技術領域

本發明總的來說涉及無線通信系統，具體地說，涉及用于在切 換波束天線中重新結合接收/發射的信號的方法和設備。本發明還涉 及提供有具有接收/發射的信號的射頻結合的切換波束天線的無線局 域網(WLAN)裝置。

背景技術

無線局域網使用射頻(RF)信號來經空中發送與接收數據。 WLAN系統根據全世界各國的主要管理機構，比如歐洲的ETSI(歐 洲電信標準協會)和美國的FCC(聯幫通信委員會)的合約，在無 節制的頻譜上進行發射。

無線LAN允許用戶共享數據和因特網訪問，而沒有通過墻壁或 在地板下拉電纜的不便和成本。WLAN的優點不限于計算機連網。 隨著WLAN的帶寬增加，音頻/視頻服務可能是下一目標，代替裝 置-到-裝置的電纜連接并且提供遍及家、辦公室和工廠的分布。

基礎地，WLAN配置由兩個基本網絡元件組成：接入點(AP) 和客戶端或移動站(STA)。接入點用作網絡集線器和路由器。典型 地，在后端，接入點連接到更寬的LAN或甚至連接到因特網本身。 在前端，接入點作為接觸點用于靈活數目的客戶端。移動到接入點 (AP)的有效廣播半徑中的站(STA)然后可以連接到由AP服務的 本地網絡，以及連接到與AP后端連接的更寬的網絡。

在WLAN的部署中，覆蓋和提供的吞吐量受幾個相互作用的因 素影響，必須考慮這些因素來滿足通信者的要求。無線信號在通過空 間傳播時遭受衰減，特別是在墻壁、家具及其他障礙導致吸收、反射 和折射的建筑內部。總的來說，STA離AP越遠，其接收的信號越 弱，且其可以可靠地達到的實際比率越低。無線電鏈路吞吐量是包括 使用的傳輸格式和在接收器測量的分組錯誤率(PER)的多個因素的 函數。高PER會由于導致過多的重發而失去具有較高額定吞吐量的 傳輸格式的速度優勢。但是，WLAN裝置持續地監控從與其通信的 裝置接收的信號的質量。當輪到它們發射時，它們使用該信息來選擇 預期提供最高吞吐量的傳輸格式。在任一情況下，平均來說，實際數 據速率的減少與STA離AP的距離有直接關系。

現今，要求高性能WLAN系統在越來越擴展的覆蓋區域上提供 高數據速率服務。此外，它們必須在不同類型的環境(家，辦公室) 中可靠地工作。換句話說，期望將來的高性能WLAN系統具有更好 的質量和覆蓋，功率和帶寬更有效率，且在不同環境中部署。

大部分當前局域網設備在2.4GHz工業、科學和醫學(ISM)頻 帶中工作。該頻帶在無需許可證的基礎上具有在全世界可用的優點， 但是預計其會訊速擁塞。因此，每個國家的頻譜管理機構限制各種頻 率的信號功率電平以適應用戶的需要并避免RF干擾。大部分國家認 為無線LAN是無需許可的。但是，為了有無需許可的工作資格，無 線電裝置必須將功率電平限制到相對低的值。在歐洲，電子通信委員 會(ECC)在ECC報告57：“(O)RLANS?in?the?Frequency?Band 2400-2483.5MHz”中定義了限制條件，指定關于最大允許的等效各 向同性輻射功率(EIRP)的當前規定。已經固定該限制條件以使得 設備的輸出功率產生100mW?EIRP或更少的最大輻射功率。于是， 取決于使用的天線的類型，可能需要減少設備的輸出功率以產生100 mW?EIRP或更少的最大輻射功率。造成100mW以上的輻射功率電 平的功率電平和天線的結合被認為是不符合國家無線電接口規定的。

EIRP表示提供給天線的功率和天線增益的結合的效應，減去由 于電纜與連接造成的任意損耗：

E/RP(dBm)＝P_TX(dBm)+G_TX(dB)-L_TX(dB)

其中P_TX是提供給發射天線的功率，G_TX是關于各向同性輻射器 定義的天線增益，且L_TX是電纜損耗。

因為EIRP包括天線增益，這引入了對能夠在發射器處使用的 天線的種類的限制。為了采用具有較高增益的天線，必須減少發射功 率，以使得EIRP保持低于20dBm。

覆蓋范圍增強問題的解決方案是在文獻中巳知的，其使用采用 多個全向天線的系統配置，其中通過不同的射頻(RF)處理鏈的方 式分開地解調不同的信號，且隨后在基帶(BB)電平數字地重新結 合，例如，如在US?6,907,272和US?6,438,389中所示。