專(zhuān)利名稱(chēng)：多波束無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及無(wú)線(xiàn)通信，且更具體地涉及一種多天線(xiàn)-波束無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)及其基站電子設(shè)備。
現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)線(xiàn)通信基站一般采用一或多個(gè)寬波束天線(xiàn)來(lái)在基站的給定半徑內(nèi)發(fā)送和接收至無(wú)線(xiàn)終端(例如移動(dòng)電話(huà))的信息攜帶信號(hào)。借助這種方法，各個(gè)方位角中的寬波束一般能夠被用作與相對(duì)于基站在大角度范圍內(nèi)行進(jìn)的移動(dòng)無(wú)線(xiàn)終端進(jìn)行通信的通路。
寬波束系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是通信范圍小。一般地，在一定的發(fā)送功率下，無(wú)線(xiàn)終端能夠進(jìn)行通信的距離與基站天線(xiàn)的增益成正比，而與立體角波束寬度成反比。更具體地說(shuō)，該距離的n次冪與基站天線(xiàn)增益成正比，其中n一般在三與四之間。通信范圍小會(huì)給實(shí)際的系統(tǒng)造成嚴(yán)重的成本限制，特別是在鄉(xiāng)村地區(qū)，因?yàn)閷⑿枰罅康幕緛?lái)覆蓋較大的地理區(qū)域。
寬波束系統(tǒng)的另一個(gè)缺點(diǎn)是發(fā)送功率的利用效率低。例如，在頻分多址(FDMA)系統(tǒng)中，一個(gè)窄頻道—例如30kHz寬—被專(zhuān)用于各無(wú)線(xiàn)終端的通信。一般地，各個(gè)寬波束把攜帶有很多通信信道的信息攜帶信號(hào)的頻分復(fù)用(FDM)信號(hào)發(fā)送給相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)終端。由于各個(gè)無(wú)線(xiàn)終端在一個(gè)時(shí)刻只位于一個(gè)角方向，且用于該無(wú)線(xiàn)終端的信號(hào)功率是在大的角度區(qū)域中發(fā)送的，因而功率被浪費(fèi)了。另外，與其他通信過(guò)程發(fā)生干擾的可能性會(huì)很高，因?yàn)楦鱾€(gè)無(wú)線(xiàn)終端必須濾掉很多不希望的信號(hào)以進(jìn)行通信。當(dāng)這種濾波不完善時(shí)，就經(jīng)常產(chǎn)生干擾?；窘邮掌髅媾R著類(lèi)似的問(wèn)題。
解決上述寬波束系統(tǒng)限制的一種方案，在共同轉(zhuǎn)讓的共同未決美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)S/N 08/506286—標(biāo)題為“功率分享線(xiàn)性放大器網(wǎng)絡(luò)”—中得到了公布。其中，公布了一種多波束通信系統(tǒng)，其每一個(gè)都采用了一種功率分享放大器網(wǎng)絡(luò)—它包括一對(duì)功率分享網(wǎng)絡(luò)—諸如巴特勒矩陣—以及耦合在其間的多個(gè)放大器。該系統(tǒng)的功率分享方面比各波束都采用專(zhuān)用的功率放大器的分段窄波束系統(tǒng)好。即，在功率分享放大器網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)放大器對(duì)所要發(fā)送的所有信息攜帶信號(hào)進(jìn)行放大，從而改善了系統(tǒng)的可靠性并增大了統(tǒng)計(jì)意義上的通信業(yè)務(wù)量處理能力。借助各個(gè)波束專(zhuān)用的單獨(dú)的天線(xiàn)，或者借助于幾個(gè)多波束天線(xiàn)，都能夠形成高增益波束。然而，所公布的系統(tǒng)通常采用切換網(wǎng)絡(luò)來(lái)把調(diào)制信號(hào)切換到適當(dāng)?shù)奶炀€(xiàn)波束以進(jìn)行發(fā)送和接收。對(duì)于具有大量用戶(hù)的系統(tǒng)，這種切換網(wǎng)絡(luò)可能是復(fù)雜和高成本的。另外，如果用于調(diào)制信息攜帶信號(hào)的基站無(wú)線(xiàn)電設(shè)備位于基站塔的底部，而天線(xiàn)位于塔的頂部—如通常的情況那樣，則對(duì)連接無(wú)線(xiàn)電設(shè)備和天線(xiàn)的電纜的要求可能變得很?chē)?yán)格。
在本發(fā)明所示的實(shí)施例中，適合于用在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)基站上的一種發(fā)送系統(tǒng)，能夠在避免現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的復(fù)雜RF切換和電纜特性要求的情況下，在多個(gè)天線(xiàn)波束上發(fā)送信息攜帶信號(hào)。
所示實(shí)施例的發(fā)送器系統(tǒng)包括一個(gè)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件—它能夠被安裝在基站塔的底部，以及一個(gè)發(fā)送器子組件—它能夠被安裝在基站塔的頂部。該無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件用于調(diào)制并頻率變換多個(gè)輸入信息攜帶信號(hào)。這些信號(hào)隨后被合成起來(lái)形成一個(gè)第一FDM信號(hào)—該信號(hào)能夠經(jīng)過(guò)連接至塔上的單個(gè)的FDM電纜而被傳送到發(fā)送器子組件。
發(fā)送器子組件包括一個(gè)功率分配器—它用于把第一FDM信號(hào)分成多個(gè)第二FDM信號(hào)，以及多個(gè)頻率變換器—其每一個(gè)用于變換第二FDM信號(hào)中的一個(gè)。因而各個(gè)頻率變換器將至少一個(gè)信息攜帶信號(hào)置于預(yù)定的變換頻帶內(nèi)。可選地，變換頻帶對(duì)于各個(gè)頻率變換器都是相同的，并具有比第一FDM信號(hào)的帶寬窄的帶寬。一個(gè)多波束天線(xiàn)輻射出多個(gè)天線(xiàn)波束，各個(gè)天線(xiàn)波束發(fā)送由相應(yīng)的頻率變換器置于變換頻帶中的至少一個(gè)信息攜帶信號(hào)。
能夠通過(guò)控制例如在塔的底部的無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件中的其他頻率變換器而動(dòng)態(tài)分配無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件要把信息攜帶信號(hào)輸入其中的信道。以此方式，借助任何一個(gè)天線(xiàn)波束都能夠發(fā)送任何或所有信息攜帶信號(hào)。
一個(gè)接收器系統(tǒng)可以與所示實(shí)施例的發(fā)送器系統(tǒng)結(jié)合使用。該接收器系統(tǒng)包括一個(gè)接收器子組件和一個(gè)無(wú)線(xiàn)電接收器組件。該接收器子組件在多個(gè)波束上接收來(lái)自無(wú)線(xiàn)終端的信號(hào)，最好是利用與發(fā)送所用的相同的多波束天線(xiàn)。在各個(gè)波束上接收的信號(hào)被另外的頻率變換器變換，并隨后被合成起來(lái)以形成一個(gè)第三FDM信號(hào)。該第三FDM信號(hào)被傳送到無(wú)線(xiàn)電接收器組件，該組件可以位于基站塔的底部。該無(wú)線(xiàn)電接收器組件最好包括多個(gè)頻率變換器和相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)電接收器，以將進(jìn)入信號(hào)隔離在第三FDM信號(hào)之內(nèi)，并準(zhǔn)備好隨后要發(fā)送至電話(huà)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)?？蛇x地，提供了至少一個(gè)附加的頻率變換器和無(wú)線(xiàn)電接收器，它們與基站控制器相結(jié)合并一起為各個(gè)無(wú)線(xiàn)終端用戶(hù)確定適合的或更好的天線(xiàn)波束。
為了更好地理解本發(fā)明，需要結(jié)合附圖來(lái)參見(jiàn)其示例性實(shí)施例；在附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示了相同的元件或特征。在附圖中

圖1A是根據(jù)本發(fā)明的示例性發(fā)送器系統(tǒng)的框圖；圖1B是一個(gè)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件的框圖；圖2A和2B是信號(hào)頻率變換器的示意圖；圖3示意顯示了一個(gè)示例性的放大器網(wǎng)絡(luò)；圖4顯示了一個(gè)示例性多波束天線(xiàn)的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的接收系統(tǒng)的示意圖；圖6和7是示例性的無(wú)線(xiàn)電接收器組件的示意框圖；圖8A和8B分別顯示了可用于FDM電纜信道和輻射信道的示例性頻率；圖9顯示了交疊的天線(xiàn)波束；且圖10是根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的示意圖。
為了說(shuō)明本發(fā)明的原理，以下描述本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，它形成了無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中基站電子設(shè)備的一部分。但應(yīng)該理解的是，所述的實(shí)施例只是示例性的，且本發(fā)明也可以被采用在其他類(lèi)型的系統(tǒng)中，例如在衛(wèi)星通信或廣播系統(tǒng)中。
圖1示意顯示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送器系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，它被總的標(biāo)為100。發(fā)送系統(tǒng)100包括由一個(gè)頻分復(fù)用(FDM)電纜110互連的發(fā)送器子組件102和無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件104。FDM電纜110一般是低損耗高屏蔽同軸電纜。子組件102特別適合于被設(shè)置在第一設(shè)備位置—諸如在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)(例如移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng))中的基站塔(未顯示)的頂部。無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件104可被設(shè)置在第二設(shè)備位置，諸如在基站塔底部的設(shè)備外殼中。
基站控制器130經(jīng)過(guò)諸如銅導(dǎo)線(xiàn)、光纖或微波線(xiàn)路的通信線(xiàn)路175，與一個(gè)公共交換電話(huà)網(wǎng)絡(luò)(PSTN)相接口。如在傳統(tǒng)設(shè)備中那樣，信息攜帶信號(hào)經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)交換中心(未顯示)而在基站控制器與PSTN之間進(jìn)行收發(fā)。該信息攜帶信號(hào)能夠包括語(yǔ)音信號(hào)或電子數(shù)據(jù)，諸如電子郵件或傳真數(shù)據(jù)。基站控制器130把從PSTN接收的信息攜帶信號(hào)提供給無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件104中的無(wú)線(xiàn)電設(shè)備。在無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件104中，信息攜帶信號(hào)經(jīng)調(diào)制、頻率變換后又被合成起來(lái)以形成FDM電纜110上的FDM信號(hào)SFDM。該FDM信號(hào)中的頻率限定信道，在基站控制器130的控制下，能夠被動(dòng)態(tài)分配給各個(gè)信息攜帶信號(hào)。在FDM電纜的多至M個(gè)的FDM信道中，信號(hào)SFDM攜帶了多至K個(gè)的信息攜帶信號(hào)，其中K通常大于M。因此，M個(gè)信道中的每一個(gè)都能夠攜帶多個(gè)信息攜帶信號(hào)。應(yīng)該注意的是，信號(hào)的頻分多路復(fù)用，也能夠與碼分多址(CDMA)或時(shí)分多址(TDMA)相結(jié)合地進(jìn)行。
在發(fā)送器子組件102中，信號(hào)SFDM被一個(gè)1M的功率分配器120分成M個(gè)FDM信號(hào)—其每一個(gè)出現(xiàn)在M條輸出線(xiàn)TL1至TLM之一上。在線(xiàn)TL1至TLM上的M個(gè)信號(hào)中的每一個(gè)，都是信號(hào)SFDM的衰減形式(通過(guò)功率分配器)，并被加到相應(yīng)的頻率變換器T1至TM上。(在此公布的頻率變換器用標(biāo)號(hào)T表示)。各個(gè)頻率變換器T1至TM被用來(lái)對(duì)有關(guān)的FDM信號(hào)進(jìn)行頻率變換并最好還對(duì)其進(jìn)行濾波，從而將信息攜帶信號(hào)隔離在FDM電纜上的M個(gè)頻道上。頻率變換器T1至TM中的每一個(gè)都經(jīng)過(guò)相應(yīng)的控制線(xiàn)107-1至107-M而被耦合到一個(gè)公共頻率合成器105。在各條線(xiàn)107-1至107-M上最好提供不同的本機(jī)振蕩頻率。這使得各個(gè)頻率變換器能夠?qū)⑿畔⑿盘?hào)隔離在FDM電纜上唯一、永久分配的頻帶上，這將在下面進(jìn)一步說(shuō)明。
線(xiàn)TR1至TRM上的隔離信號(hào)被加到放大器網(wǎng)絡(luò)140上，在該網(wǎng)絡(luò)，最好是在功率分享設(shè)置中這些信號(hào)都被放大至適合于隨后輻射的功率電平。放大的信號(hào)出現(xiàn)在線(xiàn)L1至LM上，并被加到多波束天線(xiàn)150上，從而形成了M個(gè)窄波束B(niǎo)1至BM。各個(gè)波束B(niǎo)1至BM指向不同的角方向，以在以射束最大值(beam peak)為中心的窄的角扇區(qū)中輻射信號(hào)。各個(gè)波束因而被專(zhuān)用于與在相應(yīng)角扇區(qū)內(nèi)的無(wú)線(xiàn)終端的通信。波束B(niǎo)1至BM最好提供了360°的方位角覆蓋。
圖1B示意顯示了一個(gè)示例性無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件104a。無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器R1至RK分別在相應(yīng)的線(xiàn)A1至AK上接收來(lái)自基站控制器130的信息攜帶信號(hào)S1至SK。各個(gè)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器R1至RK都產(chǎn)生一個(gè)載波信號(hào)，該載波信號(hào)在其中由相應(yīng)的基帶信號(hào)S1至SK進(jìn)行調(diào)制。經(jīng)過(guò)調(diào)制的信號(hào)隨后通常要進(jìn)行放大和濾波，以產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)制無(wú)線(xiàn)電輸出信號(hào)SM1至SMK。通常，無(wú)線(xiàn)電輸出信號(hào)SM1至SMK具有相同的載波頻率fC?？杀挥迷跓o(wú)線(xiàn)電發(fā)送器中的適當(dāng)?shù)恼{(diào)制技術(shù)，包括為先進(jìn)移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)(AMPS)，IS-54和IS-94工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立的那些技術(shù)—其每一個(gè)都采用了頻率調(diào)制(FM)。其他適當(dāng)?shù)睦佑兄T如頻移鍵控(FSK)或相移鍵控(PSK)的數(shù)字調(diào)制技術(shù)。在這些情況下，也可以采用CDMA或TDMA，各個(gè)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器Ri將被用于調(diào)制多個(gè)信息攜帶信號(hào)，從而使無(wú)線(xiàn)電設(shè)備的數(shù)目少于能夠發(fā)送的信號(hào)的數(shù)目。
無(wú)線(xiàn)電輸出信號(hào)SM1至SMK經(jīng)過(guò)相應(yīng)的線(xiàn)119-1至119-K分別被加到可調(diào)諧頻率變換器T1’至TK’上。各個(gè)頻率變換器T1’至TK’將相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)電輸出信號(hào)變換到選定的頻率限定信道上—該信道由基站控制器130經(jīng)過(guò)在相應(yīng)的控制線(xiàn)CL1至CLK上的控制信號(hào)進(jìn)行控制。經(jīng)過(guò)調(diào)制和頻率變換的輸出信號(hào)因而被送到線(xiàn)115-1至115-K上，并被加到K1的功率合成器160上，從而這些信號(hào)被結(jié)合起來(lái)形成FDM電纜110上的信號(hào)SFDM。
參見(jiàn)圖2A，一種示例性的頻率變換器Ti’可被用于無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件104a的任何的頻率變換器T1’-TK’。上變頻混頻器250-i從相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器Ri接收到具有載波頻率fC的相應(yīng)調(diào)制信號(hào)SMi?；祛l器250-i也接收到來(lái)自可調(diào)諧頻率合成器260-i的正弦本機(jī)振蕩(L.O.)信號(hào)SSL-i。信號(hào)SLO-i的頻率fLOi由從基站控制器提供在線(xiàn)CLi上的控制信號(hào)進(jìn)行控制?；祛l器250-i把信號(hào)SLO-i與信號(hào)SMi進(jìn)行混合，以在線(xiàn)115-i上產(chǎn)生一個(gè)頻率變換信號(hào)SMTi—它具有等于(fLOi-fC)的載波頻率。通過(guò)把各個(gè)合成器260-1至260-K調(diào)諧至不同的頻率—這些頻率之間的間隔大于各個(gè)調(diào)制信號(hào)SMi的信號(hào)帶寬，信號(hào)SMT1至SMTK每一個(gè)都能夠占據(jù)不同的頻帶限定信道—例如30kHz寬的。以此方式，當(dāng)信號(hào)SMT1至SMTK被結(jié)合起來(lái)以形成FDM信號(hào)SFDM時(shí)，在信道之間將不產(chǎn)生干擾。由于基站控制器控制著各個(gè)頻率變換器T1’至TM’中的L.O.頻率，為隨后的輻射指定的頻道能夠被動(dòng)態(tài)分配給任何信息攜帶信號(hào)。
例如，信號(hào)SMT1至SMTK可被置于FDM電纜上50-650MHz頻率范圍中的任何地方，但隨后將在窄得多的頻帶—例如在2500至2510MHz之間—上進(jìn)行輻射。這種示例性的情況在圖8A和8B中顯示。在此例子中，產(chǎn)生了60個(gè)FDM電纜頻帶(或子頻帶)CH1至CH60，每一個(gè)寬10MHz。各個(gè)FDM電纜頻帶與所要形成的60個(gè)窄天線(xiàn)波束B(niǎo)1至B60相應(yīng)。因此，被置于特定的FDM電纜頻帶中的信號(hào)SMT1至SMTK(圖1B)中的任何一個(gè)，都將只在與該頻帶相應(yīng)的天線(xiàn)波束上輻射。如圖8B所示，可以在發(fā)送(包括控制信道)上建立333個(gè)無(wú)線(xiàn)電信道CR1至CR333，每一個(gè)寬30kHz，且每一個(gè)都能夠容納信號(hào)SMT1至SMTK中的任何一個(gè)。發(fā)送的輻射信道處于2500-2510MHz的共同輻射頻帶之內(nèi)。應(yīng)該理解的是，在FDM電纜上以及無(wú)線(xiàn)電信道上也可以采用其他頻率。各個(gè)波束(以及相應(yīng)的FDM電纜信道)通常具有專(zhuān)用用于無(wú)線(xiàn)終端的呼叫設(shè)定的至少一個(gè)窄頻帶控制信道。在一種極端的情況下，所有的移動(dòng)無(wú)線(xiàn)終端用戶(hù)在任何時(shí)刻都能夠位于只由天線(xiàn)波束B(niǎo)1至BM中的一個(gè)所覆蓋的單個(gè)角扇區(qū)之內(nèi)。在此情況下，通過(guò)把所有的信號(hào)SMT1至SMTK置于與該天線(xiàn)波束相應(yīng)的10MHz寬的FDM電纜頻帶之內(nèi)，例如在用于與CH1相應(yīng)的波束B(niǎo)i的50-60MHz(CH1)之內(nèi)，并隨后經(jīng)過(guò)在2500-2510MHz頻帶內(nèi)的選定30kHz信道中的波束B(niǎo)i將這些信號(hào)輻射出去，就能夠使所有移動(dòng)用戶(hù)進(jìn)行通信。
圖8B還示出了在一個(gè)示例性的2600-2610MHz接收頻帶中的示例性接收信道CR1’至CR333’。各個(gè)接收信道CRi’被用于無(wú)線(xiàn)終端的語(yǔ)音/數(shù)據(jù)發(fā)送，并與無(wú)線(xiàn)終端從基站接收的相應(yīng)發(fā)送信道CRi偏移了一個(gè)固定頻率(在此例子中，該偏移為100MHz)。一般地，接收頻帶最好不與發(fā)送頻帶重疊。接收的情況將在下面得到更為詳細(xì)的描述。
圖2B顯示了一個(gè)示例性的頻率變換器Ti，它可被用于發(fā)送器子組件102的任何頻率變換器T1至TM。出現(xiàn)在相應(yīng)的輸入線(xiàn)TLi上的信號(hào)SFDMi，首先被加到上變頻混頻器210-i上。信號(hào)SFDMi是包括在相應(yīng)的載波頻率(fLO1-fC)至(fLOK-fC)中的信號(hào)SMT1至SMTK的多載波信號(hào)。具有不同頻率的L.O.信號(hào)SLOF1至SLOFM，分別由公共頻率合成器105提供在線(xiàn)107-1至107-M上。合成器105在線(xiàn)108上從基站控制器接收一個(gè)時(shí)鐘振蕩器基準(zhǔn)，以能夠準(zhǔn)確地產(chǎn)生合成的L.O.頻率SLOF1。合成器105還在線(xiàn)108上接收來(lái)自基站控制器的控制信號(hào)，以控制在哪一條線(xiàn)107-1至107-M上提供哪個(gè)L.O.頻率。最好把預(yù)定的L.O.頻率永久地分配給各個(gè)頻率變換器T1至TM?；蛘?，L.O.頻率也可以在基站控制器的控制下動(dòng)態(tài)地變更。
具有頻率fLi的L.O.信號(hào)SLOFi，經(jīng)過(guò)線(xiàn)107-i，被加到混頻器210-i的另一輸入端口上。頻率fLi得到適當(dāng)選擇，以使只有在與FDM電纜頻帶CH1至CHM相應(yīng)的一個(gè)頻帶中的信號(hào)被混頻器210-i變換到系統(tǒng)的共同輻射頻帶(例如2500-2510MHz)中。最好采用帶通濾波器220-i以濾掉公共輻射頻帶以外的頻率，以在線(xiàn)TRi上產(chǎn)生濾波后的輸出信號(hào)STR-i。例如，參見(jiàn)圖8A和8B以及圖2B，如果i＝2且頻帶CH2被選為與波束B(niǎo)2(以及變換器T2)相應(yīng)的頻帶，則變換器T2將把60-70MHz的CH2頻帶上變頻至2500-2510MHz的公共輻射頻帶。在此情況下，頻率fL2-65MHz＝2505MHz，從而使頻率fL2＝2570MHz。
圖3顯示了一個(gè)示例性的放大器網(wǎng)絡(luò)140a，該網(wǎng)絡(luò)是圖1A的放大器網(wǎng)絡(luò)140的一個(gè)實(shí)施例。放大器網(wǎng)絡(luò)140a是一個(gè)功率分享放大器網(wǎng)絡(luò)，包括M個(gè)放大器P1至PM，每一個(gè)放大基本上相同大小的功率。這種類(lèi)型的放大器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在共同轉(zhuǎn)讓的共同未決專(zhuān)利申請(qǐng)S/N 08/506,286中進(jìn)行了描述；該申請(qǐng)的主題在此被作為參考文獻(xiàn)。
簡(jiǎn)要地說(shuō)，第一功率分享網(wǎng)絡(luò)310包括分別與線(xiàn)TR1至TRM相耦合的M個(gè)輸入端口3021至302M。各個(gè)調(diào)制的信息攜帶信號(hào)STR1至STRM被第一功率分享網(wǎng)絡(luò)310分配到輸出端口3031至303M—在它們之間有預(yù)定的相位關(guān)系。這在各個(gè)輸出端口3031至303M上形成了具有所有信號(hào)STR1至STRM的信號(hào)功率的復(fù)合信號(hào)。各個(gè)復(fù)合信號(hào)由相應(yīng)的放大器P1至PM進(jìn)行放大，以產(chǎn)生放大的復(fù)合信號(hào)，并被加到第二功率分享網(wǎng)絡(luò)320的相應(yīng)輸入端口3071至307M上。網(wǎng)絡(luò)320對(duì)放大的復(fù)合信號(hào)進(jìn)行重組，以在分別連接至線(xiàn)線(xiàn)L1至LM的相應(yīng)的輸出端口3051至305M上形成信號(hào)STR1’至STRM’。信號(hào)STR1’至STRM’因而分別是信號(hào)STR1至STRM的放大形式。應(yīng)該注意的是，在圖3中M＝3N，從而使三個(gè)示例性多波束天線(xiàn)陣列每一個(gè)都能夠被耦合到諸如3051至305N的N個(gè)輸出端口上，這將被進(jìn)一步描述。
功率分享網(wǎng)絡(luò)310和320每個(gè)都可以是Log2M-級(jí)巴特勒矩陣，而功率分享網(wǎng)絡(luò)320是網(wǎng)絡(luò)310的逆網(wǎng)絡(luò)。這能夠通過(guò)把相同的巴特勒矩陣用于各個(gè)功率分享網(wǎng)絡(luò)但使輸入端和輸出端倒向而實(shí)現(xiàn)。巴特勒矩陣和它們的操作是現(xiàn)有技術(shù)中已知的，例如參見(jiàn)R.Johnson的“天線(xiàn)工程手冊(cè)”第20章(McGraw Hill出版社，第3版)?；蛘撸β史窒砭W(wǎng)絡(luò)310和320每個(gè)都由正交混合耦合器組成—它們得到適當(dāng)設(shè)置以把平均信號(hào)功率類(lèi)似地均分給放大器P1至PM并隨后對(duì)放大的信號(hào)進(jìn)行重組。
圖4示意顯示了一個(gè)示例性多波束天線(xiàn)150a，它是圖1A的多波束天線(xiàn)150的一個(gè)實(shí)施例。多波束天線(xiàn)150a包括三個(gè)天線(xiàn)陣列4101至4103—其每一個(gè)都指向不同的角方向，從而使各個(gè)天線(xiàn)陣列在指定的角扇區(qū)中產(chǎn)生多個(gè)波束。例如，天線(xiàn)陣列4101至4103可以是指向彼此間隔120°的方位角的平面天線(xiàn)。通過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)各個(gè)輻射元件ATi和相鄰輻射元件之間的間隔，各個(gè)陣列能夠產(chǎn)生覆蓋相應(yīng)的120°方位角扇區(qū)的N個(gè)窄波束，從而提供360°的方位角覆蓋。應(yīng)該理解的是，也可以采用其他的天線(xiàn)陣列數(shù)目選擇來(lái)提供這種波束覆蓋。為了使位于波束之間的無(wú)線(xiàn)終端能夠經(jīng)過(guò)相鄰波束之一進(jìn)行通信，相鄰的波束之間需要有些重疊。
在地形變化的地區(qū)，將提供額外的天線(xiàn)陣列以覆蓋相應(yīng)的仰角扇區(qū)。將根據(jù)發(fā)送系統(tǒng)所覆蓋的地形來(lái)切換至這些陣列。例如，將采用總共12個(gè)天線(xiàn)陣列410i，其每一個(gè)覆蓋兩度的仰角扇區(qū)和一個(gè)120°的方位扇區(qū)。在每個(gè)120°方位扇區(qū)中，將切換至陣列中的一個(gè)，以覆蓋仰角扇區(qū)中選定的一個(gè)。
在本例中，各個(gè)天線(xiàn)陣列4101至4103包括有關(guān)的Log2N-級(jí)巴特勒矩陣4041至4043，以形成相應(yīng)的波束。巴特勒矩陣4041至4043每一個(gè)都具有分別與線(xiàn)(L1至LN)、(LN+1至L2N)和(L2N+1至LM)相耦合的N個(gè)輸入端口，而在其上有相應(yīng)信號(hào)STR1’至STRM’。在此例中，M＝3N。天線(xiàn)陣列4101進(jìn)一步包括設(shè)置在一個(gè)直線(xiàn)陣列中的N個(gè)寬波束天線(xiàn)元件AT1至ATN—它們與巴特勒矩陣4041的N個(gè)相應(yīng)的輸出端口相耦合，以輻射波束B(niǎo)1至BN。波束B(niǎo)1至BN分別輻射信號(hào)STR1’至STRN’。類(lèi)似地，陣列4102和4103分別包括寬波束天線(xiàn)元件ATN+1至AT2N和AT2N+1至ATM—它們耦合至相應(yīng)的巴特勒矩陣4042和4043，以分別輻射波束B(niǎo)N+1至B2N以及B2N+1至BM。波束B(niǎo)N+1至BM分別輻射信號(hào)STRN+1’至STRM’。通常，借助這種配置，相鄰的波束，例如B1和B2將重疊，從而使各個(gè)波束在交叉點(diǎn)處的功率相對(duì)于各個(gè)波束的最大值的功率將為大約-4dB。在交叉點(diǎn)處的這種4dB的“扇形損耗”，通過(guò)例如把額外的輸入和輸出端口加到天線(xiàn)陣列的巴特勒矩陣上，以形成指向原有波束之間的中點(diǎn)的波束，而可以被減小到大約1dB。
如上所述，各個(gè)波束B(niǎo)1至BM最好專(zhuān)用于在永久分配的FDM電纜頻道中輻射信號(hào)。在一個(gè)所示的例子中，M可以等于60，從而使多波束天線(xiàn)150a產(chǎn)生60個(gè)波束，其中每個(gè)天線(xiàn)陣列20個(gè)波束。在此情況下，各個(gè)波束B(niǎo)1至B60能夠具有六度的3dB波束寬度，以提供基本上處于相應(yīng)的六度寬方位角扇區(qū)中的信息攜帶信號(hào)。在圖8A和8B的例子中，所有波束B(niǎo)1至B60都在2500-2510MHz頻帶中輻射信號(hào)；然而，波束B(niǎo)1只輻射在一個(gè)FDM電纜信道(諸如CH1)上輸送的信號(hào)；波束B(niǎo)2輻射在另一FDM電纜信道(諸如CH2)上輸送的信號(hào)；等等。
應(yīng)該注意的是，圖1A的多波束天線(xiàn)150也可以以M個(gè)窄波束天線(xiàn)的形式實(shí)現(xiàn)，這些天線(xiàn)每一個(gè)都與線(xiàn)L1至LM中的一條耦合，并各自產(chǎn)生一個(gè)波束。這種方法不是最佳的，因?yàn)檫@些單個(gè)的波束天線(xiàn)每一個(gè)都將要求與各個(gè)多波束天線(xiàn)410i相同的空間以產(chǎn)生相同的窄波束寬度，從而大大增大了天線(xiàn)空間要求。
圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的接收系統(tǒng)，它總體地由500表示，并能夠與圖1A的發(fā)送器組件100結(jié)合使用。接收系統(tǒng)500包括由FDM電纜510互連的接收器子組件502和無(wú)線(xiàn)電接收器組件504、以及耦合至組件504的基站控制器130。FDM電纜510通常是低損耗高屏蔽同軸電纜。子組件502特別適用于被設(shè)置在基站塔的頂部，從而使無(wú)線(xiàn)電接收器組件504能夠被設(shè)置在塔的底部的設(shè)備外殼中。
接收器子組件502包括多波束接收天線(xiàn)550，它可以是一個(gè)單獨(dú)的天線(xiàn)，但它最好與圖1A的發(fā)送天線(xiàn)150共用一個(gè)公共天線(xiàn)孔徑和波束形成網(wǎng)絡(luò)(如將在下面結(jié)合圖10所描述的)。在兩種情況下，接收天線(xiàn)550都形成了與發(fā)送天線(xiàn)150基本上相同的多波束B(niǎo)1至BN。接收天線(xiàn)550接收從無(wú)線(xiàn)終端發(fā)出的信號(hào)SR1至SRK—這些信號(hào)相對(duì)于基站的方位和仰角方向可以是任意的。變量K通常對(duì)應(yīng)于發(fā)送以及接收的信息信號(hào)的數(shù)目，并通常大于波束數(shù)目M。如上所述，各個(gè)接收信道(即無(wú)線(xiàn)終端發(fā)送的頻道)最好與基站向該無(wú)線(xiàn)終端所發(fā)送的頻道偏移一個(gè)固定的頻率(例如在圖8B的例子中偏移了100MHz)。各個(gè)接收波束B(niǎo)1至BM主要接收從該波束的主瓣的預(yù)定部分所覆蓋的角扇區(qū)發(fā)出的信號(hào)。利用以下描述的技術(shù)，當(dāng)無(wú)線(xiàn)終端位于重疊的波束之間時(shí)，提供較好信號(hào)質(zhì)量的波束將能夠在任何給定時(shí)刻得到選擇而被用于與無(wú)線(xiàn)終端的通信。
接收天線(xiàn)550在線(xiàn)LR1至LRM上提供信號(hào)SR1至SRK，其中這些信號(hào)在線(xiàn)LR1至LRM上的功率分布取決于發(fā)送這些信號(hào)的無(wú)線(xiàn)終端的角位置，以及接收天線(xiàn)550的相鄰波束之間的重疊程度。為了清楚起見(jiàn)，圖9顯示了三個(gè)相鄰的天線(xiàn)波束B(niǎo)M、B1和B2的輻射或接收功率相對(duì)方位角的關(guān)系。波束B(niǎo)M、B1和B2分別指向角φM、φ1和φ2，其中各個(gè)波束的相對(duì)波束增益為最大值GMax，且相鄰波束的相對(duì)增益在電平GQ以下。相對(duì)增益GQ取決于波束之間的重疊程度，并通常比波束最大值處的增益低20至40dB。各個(gè)波束在角φM，1和φ1，2處相交，其中相對(duì)增益為GINT。相交的角度確定了與各個(gè)波束相應(yīng)的方位角扇區(qū)的邊緣。
通過(guò)結(jié)合圖9繼續(xù)參見(jiàn)圖5，假定位于角φ1的無(wú)線(xiàn)終端WA(未顯示)發(fā)送信號(hào)SR1。在此情況下，由于相鄰波束場(chǎng)強(qiáng)低于增益電平GQ，信號(hào)SR1主要是在波束B(niǎo)1上接收的并主要出現(xiàn)在線(xiàn)LR1上。類(lèi)似地，如果信號(hào)SR2由無(wú)線(xiàn)終端WB(未顯示)從角位置φ2發(fā)送，它將主要出現(xiàn)在線(xiàn)LR2上，等等。如果無(wú)線(xiàn)終端WA移到在波束相交角φ1，2處的一個(gè)位置，并繼續(xù)發(fā)送SR1，則接收信號(hào)將在線(xiàn)LR1和LR2上以大體相等的功率出現(xiàn)。如果發(fā)送信號(hào)SR2的無(wú)線(xiàn)終端WB移到相交角φ1，2，也會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的功率分布。如果無(wú)線(xiàn)終端WA繼續(xù)移向角φ2，與該無(wú)線(xiàn)終端的通信可被切換至波束B(niǎo)2，而不用改變用于通信的輻射頻道。在發(fā)送側(cè)，這通過(guò)移動(dòng)L.O.信號(hào)SLO-i(圖2A)的頻率因而移動(dòng)信號(hào)SMTi的頻率，從而使其位于與波束B(niǎo)2有關(guān)的FDM電纜信道中，而得以實(shí)現(xiàn)。如果L.O.頻率被移動(dòng)了FDM電纜信道之間的間隔，例如在圖8A的例子中被移動(dòng)了10MHz，則保持相同的輻射頻道。在接收側(cè)也進(jìn)行類(lèi)似的切換，這將在下面描述。
在線(xiàn)LR1至LRM上接收的信號(hào)，通常由帶通濾波器(未顯示)濾波—這些濾波器每一個(gè)都具有與系統(tǒng)接收時(shí)的輻射頻帶對(duì)應(yīng)的通帶，例如在圖8的例子中為2600-2610MHz。經(jīng)濾波的信號(hào)隨后被接收前置放大器RA1至RAM放大，并被加到相應(yīng)的頻率變換器F1至FM。各個(gè)頻率變換器F1至FM把放大的信號(hào)向下變頻至適當(dāng)?shù)腇DM電纜頻道，例如圖8A的CH1至CHM中的一個(gè)。最好，與給定的波束相應(yīng)的同一FDM電纜信道被同時(shí)用于發(fā)送和接收。不同F(xiàn)DM電纜信道的向下變頻，是通過(guò)經(jīng)過(guò)控制線(xiàn)507-1至507-M中相應(yīng)的一條而把各個(gè)頻率變換器F1至FM鎖定在不同的從公共頻率合成器505導(dǎo)出的合成L.O.頻率，而得到實(shí)現(xiàn)的。合成器505則又經(jīng)過(guò)線(xiàn)508中的一條而被鎖定在基站控制器130中的基準(zhǔn)振蕩器上。通常，在線(xiàn)507-1至507-M上的不同L.O.頻率是固定的，且只有在塔的底部的頻率變換器的L.O.頻率進(jìn)行改變以實(shí)現(xiàn)切換。然而，應(yīng)該理解的是，塔頂部的振蕩器頻率在其他實(shí)施例中能夠被動(dòng)態(tài)改變，以提供更大的靈活性。
圖2B的變換器Ti的電路設(shè)置可被用于頻率變換器F1至FM的任何一個(gè)，只是帶通濾波器220-i是可選的，因?yàn)橐呀?jīng)進(jìn)行了帶通濾波。位置如下時(shí)鐘振蕩器505取代了時(shí)鐘振蕩器105；線(xiàn)507-1至507-M分別取代了線(xiàn)107-1至107-M；線(xiàn)FLi取代了TLi；且線(xiàn)530-i取代了線(xiàn)TRi。
在線(xiàn)530-1至530-M上的頻率變換信號(hào)，被加到1M功率組合器520上，后者將這些信號(hào)結(jié)合成電纜510上的一個(gè)FDM接收信號(hào)SFDM’。該信號(hào)被提供給無(wú)線(xiàn)電接收器組件504，在那里，借助基站控制器130，所接收的FDM信號(hào)中的信息攜帶信號(hào)得到提取、解調(diào)并為隨后至PSTN的發(fā)送進(jìn)一步做好了準(zhǔn)備。
圖6顯示了一個(gè)示例性無(wú)線(xiàn)電接收器組件504a的示意框圖，該組件是圖5的無(wú)線(xiàn)電接收器組件504的一個(gè)實(shí)施例。在FDM電纜510上的信號(hào)SFDM’被加到12K功率分配器602，而后者將該信號(hào)分到線(xiàn)607-1至607-K和609-1至609-K上。在這些線(xiàn)的每一條上的信號(hào)因而是信號(hào)SFDM’的衰減形式。分別與線(xiàn)609-1至609-K相耦合的頻率變換器610-1至610-K的每一個(gè)，都通過(guò)不同的頻率移動(dòng)而向下變頻FDM信號(hào)，因而各個(gè)變換器把FDM信號(hào)中的不同的信息攜帶信號(hào)變換到預(yù)定的公共頻帶。各個(gè)頻率變換器610-1至610-K的頻率移動(dòng)受到由基站控制器130提供在線(xiàn)645-1至645-K上的控制信號(hào)的控制。無(wú)線(xiàn)電接收器615-5至615-K隨后能夠分別利用具有與該預(yù)選定的公共頻帶對(duì)應(yīng)的通頻帶的一個(gè)窄帶濾波器，從而分別隔離不同的向下變頻的信息攜帶信號(hào)。
無(wú)線(xiàn)電接收器615-i隨后通常放大并解調(diào)這些信號(hào)并將經(jīng)解調(diào)的輸出信號(hào)提供給基站控制器230。如果采用CDMA或TDMA方案，各個(gè)無(wú)線(xiàn)電接收器615-i將被專(zhuān)用于接收公共頻帶中的多個(gè)信息攜帶信號(hào)，從而使無(wú)線(xiàn)電接收器組件504a能夠接收比K個(gè)信息攜帶信號(hào)多得多的信號(hào)。在CDMA的情況下，各個(gè)接收器將通過(guò)解碼各個(gè)接收信號(hào)的片碼來(lái)提取各個(gè)信息信號(hào)。在任何情況下，基站控制器進(jìn)一步處理解調(diào)的信號(hào)并將它們置于適當(dāng)?shù)碾娋€(xiàn)和/或時(shí)分多路復(fù)用時(shí)隙和/或PSTN FDM信道上，以作為電話(huà)信息攜帶信號(hào)而發(fā)送到PSTN。
無(wú)線(xiàn)電接收器組件504a還包括附加的頻率變換器620-1至620-M和無(wú)線(xiàn)電接收器630-1至630-K，而這些變換器和接收器共同為每一個(gè)無(wú)線(xiàn)終端用戶(hù)確定適合或優(yōu)化的天線(xiàn)波束。在圖6A的實(shí)施例中，頻率變換器620-1至620-K分別與頻率變換器610-1至610-K對(duì)應(yīng)，并還按照以下方式分別與無(wú)線(xiàn)電接收器615-1至615-K相對(duì)應(yīng)。FDM接收信號(hào)SFDM’的衰減形式經(jīng)過(guò)相應(yīng)的線(xiàn)607-1至607-K而被加到頻率變換器620-1至620-K上。這些頻率變換器的頻移由基站控制器130提供在線(xiàn)660-1至660-K上的控制信號(hào)控制。在這些線(xiàn)的每一條上的控制信號(hào)定期改變，以使各個(gè)頻率變換器620-i所提供的頻移定期地逐階變化。該頻率逐階變化最好對(duì)應(yīng)于FDM電纜頻道之間的間隔FSP，例如在圖8A中為10MHz。具體的頻率變換器620-i在任何給定時(shí)刻的實(shí)際頻移最好等于有關(guān)的變換器610-i加或減(N×FSP)的頻移，其中N是整數(shù)。
在線(xiàn)632-i上的各個(gè)頻率變換器620-i的頻率變換輸出被提供給相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)電接收器630-i，后者在其輸入端有一個(gè)窄帶濾波器(未顯示)。利用上述用于頻率變換器620-i的頻移，并為這些窄濾波器采用與這些接收器615-i所用的相同的通頻帶，各個(gè)接收器630-i所接收的信息攜帶信號(hào)與相應(yīng)的接收器615-i的相同。然而，由于頻率變換器620-i的頻移以頻率FSP逐階變化，接收器630-i在一個(gè)相鄰的天線(xiàn)波束上接收該信息攜帶信號(hào)。各個(gè)無(wú)線(xiàn)電接收器630-i此時(shí)在相應(yīng)的線(xiàn)650-i上向基站控制器130提供表示接收信號(hào)強(qiáng)度的輸出信號(hào)。以此方式，在通信期間里可以由基站控制器選擇較好的天線(xiàn)波束。當(dāng)確定目前所用的天線(xiàn)波束不再是最好的選擇，且一個(gè)相鄰波束更為優(yōu)越時(shí)，基站控制器130把控制信號(hào)改變到頻率變換器610-i，以將其頻移改變FSP，從而將通信切換到相鄰波束。借助這種方法，即使通信被切換到了另一波束，相同的輻射頻道也繼續(xù)得到采用。
例如，參見(jiàn)圖8A和8B，假定在波束B(niǎo)58(例如與FDM電纜信道CH58相應(yīng))上與接收器615-i進(jìn)行通信的移動(dòng)用戶(hù)正在頻道CR1’(即2600.00-2600.03MHz)上向基站進(jìn)行發(fā)送?；驹诎l(fā)送信道CR1(2500.00-2500.03MHz)上向移動(dòng)用戶(hù)的無(wú)線(xiàn)終端進(jìn)行發(fā)送。在此情況下，由于變換器F58的頻率變換，基站在波束B(niǎo)58上接收的進(jìn)入信號(hào)部分占據(jù)了FDM電纜510上從629.97至630.00MHz的頻隙。同時(shí)，由于變換器F59的頻率變換，F(xiàn)DM電纜510上從639.97至640.00MHz的頻隙輸送著在波束B(niǎo)59上接收的進(jìn)入信號(hào)的部分。變換器620-i的頻移逐階變化，以使在其輸入端具有固定帶通濾波器的接收器630-i在一個(gè)時(shí)刻把功率隔離在這些FDM電纜中的僅一個(gè)中。當(dāng)判定在頻隙639.97-640.00中接收的信號(hào)功率超過(guò)了在頻隙629.97-630.00中的功率時(shí)，基站控制器130命令變換器610-i將其頻移改變10MHz，以在波束B(niǎo)59上建立通信。因此，即使用于通信的波束已經(jīng)得到切換且用于通信的FDM電纜頻帶已經(jīng)移動(dòng)，在2600.00至2600.03上的接收的相同的輻射頻道也得到了保持。同時(shí)，在發(fā)送側(cè)，基站控制器130把圖1B的相應(yīng)變換器Ti’的頻移改變10MHz，以使相應(yīng)的信息信號(hào)能夠在波束B(niǎo)59上被發(fā)送到PSTN。由于在發(fā)送時(shí)提供至塔頂部的頻率變換器的L.O.頻率沒(méi)有改變，發(fā)送時(shí)的相同的頻道CR1也類(lèi)似地在整個(gè)通信期間得到了保持。
如果采用碼分多址，各個(gè)無(wú)線(xiàn)電接收器630-1至630-K將還依次在任何給定時(shí)刻對(duì)隔離在該接收器中的各種信息信號(hào)進(jìn)行解碼。各個(gè)接收器630-i將在基站控制器130的控制下掃描不同的片碼，以獲得測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度用的各個(gè)信號(hào)的一個(gè)采樣。一旦每一個(gè)信號(hào)都得到了取樣，頻率變換器620-i再次逐階變化，以把在相鄰波束上接收的信號(hào)隔離起來(lái)，且這些信號(hào)重新得到解碼以進(jìn)行測(cè)量?；究刂破麟S后確定哪一個(gè)用戶(hù)應(yīng)該被切換到其他波束。
應(yīng)該注意的是，基站控制器130把通信切換到另一波束的決定，可以根據(jù)除單純的接收信號(hào)強(qiáng)度以外的參數(shù)來(lái)進(jìn)行。例如，該決定也可以是根據(jù)測(cè)量到的誤比特率或測(cè)得的信號(hào)與干擾的比值，或者根據(jù)所接收的信號(hào)功率與這些參數(shù)之一的結(jié)合。
還應(yīng)該注意的是，接收器615-1至615-K或無(wú)線(xiàn)電接收器630-1至630-K中的一或多個(gè)可在呼叫建立期間被專(zhuān)用于接收在控制信道上發(fā)送的信號(hào)。如上所述，各個(gè)天線(xiàn)波束可具有其自己的窄頻帶控制信道—在其中呼叫建立信息在無(wú)線(xiàn)終端與基站之間來(lái)回傳送?；敬藭r(shí)命令無(wú)線(xiàn)終端調(diào)諧至選定的可用頻道以進(jìn)行隨后的通信并將無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器R1至RK中可用的一個(gè)以及一個(gè)可用的接收器615-i分配給選定信道上的通信。
用于頻率變換器610-1至610-K或620-1至620-K中的任何一個(gè)的示例性電路設(shè)置，是圖2A中所示的變換器Ti’—它采用了可調(diào)諧本機(jī)振蕩器。電路端口位置將如下線(xiàn)607-i或609-i取代了線(xiàn)119-i；線(xiàn)632-i或617-i取代了線(xiàn)115-i；且控制線(xiàn)660-i或645-i取代了控制線(xiàn)CLi。
參見(jiàn)圖7，其中顯示了無(wú)線(xiàn)電接收器組件504的一種替換實(shí)施例，用504b總體表示。接收器組件504b的操作基本上與504a的相同，只是采用了單個(gè)的頻率變換器620和單個(gè)的“巡回”無(wú)線(xiàn)電接收器630來(lái)在任何給定時(shí)刻為各個(gè)用戶(hù)找到優(yōu)化或適合的波束。變換器620和接收器630因而取代了頻率變換器620-1至620-K和無(wú)線(xiàn)電接收器630-1至630-K。另外，1(K+1)功率分配器680取代了12K功率分配器602。變換器620的L.O.頻率以一個(gè)順序逐階變化，以使接收器630能夠在一個(gè)時(shí)刻為一個(gè)無(wú)線(xiàn)電接收器612-i確定優(yōu)化或適合的通信波束。以此方式，接收器630在所有用戶(hù)之間被時(shí)間共享了。這種方法是可行的，因?yàn)轭l率變換器630能夠在所有通信信道上逐階變化，且基站控制器130能夠以比移動(dòng)行進(jìn)者在波束之間行進(jìn)的速度快一個(gè)量級(jí)的速度來(lái)處理一個(gè)時(shí)間幀內(nèi)所有的數(shù)據(jù)。
在一種替換實(shí)施例中，無(wú)線(xiàn)終端將為通信確定優(yōu)化或適合的天線(xiàn)波束。這些無(wú)線(xiàn)終端通常需要區(qū)分波束，諸如通過(guò)分析與各個(gè)波束有關(guān)的控制信道中的編碼和在無(wú)線(xiàn)終端位置改變時(shí)連續(xù)測(cè)量各個(gè)波束的信號(hào)強(qiáng)度。
進(jìn)一步應(yīng)該注意的是，采用很多窄天線(xiàn)波束，使得能夠采用頻率再利用—其中相同的窄頻帶輻射頻道被幾個(gè)非重疊波束所使用。這種方法增大了有限輻射頻帶的可能同時(shí)用戶(hù)的數(shù)目。另外，也可以采用偏振區(qū)分來(lái)增大用戶(hù)容量。
圖10示意顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，它用1000來(lái)總體表示，并采用了公共的多波束天線(xiàn)150進(jìn)行發(fā)送和接收。系統(tǒng)1000包括發(fā)送系統(tǒng)100’和接收系統(tǒng)500’，其每一個(gè)都包括上述的相應(yīng)的發(fā)送和接收系統(tǒng)100和500。
如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所眾所周知的，互易定理指出，在相干頻帶寬度中，當(dāng)發(fā)送和接收采用共同或等價(jià)的天線(xiàn)孔徑和波束形成網(wǎng)絡(luò)時(shí)，發(fā)送波束圖案與接收波束圖案相同。在圖10中，天線(xiàn)150被用來(lái)在波束B(niǎo)1至BM上發(fā)送信息信號(hào)并接收從無(wú)線(xiàn)終端發(fā)送來(lái)的信號(hào)SR1至SRK。一個(gè)示意性的波束B(niǎo)i把一個(gè)信息信號(hào)發(fā)送給無(wú)線(xiàn)終端Wi，而后者經(jīng)相同的波束B(niǎo)i把一個(gè)信號(hào)SRi發(fā)送回到天線(xiàn)150。雙工器D1至DM每一個(gè)都具有與有關(guān)的發(fā)送線(xiàn)L1至LM相耦合的發(fā)送端口TX，以及與相應(yīng)的接收線(xiàn)LR1至LRM相耦合的接收端口R。這些雙工器使得能夠同時(shí)進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送和接收。通常，如上所述，用于接收的頻率和控制信道與用于發(fā)送的頻率和控制信道相偏離。發(fā)送線(xiàn)L1至LM連接至發(fā)送系統(tǒng)100’，而接收線(xiàn)LR1至LRM連接至接收系統(tǒng)500’。系統(tǒng)的其他部分的運(yùn)行基本上與上述與發(fā)送系統(tǒng)100和接收系統(tǒng)500有關(guān)的部分的運(yùn)行相同。
應(yīng)該理解的是，在此公布的實(shí)施例只是示例性的—包括為FDM電纜信道和輻射頻道而公布的說(shuō)明性的頻率，且本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下能夠進(jìn)行很多修正和變形。所有這些修正和變形都屬于所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.用在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的多波束發(fā)送系統(tǒng)，包括a)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件，用于接收多個(gè)輸入信息攜帶信號(hào)并從其產(chǎn)生一個(gè)第一頻分復(fù)用(FDM)信號(hào)；b)一個(gè)發(fā)送器子組件，包括i)與所述無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器耦合的一個(gè)功率分配器，用于將所述第一FDM信號(hào)分成多個(gè)與所述第一FDM信號(hào)有關(guān)的第二FDM信號(hào)；ii)與所述功率分配器相耦合的多個(gè)頻率變換器，其每一個(gè)都用于對(duì)所述第二FDM信號(hào)之一進(jìn)行頻率變換并借此將其中的至少一個(gè)所述信息攜帶信號(hào)置于預(yù)定的變換頻帶內(nèi)；以及iii)一個(gè)多波束天線(xiàn)，用于輻射多個(gè)天線(xiàn)波束，其中每一個(gè)天線(xiàn)波束都發(fā)送由相應(yīng)的頻率變換器置于所述變換頻帶之內(nèi)的至少一個(gè)所述信息攜帶信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)送系統(tǒng)，其中所述第一FDM信號(hào)具有在一個(gè)第一頻率范圍內(nèi)的頻率分量，該第一頻率范圍之內(nèi)有M個(gè)子頻帶；各個(gè)所述頻率變換器都可用于把相應(yīng)的第二FDM信號(hào)變換到相同的預(yù)定變換頻帶中；且所述多個(gè)天線(xiàn)波束包括M個(gè)天線(xiàn)波束，其中各個(gè)天線(xiàn)波束都輻射所述信息攜帶信號(hào)—這些信息攜帶信號(hào)處在所述第一FDM信號(hào)的所述M個(gè)子頻帶的相應(yīng)一個(gè)之內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)送系統(tǒng)，其中各個(gè)所述頻率變換器都可用不同的頻移來(lái)變換相應(yīng)的第二FDM信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)送系統(tǒng)，其中所述預(yù)定的變換頻帶的帶寬小于所述第一頻率范圍的帶寬。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)送系統(tǒng)，其中各個(gè)所述子頻帶和所述預(yù)定變換頻帶具有基本相同的帶寬。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)送系統(tǒng)，其中所述多個(gè)輸入信息攜帶信號(hào)大于所述M個(gè)天線(xiàn)波束。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)送系統(tǒng)，其中當(dāng)基本上所有的所述信息攜帶信號(hào)都被置于與任何給定的一個(gè)所述天線(xiàn)波束相應(yīng)的所述第一FDM信號(hào)的子頻帶中時(shí)，所述給定的所述天線(xiàn)波束都可用于輻射基本上所有的所述輸入信息攜帶信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)送系統(tǒng)，其中所述發(fā)送器子組件進(jìn)一步包括耦合在所述頻率變換器與所述多波束天線(xiàn)之間的放大器網(wǎng)絡(luò)，用于放大被所述頻率變換器所變換的信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)送系統(tǒng)，其中所述無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件包括多個(gè)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器，其每一個(gè)都用于接收至少一個(gè)所述輸入信息攜帶信號(hào)并從其產(chǎn)生一個(gè)調(diào)制無(wú)線(xiàn)電信號(hào)；多個(gè)另外的頻率變換器，其每一個(gè)都用于響應(yīng)于加到其上的一個(gè)控制信號(hào)而把所述無(wú)線(xiàn)電信號(hào)中的一個(gè)頻率變換到所述第一頻率范圍中的一個(gè)可調(diào)諧窄頻帶上，從而提供多個(gè)經(jīng)變換的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)；以及一個(gè)功率合成器，用于合成所述經(jīng)變換的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)以形成所述第一FDM信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)送系統(tǒng)，其中所述可調(diào)諧窄頻帶的寬度為大約30kHz。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)送系統(tǒng)，其中所述發(fā)送器子組件被設(shè)置在一個(gè)第一設(shè)備位置，且所述無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件被設(shè)置在一個(gè)第二設(shè)備位置，且其中所述發(fā)送系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)FDM電纜—該FDM電纜把所述無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件的所述功率合成器耦合至所述發(fā)送器子組件的所述功率分配器，所述FDM電纜輸送所述第一FDM信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)送系統(tǒng)，其中所述多波束天線(xiàn)包括多個(gè)天線(xiàn)陣列，各個(gè)所述天線(xiàn)陣列包括與多個(gè)天線(xiàn)元件相耦合的多波束形成網(wǎng)絡(luò)，而各個(gè)所述天線(xiàn)陣列形成在相對(duì)于所述發(fā)送器子組件的給定角扇區(qū)內(nèi)的多個(gè)波束。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)送系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件耦合的一個(gè)基站控制器，所述基站控制器用于接收來(lái)自電話(huà)網(wǎng)絡(luò)的電話(huà)信息攜帶信號(hào)并把從所述電話(huà)信號(hào)導(dǎo)出的所述輸入信息攜帶信號(hào)提供給所述無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器，所述基站控制器還用于把所述控制信號(hào)提供給所述另外的頻率變換器中的有關(guān)的頻率變換器以控制所述可調(diào)諧窄頻帶。
14.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)送系統(tǒng)，其中所述發(fā)送器子組件進(jìn)一步包括用于提供頻率不同的多個(gè)正弦信號(hào)的頻率合成器，各個(gè)所述正弦信號(hào)被提供到所述頻率變換器之一，各個(gè)所述頻率變換器包括一個(gè)混頻器，用于把所述相應(yīng)的第二FDM信號(hào)與所述正弦信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)進(jìn)行混頻，以產(chǎn)生一個(gè)頻率變換FDM信號(hào)；以及一個(gè)帶通濾波器，它具有與所述預(yù)定變換頻帶大體上對(duì)應(yīng)的通過(guò)頻帶，用于濾掉所述變換FDM信號(hào)的頻率分量。
15.根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)送系統(tǒng)，其中所述放大器網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)第一功率分享網(wǎng)絡(luò)，它具有與所述頻率變換器中有關(guān)的頻率變換器相耦合的多個(gè)第一輸入端口，用于把各個(gè)所述頻率變換信號(hào)分到其多個(gè)第一輸出端口上，從而在各個(gè)所述第一輸出端口上形成具有所有所述頻率變換信號(hào)的信號(hào)功率的復(fù)合信號(hào)；多個(gè)放大器，其每一個(gè)都耦合至所述第一輸出端口之一上，各個(gè)所述放大器放大所述復(fù)合信號(hào)之一以提供一個(gè)放大的復(fù)合信號(hào)；一個(gè)第二功率分享網(wǎng)絡(luò)，它具有多個(gè)第二輸入端口—其每一個(gè)都耦合至所述放大器中有關(guān)的一個(gè)，用于重組各個(gè)所述放大的復(fù)合信號(hào)從而在其相應(yīng)的第二輸出端口上提供多個(gè)放大的頻率變換信號(hào)；所述第二輸出端口與所述多波束天線(xiàn)相耦合，其中各個(gè)所述放大的頻率變換信號(hào)由所述天線(xiàn)波束中相應(yīng)的一個(gè)進(jìn)行輻射。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)送系統(tǒng)，其中所述第一和第二功率分享網(wǎng)絡(luò)每一個(gè)都包括一個(gè)巴特勒矩陣。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的發(fā)送系統(tǒng)，其中所述多波束天線(xiàn)包括多個(gè)天線(xiàn)陣列，各個(gè)所述天線(xiàn)陣列包括與多個(gè)天線(xiàn)元件相耦合的多波束形成網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)所述多波束形成網(wǎng)絡(luò)包括具有N個(gè)輸入端口的巴特勒矩陣，所述N個(gè)輸入端口的每一個(gè)都耦合到所述第二功率分享網(wǎng)絡(luò)的所述第二輸出端口之一上，且各個(gè)所述巴特勒矩陣有N個(gè)輸出端口—這些輸出端口耦合至所述天線(xiàn)元件的相應(yīng)元件上，并形成N個(gè)波束，而所述N個(gè)波束的每一個(gè)都能夠攜帶至少一個(gè)所述放大的頻率變換信號(hào)。
18.一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，包括A)一個(gè)多波束發(fā)送系統(tǒng)，包括i)一個(gè)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件，用于接收多個(gè)輸入信息攜帶信號(hào)并從其產(chǎn)生一個(gè)第一頻分復(fù)用(FDM)信號(hào)；ii)一個(gè)發(fā)送器子組件，包括a)與所述無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器相耦合的一個(gè)功率分配器，用于把所述第一FDM信號(hào)分成與所述第一FDM信號(hào)有關(guān)的多個(gè)第二FDM信號(hào)；b)與所述功率分配器耦合的多個(gè)第一頻率變換器，其每一個(gè)都用于對(duì)所述第二FDM信號(hào)之一進(jìn)行頻率變換并從而把其中的至少一個(gè)所述信息攜帶信號(hào)置于一個(gè)預(yù)定的變換頻帶之內(nèi)；c)一個(gè)多波束天線(xiàn)，用于輻射多個(gè)天線(xiàn)波束，其中各個(gè)天線(xiàn)波束發(fā)送由一個(gè)相應(yīng)的第一頻率變換器置于所述變換頻帶之內(nèi)的至少一個(gè)所述信息攜帶信號(hào)；B)一個(gè)接收系統(tǒng)，包括i)一個(gè)接收器子組件，包括a)一個(gè)接收天線(xiàn)，用于形成多個(gè)波束并能夠經(jīng)過(guò)所述多個(gè)波束接收從無(wú)線(xiàn)終端發(fā)出的多個(gè)頻帶受限的進(jìn)入信號(hào)；b)多個(gè)第二頻率變換器，其每一個(gè)都用于對(duì)接收的進(jìn)入信號(hào)進(jìn)行頻率變換，以提供經(jīng)變換的接收信號(hào)；c)一個(gè)功率合成器，用于合成所述經(jīng)變換的接收信號(hào)以形成一個(gè)第三FDM信號(hào)；以及ii)與所述接收器子組件耦合的一個(gè)無(wú)線(xiàn)電接收器組件，用于從所述第三FDM信號(hào)提取所述接收的進(jìn)入信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的通信系統(tǒng)，其中所述多波束天線(xiàn)和所述接收天線(xiàn)包括一個(gè)公共天線(xiàn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的通信系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個(gè)基站控制器—該基站控制器用于從一個(gè)電話(huà)網(wǎng)絡(luò)接收電話(huà)信息攜帶信號(hào)并把從所述電話(huà)信號(hào)導(dǎo)出的所述輸入信息攜帶信號(hào)提供給所述無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件；所述基站控制器進(jìn)一步被用于接收由所述無(wú)線(xiàn)電接收器組件提取的所述進(jìn)入信號(hào)以把相應(yīng)的電話(huà)信號(hào)提供給所述電話(huà)網(wǎng)絡(luò)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的通信系統(tǒng)，其中所述第一FDM信號(hào)具有在一個(gè)第一頻率范圍中的頻率分量，而該第一頻率范圍中有M個(gè)頻率子頻帶；各個(gè)所述第一頻率變換器都被用于把相應(yīng)的第二FDM信號(hào)變換到相同的預(yù)定變換頻帶；且所述多個(gè)天線(xiàn)波束包括M個(gè)天線(xiàn)波束，其中各個(gè)所述天線(xiàn)波束發(fā)送在所述第一FDM信號(hào)的所述M個(gè)子頻帶的相應(yīng)一個(gè)之內(nèi)的所述信息攜帶信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的通信系統(tǒng)，其中所述無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件包括多個(gè)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器，其每一個(gè)都用于接收至少一個(gè)所述輸入信息攜帶信號(hào)并從其產(chǎn)生一個(gè)調(diào)制無(wú)線(xiàn)電信號(hào)；多個(gè)第三頻率變換器，其每一個(gè)都用于響應(yīng)于加到其上的一個(gè)控制信號(hào)而把所述無(wú)線(xiàn)電信號(hào)之一頻率變換到在所述第一頻率范圍之內(nèi)的一個(gè)可調(diào)諧窄頻帶，從而提供多個(gè)經(jīng)變換的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)；以及一個(gè)功率合成器，用于合成所述經(jīng)變換的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)以形成所述第一FDM信號(hào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的通信系統(tǒng)，其中所述無(wú)線(xiàn)電接收器組件包括一個(gè)另外的功率分配器，用于把所述第三FDM信號(hào)分成與所述第三FDM信號(hào)有關(guān)的多個(gè)第四FDM信號(hào)；多個(gè)第四頻率變換器，其每一個(gè)都用于對(duì)所述第四FDM信號(hào)進(jìn)行頻率變換；多個(gè)無(wú)線(xiàn)電接收器，其每一個(gè)都耦合至所述第四頻率變換器之一且其每一個(gè)都用于把至少一個(gè)進(jìn)入信號(hào)隔離在相應(yīng)的經(jīng)變換的第四FDM信號(hào)之內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的通信系統(tǒng)，其中所述另外的功率分配器被進(jìn)一步用于把所述第三FDM信號(hào)分成多個(gè)與所述第三FDM信號(hào)有關(guān)的第五FDM信號(hào)，且其中所述無(wú)線(xiàn)電接收器組件進(jìn)一步包括多個(gè)第五頻率變換器，其每一個(gè)都與所述無(wú)線(xiàn)電接收器之一相應(yīng)且其每一個(gè)都用于響應(yīng)于從基站控制器加到其上的一個(gè)控制信號(hào)而以不同的頻移對(duì)所述第五FDM信號(hào)之一進(jìn)行頻率變換；以及多個(gè)附加的無(wú)線(xiàn)電接收器，其每一個(gè)都與所述第五頻率變換器中有關(guān)的一個(gè)以及所述基站控制器相耦合，用于測(cè)量相應(yīng)經(jīng)變換的第五FDM信號(hào)的一個(gè)預(yù)定頻帶中的接收信號(hào)功率，各個(gè)所述附加無(wú)線(xiàn)電接收器向所述基站控制器提供一個(gè)輸出信號(hào)—該輸出信號(hào)包括了測(cè)量到的信號(hào)功率—以使所述基站控制器為與無(wú)線(xiàn)終端的各個(gè)通信期間從所述天線(xiàn)波束中確定出一個(gè)合適的天線(xiàn)波束。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的通信系統(tǒng)，其中所述另外的功率分配器被進(jìn)一步用于把所述第三FDM信號(hào)分成與所述第三FDM信號(hào)有關(guān)的附加的FDM信號(hào)，且其中所述無(wú)線(xiàn)電接收器組件進(jìn)一步包括一個(gè)附加的頻率變換器，用于響應(yīng)于從一個(gè)基站控制器加到其上的一個(gè)控制信號(hào)而以不同的頻移對(duì)所述附加的FDM信號(hào)進(jìn)行頻率變換；一個(gè)附加的無(wú)線(xiàn)電接收器，它與所述附加的頻率變換器和所述基站控制器相耦合，用于測(cè)量在附加的變換FDM信號(hào)的一個(gè)預(yù)定頻帶中的接收信號(hào)功率；所述附加無(wú)線(xiàn)電接收器向所述基站控制器提供表示測(cè)量到的信號(hào)功率的一個(gè)輸出信號(hào)，以使所述基站控制器能夠?yàn)榕c所述無(wú)線(xiàn)終端的各個(gè)通信期間從所述天線(xiàn)波束中確定出一個(gè)合適的天線(xiàn)波束。
26.根據(jù)權(quán)利要求18的通信系統(tǒng)，其中所述發(fā)送器子組件進(jìn)一步包括耦合在所述多個(gè)第一頻率變換器與所述多波束天線(xiàn)之間的一個(gè)放大器網(wǎng)絡(luò)，且其中所述接收器子組件進(jìn)一步包括多個(gè)耦合在接收天線(xiàn)與相應(yīng)的所述第二頻率變換器之間的多個(gè)接收放大器。
27.根據(jù)權(quán)利要求18的通信系統(tǒng)，其中所述發(fā)送器子組件和所述接收器子組件都被配置在一個(gè)第一設(shè)備位置，且其中所述無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件和所述無(wú)線(xiàn)電接收器組件都被配置在一個(gè)第二設(shè)備位置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的通信系統(tǒng)，其中所述第一設(shè)備位置位于基站塔的頂部，且所述第二設(shè)備位置是一個(gè)地面位置，且其中所述通信系統(tǒng)進(jìn)一步包括輸送所述第一FDM信號(hào)并把所述無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件耦合至所述發(fā)送器子組件的一個(gè)第一FDM電纜以及輸送所述第三FDM信號(hào)并把所述無(wú)線(xiàn)電接收器組件耦合至所述接收器子組件的一個(gè)第二FDM電纜。
29.用于把多個(gè)輸入信息攜帶信號(hào)從一個(gè)基站發(fā)送至相應(yīng)的多個(gè)無(wú)線(xiàn)終端的方法，包括對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、頻率變換并隨后組合所述輸入信號(hào)，以形成一個(gè)第一頻分復(fù)用(FDM)信號(hào)；把所述第一FDM信號(hào)從第一設(shè)備位置發(fā)送至第二設(shè)備位置；在所述第二設(shè)備位置分配所述第一FDM信號(hào)以提供與所述第一FDM信號(hào)有關(guān)的多個(gè)第二FDM信號(hào)；對(duì)各個(gè)所述第二FDM信號(hào)進(jìn)行頻率變換，從而把其中的至少一個(gè)所述信息攜帶信號(hào)置于一個(gè)預(yù)定的變換頻帶中；以及經(jīng)過(guò)多個(gè)天線(xiàn)波束發(fā)送被置于各個(gè)所述變換頻帶中的所述信息攜帶信號(hào)，其中每一個(gè)天線(xiàn)波束都指向相對(duì)于所述第二設(shè)備位置的不同的方向。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，進(jìn)一步包括在所述發(fā)送步驟之前在一種功率分享設(shè)置中對(duì)所述變換頻帶之內(nèi)的所述信息攜帶信號(hào)進(jìn)行放大。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，進(jìn)一步包括在所述第二設(shè)備位置接收由無(wú)線(xiàn)終端經(jīng)過(guò)相應(yīng)的所述天線(xiàn)波束而發(fā)送的進(jìn)入信息攜帶信號(hào)；對(duì)接收的各個(gè)所述進(jìn)入的信號(hào)進(jìn)行頻率變換以提供經(jīng)變換的接收信號(hào)；對(duì)所述經(jīng)變換的接收信號(hào)進(jìn)行合成以形成一個(gè)第三FDM信號(hào)；把所述第三FDM信號(hào)發(fā)送到一個(gè)接收設(shè)備位置；在所述接收設(shè)備位置分配所述第三FDM信號(hào)以提供與所述第三FDM信號(hào)有關(guān)的多個(gè)第四FDM信號(hào)；以及提取各個(gè)所述第四FDM信號(hào)中的至少一個(gè)所述進(jìn)入的信號(hào)。
全文摘要
一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的多波束發(fā)送系統(tǒng)，包括無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件和發(fā)送器子組件。無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器組件用于調(diào)制并頻率變換多個(gè)輸入信號(hào)。這些信號(hào)隨后被合成以形成第一FDM信號(hào)—它隨后發(fā)送到發(fā)送器子組件。發(fā)送器子組件包括用于把第一FDM信號(hào)分成多個(gè)第二FDM信號(hào)的功率分配器和多個(gè)頻率變換器。各個(gè)頻率變換器把至少一個(gè)信號(hào)置于預(yù)定的變換頻帶中。一個(gè)多波束天線(xiàn)的各波束發(fā)送被相應(yīng)的頻率變換器置于變換頻帶之內(nèi)的至少一個(gè)信號(hào)。
文檔編號(hào)H01Q25/00GK1164780SQ9710257
公開(kāi)日1997年11月12日 申請(qǐng)日期1997年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月26日
發(fā)明者米切爾·詹姆斯·甘斯 申請(qǐng)人:朗迅科技公司