CN1835414B - 移动站和加权控制方法 - Google Patents

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Abstract

移动站和加权控制方法。在第一状态下，确定权重，以对从各个基站接收的信号进行第一加权，并根据进行了该第一加权的信号进行规定的控制，其中在该第一状态下，在第一信道DPCH上从多个基站接收相同的语音数据，而在第二信道HS-PDSCH上不接收分组；在第二状态下，确定权重，以对从各个基站接收的信号进行第二加权，并根据进行了该第二加权的信号进行规定的控制，其中在该第二状态下，在第一信道上从多个基站接收相同的语音数据，并在第二信道上从一个基站接收分组；以及当第二状态改变为第一状态时，自适应地控制从第二加权转换到第一加权的转换时间TMR，即保护时间。

Description

移动站和加权控制方法
技术领域
本发明涉及移动站和加权控制方法。更具体地，本发明涉及用于在第一信道上从多个基站向一移动站发送相同数据，并且在该第一信道上进行通信的过程中，在第二信道上从一个基站间歇地向该移动站发送其它数据的通信系统中的移动站，以及用于控制该移动站的加权的方法。
背景技术
·闭环发送分集系统
在闭环发送分集系统中，移动电话通信系统具有多个天线振子。该系统(1)根据从移动站发送的反馈信息，对多个相同的发送数据信号进行不同的幅值和相位控制，(2)将导频信号与进行了幅值和相位控制的发送数据进行复用，并使用不同的天线发送所得到的信号，以及(3)使用下行链路导频信号再次确定反馈信息(幅值和相位量控制)，将该信息与上行链路信道信号进行复用，并将所得到的信号发送到基站侧。此后重复上述操作。
对于作为第三代移动通信系统的W-CDMA中的闭环发送分集，采用了使用两个发送天线的方案，如图9中所示。在图9中，在导频信号发生器11中生成相互正交的导频模式P1、P2，在合并器CB1、CB2中将这些信号并入到发送数据中，并分别从发送天线10-1、10-2对其进行发送。移动站的接收端上的信道估测单元(未示出)对接收导频信号和对应的已知导频模式进行关联，由此可以估测从基站的发送天线10-1、10-2到移动站的接收天线12的信道脉冲响应矢量h1、h2。
权重计算单元13使用这些信道估测值来计算基站的发送天线10-1、10-2的幅值和相位控制矢量(权重矢量)w＝[w1，w2]T，该向量使得由以下方程(1)表示的功率最大。对该矢量进行量化，与上行链路信道信号进行复用作为反馈信息，并将其发送到基站侧。应该注意，不需要发送两个值w1、w2，在w1＝1的情况下，仅发送值w2就足够了。
P＝wHHHHw    (1)
H＝[h1，h2]    (2)
这里，h1，h2表示分别来自发送天线10-1和10-2的信道脉冲响应矢量。此外，wH和HH右上方的上标H表示H和w的厄米共轭(Hermitianconjugate)。
移动站在权重计算单元13中计算加权系数(权重矢量)，使用复用器18将该加权系数与上行链路发送信号进行复用作为反馈信息FBI，并将该信息从发送天线14发送到基站。
在基站通过接收天线15接收来自移动站的反馈信息，通过反馈信息提取单元16提取作为控制量的加权系数w1、w2，并且幅值和相位控制器17使用乘法  MP1、MP2将下行发送数据与加权系数w1、w2相乘，并控制从发送天线10-1、10-2发送的信号的幅值和相位。结果，该移动站能够以有效的方式接收从两个分集发送天线10-1、10-2发送的信号。
·反馈信息FBI
在W-CDMA中规定了两种方法，即模式1和模式2，在模式1中，将加权系数w2量化为1个比特，而在模式2中，将加权系数w2量化为4个比特。模式1是执行控制以使得来自各个发送天线的接收信号的相位在π/4的分辨率下基本相同。在模式1中，每一个时隙发送1比特反馈信息。在发现来自信息的两个时隙(偶数时隙通过单个比特表示0或π，而奇数时隙通过单个比特表示π/2或3π/2，并且该信息为这些时隙的平均值)的相位控制量时，进行控制。结果，虽然控制速度较高，但是由于量不精确，所以不能执行精确控制。然而在模式2中，进行控制以使得来自各个发送天线的接收信号的相位在π/4得分辨率下基本相同，并且对来自各个发送天线的发送信号的发送功率比进行控制，同时使用4比特的信息来实现该控制。结果，可以实现高精度的控制。然而，在各个时隙中，一次发送1个比特，并且在四个时隙中发送反馈信息的一个字。如果衰退频率较高，则因此不能进行随动(follow-up)，并且导致特性劣化。
图10表示由第三代伙伴工程(以下称为“3GPP”)进行了标准化的上行链路DPCH(专用物理信道)帧的结构。通过正交码对其上仅传输数据的DPDCH(专用物理数据信道)和其上复用并传输导频和诸如反馈信息的控制数据的DPCCH(专用物理控制信道)进行复用。更具体地，在从移动站到基站的上行链路信号的帧格式中，1个帧具有10ms的持续时间，并由15个时隙(时隙#0到时隙#14)组成。将DPDCH映射到QPSK调制的正交I信道，而将DPCCH映射到OPSK调制的正交Q信道。DPDCH的各个时隙包括n比特，并且n根据码元速率而变化。DPCCH的各个时隙包括10比特，具有恒定15ksps的码元速率，并发送导频PILOT、发送功率控制数据TPC、传送格式组合指示器TFCI以及反馈信息FBI。在接收端进行信道估测(传播路径特性估测)以及在测量SIR时，使用该PILOT。TFCI发送数据的码元速率以及每帧的比特数等。FBI发送上述反馈信息(加权系数)，用于控制基站处的发送分集。
·无线移动站的结构
图11表示无线移动站的结构的示例。通过接收天线12接收来自基站的下行链路数据信号，并将其发送到数据信道去展频器20和导频信道去展频器22。通过数据信道去展频器20对数据信道进行去展频，而通过导频信道去展频器22对导频信道进行去展频。将作为导频信道去展频器22的处理结果的去展频导频信号P1’、P2’输入到信道估测单元23-1、23-2以及权重计算单元13。
信道估测单元23-1、23-2将所接收的导频信号P1’、P2’与已知的导频信号P1、P2进行比较，以获得从基站的发送天线10-1、10-2到接收天线12的信道估测值。信道估测单元23-1、23-2获得信道脉冲响应h1、h2，其表示由所接收的导频信号的传播导致的幅值和相位调制的状态，并且将这些响应输入到接收单元21。该接收单元21对数据信道信号进行信道补偿处理，并且将结构输入到解调器和解码器(未示出)。
权重计算单元13找到使公式(1)表示的功率P最大的加权系数w1、w2，并输出反馈信息FBI。即，权重计算单元13具有：相位/幅值比较器13a，用于对从发送天线10-1、10-2接收的导频信号P1’、P2’的相位和幅值进行比较；以及FBI生成器13b，用于生成与加权系数w1、w2一致的反馈信息FBI，并将该信息输入到复用器18。复用器18对反馈信号和发送数据信号进行复用。数据调制器25根据该复用数据进行正交调制，而展频调制器26进行展频调制，并从发送天线14向基站发送上行链路数据信号，该上行链路数据信号包含该反馈信息。
·切换
图12表示在进行切换时传统系统的结构的示例。其表示了在两个基站1和2之间进行切换的情况下的示例。通过相同的标号来表示与图9中所示相同的组件。应该注意，基站1、2和移动站的所有天线都用于发送和接收。此外，对图9的反馈信息提取单元16以及幅值和相位控制器17进行合并，并使其另外具有天线分配功能，并将其表示为天线分配/加权控制器19、19’。基站1、2的结构相同。通过在基站1、2、用作为主机装置的基站控制单元3以及移动站4之间的高级层中发送和接收消息，来进行切换。基站1和2各自分别具有两个收发天线10-1、10-2和10-1’、10-2’。
在切换之前，移动站4接收当前正在发送的导频信号P1、P2，并计算发送分集的最优权重w1、w2。此外，当实现软切换状态时，移动站4同时从两个基站1、2接收信号，组合并输出这些分集，并计算使以下方程最大的控制矢量w：
P＝wH(H1 HH1+H2 HH2)w    (3)
其中，Hk为来自第k基站的信号的信道脉冲响应，可以通过导频信号P1、P2来估测H1，而可以通过导频信号P3、P4来估测H2。在通过切换而转换到基站2之后，使用切换目的地的基站2的导频信号P3、P4来计算天线权重w3、w4。
在W-CDMA的闭环发送分集中，使用能够在下行链路方向上进行高速数据传输的HSDPA(高速下行链路分组接入)(参见参考文献1、2)。
参考文献1：3G TS 25.212[3rd Generation Partnership Project：Technical Specification Group Radio Access Network：Multiplexingand channel coding(FDD)]
参考文献2：3G TS 25.214[3rd Generation Partnership Project：Technical Specification Group Radio Access Network；Multiplexingand channel coding(FDD)]
下面将简要说明HSDPA。
·HSDPA
HSDPA是根据无线基站和移动站之间的无线环境自适应地控制传输速率，并且根据接收成功/失败进行重传控制H-ARQ(混合自动重传)的方法。在HSDPA中使用的主要无线信道为(1)HS-SCCH(高速共享控制信道)，(2)HS-PDSCH(高速物理下行链路共享信道)以及(3)HS-DPCCH(高速专用物理控制信道)，如图13所示。
HS-SCCH和HS-PDSCH两者都是下行方向(即从无线基站到移动站)上的共享信道。HS-SCCH是传输与在HS-PDSCH上传输的数据相关的各种参数的信道。换句话说，其为用于通知经由HS-PDSCH进行数据传输的事实的信道。该各种参数的示例为以下信息项：表示要向其发送移动站数据的目的地信息、表示要使用哪种调制方案来通过HS-PDSCH传输数据的调制方案信息、以及诸如对传输数据进行的速率匹配的模式的信息。
HS-DPCCH是上行链路方向(即从移动站到无线基站的方向)上的专用控制信道，并且在根据由移动站通过HS-PDSCH接收的数据中是否存在错误，将接收的结果(ACK信号或NACK信号)发送给无线基站的情况下，使用该HS-DPCCH。即，HS-DPCCH是用于传输通过HS-DPSCH接收的数据的接收结果的信道。如果移动站接收数据失败(如果接收数据为CRC错误等)，则从移动站发送NACK信号，并且因此该无线基站执行重传。此外，HS-DPCCH用于使测量从无线基站接收的信号的接收质量(例如，SIR)的移动站可以将该接收质量发送给基站作为CQI(信道质量指示器)。即，CQI是移动站用来将接收环境报告给基站的信息。CQI取值为1到30。将表示在该接收环境中块错误率BLER不超过0.1的CQI报告给基站。
无线基站根据所接收的CQI来确定下行链路方向上的无线环境是否良好。如果环境良好，则转换到可以高速发送数据的调制方案。相反地，如果该环境不良好，则转换到低速发送数据的调制方案。(换句话说，执行自适应调制)。实际上，基站保存有CQI表，该CQI表定义了根据1到30的CQI的不同传输速率的格式。从CQI表中找到与该CQI一致的参数(传输速率、调制方案、复用码的数量等)，并根据该参数将数据发送给HS-PDSCH上的移动站。
·信道结构
图14是用于说明HSDPA系统中的信道定时的简图。由于在W-CDMA中采用码分复用，所以通过码来分离信道。CPICH(公共导频信道)和SCH(同步信道)是下行链路方向上的共享信道。CPICH是在移动站的信道估测和小区搜索等中使用的信道，并用于传输所谓的导频信号。严格地说，该SCH包括P-SCH(主SCH)和S-SCH(次级SCH)。这些信道为下述的信道：在这些信道上在各个时隙的起始处通过256个码片，以突发的方式(burst fashion)发送信号。通过进行三级小区搜索的移动站来接收该SCH，并且将其用于建立时隙同步和帧同步，并用于识别基站码(扰频码)。虽然SCH的长度为时隙的1/10，但是可以将其表示为具有图14中的较大宽度。时隙的其它9/10为P-CCPCH(主公共控制物理信道)。
接下来将描述这些信道的定时关系。各个信道通过15个时隙构成1个帧(10ms)，并且1个帧的长度与2560个码片的长度相当。如前所述，由于CPICH被用作其它帧的基准，所以SCH和HS-SCCH帧的起始端与CPICH帧的起始端一致。另一方面，HS-PDSCH帧的起始端滞后HS-SCCH等2个时隙。其原因是使得移动站可以在经由HS-SCCH接收到调制方案的信息后，通过与该调制方案相对应的解调方案执行HS-PDSCH的解调。此外，HS-SCCH和HS-PDSCH分别通过3个时隙构成1个子帧。
HS-DPCCH是上行链路信道方向上的信道。其第一时隙用于在接收HS-PDSCH之后经过大约7.5个时隙时，从移动站向无线基站发送ACK/NACK信号，该ACK/NACK信号表示HS-PDSCH的接收结果。第二和第三时隙用于反馈CQI信息，以周期性地对基站进行自适应控制。根据在从四个时隙前到一个时隙前的CQI信息的时间间隔中测量的接收环境(例如，测量CPICH的SIR的结果)计算所发送的CQI信息。
·在通过HS-PDSCH和DPCH进行通信时的切换
如果移动站4在移动站仅在DPCH上进行语音通信[参见图15的(A)]时，由于其移动而进行切换[参见图15的(B)]，则在DPCH上从两个基站1和2发送相同的语音数据。因此，移动站4对从两个基站接收的信号进行相同的处理，根据方程(3)计算加权系数w，并将该信号反馈给各个基站。此外，由于在DPCH上从两个基站发送相同的语音数据，所以移动站分集组合从两个基站接收的信号，并输出该结果，并再次产生分集。
对于采用HSDPA方案的W-CDMA，会产生下述的情况：在通过DPCH进行通信的同时通过HS-PDSCH进行通信，以使得用户可以在浏览网站的同时进行语音通信。在这种同时通信中，如果高速传输来自互联网的数据(分组)，则例如在HS-PDSCH上从基站1向移动站4高速传输数据。如果语音(AMR语音数据)没有使用HS信道，则在DPCH上从基站1向移动站4发送数据。如果在该同时通信的过程中实现切换状态[参见图15的(C)]，则在DPCH上从两个基站1和2发送相同的语音数据，而仅从一个基站发送分组，即此时移动站与基站1进行通信，或者在切换后移动站与基站4进行通信。为此，已经提出在HS-PDSCH上进行通信期间的切换中通过以下方程而不是方程(3)来获得加权系数w：
w＝arg max wH[αH1 HH1+(1-α)H2 HH2]w    (4)
在以上方程中，在0.5到1.0之间选择系数α的值。如果从基站1进行通过HS-PDSCH的分组传输，并且使α为1.0以强调来自基站1的接收信号，则可以最佳的方式接收HS-PDSCH上的数据(分组)。然而，对于PDCH上的语音数据，不能使用来自基站2的语音数据，从而不能实现分集增益，并且语音质量降低。另一方面，如果使α为0.5，并对来自两个基站1和2的接收信号进行相同的处理，则尽管HS-PDSCH上的数据(分组)的接收质量将降低，但是对于语音数据可以实现分集增益，从而可以提高语音质量。换句话说，α处于HS-PDSCH和DPCH之间的权衡(trade-off)关系。
因此，提出了图16中所示的方法(参见参考文献3)。
参考文献3：R1-02-1374[TSG-RAN Working Group 1 meeting#29，Shanghai China，November 5th-8th 2002，Agenda item：6.2-HSDPAApplicability of TX diversity(closed loop)modes，Title：FurtherSummation Results on Fast Switching proposal]
根据该方法(称为“快速切换操作”)，在HS业务期间强调来自基站1的信号，并使α为1.0，而在非HS业务期间，使α为0.5，以实现分集增益。
然而，由于即使在HS(高速传输)业务期间，也通过共享信道来传输分组数据，所以对于每一个子帧，不需要将数据发送给相同的移动站。
当然，即使在HS业务(其中监测HS-SCCH，以准备在HS-PDSCH上进行接收的状态)期间，也发出(run out)从基站发送到该移动站的数据，并且还存在下述的情况：有时不通过HS-PDSCH向该移动站发送数据。
此外，需要考虑下述的时间间隔，在该时间间隔中，通过快速切换操作使α为1.0，即下述的时间间隔，在该时间间隔中，对从发送HS-PDSCH的基站接收的信号进行加权，以及执行用于进行加权的决策处理所需的处理延时。图17是用于说明处理延时的简图。图17表示了一个帧(3个时隙×5＝15个时隙)中的两个子帧(＝6个时隙)。在规定在切换状态下通过HS-SCCH的子帧SF1的第三时隙SL3向特定的移动站发送分组的情况下，需要延时TD，直到向基站发送α＝1.0时的FBI为止。即，如果t1表示移动站用于进行调制并识别在以子帧为单元接收HS-SCCH之后是否存在寻址到该移动站的分组的时间，t2表示检测CPICH的相位差并根据该相位差计算加权系数w所需的时间，而t3表示根据加权系数w确定FBI并对基站进行发送之前的时间，则需要延时TD＝t1+t2+t3。结果，在基站发送分组的时隙SL3’的起始，发送器不能采用与α＝1.0时的FBI一致的权重，并且不能体现出快速切换操作本身的性能。因此，在以突发的方式发送传输到移动站本身的数据(分组)的情况下，即，在通过基站的时间表间歇地发送数据时，会产生不能有效地体现快速切换操作本身的性能的问题。
发明内容
因此，本发明的一个目的是使得在数据(分组)以类似于突发的方式到达时，可以有效地体现快速切换操作本身的性能。
本发明的另一目的是在考虑分组到达时间间隔时，自适应地确定进行加权的时间周期，以使得在分组以类似于突发的方式到达时，可以有效地体现快速切换操作本身的性能。
本发明地另一目的是根据HS-PDSCH的接收时间间隔，来控制加权控制转换时间间隔。
·加权控制方法
根据本发明，通过提供一种控制通信系统中的移动站的加权的方法，来实现上述目的，该通信系统用于在第一信道上从多个基站向移动站发送相同的数据，以及在该第一信道上进行通信的过程中，在第二信道上从一个基站向该移动站间歇地发送其它数据。该加权方法包括以下步骤：在其中在第一信道上从多个基站接收相同数据，而不在第二信道上接收数据的第一状态下，确定权重，以对从各个基站接收的信号进行第一加权，并根据进行了第一加权的信号执行规定的控制；在其中在第一信道上从多个基站接收相同数据，而在第二信道上从一个基站接收数据的第二状态下，确定权重，以对从各个基站接收的信号进行第二加权，根据进行了第二加权的信号执行规定的控制；以及当第二状态变为第一状态时，自适应地控制从第二加权到第一加权的转换定时。
该自适应控制步骤包括：在出现第二状态时对时间间隔进行监测，并且当第二状态改变为第一状态时，根据该时间间隔自适应地确定从第二加权到第一加权的转换定时。
当该通信系统为分集通信系统(其中，基站使用多个天线在第一和第二信道上发送数据)时，根据已加权的信号来确定反馈到各个基站的相位旋转信息。
·移动站
根据本发明，通过在通信系统中提供移动站来实现上述目的，该通信系统用于在第一信道上从多个基站向移动站发送相同的数据，以及在该第一信道上进行通信的过程中，在第二信道上从一个基站向该移动站间歇地发送其它数据。该移动站包括：第一接收器，用于在第一信道上从多个基站接收相同的数据；第二接收器，用于在第二信道上从一个基站间歇地接收其它数据；权重计算单元，用于在第一状态下确定权重，以对从各个基站接收的信号进行第一加权，而在第二状态下确定权重，以对从各个基站接收的信号进行第二加权，在该第一状态下，在该第一信道上从多个基站接收相同的数据，而在第二信道上不从任何基站接收数据，在该第二状态下，在该第一信道上从多个基站接收相同的数据，而在第二信道上从一个基站接收数据；转换定时确定单元，用于确定在第二状态改变为第一状态时，从第二加权转换为第一加权的定时；以及控制器，用于根据已加权信号执行规定的控制。
该转换定时确定单元包括：时间间隔监测单元，用于监测出现第二状态的时间间隔；以及定时确定单元，用于通过这些时间间隔的统计处理来确定从第二加权转换为第一加权的定时。
该时间间隔监测单元包括：控制信息解调器/解码器，用于对与是否在通信过程中在第二信道上从基站发送数据相关的控制信息进行解调和解码；以及状态变化识别单元，用于根据该控制信息识别状态的变化。
该权重计算单元包括用于分阶段地使第二加权改变为第一加权的装置。
该权重计算单元对在第一加权中从该多个基站接收的信号的权重进行均衡，并在第二加权中使得从在第二信道上发送数据的基站接收的数据的权重大于从另一基站接收的数据的权重。此外，该权重计算单元根据第一和第二信道的业务类型来确定第二加权的权值。
在使用多个天线在第一和第二信道上从基站发送数据的发送分集通信系统中，该控制器根据来自各个基站的加权信号来确定相位旋转信息，该相位旋转信息被反馈给该基站。
本发明使得在数据(分组)以类似于突发的方式到达时，考虑分组到达时间间隔自适应地控制改变权值的定时。结果，即使在存在处理延迟时也可以有效地体现快速切换操作本身的性能。即，在没有接收分组的情况下，基站进行分集组合，以产生组合增益，并提高接收质量。在接收分组的情况下，对于HS-PDSCH可以获得最高性能，以使得可以提高分组的接收质量。此外，当分组在上述定时之前到达时，对分组接收进行固有加权。结果，不会出现由于现有技术中的处理延迟而导致的问题，并且可以有效地体现快速切换操作本身的性能。
此外，根据本发明，根据在第一和第二信道上的业务的类型(业务速度等)来转换权重。结果，可以有效地体现基于与该业务一致的权重的快速切换操作本身的性能。
此外，根据本发明，将其构造为使得权重连续变化。结果，即使存在改变权重的定时方面的某些估测误差，也可以有效地体现本身的性能。
此外，本发明使得在使用多个天线在第一和第二信道上从基站发送数据的发送分集通信系统中，根据来自各个基站的信号来确定反馈给各个基站的相位旋转信息，同时有效地体现快速切换操作本身的性能。
本发明的其它特征和优点将根据以下结合附图的说明而变得明了。
附图说明
图1是说明本发明的概要的简图；
图2是根据本发明的基站的方框图；
图3是移动站的主要组件的方框图；
图4表示用于生成FBI的权重计算单元的结构的示例；
图5是用于确定保护时间的处理的流程图；
图6是由用于计算FBI生成权重的权重计算处理器进行的处理的流程图；
图7是用于说明连续改变权重的功能的简图；
图8是在第二变型例中，由用于计算FBI生成权重的权重计算处理器进行的处理的流程图；
图9是用于说明根据现有技术的W-CDMA中的闭环发送分集通信系统的简图；
图10表示由3GPP进行了标准化的上行链路DPCH(专用物理信道)帧的结构；
图11表示根据现有技术的无线移动站的结构的示例；
图12表示切换时的传统系统的结构的示例；
图13是用于说明在HSDPA中使用的主无线信道的简图；
图14是用于说明HSDPA系统中的信道的定时的简图；
图15是用于说明服务小区基准周期和多个小区的基准周期的简图；
图16是用于说明下述方法的简图，在该方法中，仅在分组通信过程中强调来自服务基站的信号，并使α为1.0，而在没有进行分组通信时，使α为0.5，以实现分集增益；以及
图17使用于说明处理延时的简图。
具体实施方式
·本发明的概要
本发明涉及用于控制通信系统(例如，发送分集通信系统)中的移动站的加权的方法，该通信系统用于在第一信道(W-CDMA中的DPCH)上从多个基站向移动站发送相同的数据(语音)，以及在该第一信道上进行通信的过程中，在第二信道(HSDPA中的HS-PDSCH)上从一个基站向该移动站间歇地发送其它数据(分组)。该发送分集系统使用多个天线在DPCH和HS-DPSCH上从基站发送语音和分组，并对基站进行加权(相位旋转)，以使得由移动站从各个天线接收的接收信号的相位一致，并且发送所得到的信号。
当移动站进行切换，并且在该通信系统中，在第一信道上从多个基站接收语音数据时，进行监测，以确定是否实现了在第二信道上接收分组的状态。在其中在第二信道上不接收分组的第一状态下，确定权重，以对从各个基站接收的信号进行第一加权，并且根据进行了第一加权的信号来确定反馈到各个基站的相位旋转信息。该第一加权是对从多个基站接收的信号的权重进行均衡的权重的应用。
另一方面，在其中在第一信道上从多个基站接收语音数据，并在第二信道上接收分组的第二状态下，确定权重，以对从各个基站接收的信号进行第一加权，并且根据进行了第二加权的信号来确定反馈到各个基站的相位旋转信息。在第二加权中使得从在第二信道上发送数据的基站接收的信号的权重大于从另一基站接收的信号的权重。
当第二状态改变为第一状态(其中还没有发送分组的状态)时，自适应地控制从第二加权转换为第一加权的定时。即，对分组到达时间间隔进行监测，并找到平均时间间隔。当第二状态改变为第一状态(其中还没有发送分组的状态)时，在从状态变化的时刻开始经过了该平均间隔时间时的定时，将第二加权改变为第一加权。如果采用这种设置，则即使到达预定的权重改变定时而分组还未到达的情况下，也可以改变为第一加权。结果，如果在该时间期间分组到达，则可以立即使用正确的第二加权进行控制。这使得可以有效地体现快速切换操作本身的性能。
图1是用于说明本发明的概要的简图。在该发送分集通信系统中，假设移动站处于切换状态。
在通信过程中，移动站在共享控制信道HS-SCCH上从基站接收子帧SF，该子帧SF包括控制信息。该子帧包含与是否通过作为第二信道的HS-PDSCH向其自己发送分组相关的信息。根据该控制信息，移动站识别是否将向其发送寻址到它自己的分组。如果HS-SCCH子帧是包含与移动站本身相关的控制信息的子帧Sfown，则该移站在经过规定时间周期时，在上行链路专用信道DPCH上将控制信息(FBI)反馈给基站，采用1.0作为来自分组发送基站(服务基站)的接收信号的权重，而采用0.0(第二加权)作为来自另一基站的接收信号的权重。将下述的控制周期称为“服务小区基准时间周期TS”，在该控制周期中，由此仅根据来自服务基站的接收数据来确定相位旋转信息，并将该信息反馈给基站。此外，将下述的控制周期称为“多基站基准时间周期TP”，在该控制周期中，对从各个基站接收的信号应用相等的权重(第一加权)，并确定相位旋转信息。
一旦到达服务小区基准时间周期TS，则继续服务小区基准时间周期，直到经过了保护时间TMR为止。因此，如果在经过保护时间TMR之前接收到包含与该移动站本身相关的控制信息的子帧SFown，则继续服务小区基准时间周期，直到再次经过了保护时间TMR为止。该保护时间TMR为分组到达移动站本身的时间间隔的平均时间间隔。在图1中，该平均时间间隔为3×子帧周期。因此，即使在包含与移动站本身相关的控制信息的子帧SFown为间歇的情况下，如图1所示，也继续服务小区基准时间周期，并且在该时间期间第二加权状态有效。因此，当分组在服务小区基准时间周期内达到时，第二加权已经有效。这意味着不会出现由于处理延迟而导致的问题，并且可以有效地体现快速切换操作本身的性能。
然而，如果在经过保护时间TMR之前没有接收到包含与移动站本身相关的控制信息的SFown，或者换句还说，如果即使超过了保护时间TMR，也连续接收包含与移动站本身相关的控制信息的SFown，则使该周期为多基站基准时间周期TP，使加权为第一加权，并确定相位旋转信息。
·基站
图2是根据本发明的基站的方框图。其为使用两个发送天线的情况。信道编码器51根据规定的编码方案对发送数据流进行编码，并输出结果。乘法器52a、52b将编码发送数据乘以加权系数w1、w2，展频器53a、53b将发送数据乘以从展频码生成器54输出的展频码，复用器55a、55b将天线1和2的相互正交的导频模式CPICH1、CPICH2分别与发送数据进行复用。而发送器56a、56b对复用信号进行数模转换，进行正交调制，对所获得的信号的频率进行上变频，以获得RF信号，并从发送天线57a、57b发送所获得的信号。移动站(未示出)接收从发送天线57a、57b发送的信号，计算用于旋转发送数据的相位的相位旋转信息，以使两个接收信号的相位一致，生成与该相位旋转信息一致的FBI信息，并将该信息发送给基站。基站的天线权重生成单元58根据该FBI信息生成加权系数w1、w2，并将这些系数分别输入给乘法器52a、52b。此后执行与上述相似的传输控制。应该注意，存在下述的多种情况：传输数据流仅为基于DPCH的语音数据；传输数据流仅为基于HS-PDSCH的分组；以及传输数据流为基于DPCH和HS-PDSCH的语音和分组。
·移动站
图3是表示移动站的主要组件的方框图。无线单元61对通过天线60接收的RF信号进行频率降频转换，由此实现到基带信号的转换，进行正交解调和模数转换，并将所得到的信号分别输入到第一基站和第二基站的接收器62、63。
第一基站的DPCH接收器中的DPCH匹配滤波器71输出通过多路径的各条路径到达的信号(例如，语音编码)，该信号是通过将基带信号乘以分配给移动站的DPCH的展频码而获得的。同时，共享导频信道CPICH的匹配滤波器72通过将从无线单元61输入的基带信号乘以在基站进行了复用的天线1和2的CPICH展频码来生成天线1和2的导频，并将天线1的导频信号输入到天线1的信道估测单元73、天线确认单元75和相位/幅值比较器76，将天线2的导频信号输入到天线2的信道估测单元74、天线确认单元75和相位/幅值比较器76。天线1的信道估测单元73估测从基站的发送天线57a到接收天线60的信道，而天线2的信道估测单元74估测从基站的发送天线57b到接收天线60的信道。天线确认单元75使用由其本站发送的FBI信息、基站处的FBI信息的差错率以及所接收的专用导频信号来估测由基站产生的权重矢量w1、w2(发送权重分量)，通过所估测的值对信道估测值进行校正，并使它们成为可以进行RAKE组合的信号。相位/幅值比较器76找到从发送天线57a、57b接收的CPICH信号之间的相位差，并输出相位差和幅值比。
根据该信道估测值，信道估测单元77、78对从匹配滤波器71输出的语音信号进行信道补偿。RAKE组合器79、80对通过多路径从发送天线到达的信号进行组合，并且组合器81对从各个发送天线发送的信号进行分集组合。信道解码器64进行纠错解码，并输出结果。应该注意，在通过DPCH从两个基站接收到相同的数据的情况下，在进行切换时，通过组合器65对接收器62和63的输出进行组合(在两个基站之间进行分集组合)，并且将组合信号输入到信道解码器64。
稍后描述的FBI生成权重计算单元66计算FBI生成加权系数α1、α2，将用于生成相位旋转的反馈信息(FBI)的信号乘以FBI生成加权系数。乘法器67a、67b将从第一和第二基站的接收器62、63中的相位/幅值比较器76输出的相位差和幅值比乘以FBI生成加权系数α1、α2，并且FBI生成器68根据乘法器67a、67b的输出来计算相位旋转信息[相位旋转的加权系数w(w1，w2)]，生成与加权系数一致的FBI信息，并将该信息发送给基站。更具体地，相位/幅值比较器76、乘法器67a、67b以及FBI生成器68根据方程(4)协同确定相位旋转的加权系数w，生成与该相位旋转的加权系数一致的FBI信息，并将该信息发送到基站。在这种情况下，方程(4)中的α、(1-α)分别变为FBI生成加权系数α1、α2(α＝α1，1-α＝α2)。在不是切换状态的状态下，取α＝1并且取α1＝1，α2＝0。此外，在切换状态下，(1)在第一状态下，取α1＝0.5，α2＝0.5，其中在第一信道DPCH上从第一和第二基站接收相同的数据(例如，语音)，而在第二信道HS-PDSCH上不从任何基站接收数据(分组)。(2)此外，在第二状态下，取α1＝1.0，α2＝0.0，其中在第一信道DPCH上从第一和第二基站接收相同的数据(语音)，并在第二信道HS-PDSCH上从第一基站接收数据(分组)。应该注意，还可以建立关系α1＝0.7，α2＝0.3等。
HS接收器69具有：HS-SCCH解调器/解码器81，用于对从基站发送的HS-SCCH进行解调和解码，并输出控制信息；以及自身/其它基站识别单元82，用于参照控制信息来确定子帧是否包含与该基站本身相关的信息，并将作为该确定的结果的自身/其它基站标记输入给FBI生成权重计算单元66。此外，HS-PDSCH解调器/解码器83对从基站发送的HS-PDSCH进行解调和解码，并输出分组数据。
·FBI生成权重计算单元
图4是表示FBI生成权重计算单元66的结构的示例。如(A)所示，FBI生成权重计算单元66包括：时间表存储单元91，用于监测包含与该单元的本身站相关的信息的子帧的时间间隔(分组时间间隔)；保护时间确定单元92，用于确定保护时间TMR；以及权重计算处理器93，用于计算权重α1、α2，以生成FBI。保护时间TMR是分组到达单元的本身站的时间间隔的平均时间间隔，如图1所示。
(a)确定保护时间的处理
图5是确定保护时间的处理的流程图。时间表存储单元91进行监测，以确定自身/其它站标记是否表示本身站(步骤101)。如果该站为本身站，则找到并存储包含本身站控制信息的子帧的时间间隔(即分组到达时间间隔)(步骤102)。保护时间确定单元92对存储在时间表存储单元91中的多个分组到达时间间隔进行统计处理，例如，计算这些时间间隔的平均值(步骤103)，确定该平均值是否大于设定的时间(步骤104)，如果该平均值较小，则采用该平均值作为保护时间TMR(步骤105)，而如果该平均值较大(步骤106)，则使该保护时间TMR等于0(步骤106)。
(b)计算权重的处理
图6是通过权重计算处理器93执行的权重计算处理的流程图。假设移动站处于切换状态，并且第一基站当前正在进行通信(即，其为服务基站)。
在开始时，确定根据HS-SCCH的控制信息输出的自身/其它站标记是否表示本身站，即是否接收到包含与本身站控制信息的子帧(步骤201)。如果该标记表示另一个站，则移动站判定该状态为第一状态，其中在第一信道DPCH上从第一和第二基站接收相同的数据(例如，语音)，而在HS-PDSCH上不从第一基站接收分组，并且输出多基站基准的权重α1、α2(步骤202)。多基站基准的权重α1、α2如下：α1＝α2＝0.5。
重复步骤S201和S202的处理。如果在步骤S201发现自身/其它站标记表示本身站，则该移动站判定该状态为第二状态，其中在第一信道DPCH上从第一和第二基站接收相同的数据(例如，语音)，并在HS-PDSCH上从第一基站接收分组，计算并输出服务小区基准的权重α1、α2，并将所经过的时间复位为0(步骤203)。服务小区基准的权重α1、α2如下：α1＝1.0，α2＝0.0。
然后确定自身/其它站标记是否表示本身站(步骤204)。如果该确定为“是”，则在步骤203继续服务小区基准的权重α1、α2的输出。另一方面，如果该自身/其它站标记表示另一个站，则确定所经过的时间是否超过保护时间TMR(步骤205)。如果该确定为“否”，则控制返回到步骤204，以等待下一标记，并从步骤204开始重复进行处理。
如果在步骤205发现所经过的时间超过保护时间TMR，即，如果甚至在经过保护时间TMR时还没有到达寻址到自己的分组，则确定已实现第一状态，计算并输出多基站基准的权重α1、α2，并且控制返回到开始。
当包含本身信息的子帧到达的时间间隔(分组到达时间间隔)的平均时间大于所设定的时间时，在图5中的步骤106使保护时间TMR等于0的原因在于防止语音的接收质量下降，如果在分组没有到达的延长时间段保持服务小区基准的权重(第二加权)，则会出现接收质量的下降。
由此，如结合图1所述，一旦接收到包含本身站控制信息的子帧，则可以继续保持服务小区基准的权重(第二加权)，直到经过该保护时间TMR为止，结果当分组在服务小区基准时间段内到达时，第二加权已经有效。这意味着不会象现有技术那样出现由于处理延迟而导致的问题，并且可以有效地体现快速切换操作本身的性能。即，在HS-PDSCH上实现最高性能。
此外，如果在经过保护时间TMR之前没有接收到包含本身站控制信息的子帧，则转换到多基站基准的权重(第一加权)。结果，可以实现增益(分集增益)，该增益为对从多个基站发送的信号进行组合的结果。这使得可以提高所接收语音的质量。
·第一变型例
从第二加权到第一加权的转换为保护时间TMR。通过包含本身站信息的子帧到达的时间间隔的平均值来预测该保护时间TMR。然而，该预测并不每一次都正确。因此，提高该预测的精度是很重要的。在第一变型例中，将α1、α2控制为例如由图7的(A)或(B)所示，以使得可以在预测的时隙位置获得由于第一加权而导致的权重(α1＝0.5、α2＝0.5)。如果采用这种构造，则即使在包含本身站控制信息的子帧的到达由于预测误差而延迟，也可以实现快速切换操作的某些程度的性能。
在图4中，(B)是根据第一变型例的FBI生成权重计算单元66的方框图，其中使用相同的标号来表示与图4的(A)相同的组件。该变型例的不同之处在于：具有函数生成器94，向该函数生成器输入保护时间TMR，以生成图7的(A)或(B)所示的函数f(t)；权重计算处理器93输出根据函数f(t)而变化的FBI生成权重α1、α2。
·第二变型例
该第一实施例是服务小区基准的权重(第二加权)固定为α1＝1.0、α2＝0.0的情况。然而，还可以根据业务来改变权重。例如，在12.2kbps的语音(AMR)和384kbps的分组的组合的情况下，使权重为α1＝0.7、α2＝0.3，而在12.2kbps的语音(AMR)和7Mbps的分组的组合的情况下，使权重为α1＝0.9、α2＝0.1。如果采用这种构造，则可以采用与业务一致的适当权重。
在图4中，(C)是根据第二变型例的FBI生成权重计算单元66的方框图，其中使用相同的标号来表示与图4的(A)相同的组件。该变型例的不同之处在于：具有对应关系表95，用于表示服务类型与权重之间的对应关系；以及权重计算处理器93根据业务组合来改变服务小区基准权重。
图8是由用于计算FBI生成权重的权重计算处理器93进行的处理的流程图。与图6的第一实施例的流程图的差别仅在于步骤203的处理。如果在步骤201接收到包含本身信道控制信息的子帧，则确定分组速率是否为384kbps或7Mbps(步骤203a)。如果分组速率为7Mbps，则使服务小区的第一基站的权重α1为0.9，而使非服务小区的第二基站的权重α2为0.1(步骤203b)。另一方面，如果分组速率为384kbps，则使服务小区的第一基站的权重α1为0.7，而使非服务小区的第二基站的权重α2为0.3(步骤203c)。此后从步骤204开始进行处理。
·第三变型例
在说明第三变型例之前，定义第一和第二模式。
第一模式：在该模式中，使得与第一基站的第一和第二天线相关的相位控制和与第二基站的第三和第四天线相关的相位控制相当。即，在该模式中，取α＝0.5。
第二模式：在该模式中，测量从第一基站接收HS-PDSCH的时间间隔，根据测量的结果以比与第二基站的第三和第四天线相关的相位控制高的优先级执行与第一和第二天线相关的相位控制。即，在该模式中，取α＝1。
该第三变型例使得在第二模式中，移动站使用HS-SCCH等确定是否通过HS-PDSCH从第一基站向该站本身发送了数据，并且测量发送时间间隔。如果所测量的周期大于基准，则模式从第二模式改变为第一模式。优选地，进行到第二模式的转换，并执行FBI发送，来及时地进行根据所测量的发送时间间隔预测为下一个要发送的HS-PDSCH的相位控制。
然而，如果所测量的周期短于基准，则在接收HS-PDSCH之后保持第二模式。优选地，如果根据与基于所测量的发送时间间隔预测为下一个要发送的HS-PDSCH相对应的HS-SCCH，没有到该站本身的发送，则进行到第一模式的转换。如果采用这种构造，则根据发送时间间隔与基准时间间隔之间的关系来控制建立第一模式的时间长度。因此，在HS-PDSCH发送时间间隔较长的情况下，模式不会固定在第二模式太长时间。
此外，可以构造为使得由基站来指定第一和第二模式之间的转换。在这种情况下，移动站从第一基站和第二基站接收相同内容的数据，其中该第一基站使用第一和第二天线通过天线分集发送相同内容的数据，该第二基站使用第三和第四天线通过天线分集发送相同内容的数据。在第一基站为使用第一和第二天线向移动站发送HS-PDSCH的基站(服务小区)的情况下，该第一基站在发送HS-SCCH之前，通过专用信道发送命令信号A。该命令信号A用于向与第一基站的第一和第二天线相关的相位控制提供比与第二基站的第三和第四天线相关的相位控制高的优先级。移动站通过专用信道接收从第一基站发送的命令信号，并向第一和第二基站发送根据该命令信号的相位控制信号。
通过示例的方式，当累积为要通过HS-PDSCH发送到移动站的数据的数据量超过规定量时，或者调度程序(scheduler)通知基站计划发送HS-PDSCH的事实时，基站在HS-SCCH的发送之前获取命令信号A。
相反地，在另一示例中，还从第一基站发送命令信号B。该命令信号B用于向与第二基站的第三和第四天线相关的相位控制提供比与第一基站的第一和第二天线相关的相位控制高的优先级。在这种情况下，当累积为要通过HS-PDSCH发送到移动站的数据的数据量小于规定量时，或者当调度程序向基站通知没有计划发送HS-PDSCH时，基站在发送HS-SCCH之前获取命令信号B。应该注意，如果发送了该信号，则进行控制，以使得在发送命令信号A之前，不向移动站发送HS-PDSCH。
由于在不脱离本发明的主旨和范围的情况下，可以实现本发明的多种不同的实施例，所以应该理解，除了如所附权利要求所限定的以外，本发明并不限于其具体实施例。

Claims (12)

1.一种用于控制通信系统中的移动站的加权的方法，该通信系统用于在第一信道上从多个基站向移动站发送相同的数据，以及在该第一信道上进行通信的过程中，在第二信道上从一个基站向该移动站间歇地发送其它数据，所述方法包括以下步骤：
在第一状态下，确定权重，以对从所述各个基站接收的信号进行第一加权，并根据进行了该第一加权的信号进行规定的控制，其中在该第一状态下，在所述第一信道上从所述多个基站接收相同的数据，而在所述第二信道上不接收数据；
在第二状态下，确定权重，以对从所述各个基站接收的信号进行第二加权，并根据进行了该第二加权的信号进行规定的控制，其中在该第二状态下，在所述第一信道上从所述多个基站接收相同的数据，并在所述第二信道上从一个基站接收数据；
平均值计算步骤，计算分组到达所述移动站的时间间隔的平均值；
确定所述平均值是否大于设定的时间，如果所述平均值小于该设定的时间，则采用所述平均值作为保护时间，如果所述平均值大于该设定的时间，则使该保护时间等于0；以及
在所述第二状态改变为所述第一状态后，1)当在所经过的时间超过所述保护时间之前状态从所述第一状态返回到所述第二状态时，保持所述权重，以继续对从所述各个基站接收的信号进行第二加权，并且2)当所经过的时间超过所述保护时间而状态没有从所述第一状态返回到所述第二状态时，切换所述权重，以对从所述各个基站接收的信号进行第一加权。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述平均值计算步骤包括：在通信过程中，接收与是否要在所述第二信道上从基站发送数据相关的控制信息；根据该控制信息来识别状态的变化；以及计算分组到达所述移动站的时间间隔的平均值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中从所述第二加权到所述第一加权连续地对加权进行改变。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一加权中，对从所述多个基站接收的信号的权重进行均衡，而在所述第二加权中，使得从在所述第二信道上发送数据的基站接收的信号的权重大于从另一基站接收的数据的权重。
5.根据权利要求4所述的方法，其中根据所述第一和第二信道上的业务的类型来确定基于所述第二加权的权重。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述通信系统是发送分集通信系统时，根据已加权的信号来确定反馈给各个基站的相位旋转信息，其中在该发送分集通信系统中，基站使用多个天线在第一和第二信道上发送数据。
7.一种通信系统中的移动站，该通信系统用于在第一信道上从多个基站向移动站发送相同的数据，以及在该第一信道上进行通信的过程中，在第二信道上从一个基站向该移动站间歇地发送其它数据，所述移动站包括：
第一接收器，用于在所述第一信道上从所述多个基站接收相同的数据；
第二接收器，用于在第二信道上从一个基站间歇地接收其它数据；
权重计算处理器，该权重计算单元在第一状态下，确定权重，以对从所述各个基站接收的信号进行第一加权，而在第二状态下，确定权重，以对从所述各个基站接收的信号进行第二加权，其中在该第一状态下，在所述第一信道上从所述多个基站接收相同的数据，而在所述第二信道上不从任何基站接收数据，在该第二状态下，在所述第一信道上从所述多个基站接收相同的数据，并在所述第二信道上从一个基站接收数据；以及
控制器，用于根据已加权信号执行规定的控制，其中
所述移动站还包括保护时间确定单元，其计算分组到达所述移动站的时间间隔的平均值，确定所述平均值是否大于设定的时间，如果所述平均值小于该设定的时间，则采用所述平均值作为保护时间，如果所述平均值大于该设定的时间，则使该保护时间等于0；并且
所述权重计算处理器在所述第二状态改变为所述第一状态后，1)当在所经过的时间超过所述保护时间之前状态从所述第一状态返回到所述第二状态时，保持所述权重，以继续对从所述各个基站接收的信号进行第二加权，并且2)当所经过的时间超过所述保护时间而状态没有从所述第一状态返回到所述第二状态时，切换所述权重，以对从所述各个基站接收的信号进行第一加权。
8.根据权利要求7所述的移动站，该移动站还包括：
控制信息解调器/解码器，用于对与在通信过程中是否在所述第二信道上从基站发送数据相关的控制信息进行解调和解码；以及
状态变化识别单元，用于根据所述控制信息识别状态的变化，并将该识别的结果输入到所述权重计算处理器。
9.根据权利要求7所述的移动站，其中所述权重计算处理器包括用于导致从所述第二加权到所述第一加权的连续变化的装置。
10.根据权利要求7所述的移动站，其中，所述权重计算处理器在所述第一加权中对从所述多个基站接收的信号的权重进行均衡，而在所述第二加权中，使得从在所述第二信道上发送数据的基站接收的数据的权重大于从另一基站接收的数据的权重。
11.根据权利要求10所述的移动站，该移动站还包括业务权重对应关系表，用于表示与所述第一和第二信道的业务类型相关联的所述第二加权的权重；
其中所述权重计算处理器根据所述第一和第二信道的业务类型来确定所述第二加权的权重。
12.根据权利要求7所述的移动站，其中，在发送分集通信系统中，所述控制器根据来自各个基站的已加权信号来确定要反馈给所述基站的相位旋转信息，其中该发送分集通信系统使用多个天线在所述第一和第二信道上从基站发送数据。
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