[發明專利]動態控制通過時間反轉而預均衡的信號的會聚的方法

有效

• 申請號: 200980133604.0
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN102138309A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 迪恩·T·法恩休伊;喬·威亞特;尤姆尼·齊亞德;讓-菲利普·德斯巴特
• 申請（專利權）人: 法國電信公司
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L25/03;H04L1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張玉紅

技術領域

本發明的領域是電信領域，更具體地說，在各通信實體之間的無線電通信技術領域。更具體地說，本發明涉及在兩個通信實體之間基于時間反轉技術的信號的傳輸質量。

背景技術

通信實體的天線所發送的無線電信號根據源點(定義在源天線的輸出處)與目的點(定義在目的通信實體的天線的輸入處)之間的傳播條件而經歷變形。為了限制這些變形，首先通過根據在這兩根天線之間的傳播信道的特性而應用預均衡系數來使得信號失真。因此，必須表征這種傳播信道。

在現有各種預均衡方法當中，基于時間反轉的方法因它們的減少的復雜性、它們的性能以及它們的用于在接收天線上會聚無線電波的固有能力而出類拔萃。通過在時間和空間上會聚接收到的信號的能量，時間反轉使得有可能明顯減少傳播信道的時間散射(time?scattering)。

時間反轉是一種波會聚技術，典型地用于聲波，其依賴于波動方程的時間反轉的不變性。因而，時間上反轉的波在時間上像回去的直達波那樣得以傳播。從源點發送的簡短脈沖在傳播介質中傳播。目的點所接收到的該波的一部分受時間反轉，之后在傳播介質中返回。波朝向源點會聚，在所述源點處重塑簡短脈沖，并且波的能量會聚在源點上。在源點上通過時間反轉而會聚的信號在其形式上幾乎與在源點處發送的初始信號相同。因而在源點處存在時間再壓縮。具體地說，當傳播介質復雜時，返回的波全都更加精確地收斂。

時間反轉技術因而應用于無線電通信網絡，以顯著地通過減少信道的擴展來消除傳播信道對信號的效應，并且簡化在通過信道之后接收到的碼元的處理。通過應用根據源通信實體的天線所發送的信號必須通過的傳播信道的沖擊響應的時間反轉而獲得的系數，該信號因此被預均衡。應用于信號的傳播信道的時間反轉使得有可能消除在來自源點的適時預失真的信號的傳輸期間該信道的影響，并且將信號會聚在目的天線上。實現時間反轉因而需要源通信實體對傳播信道的知識。

然而，當通信實體在移動時，因為通信實體的移動性，所以由通信實體在給定時刻進行的信道估計可能在后續時刻證明出錯。這種錯誤關于定義為從目的通信實體觀測到的源通信實體的位移速度的函數的相對運動而受限。對于明顯相對運動，在對于信號的預失真而應用的傳播信道的估計與信號實際經歷的傳播信道之間存在去相關性。

因而，一方面，信號的預失真是不足的，而另一方面，信號在目的天線上的會聚并未得以實現。時間反轉的預均衡技術因此對于正快速移動的通信實體給出不良性能。

信號的發散實際上是因為相對運動而且還有潛伏時延而導致的。潛伏時延是總體時延，其包括測量傳播信道與發送所會聚的信號之間的處理時延、以及發送與接收所會聚的信號之間的傳播時延。

相對于應用于預均衡信號的傳播信道的估計的目的天線的位置定義會聚點。會聚點因而對應于在潛伏時延已經逝去之前目的天線相對于源天線的位置。換句話說，會聚點與用于靜態通信實體的并且在缺少潛伏時延的情況下的波的收斂點對應。于在潛伏時延期間一個或兩個通信實體的位移的情況下，目的天線相對于源天線處于與會聚點的位置不同的位置，因此會聚點未被觀測。

當未實現信號的會聚時，服務質量降級。服務質量是例如所提供的比特率、或另外關于信號所傳達的數據的誤碼率。因而，目的通信實體和/或源通信實體一運動，服務質量就降級。當源通信實體相對于目的通信實體的相對運動增加時，這種降級性增加，這種移動出現在潛伏時間期間。換句話說，當在潛伏時間期間相對運動增加時，在目的天線上接收的功率減少。此外，這種降級性是預均衡信號的載波頻率的函數。

因此，源通信實體必須采用與信號的會聚有關的傳輸參數，顯著地作為通信實體的相對運動的函數，以確保服務質量，所述服務質量可以是例如所提供的比特率、或另外關于所傳達的數據的誤碼率。傳輸參數是例如所發送的信號的載波頻率或潛伏時延。通信實體也可以選取為：在一個且同一無線電通信系統內，改變帶寬，并且因此改變載波頻率，或者另外切換到在分離帶寬中操作的分離無線電通信系統。

因此，需要一種方法，用于動態控制通過時間反轉而預均衡的信號的會聚，以適用通過時間反轉而預均衡的信號的傳輸參數。

發明內容

本發明適合于具有至少一根發送天線和至少一根接收天線的通信實體。通信實體可以是移動終端、無線電接入點、地面或衛星基站、或裝配有通信卡的任何設施。

這種解決方案也適合于具有多根發送天線和/或多根接收天線的通信實體，例如MIMO(多入多出)、SIMO(單入多出)或MISO(多入單出)類型的無線電通信系統。