專(zhuān)利名稱(chēng)：一種實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在時(shí)分復(fù)用、時(shí)分雙工的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)中的無(wú)線電基站和無(wú)線電移動(dòng)終端。尤其涉及一種實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集方法和裝置。
背景技術(shù)：
利用發(fā)射分集技術(shù)和接收分集技術(shù)，可以有效遏制無(wú)線通訊中由于多徑傳播引起的信號(hào)衰落，提高通訊質(zhì)量。選擇式分集技術(shù)簡(jiǎn)單、實(shí)用，尤其是實(shí)現(xiàn)成本及對(duì)系統(tǒng)復(fù)雜程度的要求都不高，所以在無(wú)線電通訊中得到廣泛應(yīng)用接收選擇分集，利用相距足夠遠(yuǎn)的兩個(gè)天線進(jìn)行接收，由于天線距離遠(yuǎn)，接收信號(hào)的相關(guān)性減弱，在同一時(shí)刻兩個(gè)天線接收信號(hào)同時(shí)衰落的概率降低；同樣，利用相距足夠遠(yuǎn)的兩個(gè)天線或多個(gè)天線進(jìn)行選擇發(fā)射，多條可選擇發(fā)射路徑信號(hào)同時(shí)衰落的概率同樣很小。利用這樣的特性，基站就可以依據(jù)一定的判決準(zhǔn)則，選擇相應(yīng)的發(fā)射天線，從而，為移動(dòng)終端提供最佳的發(fā)射路徑。
目前已知的選擇發(fā)射分集方法以及所存在的缺陷A.需要移動(dòng)終端反饋信息的天線選擇分集方式例如已檢索到的專(zhuān)利中名稱(chēng)為“傳輸天線分集”(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?9805390.2公開(kāi)號(hào)CN12985576A)、“天線轉(zhuǎn)換分集”(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?9802344.2公開(kāi)號(hào)CN1288616A)等專(zhuān)利就采用了這種方法。該方法需要移動(dòng)終端對(duì)基站的多根天線發(fā)射的信號(hào)逐一進(jìn)行接收、比較、判決，然后選擇出最佳天線發(fā)射路徑并將選擇信息反饋給基站，基站按照使用被選擇的天線進(jìn)行信號(hào)發(fā)射。它要求移動(dòng)終端具有判決和反饋信息的功能，而事實(shí)上，并非所有無(wú)線終端都有這種功能。如果給移動(dòng)終端增加這種功能，必使移動(dòng)終端的成本增加，其局限性是明顯的。
B.多天線，單發(fā)、單收系統(tǒng)在這種系統(tǒng)中，由于發(fā)射和接收都是單通道的，所以，使用開(kāi)關(guān)切換，實(shí)現(xiàn)不同天線的接收或發(fā)射。
在上、下行同頻的系統(tǒng)中，常用的方法之一是基站先設(shè)定一個(gè)天線用于接收，根據(jù)接收的信號(hào)強(qiáng)度，然后決定下行鏈路發(fā)射時(shí)是否選用該天線發(fā)射圖1是傳統(tǒng)的單接收單發(fā)射的選擇分集系統(tǒng)的示意圖。系統(tǒng)由控制處理單元101、接收單元102、發(fā)射單元103、收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)104、天線選擇開(kāi)關(guān)105、天線106、天線107組成?？刂铺幚韱卧?01可以按照一定的控制時(shí)序控制收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)104，使基站進(jìn)入發(fā)射或接收狀態(tài)；另外，控制處理單元101還控制天線選擇開(kāi)關(guān)105，使得基站用天線106或者天線107接收或發(fā)射信號(hào)。上行鏈路工作時(shí)段，基站處于接收狀?；緦⒔邮盏降慕邮招盘?hào)強(qiáng)度指示(RSSI)作為下一個(gè)工作周期發(fā)射天線選擇的依據(jù)，即如果接收信號(hào)強(qiáng)度指示在連續(xù)幾個(gè)周期內(nèi)超過(guò)一定門(mén)限，就選擇該天線作為下行鏈路工作時(shí)段的發(fā)射天線，否則，要進(jìn)行天線切換。
這種方法，由于不能同時(shí)接收多路天線上的信號(hào)，也就不能比較出那個(gè)天線是最佳的。也就是說(shuō)這種發(fā)射選擇方式可以保證當(dāng)前用于接收的天線可以用于發(fā)射，但并不能保證為終端提供最佳的傳輸路徑。
該系統(tǒng)中常用的另一種方法是基站在不同工作周期內(nèi)，通過(guò)比較不同天線接收回來(lái)的接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)，選擇信號(hào)比較好的天線作為下行鏈路發(fā)射時(shí)的天線。這種方法同樣存在缺陷首先，接收機(jī)切換到另一個(gè)天線進(jìn)行接收時(shí)，本身就存在一定風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)椋硪惶炀€的傳輸路徑可能還不如當(dāng)前天線的傳輸路徑。其次，由于對(duì)兩個(gè)周期或多個(gè)工作周期的接收數(shù)據(jù)的比較，存在一定的時(shí)延，基站選擇的最佳傳輸路徑，對(duì)于移動(dòng)終端來(lái)說(shuō)，已經(jīng)不是當(dāng)前時(shí)刻的最佳傳輸路徑了。也就是說(shuō)，其實(shí)時(shí)性不足。
c.根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)判決發(fā)射天線例如專(zhuān)利“無(wú)線電通信裝置和發(fā)射天線改變方法”(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?912544.9公開(kāi)號(hào)CN 1258138A)描述的就是這種方法基站僅根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)作為天線選擇的依據(jù)。該方法同樣存在一定缺陷因?yàn)榻邮招盘?hào)強(qiáng)度(RSSI)并不能完全代表接收信號(hào)的質(zhì)量，任何干擾都可能影響接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)，從而使系統(tǒng)做出錯(cuò)誤的判決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述移動(dòng)通訊系統(tǒng)中天線發(fā)射分集方法及裝置存在的缺點(diǎn)，提供一種實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集方法及裝置，它既能為移動(dòng)終端提供最佳的發(fā)射信號(hào)，又不需要移動(dòng)終端反饋接收的基站信號(hào)的信息，同時(shí)還要克服僅僅根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度指示作為選擇天線的依據(jù)所帶來(lái)的缺陷。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集方法，該方法基于包含多通道接收、單通道發(fā)射的基站中，該方法包括以下步驟a，由控制處理單元讀取、存儲(chǔ)一個(gè)工作周期內(nèi)經(jīng)過(guò)解調(diào)后的N路接收通道上的接收信號(hào)數(shù)據(jù)幀；b，再讀取、存儲(chǔ)本周期內(nèi)N路接收通道上的接收信號(hào)強(qiáng)度指示的采樣數(shù)據(jù)；c，根據(jù)各個(gè)接收通道上所接收的信號(hào)強(qiáng)度指示值，選取具有最大接收信號(hào)強(qiáng)度指示所對(duì)應(yīng)的天線，作為預(yù)選發(fā)射天線；d，對(duì)預(yù)選天線接收信號(hào)的質(zhì)量進(jìn)行判決，再次發(fā)射天線選擇，確定最終的選擇發(fā)射天線，作為下個(gè)工作周期下行鏈路時(shí)段的發(fā)射天線。
所述的步驟b進(jìn)一步包括以下步驟b1，控制處理單元對(duì)一個(gè)周期中對(duì)每個(gè)通道的信號(hào)強(qiáng)度指示值進(jìn)行多次采樣；b2，對(duì)每個(gè)接收通道的多個(gè)采樣值進(jìn)行平均，得到一組信號(hào)強(qiáng)度指示值RSSI1、RSSI2…RSSIN。
所述的步驟c預(yù)選發(fā)射天線時(shí)，先對(duì)各個(gè)通道的平均接收信號(hào)強(qiáng)度指示值RSSI1、RSSI2…RSSIN從大到小進(jìn)行排序，再選取最大的信號(hào)強(qiáng)度指示值所對(duì)應(yīng)通道上的天線作為預(yù)發(fā)射天線。
所述的步驟d進(jìn)一步包括以下步驟d1，首先設(shè)置一個(gè)通道計(jì)數(shù)器I，其值對(duì)應(yīng)接收通道數(shù)，設(shè)置I的初始值為1；d2，讀取預(yù)選發(fā)射天線上的接收信號(hào)數(shù)據(jù)幀；d3，提取該數(shù)據(jù)幀中對(duì)應(yīng)的唯一識(shí)別字；d4，判斷該幀信號(hào)中的唯一識(shí)別字和校驗(yàn)碼的正確性。
所述的步驟d4中，在對(duì)唯一識(shí)別字和校驗(yàn)碼進(jìn)行判斷時(shí)，如果唯一識(shí)別字正確，進(jìn)行第二步判決，即提取該幀信號(hào)中的校驗(yàn)碼，對(duì)該幀信號(hào)進(jìn)行校驗(yàn)；將校驗(yàn)結(jié)果與接收的檢驗(yàn)碼比較，判斷結(jié)果是否正確，如果結(jié)果正確，說(shuō)明該信號(hào)質(zhì)量通過(guò)了第二步判決，確定該通道所對(duì)應(yīng)的天線為最終發(fā)射天線；如果校驗(yàn)結(jié)果不正確，校驗(yàn)比較校驗(yàn)結(jié)果，跳轉(zhuǎn)到對(duì)下一個(gè)具有次強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度指示通道上的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行質(zhì)量判決。
當(dāng)信號(hào)質(zhì)量的判決不通過(guò)時(shí)，依次再進(jìn)行如下步驟將放棄對(duì)此通道的選擇，使通道計(jì)數(shù)器加1；改變預(yù)選天線為下一個(gè)較強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度指示的接收通道所對(duì)應(yīng)的天線；然后再對(duì)該預(yù)選天線上的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量判決，重復(fù)權(quán)利要求4中的步驟d2、d3、d4以上的流程，如此重復(fù)，直到確定出最終發(fā)射天線。
一種實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集裝置，該裝置包括多路接收通道、多個(gè)接收發(fā)射轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、單路發(fā)射通道、控制處理單元，每一路接收通道含有一個(gè)用于空間分集的天線、一個(gè)接收單元、一個(gè)解調(diào)單元、一個(gè)接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)指示采樣單元、發(fā)射通道含有一個(gè)發(fā)射單元、一個(gè)調(diào)制單元、一個(gè)發(fā)射天線選擇開(kāi)關(guān)，每一個(gè)接收單元接收相對(duì)應(yīng)的天線接收的上行鏈路的數(shù)據(jù)幀，并對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行相應(yīng)的放大、濾波；每一個(gè)解調(diào)單元在上行鏈路時(shí)段，完成對(duì)相應(yīng)一路接收單元輸出的接收信號(hào)的解調(diào)，在下行鏈路時(shí)段，完成對(duì)發(fā)射通道發(fā)射的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制；
信號(hào)強(qiáng)度指示采樣單元完成對(duì)相應(yīng)接收通道的接收信號(hào)強(qiáng)度指示的數(shù)據(jù)采集，并送到控制處理單元；控制處理單元完成收發(fā)信號(hào)的處理、天線選取，并控制接收發(fā)射轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、天線轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換；發(fā)射單元在下行鏈路時(shí)段通過(guò)調(diào)制單元將調(diào)制好的數(shù)據(jù)幀通過(guò)相對(duì)應(yīng)的天線發(fā)射出去。
所述的多路接收通道的數(shù)量至少包括二路或二路以上。
所述的接收通道中兩相鄰?fù)ǖ赖奶炀€之間的安裝距離大于7λ。
在本發(fā)明上述的技術(shù)方案中，其方法結(jié)合了無(wú)線電基站中選擇接收分集技術(shù)，采用至少兩個(gè)接收通道接收信號(hào)，對(duì)上行鏈路的多個(gè)通道的接收信號(hào)強(qiáng)度指示和信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)判，選擇出最佳通道上的接收信號(hào)，作為上行鏈路接收信號(hào)；同時(shí)，將該通道所對(duì)應(yīng)的天線作為下行鏈路的發(fā)射天線，也就是最佳發(fā)射天線，排除了由于干擾的原因，造成某天線上的接收信號(hào)強(qiáng)度高于其它天線的接收信號(hào)強(qiáng)度，使基站做出該天線所對(duì)應(yīng)的路徑即是最佳收發(fā)路徑的錯(cuò)誤判決。其裝置中的控制處理單元控制整個(gè)系統(tǒng)的工作時(shí)序，控制接收信號(hào)強(qiáng)度指示采樣、數(shù)據(jù)采樣，還控制收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、天線切換開(kāi)關(guān)的執(zhí)行動(dòng)作，并通過(guò)該單元內(nèi)固化的軟件對(duì)多路天線上的接收信號(hào)進(jìn)行比較、判決，選擇最佳接收天線，并控制天線轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在下行鏈路工作時(shí)段切換到相應(yīng)最佳的發(fā)射天線上，在幾乎不增加硬件成本的前提下，使基站信號(hào)的收、發(fā)均采用分集技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)基站的上、下鏈路信號(hào)增益平衡，提高了通信質(zhì)量。


圖1為傳統(tǒng)典型的雙天線，單接收、單發(fā)射系統(tǒng)的選擇分集原理示意圖。
圖2為本發(fā)明所涉及的基站與移動(dòng)終端在實(shí)際通訊中的多徑效應(yīng)示意圖。
圖3a為本發(fā)明發(fā)射分集裝置的一個(gè)實(shí)施實(shí)例(二路接收通道)原理框圖。
圖3b為本發(fā)明發(fā)射分集裝置包含N路接收通道的原理框圖。
圖4為本發(fā)明所涉及的時(shí)分多址、時(shí)分雙工系統(tǒng)的工作時(shí)序圖。
圖5為本發(fā)明所涉及的具有固定比特位的接收、發(fā)射信號(hào)的幀格式示意6為本發(fā)明中發(fā)射分集方法的流程圖(描述了一個(gè)工作周期的總體流程)。
圖7為本發(fā)明根據(jù)RSSI進(jìn)行發(fā)射天線預(yù)選擇的子流程圖。
圖8本發(fā)明軟件流程根據(jù)信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行再次選擇發(fā)射天線的子流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖2為本發(fā)明所涉及的基站與移動(dòng)終端在實(shí)際通訊中的多徑效應(yīng)示意圖?；?01是一個(gè)包含多通道接收、單通道發(fā)射的系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置，基站201可為不同的移動(dòng)終端(如204、205)分別提供最佳的收、發(fā)天線，以有效遏制無(wú)線通訊中由于多徑傳播引起的信號(hào)衰落，提高通訊質(zhì)量。當(dāng)某一移動(dòng)終端204或205位置發(fā)生移動(dòng)時(shí)，基站201可對(duì)不同天線上行鏈路的接收信號(hào)強(qiáng)度指示以及信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行處理、判決，調(diào)整選擇天線，始終確保能實(shí)時(shí)為移動(dòng)終端提供最佳的收、發(fā)路徑。
該圖中為了簡(jiǎn)化示意說(shuō)明，只示意了兩個(gè)天線，也就是說(shuō)，示意圖中只包含兩個(gè)接收通道，實(shí)際上本發(fā)明適用于多路接收通道、單發(fā)射通道的通訊系統(tǒng)。
為了便于說(shuō)明，下面先對(duì)本發(fā)明的裝置進(jìn)行描述，請(qǐng)先參閱圖3a，該圖示出本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施實(shí)例的原理框圖(為了說(shuō)明本發(fā)明的核心內(nèi)容，圖中畫(huà)出了最能說(shuō)明問(wèn)題的關(guān)鍵部件)。同樣，為了簡(jiǎn)化示意、說(shuō)明，圖中的示意圖中都只畫(huà)出了兩路接收通道、單發(fā)射通道系統(tǒng)。
在上行鏈路工作時(shí)段，基站處于接收狀態(tài)?？刂铺幚韱卧?09控制收、發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)313擲向接收位置。天線301上的接收數(shù)據(jù)通過(guò)開(kāi)關(guān)313進(jìn)入第一接收單元303。第一接收單元303對(duì)接收進(jìn)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波，然后送到后面的第一解調(diào)單元305；同時(shí)，第一接收單元還將接收信號(hào)強(qiáng)度指示送往第一接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)采樣單元307?？刂铺幚韱卧?09控制第一RSSI采樣單元307的數(shù)據(jù)采集工作，并讀取、存儲(chǔ)本周期內(nèi)RSSI的采樣數(shù)據(jù)，以供后續(xù)處理。另外，控制處理單元還讀取、存儲(chǔ)經(jīng)第一解調(diào)單元(305)解調(diào)的接收數(shù)據(jù)幀F(xiàn)RAME1。
第二接收通道的工作原理與第一接收通道相同?？刂铺幚砥鲉卧?09控制收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)314擲向接收位置。天線302上的接收數(shù)據(jù)通過(guò)開(kāi)關(guān)314進(jìn)入第二接收單元304，第二接收單元304對(duì)接收進(jìn)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波，然后送到后面的第二解調(diào)單元306；同時(shí)，第二接收單元還將接收信號(hào)強(qiáng)度指示送往第二RSSI采樣單元308?？刂铺幚韱卧?09控制第二RSSI采樣單元308的數(shù)據(jù)采集工作，并讀取、存儲(chǔ)本周期內(nèi)RSSI的采樣相采樣數(shù)據(jù)，以供后續(xù)處理。另外，控制處理單元還讀取、存儲(chǔ)經(jīng)第二解調(diào)單元(306)解調(diào)的接收數(shù)據(jù)幀(FRAME2)。
在下行鏈路工作時(shí)段，控制處理單元309，控制收、發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)313、314擲向發(fā)射位置；并控制天線選擇開(kāi)關(guān)312，將其擲向已經(jīng)選擇的發(fā)射天線上(發(fā)射天線的選擇是由控制處理單元完成，詳見(jiàn)后面的軟件處理方法及流程)。另外，控制處理單元309將要發(fā)射的信號(hào)幀送給調(diào)制單元310進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制單元310將經(jīng)調(diào)制后的信號(hào)送給發(fā)射單元311，發(fā)射單元311對(duì)要發(fā)射信號(hào)進(jìn)行放大，并發(fā)送到相應(yīng)的天線上。
上述的原理可以延伸到有n路收信機(jī)(接收通道)300、一路發(fā)信機(jī)(發(fā)射通道)300’的系統(tǒng)(見(jiàn)圖3b)圖4示出本發(fā)明所涉及的典型的時(shí)分多址(TDMA)、時(shí)分雙工(TDD)工作時(shí)序圖。一個(gè)完整的工作周期由相鄰的一個(gè)下行鏈路和一個(gè)上行鏈路組成。下行鏈路時(shí)段，基站發(fā)射，移動(dòng)終端接收；上行鏈路時(shí)段，基站接收，移動(dòng)終端發(fā)射。圖中401、402、403、404四個(gè)時(shí)隙(slot)為下行鏈路，405、406、407、408四個(gè)時(shí)隙(slot)為上行鏈路。
另外，圖4中401和405分別是一個(gè)通訊通道的下行鏈路、上行鏈路。同樣402和406分別是一個(gè)通訊通道的下行鏈路、上行鏈路；403、407分別是一個(gè)通訊通道的下行鏈路、上行鏈路；404、409分別是一個(gè)通訊通道的下行鏈路、上行鏈路。一個(gè)通訊通道上的上行鏈路和下行鏈路使用相同的接收、發(fā)射頻率。
圖4中409～412是下一個(gè)工作周期的下行鏈路。
圖5為本發(fā)明所涉及的具有固定比特位的典型接收、發(fā)射信號(hào)幀格式。本發(fā)明的信號(hào)幀格式必須具有固定比特位。當(dāng)然，不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)幀，其固定比特位數(shù)是可以不同的，所以本發(fā)明適用于具有固定比特位數(shù)據(jù)幀的不同系統(tǒng)。
本發(fā)明所使用的天線選擇方法中，根據(jù)接收信號(hào)質(zhì)量確定發(fā)射天線時(shí)，要求信號(hào)幀中除了必要的信息碼503、上升、前導(dǎo)位501、保護(hù)位505等部分外，還必須包含校驗(yàn)碼504，唯一識(shí)別字502是可選信息位。
在描述了本發(fā)明的上述裝置后，下面再對(duì)本發(fā)明的方法再進(jìn)行描述請(qǐng)繼續(xù)參閱圖6所示，工作周期開(kāi)始(步驟601)，讀取、并存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)解調(diào)后的N路接收信號(hào)數(shù)據(jù)幀(步驟602)；讀取、并存儲(chǔ)本周期N路接收信號(hào)強(qiáng)度指示的采樣數(shù)據(jù)(步驟603)。
根據(jù)各個(gè)接收通道RSSI的大小進(jìn)行發(fā)射天線預(yù)選擇(步驟604)。
根據(jù)接收信號(hào)的質(zhì)量，進(jìn)行再次天線選擇(步驟605)，以確定最終的選擇天線，并確定作為下個(gè)工作周期下行鏈路的發(fā)射天線(步驟607)。
上面的各步驟均由圖3中的控制處理單元309完成。
圖7更詳細(xì)地描述了圖6中根據(jù)RSSI進(jìn)行發(fā)射天線預(yù)選擇部分(步驟604)的過(guò)程。
控制處理單元309在一個(gè)周期中對(duì)每個(gè)通道的RSSI進(jìn)行多次采樣，以保證采樣數(shù)據(jù)的可靠性。圖7的過(guò)程中，首先對(duì)每個(gè)接收通道的多個(gè)采樣值進(jìn)行平均(步驟701)，得到RSSI1、RSSI2…RSSIN；然后對(duì)各個(gè)通道的平均接收信號(hào)強(qiáng)度指示RSSI從大到小進(jìn)行排序(步驟702)；選取最大的RSSI所對(duì)應(yīng)通道上的天線作為預(yù)發(fā)射天線(步驟703)。
圖8更詳細(xì)地描述了圖6中根據(jù)信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行再次選擇發(fā)射天線部分(605)的流程。
首先設(shè)置一個(gè)通道計(jì)數(shù)器I，其值對(duì)應(yīng)接收通道數(shù)。設(shè)置I的初始值為1(步驟801)；讀取預(yù)選天線上的接收信號(hào)數(shù)據(jù)幀(步驟802)；提取該數(shù)據(jù)幀中對(duì)應(yīng)的唯一識(shí)別字(步驟803)，參見(jiàn)圖5中的唯一識(shí)別字502；判斷該幀信號(hào)中的唯一識(shí)別字是否正確(步驟804)，如果正確，說(shuō)明該信號(hào)質(zhì)量通過(guò)了第一步判決，可以進(jìn)行后面進(jìn)一步的質(zhì)量判決。
通過(guò)了第一步判決后，就可以進(jìn)行第二步判決。即提取該幀信號(hào)中的校驗(yàn)碼(步驟805)，可參見(jiàn)圖5中的校驗(yàn)碼504；對(duì)該幀信號(hào)進(jìn)行校驗(yàn)；將校驗(yàn)結(jié)果與接收的檢驗(yàn)碼比較，判斷結(jié)果是否正確(步驟806)。如果結(jié)果正確，說(shuō)明該信號(hào)質(zhì)量通過(guò)了第二步判決，確定該通道所對(duì)應(yīng)的天線為最終發(fā)射天線(811)；如果校驗(yàn)結(jié)果不正確，校驗(yàn)比較校驗(yàn)結(jié)果，跳轉(zhuǎn)到對(duì)下一個(gè)具有次強(qiáng)RSSI通道上的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行質(zhì)量判決。
信號(hào)質(zhì)量的判決不通過(guò)，即使RSSI值很高，說(shuō)明該通道上由于干擾、多徑衰落等原因，造成該通道上的接收數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。此時(shí)將放棄對(duì)此通道的選擇，流程給通道計(jì)數(shù)器加1(步驟807)；改變預(yù)選天線為下一個(gè)較強(qiáng)的RSSI接收通道對(duì)應(yīng)的天線(步驟809)；然后再對(duì)該預(yù)選天線上的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量判決，重復(fù)以上的各步驟802、803、804、805、806等。如此重復(fù)，直到確定出最終發(fā)射天線(步驟811)。
如果N個(gè)接收通道上的信號(hào)質(zhì)量都不好，即步驟808中的I＞N，此時(shí)過(guò)程選擇最終發(fā)射天線為RSSI最大的通道對(duì)應(yīng)的天線，同時(shí)系統(tǒng)會(huì)采取其它措施，進(jìn)行相應(yīng)的誤幀處理，如切換頻點(diǎn)、切換時(shí)隙等方法。
以上對(duì)信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行的第一步判決，即對(duì)唯一識(shí)別字的判決是可選項(xiàng)。根據(jù)具體通訊系統(tǒng)可以對(duì)其進(jìn)行取舍；而第二步的判決，即對(duì)校驗(yàn)結(jié)果的判決是必須的，當(dāng)然，校驗(yàn)碼的類(lèi)型可根據(jù)不同的系統(tǒng)而不同，如循環(huán)冗余校驗(yàn)等。
本發(fā)明的方法以及裝置還具有以下優(yōu)點(diǎn)第一傳統(tǒng)技術(shù)中是采用移動(dòng)終端反饋信息，本發(fā)明不需要移動(dòng)終端反饋天線選擇信息，可以降低移動(dòng)終端的硬件成本。
第二本發(fā)明采用多路接收，并對(duì)其中的每一通道都進(jìn)行信號(hào)質(zhì)量判決。與前面所述的傳統(tǒng)的單路選擇式接收相比，本發(fā)明所用方法和裝置不會(huì)丟失有效信息，不會(huì)產(chǎn)生“切換到可能還不如當(dāng)前通道信號(hào)質(zhì)量”的風(fēng)險(xiǎn)，選出的一定是“最佳”天線路徑。以此作為下行鏈路選擇發(fā)射天線比起傳統(tǒng)單路接收、單路發(fā)射選擇分集系統(tǒng)可靠。
第三本發(fā)明在進(jìn)行最佳天線判決時(shí)，除了對(duì)傳統(tǒng)的RSSI進(jìn)行判決外，還增加了對(duì)接收信號(hào)的質(zhì)量判斷，可以有效克服一些干擾引起的誤判決、誤選擇。與前述所專(zhuān)利中單純使用信號(hào)接收強(qiáng)度(RSSI)為判據(jù)的方法，天線選擇更可信、更可靠。
第四本發(fā)明采用的發(fā)射分集技術(shù)和接收分集技術(shù)的結(jié)合，在幾乎不增加硬件成本的前提下，使基站的收、發(fā)均采用分集技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)基站的上、下鏈路信號(hào)增益平衡，有效增加了無(wú)線通訊距離。
第五本發(fā)明方法和裝置可同時(shí)為不同的移動(dòng)終端提供最佳收發(fā)天線，使得由多徑傳播引起的衰落大大降低；并且隨著某移動(dòng)終端位置的變化，基站可以自動(dòng)對(duì)收發(fā)天線進(jìn)行判決，實(shí)時(shí)地為該移動(dòng)終端選擇最佳收發(fā)天線，大大減少了終端在通訊時(shí)，由于多徑衰落而“切換到其它基站”的次，提高了通訊質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集方法，該方法基于包含多通道接收、單通道發(fā)射的基站中，其特征在于，該方法包括以下步驟a，由控制處理單元讀取、存儲(chǔ)一個(gè)工作周期內(nèi)經(jīng)過(guò)解調(diào)后的N路接收通道上的接收信號(hào)數(shù)據(jù)幀；b，再讀取、存儲(chǔ)本周期內(nèi)N路接收通道上的接收信號(hào)強(qiáng)度指示的采樣數(shù)據(jù)；c，根據(jù)各個(gè)接收通道上所接收的信號(hào)強(qiáng)度指示值，選取具有最大接收信號(hào)強(qiáng)度指示所對(duì)應(yīng)的天線，作為預(yù)選發(fā)射天線；d，對(duì)預(yù)選天線接收信號(hào)的質(zhì)量進(jìn)行判決，再次發(fā)射天線選擇，確定最終的選擇發(fā)射天線，作為下個(gè)工作周期下行鏈路時(shí)段的發(fā)射天線。
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集方法，其特征在于，所述的步驟b進(jìn)一步包括以下步驟b1，控制處理單元對(duì)一個(gè)周期中對(duì)每個(gè)通道的信號(hào)強(qiáng)度指示值進(jìn)行多次采樣；b2，對(duì)每個(gè)接收通道的多個(gè)采樣值進(jìn)行平均，得到一組信號(hào)強(qiáng)度指示值RSSI1、RSSI2…RSSIN。
3.如權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集方法，其特征在于，所述的步驟c預(yù)選發(fā)射天線時(shí)，先對(duì)各個(gè)通道的平均接收信號(hào)強(qiáng)度指示值RSSI1、RSSI2…RSSIN從大到小進(jìn)行排序，再選取最大的信號(hào)強(qiáng)度指示值所對(duì)應(yīng)通道上的天線作為預(yù)發(fā)射天線。
4.如權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集方法，其特征在于，所述的步驟d進(jìn)一步包括以下步驟d1，首先設(shè)置一個(gè)通道計(jì)數(shù)器I，其值對(duì)應(yīng)接收通道數(shù)，設(shè)置I的初始值為1；d2，讀取預(yù)選發(fā)射天線上的接收信號(hào)數(shù)據(jù)幀；d3，提取該數(shù)據(jù)幀中對(duì)應(yīng)的唯一識(shí)別字；d4，判斷該幀信號(hào)中的唯一識(shí)別字和校驗(yàn)碼的正確性。
5.如權(quán)利要求4所述的實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集方法，其特征在于，所述的步驟d4中，在對(duì)唯一識(shí)別字和校驗(yàn)碼進(jìn)行判斷時(shí)，如果唯一識(shí)別字正確，進(jìn)行第二步判決，即提取該幀信號(hào)中的校驗(yàn)碼，對(duì)該幀信號(hào)進(jìn)行校驗(yàn)；將校驗(yàn)結(jié)果與接收的檢驗(yàn)碼比較，判斷結(jié)果是否正確，如果結(jié)果正確，說(shuō)明該信號(hào)質(zhì)量通過(guò)了第二步判決，確定該通道所對(duì)應(yīng)的天線為最終發(fā)射天線；如果校驗(yàn)結(jié)果不正確，校驗(yàn)比較校驗(yàn)結(jié)果，跳轉(zhuǎn)到對(duì)下一個(gè)具有次強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度指示通道上的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行質(zhì)量判決。
6.如權(quán)利要求5所述的實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集方法，其特征在于，當(dāng)信號(hào)質(zhì)量的判決不通過(guò)時(shí)，依次再進(jìn)行如下步驟將放棄對(duì)此通道的選擇，使通道計(jì)數(shù)器加1；改變預(yù)選天線為下一個(gè)較強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度指示的接收通道所對(duì)應(yīng)的天線；然后再對(duì)該預(yù)選天線上的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量判決，重復(fù)權(quán)利要求4中的步驟d2、d3、d4以上的流程，如此重復(fù)，直到確定出最終發(fā)射天線。
7.一種實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集裝置，其特征在于該裝置包括多路接收通道、多個(gè)接收發(fā)射轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、單路發(fā)射通道、控制處理單元，每一路接收通道含有一個(gè)用于空間分集的天線、一個(gè)接收單元、一個(gè)解調(diào)單元、一個(gè)接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)指示采樣單元、發(fā)射通道含有一個(gè)發(fā)射單元、一個(gè)調(diào)制單元、一個(gè)發(fā)射天線選擇開(kāi)關(guān)，每一個(gè)接收單元接收相對(duì)應(yīng)的天線接收的上行鏈路的數(shù)據(jù)幀，并對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行相應(yīng)的放大、濾波；每一個(gè)解調(diào)單元在上行鏈路時(shí)段，完成對(duì)相應(yīng)一路接收單元輸出的接收信號(hào)的解調(diào)，在下行鏈路時(shí)段，完成對(duì)發(fā)射通道發(fā)射的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制；信號(hào)強(qiáng)度指示采樣單元完成對(duì)相應(yīng)接收通道的接收信號(hào)強(qiáng)度指示的數(shù)據(jù)采集，并送到控制處理單元；控制處理單元完成收發(fā)信號(hào)的處理、天線選取，并控制接收發(fā)射轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、天線轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換；發(fā)射單元在下行鏈路時(shí)段通過(guò)調(diào)制單元將調(diào)制好的數(shù)據(jù)幀通過(guò)相對(duì)應(yīng)的天線發(fā)射出去。
8.如權(quán)利要求7所述的實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集裝置，其特征在于所述的多路接收通道的數(shù)量至少包括二路或二路以上。
9.如權(quán)利要求7或8所述的實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集裝置，其特征在于所述的接收通道中兩相鄰?fù)ǖ赖奶炀€之間的安裝距離大于7λ。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)時(shí)天線選擇發(fā)射分集方法及裝置，該方法對(duì)上行鏈路的多個(gè)通道的接收信號(hào)強(qiáng)度指示和信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)判，選擇出最佳通道上的接收信號(hào)，作為上行鏈路接收信號(hào)；同時(shí)，將該通道所對(duì)應(yīng)的天線作為下行鏈路的發(fā)射天線，也就是最佳發(fā)射天線，排除了由干擾造成某天線上的接收信號(hào)強(qiáng)度高于其它天線的接收信號(hào)強(qiáng)度，使基站做出該天線所對(duì)應(yīng)的路徑即是最佳收發(fā)路徑的錯(cuò)誤判決。裝置中控制處理單元控制整個(gè)系統(tǒng)的工作時(shí)序，控制接收信號(hào)強(qiáng)度指示采樣、數(shù)據(jù)采樣，還控制收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、天線切換開(kāi)關(guān)的執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了基站的上、下鏈路信號(hào)增益平衡，提高了通信質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04B7/04GK1499867SQ0214502
公開(kāi)日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2002年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月4日
發(fā)明者陳華強(qiáng), 于宏全, 徐敏 申請(qǐng)人:深圳市中興通訊股份有限公司