[发明专利]宽带码分多址闭环发射机天线分集系统天线相位估计算法

说明书

发明领域    本发明一般涉及无线电信设备与系统，更具体地说，涉及对移动电话或移动台使用天线分集发送技术的定点或基站设备，此处也将移动电话或移动台称为用户设备(UE)。

发明背景    目前在开发中的一个现代无线电信系统通常被称为第三代(3G)宽带码分多址(WCDMA)系统。在3G-WCDMA系统中建议使用闭环反馈模式发射机分集。图1A描述了目前建议的下行链路(基站(BS)到用户设备(UE))发射机结构1，用于支持闭环发送分集。图1中，DPCH指专用控制信道，而CPICH指公共导引信道。DPCH包括一个(专用)导引信号信道(DPCCH)和数据信号，并在扩频和倒频前进行了信道编码和交错。扩频复值信号被送入两个发射机天线分支(天线1和天线2)，并分别通过天线特定加权因素w1和w2进行加权。加权因素是复值信号，加权因素(实际为相应的相位调整)由UE2确定，并通过上行链路DPCCH用信号发送到BS1。

实际上有两种反馈模式，由模式特定天线加权值集合唯一标识。图1B显示了反馈信号信息(FSM)的结构，从图看到FSM具有两个部分。FSM的第一部分是发送相位设置的FSM_ph，而第二部分是发送功率设置的FSM_po。图1C是一张表，汇总反馈模式的特征，其中，N_FBD是每个时隙的反馈比特数，N_w是时隙中的反馈命令的长度，更新率是反馈命令速率，N_po是功率比特数，而N_ph是每个信号字的相位比特数。

UE2使用公共导引信道CPICH来单独估计从每个天线(天线1和天线2)看到的信道。每个时隙一次，UE2从模式特定发送加权值集合中选择一个最佳加权值，这样，该值在BS1应用时，便会在UE2最大化接收功率。随后，UE2便会向BS1反馈FSM，通知BS1要使用的功率/相位设置。如果N_po为零，则两个发送天线采用了相同的功率。

在第一种反馈模式中，相同的功率施加到天线1和天线2，UE2随后只须确定天线1和天线2之间的相位调整。这是利用从CPICH算得的信道估计来完成的。BS2对两个连续时隙的相位求平均，这意味着反馈模式1中的可能发送加权正好是QPSK的星座点。

因此，可以理解在操作的闭环发送分集模式中，用户设备2确定用于BS传输天线(天线1和天线2)的最佳相移，并发送(一比特)反馈(FB)命令给BS。在发送DPCCH给UE2时，BS使用两个连续的一比特FB命令，以便分别确定用于天线1和天线2的传输加权w1和w2。用于天线1的加权(w1)始终是单一的，而用于天线2的加权w2的值为e^iφ，其中φ∈{π/4，3π/4，-π/4，-3π/4}。

在图1A建议的实施例中，BS1使用正交公共导引模式用于天线1和天线2的CPICH信道。这些信道对于小区范围内的所有UE2是公用的，并没用通过UE特定传输加权来发送。然而，由于更高的传输功率会产生更可靠的信道估计，因此UE2一般希望在信道估计中利用CPICH信道。为了适当组合对应于CPICH1和CPICH2的信道估计，UE2必须知道BS1利用的传输加权w2。对模式1闭环发送分集的更详细描述，可以参照3GPP规范TS25.214：“物理层规程(FDD)”。

然而，反馈信道不是无错的，它被用来将FSM从UE2发送到BS1，BS1使用FSM来控制天线2的相移。同样地，由于反馈信道的接收错误，BS1可能不会始终利用UE2确定的最佳相移来发送DPCCH。由于UE在信道估计中利用公共导引信道，因此它必须知道w2的值，即天线2应用的相移。如果不知道这个值，UE2将假定天线2具有零相移，组合基于CPICH的信道估计，从而产生错误的信道估计值和UE性能的降低。

上述3GPP规范TS25.214：“物理层规程(FDD)”中给出了确定发送天线加权的示例算法。建议的算法利用传输加权的普赖里(priori)概率，即它假定，与对应于反向FB命令(FB命令被反馈信道中的错误改变)的传输加权相比，对应于被发送的反馈命令的相移可能性更大。该算法确定反馈错误发生的可能性是否比不发生的可能性更大，并基于此决定，该算法选择与被发送的反馈命令的序列相对应、依据确定的反馈错误事件修改的传输加权值w2。