專利名稱：用于減輕自適應(yīng)天線陣系統(tǒng)中信道間干擾的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)領(lǐng)域，并且更具體而言，本發(fā)明涉及用于在自適應(yīng)天線系統(tǒng)中干擾減輕的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
提高通信系統(tǒng)容量的一個進展是在資源共享或多址接入的范圍。多址接入技術(shù)的例子包括碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)和時分多址(TDMA)。例如，在TDMA系統(tǒng)中，每個遠程用戶終端在與其它遠程用戶終端共享的頻率信道中但是在其自己(即非重疊的)時隙中與一個中心通信設(shè)備(例如基站)通信。因此，在TDMA系統(tǒng)中，多個遠程用戶終端可以在相同的頻率信道中但是在非重疊的時隙中與中心通信設(shè)備通信。(這里使用的術(shù)語“信道”指諸如頻率、時間、碼信道的傳統(tǒng)通信信道的一個或者組合)。
不幸的是，特別是那些采用多址接入技術(shù)的通信系統(tǒng)會遭受信道間干擾(信道間干擾有時候也稱作相鄰信道干擾；不過，術(shù)語信道間干擾在這里用于強調(diào)干擾可能會出現(xiàn)在不一定相鄰的信道之間，但是可能互相影響)。例如，在FDMA蜂窩通信系統(tǒng)中，當(dāng)基站在一個主頻率信道上向第一接收機(可以是蜂窩電話手機或者其它遠程用戶終端)發(fā)射下行鏈路信號時，被調(diào)諧來在可能鄰近或者相當(dāng)接近所述主頻率信道的頻帶的非主頻率信道中接收的第二接收機可能會遭受信道間干擾，這些信道間干擾歸因于使得來自主下行鏈路信號的能量被在一個或多個非主要信道上檢測為干擾的發(fā)射機、接收機和/或信道特性。同樣地，在TDMA系統(tǒng)中，操作在相鄰時隙的接收機可能會遭受信道間干擾。盡管如此，它目前還是被用于諸如GSM系統(tǒng)的一些系統(tǒng)中。
由不是基站或者其它通信設(shè)備的“主”發(fā)射的預(yù)期接收者的諸如遠程用戶終端的接收機遭受的信道間(和/或同信道)干擾可能由歸因于接收機的限制、信道和/或環(huán)境的特性的因素之一或組合和/或由發(fā)射機(例如基站)對于“重影”信號的產(chǎn)生所引起的。例如，歸因于諸如遠程用戶終端的接收機的限制并且可能促使信道間干擾出現(xiàn)的因素包括但不限于在遠程用戶終端的接收路徑中相對有限的動態(tài)范圍、遠程用戶終端的振蕩器中的相位噪聲、遠程用戶終端的相對差的模擬和/數(shù)字濾波或者信道選擇性。另一方面，歸因于諸如基站的發(fā)射機的因素可能也會引起由一個或多個接收機遭受的信道間(和/或同信道)干擾。例如，當(dāng)發(fā)射機在主要信道上發(fā)射下行鏈路信道時，該發(fā)射機可能會產(chǎn)生有害的“重影信號”出現(xiàn)在“主要”或“非主要”信道上。
不幸的是，用于通過改善遠程用戶終端的選擇性-也就是其丟棄鄰近頻率、時間和/或碼信道中的有害信號的能力來減輕信道間干擾的技術(shù)通常使得要承擔(dān)額外的費用或者功耗。另一方面，遠程用戶終端的接收機的相對有限的選擇性可能會在通信系統(tǒng)中引起多個不希望的影響。實際上，如果相鄰信道被足夠功率信號所占據(jù)，則對于遠程用戶接收機的合成的影響會致使遠程用戶終端相對不可靠或者甚至不能工作。
用于減少或者消除信道間干擾的一個技術(shù)是離開可能遭受(或者引起)信道間干擾的未占用(即未使用)的鄰近信道和/或其它相對鄰近的信道。例如，如果與一個基站通信的遠程用戶終端在使用一個給定的信道，則該基站可以被編程以便不將相鄰或者其它相對鄰近信道分配給其相對有限的信道選擇性可能致使這種相鄰或者鄰近信道易受信道間干擾影響的其它遠程用戶終端。不過，通過離開一些在其它情況下可使用信道不被使用，所述解決方案帶來頻譜效率中相對大的損失。在其中有相對大量遠程用戶終端的系統(tǒng)中，這種頻率效率的損失會指示所述解決方案不切實際。
另一種用于減輕信道間干擾的現(xiàn)有技術(shù)涉及動態(tài)信道分配。動態(tài)信道分配的一個例子被用于個人手持電話系統(tǒng)(PHS)，以及目前在包括例如日本的部分地區(qū)的多個地理區(qū)域中實現(xiàn)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。PHS遠程用戶終端(也稱作PHS手機)能夠?qū)⒖刂葡l(fā)射到PHS基站。當(dāng)PHS手機檢測到一個(例如歸因于信道間干擾的)惡化的信號質(zhì)量時，PHS手機在通信會話期間(例如在話音或數(shù)據(jù)“通話”期間)經(jīng)由一個控制消息來向PHS基站通知一個新信道被需要，并且這個新信道可以由PHS基站分配給PHS手機。
不過，在PHS手機接受一個新分配的信道之前，該手機測量該新分配信道上的干擾，以便確定該干擾相對于閾值是否重大。當(dāng)PHS手機在新分配的信道上執(zhí)行干擾測量時，該手機使用被在與PHS基站的話音或數(shù)據(jù)交換的正常業(yè)務(wù)期間被使用的相同的接收設(shè)備。因此，即使在用于一個新分配信道的測量階段中，PHS手機也可能遭受來自相鄰或鄰近信道上的信號的干擾。如果這種干擾的電平例如與一個閾值相比太高，則PHS手機可能再向基站請求一個新信道。
最后，如果網(wǎng)絡(luò)負載-即用戶(例如PHS手機)或者其它信號源或者接收機的數(shù)量-沒有超過一個閾值，則PHS網(wǎng)絡(luò)中的PHS手機和基站可以找到便于在可容忍量的信道間干擾的情況下通信的時隙和頻率的模式。另一方面，如果PHS手機在多個嘗試或者在一個預(yù)定義時間周期中沒有找到合適的信道，則呼叫會被中斷-即通信會被非故意地在PHS手機與基站之間終止。此外，當(dāng)PHS手機在信道之間切換時，即使通信不被終止，則語音質(zhì)量或者數(shù)據(jù)完整性也通常會大大降低。
采用天線陣與信號處理硬件和/或軟件的自適應(yīng)天線(也稱作“智能天線”)也被用來減輕干擾和改善無線通信中的性能。天線陣典型地包括空間分離和耦合到一個或多個數(shù)字信號處理器和/或通用處理器的多個天線。自適應(yīng)天線陣或者只是自適應(yīng)陣列周期地分析從一個陣列中的每個天線接收的信號，以便在(例如來自諸如蜂窩電話或者其它通信設(shè)備的所需遠程用戶終端的)所需信號和不希望有的信號(例如在相同或不同小區(qū)區(qū)域中的不希望有的遠程用戶終端的上行鏈路信號)之間進行區(qū)分，并且還周期地分析多徑等。其它類型的天線陣系統(tǒng)并且特別是轉(zhuǎn)換波束天線陣系統(tǒng)也可以被采用，盡管這種類型的天線陣系統(tǒng)通常不動態(tài)和自適應(yīng)地改變其輻射圖以便減輕干擾，但是被限制到有限數(shù)量的波束形成圖。
組合多個天線振子的信號以便提高在有用遠程用戶終端位置的增益，同時減少一個或多個其它遠程用戶終端位置的增益的過程通常被稱作波束形成。一個下行鏈路加權(quán)值被天線陣系統(tǒng)計算來描述提供用于信號從天線陣系統(tǒng)發(fā)射到一個所需遠程用戶終端的合適的輻射圖的下行鏈路波束形成策略。相反地，一個上行鏈路加權(quán)值被天線陣系統(tǒng)確定來描述提供用于由天線陣系統(tǒng)接收信號的合適的輻射圖的上行鏈路波束形成策略。
所述加權(quán)值通常被計算作為與一個或多個遠程用戶終端相關(guān)聯(lián)的空間和/時間特性的函數(shù)，所述空間和/時間特性被通過例如測量在天線陣的不同天線陣子接收的上行鏈路信號而確定。例如，在某些自適應(yīng)天線陣系統(tǒng)中，由自適應(yīng)陣列系統(tǒng)執(zhí)行的到達方向(DOA)測量可以提供與一個上行鏈路信號以及因此這個上行鏈路信號的源(即發(fā)射機)相關(guān)聯(lián)的空間特性。不過，也有其它已知的空間特性和確定這些空間特性的方法。因此，應(yīng)當(dāng)理解，這里的描述不依賴于因此也不限于特定類型的空間特性或空間特性測量技術(shù)。
圖1表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種天線陣系統(tǒng)的簡化輻射圖。在如圖1所示的系統(tǒng)中，天線陣10在一個或多個“主要”信道上向諸如移動或者固定遠程用戶終端(例如蜂窩話音和/數(shù)據(jù)通信設(shè)備、具有無線功能的PDA、耦合到移動或固定數(shù)據(jù)處理設(shè)備的調(diào)制解調(diào)器或者其它無線通信接口等)的所需(有時候稱作“主要”)遠程用戶終端(RUT)12發(fā)射(下行鏈路)信號和/或從所述遠程用戶終端(RUT)12接收(上行鏈路)信號。根據(jù)已知的“智能天線”或“自適應(yīng)天線”處理技術(shù)，天線陣10可以依賴于多個因素也同時產(chǎn)生向其它RUT的干擾減輕的區(qū)域。因此，在圖1中，天線陣10在所需RUT 12的位置產(chǎn)生提高增益區(qū)域6，同時還在不希望有的RUT 14的位置產(chǎn)生相對最小化增益的第一區(qū)域或者“零”區(qū)域2以及在另一個不希望有的RUT 16的位置產(chǎn)生第二干擾減輕或者“零”區(qū)域4。
零區(qū)域2和4表示自適應(yīng)陣列和“智能天線”處理的優(yōu)點之一。特別地，零區(qū)域2和4中的每一個表示相對于提高增益區(qū)域6的最小化增益的區(qū)域。因此，當(dāng)在主信道上向所需RUT 12發(fā)射時，天線陣10通常還在一個或多個位置產(chǎn)生一個零區(qū)域，其中每個位置通常對應(yīng)于另一個RUT的位置。通過這樣做，當(dāng)天線陣10與所需RUT 12通信時，天線陣10可以減輕一個或多個其它RUT遭受的干擾。因此，零區(qū)域產(chǎn)生可以被看作是提供干擾減輕的技術(shù)，并且每個“零區(qū)域”可以被稱作干擾減輕的區(qū)域。
通過提高在所需遠程用戶終端位置的增益，同時減輕在一個或多個其它遠程用戶終端位置的增益，天線陣10可以“空間地”接收和發(fā)射信號，因此通過在一個所需RUT的位置集中發(fā)射和/或接收增益，同時在一個或多個不希望有的RUT的位置減小發(fā)射和/接收增益，從而提高系統(tǒng)容量，減少由其它遠程用戶終端等等遭受或者由這些遠程用戶終端引起的干擾。
應(yīng)當(dāng)理解，在自適應(yīng)陣列系統(tǒng)的環(huán)境中使用的術(shù)語“零”通常不意味著零電磁能量的區(qū)域，這是因為零通常包括某個增益等級，盡管通常小于一個提高的區(qū)域。此外，根據(jù)包括對于所需RUT的功率傳輸限制的各種因素，自適應(yīng)天線系統(tǒng)可以通過改變所產(chǎn)生的零區(qū)域的數(shù)量和/或改變零區(qū)域的強度/深度而改變趨于零的“量”，以便使得一個零區(qū)域越接近零增益，則零區(qū)域就越強或越深。
不幸的是，自適應(yīng)陣列通常將干擾減輕(或者趨于“零”)指向占用與一個所需RUT相同的主要信道(例如時隙或載波頻率位置)的RUT。因此，即使在自適應(yīng)陣列系統(tǒng)中，上述信道間干擾的影響通常也存在。
因此，希望有一種用于在無線系統(tǒng)中減少信道間干擾的方法和系統(tǒng)。


圖1表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在一種天線陣系統(tǒng)中的簡化波束形成圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，采用自適應(yīng)干擾減輕機制的自適應(yīng)天線系統(tǒng)的框圖；圖3A表示根據(jù)在PHS系統(tǒng)中采用的本發(fā)明的一個實施例，在主要信道上的所需信號和在相鄰信道上的干擾信號；圖3B表示當(dāng)一個展寬信道選擇濾波器被應(yīng)用于如圖3A所示的情況中之后的剩余相鄰信道信號。
圖3C表示抽取之后的基帶信號；圖4A表示根據(jù)在PHS系統(tǒng)中采用的本發(fā)明的一個實施例，在主要信道上的所需信號和在相鄰信道上的干擾信號；不過，圖4B表示在應(yīng)用了一個修改的信道選擇濾波器之后的剩余相鄰信道信號；圖4C表示在抽取之后的所需信號和相鄰信道信號；圖5表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，用于在天線陣系統(tǒng)中減少信道間干擾的方法；以及圖6表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，用于減輕發(fā)射機相關(guān)的重影響信號的不希望有的影響的方法。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了用于在無線通信系統(tǒng)中減少信道間和/或同信道干擾的方法和設(shè)備。所述干擾可能由接收機和/發(fā)射機的限制所引起。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過在發(fā)射機(例如基站)執(zhí)行一個新穎的方法來減輕歸因于接收機(例如遠程用戶終端)限制的信道間干擾。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，通過在發(fā)射機執(zhí)行一個新穎的方法來減輕一個或多個遠程用戶終端可能遭受的由發(fā)射機(例如基站)引起的(信道間或者同信道相關(guān)的)干擾。根據(jù)以下對于本發(fā)明幾個實施例的描述可以顯而易見本發(fā)明的其它新穎特征和優(yōu)點。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以用于各種類型的無線結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，因此不限于一種類型的無線系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明可以用于時分雙工(TDD)或頻分雙工(FDD)系統(tǒng)或者其它無線結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還可以用于其中多個遠程用戶終端可以操作在基本上相同頻率、時間和/或碼信道中但是每個這樣的遠程用戶終端與一個特定空間信道相關(guān)聯(lián)的環(huán)境中。此外，本發(fā)明可以連同TDMA、CDMA和/或FDMA通信系統(tǒng)而使用。還應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不同單元的每個或者組合可以用硬件、軟件或者其組合來實現(xiàn)。
如這里使用的，在基站可以同時處理來自多個遠程用戶終端的信號并且基站通常但不是必須耦合到網(wǎng)絡(luò)(例如PSTN、互聯(lián)網(wǎng)等)的方面，基站與遠程用戶終端是不同的。不過，本發(fā)明不限于任何一種類型的無線通信系統(tǒng)或設(shè)備。盡管參考包括自適應(yīng)天線的基站描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，一個或多個遠程用戶終端也可以包括自適應(yīng)天線。因此，也可以利用遠程用戶終端至少部分地包括本發(fā)明的方法和設(shè)備。
應(yīng)當(dāng)理解，這里連同諸如基站的信道選擇濾波器的一個或多個濾波器使用的術(shù)語“展寬”是指覆蓋提供額外通帶并且不一定是較寬通帶的濾波器的一個或者組合。因此，在本發(fā)明的意義內(nèi)，“展寬”信道選擇濾波器可以表示具有兩個或多個通帶的信道選擇濾波器或者兩個或多個提供兩個或多個通帶的信道選擇濾波器等。
硬件概述圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用自適應(yīng)干擾減輕機制的自適應(yīng)陣列系統(tǒng)的框圖。如圖所示，在一個實施例中，可以是基站一部分的系統(tǒng)20包括進而又包括多個天線振子的天線陣22。天線陣22被用于將一個下行鏈路信號發(fā)射到遠程用戶終端并且用于從遠程用戶終端接收上行鏈路信號。當(dāng)然，系統(tǒng)20可以與幾個遠程用戶終端通信，因此可以處理多個分別與一個遠程用戶終端或其它信號源相關(guān)聯(lián)的信號。此外，系統(tǒng)20可以被在一個無線通信網(wǎng)絡(luò)中的若干基站中的每一個中采用，在所述無線通信網(wǎng)絡(luò)中，每個基站使用給定的一組信道來與一個給定地理區(qū)域中的遠程用戶終端單元通信。這種遠程用戶終端可以是固定或者移動的，并且可以與系統(tǒng)20通信進行話音和/或數(shù)據(jù)通信。
如圖2所示，天線陣22的每個天線振子耦合到功率放大器(PA)和低噪聲放大器(LNA)24。每個天線陣子的PA/LNA 24對于接收的(上行鏈路)和/或發(fā)射的(下行鏈路)信號進行放大。如圖所示，每個PA/LNA24耦合到下變換器26和上變換器28。下變換器26將天線陣22在載頻上接收的“原始”信號變換到接收(Rx)基帶信號，該基帶信號被提供給基帶處理器(也稱作調(diào)制解調(diào)器板)30。相反，上變換器28將基帶處理器30提供的發(fā)射(Tx)基帶信號變換成為載頻發(fā)射信號，該載頻發(fā)射信號被提供給PA/LNA 24以便發(fā)射(例如到遠程用戶終端)。盡管未示出，但是模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)和數(shù)模(DAC)電路可以分別被耦合在下變換器26和基帶處理器30之間以及上變換器28和基帶處理器30之間。
基帶處理器30典型地包括硬件(例如電路)和/或軟件(例如存儲在數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)/設(shè)備上的機器可執(zhí)行代碼/指令)以便于對于接收的(上行鏈路)和發(fā)射的(下行鏈路)信號的處理。根據(jù)如圖2所示的本發(fā)明的實施例，基帶處理器30包括對于以模擬或者數(shù)字形式的被接收的信號進行濾波的至少一個窄帶濾波器36。來自窄帶濾波器36的被濾波的信號進而又被提供給空間處理器38。
空間處理器38典型地包括至少一個通用處理器和/或數(shù)字信號處理器(DSP)以便于空間或者空時處理。在一個實施例中，空間處理器38基于一個或多個上行鏈路信號的空間或空時特性(也稱作“空間特征標記”)能夠以空間選擇方式在一個或多個遠程用戶終端之間發(fā)射和接收信號。因此，在其中使用空間信道和SDMA的一個實施例中，兩個或多個遠程用戶終端可以在同一個信道(例如載頻和/或時隙和/或碼)同時接收和/發(fā)射，但是可以由系統(tǒng)20基于它們獨特的空間或空時特性而區(qū)分。不過，在本發(fā)明的一個替代實施例中，也可以采用空間信道?？臻g特性的一個例子是到達方向(DOA)或到達角度(AOA)。在自適應(yīng)天線領(lǐng)域中已知的其它類型的空間特性可以被連同本發(fā)明而使用。
一般而言，天線陣22便于在系統(tǒng)20與一個所需的遠程用戶終端和/或一個或多個其它設(shè)備(例如在無線通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等中的多個遠程用戶終端、其它基站)之間的信號傳送。例如，天線陣可以將下行鏈路信號發(fā)射到所需的遠程用戶終端，并且從該遠程用戶終端接收上行鏈路信號。這種發(fā)射和接收可以出現(xiàn)在同一頻率信道上，但是在不同的時間中(例如在TDD系統(tǒng)中)或者可以出現(xiàn)在不同的頻率中(例如在FDD系統(tǒng)中)。處理器38確定來自這里也稱作主要遠程用戶終端的所需遠程用戶終端的上行鏈路信號的空間特性以及一個或多個其它非主要遠程用戶終端的空間特性?；谶@些特性，系統(tǒng)20確定一個下行鏈路波束形成策略，以便提高其在所需遠程用戶終端位置的發(fā)射增益，而在非主要遠程用戶終端位置相對最小化其發(fā)射增益(即，提供“零”或者干擾減輕的區(qū)域)。同樣，系統(tǒng)20基于空間特性可以執(zhí)行上行鏈路波束形成，以便提高其來自主要遠程用戶終端的位置的接收增益，而最小化其來自在一個或多個非主要遠程用戶終端位置的接收增益。
在本發(fā)明的一個實施例中，系統(tǒng)20支持空間信道，使得與系統(tǒng)20通信的兩個或多個遠程用戶終端可以同時使用同一個傳統(tǒng)的頻率和/或時間信道。不過，在一個替代實施例中，可能不支持或使用空間信道，或者只是當(dāng)滿足一個或多個條件時，才使用空間信道。
如圖2所示，空間處理器38還被耦合到一個解調(diào)器和錯誤控制單元40，該單元從空間處理器38接收“被提取的”或者“所需的”一個信號或一組信號，并且將提取的信號輸出到網(wǎng)絡(luò)處理器32。該單元40可以在將以數(shù)字數(shù)據(jù)形式的上行鏈路信息輸出到網(wǎng)絡(luò)處理器32之前，執(zhí)行糾錯，提供分組額外開銷和/或執(zhí)行其它處理。
可以或者不可以構(gòu)成系統(tǒng)20一部分的網(wǎng)絡(luò)處理器32便于在系統(tǒng)20和外部網(wǎng)絡(luò)34之間的信息傳送。這種信息可以包括話音和/或數(shù)據(jù)并且可以被以分組交換或者電路交換方式傳送。例如，在一個實施例中，遠程用戶終端可以包括蜂窩電話、雙向?qū)ず魴C、具有無線通信功能的PDA、可以與諸如膝上型計算機、PDA、游戲設(shè)備或其它計算設(shè)備的數(shù)據(jù)處理設(shè)備接口的無線調(diào)制解調(diào)器或者其它便于在遠程用戶終端和網(wǎng)絡(luò)34之間對話音和/或數(shù)據(jù)信號進行路由的通信設(shè)備，所述網(wǎng)絡(luò)34在這個例子中包括公共交換電話網(wǎng)(PSTN)、互聯(lián)網(wǎng)和/或其它話音和/或數(shù)據(jù)網(wǎng)。因此，遠程用戶終端可以包括計算設(shè)備(例如便攜式數(shù)字助理、膝上型/筆記本計算機、計算蜂窩電話手機等)或者與網(wǎng)絡(luò)瀏覽器一起與所述計算設(shè)備接口，在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)34可以表示互聯(lián)網(wǎng)并且網(wǎng)絡(luò)接口處理器可以便于遠程用戶終端(經(jīng)由系統(tǒng)20)和一個或多個服務(wù)器或者耦合到互聯(lián)網(wǎng)的其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間的通信。因此，話音和/或數(shù)據(jù)(例如視頻、音頻、圖形、文本等)可以被在系統(tǒng)20(和一個或若干與之通信的遠程用戶終端)與外部網(wǎng)34之間傳送。
信道間干擾減輕-趨于零的非主要信道用戶根據(jù)本發(fā)明的一方面，當(dāng)系統(tǒng)20在一個主要信道上向主要遠程用戶終端發(fā)射時，可以接收并且因此易受非主要(頻率、時間和/碼)信道上能量影響的一個或多個“非主要”遠程用戶終端的空間特性被獲得。在一個實施例中，這種非主要信道鄰近或者接近主要信道。
本發(fā)明的一個方面，一個或多個非主要遠程用戶終端的空間特性可以被系統(tǒng)20使用，以便當(dāng)系統(tǒng)20在主要信道上向主要遠程用戶終端發(fā)射下行鏈路信號時，在一個或多個這種非主要遠程用戶終端的位置產(chǎn)生干擾減輕的區(qū)域(或者零區(qū)域)。因此，在一個實施例中，為了在主要信道上向主要遠程用戶終端發(fā)射下行鏈路信號，系統(tǒng)20確定一個下行鏈路波束形成策略，它在使用非主要信道用于接收的一個或多個遠程用戶終端的位置提供干擾減輕的區(qū)域，不過當(dāng)下行鏈路信號被發(fā)射時，所述非主要信道易于承載不必要的能力(即干擾)。如下所述，這種非主要遠程用戶終端(或者它們的空間特性)可以被用多種方式來識別，諸如通過測量由系統(tǒng)20從中接收的上行鏈路信號或者來自存儲使用這種非主要信道的一個或多個遠程用戶終端的空間特性的數(shù)據(jù)庫的上行鏈路信號等。其它機制也可以使用在替代實施例中，以便獲得一個或多個遠程用戶終端的空間特性，所述一個或多個遠程用戶終端使用鄰近或者接近由系統(tǒng)20用來向主要遠程用戶終端發(fā)射下行鏈路信號的主要信道的非主要時間、頻率和/或碼信道。
在這里的描述中，應(yīng)當(dāng)理解，系統(tǒng)20可以用多種方法“向”主要遠程用戶終端發(fā)射信號。例如，“向”特定遠程用戶終端的發(fā)射可以被(例如使用一個智能天線空間處理技術(shù))空間上指向一個或多個位置。另一方面，所述發(fā)射不一定是定向的/空間的，而是可以是非定向、全方向、分扇區(qū)或者否則利用或者不利用空間處理而執(zhí)行的。
在本發(fā)明的各個實施例中，可以用多種方式來確定一個或多個非主要遠程用戶終端的空間特性。例如，在本發(fā)明的一個實施例中，系統(tǒng)20的一個或多個部分可以被控制，以便當(dāng)系統(tǒng)20接收一個或多個上行鏈路信號時，檢測非主要信道上的信號能量。通過確定鄰近或者接近主要信道的一個或多個非主要信道被一個或多個非主要遠程用戶終端使用，系統(tǒng)20可以獲得這種非主要遠程用戶終端的空間特性并且作為空間特性的函數(shù)，確定一個下行鏈路波束形成策略，當(dāng)在主要信道上向主要遠程用戶發(fā)射下行鏈路信號時，所述策略在這種非主要遠程用戶終端的位置產(chǎn)生一個零。
例如，在圖2所示的實施例中，基帶處理器30包括對于下變換器26和上變換器28的調(diào)諧控制。在本發(fā)明的一個實施例中，這種調(diào)諧控制允許基帶處理器“展寬”系統(tǒng)20的上行鏈路和/或下行鏈路信道選擇和/或濾波機制，以便在上行鏈路通信期間檢測接近或者鄰近用于與主要遠程用戶終端通信的主要頻率信道的一個或非主要頻率信道上的能量。然后，系統(tǒng)20可以在主要信道上向主要遠程用戶終端的下行鏈路發(fā)射期間產(chǎn)生一個或多個零，其中的每一個在分別被調(diào)整來在非主要頻率信道之一上接收的一個或多個非主要遠程用戶終端的位置。
同樣，空間處理器38可以提供關(guān)于窄帶濾波器36的調(diào)諧控制以改變系統(tǒng)20的信道選擇性，從而便于識別可以在鄰近或者接近主要信道的非主要信道上發(fā)射和/或接收的非主要遠程用戶終端的一個或多個空間特性。在這種情況下，當(dāng)在主要信道上向主要遠程用戶終端發(fā)射時，系統(tǒng)20可以在一個或多個這種非主要遠程用戶終端上的方向中產(chǎn)生一個零。
雖然參考非主要頻率信道中的能量檢測描述了一個實施例，但是，代替或者補充在非主要頻率信道中檢測能量，替代實施例可以在非主要時隙或者碼信道中檢測能量。例如，在一個替代實施例中，系統(tǒng)20的定時選通電路可以被展寬，以便在除了主要時隙之外的時隙中檢測能量。在另一個實施例中，一個或多個非主要碼信道可以被監(jiān)視來檢測能量。
應(yīng)當(dāng)強調(diào)的是，本發(fā)明可以用于使用天線陣的各種類型的系統(tǒng)和應(yīng)用中，特別是其中波束形成策略被基于改變的信號和干擾環(huán)境而動態(tài)確定的自適應(yīng)陣列(或者智能天線)系統(tǒng)中。在一個實施例中，本發(fā)明被應(yīng)用于使用自適應(yīng)陣列的個人手持電話系統(tǒng)(PHS)基站中。
在PHS系統(tǒng)中，通過根據(jù)上行鏈路協(xié)方差矩陣的測量來解決(正則化)最小平方問題，從而計算下行鏈路加權(quán)值。換句話說，下行鏈路加權(quán)值被確定為被測量的上行鏈路信號的函數(shù)。因此，在本發(fā)明的用于PHS基站的一個實施例中，通過添加一個對應(yīng)于在一個或多個其它/非主要信道(例如在附近或者鄰近信道上)被基站接收的能量的協(xié)方差矩陣的成比例的版本，來修改對應(yīng)于主要信道上的上行鏈路信號的上行鏈路協(xié)方差矩陣。在一個替代實施例中，在協(xié)方差矩陣被計算之前，由基站通過添加在非主要信道上(例如在附近或者鄰近信道上)接收的上行鏈路能量的成比例的版本來修改接收的上行鏈路信號。在一個實施例中，這通過展寬基站的數(shù)字頻率信道選擇濾波器或者其它信道機制來檢測一個或多個非主要信道上存在的上行鏈路能量來執(zhí)行。
例如，在一個實施例中，基站計算對應(yīng)于主要遠程用戶終端在主要信道上的上行鏈路發(fā)射的上行鏈路協(xié)方差矩陣，所述上行鏈路發(fā)射被基站接收。然后，基站將一個對應(yīng)于在第二信道上檢測的能量的成比例版本的第二上行鏈路協(xié)方差矩陣添加到所述第一上行鏈路協(xié)方差矩陣上，以便形成一個第三協(xié)方差矩陣。在一個實施例中，所述能量至少部分地由另一個非主要遠程用戶終端的上行鏈路發(fā)射所引起。基于所述第三協(xié)方差矩陣，基站計算一個下行鏈路加權(quán)值，因此確定一個下行鏈路波束形成策略，用于發(fā)送到預(yù)定給主要遠程用戶終端的下行鏈路信號，其中下行鏈路加權(quán)值減輕第二信道上的能量。
在另一個實施例中，在計算協(xié)方差矩陣之前，在主要信道上和至少一個非主要信道(例如鄰近主要信道的一個信道)上接收的上行鏈路信號被組合。因此，在這個實施例中的基站將在非主要信道上從非主要遠程用戶終端接收的信號添加到由主要遠程用戶終端在主要信道上接收的上行鏈路信號，以便形成一個組合的信號。然后，基站計算用于所述組合的信號的協(xié)方差矩陣，并且獲得作為協(xié)方差矩陣的函數(shù)的下行鏈路波束形成策略，以便在對應(yīng)于非主要遠程用戶終端的位置產(chǎn)生一個零。在一個實施例中，這通過展寬基站的信道選擇機制(例如頻率信道濾波器、定時選通濾波器)來被執(zhí)行。
通常已知本發(fā)明使用的用于基于一個或多個上行鏈路信號的測量而確定下行鏈路波束形成策略的技術(shù)。例如，在于2000年10月31日授予Youssefmir等人的美國專利No.6,141,567中描述了用在本發(fā)明一個實施例中的用于獲取下行鏈路波束形成策略的技術(shù)，所述美國專利的名稱是“APPARATUS AND METHOD FOR BEAMFORMING IN A CHANGINGINTERFERENCE ENVIRONMENT(用于在變化的干擾環(huán)境中的波束形成的設(shè)備和方法)”，所述專利被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，該專利被包括在此作為參考。不過，應(yīng)當(dāng)理解，用于確定下行鏈路加權(quán)值并且對應(yīng)于波束形成策略的特定技術(shù)對于理解本發(fā)明不是必要的。因此，用于根據(jù)上行鏈路信息確定下行鏈路加權(quán)值以及通常的下行鏈路波束形成策略的各種技術(shù)可以被用于本發(fā)明的各種實施例中。
在一個實施例中，使用已知技術(shù)與校準一起來執(zhí)行下行鏈路波束形成，所述已知的技術(shù)是例如在美國專利6,037,898中被描述，該專利的名稱是“METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATING RADIOFREQUENCY BASE STATIONS USING ANTENNA ARRAYS(用于使用天線陣來校準無線電頻率基站的方法和設(shè)備)”，并且該專利被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。
一旦被檢測到，一個加權(quán)值就被確定為在非主要信道上發(fā)射能量的一個或多個非主要遠程用戶終端的空間位置的函數(shù)。當(dāng)基站在主要信道上向主要遠程用戶終端發(fā)射信號時，由基站使用被計算為非主要信道上的能量的函數(shù)的加權(quán)值來在一個或多個非主要遠程用戶終端的一個或多個空間位置產(chǎn)生一個零。因此，可以減少由調(diào)諧到非主要信道的非主要遠程用戶終端遭受的信道間干擾。
在一些情況中，諸如在PHS系統(tǒng)中，展寬基站的信道選擇濾波器可以稍微降低基站的相鄰信道選擇性，這是因為信道選擇濾波器的輸出可以被既用于解調(diào)還用于確定下行鏈路(發(fā)射)加權(quán)值。如果本發(fā)明被用于其中選擇性限制主要被限于遠程用戶終端的系統(tǒng)中，則基站的相鄰信道選擇性的降低可以被容忍，特別是因為上行鏈路空間處理趨于自動拒絕不必要的信號(即非主要信道上的能量)。
因此，在一個實施例中，為了防止基站的信道選擇性的不可容忍的降低，代替或者連同展寬基站的上行鏈路信道選擇濾波器來檢測并且然后使得附近或者相鄰信道干擾為零，最好是以某種其它方式改變信道選擇濾波器。在執(zhí)行T/8分數(shù)符號速率抽樣的PHS基站中采用的本發(fā)明的一個實施例中，在上行鏈路加權(quán)應(yīng)用之后，但是在解調(diào)之前應(yīng)用時間濾波。因為這種時間濾波被應(yīng)用于單獨一個數(shù)據(jù)流，而不是所有天線，所以在許多系統(tǒng)中不是計算禁止的。如下所述，根據(jù)本發(fā)明一個方面，可以采用混疊。
信道間干擾減輕-混疊在另一個實施例中，基站的上行鏈路信道選擇濾波器以混疊到或者靠近含有對應(yīng)于主要信道的波形的頻帶的方式來輸出非主要(例如相鄰)信道能量的一部分，以便允許進一步濾波/處理來減輕其影響。
在一個實施例中，T/1.5抽樣(或者在其它實施例中的某個其它抽樣率)以及濾波足夠用來減輕相鄰信道能量的影響。但是，在某個數(shù)字通信系統(tǒng)中，基帶處理可以涉及一個抽樣率，它可以促使諸如鄰近主要信道的信道上的能量的非主要信道信號混疊到用于由主要遠程用戶終端的發(fā)射和/或接收的主要信道。
在本發(fā)明的一個實施例中，基站的上行鏈路信道選擇濾波器允許非主要能量/信號的被混疊的分量落在主要信道上存在的信號的頻帶邊緣附近并且充分接近主要頻帶的中心頻率，以便允許空間處理測量其影響，但是距離中心頻率足夠遠，以便允許非主要信道能量基本上被隨后的處理濾去。
圖3和4說明根據(jù)本發(fā)明的在PHS系統(tǒng)中使用混疊來減輕信道間干擾的方法的一個實施例。不過，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于PHS或任何其它特定無線系統(tǒng)或者應(yīng)用，因此可以被修改用于各種類型的無線系統(tǒng)和應(yīng)用。
在所示的PHS實現(xiàn)中，利用每個符號1.5個抽樣的抽樣率使用基帶處理。PHS符號速率是每秒192,000個符號。PHS符號的脈沖波形具有50％的額外帶寬，并且PHS信道被分開300kHz。
圖3A表示所需信號(即在主要信道上的信號)以及第一相鄰信道信號(即非主要信道信號)，該信號被以1152kHz的速率抽樣。
圖3B表示在一個展寬信道選擇濾波器被應(yīng)用到如圖3A所示的情況之后的剩余相鄰信道信號。如圖所示，第一相鄰信道信號的相對低頻率的部分在濾波之后保留。
圖3C表示在抽取到288KHz的抽樣率之后的基帶信號。如圖所示，在某些系統(tǒng)中，(對應(yīng)于一個遠程用戶終端的不在主要信道上的)第一相鄰信道信號以可能難以通過隨后的濾波去除的方式混疊到所需遠程用戶終端的信號中。
因此，圖4A-4C表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，用于通過混疊來減輕相鄰信道干擾的改進方法。與圖3A類似，圖4A表示所需信號(即主要信道上的信號)與第一相鄰信道信號(即非主要信道信號)，該信號被以1152kHz的速率抽樣。
不過，圖4B表示在應(yīng)用一個修改的信道選擇濾波器之后的剩余相鄰信道信號。與圖3B相反，所述修改的信道選擇濾波器輸出相鄰信道信號的相對小的、高頻部分。如下所述，通過修改信道選擇濾波器來這樣做(例如通過使用提供兩個或多個通帶的已知的濾波器設(shè)計技術(shù))，相鄰信道信號可以被以相對有效的方式通過隨后的濾波而被清除。
圖4C表示在抽取到288kHz的抽樣率之后的所需信號與相鄰信道信號(信道間干擾)。如圖所示，混疊的相鄰信道信號占用其中所需信號的強度相對小的頻譜部分。因此，使用隨后的濾波清除相鄰信道信號相對較容易。
在一個實施例中，根據(jù)由基站在接收上行鏈路信號時檢測到的非主要信道能量，計算用于當(dāng)在被調(diào)諧在非主要(例如相鄰或者附近)信道上接收的一個或多個其它遠程用戶終端中提供零的同時，在主要信道上與所需遠程用戶終端通信的下行鏈路加權(quán)值。在替代實施例中，一個或多個遠程用戶終端、其它基站和/或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以將信息提供到基站，以便通知基站關(guān)于非主要信道遠程用戶終端。根據(jù)這些信息，基站可以確定當(dāng)基站向調(diào)諧到第二信道的第二遠程用戶終端發(fā)射時，被調(diào)諧到第一(時間、頻率和/或碼)信道的第一遠程用戶終端被影響。因此，當(dāng)在第二信道上向第二遠程用戶終端發(fā)射時，基站產(chǎn)生一個下行鏈路加權(quán)值，并且因此產(chǎn)生一個下行鏈路波束形成策略，該策略在第一遠程用戶終端的位置提供零。第一和第二信道例如可以是互相相鄰或者接近的頻帶或者時隙。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，用于在天線陣系統(tǒng)中減少信道間干擾的方法。
在框60，第一信道被用于與第一遠程用戶終端(RUT)通信。例如，基站和第一遠程用戶終端可以使用第一信道，諸如用于通信(即諸如下行鏈路和/或上行鏈路信號的信號的傳送)的特定時間、頻率或者碼信道。
在框62，確定例如使用上述方法之一，使用第二信道用于(與基站或者諸如另一個基站的另一個實體)通信的第二RUT易受由第一信道上的信號發(fā)射所引起的干擾的影響。例如，即使第二RUT被“調(diào)諧”到第二信道，第二RUT也可以檢測到歸因于第一信道上到第一RUT的下行鏈路發(fā)射的能量。
在框64，當(dāng)向第一信道上的第一RUT發(fā)射諸如下行鏈路信號的信號時，干擾減輕的區(qū)域被提供在第二RUT的位置。
發(fā)射機“重影信號”減輕如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面，一個發(fā)射機(例如基站的發(fā)射機)可以被修改來減少或者補償歸因于一個或多個接收機(例如遠程用戶終端)的限制的信道間干擾。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，歸因于發(fā)射機本身的信道間或者同信道干擾可以被利用發(fā)射機執(zhí)行的方法減輕。特別地，由發(fā)射機(例如具有自適應(yīng)陣列的基站)引起的“重影信號”被根據(jù)本發(fā)明的一個方面而減輕。
這里所使用的重影信號指與發(fā)射機發(fā)射的下行鏈路信號一起的由發(fā)射機發(fā)射的不需要的信道間和/或同信道信號。這種重影信號可以由例如發(fā)射機發(fā)射的相對強的信號和/或發(fā)射機的非線性特性和/或基站使用的特定波束形成策略所引起。例如，重影信號可以被至少部分地由發(fā)射機濾波器引起，在這種情況下，重影信號可以具有等于或者基本上等于主要信號的加權(quán)值的有效加權(quán)值。
在一個實施例中，由包括自適應(yīng)陣列的通信設(shè)備來確定重影信號的空間特性，并且所述通信確定作為重影信號的空間特性的功能的下行鏈路波束形成，以便下行鏈路波束形成策略減輕所述重影信號。在一個實施例中，通過在接收重影信號的一個或多個遠程用戶終端的位置提供零，從而執(zhí)行這種“重影信號減輕”。
如上所述，重影信號可以來自于涉及發(fā)射機的若干因素。例如，在某些情況下，當(dāng)一個或多個相對強的信號被諸如自適應(yīng)陣列基站的通信設(shè)備發(fā)射時，互調(diào)影響會使得重影下行鏈路信號出現(xiàn)在主要信道和/或一個或多個其它(即非主要)信道上。因此，在本發(fā)明的一個實施例中，重影信號的有效發(fā)射加權(quán)值被確定(例如基于例如從測量、制造商規(guī)范和/或校準獲得的發(fā)射機放大器的非線性特性)。使用重影信號的有效發(fā)射加權(quán)值，用于發(fā)射到所需遠程用戶終端的下行鏈路加權(quán)值被修改，以便使得重影信號在可能會遭受歸因于重影信號的干擾的一個或多個遠程用戶終端(可以包括所需的遠程用戶終端)的位置為零。
在一個實施例中，采用天線陣(例如自適應(yīng)陣列基站或者其它無線通信設(shè)備)的發(fā)射機確定由發(fā)射機對于至少一個下行鏈路信號的發(fā)射將導(dǎo)致在至少一個遠程用戶終端位置的重影信號干擾。因此，在發(fā)射至少一個下行鏈路信號之前，發(fā)射機調(diào)整對應(yīng)于該下行鏈路信號的一個下行鏈路加權(quán)值，以便重影信號被在所述位置減輕。然后，發(fā)射機可以發(fā)射具有應(yīng)用到其上的被調(diào)整的下行鏈路加權(quán)值的下行鏈路信號，從而減輕至少一個遠程用戶終端位置的重影的影響。在一個實施例中，一個或多個其它遠程用戶終端(可以是同信道、信道間或者相鄰信道用戶)也可以被易受重影信號干擾影響的基站所識別。因此，發(fā)射機也可以減輕其位置中的重影信號。這個實施例由圖6所示。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，用于減輕發(fā)射機相關(guān)的重影信號的不希望的影響的方法。在框70，天線陣系統(tǒng)(例如在一個實施例中的采用自適應(yīng)陣列的基站)確定至少一個下行鏈路信號的發(fā)射將引起在一個位置的重影信號。所述位置對應(yīng)于例如要接收至少一個下行鏈路信號的遠程用戶終端，或者所述位置對應(yīng)于被調(diào)諧到其上要發(fā)射至少一個下行鏈路信號的相同或不同信道的另一個遠程用戶終端。
在框72，對應(yīng)于下行鏈路信號的一個下行鏈路加權(quán)值被調(diào)整來減少重影信號會在所述位置產(chǎn)生的影響。
在框74，下行鏈路信號被根據(jù)所調(diào)整的下行鏈路加權(quán)值而發(fā)射，從而減輕或者有效地消除重影信號將對至少一個位置產(chǎn)生的影響。
在一個實施例中，包括自適應(yīng)陣列的發(fā)射機發(fā)射兩個信號，其中一個特定加權(quán)值被應(yīng)用到每個信號。在確定至少一個加權(quán)值時，自適應(yīng)陣列(例如系統(tǒng)20)調(diào)整所述加權(quán)值以便解決或者減輕一個重影信號，該重影信號可能是由如果被自適應(yīng)陣列發(fā)射的兩個信號的交互所產(chǎn)生的。可以如下面關(guān)于一個實施例所描述的利用直接計算或者以迭代方式來調(diào)整加權(quán)值。在一個實施例中，兩個信號占用同一信道。在另一個實施例中，兩個信號占用不同信道。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)射機功率放大器的非線性由以下的三次式模仿zf，out(t)＝zf，in(t)+bz3，f，in(t)，其中zf，in(t)表示到基站發(fā)射機的第f個功率放大器的輸入；zf，out(t)表示基站發(fā)射機的第f個功率放大器的相應(yīng)輸出；并且b＝[b1b2...bM]是在功率放大器的制造期間測量的或者由后來的(例如使用已知的校正技術(shù)的)測量所確定的常數(shù)的矢量。
假設(shè)由M-振子自適應(yīng)天線陣系統(tǒng)使用各自的下行鏈路加權(quán)值矢量來發(fā)射分別具有中心頻率f1和f2(這兩個頻率不一定是不同的)的兩個帶寬有限的信號s1(t)和s2(t)。
w1＝[w1，1w1，2...w1，M]T以及w2＝[w2，1w2，2...w2，M]T則zf，in＝w1，1s1(t)+w2，1s2(t)，在本發(fā)明的一個實施例中，假設(shè)相對高頻諧波被RF發(fā)射鏈大大衰減。則來自第f個功率放大器的輸出信號被近似為四項之和zf，out＝w1，1s1(t)+w2，1s2(t)+b1w*1，1w22，a(t)+b1w21，1w*2，1b(t)，其中a(t)和b(t)是分別具有中心頻率-f1+2f2和2f1-f2的不希望的信號分量。
因此，不希望的信號a(t)和b(t)的行為就像它們分別被利用以下空間加權(quán)值矢量發(fā)射一樣x1＝[b1w*1，1w22，1b2w21，2w*2，2...bMw*1，Mw22，M]＝diag(b)diag(w2)2w*1，以及x2＝[b1w21，1w*2，1b2w21，2w*2，2...bMw21，Mw*2，M]＝diag(b)diag(w1)2w*1，其中diag(y)表示對角矩陣diag(y)=y10··0yM]]>在本發(fā)明的一個實施例中，w1和w2被調(diào)整來改變加權(quán)值x1和x2，從而獲得一個輻射圖，該輻射圖減輕對于同信道或者信道間遠程用戶終端的干擾并且/或?qū)⑾Ｍ陌l(fā)射功率傳輸?shù)揭粋€或多個遠程用戶終端。
在本發(fā)明的連同時分雙工(TDD)系統(tǒng)使用的一個實施例中，在對應(yīng)于頻率-f1+2f2的上行鏈路信道c上測量的上行鏈路協(xié)方差矩陣RII可以被用于預(yù)測由信道c上的下行鏈路發(fā)射所引起的干擾。特別地，如果一個下行鏈路信號被天線陣在信道c上發(fā)射，并且該下行鏈路信號具有一個空間加權(quán)矢量x1，則表達式J＝xH1RIIx1可以被用于測量例如由互調(diào)影響所引起的下行鏈路干擾。對于J的表達式可以寫成如下的形式J=J*=xT1R*IIx*1]]>=wH1[diag(w2)2diag(b)RTIIdiag(b*)diag(w*2)2]w1]]>=wH1R~IIw1,]]>其中R~II=diag(w2)2diag(b)RTIIdiag(b*)diag(w*2)2]]>使用上述的TDD技術(shù)，下行鏈路加權(quán)矢量w1和w2可以被獲得來提供對于干擾源(例如互調(diào)影響、在主要或者其它信道上的一個或多個遠程用戶終端等)的干擾減輕的希望等級，同時為希望的遠程用戶終端提供希望的發(fā)射功率。因此，w2可以被使用諸如上述的正則化最小平方方法的已知方法來獲得。然后，使用關(guān)于最小平方方法的上行鏈路加權(quán)來確定w1，如w1＝R-1ZZRZs，其中Z是接收信號抽點打印(snapshot)，s是參考信號矢量。通過將 (或者其成比例的版本)添加到協(xié)方差矩陣RZZ中可以將成本項(cost term)J包括在w1的計算中，使得w1=(RZZ+R~II)-1RZs]]>替代實施例應(yīng)當(dāng)理解，在附圖以及以上的描述中的各個單元可以用硬件、軟件或者其組合來實現(xiàn)。例如，在一個實施例中，一個處理器(例如數(shù)字信號處理器、通用微處理器、FPGA、ASIC、其組合等)被配置來執(zhí)行一個或多個例程，從而引起與多個遠程用戶終端相關(guān)聯(lián)的上行鏈路信號之間的偏移，并且還根據(jù)這個偏移來區(qū)分所關(guān)心的遠程用戶。作為補充或者替代，諸如抽頭延遲線的延遲電路可以被用于將下行鏈路信號相互延遲，從而引起上行鏈路信號之間的相對偏移。應(yīng)當(dāng)理解，在一個實施例中，可以專門地在軟件中采用本發(fā)明，以便包括一個用于引起上行鏈路信號發(fā)射之間的偏移的軟件模塊以及用于根據(jù)其間引起的相對偏移來區(qū)分上行鏈路信號的另一個軟件模塊。這種軟件模塊可以被存儲在由諸如一個或多個通用或者數(shù)字信號處理器或者其它數(shù)據(jù)處理設(shè)備的執(zhí)行電路可訪問的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的方法和附圖以及這里的描述中所給出的單元可以用硬件(例如電路)、軟件或者硬件和軟件的組合來實現(xiàn)。
盡管以上參考若干實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不偏移由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可能作出各種修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種用于在天線陣系統(tǒng)中減輕信道間干擾的方法，該方法包括提供在其上發(fā)射下行鏈路信號到第一遠程用戶終端的第一信道；獲取采用第二信道用于通信的第二遠程用戶終端的空間特性，其中該第二遠程用戶終端易受所述第二信道上的干擾的影響，該干擾是由所述下行鏈路信號引起的；以及基于所述空間特性，當(dāng)在所述第一信道上發(fā)射所述下行鏈路信號時，在所述第二遠程用戶終端的位置產(chǎn)生一個干擾減輕的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中獲取第二遠程用戶終端的空間特性還包括接收由第一遠程用戶終端在第一信道上發(fā)射的第一上行鏈路信號；接收第二信道上的能量；以及對于所述第一上行鏈路信號進行濾波，以便在接收第一信道上的第一上行鏈路信號時檢測到第二信道上的能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括展寬天線陣系統(tǒng)的濾波器，該濾波器被調(diào)諧到第一信道，以便檢測在第二信道上存在的能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第一和第二信道是頻率信道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第一和第二信道是碼信道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第一和第二信道是時間信道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第一和第二信道是相鄰信道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定對應(yīng)于第一遠程用戶終端的上行鏈路發(fā)射的第一上行鏈路協(xié)方差矩陣；將第二上行鏈路協(xié)方差矩陣添加到第一上行鏈路協(xié)方差矩陣上，以便形成第三協(xié)方差矩陣，其中第二協(xié)方差矩陣對應(yīng)于第二信道上被檢測到的能量的成比例版本；以及產(chǎn)生一組作為第三協(xié)方差矩陣的函數(shù)的下行鏈路加權(quán)值，當(dāng)發(fā)射下行鏈路信號時，該組下行鏈路加權(quán)值提供干擾減輕的區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括接收至少部分地由第一遠程用戶終端發(fā)射的第一上行鏈路信號；接收第二上行鏈路信號，該第二上行鏈路信號被至少部分地由第二遠程用戶終端發(fā)射；將第一和第二上行鏈路信號相加以便形成一個組合的被接收信號；確定所述組合的被接收信號的協(xié)方差矩陣；以及產(chǎn)生一組作為所述協(xié)方差矩陣的函數(shù)的下行鏈路加權(quán)值，當(dāng)發(fā)射下行鏈路信號時，該組下行鏈路加權(quán)值提供干擾減輕的區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括提供第一濾波器來輸出一個組合的信號，該組合的信號包括由第一遠程用戶終端在第一信道上發(fā)射的上行鏈路信號的至少一部分以及由第二遠程用戶終端在第二信道上發(fā)射的能量的至少一部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括確定作為所述組合的信號的函數(shù)的上行鏈路加權(quán)值；提供一個第二濾波器來輸出一個濾波后的信號，該濾波后的信號表示被去除了至少一部分能量的所述組合的信號；以及解調(diào)所述濾波后的信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括輸出一個組合的信號，該信號包括由第一遠程用戶終端至少部分地在第一信道上發(fā)射的上行鏈路信號以及第二信道上存在的至少一部分能量；以及動態(tài)地改變第二信道上存在的能量的量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中動態(tài)地改變所述存在的能量的量還包括與第二信道上存在的能量的幅度成反比例地衰減所述存在的能量的量。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括接收來自第一遠程用戶終端的上行鏈路信號；產(chǎn)生作為所述上行鏈路信號的函數(shù)的一個上行鏈路加權(quán)值；將所述上行鏈路加權(quán)值應(yīng)用到所述上行鏈路信號以便獲得一個被加權(quán)的上行鏈路信號；在所述被加權(quán)的上行鏈路信號上執(zhí)行時間濾波，以便產(chǎn)生一個被濾波的上行鏈路信號；對所述被濾波的上行鏈路信號進行解調(diào)；以及確定一個波束形成策略，在發(fā)射下行鏈路信號時，該策略提供干擾減輕的區(qū)域。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括使得在第二信道上檢測到的能量的至少一部分混疊到第一信道中；以及確定作為所述能量的函數(shù)的空間特性。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括提供一個信道選擇濾波器，以便允許所述能量的被混疊的分量接近第一信道的頻帶邊緣而存在。
全文摘要
一種用于在天線陣系統(tǒng)中減輕同信道和信道間干擾的方法和設(shè)備。根據(jù)一個方面，基站或者其它通信設(shè)備的信道選擇濾波器被修改，以便當(dāng)發(fā)射機在主要信道上與遠程用戶終端通信時，檢測至少一個非主要信道上的信道間干擾。干擾的空間特性被確定和用來獲得一個減輕信道間干擾的加權(quán)值。根據(jù)另一方面，由發(fā)射機引起的同信道和/或信道間重影信號干擾的空間特性被確定并且被用于減輕這種干擾的影響。
文檔編號H04B7/10GK1502179SQ01821249
公開日2004年6月2日 申請日期2001年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月22日
發(fā)明者A·A·卡薩皮, M·D·特羅特, A A 卡薩皮, 特羅特 申請人:阿雷伊通訊有限公司