Использование формирования диаграммы направленности и разнесения при передаче в замкнутом контуре в многолучевой антенной системе

Изобретение относится к приемопередатчикам беспроводной связи и, более конкретно, к приемопередатчикам беспроводной связи, которые используют многолучевую антенную систему. Техническим результатом является повышение пропускной способности и производительности системы, улучшение характеристики потребления мощности, покрытия ячейки и качества линии связи. При управлении многолучевой антенной системой для нисходящей линии беспроводной связи объединяются формирование диаграммы направленности и сигнализация разнесения при передаче в замкнутом контуре, каждый сигнал луча настраивается в передатчике на основе обратной связи от мобильной станции беспроводной связи таким образом, чтобы сигналы, принимаемые мобильной станцией беспроводной связи, могли быть когерентно объединены. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к приемопередатчикам беспроводной связи, более конкретно к приемопередатчикам беспроводной связи, которые используют многолучевую антенную систему.

Уровень техники

Усовершенствованные способы формирования диаграммы направленности нисходящей линии связи особенно важны в сотовых системах связи третьего и будущих поколений из-за асимметричного характера услуг, представляемых в таких системах связи.

Восемь изложенных ниже документов включены в настоящее описание посредством ссылки, и в дальнейшем ссылки на них даются посредством соответствующих цифр в квадратных скобках.

[1] S.Anderson, В.Hagerman, Н.Dam, U. Forssen, J.Karlsson, F.Kronestedt, S.Mazur, K.J.Molnar, Adaptive antennas for GSM and. TDMA systems, IEEE Personal Communications, Vol.6, No.3, pp.74-86, June 1999.

[2] Во Goransson, Во Hagerman, Jozsef Barta, Adaptive Antennas in WCDMA Systems - Link Level Simulation Results Based on Typical User Scenarios, IEEE VTC 2000 Fall, pp.157-64, Vol.1.

[3] R.A.Soni, R.M.Buchrer, R.D.Benning, Transmit Beam forming Combined With Diversity Techniques for CDMA 2000 Systems, ICASSP 20001.

[4] K.I.Pedersen and P.E.Mogensen, A Simple Downlink Antenna Array Algorithm Based on a Hybrid Scheme of Transmit Diversity and Conventional Beam forming.

[5] M.Katz, J.Ylitalo, Extension of Space-Time Coding to Beamforming WCDMA Base Stations, IEEE VTC 2000 Spring, pp.1230-4m, Vol.2.

[6] A.Hottinen, O.Tirkkonen, R.Wichman, Closed-Loop Transmit Diversity Techniques for Multi-Element Transceivers, IEEE VTC 2000 Fall, pp.70-3 vol.1.

[7] Enhance the beamformer feature of the multiple antenna Tx Diversity, TSGR1 #15 (00)-1065.

[8] Description of the eigenbeamformer concept (update) and performance evaluation, TSGR1 #19 (01)-0203.

Управление лучом, излученным в неверном направлении (так называемая задача ошибки наведения луча), или использование неверного луча в неподвижной многолучевой антенной системе для передачи данных к конкретному мобильному терминалу имеет серьезные последствия для пропускной способности системы. Мобильный терминал, облучаемый лучом, который ориентирован в неверном направлении, потребует больше мощности для удовлетворения желательного для него качества обслуживания (QoS). Так как пик луча ориентирован в направлении ином, чем намеченный пользователь, множество других мобильных терминалов, находящихся в пределах этого луча будут испытывать увеличенный уровень взаимных помех. Следовательно, эти мобильные терминалы будут запрашивать больше мощности для удовлетворения их собственного QoS, быстро израсходовав ограниченные ресурсы мощности системы связи. Фиг.1 иллюстрирует ситуации, где возникают ошибки наведения луча.

Ниже описаны решения, касающиеся формирования диаграммы направленности, которые используются в настоящее время или были предложены ранее ниже.

Адаптивные антенные решетки успешно использовались в системах стандартом GSM (Глобальная система мобильной связи) и TDMA (Множественный доступ с временным разделением каналов), как описано в [1]. Цель системы адаптивной антенной решетки состоит в том, чтобы заменить обычную антенну сектора двумя или более близко расположенными антенными элементами. Ключевая идея систем антенной решетки заключается в том, чтобы направить излученную энергию от решетки к конкретному заинтересованному пользователю, представляющему интерес, причем в то же время, система антенной решетки стремится минимизировать взаимные помехи другим пользователям. Такие стратегии были показаны в системах стандартов GSM и TDMA для того, чтобы получить улучшенные рабочие характеристики, соответствующие увеличенной пропускной способности системы и/или увеличенному диапазону, как описано в [1]. В [2] результаты показывают, что выигрыш в эффективности, получаемый усовершенствованной антенной системой, мог бы быть существенным по сравнению с обычной системой покрытия сектора. В общих чертах, адаптивные антенные системы сгруппированы в две категории: а) системы с фиксированным положением диаграммы направленности, где излученные энергии направлены во множестве постоянных направлений, и b) адаптивные системы, где излученная энергия направлена к любому желательному местоположению.

В дуплексном режиме связи с разделением частоты (FDD), таком, как WCDMA (широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов) FDD, данные восходящей линии связи (от мобильного терминала к базовой станции) и данные нисходящей линии связи (от базовой станции к мобильному терминалу) передаются на разных частотах. Частотный интервал между восходящей линией связи и нисходящей линией связи с высокой вероятностью обеспечивают различные реализации канала с замираниями. Таким образом, в то время как угол прихода и угол передачи сигналов приемлемо одинаковы, ослабления в канале канала на трассе восходящей линии связи и нисходящей линии связи различны.

В системах FDD луч нисходящей линии связи вычисляется с использованием измерений восходящей линии связи. Эта стратегия приводит к ошибкам наведения луча, особенно когда разброс углов приема велик (больше, чем ширина луча). Ошибки наведения луча также возникнут, когда угловая расходимость луча мала, и среднее значение расходимости находится вблизи области кроссовера (пересечения лучей) неподвижной многолучевой антенной системы. Фиг.1 поясняет эту проблему.

Меняющееся во времени затухание многолучевого распространения серьезно ухудшает качество принимаемых сигналов во многих средах беспроводной связи. Один из способов, который уменьшает эффекты глубоких замираний и обеспечивает надежную связь, заключается в введении избыточности (разнесения) в передаваемых сигналах. Добавленная избыточность может иметь место во временной или пространственной области. Временное разнесение реализуется с использованием кодирования канала и перемежения, в то время как пространственное разнесение реализуется посредством передачи сигналов пространственно разнесенными антеннами или с использованием антенн с различной поляризацией. Такие стратегии гарантируют независимое замирание для каждой антенны.

Пространственное разнесение при передаче может быть подразделено на режимы разнесения при передаче в замкнутом контуре или в разомкнутом контуре, в зависимости от того, передается или нет информация обратной связи от приемника обратно в передатчик. Стандарт 3GPP (Проект Партнерства в разработке систем Третьего поколения) Выпуск 99, предписывает, что все мобильное пользовательское оборудование должно поддерживать разнесение при передаче с использованием двух разнесенных антенн. Один режим разомкнутого контура и два режима замкнутого контура должны поддерживаться для выделенных физических каналов нисходящей линии связи.

Разнесение при передаче в разомкнутом контуре использует кодирование STTD (пространственно-временное разнесение при передаче с блочным кодированием). Кодирование STTD применяется к блокам из четырех последовательных битов канала. Мобильное пользовательское оборудование не передает никакой информации обратной связи обратно к передающим разнесенным антеннам.

В разнесении при передаче в замкнутом контуре расширенный по спектру и скремблированный сигнал направляется по фазе (в Режиме 1), или по фазе и амплитуде (в Режиме 2) перед передачей двумя антеннами. Весовые коэффициенты антенны определяются пользователем мобильного терминала и передаются к базовой станции посредством информации обратной связи (FBI). Разнесение при передаче, в этих двух режимах, может быть представлено как способ формирования диаграммы направленности, где весовые коэффициенты формирования диаграммы направленности на базовой станции определяются каждым пользователем мобильного терминала.

Схемы разнесения при передаче в замкнутом контуре стремятся настраивать фазы и амплитуды передаваемых сигналов в разнесенных антеннах посредством использования информации обратной связи от каждого пользователя мобильного терминала. Такая стратегия не учитывает оптимальность системы в целом, так как сигналы разнесенной передачи излучаются во всю ячейку, вызывая взаимные помехи другим пользователям. Если передающие антенны разнесены больше чем на половину длины волны, то формируются дифракционные максимумы решетки. Эти дифракционные максимумы могут рассматриваться как ошибка наведения луча.

С другой стороны, адаптивные антенные системы способны управлять излученной энергией к желательному пользователю или от него, в то же время минимизируя взаимные помехи другим пользователем, как изложено в [1]. Главный недостаток такой стратегии - проблема ошибки наведения луча, которая обычно становится более серьезной, когда пользователи мобильных терминалов перемещаются из одного неподвижного луча к следующему.

Другие известные подходы, включающие формирование диаграммы направленности и разнесение при передаче, описаны ниже.

Одна антенная решетка, использующая поляризационное разнесение при передаче в разомкнутом контуре в отдельном луче. Гибридная схема, состоящая из обычного формирователя диаграммы направленности (выполненного с использованием одной антенной решетки с двойной поляризацией и разнесением при передаче в разомкнутом контуре), была исследована в [4] для систем WCDMA. Два символа, формируемые пространственно-временным блочным кодером, передаются каждый антенным элементом с отличающейся поляризацией. Обычный Бартлетт (с поворотом фазы) формирователь диаграммы направленности используется для направления энергии в желательное местоположение пользователя.

Одна антенная решетка, использующая разнесение при передаче в разомкнутом контуре по двум выбранным лучам. В [5] представлено моделирование линии связи WCDMA с использованием перемещающего мобильного терминала и антенную систему с неподвижными лучами. Базовая станция принимает решения на основе измерений восходящей линии связи относительно набора из двух лучей для передачи по нисходящей линии связи. Затем базовая станция передает те же самые символы по другим лучам и в другие временные интервалы. В каждом луче используются равные количества мощности. Таким образом, условия в каналах не согласуются, что означает, что может передаваться больше мощности, чем необходимо. Если угловое положение пользователя мобильного терминала соответствует ширине первого луча нисходящей линии связи, то состояние мощности во втором луче будет ухудшено, и в то же время будут присутствовать дополнительные взаимные помехи другим пользователям в пределах ячейки.

Антенная решетка с весовыми коэффициентами антенны, определенными посредством сигнализации обратной связи с использованием измерений восходящей линии связи или без них. В [6] представлено формирование диаграммы направленности нисходящей линии связи с использованием одной антенной решетки, формирующей два луча в направлении каждого пользователя мобильного терминала. Сигнализация разнесения при передаче в разомкнутом контуре используется для каждого луча. Весовые коэффициенты антенны, формирующие первый луч, определяются измерениями восходящей линии связи, в то время как весовые коэффициенты антенны, формирующие второй луч, вычисляются мобильным терминалом и передаются на базовую станцию. В [6] предложен альтернативный способ формирования диаграммы направленности, где один луч направляется на мобильный терминал, и угол направления луча определяется пользователем мобильного терминала. В [7] предложена антенная решетка на базовой станции, и весовые коэффициенты антенны определяются мобильными терминалами и передаются на базовую станцию посредством сигнализации обратной связи. Принципиально важным является знание структуры многоэлементной решетки для каждой базовой станции. Таким образом, построение антенной системы базовой станции в каждой сотовой ячейке должно быть известно каждому пользователю мобильного терминала. Необходимы изменения в стандартах для обеспечения соответствия этим способам. Если пользователь мобильного телефона определяет весовые коэффициенты антенны, которые используются для передачи, то оптимальность системы в целом может быть поставлена под угрозу.

Разнесенная антенная решетка с весовыми коэффициентами антенны, определенными посредством сигнализации обратной связи. Недавно были выдвинуты предложения к 3GPP стандартизировать способы разнесения при передаче для четырех передающих антенн. Одним из решений явился формирователь диаграммы направленности на основе собственных значений, описанное в [8], где пользователь сотового телефона определяет оптимальные весовые коэффициенты антенны, выполняя декомпозицию по собственным значениям матрицы канала. Вектор оптимальных весовых коэффициентов антенны задается основным собственным вектором. Чтобы уменьшить скорость обратной связи, собственные векторы, соответствующие двум или более наибольшим собственным значениям вводятся на обратной связи на медленной основе, то есть обновление этих векторов осуществляется в течение нескольких кадров в WCDMA. На быстром уровне, например на основе сегментов выбирается лучший весовой коэффициент при этой конкретной диаграмме замирания. Так как схема предложена в качестве обязательной для терминала, каждый мобильный терминал должен реализовать дорогостоящий в вычислительном отношении алгоритм декомпозиции по собственным значениям. Поскольку формат обратной связи должен быть стандартизирован, этот способ не адаптируется для покрытия большего или меньшего числа элементов антенны, чем предложенные четыре.

Разнесенные антенные системы с антенными решетками в каждом канале разнесения. В [3] предложены Ортогональное Разнесение при Передаче (OTD) и Пространственно-Временное Расширение (STS) для использования на каждом канале разнесения для стандарта CDMA2000. Две группы антенных решеток отделены друг от друга для обеспечения разнесения. Формирование диаграммы направленности используется по каждой группе посредством размещения антенных элементов в пределах группы на расстоянии, равном половине длины волны. Не требуются никакие изменения стандартов. В [7] предложены разнесенные антенные системы для WCDMA, которые требуют модификаций существующих стандартов. В [3] и [7] используются распределенные антенные решетки с сопутствующим добавлением сложности аппаратных средств.

Поэтому желательно избежать ошибок наведения луча без проявления недостатков, упомянутых выше.

Согласно изобретению, проблема ошибки наведения луча может быть облегчена, если данные к конкретному мобильному терминалу передаются с использованием более чем одного луча нисходящей линии связи. Сигнал в каждом луче также настраивается таким образом, чтобы принятые сигналы в каждом мобильном терминале могли когерентно объединяться, тем самым минимизируя общую мощность передачи и в то же время избегая ошибок наведения луча. Это достигается посредством объединения формирования диаграммы направленности и сигнализации разнесения при передаче в замкнутом контуре.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - графическая иллюстрация примерных ситуаций, в которых в известных системах могут иметь место ошибки наведения луча.

Фиг.2 - схематичное представление основных компонентов примерных вариантов осуществления приемопередающего устройства системы беспроводной связи с многолучевой антенной системой согласно изобретению.

Фиг.3 - более подробное схематичное представление некоторых из примерных вариантов осуществления по Фиг.2.

Фиг.4 - более подробное схематичное представление некоторых из примерных вариантов осуществления по Фиг.2.

Фиг.5 - примерные операции, которые могут быть выполнены посредством вариантов осуществления, представленных на Фиг.2-4.

Подробное описание изобретения

Фиг.2 схематично иллюстрирует основные компоненты примерных вариантов осуществления приемопередающего устройства системы беспроводной связи с многолучевой антенной системой, согласно изобретению. Примеры приемопередающих устройств по Фиг.2 включают в себя базовые станции для использования в системах сотовой связи. Приемопередающее устройство может осуществлять связь со станциями мобильной связи через линию беспроводной связи, обозначенную ссылочной позицией 21. В нисходящей линии связи приемопередающее устройство по Фиг.2 использует множество антенных лучей для передачи информации к мобильной станции (MS). Преимущественно, согласно изобретению, приемопередатчик по Фиг.2 объединяет принципы формирования диаграммы направленности нисходящей линии связи обычных адаптивных антенных систем с сигнализацией обратной связи обычных систем с разнесением при передаче в замкнутом контуре для получения улучшенных характеристик по сравнению с обычными адаптивными антенными системами.

Антенная структура 22, показанная на Фиг.2, может быть реализована, например, как обычная стационарная многолучевая антенная система. Блок 23 определения диаграммы направленности может использовать обычные методы для определения необходимых параметров формирования диаграммы направленности нисходящей линии связи, например, число лучей и другой информации формирования диаграммы направленности, например, антенных весовых коэффициентов. Эти параметры формирования диаграммы направленности могут быть определены, например, в ответ на обычную доступную информацию измерений в восходящей линии связи. Например, блок 23 определения диаграммы направленности может выбрать те лучи, для которых получены самые большие измеренные значения мощности восходящей линии связи и/или качества. Информация, указывающая количество лучей, подается по линии 28 к множеству делителей 24 сигналов, каждый из которых принимает сигнал данных от соответствующего одного из К пользователей. Данные, принятые делителями 24, могут представлять собой, например, расширенные по спектру и скремблированные данные, связанные с передачами стандартов CDMA или WCDMA. Делители 24 делят каждый поступающий поток пользовательских данных согласно числу лучей, выбранному блоком 23 определения диаграммы направленности. Например, если два луча указаны в информации, передаваемой по линии 28, то каждый делитель 24 делит свой входящий поток данных на два идентичных выходных потока данных, каждый из которых в свою очередь идентичен входному потоку данных.

Потоки данных с выхода каждого делителя 24 (также упоминаемые как сигналы лучей) подаются на вход соответствующего устройства 25 настройки фазы/амплитуды. Каждое устройство 25 настройки фазы/амплитуды может использовать обычные методы для осуществления желательных настроек фазы и/или амплитуды в любом из принимаемых сигналов лучей. Устройства 25 настройки фазы/амплитуды выполняют свои операции по настройке фазы/амплитуды в ответ на весовые коэффициенты сигналов лучей (также упоминаемых как весовые коэффициенты лучей), принятые от мобильных станций, для которых предназначены К потоков пользовательских данных. Настройка фазы/амплитуды позволяет мобильным станциям когерентно объединять сигналы, принятые от приемопередатчика, показанного на Фиг.2.

Каждая мобильная станция может использовать обычные методы для вычисления весовых коэффициентов для сигналов лучей, связанных с ней. Например, в обычных системах стандарта WCDMA, мобильная станция может использовать любой ортогональный канал для вычисления весовых коэффициентов сигналов лучей, например S-CPICH (Вторичный общий Пилот-Канал). Весовые коэффициенты сигналов лучей, вычисленные мобильной станцией, могут передаваться от мобильной станции к приемопередатчику по Фиг.2, с использованием обычных методов, например, FBI (Индикатор Обратной Связи) или FSM (Сообщение сигнализации Обратной Связи), применяемых в обычных системах стандарта WCDMA.

Сигналы лучей с настроенной фазой и/или амплитудой, сформированные устройствами 25 настройки фазы/амплитуды поступают на формирователь диаграммы направленности/сумматор 26, который может использовать обычные методы формирования диаграммы направленности и объединения для формирования в линии 27 сформатированных обычным образом антенных сигналов, которые могут использоваться для управления обычной многолучевой антенной системой (в составе антенной структуры 22) для передачи по нисходящей линии связи. Операции формирования диаграммы направленности формирователя диаграммы направленности/сумматора 26 выполняются в ответ на информацию 20 формирования диаграммы направленности, например антенные весовые коэффициенты, формируемые блоком 23 определения диаграммы направленности.

Фиг.3 более подробно схематично иллюстрирует основные компоненты примерных вариантов осуществления приемопередатчика по Фиг.2. На Фиг.3 данные принимаются от отдельного пользователя и делятся на два сигнала лучей. Весовые коэффициенты лучей (в этом примере - комплексные весовые коэффициенты лучей w1 и w2), используемые устройствами 25 настройки фазы/амплитуды (в этом примере - множителями), принимаются от мобильной станции пользователя, и антенные весовые коэффициенты, используемые формирователем 1 диаграммы направленности (w1,1 w1,2 w1,3 и w1,4) и формирователем 2 диаграммы направленности (w2,1 w2,2 w2,3 и w2,4), обеспечиваются блоком 23 диаграммы направленности. Каждый формирователь диаграммы направленности применяет четыре весовых коэффициента антенны к соотнесенному с ней сигналу луча с настроенной фазой/амплитудой, по одному весовому коэффициенту на каждую антенну. Четыре сигнала лучей с настроенной фазой/амплитудой, взвешенные антенной, сформированные каждым формирователем диаграммы направленности, объединяются (в суммирующих узлах 33) соответственно с соответствующими сигналами, сформированными другим формирователем диаграммы направленности. Левые и правые нижние индексы в антенных весовых коэффициентах обозначают ассоциированный луч и ассоциированную антенну соответственно.

Фиг.4 схематично иллюстрирует основные компоненты других примерных вариантов осуществления приемопередающего устройства по Фиг.2. Фиг.4 иллюстрирует пример К пользователей. Каждый из потоков пользовательских данных делится на два сигнала лучей, по одному на каждый из двух лучей. Также на Фиг.4 выходы каждого из устройств 25 настройки фазы/амплитуды переключаются в блок 41 на каждый из четырех сумматоров 43, соответствующие выходы которых подаются на обычную диаграммообразующую схему. Весовые коэффициенты лучей ( и , для k=1 ... К пользователей), используемые устройствами 25 настройки фазы/амплитуды, принимаются от мобильных станций, и диаграммообразующая схема принимает информацию 20 формирования диаграммы направленности, например антенные весовые коэффициенты, сформированные блоком 23 определения диаграммы направленности, показанным на Фиг.2.

Фиг.5 иллюстрирует приведенные для примера операции, которые могут выполняться с помощью вариантов осуществления, представленных на Фиг.2-4. Информация измерений в восходящей линии связи и информация обратной связи для разнесения при передаче в замкнутом контуре от мобильных станций, принимается на этапе 51. После этого на этапе 52 определяется число лучей, на основании информации измерений в восходящей линии связи. На этапе 53 каждый поток пользовательских данных делится на число сигналов лучей, равное выбранному числу лучей. На этапе 54 один или более сигналов лучей настраиваются согласно информации обратной связи для разнесения при передаче в замкнутом контуре, принятой от мобильных станций, в результате чего формируются наборы настроенных сигналов лучей. На этапе 55 определяются антенные весовые коэффициенты. На этапе 56 выполняется формирование диаграммы направленности в ответ на антенные весовые коэффициенты и набор настроенных сигналов лучей.

Из предшествующего описания должно быть очевидным, что данное изобретение имеет преимущество, заключающееся в излучении энергии в определенных направлениях (формирование диаграммы направленности), которое гарантирует снижение взаимных помех пользователям, расположенным в других направлениях. В противоположность этому, стандартные способы разнесения при передаче передают энергию, например, по всей ячейке. За счет того, что весовые коэффициенты формирования диаграммы направленности нисходящей линии связи рассчитаны и выбраны приемопередатчиком, который выполняет передачу по нисходящей линии связи, а не индивидуальными мобильными станциями, которые принимают передачи, обеспечиваются следующие преимущества: улучшается пропускная способность системы, то есть количество пользователей, которых система может в конечном счете обслуживать; улучшается производительность системы, то есть общий объем данных, которые может обрабатывать система связи; улучшается характеристика потребления мощности, поскольку сигналы из множества лучей могут когерентно объединяться в мобильных станциях, то есть наименьшая величина выходной мощности, необходимой для удовлетворения требуемого QoS; улучшается покрытие ячейки, то есть возможность удовлетворения потребностей пользователей, удаленных от приемопередатчика нисходящей линии связи; и улучшается качество линии связи, то есть возможность обеспечения мобильным пользователям приемлемого QoS приема.

Изобретение также обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что сигнализация разнесения при передаче в замкнутом контуре совместно с управлением мощностью в замкнутом контуре, используются для контроля качества сигналов физического уровня и регулировки качества линии связи. Кроме того, дополнительный выигрыш, получаемый за счет объединения двух лучей нисходящей линии связи не увеличивает неблагоприятным образом уровень взаимных помех другим пользователям. Действительно, в некоторых вариантах осуществления, усредненные взаимные помехи другим пользователям фактически уменьшаются, в зависимости от местоположения других пользователей.

Хотя выше подробно описаны иллюстративные варианты осуществления изобретения, это описание не ограничивает объем изобретения, которое может быть практически реализовано во множестве вариантов осуществления.

1. Устройство для поддержки беспроводной связи по нисходящей линии связи с мобильными станциями беспроводной связи через многолучевую антенную систему, содержащее

вход для приема потока данных, связанного с мобильной станцией беспроводной связи;

делитель (24), связанный с упомянутым входом, для формирования набора сигналов лучей из упомянутого потока данных;

отличающееся тем, что дополнительно содержит

устройство (25) настройки, связанное с делителем (24), для приема упомянутых сигналов лучей, содержащее

вход для приема информации обратной связи для разнесения при передаче, обеспеченной посредством линии беспроводной связи от мобильной станции беспроводной связи,

средство для настройки, по меньшей мере, одного из упомянутых сигналов лучей на основании упомянутой информации обратной связи для формирования набора настроенных сигналов лучей; и

блок (26) формирования диаграммы направленности, связанный с устройством (25) настройки, для приема от него упомянутого набора настроенных сигналов лучей, содержащий

вход для приема информации управления формированием диаграммы направленности на основе измерений в восходящей линии связи,

средство для формирования антенной информации для многолучевой антенной системы в ответ на упомянутый набор настроенных сигналов лучей и упомянутую информацию управления формированием диаграммы направленности,

выход (27) для выдачи упомянутой антенной информации в многолучевую антенную систему для излучения упомянутого потока данных с использованием более одного луча нисходящей линии связи.

2. Устройство по п.1, в котором устройство настройки служит для настройки фазы упомянутого, по меньшей мере, одного сигнала луча.

3. Устройство по п.2, в котором устройство настройки дополнительно служит для настройки амплитуды упомянутого, по меньшей мере, одного сигнала луча.

4. Устройство по п.1, в котором устройство настройки служит для настройки амплитуды упомянутого, по меньшей мере, одного сигнала луча.

5. Устройство по п.1, содержащее блок (23) определения диаграммы направленности для определения количества лучей в диаграмме направленности для реализации многолучевой антенной системой, при этом блок определения диаграммы направленности связан с делителем (24) для подачи на него информации о количестве лучей, причем делитель (24) в ответ на упомянутую информацию о количестве лучей выдает упомянутый набор сигналов лучей с количеством упомянутых сигналов лучей, равным числу лучей.

6. Устройство по п.5, в котором блок (23) определения диаграммы направленности дополнительно связан с упомянутым входом блока (26) формирования диаграммы направленности для подачи на него упомянутой информации управления формированием диаграммы направленности.

7. Устройство по п.6, в котором блок (23) определения диаграммы направленности содержит вход для приема информации измерения, полученной по линии беспроводной связи, причем блок (23) определения диаграммы направленности в ответ на упомянутую информацию измерения осуществляет определение упомянутого количества лучей и обеспечивает упомянутую информацию формирования диаграммы направленности.

8. Устройство по п.1, в котором упомянутая информация управления формированием диаграммы направленности содержит антенные коэффициенты.

9. Устройство по п.1, предусмотренное в базовой станции стандарта WCDMA, при этом упомянутая информация обратной связи обеспечивается мобильной станцией беспроводной связи с использованием индикатора обратной связи (FBI) или сообщения сигнализации обратной связи (FSM).

10. Устройство по п.1, в котором блок формирования диаграммы направленности дополнительно содержит

множество формирователей диаграммы направленности для соответствующего приема сигналов лучей из упомянутого набора настроенных сигналов лучей, причем каждый формирователь диаграммы направленности служит для формирования множества выходных сигналов формирователя диаграммы направленности в ответ на соответствующий сигнал луча и упомянутую информацию управления формированием диаграммы направленности, и

сумматор, связанный с формирователями диаграммы направленности, для объединения множества выходных сигналов формирователей диаграммы направленности, для формирования упомянутой антенной информации.

11. Устройство по п.1, в котором блок формирования диаграммы направленности содержит множество сумматоров, каждый сумматор служит для приема каждого упомянутого сигнала луча из набора настроенных сигналов лучей, каждый сумматор в ответ на принятые сигналы лучей формирует соответствующий выходной сигнал сумматора, при этом блок формирования диаграммы направленности содержит диаграммообразующую схему, связанную с сумматорами для формирования упомянутой антенной информации в ответ на выходные сигналы сумматоров.

12. Устройство по п.1, в котором устройство настройки содержит умножитель, а упомянутая информация обратной связи включает в себя комплексные весовые коэффициенты лучей.

13. Устройство по п.1, содержащее множество упомянутых входов, множество делителей и множество устройств настройки, причем каждый делитель связан с соответствующим из упомянутых входов, каждое устройство настройки связано с соответствующим одним из делителей, и блок формирования диаграммы направленности связан с каждым из устройств настройки.

14. Способ осуществления беспроводной связи по нисходящей линии связи к мобильной станции беспроводной связи посредством многолучевой антенной системы, содержащий этапы

приема потока данных, связанного с мобильной станцией беспроводной связи;

формирования набора сигналов лучей из потока данных,

отличающийся тем, что

настраивают на основе информации обратной связи, принятой от мобильной станции беспроводной связи посредством линии беспроводной связи, по меньшей мере, один из упомянутых сигналов лучей для формирования набора настроенных сигналов лучей;

используют набор настроенных сигналов лучей для выполнения операции формирования диаграммы направленности, содержащей объединение набора настроенных сигналов лучей с информацией управления формированием диаграммы направленности; и

управляют в ответ на упомянутую операцию формирования диаграммы направленности многолучевой антенной системой для беспроводной передачи по нисходящей линии связи потока данных, который может использовать более одного луча нисходящей линии связи, к мобильной станции беспроводной связи.

15. Способ по п.14, в котором упомянутый этап настройки содержит настройку фазы или настройку амплитуды упомянутого, по меньшей мере, одного сигнала луча.

16. Способ по п.14, в котором упомянутый этап настройки содержит настройку фазы и настройку амплитуды упомянутого, по меньшей мере, одного сигнала луча.

17. Способ по п.14, содержащий определение количества лучей в диаграмме направленности для реализации многолучевой антенной системой, причем упомянутый этап формирования содержит обеспечение упомянутого набора сигналов лучей с количеством сигналов лучей, равным количеству лучей.

18. Способ по п.17, в котором упомянутый этап определения содержит определение упомянутого количества лучей в ответ на информацию измерения, полученную по линии беспроводной связи, и содержит обеспечение упомянутой информации управления формированием диаграммы направленности в ответ на упомянутую информацию измерения.

19. Способ по п.18, в котором упомянутая информация измерения содержит информацию измерения мощности восходящей линии связи или информацию измерения качества восходящей линии связи.

20. Способ по п.14, в котором мобильная станция беспроводной связи передает информацию обратной связи по линии беспроводной связи стандарта WCDMA с использованием FBI или FSM.

21. Способ по п.14, в котором упомянутый этап настройки содержит умножение упомянутого, по меньшей мере, одного сигнала луча на комплексный весовой коэффициент луча.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматической адаптивной пакетной ВЧ радиосвязи. .

Изобретение относится к системам связи с разнесенной передачей, в частности к способу и устройству для ненулевого комплексного взвешивания и пространственно-временного кодирования сигналов для передачи множеством антенн.

Изобретение относится к мобильной связи. .

Изобретение относится к системам радиотелеметрии, в частности, к способам передачи информации с частотно-временным уплотнением радиоканала. .

Изобретение относится к системам разнесенной передачи. .

Изобретение относится к системам связи, а более конкретно к системам с возможностью одновременной передачи радиовещательных программ различными станциями. .

Изобретение относится к антенной технике для систем радиосвязи в диапазоне коротких волн (KB). .

Изобретение относится к антенной технике. .

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиотехнических системах связи при приеме электромагнитной волны круговой поляризации поля адаптивной антенной решеткой в условиях воздействия преднамеренных и непреднамеренных помех произвольной поляризации.

Изобретение относится к технике СВЧ-антенн и может быть использовано в радиоэлектронных системах в качестве активной фазированной антенной решетки (АФАР). .

Изобретение относится к антенным системам направленного излучения и приема. .

Изобретение относится к радиолокации, радиоуправлению, радионавигации и связи и может быть использовано в технике СВЧ и миллиметрового диапазона волн. .

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к области антенной техники, и может использоваться в составе панорамных радиоприемных устройств при контроле радиоэлектронной обстановки и оценке параметров сигналов источников радиоизлучений.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к системам связи с применением адаптивных антенных решеток. .

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиотехнических системах связи при приеме электромагнитной волны круговой поляризации поля антенной решеткой (АР) идентично ориентированных векторных излучателей (в частном случае - турникетных) в условиях воздействия помех произвольной поляризации
Наверх