專利名稱：Cdma通信系統(tǒng)中使用天線陣列的傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般是關(guān)于無(wú)線劃碼存取通信系統(tǒng)(code division multiple access)中的信號(hào)傳輸及接收。尤指一種使用天線陣列以改進(jìn)無(wú)線CDMA通信系統(tǒng)中的信號(hào)接收的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
圖1表示一種已知的CDMA通信系統(tǒng)。該通信系統(tǒng)具有多個(gè)基站20-32。每一通信基站20在其操作區(qū)域中使用展頻(spread spectrum)CDMA與使用者設(shè)備(EUs)34-38進(jìn)行通信。從基站20到每一UE 43-38的通訊被視為下行鏈路(downlink)通信，而從每一UE 34-38至基站20的通信被視為上行鏈路(uplink)通信。
圖2中所表示的是一簡(jiǎn)化的CDMA傳輸器及接收器。一具有預(yù)定頻寬的數(shù)據(jù)信號(hào)由一混合器40將其與產(chǎn)生通過(guò)天線42傳輸用的數(shù)位展頻信號(hào)的一個(gè)假隨機(jī)芯片碼序列(pseudo random chip code sequence)混合。當(dāng)信號(hào)在天線44被接收時(shí)，該數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)在混合器46中與用以傳輸數(shù)據(jù)的假隨機(jī)芯片碼序列相關(guān)(correlation)以后被復(fù)制。通過(guò)使用不同的假隨機(jī)芯片碼序列，許多數(shù)據(jù)信號(hào)使用相同的通道頻寬。尤其是，基站20將在相同頻寬上對(duì)多個(gè)UE2 34-38進(jìn)行通信。
為了與一接收器之間的時(shí)脈同步，一未調(diào)變的導(dǎo)頻信號(hào)被使用。該導(dǎo)頻信號(hào)允許對(duì)應(yīng)的接收器與一預(yù)定的允許數(shù)據(jù)信號(hào)在接收器被去擴(kuò)展(despreading)的傳輸器同步。在典型的CDMA系統(tǒng)中，每一基站20傳送由通信范圍內(nèi)所有Ues 34-38所接收的一個(gè)單一導(dǎo)頻信號(hào)以便同步前向鏈結(jié)(forward link)傳輸。相反地，在某些CDMA系統(tǒng)中，例如在B-CDMATM空氣介面中，每一UE 34-38傳輸一單一的被指定導(dǎo)頻信號(hào)以同步逆向鏈結(jié)(reverse link)傳輸當(dāng)一UE 34-38或一基站20-32接收一特定信號(hào)時(shí)，在相同頻寬中的所有信號(hào)是關(guān)于該特定信號(hào)的類似噪聲的信號(hào)。增加一信號(hào)的功率水平將衰退相同頻寬中所有其它信號(hào)。然而，將功率水平降低太多會(huì)產(chǎn)生不想要的被接收信號(hào)品質(zhì)。一種用以測(cè)量被接收信號(hào)的指標(biāo)是信噪比(signal to noise ratio，SNR)。在接收器端，所述被接收信號(hào)的大小被與所接收的噪聲的大小做比較。在傳輸信號(hào)中以具有高SNR而被接收的數(shù)據(jù)很容易在接收器被還原。低SNR導(dǎo)致數(shù)據(jù)的遺失。
為了在最小的傳輸功率水平中維持想要的信噪比，大多數(shù)的CDMA系統(tǒng)使用某些適應(yīng)性的功率控制形式。通過(guò)降低傳輸功率，相同頻寬中信號(hào)之間的噪聲被降低。使得，相同頻寬中的位于所希望的信噪比處的被接收信號(hào)的最大數(shù)目得到增加。
雖然適應(yīng)性的功率控制降低相同頻寬中的信號(hào)的干擾，限制系統(tǒng)容量的干擾依然存在。一種增加使用相同射頻(radio frequency，RF)頻譜的信號(hào)的技術(shù)就是使用扇化(sectorization)。在扇化中，一基站使用方向性天線以便將該基站的操作區(qū)域分割為數(shù)個(gè)區(qū)段。使得，在不同區(qū)段中信號(hào)之間的干擾被降低。然而，在相同頻寬的相同區(qū)段中信號(hào)之間互相產(chǎn)生干擾。此外，被扇化的基站通常指定不同的頻寬給降低一預(yù)定頻寬的頻譜效率的相鄰區(qū)段。
美國(guó)第5,652,74號(hào)專利揭示一種傳輸器陣列系統(tǒng)。每一陣列的大線傳輸一擴(kuò)展(spread)的數(shù)據(jù)信號(hào)。每一數(shù)據(jù)被以不同的正交碼(orthogonal code)擴(kuò)展。一接收器接收該被傳輸?shù)臄U(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)。該被接收的信號(hào)使用正交碼通過(guò)匹配慮波器或相關(guān)器被去擴(kuò)展。被去擴(kuò)展的多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)被結(jié)合或是選擇其中一被去擴(kuò)展信號(hào)做為被接收信號(hào)EPO 881 781 A2揭示一種傳輸多樣化架構(gòu)。從多個(gè)對(duì)每一天線來(lái)說(shuō)使用不同擴(kuò)展碼的天線傳輸一訊息信號(hào)。
美國(guó)第5,812,542號(hào)專利揭示一種CDMA系統(tǒng)之軟交流(softhandoff)系統(tǒng)。多個(gè)基站的每一基站傳輸一導(dǎo)頻信號(hào)及相同的數(shù)據(jù)信號(hào)。行動(dòng)單元接收該導(dǎo)頻信號(hào)并使用從導(dǎo)頻信號(hào)決定的加權(quán)訊息而去擴(kuò)展該相同的數(shù)據(jù)信號(hào)。該被去擴(kuò)展的相同數(shù)據(jù)信號(hào)被結(jié)合為一輸出數(shù)據(jù)信號(hào)使得，存在著進(jìn)一步改良被接收信號(hào)的信號(hào)品質(zhì)而不降低傳輸功率的系統(tǒng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供使用多個(gè)傳輸天線的數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸及接收。每一天線傳輸具有一假隨機(jī)芯片碼序列的不同的導(dǎo)頻信號(hào)。一接收器過(guò)濾每一使用該導(dǎo)頻信號(hào)芯片碼的被傳輸?shù)膶?dǎo)頻信號(hào)。被過(guò)濾的導(dǎo)頻信號(hào)被加權(quán)(weighted)并結(jié)合每一導(dǎo)頻信號(hào)的權(quán)數(shù)(weight)適應(yīng)性地在被結(jié)合信號(hào)的信號(hào)品質(zhì)上被部份調(diào)整。一數(shù)據(jù)信號(hào)被傳輸，使得該數(shù)據(jù)信號(hào)的不同展頻版本(version)從每一天線被傳輸。每一個(gè)版本具有的版本具有不同的芯片碼識(shí)別器。在接收時(shí)，每一個(gè)版本以其相關(guān)的芯片碼被過(guò)濾。該被過(guò)濾的版本依據(jù)與被接收天線的導(dǎo)頻信號(hào)相關(guān)的被調(diào)整權(quán)數(shù)而被加權(quán)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用戶設(shè)備，包括天線，其配置以接收第一參考信號(hào)與第一數(shù)據(jù)信號(hào)以及第二參考信號(hào)與第二數(shù)據(jù)信號(hào)，所述第一參考信號(hào)與所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)從基站的第一天線傳輸，而所述第二參考信號(hào)與所述第二數(shù)據(jù)信號(hào)從所述基站的第二天線傳輸，所述第一與第二天線是不同的天線，所述第一與第二參考信號(hào)具有不同的編碼，且所述第一與第二數(shù)據(jù)信號(hào)具有不同的編碼；適應(yīng)性算法裝置，其配置以使用適合的算法來(lái)組合所接收的第一與第二參考信號(hào)；以及數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)電路，其配置以響應(yīng)從所述適應(yīng)性算法裝置得到的權(quán)數(shù)，來(lái)通過(guò)組合所述第一與第二數(shù)據(jù)信號(hào)，從所述第一與第二數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種方法，包括接收從基站的第一天線傳輸?shù)牡谝粎⒖夹盘?hào)與第一數(shù)據(jù)信號(hào)，以及從所述基站的第二天線傳輸?shù)牡诙⒖夹盘?hào)與第二數(shù)據(jù)信號(hào)，所述第一與第二天線是不同的天線，所述第一與第二參考信號(hào)具有不同的編碼，且所述第一與第二數(shù)據(jù)信號(hào)具有不同的編碼；通過(guò)使用一適合的算法來(lái)組合所接收的第一參考信號(hào)與第二參考信號(hào)，以產(chǎn)生適應(yīng)性算法權(quán)數(shù)；以及通過(guò)響應(yīng)適應(yīng)性算法權(quán)數(shù)而組合所述第一與第二數(shù)據(jù)信號(hào)，從所述第一與第二數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種基站，包括第一擴(kuò)展裝置，其配置以通過(guò)使用第一編碼來(lái)擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)，從而產(chǎn)生第一擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)；第二擴(kuò)展裝置，其配置以通過(guò)使用第二編碼來(lái)擴(kuò)展所述數(shù)據(jù)信號(hào)，從而產(chǎn)生第二擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)，所述第一與第二編碼是不同的編碼；第一天線與第二天線，所述第一與第二天線在空間上是分隔開(kāi)的；所述第一天線被配置以傳輸所述第一擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)與第一參考信號(hào)；所述第二天線被配置以傳輸所述第二擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)與第二參考信號(hào)；所述第一參考信號(hào)與所述第二參考信號(hào)不同，其中所述第一與第二參考信號(hào)允許通過(guò)使用從一適合的算法得到的權(quán)數(shù)來(lái)組合所傳輸?shù)牡谝慌c第二擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)。


圖1是一種已知的無(wú)線展頻CDMA通信系統(tǒng)。
圖2是已知的展頻CDMA傳輸器及接收器。
圖3是本發(fā)明的傳輸器。
圖4是傳輸多重?cái)?shù)據(jù)信號(hào)的本發(fā)明的傳輸器。
圖5是本發(fā)明的導(dǎo)頻信號(hào)接收電路。
圖6是本發(fā)明的數(shù)據(jù)信號(hào)接收電路。
圖7是導(dǎo)頻信號(hào)接收電路的一個(gè)實(shí)施例。
圖8是最小平均平方加權(quán)電路。
圖9是與圖7的導(dǎo)頻信號(hào)接收電路一起使用的數(shù)據(jù)信號(hào)接收電路。
圖10是每一RAKE的輸出被加權(quán)的導(dǎo)頻信號(hào)接收電路的一個(gè)實(shí)施例。
圖11是與圖10的導(dǎo)頻信號(hào)接收電路一起使用的數(shù)據(jù)信號(hào)接收電路。
圖12是導(dǎo)頻信號(hào)接收電路的一個(gè)實(shí)施例，其中傳輸陣列的天線為緊密擴(kuò)展圖13是使用圖12的導(dǎo)頻信號(hào)接收電路的數(shù)據(jù)接收電路。
圖14是CDMA通信系統(tǒng)中的電波控制。
圖15是一電波控制傳輸器。
圖16是傳輸多重?cái)?shù)據(jù)信號(hào)的電波控制傳輸器。
圖17是與圖14的傳輸器一起使用的數(shù)據(jù)接收電路。
圖18是在上行鏈路及下行鏈路使用相同頻率時(shí)的導(dǎo)頻信號(hào)接收電路圖19是與圖18一起使用的傳輸電路。
圖20是與圖18的導(dǎo)頻信號(hào)接收電路一起使用的數(shù)據(jù)信號(hào)接收器。
1導(dǎo)頻信號(hào)48-52、56-60天線54數(shù)據(jù)處理器
56-60導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生器62-66、94、112、162-164、208-212、250-254、302、404、418組合器74-78產(chǎn)生器82-86、100-104、406-410RAKE88-92、106-110、324-340、344-348、398-402、412-416加權(quán)裝置98、420誤差信號(hào)產(chǎn)生器106-110、318-322權(quán)數(shù)裝置114-124、178-188、292-294延遲裝置126、144-160、190-206、214-230、256-260、274-290、304-306、378-382混合器168、262-266減法器170、268-272、422權(quán)數(shù)調(diào)整裝置174放大器176積分器232-248、308-310、424-440轉(zhuǎn)儲(chǔ)(sum and dump)電路312-316電波342數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生器392-396數(shù)據(jù)RAKE加權(quán)具體實(shí)施方式
較佳實(shí)施例將參照附圖進(jìn)行描述，全文中的相同標(biāo)號(hào)代表相同元件。圖3是本發(fā)明的傳輸器。該傳輸器具有一天線陣列48-52，較佳者為3或4天線。為區(qū)別每一天線48-52的用途，一不同的信號(hào)與每一導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生器56-60產(chǎn)生相關(guān)。與每一天線相關(guān)的較佳信號(hào)為如圖13所示的一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)。每一擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)由使用一不同的假隨機(jī)芯片碼序列的導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生器56-60中一個(gè)產(chǎn)生，并由組合器62-66以各個(gè)的擴(kuò)展數(shù)據(jù)序號(hào)組合。每一擴(kuò)展數(shù)據(jù)都使用數(shù)據(jù)處理器54通過(guò)在混合器378-382將所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)與每一天線48-52的不同假隨機(jī)芯片碼序列D1-DN進(jìn)行混合而產(chǎn)生。被組合的信號(hào)被調(diào)變至想要的載頻并經(jīng)由陣列的天線48-52被發(fā)射。
通過(guò)使用陣列天線，傳輸器使用空間差異。如果被分離得夠遠(yuǎn)，由每一天線48-52發(fā)射的信號(hào)在行進(jìn)至一預(yù)定接收器時(shí)將受到不同的多路徑失真。因?yàn)楸惶炀€48-52傳送的每一信號(hào)將依循多路徑(multipath)至一預(yù)定的接收器，每一被接收信號(hào)將具有多路徑成份。這些成份產(chǎn)生傳輸器每一天線48-52與接收器之間的通信通道。較佳地，當(dāng)被48-52的一天線在一假頻道上傳輸?shù)揭活A(yù)定接收器的信號(hào)被衰退時(shí)，來(lái)自48-52其它天線的信號(hào)被用以維持高接收SNR。此效應(yīng)通過(guò)適合地在接收器組合被接收信號(hào)而達(dá)成。
圖4表示在一基站內(nèi)被使用以傳送多重?cái)?shù)據(jù)信號(hào)的傳輸器。每一擴(kuò)展數(shù)據(jù)由在混合器360-376將一來(lái)自產(chǎn)生器74-78的相對(duì)信號(hào)與不同的假隨機(jī)芯片碼序列D11-DNM進(jìn)行混合而產(chǎn)生。使得，每一數(shù)據(jù)信號(hào)使用每一天線48-52的不同的假隨機(jī)芯片碼序列，總共N×M個(gè)碼序列。N為天線數(shù)量，而M為數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)量。接著，每一擴(kuò)展的數(shù)據(jù)信號(hào)與相關(guān)于天線48-52的擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)組合。該被組合的信號(hào)被調(diào)變并由陣列的天線48-52發(fā)射。
導(dǎo)頻信號(hào)接收電路表示于圖5。每一被傳輸?shù)膶?dǎo)頻信號(hào)被天線80接收。對(duì)每一導(dǎo)頻信號(hào)，一去擴(kuò)展裝置，如圖5所示的RAKE 82-86或一向量相關(guān)器，被用以使用相對(duì)的導(dǎo)頻信號(hào)的假隨機(jī)芯片碼序列的復(fù)制，從而去擴(kuò)展每一導(dǎo)頻信號(hào)。該去擴(kuò)展裝置也補(bǔ)償通信通道中的多路徑。每一被恢復(fù)的導(dǎo)頻信號(hào)被一加權(quán)裝置88-92加權(quán)。權(quán)數(shù)指信號(hào)的大小及相位。雖然加權(quán)被表示為耦合至RAKE，加權(quán)裝置最好也加權(quán)RAKE的每一指(finger)。在加權(quán)之后，所有被加權(quán)恢復(fù)的導(dǎo)頻信號(hào)在組合器94中被組合。使用一誤差信號(hào)產(chǎn)生器98，由加權(quán)組合所提供的導(dǎo)頻信號(hào)的估計(jì)被用以產(chǎn)生誤差信號(hào)?；谡`差信號(hào)，每一加權(quán)裝置88-92的加權(quán)使用適合的演算法，如最小平均平方(least mean squared，LMS)或循環(huán)最小平方(recursive leastsquares，RLS)，而被調(diào)整以使誤差信號(hào)為最小。使得，被組合信號(hào)的信號(hào)品質(zhì)為最大。
圖6表示使用由導(dǎo)頻信號(hào)恢復(fù)電路所決定的權(quán)數(shù)的數(shù)據(jù)信號(hào)接收電路。被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)由天線80恢復(fù)。對(duì)傳輸陣列的每一天線48-52來(lái)說(shuō)，來(lái)自對(duì)應(yīng)去擴(kuò)展裝置，如所示的RAKE 82-86，被用于通過(guò)使用相對(duì)應(yīng)傳送天線所使用的數(shù)據(jù)信號(hào)的擴(kuò)展碼的復(fù)制來(lái)過(guò)濾數(shù)據(jù)信號(hào)。使用為每一天線導(dǎo)頻信號(hào)決定的權(quán)數(shù)，每一權(quán)數(shù)裝置106-110以關(guān)于對(duì)應(yīng)導(dǎo)頻的權(quán)數(shù)加權(quán)RAKE的去擴(kuò)展信號(hào)。例如，加權(quán)裝置88對(duì)應(yīng)導(dǎo)頻信號(hào)1的傳輸天線48。由導(dǎo)頻RAKE 82為導(dǎo)頻信號(hào)1決定的權(quán)數(shù)也應(yīng)用于圖6的加權(quán)裝置106。此外，如果RAKE的指(finger)被對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻信號(hào)的RAKE82-86調(diào)整，相同的權(quán)數(shù)將被應(yīng)用于數(shù)據(jù)信號(hào)的RAKE 100-104的指(finger)。在加權(quán)之后，被加權(quán)的信號(hào)由組合器112組合以恢復(fù)原始的數(shù)據(jù)信號(hào)。
通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)使用與用于每一天線導(dǎo)頻信號(hào)相同的權(quán)數(shù)，每一RAKE 82-86補(bǔ)償由每一天線信號(hào)所經(jīng)歷的通道失真。使得，數(shù)據(jù)信號(hào)接收電路在每一虛擬通道上使數(shù)據(jù)信號(hào)最佳化。通過(guò)最佳地組合每一虛擬通道的最佳化信號(hào)，可增加被接收信號(hào)的信號(hào)品質(zhì)。
圖7表示導(dǎo)頻信號(hào)恢復(fù)電路的實(shí)施例。每一被傳輸?shù)膶?dǎo)頻由接收器天線80恢復(fù)。為解擴(kuò)展每一導(dǎo)頻，每一RAKE 82-86使用對(duì)應(yīng)導(dǎo)頻的假隨機(jī)芯片碼序列，P1-PN。每一導(dǎo)頻信號(hào)的延遲版本由延遲裝置114-124所產(chǎn)生。每一延遲版本通過(guò)一混合器126與一被接收信號(hào)混合。該被混合的信號(hào)穿過(guò)總合及轉(zhuǎn)儲(chǔ)(sum and dump)電路424-440并使用混合器144-160被加權(quán)由該權(quán)數(shù)調(diào)整裝置170所決定的數(shù)量。每一導(dǎo)頻的被加權(quán)的多路徑成份被組合器162-164所組合。每一導(dǎo)頻的組合的輸出被組合器94所組合。因?yàn)橐粚?dǎo)頻信號(hào)沒(méi)有數(shù)據(jù)，被組合的導(dǎo)頻信號(hào)應(yīng)該具有一值為1+j0。被組合的導(dǎo)頻信號(hào)在減法器168與理想值1+j0比較?；诒唤M合的導(dǎo)頻信號(hào)，從理想值的偏移加權(quán)裝置144-160的權(quán)數(shù)使用適合的演算法由權(quán)數(shù)調(diào)整裝置170進(jìn)行調(diào)整。
用于產(chǎn)生一權(quán)數(shù)的LMS演算法被表示于圖8。減法器168的輸出通過(guò)使用一混合器172從而乘上對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻的擴(kuò)展延遲版本。所得的乘積將被一放大器174放大并被積分器176積分。積分的結(jié)果被用以加權(quán)W1M，RAKE指(finger)。
與圖7的實(shí)施例一起使用的數(shù)據(jù)接收電路為圖9所示的基站接收器。所接收的信號(hào)被傳送至分別與每一陣列的天線48-52相關(guān)的RAKE 100-104集合。每一RAKE100-104使用延遲裝置178-188來(lái)產(chǎn)生被接收信號(hào)所使用的延遲版本。被延遲的版本使用混合器190-206基于為相對(duì)應(yīng)的天線的導(dǎo)頻所決定的權(quán)數(shù)而被加權(quán)。該預(yù)定RAKE 100-104的被加權(quán)的數(shù)據(jù)信號(hào)由組合器208-212組合。一組合器208-212與每一N傳輸天線48-52有關(guān)。每一被組合的信號(hào)通過(guò)在混合器214-230將組合的信號(hào)與用以在傳輸器產(chǎn)生M擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)D11-DNM的擴(kuò)展碼進(jìn)行混合而被去擴(kuò)展M次。每一去擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)總合及轉(zhuǎn)儲(chǔ)電路232-248。對(duì)每一數(shù)據(jù)信號(hào)而言，對(duì)應(yīng)的總合及轉(zhuǎn)儲(chǔ)電路的結(jié)果被一組合器250-254所組合以恢復(fù)每一數(shù)據(jù)信號(hào)。
另一導(dǎo)頻信號(hào)接收電路表示于圖10。此接收電路的去擴(kuò)展電路82-86與圖7相同。每一RAKE 82-86的輸出使用一混合器256-260在組合被去擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)之前被加權(quán)。在組合之后，組合的導(dǎo)頻信號(hào)與理想值比較，而其比較結(jié)果則被用以通過(guò)使用一適合的演算法來(lái)調(diào)整每一RAKE輸出的權(quán)數(shù)。為調(diào)整每一RAKE 82-86中的權(quán)數(shù)，每一RAKE 82-86的輸出使用減法器262-266與一理想值比較?；诒容^的結(jié)果，每一加權(quán)裝置144-160的權(quán)數(shù)由權(quán)數(shù)調(diào)整裝置268-272決定。
與圖10的實(shí)施例一起使用的數(shù)據(jù)信號(hào)接收電路表示于圖11。此電路與添加了加權(quán)每一總合及轉(zhuǎn)儲(chǔ)電路232-248的輸出的混合器274-290的圖9的數(shù)據(jù)信號(hào)接收電路相似。每一總合及轉(zhuǎn)儲(chǔ)電路232-248被加權(quán)的量與相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻RAKE 82-86被加權(quán)的量相同。較佳地，每一RAKE組合器208-212的輸出可在被混合器214-230混合之前被加權(quán)對(duì)應(yīng)導(dǎo)頻RAKE 82-86的量以取代混合后的權(quán)數(shù)。
如果傳輸陣列中的天線48-52的間隔小，每一天線的信號(hào)將經(jīng)歷類似的多路徑環(huán)境。在此情況中圖12的導(dǎo)頻接收電路可被使用。被選擇導(dǎo)頻信號(hào)的權(quán)數(shù)以類似于圖10的方式被決定。然而，因?yàn)槊恳粚?dǎo)頻的傳送經(jīng)過(guò)相同的虛擬通道，為簡(jiǎn)化電路，相同的權(quán)數(shù)被用以去擴(kuò)展其它導(dǎo)頻信號(hào)。延遲裝置292-294產(chǎn)生被接收信號(hào)的延遲版本。每一被延遲版本被一混合器296-230加權(quán)與對(duì)應(yīng)的被選擇導(dǎo)頻信號(hào)的延遲的版本所被加權(quán)的權(quán)數(shù)相同。加權(quán)裝置的輸出被一組合器302所組合。被組合的信號(hào)通過(guò)混合器304-306使用導(dǎo)頻信號(hào)的假隨機(jī)芯片碼序列P2-Pn的復(fù)制來(lái)被去擴(kuò)展。每一導(dǎo)頻的混合器304-306穿過(guò)總合及轉(zhuǎn)儲(chǔ)電路308-310。與圖10的方式相同，每一被去擴(kuò)展的導(dǎo)頻被加權(quán)并組合。
與圖12的實(shí)施例一起使用的數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)電路表示于圖13。延遲裝置178-180產(chǎn)生被接收信號(hào)的延遲版本。每一被延遲版本被混合器190-194加權(quán)在第十二圖中導(dǎo)頻信號(hào)所使用的相同權(quán)數(shù)?；旌掀鞯妮敵霰唤M合器208所組合。組合器208的輸出被輸入圖13的每一數(shù)據(jù)信號(hào)去擴(kuò)展器。
本發(fā)明也提供如圖14所示的適應(yīng)性電波控制的技術(shù)。由天線陣列所傳送的每一信號(hào)將基于被提供給陣列的每一天線48-52的權(quán)數(shù)而在圖案中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性及破壞性的干擾。使得，通過(guò)選擇適合的權(quán)數(shù)，天線陣列的電波312-316被引導(dǎo)至所希望的方向。
圖15表示電波控制傳送電路。該電路與圖3的具有額外權(quán)數(shù)裝置318-322的電路類似。目標(biāo)接收器將接收由陣列所傳輸?shù)膶?dǎo)頻信號(hào)。使用圖5的導(dǎo)頻信號(hào)接收電路，目標(biāo)接收器決定調(diào)整每一導(dǎo)頻的RAKE輸出的權(quán)數(shù)。這些權(quán)數(shù)也被傳送到傳輸器，如通過(guò)使用信號(hào)通道。這些權(quán)數(shù)被輸入擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)如圖5所示。對(duì)每一天線而言，擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)加權(quán)裝置318-322而給予一權(quán)數(shù)，該加權(quán)裝置對(duì)應(yīng)被用以調(diào)整在提供擴(kuò)展增益的目標(biāo)接收器上的天線導(dǎo)頻信號(hào)的權(quán)數(shù)。使得，被發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)將被聚集至該目標(biāo)接收器。圖16表示電波控制傳輸器，被用于傳送多重?cái)?shù)據(jù)信號(hào)至不同目標(biāo)接收器的基站。由目標(biāo)接收器所接收的權(quán)數(shù)通過(guò)加權(quán)裝置324-340被應(yīng)用于對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)。
圖17表示圖15和圖16的電波控制傳輸器的信號(hào)接收電路。因?yàn)楸粋鬏數(shù)男盘?hào)已被加權(quán)，數(shù)據(jù)信號(hào)接收電路不需要圖6的加權(quán)裝置106-110。
本發(fā)明的電波控制的優(yōu)點(diǎn)是雙重的。被傳輸?shù)男盘?hào)被朝向目標(biāo)接收器聚集，改良了被接收信號(hào)的品質(zhì)。相反地，該信號(hào)偏離其它接收器而被聚集，降低了對(duì)其它信號(hào)的干擾。由于此二因素，使用本發(fā)明的電波控制的系統(tǒng)的容量可以增加。使得，由于導(dǎo)頻信號(hào)接收電路所使用的適合的演算法，權(quán)數(shù)可以動(dòng)態(tài)性地被調(diào)整。通過(guò)調(diào)整權(quán)數(shù)，數(shù)據(jù)信號(hào)的電波將動(dòng)態(tài)地響應(yīng)移動(dòng)的接收器或傳輸器以及響應(yīng)在多路徑環(huán)境中的改變。
在使用下行鏈路及上行鏈路信號(hào)的相同頻率的系統(tǒng)中，例如劃時(shí)雙工(timedivision duplex，TDD)，另一實(shí)施例被使用。由于往復(fù)性，下行鏈路信號(hào)經(jīng)歷如同在相同頻率上傳送的上行鏈路信號(hào)的多路徑。為獲得往復(fù)的優(yōu)點(diǎn)，由基站的接收器所決定的權(quán)數(shù)被用于基站的傳輸器。在這種系統(tǒng)中，圖18基站的接收電路是與圖19的傳輸電路共置的，如同在一基站內(nèi)。
在圖18的接收電路中，每一天線48-52接收由UE所傳送的各個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)。每一導(dǎo)頻被RAKE 406-410所過(guò)濾并由一加權(quán)裝置412-416加權(quán)。被加權(quán)及過(guò)濾的導(dǎo)頻信號(hào)被組合器418組合。使用誤差信號(hào)產(chǎn)生器420及權(quán)數(shù)調(diào)整裝置422，與權(quán)數(shù)裝置412-416相關(guān)的權(quán)數(shù)使用適合的演算法而被調(diào)整。
圖19的傳輸電路具有一數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生器342以產(chǎn)生一數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)使用混合器384被擴(kuò)展。被擴(kuò)展的數(shù)據(jù)信號(hào)被加權(quán)裝置344-348加權(quán)，如同由圖19的接收電路為每一虛擬通道決定的加權(quán)一樣。
圖20的電路用以作為基站的數(shù)據(jù)信號(hào)接收電路。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)由多重天線48-52接收。一數(shù)據(jù)RAKE 392-396被耦合至每一天線48-52以過(guò)濾數(shù)據(jù)信號(hào)。被過(guò)濾的數(shù)據(jù)信號(hào)被加權(quán)裝置398-402加權(quán)為對(duì)應(yīng)的天線的接收導(dǎo)頻所決定的權(quán)數(shù)，并在組合器404被組合以恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。因?yàn)閳D19的傳輸電路傳輸具有最佳權(quán)數(shù)的數(shù)據(jù)信號(hào)，在EU的被恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)品質(zhì)將比已知技術(shù)所提供的信號(hào)的品質(zhì)高。
權(quán)利要求
1.一種用戶設(shè)備，包括天線，其配置以接收第一參考信號(hào)與第一數(shù)據(jù)信號(hào)以及第二參考信號(hào)與第二數(shù)據(jù)信號(hào)，所述第一參考信號(hào)與所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)從基站的第一天線傳輸，而所述第二參考信號(hào)與所述第二數(shù)據(jù)信號(hào)從所述基站的第二天線傳輸，所述第一與第二天線是不同的天線，所述第一與第二參考信號(hào)具有不同的編碼，且所述第一與第二數(shù)據(jù)信號(hào)具有不同的編碼；適應(yīng)性算法裝置，其配置以使用適合的算法來(lái)組合所接收的第一與第二參考信號(hào)；以及數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)電路，其配置以響應(yīng)從所述適應(yīng)性算法裝置得到的權(quán)數(shù)，來(lái)通過(guò)組合所述第一與第二數(shù)據(jù)信號(hào)，從所述第一與第二數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)電路包括一雷克(Rake)接收器。
3.一種方法，包括接收從基站的第一天線傳輸?shù)牡谝粎⒖夹盘?hào)與第一數(shù)據(jù)信號(hào)，以及從所述基站的第二天線傳輸?shù)牡诙⒖夹盘?hào)與第二數(shù)據(jù)信號(hào)，所述第一與第二天線是不同的天線，所述第一與第二參考信號(hào)具有不同的編碼，且所述第一與第二數(shù)據(jù)信號(hào)具有不同的編碼；通過(guò)使用一適合的算法來(lái)組合所接收的第一參考信號(hào)與第二參考信號(hào)，以產(chǎn)生適應(yīng)性算法權(quán)數(shù)；以及通過(guò)響應(yīng)適應(yīng)性算法權(quán)數(shù)而組合所述第一與第二數(shù)據(jù)信號(hào)，從所述第一與第二數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)的恢復(fù)是通過(guò)使用至少一個(gè)雷克接收器來(lái)執(zhí)行的。
5.一種基站，包括第一擴(kuò)展裝置，其配置以通過(guò)使用第一編碼來(lái)擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)，從而產(chǎn)生第一擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)；第二擴(kuò)展裝置，其配置以通過(guò)使用第二編碼來(lái)擴(kuò)展所述數(shù)據(jù)信號(hào)，從而產(chǎn)生第二擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)，所述第一與第二編碼是不同的編碼；第一天線與第二天線，所述第一與第二天線在空間上是分隔開(kāi)的；所述第一天線被配置以傳輸所述第一擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)與第一參考信號(hào)；所述第二天線被配置以傳輸所述第二擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)與第二參考信號(hào)；所述第一參考信號(hào)與所述第二參考信號(hào)不同，其中所述第一與第二參考信號(hào)允許通過(guò)使用從一適合的算法得到的權(quán)數(shù)來(lái)組合所傳輸?shù)牡谝慌c第二擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供使用多個(gè)傳輸天線的數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸及接收。每一天線傳輸具有一假隨機(jī)芯片碼序列的不同導(dǎo)頻信號(hào)。一接收器過(guò)濾每一個(gè)使用該導(dǎo)頻信號(hào)的芯片碼的被傳輸?shù)膶?dǎo)頻信號(hào)。被過(guò)濾的導(dǎo)頻被加權(quán)并被結(jié)合。每一導(dǎo)頻信號(hào)的權(quán)數(shù)有部份在被結(jié)合信號(hào)的信號(hào)品質(zhì)上被合適地調(diào)整。一數(shù)據(jù)信號(hào)被傳輸，使得該數(shù)據(jù)信號(hào)的不同展頻版本從每一天線被傳輸。每一個(gè)版本具有不同芯片碼識(shí)別器的版本。在接收時(shí)，每一個(gè)版本以其相關(guān)的芯片碼被過(guò)濾。該被過(guò)濾的版本依據(jù)與被接收天線的導(dǎo)頻信號(hào)相關(guān)的被調(diào)整權(quán)數(shù)被加權(quán)。
文檔編號(hào)H04B7/08GK1897483SQ20061010077
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2000年8月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月10日
發(fā)明者大衛(wèi)·米雪克 申請(qǐng)人:美商內(nèi)數(shù)位科技公司