CN1596513A - 用于在远程单元中提供空间处理的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
远程单元中实现空间处理的方法和设备。通常，在一方面中，根据本发明的远程单元包括多个天线和耦合到这多个天线的空间处理单元。远程单元还包括用于在所有接收路径被启用时测量每个接收路径的性能的逻辑。而且，此逻辑确定通过停用已启用的接收路径所保存的功率是否保证由于停用已启用接收路径的性能水平的损失。通过以这种方式确定在空间处理操作期间应该使用的天线的数量，改善远程单元的接收机的功率保存。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统。
背景技术
通常，无线通信系统包括位于不同地理区域中的多个基站。每个基站为该基站的地理区域内的远程单元提供服务。
基站和远程单元是可区别的。通常，远程单元包括无线通信系统内的终端装置。可是，基站不是终端装置。相反地，基站通常在诸多终端之间或之中中继业务。基站与远程单元之间的另一个区别特征是：基站可同时与多个远程单元通信，而远程单元通常仅与一个基站通信(除了在诸如越区切换的某些情况中之外)。
远程单元包括蜂窝电话。尽管蜂窝电话最初被限制于安装在机动车辆中的庞大系统，但是它们已经被发展成更紧凑、便携式和多功能语音与可数据通信装置。远程单元还包括其它类型的固定和移动无线通信装置，它们中的任何一个可使用模拟和数字技术的任何组合提供语音和数据信号的任何组合的无线通信和处理。这样的装置包括但不限于蜂窝型语音和数据手机、用于便携式或固定计算系统的无线调制解调器(例如，PCMCIA)、无线个人数字助理、无线双向寻呼机以及无线Web记事簿(pad)。
远程单元可工作在各种类型的无线通信系统结构和协议中，包括但不限于蜂窝系统(例如，AMPS、CDMA、GSM和PHS)、无线局域网(“WLAN”)、微波点对多点系统、对等式无线通信系统等。远程单元通常提供可以利用硬件、软件或者其任何组合启动的各类语音和/或数据通信功能(也称为请求业务)。
为了便于语音和数据信号的处理和通信，远程单元可以包括显示器、数字或字母数字键盘、定位装置、扬声器和/或麦克风、数字摄像机/照相机、数据存储器、Web浏览能力、即时/文本消息传递能力和图形用户接口。
诸如蜂窝电话的某些远程单元是移动的。通常，移动远程单元被设计成相对小尺寸，以便于携带。这种远程单元通常具有相对小的天线和电源，比如具有有限功率容量的小充电电池。结果，远程单元更易受干扰以及更容易受到其它类型的发送(Tx)和/或接收(Rx)性能恶化的影响，并且可能要忍受有限的电源。一般来说，远程单元的性能水平指示远程单元与其它装置通信有多好。在大多数无线通信系统中，性能利用信号处理中某些错误指示来测量。这种错误指示的实例包括但不限于比特差错率(“BER”)和帧差错率(“FER”)。性能的其它标志包括但不限于信号质量的度量，比如信噪比(“SNR”)或信号干扰与噪声比(“SINR”)和接收信号强度指示(“RSSI”)。
发明内容
本发明提供用于远程单元中的空间处理的方法和设备，包括计算机程序产品。
通常，在一个方面中，本发明提供包括多个天线和耦合到这多个天线的空间处理单元的远程单元。
附图说明
图1显示了根据本发明的远程单元；
图1A显示了为移动电话的远程单元；
图1B显示了图1的空间处理单元的更详细的视图；
图2A显示了图1的远程单元的接收路径；
图2B显示了图1的远程单元的发送路径；
图3显示了根据本发明一个实施例用于在远程单元中保存功率的方法的流程图；
图4显示了根据本发明一个实施例用于在远程单元中保存功率的方法的流程图；
图5显示了根据本发明一个实施例用于在远程单元中保存功率的方法的流程图；
图6显示了根据本发明一个实施例用于在空间处理操作期间确定何时启用附加天线和何时停用被启用天线的方法的流程图；
图7显示了根据本发明一个实施例用于在空间处理操作期间确定何时启用附加天线和何时停用被启用天线的方法的流程图；
图8显示了根据本发明一个实施例用于调整反馈以允许远程单元受益于空间处理增益的方法的流程图；
图9显示了根据本发明一个实施例用于调整反馈以允许远程单元受益于空间处理增益的方法的流程图；
图10显示了根据本发明一个实施例用于调整反馈以允许远程单元受益于空间处理增益的方法的流程图。
附图中的类似参考标记指示类似元件。
具体实施方式
概述
本发明的远程单元包括天线阵列、对应的接收路径和空间处理单元。空间处理单元有利地改善远程单元的性能。例如，在下行链路期间，机载空间处理单元改善已接收的信号质量。
根据一个发明方面，远程单元还包括用于确定何时远程单元应当执行空间处理的功率保存(power conservation)单元。例如，在一个实施例中，功率保存单元确定在空间处理操作期间应当被使用的天线的数量和/或将被启用的接收路径的数量，在每一种情况下，都考虑诸如性能水平和功率保存的因素。功率保存单元有利地改善了远程单元的功率效率。
例如，在本发明的一个实施例中，在空间处理操作期间以及当远程单元的性能水平满足某些标准时，远程单元停用一个或多个接收路径，从而保存功率并由此延长电池寿命。当远程单元的性能水平满足其它标准时，远程单元启用一条或多条附加接收路径。用于停用已启用接收路径的标准包括具有超过预定服务质量的性能水平。用于启用附加接收路径的标准包括具有低于预定服务质量的性能水平。通过确定性能水平和调整被启用的接收路径的数量，远程单元在空间处理操作期间是功率有效的，并因而不会不切合实际地耗尽其电池。
根据另一发明方面，远程单元还包括用于调整基站的反馈的反馈调整单元，可以响应于来自远程单元的反馈来调整诸如但不限于数据传送速率、信道分配、越区切换和/或发送功率的操作参数。在一个实施例中，反馈调整取决于基站对远程单元报告的性能增益的响应是不利还是有利地影响远程单元。
特别是，当远程单元与一个基站通信，而该基站对已报告的性能增益的响应不利地影响远程单元时，反馈调整单元调整反馈，以使基站响应于从空间处理操作获得的任何性能而不调整操作参数，并因此降低了远程单元的性能。所以，远程单元能够有利地受益于任何获得的性能增益。在一个实施例中，可以由用户、基站或其它装置启动空间处理操作，或者，例如，当发送或者接收高兴趣信号，如重要传真或者重要对话的信号时，由远程单元自己自动地启动空间处理操作，从而增加远程单元的性能水平。通过增加远程单元的性能水平以及使下行链路基站维持操作参数，可以减少丢失重要通信的概率。
另一方面，当远程单元正在与一个基站通信，而该基站对已报告性能增益的响应有利于远程单元时，反馈调整单元调整反馈，以使基站响应于从空间处理操作得到的任何性能而调整操作参数，并因此增强远程单元的性能。结果，远程单元能够有利地受益于从空间处理获得的性能。
根据本发明的远程单元的一个实施例
如图1所示，本发明的远程单元100包括：具有天线102a和102b的天线阵列；发送路径103；接收路径104a和104b；基带处理器105；电源107(比如小的可充电电池)；和双工器109。接收路径104a和104b共享本地IF振荡器111和本地RF振荡器113。发送路径103和接收路径104a及104b之中的每个路径均包括信号处理装置，所述信号处理装置为基带处理器105中的处理或者为从天线102a中的传输准备信号。下面结合附图2A和图2B进一步描述这些路径。基带处理器105包括：发送调制器115，产生将要传送到发射路径103的信号；双工器109；和天线102a。尽管所示的远程单元100仅仅包括两个天线，但是也可以提供三个或多个天线和相关联的接收路径。
图1A显示了本发明一个实施例的远程单元，该远程单元是移动电话手机117。移动电话手机117包括图形用户接口，比如与用户交互作用的显示器119。移动电话手机117还包括用于接收输入的字母数字键盘121。键盘121包括用于启动或禁止空间操作的按钮123。作为选择，显示器119提供用于启动和禁止空间处理的菜单或图标。移动电话包括天线102a和102b，为了简洁，图中未图示后者。在一个实施例中，天线102b位于移动电话手机117的内部。在另一个实施例中，天线102b可以位于移动电话手机117的外部，并且具有与天线102a相同或不同的特征。根据本发明的远程单元可以包括两个或多个天线，其任何一个或组合可以是内部的和/或外部的。图1A仅仅显示了远程单元的一个实施例，蜂窝型语音和数字手机的各种其它实施例以及远程单元的其它实施例都是可能的。远程单元的其它实施例包括但不限于：用于便携式或固定计算系统的无线调制解调器(例如PCMCIA)、无线个人数字助理、无线双向寻呼机和无线Web记事簿。
空间处理
基带处理器105(图1)还包括处理经由天线102a和102b接收的信号的空间处理单元106。通常，空间处理单元106利用天线102a与102b之间的物理分离，该分离提供了不相关的分集分支。分集分支可经由物理分集来提供，包括但不限于具有物理分离的天线、使用不同形状或材料或者其任意组合的天线。作为选择，远程单元100采用于构建已接收信号的分集分支的其它技术。这些技术包括但不限于角分集(angle diversity)(也称作方向分集)和极化分集。角分集使用多个定向天线。每个天线以某个角度独立地响应无线电波传播，并由此接收与其它天线上接收的其它分支不相关的电波的分集分支。在极化分集中，设置两个天线，以使它们具有不同极化来提供两个分集分支。诸如上述的分集技术的任何一个或者组合可以在本发明的各个实施例中被采用。
空间处理单元106组合或者选择分集分支，以改善远程单元100的性能。用于组合或选择分集分支的方法包括但不限于最大比组合、等增益组合和选择，空间处理单元106可以使用上述方法中的任何一种。
图1B显示了空间处理单元106的一个实施例。信道估计处理器120通过将已接收信号与已知导频或者训练序列卷积来计算用于每个已接收天线信号的信道估计。例如，在GSM系统中，每个脉冲串的中部包含已知的26比特训练序列。同样在CDMA中，已接收信号中包含已知导频信号。信道估计包含与给定信号的多路径拷贝的多路径的相对功率、定时和相位有关的信息，并且对每个天线单独计算信道估计。通常，信道估计被频繁更新，因为信道随用户和环境移动而改变。在一个实施例中，以系统中的帧速率或脉冲串速率更新信道估计。作为选择，以常规速率，例如每10毫秒来更新信道估计。
在最大增益组合中，空间处理单元100用于组合来自每个天线的信号，同时用一个因子首先加权或者乘以此信号，该因子与信道估计所确定的信号功率成比例。加权及组合在空间合并器122中执行。加权因子可以是复数，并且包括旋转每个天线信号的相位的相位旋转，以便在组合这些信号时这些信号是同相的。最大增益组合用来最大化已组合信号的信噪比。本发明实施例不限于使用已描述的最大增益组合技术。组合或选择技术的任何一个或者组合都可以用来组合或选择分集分支。
在一个特定实例中，两个天线远程的信道估计可能是：
天线1：50度角上的0.8
天线2：-85度角上的0.5。
或者更精确信道估计ChanEst＝(.51+.61j，.04-.49j)
用于该实例的“最大增益组合加权”则将是
W1＝-50度角上的0.8
W2＝-85度角上的0.5。
如果S1是从天线1接收的信号，并且S2是从天线2接收的信号，那么由空间合并器所计算的已组合信号SC将是：SC＝W1*S1+W2*S2。该已组合信号SC随后将被传送给常规接收机进行处理，供解调系统使用。
在一个实施例中，一种类型的空间处理技术，比如最小均方差(“MMSE”)，不仅用来改善已组合信号的信噪比，并且还用来改善出现强干扰信号(比如来自相邻基站的信号)时的已组合信号的载波干扰比。在此方法中，由Rzz累加处理器124依据已接收信号和信道估计形成协方差矩阵Rzz。对于双天线远程单元，
Rzz＝SI*S1’，S1*S2’
S2*S1’，S2*S2’
Rzz倒置(inversion)处理器126计算协方差的倒置。然后由空间加权处理器128计算加权矢量。空间加权处理器128随后用协方差矩阵的倒置乘以信道估计。
(W1，W2)＝inv(Rzz)*ChanEst
然后，由空间合并器122形成已组合信号：
SC＝W1*S1+W2*S2
空间合并器122使用此加权矢量产生已组合信号，该信号在给定两个天线信号时具有最大载波干扰比。在当前实施例中，每次更新信道估计时，即以帧或脉冲串速率或者每10毫秒更新信道估计时，更新协方差矩阵和加权矢量。空间加权处理器128还根据已接收信号中的已知训练或导频数据的质量来产生信号质量改进估计，提供给反馈调整单元18。
所描述的数学方法可以被用来基本形成相同的MMSE方案而不需要Rzz的倒置。本发明可以利用各种空间处理技术的组合，包括但不限于MMSE。2000年11月30日提交的美国专利申请No.09/727261和2001年8月14日颁布的美国专利No.6275453中描述了某些空间处理技术，这里整体引用上述美国专利申请和美国专利，以资参考。
再次参见图1，远程单元100可选地包括用于人工启动或禁止空间处理的用户输入(未显示)。在一个实施例中，输入可以是诸如图1A所示的机械按钮123的一个机械按钮。机械按钮的启动造成开关114c断开，切断对空间处理单元的供电。作为选择，用户输入是一个屏幕(on-screen)按钮。用户输入还可以是使开关114c断开的语音激活命令。此外，替代或者与向空间处理单元和/或接收路径断电相结合，用户输入可以发送信号给空间处理单元106，命令空间处理单元106停止或者开始空间处理。
功率保存
基带处理器105还包括功率保存单元108，功率保存单元108包括功率保存逻辑部分，用于通过考虑诸如性能水平和功率消耗的因素来确定待启用的用于空间处理操作的接收路径的数量。启用的接收路径的数量可以是提供最佳性能增益与功率消耗比的接收路径的数量。功率保存逻辑部分包括用于在空间处理操作期间确定何时启用及何时停用接收路径的逻辑部分。
功率保存单元108接收确定的性能水平作为输入。确定的性能水平可以包括各种性能指示之一或任意组合。这种指示可以基于例如性能的测量、估计、平均等等。在一个实施例中，已测量的性能输入112包括但不限于以下之一或者组合：信号处理中差错的测量，比如FER和BER；以及信号质量的测量，比如SINR、SNR和RSSI。
在一个实施例中，功率保存单元108至少启用多条接收路径来满足预定的服务质量，比如利用特定无线系统的操作参数、系统结构或者标准所强加的服务质量。下面结合图3至图7说明功率保存单元108和功率保存逻辑部分的操作。
如图1所示，基带处理器105还包括控制器110，该控制器根据由功率保存单元108提供的输入来启用和停用接收路径104a和104b。控制器110从功率保存单元108接收输入，包括指示控制器10启用附加接收路径的信号以及指示控制器110停用已启用的接收路径的信号。响应于这些输入，控制器110输入功率控制信号，以便分别断开和闭合连接接收路径104a和104b的电源线116a和116b中的转换器114a和114b。在空间处理操作期间，响应于已确定的性能水平、被启用的接收路径数量和/或所采用的空间处理技术的复杂度的变化，或者如果完全采用空间处理，功率保存单元108和控制器110结合动态地和选择地调整进行操作。
作为选择，除了确定在空间处理操作期间待启用的接收路径的数量之外，考虑在确定空间操作期间待启用的接收路径数量中所涉及的相似因素，功率保存单元还确定何时远程单元100应执行空间处理。当功率保存单元108已确定远程单元100不应执行空间处理时，功率保存单元108发送指令给控制器110，以断开电源线116c中的转换器114c，降低传递给空间处理单元106的功率或降低空间处理单元106的处理速度/复杂度。作为选择，替代禁止或者减少提供给空间处理单元106的功率，功率保存单元发送指令给空间处理单元106，以停止空间处理。(用于功率保存单元与空间处理单元之间通信的电连接未被示出)
反馈调整
在本发明的一个实施例中，空间处理单元106包括反馈调整单元118，用于调整在与基站通信时的反馈。尽管所示的反馈调整单元118是空间处理单元106的一部分，但并不需要这样一种配置。正如讨论的那样，可以利用这个发明的特征，其中基站使用来自远程单元的反馈来调整操作参数，比如数据传送速率、下行链路功率控制、信道分配等来响应这种反馈。在一个实施例中，反馈调整取决于基站对远程单元报告的空间处理增益的响应是不利于还是有利于远程单元。
当基站的响应不利地影响远程单元时，在一个实施例中，反馈调整单元调整反馈，以使基站不调整操作参数。例如，响应于来自操作在基站的地理区域中的远程单元的性能报告，基站可以调整其发射功率。这些报告(即，反馈)指示远程单元的当前性能水平。当远程单元报告低的性能水平时，基站一般增加其发射功率以维持预定的服务质量。当远程单元报告高的性能水平时，基站通常在维持预定的服务质量的同时降低其发射功率。因此，这里所建议的可归因于远程单元的空间处理的任何增益也许不能被远程单元有效地实现。
反馈调整单元118通过调整反馈解决了该问题，以致于包括反馈机制的基站将不“知道”通过使用远程单元中的空间处理实现的性能增益。反馈调整单元118包括：反馈调整逻辑部分，用于确定非空间处理操作的性能水平；和用于根据确定的性能水平调整远程单元100发射到基站的反馈的逻辑。在一个实施例中，反馈调整单元118使用已接收的测量输入112来确定远程单元100的非空间处理性能水平。
如上所述，确定的性能水平可以包括各种性能指示之一或其任一组合。这样的指示可以基于例如性能的测量、估计、平均等等。在一个实施例中，已测量的性能输入112包括但不限于以下之一或者其组合：信号处理中差错的测量，诸如FER和BER；以及信号质量的测量，诸如SINR、SNR和RSSI。在另一个实施例中，已测量的性能输入112指示远程单元100的实际性能水平。例如，在空间处理操作期间，已测量的性能输入112指示源于空间处理的任何增益的实际性能水平。相反，由反馈调整单元118作为输出提供的已估计的性能水平指示实际的性能水平或者某一其它的已调整的性能水平。例如，甚至在远程单元100正操作在空间处理模式中时，也可以调整已估计的性能水平，以指示非空间处理性能水平。结果，来自空间处理单元106的增益对于正在与远程单元100通信的基站不是显然的。因此，基站不调整其操作参数，例如，降低发射功率或者增加数据传送速率，并且远程单元受益于已改善的性能。
具有许多种方式来在空间处理操作期间估计非空间处理性能水平。例如，远程单元100可以从空间处理中计算平均性能增益，测量在空间处理操作期间的当前性能水平，并从已测量的性能水平中减去计算的增益，以导出用于非空间处理操作的已估计性能水平。下面结合图8至图10进一步说明该实施方案和其它事项。
当基站对已报告的空间处理增益的响应有利于远程单元时，在一个实施例中，反馈调整单元调整反馈，以使基站不调整操作参数。例如，当远程单元正在与使用来自远程单元的反馈来确定该远程单元可承受的最大数据速率的基站通信时，反馈调整单元提供反馈，指示远程单元正在充分利用空间处理增益，以便基站正确地推断出可以维持对远程单元的高数据速率，并且维持这样的数据速率。结果，远程单元有利地能够受益于从空间处理获得的性能。
接收路径
图2示出了接收路径及其装置。如图所示，接收路径104a包括：低噪声放大器202；混频器204和210；声表面波滤波器206；放大器208；滤波器212和模数变换器214。接收路径104a与接收路径104b共享外部本地振荡器(图2A中未示出)。在操作中，天线102a接收双工器109路由发送到接收路径104a的信号。接收路径104a中的装置准备用于在诸如基带处理器105的基带处理器中处理的信号。接收路径104b类似于接收路径104a。
发射路径
图2B示出了发射路径及其中的装置。如图所示，发射路径103包括：数模变换器216；滤波器218；混频器220和226；放大器222；声表面波滤波器224和功率放大器228。与使用外部本地振荡器的接收路径104a和104b不同，发射路径103具有内部本地振荡器。在其他的实施例中，接收和发射路径可以共享本地振荡器。在操作中，发射调制器115(图1)向准备用于发射的信号的发射路径103发送待发射的信号。双工器109(图1)向天线102a发送待发射的信号。这里所述的接收和发射路径是说明性的，并因此也可以使用发射和接收路径的其它实施，例如正交或直接变换结构。
用于保存功率的方法
图3显示了根据本发明一个实施例用于在空间处理远程单元如远程单元100中保存功率的方法的流程图。如图所示，远程单元周期性地启用所有接收路径(步骤302)。在所有的接收路径被启用的同时，远程单元确定当前性能水平(步骤304)，并且将当前性能水平与正好在启用所有接收路径之前测量的性能水平进行比较。该比较产生性能增益。远程单元评价该增益是否保证由附加天线和天线路径所消耗的附加功率(步骤306)。此评价基于所得到的性能与通过启用附加接收路径所消耗的功率之比。远程单元随后使用该评价来选择地停用接收路径(步骤308)。
图4示出了根据本发明一个实施例用于在诸如远程单元100的空间处理远程单元中保存功率的方法的流程图。远程单元确定请求的业务的类型(步骤402)。如上所述，业务的类型包括语音业务和数据业务。语音业务包括个体之间或者之中直接或间接的语音通信，并且通常包括经由PSTN或者基于分组的网络建立和维持呼叫。数据业务包括数字或模拟数据的传送，并且包括发送和接收传真以及从信息存储体(比如互联网)中搜索和检索数据。请求的业务通常具有不同的数据传送速率，而数据业务通常需要比语音业务更快的数据传送速率。
在一个实施例中，远程单元启用对应于所请求的业务类型的预定数量的接收路径(步骤404)。通常，需要更多的接收路径用于需要高数据速率的请求业务。例如，在远程单元比如具有两个天线的远程单元100中，用于数据业务的已启用的接收路径的预定数量是两个，并且用于语音业务的已启用的接收路径的预定数量是一个。在一个实施例中，新的请求业务，即远程单元已经被编程之后可用的新的请求业务或者以语音类型为特征或者以数据类型为特征，并且根据其特征为其分配预定数量的接收路径。例如，给新数据业务分配两条接收路径的预定数量，并给新的语音业务分配一条接收路径的预定数量。选择地，可以改变用于给定请求业务的待启用的预定接收路径的数量。
图5显示了根据本发明实施例的用于在诸如远程单元100的空间处理远程单元中保存功率的方法的流程图。如图所示，远程单元确定远程单元的性能水平(步骤502)。在一个实施例中，远程单元有时确定性能水平。在其它实施例中，连续导出、周期性地导出、利用可变占空度或使用这些方法的任何组合导出确定。远程单元随后响应于确定的性能水平而启用或停用接收路径。在一个实施例中，远程单元通过测量性能的某些指示来估计，这些指示的示例包括但不限于BER、FER、SINR、SNR和RSSI。当已估计的性能水平满足第一组条件时，远程单元选择性地启用附加接收路径(步骤504)。作为一个例子，第一组条件可以包括BER超过阈值BER的条件和另一条接收路径可用于启用的条件。当已估计的性能水平满足第二组条件时，远程单元选择地停用已启用的接收路径(步骤506)。作为一个实例，第二组条件可以包括BER小于或者等于阈值BER的条件以及当前启用一条以上路径的条件。
图6是用于在空间处理操作期间确定何时启用附加接收路径(即，图5的步骤504)以及何时停用已启用的接收路径(即，图5的步骤506)的流程图。如图6所示，远程单元监视和确定平均FER是否小于或等于第一阈值(判决步骤602)。如果平均FER不小于或等于第一阈值，则远程单元确定是否启用所有的接收路径(判决步骤604)。如果没有启用所有的接收路径，则远程单元启用附加接收路径(步骤606)。如果平均FER小于或等于第一阈值，那么远程单元确定是否启用一条以上的接收路径(步骤608)。如果是的话，则远程单元停用已启用的接收路径(步骤610)。利用实施图6所示流程的逻辑，在一个实施例中远程单元100在空间处理操作期间动态地和选择地启用和停用接收路径。在一个实施中，远程单元100一次启用和停用一条接收路径。作为选择，性能指示比如SINR、SNR、RSSI或BER的单个或其组合可以用来替代FER。选择地，远程单元100还测量接收信号的每个分集分支的信号质量，并且停用具有最低信号质量的分集分支的接收路径。
图7是用于在空间处理操作期间确定何时启用附加接收路径(即，图5的步骤504)以及何时停用被启用的接收路径(即，图5的步骤506)的另一流程图。如图7所示，远程单元确定平均FER是否小于或等于第一阈值(判决步骤702)。如果平均FER不小于或不等于第一阈值，则远程单元确定平均FER是否小于或等于第二阈值(判决步骤704)，其中第二阈值大于第一阈值。如果平均FER不小于或不等于第二阈值，则远程单元确定是否启用所有的接收路径(判决步骤706)。如果没有启用所有的接收路径，则远程单元启用附加接收路径(步骤708)。否则，远程单元不启用附加接收路径。如果平均FER小于或等于第一阈值，那么远程单元确定是否当前启用一条以上的接收路径(步骤710)。如果存在一条以上的已启用的接收路径，则远程单元停用已启用接收路径(步骤712)。选择地，远程单元100还测量接收信号的每个版本的质量，并停用具有最低质量版本的接收路径。
用于调整反馈的方法
除了具有用于改善性能的机载空间处理单元以及用于在空间处理操作期间保存功率的功率保存单元之外，本发明的远程单元还包括反馈调整单元，该反馈调整单元允许远程单元受益于机载空间处理单元提供的任何性能水平增加。如上所述，反馈调整单元118包括反馈调整逻辑部分，用于调整远程单元发射到基站的反馈。下面说明用于增加性能水平的某些说明性反馈调整方法。
图8显示了根据本发明一个实施例的用于调整反馈以允许远程单元受益于空间处理增益的方法800的流程图。如图所示，在空间处理操作期间，远程单元周期性地退出空间处理模式并暂时操作在非空间处理模式中(步骤802)。远程单元确定在非空间处理模式中的同时其性能水平(步骤804)。远程单元使用确定的性能水平来调整反馈，以使反馈代表用于非空间处理模式的已测量的性能水平(步骤806)。在一个实施中，远程单元通过停用除一条接收路径之外的所有接收路径而操作在非空间处理模式中。作为选择，远程单元通过停用空间处理单元和除一条之外的所有接收路径之一或两者而操作在非空间处理模式中。
图9显示了根据本发明一个实施例用于调整反馈以允许远程单元受益于空间处理增益的方法900的流程图。远程单元确定空间处理单元提供的性能增益(步骤902)。在一个实施例中已确定的性能增益是空间处理操作的给定周期期间的平均性能增益。作为选择，可以使用用于确定性能增益的另一方法。远程单元确定操作在空间处理模式中的同时的性能水平(步骤904)。远程单元依据已确定的性能水平计算(account for)已确定的增益，以导出与非空间处理操作相关联的已调整的性能水平(步骤906)。远程单元使用已调整的性能水平来调整反馈，以使反馈代表与非空间处理模式相关联的性能水平(步骤908)。
图10显示了根据本发明另一实施例用于调整反馈以允许远程单元受益于空间处理增益的方法1000的流程图。远程单元确定请求的业务类型(步骤1002)。业务的类型类似于以上所讨论的。远程单元利用对应于请求业务类型的预定量调整反馈(步骤1004)。在一个实施例中，用于语音业务的预定量为零，用于数据业务的预定量是对应于平均空间处理增益的量。作为选择，预定量与满意地支持请求业务类型的数据传送速率成比例。即，应当使用高数据传输速率的请求业务导致不反映由机载空间处理单元提供的增益的反馈给基站。在这最后的情况中，限制预定量，以使反馈不指示低于特定无线系统的操作参数、系统结构或标准的性能水平。响应于已调整的反馈，当远程单元的性能水平改善时，接收反馈的基站不降低发射功率。结果，远程单元受益于从机载空间处理单元得到的性能。
从以上说明可以明白，包括所述方法和逻辑的本发明可以被实施于数字电子电路或计算机硬件、固件、软件或者其组合中。在一个实施例中，本发明至少部分地被实施于数字电子电路，包括但不限于专用集成电路(“ASIC”)。同样，在另一个实施例中，本发明至少部分地被实施于数字电子电路，包括但不限于现场可编程门阵列(“FPGA”)。本发明的设备可以被实施于计算机程序产品中，该计算机程序产品被确实嵌入在机器可读存储装置中，以便由可编程处理器执行；以及本发明的方法步骤可以通过执行指令程序的可编程处理器来执行，从而通过操作输入数据和产生输出来执行本发明的功能。本发明可以在一个或多个计算机程序中有利地实施，所述计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上运行，所述可编程处理器被耦合以接收来自数据存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置的数据和指令以及把数据和指令发送给数据存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置。每个计算机程序可以以高级程序或者面向目标的编程语言来实现，或者在需要时以汇编或机器语言来实现；在任何情况下，语言可以是已编译的或者已翻译的语言。合适的处理器例如包括通用和专用微处理器。
本发明已经依据特定实施例予以说明。其它实施例落入以下权利要求书的范围之内。例如，本发明的步骤可以以不同的顺序来执行并且仍然获得希望的结果。
Claims (61)
1、一种远程单元，包括：
多个天线；和
空间处理单元，耦合到所述多个天线。
2、根据权利要求1所述的远程单元，其中空间处理单元包括用于接收利用多个天线接收的信号的输入，并且还包括用于执行信号的空间处理的逻辑单元。
3、根据权利要求1所述的远程单元，还包括：
用于启用和停用空间处理单元、使远程单元分别工作在空间处理模式和非空间处理模式中的装置。
4、根据权利要求1所述的远程单元，其中多个天线的至少一个子集的天线具有彼此不同的特征。
5、根据权利要求4所述的远程单元，其中不同的天线特征由彼此物理分离的子集中的天线引起。
6、根据权利要求4所述的远程单元，其中不同的天线特征由具有不同定向的子集的每个天线引起。
7、根据权利要求6所述的远程单元，其中不同的天线特征由具有彼此基本正交定向的子集的每个天线引起。
8、根据权利要求4所述的远程单元，其中不同天线特征由具有不同材料成分的子集的每个天线引起。
9、根据权利要求4所述的远程单元，其中不同的天线特征由具有不同形状的子集的每个天线引起。
10、根据权利要求1所述的远程单元，还包括：
多条接收路径，每条接收路径被耦合在天线与空间处理单元之间，其中接收路径包括用于处理接收信号的部分；
用于确定将启用的用于空间处理的接收路径的数量的逻辑部分；和
控制器，根据已确定的数量启用和停用多条接收路径之中的一条或多条。
11、根据权利要求10所述的远程单元，其中用于确定多条接收路径之中启用的数量的逻辑部分包括：
用于估计远程单元的性能水平的逻辑部分；和
用于根据估计的性能水平确定启用的接收路径的数量的逻辑部分。
12、根据权利要求11所述的远程单元，其中：
远程单元支持一种或多种类型的请求业务；和
用于确定接收路径数量的逻辑部分还以请求业务的类型为基础。
13、根据权利要求12所述的远程单元，其中请求业务的类型包括语音业务和数据业务。
14、根据权利要求12所述的远程单元，其中用于确定启用的接收路径数量的逻辑部分包括：
用于在业务类型与第一数据速率相关时指定启用的接收路径的第一预定数量的逻辑部分；和
用于在业务类型与低于第一数据速率的第二数据速率相关时指定启用的接收路径的第二预定数量的逻辑部分。
15、根据权利要求11所述的远程单元，其中：
控制器有时启用所有的接收路径；
用于估计性能水平的逻辑部分包括用于在所有的接收路径被启用时测量性能的逻辑部分；和
用于确定启用的接收路径数量的逻辑部分包括用于评价通过停用已启用接收路径所保存的功率是否保证由于停用已启用接收路径的性能水平损失的逻辑部分。
16、根据权利要求11所述的远程单元，其中：
用于确定启用的接收路径数量的逻辑部分包括用于确定已估计的性能水平是否满足第一和第二独特组条件的逻辑部分；和
当已估计的性能水平满足第一组条件时，控制器启用附加接收路径，以及当已估计的性能水平满足第二组条件时，控制器停用已启用的接收路径。
17、根据权利要求16所述的远程单元，其中：
第一组条件包括已估计的性能水平低于第一阈值性能水平的条件；和
第二组条件包括已估计的性能水平不低于第一阈值性能水平的条件。
18、根据权利要求17所述的远程单元，其中：
第一组条件还包括已估计的性能水平低于第二阈值性能水平的条件，其中第二阈值性能水平低于第一阈值性能水平。
19、根据权利要求11所述的远程单元，其中用于估计性能水平的逻辑部分包括用于计算信号质量的度量的逻辑部分。
20、根据权利要求11所述的远程单元，其中用于估计性能水平的逻辑部分包括用于计算比特差错率的逻辑部分。
21、根据权利要求11所述的远程单元，其中用于估计性能水平的逻辑部分包括用于计算帧差错率的逻辑部分。
22、根据权利要求11所述的远程单元，其中用于估计性能水平的逻辑部分包括用于计算已接收信号强度的逻辑部分。
23、根据权利要求10所述的远程单元，其中启用接收路径包括向接收路径供电，以及其中停用接收路径包括不向接收路径供电。
24、一种用于保存远程单元的功率的方法，所述远程单元包括消耗功率的空间处理硬件，所述方法包括：
有选择地启用和停用空间处理硬件。
25、根据权利要求24所述的方法，其中空间处理硬件包括空间处理单元。
26、根据权利要求24所述的方法，其中空间处理硬件包括接收路径。
27、根据权利要求24所述的方法，其中空间处理硬件包括空间处理单元和接收路径的任意组合。
28、根据权利要求26所述的方法，还包括：
确定启用的接收路径的数量。
29、根据权利要求28所述的方法，还包括：
确定启用的接收路径的数量包括估计远程单元的性能水平，和使用性能水平来确定启用的接收路径的数量。
30、根据权利要求28所述的方法，其中：
远程单元支持一种或多种请求业务；
确定启用的接收路径的数量包括确定请求业务的类型，和使用请求业务的类型来确定启用的接收路径的数量。
31、根据权利要求29所述的方法，其中：
估计性能包括周期性地启用所有接收路径，和评价通过停用已启用接收路径所保存的功率是否保证由于停用已启用接收路径的性能水平的损失；和
有选择地停用一个或者多个接收路径包括根据功率保存估计有选择地停用一条或者多条接收路径。
32、根据权利要求29所述的方法，还包括：
确定已估计的性能水平是否满足第一组条件，以及已估计的性能水平是否满足第二组条件，其中选择地启用和停用一条或多条接收路径包括：当所估计的性能水平满足第一组条件时，启用附加接收路径；和当已估计的性能水平满足第二组条件时，停用已启用的接收路径。
33、根据权利要求32所述的方法，其中：
第一组条件包括已估计的性能水平低于第一阈值性能水平的条件；和
第二组条件包括已估计的性能水平不低于第一阈值性能水平的条件。
34、根据权利要求29所述的方法，其中估计性能水平包括计算信号质量的度量。
35、根据权利要求29所述的方法，其中估计性能水平包括计算帧差错率。
36、根据权利要求29所述的方法，其中估计性能水平包括计算比特差错率。
37、根据权利要求29所述的方法，其中估计性能水平包括测量已接收的信号强度。
38、根据权利要求24所述的方法，其中启用空间处理硬件包括向空间处理硬件供电，以及其中停用空间处理硬件包括不向空间处理硬件供电。
39、一种用于保存远程单元的功率的方法，其中远程单元包括空间处理设备，空间处理设备包括具有分集的多个天线、相关联的接收路径和至少一个空间处理单元，该方法包括：
确定远程单元的性能；和
根据已确定的性能，选择地改变空间处理设备消耗的功率量。
40、根据权利要求39所述的方法，其中确定性能包括：
周期性地使远程单元工作在非空间处理模式中；和
在远程单元工作在非空间处理模式中的同时，测量远程单元的性能水平。
41、根据权利要求39所述的方法，其中估计性能水平包括计算信号质量的度量。
42、根据权利要求39所述的方法，其中估计性能水平包括计算帧差错率。
43、根据权利要求39所述的方法，其中估计性能水平包括计算比特差错率。
44、根据权利要求39所述的方法，其中估计性能水平包括测量已接收的信号强度。
45、根据权利要求39所述的方法，其中选择地改变空间处理设备消耗的功率量包括：
有选择地启用和停用一条或多条接收路径。
46、根据权利要求45所述的方法，还包括：
确定已估计的性能水平是否满足第一组条件以及已估计的性能水平是否满足第二组条件，其中有选择地启用和停用一条或多条接收路径包括：当已估计的性能水平满足第一组条件时，启用附加接收路径；和当已估计的性能水平满足第二组条件时，停用已启用的接收路径。
47、根据权利要求46所述的方法，其中：
第一组条件包括已估计的性能水平低于第一阈值性能水平的条件；和
第二组条件包括已估计的性能水平不低于第一阈值性能水平的条件。
48、根据权利要求39所述的方法，其中选择地改变空间处理设备消耗的功率量包括：
选择地启用和停用空间处理单元。
49、根据权利要求39所述的方法，其中空间处理单元的操作包括第一和第二操作模式，第一操作模式消耗的功率少于第二操作模式消耗的功率，以及其中选择地改变空间处理设备消耗的功率量包括：
选择地使空间处理单元在第一与第二操作模式之间切换。
50、一种远程单元，包括：
具有分集的多个天线；
空间处理单元，包括处理器和接收路径，被耦合到多个天线；
性能估计单元，估计远程单元的性能；和
功率保存单元，根据由性能估计单元所估计的性能，选择地启用和停用空间处理单元的至少一部分。
51、根据权利要求50所述的远程单元，其中多个天线的至少一个子集的天线具有彼此不同的特征。
52、根据权利要求51所述的远程单元，其中不同的天线特征由具有不同定向的子集的每个天线引起。
53、根据权利要求51所述的远程单元，其中不同的天线特征由具有不同材料成分的子集的每个天线引起。
54、根据权利要求51所述的远程单元，其中不同的天线特征由具有不同形状的子集的每个天线引起。
55、根据权利要求50所述的远程单元，其中：
估计性能包括周期性地使远程单元操作在非空间处理模式中；和
在远程单元操作在非空间处理模式中的同时，测量远程单元的性能水平。
56、根据权利要求50所述的远程单元，其中估计性能水平包括计算信号质量的度量。
57、根据权利要求50所述的远程单元，其中估计性能水平包括计算帧差错率。
58、根据权利要求50所述的远程单元，其中估计性能水平包括计算比特差错率。
59、根据权利要求50所述的远程单元，其中估计性能水平包括测量接收的信号强度。
60、根据权利要求50所述的远程单元，其中功率保存单元：
确定已估计的性能水平是否满足第一组条件，以及已估计的性能水平是否满足第二组条件；和
当已估计的性能水平满足第一组条件时，选择地启用附加接收路径，以及当已估计的性能水平满足第二组条件时，停用已启用的接收路径。
61、根据权利要求60所述的远程单元，其中：
第一组条件包括已估计的性能水平低于第一阈值性能水平的条件；和
第二组条件包括已估计的性能水平不低于第一阈值性能水平的条件。
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