專利名稱：傳輸分集系統(tǒng)的制作方法
背景領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及無線通信，尤其涉及向傳輸分集系統(tǒng)內(nèi)所有遠程站提供與發(fā)送分集相關(guān)的增益。
背景無線通信領(lǐng)域有許多應(yīng)用，這包括諸如無繩電話、尋呼、無線本地環(huán)路、個人數(shù)字助手(PDA)、因特網(wǎng)電話以及衛(wèi)星通信系統(tǒng)。特別重要的應(yīng)用是對于遠程訂戶的蜂窩電話系統(tǒng)。如在此使用的，術(shù)語“蜂窩”系統(tǒng)包括使用蜂窩或個人通信服務(wù)(PCS)頻率的系統(tǒng)。已經(jīng)為該種蜂窩電話系統(tǒng)研發(fā)各種空中接口，這些系統(tǒng)諸如頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)。與此相關(guān)，已經(jīng)建立了各種國內(nèi)和國際標準，例如高級移動電話服務(wù)(AMPS)、全球移動系統(tǒng)(GSM)以及臨時標準95(IS-95)。IS-95以及其衍生的IS-95A、IS-98B、ANSI J-STD-008(經(jīng)常被一起稱為IS-95)，且提出的高數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)由電信工業(yè)協(xié)會(TIA)和其他眾知的標準實體推廣。
根據(jù)使用IS-95標準配置的蜂窩電話系統(tǒng)使用CDMA信號處理技術(shù)以提供高效及穩(wěn)健的蜂窩電話服務(wù)?；旧细鶕?jù)使用IS-95標準配置的示例蜂窩電話系統(tǒng)在美國專利號5103459和4901307內(nèi)描述，這兩個專利被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并在此引入作為參考。使用CDMA技術(shù)的示例系統(tǒng)是cdma2000 ITU-R無線電傳輸技術(shù)(RTT)候選提交(在此被稱為cdma2000)，它由TIA發(fā)布。Cdma2000的標準在IS-2000的草稿內(nèi)給出，且為TIA批準。另一CDMA標準是W-CDMA標準，如第三代合作人項目“3GPP”內(nèi)體現(xiàn)，其文檔號為3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213和3G TS 25.214。
上述的電信標準指示可以實現(xiàn)的各種通信系統(tǒng)的一些示例。大部分這樣的系統(tǒng)現(xiàn)在配置成為對于單個遠程站的前向鏈路傳輸使用單個天線，但可預見最終會為對單個遠程站的前向鏈路傳輸使用多個天線。多個天線提供發(fā)射分集(TD)，這增加了前向鏈路的質(zhì)量。當前向鏈路質(zhì)量改善時，需要更少的傳輸功率將信息發(fā)送到遠程站。因此，可以使用相同的傳輸功率傳送更多的信息，且增加鏈路總數(shù)據(jù)吞吐量。如在此使用的，“前向鏈路”一詞指從基站到遠程站的傳輸，而“反向鏈路”指從遠程站到基站的傳輸。
在傳輸分集系統(tǒng)中，天線相位信息和幅度信息是移動站通過從每個天線發(fā)送的導頻信道而獲得的。一個天線被認為是主天線，而其他天線被認為是輔助天線。僅為了說明，接著的實施例會被描述為兩天線系統(tǒng)。天線數(shù)量可以被擴展而不影響在此描述的實施例的范圍。
在提供傳輸分集的系統(tǒng)布署中引起一問題。即雖然通信系統(tǒng)可以被升級以使用多個天線，單個用戶操作的遠程站卻跟不上系統(tǒng)升級的速度。本領(lǐng)域的當前狀態(tài)預示的系統(tǒng)可以通過單獨使用主信道支持非TD遠程站。由于大多數(shù)所有無線通信系統(tǒng)需要描述從遠程站到服務(wù)基站特征信息的傳輸，TD基站會簡單地被通知到非TD遠程站的傳輸只能在主信道上被發(fā)送。基站處的調(diào)制可以相應(yīng)地被改變。
然而，只在主信道上發(fā)送到非TD遠程站的當前方法是有缺陷的。缺陷來自于當非TD遠程站和TD遠程站在帶有傳輸分集的系統(tǒng)內(nèi)操作時天線傳輸路徑間干擾的惡化影響。在擴頻通信系統(tǒng)中，諸如例如CDMA和WCDMA，諸如Walsh碼序列的正交和幾乎正交碼用于信道化在前向鏈路上被發(fā)送到每個遠程站的信息。換而言之，Walsh碼序列在前向鏈路上被用于使得系統(tǒng)能在相同持續(xù)時間和相同頻率上覆蓋多個用戶，每個被分配以不同的正交或幾乎正交碼。
因此，從一個天線發(fā)送始發(fā)的信號是正交的，且這些正交信號的干擾幅度是相關(guān)的。然而，即使從多個天線始發(fā)的信號可能正交，一個天線傳輸路徑和另一天線傳輸路徑間的干擾幅度不是相關(guān)的。如果各條天線路徑間的干擾幅度不是相關(guān)的，則從組合多徑得來的傳輸增益對于非TD遠程站將不再存在。該現(xiàn)象更詳細的解釋如下示出。
由于帶有傳輸分集的基站會在相同持續(xù)時間并在相同頻率上發(fā)送到TD遠程站和非TD遠程站，導致非TD遠程站的性能在TD遠程站中操作時會大大受到影響。因此，領(lǐng)域內(nèi)需要一種方法和裝置，使得非TD遠程站能在傳輸分集系統(tǒng)內(nèi)以一種不損傷接收到前向鏈路傳輸質(zhì)量的方式操作。
概述在此示出方法和裝置用于滿足上述需要。在一方面，示出一種裝置，用于向非傳輸分集接收機提供傳輸分集增益，所述裝置包括交換裝置，用于實現(xiàn)至少兩次對單個調(diào)制碼元流的時變變換，使得單個調(diào)制碼元流被轉(zhuǎn)換成至少兩個時變調(diào)制碼元流；以及至少兩個天線，用于將至少兩個時變調(diào)制碼元流的每個發(fā)送到非傳輸分集接收機。
在另一方面，示出一種用于向非傳輸分集接收機提供傳輸分集增益的方法，所述方法包括實現(xiàn)對調(diào)制碼元流的第一次時變變換以形成第一傳輸信號；實現(xiàn)對調(diào)制碼元流的第二次時變變換以形成第二傳輸信號，其中第二時變變換的相對相位不同于第一時變變換的相對相位；以及將第一傳輸信號和第二傳輸信號發(fā)送到非傳輸分集接收機。
在另一方面，示出一種使得非傳輸分集遠程站在傳輸分集系統(tǒng)內(nèi)的傳輸分集遠程站間操作的裝置，其特征在于包括交換裝置，用于實現(xiàn)至少四次對單個調(diào)制碼元流的時變變換，其中第一調(diào)制碼元流是用于非傳輸分集遠程站的，而剩余的調(diào)制碼元流是用于傳輸分集遠程站的；以及至少兩個天線，用于發(fā)送經(jīng)變換的調(diào)制碼元流的每個。
在另一方面，示出一種使得非傳輸分集遠程站在傳輸分集系統(tǒng)內(nèi)的傳輸分集遠程站間操作的方法，所述方法包括對主調(diào)制碼元流和第二調(diào)制碼元流實現(xiàn)第一時變變換以形成第一傳輸信號的部分，其中主調(diào)制碼元流是用于非傳輸分集遠程站的，第二調(diào)制碼元流是用于傳輸分集遠程站的；對主調(diào)制碼元流和第二調(diào)制碼元流實現(xiàn)第二時變變換以形成第二傳輸信號的部分，其中第二調(diào)制碼元流的相對相位不同于第一時變變換的相對相位；對第三調(diào)制碼元流實現(xiàn)第三時變變換以形成第一傳輸信號的另一部分，其中第三調(diào)制碼元流是用于傳輸分集遠程站的；對第三調(diào)制碼元流實現(xiàn)第四時變變換以形成第二傳輸信號的另一部分；以及將第一傳輸信號和第二傳輸信號發(fā)送到非傳輸分集遠程站以及傳輸分集遠程站。
附圖的簡要描述

圖1是無線通信網(wǎng)絡(luò)的圖示。
圖2示出在雷克接收機指處檢測到的非發(fā)射分集信號。
圖3示出在雷克接收機指處檢測到的發(fā)射分集信號。
圖4A是向非TD遠程站提供傳輸分集的裝置框圖。
圖4B是允許非TD遠程站和TD遠程站間共存的裝置框圖。
圖5A是使用交換裝置實施例的兩個天線輸出圖。
圖5B是使用另一交換裝置實施例的兩個天線輸出圖。
詳細描述如圖1內(nèi)說明的，無線通信網(wǎng)絡(luò)10一般包括多個遠程站(還被稱為訂戶單元或移動站或用戶設(shè)備(12a-12d)、多個基站(還被稱為基站收發(fā)機(BTS)或節(jié)點B))、基站控制器(BSC)(還被稱為無線網(wǎng)絡(luò)控制器或分組控制功能16)、移動交換中心(MSC)或交換機18、分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(PDSN)或網(wǎng)絡(luò)間功能(internetworking functionIWF)20、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PTSN)22(一般是電話公司)以及互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)24(一般是因特網(wǎng))。為了簡單，示出四個遠程站12a-12d、三個基站14a-14c、一個BSC 16、一個MSC 18以及一個PDSN 20。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以理解可以有任何數(shù)量的遠程站12、基站14、BSC 16、MSC 18和PDSN 20。
在一實施例中，無線通信網(wǎng)絡(luò)10是分組數(shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。遠程站12a-12d可以是多個不同類型的無線通信設(shè)備的任何一種，諸如移動電話、連接到運行基于IP網(wǎng)頁應(yīng)用的手提電腦的蜂窩電話、帶有相關(guān)無需手持汽車工具箱的蜂窩電話、運行基于IP的網(wǎng)頁瀏覽應(yīng)用程序的個人數(shù)字助理(PDA)、包括在手提電腦內(nèi)的無線通信或固定的定位通信，諸如可能在無線本地環(huán)路或里程讀取系統(tǒng)內(nèi)找到的。在最一般實施例中，遠程站可以是任何類型的通信單元。
遠程站12a-12d可以被有利地用于實現(xiàn)一個或多個無線分組數(shù)據(jù)協(xié)議，諸如例如在EIA/TIA/IS-707標準內(nèi)描述的。在特定實施例中，遠程站12a-12d生成目的地是IP網(wǎng)絡(luò)24的IP分組，并使用點到點協(xié)議(PPP)將IP分組封裝到幀內(nèi)。
在一實施例中，IP網(wǎng)絡(luò)24被耦合到PDSN 20，PDSN 20耦合到MSC 18、MSC耦合到BSC 16和PSTN 22，且BSC 16通過有線線路耦合到基站14a-14c，所述有線線路用于根據(jù)任何若干已知的協(xié)議傳輸語音和/或數(shù)據(jù)分組，所述協(xié)議包括例如E1、T1、異步傳輸模式(ATM)、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)、點到點協(xié)議(PPP)、幀中繼、高比特率數(shù)字訂戶線(HDSL)、不對稱數(shù)字訂戶線(ADSL)或其他種類數(shù)字訂戶線設(shè)備和服務(wù)(xDSL)。在其他實施例中，BSC 16直接耦合到PDSN 20，且MSC 18不耦合到PDSN 20。
在無線通信網(wǎng)絡(luò)10的一般操作中，基站14a-14c對從各個參與電話呼叫、網(wǎng)頁瀏覽或其他數(shù)據(jù)通信的遠程站12a-12d來的上行鏈路信號集合進行接收和解調(diào)。給定基站14a-14c接收到的每個上行鏈路信號在基站14a-14c內(nèi)被處理。每個基站14a-14c可以與多個遠程站12a-12d通信，這是通過調(diào)制并發(fā)送到遠程站12a-12d的下行鏈路信號集合而實現(xiàn)的。例如如圖1示出，基站14a與第一和第二遠程站12a、12b同時通信，且基站14c與第三和第四遠程站12c、12d同時通信。產(chǎn)生的分組被轉(zhuǎn)發(fā)到BSC 16，它提供呼叫資源分配和移動管理功能，這包括將特定遠程站12a-12d的呼叫從一個基站14a-14c軟切換到另一基站14a-14c的協(xié)調(diào)。例如，遠程站12c與兩個基站14b、14c同時通信。最后，當遠程站12c以足夠快的速度從一個基站14c移開時，呼叫會被切換到另一基站14b。
如果傳輸是常規(guī)電話呼叫，則BSC 16會將接收到的數(shù)據(jù)路由到MSC 18，它提供與PSTN 22接口的附加路由服務(wù)。如果傳輸是基于分組的傳輸，諸如到IP網(wǎng)絡(luò)24的數(shù)據(jù)呼叫，則MSC 18會將數(shù)據(jù)分組路由到PDSN 20，它會將分組發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)24?；蛘?，BSC 16會將分組直接路由到PDSN 20，它將分組發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)24。
在WCDMA系統(tǒng)中，無線通信系統(tǒng)組件的術(shù)語可以不同，但功能是相同的。例如，基站還可以被稱為在UTMS陸地無線接入網(wǎng)絡(luò)(U-TRAN)內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)，其中“UMTS”是全球移動電信系統(tǒng)的縮略語。
通信系統(tǒng)內(nèi)發(fā)送的信號容易受到諸如信道噪聲和干擾的惡化。這取決于信道噪聲和干擾的電平，且發(fā)送的數(shù)據(jù)可能或可能不能在接收機處被恢復。存在各種差錯控制編碼(ECC)技術(shù)以增加通信系統(tǒng)對于來自信道的噪聲和干擾的總體穩(wěn)健性。該種技術(shù)的基本理念是在發(fā)送數(shù)據(jù)流內(nèi)引入冗余信息。如果在發(fā)送信號的接收內(nèi)發(fā)生差錯，則數(shù)據(jù)仍可以通過使用該冗余而被恢復。
ECC技術(shù)的一示例是卷積編碼。在卷積編碼中，二進制數(shù)據(jù)比特被輸入到有限狀態(tài)機(FSM)，它為每個輸入數(shù)據(jù)比特生成一個或多個二進制輸出。該FSM的輸出被稱為編碼碼元。構(gòu)建該種FSM的一般方法是通過一個或多個卷積編碼器，即有限沖激響應(yīng)(FIR)二進制數(shù)字濾波器，它使用Galois域GF(2)內(nèi)的算術(shù)操作。如果編碼碼元在噪聲信道上傳輸時受到噪聲和干擾的破壞，則該數(shù)據(jù)比特仍可以基于惡化的編碼碼元通過合適的推導而恢復。由于編碼碼元是“冗余”的，所以推導是可能的，即編碼碼元不僅包括輸入數(shù)據(jù)比特的信息，還包括FSM的“內(nèi)部狀態(tài)”。從接收到的編碼碼元中最優(yōu)推導輸入數(shù)據(jù)比特的方法在領(lǐng)域內(nèi)是已知的，且一般被稱為網(wǎng)格解碼算法，例如維特比算法或堆棧算法。
ECC技術(shù)的另一示例是turbo編碼。Turbo編碼使用并行、串行或其組合的兩個或多個卷積編碼器。產(chǎn)生的編碼碼元序列還具有關(guān)于輸入數(shù)據(jù)比特的冗余信息。另外，從接收到編碼碼元最優(yōu)推導輸入數(shù)據(jù)比特的方法在領(lǐng)域內(nèi)已知的，且一般被稱為turbo解碼算法。
在一般通信系統(tǒng)內(nèi)，“源”生成信息比特流，它們表示例如語音或數(shù)據(jù)“話務(wù)”。該比特流經(jīng)子分割并經(jīng)分組，附加各種控制比特，和結(jié)果被分組成合適的格式用以傳輸。語音和數(shù)據(jù)話務(wù)可以以各種格式被發(fā)送，諸如例如幀、分組以及子分組。在此描述的實施例范圍擴展到使用各種傳輸格式的任何一種的無線通信系統(tǒng)。然而，為了方便說明目的，“幀”一詞在此用于描述攜帶話務(wù)的傳輸格式。
在一般CDMA擴頻通信系統(tǒng)內(nèi)，包括比特的幀被卷積或turbo編碼、經(jīng)重復并經(jīng)截短以生成二進制編碼碼元序列。產(chǎn)生的編碼碼元經(jīng)交織以獲得調(diào)制碼元幀。交織器的輸出在此被稱為調(diào)制碼元。調(diào)制碼元是經(jīng)Walsh覆蓋并與正交相位分支上的導頻序列組合、經(jīng)PN擴展、基帶濾波并被調(diào)制到發(fā)送載波信號上。
信號在多個傳輸路徑上傳播到接收機并作為多個分量的疊加被接收，每個有其自己的幅度、相位和時延。這多個傳輸路徑被稱為“多徑”，且一般由在傳輸路徑上存在的物體反射引起。在接收機處，信號經(jīng)匹配濾波、采樣、數(shù)字化并經(jīng)下變頻到復數(shù)基帶，然后送入搜索器和雷克處理器。搜索器一般確定接收到信號中的各多徑分量的時間延時。雷克處理器包括多個“指”，每個指與特定多徑分量的時間延時同步。每個雷克指用于使用與該指特定的時間延時同步的PN碼對經(jīng)采樣和數(shù)字化的波形進行PN解擴展。另外，每個雷克指能實現(xiàn)Walsh解覆蓋以分離來自正交導頻碼元的調(diào)制碼元。
接收到的調(diào)制和導頻碼元是長度L的復數(shù)向量，其中L是雷克處理器內(nèi)的指數(shù)。當L個雷克指被分配給接收到信號內(nèi)的L個不同多徑分量時，情況有時被稱為多徑分集。
當在不同的頻帶或在不同載波上發(fā)送相同的調(diào)制碼元時，雷克指被分配給在不同載波上的不同多徑分量。該方法被稱為頻率或載波分集。
當相同的調(diào)制碼元在未來幀或時隙上被重復或重發(fā)，雷克指被分配以不同時隙內(nèi)的不同多徑分量。這有時被稱為時間分集。
當為傳輸使用多個空間上分開的天線時，雷克指被分配給從不同天線接收到的不同多徑分量。該方法一般已知為發(fā)射、空間或天線分集。例如，如果L1個雷克指被分配給第一天線上的多徑分量，且L2個雷克指被分配給第二天線上的多徑分量，則L＝L1+L2。在有傳輸分集時，可以有更多的調(diào)制碼元發(fā)送到接收機，這增加了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。另外，傳輸分集通過提供其他的信號路徑增加了通信系統(tǒng)對噪聲和干擾的穩(wěn)健性。例如，如果從一個天線到遠程站的傳輸由于物理障礙，即由于樹或大樓失敗了，則可能從另一天線的傳輸?shù)竭_遠程站。因此，傳輸分集增加了連接的可靠性，這平均說來需要較少的傳輸功率。
在cdma2000標準內(nèi)，提供兩種類型的傳輸分集系統(tǒng)。第一種類型的傳輸分集系統(tǒng)被稱為正交發(fā)射分集(OTD)系統(tǒng)，其中偶數(shù)號的調(diào)制碼元在第一天線上被發(fā)送，且奇數(shù)號的調(diào)制碼元在第二天線上被發(fā)送。因此，在每個天線上發(fā)送一半的調(diào)制碼元。來自天線的傳輸是通過對每個天線使用不同的walsh碼分開的。
第二種類型的發(fā)射分集系統(tǒng)被稱為空時擴展(STS)系統(tǒng)。在STS系統(tǒng)中，所有的調(diào)制碼元在所有天線上被發(fā)送。來自天線的傳輸使用“Alamouti”矩陣經(jīng)調(diào)制，這使得在某時刻能由遠程站對兩個調(diào)制碼元實現(xiàn)分離和組合。
對于在有傳輸分集的系統(tǒng)內(nèi)操作的非TD遠程站產(chǎn)生了一個問題。在帶有傳輸分集的系統(tǒng)內(nèi)，路徑內(nèi)的信號是正交的，且正交信號間的干擾是與信號的幅度相關(guān)的。然而，即時在多個天線路徑上的信號可能正交，一個天線傳輸路徑和另一天線傳輸路徑間的干擾不一定相關(guān)。如果各個天線路徑間的干擾幅度不相關(guān)，則不再存在由組合多徑引起的傳輸增益。
作為該相關(guān)現(xiàn)象的示例，假設(shè)帶有單個天線的非TD系統(tǒng)發(fā)送到接收機。接收機看見的是帶有信號強度A1的信號和強度為A1的10％的噪聲。則該信噪比(SNR)為SN=A10.10A1=10]]>信號和噪聲在上例中是相關(guān)的。假設(shè)帶有兩個天線的TD系統(tǒng)使用其中一個天線發(fā)射到接收機。接收機看見帶有信號強度A1的信號以及強度為(A1+A2)的10％的噪聲，其中A2是發(fā)送到另一接收機的第二天線的信號強度。則SNR是SN=A10.10(A1+A2)=10A1(A1+A2)]]>
信號和噪聲由于A2的影響而不相關(guān)。
圖2和3說明上述現(xiàn)象。在圖2中，雷克處理器將指1(未示出)分配給在擾碼的第一時間偏移處接收到的第一多徑信號200，且將指2分配給在擾碼的第二時間偏移處接收到的第二多徑信號210。第一多徑信號200直接與作為噪聲的第二多徑信號干擾，且第二多徑信號210直接與作為噪聲的第一多徑信號200干擾。因此，如果第一多徑信號200的幅度減少，則對于第二多徑信號210，信噪比(SNR)的噪聲分量減少。
因此，如果一個多徑的SNR減少且另一多徑的SNR增加，則組合的多徑總體SNR也會增加，因為總SNR取決于多徑的最佳SNR。該現(xiàn)象是在擴頻通信系統(tǒng)內(nèi)使用多徑接收機的一個好處。
然而，在帶有傳輸分集的系統(tǒng)內(nèi)，如果遠程站不能從兩個天線接收其信號，則該現(xiàn)象消失，諸如非TD遠程站情況。在圖3內(nèi)，雷克處理器將指1分配給來自第一天線的第一多徑信號310以及來自第二天線的多徑信號320。雷克處理器將指2分配給來自第一天線的第三多徑信號330和來自第二天線的第四多徑信號340。第一天線和第二天線間的干擾幅度不相關(guān)。因此，如果第一多徑信號310幅度上減少，則第二多徑信號320幅度可以保持相同。如果第二多徑信號320的幅度保持相同，則第三多徑信號330和第四多徑信號340的SNR不能從第一多徑信號310的干擾減少中充分獲得好處。第二多徑信號320仍會與在指2上的接收干擾。
對于在傳輸分集系統(tǒng)內(nèi)操作的非TD站，接收機指作為示例會捕獲第一多徑信號310和第三多徑信號330，但這些信號仍會受到第二多徑信號320和第四多徑信號340的干擾。因此，使用多個接收機引起的增益對于非TD站沒能實現(xiàn)。
值得注意的是本領(lǐng)域的當前狀態(tài)預見了通過只使用主天線將信號發(fā)送到非TD遠程站而支持在傳輸分集系統(tǒng)內(nèi)的非TD遠程站，使得非TD遠程站能接收可以由非TD遠程站解碼的調(diào)制碼元。然而，由于擴頻通信的性質(zhì)，TD基站還在主或輔助天線上發(fā)送到TD遠程站。因此，非TD遠程站會從輔助天線處接收干擾，其幅度與非TD信號不相關(guān)。
在此描述的實施例是用于傳輸分集系統(tǒng)的，所述系統(tǒng)支持非TD和TD遠程站，而同時向非TD遠程站提供與傳輸分集相關(guān)的增益。實施例是關(guān)于交換裝置，它對要發(fā)送到非TD遠程站的信號實現(xiàn)時變變換。在一實施例中，時變變換在TD遠程站上實現(xiàn)。對到TD遠程站的信號實現(xiàn)時變變換使得實現(xiàn)不會影響標準內(nèi)推廣的當前要求。
圖4A是向非TD遠程站提供傳輸分集的裝置框圖。為非TD遠程站生成的調(diào)制碼元流輸入交換裝置410。在交換裝置410內(nèi)，調(diào)制碼元被分成兩個流，用于在第一天線420或第二天線425上傳輸。在第一天線420和第二天線425上傳輸前，對每個流實現(xiàn)時變變換。在一方面，第一流是由時變正弦函數(shù)430調(diào)制的，第二流是由時變余弦函數(shù)435調(diào)制的。
圖4B是允許非TD遠程站和TD遠程站共存的裝置。為非TD遠程站生成調(diào)制碼元流450，為TD遠程站生成調(diào)制碼元455和457流。在交換裝置459，對調(diào)制碼元450、455和457進行時變變換。調(diào)制碼元450和455流被分成兩個流，用于在第一天線460和第二天線465上傳輸。在第一天線460和第二天線465上傳輸前，對每個流通過變換元件470和變換元件472實現(xiàn)時變變換。
調(diào)制碼元457流被分成兩個流，用于在第一天線460和第二天線465上傳輸。在傳輸前，對每個流通過轉(zhuǎn)換變件474和轉(zhuǎn)換變件476實現(xiàn)時變變換。在實施例的一方面，轉(zhuǎn)換元件470和476可以包括時變正弦函數(shù)，而變換元件472和474可以包括時變余弦函數(shù)。
圖5A是使用上述使用正弦和余弦發(fā)生器的交換裝置第一天線420和第二天線430的輸出圖。在時間t＝0，只觀察到來自第一天線420的傳輸。在時間0＜t＜π/2處，來自第一天線420的傳輸幅度減少，而來自第二天線430的傳輸幅度增加。在時間t＝π/2處，只觀察到來自第二天線430的傳輸。在時間π/2＜t＜π處，來自第二天線430的傳輸幅度減少，而來自第一天線420的傳輸幅度增加。圖5B是使用分段線性變換的交換裝置的另一實施例的兩個天線輸出圖。
使用可以對交換裝置內(nèi)的周期性、時變正弦和余弦函數(shù)建模的設(shè)備將產(chǎn)生時變效應(yīng)，這使得兩個天線上的信號和干擾的幅度相關(guān)。在另一方面，可以實現(xiàn)其他時變變換以使得信號和干擾相關(guān)，諸如對鋸齒波建模的分段線性函數(shù)。因此，交換裝置的輸出是調(diào)制碼元原始流的時變變換。如果每個天線傳輸?shù)南鄬ο辔辉诤线m速率時被設(shè)定，諸如例如每20毫秒幀1周期，在任何特定位置的接收到信號不會一直很差。
實現(xiàn)上述實施例的效應(yīng)可以用數(shù)學描述。如果A1＞＞A2，即傳輸大多數(shù)都發(fā)生在主天線，則非TD接收機的指會鎖定到來自天線A1的信號，SNR如下
SN=10A1(A1+A2)≈10A1A1≈10]]>但是如果發(fā)生切換，則在一些點處，A1＜＜A2，且非TD接收機的指會鎖定到來自天線A2的信號，其SNR如下SN=10A2(A1+A2)≈10A2A2≈10]]>實施例目的是為了以可靠的方式提供交織后的調(diào)制碼元部分上較好的覆蓋。換而言之，在遠程站接收到的調(diào)制碼元幀內(nèi)，會發(fā)生惡化的比特和未被惡化的比特。然而，由于兩個天線間“有規(guī)律”的交互，未被惡化的比特到達時狀態(tài)會較好，使得接收機能有效地利用先前所述的差錯控制編碼技術(shù)。
上述的實施例是關(guān)于傳輸分集系統(tǒng)描述的。然而，實施例還可以擴展到將不帶傳輸分集的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成帶有傳輸分集好處的系統(tǒng)。特別是，不帶傳輸分集的系統(tǒng)可以被改變以獲得帶有傳輸分集系統(tǒng)的穩(wěn)健性。交換裝置可以通信地耦合到非TD基站，使得否則可能在單個天線上發(fā)送的調(diào)制碼元流可以在多個天線上被發(fā)送。因此，如果遠程站在一個天線的傳輸路徑之外，則它仍可能在另一天線的傳輸路徑內(nèi)。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以理解信息和信號可能使用各種不同的科技和技術(shù)表示。例如，上述說明中可能涉及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、碼元和碼片最好由電壓、電路、電磁波、磁場或其粒子、光場或其粒子、或它們的任意組合來表示。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以理解，這里揭示的結(jié)合這里描述的實施例所描述的各種說明性的邏輯框、模塊、電路和算法步驟可以用電子硬件、計算機軟件或兩者的組合來實現(xiàn)。為清楚地說明硬件和軟件的可互換性，各種說明性的組件、方框、模塊、電路和步驟一般按照其功能性進行闡述。這些功能性究竟作為硬件或軟件來實現(xiàn)取決于整個系統(tǒng)所采用的特定的應(yīng)用程序和設(shè)計。技術(shù)人員可以以多種方式對每個特定的應(yīng)用實現(xiàn)所描述的功能，但該種實現(xiàn)決定不應(yīng)引起任何從本發(fā)明范圍的偏離。
各種用在此的說明性實施例揭示的邏輯塊、模塊和電路的實現(xiàn)或執(zhí)行可以用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)或其它處理器、應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或任何以上的組合以實現(xiàn)在此描述的功能。通用處理器最好是微處理器，然而或者，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器可以實現(xiàn)為計算設(shè)備的組合，例如DSP和微處理器的組合、多個微處理器、一個或多個結(jié)合DSP內(nèi)核的微處理器或任何該種配置。
在此用實施例揭示的方法步驟或算法可能直接在硬件內(nèi)、處理器執(zhí)行的軟件模塊或兩者的組合內(nèi)執(zhí)行。軟件模塊可以駐留于RAM存儲器、快閃(flash)存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、移動盤、CD-ROM、或本領(lǐng)域中已知的其它任意形式的存儲媒體中。一示范處理器最好耦合到處理器使處理器能夠從存儲介質(zhì)讀取寫入信息?；蛘?，存儲介質(zhì)可能整合到處理器。處理器和存儲介質(zhì)可駐留于專用集成電路ASIC中。ASIC可以駐留于用戶終端內(nèi)?；蛘?，處理器和存儲介質(zhì)可以駐留于用戶終端的離散元件中。
上述優(yōu)選實施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實施例的各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原理可以被應(yīng)用于其它實施例中而不使用創(chuàng)造能力。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實施例，而要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(quán)利要求
1.一種用于向非傳輸分集接收機提供傳輸分集增益的裝置，其特征在于包括交換裝置，用于實現(xiàn)至少兩次對單個調(diào)制碼元流的時變變換，使得單個調(diào)制碼元流被轉(zhuǎn)變換成至少兩個時變調(diào)制碼元流；以及至少兩個天線，用于將至少兩個時變調(diào)制碼元流的每個發(fā)送到非傳輸分集接收機。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述交換裝置包括正弦波發(fā)生器和余弦波發(fā)生器。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述交換裝置至少包括兩個時變、鋸齒波發(fā)生器。
4.一種用于向非傳輸分集接收機提供傳輸分集增益的方法，其特征在于包括實現(xiàn)對調(diào)制碼元流的第一次時變變換以形成第一傳輸信號；實現(xiàn)對調(diào)制碼元流的第二次時變變換以形成第二傳輸信道，其中第二時變變換具有的相對相位不同于第一時變變換的相對相位；以及將第一傳輸信號和第二傳輸信號發(fā)送到非傳輸分集接收機。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于第一時變變換是正弦變換而第二時變變換是余弦變換。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于正弦變換和余弦變換間的相對相位是每幀一個(1)周期(cycle)。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述第一時變變換是帶有第一相位的分段線性變換，且所述第二時變變換是帶有第二相位的分段線性變換，其中所述第一和第二相位間隔為每幀一周期。
8.一用于向非傳輸分集接收機提供傳輸分集增益的裝置，其特征在于包括用于實現(xiàn)對調(diào)制碼元流的第一次時變變換以形成第一傳輸信號的裝置；實現(xiàn)對調(diào)制碼元流的第二次時變變換以形成第二傳輸信道的裝置，其中第二時變變換的相對相位不同于第一時變變換的相對相位；以及將第一傳輸信號和第二傳輸信號發(fā)送到非傳輸分集接收機的裝置。
9.一種向非傳輸分集接收機提供傳輸分集增益的裝置，其特征在于包括用于實現(xiàn)至少兩次對單個調(diào)制碼元流的時變變換的裝置，使得單個調(diào)制碼元流被變換成至少兩個時變調(diào)制碼元流；以及用于將至少兩個時變調(diào)制碼元流的每個發(fā)送到非傳輸分集接收機的裝置。
10.一種用于允許非傳輸分集遠程站在傳輸分集系統(tǒng)內(nèi)的傳輸分集遠程站間操作的裝置，其特征在于包括交換裝置，用于實現(xiàn)至少四次對單個調(diào)制碼元流的時變變換，其中第一調(diào)制碼元流是用于非傳輸分集遠程站的，且剩余的調(diào)制碼元流是用于傳輸分集遠程站的；以及至少兩個天線，用于發(fā)送經(jīng)轉(zhuǎn)換的調(diào)制碼元流的每個。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于至少四次時變變換至少由兩對發(fā)生器實現(xiàn)，其中每對包括一正弦波發(fā)生器和一余弦波發(fā)生器。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述的四次時變變換至少由兩對發(fā)生器實現(xiàn)，其中每對包括兩個時變、鋸齒波發(fā)生器。
13.一種用于允許非傳輸分集遠程站在傳輸分集系統(tǒng)內(nèi)的傳輸分集遠程站間操作的方法，其特征在于包括對主調(diào)制碼元流和第二調(diào)制碼元流實現(xiàn)第一時變變換以形成第一傳輸信號的部分，其中主調(diào)制碼元流是用于非傳輸分集遠程站的，而第二調(diào)制碼元流是用于傳輸分集遠程站的；對主調(diào)制碼元流和第二調(diào)制碼元流實現(xiàn)第二時變變換以形成第二傳輸信號的部分，其中第二時變變換具有的相對相位不同于第一時變變換的相對相位；對第三調(diào)制碼元流實現(xiàn)第三時變變換以形成第一傳輸信號的另一部分，其中第三調(diào)制碼元流是用于傳輸分集遠程站的；對第三調(diào)制碼元流實現(xiàn)第四時變變換以形成第二傳輸信號的另一部分；以及將第一傳輸信號和第二傳輸信號發(fā)送到非傳輸分集遠程站以及傳輸分集遠程站。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述第一和第四時變變換是正弦變換，而第二和第三時變變換是余弦變換。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述第一時變變換是帶有第一相位的分段線性變換，第二時變變換是帶有第二相位的分段線性變換，第三時變變換是帶有第三相位的分段線性變換，且第四時變變換是帶有第四相位的分段線性變換。
16.一種用于允許非傳輸分集遠程站在傳輸分集系統(tǒng)內(nèi)的傳輸分集遠程站間操作的裝置，其特征在于包括對主調(diào)制碼元流和第二調(diào)制碼元流實現(xiàn)第一時變變換以形成第一傳輸信號的部分的裝置，其中主調(diào)制碼元流是用于非傳輸分集遠程站的，第二調(diào)制碼元流是用于傳輸分集遠程站的；對主調(diào)制碼元流和第二調(diào)制碼元流實現(xiàn)第二時變變換以形成第二傳輸信號的部分的裝置，其中第二時變變換具有的相對相位不同于第一時變變換的相對相位；對第三調(diào)制碼元流實現(xiàn)第三時變變換以形成第一傳輸信號的另一部分的裝置，其中第三調(diào)制碼元流是用于傳輸分集遠程站的；對第三調(diào)制碼元流實現(xiàn)第四時變變換以形成第二傳輸信號的另一部分的裝置；以及將第一傳輸信號和第二傳輸信號發(fā)送到非傳輸分集遠程站以及傳輸分集遠程站的裝置。
17.一種用于允許非傳輸分集遠程站在傳輸分集系統(tǒng)內(nèi)的傳輸分集遠程站間操作的裝置，其特征在于包括實現(xiàn)對調(diào)制碼元流至少四次時變變換的裝置，其中第一調(diào)制碼元流是用于非傳輸分集遠程站的，且剩余的調(diào)制碼元流是用于傳輸分集遠程站的；以及發(fā)送經(jīng)變換的調(diào)制碼元流的每個的裝置。
全文摘要
在此示出一些方法和裝置以向非發(fā)射分集配置的遠程站提供發(fā)射分集增益，這是通過將至少兩個天線路徑間的干擾幅度相關(guān)而實現(xiàn)的。對調(diào)制碼元流應(yīng)用第一時變變換以形成第一傳輸信號，且對調(diào)制碼元流應(yīng)用第二時變變換以形成第二傳輸信號，其中第二時變變換具有的相對相位不同于第一時變變換。
文檔編號H04B7/02GK1669243SQ03816880
公開日2005年9月14日 申請日期2003年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月26日
發(fā)明者M·華萊士, S·A·倫比 申請人:高通股份有限公司