Sistema y procedimiento para enviar una señal radio en una red de comunicación móvil.

Sistema y procedimiento para transmitir una señal radio con polarización circular donde los medios de transmisión 1 comprenden medios de procesamiento de banda base 3 proporcionando una señal de banda base 5, para ser adaptada, mediante un convertidor de frecuencia 7 y amplificador de potencia 11, a una señal radio 13. La señal radio 13 se divide mediante medios de división de potencia y desplazamiento de fase 15 con un combinador híbrido de 90º 16 dando una primera versión de la señal radio 17a y una segunda 17b, que se alimentan a un dispositivo de antena con polarización dual 19, con elementos de antena 21a y 21b para emitir señales con polarizaciones lineales ortogonales. Alternativamente, puede usarse un combinador híbrido de desplazamiento de fase distinto de 90º y para obtener el desplazamiento de fase de 90º entre la primera y la segunda versión de la señal radio se usa un desplazador de fase genérico 18.

SISTEMA Y PROCEDIMIENTO PARA ENVIAR UNA SEÑAL RADIO EN UNA RED DE COMUNICACIÓN MÓVIL

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema para la transmisión de una señal radio en una red de comunicación móvil así como a un procedimiento correspondiente.

Descripción de la técnica relacionada En redes de comunicación móviles tradicionales, una señal portadora que se genera al nivel de banda base en un nodo de acceso radio se amplifica mediante un amplificador de potencia y se emite por el aire con polarización lineal, normalmente vertical o a +/-45° de inclinación usando un único puerto de transmisión.

Las propiedades de polarización de la señal transmitida en el canal radio se modifican por las reflexiones desde, y la refracción sobre múltiples obstáculos antes de llegar al receptor del terminal móvil, haciendo que la potencia originalmente transmitida con una polarización lineal dada rote progresivamente y se desacople también progresivamente en la polarización ortogonal (por ejemplo en la horizontal si la onda transmitida estaba en polarización vertical) .

La mayoría de terminales móviles comprenden una única antena optimizada para recibir una señal radio polarizada linealmente. En caso de un pequeño desacoplamiento y que la antena del terminal móvil esté alineada con la polarización recibida, la calidad de la señal recibida es generalmente buena. Sin embargo, en caso de desalineamiento en el terminal móvil y/o un fuerte desacoplamiento entre polarizaciones de la onda transmitida recibida por el móvil (como resultado de la propagación del canal móvil radio) y la polarización del sistema de antena móvil, la calidad de la señal recibida puede deteriorarse de manera significativa.

Con el fin de mejorar la calidad de la señal recibida, se han desarrollado terminales móviles con diversidad de recepción. Tales terminales móviles comprenden una antena de polarización cruzada, que consiste por ejemplo en dos antenas de dipolo perpendiculares, para recibir la señal radio a través de dos canales independientes con polarizaciones lineales ortogonales. Las señales de ambas ramas de recepción se combinan en el receptor de diversidad. Aunque la calidad de la señal recibida de tales terminales móviles es superior a la de los terminales móviles sin recepción de diversidad, el rendimiento de la diversidad Rx implementada de este modo no es óptimo en todas las circunstancias. Con un enfoque de este tipo, las contribuciones de las dos antenas de la estación móvil son en conjunto bastante desiguales. De hecho, el desacoplamiento de la polarización del canal radio no es, a menudo, lo suficientemente fuerte como para maximizar la potencia global recibida en ambas ramas de recepción y, por lo tanto, de media la diversidad presenta habitualmente un rendimiento mediocre (desvanecimiento a largo plazo) , porque la mayor parte de la señal recibida se captura principalmente por una de las ramas de recepción en la estación móvil de antena.

Este efecto es predominante en condiciones de radio buenas e intermedias, en las que las múltiples trayectorias no han tenido, todavía, un efecto relevante en el desacoplamiento entre polarizaciones. Esto da como resultado que la polarización lineal transmitida por la base radio

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Es un objetivo de la invención proporcionar un procedimiento y una red de comunicación celular correspondiente mediante los que los problemas anteriormente mencionados se solucionan al menos en parte.

Para ello, según la invención se proporciona un sistema y procedimiento según las reivindicaciones independientes. Realizaciones favorables se definen en las reivindicaciones dependientes.

Según un aspecto de la invención, se proporciona un sistema para su uso en una red de comunicación móvil que comprende medios de transmisión para transmitir una señal radio a uno o varios terminales móviles con polarización circular.

Como resultado de ello, la calidad de recepción de la señal de terminales móviles que no emplean recepción de diversidad se mejora con la polarización circular lograda debido a la menor sensibilidad al desvanecimiento de polarización cruzada. De hecho, la calidad de la señal recibida varía mucho menos puesto que, ahora, se evita el desalineamiento entre la antena del terminal móvil y la polarización recibida. Como resultado, hay menos ocasiones en las que la calidad de la señal recibida es mala que con una señal radio polarizada linealmente, transmitida por el nodo de acceso radio.

Además, la antena de un terminal móvil con recepción de diversidad en condiciones de radio buenas recibe ahora un nivel de energía similar en ambos elementos de antena dando como resultado un rendimiento de diversidad óptimo. Teóricamente puede demostrarse que el nivel de la señal recibido en ambas ramas no depende del ángulo de incidencia entre la dirección de propagación de la señal radio y el plano de los elementos de antena ortogonales.

La ganancia de diversidad obtenida con la presente invención tiene un efecto significativo en redes de comunicación móviles que usan modulación de señal "agresiva", tal como 16QAM usada en acceso de paquetes de alta velocidad (HSPA) o 64QAM usada en HSPA+. Por ejemplo, en UMTS la tasa de transferencia de HSPA está estrechamente ligada al nivel de calidad de la señal de radio. Como resultado de la reducción del desvanecimiento lograda con la presente invención, la tasa de transferencia de HSPA se mejora de manera significativa.

Preferiblemente, los medios de transmisión comprenden un dispositivo de antena con polarización dual con un primer elemento de antena y un segundo elemento de antena que emiten con polarizaciones lineales mutuamente ortogonales y alimentados respectivamente con una primera versión y una segunda versión de la señal radio con igual potencia y en fase en cuadratura.

Hay varias realizaciones posibles para obtener la primera versión y la segunda versión de la señal radio con igual potencia y en fase en cuadratura.

Según una primera realización, con este fin se usan medios de división de potencia y desplazamiento de fase, insertados entre el amplificador de potencia de los medios de transmisión y el dispositivo de antena con polarización dual.

Preferiblemente, los medios de división de potencia y desplazamiento de fase comprenden un combinador híbrido para generar la primera y la segunda versión de la señal radio. Este combinador híbrido puede estar configurado adicionalmente para habilitar recepción de diversidad de señales radio recibidas por el primer elemento de antena y el segundo elemento de antena, respectivamente.

La diferencia de fase de 90 o entre la primera y la segunda versión de la señal radio puede obtenerse mediante un combinador híbrido de 90 o. En este caso, los alimentadores entre el combinador híbrido de 90 o y los puertos de antena deben tener la misma longitud dentro de un determinado margen.

Alternativamente, el combinador híbrido proporciona señales de salida con un desplazamiento de fase distinto de 90 o y el desplazamiento de fase restante para obtener el desplazamiento de fase de 90° entre la primera y la segunda versión de la señal radio se obtiene mediante un desplazador de fase y/O diferencia de longitud entre los alimentadores entre el combinador híbrido y el dispositivo de antena con polarización dual.

Según una segunda realización, la división de la señal en dos ramas que contienen la misma información y con igual potencia y diferencia de fase de 90° se realiza al nivel de banda base. Los medios de división de potencia y desplazamiento de fase externos de la primera realización pueden omitirse en este caso. El amplificador de potencia adicional, que es necesario para amplificar la segunda rama de la señal, puede usarse adicionalmente para me j orar la capacidad o para introducir otras características que requieran dos amplificadores de potencia.

El desplazamiento de fase de 90° entre la primera y la segunda versión de la señal de banda base puede obtenerse mediante un desplazador de fase de...

1. Sistema para su uso en una red de comunicación móvil que comprende medios de transmisión (1) para transmitir una señal radio a uno o varios terminales móviles, caracterizado porque los medios de transmisión (1) están configurados para transmitir la señal radio con polarización circular.

2 . Sistema según la reivindicación 1, en el que los medios de transmisión (1) comprenden un dispositivo de antena con polarización dual (19) con un primer elemento de antena (21a) y un segundo elemento de antena (21b) que emiten con polarizaciones lineales mutuamente ortogonales y alimentados respectivamente con una primera versión (17a) y una segunda versión (17b) de la señal radio con igual potencia y en fase en cuadratura.

3. Sistema según la reivindicación 2, en el que los medios de transmisión comprenden un amplificador de potencia (11) Y medios de división de potencia y desplazamiento de fase (15) , insertados entre el amplificador de potencia y el dispositivo de antena con polarización dual (19) , para generar la primera y la segunda versión de la señal radio.

4. Sistema según la reivindicación 3, en el que los medios de división de potencia y desplazamiento de fase (15) comprenden un combinador híbrido (16) para generar la primera y la segunda versión de la señal radio, que está configurado adicionalmente para habilitar recepción de diversidad de señales radio recibidas por el primer elemento de antena y el segundo elemento de antena, respectivamente.

. Sistema según la reivindicación 4, en el que el combinador híbrido (16) es un combinador híbrido de 90° y los alimentadores entre el dispositivo de antena con polarización dual y el combinador híbrido de 90° tienen la misma longitud.

6. Sistema según la reivindicación 4, en el que el combinador híbrido (16) proporciona señales de salida con un desplazamiento de fase distinto de 90 ° Y en el que el desplazamiento de fase restante para obtener el desplazamiento de fase de 90 ° entre la primera y la segunda versión de la señal radio se obtiene mediante un desplazador de fase (18) y/o diferencia de longitud entre los alimentadores entre el combinador híbrido y el dispositivo de antena con polarización dual (19) .

7. Sistema según la reivindicación 3, en el que los medios de división de potencia y desplazamiento de fase (15) están integrados en el dispositivo de antena (19) .

8. Sistema según la reivindicación 2, en el que los medios de transmisión (1) comprenden medios de procesamiento de banda base (3) para dividir una señal de banda base en una primera versión (5a) y una segunda versión (5b) con igual potencia y en fase en cuadratura, medios de conversión de frecuencia (7) para convertir la primera versión y la segunda versión de la señal de banda base en la primera versión y la segunda versión de la señal radio que va a transmitirse, y un primer amplificador de potencia (lla) y un segundo amplificador de potencia

(llb) para amplificar la primera versión de la señal