CN1433175A - 有多个发送和接收天线的移动通信设备和方法 - Google Patents

有多个发送和接收天线的移动通信设备和方法 Download PDF

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Abstract

提供一种有多个发送和接收天线的移动通信设备及在其上执行的移动通信方法。在包括基站和移动站的移动通信设备中，有至少一个发送天线的基站从接收的反馈信号中恢复长期信息和短期信息，利用从恢复的长期信息和短期信息产生的基本信息空间处理专用物理信道，并发送导频信道信号和空间处理结果的相加结果到基站。有至少一个接收天线的基站利用从基站发送的PICH信号确定对应于每个发送和接收天线的信道下行链路特征的第一特性，根据第一特性确定长期信息和短期信息，变换确定的长期信息和短期信息为反馈信号，并发送反馈信号到基站。因此，可以减少干扰和噪声的影响，并增大传输数据的通过量，从而减小衰落的影响。

Description

有多个发送和接收天线的移动通信设备和方法
技术领域
本发明涉及移动通信，特别是涉及一种具有多个发送和接收天线，可以最小化衰落、干扰和噪声影响的移动通信设备及其方法。
背景技术
下一代移动通信系统要求比用于个人通信服务的移动通信系统更快的高速数据传输。作为无线通信标准，欧洲和日本已采用W-CDMA(Wideband-CodeDivision Multiple Access，宽带码分多址)方案，而北美则已采用CDMA-2000方案。
移动通信系统通常是由基站和经由基站彼此通信的多个移动站构成的。移动通信系统中的高速数据传输可以通过减小受信道特性影响的诸如衰落之类的用户间干扰和信号损失来实现。已经采用分集技术防止由于衰落所导致的通信不稳定。象这样的技术，空间分集技术，使用多个天线。
对未来的移动通信系统而言，多天线的使用被认为是必需的。因为，它可以减小用户间干扰。用于增加发送机容量的发送多天线系统，由于下一代移动通信的特点，要求宽带发送，这种发送机采用以多天线克服信号衰落的分集技术。
对高速数据传输而言，解决信号衰落问题是根本问题，它是影响一般移动通信系统性能的最重要的信道特性。这是因为衰落可能将接收信号的幅度降低到几十dB或甚至几个dB。多种分集技术被应用于克服衰落。普通的CDMA技术利用瑞克接收机，该接收机使用信道的延迟扩展，接收多径信号，并对应于接收分集技术。但是，当延迟扩展很小时，这种接收分集技术将不起作用。
多普勒扩展信道需要使用交织和编码技术的时间分集技术。但是，时间分集技术不能利用于低速多普勒信道。具有小延迟扩展和普通信道的室内信道，是低速多普勒信道的典型例子，需要空间分集技术来克服衰落。空间分集技术利用两个或多个天线，通过切换天线，克服在传输期间由于衰落造成的信号衰减。空间分集分为需要多个接收天线的接收天线分集和需要多个发送天线的发送天线分集。由于成本和空间的原因，在单个移动站采用接收天线分集是不切实际的，而代之以在基站采用发送天线分集。
发送天线分集分为：闭环发送分集，其中，移动站反馈下行链路信道信息回基站；开环发送分集，从移动站到基站没有反馈发生。根据发送分集方法，移动站确定每个信道的相位和幅度，以获得最佳权值。为了确定信道的相位和幅度，基站通过每个天线发送导频信号到移动站。然后，移动站从每个导频信号，确定信道的相位和幅度，并根据信道的相位和幅度获得最佳权值。
发送天线分集中，分集效果和信噪比的改善随着天线数的增加而增加。但是，分集效率却随着使用在基站的天线(或信号发送路径)数，即分集度的增加而降低。因此，持续增加天线数超过某个点，仅仅是为了实现非常高的分集效果，可能是不经济和不切实际的。但是，增加用于基站的天线数，来减小干扰信号的功率和增大内部信噪比，是一种有效和相当实际的技术。
提供分集效果和定向效果(beamforming effect)保护内部信号不受干扰和噪声影向的发送自适应天线阵系统(transmission adaptive antennaarray system)被称为“下行链路定向系统”(downlink beamforming system)。具体地，发送分集中利用反馈信息的系统被称为“闭环下行链路定向系统”(closed loop downlink beamforming system)。利用从各个移动站向基站反馈信息的闭环下行链路波束形成系统要求足够宽的反馈信道带宽。如果反馈信道的带宽不够宽，由于对信道信息的变化的自适应性差，通信性能变差。
欧洲IMT-2000标准协会已采用TxAA(Transmission Antenna Array，发送天线阵)模式1和2，在3GPP R99版中，这些模式是两个天线的闭环发送分集方案。诺基亚提出的TxAA模式1中仅反馈两个天线之间的相位变化，而摩托罗拉提出的TxAA模式2，反馈两个天线之间的增益以及相位。TxAA模式1和2由3GPP公开在UMTS(Universal Mobile Telecommunications system，通用移动电信系统)规范中。
用于闭环发送分集的TxAA模式1或2利用自适应天线阵并施加不同复数权值(weight)给自适应发送天线阵的每个天线。施加到自适应天线阵的权值与发送信道相关，因而被表示为，例如，w＝h*。这里，w是发送天线阵权矢量，h是发送阵信道矢量(transmission array channel vector)。下文，粗体符号表示矢量，非粗体符号表示标量。
一般，移动通信系统中采用频分复用技术，发送和接收信道具有不同特性。这样，需要由基站反馈回来发送信道信息以确定发送信道h特性。根据TxAA模式1或2，移动站计算从信道信息h获得的加权信息，并反馈计算的加权信息w到基站。
TxAA模式1仅量化加权信息w的相位分量θ2-θ1为2个位，并反馈量化的结果。加权信息w表示为w＝[|w1|exp(jθ1)，|w2|exp(jθ2)]，其中w1和w2是标量。这里，相位精度是π/2，最大量化误差是π/4。求精模式(refinedmode)在每个时间点仅更新两个位之一，用以增加反馈效率。作为一个例子，两个位可能的组合包括(b(2k)，b(2k-1)｝和(b(2k)，b(2k+1)｝，其中，b表示每个连续时隙期间的一个反馈位。
TxAA模式2反馈加权信息的相位和增益两个分量。加权信息的相位按3位反馈，而加权信息的增益按1位反馈。因此，相位精度是π/4，并且最大量化误差是π/8。逐次求精模式(progressive refine mode)在每个时间点仅更新4个位之一，用以增加反馈效率。这种逐次求精模式没有限制，不象有限制的求精细模式，每个位应当是正交基础的值。
当天线数量和空间信道特性变化时，上述TxAA模式1和2存在如下问题。
首先，当天线数量增加时，应当反馈的对每个天线的加权量也增加。依靠移动站的移动速度，通信性能将可能恶化。随着移动站的移动速度的增加，时空信道的变化，在通常衰落信道上变严重。在这种情况下，信道信息的反馈速度应当增加。为此，如果信道信息的反馈速度受到限制，由于反馈信息量随天线数量的增加而增加，通信性能可能恶化。
其次，当天线分隔不能足够远时，对于每个天线的各个信道之间的相关性增加。这种信道到信道相关性的增加，降低信道矩阵中传送信息的数量。利用有效反馈方案可以防止随移动站高速移动而出现的通信性能恶化。但是，由于TxAA模式1和2是在两个天线的时空信道是完全独立的假设下定义的，因此，当天线数和时空信道特性变化时，无法保证效率。另外，TxAA模式1和2尚不能应用到使用多于两个天线的情况下。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明的一个目的是提供一种具有多个发送和接收天线的移动通信设备。其中，长期信息和短期信息从移动站反馈到基站，长期信息和短期信息反映了用于基站和移动站的每个发送和接收天线空间信道的下行链路特性，基站和移动站分别包括多个发送和接收天线，从而，减小干扰和噪声的影响，并最大化数据发送吞吐量，从而减小衰落的影响。
本发明的另外的目的是提供一种在上述具有多个发送和接收天线的移动通信设备中执行的移动通信方法。
根据本发明的一个方面，提供一种有多个发送和接收天线的移动通信设备，该设备包括基站和移动站。有至少一个发送天线的基站从移动站接收的反馈信号中恢复长期信息和短期信息，利用从恢复的长期信息和短期信息产生的基本信息，空间处理DPCH(Dedicated Physical Channel，专用物理信道)信号，将PICH(PIlot CHannel，导频信道)信号加到空间处理结果，并将相加结果发送到移动站。有至少一个接收天线的移动站从基站发送的PICH信号，确定对应于每个发送和接收天线信道的下行链路特性的第一特性，确定反映第一特性的长期信息和短期信息，变换确定的长期信息和短期信息为反馈信号，并发送反馈信号到基站。这里，长期信息包括有效长期特征矢量和有效长期特征值，短期信息包括有效短期特征矢量和有效短期特征值。
根据本发明的另一方面，提供一种在具有至少一个发送天线基站与具有至少一个接收天线的移动站之间执行的移动通信方法，该方法包括：从移动站接收的反馈信号中，恢复在移动站中确定的、反映每个发送和接收天线的对应信道下行链路特性的第一特性的长期信息和短期信息；利用从恢复的长期信息和短期信息产生的基本信息，空间处理DPCH信号；将PICH信号加到空间处理结果上，并发送相加的结果到移动站。其中，长期信息包括有效长期特征矢量和有效长期特征值，短期信息包括有效短期特征矢量和有效短期特征值。
最好，移动通信方法还包括从基站发送的PICH信号确定第一特性，并根据第一特性确定长期信息和短期信息，变换长期信息和短期信息为反馈信号，并发送反馈信号到基站。
附图说明
参照下列附图，对根据本发明的优选实施例详细地描述，本发明的上述目的和优点将变得更清楚，其中：
图1表示根据本发明的移动通信设备；
图2表示说明在图1的移动通信设备中执行的根据本发明的移动通信方法的流程图；
图3表示说明根据本发明的图2的步骤30的实施例的流程图；
图4表示如图1所示的第一移动站、第二移动站、或第X移动站的实施例的框图；
图5表示根据本发明的图3的步骤42的优选实施例的流程图；
图6表示根据本发明的图4的长期信息确定单元的实施例的框图；
图7表示说明根据本发明的图5的步骤92的实施例的流程图；
图8表示说明根据本发明的图3的步骤44的实施例的流程图；
图9表示根据本发明的图4的短时期信息确定单元的框图；
图10表示说明根据本发明的图8的步骤132的实施例的流程图；
图11表示说明根据本发明的图2的步骤32的实施例的流程图；
图12表示根据本发明的图1的基站的实施例的框图；
图13表示说明根据本发明的图11的步骤162的实施例的流程图；
图14表示根据本发明的图12的基本信息产生单元的实施例的框图；
图15表示说明根据本发明的图13的步骤204的实施例的流程图；
图16表示根据本发明的图13的执行图15实施例的第三特征值分解和计算部分的优选实施例的框图；
图17表示说明根据本发明的图11的步骤164的实施例的流程图；
图18表示说明根据本发明的图17的步骤240的实施例的流程图；
图19表示根据本发明的图12的增益调节单元的优选实施例的框图；
图20表示根据本发明的图12的基矢量施加单元实施例的框图。
具体实施方式
将参照附图，描述本发明的具有多个发送和接收天线的移动通信设备的结构和操作，以及在该移动通信设备中执行的移动通信方法。
参照图1，该图是根据本发明的移动通信设备的示意图，移动通信设备包括基站10和第一移动站20、第二移动站22、...、和第X移动站24。
图2表示在图1的移动通信设备中执行的、根据本发明的移动通信方法的流程图。在图2中表示的移动通信方法包括获得反馈信号(步骤30)，和将利用从反馈信号中恢复的长期信息和短期信息，空间的处理DPCH(Dedicated Physical CHannel，专用物理信道)信号加到PICH(PilotCHannel，导频信道)信号中，并发送相加结果(步骤32)。
在图1表示的第一到第X移动站20到24均执行相同的功能。基站10包括至少一个发送天线，并且第一到第X移动站20到24均包括至少一个接收天线并且，例如，可以用一个终端实现。
图1中的基站10从第一、第二、...、和第X移动站20、22、...、或24接收的反馈信号中恢复长期信息和短期信息，利用从恢复的长期信息和短期信息产生的基本信息，空间处理DPCH信号，将空间处理的DPCH信号加到PICH信号上，并发送相加结果到第一、第二、...、或第X移动站20、22、...、24(步骤32)。这里，由Pi(k)表示的PICH信号可以是CPICH(Common PilotCHannel，通用导频)信号、DCPICH(Dedicated CPICH，专用CPICH)信号、SCPICH(Secondary CPICH，从属CPICH)信号等，其中1≤i≤B，和B是指示发送天线数的大于或等于1的整数。
当根据本发明的基站10能支持上述的操作时，每一个具有至少一个接收天线的第一、第二、...、和第X移动站20、22、...、24可以用任何方式实现，只要第一、第二、...、和第X移动站20、22、...、24可以确定反映每个发送和接收天线的信道下行链路特性(下面，“第一特性H”，其中H是矩阵)的长期信息和短期信息。下面，粗体符号表示矢量，非粗体符号表示标量。每个发送和接收天线的信道下行链路特性H意味着从基站10通过信道发送到移动站20、22、...、或24的信号的相位和幅度，或增益。这里，第一特性H的矩阵在列中由基站10的各发送天线的各信道和在行中由第一、第二、...、或第X移动站20、22、...、24的各接收天线的信道组成。第一特性H的矩阵的列元素是在发送天线空间获得的和其行元素是在接收天线空间获得的。
作为例子，第一、第二、...、或第X移动站20、22、...、或24从基站10发送的PICH信号中确定第一特性H，从第一特性H确定反映每个发送和接收天线的各信道之间特性的相关性的长期信息和短期信息，变换确定的长期信息和短期信息为反馈信号，并发送反馈信号到基站(步骤30)。长期信息包括有效长期特征矢量和有效长期特征值，短期信息包括有效短期特征矢量和有效短期特征值。
为了便于理解本发明，将首先描述根据本发明的第一、第二、...、或第X移动站20、22、...、24和步骤30的实施例，然后描述根据本发明的基站10和步骤32的实施例。
图3表示说明根据本发明的图2所示的步骤30的实施例30A的流程图。这个实施例包括确定第一特性H(步骤4O)，确定信道的长期信息和短期信息(步骤42和44)，和变换确定的长期信息和短期信息为反馈信号(步骤46)。
图4表示图1所示的第一移动站20、第二移动站22、...、或第X移动站24的实施例的框图。图4所示的移动站包括天线阵60、信道特性确定单元70、长期信息确定单元72、短期信息确定单元74、高速率反馈单元76、低速率反馈单元78、信号恢复单元80和信号变换单元82。
图4的天线阵60包括M个接收天线62、64、...、66，其中M是大于或等于1的正整数，并接收从基站10发送的PICH信号和空间处理的DPCH信号。信道特性确定单元70从基站发送并通过天线阵60接收的PICH信号确定第一特性H，并且利用如下公式1由第一特性H确定每个发送和接收天线的信道下行链路特性的瞬时相关性(以下称“第二特性R”)，并且输出确定的第二特性R到长期信息确定单元72和短期信息确定单元74(步骤40)。第二特性R表示为B×B矩阵。
           R＝HIIH    ...(1)
在步骤40后，长期信息确定单元72由信道特性确定单元70确定的第二特性R确定有效长期特征矢量QLT和有效长期特征值ΛLT，它们构成长期信息，长期信息确定单元72还分别输出确定的有效长期特征矢量QLT和有效长期特征值ΛLT到短期信息确定单元74和低速率反馈单元78(步骤42)。这里，长期特征矢量具有与长期特征值一对一的映射关系。与有效长期特征值ΛLT一对一映射的长期特征矢量称为有效长期特征矢量QLT。有效长期特征矢量QLT在B×NB矩阵中，而有效长期特征值ΛLT在NB×NB矩阵中。
下面，将参照附图，描述根据本发明的图3的步骤42和图4的长期信息确定单元72的实施例。
图5表示说明根据本发明，如图3所示的步骤42的优选实施例42A的流程图。该实施例包括：通过累加第二特性R，获得每个发送和接收天线的信道下行链路特性的长期相关性(步骤90)和从所获得的信道下行链路特性的长期相关性确定长期信息(步骤92)。
图6表示根据本发明图4的长期信息确定单元72的实施例72A的框图。实施例72A包括累加部分100和第一特征值分解和计算部分110。
在图3的步骤40之后，图6的累加部分100累加从信道特性确定单元70输入的第二特性R，并输出累加结果RLT(k)到第一特征值分解和计算部分110，作为对每个发送和接收天线的信道下行链路特征的长期相关值(以下称“第三特性RLT”)(步骤90)。第三特性RLT，即，累加结果RLT(k)按如下公式2表示为B×B矩阵：
RLT＝∑HIIH＝∑R               ...(2)
RLT(k)＝pRLT(k-1)+R(k)
其中p是忽略系数，和k表示离散时间。
步骤90之后，第一特征值分解和计算部分110通过EVD(EigenValueDecomposition，特征值分解)方法，利用从累加部分100输入的第三特性RLT，产生对应于长期信息的有效长期特征矢量QLT和有效长期特征值ΛLT，并分别输出产生的有效长期特征矢量QLT和有效长期特征值ΛLT到短期信息确定单元74和低速率反馈单元78(步骤92)。在本实施例中应用的EVD技术公开在“Matrix Computation”，G.Golub and C.Van.Loan，Johns HopkinsUniversity Press，London，1996。
下面，将描述本发明的图5的步骤92和图6的第一特征值分解和计算部分110的实施例。
图7表示说明根据本发明的图5的步骤92的实施例92A的流程图。实施例92A包括在长期特征矢量和长期特征值中选择有效长期特征矢量QLT和有效长期特征值ΛLT作为长期信息(步骤120到124)。
为了实现图7的实施例92A，第一特征值分解和计算部分110可以如图6所示，由第一特征值分解器112、第一矢量计数器114和第一选择器116实现。
在图5的步骤90之后，第一特征值分解器112通过上述EVD方法，利用从累加部分100输入的第三特性RLT，产生B个从qLT1到qLTB的长期特征矢量和B个从λLT1到λLTB的长期特征值，输出产生的B个从λLT1到λLTB的长期特征值到第一矢量计数器114和第一选择器116，并输出B个从qLT1到qLTB的长期特征矢量到第一选择器116(步骤120)。
步骤120之后，第一矢量计数器114计数大于第一预定阈值的长期特征值(从λLT1到λLTB)，确定计数结果作为有效长期特征矢量数NB，其中1≤NB≤B，并输出确定的有效长期特征矢量数NB到第一选择器116(步骤122)。为此，第一矢量计数器114可以用计数器(未示出)实现。第一预定阈值是一个近似0的非0值并代表第三特性RLT中的噪声电平(noise level)。
步骤122之后，第一选择器116从第一特征值分解器112输入的B个从从qLT1到qLTB的长期特征矢量中，选择在数量上等于有效长期特征矢量数NB的、其中噪声已被消除的长期特征矢量，并且输出选择的、为列矢量的长期特征矢量，作为有效长期特征矢量QLT(步骤124)。另外，第一选择器116从第一特征值分解器112输入的B个从λLT1到λLTB的长期特征值中，选择在数量上等于有效长期特征矢量数NB的、其中噪声已被消除的长期特征值，并且输出选择的、在对角矩阵中的长期特征值，作为有效长期特征值ΛLT(步骤124)。
在图3的步骤42之后，短期信息确定单元74利用从信道特性确定单元70输入的第二特性R和从长期信息确定单元72输入的包括有效长期特征矢量QLT和有效长期特征值ΛLT的长期信息，确定对应于短期信息的有效短期特征矢量QST和有效短期特征值ΛST，并输出确定的有效短期特征矢量QST和有效短期特征值AST到高速率反馈单元76(步骤44)。有效短期特征矢量QST在NB×NST矩阵中。有效短期特征值在NST×NST矩阵。这里，表示有效短期特征矢量QST数的NST，应当小于由用户预定的有效短期特征矢量的最大数NSTMAX，并且应当满足1≤NST≤NB≤B。
下面，将参照附图描述本发明的图4的短期信息确定单元74和图3的步骤44的实施例。
图8表示说明根据本发明的图3的步骤44的实施例44A的流程图。实施例44A包括获得每个发送和接收天线的信道下行链路特性的短期相关性(步骤130)和从确定的信道下行链路特性的短期相关性获得短期信息(步骤132)。
图9表示根据本发明的图4的短期信息确定单元74的实施例74A的框图。实施例74A包括短期相关性确定部分140和第二特征值分解和计算部分142。
在图3的步骤42之后，短期相关性确定部分140从信道特性确定单元70输入的第二特性R和从长期信息确定单元72输入的、包括有效长期特征矢量QLT和有效长期特征值ΛLT的长期信息，利用下面公式(3)确定每个发送和接收天线的信道下行链路特性的短期相关性(下称，“第四特性RST”)，并输出确定的第四特性RST到第二特征值分解和计算部分142(步骤130)。第四特性RST表示为NB×NB矩阵。 R ST = Λ LT - 1 2 Q LT H R Q LT Λ LT - 1 2 . . . ( 3 )
在步骤130后，第二特征值分解和计算部分142利用上述EVD方法，由短期相关性确定部分140输入的第四特性RST确定有效短期特征矢量QST和有效短期特征值ΛST，并输出确定的有效短期特征矢量QST和有效短期特征值ΛST到高速率反馈单元76作为短期信息(步骤132)。
下面，将描述图8的步骤132和图9的第二特征值分解和计算部分142的实施例。
图10表示说明本发明的图8的步骤132的实施例132A的流程图。实施例132A包括从短期特征矢量和短期特征值中选择有效短期特征矢量QST和有效短期特征值ΛST作为短期信息(步骤150到154)。
为了实现图10的实施例132A，如图9所示第二特征值分解和计算部分142可以用第二特征值分解器144、第二矢量计数器146和第二选择器148实现。
在图8的步骤130之后，第二特征值分解器144通过上述EVD方法，利用从短期相关性确定部分140输入的第四特性RST产生NB个从qST1到qSTNB的短期特征矢量和NB个从λST1到λSTB的短期特征值，并输出产生的NB个从λST1到λSTNB的短期特征值到第二矢量计数器146和第二选择器148，输出产生的NB个从qST1到qSTNB的短期特征矢量到第二选择器148(步骤150)。
步骤150之后，第二矢量计数器146计数大于第二预定阈值的短期特征值λST1-λSTB的数，根据计数结果和上述有效短期特征矢量的最大数NSTMAX，确定有效短期特征矢量的数NST，并输出确定的有效短期特征矢量的数NST到第二选择器148(步骤152)。具体地，如果计数结果等于或大于有效短期特征矢量的最大数NSTMAX，第二矢量计数器146输出有效短期特征矢量的最大数NSTMAX作为有效短期特征矢量数NST。如果计数结果小于有效短期特征矢量的最大数NSTMAX，第二矢量计数器146输出计数结果作为有效短期特征矢量数NST。为此，第二矢量计数器146可以用计数器(未示出)实现。第二预定阈值是近似0的非0值，并且表示第四特性RST中的噪声电平。
步骤152之后，第二选择器148从第二特征值分解器144输入的NB个从qST1到qSTNB的短期特征矢量中，选择在数量上等于有效短期特征矢量数NST的、其噪声已被消除的短期特征矢量，并且输出选择的、为列矢量的短期特征矢量作为有效短期特征矢量QST(步骤154)。另外，第二选择器148从第二特征值分解器144输入的NB个从λST1到λSTNB的短期特征值中，选择在数量上等于有效短期特征矢量数NST的、其噪声已被消除的短期特征值，并且输出在对角矩阵中选择的短期特征值作为有效短期特征值ΛST(步骤154)。
在图3的步骤44之后，第一移动站20、第二移动站22、...、或第X移动站24变换包括有效短期特征矢量QST和有效短期特征值AST的短期信息，和包括有效长期特征矢量QLT和有效长期特征值ΛLT的长期信息为适合反馈到基站10的反馈信号，并经天线阵69发送变换的反馈信号到基站10(步骤46)。为执行步骤46，包括高速率反馈单元76、低速率反馈单元78和信号变换单元82。高速率反馈单元76编码从短期信息确定单元74输入的包括有效短期特征矢量QST和有效短期特征值ΛST的短期信息为多个位，并在第一预定时间间隔输出位编码的结果到信号变换单元82。低速率反馈单元78编码从长期信息确定单元72输入的包括有效长期特征矢量QLT和有效长期特征值ΛLT的长期信息为多个位，并在第二预定时间间隔输出位编码的结果到信号变换单元82。这里，第一预定时间间隔短于第二预定时间间隔。例如，第二预定时间间隔比第一预定时间间隔长10倍。在这种情况下，从低速率反馈单元78输出一个长期信息位到信号变换单元82，而同时，从高速率反馈单元76输出十个短期信息位到信号变换单元82。因此，短期信息比长期信息更快地发送到信号变换单元82。信号变换单元82将从高速率反馈单元76输入的短期信息与从低速率反馈单元78输入的长期信息复用，并输出复用的结果到天线阵60作为适合反馈的反馈信号。输入到天线阵60的反馈信号被发送到基站10。
根据本发明，第一移动站20、第二移动站22或第X移动站24还可以包括如图4所示的信号恢复单元80。在步骤40到46期间的任何时间点，信号恢复单元80从在基站10中空间处理和经天线阵60输入的DPCH信号，恢复原始DPCH信号，并输出将由DPCH′表示的恢复的DPCH信号。
下面，将参照附图描述根据本发明的图1的基站10和图2的步骤32的
实施例。
图11表示根据本发明的图2的步骤32的实施例32A的流程图。实施例32A包括利用恢复的长期信息和短期信息(步骤160到166)，并把PICH信号加到空间处理的DPCH信号上来空间处理DPCH信号。
图12表示根据本发明的图1的基站10的实施例的框图。在该实施例中，基站包括信息恢复单元170、基本信息产生单元172、增益调整单元174、基矢量施加单元176、加法单元178和天线阵180。
图12的包括B个发送天线182、184、...、186的天线阵180经上行链路专用物理控制信道DPCCH从第一移动站20、第二移动站22...、或第X移动站24接收反馈信号，并发送空间处理的DPCH信号和PICH信号到第一移动站20、第二移动站22...、或第X移动站24。
在图2的步骤30之后，信息恢复单元170从经天线阵180接收的反馈信号中恢复长期信息和短期信息，并输出恢复的长期信息和短期信息到基本信息产生单元172(步骤160)。因为长期信息和短期信息是经由信号变换单元82，以低和高速率分别从高速率反馈单元76和低速率反馈单元78输出的，长期信息和短期信息分别由信息恢复单元170以低和高速率恢复。
在步骤160之后，基本信息产生单元172产生基矢量Q和基值Λ，作为由信息恢复单元170从长期信息和短期信息恢复的基本信息，从产生的基值Λ获得增益值P1/2，并输出获得的增益值P1/2到增益调整单元174，并且输出产生的基矢量Q到基矢量施加单元176(步骤162)。这里，基矢量Q是B×NST矩阵，基矢量Λ是NST×NST矩阵。
下面，将参照附图，描述本发明的图11的步骤162和图12的基本信息产生单元172的实施例。
图13是说明根据本发明的图11的步骤162的实施例162A的流程图。实施例162A包括从恢复的长期信息与短期信息的相乘的结果，确定基矢量Q和增益值P1/2(步骤200到206)。
图14表示图12的基本信息产生单元172的实施例172A的框图。实施例172A包括第一乘法部分210、第二乘法部分212、第三特征值分解和计算部分214和功率分配部分216。
在图11的步骤160之后，第一乘法部分210按下面公式4将由信息恢复单元170恢复的长期信息和短期信息相乘，并输出积WII到第二乘法部分212，作为接收信道特性矩阵(步骤200)。这里，接收信道特性矩阵WII是B×NST矩阵。
  WII＝QLT′ΛLT′QST′ΛST′.....(4)
其中，QLT′和ΛLT′表示由信息恢复单元170恢复的长期信息，并且具体地，QLT′表示在B×NB矩阵中恢复的有效长期特征矢量，而ΛLT′表示在BB×NB矩阵中恢复的有效长期特征值，并且QST′和ΛST′表示由信息恢复单元170恢复的短期信息，并且具体地，QST′表示在NB×NST矩阵中恢复的有效短期特征矢量，而ΛST′表示在NST×NST矩阵中恢复的有效短期特征值。
在步骤200之后，第二乘法部分212用下面公式5计算，对应于作为积、从第一乘法部分210输出的接收信道特性矩阵WII的平方的自相关矩阵R′，并输出计算的自相关矩阵R′到第三特征值分解和计算部分214(步骤202)。这里，自相关矩阵R′是B×B的矩阵。
             R′＝WIIW  ...   (5)
在步骤202之后，第三特征值分解和计算部分214从自相关矩阵R′和恢复的短期信息，即有效短期特征值ΛST′或有效短期特征矢量QST′产生有效瞬时特征矢量，即基矢量Q，和有效瞬时特征值，即基值Λ，并输出产生的基矢量Q和基值Λ作为基本信息(步骤204)。
下面将参照附图，描述根据本发明的图13的步骤204的实施例204A和图14的第三特征值分解和计算部分214的实施例。
图15表示根据本发明的图13的步骤204的实施例204A的流程图。实施例204A包括在瞬时特征矢量和特征值中选择有效瞬时特征矢量和特征值作为瞬时信息，即基本信息(步骤220到224)。
图16表示根据本发明的用于执行图15的实施例204A的图14的第三特征值分解和计算部分214的优选实施例214A的框图。第三特征值分解和计算部分214的实施例214A包括第三特征值分解器230、矢量计数恢复器232和第三选择器234。
在图13的步骤202之后，第三特征值分解器230用上述EVD方法从第二乘法部分212输入的自相关矩阵R′，产生B个从q1到qB的瞬时特征矢量和B个从λ1到λB的瞬时特征值，并输出B个从q1到qB的瞬时特征矢量和B个从λ1到λB的瞬时特征值到第三选择器234(步骤220)。
如图16所示，在步骤220之后，矢量计数恢复器232利用从信息恢复单元170输入的有效短期特征值AST′，恢复上述有效短期特征矢量数NST，并输出恢复的有效短期特征矢量数NST到第三选择器234(步骤222)。或者，与图16不同，矢量计数恢复器232可以从信息恢复单元170输入的有效短期特征矢量QST′，恢复有效短期特征矢量数NST。
在步骤222之后，第三选择器234从第三特征值分解器230输入的B个从q1到qB的瞬时特征矢量中，选择在数量上等于有效短期特征矢量数NST的、其中已消除噪声的瞬时特征矢量，并从第三特征值分解器230输入的B个从λ1到λB的瞬时特征值中，选择在数量上等于有效短期特征矢量数NST的、其中已消除噪声的瞬时特征值(步骤224)。另外，第三选择器234输出选择的、为列矢量的瞬时特征矢量作为有效瞬时特征矢量，即基矢量Q，并且在对角矩阵中的、选择的瞬时特征值作为有效瞬时特征值，即基值Λ(步骤224)。
根据本发明，与图15不同，步骤220和步骤222可以同时执行。或者，步骤222可以在步骤220前执行。
在图13的步骤204之后，功率分配部分216利用从第三特征值分解和计算部分214输入的基值Λ和信噪比获得各信道的功率分配比，并利用获得的功率分配比，在各信道中分配给基站10的总功率。功率分配部分216输出分配的结果到增益调整单元174作为增益值p1/2。这里，功率分配部分216可以用注水方法(water filling method)从基值Λ和信噪比，计算功率分配比。水份过滤方法公开在“Digital Baseband Transmisson and Recording”，Jan W.M.Bergmans，Kluwer Academic Press，Boston，1996。虽然信噪比被描述为事先存储在功率分配部分216中，但与图14描述的不同，信噪比可以外部输入。
在图11的步骤162之后，增益调整单元174根据从基本信息产生单元172输入的增益值P1/2，调整DPCH信号的相对幅度并输出幅度调整的DPCH信号到基矢量施加单元176(步骤164)。
下面，将参照附图，描述根据本发明的图11的步骤164的实施例。
图17表示说明根据本发明的图11的步骤164的实施例164A的流程图。实施例164A包括调整调制级、编码率和DPCH信号的幅度(步骤240)，以及扩频和加扰具有调整结果的DPCH信号(步骤242)。
参照图17，在图11的步骤162之后，调整调制级、编码率和DPCH信号的幅度(步骤240)。
下面，将参照附图，描述根据本发明的图17的步骤240和图12的增益调整单元174的实施例。
图18表示说明图17的步骤240的实施例240A。实施例240A包括用利用增益值，根据各调制级计算的DPCH信号乘以增益值(步骤250到254)。
图19表示图12的增益调整单元174的优选实施例174A的框图。增益调整单元174的实施例174A包括控制器260，P1-级、P2-级、...、和PNst-级调制器262、264、...和266，第一、第二、...和第NST乘法器270、272、...和274，以及第(NST+1)乘法器280。
在步骤162之后，控制器260利用从基本信息产生单元172输入的增益值P1/2，用线性比例对P1-级、P2-级、...PNst-级调制器262、264、...和266计算调制级，并输出计算的调制级到相应的P1-级、P2-级、...、和PNst-级调制器262、264、...和266(步骤250)。控制器260利用增益值p1/2，检查分配给每个信道的功率量，并与每个信道分配的功率量成比例地为每个信道确定调制级。控制器260将最高调制级分配给被分配最大功率的信道，将最低调制级分配给被分配最小功率的信道。
在步骤250之后，P1-级、P2-级、...、和PNst-级调制器262、264、...和266根据从控制器260输入的调制级对DPCH信号执行P1-级、P2-级、...、和PNst-级正交幅度调制(QAM)，并输出每个调制结果到各自第一、第二、...和第NST乘法器270、272、...和274(步骤252)。或者，P1-级、P2-级、...、和PNst-级调制器262、264、...和266可以用AMC(Adaptive Modulation andCoding，自适应调制和编码)方法调制DPCH信号。AMC方法公开在“Variable-Rate Variable-Power MQAM for Fading Channels”(IEEETrans.On communication Vol.45，No.10，October，1997，by A.Goldsmithand S.Chua)。
在步骤252之后，第一、第二、...和第NST乘法器270、272、...和274将来自相应P1-级、P2-级、...、和PNst-级调制器262、264、...和266的调制结果与增益值P1/2相乘并输出积到第(NST+1)乘法器280(步骤254)。
参照图17，在步骤240之后，第(NST+1)乘法器280将来自第一、第二、...和第Nst乘法器270、272、...和274的积与加扰/扩频信号流相乘，并经由输出端口OUT1输出积，作为经调整幅度的DPCH信号到基矢量施加单元176(步骤242)。这里，加扰/扩频信号流是指加扰信号流CSC和扩频信号流CSP的乘积。虽然加扰/扩频信号流被表示为事先存储在增益调整单元174中的，但与图12说明的不同，加扰/扩频信号流可以外部输入。
根据本发明，在图19的增益调整单元174A中，第(NST+1)乘法器280是可选的。当忽略步骤242时，即当增益调整单元174A不包括第(NST+1)乘法器280时，来自第一、第二、...和第NST乘法器270、272、...和274的积被输出到基矢量施加单元176作为经调整幅度的DPCH信号。
在步骤164之后，基矢量施加单元176把从基本信息产生单元172输入的基矢量Q施加到从增益调整单元174输入的已调整幅度的DPCH信号上，并输出这些结果到加法单元178作为空间处理的DPCH信号(步骤166)。
图20表示根据本发明的图12的基矢量施加单元176的实施例176A的框图。基矢量施加单元176的实施例176A包括第(NST+2)乘法器300。
为了执行步骤166，基矢量施加单元176的第(NST+2)乘法器300，用从基本信息产生单元172产生的基矢量Q乘以从增益调整单元174、经由输入端口IN2输入的、具有已调整幅度的NST个DPCH信号i，如下公式6所示，并经输出端口OUT2输出积到加法单元178，作为空间处理DPCH信号o：
o＝Qi             ...  (6)其中，o和i分别表示在下面的公式7和8。
o＝[o1o2...o8]     ...  (7)
i＝[i1i2...iNB]    ...  (8)
在步骤166之后，加法单元178将从基矢量施加单元176输入的空间处理DPCH信号加到经输入端口IN1输入的PICH信号P1(k)、P2(k)、P3(k)、...、和PB(k)上，并经包括多个发送天线的天线阵180，将加法结果发送到第一移动站20、第二移动站22、...、或第X移动站24(步骤168)。
对于步骤168，加法单元178可以包括B个加法器(未示出)。这里，各加法器把各DPCH信号P1(k)、P2(k)、P3(k)、...、和PB(k)加到从基矢量施加单元176输入的相应空间处理DPCH信号，并输出相加结果到天线阵180的各发送天线182、184、...、186。发送天线182、184、...、186从加法单元178的相应加法器(未示出)发送相加的结果到相应各移动站20、22、...、和24。
图1的基站10和步骤32的实施例不限于上述基站10和步骤30的实施例，并可以应用到任何移动站，只要这些移动站如上所述，能产生长期信息和短期信息并变换该信息为反馈信号，以及发送反馈信号到基站10。
如上所述，在根据本发明的、包括多个发送和接收天线的移动通信设备和在该设备中执行的移动通信方法中，反映空间信道下行链路特性的长期信息和短期信息从移动站反馈到基站。因此，可以减小干扰和噪声的影响，并且可以最大化传输数据的通过量，从而减小衰落的影响。
虽然已经参照其优选实施例，具体地表示和描述了本发明，但本专业的技术人员应当理解，在不脱离由所附的权利要求定义的精神和范围情况下，在形式和细节上，可以作出各种变化。

Claims (31)

1.一种有多个发送和接收天线的移动通信设备，该设备包括基站和移动站，
其中，基站，具有至少一个发送天线，从移动站接收的反馈信号中恢复长期信息和短期信息，利用从恢复的长期信息和短期信息产生的基本信息空间处理专用物理信道信号，并发送把导频信道信号加到空间处理结果的加法结果到移动站；和
移动站，具有至少一个接收天线，从基站发送的导频信道信号，确定对应每个发送和接收天线的信道下行链路特性的第一特性，确定反映第一特性的长期信息和短期信息，变换确定的长期信息和短期信息为反馈信号，并发送反馈信号到基站；
其中，长期信息包括有效长期特征矢量和有效长期特征值，短期信息包括有效短期特征矢量和有效短期特征值。
2.根据权利要求1的移动通信设备，其中移动站包括：
信道特性确定单元，从至少一个接收天线接收的导频信道信号，确定第一特性并从第一特性确定第二特性；
长期信息确定单元，利用从信道特性确定单元输入的第二特性，确定有效长期特征矢量和有效长期特征值。
短期信息确定单元，利用从信道特性确定单元输入的第二特性和长期信息，确定有效短期特征矢量和有效短期特征值；
高速率反馈单元，编码从短期信息确定单元输入的短期信息为多个位，并在第一预定时间间隔输出位编码的结果；
低速率反馈单元，编码从长期信息确定单元输入的长期信息为多个位，并在第二预定时间间隔输出位编码的结果；
信号变换单元，将从高速率反馈单元输入的短期信息与从低速率反馈单元输入的长期信息复用，并输出复用的结果到至少一个接收天线作为反馈信号；
其中，第二特性对应于每个发送和接收天线的信道下行链路特性的瞬时相关性，接收天线发送反馈信号到基站，并且第一预定时间间隔短于第二预定时间间隔。
3.根据权利要求2的移动通信设备，其中移动站还包括信号恢复单元，从经至少一个接收天线接收的空间处理结果，恢复专用物理信道信号并输出恢复的专用物理信道信号。
4.根据权利要求2的移动通信设备，其中长期信息确定单元包括：
累加部分，累加从信道特性确定单元输入的第二特性，并输出累加结果作为第三特性；和
第一特征值分解和计算部分，利用特征值分解方法，从第三特性产生有效长期特征矢量和有效长期特征值，
其中，第三特性对应于每个发送和接收天线的信道下行链路特性的长期相关性。
5.根据权利要求4的移动通信设备，其中，第一特征值分解和计算部分包括：
第一特征值分解器，通过特征值分解方法，利用从累加部分输入的第三特性产生长期特征矢量和长期特征值；
第一矢量计数器，计数大于第一预定阈值的长期特征值的数量并输出计数结果作为有效长期特征矢量数；和
第一选择器，从第一特征值分解器输入的长期特征矢量中，选择在数量等于有效长期特征矢量数的、其噪声已被消除的长期特征矢量，从第一特征值分解器输入的长期特征值中，选择在数量等于有效长期特征矢量数的、其噪声已被消除的长期特征值，并输出选择的长期特征矢量和长期特征值分别作为有效长期特征矢量和有效长期特征值；
其中第一预定阈值表示第三特性中的噪声电平。
6.根据权利要求2的移动通信设备，其中短期信息确定单元包括：
短期相关性确定部分，利用从信道特性确定单元输入的第二特性和长期信息，确定第四特性并输出第四特性；和
第二特征值分解和计算部分，利用特征值分解方法，从第四特性产生有效短期特征矢量和有效短期特征值，并输出产生的有效短期特征矢量和有效短期特征值；
其中，第四特性对应于每个发送和接收天线的信道下行链路特性的短期相关性。
7.根据权利要求6的移动通信设备，其中，第二特征值分解和计算部分包括：
第二特征值分解器，通过特征值分解方法，利用从短期相关性确定部分输入的第四特性产生短期特征矢量和短期特征值；
第二矢量计数器，计数大于第二预定阈值的短期特征值数，并根据计数结果和有效短期特征矢量数的最大数，来计算有效短期特征矢量数；和
第二选择器，从第二特征值分解器输入的短期特征矢量中，选择在数量等于有效短期特征矢量数的、其噪声已被消除的短期特征矢量，从第二特征值分解器输入的短期特征值中，选择在数量等于有效短期特征矢量数的、其噪声已被消除的短期特征值，并输出选择的短期特征矢量和短期特征值分别作为有效短期特征矢量和有效短期特征值；
其中，第二预定阈值表示第四特性中的噪声电平。
8.根据权利要求1的移动通信设备，其中，基站包括：
信息恢复单元，从经至少一个发送天线接收的反馈信号中，恢复长期信息和短期信息并输出恢复的长期信息和短期信息；
基本信息产生单元，从恢复的长期信息和短期信息中产生基矢量和基值作为基本信息，并从基值中获得增益值；
增益调整单元，根据增益值调整专用物理信道信号的相对幅度，并输出调整的结果；
基矢量施加单元，施加基矢量到从增益调整单元输入的调整结果，并输出这些结果作为空间处理结果；和
加法单元，将导频信道信号加到空间调整结果并输出加法结果；
其中，至少一个发送天线发送相加结果到移动站。
9.根据权利要求8的移动通信设备，其中基本信息产生单元包括：
第一乘法部分，将恢复的长期信息和短期信息相乘并输出积；
第二乘法部分，利用来自第一乘法部分的积计算自相关矩阵，并输出计算的自相关矩阵；
第三特征值分解和计算部分，利用从第二乘法部分输入的自相关矩阵和恢复的短期信息，产生有效瞬时特征矢量和有效瞬时特征值，并输出产生的有效瞬时特征矢量和有效瞬时特征值分别作为基矢量和基值；和
功率分配部分，利用从第三特征值分解和计算部分输入的基值和信噪比，计算各个信道的功率分配比，根据计算的功率分配比，分配总功率到各个信道，并输出分配的结果作为增益值。
10.根据权利要求9的移动通信设备，其中，第一乘法部分根据如下公式将恢复的长期信息和短期信息相乘，并输出积WII到第二乘法部分：
 WII＝QLT′ΛLT′QST′ΛST′
其中，QLT′和ΛLT′表示恢复的长期信息，并且具体地，分别是恢复的有效长期特征矢量QLT′和有效长期特征值ΛLT′，QST′和ΛST′表示恢复的短期信息，并且具体地，分别是恢复的有效短期特征矢量QST′和有效短期特征值ΛST′。
11.根据权利要求9的移动通信设备，其中第三特征值分解和计算部分包括：
第三特征值分解器，通过特征值分解方法，利用从第二乘法部分输入的自相关矩阵，产生瞬时特征矢量和瞬时特征值并输出产生的瞬时特征矢量和瞬时特征值；
矢量计数恢复器，利用由信息恢复单元恢复和输入的短期信息，恢复有效短期特征矢量数，并输出恢复的有效短期矢量数；和
第三选择器，从第三特征值分解器输入的瞬时特征矢量中，选择数量等于有效短期特征矢量数的、其噪声已被消除的瞬时特征矢量，从第三特征值分解器输入的瞬时特征值中，选择数量等于恢复的有效短期特征矢量数的、其噪声已被消除的瞬时特征值，并输出选择的瞬时特征矢量和瞬时特征值分别作为基矢量和基值。
12.根据权利要求9的移动通信设备，其中功率分配部分利用基值和信噪比通过注水方法(water filling method)计算功率分配比。
13.根据权利要求8的移动通信设备，其中，增益调整单元包括：控制器，利用增益值，通过线性比例计算调制级并输出计算的调制级；
P1-级、P2-级、...、和 一级调制器，根据从控制器输入的调制级，调制专用物理信道信号并输出每个调制结果，其中，NST表示有效短期特征矢量数；和
第一、第二、...第NST乘法器，将来自相应P1-级、P2-级、...、和 级调制器的调制结果和增益值相乘，并输出积作为增益调整结果。
14.根据权利要求l3的移动通信设备，其中P1-级、P2-级、...、和
Figure A0214000100054
级调制器，根据正交幅度调制的调制级，调制专用物理信道信号。
15.根据权利要求13的移动通信设备，其中，增益调整单元还包括第(NST+1)乘法器，用来自第一、第二、...第NST乘法器的积乘以加扰/扩频信号流，并输出积到基矢量施加单元作为增益调整结果。
16.根据权利要求8的移动通信设备，其中基矢量施加单元作还包括第(NST+2)乘法器，用从增益调整单元输入的增益调整结果乘以从基本信息产生单元输入的基矢量，并输出积作为空间调整结果。
17.一种在有至少一个发送天线的基站与有至少一个接收天线的移动站之间执行的移动通信方法，该方法包括步骤(a)，从移动站接收的反馈信号中，恢复在移动站确定的、反映对应于每个发送和接收天线的信道下行链路特性的第一特性的长期信息和短期信息；利用从恢复的长期信息和短期信息产生的基本信息，空间处理专用物理信道信号；将导频信道信号加到空间处理结果上，并发送相加的结果到移动站；
其中，长期信息包括有效长期特征矢量和有效长期特征值，短期信息包括有效短期特征矢量和有效短期特征值。
18.根据权利要求17的移动通信方法，还包括从基站发送的导频信道信号确定第一特性，根据第一特性确定长期信息和短期信息，变换长期信息和短期信息为反馈信号，并发送反馈信号到基站。
19.一种移动通信方法，其中，步骤(a)包括以下步骤：
(a1)从经至少一个发送天线接收的反馈信号，恢复长期信息和短期信息；
(a2)从恢复的长期信息和短期信息，产生作为基本信息的基矢量和基值，并从产生的基值确定增益值；
(a3)利用增益值，调整专用物理信道信号的相对幅度；
(a4)施加基矢量到调整结果，并确定这些结果作为空间处理结果；和
(a5)将导频信道信号加到空间处理结果上，并经至少一个发送天线发送相加结果到移动站。
20.根据权利要求19的移动通信方法，其中步骤(a2)包括以下步骤：
(a21)在步骤(a1)后，把恢复的长期信息和短期信息相乘，获得接收信道特性矩阵；
(a22)从接收信道特性矩阵计算自相关矩阵；
(a23)从自相关矩阵和恢复的短期信息产生有效瞬时特征矢量和有效瞬时特征值，并确定产生的有效瞬时特征矢量和有效瞬时特征值分别为基矢量和基值；和
(a24)利用基值和信噪比计算功率分配比，利用功率分配比分配总功率给各信道，确定分配结果作为增益值，并进入步骤(a3)。
21.根据权利要求20的移动通信方法，其中步骤(a23)包括以下步骤：
步骤(a22)后，利用特征值分解方法，从自相关矩阵产生瞬时特征矢量和瞬时特征值；
从恢复的短期信息，恢复有效短期特征矢量数；和
从产生的瞬时特征矢量中，选择数量等于恢复的有效短期特征矢量数的、噪声已被消除的瞬时特征矢量，从产生的瞬时特征值中，选择数量上等于恢复的有效短期特征矢量数的、噪声已被消除的瞬时特征值，并输出选择的瞬时特征矢量和瞬时特征值分别作为基矢量和基值。
22.根据权利要求19的移动通信方法，其中步骤(a3)包括在步骤(a2)之后，利用增益值调整调制级、编码率和专用物理信道信号幅度的(a31)并进入步骤(a4)。
23.根据权利要求22的移动通信方法，其中步骤(a3)包括用步骤(a31)的调整结果乘以加扰/扩频信号流，并进入步骤(a4)。
24.根据权利要求22的移动通信方法，其中步骤(a31)包括：
步骤(a2)后，利用增益值，通过线性比例获得调制级；和
根据调制级，调制专用物理信道信号；和
用调制结果乘以增益值，并进入步骤(a4)。
25.根据权利要求19的移动通信方法，其中步骤(a4)包括由步骤(a3)的调整结果乘以基矢量，确定积作为空间处理结果，并进入步骤(a5)。
26.根据权利要求19的移动通信方法，其中步骤(b)包括以下步骤：
(b1)从经至少一个接收天线接收的导频信道信号确定第一特性，并利用确定的第一特性产生第二特性；
(b2)利用第二特性，确定有效长期特征矢量和有效长期特征值；
(b3)从第二特性和长期信息，确定有效短期特征矢量和有效短期特征值；和
(b4)分别变换在步骤(b2)和(b3)确定的长期信息和短期信息为反馈信号，并经至少一个接收天线发送变换的反馈信号到基站；
其中，第二特性对应于每个发送和接收天线的信道下行链路特性的瞬时相关性。
27.根据权利要求26的移动通信方法，其中步骤(b)还包括从经至少一个接收天线接收的空间处理结果恢复导频信道信号。
28.根据权利要求26的移动通信方法，其中步骤(b2)包括以下步骤：
(b21)步骤(b1)后，累加第二特性和确定累加结果作为第三特性；和
(b22)利用特征值分解方法，从第三特性产生有效长期特征矢量和有效长期特征值并进入步骤(b3)；
其中，第三特性对应于每个发送和接收天线的信道下行链路特征的长期相关性。
29.根据权利要求28的移动通信方法，其中步骤(b22)包括以下步骤：
步骤(b21)后，利用特征值分解方法，从第三特性产生长期特征矢量和长期特征值；
计数大于第一预定阈值的长期特征值的数量并确定计数结果作为有效长期特征矢量数；和
从产生的长期特征矢量中，选择数量等于恢复的有效长期特征矢量数的、噪声已被消除的长期特征矢量，从产生的长期特征值中，选择数量上等于有效长期特征矢量数的、噪声已被消除的长期特征值，并确定选择的长期特征矢量和有效长期特征值分别作为有效长期特征矢量和有效长期特征值，并进入步骤(b3)；
其中，第一预定阈值表示第三特性中的噪声电平。
30.根据权利要求26的移动通信方法，其中步骤(b3)包括以下步骤：
(b31)步骤(b2)后，从第二特性和长期信息确定第四特性；和
(b32)利用特征值分解方法从第四特性产生有效短期特征矢量和有效短期特征值并进入步骤(b4)；
其中，第四特性对应于每个发送和接收天线的信道下行链路特征的短期相关性。
31.根据权利要求30的移动通信方法，其中步骤(b32)包括以下步骤：
步骤(b31)后，利用特征值分解方法，从第四特性产生短期特征矢量和短期特征值；
计数大于第二预定阈值的短期特征值数，并利用计数结果和有效短期特征矢量的预定最大数，确定有效短期特征矢量数；和
从产生的各短期特征矢量中，选择数量等于有效短期特征矢量数的、噪声已被消除的短期特征矢量，从产生的各短期特征值中，选择数量上等于有效短期特征矢量的、噪声已被消除的短期特征值，并确定选择的短期特征矢量和有效短期特征值分别作为有效短期特征矢量和有效短期特征值；
其中第二预定阈值表示第四特性中的噪声电平。
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