專利名稱：在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碼分多址蜂窩移動通信系統(tǒng)，更確切地說是涉及一種使用智能天線技術(shù)的頻分雙工碼分多址蜂窩移動通信系統(tǒng)。
智能天線(Smart Antenna)是現(xiàn)代無線通信領(lǐng)域中的一項最重要的技術(shù)，特別是在當(dāng)前主流的碼分多址(CDMA)蜂窩移動通信系統(tǒng)中，當(dāng)使用了智能天線技術(shù)后，將帶來諸多好處，如可大大增加系統(tǒng)容量、增加無線基站的覆蓋范圍、降低系統(tǒng)成本、提高系統(tǒng)性能等等，故智能天線技術(shù)已經(jīng)成了全世界關(guān)注的一項重要技術(shù)。
目前，智能天線技術(shù)還主要使用于時分雙工(TDD)碼分多址的無線通信系統(tǒng)中，包括蜂窩移動通信系統(tǒng)、無線用戶環(huán)路及無線本地網(wǎng)等等。究其主要原因是在時分雙工系統(tǒng)中，發(fā)射與接收是使用相同的頻率，上行(接收)、下行(發(fā)射)電波傳播特性是相同的，所使用的智能天線系統(tǒng)，就可以將從上行鏈路獲得的接收信號的波束賦形參數(shù)再完全使用于下行波束賦形，從而充分發(fā)揮了智能天線的優(yōu)勢。
但在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，目前使用最多的仍是頻分雙工(FDD)的無線通信系統(tǒng)，其上、下行使用不同的載波頻率，其上、下電波傳播特性是完全不同的。其結(jié)果是，受電磁理論基本原理的制約，給在頻分雙工移動通信系統(tǒng)中使用智能天線技術(shù)造成了障礙。
對在頻分雙工移動通信系統(tǒng)中使用智能天線技術(shù)的進一步的分析是如果在頻分雙工無線通信系統(tǒng)的無線基站中使用智能天線技術(shù)，由于接收和發(fā)射是采用不同頻段同時工作的，故針對接收和發(fā)射可分別使用一組或多組智能天線陣(列)。其接收鏈路智能天線的工作方法和原理可完全參考時分雙工無線通信系統(tǒng)中所采用的智能天線技術(shù)，如中國專利ZL 97 1 04039.7“具有智能天線的時分雙工同步碼分多址無線通信系統(tǒng)”；然而其發(fā)射鏈路中下行波束賦形則不能簡單地使用從接收鏈路獲得的、對各天線單元的波束賦形參數(shù)來進行，這是由頻分雙工無線通信系統(tǒng)中上、下行鏈路電波傳播特性不對稱的性能所決定的。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法與裝置，以克服在頻分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)中因上、下行電波傳播不對稱問題對使用智能天線技術(shù)所造成的障礙，從而能實現(xiàn)一種使用智能天線的頻分雙工碼分多址蜂窩移動通信系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法，其特征在于包括A.下行射頻發(fā)射與上行射頻接收分別使用各自獨立的智能天線陣、饋電電纜及射頻接收、發(fā)信機，并公用基帶信號處理器；B.從上行接收信號中獲得信號到達方向估值，確定來自主傳播路徑的方向；C.根據(jù)此主傳播路徑的方向來合成一個預(yù)期獲得的下行發(fā)射波束形狀。
所述的從上行接收信號中獲得信號到達方向估值，確定來自主傳播路徑的方向，進一步包括以下步驟由N個接收信號預(yù)處理器對來自接收天線陣及接收機的N路數(shù)字信號進行解調(diào)和解擴頻；由接收波束成形器分別對每路數(shù)字信號進行到達方向估值和對各路信號進行算法合并，完成接收波束賦形，并將到達方向估值送下行發(fā)射鏈路；經(jīng)合并后的各路信號再在后端處理器中復(fù)原為接收數(shù)字信號輸出。
所述的從上行接收信號中獲得信號到達方向估值，確定來自主傳播路徑的方向的過程，是在基站內(nèi)的公用基帶信號處理器中完成的。
所述的根據(jù)主傳播路徑的方向來合成一個預(yù)期獲得的下行發(fā)射波束形狀，進一步包括以下步驟由基本數(shù)字信號處理器對等待發(fā)射的每一路數(shù)字信號作包括信道編碼、交織、擴頻調(diào)制、射頻調(diào)制的基本處理后，送至發(fā)射波束賦形器；發(fā)射波束賦形器參照來自接收波束成形器的到達方向估值對每路數(shù)字信號進行發(fā)射天線波束賦形；對每一發(fā)射鏈路，分別在數(shù)字合路器中完成數(shù)字合路，形成M路數(shù)字信號送至各對應(yīng)的發(fā)信機及發(fā)射天線陣。
所述的由發(fā)射波束賦形器參照來自接收波束成形器的到達方向估值，對每路數(shù)字信號進行發(fā)射天線波束賦形，是對等待發(fā)送至每路發(fā)射天線的數(shù)據(jù)加上一個發(fā)射波束賦形所需的幅度和相位值。
所述的根據(jù)主傳播路徑的方向來合成一個預(yù)期獲得的下行發(fā)射波束形狀，是在基站內(nèi)的公用基帶信號處理器中完成的。
是由射頻接收機通過模擬至數(shù)字變換和由射頻發(fā)信機通過數(shù)字至模擬變換，再經(jīng)高速數(shù)據(jù)總線與公用的基帶信號處理器進行數(shù)字信號傳輸?shù)摹?br> 所述的下行射頻發(fā)射的智能天線陣與上行射頻接收的智能天線陣是一組或多組。
所述的下行發(fā)射波束形狀是一種尖波束。
所述的下行發(fā)射波束形狀的合成方法是由發(fā)射智能天線陣的幾何結(jié)構(gòu)決定的。
本發(fā)明的一種在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的裝置，其特征在于包括由接收天線陣與發(fā)射天線陣組成的天線饋線系統(tǒng)、與接收天線陣連接的射頻接收機、與發(fā)射天線陣連接的射頻發(fā)信機和公用的基帶信號處理器；射頻接收機及射頻發(fā)信機通過數(shù)據(jù)總線與公用的基帶信號處理器連接，射頻接收機及射頻發(fā)信機共用一頻率和定時單元。
所述的接收天線陣包括N只接收天線單元，分別通過饋電電纜與N只射頻接收機對應(yīng)連接；所述的發(fā)射天線陣包括M只發(fā)射天線單元，分別通過饋電電纜與M只射頻發(fā)信機對應(yīng)連接，N、M均為任意正整數(shù)。
所述的基帶信號處理器由上行基帶信號處理器和下行基帶信號處理器組成，上行基帶信號處理器在上行波束賦形中將來波主徑的到達方向估值送下行基帶信號處理器，作為下行波束賦形的依據(jù)。
所述的上行基帶信號處理器包括有對來自接收天線陣及接收機的N路數(shù)字信號進行解調(diào)與解擴頻的N個接收信號預(yù)處理器，分別對來自N個接收信號預(yù)處理器的每一路數(shù)字信號進行到達方向估值及對N路數(shù)字信號進行算法合并的接收波束成形器，和將合并后的信號復(fù)原為接收數(shù)字信號輸出的后端處理器；所述的下行基帶信號處理器包括對待發(fā)射的每一路數(shù)字信號進行基本處理的基本數(shù)字信號處理器，參照來自接收波束成形器獲得的到達方向估值對經(jīng)基本數(shù)字信號處理器輸出的每路數(shù)字信號進行發(fā)射天線波束賦形的發(fā)射波束賦形器，和對每一發(fā)射鏈路完成數(shù)字合路，形成M路數(shù)字信號送至M個發(fā)信機及M只發(fā)射天線陣的數(shù)字合路器。
本發(fā)明的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法與裝置，利用從接收信號中獲得的信號到達方向(DOA)估值，確定來自主傳播路徑(簡稱主徑)的方向，對下行波束賦形則是根據(jù)此主徑方向來合成一個預(yù)期獲得的發(fā)射波束形狀，如一個尖波束(pencil beam)，其下行波束的合成方法在天線陣?yán)碚撝幸押艹墒?，是由發(fā)射天線陣的幾何結(jié)構(gòu)確定的。
根據(jù)本發(fā)明的方法，在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中，無線基站可以在上行鏈路中完全獲得智能天線的功能和特性，而對其下行鏈路，也同樣實現(xiàn)了包括減少干擾、增加等效發(fā)射功率在內(nèi)的智能天線的主要功能。
本發(fā)明對上行鏈路，可以使用任何一種智能天線的信號合成算法，充分發(fā)揮智能天線的優(yōu)勢；對下行鏈路，特別是在移動環(huán)境下，可以基本上獲得智能天線的優(yōu)勢，而且，下行波束賦形和用戶終端位置的關(guān)系并不嚴(yán)格，在高速移動的環(huán)境中使用將更為有利。本發(fā)明的方法與基站裝置基本上解決了因上、下行鏈路電波傳輸不對稱對使用智能天線技術(shù)的限制，在改善小區(qū)覆蓋的同時，可大大增加系統(tǒng)容量并降低成本。
將本發(fā)明的頻分雙工無線通信系統(tǒng)中的智能天線與時分雙工無線通信系統(tǒng)中的智能天線比較，雖然在頻分雙工無線通信系統(tǒng)的下行波束賦形時，不可能對多徑傳播信號進行合成，失去了利用時延在一個碼片寬度內(nèi)的多徑信號合成的優(yōu)點，但是，也正是由于其下行波束合成中未考慮此多徑信號的合成，從而使下行波束賦形對相位(時間)不敏感，非常適于高速移動的終端，解決了在高速移動環(huán)境下使用智能天線技術(shù)的另一個問題。
試驗表明，在頻分雙工無線通信系統(tǒng)的無線基站中，通過利用本發(fā)明的方法與裝置，在基站中使用智能天線系統(tǒng)，可具有改善小區(qū)覆蓋、增加系統(tǒng)容量、降低系統(tǒng)成本及支持高速移動環(huán)境等有益效果。
下面結(jié)合實施例及附圖一步說明本發(fā)明的技術(shù)。


圖1是具有智能天線的時分雙工無線通信系統(tǒng)的基站結(jié)構(gòu)示意2是具有智能天線的頻分雙工無線通信系統(tǒng)的基站結(jié)構(gòu)示意3是在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線時，其基站中基帶信號處理器的結(jié)構(gòu)及其信號處理框4是采用本發(fā)明的頻分雙工智能天線系統(tǒng)的波束賦形應(yīng)用示意圖，包括圖4A、圖4B及圖4C本發(fā)明的技術(shù)是一種在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線技術(shù)的方法和裝置，實施例以頻分雙工的碼分多址蜂窩移動通信系統(tǒng)(如IMT-2000中的CDMA FDD系統(tǒng))為例，較詳細(xì)地說明其技術(shù)方案及其由本發(fā)明的方法所帶來的技術(shù)優(yōu)勢。
參見圖1，圖中描述了時分雙工無線通信系統(tǒng)中一個具有智能天線的無線基站結(jié)構(gòu)，此基站工作于CDMA TDD方式，其天線饋線系統(tǒng)由組成天線陣(列)的N只天線單元11、12、13、...、1N及其與之相關(guān)聯(lián)的饋電電纜組成，即由N只天線饋線單元組成。N只天線饋線單元分別對應(yīng)連接N只射頻收發(fā)信機21、22、23、...、2N。這些射頻收發(fā)信機共用一個本振源30(頻率與定時單元)，即N只射頻收發(fā)信機是相干工作的。
每只射頻收發(fā)信機所接收的信號通過內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換為數(shù)字取樣信號，然后送至高速數(shù)據(jù)總線31；在此數(shù)據(jù)總線31上的待發(fā)射的數(shù)字信號則送入射頻收發(fā)信機，經(jīng)其內(nèi)部的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)轉(zhuǎn)換為模擬信號，然后通過天線饋線單元發(fā)射出去。
所有基帶數(shù)字信號的處理均在基帶信號處理器33中完成，其基帶數(shù)字信號處理的方法可以參考相關(guān)專利(如中國專利ZL 97 1 04039.7)。在基帶信號處理器33的硬件平臺上，使用當(dāng)前先進的數(shù)字信號處理(DSP)技術(shù)，可實現(xiàn)信號的調(diào)制與解調(diào)、接收與發(fā)射波束賦形等功能，可克服多址、多徑等干擾，提高接收信噪比和靈敏度，增加等效各向同性發(fā)射功率(EIRP)。該時分雙工無線通信系統(tǒng)中的具有智能天線的無線基站，其一套天線饋線系統(tǒng)同時用于發(fā)射及接收(TRX)。
以上對圖1所示結(jié)構(gòu)的描述也是現(xiàn)代智能天線的基本原理和概念。
參見圖2，圖中示出本發(fā)明的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中具有智能天線的無線基站60的結(jié)構(gòu)。此基站工作于CDMA FDD方式，其天線饋線系統(tǒng)包括兩個天線陣(列)接收天線陣與發(fā)射天線陣。其中的接收天線陣(上行鏈路)包括N只接收天線單元71、72、73、...、7N及其與之相關(guān)聯(lián)的饋電電纜，即由N只接收天線饋線單元組成，N只接收天線饋線單元分別對應(yīng)連接N只射頻接收機(RX)41、42、43、...、4N。其中的發(fā)射天線陣(下行鏈路)包括M只發(fā)射天線單元81、82、83、...、8M及其與之相關(guān)聯(lián)的饋電電纜，即由M只發(fā)射天線饋線單元組成，M只發(fā)射天線饋線單元分別對應(yīng)連接M只射頻發(fā)信機(TX)51、52、53、...、5M。這些射頻接收機、發(fā)信機共用一個本振源90(頻率與定時單元)，即N、M只射頻接收、發(fā)信機是相干工作的。
對上行鏈路，每只射頻接收機(RX)所接收的信號通過自身內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換為數(shù)字取樣信號，然后送至高速數(shù)據(jù)總線91。在無線基站60中，此來自各射頻接收鏈路的數(shù)字信號將在基帶信號處理器93中完成基帶數(shù)字信號處理，包括解調(diào)、解擴頻、克服各種干擾、獲得來波到達方向(DOA)估值和接收波束賦形等。其信號處理的方法與時分雙工無線通信系統(tǒng)中智能天線的波束賦形方法相同，可以參考本申請人的包括中國專利ZL 97 1 04039.7“具有智能天線的時分雙工同步碼分多址無線通信系統(tǒng)”在內(nèi)的在先申請的相關(guān)專利技術(shù)，在此不再贅述。
對下行鏈路，待發(fā)射的數(shù)字信號先在基帶信號處理器93中進行基本的數(shù)字信號處理，包括信道分接、信道編碼、交織、I/Q分離、調(diào)制、擴頻等，然后進行下行波束賦形。其下行波束賦形的依據(jù)是來自于上行基帶數(shù)字信號處理中獲得的來波到達方向(DOA)估值，而下行波束賦形的具體方法可以使用天線陣?yán)碚撝惺熘乃惴?。在下行波束賦形過程中，對準(zhǔn)備送至每個發(fā)射鏈路中的數(shù)字信號加上一個波束賦形所需要的相位和幅度(該相位和幅度可以由多種算法獲得，且其算法在本技術(shù)領(lǐng)域中是技術(shù)人員熟知熟用的，故不在此贅述)。然后，通過多碼道信號的數(shù)字合成，組成對每個發(fā)射鏈路的總的待發(fā)射的數(shù)字信號。該待發(fā)射的數(shù)字信號通過高速數(shù)字總線91，分別送入各射頻發(fā)信機(TX)，經(jīng)其內(nèi)部的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)轉(zhuǎn)換為模擬信號，最后由各發(fā)射天線單元發(fā)射出去。
在圖2所示的本發(fā)明的裝置上，使用本發(fā)明的上、下行波束賦形方法，從而實現(xiàn)了在頻分雙工無線通信系統(tǒng)的無線基站中實現(xiàn)智能天線的目的。
參見圖3，圖中所示是以頻分雙工CDMA無線通信系統(tǒng)為例，詳細(xì)描述基帶信號處理器的結(jié)構(gòu)及其在基帶信號處理器(如圖2中的93)內(nèi)的信號處理流程。
在上行基帶信號處理器中，來自接收天線陣及接收機的N路數(shù)字信號101、102、...、10N首先對應(yīng)進入N個接收信號預(yù)處理器111、112、...、11N，進行解調(diào)和解擴頻；然后進入接收波束成形器150，分別對來自每個用戶終端的信號(各路數(shù)字信號)進行到達方向(DOA)估值及對來自各接收天線的信號按一定的算法進行合并，即進行接收波束賦形；來自各用戶終端的經(jīng)合并后的信號再在后端處理器155中復(fù)原為接收數(shù)字信號輸出。
在下行基帶信號處理器中，待發(fā)射的每一路數(shù)字信號，經(jīng)基本數(shù)字信號處理器145作基本處理后，送至發(fā)射波束賦形器140；發(fā)射波束賦形器140將對每路數(shù)字信號，參照來自接收波束成形器150的DOA估值160，進行發(fā)射天線波束賦形，即對即將送至每路發(fā)射天線的數(shù)據(jù)加上一個所需的幅度和相位值；然后，對每一發(fā)射鏈路，分別在數(shù)字合路器131、132、...、13M中完成數(shù)字合路，形成M路數(shù)字信號121、122、...、12M，對應(yīng)送至各發(fā)射鏈路。
圖3中，接收波束成形器150與后端處理器155，發(fā)射波束賦形器140與基本數(shù)字信號處理器145，在具體實施時，可能由多個物理單元(物理單元的多少與各單元簡單、復(fù)雜程度有關(guān))構(gòu)成，圖中以重疊的三個框表示出此物理實現(xiàn)。
參見圖4A至圖4C，描述在頻分雙工CDMA移動通信網(wǎng)中使用本發(fā)明的具有智能天線的無線基站的實例。
圖4A至圖4C中示出一個典型的城市郊區(qū)移動通信環(huán)境，圖中示意出二個無線基站200、201和一個用戶終端210，圖中各矩形框表示樓房。無線基站200與用戶終端210之間的上行傳播鏈路，包括有主徑信號220和由于樓房反射等造成的多個多徑信號221、222、223、...等，各條多徑信號的幅度與時延隨實際環(huán)境的不同而不同。假設(shè)多徑信號221和222的時延在一個碼片(chip)寬度以內(nèi)，而其它多徑信號的時延超過一個碼片寬度。使用本發(fā)明的方法與裝置后，接收天線陣230從主徑信號220上所獲得的上行接收波束的形狀，將如圖4B中的232所示，有效地利用了主徑和短時延多徑的能量。而圖4C中所示的發(fā)射天線陣240所發(fā)射的波束242(下行波束)則是根據(jù)上行接收波束的DOA估值進行賦形的，將僅僅指向上行信號主徑220的方向，該下行發(fā)射波束形狀是一尖波束。
在一般情況下，由于用戶終端都是使用全向天線進行接收的，圖4C中所示的下行波束還將在電波傳播過程中因被反射等而產(chǎn)生多徑分量，因此用戶終端在進行基帶數(shù)字信號處理時還要克服這些多址分量的干擾。其技術(shù)問題因不屬于本發(fā)明的目的所在，不在此贅述。
顯然，本專利申請技術(shù)中所涉及的技術(shù)方案，包括實現(xiàn)方法和裝置，在經(jīng)過適當(dāng)?shù)男薷暮笠餐耆梢杂迷谄渌臒o線通信系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.一種在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法，其特征在于包括A.下行射頻發(fā)射與上行射頻接收分別使用各自獨立的智能天線陣、饋電電纜及射頻接收、發(fā)信機，并公用基帶信號處理器；B.從上行接收信號中獲得信號到達方向估值，確定來自主傳播路徑的方向；C.根據(jù)此主傳播路徑的方向來合成一個預(yù)期獲得的下行發(fā)射波束形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法，其特征在于所述的從上行接收信號中獲得信號到達方向估值，確定來自主傳播路徑的方向，進一步包括以下步驟由N個接收信號預(yù)處理器對來自接收天線陣及接收機的N路數(shù)字信號進行解調(diào)和解擴頻；由接收波束成形器分別對每路數(shù)字信號進行到達方向估值和對各路信號進行算法合并，完成接收波束賦形，并將到達方向估值送下行發(fā)射鏈路；經(jīng)合并后的各路信號再在后端處理器中復(fù)原為接收數(shù)字信號輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法，其特征在于所述的從上行接收信號中獲得信號到達方向估值，確定來自主傳播路徑的方向的過程，是在基站內(nèi)的公用基帶信號處理器中完成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法，其特征在于所述的根據(jù)主傳播路徑的方向來合成一個預(yù)期獲得的下行發(fā)射波束形狀，進一步包括以下步驟由基本數(shù)字信號處理器對等待發(fā)射的每一路數(shù)字信號作包括信道編碼、交織、擴頻調(diào)制、射頻調(diào)制的基本處理后，送至發(fā)射波束賦形器；發(fā)射波束賦形器參照來自接收波束成形器的到達方向估值對每路數(shù)字信號進行發(fā)射天線波束賦形；對每一發(fā)射鏈路，分別在數(shù)字合路器中完成數(shù)字合路，形成M路數(shù)字信號送至各對應(yīng)的發(fā)信機及發(fā)射天線陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法，其特征在于所述的由發(fā)射波束賦形器參照來自接收波束成形器的到達方向估值，對每路數(shù)字信號進行發(fā)射天線波束賦形，是對等待發(fā)送至每路發(fā)射天線的數(shù)據(jù)加上一個發(fā)射波束賦形所需的幅度和相位值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法，其特征在于所述的根據(jù)主傳播路徑的方向來合成一個預(yù)期獲得的下行發(fā)射波束形狀，是在基站內(nèi)的公用基帶信號處理器中完成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法，其特征在于是由射頻接收機通過模擬至數(shù)字變換和由射頻發(fā)信機通過數(shù)字至模擬變換，再經(jīng)高速數(shù)據(jù)總線與公用的基帶信號處理器進行數(shù)字信號傳輸?shù)摹?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法，其特征在于所述的下行射頻發(fā)射的智能天線陣與上行射頻接收的智能天線陣是一組或多組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法，其特征在于所述的下行發(fā)射波束形狀是一種尖波束。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法，其特征在于所述的下行發(fā)射波束形狀的合成方法是由發(fā)射智能天線陣的幾何結(jié)構(gòu)決定的。
11.一種在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的裝置，其特征在于包括由接收天線陣與發(fā)射天線陣組成的天線饋線系統(tǒng)、與接收天線陣連接的射頻接收機、與發(fā)射天線陣連接的射頻發(fā)信機和公用的基帶信號處理器；射頻接收機及射頻發(fā)信機通過數(shù)據(jù)總線與公用的基帶信號處理器連接，射頻接收機及射頻發(fā)信機共用一頻率和定時單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的裝置，其特征在于所述的接收天線陣包括N只接收天線單元，分別通過饋電電纜與N只射頻接收機對應(yīng)連接；所述的發(fā)射天線陣包括M只發(fā)射天線單元，分別通過饋電電纜與M只射頻發(fā)信機對應(yīng)連接，N、M均為任意正整數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的裝置，其特征在于所述的基帶信號處理器由上行基帶信號處理器和下行基帶信號處理器組成，上行基帶信號處理器在上行波束賦形中將來波主徑的到達方向估值送下行基帶信號處理器，作為下行波束賦形的依據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的在頻分雙工無線通信系統(tǒng)中使用智能天線的裝置，其特征在于所述的上行基帶信號處理器包括有對來自接收天線陣及接收機的N路數(shù)字信號進行解調(diào)與解擴頻的N個接收信號預(yù)處理器，分別對來自N個接收信號預(yù)處理器的每一路數(shù)字信號進行到達方向估值及對N路數(shù)字信號進行算法合并的接收波束成形器，和將合并后的信號復(fù)原為接收數(shù)字信號輸出的后端處理器；所述的下行基帶信號處理器包括對待發(fā)射的每一路數(shù)字信號進行基本處理的基本數(shù)字信號處理器，參照來自接收波束成形器獲得的到達方向估值對經(jīng)基本數(shù)字信號處理器輸出的每路數(shù)字信號進行發(fā)射天線波束賦形的發(fā)射波束賦形器，和對每一發(fā)射鏈路完成數(shù)字合路，形成M路數(shù)字信號送至M個發(fā)信機及M只發(fā)射天線陣的數(shù)字合路器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在頻分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)中使用智能天線的方法和裝置,用于解決因上、下行鏈路電波傳輸不對稱對使用智能天線的限制。無線基站中設(shè)有分別用于射頻發(fā)射與接收的智能天線陣、相應(yīng)的射頻發(fā)信機與接收機和公用的基帶信號處理器。本發(fā)明的方法是利用從接收信號中獲得的信號到達方向估值來確定主徑方向;在下行波束賦形中,是根據(jù)該主徑方向來合成一個預(yù)期獲得的發(fā)射波束形狀。使系統(tǒng)也能獲得智能天線的優(yōu)勢,改善小區(qū)覆蓋、增加容量和降低成本。
文檔編號H04B7/04GK1328408SQ00108079
公開日2001年12月26日 申請日期2000年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月12日
發(fā)明者李世鶴, 李軍, 李峰 申請人:信息產(chǎn)業(yè)部電信科學(xué)技術(shù)研究院