專利名稱：帶分集接收的聯(lián)播系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，而且更具體地涉及改進(jìn)包括多個(gè)遠(yuǎn)端RF單元的聯(lián)播系統(tǒng)，該系統(tǒng)向系統(tǒng)用戶同時(shí)發(fā)射射頻(RF)信號(hào)并分集接收用戶發(fā)射的另一個(gè)RF信號(hào)。涉及的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)

圖1中表示了典型蜂窩無線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。地理區(qū)域(例如大城市區(qū)域)分成若干個(gè)較小的連續(xù)無線覆蓋區(qū)，稱為“服務(wù)小區(qū)”，例如服務(wù)小區(qū)C1-C10。正如本領(lǐng)域眾所周知的，服務(wù)小區(qū)C1-C10被相應(yīng)的稱為“基站”B1-B10的固定無線站服務(wù)，每個(gè)基站包括多個(gè)RF信道單元(收發(fā)機(jī))，在分配給系統(tǒng)的RF信道子集上操作。為了說明起見，圖1中所示的基站B1-B10分別處于服務(wù)小區(qū)C1-C10的中央，并且所示的基站配備了在所有方向上等同發(fā)射的全向天線。但是，基站B1-B10也可以處于服務(wù)小區(qū)C1-C10的外圍附近或其它遠(yuǎn)離中心的位置，而且可以無線信號(hào)方向性地輻照服務(wù)小區(qū)C1-C10(例如，基站可以配備三個(gè)方向天線，每個(gè)覆蓋120度扇區(qū))。
分配給任意給定服務(wù)小區(qū)(或扇區(qū))的RF信道可以根據(jù)本領(lǐng)域熟知的頻率復(fù)用方案重新分配給較遠(yuǎn)的服務(wù)小區(qū)。在每個(gè)服務(wù)小區(qū)(或扇區(qū))中，至少一個(gè)RF信道用于傳輸控制或監(jiān)控消息，并且被稱為“控制”或“尋呼/接入”信道。其它的RF信道用于傳輸話音通話，并且被稱為“話音”或“語音”信道。為服務(wù)小區(qū)C1-C10中的蜂窩電話用戶(移動(dòng)用戶)提供了便攜的(手持)、可運(yùn)輸?shù)?手持hand-carried)或移動(dòng)的(車載)的電話單元，統(tǒng)稱為“移動(dòng)站”，例如移動(dòng)站M1-M5，各自與附近的基站通信。移動(dòng)站M1-M5中的每一個(gè)包括控制器(微處理器)和收發(fā)機(jī)，正如本領(lǐng)域熟知的。每個(gè)移動(dòng)站中的收發(fā)機(jī)可以調(diào)諧到系統(tǒng)中規(guī)定的任一RF信道(而基站B1-B10中的每個(gè)收發(fā)機(jī)通常在相應(yīng)服務(wù)小區(qū)中所用的不同RF信道的只有一個(gè)上操作)。
繼續(xù)參照?qǐng)D1，基站B1-B10連接到移動(dòng)電話交換局(MTSO)20并受其控制。MTOS 20再連接到陸地線路(有線)公用交換電話網(wǎng)(PSTN)22中的中心局(圖1中沒有特別表示)，或者到諸如綜合系統(tǒng)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)的類似設(shè)施。MTSO 20在有線和移動(dòng)用戶之間交換呼叫，控制到移動(dòng)站M1-M5的信令，匯集計(jì)費(fèi)統(tǒng)計(jì)，存儲(chǔ)用戶的業(yè)務(wù)檔案，并提供系統(tǒng)的操作、維護(hù)和測(cè)試。MTSO 20的一個(gè)重要功能是，當(dāng)移動(dòng)站M1-M5中的一個(gè)在服務(wù)小區(qū)之間移動(dòng)時(shí)，執(zhí)行從一個(gè)基站到另一個(gè)基站B1-B10的呼叫“越區(qū)切換”。MTS0 20監(jiān)視舊服務(wù)小區(qū)中話音信道的質(zhì)量以及新服務(wù)小區(qū)中話音信道的可用性。當(dāng)信號(hào)質(zhì)量低于預(yù)定門限(例如，當(dāng)用戶遠(yuǎn)離舊基站向舊服務(wù)小區(qū)外圍漫游)時(shí)，MTSO 20在新服務(wù)小區(qū)中選擇可用的話音信道，然后命令舊基站在舊服務(wù)小區(qū)的當(dāng)前話音信道上向移動(dòng)站發(fā)送越區(qū)切換消息，通知移動(dòng)站調(diào)諧到新服務(wù)小區(qū)中所選的話音信道上。
如上所述，最初的蜂窩無線系統(tǒng)使用模擬傳輸方法，具體地是根據(jù)Advanced Mobile Phone Service(AMPS)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)頻(FM)和雙工(雙向)RF信道。根據(jù)AMPS標(biāo)準(zhǔn)，基站和移動(dòng)站之間的每個(gè)控制或話音信道使用由基站發(fā)送(移動(dòng)站接收)的前向(下行鏈路)頻率和移動(dòng)站發(fā)送(基站接收)的反向(上行鏈路)頻率組成的一對(duì)不同的頻率。因此，AMPS系統(tǒng)是單路單載波(SCPC)系統(tǒng)，每個(gè)RF信道只允許一條話音線路(電話通話)。對(duì)不同用戶提供對(duì)同一RF信道集合的接入，用稱為頻分多址(FDMA)的技術(shù)為每個(gè)用戶分配不同的RF信道(頻率對(duì))。這種最初的AMPS(模擬)結(jié)構(gòu)構(gòu)成了電子工業(yè)委員會(huì)(EIA)和電信工業(yè)委員會(huì)(TIA)倡導(dǎo)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，并稱為EIA/TIA-553。
在20世紀(jì)80年代晚期，美國(guó)的蜂窩工業(yè)開始從模擬向數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)移，很大程度上受到以用戶數(shù)的穩(wěn)定增長(zhǎng)和系統(tǒng)容量需求增加為主的要求所激發(fā)的。很早人們就認(rèn)識(shí)到為下一代蜂窩系統(tǒng)所尋求的容量改進(jìn)可以通過“服務(wù)小區(qū)劃分”實(shí)現(xiàn)，在需要增加容量的特定區(qū)域中為每個(gè)用戶提供更多的信道，或者可以通過在那些區(qū)域使用更先進(jìn)的數(shù)字無線技術(shù)或兩種方法的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)第一種方式(服務(wù)小區(qū)劃分)，通過降低基站的發(fā)射功率，減少了相應(yīng)服務(wù)小區(qū)的大小(或服務(wù)小區(qū)半徑)和頻率復(fù)用距離，這樣每個(gè)地理區(qū)域得到更多的信道(即，增加了容量)。較小服務(wù)小區(qū)的其它好處包括用戶的“通話時(shí)間”加長(zhǎng)，因?yàn)橄啾容^大的服務(wù)小區(qū)，移動(dòng)站使用相對(duì)較低的發(fā)射功率，因此，它的電池不必經(jīng)常充電。
盡管服務(wù)小區(qū)劃分肯定改善了容量和對(duì)日益增長(zhǎng)的移動(dòng)用戶基數(shù)的覆蓋，但是實(shí)際的容量增益在某種程度上受到使用模擬AMPS技術(shù)的限制。通常認(rèn)為，所需的容量增益、實(shí)際上是增加容量的微蜂窩(蜂窩劃分)概念的效力可以僅通過使用數(shù)字技術(shù)而最大化。因此，在向數(shù)字化前進(jìn)的過程中，EIA/TIA開發(fā)了多種空中接口標(biāo)準(zhǔn)，使用數(shù)字話音編碼(模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換以及話音壓縮)和時(shí)分多址(TDMA)或碼分多址(CDMA)技術(shù)，使每個(gè)RF信道的話音線路(通話)數(shù)增加了(即，增加了容量)。
當(dāng)前的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)包括IS-54(TDMA)和IS-95(CDMA)，都是“雙?！睒?biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗鼈冎С质褂迷械腁MPS模擬話音和控制信道以及在現(xiàn)有AMPS框架內(nèi)定義的數(shù)字語音信道(以便簡(jiǎn)化從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)變并允許繼續(xù)使用現(xiàn)有的模擬移動(dòng)站)。特別是雙模IS-54標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)稱為數(shù)字AMPS(D-AMPS)標(biāo)準(zhǔn)。最近，EIA/TIA已經(jīng)開發(fā)了新的D-AMPS規(guī)范，包括適于支持公用或?qū)Ｓ梦⒎?wù)小區(qū)操作的數(shù)字控制信道，延長(zhǎng)的移動(dòng)站電池壽命，以及增強(qiáng)的終端用戶特性。這種新規(guī)范建立在IS-54B標(biāo)準(zhǔn)(IS-54的當(dāng)前版本)上，稱為IS-136。(所有前述的EIA/TIA標(biāo)準(zhǔn)在這里結(jié)合參照，以便更完整地理解這些背景發(fā)展。這些標(biāo)準(zhǔn)的副本可以從電子工業(yè)委員會(huì)，2001 Pennsylvania Avenue，N.W.，Washington，D.C.2006，得到)。
隨著蜂窩系統(tǒng)目前向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變，越來越向使用重量輕的便攜電話轉(zhuǎn)變，用戶不僅在駕車時(shí)而且在家或辦公室或公共街道或聚會(huì)場(chǎng)所附近走路時(shí)，都希望接收無線業(yè)務(wù)。這種希望反映在“個(gè)人通信業(yè)務(wù)”(PCS)概念的出現(xiàn)。PCS系統(tǒng)的目的是提供，例如，用戶在辦公樓、工廠、倉儲(chǔ)商店、購物中心、會(huì)議中心、機(jī)場(chǎng)、或露天區(qū)域中漫游時(shí)，能夠發(fā)送及/或接收電話呼叫、傳真、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)、以及尋呼及文本消息。PCS系統(tǒng)以較低功率工作并使用稱為“微服務(wù)小區(qū)”或“微微服務(wù)小區(qū)”的較小的蜂窩結(jié)構(gòu)(與常規(guī)的廣域(車載)蜂窩系統(tǒng)中使用的“宏服務(wù)小區(qū)”相比)，這樣就提供了私有商業(yè)及其它應(yīng)用所需的高質(zhì)量、高容量無線覆蓋。微服務(wù)小區(qū)可以覆蓋公共的室內(nèi)或室外區(qū)域(例如，會(huì)議中心或繁忙的商業(yè)區(qū)街道)。微微服務(wù)小區(qū)可以覆蓋辦公走廊或高樓的一個(gè)樓層。微服務(wù)小區(qū)及微微服務(wù)小區(qū)也可以覆蓋常規(guī)蜂窩系統(tǒng)中的高密度步行區(qū)或繁忙的大道(街道或高速公路)。
正如本領(lǐng)域已知的，使用較小的服務(wù)小區(qū)(微服務(wù)小區(qū)或微微服務(wù)小區(qū))增加了越區(qū)切換的頻率，因此增加了系統(tǒng)處理的負(fù)擔(dān)。提供高容量的微蜂窩覆蓋同時(shí)也使越區(qū)切換最少的一種已知技術(shù)是聯(lián)播，來自基站的同一射頻(RF)收發(fā)機(jī)(即，同一RF信道)的信號(hào)通過分散在給定地理區(qū)域——例如辦公樓的一層——的多個(gè)遠(yuǎn)端RF單元同時(shí)發(fā)射。當(dāng)用戶在這樣的區(qū)域中移動(dòng)時(shí)，不用越區(qū)切換，因?yàn)橛脩敉ㄟ^最近的RF單元以足夠的信號(hào)強(qiáng)度不斷地能夠與基站通信。結(jié)果，整個(gè)聯(lián)播區(qū)域可以看作是一個(gè)服務(wù)小區(qū)。聯(lián)播也改善了系統(tǒng)的中繼效率，因?yàn)樗黾恿嗣總€(gè)區(qū)域的RF信道數(shù)。此外，聯(lián)播發(fā)射信號(hào)允許主收發(fā)機(jī)中的發(fā)射功率放大器替換為每個(gè)遠(yuǎn)端RF單元中較小而且較便宜的放大器。遠(yuǎn)端RF單元本身可以相對(duì)低廉，因?yàn)樗鼈円话悴恍枰褂弥蓄l濾波器、解調(diào)器以及通常用于RF收發(fā)機(jī)中的類似單元(例如，每個(gè)RF單元可以只由一個(gè)RF濾波器、發(fā)射放大器、接收放大器及/或RF變頻器組成)。
圖2表示了包括基站和多個(gè)遠(yuǎn)端RF單元的聯(lián)播系統(tǒng)的常規(guī)結(jié)構(gòu)。基站包括基站控制器(BSC)30以及多個(gè)收發(fā)機(jī)(TRX1-TRXn)32。BSC30協(xié)調(diào)整個(gè)基站的操作并與MTSO 20交換語音和控制信號(hào)。N個(gè)收發(fā)機(jī)32中的每一個(gè)可以是模擬(例如FDMA)收發(fā)機(jī)或數(shù)字(例如TDMA或CDMA)收發(fā)機(jī)，分別將模擬或數(shù)字基帶信號(hào)處理成RF信號(hào)(反之亦然)。從n個(gè)收發(fā)機(jī)32發(fā)射的RF信號(hào)在發(fā)射機(jī)合成器34中合并成單個(gè)發(fā)射RF信號(hào)。合并器34的輸出再作為輸入提供給發(fā)射機(jī)分離器36，將輸入信號(hào)分離成多個(gè)輸出信號(hào)，傳遞到相應(yīng)的多個(gè)遠(yuǎn)端RF單元(RF單元1-RF單元m)38。RF單元38處于整個(gè)給定區(qū)域(例如，一個(gè)建筑樓層)，在這個(gè)區(qū)域中提供所需的無線覆蓋。
如圖2所示，每個(gè)RF單元38由發(fā)射機(jī)(TX)、第一接收機(jī)(RXA)和第二接收機(jī)(RXBO組成。每個(gè)RF單元38中的發(fā)射機(jī)(TX)可以包括一個(gè)RF放大器，將來自分離器38的相應(yīng)發(fā)射信號(hào)放大，及/或RF變頻器，如果需要的話轉(zhuǎn)換那個(gè)信號(hào)的頻率。每個(gè)RF單元38中的兩個(gè)接收機(jī)(RXA和RXB)分別連接到兩個(gè)空間上分開的天線(未表示)，用于提供對(duì)來自系統(tǒng)用戶的信號(hào)的分集接收。正如本領(lǐng)域熟知的，分集接收可以改進(jìn)信號(hào)的衰落效應(yīng)，因?yàn)榈竭_(dá)兩個(gè)空間分離天線的信號(hào)不太可能是高度相關(guān)的或者具有類似的衰落特性。
繼續(xù)參照?qǐng)D2，m個(gè)RF單元38每個(gè)中的兩個(gè)接收機(jī)(RXA和RXB)所接收的信號(hào)被分別中繼到第一接收機(jī)(RXA)合并器40和第二接收機(jī)(RXB)合并器42。每個(gè)第一和第二接收機(jī)合并器40和42分別將m個(gè)輸入信號(hào)合并成單個(gè)輸出信號(hào)，作為輸入分別提供給相應(yīng)的第一接收機(jī)(RXA)分離器44或第二接收機(jī)(RXB)分離器46。每個(gè)分離器44和46再將其輸入信號(hào)分成n個(gè)輸出信號(hào)，傳遞到相應(yīng)的收發(fā)機(jī)32。在每個(gè)收發(fā)機(jī)32中，從兩個(gè)分集分支或路徑(RXA和RXB)接收的信號(hào)可以用分集接收算法合并，如本領(lǐng)域熟知的。
盡管圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)裝置提供了所需的帶有利的分集接收的聯(lián)播，但是它也有很大的缺陷。首先，RF單元38中的每個(gè)接收機(jī)對(duì)噪聲有添加的效應(yīng)(或信號(hào)惡劣)。正如本領(lǐng)域熟知的，任一分集分支(RXA或RXB)上的信號(hào)損耗是10xlog(m)，這里m是RF單元38的數(shù)目，或者更具體地說，是相應(yīng)的接收機(jī)(RXA或RXB)的數(shù)目。因此，例如如果m＝6，任一分支上的信號(hào)損耗將是10xlog(6)＝7.8dB。其次，在現(xiàn)有技術(shù)裝置中，將每個(gè)遠(yuǎn)端RF單元38連接到發(fā)射機(jī)分離器36和兩個(gè)接收機(jī)合并器40和42，至少需要兩條而且可能是三條電纜。正如從圖2中看到的，每個(gè)RF單元38用三條電纜48、50和52分別連接到發(fā)射機(jī)分離器36和接收機(jī)合并器40和42。例如如果使用六個(gè)RF單元38，總共需要18條電纜。這種鋪設(shè)電纜的要求增加了整個(gè)系統(tǒng)的成本。盡管可以對(duì)任一RF單元38使用頻分雙工將發(fā)射信號(hào)與兩個(gè)接收信號(hào)之一合并，例如用單個(gè)電纜替換RF單元的電纜48和50，但是這種解決方法只取消了三條電纜之一，還引入了雙工器的成本。
根據(jù)在微蜂窩環(huán)境中帶分集接收聯(lián)播的現(xiàn)有技術(shù)方法的這些缺陷，需要一種新的方法，既減少信號(hào)噪音，又降低與使用多個(gè)遠(yuǎn)端RF單元相關(guān)的電纜成本，以便在聯(lián)播的同時(shí)提供這種環(huán)境中有效的分集接收。發(fā)明內(nèi)容一般地說，本發(fā)明設(shè)想在每個(gè)遠(yuǎn)端RF單元中只使用一個(gè)接收機(jī)(而不是兩個(gè)接收機(jī))，并使用兩個(gè)相鄰RF單元的一對(duì)接收機(jī)提供需要的分集分支(RXA和RXB)。用這種方式，可以在聯(lián)播系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)分集接收，同時(shí)也減少了遠(yuǎn)端RF單元中接收機(jī)的數(shù)目，因此，降低了每個(gè)分集分支上的信號(hào)損耗以及系統(tǒng)中所需的電纜總量。
在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，向至少一個(gè)用戶聯(lián)播至少一個(gè)射頻(RF)信號(hào)，并分集接收來自至少一個(gè)用戶的至少一個(gè)另一種RF信號(hào)。系統(tǒng)包括至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)，向至少一個(gè)用戶發(fā)射至少一個(gè)RF信號(hào)，并從至少一個(gè)用戶接收至少一個(gè)另一種RF信號(hào)；多個(gè)RF單元，各包括一個(gè)發(fā)射機(jī)向至少一個(gè)用戶聯(lián)播至少一個(gè)RF信號(hào)，并包括一個(gè)接收機(jī)，與另一個(gè)RF單元中的另一個(gè)接收機(jī)配對(duì)，這樣每對(duì)接收機(jī)提供對(duì)來自至少一個(gè)用戶的至少一個(gè)另一種RF信號(hào)的分集接收；以及將至少一個(gè)收發(fā)機(jī)連接到RF單元的裝置。在這種系統(tǒng)中，至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)可以包括模擬收發(fā)機(jī)或數(shù)字收發(fā)機(jī)。此外，數(shù)字收發(fā)機(jī)可以使用時(shí)分多址(TDMA)或碼分多址(CDMA)。每個(gè)RF單元可以包括RF濾波器、發(fā)射放大器、接收放大器及/或RF變頻器。與任意接收機(jī)對(duì)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)RF單元可以彼此分開一定距離，該距離要不大于允許來自至少一個(gè)用戶的至少一個(gè)另一種RF信號(hào)能夠被接收機(jī)對(duì)同時(shí)接收。
根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的這個(gè)第一方面，至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)可以包括多個(gè)RF收發(fā)機(jī)，向多個(gè)用戶發(fā)射多個(gè)RF信號(hào)并從用戶接收多個(gè)RF信號(hào)，而且連接裝置可以包括發(fā)射機(jī)合并器，將收發(fā)機(jī)輸出合并成合并的發(fā)射RF信號(hào)；發(fā)射機(jī)分離器，將合并的發(fā)射RF信號(hào)分成多個(gè)由RF單元同時(shí)發(fā)射的發(fā)射信號(hào)；第一接收機(jī)合并器，將接收機(jī)對(duì)中的第一接收機(jī)輸出合并成第一合并接收RF信號(hào)；第二接收機(jī)合并器，將接收機(jī)對(duì)中的第二接收機(jī)輸出合并成第二合并接收RF信號(hào)；第一接收機(jī)分離器，將第一合并接收RF信號(hào)分成多個(gè)第一接收信號(hào)，分別傳遞到RF收發(fā)機(jī)；以及第二接收機(jī)分離器，將第二合并接收RF信號(hào)分成多個(gè)第二接收信號(hào)，分別傳遞到RF收發(fā)機(jī)。在這個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)RF單元用一條電纜連接到發(fā)射機(jī)分離器，再用另一條電纜連接到第一接收機(jī)合并器或第二接收機(jī)合并器。在這個(gè)系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)RF單元用一條電纜連接到發(fā)射機(jī)分離器，以及第一接收機(jī)合并器或第二接收機(jī)合并器。
在另一方面，本發(fā)明提供一種方法，向至少一個(gè)用戶聯(lián)播至少一個(gè)射頻(RF)信號(hào)并從至少一個(gè)用戶分集接收至少一個(gè)另一種RF信號(hào)。方法包括如下步驟提供至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)向至少一個(gè)用戶發(fā)射至少一個(gè)RF信號(hào)、以及從至少一個(gè)用戶接收至少一個(gè)另一種RF信號(hào)；提供多個(gè)RF單元，每個(gè)包括向至少一個(gè)用戶聯(lián)播至少一個(gè)RF信號(hào)的發(fā)射機(jī)，并包括與另一個(gè)RF單元中的另一個(gè)接收機(jī)配對(duì)的一個(gè)接收機(jī)，以便每對(duì)接收機(jī)提供對(duì)來自至少一個(gè)用戶的至少一個(gè)另一種RF信號(hào)的分集接收；并且將至少一個(gè)收發(fā)機(jī)與RF單元互連。在這種方法中，至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)可以包括模擬收發(fā)機(jī)或數(shù)字收發(fā)機(jī)。此外，數(shù)字收發(fā)機(jī)可以使用時(shí)分多址(TDMA)或碼分多址(CDMA)。每個(gè)RF單元可以包括放大器及/或RF變頻器。與任意接收機(jī)對(duì)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)RF單元可以彼此分開一定距離，該距離要不大于允許來自至少一個(gè)用戶的至少一個(gè)另一種RF信號(hào)能夠被接收機(jī)對(duì)同時(shí)接收。
本發(fā)明的這些以及其它方面、目的和優(yōu)勢(shì)將很容易從所附的附圖以及如下提出的發(fā)明詳細(xì)描述中明確。附圖的簡(jiǎn)要描述參考如下附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員將更好地理解本發(fā)明并明確它的多個(gè)目的和優(yōu)勢(shì)，其中圖1表示包括多個(gè)移動(dòng)站和基站、通過多個(gè)射頻(RF)信道通信的常規(guī)蜂窩無線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖2表示常規(guī)聯(lián)播系統(tǒng)的框圖，包括連接到也提供分集接收的多個(gè)遠(yuǎn)端RF單元的基站；圖3表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的改進(jìn)的聯(lián)播和分集接收系統(tǒng)的框圖。詳細(xì)描述現(xiàn)在參考圖3，其中表示了本發(fā)明的聯(lián)播和分集接收系統(tǒng)的示范結(jié)構(gòu)。與圖2中的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相比，本發(fā)明的系統(tǒng)可以使用每個(gè)只包括一個(gè)接收機(jī)(RXA或RXB)的多個(gè)RF單元60提供聯(lián)播和分集接收。為了提供分集接收(除主要接收以外)，每個(gè)RF單元60中的接收機(jī)可以與另一個(gè)附近的RF單元60中的接收機(jī)配對(duì)。因此，例如RF單元1中的接收機(jī)(RXA)可以與RF單元2中的接收機(jī)(RXB)配對(duì)。每對(duì)(RXA和RXB)RF單元60可以彼此分開一定距離，該距離大于通常在任何RF單元38中進(jìn)行分集接收所需的距離(圖2)，但是允許兩個(gè)RF單元60之間的至少一些無線覆蓋重疊。但是在這些一般的方針以內(nèi)，每對(duì)RF單元60的精確定位實(shí)際上不應(yīng)該是嚴(yán)格的，因?yàn)橛脩粼谌我鈺r(shí)刻不可能離任一接收機(jī)(RXA或RXB)很遠(yuǎn)，而且例如RF信號(hào)在建筑環(huán)境內(nèi)的多次反射可保證兩個(gè)分集接收機(jī)中的每個(gè)收到最小的信號(hào)。
圖3所示的本發(fā)明降低了聯(lián)播系統(tǒng)中的信號(hào)損耗和鋪設(shè)電纜的要求。很容易理解，圖3中的分集接收可以用圖2中所需的接收機(jī)數(shù)的一半來實(shí)現(xiàn)。因此，圖3中的發(fā)明系統(tǒng)與圖2的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相比，信號(hào)損耗減低很多。例如，如果使用六個(gè)RF單元60(即，m＝6)，圖3中任一分集分支(RXA或RXB)上的信號(hào)損耗是10xlog(3)＝4.8dB，而對(duì)于圖2的情況是10xlog(6)＝7.8dB。此外，從圖3中可看到，由于每個(gè)RF單元60只有一個(gè)接收機(jī)(RXA或RXB)，因此連接到一個(gè)而不是兩個(gè)接收機(jī)合并器62和64，只需要不超過兩條電纜(即，發(fā)射電纜48和接收電纜50和52之一)，而不是圖2中RF單元38情況下的三條電纜，將任一RF單元60連接到收發(fā)機(jī)32(通過1∶m發(fā)射分離器36和m/2∶1接收合并器62或64)。例如，如果使用六個(gè)RF單元60，只需12條電纜(而不是圖2中六個(gè)RF單元38的18條電纜)。如果使用雙工器合并發(fā)射和接收任一RF單元60的RF信號(hào)，所需的電纜數(shù)甚至還可以減少，這樣只需一條發(fā)射/接收電纜就可將RF單元與收發(fā)機(jī)32互連。
應(yīng)該理解，在實(shí)質(zhì)上不背離這里揭示的本發(fā)明概念的精神和范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的前述實(shí)施例進(jìn)行很多修改和變動(dòng)，也可以構(gòu)造很多其它的實(shí)施例。因此，應(yīng)該理解這里揭示的發(fā)明形式是示范性的，不是對(duì)如下權(quán)利要求中定義的本發(fā)明范圍進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)至少一個(gè)用戶聯(lián)播至少一個(gè)射頻(RF)信號(hào)、并分集接收來自所述至少一個(gè)用戶的至少一個(gè)另一種RF信號(hào)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)，向所述至少一個(gè)用戶發(fā)射所述至少一個(gè)RF信號(hào)，并從所述至少一個(gè)用戶接收所述至少一個(gè)另一種RF信號(hào)；多個(gè)RF單元，每個(gè)包括一個(gè)發(fā)射機(jī)，向所述至少一個(gè)用戶聯(lián)播所述至少一個(gè)RF信號(hào)，并包括一個(gè)接收機(jī)，與另一個(gè)所述RF單元中的另一個(gè)接收機(jī)配對(duì)，這樣每對(duì)接收機(jī)對(duì)來自所述至少一個(gè)用戶的所述至少一個(gè)另一種RF信號(hào)提供分集接收；以及將所述至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)連接到所述RF單元的裝置。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)包括模擬收發(fā)機(jī)。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)包括數(shù)字收發(fā)機(jī)。
4.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述數(shù)字收發(fā)機(jī)使用時(shí)分多址(TDMA)。
5.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述數(shù)字收發(fā)機(jī)使用碼分多址(CDMA)。
6.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中每個(gè)所述RF單元包括發(fā)射及/或接收放大器。
7.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中每個(gè)所述RF單元還包括RF變頻器。
8.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中與任意接收機(jī)對(duì)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)RF單元彼此分開一定距離，該距離要不大于允許來自所述至少一個(gè)用戶的所述至少一個(gè)另一種RF信號(hào)能夠被所述接收機(jī)對(duì)同時(shí)接收。
9.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)包括多個(gè)RF收發(fā)機(jī)，向多個(gè)用戶發(fā)射多個(gè)RF信號(hào)并從所述用戶接收多個(gè)RF信號(hào)，而且其中所述連接裝置包括發(fā)射機(jī)合并器，將所述收發(fā)機(jī)輸出合并成合并的發(fā)射RF信號(hào)；發(fā)射機(jī)分離器，將合并的發(fā)射RF信號(hào)分成多個(gè)由所述RF單元同時(shí)發(fā)射的發(fā)射信號(hào)；第一接收機(jī)合并器，將所述接收機(jī)對(duì)中的第一接收機(jī)輸出合并成第一合并接收RF信號(hào)；第二接收機(jī)合并器，將所述接收機(jī)對(duì)中的第二接收機(jī)輸出合并成第二合并接收RF信號(hào)；第一接收機(jī)分離器，將第一合并接收RF信號(hào)分成多個(gè)第一接收信號(hào)，分別傳遞到所述RF收發(fā)機(jī)；以及第二接收機(jī)分離器，將第二合并接收RF信號(hào)分成多個(gè)第二接收信號(hào)，分別傳遞到所述RF收發(fā)機(jī)。
10.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中每個(gè)所述RF單元用一條電纜連接到所述發(fā)射機(jī)分離器，并用另一條電纜連接到所述第一接收機(jī)合并器或所述第二接收機(jī)合并器。
11.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中每個(gè)所述RF單元用一條電纜既連接到所述發(fā)射機(jī)分離器，也連接到所述第一接收機(jī)合并器或所述第二接收機(jī)合并器。
12.對(duì)至少一個(gè)用戶聯(lián)播至少一個(gè)射頻(RF)信號(hào)、并分集接收來自所述至少一個(gè)用戶的至少一個(gè)另一種RF信號(hào)的方法，該方法包括如下步驟提供至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)，向所述至少一個(gè)用戶發(fā)射所述至少一個(gè)RF信號(hào)，并從所述至少一個(gè)用戶接收所述至少一個(gè)另一種RF信號(hào)；提供多個(gè)RF單元，每個(gè)包括一個(gè)發(fā)射機(jī)，向所述至少一個(gè)用戶聯(lián)播所述至少一個(gè)RF信號(hào)，并包括一個(gè)接收機(jī)，與另一個(gè)所述RF單元中的另一個(gè)接收機(jī)配對(duì)，這樣每對(duì)接收機(jī)對(duì)來自所述至少一個(gè)用戶的所述至少一個(gè)另一種RF信號(hào)提供分集接收；以及將所述至少一個(gè)收發(fā)機(jī)連接到所述RF單元。
13.權(quán)利要求12的方法，其中所述至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)包括模擬收發(fā)機(jī)。
14.權(quán)利要求12的方法，其中所述至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)包括數(shù)字收發(fā)機(jī)。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述數(shù)字收發(fā)機(jī)使用時(shí)分多址(TDMA)。
16.權(quán)利要求14的方法，其中所述數(shù)字收發(fā)機(jī)使用碼分多址(CDMA)。
17.權(quán)利要求12的方法，其中每個(gè)所述RF單元包括發(fā)射及/或接收放大器。
18.權(quán)利要求17的方法，其中每個(gè)所述RF單元還包括RF變頻器。
19.權(quán)利要求12的方法，其中與任意接收機(jī)對(duì)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)RF單元彼此分開一定距離，該距離要不大于允許來自所述至少一個(gè)用戶的所述至少一個(gè)另一種RF信號(hào)能夠被所述接收機(jī)對(duì)同時(shí)接收。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聯(lián)播和分集接收射頻(RF)信號(hào)的系統(tǒng)。本發(fā)明的系統(tǒng)包括至少一個(gè)RF收發(fā)機(jī)(32)以及多個(gè)RF單元(60),每個(gè)包括一個(gè)對(duì)用戶聯(lián)播RF信號(hào)的發(fā)射機(jī)(TX),而且還包括一個(gè)與另一個(gè)RF單元(60)中的另一個(gè)接收機(jī)(RXB)配對(duì)的接收機(jī)(RXA),接收機(jī)對(duì)(RXA－RXB)提供來自用戶的RF信號(hào)的分集接收。根據(jù)本發(fā)明的概念,在每個(gè)RF單元(60)中提供一個(gè)而不是兩個(gè)接收機(jī)以實(shí)現(xiàn)分集接收,減少了系統(tǒng)中信號(hào)的損失和所需鋪設(shè)的電纜。
文檔編號(hào)H04B7/08GK1245621SQ97181668
公開日2000年2月23日 申請(qǐng)日期1997年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月5日
發(fā)明者T·F·龍肖雷 申請(qǐng)人:艾利森公司