CN1414805A - 无线基站和控制无线通信的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用传统下行链路传输分集的无线基站，其中即使当多个用户(移动终端)利用码分多路系统来分享单一个时隙时，该无线基站可补偿传输质量的降低。无线基站包括上行链路信道估算器16、传输分集控制器141到14N和数据发送器15。上行链路信道估算器16用于进行上行链路时隙信道估算；根据所述信道估算和利用码分多路系统时分享下行链路时隙的用户数，传输分集控制器141到14N用于控制在下行链路时隙DL#1到DL#N中使用的传输分集；数据发送器15用于通过利用被控制的传输分集来通过下行链路时隙DL#1到DL#N来传输数据。

Description

无线基站和控制无线通信的方法
技术领域
本发明涉及无线基站和控制无线通信的方法。更具体地说，本发明涉及在IMT-2000CDMA TDD系统中采用传输分集的无线基站和控制无线通信的方法。
背景技术
本申请是基于第P2001-328205号在先日本专利申请并要求其优先权，该日本在先申请是在2001年10月25日登记的，其所有内容在这里被参照地引用。
在无线通信中通常会产生衰减，这极大地降低了传输质量，也就是说，降低了比特差错率特性。
传输分集是用于补偿这种由于衰减导致传输质量降低的公知方法。下面就来描述作为一种传输分集的下行链路传输分集。
图1示出了利用传统下行链路传输分集的无线基站50部分结构。图1还示出了与数据传输有关的功能。如图1所示，无线基站50包括编码器51、扩散器52、加权单元531和532、筛选器541和542、发送器551和552、天线561和562以及上行链路信道估算器57。
编码器51与扩散器52连接，在预定的程序下对要传输的数据(后面称为传输数据)进行编码和隔行扫描，并把编码和隔行扫描过的传输数据传输到扩散器52。
扩散器52与编码器51和加权单元531和532连接，以预定的程序对从编码器51接收到的传输数据进行扩散和加密，并把扩散和加密的传输数据传输到加权单元531和532上。
加权单元531和532与扩散器52、筛选器541和542以及上行链路信道估算器57连接，用从上行链路信道估算器57接收到的加权系数W1和W2对从扩散器52接收的传输数据进行加权(即相乘)。加权单元531和532把加权后的传输数据传输到筛选器541和542。
筛选器541、542与加权单元531和532以及发送器551和552连接，对从加权单元531和532接收来的传输数据进行筛选，并把筛选后的传输数据传输到发送器551和552。
发送器551和552与筛选器541和542以及天线561和562连接，用于把从筛选器541和542接收到的传输数据通过无线线路并配合天线561和562以预定载波传输。
上行链路信道估算器57与加权单元531和532以及天线561和562连接，用于监控为天线561和562设置的上行链路无线电信道(即时隙、扩散代码或载波频率)，于是估算(进行信道估算)上行链路无线电信道的状态(即波形失真、延迟波动、幅值波动和相位滞后)，根据信道估算来确定加权系数W1和W2，并把确定的加权系数W1和W2传输给加权单元531和532上。
作为一种下行链路传输分集的STD(可选择传输分集)采用“1”或“0”作为加权系数W1，相应地“0”或“1”作为加权系数W2。结果，传输数据仅仅通过由筛选器541、发送器551和天线561组成的第一传输线路来传输，或者是通过由筛选器542、发送器552和天线562组成的第二传输线路来传输。
作为一种下行链路传输分集的TxAA(传输自适应阵列)可把加权系数分别分配给天线561和562。
图2(a)和2(b)示出了在IMT-2000CDMA TDD无线电信道中采用的时隙结构。在IMT-2000CDMA TDD系统中，利用码分多路系统，多个用户(移动终端)可分享到单个时隙，同时单个用户可以(移动终端)可以占有多个时隙。
例如，当采用图2(a)中所示的时隙时，上行链路信道估算器57使下行链路时隙#3反映出上行链路时隙#2的信道估算情况，同时使下行链路时隙#5反映出上行链路时隙#4的信道估算情况，这样就可基于即时的先前上行链路时隙的信道估算来控制下行链路传输分集。
例如，当采用图2(b)中的时隙时，上行链路信道估算器57控制下行链路传输分集，于是上行链路时隙#2的信道估算可通过所有后续时隙(#3到#5)来反映。
在采用传统的下行链路传输分集的无线基站和控制无线通信的方法中，当多个用户(移动终端)利用码分多路系统来分享单个时隙时，无线通信在多天线和分享单个时隙的所有用户之间同时进行。这样，利用传统下行链路传输分集的无线基站和控制无线通信的方法就会很大程度地产生来自其他用户(移动终端)的干扰信号，这些干扰信号是需要被抑制的，同时降低了传输质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用传统下行链路传输分集的无线基站和控制无线通信的方法，其中即使是多个用户(移动终端)利用码分多路系统来分享单个时隙时，该无线基站和控制无线通信的方法也可对在无线通信中传输质量的降低进行补偿。
根据本发明的第一方面，提供一种无线基站，该基站包括：信道估算器，用于进行上行链路时隙的信道估算；传输分集控制器，用于根据所述信道估算和在使用码分多路系统时分享下行链路时隙的用户数，来控制用于每个下行链路时隙的传输分集；以及数据发送器，用于利用所述被控制的传输分集把在下行链路时隙中的数据传输出去。
传输分集控制器还根据来自所述信道估算的即时值中的时间差来控制用于每个下行链路时隙的传输分集。
所述传输分集控制器最好还确定是否使用用于每个时隙的传输分集。
所述传输分集控制器最好还确定一种用于每个时隙的传输分集。
根据本发明的第二方面，提供一种控制无线通信的方法，该方法包括的步骤为：a)在无线基站，进行上行链路时隙的信道估算；b)在无线基站，根据所述信道估算和在使用码分多路系统时分享下行链路时隙的用户数来控制用于每个下行链路时隙的传输分集；以及c)在无线基站，把在使用所述被控制的传输分集中的所述下行链路时隙中的数据传输出去。
在所述步骤b)中，所述无线基站还根据来自所述信道估算即时值中的时间差来控制用于每个下行链路时隙的传输分集。
在所述步骤b)中，最好确定是否使用用于每个时隙的传输分集。
在所述步骤b)中，最好确定一种用于每个时隙的传输分集。
附图说明
图1为传统技术的无线基站示意图；
图2A和2B为传统技术的无线基站中采用的时隙结构图；
图3为本发明一个实施例的无线基站示意图；
图4示出了该实施例的无线基站通过无线信道对接收到的传输数据进行传输的操作顺序流程图；
图5为根据本发明实施例的改进的无线基站示意图；以及
图6为本发明的改型的无线基站通过无线信道对接收到的传输数据进行传输的操作顺序流程图。
图中：50无线基站                   142第2DL时隙分集控制器51编码器                     14N第2DL时隙分集控制器52扩散器                     15传输处理器54过滤                       201传输数据输入55发送器                     202分配每个时隙56天线                       203对于每个时隙进行分集控制57上行链路信道估算器         204传输处理13分配器                     27阈值数据比较器141第1DL时隙分集控制器       403与阈值进行比较
具体实施方式
(根据本发明实施例的无线基站结构)
下面参照附图来描述本发明实施例的无线基站结构。图3为根据本实施例的无线基站10的一般结构图。
本实施例的无线基站10通过无线信道把传输数据传输到无线信息终端(移动终端)。如图3所示，该无线基站10包括编码器11、扩散器12、分配器13、下行链路(DL)时隙分集控制器14、传输处理器15和上行链路信道估算器16。
编码器11和扩散器12具有与传统无线基站50的编码器51和扩散器52相同的功能。编码器11连接到扩散器12。扩散器12又与编码器11和分配器13连接。
分配器13与扩散器12和下行链路时隙分集控制器14连接，用于把从扩散器12接收来的传输数据分成下行链路(DL)时隙(DL#1到DL#N)，并把相应的被分开的时隙(DL#1到DL#N)的传输数据传输到对应的第一到第N下行链路(DL)时隙分集控制器141和14N。
分配器13把分享每个下行链路(DL)时隙(DL#1到DL#N)的用户数传输到对应的第一到第N个下行链路(DL)时隙分集控制器141到14N。
下行链路时隙分集控制器14与分配器13、传输处理器15和上行链路信道估算器16连接，其包括对应于下行链路时隙(DL#1到DL#N)的第一到第N个下行链路时隙分集控制器141到14N。
根据由上行链路信道估算器16完成的上行链路信道估算以及从分配器13传输来的用户数量，第一到第N个下行链路时隙分集控制器141到14N确定是否采用传输分集，并确定哪一个传输分集(一种传输分集)用于对应的下行链路时隙(DL#1到DL#N)，于是进行分集控制。这里采用的传输分集包括下行链路传输分集(如STD和TxAA)。
简单地说，第一到第N个下行链路时隙分集控制器141到14N构成了传输分集控制器，该控制器用于控制在每个下行链路时隙DL#1到DL#N中采用的传输分集。
在图2A中所示的时隙中，例如，当多个用户(移动终端)分享下行链路(DL)时隙DL#3，同时单个用户占有下行链路(DL)时隙DL#5时，第三下行链路时隙分集控制器143可确定出没有使用对于DL#3的传输分集(或STD的使用)，以及第五下行链路时隙分集控制器145可确定出用于DL#5的TxAA在使用。
另外，在图2A所示的时隙中，当分享下行链路(DL)时隙DL#3的用户多于预定数，而占用下行链路(DL)时隙DL#5的用户数小于预定数时，第三下行链路时隙分集控制器143可判定DL#3的传输分集没有在使用(或使用STD)，第五下行链路时隙分集控制器145可判定DL#5的TxAA在使用。
传输处理器15与下行链路时隙分集控制器14和上行链路信道估算器16连接，根据由下行链路时隙分集控制器14判定的传输分集来处理从下行链路时隙分集控制器14接收来的传输数据(即，选择传输线路或对每个传输线路加权)，需要的话进行筛选，并通过天线15a1和/或15a2把处理过的传输数据传输出来。
简单地说，传输处理器15形成数据发送器，利用控制的传输分集传输带有下行链路时隙DL#1到DL#N的数据。
上行链路信道估算器具16与下行链路时隙分集控制器具14和天线15a1及15a2连接，监控为天线15a1和15a2设定的上行链路无线信道，估算上行链路无线信道的状态(如波形失真、延迟波动、幅值波动和相位滞后)(执行信道估算)，并把信道估算结果传送到下行链路时隙分集控制器14。
简单地说，上行链路信道估算器16构成了进行上行链路时隙DL#1到DL#N的信道估算器。
(本实施例的无线基站的操作)
下面参照图4来描述具有上述结构的无线基站10。图4示出了无线基站10的操作流程图，无线基站10用于通过无线信道把接收到的传输数据发送出去。
在图4所示的步骤201中，通过无线信道传输的传输数据加在编码器11上，编码器11对加入的传输数据进行编码并隔行扫描，并把传输数据传输到扩散器12。扩散器12对传输数据扩散并加密，然后把传输数据传输到分配器13上。
在步骤202，分配器13把从扩散器12接收到的传输数据分成各个下行链路时隙(DL#1到DL#N)并且将各个时隙(DL#1到DL#N)的分成的传输数据传输到对应的第一到第N下行链路时隙分集控制器141到14N。
在步骤203，根据从上行链路信道估算器16传输业的完成的上行链路信道的信道估算以及从分配器13传输来的用户数，下行链路时隙分集控制器141到14N确定是否利用对应于下行链路时隙(DL#1到DL#N)的传输分集，或确定哪一个是利用的传输分集，于是进行分集控制。
在步骤204，传输处理器15根据由下行链路时隙分集控制器14判定的传输分集来处理从下行链路时隙分集控制器14接收来的传输数据(即，选择传输线路或对每个传输线路加权)，按需要进行过滤，并通过天线15a1和/或15a2把处理过的传输数据传输出来。
(本实施例的无线基站功能/效果)
本实施例的无线基站10具有下行链路时隙分集控制器141和142，下行链路时隙分集控制器141和142根据分享下行链路时隙(DL#1到DL#N)的用户数来控制用于相应下行链路时隙(DL#1到DL#N)的传输分集。这样，当多个用户(移动终端)在使用码分多路系统中占有一个时隙时，本实施例的无线基站10就控制判定不使用传输分集，这样就避免了从其他用户(移动终端)来的干扰信号大量增加，并避免了下行链路传输质量的降低，其中干扰信号是需要抑制的。
(根据改型1的无线基站机构)
本发明并不限于上述实施例，如图5所示，而可以在分配器23和下行链路时隙分集控制器24之间设有阈值数据比较器27。
阈值数据比较器27计算在每个下行链路时隙(DL#1到DL#N)与完成信道估算的时隙之间的时间差，并把通过计算得到的时间差与作为预定阈值数据的时间差进行比较。阈值数据比较器27把比较结果传输到对应的下行链路时隙分集控制器241到24N。
根据由上行链路信道估算器26完成的上行链路信道估算、从分配器23传输来的用户数量以及从阈值数据比较器27接收来的比较结果，第一到第N个下行链路时隙分集控制器241到24N确定是否对于对应的下行链路时隙(DL#1到DL#N)采用传输分集，并确定哪一个传输分集，于是进行分集控制。这里采用的传输分集包括下行链路传输分集(如STD和TxAA)。
简单地说，下行链路时隙分集控制器241到242构成传输分集控制器，用于控制用于每个下行链路时隙DL#1到DL#N的传输分集。
在图2B所示的时隙中，当多个用户(移动终端)分享每个下行链路时隙DL#5到DL#6，以及单个用户(移动终端)占有每个下行链路时隙DL#3到DL#4时，第三到第四下行链路时隙分集控制器243到244可判断DL#3到DL#4的TxAA在使用，其中DL#3到DL#4为不超过作为阈值数据(即四个时隙)的时隙，并由单个用户(移动终端)占有。另一方面，第五到第十五下行链路时隙分集控制器245到2415可判定对于DL#5到DL#15的STD在使用(或传输分集没使用)。
(本改型的无线基站的操作)
下面参照图6来描述具有上述结构的无线基站20的操作。图6示出了无线基站20操作的流程图，其中无线基站20用于通过无线信道把接收到的传输数据传输出去。
在图6中所示的步骤401中，通过无线信道要传输的传输数据加到编码器21上。编码器21对加入的传输数据进行编码并隔行扫描，并把传输数据传输到扩散器22。扩散器22对传输数据扩散并加密，然后把传输数据传输到分配器23上。
在步骤402，分配器23把从扩散器22接收到的传输数据分成每个下行链路时隙(DL#1到DL#N)，并把相应的分开后的时隙(DL#1到DL#N)的传输数据传输到对应的第一到第N下行链路时隙分集控制器241到24N。
在步骤403，阈值数据比较器27计算每个下行链路时隙(DL#1到DL#N)和完成信道估算的时隙之间的时间差，并把通过计算而得到的是时间差与作为预定阈值数据的时间差进行比较。阈值数据比较器27把比较结果传输到相应的下行链路时隙分集控制器241和24N。
在步骤404，根据由上行链路信道估算器26完成的上行链路信道的信道估算、从分配器23传输来的用户数以及从阈值数据比较器27传来接收到的比较结果，下行链路时隙分集控制器241到24N确定是否利用对应于下行链路时隙(DL#1到DL#N)的传输分集，并确定是利用哪一个传输分集，于是进行分集控制。
在步骤405，传输处理器25根据由下行链路时隙分集控制器14判定的传输分集来处理从下行链路时隙分集控制器24接收来的传输数据(即，选择传输线路或对每个传输线路加权)，按需要进行过滤，并通过天线25a1和/或25a2传输处理过的传输数据。
如上所述，本发明可提供一种利用下行链路传输分集的无线基站和控制无线通信的方法，即使在多个用户(移动终端)利用码分多路系统来分享一个时隙时，该无线基站和控制无线通信的方法也可补偿在无线通信中传输质量的降低。
对于本领域的技术人员来说，其他优点以及改型是显而易见的。于是，在较宽方面的本发明并不限于在这里描述及示出的具体细节和典型实施例。因此，在不脱离由附加权利要求和等同物限定的本发明一般原理的精神或范围下，可进行许多改型。

Claims (8)

1.一个无线基站，包括：
一信道估算器，用于执行上行链路时隙的信道估算；
一传输分集控制器，用于根据所述信道估算和在使用码分多路系统时分享下行链路时隙的用户数，来控制用于每个下行链路时隙的传输分集；以及
一数据发送器，用于传输在利用所述被控制的传输分集的下行链路时隙中的数据。
2.根据权利要求1所述的无线基站，其中：所述传输分集控制器还根据来自所述信道估算即时值中的时间差来控制用于每个下行链路时隙的传输分集。
3.根据权利要求1所述的无线基站，其中：所述传输分集控制器确定是否使用每个时隙的传输分集。
4.根据权利要求1所述的无线基站，其中：所述传输分集控制器确定一种用于每个时隙的传输分集。
5.一种控制无线通信的方法，包括的步骤为：
a)在无线基站，进行上行链路时隙的信道估算；
b)在所述无线基站，根据所述信道估算和在使用码分多路系统时分享下行链路时隙的用户数来控制用于每个下行链路时隙的传输分集；
c)在所述无线基站，把在使用所述被控制的传输分集的所述下行链路时隙中的数据传输出去。
6.根据权利要求4所述的控制无线通信的方法，其中：在所述步骤b)中，所述无线基站还还根据来自所述信道估算即时值中的时间差来控制用于每个下行链路时隙的传输分集。
7.根据权利要求4所述的控制无线基站的方法，其中：在所述步骤b)中，确定是否使用用于每个下行链路时隙的传输分集。
8.根据权利要求4所述的无线基站，其中：在所述步骤b)中，确定一种用于每个时隙的传输分集。
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