专利名称：具有高选择性滤波器的cdma通信系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及无线通信系统，尤其涉及使用诸如CDMA的码基调制方案的系统。
背景技术：
用于无线通信站的射频(RF)接收机必须提供高度选择性(由小频率差异分隔的信号间分辨的能力)和灵敏性(接收弱信号的能力)。在一个典型的基站中，输入的RF信号首先通过低损耗的RF带通滤波器来去除所需信号的频率范围之外的信号分量。因为滤波后产生的信号通常都很弱，该信号就馈入不会引入大量噪声的放大器(也就是，低噪声放大器或LNA)。
由于每个区的无线电话载波数量增长以适应用户需求的大量增长，所产生的RF频谱内的拥塞导致对高选择性的重视。此外，已经设计了诸如码分多址(CDMA)的新的数字调制装置，更加充分地利用拥挤的RF频谱来增加容量(也就是，每个区站并行用户的最大数量，或一组用户的总量数据的吞吐量)。这些数字技术向无线业务提供商提供了向它们的用户提供高度安全性以及高级个人通信系统(PCS)特性的能力。数字系统的使用，例如CDMA技术，需要更宽的信道带宽来有效的运转。例如，每个信道增加的带宽转而使得避免与包络延迟和抖动有关的信号失真更加困难。当仍然提供高选择性时，通用滤波器在从事这些挑战时将产生困难，因为更高的选择性将导致更高的插入损耗而影响服务质量。
最近相关的超导技术中的进步导致产生了新型RF滤波器，即高温超导(HTS)滤波器。HTS滤波器包括作为在77K的液氮温度上的超导体的部件。就灵敏性和选择性而言，这样的滤波器比传统(也就是，非超导)滤波器提供了高度增强的性能。具体地说，HTS滤波器已显示出提供出色的抑制性，比可能使用传统滤波器的信号损失更小。这些没有更高插入损耗的选择性的改进允许无线电话载波增加每个基站的的范围。只要系统仍然在它的容量之内，增加的范围将导致使用分钟(MOUs)的增长。
然而，这些性能改进的获得是以每个RF接收机中更复杂的系统组件为代价的。具体而言，HTS滤波器必须带有冷却系统来保证滤波器能维持在较低的温度(例如，大约90K或更低)。
为了在这样的温度下维持设备，冷却系统应包括一些类型的低温制冷机。低温制冷机包括用于维持增压冷冻剂的提供的压缩机以及热交换机或冷头来带走正在冷却的设备上的热量。此外，HTS滤波器必须通过在低温箱中密封已冷却的设备使与环境间的传热量降至最低。低温箱常抽出所有气态物质来减少对流传热。
图1显示了一个带有连接到箱体14的初级天线10和分集式天线12的先有技术CDMA基站。初级天线10被设计为在800MHz(蜂窝网)或1.9GHz(PCS)附近发送和接收RF信号，而分集式天线12致力于任一波段的分集接收通道。天线10与配置在箱体壁14内的部件连接并且伴有初级接收通道和发送通道，而分集式天线12与分集接收通道连接在一起，该通道包括通用带通滤波器16和非低温、低噪声放大器18。在天线10之后，初级接收通道包括配置于通用双工器20中的通用带通滤波器(未画出)和附加的非低温、低噪声放大器22。通用双工器20进一步包括作为发送通道一部分的与天线10连接的通用发送滤波器(未画出)。
发送通道起始于致力于在与线性功率放大器26连接的线路24上产生CDMA调制发送信号的发送CDMA处理电路22。CDMA调制信号由线性功率放大器26放大并且馈入通用双工器20进行滤波作经天线10发射的准备。理论上，通用发送滤波器用于在基站和其它邻近的基站的接收滤波器的通带中阻塞线性功率放大器26产生的噪声。该噪声，通常在CDMA系统中称为频谱再生，将提高初级和分集接收路径的噪声最低限度到限制接收CDMA处理电路28解调以及处理由基站上传和接收的RF信号的能力的程度。
发明概述根据本发明的一方面，拥有接收根据码基调制方案调制的通信信号的天线的通信站包括具有输入输出端口的高选择性滤波器，其中输入端口连接天线，连接高选择性滤波器输出端口的低噪声放大器，以及连接低噪声放大器并且响应根据码基调制方案调制的信号的解调器。
在较佳实施例中，码基调制方案是CDMA并且高选择性滤波器包括高温超导组件。低噪声放大器可以是非低温放大器或配置于低温箱中。通信站最好是进一步包括连接天线的发送滤波器并且该发送滤波器可以是非超导滤波器。
在另一个较佳实施例中，解调器是数据处理模块的一部分并且低噪声放大器直接连接到数据处理模块。
高选择性滤波器可以有大约不大于1dB的附加噪声成份，并且对于一个至少约1％的带宽包括至少10个极点，或对于一个不大于约0.3％的带宽包括至少5个极点。码基调制方案可以是W-CDMA。
在又一个较佳实施例中，通信站在RF通信中通过发自通信设备的上传信号和发送到通信设备的下行信号与一通信设备连接在一起。下行信号包括上传信号功率级的功率控制信息传递决定因素。通过高选择性滤波器接收上传信号减少功率控制信息传递，而通过高选择性滤波器接收上传信号减少通信设备的功率电平。
通过通信站使用减少功率控制信息传递产生的可利用的信道容量，通信站可以在RF通信中与额外的通信设备结合。通过高选择性滤波器接收上传信号，增加了接收更多与额外通信设备联系在一起的上传信号的能力。
根据本发明的另一方面，拥有接收根据码基调制方案调制的通信信号的天线的通信站包括具有输入输出接口的滤波器，其中输入口连接天线，并且该滤波器包括高温超导组件。该通信站进一步包括连接高选择性滤波器的输出的低噪声放大器，以及连接低噪声放大器并且响应于根据码基调制方案调制的信号的解调器。
码基调制方案可以是CDMA，而低噪声放大器可以是非低温放大器或配置于低温箱中。通信站可以包括连接天线的发送滤波器，并且该发送滤波器可以是非超导滤波器。
更好的是，解调器是数据处理模块的一部分，并且低噪声放大器直接连接到数据处理模块。
根据本发明的另一方面，拥有接收根据码基调制方案调制的通信信号的天线的通信站包括具有输入输出端口的高选择性滤波器，其中输入口连接天线，一个连接高选择性滤波器输出口来产生放大的已滤波的通信信号的低噪声放大器，以及连接低噪声放大器并且响应于根据码基调制方案调制的信号的解调器。放大的已滤波的通信信号馈入解调器无需进一步有效的RF选择滤波。
根据本发明的另一方面，根据码基调制方案，通信系统包括与通信设备进行RF通信的通信设备和基站。该基站在接收路径中包括高选择性滤波器。
高选择性滤波器最好包括高温超导组件，并且基站可以进一步包括非低温低噪声放大器或低噪声放大器及低温箱，箱中配置了低噪声放大器。基站可以进一步包括发送滤波器和天线，并且接收路径中的高选择性滤波器和发送滤波器都连接至天线。发送滤波器可以是非超导滤波器。接收路径中的高选择性滤波器可以直接连接到天线。
在另一个较佳实施例中，基站和通信设备间的RF通信包括发自基站的下行信号和基站接收的上传信号，并且下行信号具有发送功率控制消息传递的导频信道来控制通信设备的功率电平。通过高选择性滤波器接收上传信号简化了导频信道上的功率控制消息传递，并且降低了通信设备的功率电平。通信系统可以包括与使用通过减少功率控制信息传递而可利用的信道容量的通信站进行RF通信的额外通信设备。通过高选择性滤波器接收上传信号，当信号在RF通信距离之外的第一名称的通信设备上接收时，使下行信号的强度稳定。
在一个较佳实施例中，通信设备是多种与基站进行RF通信的通信设备中的一个，基站包括发射机以致RF通信包括下行链路，基站具有发送信号到多种通信设备的下行链路容量，并且接收路径中的高选择性滤波器增加下行链路容量。
根据本发明的另一个方面，改进具有接收通道的通信站的性能方法包括以下步骤根据码基调制方案在多种通信设备和通信站之间建立RF通信，通过将通讯站的第1滤波器替换成比第1滤波器有更高选择性的第2高选择性滤波器修改通信站，以及在多种通信设备和以修改的通信站间建立改进的RF通信。
高选择性滤波器最好包括高温超导组件，并且码基调制方案最好是CDMA。
通信站可以包括发送通道，并且RF通信可以包括通过发送通道的下行信号和通过接收通道的上传信号。改进的RF通信包括对上行信号和下行信号增加的容量。下行信号可以包括发送功率控制信息传递来控制多种通信设备的确定设备的功率电平的导频信道，以至改进的RF通信包括在导频信道上减少功率控制信息传递。改进的RF通信同样包括多种通信设备的确定设备的功率电平中的减少。
下行信号可以具有在多种通信设备的确定设备上接收的信号强度，并且改进的RF通信包括使超过RF通信距离范围的信号强度稳定。
通过下述与附图有关的详尽描述，通信站和系统中固有的其它特性和优点被声明和揭示或者对于本领域的技术人员将变得显而易见。
附图简述图1是先有技术CDMA基站的框图；图2是根据本发明的一方面的无线通信系统的一部分的图解表示，其中基站处理来自许多通信设备的呼叫；图3是根据本发明的一方面的图2的基站的简化框图，详尽描述了直接连到CDMA信号处理的那些组件；图4是根据本发明的另一个方面的图3的CDMA组件的前端框图；图5A是图1所示先有技术CDMA基站的容量测试期间屏幕捕获的信道使用和功率的测试单元显示；图5B是根据本发明的基站的容量测试期间屏幕捕获的信道使用和功率的测试单元显示；图6是测试通信设备的移动发送功率(MTX)随离开图1所示的先有技术CDMA基站和根据本发明的基站的距离而变的曲线图；图7是测试通信设备接收信号强度的接收信号强度指示(RSSI)随离开图1所示的先有技术CDMA基站和根据本发明的基站的距离而变的曲线图8是由通信设备接收的导频信道的信号比特能量噪声最低限度比(Ec/Io)随离开图1所示的先有技术CDMA基站和根据本发明的基站的距离而变的曲线图。
较佳实施例的详细描述本发明通常针对根据诸如CDMA的码基调制方案具有RF通信要素的无线通信系统的性能改进。这些改进通过在通信站中加入高选择性滤波器而得到实现，这些通信站诸如基站或任何其它为与一个或许多通信设备(例如，移动无线电话)进行RF通信设计的收发机元件。更特别的是，如下文所陈述的，这些改进可以在现存通信系统中通过将先前装入的滤波器替换成更高选择性的滤波器来获得。
根据图2，本发明可以连同在50上指出的无线通信系统实行，该系统拥有能为拥有一个或更多普通通信设备53的区构成集中基站(在下文中为“基站52”)的通信站52。基站52有一个或更多个天线54，如本领域的技术人员所知，天线可以是定向的也可以是非定向的。相应的，由通信站52覆盖的区实际上可以分成多种扇区。为简单起见，在理解为了实施多重扇区环境下述确定组件、方面或元件可以复制、组合或修改的基础上，本发明将在单一区或扇区环境中描述。
经天线54，基站52分别通过上行路径56A-56C接收一个或更多RF通信信号并且分别通过下行路径58A-58C发送一个或多个RF通信信号。如这里所使用的，应广泛地认识到引用“上行信号”和“下行信号”包括这些RF通信信号的任何方面。值得注意的是下行信号58A-58C实际上仅仅为基站构成单一下行信号。
通信系统50可以包括任何类型的能够与基站52进行RF通信而不管经上行或下行信号传送的信息的特性的通信设备。例如，通信系统50拥有用于传送语音和/或数据信息的移动无线电话60，以及用于语音或数据信息传送的一般称为62的固定和/或移动计算机终端。同样的，该通信系统可以包括其它类型的与商行64或其它住所66有关的带有固定设备的无线RF通信。
为了建立这样的与通信设备53和66的RF通信，基站52必须有足够的容量，该容量由许多因素确定并且它的最少容量不是CDMA处理电路的吞吐量，该处理电路分别产生调制和解调的下行和上行信号。相应的，基站52的容量也可以被看作是用于处理许多上行信号的由与基站52的容量有关的上行链路容量以及用于处理许多下行信号的与基站52的容量有关的下行链路容量组成。基站52的全部容量即具体的下行链路和上行链路容量，可以概括地定义为所讨论的路径的最大数据吞吐量或更确切地说是用户的最大数量、最大集合比特率或其组合。
图3详细描述了基站52。如那些本领域的技术人员所知，基站52的组成部分(或用于区或多种扇区上的RF通信的任何其它的布置于中央的收发机)可以通常分成那些沿发送路径配置及沿一条或更多接收路径配置的部分。发送路径可以以初级天线(或诸天线)70终止，而接收路径以初级天线70(如所示的在双工构造中)或分集式接收天线(或诸天线)72起始。同轴或其它适当阻抗的布线分别将初级和分集式接收天线70和72耦合到双工器74及分集式接收滤波器76。由这些组件处理的RF信号将在下文关于剩下的接收和发送路径的元件进一步描述。
根据本发明的一方面，由初级和分集式接收天线70和72收集的上行信号馈入双工器74中的高选择性滤波器77(图4)和分集式接收滤波器76中，该滤波器同样构成高选择性滤波器。每个高选择性滤波器76、77被设计成选择所需的RF通信信号的频带，该信号由天线70和72收集并分别馈入输入终端78或80(图4)，以在输出终端82和84(图4)分别提供已滤波的带通响应。输出终端82、84依次耦合到一对低噪声放大器86、88，将滤波器76、77的滤波输出放大而不引入任何大的损耗。
每个高选择性滤波器76、77最好是HTS滤波器，该滤波器具有利用超导材料的多重共振腔，提供极好的抑制而维持极低的插入损耗。更特别的是，这样的HTS滤波器可以包括一个或更多具有厚超导材料膜的组件。可以使用伊利诺斯超导公司(Mt.Prospect，Illinois)的适当的HTS滤波器，与以商标SpectrumMaster和RangeMaster销售的集成设备中的低噪声放大器结合可获得许多蜂窝网和PCS频带。
HTS滤波器76、77不必包括厚膜谐振腔，而是可以基于薄膜超导滤波器。不管是基于谐振腔还是薄膜技术，额外的HTS滤波器可以耦合到LNA14，这样RF接收机就配置成级联的滤波器-LNA-滤波器结构，如联合待决与通常指定的美国专利申请序号09/130,274中所揭示的那样，该揭示在此包括以作为引用。此外，任何上述的HTS滤波器同样可以构成如联合待决与通常指定的美国专利申请序号09/158,631中所揭示的双模、全温滤波器，该揭示同样在此包括以作为引用。这样的双模滤波器提供在电源故障期间连续操作，导致操作温度超过超导材料的临界温度。
可以利用其它类型的高选择性滤波器来替代HTS滤波器以提供高抑制和低插入损耗。例如，那些本领域的技术人员容易地意识到在低温环境中运转时提供改进响应的非超导滤波器以及包括由具有低噪声电平的确定非超导陶瓷组成的滤波器。不管滤波器的组成材料如何，这里使用的高选择性滤波器最好构成任何对于约1％或更多(典型的是完整或全部频带系统)带宽有十个或更多极点的滤波器，或任何对于约0.3％或更少带宽(典型的是特殊信道系统)具有五个或更多极点的滤波器。更佳的是，该滤波器对于约1％或更多带宽有十二个或更多极点，而对于约0.3％或更少带宽有六个或更多极点。最佳的是，该滤波器对于约1％或更多带宽有十六个或更多极点，而对于约0.3％或更少带宽有八个或更多极点。
HTS或其它高选择性滤波器同样最好有附加的约1dB或更少噪声成分，更佳的是约0.7dB或更少，并且最佳的是0.5dB或更少。应该注意到上述的噪声电平值当然是随温度而变化的并且因此需要调整。
每个HTS滤波器76、77分别通过本领域的技术人员所知的50欧姆同轴电缆或其它合适的传输线耦合至LNA86、88。为避免反射以及随之造成的信号损耗，传输线应该与HTS滤波器76、77和LNA86、88阻抗匹配。每个LNA86、88输出已滤波的放大的具有在与HTS滤波器76、77通带相应的频率范围上固定增益量的RF信号。例如，LNA86、88可以在1850至1910MHz的频率范围上提供约25dB的增益并带有约1.2dB(室温)的最大噪声值。根据本发明的一个实施例，每个LNA86、88是砷化镓基放大器以顾及低温操作。这样的LNA从JCA Technology(Camarillo，California)的产品号JC12-2342D获得。作为选择，LNA86、88在更低的频率范围(824至849MHz)上提供相似的增益量级。这样的LNA从JCA Technology的产品号JCA01-3149获得。
根据本发明的另一实施例，LNA86、88是任何商业上可获得的，非低温低噪声放大器。
图4显示了上面描述的高选择性滤波器76、77以及配置于单一低温箱90中的LNA86、88。与上述集成设备有关的合适的低温箱可以通过伊利诺斯超导公司获得。带有初级和分集式接收天线70、72以及任何介入电缆的基站52的这些元件可以认为是“前端”或RF模快的一部分(一般称为91)并且负责接收RF上行信号。同样在图4中显示了基站52的RF模快91的剩余组件(发送路径上)，被称为发送滤波器92和线性功率放大器(LPA)94。在操作过程中，LPA94将基站52产生的经初级天线70在下行链路上传送的RF信号放大。发送滤波器92配置于双工器74中用以将LPA94耦合到初级天线70和衰减任何随着接收上行信号而产生干扰的频率分量。发送滤波器92可以是通用滤波器或包括拥有超导材料的组件。拥有发送滤波器92和滤波器76、77的配置于低温箱的双工器可以通过伊利诺斯超导公司获得。虽然一般可以使用任何用于发送路径的通用带通滤波器(如，以Motorola SC614T基收发机子系统提供的发送滤波器)，当下行频带格外接近上行频带时，超导发送滤波器可以提供所需的抑制。
再次关于图3，RF模快91(图4)通常通过发送输入终端102、初级接收输出终端104以及分集式接收输入终端106连接数据处理模快100。数据处理模快100应被理解为包括基站52的那些不仅仅在RF频率上操作而是在中频(IF)在基带频率或数字形式沿上行或下行链路处理信号的组件。数据处理模快100相应地包括但并不局限于与诸如编码/解码及纠错的数字信号处理算法相关的硬件和软件，以及指向诸如调制器和均衡器的RF模快91的接口的电路。
关于初级和分集式接收输入路径，由LNA86、88提供的已滤波和放大的RF信号各自通过下变频电路(如混频器)102、104或其它本领域的技术人员所知的组件被下变频为中频或直接下变换到基带频率。IF频带中的滤波和其它信号处理将随之产生到为由一个或更多解调器106接收到的通信信号的解调作准备所需的程度，该解调器响应根据码基调制方案调制的信号。更特别的是，在解调器106滤波基带信号的扩展频谱来分离在其中编码的信道的意义上，解调器106最好是CDMA解调器。如所指的，解调器106在功能上符合TRX模块和上述Motorola SC614T BTS的宽带接口的特征，并且无需在任何特殊结构中实行。除了根据CDMA或其它编码的处理之外，解调器106也可以处理信号来去除在传送中用于辅助的QPSK或其它调制方案。在解调和CDMA处理之后，产生的比特流馈入基站52的中央控制器108进行进一步处理如初级与分集接收信号间的强度比较以及进一步传送到通信网中的另一个通信站(未画出)。
如本领域的技术人员所共知的那样，中央控制器108包括硬件、软件、程序固件或其它由此的组合，来为多种通信设备执行确定功率控制消息中所包含的内容(即指令)的算法。功率控制消息依次控制通信设备发送上行信号的功率电平。
在发送路径中，下行信号由中央控制器108以数字方式产生或提供并由调制器110进行处理。与调制器110相关的电路不仅仅准备根据码基调制方案(如CDMA)的模拟基带信号，而且进一步将基带信号转换成QPSK或其它类型适合传输的信号。QPSK或其它已调信号馈入上变频器或混频器电路112，产生出用于通过发送路径中的RF模快91的那些组件传送的RF信号。
根据本发明的上述码基通信系统的操作显示了比当前使用的系统改良的和意想不到的性能结果。根据本发明的一方面，通过首先在多种移动无线单元和与上述摩托罗拉基站相一致或相似的通信站之间建立RF通信，其次通过将初级和分集式接收路径中的RF选择滤波器替换成上述提出的高选择性滤波器来修改通信站，显示了改进的性能结果。屏幕捕捉和图表5A-B及6-8提供了建立在通信设备和修改的通信站之间的改进的RF通信的数据表示。
图5A和5B显示了在耦合到非低温LNA的接收路径中具有非高选择性滤波器的基站的测试扇区的容量与由其原有结构修改的包括在接收路径前端用于替代非高选择性滤波器和非低温LNA的RangeMaster的基站相比较的结果。发送路径中的发送滤波器也被替换来确保双工器中阻抗一致。然而，应该注意到替代滤波器仍然是非高选择性滤波器并且实际上带有比被替换的滤波器稍微低的选择性。这样，虽然本发明的实践并不局限于这样的修改过的结构，仅仅产生与接收路径有关的根据本发明的基站组件实质上的修正。
人为地载入基站的其它扇区来确保在比较期间业务能被发送到测试扇区。监控装置被耦合到基站组件适当地为下行信号测量信道能量。由于语音活动性和其它经上行链路传送的数据将影响容量比较，在上行链路上不带活动性地获得比较数据来确保测试受限于下行链路。因此进行比较的容量实际上是基站下行链路的容量。
对于每个基站，使用许多无线通信设备来确定所能分配的呼叫的最大数量。这些设备位于区的边缘附近并且是固定的。如图5A所示，通用基站在基站开始撤销呼叫前允许向信道(除了非业务信道，如导频、同步以及寻呼信道)分配九个呼叫。每个呼叫有所示的在噪声电平上扩展的信道能量。基于替换上文描述的滤波器和LNA以及使用修改的基站建立RF通信，下行链路容量增加以允许分配额外的五个呼叫，如图5B所示(全部14个信道减去三个控制或非业务信道)。
同样在屏幕捕捉的图5A和5B中所示的是与下行链路信号有关的总功率的描述。通用基站的总发送功率是40.88dB，以1毫瓦为基准(dBm)，而修改的基站的总发送功率仅仅是38.55dBm。这样，具有高选择性滤波器的基站不仅仅拥有增加的处理更多呼叫的容量，而且是减少了总功率，因此认为中央控制器108执行的功率控制算法能够更有效地在业务和控制信道中分配功率。
下系列的比较测试指向当移动测试单元相对于基站移动时收集数据。移动测试设备能够监控上行和下行链路信号的特征特别是移动发送功率(MTX)(图6)、接收信号的强度指示器(RSSI)(图7)以及导频信道的信号比特能量噪声电平比(Ec/Io)(图8)。在图6-8的每张图中，移动测试设备收集的数据以纬度位置的函数标绘(由GPS设备测量)，该位置与到基站的距离相一致。纬度增加与移动设备和基站间的距离增加相一致。
图6-8提出了对于通用和修改的基站实际测量的并且根据线性回归分析的收集数据。线性回归分析的结果将与每张特定的图一起来进一步描述。
图6包括表示通用基站操作期间的平均移动发送功率的线性回归线200以及代表修改的基站操作期间的平均移动发送功率的线性回归线202。在比较测试的每个阶段期间，7个设备被分配给除了分配给测试单元的信道之外的信道。通过比较线200和202，可以看出对于所有的监控距离点，移动设备被指示以更低的功率发送(能进行发送)。
图7比较了当测试单元沿着图6中通过的相同路径移动时的RSSI电平。一般来说，RSSI测量反射出通信设备有多好地接收下行信号。线性回归线204显示出当测试单元远离通用基站时信号强度显著下降，而线206显示出不管传送距离的增加，信号强度保持相对恒定。考虑到缺乏任何实质的对发送路径的修改，没有任何信号强度的明显减少是值得注意的并且表现出中央控制器的分配功率的能力的效率和相容性的增加。
图8显示了当测试单元沿着图6和7中通过的相同路径移动时接收的导频信道比特能量比。通常来说，如本领域的技术人员将理解的，如果信号比特能量比降到-14以下，通信设备将丢失导频信道(在噪声电平中)并且被强迫撤销呼叫。然而，为了向业务或语音信道分配最大功率，把一最少量的功率用于导频信道是理想的。线208符合对于通用基站操作的信号比特能量比，而线210显示了对于修改的基站操作的一贯低的信号比特能量。基于上述内容，看上去由于基站的接收路径的修改，更低的功率被分配到导频信道。这符合图5B所描述的用于支持更多数量的呼叫的更低的总发送功率。
上述的测试比较显示出下述的基站性能中的改进能在使用本发明的通信站中实现(1)在上行路径上增加的容量，在上行链路上并行用户的最大数量将增长，或作为选择，一条信道(或诸信道)的合计比特率将增长的意义上；(2)在下行路径上增加的容量，在下行链路上并行用户的最大数量将增长，或作为选择，一条信道(或诸信道)的合计比特率将增长的意义上；(3)发送上行信号的通信设备的平均发送功率的减少；(4)下行信号的导频信道的平均功率的减少；(5)增加确定移动单元的发送功率以更有效更相容地分配功率的功率控制算法的精确性；(6)基于由HTS提供的高选择性的邻近CDMA信道与其它高选择性滤波器间的安全带大小的减少。
上文描述的CDMA系统可以是几种不同的码基调制方案或无线空中接口中的一种。例如，该CDMA系统可以遵循IS-95CDMA空中接口标准或cdma2000标准、W-CDMA标准或者任何其它码基调制方案。因此，应该理解到本发明的实践并不局限于任何特定的频带或编码结构装置。
应该进一步认识到本发明并不局限于任何RF模块中组成部件的物理结构，因为高选择性滤波器和LNA可以或可以不集成于单一独立的单元。此外，本发明不局限于具有单工或双工结构的RF模块，也不局限于具有确定数量扇区的基站。
当接收或发送路径包括HTS滤波器时，该RF模块可以包括旁路装置来确定何时HTS滤波器应该或不应该处理收到的信号。如通常已知的和将共同解决的发明所述，选择旁路HTS滤波器将由集成于独立单元的控制器进行。
虽然RF接收机10很适合与无线电信系统一起使用以及在这里上下文中所描述，但是本领域中具有普通技术的人员将逐渐认识到本发明的教义决不局限于这样的使用环境。相反，依照本发明教义构成的接收机可以使用于任何受益于高性能滤波器和它所提供的各种放大器的应用中，而不背离本发明的范围和要旨。在该要旨中，应该认识到这里所使用的“通信站”包括发送和/或接收RF信号的系统中的任何类型的通信终端，并且因此应该包括但不局限于蜂窝网电话基站。
仅仅为了明白理解已给出了上述的详细描述，并且从中应理解到没有多余的限制，因为对于本领域的技术人员修正是显而易见的。
权利要求
1.一种具有接收根据码基调制方案调制的通信信号天线的通信站，其特征在于包括具有输入和输出端口的高选择性滤波器，其中输入端口耦合至天线；耦合至高选择性滤波器的输出端口的低噪声放大器；以及耦合至低噪声放大器并响应于根据码基调制方案调制的信号的解调器。
2.如权利要求1所述的通信站，其特征在于码基调制方案是CDMA。
3.如权利要求2所述的通信站，其特征在于高选择性滤波器包括高温超导组件。
4.如权利要求3所述的通信站，其特征在于低噪声放大器是非低温放大器。
5.如权利要求3所述的通信站，其特征在于进一步包括配置有低噪声放大器的低温箱。
6.如权利要求3所述的通信站，其特征在于进一步包括耦合至天线的发送滤波器。
7.如权利要求6所述的通信站，其特征在于发送滤波器是非超导滤波器。
8.如权利要求1所述的通信站，其特征在于解调器是数据处理模块的一部分；并且低噪声放大器直接连接数据处理模块。
9.如权利要求1所述的通信站，其特征在于高选择性滤波器有大约不大于1dB的附加噪声成份。
10.如权利要求1所述的通信站，其特征在于高选择性滤波器对于一个至少约1％的带宽包括至少10个极点。
11.如权利要求1所述的通信站，其特征在于高选择性滤波器对于一个不大于约0.3％的带宽包括至少5个极点。
12.如权利要求1所述的通信站，其特征在于码基调制方案是W-CDMA。
13.如权利要求1所述的通信站，其特征在于其通过发自通信设备的上行链路信号和发送到通信设备的下行链路信号在RF通信中与通信设备组合，其中下行链路信号包括决定上行链路信号功率电平的功率控制消息。
14.如权利要求13所述的组合，其特征在于通过高选择性滤波器接收上行链路信号简化了功率控制消息。
15.如权利要求13所述的组合，其特征在于通过高选择性滤波器接收上行链路信号降低了通信设备的功率电平。
16.如权利要求13所述的组合，其特征在于在与使用通过简化的功率控制消息而可利用的信道容量的通信站进行RF通信中与额外通信设备进一步组合。
17.如权利要求16所述的组合，其特征在于通过高选择性滤波器接收上行链路信号增加接收与额外通信设备有关的更多上行链路信号的容量。
18.一种具有用于接收根据码基调制方案调制的通信信号的天线的通信站，其特征在于包括具有输入和输出端口的滤波器，其中输入端口耦合至天线，并且滤波器包括高温超导组件；耦合至高选择性滤波器的输出端口的低噪声放大器；以及耦合至低噪声放大器并响应于根据码基调制方案调制的信号的解调器。
19.如权利要求18所述的通信站，其特征在于码基调制方案是CDMA。
20.如权利要求19所述的通信站，其特征在于低噪声放大器是非低温放大器。
21.如权利要求19所述的通信站，其特征在于进一步包括配置有低噪声放大器的低温箱。
22.如权利要求19所述的通信站，其特征在于进一步包括耦合至天线的发送滤波器。
23.如权利要求22所述的通信站，其特征在于发送滤波器是非超导滤波器。
24.如权利要求18所述的通信站，其特征在于解调器是数据处理模块的一部分；并且低噪声放大器直接连接数据处理模块。
25.如权利要求18所述的通信站，其特征在于其通过发自通信设备的上行链路信号和发送到通信设备的下行链路信号在RF通信中与通信设备组合，其中下行链路信号包括决定上行链路信号功率电平的功率控制消息。
26.如权利要求25所述的组合，其特征在于通过高选择性滤波器接收上行链路信号简化了功率控制消息。
27.如权利要求25所述的组合，其特征在于通过高选择性滤波器接收上行链路信号降低了通信设备的功率电平。
28.如权利要求25所述的组合，其特征在于在与使用通过简化的功率控制消息而可利用的信道容量的通信站进行RF通信中与额外通信设备进一步组合。
29.如权利要求28所述的组合，其特征在于通过高选择性滤波器接收上行链路信号增加接收与额外通信设备有关的更多上行链路信号的容量。
30.一种具有用于接收根据码基调制方案调制的通信信号的天线的通信站，其特征在于包括具有输入和输出端口的高选择性滤波器，其中输入端口耦合至天线；耦合至高选择性滤波器的输出端口的低噪声放大器来产生放大的滤波的通信信号；以及耦合至低噪声放大器并响应于根据码基调制方案调制的信号的解调器，其中放大的已滤波的通信信号被馈入解调器无需进一步有效的选择滤波。
31.如权利要求30所述的通信站，其特征在于码基调制方案是CDMA。
32.如权利要求31所述的通信站，其特征在于高选择性滤波器包括高温超导组件。
33.如权利要求32所述的通信站，其特征在于低噪声放大器是非低温放大器。
34.如权利要求32所述的通信站，其特征在于进一步包括配置有低噪声放大器的低温箱。
35.如权利要求30所述的通信站，其特征在于高选择性滤波器有大约不大于1dB的附加噪声成份。
36.如权利要求30所述的通信站，其特征在于进一步包括耦合至天线的发送滤波器。
37.如权利要求36所述的通信站，其特征在于发送滤波器是非超导滤波器。
38.如权利要求30所述的通信站，其特征在于解调器是数据处理模块的一部分；并且低噪声放大器直接连接数据处理模块。
39.如权利要求30所述的通信站，其特征在于其通过发自通信设备的上行链路信号和发送到通信设备的下行链路信号在RF通信中与通信设备组合，其中下行链路信号包括决定上行链路信号功率电平的功率控制消息。
40.一种通信系统，其特征在于包括通信设备；以及根据码基调制方案与通信设备进行RF通信并在接收路径上包含高选择性滤波器的基站。
41.如权利要求40所述的通信系统，其特征在于高选择性滤波器包括高温超导组件。
42.如权利要求41所述的通信系统，其特征在于基站进一步包括非低温低噪声放大器。
43.如权利要求41所述的通信系统，其特征在于基站进一步包括低噪声放大器和配置有低噪声放大器的低温箱。
44.如权利要求43所述的通信系统，其特征在于基站进一步包括发送滤波器和天线；以及接收路径上的高选择性滤波器和发送滤波器耦合至天线。
45.如权利要求44所述的通信系统，其特征在于发送滤波器是非超导滤波器。
46.如权利要求44所述的通信系统，其特征在于接收路径中的高选择性滤波器直接耦合至天线。
47.如权利要求41所述的通信系统，其特征在于基站和通信设备间的RF通信包括由基站发送的下行链路信号和由通信基站接收的上行链路信号；以及下行链路信号包括用于发送功率控制消息来控制通信设备的功率电平的导频信道。
48.如权利要求47所述的通信系统，其特征在于通过高选择性滤波器接收上行链路信号简化了导频信道上的功率控制消息。
49.如权利要求47所述的通信系统，其特征在于通过高选择性滤波器接收上行链路信号降低了通信设备的功率电平。
50.如权利要求47所述的通信系统，其特征在于进一步包括与使用通过简化的功率控制消息而可利用的信道容量的通信站进行RF通信的额外通信设备。
51.如权利要求47所述的通信系统，其特征在于下行链路信号具有在通信设备上接收的信号强度；以及通过高选择性滤波器接收上行链路信号使信号强度在RF通信距离范围内稳定。
52.如权利要求41所述的通信系统，其特征在于基站包括解调器并且低噪声放大器耦合解调器至高选择性滤波器。
53.如权利要求52所述的通信系统，其特征在于解调器是数据处理模块的一部分；并且低噪声放大器直接连接数据处理模块。
54.如权利要求53所述的通信系统，其特征在于码基调制方案是CDMA。
55.如权利要求51所述的通信系统，其特征在于高选择性滤波器有大约不大于1dB的附加噪声成份。
56.如权利要求51所述的通信系统，其特征在于高选择性滤波器对于一个至少约1％的带宽包括至少10个极点。
57.如权利要求51所述的通信系统，其特征在于高选择性滤波器对于一个不大于约0.3％的带宽包括至少5个极点。
58.如权利要求51所述的通信系统，其特征在于通信设备是多种与基站进行RF通信的多种通信设备的一种；基站包括发射机，以至RF通信包括下行链路；基站具有用于发送信号到多种通信设备的下行链路容量；以及接收路径中的高选择性滤波器增加下行链路容量。
59.如权利要求41所述的通信站，其特征在于码基调制方案是W-CDMA。
60.一种改进具有接收路径的通信站的性能的方法，其特征在于包括以下步骤(a)根据码基调制方案在多种通信设备和通信站间建立RF通信，其中接收路径包括第1滤波器；(b)通过用比第1滤波器具有更高选择性的第2高选择性滤波器代替第1滤波器，来修改通信站；以及(c)在多种通信设备和修改的通信站之间建立改进的RF通信。
61.如权利要求60所述的方法，其特征在于高选择性滤波器包括高温、超导组件。
62.如权利要求61所述的方法，其特征在于码基调制方案是CDMA。
63.如权利要求62所述的方法，其特征在于通信站进一步包括发送路径，RF通信包括经过发送路径的下行链路信号和经过接收路径的上行链路信号，以及改进的RF通信包括增加上行链路信号和下行链路信号的容量。
64.如权利要求63所述的方法，其特征在于下行链路信号包括用于发送功率控制消息来控制多种通信设备的确定设备的功率电平的导频信道。
65.如权利要求64所述的方法，其特征在于改进的RF通信包括简化导频信道上的功率控制消息。
66.如权利要求64所述的方法，其特征在于改进的RF通信包括降低多种通信设备的确定设备的功率电平。
67.如权利要求64所述的方法，其特征在于下行链路信号具有在多种通信设备的确定设备上接收的信号强度；以及改进的RF通信包括在RF通信距离范围内信号强度的稳定性。
全文摘要
一种通信系统包括与根据诸如W－CDMA的码基调制方案的通信设备进行RF通信的通信设备和基站。基站的接收路径中包括高选择性滤波器来改进RF通信期间传送的下行和上行链路信号的性能。基站具有用于接收上行链路信号的天线，该信号馈入高选择性滤波器选择所需频带。低噪声放大器将高选择性滤波器耦合至响应于根据码基调制方案调制的信号的解调器。解调器是数据处理模块的一部分，低噪声放大器可以直接连接数据处理模块。改进的性能包括在下行链路信号上简化功率控制消息，降低与来自通信设备的上行链路信号传送有关的功率电平，以及增加上行链路和下行链路的容量。
文档编号H04B1/707GK1411631SQ01804006
公开日2003年4月16日 申请日期2001年1月24日 优先权日2000年1月25日
发明者A·阿布德尔莫能, S·K·莱米拉德, B·格兰特 申请人:Isco国际股份有限公司