采用定向天线单元的蜂窝分布式天线系统技术方案

一种移动通信技术领域的采用定向天线单元的蜂窝分布式天线系统，包括：若干个基站控制器和若干个分布式定向天线模块，其中：每个基站控制器和每个分布式定向天线模块都放置在一个正六边形蜂窝小区中，基站控制器与分布式定向天线模块相连传输经基站控制器处理后所需发送的信息，分布式定向天线模块与移动用户相连传输受到无线信道干扰的信息；所述的分布式定向天线模块包括：Ｍ个定向天线单元和Ｎ个天线架，所述的定向天线单元的扇形范围是１２０°，所述的Ｍ大于或者等于６，所述的Ｎ小于或者等于Ｍ。本发明专利技术能够降低系统网络规划成本，提高系统在蜂窝小区边界上的误码率性能并增大信道容量；同时降低系统平均误码率并提高系统平均信道容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种移动通信
的系统，具体是一种采用定向天线单元的蜂窝分布式天线系统。
技术介绍
分布式天线系统作为一种能够有效减少发射功率、增加信道容量、减少传输误码 率和有效覆盖死点的方案一直备受关注。分布式天线系统由一个基站和多个连接该基站 的天线单元组成，基站控制各个天线单元信号的发送并处理各个天线单元接收到的信号， 可以将分布式天线系统当作是一种特殊的多输入多输出(MIM0)系统。为了保持基站与天 线单元间的良好通信，并避免它们之间因额外的频段传输信息而导致频率损失，一般通过 光纤来连接。 作为目前移动通信中最常使用的小区结构，蜂窝小区结构以正六边形为基本小 区，各小区紧密相连，从而无缝无交叉地覆盖整个通信区域。基本小区为独立收发通信区， 分配有限通信频段以供使用。 一般地，多小区蜂窝系统采取频率复用技术来提高系统性能 并增大容量，而同频道再复用将会不可避免地产生同频干扰。随着移动用户的不断增加，对 移动通信系统容量的要求越来越大，而无线频谱资源是有限的，因此只有通过不断的小区 分裂来提高容量，从宏蜂窝到微蜂窝，再到现在越来越多地用于室内的微微蜂窝，蜂窝规模 在不断地减小，系统的容量在不断地增加，同频蜂窝的距离在不断地减少。由于频率复用距 离越近，同频干扰越大，使得频谱利用率下降，从而使整个系统性能受限，严重削弱了频率 复用技术带来的高频谱效率优势。当同频干扰达到某一门限值时，系统将无法正常工作，同 时，小区的不断分裂还会带来诸如切换更加频繁、系统频谱规划困难以及成本提高等问题， 这表明蜂窝系统中的小区分裂和频率复用技术将不能满足未来无线通信发展的需要。 经对现有文献检索发现，Xi Cao等人在2007年《Intelligent Signal Processing andCommunication Systems. Xiamen :IEEE Press (IEEE智能信号处理与通信系统)》 上发表了题为Performance and capacity analysis for downlink pico cellular distributedante皿a systems with transmit antenna selection (米用发送天线选择的微蜂窝分布式天线系统下行链路的性能与容量分析)的文章，该技术给出了单小区蜂窝结构下分布式天线系统，Choi W等人在2007年的《IEEE Transaction on Wireless Communications (IEEE无线通{言 匚干ll )》上发表了题为Downlink performance and capacity of distributedante皿a systems in a multicell environment (多小区下分布式天线系统下行链路的性能与容量)的文章，该技术给出了多小区蜂窝结构下分布式天线 系统，分布式天线系统能够获得更低的误码率和更高的信道容量，但是在蜂窝小区的边界区域，分布式天线系统与传统蜂窝结构系统都不能获得较低的误码率和较高的信道容量； 并且，在现有分布式天线系统中，由于需要在不同的地点放置大量的分布式天线单元，将增 大网络规划的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种采用定向天线单元的蜂窝分布式天线系统。本专利技术通过使用分布式定向天线单元，将功率集中到所覆盖的范围并减少对非覆盖区域的干扰，从而在整个系统上降低误码率并提高信道容量；通过将定向天线单元放置在小区边角，从而改善小区边界区域的性能；通过多个定向天线单元共用一个天线架，从而降低系统网络规划成本。 本专利技术是通过以下技术方案实现的 本专利技术包括若干个基站控制器和若干个分布式定向天线模块，其中每个基站 控制器和每个分布式定向天线模块都放置在一个正六边形蜂窝小区中，基站控制器与分布 式定向天线模块相连传输经基站控制器处理后所需发送的信息，分布式定向天线模块与移 动用户相连传输受到无线信道干扰的信息。所述的分布式定向天线模块包括M个定向天线单元和N个天线架，其中定向天线单元位于天线架上，基站控制器与定向天线单元相连传输经基站控制器处理后所需发送的信息，移动台与距其最近且能覆盖到该移动台的定向天线单元相连传输受到无线信道干扰的信息，ml个定向天线单元放置在正六边形小区相间的3个边角处的天线架上且每个定向天线单元的覆盖扇区朝向小区中心；m2个定向天线单元放置在蜂窝小区中心的天线架上且每个定向天线单元的覆盖扇区朝向没有放置定向天线单元的小区边角。 所述的M大于或者等于6， ml大于或者等于3， m2大于或者等于3。 所述的N小于或者等于M。 所述的定向天线单元的扇形范围是120。。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是明显减少天线架的数目，降低系统网络规 划成本并减少网络规划复杂度；提高系统在蜂窝小区边界上的误码率性能并增大信道容 量，同时也能很好地降低整个系统的平均误码率并提高系统平均信道容量。附图说明 图l为实施例系统示意图。 图2为实施例只考虑噪声因素时小区边界误码率比较示意图。 图3为实施例只考虑噪声因素时小区边界信道容量比较示意图。 图4为实施例只考虑噪声因素时系统平均误码率比较示意图。 图5为实施例只考虑噪声因素时系统平均信道容量比较示意图。 图6为实施例只考虑干扰因素时小区边界误码率比较示意图。 图7为实施例只考虑干扰因素时小区边界信道容量比较示意图。 图8为实施例只考虑干扰因素时系统平均误码率比较示意图。 图9为实施例只考虑干扰因素时系统平均信道容量比较示意图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的系统进一步描述本实施例在以本专利技术技术方案为前提 下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述 的实施例。 实施例 如图1所示，本实施例包括7个基站控制器和7个分布式定向天线模块，其中基站控制器与分布式定向天线模块相连传输经基站控制器处理后所需发送的信息，分布式定向天线模块与移动用户相连传输受到无线信道干扰的信息，每个基站控制器和每个分布式定向天线模块均放置在一个正六边形蜂窝小区内，正六边形蜂窝小区的数目是7个。 本实施例中每个小区采用6个扇形范围为120°的定向天线单元将整个小区进行了覆盖，且最大限度地减小了天线架的数量。 在第七小区中，所述的分布式定向天线模块包括6个扇形范围为120°的定向天 线单元和4个天线架，其中第一天线架位于第七小区的中心，第二天线架位于第七小区的 边角A，第三天线架位于第七小区的边角B，第四天线架位于第七小区的边角C，第一定向天 线单元位于第一天线架上且其覆盖扇区朝向该小区的边角D，第二定向天线单元位于第一 天线架上且其覆盖扇区朝向该小区的边角E，第三定向天线单元位于第一天线架上且其覆 盖扇区朝向该小区的边角F，第四定向天线单元位于第二天线架上且其覆盖扇区朝向该小 区的中心，第五定向天线位于第三天线架上且其覆盖扇区朝向该小区的中心，第六定向天 线位于第四天线架上且其覆盖扇区朝向该小区的中心，基站控制器分别与6个定向天线单 元相连传输经基站控制器处理后所需发送的信息，移动用户与距其最近且能覆盖到该移动 用户的定向天线单元相连传输受到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用定向天线单元的蜂窝分布式天线系统，其特征在于，包括：若干个基站控制器和若干个分布式定向天线模块，其中：每个基站控制器和每个分布式定向天线模块都放置在一个正六边形蜂窝小区中，基站控制器与分布式定向天线模块相连传输经基站控制器处理后所需发送的信息，分布式定向天线模块与移动用户相连传输受到无线信道干扰的信息；所述的分布式定向天线模块包括：Ｍ个定向天线单元和Ｎ个天线架，其中：定向天线单元位于天线架上，基站控制器与定向天线单元相连传输经基站控制器处理后所需发送的信息，移动用户与距其最近且能覆盖到该移动台的定向天线单元相连传输受到无线信道干扰的信息，ｍ１个定向天线单元放置在正六边形小区相间的３个边角处的天线架上且每个定向天线单元的覆盖扇区朝向小区中心；ｍ２个定向天线单元放置在小区中心的天线架上且每个定向天线单元的覆盖扇区朝向没有放置定向天线单元的小区边角。

【技术特征摘要】
一种采用定向天线单元的蜂窝分布式天线系统，其特征在于，包括若干个基站控制器和若干个分布式定向天线模块，其中每个基站控制器和每个分布式定向天线模块都放置在一个正六边形蜂窝小区中，基站控制器与分布式定向天线模块相连传输经基站控制器处理后所需发送的信息，分布式定向天线模块与移动用户相连传输受到无线信道干扰的信息；所述的分布式定向天线模块包括M个定向天线单元和N个天线架，其中定向天线单元位于天线架上，基站控制器与定向天线单元相连传输经基站控制器处理后所需发送的信息，移动用户与距其最近且能覆盖到该移动台的定向天线单元相连传输受到无线信道干扰的信息，m1个定向天线单元放置在正六边形小区相间的3个边角处的天线架上且每个定向天线单元的覆盖扇区朝向小区中心；m2个定向天...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏才国，何晨，蒋铃鸽，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]