[发明专利]动态控制通过时间反转而预均衡的信号的会聚的方法

说明书

技术领域

本发明的领域是电信领域，更具体地说，在各通信实体之间的无线电通信技术领域。更具体地说，本发明涉及在两个通信实体之间基于时间反转技术的信号的传输质量。

背景技术

通信实体的天线所发送的无线电信号根据源点(定义在源天线的输出处)与目的点(定义在目的通信实体的天线的输入处)之间的传播条件而经历变形。为了限制这些变形，首先通过根据在这两根天线之间的传播信道的特性而应用预均衡系数来使得信号失真。因此，必须表征这种传播信道。

在现有各种预均衡方法当中，基于时间反转的方法因它们的减少的复杂性、它们的性能以及它们的用于在接收天线上会聚无线电波的固有能力而出类拔萃。通过在时间和空间上会聚接收到的信号的能量，时间反转使得有可能明显减少传播信道的时间散射(time scattering)。

时间反转是一种波会聚技术，典型地用于声波，其依赖于波动方程的时间反转的不变性。因而，时间上反转的波在时间上像回去的直达波那样得以传播。从源点发送的简短脉冲在传播介质中传播。目的点所接收到的该波的一部分受时间反转，之后在传播介质中返回。波朝向源点会聚，在所述源点处重塑简短脉冲，并且波的能量会聚在源点上。在源点上通过时间反转而会聚的信号在其形式上几乎与在源点处发送的初始信号相同。因而在源点处存在时间再压缩。具体地说，当传播介质复杂时，返回的波全都更加精确地收敛。

时间反转技术因而应用于无线电通信网络，以显著地通过减少信道的扩展来消除传播信道对信号的效应，并且简化在通过信道之后接收到的码元的处理。通过应用根据源通信实体的天线所发送的信号必须通过的传播信道的冲击响应的时间反转而获得的系数，该信号因此被预均衡。应用于信号的传播信道的时间反转使得有可能消除在来自源点的适时预失真的信号的传输期间该信道的影响，并且将信号会聚在目的天线上。实现时间反转因而需要源通信实体对传播信道的知识。

然而，当通信实体在移动时，因为通信实体的移动性，所以由通信实体在给定时刻进行的信道估计可能在后续时刻证明出错。这种错误关于定义为从目的通信实体观测到的源通信实体的位移速度的函数的相对运动而受限。对于明显相对运动，在对于信号的预失真而应用的传播信道的估计与信号实际经历的传播信道之间存在去相关性。

因而，一方面，信号的预失真是不足的，而另一方面，信号在目的天线上的会聚并未得以实现。时间反转的预均衡技术因此对于正快速移动的通信实体给出不良性能。

信号的发散实际上是因为相对运动而且还有潜伏时延而导致的。潜伏时延是总体时延，其包括测量传播信道与发送所会聚的信号之间的处理时延、以及发送与接收所会聚的信号之间的传播时延。

相对于应用于预均衡信号的传播信道的估计的目的天线的位置定义会聚点。会聚点因而对应于在潜伏时延已经逝去之前目的天线相对于源天线的位置。换句话说，会聚点与用于静态通信实体的并且在缺少潜伏时延的情况下的波的收敛点对应。于在潜伏时延期间一个或两个通信实体的位移的情况下，目的天线相对于源天线处于与会聚点的位置不同的位置，因此会聚点未被观测。

当未实现信号的会聚时，服务质量降级。服务质量是例如所提供的比特率、或另外关于信号所传达的数据的误码率。因而，目的通信实体和/或源通信实体一运动，服务质量就降级。当源通信实体相对于目的通信实体的相对运动增加时，这种降级性增加，这种移动出现在潜伏时间期间。换句话说，当在潜伏时间期间相对运动增加时，在目的天线上接收的功率减少。此外，这种降级性是预均衡信号的载波频率的函数。

因此，源通信实体必须采用与信号的会聚有关的传输参数，显著地作为通信实体的相对运动的函数，以确保服务质量，所述服务质量可以是例如所提供的比特率、或另外关于所传达的数据的误码率。传输参数是例如所发送的信号的载波频率或潜伏时延。通信实体也可以选取为：在一个且同一无线电通信系统内，改变带宽，并且因此改变载波频率，或者另外切换到在分离带宽中操作的分离无线电通信系统。

因此，需要一种方法，用于动态控制通过时间反转而预均衡的信号的会聚，以适用通过时间反转而预均衡的信号的传输参数。

发明内容

本发明适合于具有至少一根发送天线和至少一根接收天线的通信实体。通信实体可以是移动终端、无线电接入点、地面或卫星基站、或装配有通信卡的任何设施。

这种解决方案也适合于具有多根发送天线和/或多根接收天线的通信实体，例如MIMO(多入多出)、SIMO(单入多出)或MISO(多入单出)类型的无线电通信系统。