專利名稱：確定空間特征以便校準(zhǔn)具有天線陣的通信站的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體而言，涉及用于校準(zhǔn)包括天線單元陣的通信站的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
智能天線系統(tǒng)
可將天線陣用于任何利用一個或多個天線發(fā)送或接收射頻信號的無線通信接收機(jī)或發(fā)射機(jī)或收發(fā)機(jī)(在此是指在"通信站"之下)中。在這樣一種通信站中使用天線陣比起使用單元件天線在天線性能上有改進(jìn)。這些天線性能改進(jìn)對于所接收的信號來說包括改進(jìn)方向性，信號噪聲比，和抗干擾度，對于所發(fā)送的信號來說包括改進(jìn)方向性，安全性，和降低發(fā)射功率要求?？蓪⑻炀€陣只用于信號接收，只用于信號發(fā)送，或既用于信號接收又用于信號發(fā)送。
天線陣通信站的 一種典型應(yīng)用是在無線通信系統(tǒng)中。例子包括一種蜂窩通信系統(tǒng)，由一個或多個通常稱為基站的通信站組成，每個與其用戶單元(也稱為遠(yuǎn)程終端和手機(jī))通信。在蜂窩系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程終端可以是移動的或在固定的位置，當(dāng)處于固定位置時，這樣的一種系統(tǒng)經(jīng)常被稱為無線本地環(huán)路系統(tǒng)。天線陣典型情況下位于基站。對于通信方向的術(shù)語來自傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信，用基站代替衛(wèi)星。因此從遠(yuǎn)程終端到基站的通信被稱為上行，從基站到遠(yuǎn)程終端的通信被稱為下行。因而，基站天線陣在下行方向上發(fā)送，在上行方向上接收。也可將天線陣用于無線通信系統(tǒng)，以增加空分多址(SDMA)的容量，這^|_在相同的"傳統(tǒng)的"(FDMA， TDMA，或CDMA)信道上，每次與若干用戶通信的能力。以前我們已經(jīng)公開過利用天線陣增加SDMA和非SDMA系統(tǒng)的譜效率的自適應(yīng)智能天線處理方法(包4舌空間處理)。見共同擁有的美國專利5,515,378 " SPATIAL DIVISION MULTIPLE ACCESSWIRELESS COMMUNICATEON SYSTEM",美國專利5，592，490 "SPECTRALLYEFFICIENT HIGH CAPACTIY WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS,"美國專利5，828，658 " SPECTRALLYEFFTOENTHIGHCAPACTTY WIRELESSCOMMUNICATION SYSTEMS WTTH SPATEO-TEMPORAL PROCESSING"，和美國專利申請序號08/729,390 "METHOD AND APPARATUS FOR DECISION DIRECTEDDEMODULATION USING ANTENNA ARRAYS AND SPATIAL PROCESSING "。將利用于線陣改進(jìn)通信效率和/或提供SDMA的系統(tǒng)有時稱為智能天線系統(tǒng)。利用線性空間處理作為自適應(yīng)智能天線處理的智能天線通信系統(tǒng)，在上行通信期間，在基帶中對在天線陣元件處接收到的每個信號進(jìn)行幅度和相位調(diào)節(jié)，以選擇(也就是優(yōu)先接收)感興趣的信號，同時使任何不感興趣的信號或噪聲-也就是干擾，為最小。這樣的基帶幅度和相位調(diào)節(jié)可用復(fù)數(shù)值的權(quán)來描述，即接收權(quán)，天線陣所有元件的接收權(quán)可用復(fù)數(shù)值向量，接收權(quán)向量來描述。同樣，通過調(diào)節(jié)由天線陣的每個天線發(fā)送的基帶信號的幅度和相位對下行信號進(jìn)行處理。這樣的幅度和相位的控制可用復(fù)數(shù)值的權(quán)，即發(fā)送權(quán)來描述，天線陣所有元件的權(quán)可用復(fù)數(shù)值向量，發(fā)送權(quán)向量來描述。在某些系統(tǒng)中，接收(和/或發(fā)送)權(quán)包括時間(temporal)處理，被稱為用于空時(spatio-temporal)處理的空時參數(shù)。在這樣的情況下，接收(和/或發(fā)送)權(quán)可以是頻率的函數(shù)并應(yīng)用于頻域中，或者等效地，是作為巻積核應(yīng)用的時間函數(shù)。另一種方案是，如果對于被采樣的信號，每個巻積核本身可用一組復(fù)數(shù)來描述，則可將巻積核向量改寫為復(fù)數(shù)值的權(quán)向量，對于有M個天線，每個核有K個表項(xiàng)(entry)的情況，將是KM個表項(xiàng)的向量。
接收空間特征(spatial signature)表征基站天線陣在不存在任何干擾或其他用戶單元的情況下是如何從特定用戶單元接收信號的?？衫貌煌募夹g(shù)來確定用于特定用戶的接收權(quán)向量。例如，可根據(jù)空間特征來確定。也可根據(jù)在天線陣接收到的來自該遠(yuǎn)程用戶的上行信號，利用關(guān)于這些上行信號的某些知識，例如，所用的調(diào)制類型來確定。特定用戶的發(fā)送空間特征表征遠(yuǎn)程用戶在不存在任何干擾的情況下是如何從基站接收信號的。用于在下行與特定用戶通信的發(fā)送權(quán)向量或者根據(jù)接收權(quán)向量(見以下"對校準(zhǔn)的需要"欄目)來確定，或者根據(jù)特定用戶的發(fā)送空間特征和其他用戶的發(fā)送空間特征以這樣的 一種方式確定，使得對特定用戶的能量最大和對其他用戶的能量最小。
7美國專利5，592，490 "SPECTRALLY EFFICIENT HIGH CAPACITYWIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS"描述空間特征和它們的使用，美國專利5,828,658 " SPECTRALLY EFFiaENT HIGH CAPACITY WIRELESSCOMMUNICATEON SYSTEMS WTIH SPATIO-TEMPORAL PROCESSING"，虧1入于此作為參考，它描述利用空時特征如何將此擴(kuò)展為空時處理。
因此，當(dāng)在此的描述通過空間特征提供時，增加時間均衡以提供空時處理是容易提供的，例如，當(dāng)時間處理是利用帶有K個抽頭(tap)的均衡器(也就是在權(quán)巻積函數(shù)中巻積核的長度是K)時，通過增加可由MK向量(既有上行已有下行)描述的空時特征的概念來提供。因而，如何修改本發(fā)明以適應(yīng)空時處理和空時特征，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是清楚的，例如考慮到以上被參考并引入于此作為參考的美國專利5,828,658。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在任何時候使用術(shù)語空間特征，都可認(rèn)為是將本發(fā)明應(yīng)用于裝備有空時處理裝置的通信站的情境內(nèi)的空時特征。
對校準(zhǔn)的需要
對于特定的用戶來說，根據(jù)接收權(quán)向量確定發(fā)送權(quán)向量是所希望的。更一般而言，根據(jù)從該用戶接收到的信號確定適當(dāng)?shù)陌l(fā)送信號用于發(fā)送到特定的用戶是所希望的。對于特定的用戶來說，實(shí)際的問題可能難以根據(jù)接收權(quán)向量來確定發(fā)送權(quán)向量。頻分雙工(FDD)系統(tǒng)是這樣的，其中與特定遠(yuǎn)程用戶的上行和下行通信是發(fā)生在不同的頻率上。時分雙工(TDD)系統(tǒng)是這樣的，其中與特定遠(yuǎn)程用戶的上行和下行通信發(fā)生在相同的頻率但在不同的時隙中。在TDD系統(tǒng)中，由于眾所周知的互易原理，可以預(yù)料，根據(jù)接收權(quán)向量確定發(fā)送權(quán)向量是直截了當(dāng)?shù)摹５?，在上行上，與天線陣的每個天線元件相關(guān)聯(lián)的接收電子設(shè)備(接收設(shè)備鏈)可能會使得正被處理的接收信號略微失真。接收電子設(shè)備鏈包括天線元件，電纜，濾波器，RF接收機(jī)和其他部件，物理連接，和模數(shù)轉(zhuǎn)換器("ADC"),如果處理是數(shù)字方式的話。在多元件天線陣的情況下，典型做法是，對于每個天線陣元件有單獨(dú)的接收電子設(shè)備鏈，因此，在每個天線元件處每個接收到的信號的幅度和相位由每個接收設(shè)備鏈引起的失真可能是不同的。另夕卜，在用戶單元和特定的接收天線之間的上行發(fā)生的RF傳播效應(yīng)，這樣的效應(yīng)包括無限度的路徑損失，衰落和陰影效應(yīng)，多徑，和近場散射，這些效應(yīng)可以是因天線元件的不同而各不相同的。注意，接收電子設(shè)備鏈和RF傳播效應(yīng)一起組成遠(yuǎn)程用戶的上行空間特征。不考慮這些接收電子設(shè)備鏈
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和RF傳播效應(yīng)的接收權(quán)向量將有差錯，使得在基站低于最佳接收。然而，實(shí)
際上，通信仍然是可能的。當(dāng)利用接收信號的特征的某些知識，例如，所用 的調(diào)制類型，來確定接收權(quán)向量時，這樣一種的方法已經(jīng)考慮到上行接收電
子設(shè)備鏈和RF傳播效應(yīng)。當(dāng)通過天線陣發(fā)送下行信號時，由天線元件輻射的 每個信號通過不同的發(fā)送電子設(shè)備鏈，因此，可能在所發(fā)送的信號中引起不 同的幅移和相移。另外，還存在RF傳播效應(yīng)。如果發(fā)送權(quán)向量從接收權(quán)向量 導(dǎo)出，不考慮在接收電子設(shè)備鏈和RF傳播中的差別，則從基站的發(fā)送可能 很難實(shí)現(xiàn)。如果發(fā)送權(quán)向量并不考慮發(fā)送電子設(shè)備鏈和發(fā)送RF傳播效應(yīng)中 的差別，可能導(dǎo)致進(jìn)一步的困難，可能使利用這樣的發(fā)送權(quán)向量的通信成為 不可能。
校準(zhǔn)的目的是確定校準(zhǔn)因數(shù)，用以補(bǔ)償在接收鏈和上行RF傳播的信 號中產(chǎn)生的不同的幅度和相位誤差，用以補(bǔ)償在發(fā)送鏈和下行RF傳播中 產(chǎn)生的不同幅度和相位誤差，在通信站中所用的校準(zhǔn)因數(shù)用以根據(jù)從遠(yuǎn)程 用戶接收到的信號組來確定供發(fā)送到遠(yuǎn)程用戶的發(fā)送權(quán)向量。應(yīng)該補(bǔ)充的 是，因?yàn)樵诮邮蘸桶l(fā)送設(shè)備鏈中產(chǎn)生的相移和幅移通常是與頻率有關(guān)的， 所以通常校準(zhǔn)因數(shù)是與頻率有關(guān)的。
在TDD系統(tǒng)的情況下，上行和下行RF傳播效應(yīng)抵消，使得校準(zhǔn)因數(shù) 與用戶單元的位置無關(guān)。
眾所周知，通過將由天線元件接收或發(fā)送的M個信號中的每一個與校 準(zhǔn)函數(shù)(也就是復(fù)數(shù)值時間序列)巻積可以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，其中每個校準(zhǔn)函數(shù) 描述為補(bǔ)償當(dāng)信號通過發(fā)送和接收設(shè)備鏈時信號經(jīng)受的增益和相位誤差所 需的傳遞函數(shù)校正。在某些系統(tǒng)中，這可被簡化為乘法校正，其中每個校 準(zhǔn)函數(shù)是校準(zhǔn)因數(shù)一復(fù)數(shù)值的數(shù)，其描述為補(bǔ)償所需的幅度和相位校正。 一般，校準(zhǔn)函數(shù)組限定校準(zhǔn)向量函數(shù)，每個元件一個校準(zhǔn)函數(shù)。在乘法校 正的情況下，校準(zhǔn)因數(shù)組限定校準(zhǔn)向量，每個元件一個校準(zhǔn)因數(shù)。
根據(jù)接收權(quán)向量確定發(fā)送權(quán)向量，在FDD系統(tǒng)的情況下對于特定用 戶來說是比較困難的，因?yàn)榭赡懿辉倏杉俣ɑヒ仔?。需要另外考慮在上行 和下行上傳播中的差別。 一旦考慮到這些差別，仍然需要確定校準(zhǔn)因數(shù)， 用于補(bǔ)償在接收鏈和上行RF傳播中的信號中產(chǎn)生的不同幅度和相位誤差， 和補(bǔ)償在發(fā)送鏈和下行RF傳播中產(chǎn)生的不同的幅度和相位誤差。 一般， 與遠(yuǎn)程用戶的位置無關(guān)的單個校準(zhǔn)因數(shù)是不可能的。在這樣一種情況中， 需要能夠確定上行和下行空間特征。在沒有可能獨(dú)立于遠(yuǎn)程用戶位置的校正因數(shù)的情況下，當(dāng)存在某些函 數(shù)關(guān)系，使得能夠根據(jù)接收到的信號和某些參數(shù)(例如，到達(dá)的角度)來 確定發(fā)送權(quán)向量供使用時，仍然需要確定一組校準(zhǔn)函數(shù)，用于補(bǔ)償在接收 鏈和上行RF傳播的信號中產(chǎn)生的不同的幅度和相位誤差和在發(fā)送鏈和下
行RF傳播中產(chǎn)生的不同的幅度和相位誤差，這些函數(shù)與遠(yuǎn)程用戶的一個 或多個參數(shù)有關(guān)，例如到達(dá)的角度。 對特征估計(jì)的需要
當(dāng)簡單的校準(zhǔn)(如以上所定義的)不可能時，仍然需要補(bǔ)償在接收鏈 和上行RF傳播的信號中產(chǎn)生的不同的幅度和相位誤差，和在發(fā)送鏈和下 行RF傳播中產(chǎn)生的不同的幅度和相位誤差。特征估計(jì)的目的是確定表征 這些差別的上行和下行空間特征。因此，當(dāng)或者l) RF傳播效應(yīng)抵消，使 得下行權(quán)可根據(jù)上行信號或權(quán)來確定，或2)存在某些簡單的RF傳播效應(yīng)的 函數(shù)關(guān)系，使得上行權(quán)可根據(jù)上行信號和遠(yuǎn)程用戶的某些參數(shù)(例如上行 信號的到達(dá)角度)來確定時，校準(zhǔn)是特征估計(jì)的特例。
其他方法
已知的用于確定天線陣校準(zhǔn)的方法，每種都有一個或多個相關(guān)的缺點(diǎn)。 大多數(shù)已知的方法需要外部測量設(shè)備，它們可能是昂貴的，對于重復(fù)使用 來說，顯得笨重和麻煩。其次，傳統(tǒng)的校準(zhǔn)方法對系統(tǒng)參數(shù)中的漂移敏感， 例如，在測量進(jìn)行的延續(xù)時間上的頻率參考，這些漂移導(dǎo)致所測量的天線 陣校準(zhǔn)的不準(zhǔn)確。另外，某些已知技術(shù)只確定乘法校準(zhǔn)而不是巻積核校準(zhǔn)， 不管對校準(zhǔn)天線陣中頻率有關(guān)分量的需要。為了消除這種頻率依賴關(guān)系， 并仍然使用乘法校準(zhǔn)，有必要為每個通信的頻率信道校準(zhǔn)天線陣。第三， RF電子設(shè)備的傳遞特性取決于變化的環(huán)境條件，例如溫度和濕度，這就使
重復(fù)地在它們的周圍環(huán)境中校準(zhǔn)天線陣是必不可少的。
Harrison等在美國專利號5，274，844 (1993年12月28曰)中公開了一 種方法，用于在兩個實(shí)驗(yàn)中分別校準(zhǔn)發(fā)送和接收鏈(作為復(fù)數(shù)值向量傳 遞函數(shù))，該實(shí)驗(yàn)涉及用于將資源控制器連到遠(yuǎn)程終端的數(shù)據(jù)總線。在第一 個實(shí)驗(yàn)中，數(shù)據(jù)總線向遠(yuǎn)程終端指示發(fā)送已知信號到基站。這就確定了接 收設(shè)備鏈的校準(zhǔn)。在第二個實(shí)驗(yàn)中，將在遠(yuǎn)程終端接收到的信號通過數(shù) 據(jù)總線發(fā)回資源控制器，使得確定發(fā)送設(shè)備鏈的校準(zhǔn)。
1996年8月13日授權(quán)的，并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的共同擁有的美國 專利5,546,090,公開了一種校準(zhǔn)方法，其能夠利用與遠(yuǎn)程終端共處一處(co-located)的簡單的轉(zhuǎn)發(fā)器(transponder)(所述轉(zhuǎn)發(fā)器將在遠(yuǎn)程終端處 從基站接收到信號重發(fā)到基站)來確定發(fā)送和接收校準(zhǔn)這二者，這樣的方 法并不需要Harrison等發(fā)明的有線的數(shù)據(jù)總線。但仍需要附加的轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)備。
PCT專利申請公開WO 95/34103(1995年12月14日出版)，標(biāo)題是"ANTENNA ARRAY CALIBRATION",發(fā)明人Johannisson等，公開了 一種方法和設(shè)備， 用于校準(zhǔn)天線陣的發(fā)送(和接收)。對于發(fā)送校準(zhǔn)，將輸入發(fā)送信號每次輸 入到一個天線的每個天線元件。在輸入發(fā)送信號已經(jīng)通過各自的功率放大 器后，通過校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)對每個天線元件所發(fā)送的信號進(jìn)行采樣。將所得到的 信號送入接收機(jī)，并且計(jì)算裝置將接收到的信號與每個天線元件的原始發(fā) 送信號相聯(lián)系。然后可為每個天線元件構(gòu)成校正因數(shù)?？梢岳眯Ｕ驍?shù) 來調(diào)節(jié)天線元件(幅度和相位，或者同相I和正交Q分量)，以保證每個 元件在發(fā)送期間被正確地校準(zhǔn)。對于接收校準(zhǔn)，產(chǎn)生已知的輸入信號并利 用校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)(無源的分布式網(wǎng)絡(luò))注入天線陣的每個天線元件。來自天線 元件的信號通過各自的低噪聲放大器，因此通過波束形成設(shè)備對每個天線 元件所接收到的信號進(jìn)行測量。然后，波束形成設(shè)備可通過將被注入的信 號與所測量的信號作比較來產(chǎn)生校正因數(shù)，以便單獨(dú)地校準(zhǔn)每個天線元件。 可將該校正描述為幅度和相位校正，或同相I和正交Q分量的校正。
Wachs等人的美國專利5,530,449，標(biāo)題為"PHASED ARRAY ANTENNA MANAGEMENT SYSTEM AND CAIIBRATEON METHOD"(在此用"Wadns"表示)描 述一種管理系統(tǒng)和校準(zhǔn)方法，用于相控陣天線，其采用在波節(jié)操作期間 進(jìn)行的系統(tǒng)級的幅度和相位的測量，以逐個元件地確定天線的各個鏈路的 跟蹤性能。該系統(tǒng)和方法利用探查載波來測量各個無件鏈的幅度和相位。 根據(jù)測得的幅度和相位數(shù)據(jù)為每個鏈路確定所需的校正系數(shù)，單獨(dú)地補(bǔ) 償每個單獨(dú)的元件鏈以糾正幅度和相位誤差。系統(tǒng)在位于衛(wèi)星上的相控 陣天線通信站上分別校準(zhǔn)前向和回程鏈^備的相控陣天線。在一種實(shí)施方案 中，使用分離的遠(yuǎn)程校準(zhǔn)站。為了校準(zhǔn)發(fā)送路徑，將探測信號交替地從 一個元件(參考元件)和待測元件發(fā)送到校準(zhǔn)系統(tǒng)處的天線。將在該校 準(zhǔn)站處接收到的信號比較以確定校正。將分離的通信鏈路用于提供校準(zhǔn) 站和衛(wèi)星之間的通信。在接收方向上，將遠(yuǎn)程校準(zhǔn)站用于向相控陣的所 有天線元件進(jìn)行發(fā)送。但只有兩個元件被交替地采樣以形成校準(zhǔn)載波。 然后將該校準(zhǔn)載波在Ka頻段上下行傳送到網(wǎng)關(guān)中樞站供計(jì)算。在一種替代的實(shí)施方案中，將在衛(wèi)星通信站處的本地辨向天線用于對發(fā)送天線 元件的輸出進(jìn)行采樣。在這兩種實(shí)施方案中，對接收和發(fā)送路徑分別實(shí) 施校準(zhǔn)，需要附加設(shè)備，或者是分離的遠(yuǎn)程校準(zhǔn)站，具有附加的鏈路， 或者是分離的辨向天線系統(tǒng)。Wachs系統(tǒng)的幾個特征是明顯的。首先， 在分離的校準(zhǔn)站或探測天線的形式中需要附加的硬件。其次，就該校準(zhǔn) 而言需要使用特殊的波形，而不是原先由標(biāo)準(zhǔn)的空中接口支持的通信波 形。這意味著通信站需要附加的石更件用于形成和發(fā)送這樣的波形。校準(zhǔn) 站需要特殊的接收/解調(diào)硬件，無法再使用標(biāo)準(zhǔn)硬件。因此，有這樣的可 能性，被適配成在無線通信系統(tǒng)中使用的類似Wachs的系統(tǒng)可能不被允 許在某些國家中運(yùn)行。
因此，這些已知的方法為接收和發(fā)送路徑分別提供校準(zhǔn)。這些方法需 要專門的校準(zhǔn)設(shè)備。某些已知的方法和系統(tǒng)使用專門的波形，因而需要附 加的^5更件來處理這樣的波形，并且也不符合任何已建立的空中接口標(biāo)準(zhǔn)， 所以面臨著不被允許在某些國家中運(yùn)行的風(fēng)險。將那些也為基站天線元件 和用戶單元之間的不同空中^ 各徑進(jìn)行校準(zhǔn)的已知系統(tǒng)更適當(dāng)?shù)貧w類為在此 所采用的校準(zhǔn)定義下的空間特征估計(jì)技術(shù)。
Parish等在共同擁有的美國專利申請08/948,772 "METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATING A WIRELESS GOMMUNICATIDN STATEON HAVING AN ANTENNA ARRAY"中，描述了一種校準(zhǔn)方法，用于帶有天線元 件陣的基站，它不需要任何附加的校準(zhǔn)設(shè)備。 一方面包括利用天線元件的 發(fā)送電子設(shè)備，從每個天線元件發(fā)送規(guī)定的信號，同時在至少一個與該天 線無關(guān)聯(lián)的接收機(jī)電子設(shè)備鏈中接收所發(fā)送的信號。將這個過程重復(fù)，利 用其他的發(fā)送設(shè)備鏈從其他的天線元件發(fā)送規(guī)定的信號，直到所規(guī)定的信 號已經(jīng)從需要校準(zhǔn)因數(shù)的所有的天線元件發(fā)送為止。用于每個天線元件的 校準(zhǔn)因數(shù)根據(jù)相關(guān)聯(lián)的發(fā)送電子設(shè)備鏈和接收電子設(shè)備鏈傳遞函數(shù)來確 定。當(dāng)下行和上行通信發(fā)生在相同頻率的信道中時，對于任何天線元件確 定單個校準(zhǔn)因數(shù)。在Parish等的發(fā)明的一種版本中，單個校準(zhǔn)因數(shù)在相位
上是與特定天線元件相關(guān)聯(lián)的發(fā)送設(shè)備鏈傳遞函數(shù)的相位與接收設(shè)備鏈傳 遞函數(shù)的相位之間的差的函數(shù)。在Parish等的發(fā)明的另一方面中，將這 樣確定的校準(zhǔn)因數(shù)用于根據(jù)一 組接收權(quán)確定一組發(fā)送權(quán)。
雖然Parish等的發(fā)明能夠?yàn)榛敬_定單組的校準(zhǔn)因數(shù)，其使得在不 需要某些附加設(shè)備(如轉(zhuǎn)發(fā)器)的情況下能夠根據(jù)上行的權(quán)組確定下行的
12權(quán)組，并校準(zhǔn)基站電子設(shè)備路徑中的差別，Parish等的方法不可能適合于 估計(jì)空間特征，以便處理可能發(fā)生的RF傳播路徑差別。另外，為了實(shí)施 校準(zhǔn)試驗(yàn)，基站需要進(jìn)入空間校準(zhǔn)模式，因此在此期間不可能被用于任 何其他目的。
在現(xiàn)有技術(shù)中也沒有提到通過組合來自多個遠(yuǎn)程收發(fā)機(jī)的測量進(jìn)行校 準(zhǔn)的能力。
期望的特征
校準(zhǔn)過程的主要目的是為基站取得校準(zhǔn)信息。這可包含測量上行和下 行信道之間的增益和相位差。在這個步驟期間準(zhǔn)確性和高精度是十分重要 的。如果校準(zhǔn)信息不準(zhǔn)確，那么在下行上的波束型式將會嚴(yán)重畸變。將較 少的能量朝目標(biāo)用戶輻射，將過多的干擾朝向共信道用戶輻射。這將對下 行信號質(zhì)量和下行范圍有負(fù)面的影響。最終， 一個壞的校準(zhǔn)策略可能大大 地降低無線網(wǎng)的容量。
校準(zhǔn)方法的 一 個期望的特征是為校準(zhǔn)只需要一 個基站和 一 個用戶單 元，不需要另外的設(shè)備，如信號發(fā)生器，轉(zhuǎn)發(fā)器，校準(zhǔn)站，附加的天線， 探測器，或其他的設(shè)備。這樣的系統(tǒng)理想情況下應(yīng)該能夠校準(zhǔn)接收和發(fā)送 電子設(shè)備中的差別。這些系統(tǒng)也應(yīng)該使用通常的通信波形，所述通信波形 基本上符合它們于其中運(yùn)行的無線通信系統(tǒng)的特定空中接口標(biāo)準(zhǔn)。這就能 再使用標(biāo)準(zhǔn)石更件，并且也保證不違背標(biāo)準(zhǔn)，并且保持與對標(biāo)準(zhǔn)的任何進(jìn)一 步修改的兼容性。我們用"符合空中接口標(biāo)準(zhǔn)"的意思是符合空中接口的 信道結(jié)構(gòu)和調(diào)制，其中"信道結(jié)構(gòu)"在FDMA的情況下是頻率隙，在TDMA 的情況下是時間和頻率隙，在CDMA的情況下是碼信道，"調(diào)制"是在該標(biāo) 準(zhǔn)中所規(guī)定的特定的調(diào)制方案。
另一個期望的特征是該方法可用于特征估計(jì)，以便也計(jì)算出RF路徑 中的差別。
校準(zhǔn)方法的另一個期望的特征是容易使用，能夠快速地，頻繁地實(shí)施 校準(zhǔn)，甚至例如，頻繁到一分鐘若千次。這最終增加下行的處理準(zhǔn)確度， 這對信號質(zhì)量，容量，覆蓋，和可能的其他參數(shù)有深遠(yuǎn)的影響。 校準(zhǔn)方法的另 一個期望的特征是每個用戶單元支持校準(zhǔn)。 就校準(zhǔn)系統(tǒng)而言另 一個期望的特征是能夠在用戶單元內(nèi)針對校準(zhǔn)實(shí)施 某些或全部對接收數(shù)據(jù)的處理，因此不需要用戶單元將接收到的數(shù)據(jù)送回 到基站并且不需要基站實(shí)施全部的處理。因而通過將負(fù)載"分配"到智能
13用戶單元，可大大地降低基站的計(jì)算負(fù)擔(dān)。這個特征是特別希望的，例如， 對于服務(wù)許多用戶單元的基站，或在每次呼叫以前校準(zhǔn)，或在每次呼叫期 間甚至有若干次的校準(zhǔn)。
另 一 個期望的特征是能夠在基站上任何可用的傳統(tǒng)信道上啟動校準(zhǔn)，
例如，F(xiàn)DMA/TDMA系統(tǒng)的任何載波和任何時隙。這種特征增強(qiáng)靈活性，因 為可以選擇在使用時刻可得到的任何時隙和任何載波。
就校準(zhǔn)方法而言另 一 個期望的特征是能夠在不是必須讓基站為校準(zhǔn)脫 機(jī)的情況下對基站進(jìn)行校準(zhǔn)，因而能夠在基站服務(wù)于成百個呼叫的同時使 基站校準(zhǔn)得以實(shí)施，例如，在FDMA/TDMA/SDMA系統(tǒng)中其他載波(頻隙) /時隙/空間信道上進(jìn)行。這種特征對于同時服務(wù)于許多傳統(tǒng)信道(例如， 對于FDMA/TDMA系統(tǒng)的載波)的寬帶基站特別重要。
就校準(zhǔn)方法而言另 一 種期望的特征是能夠?qū)嵤┛焖傩?zhǔn)，甚至在 一 個 現(xiàn)有呼叫期間進(jìn)行若干次。
就校準(zhǔn)方法而言另 一個期望的特征是在進(jìn)行中的呼叫期間能夠以無接 縫的方式實(shí)施校準(zhǔn)，使得基站能夠在若干呼叫期間連續(xù)地校準(zhǔn)自己。
就校準(zhǔn)方法而言另 一個期望的特征是能夠通過組合測量利用幾個遠(yuǎn)程 收發(fā)機(jī)來實(shí)施校準(zhǔn)，其中的每一個可能是只見到通信站天線陣的一個子集， 或者其中的每一個可能面對不同的干擾環(huán)境。
就校準(zhǔn)方法而言另 一個期望的特征是能夠確定是否校準(zhǔn)是準(zhǔn)確的，例 如通過實(shí)施統(tǒng)計(jì)測量，連同能夠?qū)⑦@樣的信息反饋到通信站以確定，是否 從幾個遠(yuǎn)程站進(jìn)行組合是必要的。
另 一個期望的特征是高準(zhǔn)確性，以及對在典型情況下與廉價的用戶單 元通信中可能發(fā)生的頻率偏置，定時不一致，I/Q失配，和相位噪聲的抵 抗能力。
因此，對于包括所有或大多數(shù)以上特征的校準(zhǔn)方法和設(shè)備，在技術(shù) 上仍然有需要。例如，需要一種系統(tǒng)和方法，它是準(zhǔn)確的并且無論就必 要的設(shè)備還是所需的時間來說都是簡單的，以致校準(zhǔn)能夠被在所期望的 無論何地，無論何時，重復(fù)地，快速地實(shí)施。在技術(shù)上也需要一種簡單 的校準(zhǔn)技術(shù)，它只利用現(xiàn)有的基站電子設(shè)備，并不需要專門的校準(zhǔn)硬件。 在技術(shù)上也需要一種方法，能夠根據(jù)接收權(quán)向量確定發(fā)送權(quán)向量，包括 對接收電子設(shè)備和發(fā)送電子設(shè)備的校準(zhǔn)，利用簡單技術(shù)來獲得校準(zhǔn)，所 述簡單技術(shù)使用現(xiàn)有的基站和用戶單元電子設(shè)備，并不需要專門的校準(zhǔn)硬件。
因此，在技術(shù)上仍需要高效率的方法，以確定上行空間特征，用于校
正在上行RF路徑和接收電子設(shè)備中的差別，和確定下行空間特征，用于 校正在下行RF路徑和發(fā)送電子設(shè)備中的差別。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個特征是能夠校準(zhǔn)具有天線陣的通信站在電子設(shè)備路徑中 的差別，所述校準(zhǔn)只利用通信站和用戶單元。
本發(fā)明的另 一 個特征是提供能夠利用已校準(zhǔn)的發(fā)送權(quán)向量的校準(zhǔn)，發(fā) 送權(quán)向量本質(zhì)上根據(jù)接收權(quán)向量來確定，所述校準(zhǔn)考慮了電子設(shè)備路徑中 的差別。
本發(fā)明的另 一個特征是確定能夠利用已校準(zhǔn)的發(fā)送權(quán)向量的空間特 征，發(fā)送權(quán)向量本質(zhì)上根據(jù)接收權(quán)向量來確定，所述校準(zhǔn)考慮了電子設(shè)備 路徑和RF傳播3備徑中的差別。
本發(fā)明的另 一個特征是能夠確定與通信站通信的用戶單元的上行空間 特征，所述確定只利用通信站和用戶單元。
本發(fā)明的另 一個特征是能夠確定與通信站通信的用戶單元的下行空間 特征，所述確定只利用通信站和用戶單元。
還是本發(fā)明的另 一個特征是校準(zhǔn)具有天線陣的通信站，校準(zhǔn)容易并且 對于那些當(dāng)前不被校準(zhǔn)的傳統(tǒng)信道，未使通信站脫離空中接口 。
還是本發(fā)明的另 一個特征是校準(zhǔn)具有天線陣的通信站，校準(zhǔn)能夠部分 地或全部地在用戶單元上^皮實(shí)施。
還是本發(fā)明的另 一個特征是校準(zhǔn)通信站，該校準(zhǔn)方法提供高準(zhǔn)確度， 并對典型情況下與廉價的用戶單元通信中可能發(fā)生的頻率偏移，定時不一 致，1/Q失配，和相位噪聲有抵抗能力。
本發(fā)明的另一個特征是提供一種校準(zhǔn)方法和設(shè)備，能夠容易地在射頻 系統(tǒng)中被實(shí)施并使執(zhí)行經(jīng)常的和日常例行的系統(tǒng)校準(zhǔn)切實(shí)可行。校準(zhǔn)能夠 使用已校準(zhǔn)的發(fā)送權(quán)向量，該發(fā)送權(quán)向量本質(zhì)上根據(jù)接收權(quán)向量來確定， 校準(zhǔn)包括校正在電子設(shè)備路徑中的差別和RF傳播效應(yīng)中的差別。
還是另 一個特征是能夠快速校準(zhǔn)，甚至在現(xiàn)有呼叫期間進(jìn)行若干次。
還有另 一個特征是在進(jìn)行中的呼叫期間能夠以一種無縫的方式實(shí)施校 準(zhǔn)以使得通信站能夠在特定的呼叫期間連續(xù)地校準(zhǔn)自己。
還是另一個特征是能夠通過組合測量利用幾個遠(yuǎn)程收發(fā)機(jī)實(shí)施校準(zhǔn)，其中每一個可能只"看見"通信站的天線陣的一個子集，或者其中的每一 個可能面對不同的干擾環(huán)境。
還是另一個特征是能夠確定是否校準(zhǔn)是準(zhǔn)確的，例如，通過實(shí)施統(tǒng)計(jì) 測量，以及能夠?qū)⑦@樣的信息反饋到通信站以確定，例如，是否從若干個 遠(yuǎn)程站進(jìn)行組合是必要的。
通過閱讀在此以下所提供的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案詳述，這些和其他 的特征將更為清楚。


從本發(fā)明的優(yōu)選的和某些替代的實(shí)施方案的詳述將會更充分的理解本 發(fā)明，然而，不應(yīng)該將本發(fā)明限于任何特定的實(shí)施方案，它們只是用于解 釋和更好的理解而已。藉助于以下的圖依次解釋這些實(shí)施方案。
圖l示出在基站上的上行和下行信號流；
圖2示出將上行和下行信道分解為"傳播"和"電子"的因數(shù)；
圖3示出一種典型的TDD系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)；
圖4示出接收信號處理器和上行權(quán)的計(jì)算；
圖5示出上行和下行信號路徑之間的對稱性；
圖6示出發(fā)送權(quán)發(fā)生器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
圖7示出校準(zhǔn)期間的協(xié)議順序；
圖8示出將6元件圓形陣分解為2元件子陣；
圖9示出在基站處的上行特征估計(jì)；
圖IO示出在用戶單元處的下行特征估計(jì)；
圖11示出用于利用正常的TCH脈沖串穿插的校準(zhǔn)脈沖串實(shí)現(xiàn)下行特 征確定的 一種方法的 一種實(shí)施方案的流程圖13示出用于下行特征估計(jì)的兩天線元件實(shí)施方案的測試結(jié)果；
圖14示出用于利用單發(fā)射機(jī)和天線元件進(jìn)行下行特征估計(jì)的方法 的一種實(shí)施方案的測試結(jié)果；和
圖15示出利用單發(fā)射機(jī)和天線元件，但與用于得到圖14的結(jié)果不同 的頻率組，進(jìn)行下行特征估計(jì)的方法的 一種實(shí)施方案的測試結(jié)果。
具4本實(shí)施方式
對附圖標(biāo)記的注解
在附圖標(biāo)記中的頭一個或兩個數(shù)字指示附圖標(biāo)記首先在哪個圖上被引入。在100和199之間的附圖標(biāo)記首先在圖1 #皮引入，在200和299之間的 附圖標(biāo)記首先在圖2中被引入，依次類推。例如，附圖標(biāo)記lll首先在圖 1中被引入，909首先在圖9中被引入，1009首先在圖10中被引入，I2" 首先在圖12中被引入。 一般系統(tǒng)描述
本發(fā)明優(yōu)選地在無線蜂窩通信系統(tǒng)中實(shí)施，該系統(tǒng)包括具有多重天線 陣的基站(也就是，收發(fā)機(jī)，通信站)，利用智能天線技術(shù)供上行或下行 或兩者通信。優(yōu)選實(shí)施方案是在利用個人手持電話(PHS)空中接口通 信協(xié)議運(yùn)行的系統(tǒng)中進(jìn)行的。兩種實(shí)施方案 一種是用戶單元在位置上是 固定的，另一種是用戶單元可以是移動的。以上提到的，引入于此作為參 考的共同擁有的美國專利申請08/729,390詳細(xì)描述了移動系統(tǒng)基站的硬二 件，基站優(yōu)選地具有四個天線單元。雖然本發(fā)明對于移動和固定的用戶單 元的狀況都是有用的，但是在此被提供的詳細(xì)情況是對于將本發(fā)明引入帶 有固定位置的用戶單元的系統(tǒng)而言的。固定位置的無線系統(tǒng)有時被稱為無線 本地環(huán)路(WLL)系統(tǒng)。本發(fā)明的某些方面被引入的一種WIX基站被描# 美國專利申請09/020,049 "POWER CONTROL wnHSEGNALQUAUlYESIlMATION FORSMMTANIENNAGOMMDMCAIIONSYSTEMS"中，引入于此作為參考，而 供在這樣一種WLL系統(tǒng)中使用的用戶單元被描述在美國專利申請08/907,594 "METHOD AND SYSTEM FOR RAPID INITIAL CONTROL SIGNAL DETECTION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM"中，在以上被參 考的美國專利申請09/020,049中所描述的WLL基站包括SDMA，并可擁有任何 數(shù)量的天線元件，在此所描述的許多模擬將假定是六天線陣。對于本領(lǐng)域的 技術(shù)人員將很清楚的是，本發(fā)明可在任何基于智能天線的系統(tǒng)中實(shí)施，利 用帶有就每個傳統(tǒng)信道而言的一個或多個空間信道的任何空中接口，并具 有移動的，固定的，或移動的和固定的用戶單元的組合。這樣的系統(tǒng)可以 是模擬的或是數(shù)字的，并可利用頻分多址(FDMA),碼分多址(CDMA)，或時 分多址(1DMA)技術(shù)，后者通常與FDMA組合(TDMA/FDMA)。
注意，雖然優(yōu)選實(shí)施方案將本發(fā)明應(yīng)用到具有基站(每個基站具有用 戶單元)的無線通信系統(tǒng)中，本發(fā)明也適用于從一個無線電站到另一無線 電站的對等通信。并沒有內(nèi)在的需要來限定基站或用戶單元的概念，如何 修改本描述使適合對等情況對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是清楚的。因此，雖然本 發(fā)明被描述為在通信站和用戶單元中實(shí)施，在本文中的通信站可以是任何
17裝有天線陣的無線電收發(fā)機(jī)，用戶單元可以是任何遠(yuǎn)離裝有天線陣的收發(fā) 機(jī)的其他無線電收發(fā)機(jī)，并能夠利用某種調(diào)制方案與裝有天線陣的收發(fā)機(jī) 通信。雖然優(yōu)選實(shí)施方案描述了這樣的基站，其具有既用于上行(接收) 處理又用于下行(發(fā)送)處理的單個天線陣，利用在上行和下行上進(jìn)行自 適應(yīng)智能天線處理的裝置，本發(fā)明也適用于這樣的基站，其只具有供發(fā)送 處理的天線陣，也適用于這樣的基站，其對上行處理和下行處理使用單獨(dú) 的天線陣。當(dāng)單天線僅用于接收信號時，校準(zhǔn)因數(shù)就是下行特征，這是因 為所有接收到的信號通過相同的接收電子設(shè)備鏈。很清楚天線的"數(shù)量" 就是"有效的(active)"天線的數(shù)量，也就是，用于通信的天線的數(shù)量。 雖然在此所描述的實(shí)施方案中校準(zhǔn)旨在用在自適應(yīng)智能天線處理中， 但是校準(zhǔn)可用于任何其他目的，以致裝有天線陣的收發(fā)機(jī)甚至不需要包括 用于自適應(yīng)智能天線處理的裝置。
流?；?01包括天線元件陣105?；九c一個或多個用戶單元，如用戶單 元141和用戶單元143通信。在優(yōu)選實(shí)施方案中，基站具有單個天線元件 陣，既用于接收又用于發(fā)送，所以使用接收/發(fā)送單元107。對于頻域，雙 工單元107是頻率雙工器，對于時域，如優(yōu)選實(shí)施方案中所用的那沖羊，雙 工單元107是開關(guān)。在下行上，來自用戶單元的信號在天線陣被接收。那 些信號106通過被設(shè)置到接收位置的開關(guān)107，而這些信號通過接收RF電 子設(shè)備109。在本說明書中，所有接收RF電子設(shè)備的特征，包括所有的電 纜和開關(guān)特征及RF接收機(jī)，和其他接收^各徑的特征全纟皮組合在一起。接 收RF電子單元109將RF信號轉(zhuǎn)換為基帶信號110。在優(yōu)選實(shí)施方案中， 接收RF電子單元109包括模擬RF部件，包括模擬下變頻，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 器，和數(shù)字下變換器部件以產(chǎn)生數(shù)字基帶天線信號110，這些基帶接收到 的天線信號被接收信號處理器111處理，產(chǎn)生從特定用戶單元，例如用戶 單元141,接收到的信號。接收信號處理器包括以最佳方式確定復(fù)數(shù)值(同 相I和正交Q)天線信號的加權(quán)和，其中加權(quán)是在幅度和相位中進(jìn)行，其 中所述的最佳的意思是所期望的信號成分被最大量地增強(qiáng)，不希望的成分 被最大量地抑制。
通過鎖定在已知的訓(xùn)練序列上，或利用某種決策引導(dǎo)(decision directed)的技術(shù)，或者"盲目地(blindly)"利用信號中某種其他的特殊結(jié) 構(gòu)來計(jì)算復(fù)數(shù)值接收權(quán)。 一般，為了實(shí)施上行(也就是接收)權(quán)的計(jì)算，20091000 并非一定要了解接收電子設(shè)備的相位和幅度關(guān)系。對于這些權(quán)如何被計(jì)算
的更詳細(xì)情況見以下和以上參考過的共同擁有的美國專利申請08/729,390 ， 提交日期為1996年10月11日。
圖1示出基站接收機(jī)部分的輸出是帶有指向網(wǎng)絡(luò)接口單元(NIU)的 信號的數(shù)據(jù)或話音113的情形。因此如圖1中所示，接收信號處理器111 也包括所有的解調(diào)功能。
在下行，基站從圖1被標(biāo)記為121的NIU接收話音/數(shù)據(jù)。信號被 按照系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)格進(jìn)行調(diào)制。發(fā)送信號處理器123包括分配的已調(diào)基帶 信號的復(fù)數(shù)值加權(quán)的復(fù)制124 (根據(jù)一組復(fù)數(shù)值發(fā)送權(quán)進(jìn)行加權(quán))，加權(quán)的 發(fā)送天線信號被送到發(fā)送RF電子單元125,產(chǎn)生一組RF發(fā)送信號127, 目的地是天線陣105的每個天線元件的一個信號。這些RF天線信號被通過 設(shè)置在發(fā)送位置的TX/RX開關(guān)107送到相應(yīng)的天線陣元件。發(fā)送權(quán)被選取， 使得天線陣朝特定的用戶單元("波束形成")輻射大部分的能量，朝同信 道的用戶發(fā)送最少的能量("空置")。在優(yōu)選實(shí)施方案中，發(fā)送權(quán)組118 直接根據(jù)由接收信號處理器111所產(chǎn)生的接收權(quán)組115來計(jì)算，計(jì)算是由 發(fā)送權(quán)發(fā)生器117實(shí)時進(jìn)行的。然而，在此計(jì)算期間，發(fā)送權(quán)發(fā)生器117 必須考慮上行和下行傳播信道之間的增益和相位差，其中信道既包括來自 和到達(dá)用戶單元的空中i 各徑，又包括在接收RF電子設(shè)備內(nèi)和也在發(fā)送RF 電子設(shè)備內(nèi)不同信號部件之間的變化。在優(yōu)選實(shí)施方案中，這種信息被以 校準(zhǔn)向量133的形式存儲在校準(zhǔn)存儲單元131中，正如將在以下要描述的 那樣。確定這種校準(zhǔn)信息是本發(fā)明的主要目的。
上行和下行信號路徑描述
在本說明書中，在基站天線陣105中的元件數(shù)將標(biāo)記為M。因此，在 上行上有M個來自用戶單元的信號路徑，接收信號處理器111的M個輸入 中每個輸入對應(yīng)一條信號路徑。同樣，在下行上，有M個信號路徑，從發(fā) 送信號處理器123的M個輸入中每個輸入到用戶單元對應(yīng)一條信號路徑。 這些信號路徑中每一個在此用表征基帶信號的相位和幅度畸變的復(fù)數(shù)值數(shù) 來描述。作為一種緊湊的表示法，在本描述中，上行和下行信道的數(shù)學(xué)上 分別用標(biāo)記為a^和^的M維復(fù)數(shù)值向量來描述，其中M是基站天線陣 105中的元件數(shù)，在向量中的每個元素代表與陣105中天線元件中的一個 元件相關(guān)聯(lián)的路徑。當(dāng)來自(或到達(dá))遠(yuǎn)程用戶單元和各個天線元件(延 時擴(kuò)展)的傳播時間上的差別遠(yuǎn)小于利用數(shù)字調(diào)制方案的系統(tǒng)(如優(yōu)選實(shí)
19施方案的系統(tǒng))的符號周期時，這樣的描述尤期準(zhǔn)確。向量& 和&&可被 分別認(rèn)為是用戶單元和此基站的(非標(biāo)準(zhǔn)化的)上行空間特征和下行空 間特征。
整個說明書中，上行和下行特征，上行和下行權(quán)，將全在基帶中描述。 對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是清楚的，自適應(yīng)智能天線處理，包括在幅度和 相位中的任何加權(quán)，可交替地在某個其他頻段中實(shí)施，例如，在中頻或通 帶中。在這樣的情況下，特征和所有其組分同樣將在該頻段中限定。
本發(fā)明的主要目的是校準(zhǔn)基站。假定在上行和下行上的RF傳播相同， 單個用戶單元可與它的基站一起進(jìn)行校準(zhǔn)。這也將很清楚，本方法能夠針
對任何用戶單元分別確定上行和下行特征。利用這種方法這樣 一 些數(shù)據(jù)可 容易獲得，使我們能夠?yàn)槿魏?甚至每個)活動的用戶單元取得完全的特 征信息。因此，除了通過利用用戶單元之一進(jìn)行簡單的校準(zhǔn)試驗(yàn)來校準(zhǔn)基 站以外，本方法能夠?yàn)槿魏斡脩魡卧_定用戶有關(guān)的上行和下行特征，這 些特征包括在基站硬件中電子信號路徑的影響，和用戶單元的上行和下行 電子信號路徑之間的任何差別。當(dāng)去往和來自用戶單元的RF傳播不同時， 利用這樣的信息為每個用戶單無確定單獨(dú)的校準(zhǔn)。
另 一種用法是用于校準(zhǔn)基站，但不是利用基站和單個用戶單元獲得單 個校準(zhǔn)向量，而是利用若干用戶單元來確定單個校準(zhǔn)向量。在一種實(shí)施方 案中，單個校準(zhǔn)向量是平均校準(zhǔn)向量。在另一種實(shí)施方案中，是加權(quán)的平
均校準(zhǔn)向量。為利用特定用戶單元進(jìn)行估計(jì)給出的權(quán)重取決于由該用戶單 元接收到的信號質(zhì)量的量度，以使得來自具有較好質(zhì)量的用戶單元的估計(jì) 信號在加權(quán)平均中權(quán)重更高。 一種用于確定信號質(zhì)量的方法和設(shè)備被公開 在以上參考過的U.S.專利申請09/020,049中?，F(xiàn)在描述信號質(zhì)量估計(jì)方法 的實(shí)施方案。
用N來標(biāo)記估計(jì)所用的脈沖串的樣本數(shù)。首先通過組成同相和正交接 收信號的平方和來提取采樣的模信息。然后利用采樣數(shù)平均進(jìn)行期望值運(yùn) 算來確定平均功率和均方功率。
/ 2-丄》2(0 + (2-(0,
和注意， 一旦瞬時功率R"t)二I、t) + Q、t)被確定，確定平方功率R4(0 =[R力)]2只需要對每個樣本進(jìn)行單次的附加乘法，所估計(jì)的信號對干擾加噪 聲之比(SINR)被確定為信號質(zhì)量估計(jì)，優(yōu)選地利用至少一個平方根運(yùn)算， 利用
這種優(yōu)選的信號質(zhì)量估計(jì)方法對頻偏不敏感，所以用于CM方法是特
別有吸引力的方法，CM方法也對頻偏不敏感。
在替代的實(shí)施方案中，可以利用幾種確定校準(zhǔn)向量的某個其他的函數(shù)
來獲得單個校準(zhǔn)向量估計(jì)，例如，從每個校準(zhǔn)向量只取好的元件質(zhì)量估計(jì)， 然后將所有的子集組合得到一個高質(zhì)量的校準(zhǔn)向量。
注意，在以下的描述中，在不同的信號路徑中發(fā)生的相位和幅度畸變 分別用單個復(fù)數(shù)值數(shù)的幅度和相位來描述，所以對于1對M或M對1的系統(tǒng) 用M維復(fù)數(shù)^直向量來描述。對于FDMA或FDMA/TDMA系統(tǒng)，對于每個載波 (每個頻段)可能需要不同的復(fù)數(shù)來描述相位和幅度畸變。
也注意到，通常雖然電子設(shè)備可通過簡單的相位和幅度因數(shù)來適當(dāng)?shù)?描述，但是在載波的每個頻段內(nèi)的RF傳播部分不適合用復(fù)數(shù)來描述，而 適合于用傳遞函數(shù)來描述。甚至在這樣的情況下，利用上行和下行之間RF 路徑中的互易性，當(dāng)用于校準(zhǔn)時，傳遞函數(shù)抵消，所以一個復(fù)數(shù)適當(dāng)?shù)孛?br> R4/ R2 之比和量A有時祐_稱為峰態(tài)(kurtosis)o
21述針對一個天線的上行-下行信號路徑的校準(zhǔn)， 一個復(fù)數(shù)值M維校準(zhǔn)向量 是適當(dāng)?shù)摹?br> 有時，甚至通過接收機(jī)電子設(shè)備或發(fā)送電子設(shè)備或兩者的信號路徑并 不適合用復(fù)數(shù)來描述，而是由傳遞函數(shù)來描述。在一種替代的實(shí)施方案中， 考慮到了這點(diǎn)，所以，對于基帶信號而言每個上行和每個下行信號路徑用 復(fù)數(shù)值傳遞函數(shù)來描述。如何將在此描述的實(shí)施方案延伸到考慮一組頻率 而不是頻率無關(guān)的(在載波頻段內(nèi))相位和幅度基帶信號路徑的描述，對 于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是清楚的，本發(fā)明的范圍無疑包括這樣的延伸。
圖2示出上行和下行信道描述如何用以下的方式進(jìn)一步在數(shù)學(xué)上^皮分 解為"傳播"和"電子設(shè)備"因數(shù)之積。在每個基站天線元件(105中的 元件)和用戶單元的天線205之間，存在復(fù)數(shù)值的數(shù)，其描述由于在上行 和下行的上RF傳播效應(yīng)，在基帶信號中產(chǎn)生的相位和幅度畸變。這樣的 傳播效應(yīng)包括無限度的路徑損失，衰落和陰影效應(yīng)，多徑，和近場散射。 對于上行和下行中每一個，M這樣的數(shù)可被組合為M維復(fù)數(shù)值向量。分別將
grx和gtx定義為上行和下行的這些向量。在此gnc和g"被稱為傳播因數(shù)。在
一種典型的低移動性的環(huán)境中，在若干幀內(nèi)(也就是幾十到幾百微秒的時 間內(nèi))傳播因數(shù)保持恒定。
同樣，存在著一個復(fù)數(shù)值數(shù)，其描述在天線陣105的元件和接收信號 處理器111的相應(yīng)的輸出端之間的接收電子設(shè)備引起的，在基帶信號中產(chǎn) 生的相位和幅度畸變，和另一個復(fù)數(shù)值數(shù)，其描述在發(fā)送信號處理器123 的輸入端和天線陣105的相應(yīng)的元件之間的發(fā)送電子設(shè)備鏈中基帶信號內(nèi) 發(fā)生的相位和幅度畸變。這些電子設(shè)備鏈相位和幅度畸變包括由于電纜損 耗，不完善的物理連接，在各種有源的接收或發(fā)送RF電子設(shè)備的增益變 化，在RF電子設(shè)備中所包括的特定部件，例如，表面聲波(SAW)濾波 器和其他部件中群延時所產(chǎn)生的那些相位和幅度畸變。如果基站硬件是 穩(wěn)定的，則電子因數(shù)在被延伸的時間周期上(若干分鐘，小時或天)保持 恒定。對于每個發(fā)送和接收電子設(shè)備鏈，有M個基于電子設(shè)備的因數(shù)。對于 每個方向，這些因數(shù)可被組合為M維復(fù)數(shù)值向量。將接收電子設(shè)備因數(shù)向 量、定義為M個接收電子設(shè)備鏈的畸變向量，將發(fā)送電子設(shè)備因數(shù)向量 e^定義為M個發(fā)送電子設(shè)備鏈的畸變組。
在圖2中，上行傳播因數(shù)向量g^被表示為211,上行電子設(shè)備因數(shù)向 量e^被表示為215,而下行電子設(shè)備因數(shù)向量e^被表示為217,和下行傳播因數(shù)向量gtx被表示為219。
對于每個方向每個天線元件，這些因數(shù)的乘法特性在數(shù)學(xué)上可表達(dá)為
arx=grx erx
atx—gtx etx
其中《表示逐元素積(elementwise product)(也就是Hadamard積)。 該優(yōu)選實(shí)施方案系統(tǒng)是頻分多址/時分多址(FDMA/TDMA)系統(tǒng)，其中 每個傳統(tǒng)信道是頻率信道中的一個時隙(對于FDMA/TDMA系統(tǒng)，在此頻率 信道被稱為"載波")。特別地，時間被劃分為時隙幀，這樣的幀被示為圖 3中的301。優(yōu)選實(shí)施方案的幀301包括8個時隙。按次序，在圖3中有4 個標(biāo)記為0到3的接收時隙(項(xiàng)305， 307, 309和311)，后面是4個標(biāo)記 為0到3的發(fā)送時隙(項(xiàng)315， 317， 319和321)。因此，在優(yōu)選實(shí)施方案 中，上行和下行因數(shù)被在順序的接收和發(fā)送時隙上測量，這些時隙被相對 短的時間間隔分開。因而，根據(jù)互易原理，有理由,支定上行和下行傳播因 數(shù)是相同的。
在FDD系統(tǒng)中，上行和下行傳播因數(shù)之間的關(guān)系可能是比較復(fù)雜的，但 仍然可被確定。 上行權(quán)的計(jì)算
在該優(yōu)選實(shí)施方案中，上行權(quán)由接收信號處理器111在基站101計(jì)算。上 行權(quán)通過復(fù)數(shù)值M維復(fù)數(shù)值接收權(quán)向量(也稱為上行權(quán)向量)115來概括， 在此標(biāo)記為Wra，它的每個元素描述在基帶接收信號的幅度和相位中的加權(quán)。 采用加權(quán)的結(jié)果產(chǎn)生來自特定的用戶單元的基帶信號。參考圖l，從天線元 件接收到的信號106被接收RF電子設(shè)備單元10S)數(shù)字化并轉(zhuǎn)換為基帶。圖4 示出接收信號處理單元111的優(yōu)選實(shí)施方案(通過編程)，包括接收(上 行)權(quán)的計(jì)算。接收信號處理器lll首先執(zhí)行帶通濾波并補(bǔ)償頻偏，定時 偏移，I/Q失配，和其他可能的畸變。這些操作共同被標(biāo)記為"預(yù)處理"， 并在圖4中用403表示的預(yù)處理器中實(shí)施。
在下 一個步驟中，通過利用適當(dāng)?shù)目臻g處理和解調(diào)技術(shù)根據(jù)已預(yù)處理 的接收信號405組估計(jì)所發(fā)送的符號序列411。參考圖4，通過接收(上 行)權(quán)向量115所描述的一組接收權(quán)在幅度和相位中的加權(quán)，由空間處理 器407來確定來自特定的期望用戶單元的信號的估計(jì)。
注意，本發(fā)明也包含用包括時間均衡的空時處理器代替空間處理器
23407。利用空時處理，加權(quán)由時域中的巻積運(yùn)算，或者等效地，頻域中的乘法 來代替。巻積通常是有限的，對所采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行，所以等效于將空間處 理與利用帶有有效數(shù)量均衡器抽頭的時域均衡器的時間均衡組合。也就是， 用有限數(shù)量的值來代替在權(quán)向量中的每個權(quán)。如果每個巻積函數(shù)的長度是
K,那么不是確定復(fù)數(shù)值M權(quán)向量W^，而是確定復(fù)數(shù)值M乘K矩陣Wra。 注意，按照權(quán)矩陣，通過用不同規(guī)模的矩陣和向量將問題重新表達(dá)， 空間權(quán)確定方法可容易被修改為用于空時處理。因?yàn)樵谡麄€說明書中，令 M是天線元件數(shù)，N是樣本數(shù)。令K是每個天線元件的時間均衡器抽頭數(shù)。 一組接收到的信號樣本可被寫為行向量矩陣，每個行向量代表來自單個天 線的單獨(dú)樣本。于是所有的信號樣本可用(MXN)接收信號矩陣來表示。 為了適應(yīng)空時處理，(MXN)接收信號矩陣的N個樣本的每個行向量可被 改寫為K行的第一行移位版本，產(chǎn)生規(guī)模為(MKXN)的接收信號矩陣，通 過規(guī)模為(MKX1)的權(quán)向量的Hermkkn轉(zhuǎn)置(也就是復(fù)共軛轉(zhuǎn)置)對其 進(jìn)行預(yù)乘，產(chǎn)生所估計(jì)的N個樣本的接收信號行向量。因此，空時問題已 被重新表達(dá)為權(quán)向量的確定問題。例如，對于基于協(xié)方差的方法，權(quán)向量 是規(guī)模為(MKX1)的"長"權(quán)向量。重新安排"長"權(quán)向量中的項(xiàng)提供所 要的(MXK)權(quán)矩陣。因而，雖然本描述在此是依據(jù)權(quán)和空間處理進(jìn)行的，
但其范圍意在包括空時處理。
再次參考圖4和處理器407，首先利用上行權(quán)向量115的估計(jì)，例如 來自先前幀的值。然后，信號估計(jì)408被解調(diào)器和參考信號發(fā)生器411解 調(diào)，以產(chǎn)生所發(fā)送的符號序列412的估計(jì)，然后進(jìn)一步由較高等級的處理 單元413處理，產(chǎn)生話音或數(shù)據(jù)信號113，所述信號被發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)接口單元 (未示出)。除了產(chǎn)生符號序列412外，解調(diào)和參考信號發(fā)生器411也產(chǎn) 生參考信號410，它是由被估計(jì)的符號調(diào)制的已調(diào)信號并具有依據(jù)所用的 特定調(diào)制協(xié)議的正確信號結(jié)構(gòu)。該參考信號，和已預(yù)處理的接收信號組405 一起由權(quán)向量發(fā)生器409用于產(chǎn)生接收權(quán)向量115較好的估計(jì)。權(quán)向量發(fā) 生器409實(shí)現(xiàn)確定權(quán)向量的最佳方法，其使權(quán)向量的目標(biāo)函數(shù)為最小，目 標(biāo)函數(shù)包括利用權(quán)向量，通過對參考信號410的信號復(fù)制空間處理操作產(chǎn) 生的信號偏離的量度。在優(yōu)選實(shí)施方案中，目標(biāo)函數(shù)也包括限制權(quán)向量幅 度的項(xiàng)。然后，從權(quán)向量發(fā)生器409獲得的下一個權(quán)向量的估計(jì)可由信號 復(fù)制操作407使用，也可由發(fā)送權(quán)發(fā)生器117使用。對于本發(fā)明的方法優(yōu) 選實(shí)施于其上的基站結(jié)構(gòu)方面的更多細(xì)節(jié)，見以上參考過的美國專利申請09/020,049。對于上行權(quán)向量計(jì)算的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)，見以上參考過的美國 專利申請08/729,390和美國專利申請S/N09/153，110 " METHOD FOR REFERENCE SIGNAL GENERATION IN THE PRESENCE OF FREQUENCY ORSEIS IN AGOMMUMCATEONSSTATIONWITH SPATIAL PROCESSING "。 下行權(quán)計(jì)算
下行權(quán)118可被表達(dá)為M維的復(fù)數(shù)值權(quán)向量Wtx (稱為發(fā)送權(quán)向量， 也稱為下行權(quán)向量)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，下行權(quán)可直接根據(jù)上行權(quán)計(jì)算。 上行和下行信號路徑的對稱性被利用。示于圖5A (上行)和5B (下行)
中的這種對稱性，可被表達(dá)如下
1. 在由用戶單元發(fā)送的已調(diào)基帶信號(用503表示)和后空間處理 (也就是解復(fù)用)信號(例如，參考圖4，參考信號"0)之間的標(biāo)量"信
道"(在基帶中)的脈沖響應(yīng)基本上與從基站發(fā)送的預(yù)空間處理標(biāo)量基帶 信號507對在用戶單元上接收到的基帶信號509的相反方向的脈沖響應(yīng)相 同。在數(shù)學(xué)上，這種對稱性可被敘述為上行和下行權(quán)向量基本上滿足等式
w Ax乂t入 (3)
2. 對于從相同的用戶單元接收和向相同的用戶單元發(fā)送(f支定用戶 單元使用相同的天線進(jìn)行接收和發(fā)送)，在上行和下行上天線陣的波束型 式應(yīng)該是基本上相同的。在互易性條件(&7gJ基本保持的情況下，這意 味著權(quán)向量應(yīng)該基本上滿足
W e —W e (4)
其中》表示逐元素積(也就是Hadamard積)。注意，一^:天線陣的波 束型式取決于權(quán)向量，以及RF電子設(shè)備的傳遞函數(shù)。
等式(3)對于Wtx有許多解，而等式(4)只有一個解
vv tx= vv rx ^rx" tx \"乂
其中0表示逐元素除，因此，控制發(fā)送權(quán)產(chǎn)生的主要等式由下式給出
C, (6) 其中校準(zhǔn)向量133 (標(biāo)記為C)被定義為 C=erx0ett (7)2009
發(fā)送權(quán)發(fā)生器117的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被示于圖6中。為了產(chǎn)生發(fā)送權(quán)向量118 的元素，相應(yīng)的校準(zhǔn)向量133的元素通過利用逐元素乘過程603乘以接 收權(quán)向量115的相應(yīng)的元素。
校準(zhǔn)過程
校準(zhǔn)過程的主要目的是為基站和支持校準(zhǔn)過程的用戶單元之一確定校 準(zhǔn)向量133。不需要附加的校準(zhǔn)設(shè)備，如轉(zhuǎn)發(fā)器，信號發(fā)生器，或測量網(wǎng) 絡(luò)。在典型的TDD系統(tǒng)中，校準(zhǔn)過程包括以下步驟
1. 與適當(dāng)?shù)挠脩魡卧⑦B接；
2. 估計(jì)上行信道空間特征aj
3. 估計(jì)下行信道空間特征aj
4. 假定互易性，計(jì)算校準(zhǔn)向量113為
C=atx0atx=erx0etx; (8)
5. 終止與用戶單元的連接。
很清楚，為了確定校準(zhǔn)函數(shù)，并不需要明顯地顯示或存儲上行和下行 特征(步驟2和3以上)，代替的是可以直接進(jìn)行到步驟4，其中根據(jù)與上 行和下行特征相關(guān)的中間量來計(jì)算校準(zhǔn)函數(shù)。對于本發(fā)明的用途，根據(jù)這 些中間量計(jì)算校準(zhǔn)函數(shù)是等效于根據(jù)上行和下行特征計(jì)算校準(zhǔn)函數(shù)。
在當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)優(yōu)選實(shí)施方案的WLL系統(tǒng)中，每個用戶單元能夠支持校 準(zhǔn)方法。然而，為了使信號噪聲比最大，通常推薦選擇靠近基站的用戶單 元。校準(zhǔn)呼叫可以在任何載波和任何時隙上發(fā)起，同時基站正在其他的載 波和時隙上服務(wù)于標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)信道(TCH)呼叫。
注意到，雖然在此的描述是用于通過與用戶單元通信的基站而發(fā)生校 準(zhǔn)，但是很清楚該范圍包括與執(zhí)行在此所描述的功能而不必執(zhí)行任何其他 功能(例如典型的用戶單元執(zhí)行的典型的功能)的專用收發(fā)機(jī)通信的基站。 例如，可以利用包括在用戶單元中的硬件和軟件的子集實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)。
注意到，優(yōu)選實(shí)施方案利用一種通信是按脈沖串(burst)進(jìn)行的系 統(tǒng)。因此，在此的描述利用術(shù)語"脈沖串"，所用的術(shù)語如業(yè)務(wù)脈沖串， 校準(zhǔn)脈沖串等。在本發(fā)明無疑不限于脈沖串式的系統(tǒng)。 一般與"脈沖串" 等效的術(shù)語，既適用于脈沖串式又適用于在此所用的非脈沖串式的系統(tǒng) (在此是"波形")，因此，"校準(zhǔn)波形"對于脈沖串式的系統(tǒng)是校準(zhǔn)脈沖 串，"業(yè)務(wù)波形"對于脈沖串式的系統(tǒng)是業(yè)務(wù)(或TCH)脈沖串，等等。
圖7示出一種典型的協(xié)議，包括依據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容的校準(zhǔn)呼叫。不
26同的協(xié)議可被設(shè)計(jì)成用于其他的實(shí)施方案。序列的次序是從頂?shù)降?。?br> 頭的方向指示通信的方向。協(xié)議以標(biāo)準(zhǔn)的呼叫建立步驟703開始，包括 從基站到用戶單元的尋呼(paging)呼叫711，從用戶單元到基站的連接 信道請求713,在步驟715中得到發(fā)送到用戶的連接信道分配。然后在上 行(""7)，接著在下行("9)上發(fā)送同步("SYNCH")脈沖串。最后， 在步驟721，尋呼響應(yīng)被發(fā)送到基站。對于協(xié)議的校準(zhǔn)脈沖串階段705， 用戶單元發(fā)送第一上行校準(zhǔn)脈沖串或多個脈沖串(723)，使得基站可以 估計(jì)上行信道。緊接此后，在步驟725,基站發(fā)送第一下行校準(zhǔn)脈沖串
(或多個脈沖串)，使得用戶單元可以估計(jì)下行信道。
注意到，在優(yōu)選實(shí)施方案中，校準(zhǔn)脈沖串是符合特定的空中接口標(biāo)準(zhǔn)
(在這種情況下，是PHS標(biāo)準(zhǔn))的校準(zhǔn)波形。"符合空中接口標(biāo)準(zhǔn)"，我們 的意思是符合空中接口的信道結(jié)構(gòu)和調(diào)制，其中"信道結(jié)構(gòu)"在FDMA的 情況下是頻率隙，在TDMA的情況下是時間和頻率隙，或者在CDMA的情況 下是碼信道，"調(diào)制"是，例如，在PHS的情況下是7t /4-DQPSK,或者在GSM 的情況下是GMSK，等等。在此以下所描述的兩音調(diào)和多音調(diào)校準(zhǔn)方法中，校 準(zhǔn)波形包括兩個或更多波形之和，每個符合PHS空中接口標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)檫@樣 的和自然地發(fā)生在利用頻率重用的多用戶通信系統(tǒng)中，所以符合空中接口 標(biāo)準(zhǔn)的波形之和也認(rèn)為符合用于本描述的空中接口標(biāo)準(zhǔn)。
雖然一種實(shí)施方案將同時校準(zhǔn)整個天線陣，在優(yōu)選實(shí)施方案中，考慮
的不是M個天線元件的整個陣，而是陣的子陣，每個少于M個元件，并 獨(dú)立地校準(zhǔn)每個子陣。在這種優(yōu)選實(shí)施方案中，可能需要一個或多個附加 的上行校準(zhǔn)脈沖串和一個或多個附加的下行校準(zhǔn)脈沖串。每個脈沖串用于 每個附加的子陣，在圖7中分別用虛線727和729示出這些附加的步驟。 注意到，雖然只有一個下行和一個上行附加步驟#1用虛線示出，但應(yīng)該理 解，這表示與待校準(zhǔn)的附加子陣一樣多的附加脈沖串。
在該特定的實(shí)施方案中，天線被與相對于一個固定的參考天線校準(zhǔn)過 的每個天線成對地校準(zhǔn)。因此，M元件的天線陣被看作是2元件子陣的集 合，在每個方向上有M-l個^p中串^^皮用于;^準(zhǔn)(步驟727和729,每個祐: 執(zhí)行M-2次)。圖8示出圓形安排的6個天線801， 802, 803， 805， 807和 809,天線801被隨意地選作固定的參考天線。這些子陣被示出為虛線范 圍內(nèi)的天線。五個子陣是天線801和802的子陣弁1 (811)，天線801 和803的子陣弁2 (813)，天線801和805的子陣弁3 (815)，天線801和
27807的子陣#4 (817),和天線801和809的子陣#5 (819)。
在該優(yōu)選實(shí)施方案中，用戶單元具有某些智能信號處理能力，使其能夠 分析下行校準(zhǔn)脈沖串或多個脈沖串。通常，某些下行信道估計(jì)可由遠(yuǎn)程用戶 單元實(shí)施，這部分的特征估計(jì)確定部分結(jié)果，在此稱為"下行特征相關(guān)信號"。 在優(yōu)選實(shí)施方案中，用戶單元具有足夠的處理能力全部地計(jì)算下行信道的 估計(jì)。在這種情況下，下行特征相關(guān)信號是下行信道估計(jì)的組分。這些結(jié) 果(是否完全地或部分地估計(jì)-通常，下行特征相關(guān)信號)通過利用某些 標(biāo)準(zhǔn)消息協(xié)議(包括但不限于如在PHS協(xié)議中所描述的SACCH， FACCH, TCH有效載荷)被發(fā)回基站。PHS協(xié)議引入于此作為參考。PHS標(biāo)準(zhǔn)被描 述在，例如，無線電工業(yè)和商業(yè)協(xié)會(ARIB,日本)初步標(biāo)準(zhǔn)，版本2， RCR STD-38，和改型^皮描述在協(xié)議組的PHS備忘錄的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中(PHS MoU--見http:〃www.phsmou.or.jp)。該發(fā)送作為步驟731示出，用于第一 下行校準(zhǔn)脈沖串，作為虛線733示出，用于使用附加脈沖串的那些實(shí)施方 案，例如，用于其余的子陣。其他的有關(guān)信息(例如，信號質(zhì)量估計(jì)或原 始的1/Q樣本)也可從用戶單元回送到基站供功率控制和其他的分析和用 途使用。對于用戶單元的功率控制和信號質(zhì)量估計(jì)方面的描述見以上參考 過的美國專利09/020,049。
在校準(zhǔn)過程結(jié)束時，基站計(jì)算校準(zhǔn)向量并終止校準(zhǔn)呼叫。呼叫終止709 最好包括來自基站的斷開(disconnect)命令735,隨后是來自用戶單元的 釋放消息737。
上行特征估計(jì)
在優(yōu)選實(shí)施方案中，上行特征估計(jì)發(fā)生在鄰近基站的活動用戶單元 處。在服務(wù)信道被建立以后，用戶單元向基站發(fā)送上行校準(zhǔn)脈沖串。在 我們的特定的實(shí)施方案中，上行校準(zhǔn)脈沖串是空閑的(無有效載荷)TCH 脈沖串。在替代的實(shí)施方案中，可采用其他的順序，如何修改方法用于 其他序列對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是清楚的。例如，在另一種實(shí)施方案中， 首先實(shí)施下行特征估計(jì)。在用戶單元處計(jì)算下行特征相關(guān)信號，優(yōu)選地是 特征估計(jì)，然后被發(fā)送到基站。然后這些信號被用于估計(jì)上行特征。
圖9描述用于確定上行特征^的元件。在該優(yōu)選實(shí)施方案中，用戶 單元(如單元141)包括上行校準(zhǔn)脈沖串合成器907,作為一組在信號處 理器上的編程指令來實(shí)現(xiàn)。合成器907包括存儲器(已經(jīng)存在的信號處 理器存儲器的部分)，并產(chǎn)生第一校準(zhǔn)脈沖串(在步驟723中)或第二校準(zhǔn)脈沖串(在步驟727中)。脈沖串被從用戶單元天線911利用用戶 單元的發(fā)送RF電子設(shè)備909來發(fā)送。優(yōu)選實(shí)施方案用戶單元的體系結(jié)構(gòu) 被描述在以上參考過的美國專利申請08/907,594和圖12中。參考圖12, 時間雙工器1203在發(fā)送期間是處于發(fā)送位置，并將發(fā)送RF電子設(shè)備909 的輸出連到天線911。從電話接口單元1213通過聲碼器DSP1209獲得正 常的業(yè)務(wù)脈沖串信號。在連到與另一個DSP設(shè)備(用于信號接收的RX DSP1205)共同使用的存儲器1207的DSP設(shè)備中形成復(fù)數(shù)值(1， Q)樣本。 對于在此描述的上行信道確定實(shí)施方案，TXDSP1211除了其正常的發(fā)送信 號處理功能外，被編程執(zhí)行上行校準(zhǔn)脈沖串合成器907的功能。如圖9中 所示，上行校準(zhǔn)脈沖串由基站天線陣105接收并由接收RF電子設(shè)備109 轉(zhuǎn)換成基帶信號110。然后來自天線元件的信號由接收信號處理器111處 理，該處理器由一個或多個數(shù)字信號處理設(shè)備(DSP)組成，所述一個或 多個數(shù)字信號處理設(shè)備被編程為執(zhí)行元件403, 921和931的功能。預(yù)處理 器403實(shí)施預(yù)處理，包括基帶濾波，除去頻偏，時間偏移，和來自接收信 號的I/Q失配。在某些實(shí)施方案中，如果必要的話，基帶均衡也可包括在 預(yù)處理器403中，至于如何包括均衡，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是清楚的并 且不是本發(fā)明的主要關(guān)注之處。單元921包括單元407和411,并通過執(zhí)行 信號復(fù)制操作，解調(diào)和參考信號發(fā)生來估計(jì)所發(fā)送的符號序列(參考信號)。 在優(yōu)選實(shí)施方案中，用戶單元發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的TCH脈沖串，從而基站的缺省TCH 解調(diào)方法可為此目的使用。在一種替代的實(shí)施方案中，用戶單元發(fā)送預(yù)定義 的，明確已知的校準(zhǔn)序列，因而可以被預(yù)存在基站處。在這種情況下，不必 要對接收信號解調(diào)。這種替代方案用虛線示于圖9中，在其中使用預(yù)定義的 脈沖串段923代替發(fā)送信號估計(jì)410。信道識別單元931使用發(fā)送信號估計(jì)410 和接收信號405,它們分別是上行信道933的輸入和輸出信號，用以估計(jì)基礎(chǔ) 的空間特4正933。任何標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)識別技術(shù)可用于信道識別單元931中。以 下的方法被用在優(yōu)選實(shí)施方案中。使用接收信號405的N個樣本和發(fā)送信 號估計(jì)410。在優(yōu)選實(shí)施方案中，N=50。也就是剛好50個脈沖串樣本被使 用。用k表示N個樣本的時間指數(shù)，其中k = 0， 1,…，N-l，用x (k) 表示在時間k的接收信號向量，用s (k)表示在時間K的發(fā)送信號估計(jì)。 所得的上行信道特征估計(jì)如下
arx = XS*(SS*)
-i
(9)其中矩陣X = [x (0) x (1)…x(N-1)]和向量S = [s (0) s (1)…s (N-l)]。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可將此認(rèn)作對接收信號用下式建模的信道特征的最大
似然率估計(jì)
其中v(k)表示在時間k的加性噪聲向量，噪聲向量在統(tǒng)計(jì)上是獨(dú)立
的，帶有均值E {V(k)} = 0和協(xié)方差矩陣E (v(k)v(k), =a v2 I (其中I 是單位矩陣)，恒等分布的高斯隨機(jī)過程的向量。然而，本發(fā)明的這部分 并不取決于任何建模假定。在替代的實(shí)施方案中，或多或少先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)的 系統(tǒng)識別技術(shù)可被使用以代替等式(9) 。 Lyung. L.,的書，System Identification: Theory for the User, Englewood — Cliffs, N_J: Prentice—Hall， 1989,對于許多替代適于在本發(fā)明中^f吏用的系統(tǒng)識別方 法是一個很好的來源。也要指出，等式(9)的解和等價解在此有時歸結(jié) 為最大似然率估計(jì)，甚至當(dāng)接收信號模型和最大似然率的其他條件不滿足 也這樣，應(yīng)該理解，術(shù)語"最大似然率估計(jì)"意思是當(dāng)適當(dāng)?shù)木€性信號模 型和噪聲條件保持時，解將是最大似然率的。例如，對于任何發(fā)送的S和 接收到的X，利用任何帶有所存在的任何種類噪聲的模型或不利用模型， 采用等式(11)或等效方法，將被歸入"最大似然率估計(jì)"。 下行特征估計(jì)
為了估計(jì)下行信道，基站101朝用戶單元141發(fā)送一個或多個下行校 準(zhǔn)脈沖串。圖10描述了用于確定下行特征a^的元件。在優(yōu)選實(shí)施方案中， 基站101中的發(fā)送信號處理器123被編程作為下行校準(zhǔn)脈沖串合成器1005 以產(chǎn)生下行校準(zhǔn)脈沖串(步驟725的第一脈沖串或步驟727的第二脈沖串 取決于在本方法的實(shí)施方案中所用的脈沖串的數(shù)目，和該實(shí)施方案中的步 驟)。這樣的脈沖串優(yōu)選地通過從基站101中的存儲器調(diào)用脈沖串來產(chǎn)生。 脈沖串被通過利用發(fā)送信號處理器123發(fā)送到用戶單元141供所需的空間 處理(在圖10中作為單元1005的部分示出)，然后通過發(fā)送RF電子設(shè)備 125和天線陣105發(fā)送。
脈沖串在天線911上經(jīng)用戶單元接收電子設(shè)備1009，在用戶單無中 (例如單元141)被接收到。再次參考圖12，優(yōu)選實(shí)施例用戶單元包括RX DSP 1205，對于本實(shí)施方案，被編程為預(yù)處理器1011，以產(chǎn)生被標(biāo)記為y(k) 的采樣接收信號1012，其中k被作用時間指數(shù)，并且也被編程為下行信
(10)
30道識別處理器1013，其利用接收到的信號1012和標(biāo)記為M向量z (k)的 發(fā)送信號組的存儲版本1019來確定下行信道特征。被存儲型1019被存儲 在用存儲器1207構(gòu)成的緩沖器中，然后用戶單元將結(jié)果回送到基站。
在該特定的實(shí)施方案中，信號被用;i /4 DQPSK調(diào)制并具有每秒192 Kband的波特率。接收到的信號y(k)被四倍過采樣。當(dāng)用于兩音調(diào)校準(zhǔn)時 (見下面)，所發(fā)送的校準(zhǔn)波形是被適當(dāng)調(diào)制的正弦波，在優(yōu)選實(shí)施方案 中，為了保存存儲器，在存儲器1207中只存儲每個正弦波的單個周期， 存儲器1207的部分被配置為環(huán)形緩沖器(circular buffer)。然后數(shù)據(jù)被 作為周期序列重復(fù)地讀出。
典型的用戶單元通常至少有幾個天線(在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施于其上的 WLL系統(tǒng)中是一個天線911)，這就限制就下行特征估計(jì)而言可得到的信 息。對于典型用戶單元的硬件是簡單的，這是因?yàn)槭艹叽绾统杀镜募s束， 不能夠像典型的基站石更件那樣進(jìn)行先進(jìn)的，準(zhǔn)確的處理。作為結(jié)果，在 用戶單元處的接收信號可能有較大的畸變，包括但不限于，頻率和定時 偏移影響，以及相位噪聲，這些可以降低下行信道估計(jì)的準(zhǔn)確度，與例 如上行估計(jì)相比就是這樣。將來，期望較多的信號處理(或其他的計(jì)算) 能力將在一般的用戶單元中可得到，使這些畸變能夠在預(yù)處理器1011 中被校正。然而，當(dāng)較少的信號處理能力可得到時，我們的發(fā)明也起 作用。
在一種改進(jìn)的實(shí)施方案中，基站使用專門設(shè)計(jì)的信號序列，對于以下 的影響是健壯的，包括但不限于，頻偏，定時偏移，I/Q失配，和相 位噪聲。這使利用甚至簡單的廉價的帶有某些(但不限于)信號處理能力 的用戶單元就能獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。例如，下行校準(zhǔn)脈沖串可由純音調(diào)組成。 這使RX DSP 1205能被編程作為用戶單元中的預(yù)處理器1011,以用于利用 很少的計(jì)算實(shí)現(xiàn)頻偏和定時調(diào)節(jié)的估計(jì)。另一種方案，下行校準(zhǔn)脈沖串可 從偽隨機(jī)信號序列或線性調(diào)頻脈沖(掃頻)信號序列合成，這使其有可能 表征在較寬頻率范圍上的傳播信道。
讓行向量z(k) = [Zl(k) z2(k》"zM(k)], k=0，l，…N-1表示M個已調(diào)基 帶信號Z,(k)Z2(k)…ZM(k)的N個樣本(基帶中)，這些信號是從基站101由 校準(zhǔn)脈沖串發(fā)送來的。令y (k) , k=0，l,…N-l表示在用戶單元處接收 到的信號(在基帶中并在預(yù)處理1011以后)的N個樣本。定義向量y和矩 陣z分別為.v(O)
:,(" W).:. WO)
下行特征估計(jì)1017優(yōu)選地在識別處理器1013中按下式確定
(11)
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可能認(rèn)識到，當(dāng)接收到的信號樣本1012符合以下模 型(在基帶中)
y (k) = z(k)atx+n(k)， k = 0， 1,…，N-l
(12)
其中n(k) ，k=0,…，N-1表示在接收信號中的某些加性噪聲(被建模為 N個統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，恒等分布的高斯隨機(jī)變量)時，這就是下行特征的最大似 然率估計(jì)。注意，本發(fā)明并不取決于符合這樣的模型的接收信號樣本。也
注意到，等式(11)的解和等價解在此有時歸結(jié)為最大似然率估計(jì)，甚至 當(dāng)接收信號模型和最夫似然率的其他條件未滿足也這樣，應(yīng)該理解，術(shù)語 "最大似然率估計(jì)"意思是當(dāng)適當(dāng)?shù)木€性信號模型和噪聲條件保持時，解 將是最大似然解。例如，對于任何所發(fā)送的Z和接收到的Y,利用任何具 有所存在的任何種類噪聲的模型或不利用任何模型，采用等式(11)或等 效方法將被歸入術(shù)語"最大似然率估計(jì)"。 將噪聲樣本表示為向量
"(0)
那么，等式(12)可被表達(dá)為
Y=Zatx+ n (13) 注意，只有當(dāng)Z具有線性獨(dú)立列時，才可依據(jù)等式(11)確定特征1017(
32為此，被校準(zhǔn)的陣(或子陣)的每個天線元件在下行校準(zhǔn)期間從M個(或 更少)天線元件發(fā)送M個(在子陣的情況下更少)基本上"線性獨(dú)立的" 信號。如果不可能找到恒定的復(fù)數(shù)值參數(shù)q , C2…，CM使得 2^lClZi(k) = 0，對于k二0，1，2，…，N-l,則M個所發(fā)送的信號Z《k)是線性 獨(dú)立的。實(shí)際上，這種要求可用各種不同的方法滿足，在一種實(shí)施方案中， 校準(zhǔn)脈沖串可被分成段，使得在任何給定的時間上只有一個天線元件是活 動的(時域中的正交性)。另一種方案，天線元件可發(fā)送不同頻率的純音 調(diào)(頻域中的正交性)。線性獨(dú)立信號也可從偽隨機(jī)信號序列或線性調(diào)頻 脈沖信號序列合成。其他的技術(shù)對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是清楚的。
兩音調(diào)下行校準(zhǔn)
在該優(yōu)選實(shí)施方案中，將天線陣分成帶有公共參考元件的2元件子陣， 如圖8所示，每個子陣被獨(dú)立地校準(zhǔn)。在一種實(shí)施方案中，在校準(zhǔn)期間，
2 (每秒弧度)來表示通過特定子陣的第一天線元件的第-和通過特定子陣的第二天線元件的第二校準(zhǔn)信號的頻率， 值M是2，依據(jù)等式(11)的下行信道估計(jì)為
-校準(zhǔn)信號的頻率 在這種情況下，
。i
(14)
其中T表示對信號的采樣周期，厶co =w 2—0j !表示音調(diào)之間的頻率分
隔。如果N被選取成使得觀測間隔NT是2Ti /Aoj的整倍數(shù)，那么ejAwNT=l， 我們得到簡單的公式
"0
AM
A "0
(15a)
(15b)
將把這些分別認(rèn)定為在co i和co 2處接收到的信號的離散傅立葉變換
33(DFT或其快速實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)FT)。也將把這些分別認(rèn)定為與帶有兩個校準(zhǔn)脈沖 串的接收到的用戶單元信號y的互相關(guān)成比例。很清楚，在實(shí)施方案中， 1/N因數(shù)并未包括在確定特征的過程中。
對于天線元件之一的相對的下行特征，比如說第二天線元件，用第一 天線元件作為參考，是將第二互相關(guān)除以第一互相關(guān)而計(jì)算的。
在該優(yōu)選實(shí)施方案的實(shí)施中，RXDSP 1205被編程作為下行信道識別 處理器1013。接收到的信號樣本y (k)是四倍過采樣的192kb/s的信號。 也就是，每秒有784K的樣本。所用的兩個頻率是24kHz(對于k弧度/秒， 除以2ti )和-72kHz (回憶起，校準(zhǔn)信號是復(fù)數(shù)值)。 一般，頻率差A(yù)w = w 2—co ,越大，性能越好。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，信號是通過對Ti /4DQPSK 調(diào)制器(對于PHS是標(biāo)準(zhǔn)的)提供特定的位模式來合成的。這使音調(diào)容易被 合成。然而，7i /4DQPSK調(diào)制和特定的波特率意味著只有帶有頻率為+72 kHz,+24kHz， -24 kHz和-72 kHz的信號可以被合成。雖然最大的分離是 在音調(diào)對+ 72 kHz和-72 kHz得到，但是72 kHz信號比起24 kHz信號更 不像純音調(diào)，所以在優(yōu)選實(shí)施方案中所使用的兩個音調(diào)是+24 kHz和-72 kHz。在此以下的"性能"部分中討i侖，這種方案比利用+24 kHz和-24 kHz 音調(diào)表現(xiàn)更好。實(shí)現(xiàn)信道識別處理器1013的DSP程序可被概述如下
兩音調(diào)下行的步驟 輸入用戶接收到的序列y(O)，y(l),…，y(N-l)。
輸出估計(jì)的下行信道，形式為^
1. 將接收到的序列與第一校準(zhǔn)序列(頻率Wi處的音調(diào))互相關(guān)
AM
2. 將接收到的序列與第二校準(zhǔn)序列(頻率(02處的音調(diào))互相關(guān)
3. 計(jì)算所期望的量C二B/A ___
注意，替代的實(shí)施方案可以使用不同的方法合成音調(diào)信號，所述音調(diào) 信號并不包括什么音調(diào)可用的限制，這樣的方法可能需要更復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)過 程，或者可以利用不同的正交信號。
34利用音調(diào)校準(zhǔn)il永沖串的該方法就與頻率差A(yù) CO相比較小的頻偏和相位 噪聲來說，相對于相位噪聲和頻偏是健壯的。
當(dāng)較大的定時偏移出現(xiàn)時， 一種兩音調(diào)方法的改進(jìn)實(shí)施方案使這樣的 定時偏移能被確定，并且這些量能對定時偏移進(jìn)行校正。令t表示發(fā)送信 號被延時的恒定時間。在該改進(jìn)的實(shí)施方案中，校準(zhǔn)月永沖串被分成兩個時 間段，對于兩個脈沖串而言斷點(diǎn)是相同的。在第一時間段期間，第一和第 二正弦波之和被從相同的天線元件，比如說第一天線元件發(fā)送。設(shè)在第一 時間段期間有Ni個樣本并將在用戶單元處接收到的信號用yi(k)， k=0，…, N「1來表示。^f艮定第一段觀測間隔N,T是2tt /△ w的整倍數(shù)。根據(jù)帶有 第二相關(guān)脈沖串的用戶單元接收到信號的互相關(guān)與帶有第 一相關(guān)脈沖串的 用戶單元接收到信號的互相關(guān)之比來確定對時間偏移的估計(jì)
—& ，
(16)
在校準(zhǔn)脈沖串的第二段，兩個正弦波被通過兩個不同的天線發(fā)送，像 在以前描述過的兩音調(diào)方法的實(shí)施方案那樣。設(shè)在第二時間段期間有N2 個樣本，并將在用戶單元上接收到的信號用y2(k), k=0，…，N2-l來表示。 如果N2被選取，使得觀測間隔N2T是2ti /△ co的整倍數(shù)，那么
(17)
將等式(16)和(17)組合從而得到所希望的兩個下行特征估計(jì)之比。 為簡單起見，兩段做成相等的長度，N尸N^因?yàn)樵诘谝粋€兩音調(diào)的實(shí)施 方案中，所用的兩個頻率是24 kHz和-72 kHz(回憶起，校準(zhǔn)信號是復(fù)數(shù)值)。 用于RXDSP 1205的依據(jù)包括校正定時偏移的第二實(shí)施方案實(shí)現(xiàn)信道識別 處理器1013的DSP程序可4既述如下。改進(jìn)的兩音調(diào)下行步驟
輸入接收到的序列y(O)，y(l),…，y(N),…y(2N-1)。 輸出估計(jì)的下行信道，形式為
1. 將接收到的序列的前一半與校準(zhǔn)序列弁1的前一半互相關(guān):
2. 將接收到的序列的前一半與校準(zhǔn)序列#2的前一半互相關(guān):
AM
3. 計(jì)算C1二B1/A1。
4. 將接收到的序列的后一半與校準(zhǔn)序列弁1的后一半互相關(guān)
2W-1
5. 將接收到的序列的后一半與校準(zhǔn)序列弁2的后一半互相關(guān)
6. 計(jì)算C2二B2/A2。
7. 計(jì)算所期望的量C二C2/C1。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚，可以對本方法作各種修改，包括但不限 于，利用不相等長度的段。利用兩組兩音調(diào)信號(用已知的量分隔開)， 和發(fā)送不同的組合。不同的公式也可用于確定校準(zhǔn)因數(shù)。
利用任何兩個點(diǎn)積是純音調(diào)的恒定模數(shù)信號是有利的。另 一種方案是， 可以，例如，對于第一段使用一個音調(diào)，對于第二段使用線性調(diào)頻脈沖 (chirp)信號序列。
也可以將本方法推廣到一次處理多于兩個的天線。以下的替代方法對 于任何數(shù)量M的天線都是成立的。在該段的第一段(比如說前一半)中， M個不同的單音調(diào)信號的和，M個音調(diào)中的每一個是不同的，被從第 一 (比 如說是參考用)天線元件發(fā)送。同時沒有信號從其他天線元件發(fā)送。在第 二段中，M個單音調(diào)信號中不同的信號被從M個天線元件發(fā)送。然后本方 法進(jìn)行如下以估計(jì)M天線元件陣(或子陣)。所用的標(biāo)記是前一半的相 關(guān)由Ai表示，腳注i表示接收到的信號與哪個音調(diào)相關(guān)，而后一半相關(guān) 用Bi表示，腳注i表示接收到的信號與哪個音調(diào)相關(guān)，M個純音調(diào)信號具有的頻率分別用CO i, W 2,…，OJm來表示,
改進(jìn)的M音調(diào)下行步驟
輸入接收到的序列y(O),y(l),…，y(N),…y(2N-1)。
輸出估計(jì)的下行信道，形式為
1
C，
Cm
1 .將接收到的序列的前 一 半與每個校準(zhǔn)序列的前 一 半互相關(guān)以分別 獲得M個相關(guān)A,，A2，…，Am。
2. 將對于對應(yīng)參考天線元件的第一相關(guān)At歸一化，以分別獲得M
個數(shù)l， A2/A!,…，Am/V
3. 將接收到的序列的后一半與M個校準(zhǔn)序列中每一個的后一半互 相關(guān)，以分別獲得M個相關(guān)B"B2，…，Bm。
4. 相對于對應(yīng)參考天線元件的第一相關(guān)B:歸一化，以分別獲得M
個數(shù)l, ivb"…，Bm/iv
5. 分別計(jì)算M個特;f正元素如下
1， [(B2/B》/(A2/A》]，…，[(Bm/B》/(Am/A》]。_
以上對于同時確定M個元件的特征的推廣可被修改以避免在第一段 中在一個天線元件上發(fā)送所有M個音調(diào)之和。 一般，可以^^定，對于從基站 的所有天線元件的發(fā)送來說，定時偏移是相同的。在此所描述的實(shí)施方案 被實(shí)現(xiàn)于其中的系統(tǒng)中，所有的ADC和所有的下變換和上變換是同步的。 在這樣一種情況下，例如，只有從參考天線元件和一個其他的天線音調(diào)(例 如第二個)發(fā)送的音調(diào)之和被在第:段中從::元件發(fā)送。如何用;，方法
注意，雖然以上的討論提到抵消定時偏移，因數(shù)的除法也抵消任何相 位偏移。
定時偏移的確定
以上的討論也建議了發(fā)送多重信號(例如，純音調(diào)信號)如何以非 常少的計(jì)算被用于確定用戶單元中的定時偏移。
為了確定定時偏移，執(zhí)行以上的"改進(jìn)的兩音調(diào)下行方法"的步驟l, 2和3。在步驟3中，量Cl基本上就是exp-j(co 2-w》t 。因此，取對數(shù)并 用A oj = (to 2-w》除，給出定時偏移的估計(jì)。
在一種改進(jìn)的定時偏移方法中，執(zhí)行以上的"改進(jìn)的M音調(diào)下行方法"的步驟1和2。在步驟2中，量1, A^Ad…，Am/A!，分別給出M個量1， exp-j(w 2-co》t ， ， exp-j(co m-oj》t 。取最后的M-l個量的對數(shù)并對這些量
的第一個除以(0)2-" D，第二個除以(co 3-w》，…，最后一個除以(co m-co》， 分別給出定時偏移t的M-1個估計(jì)。這些值可被平均以給出定時偏移的最
后估計(jì)。
在標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)信道呼叫期間的校準(zhǔn)
在另一個替代的實(shí)施方案中，替代利用專用的校準(zhǔn)呼叫，將校準(zhǔn)步驟 放入用于正常的業(yè)務(wù)功能的兩個方向中的標(biāo)準(zhǔn)電話呼叫內(nèi)是可能的。正常 的業(yè)務(wù)功能依靠空中接口，并可包括解調(diào)，定時和頻率跟蹤，以及各種控 制功能，如功率控制和切換。例如，通過利用以上所描述的那樣的決策引
導(dǎo)的技術(shù)，可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的上行業(yè)務(wù)信道(TCH)脈沖串來估計(jì)上行信道 特征。以上所描述的下行信道估計(jì)方法被修改如下
在下行上，基站以隨機(jī)方式朝用戶單元發(fā)送TCH脈沖串和校準(zhǔn)脈沖串 的混合。也就是，校準(zhǔn)月永沖串被用TCH脈沖串點(diǎn)綴(intersperse)。因?yàn)?校準(zhǔn)脈沖串可以引起聽得見的誤差發(fā)生，最好不經(jīng)常地并在靜寂時間內(nèi)發(fā) 送這樣的校準(zhǔn)脈沖串。典型的靜寂時間比脈沖串長，所以在一種改進(jìn)的實(shí) 施方案中，只在許多空閑的脈沖串被基站發(fā)送以后才發(fā)送校準(zhǔn)脈沖串(而 不是TCH脈沖串)。
一種用作說明由用戶單元處理的實(shí)施方案示于圖11中，其中包括估 計(jì)下行信道特征。在步驟1105中，用戶單元獲得原始的脈沖串并首先 在被編程作為預(yù)處理器1011的接收信號處理器中對脈沖串進(jìn)行預(yù)處 理。這種接收到的預(yù)處理過的信號被存儲。接著預(yù)處理過的信號在步 驟1109中被作為標(biāo)準(zhǔn)的TCH脈沖串來解調(diào)。在步驟llll中，確定是 否被解調(diào)的位符合標(biāo)準(zhǔn)的TCH脈沖串。如大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中那樣，在 說明性實(shí)施方案的系統(tǒng)中所用的PHS協(xié)議包括某種方法，用于確定何 時序列被正確地接收到，例如根據(jù)特定的預(yù)定義的位序列的存在。在 PHS標(biāo)準(zhǔn)中，有這樣的32位的"唯一字"序列，這是預(yù)先安排的，對每個 用戶單元都是已知的。在步驟1111中通過檢測唯一字的存在來確定正確接收。 其他的協(xié)議使用其他的技術(shù)，以及在無論什么協(xié)議中確定正確接收標(biāo)準(zhǔn)的 TCH脈沖串的替代方法，對于利用協(xié)議規(guī)范的本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將 是清楚的。如果脈沖串被確定為標(biāo)準(zhǔn)的TCH脈沖，那么在步驟1113中 該位序列被轉(zhuǎn)發(fā)到聲碼器DSP 1209。如果，不是這樣，位序列并未被
38辨認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)的TCH脈沖串，那么用戶單元在步驟1115中確定接收到 的脈沖串是否是校準(zhǔn)脈沖串。在此以上所描述的兩音調(diào)方法中，優(yōu)選
地通過實(shí)施校準(zhǔn)方法的第 一相關(guān)步驟執(zhí)行此步驟1115。如果相關(guān)程度 高，則存在高等級的置信度這是校準(zhǔn)脈沖串。如果步驟1115的結(jié)果 為是，則這是校準(zhǔn)脈沖串，然后在步驟1117中繼續(xù)下行特征估計(jì)的方 法，所得到的下行特征在步驟1119中被送到基站。 利用SYNCH脈沖串校準(zhǔn)
在另一種替代的實(shí)施方案中，代替使用專用的校準(zhǔn)呼叫，將校準(zhǔn)脈沖 串放入SYNCH脈沖串是可能的，校準(zhǔn)脈沖串最好是兩段的多音調(diào)脈沖串(或 兩段的兩音調(diào)脈沖串用于成對校準(zhǔn))。
性能
兩音調(diào)方法的下行信道估計(jì)的準(zhǔn)確性是通過利用來自優(yōu)選實(shí)施方案中 所用的WLL系統(tǒng)的PHS基站和用戶單元進(jìn)行試驗(yàn)而測量得到的。在第 一試 驗(yàn)中，PHS基站的兩個天線使用兩個不同組的發(fā)送電子設(shè)備。40組校準(zhǔn)脈 沖串被發(fā)送到用戶單元，用戶單元被編程保存接收到的信號。然后被保存 的接收到的信號被用于計(jì)算有關(guān)的下行特征。計(jì)算是利用MATLAB環(huán)境 (The Mathworks， Inc., Natick, MA)脫機(jī)進(jìn)行的。結(jié)果被示于圖13中，正 如可以看到的那樣，對于試驗(yàn)的載波頻率，兩個發(fā)送電子設(shè)備/天線元件具 有不同的幅度增益并產(chǎn)生相對相位大約109度。所用的兩個音調(diào)是+24kHz 和-72kHz。
第二試驗(yàn)被進(jìn)行，這次使用相同的發(fā)送電子設(shè)備和相同的天線。也就 是從相同的電子設(shè)備和天線元件發(fā)送兩個校準(zhǔn)信號(兩個音調(diào))。圖14示出 當(dāng)所用的兩個音調(diào)是+24 kHz和-72 kHz時的結(jié)果。正如可以看到的那樣， 相角接近O.O，幅度接近l.O，正如所預(yù)料的那樣。利用兩個+24kHz和-24 kHz的音調(diào)重復(fù)相同的試驗(yàn)。結(jié)果示于圖15中。當(dāng)利用這兩個音調(diào)時的誤 差和方差大于利用圖H所用頻率時的情形。
利用若干用戶單元
在本發(fā)明的另一方面，校準(zhǔn)因數(shù)可利用多于一個的用戶單無來得到， 并作為從這些用戶單元得到的特征的函數(shù)來確定。這些甚至可以是所有 的用戶單元。所述函數(shù)可以是，例如，主分量，平均，或矩心。在組合步 驟的優(yōu)選實(shí)施方案中，采用主分量方法。通過形成矩陣A = [a廣' s] 并計(jì)算AHA的主分量(相應(yīng)于最大幅度本征值的本征向量)，或者等效地
39找出對應(yīng)于A的最大單數(shù)值的左側(cè)單數(shù)向量來對分別從用戶1,…，NS收集到的特征a,…％5進(jìn)行組合。在一種改進(jìn)的實(shí)施方案中，每個用戶單元也得到信號質(zhì)量估計(jì)，這些估計(jì)被送到基站。任何用戶單元實(shí)行的信號質(zhì)量確定方法可被采用，在優(yōu)選實(shí)施方案中所用的用于確定信號質(zhì)量的方法(和設(shè)備)是基于峰態(tài)的方法，被公開在以上參考過的美國專利申請09/020,049中，在此以上也^皮描述過。也注意到，信號質(zhì)量相關(guān)的測量已經(jīng)可以為功率控制的目的而在基站得到。當(dāng)信號質(zhì)量估計(jì)可得到時，就得到加權(quán)平均的校準(zhǔn)因數(shù)，利用用戶單元依據(jù)該用戶單元的接收到的信號質(zhì)量來對校準(zhǔn)因數(shù)加權(quán)。例如，利用主分量方法，特征估計(jì)是加權(quán)特征矩陣A=[p Nsa^]的主分量，其中卩"…，[3 NS
是各個用戶單元，1，…，NS的加權(quán)因數(shù)。
在另一方面中，校準(zhǔn)因數(shù)再次可作為從若干(甚至全部)用戶單元獲得的校準(zhǔn)因數(shù)的函數(shù)來得到。然而，函數(shù)考慮來自這些用戶中每一個的特征估計(jì)的每個元素的相對"質(zhì)量"。這適用于在對于用戶單元而言，基站天線元件中一個或多個比其他元件"弱"的情況。在這樣一種情況下，某些特征估計(jì)元素和相應(yīng)的校準(zhǔn)因數(shù)無素被舍棄。例如，可以舍去具有小于某個幅度閾值的較小(歸一化)幅度的特征元素。另一種方案是，可以利用特征估計(jì)將所預(yù)測的接收信號與實(shí)際的接收信號作比較，從而確定每個元素的殘差(例如，對一個脈沖串求平均所得的誤差平方)并舍去產(chǎn)生較大殘差的特征元素。然后，可以將若干這樣的"不完全的"校準(zhǔn)因數(shù)估計(jì)組合，包括校準(zhǔn)因數(shù)元素中每一個的至少一個估計(jì)。作為一個例子，假定在一個陣(或子陣)中有四個天線元件，分別在表示為SU1， SU2和SU3的三個用戶單無上，第一和第二元件，第二和第三元件，以及第三和第四元件，分別被認(rèn)為是足夠準(zhǔn)確的。將利用第i個用戶單元的第j個校準(zhǔn)因數(shù)元素用Cij表示，完全的校準(zhǔn)因數(shù)估計(jì)的四個元素分別被確定為Cu，C12， C23(C12/C22)，和C34 (C12/C22) (C23/C33)。這可被推廣到任何組的完全的或不完全的SU確定。步驟如下令q是從第i個用戶單元確定的第j個校準(zhǔn)因素元素，Qii是與Cij的測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的估計(jì)質(zhì)量，其中i=l，，NS和j = l，…，M。利用以上提到的確定特征可靠性的方法，如果該分量被認(rèn)為是不可靠，則Qj值為O,如果它被認(rèn)為是可靠的，其值為l。數(shù)學(xué)上指示可靠性的其他方法也是可能的，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是清楚的。通過對D和復(fù)數(shù)值參數(shù)B,，…，B^執(zhí)行聯(lián)合最小化來確定完全的校準(zhǔn)向量D^DtD2…
Dm]。也就是，定義B^BfB^，通過才W刊斜乍minminZQijlDj—CijB/確定D，
40這種最小化可利用標(biāo)準(zhǔn)的方法實(shí)施。例如，通過對D執(zhí)行網(wǎng)格搜索，以近似地定出全局最小值，然后執(zhí)行梯度下降操作，以改進(jìn)估計(jì)。替代的方法對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是清楚的。
其他方面
正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的那樣，可以在以上所描述的方法和設(shè)備方面中進(jìn)行許多改變而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。變化包括，但不限
于
參本方法可被修改用于估計(jì)上行特征或下行特征，而不是只用于確定校準(zhǔn)因數(shù)，以用于根據(jù)上行權(quán)向量來估計(jì)下行權(quán)向量。
述的方法將被修改為包括標(biāo)準(zhǔn)的傳遞函數(shù)系統(tǒng)識別技術(shù)。
參上行或下行信道特征可利用基于對于信道的不同模型和不同的估計(jì)技術(shù)的公式，而不是從等式(9)或等式(11)導(dǎo)出的公式得到。
*上行或下行信道特征可不在基帶中描述，將適用于上行和下行權(quán)在基站處被應(yīng)用于不在基帶中的信號的情況。
參本方法可適合于不同類型的通信系統(tǒng)，包括但不限于帶有移動用戶單元的系統(tǒng)，或利用不同協(xié)議的系統(tǒng)，或兩者皆有。本方法也可適應(yīng)非數(shù)字調(diào)制的系統(tǒng)，如普通的AMPS FDMA系統(tǒng)。本方法也可適用應(yīng)非TDMA數(shù)字系統(tǒng)。在這樣的情況下，上行和下行頻率一般是不同的，以致需要為每個用戶單元獲得分開的上行和下行特征。注意，了解對于用戶單元的所有下行特征后我們就可以確定下行權(quán)向量。
參可以使用不同的預(yù)定義的校準(zhǔn)信號。
參可以使用不同的子陣配置(多于兩個的天線元件)，或者可以同時使用被校準(zhǔn)陣中的所有天線元件。
或多或少的下行處理可在用戶單元中進(jìn)行，取決于在用戶單元和基站中可得到多少計(jì)算和存儲能力。
在此所描述的本發(fā)明的幾個方面被描述成作為在一個或多個DSP設(shè)備上運(yùn)行的程序?qū)崿F(xiàn)的。給出的足夠經(jīng)濟(jì)激勵的DSP功能，包括DSP程序，可被并入專用的^e更件中，例如作為專用集成電^各(ASIC)的部分或作為超大規(guī)模集成電路(VLSI)的部分。DSP的功能也可用其他的處理器，例如，通用的微處理器來滿足。另外，運(yùn)行程序的DSP設(shè)備可被轉(zhuǎn)換成一種專用的石更件片。因此，術(shù)語數(shù)字信號處理器，DSP和在此所用的DSP設(shè)備包括這些等效的替代。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的那樣，有經(jīng)驗(yàn)的從業(yè)者對以上所描述的方法和設(shè)備可做許多改變而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。例如，實(shí)施本方法的通信站可使用許多協(xié)議之一。另外，這些站和用戶單元可能有幾種結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可應(yīng)用在包括任何裝有天線陣的收發(fā)機(jī)和另 一 個與裝有陣的收發(fā)機(jī)通信的收發(fā)機(jī)的系統(tǒng)中。眾多的變化都是可能的。本發(fā)明真正的精神和范圍應(yīng)該只限于以下的權(quán)利要求中所提出的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1. 一種方法，包括從天線單元發(fā)送第一數(shù)據(jù)信號和第一校準(zhǔn)信號；和從另一天線單元發(fā)送第二數(shù)據(jù)信號和第二校準(zhǔn)信號。
2. 如權(quán)利要求l的方法，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信號是相同 的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是相同的。
3. 如權(quán)利要求l的方法，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信號是不相 同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是相同的。
4. 如權(quán)利要求l的方法，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信號是相同 的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是不相同的。
5. 如權(quán)利要求l的方法，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信號是不相 同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是不相同的。
6. 如權(quán)利要求l的方法，還包括在與發(fā)送第二數(shù)據(jù)信號和第二校 準(zhǔn)信號的時間周期相交疊的時間周期內(nèi)發(fā)送第 一數(shù)據(jù)信號和第 一校準(zhǔn)信一^_
7. 如權(quán)利要求l的方法，還包括在與發(fā)送第二數(shù)據(jù)信號和第二校 準(zhǔn)信號的時間周期不相交疊的時間周期內(nèi)發(fā)送第 一數(shù)據(jù)信號和第 一校準(zhǔn) 信號。
8. 如權(quán)利要求l的方法，還包括在遠(yuǎn)程設(shè)備處接收所發(fā)送的第一 和第二校準(zhǔn)信號，并且作為響應(yīng)對校準(zhǔn)信號進(jìn)行處理。
9. 如權(quán)利要求8的方法，還包括把所處理的校準(zhǔn)信號發(fā)送到另一 設(shè)備。
10. 如權(quán)利要求8的方法，還包括使用處理第一和第二校準(zhǔn)信號 的結(jié)果來啟用對第一和第二數(shù)據(jù)信號的接收。
11. 如權(quán)利要求1的方法，其中第一和第二數(shù)據(jù)信號是在至少一個 業(yè)務(wù)信道上發(fā)送的，并且第一和第二校準(zhǔn)信號是在至少一個業(yè)務(wù)信道和 至少 一個校準(zhǔn)信道中的至少 一個信道上發(fā)送的。
12. —種方法，包括在空中接口協(xié)議的業(yè)務(wù)信道上接收脈沖串；和 從所接收的脈沖串中提取至少 一 個校準(zhǔn)脈沖串。
13. 如權(quán)利要求12的方法，還包括使用校準(zhǔn)脈沖串來計(jì)算空間特征相關(guān)測量值。
14. 如權(quán)利要求12的方法，其中所述方法由用戶單元或者基站執(zhí)行。
15. —種方法，包括 把校準(zhǔn)信號插入到業(yè)務(wù)信號中；和 在空中接口協(xié)議的業(yè)務(wù)信道上發(fā)送業(yè)務(wù)信號。
16. 如權(quán)利要求15的方法，其中所迷方法由用戶單元或者基站執(zhí)行。
17. —種通信設(shè)備，包括 接收機(jī)，可操作來用以接收第一數(shù)據(jù)信號和第一校準(zhǔn)信號，第一數(shù)據(jù)信號和第一校準(zhǔn)信號 是從第一天線單元發(fā)送的；和接收第二數(shù)據(jù)信號和第二校準(zhǔn)信號，第二數(shù)據(jù)信號和第二校準(zhǔn)信號是從至少另一個天線單元發(fā)送的。
18. 如權(quán)利要求17的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信號 是相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是相同的。
19. 如權(quán)利要求17的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信號 是不相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是相同的。
20. 如權(quán)利要求17的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信號 是相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是不相同的。
21. 如權(quán)利要求17的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信號 是不相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是不相同的。
22. 如權(quán)利要求17的通信設(shè)備，其中所述接收機(jī)在第一時間周期內(nèi)接收第一數(shù)據(jù)信號和第一校準(zhǔn)信號，并且在第二時間周期內(nèi)接收第二數(shù) 據(jù)信號和第二校準(zhǔn)信號，所述第一時間周期和第二時間周期相交疊。
23. 如權(quán)利要求17的通信設(shè)備，其中所述接收機(jī)在與接收第二數(shù)據(jù) 信號和第二校準(zhǔn)信號的時間周期不相交疊的時間周期內(nèi)接收第 一數(shù)據(jù)信號和第一校準(zhǔn)信號。
24. 如權(quán)利要求17的通信設(shè)備，還可操作來處理校準(zhǔn)信號。
25. —種通信設(shè)備，包括耦合到天線陣列的發(fā)射機(jī)，所述天線陣列包括多個天線單元，所述 發(fā)射機(jī)可操作來從多個天線單元中的第一天線單元發(fā)送第一數(shù)據(jù)信號和第一 校準(zhǔn)信號；從多個天線單元中的至少另 一天線單元發(fā)送第二數(shù)據(jù)信號和 第二校準(zhǔn)信號。
26. 權(quán)利要求25所述的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信 號是相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是相同的。
27. 權(quán)利要求25所述的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信 號是不相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是相同的。
28. 權(quán)利要求25所述的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信 號是相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是不相同的。
29. 權(quán)利要求25所述的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信 號是不相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是不相同的。
30. 權(quán)利要求25所述的通信設(shè)備，其中發(fā)射機(jī)在與發(fā)送第二數(shù)據(jù)信 號和第二校準(zhǔn)信號的時間周期相交疊的時間周期內(nèi)發(fā)送第 一數(shù)據(jù)信號和 第 一校準(zhǔn)信號。
31. 權(quán)利要求30所述的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信 號是相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是相同的。
32. 權(quán)利要求30所述的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信 號是不相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是相同的。
33. 權(quán)利要求30所迷的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信 號是相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是不相同的。
34. 權(quán)利要求30所述的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信 號是不相同的，并且第 一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是不相同的。
35. 權(quán)利要求25所述的通信設(shè)備，其中發(fā)射機(jī)在與發(fā)送第二數(shù)據(jù)信 號和第二校準(zhǔn)信號的時間周期不相交疊的時間周期內(nèi)發(fā)送第 一數(shù)據(jù)信號和第一校準(zhǔn)信號。
36. 權(quán)利要求35所迷的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信 號是相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是相同的。
37. 權(quán)利要求35所述的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信 號是不相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是相同的。
38. 權(quán)利要求35所述的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信 號是相同的，并且第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是不相同的。
39. 權(quán)利要求35所述的通信設(shè)備，其中第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信 號是不相同的，并且第 一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號是不相同的。
40. 權(quán)利要求25所述的通信設(shè)備，其中所述通信設(shè)備是用戶設(shè)備或 者是基站。
41. 權(quán)利要求25所述的通信設(shè)備，還包括接收機(jī)，所述接收機(jī)可操 作來接收在遠(yuǎn)程收發(fā)機(jī)處所處理的信息，其中所接收的信息是從所發(fā)送 的第一校準(zhǔn)信號和第二校準(zhǔn)信號導(dǎo)出的。
42. 權(quán)利要求25所述的通信設(shè)備，其中第一和第二數(shù)據(jù)信號是在至 少一個業(yè)務(wù)信道上發(fā)送的，并且第一和第二校準(zhǔn)信號是在至少一個業(yè)務(wù) 信道和至少一個校準(zhǔn)信道中的至少一個信道上發(fā)送的。
43. 權(quán)利要求24所述的通信設(shè)備，可操作來使用處理第一校準(zhǔn)信號 和第二校準(zhǔn)信號的結(jié)果來啟用對第一數(shù)據(jù)信號和第二數(shù)據(jù)信號的接收。
44. 權(quán)利要求24所述的通信設(shè)備，可操作來把所處理的校準(zhǔn)信號發(fā) 送到另一設(shè)備。
45. 權(quán)利要求17所述的通信設(shè)備，還包括天線陣列，耦合到接收 機(jī)并且可操作來接收第一數(shù)據(jù)信號、第一校準(zhǔn)信號、第二數(shù)據(jù)信號和第 二校準(zhǔn)信號。
46. 權(quán)利要求17所述的通信設(shè)備，其中第一和第二數(shù)據(jù)信號是在至 少一個業(yè)務(wù)信道上發(fā)送的，并且第一和第二校準(zhǔn)信號是在至少一個業(yè)務(wù) 信道和至少 一個校準(zhǔn)信道中的至少 一 個信道上發(fā)送的。
全文摘要
本發(fā)明涉及確定空間特征以便校準(zhǔn)具有天線陣的通信站的方法和設(shè)備。可以利用一個或多個遠(yuǎn)程終端確定校準(zhǔn)基站的校準(zhǔn)函數(shù)，包括利用第一無線電站的天線單元陣向第二無線電站發(fā)送校準(zhǔn)信號，并在第一無線電站從第二無線電站接收包含第二無線電站下行空間特征的相關(guān)信息的下行空間特征相關(guān)信號?？梢岳孟滦锌臻g特征相關(guān)信號確定第二無線電站下行空間特征?？衫脧牡诙o線電站發(fā)送到第一無線電站的上行空間特征信號。確定第二無線電站上行空間特征。之后可利用第二無線電站下行空間特征和第二無線電站上行空間特征來確定校準(zhǔn)函數(shù)。
文檔編號H04W16/28GK101489236SQ20091000509
公開日2009年7月22日 申請日期1999年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月1日
發(fā)明者C·H·巴拉特, C·R·烏利克, M·D·特羅特, T·波羅斯 申請人:阿雷伊通訊有限責(zé)任公司