TW479425B - Polarization and angular diversity among antenna beams - Google Patents

Description

479425 五、發明說明（1) 本申請所涉及的參考資料 本申請是1997年9月3日提出申請、申請號為 08/ 923, 0 5 1、題目為’’DIVERSITY AMONG NARROW ANTENNA BEAMS”的後續專利申請，該後續專利申請是1 99 6年1 〇 月4日提出申請、申請號為08/726, 277、題目為"NARROW BEAM WIRELESS SYSTEMS WITH ANGULARLY DIVERSE ANTENNAS”的後續專利申請，該後續專利申請又是i 995年β 月8日提出申請、申請號為〇8/488, 793、題目為” NARROW BEAM ANTENNA SYSTEMS WITH ANGULAR DIVERSITY，，的後續 專利申請。上述各專利申請的内容均被申請號為 5，5 6 3，6 1 0的美國專利申請所引用。 本申請還涉及申請號為08/52 0, 3 1 6、題目為"NARROW BEAM ANTENNA SYSTEMS WITH ANGULAR DIVERSITY，，和 1999 年1月11日提出申請的、申請號為09/229, 492，題目為 ’’ INDOOR DISTRIBUTED MICROCELL” 的美國專利巾請，該兩 專利申請的内容也被本申請所引用。 技術領域 本發明涉及無線通糸統’特別是涉及在無線通訊系 統中使用多個無線波束提供信號分極的設備、系統和方 法。

無線通訊系統，包括類比系統、時分多址（T d Μ A

\\CHENLIN\LIKA\lika\FUL11158.ptd 第8頁 五、發明說明（2) ^ 4*頻刀夕址（F D Μ A )系統和碼分多址（c D M :統’其性能都受干擾影響。基站要同時從多個遠端 在n i ΐ備接收信號會造成干㉟，特別是那些移動設備 上播發時干擾更嚴重。假定在理想的天線和信 件下’基站接收來自各個移動設備的信號的功率 二：D Μ A 統中）A體相同，則干擾雜訊水平直接正 站天線接收的移動設備的信號數。#某個靠近基站 備遮罩來自遠處的移動設備的接收信號時，干擾 問碭就顯得更為嚴重。 的響無線通訊系統的干擾是由多徑效應造成 合爲| :岡二f下士來自某個給定的移動設備的信號傳播 種物體的反射。其結果，多個被反 同路徑長度ϋ多個路徑到達接收器。這 差），^ i本於;I： Α至達接收盗天線時的時延不同（相位 ί在？=於相應的路徑長度，會產生信號強度的衰 時，會因信號衰落而失效。 “虎超過相位半波長 H =動：備到基站的傳輸鏈路中的干擾，能改進從 )Γ能力（即可達到改進比特差錯率的目的 進一天線的增f或者降低接收器雜訊，還會 ^ ^ 。如果在貫現干擾減小的同時增加增 愈，會使接收器的性能獲得最根本的改進。 上过、線疋位（如空間分極天線）使接收器（如 遠的TDMA、醜和CDMA接收系統）改進其信號接收效果

479425 五、發明說明（3) 是有效的。例如，為了使接收信號獲得改進 移動電話服務（AMPS)和先進的數位移動每先進的類比 (DAMPS)接收器可在接收信號通路上採用空間八服務 在接收器接收來自三個120。扇區資料的= =線、。 二個120。扇區提供360。的覆蓋範圍。每個12〇。，這 由一個具有相同視域的1 2 0。天線所覆蓋。一 的扇區 到接收器的主（或分極i )埠，另一個^天 ^天線饋接 的或分極2 )，。同樣，也可採用全向二線：：：， 有一個扇區和一個分極埠的接收器。為了提供处二只 典型的做法是由預定的波長數將天線分隔開二種二 極可保證來自某個給定的移動設備傳送的輸入 旦: 體上是不相關的。 夕塔刀里大 如果所需要的天線數能夠減少，和/或能夠不需要很 ^距離就能將天線分隔開，便可建立起既富有競爭性又I 複雜的基站。如果能夠做到這樣，在實現既減少干擾又改 進增益的同時，接收器的工作也獲得改進。 總之’無線通訊系統中的接收信號存在改進設備、系 統和方法的要求，這種設備、系統和方法應降低干擾水平 且改進接收器增益。 本發明的概述 本發明的原理適於使多個天線波束與少量接收器輸入 埠饋接。一個（或多個）多波束天線和/或多個共同定位 的經過詳細設計的天線都可提供這樣的多波束。通過使用

\ \CHENLIN\Lim 1 ika\FULl 1158. ptd 第10頁 五、發明說明^ ^ " ' -- 多彳办 二固乍波束聚焦於所選擇的移動設備，可以大大地減少干 Ϊ 1加天線增益。類似的，使用極化波束也能夠大大減 a «擾’即為了減小或避免接收信號的有害組合，對所選 2的移動設備使用極化波束和/或使用組合的交替極化天 伽波束。實施本發明原理的系統可應用於無線通訊系統， 1如蜂窩電話系統和個人通訊服務（pCS )，但這些原理 不限於這些應用。 一 根據本發明的第一實施例 括一個可提供多天線波束的天 波束是交替或不同地極化的。 束經過組合耦合到無線設備， 使之適於在多個天線波束中形 區，以便使信號品質等獲得改 最可取的是所包含的第一 束中選定的第一部分天線波束 通路是每個適於接收至少與相 線波束相關的多個第一信號中 理分支還應包含一個組合器， 個第一信號耦合到無線設備或 另一可取的是所包含的第 理與天線波束中選定的第二部 信號。信號通路是每個適於接 束中的部分天線波束相關的多 通路。也應提供一個組合器， ，所提供的通訊系統至少包 線，多天線波束的部分天線 這些天線波束的部分天線波 如話音接收器或其他設備， 成或綜合成寬度滿意的扇 進。 處理分支用於處理與天線波 相關的多個第一信號。信號 應的第一天線波束的部分天 的一個信號的通路。第一處 該組合器是用於將組合的多 其他設備的一個介面上。 二處理分支，該分支用於處 分天線波束相關的多個第二 收至少與相應的第二天線波 個弟^一 h號中的一個信號的 該組合器是用於將組合的多

479425 五、發明說明（5) 個第二信號輛合到無線設備或其他設備的另一個介面上。 為了更好地對不相關信號進行組合，以避免由第— '第二，理分支對信號進行有害的組合，*第一 ： 和弟=處理分支所組合的天線波束最好交替地極化。叉 如’，第一處理分支對四個相鄰天線波束的信號進行組合 便形成見度滿意的扇區，由第一處理分立 :非：鄰％線波束是與r第一極化的天線 :呈二弟一處理分支組合的第二和第四非相鄰天線波束二 一具有弟二極化的天線相關的各個波束。相應地，利 和極化分極，可最佳地使信號正交以避免有宝人，再 可對具有最少量角分極（低冪次定向正交）壬.:〇 ^ > Α 又）的天線波束推 仃、、且&，使之具有極化分極的優點（高冪次極化正交） 一和/或第二處理分支還可包含對不相關的信號進 仃組&的附加電路，例如可對多個信號通 :=1上述的在各個處理分支中按照推二以 /不同的天線波束信號進行組合，可提供足夠的正交 號’從而不再需要這樣的延遲。 ° 應該認識到，上述無線設備或其他設備的介面可 其各個介面相關於不同的通訊通道或不同開銷的通= 頻分通道、時分通道或者碼分通道）的介面。上述介面^ 以是交替相關的介面，例如一個扇區和分極輸入都相 一個相同的通道。 '、 可以由天線波束排列數來提供上述交替地極化天線波 束，例如可以採用一種天線結構，該結構適於提供遍佈所

479425 區域的大體 同的極化。 供的天線波 的實施例， 天線波束以 二組大體不 任何特定的 由不同極化 天線結構包 理結構上與 ，本推薦實 束天線，它 如風力）都 的原理與已 個接收器連 希望的天線 用窄波束天 根據本發明 心之間有大 證輸入信號 要有間隔的 線波束。所 推薦的實施 交疊的。例 有第一極化 天線波束交 波束。根據 構服務或覆 波束服務。 天線單元並 的極化大體 分極天線和 徑、品質特 變。 具有明顯的 線或天線波 輸入槔。根 減少干擾並 天線不需要 的間隔。但 或者不做有 五、發明說明（6) 希望的覆蓋 波束具有不 線結構所提 發明所推薦 體不交疊的 二極化的第 實施例，在 通訊至少可 可取的 以提供在物 化。相應的 單極化多波 物理特性（ 本發明 是，可與一 器具有比所 接收器可使 显的提高。 波束相位中 中，為了保 線系統是需 不交疊的天 但本發明所 束則是大體 可以提供具 及與第一組 交疊的天線 由該天線結 的兩個天線 括交替極化 單極化天線 施例的極化 們的物理口 大體保持不 有技術相比 接的多個天 數少的多個 線以大大地 原理構建的 的甚至精確 是不相干的 提供的天線 例使用的天 如，根據本 的第一組大 疊的具有第 這個推薦的 盖的區域的 列配置的組 一致的雙極 已有技術的 性以及其他 優點。特別 束，該接收 據本發明， 獲侍天線增 天線或天線 在已有技術 害組合，天 Μ上已經簡略且泛 在下面更詳細地介紹本發明時^ ^特性和技術 的附加特性和優點也將在此後介紹，；理解。本發 匕們都將形成本發

的申請專利範 明的概念和特 礎，從而實現 員還應認識到 本發明的精神 域的技術人員應 為修改和設計其 的目的，本技術 項所述，那些等 圍。本技術領 殊貫施例可作 與本發明相同 ，正如附屬權 和範圍。 S忍識到，本發 他結構的基 領域的設計人 效結構不脫離 詳細說明 通過參照圖1 — 8的附圖所介紹的實施例，可以很好 门理解本發明的原理及其優點。附圖中相同的部件採用相 同的標記號。 · 〇圖9是關於已有技術的基站結構（11 00 )的總方塊 2，鏽基站典型地用於目前流行的無線通訊系統中，比如 寫電f系統。在圖9所示的常規系統中，接收器11 01接 ，來自二方面的信號，每個方面覆蓋一個1 20。的扇區。 每=f ΐ由兩個天線共同覆蓋：扇區天線11 02具有120。 的f盖範圍’分極天線1103也具有120。的覆蓋範圍，用 於每個方面的扇區天線1102和分極天線1103在物理上是分 肩的間距大約為接收信號波長的1 0至2 0倍，在目前的蜂 寫電話系統中，這個距離大約等同於10至20英尺。為了保 證輸入信號互不相關，希望將該間距加大，但由於空間的 限制’通常加大間距是不現實的。 參見圖1 ’應該認識到，多個窄天線波束可用於提供 3 6 0 °服務區域的通訊（類似於圖9示出的系統）。例 如’可以使用天線波束χ卜Xj·，γι — Yk以及Z1 _Zm提供12〇

\\CHENLIN\LIKA\1ika\FULl1158.ptd 第14頁 479425 五、發明說明（8) ° =務區域的通訊，這分別相當於天線11〇23和11〇3 n〇2M,HG3b以及11G2#11G3c所提供的通訊。雖然使 不同數目的天線波束是符合本發明的，但 最好都等於相同的值N。 J 、m 使用多個窄波束替代目前系統中使用的 :以達到本質上的性能改進。第一，因為 J = 好二可以使之聪準來自無線通訊系統中所希望的務=^ =號二並可排斥來自於同一扇區工作的： 虎：貫現這種、準"依賴於該移動用戶戶斤分配的 碼，監測音（SAT tone )或其他獨特的辨^ …減少了來自不希望的移動設備的干擾。、圖"= 一個貫施例，在該實施例中，有8個移動設備正 中，基站企望接收一個單一移動設備 以羽區 辨識碼），其他6個移動設備都排除在二：：:: 蓋範圍之外，因該窄波束定向於所希望的 來自信號的雜訊因此而從7個雜訊設備降到丄^ 類似地，可使用不同極化去瞄準來自所的 備的信號的波束，從而排除來自乍二的移動3又 動設備的信號。例⑹，手動移二的其他移 設備天線處於垂直位置手難保持該移動 。。而溶# ϋ終志U /、 作疋使該設備傾斜約45 。而女衣在運輸車上的移動設備典型地使 天線，結果形成不同極化的波束（如二 左傾和右傾波束，和/或左旋和右旋波束，這ϋ極化) 以用於瞎準所希望的移動設備。如上所述，"目:束曰卩叮

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移動用戶所分配的辨識 希望的移動設備相比， 而剔除了交叉極化方向 得此特性可降低來自經 擾0 碼或其他獨特的資訊完成的，與所 由於經過對交又極化波束的選擇從 中不希望的移動設備信號成份，使 不同極化的不希望的移動設備的干 通過剔 遷能提 功率或 正常通 方法（ 所述， (來自 、空間 分極。 即每個 著不同 的0 除了 波束通常 減少發射 較遠）上 多波束的 如上 隔。波束 用角分極 提供信號 角覆蓋（ 束都覆蓋 是不相關 除不希望 供較高的 者使其可 訊。當信 無論是角 本發明並 多波束的 分極、極 為了提供 波束都有 的波陣面 的移動設備來降低干擾之外，窄 增益。增益提高可使該移動設備 在較長的通路（意為距離該基站 號分極與波束源的分隔無關時， 還是極化分極）將更具有優勢。 不要求用大的間距去保持信號分 或來自多個分散天線的）通過使 化分極或組合使用這些方法都可 角分極’波束應適於提供不同的 不同的方位視域）。由於各個波 ，所以這樣的波束所接收的信號 通過合適的波束提供不同的極化完成極化分極。因為 各極化波束僅回應具有匹配極化分量的幅射信號，所以由 該波束所接收的信號可以是不相關的。 應注意，極化天線波束可以改進性能，而不是使用它 們去提供不相關的信號。如上所述’手動移動設備彳艮難保 持移動設備天線處於垂直位置，以使該移動設備天線的極 化與基站天線的極化匹配。同樣的’可以對直接適用於通

479425 五、發明說明（ίο) 訊的接收信號的反射信號進行不同於該移動設備或該基站 天線的極化。其結果是，基站失去了交又極化方向中的該 分量。加之使用極化天線波束也能改進性能，方法是對天 線波束進行組合以便提供綜合的扇區方向圖，或增加有關 特定移動設備的天線口徑，或者改進信號對雜訊的特性， 由於該信號在組合波束中的特定相位關係，所以不會有不 月匕預期到優劣的組合。 圖4示出了適於提供極化分極的天線丨〇 1，該天線具 有不同的極化交疊波束。相應地，第二天線的極化盥第'一 天線的極化是正交（至少是偏置）的。例如，第一 ^線和 第二天線可以是左面極化和右面極化的，還可以是水平極 化和垂直極化的。可以作如下安排：在交叉極化方向中的 信號分量可由交叉極化的第二天線接收，這就改進了信號 接收效果。因為前面的信號分量不可能被接收，還因^ ^ 交替極化的相鄰波束相加不會產生有害的組合。在圖3示 出的系統中，交替的波束的極化各不相同。例如，^束I 和波束2的交疊可以提供分別具有右面極化和左面極化的 幅射方向圖402。類似地，波束N-1和n的交疊可以提供分 別具有右面極化和左面極化的幅射方向圖4 〇 3。 當然，如果需要，可以根據本發明使用的交替排列的 方法提供具有不同極化的天線波束。例如，天線1〇1可由 多個其方向圖交疊的極化多波束天線構成，使得一個方向 圖可穿越另一個方向圖的最高點。 應該認識到，使用交疊波束要求窄波束寬度小，或者

五、發明說明（11) 如同上述角分極系統，增加波裘 範圍。例如，“個30。大體同的方位角覆蓋 。的覆蓋範圍，則4個6〇。波束可提供120 範圍（參見圖3) 。 乂宜波束仍提供丨20。的覆蓋 應該認識到，雖然圖3的實放办丨口，一士上 單獨討論過，該實施例也可；；二=;極化分極方面 内配置不同的方位角覆蓋範=::;^厂過在扇區 極。 祀固的多個窄波束就可提供角分 當然’與本發明的原理相一 個以上的波束，實際上，本 扇區可以使用4 於圖4的介紹），使用第一二=推薦的貫施例（如下面關 第-紅天線單元絲合到=4向^如垂直面向）所極化的 上眾所周知的Butler矩陣) 】：：弟- 3 (如在技術 體上不交疊的天線波束。把第個=面的4個大 第_ έ 一^線早兀大體上與第一組天線單元並置排列。 ^ 單元耗合到形成矩陣的第二波束，也提供」個 明推薦的體上不交疊的天線波束“旦是，根據本發 束要交疊%人第：天線組和第二天線組的天線波 佶夕士 = ^ 不，這樣就可以提供8個天線波束’ ^之有雙倍數的天線波束可用。當然，與圖3示出的全交 天線不同，本發明在需要時可使用部分交疊波束去提供 柽化分極。

^見圖4A至圖4B ’圖中示出在一個三扇面的小區 中用W面提到的信號分極方法的不同組合的實現。圖4 A

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不出一個替代的實施例，該實施例使用角分極及極化分極 的組合構成天線系統5 〇 1。應知道，如上所述，各個扇區 的波束都是天線101提供的，這裏各扇區中不交疊天線波 束1至4適於提供角分極和極化分極（L二左極化，R =右 極化）。 圖4 B示出本發明推薦的一個實施例，具有正交極化 的天線波束是交疊的，且是由天線系統53〇提供的。相應 地，所不三個扇區中的每一個扇區都有8個天線波束，其 中4個（各扇區波束的丨、3、5、7 )波束是垂直極化，i 中交疊的4個（各個扇區波束的2、4、6和8 )波束是 f 極化的。 圖5示出根據本發明的原理所採用的一個電路實施 例。接收系統6 0 0使用多波束天線結構（圖中示為多天線 6〇1)，將天線波束指向移動設備。這些天線可生成窄波 束以提供角分極、空間分極和/或極化分極。在圖5的杏 施例中，矩陣交換602是頻譜管理設備的一部分，用於、甬貝 過通訊設備介面有選擇地與天線波束信號相連，並將^ 的多個天線交換到接收器603。同時示出發送器6〇4以供參 考：為了方便討論，假定實現的系統是圖丄所示的三個面 為方便討論，假定R = 6，R為耦合矩陣交換6〇 接收器603的線路數，設卜k = m = 4，j、k和m是各個扇區中 的天線波束數，則每個扇區所選擇的兩個天線的輸 到接收器6 0 3。根據目前的接收器技術，口古 口 ^、，木目一個扇

479425 五、發明說明（13) 區天線的信號才能提供給接收器6 〇 3的主埠和分極輸入埠 對，例如，來自第一扇區的兩個天線波束信號可提供給接 收器6 0 3的第一扇區主埠和分極輪入埠對，來自第二扇區 的兩個天線波束信號可提供給接收器6〇3的第二扇區主埠 和分極輸入埠對。當然，不同扇區的信號可提供給接收器 的同一輸入埠對，這樣做是很有好處的。如，當對不同大 小和面向的扇區進行綜合考慮時，其優點就更突出。 接收器603或其他的控制電路可自動的選擇能提 有最滿意屬性的天線波束，比如可將關於某一 节、 最強信號輸入到接收器603各個輸入埠對的—個户的 埠。相應地，該扇區的另一個或多個天線波的 與提供最強信號的天線波束相鄰的天線束的破，如 合。 、，還可月匕進仃报多其他的組 最 的多個 扇面和 用於同 果，如 交或分 應 天線波 求配備 所示交 後，假 信號組 /或分 一輸入 有害的 極極化 該認識 束的數 專門適 疊正交 合起來 極輸入 埠的輸 組合， 的天線 到，在 量，因 於現有 極化天 • m大於R 用作接收 埠的輪入 入，為了 這些相鄰 相關。 一個多波 此為了提 電路的附 線波束（

:=以將天線波束信號中 斋603各個輪入埠對的一個 。可組合相麵 3 ^天線波束信號 避免f咸小不希望的綜合效 的天秦波束信號m _ & 束基站引入極化分極會增加 供該極化分極天線波束，要 加電路。例^ i $ M 4 B 如可提供用於上述並置排列

r 7 、發明說明（14)

t，極化天線單元），雖然提供了與該天線系統服務的 。、=域内兩個正交極化的一個可用的波束組合成大體3 〇 天線波束，卻呈現比圖4 A天線系統的天 唬夕兩倍的天線波束信號數。 路和ί Ϊ，本發明推薦的一個實施例提供了這種附加電 利用部門的適配電路，使通訊設備的使用更有效，如 例::刀Ϊ種電路為一個以上的功能服務。象這樣的實施 统，t部署多個分極天線波束時可獲得更經濟的系 行^ 1： t對不具有本發明優點的那些原先部署的基站進 個合適> 的 站設備， 極化的天 4匕的，是 的。相應 形成的各 備（S Μ 視、交換 滿意的組 —個扇面 性的天線 個特定移 到一個扇 ，6Α和圖6Β ，圖中示出通常如系統8〇〇的一 本發明推薦的實施例。該實施例旨在有效使用』 使其提供的極化分極天線波束能與另一具有不^ 線波束組交疊。應該認識到，天線51〇是垂直極 j配置提供圖1所示的大體不交疊的天線波束 地，如同由相應地形成矩陣82仏至82吒的波束戶 =線’皮束信f虎，該#號耦合到第一頻譜管理言」 U)801，SMU801適於挺处 合 ^ t ^於獒供天線波束信號監

^且合’使得與天_〇相關的天線波束的令人 :可以有選擇地與扇區和接收器的 m器m)相連。相應地，具有一種推薦屬 ;束（如相關於工作在第-扇區的某-通道的一 ，設備的最強信號的天線波束）可以組合 區和/或與那個特定扇區有關的接收細3的分

479425 五、發明說明（15) ~ "" ' 極輸入。類似地，可以組合天線波束信號中的多個信號用 於耦合特定的扇區輸入，以便形成或綜合成一個令人滿意 的扇區方向圖的大小和/或面向（即方位角的方向）。 為了提供系統容錯，可使第二頻譜管理設備（s M u )802作為熱備份，即提供與s μ U801完全相同的功能。 開始S M U 802可以部署在基站，使其只有垂直極化的角 分極天線束，且只在s M U8〇i檢查到故障時使用。但 本發明推薦的一個實施例包括第二組天線，即天線8 1 ^， 極化於第二面向，此時是水平極化（譯注：原文是垂直極 化），亚與天線8 1 〇並置排列。根據本發明推薦的這個實 f例，第一天線組的天線波束和第二天線組的天線波束交 t e 1以有兩倍的天線波束可用。但當各水平極化天線波 (由形成矩陣821_21e的相應波束形成）轉合到 卜二㈤S M U 802時，為了根據這個推薦實 化分極，要求最少量的附加設備。 炎作2rG1^8G2電路可使任何天線81G和811的天線波 美站：；另收杰8 〇 3的任何輸入相連。由此，在系統8 〇 0的 可提供許多的靈活性。、了移動&備進仃無線鏈路通訊時， 緣、'皮凌 希主形成—個扇區，該扇區包括多個相鄰的天 一個扇區比-個單-的3〇。“線波束Γ 極I ό/提供給各個扇區和接收器803某個特定扇區的分 極埠的一個6 〇C的天 B L幻刀 束的交Μ邱八、f奴人、丨/束見），垂直和水平極化天線波 曰邛刀U耦5到某個特定埠。特別是含有4個

479425 五、發明說明（16) 波束寬度的扇區，即1 2 0 °的扇區含有4個3 0 °相鄰的可 由SMU801提供的天線波束，用於將天線81〇8至810(1的 第一和第三天線波束信號（相應於圖4 B所示的扇區1的 天線波束1 (V)和5 ( V )交換到組合器8 3 0 a的一個輸入。天線 810a至81 Od的第二和第四天線波束信號（相應於圖4 B所 示的扇區1的天線波束3(V)和7(V)交換到組合器861a的一 個輸入。同時，S M U 802可將天線81 la至81 Id的第二和 第四天線波束信號（相應於圖4 B所示的天線波束4 (Η)和 8(H))交換到組合器830a的一個輸入，將天線8 l〇a至81 Od 的第一和第三天線波束信號（相應於圖5 d所示扇區1的I 天線波束2(H)和6(H)交換到組合器831a的一個輸入。由 此，可由4個相鄰的天線波束（波束丨（v)、4 ( η )、5 (v)和 8(H))向扇區1的接收器803主輸入提供信號，這四個波束 都是交替極化的（垂直、水平、垂直、水平）。而由四個 ，鄰的天線波束（波束2(h)、3(V)、6(H)和7(V))向接收 器803的相應扇區1分極輪入提供信號，這四個波束都 替極化的（水平、垂直、水平、垂直）。 應該認識到，在對輸入到接收器8〇3的公共埠的天 波束信號進行組合時，备去士& 八4 、 角和極化分極都用於只組合正夺卢 號。這樣，本發明推薦的每#办丨1 + A + — Α ，σ 尹馬的貝鈿例就不需要確定待組合

個天線波束信號的相位關後 ^ ^ I 议關係。特別是對各個交替極化谁并 組合時，如果處理公妓榀仆於咕八曰〃 往化進仃 /、才5化 吕號分S的天線波束信声 少偏置二個天線波束，丨裕f ^ α \ 不藏被至 I 則所形成的角分極可以是最大的， 由此可提供增加的角分炻木A々Μ 6 又取人的， 極。S向各個扇區和分極埠對提供

479425 五、發明說明（17) 處理正交極化信號的天線波束時，圖6 a和6 B的實施例 向接收|§ 8 0 3提供真正的極化分極。 還應進一步認識到，根據本發明組合的天線波束信號 不限於有同一相位中心的天線波束，即，由一個單一天線 組（panel)形成的波束、形成矩陣組合（如天線81〇a至 81〇d )的波束、形成矩陣82〇a和天線8Ua至811(1的波束、 形成矩陣821 a (根據上述推薦的實施例，關於並置排列的 父替極化天線單元大體上都有可用於所有天線波束的公共 相位中心）的波束。例如，如果需要，可由天線8丨〇a至 810d、811a 至 811d、81〇e 至 81〇h 以及 811e 至 811h 形成組合 的天線波束信號，並由此信號綜合形成一個扇區。由於所 選擇的各個天線波束信號大體上是和與其進行組合的該天 線波束信號的另一個信號正交的，即，極化分極和角分極 成或至少是銳角分極，所以根據本發明，不要求天線組 (pane 1)的準確位置和/或它們的信號的特殊相位關係。 在圖6A和6B所示的實施例中，在提供極化分極天線波 束時已經有效地使用了熱備份設備，圖中示出附加的信號 通路，該通路耦合與極化分極天線波束相關的波束形^矩^ T，並通過交換矩陣將這些信號耦合到無線設備上。特別 是在圖6A和圖6B的實施例中，所示24個信號通路可弯 地將任何天線波束耦合到接收器8〇 3的任何輸入上。 就可避免蜂窩通訊出現問題，如所用射頻常常是很古S、7 ( 80 0至9 0 0MHz的範圍），接收信號強度常常是復 (毫瓦量級）。相應地，低損耗傳輸電纜（通常體積大、

\\CHENLIN\LIKA\lika\FUL11158.ptd 第24頁 479425 五、發明說明（18) 價格責）常用於提供上行/下行主信號通路。但由於這種 電纟覽體積大、造價高，所以不希望24個通路全使用這種電 f °而本發明的實施例使用的技術則提供了在天線和基站 設借之間可接收的信號通路。 參見圖6A和6B，如圖所示，為減少在極化分極天線和 相關的通訊設備之間使用的傳輸電纜體積，推薦一種技 術：將帶通濾波器840和841配置在低雜訊放大器（LNA ) 85〇的兩側。帶通濾波器84〇和841是用於阻止帶外信號 =，如阻止通到LNA850或出自LNA8 50的信號雜訊與諧;波。 L N A 8 5 〇將天線波束信號放大後使該信號的信噪比特性得以 :塞ί。使之可經體積小、造價低且損耗低的傳輸電纜進行 用這樣的LNA後’可以預期使用多條細傳輸電規 化分極天線波束的部署’ i當多條電繞 大體上不比預期具有保持相同天線 ^ 電纜的體積大。 μ “唬的早根低損耗 許出代的實施例使用_合到所選部分天線的-個 輪出的此頻龟路，該混頻電路用於 下行信號進行混頻，然後可將這此：線接收的 供給組合電路，使之只使用鲛少數、：；混頻的下行信號提 其他可能的信號通路’就可將分 =、見次.乂夕數里的 木如芩見圖7A，一個最佳實施例提佴 ^ 線波束信號混頻後送㈣—中頻（=、了㈣—極化的天 二極化的相應天線波束的信號上，(1二，加在第 二中頻。所以可減少分開傳輸的電後送到第

479425 五、發明說明（19) 如圖7A所不，天線8 1 1相關的天線波束信號耦合到 頻器921，與所選的本地振i器頻率（該頻率是由本^ ，器9U提供的）混頻後去提供_個中頻（IF)。本地振 運是選定的，使得對天線波束信號和本地振盪器頻率混x 後所形成的中頻不同於（其間有保護頻帶）用在公共= 通路傳輸的中頻或由其組合的射頻。如在圖以所示的 例中，選擇本地振盪器9 1 1的頻率可提供一個不同的中也 頻，即不同於對本地振盪器的振盪頻率與天線8丨〇相關 天線波束信號混頻形成的中頻。儘管由組合器93〇將傳轸 到所連基站設備的信號相加了，與天線8丨〇和8丨i相關的天φ 線波束信號仍是保持分開的。 應4 4、識到’接收jg號通路包括所配置的電路，作上 述的混頻器除外，如圖7 A所示，在信號通路中可配置各種 濾波器和放大器，以便使信號品質獲得改進。如在信號通 路中可配置低雜說放大器’在混頻之前和之後提供二級放 大。放大is不传出現諸如失真的問題，這些問題都斑對同 一頻率放大多次所致。類似地，可使用濾波器去減少雜 訊、諧波以及映象對信號的影響。 在圖7 A的實施例中’與天線8 1 0相關的天線波束信號 經混頻器9 2 0和本地振盪器9 1 0進行混頻，用於與天線8 11 相關的天線波束信號進行組合。但應該認識到，如果需 要，可以不對這些天線波束信號中的一個混頻，只要選定 使本地振盪器頻率和一個或多個信號與之組合，以便保持 其分離和可恢復。參見圖7 B，在這個替代的實施例中，其

\\CHENLIN\LIKA\1ika\FULl1158.ptd 第26頁 479425

中一個天線波束信號組合用於 未經混頻的（如圖7B所示）。 的傳輸線路可用於圖4 B所示的 水平對。例如對水平波束信號 L號組合以供傳輸。所以除使 SMU802 )，這個實施例也可使 些電纜原本是根據本發明對不 署的。 通過公共信號通路傳輸時是 根據這個實施例，一條單一 交疊天線波束的各個垂直和 混頻用於與相應的垂直波束 用備份交換矩陣（如上述的 用相同的下行傳輸電纟覽，這 具有極化分極優點的系統部 曰應該認識到，對要組合的多個天線波束信號進行混頻 是有好處的。如，適當的選擇不同的本地振盪器的頻率，4 單根下行傳輸電纜就可實現很多甚至全部天線波束信號的 信號通路。對於這樣的天線波束信號組合的系統和方法可 詳見專利號為5, 859, 8 54、題目為” SYSTEM AND METHED FOR FREQUENCY MULTIPLEXING ANTENNA SIGNALS” 的美國 專利。還可參見前面引用的題目為” I NDOOR D I STR I BUTED ΜI C R 0 C E L L ’’的專利中請。 芩見圖7 C，圖中示出相應於圖7 a所示下行混頻電路的 基站上行混頻電路。為了將信號處理成分開的信號，在公 共信號通路上配置了分路器9 3 1。在與天線8 1 0和8 11分別 k 相關的分開的信號通路上配備了本地振盪器L〇9 1 2和本地 ® 振盪器L0913，分別相應於本地振盪器L0910和本地振盪器 L0911的頻率，去選擇本地振盪器L0912和本地振盪器 L09 1 3的頻率，以便基站通訊設備可將上行混頻的天線波 束信號用於射頻。由此，這些天線波束信號，雖然在公共

\\CHENLIN\LIKA\1ika\FULlll5S.ptd 第 27 頁 479425 五、發明說明（21) 信號通路傳輸時是經過組合的，可以提供給交換矩陣或其 他電路以供有選擇地與接收器相連（參照圖6A和 。& ^堇提供所希望㈣於上行混頻的射冑，和/或為了去^ H錢和映象，在信號通路中還有濾波器。 播JL =7Α和凡不出發送信號通路941和942。這些信號通路 =站通訊設備的發送埠和前向鏈路中使用的天線相連。 ΞΓ丄t7C”路可知’可在前向鏈路中選擇可用的-種 特殊極亿，廷畏是垂直極化，使得使用的極化分極僅在一 ^通机鏈路的方向上。分路器/組合器94()將前向和 到天線810。本發明的這個實施例適於部署那° 計使用極化分極的系統，所以有資源僅在鍵 路的一鈿貫現這樣的分極。應該認識 可將極化分極用於前向通道，而不管反向鏈； ::或ϊϋ替換使用，方法是複製和回動反向鏈路配置 的所不出的電路。 且 應==到’圖7U7C的實施例採料頂電子設備的 =法妹即將有源電子器件配置在塔杆上，4常那裏的環境 :豆A it閃I :極高（低）㈤溫度、滲水和大風，都可能 Ϊ甥：U 種常用的有源電子器件，為了避免 出現阿故障率，對基站的無線設備採用保護措施是必要 的。 又 的該實施例包括在與本發明的極化分極相關的 。員电子a又備失效或出現故障時所採取的維持工作的枰 施。即提供旁路信號通路95〇和96〇，使之至少通過一^天

479425 五 、發明說明（22) ^即水平或垂直極化天線波束）㊆行通訊。操作 =备塔頂的電子設備，或相應的基站電子設備檢 二 序4，開關951和952在天線810和基站設備f不白扛l、文 沾八^ 、个匕枯上述 =刀路、組合和混頻電路）之間提供一條通路。所使用 ^荅杆下行傳輸電纜可以和用於接通組合信號所使用的電辨 電：如，如上所述，可為各個極化分極對提供分開： 摇也一旦進入了下行混頻電路，在基站的開關961相應地 $ i、天線810和不包括上述分路及混頻電路的基站設備之 曰的信號通路，就不再需要上行混頻電路了。應該認識 J田即使出現上述的塔頂電子設備故p章，本發明的設備也 用=提供分極天線波束，即上述的角分極天線波束信 Ϊ二Ϊ雖然增加了天線分極，但卻給原本採用角分極的 、、先π來了，好處。本發明提供容錯功能，使得一旦與根據 發明所增加的信號分極相關的電路出現故障，通訊系統 的工作也不會低於原設計參數。 八=述的容錯還包括上述熱備份設備的使用。將這種熱 備份設備投入使用，當無論主設備還是副設備發生故障， 都可使其不再備份，從而仍可提供與原本設計參數大體上 相同的操作。例如，如果SMU8〇1出現了故障，那未smu8〇2 就:再僅僅是備份的交換部件了，它向相等數目的天線波 束誕ί、服務這些天線波束覆蓋的服務區域與smu80 1相關 的天線波束所覆蓋的服務區域相同，使其保持服務，即通 訊系統繼續操作，效果和具有冗餘設備的單極化系統大體

479425 五、發明說明（23) 相§。服務中實際使用的天線可以有和原本系統設計不同 的極化。

圖8示出下行混頻電路的一個替代的實施例，該電路 ，組合天線波束用於根據本發明的公共信號通路的傳輸， 這個下行混頻電路的實施例提供兩級下行混頻，L〇丨〇 1 〇與 =頻器1 020結合作為第一級，L〇1〇u與混頻器1〇21和混頻 w 1 0 2 2結合作為第二級。應當認識到，除法器丨〇 3 〇和 LO1011及混頻器1 022 —起用於提供與L〇1〇11和混頻器1〇21 的第二級下行變換段中的中頻，即該天線波束信號可 t供兩個中頻。當然如果需I，比如一個單一本地振1哭 ，於和一個射頻信號混頻後給出一個所希望頻率的信號如 枯，則可以不使用兩個中頻。 應用蜂窩電f A 了瞽“」 應識到，給出這些特例^ ^ 了 1助錢術領域的技術人員對本發明概念能 發明限定於使用蜂寓電話接收器，…: 通訊設備甚至接收器。本發明的原理

:::是有用的’因為任何通訊系統都可以從信I Γ二：：：處’包括象先進的移動電話服務（/); =。蜂尚糸統，這種好處體現在通訊設備正向和反, 在劃分三角扇區的通訊系統中 作了介紉，稻、-丁碰二、μ丄☆ 巳經對本發明的使用 2 =田 構成對本發明的操作的限制。比如，本 毛月可以用於在全向系統中提供 风1八乜唬分極。進而，本發明

不陔於，壬何特殊的扇區數目或特殊 發明可用於綜合由所用天绫楹徂处方向圖事貝上，本 區形狀、數目1 π π ^ ，、的特殊天線波束的任何扇 L 能的面向。同樣地，本發明也不限於使 用自適應陣列天绫的方、：二知用許多方法，包括使 訊。 線的方法，在所選的區域中提供無線通 $丨ί :已經介紹了使用角分極的天線系統，應該認識 :規“:月的優點也可以通過不提供角分極的無㈣ 蟲 多波束扇區可用於提供4個12〇。符合本發明

白二父：f束。可以通過使用對各個波束的不同極化（即 弟一波束進行左面極化，對第二波束進行垂直極化，對第 二波3進打右面極化，對第四波束進行水平極化）向這樣 的波束提供信號分極。 ^，經參考附圖介紹了本發明如何接收所發送的信號。 f該認識到，本發明的優點等同於傳送信號時的優點。名 珂向鏈路上向多個天線波束提供信號的系統在上面引用# 相關專利申請中已被述及，專利申請號為〇8 /52〇，316，

題目為’^Narrow Beam Antenna System with Angular Diversi tyn和相關專利申請，序列號為〇8 /52〇，〇〇()，題 目為 System and Methed for Frequency Multiplexing Antenna Signal sn，這兩個專利在此引用以供參考。 至此’已詳細介紹了本發明及其優點。正如下列申請 專利範圍所限定的，不脫離本發明的精神和範圍，可以進 行各種改變、取代和替換，進而，本申請的範圍顯然不限

\\CHENLIN\LIKA\lika\FUL11158.ptd 第31頁 479425 五、發明說明（25) 定於特殊的過程、設備、製造、組合方式、手段以及在技 術規範中所介紹的方法和步驟的實施例。當一個普通的本 行業的技術人員使用本發明時，大體執行相同功能或達到 大體相同結果的過程、設備、製造、組合方式、手段、方 法或步驟，都是與上述内容相關的實施例，都符合本發 明。相應地’下列申請專利範圍旨在包括這樣的過程、設 備、製造、組合方式、手段、方法和步驟。

\\CHENLIN\LIKA\lika\FUL11158.ptd 第32頁 479425

明及其優點 下面結合附圖進 為了更全面的理解本發 行介紹，具體是： 圖1是根據本發明的原理描 佈的波束圖； 描述一種可能的天線波束分 圖2是本發明的系統操作的圖釋； 圖3介紹提供極化分極的交疊波束； ;;曰婶’’紹本發明的多波束替代實施例； 艮據本發明的一個接收系統的功能方塊圖；

二 σ 6 B是根據本發明的一種替代接收系統的功 月匕万塊圖； 圖7A 7 C和圖8示出本發明適合於通過一條公共 信號通路提供多個天線波束信號的通訊電路的功能方塊 圖；以及 圖9是已有技術的c D Μ A接收系統的功能方塊圖。 101天線 402、403方向圖601、1103天線 5 0 1、5 3 0天線系統 6 0 0接收系統 6 0 2矩陣交換 6 03接收器 604發送器 80 0系統 8 1 0、8 11天線 8 2 0、8 2 1矩陣 8 4 0、8 4 1通濾波器 8 5 0放大器 8 0 1第一譜管理設備 8 0 2第二譜管理設備 8 3 0、8 3 1 a組合器 9 1 0、9 11振盪器9 2 0 - 9 2 1混頻器 951、9 52、961開關930組合器 803接收器 941、942、950、956、960 信號通路 931、940 分路器 1 0 3 0除法器 11 0 0基站結構 11 0 1接收器 11 0 2扇區天線

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Claims (1)

1. 479425

   1. 一種用於溝通多個通訊設 的系統，所述 的系統包括： 一個通訊設備，該設備至少具有一個適於和天線波束 信號溝通的與其相關的第一信號^車； 多個天線波束，這些波束包括交疊部分的所述天線波 束，其中所述的天線波束的一部分適ς溝通第一極化信 號，所述的天線波束的另一部分適於溝通第二極化信號； 一個第一信號饋接網路，該網路將所述的多個天線波 束的第一組信號波束的信號耦合到所述的第/信號埠，其 中，使所述的第一組天線波束獲得所述的第一極化，使所 述的第一組信號波束的另一部分獲得所述的第二極化，其 中所述第一組的相鄰天線波束獲得所述第一和第二極化的 交替極化。 2 ·如申請專 極化是左傾極化 3 ·如申請專 極化是垂直極化 4·如申請專 極化是右旋極化 5 ·如申請專 一個第二信 束的第二組天線 埠’其中，使所 第一極化，使所 利範圍 ’所述 利範圍 ’所述 利範圍 ，所述 利範圍 號饋接 波束信 述的第 述的第 第1項的系統，其中，所述的第一 的第二極化是右傾極化。 第1項的系統，其中，所述的第一 的第二極化是水平極化。 弟1項的系統，其中，所述的第一 的第二極化是左旋極化。 第1項的系統，進一步包括： 網路，該網路將所述的多個天線2 號耦合到所述通訊設備的第二信I 二組天線波束的一部分獲得所述0 二組信號波束的另一部分獲得所^

   六、申請專利範圍 的第二極化，其中，所仏’· 第一和第二極化的交替極化， 組天f波，束的一部分交憂二的系統 設備的主通 的分換 線波束獲得所述的 戶斤述的第一和第二 其中，所述的第一 ，所述的第二信號 其中，所述的第一 理設備，啟始時該 饋接網路包括一個 用於備份服務。 其中，由所述的第 極化和所述第二極 一和第二信號埠， 其中，所述的單向 ，其中，所述的單 其中，一個反向 線波束獲得所述第 其中，所述的多個 線波束。 其中，所述的通A 述第 1 可，刀-入- 6·如申請專利範圍第5頊 4 %埠 信號埠是—個所述通訊設備的主L後 通訊埠。 479425 組相鄰天 和其中， 埠是一個所述通訊設備…" 7·如申請專利範圍第5頊的糸二i 信號饋接網路包括一個天線波束信號官 設備部署用於現用服務，所述第二信號 天線波束信號管理設備，啟始時該設備 一和8第二如作申二專：範圍第5項的系統， 化的信f虎柄合到所述通訊設傷二二弟— 僅在一個單向鏈路上完成耦合。所述第 9. 如申請專利範圍第8項 鏈路是-條前向通訊鏈路。、勺系统， 10. 如申請專利範圍 向鏈路是一條及6、s ^ 員的系统， •如申凊專利範圍第§ 的信號鏈路使所述的多、的系统， -和第二極化中的僅—種極化波束的天 1 2 ·如申请專利範圍第1 天線波束是大約3 〇。方位、、系統， 13·如申請專利範圍第窄天 只的系统，

   --- UAdm'hostV20〇l〇610\Plll〇〇\FUL11158.ptd 第35頁 479425 六、申請專利範圍 設備是〆個先進的類比移動電話服務（AMps)無線設備。 1 4.如申請專利範圍第1項的系統，其中，所述的通A 設備是一個先進的數位移動電話服務（DAMpS )無線設 1 5.如申請專利範圍第1項的系統，其中，戶斤述的通Λ 設備是/個時分多址（)無線設備。 1 6.如申請專利範圍第1項的系統，其中，所述的通上 設備是一個碼分多址（CDMA )無線設備。 1 7. —種用於多個通訊設備之間的信號通訊系統’戶斤 述系統包栝· 广 /個通訊設備，該設備至少具有一個與其相關的第’ 和第二信號埠； 多個信號波束，這些波束包括交疊的信號波束，其 中，所述的多個信號波束的交疊部分具有分極信號屬性； /個第一信號饋接網路，該網路將所述多個信號波# 的第/組信號波束的信號耦合到所述第一信號埠，其中’ 使所述的第一組信號波束的一部分獲得所述分極信號屬t 的一個第，信號屬性，使所述第一組信號波束的另/部7刀 獲得所述分極信號屬性的一個第二信號屬性；和 、束 /個第二信號饋接網路，該網路將所述多個信號波， 的第二組信號波束的信號耦合到所述第；信號淳’其2性 使所述的第二組信號波束的一部分獲得所述分極信號部分 的所述第一信號屬性’使所述第二組信據波束的另 獲得所述分極信號屬性的所述第二信號屬性

   \ \Adm-hos t \20010610\P11100\RTL11158. ptd 第36頁 479425

   六“1專8."請專利範圍第17項的系統，其中’所述的弟 /和第二信號屬性是正交極化的。 f第一 1 9 ·如申請專利範圍第1 7項的系統’其中^所號璋 信號埠是所述通訊設備的一個主信號埠’所述第一口 是所述通訊設備的一個分極璋。 ，6第 2 0 ·如申請專利範圍第1 7項的系統’其中’所述作 一信號饋接網路組合用於耦合所述信號波束的所述第口 號埠鄰近的不交疊部分。 2 1 ·如申請專利範圍第2 〇項的系統，其中，由所述的 第一信號饋接網路組合的所述信號波束的所述不交疊部分 的相鄰部分具有所述第一和所述第二信號屬性的交替部 分0 2 2.如申請專利範圍第21項的系統，其中，所述第一 和弟^一彳§ 5虎屬性是不同的信號極性。 23·如申請專利範圍第22項的系統，其中，所述第一 信號屬性是左傾極化，所述第二信號屬性是右傾極化。 2 4 ·如申請專利範圍第2 2項的系統，其中，所述第/ 信號屬性是垂直極化，所述第二信號屬性是水平極化。 2 5 ·如申請專利範圍第2 2項的系統，其中，所述第， 化號屬性是右旋極化，所述第二信號屬性是左旋極化。 >。2 6 ·如申請專利範圍第丨7項的系統，其中，所述第〆 =號饋接網路包括一個天線波束信號管理設備，啟始時該 设備部署用於現用服務，所述第二信號饋接網路包個 天線波束管理設備，啟始時該設備用於備份服務。

   h〇s t \2001 rupi 1 ) λλ \ Γ?ττι Ί11 c。 第37頁 申請專利範圍 2 7.如 申睛專利範圍第1 間的一條公共 t 5虎通路進行通 信號 L合這 號波束和所述通° ^設備的天線之 〇〇 , ^ ^〜π疋玎It訊。 波束的所^ζ專/範圍第17項的“，Μ，所述信號 號波束的所；部分具有所述第-信號肩性和戶斤述： 這兩部分用=的一部分具有所述第二信號屬性， 線之間的—攻2:成所述信號波束和所述通訊設僙 11木Α共彳s號通路進行 ^如，請專利範圍第17項料统，以，由所述第 號饋接網路將具有所述第一信號屬性和所：第 Ϊ屬性的信號耦合到所述通訊設備的所述第^和弟一 ί& 1 乂甘^ * 一 一一 _缺& ^ w W 口 a q遇逋訊設備的所 j ’僅在—個單向鏈路上完成這種I禹合 〇.如申請專利範圍第29項的系統，其中 鐽路是一條前向通訊鏈路。 31·如申請專利範圍第29項的系統 鏈路是一條反向通訊鏈路。 3 2 ·如申請專利範圍第1 7項的系統 組k號波束包括連續的信號波束，所述第二組信说 述 ^二^ 號波束，且其中，所述第一組信號波束和所 服路區域的通訊。 服扬 "述多個 其中 所述單向 所述早向 其中，所述第〆 ’、 波束包 所 括連續的信 __I 第一組信號波束提供一個同一服衍把μ， 33·如申請專利範圍第32項的系統，其中 k號波束是大約3 0。方位角寬度的窄天線波束 > 3 4 ·如申請專利範圍第1 7項的系統，其中，所述t

   479425 六、申請專利範圍 設備是一個先進的類比移動電話服務（AMPS )無線設備。 3 5 ·如申凊專利範圍第1 7項的系統，其中，所述通訊 汉備疋一個先進的數位移動電話服務（DAMps )盔線設 備。 ’、、 3 6 ·如申請專利範圍第1 7項的系統，其中，所述通訊 設備是一個時分多址（TDMA)無線設備。 3J·如申請專利範圍第丨7項的系統，其中，所述通訊 设備疋一個碼分多址（⑶)無線設備。 38· —種通訊系統，包括： 一個天線陣’該天線陣提供多個天線波束，其多個夭 線波束的一部分被配置去提供相應的天線波束對，所述夭 線陣適於提供一個相應的對的各個天線波束間的極化分 極； 一個第一天線波束信號通路分支，該分支用於將所述 的多個天線 其中，所述第一分 的波束獲得交替極 一個第二天線 多個天線波束的一 面，其中，所述第 介面的波束獲得交 束的所述部分是一 中，相應天線波束 3 9. 如申請專 波束的第一組天線波束耦合到一個第一介面， 支可操作，使得用於耦合所述第一介面 化； 號通路分支，該分支用於將所述 組天線波束耦合到一個第二介 可操作，使得用於耦合所述第二 且其中，所述的第二組天線波 天線波束對的一個天線波束’其 一個天線波束是所述的第一組。 波束信 個第二 一分支 替極化 個相應 對的另 利範圍第38項的系統，其中，所述第

   479425 六、申請專利範圍 辛口尸第-石 通訊，即二所=f f信f通路分支適於提供本質J 何一個分去_ 弟#弟一天線波束1s號通路分主 續操作。 一出現故障4，相互提供所述通訊系 天^0·去if請專利範圍第38項的系統，其中，所 號通路分n虎ΐ路分支包括啟始時部署為現用天線 括啟始：部；J:::二：^的第二天線波束通路 路。 者為一個備伤天線波束信號通路分支部 41·如申請專利範圍第38項的系統，其中， :斤：ί ::多波束天線組，每個多波束天線組都適 波S W为極的至少一種極化的多個大體上不交疊 42·如申請專利範圍第41項的系統，其中，所 的各個多波束天線組也適於提供所述極化分極的另 化的多個大體上不交疊的天線波束。 43·如申請專利範圍第42項的系統，其中，所 少一種極化的所述多個天線波束和所述另一種極化 多個天線波束大體上交疊。 ° 44· 一種在多天線波束内提供通訊的方法，所主 法包括如下步驟： 提供多個天線波束，其一部分被配置提供相應 波束對，其中，各個相應天線波束對的天線波束& 交極化的； .冗餘的 .中的任 統的連 述第一 波束信 分支包 分的電 述天線 於提供 的天線 述多個 一種極 述的I 的所述 [的方 的天線 具有& 479425 六、申請專利範圍 _將所述多個天線波束的一個第一組天線波束耦合到一 個第一介面，包括的步驟是：使得用於耦合所述第一介面 的波束獲得交替極化； 將所述多個天線波束的一個第二組天線波束耦合到一 個第二介面，包括的步驟是：使得用以耦合所述第二介面 的波束獲得交替極化，其中，所述第二組天線波束的所述 部分是一個相應的天線波束對的一個天線波束，其中，該 相應的天線波束對的另一天線波束是所述的第一組。

   4 5 ·如申請專利範圍第4 4項的方法，其中，所述耦合 所述第一組天線波束的步驟是使用啟始時被部署為一個現 用天線波束信號通路分支部分的電路，所述的耦合所述第 二組天線波束的步驟是使用啟始時被部署為一個備用天線 波束信號通路分支部分的電路。 4 6 ·如申請專利範圍第4 4項的方法，進一步包括如下 步驟： 對具有一個同一極化的所述天線波束的信號進行組 合，用以通過形成所述天線和所述第一及所述第二介面之 間的一個公共信號通路段進行獨立的通訊。 4 7 ·如申請專利範圍第4 4項的方法，進一步包括如下 步驟： 對所述第一組天線波束的所述天線波束的信號進行組 合，用以通過形成所述天線波柬的信號進行纽合，用以通 過形成所述天線波束和所述第/介面的一個公共信號通路 段進行獨立的通訊。

   479425 六、申請專利範圍 4 8.如申請專利範圍第44項的方法，其中，所述第一 介面是一個無線設備和一個主介面，所述第二介面是所述 無線設備的一個分極介面。 4 9.如申請專利範圍第44項的方法，其中，所述的第 一和所述的第二介面是相關於一個蜂窩電話無線設備。 5 0.如申請專利範圍第44項的方法，其中，所述第一 和所述第二介面是相關於一個個人通訊服務無線設備。

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