專利名稱:無線通信系統(tǒng)中的天線分集的方法和設備的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及無線數(shù)據(jù)通信。更具體地說,本發(fā)明涉及一種新穎的改進的無線通信系統(tǒng)中天線分集的方法和設備。
背景技術:
為了改善無線傳輸?shù)馁|量,通信系統(tǒng)經(jīng)常在與接收機互通信息的發(fā)射機處使用多個輻射天線元件。使用多個天線的目的是無線通信系統(tǒng)為了限制干擾,而且使用多個天線元件減少了無線電信號調制和傳輸期間引入的符號間干擾和共信道干擾,增強了通信的質量。進一步,在發(fā)射機和接收機處都使用多元件天線陣列增加了多址通信系統(tǒng)的容量。
每個系統(tǒng)可以使用不同的天線配置,包括僅具有單個天線容量的用戶終端和具有多個天線的其他用戶終端。每一種類用戶的通信進行不同的處理。于是,就需要混合模式系統(tǒng)中高質量、有效的通信。
發(fā)明內(nèi)容
一種無線通信系統(tǒng)中的通信方法,該方法包括接收第一通信鏈路的天線分集狀態(tài)信息,根據(jù)所述天線分集狀態(tài)信息確定所述第一通信鏈路的配置,以及應用一傳輸方案于所述第一通信鏈路。
在一方面,基站設備包括天線陣列,和耦合到所述天線陣列的分集控制器,可對其操作用于基于給出的通信鏈路的配置確定傳輸情況。
在另一方面,基站設備包括控制處理器,用于處理計算機可讀的指令,和耦合到所述控制處理器的存儲器儲存設備,操作其用于儲存多個計算機可讀的指令。所述指令包括第一組指令,用于請求所述第一通信鏈路的天線分集狀態(tài),第二組指令,用于根據(jù)所數(shù)天線分集狀態(tài)確定所述第一通信鏈路的第一傳輸情況,以及第三組指令,用于應用所述第一傳輸情況于所述第一通信鏈路。
在又一方面,無線通信系統(tǒng)包括基站,具有第一接收天線、第一相關器和耦合于所述第一接收天線的第二相關器、第二接收天線、第三相關器和耦合于所述第一接收天線的第四相關器、耦合于所述第一和第三相關器的第一組合器、以及耦合于所述第二和第四相關器的第二組合器。按照一個實施例,第一編碼被應用于所述第一相關器,不同于所述第一編碼的第二編碼被應用于所述第二相關器,所述第一編碼被應用于所述第三相關器而所述第二編碼被應用于所述第四相關器。
圖1是一個無線通信系統(tǒng)。
圖2是無線通信系統(tǒng)中發(fā)射天線的配置。
圖3是無線通信系統(tǒng)中的天線分集配置表。
圖4是一個混合模式的無線通信系統(tǒng)。
圖5是一個混合模式的無線通信系統(tǒng)。
圖6是無線通信系統(tǒng)中發(fā)射機和接收機之間的信道的模型。
圖7是多輸入多輸出,MIMO配置的信道模型。
圖8是在接收機處使用選擇性分集的無線通信系統(tǒng)。
圖9是在接收機處使用最大比率組合,MRC類形選擇性分集的無線通信系統(tǒng)。
圖10A和10B說明了擴頻通信系統(tǒng)的模型。
圖11A和11B是配置成MIMO傳輸?shù)臒o線通信系統(tǒng)。
圖12是具有MIMO和分集傳輸能力的無線通信系統(tǒng)。
圖13是無線通信系統(tǒng)中前向鏈路的混合模式操作方法的流程圖。
圖14是無線通信系統(tǒng)中反向鏈路的混合模式操作方法的流程圖。
圖15是使用發(fā)射分集的無線通信系統(tǒng)。
圖16是使用發(fā)射分集和擴展碼的無線通信系統(tǒng)。
圖17是無線通信系統(tǒng)中具有分散天線系統(tǒng)以建立多個路徑的基站。
圖18是具有混合模式控制器的基站。
圖19是結合MIMO移動站和SISO移動站的混合模式移動通信系統(tǒng)。
圖20是適于無線通信系統(tǒng)中操作的移動站。
具體實施例方式
在發(fā)射機和接收機處同時使用多元件天線陣列是增加多址接入系統(tǒng)容量的有效技術。使用多輸入——多輸出,MIMO,發(fā)射機可以在同一個載波頻率上向用戶發(fā)送多個獨立的數(shù)據(jù)流。在高信噪比,SNRs下,其吞吐量達到了單輸入——多輸出,SIMO,或沒有接收分集,單輸入——單輸出,SISO中單個發(fā)射系統(tǒng)操作的N倍,其中N=min(Nt,Nr),Nt和Nr分別是接收機和發(fā)射機天線數(shù)。
在一些系統(tǒng)中,希望能支持混合的用戶終端類型。例如,被設計成用于語音服務的終端對于接收和發(fā)射僅使用單個天線。其他設備可使用多個接收天線,同樣也可能是多個發(fā)射天線。為了支持混合模式操作,基站必須具備在其上進行發(fā)射和接收的多個天線。圖3的表給出了可由具有MIMO能力的網(wǎng)絡支持的終端話務操作模式的矩陣,包括SISO、SIMO、多輸入——單輸出,MISO和MIMO。
在多址接入系統(tǒng)中,希望能支持所有四種操作模式。為了性能的原因,通常希望在任何可能的時候使用分集技術(即,SIMO和MISO),因為這些方案一般來說勝過SISO方法。在上行鏈路,也稱為反向鏈路,分集技術可以通過在基站處放置多個接收天線來支持。然而,在下行鏈路,這意味著在向單個接收天線設備發(fā)射時也使用一些形式的發(fā)射分集(即,MISO)。因為MISO操作要求與SISO操作不同的接收機處理,某些系統(tǒng)就可能有同時支持一部分終端的SISO操作的要求。
在時分多址,TDMA和頻分多址,F(xiàn)DMA系統(tǒng)中,可通過提供那些在分開的時隙或頻率中的服務來把SISO下行鏈路話務從其余的話務中隔離出來。這樣,混合模式操作被相對容易地融合到這些系統(tǒng)中。
在CDMA系統(tǒng)中,把SISO話務從使用其他模式的話務中分離出來并不容易。在CDMA系統(tǒng)中,用戶被分配給不同的擴展碼,其實現(xiàn)的功能類似于FDMA情況下的頻率子信道或TDMA情況下的時隙。在一些情況下,擴頻碼被設計成相互正交的,這樣來自其他用戶的干擾就是0。在信道為非分散(即,沒有可分解的多路徑)時,維持正交特性使用戶不會相互干擾。在這種情況下,可在一個編碼信道上對一個用戶使用SISO而在其他編碼信道上對其他用戶使用MISO或MIMO。然而,當信道變成時間分散時,正交性就會失去而來自其他用戶的功率干擾也不再是0。互相相差一個以上擴展碼片時段的多路徑信號的傳播會導致信道變成分散的。當傳播路徑相差對于一個以上擴展碼片的時段時,它們可以使用瑞克(RAKE)接收機進行獨立的解調,這在業(yè)內(nèi)是熟知的并在美國專利No.5109390中詳細描述,題為“CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中的分集接收機”(“Diversity Receiver in a CDMA Cellular TelephoneSystem”),已轉讓給本發(fā)明的申請人為受讓人并特地通過引用結合于此。另外,均衡器接收機結構也可被用于解調經(jīng)過多路徑傳播的信號。
在傳統(tǒng)的CDMA系統(tǒng)中,在下行鏈路上失去正交性并不是災難性的因為信號和干擾項對于每個延遲分量是相關的。假設信道響應為H0(t)=h0,0(t)+h0,1(t-T),其中h0,0是直接信道而h0,1是發(fā)射天線0和用戶終端天線之間的反射路徑。進一步假設h0,0和h0,1并不是高度相關的。在這種情況下,瑞克(RAKE)接收機本質上來說是一個匹配的濾波器,所以平均SNR比率,γ,可以表示如下γSISO=(WφI0R)·[αη+βI0+βη+αI0]--(1)]]>其中W是工作帶寬,R是數(shù)據(jù)速率,I0是下行鏈路的總功率,φ分配給用戶的總功率的分數(shù),η是熱噪音功率。另外再定義α=E{|h0,0|2}(2)以及β=E{|h0,1|2}(3)其中E{}表示期望值。觀察表示SISO SNR的等式(1)體現(xiàn)了即使信道的直接和反射路徑破壞了正交性,它們提供了一種暗示的分集的形式。這就是,括號中的第一個分式的分母中的干擾功率,βI0,同樣與第二個分式中的分子中的信號功率相關。類似的關系也存在與其他路徑中。假設數(shù)據(jù)速率和功率分配是適當?shù)仄ヅ?,則由延遲擴展引起的干擾功率不會對整體的出錯率造成顯著的影響。于是,主要的錯誤發(fā)生在兩條路徑都衰落成噪聲時。
現(xiàn)在,考慮當使用另一個發(fā)射天線以容納使用MISO和/或MIMO的用戶時SISO接收機發(fā)生了什么。對第二發(fā)射天線使用類似的上述信道模型會導致如下信道響應H1(t)=h1,0(t)+h1,1(t-T),而瑞克(RAKE)接收機輸出的SNR現(xiàn)在變成γmixed_mode=(WφI0R)·[αη+βI0+I1+βη+αI0+I1]--(4)]]>觀察表示SISO SNR的等式(4),來自發(fā)射天線1的功率,I1現(xiàn)在在括號中的兩個分式的分母中都引入了獨立的衰落干擾項。在這種情況下,主要的差錯事件是來自天線0的期望的信號相對于天線1發(fā)射的干擾功率而衰落造成的。所以在混合模式操作(即,一個發(fā)射機既與MIMO和/或MISO用戶通信又與SISO用戶通信)中,來自附加天線的干擾功率會嚴重降低SISO終端的性能。
在一個實施例中,CDMA系統(tǒng)在提供混合模式服務時使用一種形式的發(fā)射分集(例如,MISO)來容納單個接收天線的用戶而解決了這個問題。這里將描述多種可選的MISO方案以解決這個問題。
圖1是支持多個用戶并能實施至少本發(fā)明的一些方面和實施例的通信系統(tǒng)100的圖示。系統(tǒng)100為多個小區(qū)102A到102G提供通信,每一個小區(qū)分別由對應的基站104A到104G提供服務。在示例實施例中,一些基站104具有多個接收天線而其他的僅具有單個接收天線。類似的,一些基站104具有多個發(fā)射天線,而其他的僅具有單個發(fā)射天線。對于發(fā)射天線和接收天線的組合并沒有任何限制。于是,一個基站104具有多個發(fā)射天線和單個接收天線,或者具有多個接收天線和單個發(fā)射天線,或者同時具有單個或多個發(fā)射和接收天線都是可能的。
覆蓋區(qū)中的終端106可以使固定的(即靜止的)或是移動的。如圖1所示,各個終端106分布在整個系統(tǒng)中。每個終端106和至少一個并可能是多個基站104在下行鏈路和上行鏈路上于任何給定時刻進行通信,上述時刻是根據(jù),例如,是否使用軟切換或者終端是否被設計成并被操作于(同時或順序地)從多個基站接收多個傳輸。CDMA通信系統(tǒng)中的軟切換是業(yè)內(nèi)所熟知的并在美國專利No.5101501中詳細描述,題為“在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中提供軟切換的方法和系統(tǒng)”(“Method andsystem for providing a Soft Handoff in CDMA Cellular Telephone System”),已轉讓給本發(fā)明的申請人為受讓人并通過引用結合于此。
下行鏈路是指從基站到終端的傳輸,而上行鏈路是指從終端到基站的傳輸。在一個示范實施例中,一些終端106具有多個接收天線而其他僅具有單個接收天線。類似的,一些終端106具有多個發(fā)射天線,而其他的僅具有單個發(fā)射天線。發(fā)射天線和接收天線的組合并沒有任何限制。于是,一個終端106具有多個發(fā)射天線和單個接收天線,或者具有多個接收天線和單個發(fā)射天線,或者同時具有單個或多個發(fā)射和接收天線都是可能的。在圖1中,基站104A在下行鏈路上向終端106A和106J發(fā)射數(shù)據(jù),基站104B向終端106B和106J發(fā)射數(shù)據(jù),基站104C向終端106C發(fā)射數(shù)據(jù),等等。
在發(fā)射機和/或接收機處使用多個天線就稱為天線分集。圖2圖示了發(fā)射機處的多個天線的物理配置。4個天線以間距“d”分別放置。水平線給出了一個參考方向。傳輸?shù)膴A角以這個參考方向來測量。如圖示,夾角“α”對應于傳播路徑在2-D平面上與參考方向的夾角。圖中同樣示出了相對于參考方向的夾角的范圍。傳播的位置和夾角定義了天線配置的傳輸模式。發(fā)射天線分集允許方向性天線形成定向波束用于特定的用戶或形成具有光分分離的多路徑信號用于接收機以識別出組成分量。
接收機也可以使用天線分集。在一個實施例中,瑞克(RAKE)接收機平行處理多路徑信號,組合單獨的信號以形成合成的,更強的信號。對于一個給出的通信鏈路,接收機和/或發(fā)射機可使用某些類形的天線分集。
分集接收是指組合多個信號以改善系統(tǒng)的SNR。時間分集被用于改善IS-95CDMA系統(tǒng)的系統(tǒng)性能。一般的,建筑物區(qū)域的建筑和其他障礙物會散射信號。更進一步,因為同時到達的幾個波之間的相互干擾,在天線處的結果信號會出現(xiàn)快速且深度的衰落。平均的信號強度可比自由空間路徑損失更低40-50dB。城市環(huán)境中的密集建筑區(qū)的衰落更為嚴重。在這些區(qū)域,信號包絡在短距離上符合瑞利(Rayleigh)分布而在長距離上符合正態(tài)分布。
分集接收技術被用于降低衰落的影響并在不增加其他發(fā)射機功率或信道帶寬的情況下增加通信的可靠性。
分集接收的基本想法是,如果取得信號的兩個或更多個獨立的樣本,這些樣本將以互不相關的方式衰落。這意味著所有樣本同時低于一個給定的電平的概率比任何一個單獨的樣本低于該電平的概率要低得多。所有M個樣本同時低于該電平的概率是pM,其中p是一個單獨樣本低于該電平的概率。因此,可見一個由多個信號通過適當?shù)慕M合而組成的信號具有比任何單獨樣本小得多的衰落特性。
原則上,分集接收技術可應用于基站或者移動站,盡管每種類型的應用具有不同的問題必須要解決。一般的,分集接收機被用于基站中而不用于移動站。分集組合器的價格可能是很高的,尤其是要求多個接收機時。同時移動站的功率輸出被其電池壽命所限。然而,基站可以增加它的輸出功率或增加天線的高度來增加其對移動站的覆蓋。多數(shù)分集系統(tǒng)是在接收機中實施而不是在發(fā)射機中實施,因為安裝接收機分集系統(tǒng)不需要額外的發(fā)射功率。因為移動站和基站之間的路徑被假設為大致互易,因此在移動站中實施的分集系統(tǒng)與那些在基站中的分集系統(tǒng)的工作相類似。
一種解決多路徑問題的方法是在使用其他調制方法(AM或FM)的發(fā)射機上再使用寬帶偽隨機序列調制。偽隨機序列具有的特性是其時移形式幾乎不相關。因此,在多路徑(假設具有多個不同的延遲)上從發(fā)射機傳播到接收機的信號可被分解成分開的衰落信號,這可通過把接收的信號與偽隨機序列的多個時移形式進行互相關而達到。在接收機中,輸出是時移的,并且因而必須在進入分集組合器之前被發(fā)送通過一延遲線。接收機被稱為瑞克(RAKE)接收機因為它的框圖看上去像一個花園用的耙子。
當CDMA系統(tǒng)被設計用于蜂窩系統(tǒng)時,其固有的寬頻帶信號和它們的正交Walsh函數(shù)被自然地用于實施瑞克(RAKE)接收機以減輕衰落造成的影響并被用于CDMA,宣稱比模擬蜂窩有10∶1的頻譜效率增加有部分影響。
在CDMA系統(tǒng)中,其帶寬(1.25到15MHz)比蜂窩或是個人通信系統(tǒng)、PCS信道具有的帶寬要寬。因此當多路徑分量在接收機中被分解時,來自延遲線上的每個抽頭的信號互不相關。接收機接下來使用任何一種組合方案來組合它們。這樣CDMA系統(tǒng)使用信道的多路徑特性,利用它的優(yōu)點來改善系統(tǒng)的操作。
使用的組合方案決定了瑞克(RAKE)接收機的性能,接收機設計中的一個重要的因素就是同步接收機中的信號以匹配發(fā)射信號。由于相鄰的小區(qū)也在同樣的頻率上,只是在Walsh編碼中具有不同的時間延遲,因此整個CDMA系統(tǒng)必須進行嚴格的同步。
瑞克(RAKE)接收機使用多個相關器分別檢測M個最強的的多路徑分量。相應多路徑分量的幅度和相位通過將接收的波形與信號的延遲形式相關來查找或反之亦然。按(延遲補償)多路徑分量的強度為比例將它們組合就能有效地恢復多路徑分量的能量。這種組合是一種形式的分集并能幫助減輕衰落。具有小于Δt=1/Bw的相對延遲的多路徑分量不能被分解,如果它出現(xiàn),會導致衰落;在這種情況下,前向糾錯編碼和功率控制方案對減輕衰落的影響起到?jīng)Q定性的作用。
分別用Z1、Z2、...,以及ZM來表示M個相關器的輸出,并用a1、a2、...,以及aM來表示對應輸出的權重,合成的信號Z被表示成Z‾=Σk=1Mak·Zk.]]>權重系數(shù)是基于每個相關器輸出的功率或SNR。如果某一個相關器的功率或SNR較小,它就被分配一個較小的權重。權重系數(shù)ak被歸一化到相關器的輸出信號功率,使得系數(shù)之和為1,例如ak=Zk2Σk=1MZk2.]]>在CDMA蜂窩/PCS系統(tǒng)中,前向鏈路(BS到MS)使用三指瑞克(RAKE)接收機,反向鏈路(MS到BS)使用四指瑞克(RAKE)接收機。在IS-95CDMA系統(tǒng)中,多路徑參數(shù)的檢測和測量由查找接收機來執(zhí)行,該查找接收機被編程用于比較到達的具有I-和Q-信道PN編碼分量的信號。到達接收機單元的多路徑將它們自己表示為出現(xiàn)在不同時間的相關的峰值。峰值的量與路徑信號的包絡成比例。每個峰值相對于第一個到達的時間提供了路徑延遲的測量值。
1.2288Mcps的PN碼片速率允許分辨時間間隔為0.814μs的多路徑分量。因為所有的基站使用相同的I和QPN編碼,其差別僅在于編碼相位偏移,所以不僅多路徑元件而且其他基站都是通過與對應于選擇的基站的部分編碼相關(在不同于到達時間的查找窗口中)來檢測的。搜索接收機維持一個較強多路徑分量和/或基站信號的表用于可能的分集組合或用于切換的目的。該表包括到達時間、信號強度,以及對應的PN碼偏移。
在反向鏈路上,基站接收機被分配用于跟蹤某一個移動發(fā)射機,使用I-和Q-碼的到達時間以識別來自被該基站接納的用戶的移動信號。對于使用相同I-和Q-碼偏移的移動信號,基站的搜索器接收機能通過用于該目的的唯一的特殊先導序列信號來區(qū)別出期望的移動信號。隨著呼叫的進行,搜索器接收機能夠監(jiān)測從移動單元到基站的多路徑分量的強度并通過分集組合使用一個以上的路徑。
圖3圖示了對于基站和用戶終端或移動站之間的給定的通信鏈路的數(shù)個天線分集方案。兩個收發(fā)機之間的通信鏈路一般包括兩個有向鏈路,例如前向鏈路,F(xiàn)L,從基站到用戶終端,和反向鏈路,RL,從用戶終端到基站。考慮從發(fā)射機到接收機的通信鏈路的一條路徑。圖3給出了該路徑的四個可能的配置類型單輸入單輸出,SISO;單輸入多輸出,SIMO;多輸入單輸出,MISO;和多輸入多輸出,MIMO。每個配置類型描述了給定的通信鏈路的一條路徑,其中一條路徑的發(fā)射機是另一條路徑的接收機,反之亦然。
注意到對于發(fā)射機和/或接收機來說接收天線的數(shù)目,表示為Nr,并不需要等于發(fā)射天線的數(shù)目,表示為Nt。于是,RL可能具有和FL不同的配置。在實踐中,基站一般不使用單個發(fā)射天線,然而,隨著無線設備,尤其是僅具有語音能力的無線設備的增長,具有單個接收天線的用戶終端是很普遍的。
如圖3所示,SISO配置在發(fā)射機處使用單個發(fā)射天線并在接收機處使用單個接收天線。進一步,考慮發(fā)射機僅具有單個發(fā)射天線的SIMO配置,在接收機處使用Nr個接收天線,其中Nr大于1,而發(fā)射機具有單個的發(fā)射天線。在接收機處使用多個天線提供天線分集用于改善接收。接收機處由多個天線接收的信號接下來被按照預定的組合技術進行處理。例如,接收機可加入瑞克(RAKE)接收機機制,其中接收信號是平行處理的,類似于瑞克(RAKE)的指。對于給定系統(tǒng)和/或無線設備的特定要求和限制也可以使用其他方法。
繼續(xù)參考圖3,MISO配置在發(fā)射機處使用使用Nt個發(fā)射天線,其中其中Nt大于1,而接收機具有單個的接收天線。發(fā)射機處的天線分集,比如在基站處,通過提供減輕多路徑衰落的效應來改善接收。在發(fā)射機處使用多個天線引入了附加的信號路徑并由此會增加對接收機處的衰落的影響。分集基本上是對發(fā)射信號的多個復制進行組合。對于從多個衰落信道上接收的冗余信號的組合傾向于增加整體的接收信噪比(SNR)。
最后一種配置,MIMO,在發(fā)射機和接收機處均放置多個天線,即Nt×Nr MIMO。發(fā)射機在同一個載波頻率上向給定的用戶發(fā)射多個獨立的數(shù)據(jù)流。一個MIMO通信鏈路具有個(Nt×Nr)單獨鏈路。在高SNR情況下,其增加的吞吐量達到單個發(fā)射系統(tǒng)的N倍,該單個發(fā)射系統(tǒng)是配置成SIMO系統(tǒng)或沒有接收分集的系統(tǒng),比如SISO系統(tǒng),其中N等于發(fā)射機和接收機處最小的天線數(shù),即N=min(Nt,Nr)。
在接收器處一般的分集組合方法分成四種類型之選擇;最大比率組合,MRC;等增益組合;反饋分集。下面討論分集組合方法。
圖4圖示了具有多個發(fā)射機Tx天線的混合模式無線通信系統(tǒng)的配置。通信鏈路存在于每個發(fā)射機天線和接收機天線之間。圖示了用于各種路徑的兩種配置MISO和MIMO。如圖示,發(fā)射機對于兩個鏈路都使用多個發(fā)射天線。注意到多址接入系統(tǒng)可包括圖3中的所有四種配置。由于天線分集改進了通信的質量并增加了系統(tǒng)的容量,大多數(shù)通信鏈路將是MISO和/或MIMO。由于天線分集一般被假設在基站處,在固定模式系統(tǒng)中用戶終端可使用各種天線配置和處理方法。于是就需要基站識別至每個用戶終端的通信鏈路的類型并依此處理通信。換句話說,基站可能被要求支持MISO、MIMO,以及SISO配置。
在時分多址,TDMA,和頻分多址,F(xiàn)DMA類型的系統(tǒng)中,至用戶終端的通信沒有接收分集,即,單個接收天線,可能從其他話務中隔離出來?;旌夏J讲僮飨鄬Ω菀兹菁{在TDMA和FDMA系統(tǒng)中。在擴頻類型的通信系統(tǒng)中,比如碼分多址,CDMA系統(tǒng),用戶被分配給不同的擴展碼,其功能類似于FDMA系統(tǒng)中的子信道或TDMA系統(tǒng)中的時隙?!癱dma2000擴頻系統(tǒng)的TIA/EIA/IS-2000標準”(“TIA/EIA/IS-2000 Standards for cdma2000 Spread Spectrum Systems”)被稱為“cdma2000標準”,提供用于CDMA系統(tǒng)的細節(jié)。CDMA系統(tǒng)的操作在下列美國專利中描述,No.4901307,題為“使用衛(wèi)星或地面中繼站的擴頻多重接入通信系統(tǒng)”(“SPREADSPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE ORTERRESTRIAL REPEATERS”),和No.5103459,題為“在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中產(chǎn)生波形的系統(tǒng)和方法”(“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMADELLULAR TELEPHONE SYSTEM”),兩者都轉讓給本發(fā)明的申請人為受讓人并特地通過引用結合于此。
在一個CDMA系統(tǒng)的實施例中,擴展碼被設計為互相正交以消除相鄰互干擾。當通信信道是非分散時,維持了正交的特性而用戶不會相互干擾。在這些情況下的混合模式系統(tǒng)中,在SISO通信鏈路上使用一個編碼進行通行以及在MISO或MIMO鏈路上使用其它編碼進行通信是可能的。當通信信道是分散的,正交性就會喪失并會從其他用戶引入干擾功率。
圖5圖示了混合模式系統(tǒng)10的一個實施例,它具有基站,BS 12,和4個用戶終端或移動站,MSs,MS1 14、MS2 16、MS3 18和MS4 20。在BS 12和每個移動站14、16、18、20之間圖示了一條通信鏈路。BS 12具有M和發(fā)射天線。每個通信鏈路包括FL和RL。FL通信鏈路配置包括對MS1 14的SISO配置,其中MS1 14是限制于SISO通信的僅具有語音通信的設備。至MS1 14的通信可通過使用唯一的擴展碼以孤立出SISO通信來進行處理,或通過不同于來自BS 12的其他話務的載波頻率來進行處理。MS2 16的FL通信鏈路是MISO配置,其中MS2 16具有單個接收天線。MS2 16組合多個接收的信號以確定發(fā)射信息。一般會使用各種方法中的任何一種來進行這種信號處理。數(shù)種組合方法將在下面進行討論。MS3 18和MS4 20的FL通信鏈路都是MIMO配置,其中MS3 18具有N個接收天線而MS4 20具有M個接收天線。MS3 18和MS4 20可使用各種接收處理方法。
系統(tǒng)10是具有如圖6所示的信道模型22的CDMA無線通信系統(tǒng)。信道模型22用于模擬BS 12和MS4 20之間的通信鏈路。一個傳輸函數(shù)可被用作信道模型22,其中傳輸函數(shù)表示為一組描述鏈路的方程。
圖7圖示了用于連續(xù)時間的MIMO信道模型24,它具有一個有NTX個輸入和NRx個輸出的線性MIMO濾波器26。線性MIMO濾波器26用NTx×NRx矩陣H(t)來定義,該矩陣包括線性函數(shù)hij(t),i=1到NTx,j=1到NRx。一般來說,hij(t),i=1到NTx,j=1到NRx是未知的線性函數(shù)。線性MIMO濾波器26表示(NTx·NRx)無線電信道,通過該信道NTx個發(fā)射信號發(fā)射到NRx個接收天線。這些信道由它們的信道沖擊響應hij(t),i=1到NTx,j=1到NRx來表征。該模型的輸入信號, 是(NTx·1)列向量,表示NTx個頻帶限制的發(fā)射信號,而來自模型的輸出信號, 是(NRx·1)列向量,在t=T,2T,…處取樣,由開關T表示,其中每個發(fā)射信號的帶寬小于或等于1/T。接收信號包括由(NTx×1)列向量信號 表示的加性擾動信號,由噪聲或共信道干擾引入。加性擾動信號在加法節(jié)點28處被加入。輸入信號 信道H(t),擾動 和輸出信號 之間的關系為yρ(t)=HT(t)*xρ(t)+zρ(t),]]>其中*表示卷積。其他模型也可用于描述一個信道。
對于一個實施例的混合模式操作,基站與用戶終端協(xié)商以確定該終端的天線分集的狀態(tài)。如這里上述所討論的,接收機處一般使用4種類型的組合處理。選擇分集用于具有多個天線的接收機,其中多個接收信號中的最佳的信號被選擇。圖8圖示了使用選擇分集的通信系統(tǒng),它具有有一個發(fā)射天線42的發(fā)射機40。發(fā)射機40與瑞克(RAKE)接收機44進行通信,瑞克接收機具有Nr個每個與天線陣列46中的一個天線線相耦合的指。瑞克接收機44輸出Nr個天線信號到選擇單元48。選擇單元對信號進行取樣并提供最佳的一個作為輸出,其中最佳信號是通過質量度量,比如SNR來確定的?;谙到y(tǒng)配置和限制也可以使用其他度量。圖8的選擇分集操作可使用在基站或移動站。
第二種接收分集的方法,稱為MRC,對每個接收信號應用權重。圖9圖示了MRC系統(tǒng)的一個實施例。該系統(tǒng)包括具有單個天線62的發(fā)射機60。該接收機具有多個增益放大器64,每個都耦合到天線陣列66中的一個天線。每個接收的信號按正比于信號的SNR值進行加權,其中接收信號的值提供對相應的增益放大器64的控制。接下來把權重相加。各單獨信號在求和前由同相和求和單元進行同相單元66的輸出的SNR等于單獨分支的SNRs的和,其中組合的SNR隨接收天線的數(shù)目Nr線性變化。MRC組合方法普遍用于具有瑞克類型接收機的CDMA系統(tǒng)中。第三種分集接收的方法是對于MRC的修改或簡化,其中增益被設為等于一個常量。
最后一種分集接收的方法稱為反饋分集,類似于選擇分集。接收機查找接收的信號以基于預定的準則確定最佳的信號。信號以固定的順序進行查找直到找到一個高于門限的信號。在該信號維持在門限以上時始終使用該信號。當選擇的信號降到門限以下時,重新進行查找處理。
給出多種無線設備,天線配置,和發(fā)射/接收處理方法,以及不同的單獨系統(tǒng),基站要求至少一些最少量的關于接收機的信息?;氐綀D5,BS 12要求與每個MSs 14、16、18、20的活動通信開始有關的天線分集狀態(tài)信息。
無線通信系統(tǒng),特別是CDMA系統(tǒng),可以操作于多種不同的通信模式中,每種通信模式使用天線、頻率、或時間分集,或者它們的組合。通信模式可包括,例如“分集”通信模式和“MIMO”通信模式。
分集通信模式使用分集以增加通信鏈路的可靠性。在分集通信模式的一種普通應用中,也稱為“純”分集通信模式,數(shù)據(jù)從所有可用的發(fā)射天線發(fā)射到接收者的接收機系統(tǒng)。純分集通信模式可用在數(shù)據(jù)速率要求較低或SNR較低,或者兩者都較低的實例中。
圖10A和10B圖示了配置成分集模式操作的擴頻通信系統(tǒng)200。圖10A還特別圖示了從發(fā)射機202到接收機212的前向鏈路發(fā)射路徑。在發(fā)射機202,可以是基站,用于發(fā)射的數(shù)據(jù)作為單獨的數(shù)據(jù)流被提供給復數(shù)乘法器204和206。對于每一個復數(shù)乘法器204、206應用唯一的編碼。第一編碼c1應用于乘法器204而第二編碼c2應用于乘法器206。在乘法器204,信號d由編碼c1進行擴展而在乘法器206,信號d由編碼c2進行擴展。每一個復數(shù)乘法器204、206分別耦合到發(fā)射天線208、210。以這種方式,信號d對于每一個天線被使用唯一的擴展編碼進行擴展。天線208發(fā)射一個擴展數(shù)據(jù)信號而天線210發(fā)射另一個擴展數(shù)據(jù)信號。接收機212包括兩個天線214、216。
圖10A中圖示了4條傳輸路徑,每一條都有一個特征函數(shù),或特性,記為hij,其中i是對應于發(fā)射天線的索引,而j是對應于接收天線的索引。換句話說,每一對發(fā)射接收天線對都存在一條路經(jīng)。
數(shù)據(jù)信號d可能是數(shù)據(jù)流的一部分,并可能表示任何類型的傳輸信息,包括低延遲傳輸,比如語音通信,以及高速數(shù)據(jù)傳輸。在一個實施例中,數(shù)據(jù)流是分組數(shù)據(jù),其中單獨的數(shù)據(jù)流被提供給每一個乘法器204、206。在接收機處,發(fā)射的數(shù)據(jù)流被恢復成發(fā)射之前的序列。發(fā)射天線208、210向接收天線212發(fā)射擴展信號。
在如圖10B所示的接收機中,發(fā)射信號在天線214、216處接收。接收機212被配置成處理發(fā)射天線和接收天線之間的每條傳輸路徑。于是,每個接收天線214、216被耦合到對應于該路徑的去擴展處理電路。
在圖10所示的系統(tǒng)200中,提供了4條路徑,每一條具有描述該路徑或信道對發(fā)射信號的影響的特性或傳遞函數(shù)。對這4條路徑進行去擴展并處理以確定4個原始發(fā)射信號的估計值。4個估計值接下來在加法節(jié)點220相加以確定合成估計值 每一個天線214、216耦合到多個去擴展單元,即復數(shù)乘法器。唯一的編碼c1*被應用于對由編碼c1進行原始擴展的信號進行去擴展。增益被應用于去擴展的結果信號,其中該增益表示了發(fā)射天線204到接收天線214的信道特性,h11*。其結果是通過天線204發(fā)射并由天線214接收的信號d的估計值。
天線214與另一個乘法器耦合用于處理第二接收信號,其中唯一的編碼c2*被應用于對由編碼c2進行原始擴展的信號進行去擴展。增益被應用于去擴展的結果信號,其中該增益表示了發(fā)射天線206到接收天線214的信道特性,h21*。
天線216被配置成以類似的形式用于處理從發(fā)射天線接收的信號。每條處理路徑的估計值接下來被提供給加法節(jié)點220以產(chǎn)生估計值 其他實施例可包括任何數(shù)量的發(fā)射和接收天線,其中發(fā)射天線的數(shù)量可以不等于接收天線的數(shù)量。接收天線包括對應于至少一部分發(fā)射天線或至少一部分傳輸路徑的處理電路。MIMO通信模式在通信鏈路的兩端都使用天線分集(即,多個發(fā)射天線和多個接收天線)并一般被用于增加通信鏈路的可靠性并增大容量。MIMO通信模式可進一步使用頻率和/或時間分集以結合天線分集。
圖11A和11B圖示了配置成MIMO模式操作的無線系統(tǒng)230。特別示出了從發(fā)射機232到接收機250的前向鏈路的傳輸路徑。信號以數(shù)據(jù)速率r提供給發(fā)射機232作為信號d。發(fā)射機232將信號d分離成多個部分,一個對應于每一個發(fā)射天線240、242。MUX234向乘法器236提供信號d的第一部分,標記為d1,向乘法器238提供信號d的第二部分,標記為d2。例如,每一個信號部分d1和d2被分別以速率r/2提供給乘法器236、238。乘法器236、238分別應用擴展碼c1和c2于信號d1和d2。乘法器236、238然后耦合到發(fā)射天線240、242。
如圖11A所示,接收機250包括天線252、254,其中每個天線耦合到兩個處理路徑,在天線252處接收的信號被識別為s1,其中s1=h11d1+h21d2。從發(fā)射天線240到接收天線252的傳輸信道或路徑由h11進行描述而從發(fā)射天線242到接收天線252的路徑由h21進行米描述。類似的,在天線254處接收的信號被識別為s2,其中s2=h12d1+h22d2。從發(fā)射天線240到接收天線254的傳輸信道或路徑由h12進行描述而從發(fā)射天線242到接收天線254的路徑由h22進行米描述。使用對應于發(fā)射天線232的編碼c1的編碼c1*,對應于發(fā)射天線232的編碼c2的編碼c2*對信號s1和s2進行去擴展。對應于每一個傳輸路徑的增益被應用于每一個處理路徑。結果被分別提供給加法節(jié)點260和262,以產(chǎn)生估計值 和 估計值 和 接下來可被多路分解以產(chǎn)生源信號d的估計值 特別的,通過從發(fā)射天線240到接收天線252的傳輸路徑發(fā)射的傳輸信號使用對應于編碼c1的c1*進行去擴展并接下來應用對應于h11的增益。其結果被提供給加法節(jié)點260。用類似的方法,通過從發(fā)射天線240到接收天線254的傳輸路徑發(fā)射的傳輸信號使用對應于編碼c1的c1*進行去擴展并接下來應用對應于h12的增益。其結果被提供給加法節(jié)點260。用這種方法,加法節(jié)點260的輸出是來自發(fā)射天線240的傳輸信號的合成估計值。
來自發(fā)射天線242的傳輸信號以類似的方式處理。通過從發(fā)射天線242到接收天線252的傳輸路徑發(fā)射的傳輸信號使用對應于編碼c2的c2*進行去擴展并接下來應用對應于h21的增益。其結果被提供給加法節(jié)點262。用類似的方法,通過從發(fā)射天線242到接收天線254的傳輸路徑發(fā)射的傳輸信號使用對應于編碼c2的c2*進行去擴展并接下來應用對應于h22的增益。其結果被提供給加法節(jié)點262。用這種方法,加法節(jié)點262的輸出是來自發(fā)射天線242的傳輸信號的合成估計值。
圖12是無線通信系統(tǒng)300的詳細圖示。系統(tǒng)300可操作于通過多個傳輸信道發(fā)射數(shù)據(jù)。MIMO信道可分解成NC個獨立的信道,其中NC≤min(NT,NR)。NC個獨立信道的每一個也稱為MIMO信道的空間子信道。對于MIMO系統(tǒng),可能只有一個頻率子信道而每個空間子信道可被稱為“傳輸信道”。
如果使用多個發(fā)射和接收天線創(chuàng)建的附加的維數(shù),MIMO系統(tǒng)可提供改進的性能。這并不需要在發(fā)射機處知曉CSI,當發(fā)射機裝備了CSI,就可能增加系統(tǒng)效率和性能CSI是用于描述從發(fā)射天線到接收天線的傳輸特性。CSI可分為“全CSI”或“部分CSI”。
全CSI包括NT×NR MIMO矩陣中每個發(fā)射-接收天線對之間的傳播路徑的充分的寬帶特征(即,幅度和相位)。全CSI處理隱含了(1)發(fā)射機和接收機處都可用的信道特征,(2)發(fā)射機計算MIMO信道的特征模式(下面描述),確定在該特征模式上要被發(fā)射的調制符號,對該調制符號進行線性預調整(濾波),并發(fā)射經(jīng)預調整的調制符號,以及(3)接收機基于信道特征對線性發(fā)射處理進行互補處理(例如,空間匹配濾波)以計算每個傳輸信道(即,每個特征模式)需要的NC個空間匹配濾波器的系數(shù)。全SCI處理基于信道特征值(下面描述)進一步繼續(xù)處理每個傳輸信道的數(shù)據(jù)(例如,選擇合適的編碼和調制方案)以生成調制符號。
部分SCI是指,例如傳輸信道的信號對噪聲加干擾比(SNR)(即,沒有OFDM的MIMO系統(tǒng)每一個空間子信道的SNR,或者帶有OFDM的MIMO系統(tǒng)每一個空間子信道的頻率子信道的SNR)。部分CSI處理可能隱含了基于信道SNR處理每個傳輸信道的數(shù)據(jù)(例如,選擇合適的編碼和調制方案)。
圖12是能實現(xiàn)本發(fā)明的多個方面和實施例的多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)300的圖示。系統(tǒng)200包括與第二系統(tǒng)350進行通信的第一系統(tǒng)310。系統(tǒng)300可操作以使用天線、頻率和時間分集的組合(下面描述)以增加頻譜效率,改善性能,并增強靈活性。在一個方面,系統(tǒng)350可操作用于確定通信鏈路的特征并向系統(tǒng)310報告信道狀態(tài)信息(CSI),系統(tǒng)310可操作用于基于報告的CSI調整對于即將發(fā)射的信號的處理(例如,編碼和調制)。
在系統(tǒng)310中,數(shù)據(jù)源312向發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器314提供數(shù)據(jù)(即,信息比特),發(fā)射數(shù)據(jù)處理器314按照特定的編碼方案對數(shù)據(jù)進行編碼,基于特定的交錯方案對編碼的數(shù)據(jù)進行交錯(即重新排序),并將交錯比特映射到用于發(fā)射該數(shù)據(jù)的一個或多個發(fā)射信道的調制符號上。編碼增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。交錯為編碼比特提供了時間分集,允許基于傳輸信道的平均信號對噪聲加干擾比(SNR)來發(fā)射數(shù)據(jù),該SNR是用于數(shù)據(jù)傳輸,對抗衰落,并進一步消除用于形成每個調制符號的編碼比特的相關性。如果編碼比特是在多頻率子信道上發(fā)射的,交錯可進一步提供頻率分集。按照本發(fā)明的一個方面,編碼、交錯和符號映射(或它們的組合)是基于可供系統(tǒng)310使用的全或部分CSI來進行的,如圖12所示。
發(fā)射機系統(tǒng)310處的編碼、交錯和符號映射可基于多種方案來進行。一種特定的方案在美國專利序列號09/776073中描述,題為“無線通信系統(tǒng)的編碼方案”(“CODING SCHMEM FOR A WIRLESS COMMUNICATION SYSTEM”,提交于2001年2月1日,已轉讓給本發(fā)明的申請人為受讓人并通過引用結合于此。
參考圖12,TX MIMO處理器320接收并處理來自TX數(shù)據(jù)處理器314的調制符號以提供用于在MIMO信道上傳輸?shù)暮线m的符號。TX MIMO處理器320進行的處理是根據(jù)是否使用了全或部分CSI處理,并將在下面進一步詳細描述。
對于全SCI處理,TX MIMO處理器320可多路分解并預調整該調制符號。對于部分SCI處理,TX MIMO處理器320可簡單地對調制信號多路分解。全和部分CSIMIMO處理在下面會進一步詳細描述。對于使用全SCI處理的MIMO系統(tǒng),TX MIMO處理器對每個發(fā)射天線提供了經(jīng)預調整的調制符號流,每個經(jīng)預調整的調制符號用于一個時隙。每個經(jīng)預調整的調制符號是NC個空間子信道在給出的時隙處的NC個調制符號的線性(并加權)組合,下面會進一步詳細描述。對于使用部分CSI處理的MIMO系統(tǒng),TX MIMO處理器320為每一個發(fā)射天線提供一調制符號流,一個調制符號用于一個時隙。對上述的所有情況,每一個調制符號流(經(jīng)預調整或沒有經(jīng)預調整)或調制信號向量由各自的調制器(MOD)322接收并調制,再通過相關的天線324發(fā)射。
在如圖12所示的實施例中,接收系統(tǒng)350包括多個接收天線352,用于接收發(fā)射的信號并向各自的解調器(DEMOD)354提供接收信號。每個解調器354執(zhí)行與在調制器122處進行的處理互補的處理。來自所有解調器354的解調符號被提供給就接收(RX)MIMO處理器356并以下述的方式進行處理。用于傳輸信道的接收調制信號接下來被提供給RX數(shù)據(jù)處理器358,處理器358執(zhí)行與TX數(shù)據(jù)處理器314進行的處理互補的處理。在特定的設計中,RX數(shù)據(jù)處理器提供表示接收調制符號的比特值,對比特值進行去交錯,并對去交錯的值進行解碼以產(chǎn)生解碼比特,解碼比特然后被提供給數(shù)據(jù)宿360。接收符號的去映射、去交錯和解碼是與發(fā)射機系統(tǒng)310處的進行符號映射、交錯和編碼互補。接收機系統(tǒng)350的操作下面進一步詳細描述。
MIMO系統(tǒng)的空間子信道一般會經(jīng)歷不同的鏈路情況(例如,不同的衰落和多路徑效應)并表現(xiàn)出不同的SNR。因此,不同信道的傳輸信道容量會不同。該容量可用每個發(fā)射信道上用于特定等級性能的發(fā)射信息比特率(即,每個調制符號的信息比特數(shù))來定量說明。而且,鏈路情況一般隨時間變化。其結果,用于傳輸信道的支持信息比特率也隨時間變化。為了更徹底地使用傳輸信道的容量,CSI描述的鏈路情況可被確定(一般是在接收機單元)并被提供給發(fā)射機單元從而依此調節(jié)(或適應)其處理。
對于混合模式系統(tǒng),每個參與者一般都要求關于每個通信鏈路的配置和操作模式的信息。圖13圖示了FL協(xié)商的方法400,其中協(xié)商是在基站進行。該處理起始于步驟402處向移動用戶的一個查詢以確定分集能力信息。用于FL的分集能力包括移動站處使用的接收天線的數(shù)量。另外,基站可要求關于用于多個接收天線的組合類型的信息。基站還可在同一個查詢中請求關于給定的鏈路的信道質量的信息?;緩囊苿诱窘邮招畔⒉㈤_始確定適合用于FL的配置和處理。如果基站具有單獨的發(fā)射天線,就如在菱形判決框404中所確定的,處理進入菱形判決框408以確定移動用戶是否具有單獨的接收天線還是多個接收天線。對于使用單個發(fā)射天線和單個接收天線的FL,系統(tǒng)在步驟416配置成SISO模式操作。SISO模式表示僅有單個傳輸流從基站處的一個天線發(fā)射到接收機處的一個天線。
如果基站在菱形判決框408確定移動站具有多個接收天線,處理進入步驟414以將FL配置成SIMO鏈路。一般SIMO操作隱含了接收機能在高數(shù)據(jù)速率低Eb/No的情況下進行操作。在一個實施例中,SIMO鏈路配置不要求對發(fā)射機進行進一步的修改,而是當從發(fā)射機考慮時類似于SISO。在另一個實施例中,SIMO能增加數(shù)據(jù)速率,并因此,發(fā)射機從想要的接收機接收表示要求的數(shù)據(jù)速率的反饋。發(fā)射機然后按照要求的數(shù)據(jù)速率進行調整,比如調整調制,編碼,等等。這種發(fā)射機根據(jù)來自接收機的反饋進行調整被看作是部分CSI操作。在一個實施例中,反饋信息被通過實時反饋信道提供給基站而不是建立在呼叫的開始時?;氐搅庑闻袥Q框404,如果基站具有多個發(fā)射天線,處理進入菱形判決框406以確定如果移動用戶具有多個接收天線。如果移動用戶具有單個接收天線,在步驟412,基站將鏈路配置成MISO,否則移動站具有多個接收天線而在步驟410基站將鏈路識別為MIMO。處理接下來進入步驟418以確定接收機的特定模式的性能,即,空間分集或純分集?;窘酉聛硪来伺渲肍L。各種指示符可被實施以確定MIMO模式操作。
在一個實施例中,基站確定FL的C/I以測量鏈路質量。移動站可被查詢以提供鏈路質量的指示,比如在FL上從基站接收的信號的C/I。基站將鏈路質量測值與預定的門限值相比較。如果鏈路質量較差,天線分集被用于從多個天線發(fā)射相同的數(shù)據(jù)信號。注意到在較差的鏈路情況中,同時使用發(fā)射和接收分集提供了一種最佳的解決方法。這種情況仍可被視為MIMO鏈路,其中MIMO鏈路的兩種基本類型是純分集,即發(fā)射和接收都分集;以及空間復用,即平行信道。如果鏈路質量較好,則使用空間分集,否則使用純分集。
圖14圖示了協(xié)商RL的對應的方法500,其中協(xié)商在基站進行,該處理起始于步驟502,向移動用戶的一個查詢以確定分集性能信息。用于RL的分集性能包括移動站處使用的發(fā)射天線的數(shù)量。另外,基站可要求關于用于發(fā)射天線的信號傳輸類型的信息?;具€可在同一個查詢中要求表示給出的鏈路的信道質量的信息?;緩囊苿诱窘邮招畔⒉㈤_始確定適合用于RL的配置和處理。如果移動站具有單個發(fā)射天線,就如在菱形判決框504中所確定的,處理進入菱形判決框508以確定是否基站具有單個的接收天線或多個接收天線。對于使用單個發(fā)射天線和單個接收天線的FL,系統(tǒng)在步驟516配制成SISO模式操作。SISO模式表示僅有單個傳輸流從移動站處的一個天線發(fā)射到基站處的一個天線。
如果在菱形判決框508確定基站具有多個接收天線,處理進入步驟514以將RL配置成SIMO鏈路。(再說一次,不需要對SISO進行特別的處理)。進一步的處理將在下面詳細描述,確認鏈路的質量以確定合適的配置。
回到菱形判決框504,如果移動站具有多個發(fā)射天線,處理進入菱形判決框506以確定是否基站具有多個接收天線。如果基站具有單個接收天線,在步驟512,將鏈路配置成MISO,否則如果基站具有多個接收天線而在步驟510將鏈路識別為MIMO。處理接下來進入步驟518以選擇操作模式作為空間分集或純分集。如上面所述的,該決定可根據(jù)多個指示符而作出。
在混合模式系統(tǒng)中,基站配置該系統(tǒng)用于為每個鏈路提供合適的通信?;具€向遠程站提供指令以指示應用的接收處理的類型。MIMO處理可擴展信號用于具有唯一擴展碼的每個單獨通信鏈路,但在所有的天線元件上發(fā)射到所有的鏈路。各種方法可用于SO處理,即,MISO和/或SISO處理。一種使用2個發(fā)射天線的方法在“無線通信的簡單發(fā)射分集技術”(“A Simple Transmit Diversity Techniquefor Wireless Communications”)中描述,作者Siavash M.Alamouti,發(fā)表于1998年10月的IEEE JOURNAL ON SELECT AREAS IN COMMUNICATIONS,VOL.16,NO.8,第1451-1458頁上,特地通過引用結合于此。發(fā)射分集方案被應用于雙發(fā)射天線和單個接收天線的配置中。接收天線使用MRC類型的接收分集方法。
圖15圖示了使用該方法的系統(tǒng)的一個實施例。系統(tǒng)600包括與接收天線606進行通信的發(fā)射天線602、604。接收天線606耦合到信道估計器608和組合器610,組合器610耦合到最大似然檢測器612。在發(fā)射機處,操作由編碼和信息符號的傳輸序列定義,在接收機處,由合成方案定義,在最大似然檢測器處由判決規(guī)則定義。信號以指示的順序從天線602、604發(fā)射。
天線602和604如圖15所示建立發(fā)射向量。在第一時間天線602發(fā)射s0而天線604發(fā)射s1。在第二時間天線602發(fā)射-s1*而天線604發(fā)射s0*,其中*表示復共軛操作。在時間t信道模型為h0=α0θjθ0]]>和h1=α1θjθ1.]]>信道估計器608向組合器610和最大似然檢測器612提供h0和h1。從h0和h1的值,組合器610形成兩個組合的信號 和 并提供給最大似然檢測器612。在信道估計器608和組組合器610處的接收信號為r0=h0s0+h1s1+n0,以及r1=-h0s1*+h1s0*+n1,]]>其中n0和n1表示每個路徑注入的噪聲項。噪聲注入可能是在接收天線606和信道估計器608之間引入的。第一信號 被計算為 而第二信號 被計算為 如圖15所示,信道估計h0和h1以及信號 和 被提供給最大似然檢測器612。選擇判定規(guī)則由最大似然檢測器612應用于信號 和 設Nt=2而Nr=M,該配置及方法提供2M的分集級,即2M個通信鏈路。
圖15的系統(tǒng)600可被擴展以加入多個接收天線,其中對于每個從發(fā)射機到接收機的通信鏈路進行信道估計。信道估計接下來被提供給組合器,其中選擇準則被應用于該通信鏈路。
進一步,圖15所示系統(tǒng)的操作可擴展成使用Walsh函數(shù)的組合。圖16圖示了按照一個實施例的非信道狀態(tài)信息,或非CSI類型的發(fā)射機調制解調器結構700。發(fā)射機處的非CSI調制解調器不依靠實質性的信道狀態(tài)信息。該結構通過應用Walsh函數(shù)于發(fā)射信號上來在從多個發(fā)射天線上發(fā)射的信號中建立正交性。由Walsh函數(shù)提供的正交性可用于通過向每個天線發(fā)射區(qū)分的發(fā)射信號符號來有效增加帶寬。如圖16所示,調制解調器700包括網(wǎng)格編碼單元702,耦合于調制器704,比如正交調幅調制器。其他實施例可使用其它類型的調制器。調制信號通過開關706被提供給多個天線中的一個(圖中未示出)。每個天線耦合于一個對應的乘法器708。信號被路由到乘法器708用于應用唯一的Walsh編碼。開關706將調制器704的輸出耦合到每一個乘法器708,并從而一次耦合到一個天線。
圖16所示的調制解調器結構增加了圖15所示的傳輸編碼和接收處理的效率。例如,考慮兩個符號的傳輸,記為A和B。發(fā)射機建立兩個發(fā)射向量x1=[AB*]T以及x2=[B-A*]T。不同的Walsh編碼被應用于每個向量。兩個向量的元件接下來分別在兩個天線上依次被發(fā)射??紤]到如圖15所示的配置具有兩個發(fā)射天線和一個接收天線。接收機可應用適當?shù)腤alsh編碼建立對于兩個發(fā)射信號的估計。
在另一個實施例中,每個乘法器708不通過開關706而直接耦合到QAM 704。發(fā)射信號符號通過發(fā)射天線被重復,其中在每個天線處每個符號使用不同的Walsh序列進行擴展。其產(chǎn)生的正交性可被用于建立跨過所有發(fā)射天線的全發(fā)射分集。
另一種分集處理的方法在“用于無線CDMA系統(tǒng)的創(chuàng)新的時空擴展方案”(“ANovel Space-Time Spreading Scheme for Wireless CDMA System”),由B.M.Hochwald等發(fā)表于37屆通信、控制及計算年度Allerton會議上,1999年9月22-24日,第1284-1293頁,特別通過應用結合于此?;镜陌l(fā)射分集通過發(fā)射信號的時空擴展來增強。按照一個實施例,該方法指定了發(fā)射信號的形式和編碼的類型,每個發(fā)射信號通過不同的天線元件被擴展。對于具有雙發(fā)射天線和單個接收天線的情況,使用兩個擴展編碼。兩個擴展編碼都被應用于兩個發(fā)射符號。發(fā)射信號為t1=(1/2)(b1c1+b2c2)]]>和t2=(1/2)(b2c1-b1c2),]]>其中b1和b2是數(shù)據(jù)符號,c1和c2是擴展編碼。接收機使用c1和c2編碼去擴展接收信號。
另一種天線分集的方法在美國專利No.5280472,“CDMA微蜂窩電話系統(tǒng)和用于其的分散天線系統(tǒng)”(“CDMA MIOCROCELLULAR TELEPHONE SYSTEM AND DISTRIBUTEDANTENNA SYSTEM THEREFOR”),由Klein S.Gilhousen發(fā)表于1994年1月18日,轉讓給本發(fā)明的申請人為受讓人并特地通過引用結合于此。圖17所示的系統(tǒng)800具有與CDMA通信系統(tǒng)中的移動用戶進行通信的分布式天線結構。移動用戶可使用任何一種天線配置。系統(tǒng)800包括收發(fā)機,接收用于傳輸?shù)木幋a信號并進行編碼信號的頻率轉換以生成射頻,RF信號。收發(fā)機802將RF信號提供到分布式天線系統(tǒng)804,天線系統(tǒng)804具有串聯(lián)耦合的天線元件806、808、810、...812。延遲元件814、816、818、...分布于相鄰的天線元件806、808、810、...812之間。延遲元件814、816、818、...向從每個天線806、808、810、...812發(fā)射的信號提供預定的延遲(一般的大于1個碼片)。延遲信號提供促進信號分集的多路徑用于增強系統(tǒng)性能。
其他實施例可以按照不同的配置及方法來提供發(fā)射分集和/或接收分集。在每一個這種情況中,基站確定每一個通信鏈路的配置和要求?;究蓮慕o定的移動用戶處要求附加的信息,類似的,需要向一個或所有移動用戶發(fā)射特定的處理信息?;究苫诮o出的通信鏈路的限制或其他準則來從多個傳輸方案中進行選擇。在一個實施例中,基站根據(jù)通信鏈路信道的質量來確定傳輸方案。另一個實施例根據(jù)期望的信號差錯率來進行尋找。
圖18圖示了按照一個實施例的基站900,具有多個天線902,包括多個發(fā)射天線和接收天線。需要注意圖18的電路也可應用于遠程站。其他配置可使用分開的接收天線和發(fā)射天線。如圖示,通信總線916在基站900內(nèi)提供用于中央處理器912、存儲設備914、天線分集控制器906、調制解調器910和錯誤編碼及狀態(tài)單元908的接口。收發(fā)機904耦合于天線902準備用于傳輸?shù)男盘?。收發(fā)機904耦合于天線分集控制器906和調制解調器910。
基站900在每個通信鏈路起始時確定傳輸方案。起始是指通信的開始,包括,但不限于,響應來自基站的尋呼消息,或來自移動用戶的進行通信的請求。在基站900中,分集控制判決由中央處理器912按照保存在存儲設備914中的計算機可讀指令進行處理。分集控制指令可保存在存儲設備914和/或天線分集控制器906中,其中判決準則可根據(jù)通信環(huán)境等進行動態(tài)調整。
對于一個給定的通信鏈路,天線分集控制器906確定配置和處理的類型,即傳輸方案。對于MIMO配置,天線分集控制器906應用公共傳輸方案于多個發(fā)射天線902中的每一個。在一個實施例中,使用默認的方案,在另一個實施例中,方案從多個選項中選擇。
基站900分別執(zhí)行圖13和圖14中的方法400和500來確定合適的傳輸方案?;旧希凑找粋€實施例,該方法從通信的其他參與者處提取天線分集狀態(tài)信息。處理該信息以確定合適的、可用的傳輸方案。該傳輸方案可以是簡單的或是復雜的,者要根據(jù)系統(tǒng)性能而定。方法400、500可保存在計算機可讀指令中,并保存于存儲設備910或天線分集控制器906。根據(jù)該選擇,調制解調器910在天線分集控制器906的指示下對基帶數(shù)據(jù)符號進行編碼。在一個實施例中,天線分集狀態(tài)是指示MISO或MIMO配置的FL分集指示符。在另一個實施例中,天線分集狀態(tài)包括指示SIMO或MIMO配置的RL分集指示符。在簡單的形式中,F(xiàn)L和RL指示符可以是一個比特,其中正值表示移動用戶處和對應路徑相關的是多個天線,而負值表示單個天線。天線分集狀態(tài)可包括多個信息,并可以消息的形式被發(fā)送到基站900。對于給出的移動用戶,天線分集狀態(tài)可包括發(fā)射天線的數(shù)量,接收天線的數(shù)量,接收分集配置,以及移動用戶的其他參數(shù)?;?00使用所有這些信息或其中的一些來為移動用戶,即給出的通信鏈路選擇傳輸方案。
當基站選擇了一個傳輸方案時,天線分集控制器906向該移動用戶發(fā)送操作指令?;緩囊唤M預定方案中識別出一個以提供接收處理,包括,但不限于,形成用于產(chǎn)生發(fā)射信號的方程、選擇判決準則、發(fā)射天線的數(shù)量,等等。類似的,基站900也可指示移動用戶關于用于RL的傳輸方案??梢砸韵⒌男问綄⒋_認發(fā)射到移動終端,或廣播到所有的用戶。
各種天線分集方案可用于處理至僅具有單個天線的接收機的通信。實施例可使用任何數(shù)量的這種方案和/或它們的組合。類似的,發(fā)射機和接受器之間對于通信鏈路上給定路徑的協(xié)商可以用多種方式處理。按照一個實施例,天線分集狀態(tài)信息按照預定的格式和/或協(xié)議發(fā)射。另一個實施例允許發(fā)射機向接收機查詢單獨的分集參數(shù),比如接收天線的數(shù)量、天線的配置和/或空間位置、接收分集處理細節(jié),等等。另一個實施例允許接收機向發(fā)射機查詢細節(jié)信息。一般而言,天線分集協(xié)商在通信起始時進行,然而,其他實施例可允許在通信期間的調整,其中通信鏈路的質量隨著時間和環(huán)境情況而下降。
無線通信系統(tǒng)中空間分集的實施需要考慮那些不具有處理多個發(fā)射信號能力的移動站,例如SISO單元。一種強制進行的方法是為能進行SISO的移動站分配不同于該系統(tǒng)中使用的其他載波頻率的載波頻率。一種智能的分集解決方法,就如這里上面所述的,結合了能在混合操作系統(tǒng)中容納單個接收天線用戶的算法或其他方法或技術。另一個方法,對系統(tǒng)的帶寬使用有較少的需求,結合了延遲發(fā)射分集,其中準備發(fā)射到能進行SISO的移動站的信號在每個天線發(fā)射時具有一個延遲。這為保護提供給SISO用戶信號不受干擾提供了足夠的能量。
按照一個混合模式系統(tǒng)中的空間分集的實施例,如圖19所示,基站1000適于在混合模式系統(tǒng)中通信。例如,基站1000可與能進行SISO的移動站1012通信而且基站1000能與可進行MIMO的移動站1014通信。移動站1012不具有接收來自使用發(fā)射分集的發(fā)射機的信號的能力。這隱含了移動站1012具有單個的接收天線并且不適于任何用于處理使用發(fā)射分集信號的軟件、硬件或其他裝置。移動站1012是一個基本的SISO設備。能進行MIMO的移動站1014可包括下列的組合多個接收天線、具有組合多個接收信號能力的瑞克(rake)類型的接收機電路、用于實施如這里上面所述的智能分集方法的軟件和/或硬件。
為了優(yōu)化操作,基站1000期望使用空間分集或純分集技術來向能進行MIMO的移動站1014進行發(fā)射,然而,這種來自多個天線的傳輸將把干擾引入能進行SISO的移動站1012。如這里上面所描述的,SISO通信中的接收信號的SNR表示為,其中接收機包括瑞克類型的接收機γSISO=(WφI0R)·[αη+βI0+βη+αI0]--(5)]]>等式(5)的括號中的第一個分式的分母中的干擾功率與第二個分式中的信號功率同等相關。假設數(shù)據(jù)速率和分配的功率適當相匹配,由延遲擴散造成的干擾功率并不在整體錯誤率中起重要的作用。也就是說,主要的出錯事件是出在兩個信道均衰落噪聲時。
當發(fā)射機引入附加的發(fā)射天線以容納使用MISO和/或MIMO的用戶時,該第二發(fā)射天線導致了對于SISO用戶的信道響應H1(t)=h1,0(t)+h1,1(t-T),且瑞克類型的接收機的輸出SNR現(xiàn)在變成γmixed_mode=(WφI0R)·[αη+βI0+I1+βη+αI0+I1]--(6)]]>觀察表示SISO SNR的等式(6),來自附加發(fā)射天線的功率在括號中的兩個分式的分母上都呈現(xiàn)為獨立的衰落的干擾。在這種情況下,主要的出錯是來自天線0的期望的信號由于與附加天線輻射的干擾功率相關的衰落造成的。所以在混合操作(即,一個發(fā)射機既與MIMO和/或MISO用戶通信又與SISO用戶通信)中,來自附加天線的干擾功率會嚴重降低SISO用戶的性能。
為了使基站1000可使用空間分集,即多個天線來向移動站1012和1014進行發(fā)送,基站1000在從多個天線發(fā)射到移動站1012的信號上實施延遲。為準備發(fā)射到能進行SISO的移動站1012的信號提供多個復制提供了防止由于從多個天線上的傳輸而造成的阻塞所需要的附加信號能量。
如圖19所示,基站1000包括天線1008、1010,其中其他實施例可包括任何數(shù)量的天線。準備發(fā)射到能進行MIMO的移動站1012的第一信號標記為SINGAL 1,其中該信號被提供給基站1000的天線1008。準備發(fā)射到能進行MIMO的移動站的第二信號標記為SINGAL 2,其中該信號被提供給基站1000的天線1010。
準備發(fā)射到能進行SISO的移動站1012的第三信號標記為SINGAL 3,其中該信號被通過節(jié)點1002提供給天線1008。SINGAL 3被提供給天線1010作為延遲信號,其中SINGAL 3被提供給延遲元件1004,然后提供給節(jié)點1006。對于具有比圖19所示的更多天線的實施例,每個附加的天線可具有相關的延遲。
移動站1012接下來接收從天線1008發(fā)射的SINGAL 3以及從天線1010發(fā)射的SINGAL 3的延遲形式。從天線1010發(fā)射的SINGAL 3的延時形式的能量提供了用于平衡由天線1008產(chǎn)生的其他信號的其他能量造成的影響的能量。上面考慮的具有雙路徑信道模型的情況下,SISO瑞克接收機的輸出的有效SNR表示為γmixed_mode=(WφR)·[αI0η+βI0+I1+βI0η+αI0+I1+bI1η+I0+bI1+bI1η+I0+aI1]--(6)]]>其中a=E{|h0,0|2}以及b=E{|h0,1|2}按照一個實施例,移動站能在各種傳輸方案中進行操作。
如圖20所示,移動站1100包括耦合于接收機1104的接收天線陣列1102。在一個實施例中,該接收機1104是收發(fā)機。接收機1104接下來耦合于信道質量測量單元1106。移動站1100測量關于信道質量的參數(shù),比如C/I,并基于上述參數(shù)做出表示接收處理的判決。通常,移動站基于信道質量、干擾加上噪聲電平以及其他可能的準則做出數(shù)據(jù)速率決定。移動站向基站傳達描述較佳傳輸模式的信息。該判決確定哪一個傳輸方案將被天線分集控制器1108實施用于該信道。
在移動站1100中,模塊通過通信總線1116進行通信。指令可存儲在存儲器儲存設備,比如存儲器設備1114中。中央處理器1112控制移動站1100內(nèi)的操作。在一個實施例中,在存儲設備1114中提供快速查找表,其中各表項將傳輸方案與多個信道質量測量值相關聯(lián)。其他實施例可使用信道質量的其他測量,能有效提供用于確定傳輸方案的信息。
如這里上面所描述的,基站經(jīng)常操作于可能包括各種不同接收機,即移動站等的無線通信系統(tǒng)中。為了處理對SISO接收機的傳輸,基站確定一個傳輸方案。該傳輸方案可以是分集技術,比如通過Walsh或Alamouti所描述的,如這里上面所述的,可以是純分集方案,或者是這些的組合。類似的,基站可使用如這里上面所描述延遲來實施傳輸方案。為了實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率,其他實施例實施空間復用方案,其中冗余的數(shù)據(jù)被發(fā)射?;净谠摶竞徒邮諜C的資源來選擇傳輸方案。接收機的資源可在接收機的基站注冊時提供,或者基站可查詢接收機以獲得這種信息?;窘酉聛韺嵤┓桨?。
熟悉本領域的人員應該理解可以使用不同的工藝和技術來表示信息和信號。比如,貫穿于上述說明中的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、符號和碼片可以用電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子或者任何他們的組合。
熟悉本領域的人員還應該認識到和這里公開的實施例相關的各種圖示的邏輯框圖、模塊、電路和算法步驟可以通過電子硬件、計算機軟件或者它們的組合來實現(xiàn)。為了清楚地表示硬件和軟件的互換性,通常以功能性描述的形式來說明上述的各種圖示的部件、框圖、模塊、電路和步驟。這些功能是用硬件還是軟件來實現(xiàn)取決于具體的應用和對總體系統(tǒng)設計的限制。熟練的技術人員對每一個具體的應用都可以用多種方法來實施所述的功能,但是這種實施方式的確定不應該解釋為脫離了本發(fā)明的范圍。
和這里公開的實施例相關的各種圖示的邏輯框圖、模塊和電路可以用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、應用專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其他可變成邏輯設備、離散門或晶體管邏輯、離散硬件部件、或任何為實現(xiàn)所述功能而設計的它們的組合來實現(xiàn)。通用處理器可以是微處理器,或者,處理器可以是任何傳統(tǒng)處理器、控制器、微處理器或狀態(tài)機。處理器也可以用計算機設備的組合,比如DSP和微處理器的組合、多個微處理器、和DSP核心連接的一個或多個微處理器或者其他配置來實現(xiàn)。
和這里公開的實施例相關的方法或算法的步驟可以直接以硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊或者兩者的組合來體現(xiàn)。軟件模塊可以放置在RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬件、可移動磁盤、CD-ROM或其他形式的存儲媒體或者本領域中熟知的計算機可讀媒體。一個示范存儲媒體與處理器相耦合,使得處理器就能將信息讀取自、或寫入到存儲媒體中?;蛘撸鎯γ襟w也可以集成到處理器上。處理器和存儲媒體可以放置在ASIC中。ASIC可以放置在移動站中。或者,處理器和存儲媒體可以放置在移動站的離散部件中。
先前的對于所公開的實施例的描述是提供給任何熟悉本領域的人員來實施或使用本發(fā)明的。對這些實施例做的各種修改對于熟悉本領域的人員來說是顯而易見的,這里所定義的一般原理可以應用于其他實施例而不脫離本發(fā)明的思想和范圍。這樣。本發(fā)明的不應該被這里所示的實施例所限而是應該按照這里所公開的原理和創(chuàng)新性特征的最寬范圍。
權利要求
1.基站設備,包括天線陣列;以及分集控制器耦合于所述天線陣列,可操作用于根據(jù)給定的通信鏈路的配置確定傳輸方案。
2.如權利要求1所述的設備,其特征在于所述分集控制器操作用于向移動站查詢該移動站的分集能力以和所述移動站建立第一通信鏈路。
3.如權利要求2所述的設備,其特征在于所述分集控制器可操作用于根據(jù)所述移動站的天線配置和所述基站的天線配置確定傳輸方案。
4.如權利要求3所述的設備,其特征在于所述移動站具有單個天線,所述分集控制器操作用于在單個天線上向所述移動站發(fā)射。
5.如權利要求3所述的設備,還包括延遲元件,耦合在所數(shù)天線陣列的第一天線元件和第二天線元件之間,其中如果移動站具有單個天線,該設備操作用于使用所述第一和第二天線元件向所述移動站發(fā)射。
6.如權利要求3所述的設備,其特征在于,所述天線陣列包括第一天線元件和第二天線元件,在第一時間周期所述第一天線元件發(fā)射第一信號而所述第二天線元件發(fā)射第二信號,以及在第二時間周期所述第一天線發(fā)射第三信號,該第三信號是所述第二信號的函數(shù),而第二天線發(fā)射第四信號,該第四信號是所述第一信號的函數(shù)。
7.如權利要求3所述的設備,還包括第一編碼單元;以及第一開關裝置,用于將所述第一編碼單元耦合到所述天線陣列。
8.如權利要求1所述的設備,其特征在于對于能進行多輸入多輸出的接收機,所述傳輸方案作為信道質量度量的函數(shù)被確定。
9.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述傳輸方案作為接收機能力的函數(shù)被確定。
10.基站設備,包括天線陣列;控制處理器,用于處理計算機可讀指令;以及存儲器儲存設備,耦合于所述控制處理器,操作用于存儲多個計算機可讀指令,包括第一組指令,用于請求所述第一通信鏈路的天線分集狀態(tài);第二組指令,用于根據(jù)所述天線分集狀態(tài)確定所述第一通信鏈路的第一傳輸方案;以及第三組指令,用于應用所述第一傳輸方案于所述第一通信鏈路。
11.如權利要求10所述的設備,其特征在于對于能進行多輸入多輸出的接收機,所述傳輸方案作為信道質量的函數(shù)被確定。
12.如權利要求10所述的設備,其特征在于天線分集狀態(tài)包括所述第一通信鏈路的接收機處的接收天線的數(shù)量。
13.一種與無線通信系統(tǒng)進行通信的方法,該方法包括接收用于第一通信鏈路的天線分集狀態(tài)信息;以及根據(jù)所述天線分集狀態(tài)信息確定所述第一通信鏈路的配置;以及應用傳輸方案于所述第一通信鏈路。
14.如權利要求13所述的方法,還包括接收用于第二通信鏈路的天線分集狀態(tài)信息;以及根據(jù)所述天線分集狀態(tài)信息確定所述第二通信鏈路的配置;以及應用第二傳輸方案于所述第二通信鏈路。
15.如權利要求14所述的方法,其特征在于如果所述第一配置是單個接收天線配置,而所述第二配置是多個接收天線配置,所述傳輸方案將一延遲應用于用于所述第一通信鏈路的信號。
16.計算機可讀媒體,記載了在無線通信系統(tǒng)中確定傳輸方案的方法,該方法包括向多個移動用戶查詢天線分集狀態(tài);從至少一個移動用戶接收天線分集狀態(tài)信息;以及應用符合所述天線分集狀態(tài)信息的傳輸方案。
17.移動站設備,包括信道質量測量單元,操作用于確定信道質量;以及分集控制器,耦合于所述信道質量測量單元,操作用于基于所述信道質量確定傳輸方案。
18.如權利要求17所述的移動站設備,其特征在于所述信道質量是接收信號的載波與干擾之比的函數(shù)。
19.如權利要求17所述的移動站設備,還包括接收機,耦合到所述信道質量測量單元和所述分集控制器,其中所述移動站裝置按照所述傳輸方案配置所述接收機。
20.在無線通信系統(tǒng)中接收通信的方法,包括接收通信信號;基于所述接收通信信號測量信道質量;以及基于所述信道質量確定傳輸方案。
21.無線通信系統(tǒng),包括發(fā)射天線裝置;接收天線裝置,操作用于接收來自發(fā)射天線裝置的通信;以及分集控制器,耦合于所述發(fā)射天線裝置,操作用于基于給定的通信鏈路的配置確定傳輸方案。
全文摘要
在能進行MISO和SISO話務的混合模式頻譜無線通信系統(tǒng)中用于協(xié)商傳輸方案的方法和設備。發(fā)射機為給定的通信鏈路確定天線分集配置并應用傳輸方案?;鞠蜻h程站查詢天線分集狀態(tài)。根據(jù)天線分集狀態(tài)信息,基站確定并應用傳輸方案。在一個實施例中,基站產(chǎn)生合成的MIMO傳輸至多個SISO移動站。
文檔編號H04B7/08GK1568588SQ02814521
公開日2005年1月19日 申請日期2002年6月6日 優(yōu)先權日2001年6月6日
發(fā)明者M·華萊士, J·R·沃爾頓 申請人:高通股份有限公司