带有用于上行链路和下行链路的不同天线分集方法的无线通信系统中的节点技术方案

本发明专利技术涉及一种无线通信系统中的节点(1)，该节点(1)包括至少第一、第二和第三天线功能(2，2′；3，3′；4，4′)。第一和第二下行链路信号(Tx1，Tx2)及第一和第二上行链路信号(Rx1，Rx2)经所述天线功能(2，3，4；2′，3′，4′)传输，这些天线功能一起形成第一总天线功能(A1，A1′)和第二总天线功能(A2，A2′)。第一和第二下行链路信号(Tx1，Tx2)经第一总天线功能(A1，A1′)传输，并且第一和第二上行链路信号(Rx1，Rx2)经第二总天线功能(A2，A2′)传输。第二下行链路信号(Tx2)和第二上行链路信号(Rx2)经连接到滤波器部件(6，6′)的公共连接(5，5′)传输，该滤波器部件被布置用于分离这些信号(Tx2，Rx2)以将它们连接到不同的天线功能。本发明专利技术还涉及对应的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有用于上行链路和下行链路的不同天线分集方法的无线通信系统中的节点
本专利技术涉及一种无线通信系统中的节点，该节点包括至少第一天线功能、第二天线功能和第三天线功能。第一下行链路信号、第二下行链路信号、第一上行链路信号和第二上行链路信号经所述天线功能来传输。所述天线功能一起形成第一总天线功能和第二总天线功能。本专利技术还涉及一种在无线通信系统中的节点中用于为第一下行链路信号、第二下行链路信号、第一上行链路信号和第二上行链路信号获得期望天线功能性的方法。该方法包括以下步骤：经第一天线功能传输第一下行链路信号和第一上行链路信号；经第二天线功能传输第二下行链路信号；以及经第三天线功能传输第二上行链路信号；其中，所述天线功能一起形成第一总天线功能和第二总天线功能。
技术介绍
例如使用称为LTE(长期演进)的无线电接入标准来实现的许多移动通信系统利用称为MIMO(多输入多输出)的概念，即，多个并行无线通信信号流源于一个(分布式)位置并预期用于另一(分布式)位置，所有信号流使用相同的时间和频率资源。例如，为了期望性能，用于各个信号的传送天线被适当地布置成以此类方式将信号功率注入传播环境，使得信号由在多流无线通信链路的接收端的类似适当布置的天线检测到时，形成带有高秩(rank)的有效传播信道。在下述内容中，通信链路的两端将表示为“接入点”和“终端”，这两端例如分别表示移动通信系统中交换信息的宏基站和膝上型计算机。传播信道具有某个秩，其中，秩对应于信号可为给定数量的天线端口传播的独立路由的数量的度量；换而言之，秩是信号在其中传播的环境(即波传播信道)和天线功能的某一布置所授予的自由度的数量。天线功能在传播环境中如何被布置影响秩。通过以使得各个传输的信号的幅度和相位的变化变成解除相关的此类方式布置天线，能够实现高秩传播信道，即秩接近可用独立信号的数量的信道。空间分离的天线以及正交极化天线是用于实现解除相关的两种常见部件。这两种布置中哪种是优选布置取决于特定的传播环境和接入点与终端的属性。在一些MIMO实现中，例如，在LTE系统中，一种称为预编码的概念可用。预编码涉及相同信号从多于一个天线的相干传送。视用于传送信号的天线的属性而定，并且也视传播环境而定，这导致波束形成或极化形成。对于在理想的自由空间环境中覆盖基本上相同角度空间的共极化天线，传送的信号将相干相加，从而导致波束，或者更一般地说，干涉仪状电磁场行为，带有空间中不同方向同相和异相信号相加，这取决于天线分离距离。类似地，对于带有不同(例如正交)的极化的天线，将对空间中不同方向产生不同极化状态。实际传播环境将促使在波束形成与极化形成之间造成更不明显的划分。然而，对于许多天线安装，例如，在传送天线被放置和定向在接入点中以在下行链路上辐射到有效自由空间环境(即，天线与所谓的Fraunhofer区域之间不存在任何严重障碍的环境)中时，远场方向图(pattern)能够并且将在散射与多径传播的效应开始前形成。这当然在上行链路上相互地起作用。在以前已知的解决方案中，相同的天线或天线功能用于传送和接收。对于TDD(时分双工)系统，传送和接收的信号在时间上分离，并且对于FDD(频分双工)系统，传送和接收的信号在频率上分离。备选的是，独立无线电链用于只用于上行链路或下行链路的那些天线的传送或接收。用于无线LAN的交换天线系统的一些实现提供后者的示例，而在所有当前标准中常规基站是前者的示例。第一现有解决方案、将相同天线功能用于下行链路和上行链路(如辐射方向图属性所表明的)的系统在下行链路和上行链路系统性能相对于辐射方向图具有不同最佳状态时不能提供两个链路的同时优化性能。一示例是在某些情况中，具有紧密间隔的共极化天线的波束形成对于下行链路能够是最佳的，而具有双极化天线的接收器分集能够对上行链路是最佳的。第二现有解决方案、使用独立无线电链或最低限度分离馈线的系统将要求比并行信号流的数量更多的馈电电缆。例如，带有两个共极化天线用于下行链路上的波束形成、并且两个正交极化天线用于上行链路上的分集接收的2x2MIMO系统将要求三个馈电电缆。因此，在无线通信系统中需要一种节点，其中能够以有效方式使天线功能对下行链路和上行链路不同。
技术实现思路
本专利技术的目的是在无线通信系统中提供一种节点，其中能够以有效方式使天线功能对下行链路和上行链路不同。此目的借助于一种无线通信系统中的节点而得以实现，该节点包括至少第一天线功能、第二天线功能和第三天线功能。第一下行链路信号、第二下行链路信号、第一上行链路信号和第二上行链路信号经所述天线功能来传输。所述天线功能一起形成第一总天线功能和第二总天线功能。第一下行链路信号和第二下行链路信号经第一总天线功能来传输，并且第一上行链路信号和第二上行链路信号经第二总天线功能来传输。第二下行链路信号和第二上行链路信号经连接到滤波器部件的公共连接来传输，该滤波器部件被布置用于分离第二下行链路信号和第二上行链路信号以用于将它们连接到不同的天线功能。此目的还借助于一种在无线通信系统的节点中为第一下行链路信号、第二下行链路信号、第一上行链路信号和第二上行链路信号获得期望天线功能性的方法而得以实现。该方法包括以下步骤：经第一天线功能传输第一下行链路信号和第一上行链路信号；经第二天线功能传输第二下行链路信号；以及经第三天线功能传输第二上行链路信号；其中，所述天线功能一起形成第一总天线功能和第二总天线功能。此外，该方法包括以下步骤：经第一总天线功能传输第一下行链路信号和第二下行链路信号；经第二总天线功能传输第一上行链路信号和第二上行链路信号；以及经连接到滤波器部件的公共连接传输第二下行链路信号和第二上行链路信号，该滤波器部件用于分离第二下行链路信号和第二上行链路信号以用于将它们连接到不同的天线功能。根据一示例，第一总天线功能包括第一天线功能和第二天线功能，所述第一和第二天线功能构成二维阵列天线，其中，所有天线元件具有相同极化。此外，第二总天线功能包括第一天线功能和第三天线功能，所述第一和第三天线功能构成双极化阵列天线。当指示天线元件具有相同极化时，它在本上下文中不意味着那些极化在数学上精确相同，而是对于实际上可能实现什么的程度相同。根据另一示例，第一总天线功能包括第一天线功能和第二天线功能，所述第一和第二天线功能构成二维阵列天线，其中，所有天线元件具有相同极化。此外，第二总天线功能包括第一天线功能和第三天线功能，所述第一和第三天线功能构成两个线性阵列天线，其中，所有天线元件具有相同极化，并且线性阵列天线间隔开有超过对于使用的频带的中心频率的空中两个波长的距离。根据另一示例，下行链路信号和上行链路信号分别借助于时分双工TDD在时间上分离或借助于频分双工FDD在频率上分离，以及其中滤波器部件分别在至少一个开关或双工滤波器的形式中。在从属权利要求中公开了其它示例。本专利技术提供了多个优点，例如：-上行链路和下行链路上分开的辐射方向图生成；-下行链路上的波束形成和上行链路上的极化或空间分集；以及-仅要求与独立信号一样多的馈电电缆，即，对于2x2MIMO系统仅要求两个馈电电缆。附图说明现在将参照附图更详细地描述本专利技术，其中：图1示出无线通信系统中的节点；图2示出根据本专利技术的第一示例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无线通信系统中的节点(1)，所述节点（1）包括至少第一天线（2，2'）、第二天线（3，3'）和第三天线（4，4'），其中第一下行链路信号(Tx1)、第二下行链路信号(Tx2)、第一上行链路信号(Rx1)和第二上行链路信号(Rx2)经所述天线（2，3，4；2'，3'，4'）来传输，以及其中第一总天线（A1，A1'）包括第一天线（2，2'）和第二天线（3，3'），且第二总天线（A2，A2'）包括第一天线（2，2'）和第三天线（4，4'），特征在于所述第一下行链路信号(Tx1)和所述第二下行链路信号(Tx2)经所述第一总天线（A1，A1'）来传输，并且所述第一上行链路信号(Rx1)和所述第二上行链路信号(Rx2)经所述第二总天线（A2，A2'）来传输，其中所述第二下行链路信号(Tx2)和所述第二上行链路信号(Rx2)经连接到滤波器部件（6，6'）的公共连接（5，5'）来传输，所述滤波器部件被布置用于分离所述第二下行链路信号(Tx2)和所述第二上行链路信号(Rx2)以用于将它们连接到不同的天线。2.如权利要求1所述的节点，特征在于所述第一天线和第二天线（2，3）构成二维阵列天线(7)，其中所有天线元件具有相同极化(p1)，以及所述第一天线和第三天线（2，4）构成双极化阵列天线(8a)。3.如权利要求2所述的节点，特征在于所述第一天线(2)由具有第一极化(p1)的第一线性阵列天线来构成，所述第二天线(3)由具有第一极化(p1)的第二线性阵列天线来构成，以及在于所述第三天线是具有第二极化(P2)的第三线性阵列天线。4.如权利要求3所述的节点，特征在于所述第一线性阵列天线和所述第三线性阵列天线一起形成双极化线性阵列天线(8a)。5.如权利要求1所述的节点，特征在于所述第一天线和第二天线（2'，3'）构成二维阵列天线(9)，其中所有天线元件具有相同极化(p)，以及所述第一天线和第三天线（2'，4'）构成两个线性阵列天线（10，11），其中所有天线元件具有相同极化(p)，并且所述线性阵列天线（10，11）间隔开有超过对于使用的频带的中心频率的空中两个波长的距离(d)。6.如前面权利要求任一项所述的节点，特征在于所述第一下行链路信号(Tx1)和所述第一上行链路信号(Rx1)经连接到所述第一天线的公共连接（12，12'）来传输。7.如权利要求1-5的任一项所述的节点，特征在于所述下行链路信号（Tx1，Tx2）和所述上行链路信号（Rx1，Rx2）分别借助于时分双工TDD在时间上分离，以及其中所述滤波器部件（6，6'）是至少一个开关。8.如权利要求1-5的任一项所述的节点，特征在于所述下行链路信号（Tx1，Tx2）和所述上行链路信号（Rx1，Rx2）分别借助于频分双工FDD在频率上分离，以及其中所述滤波器部件（6，6'）是双工滤波器。9.一种在无线通信系统中的节点中用于为第一下行链路信号(Tx1)、第二下行链路信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·阿特利，M·约翰逊，S·兰德斯特伦，A·西蒙森，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：