專利名稱：發(fā)射分集方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包括一個發(fā)射單元和至少一個接收機的無線通信系統(tǒng)如通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)的發(fā)射分集方法和系統(tǒng)。
寬帶碼分多址(WCDMA)已被選作UMTS的成對波段的無線技術。因此，WCDMA是第三代廣域移動通信的通用無線技術標準。WCDMA適用于高速數(shù)據(jù)業(yè)務，尤其適用于基于因特網(wǎng)的分組數(shù)據(jù)，這種分組數(shù)據(jù)在室內環(huán)境下高達2Mbps而在廣域中高于384kbps。
WCDMA思想基于一種適合所有層的新型信道結構，這種信道結構基于諸如分組數(shù)據(jù)信道和業(yè)務復用的技術。這種新思想還包括領示碼元和一種配備有自適應天線陣的時隙結構，自適應天線陣可使天線射束對準用戶，以提供最大的射程和最小的干擾。這在實現(xiàn)可用射頻頻譜有限的寬帶技術時也是很重要的。
可以利用不同的技術來提高所提出的WCDMA系統(tǒng)的上行鏈路容量，這些技術包括多天線接收和多用戶檢測或干擾消除。提高下行鏈路容量的技術不能用相同的強度來實現(xiàn)。然而，所計劃的數(shù)據(jù)業(yè)務(例如因特網(wǎng))所需要的容量要求使下行鏈路信道負擔更重。因此，必須提供一些能提高下行鏈路信道的容量的技術。
考慮到終端的嚴格組成要求以及下行鏈路信道的特征，配置復合接收天線不是一種所希望的解決下行鏈路容量問題的方案。因此，提出了其他一些方案，在這些方案中，基站處的多單元天線或發(fā)射分集可以提高下行鏈路容量，而只略微增加終端實現(xiàn)的復雜性。
根據(jù)WCDMA系統(tǒng)，發(fā)射分集思想正在考慮中，這種思想的主要焦點在于閉環(huán)(反饋)方式。


圖1示出了基站(BS)10與移動終端即移動臺(MS)20之間的下行鏈路傳輸?shù)倪@種反饋方式的一個例子。具體地說，BS 10包括兩個天線A1和A2，而MS 20可以根據(jù)來自兩個天線A1和A2的兩個傳輸信號進行信道估算。然后，MS 20將離散的信道估算反饋給BS10。這些天線(或天線元)A1和A2彼此足夠接近，使得天線A1和A2各自與MS 20之間的傳播延時基本相同(在WCDMA擴展碼的碼片持續(xù)時間的幾分之一的范圍內)。這對保持單通道信道中的下行鏈路的正交性而言是很重要的。當然，還要求開發(fā)出健全的低延時反饋信令思想。
在WCDMA中，已為針對兩個天線進行優(yōu)化的閉環(huán)思想提出了不同的方式。在選擇性發(fā)射分集(STD)方式中，用每時隙1比特的方式向各終端的“最佳”天線發(fā)信號。MS 20根據(jù)(與特定天線或射束相關的)公用領示信號估算信道系數(shù)，選擇較強的天線(兩種可能性)，并利用1.5kbps的子信道將該指數(shù)發(fā)送給BS 10。因此，從連續(xù)的公用信道估算可以得到簡單的專用信道估算。在STD方式中，反饋信令字的比特長度為1比特。反饋比特率為1500bps，并且反饋信令字用來控制輸入到天線A1和A2的功率。
再者，對于慢反饋鏈路，建議采用方式1和2(稱為傳輸天線陣(TxAA)方式)，在這種反饋鏈路中，在一定數(shù)量的時隙后，修改用來控制天線A1和A2的傳輸信號的功率和/或相位的反饋加權。具體地說，利用1.5kbps的子信道將量化反饋通知給BS 10。在方式1中，從QPSK叢(constellation)中選擇可行的Tx反饋加權。在方式2中，從16狀態(tài)叢中選擇可行的Tx反饋加權。
圖2示出了一個表示上述方式的特征參數(shù)的表。具體地說，NFB表示每時隙的反饋比特數(shù)，Nw表示每反饋信令字的比特數(shù)，Na表示用于控制天線A1和A2處的放大倍數(shù)或功率的反饋比特數(shù)，而Np表示用于控制天線A1與A2之間的相位差的反饋比特數(shù)。正如圖2的表中所列，在每種反饋方式中，每時隙反饋1比特。
在Tx AA方式1中，反饋信令字包括2比特，因此在這兩個反饋比特都被接收后(即兩個時隙后)便進行更新。該反饋信令字只用來控制兩個天線A1與A2之間的相位差。
在TxAA方式2中，反饋信令字的比特長度為4，因此每4個時隙進行一次更新。具體地說，該反饋信令字的1個比特用來控制天線A1和A2處的放大倍數(shù)(功率)，而3個比特用來控制它們的相位差。
圖3A示出了一個表示STD方式中所進行的反饋功率控制的表。這里，MS 20必須用最小路徑損耗來估算天線。為此，MS 20估算所有“競爭天線”的信道功率，并確定具有最高功率的那一個天線。所需的信道估算可以例如從各天線以已知功率所發(fā)送的公用領示信道得到。圖3A的表中示出了反饋值與輸入到天線A1的功率PA1和輸入到天線A2的功率PA2之間的相互關系。因此，在BS 10處，根據(jù)反饋信令值選擇這兩個天線A1與A2之一。
應當注意，STD方式可以在射束域中以模擬方式來實現(xiàn)。在這種情況下，MS 20通知BS 10是否將天線A2所發(fā)送的信道碼元旋轉180°。這樣，BS 10可從兩個天線A1和A2同時進行發(fā)射。因此，天線A1與A2之間的相位差根據(jù)反饋值在0°與180°之間轉換。
在TxAA方式1和2中，MS 20將所估算和量化的信道參數(shù)發(fā)送給BS 10，然后，BS 10相應地對所發(fā)送的信號進行加權。因此，可以得到高于(如STD方式中所提供的)180°的分辨率。MS 20分別從4或16的不同叢中選擇Tx加權(Tx射束)。
圖3B示出了在TxAA方式1中實現(xiàn)的反饋控制，其中僅將包括2比特的相位加權反饋值反饋給BS 10。圖3B的表中所表示的相位差規(guī)定了BS 10為了在MS 20中獲得最佳相干性所要確立的天線A1與A2之間的相位差(度數(shù))。
圖3C示出了TxAA方式2的反饋控制，其中反饋信令字的1比特(即放大倍數(shù)比特)用來控制天線A1和A2的功率，而其余3比特(即相位比特)用來控制天線A1與A2之間的相位差。左表表示基于放大倍數(shù)比特的功率控制，其中，輸入到天線A1和A2的功率PA1和PA2分別在預定值的20％與80％之間轉換。右表表示基于3個相位比特的反饋控制，其中，相位差可被量化成BS 10為了在MS 20中獲得最佳相干性所要確立的8個不同的相位差的值。
至于圖2中的表，應當注意，在Na=0的各種情況下，施加給天線A1和A2的功率相等。再者，天線A1和A2是由UMTS的CCPCH(公用控制物理信道)的其各自的領示碼所唯一確定的。所得到的施加給天線A1和A2的幅度和相位被稱為加權，這組加權可組成一個加權矢量。具體來說，對于這里兩個天線的情況，其加權矢量為W-=[PA1PA2.exp(iπΔφ/180)]]]>其中，Δφ表示反饋給BS 10的相位差(相位加權)。在w的維數(shù)大于2的情況下，需要兩個以上的天線即天線陣。作為一個例子，可利用天線之間的相對相位來實現(xiàn)定向天線。因此，所估算的復平面內的反饋信號的相位用來控制發(fā)射方向。對于相干陣列，在各相鄰天線元之間，相對相位差是相同的。
因此，現(xiàn)有WCDMA發(fā)射分集反饋思想利用2、4或8相位叢將信道差別通知給BS 10。然而，要獲得更高階叢所提供的更高的信道分辨率，得以反饋信令容量或延時為代價。因此，反饋信令的分辨率受反饋信令容量的限制。再者，現(xiàn)有思想在實現(xiàn)加權變化時采用了一個或多個時隙的延時，這樣只能將適用范圍局限于很慢的衰落信道。此外，這些思想還可能對反饋錯誤敏感。
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種發(fā)射分集或發(fā)射射束形成的方法和系統(tǒng)，利用這種方法和系統(tǒng)，可以在不增加反饋信令容量的前提下提高反饋信令的分辨率。
通過一種包括一個發(fā)射單元和至少一個接收機的無線通信系統(tǒng)的發(fā)射分集方法來達到這一目的，所述方法包括如下步驟根據(jù)反饋信息所確定的加權信息將傳輸信號從所述發(fā)射單元發(fā)送到所述至少一個接收機；從所述至少一個接收機對所述傳輸信號的響應中得到所述反饋信息；利用復用反饋信號來反饋所述反饋信息。
另外，還通過一種無線通信系統(tǒng)的發(fā)射分集系統(tǒng)來達到上述目的，該系統(tǒng)包括發(fā)射裝置，用于根據(jù)反饋信息所確定的加權信息將傳輸信號從發(fā)射單元發(fā)送出去；和至少一個接收機，用于接收所述傳輸信號并從對所述傳輸信號的響應中得到所述反饋信息；其中，所述至少一個接收機包括反饋裝置，用于利用復用反饋信號來反饋所述反饋信息。
再者，還通過一種無線通信系統(tǒng)的發(fā)射機來達到上述目的，該發(fā)射機包括提取裝置，用于從接收信號中提取反饋信息；發(fā)射裝置，用于根據(jù)加權信息將傳輸信號從發(fā)射單元發(fā)送出去；確定裝置，用于根據(jù)所提取的反饋信息確定加權信息；和控制裝置，用于控制確定裝置，以便根據(jù)反饋所述反饋信息所用的復用反饋信號來確定所述加權信息。
再者，還通過一種無線通信系統(tǒng)的接收機來達到上述目的，該接收機包括接收裝置，用于接收傳輸信號；獲得裝置，用于從對所述傳輸信號的響應中得到反饋信息；和反饋裝置，用于利用復用反饋信號來反饋所述反饋信息。
因此，在發(fā)射機中，根據(jù)終端中的時變反饋信號的叢和量化叢，通過保持接收機所通知的反饋信道的分辨率和容量并進行適當?shù)姆答仦V波，可以提高發(fā)射分辨率。據(jù)此，可以提高總反饋信令的有效分辨率，同時保持信令信道容量，這是因為，例如根據(jù)時變信號的叢或利用多個不同的叢，反饋信息可以被分割并被擴展到不同的時隙組中。濾波可應用于至少兩個子信道上。發(fā)送信號可包括信道測量和信道量化所用的探測信號和根據(jù)發(fā)射加權經專用信道所發(fā)送的信息。
根據(jù)本發(fā)明，復用反饋信號可用來表示信道的量化狀態(tài)。據(jù)此，在時分、頻分或碼分復用方式所規(guī)定的不同復用子信道中，反饋信號的類型、編碼、劃分或分配可以不同。
因此，施加給天線A1和A2的加權可以從反饋信道中分解出來，而不必與從接收機接收到的當前時隙的反饋信令一致。具體地說，可以采用多路定時，以便還能確立當前反饋方式。各子信道可以獨立地規(guī)定基本分辨率，這些子信道可以聯(lián)合規(guī)定更高的分辨率。根據(jù)本發(fā)明，使用至少兩個反饋子信道。復用反饋信號在發(fā)射單元中被去復用再被濾波，以便得到所需的發(fā)射加權。濾波后，可以將所估算的加權量化為Tx加權叢。因此，可實現(xiàn)一種靈活的反饋思想，其中，發(fā)射加權從反饋信號中得到而無需完全與它們匹配。
再者，更高的發(fā)射加權分辨率和健壯性例如可以通過復用不同的反饋信號來實現(xiàn)，這些信號在發(fā)射機中要以合適的方式(如通過有限脈沖響應(FIR)濾波或無限脈沖響應(IIR)濾波)被合成。濾波還可能涉及所接收反饋信號的可靠性。于是，濾波器可以根據(jù)可靠反饋信號的更高加權來確定這些加權。因此，可以達到現(xiàn)有TxAA方式2的分辨率，這是因為，它可以根據(jù)例如現(xiàn)有TxAA方式1通過復用兩個不同的反饋信號并對它們進行適當?shù)臑V波來確立。在這種情況下，可以保持反饋信令和信道估算，而略微改變反饋信號的確定。然而，無需對公用信道進行改變。
從當信道變化緩慢而采用較長濾波器的意義上講，應當使濾波器脈沖響應的長度與信道特征(例如多普勒擴展或自相關)相稱。濾波器的類型可以根據(jù)接收信號來確定，或者它可以在發(fā)射機與接收機之間協(xié)商。再者，可以根據(jù)反饋信號或根據(jù)與反饋信號相應的發(fā)射加權，或者根據(jù)這兩者，進行去復用和后續(xù)濾波。具體地說，增益和相位信息可以單獨被濾波或共同被濾波。為了減小延時和提高加權精度，濾波器可以象預測器那樣工作，這樣，可以根據(jù)可用的平滑后的信息來測試發(fā)射加權，直到發(fā)送命令(當前的加權和/或以前的加權和/或所接收的反饋命令)。此外，該濾波可以是線性的或非線性的。再者，可以應用健壯濾波(例如采用中值濾波)，這種濾波是所優(yōu)選的，這是因為，反饋錯誤因在確定指數(shù)/量化時的錯誤指數(shù)而非估算錯誤可能造成“外圍”加權即錯誤的加權。
因此，信道被量化為多個反饋信號量化叢，而每一量化值通過不同的復用反饋子信道被發(fā)送。據(jù)此，用戶可以利用不同量化間隔(可能重疊)的不同信道量化叢。不同量化叢可以是獨立的(例如彼此的適當旋轉)，或者可以通過組劃分以相關或分級方式構成，其中相關叢共同用來確定具有更高精度的反饋信號(例如以第一子信道發(fā)送的前兩個比特可以指定加權象限，而以第二子信道發(fā)送的第三比特可以指定該加權象限中的兩個加權點之一)。再者，不同量化叢可以提供給不同的用戶。
復用反饋信號最好可以包括具有第一叢的第一反饋信號和具有第二叢的第二反饋信號。第一和第二反饋信號可以以不同的時隙和/或采用不同的代碼發(fā)送。
第一反饋信號可以規(guī)定根據(jù)信道估算所確定的第一相位加權，而第二反饋信號可以規(guī)定根據(jù)旋轉叢所確定的第二相位加權。具體地說，第二相位加權可以基于同一叢的旋轉信道估算，或基于另一叢的旋轉信道估算，或基于第二(旋轉)叢的信道估算的量化。第一和第二反饋信號可以在連續(xù)時隙中被反饋。再者，第一反饋信號可以規(guī)定加權信息的實部，而第二反饋信號可以規(guī)定加權信息的虛部。
此外，第一反饋信號可以規(guī)定要用來更新發(fā)射單元的第一射束的第一反饋信息，而第二反饋信號可以規(guī)定要用來更新發(fā)射單元的第二射束的第二反饋信息。在這種情況下，第一反饋信號可以在奇時隙期間被反饋，而第二反饋信號可以在偶時隙期間被反饋。奇和偶時隙可以用來分別在不同的時間間隔中控制同一天線(當采用信道差時)或控制第一天線和第二天線。在后一種情況下，第一和第二天線交替作為參考。在可以通過濾波來降低所控制天線的有效發(fā)射功率的情況下，最好例如以交替方式將控制命令發(fā)送給發(fā)射單元的方法來控制兩個天線。當兩個天線被一般控制時，有效發(fā)射功率也能均勻地被分配，這樣便簡化了所提供功率放大器的設計。另一種可行的方案是采用發(fā)射分集技術，在這種技術中，不同的用戶可以控制不同的天線。
再者，第一反饋信號可以按4-PSK叢來規(guī)定象限，而第二反饋信號可以規(guī)定所述第一反饋信號所規(guī)定的所述象限中的叢。第二反饋信號可以規(guī)定差值變化、格雷編碼的子象限或它們的組合。
復用反饋信號可以由至少兩個具有不同反饋信號叢的用戶所發(fā)送。據(jù)此，可以實現(xiàn)一種既靈活又適用的發(fā)射分集系統(tǒng)。該至少兩個用戶可以包括控制發(fā)射單元的第一天線中的加權的第一組用戶，和控制所述發(fā)射單元的第二天線中的加權的第二組用戶。這樣，可以實現(xiàn)第一和第二天線之間的發(fā)射功率的有效平衡，因為某些濾波或去復用技術可能要求在所控制的天線中需要較低的發(fā)射功率。
再者，發(fā)射機中的控制裝置可以包括一個切換裝置，用于交替地將第一反饋信號和第二反饋信號切換到確定裝置。確定裝置可以用來從第一和第二反饋信號中得到加權信息。
再者，控制裝置可用來控制發(fā)射裝置，以便交替地利用根據(jù)第一反饋信號所確定的第一加權信息更新發(fā)射單元的第一射束，和利用根據(jù)第二反饋信號所確定的第二加權信息更新發(fā)射單元的第二射束。
該發(fā)射單元可以是一個天線陣。在這種情況下，反饋信息可用來控制陣列天線的發(fā)射方向。發(fā)射方向可以從復用反饋信號的至少之一中得到。再者，發(fā)射方向還可以從根據(jù)至少一個反饋信號得到的相位估算中得到。
再者，接收機的獲得裝置可以包括提取裝置，用于提取以已知功率發(fā)送的探測信號；信道估算裝置，用于根據(jù)所提取的探測信號進行信道估算；和產生裝置，用于根據(jù)信道估算產生復用反饋信號。產生裝置可以用來產生第一和第二反饋信號，其中反饋裝置可以用來反饋作為復用反饋信號的第一和第二反饋信號。反饋裝置可以交替地反饋第一和第二反饋信號，其中反饋信息的量化基于最新信道估算和第一和第二叢中可用的那一個叢。
再者，產生裝置可以用來產生基于信道估算的第一反饋信號和基于該信道估算按預定角度旋轉的第二反饋信號。這也可以通過將同一信道估算量化為兩個叢(在這種情況下，第二叢是第一叢的旋轉復制)來實現(xiàn)。
或者，產生裝置可以用來產生基于反饋信息的實部的第一反饋信號和基于反饋信息的虛部的第二反饋信號。
作為又一種方案，提取裝置可以用來交替地提取與第一射束相應的探測信號和與第二射束相應的探測信號，而產生裝置可以用來交替地產生基于第一射束的信道估算的第一反饋信號和基于第二射束的信道估算的第二反饋信號。
再者，可以通過將濾波反饋信息量化為所要求的量化叢來確定發(fā)射加權信息。在這種情況下，濾波反饋信息可以包括4個叢點或狀態(tài)，而量化叢可以包括例如8或16個叢點或狀態(tài)。反饋信號濾波操作可以由長度為N個抽樣的移動平均濾波器來完成，其中N大于所述復用反饋信號數(shù)。因此，可以通過連續(xù)量化為所要求的具有更多狀態(tài)的叢來提高發(fā)射加權叢。
再者，還通過一種包括一個發(fā)射單元和至少一個接收機的無線通信系統(tǒng)的發(fā)射分集方法來達到上述目的，所述方法包括如下步驟根據(jù)反饋信息所確定的加權信息將傳輸信號從所述發(fā)射單元發(fā)送到所述至少一個接收機；從所述至少一個接收機對所述傳輸信號的響應中得到所述反饋信息；將所述反饋信息反饋到所述發(fā)射單元；和通過對所述反饋信息進行濾波并將濾波反饋信息量化為所要求的量化叢來確定所述加權信息。
此外，還通過一種無線通信系統(tǒng)的發(fā)射機來達到上述目的，該發(fā)射機包括提取裝置，用于從接收信號中提取反饋信息；發(fā)射裝置，用于根據(jù)加權信息將傳輸信號從發(fā)射單元發(fā)送出去；確定裝置，用于根據(jù)所述提取的反饋信息確定所述加權信息；和控制裝置，用于對所述提取的反饋信息進行濾波和用于將濾波反饋信息量化為所要求的量化叢。
因此，在某一反饋方式中，通過對濾波反饋信號進行連續(xù)量化可以提高發(fā)射加權叢，而反饋信道的容量保持不變。因此，用戶終端或移動臺不必知道采用了那種叢。據(jù)此，接收機中的量化叢可以不同于發(fā)射叢。發(fā)射叢可以例如隨功率放大器加載而變化，使得，在給定時隙中只用完全功率平衡的加權(據(jù)此，在16狀態(tài)叢中可以忽略增益信令)。
控制裝置最好包括一種移動平均濾波器，用于執(zhí)行反饋信號濾波操作。
下面，參照附圖根據(jù)優(yōu)選實施方式來詳述本發(fā)明，其中
圖1示出了一種包括基站和移動臺的閉環(huán)發(fā)射分集系統(tǒng)的原理框圖，圖2示出了一個表示STD和TxAA方式的特征參數(shù)的表，圖3A-3C分別示出了表示與STD和TxAA方式的反饋控制有關的特征參數(shù)的表，圖4示出了表示根據(jù)本發(fā)明的第一例優(yōu)選實施方式的發(fā)射分集思想的特征參數(shù)的表，圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的基站和移動臺的原理框圖，圖6示出了根據(jù)第一例優(yōu)選實施方式的復加權參數(shù)的圖形，圖7示出了表示根據(jù)第二例優(yōu)選實施方式的發(fā)射分集思想的特征參數(shù)的表，圖8示出了根據(jù)第二例優(yōu)選實施方式的復加權參數(shù)的圖形。
下面，根據(jù)圖1中所示的UMTS的BS 10和MS 20之間的連接來描述根據(jù)本發(fā)明的這種方法和系統(tǒng)的優(yōu)選實施方式。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，反饋信息是采用基于時分復用的反饋思想從MS 20發(fā)送到BS 10的。這意味著，獲取反饋信號時所用的量化叢是在不同的時隙被改變并被通知給BS 10。不過，在反饋信道中也可采用任何其他復用方式(如頻分復用或碼分復用)。
具體地說，反饋信號叢可以根據(jù)反饋信息的編碼、類型、劃分或分配而變化。因此，對于現(xiàn)有時分復用反饋子信道，可保持反饋信道中所要求的信令容量，而反饋信息本身可以被擴展到時間軸上，即可在兩個或兩個以上的時隙(組)中被發(fā)送，這些時隙可以根據(jù)BS 10和MS 20均知道的預定規(guī)則被分配。
下面，參照圖4-8描述優(yōu)選實施方式的一些例子，其中反饋信息被擴展到連續(xù)的時隙上。
圖4示出了兩個表示改進的TxAA方式1的思想的表。根據(jù)這一例子，在MS 20中利用兩個參考信道(即用于信道估算和旋轉信道估算的信道)，以便獲得反饋信息。據(jù)此，利用TxAA方式1的反饋信令即兩個反饋比特可實現(xiàn)8相位信令。具體地說，以兩個連續(xù)時隙發(fā)送與信道估算有關的第一反饋信息，而以隨后的兩個連續(xù)時隙發(fā)送與旋轉信道估算有關的第二反饋信息。
因此，以4個連續(xù)時隙發(fā)送整個反饋信息。相應地，以第一反饋子信道所規(guī)定的時隙S1={1,2,5,6,9,10,...}發(fā)送與信道估算有關的相位差，而以第二反饋子信道所規(guī)定的時隙S2{3,4,7,8,11,12,...}發(fā)送被量化為旋轉叢的相位差，其中，該旋轉信道估算涉及45°旋轉信道估算(假定采用4相位叢)。
因此，以時隙S1發(fā)送的相位比特的有效相位差如圖4中的上表所示，而以時隙S2發(fā)送的相位比特所確定的相位差如圖4中的下表所示。因此，如TxAA方式1中那樣，當一次只用反饋信息的2比特時，可將相位差量化成8個值。在BS 10中通過濾波或去復用操作所得到的結果反饋分辨率對應于16狀態(tài)反饋方式，天線A1和A2每個都采用恒定功率的情況除外。因此，可以提高反饋分辨率，同時保持TxAA方式1的反饋信令容量。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的MS 20和BS 10的原理框圖。
根據(jù)圖5，BS 10包括收發(fā)信機(TRX)11，用于為兩個天線A1和A2饋電并與提取單元12連接，提取單元用來提取MS 20通過相應的反饋信道所發(fā)送的反饋信息。所提取的反饋信息輸入到切換器13，定時控制單元15根據(jù)作為MS 20所用的反饋信號叢的多路復用方式的基礎的定時方式來控制該切換器。據(jù)此，提供了用于提取反饋信息的去復用或濾波功能。本例中，切換器13由定時控制單元15控制，以便將與時隙S1有關的反饋信息提供給其一個輸出端，而將以時隙S2所發(fā)送的反饋信息輸出給其另一個輸出端。
注意，假如分別采用頻分或碼分復用方式，那么可以通過提供濾波器和解調單元或解碼單元交替地完成上述去復用或濾波功能。
切換器13的輸出端分別與加權確定單元14的各輸入端連接，該加權確定單元根據(jù)圖4中所示的表確定加權信號。具體地說，加權確定單元14通過對經各自的輸入端所接收到的兩個時隙類型S1和S2上的反饋信息進行平均來確定所要求的天線A1與A2之間的相位差。不過，也可以提供這兩種反饋信息的任何其他合成。
所確定的加權信號(例如相位差)輸入到TRX 11,TRX執(zhí)行天線A1和A2的相應的相位控制，從而確立所要求的相位差，以便在MS 20中獲得傳輸信號的最佳相干性。
MS 20包括收發(fā)信機(TRX)21，用于通過與它連接的天線接收來自BS 10的天線A1和A2的傳輸信號。再者，TRX 21還與提取單元22連接，提取單元用來提取領示信道信號并將所提取的領示信道信號輸入到信道估算單元23，信道估算單元計算出所要求的信道估算。在WCDMA系統(tǒng)中，利用從采用特定的正交擴展碼的兩個天線A1和A2所連續(xù)發(fā)射的公用信道領示(CPICH)可以得到相當精確的信道估算。具體地說，信道估算單元23用來計算出信道估算和旋轉信道估算，這兩者均與所接收的領示信道信號相應。信道估算單元23將這兩個信道估算輸出到其各自的輸出端，這些輸出端與信道差獲得和量化單元24的相應輸入端連接，該單元24用于獲得基于從信道估算單元23得到的信道估算和旋轉信道估算的相位差并進行相應的量化。正如前面所述，旋轉信道估算是通過將信道估算旋轉45°角得到的。
再者，反饋定時單元25用來控制相位差獲得和量化單元24，以便根據(jù)預定反饋定時，輸出從信道估算和旋轉信道估算得到的相位差之一。本實例中，在時隙S1期間，輸出與信道估算(即常規(guī)TxAA方式1)相應的相位差，而在時隙S2期間，輸出與旋轉信道估算相應的相位差。這些相位差作為復用反饋信號輸入到TRX 21，以便通過相應的反饋信道被發(fā)送給BS 10。
應當注意，假如BS 10假定各反饋信息都只是從未被旋轉的信道估算所得到的，也就是說是根據(jù)TxAA方式1所控制的現(xiàn)有BS10，那么根據(jù)第一例優(yōu)選實施方式的發(fā)射分集思想與現(xiàn)有TxAA方式1兼容。
假如采用頻分或碼分復用反饋方式，那么可分別用調制單元或編碼單元來取代反饋定時單元25。
圖6示出了第一例優(yōu)選實施方式中作為反饋信息的復加權即加權矢量的終點的圖形。具體地說，圖6的圖形中的圓圈表示在時隙S1中得到的加權即常規(guī)TxAA方式1的加權，而十字表示在時隙S2中得到的另外的加權。因此，可以在不增加反饋信道信令容量的前提下得到如TxAA方式2中所提供的相位差量化。
圖7示出第二例優(yōu)選實施方式，其中，在只采用單一反饋比特時，得到TxAA方式1的反饋分辨率。因此，本例與改進型STD方式有關。具體地說，MS 20例如根據(jù)滑動窗進行連續(xù)的測量即信道估算，而相位差獲得裝置24根據(jù)TxAA方式1的相位叢來量化相位差。在本實例中，相位差所確定的復加權的實部和虛部的反饋比特以連續(xù)的時隙發(fā)送，例如實部比特在作為第一反饋子信道的奇時隙中發(fā)送，而虛部比特在作為第二子信道的偶時隙中發(fā)送。相應的控制由MS 20的反饋定時單元25來實現(xiàn)。
相應地，BS 10的定時控制單元15控制切換器13，以便將反饋信息的連續(xù)實部和虛部輸入到加權確定單元14的各輸入端，確定單元確定相應的輸入到TRX 11的加權信號，以便確立所要求的相位差。
假如BS 10不按這種時間控制方式來控制，即采用現(xiàn)有STD方式，那么將得到常規(guī)的控制。如果采用新的定時控制，那么加權確定單元14在兩個時隙上進行平均，并相應地改變加權信號。
因此，利用STD方式的反饋容量可得到4狀態(tài)分辨率。再者，對于各連續(xù)的比特，可以分別涉及加權驗證，這符合STD思想。
因此，正如從圖7中所列，奇時隙Sodd中所提供的反饋信息表示0°或180°的相位差，而偶時隙Seven中所提供的反饋信息表示-90°或+90°的相位差。
圖8示出了第二例優(yōu)選實施方式的在每一時隙中可被反饋的復加權的圖形，其中，十字表示在時隙Seven中所發(fā)送的加權信息，而圓圈表示在時隙Sodd中所發(fā)送的加權。
在上述第二例中，MS 20的信道估算單元23可利用公用領示信道(CPICH)確定信道估算。于是，表示復加權的相位的相量 由信道差獲得和量化單元24確定，并被量化為圖7所示叢，即S1={1,-1}(對于奇時隙)和S2={i,-i}(對于偶時隙)。相應的反饋消息(相位比特)為“0”和“1”，其中，“0”表示第一叢點更接近于該相量。類似地，反饋消息“1”表示第二叢點更接近于該相量。如上所述，采用以上這兩種參考叢，可以實現(xiàn)這樣的思想終端(MS 20)以連續(xù)的時隙(或以兩個子信道)來發(fā)送下行鏈路信道的最新估算的虛部和實部。
在第二例中，BS 10可以對兩個連續(xù)時隙中的反饋加權/相位進行濾波(平均)，同時保持兩個天線A1和A2中所發(fā)射的功率相同。因此，所得到的加權叢具有4個狀態(tài)(類似于QPSK(四相移鍵控))。平均可在輸出中引起半個時隙的延時，因此，總信令延時為一個半時隙。因此，與只有在整個反饋字被接收后才進行加權的思想相比，總控制延時減少了半個時隙。
由于只有4個可能的加權，因此，可有效地利用專用信道領示(和信道估算)，以便驗證實際上發(fā)送了哪一個加權。一旦得知該加權，便可以根據(jù)該加權與從公用信道確定的信道估算的乘積，得到所接收的分集天線與終端之間的信道矢量。因此，驗證允許在最大比合成時采用連續(xù)公用信道估算。
根據(jù)第三例優(yōu)選實施方式，反饋方式可以采用射束分集思想，以便提供一種增強的健壯性防差錯信令。在第三例中，假定在MS20中采用空間時間編碼(STTD)，其中所編碼的信道碼元被劃分為一些二元塊，并在時間間隔2n和2n+1期間利用相同的擴展碼分別從天線A1和A2按b[2n]、b[2n+1]和-b*[2n+1]、b*[2n]方式發(fā)送出去。這種簡單的碼元級正交編碼方式加倍了時間分集，其中，接收機可采用簡單的線性解碼來檢測所發(fā)送的碼元。在本實例中，使用兩個加權矢量，它們都是接收信令的函數(shù)。在STD方式反饋信令中，進行以下處理。
BS 10的天線A1和A2以各時隙發(fā)射兩個射束B1和B2。射束B1和B2的更新速率為800Hz，即就是說，TRX 11每隙一個時隙更新一次。具體地說，射束B1在奇時隙期間被更新，而射束B2在偶時隙期間被更新，其中，每一加權更新在兩個時隙上才有效，即提供了滑動窗加權變化。因此，MS 20的提取單元22用來提取相應的從射束B1和B2接收到的探測或領示信號，并依次將它們輸入到信道估算單元23。然后，反饋定時單元25控制相位差獲得單元24，以便以與分配給它們的時隙相應的時序輸出各自的相位差。
應當注意，本實例中，如果TRX 11可用來確定所接收的加權信號并可相應依次將所接收的加權信號分配到其各自的射束B1或B2，則無需BS 10的切換單元(或濾波單元)13和定時控制單元15所提供的濾波功能。然而，如果情況不是這樣，那么，定時控制單元15控制切換單元13，以便將(以奇時隙所發(fā)射的)射束B1的加權信號切換到其一個輸出端，和將(以偶時隙所發(fā)射的)射束B2的加權信號切換到另一個輸出端，然后，加權確定單元14確定相應的加權信號。此外，定時控制單元15也可用來控制TRX 11，以便將所接收的加權信號分配給相應的射束B1或B2。這一控制特性如圖5的BS10的框圖中的虛線所示。
在開頭所述的在BS 10中不包括反饋信號的任何濾波的現(xiàn)有STD方式中的量化和信令思想只能實現(xiàn)具有180度有效加權分辨率的原始射束形成。
在上述第二例優(yōu)選實施方式中，兩個連接的反饋比特(即實部和虛部)的濾波(或平均)可將狀態(tài)數(shù)提高到4，并迫使存儲這些發(fā)射加權。
根據(jù)另一種濾波方法，通過增加加權叢中的狀態(tài)數(shù)，可進一步提高加權分辨率。最好能得到單一的反饋方式，這樣可使傳輸加權(叢)盲適應所給定的信道。
這里所要考慮的盲處理基于這樣的事實所接收的上行鏈路信號具有與下行鏈路信號相同的平均特性，盡管這些信道在這種FDD(頻分雙工)系統(tǒng)中不是互易的。這一平均信息(如通路數(shù)、多普勒估算等)可用來與BS 10中的濾波相稱，這樣，例如在快衰落信道中，濾波器較短，而在很慢的衰落信道中，使用較窄帶寬的濾波器。因此，MS 20可以始終發(fā)送反饋信號(例如根據(jù)第二例)，而MS 20無需確切地知道實際濾波思想?？尚械臑V波技術包括FIR、IIR或非線性濾波操作(例如中值濾波)。
再者，還可以考慮每一所接收反饋命令的可靠性(從而得到例如后面的平均加權)，以便減輕不可靠反饋信道的影響。
下面，優(yōu)選實施方式的又一些例子，作為上述第二例的一般化例子。然而，應當注意，以下例子也可以很好地在只采用一個反饋信號的現(xiàn)有STD和TxAA方式中實現(xiàn)。根據(jù)第四例，應用了采用第二例的旋轉叢(實部和虛部)的反饋測量，其中BS 10中的濾波操作應用于N個而不是兩個反饋命令(或時隙)上。因此，發(fā)射加權由以下式子給出w2(t)=exp(iΦ(t))Φ(t)=arg(Σt′=tt-N+1it′mod2sgn(z(t′)))]]>其中，z(t)=b(t)+n(t)代表所接收的反饋信號，n(t)是BS 10中的噪聲信號，b(t)是BS 10處在時隙t(與公式中狀態(tài)±itmod2相應)接收到的反饋命令，而w2(t)代表施加在分集天線A1和A2中復加權。
根據(jù)第五例優(yōu)選實施方式，在MS 10中提供4個不同的叢，這樣，信道差獲得和量化單元24以4個連續(xù)的下行鏈路時隙將復加權量化為S1={1,-1}、S2={i,-i}、S3={i1/2,-i1/2}和S4={i-1/2,-i-1/2}。BS10利用長度為N個抽樣的移動平均濾波器對叢進行濾波。當N=4時，可得到時變的8-PSK叢。發(fā)射加權由以下式子給出w2(t)=exp(iΦ(t))Φ(t)=arg(Σt′=tt-N+1i(t′mod4)/2sgn(z(t′)))]]>根據(jù)第六例優(yōu)選實施方式，涉及在終端量化中采用60度分辨率的三個旋轉叢的情況。其中，S1={1,-1}、S2={i1/3,-i1/3}和S3={i2/3,-i2/3}，因此濾波后的發(fā)射加權由以下式子給出w2(t)=exp(iΦ(t))Φ(t)=arg(Σt′=tt-2i(t′mod3)/3sgn(z(t′)))]]>根據(jù)第七例優(yōu)選實施方式，根據(jù)第六例的上述三個叢除了用于所接收到的碼元的可靠性外，還可用于確定發(fā)射射束，其中，在濾波時，可采用不同的方法，例如函數(shù)f(x)=x可代替sgn(x)，或在上述確定Φ(x)的式子中可以采用tanh(x)，而在濾波后，可將復加權量化為4個狀態(tài)(QPSK)。應當注意，在以上給出的這些例子中，首先作出反饋信號的硬判決(sgn(z(t′)))，然后執(zhí)行平均操作。這樣可得到QPSK叢(盡管未詳述)。然而，量化不可能合乎需要，除非減少狀態(tài)數(shù)，以便應用有效的加權驗證算法。
當然，在該第七例中，量化為任何叢(代替QPSK)都是可能的。當無需進行功率約束時，例如可采用16狀態(tài)叢。在這些情況下，加權驗證不太實際，但在信道估算中可使用專用領示。因此，加權例如可由下式給出W2(t)=Σt′=tt-2i(t′mod3)/3tanh(z(t′)|a|/σ2)]]>其中σ2表示z(t′)中的信道噪聲的方差，而｜α｜表示所接收的反饋命令z(t′)的幅度。
注意，在上述情況下，發(fā)射加權不必具有恒定的幅度。例如，當信道幅度為0(或噪聲方差為∞)時，加權的幅度將是0，tanh(z(t′)｜α｜/σ2)→0，即在反饋被干擾的情況下，各天線被自動斷開。通常，加權的幅度勢必小于1。最大值(Tx功率)與原(非分集)天線的情況相同。注意，對MS 20而言，還可以通過屏蔽反饋命令(例如在傳輸中采用Walsh碼wk，此時BS 10要求wk′, k′≠k)有效地停止分集傳輸或控制加權。如果所有的終端都這樣，那么，將有利于使控制不同天線的不同用戶將負載平均到功率放大器中。還可以采用部分相關的屏蔽ck，此時0≤wkTck≤1。
上述根據(jù)第七例的射束形成思想可適用于去除TxAA方式2。這將帶來對該思想的以下改變。如前面所述，例如利用3狀態(tài)叢(60度旋轉)，得出每一反饋比特(和比特可靠性)。時隙t的發(fā)射相位是特殊窗中可能的加權的線性組合。接著，濾波后的狀態(tài)被量化為可被發(fā)送的最近的叢點，它不必屬于TxAA方式2中當前所允許的那些點。在TxAA方式1相位分辨率情況下，則采用下列算法W2(t)=8QPSK(Σt′=tt-3(i(t′mod2)/2P(b(t′)=I|z(t′))+(-i)(t′mod2)/2P(b(t′)=-1|z(t′))))vt′]]>其中，8PSK表示量化為8-PSK狀態(tài)，vt′表示例如移動平均濾波器的FIR系數(shù)，而P(b=1｜z)和P(b=-1｜z)分別表示情況b=1和b=-1的條件概率。這些概率例如可從使MSE(均方誤差)最小化的統(tǒng)計中得到。
對于高斯噪聲n，tanh(z(t＇)｜α｜/σ2)函數(shù)表現(xiàn)為可靠性加權。顯然，該tanh函數(shù)可以利用眾所周知的技術來近似。
然后，可利用下列式子W2(t)=8PSK(Σt′=tt-3i(t′mod3)/3tanh(z(t′)|a|/σ2))vt′]]>再者，可發(fā)送一個附加的反饋比特，以指定分別輸入到天線A1和A2的加權w1和w2之間的相對功率(例如0.8或0.2)。在MS 20中可采用所驗證的加權驗證，并且可以例如象STD方式或TxAA方式2中那樣來規(guī)定發(fā)射加權。差別只是BS 10解釋反饋命令的方式和將濾波后的信號量化成哪個叢(例如，在應用驗證情況下的QPSK，和在采用專用領示情況下的QPSK、8或16PSK)。這一思想使得系統(tǒng)很健壯。MS 20無需知道BS 10在采用哪種方式，除非它應用驗證?？衫脤Ｓ眯诺缹x叢通知給終端，或者可根據(jù)所接收的信號來估算Tx叢。再者，還可采用能緩解這一問題的次最佳驗證思想。方式變化可能只是BS 10中量化叢的變化，從用戶設備的角度看，這無關緊要。
因此，可以實現(xiàn)基于同一或另一發(fā)射叢的有效濾波技術和后續(xù)的量化。如果在下行鏈路方向例如采用了TxAA方式2的專用領示，那么MS 20不必知道采用哪種叢。然而，如果MS 20得到了量化叢(即它被通知)，那么它可以應用如STD方式中那樣的加權驗證。
此外，也可以應用非線性濾波操作。這種非線性濾波可以利用基于格構的加權確定(利用已知的格構)來實現(xiàn)，其中，無論在TxAA方式1中還是在分級TxAA方式2中，BS 20都利用以前的反饋命令序列(包括可靠性信息)和一種指示可能的轉換的格子結構。因此，采用序列估算器或MAP檢測器可以計算出發(fā)射加權，其中轉換的可能性取決于反饋比特的可靠性。因此，前面式子中所述的概率P(b=1｜z)和P(b=-1｜z)和加權格子結構可有助于非線性加權確定。
應當注意，圖5中所示的框圖中的上述單元也可以被確定為一個控制程序的軟件特性，這種控制程序控制配置在BS 10和MS 20中的微處理器如CPU。
再者，任何類型的信號組劃分(例如對于格碼)都可用來改善性能。再者，不同的反饋信號叢通過利用逐次信令可以是相關的。例如，第一時隙或子信道可用于反饋按具有較高可靠性的4-PSK叢來指示象限的信息，而隨后的第二時隙或子信道可用于反饋確定這種象限中的叢的信息。第二子信道的反饋信息可以基于差值變化、格雷編碼的子象限或它們的任意組合。這里，規(guī)定象限的反饋比特一到達BS 10，發(fā)射加權就被改變，然后，可以根據(jù)最新信道估算來調整改進型子象限，當(例如采用格雷編碼)發(fā)送象限指數(shù)時，該估算是不可用的。因此，可以避免現(xiàn)有思想中因等待接收所有的反饋比特所造成的附加延時。再者，不會出現(xiàn)如現(xiàn)有思想中那樣的MS 20在估算專用信道參數(shù)時所無法跟蹤的突變(1比特反饋情況下的180度，兩比特反饋情況下的90度，等等)。因此，遞增地應用反饋信息不僅可以減小延時，而且還能實現(xiàn)更有效的信道估算和接收機性能。反饋信息也可以涉及連續(xù)時隙的相位差。
作為一個例子，在TxAA方式2中可以用3比特格雷碼來指示發(fā)射加權的相位狀態(tài)。因此，連續(xù)的狀態(tài)被編碼為000(狀態(tài)1)、001(狀態(tài)2)、011(狀態(tài)3)、010(狀態(tài)4)、110(狀態(tài)5)、111(狀態(tài)6)、101(狀態(tài)7)和100(狀態(tài)8)。因此，對于上述編碼的第1比特，在格子結構中可以確定以下可能的轉換狀態(tài)1→狀態(tài)1或8，狀態(tài)2→狀態(tài)2或7，狀態(tài)3→狀態(tài)3或6，狀態(tài)4→狀態(tài)4或5，狀態(tài)5→狀態(tài)5或4，狀態(tài)6→狀態(tài)3或6，狀態(tài)7→狀態(tài)7或2，狀態(tài)8→狀態(tài)8或1。類似地，對于第2和3比特，同樣可以得到可能的轉換。然后，可在具有所提高的可靠性的發(fā)射加權的估算中利用這一轉換信息。
本發(fā)明本不局限于兩個天線A1和A2，而還可適用于任何多天線發(fā)射機，以便提供更高分辨率的反饋。再者，如上所述，可以采用任何類型的復用方式，只要BS 10可以相應地濾波或選擇反饋信息。
再者，本發(fā)明可適用于任何包含有在發(fā)射單元與至少一個接收機之間所用的發(fā)射分集或發(fā)射射束形成思想的無線通信系統(tǒng)。因此，上述優(yōu)選實施方式和附圖僅旨在說明本發(fā)明。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式可以在附屬權利要求書的范圍內變化。
總之，本發(fā)明涉及一種包括一個發(fā)射單元和至少一個接收機的無線通全信系統(tǒng)的發(fā)射分集方法，其中，根據(jù)反饋信息所確定的加權信息將傳輸信號從發(fā)射單元發(fā)送到至少一個接收機。反饋信息從至少一個接收機對傳輸信號的響應中得到，并利用復用反饋信號被反饋。此外，在發(fā)射單元中，可以通過對所述反饋信息進行濾波并將濾波反饋信息量化為所要求的量化叢來確定加權信息。因此，多量化叢及其組合和/或與特定叢相關的反饋子信道可用于信道探測，這樣，可以提高總反饋分辨率，同時保持反饋信道的低信令容量。
權利要求
1．一種包括一個發(fā)射單元和至少一個接收機的無線通信系統(tǒng)的發(fā)射分集方法，所述方法包括如下步驟a)根據(jù)反饋信息所確定的加權信息將傳輸信號從所述發(fā)射單元發(fā)送到所述至少一個接收機；b)從所述至少一個接收機對所述傳輸信號的響應中得到所述反饋信息；c)利用復用反饋信號來反饋所述反饋信息。
2．如權利要求1所述的方法，其中，所述復用反饋信號至少包括具有第一量化叢的第一反饋信號和具有第二量化叢的第二反饋信號。
3．如權利要求2所述的方法，其中，所述至少第一和第二反饋信號以不同的時隙發(fā)送。
4．如權利要求2或3所述的方法，其中，所述至少第一和第二反饋信號采用不同的代碼被發(fā)送。
5．如權利要求2-4任一所述的方法，其中，所述第一反饋信號規(guī)定了根據(jù)量化為所述第一叢的信道估算所確定的第一加權，而所述第二反饋信號規(guī)定了根據(jù)量化為所述第二叢的信道估算所確定的第二加權。
6．如權利要求5所述的方法，其中，所述第二叢是所述第一叢的旋轉復制。
7．如權利要求5所述的方法，其中，所述第二反饋信號基于量化為所述第一叢的旋轉信道估算。
8．如權利要求2或3所述的方法，其中，所述第一和第二反饋信號以連續(xù)的時隙被反饋。
9．如權利要求2、3或8任一所述的方法，其中，所述第一反饋信號規(guī)定所述加權信息的實部，而所述第二反饋信號規(guī)定所述加權信息的虛部。
10．如權利要求2、3或8任一所述的方法，其中，所述第一反饋信號規(guī)定了要用來更新所述發(fā)射單元的第一射束的第一反饋信息，而所述第二反饋信號規(guī)定了要用來更新所述發(fā)射單元的第二射束的第二反饋信息。
11．如權利要求9或10所述的方法，其中，所述第一反饋信號在奇時隙期間被反饋，而所述第二反饋信號在偶時隙期間被反饋。
12．如權利要求2、3或8任一所述的方法，其中，所述第一反饋信號按4-PSK叢來規(guī)定象限，而所述第二反饋信號規(guī)定所述第一反饋信號所規(guī)定的所述象限中的叢點。
13．如權利要求12所述的方法，其中，所述第二反饋信號規(guī)定差值變化、格雷編碼的子象限或它們的組合。
14．如權利要求1所述的方法，其中，所述復用反饋信號由至少兩個具有不同信號叢的用戶所發(fā)送。
15．如權利要求14所述的方法，其中，所述至少兩個用戶包括控制所述發(fā)射單元的第一天線中的加權的第一組用戶，和控制所述發(fā)射單元的第二天線中的加權的第二組用戶。
16．如權利要求1所述的方法，其中，所述反饋信息用來控制兩個天線之一的發(fā)射加權。
17．如權利要求16所述的方法，其中，所述反饋信息包含關于所述兩個天線的發(fā)射功率的第一信息和關于所述兩個天線的相位的第二信息。
18．如權利要求17所述的方法，其中，所述第一信息或所述第二信息或這兩者在所述發(fā)射單元中分別被濾波。
19．如權利要求1所述的方法，其中，所述反饋信息用來控制兩個天線的發(fā)射加權。
20．如權利要求19所述的方法，其中，用于控制所述兩個天線的控制命令交替地被發(fā)送到所述發(fā)射單元。
21．如權利要求1所述的方法，其中，所述發(fā)射單元包括天線陣。
22．如權利要求21所述的方法，其中，所述反饋信息用來控制所述天線陣的發(fā)射方向。
23．如權利要求22所述的方法，其中，發(fā)射方向從至少一個反饋信號中得到。
24．如權利要求23所述的方法，其中，發(fā)射方向從至少一個所提取的反饋信號的相位估算中得到。
25．如權利要求1所述的方法，其中，根據(jù)反饋信號濾波操作來確定所述加權信息和/或發(fā)射方向。
26．如權利要求25所述的方法，其中，通過將濾波反饋信息量化為所要求的量化叢來確定所述加權信息。
27．如權利要求26所述的方法，其中，所述所要求的叢取決于所述發(fā)射單元中的放大器加載。
28．如權利要求26所述的方法，其中，所述濾波反饋信息包括4個叢點，而所述量化叢包括8或16個叢點。
29．如權利要求25-28任一所述的方法，其中，反饋信號濾波操作由長度為N個抽樣的濾波器來完成，其中N大于所述復用反饋信號數(shù)。
30．如權利要求25所述的方法，其中，所述濾波操作包括健壯濾波、FIR濾波、IIR濾波、線性濾波、非線性濾波或平滑和預測。
31．如以上權利要求任一所述的方法，其中，所述復用反饋信號的可靠性用于加權確定。
32．如權利要求25所述的方法，其中，傳輸濾波適應傳輸信道特性并被動態(tài)地改變。
33．如權利要求25所述的方法，其中，根據(jù)所述發(fā)射單元與所述至少一個接收機之間的信令來控制所述濾波操作的濾波器特性。
34．一種包括一個發(fā)射單元和至少一個接收機的無線通信系統(tǒng)的發(fā)射分集方法，所述方法包括如下步驟a)根據(jù)反饋信息所確定的加權信息將傳輸信號從所述發(fā)射單元發(fā)送到所述至少一個接收機；b)從所述至少一個接收機對所述傳輸信號的響應中得到所述反饋信息；c)將所述反饋信息反饋到所述發(fā)射單元；和d)通過對所述反饋信息進行濾波并將濾波反饋信息量化為所要求的量化叢來確定所述加權信息。
35．如權利要求34所述的方法，其中，所述至少一個接收機中的量化叢所具有的狀態(tài)比所述發(fā)射單元中所具有的狀態(tài)少。
36．如權利要求35所述的方法，其中，所述反饋信息包括4個叢點，而所述量化叢包括8或16個叢點。
37．如權利要求34-36任一所述的方法，其中，反饋信號濾波操作由移動平均濾波器來完成。
38．如權利要求34-37任一所述的方法，其中，對以前反饋信號序列進行反饋信號濾波操作，并通過采用格子結構的估算來得出加權信息。
39．如權利要求38所述的方法，其中，采用序列估算器或MAP檢測器來進行所述估算。
40．一種無線通信系統(tǒng)的發(fā)射分集系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括a)發(fā)射裝置(10)，用于根據(jù)反饋信息所確定的加權信息將傳輸信號從發(fā)射單元(A1,A2)發(fā)送出去；和b)至少一個接收機(20)，用于接收所述傳輸信號并從對所述傳輸信號的響應中得到所述反饋信息；c)其中，所述至少一個接收機(20)包括反饋裝置(24,25)，用于利用復用反饋信號來反饋所述反饋信息。
41．如權利要求40所述的系統(tǒng)，其中，所述反饋裝置(24,25)用來產生具有第一叢的第一反饋信號和具有第二叢的第二反饋信號。
42．如權利要求40所述的系統(tǒng)，其中，所述第一反饋信號規(guī)定了根據(jù)信道估算所確定的第一相位加權，而所述第二反饋信號規(guī)定了根據(jù)所述第一反饋信號的旋轉叢所確定的第二相位加權。
43．如權利要求40所述的系統(tǒng)，其中，所述第一反饋信號規(guī)定所述加權信息的實部，而所述第二反饋信號規(guī)定所述加權信息的虛部。
44．如權利要求40所述的系統(tǒng)，其中，所述第一反饋信號規(guī)定了要由所述發(fā)射裝置(10)用來更新所述發(fā)射單元(A1,A2)的第一射束的第一反饋信息，而所述第二反饋信號規(guī)定了要由所述發(fā)射裝置(10)用來更新所述發(fā)射單元(A1,A2)的第二射束的第二反饋信息。
45．如權利要求43或44所述的系統(tǒng)，其中，所述反饋裝置(24,25)用來在奇時隙期間反饋所述第一反饋信號，而在偶時隙期間反饋所述第二反饋信號。
46．一種無線通信系統(tǒng)的發(fā)射機，該發(fā)射機包括a)提取裝置(12)，用于從接收信號中提取反饋信息；b)發(fā)射裝置(11)，用于根據(jù)加權信息將傳輸信號從發(fā)射單元(A1,A2)發(fā)送出去；c)確定裝置(14)，用于根據(jù)所述提取的反饋信息確定所述加權信息；和d)控制裝置(13,15)，用于控制所述確定裝置(14)，以便根據(jù)反饋所述反饋信息所用的復用反饋信號來確定所述加權信息。
47．如權利要求46所述的發(fā)射機，其中，所述控制裝置(13,15)包括一個切換裝置(13)，用于交替地將具有第一叢的第一反饋信號和具有第二叢的第二反饋信號切換到所述確定裝置(14)。
48．如權利要求47所述的發(fā)射機，其中，所述確定裝置(14)用來從所述第一和第二反饋信號中得到所述加權信息。
49．如權利要求47所述的發(fā)射機，其中，所述控制裝置(13,15)用來控制所述發(fā)射裝置(11)，以便交替地利用根據(jù)所述第一反饋信號所確定的第一加權信息更新所述發(fā)射單元(A1,A2)的第一射束，和利用根據(jù)所述第二反饋信號所確定的第二加權信息更新所述發(fā)射單元(A1,A2)的第二射束。
50．如權利要求46-49任一所述的發(fā)射機，其中，所述發(fā)射單元是一個天線陣(A1,A2)。
51．如權利要求46所述的發(fā)射機，其中，所述控制裝置(13)用來執(zhí)行反饋信號濾波操作。
52．如權利要求51所述的發(fā)射機，其中，所述控制裝置(13,15)用來將濾波反饋信息量化為所要求的量化叢。
53．如權利要求51或52所述的發(fā)射機，其中，所述控制裝置(13,15)包括一個用于執(zhí)行反饋信號濾波操作的移動平均濾波器。
54．如權利要求51所述的發(fā)射機，其中，所述濾波操作包括健壯濾波、FIR濾波、IIR濾波、線性濾波、非線性濾波或平滑和預測。
55．一種無線通信系統(tǒng)的發(fā)射機，該發(fā)射機包括a)提取裝置(12)，用于從接收信號中提取反饋信息；b)發(fā)射裝置(11)，用于根據(jù)加權信息將傳輸信號從發(fā)射單元(A1,A2)發(fā)送出去；c)確定裝置(14)，用于根據(jù)所述提取的反饋信息確定所述加權信息；和d)控制裝置(13,15)，用于對所述提取的反饋信息進行濾波和用于將濾波反饋信息量化為所要求的量化叢。
56．如權利要求55所述的發(fā)射機，其中，所述控制裝置(13,15)包括一個用于執(zhí)行反饋信號濾波操作的移動平均濾波器。
57．一種無線通信系統(tǒng)的接收機，該接收機包括a)接收裝置(21)，用于接收傳輸信號；b)獲得裝置(22,23,24)，用于從對所述傳輸信號的響應中得到反饋信息；和c)反饋裝置(24,25)，用于利用復用反饋信號來反饋所述反饋信息。
58．如權利要求57所述的接收機，其中，所述獲得裝置(22,23,24)包括提取裝置(22)，用于提取以已知功率發(fā)送的探測信號；信道估算裝置(23)，用于根據(jù)所述所提取的探測信號進行信道估算；和產生裝置(24)，用于根據(jù)所述信道估算產生所述復用反饋信號。
59．如權利要求58所述的接收機，其中，所述產生裝置(24)用來產生具有第一叢的第一反饋信號和具有第二叢的第二反饋信號，其中所述反饋裝置(24,25)用來反饋作為所述復用反饋信號的所述第一和第二反饋信號。
60．如權利要求59所述的接收機，其中，所述反饋裝置(24,25)用來交替地反饋所述第一和第二反饋信號，其中反饋信息的量化基于最新信道估算和所述第一和第二叢中可用的那一個叢。
61．如權利要求59所述的接收機，其中，所述產生裝置(24)用來產生基于所述信道估算的所述第一反饋信號和基于所述信道估算按預定角度旋轉的所述第二反饋信號。
62．如權利要求59所述的接收機，其中，所述產生裝置(24)用來產生基于所述反饋信息的實部的所述第一反饋信號和基于所述反饋信息的虛部的所述第二反饋信號。
63．如權利要求59所述的接收機，其中，所述提取裝置(22)用來交替地提取與第一射束相應的探測信號和與第二射束相應的探測信號，而所述產生裝置(24)用來交替地產生基于所述第一射束的信道估算的所述第一反饋信號和基于所述第二射束的信道估算的所述第二反饋信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括一個發(fā)射單元和至少一個接收機的無線通信系統(tǒng)的發(fā)射分集方法,其中,根據(jù)反饋信息所確定的加權信息將傳輸信號從發(fā)射單元發(fā)送到至少一個接收機。反饋信息從至少一個接收機對傳輸信號的響應中得到,并利用復用反饋信號被反饋。此外,在發(fā)射單元中,可以通過對所述反饋信息進行濾波并將濾波反饋信息量化為所要求的量化叢來確定加權信息。因此,多量化叢及其組合和/或與特定叢相關的反饋子信道可用于信道探測,這樣,可以提高總反饋分辨率,同時保持反饋信道的低信令容量。
文檔編號H04L5/12GK1304587SQ00800870
公開日2001年7月18日 申請日期2000年2月11日 優(yōu)先權日1999年5月19日
發(fā)明者阿里·赫廷恩, 里斯特·維西曼 申請人:諾基亞網(wǎng)絡有限公司