TWI333748B - Method for selecting antenna configuration to transmit data and integrated circuit device - Google Patents

Description

!333748 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種無線通信系統。更特別是，本發明 係有關使用角跳躍來改善無線通信系統容量。 【先前技術】 無線通信系統中，被傳送於系統内之無線信號通常易 散播。散播係無線信號被反射各類物體產生被接收於接收 器處之信號多重實例。現在參考第一圖，若干例子係被提 供來描繪散播如何發生及其對無線通信之影響。 第一 Α圖中，散播發生於環繞接收器1〇4之區域1〇6 中。散播可能藉由任何類型物體(如山，建築等)並產生接收 器104處之大量分集(也就是接收分集）^同樣地，第一 B圖 中，散播發生於環繞傳送天線110之區域1〇8中並產生傳 送天線110處之大量分集(也就是傳送分集）。第一 C圖中， 散播發生於傳送天線114及接收天線116間之區域112中 並產生大量分集。第一 D圖中，超微胞元m係被顯示， 其中散播發生遍佈胞元118而有大量傳送及接收分集遍佈 胞元118。 傳送及接收分集提供單信號多重實例而對無線通信系 統有助益。此提供被運載於信號中之資料多重實例，藉此 增強處理被接收資料時接收器執行誤差修正之能力。 然而’分集缺點係信號某些實例被以+良頻道情況傳 送’而信號其他實例被以良好頻道情泥傳送。目前無線通 (S ) 5 1333748 信系統中，無論其具有良好或不良頻道情況，接收器均可 接收所有被魏實例之特定錄處衫重實例。 因此先刖技術中’分集之利益並不被完全最適化，其 中功率及處理f麟錄費於處理具有不請道情況之信 號實例上。此安排亦降低系統容量，其巾接收天線係被分 配來接收不鴨貞獻從被傳送信號榻取讀之信號。 因此，預期提供-種藉由特定角傳送無線信號利用無 線通信系統分集之方法及系統。 【發明内容】 本發明係為-種以特定角(也就是角跳躍)傳送信號，藉 此降低大量信號被以導致錢實例被減^以不良頻 道情況接收之肖度傳送之方法及系統。無線信號可以依據 預疋量被隨機時間選擇或隨時間改變之角度來傳送。另 外’回授貧訊從接收器被提供至傳送器處，信號可被以接 收器已標示仏號被以良好頻道情況接收之角度傳送。 【實施方式】 如在此被使用’ ”無線傳輸/接收單元”係包含但不限於 使用者設備(UE),行動台，固定或行動用戶單元 ，呼叫器， 或可操作於無線環境中之任何其他類型元件。當在此被稱 為"基地台”者係包含但不限於B節點，位址控制器，存取 點(AP)或無線環境中之任何其他接介裝置。當在此被稱為 一天線，係可包含複數天線。再者，一天線可包含複數天 6 1333748

民國99年丨〇月丨丨曰修正 線元件。 時之=可==，:整或操縱信號被傳送之角度 …"絲最大化錢或其實繼喊好頻道 ^接收^率。傳送角度之選擇可被稱為傳送器之天線 。天線配置亦應用至多進多出⑽M0)系統，例如，被 望擇用於傳it之天雜(也就是舰场尺寸），天線間隔 等。傳送角的調整可被稱為抖動(也就是對傳送器之目前天 線配置進行抖動）、天線增益極性角之調整、天線角方向增 益之調整等等。 現在參考第二A圖’係顯示具有複數天線2G4之一傳 送器202。各天線係包含複數天線2〇6。依據本發明，傳送 器202係選擇天線配置，而無線信號2〇8係以特定角度 210，212，214被傳送自傳送器202。此實施例中，角度21〇， 212，214係被隨機選擇。例如，該角度可使用演算法被隨 機選擇。以隨機選擇角度傳送信號208係降低任何信镜208 或其實例被接收器216以不良頻道情況接收之機率。現在 參考第二B圖，本發明被實施於時槽通信系統處，角度係 較佳每時槽改變。例如，時槽一 218中，信號係被以角度 212傳送’時槽二220以角度214，而於時槽三222中，信 號係被以角度210傳送，其中塊224，226及228係分別對 應角 212 ’ 214 及 210。 如210，212，214之隨機選擇角度組可被重複或新隨 機選擇角度可被用於各時槽中。例如，第二B圖中，新隨 7 機選擇角度可被用於各時槽中。因此，新隨機選擇角度(塊 230，232)係被用於時槽四234及五236 232中。相對地， 如210 ’ 212 ’ 214之隨機選擇角度組係被重複，塊224被 重複於時槽四234，塊226於時槽236中等等。 現在參考第三A圖，顯示傳送角度依據預定量被定期 改變之較佳實施例。具有多天線304，其中各天線3〇4包含 複數天線元件306之一傳送器302 ’係被配置改變其傳送信 號308之角度一預定量。單純例如，第三a圖中，第一信 號310被傳送特定傳送角度312，而接著傳送角度被增加三 倍預定量來分別傳送第二，第三及第四信號。因此，此例 中，第二信號314係以第二傳送角度316被傳送，第三信 號318係以第三傳送角度320被傳送，第四信號322係以 第四傳送角度324被傳送。 現在參考第三B圖’傳送角度較佳以時槽基礎被增 加。因此，時槽一 330中，信號(用於傳送器302之各天線 304)係以傳送角度312被傳送。接著，時槽二334中，信號 係以傳送角度316(也就是塊336)被傳送。同樣地，時槽三 338及四342中，信號係以角度320被傳送(也就是分別塊 340及344)。時槽五346中，傳送器302重複先前圖案並再 次以傳送角度312(也就是塊348)傳送其信號。 現在參考第四A圖，本發明另一較佳實施例係被顯 示。此實施例中，繼續上述第三A及三β圖中所呈現之例， 傳送器402係被配置接收來自接收器350有關被傳送自傳 送器302且被接收器350接收之信號頻道情況之回授資 竹年//月1曰修正替換頁 訊。首四個信號再次被以角度312，316，320及324傳送。 然而，此實施例中，回授資訊係被提供自接收器350。例如， 被提供至傳送器之回授資訊類型係為任何類型服務品質 (QoS)測量。該回授資訊可促使傳送器3〇2來辨識信號被接 收器以令人滿意服務品質位準接收之角度。 第四B圖中，繼續上例，信號係分別被以角度312， 316，320及324傳送於時槽330，334，338及342中。角 度 312 ’ 316 ’ 320 及 324 再次對應塊 332，336，340 及 344。 被接收器350提供之回授資訊係標示被傳送於傳送角度3 j2 及320之信號被接收器以令人滿意服務品質位準接收，而 被傳送於傳送角度316及324之信號則否。因此，傳送器 將繼縯僅以角度312及320傳送信號。因此，第四b圖中， 傳送器將更替於塊332及340之間。 應注思，較佳具有滿足被建立服務品質要求之至少兩 角度，使得傳送器302可更替於至少兩個傳送角度冬間。 然而，本發明可被實施僅一單傳送角度滿足服務品質要 求’而隨後傳輸係被以該角度執行。 上述中’相同傳送角度係被傳送器每時槽用於所有傳 送器天線。然而，傳送器可每時槽使用各其天線不同傳送 角度。雖然可使用不同傳送角度，但較佳使用相同傳送角 度。此係因不同傳送角度例中，不同天線路徑之多路功率 延遲輪廓能會喪失同步化。也就是說’針對接收器位址處 之被接收信號’該天線可能具有不同延遲輪廓，其可能導 致多集增益之效能降級或增加接收器處之空間多工複雜 1333748 性。 _現&在，考第五圖，顯讀據本發明之角跳躍傳送器 5〇0。角卿傳送器5⑽係包含-傳送器5〇2, 一切換= =複數天線5〇6及一傳送角度控制器。切換裝置撕 糸被-己置切換於傳送角度控制器5〇8所標示之各傳送角度 之間。。傳送角度控制器508係被配置控制天線5〇6傳送^

線城之角度。如上述，該角度可鷄意產生或 預定量被週期性增加。 、猎由 再者，回授資訊可被用來鎖定角度，其中該回授資訊 係標不角度被接收於服務品質可接受位準。該回授資訊被 接收處’傳送角度控制器508將僅使用其已標示信號被以 服務品質可接受位準接收之這些傳送角度。傳送角度控制 益508所輸出之各種傳送角度係被輸入切換裝置5〇4。切換 裝置504接著調整天線之傳送角度。應注意，切換裝置5〇4 可進一步被配置控制天線506輪廓(也就是天線尺寸，天線

間隔等等）。應注意，角度被隨機產生或其被週期性改變之 回授資訊係被使用。 角跳躍傳送器500可被實施於可傳送信號於無線環境 中之任何裝置中。例如’角跳躍傳送器500可被實施於基 地台及/或無線傳送/接收單元中。再者，角海^躍傳送器5〇〇 可被實施為可傳送信號於無線環境中之任何類型裝置中之 積體電路。再者，應注意，傳送角度可以調整方位角，仰 角或其組合。 雖然圖式元件被描述為分離元件’但這些元件可被實 10 施於單積體電路’如特定應用積體電路(ASIC) ’多重積體 電路，分離組件或分離組件及積體電路之組合。雖然本發 明之特性及元件被以特定組合說明於較佳實施例中，但各 特性及元件可被單獨使用而不需較佳實施例之其他特性及 元件，或有或無本發明其他特性及元件之各種組合中。再 者’本發明可被實施於任何_無_信系統中。 1333748 【圖式簡單說明】 本發明可從以下較佳實施例說明及附圖或得更詳細了 解，其中： 第一 A’B’C及D圖係為顯示傳統無線通信系統中散播 之各例圖式； 第二A圖係為依據本發明之無線信號被以隨機選擇角度 傳送自傳送器之圖式； & 第一B圖係為第二A圖中之無線信號隨時間被傳送之 度圖式； 第二A圖係為依據本發明之無線信號被以依據預定量定 期變化之角度傳送自傳送器之圖式；

第三B 度圖式； 第四A B圖係為第三A圖中之無線信號隨時間被傳送之角 9 接收器係經由回授資訊標示其正以良好頻道情況接收信 號； ° A圖係為無線信號被以特定肢傳送之圖式，

第五圖係為依據本發明之肖卿傳顏方塊圖。 度P)八， 環繞傳送天線 環繞接收器 區域 【主要元件符號說明】 102、110、114 104 、 116 106、108、112 1333748

118 超微胞元 202'302 > 502 傳送器 204、206、304、306、506 複數天線 208 無線信號 210 > 212 ' 214 特定角度 216 、 350 接收器 218 、 330 時槽一 220、334 時槽二 222 > 338 時槽三 224、226、228、230、232、332、336、340、344、348 塊

234'342 236'346 308 310 312 314 316 318 320 322 324 500 504 時槽四 時槽五 傳送信號 第一信號 第一傳送角度 第二信號 第二傳送角度 第三信號 第三傳送角度 第四信號 第四傳送角度 角跳躍傳送器 切換裝置 傳送角度控制器 13 508

Claims (1)

1. 民國99年10月11日修正 [μ d修正替換頁 中請專利範園： 種用於選擇實施於一基地台的一天線配置來傳送資 抖之方法，該方法包含： 選擇具有複數傳送角度的至少一天線配 以預定且重複方式抖動該天線配置； 有7人滿意之服務品質的傳送角度而重新調整 琢天線配置；及 執行傳播抖動順序’該傳播抖動順序延伸跨越相同 天線陣列之複數天線配置。 如申味專利範圍帛1項之方法，其中該天線配置之抖 動包含一天線增益極性角度的調整。 如申請專利範圍第1項之方法，包含： 從一無線傳輪/接收單元接收回授值；及 依據回授值選擇-組天線配置，以及抖動該天線配 置，以優先包含所選擇天線配置組。 如申請專利範圍第1項之方法，包含： 從一無線傳輸/接收單元接收回授值；及 依據回授值選擇-組天線增錄性角度，以及抖動該 天線配置。 如申請專利範圍第1項之方法，其中該天線配置之抖 動包含於一無回授系統中所實施該天線增益極性角度 的調整。 如申凊專利範圍第1項之方法，其中該天線配置之抖 動包含變化天線配置，以及根據依據回授資料的可利 1333748 民國99年10月11日修正 修正替換頁 用性的一回授系統實施及—無回授系統實施而選擇性 地執行。 7.如申請專利範圍第1項之方法，其中該天線配置的抖 動係包含： 於一給定時間中，以角度<9傳送具有一起始角方向增 益之資料； 以一接續時間間隔，增加該傳送角方向增益一預定值； 以一接續時間間隔的順序重複改變角方向增益的順 序；及 在重複改變角方向增益A的順序之後，重設該傳送角 方向增益為0。 8·如申請專利範圍第7項之方法，其中回應頻道回授的 可利用性’估計-頻道情況及決定何傳送角方向增益 提供改良頻道品質。 9.如申請專利範圍第1項之方法，包含提供該天線尺寸 為一固定尺寸。 1〇. 2申請專利範圍第1項之方法，其中該傳播抖動順序 =一方位角方向的天線分集而維持—實質固定仰角 方向。 11. ΙΓϋΓ”10項之方法，其中該傳播抖動順序 k供方位肖及仰肖;^巾的天線分集。 12. 如申請專利範圍第i項之方： 複數天線元件的天線數目 九3依”、、來自 13. 如中物咖㈣項之方m線尺寸。 去’其中該傳播抖動順序 15 藏lU修正替換頁 _ 99年丨〇月丨1日修正 14. 15. 16. 3方位角方向中的天線分集轉持1㈣定仰角 如申請專利範圍第12項之方法，苴中 提供方㈣及仰角方㈣岐線錢^_抖動順序 一積體電路裝置，包含： 一用於獅至少—天線配置㈣路，該至少—天線配 置具有複數傳送角度；及 、 如預^且重複方式抖動該天線配置的電路。 吻利乾圍第15項之積體電路裝置 :線:置的該電路包含的-電路可變化一回授= =置、依據回授值選擇-組天線配置及= 天線配置㈣紅含觸擇魏配置._值。 16