发明名称 扇区成形过渡系统及方法
摘要 本说明书所公开的是用于提供被分成多个扇区的网孔的多种扇区配置之间的过渡(其中用户单元可以检测出扇区配置中的变化并相应地作出反应)的系统和方法。可以通过对过渡区的天线波束上的旧扇区信号和新扇区信号进行时间抖动,对过渡区的天线波束上的旧扇区信号和新扇区信号进行幅值递减,对过渡区的天线波束上的扇区信号进行融合,以及上述各种方法的组合来实现根据本发明的扇区过渡。因此,过渡区内的用户单元将能够检测出即将发生的扇区重新配置并作出相应的反应,以避免出现通信质量变差或掉话等不利现象。
申请公布号 TW456155 申请公布日期 2001.09.21
申请号 TW088116886 申请日期 2000.01.10
申请人 美塔维夫通讯股份有限公司 发明人 乔依.史利克威;马丁.J.佛史坦
分类号 H04Q7/36 主分类号 H04Q7/36
代理机构 代理人 陈展俊 台北巿和平东路二段二○三号四楼;林圣富 台北巿和平东路二段二○三号四楼
主权项 1.一种用于从通信系统的第一辐射方向图配置过渡到第二辐射方向图配置的方法,其中一种工作于该通信系统中,并受到从第一辐射方向图配置到第二辐射方向图配置的过渡影响的通信装置能够检测出此过渡操作以作出相应地反应,其中的该方法包括如下步骤:确定该通信系统受到从第一辐射方向图配置到第二辐射方向图配置的过渡影响的天线波束;以及在一定时间段内改变所确定的受此过渡操作影响的天线波束的天线辐射方向图,其中将该时间段定为具有足够让所述通信装置在不中断服务的情况下来检测过渡操作的长度。2.如申请专利范围第1项所述的方法,其中另外包括如下步骤:在过渡期间对该通信装置进行调节,使其依照改变后的第二辐射方向图配置进行操作。3.如申请专利范围第1项所述的方法,其中所述改变步骤包括如下步骤:提供一种在不需要另外特别配置专用于该种方法的通信装置的情况下,该通信装置便能检测出的通信条件。4.如申请专利范围第1项所述的方法,其中该通信装置可被选为:移动无线单元;基站无线单元;蜂窝电话;寻呼机;以及个人通信服务装置。5.如申请专利范围第1项所述的方法,其中如果被确定将会受到该过渡操作影向的天线波束包括多于一条的天线波束,则改变步骤包括如下步骤:同时改变各天线波束,即第二天线波束与第一天线波束将同时被改变。6.如申请专利范围第1项所述的方法,其中如果被确定将会受到该过渡操作影向的天线波束包括多于一条的天线波束,则改变步骤包括如下步骤:顺序地改变各天线波束的辐射,即在改变完第一天线波束的辐射之后才改变第二天线波束的辐射。7.如申请专利范围第1项所述的方法,其中如果被确定将会受到该过渡操作影向的天线波束包括多于一条的天线波束,则改变步骤包括如下步骤:以级联方式改变各天线波束的辐射,即在开始改变第一天线波束之后和结束改变第一天线波束之前,开始改变第二天线波束。8.如申请专利范围第1项所述的方法,其中的改变步骤包括如下步骤:在被确定受到此过渡操作影响的天线波束内,交替地辐射第一辐射方向图配置的信号和第二辐射方向图配置的信号。9.如申请专利范围第8项所述的方法,其中的改变步骤另外包括如下步骤:在经过了所确定的足够让通信装置检测出此过渡操作的时间之后,在被确定受到该过渡操作影响的各天线波束内辐射第二辐射方向图配置的信号。10.如申请专利范围第8项所述的方法,其中的改变步骤包括如下步骤:减小第一辐射方向图配置信号的交替辐射的停留时间,而同时增大第二辐射方向图配置信号的交替辐射的停留时间。11.如申请专利范围第10项所述的方法,其中如果被确定将会受到该过渡操作影响的天线波束包括多于一条的天线波束,则改变步骤将另外包括如下步骤:独立于减小第二辐射方向图配置信号的交替辐射的停留时间,减小第一辐射方向图配置信号的交替辐射的停留时间。12.如申请专利范围第1项所述的方法,其中的确定步骤判定第一天线波束应减小其辐射幅値,而第二天线波束则应增大其辐射幅値。13.如申请专利范围第12项所述的方法,其中的改变步骤包括如下步骤:在增大第二天线波束的辐射幅値的同时减小第一天线波束的辐射幅値。14.如申请专利范围第13项所述的方法,其中的改变步骤另外包括如下步骤:在经过了所确定的足够让通信装置检测出过渡现象的时间之后,在被确定受到该过渡操作影响的各天线波束内辐射第二辐射方向图配置的信号。15.如申请专利范围第1项所述的方法,其中的改变步骤包括如下步骤:在被确定受到此过渡操作影响的各天线波束内辐射复合信号,其中该复合信号同时提供了第一辐射方向图配置的信号以及第二辐射方向图配置的信号。16.如申请专利范围第15项所述的方法,其中的改变步骤另外包括如下步骤:在经过了所确定的足够让通信装置检测出过渡现象的时间之后,在被确定受到该过渡操作影响的各天线波束内辐射第二辐射方向图配置的信号。17.如申请专利范围第1项所述的方法,其中的改变步骤包括如下步骤:在被确定受到过渡操作影响的各天线波束内不断改变第一辐射方向图配置的信号,直至大致满足第二辐射方向图配置,其中通过不断改变信号在该辐射方向图配置中生成被用来模仿第二辐射方向图配置的特性的零点和峰値。18.如申请专利范围第17项所述的方法,其中的改变步骤另外包括如下步骤:在经过了所确定的足够让通信装置检测出过渡现象的时间之后,在被确定受到该过渡操作影响的各天线波束内辐射第二辐射方向图配置的信号。19.如申请专利范围第12项所述的方法,其中的改变步骤包括从下组步骤选出的至少两个步骤:在被确定受到该过渡操作影响的各天线波束内交替地辐射第一辐射方向图配置的信号和第二辐射方向图配置的信号;减小第一天线波束的辐射幅値,而同时增大第二天线波束的辐射幅値;在被确定受到该过渡操作影响的各天线波束内辐射复合信号,其中该复合信号同时提供第一辐射方向图配置的信号以及第二辐射方向图配置的信号;在被确定受到该过渡操作影响的各天线波束内不断改变第一辐射方向图配置的信号,直至大致满足第二辐射方向图配置,其中通过不断改变信号在该辐射方向图配置中生成被用来模仿第二辐射方向图配置的特性的零点和峰値。20.一种通信系统,其中在与该通信系的预定区域相关的一组天线辐射方向图内以电磁波形式来传送电信号,其中的该种通信系统包括:可进行操作以在电信号和电磁波的能量之间进行转换的辐射方向图转换器;用于可受控地耦合辐射方向图转换器与某种通信装置之间电信号的信号操纵器;以及一种用于控制该信号操纵器以允许从天线辐射方向图的第一配置修正到天线辐射方向图的第二配置的装置,其中对该信号操纵器进行控制,以使该通信系统中的某种通信装置能够在实施修正时检测出其相应的变化。21.如申请专利范围第20项所述的通信系统,其中对该信号操纵器的控制进行选择,以允许该通信系统中一通信装置能够根据该通信装置的标准操作算法,检测出从天线辐射方向图的第一配置到天线辐射方向图的第二配置的修正。22.如申请专利范围第20项所述的系统,其中该种通信装置可被选为;移动无线单元;基站无线单元;蜂窝电话;寻呼机;以及个人通信服务装置。23.如申请专利范围第20项所述的通信系统,其中该辐射方向图转换器包括:一个波束形成矩阵,其中该波束形成矩阵接收来自信号操纵器的电信号并将其组合在一起以形成一组辐射信号;以及一个天线阵列,其中该天线阵列的每个天线均接收该组辐射信号中的特定辐射信号,并辐射这些信号以形成该组天线辐射方向图的至少一部分。24.如申请专利范围第20项所述的通信系统,其中所述控制装置包括基于处理器的系统。25.如申请专利范围第20项所述的通信系统,其中的所述控制装置包括一个定义了信号操纵器的操作,以使其在辐射方向图第一配置中的赋値与在辐射方向图第二配置中的赋値不同的辐射方向图,在第一赋値与第二赋値之间交替的指令集。26.如申请专利范围第25项所述的通信系统,其中该信号操纵器由从如下电路中选出的电路构成:至少一个可控开关矩阵;以及一组可控衰减器。27.如申请专利范围第20项所述的通信系统,其中所述控制装置包括一个定义了信号操纵器的操作,以使其在辐射方向图第一配置的赋値与辐射方向图第二配置中的赋値不同的第一辐射方向图的幅値逐渐减小,而其在辐射方向图第一配置中的赋値与辐射方向图第二配置中的赋値相同的第二辐射方向图的幅値逐渐增大的指令集。28.如申请专利范围第27项所述的通信系统,其中的信号操纵器包括一组可控衰减器。29.如申请专利范围第20项所述的通信系统,其中所述控制装置包括一个定义了信号操纵器的操作,以使其在辐射方向图第一配置中的赋値与在辐射方向图第二配置中的赋値不同的场形配置将第一赋値和第二赋値组合在一起的指令集。30.如申请专利范围第29项所述的通信系统,其中的信号操纵器在如下电路中进行选择:至少一个可控开关矩阵;以及一组可控衰减器。31.如申请专利范围第20项所述的通信系统,其中所述控制装置包括一个定义了信号操纵器的操作,以使其在辐射方向图第一配置中的赋値与辐射方向图第二配置中的赋値不同的第一辐射方向图,以及其在辐射方向图第二配置中的赋値与辐射方向图第一配置中的赋値相同的第二辐射方向图,通过在第一和第二天线辐射方向图之间移动零点而被重新定向的指令集。32.如申请专利范围第31项所述的通信系统,其中的信号操纵器在如下电路中进行选择:一组可控开关矩阵和一组移相器;以及可控波束形成矩阵。33.如申请专利范围第32项所述的通信系统,其中的波束形成矩阵包括一个Butler矩阵。34.如申请专利范围第20项所述的通信系统,其中的控制装置包括一个定义了信号操纵器的操作,以使其在辐射方向图第一配置中的赋値与在辐射方向图第二配置中的赋値不同的第一天线辐射方向图的幅値逐渐减小,而同时其在辐射方向图第一配置中的赋値与在辐射方向图第二配置中的赋値相同的第二天线辐射方向图的赋値逐渐增加的指令集,其中该指令集还定义了信号操纵器的操作,以使其在辐射方向图第一配置中的赋値与在辐射方向图第二配置中的赋値不同的第一辐射方向图在第一赋値和第二赋値之间交替。35.如申请专利范围第20项所述的通信系统,其中的控制装置包括一个定义了信号操纵器的操作,以使其在辐射方向图第一配置中的赋値不同于其在辐射方向图第二配置中的赋値的第一辐射方向图的幅値逐渐减小,而同时其在辐射方向图第一配置中的赋値与在辐射方向图第二配置中的赋値相同的第二辐射方向图的赋値逐渐增加的指令集,其中该指令集定义了信号操纵器的操作,以使其在辐射方向图第一配置中的赋値与在辐射方向图第二配置中的赋値不同的第一辐射方向图将第一赋値和第二赋値组合在一起。36.如申请专利范围第20项所述的通信系统,其中的控制装置包括一个定义了信号操纵器的操作,以使其在辐射方向图第一配置中的赋値不同于其在辐射方向图第二配置中的赋値的第一辐射方向图的幅値逐渐减小,而同时其在辐射方向图第一配置中的赋値与在辐射方向图第二配置中的赋値相同的第二辐射方向图的赋値逐渐增加的指令集,其中该指令集定义了信号操纵器的操作,以使其在辐射方向图第一配置中的赋値与在辐射方向图第二配置中的赋値不同的第一辐射方向图,以及其在辐射方向图第一配置中的赋値与其在第二辐射方向图配置中的赋値相同的第二辐射方向图,通过在第一和第二辐射方向图之间移动零点而被重新定向。37.如申请专利范围第20项所述的通信系统,其中的控制装置包括一个定义了信号操纵器的操作,以使其在辐射方向图第一配置中的赋値不同于其在辐射方向图第二配置中的赋値的某辐射方向图在第一赋値与第二赋値之间交替,其中该指令集还定义了信号操纵器的操作,以使其在辐射方向图第一配置中的赋値与在辐射方向图第二配置中的赋値不同的辐射方向图将第一赋値与第二赋値组合在一起。38.一种用于将第一天线波束阵列转换为第二天线波束阵列的通信系统,其中该通信系统中一通信装置受到该变换的影响,且该通信装置能够检测出天线波束的该种变换,该通信系统中的包括:用于确定该通信系统的天线波束以实现转换的装置;以及在被确定的足够让通信装置检测出该种变换的时间段内可进行操作,以操纵所确定的受到变换影响的天线波束的装置。39.如申请专利范围第38项所述的通信系统,其中另外包括:用于在该变换过程中调节该通信装置,使其依照第二辐射方向图配置进行操作的装置。40.如申请专利范围第38项所述的通信系统,其中用于进行操纵的装置包括:用于在不特别采用专用于该种变换的通信装置的情况下,提供可为该种通信装置所检测出来的通信条件的装置。41.如申请专利范围第38项所述的通信系统,其中的通信装置可选为:移动无线单元;基站无线单元;蜂窝电话;寻呼机;以及个人通信服务装置。42.如申请专利范围第38项所述的通信系统,其中如果被确定将会受到变换影向的天线波束包括多于一条的天线波束,则操纵装置包括:用于同时操纵各天线波束的装置,其中同时操纵装置同时地对第一天线波束和第二天线波束的辐射进行操纵。43.如申请专利范围第38项所述的通信系统,其中如果被确定将会受到变换影响的天线波束包括多于一条的天线波束,则操纵装置包括:用于顺序地操纵各天线波束的装置,其中顺序操纵装置在对第一天线波束的辐射进行完操纵之后,才对第二天线波束的辐射进行操纵。44.如申请专利范围第38项所述的通信系统,其中如果被确定将会受到变换影响的天线波束包括多于一条的天线波束,则操纵装置包括:用于以及联方式操纵各天线波束的装置,其中在开始对第一天线波束进行操纵之后和完成对第一天线波束的操纵之前,开始对第二天线波束进行操纵。45.如申请专利范围第38项所述的通信系统,其中的操纵装置包括:用于在被确定受到变换影响的天线波束内,交替地辐射第一天线波束阵列的信号和第二天线波束阵列的信号。46.如申请专利范围第38项所述的通信系统,其中的操纵装置另外包括:用于在经过了所确定的足够让通信装置检测出此变换的时间之后,在被确定受到变换影响的各天线波束内辐射第二辐射方向图配置信号的装置。47.如申请专利范围第38项所述的通信系统,其中所述用于交变装置另外包括:用于减小第一辐射方向图配置信号的交替辐射的停留时间,而同时增大第二辐射方向图配置信号的交替辐射的停留时间的装置。48.如申请专利范围第47项所述的通信系统,其中如果被确定将会受到变换影响的天线波束包括多于一条的天线波束,则交替变换装置另外包括:用于独立于减小第二天线波束信号的交替辐射的停留时间,减小第一天线波束信号的交替辐射的停留时间的装置。49.如申请专利范围第38项所述的通信系统,其中确定装置判定第一天线波束应减小其幅値,而第二天线波束则应增大其幅値。50.如申请专利范围第49项所述的通信系统,其中的操纵装置包括:用于在增大第二天线波束的幅値的同时减小第一天线波束的幅値的装置。51.如申请专利范围第50项所述的通信系统,其中的操纵装置另外包括:用于在经过了所确定的足够让通信装置检测出此变换的时间之后,在被确定受到变换影响的各天线波束内辐射第二天线波束阵列信号的装置。52.如申请专利范围第38项所述的通信系统,其中的操纵装置包括:用于在被确定受到变换影响的各天线波束内辐射复合信号的装置,其中该复合信号中包括第一天线波束阵列和第二天线波束阵列的辐射信号。53.如申请专利范围第52项所述的通信系统,其中的操纵装置另外包括:用于在经过了所确定的足够让通信装置检测由此变换的时间之后,在被确定受到变换影响的各天线波束内辐射第二天线波束阵列信号的装置。54.如申请专利范围第52项所述的通信系统,其中的操纵装置包括:用于在被确定受到变换影响的各天线波束内不断改变第一天线波束阵列的信号,直至与第二天线波束阵列大致相同的装置,其中通过不断改变信号在该辐射方向图配置中生成所需的零点和峰値。55.如申请专利范围第54项所述的通信系统,其中的操纵装置另外包括:用于在经过了所确定的足够让通信装置检测出此变换的时间之后,在被确定受到变换影响的各天线波束内辐射第二天线波束阵列信号的装置。56.如申请专利范围第49项所述的通信系统,其中的操纵装置包括:从所述组中选出的至少两个实施例包括:用于在被确定受到变换影响的各天线波束内交替地辐射第一天线波束阵列信号和第二天线波束阵列信号的装置;用于减小第一天线波束的辐射幅値,而同时增大第二天线波束的辐射幅値的装置;用于在被确定受到变换影响的各天线波束内辐射复合信号的装置,其中该复合信号同时传送第一天线波束阵列和第二天线波束阵列的辐射信号;用于在被确定受到变换影响的各天线波束内不断改变第一天线波束阵列信号,直至大致满足第二天线波束阵列的装置,其中通过不断改变信号在该辐射方向图配置中生成所需的零点和峰値。57.一种扇区成形过渡系统,其中将多种输入信号转换为用于形成与所述过渡系统的预定区域相关的一组辐射方向图的电磁波,所述过渡系统中的包括:一个天线阵列,其中所述天线阵列将多种辐射信号转化为所述电磁波,从而形成所述多种辐射方向图;耦合到所述天线阵列上的波束形成矩阵,其中所述波束形成矩阵将所述多种输入信号组合到所述多种辐射信号中,所述波束形成矩阵将所述辐射信号导向所述天线阵列;耦合到所述波束形成矩阵上的可控切换装置,其中所述可控切换装置从某种通信装置接收所述多种输入信号,并受挫地将所述多种输入信号导向所述波束形成矩阵;以及一种耦合到所述切换装置上的基于处理器的系统,其中所述基于处理器的系统向所述可控切换装置提供控制信号,所述控制信号控制所述可控切换装置,将所述输入信号导向所述波束形成矩阵,从而使多种辐射方向图从第一辐射方向图配置变换为第二辐射方向图配置,其中是以使受到所述变换影响的所述过渡系统中的蜂窝电话可以检测出所述变化,且不需用户进行干预的方式来进行时时变换的。58.如申请专利范围第57项所述的过渡系统,其中所述切换装置包括:多个(1N)开关矩阵,其中所述多个(1N)开关矩阵中的(1N)开关矩阵的数目等于所述多种输入信号中的输入信号的数目,而N则等于所述多种辐射方向图中辐射方向图的数目。59.如申请专利范围第58项所述的过渡系统,其中所述波束形成矩阵包括:多个信号组合器,其中所述多个信号组合器中信号组合器的数目等于N,而所述多个信号组合器中的每个信号组合器均被耦合到所述多个(1N)开关矩阵中的每一个(1N)开关矩阵上。60.如申请专利范围第59项所述的过渡系统,其中所述控制信号控制所述多个(1N)开关矩阵,以使所述多个辐射方向图中的某个辐射方向图在第一辐射方向图信号和第二辐射方向图信号之间交替。61.如申请专利范围第60项所述的过渡系统,其中所述控制信号控制所述多个(1N)开关矩阵,以使所述多个辐射方向图中的某个辐射方向图将第一辐射方向图信号与第二辐射方向图信号组合在一起。62.一种扇区成形过渡系统,其中将多种输入信号转换为用于形成与所述过渡系统的预定区域相关的一组辐射方向图的电磁波,所述过渡系统中的包括:一个天线阵列;其中所述天线阵列将多种辐射信号转化为所述电磁波,从而形成所述多种辐射方向图;耦合到所述天线阵列上的波束形成矩阵,其中所述波束形成矩阵将所述多种输入信号组合到所述多种辐射信号中,所述波束形成矩阵将所述辐射信号导向所述天线阵列;耦合到所述波束形成矩阵上的一组可控操纵装置;耦合到所述波束形成矩阵上的一组可控操纵装置;耦合到所述多个可控操纵装置上的分裂器,其中所述分裂器通过所述多种可控操纵装置从某种通信装置接收所述多种输入信号,并将所述多种输入信号导向所述波束形成矩阵;以及一种耦合到所述多个可控操纵装置上的基于处理器的系统,其中所述基于处理器的系统向所述多个可控操纵装置提供控制信号,以在所述多种输入信号被所述所述波束形成矩阵接收之前对其进行操纵,其中所述控制信号具有多种从第一辐射方向图配置渐变为第二辐射方向图配置的多种辐射方向图,以渐变形式来进行过渡可以使受到所述变换影响的所述过渡系统中的蜂窝电话可以检测出所述变化,而不需用户进行干预。63.如申请专利范围第62项所述的过渡系统,其中所述分裂器包括:一组(1N)开关矩阵,其中所述多个(1N)开关矩阵中(1N)开关矩阵的数目等于所述多种输入信号中输入信号的数目,而N则等于所述多种辐射方向图中辐射方向图的数目。64.如申请专利范围第63项所述的过渡系统,其中所述波束形成矩阵包括:多个信号组合器,其中所述多个信号组合器中组合器的数目等于N。65.如申请专利范围第64项所述的过渡系统,其中所述多种可控操纵装置包括:多个衰减器,其中所述多个衰减器中衰减器的数目等于N乘M,其中M是所述多种输入信号中输入信号的数目,其中将每个信号组合器分别耦合到所述多个衰减器中的M个衰减器上,而所述M个衰减器的每个衰减器则被分别耦合到所述多个(1N)开关矩阵的每一个单独的开关矩阵上。66.如申请专利范围第65项所述的过渡系统,其中所述控制信号控制所述衰减器,以使所述多种辐射方向图中的辐射方向图在第一辐射方向图信号与第二辐射方向图信号之间交替。67.如申请专利范围第65项所述的过渡系统,其中所述控制信号控制所述衰减器,以使所述多种辐射方向图中的第一辐射方向图信号的辐射幅値增加,而所述多种辐射方向图中的第二辐射方向图的辐射幅値则减小。68.如申请专利范围第65项所述的过渡系统,其中所述控制信号控制所述衰减器,以使所述多种辐射方向图中的辐射方向图将第一辐射方向图信号与第二辐射方向图信号组合在一起。69.如申请专利范围第64项所述的过渡系统,其中所述多种可控操纵装置包括:一组移相器,其中所述多个移相器中移相器的数目等于N乘M,其中M是所述多种输入信号中输入信号的数目,而每个信号组合器被分别耦合到所述多个移相器中的M个移相器上,而所述M个移相器组的每个移相器则被耦合到所述多个N个单独的开关矩阵上。70.如申请专利范围第69项所述的过渡系统,其中所述控制信号控制所述移相器,以使所述多种天线辐射方向图的第一辐射方向图信号扩大,而同时所述多种辐射方向图中的第二辐射方向图信号则减小,第一和第二辐射方向图的扩大和减小是通过移动两个天线辐射方向图的零点来实现的。图式简单说明:第一图所示为一种全向蜂窝辐射方向图;第二图A和第二图B所示为三种扇区化蜂窝辐射方向图;第三图所示为12种窄带天线波束辐射方向图;第四图A所示为根据本发明一优选实施例的用于进行扇区配置过渡的电路的方框图;第四图B所示为第四图A所示电路的一部分的另选实施例的方框图;第五图A-第五图E所示为用于在扇区配置之间进行时间抖动过渡的优选实施例的示意图;第六图A-第六图G所示为用于在扇区配置之间进行幅値递减过渡的优选实施例的示意图;第七图A-第七图C所示为用于在扇区配置之间进行扇区融合过渡的优选实施例的示意图;第八图A-第八图E所示为用于在扇区配置之间进行相位调节过渡的优选实施例的示意图。
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