CN1289486A - 在无线传输中用于下行链路分集的方法和系统 - Google Patents

在无线传输中用于下行链路分集的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1289486A
CN1289486A CN99802542A CN99802542A CN1289486A CN 1289486 A CN1289486 A CN 1289486A CN 99802542 A CN99802542 A CN 99802542A CN 99802542 A CN99802542 A CN 99802542A CN 1289486 A CN1289486 A CN 1289486A
Authority
CN
China
Prior art keywords
diversity
antenna
signal
algorithm
arrange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN99802542A
Other languages
English (en)
Inventor
S·埃克斯特伦
L·雷克斯贝里
C·尼尔松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Original Assignee
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB filed Critical Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Publication of CN1289486A publication Critical patent/CN1289486A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

在一个蜂窝无线系统中提供下行链路分集。该系统的基站(BS)中用于接收来自一个移动站(MS)信号的装置利用了一个分集接收布置,特别是一个天线分集布置(207,209)。关于当前接收条件的信息被从接收分集系统中提取并且被用于改善传输。因此发送信号可以有较小的信号功率,而这又使得提供较小的区群尺寸成为可能并且因此提高了蜂窝无线系统中的信道容量。

Description

在无线传输中用于下行链路分集的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于无线通信的方法和系统。
相关技术描述
在蜂窝无线系统中为了减少费用，用于覆盖一个特定区域的小区数量应该尽可能少。然而，为了使一个有很多移动站的系统维持足够好的信噪比(SNR)，小区尺寸应该尽可能小。
这样，在蜂窝无线系统中使用一个小的小区尺寸则可以在其它位置重复使用相同的信号。在一个有M个正交信号或信道的系统中，这些小区通常被分成信道数量相同或近似相同的K组。在一个基站位于小区中心的六边形小区模式中，参见图1a,K是任意整数，可以被写成：
K=(i+j)2-ij，这里i,j=0,1,2,3,…
这样K可以是K=3,4,7,9,12,13,…
一组只使用每个信道组一次的小区通常被称为区群。所以K通常被称为区群尺寸。
使用更先进的小区结构也是很普通的，这里位于小区顶角的基站使用定向天线，参见图1b。一个区群尺寸为12并且每个区群有4个基站位置的小区结构被表示为4/12区群，并且同样的方式，一个区群尺寸为21并且每个区群有7个基站位置的小区结构被表示为7/21区群等等。这样的布置具有几个基站可以被放置在相同位置的优点，这便节省了费用。从基站到一个移动站的最大距离将会增加，但是产生干扰的、位置接近的基站数量将会少一些。为了优化系统以便每个小区尽可能多地处理呼叫，每个小区都期望接入尽可能多的信道。这可以被称为系统容量(n)，这里
n=M/K
由于一个特定系统的可以使用的信道数量M通常是预定的。因此，为了增加蜂窝无线系统的容量，组K的数量要尽可能小。组K的数量有多小可以由信号对噪声和干扰信号的敏感程度来决定。
为了提高在一个衰落无线信道上传输的性能，采用了分集。分集意味着同一信号通过两个或多个传输路径发送。有很多不同类型的分集布置，例如：频率分集、时间分集、极化分集以及空间分集等等。在空间分集或天线分集中，接收信号时使用几个天线。可以被显示的是如果两个天线的距离足够远则不同天线上的信号将是不相关的。
所要求的距离主要依赖于传输中使用的波长。一个约为波长除2的距离便足以将相关性减少到可以接受的等级。天线之间的距离越长，则相关性越小。然而，很长的距离可能是不灵活的。一个常规值可以是所使用波长的大约12～20倍。
天线分集有不需要一个较大频率范围的优点。同样，一个天线分集布置的实现是相当简单的。
在城市以及其它移动站(移动电话)大量集中的地区，可获得的频率范围与这种大量集中的移动站相比是很有限的。在这种环境中由于可获得的信道数量与其所要适应的移动站的巨大数量相比要低，所以不可能使用频率分集系统和其它类型的、要增加所需频率范围的分集系统。因此，在很多情况下优选使用天线分集系统。
接收器可以以多种不同的方式使用或者加权来自不同天线的信号。最普通的方法是：
选择性分集：接收器挑选有最高信噪比(SNR)的信号并将这个信号用于信号检测。
最大比率组合分集：接收器同时使用所有来自全部接收分支的信息。来自不同分支的信号被赋予一个正比于相应分支SNR的权值。当使用这种方法时，在进行相加时各个信号必须有相同的相位。因此必须提供一个相位补偿电路。然后经过相位补偿和优化权值的信号被用做输出信号。
相等增益组合分集：这是最大比率组合分集系统的一种特殊情况。因此，为了不时时刻刻去测量每个接收分支的SNR，所有分支的权值被设成常数并且相等。
切换分集：这是一种简单方法。因此，在某一时刻只使用一个分支并且不同分支之间的切换仅仅在信号包络掉至一个特定的门限值之下时才发生。
为了避免长衰落条件，分集系统的使用是一个强有力的工具。
然而，今天的分集系统不能为蜂窝无线系统显著增加信道容量。由于可获得的频率范围有限并且移动终端的数量在持续增加，信道容量的限制是一个日趋严重的问题。
发明概要
本发明的一个目的是为蜂窝无线系统提高信道容量。这个目的可以通过在基站中使用一个分集布置来实现，它利用了为了发送的目的在一个天线分集系统中接收信号时获得的信息。
所以无线传输系统在基站中装备了用于提取有关当前分集条件的信息的装置，并且根据一个分集(下行链路)发送方案将提取的信息用于控制下行链路信号的发送。
因此，用于信号(上行链路信号)接收的相同信息以对应的方式应用于信号(下行链路信号)的发送。这使得在发送信号中使用较低功率成为可能，因此区群尺寸可以减小。而根据上文这又将导致一个更大的信道容量。
所以这样一个下行链路分集布置的使用给一个系统操作员提供了一个工具，通过它系统操作员可以不用一个更大频率范围便能很容易地增加移动站的数量。例如它将可能减少同信道干扰而使一个4/12区群具有与一个7/21小区区群中传统基站相同的话音质量。
附图简述
现在将通过不受限制的实例并参考所伴随的附图来详细描述本发明，其中：
-图1a和1b显示了六边形小区结构
-图2显示了一个蜂窝无线系统中的一个移动站和一个基站，这里基站有一个使用分集布置的组合接收器/发送器。
-图3显示了一个蜂窝无线系统中的一个移动站和一个基站，这里基站有一个使用另一种分集布置的组合接收器/发送器。
-图4是一个说明在采用下行链路分集方案时所执行的不同步骤的流程图。
优选实施方案描述
在图2中显示了一个蜂窝无线传输系统的原理视图。因此，在201处显示了一个移动站。移动站201有一个天线203，通过它可以与205处所示的基站通信。基站205有两个天线207和209。
图2中所示的基站205被设计成最大比率组合分集。因此，SNR可以从天线207和209接收到的信号导出。这些SNR被用于将放大器211和213设置成与测量的SNR相应的值。换句话说，具有一个较大SNR的接收分支将比具有小SNR的接收分支被更大地放大。
与为放大器211设置的值相同的值同时被设置给放大器215，并且与为放大器213设置的值相同的值被设置给放大器217。放大器215和217形成基站205传输电路的一部分并且也被连接到天线207和209，因此它们同时被用于发送和接收去往/来自移动站201的信号。
来自放大器211和213的输出被输送给电路219。电路219被用于相位补偿以便在两个接收到的信号相加前使它们具有相同的相位，相加同样发生在电路219中。
在相位补偿电路219中获得的信息也被输送给相位补偿电路221和223，它们是基站205的传输电路的一部分。
来自电路219的输出被输送给一个检测器或解调器电路225，它们提供从基站205的输出。
基站被用于与移动站201的双向通信。因此，当从基站205发送信号给一个移动站201时，要发送的信号被输送给一个调制器227。调制器的输出被输送到去往相位补偿器221和223的两条不同的线上。根据电路219中完成的当前相位补偿来设置相位补偿器221和223。相位补偿器221和223的输出信号接着分别被输送给天线207和209。
因此，天线207和209是同时用于信号的接收和用于发送的双工天线。具有与当前所接收的信号的SNR相同的相位补偿和信号强度关系的发送信号被输送给天线207和209。
这种布置的效果是：从基站205发送的信号可以使用一个较小的信号功率发送，而同时在接收的移动站201还能维持相同的SNR。
在一个优选实施方案中双工天线207和209分开的距离等于所使用波长的一半或者一个整数倍。如果在特定情况下被证明是更有用的，也可能使用一个有多于两个天线的布置。例如，可以在特定应用中使用三个或者四个天线。
而且，为了提高SNR而在基站所用的天线分集中使用一个最大比率组合分集算法是不必要的。其它天线分集算法也可以以相同方式使用。因此，如果使用了选择性分集(如上所述)则基站的发送部分将利用由接收部分提供的信息并且从当前用于接收来自移动站信号的双工天线发送信息。
上述情况将在图3中显示。因此，一个移动站301通过天线303向基站305发送和接收信号。基站305有两个双工天线307和309。天线307和309被分别连接到接收器311和313。两个接收器311和313的输出被连接到逻辑单元315，它被安排去从两个接收器中挑选出具有最高SNR的输出信号作为输出信号。
逻辑单元315也控制两个开关317和319，使得只有在接收信号中当前使用的天线307或309才被用于通过调制器321的传输。
因此，当基站305发送信号给移动站301时，在调制器321中被调制的输入信号仅仅通过当前具有最高接收SNR的天线307或309发送。在这种方式中，正如结合附图2在上面描述的情况那样，可以使用一个较低的信号功率而同时在接收器位置(即移动站)维持相同的SNR。
这种使通过接收天线分集系统获得的信息用于信号发送的想法当然不限于上面描述的天线分集系统，可以使用所有其它的天线分集系统来获得这种效果。实际上，这种使接收器分集系统提供信息的方法甚至不限于天线分集系统，它同样可以在其它分集系统中很好地实现。在那种情况中通过分集系统获得的频率信息被用于发送的目的，例如，当前提供最好SNR的频率可以被用于发送。然而，这将要求接收器带有在不同传输频率上进行接收的装置。
图4是一个说明在使用下行链路传输方案时在基站中所执行的步骤的流程图。因此，首先在方框401中使用一个合适的分集布置(例如一个天线分集布置)来接收一个上行链路信号。接着在方框403中将从分集布置获得的关于上行链路信号的信息提取出来。例如在一个天线分集系统采用选择性分集的情况下，提取的信息是：哪一个当前接收信号的天线/接收分支具有最高的SNR。
于是在方框405中信息被传送给基站的发送部分，并且最终在方框407中此发送部分利用从接收分集系统获取的信息传送下行链路信号给天线/天线群。在获取的信息是天线分集系统中哪一个当前接收信号的天线具有最高SNR(选择性分集)的情况下，基站的发送部分将下行链路信号传送给那个天线。
此处描述的方法和系统允许使用一个较小的信号功率，该方法和系统使用了从用于接收一个上行链路信号的分集布置导出的信息以用于发送目的，即发送分集。
这在今天的蜂窝无线系统中是相当有价值的，因为系统中频率是一个有限的资源，并且为了获得一个能容纳数量不断增加的移动站(例如移动电话)的系统，要求频率在近距离重复使用。

Claims (12)

1．一个无线传输系统，包含一个有接收器分集布置的基站，其特征在于移动站中用于提取关于当前接收器分集条件的信息的装置，以及用于根据分集传输算法发送下行链路信号的装置，该算法依照从接收器分集布置提取的信息来控制。
2．根据权利要求1的系统，其特征在于控制该传输装置以使其对下行链路信号应用这样的分集算法，该算法与当前用于接收上行链路信号的算法相同。
3．根据权利要求1-2中任何一个的系统，其特征在于使用一个天线分集布置来接收上行链路信号。
4．根据权利要求3的系统，其特征在于用于接收上行链路信号的双工天线，由此下行链路信号可以使用该同一天线发送。
5．根据权利要求3-4中任何一个的系统，其特征在于天线分集布置包含用于接收和发送信号的两个天线。
6．根据权利要求3-5中任何一个的系统，其特征在于天线分集布置中天线分开的距离相当于传输中所使用波长一半的整数倍。
7．一种发送无线信号的方法，其特征在于以下步骤：
-使用一个分集布置和算法接收上行链路信号，
-从接收分集布置提取信息，以及
-根据一种受所提取信息控制的发送分集算法发送信号。
8．根据权利要求7的方法，其特征在于所使用的发送分集算法与接收算法相同。
9．根据权利要求7-8中任何一个的方法，其特征在于使用一个天线分集布置来接收上行链路信号。
10．根据权利要求9的方法，其特征在于在天线分集布置中使用双工天线接收上行链路信号，由此下行链路信号可以使用该同一天线发送。
11．根据权利要求9-10中任何一个的方法，其特征在于使用两个天线来接收和发送信号。
12．根据权利要求9-11中任何一个的方法，其特征在于天线分集布置中天线分开的距离相当于传输所使用波长的一半或者波长一半的整数倍。
CN99802542A 1998-01-30 1999-01-20 在无线传输中用于下行链路分集的方法和系统 Pending CN1289486A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9800272A SE521005C2 (sv) 1998-01-30 1998-01-30 En metod och ett system för att använda diversitetsinformation extraherande i upplänken vid nedlänkstransmission
SE98002728 1998-01-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1289486A true CN1289486A (zh) 2001-03-28

Family

ID=20410038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN99802542A Pending CN1289486A (zh) 1998-01-30 1999-01-20 在无线传输中用于下行链路分集的方法和系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6526291B1 (zh)
JP (1) JP2002502181A (zh)
CN (1) CN1289486A (zh)
AU (1) AU2646799A (zh)
DE (1) DE19982795T1 (zh)
SE (1) SE521005C2 (zh)
WO (1) WO1999039454A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102362446A (zh) * 2009-03-26 2012-02-22 京瓷株式会社 无线中继站和无线中继方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6289004B1 (en) * 1998-03-12 2001-09-11 Interdigital Technology Corporation Adaptive cancellation of fixed interferers
US6862275B1 (en) * 1999-02-26 2005-03-01 Texas Instruments Incorporated Cell selection with STTD and SSDT
FI19991940A (fi) 1999-09-10 2001-03-10 Nokia Networks Oy Lähetysdiversiteetti
EP1315311B1 (en) * 2000-08-10 2006-11-15 Fujitsu Limited Transmission diversity communication device
US6898441B1 (en) 2000-09-12 2005-05-24 Lucent Technologies Inc. Communication system having a flexible transmit configuration
US20020080719A1 (en) * 2000-12-22 2002-06-27 Stefan Parkvall Scheduling transmission of data over a transmission channel based on signal quality of a receive channel
JP3932906B2 (ja) * 2002-01-23 2007-06-20 日本電気株式会社 基地局装置及びそれを用いた移動通信システム
SE0200413L (sv) * 2002-02-13 2003-08-14 Telia Ab Metod vid multipla antenner
US7519329B2 (en) * 2005-07-01 2009-04-14 Research In Motion Limited Determination of antenna noise temperature for handheld wireless devices
US20070279495A1 (en) * 2006-04-20 2007-12-06 General Instrument Corporation Robust Wireless High-Speed Data Services Across An HFC Infrastructure Using Wired Diversity Techniques
US20080227414A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-18 Yair Karmi System, method and apparatus for transmit diversity control based on variations in propagation path
US8467743B2 (en) * 2009-03-27 2013-06-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Multi-antenna reception scheme
US8843167B2 (en) * 2010-10-11 2014-09-23 Lg Electronics Inc. Method and user equipment for transmitting uplink signal, and method and base station for receiving uplink signal

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI105430B (fi) * 1995-05-24 2000-08-15 Nokia Networks Oy Tukiasemalaitteisto sekä menetelmä antennikeilan suuntaamiseksi
FI106668B (fi) * 1995-05-24 2001-03-15 Nokia Networks Oy Tukiasemalaitteisto sekä menetelmä antennikeilan suuntaamiseksi
US5809020A (en) * 1996-03-18 1998-09-15 Motorola, Inc. Method for adaptively adjusting weighting coefficients in a cDMA radio receiver

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102362446A (zh) * 2009-03-26 2012-02-22 京瓷株式会社 无线中继站和无线中继方法
CN102362446B (zh) * 2009-03-26 2014-09-17 京瓷株式会社 无线中继站和无线中继方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002502181A (ja) 2002-01-22
SE521005C2 (sv) 2003-09-23
SE9800272D0 (sv) 1998-01-30
SE9800272L (sv) 1999-07-31
AU2646799A (en) 1999-08-16
DE19982795T1 (de) 2001-03-22
WO1999039454A1 (en) 1999-08-05
US6526291B1 (en) 2003-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5924020A (en) Antenna assembly and associated method for radio communication device
CN1104105C (zh) 蜂窝无线通信系统中用于干扰抑制组合和下行链路波束成形的方法和设备
US6658269B1 (en) Wireless communications system
US8560018B2 (en) Flexible sectorization in wireless communication systems
CN1142635C (zh) 多副天线的检测和选择系统
US8390518B2 (en) Adaptive adjustment of an antenna arrangement for exploiting polarization and/or beamforming separation
AU695327B2 (en) Diversity combining for antennas
US5870681A (en) Self-steering antenna array
US6556845B1 (en) Base station device and transmission method
CN1289486A (zh) 在无线传输中用于下行链路分集的方法和系统
US20120003925A1 (en) Improved repeater
EP0879507B1 (en) Antenna arrangement
CN1163100C (zh) 自适应分区
US8254861B2 (en) Controlling x-way receiver diversity
CN1169388C (zh) 带有第一和第二基本单元的基站
CN1145384C (zh) 用于宽带无线通信系统的阵列发射方法
US5923304A (en) Omnidirectional antenna scheme
CN1492715A (zh) 无线通信终端的有源天线系统
ART BS SECTOR 2 Y
KR20010046118A (ko) 통신시스템의 멀티 섹터 기지국 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication