[发明专利]装置以及用于操作通信设备的方法

说明书

技术领域

本发明总的涉及通信系统，更具体地，涉及这样的通信系统中的长距离和低速率无线通信的实现。

背景技术

众所周知，通信系统支持无线和/或有线链路通信设备间的无线和有线链路通信。这样的通信系统在接入到因特网的国内和/或国际蜂窝电话系统到点对点家用无线网络的范围内变动。每个类型的通信系统遵循一个或多个通信标准进行构造和操作。例如，无线通信系统可遵循一个或多个标准进行操作，所述标准包括但不限于，IEEE802.11x、蓝牙、高级移动电话服务(AMPS)、数字AMPS、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、区域多点分配系统(LMDS)、多路多点分配系统(MMDS)、和/或其变形。

根据无线通信系统的类型，无线通信设备，例如，蜂窝电话、双向无线电、个人数字助理(PDA)、个人计算机(PC)、笔记本电脑、家庭娱乐设备等以直接的或间接的方式与其它无线通信设备进行通信。对于直接通信(也被称为点对点通信)而言，参与通信的无线通信设备调整它们的接收器和发射器到相同的一个或多个信道(例如，无线通信系统的多个射频(RF)载波中的一个)，并在这些信道上进行通信。对于间接的无线通信，每个无线通信设备通过指定的信道与相关的基站(例如，蜂窝服务)和或相关接入点(例如，家用或建筑物内的无线网络)进行直接通信。为了实现无线通信设备间的通信连接，所述相关基站和/或相关接入点可通过系统控制器、公共交换电话网络、因特网、和/或其它广域网进行相互间的直接通信。

参与无线通信的每个无线通信设备包括内置无线电收发器(即，接收器和发射器)，或与相关联的无线电收发器耦合(例如，家用和/或建筑物内的无线通信网络的站点、RF调制解调器等)。众所周知，接收器连接到天线，且包括低噪声放大器、一个或多个中频级、滤波级、和数据恢复级。低噪声放大器通过天线接收入站RF信号，并将其放大。一个或多个中频级将放大的RF信号与一个或多个本地振荡混合，以转换放大的RF信号为基带信号或中频(IF)信号。滤波级对基带信号或IF信号进行滤波以使不需要的出带信号衰减，从而产生滤波的信号。数据恢复级根据特定的无线通信标准从滤波的信号中恢复原始数据。

还众所周知的是，发射器包括数据调制级、一个或多个中频级、和功率放大器。数据调制级根据特定的无线通信标准转换原始数据为基带信号。一个或多个中频级将基带信号与一个或多个本地振荡混合以产生RF信号。在通过天线传输之前，功率放大器放大RF信号。

通常，发射器包括一个用于发射RF信号的天线，发射的RF信号由接收器的单个或多个天线接收。当接收器包括两个或两个以上的天线时，接收器选择这些天线中的一个来接收传入的RF信号。以这种方式，即使接收器包括被用作分集天线的多个天线，发射器和接收器间的无线通信也是单输出单输入(SISO)通信(即，选择多个天线中的一个来接收传入的RF信号)。对于SISO无线通信，收发器包括一个发射器和一个接收器。目前，大多数遵循IEEE802.11、802.11a、802.11b或802.11g的无线局域网络(WLAN)采用SISO无线通信。

其它类型的无线通信包括单输入多输出(SIMO)、多输入单输出(MISO)和多输入多输出(MIMO)。在SIMO无线通信中，单个发射器将数据处理成发射到接收器的射频信号。接收器包括两个或两个以上的天线以及两个或两个以上的接收器路径。每个天线接收RF信号，并将它们提供到对应的接收器路径(例如，LNA、向下转换模块、滤波器和ADC)。每个接收器路径处理接收的RF信号以产生数字信号，将这些数字信号结合并处理，可重新获得发射的数据。

在多输入单输出(MISO)无线通信中，发射器包括两个或多个发射路径(例如，数模转换器、滤波器、向上变换模块和功率放大器)，每个路径将基带信号的相应部分转换成RF信号，RF信号通过相应的天线发射到接收器。接收器包括从发射器接收多个RF信号的单个接收路径。在这种情况下，接收器利用波束成型技术将多个RF信号合并成一个信号以进行处理。

在多输入多输出(MIMO)无线通信中，发射器和接收器都包括多个路径。在这样的通信中，发射器利用空间时间编码功能并行处理数据以产生两个或多个数据流。发射器包括多个用于转换每个数据流为多个RF信号的多个发射路径。接收器通过多个接收器路径接收多个RF信号，所述多个接收器路径利用空间时间编码功能重新获取数据流。重新获取的数据流被合并，且随后处理成恢复的原始数据。