DE112010002986T5

DE112010002986T5 - Adaptives Senden

Info

Publication number: DE112010002986T5
Application number: DE112010002986T
Authority: DE
Inventors: Abdelkader Medles; Stephen Alan Allpress
Original assignee: Icera LLC
Current assignee: Nvidia Technology UK Ltd
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2030-03-27
Also published as: GB2472013A; GB0912581D0; US20120122407A1; CN102577158A; DE112010002986T8; CN102577158B; WO2011009647A1; DE112010002986B4; GB2472013B; US8862075B2

Abstract

Es werden ein Verfahren, ein Programm und eine Vorrichtung zum Senden von einem Sender zu einem Empfänger über einen Kanal unter Anwendung eines Sendediversitätsschemas bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Empfangen einer leistungsbetreffenden Information, die von dem Empfänger zu dem Sender zurückgespeist wird; und Verwenden der leistungsbetreffenden Information im Sender, um eine Kanalzustandsinformation zu erzeugen. Das Verfahren umfasst ferner die Verwendung der erzeugten Kanalzustandsinformation zur Steuerung für eine nachfolgende Übertragung von den mehreren Sendeantennen des Senders zu dem Empfänger.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein adaptives Übertragungs- bzw. Sendeschema zur Verwendung im Zusammenhang mit einem Sender mit mehreren Sendeantennen.
Hintergrund
Die Verwendung mehrerer Antennen am Sender verspricht, wichtige Verbesserungen am Leistungsverhalten im Hinblick auf Leistungseinsparung, die Verbesserung der Verbindungsqualität und generell eine Verbesserung des Leistungsvermögens kabelloser Systeme bereitzustellen. Aus diesen Gründen wurde der Abwärtsverbinsungssendediversitäts-(Downlink Transmit Diversity)modus in die anfängliche Version des WCMDA-3GPP-Standards in der Version [3GPP TS 25.211, „Physikalische Kanäle und Zuordnung von Transportkanälen zu physikalischen Kanälen (FDD)", September 2002, Abschnitt 5.3.1] mit aufgenommen; und in der Version 7 wurde der MIMQ-(Mehrfacheingang-Mehrfachausgang-)Modus, in welchem mehrere Antennen sowohl im Anwendergerät (UE) als auch in der Basisstation (BS) verwendet werden, eingesetzt [3GPP TS 25.214, „Prozeduren in der physikalischen Schicht (FDD)" Dezember 2008, Abschnitt 9]. In der jüngeren Vergangenheit wurde auch der Langzeitentwicklung (Long Term Evolution (LTE)) oder Version 8 des 3GPP-Standards zur Aufnahme von Sendetechniken mit mehreren Antennen angepasst, um das Leistungsverhalten zu verbessern [3GPP TS 36.211, „Physikalische Kanäle und Modulation", März 2009].
Es können zwei Hauptkategorien für Techniken für mehrere Sendeantennen unterschieden werden: (i) Techniken mit mehreren Sendeantennen ohne Verwendung einer Kanalstatusinformation (CSI), und (ii) Techniken mit mehreren Sendeantennen mit Verwendung von CSI.

(i) Techniken mit mehreren Sendeantennen, in denen CSI nicht verwendet wird, sind nicht-adaptiv (siehe 1). In dieser Familie aus Techniken sind Raum-Zeit-Codierungen und insbesondere das gut bekannte Alamouti-Schema verwendet für den Fall mit zwei Sendeantennen, wobei die Raum-Zelt-Codierung darauf abzielt, die Diversität der Antennen zu berücksichtigen, um damit die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass der Kanal einem tiefen Abklingen unterliegt.
(ii) Techniken mit mehreren Sendeantennen, die die CSI verwenden, sind adaptiv (siehe 2). Die Adaption bzw. Anpassung umfasst das Einstellen der relativen Phase und/oder der Amplitude eines Signals, wenn es von unterschiedlichen Sendeantennen ausgesendet wird. Ein gutes Beispiel ist die populäre Strahlformung, wodurch die Übertragung mit mehreren Antennen räumlich in einer Weise so gerichtet wird, dass maximale Empfangsleistung erreicht wird.

Selbstverständlich erreichen adaptive Techniken, die die CSI verwenden, bessere Zuwächse im Leistungsverhalten im Vergleich zu jenen, die die CSI nicht wahrnehmen. Andererseits zeigen nicht-adaptive Techniken eine höhere Robustheit insbesondere in Umgebungen, in denen die CSI nicht vollständig oder ungenau ist, beispielsweise im Fall von Hochgeschwindigkeitskanälen.
Jüngst wurden Vorgehensweisen mit beiden Konzepten, etwa die Langzeitvorcodierung, vorgeschlagen. Diese Techniken versuchen, nicht-adaptive Codierungsverfahren mit der Verwendung einer teilweise vorliegenden CSI, etwa die Langzeitkorrelation von Sendeantennen, zu kombinieren, um einen Kompromiss zwischen dem Leistungsverhalten adaptiver Techniken und der Robustheit der nicht-adaptiven Techniken zu erreichen.
Aktuelle adaptive Techniken erfordern die Verfügbarkeit der CSI. Einige Verfahren wurden vorgeschlagen, die die Kanalkopplungssymmetrie (zwischen der Übertragungsverbindung und der Empfangsverbindung) ausnutzen, um die CSI dem Sender zuzuführen, aber diese Techniken sind nur dann anwendbar, wenn ein Zeitduplex-(TDD)Verfahren verwendet wird, und selbst in diesem Falle ist eine aufwendige Kalibrierung zwischen dem Sendeverbindungskanal und dem Empfangsverbindungskanal erforderlich. Weiterhin bleibt die Problematik bestehen, dass in den meisten der bestehenden Frequenz-Duplex-(FDD)Standards die Verfügbarkeit der CSI am Sender lediglich durch Rückkopplung von dem Empfänger über die Rückwärtsverbindung erreicht wird.
Die Zurückspeisung der CSI von dem Empfänger zum Sender führt zu einem ausgeprägten Aufwand auf dem Rückwärtsverbindungskanal, und dies gilt insbesondere für Funksysteme, in denen die Anzahl der Anwender beträchtlich sein kann und somit die Rückkopplung für alle Anwender ausgeführt werden muss, wodurch die Systemkapazität wesentlich verringert wird. Des weiteren führt die Einführung der Rückkopplung selbst zu einer erhöhten Komplexität des Systems.
Es sei beispielsweise das Problem zweier Sende-(Tx)Antennen und einer Empfangs-(Rx)Antenne betrachtet, wobei die Phase an der zweiten Sendeantenne derart angepasst wird, dass die höchste Empfangsleistung erreicht wird.
Die herkömmliche Ansicht ist die, dass für ein Funktionieren der Anpassung dann die CSI in Form der optimalen Phase zwischen den beiden Antennen von dem Empfänger zu dem Sender auf dem Rückwärtsverbindungskanal zurückgespeist werden muss (siehe 3). Dies bedeutet nicht nur, dass ein spezieller Rückkopplungsmechanismus gestaltet und in dem Rückwärtsverbindungskanal eingerichtet werden muss, sondern auch, dass der Empfänger die Fähigkeit besitzen muss, den Kanal jeder Antenne abzuschätzen (was eine unterschiedliche Pilotsequenz bzw. Vorlaufsequenz pro Antenne fordert). Dies macht die Einführung eines derartigen Schemas kompliziert und erhöht den Zusatzaufwand beim Signalaustausch.
Überblick
Es ist daher wünschenswert, in der Lage zu sein, einige oder alle Vorteile im Hinblick auf das Leistungsverhalten einer adaptiven Übertragung mit mehreren Antennen ohne die Notwendigkeit für einen komplexen neuen Mechanismus zum Zurückspeisen der Kanalzustandsinformation von dem Empfänger zum Sender zu erreichen, was beträchtliche Änderungen an bestehenden Standards erfordern würde. Alternativ oder zusätzlich ist es auch wünschenswert, die Vorteile der adaptiven Übertragung mit mehreren Antennen zu erreichen, ohne dass der Zusatzaufwand beim Signalaustausch hervorgerufen wird, der zum Zurückspeisen der Kanalzustandsinformation erforderlich ist.
Vorteilhafterweise verwendet daher die vorliegende Erfindung eine andere, bestehende Rückkopplungsinformation, um Information über die Diversität des Kanals lokal am Sender zu erzeugen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Übertragung von einem Sender zu einem Empfänger über einen Kanal unter Anwendung eines Sendediversitätsschemas bereitgestellt, wodurch die gleichen Daten von mehreren Sendeantennen des Senders mit unterschiedlicher relativer Gewichtung übertragen werden, wobei das Verfahren umfasst: für jedes von mehreren Zeitintervallen das Empfangen von die Leistung betreffender bzw. leistungsbetreffender Information, die von dem Empfänger zu dem Sender zurückgespeist wird, die mit der kombinierten Leistung aus den mehreren Antennen, wie sie an dem Empfänger über den Kanal empfangen wird, in Beziehung steht; Anwenden im Sender eines rekursiven Filters, um Kanalzustandsinformation zu erzeugen, die die Sendediversität des Kanals betrifft, für jedes der mehreren Zeitintervalle, wobei die Anwendung des rekursiven Filters umfasst: Abschätzen der Kanalzustandsinformation für ein aktuelles Zeitintervall auf der Grundlage der abgeschätzten Kanalzustandsinformation aus einem vorhergehenden Zeitintervall, und Verfeinern der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall unter Anwendung der leistungsbetreffenden Information für das aktuelle Zeitintervall; und Verwenden der erzeugten Kanalzustandsinformation zur Steuerung der relativen Gewichtung für die nachfolgende Übertragung zu dem Empfänger von den mehreren Sendeantennen des Senders.
Durch Nutzung des empfangenen Signals für Interferenz-Plus-Rauschen (SNR) oder anderer leistungsbezogener Rückkopplungen, die häufig bereits in Altsystemen bestehen, kann beispielsweise dann die Kanalzustandsinformation extrahiert werden, um bei einer Anpassung für das Senden mit mehreren Antennen verwendet zu werden. Beispielsweise können Leistungssteuerbefehle, wie Sendeleistungssteuerung (TPC, Transmit Power Control), die in dem 3GPP-Standard verwendet werden, oder SNR-bezogene Rückkopplungsinformationen, etwa der Kanalqualitätsindex (CQI) verwendet werden, um die Kanalzustandsinformation zu erzeugen.
In Ausführungsformen umfasst die Anwendung des Filters das Anwenden eines Kalman-Filteralgorithmus.
Das Erzeugen kann ausgeführt werden, ohne dass explizite Kanalzustandsinformation, die Von dem Empfänger zurückgespeist wird, empfangen wird und die die bevorzugten Gewichtungen des Empfängers angibt, indem stattdessen die leistungsbetreffende Information verwendet wird, um die Kanalzustandsinformation am Sender zu erzeugen.
Die Leistungsbetreffende Information kann für einen primären Zweck zurückgespeist werden, der nicht die Sendediversität ist, und das Verfahren kann das Verwenden der leistungsbetreffenden Information umfassen, um eine Funktion des Senders zu steuern, die mit dem primären Zweck in Beziehung steht.
Der primäre Zweck umfasst etwa das Steuern der kombinierten Leistung des Kanals und/oder die adaptive Modulation.
Die leistungsbetreffende Information kann eine Messung bzw. ein Maß der empfangenen Signalleistung relativ zur Störung umfassen. Die Messung bzw. das Maß kann ein Verhältnis von Signalleistung zu Interferenz-Plus-Rauschen umfassen. Die Messung kann einen Kanalqualitätsindikator enthalten. Die Messung kann ein SNR und/oder einen CQI eines 3GPP-Standards umfassen.
Die leistungsbetreffende Information kann einen Leistungsteuerbefehl umfassen. Der Leistungssteuerbefehl kann einen TPC-Befehl eines 3GPP-Standards umfassen.
Die Verfeinerung der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall kann ausgeführt werden unter Verwendung einer Messung bzw. eines Maßes auf der Grundlage von: dem Leistungssteuerbefehl für das aktuelle Zeitintervall, und einem Schrittwert, um welchen die kombinierte Leistung aus dem Sender angehoben oder abgesenkt wird in Reaktion auf einen Leistungssteuerbefehl.
Die leistungsbetreffende Information kann eine Bestätigungsnachricht oder eine Nicht-Bestätigungsnachricht, die sich auf zuvor gesendete Daten bezieht, umfassen.
Das Verfahren kann das Anwenden eines unterschiedlichen Grades an relativer Vorspannung bzw. Gewichtung auf die Bestätigung oder die Nicht-Bestätigung vor der Anwendung des rekursiven Filters umfassen.
Das Verfahren kann das dynamische Einstellen des Grades an relativer Vorspannung bzw. Gewichtung umfassen, um ein Langzeitleistungsverhalten bzw. ein Maß für das Langzeitleistungsverhalten zu maximieren. Das Maß für das Langzeitleistungsverhalten kann eine gemittelte Leistungseinsparung und/oder eine gemittelte Verbindungskapazität umfassen.
Die unterschiedlichen relativen Gewichtungen können zumindest unterschiedliche relative Phasen definieren und die Verwendung der erzeugten Kanalzustandsinformation zur Steuerung der relativen Gewichtungen kann das Steuern der relativen Phasen umfassen.
Die unterschiedlichen relativen Gewichtungen können unterschiedliche Amplituden definieren, und die Verwendung der erzeugten Kanalzustandsinformation zur Steuerung der relativen Gewichtungen kann das Steuern der relativen Amplituden umfassen.
Das Verfahren kann ferner umfassen: Verwenden der leistungsbetreffenden Information zum Bestimmen eines Zuverlässigkeitsmaßes für die erzeugte Kanalzustandsinformation, und auch Verwenden des Zuverlässigkeitsmaßes zur Steuerung der Gewichtungen für die nachfolgende Übertragung zu dem Empfänger aus den mehreren Sendeantennen des Senders.
Die Verwendung der Kanalzustandsinformation zur Steuerung der Gewichtungen kann das Aktualisieren der Gewichtungen mit einer Rate ein mal pro Periode umfassen, wobei die Periode mehrere der Zeitintervalle umfasst, und wobei die Verfeinerung ausgeführt wird, indem die leistungsbezogene Information kombiniert wird, die während einiger oder aller Zeitintervalle, die von der Periode umfasst werden, empfangen wird.
Das Verfahren kann das dynamische Einstellen der Periode umfassen, um ein Maß des Langzeitleistungsvermögens zu maximieren. Das Maß des Langzeitleistungsvermögens kann eine gemittelte Leistungseinsparung und/oder eine gemittelte Verbindungskapazität umfassen.
Das Verfahren kann das Einregeln der Gewichtungen derart umfassen, dass zumindest ein minimaler Grad an Diversität von Richtungen beim Senden zu dem Empfänger sichergestellt ist.
In weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren umfassen: Betreiben des Senders in mindestens zwei unterschiedlichen Betriebsmodi zu unterschiedlichen Zeiten: in einem ersten Betriebsmodus, in welchem die gleichen Daten von mehreren Sendeantennen des Senders mit unterschiedlichen relativen Gewichtungen übertragen werden; und in einem zweiten Betriebsmodus, in welchem Daten von lediglich einer ausgewählten oder einigen ausgewählten Antennen der mehreren Sendeantennen übertragen werden, indem eine Gewichtung von nicht Null auf lediglich die ausgewählte eine oder die einigen ausgewählten Sendeantennen angewendet wird; wobei in beiden Modi die Gewichtungen unter Anwendung der erzeugten Kanalzustandsinformation gesteuert werden.
In dem zweiten Betriebsmodus werden die Daten lediglich von einer ausgewählten einzelnen der mehreren Sendeantennen übertragen.
Die Verfeinerung der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall kann ausgeführt werden unter Verwendung einer kombinierten Maßzahl auf der Grundlage der leistungsbetreffenden Information über eine Periode hinweg, die mehrere Zeitintervalle enthält. Die kombinierte Maßzahl kann eine gemittelte Messung auf der Grundlage der leistungsbetreffenden Information für mehrere Zeitintervalle umfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Sender bereitgestellt, der umfasst: mehrere Sendeantennen; eine Sendeschaltung, die mit den mehreren Sendeantennen gekoppelt und ausgebildet ist, eine Übertragung zu einem Empfänger über einen Kanal unter Anwendung eines Sendediversitätsschemas durchzuführen, wodurch die gleichen Daten von den mehreren Sendeantennen mit unterschiedlichen relativen Gewichtungen übertragen werden; eine Empfangsschaltung, die ausgebildet ist, für jedes von mehreren Zeitintervallen leistungsbetreffende Information zu empfangen, die von dem Empfänger zu dem Sender zurückgespeist wird und die eine kombinierte Leistung von den mehreren Antennen betrifft, wenn die Leistung an dem Empfänger über den Kanal empfangen wird; und eine Signalverarbeitungseinrichtung, die mit der Sendeschaltung und der Empfangsschaltung gekoppelt und ausgebildet ist, einen rekursiven Filter zum Erzeugen einer Kanalzustandsinformation, die die Sendediversität des Kanals für jedes der mehreren Zeitintervalle betrifft, zu erzeugen, wobei die Anwendung des rekursiven Filters umfasst: Abschätzen der Kanalzustandsinformation für ein aktuelles Zeitintervall auf der Grundlage der abgeschätzten Kanalzustandsinformation aus einem vorhergehenden Zeitintervall, und Verfeinern der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall unter Anwendung der leistungsbetreffenden Information für das aktuelle Zeitintervall; wobei die Signalverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, die erzeugte Kanalzustandsinformation zum Steuern der relativen Gewichtungen für die nachfolgende Übertragung zu dem Empfänger aus den mehreren Sendeantennen des Senders zu steuern.
Die Signalverarbeitungseinrichtung umfasst vorzugsweise einen Speicher, der eine Signalverarbeitungssoftware enthält, und einen Prozessor, der mit dem Speicher verbunden und ausgebildet ist, die Signalverarbeitungssoftware auszuführen.
Die Signalverarbeitungseinrichtung kann ferner gemäß einer der hierin beschriebenen Verfahren ausgebildet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Programmprodukt bereitgestellt, um eine Übertragung von einem Sender zu einem Empfänger über einen Kanal unter Anwendung eines Sendediversitätsschemas auszuführen, wodurch die gleichen Daten von mehreren Sendeantennen des Senders mit unterschiedlichen relativen Gewichtungen gesendet werden, wobei das Programmprodukt einen Code bzw. eine Codierung umfasst, die auf einem computerlesbaren Medium ausgebildet und so gestaltet ist, dass, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt wird, dazu führt, dass: für jedes von mehreren Zeitintervallen leistungsbetreffende Information empfangen wird, die von dem Empfänger zu dem Sender zurückgespeist wird und eine kombinierte Leistung von den mehreren Antennen betrifft, wie sie an dem Empfänger über den Kanal empfangen wird; im Sender ein rekursiver Filter angewendet wird, um Kanalzustandsinformation zu erzeugen, die die Sendediversität des Kanals betrifft, für jedes der mehreren Zeitintervalle, wobei die Anwendung des rekursiven Filters umfasst: Abschätzen der Kanalzustandsinformation für ein aktuelles Zeitintervall auf der Grundlage der abgeschätzten Kanalzustandsinformation aus einem vorhergehenden Zeitintervall, und Verfeinern der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall unter Anwendung der leistungsbetreffenden Information für das aktuelle Zeitintervall; und die erzeugte Kanalzustandsinformation verwendet wird, um die relativen Gewichtungen für die nachfolgende Übertragung zu dem Empfänger aus den mehreren Sendeantennen des Senders zu steuern.
Die Codierung bzw. der Code kann ferner ausgebildet sein, jeden der hierin beschriebenen Verfahrensschritte auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Übertragung von einem Sender zu einem Empfänger über einen Kanal unter Anwendung eines Sendediversitätsschemas bereitgestellt, wodurch Daten von einer oder einigen von mehreren Sendeantennen des Senders übertragen werden können, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von leistungsbetreffende Information am Sender, die von dem Empfänger zurückgespeist wird und eine Leistung aus der einen oder den einigen ausgewählten Sendeantennen betrifft, wenn die Leistung an dem Empfänger über den Kanal empfangen wird; Verwenden der leistungsbetreffenden Information im Sender, um eine kanalbezogene Information, die das Sendediversitätsschema betrifft, zu erzeugen; und Verwenden der erzeugten kanalbezogenen Information, um lediglich eine oder einige der mehreren Sendeantennen für die Verwendung für die nachfolgende Übertragung zu dem Empfänger auszuwählen.
In Ausführungsformen werden Daten lediglich von einer ausgewählten einzelnen der mehreren Sendeantennen zu jedem Zeitpunkt übertragen.
Das Verfahren kann ferner umfassen: für jedes von mehreren Zeitintervallen, Empfangen einer leistungsbetreffenden Information, die von dem Empfänger zu dem Sender zurückgespeist wird und die eine Leistung von der einen oder den einigen ausgewählten Sendeantennen betrifft, wenn die Leistung am Empfänger über den Kanal empfangen wird; Anwenden eines rekursiven Filters im Sender, um Kanalzustandsinformation zu erzeugen, die die Sendediversität des Kanals betrifft, für jedes der mehreren Zeitintervalle, wobei die Anwendung des rekursiven Filters umfasst: Abschätzen der Kanalzustandsinformation für ein aktuelles Zeitintervall auf der Grundlage der abgeschätzten Kanalzustandsinformation aus einem vorhergehenden Zeitintervall, und Verfeinern der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall unter Anwendung der leistungsbezogenen Information für das aktuelle Zeitintervall; und Verwenden der erzeugten kanalbezogenen Information, um auszuwählen, welche der mehreren Sendeantennen für eine nachfolgende Übertragung zu dem Empfänger zu verwenden ist.
Die leistungsbezogene Information kann einen Leistungssteuerbefehl umfassen.
Die Verfeinerung der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall kann ausgeführt werden unter Anwendung einer Maßzahl auf der Basis von: dem Leistungssteuerbefehl für das aktuelle Zeitintervall und einem Schrittwert, um welchen die Leistung für die eine oder die einigen ausgewählten Sendeantennen erhöht oder abgesenkt wird in Reaktion auf einen Leistungssteuerbefehl.
Die Verfeinerung der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall kann ausgeführt werden unter Anwendung einer kombinierten Maßzahl basierend auf der leistungsbetreffenden Information über eine Periode hinweg, die mehrere Zeitintervalle enthält. Die kombinierte Maßzahl kann eine Bemittelte Maßzahl bzw. Messung auf der Grundlage der leistungsbetreffenden Information für die mehreren Zeitintervalle umfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Sender bereitgestellt, der umfasst: mehrere Sendeantennen; eine Sendeschaltung, die mit den mehreren Sendeantennen verbunden und ausgebildet ist, zu einem Empfänger über einen Kanal unter Anwendung eines Sendediversitätsschemas zu übertragen, wodurch Daten von einer ausgewählten einzelnen oder einigen der mehreren Sendeantennen übertragen werden; eine Empfangsschaltung, die ausgebildet, leistungsbetreffende Information zu empfangen, die von dem Empfänger zurückgespeist wird und die eine Leistung aus der einzelnen oder den einigen ausgewählten Sendeantennen betrifft, wenn die Leistung an dem Empfänger über den Kanal empfangen wird; und eine Signalverarbeitungseinrichtung, die mit der Sendeschaltung und der Empfangsschaltung gekoppelt und ausgebildet ist, die leistungsbetreffende Information zu verwenden, um eine kanalbezogene Information zu erzeugen, die mit dem Sendediversitätsschema in Beziehung steht; wobei die Signalverarbeitungseinrichtung ferner ausgebildet ist, die erzeugte kanalbezogene Information zu verwenden, um nur eine ausgewählte einzelne oder einige der mehreren Sendeantennen auszuwählen, die für eine nachfolgende Übertragung zu dem Empfänger zu verwenden sind.
Die Signalverarbeitungseinrichtung kann ferner gemäß jedem der hierin beschriebenen Verfahren ausgebildet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Programmprodukt bereitgestellt, um eine Übertragung von einem Sender zu einem Empfänger über einen Kanal unter Anwendung eines Sendediversitätsschemas auszuführen, wodurch Daten von einer ausgewählten einzelnen oder einigen von mehreren Sendeantennen des Senders übertragen werden können, wobei das Programmprodukt eine Codierung bzw. einen Code umfasst, der auf einem computerlesbaren Medium ausgebildet und gestaltet ist, so dass, wenn er von einem Prozessor ausgeführt wird, dazu führt, dass: leistungsbetreffende Information empfangen wird, die von dem Empfänger zurückgespeist wird und eine Leistung aus der einen oder den einigen ausgewählten Sendeantennen betrifft, wenn die Leistung an dem Empfänger über den Kanal empfangen wird; die leistungsbetreffende Information verwendet wird, um eine kanalbezogene Information zu erzeugen, die das Sendediversitätsschema betrifft; und die erzeugte kanalbezogene Information verwendet wird, um nur eine ausgewählte einzelne oder einige der mehreren Sendeantennen zur Verwendung für die nachfolgende Übertragung zu dem Sender auszuwählen.
Die Codierung bzw. der Code kann ferner so ausgestaltet sein, dass jeder beliebige hierin beschriebene Verfahrensschritt ausgeführt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie diese umgesetzt werden kann, wird nunmehr beispielhaft auf die begleitenden Zeichnungen verwiesen, in denen:
1 eine schematische Blockansicht ist, die in allgemeiner Weise eine Vorwärtsverbindung für nicht-adaptive Techniken mit mehreren Sendeantennen zeigt,
2 eine schematische Blockansicht zeigt, in der in allgemeiner Weise eine Vorwärtsverbindung für adaptive Techniken mit mehreren Sendeantennen gezeigt ist,
3 eine schematische Blockansicht ist, die eine Phasenanpassung für mehrere Sendeantennen mit expliziter Rückkopplung der CSI zeigt,
4 eine schematische Blockansicht ist, die eine Phasenanpassung für mehrere Sendeantennen mit der Erzeugung der CSI zeigt,
5 eine schematische Blockansicht ist, die eine Strahlformungsanpassung mit der Erzeugung von CSI zeigt,
6 ein funktionelles Diagramm einer Strahlanformungsanpassung auf der Grundlage der Verwendung eines Kalman-Filters für die CSI-Extrahierung ist,
7 ein Graph ist, der den Sendeleistungszuwachs bzw. Sendeleistungsgewinn für unterschiedliche Sendeadaptionsschemata für eine einzelne Empfangsantenne zeigt, und
8 ein Graph ist, der den Sendeleistungsgewinn für unterschiedliche Sendeadaptionsschemata für zwei Empfangsantennen zeigt.
Detaillierter Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Wie erläutert ist, kann die Verwendung mehrerer Sendeantennen wichtige Verbesserungen im Hinblick auf die Leistung, die Verbindungsqualität und die Kapazität bieten. Um diese Verbesserungen am Besten auszunutzen, ist eine Kenntnis des Kanals in dem Empfänger erforderlich. Jedoch wird üblicherweise eine explizite Rückkopplung der Kanalzustandsinformation (CSI) vom Empfänger zum Sender verwendet. Diese traditionelle Lösung führt zu einem erhöhten Aufwand bei der Signalverarbeitung in dem System und erfordert neue Änderungen an den bestehenden Standards. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird andererseits ein Schema bereitgestellt, in welchem bereits bestehende Signale für das Störungs- bzw. Interferenz-Plus-Rauschen-Verhältnis (SNR) und/oder die Leistungssteuerungsrückkopplungsinformationen verwendet werden, um eine Kanalzustandsinformation lokal am Sender zu erzeugen, um damit die Anpassung der mehreren Sendeantennen auszuführen. Das bevorzugte Schema kann für eine beliebige Anzahl an Sende- und Empfangsantennen verwendet werden und fügt einen geringen Grad an Komplexität am Sender hinzu und erfordert keine Modifizierungen am Empfänger. Das bevorzugte Schema erfordert keine Änderung an den bestehenden Standards und der Empfänger kann ohne Kenntnis über die Verwendung des vorgeschlagenen Schemas im Sender bleiben.
Somit stellen die bevorzugten Ausführungsformen Möglichkeiten zum Ausnutzen des SNR und/oder anderer leistungsbezogener Rückkopplungsinformationen bereit, die häufig bereits in Altsystemen bestehen, um die CSI-Information zu erzeugen, die dann bei der Anpassung der mehreren Sendeantennen zu verwenden ist. Wie erläutert ist, können Leistungssteuerbefehle, etwa der Sendeleistungssteuerungsbefehl (TPC), der in dem 3GPP-Standard verwendet ist, oder SNR-bezogene Rückkopplungen, etwa der Kanalqualitätsindex (CQI) verwendet werden, um die Kanalzustandsinformation zu erzeugen.
Dies bedeutet, dass die bevorzugten Ausführungsformen ein Schema bereitstellen, das im Sender für die Anpassung mehrerer Sendeantennen verwendet werden kann, das aber keine Änderung an den Spezifikationen für die Übertragung mit einer einzelnen Antenne erfordert und die vollständig auf dem bereits bestehenden SNR-basierten Rückkopplungen und/oder auf den Leistungssteuerungsrückkopplungen beruhen, um die Übertragung anzupassen, so dass damit optimale Gewichtungen für die mehreren Sendeantennen (in Phase und/oder Amplitude) erreicht werden.
Das bevorzugte Schema ist vollständig transparent für den Standard und für die Empfängerseite. Der Sender verwendet die SNR- und/oder Leistungsteuerrückkopplungen aus dem Rückwärtsverbindungskanal, um die Übertragung anzupassen, so dass der größte Vorteil aus der Verwendung der mehreren Sendeantennen gewonnen wird. Die Anpassung wird mittels unterschiedlicher Gewichtungen vorgenommen, die auf unterschiedliche Sendeantennen angewendet werden (durch eine mögliche Verwendung eines adaptiven Modulations- und Codierungsschemas). Die Gewichtungen repräsentieren beispielsweise unterschiedliche Phasen und/oder können unterschiedliche Amplituden darstellen (entsprechend den unterschiedlichen Übertragungsleistungen an den unterschiedlichen Antennen).
In besonders bevorzugten Ausführungsformen kann die Rückkopplung optional auch verwendet werden, um ein zuverlässiges Maß oder eine Maßzahl der erzeugten CSI zu bestimmen, wie dies detaillierter nachfolgend erläutert ist. Die CSI und die zuverlässige Maßzahl werden dann verwendet, um die Übertragung mit den mehreren Antennen anzupassen.
Zum Zwecke des Vergleichs werden zwei alternative Techniken für die adaptive Übertragung mit mehreren Antennen ohne Rückkopplung der CSI detaillierter nachfolgend beschrieben: ein Beispiel, in welchem einfach die optimale Phase zwischen den Antennen überwacht wird, und ein Beispiel, das CSI gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung erzeugt.

– Eine Möglichkeit besteht darin, einen Richtungsentdeckungsalgorithmus anzuwenden. Dies wäre geeignet für eine optimale Phasenverfolgung in dem Falle, dass der Leistungsgewinn zwischen den Sendeantennen konstant gehalten wird und lediglich die Phase zwischen den Antennen angepasst wird.
– Die bevorzugte Ausführungsform „extrahiert” anderseits die CSI unter Anwendung eines Kalman-Filter-Algorithmus. Diese Ausführungsform stellt einen allgemeineren Algorithmus bereit, der für den allgemeinen Fall der Strahlformung verwendet werden kann und in welchem sowohl der Leistungsgewinn als auch die Phase zwischen den Antennen angepasst werden, und dieser Algorithmus kann auch für den Fall angewendet werden, in welchem lediglich die Phase zwischen den Antennen angepasst wird.

Es wird nun die Verwendung des Richtungsentdeckungsalgorithmus mit Bezug zu 4 beschrieben. Dieser Algorithmus ist für den Fall geeignet, in welchem lediglich die Phase zwischen den Sendeantennen angepasst wird.
4 zeigt einen Sender 100 mit zwei Sendeantennen, die mit einem Empfänger 200 in Verbindung stehen, der eine oder mehrere Empfangsantennen aufweist. Folglich umfasst der Sender 100 zwei Sendediversitätszweige: einen ersten Zweig mit einem ersten Multiplizierer 106 und einer ersten Antenne 102, die mit dem Ausgang des ersten Multiplizierers verbunden ist, und einen zweiten Zweig mit einem zweiten Multiplizierer 108 und einer zweiten Antenne 104, die mit dem Ausgang des zweiten Multiplizierers verbunden ist. Der Sender 100 umfasst ferner einen Multiplexer 110, dessen Ausgang funktionsmäßig mit Eingängen jeweils des ersten und des zweiten Multiplizierers 106 und 108 verbunden ist. Der Multiplexer 110 ist so angeordnet, dass er ein Datensignal und ein Pilotsignal bzw. Führungssignal empfängt, so dass diese zwei Signale im Multiplexbetrieb verarbeitet werden können, und um das resultierende im Multiplex verarbeitete Signal den Eingängen jeweils des Multiplizierers 106 und des Multiplizierers 108 zuzuführen. Somit sind die beiden Zweige jeweils ausgebildet, die gleichen Daten und das gleiche Pilotsignal zu empfangen (zu beachten ist, dass, da der Empfänger 200 nicht die beiden Diversitätskanäle abschätzen muss, keine Notwendigkeit für zwei unterschiedliche Pilotsignale besteht).
Der andere Eingang jeweils des ersten und des zweiten Multiplizierers 106 und 108 ist angeordnet, um einen entsprechenden ersten und zweiten Gewichtungsfaktor zu empfangen. In dem gezeigten Beispiel ist der erste Gewichtungsfaktor des ersten Multiplizierers 106 ein festgelegter Wert 1/√2, und der zweite Gewichtungsfaktor für den zweiten Multiplizierer 108 ist ein komplexer Wert mit einer festgelegten Amplitude 1/√2 und einer variablen Phase e^jφ. Der relevante Eingang des zweiten Multiplizierers 108 ist funktionsmäßig mit einem CSI-Verfolgungsblock 112 verbunden, um den zweiten Faktor mit variablem Phasengewicht zu erzeugen und zuzuführen.
Der Empfänger 200 umfasst eine oder mehrere Empfangsantennen 201, die funktionsmäßig mit dem Eingang eines Kanalabschätzblocks 203 verbunden sind, und der Ausgang des Kanalabschätzblocks 203 ist funktionsmäßig mit einem Eingang eines SNR-Abschätzblocks 205 verbunden. Der SNR-Abschätzblock 205 besitzt einen Ausgang, der ausgebildet ist, Information von dem Empfänger 200 zu dem Sender 100 auf einem Rückwärtsverbindungskanal zurückzuspeisen.
Der CSI-Verfolgungsblock 112, der Multiplexer 110 und die Multiplizierer 106 und 108 sind jeweils vorzugsweise als Softwaremodule im Sender 100 implementiert, und sind in einem Speicher abgelegt, etwa einem ROM, einem Flash-Speicher oder einer Festplatte, und werden auf einem Prozessor (nicht gezeigt) ausgeführt. In ähnlicher Weise sind der SNR-Abschätzblock 205 und der Kanalabschätzblock 203 jeweils vorzugsweise als Softwaremodul im Empfänger 200 implementiert und in einem weiteren Speicher abgelegt, und werden auf einem weiteren Prozessor (ebenfalls nicht gezeigt) ausgeführt. Jedoch ist die Option, dass einige oder alle diese Komponenten vollständig oder teilweise als spezielle Gerätekomponenten eingerichtet sind, hiermit nicht ausgeschlossen.
In Betrieb nimmt der Sender 100 das Datensignal, führt eine Multiplexverarbeitung daran in Verbindung mit dem Pilotsignal aus und führt das resultierende Signal den beiden Zweigen über jeweils den entsprechenden Multiplizierer 106 und 108 den beiden Antennen 102 und 104 zu. Somit überträgt der Sender 100 zwei unterschiedliche Versionen des gleichen Signals von den zwei unterschiedlichen Sendeantennen, wobei jede Version des Signals den gleichen Dateninhalt aufweist, aber mit einem unterschiedlichen Gewichtungsfaktor multipliziert ist, in diesem Falle mit 1/√2 und e^jφ/√2, so dass jede Version die gleiche Amplitude aber eine andere Phase besitz. Die relative Phase φ in dem zweiten Zweig 104, 108 ist variabel auf Grund der Kopplung des variablen Multiplizieres 108 mit dem CSI-Verfolgungsblock 112.
Der Sender 100 führt somit eine Übertragung auf zwei unterschiedlichen Sendediversitätskanälen h₁ und h₂ aus, die der ersten und der zweiten Antenne 102 und 104 und den zugehörigen Zweigen entsprechen. Da jedoch die vorliegende Erfindung vorzugsweise keine Aktualisierung des Verhaltens des Empfängers erfordert, „sieht” der Empfänger 200 einen Gesamtkanal oder kombinierten Kanal ĝ. Der Empfänger 200 muss die Diversität nicht erkennen, um daraus einen vorteilhaften Nutzen zu ziehen. Daher empfängt die Empfangsantenne 201 das Signal, wie es von beiden Sendeantennen 102 und 104 ausgestrahlt wird, und der Kanalabschätzblock 203 schätzt den kombinierten Kanal ĝ als einen einzelnen Kanal ab, ohne dass eine Kenntnis über die Diversität besteht. In diesem Beispiel ist der kombinierte Kanal ĝ gleich zu (h₁ + e^jφh₂)/√2, und dies ist in 4 lediglich zur Information für den Leser zum Zwecke der Darstellung angegeben – wobei jedoch zu beachten ist, dass anders als bei konventionellen Lösungen der Kanalabschätzblock 203 sich tatsächlich nicht über diese Tatsache bewusst sein muss, und auch diese Berechnung nicht ausführt. Stattdessen schätzt der Kanalabschätzblock 203 den kombinierten Kanal einfach als einen Kanal auf der Grundlage des einzelnen Pilotsignals ab, wobei bekannte Techniken zum Abschätzen eines einzelnen Kanals angewendet werden. In der folgenden Beschreibung bezeichnet „der Kanal” den gesamten Kanal oder den kombinierten Kanal, etwa ĝ. Zu beachten ist, dass ĝ ein Vektor in dem Falle sein kann, wenn mehrere Empfangsantennen und/oder eine Überabtastung des empfangenen Signals verwendet werden.
Der Kanalabschätzblock 203 gibt dann den abgeschätzten Kanal ĝ an den SNR-Abschätzblock 205 aus, der als Ausgangssignal verwendet, um das SNR zu berechnen, beispielsweise SNR = |ĝ|²/P_N, wobei P_N die empfangene Rauschen-Plus-Störungs-Leistung ist.
In den meisten Anwendungen wird eine gewisse Maßzahl der empfangenen Leistung in der einen oder anderen Form zurückgespeist. Der Sender 100 kann diese Rückkopplung vorteilhaft ausnutzen, um die Kenntnis über die optimale Sendephase zu ermitteln, ohne dass zusätzlicher Aufwand an dem System erforderlich ist. In dem Beispiel aus 4 wird das SNR zurückgespeist, um eine Sendeleistungssteuerung (und/oder ein adaptives Modulations- und Codierungsschema) zu ermöglichen. Das SNR ist eine konkave Funktion des Phasenwinkels φ mit einem einzigartigen Maximum. Daher kann der Sender 100 eine Vielzahl an Algorithmen verwenden, um vorteilhaft die SNR-Rückkopplung auszunutzen, so dass die optimale Phase zwischen den beiden Sendeantennen 102 und 104 verfolgt/erzeugt wird.
Bezugnehmend auf die dargestellten Elemente in 4 speist der SNR-Abschätzblock 205 des Empfängers 200 eine Angabe über das SNR an den Sender-CSI-Verfolgungsblock 112 des Senders 100 auf dem Rückwärtsverbindungskanal zurück. Der CSI-Verfolgungsblock 112 verwendet dann das empfangene SNR, um die CSI lokal im Sender 100 zu erzeugen, ohne dass die CSI explizit oder separat von dem Empfänger 200 zurückgespeist werden muss. Auf der Grundlage der lokal erzeugten CSI variiert dann der CSI-Verfolgungsblock den Phasenwinkel φ zwischen der ersten und der zweiten Antenne 102 und 104 und gibt den zugehörigen Gewichtungsfaktor e^jφ/√2 an den zweiten Multiplizierer 108 aus. Einige beispielhafte Algorithmen zur Ausführung dieses Vorgehens sind detaillierter im Folgenden erläutert.
Das Verfolgen der optimalen Phase erfolgt unter der Annahme, dass der Kanal langsam genug variiert – in Bezug auf die Häufigkeit der Rückkopplung – um eine genaue Verfolgung zu ermöglichen.
Ein Beispiel eines Richtungsentdeckungsalgorithmus, der in dem CSI-Verfolgungsblock 112 angewendet werden kann, um tatsächlich φ zu bestimmen, wird nunmehr erläutert. Der Richtungsentdeckungsalgorithmus für die Phasenverfolgung funktioniert derart, dass entschieden wird, ob die vorhergehende Richtung, die von dem Verfolgungsalgorithmus verwendet wurde, eine gute Richtung war und es erfolgt eine Bewegung in Richtung auf das Maximum hin beim nächsten Sendeereignis.
Wir bezeichnen mit φ_n den Phasenwinkel, der auf die Diversitätsantenne zum Zeitpunkt n angewendet wird. Δφ ist die Schrittgröße, mit der der Phasenwinkel aktualisiert wird, und SNR_n ist die Leistungsrückkopplung, die dem Sendezeitpunkt n entspricht, in welchem der Phasenwinkel φ_n verwendet ist.
Die Variable d_n bezeichnet die Richtung, die zum Aktualisieren des Phasenwinkels zum Zeitpunkt n verwendet wurde. Die Variable d_n kann lediglich einen der Werte +1 oder –1 annehmen. Die anfängliche Phase und die Richtung können jeden möglichen Wert annehmen, beispielsweise φ_n = 0, d₀ = +1.
Im Zeitpunkt n + 1 wird dann die Phase in der folgenden Weise aktualisiert:
Die Schrittweite Δφ wird so gewählt, dass ein Kompromiss zwischen Verfolgungsgeschwindigkeit und Konvergenzgenauigkeit sichergestellt ist. Die Schrittweise muss auch die Produktspezifizierung, etwa die Phasendiskontinuität für die 3GPP WCDMA-Aufwärtsverbindung (Abschnitt 6.8.4 TS 25.101) [3GPP TS 25.201, „Anwendergerät (UE) Funkübertragung und Empfang (FDD)" März 2009, Abschnitt 6.8.4] berücksichtigen.
Anstelle des SNR als Rückkopplung arbeitet der Algorithmus auch in gleicher Weise effizient mit einer quantisierten Version davon, etwa dem CQI, oder mit anderen indirekten Maßen des SNR, etwa Erfolg oder Fehler der Erkennung (Bestätigung (ACK)/Nicht-Bestätigiung (NACK)) können ebenfalls mit gewissen Unterschieden in der Zuordnung verwendet werden. Als Beispiel sei erwähnt, dass der TPC-Befehl in der folgenden Weise verwendet werden kann:
TPCcmd_n > 0 bedeutet, dass der Empfänger nach einer Leistungssteigerung im Anschluss an die Übertragung beim Zeitpunkt n nachgefragt hat, und daher – unter Ignorierung der Wirkung der Leistungssteuerung – bedeutet der CPC-Befehl, dass höchstwahrscheinlich die vorhergehende Richtung, die durch die Phasenänderung angenommen wurde, zu einer Verringerung des empfangenen SNR geführt hat und daher die falsche Richtung ist. Auf Grund der Wechselwirkung mit der Leistung ist dies nicht immer richtig. Da jedoch die Phase lediglich jedes Mal um einen kleinen Betrag geändert wird, werden diese Beobachtungen (Messungen) gemittelt und der Algorithmus konvergiert dennoch zu einer guten Lösung.
ACK/NACK ist in vielerlei Hinsicht dem TPC-Befehl äquivalent. In Analogie wäre ACK eine Angabe für eine Leistungsabsenkung und NACK wäre eine Angabe für eine Leistungserhöhung. Der Unterschied besteht darin, dass in den meisten Fällen eine Leistungssteigerung (NACK) höher gewichtet würde als eine Leistungsabsenkung (ACK), da Systeme üblicherweise so gestaltet sind, dass sie mit einer geringen Fehlerwahrscheinlichkeit arbeiten (seltenes Auftreten von NACK's). Die Gestaltung der Gewichtung der entsprechenden ACK/NACK hängt von der Anwendung ab und kann als Echtzeitanpassung ausgeführt sein, um das Leistungsverhalten zu maximieren.
Der Algorithmus kann direkt im Falle von mehr als einer einzelnen Empfangsantenne verwendet werden.
Der Algorithmus kann auch auf den Fall von mehr als zwei Sendeantennen verallgemeinert werden, indem die Verfolgung jeder der Diversitätsantennenphasen separat und zeitlich sequenziell angewendet wird.
Im Falle eines frequenzselektiven Kanals berücksichtigt das SNR die Interferenz bzw. Störung. Für Fälle, in denen das Rauschen der dominante Faktor ist, ist das SNR dennoch eine konkave Funktion der Phase und besitzt daher ein einzigartiges Minimum, aber wenn die Interferenz bzw. Störung der dominante Faktor ist, dann ist das SNR nicht mehr konkav und der Algorithmus könnte auf ein lokales Minimum anstelle auf ein globales Minimum hin konvergieren. Selbst in diesem Falle liefert der Algorithmus weiterhin sehr gute Verbesserungen.
Der Richtungsentdeckungsalgorithmus verfolgt die optimale Phase. Jedoch zur Anwendung von Strahlformungstechniken, in denen sowohl die Phase als auch der Leistungsgewinn optimiert werden, wird dann ein aligemeinerer Ansatz bevorzugt, beispielsweise auf der Grundlage einer Kalman-Filterung. Ein Beispiel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr mit Bezug zu 5 beschrieben.
Die Elemente des Senders 100 sind im Wesentlichen ähnlich oder gleich zu jenen, wie sie mit Bezug zu 4 beschrieben sind, mit der Ausnahme, dass: der CSI-Verfolgungsblock ein CSI-Erzeugungsblock 112' ist, der erste Multiplizierer 106' in dem ersten Zweig ebenfalls einen Eingang aufweist, der funktionsmäßg mit dem CSI-Erzeugungsblock 112' verbunden ist, der erste Multiplizierer 106' so angeordnet ist, dass er von dem CSI-Erzeugungsblock 112' einen ersten Gewichtungsfaktor w₁ mit einer variablen Phase und Amplitude empfängt, der zweite Multiplizierer 108' angeordnet ist, um von dem CSI-Erzeugungsblock 112' einen zweiten Gewichtungsfaktor w₂ zu empfangen, der ebenfalls eine variable Phase und Amplitude besitzt. Der CSI-Verfolgungsblock 112' arbeitet entsprechend einem anderen Algorithmus, wobei ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel davon nachfolgend erläutert ist. Die Komponenten sind wiederum vorzugsweise als Software eingerichtet, die in einem Speicher abgelegt ist und in einem Prozessor des Senders 100 abgearbeitet wird, wobei eine vollständige oder teilweise Implementierung als Hardware nicht ausgeschlossen ist.
Die beschriebenen Komponenten des Empfängers 200 können im Wesentlichen ähnlich zu jenen sein, die in Bezug zu 4 beschrieben sind. Insbesondere ist zu beachten, dass, da der gesamte Sendediversitätsprozess für den Empfänger 200 nicht sichtbar ist (mit Ausnahme der Vorteile im Leistungsverhalten, die der Empfänger dadurch erfährt), die Details des Algorithmus, der von dem CSI-Verfolgungsblock 112' im Sender 100 angewendet wird, für den Empfänger 100 nicht relevant sind.
In diesem Beispiel ist der kombinierte Kanal beschrieben durch ĝ = (w₁h₁ + w₂h₂). Für anschauliche Zwecke ist dies in 5 angegeben, lediglich zur Information des Lesers, aber es sei wieder darauf hingewiesen, dass der Kanalabschätzblock 203 im Empfänger 200 keine Kenntnis darüber besitzen muss und auch diese Berechnungen nicht ausführt. Vielmehr sieht, wie in dem Beispiel aus 4, der Kanalabschätzblock 203 lediglich den kombinierten Kanal ĝ als einen einzelnen Kanal und schätzt diesen auch derart ab, wobei das einzelne Pilotsignal verwendet wird.
Gemäß der zweiten anschaulichen Ausführungsform wird die CSI-Extrahierung unter Anwendung eines Kalman-Filter-Algorithmus nunmehr detaillierter beschrieben. In dieser Ausführungsform kann die Kenntnis des Senders im Hinblick auf den Sendestrahlformungsvektor zusammen mit der Rückkopplung auf dem Rückwärtsverbindungskanal verwendet werden, um eine CSI „zu extrahieren”, indem ein Kalman-Filterungsansatz verwendet wird.
Ein Kalman-Filter ist ein rekursiver Filter, wodurch der Ausgangszustand für ein aktuelles Zeitintervall aus dem Ausgangszustand des vorhergehenden Zeitintervalls abgeleitet wird. Insbesondere ist die Idee hinter einem Kalman-Filter derart, dass der Ausgang x_n für ein gewisses aktuelles Zeitintervall n aus zwei Stufen abgeleitet wird: Erstens, durch Abschätzen des Ausgangs x_n für den aktuellen Zeitpunkt n auf der Grundlage einer gewissen Transferfunktion A_n des Ausgangs x_n-1 für das vorhergehende Zeitintervall n – 1; und zweitens durch Verfeinern der Abschätzung auf der Grundlage einer gewissen Transferfunktion B_n einer Messung bzw. einer Maßzahl m_n für das aktuelle Zeitintervall n. Ein Rauschterm kann ebenfalls berücksichtigt werden. Beispielsweise kann dies in der Form geschrieben werden: x_n = A_nx_n-1 + B_nm_n (+Rauschen).
Es erfolgt nun ein Beispiel.
Im Falle der Verfügbarkeit der SNR-Rückkopplung kann das SNR in der folgenden Form geschrieben werden: SNR_n = W_n ^HRW_n, wobei W_n:N_T × 1, ||W_n||² = 1 der Strahlformungsvektor ist und R:N_T × N_T die hermitesch positive Kovarianzmatrix des Kanals H ist: R = H^HH, wobei H die N_R × N_T Matrix mit den komplexen Werten ist, wobei N_R die Anzahl der Empfangsantennen und N_T die Anzahl der Sendeantennen ist.
Wenn die Richtungen, die von den Strahlformungsvektoren eingenommen werden, unterschiedlich genug sind, kann die Matrix R am Sender rekonstruiert werden. Aus R kann dann der beste Strahlformungsvektor berechnet werden.
Die bevorzugte Technik ist in folgenden Schritte unterteilt, die schematisch in einem Funktionsdiagramm aus 6 gezeigt sind. D. h., zu jedem Zeitpunkt werden die folgenden Schritte ausgeführt.

– Schritt S10: Kalman-Filter-Verfolgungsalgorithmus. Es wird ein Kalman-Filter ausgeführt, um die CSI aus der Rückkopplung zu extrahieren.
– Schritt S20: Verwendung der extrahierten CSI. Die CSI wird verwendet, um die Sendeanpassung auszuführen, und um insbesondere den besten Vorcodierungs-(Strahlformungs-)Vektor zu berechnen.
– Schritt S30: Regelmäßigmachung bzw. Einregeln der Vorcodierungseinrichtung. Regulieren des Vordecodierungsvektors, um sicherzustellen, dass ausreichend Diversität bzw. Vielfalt von Richtungen angewendet wird, so dass eine geeignete Verfolgung der CSI sichergestellt ist.

Ein Beispiel eines derartigen Prozesses ist detaillierter nachfolgend beschrieben, wobei jedoch zunächst einige Begriffe eingeführt werden.
Wir beginnen mit der Einführung der Notation, die wir für die Kalman-Filterung verwenden. Generell kann angenommen werden, dass für alle Anwendungen, in denen der Kalman-Filter verwendet wird für die CSI-Extraktion, die mit der Leistung in Beziehung stehende Messung bzw. die Maßzahl (d. h. die Rückkopplung) in der Form gegeben ist: M_n = W_n ^HRW_n + v_n, wobei v_n ein additiver Rauschterm mit Varianz σ 2 / v und R eine hermitesche Matrix ist, die die CSI darstellt.
Daher kann die Messung in der folgenden Form geschrieben werden: M_n = (W T / n ⊗ W H / n)vec(R) + v_n, wobei vec(R):N_T ² × 1 die Vektorform der Matrix R und ⊗ das Kronecker-Produkt ist. Bei der Beschreibung mit einer realen Parametrisierung ist die Messung M_n = s T / nr + v_n, wobei r = T^–1vec(R), wobei N_T ² × N_T ² die Transfermatrix ist, die es ermöglicht, von der realen zur komplexen Darstellung der Vektorform der hermiteschen Matrix überzugehen. s T / n = (W T / n ⊗ W H / n)T : ist die Richtung der Messung (Beobachtung), die bei r gemacht wird.
Der Einfachheit halber wird die Zeitentwicklung der CSI unter Anwendung eines autoregressiven Modells modelliert: r_n = λr_n-1 + b_n, wobei λ der Vergesslichkeitsfaktor ist. λ (0 ≤ λ ≤ 1) kann eingestellt werden, um entweder die kurzzeitige (instantane) CSI oder die Langzeit-CSI zu verfolgen.
b_n ist die Innovation, die als eine reale Gauß-Variable mit Mittelwert 0 und Kovarianz
modelliert wird, P₀ die mittlere Leistung der Komponenten von r und
die Indentizitätsmatrix mit der Größe N_T × N_T.
Es können allgemeinere Modelle verwendet werden, um die zeitliche Entwicklung der CSI zu modellieren.
Schritt S10, es wird nunmehr der Kalman-Filter-Verfolgungsalgorithmus erläutert. Der Kalman-Filter-Algorithmus besteht aus zwei Stufen oder Teilschritten, die nachfolgend angegeben sind.
Der erste Teilschritt umfasst die Zeitaktualisierungsgleichungen: r_n+1 = λr_n C_n+1 = λ²C_n + Q σ² = s T / nC_n+1s_n + σ 2 / v
Der zweite Teilschritt umfasst die Aktualisierungsgleichungen für die Messung: K = (σ²)^–1C_n+1s_n r_n+1 = r_n+1 + K(M_n – S T / nr_n+1) C_n+1 = C_n+1 – Ks T / nC_n+1
Jedes r_n geht in eine komplexe hermitesche Matrix R_n, über, die die extrahierte CSI zum Zeitpunkt n darstellt.
Cn:N_T ² × N_T ² ist die Kovarianzmatrix des Fehlers bei r_n und entspricht somit einem Zuverlässigkeitsmaß der CSI.
Anfänglich können (r₀, C₀) jeden beliebigen Anfangswert annehmen. Beispielsweise
Schritt S20, es wird nun die Verwendung der extrahierten CSI erläutert. Sobald die CSI ermittelt ist, kann diese für eine beliebige Anpassung der Übertragung verwendet werden. Das Zuverlässigkeitsmaß C_n kann auch berücksichtigt werden, wenn die Anpassung ausgeführt wird, um beispielsweise die Robustheit zu verbessern.
Als ein Beispiel sei genannt, dass im Falle der Strahlformung und im Falle, dass die Rückkopplung einem Maß des CQI entspricht, der höchste Gewinn durch den stärksten Eigenvektor der hermiteschen Matrix des Kanals R_n erreicht wird.
Die Eigenvektorzerlegung wird wie folgt geschrieben: R_n = UDU^H wobei
eine unitare Matrix
ist und D eine Diagonalmatrix ist, deren Diagonalelemente die in absteigender Reihenfolge angeordneten Eigenwerte sind. Der stärkste Eigenvektor entspricht dem stärksten Eigenwert. Die optimale Strahlformungsrichtung stimmt mit dem stärksten Eigenvektor der hermiteschen Matrix des Kanals überein W^opt = u₁.
Als ein weiteres Beispiel wird der Fall einer Phasenanpassung mit zwei Sendeantennen aufgezeigt. Unter der Annahme, dass die Rückkopplung einem Maß des SNR entspricht, ist im Falle von zwei Sendeantennen N_T = 2 die hermitesche Matrix des Kanals R_n gleich
Die optimale Phase in diesem Fall ist φ^opt = angle(R 21 / n).
Schritt S30, es wird nun die Regelmäßigmachung der Vorcodiereinrichtung erläutert. Wenn der Kalman-Filter mit bester Effizienz wirken soll, ist eine ausreichende Diversität der Richtungen erforderlich. Um ungenutzte Punkte zu vermeiden, wenn ein einzelner (oder eine Teilgruppe aus) Vordecodierungsvektoren ständig verwendet wird, wodurch eine vollständige CSI-Extrahierung verhindert wird, ist ein gewisser Grad an Regulierungsmaßnahmen erforderlich, um eine ausreichende Diversität an Richtungen sicherzustellen.
Zur Anschauung ist hier ein Beispiel einer Regularisierung genannt, die für den Fall der Strahlformung verwendet werden kann:
oder anders ausgedrückt, wenn der Abstand zwischen dem optimalen Strahlformungsvektor W^opt und dem Strahlformungsvektor, der in der vorhergehenden Übertragung W_n verwendet wurde, über einem Schwellwert δ, dann wird W^opt für die nächste Übertragung verwendet. Im Falle, dass der Abstand kleiner als δ ist, wird eine Regularisierung ζ hinzugefügt und der Vektor W^opt + ζ wird in der nächsten Übertragung verwendet.
Die Gestaltung von δ und ζ müssen so vorgenommen werden, dass ausreichende Diversität hergestellt ist, wobei jedoch diese klein genug sein müssen, um nicht das Leistungsverhalten zu beeinträchtigen, indem ein zu großes Abweichen von der optimalen Lösung stattfindet.
In anderen Implementierungen der vorliegenden Erfindung können auch andere Arten von Rückkopplung verwendet werden, beispielsweise TPC-Befehle. Im Falle, dass der TPC-Befehl für die CSI-Extrahierung verwendet wird, kann die Messung wie folgt angegeben werden: M_n = –TPCcmd_n.
Die Leistungssteuerwirkung könnte im Rauschen enthalten sein, in welchem Falle die Rückkopplungsmessung wie folgt modelliert werden kann:
wobei α ein positiver Skalierungsfaktor ist.
Die hermitesche Matrix kann in diesem Falle geschrieben werden:
wobei β_n ein Skalar ist β_n = αW H / n-1H^HHW_n-1.
R besitzt die gleichen Eigenvektoren und die gleiche Reihenfolge der Eigenwerte wie die hermitesche Matrix des Kanals. Auch wird die Phase der Nicht-Diagonalelemente nicht beeinflusst. Daher sind sowohl der optimale Strahlformungsvektor und die optimalen Phasenanpassungslösungen, die für den Fall abgeleitet sind, dass SNR für die CSI-Verfolgung verwendet wurde, auch in diesem Falle gültig.
Andere Formen der Messung auf der Grundlage des TPC können ebenfalls verwendet werden. Z. B.
wobei Δ die Schrittweite in dB ist, die zum Vergrößern/Verkleinern der Sendeleistung als Reaktion auf den TPC-Befehl verwendet ist, und P_n die Sendeleistung ist.
Diese oder andere Formen der Messung können kombiniert werden, beispielsweise gemittelt werden, über eine Zeitdauer, die L Übertragungsintervalle umfasst, um damit das Leistungsverhalten zu verbessern.
Das oben angegebene beschreibt das erste Schema, in welchem die relativen Phasen und/oder Amplituden mehrerer Sender auf der Grundlage eines rekursiven Filteralgorithmus, etwa eines Kalman-Algorithmus, variiert werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein zweites Schema bereitgestellt, in welchem lediglich eine ausgewählte Antenne der mehreren Antennen zu jedem Zeitpunkt verwendet wird.
In diesem Falle ist zu jedem Zeitpunkt die gesamte Leistung an einer einzelnen Sendeantenne anzutreffen (beispielsweise die i-te Antenne), und daher besitzt der Strahlformungsvektor W_n:N_T × 1 lediglich eine einzelne Komponente, die nicht Null ist: W_n = [0, ..., 0, 1, 0, ..., 0]^T, wobei eine 1 an der i-ten Position steht.
Das SNR am Empfänger ist: SNR_n = P_nW_n ^HRW_n = P_n|h_i|² wobei P_n der Leistung an der i-ten Antenne, die für die Übertragung zum Zeitpunkt n verwendet wird, entspricht.
In diesem zweiten Betriebsmodus enthält auf Grund der Bedingung, dass die Sendeantennen nicht gleichzeitig verwendet werden können, das SNR keine Information über die Phasen und es kann nur die CSI, die mit der Leistung der Sendeantennen in Beziehung steht, extrahiert werden.
Der Kalman-Filter (oder ein alternativer Filter) kann nunmehr verwendet werden, um die CSI im Hinblick auf die Leistungen der Sendeantennen zu extrahieren:
Ein bevorzugtes Beispiel einer Messung bzw. einer Maßzahl der Sendekanalleistung ist:
wobei Δ die Schrittweite in dB ist, die zum Vergrößern/Verkleinern der Sendeleistung in Reaktion auf den TPC-Befehl verwendet wird.
Diese Messung kann in der Form modelliert werden: M_n = s T / nr + v_n, wobei, s T / n = [0, ..., 0, 1, 0, ..., 0], wobei 1 an der i-ten Position steht.
Allgemeiner gesagt, wenn die Messung über L Übertragungen gemittelt wird,
könnte diese modelliert werden als:
Wenn wir durch L_i, i = 1, ..., N_T die Anzahl der Verwendungen der i-ten Antenne bezeichnen, dann kann das gemittelte Messmodell vereinfacht werden zu: M = s ^Tr + v, wobei
Um in der Lage zu sein, die Sendeantennenleistungen zu ermitteln, ist es vorteilhaft, dass aber die Zeit hinweg die Messrichtungen s^T/s ^T den N_T-dimensionalen Raum aufspannen (so dass die Messungen ausreichend unterschiedlich sind).
Die extrahierte CSI im Hinblick auf die Sendeantennenleistungen kann verwendet werden, um zu bestimmen, welche Sendeantenne häufiger verwendet wird, um das Leistungsverhalten zu verbessern.
Es ist dennoch vorzuziehen, die anderen Sendeantennen von Zeit zu Zeit zu verwenden, um sicherzustellen, dass ausreichend viele Richtungen abgedeckt werden, um damit die Konvergenz sicherzustellen, d. h. um eine zuverlässige CSI-Information sicherzustellen. Wenn beispielsweise eine Sendeantenne über eine lange Zeitdauer hinweg nicht verwendet wurde, ist keine nutzbare Information über ihre Leistung verfügbar.
Die Idee des Auswählens von Antennen kann verallgemeinert werden, um eine oder einige der mehreren Sendeantennen auszuwählen, über die ein Sendevorgang stattfindet, beispielsweise um nur das i-te und das j-te Element auswählen (0, ... 1/√2, ..., 1/√2, ... 0), (aber ohne Änderung der Phase oder der relativen Amplitude). Die allgemeine Form kann implementiert werden, indem die Sendeantennen in mehrere Gruppen S_p, p = 1...P unterteilt werden, wobei jede Gruppe N_p Antennen entspricht, die gemeinsam verwendet werden, und wobei bei jeder Übertragung lediglich eine der Gruppe S_p, p = 1...P verwendet wird. Die unterschiedlichen Gruppen können unterschiedliche Anzahl an Antennen enthalten.
Das zuvor Gesagte beschreibt sowohl ein erstes Schema, in welchem mehrere Sendeantennen gleichzeitig verwendet werden, und ein zweites Schema, in welchem lediglich eine ausgewählte einzelne oder ausgewählte einige der Sendeantennen verwendet werden. Das zweite Schema ist dem ersten Schema im Hinblick auf das Leistungsvermögen nicht überlegen, ist jedoch einfacher und weniger aufwendig – es erfordert weniger neue RF-Komponenten und nutzt weniger CPU-Ressourcen in Abhängigkeit von der Implementierung. Die Entscheidung zur Verwendung des einen Schemas oder des anderen Schemas kann bei der anfänglichen Gestaltung getroffen werden. In anderen Ausführungsformen ist jedoch der Sender so aufgebaut, dass er einen Betrieb sowohl im ersten Betriebsmodus, in welchem das erste Schema abgearbeitet wird, als auch einen Betrieb in einem zweiten Betriebsmodus ermöglicht, in welchem das zweite Schema abgearbeitet wird. Dies kann günstig sein, wenn das eine Schema weniger Verarbeitungsressourcen oder Leistung erfordert. In gewissen Implementierungen kann das zweite Schema jedoch weniger Verarbeitungsressourcen (weniger CPU-Zyklen, weniger Speicherressourcen, etc.) erfordern. Wenn beispielsweise für das erste Schema die Phasenrotation in digitaler Form angewendet wird, dann ist der Zuwachs an Komplexität hoch; wenn aber für das erste Schema die Phasenrotation in analoger Weise angewendet wird, dann ist der Zuwachs an Komplexität weniger ausgeprägt.
Somit ist der Prozessor des Senders ggf. so ausgebildet, dass zwischen den Schemata auf der Grundlage der verfügbaren Verarbeitungsressourcen umgeschaltet werden kann (Verarbeitungszyklen und/oder Speicher, etc.), wobei diese Ressourcen auf Grund der Ressourcen variieren können, die von anderen Operationen beansprucht werden (siehe beispielsweise WO 2009/056504 ).
Obwohl das zweite Schema im Hinblick auf das Leistungsverhalten nicht besser ist als das erste Schema, kann es günstiger sein, das zweite Schema in gewissen „Eckenfällen” zu verwenden. Ein besonderes Beispiel ist die anfängliche Übertragung des RACH (Kanal mit wahlfreiem Zugriff), in welchem die TPC-Rückkopplung nicht verfügbar ist, so dass in diesem Falle der Prozessor ausgebildet ist, auf das zweite Schema umzuschalten.
Somit kann der Prozessor ausgebildet sein, zwischen den Schemata hin- und herzuschalten auf der Grundlage des Sendemodus und der relativen Anwendbarkeit jedes Schemas auf den in Frage stehenden Sendemodus (beispielsweise RACH-Prozedur oder normale Übertragung, etc.).
Allgemein gesagt kann eine beliebige Bedingung verwendet werden, um zwischen Schemata umzuschalten, beispielsweise wenn diese Bedingung mit dem Verarbeitungsaufwand, der Leistungsaufnahme und/oder der Anwendbarkeit auf einen speziellen Übertragungsmodus in Beziehung steht.
Zu beachten ist, dass die zuvor genannten Ausführungsformen lediglich als Beispiele beschrieben sind.
In einer weiteren Implementierung können Bestätigungsnachrichten und Nicht-Bestätigungsnachrichten wie ACK und NACK als die Rückkopplung für einen Kalman-artigen Algorithmus verwendet werden. Wie zuvor erläutert ist, können ACK/NACK in Analogie zu Leistungssteuerbefehlen verwendet werden. ACK und NACK betreffen das empfangene Signal-zu-Störungs-Leistungsverhältnis am Empfänger. Sie sind kein direktes Leistungsmaß, sind aber das Ergebnis des Decodierungsvorganges des Systems und der Erfolg des Decodierungsprozesses hängt von dem empfangenen Signal-zu-Störungs-Leistungsverhältnis ab. ACK und NACK sind daher auf viele Weisen äquivalent zu den TPC-Befehlen. Als Analogie gilt, dass ACK einer Leistungssenkungsangabe und NACK einer Leistungserhöhungsangabe entsprechen, wobei der einzige Unterschied darin besteht, dass eine Leistungserhöhung (NACK) vorzugsweise wesentlich stärker bewertet oder gewichtet würde als eine Leistungsabsenkung (ACK), da das System häufig so gestaltet ist, dass es mit einer geringen Fehlerwahrscheinlichkeit arbeitet (seltenes Auftreten von NACK's). Diese unterschiedliche Gewichtung zwischen ACK und NACK könnte berücksichtigt werden oder adaptiv gemacht werden, so dass eine Variation erfolgt, um dem Langzeitzuwachs im Hinblick auf die Sendeleistungsersparnis und/oder die Verbindungskapazität zu maximieren oder um eine andere Maßzahl im Langzeitleistungsverhalten zu maximieren.
Vorteilhafter Weise kann die Erfindung auf eine Reihe unterschiedlicher Situationen angewendet werden.
Beispielsweise können die beschriebenen Techniken zum Erzeugen der CSI am Sender in gleicher Weise an der Basisstation (Übertragung auf der Abwärtsverbindung) oder im Anwendergerät (Übertragung auf der Aufwärtsverbindung) in Funksystemen verwendet werden. Allgemeiner gesagt, die Technik kann an beiden Enden eines jeglichen Kommunikationssystems angewendet werden, in welchem sowohl der Vorwärtsverbindungskanal und der Rückwärtsverbindungskanal aktiv sind.
Die beschriebenen Techniken können auf beiden Seiten der Verbindung separat oder gemeinsam angewendet werden, und können so angepasst werden, dass der Latenzzeit der Rückkopplung, die vom Empfänger auf dem Rückwärtsverbindungskanal durchgeführt wird, Rechnung getragen wird.
Ferner kann das CSI-Zeitentwicklungsmodell angepasst werden, so dass eine Kurzzeit-CSI (für ein autoregressives Modell λ nahe Null) oder eine Langzeit-CSI (für ein autoregressives Modell λ nahe 1) erzeugt wird. Die Anpassungsentscheidung darüber, ob eine Kurzzeit-CSI oder eine Langzeit-CSI erzeugt wird, kann auf der Grundlage der Kanalvariationsgeschwindigkeit beruhen, die aus dem Rückwärtsverbindungskanal mittels einer Doppler-Abschätzung beispielsweise hergeleitet werden kann.
In einigen Fällen besitzt der Empfänger ggf. eine gewisse Latenzzeit beim Erzeugen der CSI-Rückkopplung, wobei dies zu einer gewissen Verzögerung zwischen der Änderung in der Sendeanpassung und der Rückwirkung der CSI-Rückkopplung führt. In besonders vorteilhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann dieses Problem vermieden werden, indem die Häufigkeit bzw. Frequenz verringert wird, mit der die Anpassung vorgenommen wird. Beispielsweise kann, nachdem der Sender mit der Verwendung eines neuen Vordecodierungsvektors beginnt, der Sender P Zeitpunkte abwarten, bevor die CSI-Rückkopplungen gesammelt und für die Anpassung verwendet werden. Im Falle einer SNR-Rückkopplung kann der Sender beispielsweise auf die späteste Rückkopplung schauen, wenn jedoch der TPC-Befehl verwendet wird, kann der Sender stattdessen die Gesamtheit der Leistungsbefehle über die letzten P Zeitintervalle verwenden. Der genaue Wert von P kann ein Entwurfsparameter sein, der die wahrscheinlichsten Latenzzeiten berücksichtigt, die am Empfänger auftreten können, wenn versucht wird, den Einfluss einer langsameren Anpassung zu begrenzen. Es ist auch möglich, den Wert von P durch eine Berechnung in Echtzeit des Vorteiles anzupassen, der durch das Adaptionsschema, beispielsweise im Hinblick auf die empfangene Leistung erreicht wird. Somit kann die Latenz beim Erzeugen der Rückkopplungen beim Empfänger berücksichtigt werden, indem die Häufigkeit der Anpassung verringert wird und die Rückkopplungen über eine längere Beobachtungszeitdauer kombiniert werden. Die Häufigkeit der Anpassung kann fest vorgegeben sein oder kann adaptiv sein, um den erreichten Vorteil zu maximieren. Abhängig von der Anwendung kann die Adaption daraufhin zielen, dass die Langzeitsendeleistung verringert, die Langzeitverbindungskapazität erhöht oder ein anderes Maß des Leistungsverhaltens maximiert wird.
Im Hinblick auf die Terminologie ist zu beachten, dass der Begriff „Kanalzustandsinformation” nicht notwendiger Weise beabsichtigt, eine spezielle CSI zu bezeichnen, wie sie in einem speziellen Standard definiert ist. Im Zusammenhang einer CSI, die von dem Empfänger zurückgespeist wird, bedeutet eine Kanalzustandsinformation häufig eine Bezugnahme auf die bevorzugte Phasendifferenz des Empfängers oder vielleicht generell bevorzugter Gewichtungen oder Änderungen in den Gewichtungen. Jedoch ist in der obigen Beschreibung die lokal erzeugte Kanalzustandsinformation, die am Sender ermittelt wird, eine beliebige Information, die sich auf die Diversität des Kanals bezieht, d. h. darauf bezieht, wie die Übertragung von einer der mehreren Sendeantennen sich von der Übertragung von einer weiteren der mehreren Sendeantennen unterscheidet, oder wie die relativen Gewichtungen der Antennen festgelegt oder geändert werden sollten, um einen derartigen Unterschied auszunutzen. Beispielsweise wird in der bevorzugten zuvor beschriebenen Ausführungsform die Kanalzustandsinformation beispielsweise so gesehen, dass diese das Ergebnis r_n, die entsprechende Matrix R_n und/oder die Phasendifferenz φ^opt umfasst, die der Sender als bevorzugt zur Verwenden beim Übertragen zum Empfänger ermittelt.
Zu beachten ist ferner, dass der Begriff „SNR”, wie er im Zusammenhang mit aktuellen 3GPP-Strandards verwendet wird, tatsächlich ein Verhältnis des empfangenen Signal zu Rauschen-Plus-Interferenz betrifft und nicht nur das Signal-zu-Rauschen. Generell gesagt, „Störung” kann als ein umfassender Begriff verwendet werden, um Rauschen (zufälliges Rauschen oder weißes Rauschen) oder eine Interferenz (d. h. Interferenz von anderen Signalen) zu beschreiben, oder vorzugsweise eine Kombination aus Rauschen und Interferenz zu bezeichnen. Die obigen Beispiele sind im Zusammenhang mit SNR in dem 3GPP-Sinne beschrieben, aber es gibt keinen Grund, warum nicht andere Messungen oder Maßzahlen der Signalleistung relativ zur Störung verwendet werden könnten. Zu beachten ist ferner, dass ein Verhältnis bestimmt werden kann durch Subtraktion in dem Falle, in welchem Werte mit einer logarithmischen Skala vorliegen.
Allgemeiner gesagt, eine beliebige Information, die die empfangene Leistung betrifft, kann verwendet werden: die Idee besteht darin, dass der Sender die CSI-Abschätzung unter Anwendung der Rückkopplungsmessung verfeinern kann, um damit die Phase und/oder die Amplitude der unterschiedlichen Sendediversitätszweige besser zu steuern, um damit zu versuchen, die empfangene Leistung am Empfänger zu maximieren. Der spezielle Kalman-Algorithmus, der zuvor beschrieben ist, ist nicht die einzige Möglichkeit, um dies zu verreichen. Generell kann ein beliebiger rekursiver Algorithmus verwendet werden, der die Kanalzustandsinformation für eine aktuelle Zeitperiode auf der Grundlage der abgeschätzten Kanalzustandsinformation aus einem vorhergehenden Zeitintervall abschätzt und die abgeschätzte Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall verfeinert unter Anwendung der Information, die von dem Empfänger für das aktuelle Zeitintervall zurückgespeist wird.
Ferner ist zu beachten, dass der Begriff „Gewichtungen”, wie er hierin verwendet ist, nicht notwendiger Weise sich ausschließlich auf unterschiedliche Amplituden bezieht. Wenn die Gewichtungsfaktoren komplex oder imaginär sind, kann die Gewichtung lediglich die relativen Phasen der Sendeantennen oder sowohl die Phase als auch die Amplitude betreffen.
Zu beachten ist ferner, dass durch „relative” Gewichtungen oder durch Variieren der relativen Gewichtungen gemeint sein kann, dass lediglich ein einzelner Gewichtungsfaktor in einem einzelnen Zweig explizit angewendet oder variiert wird (beispielsweise in 4 wird lediglich die Gewichtung des zweiten Zweiges 108, 104 explizit geändert). D. h., selbst wenn die Gewichtung auf lediglich einen einzelnen Zweig angewendet wird, kann man dennoch feststellen, dass die relativen Gewichtungen aller Zweige beeinflusst werden, da die relative Gewichtung jedes Zweiges im Vergleich zu mindestens einem einzelnen anderen Zweig geändert wird.
Andere Konfigurationen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann angesichts der hierin offenbarten Lehre ersichtlich. Der Schutzbereich der Erfindung ist nicht durch die beschriebenen Ausführungsformen, sondern lediglich durch die angefügten Patentansprüche beschränkt.
Um die Wirksamkeit der beschriebenen Lösung zu bewerten, wurden Simulationen ausgeführt. Die Simulationen messen die Leistungsverbesserung (Einsparung), die durch unterschiedliche Schemata in dem Aufwärtsverbindungs-DPCH-Kanal des WCDMA 3GPP-Standards erreicht werden. Die TPC-Befehle werden verwendet, um die CSI im Anwendergerät zu erzeugen, um damit die Übertragung unter Anwendung zweier Antennen anzupassen. Die Abwärtsverbindungs-TPC-Befehle werden unter der Annahme der Verwendung des Algorithmus 1 für die Verarbeitung von TPC-Befehlen wie in [3GPP TS 25.214, „physikalische Schichtprozeduren (FDD)", Dezember 2008, Abschnitt 5.1.2.2.2] erzeugt.
Wir nehmen eine 50%ige Korrelation zwischen den Sendeantennen und vollständig unkorrelierte (0%) Empfangsantennen an. An der Basisstation nehmen wir an, dass das System durch die Interferenz bzw. Störung von den anderen Anwendern dominiert ist: das Verhältnis zwischen der empfangenen Signalleistung von dem interessierenden Anwender und der Interferenz- bzw. Störleistung von anderen Anwendern beträgt –5 dB. An der Basisstation wird die Verwendung eines Rake-Empfängers angenommen, und das SNR, das für die TPC-Befehlserzeugung angewendet wird, wird als das Ausgangssignal des Rake-Empfängers gemessen.
7 zeigt den erreichten Leistungssteuerungsgewinn in dB, wenn eine einzelne Empfangsantenne an der Basisstation (Empfänger) verwendet wird, und 8 zeigt den erreichten Gewinn, wenn zwei Empfangsantennen verwendet werden. In beiden Figuren ist das Leistungsverhalten für die folgenden Kanalmodellfälle gezeigt:
Fall 1 (Flat3): Ausbreitungsbedingungen für einen einfachen Kanal, Geschwindigkeit des mobilen Geräts 3 km/h.
Fall 2 (PA3): Kanalausbreitungsbedingungen für Fußgänger A, Geschwindigkeit 3 km/h.
3 (PB3): Kanalausbreitungsbedingungen für Fußgänger B, Geschwindigkeit 3 km/h.
Fall 4 (VA3): Kanalausbreitungsgeschwindigkeit für Fahrzeug A, Geschwindigkeit 3 km/h.
Fall 5 (VA30): Kanalausbreitungsgeschwindigkeit für Fahrzeug A, Geschwindigkeit 30 km/h.
Fall 6 (VA120): Kanalausbreitungsbedingungen für Fahrzeug A, Geschwindigkeit 120 km/h.
Jede der Figuren zeigt vier Verläufe oder Kurven des Leistungsverhaltens:

– 'Phase und Gewinn bei Kalman-Verfolgung': Kennzeichnung für Phasen- und Gewinnanpassung an beiden Sendeantennen unter Anwendung eines Kalman-Filter-Ansatzes für die CSI-Extrahierung.
– 'Phase Kalman-Verfolgung': Kennzeichnung für die Phasenanpassung an der zweiten Sendeantenne unter Anwendung eines Kalman-Filter-Ansatzes für die CSI-Extrahierung.
– 'Phaseneinfachverfolgung': Kennzeichnung für Phasenanpassung an der zweiten Sendeantenne unter Anwendung eines Richtungsentdeckungsalgorithmus.
– 'Phasengenie': Kennzeichnung für Phasenanpassung an der zweiten Sendeantenne unter Annahme einer umfassenden Kenntnis des Kanals am Sender (obere Grenze des Leistungsverhaltens der Phasenanpassung).

Die Ergebnisse des Leistungsverhaltens zeigen, dass:

– Die Gewinne der unterschiedlichen Schemata nahe beieinander liegen. Die höchsten Gewinne wurden für Flat3 und die niedrigsten für VA120 erreicht, tatsächlich funktioniert in den simulierten Szenarien die Anpassung am besten für flache bzw. einfache Kanäle und für eine geringe Geschwindigkeit.
– Für die meisten üblichen Kanäle (PA3, PB3 und VA3) beträgt der Gewinn ungefähr 2,5 bis 4,5 dB im Falle einer einzelnen Empfangsantenne und 1,5 bis 2,5 dB für zwei Empfangsantennen. Die Gewinne sind höher, wenn lediglich eine einzelne Empfangsantenne an der Basisstation verwendet wird.
– Im Vergleich zu dem Referenzfall, in welchem der Kanal dem Sender bekannt ist, ist der Gewinnbeeinträchtigung auf Grund der Verfolgung der Phase (unter Anwendung beider vorgeschlagener Verfahren zum Verfolgen) kleiner als 0,4 dB für die geringe Geschwindigkeit (VA3), wird aber bis ungefähr 1,5 dB größer für eine höhere Geschwindigkeit (VA120),
– Unter Anwendung der Phasen- und Gewinnadaption anstelle von nur einer Phasenadaption zeigt sich ein positiver Gewinn von ungefähr 0,3 dB für den Fall einer einzelnen Empfangsantenne, aber lediglich ungefähr 0,15 dB Gewinn für zwei Empfangsantennen für die meisten Kanäle (PA3, PB3 und VA3).
– Für die Phasenanpassung zeigen der Kalman-Filteransatz und der Richtungsentdeckungsalgorithmus das gleiche Leistungsverhalten für den Gewinn bei geringer Geschwindigkeit, jedoch für höhere Geschwindigkeit besitzt der Kalman-Filteransatz ein besseres Verhalten mit einem relativen Gewinn von ungefähr 0,5 dB für VA120.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2009/056504 [0135]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

3GPP TS 25.211, „Physikalische Kanäle und Zuordnung von Transportkanälen zu physikalischen Kanälen (FDD)”, September 2002, Abschnitt 5.3.1 [0002]
3GPP TS 25.214, „Prozeduren in der physikalischen Schicht (FDD)” Dezember 2008, Abschnitt 9 [0002]
3GPP TS 36.211, „Physikalische Kanäle und Modulation”, März 2009 [0002]
3GPP TS 25.201, „Anwendergerät (UE) Funkübertragung und Empfang (FDD)” März 2009, Abschnitt 6.8.4 [0078]
3GPP TS 25.214, „physikalische Schichtprozeduren (FDD)”, Dezember 2008, Abschnitt 5.1.2.2.2 [0152]

Claims

Verfahren zum Senden von einem Sender zu einem Empfänger über einen Kanal unter Anwendung eines Sendediversitätsschemas, wodurch die gleichen Daten von mehreren Sendeantennen des Senders mit unterschiedlichen relativen Gewichtungen übertragen werden, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen einer leistungsbetreffenden Information für jedes von mehreren Zeitintervallen, wobei die Information von dem Empfänger zu dem Sender zurückgespeist wird und eine kombinierte Leistung aus den mehreren Antennen betrifft, wie sie an dem Empfänger über den Kanal empfangen wird; Anwenden eines rekursiven Filters in dem Sender, um eine Kanalzustandsinformation betreffend die Sendediversität des Kanals für jedes der mehreren Zeitintervalle zu erzeugen, wobei die Anwendung des rekursiven Filters umfasst: Abschätzen der Kanalzustandsinformation für ein aktuelles Zeitintervall auf der Grundlage der abgeschätzten Kanalzustandsinformation von einem vorhergehenden Zeitintervall, und Verfeinern der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall unter Anwendung der leistungsbetreffenden Information für das aktuelle Zeitintervall; und Verwenden der erzeugten Kanalzustandsinformation zur Steuerung der relativen Gewichtungen für die nachfolgende Übertragung von den mehreren Sendeantennen des Senders zu dem Empfänger.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anwendung des Filters das Anwenden eines Kalman-Filteralgorithmus umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Erzeugen ausgeführt wird, ohne dass explizite Kanalzustandsinformation empfangen wird, die von dem Empfänger zurückgespeist wird und die die bevorzugten Gewichtungen des Empfängers angibt, indem stattdessen die leistungsbetreffende Information verwendet wird, um die Kanalzustandsinformation in dem Sender zu erzeugen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leistungsbetreffende Information für einen primären Zweck, der nicht die Sendediversität ist, zurückgespeist wird, und wobei das Verfahren umfasst: Verwenden der leistungsbetreffenden Information zur Steuerung einer Funktion des Senders, die den primären Zweck betrifft.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der primäre Zweck umfasst: Steuern der kombinierten Leistung des Kanals und/oder eine adaptive Modulation.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leistungsbetreffende Information ein Maß der empfangenen Signalleistung relativ zur Störung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Maß ein Verhältnis von Signalleistung zu Interferenz-Plus-Rauschen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Maß einen Kanalqualitätsindikator umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Maß ein SNR und/oder einen CQI eines 3GPP-Standards umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leistungsbetreffende Information einen Leistungssteuerbefehl umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Leistungssteuerbefehl einen TPC-Befehl eines 3GPP-Standards umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Verfeinerung der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall ausgeführt wird unter Anwendung einer Messung auf der Grundlage von: dem Leistungssteuerbefehl für das aktuelle Zeitintervall und einem Schrittwert, mit welchem die kombinierte Leistung von dem Sender erhöht oder abgesenkt wird in Reaktion auf einen Leistungssteuerbefehl.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leistungsbetreffende Information eine Bestätigungsnachricht oder eine Nicht-Bestätigungsnachricht, die die vorhergehenden gesendeten Daten betreffen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, das umfasst: Anwenden eines unterschiedlichen Grades an relativer Gewichtung auf die Bestätigung oder der Nicht-Bestätigung, bevor diese in dem rekursiven Filter verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 14, das umfasst: dynamisches Einstellen des Grades einer relativen Gewichtung zur Maximierung einer Maßzahl für ein Langzeitleistungsverhalten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die unterschiedlichen relativen Gewichtungen zumindest unterschiedliche relative Phasen definieren, und wobei die Verwendung der erzeugten Kanalzustandsinformation zur Steuerung der relativen Gewichtungen Steuerung der relativen Phasen umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die unterschiedlichen relativen Gewichtungen unterschiedliche Amplituden definieren, und wobei die Verwendung der erzeugten Kanalzustandsinformation zur Steuerung der relativen Gewichtungen Steuerung der relativen Amplituden umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner umfasst: Verwenden der leistungsbetreffenden Information zur Bestimmung eines Zuverlässigkeitsmaßes für die erzeugte Kanalzustandsinformation, und auch Verwenden des Zuverlässigkeitsmaßes zur Steuerung der Gewichtungen für die nachfolgende Übertragung von den mehreren Sendeantennen des Senders an den Empfänger.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verwendung der Kanalzustandsinformation zur Steuerung der Gewichtungen umfasst: Aktualisieren der Gewichtungen mit einer Rate ein mal pro Periode, wobei die Periode mehrere der Zeitintervalle umfasst, und wobei die Verfeinerung ausgeführt wird, indem die leistungsbetreffende Information kombiniert wird, die über einige oder alle der Zeitintervalle empfangen wird, die von der Periode umfasst sind.
Verfahren nach Anspruch 19, das umfasst: dynamisches Einstellen der Periode zur Maximierung eines Maßes eines Langzeitleistungsverhaltens.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 20 oder nach einem davon abhängigen Anspruch, wobei das Maß für ein Langzeitleistungsverhalten umfasst: eine gemittelte Leistungseinsparung und/oder eine gemittelte Verbindungskapazität.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das umfasst: Regeln der Gewichtungen derart, dass zumindest ein minimaler Grad an Diversität an Richtungen beim Senden an den Empfänger gewährleistet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das umfasst: Betreiben des Senders in mindestens zwei unterschiedlichen Betriebsmodi zu unterschiedlichen Zeiten: ein erster Betriebsmodus, in welchem die gleichen Daten von mehreren Sendeantennen des Senders mit unterschiedlichen relativen Gewichtungen gesendet werden; und ein zweiter Betriebsmodus, in welchem Daten von lediglich einer ausgewählten einen oder ausgewählten einigen der mehreren Sendeantennen gesendet werden, indem eine Gewichtung von nicht Null auf lediglich die ausgewählte eine oder die ausgewählten einigen der Sendeantennen angewendet wird; wobei in beiden Modi die Gewichtungen unter Anwendung der erzeugten Kanalzustandsinformation gesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei in dem zweiten Betriebsmodus die Daten von lediglich einer ausgewählten einzelnen der mehreren Sendeantennen gesendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verfeinerung der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall ausgeführt wird unter Anwendung einer kombinierten Messung auf der Grundlage der leistungsbetreffenden Information über eine Zeitdauer, die mehrere Zeitintervalle umfasst.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei die kombinierte Messung eine gemittelte Messung auf der Grundlage der leistungsbetreffenden Information für die mehreren Zeitintervalle umfasst.
Sender mit: mehreren Sendeantennen; einer Sendeschaltung, die mit den mehreren Sendeantennen verbunden und ausgebildet ist, zu einem Empfänger über einen Kanal unter Anwendung eines Sendediversitätsschemas zu senden, wodurch die gleichen Daten von den mehreren Sendeantennen mit unterschiedlichen relativen Gewichtungen übertragen werden; einer Empfangsschaltung, die ausgebildet ist, für jedes der mehreren Zeitintervalle leistungsbetreffende Informationen zu empfangen, die von dem Empfänger zu dem Sender zurückgespeist wird und eine kombinierte Leistung von den mehreren Antennen betrifft, wenn die Leistung an dem Empfänger über den Kanal empfangen wird; und einer Signalverarbeitungseinrichtung, die mit der Sendeschaltung und der Empfangsschaltung verbunden und ausgebildet ist, einen rekursiven Filter anzuwenden, so dass eine Kanalzustandsinformation betreffend die Sendediversität des Kanals für jedes der mehreren Zeitintervalle erzeugt wird, wobei die Anwendung des rekursiven Filters umfasst: Abschätzen der Kanalzustandsinformation für ein aktuelles Zeitintervall auf der Grundlage der abgeschätzten Kanalzustandsinformation aus einem vorhergehenden Zeitintervall, und Verfeinern der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall unter Anwendung der leistungsbetreffenden Information für das aktuelle Zeitintervall; wobei die Signalverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, die erzeugte Kanalzustandsinformation zur Steuerung der relativen Gewichtungen für eine nachfolgende Übertragung von den mehreren Sendeantennen des Senders zu dem Empfänger zu steuern.
Sender nach Anspruch 27, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 26 ausgebildet ist.
Programmprodukt zum Senden von einem Sender zu einem Empfänger über einen Kanal unter Anwendung eines Sendediversitätsschemas, wodurch die gleichen Daten aus mehreren Sendeantennen des Senders mit unterschiedlichen relativen Gewichtungen gesendet werden, wobei das Programmprodukt einen Code aufweist, der auf einem computerlesbaren Medium ausgebildet und so strukturiert ist, dass, wenn er von einem Prozessor ausgeführt wird, dazu führt, dass: für jedes von mehreren Zeitintervallen leistungsbetreffende Information empfangen wird, die von dem Empfänger zu dem Sender zurückgespeist wird und eine kombinierte Leistung aus den mehreren Antennen bei Empfang an dem Empfänger über den Kanal betrifft; an dem Sender ein rekursiver Filter angewendet wird zur Erzeugung einer Kanalzustandsinformation, die die Sendediversität des Kanals für jedes der mehreren Zeitintervalle betrifft, wobei die Anwendung des rekursiven Filters umfasst: Abschätzen der Kanalzustandsinformation für ein aktuelles Zeitintervall auf der Grundlage der abgeschätzten Kanalzustandsinformation aus einem vorhergehenden Zeitintervall, und Verfeinern der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall unter Anwendung der leistungsbetreffenden Information für das aktuelle Zeitintervall; und die erzeugte Kanalzustandsinformation zur Steuerung der relativen Gewichtungen für eine nachfolgende Übertragung zu dem Empfänger aus den mehreren Sendeantennen des Senders verwendet wird.
Programmprodukt nach Anspruch 29, wobei der Code ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 26 auszuführen.
Verfahren zum Senden von einem Sender zu einem Empfänger über einen Kanal unter Anwendung eines Sendediversitätsschemas, wodurch Daten von einer ausgewählten einzelnen oder einigen von mehreren Sendeantennen des Senders übertragen werden können, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen einer leistungsbetreffenden Information in dem Sender, die von dem Empfänger zurückgespeist wird und eine Leistung von der einen oder den einigen ausgewählten Sendeantennen beim Empfang an dem Empfänger über den Kanal betrifft; Verwenden der leistungsbetreffenden Information in dem Sender zur Erzeugung einer kanalbezogenen Information, die das Sendediversitätsschema betrifft; und Verwenden der erzeugten kanalbezogenen Information zur Auswahl lediglich einer ausgewählten einzelnen oder ausgewählter einiger der mehreren Sendeantennen zur Verwendung bei einer nachfolgenden Übertragung zu dem Empfänger.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei Daten von lediglich einer einzelnen ausgewählten Antenne der mehreren Sendeantennen zu jedem Zeitpunkt übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, das umfasst: Empfangen einer leistungsbetreffenden Information, die von dem Empfänger zu dem Sender zurückgespeist wird und eine Leistung von der einen oder den einigen ausgewählten Sendeantennen beim Empfang an dem Empfänger über den Kanal betrifft, für jedes der mehreren Zeitintervalle; Anwenden eines rekursiven Filters in dem Sender, um eine Kanalzustandsinformation in Bezug auf die Sendediversität des Kanals für jedes der mehreren Zeitintervalle zu erzeugen, wobei die Anwendung des rekursiven Filters umfasst: Abschätzen der Kanalzustandsinformation für ein aktuelles Zeitintervall auf der Grundlage der abgeschätzten Kanalzustandsinformation aus einem vorhergehenden Zeitintervall, und Verfeinern der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall unter Anwendung der leistungsbetreffenden Information für das aktuelle Zeitintervall; und Verwenden der erzeugten kanalbezogenen Information, um auszuwählen, welche der mehreren Sendeantennen für eine nachfolgende Übertragung zu dem Empfänger zu verwenden ist.
Verfahren nach Anspruch 33, wobei die leistungsbetreffende Information einen Leistungssteuerbefehl umfasst.
Verfahren nach Anspruch 34, wobei die Verfeinerung der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall ausgeführt wird unter Anwendung einer Messung auf der Grundlage von: dem Leistungssteuerbefehl für das aktuelle Zeitintervall und einem Schrittwert, um welchen die Leistung aus der einen oder den einigen ausgewählten Sendeantennen angehoben oder abgesenkt wird im Reaktion auf einen Leistungssteuerbefehl.
Verfahren nach Ansprüche 33, 34 oder 35, wobei das Verfeinern der abgeschätzten Kanalzustandsinformation für das aktuelle Zeitintervall ausgeführt unter Verwendung einer kombinierten Messung basierend auf der leistungsbetreffenden Information über eine Zeitdauer, die mehrere Zeitintervalle umfasst.
Verfahren nach Anspruch 36, wobei die kombinierte Messung eine gemittelte Messung auf der Grundlage der leistungsbetreffenden Information für die mehreren Zeitintervalle umfasst.
Sender mit: mehreren Sendeantennen, einer Sendeschaltung, die mit den mehreren Sendeantennen verbunden und ausgebildet ist, zu einem Empfänger über einen Kanal unter Anwendung eines Sendediversitätsschemas zu senden, wodurch Daten von einer ausgewählten einzelnen oder ausgewählten einigen der mehreren Sendeantennen gesendet werden können; einer Empfangsschaltung, die ausgebildet ist, leistungsbetreffende Information zu empfangen, die von dem Empfänger zurückgespeist wird und eine Leistung aus der einen oder den einigen ausgewählten Sendeantennen bei Empfang an dem Empfänger über den Kanal betrifft; und einer Signalverarbeitungseinrichtung, die mit der Sendeschaltung und der Empfangschaltung verbunden und ausgebildet ist, die leistungsbetreffende Information zum Erzeugen einer kanalbetreffenden Information, die das Sendediversitätsschema betrifft, zu erzeugen; wobei die Signalverarbeitungseinrichtung ferner ausgebildet ist, die erzeugte kanalbezogene Information zur Auswahl lediglich einer ausgewählten einzelnen oder ausgewählten einigen der mehreren Sendeantennen für die Verwendung für eine nachfolgende Übertragung zu dem Empfänger zu verwenden.
Sender nach Anspruch 38, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 32 bis 37 ausgebildet ist.
Programmprodukt zum Senden von einem Sender zu einem Empfänger über einen Kanal unter Anwendung eines Sendediversitätsschemas, wodurch Daten von einer ausgewählten einzelnen oder ausgewählten einigen von mehreren Sendeantennen des Senders gesendet werden können, wobei das Programmprodukt einen Code umfasst, der auf einem computerlesbaren Medium ausgebildet und so gestaltet ist, dass, wenn er in einem Prozessor ausgeführt wird, diesen veranlasst, dass: leistungsbetreffende Information empfangen wird, die von dem Empfänger zurückgespeist wird und eine Leistung aus der einen oder den einigen ausgewählten Sendeantennen beim Empfang an dem Empfänger über den Kanal betrifft; die leistungsbetreffende Information verwendet wird, um kanalbezogene Information betreffend das Sendediversitätsschema zu erzeugen; und die erzeugte kanalbezogene Information verwendet wird, so dass nur eine ausgewählte einzelne oder ausgewählte einige der mehreren Sendeantennen zur Verwendung für die nachfolgende Übertragung zu dem Empfänger ausgewählt wird.
Programmprodukt nach Anspruch 40, wobei der Code ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 37 auszuführen.