前向鏈路的極化優化的製作方法

2023-05-14 20:31:06 1

專利名稱：前向鏈路的極化優化的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及無線通信系統，更具體地，涉及從網關到具有單極化 天線的無線通信設備的前向鏈路信號傳輸。
背景技術：
無線通信系統的快速發展已經使得人們能夠在到處移動或者旅行時保 持聯繫。典型地，部署基於陸地的基站，以將無線通信設備(例如，無線 電話)無線地耦接到其它通信設備(例如，其它無線電話)。但是，在農村 或者人煙稀少的區域部署基站通常是不經濟或者不可行的。在這種情況下， 基於衛星的無線通信設備(例如，衛星電話)能夠提供無需基於陸地的基 站的通信鏈路。可以部署一個或多個繞地球軌道運行的地球同步或者對地 靜止的衛星，來與一個或多個無線通信設備(例如，衛星電話)進行通信。
網關和中繼衛星通常使用極化天線來與無線通信設備進行通信，所述
極化天線為例如右旋圓形(RHC)和左旋圓形(LHC)極化或者垂直和水 平極化。
無線通信設備的極化通常是隨機的或者難以預期，這取決於用戶如何 持有該設備。即，通信設備天線的極化方向根據設備方向以及與用戶頭部 和手部的接近度等而不同。因此，根據操作狀況，標稱線性天線的LHC或 RHC響應可能比其它更強。這會導致所接收信號和通信質量的下降。因此， 將所發送的極化與接收天線的方向相匹配可以改進前向鏈路傳輸。

發明內容
一個特徵提供一種機制，以使得基於衛星的網關能夠動態地確定兩個 傳輸信號極化中，哪個被具有單標稱線性天線的無線通信設備最佳接收。 將具有不同極化並且被正交編碼的第一導頻和第二導頻信號發送至通信設 備。通信設備確定第一和第二導頻信號的絕對或相對信號強度，以及將該
信號強度信息發送至網關。然後，網關選擇具有最強關聯信號強度的極化， 以向通信設備發送內容承載信號。可選地，通信設備也可確定第一和第二 導頻信號之間的相位差，以及將該信息發送至網關。然後，網關可以使用 成比例量的信號功率，分別在第一和第二極化上發送信息或者內容承載信 號，以及使用適當的相位調整來趨近通信設備的極化方向。
本發明的一個實施例提供一種通信設備，包括(a)天線，(b)耦接
至所述天線的收發信機，該收發信機用來管理髮送到以及接收自所述天線
的信號傳輸，以及(c)可通信地耦接至所述收發信機的處理單元，並將該
處理單元配置用來(1)接收具有第一極化的第一信號，(2)接收具有第二 極化的第二信號，所述第二極化不同於所述第一極化，以及(3)確定第一 和第二信號的信號強度，(4)確定第一和第二信號之間的相位角，(5)將 第一和第二信號的信號強度信息發送至網關，和/或(6)將所述相位角發送 至網關。通信設備天線的極化可以根據該通信設備的方向和操作狀況而不 同。第一極化可以是右旋圓形極化，以及第二極化可以是左旋圓形極化。 在其它實施例中，第一極化可以是垂直極化，以及第二極化可以是水平極 化。第一和第二信號可以是具有不同極化和編碼函數的導頻信號，所述編 碼函數例如Walsh函數。在另一個實施例中，在時分信道的間隔時隙中發 送第一和第二信號，以獲得第一和第二信號之間的正交性。
可以使用第一編碼函數對第一信號進行編碼，以及可以使用第二編碼 函數對第二信號進行編碼，所述第一和第二編碼函數是正交函數。在一個 實現方式中，通信設備可以是通過中繼衛星與網關進行通信的行動電話。 在一些實現方式中，網關可以是直接或間接與通信設備進行通信的陸地基 站。
本發明的另一個實施例提供一種網關，包括(a)與一個或多個通信設 備進行通信的天線，以及(b)可通信地耦接至所述天線的處理單元。所述 處理單元通過所述天線進行發送，並且被配置為(1)發送具有第一極化的 第一信號，(2)發送具有第二極化的第二信號，所述第二極化不同於所述 第一極化，(3)接收指示第一通信設備所接收的第一和第二信號的相對或 絕對信號強度的信息，(4)接收指示第一通信設備所接收的第一和第二信 號的信號相位的信息，(5)選擇具有最強相關信號強度的極化，以發送內
容承載信號，和/或(6)分別在第一和第二極化上使用成比例量的信號功率 發送內容承載信號，以及使用適當的相位調整來近似匹配第一通信設備的 極化方向。網關可通過使用第一編碼函數對導頻信號進行編碼來生成第一 信號，以及通過使用第二編碼函數對導頻信號進行編碼來生成第二信號， 其中，所述第一和第二編碼函數是正交函數，例如Walsh函數。在另一個 實施例中，在時分信道的交替時隙中發送第一和第二信號，以獲得第一和 第二信號之間的正交性。第一極化可以是右旋圓形極化，以及第二極化可 以是左旋圓形極化。在其它實施例中，第一極化可以垂直極化，以及第二 極化可以是水平極化。第一和第二信號是具有不同極化和編碼函數的導頻 信號。
在一些實現方式中，網關可直接地或者通過中繼衛星間接地與一個或 多個通信設備進行通信。在一些實施例中，網關可以是陸地基站。
另一個特徵提供一種應用在通信設備上的方法，包括(a)接收具有第 一極化的第一導頻信號，(b)接收具有第二極化的第二導頻信號，所述第 二極化不同於所述第一極化，(c)確定第一和第二信號的信號強度，(d) 確定第一和第二信號之間的相位差，(e)向網關發送相對或絕對信號強度， 和/或(f)向網關發送所述相位差。
另一個特徵提供一種應用在網關上的方法，包括(a)發送具有第一極 化以及使用第一編碼函數進行編碼的第一導頻信號，(b)發送具有第二極 化以及使用第二編碼函數進行編碼的第二導頻信號，所述第二極化不同於 所述第一極化，所述第一和第二編碼函數是正交函數，(c)接收指示第一 通信設備所接收的第一和第二導頻信號的相對或絕對信號強度的信息，(d) 選擇具有最強相關信號強度的極化，以向第一通信設備發送內容承載信號， 和/或(e)分別在第一和第二極化上使用成比例量的信號功率發送內容承載 信號，以及使用適當的相位調整來趨近第一通信設備的極化方向。網關還 可使用第一編碼函數對導頻信號進行編碼，以生成第一信號，以及使用第 二編碼函數對導頻信號進行編碼，所述第一和第二編碼函數是正交函數。
本發明的另一個特特徵提供一種機器可讀介質，其具有為通信設備用 於將其極化通知給網關的一個或多個指令，當由處理器執行所述指令時使 該處理器(a)接收具有第一極化以及使用第一編碼函數進行編碼的第一
導頻信號，(b)接收具有第二極化以及使用第二編碼函數進行編碼的第二 導頻信號，所述第二極化不同於所述第一極化，所述第一和第二編碼函數
是正交函數，(c)確定第一和第二信號之間的相位角，(d)向網關發送第 一和第二導頻信號的相對或絕對信號強度信息，以及(e)向網關發送第一 和第二導頻信號之間的相位角。
本發明的另一個特徵提供一種機器可讀介質，其具有用於使網關確定 第一通信設備的極化的一個或多個指令，當由處理器執行所述指令時使該 處理器(a)發送具有第一極化以及使用第一編碼函數進行編碼的第一導 頻信號，(b)發送具有第二極化以及使用第二編碼函數進行編碼的第二導 頻信號，所述第二極化不同於所述第一極化，所述第一和第二編碼函數是 正交函數，(c)接收指示第一通信設備所接收的第一和第二導頻信號相對 或絕對信號強度的信息，(d)接收指示第一通信設備所接收的第一和第二 導頻信號的信號相位的信息，(e)選擇具有最強相關信號強度的極化，以 向第一通信設備發送內容承載信號，和/或(f)分別在第一和第二極化上使 用成比例量的信號功率發送內容承載信號，以及使用適當的相位調整來匹 配第一通信設備的極化方向。


圖1示出實現前向鏈路極化優化方案的無線通信系統。
圖2示出如何對信號進行成比例地極化，其中通過輻射成比例極化的
信號以形成所需的極化來匹配接收通信設備的極化。
圖3是示出根據一些實現方式的無線通信設備的方框圖。
圖4示出根據一些實施例的無線通信設備的組件和功能。
圖5示出接收無線通信設備向發送網關提供極化信息的方法。
圖6是示出根據一些實現方式的網關的方框圖。
圖7示出根據一些實施例的網關設備的組件和功能。
圖8示出發送網關處理其發送的信息承載信號，以使接收通信設備能
夠更好地進行接收的方法。
具體實施例方式
在下面的描述中，給出具體細節，以便提供對所述實施例的全面理解。 但是，本領域技術人員應當理解，可以在沒有這些具體細節的情況下實現 所述實施例。例如，可以在方框圖中示出電路，以避免在不必要的細節中 遮蓋所述實施例。在其它實例中，可以具體地示出公知電路、結構和技術， 以避免遮蓋所述實施例。
同樣，應當注意到，可以將所述實施例描述為一種處理，該處理被表 示為流程圖、流程圖表、結構圖、或方框圖。雖然流程圖可將操作描述為 有次序的處理，但是很多的操作可以並行或同時執行。此外，可以重新排 列所述操作的順序。當其操作完成時終止處理。處理可對應方法、函數、 程序、子例程、子程序，等等。當處理對應於函數時，其終止對應於該函 數返回到調用函數或主函數。
此外，存儲介質可以代表用於存儲數據的一個或多個設備，包括只讀
存儲器(ROM)、隨機訪問存儲器(RAM)、磁碟存儲介質、光存儲介質、 快閃記憶體設備和/或其它用於存儲信息的機器可讀介質。術語"機器可讀介質" 包括，但不限於，可移動的或者固定的存儲設備、光存儲設備、無線信道 以及能夠存儲、包含或者攜帶指令和/或數據的多種其它介質。
此外，可由硬體、軟體、固件、中間件、微代碼或其任意組合來實現 實施例。當在軟體、固件、中間件或微代碼中實現時，執行必要任務的程 序代碼或代碼段可被存儲在機器可讀介質中，例如，存儲介質或者其它存 儲器。處理器可以執行所述必要任務。代碼段可以代表程序、函數、子程 序、程序、例程、子例程、模塊、軟體包、類或者指令、數據結構或程序 聲明的任意組合。可通過傳遞和/或接收信息、數據、變量、參數或者存儲 器內容，將一個代碼段耦合到另一個代碼段或者硬體電路。可以通過任意 適當的方式，包括存儲器共享、消息傳遞、令牌傳遞、網絡傳輸等，將信 息、變量、參數、數據等進行傳遞、轉發或者發送。
提供一種方法和裝置，以使網關能夠動態地確定具有任意極化的單個 天線的通信設備最佳地接收到了兩個傳輸信號極化中的哪一個。因為網關 可以在兩個正交極化上進行發送，所以可以通過(a)在最佳接收極化上發 送或者(b)分別在兩個正交極化上發送成比例量的信號功率來優化向通信 設備的信息承載信號傳輸，以及使用適當的相位調整來匹配通信設備的極
化方向。無論接收通信設備的極化如何，都可以在基於陸地和基於衛星的 通信系統中採用該原理。
圖1示出實現前向鏈路極化優化方案的無線通信系統。無線通信設備
102，例如，無線電話、行動電話、手持式通信設備等，可以包括標稱 (nominally)線性極化天線104，以便經由"彎管式"中繼衛星112與網關 106進行通信。在一些實現方式中，網關106可以是直接或間接與通信設備 102進行通信的基站。即，基站可直接(例如，沒有中間的中繼衛星或者其 它設備)向通信設備102進行發送或者間接經由中繼衛星或其它設備向通 信設備102進行發送。
當使用中繼衛星112 (或者其它中繼設備)時，從網關106到衛星112 使用饋線鏈路116，以及從衛星112到通信設備102使用服務鏈路。
在一個實現方式中，將正交極化信號從網關106發送至衛星112，然後 中繼至通信設備102。網關106可包括圓形極化天線114，其能夠發送或者 輻射RHC和LHC極化。在可選實施例中，網關106可包括一個或多個能 夠發送垂直和水平極化的線性極化天線。衛星112通過複製從網關106發 送的兩種極化，採用兩種極化(例如，RHC和LHC或者垂直和水平極化) 進行輻射。從而，衛星作為從網關到通信設備102傳送極化信號的中繼。
在其它實現方式中，網關106可發送具有相同極化但是通過位於不同 頻率而正交的兩個信號。然後，衛星112將不同的頻率轉化為相同的頻率， 對信號進行正交編碼，以及將其發送至通信設備102。
在其它實現方式中，網關106可發送線性極化且正交的兩個信號，然 後衛星112將其轉換為圓形極化，或者反之亦然。
為了簡便，下面的描述針對具有圓形極化天線的實例。但是，可以利 用網關106和衛星112上其它類型的天線(例如，圓形/螺旋形天線或者線 性極化天線)實現本發明。
網關106通過作為無線通信設備102和其它有線和/或無線網絡和/或設 備之間的橋接器，能夠使無線通信設備102與其它通信設備進行通信。在 多個實現方式中，網關106可以位於固定的陸地位置或者其可以安裝在衛 星112 (例如，地球同步或者對地靜止的衛星等)或者飛行器上。
網關106可以廣播周期的或連續的極化導頻信號，該信號由衛星112
中繼到衛星112範圍內的無線通信設備。兩個導頻信號是雙重正交的，首 先通過極化正交，其次通過Walsh編碼正交。由於接收天線104接收兩個 極化，所以極化正交性不能標識所述兩個信號，但是編碼(例如，Walsh編 碼)正交性可以。如上所述，使導頻信號(或者任何其它信息承載信號) 彼此正交的處理可以發生於網關106或者衛星112處。
在一個實現方式中，網關106可包括具有第一極化(例如，RHC)的 第一天線以及具有第二極化(例如，LHC)的第二天線，其中從每個天線 發送的信號具有不同的Walsh編碼。在一個實例中，兩個極化導頻信號由 網關106進行輻射或發送。所述兩個導頻信號彼此正交，並且在不同極化 (例如，RHC/LHC或垂直/水平)上進行輻射，以便使幹擾最小化以及改善 其接收。即，第一導頻信號108是RHC極化，而第二導頻信號110是LHC 極化。可通過經由兩個正交函數(例如，兩個不同的Walsh函數或編碼) 處理導頻信號，使所述導頻信號正交。兩個導頻信號108和110可在每個 頻分復用(FDM)信道上從網關106進行輻射，以及由衛星112中繼到通 信設備102。
在接收側，無線通信設備102在兩個正交函數(例如，Walsh編碼)上 搜索導頻信號108和110。通信設備102在標稱線性天線104上接收兩個信 號極化。即，標稱線性天線104可根據天線104的方向，接收每個極化信 號108和IIO的部分。
當接收到導頻信號108和110時，無線通信設備102確定其信號強度， 以及周期性地或連續地向網關106報告兩個導頻信號108和110的信號強 度。這種信號強度報告可周期性或者非規律性(例如，當信號強度有顯著 變化時)地進行。在一些實現方式中，向網關106報告接收信號強度的頻 率顯著大於導頻信號的頻率。
通信設備102可以用多種方式報告導頻信號強度，包括(1)發送單 個比特，指示兩個極化中哪個最強；(2)僅發送兩個極化之間的相對強度; 和/或(3)發送兩個極化的實際信號強度。在網關106隻在兩個極化中的最 強極化上發送信息承載信號的情況下，關於兩個導頻信號中哪個導頻信號 最強的指示符(例如，比特)就足夠了。另一方面，在網關106成比例地 控制兩個極化上的信息承載信號的傳輸的情況下，通信設備102發送關於
兩個極化的相對或絕對強度的信息。典型地，最接近天線104方向的信號 極化將具有最大的信號強度。
網關106可以使用其正交編碼函數(例如，Walsh編碼)來識別導頻信 號。由於網關106知道哪個極化對應於哪個編碼函數，所以當其從通信設 備102接收到反饋時，其可以確定哪個導頻信號極化具有更大的信號強度 (例如，通信設備102基於每個極化的Walsh編碼識別出相對或絕對信號 強度)。
通過所述導頻強度報告，網關106獲知通信設備102正在接收的極化 中哪個是最強的。據此，網關106可以在正在接收的最強極化上(例如， RHC或LHC)向無線通信設備102發送其它信息承載信號。
根據一些實施例，無線通信設備102不僅報告兩個導頻信號108和110 的信號強度，而且報告兩個信號108和IIO之間的相位角。這可以通過僅 比較兩個導頻信號108和110的相位來實現。
通過兩個導頻信號108和110的信號強度和相位報告，網關106獲知 接收無線通信設備102的極化方向。然後，網關106可以以兩種方式向通 信設備發送信息承載信號。在第一種方式中，網關106僅在通信設備102 接收的最強極化上進行發送。在第二種方式中，網關106在每個極化上發 送成比例量的功率，以及使用兩個極化信息承載信號之間的適當的相位調 整來使得無線通信設備102在其極化方向上接收信息承載信號。例如，網 關106可以在第一功率等級和相位上發送按照RHC極化的信息承載信號， 而在第二功率等級和相位上發送按照LHC極化的信息承載信號。在接收無 線通信設備102處，RHC極化和LHC極化的信息承載信號的組合導致對成 比例極化的信息承載信號的更好接收。應當注意， 一旦確定了所需的信號 極化、成比例的功率和減相位分量，就可以使用這種極化、功率和域相位 分量向無線通信設備102發送信息承載信號。
圖2示出如何對信息承載信號202進行垂直地和水平地成比例極化， 其中通過輻射成比例極化的信號204和206以形成所需的極化來匹配接收 通信設備102的極化。即，網關106在每個極化上、以所確定的能夠導致 所需信號極化202的信號功率204和206進行發送。網關106還可以調整 兩個極化之間的幅度，以調整信號204和206之間的相位角，從而使得所 產生的信號202與天線104方向一致。相似地，信息承載信號也可以被成 比例地RHC和LHC極化。
在這種方式中，系統並不限於僅僅兩個極化(例如，LHC和RHC或者 垂直和水平極化)，而是可應用於其間的任何極化和/或相位。即，網關106 所發送的功率中的全部或者大部分以最小的功率損耗來耦接至無線通信設 備102。這是對目前通信系統的重大改進，並且提供了很大的增益。當然， 通過由無線通信設備102發送有限個數的比特來向網關106報告相對導頻 強度和相位角，結果可能並不理想。但是，利用足夠的比特，能夠與所需 結果非常接近。
圖3是示出根據一些實現方式的無線通信設備300的方框圖。如前面 所述，無線通信設備300可以是能夠經由衛星鏈路與其它設備進行通信的 行動電話、手持電話、計算機等。無線通信設備300包括可通信地耦接至 收發信機304的處理單元302，所述收發信機304具有標稱線性極化天線 306。天線306可以是垂直或水平極化天線，並且其極化可以根據通信設備 300的方向以及操作狀況而變化。
處理單元302被配置為經由收發信機304進行接收和發送。收發信機 304管理到天線306以及來自天線306的信號傳輸。處理單元302被可通信 地耦接至收發信機304，並且被配置為(a)接收具有第一極化的第一信號;
(b) 接收具有第二極化的第二信號，所述第二極化不用於所述第一極化；
(c) 確定所述第一和第二信號的相對或絕對信號強度；(d)確定所述第一 和第二信號之間的相位角；以及(e)將所述第一和第二信號的強度信息和 /或相位角信息發送至網關。在一些實施例中，所述第一極化可以是RHC極 化，以及所述第二極化可以是LHC極化。在其它實施例中，所述第一極化 可以是垂直極化，以及所述第二極化可以是水平極化。所述第一和第二信 號可以是具有不同極化和編碼函數的導頻信號。例如，第一信號可使用第 一編碼函數進行編碼，以及第二信號可使用第二編碼函數進行編碼，其中， 第一和第二編碼函數是正交函數，例如，Walsh函數。
圖4示出根據一些實施例的無線通信設備400的組件和功能。無線通 信設備400可包括(a)接收機402，用於接收具有第一極化的第一信號； (b)接收機402,用於接收具有第二極化的第二信號，所述第二極化不同 於所述第一極化；以及(c)發射機404，用於向網關發送所述第一和第二 信號的信號強度和/或相位信息。無線通信設備還可包括(d)信號強度比 較器406，用於確定所述第一和第二信號的相對或者絕對信號強度；以及(e) 信號相位比較器408，用於確定所述第一和第二信號之間的相位角。
應當注意，在不偏離本發明的情況下，可以將圖3和圖4中所示的一 個或多個無線通信設備組件和功能組合為單個組件(例如，處理器單元) 或者合併到多個組件，。
圖5示出用於使接收無線通信設備向發送網關提供極化信息的方法。 在502處，無線通信設備接收具有第一極化的第一信號。該第一信號可以 是己經使用第一 Walsh編碼進行處理且具有RHC (或者垂直)極化的導頻 信號。在504處，無線通信設備還接收與第一信號正交且具有第二極化的 第二信號，所述第二極化不同於所述第一極化。該第二信號可以是已經使 用第二 Walsh編碼進行處理且具有LHC (或者水平)極化的相同的導頻信 號。然後，在506處，確定第一和第二信號的相對或絕對信號強度。然後， 在508處，向發送實體(例如，網關)發送第一和第二信號的信號強度信 息。此外，在另一個實施例中，在510處，無線通信設備還可確定第一和 第二信號之間的相位角，以及向發送實體發送該相位角。隨著無線通信設 備方向的周期性變化，或者隨著所接收的第一和第二 (導頻)信號強度的 變化，無線通信設備向發送實體提供更新的信號強度和/或相位信息。然後， 發送實體(例如，網關)可以(a)在最強接收極化上或者(b)在近似匹 配通信設備天線的極化的成比例極化的信號上，向通信設備發送信息承載 信號。
圖6是示出根據一些實現方式的網關處理單元602和衛星604的方框 圖。網關處理單元602使用衛星604作為通信中繼或者橋接器，用於從網 關602到一個或多個通信設備的通信。天線606可以是圓形或者螺旋形的 極化天線。如前面所述，衛星604可以是地球同步或者對地靜止的衛星， 或者是在網關處理單元602和其它無線通信設備之間中繼信號的空中通信 設備。
網關處理單元602可被配置為(a)經由中繼衛星通信系統604，通過 天線606進行接收和/或發送；(b)發送具有第一極化的第一信號；(c)發
送具有第二極化的第二信號，所述第二極化不同於所述第一極化；(d)接 收指示第一通信設備所接收的第一和第二信號的相對或絕對信號強度的信 號或信息；和域(e)選擇具有最強相關信號強度的極化，以發送信息承載 信號。網關處理單元602還可以被配置為(f)通過使用第一編碼函數對導 頻信號進行編碼來生成第一信號；(g)通過使用第二編碼函數對導頻信號 進行編碼來生成第二信號，其中，所述第一和第二編碼函數是正交函數；(h) 接收指示第一通信設備所接收的第一和第二信號的相對信號相位的信息； 和/或(i)分別在第一和第二極化上發送成比例量的信號功率，以及使用適 當的相位調整來匹配第一通信設備的極化方向。可選地，處理單元602可 僅僅在兩個極化中第一通信設備所接收的最強極化上進行發送。
在一些實現方式中，衛星通信系統604可具有一個或多個極化天線。 第一極化可以是右旋圓形極化，以及第二極化可以是左旋圓形極化。可選 地，第一極化可以是垂直極化，以及第二極化可以是水平極化。第一和第 二信號可以是具有不同極化和編碼函數的導頻信號，所述編碼函數例如 Walsh函數。
圖7示出根據一些實施例的網關設備700的組件和功能。網關700可 包括(a)發射機702，用於發送具有第一極化的第一信號；(b)發射機 702，用於發送具有第二極化的第二信號，所述第二極化不同於所述第一極 化；以及(c)接收機704，用於接收指示第一通信設備所接收的第一和第 二信號的相對或絕對信號強度的信號。網關700還可以包括(d)信號發 生器708，用於通過使用第一編碼函數對導頻信號進行編碼來生成第一信 號；以及(e)信號發生器708，用於通過使用第二編碼函數對導頻信號進 行編碼來生成第二信號，所述第一和第二編碼函數是正交函數。在一個實 現方式中，信號選擇器706選擇具有最強接收信號強度的極化來發送內容 或信息承載信號。可選地，信號發生器708可分別在第一和第二極化上生 成成比例量的信號功率，以及使用適當的相位調整來匹配第一通信設備的 極化方向，以便發送更接近第一通信設備的極化的信號。
應當注意，在不偏離本發明的情況下，可以將圖6和圖7中所示一個 或多個網關組件和功能組合到單個組件(例如，處理單元)或者合併到多 個組件。
圖8示出發送網關處理其發送的信息承載信號，以使接收通信設備能 夠更好地進行接收的方法。在802處，網關發送具有第一極化的第一信號。 該第一信號可以是使用第一 Walsh編碼進行處理且具有RHC (或垂直)極 化的導頻信號。在804處，網關還發送與第一信號正交且具有第二極化的 第二信號，所述第二極化不同於所述第一極化。該第二信號也可以是使用 第二 Walsh編碼進行處理且具有LHC (或水平)極化的導頻信號。然後， 在806處，網關接收指示第一實體(例如，無線通信設備)所接收的第一 和第二信號的相對或絕對信號強度的信號。第一和第二信號的極化和/或相 對信號強度可通過其相應的Walsh編碼來標識。
在808處，網關可被配置為僅僅使用具有最強接收信號強度的極化來 向第一接收實體進行發送。例如，如果確定RHC極化具有更高的信號強度， 則網關使用RHC極化進行發送。
根據另一個方面，可接收其它信息，使得網關能夠更好地將其信號處 理為特定接收機的極化。在810處，網關可接收指示第一實體所接收的第 一和第二信號的相對信號相位的信息。然後，在812處，網關在每個極化 上發送成比例量的信號功率，以及使用適當的相位調整來匹配第一接收實 體的極化方向。
儘管通過參照如在CDMA2000通信系統中使用的導頻信號，示出本發 明的多個特性，但是本發明同樣可在其它通信系統上實現。例如，在本文 中描述的極化優化方案，可在CDMA2000 EV-DO通信系統上實現。由於 CDMA2000EV-DO中的信號是時分的，所以為了獲得兩個正交導頻信號， 可以在交替的時隙中發送導頻。因此，可以在第一時隙中發送具有第一極 化的第一導頻信號，以及可以在第二時隙中發送具有第二極化的第二導頻 信號。從而，通過時隙而不是Walsh編碼來獲得導頻信號的正交性。從此， 可以根據上述處理，在兩個極化中最強的極化上進行發送，或者適當地極 化所發送的信息承載信號以近似地匹配接收設備的極化。
應當注意，前述實施例僅僅是實例，而不應被認為是限制本發明。對 實施例的描述旨在是示例性的，並不限制權利要求的範圍。因此，本發明 宗旨可以應用於其它類型的裝置，而且很多替換、修改和變型對本領域技 術人員而言將是顯而易見的。
權利要求
1、一種通信設備，包括天線；耦接至所述天線的收發信機，所述收發信機管理髮送到和接收自所述天線的信號傳輸；以及可通信地耦接至所述收發信機的處理單元，其被配置為接收具有第一極化的第一信號，接收具有第二極化的第二信號，所述第二極化不同於所述第一極化，以及將所述第一和第二信號的信號強度信息發送至網關。
2.根據權利要求1所述的通信設備，其中，所述天線的極化根據所述 通信設備的方向和操作狀況而變化。
3、 根據權利要求1所述的通信設備，其中，所述第一極化是右旋圓形 極化，以及所述第二極化是左旋圓形極化。
4、 根據權利要求1所述的通信設備，其中，所述第一極化是垂直極化， 以及所述第二極化是水平極化。
5、 根據權利要求1所述的通信設備，其中，所述第一和第二信號是具 有不同極化和編碼函數的導頻信號。
6、 根據權利要求l所述的通信設備，其中，所述第一信號使用第一編 碼函數進行編碼，所述第二信號使用第二編碼函數進行編碼，所述第一和 第二編碼函數是正交函數。
7、 根據權利要求6所述的通信設備，其中，所述第一和第二編碼函數 是Walsh函數。
8、 根據權利要求1所述的通信設備，其中，在第一時隙中接收所述第 一信號，在第二時隙中接收所述第二信號，以實現所述第一和第二信號之 間的正交'性。
9、 根據權利要求1所述的通信設備，其中，所述處理單元還被配置為 確定所述第一和第二信號的相對信號強度。
10、 根據權利要求1所述的通信設備，其中，所述處理單元還被配置為確定所述第一和第二信號之間的相位角；以及將所述相位角發送至所述網關。
11、 根據權利要求1所述的通信設備，其中，所述通信設備是通過中 繼衛星與所述網關進行通信的行動電話。
12、 根據權利要求1所述的通信設備，其中，所述網關是陸地基站。
13、 一種無線通信設備，包括 用於接收具有第一極化的第一信號的裝置；用於接收具有第二極化的第二信號的裝置，所述第二極化不同於所述 第一極化；以及用於將所述第一和第二信號的信號強度信息發送至網關的裝置。
14、 根據權利要求13所述的無線通信設備，還包括 用於確定所述第一和第二信號的相對信號強度的裝置； 用於確定所述第一和第二信號之間的相位角的裝置；以及 用於將所述相位角發送至所述網關的裝置。
15、 一種網關，包括: 用於與一個或多個通信設備進行通信的天線；以及可通信地耦接至所述天線的處理單元，所述處理單元通過所述天線進 行發送，並且被配置為發送具有第一極化的第一信號；發送具有第二極化的第二信號，所述第二極化不同於所述第一極化；以及接收指示第一通信設備所接收的所述第一和第二信號的信號強度的 信息。
16、 根據權利要求15所述的網關，其中，所述處理單元還被配置為選擇具有最強接收信號強度的極化來發送信息承載信號。
17、 根據權利要求15所述的網關，其中，所述第一極化是右旋圓形極 化，以及所述第二極化是左旋圓形極化。
18、 根據權利要求15所述的網關，其中，所述第一極化是垂直極化， 以及所述第二極化是水平極化。
19、 根據權利要求15所述的網關，其中，所述第一和第二信號是具有 不同極化和編碼函數的導頻信號。
20、 根據權利要求15所述的網關，其中，所述處理單元還被配置為 通過使用第一編碼函數對導頻信號進行編碼來生成所述第一信號，以及通過使用第二編碼函數對所述導頻信號進行編碼來生成所述第二信 號，所述第一和第二編碼函數是正交函數。
21、 根據權利要求20所述的網關，其中，所述第一和第二編碼函數是 Walsh函數。
22、 根據權利要求15所述的網關，其中，所述第一和第二信號在時分 信道的交替時隙中進行發送，以獲得所述第一和第二信號之間的正交性。
23、 根據權利要求15所述的網關，其中，所述第一和第二信號在不同 的頻率上進行發送，以獲得所述第一和第二信號之間的正交性。
24、 根據權利要求15所述的網關，其中，所述處理單元還被配置為 接收指示所述第一通信設備所接收的所述第一和第二信號的信號相位的信息；以及分別在所述第一和第二極化上發送成比例量的信號功率，以及使用適 當的相位調整來近似匹配所述第一通信設備的極化方向。
25、 根據權利要求15所述的網關，其中，所接收的指示所述第一和第 二信號的信號強度的信息指示所述第一和第二信號的相對信號強度。
26、 根據權利要求15所述的網關，其中，所接收的指示所述第一和第 二信號的信號強度的信息指示所述第一和第二信號的絕對信號強度。
27、 根據權利要求15所述的網關，其中，所述網關通過中繼衛星間接 地與所述一個或多個通信設備進行通信。
28、 根據權利要求15所述的網關，其中，所述網關直接與所述一個或 多個通信設備進行通信。
29、 根據權利要求15所述的網關，其中，所述網關是陸地基站。
30、 一種網關，包括 用於發送具有第一極化的第一信號的裝置；用於發送具有第二極化的第二信號的裝置，所述第二極化不同於所述 第一極化；以及 用於接收指示第一通信設備所接收的所述第一和第二信號的信號強度 的信號的裝置。
31、根據權利要求30所述的網關，還包括用於選擇具有最強相關信號強度的極化來發送內容承載信號的裝置，-用於通過使用第一編碼函數對導頻信號進行編碼來生成所述第一信號的裝置；以及用於通過使用第二編碼函數對所述導頻信號進行編碼來生成所述第二 信號的裝置，其中，所述第一和第二編碼函數是正交函數。
32、 一種應用在通信設備中的方法，包括 接收具有第一極化的第一導頻信號；接收具有第二極化的第二導頻信號，所述第二極化不同於所述第一極確定所述第一和第二信號的信號強度；以及 向網關發送所述信號強度信息。
33、根據權利要求32所述的方法，還包括 確定所述第一和第二信號之間的相位差；以及 向所述網關發送所述相位差。
34、 根據權利要求32所述的方法，其中，所發送的信號強度信息是關 於所述通信設備所接收的所述第一和第二信號的相對信號強度的指示符。
35、 一種應用在網關中的方法，包括發送具有第一極化且使用第一編碼函數進行編碼的第一導頻信號； 發送具有第二極化且使用第二編碼函數進行編碼的第二導頻信號，所述第二極化不同於所述第一極化，所述第一和第二編碼函數是正交函數；以及接收指示第一通信設備所接收的所述第一和第二導頻信號的信號強度 的信息。
36、 根據權利要求35所述的方法，還包括選擇具有最強接收信號強度的極化來向所述第一通信設備發送內容承載信號。
37、 根據權利要求35所述的方法，還包括使用第一編碼函數對導頻信號進行編碼，以生成所述第一導頻信號；以及使用第二編碼函數對所述導頻信號進行編碼，以生成所述第二導頻信 號，所述第一和第二編碼函數是正交函數。
38、 根據權利要求35所述的方法，還包括分別在所述第一和第二極化上使用成比例量的信號功率來發送內容承 載信號，以及使用適當的相位調整來匹配所述第一通信設備的極化方向。
39、 根據權利要求35所述的方法，其中，所述網關通過中繼衛星向所 述第一通信設備發送所述網關的信號。
40、 一種機器可讀介質，具有一個或多個指令，用於使通信設備將其 極化通知給網關，當由處理器執行所述指令時，使得所述處理器接收具有第一極化且使用第一編碼函數進行編碼的第一導頻信號； 接收具有第二極化且使用第二編碼函數進行編碼的第二導頻信號，所述第二極化不同於所述第一極化，所述第一和第二編碼函數是正交函數；以及向所述網關發送所述第一和第二導頻信號的信號強度信息。
41、 根據權利要求40所述的機器可讀介質，還包括 確定所述第一和第二信號之間的相位角；以及 向所述網關發送所述相位角。
42、 一種機器可讀介質，具有一個或多個指令，用於使網關確定第一 通信設備的極化，當由處理器執行所述指令時，使得所述處理器-發送具有第一極化且使用第一編碼函數進行編碼的第一導頻信號； 發送具有第二極化且使用第二編碼函數進行編碼的第二導頻信號，所述第二極化不同於所述第一極化，所述第一和第二編碼函數是正交函數；以及接收指示第一通信設備所接收的所述第一和第二導頻信號的信號強度 的信號。
43、 根據權利要求42所述的機器可讀介質，還包括 選擇具有最強相關導頻信號強度的極化來向所述第一通信設備發送內容承載信號。
44、 根據權利要求42所述的機器可讀介質，還包括 接收指示所述第一通信設備所接收的所述第一和第二導頻信號的信號相位的信息；以及分別在所述第一和第二極化上使用成比例量的信號功率來發送內容承 載信號，以及使用適當的相位調整來趨近所述第一通信設備的極化方向。
45、 一種處理單元，包括處理電路，配置為接收具有第一極化的第一信號；接收具有第二極化的第二信號，所述第二極化不同於所述第一極化；確定所述第一和第二信號的相對信號強度；以及 向網關發送所述第一和第二信號的信號強度信息。
46、 一種處理單元，包括處理電路，配置為 發送具有第一極化的第一信號；發送具有第二極化的第二信號，所述第二極化不同於所述第一極化；接收指示第一通信設備所接收的所述第一和第二信號的信號強度 的信號；以及分別在所述第一和第二極化上使用成比例量的信號功率來發送內 容承載信號，以及使用適當的相位調整來趨近所述第一通信設備的極化方 向。
全文摘要
一種機制，使網關能夠動態地確定兩個傳輸信號極化中哪個是由具有標稱線性天線的無線通信設備所接收的最佳極化。向通信設備發送具有不同極化並且被進行正交編碼的第一導頻和第二導頻信號。該通信設備確定第一和第二導頻信號的相對或絕對信號強度，以及向網關發送該信息。然後，網關選擇具有最強相關信號強度的極化，以向通信設備發送內容承載信號。可選地，通信設備也可確定第一和第二導頻信號之間的相位差，以及向網關發送該信息。然後，網關可以使用成比例量的信號功率分別在第一和第二極化上發送內容承載信號，以及使用適當的相位調整來趨近通信設備的極化方向。
文檔編號H04B7/06GK101356749SQ200680050950
公開日2009年1月28日 申請日期2006年12月12日 優先權日2005年12月12日
發明者L·N·希夫 申請人:高通股份有限公司