CN1152483C - 通信终端装置及无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

在基站装置中将通过自适应算法设定的抽头系数用作初始值，从而省略通信终端装置的自适应算法中的初始值设定前的处理，减轻通信终端装置中的均衡处理的运算负担，并且缩短均衡处理的处理时间。

Description

通信终端装置及无线通信方法
技术领域
本发明涉及数字无线通信系统中使用的通信终端装置及无线通信方法。
背景技术
在多媒体移动通信中，由于不仅传输声音，而且传输数据和图像，所以需要高速并且可靠性高的传输。为了实现这样的传输，需要抑制因频率选择性衰落产生的码间干扰。
作为抑制这种频率选择性衰落的方法，有前置编码技术。该前置编码技术在基站中使用上行线路的接收信号来进行线路估计而求线路估计值，通过将该线路估计值的相反特性赋予下行线路的信号并发送到通信终端，从而理想上不需要在通信终端端对传输线路中信号受到的失真进行校正。
这种前置编码技术，如TDD(Time Division Duplex：时分双工)方式那样在上行线路和下行线路中使用相同频率的情况下，根据上行线路的信号可以容易地估计下行线路的传输线路状态，通过在下行线路的信号发送时原封不动地使用根据上行线路的信号算出的抽头系数来实现。此外，该技术可以将硬件集约在发送机端，所以具有简化接收机端的硬件结构的优点。
以下，用图1和图2来说明现有的前置编码技术。图1是现有的基站装置的结构方框图，图2是现有的通信终端装置的结构方框图。
在图2所示的通信终端装置中，将发送数据用调制部14进行数字调制，在将该数字调制过的发送数据进行规定的无线发送处理后，作为发送信号经天线11向基站装置发送。
在图1所示的基站装置中，用多个天线1接收从通信终端装置发送的信号。此时，按方向控制部2形成的接收方向性来接收信号。接收的信号被进行规定的无线接收处理而变为基带信号。
另一方面，通过按自适应算法3设定与传输线路的冲击响应相当的抽头系数来进行线路估计。设定的抽头系数被送至复本发生部4和前置编码器9。
在复本发生部4中，使从通信终端装置发送的信号的数据图案通过具有自适应算法3设定的抽头系数的估计传输线路的滤波器，获得候选波形(复本)。对于所有被考虑的数据图案形成该复本。
将该复本与从通信终端装置发送的信号的数据图案进行比较，其比较结果被送至判定部5。在判定部5中，选择与数据图案最近似的复本，将与该复本对应的数据图案判定为从通信终端装置发送的信号的数据图案，并送至检错部6。在检错部6中，对判定过的数据进行检错处理。由此，得到接收数据。
在基站装置中，发送数据由调制部7进行数字调制后被送至成帧部8。在成帧部8中，发送数据构成帧。构成帧的发送数据被送至前置编码器9。
在前置编码器9中，对发送数据乘以自适应算法3设定的抽头系数的共轭复数，对发送数据赋予传输线路的冲击响应的相反特性。此时，根据需要，对发送数据进行模2运算(以下记载为MOD-2)等防止发散处理也可以。
将这样赋予相反特性的发送数据进行规定的无线发送处理后，按方向控制部2形成的方向性从天线1发送。
从基站装置发送的信号由通信终端装置的天线11接收，在进行规定的无线接收处理后，被送至检波-前置编码解码器12。在检波-前置编码解码器12中，通过正交检波使接收数据被解调。此时，在对接收数据进行如上所述的MOD-2等防止发散处理的情况下，用解前置编码器来推测接收数据。
这样解调的接收数据被送至检错部13。在检错部13中，对判定过的数据进行检错处理。
但是，在上述前置编码技术中，如图3所示，用基站装置的接收区间(RX)接收的信号来估计传播环境，在基站装置的发送区间(TX)使用作为该估计结果所得的抽头系数。因此，在通信终端装置的接收区间(相当于基站装置的发送区间)中，由于线路状况的相反特性未被更新，所以存在在通信终端装置的接收区间通信恶化这样的问题。图3所示的例子是对称通信，而如果是非对称通信，还使用按前面的时间估计的抽头系数来进行前置编码，则通信的恶化变得显著。在多媒体通信中，由于非对称通信的比重增大，所以该问题变得突出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通信终端装置和无线通信方法，可以跟随传播环境的变化，并且可以高效率地均衡传输线路中信号受到的失真。
本发明的主题在于，将基站装置中通过自适应算法设定的抽头系数用作初始值，来省略通信终端装置中的自适应算法的初始值设定前的处理，减轻通信终端装置中的均衡处理的运算负担，并且缩短均衡处理的处理时间。
为实现本发明的一个方面，本发明提供了一种使用在无线通信系统中的通信终端装置，其中，所述的无线通信系统包括基站装置，该基站装置发送包含抽头系数的下行信号，该抽头系数是根据上行信号而获得的，所述的通信终端装置包括：接收部件，接收包含所述抽头系数的下行信号，该抽头系数是根据所述的上行信号在所述的基站装置中获得的；以及自适应均衡处理部件，对包含在由所述的接收部件接收的下行信号中的接收数据进行自适应均衡处理，同时，使用在所述下行信号中接收的抽头系数，作为初始值，来更新抽头系数。
为实现本发明的另一个方面，本发明提供了一种使用在无线通信系统中的基站装置，其中，所述的无线通信系统包括通信终端装置，该通信终端装置发送上行信号，接收包含抽头系数的下行信号，并对包含在下行信号中的接收数据进行自适应均衡处理，同时，使用在所述下行信号中接收的抽头系数，作为初始值，来更新抽头系数，所述的基站装置包括：计算部件，根据来自通信终端装置的上行信号，来获得所述的抽头系数，该抽头系数用作通信终端装置中进行的自适应均衡操作的初始值；以及发送部件，将包含由所述计算部件获得的抽头系数的下行信号发送到通信终端装置。
为实现本发明的又另一个方面，本发明提供了一种使用在无线通信系统中的自适应均衡方法，所述的无线通信系统包括基站装置和通信终端装置，所述的自适应均衡方法包括：根据通信终端装置发送的上行信号，来操作基站装置，以获得抽头信号；以及操作所述的通信终端装置，以便从基站装置接收包含所述抽头系数的下行信号，并且，对所述的接收的数据执行自适应均衡算法，同时，根据用于更新抽头系数的自适应算法，使用从所述基站装置接收的抽头系数，作为初始值，来更新抽头系数。
本发明可以应用于数字无线通信系统中的基站装置和通信终端装置。
根据该方法，由于在基站装置中将自适应算法设定的抽头系数用作初始值，省略通信终端装置中的自适应算法的初始值设定前的处理，所以可以减轻通信终端装置中的均衡处理的运算负担，并且可以缩短均衡处理的处理时间。
本发明的无线通信方法，基站装置和通信终端装置之间的通信是非对称通信，定期地从基站装置对通信终端装置发送线路估计信息。
根据本方法，即使在有的非对称通信中下行线路长的情况下，通信终端装置也可以定期地用从基站装置发送的抽头系数来对接收数据进行均衡处理。因此，均衡处理可以跟随长的下行线路期间的传播环境，可以防止通信的性能恶化。
根据以上说明的本发明，由于在基站装置中将自适应算法设定的抽头系数用作初始值，省略通信终端装置中的自适应算法的初始值设定前的处理，所以可以减轻通信终端装置中的均衡处理的运算负担，并且可以缩短均衡处理的处理时间。
附图说明
图1表示现有的基站装置的结构方框图；
图2表示现有的通信终端装置的结构方框图；
图3是说明前置编码的定时图；
图4表示本发明一实施例的基站装置的结构方框图；
图5表示本发明一实施例的通信终端装置的结构方框图；以及
图6是说明本发明一实施例的通信终端装置的效果的图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。
图4是本发明一实施例的基站装置的结构方框图，图5是本发明一实施例的通信终端装置的结构方框图。
图4所示的基站装置包括：多个天线101；控制接收和发送的方向性的方向控制部102；使用求估计传输线路的滤波器的抽头系数的自适应算法103来生成复本的复本发生部104；将复本和发送数据进行对照来进行数据的判定的判定部105；对判定后的数据进行检错处理的检错部106；对发送数据进行数字调制的调制部107；以及将调制后的发送数据和按自适应算法设定的抽头系数构成帧的成帧部108。
图5所示的通信终端装置包括：天线201；将接收信号通过正交检波等来进行解调的检波部202；使用自适应算法204对检波后的接收数据进行均衡处理的均衡部203；对均衡处理后的接收数据进行检错处理的检错部205；以及对发送数据进行数字调制的调制部206。
下面说明具有上述结构的基站装置和通信终端装置的动作。
在图5所示的通信终端装置中，将发送数据用调制部206来进行数字调制，在将该数字调制过的发送数据进行规定的无线发送处理后，作为发送信号经天线201向基站装置发送。
在图4所示的基站装置中，用多个天线101来接收从通信终端装置发送的信号。此时，按方向控制部102形成的接收方向性来接收信号。接收的信号被进行规定的无线接收处理而变为基带信号。方向控制部102是对每个天线赋予加权系数来进行方向性形成的处理部，控制接收时使用的接收方向性和发送时使用的发送方向性。
另一方面，线路估计通过用自适应算法103设定与传输线路的冲击响应相当的抽头系数来进行。即，使用接收信号，通过ZF(Zero Forcing：强制零)算法、LMS(Least Mean Square：最小均方)算法、RLS(Recursive Least Square：递归最小平方)算法等来设定抽头系数。该抽头系数通过这些算法被依次更新。设定的抽头系数被送至复本发生部104，并且作为线路估计信息被送至成帧部108。
在复本发生部104中，使从通信终端装置发送的信号的数据图案通过具有自适应算法103设定的抽头系数的估计传输线路的滤波器，获得候选波形(复本)。对于所有被考虑的数据图案形成该复本。
将该复本与从通信终端装置发送的信号的数据图案进行比较，其比较结果被送至判定部105。在判定部105中，选择与数据图案最近似的复本，将与该复本对应的数据图案判定为从通信终端装置发送的信号的数据图案，并送至检错部106。在检错部106中，对判定过的数据进行检错处理。由此，得到接收数据。
在上述最大似然序列估计中，通过维特比算法来高效率地寻找最佳的数据图案也可以。
在基站装置中，发送数据由调制部107进行数字调制后被送至成帧部108。在成帧部108中，发送数据和自适应算法103设定的抽头系数构成帧。将构成帧的发送数据和抽头系数进行规定的无线发送处理后，按方向控制部102形成的方向性从天线101发送。
从基站装置发送的信号由通信终端装置的天线201来接收，在进行规定的无线接收处理后，被送至检波部202。在检波部202中，通过正交检波等来对接收数据进行解调。此时，由于在接收数据中包括信息符号和基站装置设定的抽头系数的信息，所以将上述符号送至均衡部203，将抽头系数的信息用作自适应算法204的初始值。
在自适应算法204中，通常为了设定抽头系数，首先，设定初始值(主抽头为1，其它为0等)，然后进行更新抽头增益的处理。但是，在本实施例中，在基站装置中将自适应算法设定的抽头系数用作初始值。因此，可以仅进行更新抽头增益的处理来设定系数。即，因为使用该抽头系数，从与进行了到达相当高精度的抽头系数更新处理同等的阶段起进行更新抽头增益的处理。其结果，可以省略自适应算法中的初始值设定前的运算，可以减轻通信终端装置中的均衡处理的运算负担。此外，由于可以缩短自适应算法中的初始值设定前的处理时间，所以可以缩短通信终端装置中的均衡处理的处理时间。
具体地说，在图6中，通常在通信终端装置进行均衡处理时，从图6的A点起开始线路估计处理。在本实施例中，从图6中的B点起开始线路估计处理。这样，在本实施例中，在进行到达相当高估计精度的抽头系数更新处理之后再进行线路估计处理。
自适应算法204设定的抽头系数被送至均衡部203。在均衡部203中，使用输入的抽头系数来形成均衡滤波器，对该均衡滤波器检波后的信息符号(接收数据)进行均衡处理。
这样均衡处理过的接收数据被送至检错部205。在检错部205中，对判定过的数据进行检错处理、例如CRC(Cyclic Redundancy Check：循环冗余校验)。这样，得到接收数据。
如上所述，在本实施例的通信终端装置中，由于在基站装置中将自适应算法设定的抽头系数用作初始值，省略通信终端装置中的自适应算法中的初始值设定前的处理，所以可以减轻通信终端装置中的均衡处理的运算负担，并且可以缩短均衡处理的处理时间。
此外，基站装置由于与通信终端装置的关系而不进行前置编码，所以可以减轻基站装置中的处理负担。
在本实施例的无线通信方法中，在基站装置和通信终端装置之间的通信是非对称通信的情况下，在基站装置和通信终端装置之间定期地进行短的已知信号的发送接收，将自适应算法设定的抽头系数作为线路估计信息定期地从基站装置发送到通信终端装置。由此，即使在有的非对称通信中下行线路长的情况下，通信终端装置也可以定期地用从基站装置发送的抽头系数来对接收数据进行均衡处理。因此，均衡处理可以跟随长的下行线路期间的传播环境，可以防止通信的性能恶化。
本发明不限于上述实施例，可以实施各种变更。例如，在上述实施例中，说明了通信方式为TDD方式的情况，但本发明可以应用于CDD(Code DivisionDuplex：码分双工)那样的使用相同频率来进行发送接收的所有方式。
本说明书基于1999年9月29日申请的特愿平11-276131。其内容全部包含于此。

Claims (3)

1、一种使用在无线通信系统中的通信终端装置，其中，所述的无线通信系统包括基站装置，该基站装置发送包含抽头系数的下行信号，该抽头系数是根据上行信号而获得的，所述的通信终端装置包括：
接收部件，接收包含所述抽头系数的下行信号，该抽头系数是根据所述的上行信号在所述的基站装置中获得的；以及
自适应均衡处理部件，对包含在由所述的接收部件接收的下行信号中的接收数据进行自适应均衡处理，同时，使用在所述下行信号中接收的抽头系数，作为初始值，来更新抽头系数。
2、一种使用在无线通信系统中的基站装置，其中，所述的无线通信系统包括通信终端装置，该通信终端装置发送上行信号，接收包含抽头系数的下行信号，并对包含在下行信号中的接收数据进行自适应均衡处理，同时，使用在所述下行信号中接收的抽头系数，作为初始值，来更新抽头系数，所述的基站装置包括：
计算部件，根据来自通信终端装置的上行信号，来获得所述的抽头系数，该抽头系数用作通信终端装置中进行的自适应均衡操作的初始值；以及
发送部件，将包含由所述计算部件获得的抽头系数的下行信号发送到通信终端装置。
3、一种使用在无线通信系统中的自适应均衡方法，所述的无线通信系统包括基站装置和通信终端装置，所述的自适应均衡方法包括：
根据通信终端装置发送的上行信号，来操作基站装置，以获得抽头系数；以及
操作所述的通信终端装置，以便从基站装置接收包含所述抽头系数的下行信号，并且，对所述的接收的数据执行自适应均衡算法，同时，根据用于更新抽头系数的自适应算法，使用从所述基站装置接收的抽头系数，作为初始值，来更新抽头系数。
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