигается за счет максимально равномерного распределения мощности электромагнитного излучения внутри ячейки, минимального уровня помех для соседних ячеек и максимально равномерного распределения количества абонентских станций между зонами покрытия различных приемопередающих антенн базовой станции. This is achieved due to the most uniform distribution of electromagnetic radiation power inside the cell, the minimum level of interference for neighboring cells and the most uniform distribution of the number of subscriber stations between the coverage areas of various transceiver antennas of the base station.

Минимальный уровень помех для соседних ячеек достигается за счет ориентации электромагнитного излучения внутрь ячейки для приемопередающих антенн БС, расположенных вблизи границы ячейки, и выбора диаграмм направленности приемопередающих антенн БС, находящихся в "мертвых зонах" и зонах повышенной концентрации АС "ПК", и перераспределения мощности электромагнитного излучения между приемопередающими антеннами БС, что позволяет снизить общий уровень мощности электромагнитного излучения до минимально допустимого. Вследствие равномерного покрытия мощностью электромагнитного излучения БС по площади ячейки снижается требуемая мощность электромагнитного излучения АС, что также способствует снижению взаимных помех внутри ячейки и увеличению емкости системы связи. The minimum level of interference for neighboring cells is achieved by orienting the electromagnetic radiation inside the cell for the BS transceiver antennas located near the cell boundary and selecting the directional patterns of the BS transceiver antennas located in the "dead zones" and zones of increased concentration of the PC "PC", and power redistribution electromagnetic radiation between BS transceiver antennas, which allows to reduce the overall level of electromagnetic radiation power to the minimum acceptable. Due to the uniform coverage of the BS electromagnetic radiation power over the cell area, the required AC electromagnetic radiation power is reduced, which also helps to reduce mutual interference inside the cell and increase the communication system capacity.

Использование заявляемой базовой станции в сочетании с заявляемым способом организации радиоинтерфейса сотовой системы связи позволяет увеличить помехоустойчивость, следовательно, увеличить емкость этой системы связи, что достигается за счет поиска сигналов на интервале временной неопределенности, оценки качества канала приема для каждой АС и выбора наилучших каналов для передачи сообщений для АС с соответствующей коррекцией уровня передаваемого сигнала. Using the inventive base station in combination with the inventive method of organizing the radio interface of a cellular communication system allows to increase noise immunity, therefore, increase the capacity of this communication system, which is achieved by searching for signals in the time uncertainty interval, evaluating the quality of the receiving channel for each speaker and choosing the best channels for transmission messages for speakers with appropriate correction of the level of the transmitted signal.

Claims

1. Способ организации радиоинтерфейса сотовой системы связи, заключающийся в том, что обслуживаемую системой связи территорию разбивают на ячейки, примыкающие друг к другу, в каждой ячейке размещают базовую станцию и множество приемопередающих антенн, обеспечивают соединение приемопередающих антенн с базовой станцией ячейки, обеспечивают эстафетную передачу при перемещении абонентской станции из одной ячейки в другую, отличающийся тем, что местоположение приемопередающих антенн базовой станции, ориентацию диаграмм направленности и их мощность электромагнитного излучения выбирают таким образом, чтобы обеспечить максимально равномерное распределение мощности электромагнитного излучения внутри ячейки, минимальный уровень помех для соседних ячеек и максимально равномерное распределение количества абонентских станций между зонами покрытия различных приемопередающих антенн базовой станции, обеспечивают связь между абонентскими станциями, размещенными на территории ячейки, и базовой станцией, обслуживающей данную ячейку, через те приемопередающие антенны базовой станции, в зоне покрытия мощностью электромагнитного излучения которых находятся соответствующие абонентские станции, эстафетную передачу обеспечивают через те приемопередающие антенны базовой станции, в зоне обслуживания которых находятся соответствующие абонентские станции. 1. The method of organizing the radio interface of the cellular communication system, which consists in the fact that the territory served by the communication system is divided into cells adjacent to each other, a base station and a plurality of transceiving antennas are placed in each cell, they provide a connection for transceiving antennas with the base station of the cell, and provide relay transmission when moving a subscriber station from one cell to another, characterized in that the location of the transceiver antennas of the base station, the orientation of the radiation patterns and x the electromagnetic radiation power is selected in such a way as to ensure the most uniform distribution of electromagnetic radiation power inside the cell, the minimum interference level for neighboring cells and the most uniform distribution of the number of subscriber stations between the coverage areas of various transceiver antennas of the base station, provide communication between subscriber stations located on the territory cell, and the base station serving this cell, through those base transceiver antennas th station in the coverage area of the electromagnetic radiation power which are relevant subscriber station handover provide through the transceiver antenna of the base station in a service area which are relevant subscriber stations.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обеспечивают ортогональность сигналов, излучаемых различными приемопередающими антеннами базовой станции. 2. The method according to p. 1, characterized in that they provide orthogonality of the signals emitted by various transceiver antennas of the base station.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обеспечивают мягкую эстафетную передачу при перемещении абонентской станции из зоны обслуживания одних групп приемопередающих антенн базовой станции в зону обслуживания других групп приемопередающих антенн базовой станции. 3. The method according to p. 1, characterized in that they provide soft relay transmission when moving the subscriber station from the service area of one group of transceiver antennas of the base station to the service area of other groups of transceiver antennas of the base station.

4. Базовая станция сотовой системы связи, содержащая L приемопередающих антенн, блок разнесения сигналов, блок объединения лучей сигналов АС, блок оценки канала, блок обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи, модулятор-усилитель и блок управления разнесением передачи сигнала, при этом входы приемопередающих антенн являются сигнальными входами устройства, а их выходы соединены с соответствующими им первыми входами блока разнесения сигналов, выходы блока разнесения сигналов соединены с первыми входами блока объединения лучей сигналов абонентских станций, первые выходы которого соединены с первыми входами блока обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи, первые выходы которого являются выходами устройства, вторые входы блока обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи являются входами сигнала пользователя, вторые выходы блока обработки принимаемого сигнала и формирования сигнала передачи соединены со входами модулятора-усилителя, выходы которого подключены к первым входам блока управления разнесением передачи сигнала, вторые входы которого соединены с выходами блока оценки канала, выходы блока управления разнесением передачи сигнала соединены со вторыми входами блока разнесения сигналов, выходы которого подключены к приемопередающим антеннам, отличающаяся тем, что введены блок поиска лучей сигналов, осуществляющий поиск всех лучей сигналов всех абонентских станций, и управляющий процессор, формирующий на первых выходах управляющие сигналы, задающие форму и фазу псевдослучайной последовательности для всех лучей сигналов всех абонентских станций, на вторых выходах - управляющие сигналы выбора опорных сигналов для обнаруженных лучей сигналов абонентских станций, на третьих выходах - управляющие сигналы выбора опорных сигналов обнаруженных лучей сигналов абонентских станций, скорректированные с учетом временных задержек, первый входы блока поиска лучей сигналов объединены с первыми входами блока объединения лучей сигналов абонентских станций и соединены с выходами блока разнесения сигналов, выходы блока поиска лучей сигналов соединены со входами управляющего процессора, первые выходы которого соединены со вторыми входами блока поиска лучей сигналов, вторые выходы управляющего процессора соединены со вторыми входами блока объединения лучей сигналов абонентских станций, третьи выходы управляющего процессора соединены с первыми входами блока оценки канала, вторые входы которого соединены со вторыми выходами блока объединения лучей сигналов абонентских станций. 4. A base station of a cellular communication system comprising L transceiver antennas, a signal diversity unit, an AC signal beam combining unit, a channel estimator, a received signal processing and transmission signal generating unit, a modulator-amplifier and a transmission transmit diversity control unit, while the inputs of the transceiver antennas are the signal inputs of the device, and their outputs are connected to the corresponding first inputs of the diversity block, the outputs of the diversity block are connected to the first inputs of the integer block beams of signals of subscriber stations, the first outputs of which are connected to the first inputs of the processing unit of the received signal and generating a transmission signal, the first outputs of which are the outputs of the device, the second inputs of the processing unit of the received signal and the formation of the transmission signal are user signal inputs, the second outputs of the received signal processing unit and generating a transmission signal connected to the inputs of the modulator-amplifier, the outputs of which are connected to the first inputs of the diversity control unit signal transmission, the second inputs of which are connected to the outputs of the channel estimator, the outputs of the signal diversity control unit are connected to the second inputs of the signal diversity unit, the outputs of which are connected to transceiver antennas, characterized in that a signal beam search unit is introduced that searches for all signal beams of all subscriber stations, and a control processor that generates control signals at the first outputs that specify the shape and phase of the pseudo-random sequence for all signal beams of all stations, at the second outputs - control signals for selecting the reference signals for the detected signal beams of subscriber stations, at the third outputs - control signals for selecting the reference signals for the detected signal beams of subscriber stations, adjusted for time delays, the first inputs of the signal beam search unit are combined with the first inputs block combining the beams of signals of subscriber stations and connected to the outputs of the block diversity signals, the outputs of the block search beams of signals are connected to the inputs of the control a processor, the first outputs of which are connected to the second inputs of the signal beam search unit, the second outputs of the control processor are connected to the second inputs of the signal beam combining unit of the subscriber stations, the third outputs of the control processor are connected to the first inputs of the channel estimator, the second inputs of which are connected to the second outputs of the combining unit rays of signals of subscriber stations.