CN1350732A - 发射分集方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于包括一个发射部件和至少一个接收机的无线通信系统的发射分集方法,其中根据响应一个反馈信息所确定的加权信息从发射部件发送一个发射信号到至少一个接收机。反馈信息从至少一个接收机对该发射信号的响应中导出,并利用复用的反馈信号反馈。多个反馈信号量化构象和/或特定构象的反馈子信道可用于信道探测,以便增强总体反馈分辨率和健壮性,同时维持反馈信道的低信令容量。

Description

发射分集方法和系统

技术领域

本发明涉及一种用于包括一个发射部件和至少一个接收机的无线通信系统，例如通用移动通信系统(UMTS)的发射分集方法和系统。

背景技术

目前已选择宽带码分多址(WCDMA)用作UMTS成对频带的无线电技术。因此，WCDMA为第三代广域移动通信的通用无线电技术标准。WCDMA设计用于高速数据业务，尤其是基于因特网的分组数据，能提供室内环境下高达2Mbps而广域超过384Kbps的数据率。

WCDMA概念基于一种新的信道结构，所有层建立于诸如分组数据信道和业务复用等技术。这种新概念还包括导引符号和分时隙结构，这使得能提供自适应的天线阵，将天线束定向到用户以提供最大距离和最小干扰。这在无线电频谱有限的区域实现宽带技术时也是非常关键的。

通过包括多天线接收和多用户检测或干扰消除在内的各种技术可增大所提出的WCDMA系统的上行链路容量。增大下行链路容量的技术还没有发展到这种程度。然而，规划的数据业务(例如因特网)带来的容量需求使下行链路信道的负担更重。因此，找到能提高下行链路信道容量的技术十分重要。

考虑到终端的要求极为复杂，加上下行链路信道的特性，提供多个接收天线并不是对于下行链路容量问题所期望的技术解决方案。因此，提出了几种可供选择的技术解决方案，建议在基站采用多个天线或发射分集将提高下行链路容量，而仅在很小程度上增加终端实现的难度。

根据WCDMA系统，考虑发射分集概念主要集中于闭环(反馈)模式。

图1示出了一个用于在基站(BS)10和移动终端或移动台(MS)20之间的下行链路传输的这种反馈模式的例子。具体地说，BS10包括两个天线A1和A2，MS20用于在从两个天线A1和A2接收的两个发射信号的基础上估计该信道。接着，MS20反馈离散的信道估计到BS10。我们自然希望提出一种健壮而且时延小的反馈信令概念。

在WCDMA中，对于优化用于两个天线的闭环概念提出了三种模式。在反馈(FB)模式1(也称为选择发射分集(STD))，每个时隙有一个比特用于指示来自每个终端的“最佳”天线。另外的闭环FB模式2和3提供一种较慢的反馈链路，在此，用于控制天线A1和A2的反馈加权分别在2个或4个0.625ms时隙后被修正。在此情况下，天线A1和A2共相以便发送信号在MS20相干地相加，从而在低移动性“低多路径”的环境中获得最佳性能。

图2示出了上述FB模式1到3的特性参数表。具体来说，N_FB指定每个时隙的反馈比特数，N_w为每个反馈信令字的比特数，Na为用于控制天线A1和A2的放大或功率的反馈比特数，以及Np为用于控制天线A1和A2之间的相位差的反馈比特数。从图2的表格可看出，在FB模式1到3中，每个时隙均反馈一个比特。

在FB模式1(即STD)，反馈信令字的比特长度为1比特，这使得刷新率为1600/s(即在每个时隙在BS10执行一次刷新)。反馈比特率为1600bps，而反馈信令字用于控制提供给天线A1和A2的功率。

在FB模式2，反馈信令字包括2个比特，这使得刷新率为800/s，因为是在接收到两个反馈比特后，即在两个时隙后进行刷新的。反馈信令字仅用于控制两个天线A1和A2之间的相位差。

在FB模式3，反馈信令字的比特长度为4，这样可获得400/s的刷新率，即每4个时隙刷新一次。具体地说，反馈信令字中有一个比特用于控制天线A1和A2的放大(功率)，而另外3个比特用于控制它们的相位差。

图3A示出了在FB模式1或STD执行的一个反馈功率控制表。在此，MS 20必须估计具有最小路径损耗的天线。为此，MS20估计所有“竞争天线”的信道功率，并确定具有最大功率的一个天线。所需的信道估计是从例如利用来自每个天线的已知功率发送的公共导引信道获得的。图3A的表格示出了反馈值和提供给天线A1的功率P_A1以及提供给天线A2的功率P_A2之间的关系。因此，在BS10响应该反馈信令值选择天线A1或A2。

应注意，FB模式1可以模拟方式在波束域实现。在此情况下，MS20指示BS10是否旋转从天线A2发射的信道符号180°。在此情况下，BS10同时从天线A1和A2发送信号。因此，天线A1和A2之间的相位差在0°和180°之间切换以响应该反馈值。

另外的FB模式2和3与称为发射天线阵(TxAA)的反馈概念有关，其中，MS20发送估计和量化的信道参数到BS10，BS10相应地加权发送的信号。

图3B示出了在FB模式2中执行的反馈控制。在FB模式2，只有包括两个比特的相位加权反馈值被反馈到BS10。在图3B的表格中指示的相位差定义了天线A1和A2之间的相位差(以度为单位)，该相位差由BS10建立以在MS20获得最佳相干。

图3C示出了FB模式3的反馈控制，其中反馈信令字的一个比特，即放大比特，用于控制天线A1和A2的功率，而其余三个比特，即相位比特，用于控制天线A1和A2之间的相位差。左手边的表格指示基于放大比特的功率控制，其中提供给天线A1和A2的功率P_A1和P_A2分别在一个预定值的20％和80％之间切换。右手边的表格示出了基于三个比特的反馈控制，其中相位差可量化为BS10建立的8个不同的相位差值，以在MS20获得最佳相干。

对于图2的表格，应注意，在所有情况下提供给天线A1和A2的功率相同，在此Na＝0。此外，天线A1和A2由它们在UMTS的CCPCH(公共控制物理信道)中的相应导引码唯一确定。推导出的幅度和施加给天线A1和A2的相位称为加权，而且这些加权的集合组成一个加权向量。具体来说，当前情况下两个天线的加权向量由下面的公式给出： $\underset{\‾}{w}=\[\frac{\sqrt{P_{A1}}}{\sqrt{P_{A2}}\·\exp (\mathrm{j\π\Δ\φ}/180)}\]$ 其中，Δ表示反馈给BS10的相位差(相位加权)。在w的维数大于2时，要求两个以上的天线，即天线阵，其中定向天线是利用天线之间的相对相位实现的。在复平面中估计的反馈信号的相位接着用于控制发射方向。

因此，当前的WCDMA发射分集反馈概念使用2、4或8相位构象(constellation)为BS10提供信道差异。然而，由较高构象级别提供的较高信道分辨率是以反馈信令容量为代价得到的。因此，反馈信令的分辨率受反馈信令容量的限制。此外，当前的概念在执行加权改变时延迟了一个或多个时隙，这仅对速度极低的衰落信道的应用有限制。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于发射分集或发射波束成形的方法和系统，通过这种方法和系统，可提高反馈信令的分辨率而不增大反馈信令容量。

这个目的是通过用于包括一个发射部件和至少一个接收机的无线通信系统中的发射分集方法实现的，所述方法包括步骤：

根据响应一个反馈信息所确定的加权信息，从所述发射部件发送一个发射信号到所述至少一个接收机；

从所述至少一个接收机对所述发射信号的响应推导出所述反馈信息；

利用复用的反馈信号反馈所述反馈信号。

另外，上述目的是通过用于一种无线通信系统的发射分集系统实现的，该系统包括：

发射装置，用于根据响应一个反馈信息所确定的加权信息从一个发射部件发送一个发射信号；

至少一个接收机，用于接收所述发射信号以及从对所述发射信号的响应中推导出所述反馈信息；

其中，所述至少一个接收机包括一个反馈装置，利用复用的反馈信号反馈所述反馈信息。

此外，上述目的是通过一种用于无线通信系统的发射机实现的，该发射机包括：

提取装置，用于从一个接收信号中提取出反馈信息；

发射装置，根据加权信息从发射部件发射一个发射信号；

确定装置，用于确定加权信息以响应提取的反馈信息；以及

控制装置，用于控制确定装置以便根据用于反馈所述反馈信息的复用反馈信号确定所述加权信息。

此外，上述目的是通过一种用于无线通信系统的接收机实现的，该接收机包括：

接收装置，用于接收一个发射信号；

导出装置，用于从对所述发射信号的响应中推导一个反馈信息；以及反馈装置，利用复用的反馈信号反馈所述反馈信息。

因此，通过维持从接收机发送的反馈信道分辨率和容量以及根据时变反馈信号构象在发射机进行适当的反馈滤波可提高发射分辨率。由此，可以提高整个反馈信令的有效分辨率，同时维持信令信道容量，因为根据该时变信号构象或通过利用多个不同构象，可以划分反馈信息并且扩展到不同时隙集合。对至少两个子信道进行滤波。发射信号可包括一个用于信道测量和信道量化的探测信号，以及基于该发射加权通过专用信道发送的信息。

根据本发明，复用的反馈信号可用于表示信道的量化状态。由此，在由时分、频分或码分复用方案定义的不同复用子信道中反馈信号的类型、编码、划分或分配可以不相同。

因此，施加给天线A1和A2的加权可以从反馈信道中去多路复用，而且无需与从接收机接收的当前时隙的反馈信令相同。特别是可调整多路复用定时以便仍然可以建立当前的FB模式。每个子信道可独立地定义一个基本分辨率，而且子信道可联合起来确定增强的分辨率。根据本发明，至少使用两个反馈子信道。复用的反馈信号在该发射部件被去复用，接着被滤波，以便得到希望的发射加权。因此，实现了一种无需精确匹配就能从反馈信号中导出发射加权的灵活的反馈概念。

此外，例如通过在发射机复用将以一种适当方式，例如通过有限冲激响应(FIR)滤波或无限冲激响应(IIR)滤波组合不同反馈信号可实现更高的发射加权分辨率和健壮性。这种滤波也可考虑接收的反馈信号的可靠性。接着，滤波器基于可靠的反馈信号加权较高来确定加权。由于通过复用并适当滤波两个不同的反馈信号，可在例如当前FB模式2的基础上建立FB模式3，因此可实现当前的FB模式3。在此情况下，可以维持反馈信令和信道估计，同时稍微改变反馈信号的确定。然而，不要求改变这些公共信道。

在信道变化缓慢时可使用较长滤波器的意义上，滤波器冲激响应的长度应与信道特性(例如多普勒扩展)匹配。滤波器的类型可以从接收信号中确定，或者可以在发射机和接收机之间协商。此外，可以对该反馈信号或反馈信号对应的发射加权，或这两者，进行去复用和后续滤波。尤其是增益和相位信息可以单独或联合滤波。滤波器可以用作预测器，这样就能基于可用的滤波信息预测发射加权直到该命令为发送的当前加权和/或之前的加权和/或接收的反馈命令。另外，滤波可以是线性或非线性的。此外，优选采用一种健壮滤波，例如，中值滤波，因为反馈误差可能引起“局外”加权，即，由于错误的索引而不是在确定索引/量化时的估计误差导致的错误加权。

因此，信道被量化为多个反馈信号量化构象，而且每个量化值通过不同的复用反馈子信道发送。由此，用户可以在可能重叠的不同量化间隔使用不同信道量化构象。这些不同量化构象可以是独立的，例如适当地互相旋转，或可以通过集合划分以从属或分级方式形成，其中附属构象联合用于定义精度提高的反馈信号(例如在第一子信道中发送的头两个比特可以指定一个加权象限，而在第二子信道中发送的第三比特可以指定该加权象限内的两个加权点中的一个)。此外，可以为不同用户提供不同的量化构象。

复用的反馈信号最好包括具有第一构象的第一反馈信号和具有第二构象的第二反馈信号。第一和第二反馈信号可以在不同时隙和/或通过利用不同代码发送。第一反馈信号可以定义基于一个信道估计确定的第一相位加权，而第二反馈信号可以定义基于一个旋转构象确定的第二相位加权。特别是第二相位加权可以基于相同构象的旋转信道估计，或基于另一构象的旋转信道估计，或基于该信道估计对第二(旋转)构象的量化。第一和第二反馈信号可以在连续的时隙中反馈。此外，第一反馈信号可以定义该加权信息的实数部分，而第二反馈信号可以定义该加权信息的虚数部分。

或者，第一反馈信号可以定义用于刷新该发射部件第一波束的第一反馈信息，而第二反馈信号可以定义用于刷新该发射部件第二波束的第二反馈信息。在此情况下，第一反馈信号可以在奇时隙期间反馈，而第二反馈信号在偶时隙期间反馈。奇偶时隙可用于在不同时刻控制相同天线(当使用该信道差时)或第一和第二天线。在后一种情况下，第一和第二天线交替用作参考对象。在受控天线的有效发射功率可以通过滤波减小的情况下优选控制两个天线，例如通过轮流发送控制命令到该发射部件。当两个天线都被控制时，有效的发射功率平均分配，这将简化所提供的功率放大器的设计。另一种可能的技术解决方案为使用发射分集技术，其中不同用户可以控制不同天线。

此外，第一反馈信号可在4-PSK构象中定义一个象限。而第二反馈信号可在所述第一反馈信号定义的所述象限内定义一个构象。第二反馈信号可以定义差分变化，Gray-编码的子象限或它们的组合。

复用的反馈信号可以通过具有不同反馈信号构象的至少两个用户发送。由此可实现一种灵活而且适应性强的发射分集系统。这至少两个用户可包括第一组用户，控制该发射部件的第一天线的加权；以及第二组用户，控制所述发射部件的第二天线的加权。在此情况下，由于某些滤波或去复用技术可以使受控天线的发射功率要求降低，因此第一和第二天线之间的发射功率可以达到有效平衡。

此外，在发射机中提供的控制装置可以包括一个切换装置，用于交替切换第一反馈信号和第二反馈信号到确定装置。确定装置可用于从第一和第二反馈信号中导出加权信息。

此外，控制装置可用于控制发射装置，以便通过交替利用基于第一反馈信号确定的第一加权信息刷新该发射部件的第一波束，和利用基于第二反馈信号确定的第二加权信息刷新该发射部件的第二波束。

该发射部件可以是天线阵。在此情况下，反馈信息可用于控制该阵列天线的发射方向。发射方向可以从至少一个复用的反馈信号中导出。此外，发射方向可以从通过至少一个反馈信号得到的相位估计中导出。

此外，接收机的导出装置可包括提取装置，用于提取利用一个已知功率发送的探测信号；信道估计装置，用于根据提取的探测信号执行信道估计；以及生成装置，用于根据该信道估计生成复用的反馈信号。生成装置可用于生成第一和第二反馈信号，其中反馈装置可用于反馈第一和第二反馈信号为复用的反馈信号。第一和第二反馈信号可以被反馈装置交替反馈，其中对反馈信息的量化基于最新的信道估计以及可得到的第一构象或第二构象。

此外，生成装置可用于基于该信道估计生成第一反馈信号和基于旋转该信道估计一个预定角度生成第二反馈信号。这也可通过量化相同的信道估计为两个构象实现，在此情况下，第二构象为第一构象旋转后的副本。

或者，生成装置可用于基于反馈信息的实数部分生成第一反馈信号，以及基于反馈信息的虚数部分生成第二反馈信号。

在另外一个可供选择的方案中，提取装置可用于交替提取一个对应于第一波束的探测信号以及一个对应于第二波束的探测信号，而生成装置可交替用于基于第一波束的信道估计生成第一反馈信号，以及基于第二波束的信道估计生成第二反馈信号。

附图说明

下面参考附图根据一个优选实施例详细描述本发明，其中：

图1示出了包括一个基站和一个移动台的闭环发射分集系统的原理方框图；

图2示出了FB模式1到3的特性参数表；

图3A到3C分别示出了与FB模式1、2和3的反馈控制相关的特性参数表；

图4示出了根据本发明优选实施例的第一个例子，发射分集概念的特性参数表；

图5示出了根据本发明的优选实施例，基站和移动台的原理方框图；

图6示出了根据优选实施例的第一个例子的复合加权参数；

图7示出了根据优选实施例的第二个例子，发射分集概念的特性参数表；

图8示出了根据优选实施例的第二个例子的复合加权参数。

具体实施方式

下面根据图1所示的UMTS的BS10和MS20之间的连接描述根据本发明的方法和系统的优选实施例。

根据本发明的优选实施例，利用基于时间复用的反馈概念从MS20发送反馈信息到BS10。这意味着反馈信号的构象改变而且在不同时隙发送给BS10。然而，在该反馈信道中也可以使用诸如频率复用或码复用等其它复用方案。

特别是反馈信号构象可以随反馈信息的编码、类型、划分或分配改变。因此，利用当前的时间复用反馈子信道可以维持反馈信道中所需的信令容量，而这样的反馈信息扩展到整个时间轴，即，在两个(组)或多个(组)时隙发送，根据BS10和MS20都知晓的预定规则可分配这些时隙。

下面参考图4到图8描述该优选实施例的三个例子，其中反馈信息分布在整个连续时隙。

图4示出了两个经改进的模式2概念表。根据这个例子，两个参考信道，即信道估计和旋转信道估计，在MS20用于导出反馈信息。由此，通过利用模式2反馈信令，即两个反馈比特，可以实现8-相位信令。尤其是与该信道估计相关的第一反馈信息在两个连续时隙中发送，而与旋转信道估计相关的第二反馈信息在接下来的两个连续时隙中发送。因此，整个反馈信息在四个连续时隙中发送。相应地，与该信道估计相关的相位差在定义第一反馈子信道的时隙S1＝{1，2，5，6，7，10，…}发送，而量化该旋转构象的相位差在定义第二反馈子信道的时隙S2＝{3，4，7，8，11，12，…}发送，其中，假设使用4-相位的构象，则该旋转信道估计与该信道估计旋转45°相关。

因此，在时隙S1发送的相位比特的有效相位差由图4的上表指示，而在时隙S2发送的相位比特所确定的相位差由图4的下表指示。相应地，在每次仅使用2比特的反馈信息时，如同FB模式2，该相位差可量化为8个值。除了每个天线A1和A2使用的功率不变，通过滤波或去复用操作在BS10得到的反馈分辨率对应FB模式3。因此，在维持FB模式2的反馈信令容量的同时可以提高反馈分辨率。

图5示出了根据本发明的一个优选实施例，MS20和BS10的原理方框图。

根据图5，BS10包括收发信机(TRX)11，用于馈电两个天线A1和A2，和连接用于通过相应的反馈信道提取从MS20发送的反馈信息的提取设备12。提取的反馈信息提供给切换13，根据MS20使用的反馈信号构象的多路复用方案的基本定时原理，切换13被定时控制设备15控制。由此能提供用于提取反馈信息的去复用或滤波功能。在本例中，切换13受定时控制设备15的控制以便提供与时隙S1相关的反馈信息给其中一个输出终端，以及提供在时隙S2发送的反馈信息给另一个输出终端。

应注意，如果使用频率或码复用方案，上面的去复用或滤波功能也可以通过提供滤波器和去复用设备或解码设备实现。

切换13的输出终端连接加权确定设备14的相应的输入端，加权确定设备14根据图4所示的表确定加权信号。尤其是，加权确定设备14通过求取经相应的输入端接收的两个时隙类型S1的S2的反馈信息的平均值确定天线A1和A2之间所需的相位差。然而，也可以提供这两个反馈信息的任何其它组合。

确定的加权信号，例如相位差，提供给TRX11，TRX11对天线A1和A2执行相应的控制，从而建立在MS20实现发射信号最佳相干所需的相位差。

MS20包括收发信机(TRX21)，用于从BS10的天线A1和A2经与之相连的天线接收发射信号。此外，TRX21连接提取设备22，提取设备22用于提取导引信道信号和为计算所需信道估计的信道估计设备23提供提取的导引信道信号。信道估计设备23特别用于计算均对应于接收的导引信道信号的信道估计和旋转信道估计。信道估计设备23在连接信道差导出和量化设备24的相应输入端的相应输出端输出两个信道估计，设备24用于根据从信道估计设备23得到的信道估计和旋转信道估计导出相位差以及执行相应的量化。前面已经提到，旋转信道估计是通过旋转信道估计45°得到的。

此外，提供反馈定时设备25控制相位差导出和量化设备24以便根据预定的反馈定时输出从信道估计和旋转信道估计导出的其中一个相位差。在当前情况下，对应于信道估计，即常规FB模式2的相位差在时隙S1期间输出，而对应于旋转信道估计的相位差在时隙S2期间输出。这些相位差作为复用的反馈信号提供给TRX21以便通过相应的反馈信道发送到BS10。

应注意，如果BS10假设每个反馈信息仅从没有旋转的信道估计导出，即根据FB模式2控制的已知BS10，根据该优选实施例第一个例子的发射分集概念适合于已知的FB模式2。

在使用频率或码复用反馈方案的情况下，可以用调制设备或编码设备分别替换反馈定时设备25。

图6示出了在该优选实施例的第一个例子中用作反馈信息的加权向量的复合加权或端点。特别地，在图6中圆表示在时隙S1得到的加权，即常规FB模式2的加权，而十字表示在时隙S2中得到的附加加权。因此，无需增大反馈信道信令容量就可得到FB模式3下的相位差量化。

图7示出了该优选实施例的第二个例子，其中仅利用一个反馈比特得到FB模式2的反馈分辨率。因此，这个例子与改进的FB模式1相关。特别是，MS20例如基于一个滑动窗口执行连续测量或信道估计，而相位差导出设备24根据FB模式2相位构象量化该相位差。在当前情况下，由该相位差确定的复合加权的实数和虚数部分的反馈比特在连续时隙中发送，例如实数部分比特在用作第一反馈子信道的奇时隙中发送，而虚数部分比特在用作第二子信道的偶时隙中发送。相应的控制由MS20的反馈定时设备25执行。

相应地，BS10的定时控制设备15控制切换13以便为加权确定设备14的相应输入端提供反馈信息的连续实数和虚数部分，加权确定设备14确定提供给TRX11的相应的加权信号以建立所需的相位差。

如果BS10不受这个定时控制方案的控制，即使用当前FB模式1，则得到常规控制。如果提供了新的定时控制，那么加权确定设备14对两个时隙求平均并相应地改变加权信号。

因此，利用FB模式1的反馈容量可得到FB模式2的分辨率。此外，对于连续比特，天线验证可单独结合，这对应于STD概念。

因此，从图7中可看出，在奇时隙S_odd提供的反馈信息指示0°或180°的相位差，而在偶时隙S_even提供的反馈信息指示-90°或+90的相位差。

图8示出了在该优选实施例的第二个例子中可以反馈的复合加权，其中十字指示在时隙S_even发送的加权信息，而圆指示在时隙S_odd中发送的加权。

根据该优选实施例的第三个例子，该反馈方案可采纳波束分集概念以便抵抗错误信令的健壮性更强。在第三个例子中，假设在MS20使用空时编码(STTD)，其中编码的信道符号分成两元的分组b[2n]，[2n+1]和-b^*[2n+1]，b^*[2n]，并利用相同的扩展码在时刻2n和2n+1分别从天线A1和A2发射。这种简单的符号级正交编码方案使时间分集加倍，其中接收机使用简单的线性解码来检测发送的符号。在当前情况下，使用两个加权向量，它们是接收信令的函数。在FB模式1反馈信令的情况下执行下述的处理。

在每个时隙BS10的天线A1和A2发射两个波束B1和B2。波束B1和B2的刷新率为800Hz，即，TRX 11每隔一个时隙刷新一次。特别地，波束B1在奇时隙期间被修正而波束B2在偶时隙期间被修正，在此，每个加权修正有效期为两个时隙，即提供滑动窗口加权变化。因此，MS 20的提取设备22用于提取从波束B1和B2接收的相应探测或导引信号，以及将它们连续提供给信道估计设备23。接着反馈定时设备25控制相位差导出设备24，以便在对应其分配时隙的定时输出相应的相位差。

应注意，如果TRX11用于确定并相应地分配连续接收的加权信号给相应的波束B1和B2，在这种情况下，不需要BS10的切换设备13和定时控制设备15提供的滤波功能。然而，如果不是这样，定时控制设备15控制切换13以便切换波束B1的加权信号(在奇时隙发送)到其中一个输出端，以及切换波束B2的加权信号(在偶时隙发送)到另一输出端，而加权确定设备14确定对应的加权信号。另外，定时控制设备15用于控制TRX11以便分配接收的加权信号到一个对应的波束B1或B2。这种控制特征由图5的BS10方框图中所示的broken误差表示。

应注意，图5所示的方框图中的上述设备也可以利用控制程序的软件功能实现，控制程序控制在BS10和MS20中提供的诸如CPU的微处理器。

此外，任何种类的信号集合划分(例如用于格码)也可用于提高性能。此外，通过使用进程信令也可以依靠不同反馈信号构象。例如第一时隙或子信道可用于反馈指示具有更高可靠性的4-PSK构象中的象限信息，而后续第二时隙或子信道可用于反馈该象限内确定构象的信息。第二子信道的反馈信息可基于差分变化。Gray编码的子象限，或它们的任何组合。在此，一旦指定象限的反馈比特到达BS10时就可改变该发射加权，而且之后可根据最近的信道估计调整经改进的子象限，这在发送象限索引时(例如使用Gray编码)是不可能得到的。由此，可以避免在当前概念中由于等待接收所有反馈比特导致的附加时延。此外，当前概念中，导致之后MS20无法估计专用信道参数的突变(在1比特反馈时改变180°，在2比特反馈时改变90°，等等)不会发生。因此，逐渐施加反馈信息不仅能减小时延而且能使信道估计和接收机性能更为有效。反馈信息也可以参照连续时隙的相位差。

此外，本发明并不限制于两个天线A1和A2，而是可应用于任何多天线的发射机以便提供更高分辨率的反馈。此外，前面提到，如果BS10能相应地用于过滤或选择反馈信息，也可以使用任何类型的复用方案。

此外，本发明可应用于包括在一个发射部件和至少一个接收机之间使用的发射分集或发射波束成形概念的任何无线通信系统。因此，上面对优选实施例和附图的描述仅用于示意本发明。本发明的优选实施例可以在所附权利要求书的范围内改变。

总之，本发明涉及一种用于包括一个发射部件和至少一个接收机的无线通信系统的发射分集方法，其中根据响应反馈信息所确定的加权信息从发射部件发送一个发射信号到至少一个接收机。反馈信息从至少一个接收机对该发射信号的响应中导出，并利用复用的反馈信号反馈。因此，多个量化构象和/或特定构象的反馈子信道可用于信道探测，以便增强总体反馈分辨率，同时维持反馈信道的低信令容量。

Claims (44)

1.一种用于包括一个发射部件和至少一个接收机的无线通信系统的发射分集方法，所述方法包括步骤：

a)根据响应一个反馈信息而确定的加权信息，从所述发射部件发送一个发射信号到所述至少一个接收机；

b)从所述至少一个接收机对所述发射信号的响应中导出所述反馈信息；

c)利用复用的反馈信号反馈所述反馈信息。

2.根据权利要求1的方法，其中所述复用的反馈信号包括具有第一量化构象的第一反馈信号和具有第二量化构象的第二反馈信号。

3.根据权利要求2的方法，其中所述第一和第二反馈信号在不同时隙发送。

4.根据权利要求2或3的方法，其中所述第一和第二反馈信号利用不同编码发送。

5.根据权利要求2到4中任何一个的方法，其中所述第一反馈信号定义基于量化到所述第一构象的信道估计所确定的第一加权，而所述第二反馈信号定义基于量化到所述第二构象的信道估计所确定的第二加权。

6.根据权利要求5的方法，其中所述第二构象为所述第一构象旋转后的副本。

7.根据权利要求5的方法，其中所述第二反馈信号基于量化到所述第一构象的旋转信道估计。

8.根据权利要求2或3的方法，其中所述第一和第二反馈信号在连续时隙中反馈。

9.根据权利要求2、3或8任何一个的方法，其中所述第一反馈信号定义所述加权信息的实数部分，而所述第二反馈信号定义所述加权信息的虚数部分。

10.根据权利要求2、3或8任何一个的方法，其中所述第一反馈信号定义用于刷新所述发射部件第一波束的第一反馈信息，而所述第二反馈信号定义用于刷新所述发射部件第二波束的第二反馈信息。

11.根据权利要求9或10的方法，其中所述第一反馈信号在奇时隙期间反馈，而所述第二反馈信号在偶时隙期间反馈。

12.根据权利要求2、3或8任何一个的方法，其中所述第一反馈信号在4-PSK构象中定义一个象限，而所述第二反馈信号在所述第一反馈信号定义的所述象限内定义一个构象点。

13.根据权利要求12的方法，其中所述第二反馈信号定义一个差分变化，一个Gray编码的子象限，或它们的组合。

14.根据权利要求1的方法，其中所述复用的反馈信号被具有不同信号构象的至少两个用户发送。

15.根据权利要求14的方法，其中所述至少两个用户包括控制所述发射部件第一天线的加权的第一组用户，以及控制所述发射部件第二天线的加权的第二组用户。

16.根据权利要求1的方法，其中所述反馈信息用于控制两个天线之一的发射加权。

17.根据权利要求1的方法，其中所述反馈信息用于控制两个天线的发射加权。

18.根据权利要求17的方法，其中用于控制所述两个天线的控制命令交替发送到所述发射部件。

19.根据权利要求1的方法，其中所述发射部件包括一个天线阵。

20.根据权利要求19的方法，其中所述反馈信息用于控制所述天线阵的发射方向。

21.根据权利要求20的方法，其中发射方向从至少一个反馈信号导出。

22.根据权利要求21的方法，其中发射方向从至少一个提取的反馈信号的相位估计中导出。

23.根据权利要求1的方法，其中基于反馈信号滤波操作来确定所述加权信息和/或发射方向。

24.根据权利要求23的方法，其中所述滤波操作包括健壮滤波、FIR滤波、IIR滤波、线性滤波、非线性滤波，或平滑滤波和预测。

25.根据前述权利要求中任何一个的方法，其中所述复用的反馈信号的可靠性用于确定加权。

26.根据权利要求23或24的方法，其中发射滤波适用于发射信道特性并且动态地变化。

27.一种用于无线通信系统的发射分集系统，包括：

a)发射装置(10)，用于根据响应一个反馈信息所确定的加权信息，从发射部件(A1，A1)发送一个发射信号；以及

b)至少一个接收机(20)，用于接收所述发射信号和从对所述发射信号的响应中推导出的所述反馈信息；

c)其中所述至少一个接收机(20)，包括反馈装置(24，25)，用于利用复用的反馈信号反馈所述反馈信息。

28.根据权利要求27的系统，其中所述反馈装置(24，25)用于生成具有第一构象的第一反馈信号和具有第二构象的第二反馈信号。

29.根据权利要求28的系统，其中所述第一反馈信号定义基于信道估计确定的第一相位加权，而所述第二反馈信号定义基于所述第一反馈信号旋转构象确定的第二相位加权。

30.根据权利要求28的系统，其中所述第一反馈信号定义所述加权信息的实数部分，而所述第二反馈信号定义所述加权信息的虚数部分。

31.根据权利要求28的系统，其中所述第一反馈信号定义被所述发射装置(10)用于刷新所述发射部件(A1，A2)第一波束的第一反馈信息，而所述第二反馈信号定义被所述发射装置(10)用于刷新所述发射部件(A1，A2)第二波束的第二反馈信息。

32.根据权利要求30或31的系统，其中所述反馈装置(24，25)用于在奇时隙期间反馈所述第一反馈信号，而在偶时隙期间反馈所述第二反馈信号。

33.一种用于无线通信系统的发射机，包括：

a)提取装置(12)，用于从接收信号中提取出反馈信息；

b)发射装置(11)，用于根据加权信息从发射部件(A1，A2)发送一个发射信号；

c)确定装置(14)，用于响应所述提取的反馈信息确定所述的加权信息；以及

d)控制装置(13，15)，用于控制所述确定装置(14)，以便根据用于反馈所述反馈信息的复用反馈信号来确定所述加权信息。

34.根据权利要求33的发射机，其中所述控制装置(13，15)包括切换装置(13)，用于交替切换具有第一构象的第一反馈信号和具有第二构象的第二反馈信号到所述确定装置(14)。

35.根据权利要求34的发射机，其中所述确定装置(14)用于从所述第一和第二反馈信号中导出所述加权信息。

36.根据权利要求34的发射机，其中所述控制装置(13，15)用于控制所述发射装置(11)，以便通过交替利用基于所述第一反馈信号确定的第一加权信息来刷新所述发射部件(A1，A2)的第一波束，以及利用基于所述第二反馈信号确定的第二加权信息来刷新所述发射部件(A1，A2)的第二波束。

37.根据权利要求33到36中任何一个的发射机，其中所述发射部件为天线阵(A1，A2)。

38.一种用于无线通信系统的接收机，包括：

a)接收装置(21)，用于接收发射信号；

b)导出装置(22，23，24)，用于从对所述发射信号的响应中导出反馈信息；以及

c)反馈装置(24，25)，利用复用的反馈信号反馈所述反馈信息。

39.根据权利要求38的接收机，其中导出装置(22，23，24)包括提取装置(22)，用于提取一个利用已知功率发射的探测信号；信道估计装置(23)，用于基于所述提取的探测信号执行信道估计；以及生成装置(24)，用于基于所述信道估计生成所述复用的反馈信号。

40.根据权利要求39的接收机，其中所述生成装置(24)用于生成具有第一构象的第一反馈信号和具有第二构象的第二反馈信号，其中所述反馈装置(24，25)用于反馈所述第一和第二反馈信号作为所述复用的反馈信号。

41.根据权利要求40的接收机，其中所述反馈装置(24，25)用于交替反馈所述第一和第二反馈信号，其中对反馈信息的量化基于最新的信道估计，以及所述第一和第二构象中的一个可用构象。

42.根据权利要求40的接收机，其中所述生成装置(24)用于基于所述信道估计生成所述第一反馈信号，以及基于旋转所述信道估计一定角度生成所述第二反馈信号。

43.根据权利要求40的接收机，其中所述生成装置(24)用于基于所述反馈信息的实数部分生成所述第一反馈信号，以及基于所述反馈信息的虚数部分生成所述第二反馈信号。

44.根据权利要求40的接收机，其中所述提取装置(22)用于交替提取对应第一波束的探测信号和对应第二波束的探测信号，而且所述生成装置(24)交替用于基于信道估计为所述第一波束生成所述第一反馈信号，以及基于信道估计为所述第二波束生成所述第二反馈信号。

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