[发明专利]用于估算移动通信闭环发射分集的最佳加权的方法和设备

说明书

本发明涉及在基站采用闭环发射分集技术的移动通信系统中的移动站，而更详细地说，利用多径效应从移动站选择所希望信号的最佳加权估算方法和设备。

与第二代个人通信系统(PCS)相比，第三代移动通信系统在高速率的发送数据上是第一流的。在欧洲和日本把同步宽带码分多址(WCDMA)方式统一为无线接入规范。在北美把同步多路载波CDMA(CDMA-2000)方式统一为无线接入规范。构成许多移动站通过一个基站通信的移动通信系统。

在移动通信系统中为了获得快速的数据传送应该克服衰落。衰落使接收信号的幅度减少几个分贝(dB)一直到几十分贝(dB)。为了克服像这样的衰落问题，使用了各种各样的分集技术。

CDMA方式利用信道的延迟扩展使用瑞克机(rake)进行分集接收。瑞克是一种多通路分集技术。这种分集技术有在延迟扩展很小时不运作的缺点。利用交叉和编码方案的时间分集用于一个具有多普勒(Doppler)扩展的信道。在慢速多普勒信道中难以采用这样的分集。

在具有小的延迟扩展的室内信道和属于慢速多普勒信道的行人信道内为了克服衰落而采用空间分集。空间分集至少使用二根天线。当从一根天线转送的信号由于衰落而减弱时，接收从另一根天线转送的信号。

空间分集分成采用接收天线的接收分集和采用发射天线的发射分集。由于在移动终端(或移动站)的区域和安装成本方面难以应用接收分集，所以建议在基站采用发射分集。

发射分集包括根据从移动站反馈的下行信道信息的闭环发射分集和没有反馈的开环发射分集操作。当使用L根天线时，根据信号对干扰/噪声比率(SINR)闭环发射分集比L倍的开环发射分集更有利。

根据反馈信道信息的闭环发射分集操作的性能受反馈周期影响。当反馈周期是长的时候，信道在反馈信息到达移动站之前变化而降低性能。当大量信息在单位时间内反馈到跟踪目标信道快速变化时，上行信道容量降低。

发射分集按照分集组合方式分成最大比率组合(MRC)方式、相等增益组合(EGC)方式和选择组合(SC)方式。和MRC方式不一样，EGC方式不考虑二根天线之间在增益上的差异，因此使性能降低。

SC方式选择具有非常大增益的天线信号。在通过多-路径接收信号时，随着发射天线的数目增加确定用于多发射天线的最佳加权更为复杂化。虽然由于在每个加权反馈周期期间进行一次计算所以有足够时间确定最佳加权，但是在硬件和功率效率方面要求比较简单的加权确定算法。

U.S.Patent No.5,634,197和U.S.No.5,471,647涉及把发射分集用作反馈方式。虽然这些专利提出采用扰动算法和增益矩阵的信道测量以及反馈方法，但是因为根据这种方法和本发明比较，收敛速度慢和难以求得精确的加权，所以这种方法是一种难解的方法并且在具有试验性的系统里不经常采用这种方法。

Motorola提出一种根据使用量化加权向量查表的固有方法对最佳信道搜索的方法。应该使被反馈的信道信息量化。由于在获得加权的步骤中考虑到量化所以减小了计算量。

这种方法是基于与信道矩阵中的相关矩阵的最大暂时值相对应的本征向量是最佳加权向量的理论。通过来自多路径和天线通道接收的信道获得相关矩阵。存贮在检查表中所有加权向量用于估算器。把它们中间使接收功率最大的加权向量设定为最佳加权向量。在这种方法中，应该对所有的加权计算接收功率，因此在有许多天线的时候大大地增加了计算量。

为了解决上述的问题，本发明的目的是提供一种为改进移动站的性能而在使用的发射分集中通过减小加权的计算量使移动站的功率损失减到最小程度的设备和方法。

因此，为了达到本发明的上述的目的，一方面，设置在基站采用闭环发射分集技术的移动通信系统中的移动站的最佳加权估算器。最佳加权估算器包括用于分离来自基站信号的多-路径信道并输出信道矩阵信号的信道分离器、用于使采用定点方法的加权编码并输出加权向量矩阵信号的加权向量集发生器、用于根据信道矩阵信号和加权向量矩阵信号输出最佳加权的加权向量确定器以及用于输出使最佳加权信号反馈到基站的信号的最佳加权反馈器。

另一方面，提供在基站采用闭环发射分集技术的移动通信系统中的移动站的最佳加权估算方法。最佳加权估算方法包括步骤：(a)分离来自基站信号的多-路径信道并输出一个信道矩阵信号，(b)使采用定点方法的加权编码并输出信道矩阵信号，(c)根据信道矩阵信号和加权向量矩阵信号输出最佳加权以及(d)输出使最佳加权信号反馈到基站的信号。

附图的简略描述