CN104641709B - 蜂窝电信系统的极化控制 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用在无线通信系统中的基站，其包括用于使用至少一个移动设备通过至少一个通信通道进行传输和接收的收发机电路。其包括极化控制逻辑，用于控制通过所述至少一个通信通道传输的信号的极化。该极化控制逻辑响应于从所述移动设备接收的与在所述至少一个通信信道上接收的信号的质量有关的至少一个参数，而调节在所述至少一个通信信道上传输的信号的极化。

Description

蜂窝电信系统的极化控制

相关申请的交叉引用

本申请是2012年7月6日提交的标题为“蜂窝电信系统的极化控制”的美国专利号8,306,479的PCT申请，该专利的说明书通过引用被全部并入本文。

技术领域

本发明通常涉及蜂窝电信系统，且更特别地涉及用于控制在基站和移动单元之间转换的功率水平的方法和装置。

背景技术

功率控制(PC)是蜂窝电话系统(例如CDMA系统和WCDMA系统)以及其后继系统的基本功能。重要的是，从基站(BS)传输到移动单元(MU)的功率可被严密地控制，使得它足够高，以确保实现所需的通信和性能。对于从MU传输到BS的功率，也是这样的情况。如果被传输的功率比所需功率更多，则MU例如将需要利用其更多电池功率。BS虽然不由电池供电，但确实具有也需要被满足的总功率要求。因此，通过减小需要被传输到最大数量的移动单元的总功率的量(其中所述移动单元可能可与BS通过接口连接)，则可利用具有优化电源等的更有效率的系统。

只利用业务和接入信道来便于功率控制。一般利用多个控制环路来严密地控制从MU传输到其BS的功率水平，以确保刚刚足够的但不太多的功率被传输。一个环路用于开环控制，且其基于通过总物理信道带宽接收的功率的水平。第二环路由闭合环路组成，该闭合环路利用在反向业务信道上的功率的测量来确定反向链路是否大致在所需的水平。如果不在所需的水平，则在正向业务信道上发送出一比特控制消息，以调节特定链路的功率。可利用通常被称为外环路的第三环路，其使用反向链路帧质量统计来评估该闭合环路的总性能。在内部，所检查的参数一般是诸如信号干扰比(SIR)和比特出错率(BER)的参数。

对于具有布置在特定BS的附近区域中的多个MU的蜂窝电话系统，其存在的一个问题是，MU可迁移到不同的微环境中。例如，两个MU可间隔10英尺的距离，且由于该环境的周围特征而处于完全不同的环境中。例如，一个人可以在建筑物外部，且另一人可以在10英尺远的建筑物内部从窗口向外看。在那两个MU之间的通信特性明显不同。这可能在CDMA系统中进一步恶化，其中这两个MU都只利用Welch代码在实质上相同的频率上接收，以区分开同时讲话的两个人。这通过在每用户基础上控制功率来加强。当个人走进建筑物内部时，由建筑物引起的衰减将通过MU请求从BS传输较高的功率和BS请求从MU传输较高的功率来补偿。这是相当老套的。

关于这些微环境的另一个因素是，电磁波的特性由于周围环境而改变。这些特性中的一些是由于可改变极化的反射。例如，如果信号从建筑物反射，则极化可从常规的垂直极化发生旋转以使该极化提前或滞后。因为相应于MU的手机一般处于平均预期垂直极化，这将导致一些衰减，其将需要在感兴趣的总频带中的功率增加，以便得到可接受的通信性能。当进入建筑物时当建筑物本身构成移相器时也是这样的情况。这是在建筑物本身的衰减之外的附加衰减。目前唯一的解决方案是利用蜂窝通信系统的功率控制特征来便于这一改变。

发明概述

在本文公开和主张的本发明在其一个方面中包括用于无线通信系统中的基站，其包括用于使用至少一个移动设备通过至少一个通信信道进行传输和接收的收发机电路。其包括极化控制逻辑，用于控制通过所述至少一个通信信道传输的信号的极化。该极化控制逻辑响应于从所述移动设备接收的与在所述至少一个通信信道上接收的信号的质量有关的至少一个参数，而调节在所述至少一个通信信道上传输的信号的极化。

附图的简要说明

为了更完整的理解，现在结合附图参考下面的描述，其中：

图1示出基站和在特定基站的地点中的多个建筑物的示图；

图2示出到建筑物内的移动单元的传输的示图；

图2a示出在建筑物的内部和外部之间的传输介质中的变化的细节；

图3示出穿过建筑物的传输的不同极化方案；

图4示出用于基站天线的相位控制的示图；

图5示出用于在WCDMA系统中的功率控制的控制环路的示图；

图6示出极化相位与比特出错率的关系曲线图；

图7示出设置功率或相位控制的总操作流程图；

图7a示出在基站处用以改变极化的相位的操作流程图；

图8示出一种情景的流程图，其中功率控制在相位控制之前且相位控制只出现在有效时间窗内；

图9示出一个流程图，其中相位控制只在活动链路期间执行；

图10示出近/远链路的示图，其中两个移动单元共享公共频率；

图11示出聚类算法的示图；

图12示出描绘聚集多个移动单元并基于来自所述多个移动单元的统计数字来确定天线的极化设置的操作流程图；以及

图13示出在通信链路的任一端上进行极化设置的控制方面的简化示图。

具体实施方式

现在参考附图，其中相似的参考数字在本文自始至终用于表示相似的元件，示出并描述了蜂窝电信系统的极化控制的各种视图和实施方式，且描述了其它可能的实施方式。附图不一定按比例绘制，且在一些实例中仅为了例证性目的将附图在适当的地方放大和/或简化。本领域中的普通技术人员将认识到基于可能实施方式的以下例子的很多可能的应用和变化。

现在参考图1，示出了在多个建筑物所占据的地点内进行传输的基站的示意性透视图。基站由塔102示出，塔102具有与其相关的天线104。可操作天线104来使用各种调制在各种频率上传输信号。该基站为系统而配置，根据该系统，存在有可利用的多种蜂窝电话方案，例如CDMA、WCDMA、GSM、UTS等。在任何情况下，不管利用什么系统，都仍然需要在特定的水平处在特定的频率上传输功率。一般，当信号落在某个水平(例如-106dBm)之下时，特定的移动单元将不能够接收该信号，因为与其相关的接收机具有接收敏感度的下限。因此，重要的是，在基站处的发射机能够传输足够的功率以在那个水平处达到外部区域的周界或达到基站的限制。当然，当移动单元较接近时，功率必须被向下调节。此外，可看到，根据在基站地点的各个部分中存在的微环境，信号能量的全部或一部分可被衰减或反射。

在图1中，示出两个建筑物106和108。从基站天线上传输的信号以全向方式被传输，使得它同时在所有方向上被传输。因此，所传输的信号将指向建筑物106，如沿着路径112反射的传输路径110所看到的。类似地，信号沿着路径114传输并从建筑物108反射以提供在反射路径114上的信号。如果在这两个反射波的区域中存在移动单元，则它也将接收从天线104直接传输的信号且必须能够区分开这些不同的信号。

从天线104传输的波将具有一组电磁特性。这些特性将包括电磁波的功率和电磁波的极化，即，其方位和其相位。在理想世界中，在视距中没有建筑物且没有环境障碍物的情况下，移动单元将总是在基站的视距内且将实质上没有干扰地接收信号。将没有“幻影”，该“幻影”会导致在同一频率处对指向同一移动单元的相同的调制存在从不同的物体反射的多个信号。然而，在真实世界环境中，不仅将从多个其它物体接收到反射波，而且所接收到的传输信号将由于其反射(能够改变特性)而具有不同的电磁特性。

现在参考图2，示出了布置在建筑物204的内部内的移动单元202的示图。可操作发射机206来沿着传输路径208将信号传输到建筑物204。当它到达在基站发射机206和移动单元202之间的建筑物的边界时，两个事情将发生。首先，所传输的信号将遭遇传输介质中的改变。如果移动单元被布置在玻璃窗的相对侧上，例如传输介质将从空气到玻璃到空气。在这个传输介质边界处，由于在边界处的不同特性，所传输的信号将分成传输部分210和反射部分212。传输部分210将具有其电磁特性，该电磁特性由于所传输的信号沿着路径208遇到传输介质边界而发生改变。出现的一个变化是极化可能改变。一般，蜂窝系统的极化是垂直线性极化。利用垂直线性极化的原因是更好地覆盖基于地面的移动单元。相比于为屋顶上的视距接收单元提供更好覆盖的水平极化(即，基于电视的信号)，垂直极化更完全地覆盖基于地面的单元。对于水平极化，当接收机移动得更接近地面时，信号衰减，这与垂直极化相反。然而应理解，移动单元被设计成在其中天线利用垂直极化的通信系统中操作。尽管极化可被改变以使标称垂直极化提前或滞后，平均来说，移动单元被设计成对于实质上所有方位提供适当的性能。甚至被设计用以在利用对话模式时对移动单元进行定向的天线，一般也将天线设计成使得它将在正常呼叫期间相对于垂直极化传输天线被定向，假设个人总是以相同的方式握住它。然而，如果移动单元或电话被旋转使得由于极化的改变而出现衰减，则在常规现有技术系统中这将通过系统的功率控制部分对功率水平进行调节来补偿。这可导致从移动单元传输的额外功率或从基站传输的额外功率或这两者。

在图2a中示出这个极化方面，其中所传输的信号208被传输穿过墙壁214，原始极化是垂直的，如垂直箭头216所示的。一旦穿过墙壁214，传输路径210就具有提前于垂直极化216的极化218，即，它在相位上旋转。这将在移动单元202处被接收，具有稍微衰减的特性。这是由于所传输的信号的电磁特性改变了，以及当信号到达移动单元202上的接收天线时，那些电磁特性中的变化导致在接收天线处的接收比最佳接收少。在移动单元202中的接收机没有确定电磁特性已改变的功能；而是，在移动单元202中的接收机的所有能够确定的只是信号强度。一般，天线将给输入带通滤波器馈电，该输入带通滤波器将使在该滤波器的通带内的频率通过，这些频率将接着被馈送到低噪声放大器并接着被处理成接收串。在预定水平之上的信号强度可被检测和测量，以确保至少中等水平的信号功率被接收到。其后，可检查所接收的已解调信号以确定是否存在任何错误。一般，我们可考虑出错率(例如SIR和BER)以确定数据是否被正确地接收。如果出错率太高，则假设有关于功率的问题且采取某些行动以增加沿着路径210的传输功率。这个出错率可能是由于衰减、相移、冲突或任何其它原因。简单的事实是，当前系统只试图通过增加功率来解决出错率。这当然引起关于相邻信道的其它问题，但例如CDMA、GSM等的电信协议允许在每用户基础上的功率控制。

如下面将在本文描述的，本公开的实施方式试图校正传输信号的电磁特性的变化，而不利用各种电信系统或电信协议的功率控制特征。如果出错率可通过改变传输到移动单元202和从移动单元202传输到基站的信号的传输特性而得到改善，则额外的功率是不需要的。(虽然图2和图2a的实施方式只讨论从基站传输到移动单元的功率，但是，应理解，存在从移动单元到基站的返回链路，且这样的信号的电磁特性将改变，因为遇到了关于介质的各种传输边界)。通过改变天线可传输所用的方式来促进这些特性的变化。如上面在本文提到的，基站将一般利用垂直线性极化。通过经由相位控制来改变在天线处的所传输的信号的极化，极化可在天线本身处旋转以实际上调节在接收天线处的所接收的信号的极化，以匹配接收天线的特性。如果例如在移动单元处的极化比在基站处的天线处的极化提前例如45°，则只需要旋转在天线处的相位以使垂直极化滞后45°。这将补偿沿着传输路径的极化偏移，并因此改善出错率和在移动单元202中的接收机处的接收。

现在参考图3，示出了各种极化模式及其相关的传输特性的示图。发射机206传输在一个模式中具有垂直线性极化302和在另一模式中具有水平极化306的电磁波。可看到，垂直极化对接近地面的视距传输更有利，与更有效地穿透建筑物的水平极化相反。因此，移动单元离建筑物越近，将出现的衰减就越多。通过改变极化，可看到，穿过建筑物传输的功率的量将增加。

现在参考图4，示出了一个实施方式的示图，其中在基站处的天线具有其相位，该相位被修改以改变传输信号上的极化。这将有效地管理在发射机处的功率水平，因而潜在地减小对给定基站的功率要求。在这个实施方式中，两个E场天线402和404被设置为正交交叉配置。这将导致垂直极化，如果它们被正确地设置相位。基站发射机产生被输入到移相器406的信号，可操作移相器406以将相对相位调节到驱动天线404的第一衰减器408和驱动天线402的第二衰减器410。通过改变相位之间的差异，改变高达90°，极化可从垂直改变到水平。还提供有衰减控制块412，以便对于特定的信道，改变传送到天线的功率。如上面在本文所提到的，对于每个移动单元，可使用例如CDMA协议来连接呼叫。然而，当两个移动单元在同一频率上通信时，它们可利用Welch编码来被适应。然而，载波是相同的，且因此极化只能对移动单元之一改变。因此，在如此情况中，必须做出适应这两个移动单元的决定，即，极化可能在这两者的需要之间的中间点做改变。

虽然示出两个E场天线，但是可能使用一个E场天线和一个H场天线。此外，也可利用两个正交环天线。用于改变所传输的信号的电磁特性的是某种类型的天线控制，以改变天线的电磁特性。可替换地，可改变天线的实际物理方位。然而，这在每用户基础上将不是可行的，而是，只在整体调节基础上可行。在短时间段内这样做将是不会多于一次或两次的。此外，可能有其他可改变的电磁特性，以使所传输的信号与该信号在其中传输的特定传输介质内的接收信号更好地匹配。甚至可利用不同物理天线的复用。虽然极化被示例为待控制的电磁特性，也可以设想其它技术。

现在参考图5，示出了WCDMA的功率控制方案的示图。这本质上是闭合环路功率控制(PC)，其为内和外环闭合环路控制的组合。内(也被称为快速)闭合环路PC调节所传输的功率，以便保持接收信号干扰比(SIR)等于给定的目标值。根据所接收的BLER(块出错率)或BER(比特出错率)，这个SIR目标是固定的。SIR目标的设置由外环PC完成以便匹配所需的BLER，该外环PC是无线电资源控制层的部分。外环PC的更新频率大约是10-100Hz。BLER目标是所携带的服务的函数。确保使用最低的可能SIR目标，这导致较大的网络容量。

内闭合环路PC测量接收质量，其被定义为接收SIR，并针对所传输的功率更新，将命令发送到发射机(即，在上行链路情况下的移动单元和在下行链路情况下的基站)。为了估算接收SIR，接收机估算到功率控制的连接的接收功率和估算所接收的干扰。所得到的SIR估算(被记为SIR_est)然后由接收机使用以根据在3GPP规范(3GPP TS 25.214v4.1.02001-06)“物理层过程(FDD)(发布)”中阐述的算法产生PC命令。在这些算法之一中，所传输的功率在多个时隙的每一个中被更新，这些时隙是10或15ms。它增加或降低固定的值。如果SIR_估算(SIR_est)大于SIR_目标(SIR_target)，则被发送到另一端的命令是请求传输功率降低的“0”。如果SIR_est小于SIR_target，则所传输的命令是请求传输功率增加的“1”。3GPP的第二算法是第一算法的稍微变体，其中所传输的功率可每五个时隙被更新，其模拟较小功率更新步骤。

功率控制步长尺寸是快速(内)闭合环路PC的参数。在上行链路的情况下，它等于在WCDMA系统中的1或2dB。可通过对第二算法采用较大的PC更新周期来模仿小于1dB的值。可根据平均移动速度和其它操作环境参数来选择功率更新步长尺寸。对于下行链路，可利用相同幅度的功率更新步长尺寸。

相位控制与功率控制的不同之处在于，命令从移动单元发送到基站以改变相位。在一个实施方式中，通过首先请求相位变化以优化相位，其后是常规功率控制算法，移动单元可在功率控制和相位控制之间进行交替。对于相位控制算法，通过分析BER或甚至帧出错率(FER)以确定是否存在高于预定阈值的错误，从而控制外环。这个阈值是目标阈值周期，且如果出错率低于目标阈值，则要求相位变化的请求被发送。相位被改变，且接着BER或FER被估算。如果它更糟，则在相位变化的相反方向上发送命令。基站将接着增加两个增量，即，它将擦除第一变化并在相反方向上产生变化。如果BER或FER改善，则发送信号要求在那个方向上的附加变化，且这将继续，直到比特出错率降低为止，此时将发送命令以将该方向反向。这将由基站解释为固定相位，因为那是在该瞬时的可操作相位。移动单元将接着切换到功率控制算法并接着优化功率。因此，通过评估所接收的信号的BER并在一个方向或另一方向上调节相位来做出关于基站控制器的决定，直到达到适当的最小错误值。这在图6中示出，其中比特出错率在极化相位中的点604处被评估。以错误的方向移动到极化相位中的点604，这增加了BER。因此，将接着移动到极化相位中的点606且评估BER。然后将移动到极化相位中的点608。在点608处，BER大致是相同的，所以可以另外移动到极化相位中的点610处以再次评估BER以确定它是否实际上恶化，且如果是，则这指示可移动回极化相位中的点608处或点606处。这基本上是根据极化相位确定BER的最小值的曲线拟合算法。极化相位可在点606和点608之间抖动。在任何情况下，对于该特定移动单元，这将是最佳极化相位。

现在参考图7，示出了描绘用于在一个例子中在基站处改变电磁特性、垂直线性极化的情景的流程图。程序在块702开始并接着继续进行到块704。在块704，设置开环功率。如上面在本文所描述的那样，开环功率直接与路径损耗有关。如名称所暗示的，该控制没有反馈，且它仅仅是设置移动单元应该传输的初始功率。以这种方式，移动单元可至少从基站接收信息。程序然后行进到决策块706以确定电话是在相位控制模式还是功率控制模式中。任一模式可被设置为默认模式，下一模式是另一模式。在这个实施方式中，相位模式被设置为默认模式，且程序将沿着相位路径从决策块706行进到功能块708以测量出错率(BER或FER)。应理解，移动单元是传统单元，因为大部分蜂窝系统具有关于基站的很多灵活性，但移动单元中的硬件被相当好地固定并由设备的制造商定义。一般，基站比移动单元有更多的灵活性。因此，可通过增加功率来改善的某些参数的唯一可用指示是数据的出错率。如果有关于出错率的问题，不管它是BER还是FER，功率的增加都可以有时对出错率有改善。因此，对BER/FER的测量提供了功率可被减小或增加的指示。如本文所述的，通过改变天线的相位(即，其电磁特性)来控制功率，以便提高传送到移动单元的功率。

一旦BER/FER在功能块708被测量，程序就行进到功能块710以将相位变化命令发送到基站。这通过控制信道来促进。这类似于请求增加功率或降低功率。这个相位变化命令在基站处被解释为请求进入特定模式用以改变相位。然而，基站不知道相位应在提前方向还是滞后方向上改变。因此，一个方向或另一方向将被选择为默认方向。增量可以是1°增量、5°增量或10°增量。这取决于系统的设计者。一旦相位变化命令被发送，基站就将改变相位。程序在移动单元处然后行进到决策块714以再次确定BER/FER是在正方向还是在负方向上改变。如果在正方向上，则这指示错误增加，则然后程序将行进到决策块716以确定在BER/FER中的以前的变化是否是负变化。如果是，则这将向总系统指示：在上一个相位变化中已经达到了最小值。如果是，则程序将沿着“是”路径行进到功能块718，其中“结束”命令将被发送回到基站。当基站接收到这个结束命令时，它将知道最后一个变化使出错率增加且它将跳回到上一个相位值。程序然后将返回到决策块706的输入端。然而，如果在决策块716，指示的是上一个变化不导致出错率的降低，则程序将行进到功能块720以将“+”命令发送回基站。这将向基站指示它在错误的方向上改变了相位。这将使基站改变相位变化的方向并可能跳回两个增量，使得它将通过上一个增量，且然后程序将行进回到决策块714以在相反方向上产生变化。再次，将检查BER/FER，且如果它再次在正方向上改变，即，出错率增加，则这将再次导致“+”被发送回基站。这将继续，直到BER/FER降低为止，此时程序将行进到功能块722，以便向基站指示方向是正确的，且这将继续，直到BER/FER增加为止，这将使程序沿着该路径行进到功能块718。

当“结束”命令被发送时，如功能块718所指示的，程序行进回到决策块706的输入端，这将模式改变到功率控制模式。这将使程序从决策块706行进到功能块724，以便设置在正向链路上的功率。这是用于优化通信链路的常规过程。

现在参考图7a，示出了从基站的观点描绘改变极化的操作流程图，这在块728开始并接着继续进行到决策块728且然后继续进行到决策块730。决策块730确定是否已选择相位变化模式。响应于沿着控制信道从移动单元接收相位变化命令而完成该步骤。程序然后沿着“是”路径732行进，以便选择默认方向。如上面在本文提到的，可利用任一方向，因为信号的极化是未知的。再次，这个特定的例子将极化处理为在正被改变的电磁特性中的变化。然而应理解，电磁信号的任何其它特性可被改变，以便提高功率或在天线处的接收。

一旦默认方向被发送，程序就行进到功能块734，以便增加相位。程序然后行进到功能块736，以便等待来自移动单元的命令。如果它是结束命令，则程序沿着“是”路径行进到“结束”块738，因为这被指示为是最小值。如果未接收到结束命令，则程序行进到决策块740以确定“+”命令是否被接收到。如果是，则程序沿着“是”路径行进，且方向在功能块744在相反的方向上改变，因为这指示了BER/FER在增加。程序然后行进到功能块734以增加相位变化。然而，在一个例子中，功能块734的增量方面将被改变为在相反的方向上增加两个增量。

如果在决策块740没有接收到“+”命令，则程序将沿着“否”路径行进到功能块742，以便处理“-”命令，因为如果结束命令或“+”命令没有被接收到则这个命令就会被接收到。将通过返回到功能块734的输入端来处理该命令以增加相位。这当然将继续，直到结束命令被接收到为止。

现在参考图8，示出了描绘当顺序进行功率控制和相位控制的另一情景的流程图。这在块802开始。程序然后行进到功能块804，且正向/反向功率沿着正向链路和反向链路被设置。这是常规操作。程序然后行进到决策块806以确定特定的时间窗是否存在。这个时间窗是预定的时间窗，在该时间窗期间，将实现对极化的相位变化。如果系统在该时间窗内，则程序将沿着“是”路径行进到功能块808以处理相位控制算法。如果不在，则程序将沿着“否”路径从决策块806绕过功能块808行进。这两个块都行进到返回块810。

现在参考图9，示出了描绘当顺序进行功率控制和相位控制时的可替换实施方式的流程图。这在块902开始，且程序继续进行到功能块904以设置正向/反向功率，类似于块804。程序然后行进到决策块906以确定链路是否是活动的，即，在该链路上是否有活动呼叫。如果是，则程序将跟随“是”路径到功能块908以处理相位控制算法来改变基站的极化角。程序然后将行进回到功能块904的输入端。如果链路不是活动的，则程序沿着“否”路径从决策块906行进到决策块904的输入端。

现在参考图10，示出了在基站处理利用极化控制的蜂窝系统的示图，其中有两个移动单元1002和1004，每个移动单元分别布置在单独的微环境1006和1008中。这些微环境都是不同的，使得沿着正向链路传输到每个移动单元1002和1004的有效功率水平不同，特别是作为在天线的垂直线性极化中的极化变化的结果。问题是，这两个单元都在同一信道上。其原因是，在同一信道上的这两个单元有问题，因为它们不在不同的时隙中，即，它们都在同一时隙在同一频率上接收通信。当前CDMA系统在每移动单元基础上提供功率控制，但不提供分开的通信和时间。在这种情况下，虽然Welch编码可用来区分开呼叫，但是极化必须在这两个单元之间被平均。这个过程将要求一个单元确定它的最佳极化且然后第二单元确定它的最佳极化。基站接着选择极化，该极化将提供在这两个单元之间的选择。这经由中央RNC(无线网络控制)块1010来实现。

现在参考图11，示出了可替换的实施方式，其中基站102不是基于移动单元来提供对移动单元的控制，而是提供在聚集部分中的控制。该聚集部分被示例为两个部分1102和1104。部分1102是地理区域，其中布置多个移动单元1106。这些移动单元1106中的每个将在类似的周围环境中操作，即，这些单元中的每个的极化不是那么不同。有可能的是，对所有单元1106都可确定极化变化或最优极化，且它们都具有类似的极化变化。因此，当传输到这个部分时，将针对移动单元的该聚集组来选择极化。因此，对那些移动单元只需要确定一个极化变化。这对于具有布置在其中的多个移动单元1108的部分1104是类似的。在一些系统中，天线可以是“扇区”，使得该区域的某些部分可被调出。

现在参考图12，示出了描绘移动单元的聚集的流程图。在该情景中，以块1202开始，基站将从在这个区域内的所有移动单元或从规定的样本集合收集数据。它可以是基于时间的随机样本集合或它可以是基于对于每第100个请求功率控制变化的移动单元的来自基站的在控制信道上的某个地方的命令。这将向基站提供可能的期望的极化的某些指示，该期望的极化是统计上的大量电话所要请求的。因此，程序将行进到功能块1204，其中将对在集合内或在整个系统内的特定的移动单元确定最优相位。一些传统电话可能更适合于极化，且这些电话将被利用。这个信息然后在功能块1208中累积，且然后程序行进到功能块1210以确定基站的设置。这可以是将随着时间而改变的多个设置，或可以是基于电话的单个设置，假设一旦极化改变，微环境就具有更佳接收且该改变不是频繁需要的。程序然后行进到决策块1212以确定这是否是分成扇区的系统。如果是，则程序沿着“是”路径行进以按照扇区设置极化，如功能块1214所指示的，或沿着“否”路径行进到功能块1216以设置整个基站的极化变化。程序然后行进到返回块1218。

现在参考图13，示出了需要基站1302和移动单元1304的总系统的示图。如上面在本文提到的，基站1302具有天线1306，其具有由相关发射机和天线的物理结构所固定的某些电磁特性。这当然可在整个正向链路中改变，当它碰到移动单元1304的天线1310时。如上面在本文描述的，基站是在常规蜂窝电话系统中的最灵活的设备。因此，其电磁特定可改变，如变化块1312所指示的，以改变正向链路的电磁特性。这经由控制信道1316而促进。这个控制信道允许移动单元1304监测它的信号强度和所接收的数据的某些参数以确定功率应该增加。基站1302结合移动单元1304将有效地改变它的天线1306的电磁特性。然而，可替换地，反向链路可被进一步控制以与基站协调，使得基站可沿着命令信道1320将命令信号发送到移动单元1304，其具有与它的天线1310相关的变化块1322。天线1310的电磁特性可改变以进一步减小反向链路的功率。这将明显减小需要由移动单元1304传输的功率的量，因而减小在其电池上的消耗。因此，可控制任一链路且可控制任一发射机以优化在接收天线处的电磁特性。此外，如上面在本文提到的，这需要相当灵活的移动单元1304，其将具有改变它的天线的特性的能力。这当然对于传统单元是不实际的，但未来的单元可能适合于此。

受益于本公开的本领域中的技术人员将认识到，对蜂窝电信系统的整个极化控制提供在变化的环境中提高接收而不增加功率的可替换技术。应理解，本文的附图和详细描述应以例证性而不是限制性方式被看待，且并没有意图要限制到所公开的特定形式和例子。相反，其包括对本领域中的普通技术人员明显的任何另外的修改、变化、重新布置、替代、可替换形式、设计选择和实施方式，而不偏离如下面的权利要求所限定的其精神和范围。因此，意图是下面的权利要求应被解释为包括所有这样的另外的修改、变化、重新布置、替代、可替换形式、设计选择和实施方式。

Claims (11)

1.一种用于改进与在基站和至少一个移动站之间的连接有关的连接参数的方法，包括：

在所述基站处检测是否收到来自所述至少一个移动站的第一相位变化命令；

响应于所述第一相位变化命令，改变在第一方向上从所述基站到所述至少一个移动站的传输的相位；

在改变在第一方向上从所述基站到所述至少一个移动站的传输的相位之后，在所述基站处检测是否收到来自所述至少一个移动站的第二相位变化命令；

响应于所述第二相位变化命令，改变在第一方向上或在第二方向上从所述基站到所述至少一个移动站的传输的所述相位，其中所述第二相位变化命令指示在所述第一方向上或在第二方向上的相位变化；

响应于包括结束命令的所述第二相位变化命令，维持从所述基站到所述至少一个移动站的传输的所述相位；

响应于来自所述基站的具有在所述第一方向上改变的相位的传输，确定所述连接参数的值是否增加或减小；

分别响应于对所述连接参数的所述值的增加和减小的确定结果，产生所述第二相位变化命令，以改变在所述第一方向上和所述第二方向上的传输的所述相位；以及

重复所述确定步骤和产生步骤，直到所述连接参数的所述值的最小值被确定为止。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述响应于所述第二相位变化命令，改变从所述基站到所述至少一个移动站的传输的相位的步骤还包括：响应于所述第二相位变化命令，进一步改变在所述第一方向上从所述基站到所述至少一个移动站的传输的相位的步骤。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述响应于所述第二相位变化命令，改变从所述基站到所述至少一个移动站的传输的相位的步骤还包括：响应于所述第二相位变化命令，改变在第二方向上从所述基站到所述至少一个移动站的传输的相位的步骤。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述响应于所述第一相位变化命令，改变在所述第一方向上从所述基站到所述至少一个移动站的传输的相位的步骤还包括下列步骤：

聚集来自所述至少一个移动站的所述第一相位变化命令；以及

响应于所述第一相位变化命令的聚集，确定所述相位变化的所述第一方向。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述检测步骤还包括在所述基站和所述至少一个移动站之间的命令信道上进行检测。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述改变步骤还包括改变在从所述基站到所述至少一个移动站的通信信道上的传输的相位的步骤。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述连接参数包括比特出错率。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述连接参数包括频率出错率。

9.一种用于改进与在基站和移动站之间的连接有关的连接参数的方法，包括：

在所述移动站处测量所述连接参数的值；

产生多个相位变化命令，以请求所述基站改变在所确定的方向上从所述基站到所述移动站的传输的相位，直到所述连接参数的值达到最小值为止；

响应于达到所述最小值的所述连接参数的测量值，将结束命令传输到所述基站；

其中所述产生步骤还包括下列步骤：

(a)产生第一相位变化命令，以请求所述基站改变在第一方向上从所述基站到所述移动站的传输的所述相位；

(b)响应于来自所述基站的具有在所述第一方向上改变的所述相位的所述传输，确定所述连接参数的值是否增加或减小；

(c)响应于所述连接参数的所述值的减小的确定结果，产生第二相位变化命令，以请求所述基站改变在所述第一方向上从所述基站到所述移动站的所述传输的所述相位；

(d)响应于所述连接参数的所述值的增加的确定结果，产生所述第二相位变化命令，以请求所述基站改变在第二方向上从所述基站到所述移动站的所述传输的所述相位；以及

(e)重复步骤(b)至(d)，直到所述连接参数的所述值的最小值被确定为止。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述产生步骤还包括：在所述基站和至少一个移动站之间的命令信道上产生所述多个相位变化命令。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述测量步骤还包括：测量在从所述基站到至少一个移动站的通信信道上的传输的所述相位的步骤。