CN1692596A

CN1692596A - 通信系统

Info

Publication number: CN1692596A
Application number: CNA2003801007169A
Authority: CN
Inventors: 阿瑞·霍特恩
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2023-10-06
Also published as: CN100531022C; EP1550253A1; DK1550253T3; WO2004032401A1; US20040066754A1; EP1550253B1; AU2003268972A1; US7412212B2

Abstract

本发明公开了一种经由无线网络通信的方法，所述无线网络具有在多个发射机与至少一个接收机之间形成的多种通信资源。确定所述多种通信资源的每种通信资源的特性。基于所述通信资源特性，选择一组将应用于所述多个发射机的加权系数。基于所选择的加权系数，为所述多种通信资源的每种通信资源确定质量指示。依据所述质量指示分配所述多种通信资源。

Description

通信系统

技术领域

本发明涉及无线通信的领域，尤其涉及一种用于确定发射基站所使用的控制信息的方法和系统。

背景技术

无线通信以及随之开发的相关应用和业务的迅速发展需要具有更宽带宽的通信信道，以支持所述数据密集应用。通常，数据分组传输中的一个最大瓶颈已在基站与移动站之间的空中接口，即所谓的无线电接入网中发生。

第三代无线通信(3G)包括许多尝试增加分组数据传输率的标准和技术。一种所述技术，WCDMA HSPDA(高速数据分组接入)被用于将下行链路数据传输信道的容量增强为能够支持多媒体用户最大需要的水平。例如，如今超过20Mbps的数据率将可用于MIMO(多输入多输出)系统。类似概念用作US的cdma2000系统的标准。尤其在IXEV-DV技术规范中(见3GPP2，用于cdma2000扩频系统的物理层——版本C，TS C.S0002-C，2002年5月)。类似的数据吞吐量或频谱效率目标用于4G(第四代)系统。

此外，许多现代应用需要为正确支持的应用建立特定的QoS(服务质量)。例如，将发送给用户的实时流视频应用将希望建立成，存在用户可得到的可足以支持在相关时间内所需比特率的一个或多个通信信道。此外，可在所述发射机与接收机之间协商所述QoS目标。

任何无线通信系统的一个中心特性是所谓的多路径衰落效应，这会导致归因于多路径信号而生成的构建性和破坏性效应。换言之，所发射的信号可能会产生诸如建筑物的特定媒体所反弹或延迟的次级信号，并导致所生成和接收的多个信号路径。

一种处理所述多路径效应的方法是将所谓的“分集”引入系统。换言之，在发射机与接收机之间建立多个独立路径。所述路径例如可如此得到：通过交织已编码比特随时间，通过组合CDMA系统内的多路径随频率，以及通过使用多个发射天线(发射分集)或接收天线(接收分集)随空间。发射分集已被在这样一种已知系统内实现，所述系统使用现有WCDMA版本99和版本4技术规范(3GPP，物理层-一般描述，TS 25.202，2002)内的诸如STTD(空时发射分集)的开环空时码。3G甚至是4G无线通信系统已体现出各种发射分集技术的优点。分集技术减轻了在提供其它多个独立信道选项中的不良信道条件的影响。

1995年6月在西雅图IEEE ICC论文集内出版的R.Knopp和P.Humblet的论文“单个小区多用户通信内的信息容量和功率控制”讨论了所谓的“多用户分集”效应。多用户分集利用这样一个事实，即在具有多个用户的无线通信系统内，每个用户都具有独立的随时间改变的衰落信道，在任何时点都可能存在具有比平均水平更佳的信道条件的一个用户。因此，通过根据所述信道的相对强度来预定到移动站的传输，改善了全面系统性能。

为了实施系统内的多用户分集，所述发射机必需了解所述发射机与每个接收机之间的链路质量。在频分双工(FDD)系统内，这可能会提供反馈控制信道，其中每个移动站都跟踪被反馈送回所述基站的信号质量。此外，所述基站必需能够预定到相关移动站的传输，并能够将所述传输准则调整为所述反馈信道质量的函数。例如，如果移动站返回比其它信道更佳的信道信息，则所述基站调度器将会使传输优先于下一个信道，并基于所述信道质量判定使用何种传输率。

HSDPA依赖于链路自适应，其中所述发射单元具有调整传输参数以补偿变化的信道条件的能力。可基于从所述接收机单元反馈的信息来估计所述信道条件。在HSDPA内，称为CQI(信道质量指示符)的参数提供了关于将在基站处用于传送到移动站的传输格式(例如：编码、调制等)的信息。然而，现有HSDPA技术规范仅描述了基于在所述移动站处接收或测量的信道信息来选择CQI。必须假定所述信道信息可能通常是某种标准信道质量测量，例如所接收SNR(信噪比)或FER(帧误差率)。尽管版本4WCDMA技术规范(如上所述)的确支持使用闭环发射分集技术，HSDPA的版本5技术规范(3GPP，UTRA高速下行链路分组接入(HSDPA)-全面描述，TS 25.308，2002)。所述版本5技术规范并未描述用于支持所述技术的信道分配装置。

在2002年5月21日出版的国际专利申请，公开号为WO 02/23743描述了一种系统，其用于预定移动站下载数据，和/或将从基站到移动站的传输率控制为下行链路信道条件的函数。所述信道条件被在所述移动站处测量，并被反馈到基站用于预定。所述系统描述了将随机复合比例因数应用于不同的发射天线，然后在接收机处接收结果复合信号。

然而，在WO 02/23743内描述的系统并不足以解决在多用户环境中分配信道所遇到的问题。图1尤其示出了具有三个用户100、102、104的系统。由于并未仔细选择所述比例因数，因此显然多个用户可在任何时点以最佳功率在特定信道上传送。在图1中，如果调度器的窗口被选为横跨30个符号，则显然此系统无法为每个用户分配最佳的接收功率，因为每个用户在所预定的间隔期间内具有其最大值的一部分。水平线106、108和110分别指示三个用户100、102和104的对应最大接收功率。如果预定窗口位于符号编号40到70，则其可捕获每个所述三个用户的所有三个最大接收功率，因而此系统内的调度器无法为每个用户分配最佳的接收功率Rx。图1示出了每个属于所预定的传输时期内的用户将必须经历小于最佳功率Rx的接收，如112、114和116分别所示。

本发明的目的在于提供一种方法和系统，用于增加具有多个发射机的多用户系统的吞吐量，从而改善多用户分集和信道分配。

发明内容

根据本发明第一方面，提供了一种经由无线网络通信的方法，所述无线网络具有在多个发射机与至少一个接收机之间形成的多种通信资源，所述方法包括：确定所述多种通信资源的每种通信资源的特性；基于所述通信资源特性，选择一组将应用于所述多个发射机的加权系数；基于所选择的加权系数，为所述多种通信资源的每种通信资源确定质量指示；以及依据所述质量指示分配所述多种通信资源。

优选地，所述通信资源是信道，其中每种通信资源的所述特性是信道脉冲响应。

优选地，提供了多个接收机，且每个接收机选择一组加权系数。一般而言，所述一组加权系数提供在所述接收机内接收的最大信号功率。从多个加权系数组中判定将应用于每个发射机的一组最终加权系数，做出所述选择。

优选地，依据所述质量指示来区分所述通信资源的分配的优先级。

优选地，其中所述质量指示是在某个未来瞬间，基于应用于所述多个发射机的所述所选择加权因数，对于通信资源的估计。

根据本发明的另一方面，提供了一种无线通信系统，用于估计所述多种通信资源的通信资源特性的电路；用于基于通信资源特性，选择一组将被应用于所述多个发射机的加权系数的选择电路；用于基于所述选择的加权系数组，确定所述多种通信资源的通信资源质量指示符的估计电路；以及用于依据所述估计的通信资源质量指示符，分配所述多种通信资源的通信资源分配电路。

优选地，所述通信资源分配电路包括：用于判定将应用于所述多个发射机的一组最终加权系数的电路。此外，所述通信分配电路被配置为，基于所述最终加权系数组，以及所述多种通信资源的通信资源质量指示符，分配时间、空间、编码或频率所指定的多种通信资源。

根据本发明又一方面，提供了一种用于与基站通信的无线网络的移动站，所述移动站具有：用于确定所述移动站与所述基站之间的多种通信资源种的每种通信资源的特性的电路；用于基于通信资源特性，选择一组将被应用于对应发射机的加权系数的选择电路；以及用于基于所述选择的加权系数，为所述多种通信资源中的每种通信资源确定质量指示的计算电路。

所述移动站可以具有多个发射机，以在所述基站与具有至少一个接收机的移动站之间形成所述多种通信资源。所述移动站可能具有多个发射机，以在所述移动站与具有至少一个接收机的基站之间形成所述多种通信资源。

优选地，所述移动站被配置为将从所述特性确定电路、所述选择电路和所述计算电路得到的所述信息馈送回所述基站，所述基站包括用于分配通信资源的信道分配电路。

根据本发明又一方面，提供了一种用于与至少一个移动站通信的无线网络的基站，所述基站具有：用于确定所述基站与所述至少一个移动站之间的多种通信资源中的每种通信资源的特性的电路；用于基于通信资源特性，选择一组将被应用于对应发射机的加权系数的选择电路；用于基于所述选择的加权系数，为所述多种通信资源中的每种通信资源确定质量指示的计算电路；以及用于依据所述质量指示分配所述多种通信资源的分配电路。

所述基站可能具有多个发射机，以在所述基站与所述至少一个移动站之间形成所述多种通信资源。所述移动站可能具有至少一个接收机，以在所述基站与包括在所述至少一个移动站内的多个发射机之间形成所述多种通信资源。

优选地，所述具有多个发射机的基站被配置为与多个移动站通信，所述基站还包括：电路，其用于接收对应于每个所述多个移动站的多个加权系数组，并判定将应用于所述多个发射机的一组最终加权系数。

根据本发明又一方面，提供了一种将在无线通信网络内使用的计算机程序，所述无线通信网络具有在多个发射机与至少一个接收机之间形成的多种通信资源，所述计算机程序被设置为执行：计算所述多种通信资源的每种通信资源的特性；处理所述通信资源特性，并且基于此选择将应用于对应发射机的一组加权系数；基于所选择的加权系数为每种通信资源生成质量指示符；以及依据所述质量指示符分配所述多种通信资源。

优选地，在所述无线网络内存在多个移动站，所述计算机程序能够执行每个移动站的处理，以为每个移动站选择一组加权系数。一般而言，所述一组导致用于该移动站的所接收的最大信号功率。

优选地，所述计算机程序从所述多个加权系数组中判定将应用于所述多个发射机的一组最终加权系数。

附图说明

以下将借助实例并参照附图来描述本发明实施例，在附图中：

图1示出了用于多用户调度的现有技术系统的分析；

图2示出了无线通信系统内的基本小区结构；

图3示出了用于在单天线发射机的下行链路共享信道(DSCH)上传送的基本体系结构；

图4示出了用于在多天线发射机的下行链路共享信道(DSCH)上传送的基本体系结构；

图5示出了发射分集情况下的预定传输的二维方格；

图6示出了根据本发明实施例的CQI指数表；以及

图7示出了用于实施本发明一个实施例的结构单元；

图8示出了MISO系统；以及

图9示出了MIMO系统。

具体实施方式

图2是说明无线通信系统的单个小区6的覆盖区的一般示意图。通信系统内的每个小区的广播区都由相关发射基站2的传输功率确定。在这种情况下，所述基站2能够发射到多个位于其覆盖小区6内的移动站4。在典型的无线网络内，每个小区6还将接收来自在相邻小区(未显示)内生成的传输的干扰。

图3示出了仅一个发射天线18存在于HSDPA系统的基站2内的情况。高数据速率源10被输入去复用器12，所述去复用器12将高数据输入流分为1到N个较低速率的数据子流14。数量N取决于将使用的信道数量。在图1的实例内，存在4个移动站4。因此，所述去复用器12使用4个扩频码16(即N＝4)，将所述输入数据流扩展为四个较低速率子流，其中每个子流都具有彼此相互正交的扩频码。所述子流然后被合计、扰频、随后由RF天线18发射到移动站2。

图4示出了其中存在从基站6发射的M多个发射天线的发射分集情况。在这种情况下，所述去复用器12将输入高速率数据流10分为M.N个子流，或是稍有不同形成N组M个子流，其中N代表小区6内的用户数量，M代表基站2内发射天线的数量。因此，例如如果两个天线用于从基站2发射，则所述去复用器12将输出八个较低速率子流或是4组，每组都具有两个子流。每组字流都由唯一的扩频码1...N操纵，然后合计、扰频并发射对应于相关天线的每个较低速率子流。

图5是用于说明简单调度器操作的发射分集情况的二维方格的实例。所述系统具有多个天线M与多个扩频码N(例如如图3所示)所形成的许多潜在通信信道。所述调度器具有依据所反馈的信道信息，在特定瞬间预定数据传输到特定移动站的任务。因此，单词调度器与TDMA(时分多址技术)具有相同语义。而本发明的不同实施例允许使用所有已知复用形式。替代使用术语“调度器”，术语“信道分配器”在本文用以强调设想用于本发明的各种实施例的灵活性。

出于概念性目的，图5所示的信道分配器的本发明实施例仅限于二维，即使用M发射射束的空间(SDMA)和使用N唯一时隙的时间(TDMA)。应当理解的是，如果例如还使用CDMA(码分多址)和FDMA(频分多址)，则所述方格可能变成多维。例如，如果使用如图4所示的CDMA应用，则可认为纵轴包括N个唯一代码。

图5方格的纵轴对应于用于每个所述N个用户的N个时隙，横轴对应于不同的M个射束。经由每个所述M射束同时发射的信号必需彼此相差某个正交因数Φ20，这通常是使用射束形成而得以执行的。例如，Φ可能指示不同的发射方向。一般而言，所述射束可通过任意方法形成，只要所有射束都不相同。

出于说明的目的，所述方格示出了如何在特定时间瞬间t分配信道，其中基站2同时将数据发射到三个移动站MS1、MS2和MS3。换言之，在时间t时，使用第一射束Φ1和第二时隙TS2，将数据经由第一信道同时发射到第一移动站MS1，使用射束Φ1和第四时隙TS4，将数据经由第二信道发射到第二移动站MS2，并使用第二射束Φ2和第四时隙TS4，将数据经由第三信道发射到第三移动站MS3。

对应于所述信道的信道信息被从接收移动站4反馈给基站2。这例如可使用一个上行链路控制信道得以实现，而信息可在请求时、每隔一定间隔发射，或所述接收机在所述信道状态改变时发射所述信息。所述信道分配器然后能够从所接收信道信息确定哪个信道是最强的，或哪个将会最大化吞吐量或发射效率。例如，所述方格以阴影示出了所有具有不良信号质量的信道。不良信号质量可能是来自相邻信道的干扰、传播延迟、衰落、噪声等的结果。

然而，未用阴影示出的信道具有良好的质量，而且依据相关传输要求，例如在后续时期t+1期间内，所述信道分配器将保持MS3的信道，但将重新预定分别对应于MS1和MS2的信道。这可得以执行是因为所反馈的信道信息指示MS1的当前信道变得不佳，如果为射束Φ2的第三时隙TS3重新预定则可能会变得更佳。类似地，MS2的信道变得不佳并将在特定时间被重新预定。

返回到HSDPA与相关概念，已定义了向基站的发射机指定将传送什么数据的CQI值。例如，图6示出了具有32个可能值的CQI表，每个值索引对应的传输信息行。在HSDPA内，假定在所述移动站处取得某种基本信道测量，例如SNR(信噪比)。

基于所述测量信息，选择指定将使用的调制类型和最大传输率的CQI。因此，如果从图6所示的表选择CQI值20，则(经由反馈信道)发送到所述基站的发射机的最大传输率将为10Mbps，而将使用的调制方法是8-QPSK(正交移相键控)。

根据如图7所示的本发明实施例，CQI值可能具有稍微不同的意义，因为其还可被认为是对于信道质量信息的更有用估计，以下被称为SIR(信干比)。以下将对其进行更详细描述。

图7示出了移动站2内的电路32，其能够在每个移动站4处计算所估计的信道脉冲响应阵H：

H＝[h₁··h_M] 等式1

其中h_m是第m个阵单元(即基站2的天线m)与移动站的一个接收机之间的脉冲响应。

因此，等式1表示图8所示的发射分集实施例，其中通过使用至少部分不相关的多个发射束M来改善下行链路信道容量。MISO(多输入单输出)系统被形成为在基站2处具有多个天线，但在移动站4处仅具有一个接收天线。因此，本发明的移动站4将计算M信道脉冲响应h_M，因为存在着正发射到单个接收天线RX₁的TX₁到TX_M发射天线。

图9示出了真正的MIMO(多输入多输出)系统，其中每个移动站都具有多个接收机RX₁到RX_K。至于上述信道分配器，特定移动站4的每个接收机将与基站2的对应发射机具有相同的空间特性。在一些情况下，对于最优信号接收而言K＝M是优选的，但也可利用已知的复杂处理算法来使用更少的接收机天线。

对于MIMO情况而言，所述信道脉冲响应矩阵H变成二维，因为存在K个接收机天线，每个接收机天线都能够接收M发射天线的传输，从而导致扩大的H矩阵：

因此，h_NK表示这样一个信道的所估计信道脉冲响应，所述信道由基站2的第m个发射天线形成，并由移动站4的第k个接收天线接收。

当考虑图1的多用户系统时，所述H矩阵计算变成多维，其中每个基站2都将发射到多个移动站MS₁到MS_N，每个移动站都具有一个或多个接收机。

以下将详细描述为每个信道计算的信道脉冲响应估计h_nm，所述信道脉冲响应估计h_nm的计算是通过发射已知训练比特序列或导频信号，并将其与本领域众所周知每个信道所接收的实际训练比特序列或导频信号相比较。

图7的实施例示出了在已计算脉冲响应矩阵之后，可使用移动站4内的电路34计算加权系数阵W。所述加权系数阵W由M个加权系数w₁到w_M组成，每个加权系数都具有复数值。例如：

w_M＝ze^jθ，其中z是振幅，而θ是相位。

加权阵W然后被沿着路径40反馈给基站2，其中特定加权系数w_M被应用于每个发射机天线TX₁到TX_M。将特定复合加权系数应用于每个所述发射天线的过程被称为射束形成，因为可生成特定类型的辐射图。根据本发明实施例，选择所述加权系数，以得到信道的最优线性组合，从而最大化所接收的信号能量(如图1所描述的RX功率)。

算术上，每个移动站的最优加权系数的选择可如下计算：

w_{m} = \arg \max_{w} (w H^{H} Hw),

其中‖w‖＝1

作为选择，可通过得到对应于所谓信道相关矩阵R的最大本征值的本征矢量，形成所述加权系数阵W，其中：

R＝H^H.H，其中H^H是所估计脉冲响应矩阵H的厄密共轭转置矩阵。

然而，应当理解的是，在多用户或MIMO系统内，所计算的加权系数阵W将很可能仅对于特定接收机或移动站而言是最优的。因此，在图1具有N个移动站的多用户系统内，每个移动站都将从其角度生成其自己的最优加权矢量矩阵W_n来接收最大功率。所述基站2因而在任何时点接收N个加权系数阵W(即W₁到W_N)。

因此，对于所述基站2内的电路而言，必需对应用于每个发射机的加权系数w_m的实际值做出全面判定。所述信道分配器3最适合于此目的，因为其可将判定基于所估计SIR或信道质量，或同时考虑到多用户或业务的某个函数。在一个实施例中，所述信道分配器3可能判定在每个移动站所提交的最优加权阵之间找到折中。作为选择，所述分配程序3可能判定生成辐射图，其主瓣改善了每个所分配信道的信号传输，但将干扰信号归零或移到其它接收机。

总之，每个移动站都生成其自己的最优加权系数阵W，其中每个加权系数w₁到w_m都用于生成空间分集(SDMA)。然而，在具有多个N移动站的多用户系统内，可看出N个不同加权系数阵将被反馈给基站4。

在本发明另一实施例内，设想将为特定载波频率确定和选择最优加权系数阵。换言之，尽管从传统意义上而言，每个所述信道的脉冲响应h可被认为是相对于时间的信道条件测量h(t)，但应当重点理解的是，所述脉冲响应将会依据每个发射机所使用的载波频率而不同，即h(t，f)。在FDMA(频分多址)中，通过经由不同载波频率发射数据来生成通信信道。因此，此实施例允许移动站反馈同样相对于生成最优信道条件h的频率而最优化的加权系数信息。此外，所述移动站可使用所需发射矩阵W来选择给出所需接收信号功率的频率。此外，所述移动站可使用CQI反馈，至少为所选择移动站动态选择传输时间、传输频率载波(或多载波或多频音系统内的子载波)和传输格式(例如CDMA、TDMA等或将使用的调制类型)。

此外，应当理解的是，可相对于TDMA(时分多址)最优选择加权系数w_m，其如果得到正确执行则允许将多用户置于相同时隙内。

在每个移动站已计算加权系数阵W之后，位于所述移动站4内的电路36可得到新估计的SIR(信干比)36，所述SIR是基于所选择加权系数的信道条件的测量。所述新估计的SIR 36可被信令到基站2，从而使得所述基站可因而改变阵W，考虑通过不同信道的干扰，并相应调整CQI。

根据一个实施例，可使用以下等式得到在移动站或发射机处的估计信道质量SIR：

SIR = \frac{δ | | HW | |}{noise},

其中‖HW‖是表示平方单元之和的Frobenius模方，并被所测量噪声功率除。

更一般地说，在图8的多个天线情况下每个信道的所估计SIR是通过使用以下等式得到的：

SIR_m＝f(H_m，W_m，noise，δ)，

其中δ可能例如是在HSDPA系统内使用的传统CQI信息。例如，信息指定：实际Rx功率、所使用调制方案、复用方案(SDMA、TDMA、CDMA、FDMA)、一些所需QoS特性等。此外，应当理解的是，在特定情况下，δ取决于正使用的接收机算法。

因此，对于特定信道而言，每个移动站4都可沿路径40将最优加权系数w_m返回基站2，并且基于所述加权系数沿路径38将信道状态估计SIR或对应传输格式(例如：调制、编码参数、传输率或功率等)返回基站2。物理上，可通过量化所述参数，并在被指定为包括反馈信息的相关上行链路信道上发送回所述信息，可将所述信息反馈送回所述基站2。

对于HSDPA应用而言，所述基站2现在能够使用电路30为每个信道选择或确定CQI值(CQI_m)，所述电路30基于所述信道条件的更智能估计(即取决于矩阵W_m内的系数或射束参数的SIR_m或CQI_m)来判定相关CQI值。

因此，所述信道分配单元3服务于两个主要目的：

1)其确定用于射束形成的最优加权阵Wo，以及

2)其基于所述最优加权系数w_m与在基站4内计算并反馈的信道质量信息(SIR_m，所需传输格式)，或基于相关传送来分配相关空间、时间、代码或频率信道(或其组合)。

应当理解的是，在本发明一个实施例中，例如包括所使用的编码或调制方案的传输格式是一个所分配的资源。一般而言，每个接收机内的译码器单元负责依据所使用的调制方案来译码所接收的数据。应当理解的是，本应用设想SIR的估计可在信道译码器的输入端取得，或在备选实施例中在所述译码器的输出端得到，例如借助特播码或卷码所执行的。一般而言，所述质量测量SIR将取决于接收机。换言之，对于相同传输方案而言，不同接收机提供不同质量测量，例如FER、SNR、SIR等。这些简单质量测量众所周知。

一旦已计算SIR_m，即可经由路径42将相同CQI值，或支持特定QoS准则的相关传输格式参数发送到信道分配器3。所述分配程序然后识别哪个信道支持对应于指定CQI值的信道特性。如果支持特定QoS所需的信道资源并不可用，例如正由其它信道或业务使用，则根据本发明另一实施例，所述信道分配器可灵活修改所需CQI_m值缺省量。例如，如果并不存在可用的能够支持CQI₁的信道，则所述分配程序3可被缺省编程为所述CQI的特定函数；

即CQI₂＝f(CQI₁)

例如，CQI₂＝CQI₁-3

或，CQI₂＝CQI₁*0.5

因此，如果所需CQI₁信道忙，则调度器3自动将已编程函数应用于所述值，以生成信道分配器3的新CQI₂值，以尝试符合可用信道。应当理解的是，此进程可以是迭代的，其中如果另一信道由于忙而同样无法提供新生成的CQI₂值，则另一函数可用于指定甚至更低的CQI₃值。然而，应当理解的是，对于需要所述信道支持的特定QoS的特定多媒体应用而言，所述迭代过程将会在到达可能支持特定应用的特定最小门限时停止。

在根据本发明另一实施例内，如果所述信道质量测量或SIR_m相对较低，且存在良好机会，即可能存在支持用户所需CQI值或实际上执行良好的许多信道，则所述移动站例如可将两个CQI值，即CQI₁和CQI₂发射到所述基站。所述调度器3将识别可支持CQI₁的信道，并将检查任何所述信道是否可支持最优加权系数w_m。如果否，则所述基站将选择值高于CQI₁的CQI₂。换言之，如上所述，所述加权系数可被计算为基于所述信道脉冲响应实现最优射束形成，以尝试减轻任何干扰。然而，实际上，完全改变所有应用于已参与在其它信道上传输的发射机的权重并不可行，但在一些情况下，在至少可支持其最优加权系数的信道上发射可能是更优选的。所述移动站还可发射两个或多个CQI值，每个所述CQI值对应于W的不同选择，或不同发射解决方案。例如，一个CQI值(CQI1)对应于W的最优选择(最优射束形成)，而另一CQI值(CQI2)对应于STTD(空时发射分集)或其它一些开路多天线或单天线传输方法。为了减少所需反馈容量，一个CQI值可能被定义为彼此不同的值。例如，仅使用五个反馈比特将CQI1信令到基站，仅一个或两个反馈比特被用于相对于CQI1确定CQI2。这例如可用于信道分配器确定用于确定W矩阵的反馈信息归因于信令或控制延迟而并不是最新的情况。CQI1和CQI2的不同组合也是可能的，例如取决于控制延迟或所使用控制机制的可靠性。

需要理解的是，用于计算加权系数阵W和所估计信道条件SIR的与电路34和36相关的功能不必位于移动站内，所述功能可移到所述基站。此外，至少对于WCDMA TDD(时分双工)情况而言，不必从所述基站反馈信息，因为在从移动站到基站的上行链路方向上存在导频信道。在这种情况下，所估计的脉冲响应矩阵H、加权系数w_m和所估计SIR^*都可在基站内计算。

应当理解的是，本发明实施例适合于如上所述的所有类型的复用传输方案。这还包括例如在WLAN系统内使用的OFDMA(正交频分多址)技术，其中例如正交频率可替代扩频码使用。

应当理解的是，本文使用的术语“基站”和“移动站”预计代表在无线通信系统内使用的同等功能，例如包括3G和4G系统内的同等参考“节点B”和“用户设备”。此外，显然尽管已使用措辞“移动站”，但并无限制性，本发明还可用于静态而不必移动的移动站。所述移动站可以是移动电话、PDA、便携计算机、移动终端或其它任何类型的用户设备。

还应当理解的是，对于本领域技术人员而言，显然将信令信息从移动站发射到基站中的信令错误可能引起，基站所接收的加权系数不同于所述移动站为所述基站内的发射机确定的加权系数。所述基站可能因而使用与被确定应用于移动站的加权系数不同的加权系数，这归因于信令错误。在将本发明用于上行链路方向的情况下同样正确，其中在将信令信息从基站发射到移动站中可能会发生错误。

借助实例的具体实施方式参考在基站的多个发射机与移动站的至少一个接收机之间的多种通信资源，换言之参考蜂窝电信网络或无线网络内的下行链路方向。然而，对于本领域技术人员而言，本发明显然还适用于上行链路方向。换言之，本发明还适用于多个移动站之间的多种通信资源，每个移动站都具有至少一个发射机，基站具有至少一个接收机。对于上行链路方向而言，所述多个发射机可能在一个移动站内。所述多个发射机可选地由属于多个移动站的发射机形成。如果所述多个发射机由每个都具有一个发射机的多个移动站形成，则可一次为移动站分配通信资源。对于上行链路方向而言，移动站通常确定其自身与基站之间的至少一个通信资源的特性。

此外，应当理解的是，依据通信需要分配多种通信资源。属于所述多种通信资源的一些通信资源可能尚未分配，如果不必分配它们的话。通信资源的分配因此是指分配所述多种通信资源的至少一个通信资源。

尽管已在附图示出并在上述具体实施方式描述了体现本发明的设备和方法的优选实施例，但应当理解本发明并不仅限于公开实施例，而在并不背离如上所述和所附权利要求书所定义的本发明精神情况下，能够对本发明做出许多重新设置、修改和替换。

Claims

1、一种经由无线网络进行通信的方法，所述无线网络具有在多个发射机与至少一个接收机之间形成的多种通信资源，所述方法包括：

确定所述多种通信资源中的每种通信资源的特性；

基于通信资源的特性，选择一组将被应用于所述多个发射机的加权系数；

基于所述选择的加权系数，为所述多种通信资源中的每种通信资源确定质量指示；以及

依据所述质量指示分配所述多种通信资源。

2、根据权利要求1的方法，其中所述通信资源是信道，并且每种通信资源的特性是信道脉冲响应。

3、根据权利要求1或2的方法，其中为每种通信资源确定质量指示还基于传输格式。

4、根据权利要求1或2的方法，其中所述质量指示指定将由所述多个发射机使用的传输格式。

5、根据权利要求3或4的方法，其中所述传输格式包括编码、调制、传输速率或信号功率信息。

6、根据任何上述权利要求的方法，其中提供多个接收机。

7、根据权利要求6的方法，其中每个接收机选择一组加权系数，从而提供多个加权系数组。

8、根据权利要求7的方法，其中每个接收机选择这样的加权系数组，即所述加权系数组提供在所述接收机中接收的最大信号功率。

9、根据权利要求7或8的方法，其中从所述多个加权系数组做出选择，以判定将被应用于所述多个发射机的最终的加权系数组。

10、根据权利要求9的方法，其中所述判定基于减轻来自其它通信资源的干扰效应。

11、根据任何上述权利要求的方法，其中依据所述质量指示来区分所述多种通信资源分配的优先级。

12、根据权利要求11的方法，其中给予质量更佳的通信资源更高的优先级。

13、根据任何上述权利要求的方法，其中所述质量指示是在某一未来瞬间，基于应用于所述多个发射机的所述选择的加权系数，对于通信资源的估计。

14、根据任何上述权利要求的方法，其中基于给出每种通信资源的最佳特性的频率，选择所述加权系数组。

15、根据任何上述权利要求的方法，其中每个构成所述加权系数组的加权系数是具有振幅和相位分量的复数值。

16、根据任何上述权利要求的方法，还包括将所述加权系数组应用于所述多个发射机的步骤，其中所述将加权系数组应用于所述多个发射机的步骤导致射束形成。

17、根据任何上述权利要求的方法，其中所述通信资源是信道，每种通信资源的特性是信道脉冲响应，并且根据对应于等式R＝H^H.H给出的信道相关矩阵R的最大本征值的本征矢量而得到所述加权系数组，其中H^H是所述估计的脉冲响应矩阵H的厄密共轭转置矩阵。

18、根据任何上述权利要求的方法，其中基于估计的信干比确定所述质量指示。

19、根据权利要求18的方法，其中所述估计的信干比由

SIR = \frac{δ | | HW | |}{noise}

给出，其中H是估计的脉冲响应矩阵，W代表所述加权系数组，‖HW‖是由除以测量噪声功率的多个平方单元的和，δ指定传输格式信息。

20、根据权利要求18或19的方法，其中δ还取决于接收机算法，并且SIR在信道译码器的输入端中测量。

21、根据权利要求18或19的方法，其中所述质量指示被在所述信道译码器的输出端中确定。

22、根据任何上述权利要求的方法，其中所述质量指示基于帧误差率或误码率。

23、根据任何上述权利要求的方法，其中所述无线网络是HSDPA网络。

24、根据权利要求23的方法，其中所述质量指示是指定调制方案和传输速率的信道质量指示符(CQI)。

25、根据权利要求24的方法，其中所述信道质量指示符指定在特定服务质量限制下使数据速率实现最大化的传输参数。

26、一种无线通信系统，具有在多个发射机与至少一个接收机之间形成的多种通信资源，所述系统包括：

用于估计所述多种通信资源的通信资源特性的电路；

用于基于通信资源特性，选择一组将被应用于所述多个发射机的加权系数的选择电路；

用于基于所述选择的加权系数组，确定所述多种通信资源的通信资源质量指示符的估计电路；以及

用于依据所述估计的通信资源质量指示符，分配所述多种通信资源的通信资源分配电路。

27、根据权利要求26的无线通信系统，其中所述通信资源分配电路包括：

用于判定将被应用于所述多个发射机的最终加权系数组的电路，

其中所述通信资源分配电路被配置为基于所述最终加权系数组，以及所述多种通信资源的通信资源质量指示符，分配由时间、空间、编码或频率所指定的多种通信资源。

28、一种用于与基站通信的无线网络的移动站，所述移动站具有：

用于确定所述移动站与所述基站之间的多种通信资源中的每种通信资源的特性的电路；

用于基于通信资源特性，选择一组将被应用于对应发射机的加权系数的选择电路；以及

用于基于所述选择的加权系数，为所述多种通信资源中的每种通信资源确定质量指示的计算电路。

29、根据权利要求28的移动站，所述移动站被配置为将从所述特性确定电路、所述选择电路和所述计算电路得到的信息馈送回所述基站，所述基站包括用于分配通信资源的分配电路。

30、根据权利要求28或29的移动站，所述移动站具有至少一个接收机，用于在所述移动站与所述基站之间形成所述多种通信资源，并且所述基站具有多个发射机。

31、根据权利要求28或29的移动站，所述移动站具有多个发射机，用于在所述移动站与所述基站之间形成所述多种通信资源。

32、一种用于与至少一个移动站进行通信的无线网络的基站，所述基站包括：

用于确定所述基站与所述至少一个移动站之间的多种通信资源中的每种通信资源的特性的电路；

用于基于通信资源特性，选择一组将被应用于对应发射机的加权系数的选择电路；

用于基于所述选择的加权系数，为所述多种通信资源中的每种通信资源确定质量指示的计算电路；以及

用于依据所述质量指示分配所述多种通信资源的分配电路。

33、根据权利要求32的基站，其中所述基站具有多个发射机，并且所述基站被配置为与多个移动站进行通信，每个移动站都具有至少一个接收机，

所述基站还包括：

用于接收对应于所述多个移动站的多个加权系数组，并且判定将被应用于所述多个发射机的最终加权系数组的电路。

34、根据权利要求32的基站，其中所述基站具有多个发射机，用于在所述基站与所述至少一个移动站之间形成多种通信资源。

35、根据权利要求32的基站，其中所述基站具有至少一个接收机，用于在所述基站与多个移动站之间形成多种通信资源，所述多个移动站中的每个移动站都具有至少一个发射机。

36、一种将在无线通信网络中使用的计算机程序，所述无线通信网络具有在多个发射机与至少一个接收机之间形成的多种通信资源，所述计算机程序被设置为执行以下步骤：

计算所述多种通信资源中的每种通信资源的特性；

处理所述通信资源特性，并且基于所述处理，选择将被应用于对应发射机的加权系数组；

基于所述选择的加权系数，为每种通信资源生成质量指示符；以及

依据所述质量指示符分配所述多种通信资源。

37、根据权利要求36的计算机程序，其中所述多种通信资源在基站与多个移动站之间，所述基站具有至少一个接收机，并且每个移动站都具有至少一个发射机。

38、根据权利要求36的计算机程序，其中所述多种通信资源在具有接收机的至少一个移动站与具有所述多个发射机的基站之间。

39、根据权利要求38的计算机程序，其中在所述无线网络中存在多个移动站，所述计算机程序能够执行对于每个移动站的处理，以为每个移动站选择加权系数组。

40、根据权利要求39的计算机程序，其中所述移动站的加权系数组导致所述移动站接收的最大信号功率。

41、根据权利要求39或40的计算机程序，其中所述计算机程序从所述多个加权系数组中判定将被应用于所述多个发射机的最终加权系数组。