[发明专利]通信系统中用于交叉偏振隔离的方法和装置

说明书

                        背景

I.发明领域

本发明涉及将多信道信息传送到收信人而由收信人有选择地一次仅解调一个信道的无线通信系统。本发明尤其涉及在卫星通信系统中建立或保持信号分集的方法和装置，而在所述的卫星通信系统中，多数字调制信道是同时并且采用相同的频率传送到系统用户的。

II.相关技术

已经有人建议采用新的通信设施向移动服务用户或消费者提供一种付费一接听类型的服务。目前已在美国允许采用的这种新的通信设施是一种称作是数字音频服务(DAS)或数字音频广播(DAB)的用户无线产品。这种类型的服务用来接收一组带有信息的信道，这些信息如，新闻、体育、气象或带有很高声音质量的其他主题娱乐节目。音乐的质量通常是与光储存介质(如致密(声/光)盘，通常称为CD)上所看到的是相同的，尽管通常采用的压缩比为10∶1。这些服务通常是工作在12.5MHz的频带上，其中心频率约为2.3GHz(称为用户接收频率)。

人们已经采用各种各样的通信技术，在这样一些频率下，在大量的系统用户之间传送信息。所采用的技术如时分多路复用(TDM)、频分多路复用(FDM)和码分多路复用(CDM)扩展谱技术。CDM的使用见美国专利4,901,307，其标题是“SpreadSpectrum Multiple Access Communication System Using Satellite OrTerrestrial Repeaters”；以及美国专利5,691,974，其标题是“Method AndApparatus For Using Full Spectrum Transmitted Power In A Spread SpectrumCommunication System For Tracking Individual Recipient Phase Time AndEnergy”。

尽管诸如CDM的技术具有相当高的信号增益，并且克服了多径衰落之类的问题，但这些技术并没有解决所有的问题。所以，这就要求人们具有某种形式的信号分集，以减少与相关用户移动有关的衰落等问题所造成的不利影响。另外，由于建筑物、植物(树木)或地理特征(山峦)所造成的信号阻塞也会引起信号一定程度的衰耗甚至完全阻塞，从而在某些情况下会妨碍信号的正常接收。

信号阻塞问题的另一个重要性在于，人们需要的是长期的信号线路。即，人们需要的不是相对较短的传言信息或呼叫，人们需要的是长达几分钟或更长时间的信号传送。例如，通过卫星进行的无线电传输或音频节目传播，或者大量的专用数据传输，要求接收机一次能接收好几分钟或好几小时的信号。足以中断这种类型的线路的信号阻塞是很糟糕的，会造成经济损失，和长时间的用户板侵蚀(customer base erosion)，而这时的线路是收费服务线路的一部分。

为了确保高质量和不间断的信号接收，需要采用某种形式的信号分集。通常，有三种类型的分集可以用在通信系统中，即，时间分集、频率分集和空间分集。时间分集可以采用数据重复和数据或信号分量的时间交错来得到。一种形式的频率分集是采用如CDM之类的技术来提供的，这时，在一个较宽的带宽上对信号能量进行扩展。空间或路径分集是通过使经过同时线路的多信号路径具有经过两个或多个用于地面系统的基站或者两个或多个的卫星或卫星束用于空间系统的移动或远程信号收信人而得到的。

即，对于卫星通信系统来说，空间分集或路径分集是通过在多信号路径上进行传送和接收并且使在不同路径上到达的信号对于每一路径来说是分开接收和处理的而获得的。多址通信系统中采用路径分集的例子见美国专利5,101,501，其标题是“Soft Handoff In A CDMA Cellular Telephone System”；以及5,109,390，其标题是“Diversity Receiver In A CDMA Cellular Telephone System”，它们均通过参考引入于此。

为了提供强有力的信号和空间分集，卫星通信系统和信息转发服务可以通过两个或多个卫星，在任何时候将信号转发到所要求的收信人。信号是以这样的方式进行编码的，即，使用户接收机能够在它们之间进行鉴别，并对它们作相应的处理。对于TDM系统来说，这意味着分配不同的时隙或时隙组，而对于CDM系统来说，这意味着分配不同的PN码偏移或编码。不同的频率还可以用在某些系统中，尽管这是人们非常不希望的。还可以采用多层或多级编码。通常，用户接收机接着采用一系列的数字接收机或称作是瑞克(rake，分离多径)接收机的接收机，用来完成信号接收。