[发明专利]可变延迟传送分集

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统。

本发明是通过特别注意移动通信网络中可能的应用而开发的，更具体的说，那些移动通信网络包括适合用于装配多传输天线的无线电基站、中继器和/或移动终端。然而，参考本发明的应用的可能领域并不是以本发明的范围的有限意义来分析的。

背景技术

数据业务推动了对包括移动通信网络的通信系统和网络中增长的数据数率和增长的系统容量的需求。许多先进的移动业务，诸如网页浏览或直播视频流，不像双向语音业务在无线电上行和下行链路的使用中基本上是对称的，其对无线电下行链路的要求比对上行链路的要求更高，因为到达用户(下行链路)的业务比来自用户(上行链路)的业务更多。因此，提高下行链路的容量是无线系统发展的一个主要挑战。此外，许多提出的数据业务可能会用在以单路径传播条件为特征的低移动性环境中。由于信道延长的深度衰落产生的差性能是与该场景有关的问题。

信道编码连同交织被广泛用于开发时间分集。然而，在非常慢的衰落信道中，如同典型地由低移动性用户所体验的，传播长的深度衰落块到可解码序列中所需的交织很长。另一方面，因为就允许的业务延迟和存储器的使用来说的严格要求，在实践中可用的交织深度经常是非常受限制的。

用于解决这种问题的一种可能的技术是基于利用引入附加的无线电路径的两个或多个传输天线并由此增大可用分集级别的传输天线分集。使用发射机处的多个天线开发系统中的空间分集需要在传送之前将信号预处理或预编码。实际上，具有N个传输天线的系统为相同性能的单个天线系统精确地提供传送功率P，其中每个天线以功率P/N传送相同的信号。为了开发空间分集，因此需要某些类型的传送信号的预处理或预编码。

多个天线之中的间隔还会影响在移动电话处观测的传播信道之中的相关程度。以几个波长级别的大天线间隔导致非相关衰落，其对应于由于空间分集产生的最大性能增益。例如，在第三代(3G)通信系统的情况下，已经研究过了多种发射机分集布置。这些布置的某些分别地以每个物理信道上的基带级别工作，并且已由3GPP/3GPP2小组标准化(例如，空间时间传送分集(STTD)，闭环传送分集(CLTD))。

其它传送分集技术以基站或中继器的合成W-CDMA信号上的无线电频率(RF)工作，因此典型地没有被标准化。这些技术的关联性在于它们可以被实现作为现有设备的附加模块。

借助直接说明现有技术中使用的第一方法，以通过包括传送相同信号的多个延迟的复件的通信信道提高分集级别。这种方法一般地被表示为利用固定延迟的分集传送。发射机由N个天线组成并且每个天线以功率P_j(1≤j≤N)传送。各种功率P_j的和等于由单个天线系统传送的功率P，参考为：

P＝P₁+P₂+P₃+...+P_N

除了第一天线之外的其它天线以固定延迟T_j(2≤j≤N)传送相同信号。借助延迟线引入延迟，并且每个传输天线的信号被提供给RF放大器(高功率放大器或HPA)。

图1示出了在N＝2的情况下，利用固定延迟的分集传送设备的框图。

参考图1，用I表示输入信号被馈给基带功能块10，功能块10在其基带版本中输出该信号。来自功能块10的信号被馈给中间频率/无线电频率(IF/RF)功能块20，然后被馈给分离器功能块30。在分离器功能块之前，信号的功率等于P。功能块30输出功率电平分别等于P1和P2的两个信号。

第一信号被馈给高功率放大器HPA功能块50，然后被馈给主天线60。第二信号被馈给延迟等于T₁的延迟线功能块40，并随后被馈给高功率放大器HPA功能块50。T₁是固定的，并且其通常大于信道的延迟传播(在若干微秒的范围内)。最后，第二信号被馈给分集天线70。

对于附加的天线j＝2，...，N，延迟T_j是不同的。选择这些延迟以实现信号复件之中的充分的时间间隔，并允许它们在接收机处相干求和。对于单个天线系统，这种类型的传送方案引入了附加的无线电路径，如图2所示，由此对于双天线系统增大了可用分集。

特别的，图2a涉及包括单个发射机天线和单个接收机天线的单天线系统。图2b示出了利用包括两个发射机天线和单个接收机天线的固定延迟的分集传输系统。