專利名稱:用于碼分多路存取中繼器及低噪聲放大器的延遲組合器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及通信中繼器系統(tǒng)領(lǐng)域。尤其涉及碼分多路存取中繼器系統(tǒng)及多重分集(diversity)延遲組合低噪聲放大系統(tǒng),前者具有接收信號的分集,后者能向傳統(tǒng)中繼器及基地臺提供接收分集維數(shù)。
背景技術(shù):
碼分多路存取(CDMA)技術(shù)是一種常用在通信系統(tǒng)中的技術(shù),其允許在大量系統(tǒng)用戶之間提供通信。而中繼器則在各種通信系統(tǒng)中被當作移動用戶與基地臺之間的一個信號延續(xù)裝置,塔頂(tower-top)放大器也是很多基地臺及中繼器設(shè)計中的信號延續(xù)裝置。
K.Gihousen,R.Padovani及C.Wheatley等人在題為“CDMA蜂窩電話系統(tǒng)通信中提供軟切換的方法和系統(tǒng)”的美國專利5,101,501(1992年3月31日)中揭露一種系統(tǒng),當移動用戶在小區(qū)現(xiàn)場服務(wù)區(qū)域之間移動時,該系統(tǒng)能在移動用戶與小區(qū)現(xiàn)場之間引導通信信號。
K.Gihousen,R.Padovani及C.Wheatley等人在題為“CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中的分集接收器”的美國專利5,109,390(1992年4月28日)中揭露一種用于一CDMA蜂窩電話系統(tǒng)的展頻接收子系統(tǒng)。
D.Reudink在題為“角度分集的窄波束天線系統(tǒng)”的美國專利案5,563,610(1996年10月8日)中揭露一種接收系統(tǒng),該系統(tǒng)包含至少一天線,該天線能提供多道天線束。第一天線分支處理第一多道天線束中的第一多道信號,該第一處理分支則包含多個延遲路徑,而每一延遲路徑則接收該第一多道信號之一。該第一處理分支同時還包含一組合器,以組合從延遲路徑輸出后的信號。第二天線分支處理第二多道天線束中的第二多道信號,該第二處理分支則包含多個延遲路徑,每一延遲路徑則接收該第二多道信號之一。該第二處理分支同時還包含一組合器,以組合從延遲路徑輸出后的信號。CDMA接收機具有第一端口及第二端口,第一端口耦合至該第一處理分支的輸出,而第二端口則耦合至該第二處理分支的輸出。
R.Dean,F(xiàn).Antonio,K.Gilhousen及C.Wheatley在題為“雙重分布天線系統(tǒng)”的美國專利5,533,011(1996年7月2日)中揭露一種分布式天線系統(tǒng),用以提供促進信號分集的多路徑信號以提高系統(tǒng)的性能。公共節(jié)點處的天線的每一節(jié)點提供了具有不同延遲的路徑至基地臺。此時在分布式天線系統(tǒng)與基地臺之間建立“直接”連接,其中該分布式天線系統(tǒng)提供多路徑信號(增加維數(shù))以促進信號的分集,但該系統(tǒng)并未揭露中繼系統(tǒng)中分集的使用。
R.Dean,P.Antonio,K.Gilhousen及C.Wheatley等人在題為“雙重分布天線系統(tǒng)”的美國專利5,513,176(1996年4月30日)中揭露一種分布式天線系統(tǒng),其用于一種能提供多路徑信號的系統(tǒng)中,以對信號進行多樣化處理,以強化系統(tǒng)的性能。該天線的每一節(jié)點都包含一個以上的天線,而位于公共接點的每一節(jié)點都提供了具有不同延遲的路徑至基地臺。
雖然現(xiàn)有技術(shù)都以分集技術(shù)來擴展系統(tǒng)的能力,但它們并沒有揭露一CDMA中繼器或一塔上型放大器的主要天線內(nèi)分集的使用。
某些現(xiàn)有技術(shù)雖然揭露了相對于基地臺的內(nèi)建(in-building)應(yīng)用的分集使用方法,但它們并未揭露在空中的CDMA中繼器內(nèi)提供分集的延遲技術(shù)。
所以,現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)及方法提供了基本的分布式天線系統(tǒng),但它們卻未能提供空中的中繼系統(tǒng)內(nèi)的CDMA接收分集系統(tǒng)中的分集,同時它們也未提供塔上型或低噪聲放大系統(tǒng)的延遲組合分集處理,所以對這種中繼系統(tǒng)的成功開發(fā)將會是科技界的一大躍進。
發(fā)明概述信號延遲及組合技術(shù)用于多路徑信號,以在碼分多路存取(CDMA)的空中中繼器及低噪聲放大系統(tǒng)內(nèi)提供信號分集(signal diversity)增益。一進入信號(如從一遠端用戶所發(fā)出)通常經(jīng)過兩處理路徑而被處理,其中的一處理路徑會在該被處理的信號上加以一延遲,而后對該兩路徑的信號加以組合,并經(jīng)過一選頻(sharp)帶通濾波器濾波為佳,該選頻帶通濾波器則以表面聲波濾波器(SAW)為佳。以一空中的中繼器而言,經(jīng)過過濾的信號再往一基地臺的一CDMA瑞克(rake)接收機傳送,接收機能將該多路徑信號加以處理而形成純凈的信號。在一低噪聲放大器內(nèi),經(jīng)過濾波的信號直接被送往基地臺或中繼器。表面聲波濾波器的較佳使用可保護低噪聲放大器之后級,并能使基地臺不受帶外信號的干擾。一種與基地臺直接連接的四重分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)也在本發(fā)明中作了揭露,其能將接收分集維數(shù)(接收路徑數(shù))從兩個增至四個。
附圖簡述
圖1所示為一多路徑輸入信號,其具有多個解相關(guān)路徑,而該路徑為一CDMA天線系統(tǒng)所接收;圖2所示為一CDMA中繼器與一基地臺之間的交互作用;圖3為一雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)的方塊圖,其與一傳統(tǒng)(無分集)中繼器并用,提供接收分集;圖4為一兩級級聯(lián)的帶通濾波器的詳細示意圖;圖5為一CDMA中繼系統(tǒng)的詳細方塊圖;圖6為第二CDMA載波器的二級發(fā)展方塊圖;圖7為專為基地臺設(shè)計的四重分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)的方塊圖;圖8為一分集中繼器的第一個替換的實施例,其中有兩分離的完整中繼路徑,該路徑延伸至反向功率放大器的輸出;圖9為一分集中繼器的第二個替換的實施例,其具有兩分離的完整中繼路徑,該兩路徑使用兩施主(donor)天線;及圖10為一分集中繼器的第三個替換的實施例,其具有兩分離的完整中繼路徑,經(jīng)由通道選擇濾波器。
較佳實施例的詳細說明圖1所示為一天線組件15及與其作用的一進入信號12。該天線組件15由多個天線16a-16n組成,而每一天線都連接至天線輸入17。該進入信號12是一種衰減信號,也就是指其因傳播而使信號的強度快速改變。該信號12可由多個天線16a-16n同時接收,而該信號12在空間中任一點的瞬間振幅與空間中其它點的瞬間振幅不同(在此處,該空間指的是為天線組件15所占之處),任何點的瞬間振幅與每一天線16的極化與面對的方向有關(guān)。在圖1中,所示的衰減信號12由多個信號12a-12n組成,這些衰減信號12a-12n的瞬間振幅一般是不相同的,其中這些信號12a-12n間的關(guān)系被稱作解相關(guān)(decorrelation)。
天線16a-16n被設(shè)計成能使影響每一天線16所接收到的信號的衰減過程是不相關(guān)的,亦即每一獨立天線16a-16n所接收的信號12的衰減與其它n-1個天線16所接收到的信號無關(guān)。當一組信號12之間存有這種關(guān)系時,這些信號被稱作互解相關(guān)。而天線16a-16n必須設(shè)計成使信號12間存有這種互解相關(guān)。有很多不同的方法來構(gòu)成多個天線16a-16n,這樣,在信號12a-12n之間存在互解相關(guān)關(guān)系。實現(xiàn)該關(guān)系的任何結(jié)構(gòu)都可采用。
如前所述,信號12a-12n的瞬間振幅是位置、極化與抵達方向的函數(shù)。所以空間分隔、極化分隔、角分隔或前述任意組合的方式均可使信號12a-12n具有互解相關(guān)關(guān)系。
在移動無線環(huán)境中兩種常用的實現(xiàn)互解相關(guān)的技術(shù)是空間分隔與極化分隔,因為該兩者利用了位置分隔及極化分隔能提供解相關(guān)信號的事實。當用以提供解相關(guān)信號的方式為空間分隔時,天線16一般必須要相隔10至20個波長的距離,以能滿足解相關(guān)的條件;而當使用的方式為極化分隔時,使天線16極化,以至天線16之間的極化互為正交。
在一CDMA系統(tǒng)中,一解調(diào)器可以最佳方式對這些信號12a-12n進行組合,使這些信號組合成一復合信號,該復合信號要遠比個別信號12a-12n的任何一個強。該接收多個解相關(guān)信號及組合信號12a-12n的處理過程稱為接收分集(receivediversity)。由于復合信號較個別接收到的信號12a-12n更強,所以對適當系統(tǒng)性能所要求的信噪比比未使用接收分集技術(shù)的系統(tǒng)的為小。這在信噪比要求上的降低增強了CDMA系統(tǒng)的能力,CDMA中繼器與基地臺的范圍增大。
信號延遲及組合技術(shù)可用于一CDMA空中中繼器或一雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)46(圖3)中,以對傳統(tǒng)的CDMA空中中繼器提供接收分集。該所揭示的技術(shù)也可用在一四重分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)150(圖7)中,以進一步增加接收分集的維數(shù)。
基地臺多路徑解調(diào)器圖2所示為一中繼器22及一基地臺39之間的反向路徑交互作用。多路徑信號12具有解相關(guān)路徑12a及12b,并往基地臺方向傳送,在基地臺該信號被處理,最后則為一多路徑解調(diào)器(通常為一瑞克接收機)解調(diào)。
本發(fā)明中所使用的天線16可為在極化上互相正交或是在空間上互相分隔,以提供分集增益所需的解相關(guān),其中空間分隔的距離一般是10至20個波長。
反向路徑(從一移動臺至一基地臺)使用了一種不相干的調(diào)制方式,該方式稱為64相關(guān)的正交調(diào)制?;嘏_39利用一瑞克接收機34來對進入信號12進行解調(diào),而該瑞克接收機34解調(diào)器較佳地用于多路徑環(huán)境。
瑞克接收機34使從每一瑞克指36送來的調(diào)制符(symbol)能量相加,并根據(jù)與每一調(diào)制符有關(guān)的總能量來做一決策。這種多路徑解調(diào)器36雖然不是最佳的,但也僅稍遜于一種最佳的多路徑解調(diào)器(數(shù)十分之一dB)。關(guān)于瑞克接收機設(shè)計的更詳細的描述,可參照A.J.Viterbi撰寫的“擴展頻譜通信的CDMA原理”,Addison-Wesley 1995年中的說明。
當個別解調(diào)器的瑞克指36的平均信號功率相同時,瑞克接收解調(diào)器34能準確得成為一最大比例組合器。這種分支間信號功率的等效性是在本發(fā)明中很多實施例中會見到的。
最大比值組合器38將與每一進入信號路徑12a,12b有關(guān)的能量組合起來,這能有效地得到每一指的每比特能量對噪聲密度比值Eb/IO的和。該最大比值組合器38的特性性能如下|EbIO|Total=3i=1X|EbIO|]]>其中Eb為與每一信息比特有關(guān)的能量(焦耳),而IO則為噪聲與干擾功率密度的和(瓦特/赫茲),比值(Eb/IO)i則為一信號路徑12上每信息比特的能量與噪聲及干擾密度的比。
組合器38的輸出40為每比特能量對噪聲密度比值的總和,即(Eb/IO)Total。對一組固定的通道衰減條件及分集結(jié)構(gòu)來說,系統(tǒng)解調(diào)的誤差率與每比特能量對噪聲密度比的總和(Eb/IO)Total成反比,即該比值愈小,誤差率就愈大。
組合器38的輸出40被送至一決策裝置42,其中該決策裝置42會決定該把哪個調(diào)制符送出。一旦調(diào)制符被決定之后,真正的信息比特就可被導出。
在一實施例的多路徑解調(diào)器34具有四個指36,其中每一指36都對單一路徑12進行追蹤與解調(diào),而每一指36都分配至每一可用路徑12。瑞克接收機34只能對在不同射頻分支或在相同射頻分支、但時間為相互分散的路徑12加以分辨。路徑12一般與天線16有關(guān),所以一個瑞克指36一般都鎖至每一天線16上。
天線16結(jié)構(gòu)成能達到信號12間的互解相關(guān)關(guān)系,而構(gòu)成天線16的方式有許多種,以至在信號12中間存在互解相關(guān)關(guān)系。實現(xiàn)信號12間的互解相關(guān)關(guān)系的任何構(gòu)成皆可采用的。
如上所述,信號12a-12n的瞬間振幅是位置、極化與抵達方向的函數(shù),所以空間分隔、極化分隔、角分隔或前述三者的組合都可將信號12a-12n處理成具有互解相關(guān)的關(guān)系。
移動無線環(huán)境中用以實現(xiàn)互解相關(guān)最常用的兩種技術(shù),其分別是空間分隔及極化分隔,該兩者利用位置及極化分隔能提供解相關(guān)信號的事實。當以空間分隔來得到解相關(guān)信號時,天線典型上都以10至20個波長的寬度相隔以滿足解相關(guān)。當采用極化分隔時,天線被極化,使天線間的極化互為正交。
在一組預(yù)定條件下,欲達某一系統(tǒng)性能所需的每比特能量對噪聲密度比的總和(Eb/IO)Total是一定的,這些條件包含路徑12a-12n間的相關(guān)度、路徑12a-12n的數(shù)目、移動用戶的速度及當時的通道條件,其中通道條件幾乎一定都被假設(shè)為一時間分散通道,且其大小為瑞利(Rayleigh)分布。移動用戶的速度通常都被當作與該移動用戶正在操作的型態(tài)類型有關(guān);路徑12a,12n間的相關(guān)度幾乎都被視為零(即不相關(guān)的衰減路徑)。這就僅僅使路徑12a-12n數(shù)及移動速度作為決定每比特能量對噪聲密度比的總和(Eb/IO)Total的因子。
對固定速度的移動用戶而言,(Eb/IO)Total只需要為路徑數(shù)的函數(shù)。例如,在具有一條路徑的郊區(qū)環(huán)境形態(tài)中,1%誤差率的(Eb/IO)Total條件是14dB;兩路徑時為10dB;四路徑時則為9dB。其中(Eb/IO)Total能降低是因為外加解調(diào)用路徑加入的分集增益所致。由于典型的基地臺39擁有至少兩天線16,所以需解調(diào)的路徑就至少為二(其為獨立的衰減路徑)。因此,在最差的狀況下,(Eb/IO)Total的要求為10dB。
在一傳統(tǒng)的中繼器設(shè)計中,回至基地臺39進行解調(diào)的只有一單一路徑12,這時就如以上例子所述,其(Eb/IO)Total需要有14dB,這比基地臺39操作所需的(Eb/IO)Total大出4dB。然而,這種中繼器的設(shè)計卻不盡理想,因為解調(diào)時所需的(Eb/IO)Total可以因加入一第二獨立衰減路徑的方式降低的。一第二獨立衰減路徑能將所需的(Eb/IO)Total降至10dB,這時就與基地臺39操作所需相同了。
本發(fā)明很有效地提供一第二路徑12b以供基地臺瑞克接收機34解調(diào)用,如此能使中繼器22的性能達到最佳。在中繼器22為基地臺39提供第二路徑12b的情況下,所需的(Eb/IO)Total精確地與基地臺39的相同,即為10dB。
在本發(fā)明的一基本實施例中,兩解相關(guān)信號路徑12a,12b為兩天線16所接收,該兩者并從一單一射頻通道送回基地臺瑞克接收機34。用以實現(xiàn)此目的的過程就是延遲組合過程。延遲組合過程會對該兩解相關(guān)信號加以時間多工,也就是使信號路徑12a或12b之一的延遲大于另一信號路徑。由于引入信號路徑12a或12b之一的延遲足夠大,所以該兩信號就不再相干,其中過度的延遲系指超過行進于兩芯片所需的時間,而所形成的碼偏值(code offset)能確保兩路徑12a,12b之間的相關(guān)度為零,如此兩路徑12a,12b就不會相互產(chǎn)生噪聲。
由于兩信號12a,12b在時間上是分開的,所以瑞克接收機34就可被鎖至兩路徑12a,12b上,并對兩路徑12a,12b進行解調(diào),進而提供所需的分集增益。
瑞克接收機34尋找兩路徑12的過程包含下列步驟(1)尋找抵達時間(TOA,相對時間延遲),并鎖至路徑12a之一(通常為先到達者);(2)圍繞第一路徑12a(按時)搜尋其余的多路徑12b-12n;(3)尋找并鎖至第二路徑12b;及(4)解調(diào)該第一路徑12a及該第二路徑12b。
所以,此時瑞克接收機34具有至少兩個解相關(guān)路徑12a,12b進行解調(diào),而所需的(Eb/IO)Total則仍與基地臺39的相同。
雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)圖3為一雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)46(塔裝或其它方式)的方塊圖,其使用與傳統(tǒng)的中繼器(無分集)相關(guān),以提供接收分集。該雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)46通過提供雙分支分集而將傳統(tǒng)(無分集中繼器)提升成一雙分集中繼器,該雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)46或者可為天線桿安裝,或者可以地面安裝在傳統(tǒng)中繼器附近。
雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)46的主要特征在于其延遲組合器,該組合器能將兩接收路徑47a及47b以時間多工的方式連接至一射頻路徑49上。這種能力能讓傳統(tǒng)中繼器與雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)46共用時使該傳統(tǒng)中繼器的作用相當于分集中繼器。其中,兩天線16a及16b連接至天線連接器17,并用空間和/或極化分集結(jié)構(gòu)實現(xiàn),以捕獲兩解相關(guān)衰減路徑12a,12b。與這些路徑有關(guān)的兩信號較佳地直接從天線16a,16b饋送到帶通濾波器48,如此信號就不受鄰帶無線信號的影響,這樣的過程稱為預(yù)選(preselection),而帶通濾波器48就被當作是一預(yù)選濾波器48。
在雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)46的一較佳實施例中,在預(yù)選濾波器48之后有低噪聲放大器(LNAs)56將信號放大,其能使后級信噪比的下降減至最小,尤其是與第一天線16a有關(guān)的路徑上的時間延遲元件。
從第一天線16a進入的信號在經(jīng)過低噪聲放大器56后被饋送到時間延遲元件58,而從第二天線16b進入的信號則較佳地饋送到可變衰減器60。該延遲元件58通常是一表面聲波濾波器,其能對從第一天線16a及第二天線16b進入的信號加以不同的延遲時間。通過及時移置路徑12a,12b這種延遲能讓基地臺的瑞克接收機34對兩路徑12a,12b解調(diào)。該延遲幅度一定要大于信號行經(jīng)兩芯片的時間(如IS-95及J-STD-008需要約1.8微秒),但所需的延遲幅度隨不同的應(yīng)用技術(shù)(如寬帶CDMA)而有所變化。在第二分支路徑47b上最好能加上一可變衰減器60,以平衡分支47間的增益,這對系統(tǒng)性能的最佳化來說是相當重要的。
在經(jīng)過第一分支47a上的延遲元件58及第二分支47b上較佳的可變衰減器60之后,信號61a和61b在一組合器62中相加。組合器62將該兩處理信號61的功率相加。由于該兩處理信號61a,61b間存有超過行進一芯片的時間差,所以信號61就不再是相干的了,這是由于調(diào)制反向路徑(上行線路)信號的偽噪聲(PN)碼的特性所致。
這種碼是特別設(shè)計用來使具有一芯片行經(jīng)時間差或更大時間差的信號的相干程度降至最小,由于處理信號61a及61b不再相干,所以它們是以隨機寬帶的方式互相干擾,于是就產(chǎn)生一功率和,相同方式的噪聲功率和。兩處理信號(在時間上不同)會出現(xiàn)在組合器62的輸出處,而每一信號看起來都像另一信號的噪聲。在本例中,該過程會將信噪比降低3dB,不過這損耗會由基地臺39的瑞克接收機34補回。
在信號通過該組合器62之后最好能通過一低噪聲放大器64,以增加信號電平來防止后級將發(fā)生的信號損耗。此外,該低噪聲放大器64的加入也能維持信號的信噪比。
在一較佳實施例中,下一級是一接收功率分離器66,其能提供系統(tǒng)擴充的選擇。該接收功率分離器66會將兩路徑的信號分開,一個通至RX0/TX0端口67b,另一則通至RX1/TX1端口67a。這種設(shè)計能使一雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)46的輸出為兩個中繼器處理,這樣的做法是系統(tǒng)擴充的較佳方式。傳統(tǒng)的中繼器及基地臺系統(tǒng)的天線系統(tǒng)設(shè)計雙向結(jié)構(gòu),即利用一共用天線及纜線進行接收及傳輸,如此能使天線系統(tǒng)的所需的零件數(shù)目減至最少。
在一使用接收功率分離器66的較佳實例中,信號從接收功率分離器66的兩輸出送至兩互相分離的兩級級聯(lián)的濾波器70a,70b中;而在一未使用接收功率分離器66的較佳實例中,從低噪聲放大器64輸出的信號則直接饋送至一單一的兩級級聯(lián)濾波器70中。
兩級級聯(lián)濾波器70的每一個都由一選頻(sharp)接收帶通濾波器72及一射頻切換濾波器74所構(gòu)成,如圖4所示。該兩級級聯(lián)濾波器70能使中繼器不受強烈的帶外干擾信號的干擾,因此不會有調(diào)制間失真(IMD)的發(fā)生,該兩級級聯(lián)濾波器70通過增加帶外輸入攔截點的方式保護中繼器。
兩級級聯(lián)濾波器70由兩濾波器組成,其中第一濾波器為一選頻帶通濾波器72,其能防止帶外干擾的影響,這在以上說明過。第二濾波器為一大功率接收(Rx)帶通濾波器74,其能保護該選頻帶通濾波器72免遭大功率發(fā)射器信號的影響。
雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)46(在較佳的實施例中它包括兩級級聯(lián)的濾波器70)置于傳統(tǒng)的中繼器之前,如此能使傳統(tǒng)中繼器的IMD作用降低至極小量,只留下雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)46內(nèi)產(chǎn)生的IMD積,這使得帶外輸入第三階攔截點增加了15dB雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)電路46在此時已對接收系統(tǒng)所需的信號處理完畢。在一較佳實施例中使用了一選用的接收功率分離器66(如上述),其能提供兩輸出以利系統(tǒng)的擴充。當使用接收功率分離器66時,兩級聯(lián)的濾波器70也要加上,其中每一級聯(lián)都接收功率分離器的輸出。這些濾波器除了用以防止干擾外,還能當作接收端雙向濾波器(載波阻止濾波器)。級聯(lián)濾波器70協(xié)同較佳預(yù)選濾波器48及TX帶通濾波器65提供雙工設(shè)計中操作所需要的切換及濾波。
較佳的雙工設(shè)計可允許只使用一單一纜線,該單一纜線同時載送發(fā)射及接收信號,其并被連接至RX0/TX0端口67b或RX1/TX1端口67a。該雙工設(shè)計在接收電路旁提供了發(fā)射器信號用的旁路。示于圖3的設(shè)計就是一種雙重雙工設(shè)計,因為信號在施主輸入/輸出端口67a,67b(按鈕RX0/TX0和RX1/TX1)處為非雙工,但在用戶天線端口17之前重新為雙工。
帶通濾波器帶通濾波器48,72,103被設(shè)計用來對LO漏量加以衰減,并可對任何帶通濾波器48.72,103之前組合過程產(chǎn)生的似是而非的信號加以衰減。
表面聲波濾波器72以用于雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)46中為佳,即如圖4所示。該表面聲波濾波器72能改善調(diào)制間的性能(具有較大的帶外輸入攔截點)。
中繼器22、80內(nèi)類似的較佳裝置為通道選擇濾波器,雖然該濾波器的主要功能在提供個別通道的選擇(隔離),而能使中繼器22,80隔離及提供系統(tǒng)操作者所需要的通道,但其也可達到以上所述的相同效果。
中繼器圖5所示為一CDMA中繼系統(tǒng)80的詳細方塊圖。利用中繼器80提供分集處理時,一單一時間多路復用信號12(包含至少兩獨立衰減路徑12a,12b)被傳送至基地臺39,其中基地臺通常包含有一瑞克接收機34,該接收機34能對該包含至少兩路徑12a,12b的時間多路復用信號12進行解調(diào)。
傳統(tǒng)CDMA系統(tǒng)中的一中繼器只有一個輸入路徑或信號分支,而沒有信號分集,所以當單一輸入路徑衰減時就沒有第二路徑可供信號輸入,所以其信噪比的要求(包含衰減邊界(fade margin))就很大,這使得鏈接預(yù)算損耗很大,且傳統(tǒng)中繼器的區(qū)塊容量會漸減。與分集中繼器比較,傳統(tǒng)中繼器的鏈結(jié)預(yù)算被降低3至4dB,而區(qū)塊容量也同樣被降低3至4dB。以上所述都是傳統(tǒng)中繼器的缺點,尤其是當傳統(tǒng)中繼器被用以延伸一區(qū)塊的范圍、但不能維持容量時特別是如此。
無線中繼器80從移動用戶MS處接收移動信號,并不當作是一固定基地臺39及另一固定基地臺39之間的中繼器。該無線中繼器50是以現(xiàn)場為基礎(chǔ)的,利用空中介面,以自身的頻率來拾取移動信號,其作用就像一基地臺或一基地臺的延伸部份。因此,無線中繼器80不需要外加的頻譜來擴張有效小區(qū)服務(wù)范圍。
本發(fā)明所使用的分集處理技術(shù)只用在CDMA系統(tǒng)的使用上,因為CDMA系統(tǒng)能夠?qū)Χ嗦窂叫盘?2中路徑12a,12b間的延遲加以辨認及多路分離。
中繼器80的反向路徑(上行線路)操作如圖5所示,其中移動用戶MS送出信號12至中繼器81的用戶端(再發(fā)射端)上的天線組件15。一施主天線組件117位于施主側(cè)119上,以將處理信號傳輸至一基地臺39。該處理的信號由基地臺39的天線16a和16b接收。在用戶端81有一雙極化天線組件15或一空間分離的垂向極化天線組件,或為其兩者的組合。信號經(jīng)過雙工器82而進入兩低噪聲放大器86中,其中該雙工器82當作一濾波器,以將發(fā)射及接收信號12加以分離。第一低噪聲放大器86與延遲元件96包含反向路徑分集前端92,而該反向路徑分集前端92的存在系供低噪聲放大器及信號延遲用。反向路徑主前端84由一低噪聲放大器86、一組合器88及一壓控衰減器120組成,而延遲就加在對應(yīng)于反向路徑分集前端92的信號路徑上,其可與雙分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)46并用,即可用在中繼器的應(yīng)用中。反向路徑主前端84及反向路徑分集前端92間的增益差被加以平衡,其中該差異自組合器88的輸入端口及輸出端口之間測得。
路徑12a,12b隨后在組合器88中相加,并以送至一通道選擇濾波器100為佳,因其內(nèi)部有一選頻表面聲波濾波器可將帶外信號加以除去。在通道選擇濾波器100的輸出處一些不需要的似是非信號及LO漏量從信號轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生出來,它們最好能以一帶通濾波器103加以濾除。該信號接著以通過一功率放大器102、一雙工器82,并隨后經(jīng)由施主天線組件117傳送至基地臺39為佳。這時候,兩路徑12a及12b在時間上是分開的,就如圖1及圖2所示。圖中示出組合信號12以顯示兩路徑元件12a,12b,而該兩元件不一定需要是分離的。
在該電路的前向(下行線路)上,一發(fā)射信號12在施主側(cè)119上從基地臺39傳送至雙工器82,自此該信號12被分離開來,其中信號12的部份通過前向路徑前端85,該前端85則包含一低噪聲放大器86及一壓控衰減器90。該信號隨后通過一通道選擇濾波器100、一帶通濾波器103、一前向功率放大器106及一雙工器82,接著信號再發(fā)射到中繼器80的用戶端,即從其天線組件15的任一天線16處送入。
在施主側(cè)119上的組合器110可以加上一第二載波器反向路徑(上行線路)傳輸路徑,而J1及J2則允許第二CDMA射頻載波器路徑用于前向路徑(下行線路)。本基本實施例的載波器數(shù)僅需要一個,而目前典型的CDMA頻譜則可提供多個射頻載波器,所以在本發(fā)明的不同實施例中可以使用多個載波器發(fā)射路徑。
系統(tǒng)優(yōu)點無線中繼器80(如個人通信服務(wù)(PCS)中繼器80)可提供許多較現(xiàn)有技術(shù)更多的優(yōu)點,其中勝過現(xiàn)有技術(shù)的最主要優(yōu)點為反向路徑接收(上行線路)分集特征,其能改善系統(tǒng)的靈敏度及通話品質(zhì)、并能維持正常的系統(tǒng)能力,這是本發(fā)明遠勝過現(xiàn)有技術(shù)之處。較佳實施例中的無線中繼器80為通道選擇的,它較佳地用在CDMA應(yīng)用中,其設(shè)計成能使上行線路噪聲低、下行線路傳輸功率大(接近基地臺的功率),并在上行線路有分集處理路徑。在無線中繼器80的基本實施例中具有一CDMA頻率載波器。在圖6所示的一中繼器的不同實施例中有一第二CDMA載波器130,而在第一載波器80及第二載波器130之間有J-連接118存在其中。
中繼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖5所示的主要方塊圖中有一通道化的空中無線中繼器80的第一CDMA頻率載波器,該中繼器80一般經(jīng)由用戶端天線端口17連接至用戶端81一側(cè)上的一單一天線組件15,并經(jīng)由施主天線端口19連接至施主側(cè)119上的一單一施主天線組件117,如此能使天線所需的數(shù)目減至最少,并能使某一位置的視覺影響減至最小,這是位置開發(fā)過程中需要考慮的一大重點。該中繼器80也被視為不移動(non-translating)的裝置,即其不會移動接收到的頻率在再發(fā)射時移動至不同的傳輸頻率,而不移動的中繼器80也被稱作同頻(on-frequency)中繼器80。
對于上行線路信號及下行線路信號來說,雙工器82都能對一單一天線15進行一般的存取。發(fā)射(TX)與接收(RX)路徑之間的隔離能夠確保避免因發(fā)射機的噪聲所帶來的接收機過載及接收機的遲鈍,而雙工器82與傳播損耗就提供了這種隔離功能。
主前端模塊(MEE)84可被當作接收路徑的前端,對上行線路信號12及下行線路信號12皆然。一組合器88加入在較佳的低噪聲放大器(LNA)86之后,以組合被延遲的分集路徑12。不過在下行線路電路中組合器86是不需要的。一壓控衰減器(VCA)90,120用以進行自動電平控制(ALC),以使中繼器80不受輸入過載條件的影響,并能對整體增益進行校正。
反向路徑分集前端(DFE)92是反向路徑分集電路94的前端。一延遲元件96被插入在一較佳的低噪聲放大器86之后,以提供至少行經(jīng)兩芯片的時間延遲而可為瑞克接收器34監(jiān)別信號。輸出處以進一步放大56來補償損耗、并在反向路徑主前端84經(jīng)由組合器88而與其它接收信號組合為佳。
在中繼器80的一較佳實施例中,一通道選擇濾波器(CSF)100將本地振蕩器調(diào)至一特定的通道,即將射頻信號的頻率往下調(diào)至中頻,以進行通道濾波,隨后再將信號頻率往上調(diào)回至射頻段。此外,通道選擇濾波器100同時也提供無線中繼器80的增益調(diào)整功能。
一較佳的反向功率放大器(RPA)102能提供反向路徑(上行線路)的信號放大功能。同樣地,一較佳的前向功率放大器(FPA)106可提供前向路徑(下行線路)108的大功率放大。
一報警控制單元(ACU)112對一中繼器80的較佳實施例中的所有模塊進行控制與監(jiān)視,其同時也能經(jīng)由控制軟件與網(wǎng)絡(luò)或區(qū)域性裝置溝通。
如上述,一帶通濾波器103被用以在通道選擇濾波器100處將圖像及本地振蕩信號濾去,以避免不想出現(xiàn)的信號輻射出去。
電源(PS)116提供直流電源予所有的模塊。一較佳的網(wǎng)絡(luò)介面模塊114當作與網(wǎng)絡(luò)溝通的一介面,以進行報警報告、控制與監(jiān)視。方塊130中的J-連接件118用于第二CDMA載波器。
在本發(fā)明的一較佳實施例中,第二CDMA載波器以將一方塊圖與中繼器80的主方塊圖連接的方式加入,即如圖6所示者。第二載波器有其前向功率放大器106b及反向功率放大器102b,以維持與第一載波器80相同的下行線路發(fā)射功率。
中繼過程基本的中繼過程包含下列步驟(1)經(jīng)由一接收天線組件15從一移動用戶處接收一信號12,其中該信號具有多個不相關(guān)信號路徑;(2)經(jīng)由一第一信號處理路徑及一第二信號處理路徑處理該接收信號12,其中該第二信號處理路徑具有一延遲元件96;(3)組合88該第一信號放大路徑及該第二放大路徑輸出的該經(jīng)處理的信號;(4)經(jīng)由一通道選擇濾波器(CSF)100及/或一帶通濾波器103處理該經(jīng)處理及被組合的信號;及(5)經(jīng)由一發(fā)射天線117傳輸該組合信號。
分集中繼器的不同實施例分集中繼器除了較佳實施例以外還有其它可能的延遲組合實施例。圖8所示為分集中繼器的第一替換實施例,其具有兩個分離的完整中繼器路徑,該路徑一直延伸至反向功率放大器的輸出。在該實施例中,兩路徑被組合并經(jīng)由一施主天線傳輸回至一基地臺39,其中的一路徑中并被加上1.8微秒的延遲,該延遲很容易就可加在通道選擇濾波器(CSF)模塊100中。圖9所示為分集中繼器的一第二不同實施例,其具有兩分離的完整中繼器路徑,兩路徑各使用一施主天線,其中一路徑被加上一1.8微秒的延遲,這個延遲同樣很容易加在通道選擇濾波器(CSF)模塊100中。圖10所示為分集中繼器的一第三不同實施例,其具有兩分離的完整中繼器路徑通過通道選擇濾波器。在該實施例中,兩路徑先被加以組合,接著再傳輸回至基地臺,就如最佳實施例。這些路徑之一被加上一1.8微秒的延遲,這樣的延遲同樣很容易被加在通道選擇濾波器(CSF)模塊100中。以上這些分集中繼器的不同實施例雖然在功能上與較佳實施例者大致相等,但這些不同實施例在實際使用時成本要較較佳實施例者為高。
基地臺39的四重分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)150圖7所示為基地臺39的一四重分集延遲組合噪聲放大系統(tǒng)150(塔頂安裝或其它方式)的方塊圖,該放大系統(tǒng)150能增加一基地臺39的分集維數(shù),即從兩個分支增至四個分支。
基地臺39的四重分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)150使用四個天線16a-d,以接收四個獨立衰減信號(路徑)12,該四天線16a-d呈空間隔離結(jié)構(gòu)、多重極化結(jié)構(gòu)或為該兩者的組合。
這四個信號(路徑)12先經(jīng)過濾波48,再加以一或多個低噪聲放大器56放大,以將信噪比在后級的降低程度減至最小。
如圖7所示者,一延遲元件58對-1及-3路徑加以延遲,其中該延遲量的最小值為信號通過兩芯片所行的時間(在一實施例中,該值大于1.8微秒),該延遲量并以如上所述的方式加入,以利兩路徑為瑞克接收機解調(diào)。_1及_2路徑接著利用一簡單的3dB組合器62加以組合,_3及_4路徑相同。如此,四路徑就組合形成兩基地臺天線端口。
在每一組合器62之后以使用低噪聲放大器64為佳,因其能克服后面的表面聲波濾波器72(或其它選頻帶通濾波元件)的損耗而維持住信號的信噪比。
被放大的信號接著以通過一級聯(lián)的雙帶通濾波器70為佳,其包含一表面聲波帶通濾波器72(或其它的選頻帶通濾波裝置)。接著再接以另一帶通濾波器74,以使低功率的表面聲波濾波器不受發(fā)射機功率的影響。該級聯(lián)的雙帶通濾波器70在以上已討論過,其并示于圖4中。第二帶通濾波器74加入的目的在于對系統(tǒng)的發(fā)射機位置的強射頻信號加以衰減,以使表面聲波濾波器不受發(fā)射機的大功率射頻信號的影響;而第一帶通濾波器72則使信號不受帶外(接收帶外)信號的干擾,其中這些干擾會造成調(diào)制間(IM)積。這種保護大大增加了塔上型及基地臺級聯(lián)系統(tǒng)設(shè)置的″帶外輸入攔截點″。在級聯(lián)帶通濾波器70之后是一接點152,接收及傳輸路徑就在此處耦合。
有附加的路徑提供給發(fā)射機路徑,它包括帶通濾波器65和合適的耦合裝置(連結(jié)點)如圖所示的實施例中,發(fā)射路徑有二者53,該兩者53之一對應(yīng)于_1接收路徑,而另一者則對應(yīng)_4接收路徑。這種設(shè)計能讓四重分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)150操作在一種雙雙工結(jié)構(gòu)中,其利用一天線來負責發(fā)射及接收的功能(此為PCS及蜂窩操作者的共同要求)。
四重分集延遲組合低噪聲放大系統(tǒng)150大大增加了系統(tǒng)反向鏈結(jié)的敏感度(4至5dB),也增加了系統(tǒng)能力(約2dB),而反向鏈結(jié)框架誤差(frame error)性能也得到改善。
以上對延遲組合系統(tǒng)及其使用方法的說明都結(jié)合CDMA中繼器及延遲組合放大系統(tǒng),但以上的設(shè)備及技術(shù)也可用于其它的通信裝置和系統(tǒng)中,或它們的任意組合中。
上述的說明盡管是參照特定的實施例描述的,但不脫離所附權(quán)利要求書精神和范圍的情況下,本領(lǐng)域的熟練人員還可以對本發(fā)明作各種變換和改進。
權(quán)利要求
1.一種中繼器,包括至少兩用戶端天線連接件,被連接至一用戶端天線組件,該用戶端天線組件具有至少兩用戶端天線,其中該用戶端天線連接件的每一個連接至該用戶端天線之一,且該用戶端天線的每一個都用以接收獨立的衰減信號。一第一信號處理路徑及一第二信號處理路徑,其中該路徑的每一個都連接至該用戶端天線連接件之一,且該第一信號處理路徑具有一延遲元件。一組合器,連接至該第一信號處理路徑及該第二信號處理路徑,并對該處理信號加以組合;及一施主天線連接件,連接至該組合器、并連接至一施主天線組件,其中該施主天線組件用以發(fā)射該經(jīng)處理、組合的信號。
2.如權(quán)利要求1所述的中繼器,其特征在于包括一功率放大器,連接于該組合器及該施主天線連接件間。
3.如權(quán)利要求1所述的中繼器,其特征在于包括一通道選擇濾波器,連接于該組合器及該施主天線連接件間。
4.如權(quán)利要求1所述的中繼器,其特征在于包括用以限制該經(jīng)處理、組合信號的帶外干擾的裝置,而該帶限制裝置連接在該組合器及該施主天線連接件間。
5.如權(quán)利要求1所述的中繼器,其特征在于包括用以維持該經(jīng)處理、組合信號的信噪比的裝置,其中該帶限制裝置連接在該組合器及該施主天線連接件間。
6.如權(quán)利要求1所述的中繼器,其特征在于包括一帶通濾波器,連接在該組合器及該施主天線連接件間。
7.如權(quán)利要求1所述的中繼器,其特征在于包括用以限制帶外干擾的裝置,其連接在該組合器及該施主天線連接件間。
8.如權(quán)利要求1所述的中繼器,其特征在于該用戶端天線的每一個都提供互解相關(guān)的信號。
9.如權(quán)利要求1所述的中繼器,其特征在于該用戶端天線組件的該用戶端天線的每一個都與該天線的其它天線空間相隔。
10.如權(quán)利要求1所述的中繼器,其特征在于用戶端天線組件內(nèi)的該用戶端天線每一個的極化都與該用戶端天線的其它天線正交。
11.如權(quán)利要求1所述的中繼器,其特征在于用戶端天線組件內(nèi)的該用戶端天線的每一個都與該用戶端天線的其它天線空間相隔并極化正交。
12.如權(quán)利要求1所述的中繼器,其特征在于該第一信號處理路徑及該第二信號處理路徑都包含一低噪聲放大器。
13.如權(quán)利要求1所述的中繼器,其特征在于該第二信號處理路徑包含一可變衰減器。
14.如權(quán)利要求1所述的中繼器,其特征在于進一步包括一第一雙工器,位于該第一用戶端天線連接件及該第一信號處理路徑間;一第二雙工器,位于該組合器及該施主天線連接件間;及一前向路徑信號處理路徑,位于該第二雙工器及該第一雙工器間,其中該前向路徑信號處理路徑用以接收前向信號,而該前向信號為該施主天線組件接收。
15.一種延遲組合低噪聲放大器,包括至少兩用戶端天線連接件,用以連接至一用戶端天線組件,該用戶端天線組件具有至少兩用戶端天線,而該用戶端天線連接件的每一個都連接至該用戶端天線之一,而該用戶端天線的每一個都用以接收獨立衰減信號;一第一信號處理路徑及一第二信號處理路徑,該路徑的每一個都連接至該用戶端天線連接件之一,而該第一信號處理路徑中具有一延遲元件;一組合器,連接在該第一信號處理路徑及該第二信號處理路徑間,該組合器用以組合該第一信號處理路徑及該第二信號處理路徑提供的該經(jīng)處理的信號;及一施主連接器,連接至該組合器。
16.如權(quán)利要求15所述的延遲組合低噪聲放大器,其特征在于包括一低噪聲放大器,連接在該組合器及該施主連接件間。
17.如權(quán)利要求15所述的延遲組合低噪聲放大器,其特征在于包括一帶通濾波器,連接在該組合器及該施主連接件間。
18.如權(quán)利要求15所述的延遲組合低噪聲放大器,其特征在于該第一信號處理路徑及該第二信號處理路徑都包含一低噪聲放大器。
19.如權(quán)利要求15所述的延遲組合低噪聲放大器,其特征在于該用戶端天線的每一個都提供互解相關(guān)的信號。
20.如權(quán)利要求15所述的延遲組合低噪聲放大器,其特征在于在用戶端天線組件的該用戶端天線的每一個都與該天線的其它天線空間相隔。
21.如權(quán)利要求15所述的延遲組合低噪聲放大器,其特征在于用戶端天線組件內(nèi)的該用戶端天線每一個的極化都與該用戶端天線的其它天線正交。
22.如權(quán)利要求15所述的延遲組合低噪聲放大器,其特征在于用戶端天線組件內(nèi)的該用戶端天線的每一個都與該用戶端天線的其它天線空間相隔并極化正交。
23.如權(quán)利要求15所述的延遲組合低噪聲放大器,其特征在于該第一信號處理路徑及該第二信號處理路徑都包含一低噪聲放大器。
24.如權(quán)利要求15所述的延遲組合低噪聲放大器,其特征在于該第二信號處理路徑包含一可變衰減器。
25.如權(quán)利要求15所述的延遲組合低噪聲放大器,其特征在于包括一第一雙工器,位于該第一用戶端天線連接件及該第一信號處理路徑間;一第二雙工器,位于該組合器及該施主天線連接件間;及一前向路徑信號處理路徑,位于該第二雙工器及該第一雙工器間,其中該前向路徑信號處理路徑用以接收前向信號,而該前向信號為該施主連接件接收。
26.一種方法,包含下列步驟經(jīng)由至少兩用戶端天線連接件接收一獨立衰減信號,其中該至少兩用戶端天線連接至一用戶端天線組件,而該用戶端天線組件具有至少兩用戶端天線,該用戶端天線連接件的每一個都連接至該用戶端天線之一,而該用戶端天線的每一個都用以接收該獨立衰減信號;經(jīng)由一第一信號處理路徑及一第二信號處理路徑處理該接收到的獨立衰減信號,其中該路徑的每一個都連接至該用戶端天線連接件之一;延遲在該第一信號處理路徑上的該經(jīng)處理的信號;在一組合器中組合該第一信號處理路徑及該第二信號處理路徑提供的該經(jīng)處理的信號;及經(jīng)由一施主天線連接件發(fā)射該經(jīng)處理及組合的信號,其中該施主天線連接件連接至一施主天線組件。
27.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于包括一功率放大器,連接在該組合器及該施主天線連接件間。
28.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于包括一通道選擇濾波器,連接在該組合器及該施主天線連接件間。
29.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于包括用以限制該經(jīng)處理、組合信號的帶外干擾的裝置,而該帶限制裝置連接在該組合器及該施主天線連接件間。
30.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于包括用以維持該經(jīng)處理、組合信號的信噪比的裝置,其中該帶限制裝置連接在該組合器及該施主天線連接件間。
31.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于包括一帶通濾波器,連接在該組合器及該播送天線連接件間。
32.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于包括用以限制帶外干擾的裝置,其連接在該組合器及該施主天線連接件間。
33.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于該用戶端天線的每一個都提供互解相關(guān)的信號。
34.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于在用戶端天線組件的該用戶端天線的每一個都與該天線的其它天線空間相隔。
35.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于用戶端天線組件內(nèi)的該用戶端天線每一個的極化都與該用戶端天線的其它天線正交。
36.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于用戶端天線組件內(nèi)的該用戶端天線的每一個都與該用戶端天線的其它天線空間相隔并極化正交。
37.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于該第一信號處理路徑及該第二信號處理路徑都包含一低噪聲放大器。
38.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于該第二信號處理路徑包含一可變衰減器。
39.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于包括一第一雙工器,位于該第一用戶端天線連接件及該第一信號處理路徑間;一第二雙工器,位于該組合器及該施主天線連接件間;及一前向路徑信號處理路徑,位于該第二雙工器及該第一雙工器間,其中該前向路徑信號處理路徑用以接收前向信號,而該前向信號為該施主天線組件接收。
全文摘要
對多路徑信號加以信號延遲及組合技術(shù),以在CDMA空中中繼器及低噪聲放大系統(tǒng)中提供信號分集(diversity)的增益。從一遠端用戶傳來的一進入信號典型上經(jīng)由兩處理路徑處理,信號在其中的一路徑上被加以一延遲。隨后兩信號被組合并通過選頻帶通濾波器被加以濾波,該濾波器較佳地為表面聲波濾波器。在一空中中繼系統(tǒng)中,被濾波的信號再往一基地臺的一CDMA瑞克接收機發(fā)射,其可將多路徑信號處理而成一純凈的信號。在一低噪聲放大器中,經(jīng)濾波的信號則直接傳至一基地臺或一接收機。表面聲波濾波器的使用可對低噪聲放大器之后級加以保護,并能使基地臺免于帶外干擾信號的影響?;嘏_用的四重分集低噪聲放大系統(tǒng)實施例亦在本發(fā)明中揭露,其能提供四重分集處理并改善CDMA基地臺的靈敏度。
文檔編號H04B7/10GK1285095SQ98813784
公開日2001年2月21日 申請日期1998年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月24日
發(fā)明者M·P·富爾特 申請人:中繼器技術(shù)股份有限公司