專(zhuān)利名稱(chēng)：閉環(huán)發(fā)送分集模式中根據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)得出更為精確的估計(jì)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明屬無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及在閉環(huán)發(fā)送分集模式中采用信道估計(jì)的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)。
在以閉環(huán)模式進(jìn)行工作的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)(例如蜂窩系統(tǒng))中，提高網(wǎng)絡(luò)容量或性能，也就是說(shuō)使得在基站與移動(dòng)用戶(hù)單元之間能夠傳送更多數(shù)據(jù)，意味著增加效益。例如，在以閉環(huán)模式工作的碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)從一個(gè)基站在一個(gè)稱(chēng)為業(yè)務(wù)信道的傳輸信道上發(fā)送通信信號(hào)時(shí)，可能出現(xiàn)一些包括傳輸和信號(hào)截獲相關(guān)的失真的幾種失真，這會(huì)限制網(wǎng)絡(luò)容量或性能可以得到任何明顯的改善。而且，在典型的閉環(huán)模式，多個(gè)在用的移動(dòng)用戶(hù)單元可以同時(shí)接入業(yè)務(wù)信道。此外，可以用一個(gè)反饋信道從多個(gè)在用移動(dòng)用戶(hù)單元中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)移動(dòng)用戶(hù)單元向基站發(fā)送反饋信息。然而，在許多無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，信號(hào)時(shí)常受到涉及傳輸和信號(hào)截獲的失真，諸如衰落和多路徑干擾。因此，反饋信道也可能遇到某種程度的衰落和多路徑干擾。在有些情況下，這可能導(dǎo)致在從一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)移動(dòng)用戶(hù)單元至基站的通信中產(chǎn)生有限的時(shí)間延遲。
一種改善網(wǎng)絡(luò)容量和性能的技術(shù)是減小與在一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)移動(dòng)用戶(hù)單元與基站之間在一個(gè)反饋信道(例如，一個(gè)無(wú)線(xiàn)電鏈路)上發(fā)送和截獲反饋信息有關(guān)的有限時(shí)間延遲。然而，需要加以補(bǔ)償?shù)难舆t主要是由通過(guò)反饋信道發(fā)送反饋信息所需的時(shí)間引起的。因此，在這種情況下，補(bǔ)償有限時(shí)間延遲可能難以實(shí)現(xiàn)。
具體地說(shuō)，為了以閉環(huán)模式避免傳輸信道(例如話(huà)務(wù)和/或反饋信道)的衰落，在移動(dòng)用戶(hù)單元慢速運(yùn)動(dòng)的情況下，可以采用一種反饋的功率控制。然而，在衰落速率增大時(shí)，如在移動(dòng)用戶(hù)單元以比較高的速度運(yùn)動(dòng)的情況下，閉環(huán)功率控制幾乎沒(méi)有什么效果。為了克服傳輸信道的多路徑干擾，在閉環(huán)模式，在多個(gè)在用的移動(dòng)用戶(hù)單元有多路徑衰落的傾向，即對(duì)于這些在用的移動(dòng)用戶(hù)單元的每個(gè)移動(dòng)用戶(hù)單元來(lái)說(shuō)業(yè)務(wù)信道包括多于一個(gè)的各別傳播路徑時(shí)，執(zhí)行信道估計(jì)。信道估計(jì)通常包括確定一些信道參數(shù)，以補(bǔ)償一定的涉及傳輸和信號(hào)截獲的失真。
為了在移動(dòng)臺(tái)執(zhí)行信道估計(jì)，基站可以向這些在用的移動(dòng)用戶(hù)單元發(fā)送一個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)領(lǐng)示碼元的領(lǐng)示信道，以提供適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)和其他信息。于是，一個(gè)目標(biāo)移動(dòng)用戶(hù)單元可以獲得所需的信道參數(shù)，這些信道參數(shù)可以根據(jù)使用領(lǐng)示碼元的領(lǐng)示信道形成。領(lǐng)示碼元的例子包括供這些在用的移動(dòng)用戶(hù)單元尋找一個(gè)與之聯(lián)系的基站用的偽隨機(jī)噪聲(PN)碼、擴(kuò)頻序列或加擾序列。然而，信道估計(jì)一般只限于檢測(cè)，作出許多限制性假設(shè)，諸如對(duì)業(yè)務(wù)信道的定時(shí)信息的假設(shè)之類(lèi)。
在一些無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，已在閉環(huán)模式中廣泛采用各種分集模式，這些分集模式據(jù)稱(chēng)在衰落信道環(huán)境中可以提供較好的信號(hào)質(zhì)量，顯著地提高網(wǎng)絡(luò)容量和性能。分集模式實(shí)質(zhì)上是要求用至少兩個(gè)天線(xiàn)使用至少兩個(gè)不同的參數(shù)(包括位置或極化)發(fā)送或接收一個(gè)信號(hào)。分集模式可以是發(fā)送分集或接收分集。在發(fā)送分集中，在一個(gè)移動(dòng)用戶(hù)單元內(nèi)可能需要利用已知的領(lǐng)示信道的領(lǐng)示碼元估計(jì)N個(gè)衰落信道時(shí)，一個(gè)基站可以用N個(gè)發(fā)送天線(xiàn)。
例如，一個(gè)CDMA通信系統(tǒng)可以用雙重發(fā)送分集(即用兩個(gè)發(fā)送天線(xiàn)和一個(gè)接收天線(xiàn))來(lái)估計(jì)多路徑衰落信道。然而，至少部分由于閉環(huán)反饋有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間延遲，不大可能得到涉及每個(gè)多路衰落信道的瞬時(shí)信道狀態(tài)(例如，定時(shí)和衰減)的知識(shí)。在沒(méi)有精確的信道狀態(tài)知識(shí)的情況下，要準(zhǔn)確地估計(jì)可以充分補(bǔ)償一些涉及傳輸和信號(hào)截獲的失真的信道參數(shù)或許是不可能的。
不幸的是，在閉環(huán)發(fā)送分集模式中，反饋只與信道估計(jì)結(jié)合可能提供不了滿(mǎn)足要求的對(duì)天線(xiàn)傳輸?shù)难a(bǔ)償，因?yàn)樾诺拦烙?jì)可能跟不上基站與在運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)用戶(hù)單元之間傳輸信道的迅速改變。因此，雖然在基站與移動(dòng)用戶(hù)單元之間在閉環(huán)模式中采用發(fā)送分集進(jìn)行通信，但是仍希望有更好的對(duì)在一個(gè)信道上的傳輸進(jìn)行補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)。
因此，有必要在以閉環(huán)發(fā)送分集模式工作的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中精確地估計(jì)傳輸模式。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1為按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)的原理圖2為按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)的可用于圖1所示通信系統(tǒng)的移動(dòng)用戶(hù)單元的移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)的方框圖；圖3為在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中可用于圖1中的移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)的信道預(yù)測(cè)器的方框圖；圖4A為按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)的流程圖；圖4B為按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)的流程圖；圖5為按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)的流程圖；以及圖6為按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)的供在基站使用的圖1中的基站收發(fā)信機(jī)的總體體系結(jié)構(gòu)，這個(gè)體系結(jié)構(gòu)可以在閉環(huán)模式發(fā)送分集中進(jìn)行信道預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)將來(lái)在指定時(shí)間向圖1中的移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)進(jìn)行傳輸?shù)膫鬏斈Ｊ健?br> 詳細(xì)說(shuō)明在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示的通信系統(tǒng)10包括一個(gè)基站收發(fā)信機(jī)12，它通過(guò)一個(gè)或多個(gè)無(wú)線(xiàn)電鏈路16與一個(gè)移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14進(jìn)行通信。在一個(gè)實(shí)施例中，圖1所示的移動(dòng)用戶(hù)單元的移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14在適當(dāng)激活時(shí)接收或者也可以是發(fā)送一個(gè)或多個(gè)無(wú)線(xiàn)電通信信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14包括一個(gè)接口18和一個(gè)處理器20，它們都與存儲(chǔ)單元22連接，在存儲(chǔ)單元22內(nèi)可以存有處理這些無(wú)線(xiàn)電通信的信道控制程序24。如在下面還要詳細(xì)說(shuō)明的那樣，在一個(gè)實(shí)施例中，信道控制程序24在執(zhí)行時(shí)可以使移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14可以接收在一個(gè)或多個(gè)無(wú)線(xiàn)電鏈路16上的無(wú)線(xiàn)電通信信號(hào)，這些無(wú)線(xiàn)電通信信號(hào)可以用來(lái)與基站收發(fā)信機(jī)12通信。
如圖1所示，在一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14還包括一個(gè)天線(xiàn)26，用來(lái)在一個(gè)或多個(gè)無(wú)線(xiàn)電鏈路16上接收或者也發(fā)送一個(gè)無(wú)線(xiàn)電通信信號(hào)。無(wú)線(xiàn)電通信信號(hào)包括從基站收發(fā)信機(jī)12發(fā)送的第一發(fā)送信號(hào)32A和第二發(fā)送信號(hào)32B。基站收發(fā)信機(jī)12包括多個(gè)自適應(yīng)天線(xiàn)30，其中包括分別將第一發(fā)送信號(hào)32A和第二發(fā)送信號(hào)32B發(fā)向天線(xiàn)26的第一天線(xiàn)30(1)和第二天線(xiàn)30(m)。
然而，第一和第二發(fā)送信號(hào)32A和32B可以通過(guò)多個(gè)傳播路徑傳播到天線(xiàn)26?；臼瞻l(fā)信機(jī)12可以發(fā)送一個(gè)具有多個(gè)領(lǐng)示碼元的領(lǐng)示信道。移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14可以接收領(lǐng)示信道，加以處理，確定是否要與基站收發(fā)信機(jī)12進(jìn)行互動(dòng)。在移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14作出肯定的決定后，可以將涉及第一發(fā)送信號(hào)32A和/或第二發(fā)送信號(hào)32B的將來(lái)信道預(yù)測(cè)信息通過(guò)反饋信道35發(fā)回給基站收發(fā)信機(jī)12。利用信道估計(jì)，可以得出信道預(yù)測(cè)信息。具體地說(shuō)，信道控制程序24在一個(gè)實(shí)施例中根據(jù)信道估計(jì)執(zhí)行信道預(yù)測(cè)，產(chǎn)生精確的對(duì)將來(lái)信道狀態(tài)的估計(jì)，這估計(jì)可以用來(lái)得出在基站收發(fā)信機(jī)12與移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14之間的將來(lái)信道。
圖2的移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14與圖1中所示的類(lèi)似(因此，類(lèi)似的部分標(biāo)有類(lèi)似的標(biāo)注數(shù)字)，只是詳細(xì)地示出了接口18和信道控制程序24的情況。接口18包括一個(gè)接收接口45，用來(lái)接收第一發(fā)送信號(hào)32A和/或第二發(fā)送信號(hào)32B，供第一解擴(kuò)器50a和第二解擴(kuò)器50b進(jìn)行處理。第一和第二解擴(kuò)器50a、50b分別對(duì)從基站收發(fā)信機(jī)12進(jìn)入第一天線(xiàn)30(1)和第二天線(xiàn)30(m)(圖1)的信道傳播路徑的第一和第二發(fā)送信號(hào)32A、32B進(jìn)行解擴(kuò)。雖然“至少兩個(gè)天線(xiàn)”在所示的這個(gè)實(shí)施例中只是多個(gè)自適應(yīng)天線(xiàn)30中的第一和第二天線(xiàn)30(1)和30(m)，但是可以很容易推廣到使用多個(gè)自適應(yīng)天線(xiàn)30中任何多于兩個(gè)的天線(xiàn)的情況。
在一個(gè)實(shí)施例中，信道控制程序24包括一個(gè)信道估計(jì)器55、一個(gè)信道預(yù)測(cè)器57和一個(gè)反饋數(shù)據(jù)產(chǎn)生器60。信道估計(jì)器55提供對(duì)圖1中所示的第一和第二天線(xiàn)30(1)、30(m)的信道估計(jì)。接著，信道預(yù)測(cè)器57根據(jù)對(duì)第一天線(xiàn)30(1)的信道估計(jì)和對(duì)第二天線(xiàn)30(m)的信道估計(jì)預(yù)測(cè)相應(yīng)的信道傳播路徑。反饋數(shù)據(jù)產(chǎn)生器60從一個(gè)預(yù)定的對(duì)第一和第二天線(xiàn)30(1)和30(m)的加權(quán)系數(shù)組中選擇一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)加權(quán)系數(shù)，計(jì)算出需通過(guò)發(fā)送接口65發(fā)送到反饋信道35上的反饋信息(例如，所選的加權(quán)系數(shù))?；蛘撸部梢杂没谌鐖D所示的加權(quán)系數(shù)選擇以外的其他適當(dāng)反饋方法從移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14向基站收發(fā)信機(jī)12傳送涉及信道狀態(tài)的反饋信息，以調(diào)整它通過(guò)第一天線(xiàn)30(1)和第二天線(xiàn)30(m)實(shí)現(xiàn)的傳輸模式。
為了執(zhí)行信道預(yù)測(cè)，在一個(gè)實(shí)施例中，信道控制程序24裝有信道估計(jì)器55的信道估計(jì)算法、信道預(yù)測(cè)器57的自適應(yīng)信道預(yù)測(cè)算法、和反饋數(shù)據(jù)產(chǎn)生器60的反饋計(jì)算算法。首先，移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14對(duì)第一和/或第二發(fā)送信號(hào)32、32B解擴(kuò)，以使一些可以植入領(lǐng)示信道的領(lǐng)示碼元(例如，擴(kuò)頻序列和/或加擾序列)去相關(guān)。利用信道估計(jì)算法，信道控制程序24用經(jīng)解擴(kuò)的輸出估計(jì)每個(gè)傳播路徑的信道參數(shù)(例如，相位和振幅)。所得到的信道參數(shù)于是由信道控制程序24用來(lái)通過(guò)自適應(yīng)信道預(yù)測(cè)和反饋計(jì)算算法預(yù)測(cè)將來(lái)信道狀態(tài)。輸入反饋計(jì)算算法的是信道預(yù)測(cè)算法的輸出而不是信道估計(jì)算法的輸出，這使信道控制程序24可以準(zhǔn)確地匹配一個(gè)將來(lái)信道的將來(lái)傳輸狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，這個(gè)將來(lái)信道是在一個(gè)指定時(shí)間將在基站收發(fā)信機(jī)12與移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14之間存在的實(shí)際信道。
在工作中，圖1中的基站收發(fā)信機(jī)12，在一個(gè)實(shí)施例中，在一個(gè)或多個(gè)無(wú)線(xiàn)電鏈路16上向圖1和2中所示的移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14發(fā)送一個(gè)領(lǐng)示信道。在一個(gè)實(shí)施例中，領(lǐng)示信道可以包括一個(gè)與第一天線(xiàn)30(1)關(guān)聯(lián)的第一公共領(lǐng)示信道(CPICH)信號(hào)和一個(gè)與第二天線(xiàn)30(m)關(guān)聯(lián)的第二公共領(lǐng)示信道(CPICH)信號(hào)。一收到第一和第二公共領(lǐng)示信道信號(hào)，處理器20就用信道控制程序24處理第一發(fā)送信號(hào)32A和/或第二發(fā)送信號(hào)32B。信道控制程序24產(chǎn)生可能在從基站收發(fā)信機(jī)12至移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14的一個(gè)或多個(gè)無(wú)線(xiàn)電鏈路16上存在的將來(lái)信道的將來(lái)預(yù)測(cè)信息(將在下面詳細(xì)說(shuō)明)。
按照本發(fā)明的一個(gè)對(duì)于一個(gè)信道(例如，第一發(fā)送信號(hào)32A或第二發(fā)送信號(hào)32B)的實(shí)施例，將來(lái)信道預(yù)測(cè)信息包括一些信道預(yù)測(cè)項(xiàng)。信道控制程序24根據(jù)第一公共領(lǐng)示信道信號(hào)得出第一信道估計(jì)項(xiàng)，根據(jù)第二公共領(lǐng)示信道信號(hào)得出第二信道估計(jì)項(xiàng)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二信道估計(jì)項(xiàng)可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元22內(nèi)，以供確定信道預(yù)測(cè)項(xiàng)時(shí)使用。在可以將多個(gè)自適應(yīng)天線(xiàn)30的每個(gè)天線(xiàn)的信道估計(jì)項(xiàng)與幾個(gè)在不同的時(shí)間到達(dá)的傳播路徑關(guān)聯(lián)時(shí)，可以有益地將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元22內(nèi)，以便稍后與所有其他傳播路徑的其他估計(jì)一起使用。因此，信道預(yù)測(cè)項(xiàng)可以由信道控制程序24以一次或多次迭代的迭代方式根據(jù)第一和第二信道估計(jì)項(xiàng)自適應(yīng)地計(jì)算出來(lái)(稍后將在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的軟件實(shí)現(xiàn)情況中詳細(xì)說(shuō)明)。因此，可以根據(jù)信道預(yù)測(cè)項(xiàng)預(yù)測(cè)信道在指定時(shí)間的將來(lái)狀態(tài)。利用信道預(yù)測(cè)項(xiàng)，可以自適應(yīng)地控制將來(lái)傳輸模式，使它與將來(lái)信道狀態(tài)匹配。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一信道估計(jì)項(xiàng)可以與一個(gè)在一次或多次迭代的當(dāng)前迭代前的至少一個(gè)迭代中計(jì)算出的信道估計(jì)項(xiàng)相應(yīng)。同樣，第二信道估計(jì)項(xiàng)可以與一個(gè)在一次或多次迭代的當(dāng)前迭代中計(jì)算出的信道估計(jì)相應(yīng)。
舉例來(lái)說(shuō)，從第一天線(xiàn)30(1)接收到第一公共領(lǐng)示信道信號(hào)，而從第二天線(xiàn)30(m)接收到第二公共領(lǐng)示信道信號(hào)?？梢愿鶕?jù)第一和第二公共領(lǐng)示信道信號(hào)區(qū)分與第一和第二天線(xiàn)30(1)、30(m)關(guān)聯(lián)的第一和第二信道傳播路徑。對(duì)于第一和第二信道的傳播路徑，在一個(gè)實(shí)施例中，可以估計(jì)出信道(例如，第一發(fā)送信號(hào)32A或第二發(fā)送信號(hào)32B)的相位和幅度。
利用信道預(yù)測(cè)和反饋計(jì)算算法，在一個(gè)實(shí)施例中，選擇一個(gè)特定的天線(xiàn)加權(quán)系數(shù)值可以精確地使將來(lái)傳輸狀態(tài)與將來(lái)信道狀態(tài)匹配。由于一組允許的天線(xiàn)加權(quán)系數(shù)是事前已知的，而且不會(huì)隨時(shí)間改變，因此可以事前確定所有可能的加權(quán)系數(shù)值，存儲(chǔ)在一個(gè)查找表內(nèi)。或者，也可以按需要周期性地更新這組允許的天線(xiàn)加權(quán)系數(shù)。在任何情況下，這組允許的天線(xiàn)加權(quán)系數(shù)可以有益地存儲(chǔ)在移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14、基站收發(fā)信機(jī)12內(nèi)，或者遠(yuǎn)距離地存儲(chǔ)在任何適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)設(shè)備內(nèi)。
例如，在一個(gè)實(shí)施例中，信道控制程序24接收一個(gè)或多個(gè)分別與多個(gè)自適應(yīng)天線(xiàn)30中的一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)關(guān)聯(lián)的加權(quán)值。根據(jù)由信道控制程序24確定的信道預(yù)測(cè)項(xiàng)，可以從這一個(gè)或多個(gè)加權(quán)值中選出至少一個(gè)加權(quán)值，通過(guò)反饋信道35提供給第一和第二天線(xiàn)30(1)、30(m)，以精確地與一個(gè)信道(例如，第一發(fā)送信號(hào)32A或第二發(fā)送信號(hào)32B)在指定時(shí)間的將來(lái)狀態(tài)匹配。
信道預(yù)測(cè)算法可以根據(jù)與每個(gè)天線(xiàn)關(guān)聯(lián)的第一和第二(例如，過(guò)去和現(xiàn)在的)信道估計(jì)項(xiàng)訓(xùn)練，以學(xué)習(xí)多個(gè)自適應(yīng)天線(xiàn)30中任何參與或者說(shuō)起作用的天線(xiàn)的傳輸模式產(chǎn)生的各個(gè)信道傳播路徑。因此，為了調(diào)整發(fā)射機(jī)從一個(gè)特定的天線(xiàn)(例如第一和第二天線(xiàn)30(1)、30(m)之一)發(fā)送的將來(lái)傳輸模式，可以根據(jù)信道預(yù)測(cè)項(xiàng)自適應(yīng)地控制一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)傳輸特性。為此，根據(jù)信道預(yù)測(cè)項(xiàng)，可以為這個(gè)特定的天線(xiàn)選擇一個(gè)特定的天線(xiàn)加權(quán)值，以精確地與這個(gè)特定的天線(xiàn)發(fā)送的將來(lái)信道的將來(lái)傳輸狀態(tài)匹配。
具體地說(shuō)，按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，從根據(jù)傳輸模式對(duì)信道傳播路徑的預(yù)測(cè)中，信道控制程序24的反饋計(jì)算算法可以從允許的天線(xiàn)加權(quán)系數(shù)組中查找出最好的天線(xiàn)加權(quán)值，用于參與天線(xiàn)，以使參與天線(xiàn)在一個(gè)指定時(shí)間發(fā)送的將來(lái)信道與將來(lái)傳輸狀態(tài)匹配。在一個(gè)實(shí)施例中，所選的天線(xiàn)加權(quán)值，或者在有些情況下是多個(gè)為一個(gè)或多個(gè)參與天線(xiàn)所選的天線(xiàn)加權(quán)值，可以編碼(例如編碼成2或4個(gè)比特)后通過(guò)接口18和天線(xiàn)26在反饋信道35上發(fā)送給基站收發(fā)信機(jī)12。基站收發(fā)信機(jī)12從反饋信道35接收到所選的天線(xiàn)加權(quán)值后，將天線(xiàn)30(1)和/或30(m)的天線(xiàn)輸入與所選的天線(xiàn)加權(quán)系數(shù)相乘。例如，所選的天線(xiàn)加權(quán)系數(shù)值可以加到至少第一和第二天線(xiàn)30(1)、30(m)之一的天線(xiàn)輸入端，或者加到第一和第二天線(xiàn)30(1)、30(m)兩個(gè)的天線(xiàn)輸入端。這樣，就可以用選擇一個(gè)特定的天線(xiàn)加權(quán)系數(shù)值使將來(lái)傳輸狀態(tài)與將來(lái)信道狀態(tài)精確匹配。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括用多個(gè)自適應(yīng)天線(xiàn)30發(fā)送數(shù)據(jù)，這些自適應(yīng)天線(xiàn)30采用稱(chēng)為“發(fā)送分集模式”的傳輸方法發(fā)送數(shù)據(jù)。用多個(gè)自適應(yīng)天線(xiàn)30發(fā)送數(shù)據(jù)是一種通過(guò)測(cè)量信道特性和調(diào)整加到一個(gè)包括第一天線(xiàn)30(1)和/或第二天線(xiàn)30(m)的發(fā)射天線(xiàn)陣列的每個(gè)天線(xiàn)的輸入端的信號(hào)的振幅和相位來(lái)產(chǎn)生一個(gè)使提供給移動(dòng)用戶(hù)單元的功率達(dá)到最大的天線(xiàn)傳輸模式的技術(shù)。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)在基站收發(fā)信機(jī)12采用發(fā)送分集模式可以使得在移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14內(nèi)顯著地減小由于多路徑干擾而引起的失真。具體地說(shuō)，由于多個(gè)自適應(yīng)天線(xiàn)30之間的間隔保證了第一和第二天線(xiàn)30(1)、30(m)不大可能同時(shí)都經(jīng)歷同樣的多路徑事件，因此可以避免一些特殊的多路徑事件。
然而，在一個(gè)實(shí)施例中，自適應(yīng)天線(xiàn)陣的方法執(zhí)行的信道估計(jì)包括不斷的測(cè)量和反饋信道特性和隨后重新計(jì)算用來(lái)調(diào)整位于基站收發(fā)信機(jī)12處的每個(gè)發(fā)射天線(xiàn)的發(fā)射信號(hào)的自適應(yīng)天線(xiàn)陣的加權(quán)系數(shù)。這種實(shí)時(shí)不斷測(cè)量和反饋在閉環(huán)發(fā)送分集模式可以引起值得注意的回路延遲。具體地說(shuō)，回路延遲的一個(gè)值得注意的部分可以是由反饋信道的定時(shí)要求(例如，需將反饋信息發(fā)送到反饋信道35上的時(shí)間)所引起的。此外，測(cè)量和計(jì)算自適應(yīng)天線(xiàn)陣加權(quán)系數(shù)所需的時(shí)間可以限制調(diào)整天線(xiàn)傳輸以反映變化的業(yè)務(wù)信道的狀態(tài)的速度。一般說(shuō)來(lái)，這在移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14低速度移動(dòng)從而有相當(dāng)時(shí)間調(diào)整天線(xiàn)傳輸時(shí)可能沒(méi)有多大關(guān)系。相反，在較高的速度，業(yè)務(wù)信道可能以比對(duì)它進(jìn)行補(bǔ)償?shù)乃俾矢叩枚嗟乃俾首兓?br> 舉例來(lái)說(shuō)，在寬帶碼分多址(WBCDMA)通信系統(tǒng)和其他通信應(yīng)用中廣泛應(yīng)用閉環(huán)分集模式。同樣，通常也進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，估計(jì)業(yè)務(wù)信道的傳輸模式。按照第三代合作計(jì)劃(3GPP)為WBCDMA通信系統(tǒng)制訂的標(biāo)準(zhǔn)，其中描述了基站通過(guò)兩個(gè)天線(xiàn)向用戶(hù)設(shè)備(UE)發(fā)送信息的閉環(huán)分集模式。見(jiàn)“閉環(huán)模式發(fā)送分集”(“Closed Loop Mode TransmitDiversity”，Technical Specification 25.214 v3.5.0，Section7 in 3GPP TS 25.214 v3.5.0(2000-12)available from the ThirdGeneration Partnership Project，650 Route des Lucioles-SophiaAntipolis，Valbonne-France)。兩個(gè)天線(xiàn)之間的相位/振幅之差由用戶(hù)設(shè)備確定，通過(guò)反饋信道35報(bào)告。然而，反饋信道的時(shí)間延遲顯著地降低了WBCDMA通信系統(tǒng)的性能，從而使WBCDMA通信系統(tǒng)的這種工作方式局限與只適合用于用戶(hù)設(shè)備速度低的情況。
一種典型的閉環(huán)發(fā)送分集模式可以用反饋信道35例如以1500比特/秒(bps)的速率發(fā)送反饋信息。舉例來(lái)說(shuō)，傳輸一個(gè)反饋?zhàn)?例如為2至4比特寬)可以導(dǎo)致有0.7至1.3毫秒(ms)的有影響的反饋延遲(還不包括相當(dāng)?shù)膫鞑パ舆t和處理延遲)。本發(fā)明的一些實(shí)施例并不局限于具有所列舉的這些特征的系統(tǒng)。
在用戶(hù)設(shè)備以低速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉環(huán)發(fā)送分集模式的性能根據(jù)這延遲的大小有或多或少的降低，但是這延遲在用戶(hù)設(shè)備的速度增大到超過(guò)一定的門(mén)限時(shí)就會(huì)使性能大大下降。例如，在典型情況下，在WBCDMA通信系統(tǒng)中部署WBCDMA閉環(huán)發(fā)送分集模式局限于移動(dòng)速度小于40km/h的用戶(hù)設(shè)備。因此，這些模式只能主要用于行人或者低速的車(chē)輛。然而，由于種種原因可能希望這些模式可以用于高速(例如高達(dá)120km/h)運(yùn)動(dòng)的用戶(hù)設(shè)備。
首先，對(duì)于顯著提高網(wǎng)絡(luò)容量和性能來(lái)說(shuō)，這些模式可以在用戶(hù)設(shè)備速度較高的情況下工作是有吸引力的。然而，在用戶(hù)設(shè)備速度高的情況下，要減小回路的有影響的延遲來(lái)改善處于3GPP閉環(huán)分集模式的用戶(hù)設(shè)備性能可能是困難的。其次，許多蜂窩系統(tǒng)也可以在以較高的用戶(hù)設(shè)備速度運(yùn)行這些模式時(shí)選擇實(shí)現(xiàn)這些模式。然而，在用戶(hù)設(shè)備速度高于60km/h時(shí)要以閉環(huán)發(fā)送分集模式達(dá)到合理的性能可能是困難的。因此，所希望的是具有在用戶(hù)設(shè)備速度高時(shí)能用閉環(huán)發(fā)送分集模式的能力。
為此，在一個(gè)實(shí)施例中，使多個(gè)自適應(yīng)天線(xiàn)30中的第一和第二天線(xiàn)30(1)、30(m)可以工作在閉環(huán)發(fā)送分集模式?？梢酝ㄟ^(guò)反饋信道35向這些自適應(yīng)天線(xiàn)30中的第一和第二天線(xiàn)30(1)、30(m)提供包括一個(gè)或多個(gè)加權(quán)值中的至少一個(gè)加權(quán)值的信道預(yù)測(cè)項(xiàng)的自適應(yīng)反饋。這樣，在指定時(shí)間，可以控制第一和第二天線(xiàn)30(1)、30(m)中的至少一個(gè)天線(xiàn)的將來(lái)傳輸模式，從而充分減小在閉環(huán)發(fā)送分集模式中的有影響的回路延遲的影響。
在另一個(gè)實(shí)施例中，信道控制程序24用在移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14內(nèi)的一個(gè)自適應(yīng)信道預(yù)測(cè)算法預(yù)測(cè)一個(gè)在一個(gè)規(guī)定的將來(lái)時(shí)間的信道狀態(tài)，從而減小在閉環(huán)內(nèi)有影響的回路延遲的影響。在一個(gè)實(shí)施例中，這樣應(yīng)用自適應(yīng)信道預(yù)測(cè)算法例如可以改善在3GPP閉環(huán)分集模式工作的移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14的性能，使這種模式可以用于高速度的移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14。
自適應(yīng)信道預(yù)測(cè)算法提供信道預(yù)測(cè)，產(chǎn)生每個(gè)信道傳播路徑(起自這些自適應(yīng)天線(xiàn)30中的每個(gè)天線(xiàn))的將來(lái)預(yù)測(cè)。理論上，信道(例如，第一發(fā)送信號(hào)32A或第二發(fā)送信號(hào)32B)的預(yù)測(cè)需盡可能接近在基站收發(fā)信機(jī)12要將有關(guān)的天線(xiàn)加權(quán)值加到這些自適應(yīng)天線(xiàn)30中的一個(gè)參與天線(xiàn)的天線(xiàn)輸入端的將來(lái)時(shí)間在無(wú)線(xiàn)電鏈路16上的信道(例如，第一發(fā)送信號(hào)32A或第二發(fā)送信號(hào)32B)的實(shí)際狀態(tài)。具體地說(shuō)，信道的預(yù)測(cè)可以與在基站收發(fā)信機(jī)12將實(shí)施這(當(dāng)前計(jì)算出的)特定的天線(xiàn)加權(quán)的時(shí)間范圍內(nèi)的平均信道狀態(tài)匹配。
另一個(gè)可用于其他閉環(huán)發(fā)送分集算法的實(shí)施例涉及保持同樣的反饋計(jì)算算法，用將來(lái)信道狀態(tài)的預(yù)測(cè)而不是用信道估計(jì)作為它的輸入。例如，有些算法可以在反饋信道35上只發(fā)送信道的一個(gè)量化值(而實(shí)際的加權(quán)系數(shù)優(yōu)化在基站收發(fā)信機(jī)12執(zhí)行)。對(duì)于這樣的算法，一個(gè)實(shí)施例可以通過(guò)在反饋信道35上發(fā)送信道預(yù)測(cè)的量化值而不是信道估計(jì)的量化值來(lái)提高性能。
在一個(gè)實(shí)施例中，信道預(yù)測(cè)器57包括一個(gè)自適應(yīng)信道預(yù)測(cè)算法，它包括如圖3所示的兩個(gè)機(jī)制自適應(yīng)機(jī)制75和預(yù)測(cè)機(jī)制80(1)至80(n)。圖3的信道預(yù)測(cè)器57與圖2中的類(lèi)似(因此，類(lèi)似的部分標(biāo)有類(lèi)似的標(biāo)注數(shù)字)，外加了自適應(yīng)機(jī)制75和預(yù)測(cè)機(jī)制80(1)至80(n)。利用自適應(yīng)機(jī)制75和預(yù)測(cè)機(jī)制80(1)至80(n)，信道預(yù)測(cè)器57對(duì)信道傳播路徑進(jìn)行預(yù)測(cè)。在有些情況下，自適應(yīng)機(jī)制75和預(yù)測(cè)機(jī)制80(1)至80(n)可以完全用硬件或者軟件實(shí)現(xiàn)。然而另一方面，在有些情況下，可以有益地采用部分硬件與軟件的適當(dāng)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)機(jī)制75和預(yù)測(cè)機(jī)制80(1)至80(n)。
各種已知算法可以很容易執(zhí)行這兩個(gè)機(jī)制中的任何一個(gè)機(jī)制或者同時(shí)執(zhí)行這兩個(gè)機(jī)制。自適應(yīng)機(jī)制75學(xué)習(xí)信道改變的頻譜或移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14(圖1)運(yùn)動(dòng)的速度或者其他等效參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，自適應(yīng)機(jī)制75用所有傳播路徑(起自第一和第二天線(xiàn)30(1)、30(m))的當(dāng)前和過(guò)去的信道估計(jì)一起學(xué)習(xí)信道參數(shù)。預(yù)測(cè)機(jī)制80(1)至80(n)用自適應(yīng)機(jī)制75產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信道估計(jì)器55得出的信道估計(jì)產(chǎn)生信道預(yù)測(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)測(cè)機(jī)制80(1)至80(n)分別獨(dú)立地為各傳播路徑進(jìn)行操作。
當(dāng)然，類(lèi)似的自適應(yīng)信道預(yù)測(cè)算法也可以很容易應(yīng)用于有兩個(gè)以上的天線(xiàn)發(fā)射的情況。雖然工作方法可以是相同的，但通?？偟母纳瓶梢悦黠@地比兩個(gè)天線(xiàn)的情況大。在這種情況下，除了其他原因，所以能得到明顯改善是因?yàn)殡S著天線(xiàn)的增多需要反饋的信息量也增大。因此，由于發(fā)送反饋信息而引起的回路延遲大大增大。結(jié)果，每當(dāng)回路延遲增大時(shí)從自適應(yīng)信道預(yù)測(cè)算法得到的改善可以是比較大的。因此，在用兩個(gè)以上的天線(xiàn)時(shí)，由于自適應(yīng)信道預(yù)測(cè)算法有效地減小了這樣的回路延遲，因此，與沒(méi)有預(yù)測(cè)的系統(tǒng)相比，可以產(chǎn)生明顯的改善。
圖4A和4B示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)的由移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14(圖1)的信道控制程序24(圖1)執(zhí)行的程序指令。如圖4A所示，在程序方框85，可以根據(jù)一個(gè)第一公共領(lǐng)示信道信號(hào)得出至少一個(gè)第一信道估計(jì)項(xiàng)。同樣，在程序方框87，可以根據(jù)一個(gè)第二公共領(lǐng)示信道信號(hào)得出至少一個(gè)第二信道估計(jì)項(xiàng)。在程序方框89，可以根據(jù)第一和第二信道估計(jì)項(xiàng)確定一個(gè)信道的一些信道預(yù)測(cè)項(xiàng)。在程序方框91，可以根據(jù)這些信道預(yù)測(cè)項(xiàng)控制發(fā)射機(jī)在一個(gè)指定時(shí)間的將來(lái)傳輸模式。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖4B所示，諸如移動(dòng)用戶(hù)設(shè)備之類(lèi)的移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14可以在接收到在包括至少兩個(gè)公共領(lǐng)示信道信號(hào)的信道內(nèi)來(lái)自基站收發(fā)信機(jī)12的至少兩個(gè)天線(xiàn)30(1)、30(m)的一個(gè)傳輸時(shí)(程序方框105)，可以應(yīng)用程序指令100(例如，軟件代碼)。然后，可以根據(jù)兩個(gè)公共領(lǐng)示信道信號(hào)得出信道估計(jì)項(xiàng)(程序方框110)。對(duì)于當(dāng)前情況的包括信道估計(jì)項(xiàng)的輸出信號(hào)結(jié)果可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元22(圖1)內(nèi)(程序方框115)，以便以后可以接入。
為了計(jì)算為兩個(gè)天線(xiàn)30(1)和30(m)選擇一個(gè)或多個(gè)加權(quán)值的信道預(yù)測(cè)項(xiàng)，信道控制程序24(圖2)可以利用過(guò)去和當(dāng)前的信道估計(jì)(程序方框120)。特別，在一個(gè)實(shí)施例中，可以接收一組對(duì)于在一個(gè)基站(例如，基站收發(fā)信機(jī)12(圖1))的一些天線(xiàn)的加權(quán)系數(shù)選擇項(xiàng)(程序方框125)。根據(jù)信道預(yù)測(cè)項(xiàng)，可以用這些加權(quán)系數(shù)選擇項(xiàng)為兩個(gè)天線(xiàn)選擇加權(quán)值(程序方框130)。通過(guò)程序指令100，可以執(zhí)行一次或多次自適應(yīng)迭代132，精確地估計(jì)或預(yù)測(cè)第一和第二天線(xiàn)30(1)和30(m)用于移動(dòng)用戶(hù)設(shè)備的將來(lái)傳輸模式。所選的加權(quán)值可以反饋給基站(程序方框135)，基站可以精確地估計(jì)或控制處在基站收發(fā)信機(jī)12的第一和第二天線(xiàn)30(1)、30(m)的將來(lái)傳輸狀態(tài)(程序方框140)。
如圖5所示，按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖4A和4B所示的自適應(yīng)信道預(yù)測(cè)算法可以用信道預(yù)測(cè)軟件150來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，在接收到可以用硬件實(shí)現(xiàn)的操作的結(jié)果后的由程序方框105至135(圖4B)所示的各個(gè)操作都可以用軟件實(shí)現(xiàn)。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，信道預(yù)測(cè)軟件150可以存儲(chǔ)在一個(gè)諸如圖1中所示的通信系統(tǒng)10的移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14之類(lèi)的基于處理器的系統(tǒng)內(nèi)。
概括地說(shuō)，在程序方框155，信道預(yù)測(cè)軟件150接收到多個(gè)自適應(yīng)天線(xiàn)30(圖1)中的每個(gè)參與天線(xiàn)的傳輸信道(例如，圖1中的第一和第二發(fā)送信號(hào)32A、32B)和公共領(lǐng)示信道信號(hào)。利用在程序方框105(圖4B)確定的信息，信道預(yù)測(cè)軟件150在程序方框110和115(圖4B)對(duì)每個(gè)天線(xiàn)的傳輸信道和公共領(lǐng)示信道信號(hào)解擴(kuò)，區(qū)分各信道傳播路徑。然后，信道預(yù)測(cè)軟件150可以為每個(gè)信道傳播路徑估計(jì)每個(gè)傳輸信道的相位/振幅，得出每個(gè)信道的當(dāng)前信道估計(jì)項(xiàng)，如程序方框165所示。
利用當(dāng)前信道估計(jì)項(xiàng)和接入過(guò)去信道估計(jì)項(xiàng)(例如，存儲(chǔ)在圖1中的存儲(chǔ)單元22內(nèi)的)，信道預(yù)測(cè)軟件150可以計(jì)算出每個(gè)參與天線(xiàn)的每個(gè)信道傳播路徑的信道預(yù)測(cè)項(xiàng)，如程序方框170所示。接著，可以根據(jù)當(dāng)前和過(guò)去的信道預(yù)測(cè)項(xiàng)從接收到的用于天線(xiàn)的加權(quán)系數(shù)選擇項(xiàng)中確定每個(gè)參與天線(xiàn)的加權(quán)值，如程序方框175所示。此后，可以將選定的加權(quán)值提供給每個(gè)參與天線(xiàn)，如程序方框180所示。最后，可以將這些自適應(yīng)天線(xiàn)30(圖1)中的每個(gè)參與天線(xiàn)的天線(xiàn)輸入乘以相應(yīng)所選的預(yù)測(cè)一個(gè)將來(lái)信道的傳輸?shù)募訖?quán)值，如程序方框185所示。
對(duì)于基站收發(fā)信機(jī)12，圖6示出了一個(gè)總體體系結(jié)構(gòu)，這個(gè)體系結(jié)構(gòu)在一個(gè)實(shí)施例中可以在閉環(huán)模式發(fā)送分集中用來(lái)對(duì)一個(gè)專(zhuān)用物理信道(DPCH)在將來(lái)一個(gè)指定時(shí)間向移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14(圖1)的傳輸200進(jìn)行信道預(yù)測(cè)。如圖6所示，DPCH傳輸200可以由一個(gè)專(zhuān)用物理控制信道(DPCCH)和一個(gè)專(zhuān)用物理數(shù)據(jù)信道(DPDCH)組成。利用一個(gè)擴(kuò)頻加擾模塊202和一個(gè)第一乘法器205，實(shí)質(zhì)上以與在許多傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中通常執(zhí)行的相同的方式執(zhí)行包括(但不限于)信道編碼、交織和擴(kuò)頻的各種傳輸功能，產(chǎn)生一組擴(kuò)頻加擾信號(hào)208(1)至208(m)。
可以通過(guò)一組第二乘法器210(1)至210(m)用一個(gè)或多個(gè)所選的天線(xiàn)專(zhuān)用加權(quán)值(例如，w1至wk)對(duì)這組擴(kuò)頻加擾信號(hào)208(1)至208(m)進(jìn)行加權(quán)，從而提供了一組經(jīng)加權(quán)的擴(kuò)頻加擾信號(hào)212(1)至212(m)。這組經(jīng)加權(quán)的擴(kuò)頻加擾信號(hào)212(1)至212(m)在一個(gè)具有一組加法器215(1)至215(m)內(nèi)與具有公共領(lǐng)示信道CPICH1至CPICHm的相應(yīng)公共領(lǐng)示信道合并。
最后，這組經(jīng)加權(quán)的擴(kuò)頻加擾信號(hào)212(1)至212(m)通過(guò)多個(gè)自適應(yīng)天線(xiàn)30發(fā)送，傳輸給移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14。為了利用所選的天線(xiàn)專(zhuān)用加權(quán)值調(diào)整這些自適應(yīng)天線(xiàn)30，基站收發(fā)信機(jī)12還包括一個(gè)反饋信道接口217。在信道接口217內(nèi)，在程序方框220可以在反饋信道35(圖1)上接收到移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14發(fā)來(lái)的反饋信息(FIB)(例如，來(lái)自移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14(圖1)的業(yè)務(wù)信道的將來(lái)狀態(tài)的加權(quán)系數(shù)選擇信息，包括與在一個(gè)第一閉環(huán)模式進(jìn)行相位調(diào)整和在一個(gè)第二閉環(huán)模式進(jìn)行相位和振幅調(diào)整關(guān)聯(lián)的所選的天線(xiàn)專(zhuān)用加權(quán)值)。然后，在程序方框230，在基站收發(fā)信機(jī)12內(nèi)可以產(chǎn)生這些所選的天線(xiàn)專(zhuān)用加權(quán)值(例如，w1至wk)。
在一個(gè)實(shí)施例中，這些所選的天線(xiàn)專(zhuān)用加權(quán)值根據(jù)從反饋信道35得出的信道預(yù)測(cè)信息確定。因此，根據(jù)涉及至移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14(圖1)的業(yè)務(wù)信道的將來(lái)狀態(tài)的信道預(yù)測(cè)信息，在程序方框230，在基站收發(fā)信機(jī)12內(nèi)產(chǎn)生這些所選的天線(xiàn)專(zhuān)用加權(quán)值，以在指定時(shí)間控制這些自適應(yīng)天線(xiàn)30中的不同數(shù)目的天線(xiàn)在這個(gè)業(yè)務(wù)信道上的傳輸模式。
在一個(gè)實(shí)施例中，由移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14(圖1)確定的所選的天線(xiàn)專(zhuān)用加權(quán)值可以用反饋信道35(例如，一個(gè)上行鏈路專(zhuān)用物理控制信道(DPCCH))的n個(gè)比特的反饋信息(FIB)字段發(fā)給基站收發(fā)信機(jī)12(例如，基站收發(fā)信機(jī)12的通用移動(dòng)通信系統(tǒng)陸地?zé)o線(xiàn)電接入網(wǎng)(UMTS-UTRAN)接入點(diǎn)。見(jiàn)“UMTS的管理?xiàng)l例”(“A Regulatory Frameworkfor UMTS”，Repott No.1，available from UMTS Forum Secretariat，Russell Square House，10-12 Russell Square，London，WCIB 5EE，United Kingdom)。
在一個(gè)實(shí)施例中，為了計(jì)算反饋信息(FIB)，移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14用公共領(lǐng)示信道(CPICH)分別估計(jì)起自第一和第二天線(xiàn)30(1)、30(m)的信道。例如，每時(shí)隙一次，移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14計(jì)算需加到基站收發(fā)信機(jī)12的UTRAN接入點(diǎn)以使移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14的接收功率達(dá)到最大的相位調(diào)整φ和振幅調(diào)整。在一種情況下，選擇最佳天線(xiàn)專(zhuān)用加權(quán)值可以例如通過(guò)解出使定義為從所估計(jì)的第一和第二天線(xiàn)30(1)和30(m)的信道脈沖響應(yīng)得出的信道預(yù)測(cè)項(xiàng)的函數(shù)的接收功率達(dá)到最大值的天線(xiàn)專(zhuān)用加權(quán)值來(lái)實(shí)現(xiàn)?；蛘撸部梢岳缤ㄟ^(guò)使為從一個(gè)所估計(jì)的信道脈沖響應(yīng)得出的這些信道預(yù)測(cè)項(xiàng)的函數(shù)的判別式達(dá)到最大值確定最佳天線(xiàn)專(zhuān)用加權(quán)值。或者，也可以有益地用另一個(gè)基于使信號(hào)與干擾比(SIR)達(dá)到最大的適當(dāng)方法來(lái)選擇加權(quán)系數(shù)。
在工作中，移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14在反饋信道35上(圖1)將調(diào)整第一和第二天線(xiàn)30(1)和30(m)的反饋信息反饋給基站收發(fā)信機(jī)12(例如，反饋給UTRAN接入點(diǎn))，從而根據(jù)這反饋信息可以得出需調(diào)整的相位和/或振幅的設(shè)置值。在一個(gè)實(shí)施例中，一組反饋信令消息(FSM)比特發(fā)送到反饋信道35上。這些FSM比特可以植入分配給閉環(huán)模式發(fā)送分集的上行鏈路DPCCH時(shí)隙的一個(gè)FIB字段(例如，3GPP標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)送功率控制(TPC)字段)。這個(gè)FIB字段用來(lái)發(fā)送分別與最佳天線(xiàn)專(zhuān)用加權(quán)值相應(yīng)的振幅(即功率)和相位的設(shè)置值。
在一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)用戶(hù)單元或用戶(hù)設(shè)備(UE)(諸如移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)14(見(jiàn)圖1))可以是任何基于處理器的系統(tǒng)，可以是一個(gè)無(wú)線(xiàn)電話(huà)機(jī)、計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、尋呼機(jī)、便攜式音樂(lè)播放機(jī)或者任何其他能通過(guò)一個(gè)或多個(gè)通信鏈路(諸如無(wú)線(xiàn)電鏈路16(見(jiàn)圖1))接收信息的設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)用戶(hù)單元或用戶(hù)設(shè)備可以是一個(gè)便攜設(shè)備，諸如手持設(shè)備。
在一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)用戶(hù)單元或用戶(hù)設(shè)備可以是一個(gè)由電池供電的設(shè)備，電池在沒(méi)有外部固定電源供電期間用作移動(dòng)用戶(hù)單元或用戶(hù)設(shè)備的主電源。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)設(shè)備或存儲(chǔ)媒體(諸如存儲(chǔ)單元22(見(jiàn)圖1))可以是一個(gè)諸如閃速存儲(chǔ)器之類(lèi)的存儲(chǔ)器件。當(dāng)然，也可以方便地采用其他適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器件或存儲(chǔ)媒體。各種軟件算法或應(yīng)用(諸如信道控制程序24(見(jiàn)圖1))都是可在控制或處理單元(諸如處理器20(見(jiàn)圖1))上執(zhí)行的。每個(gè)控制或處理單元可以包括一個(gè)微處理器、一個(gè)微控制器、一個(gè)處理卡(包括一個(gè)或多個(gè)微處理器或控制器)或其他控制或計(jì)算器件。
作為一些例子，在本說(shuō)明中所提到的存儲(chǔ)器件或存儲(chǔ)媒體(諸如存儲(chǔ)單元22(見(jiàn)圖1))可以包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和指令的機(jī)器可讀存儲(chǔ)媒體。存儲(chǔ)媒體可以包括各種存儲(chǔ)器諸如動(dòng)態(tài)或靜態(tài)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)(DRAM或SRAM)器、可擦和可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電可擦和可編程只讀存儲(chǔ)(EEPROM)和閃速存儲(chǔ)器之類(lèi)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器；諸如固定磁盤(pán)、軟盤(pán)、活動(dòng)磁盤(pán)之類(lèi)的磁盤(pán)；包括磁帶在內(nèi)的其他磁媒體；以及諸如光盤(pán)(CD)或數(shù)字視盤(pán)(DVD)之類(lèi)的光媒體。此外，構(gòu)成在不同的系統(tǒng)組成部分內(nèi)各種軟件算法或應(yīng)用的指令可以存儲(chǔ)在各自的存儲(chǔ)器內(nèi)。這些指令在由各自的控制或處理單元執(zhí)行時(shí)使相應(yīng)的組成部分執(zhí)行編程的操作。
雖然以上就有限的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了說(shuō)明，但熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的人員可以理解從中可以得出許多變型?？梢钥吹?，所附權(quán)利要求書(shū)涵蓋了屬于本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和專(zhuān)利保護(hù)范圍的各種變型。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括下列步驟對(duì)于一個(gè)信道，根據(jù)從第一公共領(lǐng)示信道信號(hào)得出的第一信道估計(jì)項(xiàng)和從第二公共領(lǐng)示信道信號(hào)得出的第二信道估計(jì)項(xiàng)確定信道預(yù)測(cè)項(xiàng)；以及利用信道預(yù)測(cè)項(xiàng)控制所述信道的將來(lái)傳輸模式。
2.權(quán)利要求1的方法，所述方法還包括下列步驟根據(jù)信道預(yù)測(cè)項(xiàng)預(yù)測(cè)所述信道在一個(gè)指定時(shí)間的將來(lái)狀態(tài)。
3.權(quán)利要求2的方法，所述方法還包括下列步驟存儲(chǔ)第一和第二信道估計(jì)項(xiàng)，以便分別根據(jù)第一和第二公共領(lǐng)示信道信號(hào)確定信道預(yù)測(cè)項(xiàng)。
4.權(quán)利要求3的方法，所述方法還包括下列步驟以一次或多次迭代根據(jù)第一和第二信道估計(jì)項(xiàng)自適應(yīng)地計(jì)算出信道預(yù)測(cè)項(xiàng)。
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述自適應(yīng)計(jì)算的步驟包括下列步驟接收一些與多個(gè)天線(xiàn)中的一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)關(guān)聯(lián)的天線(xiàn)傳輸特性，以便可控地調(diào)整信道的將來(lái)傳輸模式；以及根據(jù)信道預(yù)測(cè)項(xiàng)從這些天線(xiàn)傳輸特性中選擇至少一個(gè)天線(xiàn)傳輸特性。
6.權(quán)利要求4的方法，其中所述自適應(yīng)計(jì)算的步驟包括下列步驟接收一個(gè)或多個(gè)與多個(gè)天線(xiàn)中的一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)關(guān)聯(lián)的加權(quán)值，其中所述第一公共領(lǐng)示信道信號(hào)來(lái)自多個(gè)天線(xiàn)中的一個(gè)第一天線(xiàn)，而所述第二公共領(lǐng)示信道信號(hào)來(lái)自多個(gè)天線(xiàn)中的一個(gè)第二天線(xiàn)。
7.權(quán)利要求5的方法，所述方法還包括下列步驟利用一個(gè)基于信道預(yù)測(cè)項(xiàng)的反饋信號(hào)按照所述信道在指定時(shí)間的將來(lái)狀態(tài)控制所述信道的將來(lái)傳輸模式。
8.權(quán)利要求6的方法，所述方法還包括下列步驟根據(jù)信道預(yù)測(cè)項(xiàng)從一個(gè)或多個(gè)加權(quán)值中選擇至少一個(gè)加權(quán)值；將至少一個(gè)加權(quán)值提供給第一和第二天線(xiàn)，以精確確定所述信道在指定時(shí)間的將來(lái)狀態(tài)；以及根據(jù)第一和第二公共領(lǐng)示信道信號(hào)區(qū)分與第一和第二天線(xiàn)關(guān)聯(lián)的第一和第二信道傳播路徑。
9.權(quán)利要求8的方法，所述方法還包括下列步驟估計(jì)第一和第二信道傳播路徑的所述信道的相位和幅度，以得出第一和第二信道估計(jì)項(xiàng)。
10.權(quán)利要求4的方法，其中所述第一信道估計(jì)項(xiàng)與在一個(gè)一次或多次迭代的當(dāng)前迭代前的至少一個(gè)迭代中計(jì)算出的一個(gè)信道估計(jì)項(xiàng)相應(yīng)。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述第二信道估計(jì)項(xiàng)與在一次或多次迭代的當(dāng)前迭代中計(jì)算出的一個(gè)信道估計(jì)項(xiàng)相應(yīng)。
12.權(quán)利要求6的方法，所述方法還包括下列步驟以一個(gè)閉環(huán)發(fā)送分集模式操作多個(gè)天線(xiàn)中的第一和第二天線(xiàn)。
13.權(quán)利要求12的方法，所述方法還包括下列步驟向多個(gè)天線(xiàn)中的第一和第二天線(xiàn)提供包括一個(gè)或多個(gè)加權(quán)值中的至少一個(gè)加權(quán)值的反饋。
14.權(quán)利要求13的方法，所述方法還包括下列步驟在指定時(shí)間控制第一和第二天線(xiàn)中的至少一個(gè)天線(xiàn)的在所述信道上的傳輸模式，以與所述信道的將來(lái)狀態(tài)匹配，從而充分減小在閉環(huán)發(fā)送分集模式中的有影響的回路延遲的影響。
15.一種設(shè)備，所述設(shè)備包括一個(gè)通信接口；以及一個(gè)以通信方式與通信接口連接的處理器，所述處理器為一個(gè)信道根據(jù)從第一公共領(lǐng)示信道信號(hào)得出的第一信道估計(jì)項(xiàng)和從第二公共領(lǐng)示信道信號(hào)得出的第二信道估計(jì)項(xiàng)確定信道預(yù)測(cè)項(xiàng)，利用信道預(yù)測(cè)項(xiàng)可以控制所述信道的將來(lái)傳輸模式。
16.權(quán)利要求15的設(shè)備，其中所述處理器根據(jù)信道預(yù)測(cè)項(xiàng)預(yù)測(cè)所述信道在一個(gè)指定時(shí)間的將來(lái)狀態(tài)。
17.權(quán)利要求15的設(shè)備，所述設(shè)備還包括一個(gè)與處理器連接的存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)第一和第二信道估計(jì)項(xiàng)，以便分別根據(jù)第一和第二公共領(lǐng)示信道信號(hào)確定信道預(yù)測(cè)項(xiàng)。
18.權(quán)利要求17的設(shè)備，其中所述處理器以一次或多次迭代根據(jù)第一和第二信道估計(jì)項(xiàng)自適應(yīng)地計(jì)算出信道預(yù)測(cè)項(xiàng)。
19.權(quán)利要求18的設(shè)備，其中所述處理器接收一些與多個(gè)天線(xiàn)中的一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)關(guān)聯(lián)的天線(xiàn)傳輸特性，以便可控地調(diào)整所述信道的將來(lái)傳輸模式；以及根據(jù)信道預(yù)測(cè)項(xiàng)從這些天線(xiàn)傳輸特性中選擇至少一個(gè)天線(xiàn)傳輸特性。
20.權(quán)利要求19的設(shè)備，其中所述處理器根據(jù)信道預(yù)測(cè)項(xiàng)提供一個(gè)反饋信號(hào)，以便按照所述信道在指定時(shí)間的將來(lái)狀態(tài)控制一個(gè)發(fā)射機(jī)的將來(lái)傳輸模式。
全文摘要
移動(dòng)用戶(hù)設(shè)備可形成根據(jù)從一個(gè)收發(fā)信機(jī)發(fā)送的公共領(lǐng)示信道信號(hào)對(duì)信道的將來(lái)狀態(tài)的預(yù)測(cè)來(lái)控制收發(fā)信機(jī)在指定時(shí)間的將來(lái)傳輸模式。該模式與該信道的匹配精度可根據(jù)過(guò)去和當(dāng)前的信道估計(jì)地計(jì)算出信道預(yù)測(cè)項(xiàng)自適應(yīng)地得到改善。包括具有一些工作在閉環(huán)發(fā)送分集模式的天線(xiàn)的基站(12)和一個(gè)處在移動(dòng)用戶(hù)設(shè)備的信道控制應(yīng)用的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)由此可為基站的發(fā)射天線(xiàn)選擇最佳的天線(xiàn)傳輸特性。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1399436SQ0212652
公開(kāi)日2003年2月26日 申請(qǐng)日期2002年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月19日
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