[發明專利]分時雙工系統中天線適應

無效

• 申請號: 200710180339.4
• 申請日: 2003-05-07
• 公開（公告）號: CN101174861A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 喬治·R·內爾森二世;詹姆士·A·波拉特二世;約翰·A·里格內爾
• 申請（專利權）人: 美商智慧財產權授權股份有限公司
• 主分類號: H04B7/005
• 分類號: H04B7/005
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳亮

本發明申請是國際申請號為PCT/US03/14578，國際申請日為2003年5月7日，進入中國國家階段的申請號為03810255.2，名稱為“分時雙工系統中天線適應”的發明專利申請的分案申請。

發明背景

不同類型的無線數據通訊網絡，包含數字蜂巢式系統、無線局域網絡(WLANs)以及甚至是個人的局域網絡，如藍牙，已經逐漸地被視為是很多不同的應用領域的理想的連結方式。這些可以用以提供在家庭網絡中具有無線裝備的個人計算機的存取、筆記型計算機與個人數字助理(PDAs)的存取，以及提供在商業應用上的堅實與便利的存取。

當然，根據目前的一項估計，大約10％的筆記型電腦在出廠時已經配備了無線適配卡。而據稱一份估計指出該比例將會在兩年的內增加到30％。一些微處理器的制造商，例如Intel正從事將無線的能力整合到處理器芯片平臺上。藉由這樣的以及其它的初始工作的持續將引領無線設備整合到所有形式的計算機上。

這在一些城市中實際上是可能找到一些「熱門地點」，在該處可以同時獲得多不同網絡類型的連結。不幸的是，假如不用100個、只要10個在空間上接近的網絡將意味著干擾將成為一問題。也就是說，雖然，最新興的的無線標準以分布的頻譜微波頻率調制提供堅實的收發訊號、或是使用一碼分多址(CDMA)克服該次載波，然而，擠滿讀的微波頻譜仍然增加了噪聲也因此降低了所有的用戶的使用效能。

該使用一頻率重新使用因子(frequency?reuse?factor)的CDMA網絡的容量是被該小區之間以及小區的內的干擾所限制。像是多重用戶偵測(MUD)可以用來緩和分子內的干擾。而信道功率的智能管理、編碼文字以及時隙(也就是說堅實的微波資源管理(RRM))等技術也可以被利用。

在本發明中最感興趣的是，利用一方向性或是適應性的天線來決定傳送與接收訊號的最佳的方向也是可能的。該方向性天線集中注意于這些訊號所輻射的功率，以使得與其它的傳送之間的干擾能夠最小化。

一可以用來緩和小區之間的干擾是為在轉動式(遠程)或者是所謂的使用端的方向性天線。為了解這樣做的優勢，考慮一鄰近的基站或是在從中央基站傳送接收器(BTSs)到該用戶設備端的正向鏈路的信道中引發小區間干擾的區段的情況。假如這些下鏈(DL)信道在介于該欲連結的基站或區段以及這些相互干擾的基站或區段之間具有一角度的分離，那么在用戶設備端的方向性天線可以提供某些程度的干擾抑制。該確實的抑制程度與該角度分離、天線的前面到后面的比率以及該天線的電波寬度有關。

在鄰近的小區或區段的用戶也引發在上鏈(UL)或反向方向上小區之間的干擾。假如該方向性天線可以指向以使得大部分的傳送能量可以直接指向欲連結的基站并且遠離該鄰近的小區或區段，那么該天線也可以提供在上鏈上小區之間的干擾的抑制。該干擾抑制將在欲連結的基站接收器上顯露他本身是為一干擾的降低。

因此該方向性天線的使用是直接貢獻到連結分配計劃的改善。他提供了比標準的全方向性天線在以一方向性模式的操作時，額外的天線增益。根據用于引導的演算，該額外的增益可以直接貢獻到該上鏈與下鏈的分配計劃上。該方向性天線由于區域的折射也降低了訊號強弱不均的影響。該天線的指向性只認可由區域環境到抵達該接收器輸入的路徑結構的一部份，降低該訊號強弱不定的程度。該所需求的快速訊號強弱不定的邊緣也因此被降低。

然而為了使該方向性天線變成最主動的，必須要為該上鏈與下鏈引導一適當的方向。在分組交換的分頻雙工(FDD)系統中，該上鏈與下鏈的方向必須要一樣，一樣該UL與該DL載子頻率是同時的主動。一折衷的方向是因此常常被選用來最佳化在該兩方向上的接收。

然而，一分時雙工(TDD)，當它涉及天線引導時相較于FDD系統具有某些優勢：

因為該用戶設備是半雙工的，DL以及UL指向方向可以是不同的以容許在每個個別情況下的最佳化的方向。

因為DL與UL傳統上操作于相同的頻率，在多數的情況下，該DL與UL路徑損失將會是一樣的。

該TDD的框架結構是為具有可獲得的非主動的時隙以檢查替代的天線方向與計算該天線引導量測尺度。

發明內容