[發明專利]帶有用于上行鏈路和下行鏈路的不同天線分集方法的無線通信系統中的節點

有效

• 申請號: 200980159694.0
• 申請日: 2009-06-01
• 公開（公告）號: CN102449927B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: F·阿特利;M·約翰遜;S·蘭德斯特倫;A·西蒙森
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/08;H04B7/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜冰;王洪斌

技術領域

本發明涉及一種無線通信系統中的節點，該節點包括至少第一天線功能、第二天線功能和第三天線功能。第一下行鏈路信號、第二下行鏈路信號、第一上行鏈路信號和第二上行鏈路信號經所述天線功能來傳輸。所述天線功能一起形成第一總天線功能和第二總天線功能。

本發明還涉及一種在無線通信系統中的節點中用于為第一下行鏈路信號、第二下行鏈路信號、第一上行鏈路信號和第二上行鏈路信號獲得期望天線功能性的方法。該方法包括以下步驟：經第一天線功能傳輸第一下行鏈路信號和第一上行鏈路信號；經第二天線功能傳輸第二下行鏈路信號；以及經第三天線功能傳輸第二上行鏈路信號；其中，所述天線功能一起形成第一總天線功能和第二總天線功能。

背景技術

例如使用稱為LTE(長期演進)的無線電接入標準來實現的許多移動通信系統利用稱為MIMO(多輸入多輸出)的概念，即，多個并行無線通信信號流源于一個(分布式)位置并預期用于另一(分布式)位置，所有信號流使用相同的時間和頻率資源。

例如，為了期望性能，用于各個信號的傳送天線被適當地布置成以此類方式將信號功率注入傳播環境，使得信號由在多流無線通信鏈路的接收端的類似適當布置的天線檢測到時，形成帶有高秩(rank)的有效傳播信道。

在下述內容中，通信鏈路的兩端將表示為“接入點”和“終端”，這兩端例如分別表示移動通信系統中交換信息的宏基站和膝上型計算機。

傳播信道具有某個秩，其中，秩對應于信號可為給定數量的天線端口傳播的獨立路由的數量的度量；換而言之，秩是信號在其中傳播的環境(即波傳播信道)和天線功能的某一布置所授予的自由度的數量。天線功能在傳播環境中如何被布置影響秩。

通過以使得各個傳輸的信號的幅度和相位的變化變成解除相關的此類方式布置天線，能夠實現高秩傳播信道，即秩接近可用獨立信號的數量的信道。空間分離的天線以及正交極化天線是用于實現解除相關的兩種常見部件。這兩種布置中哪種是優選布置取決于特定的傳播環境和接入點與終端的屬性。

在一些MIMO實現中，例如，在LTE系統中，一種稱為預編碼的概念可用。預編碼涉及相同信號從多于一個天線的相干傳送。視用于傳送信號的天線的屬性而定，并且也視傳播環境而定，這導致波束形成或極化形成。對于在理想的自由空間環境中覆蓋基本上相同角度空間的共極化天線，傳送的信號將相干相加，從而導致波束，或者更一般地說，干涉儀狀電磁場行為，帶有空間中不同方向同相和異相信號相加，這取決于天線分離距離。類似地，對于帶有不同(例如正交)的極化的天線，將對空間中不同方向產生不同極化狀態。

實際傳播環境將促使在波束形成與極化形成之間造成更不明顯的劃分。然而，對于許多天線安裝，例如，在傳送天線被放置和定向在接入點中以在下行鏈路上輻射到有效自由空間環境(即，天線與所謂的Fraunhofer區域之間不存在任何嚴重障礙的環境)中時，遠場方向圖(pattern)能夠并且將在散射與多徑傳播的效應開始前形成。這當然在上行鏈路上相互地起作用。

在以前已知的解決方案中，相同的天線或天線功能用于傳送和接收。對于TDD(時分雙工)系統，傳送和接收的信號在時間上分離，并且對于FDD(頻分雙工)系統，傳送和接收的信號在頻率上分離。備選的是，獨立無線電鏈用于只用于上行鏈路或下行鏈路的那些天線的傳送或接收。用于無線LAN的交換天線系統的一些實現提供后者的示例，而在所有當前標準中常規基站是前者的示例。

第一現有解決方案、將相同天線功能用于下行鏈路和上行鏈路(如輻射方向圖屬性所表明的)的系統在下行鏈路和上行鏈路系統性能相對于輻射方向圖具有不同最佳狀態時不能提供兩個鏈路的同時優化性能。一示例是在某些情況中，具有緊密間隔的共極化天線的波束形成對于下行鏈路能夠是最佳的，而具有雙極化天線的接收器分集能夠對上行鏈路是最佳的。

第二現有解決方案、使用獨立無線電鏈或最低限度分離饋線的系統將要求比并行信號流的數量更多的饋電電纜。例如，帶有兩個共極化天線用于下行鏈路上的波束形成、并且兩個正交極化天線用于上行鏈路上的分集接收的2x2MIMO系統將要求三個饋電電纜。

因此，在無線通信系統中需要一種節點，其中能夠以有效方式使天線功能對下行鏈路和上行鏈路不同。

發明內容

本發明的目的是在無線通信系統中提供一種節點，其中能夠以有效方式使天線功能對下行鏈路和上行鏈路不同。