专利名称：在具有发送分集的无线通信系统中的功率放大器共享的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如在具有发送分集的无线通信系统中有效的使用放大器功率容量。
背景技术：
在无线通信系统中，地理的区域被分成称为“网孔”的多个空间不同的区域。每个网孔包含一个基站，基站包括与移动交换中心(MSC)通信的设备。MSC连接到本地的和/或者长途传输网络，诸如公共交换电话网络(PSTN)。每个基站还包括无线电设备，功率放大器和天线，该基站使用该天线与移动终端通信，与特定的移动终端的每个通信会话称为“呼叫”。
由于移动终端移动，在移动终端从基站接收的信号强度变化了。这个变量是由于各种的因数，包括移动终端离开该基站的距离、由于所谓的不同相位的多路径破坏性干扰和在从该基站到该移动终端的信号路径中存在障碍物，诸如建筑物。这个现象称为衰落。处理衰落的一种方法是通过通常所说的发送分集的技术。发送分集涉及经过至少两个间隔分开的天线发送信号。在这里使用两个天线，该信号使用两个不同的编码序列处理以便产生两个分集编码的信号，每个分集编码的信号在两个功率放大器之一中放大并且经过两个天线之一发送。因为分集编码的信号是经过间隔分开的天线发送的，两个分集编码的信号的衰落是彼此不同的。这允许减少分集编码的信号的组合发射功率，而不减少在移动终端接收的信号的质量。典型地，在使用发送分集时实现了3dB的增益。这意味着不影响通信的质量，两个分集编码信号的组合发射功率(直接到一个移动终端)可以大约是没有发送分集发送的信号的发射功率的一半。发射功率的减少允许可以同时地发送的信号的数量增加，因此增加了容量。(无线通信系统的容量是可以同时地由无线通信系统传送的呼叫的数量)这个容量的增加是在没有增加总的功率放大器功率容量下获得的，功率放大器的功率容量是最大输出功率电平，设计该功率放大器以该最大输出功率电平工作超过扩展的时间期间。由于有两个功率放大器，一个用于每个分集编码的信号，在每个功率放大器是无分集接收系统的功率放大器的功率容量的一半时，总的功率放大器功率容量与在无分集接收系统(不使用发送分集的无线通信系统)中使用的功率放大器的功率容量是相同的。作为选择，通过使用发送分集获得的发射功率的减少允许两个功率放大器的每个功率放大器的功率容量减少到具有相同的容量的无分集接收系统的功率放大器的功率容量的大约四分之一。
为了获得发送分集的益处，移动终端必须是能分集的，意思是说它设计为一旦在移动终端收到它们就能够处理和组合两个分集编码的信号。如果移动终端是不能分集的，它不能够处理和组合分集编码的信号。当前大多数的移动终端是不能分集的。因此，对于能够与能分集的移动终端以及与不能分集的移动终端通信的基站它是有利的。有两种情况定义了该基站的两个放大器中的一个需要什么功率容量，利用每个定义一个该基站的两个功率放大器中的一个需要什么功率容量。在第一种情况下，该基站是在满负荷和仅仅与不能分集的移动终端通信。在这种情况下，所有的信号由该基站的功率放大器之一例如第一功率放大器放大，并且经过一个天线发送。因此，第一功率放大器的功率容量必须足够大以便放大所有的信号，同时至少保持与没有发送分集的系统一样的容量。在第二种情况下，该基站是在满负荷和仅仅与能分集的移动终端通信。在这种情况下，编码每个信号产生两个分集编码的信号，每个分集编码的信号在两个功率放大器之一中放大。因此，第二功率放大器可能小于第一功率放大器，因为正如在上面说明的，使用发送分集发送的信号功率小于不使用它发送的信号功率。但是，第二功率放大器仍然必须足够大以便放大到每个移动终端的两个分集编码的信号之一。
上述基站的问题之一是大部分时间至少一个(而且通常是两个)功率放大器未充分使用。在与该基站通信的所有的移动终端不是能分集的时，从该基站发送到该移动终端的所有的信号由第一功率放大器放大，留下第二功率放大器不使用。当与该基站通信的任何移动终端是能分集的时，到那些移动终端的信号是由两个功率放大器放大。如果第二功率放大器小于第一功率放大器，则第一功率放大器是未充分使用的，因此，两个功率放大器的至少一个功率放大器总是未充分使用。如果第二功率放大器是与第一功率放大器相同的容量，则第一功率放大器可能不是未充分使用的，但是，这时第二功率放大器具有相当地大的功率容量，并且当所有的移动终端不是能分集的时，所有的这个功率容量被浪费了。(注意，在这种情况下即使当一些移动终端是能分集的和一些移动终端是不能分集的，这个功率放大器的相当地大量的功率容量是浪费了)因为，功率放大器的费用是正比于它的功率容量的，并且因为在这些类型应用中使用的功率放大器是非常昂贵的(典型地是基站全部费用的15％到25％)，在上面的两种情况中浪费的功率容量可能是相当大的费用。
因此，希望具有能够与能分集的移动终端以及不能分集的移动终端通信的基站，该基站的功率放大器更完全地使用。
发明内容
本发明通过共享设计用于容纳发送分集的系统中的放大器解决上面的问题。该放大器共享1)放大第一和第二分集编码的信号，每个分集编码的信号代表使用发送分集发送的第一信号的信息，和2)放大不使用发送分集发送的第二信号。
在本发明说明的实施例中，第一和第二分集编码的信号用于形成第一和第二复合信号。每个复合信号在两个功率放大器的不同的功率放大器中放大。然后每个放大的复合信号用于形成放大的第一分集编码的信号和放大的第二分集编码的信号。任选地，放大的第一和第二分集编码的信号可以被放大和相移第一和第二分集编码的信号。
第一和第二复合信号还可以使用第二信号形成。然后每个复合信号在两个功率放大器的不同的功率放大器中放大，并且两个放大的复合信号用于形成放大的第二信号。在这种情况下，每个复合信号的功率仅仅是第二信号功率的一半。这允许两个功率放大器的每个功率放大器的功率容量是具有相同的容量的无分集接收系统的功率放大器的功率容量的一半。因此，当没有发送分集发送信号时使用两个放大器，减少功率放大器功率容量以及它的相关的费用的任何浪费。另外，因为放大器是相等的容量，当使用发送分集时，复合信号功率是第一和第二分集编码的信号的总和功率的一半，并且两个放大器也是更完全地使用。
图1是常规的无线通信系统的一部分；图2是图1所示的无线通信系统的基站的一部分；图3表示两个间隔分开的天线和能够使用发送分集发送信号的发射机的一部分；图4是无线通信系统的网孔，包含具有图3的发射机的该基站；图5表示两个间隔分开的天线和能够使用发送分集发送信号以及不使用发送分集发送信号的发射机信号的一部分；图6表示根据本发明的一个实施例的两个间隔分开的天线和能够共享功率放大器的发射机的一部分；图6a表示90°混合的组合器的一个实施方案；图7表示根据本发明的另一个实施例的两个间隔分开的天线和能够共享功率放大器的发射机的一部分；图7a表示180°混合的组合器的一个实施方案；图7b表示用于补偿功率放大器的非线性的常规的前向馈送环路；图8表示根据本发明的另一个实施例的两个间隔分开的天线和能够共享功率放大器的发射机的一部分；和图8a表示一个数字前置补偿器；图9表示根据本发明的又另一个实施例的两个间隔分开的天线和能够共享功率放大器的发射机的一部分；
具体实施例方式在常规的无线通信系统100中，图1所示的，地理的区域被分成多个网孔102、104和106。每个网孔102、104和106分别包含至少一个基站112、114、和116。每个基站112、114和116包括与移动交换中心(MSC)120通信的设备。MSC120连接到本地的和/或者长途传输网络121，诸如公共交换电话网络(PSTN)。每个基站还包括与移动终端诸如122、124通信的设备。与特定的移动终端的每个通信会话称为“呼叫”。
图2更详细地表示基站112。基站112包括耦合到发射机130和接收机135的控制器125。发射机130和接收机135耦合到天线140。参见图1和2，现在描述基站112的操作。数字信号从MSC120发送到控制器125。这些数字信号可以是用于控制无线通信系统100的信号，或者它们可以是传递给移动终端122的话音或者数据的信号。控制器125发送数字信号给发射机130。发射机130包括信道处理电路147和无线电设备150。信道处理电路147编码每个数字信号，而无线电设备150调制编码的信号为射频(RF)信号。然后在具有功率容量P和增益A的功率放大器170中放大RF信号。(该功率放大器的功率容量是设计该功率放大器在一个扩展的时间期间工作的最大输出功率电平。)放大的结果是信号165，它经过天线140发送给移动终端122。天线140还接收从移动终端122发送给基站112的信号162。天线140发送这些信号到接收器135，接收机135解调这些信号为数字信号并且发送它们给控制器125，控制器125发送它们到MSC120。
由于移动终端122移动，在移动终端122接收的信号强度由于衰落引起变化，例如可能是由移动终端122离开基站112的距离变化、由于不同相位的多路径引起的破坏性干扰和在信号165的路径中存在障碍物引起的。例如，建筑物164妨碍信号165的路径。由于信号165经过建筑物164，信号165被大大地衰减了，因此，在移动终端122接收的信号强度可能非常弱。另外，还可能在移动终端122接收多路径的信号165。多路径的信号是通过不是基站112和移动终端122之间视线路径的直达线路的路径传播给移动终端的信号部分。例如，当信号165碰撞建筑物164时产生多路径信号165并且信号165的一部分是建筑物164反射的，然后区域166的反射最终到达移动终端122。当多路径信号165到达移动终端122时，该多路径信号明显地比在到移动终端122的途中没有建筑物164接收的信号更弱。另外，多路径的信号165可能与信号165是不同相位的，在此情况下当它们在移动终端122组合时，多路径信号和该信号破坏地干扰，产生具有较小功率的信号。在移动终端122接收的衰减的信号165和在移动终端122接收的多路径信号165的总和比不是不同相位的多路径和建筑物164的妨碍接收的信号明显地更弱。因此，基站112必须以大的多的功率对移动终端122发送信号165以便在可接受的功率接收信号165。
处理衰落的一种方法是通过通常所说的发送分集的技术。发送分集涉及能够经过具有不相关衰落特性的信道发送多个分集编码的复制的信号。分集编码复制的信号可以使用分集码和编码序列产生，正如在下面描述的。发送分集可以使用空间的分集即经过间隔分开的天线发送分集编码的信号、时间分集即彼此以时间间隔发送分集编码的信号、极化分集即经过具有不同极化的两个天线发送分集编码的信号、或者任何其它的分集形式实现。虽然可使用任何分集技术，但为了容易参考，本发明以空间的分集说明。
图3表示连接到两个间隔分开的天线240和245的发射机230。发射机230和天线240及245可以代替基站112中的发射机130和天线140以便允许基站112仅仅使用发送分集发送信号。数字信号从控制器提供给信道处理电路247，在这里信号被复制和使用不同的编码序列编码每个复制信号以便产生第一和第二分集编码的信号。每个分集编码的信号提供给两个无线电设备250和255的不同的一个无线电设备，其中每个分集编码的信号被调制为RF信号。然后在功率放大器270中放大第一分集编码的信号并且经过天线240发送，而第二分集编码的信号在功率放大器275中放大并且经过天线245发送。因为分集编码的信号是经过间隔分开的天线发送的，两个分集编码的信号的衰落是彼此不同的。例如，图4表示使用发射机230和天线240及245的基站112。正如在图4中可以看到的，建筑物164是在从天线245到移动终端122的信号265的路径中，但是建筑物164不在从天线240到移动终端122的信号260的路径中。
在间隔分开的天线240及245发送的信号衰落的差别允许减少分集编码的信号的组合发射功率，而不降低在移动终端122接收的信号质量。典型地，在使用发送分集时实现了3dB的增益。这意味着不影响通信的质量，引导到一个移动终端122的两个分集编码的信号的组合发射功率可以大约是没有发送分集发送的信号的发射功率的无分集发射功率的一半。发射功率的减少允许可以同时地发送的信号的数量增加，因此增加了容量。
因为引导到一个移动终端122的两个分集编码的信号的组合发射功率大约是没有分集发射功率的一半，每个分集编码的信号的发射功率可以大约是无分集发射功率的四分之一。当到移动终端的所有的通信使用发送分集时，通过特定的功率放大器发送的所有的信号(引导到不同的移动终端)的组合功率大约是通过不使用发送分集的发射机130的特定的功率放大器发送的信号的发射功率的一半。因此，容量增加了。容量的增加是在不增加总的功率放大器功率容量下获得的。由于有两个功率放大器270及275，当每个功率放大器具有功率容量1/2P(它是无分集系统的功率放大器170的功率容量P的一半)时，总的功率放大器功率容量P是相同的。(作为选择，通过使用发送分集获得的发射功率的减少允许两个功率放大器270及275的每个功率放大器的功率容量是使用具有相同的容量的无分集系统的功率放大器170的功率容量P的大约四分之一，C。)当所有的移动终端是能分集的时，具有发射机230的基站是有利的，意味着它们被设计为一旦在移动终端接收两个分集编码的信号时它们能够处理和组合两个分集编码的信号。当前大多数的移动终端是不能分集的。因此，对于能够与能分集的移动终端以及与不能分集的移动终端通信的基站它是有利的。图5表示可用于基站112允许基站112与两种类型的移动终端通信的发射机530和间隔分开的天线240及245。发射机530具有无线电设备550和555，它分别提供信号给第一功率放大器570和第二功率放大器575，在这里信号被放大。然后经过天线240和245发送该信号。当发射机530与不能分集的移动终端通信时，发射机530象发射机130那样相对特定的移动终端工作。换言之，到这样的移动终端的信号仅仅在第一功率放大器570中放大并且仅仅经过天线240发送。这意味着为了使用发射机530的系统保持相同的容量C，正如使用发射机130的系统，第一功率放大器570的功率容量必须与功率放大器170的功率容量是相同的。因此，功率放大器570的功率容量是P。这允许具有发射机530的基站完全地负载和仅仅与不能分集的移动终端通信。当发射机530与能分集的移动终端通信时，发射机530象发射机230那样相对特定的移动终端工作。这意味着第二功率放大器575可以是小于第一功率放大器570，因为正如在上面说明的，使用发送分集发送的信号功率小于不使用它发送的信号功率。
在使用发射机530的基站中，功率放大器570或者575的至少一个功率放大器(并且通常是两个)大部分时间未充分使用。在与发射机530通信的所有的移动终端是不能分集的时，从发射机530发送发射机530的所有的信号由第一功率放大器570放大，留下第二功率放大器不使用。当与发射机530通信的任何移动终端是能分集的时，到那些移动终端的信号是由两个功率放大器570和575放大。如果第二功率放大器575具有比第一功率放大器570更小的功率容量，则第一功率放大器570未充分使用，因此，至少一个功率放大器570或者575总是未充分使用。如果第二功率放大器575具有与第一功率放大器570相同的容量，则虽然第一功率放大器570可能不是未充分使用，这时第二功率放大器575具有相当地大的功率容量P，并且不能分集的移动终端越多功率容量浪费的越多。因为，功率放大器的费用是正比于它的功率容量，并且因为在这些类型的应用中使用的功率放大器是非常昂贵的(典型地是该基站全部费用的15％到25％)，在两种情况中浪费的功率容量可能是显著的费用。
图6表示发射机630和间隔分开的天线640及645，它们可用于基站112以便根据本发明的原理通过共享功率放大器允许基站112更完全地使用功率放大器670和675。(如上所述，为了容易参考，本发明以空间的分集示出，虽然任何分集技术可与本发明的原理一起使用)。
现在描述发射机630的一个实施例的操作。当发射机与能分集的移动终端通信时，从控制器提供第一信号给信道处理电路647，在这里第一信号被复制为两个信号。复制信号的方式依赖于使用的分集码的类型，在这里可使用任何分集码，诸如正交分集或者时空扩展。在第3代合伙项目中更详细地描述后者；技术规范组无线电接入网络；物理信道和在物理信道(FDD)上传送的映射，3G TS25.211，1999年12月，在此处提供参考(更具体地在§5.3.1.1“开放环路发送分集”(P15-19))。然后信道处理电路使用第一编码序列编码两个复制的信号之一以便产生第一分集编码的信号和使用第二编码序列编码两个复制信号的另一个复制信号，以便产生第二分集偏码信号。第一和第二分集编码的信号分别通过引线680和685分别到无线电设备650，655，在这里每个信号被调制为RF信号。
两个分集编码的信号是彼此正交的。当移动终端接收它们时，这防止了两个分集编码的信号互相破坏的干扰。使用彼此正交的第一和第二编码序列使得两个分集编码的信号彼此正交。例如，在CDMA通信系统中，两个编码序列可以是两个不同的沃尔什(Walsh)码。(Walsh码是用于在发射机编码信号的正交编码序列以便允许几个信号共享相同的带宽。)在前置放大器混合的组合器690的输入使用两个分集编码的信号作为信号S1和S2。因此，在这种情况下，S1是第一分集编码的信号，而S2是第二分集编码的信号。前置放大器混合的组合器690使用每个分集编码的信号形成第一和第二复合信号。现在描述形成第一和第二复合信号的一个实施例，在这里每个复合信号包括以两个分集编码的信号的每个信号表示的信息。前置放大器混合的组合器690形成第一和第二代表信号S1，每个代表信号包含以S1代表的信息但是具有S1功率的一半。类似地，形成第一和第二代表信号S2，每个代表信号包含由S2代表的但是具有S2功率的一半的信息。前置放大器混合的组合器组合第一代表信号S1和S2以便形成第一复合信号，并且组合第二代表信号S1和S2以便形成第二复合信号。
然后分别在第一和第二放大器670及675中放大第一和第二复合信号，并且提供给第二设备，诸如后置放大器混合的组合器697。后置放大器混合的组合器697使用放大的复合信号以便形成每个放大的复合信号的第一和第二代表信号，每个代表信号包含相同的内容和具有该放大的复合信号之一的一半功率。后置放大器混合的组合器697组合每个放大的第一和第二复合信号的第一代表信号以便形成放大的第一分集编码的信号，和组合每个放大的第一和第二复合信号的第二代表信号以便形成放大的第二分集编码的信号。
经过第一天线640发送放大的分集编码的信号之一，而另一个放大的分集编码的信号经过第二天线645发送。
返回到前置放大器混合的组合器，前置放大器混合的组合器690可以是任何混合的组合器。说明地，前置放大器混合的组合器690是常规的容易生产的混合的组合器，诸如90°混合的组合器。正如在下一段落中更详细地描述的，前置放大器混合的组合器690形成相等功率S1的两个代表信号和相等功率S2的两个代表信号。这使得每个代表信号的功率是1/2的分集编码的信号的功率，使得每个代表信号的电压是 的分集编码的信号的电压。当前置放大器混合的组合器690是一个90°混合的组合器时，前置放大器混合的组合器690移动每个分集编码的信号的两个代表信号之一的相位90°而不移动另一个代表信号的相位以便产生 和 和 和 在这里 代表x被移相90°。没有相移的代表信号的S1的 加到相移的代表信号S2的 形成第一复合信号 没有相移的代表信号S2的 加到相移的代表信号S1的 形成第二复合信号 因此，第一复合信号是第一分集编码的信号与相移形式的第二分集编码的信号的组合的函数，而第二复合信号是第二分集编码的信号与相移形式的第一分集编码的信号的组合的函数。
图6a更详细地表示前置放大器混合的组合器690的一个实施方案。前置放大器混合的组合器690具有第一和第二输入602和604，分别连接到微带路径，微带路径典型地具有四个部分606、608、610和614。第一分集编码的信号S1在第一输入602和第二分集编码的信号S2在第二输入604。由于S1输入微带路径，它分为两个代表信号 S1和 第一代表信号开始在部分606上传播，而第二代表信号在部分608上传播。S2还分为两个代表信号 和 第一代表信号开始在部分608上传播而第二代表信号开始在部分610上传播。S2的第一代表信号通过部分608传播到部分608和606的接合点。传播部分608的长度90°移位S2的第一代表信号的相位。(注意，因为S2的第一和第二代表信号通过路径610和606传播相等的长度，S2的两个代表信号保持90°不同相位)。在部分608和606的接合点，S2的相移的第一代表信号 与S1的第一代表信号 组合形成第一复合信号 第一复合信号通过部分606传播到第一输出616。S1的第二代表信号通过部分608传播到部分608和610的接合点，它移位90°S1的第二代表信号的相位。在部分608和610的接合点，S1的相移的第二代表信号 与第二代表信号S2的 组合形成第二复合信号 第二复合信号通过部分610传播到第二输出618。
然后在功率放大器670放大第一复合信号和在功率放大器675中放大第二复合信号，在这里每个功率放大器具有增益A。
注意，每个第一和第二复合信号的功率是S1功率的一半加上S2功率的一半。因此，每个复合信号的功率是第一和第二分集编码的信号的功率总和的一半，它是第一信号功率的一半。因此，在每个放大器中仅仅放大第一信号的一半功率。
两个放大复合信号 和 提供给后置放大器混合的组合器697。如上所述，后置放大器混合的组合器697应该提供放大的第一分集编码的信号和放大的第二分集编码的信号。(注意，对于本发明的目的，放大的分集编码的信号是与分集编码的信号同相或者不同相是没有限制的。但是如果放大的分集编码的信号与分集编码的信号同相，对于特定的应用是有利的，这可以在发射机设计中适应。例如，预和后置放大器混合的组合器可以是180°组合器，正如在下面描述的)。当前置放大器混合的组合器690是90°混合的组合器时，后置放大器混合的组合器697也可以是一个90°混合的组合器。
后置放大器混合的组合器697形成相同功率的两个代表信号每个用于放大的复合信号 和 第一复合信号的功率是(1/2A)2倍的S1功率加上(1/2A)2倍的S2功率，使得放大的复合信号的每个代表信号的电压1/2A倍的S1的电压加上1/2A倍S2的电压。第二复合信号该功率也是(1/2A)2倍S1的功率加上(1/2A)2倍S2的功率，使得第二复合信号的每个代表信号电压1/2A倍S1的电压加上1/2A倍S2的电压。
在形成该代表信号之后，后置放大器混合的组合器697移位每个放大的复合信号的两个代表信号之一90°以便生产 放大的第一复合信号的没有相移的代表信号， 放大的第一复合信号的相移的代表信号， 放大的第二复合信号的没有相移的代表信号， 放大的第二复合信号的相移的代表信号。
放大的第一复合信号的没有相移的代表信号加到放大的第二复合信号的相移的代表信号以便在后置放大器混合的组合器697的第一输出产生 因为 等于零，等式5等于 它是一个放大的(和相移的)第二分集编码的信号。因此，从放大的第一和第二复合信号中形成放大的第二分集编码的信号。特别地，在这种情况下，放大的第一分集编码的信号是第一复合信号与相移形式的第二复合信号组合的函数。
然后通过天线640发送这个放大的第二分集编码的信号给移动终端。
放大的第二复合信号的没有相移的代表信号加到放大的第一复合信号的相移的代表信号以便在后置放大器混合的组合器697的第二输出产生 因为 等于零，等式6等于 它是放大的(和相移的)第一分集编码的信号。因此，形成放大的第一和第二复合信号的一个函数的放大的第一分集编码的信号。特别地，在这种情况下，放大的第一分集编码的信号是第二复合信号与相移形式的第一复合信号组合的函数。
然后通过天线645发送这个放大的第一分集编码的信号给移动终端。
当它与不能分集的移动终端通信时，除了发送给该移动终端的信号之外，发射机630类似地工作，其中称为第二信号的上述信号不使用分集编码复制，但是使用第一编码序列由信道处理电路647编码。然后结果通过引线680转到无线电设备650，在这里它被调制为RF信号。(编码的)第二信号是在前置放大器混合的组合器690的第一输入的信号S1，并且在混合的组合器690的第二输入没有信号，因此S1＝第二信号而S2＝0。由于S2＝0，第一复合信号变成 和第二复合信号变成 因此，在这种情况下，第一和第二复合信号是第二信号的函数。第一复合信号在功率放大器670中放大而第二复合信号在功率放大器675中放大。
因此，在这种情况下，在每个功率放大器中仅仅放大一半的第二信号。这意味着通过每个功率放大器的信号的功率电平是总的信号功率的一半，允许使用具有一半功率容量的功率放大器，即发射机130的功率放大器170的1/2P，它不使用发送分集。
S2＝0时，在后置放大器混合的组合器697的第一输出没有信号，并且在后置放大器混合的组合器697的第二输出产生 是放大的(编码和相移的)第二信号。因此，按照放大的复合信号的函数形成放大的第二信号。然后通过天线645发送放大的第二信号给移动终端(并且没有信号经过天线640发送)。
在任何特定的时间点，发射机630可以与能分集的移动终端、与不能分集的移动终端或者与二者通信。因此，(1)发射机630可以共享它的放大器670和675之间的第一和第二分集编码的信号的放大，或者(2)发射机630可以共享它的放大器670和675之间的第二信号的放大，或者(1)和(2)二者同时。
放大器共享使用180°混合的组合器。
以是90°混合的组合器的预和后置放大器混合的组合器描述发射机630。如上所述，该混合的组合器可以是任何类型的混合的组合器，只要放大的第一分集编码的信号提供给两个天线之一和放大的第二分集编码的信号提供给两个天线的另一个天线。例如，两个混合的组合器可以是180°混合的组合器。图7表示发射机730的操作，在这里前置放大器混合的组合器790和后置放大器混合的组合器797是180°混合的组合器。当发射机730与能分集的移动终端通信时，由如上所述的信道处理电路647复制和编码发送给移动终端的第一信号，产生第一分集编码的信号和第二分集编码的信号，然后分别由无线电设备650和655调制为RF信号。前置放大器混合的组合器790使用分集的编码信号作为信号S1和S2。前置放大器混合的组合器790为每个分集编码的信号形成两个相等功率的代表信号。前置放大器混合的组合器在它的第一输出提供第一复合信号，它是每个S1和S2的一个代表信号的总和1/2S1+1/2S2----(7)]]>因此，第一复合信号是第一分集编码的信号和第二分集编码的信号的总和的函数。
前置放大器混合的组合器790也在它的第二输出提供第二复合信号，它是每个S1和S2的一个代表信号之间的差1S2S1-1S2S2----(8)]]>因此，第二复合信号是第一分集编码的信号和第二分集编码的信号之间的差的函数。
图7a更详细地表示前置放大器混合的组合器790的一个实施方案。前置放大器混合的组合器790分别具有连接到微带路径的第一和第二输入702和704，该路径在180°混合的组合器中可以认为是具有部分706、708、711和714。第一分集编码的信号S1在第一输入702和第二分集编码的信号S2在第二输入704。由于S1输入微带路径，它分为两个代表信号，第一代表信号开始在部分706传播而第二代表信号开始在部分708传播。S2也分为两个代表信号，第一代表信号开始在部分711传播和第二代表信号开始在部分714传播。S1和S2的第一代表信号 和 分别通过部分706和711传播到部分711和706的接合点，在这里两个代表信号组合形成第一复合信号 S2，它是提供给第一输出716。S1和S2的第二代表信号 和 分别通过部分708和714传播到部分708和714的接合点，在这里两个代表信号组合形成第二复合信号 它提供给第二输出718。
第一复合信号在功率放大器670中放大而第二复合信号在功率放大器675中放大。每个第一和第二复合信号的功率是S1的一半功率加上S2的一半功率。这是第一和第二分集编码的信号的功率总和的一半，它是第一信号功率的一半。因此，在每个放大器中仅仅放大第一信号的一半功率。
后置放大器混合的组合器797为每个放大合复合信号形成两个相等功率的代表信号。第一复合信号的功率是(1/2A)2倍S1的功率加上(1/2A)2倍的S2的功率，使得第一放大的复合信号的每个代表信号电压是1/2A倍S1电压加上1/2A倍S2电压。第二复合信号的功率也是(1/2A)2倍S1功率加上(1/2A)2倍S2功率，使得放大的复合信号的每个代表信号电压是1/2A倍S1电压加上1/2A倍S2电压。
在它的第一输出，后置放大器混合的组合器797提供每个放大的第一和第二复合信号的一个代表信号的总和1/2AS1＋1/2AS2＋1/2AS1－1/2AS2＝AS1(9)AS1是放大的第一分集编码的信号。因此，按照放大的第一复合信号和放大的第二复合信号的和的函数形成放大的第一分集编码的信号。然后通过天线640发送这个放大的第一分集编码的信号给移动终端。
在它的第二输出，后置放大器混合的组合器797提供每个放大的第一和第二复合信号的一个代表信号之间的差1/2AS1＋1/2AS2－[1/2AS1－1/2AS2]＝1/2AS1＋1/2AS2－1/2AS1＋1/2AS2＝AS2(10)AS2是放大的第二分集编码的信号。因此，放大的第二分集编码的信号是放大的第一复合信号和放大的第二复合信号的差的函数。然后通过天线645发送这个放大的第二分集编码的信号给移动终端。
当发射机730与不能分集的移动终端通信时，在此处称为第二信号的发送给移动终端的信号由信道处理电路647和如上所述的用于与不能分集的移动终端通信的两个无线电设备之一例如无线电设备650处理。在这种情况下S1是第二信号并且S2＝0。S2＝0时，第一和第二复合信号二者都是 第一复合信号在功率放大器670中放大而第二复合信号在功率放大器675中放大。因此，在每个功率放大器中仅仅放大一半的第二信号。这意味着通过每个功率放大器的信号的功率电平是第二信号功率的一半。这允许使用发射机130的功率放大器170的一半功率容量1/2P的功率放大器，不使用发送分集。
参见等式9和10，S2＝0，在后置放大器混合的组合器797的第一输出产生AS1，并且在后置放大器混合的组合器797的第二输出没有信号。AS1是放大的(编码的)第二信号。这个信号通过天线640发送到移动终端，并且没有信号通过天线645发送。
放大器共享数字预失真现有技术放大器共享安排中的一个显著的目标是避免必须相位和增益匹配无线电设备650和655以便产生可接受的天线绝缘容差。这通过在模拟域中即，使用模拟电路诸如使用模拟前置放大器混合的组合器690和790形成复合信号是容易地实现的，如上所述。
线性的放大器670和675是有利的；否则通过它们的信号是失真的。如图7b所示的，放大后面的前向馈送环路710和715可用于补偿在高功率级出现的非线性。因为由于刚刚所述的原因复合信号在模拟域形成，前向馈送环路也在模拟域实现。第一复合信号从引线722传播到引线724和721，在引线721上的信号具有比第一复合信号低得多的功率。这个信号在延迟线732中延迟了，同时第一复合信号在功率放大器670中放大。电路752隔离在由功率放大器670产生的第一复合信号中的失真(典型地，通过比较放大的第一复合信号与在引线721上的信号的功能)和提供该失真给校正放大器720。放大器720放大失真校正，同时放大的失真的第一复合信号在延迟线733中延迟了，以便保证放大失真的第一复合信号和失真校正同时到达耦合器734。耦合器734组合放大失真的第一复合信号和放大的失真校正以便抵消该失真并产生放大的第一复合信号。前向馈送环路715执行用于第二复合信号相同的功能，以在耦合器739的输出产生放大的第二复合信号。
前向馈送环路710和715可以提供用于非线性的好的补偿。但是，它们必须使用模拟电路的事实导致几个问题。一个问题是模拟电路是昂贵的。另一个问题是它产生效率低，由于信号经过延迟线733和738以及耦合器734和739引起功率损失。第三个问题是模拟电路比数字电路更易于出故障。
图8表示发射机830，它通过在数字域即，使用数字电路形成复合信号解决上面的问题，以使数字预失真可用于预先失真该复合信号，正如在共同待审查的美国专利申请“在具有放大器预失真的无线通信系统中共享功率放大器”，序号No.09/631,886、在相同的日期提交的并且转让给相同的受让人中描述的，结合在此处供参考。虽然现有技术已经提出在模拟域中形成复合信号以便避免必须相位和增益匹配无线电设备以便产生可接受的天线绝缘容差的想法，如上所述的。申请人已经了解了，在放大器是共享的系统中，数字预失真的优点可能比那些困难重要。在共享的放大器中放大的数字预失真信号补偿放大器的非线性而无费用、效率低和模拟前向馈送环路的电路故障增加的可能性。
发射机830使用前置放大器混合的组合器890和895在数字域中形成复合信号。每个复合信号包括以两个分集编码的信号的每个分集编码的信号表示的信息。每个复合信号是在一个数字前置补偿器820和825中数字预失真的，然后在调制器860和865中调制在传输频率信号上，例如RF信号。然后在相应的放大器670和675中放大每个预失真复合信号。后置放大器混合的组合器697使用放大的复合信号形成被发送的放大形式的信号。
现在更详细地描述发射机830的操作。当发射机830与能分集的移动终端通信时，提供第一信号(即发送给移动终端的信号)给信道处理电路647，它使用分集码诸如正交分集或者时空扩展以如上所述的相同的方式复制第一信号，以便产生第一分集编码的信号和第二分集编码的信号。通过引线680、682和685及687提供第一和第二分集编码的信号给无线电设备850和855二者。无线电设备850和855使用分集编码的信号作为信号S1和S2，提供每个信号给两个数字前置放大器混合的组合器890及895。
数字信号可以依据它的实数部分I和正交部分Q(在这里Q有时也称为虚数部分)表示。因此，第一分集编码的信号S1可以表示成(I1，Q1)，而第二分集编码的信号S2可以表示成(I2，Q2)。
类似于模拟前置放大器混合的组合器，数字前置放大器混合的组合器890和895可以是任何混合的组合器。当前置放大器混合的组合器890和895是90°混合的组合器时，第一前置放大器混合的组合器890形成S1和S2的第一代表信号，每个代表信号表示与它的相应的分集编码的信号(S1或者S2)相同的信息。第二前置放大器混合的组合器895形成S1的和S2的第二代表信号，每个代表信号表示与它的相应的分集编码信号(S1或者S2)相同的信息。每个代表信号的功率是分集编码的信号的1/2功率，使得每个代表信号的电压是分集编码的信号电压的 因此，第一前置放大器混合的组合器890从S1形成代表信号 和从S2形成代表信号 和第二前置放大器混合的组合器895从S1形成代表信号 和从S2形成代表信号 然后每个前置放大器混合的组合器890和895将两个代表信号之一移位90°，而不移位另一个代表信号，并且组合未移位的代表信号与移位的代表信号以便形成该复合信号。移位信号90°可以通过转换实部和正交分量的值实现。因此，在移位之后S1的代表信号是 和 并且S2的代表信号是 和 第一前置放大器混合的组合器890将S1的没有相移的代表信号 加到S2的相移的代表信号 形成第一复合信号 第二前置放大器混合的组合器将S2的没有相移的代表信号 加到S1的相移的代表信号 形成第二复合信号 然后对复合信号执行数字预失真。图8a更详细地表示数字第一前置补偿器820。数字前置补偿器通过平方第一复合信号的I和Q分量然后组合该结果确定电路810中的第一复合信号的功率。然后在查找表812中查阅功率，查找表与该功率与用于功率放大器670的失真校正相关。失真校正是需要加到第一复合信号的功率的数量，它补偿在这个功率的功率放大器670的任何非线性。
然后无线电设备850的RF部分860调制第一复合信号为RF信号，而无线电855的RF部分865调制第二复合信号为RF信号。(RF部分860和865二者典型地包括一个调制器)。RF部分860和865应该是相位和增益匹配的，以便产生适当的天线绝缘容差，正如在下面描述的。然后在功率放大器670中放大第一复合信号和在功率放大器675中放大第二复合信号，在这里每个功率放大器具有增益A。
注意，每个第一和第二复合信号的功率是S1的一半功率加上S2的一半功率。因此，每个复合信号的功率是第一和第二分集编码的信号的功率总和的一半，它是从发送电路接收的第一信号功率的一半。因此，在每个放大器中仅仅放大第一信号的一半功率。
两个放大的复合信号 和 提供给后置放大器混合的组合器697。如上所述，后置放大器混合的组合器697应该提供放大的第一分集编码的信号和放大的第二分集编码的信号。(注意，对于本发明的目的，没有材料关于放大的分集编码的信号是与分集编码的信号同相或者不同相)。当前置放大器混合的组合器890和895是90°混合的组合器时，后置放大器混合的组合器697也可以是一个90°混合的组合器。后置放大器混合的组合器697使用每个放大的复合信号 和 以便对每个放大的复合信号形成功率相等的两个代表信号。
第一复合信号的功率是S1的(1/2A)2功率加上S2的(1/2A)2功率，使得放大的复合信号的每个代表信号的电压为1/2A的S1电压加上1/2A的S2电压。第二复合信号功率也是(1/2A)2的S1功率加上(1/2A)2的S2功率，使得第二复合信号的每个代表信号是1/2A的S1电压加上1/2A的S2电压。
在形成代表信号之后，后置放大器混合的组合器697将每个放大的复合信号的两个代表信号之一移位90°以便产生(1/2AI1－1/2AQ2，1/2AQ1＋1/2AI2)，(11)放大的第一复合信号的没有相移的代表信号，(-1/2AQ1－1/2AI2，1/2AI1－1/2AQ2)，(12)放大的第一复合信号的相移的代表信号，
(1/2AI2－1/2AQ1，1/2AQ2＋1/2AI1)， (13)放大的第二复合信号的没有相移的代表信号，和(-1/2AQ2－1/2AI1，1/2AI2－1/2AQ1) (14)放大的第二复合信号的相移的代表信号。
放大的第一复合信号的没有相移的代表信号加到放大的第二复合信号的相移的代表信号以便在后置放大器混合的组合器697的第一输出产生([1/2AI1－1/2AQ2]＋[-1/2AQ2－1/2AI1]，[1/2AQ1＋1/2AI2]＋[1/2AI2－1/2AQ1])＝(-AQ2，AI2)(15)如上所述，移位信号90°可以通过转换实部和正交分量的值实现。因此，(-AQ2，AI2)是第二分集编码的信号的相移放大形式。然后通过天线640发送这个信号给移动终端。
第二复合信号的没有相移的代表信号加到第一复合信号的相移的代表信号以便在后置放大器混合的组合器697的第二输出产生([(1/2AI2－1/2AQ1)＋[-1/2AQ1－1/2AI2]，[1/2AQ2＋1/2AI1]＋[1/2AI1－1/2AQ2])＝(-AQ1，AI1)(16)(-AQ1，AI1)是第一分集编码的信号的相移放大形式。然后通过天线645发送这个信号给移动终端。
当它与不能分集的移动终端通信时，除了发送给该移动终端的信号在此处称为第二信号使用第一编码序列由信道处理电路647编码然后仅仅由两个无线电设备之一例如无线电设备850调制为RF信号之外，发射机830类似地工作。第二信号(在编码之后)用作S1，而S2设置为零。S1和S2二者提供给数字前置放大器混合的组合器890和895二者。
S2＝0时，第一复合信号变成 而第二复合信号变成 因此，第一和第二复合信号是第二信号的函数。然后无线电设备850的RF部分860调制第一复合信号为RF信号，然后无线电855的RF部分865调制第二复合信号为RF信号。
产生的第一复合信号在功率放大器670中放大而产生的第二复合信号在功率放大器675中放大。因此，在这种情况下，在每个功率放大器中仅仅放大一半的第二信号。这意味着通过每个功率放大器的信号的功率电平是总的信号功率的一半。这允许使用发射机130的功率放大器170的一半功率容量1/2P的功率放大器，不使用发送分集。
S2＝0时，在后置放大器混合的组合器697的第一输出没有信号，并且在后置放大器混合的组合器697的第二输出产生(-AQ3，AI3)。(-AQ3，AI3)是放大的(编码和相移的)第二信号。因此，按照放大的复合信号的函数形成放大的第二信号。然后通过天线645发送放大的第二信号给移动终端(并且没有信号经过天线640发送)。
为了允许由后置放大器混合的组合器精确地获得放大的第一和第二分集编码的信号，无线电设备850和855的RF部分860和865应该是相位和增益匹配的，以便产生可接受的天线绝缘容差。在这里天线绝缘容差是指不是设计为在天线上发送的所有的信号的功率与设计经过该天线发送的信号的功率的比。例如，可接受的天线绝缘容差可以是等于或者小于20dB的任何天线绝缘容差。为了获得20dB的天线绝缘容差，RF部分860和865的相位应该在11.5°内匹配，并且增益在1.6dB内匹配。
说明地，本申请人建议RF部分860和865可以设计为减少相位和增益匹配的困难。例如，RF部分860和865(或者可能的无线电设备850和855)可以在相同的电路板上使用相同的或者相似类型和大小的部件实现。另外，RF部分860和865可以共享相同的时钟。申请人已经了解，无线电设备850和855的设计的这些和其它因数的改进，并且具体地RF部分860和865可以使得它容易相位和增益匹配无线电设备。
放大器共享使用180°混合的组合器类似地，对模拟前置放大器混合的组合器，数字前置放大器混合的组合器可以是任何类型的数字混合的组合器，只要提供放大的第一分集编码的信号给两个天线之一和提供放大的第二分集编码的信号给两个天线的另一个天线。例如，数字前置放大器混合的组合器可以是180°混合的组合器，在此情况下后置放大器混合的组合器也是一个180°混合的组合器。图9表示发射机930的操作，在这里前置放大器混合的组合器990和995是180°混合的组合器。当发射机930与能分集的移动终端通信时，提供第一信号(即发送给该移动终端的信号)给信道处理电路647，它使用分集码和如上所述的编码序列处理第一信号，产生第一和第二分集编码的信号。无线电设备850和855使用分集编码的信号作为信号S1和S2，提供每个信号给第一和第二数字前置放大器混合的组合器990及995。
第一前置放大器混合的组合器990形成S1的和S2的第一代表信号，每个代表信号表示与它的相应的分集编码信号(S1或者S2)相同的信息。第二前置放大器混合的组合器995形成S1的和S2的第二代表信号，每个代表信号表示与它的相应的分集编码信号(S1或者S2)相同的信息。每个代表信号的功率是分集编码的信号的1/2功率，使得每个代表信号的电压是分集编码的信号电压的 因此，第一前置放大器混合的组合器990从S1形成代表信号 和从S2形成代表信号 而第二前置放大器混合的组合器995从S1形成代表信号 和从S2形成代表信号 第一前置放大器混合的组合器990提供第一复合信号，它是S1的一个代表信号和S2的一个代表信号的总和(1/2I1+1/2I2,1/2Q1+1/2Q2)----(17)]]>因此，第一复合信号是第一分集编码的信号和第二分集编码的信号的和的函数。
第二前置放大器混合的组合器995提供第二复合信号，它是S1的一个代表信号和S2的一个代表信号之间的差(1/2I1-1/2I2,1/2Q1-1/2Q2)----(18)]]>因此，第二复合信号是第一分集编码的信号和第二分集编码的信号之间的差的函数。
然后无线电设备950的RF部分860调制第一复合信号为RF信号，而无线电设备955的RF部分865调制第二复合信号为RF信号。
已调制的第一复合信号在功率放大器670中放大而已调制的第二复合信号在功率放大器675中放大。每个第一和第二复合信号的功率是S1的一半功率加上S2的一半功率。这是第一和第二分集编码的信号的功率总和的一半，它是第一信号功率的一半。因此，在每个放大器中仅仅放大第一信号的一半功率。
后置放大器混合的组合器797使用两个放大的复合信号形成每个放大的复合信号的相等功率的两个代表信号。第一复合信号的功率是(1/2A)2的S1功率加上(1/2A)2的S2功率，使得第一放大的复合信号的每个代表信号的电压是1/2A的S1的电压加上1/2A的S2电压。第二复合信号的功率也是(1/2A)2的S1功率加上(1/2A)2的S2功率，使得放大的复合信号的每个代表信号的电压是1/2A的S1的电压加上1/2A的S2电压。
后置放大器混合的组合器797提供放大的第一复合信号的一个代表信号和放大的第二复合信号的一个代表信号的和，([1/2AI1＋1/2AI2]＋[1/2AI1－1/2AI2]，[1/2AQ1＋1/2AQ2]＋[1/2AQ1－1/2AQ2])＝(AI1，AQ1)(19)(AI1，AQ1)是放大的第一分集编码的信号。然后通过天线640发送这个信号给移动终端。
后置放大器混合的组合器797也提供放大的第一复合信号的一个代表信号和放大的第二复合信号的一个代表信号之间的差，([1/2AI1＋1/2AI2]－[1/2AI1－1/2AI2]，[1/2AQ1＋1/2AQ2]－[1/2AQ1－1/2AQ2])＝(AI2，AQ2)(20)(AI2，AQ2)是放大的第二分集编码的信号。然后这个信号通过天线645发送给移动终端。
当它与不能分集的移动终端通信时，除了发送给该移动终端的信号在此处称为第二信号使用第一编码序列由信道处理电路647编码，然后仅仅由两个无线电设备之一例如无线电设备950调制为RF信号之外，发射机930类似地工作。使用第二信号作为S1，并且S2设置为零。S1和S2二者提供给数字前置放大器混合的组合器990和数字第一组合器995。
S2＝0时，第一复合信号变成 而第二复合信号变成 因此，第一和第二复合信号是第二信号的函数。然后无线电设备950的RF部分860调制第一复合信号为RF信号，而无线电955的RF部分865调制第二复合信号为RF信号。
产生的第一复合信号在功率放大器670中放大而产生的第二复合信号在功率放大器675中放大。因此，在这种情况下，在每个功率放大器中仅仅放大一半的第二信号。这意味着通过每个功率放大器的信号的功率电平是第二信号功率的一半。这允许使用发射机130的功率放大器170的一半功率容量1/2P的功率放大器，不使用发送分集。
S2＝0时，在后置放大器混合的组合器797的第一输出产生(AI1，AQ1)，而在后置放大器混合的组合器797的第二输出没有信号。(AI1，AQ1)是放大的(编码的)第二信号S1。这个信号通过天线640发送到移动终端，而在天线645没有信号发送。
根据本发明的实施例的发射机可以在模拟或者在数字域中形成复合信号，如上所述的。说明地，在数字域中并且使用数字预失真以便在放大之前预失真复合信号形成该复合信号提供上述那些优点。在模拟域中形成该复合信号可用于避免必须在应用中相位和增益匹配该无线电设备，在这里数字预失真是不可得到的，例如当发送的信号具有大于5MHz带宽时，如果数字预失真是不可得到的。则对于信号的带宽大于5MHz的应用，在模拟域中形成复合信号可能有一些优点。虽然即使在该实施例中，未使用数字预失真(诸如图6和7中所示的实施例)，该前置放大器混合的组合器可以在数字域中实现。在这些实施例中，在信号由无线电处理之前，前置放大器混合的组合器将处理该信号并且无线电设备应该相位和增益匹配。根据本发明的实施例的发射机630、730、830和930全部能够在基站中使用，诸如基站112，如上所述，它还包括至少一个天线和从移动终端接收信号的一个接收机。当使用的分集技术是空间的分集时，该基站还包括至少两个天线，在这里天线的至少一个天线耦合到该接收机，并且天线的至少两个天线耦合到该发射机。
前面的描述只是说明性的。因此，例如在说明的实施例中，每个共享的功率放大器670和675被描述为具有小于无分集接收系统的功率放大器170的功率容量的一个功率容量。在本发明的选择实施例中，共享的功率放大器670和675可以具有任何功率容量，包括等于或者大于无分集系统的功率放大器170的功率容量的一个功率容量。由本发明提供的优点之一是共享的功率放大器的功率容量的增加可以使得系统容量增加，成比例地大于该功率放大器的功率容量的增加。例如，如果每个共享的功率放大器670和675具有与无分集系统的功率放大器相同的功率容量，则包含共享的功率放大器的基站的容量可以是两倍于不能分集的基站的容量。
此外，在说明的实施例中，发送分集以两个分集编码信号实现。在本发明的替代的实施例中，发送分集可以以两个以上的分集编码信号实现。在基站中，多个分集的编码信号用于实现发送分集，将有一个功率放大器用于每个分集编码信号(和在使用空间分集时，将有用于每个分集编码信号的天线)。第一信号使用分集编码进行复制和使用编码序列编码以便产生分集编码的信号。每个分集编码的信号可以由一个或者多个前置放大器混合的组合器处理以便产生由功率放大器放大的多个复合信号。放大的复合信号可以由后置放大器混合的组合器处理以便在每个天线提供放大形式的分集编码信号之一。
另外，在本发明的说明的实施例中，发送分集是使用发送分集从基站发送信号给移动终端实现的。在本发明的替代的实施例中，根据本发明移动终端可以使用发送分集发送信号给基站。
而且，在说明的实施例中，两个功率放大器的功率容量是相等的，并且S1和S2分开为形成复合信号的相等的功率代表信号。在本发明的替代的实施例中，两个功率放大器的功率容量是不相等的并且代表信号的功率是不相等的。两个代表信号的功率的比应该与两个功率放大器的功率容量的比是相同的。每个放大的复合信号的代表信号的功率的比也等于两个功率放大器的功率容量的比。
此外，在说明的实施例中，无线电设备和信道处理电路安排在一个特定的配置中。此外，在本发明的替代的实施例中，无线电设备和信道处理电路安排在任何配置中。在一个例子中，各个无线电设备650和655的功能可以由多个无线电设备执行。在第二个例子中，两个无线电设备的一些功能可以组合。例如，在一些说明的实施例中，表示每个无线电设备具有它自己的数字电路。任选地两个无线电设备可以共享数字电路，例如一个数字前置补偿器可以由两个无线电设备共享以便代替第一和第二数字前置补偿器820和825。类似地，一个前置放大器混合的组合器可以由两个无线电设备850和855共享以便代替前置放大器混合的组合器890和895，并且一个前置放大器混合的组合器可以由两个无线电设备950和955共享以便代替前置放大器混合的组合器990和995。在第三个例子中，虽然在数字域中执行的功能表示为在分开的电路中执行，(诸如信道处理电路，该前置放大器混合的组合器和数字前置补偿器)，一个单元可用于执行一些或者全部的功能。
另外，在一些说明的实施例(诸如图6和7所示的实施例)中，无线电设备和前置放大器混合的组合器被表示为可以分别实现的不同的功能块，或者在相同的电路板上的分开的功能元件。在这些实施例中无线电设备、信道处理电路和前置放大器混合的组合器形成第一设备。在其它的说明的实施例中，前置放大器混合的组合器可以是无线电设备的一部分，因此第一设备仅仅是无线电设备和信道处理电路。
此外，虽然在说明的实施例中所有的信号是在相同的频率发送，在替代的实施例中这些信号可以在不同的频率上发送。例如，放大分集编码的信号是在一个频率上发送，而放大的第二信号是在另一个频率发送；或者一些放大的分集编码的信号和放大的第二信号是在一个频率发送，而其它放大的分集编码的信号和放大的第二信号是在另一个频率发送。
而且虽然在说明的实施例中在应用中表示共享数字预失真的放大器，它支持使用发送分集发送信号以及不使用发送分集发送信号，在替代的实施例中共享数字预失真的放大器还可以使用于其它应用中，诸如无线电信系统的网孔的两个所谓的扇区之间共享放大器的应用。另外，共享数字预失真的放大器可用于仅仅支持使用发送分集发送信号的应用，或者仅仅支持不使用发送分集发送信号的应用。
此外，在说明的实施例中，本发明被描述为装配共享功率放大器。在本发明的替代的实施例中，共享的放大器可以是任何放大器。在此情况下，无线电设备变换数字信号为模拟RF信号的功能在本发明的这样的实施例的实施中可能不是有用的。
另外，本专业技术人员将认识到，虽然在说明的实施例中每个网孔是一个全扇区，该网孔可以被分成多个扇区。在这种情况下该基站具有无线电设备、混合的组合器、至少两个放大器和用于每个扇区的天线。
虽然本发明已经参照一个优选实施例描述了，但是本领域的技术人员在参考了说明书和附图将理解，在不脱离由本发明的精神和范围的情况下各种修改和替代是可能的。
权利要求
1.用于放大至少第一和第二分集编码的信号的方法，每个分集编码的信号代表由使用发送分集发送的第一信号表示的信息，和用于放大不使用发送分集发送的第二信号，该方法特征在于步骤共享至少两个放大器(670和675)之间的至少第一和第二分集编码的信号的放大；和共享至少两个放大器之间的第二信号的放大。
2.根据权利要求1的方法，其中第一和第二共享步骤是同时地执行的。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于该方法还包括形成至少第一和第二复合信号作为至少第一和第二分集编码的信号的函数的步骤；和其中共享步骤的第一步骤包括步骤在至少两个放大器(670和675)的第一放大器(670)中放大第一复合信号；和在至少两个放大器(670和675)的第二放大器(675)中放大第二复合信号。
4.根据权利要求1或者3的方法，其特征在于该方法还包括形成至少第一和第二复合信号作为第二信号的函数的步骤；和其中共享步骤的第二步骤包括步骤在至少两个放大器(670和675)的第一放大器(670)中放大第一复合信号；和在至少两个放大器(670和675)的第二放大器(675)中放大第二复合信号。
5.用于处理至少第一分集编码的信号和第二分集编码的信号的方法，每个分集编码的信号表示以第一信号代表的信息，该方法特征在于步骤形成至少第一和第二复合信号作为至少第一和第二分集编码的信号的函数；在第一放大器(670)中放大第一复合信号以便产生放大的第一复合信号；在第二放大器(675)中放大第二复合信号以便产生放大的第二复合信号；和形成放大的第一和第二分集-编码信号作为至少该放大的第一和第二复合信号的函数。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于放大的第一分集编码信号包括放大的相移第一分集编码信号；和放大的第二分集编码信号包括放大的相移第二分集编码信号；
7.根据权利要求3或者5的方法，其特征在于第一复合信号是第一分集编码信号与相移形式的第二分集编码的信号的组合的函数；和第二复合信号是第二分集编码信号与相移形式的第一分集编码的信号的组合的函数；
8.根据权利要求5的方法，其特征在于放大的第一分集编码的信号是放大的第一复合信号与相移形式的放大的第二复合信号的组合的函数；和放大的第二分集编码的信号是放大的第二复合信号与相移形式的放大第一复合信号组合的函数。
9.根据权利要求3或者5的方法，其特征在于第一复合信号是第一分集编码的信号和第二分集编码的信号的和的函数；和第二复合信号是第一分集编码的信号与第二分集编码的信号之间的差的函数。
10.根据权利要求5的方法，其特征在于放大的第一分集编码的信号是放大的第一复合信号和放大的第二复合信号的和的函数；和放大的第二分集编码的信号是放大的第一复合信号与放大的第二复合信号的差的函数。
11.根据权利要求5的方法，其特征在于步骤经过第一天线发送放大的第一分集编码信号；和经过第二天线发送放大的第二分集编码信号。
12.根据权利要求5的方法，其特征在于步骤形成该至少第一和第二复合信号作为第二信号的函数；和形成放大的第二信号为至少该放大的第一和第二复合信号的函数。
13.该根据权利要求3和5的方法，其特征在于形成该至少第一和第二复合信号的步骤是在数字域中执行的。
14.根据权利要求13的方法，其特征在于步骤预失真该第一复合信号；和预失真该第二复合信号；以及其中放大第一和第二复合信号的步骤包括放大预失真的第一和第二复合信号。
15.一种发射机(630、730、830、或者930)，其特征在于用于按照至少第一和第二分集编码的信号的函数形成至少第一和第二复合信号的第一设备，第一和第二分集编码的信号代表以第一信号表示的信息；具有耦合到第一设备的输入的第一放大器(670)，该放大器(670)放大第一复合信号以便生产放大的第一复合信号；具有耦合到第一设备的输入的第二放大器(675)，该放大器(675)放大第二复合信号以便生产放大的第二复合信号；和第二设备(697或者797)，具有耦合到第一放大器(670)的输出的第一输入和具有耦合到第二放大器(675)输出的第二输入，第二设备(697或者797)用于形成放大的第一和第二分集编码的信号作为至少该放大的第一和第二复合信号的函数。
16.根据权利要求15的发射机(830或者930)，其特征在于第一设备包括信道处理电路(647)；和至少一个无线电设备(850和855，或者950和955)，用于形成第一和第二复合信号。
17.根据权利要求15的发射机(630或者730)，其特征在于第一设备包括信道处理电路(647)；至少一个无线电设备(650和655)；和第一混合的组合器(690或790)，其具有耦合到无线电设备(650和655)的输出的一个输入，耦合到第一放大器(670)的第一输出，和耦合到第二放大器(675)的第二输出，该第一混合的组合器(690或者790)形成第一和第二复合信号；以及第二设备(697或者797)包括具有耦合到第一放大器(670)的第一输入和耦合到第二放大器(675)的第二输入的第二混合的组合器(697或者797)。
18.根据权利要求17的发射机(630)，其特征在于第一和第二混合的组合器(690和697)包括90°混合的组合器。
19.根据权利要求15的发射机(830或者930)，其特征在于第一设备还包括具有耦合到第一和第二放大器(670和675)的输出的一个数字前置补偿器(820和825)，该数字前置补偿器预失真第一复合信号和第二复合信号；在第一该放大器(670)放大预失真的第一复合信号以便产生放大的第一复合信号；和第二该放大器(675)放大预失真的第二复合信号以便产生放大的第二复合信号。
20.根据权利要求15的发射机，其特征在于放大的第一分集编码信号包括放大的相移第一分集编码信号；和放大的第二分集编码信号包括放大的相移第二分集编码信号。
21.一种装置，包括至少一个天线(640和645)；其特征在于根据权利要求15至20的任何一个权利要求的发射机(630，730，830或者930)，其耦合到该至少一个天线(640和645)的一个天线。
全文摘要
在实现系统设计中共享放大器技术以便适应发送分集。在一个实施例中,该放大器(670和675)共享:1)放大第一和第二分集编码的信号,每个信号代表使用发送分集发送的第一信号的信息,和2)放大不使用发送分集发送的第二信号。第一和第二分集编码的信号用于形成第一和第二复合信号。每个复合信号是在两个功率放大器(670和675)的不同的功率放大器中放大。然后每个放大的复合信号用于形成放大的第一和第二分集编码的信号。第一和第二复合信号还可以使用第二信号形成。然后每个复合信号在两个功率放大器(670和675)的不同的功率放大器中放大,并且两个放大的复合信号用于形成放大的第二信号。在另一个实施例中,第一和第二复合信号可以在数字域中形成。每个复合信号是数字预失真的,然后调制在传输频率信号上,例如RF信号。然后在相应的放大器(670和675)中放大每个预失真复合信号。
文档编号C12R1/19GK1337834SQ01124879
公开日2002年2月27日 申请日期2001年8月3日 优先权日2000年8月4日
发明者正翔·马(音译), 保罗·A·波拉科斯 申请人:朗迅科技公司