專利名稱：碼分多址系統(tǒng)之基站中的信號(hào)合并方法
背景技術(shù)：
Ⅰ．發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總體上涉及無(wú)線電通信領(lǐng)域，尤其涉及多信道碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中的信號(hào)合并。
Ⅱ．背景無(wú)線電通信領(lǐng)域具有許多應(yīng)用，例如包括無(wú)繩電話、尋呼、無(wú)線局域回路和衛(wèi)星通信系統(tǒng)。一種特別重要的應(yīng)用是用于移動(dòng)用戶的蜂窩式電話系統(tǒng)。(如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“蜂窩式”系統(tǒng)包括蜂窩網(wǎng)和PCS頻率)。已為這類蜂窩式電話系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了各種空間接口(over-the-air interface)，例如包括頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)。與其相關(guān)地，已開(kāi)發(fā)了各種國(guó)內(nèi)和國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)，例如包括高級(jí)移動(dòng)電話業(yè)務(wù)(AMPS)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)以及暫行標(biāo)準(zhǔn)95(IS-95)。特別是，電信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)和其它著名的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)體公布了IS-95及其派生標(biāo)準(zhǔn)IS-95A和ANSI J-STD-008等(本文通稱為IS-95)。
根據(jù)IS-95構(gòu)造的蜂窩式電話系統(tǒng)使用CDMA信號(hào)處理技術(shù)提供高效且強(qiáng)有力的蜂窩式電話業(yè)務(wù)。美國(guó)專利第5，103，459號(hào)舉例描述了基本上根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造的蜂窩式電話系統(tǒng)。該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，其整個(gè)內(nèi)容以參考形式引入在此。上述專利說(shuō)明了CDMA基站中的發(fā)送信號(hào)或前向鏈路信號(hào)的處理過(guò)程。美國(guó)專利申請(qǐng)第08/987，172號(hào)舉例描述了在CDMA基站中的接收信號(hào)或反向鏈路信號(hào)的處理過(guò)程，該申請(qǐng)的申請(qǐng)日為1997年12月9日，發(fā)明名稱為“多信道解調(diào)器”。所述美國(guó)專利申請(qǐng)已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，其整個(gè)內(nèi)容以參考形式引入在此。在CDMA系統(tǒng)中，功率控制是關(guān)鍵問(wèn)題。美國(guó)專利第5，056，109號(hào)舉例描述了CDMA系統(tǒng)的功率控制方法，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，其整個(gè)內(nèi)容以參考形式引入在此。
使用CDMA空間接口的一個(gè)主要益處是，在同一個(gè)射頻(RF)帶上進(jìn)行通信。例如，在一給定的蜂窩式電話系統(tǒng)中的每個(gè)移動(dòng)用戶裝置(一般是蜂窩式電話)可以通過(guò)在相同的1.25 MHz的RF頻譜上發(fā)送反向鏈路信號(hào)，與同一個(gè)基站通信。同樣，這種系統(tǒng)中的每個(gè)基站可以通過(guò)在另一個(gè)1.25 MHz的RF頻譜上發(fā)送前向鏈路信號(hào)，與許多移動(dòng)裝置通信。
在同一個(gè)RF頻譜上發(fā)送信號(hào)可以有許多好處，例如提高對(duì)蜂窩式電話系統(tǒng)的頻率復(fù)用，以及提高在兩個(gè)或多個(gè)基站之間進(jìn)行軟越區(qū)切換的能力。增加頻率復(fù)用允許在一大小給定的頻譜上進(jìn)行更多數(shù)量的呼叫。軟越區(qū)切換是一種在兩個(gè)或多個(gè)基站的覆蓋區(qū)過(guò)渡移動(dòng)裝置的強(qiáng)有力的方法，這里移動(dòng)裝置同時(shí)與兩個(gè)基站接口。(相反，硬切換是在與第二個(gè)基站建立接口之前終止與第一基站的接口。)美國(guó)專利第5，267，261號(hào)舉例描述了一種進(jìn)行軟越區(qū)切換的方法，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，其內(nèi)容以參考形式引入在此。
在根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)工作的CDMA系統(tǒng)中，每個(gè)基站的每個(gè)扇區(qū)都發(fā)射或輻射一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展頻譜信號(hào)，而每個(gè)擴(kuò)展頻譜信號(hào)占用一個(gè)不同的頻率范圍或信道。以每秒1.2288兆碼片的速率，用偽隨機(jī)噪聲(PN)擴(kuò)展序列對(duì)每個(gè)信號(hào)擴(kuò)展頻譜信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生大約1.25 MHz寬的信號(hào)。當(dāng)基站的一個(gè)給定扇區(qū)必須輻射不止一個(gè)信號(hào)時(shí)，必須對(duì)這些信號(hào)作一定程度合并。當(dāng)在功率放大級(jí)之后進(jìn)行這種合并時(shí)，合并器必須提供隔離，以保護(hù)每個(gè)功率放大器不受其它功率放大器產(chǎn)生的信號(hào)的影響。如果不能提供這種隔離，那么會(huì)產(chǎn)生不希望有的互調(diào)產(chǎn)物。或者，造成放大器發(fā)生故障。當(dāng)然，應(yīng)該理解，對(duì)于CDMA蜂窩式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這種對(duì)發(fā)送信號(hào)的合并不是唯一的。諸如AMPS、GSM等其它蜂窩網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也從基站的每個(gè)扇區(qū)發(fā)送多頻道信號(hào)，并因此使用信號(hào)合并。但是，由于這類系統(tǒng)的蜂竄網(wǎng)頻率復(fù)用很稀疏，所以合并被簡(jiǎn)化。
在傳統(tǒng)上，已有許多方法可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)合并。一種方法稱空間合并，來(lái)自每個(gè)功率放大器的輸出被引向一個(gè)獨(dú)立的天線。天線之間存在充分的隔離，致使每個(gè)功率放大器不受其它放大器之輸出的影響。由于試圖讓天線覆蓋同-地理區(qū)域，所以天線通常指向同一方向，并且必須相隔足夠遠(yuǎn)，以提供所需要的信號(hào)隔離。可以理解，當(dāng)需要合并的信號(hào)數(shù)量很大時(shí)，該方法變得很麻煩。
另一種在扇區(qū)內(nèi)合并信號(hào)的傳統(tǒng)方法是使用選頻信號(hào)合并器。例如，用選頻信號(hào)合并器合并來(lái)自兩個(gè)功率放大器的輸出功率，并且將合并信號(hào)發(fā)送給單個(gè)天線。信號(hào)合并器必須允許其兩個(gè)輸入信號(hào)到達(dá)其輸出端，同時(shí)防止任何一個(gè)輸入信號(hào)到達(dá)另一個(gè)輸入信號(hào)的輸入端。一般通過(guò)合并器內(nèi)的一對(duì)選頻濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)此任務(wù)。但是，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)該理解，還可以用各種內(nèi)部電路布局技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)選頻合并器。在本領(lǐng)域中還知道，在完成上述任務(wù)時(shí)，可以為選頻濾波器提供了一個(gè)隔離器。一般來(lái)說(shuō)，合并器必須獲得的隔離量由輸入一端口的信號(hào)當(dāng)它出現(xiàn)在另一端口時(shí)所衰減的分貝數(shù)來(lái)說(shuō)明。
例如，如果在諸如AMPS系統(tǒng)中，兩個(gè)信號(hào)頻率分得足夠開(kāi)，那么很容易設(shè)計(jì)選頻合并器。例如，在該AMPS系統(tǒng)，每個(gè)小區(qū)通常都在整個(gè)系統(tǒng)可使用的頻道的1/7頻道上進(jìn)行發(fā)射。在分成三個(gè)扇區(qū)的小區(qū)中，每個(gè)扇區(qū)都將在這些頻率的1/3頻率上發(fā)射，即在總頻率量的1/21頻率上發(fā)射。因此，AMPS小區(qū)的設(shè)計(jì)可以利用此稀疏的頻率復(fù)用，以便實(shí)現(xiàn)選頻信號(hào)合并器。例如，為了AMPS系統(tǒng)中合并的兩個(gè)頻道(在這類系統(tǒng)中，每個(gè)頻道為30 kHz寬)，頻道之中心頻率之間的間隔為21×30 kHz，或者630 kHz。合并器內(nèi)的兩個(gè)濾波器都必須通過(guò)30 kHz寬的頻道(通帶)，并且抑制另一個(gè)同樣是30 kHz寬的頻道(阻帶)至少20 dB。通帶和阻帶之間的過(guò)渡帶相對(duì)通帶和阻帶的寬度來(lái)說(shuō)很大，這使得在AMPS系統(tǒng)能相對(duì)簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)選頻濾波器。
但是，在依照IS-95標(biāo)準(zhǔn)工作的CDMA系統(tǒng)中，每個(gè)頻道都可以在每個(gè)小區(qū)的每個(gè)扇區(qū)中使用。因此，在必須合并的頻道之間不要求存在很大的間隔。在CDMA小區(qū)中，通常必須合并兩個(gè)或多個(gè)直接相鄰的頻道中的信號(hào)。由于這些原因，很難設(shè)計(jì)和制造用于CDMA蜂窩式電話系統(tǒng)的選頻信號(hào)合并器。因此，需要一種能夠在蜂窩式基站中合并CMDA載波信號(hào)的有效選頻方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種能夠在蜂窩式基站中合并CDMA載波信號(hào)的有效選頻方法。相應(yīng)地，一種信號(hào)合并方法包括以下步驟將個(gè)別頻道合并到頻道組中，使得任何一組頻道中任意兩個(gè)個(gè)別頻道在頻率上都不相鄰；以及發(fā)送頻道組。最好，被發(fā)送的頻道中有一個(gè)或多個(gè)頻道是擴(kuò)展頻譜信號(hào)。有利的是，被發(fā)送的頻道中有一個(gè)或多個(gè)頻道是遵照TIA IS-95A標(biāo)準(zhǔn)或ANSI J-STD-008標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。
在本發(fā)明的第一方面，發(fā)送信號(hào)合并系統(tǒng)有利地包括兩個(gè)或多個(gè)天線，以及兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)合并器。每個(gè)信號(hào)合并器都與各自的天線相連，并且與各自的頻道組耦合，如此選擇頻道組，使得任何一組頻道中沒(méi)有兩個(gè)在頻率上相鄰的頻道。
在本發(fā)明的第二個(gè)單獨(dú)的方面，雙重分集接收和發(fā)送信號(hào)合并系統(tǒng)有利地包括兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)合并器，每個(gè)合并器都與一組不同的頻道耦合，并且任何一組頻道中任意兩個(gè)頻道在頻道上都不相鄰；和兩個(gè)或多個(gè)雙工器，每個(gè)雙工器都與各自的信號(hào)合并器耦合。有一根天線與每個(gè)雙工器相連，并且有兩個(gè)或多個(gè)分離器與各自的雙工器耦合。
在本發(fā)明的第三個(gè)單獨(dú)的方面，雙重分集接收和發(fā)送信號(hào)合并系統(tǒng)有利地包括兩個(gè)或多個(gè)綜合雙工器/合并器，每個(gè)綜合雙工器/合并器都與一組不同的頻道耦合，并且任何一組頻道中任意兩個(gè)頻道在頻道上都不相鄰。有一根天線與每個(gè)綜合雙工器/合并器相連，并且有兩個(gè)或多個(gè)分離器與各自的綜合雙工器/合并器耦合。
附圖概述

圖1是蜂窩式電話系統(tǒng)的方框圖。
圖2是一方框圖，示出了在圖1蜂窩式電話系統(tǒng)之基站的一個(gè)扇區(qū)中使用的發(fā)送信號(hào)合并系統(tǒng)。
圖3是一曲線圖，示出了一對(duì)發(fā)送給選頻信號(hào)合并器的相鄰頻道，以及對(duì)選頻信號(hào)合并器內(nèi)用于處理各自頻道的一對(duì)濾波器的響應(yīng)要求。
圖4是一曲線圖，示出了一對(duì)發(fā)送給選頻信號(hào)合并器的非相鄰頻道，以及對(duì)選頻信號(hào)合并器內(nèi)用于處理各自頻道的一對(duì)濾波器的響應(yīng)要求。
圖5是一方框圖，示出了在圖1蜂窩式電話系統(tǒng)之基站的一個(gè)扇區(qū)中使用的雙重分集接收和發(fā)送信號(hào)合并系統(tǒng)。
圖6是一方框圖，示出了在圖1蜂窩式電話系統(tǒng)之基站的一個(gè)扇區(qū)中使用的雙重分集接收和發(fā)送信號(hào)合并系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用綜合雙工器/合并器。
圖7是一曲線圖，示出了單個(gè)帶寬大于頻道間隔的重疊頻道。
圖8是一曲線圖，示出了具有不同帶寬的重疊頻道。
較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述如圖1所示，CDMA無(wú)線電話系統(tǒng)一般包括多個(gè)移動(dòng)用戶裝置10、多個(gè)基站12、基站控制器(BSC)14，和移動(dòng)交換中心(MSC)16。MSC 16被構(gòu)造成與傳統(tǒng)的公共交換電話網(wǎng)(PSTN)18連接。MSC 16還被構(gòu)造成與BSC 14連接。BSC 14與每個(gè)基站12耦合?；?2也稱為基站收發(fā)信機(jī)子系統(tǒng)(BTS)?；蛘?，在本行業(yè)中用“基站”統(tǒng)指BSC 14以及一個(gè)或多個(gè)BTS 12，其中BTS 12還可以稱為“區(qū)站”12。(在另一種表示中，將一給定的BTS 12中的扇區(qū)稱為區(qū)站)。移動(dòng)用戶裝置10一般是蜂窩式電話10，并且有利的是，蜂窩式電話系統(tǒng)為根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)所構(gòu)造的CDMA系統(tǒng)。
在蜂窩式電話系統(tǒng)的典型工作過(guò)程中，基站12接收來(lái)自多組移動(dòng)裝置10的多組反向鏈路信號(hào)。移動(dòng)裝置10正在進(jìn)行電話呼叫或其它通信。被一給定基站12接收到的每個(gè)反向鏈路信號(hào)在該基站12內(nèi)進(jìn)行處理。將所得的數(shù)據(jù)發(fā)送給BSC 14。BSC 14提供呼叫資源分配和移動(dòng)管理功能，包括協(xié)調(diào)在基站12之間的軟越區(qū)切換。BSC 14還將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給MSC 16，而MSC 16提供附加的路由選擇服務(wù)，以便與PSTN 18連系。同樣，PSTN 18與MSC 16連系，MSC 16與BSC 14連系，由BSC 14輪流控制基站12，以便將多組前向鏈路信號(hào)發(fā)送給多組移動(dòng)裝置10。
在圖1的CDMA系統(tǒng)中，每個(gè)基站12至少包括一個(gè)扇區(qū)(未圖示)，每個(gè)扇區(qū)都包括一根天線，該天線指向一特定的沿徑向離開(kāi)基站12的方向。最好，每個(gè)基站12都包括三個(gè)扇區(qū)，并且每個(gè)扇區(qū)天線所指的徑向都相差120度。
在一特定的實(shí)施例中，如圖2所示，用發(fā)送信號(hào)合并系統(tǒng)30合并由基站某給定扇區(qū)所發(fā)出的多個(gè)信號(hào)，并且保護(hù)每個(gè)功率放大器32不受剩余功率放大器32產(chǎn)生的信號(hào)的影響。有利的是，發(fā)送信號(hào)合并系統(tǒng)30使用空間合并和選頻信號(hào)合并的組合。
發(fā)送信號(hào)合并系統(tǒng)30有利地包括四個(gè)頻道，它們分別具有中心頻率f1、f2、f3和f4。四個(gè)頻道與基站的一個(gè)發(fā)送信號(hào)處理路徑(未圖示)耦合。美國(guó)專利第5，103，459號(hào)描述了在一例CDMA基站中進(jìn)行的發(fā)送信號(hào)處理過(guò)程，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，其整個(gè)內(nèi)容以參考形式引入在此。本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以使用任何合理數(shù)量的頻道。將每個(gè)頻道輸入一特定的功率放大器32，在圖示的實(shí)施例中有四個(gè)功率放大器32。與f1頻道耦合的功率放大器32被構(gòu)造成，將輸出信號(hào)發(fā)送給第一選頻信號(hào)合并器34的第一輸入端A。與f2頻道耦合的功率放大器32被構(gòu)造成，將輸出信號(hào)發(fā)送給第二選頻信號(hào)合并器36的第一輸入端A。與f3頻道耦合的功率放大器32被構(gòu)造成，將輸出信號(hào)發(fā)送給第一選頻信號(hào)合并器34的第二輸入端B。與f4頻道耦合的功率放大器32被構(gòu)造成，將輸出信號(hào)發(fā)送給第二選頻信號(hào)合并器36的第一輸入端B。第一選頻信號(hào)合并器被構(gòu)造成，將輸出端C的信號(hào)發(fā)送給第一天線38。第二選頻信號(hào)合并器36被構(gòu)造成，將來(lái)自輸出端C的信號(hào)發(fā)送給第二天線40。本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)該理解，盡管在圖示的實(shí)施例中，在例示的CDMA基站的一個(gè)扇區(qū)中存在兩個(gè)天線，但在一個(gè)扇區(qū)中可以有任伺數(shù)量的天線。
如本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員所理解的，功率放大器32以及選頻信號(hào)合并器34和36是傳統(tǒng)部件，并且又可買到的。如本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員所理解的，每個(gè)選頻信號(hào)合并器34和36都有利地包括兩個(gè)濾波器，用于處理各自的兩個(gè)接收到頻道。但是，還應(yīng)該理解，如本領(lǐng)域已知的，可以用任何合理數(shù)量的濾波器設(shè)計(jì)選頻信號(hào)合并器34和36(以便處理任何合理數(shù)量的頻道，根據(jù)特定的CDMA基站扇區(qū)類型)。
在操作過(guò)程中，頻道f1、f2、f3和f4之間的間隔為較有利的1.25 MHz。但是，應(yīng)該理解，可以使用任何合理的間隔。用選頻信號(hào)合并技術(shù)合并奇數(shù)編號(hào)的頻道f1和f3，然后將其發(fā)送給第一天線38。同樣，用選頻信號(hào)合并技術(shù)合并偶數(shù)編號(hào)的頻道f2和f4，然后將其發(fā)送給第二天線40。用這種方式，將不相鄰的頻道一起分組到一根天線上，由此降低對(duì)選頻合并器34和36的性能要求，從而以較低成本制造合并器。
如本文中所使用的，對(duì)于任何一對(duì)頻道，術(shù)語(yǔ)“不相鄰”或者“與…不相鄰”是指，兩個(gè)頻道的帶寬至少分開(kāi)一個(gè)頻道寬度。因此，如果第一頻道之高帶邊緣與第二頻道之低帶邊緣之間的間隔大于或等于分配給CDMA系統(tǒng)中一個(gè)頻道的最小帶寬，那么認(rèn)為兩個(gè)相鄰頻道是不相鄰的。另一方面，如果第一頻道的高帶邊緣離開(kāi)第二頻道的低帶邊緣一段頻譜距離，該頻譜距離小于分配給CDMA系統(tǒng)中一個(gè)頻道的最小帶寬，那么認(rèn)為第一和第二相鄰頻道是相鄰的。
如圖3所示，如果一對(duì)頻道的帶寬肩并肩，那么認(rèn)為這兩個(gè)頻道是相鄰的。如本領(lǐng)域中已知的，如果在功率放大級(jí)之后將CDMA系統(tǒng)中的兩個(gè)相鄰頻道發(fā)送給同一個(gè)選頻信號(hào)合并器，那么如圖3所示，對(duì)信號(hào)合并器內(nèi)濾波器所要求的響應(yīng)必須達(dá)到理想濾波器的響應(yīng)能力。
如圖4所示，一對(duì)不相鄰頻道的帶寬沒(méi)有肩并肩。與圖2所示的實(shí)施例保持一致，在圖4的曲線圖中，偶數(shù)編號(hào)的頻道內(nèi)插在一對(duì)奇數(shù)編號(hào)的頻道之間。從圖4可見(jiàn)，對(duì)選頻信號(hào)合并器內(nèi)濾波器所要求的響應(yīng)不需要達(dá)到理想濾波器的響應(yīng)能力。在圖示的實(shí)施例中，在每個(gè)濾波器的通帶和阻帶之間存在1.25 MHz寬的過(guò)渡帶，這允許濾波器在性能約束不太嚴(yán)格的條件下進(jìn)行構(gòu)造。
最好，在圖1系統(tǒng)之每個(gè)CDMA基站的每個(gè)扇區(qū)中重復(fù)圖2所示的實(shí)施例。也可以使用在一個(gè)扇區(qū)內(nèi)具有不同頻道和/或天線數(shù)量的其它實(shí)施例。
在本領(lǐng)域中已知，蜂窩式電話系統(tǒng)在每個(gè)扇區(qū)使用兩個(gè)或多個(gè)天線。這允許用兩根天線進(jìn)行接收(通常稱為分集接收)，以提供改良的耐信號(hào)衰落的能力。如圖5所示，在一具體的實(shí)施例中，用一對(duì)天線進(jìn)行分集接收和發(fā)送信號(hào)合并兩項(xiàng)操作。
在圖5所示的實(shí)施例中，雙重分集接收和發(fā)送信號(hào)合并系統(tǒng)50有利地包括四個(gè)頻道，它們的中心頻率分別為f1、f2、f3和f4。與結(jié)合圖2實(shí)施例所描述的一樣，這些頻道與基站的一個(gè)發(fā)送信號(hào)處理路徑耦合。本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以使用任何合理數(shù)量的頻道。將每個(gè)頻道輸入一特定的功率放大器32，在圖示的實(shí)施例中有四個(gè)功率放大器32。與f1頻道耦合的功率放大器32被構(gòu)造成，將輸出信號(hào)發(fā)送給第一選頻信號(hào)合并器34的第一輸入端A。與f2頻道耦合的功率放大器32被構(gòu)造成，將輸出信號(hào)發(fā)送給第二選頻信號(hào)合并器36的第一輸入端A。與f3頻道耦合的功率放大器32被構(gòu)造成，將輸出信號(hào)發(fā)送給第一選頻信號(hào)合并器34的第二輸入端B。與f4頻道耦合的功率放大器32被構(gòu)造成，將輸出信號(hào)發(fā)送給第二選頻信號(hào)合并器36的第二輸入端B。第一選頻信號(hào)合并器34被構(gòu)造成，將來(lái)自輸出端C的信號(hào)發(fā)送給第一選頻雙工器52的發(fā)送輸入端。第一雙工器52與第一天線38相連。第二選頻信號(hào)合并器36被構(gòu)造成，將來(lái)自輸出端C的信號(hào)發(fā)送給第二選頻雙工器54的發(fā)送輸入端。第二雙工器54與第二天線40相連。本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)該理解，盡管在圖示的實(shí)施例中，在例示的CDMA基站的一個(gè)扇區(qū)中存在兩個(gè)天線，但在一個(gè)扇區(qū)中可以有任何數(shù)量的天線。第一雙工器52被構(gòu)造成，將來(lái)自一接收輸出端的信號(hào)發(fā)送給第一分離器56，而第一分離器56被有利地構(gòu)造成，分別將四個(gè)輸出信號(hào)發(fā)送給用于四個(gè)頻道f1、f2、f3和f4的四個(gè)接收機(jī)(未圖示)。第二雙工器54被構(gòu)造成，將來(lái)自一接收輸出端的信號(hào)發(fā)送給第二分離器58，而第二分離器58被有利地構(gòu)造成，分別將四個(gè)輸出信號(hào)發(fā)送給用于四個(gè)頻道f1、f2、f3和f4的四個(gè)接收機(jī)。
與針對(duì)圖2實(shí)施例所描述的一樣，功率放大器32以及選頻信號(hào)合并器34和36最好是傳統(tǒng)部件。雙工器52和54以及分離器56和58也最好是傳統(tǒng)上已知的部件。
在操作過(guò)程中，有利的是，用兩根天線38和40的每一根在該扇區(qū)使用的一半頻道上進(jìn)行發(fā)送，并且在該扇區(qū)使用的所有頻道上進(jìn)行接收。每根天線38、40都與各自的選頻雙工器52、54相連，而選頻雙工器將各自的接收機(jī)(未圖示)與發(fā)送信號(hào)隔離。在一特定的實(shí)施例中，在分離器56和58的前面，分別放置第一和第二低噪聲接收信息前置放大器(未圖示)。在另一個(gè)實(shí)施例中，在分離器56和58的后面，分別放置第一和第二低噪聲接收信號(hào)前置放大器(未圖示)。
如圖6所示，在一具體的實(shí)施例中，可以將雙工器和信號(hào)合并器結(jié)合成單個(gè)裝置。在圖6的實(shí)施例中，雙重分集接收和發(fā)送信號(hào)合并系統(tǒng)60使用綜合雙工器/合并器62和64。將合并器和雙工器結(jié)合成單個(gè)裝置具有縮小尺寸的優(yōu)點(diǎn)。由于避免了合并器中的選頻濾波器與雙工器之發(fā)送信號(hào)路徑中的冗余選頻濾波器的互連，所以一個(gè)附加優(yōu)點(diǎn)是插入損耗較低。
在圖6的實(shí)施例中，雙重分集接收和發(fā)送信號(hào)合并系統(tǒng)50有利地包括四個(gè)頻道，它們的中心頻率分別為f1、f2、f3和f4。與結(jié)合圖2實(shí)施例所描述的一樣，這些頻道與基站的一個(gè)發(fā)送信號(hào)處理路徑耦合。本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以使用任何合理數(shù)量的頻道。將每個(gè)頻道輸入一特定的功率放大器32，在圖示的實(shí)施例中有四個(gè)功率放大器32。與f1頻道耦合的功率放大器32被構(gòu)造成，將輸出信號(hào)發(fā)送給第一綜合選頻信號(hào)雙工器/合并器62的第一發(fā)送輸入端。與f2頻道耦合的功率放大器32被構(gòu)造成，將輸出信號(hào)發(fā)送給第二綜合選頻信號(hào)雙工器/合并器64的第一發(fā)送輸入端。與f3頻道耦合的功率放大器32被構(gòu)造成，將輸出信號(hào)發(fā)送給第一綜合選頻信號(hào)雙工器/合并器62的第二發(fā)送輸入端。與f4頻道耦合的功率放大器32被構(gòu)造成，將輸出信號(hào)發(fā)送給第二綜合選頻信號(hào)雙工器/合并器64的第二發(fā)送輸入端。第一綜合選頻信號(hào)雙工器/合并器62與第一天線38相連。第二綜合選頻雙工器/合并器64與第二天線40相連。本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)該理解，盡管在圖示的實(shí)施例中，在例示的CDMA基站的一個(gè)扇區(qū)中存在兩個(gè)天線，但在一個(gè)扇區(qū)中可以有任何數(shù)量的天線。第一綜合選頻雙工器/合并器62被構(gòu)造成，將來(lái)自一接收輸出端的信號(hào)發(fā)送給第一分離器56，而第一分離器56被有利地構(gòu)造成，分別將四個(gè)輸出信號(hào)發(fā)送給用于四個(gè)頻道f1、f2、f3和f4的四個(gè)接收機(jī)(未圖示)。第二綜合選頻雙工器/合并器64被構(gòu)造成，將來(lái)自一接收輸出端的信號(hào)發(fā)送給第二分離器58，而第二分離器58被有利地構(gòu)造成，分別將四個(gè)輸出信號(hào)發(fā)送給用于四個(gè)頻道f1、f2、f3和f4的四個(gè)接收機(jī)。
在一特定的實(shí)施例中，在分離器56和58的前面，分別放置第一和第二低噪聲接收信號(hào)前置放大器(未圖示)。在另一個(gè)實(shí)施例中，在分離器56和58的后面，分別放置第一和第二低噪聲接收信號(hào)前置放大器(未圖示)。
與針對(duì)圖2實(shí)施例所描述的一樣，功率放大器32以及分離器56和58最好是傳統(tǒng)部件。綜合選頻雙工器/合并器62和64也最好是傳統(tǒng)上已知的、又可以獲得的部件。
如本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員容易理解的，頻道間隔可以與本文中描述的不同。例如，IS-95A和J-STD-008中的頻道不需要相隔1.25 MHz；這只是習(xí)慣上這樣做。如圖7中的曲線所示，當(dāng)一些頻道重疊時(shí)，單獨(dú)的選頻合并不會(huì)產(chǎn)生令人滿意的結(jié)果，因?yàn)橐粋€(gè)頻道的頻率分量不可能僅僅通過(guò)選擇頻率而與另一個(gè)頻道隔離。當(dāng)可獲得的頻譜總量受到限制，并且非重疊頻道會(huì)浪費(fèi)一些頻譜時(shí)，圖7所示的技術(shù)是有用的，在該技術(shù)中，四個(gè)頻道相隔1.00MHz，每個(gè)頻道為1.25 MHz寬(為清楚起見(jiàn)，只標(biāo)注了f1的大小，以及f1和f2之間的間隔)。利用圖2的系統(tǒng)可以獲得令人滿意的結(jié)果。
圖8示出了另一例重疊頻道。在該例中，使用具有兩個(gè)不同帶寬的擴(kuò)展頻譜信號(hào)。因此，在同一中心頻率，即頻率f1上發(fā)送具有不同帶寬的兩個(gè)擴(kuò)展頻譜信號(hào)。利用圖2的系統(tǒng)，可以合并較寬的f1信號(hào)和f3信號(hào)，然后將其發(fā)送給第一天線38，同時(shí)合并較窄的f1信號(hào)和f2信號(hào)，然后將其發(fā)送給第二天線40。
在本文所描述的諸多實(shí)施例中，第一和第二天線之間的隔離可以是天線之間物理間距的結(jié)果，或者可以通過(guò)天線極化來(lái)提供。如果通過(guò)極化提供隔離，那么可以有利地用具有兩個(gè)饋電的一根天線來(lái)代替兩根天線，其中一個(gè)饋電用于第一極化，另一個(gè)饋電用于第二極化，而第一和第二極化是正交的或接近正交的。可以對(duì)正交極化幾種不同的合并，例如{水平極化，垂直極化}、{垂直向左線性傾斜45度極化，垂直向右線性傾斜45度極化}，以及{左旋圓極化，右旋圓極化}。本領(lǐng)域已知如何用兩個(gè)具有不同極化的接收天線來(lái)分集接收。
因此，已經(jīng)描述了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，不脫離本發(fā)明的精神或范圍，可以對(duì)本文描述的實(shí)施例進(jìn)行各種變化。因此，本發(fā)明僅受以下權(quán)利要求書(shū)的限制。
權(quán)利要求
1．一種在CDMA系統(tǒng)中的蜂窩式基站的扇區(qū)，其特征在于，包括多根天線，每根天線都用來(lái)發(fā)送各自的頻道組；和多個(gè)信號(hào)合并器，每個(gè)信號(hào)合并器按一對(duì)一的原則與所述多根天線中對(duì)應(yīng)的一根天線耦合，每個(gè)信號(hào)合并器與相應(yīng)的一組頻道耦合，如此選擇頻道組，使任何一組頻道中沒(méi)有兩個(gè)頻道是相鄰的。
2．如權(quán)利要求1所述的扇區(qū)，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是擴(kuò)展頻譜信號(hào)。
3．如權(quán)利要求1所述的扇區(qū)，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是遵照TIA IS-95A標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。
4．如權(quán)利要求1所述的扇區(qū)，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是遵照ANSI J-STD-008標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。
5．如權(quán)利要求1所述的扇區(qū)，其特征在于，所述多根天線中至少有一根天線用于發(fā)射和接收兩者。
6．一種在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中的基站，其特征在于，包括至少一個(gè)扇區(qū)，所述扇區(qū)包括多個(gè)信號(hào)合并器，每個(gè)信號(hào)合并器與一根天線耦合，所述多個(gè)信號(hào)合并器中的每一個(gè)都與一組相應(yīng)的頻道耦合，如此選擇頻道組，以便在任何一個(gè)頻道組沒(méi)有兩個(gè)頻道是相鄰的。
7．一種在CDMA系統(tǒng)中的蜂窩式基站的扇區(qū)，其特征在于，包括用于發(fā)送多組頻道的裝置；和用于將個(gè)別頻道合并到多組頻道的相應(yīng)頻道組中，致使在任何一組頻道中沒(méi)有兩個(gè)個(gè)別頻道是相鄰的裝置，所述合并裝置與所述發(fā)送裝置耦合。
8．如權(quán)利要求7所述的扇區(qū)，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是擴(kuò)展頻譜信號(hào)。
9．如權(quán)利要求7所述的扇區(qū)，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是遵照TIA IS-95A標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。
10．如權(quán)利要求7所述的扇區(qū)，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是遵照ANSI J-STD-008標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。
11．在CDMA蜂窩式電話系統(tǒng)中，一種信號(hào)發(fā)送方法，其特征在于，包括以下步驟將個(gè)別頻道合并成多組頻道，使得任何一組頻道中沒(méi)有兩個(gè)個(gè)別頻道是相鄰的；并且發(fā)送所述頻道組。
12．如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是擴(kuò)展頻譜信號(hào)。
13．如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是遵照TIA IS-95A標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。
14．如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是遵照ANSI J-STD-008標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。
15．一種在CDMA系統(tǒng)中的蜂窩式基站的扇區(qū)，其特征在于，包括多個(gè)信號(hào)合并器，每個(gè)信號(hào)合并器與一組不同的頻道耦合，在任何一組頻道中沒(méi)有兩個(gè)頻道是相鄰的；多個(gè)雙工器，它們按一對(duì)一的原則與多個(gè)信號(hào)合并器中相應(yīng)的信號(hào)合并器耦合，多個(gè)雙工器中的每一個(gè)與多個(gè)信號(hào)合并器中相應(yīng)的一個(gè)耦合；多根天線，每根天線與多個(gè)雙工器中相應(yīng)的一個(gè)耦合；和多個(gè)分離器，它們按一對(duì)一的原則與多個(gè)雙工器中相應(yīng)的雙工器耦合，多個(gè)分離器中的每一個(gè)與多個(gè)雙工器中相應(yīng)的一個(gè)耦合。
16．如權(quán)利要求15所述的扇區(qū)，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是擴(kuò)展頻譜信號(hào)。
17．如權(quán)利要求15所述的扇區(qū)，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是遵照TIA IS-95A標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。
18．如權(quán)利要求15所述的扇區(qū)，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是遵照ANSI J-STD-008標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。
19．一種在CDMA系統(tǒng)中的蜂窩式基站的扇區(qū)，其特征在于，包括多個(gè)綜合雙工器/合并器，每個(gè)綜合雙工器/合并器與一組不同的頻道耦合，在任何一組頻道中沒(méi)有兩個(gè)頻道是相鄰的；多根天線，每根天線與多個(gè)綜合雙工器/合并器中相應(yīng)的一個(gè)耦合；和多個(gè)分離器，它們按一對(duì)一的原則與多個(gè)綜合雙工器/合并器中相應(yīng)的綜合雙工器/合并器耦合，多個(gè)分離器中的每一個(gè)與多個(gè)綜合雙工器/分離器中相應(yīng)的一個(gè)耦合。
20．如權(quán)利要求19所述的扇區(qū)，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是擴(kuò)展頻譜信號(hào)。
21．如權(quán)利要求19所述的扇區(qū)，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是遵照TIA IS-95A標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。
22．如權(quán)利要求19所述的扇區(qū)，其特征在于，被發(fā)送的頻道中至少有一個(gè)頻道是遵照ANSI J-STD-008標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。
全文摘要
在從基站發(fā)射之前,一種用于CDMA系統(tǒng)的信號(hào)合并方法將個(gè)別頻道(f1、f2、f3、f4)合并成多組頻道,使得在任何一組頻道中沒(méi)有兩個(gè)頻道在頻率上是相鄰的。雙重分集接收和發(fā)送信號(hào)合并系統(tǒng)包括兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)合并器(34,36),每個(gè)信號(hào)合并器都與一組相應(yīng)的頻道耦合,在頻道組中,沒(méi)有兩個(gè)頻道是相鄰的。兩個(gè)或多個(gè)雙工器(62,64)都與相應(yīng)的信號(hào)合并器耦合。天線(38)與每個(gè)雙工器(62,64)相連,而兩個(gè)或多個(gè)分離器(56,58)都與相應(yīng)的雙工器耦合。相應(yīng)的信號(hào)合并器和雙工器被結(jié)合成單個(gè)裝置。
文檔編號(hào)H04B1/69GK1295739SQ9980465
公開(kāi)日2001年5月16日 申請(qǐng)日期1999年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月31日
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