专利名称：包括自适应基站天线的移动电信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个移动电信系统，包括至少一个基站和至少一个用户设备，基站具有利用可调整的天线射束在所述基站和用户设备之间的下行链路和上行链路传送信号的自适应天线。
此外，本发明涉及一个移动电信系统的基站，该基站具有利用可调整的天线射束在所述移动电信系统的所述基站和用户设备之间的下行链路和上行链路传送信号的自适应天线。
最后，本发明涉及移动电信系统的一个用户设备，包括至少一个基站和至少所述用户设备，基站具有利用可调整的天线射束在所述基站和所述用户设备之间下行链路和上行线路传输信号的自适应天线。
在目前技术水平中已知的移动电信系统包括至少一个基站和至少一个用户设备。用户设备例如是一个终端用户的移动电话机。这些已知的电信系统的基站使用所谓的全向天线，用于在基站和用户设备之间下行链路和上行链路传送信号。利用传输，实现发射以及接收。全向天线发射信号到天线的各个侧。发送的信号可以是信息信号，分别地包括音频数据或者其它信息，或者它们可以是控制信号，包含用于控制在基站本和用户设备之间的传输。
其它已知的电信系统使用自适应天线代替全向天线。利用可调整的天线射束，自适应天线被用于在该基站和至少一个用户设备之间的信号的下行链路和上行链路传输。天线射束可以分别在它的方向、它的宽度或者任何其它量度上进行调整。通过调整天线射束改进该天线的效率，即可以利用较少天线功率执行传输。
在目前技术水平的电信系统中利用被分成不同扇区的自适应天线是已知的。对于上行链路传输，是可能启动天线的那些扇区，其中从用户设备收到的信号是最强的。调整天线射束以便最大化接收信号。
对于下行链路传输，天线射束的调整是更复杂的。时常使用户设备发射一些类别的上行链路信号是可能的。基站可以接收该上行链路信号。启动该天线的那些扇区是可能的，其中上行链路信号是最强的，并且根据触发的扇区调整下行链路传输的天线射束。
但是，天线射束的这种调整有缺点，电信系统必须校准，即它必须确定该天线射束如何根据上行链路信号调整以便利用下行链路传输的天线射束最好地达到该用户设备。电信系统的校准可以由于温度的波动或者由于其它外部的参数的变化而变化。这可以进行必要的电信系统的重复校准。
因此本发明的一个目的是提供在开始部分提到的那类移动的电信系统，它允许以更简单的方式调整自适应天线。
根据本发明，通过在开始部分提到的那类移动的电信系统解决这个目的，其特征在于利用包括所述基站和所述用户设备的闭环控制调整所述天线射束，所述基站包括第一装置，用于根据给定的抖动码至少在一维变化所述天线射束，和利用给定的发射特性发射所述信号，所述用户设备包括第二装置，利用一定的接收特性接收所述信号，所述用户设备包括第三装置，用于估计所述接收特性，所述用户设备包括第四装置，用于发射校正信号，它取决于所述接收特性的所述估计结果，所述基站包括第五装置，用于接收所述校正信号，和所述基站包括第六装置，根据所述校正信号调整所述天线射束。
根据本发明的移动的电信系统优点是自适应天线的天线射束可以以非常简单的方式调整。为了调整天线射束，使用了包括基站和用户设备的闭环控制。利用闭环控制可以调整天线射束，以便跟随用户设备围绕在基站的范围内移动，因此执行呼叫射束跟踪。在闭环控制内补偿温度的波动或者其它外部的参数变化的影响。电信系统仅仅必须概略地校准，通过闭环控制执行天线射束的精细调整。
根据本发明的移动的电信系统的基站包括用于变化所述天线射束的第一装置。第一装置可以在一个或者多个不同的量度变化天线射束。这些量度例如可以是天线射束的方向或者宽度。根据给定的抖动码该天线射束是不同的。如果天线射束在一个以上的量度变化，根据不同的抖动码对于每个量度可以是不同的。
根据例如它的方向的抖动码变化天线射束意味着在虚拟方向的天线射束点变化到该虚拟方向的左边和右边几度。天线射束变化到左边或者右边取决于该抖动码。
第一装置还利用给定的发射特性发射信号。发射特性例如可以是功率、信噪比(SIR)或者信号的任何其它实际的特性。最好该天线射束在比该基站发射的信号频率小的频率变化。这是由于用户设备的第三装置需要一定数量的时间估计由第二装置接收的信号的接收特性。
用户设备包括第二装置，用于接收由基站的第一装置发射的所述信号。该信号是以一定的接收特性接收的。该接收特性通常是与发射特性同类但是不同的值。接收特性例如可以是功率，信噪比(SIR)或该信号的任何其他的物理特性。取决于该用户设备相对于该基站天线的位置，接收的特性的值将变化。例如，如果改变天线射束不变地达到该用户设备，则接收特性将具有或多或少的恒定值。然而，如果该改变天线射束仅仅不时达到该用户设备，该接收特性或许将具有随天线射束的变化频率而变动的值。如果天线射束或多或少直接地(“视线”)达到该用户设备，例如，最可能是接收信号的功率比如果该天线射束只是在建筑物或者在一系列高山的前面许多的反射(“多路径传输”)以后才达到的接收信号功率具有更高的值。因此，可以说该信号的接收特征完全依赖于该用户设备相对于该基站的位置。
此外，如果该天线射束是在它的方向量度变化的，该信号的接收特征不同于如果该天线射束是在它的宽度的量度变化的接收特征。
此外该用户设备包括第三装置，用于估计该信号的所述接收特征。另外该用户设备包括第四装置用于发射校正信号，它取决于所述接收特性的所述估计的结果。该校正信号取决于该信号的接收特征。如果该天线射束是由第一装置在方向中变化，该校正信号可用作该用户设备相对于该基站的位置的指示。因此，如果该天线射束是在另一个量度中变化，该校正信号可用作该用户设备的其它参数的指示。
该基站包括第五装置，用于接收该校正信号。此外，该基站包括第六装置，用于根据该接收的校正信号调整该天线射束。当然，在调整该天线射束之前，它必须确定该校正信号如何翻译，也就是说天线射束如何必须调整，以致发送的信号可能高效率达到该用户设备。有不同的方式调整该天线射束，例如可以调整该天线射束的虚拟方向的方向或者天线射束的宽度。
必须区别该用户设备相对于该基站的可能位置的三个不同的情况。第一情况，如果该用户设备是位于该天线射束达到范围之外，该用户设备将接收不到信号，因此该用户设备不会发射任何校正信号。该基站没有校正信号接收并且不执行天线射束的调整。结果可能是在较大的范围内变化天线射束，以便利用变化天线射束达到该用户设备。
在第二情况下，认为该用户设备以这样的方式相对于该基站放置，该在变化期间，变化天线射束仅仅有时达到该用户设备。取决于该天线射束是否达到该用户设备，该用户设备将利用变化接收特征接收该信号，因此取决于该接收特性的估计结果发射一个变化校正信号。该基站根据该变化校正信号调整该天线射束。
在第三情况下，认为该用户设备以这样的方式相对于该基站放置，它是通过该变化天线射束不变地达到。该用户设备将以恒定的接收特性接收该信号，因此将发射恒定的校正信号。该基站根据该校正信号调整该天线射束。
根据本发明的最佳实施例，利用码分多址(CDMA)方法在所述基站和所述用户设备之间发送所述信号。例如在移动的电信系统工作中根据通用移动的电信系统(UMTS)标准使用CDMA方法。在UMTS电信系统中，已经在基站中或者在用户设备中提供第一至第六装置的几个装置，并且根据本发明可用于调整移动的电信系统的自适应天线的天线射束。利用UMTS电信系统，本发明可以以特别地简单的方式实现。
任何抖动代码可用来改变该基站的天线射束。如果使用彼此不是正交的抖动代码，则应该使用具有尽可能小的互相关值的代码。根据它们的互相关值是最佳的在目前技术水平中已知的码群中的码可用作抖动码。
根据本发明的最佳实施例，所述抖动码是正交码组中的一个码。这意味着一个基站的用于不同的量度的抖动码是彼此正交的，其中该天线射束正在变化。因此从这个基站到不同的用户设备的信号不引起互相干扰。
本发明的进一步的发展建议利用沃尔什-哈达马码树(Walsh-Hadamard-code-tree)确定该抖动码。沃尔什-哈达马码树是确定彼此正交的抖动码的不同的可能性之一。图2表示具有四层的沃尔什-哈达马码树。从该树的顶部开始，第一层(层0)仅仅包含具有1比特长(2^0)的一个可能的抖动码。层0的抖动码具有值“1”。
沃尔什-哈达马码树提出可行的用于确定抖动码的特别地简单的方式用于各种量度，其中变化彼此正交的天线射束。
根据本发明的最佳实施例，建议彼此同步与相同的用户设备相关的电信系统的几个基站的抖动码。通过同步电信系统的这些基站的抖动码，防止了由相同的用户设备从不同的基站接收的信号之间的互相干扰。因此，由相同的电信系统的不同基站接收的校正信号没有影响闭环控制的偏离并且使天线射束偏移。
电信系统的不同基站的同步可以以多种方式实现，例如通过发射一个同步信号。根据本发明的最佳实施例，不同基站的抖动码利用全球定位系统(GPS)同步。这是同步相同的电信系统的基站的容易的和便宜的方式。
所述不同基站的抖动码更好地具有不同的值。因此如果电信系统的不同的基站的抖动码是彼此正交的，最有效地防止由该用户设备从不同的基站接收的信号之间的互相干扰，如果它们彼此同步和如果它们具有不同的值。
根据本发明的另一个最佳实施例，所述第一装置在一个量度中变化所述天线射束和CDMA电信系统的信道化码用作所述抖动码。在移动的电信系统中，利用CDMA方法在基站和用户设备之间发送信号，在传输之前根据信道化码编码不同的信号。为了防止信号的相互干扰，信道化码是彼此正交的。使用信道化码作为抖动码不必建立另外的正交的抖动码。
作为选择，根据本发明，建议所述第一装置在n量度变化所述天线射束并且一个码用作所述抖动码，它是1层，低于该沃尔什-哈达马码树中的CDMA电信系统的信道化码，以1=上舍入(log2n)。如果天线射束在一个量度以上变化，必须确定每个量度的抖动码，防止每个量度信号互相干扰。因此建议了用于确定任何期望数量的正交的抖动码的这个很简单的方式。
例如，如果使用沃尔什-哈达马码树的层7的信道化码，它具有128比特长(2^7)，意味着有彼此正交的高达128不同的信道化码。这意味着高达128用户设备可以同时由该基站操作而在该基站和不同的用户设备之间没有传输信号的相互干扰。当然，必须对基站和用户设备之间的每个传输进行天线射束的调整，以便定位该用户设备相对于该基站，因此调整该天线射束和实现效率最优化。如果该天线射束是在n=3量度中变化，需要三个抖动码。这些是使用低于沃尔什-哈达马码树中的信道化码的1层的码获得的。值1是利用1=上舍入{log2n}=上舍入{In 3/In 2}=上舍入{1.099/0.693}=上舍入{1.586}=2计算的。这意味着使用那些码，它们是低于信道化码两层，即该码树的层9。在那种情况下，抖动码具有512比特长(2^9)并且与沃尔什-哈达马码树结合以上面描述的方式建立的。
根据本发明进一步的发展，为了以很简单的但是有效的方式估计该信号的接收特征，建议所述第三装置比较所述接收的特性与给定的接收电平。校正信号则取决于接收特性是大于或者小于该接收电平。校正信号可能是指示接收特性大于或者小于该接收电平的二进制数字。
根据本发明另一个最佳实施例，提出发射所述信号的所述第一装置、接收所述信号的第二装置、估计所述接收特性的所述第三装置、发射所述校正信号的所述第四装置和接收所述信号的所述第五装置作为该电信系统的闭合环路功率控制(CLPC)的一部分。
在大多数的UMTS电信系统中CLPC是可用的，它根据CDMA方法发送信号。CLPC用于调整该基站和用户设备之间的发送功率。提供上行线路闭环功率控制用于调整用户设备发送功率，以便保持在给定的SIR目标的上行线路信号干扰比(SIR)。提供下行链路闭环功率控制调整基站发送功率，以便在给定的SIR目标保持接收的下行链路SIR。1999-01的ETSI协议(由在法国，因特网http://www.etsi.org)的欧洲电信标准协会(ETSI)出版的“UMTS XX.07 V1.3.0”的第4.1.1章详细描写了闭环功率控制的功能。
概略地，下行链路闭环功率控制以下列方式工作。该基站发射由用户设备接收的信号。该用户设备测量接收信号的功率和确定下行链路SIR是大于或者小于给定的SIR目标。用户设备产生一个校正信号，通常由所谓的发送功率控制(TPC)比特的一个或多个比特组成。基站接收TPC比特和因此调整下行链路功率。以这种方法它可以保证下行链路信号充足启动安全的传输，即使该用户设备位于无线电阴影中，例如当进入一个建筑物，或者利用多路径传输时。
因此CLPC可用来确定用户设备的位置和用于调整自适应天线的天线射束。以给定的功率发射的信号用作由该基站的第一装置发射的信号。TPC比特用作校正信号。该天线射束是根据TPC比特调整的。
其中天线射束正在由所述第六装置调整的所述量度更好地是所述天线射束的方向。进一步建议作为选择或者附加地所述量度是所述天线射束的宽度。
当然，根据本发明的移动的电信系统的自适应天线可调整下行链路和上行线路的信号传输。然而，根据本发明的有利的实施例，建议所述第六装置调整用于下行链路信号传输的所述天线射束。本发明的优点是明显的，特别当为了下行链路信号传输调整自适应天线的天线射束时。
根据本发明的另一个最佳实施例，建议所述基站包括相关装置，用于相关所述校正信号与每个量度的所述抖动码，和所述第六装置根据每个量度相关结果调整所述天线射束。如果自适应天线是在一个以上的量度中变化，该校正信号可以包含由用于不同的量度的信号所引起的相互干扰。通过相关校正信号与每个量度的抖动码，为消除了相互干扰的每个量度提供一个相关信号。最好在抖动码的码型的长度上执行该相关，但是当然也在任何其它长度上执行。如果校正信号和抖动码由许多比特表示，则相关信号将由一个或多个比特组成。
本发明的另一个目的是提供在开始部分提到的那类基站，允许以更简单的方式调整自适应天线。
根据本发明，通过在开始部分中提到的那类基站解决了这个目的，特征在于所述天线射束是利用包括所述基站和所述用户设备的闭环控制调整的，所述基站包括第一装置，用于根据给定的抖动码至少在一个量度改变所述天线射束和用于以给定的发射特性发射所述信号，第五装置，用于接收由所述用户设备发射的校正信号，和第六装置，用于根据所述校正信号调整所述天线射束。
由基站发射的信号是由所述用户设备接收的。该用户设备估计所述信号的接收特性和取决于所述接收特性的所述估计的结果发射校正信号。该校正信号由该基站接收。该天线射束是根据所述校正信号调整的。根据本发明的基站构成用于容易地调整天线射束的闭环控制的一部分。
根据本发明的最佳实施例，所述抖动码是来自正交码组的一个码。例如利用码分多址(CDMA)方法使用这样的正交的码用于下行链路和上行线路信号传输的信道化码。根据通用移动的电信系统(UMTS)标准，CDMA方法用于移动的电信系统工作中。因此，UMTS电信系统的信道化码可用作抖动码。
根据本发明的另一个最佳实施例，建议所述基站的抖动码与所述电信系统的另一个基站的抖动码同步。
根据又另一个实施例所述基站的抖动码与所述电信系统的另一基站的抖动码是不同的。
最后，建议作为所述校正信号，使用该电信系统的闭环功率控制(CLPC)的发送功率控制(TPC)比特。
本发明的另一个目的是提供在开始部分提到的那类用户设备，它支持以更简单的方式调整基站的自适应天线。
根据本发明，这个目的是由在开始部分中提到的那类的用户设备解决了，特征在于利用包括所述基站和所述用户设备的闭环控制调整所述天线射束，所述用户设备包括第二装置，用于接收由所述基站发射的信号，第三装置，用于估计所述信号的接收特征，和第四装置，用于发射校正信号，它取决于所述接收特征的所述估计结果，和取决于调整哪一个天线射束。
该校正信号由该基站接收。然后该基站根据所述校正信号调整该天线射束。根据本发明的用户设备构成用于容易地调整所述基站的天线射束的闭环控制的一部分。
根据本发明的最佳实施例，建议作为所述校正信号，使用该电信系统的闭环功率控制(CLPC)的发送功率控制(TPC)比特。
本发明的另外的实施例以及本发明的另外的优点在下面的附图的描述中概述了。
图1表示根据本发明在最佳实施例中的移动电信系统的象征性说明；和图2表示用于确定许多正交的信道化码的沃尔什-哈达马码树。
根据本发明在最佳实施例中的移动的电信系统在图1中整体地以标号1标明。电信系统1包括一个基站BS和三个用户设备UE1至UE3，它们可以作为终端用户的移动电话机实现。基站BS具有一个自适应天线2，利用可调节的天线射束3用于在所述基站BS和所述用户设备UE1至UE3之间的下行链路和上行线路信号传输。发送的信号可能是分别地包含话音数据或者其它消息的消息信号，或者它们可能是包含用于控制该基站BS和该用户设备UE1至UE3之间的传输的数据。天线射束3分别地在它的方向、它的宽度或者任何其它量度是可调节的。在本发明的实施例中，在它的方向中调整天线射束3，以便改善天线2的效率。效率的改善允许在基站BS和用户设备UE1至UE3之间的信号传输以较少的天线功率进行，因此减少了在基站BS和不同的用户设备UE1至UE3之间发送的信号与在另一个基站和其它用户设备之间发送的信号之间相互干扰。
根据本发明的本实施例的移动电信系统1根据通用移动的电信系统(UMTS)标准工作。在UMTS电信系统中，利用码分多址(CDMA)方法在基站BS和用户设备UE1至UE3之间发送信号。利用CDMA方法，信号被编码用于根据信道化码传输。为了防止信号的相互干扰，用于编码该信号的信道化码是彼此正交的。
根据本发明的电信系统1具有一个所谓的闭环功率控制(CLPC)，它用于调整该基站BS和该用户设备UE1至UE3之间发送的功率。提供上行线路闭环功率控制用于调整用户设备发送功率，以便保持在给定的SIR目标的接收上行线路信号-干扰比(SIR)。提供下行链路闭环功率控制调整基站发送功率，以便在给定的SIR目标保持接收的下行链路SIR。CLPC功能的详细说明可以在3GPP TS 25.214(第三代合伙组织)中找到。
概略地，下行链路闭环功率控制以下列方式工作。该基站BS发射由用户设备UE1至UE3接收的信号。该用户设备UE1至UE3测量接收信号的功率和确定下行链路SIR是大于或者小于给定的SIR目标。用户设备UE1至UE3产生一个校正信号4，通常由一比特组成，由于冗余的原因，在传输期间重复若干次，该比特是所谓的发送功率控制(TPC)比特。基站BS接收TPC比特和因此调整下行链路功率。以这种方法它可以保证下行链路信号对于安全的信号传输是足够的，即使该用户设备UE1至UE3位于无线电阴影中，例如当进入一个建筑物时。
电信系统1的基站BS包括第一装置，用于改变天线射束3。天线射束3至少在一个量度变化。根据图1表示的本发明的最佳实施例，天线射束3的方向是在第一方向+Δ(天线射束3′)和第二方向-Δ(天线射束3”)之间变化。
天线射束3是根据给定的抖动码变化的。抖动码可以由许多比特组成。更好地用于编码与CDMA方法一起传输的信号的信道化码被用作抖动码。在基站BS和每个用户设备UE之间有用于信号传输的分开的信道化码。只要该天线射束3仅仅在一个量度变化，这些信道化码也象抖动码一样很好地工作。然而，如果天线射束3是在一个以上的量度中变化，例如变化天线射束3的方向和宽度，对每个量度必须建立一个分开的抖动码，变化天线射束3，防止不同的量度的信号之间的相互干扰，该抖动码应该是彼此正交的。
在下文中提出创建正交的抖动码的非常简单的但是有效的方式。利用所谓的沃尔什-哈达马码树确定该信道化码。图2表示带有四层的沃尔什-哈达马码树。从该树的顶部开始，第一层(层0)仅仅包含具有1比特长度(2^0)的一个可能的信道化码。层0的信道化码具有值“1”。
树的下一个较低层包含两倍数量和两倍长度的较高层的信道化码，即第二层(层1)包含两个2比特长度的码(2^1)。某一层的信道化码是彼此正交的。对某一层的每一信道化码，可以创建下一个较低层的两个码。下一个较低层的第一码是通过将较高层的信道化码一个接一个地放置两次创建的。因此层1的第一码具有值“1 1”。下一个较低层的第二码是一个接一个地首先放置较高层的信道化码，然后放置该较高层的倒置的信道化码创建的。因此层1的第二码具有值“1-1”。
如果需要一个以上的抖动码，该信道化码本身不用作抖动码，但是使用低于该信道化码的一层的码。取决于需要的抖动码的数量，即天线射束3变化的量度的数量，低于该信道化码的该层的那些层的一定数量的码用作抖动码。
如果该天线射束3是在n=2量度中变化，则需要两个抖动码。这些是使用低于沃尔什-哈达马码树中的信道化码的1层的码获得的。值1是以1=上舍入{log2n}=上舍入{ln 2/ln 2}=上舍入{1.0/1.0}=上舍入{1.0}=1计算的。这意味着使用的码是低于该信道化码的该层一层。如果该信道化码具有128比特长(2^7；层7)，在这个例子中的抖动码具有256比特长(2^8；层8)。
基站BS的第一装置也发射具有给定的发射特性的信号。发射特性例如可以是功率，信号与干扰比(SIR)或该信号的任何其他的物理特性。更可取地，由在该闭合环路功率控制(CLPC)范围中的该基站BS发射的信号用作这些信号。
天线射束3是在比由基站BS发射的信号频率低的频率变化的。该频率的典型值对于天线射束3的变化频率大约是1,500Hz，而对于该信号的发送频率大约是3.84MHz。
该用户设备UE1至UE3包括第二装置，用于接收具有一定接收特性的所述信号。该接收特性是与发射特性同类的，即功率，信号-干扰比(SIR)或者该信号的其它的物理特性，但是通常值是不同的。
取决于该用户设备UE1至UE3相对于基站BS的天线2的位置，该接收特性将变化。例如，如果变化的天线射束3恒定地达到用户设备UE1至UE3，该接收特性近乎是恒定值。但是，如果变化的天线射束3仅仅有时到达用户设备UE1至UE3，接收特性可能具有随天线射束3的变化频率而变动的值。如果天线射束3近乎直接地到达用户设备UE1至UE3，它例如最可能是接收信号的功率值具有比如果天线射束3只是在建筑物的前面或者在一系列山脉的许多反射以后到达用户设备UE1至UE3的值高。因此可以说，该信号的接收特征很大长度上取决于用户设备UE1至UE3相对于基站BS的位置。
此外，如果天线射束3是在它的方向量度中变化的，该信号的接收特征不同于如果天线射束3是在它的宽度量度中变化的该信号的接收特征。
此外用户设备UE1至UE3包括第三装置，用于估计该信号的所述接收特性。更可取地在一个短期内中断天线射束3的变化，以便让用户设备UE1至UE3由第二装置进行信号接收和由第三装置估计接收信号而没有干扰。
另外该用户设备UE1至UE3包括第四装置，根据所述接收特性的所述估计的结果用于发射校正信号4。校正信号4取决于该信号的接收特性并且可用作用户设备UE1至UE3相对于基站BS位置的指示。根据本发明的实施例，移动电信系统1的闭环功率控制(CLPC)的发送功率控制(TPC)用作校正信号4。
基站BS包括第五装置，用于接收校正信号4。此外，基站BS包括第六装置，根据接收的校正信号4调整天线射束3。当然，在调整天线射束之前，必须确定如何翻译该校正信号4，即天线射束3必须如何根据校正信号4变化，因此发送的信号以可能的高效率到达用户设备UE1至UE3。调整天线射束3有不同的方式，更可取地变化天线射束3的方向或宽度。
在图1中表示三个不同情况的用户设备UE1至UE3是位于天线射束3到达的范围内。在第一情形中，用户设备UE1是用这样的方式相对于基站BS放置的，通过变化天线射束3，3’和3”，它恒定地到达。用户设备UE1接收具有近乎恒定的接收特性的信号，因此发射近乎恒定的校正信号4。基站BS根据校正信号4调整天线射束3。
在第二情形中，用户设备UE2是用这样的方式相对于基站BS放置的，通过天线射束3和变化的天线射束3’到达。用户设备UE2是位于该变化天线射束3”的到达范围之外。取决于该天线射束3,3’是否到达该用户设备UE2，该用户设备UE2将接收具有变化接收特性的信号，因此发射变化的校正信号4。该基站BS将根据该校正信号4调整该天线射束3。
在第三情形认为用户设备UE3相对于该基站BS用这样的方式放置，仅仅该变化天线射束3′到达该用户设备UE3。取决于天线射束3′是否到达用户设备UE3，用户设备UE3接收具有变化接收特性的信号，因此发射变化校正信号4。基站BS根据变化的校正信号4调整天线射束3。
任选地基站BS还可以包括相关装置，用于相关所述校正信号4与用于每个量度的所述抖动码。如果自适应天线2是在一个以上的量度中变化，该校正信号4可以包含由不同的量度的信号所引起的相互干扰。通过相关校正信号与每个量度的抖动码，为消除了相互干扰的每个量度提供一个相关信号。最好在抖动码型的长度上执行该相关，但是当然也可在任何其它长度上执行。
该相关装置也可以相关由基站BS操作的用户设备UE1至UE3之一的校正信号4与由所述基站BS操作的另一个用户设备UE1至UE3的校正信号4。如果基站BS同时地操作一个以上的用户设备UE1至UE3，校正信号4可以包含在基站BS和不同的用户设备UE1至UE3之间传输期间由该信号所引起互相干扰。通过相关用户设备UE1至UE3之一的校正信号4与由同一个基站BS操作的另一个用户设备UE1至UE3的校正信号4，为每个用户设备UE1至UE3提供一个相关信号，其中消除了互相干扰。因为校正信号4是彼此正交的，因此消除了互相干扰，这是由于由基站BS使用的信道化码的正交性。然后第六装置根据每个量度的相关结果调整所述天线射束3。
根据本发明的移动电信系统1具有优点自适应天线2的天线射束3可以以很简单的方式调整。为了调整天线射束3，使用闭环控制。
权利要求
1．一种移动电信系统(1)，包括至少一个基站(BS)和至少一个用户设备(UE)，基站(BS)具有一个自适应天线(2)，利用可调节的天线射束(3)用于在所述基站(BS)和用户设备(UE)之间下行链路和上行线路的信号传送，其特征在于利用包括所述基站(BS)和所述用户设备(UE)的闭环控制调整所述天线射束(3)，所述基站(BS)包括第一装置，用于根据给定的抖动码在至少一个量度中变化所述天线-射束(3)和用于发射具有给定的发射特性的所述信号，所述用户设备(UE)包括第二装置，用于接收所述具有一定的接收特性的所述信号，所述用户设备(UE)包括第三装置，用于估计所述接收特性，所述用户设备(UE)包括第四装置，用于发射校正信号(4)，它取决于所述接收特性的所述估计的结果，所述基站(BS)包括第五装置，用于接收所述校正信号(4)，和所述基站(BS)包括第六装置，用于根据所述校正信号(4)调整所述天线射束(3)。
2．据权利要求1的电信系统(1)，其特征在于所述信号利用码分多址(CDMA)方法在所述基站(BS)和所述用户设备(UE)之间发送所述信号。
3．根据权利要求1或2的电信系统(1)，其特征在于所述抖动码是来自正交码组的一个码。
4．根据权利要求3的电信系统(1)，其特征在于该抖动码是利用沃尔什-哈达马码树确定的。
5．根据权利要求3或4的电信系统(1)，其特征在于与相同的用户设备(UE)相关的所述电信系统(1)的几个基站(BS)的抖动码是彼此同步的。
6．根据权利要求5的电信系统(1)，其特征在于所述不同的基站(BS)的抖动码利用全球定位系统(GPS)同步。
7．根据权利要求5或6的电信系统(1)，其特征在于所述不同的基站(BS)的抖动码具有不同的值。
8．根据权利要求2至7之一的电信系统(1)，其特征在于所述第一装置在一个量度变化所述天线射束(3)，而且该码分多址电信系统的信道化码用作所述抖动码。
9．根据权利要求4至7的电信系统(1)，其特征在于所述第一装置在n个量度变化所述天线射束(3)，而且一个码用作所述抖动码，它是在沃尔什-哈达马码树中的该码分多址电信系统(1)的信道化码低1级，以1=上舍入{log2n}。
10．根据该权利要求1至9之一的电信系统(1)，其特征在于所述第三装置比较所述接收特性与给定的接收电平，而且所述校正信号(4)取决于该接收特性是否是大于还是小于该接收电平。
11．根据权利要求10的电信系统(1)，其特征在于发射所述信号的所述第一装置、接收所述信号的第二装置、估计所述接收特性的所述第三装置、发射所述校正信号(4)的所述第四装置和接收所述校正信号(4)的所述第五装置构成该电信系统(1)的闭环功率控制(CLPC)的一部分。
12．根据该权利要求1至11之一的电信系统(1)，其特征在于由所述第六装置调整的所述天线射束(3)中的所述量度是所述天线射束(3)的方向。
13．根据该权利要求1至12之一的电信系统(1)，其特征在于由所述第六装置调整的所述天线射束(3)中的所述量度是所述天线射束(3)的宽度。
14．根据权利要求1至13之一的电信系统(1)，其特征在于所述第六装置调整用于下行链路信号传送的所述天线射束(3)。
15．根据权利要求9至14之一的电信系统(1)，其特征在于所述基站(BS)包括相关装置，相关所述校正信号(4)与每个量度的所述抖动码而且所述第六装置根据每个量度的相关结果调整所述天线射束(3)。
16．移动电信系统(1)的基站(BS)，该基站(BS)具有一个自适应天线(2)，利用可调节的天线射束(3)用于在所述基站(BS)和用户设备(UE)之间下行链路和上行线路的信号传送，其特征在于利用包括所述基站(BS)和所述用户设备(UE)的闭环控制调整所述天线射束(3)，所述基站(BS)包括第一装置，用于在至少一个量度中根据给定的抖动码变化所述天线射束(3)和用于发射具有给定的发射特性的信号，第五装置，用于接收由所述用户设备(UE)发射的校正信号(4)，和第六装置，用于根据所述校正信号(4)调整所述天线射束(3)。
17．根据权利要求16的基站(BS)，其特征在于所述抖动码是来自正交码组的一个码。
18．据权利要求16或17的基站(BS)，其特征在于所述基站(BS)的抖动码是与所述电信系统(1)的另一个基站(BS)的抖动码同步的。
19．根据权利要求17或18的基站(BS)，其特征在于所述基站(BS)的抖动码不同于所述电信系统(1)的另一个基站(BS)的抖动码。
20．根据权利要求16至19之一的基站(BS)，其特征在于作为所述校正信号(4)，使用该电信系统(1)的闭环功率控制(CLPC)的发送功率控制(TPC)比特。
21．移动电信系统(1)的用户设备(UE)，包括至少一个基站(BS)和至少所述用户设备(UE)，基站(BS)具有一个自适应天线(2)，利用可调节的天线射束(3)用于在所述基站(BS)和所述用户设备(UE)之间下行链路和上行线路的信号传输，其特征在于利用包括所述基站(BS)和所述用户设备(UE)的闭环控制调整所述天线射束(3)，所述用户设备(UE)包括第二装置，用于接收由所述基站(BS)发射的信号，第三装置，用于估计所述信号的接收特性，和第四装置，用于发射校正信号(4)，它取决于所述接收特性的所述估计的结果，并且取决于调整哪个天线射束(3)。
22．根据权利要求21的用户设备(UE)，其特征在于作为所述校正信号(4)，使用该电信系统(1)的闭环功率控制(CLPC)的发送功率控制(TPC)比特。
全文摘要
本发明涉及移动电信系统(1)，包括至少一个基站(BS)和至少一个用户设备(UE)，基站(BS)具有一个自适应天线(2)，利用可调节的天线射束(3)用于在所述基站(BS)和用户设备(UE)之间下行链路和上行线路的信号传送。利用闭环控制更可取地利用电信系统的闭环功率控制(CLPC)的功能调整天线射束(3)。该电信系统(1)最好是通用的移动电信系统(UMTS)，它根据码分多址(CDMA)方法在所述基站(BS)和所述用户设备(UE)之间发送信号。
文档编号H04J11/00GK1317175SQ00801359
公开日2001年10月10日 申请日期2000年7月5日 优先权日1999年7月8日
发明者伊娃·莫藤森, 迈克尔·杰塞凯 申请人:阿尔卡塔尔公司