CN1181634C - 闭环发送分集模式中根据预测数据得出更为精确的估计 - Google Patents

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Abstract

移动用户设备可形成根据从一个收发信机发送的公共导频信道信号对信道的将来状态的预测来控制收发信机在指定时间的将来传输模式。该模式与该信道的匹配精度可根据过去和当前的信道估计地计算出信道预测项自适应地得到改善。包括具有一些工作在闭环发送分集模式的天线的基站(12)和一个处在移动用户设备的信道控制应用的无线通信系统由此可为基站的发射天线选择最佳的天线传输特性。

Description

闭环发送分集模式中根据预测 数据得出更为精确的估计
发明背景
本发明属无线通信系统领域，具体地说涉及在闭环发送分集模式中采用信道估计的无线通信系统。
在以闭环模式进行工作的无线通信系统(例如蜂窝系统)中，提高网络容量或性能，也就是说使得在基站与移动用户单元之间能够传送更多数据，意味着增加效益。例如，在以闭环模式工作的码分多址(CDMA)通信系统从一个基站在一个称为业务信道的传输信道上发送通信信号时，可能出现一些包括传输和信号截获相关的失真的几种失真，这会限制网络容量或性能可以得到任何明显的改善。而且，在典型的闭环模式，多个在用的移动用户单元可以同时接入业务信道。此外，可以用一个反馈信道从多个在用移动用户单元中的一个或多个目标移动用户单元向基站发送反馈信息。然而，在许多无线通信系统中，信号时常受到涉及传输和信号截获的失真，诸如衰落和多路径干扰。因此，反馈信道也可能遇到某种程度的衰落和多路径干扰。在有些情况下，这可能导致在从一个或多个目标移动用户单元至基站的通信中产生有限的时间延迟。
一种改善网络容量和性能的技术是减小与在一个或多个目标移动用户单元与基站之间在一个反馈信道(例如，一个无线电链路)上发送和截获反馈信息有关的有限时间延迟。然而，需要加以补偿的延迟主要是由通过反馈信道发送反馈信息所需的时间引起的。因此，在这种情况下，补偿有限时间延迟可能难以实现。
具体地说，为了以闭环模式避免传输信道(例如话务和/或反馈信道)的衰落，在移动用户单元慢速运动的情况下，可以采用一种反馈的功率控制。然而，在衰落速率增大时，如在移动用户单元以比较高的速度运动的情况下，闭环功率控制几乎没有什么效果。为了克服传输信道的多路径干扰，在闭环模式，在多个在用的移动用户单元有多路径衰落的倾向，即对于这些在用的移动用户单元的每个移动用户单元来说业务信道包括多于一个的各别传播路径时，执行信道估计。信道估计通常包括确定一些信道参数，以补偿一定的涉及传输和信号截获的失真。
为了在移动台执行信道估计，基站可以向这些在用的移动用户单元发送一个具有一个或多个导频码元的导频信道，以提供适当的定时和其他信息。于是，一个目标移动用户单元可以获得所需的信道参数，这些信道参数可以根据使用导频码元的导频信道形成。导频码元的例子包括供这些在用的移动用户单元寻找一个与之联系的基站用的伪随机噪声(PN)码、扩频序列或加扰序列。然而，信道估计一般只限于检测，作出许多限制性假设，诸如对业务信道的定时信息的假设之类。
在一些无线通信系统中，已在闭环模式中广泛采用各种分集模式，这些分集模式据称在衰落信道环境中可以提供较好的信号质量，显著地提高网络容量和性能。分集模式实质上是要求用至少两个天线使用至少两个不同的参数(包括位置或极化)发送或接收一个信号。分集模式可以是发送分集或接收分集。在发送分集中，在一个移动用户单元内可能需要利用已知的导频信道的导频码元估计N个衰落信道时，一个基站可以用N个发送天线。
例如，一个CDMA通信系统可以用双重发送分集(即用两个发送天线和一个接收天线)来估计多路径衰落信道。然而，至少部分由于闭环反馈有相当长的时间延迟，不大可能得到涉及每个多路衰落信道的瞬时信道状态(例如，定时和衰减)的知识。在没有精确的信道状态知识的情况下，要准确地估计可以充分补偿一些涉及传输和信号截获的失真的信道参数或许是不可能的。
不幸的是，在闭环发送分集模式中，反馈只与信道估计结合可能提供不了满足要求的对天线传输的补偿，因为信道估计可能跟不上基站与在运动的移动用户单元之间传输信道的迅速改变。因此，虽然在基站与移动用户单元之间在闭环模式中采用发送分集进行通信，但是仍希望有更好的对在一个信道上的传输进行补偿的技术。
因此，有必要在以闭环发送分集模式工作的无线通信系统中精确地估计传输模式。
附图简要说明
图1为按照本发明的一个实施例设计的通信系统的原理图；
图2为按照本发明的一个实施例设计的可用于图1所示通信系统的移动用户单元的移动台收发信机的方框图；
图3为在本发明的一个实施例中可用于图1中的移动台收发信机的信道预测器的方框图；
图4A为按照本发明的一个实施例设计的流程图；
图4B为按照本发明的一个实施例设计的流程图；
图5为按照本发明的一个实施例设计的流程图；以及
图6为按照本发明的一个实施例设计的供在基站使用的图1中的基站收发信机的总体体系结构，这个体系结构可以在闭环模式发送分集中进行信道预测，预测将来在指定时间向图1中的移动台收发信机进行传输的传输模式。
详细说明
在一个实施例中，如图1所示的通信系统10包括一个基站收发信机12，它通过一个或多个无线电链路16与一个移动台收发信机14进行通信。在一个实施例中，图1所示的移动用户单元的移动台收发信机14在适当激活时接收或者也可以是发送一个或多个无线电通信信号。在一个实施例中，移动台收发信机14包括一个接口18和一个处理器20，它们都与存储单元22连接，在存储单元22内可以存有处理这些无线电通信的信道控制程序24。如在下面还要详细说明的那样，在一个实施例中，信道控制程序24在执行时可以使移动台收发信机14可以接收在一个或多个无线电链路16上的无线电通信信号，这些无线电通信信号可以用来与基站收发信机12通信。
如图1所示，在一个实施例中，移动台收发信机14还包括一个天线26，用来在一个或多个无线电链路16上接收或者也发送一个无线电通信信号。无线电通信信号包括从基站收发信机12发送的第一发送信号32A和第二发送信号32B。基站收发信机12包括多个自适应天线30，其中包括分别将第一发送信号32A和第二发送信号32B发向天线26的第一天线30(1)和第二天线30(m)。
然而，第一和第二发送信号32A和32B可以通过多个传播路径传播到天线26。基站收发信机12可以发送一个具有多个导频码元的导频信道。移动台收发信机14可以接收导频信道，加以处理，确定是否要与基站收发信机12进行互动。在移动台收发信机14作出肯定的决定后，可以将涉及第一发送信号32A和/或第二发送信号32B的将来信道预测信息通过反馈信道35发回给基站收发信机12。利用信道估计，可以得出信道预测信息。具体地说，信道控制程序24在一个实施例中根据信道估计执行信道预测，产生精确的对将来信道状态的估计，这估计可以用来得出在基站收发信机12与移动台收发信机14之间的将来信道。
图2的移动台收发信机14与图1中所示的类似(因此，类似的部分标有类似的标注数字)，只是详细地示出了接口18和信道控制程序24的情况。接口18包括一个接收接口45，用来接收第一发送信号32A和/或第二发送信号32B，供第一解扩器50a和第二解扩器50b进行处理。第一和第二解扩器50a、50b分别对从基站收发信机12进入第一天线30(1)和第二天线30(m)(图1)的信道传播路径的第一和第二发送信号32A、32B进行解扩。虽然“至少两个天线”在所示的这个实施例中只是多个自适应天线30中的第一和第二天线30(1)和30(m)，但是可以很容易推广到使用多个自适应天线30中任何多于两个的天线的情况。
在一个实施例中，信道控制程序24包括一个信道估计器55、一个信道预测器57和一个反馈数据产生器60。信道估计器55提供对图1中所示的第一和第二天线30(1)、30(m)的信道估计。接着，信道预测器57根据对第一天线30(1)的信道估计和对第二天线30(m)的信道估计预测相应的信道传播路径。反馈数据产生器60从一个预定的对第一和第二天线30(1)和30(m)的加权系数组中选择一个或多个天线加权系数，计算出需通过发送接口65发送到反馈信道35上的反馈信息(例如，所选的加权系数)。或者，也可以用基于如图所示的加权系数选择以外的其他适当反馈方法从移动台收发信机14向基站收发信机12传送涉及信道状态的反馈信息，以调整它通过第一天线30(1)和第二天线30(m)实现的传输模式。
为了执行信道预测，在一个实施例中，信道控制程序24装有信道估计器55的信道估计算法、信道预测器57的自适应信道预测算法、和反馈数据产生器60的反馈计算算法。首先，移动台收发信机14对第一和/或第二发送信号32、32B解扩，以使一些可以植入导频信道的导频码元(例如，扩频序列和/或加扰序列)去相关。利用信道估计算法，信道控制程序24用经解扩的输出估计每个传播路径的信道参数(例如，相位和振幅)。所得到的信道参数于是由信道控制程序24用来通过自适应信道预测和反馈计算算法预测将来信道状态。输入反馈计算算法的是信道预测算法的输出而不是信道估计算法的输出，这使信道控制程序24可以准确地匹配一个将来信道的将来传输状态。在一个实施例中，这个将来信道是在一个指定时间将在基站收发信机12与移动台收发信机14之间存在的实际信道。
在工作中，图1中的基站收发信机12，在一个实施例中，在一个或多个无线电链路16上向图1和2中所示的移动台收发信机14发送一个导频信道。在一个实施例中，导频信道可以包括一个与第一天线30(1)关联的第一公共导频信道(CPICH)信号和一个与第二天线30(m)关联的第二公共导频信道(CPICH)信号。一收到第一和第二公共导频信道信号，处理器20就用信道控制程序24处理第一发送信号32A和/或第二发送信号32B。信道控制程序24产生可能在从基站收发信机12至移动台收发信机14的一个或多个无线电链路16上存在的将来信道的将来预测信息(将在下面详细说明)。
按照本发明的一个对于一个信道(例如，第一发送信号32A或第二发送信号32B)的实施例，将来信道预测信息包括一些信道预测项。信道控制程序24根据第一公共导频信道信号得出第一信道估计项，根据第二公共导频信道信号得出第二信道估计项。在一个实施例中，第一和第二信道估计项可以存储在存储单元22内，以供确定信道预测项时使用。在可以将多个自适应天线30的每个天线的信道估计项与几个在不同的时间到达的传播路径关联时，可以有益地将它们存储在存储单元22内，以便稍后与所有其他传播路径的其他估计一起使用。因此，信道预测项可以由信道控制程序24以一次或多次迭代的迭代方式根据第一和第二信道估计项自适应地计算出来(稍后将在本发明的一个实施例的软件实现情况中详细说明)。因此，可以根据信道预测项预测信道在指定时间的将来状态。利用信道预测项，可以自适应地控制将来传输模式，使它与将来信道状态匹配。
在一个实施例中，第一信道估计项可以与一个在一次或多次迭代的当前迭代前的至少一个迭代中计算出的信道估计项相应。同样，第二信道估计项可以与一个在一次或多次迭代的当前迭代中计算出的信道估计相应。
举例来说，从第一天线30(1)接收到第一公共导频信道信号，而从第二天线30(m)接收到第二公共导频信道信号。可以根据第一和第二公共导频信道信号区分与第一和第二天线30(1)、30(m)关联的第一和第二信道传播路径。对于第一和第二信道的传播路径，在一个实施例中，可以估计出信道(例如，第一发送信号32A或第二发送信号32B)的相位和幅度。
利用信道预测和反馈计算算法，在一个实施例中，选择一个特定的天线加权系数值可以精确地使将来传输状态与将来信道状态匹配。由于一组允许的天线加权系数是事前已知的，而且不会随时间改变，因此可以事前确定所有可能的加权系数值，存储在一个查找表内。或者，也可以按需要周期性地更新这组允许的天线加权系数。在任何情况下，这组允许的天线加权系数可以有益地存储在移动台收发信机14、基站收发信机12内，或者远距离地存储在任何适当的存储设备内。
例如，在一个实施例中，信道控制程序24接收一个或多个分别与多个自适应天线30中的一个或多个天线关联的加权值。根据由信道控制程序24确定的信道预测项，可以从这一个或多个加权值中选出至少一个加权值，通过反馈信道35提供给第一和第二天线30(1)、30(m)，以精确地与一个信道(例如，第一发送信号32A或第二发送信号32B)在指定时间的将来状态匹配。
信道预测算法可以根据与每个天线关联的第一和第二(例如，过去和现在的)信道估计项训练，以学习多个自适应天线30中任何参与或者说起作用的天线的传输模式产生的各个信道传播路径。因此，为了调整发射机从一个特定的天线(例如第一和第二天线30(1)、30(m)之一)发送的将来传输模式，可以根据信道预测项自适应地控制一个或多个天线传输特性。为此，根据信道预测项，可以为这个特定的天线选择一个特定的天线加权值，以精确地与这个特定的天线发送的将来信道的将来传输状态匹配。
具体地说，按照本发明的一个实施例，从根据传输模式对信道传播路径的预测中，信道控制程序24的反馈计算算法可以从允许的天线加权系数组中查找出最好的天线加权值，用于参与天线，以使参与天线在一个指定时间发送的将来信道与将来传输状态匹配。在一个实施例中，所选的天线加权值，或者在有些情况下是多个为一个或多个参与天线所选的天线加权值，可以编码(例如编码成2或4个比特)后通过接口18和天线26在反馈信道35上发送给基站收发信机12。基站收发信机12从反馈信道35接收到所选的天线加权值后，将天线30(1)和/或30(m)的天线输入与所选的天线加权系数相乘。例如，所选的天线加权系数值可以加到至少第一和第二天线30(1)、30(m)之一的天线输入端，或者加到第一和第二天线30(1)、30(m)两个的天线输入端。这样，就可以用选择一个特定的天线加权系数值使将来传输状态与将来信道状态精确匹配。
本发明的一个实施例包括用多个自适应天线30发送数据，这些自适应天线30采用称为“发送分集模式”的传输方法发送数据。用多个自适应天线30发送数据是一种通过测量信道特性和调整加到一个包括第一天线30(1)和/或第二天线30(m)的发射天线阵列的每个天线的输入端的信号的振幅和相位来产生一个使提供给移动用户单元的功率达到最大的天线传输模式的技术。因此，在一个实施例中，通过在基站收发信机12采用发送分集模式可以使得在移动台收发信机14内显著地减小由于多路径干扰而引起的失真。具体地说，由于多个自适应天线30之间的间隔保证了第一和第二天线30(1)、30(m)不大可能同时都经历同样的多路径事件，因此可以避免一些特殊的多路径事件。
然而，在一个实施例中，自适应天线阵的方法执行的信道估计包括不断的测量和反馈信道特性和随后重新计算用来调整位于基站收发信机12处的每个发射天线的发射信号的自适应天线阵的加权系数。这种实时不断测量和反馈在闭环发送分集模式可以引起值得注意的回路延迟。具体地说，回路延迟的一个值得注意的部分可以是由反馈信道的定时要求(例如，需将反馈信息发送到反馈信道35上的时间)所引起的。此外，测量和计算自适应天线阵加权系数所需的时间可以限制调整天线传输以反映变化的业务信道的状态的速度。一般说来，这在移动台收发信机14低速度移动从而有相当时间调整天线传输时可能没有多大关系。相反，在较高的速度，业务信道可能以比对它进行补偿的速率高得多的速率变化。
举例来说，在宽带码分多址(WBCDMA)通信系统和其他通信应用中广泛应用闭环分集模式。同样，通常也进行参数估计，估计业务信道的传输模式。按照第三代合作计划(3GPP)为WBCDMA通信系统制订的标准，其中描述了基站通过两个天线向用户设备(UE)发送信息的闭环分集模式。见“闭环模式发送分集”(“Closed Loop ModeTransmit Diversity”，Technical Specification 25.214 v3.5.0，Section 7 in 3GPP TS 25.214 v3.5.0(2000-12)available fromthe Third Generation Partnership Project，650 Route desLucioles-Sophia Antipolis，Valbonne-France)。两个天线之间的相位/振幅之差由用户设备确定，通过反馈信道35报告。然而，反馈信道的时间延迟显著地降低了WBCDMA通信系统的性能，从而使WBCDMA通信系统的这种工作方式局限与只适合用于用户设备速度低的情况。
一种典型的闭环发送分集模式可以用反馈信道35例如以1500比特/秒(bps)的速率发送反馈信息。举例来说，传输一个反馈字(例如为2至4比特宽)可以导致有0.7至1.3毫秒(ms)的有影响的反馈延迟(还不包括相当的传播延迟和处理延迟)。本发明的一些实施例并不局限于具有所列举的这些特征的系统。
在用户设备以低速度运动时，闭环发送分集模式的性能根据这延迟的大小有或多或少的降低，但是这延迟在用户设备的速度增大到超过一定的门限时就会使性能大大下降。例如，在典型情况下，在WBCDMA通信系统中部署WBCDMA闭环发送分集模式局限于移动速度小于40km/h的用户设备。因此，这些模式只能主要用于行人或者低速的车辆。然而，由于种种原因可能希望这些模式可以用于高速(例如高达120km/h)运动的用户设备。
首先，对于显著提高网络容量和性能来说，这些模式可以在用户设备速度较高的情况下工作是有吸引力的。然而，在用户设备速度高的情况下，要减小回路的有影响的延迟来改善处于3GPP闭环分集模式的用户设备性能可能是困难的。其次，许多蜂窝系统也可以在以较高的用户设备速度运行这些模式时选择实现这些模式。然而，在用户设备速度高于60km/h时要以闭环发送分集模式达到合理的性能可能是困难的。因此，所希望的是具有在用户设备速度高时能用闭环发送分集模式的能力。
为此，在一个实施例中，使多个自适应天线30中的第一和第二天线30(1)、30(m)可以工作在闭环发送分集模式。可以通过反馈信道35向这些自适应天线30中的第一和第二天线30(1)、30(m)提供包括一个或多个加权值中的至少一个加权值的信道预测项的自适应反馈。这样，在指定时间，可以控制第一和第二天线30(1)、30(m)中的至少一个天线的将来传输模式，从而充分减小在闭环发送分集模式中的有影响的回路延迟的影响。
在另一个实施例中，信道控制程序24用在移动台收发信机14内的一个自适应信道预测算法预测一个在一个规定的将来时间的信道状态，从而减小在闭环内有影响的回路延迟的影响。在一个实施例中，这样应用自适应信道预测算法例如可以改善在3GPP闭环分集模式工作的移动台收发信机14的性能，使这种模式可以用于高速度的移动台收发信机14。
自适应信道预测算法提供信道预测，产生每个信道传播路径(起自这些自适应天线30中的每个天线)的将来预测。理论上，信道(例如，第一发送信号32A或第二发送信号32B)的预测需尽可能接近在基站收发信机12要将有关的天线加权值加到这些自适应天线30中的一个参与天线的天线输入端的将来时间在无线电链路16上的信道(例如，第一发送信号32A或第二发送信号32B)的实际状态。具体地说，信道的预测可以与在基站收发信机12将实施这(当前计算出的)特定的天线加权的时间范围内的平均信道状态匹配。
另一个可用于其他闭环发送分集算法的实施例涉及保持同样的反馈计算算法，用将来信道状态的预测而不是用信道估计作为它的输入。例如，有些算法可以在反馈信道35上只发送信道的一个量化值(而实际的加权系数优化在基站收发信机12执行)。对于这样的算法，一个实施例可以通过在反馈信道35上发送信道预测的量化值而不是信道估计的量化值来提高性能。
在一个实施例中，信道预测器57包括一个自适应信道预测算法，它包括如图3所示的两个机制：自适应机制75和预测机制80(1)至80(n)。图3的信道预测器57与图2中的类似(因此，类似的部分标有类似的标注数字)，外加了自适应机制75和预测机制80(1)至80(n)。利用自适应机制75和预测机制80(1)至80(n)，信道预测器57对信道传播路径进行预测。在有些情况下，自适应机制75和预测机制80(1)至80(n)可以完全用硬件或者软件实现。然而另一方面，在有些情况下，可以有益地采用部分硬件与软件的适当组合来实现自适应机制75和预测机制80(1)至80(n)。
各种已知算法可以很容易执行这两个机制中的任何一个机制或者同时执行这两个机制。自适应机制75学习信道改变的频谱或移动台收发信机14(图1)运动的速度或者其他等效参数。在一个实施例中，自适应机制75用所有传播路径(起自第一和第二天线30(1)、30(m))的当前和过去的信道估计一起学习信道参数。预测机制80(1)至80(n)用自适应机制75产生的数据和信道估计器55得出的信道估计产生信道预测。在一个实施例中，预测机制80(1)至80(n)分别独立地为各传播路径进行操作。
当然，类似的自适应信道预测算法也可以很容易应用于有两个以上的天线发射的情况。虽然工作方法可以是相同的，但通常总的改善可以明显地比两个天线的情况大。在这种情况下，除了其他原因，所以能得到明显改善是因为随着天线的增多需要反馈的信息量也增大。因此，由于发送反馈信息而引起的回路延迟大大增大。结果，每当回路延迟增大时从自适应信道预测算法得到的改善可以是比较大的。因此，在用两个以上的天线时，由于自适应信道预测算法有效地减小了这样的回路延迟，因此，与没有预测的系统相比，可以产生明显的改善。
图4A和4B示出了按照本发明的一个实施例设计的由移动台收发信机14(图1)的信道控制程序24(图1)执行的程序指令。如图4A所示，在程序方框85，可以根据一个第一公共导频信道信号得出至少一个第一信道估计项。同样，在程序方框87，可以根据一个第二公共导频信道信号得出至少一个第二信道估计项。在程序方框89，可以根据第一和第二信道估计项确定一个信道的一些信道预测项。在程序方框91，可以根据这些信道预测项控制发射机在一个指定时间的将来传输模式。
在一个实施例中，如图4B所示，诸如移动用户设备之类的移动台收发信机14可以在接收到在包括至少两个公共导频信道信号的信道内来自基站收发信机12的至少两个天线30(1)、30(m)的一个传输时(程序方框105)，可以应用程序指令100(例如，软件代码)。然后，可以根据两个公共导频信道信号得出信道估计项(程序方框110)。对于当前情况的包括信道估计项的输出信号结果可以存储在存储单元22(图1)内(程序方框115)，以便以后可以接入。
为了计算为两个天线30(1)和30(m)选择一个或多个加权值的信道预测项，信道控制程序24(图2)可以利用过去和当前的信道估计(程序方框120)。特别，在一个实施例中，可以接收一组对于在一个基站(例如，基站收发信机12(图1))的一些天线的加权系数选择项(程序方框125)。根据信道预测项，可以用这些加权系数选择项为两个天线选择加权值(程序方框130)。通过程序指令100，可以执行一次或多次自适应迭代132，精确地估计或预测第一和第二天线30(1)和30(m)用于移动用户设备的将来传输模式。所选的加权值可以反馈给基站(程序方框135)，基站可以精确地估计或控制处在基站收发信机12的第一和第二天线30(1)、30(m)的将来传输状态(程序方框140)。
如图5所示，按照本发明的一个实施例，图4A和4B所示的自适应信道预测算法可以用信道预测软件150来实现。在这种情况下，在接收到可以用硬件实现的操作的结果后的由程序方框105至135(图4B)所示的各个操作都可以用软件实现。此外，在一个实施例中，信道预测软件150可以存储在一个诸如图1中所示的通信系统10的移动台收发信机14之类的基于处理器的系统内。
概括地说，在程序方框155，信道预测软件150接收到多个自适应天线30(图1)中的每个参与天线的传输信道(例如，图1中的第一和第二发送信号32A、32B)和公共导频信道信号。利用在程序方框105(图4B)确定的信息，信道预测软件150在程序方框110和115(图4B)对每个天线的传输信道和公共导频信道信号解扩，区分各信道传播路径。然后，信道预测软件150可以为每个信道传播路径估计每个传输信道的相位/振幅，得出每个信道的当前信道估计项，如程序方框165所示。
利用当前信道估计项和接入过去信道估计项(例如，存储在图1中的存储单元22内的)，信道预测软件150可以计算出每个参与天线的每个信道传播路径的信道预测项，如程序方框170所示。接着，可以根据当前和过去的信道预测项从接收到的用于天线的加权系数选择项中确定每个参与天线的加权值，如程序方框175所示。此后，可以将选定的加权值提供给每个参与天线，如程序方框180所示。最后，可以将这些自适应天线30(图1)中的每个参与天线的天线输入乘以相应所选的预测一个将来信道的传输的加权值，如程序方框185所示。
对于基站收发信机12，图6示出了一个总体体系结构，这个体系结构在一个实施例中可以在闭环模式发送分集中用来对一个专用物理信道(DPCH)在将来一个指定时间向移动台收发信机14(图1)的传输200进行信道预测。如图6所示，DPCH传输200可以由一个专用物理控制信道(DPCCH)和一个专用物理数据信道(DPDCH)组成。利用一个扩频加扰模块202和一个第一乘法器205，实质上以与在许多传统的无线通信系统中通常执行的相同的方式执行包括(但不限于)信道编码、交织和扩频的各种传输功能，产生一组扩频加扰信号208(1)至208(m)。
可以通过一组第二乘法器210(1)至210(m)用一个或多个所选的天线专用加权值(例如，w1至wk)对这组扩频加扰信号208(1)至208(m)进行加权，从而提供了一组经加权的扩频加扰信号212(1)至212(m)。这组经加权的扩频加扰信号212(1)至212(m)在一个具有一组加法器215(1)至215(m)内与具有公共导频信道CPICH1至CPICHm的相应公共导频信道合并。
最后，这组经加权的扩频加扰信号212(1)至212(m)通过多个自适应天线30发送，传输给移动台收发信机14。为了利用所选的天线专用加权值调整这些自适应天线30，基站收发信机12还包括一个反馈信道接口217。在信道接口217内，在程序方框220可以在反馈信道35(图1)上接收到移动台收发信机14发来的反馈信息(FIB)(例如，来自移动台收发信机14(图1)的业务信道的将来状态的加权系数选择信息，包括与在一个第一闭环模式进行相位调整和在一个第二闭环模式进行相位和振幅调整关联的所选的天线专用加权值)。然后，在程序方框230，在基站收发信机12内可以产生这些所选的天线专用加权值(例如，w1至wk)。
在一个实施例中，这些所选的天线专用加权值根据从反馈信道35得出的信道预测信息确定。因此，根据涉及至移动台收发信机14(图1)的业务信道的将来状态的信道预测信息，在程序方框230，在基站收发信机12内产生这些所选的天线专用加权值，以在指定时间控制这些自适应天线30中的不同数目的天线在这个业务信道上的传输模式。
在一个实施例中，由移动台收发信机14(图1)确定的所选的天线专用加权值可以用反馈信道35(例如，一个上行链路专用物理控制信道(DPCCH))的n个比特的反馈信息(FIB)字段发给基站收发信机12(例如，基站收发信机12的通用移动通信系统陆地无线电接入网(UMTS-UTRAN)接入点。见“UMTS的管理条例”(“A RegulatoryFramework for UMTS”，Report No.1，available from UMTS ForumSecretariat，Russell Square House，10-12 Russell Square，London，WCIB 5EE，United Kingdom)。
在一个实施例中，为了计算反馈信息(FIB)，移动台收发信机14用公共导频信道(CPICH)分别估计起自第一和第二天线30(1)、30(m)的信道。例如，每时隙一次，移动台收发信机14计算需加到基站收发信机12的UTRAN接入点以使移动台收发信机14的接收功率达到最大的相位调整φ和振幅调整。在一种情况下，选择最佳天线专用加权值可以例如通过解出使定义为从所估计的第一和第二天线30(1)和30(m)的信道脉冲响应得出的信道预测项的函数的接收功率达到最大值的天线专用加权值来实现。或者，也可以例如通过使为从一个所估计的信道脉冲响应得出的这些信道预测项的函数的判别式达到最大值确定最佳天线专用加权值。或者，也可以有益地用另一个基于使信号与干扰比(SIR)达到最大的适当方法来选择加权系数。
在工作中，移动台收发信机14在反馈信道35上(图1)将调整第一和第二天线30(1)和30(m)的反馈信息反馈给基站收发信机12(例如，反馈给UTRAN接入点)，从而根据这反馈信息可以得出需调整的相位和/或振幅的设置值。在一个实施例中，一组反馈信令消息(FSM)比特发送到反馈信道35上。这些FSM比特可以植入分配给闭环模式发送分集的上行链路DPCCH时隙的一个FIB字段(例如，3GPP标准的发送功率控制(TPC)字段)。这个FIB字段用来发送分别与最佳天线专用加权值相应的振幅(即功率)和相位的设置值。
在一个实施例中，移动用户单元或用户设备(UE)(诸如移动台收发信机14(见图1))可以是任何基于处理器的系统，可以是一个无线电话机、计算机、个人数字助理(PDA)、寻呼机、便携式音乐播放机或者任何其他能通过一个或多个通信链路(诸如无线电链路16(见图1))接收信息的设备。在一个实施例中，移动用户单元或用户设备可以是一个便携设备，诸如手持设备。
在一个实施例中，移动用户单元或用户设备可以是一个由电池供电的设备，电池在没有外部固定电源供电期间用作移动用户单元或用户设备的主电源。在一个实施例中，存储设备或存储媒体(诸如存储单元22(见图1))可以是一个诸如闪速存储器之类的存储器件。当然，也可以方便地采用其他适当的存储器件或存储媒体。各种软件算法或应用(诸如信道控制程序24(见图1))都是可在控制或处理单元(诸如处理器20(见图1))上执行的。每个控制或处理单元可以包括一个微处理器、一个微控制器、一个处理卡(包括一个或多个微处理器或控制器)或其他控制或计算器件。
作为一些例子，在本说明中所提到的存储器件或存储媒体(诸如存储单元22(见图1))可以包括一个或多个存储数据和指令的机器可读存储媒体。存储媒体可以包括各种存储器：诸如动态或静态的随机存取存储(DRAM或SRAM)器、可擦和可编程只读存储器(EPROM)、电可擦和可编程只读存储(EEPROM)和闪速存储器之类的半导体存储器；诸如固定磁盘、软盘、活动磁盘之类的磁盘；包括磁带在内的其他磁媒体；以及诸如光盘(CD)或数字视盘(DVD)之类的光媒体。此外，构成在不同的系统组成部分内各种软件算法或应用的指令可以存储在各自的存储器内。这些指令在由各自的控制或处理单元执行时使相应的组成部分执行编程的操作。
虽然以上就有限的实施例对本发明作了说明，但熟悉该技术领域的人员可以理解从中可以得出许多变型。可以看到，所附权利要求书涵盖了属于本发明的精神实质和专利保护范围的各种变型。

Claims (20)

1.一种方法，包括下列步骤：
对于一个信道，根据从第一公共导频信道信号得出的第一信道估计项和从第二公共导频信道信号得出的第二信道估计项确定信道预测项；以及
利用信道预测项控制所述信道的将来传输模式。
2.权利要求1的方法，所述方法还包括下列步骤：根据信道预测项预测所述信道在一个指定时间的将来状态。
3.权利要求2的方法，所述方法还包括下列步骤：存储第一和第二信道估计项，以便分别根据第一和第二公共导频信道信号确定信道预测项。
4.权利要求3的方法，所述方法还包括下列步骤：以一次或多次迭代根据第一和第二信道估计项自适应地计算出信道预测项。
5.权利要求4的方法，其中所述自适应计算的步骤包括下列步骤：
接收一些与多个天线中的一个或多个天线关联的天线传输特性，以便可控地调整信道的将来传输模式；以及
根据信道预测项从这些天线传输特性中选择至少一个天线传输特性。
6.权利要求4的方法，其中所述自适应计算的步骤包括下列步骤：接收一个或多个与多个天线中的一个或多个天线关联的加权值，其中所述第一公共导频信道信号来自多个天线中的一个第一天线，而所述第二公共导频信道信号来自多个天线中的一个第二天线。
7.权利要求5的方法，所述方法还包括下列步骤：利用一个基于信道预测项的反馈信号按照所述信道在指定时间的将来状态控制所述信道的将来传输模式。
8.权利要求6的方法，所述方法还包括下列步骤：
根据信道预测项从一个或多个加权值中选择至少一个加权值；
将至少一个加权值提供给第一和第二天线，以精确确定所述信道在指定时间的将来状态；以及
根据第一和第二公共导频信道信号区分与第一和第二天线关联的第一和第二信道传播路径。
9.权利要求8的方法，所述方法还包括下列步骤：估计第一和第二信道传播路径的所述信道的相位和幅度，以得出第一和第二信道估计项。
10.权利要求4的方法，其中所述第一信道估计项与在一个一次或多次迭代的当前迭代前的至少一个迭代中计算出的一个信道估计项相应。
11.权利要求10的方法，其中所述第二信道估计项与在一次或多次迭代的当前迭代中计算出的一个信道估计项相应。
12.权利要求6的方法，所述方法还包括下列步骤：以一个闭环发送分集模式操作多个天线中的第一和第二天线。
13.权利要求12的方法，所述方法还包括下列步骤：向多个天线中的第一和第二天线提供包括一个或多个加权值中的至少一个加权值的反馈。
14.权利要求13的方法，所述方法还包括下列步骤：在指定时间控制第一和第二天线中的至少一个天线的在所述信道上的传输模式，以与所述信道的将来状态匹配，从而充分减小在闭环发送分集模式中的有影响的回路延迟的影响。
15.一种移动通信设备，所述设备包括：
一个通信接口；以及
一个以通信方式与通信接口连接的处理器，所述处理器为一个信道根据从第一公共导频信道信号得出的第一信道估计项和从第二公共导频信道信号得出的第二信道估计项确定信道预测项，利用信道预测项可以控制所述信道的将来传输模式。
16.权利要求15的设备，其中所述处理器配置成根据信道预测项预测所述信道在一个指定时间的将来状态。
17.权利要求15的设备，所述设备还包括：
一个与处理器连接的存储器，用来存储第一和第二信道估计项，以便分别根据第一和第二公共导频信道信号确定信道预测项。
18.权利要求17的设备，其中所述处理器配置成以一次或多次迭代根据第一和第二信道估计项自适应地计算出信道预测项。
19.权利要求18的设备，其中所述处理器配置成：
接收一些与多个天线中的一个或多个天线关联的天线传输特性，以便可控地调整所述信道的将来传输模式；以及
根据信道预测项从这些天线传输特性中选择至少一个天线传输特性。
20.权利要求19的设备，其中所述处理器配置成：
根据信道预测项提供一个反馈信号，以便按照所述信道在指定时间的将来状态控制一个发射机的将来传输模式。
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