專利名稱：具有所選上行鏈路信號分集接收的無線通信系統(tǒng)的移動鏈路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及無線通信系統(tǒng)的移動鏈路系統(tǒng)，更具體地涉及提供移動站所發(fā)射的上行鏈路信號分集接收的移動鏈路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)的移動鏈路系統(tǒng)用于產(chǎn)生基站和處于基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動站之間的通信鏈路。為了產(chǎn)生通信鏈路，移動鏈路系統(tǒng)包括一個或多個移動鏈路裝置，每個移動鏈路裝置向處于覆蓋區(qū)中的移動站發(fā)射下行鏈路信號或從處于覆蓋區(qū)中的移動站接收上行鏈路信號。在現(xiàn)有技術(shù)中，移動鏈路系統(tǒng)常常包括兩個或多個移動鏈路裝置從移動站接收上行鏈路信號，另一個移動鏈路裝置向覆蓋區(qū)中的移動站發(fā)射下行鏈路信號。
兩個或多個移動鏈路裝置用于接收上行鏈路信號稱為分集接收。使用分集接收的移動鏈路系統(tǒng)將不同移動鏈路裝置接收的上行鏈路信號合成，產(chǎn)生分集的上行鏈路信號。因為分集上行鏈路信號是使用上行鏈路信號的組合構(gòu)成的，分集上行鏈路信號就容易更精確地對應(yīng)于移動站所發(fā)射的上行鏈路信號。在現(xiàn)有技術(shù)中，覆蓋區(qū)域的分集接收一般通過使用附加的移動鏈路裝置接收上行鏈路信號來提供。基站所附加的移動鏈路裝置增加了移動鏈路系統(tǒng)的成本、復(fù)雜性、重量、以及功率要求。
當(dāng)基站和有關(guān)的移動鏈路系統(tǒng)基于衛(wèi)星時，這些與使用附加移動移動鏈路裝置進(jìn)行分集接收有關(guān)的問題會增加。重量、復(fù)雜度、以及功率要求都是衛(wèi)星的關(guān)鍵因素，用于分集接收的附屬移動鏈路裝置或其它部件負(fù)面影響了所有這些因素。需要提供分集接收同時使上述問題最小化的移動鏈路系統(tǒng)。
發(fā)明概要無線通信系統(tǒng)的移動鏈路系統(tǒng)包括第一移動鏈路裝置、第二移動鏈路裝置、以及處于衛(wèi)星上的衛(wèi)星饋送鏈路裝置；以及位于地球站中的地面饋送鏈路裝置。第一和第二移動鏈路裝置共同為覆蓋區(qū)域的第一和第二地帶提供移動下行鏈路信號的發(fā)送和移動上行鏈路信號的接收，并提供覆蓋區(qū)域內(nèi)第二地帶的分集接收。在優(yōu)選實施例中，第一地帶是中央地帶，第二地帶是邊緣地帶。
第一移動鏈路裝置接收移動上行鏈路信號，包括處于覆蓋區(qū)第一地帶的移動站所發(fā)射的地帶一上行鏈路信號，以及處于覆蓋區(qū)第二地帶的移動站所發(fā)射的地帶二上行鏈路信號，并將所收到的地帶一上行鏈路信號和所收到的地帶二上行鏈路信號輸出到衛(wèi)星饋送鏈路裝置。第二移動鏈路裝置接收覆蓋區(qū)域內(nèi)移動站所發(fā)射的移動上行鏈路信號，并將所收到的地帶二上行鏈路信號和非地帶一上行鏈路信號輸出到衛(wèi)星饋送鏈路裝置。第二移動鏈路裝置也向覆蓋區(qū)域中的至少第一和第二地帶發(fā)送移動下行鏈路信號。
衛(wèi)星饋送鏈路裝置通過發(fā)送對應(yīng)于所收到的移動上行鏈路信號的饋送鏈路下行鏈路信號，將所收到的移動上行鏈路信號傳輸?shù)降孛骛佀玩溌费b置。地面饋送鏈路裝置連接到通信網(wǎng)絡(luò)并將移動鏈路系統(tǒng)耦合到通信網(wǎng)絡(luò)。地面饋送鏈路裝置包括將饋送鏈路下行鏈路信號合成的合成器，使得第一和第二移動鏈路裝置所接收的地帶二上行鏈路信號合成產(chǎn)生分集合成的信號。
因此，本發(fā)明的目的是提供具有第一和第二移動鏈路裝置的移動鏈路系統(tǒng)，這兩個裝置共同提供覆蓋區(qū)域的第一和第二地帶的覆蓋以及僅對第二地帶的分集接收。
本發(fā)明的另一個目的是在地面饋送鏈路裝置中將所收到的地帶二上行鏈路信號合成。
本發(fā)明的另一個目的是使衛(wèi)星所要求的部件最小化，并最小化衛(wèi)星的重量和復(fù)雜度。
當(dāng)閱讀如下與附圖一起的詳細(xì)說明時，發(fā)明的這些和其它目的、及其特性和優(yōu)點(diǎn)，將變得清晰，附圖中類似的參考號指代類似的部件。
附圖的簡要描述

圖1表示根據(jù)本發(fā)明的移動鏈路系統(tǒng)及其有關(guān)的覆蓋區(qū)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的移動鏈路系統(tǒng)的一般框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例的第一和第二移動鏈路裝置的框圖。
圖4根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例，示意性表示第二移動鏈路裝置覆蓋區(qū)的代表性點(diǎn)波束覆蓋。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的地球站框圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的第一和第二移動鏈路裝置的框圖。
優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在參考附圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的移動鏈路系統(tǒng)并一般用號碼10來標(biāo)示。移動鏈路系統(tǒng)10用于產(chǎn)生基站和處于基站覆蓋區(qū)內(nèi)的移動站之間的通信鏈路。基站連接到公用電話交換網(wǎng)(PSTN)或其它通信網(wǎng)，以便覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動站可以鏈接到通信網(wǎng)內(nèi)的其它通信裝置。在所描述的優(yōu)選實施例中，基站及其移動鏈路系統(tǒng)是基于衛(wèi)星的。根據(jù)本發(fā)明的移動鏈路系統(tǒng)也可以在基于陸地的基站中實現(xiàn)。
轉(zhuǎn)到圖1，移動鏈路系統(tǒng)10基于衛(wèi)星12和地球站14，并將覆蓋區(qū)24中的移動站連接到通信網(wǎng)15。移動鏈路系統(tǒng)10的覆蓋區(qū)24包括中央地帶24a和邊緣地帶24b。邊緣地帶24b沿著覆蓋區(qū)24的外圍分布，中央地帶24a處于覆蓋區(qū)24的中央?yún)^(qū)域。圖1表示處于中央地帶24a的第一移動站26和處于邊緣地帶24b的第二移動站28。中央地帶24a和邊緣地帶24b基于提供給覆蓋區(qū)24的通信鏈路的相對長度而定。中央地帶24a中的移動站和移動鏈路系統(tǒng)10之間移動鏈路一般比邊緣地帶24b中的移動站和移動鏈路系統(tǒng)10之間的移動鏈路更強(qiáng)。中央?yún)^(qū)域24a中移動站通常較強(qiáng)的通信鏈路主要是由于中央地帶24a中的移動站和衛(wèi)星12之間的距離相對較短，而且對中央地帶24a中移動站的遮蔽影響相對較小。
移動鏈路系統(tǒng)10包括第一移動裝置16、第二移動鏈路裝置18、以及處于衛(wèi)星上的衛(wèi)星饋送鏈路裝置20；以及處于地球站14中的地面饋送鏈路裝置22。第一移動鏈路裝置16和第二移動鏈路裝置18共同操作，將來自衛(wèi)星12的移動下行鏈路信號發(fā)射并接收來自處于覆蓋區(qū)24的中央地帶24a和邊緣地帶24b的移動站的移動上行鏈路信號。在說明和權(quán)利要求中，發(fā)射到中央地帶24a的移動下行鏈路信號將稱為中央下行鏈路信號，發(fā)射到邊緣地帶24b的移動下行鏈路信號將稱為邊緣下行鏈路信號。類似地，移動站從中央地帶24a發(fā)射的移動上行鏈路信號將稱為中央上行鏈路信號，從邊緣地帶24b發(fā)射的移動上行鏈路信號將稱為邊緣上行鏈路信號。
衛(wèi)星饋送鏈路裝置20和地面饋送鏈路裝置22操作以形成衛(wèi)星12和地球站14之間的饋送鏈路。饋送鏈路裝置20和22產(chǎn)生的饋送鏈路使覆蓋區(qū)24中的移動站鏈接到通信網(wǎng)絡(luò)15。例如，地球站14可以連接到公用電話交換網(wǎng)(PSTN)，使覆蓋區(qū)24內(nèi)的移動站可以與連接到PSTN的通信網(wǎng)中的電話及其它通信裝置通信。
移動鏈路系統(tǒng)10的第一移動鏈路裝置16和第二移動鏈路裝置18合作操作，向處于中央地帶24a和邊緣地帶24b中的移動站發(fā)射下行鏈路信號，并從中接收上行鏈路信號。此外，第一移動鏈路裝置16和第二移動鏈路裝置18提供處于邊緣地帶24b中的移動站所發(fā)射的邊緣上行鏈路信號的分集接收。分集接收不提供給處于中央地帶24a中的移動站所發(fā)射的中央上行鏈路信號。更明確地，第二移動鏈路裝置18向中央地帶24a和邊緣地帶24b發(fā)射下行鏈路信號，并從邊緣地帶24b接收上行鏈路信號。第一移動鏈路裝置16從中央地帶24a和邊緣地帶24b接收上行鏈路信號。因此，邊緣地帶24b中的移動站所發(fā)射的上行鏈路信號將在第一移動鏈路裝置16和第二移動鏈路裝置18中接收。
正如下面將更詳細(xì)討論的，第一移動鏈路裝置16和第二移動鏈路裝置18所接收的邊緣上行鏈路信號被合成以便提供從邊緣地帶24b發(fā)射的上行鏈路信號的分集接收。分集接收提供給邊緣上行鏈路信號，而非中央上行鏈路信號，因為邊緣上行鏈路信號一般比中央上行鏈路信號弱。邊緣上行鏈路信號一般較弱主要是由于邊緣地帶24b中的移動站和衛(wèi)星12之間的距離較長，而且對邊緣地帶24b中的移動站的遮蔽會增加。為邊緣地帶上行鏈路信號提供分集接收有助于改善邊緣地帶24b中移動站通常較差質(zhì)量的通信鏈路。
轉(zhuǎn)到圖2，表示了移動鏈路系統(tǒng)10的更詳細(xì)的框圖。第一移動鏈路裝置16接收中央及邊緣上行鏈路信號，并包括接收天線30和主接收機(jī)32。接收天線30將中央和邊緣上行鏈路信號轉(zhuǎn)換到與主接收機(jī)32耦合的天線輸入。主接收機(jī)32處理來自接收天線30的天線輸入，并將接收的邊緣上行鏈路信號和接收的中央上行鏈路信號輸出到饋送鏈路裝置20。主接收機(jī)32處理該天線輸入，以便以常規(guī)方式產(chǎn)生接收的上行鏈路信號。
第二移動鏈路裝置18接收邊緣上行鏈路信號，并發(fā)射中央和邊緣下行鏈路信號。第二移動鏈路裝置包括發(fā)收天線36、雙工器裝置38、從接收機(jī)40、以及移動鏈路發(fā)射機(jī)42。為了接收邊緣上行鏈路信號，發(fā)收天線36將移動上行鏈路信號轉(zhuǎn)換成天線輸入，饋送到雙工器裝置38。雙工器裝置38將天線輸入導(dǎo)向從接收機(jī)40。從接收機(jī)40處理該天線輸入并輸出所接收的邊緣上行鏈路信號。從接收機(jī)40不輸出中央上行鏈路信號。所接收的邊緣上行鏈路信號輸出到饋送鏈路裝置20。
為了從第二移動鏈路裝置18發(fā)送移動下行鏈路信號，移動鏈路發(fā)射機(jī)42通過直接路徑42a和雙工器路徑42b向發(fā)收天線36輸出中央及邊緣下行鏈路信號。發(fā)收天線36向中央地帶24a和邊緣地帶24b輸出中央及邊緣下行鏈路信號。移動鏈路裝置18所發(fā)射的移動下行鏈路信號對應(yīng)于衛(wèi)星饋送鏈路裝置20所接收的饋送鏈路上行鏈路信號。
衛(wèi)星饋送鏈路裝置20和地面饋送鏈路裝置22通信地鏈接衛(wèi)星12和地球站14。衛(wèi)星饋送鏈路裝置20將移動站所發(fā)射和衛(wèi)星12所接收的移動上行鏈路信號傳輸?shù)降厍蛘?4，并接收地面饋送鏈路裝置22所發(fā)射的、來自通信裝置和通信網(wǎng)15的通信信號。衛(wèi)星饋送鏈路裝置20通過向地球站14發(fā)射饋送鏈路下行鏈路信號--對應(yīng)于移動上行鏈路信號，將移動上行鏈路信號傳輸?shù)降厍蛘?4。衛(wèi)星饋送鏈路裝置20所接收的通信網(wǎng)信號由第二移動鏈路裝置18傳輸?shù)礁采w區(qū)24中所選移動站。
衛(wèi)星饋送鏈路裝置20通過將移動鏈路裝置16和18所輸出的中央及邊緣上行鏈路信號信道化，產(chǎn)生饋送鏈路下行鏈路信號。因此，饋送鏈路下行鏈路信號對應(yīng)于所接收的中央上行鏈路信號和所接收的邊緣上行鏈路信號。
衛(wèi)星饋送鏈路裝置20通過接收地面饋送鏈路裝置22所發(fā)射的饋送鏈路上行鏈路信號，從地球站14接收通信網(wǎng)絡(luò)信號。饋送鏈路上行鏈路信號用于從通信網(wǎng)15中的通信裝置向衛(wèi)星12傳輸通信網(wǎng)信號。衛(wèi)星饋送鏈路裝置34將所接收的饋送鏈路上行鏈路信號信道化，并將信道化的饋送鏈路上行鏈路信號輸出到移動鏈路發(fā)射機(jī)42。移動鏈路發(fā)射機(jī)42通過處理信道化的饋送鏈路上行鏈路信號并發(fā)射相應(yīng)的移動下行鏈路信號來向移動站傳輸通信網(wǎng)信號。衛(wèi)星饋送鏈路裝置是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。
地球站14的地面饋送鏈路裝置22接收饋送鏈路下行鏈路信號并發(fā)送饋送鏈路上行鏈路信號。饋送鏈路下行鏈路信號用于向地球站14傳輸衛(wèi)星12所接收的移動上行鏈路信號。饋送鏈路上行鏈路信號用于從通信網(wǎng)15向衛(wèi)星12傳遞通信網(wǎng)信號。
地球饋送鏈路裝置22包括饋送鏈路天線44、雙工器46、發(fā)射機(jī)48、接收機(jī)50、以及控制器/交換機(jī)51。饋送鏈路天線44向天線輸入傳輸饋送鏈路下行鏈路信號。然后雙工器46將天線輸入從饋送鏈路天線44導(dǎo)向接收機(jī)50。接收機(jī)50包括一個合成器52，選擇性地將饋送鏈路下行鏈路信號合并。更明確地，合成器52將對應(yīng)于邊緣上行鏈路信號的饋送鏈路下行鏈路信號合并，邊緣上行鏈路信號是從第一移動鏈路裝置16和第二移動鏈路裝置18接收的以便產(chǎn)生合成的分集信號。合成的分集信號對應(yīng)于邊緣地帶24b中的移動站所發(fā)射的邊緣上行鏈路信號。合成的分集接收信號以及對應(yīng)于中央上行鏈路信號的所接收的饋送鏈路下行鏈路信號從接收機(jī)50輸出到控制器/交換機(jī)51?？刂破?交換機(jī)51控制出信號輸出到通信網(wǎng)15，該信號對應(yīng)于移動上行鏈路信號。
地面饋送鏈路裝置22也發(fā)送與連接到地球站14的通信網(wǎng)15中的通信裝置發(fā)送的通信網(wǎng)信號對應(yīng)的饋送鏈路上行鏈路信號。通信網(wǎng)信號被指定到覆蓋區(qū)24中的移動站。為了發(fā)射饋送鏈路上行鏈路信號，控制器/交換機(jī)首先從通信網(wǎng)15接收通信網(wǎng)信號。然后，控制器/交換機(jī)51將通信網(wǎng)信號導(dǎo)向饋送鏈路發(fā)射機(jī)48。饋送鏈路發(fā)射機(jī)48向饋送鏈路天線44發(fā)射對應(yīng)于入通信網(wǎng)信號的饋送鏈路上行鏈路信號。饋送鏈路天線44向衛(wèi)星12的饋送鏈路裝置20發(fā)射饋送鏈路上行鏈路信號。
轉(zhuǎn)到圖3，表示位于衛(wèi)星12的移動鏈路系統(tǒng)10的第一優(yōu)選實施例。在第一優(yōu)選實施例中，第二移動鏈路裝置的移動鏈路天線36是反射式天線。第一移動鏈路裝置的發(fā)收天線36包括發(fā)收饋送組56和發(fā)射饋送組58。發(fā)收饋送組56具有發(fā)收饋送單元Fi，這里i=1,2,…m，發(fā)射饋送組58具有發(fā)射饋送單元Fi，這里i=m+1,m+2,…n。
發(fā)收饋送單元Fi在天線36上配置為只將邊緣上行鏈路信號轉(zhuǎn)換成天線輸入信號，并且只發(fā)送邊緣下行鏈路信號。更明確地，發(fā)收饋送單元Fi處于發(fā)收天線36所發(fā)射的邊緣上行鏈路信號的焦點(diǎn)上，并使得發(fā)收饋送單元Fi所發(fā)射的下行鏈路信號發(fā)射地導(dǎo)向邊緣地帶24b。
發(fā)收饋送組56產(chǎn)生從天線輸入Usi，這里i=1,2,…m，并向從接收機(jī)40輸出從天線輸入Usi。從天線輸入Usi對應(yīng)于邊緣上行鏈路信號，而且每個從天線輸入Usi對應(yīng)于邊緣地帶24b中的移動站所發(fā)射的邊緣上行鏈路信號．從接收機(jī)40包括接收機(jī)鏈Rsi陣列，這里i=1,2,…m。接收機(jī)鏈Rsi接收從天線輸入Usi并輸出所收的邊緣上行鏈路信號
這里i=1,2,…m。所收的邊緣上行鏈路信號
從第二移動鏈路裝置18輸出到饋送鏈路裝置20。衛(wèi)星饋送鏈路裝置20向地球站14傳輸所收的邊緣上行鏈路信號
衛(wèi)星饋送鏈路裝置20通過向地球站14發(fā)射從饋送鏈路下行鏈路信號Isi，這里i=1,2,…m，傳輸所收的邊緣上行鏈路信號
從饋送鏈路下行鏈路信號Isi通過包括信道器的常規(guī)處理裝置產(chǎn)生。
發(fā)收天線36的發(fā)射饋送單元Fi，這里i=m+1,m+2,…n，在發(fā)收天線36上配置為向中央地帶24a發(fā)射中央下行鏈路信號。更明確地，發(fā)射饋送單元Fi處于使發(fā)射饋送單元Fi所發(fā)射的信號發(fā)射式地導(dǎo)向中央地帶24a，而非邊緣地帶24b。發(fā)射饋送單元Fi不連接到接收部件。
發(fā)收饋送組56和發(fā)射饋送組58都連接到移動鏈路發(fā)射機(jī)42。移動鏈路發(fā)射機(jī)42耦合到饋送鏈路裝置20并產(chǎn)生移動下行鏈路信號，后者對應(yīng)于饋送鏈路裝置20所接收的饋送鏈路上行鏈路信號。移動鏈路發(fā)射機(jī)42包括發(fā)射機(jī)鏈Txi陣列，這里i=1,2,…m,m+1,…n。發(fā)射機(jī)鏈Txl到Tx2通過路徑42a和雙工器裝置38向發(fā)收饋送組56發(fā)射邊緣下行鏈路信號。發(fā)射機(jī)鏈Tx(m+1)到Txn通過路徑42b向接收饋送組58發(fā)射中央下行鏈路信號。
在圖4中，發(fā)收饋送組56、發(fā)射饋送組58、以及發(fā)收天線36的發(fā)射器57被示意性地表示為產(chǎn)生覆蓋區(qū)24的代表性點(diǎn)波束。更明確地，發(fā)收饋送Fi以及發(fā)射器57被表示為產(chǎn)生邊緣地帶24b中的點(diǎn)波束。每個發(fā)收饋送Fi產(chǎn)生邊緣地帶24b中不同的點(diǎn)波束，使得發(fā)收饋送組56提供邊緣地帶24b的覆蓋。類似地，發(fā)射饋送Fi和發(fā)射器57被表示為產(chǎn)生中央地帶24a中的點(diǎn)波束。每個發(fā)射饋送Fi產(chǎn)生中央地帶24a中不同的點(diǎn)波束，使得發(fā)射饋送組58提供中央地帶24a的覆蓋。
在移動鏈路系統(tǒng)10的第一優(yōu)選實施例中，第一移動鏈路裝置16的移動鏈路接收天線30也是反射式天線，并具有接收饋送組62。接收饋送裝置62具有饋送單元Fi，這里i=1,2,…n。接收饋送單元Fi在接收天線32上被配置為將中央和邊緣上行鏈路信號轉(zhuǎn)換為天線輸入Upi，這里i=1,2,…n。更明確地，接收饋送裝置62的接收饋送單元Fi處于接收天線30所反射的邊緣上行鏈路信號和中央上行鏈路信號的焦點(diǎn)。
接收天線30的接收饋送裝置62產(chǎn)生主天線輸入 這里i=1,2,…n，它們輸出到主接收機(jī)32。主天線輸入 對應(yīng)于中央及邊緣上行鏈路信號。每個主天線輸入Upi對應(yīng)于邊緣地帶24b中的移動站所發(fā)射的邊緣上行鏈路信號或中央地帶24a中的移動站所發(fā)射的中央上行鏈路信號。主接收機(jī)32包括接收機(jī)鏈Rpi陣列，這里i=1,2,…n。接收機(jī)鏈Rpi接收天線輸入Upi并輸出所收的上行鏈路信號 這里i=1,2,…n。所收的上行鏈路信號 從第一移動鏈路裝置16饋送到衛(wèi)星饋送鏈路裝置20。衛(wèi)星饋送鏈路裝置20向地球站14傳輸所收的邊緣上行鏈路信號Upi。衛(wèi)星饋送鏈路裝置20通過向地球站14發(fā)射主饋送鏈路下行鏈路信號Ipi，這里i=1,2,…m，傳輸所收的上行鏈路邊緣上行鏈路信號 主饋送鏈路下行鏈路信號Ipi通過包括信道器的常規(guī)處理裝置產(chǎn)生。
參考圖5，饋送鏈路下行鏈路信號Isi和Ipi被地球站14的饋送鏈路天線44截獲，并轉(zhuǎn)換為從饋送鏈路輸入 和主饋送鏈路輸入 通過雙工器46導(dǎo)向接收機(jī)50。從饋送鏈路輸入 對應(yīng)于邊緣地帶中移動站所發(fā)射的邊緣上行鏈路信號。主饋送鏈路輸入 對應(yīng)于邊緣地帶中移動站所發(fā)射的邊緣上行鏈路信號和中央地帶中移動站所發(fā)射中央上行鏈路信號。對應(yīng)于邊緣上行鏈路信號的主饋送鏈路輸入Ipi由輸入 到 代表，對應(yīng)于中央上行鏈路信號的主饋送鏈路輸入Ipi由 (m+1)到 代表。
接收機(jī)50以常規(guī)方式接收饋送鏈路輸入 此外，接收機(jī)50用主饋送鏈路輸入 到 分集合并從饋送鏈路輸入 。在優(yōu)選實施例中，接收機(jī)50包括具有合成器Ci的合成器陣列52，這里i=1,2,…m，用主饋送鏈路輸入 到 合并從饋送鏈路輸入 。每個合成器Ci用從饋送鏈路輸入 合成主饋送鏈路輸入 , 對應(yīng)于第一移動鏈路裝置16和第二移動鏈路裝置18所接收的特定邊緣上行鏈路信號。合成器5l使用常規(guī)的合并過程，例如選擇合并、最大比和等增益合并等，合并所選的主及從饋送鏈路輸入。
合并器陣列52輸出分集合并的信號Ri，這里i=1,2,…m。分集合并的信號對應(yīng)于覆蓋區(qū)24的邊緣地帶24b中移動站所發(fā)射的、并在第一和第二移動鏈路裝置16和18中接收的移動邊緣上行鏈路信號。接收機(jī)50也接收對應(yīng)于第一移動鏈路裝置16中接收的中央上行鏈路信號的主饋送鏈路輸入
(m+1)到
，并輸出所收的饋送鏈路下行鏈路信號R(m+1)到Rn。所收的饋送鏈路下行鏈路信號R(m+1)到Rn以及分集合并的信號Ri從地面饋送鏈路裝置22輸出到控制器/交換機(jī)51?？刂破?交換機(jī)51處理地面饋送鏈路裝置輸出并向通信網(wǎng)15輸出出通信網(wǎng)信息。出通信網(wǎng)信息對應(yīng)于從覆蓋區(qū)24中的移動站最初發(fā)射的移動上行鏈路信號。
轉(zhuǎn)到圖6，表示了處于衛(wèi)星12中的移動鏈路系統(tǒng)10的第二優(yōu)選實施例。第二優(yōu)選實施例不同于移動鏈路系統(tǒng)10的第一優(yōu)選實施例，在于第二移動鏈路裝置的發(fā)收天線36是定向天線陣。在第二優(yōu)選實施例中，第二移動鏈路裝置18輸出所接收的從邊緣地帶24b中的移動站發(fā)射的邊緣上行鏈路信號，如下所述。發(fā)收天線36的發(fā)收饋送組56從邊緣地帶24b和中央地帶24a中的移動站接收邊緣及中央上行鏈路信號，并產(chǎn)生從天線輸入Usi，這里i=1,2,…m。從天線輸入Usi通過雙工器38饋送到從接收機(jī)40。從接收機(jī)40以常規(guī)方式處理天線輸入Usi并向接收波束成形器64輸出接收機(jī)輸出信號Usi’。接收波束成形器64包括波束權(quán)重Bi，這里i=1,2,…m，調(diào)整每個接收機(jī)輸出信號Usi’。波束權(quán)重Bi的選擇使得發(fā)收天線36所收的中央上行鏈路信號在通過接收波束成形器64之后被抵消．波束權(quán)重Bi乘以接收機(jī)輸出信號Usi’，產(chǎn)生所收的邊緣上行鏈路信號
，從第二移動鏈路裝置18輸出。接收波束成形器64包括加法器66，在將從接收機(jī)信號Usi’輸出到饋送鏈路裝置20之前對所收的邊緣上行鏈路信號求和。
在第二優(yōu)選實施例中，第二移動鏈路裝置18向中央地帶24a和邊緣地帶24b中的移動站發(fā)射中央及邊緣下行鏈路信號，如下所述。饋送鏈路上行鏈路信號，在包括信道化的處理之后，從衛(wèi)星饋送鏈路裝置20輸出到具有波束權(quán)重Bi--這里i=1,2,…n--的發(fā)射波束成形器70。發(fā)射波束成形器70將信道化的饋送鏈路上行鏈路信號乘以波束權(quán)重Bi。發(fā)射波束成形器70的波束權(quán)重的選擇使為覆蓋區(qū)24產(chǎn)生點(diǎn)波束的波束信號得以生成。波束信號通過移動鏈路發(fā)射機(jī)42、雙工器裝置38、以及天線36，如圖所示，產(chǎn)生覆蓋區(qū)24的點(diǎn)波束。
本發(fā)明的移動鏈路系統(tǒng)10包括第一和第二移動鏈路裝置16和18，共同為覆蓋區(qū)的第一和第二地帶提供移動下行鏈路信號的發(fā)送和移動上行鏈路信號的接收，并提供覆蓋區(qū)第二地帶的分集接收。在優(yōu)選實施例中，第二地帶是邊緣地帶，但是特別可以從分集接收中獲益的覆蓋區(qū)內(nèi)的其它地帶也可以選為第二地帶。移動鏈路系統(tǒng)10取消了對提供移動上行鏈路信號分集接收所使用的附加移動鏈路裝置的需要。此外，通過只對第二地帶提供分集接收，衛(wèi)星12所需的部件以及衛(wèi)星12的重量得到最小化類似地，通過將合成器52置于地面饋送鏈路裝置22，衛(wèi)星12所需的部件以及衛(wèi)星12的重量得到最小化。因此，本發(fā)明的移動鏈路系統(tǒng)10有助于最小化衛(wèi)星12的復(fù)雜度和重量。
本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將會理解的是本發(fā)明可以以不背離其精神或?qū)嵸|(zhì)特性的其它特定形式實施。因此目前揭示的實施例在各方面都可以認(rèn)為是說明性的，而不是限制性的。
權(quán)利要求
1．無線通信系統(tǒng)的移動鏈路系統(tǒng)包括a)第一移動鏈路裝置，接收移動上行鏈路信號，包括處于覆蓋區(qū)第一地帶的移動站所發(fā)射的地帶一上行鏈路信號，以及處于所述覆蓋區(qū)第二地帶的移動站所發(fā)射的地帶二上行鏈路信號，并將所收到的地帶一上行鏈路信號和所收到的地帶二上行鏈路信號輸出；b)第二移動鏈路裝置，接收所述覆蓋區(qū)域內(nèi)移動站所發(fā)射的移動上行鏈路信號，并將所收到的地帶二上行鏈路信號而非地帶一上行鏈路信號輸出，而且所述第二移動鏈路裝置向所述覆蓋區(qū)域中的至少所述第一和第二地帶發(fā)送移動下行鏈路信號。c)合成器，分集合并所述所接收的所述第一和第二移動鏈路裝置接收的地帶二上行鏈路信號，以便產(chǎn)生對應(yīng)于所述第一和第二移動鏈路裝置接收的地帶二上行鏈路信號的分集合成信號。
2．權(quán)利要求1的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于所述第二移動鏈路裝置包括a)發(fā)收天線，包括發(fā)射移動下行鏈路信號和接收移動上行鏈路信號的發(fā)收饋送，以及發(fā)射移動下行鏈路信號的發(fā)射饋送。b)從接收機(jī)，處理所述發(fā)收饋送所接收的移動上行鏈路信號；c)移動鏈路發(fā)射機(jī)，向所述發(fā)收天線的所述發(fā)收饋送和發(fā)射饋送輸出移動下行鏈路信號，以便向所述第一地帶和所述第二地帶中的移動站發(fā)送移動下行鏈路信號；d)耦合到所述從接收機(jī)、移動鏈路發(fā)射機(jī)、以及發(fā)收天線的雙工器裝置，將所接收的上行鏈路信號從所述發(fā)收饋送導(dǎo)向所述從接收機(jī)，并將移動下行鏈路信號從所述移動鏈路發(fā)射機(jī)導(dǎo)向所述發(fā)收饋送。
3．權(quán)利要求2的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于第一移動鏈路裝置包括a)接收地帶一和地帶二上行鏈路信號的接收天線；b)處理所述接收天線接收的地帶一和地帶二上行鏈路信號的主接收機(jī)。
4．權(quán)利要求3的移動鏈路裝置，其特征在于第一和第二移動鏈路裝置處于衛(wèi)星中，并耦合到衛(wèi)星饋送鏈路裝置，所述衛(wèi)星饋送鏈路裝置將所述移動鏈路裝置輸出的所述接收移動上行鏈路信號傳輸?shù)降厍蛘尽?br> 5．權(quán)利要求4的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于，所述衛(wèi)星饋送鏈路裝置通過向所述地球站發(fā)射饋送鏈路下行鏈路信號，將所述接收上行鏈路信號傳輸?shù)剿龅厍蛘尽?br> 6．權(quán)利要求5的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于所述合成器處于所述地球站中，并將所述地球站接收的所述饋送鏈路下行鏈路信號合并，以便產(chǎn)生對應(yīng)于所述第一和第二移動鏈路裝置所接收的地帶二上行鏈路信號的所述分集合成信號。
7．權(quán)利要求1的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于所述第二移動鏈路裝置的所述發(fā)收天線是反射式天線，而且其特征在于所述第二移動鏈路裝置接收所述第一地帶中移動站所發(fā)射的地帶二上行鏈路信號，不接收所述第二地帶中移動站所發(fā)射的地帶一上行鏈路信號。
8．權(quán)利要求2的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于所述第二移動鏈路裝置的所述發(fā)收天線是反射式天線，而且其特征在于所述第二移動鏈路裝置接收所述第一地帶中移動站所發(fā)射的地帶二上行鏈路信號，不接收所述第二地帶中移動站所發(fā)射的地帶一上行鏈路信號。
9．權(quán)利要求8的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)收天線的所述發(fā)收饋送接收所述第一地帶中移動站所發(fā)射的地帶二上行鏈路信號，不接收所述第二地帶中移動站所發(fā)射的地帶一上行鏈路信號。
10．權(quán)利要求8的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于所述移動鏈路發(fā)射機(jī)向所述發(fā)收天線的所述發(fā)射饋送發(fā)射地帶一下行鏈路信號，并向所述發(fā)收天線的所述發(fā)收饋送發(fā)射地帶二下行鏈路信號。
11．權(quán)利要求10的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于所述雙工器裝置將地帶二上行鏈路信號從所述發(fā)收天線的所述發(fā)收饋送導(dǎo)向所述從接收機(jī)，并將地帶二下行鏈路信號導(dǎo)向所述發(fā)收天線的所述發(fā)收饋送。
12．權(quán)利要求1的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于所述第二移動鏈路裝置的所述發(fā)收天線是定向天線陣，其特征在于所述發(fā)收天線接收地帶一和地帶二上行鏈路信號，而且其特征在于所述第二移動鏈路裝置處理所述接收的上行鏈路信號，以便輸出接收的地帶二上行鏈路信號。
13．權(quán)利要求2的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于所述第二移動鏈路裝置的所述發(fā)收天線是定向天線陣，其特征在于所述發(fā)收天線接收地帶一和地帶二上行鏈路信號，而且其特征在于所述第二移動鏈路裝置處理所述接收的上行鏈路信號，以便輸出接收的地帶二上行鏈路信號。
14．權(quán)利要求13的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于所述第二接收機(jī)包括接收波束成形器，將來自所述發(fā)收饋送的接收上行鏈路信號乘以預(yù)定波束成形權(quán)重，以便從所述第二移動鏈路裝置輸出地帶二上行鏈路信號。
15．權(quán)利要求14的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于所述移動鏈路發(fā)射機(jī)包括發(fā)射波束成形器，將通過所述發(fā)收天線的所述發(fā)收饋送組和發(fā)射饋送組發(fā)射的下行鏈路信號成形。
16．權(quán)利要求1的移動鏈路系統(tǒng)，其特征在于所述第一地帶是所述覆蓋區(qū)的中央地帶，所述第二地帶是所述中央地帶邊緣的邊緣地帶。
17．一種將無線通信系統(tǒng)的移動鏈路系統(tǒng)與移動站鏈接的方法包括a)在第一移動鏈路裝置接收移動上行鏈路信號，包括處于覆蓋區(qū)第一地帶的移動站所發(fā)射的地帶一上行鏈路信號，以及處于所述覆蓋區(qū)第二地帶的移動站所發(fā)射的地帶二上行鏈路信號，并將所收到的地帶一上行鏈路信號和所收到的地帶二上行鏈路信號輸出；b)在第二移動鏈路裝置接收所述覆蓋區(qū)域內(nèi)移動站所發(fā)射的移動上行鏈路信號，并將所收到的地帶二上行鏈路信號而非地帶一上行鏈路信號輸出，并且從所述第二移動鏈路裝置向所述覆蓋區(qū)域中的至少所述第一和第二地帶發(fā)送移動下行鏈路信號。c)分集合并所述第一和第二移動鏈路裝置接收的所述接收的地帶二上行鏈路信號，以便產(chǎn)生對應(yīng)于所述第一和第二移動鏈路裝置接收的地帶二上行鏈路信號的合成信號。
18．權(quán)利要求17的方法，其特征在于第一和第二移動鏈路裝置處于衛(wèi)星中，并耦合到衛(wèi)星饋送鏈路裝置，而且還包括將所述移動鏈路裝置輸出的接收移動上行鏈路信號傳輸?shù)降厍蛘镜牟襟E。
19．權(quán)利要求17的方法，其特征在于，所述將接收移動上行鏈路信號傳輸?shù)降厍蛘镜牟襟E，包括從所述衛(wèi)星饋送鏈路裝置向所述地球站發(fā)射饋送鏈路下行鏈路信號。
20．權(quán)利要求17的方法，其特征在于，所述分集合并步驟包括在所述地球站合并饋送鏈路下行鏈路信號，以便產(chǎn)生對應(yīng)于所述第一和第二移動鏈路裝置所接收的地帶二上行鏈路信號的所述分集合成信號。
21．權(quán)利要求17的方法，其特征在于，在所述第二移動鏈路裝置接收移動上行鏈路信號的所述步驟包括，用反射式天線接收所述第一地帶中移動站所發(fā)射的地帶二上行鏈路信號，不接收所述第二地帶中移動站所發(fā)射的地帶一上行鏈路信號。
22．權(quán)利要求17的方法，其特征在于，在所述第二移動鏈路裝置接收移動上行鏈路信號的所述步驟包括，用反射式天線接收所述第一地帶和所述第二地帶中移動站所發(fā)射的地帶一和地帶二上行鏈路信號，并處理所述接收地帶一和地帶二上行鏈路信號，以便從所述第二移動鏈路裝置輸出接收的地帶二上行鏈路信號。
23．權(quán)利要求17的方法，其特征在于所述第一地帶是所述覆蓋區(qū)的中央地帶而且所述第二地帶是所述中央地帶邊緣的邊緣地帶。
全文摘要
無線通信系統(tǒng)的移動鏈路系統(tǒng)(10)包括第一移動鏈路裝置(16)、第二移動鏈路裝置(18)和處于衛(wèi)星(12)上的衛(wèi)星饋送鏈路裝置;及處于地球站(14)中的地面饋送鏈路裝置(22)。第一和第二移動鏈路裝置(16和18)共同操作,向覆蓋區(qū)域(24)的中心地帶(24a)和邊緣地帶(24b)的移動站發(fā)送下行鏈路信號。第一移動鏈路裝置(16)從中心地帶(24a)和邊緣地帶(24b)接收上行鏈路信號,而第二移動鏈路裝置(18)只從覆蓋區(qū)域(24)的邊緣地帶(24b)接收上行鏈路信號。用這種方式,第一移動鏈路裝置(16)和第二移動鏈路裝置(18)提供位于邊緣地帶(24b)的移動站所發(fā)射的邊緣上行鏈路信號的分集接收。
文檔編號H04B7/185GK1208522SQ96199822
公開日1999年2月17日 申請日期1996年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月5日
發(fā)明者A·A·哈桑, B·D·莫爾納, E·斯塔斯克 申請人:艾利森公司