专利名称：发送方法及无线系统的制作方法
发明的范围本发明涉及在包括至少一个发射机及一个接收机并且当建立相互连接时使用TDD双工的无线系统中使用的发送方法，其中用天线接收在不同的信号路径上传播的信号。
现有技术的描述在典型的移动电话环境中，基站和移动用户之间的信号在发射机和接收机之间在几个路径上传播。多径传播主要是由周围表面反射的信号引起的。由于不同的传输延时，接收机在不同的时间接收到在不同的路径上传播的信号。可以象分集一样使用多径传播信号接收。在接收机方案中，通常采用多支路接收机结构，其中每个支路同步到在不同的路径上传播的信号分量上。在接收机中将不同的接收机的信号组合起来，最好是相干的或不相干的。用组合的方式可以产生高质量的信号。
在无线系统中通常使用的方法是频分双工(FDD)，其中在不同的频带发送和接收信号。如果在无线系统中结合分布天线使用FDD方法，很难提前估计下行链路信道。因为在FDD基站的发射机的下行链路信道是未知的，基站不可能象接收上行链路信号那样最佳地发送下行链路信号。当然，当下行链路业务比上行链路业务繁重时问题就变得尤为困难。例如当浏览WWW(全球网)网页时发生上述情况。
本发明简述因此本发明的目的是提供一个发送方法，其中根据由发射机接收的信号将信号发送到接收机去。
用引言中所说的发送方法可以实现该目的，其特征在于，由发射机接收从几个极化方向来的信号，量测由发射机接收的信号，根据量测将接收的信号组合为一个信号，通过对接收的信号完成的量测将信号在几个极化方向上发送到接收机去。
本发明还涉及包括至少一个发射机及一个接收机，当建立连接时使用TDD双工的无线系统，所述发射机用天线接收在不同的信号路径上传播的信号。
本发明的无线系统的特征在于，它包括从几个极化方向接收信号的传输装置，量测由发射机接收的信号的量测装置，根据量测将信号组合为一个信号，其中传输装置根据由量测装置完成的量测极化信号并将极化的信号在几个极化方向上发送到接收机去。
本发明得到几个优点。本发明特别适合于使用TDD双工的无线系统。本发明使得能够提前估计下行链路和/或上行链路信道。本发明的方法非常好地适合于上行链路和下行链路方向上数据传输要求不同的系统。本发明的无线系统中，在发射机中兼有多径部件和天线。另外，在发射机中消除线性符号间干扰。符号间干扰指的是由在多径信道上传播的连续的符号之间串话引起的干扰。上述意味着本发明能使工作要求容量更大，并且将处理从接收机转到发射机去。本发明还可以将发射机的部分工作转到接收机去。本发明还能向各在不同的极化方向进行发送，如果需要，它们被不同地加权。发送时，根据从上面的极化方向接收的信号来将极化方向加权。在发射机和接收机中极化信号。极化能产生很不同的信道。
附图的简要说明下面参考根据附图的例子较详细的说明本发明，其中
图1表示本发明的无线系统，图2表示在本发明的无线系统中使用的收发信机的框图。
本发明的详细说明图1表示一无线系统，包括一个基站200及实际上例如是移动电话的用户终端100。用户终端100及基站200起收发信机作用。用户终端100包括天线101，而基站200包括几个天线201。用户终端100也可包括几个天线101。实际上，天线101，201起收发信机天线的作用。
图2表示在本发明的无线系统中使用的收发信机结构图。收发信机包括天线201，它实际上起收发信机天线的作用。收发信机还包括射频部件112，124，调制器123，解调器113，及控制块102。控制块102典型的控制其他的收发信机块。射频部件112将天线201提供的射频信号传送到中频。如果包括CDMA信号的话，射频部件112连接到将宽带信号复原到窄带数据信号的解调器113上。但是，本发明不限于CDMA系统，例如，也可以是TDMA，或所述系统的组合。收发信机还包括编码器122及解码器114。数据信号从解调器112提供到以合适的方式解码数据信号的解码器114上。提供到解码器114上的信号，例如是卷积码。解码器114的运算可以例如，基于维特比算法。解码器114典型地解码信号的加密及交织。
编码器122接收信号并将编码的信号传送到调制器123去。编码时，编码器122例如，使用卷积编码。编码器122例如，还将信号加密。编码器122还交织信号的比特或比特组。接着，将卷积编码的信号提供到实际上起符号调制器作用的调制器123上。当收发信机为CDMA类型时，从调制器123接收的信号是编码为宽带扩频信号的伪噪声。接着，在射频部件124中以已知的方式将扩频信号转换为射频信号。射频部件124经过天线201将信号发送到无线路径去。
收发信机还包括量测装置210及发送装置220。量测装置210量测天线201接收的信号。发送装置220和量测装置210互相可操作地连接起来。发送装置220根据从量测装置210得到的量测数据将信号发送到无线路径上。量测装置210例如，可以位于射频部件112中。发送装置220例如，实际上位于射频部件124中。
当建立连接时，用户终端100将信号发送到基站200，基站将接收的信号向前路由至例如，PSTN网络。无线系统使用TDD(时分双工)方法。TDD方法中，上行链路及下行链路方向以时间区分开的相同的频率工作。在下行链路数据传送中特别能看到在说明的无线系统中使用的TDD方法的优点。
无线系统还包括量测装置210及发送装置220。在图的方案中量测装置210及发送装置220是与基站可操作地结合起来的。在用户终端100向基站200发送信号时，信号在不同的路径上传播至基站。发送的信号被无线路径上的可能的障碍物反射，因此基站200接收多径分量。在多径分量之间出现延时及幅度及相位变化。幅度变化是由主要依赖于使用频率的多径传播引起的。例如，相邻信道的衰落可以很不相同。
基站最好用分布天线201接收多径分量。从天线将信号提供给量测装置210，如果需要，它对信号加权。不同的天线201接收特性互相偏离的信号。然后，可以用不同的方式对信号加权。强的信号比弱的信号通常多加权。加权之后，量测装置210组合加权的信号。图中的方案量测装置210估计上行链路信道。量测装置210从被用户终端100及基站200接收的信号中量测，例如，延时，幅度和相位。通过将由几个天线支路或天线接收的多径分量组合，就接收到了信号。
在将信号发送到用户终端100时使用从量测装置210得到的量测结果。因为上行链路及下行链路方向使用相同的频率，所以可以使用量测结果。发送装置220如此发送信号使得用户终端100能用它的天线101最好只接收一个强的信号分量。由于上面指出的原因可以简化接收机100的结构。本发明能使由分布的天线形成的天线束流一起朝向用户终端。
也能够将基站的部分结构转到用户终端去，因此基站的结构复杂性变低。可将基站200的部分工作转到用户终端100去，特别当基站200使用精心的干扰消除时。分布天线201根据信道量测使其束流朝向用户终端100，使基站能接收到最优的信号。用户终端100可以包括几个天线101。用户终端100也可包括发送装置220和量测下行链路信道的量测装置210。上述情况下用户终端100根据下行链路信道估计向基站200发送信号。
发送装置220根据由量测装置210完成的量测调节其发送功率。发送功率调节导致降低对功率调节信令的要求以及导致较少的信令错误。如果由于衰落在用户终端100和基站200之间的信道较弱，也不一定需要提高发送功率。上述情况下，信号(例如帧)的发送被禁止。发送功率提高得太高会引起无线系统中的干扰。发送装置220也根据由发射机200接收的信号消除发送的信号的线性符号间干扰。由于干扰消除，接收机100可以接收高质量的信号。
在上行链路及下行链路信道中使用相同的频率使接收机的结构的复杂度低。发射机可为Pre-RAKE类型。Pre-RAKE发射机可以根据由接收机作的信道估计组合多径分量及天线信号。另外，可通过这种方式，即在发射机完成线性符号间干扰的消除来简化接收机的结构。
用户终端100和基站200最好使用极化发送和极化接收。用水平和垂直极化实现极化。不同极化方向的使用允许至少在室内实现不同的信道。极化发送和接收中使用极化支路。量测装置210以得到最好的可能的信号/噪声比的方式来对通过极化支路提供的信号加权。不同的极化方向可以在基站和用户终端之间的信道几乎互相独立地衰减。接收时可将衰减的极化分量用与多径传播信号同样的方式组合。量测装置210估计多径分量及通过极化支路提供的信号。然后，发送装置220根据量测装置210的估计发送其信号。实际上信号例如可以在两个不同的极化方向上发送和接收。本发明的系统中发射机的天线从每个天线发送相同的数据。
因此可以用本发明的方法改善下行链路的性能。方法特别适合使用于固定电话网络至用户的最后的连接线被无线网络代替的系统中，换句话说在所谓的WLL(无线本地环路)应用中。在WLL应用中用户终端100是平稳的或者慢速运动的。WLL技术允许使用SDMA(空分多址)技术。SDMA技术中以位置来区分用户。在基站根据移动用户的位置将接收机天线束流调节至想要的方向来实现这点。为此，在无线系统中使用自适应天线阵列，换句话说使用相位天线。另外，以这样的方式来处理接收的信号，使得移动用户可以被监视。
虽然上面参考根据附图的例子说明了本发明，可以理解本发明不限于这些，而是可以在后附的权利要求书说明的发明的思想范围内以多种方式修改。
权利要求
1.在包括至少一个发射机(200)及一个接收机(100)，在建立互相连接时使用TDD双工的无线系统中使用的发送方法，其中由天线接收在不同的信号路径传播的信号，其特征在于由发射机(200)接收从几个极化方向来的信号，量测由发射机(200)接收的信号，根据量测将接收的信号组合起来以形成一个信号，通过对接收的信号进行的量测将信号在几个极化方向发送到接收机(100)。
2.权利要求1的方法，其特征在于，由分布天线(201)发送信号使接收机(100)接收的信号的容量增加。
3.权利要求1的方法，其特征在于该方法使用分布天线(201)，根据量测使其束流方向朝向接收机。
4.权利要求1的方法，其特征在于，根据量测估计发射机(200)和接收机(100)之间的连接，该估计提供一个将信号发送到接收机(100)时使用的估计结果。
5.权利要求1的方法，其特征在于，根据接收的信号调节发射机(200)的发送功率，所述调节使功率调节信令减少。
6.权利要求1的方法，其特征在于，从由不同的信号路径接收的信号中消除线性干扰以便改善由接收机(100)接收的信号的质量。
7.权利要求1的方法，其特征在于，发射机(100)根据它接收的信号发送信号，当此信号在一个信号路径上传播到接收机时，在接收机被相干组合。
8.权利要求1的方法，其特征在于，发射机(200)根据它接收的信号如此发送信号，使得发送的信号在到达接收机(100)之前不久组合。
9.权利要求1的方法，其特征在于，特别当接收机(100)是平稳的或接收机(100)慢速运动时使用本方法。
10.权利要求1的方法，其特征在于，在用SDMA技术实现的蜂窝无线系统中使用本方法。
11.权利要求1的方法，其特征在于，用根据所述量测在发送之前加权信号的方法在至少两个极化方向上发送信号。
12.权利要求1的方法，其特征在于，当接收的信号包括极化分量时，将每个极化分量加权，然后将加权的极化分量组合起来。
13.一个包括至少一个发射机(200)及一个接收机(100)，在建立连接时使用TDD双工的无线系统，所述发射机(200)用天线(201)接收在不同的信号路径上传播的信号，其特征在于无线系统包括从几个极化方向接收信号的发送装置(220)，量测由发射机(200)接收的信号的量测装置(210)，根据量测将所述信号组合为一个信号，且其中发送装置(220)根据由量测装置(210)完成的量测极化信号并将极化的信号在几个极化方向上发送到接收机(100)。
14.权利要求13的无线系统，其特征在于，发送装置(220)用分布天线(201)发送信号，根据由量测装置(210)量测的信号，将天线的束流方向朝向接收机(100)。
15.权利要求13的无线系统，其特征在于，量测装置(210)在接收机(100)和发射机(200)的方向上估计连接。
16.权利要求13的无线系统，其特征在于，发送装置(220)根据由发射机(200)接收的信号调节其发送功率，该估计使得能减少功率调节信令。
17.权利要求13的无线系统，其特征在于，发送装置根据由发射机(200)接收的信号从发送的信号中消除线性符号间干扰，使接收机(100)能接收优化的信号。
18.权利要求13的无线系统，其特征在于，发送装置(220)根据由发射机(200)接收的信号如此发送信号，使得发送的信号在到达接收机之前不久被组合。
19.权利要求13的无线系统，其特征在于，发送装置(220)如此发送信号，使得接收机(100)能相干地接收发送的信号。
20.权利要求13的无线系统，其特征在于，发射机(200)是基站，而接收机(100)是用户终端。
21.权利要求13的无线系统，其特征在于，发射机(200)是用户终端，而接收机(100)是基站。
22.权利要求13的无线系统，其特征在于，无线系统是用SDMA技术实现的蜂窝无线系统。
23.权利要求13的无线系统，其特征在于，发送装置(220)极化信号并且将极化的信号在至少两个极化方向上发送。
24.权利要求13的无线系统，其特征在于，发送装置(220)用极化支路极化信号，并且根据由量测装置(210)量测的信号加权极化支路。
25.权利要求13的无线系统，其特征在于，在量测装置(210)量测包括极化分量的信号时，量测装置(210)加权每个极化分量，因此量测装置(210)组合加权的极化分量。
全文摘要
本发明涉及发送方法及包括至少一个发射机(200)及一个接收机(100)的无线系统,当建立连接时使用TDD双工。发射机(200)用天线(201)接收在不同的信号路径上传播的信号。无线系统包括从几个极化方向接收信号的发送装置(220),量测由发射机(200)接收的信号的量测装置(210),根据量测将所述信号组合为一个信号。发送装置(220)根据量测装置(210)进行的量测极化信号并将极化的信号在几个极化方向上发送到接收机(100)。
文档编号H04B7/10GK1250561SQ98803383
公开日2000年4月12日 申请日期1998年3月13日 优先权日1997年3月17日
发明者哈里·霍尔曼, 汉纳·哈基宁 申请人:诺基亚电信公司