[發(fā)明專利]在無線通信系統(tǒng)中傳輸信號的方法和通信系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810074208.2
• 申請日: 2008-02-13
• 公開（公告）號: CN101242212A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王昭誠;宇野雅博
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼德國有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04B1/707;H04Q7/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧江;王忠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在無線通信系統(tǒng)中傳輸信號的方法，并涉及實現(xiàn)非視距(NLOS，non-line?of?sight)無線系統(tǒng)的改進(jìn)波束控制算法的無線通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無線通信被用于多種技術(shù)領(lǐng)域中，諸如被用于移動電話、無線LAN、步話機(jī)、廣播無線電系統(tǒng)、點到點無線電系統(tǒng)以及許多其它公知的和未來的應(yīng)用。相應(yīng)的無線通信系統(tǒng)所覆蓋的通信半徑基本上取決于所使用的技術(shù)。蜂窩通信系統(tǒng)(諸如GSM和UMTS系統(tǒng))適于高達(dá)大約10km(或更大)的通信半徑，然而無線LAN在大約100m(或更大)的范圍中，并且藍(lán)牙(Bluetooth)系統(tǒng)在數(shù)十米(或更大)的范圍中。對無線通信的通信范圍的主要影響在于所使用的射頻和輸出功率。雖然在被用于GSM和UMTS的射頻處僅僅少量吸收大氣中的電磁波，但是在60GHz范圍內(nèi)卻發(fā)生相當(dāng)多的吸收，這非常適于小范圍和室內(nèi)無線通信。此外，被用于相應(yīng)無線通信技術(shù)的發(fā)射和/或接收天線的種類根據(jù)相應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行變化。例如，如果必須到達(dá)多個接收機(jī)或如果接收機(jī)的位置未知或頻繁變化(例如，由于移動)，則有時使用寬波束天線或全向天線。然而，在高數(shù)據(jù)速率的mm波無線通信系統(tǒng)中使用寬波束天線存在問題，因為受到多徑衰減的影響。

如根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖3所示，當(dāng)寬波束天線24、25用于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩側(cè)并且視距鏈路P_o被障礙物22阻擋時，在發(fā)射機(jī)20與接收機(jī)21之間存在多條反射路徑P₁、P₂(即，所發(fā)射的電磁波在其到達(dá)接收機(jī)之前被對象23a、23b、23c、23d反射至少一次的傳輸路徑)。信道延遲擴(kuò)展在數(shù)據(jù)速率高(例如超過1Gbps)時可能超過數(shù)十個碼元周期，這導(dǎo)致由于頻率選擇性衰減深而引起的嚴(yán)重的碼間干擾。

對于這種非視距(NLOS)用戶情形，存在兩種常規(guī)解決方案，這兩種解決方案都需要高速且復(fù)雜的信號處理電路。一種解決方案采用了信道均衡器，該信道均衡器包括線性的、判決反饋或最大似然序列估計(MLSE)均衡器。當(dāng)信道延遲擴(kuò)展比碼元持續(xù)時間更長時，均衡器變得復(fù)雜并且需要大量處理能力。另一解決方案是正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)，其已經(jīng)用于無線LAN系統(tǒng)。然而，由于其固有的線性調(diào)制和高峰均比問題，這種系統(tǒng)中的功率放大器(PA)的功耗非常高。顯然，為了解調(diào)1Gbps信號，要求高速的快速傅里葉變換(FFT)和其它信號處理模塊。因此，重要的是，找到并不要求復(fù)雜和高速基帶電路用于高數(shù)據(jù)速率毫米波段通信系統(tǒng)的其它解決方案。

文獻(xiàn)EP?1?659?813?A1提議在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)側(cè)使用一對細(xì)波束控制天線(sharp?beam?steering?antenna)。窄波束天線能被操縱到不同位置，并且因此發(fā)射機(jī)和接收機(jī)適于經(jīng)由那些窄波束天線來建立無線通信的第一通信路徑。此外，文獻(xiàn)EP?1?659?813?A1提議，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)適于經(jīng)由所述第一和第二窄波束天線自動建立無線通信的至少一條可替換的通信路徑，這種可替換的通信路徑在空間上不同于所述第一通信路徑。

現(xiàn)有技術(shù)的波束控制算法的缺點在于，為了找到最佳操縱位置并且因此找到最佳傳輸路徑，必需估計每條可能傳輸路徑的信道質(zhì)量。這例如通過測量誤碼率(BER)性能來實現(xiàn)。為了實現(xiàn)對所詳述的信道質(zhì)量的可靠估計，必需復(fù)雜的信道質(zhì)量測量。另一方面，如果信道質(zhì)量測量的復(fù)雜度降低，則錯誤估計信道質(zhì)量的風(fēng)險增大。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于克服所引用的現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。

這些目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的用于在無線通信系統(tǒng)中傳輸信號的方法以及根據(jù)權(quán)利要求11的通信系統(tǒng)來實現(xiàn)。

本發(fā)明涉及一種用于在無線通信系統(tǒng)中傳輸信號的方法，其中，信號從發(fā)射設(shè)備被傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備，所述設(shè)備中的至少一個設(shè)備具有適于被操縱到不同位置的窄波束天線，所述不同位置中的每個位置對應(yīng)于從所述發(fā)射設(shè)備到所述接收設(shè)備的多條不同的傳輸路徑，所述信號包括能夠估計當(dāng)前傳輸路徑的信道質(zhì)量的波束控制幀，所述方法包括以下步驟：

a)經(jīng)由多條傳輸路徑中的每條傳輸路徑傳輸和接收所述信號，藉此允許估計多條傳輸路徑中的每條傳輸路徑的信道質(zhì)量；

b)基于所估計的信道質(zhì)量，從多條傳輸路徑中選擇數(shù)條傳輸路徑作為通信信道的候選路徑；

c)針對在步驟b)中所選擇的所述數(shù)條傳輸路徑，在不同傳輸和/或接收條件下重復(fù)步驟a)至少一次；以及

d)基于所估計的信道質(zhì)量，從數(shù)條傳輸路徑中選擇小數(shù)目的傳輸路徑作為通信信道的候選路徑。