BRPI0116088B1

BRPI0116088B1 - sistema de antena para uma estação base cdma, método para transmitir sinais cdma a partir de uma pluralidade de transmissores e transceptores

Info

Publication number: BRPI0116088B1
Application number: BRPI0116088A
Authority: BR
Inventors: Neil N Mcgowan; Peter Deane
Original assignee: Nortel Networks Ltd; Rockstar Bidco Lp
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2015-10-27
Also published as: US20020072393A1; JP2004524728A; WO2002049150A3; EP1350283A2; US8504109B2; WO2002049150A2; AU2002221400A1; CA2431378A1; BR0116088A; CN1489802A; CN100380734C

Abstract

"sistema de antena para estações base cdma". sistemas de antena são utilizados para transmitir canais de ônus comum (canais piloto, de sincronização e de radiochamada) por todo um setor enquanto transmite e recebe canais de tráfego singulares em feixes individuais no setor. cada feixe no setor é transmitido a uma freqüência recuada de outros feixes no setor. a freqüência recuada é escolhida tal que o efeito do cancelamento do canal piloto causado pela soma dos sinais de múltiplos feixes ser minimizada. alternativamente, cada feixe no setor pode ter um recuo de fase dependente do tempo relativo um ao outro para minimizar o efeito do cancelamento do canal piloto causado pela soma de sinais de múltiplos feixes. a capacidade do sistema é substancialmente aumentada pois o número de feixes portadores de tráfego por setor é aumentado sem utilizar mais recuos pn de canal piloto. os feixes são fixos e as mesmas antenas são utilizadas para os canais de ônus como canais de tráfego, tornando desnecessária a necessidade de algoritmos complexos e procedimentos de calibragem.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE ANTENA PARA UMA ESTAÇÃO BASE CDMA, MÉTODO PARA TRANSMITIR SINAIS CDMA A PARTIR DE UMA PLURALIDADE DE TRANSMISSORES E TRANSCEPTORES".

CAMPO DA INVENÇÃO [001] Esta invenção relaciona-se genericamente a sistemas de comunicação celular CDMA e, em particular, a métodos e aparelho para aumentar a capacidade de tais sistemas.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO [002] Sistemas celulares digitais CDMA estão atualmente em ampla utilização por toda a América do Norte fornecendo telecomunicação a usuários móveis. Para satisfazer a demanda de capacidade de transmissão dentro de uma alocação de banda de frequência disponível, os sistemas celulares digitais CDMA dividem a área geográfica a ser coberta em uma pluralidade de áreas de células. Dentro de cada célula é posicionada uma estação base com a qual uma pluralidade de estações móveis se comunicam dentro da célula. [003] Em geral, é desejável ter tão poucas estações base quanto possível, pois as estações base são caras, e exigem esforço extenso na obtenção da permissão de planejamento e, em algumas áreas, sítios de estação base adequados poderão não estar disponíveis. Para ter o mínimo de estações bases possível, cada estação base idealmente tem uma capacidade tão grande quanto possível para servir a um número tão grande de estações móveis quanto possível. Os parâmetros chaves que determinam a capacidade de um sistema celular digital CDMA são: ganho de processamento, proporção de energia por bit à potência de ruído, fator de atividade de voz, eficiência da reutilização da frequência e o número de setores no sistema de antena do sítio da célula. [004] Um método de atingir um aumento na capacidade é substi- tuir uma antena de largura de feixe largo por uma malha de antena que permite a formação de um número de larguras de feixe mais estreitas que cobrem a área do feixe original. Com referência à Figura 1, é mostrada uma célula de comunicação CDMA convencional 100 que compreende 3 setores hexagonais adjacentes, alfa 102, beta 104 e gama 106. Cada célula compreende uma plataforma de torre de antena 120 localizada na interseção dos 3 setores. A plataforma da torre de antena 120 tem 3 lados que formam um triângulo equilátero. Cada setor tem 3 antenas (apenas as antenas no setor alfa 102 mostradas), uma primeira antena 114, uma segunda antena 116 e uma terceira antena 112 montadas a um lado da plataforma de torre de antena 120. Cada setor também possui três feixes (são mostrados apenas os feixes no setor alfa 102), um primeiro feixe 108, um segundo feixe 110 e um terceiro feixe 112. Os três feixes 108, 110, 112 são adjacentes com alguma sobreposição. Os três setores alfa 102, beta 104 e gama 106 são idênticos na estrutura com relação a antenas e feixes. O sinal para determinado usuário pode então ser enviado e recebido apenas pelo feixe ou feixes que são úteis para aquele usuário. Se o canal piloto de cada feixe é singular (isto é, tem um recuo de ruído pseudoaleatório PN (pseudo-random noisé)) diferente dentro de cada setor, então o aumento na capacidade é limitado devido à interferência entre canais pilotos reutilizados em células diferentes. [005] Uma melhoria é utilizar múltiplos feixes estreitos para os canais de tráfego e transmitir os canais de overhead (canais piloto, de sincronização e de radio chamada) pelo setor inteiro de modo que o canal piloto seja comum a todos os feixes estreitos utilizados pelos canais de tráfego naquele setor. Isto leva a substanciais ganhos na capacidade. Por exemplo, a mudança de um sistema com um único feixe por setor para o sistema com três feixes por setor com um canal piloto comum produz um aumento de 200% a 300% na capacidade. Portan- to, é desejável que o canal piloto seja irradiado pela área coberta pelo feixe largo original, Uma disposição possível é utilizar feixes múltiplos por setor para os canais de tráfego e transmitir os canais de overhead por uma antena de feixe largo separada que cobre o setor inteiro. No entanto, isto requer o gasto de hardware adicional bem como a cali-bragem e os ajustes necessários para casar a fase do canal piloto com a fase dos canais de tráfego através do tempo e da temperatura. [006] Outra solução possível é utilizar técnicas de malha de antena adaptativas para transmitir e receber múltiplos feixes estreitos para os canais de tráfego e transmitir os canais de overhead através do setor inteiro na mesma malha de antena, No entanto, isto requer equipamento de cali bragem e algoritmos complexos. [007] Ainda outra solução é utilizar uma malha de antena que transmita e receba setores múltiplos através de feixes estreitos fixos para os canais de tráfego e transmitir o canal piloto nos mesmos feixes estreitos fixos. No entanto, o problema com esta abordagem é que a potência do sinal do canal piloto em qualquer ponto no setor é determinado pela soma de vetores de todos os sinais do canal piloto de cada feixe. Como os sinais de canal piloto de cada feixe são coerentes, ocorrerão áreas em que a soma de vetores dos sinais do canal piloto é nula ou grave mente degradada. Isto pode resultar em chamadas caídas quando a estação móvel entrar em uma dessas áreas. [008] Assim, há uma vantagem em fornecer uma malha de antena que utiliza feixes estreitos fixos para transmitir e receber os canais de tráfego em múltiplos feixes e que pode irradiar o canal piloto comum por todo o setor utilizando a mesma malha de antena. Ademais, seria vantajoso fornecer um sistema de antena que não exigisse cali-bragem e ajustamentos complexos para manter o desempenho através do tempo e da temperatura.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [009] A invenção poderá ser resumida de acordo com um primeiro aspecto amplo como um sistema de antena tendo múltiplas antenas que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos que juntos cobrem o setor e são conectados a uma matriz de formação de feixe. Transceptores são conectados respectivamente à matriz de formação de feixe para acionar a pluralidade de antenas, com os sinais que compreendem canais de overhead comum. Os sinais poderão ser IS-95, IS-2000 ou qualquer outra norma de comunicação CDMA similar projetada para a comunicação celular terrestre. De acordo com este primeiro aspecto amplo os transceptores fornecem frequências de transmissão que são ligeiramente defasadas uma da outra. As defasa-gens são escolhidas tal que os efeitos indesejáveis do cancelamento de sinal sejam reduzidos. Mais particularmente, as defasagens são escolhidas tal que o desempenho do sistema geral seja otimizado. [0010] A invenção poderá ser resumida de acordo com um segundo aspecto amplo como um sistema de antena tendo múltiplas antenas que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos que, juntos, cobrem o setor e são conectados a uma matriz de formação de feixe. Os transceptores são conectados respectivamente à matriz de formação de feixe para acionar a pluralidade de antenas, com os sinais compreendendo canais de overhead comum. Os sinais poderão ser IS-95, IS-2000 ou qualquer outra norma de comunicação CDMA similar para comunicação celular terrestre. De acordo com este segundo aspecto amplo os transceptores fornecem fases de transmissão que têm defasagens dependente de tempo com relação uma a outra. As defasagens são escolhidas tal que os efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal sejam reduzidos. Mais particularmente, as defasagens são escolhidas tal que o desempenho do sistema geral seja otimizado. [0011] A invenção poderá ser resumida de acordo com um terceiro aspecto amplo como um sistema de antena tendo um formador de feixe digital conectado a uma pluralidade de transceptores e uma pluralidade de antenas que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos que, juntos, cobrem o setor. Os transceptores são conectados à pluralidade de antenas, para acioná-las com sinais que compreendem canais de overhead comum. Os sinais poderão ser IS-95, IS-2000 ou qualquer outra norma de comunicação CDMA similar para comunicação celular terrestre. De acordo com este terceiro aspecto amplo os transceptores fornecem frequências de transmissão que são ligeiramente defasadas uma da outra. As defasagens são escolhidas tal que os efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal sejam reduzidos. Mais particularmente, as defasagens são escolhidas tal que o desempenho do sistema geral seja otimizado. [0012] A invenção poderá ser resumida de acordo com um quarto aspecto amplo como um sistema de antena tendo um formador de feixe digital conectado a uma pluralidade de transceptores e uma pluralidade de antenas que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos que, juntos, cobrem o setor. Os transceptores são conectados à pluralidade de antenas para acioná-los com sinais que compreendem canais de overhead comum. Os sinais poderão ser IS-95, IS-2000 ou qualquer outra norma de comunicação CDMA similar para comunicação celular terrestre. De acordo com este quarto aspecto amplo os transceptores fornecem fases de transmissão que têm defasagens dependente de tempo com relação uma a outra. As defasagens são escolhidas tal que os efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal sejam reduzidos. Mais particularmente, as defasagens são escolhidas tal que o desempenho do sistema geral seja otimizado. [0013] Como vantagem, a capacidade de utilizar uma pluralidade de feixes fixos com canais de overhead comum resulta em um significativo aumento na capacidade do sistema. [0014] Outros aspectos e recursos da presente invenção tornar-se-ão aparentes àqueles ordinariamente habilitados na tecnologia quando da revisão da descrição seguinte das versões específicas da invenção em conjunto com as figuras acompanhantes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0015] A Figura 1 é um diagrama de uma célula de comunicação CDMA tricelular convencional modificada para mostrar três feixes estreitos em lugar do único feixe largo normal por setor. [0016] A Figura 2A é um diagrama de um sistema de antena do setor alfa da célula de comunicação CDMA na Figura 1. [0017] A Figura 2B é um diagrama de um sistema de antena alternativo do setor alfa da célula de comunicação CDMA da Figura 1. [0018] A Figura 3 é um diagrama que mostra o transceptor da Figura 2A e 2B em maior detalhe. [0019] As Figuras 4A e 4B são diagramas que mostram a adição de sinais do primeiro feixe e do segundo feixe.

DESCRICÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0020] Para transmitir e receber canais de tráfego singular em cada feixe em um setor enquanto transmite canais de overhead comum (canais piloto, de sincronização e de radio chamada) por todos os feixes no setor é fornecido um sistema de antena que utiliza feixes estreitos fixos que não exigem equipamento de calibragem e algoritmos complexos. [0021] Para este fim, a Figura 2A mostra um sistema de antena convencional 200 que está dentro do setor alfa 102. Os setores beta 104 e gama 106 possuem sistemas de antena idênticos. O sistema de antena 200 define um primeiro feixe 108, um segundo feixe 110 e um terceiro feixe 112. Os três feixes 108, 110, 112 são padrões de irradiação/recepção formados, respectiva mente, por uma primeira antena 114, uma segunda antena 116 e uma terceira antena 118. As três an- tenas 114, 116, 118 são conectadas a uma matriz de formação de feixe 240 que poderá, por exemplo, ser uma matriz de Butler. A matriz de formação de feixe 240 compreende três portas bidirecionais: uma primeira porta 242, uma segunda porta 244 e uma terceira porta 246. Os sinais de entrada da primeira porta 242, da segunda porta 244 e da terceira porta 246 são transmitidos, respectivamente, no primeiro feixe 108, no segundo feixe 110 e no terceiro feixe 112. Os sinais recebidos no primeiro feixe 108, no segundo feixe 110 e no terceiro feixe 112 são, respectivamente, as saídas da primeira porta 242, da segunda porta 244 e da terceira porta 246. O sistema de antena 200 também compreende um primeiro transceptor 220, um segundo transceptor 222 e um terceiro transceptor 224. O primeiro transceptor 220 tem uma entrada 226, uma saída 228 e uma porta bidirecional 252. O segundo transceptor 222 tem uma entrada 230, uma saída 232 e uma porta bidirecional 254. O terceiro transceptor 224 tem uma entrada 234, uma saída 236 e uma porta bidirecional 256. A primeira porta 242, a segunda porta 244 e a terceira porta 246 da matriz de formação de feixe 240 são conectadas, respectivamente, à porta bidirecional 252 do primeiro transceptor 220, à porta bidirecional 254 do segundo transceptor 222 e à porta bidirecional 256 do terceiro transceptor 224. [0022] A Figura 2B mostra outro sistema de antena convencional 202 que poderá ser empregado dentro do setor alfa 112. O sistema de antena 202 define um primeiro feixe 108, um segundo feixe 110 e um terceiro feixe 112. Os três feixes 108, 110, 112 são padrões de irradia-ção/recepção formados, respectivamente, por uma primeira antena 114, uma segunda antena 116 e uma terceira antena 118. O sistema de antena 202 também compreende um primeiro transceptor 220, um segundo transceptor 222 e um terceiro transceptor 224. O primeiro transceptor 220 tem uma entrada 226, uma saída 228 e uma porta bidirecional 252. O segundo transceptor 222 tem uma entrada 230, uma saída 232 e uma porta bidirecional 254. O terceiro transceptor 224 tem uma entrada 234, uma saída 236 e uma porta bidirecional 256. As três antenas 114, 116, 118 são conectadas às três respectivas portas bidi-recionais 252, 254, 256 dos transceptores 220, 222, 224. O sistema de antena 202 também compreende um formador de feixe digital 260 que tem uma primeira entrada 262, uma primeira saída 264, uma segunda entrada 266, uma segunda saída 268, uma terceira entrada 270, uma terceira saída 272, uma primeira saída de feixe 274, uma primeira entrada de feixe 276, uma segunda saída de feixe 278, uma segunda entrada de feixe 280, uma terceira saída de feixe 282 e uma terceira entrada de feixe 284. A primeira saída de feixe 274 e entrada 276 do formador de feixe digital 260 são conectadas à entrada 226 e à saída 228 do primeiro transceptor 220, respectivamente. A segunda saída de feixe 278 e entrada 280 do formador de feixe digital 260 são conectadas à entrada 230 e à saída 232 do segundo transceptor 222, respectivamente. A terceira saída de feixe 282 e entrada 284 do formador de feixe digital 260 são conectados à entrada 234 e à saída 236 do terceiro transceptor 220, respectivamente. [0023] Embora três antenas que formam três feixes por setor são utilizadas neste exemplo da versão preferida, qualquer número de antenas e de feixes por setor maior que um poderão ser utilizados enquanto permanece dentro do escopo da invenção. [0024] Os transceptores 220, 222, 224 das Figuras 2A e 2B são idênticos no desenho e são descritos em maior detalhe com relação à Figura 3. Para facilidade de descrição ao transceptor mostrado na Figura 3 foi dado o número de referência 300. O transceptor 300 tem sua entrada 302 conectada a uma entrada de um modulador 306. O modulador 306 tem uma saída 308 que é conectada a uma primeira entrada 310 de um conversor de subida 312. O conversor de subida 312 também tem uma segunda entrada 314 e uma saída 316. A se- gunda entrada 314 do conversor de subida 312 é conectada a um os-cilador 318 que poderá, por exemplo, ser um sintetizador de frequência digital. A saída 316 do conversor de subida 312 é conectada a uma entrada 344 de um duplexador 340 tendo uma porta bidirecional 342 conectada à porta bidirecional 320 do transceptor 300. O transceptor 300 também tem uma saída 322 conectada a uma saída 324 de um demodulador 326. O demodulador também tem uma entrada 328 que é conectada a uma saída 330 de um conversor de descida 332. O conversor de descida 332 também tem uma primeira entrada 334 e uma segunda entrada 336. A primeira entrada 334 do conversor de descida 332 é conectada a um oscilador 338 e a segunda entrada 336 do conversor de descida 332 é conectada a uma saída 346 do duplexador 340. O estágio de conversão ascendente do transceptor 300, que compreende o conversor de subida 312 e o oscilador 318, são mostrados como um único estágio por conveniência. Na realidade, a conversão ascendente poderá ser feita em uma pluralidade de estágios. De modo similar, o estágio de conversão descendente do transceptor 300, que compreende o conversor de descida 332 e o oscilador 338, são mostrados como um estágio único por conveniência. Na realidade a conversão descendente poderá ser feita em uma pluralidade de estágios. [0025] Com referência à Figura 2A, os sinais na entrada 226, na entrada 230 e na entrada 234 do transceptor 220, do transceptor 222 e do transceptor 224, respectivamente, são sinais de banda base digital que são transmitidos no primeiro feixe 108, no segundo feixe 110 e no terceiro feixe 112, respectivamente. Os sinais na saída 228, na saída 232 e na saída 236 do transceptor 220, do transceptor 222 e do transceptor 224, respectivamente, são sinais de banda base digital que são recebidos no primeiro feixe 108, no segundo feixe 110, e no terceiro feixe 112, respectivamente. [0026] Os sinais de banda base digital na entrada 226, na entrada 230 e na entrada 234 do transceptor 220, do transceptor 222 e do transceptor 224, respectivamente, poderão ser qualquer fluxo de dados digitais padrão CDMA adaptado para ser recebido por uma pluralidade de estações móveis (não mostradas) dentro da área coberta pelo primeiro feixe 108, pelo segundo feixe 110 ou pelo terceiro feixe 112. [0027] De modo similar, com referência à Figura 2B, os sinais na entrada 262, na entrada 266 e na entrada 270 do formador de feixe digital 260 são sinais de banda base digital que são transmitidos no primeiro feixe 108, no segundo feixe 110 e no terceiro feixe 112, respectivamente. Os sinais na saída 264, na saída 268 e na saída 272 do formador de feixe digital 260 são sinais de banda base digital que são recebidos no primeiro feixe 108, no segundo feixe 110 e no terceiro feixe 112, respectivamente. [0028] Os sinais de banda base digital na entrada 262, na entrada 266 e na entrada 270 do formador de feixe digital 260 poderá ser qualquer fluxo de dados digitais padrão CDMA adaptado para ser recebido por uma pluralidade de estações móveis (não mostradas) dentro da área coberta pelo primeiro feixe 108, pelo segundo feixe 110 ou pelo terceiro feixe 112. [0029] A frequência do oscilador 318 no transceptor 222 é escolhida tal que a frequência da saída 316 do conversor de subida 312 no transceptor 222 seja uma frequência de transmissão de estação base IS-95 padrão, fc. A frequência do oscilador 318 no transceptor 220 é escolhida tal que a frequência da saída 316 do conversor de subida 312 no transceptor 220 seja fc mais uma frequência defasada f0. A frequência do oscilador 318 no transceptor 224 é escolhida tal que a frequência da saída 316 do conversor de subida 312 no transceptor 224 seja fc menos a frequência defasada f0. Por exemplo, se fc=1940 MHz e fo=40 Hz, então a saída de frequência do conversor de subida 312 no transceptor 222 é igual a 1940 MHz, a saída de frequência do conversor de subida 312 no transceptor 220 é igual a 1940,00004 MHz e a saída de frequência do conversor de subida 312 no transceptor 224 é 1939,99996 MHz. [0030] A potência de sinal do canal piloto em qualquer ponto no setor é determinada pela soma de vetores de todos os sinais de canal piloto de cada feixe. Por exemplo, com referência à Figura 4A, o sinal a um ponto do segundo feixe 110 é representado pelo vetor 402. O sinal no mesmo ponto do primeiro feixe 108 é representado pelo vetor 404. Como a frequência do sinal transmitido no primeiro feixe 108 é defasada por f0 da frequência do segundo feixe 110, o vetor 404 gira com relação ao vetor 402 e assim, a magnitude do vetor resultante 406 flutuará com um período de tempo 1/f0. A Figura 4B mostra um gráfico da magnitude 408 do vetor de resultado 406 verso o tempo 410. Devido à rotação do vetor 404 um valor mínimo 416 ocorre a cada 1/f0 414. Em um canal de encaminhamento IS-95, a velocidade de quadro ff é de 50 quadros por segundo ou um período de 20 ms. Assim, cada quadro IS-95 é repetido uma vez. Portanto, a frequência defasada f0 é escolhida tal que 1 /f0 414 não é um múltiplo de 1/ff 412. Isto impedirá a ocorrência de um mínimo 416 no mesmo ponto em dois quadros consecutivos assim reduzindo significativamente a taxa de erro. [0031] Como a magnitude do vetor resultante 406 flutua com um período de tempo 1/f0, f0 é escolhida por métodos empíricos tal que o desempenho do sistema geral seja otimizado. O valor ótimo de f0, para cada estação base, é influenciado por fatores ambientais, a velocidade máxima das estações móveis, a banda de frequência e a interface pelo ar. Tipicamente, f0 é maior que 30 Hz e inferior a 120 Hz para um sistema de comunicação CDMA IS-95. Outras normas de interface pelo ar poderão ter um desempenho ótimo com valores diferentes de f0. [0032] As frequências do oscilador 338 no transceptor 220, do os- cilador 338 no transceptor 222 e do oscilador 338 no transceptor 224 são idênticas e escolhidas tal que os sinais IS-95 em frequências padrão sofrem conversão descendente e são demoduladas. [0033] Os canais de tráfego em cada feixe são singulares e não correlacionados de modo que não ocorre nenhum cancelamento dos canais de tráfego. [0034] Em uma versão alternativa, a forma de onda do oscilador 318 no transceptor 222 é escolhida tal que a forma de onda da saída 316 do conversor de subida 312 no transceptor 222 seja uma frequência de transmissão de estação base IS-95 padrão fc. A forma de onda do oscilador 318 no transceptor 220 é escolhida tal que a forma de onda da saída 316 do conversor de subida 312 no transceptor 220 seja fc com uma defasagem dependente do tempo dentro de uma faixa de -180° a 180°. A forma de onda do oscilador 318 no transceptor 224 é escolhida tal que a forma de onda da saída 316 do conversor de subida 312 no transceptor 224 seja fc com uma defasagem dependente do tempo dentro de uma faixa de -180° a 180°. A forma de onda da saída 316 do conversor de subida 312 no transceptor 222 é a referência para a fase 0o. A defasagem dependente do tempo pode ser senoidal, aleatória ou qualquer outro padrão que resulte nas fases da saída do oscilador 318 no transceptor 220, a saída do oscilador 318 no transceptor 222 e na saída do oscilador 318 no transceptor 224 sendo incoerente. Dai, as fases do primeiro feixe 108, do segundo feixe 110 e do terceiro feixe 112 são incoerentes. [0035] Na versão preferida, os sinais na entrada 226, na entrada 230 e na entrada 234 do transceptor 220, do transceptor 222 e do transceptor 224, respectivamente, têm canais de overhead IS-95 idênticos (canais piloto, de sincronização e de radio chamada) e canais de tráfego IS-95 singular que corresponde às estações móveis (não mostradas) que estão transmitindo/recebendo no primeiro feixe 108, no segundo feixe 110 e no terceiro feixe 112, respectivamente. Estações móveis que se deslocam de feixe a feixe ou estão em uma área de feixes sobrepostos são lidadas pelos procedimentos de transferência da IS-95. [0036] Em uma versão alternativa, os sinais na entrada 226, na entrada 230 e na entrada 234 do transceptor 220, do transceptor 222 e do transceptor 224, respectivamente, têm canais de overhead IS-2000 idênticos e canais de tráfego IS-2000 singulares que correspondem às estações móveis (não mostradas) que estão transmitindo/recebendo no primeiro feixe 108, no segundo feixe 110 e no terceiro feixe 112, respectivamente. Estações móveis que se deslocam de feixe a feixe ou estão em uma área de feixes sobrepostos são lidadas pelos procedimentos de transferência da IS-2000. [0037] Deve-se observar que embora uma versão da invenção utilizando a matriz de Butler 240, como é mostrado na Figura 2A, não requer um esquema de calibragem para compensar pelas diferenciais de fase entre os transceptores, uma versão utilizando o formador de feixe digital 260, como é mostrado na Figura 2B, de fato exige um esquema de calibragem para compensar pelas fases diferenciais entre os transceptores. [0038] Como vantagem, a invenção poderá ser utilizada com sistemas de antena que empregam esquemas de diversidade, como diversidade de espaço ou diversidade de polarização. Em todos os esquemas de diversidade, todos os feixes sobrepostos devem ter frequências defasadas ou defasagens dependente do tempo. [0039] Embora a versão preferida da presente invenção tenha sido descrita e ilustrada, será aparente para as pessoas habilitadas na tecnologia que numerosas modificações e variações são possíveis. O escopo da invenção, portanto, é para ser limitado apenas pelas reivindicações aqui apensas.

Claims

1. Sistema de antena (200,202) para uma estação base CDMA caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de antenas (114,116,118) que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos (108,110,112) que, juntos, cobre um setor e são conectáveis a uma matriz formadora de feixe (240); e uma pluralidade de transmissores (220,222,224) conectáveis à matriz formadora de feixes (240) para acionar a pluralidade de antenas (114,116,118) com os respectivos sinais CDMA, os sinais CDMA incluindo: canais de tráfego singulares ao respectivo transmissor (220.222.224) ; e canais de overhead comum a cada transmissor (220.222.224) na pluralidade de transmissores; os transmissores (220,222,224) sendo dispostos para transmitir os canais de tráfego e os canais de overhead pelas respectivas frequências de transmissão que são recuadas uma da outra.

2. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a matriz formadora de feixe (240) é uma matriz Butler.

3. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recuo de frequência entre as respectivas frequências de transmissão é escolhido para ser suficiente de modo a reduzir os efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal.

4. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que uma redução nos efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal inclui uma redução na taxa de erro.

5. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os sinais são qualquer formato padrão de comunicação CDMA que emprega um quadro de canal de encaminhamento redundante tendo uma velocidade de quadro.

6. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que um recuo de frequência entre as respectivas frequências de transmissão é escolhido de modo que a reciprocidade do recuo não é um múltiplo da reciprocidade da velocidade de quadro.

7. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que existem três antenas (114,116,118) e três transmissores (220,222,224).

8. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recuo é superior a 30 Hz e inferior a 120 Hz.

9. Sistema de antena (200,202) para uma estação base CDMA caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de antenas (114,116,118) que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos (108,110,112) que, juntos, abrange um setor e são conectados a uma matriz formadora de feixes (240); e uma pluralidade de transmissores (220,222,224) conectá-veis à matriz formadora de feixes (240) para acionar a pluralidade de antenas (114,116,118) com os respectivos sinais CDMA, os sinais CDMA incluindo: canais de tráfego singulares ao respectivo transmissor (220,222,224); e canais de overhead comum a cada transmissor na pluralidade de transmissores (220,222,224); os transmissores (220,222,224) sendo dispostos para transmitir os canais de tráfego e os canais de overhead com as respectivos recuos de fases dependentes do tempo.

10. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a matriz formadora de feixe (240) é uma matriz Butler.

11. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um recuo de fase é escolhido para ser suficiente de modo a reduzir os efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal.

12. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que uma redução em efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal inclui uma redução na taxa de erro.

13. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os sinais são qualquer formado padrão de comunicação CDMA que emprega uma estrutura de quadro de canal de encaminhamento redundante tendo uma velocidade de quadro.

14. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os recuos de fase dependente do tempo são senoidais.

15. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os recuos de fase dependente do tempo são aleatórios.

16. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os recuos de fase dependente do tempo são qualquer padrão que resulte em fases dos feixes fixos sendo incoerentes.

17. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que existem três antenas (114,116,118) e três transmissores (220,222,224).

18. Sistema de antena (200,202) para uma estação base CDMA caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de antenas (114,116,118) que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos que (108,110,112), juntos, cobre um setor e são conectáveis a uma matriz formadora de feixe (240); uma pluralidade de transmissores (220,222,224) conectáveis à matriz formadora de feixes (240) para acionar a pluralidade de antenas (114,116,118) com os respectivos sinais CDMA, os sinais CDMA incluindo: canais de tráfego singulares ao respectivo transmissor (220,222,224); e canais de overhead comum a cada transmissor na pluralidade de transmissores (220,222,224); e meios nos transmissores (220,222,224) para transmitir os canais de trafego e canais de overhead pelas respectivas frequências de transmissão que são recuadas uma da outra.

19. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o recuo é escolhido para ser suficiente de modo a reduzir os efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal.

20. Sistema de antena (200,202) para uma estação base CDMA caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de antenas (114,116,118) que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos (108,110,112) que, juntos, cobre um setor e são conectáveis a uma matriz formadora de feixe (240); uma pluralidade de transmissores (220,222,224) conectáveis à matriz formadora de feixes (240) para acionar a pluralidade de antenas (114,116,118) com os respectivos sinais CDMA, os sinais CDMA incluindo: canais de tráfego singulares ao respectivo transmissor (114,116,118); e canais de overhead comum a cada transmissor na pluralidade de transmissores (220,222,224); e meios nos transmissores (220,222,224) para transmitir os canais de tráfego e os canais de overhead com os respectivos recuos de fases dependentes do tempo.

21. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o recuo é escolhido para ser suficiente de modo a reduzir os efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal.

22. Método para transmitir sinais CDMA a partir de uma pluralidade de transmissores (220,222,224), os sinais CDMA incluindo canais de tráfego singulares ao respectivo transmissor (220,222,224) e canais de overhead comum a cada transmissor na pluralidade de transmissores (220,222,224), em um sistema de antena (200,202) para uma estação base CDMA tendo uma pluralidade de antenas (114.116.118) que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos (108.110.112) que, juntos, cobrem o setor, o método caracterizado pelo fato de que compreende a conversão de subida dos sinais nos transmissores (220,222,224) para transmitir os canais de tráfego e os canais de overhead pelas respectivas frequências de transmissão que são recuadas uma da outra.

23. Método para transmitir sinais CDMA a partir de uma pluralidade de transmissores (220,222,224), os sinais CDMA incluindo canais de tráfego singulares ao respectivo transmissor (220,222,224) e canais de overhead comum a cada transmissor na pluralidade de transmissores (220,222,224), em um sistema de antena (200,202) para uma estação base CDMA tendo uma pluralidade de antenas (114.116.118) que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos (108.110.112) que, juntos, cobrem o setor, o método caracterizado pelo fato de que compreende a conversão de subida dos sinais nos transmissores (220,222,224) para transmitir os canais de tráfego e os canais de overhead com os respectivos recuos de fases dependentes do tempo.

24. Transceptores em um sistema de antena para uma estação base CDMA caracterizados pelo fato de que compreendem uma respectiva pluralidade de transmissores (220,222,224) adaptados para fazer a conversão de subida dos sinais CDMA incluindo os canais de tráfego singulares e os canais de overhead comuns para transmitir os sinais CDMA através das respectivas frequências de transmissão que são recuadas uma da outra.

25. Transceptores em um sistema de antena para uma estação base CDMA caracterizados pelo fato de que compreendem uma respectiva pluralidade de transmissores (220,222,224) adaptados para fazer a conversão de subida dos sinais CDMA incluindo os canais de tráfego singulares e os canais de overhead comuns para transmitir os sinais CDMA com os respectivos desvios de fase dependente do tempo.

26. Sistema de antena (200,202) para uma estação base CDMA caracterizado pelo fato de que compreende: um formador de feixe digital (260) conectável a uma pluralidade de transmissores formador de feixe digital; e uma pluralidade de antenas (114,116,118) que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos (108,110,112) que, juntos, cobre o setor e são conectáveis à pluralidade de transmissores (220.222.224) a serem acionados com os respectivos sinais CDMA, os sinais CDMA incluindo: canais de tráfego singulares ao respectivo transmissor (220.222.224) ; e canais de overhead comum a cada transmissor na pluralidade de transmissores (220,222,224); os transmissores (220,222,224) sendo dispostos para transmitir os canais de tráfego e os canais de overhead pelas respectivas frequências de transmissão que são recuadas uma da outra.

27. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o recuo é escolhido para ser suficiente de modo a reduzir os efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal.

28. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que uma redução nos efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal inclui uma redução na taxa de erro.

29. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que os sinais estão em qualquer formato padrão de comunicação CDMA que emprega uma estrutura de quadro de canal de encaminhamento redundante tendo uma velocidade de quadro.

30. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que uma frequência de recuo entre as respectivas frequências de transmissão é escolhida de modo que a reciprocidade da frequência de recuo não é um múltiplo da reciprocidade da velocidade de quadro.

31. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que existem três antenas (114,116,118) e três transmissores (220,222,224).

32. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o recuo é superior a 30 Hz e inferior a 120 Hz.

33. Sistema de antena (200,202) para uma estação base CDMA caracterizado pelo fato de que compreende: um formador de feixe digital (260) conectável a uma pluralidade de transmissores (220,222,224); e uma pluralidade de antenas (114,116,118) que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos (108,110,112) que, juntos, cobre o setor e são conectáveis à pluralidade de transmissores (220.222.224) a serem acionados com os respectivos sinais CDMA, os sinais CDMA incluindo: canais de tráfego singulares ao respectivo transmissor (220.222.224) ; e canais de overhead comum a cada transmissor na pluralidade de transmissores (220,222,224); os transmissores (220,222,224) sendo dispostos para transmitir os canais de tráfego e os canais de overhead com os respectivos recuos de fase dependente do tempo.

34. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o recuo é escolhido para ser suficiente de modo a reduzir os efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal.

35. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que uma redução nos efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal inclui uma redução na taxa de erro.

36. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que os sinais são quaisquer formato padrão de comunicação CDMA que emprega uma estrutura de quadro de canal de encaminhamento redundante tendo uma velocidade de quadro.

37. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que os recuos da fase dependente do tempo são senoidais.

38. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que os recuos de fase dependente de tempo são aleatórios.

39. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que os recuos de fase dependentes do tempo são qualquer padrão que resulte em fases dos feixes fixos sen- do incoerentes.

40. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que existem três antenas (114,116,118) e três transmissores (220,222,224).

41. Sistema de antena para uma estação base CDMA caracterizado pelo fato de que compreende: um formador de feixe digital (260) conectável a uma pluralidade de transmissores (220,222,224); e uma pluralidade de antenas (114,11,118) que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos (108,110,112) que, juntos, cobre o setor e são conectáveis à pluralidade de transmissores (220.222.224) a serem acionados com os respectivos sinais CDMA, os sinais CDMA incluindo: canais de tráfego singulares ao respectivo transmissor (220.222.224) ; e canais de overhead comum a cada transmissor na pluralidade de transmissores (220,222,224); e meios nos transmissores (220,222,224) para transmitir os canais de tráfego e os canais de overhead através das respectivas frequências de transmissão que são recuadas uma da outra.

42. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de que o recuo é escolhido para ser suficiente de modo a reduzir os efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal.

43. Sistema de antena (200,202) para uma estação base CDMA caracterizado pelo fato de que compreende: um formador de feixe digital (260) conectável a uma pluralidade de transmissores (220,222,224); uma pluralidade de antenas (114,116,118) que definem uma respectiva pluralidade de feixes fixos (108,110,112) que, juntos, cobre o setor e são conectáveis à pluralidade de transmissores (220.222.224) para serem acionados com os respectivos sinais CDMA, os sinais CDMA incluindo: canais de tráfego singulares ao respectivo transmissor (220.222.224); e canais de overhead comum a cada transmissor na pluralidade de transmissores (220,222,224); e meios nos transmissores (220,222,224) para transmitir os canais de tráfego e os canais de overhead com os respectivos recuos de fase dependente do tempo.

44. Sistema de antena, de acordo com a reivindicação 43, caracterizado pelo fato de que o recuo é escolhido para ser suficiente de modo a reduzir os efeitos indesejáveis do cancelamento do sinal.