CN100442683C - 无线通信中用于发送预校正的方法和装置 - Google Patents

无线通信中用于发送预校正的方法和装置 Download PDF

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Abstract

无线通信系统包括基站(102)，其具有向订户站(120)发送导频信号的多根天线(104)。订户站(104)对通过至少两条发送路径(106和108)从基站(102)接收到的信号进行信道测量，并且把每条路径的路径特征信息发送到基站(102)。基站(102)使用路径特征信息来确定怎样最佳地将数据从多根发送天线(104)发送到订户站(120)处的单根接收天线(112)。通过使用预校正技术，数据信号通过多根发送天线发送，使得通过多条发送路径接收到的信号可以作为单个信号被解调和解码。

Description

无线通信中用于发送预校正的方法和装置
领域
本发明一般涉及无线通信，尤其涉及用于发送的无线信号的空时预校正的改进了的方法和装置。
背景
无线通信载波希望更多的无线容量。换言之，载波希望能服务同一频带内更多数量的订户。为了满足该需求，已经提出了码分多址(CDMA)系统，它们为了达到最佳无线容量而被优化。CDMA系统通常比频分多址(FDMA)或时分多址(TDMA)系统更为理想，因为它们在多径环境中性能稳健。多径是在发射机发送单个信号时出现的情况，该单个信号通过具有不同长度的多条信号路径被接收。路径长度的差异会造成信号的不同副本彼此干扰。CDMA无线通信的称为cdma2000的标准已经由第三代合伙人计划2(3GPP2)的成员所提出。为符合cdma2000而构建的系统可以工作在为语音用户提供最佳容量的一个模式下，或者工作在为分组数据用户提供最佳容量的另一模式下。
为了减轻多径信号和频率选择信道引起的自干扰而提出的一种方法是空时(S-T)均衡。S-T均衡可用于CDMA系统中，但要求复杂的信号处理方法和接收机硬件。同样，S-T均衡要求每个订户站都包括多根接收天线。订户站的市场在价格上竞争激烈，导致制造商希望使订户站硬件成本最小的强大愿望。在订户站的设计中包括附加天线会大大提高制作订户站的成本。因此，本领域中需要对抗多径干扰而不要求订户站具有多根接收天线的方式。
发明内容
这里公开的实施例通过使单个发射机能优化被发送到特定订户站的信号以便减少或消除多径干扰，从而解决了上述需求。正在发射的基站通过多根发送天线将信号发送到订户站。订户站对通过至少两条信号路径从基站接收到的信号进行信道测量，并将每条路径的路径特征信息发送到基站。基站使用路径特征信息来确定怎样最佳地通过多根发送天线将信息发送到订户站。
基站形成通过多根发送天线发送的信号，使得为所述至少两条信号路径的每一条形成一个发送波束。根据需要向沿着不同信号路径发送的信号施加延时，以确保它们同时在接收订户站的单根天线处到达。这样，可以大大减轻多径传输的效应。
也可以应用波束以便造成彼此间的最小干扰。由于发送波束是互相非干扰的波束，并且被形成来匹配每一条信号路径，通过多条路径在单个订户站天线处接收到的信号的强度被最大化。
附图简述
图1是具有一基站的无线通信系统的一般框图，所述基站通过多根发送天线向订户站发送信号；
图2是前向链路信道结构图，其中通过每根发送天线周期性地发送每天线的导频脉冲；
图3示出用于在每个帧的导频脉冲区域内发送每天线的导频信号的基站装置；
图4示出用于发送每个发送帧的数据部分的基站装置；
图5a和5b示出用于发送除图3所示的导频脉冲信号以外的数据导频的其它基站装置；
图6示出用于接收和解调由基站使用多根发送天线产生的导频和数据信号的订户站装置；
图7a和7b示出用于接收使用图5a和5b所示的装置产生的数据导频和数据信号的其它装置；
图8示出用于接收从多根基站发送天线并通过多条发送路径发送的数据的订户站方法；以及
图9示出用于通过多根基站发送天线和多条发送路径将数据发送到订户站的基站方法。
在相同的参考数字出现在不止一幅图中时，所述参考数字代表相同或相似的元件或处理步骤。
详细描述
定义：这里使用单词“示例性”意指“充当示例、实例或说明”。这里描述为“示例性”的任何实施例都不必被视为比其它实施例更为优选或有利。这里讨论的订户站可以是移动的或静止的，并且可以与一个基站或多个基站通信。尽管主要以无线通信系统的上下文讨论，订户站也可以通过有线信道通信，例如使用光纤或同轴电缆。订户站还可以是多种设备类型的任一种，包括但不限于：PC卡、闪存、外部或内部调制解调器或者无线或有线电话。订户站向基站发送信号所通过的通信链路称为反向链路。基站向订户站发送信号所通过的通信链路称为前向链路。
图1描述了一示例性的无线通信系统，其中具有多根发送天线104a-104m的基站102通过至少两条信号路径106和108把信号发送到具有单根接收天线112的订户站120。基站102通过天线104发送信号，从而创建一个发送波束130用于在信号路径106上发送信号。与此同时，基站102通过天线104发送信号，从而创建一个发送波束132用于在信号路径108上发送信号。尽管用两条信号路径(106和108)来描述，然而下面描述的技术可以容易地扩展到更多数量的信号路径。
通过适应通过多根天线发送的信号而形成发送波束被称为波束形成，这是本领域公知的。天线波束方向图一般被示出为从传输的中心点辐射出来，距离中心点的曲线距离代表通过天线发送的信号的相对强度。为了说明简便，基站102和相关的天线104被画在天线波束方向图130和132的左边。实际上，天线104可以位于天线波束方向图130和132的中心140，天线波束方向图130和132会直接从该中心140辐射出来。
在所示的示例中，天线波束方向图130表征为主瓣130A和两个旁瓣130B和130C。类似地，天线波束方向图132表征为主瓣132A和两个旁瓣132B和132C。主瓣130A比两个旁瓣132B和132C从中心140伸出更多，表明通过天线波束图130发送的信号在主瓣130A的方向上最强。如图所示，形成天线波束图130，使主瓣130A指向信号路径106的方向。类似地，形成天线波束图132使得主瓣132A指向信号路径108的方向。在一示例性实施例中，向沿着不同信号路径发送的信号应用延时，使得它们同时到达接收订户站120的单根天线112处。这样，可以大大减轻多径传输的效应。
在天线波束图的各个瓣之间有一个空位，其中通过天线104发送的信号会严重地彼此干扰。例如，在天线波束图130中，空位存在于瓣130A和130B之间、在瓣130B和130C之间、以及在130C和130A之间。在一示例性实施例中，形成天线波束图130使得其主瓣130A位于天线波束图132的瓣132A和132B之间的空位内，或几乎在该空位内。天线波束图130和132的这种精细排列减少了通过每一个天线波束图发送的信号在订户站天线112处接收时会严重彼此干扰的程度。
图2是一示例性前向链路信道结构图，其中通过每根发送天线周期性地发送每天线的导频脉冲。基站102在固定持续时间的时隙或帧212内发送信号。每个时隙被分成两个半时隙210A和210B。在cdma2000系统中，时隙的固定长度为2048码元码片，持续时间为1.667毫秒。因而，每个半时隙的固定长度都为1024码元码片。本领域的技术人员会认识到，其它实施例可以使用不同长度或者持续时间不固定的时隙。
在一示例性实施例中，在每个半时隙210的中心通过每根发送天线发送每天线的导频脉冲206。在一示例性实施例中，用天线专用的编码覆盖导频脉冲206使订户站能区分通过每根天线接收到的导频。在一示例性实施例中，天线专用的编码是Walsh编码，对于每根发送天线104向导频分配一不同的Walsh码。在每个帧212中，基站102在紧接着每个导频脉冲206前后发送媒介访问控制(MAC)信道信号204。每个时隙212的其余部分202用于携带前向链路数据。
时隙212的数据部分202沿着多个发送波束130和132被发送，波束130和132的形成是为了通过多径信号路径106和108最佳地发送信号。由于发送波束106和108一般有不同长度，因此通过它们发送的信号花费不同的时间量以到达订户站120。在一示例性实施例中，基站102根据需要提前或延迟通过发送波束130和132发送的信号，以便确保这些信号基本同时到达订户站120的天线112处。因此，某些数据部分202可以根据可变延时被发送，所述可变延时是相对于时隙212的导频部分206和MAC部分204。
提前或延迟帧的数据部分202会导致数据与帧的MAC部分104或导频脉冲部分206部分重叠。这种重叠会造成发送复合信号所需功率实质上突增或达到峰值。这种突增会使发射机内的高功率放大器(HPA)超载，或者对于相邻基站的覆盖区域内的信号造成增多了的干扰。对于本领域的技术人员而言，减轻这种突增的许多方法都是显而易见的。例如，可以在帧的数据部分202和MAC部分204之间放置一保护带。保护带会足够宽以容纳信号路径106和108的长度中最可能的差异(也称为“多径扩展”)。例如，三码片的保护带足够宽以容纳一般无线通信系统的多径扩展。另一种减轻发送功率突增的方法是根据需要对MAC部分204进行截短或门控，以避免与帧的数据部分202相重叠。或者，为了避免这种重叠会截短或门控数据部分202。在另一示例中，MAC部分204和数据部分202的重叠区域会被削弱，使得信号之和的功率近似与帧的其它部分中的功率相同。
本领域的技术人员会认识到，对于发送每天线的导频信号或者使订户站120能区分通过多根发送天线和通过多条发送路径接收到的信号具有其它显著变化。这种显著变化应被视为在本发明概念和这里所述实施例的范围内。
图3示出用于在每个帧的导频脉冲部分206内发送每天线导频信号的基站装置。如上所述，使用天线专用码来覆盖通过每根天线发送的导频脉冲。这使订户站120能为每根发送天线104测量每条路径106和108的信道特征。在称为PN扩展的过程中，导频信号与PN码在PN扩展器302中相乘。在具有多个基站的多用户CDMA系统中，每个基站使用不同PN偏移处的PN码，使订户站能将一个基站的前向链路信号与另一基站的前向链路信号区分开来。导频信号一般是或为+1或为-1的常数值。对于M根发送天线104的每一根，PN扩展器302的输出被提供给一个混频器304。每个混频器304将来自PN扩展器302的信号与对于相应天线104专用的编码进行混频。在一示例性实施例中，天线专用码是图示的Walsh码。在Walsh码之一(例如W1)是全一的Walsh码时，可以省略一个混频器(例如304A)。每个混频器304的输出被提供给信号组合器(COMB.)306，组合器306把每个发送帧的导频信号与数据部分202组合。每个信号组合器306还将数据部分202和导频脉冲206与帧的MAC部分204组合，后者由MAC信号生成器308提供。
如上所述，每个信号组合器306可以通过对帧的MAC部分204和数据部分202进行选择性衰减、截短或门控，从而减轻帧的那些部分之间的重叠效应。来自组合器306的组合输出信号被提供给发射机(TMTR)310，发射机310在通过天线104将其发送前对信号进行上变频和放大。在一示例性实施例中，每个发射机310包括用于对通过每根天线104发送的信号进行放大的高功率放大器(未示出)。在使用保护带时，或者在帧的MAC部分204和数据部分202之间允许重叠时，每个组合器306可以用加法器来实现。在截短或门控MAC部分204或数据部分202以防止重叠时，每个组合器306可以用多路复用器来实现。在通过选择性衰减来减轻这种重叠时，每个组合器306可以用均衡器来实现，向重叠的MAC部分204和数据部分202施加适当的权重，以便维持基本恒定的发送功率电平。
本领域的技术人员会认识到，可以与图示不同地排列各个组件，仍能在每根天线104处产生相同的输出。例如，可以移除PN扩展器302，取而代之地在各个混频器304和各个组合器306之间放置单独的PN扩展器。许多其它可能的排列会实现相同的结果，并因此被视为图3所示装置的其它实施例。
图4示出用于发送每个发送帧的数据部分202的基站装置。如图所示，在PN扩展器402中，使用PN码对要被发送到订户站120的数据信号进行扩展。然后，把所产生的经PN扩展的数据信号提供给L个延时单元404，其中L是发送数据所要通过的信号路径的数目，每个延时单元404都与一不同的发送波束(比如130或132)和发送路径(比如106或108)相关联。每个延时单元404将其相应的输入信号延迟一个延时值τ，延时值τ对应于所指定的发送信号路径。选择不同的值τ1到τL，使通过各个发送波束(比如130和132)和各条信号路径(比如106和108)发送的信号同时到达订户站120的天线112处。在一示例性实施例中，相对于第一路径信号的时间位置来确定路径2到L的延时，因此可以省略第一延时404A。
在图4所示的实施例中，每一延时404都与不同的发送波束和发送路径相关联。要为与延时404A相关的路径形成波束，必须为M根发送天线104的每一根调节延时404A的输出。延时404A的输出被提供给M个加权单元406。每一个加权单元406应用一权重f，该权重f对于单根天线104以及与延时404A相对应的发送波束或路径是特定的。类似地，延时404L的输出被提供给M个加权单元420。全部M个加权单元420与对应于延时404L的发送波束或路径相关联。每个加权单元420应用一权重f，该权重f对于单根天线104以及与延时404L相对应的发送波束或路径是特定的。图4中，权重f的下标指示相应的路径和天线。例如，f1，1是在加权单元406A中施加的权重，其对应于路径1和天线104A，f1，M是在加权单元406M中施加的权重，其对应于路径1和天线104M。加权单元420A施加与路径L和天线104A相对应的权重fL，1，加权单元420A施加与路径L和天线104M相对应的权重fL，M。
每根天线的各个经延时和加权的信号在相应的加法器430内相加，并且作为相应的数据信号被提供。例如，加法器430A将天线104A的全部经延时和加权的信号相加，并且将相加的信号D1提供给组合器306A。类似地，加法器430M将天线104M的全部经延时和加权的信号相加，并且将相加的信号DM提供给组合器306M。
在一示例性实施例中，通过各个发送波束和发送路径发送的数据部分202被设计成与导频脉冲206同时到达订户站120的天线112处。在另一实施例中，可以在每个帧的数据部分202内发送单独的数据导频。例如，如图5a所示，数据导频在PN扩展器402中经PN扩展以前，可以在多路复用器502中与数据多路复用。可以使用与数据相同的延时和发送波束来发送数据导频。
或者，如图5b所示，在每帧的每个数据部分202的持续时间内可以发送连续的数据导频。这种连续数据导频的传输使订户站120能对每帧的数据部分202实行相干解调。为了使订户站120能将数据导频与数据区分开来，使用可分辨的编码来覆盖数据导频和数据。在所示的实施例中，在混频器504中使用导频Walsh码WP来覆盖数据导频。在混频器506中使用导频Walsh码WD来覆盖数据。然后，经Walsh覆盖的数据导频和经Walsh覆盖的数据在加法器512中相加以前，在增益块508(GP)和510(GD)中经增益调节。如图5a所示的实施例，使用相同的延时并通过相同的发送波束来发送数据导频和数据。
延时404A到404L所使用的延时值τ1到τL以及加权单元406和420所使用的权重f是用预校正处理器450所提供的控制信号来控制的。如上所述，订户站120测量与每条路径和每根天线相对应的信道特征，产生信道估计并通过反向链路将其发送到基站102。在一示例性实施例中，基站102包括用于对从订户站120接收到的信号进行下变频和增益调节的接收机(未示出)。接收机(未示出)将经下变频的接收信号提供给PN扩展器(未示出)，后者对经下变频的接收信号进行PN解扩展。PN解扩展器(未示出)将经解扩的信号提供给解交织器(未示出)，后者对经解扩的信号进行解交织。解交织器(未示出)将经解交织的信号提供给解调器(未示出)和解码器(未示出)，后两者对接收信号进行解调和解码以产生从订户站120接收到的信道估计信息。图中未示出的接收机装置是本领域公知的，并且能以多种方式实现。信道估计信息接着被提供给预校正处理器450。预校正处理器450接收该信道估计信息以产生延时值和权重。在一示例性实施例中，预校正处理器450采用预雷克算法来产生延时值和权重。预雷克算法从信道估计信息中识别出多个独立衰落的射线路径或多径。然后，这一预雷克算法产生延时值和权重来形成预每一多径相对应的一个发送波束和延时。预雷克算法可以用维纳(Wiener)加权或最佳组合器加权来产生权重。
所有预雷克方法中通常都要分开地对待信道估计的空间和时间维数。在另一实施例中，预校正处理器450导出延时和权重而无须将信道估计的空间和时间维数分开。这一预校正方法称为空时(S-T)预校正。与使用预雷克算法产生的多个不同发送波束图相反，S-T预校正算法的使用产生单个天线波束图，其在每条发送路径(例如106和108)的方向上，并且在所述发送路径的适当补偿延时处具有相当大的瓣。
图6示出用于接收和解调由上述基站装置产生的信号的订户站装置120。所示的大量订户站装置用于提供信道估计信息，所述信道估计信息在反向链路上发送并且由基站内的预校正处理器450所使用。导频脉冲206中发送的每天线导频信号通过各条发送路径(比如106和108)到达订户站120的接收天线112。订户站装置120为了通过各条路径从各根天线接收的各个导频实行单独的信道估计。信道估计信息在信道估计处理器640中被采集，后者产生要被发送到基站102的信道估计信息。
在一示例性实施例中，订户站120包括用于对信道估计信息进行编码的编码器(未示出)、用于交织信道估计信息的交织器(未示出)、用于调制信道估计信息的调制器(未示出)、以及用于上变频和放大数据信号用于通过发送天线传输的发射机(未示出)。通过使用天线共用器(未示出)，发送天线可以与接收天线112相同。因此，信道估计信息从订户站120被发送到基站102。所述用于准备用于传输的信道估计信息的装置未在图中示出，但是本领域公知的，并且能以多种方式实现。
发送帧信号通过天线112被接收，并且在接收机(RCVR)602中经下变频和增益调节。搜索器606使用经下变频的信号来确定多径时偏，信号在所述多径时偏处通过各条路径(例如106和108)被接收。对于每一要被估计的路径而言，搜索器606将定时信息提供给PN解扩展器604。在图6所示的示例中，为L条发送路径的每一条分配一个PN解扩展器(PN DESPREAD)604。
在一示例性实施例中，用于收集单条路径的信道估计信息的装置包括：PN解扩展器604A、一组每天线导频解覆盖混频器620以及一组每天线信道估计器622。在PN解扩展后，对于单条发送路径帧的接收导频脉冲部分206会包含基站102的每根发送天线104的不同的导频信号。这些不同的导频信号可通过它们不同的导频覆盖来区分。例如，天线104A的导频用导频解覆盖混频器620A来解覆盖，后者把经PN解扩展的导频脉冲部分206与相应的导频覆盖相乘。在一示例性实施例中，使用Walsh码来区分各个导频。例如，调制混频器304A中的导频所使用的Walsh码W1会与导频解覆盖混频器620A中应用的相同。类似地，调制混频器304M中的导频所使用的Walsh码WM会与导频解覆盖混频器620M中应用的相同。每根天线经导频解覆盖的信号被用作信道估计器622的输入，该输入对应于该天线。例如，使用Walsh码W1解覆盖的信号被提供给信道估计器622A。信道估计器622A的输出是信道的估计，该信道估计是对于通过与PN解扩展器604A相对应的路径从天线104A发送的信号。类似地，使用Walsh码WM解覆盖的信号被提供给信道估计器622M，后者通过与PN解扩展器620A相对应的路径从天线104M产生信道估计。
如图所示，使用类似的元件集合来估计M根天线104的每一根以及L条发送路径的每一条的信道。对于第L条发送路径而言，PN解扩展器604L的输出被提供给一组导频解覆盖混频器630A到630M以及信道估计器632A到632M。对于每根发送天线104而言，有一个相应的导频解覆盖混频器630A和信道估计器632。例如，对于天线104而言，在导频解覆盖混频器630中使用Walsh码W1来解覆盖相应的导频，所产生的经解覆盖的导频信号是信道估计器632A。信道估计器632A通过第L条发送路径从天线104A产生信道估计。在Walsh码之一(例如W1)为全一的Walsh码时，对于每条路径可以省略一个混频器(例如620A和630A)。
各个信道估计器622和632估计与单根发送天线104和单条路径(例如106或108)相关的信道特征。各个信道估计器622和632可以使用多种技术的任一种来从经解覆盖的导频信号产生信道估计。例如，各个信道估计器622和632可以用有限脉冲响应(FIR)低通滤波器来实现。在另一实施例中，各个信道估计器622和632可以用累加器来实现。信道估计器622和632所产生的信道估计被提供给信道估计处理器640，后者使用所述估计来产生信道估计信息，所述信道估计信息通过反向链路被发送到基站102。
如上所述，基站102通过不同的发送波束和不同延时处的发送路径来发送所述发送帧的数据部分202。安排所述延时，使得通过不同发送波束和发送路径所发送的数据部分202同时到达接收天线112。在一示例性实施例中，数据部分202被定时，从而使它们与通过第一发送路径接收到的导频信号同时到达发送天线112。例如，τ1被设为零并且与路径106相关时，通过该路径发送的数据帧的数据部分202b会紧接着MAC部分204b之后到达天线112，MAC部分204b会紧接着导频脉冲部分206a之后到达天线112。在调节通过波束132和发送路径108发送的数据以补偿发送路径106和108的路径长度差异时，通过发送路径108发送的数据部分与通过发送路径106发送的数据部分同时到达天线112。
通过不同发送路径发送的数据部分间的同步使订户站120能将那些数据部分作为通过单条路径接收到的信号进行解调和解码。在安排信号与单条发送路径的导频部分206同步时，可以使用相同的PN解扩展器对信道估计和数据解调所使用的信号进行PN解扩展。在图6所示的示例中，基站102所发送的数据部分与通过发送路径接收到的帧时间对齐，通过发送路径接收到的帧对应于PN解扩展器604A。在每帧的导频脉冲部分206和MAC部分204以外，PN解扩展器604A的输出可以被用作数据解调器(DEMOD)608的输入，后者对每帧的数据部分602进行解调。在无噪声的无线传播环境中，在每帧的数据部分202期间，PN解扩展器604A的输出会包含被用作PN扩展器402输入的信号的强分量。每帧的经解调的数据部分202由解调器608提供给数据解码器610，后者产生经解码的数据流。
如图5a和5b所示在帧的数据部分202期间发送分开的数据导频时，订户站120必须包括附加元件来利用那些数据导频。这些附加元件的示例性实施例在图7a和7b中示出。例如，在数据导频如图5a所示与数据多路复用时，PN解扩展器604A的输出会被提供给数据导频信道估计器704，后者产生要在点积单元702中被应用于数据的数据权重和相位。然后把点积单元702的输出提供给解调器608。在如图5b所示产生连续的数据导频时，PN解扩展器604的输出会被提供给导频Walsh解覆盖混频器732以及数据Walsh解覆盖混频器734。导频Walsh解覆盖混频器732的输出接着被提供给导频滤波器736，后者会产生要在点积单元738中应用于数据的数据权重和相位。点积单元738的输出接着被提供给解调器608。导频估计器和点积单元为了完成相干解调而进行的操作是本领域公知的。数据导频估计器704和导频滤波器736可以使用多种方式的任一种，包括FIR滤波器和累加器。本领域的技术人员会认识到，在导频Walsh码WP是全一的Walsh码时，可以分别从基站102和订户站120省略混频器504和Walsh解覆盖混频器732。
图8示出用于接收从多根基站发送天线并通过多条发送路径发送的数据的订户站方法。在步骤802，订户站120执行与多个天线-路径组合相对应的信道测量。特别是，订户站为了通过多条发送路径(例如106和108)的每一条从多根基站发送天线104的每一根接收到的信号产生信道估计。在一示例性实施例中，通过用每天线的导频编码为每条发送路径执行信道估计来区分从不同发送天线104接收到的导频信号，从而产生信道估计。在一示例性实施例中，接收到的信号被格式化成参照图2所述的帧。在一示例性实施例中，与参照图6所述的方式相同的方式测量信道估计。在步骤804，订户站120从测得的信道估计中产生信道估计信息，并通过反向链路将信道估计信息发送到基站102。在步骤806，订户站120通过多径接收信号，并且就像数据已通过单条路径被接收那样对数据进行解码。本领域的技术人员会认识到，上述步骤可以按不同于图8所述顺序的顺序来执行，以实现相同的结果。
图9示出用于通过多根基站发送天线104和多条发送路径(例如106和108)将数据发送到订户站120的基站方法。在步骤902，基站102通过多根发送天线104的每一根发送导频信号，使得导频信号在通过订户站120的单根天线112被接收后能够彼此区分开来。在步骤904，基站102在反向链路上从订户站120接收信道估计信息。在步骤906，基站使用接收到的信道估计信息来产生发送波束参数，用于与对应于多条发送路径的发送波束一起，将数据发送到订户站120。在步骤906，基站102还确定要应用于通过每个发送波束发送的信号的相对延时。在步骤908，基站102使用相对延时并且沿着在步骤906确定的多个发送波束，将数据发送到订户站120。
步骤906可由上述预校正处理器450执行。同样，导频信号和数据可以按照图1-4、5a和5b所述的那样产生。而且，本领域的技术人员会认识到，上述步骤可以与图9所述不同的顺序执行，以实现相同的结果。
在一示例性实施例中，PN扩展器302和402是复PN扩展器，并且产生具有实分量和虚分量的复输出。在一示例性实施例中，各个发射机310将复输出信号视为用于上变频和传输的四相移键控(QPSK)信号。例如，输入信号的实分量通过与余弦载波相乘会被上变频为同相分量，而输入信号的虚分量通过与正弦载波相乘会被上变频为正交相位的分量。然后，所产生的同相和正交相位信号在HPA中被放大并且通过天线104被发送以前，会在加法器中相加。
本领域的技术人员可以理解，在多个装置元件之间传递的多种信号可以是数字的或模拟的，或者可以在每个装置内多点中的任一从数字转换为模拟。数字或模拟形式的多种信号的表示被预期，并且不使装置偏离这里所描述的实施例。
本领域的技术人员可以理解，信息和信号可以使用多种不同的技术和工艺中的任一种表示。例如，发送波束可以按不同于调整通过多个天线发送的信号的方式形成。在一示例性实施例中，基站102使用的发送天线104是具有基本相同覆盖区域的全向或扇形化的天线。然而在一可选实施例中，导频信号可以通过这样的全向或扇形化的天线被发送，但数据通过多个定向波束天线被发送。每个这样的波束天线可以被固定在某个角度，使得预校正处理器450将基于从订户站接收到的信道估计信息而选择某个发送路径的延时和波束角度。或者，波束天线可以使用预校正处理器150控制的马达或伺服装置被移到不同的角度。
本领域的技术人员可以理解，信息和信号可以用多种不同技术和工艺中的任一种来表示。例如，上述说明中可能涉及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或其粒子、光场或其粒子或它们的任意组合来表示。
本领域的技术人员能进一步理解，结合这里所公开的实施例所描述的各种说明性的逻辑块、模块和算法步骤可以作为电子硬件、计算机软件或两者的组合来实现。为了清楚说明硬件和软件间的互换性，各种说明性的组件、框图、模块、电路和步骤一般按照其功能性进行了阐述。这些功能性究竟作为硬件或软件来实现取决于整个系统所采用的特定的应用程序和设计。技术人员可以认识到在这些情况下硬件和软件的交互性，以及怎样最好地实现每个特定应用程序的所述功能。技术人员可能以对于每个特定应用不同的方式来实现所述功能，但这种实现决定不应被解释为造成背离本发明的范围。
结合这里所描述的实施例来描述的各种说明性的逻辑块、模块和算法步骤的实现或执行可以用：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或者为执行这里所述功能而设计的任意组合。通用处理器可能是微处理器，然而或者，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可能用计算设备的组合来实现，如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP内核的一个或多个微处理器或者任意其它这种配置。
结合这里所公开实施例描述的方法或算法的步骤可能直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或在两者当中。软件模块可能驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或本领域中已知的任何其它形式的存储媒质中。示例性存储媒质与处理器耦合，使得处理器可以从存储媒质读取信息，或把信息写入存储媒质。或者，存储媒质可以与处理器整合。处理器和存储媒质可能驻留在ASIC中。ASIC可能驻留在订户单元中。或者，处理器和存储媒质可能作为离散组件驻留在用户终端中。
上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

Claims (8)

1.一种通过至少两根发送天线经由多条发送路径向订户站发送信号的发射机，所述发射机包括：
用于通过所述至少两根发送天线中的每一根发送可辨别的导频信号的装置；
用于接收与所述每天线的导频信号相对应的信道估计信息的装置；
用于根据所述信道估计信息产生预校正延时和权重的装置；
用于将多个延时应用到多个数据信号的装置，其中所应用的延时中的每一个都对应于一条发送路径；
用于将多个权重应用到经过延时的数据信号的装置，其中所应用的权重中的每一个对于发送天线以及与应用到该数据信号的延时相对应的发送路径是特定的；
用于将所述至少两根发送天线中的每一根发送天线的经过延时和权重调节后的数据信号相加以发送给订户站的装置，所述延时使通过所述至少两根发送天线发送的数据信号基本上同时到达订户站，所述权重使所述至少两根发送天线形成多个主瓣的多个波束图，使得一个波束图的主瓣基本位于另一个波束图的两个瓣之间的空位内；以及
用于通过所述至少两根发送天线发送经过延时和权重调节后的数据信号的装置。
2.一种通过至少两根发送天线经由多条发送路径向订户站发送信号的方法，所述方法包括：
通过所述至少两根发送天线中的每一根发送可辨别的导频信号；
接收与所述每天线的导频信号相对应的信道估计信息；
根据所述信道估计信息产生预校正延时和权重；
将多个延时应用到多个数据信号，其中所应用的延时中的每一个都对应于一条发送路径；
将多个权重应用到经过延时的数据信号，其中所应用的权重中的每一个对于发送天线以及与应用到该数据信号的延时相对应的发送路径是特定的；
将所述至少两根发送天线中的每一根发送天线的经过延时和权重调节后的数据信号相加以发送给订户站，所述延时使通过所述至少两根发送天线发送的数据信号基本上同时到达订户站，所述权重使所述至少两根发送天线形成多个主瓣的多个波束图，使得一个波束图的主瓣基本位于另一个波束图的两个瓣之间的空位内；以及
通过所述至少两根发送天线发送经过延时和权重调节后的数据信号。
3.一种设备，用于在耦合到一发射机后控制该发射机通过至少两根发送天线经由多条发送路径向订户站发送信号，所述设备包括：
用于控制该发射机通过所述至少两根发送天线中的每一根发送可辨别的导频信号的模块；
用于控制该发射机接收与所述每天线的导频信号相对应的信道估计信息的模块；
用于控制该发射机根据所述信道估计信息产生预校正延时和权重的模块；
用于控制该发射机将多个延时应用到多个数据信号的模块，其中所应用的延时中的每一个都对应于一条发送路径；
用于控制该发射机将多个权重应用到经过延时的数据信号的模块，其中所应用的权重中的每一个对于发送天线以及与应用到该数据信号的延时相对应的发送路径是特定的；
用于控制该发射机将所述至少两根发送天线中的每一根发送天线的经过延时和权重调节后的数据信号相加以发送给订户站的模块，所述延时使通过所述至少两根发送天线发送的数据信号基本上同时到达订户站，所述权重使所述至少两根发送天线形成多个主瓣的多个波束图，使得一个波束图的主瓣基本位于另一个波束图的两个瓣之间的空位内；以及
用于控制该发射机通过所述至少两根发送天线发送经过延时和权重调节后的数据信号的模块。
4.一种基站装置，包括：
至少两根发送天线；
与所述至少两根发送天线的每一根相对应的混频器，用于向要通过所述至少两根发送天线的每一根经由多条发送路径发送的导频信号施加每天线的覆盖码；
对于每发送天线至少两条发送路径用于接收与所述每天线导频信号相对应的信道估计信息的接收机；
用于根据所述信道估计信息产生预校正延时和权重的预校正处理器；
用于将多个延时应用到多个数据信号的延时单元，其中所应用的延时中的每一个都对应于一条发送路径；
用于将多个权重应用到经过延时的数据信号的加权单元，其中所应用的权重中的每一个对于发送天线以及与应用到该数据信号的延时相对应的发送路径是特定的；
用于将所述至少两根发送天线中的每一根发送天线的经过延时和权重调节后的数据信号相加以发送给订户站的加法器，所述延时使通过所述至少两根发送天线发送的数据信号基本上同时到达订户站，所述权重使所述至少两根发送天线形成多个主瓣的多个波束图，使得一个波束图的主瓣基本位于另一个波束图的两个瓣之间的空位内；以及
与所述至少两根发送天线的每一根相对应的发射机，用于通过所述至少两根发送天线发送经过延时和权重调节后的数据信号。
5.一种用于接收从至少两根发送天线并通过至少两条发送路径发送的数据信号的接收机，所述接收机包括：
用于确定从至少两根发送天线发送的导频信号的多条路径的装置；
用于测量与至少两根发送天线之一和至少两条发送路径之一的每个组合相对应的信道信息的装置，其中通过所述至少两个发送天线的每一根发出的数据信号是根据预校正延时和权重而调整的，所述延时使通过所述至少两根发送天线发送的数据信号基本上同时到达接收机，所述权重使所述至少两根发送天线形成多个主瓣的多个波束图，使得一个波束图的主瓣基本位于另一个波束图的两个瓣之间的空位内；以及
用于发送所述信道信息的装置。
6.一种用于接收从至少两根发送天线并通过至少两条发送路径发送的数据信号的方法，所述方法包括：
确定从至少两根发送天线发送的导频信号的多条路径；
测量与至少两根发送天线之一和至少两条发送路径之一的每个组合相对应的信道信息，其中通过所述至少两个发送天线的每一根发出的数据信号是根据预校正延时和权重而调整的，所述延时使通过所述至少两根发送天线发送的数据信号基本上同时到达接收机，所述权重使所述至少两根发送天线形成多个主瓣的多个波束图，使得一个波束图的主瓣基本位于另一个波束图的两个瓣之间的空位内；以及
发送所述信道信息。
7.一种设备，用于当耦合到一发射机后控制该发射机接收从至少两根发送天线并通过至少两条发送路径发出的数据信号，所述设备包括：
用于控制该发射机确定从至少两根发送天线发送的导频信号的多条路径的模块；
用于控制该发射机测量与至少两根发送天线之一和至少两条发送路径之一的每个组合相对应的信道信息的模块，其中通过所述至少两个发送天线的每一根发出的数据信号是根据预校正延时和权重而调整的，所述延时使通过所述至少两根发送天线发送的数据信号基本上同时到达接收机，所述权重使所述至少两根发送天线形成多个主瓣的多个波束图，使得一个波束图的主瓣基本位于另一个波束图的两个瓣之间的空位内；以及
用于控制该发射机发送所述信道信息的模块。
8.一种用于接收从至少两根发送天线并通过至少两条发送路径发出的信号的远程站装置，所述装置包括：
用于确定从至少两根发送天线发送的导频信号的多条路径的加法器；
至少四个信道估计器，其中每个信道估计器都测量与一信号相对应的信道信息，所述信号通过至少两根发送天线之一和至少两条发送路径之一的不同组合被接收，其中通过所述至少两个发送天线的每一根发出的数据信号是根据预校正延时和权重而调整的，所述延时使通过所述至少两根发送天线发送的数据信号基本上同时到达接收机，所述权重使所述至少两根发送天线形成多个主瓣的多个波束图，使得一个波束图的主瓣基本位于另一个波束图的两个瓣之间的空位内；以及
用于根据测得的信道信息产生信道估计信息的信道估计处理器。
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