專利名稱：無線通信系統(tǒng)中的發(fā)射功率調(diào)制的方法和裝置的制作方法
背景領域本發(fā)明涉及無線通信。
背景現(xiàn)代通信系統(tǒng)可能被要求能支持多種應用。例如，系統(tǒng)可以允許通過陸地鏈路在用戶間進行語音和數(shù)據(jù)通信。一種該種通信系統(tǒng)是碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，它符合“TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base Station CompatibilityStandard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”，此后被稱為IS-95標準。另一該種系統(tǒng)是符合六部分的TIA/EIA/IS-2000系列的CDMA系統(tǒng)，又被稱為1x。另一支持高數(shù)據(jù)速率通信的CDMA系統(tǒng)符合高速率分組數(shù)據(jù)空中接口規(guī)范“TIA/EIA/IS-856”，且已知為1xEvolution-DataOptimized(1xEV-DO)。
支持無線數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡無線地向多個用戶提供數(shù)據(jù)服務。在一些示例中，網(wǎng)絡可能在某時刻向一個用戶提供數(shù)據(jù)服務。一些用戶可能有較好質量的傳輸信道，使得他們能以高速率接收數(shù)據(jù)。其他用戶觀察到的信道可能較差，使得他們只能以較低的速率接收數(shù)據(jù)。傳輸信道觀察到的質量可能隨著時間改變，使得用戶可能在對應的不同時段以不同速率接收數(shù)據(jù)。
兩個參數(shù)可以用于測量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能，即(1)傳輸數(shù)據(jù)分組需要的傳輸延時，(2)系統(tǒng)的平均吞吐量。傳輸延時一般對于數(shù)據(jù)通信的影響不同于對語音通信的影響，但它是測量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)性能的重要度量。例如，更低的傳輸延時會導致使用實時應用更大的潛力。平均吞吐量可以作為通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸容量的效率測量。
期望最大化系統(tǒng)吞吐量。該標準意味著在任何一個時刻，應對觀察到最佳信道質量的用戶進行服務。然而，還期望要公正性，因為有時還要對觀察到較差信道質量的用戶進行服務。
不幸的是，以較低數(shù)據(jù)速率對用戶服務會對總系統(tǒng)吞吐量造成損害。在網(wǎng)絡每對一個用戶提供數(shù)據(jù)服務的情況下，以較低數(shù)據(jù)速率對用戶服務可能會妨礙網(wǎng)絡在同時對另一用戶提供更多的數(shù)據(jù)服務(即以更高的數(shù)據(jù)速率)。因此，期望至少有時服務所有等待數(shù)據(jù)的所有用戶，還期望以高數(shù)據(jù)速率服務每個用戶。
概述根據(jù)本發(fā)明一實施例的發(fā)射機包括第一增益元件和第二增益元件。第一增益元件用于根據(jù)第一增益因子調(diào)制射頻信號以生成第一輸出信號。第二增益元件用于根據(jù)第二增益因子調(diào)制射頻信號以生成第二輸出信號。兩個增益因子的幅度隨著時間改變，第二增益因子的幅度相對于第一增益因子幅度隨著時間改變。該實施例的其他實現(xiàn)可以包括值發(fā)生器，被配置和安排為生成增益因子和/或天線以用于基于第一和第二輸出信號輻射信號。
根據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)射機還包括第一增益元件和第二增益元件。如上，第一增益元件用于根據(jù)第一增益因子調(diào)制射頻信號以生成第一輸出信號。在該情況下，第二增益元件用于根據(jù)第二增益因子調(diào)制第一輸出信號以生成第二輸出信號。同樣，增益因子幅度隨著時間改變，第二增益因子的幅度隨時間改變，第二增益因子的幅度關于第一增益因子幅度隨著時間改變，且該實施例的其他實現(xiàn)還可以包括值發(fā)生器和/或天線。在此還描述根據(jù)其他實施例的發(fā)射機和其他裝置、方法和系統(tǒng)。
附圖的簡要描述

圖1示出在不同位置的兩個接收機R1、R2的框圖，R1和R2離開發(fā)射天線A10的半徑距離相同。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)射機100的框圖。
圖3是發(fā)射機100的實現(xiàn)102框圖。
圖4是發(fā)射機100實現(xiàn)200框圖。
圖5是發(fā)射機100的實現(xiàn)202框圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)射機150框圖。
圖7是發(fā)射機150的實現(xiàn)152的框圖。
圖8是發(fā)射機150的實現(xiàn)250框圖。
圖9是發(fā)射機150實現(xiàn)300的框圖。
圖10是發(fā)射機100的實現(xiàn)400框圖。
圖11是發(fā)射機100的實現(xiàn)450的框圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例的裝置A100的框圖。
圖13是組合發(fā)送模式圖。
圖14是裝置A100的多個實例應用內(nèi)的天線相應覆蓋區(qū)域圖。
圖15是兩個組合發(fā)送模式圖。
圖16是包括裝置A100多個實例的系統(tǒng)框圖。
圖17是根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)S100框圖。
圖18是前向鏈路信號說明。
圖19(10)是典型六邊形蜂窩布局內(nèi)的SINR分布的累積分布函數(shù)(CDF)圖。
圖20是組合發(fā)送模式圖。
圖21是組合發(fā)送模式圖。
圖22是基站B100的實現(xiàn)B102框圖。
詳細描述“示例”一詞在此僅用于指“作為示例、實例或說明”。任何在此作為“示例”描述的實施例不一定被理解為最優(yōu)或優(yōu)于其他實施例的。
可能期望在與發(fā)射機(例如無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡的發(fā)射機)通信的接收機中增加關于觀察的信道質量的分集。例如，可能期望關于空間隨時間而改變發(fā)射機發(fā)送的功率分布，使得與位于發(fā)射機半徑范圍內(nèi)類似但位于與發(fā)射機角度方向不同的接收機觀察到不同的信道質量改變模式。
圖1說明兩個接收機R1、R2示例，它們類似位于全方位發(fā)射天線A10的半徑范圍內(nèi)但位于離開線100的不同角度方向處。如果該示例忽略路徑損失內(nèi)可能差異，則每個接收機觀察到來自天線A10的相同信道質量，如同其他接收機在所有時刻觀察到的。在該觀察到信道質量相對較差情況下(例如由于半徑距離較大，或因為來自一個或多個其他發(fā)射機的干擾)，則可能需要相對較長時間段以通過發(fā)射天線A10提供數(shù)據(jù)服務。
增加分集的可能好處是改善的調(diào)度算法性能和增加的系統(tǒng)吞吐量。在圖1內(nèi)示出的情況下，例如，如果來自天線A10的傳輸信道質量(例如接收到的功率)每次對于接收機R1增加，而在另一時間對于接收機R2增加，則可能有更大的系統(tǒng)吞吐量。如果每個接收機看見例如優(yōu)于先前兩倍的最佳信道質量，則數(shù)據(jù)可能以更高的數(shù)據(jù)被提供給兩個接收機(例如在高信道質量的相應時段內(nèi))，所需時間大致等于它在非分集示例中向每個接收機提供相同量數(shù)據(jù)的時間。在每次發(fā)射機可能發(fā)送到少于所有接收機(例如只到一個接收機)的情況下，服務任務以這種方式快速處理可以使得發(fā)射機比其它方式滿足來自更多數(shù)量接收機的數(shù)據(jù)請求(和/或每單位時間服務更大量數(shù)據(jù))。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)射機100框圖。增益元件110a和100b接收射頻(RF)信號S10。RF信號S10可以在發(fā)射機100內(nèi)生成和/或可以輸入或從另一設備或系統(tǒng)被接收。在示例實現(xiàn)中，RF信號S10是復數(shù)值已調(diào)載波信號，帶有I(同相)和Q(正交)分量。例如，RF信號S10可以包括載波信號，該信號使用諸如BPSK(二進制PSK)、QPSK(正交PSK)、8-PSK或OQPSK(偏移QPSK)的PSK(相移鍵控)調(diào)制方案。在另一示例中，RF信號S10可以包括使用諸如16-QAM的QAM(正交幅度調(diào)制)方案調(diào)制的載波信號。
增益元件110a對信號S10應用第一增益因子G110a以生成第一輸出信號S110a。第一增益因子的幅度隨著時間改變。增益元件110b對RF信號應用第二增益因子G110b以生成第二輸出信號S110b。第二增益因子的幅度相對于第一增益因子的幅度隨著時間改變。
每個增益元件110可以使用一個或多個活動設備而實現(xiàn)，諸如雙極結型晶體管或場效應晶體管。發(fā)射機100可以包括附加增益元件110，它提供增益因子G110到RF信號以生成附加輸出信號S110。在該情況下，附加增益因子幅度相對于增益因子G110a隨著時間改變。
一個或多個增益因子G110的幅度可以周期性地改變。例如，一個或多個該種幅度可以根據(jù)正弦函數(shù)而改變[例如cos(ωt+θ)]，其中ω＝2π/T，T是預定周期，且θ是預定的相位偏移值或函數(shù)(例如時間t)]。在一些示例應用，最長該種時段小于五秒，且該種時段最短大于十毫秒。在符合IS-856的系統(tǒng)內(nèi)的一特定應用中，T值是1到2秒?？赡芷谕芷趨?shù)T的值的數(shù)量級是前向鏈路調(diào)度算法時間常量數(shù)量級(如以下所述)。
在一些實現(xiàn)中，一個或多個增益因子G110是復數(shù)值的，且該種增益因子的相位可以隨著時間改變(例如周期性地)。一該種實現(xiàn)中，增益因子幅度和是恒量(例如單位值)，且至少一個增益因子的相位隨著時間改變。
在發(fā)射機100實現(xiàn)的一些應用中(例如在有限時段期間)，一個或多個增益元件G110還可以對不是由另一增益元件G110接收到的信號接收機應用增益因子。
圖3示出發(fā)射機100的實現(xiàn)102框圖。在該實現(xiàn)中，值發(fā)生器120生成增益因子G110。值發(fā)生器120可以包括模擬或數(shù)字電路(例如執(zhí)行指令序列的邏輯元件陣列)，它根據(jù)一個或多個預定時間函數(shù)計算一個或多個增益因子?；蛘?或另外)，值發(fā)生器120可以包括存儲預計算值的一個或多個查詢表。
圖4示出發(fā)射機100的實現(xiàn)200框圖。功率放大器210a和210b包括相應的增益元件110a和110b，如上所述。在一些應用中，發(fā)射機200內(nèi)一個或多個信號路徑還包括諸如濾波器(可以是陶瓷、空穴或表面聲波濾波器)。圖5示出發(fā)射機100的實現(xiàn)202框圖，該發(fā)射機包括值發(fā)生器120。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)射機150框圖。在該安排中，增益元件160接收RF信號S10并對RF信號應用第一增益因子G160以生成第一輸出信號S160。增益元件170接收第一輸出信號S160，并對輸出信號S160應用第二增益因子G170以生成第二輸出信號S170。
增益元件160、170的每個可以使用一個或多個活動設備實現(xiàn)，諸如雙極結型晶體管或場效應晶體管。發(fā)射機150可以包括附加增益元件，它對第一輸出信號S160應用增益因子以生成附加輸出信號。
如上述的增益因子G110，增益因子G160的幅度隨著時間改變，增益因子G170的幅度(以及附加增益元件的增益因子的幅度，如果有)相對于增益因子G160的幅度隨著時間改變，且一個或多個這些幅度可以周期性地改變。在一些實現(xiàn)中，一個或多個增益因子是復數(shù)值，且該種增益因子的相位可以隨著時間改變(例如周期性地)。在一種該種實現(xiàn)中，增益因子幅度和是恒量(例如單位值)，增益因子至少一個的相位隨時間改變。
在發(fā)射機150的示例實現(xiàn)中，增益因子G160的幅度隨著 周期性地改變，其中θ是在系統(tǒng)內(nèi)區(qū)別發(fā)射機150的一個實例的相位值。在一應用中，例如，θ值由發(fā)射機天線或天線陣列的boresite方位角確定。在該種實現(xiàn)中，增益因子G170可以隨著 改變，其中是時間t的預定相位偏移函數(shù)。
圖7示出發(fā)射機150的實現(xiàn)152框圖，它包括值發(fā)生器220。值發(fā)生器220生成增益因子G160和G170，并可以關于如上所述的值發(fā)生器120實現(xiàn)。
圖8示出發(fā)射機150實現(xiàn)250的框圖。功率放大器260接收輸出信號S160并將其放大以生成放大信號S260。功率放大器270接收輸出信號S170并將其放大以生成放大信號S270。
圖9示出發(fā)射機150的實現(xiàn)300的框圖。功率放大器310和320包括相應的增益元件160和170，如上所述。在一些應用中，發(fā)射機300內(nèi)一個或多個信號路徑還包括一個或多個其他處理元件，諸如濾波器(這可以是陶瓷、空穴或表面聲波濾波器)。發(fā)射機300的其他實現(xiàn)包括值發(fā)生器220。
發(fā)射機150實現(xiàn)的一個可能優(yōu)勢是增益元件160和/或功率放大器260或310可以是系統(tǒng)的預存元件。在該情況下，發(fā)射機可以通過將對應現(xiàn)存輸出信號抽頭送到加入的組件(例如增益元件170和/或功率放大器270或320)?；蛘撸鲆嬖?60和/或功率放大器260或310可以在該種系統(tǒng)內(nèi)被替換。
在一應用中，在此揭示的發(fā)射機是無線通信的蜂窩系統(tǒng)基站的一部分。例如，發(fā)射機可以是基站收發(fā)機和/或接入點的一部分。該種蜂窩系統(tǒng)符合上述IS-95、IS-2000以及IS-856標準一個或多個。與發(fā)射機通信的接收機可以包括在諸如蜂窩電話、接入終端、可攜帶數(shù)字助手(PDA)、無線調(diào)制器(例如連接到臺式機、手提電腦或筆記本計算機)，和/或無線本地環(huán)路(WLL)站的設備內(nèi)。
或者，發(fā)射機是無線局域網(wǎng)(LAN)的網(wǎng)絡接入點一部分。與該種發(fā)射機通信的接收機可以被包括在PDA、無線調(diào)制解調(diào)器和/或其他設備內(nèi)。在該種應用中，RF信號S10可以使用CDMA或OFDM(正交頻分復用)方案。
圖10示出發(fā)射機100的實現(xiàn)400的框圖。RF單元130生成RF信號S10。RF單元130可以包括對一個或多個數(shù)據(jù)流和/或控制信息上實現(xiàn)基帶處理操作，諸如適合于特定應用的編碼(例如聲編碼、循環(huán)冗余編碼和/或turbo編碼)、交織、截短、擴展(例如由一個或多個偽噪聲序列)、增益比例縮放和/或覆蓋(例如用Walsh或其他正交或接近正交編碼)。RF單元130還可以包括實現(xiàn)一個或多個RF處理操作的元件，諸如載波發(fā)生和調(diào)制(例如一個或多個本地振蕩器和混合器)以及濾波。發(fā)射機400的其他實現(xiàn)包括值發(fā)生器120。
圖11示出發(fā)射機100的實現(xiàn)450框圖，它包括RF單元130和功率放大器210和220。RF單元130還用于提供信號S10到或在如圖5-9內(nèi)示出的發(fā)射機內(nèi)。
圖12示出根據(jù)本發(fā)明實施例的裝置A100框圖。裝置A100包括如上所述的發(fā)射機，以及兩個或多個天線420陣列，每個天線420耦合到發(fā)射機輸出信號的一個。在該示例中，裝置A100包括發(fā)射機200，雖然裝置A100的其他實現(xiàn)可以包括上述發(fā)射機100或150任何實現(xiàn)。
天線420可以有全方位或方向性發(fā)送模式。在一些實現(xiàn)中，裝置A100的單個天線420的位置使得其發(fā)送模式重合或至少基本重疊。
天線420物理上相互分開。在裝置A100的一個實現(xiàn)，天線420的分開間距是信號S20的幾個波長。對于頻率1.9GHz的載波信號(波長15.8cm)，例如，該種實現(xiàn)內(nèi)天線420間距為30cm(大致為兩個波長)到130cm(大致八個波長)。
受到輸出信號驅動的天線陣列420的組合發(fā)送模式(即空間上發(fā)送功率分布)隨著時間改變。在此描述的方法或裝置的至少一些實現(xiàn)中，在不同位置和時間觀察到的復合發(fā)送信號功率改變可以通過考慮到天線420發(fā)送的單個信號相互建設性或破壞性地干擾而經(jīng)建模和/或預測。可以考慮該種干擾以形成低和高場強度模式(例如具有一個或多個波束模式)，其角度分布根據(jù)增益因子值的改變隨著時間改變。
圖13示出在特定時刻一種可能的該種組合發(fā)送模式(如上所述)。在該非限制的示例中，天線420是全方向的，且這些天線間距離與復合發(fā)送信號的有效范圍相比被認為可以忽略。圖13內(nèi)波瓣場高指示強度區(qū)域(或“波束”)且它們之間的區(qū)域指示了低場強度區(qū)域(或“零”)，使得裝置A100范圍內(nèi)的靜止接收機觀察到的傳輸信道質量隨著時間改變。
無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(例如蜂窩系統(tǒng))可以包括相鄰近的幾個發(fā)射機。在一些該種系統(tǒng)中，發(fā)射機可以耦合到位于一起的一個天線陣列(例如裝在相同的塔上)，并主要在不同于耦合到其他發(fā)射機的天線陣列的不同方向上發(fā)送。在一應用中，具有方向性天線的裝置A100的幾個實例使得每個裝置A100的天線420的覆蓋區(qū)域包括不同扇區(qū)(例如圖14內(nèi)示出)。
如接收機觀察到的，來自系統(tǒng)內(nèi)一個發(fā)射機的傳輸信道質量可能受到來自臨近發(fā)射機干擾的限制(例如是否位于相同地方或在諸如相鄰扇區(qū)的不同位置內(nèi))。該種情況特別在接收機位于或接近發(fā)射機天線發(fā)送模式的相交區(qū)(例如兩個小區(qū)的相交區(qū))處時發(fā)生?？赡芷谕拗埔粋€發(fā)射機與另一發(fā)射機通信干擾的程度。例如，在一些應用內(nèi)可能期望限制發(fā)射機的發(fā)送功率。
圖13內(nèi)的虛線圈表示該種功率限制(例如發(fā)送場的強度可能不超出預定幅度)。在一示例中，該限制描述裝置A100的有效或期望輸出，在該情況下，每個增益因子有0dB的恒量值?；蛘撸撓拗泼枋鲅b置A100的有效或期望輸出，在該情況下，增益因子有恒定(可能相等)相位和為一的總幅度。
在包括裝置A100的多個實例的應用中，裝置A100的實例可以隨時間隨機地或與裝置A100的其他實例同步地改變其發(fā)射功率。在一些該種應用中，裝置A100的每個實例獨立于其他實例改變其發(fā)射功率。在該情況下，每個實例天線陣列發(fā)送的組合發(fā)送模式可以是周期性(例如正弦模式或三角模式)或非周期性的。在包括多個裝置A100的實例的系統(tǒng)內(nèi)，每個實例可以如其他實例有相同或不同類型的組合發(fā)送模式。
在包括裝置A100的多個實例的其他應用中，裝置A100的相近實例內(nèi)的增益因子改變被同步。在一些該種應用中，裝置A100的每個實例輸出可以經(jīng)功率控制，使得對于特定實例的最大功率輸出出現(xiàn)的時刻取決于實例的一些特性。
可能期望協(xié)調(diào)增益因子的改變，使得當裝置A100的一個實例關于特定空間區(qū)域增加其發(fā)射功率，其他裝置A100的接近實例關于該區(qū)域減少其發(fā)射功率。在一些情況下，該種方法可以被視為動態(tài)地移動固定接收機所感知的切換邊界的過程。
對于圖14示出的應用，至少一個增益因子的改變可以基于裝置A100的每個實例的天線陣列420的boresite方位角。在特定情況下，裝置A100的每個特定實例的天線420的一個發(fā)送的功率由以下表達式表示P(t)＝P0(dBm)+(dB)*cos(ωt-θ)其中P0是額定發(fā)射功率，θ是方向角，且是P(t)內(nèi)的峰值變化(例如1到4dB)。在該情況下，裝置A100的每個特定實例的天線420的另一個發(fā)送的功率可以由以下表達式描述P1(t)＝P01*cos(ωt-)其中P01是抽頭的發(fā)射功率(例如如輸入到增益元件170或功率放大器270或320)；且是隨著時間改變的相位偏移函數(shù)。在特定應用中，P01值從(20-100％)*P0中選出，在一示例中，相位偏移函數(shù)的周期等于或是T數(shù)量級的。在另一示例中，相位偏移函數(shù)是恒定值，以在天線420的一個發(fā)送的信號功率和裝置A100的天線420的另一個發(fā)送的信號功率間維持恒定相位差。在該情況下，相位偏移函數(shù)可以大致為恒定的，使得可能發(fā)生相位差內(nèi)較小和/或暫時的波動(例如為了校準或信令)而不改變發(fā)送的信號功率間相位差的基本恒定特性。
圖15示出該種應用示例，其中裝置A100的兩個實例的每個的組合發(fā)送功率在一些方向上大于平均發(fā)送功率。在該種應用中，增益因子的改變可以在裝置A100的各種(例如相鄰)實例間同步。例如，裝置A100的兩個實例的發(fā)送模式可以隨著時間以相同的角速度旋轉，或以相關或不同的角速度旋轉，且該種旋轉發(fā)生在相同方向或相反方向。在一個示例中，時間上的增益因子改變與天線陣列的boresite方向角相關(例如如上述示例)。
在這些或其他情況內(nèi)，裝置A100的增益因子可以經(jīng)比例縮放，使得時間上裝置發(fā)送的平均功率的測量(例如根據(jù)預選的積分函數(shù))與上述的恒定增益情況相同。否則，如圖15示出的，平均功率(由內(nèi)部點劃圈指明)比起恒定增益情況(如外部點劃圈指明)會減少。
如圖13和15內(nèi)說明的，在不同位置但離裝置A100相同半徑距離的接收機可可能在不同時間觀察到不同信道質量。在該種情況下，可能期望裝置A100以在信道質量被觀察到較高和/或期望較高時向相應接收機提供數(shù)據(jù)。
裝置A100可以根據(jù)調(diào)度或其他初始時間接收到接收機R100的數(shù)據(jù)。該種數(shù)據(jù)可以從諸如耦合到裝置A100的存儲元件或存儲元件陣列而接收?；蛘?，該種數(shù)據(jù)可以通過諸如分組數(shù)據(jù)服務節(jié)點(PDSN P100)的接口從諸如互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡接收。在包括多于裝置A100的一個實例的系統(tǒng)內(nèi)(例如如圖16示出)，數(shù)據(jù)控制器C100可能將數(shù)據(jù)話務路由到一個或多個該種實例以可能傳輸?shù)浇邮諜CR100。
裝置A100的進一步實現(xiàn)包括數(shù)據(jù)隊列以存儲數(shù)據(jù)，用于可能通過RF單元130和天線420傳送到一個或多個接收機。該種裝置A100可以從數(shù)據(jù)隊列以順序方式發(fā)送數(shù)據(jù)。一旦發(fā)送了，數(shù)據(jù)單元可以從數(shù)據(jù)隊列中刪除，或者，發(fā)送數(shù)據(jù)單元可以被保留直到從接收機R100接收到確認。
裝置A100發(fā)送的數(shù)據(jù)可以包括數(shù)據(jù)文件、圖像、視頻、消息信息、語音或聲音信息、網(wǎng)頁或其他通信的各個部分。裝置A100可以唯一標識到特定接收機R100的數(shù)據(jù)傳輸，例如通過對該接收機使用唯一的擴展碼。在特定應用中，裝置A100使用擴展碼，它是定義在上述的IS-95標準內(nèi)的長偽隨機(PN)碼。
數(shù)據(jù)可以作為預定大小的分組被發(fā)送。數(shù)據(jù)分組大小可能根據(jù)數(shù)據(jù)速率改變(或可能獨立于數(shù)據(jù)速率)，且還可能取決于包括在分組內(nèi)的控制信息(例如，源和目的地標識符)。在一些應用內(nèi)，數(shù)據(jù)分組的不同部分可以在兩個不同時間被發(fā)送(例如在兩個不同時隙內(nèi))。在這些或其他應用內(nèi)，分組可以在幾個并行流上經(jīng)多路復用(例如其中每個流在不同頻率或頻帶上被發(fā)送和/或用不同Walsh或其他正交或接近正交碼經(jīng)覆蓋)。
在一應用中，裝置A100是靜止的，已知接收機R100相對于裝置A100的位置，且希望環(huán)境是相對恒定的(即關于散射和衰減現(xiàn)象)。該種條件例如可以在無線本地環(huán)路(WLL)安裝(尤其是在鄉(xiāng)村地區(qū))內(nèi)或在一定無線LAN內(nèi)成立。在該種情況下，裝置A100可以根據(jù)每個接收機期望觀察到的信道質量向不同接收機提供數(shù)據(jù)服務(例如由增益因子改變和接收機的位置確定)。
在其他應用中，裝置A100和/或一個或多個接收機R100可以移動和/或環(huán)境可以被期望改變。在該種情況下，裝置A100可以根據(jù)接收機觀察的信道質量隨時間向不同接收機提供數(shù)據(jù)服務。在示例應用中，包括接收機R100的移動單元將觀察到的信道質量指示符(例如在無線反向數(shù)據(jù)鏈路上)發(fā)送到包括裝置A100的實例。
圖17根據(jù)本發(fā)明實施例示出系統(tǒng)S100的框圖?；綛100包括裝置A100和接收機BR 100。移動單元M100包括接收機R100和發(fā)射機T100?？赡芷谕谔囟▽崿F(xiàn)內(nèi)將裝置A100和接收機BR100整合入單個收發(fā)單元。類似地，可能期望在特定實現(xiàn)內(nèi)將接收機R100和發(fā)射機T100整合到單個收發(fā)單元內(nèi)。
“前向鏈路”指從基站到一個或多個移動單元的傳輸，且“反向鏈路”指從移動單元到一個或多個基站的傳輸。在一些系統(tǒng)內(nèi)(符合IS-95的系統(tǒng))，前向鏈路傳輸發(fā)生在一個頻帶或一個頻帶集合上，且反向鏈路傳輸發(fā)生在不同的頻帶或頻帶集合上。
除了上述示例外，基站B100可以根據(jù)移動單元發(fā)送的請求接收定向到移動單元M100的數(shù)據(jù)(例如在移動單元M100上執(zhí)行網(wǎng)頁瀏覽器或其他應用生成的請求，可能由基站B100接收到和/或由基站100的另一實例接收到并轉發(fā)給數(shù)據(jù)網(wǎng)絡)?；蛘撸綛100可以從移動單元M100的另一實例接收定向到移動單元M100的數(shù)據(jù)。
在系統(tǒng)S100的一實現(xiàn)中，移動站M100觀察來自至少一個基站B100實例的傳輸信道質量，并將對應的信道質量指示發(fā)送到基站B100實例的至少一個。取決于特定應用，在預定事件后(例如用戶活動)和/或根據(jù)從基站B100的一個或多個實例接收到的傳輸(例如尋呼消息)移動單元M100根據(jù)調(diào)度可以恒定地、周期性地觀察信道質量。
RF信號S10可以包括導頻信號。在該種情況下，移動單元可以基于接收到導頻信號觀察到的強度發(fā)送信道質量指示。在一應用中，導頻數(shù)據(jù)包括全零序列(或全一序列)。導頻信道可以經(jīng)編碼(例如用預定偽噪聲序列擴展)和/或被覆蓋(例如用Walsh或其他正交或接近正交碼)。一種或多種該種擴展或覆蓋碼可以用于標識或互相區(qū)別導頻信號(例如由裝置A100的特定實例發(fā)送的)?？梢云谕b置A100即使在不是立即有可用數(shù)據(jù)用于傳輸時發(fā)送導頻信號。
導頻信號可以作為連續(xù)信號被發(fā)送，或可以時間上與數(shù)據(jù)和/或控制信號多路復用。例如，RF信號S10可以包括時間上與數(shù)據(jù)和/或控制信號突發(fā)(D/C)多路復用的導頻信號突發(fā)，如圖18內(nèi)示出。數(shù)據(jù)或控制信號內(nèi)信息可以經(jīng)編碼，使得只有特定接收機或接收機R100集合可以對其解碼；或者，該種信息可以經(jīng)編碼，使得系統(tǒng)內(nèi)所有接收機能對其解碼。
RF信號S10的傳輸可以在時間上被分成固定持續(xù)時間時隙。在一示例中，每個時隙有1.667毫秒的持續(xù)時間。在該種應用中，一個或多個導頻信號突發(fā)可能發(fā)生在該時隙內(nèi)的預定位置處。在一個示例中，每個時隙包括兩個導頻突發(fā)，每個持續(xù)時間為六十四碼片，突發(fā)發(fā)生在時隙的第一和第三部分(共四部分)結尾。
在用于包括導頻系統(tǒng)的裝置A100一個實現(xiàn)內(nèi)，控制總發(fā)射功率。在另一實現(xiàn)中，導頻信號和數(shù)據(jù)信號經(jīng)功率控制。在另一實現(xiàn)中，只有數(shù)據(jù)信號經(jīng)功率控制。
在一示例中，觀察信道質量包括為每個觀察的信道測量信號對干擾和噪聲比(SINR)(其他信道質量觀察包括比特或分組差錯率測量)。接收機觀察到的SINR是路徑損失函數(shù)，這對于陸地蜂窩系統(tǒng)隨r3到r5增加，其中r是到發(fā)送源的距離。路徑損失還可以受到由于無線電波路徑內(nèi)人為或自然障礙的隨機改變影響。這些隨機改變一般被建模為帶有8dB標準偏差的對數(shù)正態(tài)陰影隨機過程。圖19示出在系統(tǒng)內(nèi)觀察到的SINR分布示例，該系統(tǒng)包括安排在一般六邊形蜂窩布局內(nèi)的發(fā)射機，帶有全方向天線、r4傳播定律以及8dB標準偏差的陰影過程。由于路徑損失的隨機性質，帶有最大SINR值的信號可以由離移動單元遠于另一基站的基站發(fā)送。
數(shù)據(jù)速率還可以根據(jù)以下表達式與觀察到的SINR相關Rb=WSINR(Eb/I0),---(1)]]>其中Rb表示特定信道上的信息速率，W是信號占據(jù)的總帶寬，且Eb/I0是獲得給定性能水平的每比特能量比干擾強度。例如，如果發(fā)送信號占據(jù)1.2288MHz的帶寬，且可靠的通信需要等于3dB的平均Eb/I0，則接收機在信道上觀察到3dB的SINR，它可以在該信道上以高達1.2288Mbps的速率接收數(shù)據(jù)。在另一方面，給定這些參數(shù)值，如果接收機受到重大干擾(例如來自相鄰發(fā)射機)且可以觀察到-7dB的SINR，則可靠通信可能不能支持大于122.88Kbps速率。
在一應用中，SINR測量通過對接收到的導頻信號解擴展而獲得。(一旦到移動單元M100的數(shù)據(jù)傳輸開始，可能從數(shù)據(jù)信號獲得進一步的SINR測量)。信道質量指示可以基于本信道質量觀察(例如SINR測量)以及一個或多個過去信道質量觀察。如果在發(fā)送指示前信道條件改變，信道質量指示可能變得不準確，且可能期望在時間上接近處發(fā)送信道質量指示到對應的信道質量觀察(例如在一個時隙內(nèi))。
在包括多于基站B100的一個實例的系統(tǒng)內(nèi)，移動單元M100可以基于諸如最佳觀察到的信道質量的參數(shù)選擇基站B100的一個或多個實例。在系統(tǒng)S100的實例實現(xiàn)中，移動單元M100發(fā)送信道質量指示到基站B100的至少一個選定實例處。例如，移動單元M100可以將信道質量指示發(fā)送到基站B100的實例處，它對應最佳觀察到的信道質量。取決于特定應用，移動單元M100可以恒定地、周期性地、根據(jù)調(diào)度、和/或響應于諸如高觀察信道質量測量的預定事件(例如與預定閥值比較)或從一個或多個基站B100實例的傳輸接收而發(fā)送信道質量指示。
移動單元M100可以使用諸如BPSK(二進制PSK)、QPSK(正交PSK)或OQPSK(偏移QPSK)的PSK(相移鍵控)調(diào)制方案發(fā)送信道質量指示。移動單元M100還可以發(fā)送導頻信號。在一實現(xiàn)中，同一反向鏈路信道攜帶導頻信號以及信道質量指示(例如在不同時隙或時隙的不同部分期間)。移動單元M100還可以向基站B100發(fā)送其他控制信息(諸如指示基站B100可以應用于減少其發(fā)射功率的過度SINR指示)。
在一些應用中，前向鏈路和反向鏈路數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生在時隙上。在該種情況下，移動單元M100可以在每個時隙發(fā)送信道質量指示。時隙可以在前向和反向鏈路情況下有相同的持續(xù)事件(例如1.667毫秒)?；蛘撸聪蜴溌飞系臄?shù)據(jù)傳輸以較低的數(shù)據(jù)速率發(fā)生，以在反向鏈路上使用更長的時間基單元以改善效率。
在一個應用中，移動單元M100發(fā)射表示SINR測量的量化值的SINR索引，使用更多的比特表示SINR索引可以允許SINR測量的更精細的量化，其可能代價是更大的復雜性和/或傳輸開銷。索引映射可以是線性的或預失真的。對于線性映射，SINR索引內(nèi)的每次遞增表示SINR測量恒定量(例如2.0dB)的對應增加。對于預失真映射，SINR索引內(nèi)的每次遞增可以表示SINR測量內(nèi)的不同增加。例如，預失真映射可以用于量化SINR測量以匹配圖19內(nèi)示出的SINR分布的累積分布函數(shù)(CDF)曲線。
在另一應用中，移動單元M100將信道質量指示作為數(shù)據(jù)速率請求發(fā)送。例如，移動單元M100可以發(fā)送一個對以測量的SINR可以可靠支持的最高數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)恼埱?。?shù)據(jù)速率請求可以有不同形式。在一實施例中，該請求指示了所請求的數(shù)據(jù)速率。在另一實施例中，該請求是指明了請求的數(shù)據(jù)速率的碼元數(shù)目或其他碼元或碼元集合，諸如預先建立的數(shù)據(jù)速率表格的索引。但在另一實施例中，請求指示前向鏈路質量(諸如SINR索引)，接收基站B100訪問它以確定合適的數(shù)據(jù)速率。
在包括多于一個基站B100實例的系統(tǒng)中，可能期望移動單元M100發(fā)送信道質量指示，使得只有一個或多個基站B100的實例可以接收請求。在一個該種實施例中，基站B100的每個實例被分配一個碼(例如Walsh或其他正交或接近正交碼)，該碼在與移動單元M100通信的基站B100實例中至少是唯一的，且移動單元M100覆蓋了信道質量指示，其碼對應于基站B100的選定實例。例如，信道質量指示的碼元可以是與唯一碼的異或(XOR)，使得只有實現(xiàn)相同XOR操作的基站B100的實例(即使用正確碼)可以對傳輸解碼。在特定示例中，唯一碼是Walsh碼128(一百二十八)個碼片長。
在系統(tǒng)S100的一個實現(xiàn)內(nèi)，移動單元M100計算可以根據(jù)觀察到的信道質量可靠支持的最大數(shù)據(jù)速率，將該速率量化到可供使用的(例如經(jīng)索引)數(shù)據(jù)速率，且并作為信道質量指示發(fā)送該可用數(shù)據(jù)速率指示。在一種該應用中，最小可用數(shù)據(jù)速率是38.4Kbps且最大可用數(shù)據(jù)速率是2.4576Mbps。最小可用數(shù)據(jù)速率可以基于諸如系統(tǒng)內(nèi)最差情況的SINR測量、系統(tǒng)處理增益、任何差錯糾正碼設計以及性能的期望水平的因子而被選擇。
支持可用的數(shù)據(jù)速率更大的數(shù)目可以要求更多的比特以標識請求的數(shù)據(jù)速率，且可能允許更有效地使用前向鏈路(例如由于計算的最大數(shù)據(jù)速率和最近可用數(shù)據(jù)速率間的最小量化差錯)?？捎脭?shù)據(jù)速率間的遞增可以表示幾個因子間的折衷，所述因子諸如移動單元M100獲得的信道質量測量的準確性、數(shù)據(jù)速率量化導致?lián)p失(或無效)，以及將數(shù)據(jù)速率請求從移動單元M100發(fā)送到基站B100所需的比特數(shù)。在一應用中，3dB的線性遞增分開了相鄰的可用數(shù)據(jù)速率。在其他應用中，可以使用非線性映射。
類似地，可以在可用數(shù)據(jù)速率數(shù)和傳送信道質量指示需要的比特數(shù)之間折衷。在一個應用中，可用數(shù)據(jù)速率數(shù)是七，且3比特速率索引用于信道質量指示以標識這些數(shù)據(jù)速率中被請求的一個。
在一些實現(xiàn)中，信道質量指示可以被冗余地發(fā)送。例如，可以期望保證該種信息傳輸內(nèi)低差錯概率。在該情況下，移動單元M100可以在傳輸前對信道質量指示應用差錯糾正碼。在一種該實施例內(nèi)，移動單元M100包括一碼率(8，4)CRC(循環(huán)冗余校驗和)分組編碼器，它將3比特數(shù)據(jù)速率消息編碼成為8比特碼字，且基站B100包括合適解碼器。如上所述，可能期望在一些應用中在用對應的基站B100的一個或多個選定實例的唯一碼傳輸前覆蓋碼字。(在一應用中，碼字包括過度SINR指示)。
在另一實現(xiàn)中，信道質量指示使用絕對基準和相對基準被發(fā)送到基站B100。在一該種應用中，絕對基準被周期性地發(fā)送。絕對基準以預定的準確度標識觀察到的信道質量指示。在絕對基準傳輸間，移動單元M100發(fā)送(例如在每個時隙)相對基準，它指示當前請求的數(shù)據(jù)速率是否高于、低于或與先前請求的數(shù)據(jù)速率相同。絕對基準的周期性傳輸可以使得請求的數(shù)據(jù)速率被不斷設定為已知狀態(tài)，并可以減少或防止差錯的累加(例如由于相對基準的錯誤接收)。在一應用中，其中使用更少的比特發(fā)送相對基準，可以實現(xiàn)反向鏈路傳輸內(nèi)的總減少。發(fā)送信道質量指示的其他協(xié)議也是可能的，且被包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。
在一實現(xiàn)中，移動單元M100在每個時隙的前一半內(nèi)發(fā)送信道質量指示。該種安排可以允許接收基站使用時隙的剩余一半以對信道質量指示解碼和/或解覆蓋(如果必要)，且如果合適在下一連續(xù)時隙配置裝置A100進行數(shù)據(jù)傳輸(例如如果數(shù)據(jù)可用且沒有選擇到另一接收機的傳輸)。如果下一連續(xù)時隙不可用，基站B100可以繼續(xù)對反向鏈路信道監(jiān)控新信道質量，直到時隙可用。
在一應用中，當如上所述移動單元M100接收數(shù)據(jù)傳輸期間，移動單元M100在每個時隙處發(fā)送信道質量指示。在該情況下，移動單元M100在剩余時隙期間可能或可能不發(fā)送導頻信號。在當移動單元M100不接收該種數(shù)據(jù)傳輸時段內(nèi)，移動單元M100可能期望在反向鏈路信道上發(fā)送導頻信號，且可能在整個時隙期間發(fā)送。
在上述情況下，移動單元M100將信道質量指示發(fā)送到基站B100，它包括請求數(shù)據(jù)速率，且基站B100將以請求的數(shù)據(jù)速率將數(shù)據(jù)發(fā)送到移動單元M100。在該情況下，對于基站B100可能不必要顯式地向移動單元M100標識數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?。在其他應用中，基站B100可以以不同于請求的數(shù)據(jù)速率的速率發(fā)送，這基于諸如基站B100可用的資源的因子(例如隊列大小、發(fā)送到移動單元M100可用數(shù)據(jù)量，可用發(fā)射功率)以及先前接收到的信道質量指示。在該情況下，使用的數(shù)據(jù)率可以在另一前向鏈路信道上發(fā)送到移動單元M100，或可以由移動單元M100從數(shù)據(jù)傳輸本身被檢測到。
在示例實施例中，基站B100在接收到定向到移動單元M100的數(shù)據(jù)后發(fā)送尋呼信號到移動單元M100。尋呼信號可以經(jīng)編碼(例如由特定偽隨機序列擴展)或否則經(jīng)格式化，使得只有特定移動單元M100可以對其進行解釋。在包括基站B100的多于一個實例的系統(tǒng)內(nèi)，多于一個該種實例可以接收定向到移動單元M100的數(shù)據(jù)并將尋呼信號發(fā)送到移動單元M100。
在一些應用中，基站B100可以接收定向到多于一個移動單元M100實例的數(shù)據(jù)，并可能將尋呼信號發(fā)送到多于一個的移動單元M100實例，且/或可以從多于一個移動單元M100的實例接收信道質量指示。在一該種情況中，基站B100可以選擇一個或多個移動單元M100的不同實例用于從一個時隙到一個時隙時的數(shù)據(jù)傳輸。
在發(fā)送尋呼信號后，根據(jù)該種實現(xiàn)的基站B100可以在反向鏈路信道上監(jiān)控來自移動單元M100的信道質量指示。在接收到信道質量指示后，基站B100可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到移動單元M100(例如開始于下一可用時隙)。如果在反向鏈路信道上沒有檢測到信道質量指示，基站B100可以用預定次數(shù)重新發(fā)送尋呼信號。或者，基站B100可以接收中止過程的指令(例如來自控制器C100)(例如由于基站B100的另一實例與移動單元M100通信)。
在一應用中，移動單元M100可以在每個時隙內(nèi)從不同基站B100實例請求數(shù)據(jù)傳輸(例如隨相對信道質量改變)。在該種應用中，可能期望在不同的基站B100實例間協(xié)調(diào)到移動單元M100的數(shù)據(jù)傳輸。
在一該種系統(tǒng)S100實現(xiàn)中，基站B100的一實例通知控制器C100關于到移動單元M100的數(shù)據(jù)傳輸?？刂破鰿100然后發(fā)送到其他基站B100實例一更新消息，該消息標識發(fā)送的數(shù)據(jù)。例如，控制器C100可以將該種消息發(fā)送到所有該種實例或只發(fā)送到分配與移動單元M100通信的實例(例如，具有定向到移動單元M100的數(shù)據(jù)的基站B100實例)。如果移動單元M100然后請求來自基站B100的不同實例的數(shù)據(jù)傳輸(例如在相繼發(fā)送的信道質量指示內(nèi))，新實例可以發(fā)送還未發(fā)送到移動單元M100的數(shù)據(jù)單元。
在一應用中，基站B100的新實例根據(jù)來自控制器C100的最近更新消息發(fā)送數(shù)據(jù)?；蛘?，新實例可以選擇數(shù)據(jù)單元以使用預測方案發(fā)送，所述方案基于諸如平均傳輸速率和先前更新消息的度量。
可能期望控制器C100和/或基站B100能互相區(qū)別數(shù)據(jù)單元(或分組)。在一應用中，數(shù)據(jù)單元使用唯一序列號標識。在該情況下，移動單元M100可以檢測到接收到的數(shù)據(jù)單元序列不完整，并可能標識并請求丟失的數(shù)據(jù)單元的重發(fā)。
在一些應用中，可能期望限制裝置A100的組合發(fā)送信號內(nèi)的改變程度。例如在系統(tǒng)S100的實現(xiàn)內(nèi)，基站B100的多個實例(“活動集合”)可以被分配以與移動單元M100通信，這至少部分基于如由移動單元M100指示的信道質量。如果接收到導頻信號的強度在預定的加入閥值上或低于預定的下降閥值，移動單元M100可以報告該觀察，且相繼控制信號可以引導移動單元M100以相應地從或向其活動集合加入或刪除基站B100的這些實例。在該實現(xiàn)中，可能期望在移動單元M100的活動集合內(nèi)避免引起高的轉換速率。
在另一示例中，移動單元M100和一個或多個基站B100的實例間通信可以包括支持一個或多個控制環(huán)路的反饋信息(在一特例中，RF信號S10包括該種控制信息)。在一個該種環(huán)路中，基站B100發(fā)送信息以控制移動單元M10的發(fā)射功率。如果移動單元觀察到的信道質量改變?nèi)绱酥笫沟没綛100發(fā)送的控制信息沒有被接收到，則可能控制環(huán)路不按期望的運作。
在另一示例中，移動單元M100可以如上所述接收來自基站B100的尋呼信號。如果移動單元M100觀察到的信道質量改變過大，則移動單元M100可能不能接收到尋呼信號。
在裝置A100的一些實現(xiàn)內(nèi)，限制發(fā)送信號電平的改變。圖20說明由裝置A100的該種實現(xiàn)發(fā)送的組合信號的一可能發(fā)送模式?？梢娫撃Ｊ奖绕饒D13示出的模式有更少的改變程度(虛線圈表示改變項減少到零的情況，且還可以表示圖13中的圈相同的功率限制)。
在裝置A100的一該種實現(xiàn)內(nèi)，一個或多個增益因子的幅度改變?yōu)閇k*α(t)]，其中k是常數(shù)因子，且α(t)是隨時間改變項。圖21示出該種裝置A100實現(xiàn)發(fā)送的組合信號的可能發(fā)送模式(虛線圈表示改變項減少到零的情況，且可能表示圖13內(nèi)圈的相同功率限制)。在該示例中，k值對應期望期望峰值功率改變因子(例如1-4dB)，且α(t)是(例如零均值)確定或不確定過程，其值被限制在范圍[-1，t1]內(nèi)。在一該種示例中，α(t)值為cos(ωt+θ)。如圖15示出且如上描述的，裝置A100的相鄰實例的增益因子改變可以被同步。
如果移動單元M100觀察到的信道質量是時變的，則移動單元M100可以指明相對于一部分時間平均的較高信道質量以及相對于其他一部分時間平均的較低信道質量?？赡芷谕谥该鞯男诺蕾|量高于平均的時段期間調(diào)度對移動單元M100的數(shù)據(jù)傳輸。
在一些實現(xiàn)中，基站B100計算(可能對于移動單元M100的幾個不同實例)來自每個移動單元M100的實例的多個信道質量指示的平均。例如，計算該平均可以包括對接收到的信道質量指示歷史應用低通濾波器?；綛100然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到指明高于平均信道質量的這些移動單元M100的實例。
在另一示例中，低通濾波器被應用到速率歷史，特定實例在該速率上被服務，結果與當前信道質量指示比較。在一該種實現(xiàn)中，數(shù)據(jù)傳輸偏向于一移動單元M100實例，其信道質量指示指示了數(shù)據(jù)速率高于實例先前被服務的平均數(shù)據(jù)速率。
可能期望按照數(shù)據(jù)傳輸歷史歸一化的信道質量指示來調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸。在特定示例中，調(diào)度器H100調(diào)度下一到移動單元I的數(shù)據(jù)傳輸，且該傳輸具有最高的請求數(shù)據(jù)速率DRC對平均服務速率R之比DRC1(n)/R1(n)，其中R1(n)＝(1-1/tc)*R1(n-1)+(1/tc)，其中DRC1是當前移動單元I請求的數(shù)據(jù)速率，R1(x)是時隙(x)內(nèi)移動單元I的平均服務速率，且tc是調(diào)度器時間常數(shù)。在一實施例中，tc的值為1000個時隙，雖然時間常量可以是任何大于一的正整數(shù)，且其特定值取決于應用。
數(shù)據(jù)通信的調(diào)度可以基于附加考慮，諸如用戶的服務保證(GOS)、隊列大小、數(shù)據(jù)類型、經(jīng)歷的延時量以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e率。還可以在調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)考慮其他因子(例如負載或環(huán)境條件的改變)，且該種改變可以包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。
在特定應用內(nèi)的調(diào)度器H100的實現(xiàn)可以取決于是否期望中央式或分布式的調(diào)度處理。例如對于分布處理，調(diào)度器H100的分開實例可以耦合到甚至包含在基站B100的每個實例內(nèi)。圖22示出基站B100的實現(xiàn)B102的框圖，其中調(diào)度器H100耦合到數(shù)據(jù)隊列Q100(例如用于接收隊列大小，這可以指示可用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量)、裝置A100以及接收機BR100(例如用于接收信道質量指示)。相反，對于中央處理，調(diào)度器H100可以協(xié)調(diào)基站B100的多個實例的數(shù)據(jù)傳輸。在一些該種應用，調(diào)度器H100可以被包括控制器C100內(nèi)。
如上所述，在一些情況中，增益因子改變是周期性的。雖然可能期望這些改變的時間周期相對較短(例如為了增加信道質量改變速率)，還可能期望不過度減少這些周期。例如一旦接收機R100觀察到信道質量，可能期望接收機在信道質量方面發(fā)生重大改變前發(fā)送信道質量指示并相應地接收數(shù)據(jù)。還可能期望減少該種信道質量改變對信道跟蹤算法、控制環(huán)路和/或可以是活動的其他操作的影響，使得根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法或裝置可以在現(xiàn)存系統(tǒng)的發(fā)射機處實現(xiàn)而不需要對接收機進行修改。
在一示例中，增益因子的改變的時間周期值被選擇在前向鏈路調(diào)度器時間常量內(nèi)。在一些應用中，周期的持續(xù)時間可能對于所有增益因子相同。在一些應用內(nèi)，幅度和/或相位改變的時間周期還基于可以影響信道質量的環(huán)境因子(例如相對于發(fā)射機的接收機速度、鄰域內(nèi)反射器和其他障礙物的數(shù)目和性質等)。
提供描述的實施例前述表示使得任何領域內(nèi)的技術人員能使用本發(fā)明?？赡軐@些實施例進行各種修改，且在此示出的原理也可以應用到其他實施例。例如，本發(fā)明實施例可以部分或全部實現(xiàn)為硬線電路，作為在應用專用集成電路上的電路配置或作為加載到非易失性存儲器內(nèi)的固件或作為機器可讀代碼從存儲介質加載或加載到存儲介質中的軟件程序，諸如由諸如獨立或嵌入微處理器、微控制器或其他數(shù)字信號處理單元的邏輯元件陣列可執(zhí)行的指令的代碼。
在進一步實現(xiàn)內(nèi)，可以響應于例如來自移動單元M100接收到的傳輸而發(fā)生一個或多個增益因子的改變。例如，裝置A100的組合發(fā)送模式可以基于數(shù)據(jù)傳輸被請求來自的方向而被選擇。因此，本發(fā)明不限于上述的實施例而是符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權利要求
1.一發(fā)射機，其特征在于包括第一增益元件，用于根據(jù)第一增益因子調(diào)制射頻信號以生成第一輸出信號；以及第二增益元件，用于根據(jù)第二增益因子調(diào)制射頻信號以生成第二輸出信號，其中第一增益因子的幅度隨著時間改變，以及其中第二增益因子的幅度相對于第一增益因子幅度隨時間要改變。
2.如權利要求1所述的發(fā)射機，其特征在于第一增益因子的幅度按照周期函數(shù)隨著時間改變。
3.如權利要求1所述的發(fā)射機，其特征在于第一和第二增益因子中至少一個的相位隨著時間變化。
4.如權利要求1所述的發(fā)射機，其特征在于第一和第二增益因子中的至少一個的幅度和相位中的至少一個按照周期函數(shù)隨著時間改變，以及其中周期函數(shù)周期不小于半秒，以及其中周期函數(shù)的周期不大于四秒。
5.如權利要求1所述的發(fā)射機，其特征在于所述發(fā)射機還包括值發(fā)生器，用于生成第一和第二增益因子。
6.如權利要求5所述的發(fā)射機，其特征在于所述值發(fā)生器包括查詢表，用于存儲第一和第二增益因子中至少一個的值。
7.如權利要求1所述的發(fā)射機，其特征在于所述發(fā)射機還包括一天線陣列，所述天線陣列包括第一天線，用于基于第一輸出信號輻射信號；以及第二天線，用于基于第二輸出信號輻射信號；其中第一和第二天線被配置和安排為使得一個天線的輻射模式基本覆蓋另一天線的輻射模式。
8.如權利要求7所述的發(fā)射機，其特征在于在一時刻第一和第二增益因子的至少一個的值基于天線陣列的boresite方位角。
9.如權利要求1所述的發(fā)射機，其特征在于所述發(fā)射機還包括一天線陣列，所述天線陣列包括第一天線，用于基于第一輸出信號輻射信號；以及第二天線，用于基于第二輸出信號輻射信號，其中第一和第二天線分開的間距等于射頻信號的幾個波長。
10.如權利要求1所述的發(fā)射機，其特征在于所述第一和第二增益因子的幅度和在時間上基本恒定。
11.如權利要求1所述的發(fā)射機，其特征在于所述發(fā)射機包括至少一個附加增益元件，每個附加增益元件用于根據(jù)對應的附加增益因子調(diào)制射頻信號以生成對應的附加輸出信號，其中第一、第二和附加增益因子的幅度和在時間上基本恒定。
12.一發(fā)射機，其特征在于包括第一增益元件，用于根據(jù)第一增益因子調(diào)制射頻信號以生成第一輸出信號；以及第二增益元件，用于根據(jù)第二增益因子調(diào)制第一輸出信號以生成第二輸出信號；其中第一增益因子的幅度隨著時間改變，以及其中第二增益因子幅度相對于第一增益因子幅度隨著時間改變。
13.如權利要求12所述的發(fā)射機，其特征在于所述第一增益因子的幅度按照周期函數(shù)隨著時間改變。
14.如權利要求12所述的發(fā)射機，其特征在于第一和第二增益因子中的至少一個的相位隨著時間改變。
15.如權利要求12所述的發(fā)射機，其特征在于第一和第二增益因子中的至少一個的幅度和相位中的至少一個按照周期函數(shù)隨著時間改變，以及其中周期函數(shù)的周期不小于半秒，以及其中周期函數(shù)的周期不大于四秒。
16.如權利要求12所述的發(fā)射機，其特征在于所述發(fā)射機還包括值發(fā)生器，用于生成第一和第二增益因子。
17.如權利要求16所述的發(fā)射機，其特征在于所述值發(fā)生器包括一查找表，用于存儲第一和第二增益因子中至少一個的值。
18.如權利要求12所述的發(fā)射機，其特征在于所述發(fā)射機還包括一天線陣列，所述陣列包括第一天線，用于基于第一輸出信號輻射信號；以及第二天線，用于基于第二輸出信號輻射信號；其中第一和第二天線被配置和安排為使得一個天線的輻射模式基本覆蓋另一天線的輻射模式。
19.如權利要求18所述的發(fā)射機，其特征在于在一時刻第一和第二增益因子的至少一個的值基于天線陣列的boresite方位角。
20.如權利要求12所述的發(fā)射機，其特征在于所述發(fā)射機還包括一天線陣列，所述天線陣列包括第一天線，用于基于第一輸出信號輻射信號；以及第二天線，用于基于第二輸出信號輻射信號，其中第一和第二天線分開的間距等于射頻信號的幾個波長。
21.如權利要求12所述的發(fā)射機，其特征在于所述第一和第二增益因子的幅度和在時間上基本恒定。
22.如權利要求12所述的發(fā)射機，其特征在于所述發(fā)射機包括至少一個附加增益元件，每個附加增益元件用于根據(jù)對應附加增益因子調(diào)制射頻信號以生成對應的附加輸出信號，其中第一、第二和附加增益因子的幅度和在時間上基本恒定。
23.一數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述裝置包括發(fā)射機，包括RF單元，所述RF單元用于輸出射頻信號，還包括第一功率放大器用于基于射頻信號輸出第一放大后信號，所述發(fā)射機還包括第二功率放大器，用于基于射頻信號輸出第二放大后信號，以及天線陣列，包括第一天線，用于接收并輻射第一放大信號，以及第二天線用于接收并輻射第二放大的信號，其中第一和第二天線間的距離是射頻信號的載波信號的幾個波長，以及其中第一放大后信號的功率幅度隨著時間改變，以及其中第二放大后信號的功率幅度相對于第一信號的功率幅度隨時間改變。
24.如權利要求23所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述發(fā)射機還用于輻射信號，所述信號的場強相對天線陣列陣列中心處的水平面內(nèi)的角度而隨時間變化。
25.如權利要求24所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于場強的改變周期不小于半秒，且不大于四秒。
26.如權利要求23所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述射頻信號用CDMA方案經(jīng)編碼。
27.如權利要求23所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述裝置還包括用于存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)隊列，其中當數(shù)據(jù)隊列存儲定向到移動單元的數(shù)據(jù)時，RF單元還用于輸出定向到移動單元的尋呼消息。
28.如權利要求23所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述裝置還包括接收機，用于接收來自移動單元的信道質量指示，其中基于信道質量指示值，所述裝置還用于發(fā)送定向到移動單元的數(shù)據(jù)。
29.如權利要求28所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述裝置還包括調(diào)度器，用于用(B)一基于到移動單元的數(shù)據(jù)傳輸歷史的值歸一化(A)一基于信道質量指示的值。
30.如權利要求28所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述裝置還包括解碼器，用于從信道質量指示中移去一至少接近正交的預定碼。
31.一數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于包括對射頻信號應用第一增益因子以生成第一輸出信號；以及對射頻信號應用第二增益因子以生成第二輸出信號；其中所述應用第一增益因子包括在時間上改變第一增益因子的幅度；以及其中所述應用第二增益因子包括相對于第一增益因子的幅度在時間上改變第二增益因子的幅度。
32.如權利要求31所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述應用第一增益因子和所述應用第二增益因子中的至少一個包括按照周期函數(shù)隨時間改變對應增益因子的幅度和相位中的至少一個，以及其中周期函數(shù)的周期不小于半秒；以及其中周期函數(shù)周期不大于四秒。
33.如權利要求31所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括從查找表獲取第一和第二增益因子中至少一個的值。
34.如權利要求31所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于包括用天線陣列的第一天線在空域上基于第一輸出信號輻射信號；以及用天線陣列的第二天線在基本同一空域上基于第二輸出信號輻射信號。
35.如權利要求34所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述應用第一增益因子和所述應用第二增益因子中的至少一個包括基于天線陣列的boresite方位角改變對應增益因子的幅度。
36.如權利要求31所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括用第一天線基于第一輸出信號輻射信號；以及用第二天線基于第二輸出信號輻射信號，其中第一和第二天線間的分開間距等于射頻信號的載波信號的幾個波長。
37.如權利要求31所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于第一和第二增益因子幅度和大致在時間上恒定。
38.如權利要求31所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括使用CDMA方案對射頻信號進行編碼。
39.如權利要求31所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括存儲定向到移動單元的數(shù)據(jù)；以及輸出定向到移動單元的尋呼消息。
40.如權利要求31所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括從移動單元接收信號質量指示；以及基于信道質量指示值，發(fā)送定向到移動單元的數(shù)據(jù)。
41.如權利要求40所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括用(B)一基于到移動單元的數(shù)據(jù)傳輸歷史的值歸一化(A)一基于信道質量指示的值。
42.如權利要求40所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括從信道質量指示中移去一至少接近正交的預定碼。
43.一數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述裝置還包括發(fā)射機，包括RF單元，所述RF單元用于輸出射頻信號，還包括第一功率放大器用于基于射頻信號輸出第一放大后信號，所述發(fā)射機還包括第二功率放大器，用于基于射頻信號輸出第二放大后信號，以及天線陣列，包括第一天線，用于接收并輻射第一放大信號，以及第二天線用于接收并輻射第二放大的信號，其中第一和第二天線間的距離是射頻信號的載波信號的幾個波長，以及其中第一放大后信號的功率幅度隨著時間改變，以及其中第二放大后信號的功率幅度相對于第一信號的功率幅度隨時間改變。
44.如權利要求43所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述發(fā)射機還用于輻射信號，所述信號的場強相對于天線陣列陣列中心處的水平面內(nèi)的角度而隨時間變化。
45.如權利要求44所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于場強的改變周期不小于半秒，且不大于四秒。
46.如權利要求43所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述射頻信號用CDMA方案經(jīng)編碼。
47.如權利要求43所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述裝置還包括用于存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)隊列，其中當數(shù)據(jù)隊列存儲定向到移動單元的數(shù)據(jù)時，RF單元還用于輸出定向到移動單元的尋呼消息。
48.如權利要求43所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述裝置還包括接收機，用于接收來自移動單元的信道質量指示，其中基于信道質量指示值，所述裝置還用于發(fā)送定向到移動單元的數(shù)據(jù)。
49.如權利要求48所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述裝置還包括調(diào)度器，用于用(B)一基于到移動單元的數(shù)據(jù)傳輸歷史的值歸一化(A)一基于信道質量指示的值。
50.如權利要求28所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于所述裝置還包括解碼器，用于從信道質量指示中移去一至少接近正交的預定碼。
51.一數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于包括對射頻信號應用第一增益因子以生成第一輸出信號；以及對射頻信號應用第二增益因子以生成第二輸出信號；其中所述應用第一增益因子包括在時間上改變第一增益因子的幅度；以及其中所述應用第二增益因子包括相對于第一增益因子的幅度在時間上改變第二增益因子的幅度。
52.如權利要求51所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述應用第一增益因子和所述應用第二增益因子中的至少一個包括按照周期函數(shù)隨時間改變對應增益因子的幅度和相位中的至少一個，以及其中周期函數(shù)的周期不小于半秒；以及其中周期函數(shù)周期不大于四秒。
53.如權利要求51所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括從查找表獲取第一和第二增益因子中至少一個的值。
54.如權利要求51所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于包括用天線陣列的第一天線在空間范圍上基于第一輸出信號輻射信號；以及用天線陣列的第二天線在基本同一空間范圍上基于第二輸出信號輻射信號。
55.如權利要求54所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述應用第一增益因子和所述應用第二增益因子中的至少一個包括基于天線陣列的boresite方位角改變對應增益因子的幅度。
56.如權利要求51所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括用第一天線基于第一輸出信號輻射信號；以及用第二天線基于第二輸出信號輻射信號，其中第一和第二天線間分開的間距等于射頻信號的載波信號的幾個波長。
57.如權利要求51所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于第一和第二增益因子幅度和大致在時間上恒定。
58.如權利要求51所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括使用CDMA方案對射頻信號進行編碼。
59.如權利要求51所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括存儲定向到移動單元的數(shù)據(jù)；以及輸出定向到移動單元的尋呼消息。
60.如權利要求51所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括從移動單元接收信號質量指示；以及基于信道質量指示值，發(fā)送定向到移動單元的數(shù)據(jù)。
61.如權利要求60所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括用(B)一基于到移動單元的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臍v史值歸一化(A)一基于信道質量指示的值。
62.如權利要求60所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述方法還包括從信道質量指示中移去一至少接近正交的預定碼。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明實施例的裝置包括發(fā)射機。發(fā)射機包括第一增益元件，用于根據(jù)第一增益因子調(diào)制射頻信號以生成第一輸出信號；第二增益元件用于根據(jù)第二增益因子調(diào)制射頻信號以生成第二輸出信號。其中第一增益因子的幅度隨時間改變，且其中第二增益因子幅度相對于第一增益因子幅度隨著時間改變。每個已調(diào)信號耦合到相應的天線。天線的組合輻射模式隨時間在角度方向上改變。在根據(jù)本發(fā)明的一實施例的系統(tǒng)中，該種裝置從移動單元接收信號質量指示并相應地調(diào)度到移動單元的數(shù)據(jù)傳輸。
文檔編號H04B7/26GK1628425SQ02828995
公開日2005年6月15日 申請日期2002年4月2日 優(yōu)先權日2002年4月1日
發(fā)明者R·A·阿塔, C·E·維特利三世 申請人:高通股份有限公司