專利名稱：發(fā)送導(dǎo)頻信號的方法，和一種蜂窩無線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在蜂窩無線系統(tǒng)中發(fā)送導(dǎo)頻信號的一種方法，該蜂窩無線系統(tǒng)包括在每個蜂窩中至少有一個基站與位于其區(qū)域內(nèi)的移動站通信，在該方法中基站使用及時變化的輻射圖在干行傳輸方向上發(fā)送數(shù)據(jù)信號，并且該基站向移動站發(fā)送導(dǎo)頻信號。
本發(fā)明適用于應(yīng)用任何多址接入方法的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，尤其是使用碼分多址的蜂窩系統(tǒng)。碼分多址(CDMA)是一種多址接入方法，它基于擴(kuò)展頻譜技術(shù)，近來在蜂窩無線系統(tǒng)中除了現(xiàn)有的FDMA和TDMA方法外，還應(yīng)用了碼分多址技術(shù)。CDMA與現(xiàn)有方法相比具有多個優(yōu)點(diǎn)，例如頻譜利用率和頻譜利用方案的簡化。已知的CDMA系統(tǒng)的一個例子已經(jīng)在寬帶蜂窩無線標(biāo)準(zhǔn)EIA/TIA IS-95中公開。
在CDMA方法中，用戶的窄帶數(shù)據(jù)信號乘上一個帶寬遠(yuǎn)寬于數(shù)據(jù)信號的擴(kuò)展碼元，從而具有相對寬的帶寬。在所知的測試系統(tǒng)中，已使用了例如1.25MHz，10Hz和25MHz的帶寬。經(jīng)過相乘，數(shù)據(jù)信號擴(kuò)展到了所用的整個頻帶。所有用戶同時使用相同的頻率帶寬傳輸。每一個基站和移動站之間的連接都使用一個獨(dú)立的擴(kuò)展碼元，基于每個用戶的擴(kuò)展碼，在接收器上可以區(qū)分不同用戶的信號。
接收器中提供的匹配濾波器與所需信號同步，它們基于擴(kuò)展碼元識別。數(shù)據(jù)信號存貯在接收器中，通過再乘上與傳輸中所用的擴(kuò)展碼元相同的擴(kuò)展碼元，恢復(fù)成原來的帶寬。乘上其它擴(kuò)展碼元的信號在理想狀態(tài)下不相關(guān)，不能恢復(fù)到窄帶。它們對所需信號而言就成了噪音。系統(tǒng)的擴(kuò)展碼最好以相互正交的方式選擇，也就是說，它們彼此不相關(guān)。
在CDMA蜂窩無線系統(tǒng)中，在從基站到用戶設(shè)備的傳輸方向，也就是在下行方向上，可以使用所謂的導(dǎo)頻信道。一個導(dǎo)頻信道是通過特定擴(kuò)展碼元傳送的一個信號，它使用與實(shí)際業(yè)務(wù)信道所在的相同頻帶，導(dǎo)頻信號僅基于擴(kuò)展碼元與它們相區(qū)分。導(dǎo)頻信號是一個在蜂窩區(qū)內(nèi)為所有用戶設(shè)備所知并且監(jiān)聽的信號，它用于例如功率測量和用主生成相關(guān)相位參數(shù)。系統(tǒng)的每一個基站發(fā)送它自己的導(dǎo)頻信號，基于該導(dǎo)頻信號用戶設(shè)備可以區(qū)分不同基站的傳輸。
美國專利5109390，在此作為參考，和前述IS-95標(biāo)準(zhǔn)公開了一個現(xiàn)有技術(shù)的CDMA蜂窩系統(tǒng)，它使用獨(dú)立的導(dǎo)頻信道，向數(shù)據(jù)信號所覆蓋的相同區(qū)域發(fā)送。
在一般的移動電話環(huán)境中，基站和移動站之間的信號在發(fā)送器和接收器之間沿多條徑路傳播。這種多路傳播主要是因?yàn)樾盘栐谥車砻嫔系姆瓷?。因?yàn)椴煌膫鬏敃r延，沿不同徑路傳播的信號在不同時刻到達(dá)接收器。在CDMA中，多路傳播可以在信號接收中以與分集相同的方式加以利用。在CDMA系統(tǒng)中通常使用的接收器是一個多支路接收器結(jié)構(gòu)，其中每一條支路與一個沿單個徑路傳播的信號分量同步。每一條支路是一個獨(dú)立的接收器元什，其功能是組成和解調(diào)一個接收到的信號分量。在一個傳統(tǒng)的CDMA接收器中，不同接收器元件的信號進(jìn)行有利地相干或非相干合并，以達(dá)到信號的高質(zhì)量。
CDMA系統(tǒng)也應(yīng)用于軟移交，其中移動站通過使用強(qiáng)分集可以同時與幾個基站通信。這樣，在移交過程中移動站的連接保持高質(zhì)量，用戶不會感覺到連接中的中斷。
在所需連接上由其它連接引起的干擾在接收器中作為均勻分布的噪音出現(xiàn)。當(dāng)根據(jù)接收器所檢測到的信號的入射方向在角度域中檢查信號時，這也成立。這樣，在所需連接上由其它連接所引起的干擾，在接收器上也作為角度域的分布出現(xiàn)，也就是干擾相當(dāng)均勻地分布在不同的入射方向上。
CDMA的容量，可以通過頻譜利用率來測量，通過分段可以進(jìn)一步提高。一個蜂窩可以劃分成所需大小的區(qū)段，由定向天線提供服務(wù)。這樣，在基站接收器上可以大幅度減少由移動站所引起的站間噪音。這基于以下事實(shí)平均而言，干擾均勻分布在不同入射方向上，其數(shù)量可以通過分段化減少。分段自然可以在兩個傳輸方向上都實(shí)現(xiàn)。由分段產(chǎn)生的容量收益正比于區(qū)段的數(shù)量。
一個分段化的蜂窩也可以使用軟移交，其中移動站通過同時與兩個區(qū)段通信來執(zhí)行從一個區(qū)段向另一個區(qū)段的移交。盡管軟移交提高連接質(zhì)量，分段化提高了系統(tǒng)容量，但移動站的移動自然會導(dǎo)致這些站執(zhí)行多次從一個區(qū)段到另一個區(qū)段的移交。這增加了基站控制器的處理性能的負(fù)擔(dān)。多個軟移交也產(chǎn)生了一種情況多個移動站與多于一個(通常是兩個)區(qū)段同時通信，因?yàn)橐苿诱镜男盘栐谝粋€寬的區(qū)段由可聽，因而由分段帶來的容量增加就喪失了。
通過已知的不同多址接入干擾消除(IC)方法和多用戶檢測(MVD)也可以減少CDMA系統(tǒng)的多址接入干擾。這些方法最適用于減少用戶自己蜂窩內(nèi)的干擾，這樣，與沒有實(shí)現(xiàn)干擾消除的系統(tǒng)相比，系統(tǒng)容量可以增加將近一倍。然而，與已知技術(shù)相比，這些方法在基站覆蓋區(qū)域大小上沒有大的改進(jìn)，也就是說，在應(yīng)用這些方法的情況下，蜂窩大小沒有大的改變。IC/MUD技術(shù)的實(shí)現(xiàn)也很復(fù)雜，對此，它們主要在上行方向上得到發(fā)展。
另一種已經(jīng)得到發(fā)展的方法是SDMA(空分多址)方法，其中用戶基于他們的位置相互區(qū)分。這也通過在基站的接收器天線射束根據(jù)移動站位置調(diào)整到所需方向的方式執(zhí)行。出于這個目的，該系統(tǒng)使用自適應(yīng)天線組，也就是調(diào)相天線，和接收信號的處理，通過它跟蹤移動站。
使用SDMA與CDMA提供了超出現(xiàn)有技術(shù)的幾個優(yōu)點(diǎn)，例如分段化。如果為增加頻譜利用率，在分段化中窄化了區(qū)段射束，需要執(zhí)行的從一個區(qū)段向另一個區(qū)段的移交的數(shù)量也將相應(yīng)增加。這使所需的基站控制器的計算量增加太多。
關(guān)于SDMA的應(yīng)用，其背景技術(shù)在A.F.Naguib，A.PaulrajPerformance of CDMA Cellular Networks With Base-Station AnteenaArrays(Proc.International Zürich Seminar On Digital Communications，pp.87-100，Zürich，瑞士，1994年3月)中說明，在此作為參考。在SDMA中，信號通過天線組接收，接收的信號通過數(shù)字信號處理按下述方式整形天線的方向性圖適于隨接收器中的整形變化。在現(xiàn)有技術(shù)的裝置中，接收到的信號為了最大化所需信號的信號干擾比而整形。在根據(jù)前述參考資料的裝置中，每一個檢測出的信號分量需要進(jìn)行單獨(dú)射束整形，也就是說，在整形前必須知道脈沖響應(yīng)。
當(dāng)數(shù)據(jù)信號，也就是業(yè)務(wù)信道，根據(jù)SDMA原則通過使用變化的射束傳送時，在現(xiàn)有技術(shù)的裝置中，導(dǎo)頻信號的使用將產(chǎn)生問題。在已知的方法中，導(dǎo)頻信號與業(yè)務(wù)信道連續(xù)發(fā)送，以使導(dǎo)頻可以在移動站用于基站識別，和作為需要移交的指示器。以傳統(tǒng)方式發(fā)送導(dǎo)頻信號限制了蜂窩覆蓋區(qū)域，它應(yīng)比變化的天線射束更大。
用已知方法發(fā)送的導(dǎo)頻信號天線增益的缺陷，必須用更高的發(fā)送功率或增加用戶終端的處理增益來補(bǔ)償。
本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種通過自適應(yīng)天線射束以下述方式發(fā)送導(dǎo)頻信號的方法導(dǎo)頻信號不局限在蜂窩覆蓋區(qū)域內(nèi)。本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)導(dǎo)頻信號的傳輸移動站可以使用導(dǎo)頻信號進(jìn)行基站識別，并且導(dǎo)頻信號可作為需要移交的一個指示器，而用戶設(shè)備毋需連續(xù)接收導(dǎo)頻，毋需用比其它信號更高的發(fā)送功率發(fā)送導(dǎo)頻信號。
這通過序文所描述的方法實(shí)現(xiàn)，其特征在于，使用相當(dāng)窄的變化天線射束發(fā)送導(dǎo)頻信號，天線射束的最大增益角以天線射束掃描蜂窩區(qū)的方式操縱。
本發(fā)明也涉及一個蜂窩無線系統(tǒng)，包括在每一個蜂窩中至少有一個基站與位于其區(qū)域內(nèi)的移動站通信，并且基站向移動站發(fā)送導(dǎo)頻信號，該系統(tǒng)包括至少一個基站，使用及時變化的輻射圖向移動站發(fā)送。根據(jù)本發(fā)明的蜂窩系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括至少一個基站，該基站包括使用相當(dāng)窄的變化天線射束發(fā)送導(dǎo)頻信號的裝置，以及以天線射束掃描蜂窩區(qū)域方式控制所述天線射束最大增益角的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的方法有利于避免由自適應(yīng)天線射束發(fā)送導(dǎo)頻信號所引起的問題。根據(jù)本發(fā)明方式實(shí)現(xiàn)的導(dǎo)頻信號不和以前的方法一樣受限于蜂窩大小，并且使用及時變化的天線束在傳輸業(yè)務(wù)信道時盡可能高效。
在根據(jù)本發(fā)明的移動天線射束裝置中，與傳統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)，包括應(yīng)用CDMA方法的系統(tǒng)相比，實(shí)現(xiàn)了好得多的頻譜利用率。該方法既將所用信道的數(shù)量增加了10到100的一個因子，又將基站覆蓋區(qū)域的大小增加了5到10的一個因子。這基于以下事實(shí)，由其它用戶引起的干擾的影響，在根據(jù)本發(fā)明的方法中、實(shí)際上減少了，因?yàn)镃DMA是一個干擾受限的方法，因而用戶數(shù)量得到增加。其次，根據(jù)本發(fā)明，在入射角-時間域中對有利信號分量的搜索，其實(shí)現(xiàn)在技術(shù)上是先進(jìn)的。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，信號處理可以在基帶上數(shù)字化執(zhí)行，天線射束可以根據(jù)所接收的信號調(diào)整相位，直接定向到所希望的方向。
在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，導(dǎo)頻信號可以通過一個或多個天線射束以天線射束不重迭的方式在蜂窩內(nèi)發(fā)送。
下面參照根據(jù)相關(guān)附圖的示例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中

圖1說明了移動站和基站間信號的多路傳播；圖2a說明了信號多路傳播引起的時域上的散射；圖2b說明了信號多路傳播引起的入射角域上的散射；圖3說明了基站天線射束向移動站定向的一種可能性；圖4示出了自適應(yīng)天線組的一種可能實(shí)現(xiàn)；圖5說明了根據(jù)本發(fā)明傳輸導(dǎo)頻信號的方法的一個示例；圖6說明了根據(jù)本發(fā)明的接收器的一種可能結(jié)構(gòu)的框圖；圖7是說明單個信道元件結(jié)構(gòu)的一個示例的框圖。
下面，以CDMA系統(tǒng)作為例子，更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的方法和接收器，但是，基于以下的敘述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然明了，本發(fā)明也可以應(yīng)用于其它多址接入方法，所以本發(fā)明不僅限于這里的敘述。
圖1說明了在蜂窩系統(tǒng)中被發(fā)送信號的典型的多路傳播，該圖示出了基站100和與該基站通信的移動用戶設(shè)備102。蜂窩無線系統(tǒng)的一種特征屬性是移動站周圍都是反射和散射無線電波的表面。這種表面可以是，例如建筑物和自然形成的壁壘，例如山峰和山坡。移動站通常以全方向天線輻射圖發(fā)送信號，該圖說明了從移動站發(fā)出的一些射束112，114，116。位于移動站102附近的表面104，108反射被發(fā)送的信號，因此這些信號沿不同徑路到達(dá)基站100的天線，但是不同信號分量的時延差相當(dāng)小。離移動站較遠(yuǎn)的反射表面，以更大的建筑物和山峰，在本圖中以數(shù)字106標(biāo)出，產(chǎn)生信號分量114，該信號分量在幾毫秒，甚至幾十毫秒后到達(dá)基站100。在該地形中也有障礙110，阻止了移動站和基站之間的直接連接。
圖2a說明了，在時域上，因?yàn)樾盘柖嗦穫鞑?，在基站接收器上信號分量瞬間時延的一個示例。簡圖中橫軸200示出了時間，縱軸202示出了接收到的信號的功率。在圖2a的示例中，基站接收器檢測到三組信號分量204，206，208，這些信號分量在不同時刻到達(dá)接收器，其中分量208的時延明顯比其它分量大得多。
如圖1的示例所示，不同信號分量不僅在不同時刻到達(dá)，而且從不同方向到達(dá)。因此可以說信號散射不僅發(fā)生在時域，而且發(fā)生在角度域，可以通過該信號的入射角(AoA)描述。圖2b說明了因?yàn)樾盘柖嗦穫鞑?，在基站接收器上作為入射角函?shù)的瞬間散射的一個示例。圖2b的縱軸202示出了所接收信號分量的功率，橫軸210示出了入射角。在圖2b的示例中，信號分量212，214從兩個方向到達(dá)。
在大的蜂窩單元中，所謂的“強(qiáng)蜂窩”，其基站天線位置比較高，到達(dá)天線的信號分量通常只有少數(shù)不同入射角，一般在移動站和基站間直接射線的附近。在小的“弱蜂窩”中，基站天線通常比建筑物的頂部低，信號分量的入射角就有較大的不同，因?yàn)榕c移動站相同，基站周圍也經(jīng)常有一些反射表面。
以上描述的多路傳播是在上行傳輸方向上的。很顯然，相應(yīng)的情況也會發(fā)生在相反的下行方向。因?yàn)樯⑸浜头瓷洳缓芤蕾囉陬l率，可以認(rèn)為多路徑路在這兩個方向上基本對稱。然而，應(yīng)當(dāng)注意快速信號衰減在不同傳輸方向上是相互獨(dú)立的。這樣，如果基站檢測到從移動站發(fā)來的入射角為α0的信號分量，以相同角度α0發(fā)送的信號將被傳向被移動站的方向，快衰減除外。
基于以上描述，可以認(rèn)為蜂窩系統(tǒng)的典型多路傳播環(huán)境導(dǎo)致基站接收下述信號該信號在時間上分成時延不同的幾個分量，在角度域中，分成以幾個不同方向到達(dá)的分量。因?yàn)橛脩粼O(shè)備的移動，這兩個分布配置都隨時間改變，但是變化相當(dāng)慢，也就是說，在幾秒的范圍內(nèi)，并且配置可以同步和被監(jiān)控。
接收到的信號分量因而具有上述類型的多維特征，就是以上在時間-角度域，也就是(α，τ)域予以說明的，根據(jù)本發(fā)明可以在基站中使用以提高對符接收信號的檢測。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在多維信號域中搜索所接收信號的最佳信號分量，通過被測分量最好可以合并和檢測的方式，由分量來控制接收器。最簡單的信號質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可以是接收到的功率值，也可以使用其它標(biāo)準(zhǔn)，如信噪比。
根據(jù)本發(fā)明的接收器使用自適應(yīng)天線組，包括幾個不同元件。圖4說明了自適應(yīng)天線組的一種可能實(shí)現(xiàn)，可用于本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例。天線組包括L個天線元件400，402，404，可以是例如全方向天線。每一個天線元件連接到無線頻率部分406，408，410，該無線頻率部分將接收到的信號轉(zhuǎn)換成中間頻率，根據(jù)已知方式技術(shù)將信號抽樣為(I，θ)分量。得到的復(fù)樣本隨后在乘法器412、414、416中與相應(yīng)的復(fù)加權(quán)系數(shù)Wi(其中i＝1，…，2)相乘，已經(jīng)乘過的樣本422，424，426通過加法器418提供給接收器的其它部分。
復(fù)加權(quán)系數(shù)Wi是根據(jù)某一個通常為自適應(yīng)的算法以實(shí)現(xiàn)所需波形的天線輻射圖的方式選取。這種對接收到的信號整形的方式稱為該信號的數(shù)字調(diào)相，因?yàn)樗鼘鶐蠑?shù)字化的信號執(zhí)行，因?yàn)檫@種對接收到的信號的整形，天線增益可以定向到所需的方向。這樣的天線組可以包括定向或全方向天線元件。調(diào)整從不同天線上得到的信號的相位，并且組合這些調(diào)相信號產(chǎn)生了所需方向上的虛天線射束。相應(yīng)的處理也可以對待發(fā)送信號執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)所需的輻射圖。
圖3說明了包括一個由四個元素300，302，304，306組成的平均間距線性組的天線組如何產(chǎn)生發(fā)向移動站308的入射角為α的強(qiáng)定向射束310。也形成了一組較小的副射束312到316。這種方向性可以通過調(diào)整信號相位來實(shí)現(xiàn)，而毋需定向天線。
在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，在角度域定向，并且由一種應(yīng)用時間-角度分集的新類型接收器所產(chǎn)生的天線射束減少了接收器的多址接入干擾。在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，從接收到的信號中測量的入射角也可用于發(fā)送方向，以提高這兩個傳輸方向上的連接質(zhì)量。
下面，首先描述本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例，它涉及到對CDMA系統(tǒng)中所接收信號應(yīng)用數(shù)字調(diào)相。
在基站使用的應(yīng)用了時間-角度分集的接收器，包括數(shù)字接收器裝置，可用于在兩維(α，τ)域中監(jiān)控所接收的信號分量和解調(diào)所需的信號分量。在解調(diào)之前，調(diào)整所接收數(shù)字化信號樣本的相位，使接收信號的天線增益定向到所需的信號入射方向。在優(yōu)選實(shí)施例中，由調(diào)整相位產(chǎn)生的天線射束具有由加權(quán)系數(shù)Wi和天線形狀所決定的預(yù)定波形。如果這樣的天線射束波形保持不變，就可以容易地計算出每一最大增益角的這些系數(shù)。這樣，因?yàn)閮H依賴于一個參數(shù)，也就是入射角α，調(diào)相過程可以迅速地得到調(diào)整。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，不需要應(yīng)用所知的復(fù)雜技術(shù)，如MUSIC，以估計入射角或自適應(yīng)算法，如LMS和DM1。盡管這些算法可以得出待接收信號的優(yōu)化射束波形，從而通過將天線方位圖的零點(diǎn)定向到干擾源，使所需信號的信噪比最大，但對于CDMA這不是必須的，因?yàn)槿缟纤?，在CDMA中干擾信號類似噪音分布，沒有任何明確的干擾源方向。因此，在干擾均勻分布的環(huán)境中，具有預(yù)定波形的天線射束最大增益角指向接收最佳信號分量的方向，就已足夠。這使實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù)更為簡單的接收器成為可能。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，接收器在(α，τ)域中搜索所需的信號分量。這通過互相關(guān)接收到的擴(kuò)展頻譜信號和所需擴(kuò)展碼元，以及比較得到的測量結(jié)果和給定的閾值來實(shí)現(xiàn)。這種搜索可以理解為在給定區(qū)域上掃描天線射束，同時執(zhí)行信道脈沖響應(yīng)測量和收集從每一個方向接收到的終端設(shè)備信號能量。接收器檢測該方向和接收最佳信號的碼元相位，分配所需數(shù)量的解調(diào)裝置以保持與這些信號的同步，和接收這些信號分量。接收到的解調(diào)信號分量最好在接收器中合并。對最佳信號分量的搜索連續(xù)進(jìn)行，如果需要，則改變對解調(diào)裝置的分配。
這樣，所有時間中接收器部知道接收來自移動站的最佳信號分量的方向。根據(jù)本發(fā)明，這個信息可以用于下行方向的基站設(shè)備。這也可以，例如通過下述方式執(zhí)行。發(fā)送器-接收器的控制器通知該方向上的發(fā)送器單元何處檢測到了重要的信號分量。發(fā)送器單元可以通過自適應(yīng)天線組，以天線射束最大增益角指向所需方向的方式，調(diào)整待發(fā)送信號的相位?？梢杂幸粋€或多個發(fā)送射束，其數(shù)量也可以與接收器射束的數(shù)量不同。
這種方法也消除了下行方向上的許多干擾。傳輸中所用的天線組可以與接收時使用的天線組相同。它也可以是一個獨(dú)立的天線組。信號調(diào)相也通過加權(quán)系數(shù)以可接收時相同的方式執(zhí)行。
根據(jù)本發(fā)明的裝置可以使用，例如現(xiàn)有技術(shù)的移動站，該移動站通過接收到的基站信號連續(xù)執(zhí)行對基站連接質(zhì)量的測量。這個信息可以包括與移動站已接收到的信號分量的數(shù)量相關(guān)的數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的裝置可以應(yīng)用一種方法，該方法使用了當(dāng)傳輸天線射束導(dǎo)向下行方向時，由移動站執(zhí)行的連接質(zhì)量測量的結(jié)果。
移動站將它收集的測量結(jié)果發(fā)送給基站。基于從移動站接收的信息和基站自己執(zhí)行的測量，基站可以改變用于向移動站傳輸信號的天線射束的數(shù)量、波形和方向。這些改變將逐漸進(jìn)行，以使移動站能夠跟蹤改變的信號。
基站也可以使用連接質(zhì)量信息，該信息從移動站接收，用于在測量結(jié)果說明上述指施并不提高移動站的信號質(zhì)量的情況下，調(diào)整每一天線射束的發(fā)送功率。
上述方法的一個優(yōu)點(diǎn)是，例如在困難的衰減情況下，移動站可以向基站發(fā)送改變信號傳輸中使用的天線參數(shù)的請求，例如方向、形狀和數(shù)量以迅速提高移動站接收信號的質(zhì)量。
現(xiàn)有技術(shù)CDMA系統(tǒng)使用導(dǎo)頻信號，該導(dǎo)頻信號由每一個基站發(fā)送，用于基站識別，功率測量和允許移動站的相干接收。在已知的系統(tǒng)中，導(dǎo)頻信號是一個數(shù)據(jù)未經(jīng)調(diào)制的擴(kuò)展碼元信號，以與實(shí)際業(yè)務(wù)信道相同的方式連續(xù)傳向基站所覆蓋區(qū)域。
在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中，導(dǎo)頻信號使用相對較窄的天線射束發(fā)送，該天線射束的最大增益角以天線射束掃描蜂窩區(qū)域的方式操縱。通過上述方式由天線組調(diào)整待發(fā)送信號來控制天線射束。這樣，包含導(dǎo)頻信號的天線組象燈塔一樣掃描蜂窩區(qū)域，避免了向整個蜂窩區(qū)域傳輸連續(xù)導(dǎo)頻。該導(dǎo)頻也可以通過幾個掃描天線射束來傳輸，這些天線射束可以以不相互重迭的方式來調(diào)相?；緦?dǎo)頻信道掃描每個區(qū)域的時間告知控制信道上的移動站。
導(dǎo)頻信道的傳輸與基站的幀或幀結(jié)構(gòu)成比例，導(dǎo)頻信號在幀結(jié)構(gòu)中相同位置傳送，或者也可以每次以特定相移在幀結(jié)構(gòu)上滑動。在這樣一種情況下，不需要單獨(dú)將傳送導(dǎo)頻信號的時刻告知張端設(shè)備，一旦終端設(shè)備接收到一個導(dǎo)頻，其后它便知道導(dǎo)頻將于所時傳送。
該方法在圖5的例子中說明，其中基站區(qū)域假設(shè)為圓形，而基站位于中央。然而，本發(fā)明也適用于例如扇形覆蓋區(qū)域。在該圖的示例中，基站通過窄天線射束550發(fā)送一個導(dǎo)頻信道，該信道按箭頭552，554所示方式掃描蜂窩區(qū)域。
導(dǎo)頻信道的傳播也可以通過幾個窄射束同時傳送的方式實(shí)現(xiàn)。在圖5的例子中，基站可以例如通過射束550，556，558發(fā)送導(dǎo)頻信號，它們每一個都以相同的角速度沿相同方向旋轉(zhuǎn)，從而它們互不重迭。
因?yàn)樵跓o線徑路上發(fā)生反射，無法精確確定天線射束的輻射圖，但是實(shí)際上天線射束比該蜂窩的總區(qū)域要窄。
因?yàn)閷?dǎo)頻信號不是在蜂窩中任意點(diǎn)都連續(xù)可聽，在移動站中，對導(dǎo)頻信號的測量不得不以導(dǎo)頻信號瞬態(tài)不可聽，不立即產(chǎn)生移交消息的方式實(shí)現(xiàn)。移動站應(yīng)當(dāng)知道哪個基站使用了掃描技術(shù)以發(fā)送導(dǎo)頻信號，以及每一導(dǎo)頻信號掃描移動站所在區(qū)域的時刻。這在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，通過基站在通用控制信道上前轉(zhuǎn)包含導(dǎo)頻信道的射束經(jīng)過蜂窩的頻率或間隔的信息來實(shí)現(xiàn)。這個信息，以下用參數(shù)t-peniod來表示，取決于天線射束的旋轉(zhuǎn)速度和所用天線射束的數(shù)量。因?yàn)楫?dāng)移動站與基站保持通信時，移動站必須有規(guī)律地測量周圍基站的導(dǎo)頻，它應(yīng)該知道所有相鄰基站的t-peniod參數(shù)。
移動站也監(jiān)控基站的導(dǎo)頻信道，除了它們正用于通信的那條。為了避免移動站需要同時測量幾個導(dǎo)頻信號的情況相鄰基站所用的t-period參數(shù)應(yīng)當(dāng)不同。相鄰基站的導(dǎo)頻信道射束的旋轉(zhuǎn)也可以通過適當(dāng)?shù)南辔徽{(diào)整同步，以免重達(dá)。在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)時可以考慮這個因素。如果網(wǎng)絡(luò)是同步的，前述的t-period在每一個基站都是相同的。
下面，將描述根據(jù)本發(fā)明在蜂窩無線系統(tǒng)中使用的第一實(shí)施例的基站設(shè)備結(jié)構(gòu)。圖6是根據(jù)本發(fā)明說明設(shè)備結(jié)構(gòu)的框圖。該設(shè)備包括L個獨(dú)立天線元件組成的天線組500，天線組可以是線性的，平面的(二維的)或全方向的。天線組500通過L個元素中的每一個從幾個不同方向上接收每一個移動站在不同徑路上延時的多路傳播信號，執(zhí)行預(yù)放大，將信號轉(zhuǎn)換成中頻，將所有L個信號數(shù)字化。得到的L個復(fù)I，Q樣本514提供給信道元件504，506，508的輸入端。
每一個同基站通信的活躍移動站由一個信道元件提供服務(wù)，該信道元件在接收到的信號和待發(fā)送信號上都執(zhí)行數(shù)字信號處理，以下將更詳細(xì)地予以描述。每一個信道元件包括一個(α，τ)域接收器和相應(yīng)的發(fā)送器。天線射束的數(shù)字整形功能、通過信號調(diào)相來實(shí)現(xiàn)，在一個信道元件中在發(fā)送方向和接收方向上都執(zhí)行。
在接收方向上，一個信道元件在角度-空間域?qū)π盘栠M(jìn)行濾波，解調(diào)接收到的信號分量，在分集合并器中將它們合并，最終解碼從移動站接收到的和已經(jīng)合并的信號。得到的用戶數(shù)據(jù)比特進(jìn)一步提供給基帶單元510，該基帶單元將它們前轉(zhuǎn)給網(wǎng)絡(luò)的其它部分。
在發(fā)送方向上，用戶數(shù)據(jù)比特從網(wǎng)絡(luò)其它部分到達(dá)基帶510，基帶單元510將它們前轉(zhuǎn)給正確的信道元件504到508，在那里進(jìn)行編碼，通過一個擴(kuò)展碼元進(jìn)行調(diào)制，并調(diào)相待發(fā)送信號，相位調(diào)整決定了要發(fā)送天線射束的發(fā)送方向。得到的L個信號提供給天線組502的L個元素的每一個。實(shí)際上，接收和發(fā)送天線組500，502可以是獨(dú)立的，或者由相同物理天線組實(shí)現(xiàn)，其中發(fā)送和接收方向通過適當(dāng)?shù)膹?fù)式濾波相互獨(dú)立。
在發(fā)送天線組502，從每一個信道元件到達(dá)的和發(fā)向每一個天線元件的信號被轉(zhuǎn)換成模擬形式，轉(zhuǎn)換成無線頻率，并通過天線元件發(fā)送。
盡管為了簡單起見上面的敘述中公開的是每一組中有相同數(shù)量的L個元素，但是，在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，發(fā)送和接收天線組自然可以包括不同數(shù)量的天線元件。該圖也示出了控制模塊512，控制設(shè)備的不同單元的操作，如根據(jù)基站控制器來的消息，為不同連結(jié)分配信道單元。
圖7是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的設(shè)備的信道元件結(jié)構(gòu)的框圖。信道元件包括一個或多個數(shù)字接收器單元600，602，該圖中示出了其中的兩個，一個或多個搜索器單元604，該圖中示出了其中一個，一個分集合并器608，它的輸入包括從接收器單元來的信號，一個解碼器610，在分集合并器608的輸出端可見的信號連接到它的輸入端，和控制裝置612。從天線組到達(dá)的L個數(shù)字化綜合I，Q樣本514提供給所有數(shù)字接收器單元600，602和搜索器單元604的輸入端。如果根據(jù)本發(fā)明的裝置應(yīng)用于發(fā)送器-接收器，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送器-接收器也包括一個編碼器614和一個數(shù)字發(fā)送單元606。
首先參照圖7，說明數(shù)字搜索器單元604的操作。與通常的瑞克接收器一樣，搜索器單元用于從接收到的信號中搜索所需的信號分量。在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，一種新類型的搜索器單元不斷監(jiān)控在(α，τ)域中接收到的信號，搜索有用的信號分量，并將它們的參數(shù)，也就是入射角(AOA)和時延配置傳給控制裝置612，控制裝置則分配解調(diào)最佳分量所需的一定數(shù)量的接收的接收器單元。根據(jù)本發(fā)明的接收器自然也可以按下述方式實(shí)現(xiàn)信道元件不包括獨(dú)立控制裝置612，但是搜索器單元604將與待監(jiān)控的信號分量相關(guān)的信息前轉(zhuǎn)給接收器支路600，602。
搜索器單元包括調(diào)相由天線組無線頻率部分所提供的信號的裝置634，和用于檢測從調(diào)相裝置634輸出所得到的信號是否包括給定時延的信號分量，并且用于測量該信號分量質(zhì)量的裝置636。搜索器單元進(jìn)一步包括裝置638，用于以下述方式控制前述調(diào)相裝置634和測量裝置636，所接收信號的入射方向和時延可以測量。
調(diào)相天線組無線頻率部分所提供的信號的裝置634可以通過，例如上述類型和圖4中示出的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備包括將信號與復(fù)系數(shù)Wi(i＝1，…，L)相乘，以確定在調(diào)相裝置輸出信號中放大可見的信號的入射角。如上所述，每一個系數(shù)合并對應(yīng)于天線射束的特定合并。調(diào)相裝置(634)由裝置638控制，以便該信號所有主要的入射方向都可以被檢測到。
相位調(diào)整裝置的輸出顯示了一個信號，該信號對應(yīng)于基于控制裝置638從特定方向上接收的信號。測量裝置636對調(diào)相裝置輸出端可見信號執(zhí)行不同時延的測量，測量的目的是檢測出不同時延的信號分量。每次待測的時延由前述裝置638設(shè)置。在測量裝置中，位于裝置輸入端的信號被去擴(kuò)展，測量例如在信道相關(guān)時間內(nèi)復(fù)信號能量和能量的平方，并且將所得的測量結(jié)果與給定閾值比較，強(qiáng)度大于給定閾值的被測信號分量的參數(shù)，也就是入射角，時延和功率，提供給信道元件的控制裝置612。
裝置638可以控制調(diào)相裝置和測量裝置的操作。這樣，盡管在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，裝置638以一種新的方式運(yùn)行，但該裝置對應(yīng)于傳統(tǒng)瑞克接收器的搜索器分支所提供的同步環(huán)路。對(α，τ)域中所需信號分量的搜索，可以在裝置638控制下通過許多方式實(shí)現(xiàn)。如上所述，信號功率的測量可以用對信號質(zhì)量的其它測量來替換。
由天線組接收到的數(shù)字化信號可以通過調(diào)相裝置634以最大增益的方向角隨給定角度間隔變化的方式逐步進(jìn)行相位調(diào)整。從可能的入射方向中，選擇出相互間距為所需角度間隔的一組代表性入射角，對每一個入射方向進(jìn)行不同時延值的多個能量測量，其中時延配置τk從入射方向上得到。
另一種方式是將測量裝置636操縱到所接收信號的第一測量時延配置τk，例如非定向天線方向圖。這樣，可以檢測出接收信號分量的可能時延。調(diào)相裝置634操縱窄定向射束掃描不同的方向角，測量裝置同時使前述時延值在第一測量中被檢測到?？梢缘玫揭圆煌瑫r延到達(dá)的分量的入射方向αj。
檢測出的信號分量的參數(shù)傳給信道元件的控制裝置612?？刂蒲b置分配接收器元件600，602，通過告知接收器元件信號分量的入射方向和時延，接收和解調(diào)檢測到的最佳信號分量。如上所述，接收器元件也可以由搜索器單元604直接控制，而不需要獨(dú)立控制裝置。
參照圖7，下列說明數(shù)字化接收器單元600，602的操作。和傳統(tǒng)的瑞克接收器一樣，接收器單元的功能是接收和解調(diào)給定的信號分量。假設(shè)信道元件的控制裝置612已經(jīng)分配了接收器單元以接收特定信號分量，該信號分量的參數(shù)是入射角αj和時延τk。
接收器單元600，602包括監(jiān)控裝置624，632，該信道元件控制裝置612將有關(guān)待監(jiān)控信號分量的相位和入射方向的信息前轉(zhuǎn)給這些監(jiān)控裝置。監(jiān)控裝置控制該接收器單元的第一調(diào)相裝置，其輸入是得自天線組的數(shù)字化信號。調(diào)相裝置618，626與搜索器單元中提供的調(diào)相裝置634有相似的結(jié)構(gòu)?；谟嘘P(guān)入射角αj和從控制單元所接收的信息，監(jiān)控裝置以下述方式設(shè)置復(fù)加權(quán)系數(shù)Wi(i＝1，…，2)從所需入射方向上到達(dá)的信號在調(diào)相裝置的輸出端可見。這可以理解為接收器天線射束指向所需的方向，并且有預(yù)定波形。
接收器單元600，602進(jìn)一步包括解調(diào)裝置620，628，其輸入包括得自調(diào)相裝置618，626的信號。監(jiān)控裝置624，632導(dǎo)致解調(diào)裝置與以給定時延τk到達(dá)的信號分量同步。在解調(diào)裝置中，該信號根據(jù)已知技術(shù)使用τk作為碼元相位去擴(kuò)展和去解調(diào)。所得的碼元和時延數(shù)據(jù)提供的該信道元件的其它部分。
接收器單元600，602進(jìn)一步包括第二調(diào)相裝置622，630，其輸入包括得自天線組的數(shù)字化信號。第二調(diào)相裝置的輸出信號提供給監(jiān)控裝置624，632。監(jiān)控裝置通過分配給接收器的信號分量的當(dāng)前參數(shù)(αj，τk)環(huán)境裝置進(jìn)行測量，從而控制第二調(diào)相裝置的操作，以檢測所接收信號分量的時延和入射方向變化。出于這個目的，第二調(diào)相裝置包括類似于第一調(diào)相裝置的復(fù)系數(shù)以調(diào)整信號相位，和類似于位于搜索器單元以檢測脈沖響應(yīng)的測量裝置636。如果監(jiān)控裝置通過第二調(diào)相裝置檢測出所需信號分量入射方向23或時延τk的變化，它們修改第一調(diào)相裝置和解調(diào)裝置的相應(yīng)數(shù)據(jù)。
現(xiàn)有技術(shù)公開了在擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)監(jiān)控裝置624，632的幾種方式，例如超前-滯后門，可用于根據(jù)本發(fā)明的裝置中。這些電路通過在給定時間段Δτ中，一般是當(dāng)前設(shè)置點(diǎn)τk的環(huán)境擴(kuò)展碼元的芯片時間，執(zhí)行兩次能量測量，以估計碼元定時誤差。能量測量通過第二調(diào)相裝置622，630的測量裝置執(zhí)行，當(dāng)時延變化時，這些測量裝置提供標(biāo)稱設(shè)置點(diǎn)τk所需的正確數(shù)據(jù)。
相應(yīng)的，信號入射角αj的改變可以通過第二調(diào)相裝置監(jiān)控，例如，可能利用給定時延τk，用天線射束通過相位調(diào)整，在兩個方向上都從當(dāng)前入射角αj除去一個角度Δα，進(jìn)行兩個或更多個能量測量。所用的減角Δα的度數(shù)一般是天線射束寬度的一部分。
這樣，監(jiān)控裝置624，632控制由第二調(diào)相裝置622，630執(zhí)行的能量測量，以使在所有時間內(nèi)、都可接收到最大可能能量的信號。監(jiān)控裝置改變第一調(diào)相裝置和解調(diào)裝置，以及讀信道元件的控制裝置612中有關(guān)被改動的參數(shù)(αj，τk)的數(shù)據(jù)，以使數(shù)據(jù)在需要的情況下，可以在傳輸方向上使用。
上述接收信號的最大化可以與傳統(tǒng)系統(tǒng)中所用的接收器天線分集相比較，其中信號由兩個或更多個天線接收，這些天線相互間隔數(shù)倍于所接收信號波長的距離。在根據(jù)本發(fā)明的接收器中，如果接收到的信號是在入射角為αj的長、深度衰減情況下得到的，通過將接收器射束角度改變一個小角度Δα，可能會消除該衰減。因而不需要相隔給定間距的兩根獨(dú)立天線。
信號元件的分集合并器608和解碼器610的操作與現(xiàn)有技術(shù)的分集接收器類似。合并器608通過考慮并補(bǔ)償碼元的不同時延τk和可能根據(jù)它們的信噪比加權(quán)不同碼元序，合并從不同接收器元件到達(dá)的碼元序列，以得到最大合并率。得到的合并后的碼元序列提供給解碼器610，解碼器610將這些碼元解碼成用戶數(shù)據(jù)比特，通常首先執(zhí)行去交織。CDMA應(yīng)用一般使用強(qiáng)卷積編碼，其最佳檢測方法是提供了軟判定的Viterbi算法。
很顯然，上述信道元件也可以用于監(jiān)控和接收選址信道。(因?yàn)椴⒉恢腊l(fā)送呼叫建立消息的移動站的確切位置。)在接收方向上使用的天線射束具有更寬的天線方向圖，也就是說，它們可以是例如120°寬。
下面參考圖7，說明數(shù)字傳輸單元606的操作。用戶數(shù)據(jù)比特首先提供給編碼器614，編碼器614一般用卷積碼編碼這些比特，在編碼碼元上再進(jìn)行交織。得到的交織碼元應(yīng)用于擴(kuò)展頻譜解調(diào)器642，該解調(diào)器執(zhí)行傳統(tǒng)調(diào)制。所有上述功能可以根據(jù)已知技術(shù)執(zhí)行。
然而，在本發(fā)明中，發(fā)送單元包括裝置644，640以控制和數(shù)字調(diào)相待發(fā)送的信號，響應(yīng)所接收的信號。在根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送單元中，調(diào)整發(fā)送射束的裝置644從該信道元件控制裝置612的輸入端接收有關(guān)不同接收器單元600，622用以接收移動站信號的入射方向的信息?？刂蒲b置612也可以報告由搜索器單元604所檢測信號的其它入射方向，但不是所有的方向在信號接收中都必需使用。
用于調(diào)整發(fā)送射束的發(fā)送單元裝置644，控制調(diào)相裝置640，調(diào)相裝置從預(yù)定射束形成函數(shù)J×L計算出復(fù)加權(quán)系數(shù)Wij(i＝1，…2；j＝1，…，J)，通過L個天線元件產(chǎn)生J個天線射束。除了天線射束的方向和數(shù)量之外，裝置644通過指示每個射束所用的和裝置644從信道元件612的控制裝置中得到的發(fā)送功率，控制調(diào)相裝置640。
調(diào)相裝置640的結(jié)構(gòu)在上述接收方向上與調(diào)相裝置618，626，634類似。在調(diào)相裝置中，出局信號的數(shù)字化(I，Q)樣本由調(diào)制裝置642提供，按如下方式乘上L個復(fù)加權(quán)因子，其中L是天線元件的數(shù)量Vi=Σj=1Jgjwij,i=l,...,L]]>以得到天線組的L個復(fù)樣本序列。復(fù)數(shù)乘法也使用實(shí)字標(biāo)(realscaling)因子gj(j＝1，…，J)，gj從調(diào)整裝置644得到并且可用于每一個天線射束的獨(dú)立的功率調(diào)整。調(diào)整裝置644也指示了所用的頻率，以使加權(quán)系數(shù)Wij可以正確設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明的裝置也可以使用由移動站基于它所接收的信號產(chǎn)生的特定射束控制比特，并將該比特加入到它向基站發(fā)送的信號中。根據(jù)本發(fā)明的接收器包括裝置616的去復(fù)用和從接收到的信號中檢測這些射束控制比特，為了避免產(chǎn)生時延，這種檢測應(yīng)當(dāng)在解碼器610之前已經(jīng)得到執(zhí)行。射束控制比特被前轉(zhuǎn)到發(fā)送單元的調(diào)整裝置644。
調(diào)整發(fā)送射束的裝置644基于從信道元件的控制裝置得到的信息和移動站所發(fā)送的射束控制比特，控制調(diào)相裝置640。這種調(diào)整可以通過以不同方式修改參數(shù)αj和gj(j＝1，…，L)的許多方法來實(shí)現(xiàn)，例如，一些天線射束所使用的發(fā)送功率可以獨(dú)立調(diào)整，或者一些天線射束的方向角αj可以改變一給定的角度Δα，或者所使用的天線數(shù)量可以改變。通過這些方法，可以補(bǔ)償無線路徑上發(fā)生的信號質(zhì)量的惡化，如衰減。
在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，在給定方向角αj的環(huán)境下，發(fā)送單元606的調(diào)整裝置644可以將一個或多個所用天線射束的方向偏轉(zhuǎn)一個小角度Δα?；谶@種消除，能夠減少移動站長時間陷入深度衰減的可能性。因?yàn)樘炀€射束的方向角持續(xù)在標(biāo)稱方向角αj附近振蕩，通過無線徑路傳播的信號不是連續(xù)使用相同的路由。該方法可以認(rèn)為是下行方向上一種新的天線分集類型。
在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，調(diào)整裝置644以下述方式控制調(diào)相裝置640通過適當(dāng)調(diào)整加權(quán)系數(shù)Wij(i＝1，…，L；j＝1，…，J)和因子gj(j＝1，…，J)，一個或多個具有相當(dāng)窄的天線射束的信號從發(fā)送天線組中得到，信號最大增益角連續(xù)掃描該蜂窩區(qū)域。這樣得到的天線方向圖用于發(fā)送導(dǎo)頻信號。調(diào)整裝置644也可以以下述方式控制調(diào)相裝置640導(dǎo)頻信道號與幾個旋轉(zhuǎn)的窄帶射束同時發(fā)送。
盡管上面參照根據(jù)附圖的例子描述了本發(fā)明，顯然本發(fā)明不局限于這些，在后附權(quán)利要求書所公開的發(fā)明思想的范疇內(nèi)可以通過許多方法加以修改。
根據(jù)本發(fā)明的方法也可以在上行傳輸方向上實(shí)現(xiàn)。移動站在選址信道上發(fā)送長距離脈沖串，基站用在旋轉(zhuǎn)天線射束的接收上，用以檢測這種發(fā)送。通過這種裝置，可以在基站減少選址信道所需的信道元件的數(shù)量。通過這種裝置，在業(yè)務(wù)信道和選址信道上可以使用相同的天線增益。這實(shí)際上導(dǎo)致終端設(shè)備在發(fā)送呼叫建立消息時不必使用高發(fā)送功率以減少其它連結(jié)中所引起的干擾。
天線射束的調(diào)整可以用在，例如橫向和縱向上，以使上述(α，τ)域可以被理解為(α，β，τ)域，其中α是垂直角，β是水平角，τ是時延。
一種可能性是在信道元件中使用相干，非相干或差分相干調(diào)制和解調(diào)方法。例如為了允許移動站的相干解調(diào)，基站可以包括每一個天線射束中已知參考碼元作為相位參數(shù)。
本發(fā)明的一個可選實(shí)施例包括將數(shù)字調(diào)相裝置618放置于一個通用調(diào)相裝置塊的信道元件634中，通過調(diào)相裝置用于向所有信道元件提供服務(wù)。
權(quán)利要求
1.在蜂窩無線系統(tǒng)中發(fā)送導(dǎo)頻信號的一種方法，該蜂窩無線系統(tǒng)包括在每一個蜂窩中，至少有一個基站(100)，與其所在區(qū)域內(nèi)的移動站(102)通信，在該方法中，基站在下行傳輸方向上使用及時改變的輻射圖發(fā)送數(shù)據(jù)信號，并且基站向移動站發(fā)送導(dǎo)頻信號，其特征在于，在導(dǎo)頻信號傳輸中使用一個相當(dāng)窄的變化天線射束，并且天線射束的最大增益角按天線射束掃描蜂窩區(qū)域的方式操縱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，同一個導(dǎo)頻信號被用一個以上的天線射束發(fā)送。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，在每一時刻天線射束的最大增益角指向不同的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，基站向位于其區(qū)域內(nèi)的移動站發(fā)送有關(guān)包含導(dǎo)頻信號的天線射束掃描覆蓋區(qū)域任何區(qū)段的時刻的信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，基站通過包含多個元件的天線組(500)從移動站接收一信號，并且從接收到的信號中搜索信號分量的入射方向和時延，并且當(dāng)數(shù)據(jù)信號從基站向移動站通過包含多個元件的天線組(500，502)發(fā)送時，基于所述測量控制所用的輻射圖格式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，以任何時刻射束都不相互重迭的方式控制天線射束發(fā)送相鄰基站的導(dǎo)頻信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，對天線射束的控制與系統(tǒng)的全局定時同步。
8.一個蜂窩無線系統(tǒng)，包括在每個蜂窩中至少有一個基站(100)，與位于其區(qū)域內(nèi)的移動站(102)通信，并且基站向移動站發(fā)送導(dǎo)頻信號，并且系統(tǒng)包括至少一個基站(100)，基站(100)使用及時變化的輻射圖向移動站(102)傳送，其特征在于，該系統(tǒng)包括至少一個基站(100)，該基站包括使用相當(dāng)窄的變化天線射束發(fā)送導(dǎo)頻信號的裝置(606)，和以天線射束掃描蜂窩區(qū)域的方式控制所述天線射束最大增益角的裝置(606)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的蜂窩無線系統(tǒng)，其特征在于，基站(100)包括至少一個包含多個元件的天線組(500，502)，連接到該天線組的一組無線頻率單元(500)，一個或多個信道單元(504-508)，功能上連接到無線頻率部分(500)，并且其信道單元包括通過天線組(502)調(diào)整待發(fā)送信號相位的裝置(606)，從而從天線組得到的增益在所需方向上最大。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的蜂窩無線系統(tǒng)，其特征在于，基站包括向移動站發(fā)送有關(guān)包含導(dǎo)頻信道的天線射束掃描所覆蓋區(qū)域任何區(qū)段的時刻的信息的裝置(606)。
全文摘要
本發(fā)明涉及在蜂窩無線系統(tǒng)中發(fā)送導(dǎo)頻信號的一種方法，該蜂窩無線系統(tǒng)包括在每一個蜂窩內(nèi)至少有一個基站(100)與位于其區(qū)域內(nèi)的移動站(102)通信，并且基站向移動站發(fā)送導(dǎo)頻信號，該系統(tǒng)包括至少一個基站(100)，使用及時變化的輻射圖向移動站(102)傳送。為了盡可能有效地使用導(dǎo)頻信號，該系統(tǒng)包括至少一個基站(100)，該基站(100)包括使用相當(dāng)窄的變化天線射束發(fā)送導(dǎo)頻信號的裝置(606)，和以天線射束掃描蜂窩區(qū)域的方式控制所述天線射束的最大增益角的裝置(606)。
文檔編號H04B7/06GK1157067SQ96190678
公開日1997年8月13日 申請日期1996年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月24日
發(fā)明者伊爾卡·克斯奇塔洛, 佩特·姆斯因斯基, 佩奇·喬爾瑪, 加那·萊霍-斯蒂芬斯 申請人:諾基亞電信公司