在具有發送分集的無線通信系統中的功率放大器共享的製作方法

2023-06-03 15:45:16 1

專利名稱：在具有發送分集的無線通信系統中的功率放大器共享的製作方法
技術領域：
本發明涉及例如在具有發送分集的無線通信系統中有效的使用放大器功率容量。
背景技術：
在無線通信系統中，地理的區域被分成稱為「網孔」的多個空間不同的區域。每個網孔包含一個基站，基站包括與移動交換中心(MSC)通信的設備。MSC連接到本地的和/或者長途傳輸網絡，諸如公共交換電話網絡(PSTN)。每個基站還包括無線電設備，功率放大器和天線，該基站使用該天線與移動終端通信，與特定的移動終端的每個通信會話稱為「呼叫」。
由於移動終端移動，在移動終端從基站接收的信號強度變化了。這個變量是由於各種的因數，包括移動終端離開該基站的距離、由於所謂的不同相位的多路徑破壞性幹擾和在從該基站到該移動終端的信號路徑中存在障礙物，諸如建築物。這個現象稱為衰落。處理衰落的一種方法是通過通常所說的發送分集的技術。發送分集涉及經過至少兩個間隔分開的天線發送信號。在這裡使用兩個天線，該信號使用兩個不同的編碼序列處理以便產生兩個分集編碼的信號，每個分集編碼的信號在兩個功率放大器之一中放大並且經過兩個天線之一發送。因為分集編碼的信號是經過間隔分開的天線發送的，兩個分集編碼的信號的衰落是彼此不同的。這允許減少分集編碼的信號的組合發射功率，而不減少在移動終端接收的信號的質量。典型地，在使用發送分集時實現了3dB的增益。這意味著不影響通信的質量，兩個分集編碼信號的組合發射功率(直接到一個移動終端)可以大約是沒有發送分集發送的信號的發射功率的一半。發射功率的減少允許可以同時地發送的信號的數量增加，因此增加了容量。(無線通信系統的容量是可以同時地由無線通信系統傳送的呼叫的數量)這個容量的增加是在沒有增加總的功率放大器功率容量下獲得的，功率放大器的功率容量是最大輸出功率電平，設計該功率放大器以該最大輸出功率電平工作超過擴展的時間期間。由於有兩個功率放大器，一個用於每個分集編碼的信號，在每個功率放大器是無分集接收系統的功率放大器的功率容量的一半時，總的功率放大器功率容量與在無分集接收系統(不使用發送分集的無線通信系統)中使用的功率放大器的功率容量是相同的。作為選擇，通過使用發送分集獲得的發射功率的減少允許兩個功率放大器的每個功率放大器的功率容量減少到具有相同的容量的無分集接收系統的功率放大器的功率容量的大約四分之一。
為了獲得發送分集的益處，移動終端必須是能分集的，意思是說它設計為一旦在移動終端收到它們就能夠處理和組合兩個分集編碼的信號。如果移動終端是不能分集的，它不能夠處理和組合分集編碼的信號。當前大多數的移動終端是不能分集的。因此，對於能夠與能分集的移動終端以及與不能分集的移動終端通信的基站它是有利的。有兩種情況定義了該基站的兩個放大器中的一個需要什麼功率容量，利用每個定義一個該基站的兩個功率放大器中的一個需要什麼功率容量。在第一種情況下，該基站是在滿負荷和僅僅與不能分集的移動終端通信。在這種情況下，所有的信號由該基站的功率放大器之一例如第一功率放大器放大，並且經過一個天線發送。因此，第一功率放大器的功率容量必須足夠大以便放大所有的信號，同時至少保持與沒有發送分集的系統一樣的容量。在第二種情況下，該基站是在滿負荷和僅僅與能分集的移動終端通信。在這種情況下，編碼每個信號產生兩個分集編碼的信號，每個分集編碼的信號在兩個功率放大器之一中放大。因此，第二功率放大器可能小於第一功率放大器，因為正如在上面說明的，使用發送分集發送的信號功率小於不使用它發送的信號功率。但是，第二功率放大器仍然必須足夠大以便放大到每個移動終端的兩個分集編碼的信號之一。
上述基站的問題之一是大部分時間至少一個(而且通常是兩個)功率放大器未充分使用。在與該基站通信的所有的移動終端不是能分集的時，從該基站發送到該移動終端的所有的信號由第一功率放大器放大，留下第二功率放大器不使用。當與該基站通信的任何移動終端是能分集的時，到那些移動終端的信號是由兩個功率放大器放大。如果第二功率放大器小於第一功率放大器，則第一功率放大器是未充分使用的，因此，兩個功率放大器的至少一個功率放大器總是未充分使用。如果第二功率放大器是與第一功率放大器相同的容量，則第一功率放大器可能不是未充分使用的，但是，這時第二功率放大器具有相當地大的功率容量，並且當所有的移動終端不是能分集的時，所有的這個功率容量被浪費了。(注意，在這種情況下即使當一些移動終端是能分集的和一些移動終端是不能分集的，這個功率放大器的相當地大量的功率容量是浪費了)因為，功率放大器的費用是正比於它的功率容量的，並且因為在這些類型應用中使用的功率放大器是非常昂貴的(典型地是基站全部費用的15％到25％)，在上面的兩種情況中浪費的功率容量可能是相當大的費用。
因此，希望具有能夠與能分集的移動終端以及不能分集的移動終端通信的基站，該基站的功率放大器更完全地使用。

發明內容
本發明通過共享設計用於容納發送分集的系統中的放大器解決上面的問題。該放大器共享1)放大第一和第二分集編碼的信號，每個分集編碼的信號代表使用發送分集發送的第一信號的信息，和2)放大不使用發送分集發送的第二信號。
在本發明說明的實施例中，第一和第二分集編碼的信號用於形成第一和第二複合信號。每個複合信號在兩個功率放大器的不同的功率放大器中放大。然後每個放大的複合信號用於形成放大的第一分集編碼的信號和放大的第二分集編碼的信號。任選地，放大的第一和第二分集編碼的信號可以被放大和相移第一和第二分集編碼的信號。
第一和第二複合信號還可以使用第二信號形成。然後每個複合信號在兩個功率放大器的不同的功率放大器中放大，並且兩個放大的複合信號用於形成放大的第二信號。在這種情況下，每個複合信號的功率僅僅是第二信號功率的一半。這允許兩個功率放大器的每個功率放大器的功率容量是具有相同的容量的無分集接收系統的功率放大器的功率容量的一半。因此，當沒有發送分集發送信號時使用兩個放大器，減少功率放大器功率容量以及它的相關的費用的任何浪費。另外，因為放大器是相等的容量，當使用發送分集時，複合信號功率是第一和第二分集編碼的信號的總和功率的一半，並且兩個放大器也是更完全地使用。


圖1是常規的無線通信系統的一部分；圖2是圖1所示的無線通信系統的基站的一部分；圖3表示兩個間隔分開的天線和能夠使用發送分集發送信號的發射機的一部分；圖4是無線通信系統的網孔，包含具有圖3的發射機的該基站；圖5表示兩個間隔分開的天線和能夠使用發送分集發送信號以及不使用發送分集發送信號的發射機信號的一部分；圖6表示根據本發明的一個實施例的兩個間隔分開的天線和能夠共享功率放大器的發射機的一部分；圖6a表示90°混合的組合器的一個實施方案；圖7表示根據本發明的另一個實施例的兩個間隔分開的天線和能夠共享功率放大器的發射機的一部分；圖7a表示180°混合的組合器的一個實施方案；圖7b表示用於補償功率放大器的非線性的常規的前向饋送環路；圖8表示根據本發明的另一個實施例的兩個間隔分開的天線和能夠共享功率放大器的發射機的一部分；和圖8a表示一個數字前置補償器；圖9表示根據本發明的又另一個實施例的兩個間隔分開的天線和能夠共享功率放大器的發射機的一部分；
具體實施例方式在常規的無線通信系統100中，圖1所示的，地理的區域被分成多個網孔102、104和106。每個網孔102、104和106分別包含至少一個基站112、114、和116。每個基站112、114和116包括與移動交換中心(MSC)120通信的設備。MSC120連接到本地的和/或者長途傳輸網絡121，諸如公共交換電話網絡(PSTN)。每個基站還包括與移動終端諸如122、124通信的設備。與特定的移動終端的每個通信會話稱為「呼叫」。
圖2更詳細地表示基站112。基站112包括耦合到發射機130和接收機135的控制器125。發射機130和接收機135耦合到天線140。參見圖1和2，現在描述基站112的操作。數位訊號從MSC120發送到控制器125。這些數位訊號可以是用於控制無線通信系統100的信號，或者它們可以是傳遞給移動終端122的話音或者數據的信號。控制器125發送數位訊號給發射機130。發射機130包括信道處理電路147和無線電設備150。信道處理電路147編碼每個數位訊號，而無線電設備150調製編碼的信號為射頻(RF)信號。然後在具有功率容量P和增益A的功率放大器170中放大RF信號。(該功率放大器的功率容量是設計該功率放大器在一個擴展的時間期間工作的最大輸出功率電平。)放大的結果是信號165，它經過天線140發送給移動終端122。天線140還接收從移動終端122發送給基站112的信號162。天線140發送這些信號到接收器135，接收機135解調這些信號為數位訊號並且發送它們給控制器125，控制器125發送它們到MSC120。
由於移動終端122移動，在移動終端122接收的信號強度由於衰落引起變化，例如可能是由移動終端122離開基站112的距離變化、由於不同相位的多路徑引起的破壞性幹擾和在信號165的路徑中存在障礙物引起的。例如，建築物164妨礙信號165的路徑。由於信號165經過建築物164，信號165被大大地衰減了，因此，在移動終端122接收的信號強度可能非常弱。另外，還可能在移動終端122接收多路徑的信號165。多路徑的信號是通過不是基站112和移動終端122之間視線路徑的直達線路的路徑傳播給移動終端的信號部分。例如，當信號165碰撞建築物164時產生多路徑信號165並且信號165的一部分是建築物164反射的，然後區域166的反射最終到達移動終端122。當多路徑信號165到達移動終端122時，該多路徑信號明顯地比在到移動終端122的途中沒有建築物164接收的信號更弱。另外，多路徑的信號165可能與信號165是不同相位的，在此情況下當它們在移動終端122組合時，多路徑信號和該信號破壞地幹擾，產生具有較小功率的信號。在移動終端122接收的衰減的信號165和在移動終端122接收的多路徑信號165的總和比不是不同相位的多路徑和建築物164的妨礙接收的信號明顯地更弱。因此，基站112必須以大的多的功率對移動終端122發送信號165以便在可接受的功率接收信號165。
處理衰落的一種方法是通過通常所說的發送分集的技術。發送分集涉及能夠經過具有不相關衰落特性的信道發送多個分集編碼的複製的信號。分集編碼複製的信號可以使用分集碼和編碼序列產生，正如在下面描述的。發送分集可以使用空間的分集即經過間隔分開的天線發送分集編碼的信號、時間分集即彼此以時間間隔發送分集編碼的信號、極化分集即經過具有不同極化的兩個天線發送分集編碼的信號、或者任何其它的分集形式實現。雖然可使用任何分集技術，但為了容易參考，本發明以空間的分集說明。
圖3表示連接到兩個間隔分開的天線240和245的發射機230。發射機230和天線240及245可以代替基站112中的發射機130和天線140以便允許基站112僅僅使用發送分集發送信號。數位訊號從控制器提供給信道處理電路247，在這裡信號被複製和使用不同的編碼序列編碼每個複製信號以便產生第一和第二分集編碼的信號。每個分集編碼的信號提供給兩個無線電設備250和255的不同的一個無線電設備，其中每個分集編碼的信號被調製為RF信號。然後在功率放大器270中放大第一分集編碼的信號並且經過天線240發送，而第二分集編碼的信號在功率放大器275中放大並且經過天線245發送。因為分集編碼的信號是經過間隔分開的天線發送的，兩個分集編碼的信號的衰落是彼此不同的。例如，圖4表示使用發射機230和天線240及245的基站112。正如在圖4中可以看到的，建築物164是在從天線245到移動終端122的信號265的路徑中，但是建築物164不在從天線240到移動終端122的信號260的路徑中。
在間隔分開的天線240及245發送的信號衰落的差別允許減少分集編碼的信號的組合發射功率，而不降低在移動終端122接收的信號質量。典型地，在使用發送分集時實現了3dB的增益。這意味著不影響通信的質量，引導到一個移動終端122的兩個分集編碼的信號的組合發射功率可以大約是沒有發送分集發送的信號的發射功率的無分集發射功率的一半。發射功率的減少允許可以同時地發送的信號的數量增加，因此增加了容量。
因為引導到一個移動終端122的兩個分集編碼的信號的組合發射功率大約是沒有分集發射功率的一半，每個分集編碼的信號的發射功率可以大約是無分集發射功率的四分之一。當到移動終端的所有的通信使用發送分集時，通過特定的功率放大器發送的所有的信號(引導到不同的移動終端)的組合功率大約是通過不使用發送分集的發射機130的特定的功率放大器發送的信號的發射功率的一半。因此，容量增加了。容量的增加是在不增加總的功率放大器功率容量下獲得的。由於有兩個功率放大器270及275，當每個功率放大器具有功率容量1/2P(它是無分集系統的功率放大器170的功率容量P的一半)時，總的功率放大器功率容量P是相同的。(作為選擇，通過使用發送分集獲得的發射功率的減少允許兩個功率放大器270及275的每個功率放大器的功率容量是使用具有相同的容量的無分集系統的功率放大器170的功率容量P的大約四分之一，C。)當所有的移動終端是能分集的時，具有發射機230的基站是有利的，意味著它們被設計為一旦在移動終端接收兩個分集編碼的信號時它們能夠處理和組合兩個分集編碼的信號。當前大多數的移動終端是不能分集的。因此，對於能夠與能分集的移動終端以及與不能分集的移動終端通信的基站它是有利的。圖5表示可用於基站112允許基站112與兩種類型的移動終端通信的發射機530和間隔分開的天線240及245。發射機530具有無線電設備550和555，它分別提供信號給第一功率放大器570和第二功率放大器575，在這裡信號被放大。然後經過天線240和245發送該信號。當發射機530與不能分集的移動終端通信時，發射機530象發射機130那樣相對特定的移動終端工作。換言之，到這樣的移動終端的信號僅僅在第一功率放大器570中放大並且僅僅經過天線240發送。這意味著為了使用發射機530的系統保持相同的容量C，正如使用發射機130的系統，第一功率放大器570的功率容量必須與功率放大器170的功率容量是相同的。因此，功率放大器570的功率容量是P。這允許具有發射機530的基站完全地負載和僅僅與不能分集的移動終端通信。當發射機530與能分集的移動終端通信時，發射機530象發射機230那樣相對特定的移動終端工作。這意味著第二功率放大器575可以是小於第一功率放大器570，因為正如在上面說明的，使用發送分集發送的信號功率小於不使用它發送的信號功率。
在使用發射機530的基站中，功率放大器570或者575的至少一個功率放大器(並且通常是兩個)大部分時間未充分使用。在與發射機530通信的所有的移動終端是不能分集的時，從發射機530發送發射機530的所有的信號由第一功率放大器570放大，留下第二功率放大器不使用。當與發射機530通信的任何移動終端是能分集的時，到那些移動終端的信號是由兩個功率放大器570和575放大。如果第二功率放大器575具有比第一功率放大器570更小的功率容量，則第一功率放大器570未充分使用，因此，至少一個功率放大器570或者575總是未充分使用。如果第二功率放大器575具有與第一功率放大器570相同的容量，則雖然第一功率放大器570可能不是未充分使用，這時第二功率放大器575具有相當地大的功率容量P，並且不能分集的移動終端越多功率容量浪費的越多。因為，功率放大器的費用是正比於它的功率容量，並且因為在這些類型的應用中使用的功率放大器是非常昂貴的(典型地是該基站全部費用的15％到25％)，在兩種情況中浪費的功率容量可能是顯著的費用。
圖6表示發射機630和間隔分開的天線640及645，它們可用於基站112以便根據本發明的原理通過共享功率放大器允許基站112更完全地使用功率放大器670和675。(如上所述，為了容易參考，本發明以空間的分集示出，雖然任何分集技術可與本發明的原理一起使用)。
現在描述發射機630的一個實施例的操作。當發射機與能分集的移動終端通信時，從控制器提供第一信號給信道處理電路647，在這裡第一信號被複製為兩個信號。複製信號的方式依賴於使用的分集碼的類型，在這裡可使用任何分集碼，諸如正交分集或者時空擴展。在第3代合夥項目中更詳細地描述後者；技術規範組無線電接入網絡；物理信道和在物理信道(FDD)上傳送的映射，3G TS25.211，1999年12月，在此處提供參考(更具體地在§5.3.1.1「開放環路發送分集」(P15-19))。然後信道處理電路使用第一編碼序列編碼兩個複製的信號之一以便產生第一分集編碼的信號和使用第二編碼序列編碼兩個複製信號的另一個複製信號，以便產生第二分集偏碼信號。第一和第二分集編碼的信號分別通過引線680和685分別到無線電設備650，655，在這裡每個信號被調製為RF信號。
兩個分集編碼的信號是彼此正交的。當移動終端接收它們時，這防止了兩個分集編碼的信號互相破壞的幹擾。使用彼此正交的第一和第二編碼序列使得兩個分集編碼的信號彼此正交。例如，在CDMA通信系統中，兩個編碼序列可以是兩個不同的沃爾什(Walsh)碼。(Walsh碼是用於在發射機編碼信號的正交編碼序列以便允許幾個信號共享相同的帶寬。)在前置放大器混合的組合器690的輸入使用兩個分集編碼的信號作為信號S1和S2。因此，在這種情況下，S1是第一分集編碼的信號，而S2是第二分集編碼的信號。前置放大器混合的組合器690使用每個分集編碼的信號形成第一和第二複合信號。現在描述形成第一和第二複合信號的一個實施例，在這裡每個複合信號包括以兩個分集編碼的信號的每個信號表示的信息。前置放大器混合的組合器690形成第一和第二代表信號S1，每個代表信號包含以S1代表的信息但是具有S1功率的一半。類似地，形成第一和第二代表信號S2，每個代表信號包含由S2代表的但是具有S2功率的一半的信息。前置放大器混合的組合器組合第一代表信號S1和S2以便形成第一複合信號，並且組合第二代表信號S1和S2以便形成第二複合信號。
然後分別在第一和第二放大器670及675中放大第一和第二複合信號，並且提供給第二設備，諸如後置放大器混合的組合器697。後置放大器混合的組合器697使用放大的複合信號以便形成每個放大的複合信號的第一和第二代表信號，每個代表信號包含相同的內容和具有該放大的複合信號之一的一半功率。後置放大器混合的組合器697組合每個放大的第一和第二複合信號的第一代表信號以便形成放大的第一分集編碼的信號，和組合每個放大的第一和第二複合信號的第二代表信號以便形成放大的第二分集編碼的信號。
經過第一天線640發送放大的分集編碼的信號之一，而另一個放大的分集編碼的信號經過第二天線645發送。
返回到前置放大器混合的組合器，前置放大器混合的組合器690可以是任何混合的組合器。說明地，前置放大器混合的組合器690是常規的容易生產的混合的組合器，諸如90°混合的組合器。正如在下一段落中更詳細地描述的，前置放大器混合的組合器690形成相等功率S1的兩個代表信號和相等功率S2的兩個代表信號。這使得每個代表信號的功率是1/2的分集編碼的信號的功率，使得每個代表信號的電壓是 的分集編碼的信號的電壓。當前置放大器混合的組合器690是一個90°混合的組合器時，前置放大器混合的組合器690移動每個分集編碼的信號的兩個代表信號之一的相位90°而不移動另一個代表信號的相位以便產生 和 和 和 在這裡 代表x被移相90°。沒有相移的代表信號的S1的 加到相移的代表信號S2的 形成第一複合信號 沒有相移的代表信號S2的 加到相移的代表信號S1的 形成第二複合信號 因此，第一複合信號是第一分集編碼的信號與相移形式的第二分集編碼的信號的組合的函數，而第二複合信號是第二分集編碼的信號與相移形式的第一分集編碼的信號的組合的函數。
圖6a更詳細地表示前置放大器混合的組合器690的一個實施方案。前置放大器混合的組合器690具有第一和第二輸入602和604，分別連接到微帶路徑，微帶路徑典型地具有四個部分606、608、610和614。第一分集編碼的信號S1在第一輸入602和第二分集編碼的信號S2在第二輸入604。由於S1輸入微帶路徑，它分為兩個代表信號 S1和 第一代表信號開始在部分606上傳播，而第二代表信號在部分608上傳播。S2還分為兩個代表信號 和 第一代表信號開始在部分608上傳播而第二代表信號開始在部分610上傳播。S2的第一代表信號通過部分608傳播到部分608和606的接合點。傳播部分608的長度90°移位S2的第一代表信號的相位。(注意，因為S2的第一和第二代表信號通過路徑610和606傳播相等的長度，S2的兩個代表信號保持90°不同相位)。在部分608和606的接合點，S2的相移的第一代表信號 與S1的第一代表信號 組合形成第一複合信號 第一複合信號通過部分606傳播到第一輸出616。S1的第二代表信號通過部分608傳播到部分608和610的接合點，它移位90°S1的第二代表信號的相位。在部分608和610的接合點，S1的相移的第二代表信號 與第二代表信號S2的 組合形成第二複合信號 第二複合信號通過部分610傳播到第二輸出618。
然後在功率放大器670放大第一複合信號和在功率放大器675中放大第二複合信號，在這裡每個功率放大器具有增益A。
注意，每個第一和第二複合信號的功率是S1功率的一半加上S2功率的一半。因此，每個複合信號的功率是第一和第二分集編碼的信號的功率總和的一半，它是第一信號功率的一半。因此，在每個放大器中僅僅放大第一信號的一半功率。
兩個放大複合信號 和 提供給後置放大器混合的組合器697。如上所述，後置放大器混合的組合器697應該提供放大的第一分集編碼的信號和放大的第二分集編碼的信號。(注意，對於本發明的目的，放大的分集編碼的信號是與分集編碼的信號同相或者不同相是沒有限制的。但是如果放大的分集編碼的信號與分集編碼的信號同相，對於特定的應用是有利的，這可以在發射機設計中適應。例如，預和後置放大器混合的組合器可以是180°組合器，正如在下面描述的)。當前置放大器混合的組合器690是90°混合的組合器時，後置放大器混合的組合器697也可以是一個90°混合的組合器。
後置放大器混合的組合器697形成相同功率的兩個代表信號每個用於放大的複合信號 和 第一複合信號的功率是(1/2A)2倍的S1功率加上(1/2A)2倍的S2功率，使得放大的複合信號的每個代表信號的電壓1/2A倍的S1的電壓加上1/2A倍S2的電壓。第二複合信號該功率也是(1/2A)2倍S1的功率加上(1/2A)2倍S2的功率，使得第二複合信號的每個代表信號電壓1/2A倍S1的電壓加上1/2A倍S2的電壓。
在形成該代表信號之後，後置放大器混合的組合器697移位每個放大的複合信號的兩個代表信號之一90°以便生產 放大的第一複合信號的沒有相移的代表信號， 放大的第一複合信號的相移的代表信號， 放大的第二複合信號的沒有相移的代表信號， 放大的第二複合信號的相移的代表信號。
放大的第一複合信號的沒有相移的代表信號加到放大的第二複合信號的相移的代表信號以便在後置放大器混合的組合器697的第一輸出產生 因為 等於零，等式5等於 它是一個放大的(和相移的)第二分集編碼的信號。因此，從放大的第一和第二複合信號中形成放大的第二分集編碼的信號。特別地，在這種情況下，放大的第一分集編碼的信號是第一複合信號與相移形式的第二複合信號組合的函數。
然後通過天線640發送這個放大的第二分集編碼的信號給移動終端。
放大的第二複合信號的沒有相移的代表信號加到放大的第一複合信號的相移的代表信號以便在後置放大器混合的組合器697的第二輸出產生 因為 等於零，等式6等於 它是放大的(和相移的)第一分集編碼的信號。因此，形成放大的第一和第二複合信號的一個函數的放大的第一分集編碼的信號。特別地，在這種情況下，放大的第一分集編碼的信號是第二複合信號與相移形式的第一複合信號組合的函數。
然後通過天線645發送這個放大的第一分集編碼的信號給移動終端。
當它與不能分集的移動終端通信時，除了發送給該移動終端的信號之外，發射機630類似地工作，其中稱為第二信號的上述信號不使用分集編碼複製，但是使用第一編碼序列由信道處理電路647編碼。然後結果通過引線680轉到無線電設備650，在這裡它被調製為RF信號。(編碼的)第二信號是在前置放大器混合的組合器690的第一輸入的信號S1，並且在混合的組合器690的第二輸入沒有信號，因此S1＝第二信號而S2＝0。由於S2＝0，第一複合信號變成 和第二複合信號變成 因此，在這種情況下，第一和第二複合信號是第二信號的函數。第一複合信號在功率放大器670中放大而第二複合信號在功率放大器675中放大。
因此，在這種情況下，在每個功率放大器中僅僅放大一半的第二信號。這意味著通過每個功率放大器的信號的功率電平是總的信號功率的一半，允許使用具有一半功率容量的功率放大器，即發射機130的功率放大器170的1/2P，它不使用發送分集。
S2＝0時，在後置放大器混合的組合器697的第一輸出沒有信號，並且在後置放大器混合的組合器697的第二輸出產生 是放大的(編碼和相移的)第二信號。因此，按照放大的複合信號的函數形成放大的第二信號。然後通過天線645發送放大的第二信號給移動終端(並且沒有信號經過天線640發送)。
在任何特定的時間點，發射機630可以與能分集的移動終端、與不能分集的移動終端或者與二者通信。因此，(1)發射機630可以共享它的放大器670和675之間的第一和第二分集編碼的信號的放大，或者(2)發射機630可以共享它的放大器670和675之間的第二信號的放大，或者(1)和(2)二者同時。
放大器共享使用180°混合的組合器。
以是90°混合的組合器的預和後置放大器混合的組合器描述發射機630。如上所述，該混合的組合器可以是任何類型的混合的組合器，只要放大的第一分集編碼的信號提供給兩個天線之一和放大的第二分集編碼的信號提供給兩個天線的另一個天線。例如，兩個混合的組合器可以是180°混合的組合器。圖7表示發射機730的操作，在這裡前置放大器混合的組合器790和後置放大器混合的組合器797是180°混合的組合器。當發射機730與能分集的移動終端通信時，由如上所述的信道處理電路647複製和編碼發送給移動終端的第一信號，產生第一分集編碼的信號和第二分集編碼的信號，然後分別由無線電設備650和655調製為RF信號。前置放大器混合的組合器790使用分集的編碼信號作為信號S1和S2。前置放大器混合的組合器790為每個分集編碼的信號形成兩個相等功率的代表信號。前置放大器混合的組合器在它的第一輸出提供第一複合信號，它是每個S1和S2的一個代表信號的總和1/2S1+1/2S2----(7)]]>因此，第一複合信號是第一分集編碼的信號和第二分集編碼的信號的總和的函數。
前置放大器混合的組合器790也在它的第二輸出提供第二複合信號，它是每個S1和S2的一個代表信號之間的差1S2S1-1S2S2----(8)]]>因此，第二複合信號是第一分集編碼的信號和第二分集編碼的信號之間的差的函數。
圖7a更詳細地表示前置放大器混合的組合器790的一個實施方案。前置放大器混合的組合器790分別具有連接到微帶路徑的第一和第二輸入702和704，該路徑在180°混合的組合器中可以認為是具有部分706、708、711和714。第一分集編碼的信號S1在第一輸入702和第二分集編碼的信號S2在第二輸入704。由於S1輸入微帶路徑，它分為兩個代表信號，第一代表信號開始在部分706傳播而第二代表信號開始在部分708傳播。S2也分為兩個代表信號，第一代表信號開始在部分711傳播和第二代表信號開始在部分714傳播。S1和S2的第一代表信號 和 分別通過部分706和711傳播到部分711和706的接合點，在這裡兩個代表信號組合形成第一複合信號 S2，它是提供給第一輸出716。S1和S2的第二代表信號 和 分別通過部分708和714傳播到部分708和714的接合點，在這裡兩個代表信號組合形成第二複合信號 它提供給第二輸出718。
第一複合信號在功率放大器670中放大而第二複合信號在功率放大器675中放大。每個第一和第二複合信號的功率是S1的一半功率加上S2的一半功率。這是第一和第二分集編碼的信號的功率總和的一半，它是第一信號功率的一半。因此，在每個放大器中僅僅放大第一信號的一半功率。
後置放大器混合的組合器797為每個放大合複合信號形成兩個相等功率的代表信號。第一複合信號的功率是(1/2A)2倍S1的功率加上(1/2A)2倍的S2的功率，使得第一放大的複合信號的每個代表信號電壓是1/2A倍S1電壓加上1/2A倍S2電壓。第二複合信號的功率也是(1/2A)2倍S1功率加上(1/2A)2倍S2功率，使得放大的複合信號的每個代表信號電壓是1/2A倍S1電壓加上1/2A倍S2電壓。
在它的第一輸出，後置放大器混合的組合器797提供每個放大的第一和第二複合信號的一個代表信號的總和1/2AS1＋1/2AS2＋1/2AS1－1/2AS2＝AS1(9)AS1是放大的第一分集編碼的信號。因此，按照放大的第一複合信號和放大的第二複合信號的和的函數形成放大的第一分集編碼的信號。然後通過天線640發送這個放大的第一分集編碼的信號給移動終端。
在它的第二輸出，後置放大器混合的組合器797提供每個放大的第一和第二複合信號的一個代表信號之間的差1/2AS1＋1/2AS2－[1/2AS1－1/2AS2]＝1/2AS1＋1/2AS2－1/2AS1＋1/2AS2＝AS2(10)AS2是放大的第二分集編碼的信號。因此，放大的第二分集編碼的信號是放大的第一複合信號和放大的第二複合信號的差的函數。然後通過天線645發送這個放大的第二分集編碼的信號給移動終端。
當發射機730與不能分集的移動終端通信時，在此處稱為第二信號的發送給移動終端的信號由信道處理電路647和如上所述的用於與不能分集的移動終端通信的兩個無線電設備之一例如無線電設備650處理。在這種情況下S1是第二信號並且S2＝0。S2＝0時，第一和第二複合信號二者都是 第一複合信號在功率放大器670中放大而第二複合信號在功率放大器675中放大。因此，在每個功率放大器中僅僅放大一半的第二信號。這意味著通過每個功率放大器的信號的功率電平是第二信號功率的一半。這允許使用發射機130的功率放大器170的一半功率容量1/2P的功率放大器，不使用發送分集。
參見等式9和10，S2＝0，在後置放大器混合的組合器797的第一輸出產生AS1，並且在後置放大器混合的組合器797的第二輸出沒有信號。AS1是放大的(編碼的)第二信號。這個信號通過天線640發送到移動終端，並且沒有信號通過天線645發送。
放大器共享數字預失真現有技術放大器共享安排中的一個顯著的目標是避免必須相位和增益匹配無線電設備650和655以便產生可接受的天線絕緣容差。這通過在模擬域中即，使用模擬電路諸如使用模擬前置放大器混合的組合器690和790形成複合信號是容易地實現的，如上所述。
線性的放大器670和675是有利的；否則通過它們的信號是失真的。如圖7b所示的，放大後面的前向饋送環路710和715可用於補償在高功率級出現的非線性。因為由於剛剛所述的原因複合信號在模擬域形成，前向饋送環路也在模擬域實現。第一複合信號從引線722傳播到引線724和721，在引線721上的信號具有比第一複合信號低得多的功率。這個信號在延遲線732中延遲了，同時第一複合信號在功率放大器670中放大。電路752隔離在由功率放大器670產生的第一複合信號中的失真(典型地，通過比較放大的第一複合信號與在引線721上的信號的功能)和提供該失真給校正放大器720。放大器720放大失真校正，同時放大的失真的第一複合信號在延遲線733中延遲了，以便保證放大失真的第一複合信號和失真校正同時到達耦合器734。耦合器734組合放大失真的第一複合信號和放大的失真校正以便抵消該失真並產生放大的第一複合信號。前向饋送環路715執行用於第二複合信號相同的功能，以在耦合器739的輸出產生放大的第二複合信號。
前向饋送環路710和715可以提供用於非線性的好的補償。但是，它們必須使用模擬電路的事實導致幾個問題。一個問題是模擬電路是昂貴的。另一個問題是它產生效率低，由於信號經過延遲線733和738以及耦合器734和739引起功率損失。第三個問題是模擬電路比數字電路更易於出故障。
圖8表示發射機830，它通過在數字域即，使用數字電路形成複合信號解決上面的問題，以使數字預失真可用於預先失真該複合信號，正如在共同待審查的美國專利申請「在具有放大器預失真的無線通信系統中共享功率放大器」，序號No.09/631,886、在相同的日期提交的並且轉讓給相同的受讓人中描述的，結合在此處供參考。雖然現有技術已經提出在模擬域中形成複合信號以便避免必須相位和增益匹配無線電設備以便產生可接受的天線絕緣容差的想法，如上所述的。申請人已經了解了，在放大器是共享的系統中，數字預失真的優點可能比那些困難重要。在共享的放大器中放大的數字預失真信號補償放大器的非線性而無費用、效率低和模擬前向饋送環路的電路故障增加的可能性。
發射機830使用前置放大器混合的組合器890和895在數字域中形成複合信號。每個複合信號包括以兩個分集編碼的信號的每個分集編碼的信號表示的信息。每個複合信號是在一個數字前置補償器820和825中數字預失真的，然後在調製器860和865中調製在傳輸頻率信號上，例如RF信號。然後在相應的放大器670和675中放大每個預失真複合信號。後置放大器混合的組合器697使用放大的複合信號形成被發送的放大形式的信號。
現在更詳細地描述發射機830的操作。當發射機830與能分集的移動終端通信時，提供第一信號(即發送給移動終端的信號)給信道處理電路647，它使用分集碼諸如正交分集或者時空擴展以如上所述的相同的方式複製第一信號，以便產生第一分集編碼的信號和第二分集編碼的信號。通過引線680、682和685及687提供第一和第二分集編碼的信號給無線電設備850和855二者。無線電設備850和855使用分集編碼的信號作為信號S1和S2，提供每個信號給兩個數字前置放大器混合的組合器890及895。
數位訊號可以依據它的實數部分I和正交部分Q(在這裡Q有時也稱為虛數部分)表示。因此，第一分集編碼的信號S1可以表示成(I1，Q1)，而第二分集編碼的信號S2可以表示成(I2，Q2)。
類似於模擬前置放大器混合的組合器，數字前置放大器混合的組合器890和895可以是任何混合的組合器。當前置放大器混合的組合器890和895是90°混合的組合器時，第一前置放大器混合的組合器890形成S1和S2的第一代表信號，每個代表信號表示與它的相應的分集編碼的信號(S1或者S2)相同的信息。第二前置放大器混合的組合器895形成S1的和S2的第二代表信號，每個代表信號表示與它的相應的分集編碼信號(S1或者S2)相同的信息。每個代表信號的功率是分集編碼的信號的1/2功率，使得每個代表信號的電壓是分集編碼的信號電壓的 因此，第一前置放大器混合的組合器890從S1形成代表信號 和從S2形成代表信號 和第二前置放大器混合的組合器895從S1形成代表信號 和從S2形成代表信號 然後每個前置放大器混合的組合器890和895將兩個代表信號之一移位90°，而不移位另一個代表信號，並且組合未移位的代表信號與移位的代表信號以便形成該複合信號。移位信號90°可以通過轉換實部和正交分量的值實現。因此，在移位之後S1的代表信號是 和 並且S2的代表信號是 和 第一前置放大器混合的組合器890將S1的沒有相移的代表信號 加到S2的相移的代表信號 形成第一複合信號 第二前置放大器混合的組合器將S2的沒有相移的代表信號 加到S1的相移的代表信號 形成第二複合信號 然後對複合信號執行數字預失真。圖8a更詳細地表示數字第一前置補償器820。數字前置補償器通過平方第一複合信號的I和Q分量然後組合該結果確定電路810中的第一複合信號的功率。然後在查找表812中查閱功率，查找表與該功率與用於功率放大器670的失真校正相關。失真校正是需要加到第一複合信號的功率的數量，它補償在這個功率的功率放大器670的任何非線性。
然後無線電設備850的RF部分860調製第一複合信號為RF信號，而無線電855的RF部分865調製第二複合信號為RF信號。(RF部分860和865二者典型地包括一個調製器)。RF部分860和865應該是相位和增益匹配的，以便產生適當的天線絕緣容差，正如在下面描述的。然後在功率放大器670中放大第一複合信號和在功率放大器675中放大第二複合信號，在這裡每個功率放大器具有增益A。
注意，每個第一和第二複合信號的功率是S1的一半功率加上S2的一半功率。因此，每個複合信號的功率是第一和第二分集編碼的信號的功率總和的一半，它是從發送電路接收的第一信號功率的一半。因此，在每個放大器中僅僅放大第一信號的一半功率。
兩個放大的複合信號 和 提供給後置放大器混合的組合器697。如上所述，後置放大器混合的組合器697應該提供放大的第一分集編碼的信號和放大的第二分集編碼的信號。(注意，對於本發明的目的，沒有材料關於放大的分集編碼的信號是與分集編碼的信號同相或者不同相)。當前置放大器混合的組合器890和895是90°混合的組合器時，後置放大器混合的組合器697也可以是一個90°混合的組合器。後置放大器混合的組合器697使用每個放大的複合信號 和 以便對每個放大的複合信號形成功率相等的兩個代表信號。
第一複合信號的功率是S1的(1/2A)2功率加上S2的(1/2A)2功率，使得放大的複合信號的每個代表信號的電壓為1/2A的S1電壓加上1/2A的S2電壓。第二複合信號功率也是(1/2A)2的S1功率加上(1/2A)2的S2功率，使得第二複合信號的每個代表信號是1/2A的S1電壓加上1/2A的S2電壓。
在形成代表信號之後，後置放大器混合的組合器697將每個放大的複合信號的兩個代表信號之一移位90°以便產生(1/2AI1－1/2AQ2，1/2AQ1＋1/2AI2)，(11)放大的第一複合信號的沒有相移的代表信號，(-1/2AQ1－1/2AI2，1/2AI1－1/2AQ2)，(12)放大的第一複合信號的相移的代表信號，
(1/2AI2－1/2AQ1，1/2AQ2＋1/2AI1)， (13)放大的第二複合信號的沒有相移的代表信號，和(-1/2AQ2－1/2AI1，1/2AI2－1/2AQ1) (14)放大的第二複合信號的相移的代表信號。
放大的第一複合信號的沒有相移的代表信號加到放大的第二複合信號的相移的代表信號以便在後置放大器混合的組合器697的第一輸出產生([1/2AI1－1/2AQ2]＋[-1/2AQ2－1/2AI1]，[1/2AQ1＋1/2AI2]＋[1/2AI2－1/2AQ1])＝(-AQ2，AI2)(15)如上所述，移位信號90°可以通過轉換實部和正交分量的值實現。因此，(-AQ2，AI2)是第二分集編碼的信號的相移放大形式。然後通過天線640發送這個信號給移動終端。
第二複合信號的沒有相移的代表信號加到第一複合信號的相移的代表信號以便在後置放大器混合的組合器697的第二輸出產生([(1/2AI2－1/2AQ1)＋[-1/2AQ1－1/2AI2]，[1/2AQ2＋1/2AI1]＋[1/2AI1－1/2AQ2])＝(-AQ1，AI1)(16)(-AQ1，AI1)是第一分集編碼的信號的相移放大形式。然後通過天線645發送這個信號給移動終端。
當它與不能分集的移動終端通信時，除了發送給該移動終端的信號在此處稱為第二信號使用第一編碼序列由信道處理電路647編碼然後僅僅由兩個無線電設備之一例如無線電設備850調製為RF信號之外，發射機830類似地工作。第二信號(在編碼之後)用作S1，而S2設置為零。S1和S2二者提供給數字前置放大器混合的組合器890和895二者。
S2＝0時，第一複合信號變成 而第二複合信號變成 因此，第一和第二複合信號是第二信號的函數。然後無線電設備850的RF部分860調製第一複合信號為RF信號，然後無線電855的RF部分865調製第二複合信號為RF信號。
產生的第一複合信號在功率放大器670中放大而產生的第二複合信號在功率放大器675中放大。因此，在這種情況下，在每個功率放大器中僅僅放大一半的第二信號。這意味著通過每個功率放大器的信號的功率電平是總的信號功率的一半。這允許使用發射機130的功率放大器170的一半功率容量1/2P的功率放大器，不使用發送分集。
S2＝0時，在後置放大器混合的組合器697的第一輸出沒有信號，並且在後置放大器混合的組合器697的第二輸出產生(-AQ3，AI3)。(-AQ3，AI3)是放大的(編碼和相移的)第二信號。因此，按照放大的複合信號的函數形成放大的第二信號。然後通過天線645發送放大的第二信號給移動終端(並且沒有信號經過天線640發送)。
為了允許由後置放大器混合的組合器精確地獲得放大的第一和第二分集編碼的信號，無線電設備850和855的RF部分860和865應該是相位和增益匹配的，以便產生可接受的天線絕緣容差。在這裡天線絕緣容差是指不是設計為在天線上發送的所有的信號的功率與設計經過該天線發送的信號的功率的比。例如，可接受的天線絕緣容差可以是等於或者小於20dB的任何天線絕緣容差。為了獲得20dB的天線絕緣容差，RF部分860和865的相位應該在11.5°內匹配，並且增益在1.6dB內匹配。
說明地，本申請人建議RF部分860和865可以設計為減少相位和增益匹配的困難。例如，RF部分860和865(或者可能的無線電設備850和855)可以在相同的電路板上使用相同的或者相似類型和大小的部件實現。另外，RF部分860和865可以共享相同的時鐘。申請人已經了解，無線電設備850和855的設計的這些和其它因數的改進，並且具體地RF部分860和865可以使得它容易相位和增益匹配無線電設備。
放大器共享使用180°混合的組合器類似地，對模擬前置放大器混合的組合器，數字前置放大器混合的組合器可以是任何類型的數字混合的組合器，只要提供放大的第一分集編碼的信號給兩個天線之一和提供放大的第二分集編碼的信號給兩個天線的另一個天線。例如，數字前置放大器混合的組合器可以是180°混合的組合器，在此情況下後置放大器混合的組合器也是一個180°混合的組合器。圖9表示發射機930的操作，在這裡前置放大器混合的組合器990和995是180°混合的組合器。當發射機930與能分集的移動終端通信時，提供第一信號(即發送給該移動終端的信號)給信道處理電路647，它使用分集碼和如上所述的編碼序列處理第一信號，產生第一和第二分集編碼的信號。無線電設備850和855使用分集編碼的信號作為信號S1和S2，提供每個信號給第一和第二數字前置放大器混合的組合器990及995。
第一前置放大器混合的組合器990形成S1的和S2的第一代表信號，每個代表信號表示與它的相應的分集編碼信號(S1或者S2)相同的信息。第二前置放大器混合的組合器995形成S1的和S2的第二代表信號，每個代表信號表示與它的相應的分集編碼信號(S1或者S2)相同的信息。每個代表信號的功率是分集編碼的信號的1/2功率，使得每個代表信號的電壓是分集編碼的信號電壓的 因此，第一前置放大器混合的組合器990從S1形成代表信號 和從S2形成代表信號 而第二前置放大器混合的組合器995從S1形成代表信號 和從S2形成代表信號 第一前置放大器混合的組合器990提供第一複合信號，它是S1的一個代表信號和S2的一個代表信號的總和(1/2I1+1/2I2,1/2Q1+1/2Q2)----(17)]]>因此，第一複合信號是第一分集編碼的信號和第二分集編碼的信號的和的函數。
第二前置放大器混合的組合器995提供第二複合信號，它是S1的一個代表信號和S2的一個代表信號之間的差(1/2I1-1/2I2,1/2Q1-1/2Q2)----(18)]]>因此，第二複合信號是第一分集編碼的信號和第二分集編碼的信號之間的差的函數。
然後無線電設備950的RF部分860調製第一複合信號為RF信號，而無線電設備955的RF部分865調製第二複合信號為RF信號。
已調製的第一複合信號在功率放大器670中放大而已調製的第二複合信號在功率放大器675中放大。每個第一和第二複合信號的功率是S1的一半功率加上S2的一半功率。這是第一和第二分集編碼的信號的功率總和的一半，它是第一信號功率的一半。因此，在每個放大器中僅僅放大第一信號的一半功率。
後置放大器混合的組合器797使用兩個放大的複合信號形成每個放大的複合信號的相等功率的兩個代表信號。第一複合信號的功率是(1/2A)2的S1功率加上(1/2A)2的S2功率，使得第一放大的複合信號的每個代表信號的電壓是1/2A的S1的電壓加上1/2A的S2電壓。第二複合信號的功率也是(1/2A)2的S1功率加上(1/2A)2的S2功率，使得放大的複合信號的每個代表信號的電壓是1/2A的S1的電壓加上1/2A的S2電壓。
後置放大器混合的組合器797提供放大的第一複合信號的一個代表信號和放大的第二複合信號的一個代表信號的和，([1/2AI1＋1/2AI2]＋[1/2AI1－1/2AI2]，[1/2AQ1＋1/2AQ2]＋[1/2AQ1－1/2AQ2])＝(AI1，AQ1)(19)(AI1，AQ1)是放大的第一分集編碼的信號。然後通過天線640發送這個信號給移動終端。
後置放大器混合的組合器797也提供放大的第一複合信號的一個代表信號和放大的第二複合信號的一個代表信號之間的差，([1/2AI1＋1/2AI2]－[1/2AI1－1/2AI2]，[1/2AQ1＋1/2AQ2]－[1/2AQ1－1/2AQ2])＝(AI2，AQ2)(20)(AI2，AQ2)是放大的第二分集編碼的信號。然後這個信號通過天線645發送給移動終端。
當它與不能分集的移動終端通信時，除了發送給該移動終端的信號在此處稱為第二信號使用第一編碼序列由信道處理電路647編碼，然後僅僅由兩個無線電設備之一例如無線電設備950調製為RF信號之外，發射機930類似地工作。使用第二信號作為S1，並且S2設置為零。S1和S2二者提供給數字前置放大器混合的組合器990和數字第一組合器995。
S2＝0時，第一複合信號變成 而第二複合信號變成 因此，第一和第二複合信號是第二信號的函數。然後無線電設備950的RF部分860調製第一複合信號為RF信號，而無線電955的RF部分865調製第二複合信號為RF信號。
產生的第一複合信號在功率放大器670中放大而產生的第二複合信號在功率放大器675中放大。因此，在這種情況下，在每個功率放大器中僅僅放大一半的第二信號。這意味著通過每個功率放大器的信號的功率電平是第二信號功率的一半。這允許使用發射機130的功率放大器170的一半功率容量1/2P的功率放大器，不使用發送分集。
S2＝0時，在後置放大器混合的組合器797的第一輸出產生(AI1，AQ1)，而在後置放大器混合的組合器797的第二輸出沒有信號。(AI1，AQ1)是放大的(編碼的)第二信號S1。這個信號通過天線640發送到移動終端，而在天線645沒有信號發送。
根據本發明的實施例的發射機可以在模擬或者在數字域中形成複合信號，如上所述的。說明地，在數字域中並且使用數字預失真以便在放大之前預失真複合信號形成該複合信號提供上述那些優點。在模擬域中形成該複合信號可用於避免必須在應用中相位和增益匹配該無線電設備，在這裡數字預失真是不可得到的，例如當發送的信號具有大於5MHz帶寬時，如果數字預失真是不可得到的。則對於信號的帶寬大於5MHz的應用，在模擬域中形成複合信號可能有一些優點。雖然即使在該實施例中，未使用數字預失真(諸如圖6和7中所示的實施例)，該前置放大器混合的組合器可以在數字域中實現。在這些實施例中，在信號由無線電處理之前，前置放大器混合的組合器將處理該信號並且無線電設備應該相位和增益匹配。根據本發明的實施例的發射機630、730、830和930全部能夠在基站中使用，諸如基站112，如上所述，它還包括至少一個天線和從移動終端接收信號的一個接收機。當使用的分集技術是空間的分集時，該基站還包括至少兩個天線，在這裡天線的至少一個天線耦合到該接收機，並且天線的至少兩個天線耦合到該發射機。
前面的描述只是說明性的。因此，例如在說明的實施例中，每個共享的功率放大器670和675被描述為具有小於無分集接收系統的功率放大器170的功率容量的一個功率容量。在本發明的選擇實施例中，共享的功率放大器670和675可以具有任何功率容量，包括等於或者大於無分集系統的功率放大器170的功率容量的一個功率容量。由本發明提供的優點之一是共享的功率放大器的功率容量的增加可以使得系統容量增加，成比例地大於該功率放大器的功率容量的增加。例如，如果每個共享的功率放大器670和675具有與無分集系統的功率放大器相同的功率容量，則包含共享的功率放大器的基站的容量可以是兩倍於不能分集的基站的容量。
此外，在說明的實施例中，發送分集以兩個分集編碼信號實現。在本發明的替代的實施例中，發送分集可以以兩個以上的分集編碼信號實現。在基站中，多個分集的編碼信號用於實現發送分集，將有一個功率放大器用於每個分集編碼信號(和在使用空間分集時，將有用於每個分集編碼信號的天線)。第一信號使用分集編碼進行複製和使用編碼序列編碼以便產生分集編碼的信號。每個分集編碼的信號可以由一個或者多個前置放大器混合的組合器處理以便產生由功率放大器放大的多個複合信號。放大的複合信號可以由後置放大器混合的組合器處理以便在每個天線提供放大形式的分集編碼信號之一。
另外，在本發明的說明的實施例中，發送分集是使用發送分集從基站發送信號給移動終端實現的。在本發明的替代的實施例中，根據本發明移動終端可以使用發送分集發送信號給基站。
而且，在說明的實施例中，兩個功率放大器的功率容量是相等的，並且S1和S2分開為形成複合信號的相等的功率代表信號。在本發明的替代的實施例中，兩個功率放大器的功率容量是不相等的並且代表信號的功率是不相等的。兩個代表信號的功率的比應該與兩個功率放大器的功率容量的比是相同的。每個放大的複合信號的代表信號的功率的比也等於兩個功率放大器的功率容量的比。
此外，在說明的實施例中，無線電設備和信道處理電路安排在一個特定的配置中。此外，在本發明的替代的實施例中，無線電設備和信道處理電路安排在任何配置中。在一個例子中，各個無線電設備650和655的功能可以由多個無線電設備執行。在第二個例子中，兩個無線電設備的一些功能可以組合。例如，在一些說明的實施例中，表示每個無線電設備具有它自己的數字電路。任選地兩個無線電設備可以共享數字電路，例如一個數字前置補償器可以由兩個無線電設備共享以便代替第一和第二數字前置補償器820和825。類似地，一個前置放大器混合的組合器可以由兩個無線電設備850和855共享以便代替前置放大器混合的組合器890和895，並且一個前置放大器混合的組合器可以由兩個無線電設備950和955共享以便代替前置放大器混合的組合器990和995。在第三個例子中，雖然在數字域中執行的功能表示為在分開的電路中執行，(諸如信道處理電路，該前置放大器混合的組合器和數字前置補償器)，一個單元可用於執行一些或者全部的功能。
另外，在一些說明的實施例(諸如圖6和7所示的實施例)中，無線電設備和前置放大器混合的組合器被表示為可以分別實現的不同的功能塊，或者在相同的電路板上的分開的功能元件。在這些實施例中無線電設備、信道處理電路和前置放大器混合的組合器形成第一設備。在其它的說明的實施例中，前置放大器混合的組合器可以是無線電設備的一部分，因此第一設備僅僅是無線電設備和信道處理電路。
此外，雖然在說明的實施例中所有的信號是在相同的頻率發送，在替代的實施例中這些信號可以在不同的頻率上發送。例如，放大分集編碼的信號是在一個頻率上發送，而放大的第二信號是在另一個頻率發送；或者一些放大的分集編碼的信號和放大的第二信號是在一個頻率發送，而其它放大的分集編碼的信號和放大的第二信號是在另一個頻率發送。
而且雖然在說明的實施例中在應用中表示共享數字預失真的放大器，它支持使用發送分集發送信號以及不使用發送分集發送信號，在替代的實施例中共享數字預失真的放大器還可以使用於其它應用中，諸如無線電信系統的網孔的兩個所謂的扇區之間共享放大器的應用。另外，共享數字預失真的放大器可用於僅僅支持使用發送分集發送信號的應用，或者僅僅支持不使用發送分集發送信號的應用。
此外，在說明的實施例中，本發明被描述為裝配共享功率放大器。在本發明的替代的實施例中，共享的放大器可以是任何放大器。在此情況下，無線電設備變換數位訊號為模擬RF信號的功能在本發明的這樣的實施例的實施中可能不是有用的。
另外，本專業技術人員將認識到，雖然在說明的實施例中每個網孔是一個全扇區，該網孔可以被分成多個扇區。在這種情況下該基站具有無線電設備、混合的組合器、至少兩個放大器和用於每個扇區的天線。
雖然本發明已經參照一個優選實施例描述了，但是本領域的技術人員在參考了說明書和附圖將理解，在不脫離由本發明的精神和範圍的情況下各種修改和替代是可能的。
權利要求
1.用於放大至少第一和第二分集編碼的信號的方法，每個分集編碼的信號代表由使用發送分集發送的第一信號表示的信息，和用於放大不使用發送分集發送的第二信號，該方法特徵在於步驟共享至少兩個放大器(670和675)之間的至少第一和第二分集編碼的信號的放大；和共享至少兩個放大器之間的第二信號的放大。
2.根據權利要求1的方法，其中第一和第二共享步驟是同時地執行的。
3.根據權利要求1的方法，其特徵在於該方法還包括形成至少第一和第二複合信號作為至少第一和第二分集編碼的信號的函數的步驟；和其中共享步驟的第一步驟包括步驟在至少兩個放大器(670和675)的第一放大器(670)中放大第一複合信號；和在至少兩個放大器(670和675)的第二放大器(675)中放大第二複合信號。
4.根據權利要求1或者3的方法，其特徵在於該方法還包括形成至少第一和第二複合信號作為第二信號的函數的步驟；和其中共享步驟的第二步驟包括步驟在至少兩個放大器(670和675)的第一放大器(670)中放大第一複合信號；和在至少兩個放大器(670和675)的第二放大器(675)中放大第二複合信號。
5.用於處理至少第一分集編碼的信號和第二分集編碼的信號的方法，每個分集編碼的信號表示以第一信號代表的信息，該方法特徵在於步驟形成至少第一和第二複合信號作為至少第一和第二分集編碼的信號的函數；在第一放大器(670)中放大第一複合信號以便產生放大的第一複合信號；在第二放大器(675)中放大第二複合信號以便產生放大的第二複合信號；和形成放大的第一和第二分集-編碼信號作為至少該放大的第一和第二複合信號的函數。
6.根據權利要求5的方法，其特徵在於放大的第一分集編碼信號包括放大的相移第一分集編碼信號；和放大的第二分集編碼信號包括放大的相移第二分集編碼信號；
7.根據權利要求3或者5的方法，其特徵在於第一複合信號是第一分集編碼信號與相移形式的第二分集編碼的信號的組合的函數；和第二複合信號是第二分集編碼信號與相移形式的第一分集編碼的信號的組合的函數；
8.根據權利要求5的方法，其特徵在於放大的第一分集編碼的信號是放大的第一複合信號與相移形式的放大的第二複合信號的組合的函數；和放大的第二分集編碼的信號是放大的第二複合信號與相移形式的放大第一複合信號組合的函數。
9.根據權利要求3或者5的方法，其特徵在於第一複合信號是第一分集編碼的信號和第二分集編碼的信號的和的函數；和第二複合信號是第一分集編碼的信號與第二分集編碼的信號之間的差的函數。
10.根據權利要求5的方法，其特徵在於放大的第一分集編碼的信號是放大的第一複合信號和放大的第二複合信號的和的函數；和放大的第二分集編碼的信號是放大的第一複合信號與放大的第二複合信號的差的函數。
11.根據權利要求5的方法，其特徵在於步驟經過第一天線發送放大的第一分集編碼信號；和經過第二天線發送放大的第二分集編碼信號。
12.根據權利要求5的方法，其特徵在於步驟形成該至少第一和第二複合信號作為第二信號的函數；和形成放大的第二信號為至少該放大的第一和第二複合信號的函數。
13.該根據權利要求3和5的方法，其特徵在於形成該至少第一和第二複合信號的步驟是在數字域中執行的。
14.根據權利要求13的方法，其特徵在於步驟預失真該第一複合信號；和預失真該第二複合信號；以及其中放大第一和第二複合信號的步驟包括放大預失真的第一和第二複合信號。
15.一種發射機(630、730、830、或者930)，其特徵在於用於按照至少第一和第二分集編碼的信號的函數形成至少第一和第二複合信號的第一設備，第一和第二分集編碼的信號代表以第一信號表示的信息；具有耦合到第一設備的輸入的第一放大器(670)，該放大器(670)放大第一複合信號以便生產放大的第一複合信號；具有耦合到第一設備的輸入的第二放大器(675)，該放大器(675)放大第二複合信號以便生產放大的第二複合信號；和第二設備(697或者797)，具有耦合到第一放大器(670)的輸出的第一輸入和具有耦合到第二放大器(675)輸出的第二輸入，第二設備(697或者797)用於形成放大的第一和第二分集編碼的信號作為至少該放大的第一和第二複合信號的函數。
16.根據權利要求15的發射機(830或者930)，其特徵在於第一設備包括信道處理電路(647)；和至少一個無線電設備(850和855，或者950和955)，用於形成第一和第二複合信號。
17.根據權利要求15的發射機(630或者730)，其特徵在於第一設備包括信道處理電路(647)；至少一個無線電設備(650和655)；和第一混合的組合器(690或790)，其具有耦合到無線電設備(650和655)的輸出的一個輸入，耦合到第一放大器(670)的第一輸出，和耦合到第二放大器(675)的第二輸出，該第一混合的組合器(690或者790)形成第一和第二複合信號；以及第二設備(697或者797)包括具有耦合到第一放大器(670)的第一輸入和耦合到第二放大器(675)的第二輸入的第二混合的組合器(697或者797)。
18.根據權利要求17的發射機(630)，其特徵在於第一和第二混合的組合器(690和697)包括90°混合的組合器。
19.根據權利要求15的發射機(830或者930)，其特徵在於第一設備還包括具有耦合到第一和第二放大器(670和675)的輸出的一個數字前置補償器(820和825)，該數字前置補償器預失真第一複合信號和第二複合信號；在第一該放大器(670)放大預失真的第一複合信號以便產生放大的第一複合信號；和第二該放大器(675)放大預失真的第二複合信號以便產生放大的第二複合信號。
20.根據權利要求15的發射機，其特徵在於放大的第一分集編碼信號包括放大的相移第一分集編碼信號；和放大的第二分集編碼信號包括放大的相移第二分集編碼信號。
21.一種裝置，包括至少一個天線(640和645)；其特徵在於根據權利要求15至20的任何一個權利要求的發射機(630，730，830或者930)，其耦合到該至少一個天線(640和645)的一個天線。
全文摘要
在實現系統設計中共享放大器技術以便適應發送分集。在一個實施例中,該放大器(670和675)共享:1)放大第一和第二分集編碼的信號,每個信號代表使用發送分集發送的第一信號的信息,和2)放大不使用發送分集發送的第二信號。第一和第二分集編碼的信號用於形成第一和第二複合信號。每個複合信號是在兩個功率放大器(670和675)的不同的功率放大器中放大。然後每個放大的複合信號用於形成放大的第一和第二分集編碼的信號。第一和第二複合信號還可以使用第二信號形成。然後每個複合信號在兩個功率放大器(670和675)的不同的功率放大器中放大,並且兩個放大的複合信號用於形成放大的第二信號。在另一個實施例中,第一和第二複合信號可以在數字域中形成。每個複合信號是數字預失真的,然後調製在傳輸頻率信號上,例如RF信號。然後在相應的放大器(670和675)中放大每個預失真複合信號。
文檔編號C12R1/19GK1337834SQ01124879
公開日2002年2月27日 申請日期2001年8月3日 優先權日2000年8月4日
發明者正翔·馬(音譯), 保羅·A·波拉科斯 申請人:朗迅科技公司