[发明专利]使用极化和/或波束形成分离的天线布置的自适应调整有效
申请号: | 200880115414.1 | 申请日: | 2008-08-27 |
公开(公告)号: | CN101849369A | 公开(公告)日: | 2010-09-29 |
发明(设计)人: | T·豪斯泰恩;E·舒尔茨;W·泽瓦斯 | 申请(专利权)人: | 诺基亚西门子通信公司 |
主分类号: | H04B7/04 | 分类号: | H04B7/04;H04B7/06;H04B7/08;H04B7/10 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 汤春龙;李家麟 |
地址: | 芬兰*** | 国省代码: | 芬兰;FI |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 使用 极化 波束 形成 分离 天线 布置 自适应 调整 | ||
技术领域
本发明涉及电信网络领域,其中例如基站和移动终端装置等通信装置根据包括所谓的多输入多输出(MIMO)通信技术的多天线通信技术的原理相互通信。MIMO通信允许建立空分多址(SDMA)。在上行链路的情况下,这往往称作多用户单输入多输出(MU-SIMO)通信。在下行链路的情况下,这往往称作多用户多输入单输出(MU-MISO)通信。
具体来说,本发明涉及包括多个天线单元的天线布置,该多个天线单元可按照使得多天线技术可适用于发射和/或用于接收电磁无线电波信号的方式进行操作。此外,本发明涉及一种用于通过在通信链路一侧的至少两个天线单元根据多输入多输出通信的原理发射和/或接收电磁辐射的通信装置,其中通信装置之一配备有如上所述的天线布置。此外,本发明涉及一种用于根据多天线通信技术发射和/或接收电磁辐射的方法。
背景技术
现代通信装置越来越多地使用多个天线系统,它们往往又称作智能天线系统或者多输入多输出(MIMO)系统。MIMO通信技术基于以下概念:应该发射的同一个消息的不同副本由不同天线单元接收。在后续信号处理中,来自不同天线单元的对应信号则以智能方式相互关联。由此,信噪比可增加,或者接收器能够对不同发射通信装置进行空间分离。
在例如发射装置与接收装置之间的通视性的简化情况下,无线电信号基于其空间签名的分离一般可通过两种方式来执行。
a)波束形成:
如果应该相互区分的无线电信号具有相同极化,则可使用波束形成。由此,通过采用适当的衰减因数和/或适当的相移来组合从至少两个不同天线单元接收的信号。这产生用于接收从预定方向始发的无线电信号的增加灵敏度以及用于接收来自另一个方向的无线电信号的减小灵敏度。这意味着,通过波束形成的空间分离可通过将适当加权和相位因数用于由各个天线单元所拣选的信号来实现。通过适当地定向天线单元,从不同通信装置始发并且从不同方位角到达的无线电信号可相互区分。
b)极化分离:
如果应该相互区分的无线电信号具有不同极化,则这些信号可通过分配给不同极化方向的不同天线单元来拣选。在极化是优选地相互正交定向的线性极化的情况下,即使它们相对其方位角的差异很小,对应无线电信号也可相互区分。
但是,实际上,在两个通信装置之间经常不存在通视性。因此,往往不清楚上述方法的哪一种最适合用于提供通信装置之间的高质量无线电数据链路。此外,常见的情况是,至少一个通信装置正在移动,使得无线电传输链路的特性在时间上频繁改变。
可能需要提供一种天线布置,它允许关于不同通信装置之间的无线电传输链路的不同物理条件进行灵活调整。
发明内容
这种需要可通过根据独立权利要求的主题来满足。本发明的有利实施例通过从属权利要求来描述。
根据本发明的第一方面,提供一种用于发射和/或用于接收电磁辐射、尤其是用于在基站与移动终端装置之间发射和/或用于接收无线电波信号的天线布置。天线布置包括:(a)第一天线单元和第二天线单元,它们适合发射和/或适合接收第一极化的电磁辐射;(b)第三天线单元,它适合发射和/或适合接收与第一极化不同的第二极化的电磁辐射;以及(c)第一耦合单元,它连接到天线布置的第一天线单元、第三天线单元和第一端子,其中第一耦合单元适合根据第一控制信号将第一端子选择性地耦合到第一天线单元和/或第三天线单元。第一天线单元和第三天线单元在空间上彼此分离,使得分配给第一天线单元的第一信号以及分配给第三天线单元的第三信号彼此相关。
本发明的这个第一方面基于如下概念:在一个小型天线布置中,可选择性地使用极化分离和/或波束形成分离,以便提高电信网络的用户设备(UE)与基站之间的无线电链路的质量。
由此,在第一操作状态中,第一端子电连接到第一天线单元。这意味着,可激活分配给相同极化的第一天线单元和第二天线单元。因此,通过在幅度和相位上使分配给这些有源天线单元的信号相关,可实现波束形成。
在第二操作状态中,第一端子电连接到第三天线单元。这意味着,可激活分配给不同极化方向的第三天线单元和第二天线单元。因此,通过交替地激活第三和第二天线单元,可实现极化分离。
必须指出,在本申请的范围之内,术语“端子”用于描述天线布置中设置的输入端子和/或输出端子和/或输入端口和/或输出端口。经由第一端子,单一信号可在天线布置中转发和/或发射。这意味着,术语“端子”不能被理解为描述到例如电信网络的移动电话或基站等另一用户设备的接口。
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