CN101356749A - 前向链路的极化优化 - Google Patents

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Abstract

一种机制，使网关能够动态地确定两个传输信号极化中哪个是由具有标称线性天线的无线通信设备所接收的最佳极化。向通信设备发送具有不同极化并且被进行正交编码的第一导频和第二导频信号。该通信设备确定第一和第二导频信号的相对或绝对信号强度，以及向网关发送该信息。然后，网关选择具有最强相关信号强度的极化，以向通信设备发送内容承载信号。可选地，通信设备也可确定第一和第二导频信号之间的相位差，以及向网关发送该信息。然后，网关可以使用成比例量的信号功率分别在第一和第二极化上发送内容承载信号，以及使用适当的相位调整来趋近通信设备的极化方向。

Description

前向链路的极化优化
技术领域
本发明一般涉及无线通信系统，更具体地，涉及从网关到具有单极化天线的无线通信设备的前向链路信号传输。
背景技术
无线通信系统的快速发展已经使得人们能够在到处移动或者旅行时保持联系。典型地，部署基于陆地的基站，以将无线通信设备(例如，无线电话)无线地耦接到其它通信设备(例如，其它无线电话)。但是，在农村或者人烟稀少的区域部署基站通常是不经济或者不可行的。在这种情况下，基于卫星的无线通信设备(例如，卫星电话)能够提供无需基于陆地的基站的通信链路。可以部署一个或多个绕地球轨道运行的地球同步或者对地静止的卫星，来与一个或多个无线通信设备(例如，卫星电话)进行通信。
网关和中继卫星通常使用极化天线来与无线通信设备进行通信，所述极化天线为例如右旋圆形(RHC)和左旋圆形(LHC)极化或者垂直和水平极化。
无线通信设备的极化通常是随机的或者难以预期，这取决于用户如何持有该设备。即，通信设备天线的极化方向根据设备方向以及与用户头部和手部的接近度等而不同。因此，根据操作状况，标称线性天线的LHC或RHC响应可能比其它更强。这会导致所接收信号和通信质量的下降。因此，将所发送的极化与接收天线的方向相匹配可以改进前向链路传输。
发明内容
一个特征提供一种机制，以使得基于卫星的网关能够动态地确定两个传输信号极化中，哪个被具有单标称线性天线的无线通信设备最佳接收。将具有不同极化并且被正交编码的第一导频和第二导频信号发送至通信设备。通信设备确定第一和第二导频信号的绝对或相对信号强度，以及将该信号强度信息发送至网关。然后，网关选择具有最强关联信号强度的极化，以向通信设备发送内容承载信号。可选地，通信设备也可确定第一和第二导频信号之间的相位差，以及将该信息发送至网关。然后，网关可以使用成比例量的信号功率，分别在第一和第二极化上发送信息或者内容承载信号，以及使用适当的相位调整来趋近通信设备的极化方向。
本发明的一个实施例提供一种通信设备，包括：(a)天线，(b)耦接至所述天线的收发信机，该收发信机用来管理发送到以及接收自所述天线的信号传输，以及(c)可通信地耦接至所述收发信机的处理单元，并将该处理单元配置用来(1)接收具有第一极化的第一信号，(2)接收具有第二极化的第二信号，所述第二极化不同于所述第一极化，以及(3)确定第一和第二信号的信号强度，(4)确定第一和第二信号之间的相位角，(5)将第一和第二信号的信号强度信息发送至网关，和/或(6)将所述相位角发送至网关。通信设备天线的极化可以根据该通信设备的方向和操作状况而不同。第一极化可以是右旋圆形极化，以及第二极化可以是左旋圆形极化。在其它实施例中，第一极化可以是垂直极化，以及第二极化可以是水平极化。第一和第二信号可以是具有不同极化和编码函数的导频信号，所述编码函数例如Walsh函数。在另一个实施例中，在时分信道的间隔时隙中发送第一和第二信号，以获得第一和第二信号之间的正交性。
可以使用第一编码函数对第一信号进行编码，以及可以使用第二编码函数对第二信号进行编码，所述第一和第二编码函数是正交函数。在一个实现方式中，通信设备可以是通过中继卫星与网关进行通信的移动电话。在一些实现方式中，网关可以是直接或间接与通信设备进行通信的陆地基站。
本发明的另一个实施例提供一种网关，包括(a)与一个或多个通信设备进行通信的天线，以及(b)可通信地耦接至所述天线的处理单元。所述处理单元通过所述天线进行发送，并且被配置为(1)发送具有第一极化的第一信号，(2)发送具有第二极化的第二信号，所述第二极化不同于所述第一极化，(3)接收指示第一通信设备所接收的第一和第二信号的相对或绝对信号强度的信息，(4)接收指示第一通信设备所接收的第一和第二信号的信号相位的信息，(5)选择具有最强相关信号强度的极化，以发送内容承载信号，和/或(6)分别在第一和第二极化上使用成比例量的信号功率发送内容承载信号，以及使用适当的相位调整来近似匹配第一通信设备的极化方向。网关可通过使用第一编码函数对导频信号进行编码来生成第一信号，以及通过使用第二编码函数对导频信号进行编码来生成第二信号，其中，所述第一和第二编码函数是正交函数，例如Walsh函数。在另一个实施例中，在时分信道的交替时隙中发送第一和第二信号，以获得第一和第二信号之间的正交性。第一极化可以是右旋圆形极化，以及第二极化可以是左旋圆形极化。在其它实施例中，第一极化可以垂直极化，以及第二极化可以是水平极化。第一和第二信号是具有不同极化和编码函数的导频信号。
在一些实现方式中，网关可直接地或者通过中继卫星间接地与一个或多个通信设备进行通信。在一些实施例中，网关可以是陆地基站。
另一个特征提供一种应用在通信设备上的方法，包括(a)接收具有第一极化的第一导频信号，(b)接收具有第二极化的第二导频信号，所述第二极化不同于所述第一极化，(c)确定第一和第二信号的信号强度，(d)确定第一和第二信号之间的相位差，(e)向网关发送相对或绝对信号强度，和/或(f)向网关发送所述相位差。
另一个特征提供一种应用在网关上的方法，包括(a)发送具有第一极化以及使用第一编码函数进行编码的第一导频信号，(b)发送具有第二极化以及使用第二编码函数进行编码的第二导频信号，所述第二极化不同于所述第一极化，所述第一和第二编码函数是正交函数，(c)接收指示第一通信设备所接收的第一和第二导频信号的相对或绝对信号强度的信息，(d)选择具有最强相关信号强度的极化，以向第一通信设备发送内容承载信号，和/或(e)分别在第一和第二极化上使用成比例量的信号功率发送内容承载信号，以及使用适当的相位调整来趋近第一通信设备的极化方向。网关还可使用第一编码函数对导频信号进行编码，以生成第一信号，以及使用第二编码函数对导频信号进行编码，所述第一和第二编码函数是正交函数。
本发明的另一个特特征提供一种机器可读介质，其具有为通信设备用于将其极化通知给网关的一个或多个指令，当由处理器执行所述指令时使该处理器：(a)接收具有第一极化以及使用第一编码函数进行编码的第一导频信号，(b)接收具有第二极化以及使用第二编码函数进行编码的第二导频信号，所述第二极化不同于所述第一极化，所述第一和第二编码函数是正交函数，(c)确定第一和第二信号之间的相位角，(d)向网关发送第一和第二导频信号的相对或绝对信号强度信息，以及(e)向网关发送第一和第二导频信号之间的相位角。
本发明的另一个特征提供一种机器可读介质，其具有用于使网关确定第一通信设备的极化的一个或多个指令，当由处理器执行所述指令时使该处理器：(a)发送具有第一极化以及使用第一编码函数进行编码的第一导频信号，(b)发送具有第二极化以及使用第二编码函数进行编码的第二导频信号，所述第二极化不同于所述第一极化，所述第一和第二编码函数是正交函数，(c)接收指示第一通信设备所接收的第一和第二导频信号相对或绝对信号强度的信息，(d)接收指示第一通信设备所接收的第一和第二导频信号的信号相位的信息，(e)选择具有最强相关信号强度的极化，以向第一通信设备发送内容承载信号，和/或(f)分别在第一和第二极化上使用成比例量的信号功率发送内容承载信号，以及使用适当的相位调整来匹配第一通信设备的极化方向。
附图说明
图1示出实现前向链路极化优化方案的无线通信系统。
图2示出如何对信号进行成比例地极化，其中通过辐射成比例极化的信号以形成所需的极化来匹配接收通信设备的极化。
图3是示出根据一些实现方式的无线通信设备的方框图。
图4示出根据一些实施例的无线通信设备的组件和功能。
图5示出接收无线通信设备向发送网关提供极化信息的方法。
图6是示出根据一些实现方式的网关的方框图。
图7示出根据一些实施例的网关设备的组件和功能。
图8示出发送网关处理其发送的信息承载信号，以使接收通信设备能够更好地进行接收的方法。
具体实施方式
在下面的描述中，给出具体细节，以便提供对所述实施例的全面理解。但是，本领域技术人员应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实现所述实施例。例如，可以在方框图中示出电路，以避免在不必要的细节中遮盖所述实施例。在其它实例中，可以具体地示出公知电路、结构和技术，以避免遮盖所述实施例。
同样，应当注意到，可以将所述实施例描述为一种处理，该处理被表示为流程图、流程图表、结构图、或方框图。虽然流程图可将操作描述为有次序的处理，但是很多的操作可以并行或同时执行。此外，可以重新排列所述操作的顺序。当其操作完成时终止处理。处理可对应方法、函数、程序、子例程、子程序，等等。当处理对应于函数时，其终止对应于该函数返回到调用函数或主函数。
此外，存储介质可以代表用于存储数据的一个或多个设备，包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备和/或其它用于存储信息的机器可读介质。术语“机器可读介质”包括，但不限于，可移动的或者固定的存储设备、光存储设备、无线信道以及能够存储、包含或者携带指令和/或数据的多种其它介质。
此外，可由硬件、软件、固件、中间件、微代码或其任意组合来实现实施例。当在软件、固件、中间件或微代码中实现时，执行必要任务的程序代码或代码段可被存储在机器可读介质中，例如，存储介质或者其它存储器。处理器可以执行所述必要任务。代码段可以代表程序、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类或者指令、数据结构或程序声明的任意组合。可通过传递和/或接收信息、数据、变量、参数或者存储器内容，将一个代码段耦合到另一个代码段或者硬件电路。可以通过任意适当的方式，包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等，将信息、变量、参数、数据等进行传递、转发或者发送。
提供一种方法和装置，以使网关能够动态地确定具有任意极化的单个天线的通信设备最佳地接收到了两个传输信号极化中的哪一个。因为网关可以在两个正交极化上进行发送，所以可以通过(a)在最佳接收极化上发送或者(b)分别在两个正交极化上发送成比例量的信号功率来优化向通信设备的信息承载信号传输，以及使用适当的相位调整来匹配通信设备的极化方向。无论接收通信设备的极化如何，都可以在基于陆地和基于卫星的通信系统中采用该原理。
图1示出实现前向链路极化优化方案的无线通信系统。无线通信设备102，例如，无线电话、移动电话、手持式通信设备等，可以包括标称(nominally)线性极化天线104，以便经由“弯管式”中继卫星112与网关106进行通信。在一些实现方式中，网关106可以是直接或间接与通信设备102进行通信的基站。即，基站可直接(例如，没有中间的中继卫星或者其它设备)向通信设备102进行发送或者间接经由中继卫星或其它设备向通信设备102进行发送。
当使用中继卫星112(或者其它中继设备)时，从网关106到卫星112使用馈线链路116，以及从卫星112到通信设备102使用服务链路。
在一个实现方式中，将正交极化信号从网关106发送至卫星112，然后中继至通信设备102。网关106可包括圆形极化天线114，其能够发送或者辐射RHC和LHC极化。在可选实施例中，网关106可包括一个或多个能够发送垂直和水平极化的线性极化天线。卫星112通过复制从网关106发送的两种极化，采用两种极化(例如，RHC和LHC或者垂直和水平极化)进行辐射。从而，卫星作为从网关到通信设备102传送极化信号的中继。
在其它实现方式中，网关106可发送具有相同极化但是通过位于不同频率而正交的两个信号。然后，卫星112将不同的频率转化为相同的频率，对信号进行正交编码，以及将其发送至通信设备102。
在其它实现方式中，网关106可发送线性极化且正交的两个信号，然后卫星112将其转换为圆形极化，或者反之亦然。
为了简便，下面的描述针对具有圆形极化天线的实例。但是，可以利用网关106和卫星112上其它类型的天线(例如，圆形/螺旋形天线或者线性极化天线)实现本发明。
网关106通过作为无线通信设备102和其它有线和/或无线网络和/或设备之间的桥接器，能够使无线通信设备102与其它通信设备进行通信。在多个实现方式中，网关106可以位于固定的陆地位置或者其可以安装在卫星112(例如，地球同步或者对地静止的卫星等)或者飞行器上。
网关106可以广播周期的或连续的极化导频信号，该信号由卫星112中继到卫星112范围内的无线通信设备。两个导频信号是双重正交的，首先通过极化正交，其次通过Walsh编码正交。由于接收天线104接收两个极化，所以极化正交性不能标识所述两个信号，但是编码(例如，Walsh编码)正交性可以。如上所述，使导频信号(或者任何其它信息承载信号)彼此正交的处理可以发生于网关106或者卫星112处。
在一个实现方式中，网关106可包括具有第一极化(例如，RHC)的第一天线以及具有第二极化(例如，LHC)的第二天线，其中从每个天线发送的信号具有不同的Walsh编码。在一个实例中，两个极化导频信号由网关106进行辐射或发送。所述两个导频信号彼此正交，并且在不同极化(例如，RHC/LHC或垂直/水平)上进行辐射，以便使干扰最小化以及改善其接收。即，第一导频信号108是RHC极化，而第二导频信号110是LHC极化。可通过经由两个正交函数(例如，两个不同的Walsh函数或编码)处理导频信号，使所述导频信号正交。两个导频信号108和110可在每个频分复用(FDM)信道上从网关106进行辐射，以及由卫星112中继到通信设备102。
在接收侧，无线通信设备102在两个正交函数(例如，Walsh编码)上搜索导频信号108和110。通信设备102在标称线性天线104上接收两个信号极化。即，标称线性天线104可根据天线104的方向，接收每个极化信号108和110的部分。
当接收到导频信号108和110时，无线通信设备102确定其信号强度，以及周期性地或连续地向网关106报告两个导频信号108和110的信号强度。这种信号强度报告可周期性或者非规律性(例如，当信号强度有显著变化时)地进行。在一些实现方式中，向网关106报告接收信号强度的频率显著大于导频信号的频率。
通信设备102可以用多种方式报告导频信号强度，包括：(1)发送单个比特，指示两个极化中哪个最强；(2)仅发送两个极化之间的相对强度；和/或(3)发送两个极化的实际信号强度。在网关106只在两个极化中的最强极化上发送信息承载信号的情况下，关于两个导频信号中哪个导频信号最强的指示符(例如，比特)就足够了。另一方面，在网关106成比例地控制两个极化上的信息承载信号的传输的情况下，通信设备102发送关于两个极化的相对或绝对强度的信息。典型地，最接近天线104方向的信号极化将具有最大的信号强度。
网关106可以使用其正交编码函数(例如，Walsh编码)来识别导频信号。由于网关106知道哪个极化对应于哪个编码函数，所以当其从通信设备102接收到反馈时，其可以确定哪个导频信号极化具有更大的信号强度(例如，通信设备102基于每个极化的Walsh编码识别出相对或绝对信号强度)。
通过所述导频强度报告，网关106获知通信设备102正在接收的极化中哪个是最强的。据此，网关106可以在正在接收的最强极化上(例如，RHC或LHC)向无线通信设备102发送其它信息承载信号。
根据一些实施例，无线通信设备102不仅报告两个导频信号108和110的信号强度，而且报告两个信号108和110之间的相位角。这可以通过仅比较两个导频信号108和110的相位来实现。
通过两个导频信号108和110的信号强度和相位报告，网关106获知接收无线通信设备102的极化方向。然后，网关106可以以两种方式向通信设备发送信息承载信号。在第一种方式中，网关106仅在通信设备102接收的最强极化上进行发送。在第二种方式中，网关106在每个极化上发送成比例量的功率，以及使用两个极化信息承载信号之间的适当的相位调整来使得无线通信设备102在其极化方向上接收信息承载信号。例如，网关106可以在第一功率等级和相位上发送按照RHC极化的信息承载信号，而在第二功率等级和相位上发送按照LHC极化的信息承载信号。在接收无线通信设备102处，RHC极化和LHC极化的信息承载信号的组合导致对成比例极化的信息承载信号的更好接收。应当注意，一旦确定了所需的信号极化、成比例的功率和/或相位分量，就可以使用这种极化、功率和/或相位分量向无线通信设备102发送信息承载信号。
图2示出如何对信息承载信号202进行垂直地和水平地成比例极化，其中通过辐射成比例极化的信号204和206以形成所需的极化来匹配接收通信设备102的极化。即，网关106在每个极化上、以所确定的能够导致所需信号极化202的信号功率204和206进行发送。网关106还可以调整两个极化之间的幅度，以调整信号204和206之间的相位角，从而使得所产生的信号202与天线104方向一致。相似地，信息承载信号也可以被成比例地RHC和LHC极化。
在这种方式中，系统并不限于仅仅两个极化(例如，LHC和RHC或者垂直和水平极化)，而是可应用于其间的任何极化和/或相位。即，网关106所发送的功率中的全部或者大部分以最小的功率损耗来耦接至无线通信设备102。这是对目前通信系统的重大改进，并且提供了很大的增益。当然，通过由无线通信设备102发送有限个数的比特来向网关106报告相对导频强度和相位角，结果可能并不理想。但是，利用足够的比特，能够与所需结果非常接近。
图3是示出根据一些实现方式的无线通信设备300的方框图。如前面所述，无线通信设备300可以是能够经由卫星链路与其它设备进行通信的移动电话、手持电话、计算机等。无线通信设备300包括可通信地耦接至收发信机304的处理单元302，所述收发信机304具有标称线性极化天线306。天线306可以是垂直或水平极化天线，并且其极化可以根据通信设备300的方向以及操作状况而变化。
处理单元302被配置为经由收发信机304进行接收和发送。收发信机304管理到天线306以及来自天线306的信号传输。处理单元302被可通信地耦接至收发信机304，并且被配置为：(a)接收具有第一极化的第一信号；(b)接收具有第二极化的第二信号，所述第二极化不用于所述第一极化；(c)确定所述第一和第二信号的相对或绝对信号强度；(d)确定所述第一和第二信号之间的相位角；以及(e)将所述第一和第二信号的强度信息和/或相位角信息发送至网关。在一些实施例中，所述第一极化可以是RHC极化，以及所述第二极化可以是LHC极化。在其它实施例中，所述第一极化可以是垂直极化，以及所述第二极化可以是水平极化。所述第一和第二信号可以是具有不同极化和编码函数的导频信号。例如，第一信号可使用第一编码函数进行编码，以及第二信号可使用第二编码函数进行编码，其中，第一和第二编码函数是正交函数，例如，Walsh函数。
图4示出根据一些实施例的无线通信设备400的组件和功能。无线通信设备400可包括：(a)接收机402，用于接收具有第一极化的第一信号；(b)接收机402，用于接收具有第二极化的第二信号，所述第二极化不同于所述第一极化；以及(c)发射机404，用于向网关发送所述第一和第二信号的信号强度和/或相位信息。无线通信设备还可包括：(d)信号强度比较器406，用于确定所述第一和第二信号的相对或者绝对信号强度；以及(e)信号相位比较器408，用于确定所述第一和第二信号之间的相位角。
应当注意，在不偏离本发明的情况下，可以将图3和图4中所示的一个或多个无线通信设备组件和功能组合为单个组件(例如，处理器单元)或者合并到多个组件，。
图5示出用于使接收无线通信设备向发送网关提供极化信息的方法。在502处，无线通信设备接收具有第一极化的第一信号。该第一信号可以是已经使用第一Walsh编码进行处理且具有RHC(或者垂直)极化的导频信号。在504处，无线通信设备还接收与第一信号正交且具有第二极化的第二信号，所述第二极化不同于所述第一极化。该第二信号可以是已经使用第二Walsh编码进行处理且具有LHC(或者水平)极化的相同的导频信号。然后，在506处，确定第一和第二信号的相对或绝对信号强度。然后，在508处，向发送实体(例如，网关)发送第一和第二信号的信号强度信息。此外，在另一个实施例中，在510处，无线通信设备还可确定第一和第二信号之间的相位角，以及向发送实体发送该相位角。随着无线通信设备方向的周期性变化，或者随着所接收的第一和第二(导频)信号强度的变化，无线通信设备向发送实体提供更新的信号强度和/或相位信息。然后，发送实体(例如，网关)可以(a)在最强接收极化上或者(b)在近似匹配通信设备天线的极化的成比例极化的信号上，向通信设备发送信息承载信号。
图6是示出根据一些实现方式的网关处理单元602和卫星604的方框图。网关处理单元602使用卫星604作为通信中继或者桥接器，用于从网关602到一个或多个通信设备的通信。天线606可以是圆形或者螺旋形的极化天线。如前面所述，卫星604可以是地球同步或者对地静止的卫星，或者是在网关处理单元602和其它无线通信设备之间中继信号的空中通信设备。
网关处理单元602可被配置为：(a)经由中继卫星通信系统604，通过天线606进行接收和/或发送；(b)发送具有第一极化的第一信号；(c)发送具有第二极化的第二信号，所述第二极化不同于所述第一极化；(d)接收指示第一通信设备所接收的第一和第二信号的相对或绝对信号强度的信号或信息；和/或(e)选择具有最强相关信号强度的极化，以发送信息承载信号。网关处理单元602还可以被配置为：(f)通过使用第一编码函数对导频信号进行编码来生成第一信号；(g)通过使用第二编码函数对导频信号进行编码来生成第二信号，其中，所述第一和第二编码函数是正交函数；(h)接收指示第一通信设备所接收的第一和第二信号的相对信号相位的信息；和/或(i)分别在第一和第二极化上发送成比例量的信号功率，以及使用适当的相位调整来匹配第一通信设备的极化方向。可选地，处理单元602可仅仅在两个极化中第一通信设备所接收的最强极化上进行发送。
在一些实现方式中，卫星通信系统604可具有一个或多个极化天线。第一极化可以是右旋圆形极化，以及第二极化可以是左旋圆形极化。可选地，第一极化可以是垂直极化，以及第二极化可以是水平极化。第一和第二信号可以是具有不同极化和编码函数的导频信号，所述编码函数例如Walsh函数。
图7示出根据一些实施例的网关设备700的组件和功能。网关700可包括：(a)发射机702，用于发送具有第一极化的第一信号；(b)发射机702，用于发送具有第二极化的第二信号，所述第二极化不同于所述第一极化；以及(c)接收机704，用于接收指示第一通信设备所接收的第一和第二信号的相对或绝对信号强度的信号。网关700还可以包括：(d)信号发生器708，用于通过使用第一编码函数对导频信号进行编码来生成第一信号；以及(e)信号发生器708，用于通过使用第二编码函数对导频信号进行编码来生成第二信号，所述第一和第二编码函数是正交函数。在一个实现方式中，信号选择器706选择具有最强接收信号强度的极化来发送内容或信息承载信号。可选地，信号发生器708可分别在第一和第二极化上生成成比例量的信号功率，以及使用适当的相位调整来匹配第一通信设备的极化方向，以便发送更接近第一通信设备的极化的信号。
应当注意，在不偏离本发明的情况下，可以将图6和图7中所示一个或多个网关组件和功能组合到单个组件(例如，处理单元)或者合并到多个组件。
图8示出发送网关处理其发送的信息承载信号，以使接收通信设备能够更好地进行接收的方法。在802处，网关发送具有第一极化的第一信号。该第一信号可以是使用第一Walsh编码进行处理且具有RHC(或垂直)极化的导频信号。在804处，网关还发送与第一信号正交且具有第二极化的第二信号，所述第二极化不同于所述第一极化。该第二信号也可以是使用第二Walsh编码进行处理且具有LHC(或水平)极化的导频信号。然后，在806处，网关接收指示第一实体(例如，无线通信设备)所接收的第一和第二信号的相对或绝对信号强度的信号。第一和第二信号的极化和/或相对信号强度可通过其相应的Walsh编码来标识。
在808处，网关可被配置为仅仅使用具有最强接收信号强度的极化来向第一接收实体进行发送。例如，如果确定RHC极化具有更高的信号强度，则网关使用RHC极化进行发送。
根据另一个方面，可接收其它信息，使得网关能够更好地将其信号处理为特定接收机的极化。在810处，网关可接收指示第一实体所接收的第一和第二信号的相对信号相位的信息。然后，在812处，网关在每个极化上发送成比例量的信号功率，以及使用适当的相位调整来匹配第一接收实体的极化方向。
尽管通过参照如在CDMA2000通信系统中使用的导频信号，示出本发明的多个特性，但是本发明同样可在其它通信系统上实现。例如，在本文中描述的极化优化方案，可在CDMA2000EV-DO通信系统上实现。由于CDMA2000EV-DO中的信号是时分的，所以为了获得两个正交导频信号，可以在交替的时隙中发送导频。因此，可以在第一时隙中发送具有第一极化的第一导频信号，以及可以在第二时隙中发送具有第二极化的第二导频信号。从而，通过时隙而不是Walsh编码来获得导频信号的正交性。从此，可以根据上述处理，在两个极化中最强的极化上进行发送，或者适当地极化所发送的信息承载信号以近似地匹配接收设备的极化。
应当注意，前述实施例仅仅是实例，而不应被认为是限制本发明。对实施例的描述旨在是示例性的，并不限制权利要求的范围。因此，本发明宗旨可以应用于其它类型的装置，而且很多替换、修改和变型对本领域技术人员而言将是显而易见的。

Claims (46)

1、一种通信设备，包括：
天线；
耦接至所述天线的收发信机，所述收发信机管理发送到和接收自所述天线的信号传输；以及
可通信地耦接至所述收发信机的处理单元，其被配置为：
接收具有第一极化的第一信号，
接收具有第二极化的第二信号，所述第二极化不同于所述第一极化，以及
将所述第一和第二信号的信号强度信息发送至网关。
2、根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述天线的极化根据所述通信设备的方向和操作状况而变化。
3、根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第一极化是右旋圆形极化，以及所述第二极化是左旋圆形极化。
4、根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第一极化是垂直极化，以及所述第二极化是水平极化。
5、根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第一和第二信号是具有不同极化和编码函数的导频信号。
6、根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第一信号使用第一编码函数进行编码，所述第二信号使用第二编码函数进行编码，所述第一和第二编码函数是正交函数。
7、根据权利要求6所述的通信设备，其中，所述第一和第二编码函数是Walsh函数。
8、根据权利要求1所述的通信设备，其中，在第一时隙中接收所述第一信号，在第二时隙中接收所述第二信号，以实现所述第一和第二信号之间的正交性。
9、根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述处理单元还被配置为：
确定所述第一和第二信号的相对信号强度。
10、根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述处理单元还被配置为：
确定所述第一和第二信号之间的相位角；以及
将所述相位角发送至所述网关。
11、根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述通信设备是通过中继卫星与所述网关进行通信的移动电话。
12、根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述网关是陆地基站。
13、一种无线通信设备，包括：
用于接收具有第一极化的第一信号的装置；
用于接收具有第二极化的第二信号的装置，所述第二极化不同于所述第一极化；以及
用于将所述第一和第二信号的信号强度信息发送至网关的装置。
14、根据权利要求13所述的无线通信设备，还包括：
用于确定所述第一和第二信号的相对信号强度的装置；
用于确定所述第一和第二信号之间的相位角的装置；以及
用于将所述相位角发送至所述网关的装置。
15、一种网关，包括：
用于与一个或多个通信设备进行通信的天线；以及
可通信地耦接至所述天线的处理单元，所述处理单元通过所述天线进行发送，并且被配置为
发送具有第一极化的第一信号；
发送具有第二极化的第二信号，所述第二极化不同于所述第一极化；以及
接收指示第一通信设备所接收的所述第一和第二信号的信号强度的信息。
16、根据权利要求15所述的网关，其中，所述处理单元还被配置为：
选择具有最强接收信号强度的极化来发送信息承载信号。
17、根据权利要求15所述的网关，其中，所述第一极化是右旋圆形极化，以及所述第二极化是左旋圆形极化。
18、根据权利要求15所述的网关，其中，所述第一极化是垂直极化，以及所述第二极化是水平极化。
19、根据权利要求15所述的网关，其中，所述第一和第二信号是具有不同极化和编码函数的导频信号。
20、根据权利要求15所述的网关，其中，所述处理单元还被配置为：
通过使用第一编码函数对导频信号进行编码来生成所述第一信号，以及
通过使用第二编码函数对所述导频信号进行编码来生成所述第二信号，所述第一和第二编码函数是正交函数。
21、根据权利要求20所述的网关，其中，所述第一和第二编码函数是Walsh函数。
22、根据权利要求15所述的网关，其中，所述第一和第二信号在时分信道的交替时隙中进行发送，以获得所述第一和第二信号之间的正交性。
23、根据权利要求15所述的网关，其中，所述第一和第二信号在不同的频率上进行发送，以获得所述第一和第二信号之间的正交性。
24、根据权利要求15所述的网关，其中，所述处理单元还被配置为：
接收指示所述第一通信设备所接收的所述第一和第二信号的信号相位的信息；以及
分别在所述第一和第二极化上发送成比例量的信号功率，以及使用适当的相位调整来近似匹配所述第一通信设备的极化方向。
25、根据权利要求15所述的网关，其中，所接收的指示所述第一和第二信号的信号强度的信息指示所述第一和第二信号的相对信号强度。
26、根据权利要求15所述的网关，其中，所接收的指示所述第一和第二信号的信号强度的信息指示所述第一和第二信号的绝对信号强度。
27、根据权利要求15所述的网关，其中，所述网关通过中继卫星间接地与所述一个或多个通信设备进行通信。
28、根据权利要求15所述的网关，其中，所述网关直接与所述一个或多个通信设备进行通信。
29、根据权利要求15所述的网关，其中，所述网关是陆地基站。
30、一种网关，包括：
用于发送具有第一极化的第一信号的装置；
用于发送具有第二极化的第二信号的装置，所述第二极化不同于所述第一极化；以及
用于接收指示第一通信设备所接收的所述第一和第二信号的信号强度的信号的装置。
31、根据权利要求30所述的网关，还包括：
用于选择具有最强相关信号强度的极化来发送内容承载信号的装置；
用于通过使用第一编码函数对导频信号进行编码来生成所述第一信号的装置；以及
用于通过使用第二编码函数对所述导频信号进行编码来生成所述第二信号的装置，其中，所述第一和第二编码函数是正交函数。
32、一种应用在通信设备中的方法，包括：
接收具有第一极化的第一导频信号；
接收具有第二极化的第二导频信号，所述第二极化不同于所述第一极化；
确定所述第一和第二信号的信号强度；以及
向网关发送所述信号强度信息。
33、根据权利要求32所述的方法，还包括：
确定所述第一和第二信号之间的相位差；以及
向所述网关发送所述相位差。
34、根据权利要求32所述的方法，其中，所发送的信号强度信息是关于所述通信设备所接收的所述第一和第二信号的相对信号强度的指示符。
35、一种应用在网关中的方法，包括：
发送具有第一极化且使用第一编码函数进行编码的第一导频信号；
发送具有第二极化且使用第二编码函数进行编码的第二导频信号，所述第二极化不同于所述第一极化，所述第一和第二编码函数是正交函数；以及
接收指示第一通信设备所接收的所述第一和第二导频信号的信号强度的信息。
36、根据权利要求35所述的方法，还包括：
选择具有最强接收信号强度的极化来向所述第一通信设备发送内容承载信号。
37、根据权利要求35所述的方法，还包括：
使用第一编码函数对导频信号进行编码，以生成所述第一导频信号；以及
使用第二编码函数对所述导频信号进行编码，以生成所述第二导频信号，所述第一和第二编码函数是正交函数。
38、根据权利要求35所述的方法，还包括：
分别在所述第一和第二极化上使用成比例量的信号功率来发送内容承载信号，以及使用适当的相位调整来匹配所述第一通信设备的极化方向。
39、根据权利要求35所述的方法，其中，所述网关通过中继卫星向所述第一通信设备发送所述网关的信号。
40、一种机器可读介质，具有一个或多个指令，用于使通信设备将其极化通知给网关，当由处理器执行所述指令时，使得所述处理器：
接收具有第一极化且使用第一编码函数进行编码的第一导频信号；
接收具有第二极化且使用第二编码函数进行编码的第二导频信号，所述第二极化不同于所述第一极化，所述第一和第二编码函数是正交函数；以及
向所述网关发送所述第一和第二导频信号的信号强度信息。
41、根据权利要求40所述的机器可读介质，还包括：
确定所述第一和第二信号之间的相位角；以及
向所述网关发送所述相位角。
42、一种机器可读介质，具有一个或多个指令，用于使网关确定第一通信设备的极化，当由处理器执行所述指令时，使得所述处理器：
发送具有第一极化且使用第一编码函数进行编码的第一导频信号；
发送具有第二极化且使用第二编码函数进行编码的第二导频信号，所述第二极化不同于所述第一极化，所述第一和第二编码函数是正交函数；以及
接收指示第一通信设备所接收的所述第一和第二导频信号的信号强度的信号。
43、根据权利要求42所述的机器可读介质，还包括：
选择具有最强相关导频信号强度的极化来向所述第一通信设备发送内容承载信号。
44、根据权利要求42所述的机器可读介质，还包括：
接收指示所述第一通信设备所接收的所述第一和第二导频信号的信号相位的信息；以及
分别在所述第一和第二极化上使用成比例量的信号功率来发送内容承载信号，以及使用适当的相位调整来趋近所述第一通信设备的极化方向。
45、一种处理单元，包括：
处理电路，配置为：
接收具有第一极化的第一信号；
接收具有第二极化的第二信号，所述第二极化不同于所述第一极化；
确定所述第一和第二信号的相对信号强度；以及
向网关发送所述第一和第二信号的信号强度信息。
46、一种处理单元，包括：
处理电路，配置为：
发送具有第一极化的第一信号；
发送具有第二极化的第二信号，所述第二极化不同于所述第一极化；
接收指示第一通信设备所接收的所述第一和第二信号的信号强度的信号；以及
分别在所述第一和第二极化上使用成比例量的信号功率来发送内容承载信号，以及使用适当的相位调整来趋近所述第一通信设备的极化方向。
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