專利名稱：決定基站傳輸分集模式的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一種在移動(dòng)無線通信系統(tǒng)中決定數(shù)據(jù)傳輸模式的方法和系統(tǒng)，特別涉及一種移動(dòng)單元決定基站的數(shù)據(jù)下行傳輸分集(down link)模式的方法及裝置。
背景技術(shù)：
近年來，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)(spread spectrum communication system)在蜂窩式移動(dòng)通信網(wǎng)路(Cellular Mobile Communication network)及蜂窩式移動(dòng)通信網(wǎng)路(Cellular Mobile Communication network)中的地位日趨重要。特別是直接序列碼分多址(Direct Sequence Code Division MultipleAccess)已成為第三代行動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)。
提高下行容量(downlink capacity)則是第三代行動(dòng)通信的主要挑戰(zhàn)之一。在無線通信系統(tǒng)中，傳輸分集(Transmit Diversity)技術(shù)是一個(gè)低成本且又能提高下行容量的方法，而傳輸分集技術(shù)已成為第三代行動(dòng)系統(tǒng)中不可或缺的一項(xiàng)技術(shù)。傳輸分集技術(shù)為減小下行通道的間的干擾，更好的下行信號(hào)配合移動(dòng)臺(tái)的接收，下行鏈路信道在發(fā)射時(shí)采用多數(shù)組正交天線，發(fā)送一種信息的不同調(diào)制信號(hào)。這種方法叫做分集發(fā)送。
在發(fā)送分集發(fā)送技術(shù)中，下行鏈路的傳輸分集常見的有兩種方式，分別使用在開放回路(open loop)傳輸分集與封閉回路(close loop)傳輸分集。開放回路傳輸分集模式使用”空間-時(shí)間區(qū)塊編碼”(Space Time blockcoding)方式以及使用多數(shù)組傳輸天線的全分集(Full diversity)，天線間必須間隔足夠的距離，以利用不同天線所接收的信號(hào)衰減(fading)可視為獨(dú)立的特性，來增加天線增益；封閉回路傳輸分集模式則具有兩種子模式，兩種子模式均使用在兩組傳輸天線及利用對(duì)下行通道測(cè)量(downlink channelmeasurement)及反饋信號(hào)處理(feedback signaling)控制傳輸天線中傳輸信號(hào)的相位及/或增益。

發(fā)明內(nèi)容
然而，由在封閉回路傳輸分集一般只能應(yīng)用在使用者低速行駛環(huán)境中，而在高速行駛環(huán)境下(時(shí)速超過40、50公里時(shí))，信號(hào)在傳輸信道中變化過快，而使得信號(hào)衰減(signal fading)影響，則會(huì)因?yàn)橥ǖ拦烙?jì)不準(zhǔn)確的問題，會(huì)讓使用封閉回路傳輸分集使系統(tǒng)的性能變差。
本發(fā)明提供一種在移動(dòng)無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)單元決定基站的傳輸分集模式的可行性的方法及裝置。通過基站專用物理信道(Dedicated PhysicalChannel)的導(dǎo)頻位(Pilot Symbol)與基站的公用導(dǎo)頻信道(common pilotchannel)的信道信號(hào)，本發(fā)明可觀察信道信號(hào)的改變。若系統(tǒng)信道信號(hào)衰減的變化率過快或反饋錯(cuò)誤率過高，則指示基站關(guān)閉封閉回路傳輸分集模式以得到較佳性能。
本發(fā)明提供移動(dòng)單元決定基站的數(shù)據(jù)下行模式的方法，首先估計(jì)移動(dòng)單元在第一時(shí)隙的第一反饋加權(quán)，此第一反饋加權(quán)具有第一反饋相位。并且，估計(jì)移動(dòng)單元在第二時(shí)隙的第二反饋加權(quán)，第二反饋加權(quán)也具有第二反饋相位。最后由第一反饋相位及第二反饋相位的計(jì)算，決定基站的數(shù)據(jù)下行模式。
本發(fā)明提供另一種移動(dòng)單元決定基站的下行模式的方法。首先，本發(fā)明計(jì)算基站在同一時(shí)隙的回復(fù)加權(quán)，此回復(fù)加權(quán)具有回復(fù)相位。并且，本發(fā)明估計(jì)移動(dòng)單元在一時(shí)隙的反饋加權(quán)，此反饋加權(quán)具有反饋相位。最后，由反饋相位及回復(fù)相位的計(jì)算，決定基站的數(shù)據(jù)下行模式。
本發(fā)明也提供一種在移動(dòng)無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)單元決定基站的數(shù)據(jù)下行(down link)模式的裝置，包括估計(jì)單元及決定單元。估計(jì)單元估計(jì)移動(dòng)單元在第一時(shí)隙的第一反饋加權(quán)，此第一反饋加權(quán)具有第一反饋相位。估計(jì)單元估計(jì)移動(dòng)單元在第二時(shí)隙的第二反饋加權(quán)，此第二反饋加權(quán)具有第二反饋相位。決定單元?jiǎng)t由第一反饋相位及該第二反饋相位的計(jì)算，決定基站的數(shù)據(jù)下行模式。
本發(fā)明另外提供一種在移動(dòng)無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)單元決定基站的下行模式的裝置，包括估計(jì)單元，計(jì)算單元及決定單元。估計(jì)單元估計(jì)移動(dòng)單元在同一時(shí)隙內(nèi)的反饋加權(quán)，此反饋加權(quán)具有一反饋相位。計(jì)算單元計(jì)算該基站在同一時(shí)隙的回復(fù)加權(quán)，此回復(fù)加權(quán)具有回復(fù)相位。決定單元?jiǎng)t由反饋相位及回復(fù)相位的計(jì)算，決定基站的數(shù)據(jù)下行模式。


圖1為傳輸分集封閉回路系統(tǒng)的方塊圖。
圖2為計(jì)算反饋加權(quán)參數(shù)的方法流程圖。
圖3為本發(fā)明決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式的方法流程圖。
圖4為本發(fā)明決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式的另一方法流程圖。
圖5為本發(fā)明決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式的裝置。
圖6為本發(fā)明決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式的另一裝置。
組件標(biāo)號(hào)說明100 基站 101專用物理信道110 移動(dòng)單元 1051、1053 天線500 本發(fā)明的實(shí)施例 501 估計(jì)單元503 決定單元 5031比較單元5033 加權(quán)單元 5037發(fā)送單元600 本發(fā)明的實(shí)施例 601 估計(jì)單元603 計(jì)算單元 605 決定單元6051 比較單元 6053加權(quán)單元6057 發(fā)送單元具體實(shí)施方式
本發(fā)明由提供一種在移動(dòng)無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)單元估量基站下行信號(hào)，反饋加權(quán)給基站，使基站決定數(shù)據(jù)傳輸分集模式的方法及裝置，以改善系統(tǒng)的性能。
圖1說明傳輸分集封閉回路系統(tǒng)的方塊圖。如圖1所示，在基站端100專用物理信道101發(fā)送用戶的信號(hào)在乘上擴(kuò)頻/識(shí)別碼(spread/scramblecode)102后，分別乘上反饋加權(quán)參數(shù)(feedback weight factor)W1及W2，反饋加權(quán)參數(shù)形成加權(quán)向量(weight vector)，一般而言，此反饋加權(quán)向量為復(fù)數(shù)信號(hào)。接著分別加上第一公用導(dǎo)頻信道C1及第二公用導(dǎo)頻信道C2，再經(jīng)由天線1051及天線1053發(fā)送出去。而移動(dòng)單元110可由接收到的信號(hào)決定反饋加權(quán)，而基站100接收到此反饋加權(quán)來調(diào)整天線1051及1053發(fā)送信號(hào)的相位及增益，使基站100發(fā)送信號(hào)的信噪比(signal-to-noise ratio)達(dá)到最大。
在移動(dòng)單元端110接收基站端發(fā)送的信號(hào)后，由計(jì)算使加上加權(quán)后的信道特性P為最大值，來求得反饋加權(quán)w，P＝wHHHHwH＝[h1，h2]，w＝[w1，w2]T，h1及h2即為天線1051及1053傳輸至使用者端的的信道脈沖響應(yīng)(channel impulse response)。估計(jì)天線發(fā)送的h1及h2值后即可得到自相關(guān)矩陣(channel autocorrelation matrix)R＝HHH的特征值(eigenvalue)，而最佳反饋加權(quán)參數(shù)即為對(duì)應(yīng)信道自相關(guān)矩陣R＝HHH的最大特征值的特征向量(eigenvector)wf(n)＝[w1，w2]。最后，將此特征向量[w1，w2]回傳至基站，供基站100調(diào)整天線1051及1053發(fā)送信號(hào)的相位及增益。
圖2即為計(jì)算反饋加權(quán)的方法流程圖。首先，假設(shè)起始時(shí)隙n為0(步驟201)。計(jì)算P值(步驟203)。接著計(jì)算R值的最大特征值即對(duì)應(yīng)的特征向量wf(n)＝[w1，w2](步驟205)。將此特征向量wf(n)＝[w1，w2]發(fā)送至基站(步驟207)。最后，等待一個(gè)時(shí)隙后，使得n成為n+1(步驟2 09)。
由在封閉回路傳輸分集技術(shù)在使用者高速行駛環(huán)境下因反饋的特征向量為周期性的定時(shí)反饋，在移動(dòng)臺(tái)高速下的環(huán)境此反饋相對(duì)在信號(hào)衰減延遲，所以使得封閉回路傳輸分集技術(shù)反而減低系統(tǒng)的性能，本發(fā)明提供一種決定基站數(shù)據(jù)傳輸分集模式的方法。
圖3即為本發(fā)明決定基站的傳輸分集模式的可行性的方法實(shí)施例。本發(fā)明以此觀察信道信號(hào)相位的變化量，也即根據(jù)判斷值Pth與第二預(yù)定值的比較來決定基站的數(shù)據(jù)下行模式。首先，假設(shè)起始時(shí)隙n為0(步驟301)。等待一個(gè)時(shí)隙后，使得n成為n+1(步驟303)。估計(jì)移動(dòng)單元在時(shí)隙n的反饋加權(quán)W(n)，此反饋加權(quán)W(n)具有反饋相位P(n)(步驟305)。接著，估計(jì)移動(dòng)單元在下一時(shí)隙n+1的反饋加權(quán)W(n+1)，反饋加權(quán)W(n+1)也具有反饋相位P(n+1)(步驟307)。比較反饋相位P(n)及反饋相位P(n+1)，得到絕對(duì)相位差(步驟309)。當(dāng)絕對(duì)相位差大于預(yù)設(shè)第一預(yù)定值時(shí)，將判斷值Pth增加第一值，當(dāng)絕對(duì)相位差小于第一預(yù)定值時(shí)，將判斷值Pth減少第二值(步驟311)。在此實(shí)施例中，第一值等于第二值。
接著，比較此判斷值Pth是否大于第二預(yù)定值(步驟313)。若判斷值Pth大于第二預(yù)定值，便發(fā)送終止封閉回路模式指令到基站(步驟315)，表示信道的特性因車速快速而變化快速造成相位變化過快，此時(shí)需要終止基站的封閉回路模式信號(hào)。若判斷值Pth小于第二預(yù)定值，便回到步驟303。
另外，基站的封閉回路模式信號(hào)使用由移動(dòng)臺(tái)反饋特征向量來決定反饋加權(quán)，但是若此反饋加權(quán)因移動(dòng)臺(tái)在高速下的環(huán)境下，使得反饋加權(quán)為錯(cuò)誤的值，所以使得封閉回路傳輸分集技術(shù)反而減低系統(tǒng)的性能，本發(fā)明也由觀察信號(hào)反饋錯(cuò)誤率，決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
如圖4所示，本發(fā)明假設(shè)起始時(shí)隙n為0(步驟401)。等待一個(gè)時(shí)隙后，使得n成為n+1(步驟403)。的后，本發(fā)明計(jì)算基站的專用物理信道(DedicatedPhysical Channel)的導(dǎo)頻位(Pilot Symbol)與基站的公用導(dǎo)頻信道(commonpilot channel)的信道信號(hào)在時(shí)隙的預(yù)估調(diào)整后的加權(quán)值Wt(n)(步驟405)，此加權(quán)值有相位Pt(n)。接著，估計(jì)移動(dòng)單元在同一時(shí)隙的反饋加權(quán)Wf(n)，反饋加權(quán)Wf(n)具有反饋相位Pf(n)(步驟407)。
本發(fā)明比較反饋相位Pf(n)及Pt(n)，得到相位差的絕對(duì)差值Pd(n)(步驟409)。當(dāng)絕對(duì)相位差Pd(n)大于第一預(yù)定值時(shí)，將判斷值增加第一值，該絕對(duì)相位差Pd(n)小于第一預(yù)定值時(shí)，則將判斷值減少第二值(步驟411)。在此實(shí)施例中，第一值等于第二值。接著，比較判斷值是否大于第二預(yù)定值(步驟413)。若此判斷值大于第二預(yù)定值時(shí)，移動(dòng)單元發(fā)送終止封閉回路模式指令至基站(步驟415)，指示基站終止封閉回路模式。若判斷值小于第二預(yù)定值，便回到步驟403。
本發(fā)明也提供一種在無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)單元決定基站的數(shù)據(jù)下行模式的裝置。如圖5所示，本發(fā)明500包括估計(jì)單元501及決定單元503。估計(jì)單元501估計(jì)移動(dòng)單元在第一時(shí)隙的第一反饋加權(quán)，此第一反饋加權(quán)具有第一反饋相位。估計(jì)單元501進(jìn)一步估計(jì)移動(dòng)單元在第二時(shí)隙的第二反饋加權(quán)，此第二反饋加權(quán)具有第二反饋相位。而決定單元503則由第一反饋相位及第二反饋相位，決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
此決定單元503進(jìn)一步包括比較單元5031，加權(quán)單元5033及發(fā)送單元5037。比較單元5031，比較第一反饋相位及第二反饋相位，得到絕對(duì)相位差。當(dāng)絕對(duì)相位差大于一第一預(yù)定值時(shí)，加權(quán)單元5033便將判斷值增加第一值。當(dāng)絕對(duì)相位差小于第一預(yù)定值時(shí)，加權(quán)單元5033則將判斷值減少第二值。當(dāng)此判斷值大于第二預(yù)定值時(shí)，發(fā)送單元5037便發(fā)送終止封閉回路模式指令至基站，指示基站終止封閉回路傳輸分集模式。
此外，本發(fā)明進(jìn)一步提供一種在無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)單元決定基站的下行模式的裝置，如圖6所示。此裝置600包括估計(jì)單元601、計(jì)算單元603及決定單元605。估計(jì)單元601估計(jì)移動(dòng)單元在時(shí)隙的反饋加權(quán)，該反饋加權(quán)具有反饋相位。計(jì)算單元603計(jì)算該基站在該時(shí)隙的回復(fù)加權(quán)，此回復(fù)加權(quán)具有回復(fù)相位。此回復(fù)加權(quán)是基站的專用物理信道的引導(dǎo)符元與基站的公用導(dǎo)頻信道的信道信號(hào)的絕對(duì)相位差。決定單元605則由反饋相位及回復(fù)相位，決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
此決定單元605進(jìn)一步包括比較單元6051、加權(quán)單元6053及發(fā)送單元6057。比較單元6051比較反饋相位及回復(fù)相位，得到絕對(duì)相位差。當(dāng)此絕對(duì)相位差大于第一預(yù)定值時(shí)，加權(quán)單元6053將判斷值增加第一值。當(dāng)絕對(duì)相位差小于第一預(yù)定值時(shí)，加權(quán)單元6053則將判斷值減少第二值。當(dāng)判斷值大于第二預(yù)定值時(shí)，發(fā)送單元6057便發(fā)送終止封閉回路模式信號(hào)至基站，指示基站終止封閉回路傳輸分集模式。
由以上優(yōu)選具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本創(chuàng)作的特征與精神，而上述所公開的優(yōu)選具體實(shí)施例并非對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。相反地，上述的說明以及各種改變及相似的安排都為本發(fā)明所要受到保護(hù)的范圍。因此，本發(fā)明所申請(qǐng)的權(quán)利要求的范圍應(yīng)該根據(jù)上述的說明作最寬廣的解釋，并涵蓋所有可能相似的改變以及具相似性的安排。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)單元決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式的方法，包括(A)估計(jì)該移動(dòng)單元在第一時(shí)隙的第一反饋加權(quán)，該第一反饋加權(quán)具有第一反饋相位；(B)估計(jì)該移動(dòng)單元在第二時(shí)隙的第二反饋加權(quán)，該第二反饋加權(quán)具有第二反饋相位；以及(C)由該第一反饋相位及該第二反饋相位，決定該基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(C)，還包括(D)比較該第一反饋相位及該第二反饋相位，得到絕對(duì)相位差；以及(E)由該絕對(duì)相位差，決定該基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中步驟(E)更包括(F)當(dāng)該絕對(duì)相位差大于第一預(yù)定值時(shí)，將判斷值增加第一值，當(dāng)該絕對(duì)相位差小于該第一預(yù)定值時(shí)，將該判斷值減少一第二值；以及(G)當(dāng)該判斷值大于第二預(yù)定值時(shí)，發(fā)送終止封閉回路傳輸分集模式指令至該基站。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，該第一值等于該第二值。
5.一種在無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)單元決定基站的傳輸分集模式的方法，包括(A)計(jì)算該移動(dòng)單元接收該基站的信號(hào)在時(shí)隙的回復(fù)加權(quán)，該回復(fù)加權(quán)具有回復(fù)相位；(B)估計(jì)該移動(dòng)單元在該時(shí)隙的反饋加權(quán)，該反饋加權(quán)具有反饋相位；以及(C)由該反饋相位及該回復(fù)相位，決定該基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，該步驟(A)中該回復(fù)加權(quán)為該基站的專用物理信道的導(dǎo)頻位與該基站的公用導(dǎo)頻信道的信道信號(hào)的絕對(duì)相位差。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中該步驟(C)更包括(D)比較該反饋相位及該回復(fù)相位，得到絕對(duì)相位差；以及(E)由該絕對(duì)相位差，決定該基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該步驟(E)更包括(F)當(dāng)該絕對(duì)相位差大于第一預(yù)定值時(shí)，將判斷值增加第一值，當(dāng)該絕對(duì)相位差小于該第一預(yù)定值時(shí)，將該判斷值減少第二值；以及(G)當(dāng)該判斷值大于第二預(yù)定值時(shí)，發(fā)送終止封閉回路傳輸分集模式指令至該基站。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，該第一值等于該第二值。
10.一種在無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)單元決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式的裝置，包括估計(jì)單元，估計(jì)該移動(dòng)單元在第一時(shí)隙的第一反饋加權(quán)，該第一反饋加權(quán)具有第一反饋相位，及估計(jì)該移動(dòng)單元在第二時(shí)隙的第二反饋加權(quán)，該第二反饋加權(quán)具有第二反饋相位；以及決定單元，由該第一反饋相位及該第二反饋相位，決定該基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中該決定單元進(jìn)一步包括比較單元，比較該第一反饋相位及該第二反饋相位，得到絕對(duì)相位差；加權(quán)單元，當(dāng)該絕對(duì)相位差大于第一預(yù)定值時(shí)，該加權(quán)單元將判斷值增加第一值，及當(dāng)該絕對(duì)相位差小于該第一預(yù)定值時(shí)，該加權(quán)單元將該判斷值減少第二值；以及發(fā)送單元，當(dāng)該加權(quán)值大于第二預(yù)定值時(shí)，該發(fā)送單元發(fā)送終止封閉回路傳輸分集模式指令至該基站。
12.一種在移動(dòng)無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)單元決定基站的下行模式的裝置，包括估計(jì)單元，估計(jì)該移動(dòng)單元在時(shí)隙的反饋加權(quán)，該反饋加權(quán)具有反饋相位；計(jì)算單元，計(jì)算該基站在該時(shí)隙的回復(fù)加權(quán)，該回復(fù)加權(quán)具有回復(fù)相位；決定單元，由該反饋相位及該回復(fù)相位，決定該基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，該基站在該時(shí)隙的回復(fù)加權(quán)系該基站的專用物理信道的導(dǎo)頻位與該基站的公用導(dǎo)頻信道的信道信號(hào)的絕對(duì)相位差。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中該決定單元進(jìn)一步包括比較單元，比較該反饋相位及該回復(fù)相位，得到絕對(duì)相位差；加權(quán)單元，當(dāng)該絕對(duì)相位差大于第一預(yù)定值時(shí)，該加權(quán)單元將判斷值增加第一值，及當(dāng)該絕對(duì)相位差小于該第一預(yù)定值時(shí)，該加權(quán)單元將該判斷值減少第二值；以及發(fā)送單元，當(dāng)該判斷值大于第二預(yù)定值時(shí)，該發(fā)送單元發(fā)送終止封閉回路傳輸分集模式指令至該基站。
全文摘要
本發(fā)明提供一種決定基站的數(shù)據(jù)下行(down link)傳輸分集模式的方法及裝置。本發(fā)明首先估計(jì)移動(dòng)單元在第一時(shí)隙的第一反饋加權(quán)，此第一反饋加權(quán)具有第一反饋相位(phase)。接著，估計(jì)移動(dòng)單元在第二時(shí)隙的第二反饋加權(quán)，此第二反饋加權(quán)具有第二反饋相位。以及比較第一反饋相位及第二反饋相位的絕對(duì)相位差，由此絕對(duì)相位差決定基站的數(shù)據(jù)下行模式是否使用封閉回路傳輸分集。除此之外，本發(fā)明也提出手機(jī)同時(shí)利用封閉式回路調(diào)整結(jié)果的正確性來決定基站的數(shù)據(jù)下行模式是否使用封閉回路傳輸分集。
文檔編號(hào)H04W88/08GK1509095SQ0215609
公開日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2002年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者林哲立, 陳勝杰 申請(qǐng)人:明基電通股份有限公司