专利名称：具有发射分集的码分多址基站的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有发射分集的码分多址基站。
在CDMA电信工业协会(TIA)/电子工业协会(EIA)IS-95A和IS-95B标准下，美国和其他各地已经部署了码分多址(CDMA)系统。一些服务供应商花费了大量投资在无线基础设施上，用于扩展无线覆盖区域以满足用户的要求。随着新标准的出现，符合CDMATIA/EIA IS-95A和IS-95B服务的旧设备面临着潜在的淘汰危险。
一种新的CDMA标准称之为TIA/EIA IS-2000或IS-95C。通过从基站发射分集信号到移动台，IS-95C标准在移动用户有低移动性的情况下能够提高系统的容量。例如，在IS-95C标准下，基站可以利用正交发射分集。正交发射分集的意思是，从不同的下行链路天线发射不同部分的信号到移动台。
IS-95C标准的某些方面可以作为标准升级添加到现行的IS-95A或IS-95B基站中。例如，某些IS-95B数字信号处理板可以用IS-95C数字信号处理板替换。然而，在该领域的现行IS-95A或IS-95B基站中，不能仅仅通过升级板来增加正交发射分集的特征。所以，为了提供发射分集，一些服务供应商可以选择提供重复的IS-95C基站，这些基站叠加到现行的IS-95A或IS-95B基站的覆盖区域。在这种情况下，服务供应商可能需要提供重复的基站天线或甚至附加的单极天线或铁塔天线，而在该处没有铁塔空间。这些消费可能最终导致服务供应商打消接受和购买IS-95C设备的想法。因此，需要有一种方便升级IS-95B或IS-95A基站的方法，它们可以工作在有发射分集的IS-95C标准下。
按照本发明的一个方面，单个基站支持第一数字信号类型的非分集传输和第二数字信号类型的分集传输。该基站包括调制和编码第一数字信号类型的主信道板，和调制和编码第二数字信号类型的次信道板。复合的信号代表第一数字信号类型和第二数字信号类型的组合。第一组发射无线电模块从组合器或适合的信道板接收复合数字信号，并提供复合的电磁输出信号。第二组发射无线电模块从次信道板接收第二数字信号类型，并提供多种(diverse)电磁输出信号，至少用于补充复合电磁输出信号的对应分集分量。
图1A和图1B是按照本发明的升级基站方框图。
图2A是说明图1A和图1B中基站的IS-95A或IS-95B工作模式的方框图。
图2B是说明图1A和图1B中基站没有正交发射分集的IS-95C模式的方框图。
图2C是说明图1A和图1B中基站有正交发射分集的IS-95C模式的方框图。
图3A和图3B是按照本发明另一个升级基站实施例的方框图。
图4A和图4B是按照本发明又一个升级基站实施例的的方框图。
图5是按照本发明发送发射分集信号的方法流程图。
如此处所使用的，发射分集方式是指分布在分集装置中不同天线上的任何下行链路传输。分集装置是指空间分集，角分集，极化分集，或以上分集配置的任何组合。发射分集大概地是指正交发射分集，多载波发射分集，时间交换发射分集，或以上发射分集的任何组合。正交发射分集利用对应的唯一正交码(例如，Walsh码)把单个下行链路信道编码成两个信道，通过多个天线传输。多载波发射分集是把信道分布到多个载波上，通过多个天线传输。时间交换发射分集是在不同的传输天线之间交换信道或其分量。
发射分集可以指正交发射分集，其中码分多址(CDMA)信道是通过两个天线发射的，这两个天线在空间上是分开的，就可能在用户台产生分集增益。正交发射分集把调制信息信号分成多个分布在不同信号分支上的分集分量信号，馈入到不同的天线。调制信息信号代表语言，数据，或其他的通信信息，它最好是数字调制的信号形式。通过正确地延迟各个分集分量信号以实现同步的重新组合，用户台的瑞克接收机重新组装各个分集分量信号，用于重建原始的调制信息信号。若用户台中存在分集增益，则可以减小给用户台的发射功率，导致理论上增大无线系统中系统容量。普通方式或非分集方式是指通过一个天线发射的下行链路信号。
在正交发射分集中，把信息调制信号分成两个分量，即，第一分量和第二分量。第一分量有第一同相比特流和第一正交相位比特流。第二分量有第二同相比特流和第二正交相位比特流。一种正交码(例如，Walsh码)应用于第一分量，而另一种正交码(例如，Walsh码)应用于第二分量。编码的第一分量和编码的第二分量调制一个载波，提供通过第一天线传输的第一正交信号和通过第二天线传输的第二正交信号，第二天线有相对于第一天线的分集装置。
用户台接收机最初把正交发射分集信号的下行链路传输看成是两个不同的信道，因为第一正交信号有一种正交码(例如，Walsh码)，而第二正交信号有另一种正交码。用户台的瑞克接收机分配指状元件，利用唯一的正交码解调每个信道。利用数字信号处理操作识别两个不同信道之间的关系。相关的信道组合在基带中，用于重建加到基站的调制信息信号。
如此处所使用的，第一数字信号类型和第二数字信号类型代表符合不同通信信令标准的信号，这些标准可应用于码分多址(CDMA)系统或另一种无线系统。第一数字信号类型代表在非分集方式或普通方式下传输的通信信号，而第二数字信号类型代表在发射分集方式下至少通过两个天线传输的通信信号。例如，第一数字信号类型可以是IS-95A信号或IS-95B信号。第二数字信号类型可以是IS-95C信号。IS-95C信号可以在正交发射分集方式下通过多个天线发射的，而IS-95A或IS-95B信号是在非分集方式或普通方式下发射的。
图1A是按照本发明基站8的通用方框图。图1B给出实施图1A中方框的元件例子，并说明典型的3扇区配置的各个元件之间的互连。基站8支持第一数字信号类型的非分集传输和第二数字信号类型的分集传输。
参照图1A，基站8包括控制主信道板12和次信道板14的控制器10。主信道板12调制和编码第一数字信号类型。次信道板14调制和编码第二数字信号类型。数字组合器16的输入耦合到主信道板12和次信道板14。主发射机装置20耦合到数字组合器16的输出。次发射机装置22耦合到次信道板14的输出。主发射机装置20提供复合的电磁输出信号。次发射机装置22提供多种电磁输出信号，至少补充复合电磁输出信号的对应分集分量。主发射机装置20耦合到第一组天线28，而次发射机装置22耦合到第二组天线30。
参照图1B，主发射机装置20包括第一组发射无线电模块18，用于从组合器16或别处接收复合数字信号。次发射机装置22包括第二组发射无线电模块18，用于从次信道板14接收第二数字信号类型。在一个实施例中，每个发射无线电模块18最好与不同的扇区相关。
本发明的基站8可以从具有升级组件32的现行基站构成，虽然该基站可以从开始就制造成支持发射分集方式和非分集方式的基站。图1B表示现行组件34和升级组件32的一个实施例中各个组成部分。升级组件32与现行组件34协同工作，可以使现行组件34能具有发射分集作用。现行组件34至少包括主信道板12和主发射机装置20。升级组件32最好包括次信道板14，控制主信道板12和次信道板14的控制器10，数字组合器16，和次发射机装置22。
控制器10经控制和业务总线54耦合到主信道板12，次信道板14和数字组合器16。各个主信道板12经第一发射总线55互相之间串行耦合，路由第一数字信号类型到主发射机装置20。主发射机装置20有单独的信号分支，它们与对应的不同扇区相关。如图1B所示，有三个不同的扇区，它们分别表示为α扇区，β扇区，和γ扇区；虽然在另一个实施例中，实际上可以有任何数目的扇区，它也属于本发明的范围。主发射机装置20耦合到第一组天线28中的第一α天线95，第一β天线97和第一γ天线99。
次信道板14经第二发射总线56互相之间串行耦合。次信道板14耦合到数字组合器16和次发射机装置22。次信道板14适合于提供数字信号处理操作，例如，按照第二数字信号类型(例如，IS-95C)调制和编码基带信号。次信道板14经数字组合器16路由处理后的第二数字信号类型中一个分集分量到主发射机装置20。次信道板14路由第二数字信号类型中另一个分集分量到次发射机装置22。如图1B所示，次发射机装置22有单独的信号分支，它们与包括α扇区，β扇区，和γ扇区的对应不同扇区相关，虽然其他的天线配置也是可能的。次发射机装置22耦合到第二组天线30中的第二α天线195，第二β天线197和第二γ天线199。
第一α天线95和第二α天线195最好服务于有重叠天线辐射图的α扇区。第一β天线97和第二β天线197最好服务于β扇区。第一γ天线99和第二γ天线199最好服务于γ扇区。
在发射分集方式下，基站8可以通过与任何一个扇区相关的不同天线同时发射第二数字信号类型(例如，IS-95C)的下行链路信号。在一个例子中，第二数字信号类型的下行链路信道是作为分集分量信号通过第一α天线95和第二α天线195同时发射的。在另一个例子中，第二数字信号类型的下行链路信道是作为分集分量信号通过第一β天线97和第二β天线197同时发射的。在另一个例子中，第二数字信号类型的下行链路信道是作为分集分量信号通过第一γ天线99和第二γ天线199同时发射的。该分集分量信号包括从抽样的信息信号群中得到的同相(I)和正交相位(Q)符号流。在普通方式下，基站8仅仅通过第一组天线28的一个扇区发射第一数字信号类型(例如，IS-95A)的下行链路信号。例如，基站8可以同时工作在普通方式和发射分集方式下，通过相同载波的不同下行链路信道。
基站8按照以下的方法处理分配到非分集方式的信道。控制器10通过控制和业务总线54提供第一数字信号类型的下行链路信道的传输信息到主信道板12。主信道板12包括的范围是从第一个主信道板40至第M个主信道板42，其中每个信道板至少服务于空中接口的一个正向信道。主信道板12适合于提供数字信号处理操作，例如，按照IS-95A和IS-95B调制和编码基带信号。
基站8按照以下的方法处理分配到分集方式的信道。控制器10通过控制和业务总线54提供第二数字信号类型的下行链路信道的传输信息到次信道板14。次信道板14包括的范围是从第一个次信道板36至第K个主信道板38。虽然M最好等于K，使所有的信道可以工作在发射分集方式下；但在另一个实施例中，M可以不等于K。因此，同一个基站8可以支持工作在IS-95A模式，IS-95B模式和IS-95C模式下的用户台。IS-95A用户台和IS-95B用户台实现反向兼容性的优点，而IS-95C用户台允许服务供应商通过发射分集提高无线系统的容量。
主信道板12可以安排成多级，且可以由第一发射总线55互连，使一个主信道板12的输出成为下一个主信道板12的输入，便于呼叫加入到与扇区相关的正确复合信号。对于给定扇区的激活信道，主信道板12把各个数字基带信号加在一起，产生每个扇区的复合扩频同相和正交相位信号。复合的同相和正交相位信号出现在从第二级主信道板的到最后一级主信道板(即，第M个主信道板42)的第一发射总线55上。主信道板12中的第二级是与第一个主信道板40与第M个主信道板42之间的第一个主信道板40串行耦合。
每个主信道板12增加分配到特定主信道板12的呼叫和扇区。如图1B所示，每个主信道板12处理高达3个扇区的呼叫，因此，提供3个复合的同相和正交相位信号作为从第二个主信道板至第M个主信道板42的输出。主信道板12在逐个扇区的基础上组合与相同扇区相关的不同信道。
次信道板14在逐个扇区的基础上产生复合的信号。如主信道板12那样，次信道板14在逐级的基础上增加不同的呼叫到复合的信号上。
第一个主信道板40至少支持一个非分集下行链路通信信道。如图1B所示，第一个主信道板40不需要包括输入接口，而可以包括服务于不同扇区的一个输出接口。例如，该输出接口可以提供6个包括同相分量和正交相位分量的输出端口，这些同相分量和正交相位分量作为α扇区，β扇区，和γ扇区的数字基带信号。第二个主信道板至第M个主信道板42中的每个主信道板可以包括一个输入接口和一个输出接口，用于级联各个主信道板12成多级主信道板以服务于多个信道。
在另一个实施例中，为了获得规模生产的经济效益，第一个主信道板40至第M个主信道板42可以是完全相同的，因此，每个主信道板12包括输入接口和输出接口。所以，如果是这种结构，则第一个主信道板的输入接口是用负载电阻器终止的，用于匹配输入接口的阻抗，或按照另一种适当方式给以安排。
第一个次信道板36至少支持一个分集下行链路通信信道。如图1B所示，第一个次信道板36不需要包括输出接口，而可以包括服务于不同扇区的一个输出接口。例如，该输出接口可以提供12个包括同相分量和正交相位分量的输出端口，这些同相分量和正交相位分量作为第一组天线28和第二组天线30中α扇区，β扇区，和γ扇区的数字基带信号。第二个次信道板至第K个次信道板38中的每个次信道板可以包括一个输出接口和一个输出接口，用于级联各次主信道板14成多级次信道板以服务于多个分集信道。
在另一个实施例中，为了获得规模生产的经济效益，第一个次信道板36至第K个次信道板38可以是完全相同的，因此，每个次信道板14包括输入接口和输出接口。所以，如果是这种结构，则第一个次信道板的输入接口是用负载电阻器终止的，用于匹配输入接口的阻抗，或按照另一种适当方式给以安排。
如图1B所示，主信道板12的输出79和次信道板14的某些输出端口77耦合到数字组合器16的输入端口。次信道板14的某些输出端口77最好提供一个数字信号分量(用于第一组天线28的传输)，该信号分量对应于第二数字信号类型的另一个数字信号分量(用于第二组天线30的传输)。数字组合器16最好接收第M个主信道板42输出接口的输入和接收与第K个次信道板38输出接口中某些输出端口77相关的输入。第K个次信道板38输出接口中的某些输出端口77包括给第一组天线28中各个扇区的输出信号。在一个实施例中，第K个次信道板38的部分输出接口经多心缆线耦合到数字组合器16。
在另一个实施例中，次信道板14的某些输出端口77经光纤接口耦合到组合器板。光纤接口可以包括由光纤通信缆线互连的一对光收发信机。数字组合器16可以包括耦合到主发射机装置20的输出端口。数字组合器16传送来自主信道板12的第一信号类型到主发射机装置20。
主发射机装置20包括耦合到对应功率放大器24的发射无线电模块18，用于支持与对应扇区相关的不同信号分支。发射无线电模块18可以包括上变频器，用于转变第一信号类型的基信号，第二信号类型的基带信号，或包含第一信号类型和第二信号类型的复合信号成无线电频率或微波频率，把它传输到用户台。例如，发射无线电模块18可以产生所需载波频率的低功率无线电频率信号，它合并与一个扇区相关的调制同相和正交相位基带信号。功率放大器24可以耦合到滤波器26，例如，通带滤波器或陷波滤波器，用于限制基站8的下行传输到所需的带宽。主发射机装置20可以耦合到第一组天线28(例如，定向天线)。在一个实施例中，主发射机装置20中的每个发射无线电模块18，功率放大器24，和滤波器26是与第一组天线28中的对应扇区相关。
次发射机装置22可以耦合到第K个次信道板38的输出接口。次发射机装置22可以包括耦合到对应功率放大器24的发射无线电模块18，用于支持与对应扇区相关的不同信号分支。功率放大器24可以耦合到滤波器26。次发射机装置22可以耦合到第二组定向天线30。在一个实施例中，次发射机装置22中的每个发射无线电模块18，功率放大器24，和滤波器26是与第二组天线30中的对应扇区相关。
主发射机装置20接收传输的第一数字信号类型和第二数字信号类型作为下行链路传输。第一数字信号类型是与非分集发射信道相关，而第二数字信号类型是与分集发射信道相关。主发射机装置20支持第一组28的分集信号分支，该信号分支是从主发射机装置20的输入延伸到第一组天线28的α扇区，β扇区，和γ扇区。次发射机装置22支持第二组30的分集信号分支，该信号分支是从次发射机装置22的输入延伸到第二组天线30的α扇区，β扇区，和γ扇区。
第二组天线30最好是在空间上与第一组天线28分开一段距离，足以产生用户台从第一组28和第二组30接收下行链路传输的空间分集增益。例如，若第一组天线28包括小区中3个扇区的定向天线和第二组天线30包括相同的3个扇区的定向天线，则服务于相同扇区的各个天线之间分开的距离最好是在工作频率下5个波长至20个波长的范围。就是说，可以给每个扇区提供一对空间不同的天线(spatially diverseantennas)。第二数字信号类型和第一数字信号类型可以共享该对天线中的一个天线。第二数字信号类型是在该对天线中的另一个天线传送。
在另一个实施例中，可以利用不同于空间分集的另外的分集装置，或分开或组合在一起，用于提高下行链路的发射性能。这些不同的分集装置包括第一组天线28与第二组天线30之间的角分集和极化分集。角分集是指扇区内瞄准不同方向的天线。例如，第一组天线28与第二组天线30之间可以在α扇区，β扇区，和γ扇区的方位角，仰角，或二者偏移一定的角度。极化分集是指具有不同极化方向的天线。例如，第一组天线28与第二组天线30之间可以在α扇区，β扇区，和γ扇区内互相正交极化。
图2A表示按照IS-95A或IS-95B模式工作的图1A和图1B基站8中选取的元件。为了简单化，省略了工作在不同于IS-95A或IS-95B模式下基站8中的某些其他元件。图1A，图1B，和图2A中相同的参考数字表示相同的元件。
主信道板12从控制器10接收用户产生信息(例如，话音或数据信息)的输入信号，并经数字组合器16提供调制和编码的基带输出信号到主发射机装置20。主信道板12包括耦合到混频器58的调制器46。编码器48提供输入到混频器58。混频器58的输出可以耦合到数字信号处理系统60，用于其他的数字信号处理。
输入信号包括传输到一个扇区(例如，α扇区)的用户信号比特流，给工作在IS-95A模式或IS-95B模式下的用户台。调制器46从输入信号中取出输入信号的交错比特(例如，每隔一个比特)，形成数字基带信号的同相比特流和正交相位比特流。例如，编码器48可以利用64比特长Walsh码给同相比特流和正交相位比特流编码，用于确定CAMD载波上不同于其他下行链路信道的下行链路信道。编码的同相比特流和编码的正交相位比特流是由数字信号处理系统60给以处理，并传输通过数字组合器16到主发射机装置20。主发射机装置20发射处理后的同相和正交相位比特流，作为复合的无线电频率或微波信号通过一个天线发射给与第一组天线28相关的特定扇区。
图2B表示按照IS-95C模式没有发射分集工作的图1A和图1B的基站8中选取的元件，它与本发明一个实施例中支持发射分集方式和非分集发射方式下双模式工作的基站一致。为了简单化，省略了工作在不同于IS-95C模式的图1A和图1B的基站8中某些元件。图1A，图1B，和图2B中相同的参考数字表示相同的元件。
次信道板14从控制器10接收用户产生的输入(例如，数据或话音)信号，并提供调制和编码的基带输出信号到次发射机装置22。次信道板14包括耦合到混频器58的调制器146。编码器64提供输入到混频器58。例如，编码器64可以利用128比特长Walsh码给同相比特流和正交相位比特流编码，用于确定CDMA载波上不同于其他下行链路信道的下行链路信道。混频器58的输出可以耦合到数字信号处理系统60，用于其他的数字信号处理。
用户产生的输入信号包括给用户台的下行链路传输到一个扇区(例如，α扇区)的比特流。调制器146从输入信号中取出输入信号的交错比特(例如，每隔一个比特)，形成同相比特流和正交相位比特流的基带信号。次信道板14馈入到次发射机装置22。同相比特流和正交相位比特流可以作为复合的无线电频率或微波信号通过一个天线发射到与第二组天线30相关的特定扇区。
图2C表示按照IS-95C模式有发射分集工作的图1A和图1B中基站8。图2C表示按照IS-95C模式有发射分集工作的选取元件。为了简单化，省略了工作在其他模式的基站8中某些元件。图1A，图1B，和图2C中相同的参考数字表示相同的元件。
次信道板14从控制器10接收用户产生信息(例如，话音或数据信息)的输入信号。次信道板14提供调制和编码的基带输出信号到主发射机装置20和次发射机装置22。次信道板14包括耦合到两对混频器的调制器146。第一编码器62提供输入到第一对混频器158，而第二编码器64提供输入到第二对混频器258。第一对混频器158和第二对混频器258的输出至少可以耦合到一个数字信号处理系统60。
输入信号包括分集传输到扇区(例如，第一组天线28的α扇区和第二组天线30的α扇区)的用户信号比特流。调制器46从输入信号中取出输入信号的交错比特，形成数字基带信号的第一同相比特流，第二同相比特流，第一正交相位比特流，和第二正交相位比特流。基于用户产生的信号，第一和第二同相比特流以及第一和第二正交相位比特流一起包含单个下行链路信道的信息。例如，第一编码器62可以利用一个256比特长Walsh码给第一同相比特流和第一正交相位比特流编码，用于确定CDMA载波上不同于其他下行链路信道的部分下行链路信道。例如，第二编码器64可以利用一个256比特长Walsh码给第二同相比特流和第二正交相位比特流编码，用于确定CDMA载波上不同于其他下行链路信道的部分下行链路信道。编码的第一同相比特流和第一正交相位比特流作为复合的无线电频率或微波信号通过一个天线发射到与第一组天线28相关的特定扇区。编码的第二同相比特流和第二正交相位比特流作为复合的无线电频率或微波信号通过一个天线发射到与第二组天线30相关的特定扇区。在接收到第一同相比特流，第二同相比特流，第一正交相位比特流和第二正交相位比特流之后，用户台重建该用户输入信号的复制品或表达式。有利的是，若冗余信息存在于第一组28和第二组30的分集信号分量上，则移动台可以实现分集增益。当第一组28和第二组30的分集信号分量大致是非相关时，就得到可以实现的最高分集增益。
图3A和图3B表示图1A和图1B中基站的另一个实施例。图1A，图1B，图3A和图3B中相同的参考数字表示相同的元件。图3A和图3B中的基站108类似于图1A和图1B中的基站8，不同的是图3A和图3B的基站108中没有数字组合器16和第M级主信道板42。作为代替，图3A和图3B中的每一个包括M-1个主信道板12和一个输出信道板44。输出信道板44包括耦合到主信道板12和次信道板14的输入接口。输出信道板44包括耦合到主发射机装置20的输出接口。
图3A给出基站108的通用方框图。图3B给出实施图3A中方框的元件例子，并说明典型的3扇区配置中各个元件之间的互连。各个主信道板12之间串行耦合，路由第一数字信号类型到输出信道板44。输出信道板44支持第一数字信号类型和第二数字信号类型的输入到与对应不同扇区相关的信号分支。输出信道板44最好包括输入接口的端口两倍于输出接口的端口，适应于具有正交发射分集的IS-95模式工作。
图4A和图4B表示图1A和图1B中基站8的另一个实施例。图4A和图4B中的基站208类似于图1A和图1B中的基站8，不同的是图4A和图4B中的基站208没有数字组合器16，并以不同的第一主信道板140为特征。图1A，图1B，图4A和图4B中相同的参考数字表示相同的元件。图4A和图4B中的主信道板用参考数字112表示。图4A和图4B中的第一主信道板140有输入接口，用于接收次信道板14的输出。所以，第一主信道板140的输入接口有若干个输入端口，它的数目与第K个次信道板38中输出接口的输出端口数目相当或相等。
包括图1A至图4B所示例子在内的各种改动是可能的。例如，任何主信道板可以有接收第二数字信号类型的附加输入引脚，用于组合出现在主信道板上的第一数字信号类型。第二数字信号类型可以从第二信道板的连接路由到主信道板的附加引脚。在另一个例子中，主发射机装置的发射无线电模块可以配备积分组合器，用于组合第一数字信号类型和第二数字信号类型。
虽然本发明基站的描述主要参照正交发射分集，但在另一个实施例中，该基站可以支持多载波发射分集，其中码分多址载波是从分集装置中的多个天线发射，形成支持一组天线的宽带信号。因此，图1B，图3B和图4B中任一个的同相和正交相位信号可以代表多个CDMA载波上不同信道的复用同相信号和复用正交相位信号。从扇区化天线发射的电磁信号可以包含多个CDMA载波或单个CDMA载波的调制信息。
可应用于图1B，图3B或图4B中的复用同相信号和复用正交相位信号代表按照本发明多载波配置的例子，其他的配置可以组合来自主发射机装置，次发射机装置，或其他装置中不同载波的信号。利用复用同相信号和复用正交相位信号，复合的电磁输出信号可以通过不同频率范围内至少两个载波发射，便于多载波分集。类似地，利用复用同相信号和复用正交相位信号，多种电磁输出信号可以通过不同频率范围内至少两个载波发射。如果需要，这种多载波分集可以与正交发射分集同时实现。通过至少两个载波形成相对宽的带宽发射电磁信号，往往可以改进发射信号的衰落特性。
在多载波发射分集配置中，可以把宽带CDMA信号分成多个(例如，3个)不同频率范围内的多个(例如，3个)载波来传输。下行链路信道分布在多载波发射分集配置的多个载波上。因此，接收机利用来自多个载波的信息恢复单个信道。在多载波发射分集配置下，单个天线上可以发射多于一个载波。例如，若有3个载波，第一个载波和第二个载波可以从第一天线发射，而第三个载波可以从相对于第一天线的分集装置中第二天线发射。多载波发射分集可以在每个天线上发射一个载波，其中接收机利用来自多个载波的信息以恢复每个信道。
虽然本发明基站的描述主要参照正交发射分集，但在另一个实施例中，基站可以支持时间交换分集。时间交换分集是指在各个天线之间(例如，在第一组天线28与第二组天线30之间)交换下行链路传输或其分量。在主信道板(例如，主信道板12)和次信道板(例如，次信道板14)处理之后，时间交换分集可以在无线电频率量级或微波频率量级上完成。例如，无线电频率交换矩阵可以耦合在主发射机装置20的输出与第一组天线28之间，以及耦合在在次发射机装置22的输出与第二组天线30之间，便于时间交换分集工作。
在交换矩阵的输入端口与输出端口之间，有源互连中的变化可以按照伪随机码或其他方式完成。交换矩阵可以按照预定的顺序(例如，伪随机码)在不同的多种天线之间交替传输复合的电磁输出信号。交换矩阵可以按照预定的顺序(例如，伪随机码)在不同的多种天线(different diverse antennas)之间交替传输多种电磁输出信号。如果需要，时间交换分集可以与正交发射分集同时实现。
图5是按照本发明发送发射分集信号的方法流程图。该方法从步骤S10开始。在步骤S10，调制和编码第一数字信号类型。第一数字信号类型可以是利用第一调制信息信号调制的。第一调制信息信号代表发送到一个用户台的语言信息或数据。利用一种正交码给每个激活用户台编码第一数字信号类型，用于确定一个或多个下行链路信道。在CDMA语境下，正交码最好是Walsh码。在一个实施例中，第一数字信号类型包括国际标准(IS)-95A信号或国际标准(IS)-95B信号。
在步骤S12，利用区别于第一调制信息信号的第二调制信息信号调制第二数字信号类型。第二调制信息信号代表发送到另一个用户台的语言信息或数据，该用户台不同于步骤S10中描述的用户台。至少利用一种正交码给每个激活用户台编码第二数字信号类型，用于确定一个或多个下行链路信道。例如，为了获得正交发射分集，利用两种不同的正交码给第二数字信号类型编码，这两种不同的正交码确定每个下行链路传输到用户台的两个下行链路信道。在一个实施例中，第二数字信号类型包括国际标准(IS)-95C信号。
在步骤S14，组合第一数字信号类型和第二数字信号类型以形成组合的基带信号。此外，根据要求，上变频和放大组合的基带信号，形成与至少一个覆盖区(例如，扇区或小区)相关的复合电磁输出信号。利用图1A所示的组合器16，图3A所示的主信道板112，或利用图4A所示的输出信道板44，可以组合第一数字信号类型和第二数字信号类型。对于基站中的这种组合，第一数字信号类型和第二数字信号类型确定为兼用的，没有第一调制信息信号和第二调制信息信号中信息内容的损失，讹误或破坏。步骤S14中的上变频和放大操作可以由主发射机装置20完成。
在步骤S16，基于第二数字信号类型，提供多种电磁输出信号。第二数字信号类型代表基带信号，而多种电磁信号代表具有扩频调制(例如，CDMA调制)的无线电频率或微波信号。此外，多种电磁信号可以被放大或作其他的处理。可以利用次发射机装置完成步骤S16。
多种电磁输出信号补充复合的电磁输出信号。复合的电磁输出信号是从第一组天线中至少一个天线发射的。多种电磁输出信号是从第二组天线中至少一个天线发射的。在一个实施例中，第二组天线在空间上不同于第一组天线。把第一组天线与第二组天线对准，使它们基本覆盖相同的覆盖区(例如，扇区或小区)。
在一个实施例中，复合的电磁输出信号是通过不同频率范围内至少两个载波发射的。多种电磁输出信号可以通过不同频率范围内至少两个载波发射的，与复合电磁输出信号同时或非同时发射。
在另一个实施例中，复合的电磁输出信号的传输可以按照确定的顺序在不同的多种天线之间交替进行。多种电磁输出信号的传输可以按照确定的顺序在不同的多种天线之间交替进行，与复合电磁输出信号的传输是同时或非同时的。交替传输多种电磁输出信号最好是与复合电磁输出信号的传输同步和协调进行，以避免在天线使用上发生冲突或不需要的干扰。时间保护频带代表离散间隔的传输禁止，可用于避免这种不需要的干扰。
这个技术说明描述本发明的各种说明性实施例。权利要求书的范围可以覆盖该技术说明中说明性实施例的各种改动或等同装置。所以，以下的权利要求书与合理的最广泛解释相一致，它覆盖与符合本发明精神和范围内的改动，等同结构和特征。
权利要求
1.一种基站，包括多个主信道板，用于调制和编码第一数字信号类型；多个次信道板，用于调制和编码第二数字信号类型；第一多个发射无线电模块，用于接收第一数字信号类型和第二数字信号类型，并提供复合的电磁输出信号，每个发射无线电模块与不同的扇区相关；第二多个发射无线电模块，用于从次信道板接收第二数字信号类型，并提供多种电磁输出信号以补充复合的电磁输出信号。
2.按照权利要求1的基站，还包括耦合到主信道板和次信道板的数字组合器，第一多个无线电模块从组合器接收第二数字信号类型。
3.按照权利要求2的基站，其中数字组合器，次信道板和第二多个发射无线电模块代表升级组件，用于添加到包含主信道板和第一多个发射无线电模块的现行基站中。
4.按照权利要求2的基站，其中多个次信道板中第K个次信道板的输出接口耦合到数字组合器。
5.按照权利要求1的基站，还包括第一组天线，用于发射复合的电磁输出信号，它与第一多个无线电模块相关；第二组天线，用于发射多种电磁输出信号，第二组天线在空间上不同于第一组天线，并与第二多个无线电模块相关。
6.按照权利要求1的基站，其中第一组天线和第二组天线适合于覆盖相同的扇区。
7.按照权利要求1的基站，其中第一数字信号类型包括国际标准(IS)-95A信号，而其中第二数字信号类型包括IS-95C信号。
8.按照权利要求1的基站，其中第一数字信号类型包括国际标准(IS)-95B信号，而其中第二数字信号类型包括IS-95C信号。
9.按照权利要求1的基站，其中控制器耦合到主信道板和次信道板。
10.按照权利要求1的基站，其中多个次信道板中第K个次信道板的输出接口耦合到多个主信道板中第一个主信道板的输入接口，K是次信道板的总数。
11.按照权利要求1的基站，其中多个次信道板中第K个次信道板的输出接口耦合到与主信道板相关的输出信道板，K是次信道板的总数，M-1是主信道板的总数，并且M＝K。
12.一种基站，包括串行耦合的主信道板，至少路由第一数字信号类型到与对应不同扇区相关的信号分支；提供第一组信号分支的第一多个发射无线电模块，每个发射无线电模块与不同扇区中对应的一个扇区相关，第一多个发射无线电模块从主信道板至少接收第一信号类型；提供第二组信号分支的第二多个发射无线电模块；和串行耦合的次信道板，次信道板适合于路由第一信号分支与第二信号分支之间的第二数字信号类型。
13.按照权利要求12的基站，其中次信道板的输出级耦合到主信道板的输入级。
14.按照权利要求12的基站，其中主信道板包含M个信道板和次信道板包含K个信道板，M＝K；第K个次信道板的输出接口耦合到第一个主信道板的输入接口。
15.按照权利要求12的基站，还包括与M-1个主信道板相关的输出信道板，次信道板包含K个信道板，M＝K；第K个次信道板的输出接口耦合到输出信道板的输入接口。
16.按照权利要求12的基站，还包括用于每个扇区的一对空间不同的天线，第二数字信号类型和第一数字信号类型共享该对天线中的一个天线，第二数字信号类型在该对天线中的另一个天线上传送。
17.按照权利要求12的基站，其中第一数字信号类型包括(国际标准)IS-95A信号，而其中第二数字信号类型包括IS-95C信号。
18.按照权利要求12的基站，其中第一数字信号类型包括(国际标准)IS-95B信号，而其中第二数字信号类型包括IS-95C信号。
19.按照权利要求12的基站，其中次信道板和第二多个发射无线电模块代表升级组件，用于添加到包含第一发射模块和主信道板的现行基站中。
20.按照权利要求12的基站，其中控制器耦合到主信道板和次信道板。
21.按照权利要求12的基站，其中主信道板与次信道板之间经光接口互相耦合。
22.按照权利要求12的基站，其中主信道板与次信道板之间经多心缆线互相耦合。
23.一种发送发射分集信号的方法，该方法包括调制和编码第一数字信号类型；调制和编码第二数字信号类型；组合第一数字信号类型和第二数字信号类型，提供与至少一个覆盖区相关的复合电磁输出信号；和基于第二数字信号类型，提供多种电磁输出信号，用于补充复合电磁输出信号。
24.按照权利要求23的方法，还包括从第一组天线中至少一个天线发射复合电磁输出信号；和从第二组天线中至少一个天线发射多种电磁输出信号，第二组天线在空间上不同于第一组天线。
25.按照权利要求24的方法，还包括步骤安排第一组天线和第二组天线，使它们基本上覆盖相同的扇区。
26.按照权利要求23的方法，其中第一数字信号类型包括国际标准(IS)-95A信号，而其中第二数字信号类型包括IS-95C信号。
27.按照权利要求23的方法，其中第一数字信号类型包括国际标准(IS)-95B信号，而其中第二数字信号类型包括IS-95C信号。
28.按照权利要求23的方法，还包括通过不同频率范围内至少两个载波发射复合的电磁输出信号。
29.按照权利要求23的方法，还包括通过不同频率范围内至少两个载波发射多种电磁输出信号。
30.按照权利要求23的方法，还包括按照预定的顺序在不同的多种天线之间交替传输复合的电磁输出信号。
31.按照权利要求23的方法，还包括按照预定的顺序在不同的多种天线之间交替传输多种电磁输出信号。
全文摘要
单个基站支持第一数字信号类型的非分集传输和第二数字信号类型的分集传输。该基站包括:调制和编码第一数字信号类型的主信道板和调制和编码第二数字信号类型的次信道板。第一组发射天线模块接收第一数字信号类型和第二数字信号类型,并提供复合的电磁输出信号。每个发射无线电模块是与不同的扇区相关。第二组发射天线模块从次信道板接收第二数字信号类型,并提供多种电磁输出信号以补充复合的电磁输出信号。
文档编号H04B7/06GK1327319SQ0112082
公开日2001年12月19日 申请日期2001年5月29日 优先权日2000年5月30日
发明者哈维·鲁宾, 密古尔·达杰尔, 彼得·凯施·拉肯特 申请人:朗迅科技公司