專(zhuān)利名稱(chēng)：一種閉環(huán)發(fā)射分集系統(tǒng)中反饋信號(hào)的處理方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空時(shí)發(fā)射分集技術(shù)，尤指一種以自適應(yīng)方式實(shí)時(shí)調(diào)整信號(hào)發(fā)射功率的空時(shí)發(fā)射分集方法及其裝置。
背景技術(shù)：
在基于碼分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)方式的第三代(3G，Third Generation)移動(dòng)通信系統(tǒng)寬帶CDMA(WCDMA，Wideband CDMA)制式中，由于同一小區(qū)中不同的用戶和鄰近小區(qū)的不同用戶在同一時(shí)間內(nèi)共享同一段頻段，因此，用戶彼此之間存在干擾，這些干擾限制了系統(tǒng)容量和信息傳送速率。為了提高系統(tǒng)容量，可采用多種分集方法，如多徑分集、空間分集以及天線分集等技術(shù)。在采用分集技術(shù)的系統(tǒng)內(nèi)，同一信息內(nèi)容存在有多個(gè)不同形式的獨(dú)立拷貝，這些獨(dú)立拷貝被接收機(jī)接收后，根據(jù)極大似然(MaximumLikelihood，ML)原理，充分利用信息的冗余特性，加以一定的特殊處理，可大大減少傳輸信息的誤比特率，并降低無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸所需的能量，從而減少對(duì)用戶間的彼此干擾?？梢?jiàn)，分集技術(shù)能有效地提高系統(tǒng)容量。
在現(xiàn)有CDMA標(biāo)準(zhǔn)中，閉環(huán)發(fā)射分集方法TxAA(Transmit AdaptiveArray)有兩種模式(分別稱(chēng)為Mode 1和Mode 2)。這兩種模式下，存在不同的反饋信號(hào)(Feedback Indication，F(xiàn)BI)比特的產(chǎn)生方法，其中模式一對(duì)兩發(fā)射天線相位差進(jìn)行1比特量化，得到1位FBI比特；模式二則對(duì)兩發(fā)射天線相位差進(jìn)行3比特量化，同時(shí)對(duì)幅度比值也進(jìn)行1比特量化，得到4位FBI比特；然后將該FBI比特通過(guò)上行信道發(fā)送至基站，再由基站對(duì)當(dāng)前FBI比特進(jìn)行處理。
然而，在現(xiàn)有CDMA標(biāo)準(zhǔn)中，上行信道中每個(gè)時(shí)隙(Slot，1幀10毫秒，分成15個(gè)時(shí)隙)只能傳送一位FBI比特，這個(gè)限制大大影響了現(xiàn)有閉環(huán)發(fā)射分集方法TxAA的性能，尤其是處于高速移動(dòng)下的情況。雖然模式一僅僅每時(shí)隙產(chǎn)生1位FBI比特，但是量化精度太低；模式二有四位FBI，雖然量化精度提高，但是必須花費(fèi)4個(gè)時(shí)隙，導(dǎo)致延遲過(guò)大，嚴(yán)重影響高多譜勒下的分集性能。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種閉環(huán)發(fā)射分集系統(tǒng)中反饋信號(hào)(FeedBack Indication，F(xiàn)BI)的處理方法，通過(guò)采用新的FBI比特的編碼和解碼方法和裝置，能夠在符合現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的前提下，提高自適應(yīng)空時(shí)發(fā)射分集(Adaptive Space-Time Transmit Diversity，ASTTD)系統(tǒng)的性能。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種實(shí)現(xiàn)上述閉環(huán)發(fā)射分集系統(tǒng)中反饋信號(hào)處理方法的裝置。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種閉環(huán)發(fā)射分集系統(tǒng)中反饋信號(hào)(FeedBack Indication，F(xiàn)BI)的處理方法，該系統(tǒng)為自適應(yīng)空時(shí)發(fā)射分集系統(tǒng)(Adaptive Space-Time Transmit Diversity，ASTTD)，至少包括以下步驟在每一個(gè)時(shí)隙中，a、移動(dòng)終端估計(jì)出基站的兩根發(fā)射天線的各徑無(wú)線信道響應(yīng)；b、分別計(jì)算出第一天線和第二天線的功率并加以比較，如果第一天線的功率大于第二天線的功率，則FBI比特為1，否則FBI比特為0；c、FBI比特通過(guò)上行信道傳輸至基站，基站將最近收到的不少于1個(gè)FBI比特存儲(chǔ)到延遲線中；d、根據(jù)預(yù)先確定的FBI比特與功率比值的映射關(guān)系，將延遲線中的FBI比特恢復(fù)成功率比值；e、根據(jù)功率比值計(jì)算出第一天線和第二天線發(fā)射功率的權(quán)重，并調(diào)整兩根天線的發(fā)射功率。
步驟e中所述計(jì)算兩個(gè)天線發(fā)射功率的權(quán)重是利用以下公式 其中，W1為第一天線發(fā)射功率的權(quán)重，W2為第二天線發(fā)射功率的權(quán)重，k為無(wú)線信道傳輸?shù)膹綌?shù)，h1k為第一天線各徑無(wú)線信道響應(yīng)，h2k為第二天線各徑無(wú)線信道響應(yīng)，R為功率比值。
步驟b中所述計(jì)算第一天線和第二天線的功率是利用以下公式P1=Σk=1K|h1k|2,]]>P2=Σk=1K|h2k|2,]]>其中P1為第一天線的功率，P2為第二天線的功率。
一種實(shí)現(xiàn)閉環(huán)發(fā)射分集系統(tǒng)中反饋信號(hào)(FeedBack Indication，F(xiàn)BI)的處理方法的裝置，位于自適應(yīng)空時(shí)發(fā)射分集系統(tǒng)(Adaptive Space-Time TransmitDiversity，ASTTD)中，該裝置至少包括位于移動(dòng)終端的信道估計(jì)模塊、編碼器，位于基站的延遲線模塊、功率比值產(chǎn)生器、權(quán)重計(jì)算器，所述信道估計(jì)模塊接收基站天線的各徑無(wú)線信道響應(yīng)，并將天線功率發(fā)給編碼器，編碼器產(chǎn)生的FBI比特通過(guò)上行信道，存儲(chǔ)到延遲線模塊，功率比值產(chǎn)生器從延遲線模塊獲得FBI比特，恢復(fù)出功率比值發(fā)給權(quán)重計(jì)算器，權(quán)重計(jì)算器輸出天線發(fā)射功率權(quán)重。
所述延遲線模塊包括不少于1個(gè)存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)最近發(fā)來(lái)的FBI比特。
采用了本發(fā)明，由于可以實(shí)時(shí)獲得不少于1個(gè)FBI比特，因此在沒(méi)有增加處理延遲的同時(shí)，可以提高量化精度，從而提高自適應(yīng)空時(shí)發(fā)射分集系統(tǒng)的性能。


圖1為自適應(yīng)空時(shí)發(fā)射分集系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明FBI編碼器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明FBI比特產(chǎn)生流程圖；圖4為本發(fā)明FBI解碼裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為FBI比特與功率比值的映射關(guān)系示意圖；圖6為本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的分集性能對(duì)比示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方式。
圖1為自適應(yīng)空時(shí)發(fā)射分集系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括空時(shí)編碼模塊101、具有兩根天線的發(fā)射天線陣106和接收端包含極大似然接收模塊的接收機(jī)，發(fā)射端還包括反饋通道104、反饋信號(hào)處理模塊102、最優(yōu)權(quán)重計(jì)算模塊103和發(fā)射功率分配模塊105。其中，反饋通道104用于輸出來(lái)自接收機(jī)的有關(guān)當(dāng)前無(wú)線信道特性的信息；反饋信號(hào)處理模塊102用于接收來(lái)自反饋通道中有關(guān)當(dāng)前無(wú)線信道特性的信息，并做映射處理；最優(yōu)權(quán)重計(jì)算模塊103則根據(jù)來(lái)自反饋接收模塊102的有關(guān)無(wú)線信道特性信息，計(jì)算出兩路發(fā)射通道的發(fā)射功率權(quán)重；發(fā)射功率分配模塊105用來(lái)根據(jù)接收到的發(fā)射功率權(quán)重，調(diào)整不同天線的發(fā)射功率值；發(fā)射天線陣106則按照當(dāng)前發(fā)射功率值，將經(jīng)過(guò)空時(shí)編碼模塊101編碼后的輸出經(jīng)兩根獨(dú)立天線送出。
圖2表示了本發(fā)明所示的FBI比特產(chǎn)生方法。首先位于移動(dòng)終端的信道估計(jì)模塊估計(jì)出兩根發(fā)射天線各徑無(wú)線信道響應(yīng)(h11，h12，...h1K)和(h21，h22，...h2K)，其中K為無(wú)線信道傳輸?shù)膹綌?shù)；然后將這些估計(jì)值輸入FBI編碼器，并且在編碼器中進(jìn)行圖3所示的編碼方法首先分別計(jì)算出第一天線的功率P1=Σk=1K|h1k|2,]]>以及第二天線的功率P2=Σk=1K|h2k|2,]]>如果第一天線的功率P1大于第二天線的功率P2，那么輸出FBI比特為1，否則輸出FBI比特為0。該過(guò)程每時(shí)隙進(jìn)行一次。
FBI比特經(jīng)過(guò)上行信道傳輸后，送至基站，由基站收集并進(jìn)行處理，據(jù)此決定每一天線的發(fā)射功率權(quán)重。
圖4表示了本發(fā)明FBI比特解碼過(guò)程?；窘邮盏紽BI比特后，將最近的若干FBI比特儲(chǔ)存至延遲線模塊201中，其中L表示延遲線的長(zhǎng)度；根據(jù)L位最新收到的FBI比特，根據(jù)預(yù)先確定的映射關(guān)系由功率比值產(chǎn)生器202恢復(fù)出功率比值R，圖5分別給出了L＝1、2、3時(shí)FBI比特到功率比值R的映射關(guān)系；并將該功率比值R送至權(quán)重計(jì)算器203中；權(quán)重計(jì)算器203接收到功率比值R后，根據(jù)下列公式計(jì)算出兩發(fā)射天線發(fā)射功率的權(quán)重w1和w2，并根據(jù)w1和w2調(diào)整兩根發(fā)射天線發(fā)射功率。
采用了本發(fā)明，自適應(yīng)空時(shí)閉環(huán)發(fā)射分集的性能與以前的分集系統(tǒng)相比，有了明顯的提高。圖6給出了經(jīng)計(jì)算機(jī)模擬后的各發(fā)射分集性能比較，可以看出，應(yīng)用本發(fā)明后的ASTTD在速度80公里/小時(shí)后性能比所有現(xiàn)有WCDMA協(xié)議中的發(fā)射分集方法，如STTD和TxAA模式1均要好。
以上所述僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)現(xiàn)方式，并非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種閉環(huán)發(fā)射分集系統(tǒng)中反饋信號(hào)(FeedBack Indication，F(xiàn)BI)的處理方法，該系統(tǒng)為自適應(yīng)空時(shí)發(fā)射分集系統(tǒng)(Adaptive Space-Time TransmitDiversity，ASTTD)，其特征在于所述方法至少包括以下步驟在每一個(gè)時(shí)隙中，a、移動(dòng)終端估計(jì)出基站的兩根發(fā)射天線的各徑無(wú)線信道響應(yīng)；b、分別計(jì)算出第一天線和第二天線的功率并加以比較，如果第一天線的功率大于第二天線的功率，則FBI比特為1，否則FBI比特為0；c、FBI比特通過(guò)上行信道傳輸至基站，基站將最近收到的不少于1個(gè)FBI比特存儲(chǔ)到延遲線中；d、根據(jù)預(yù)先確定的FBI比特與功率比值的映射關(guān)系，將延遲線中的FBI比特恢復(fù)成功率比值；e、根據(jù)功率比值計(jì)算出第一天線和第二天線發(fā)射功率的權(quán)重，并調(diào)整兩根天線的發(fā)射功率。
2.如權(quán)利要求1所述的閉環(huán)發(fā)射分集系統(tǒng)中反饋信號(hào)的處理方法，其特征在于步驟e中所述計(jì)算兩個(gè)天線發(fā)射功率的權(quán)重是利用以下公式 其中，W1為第一天線發(fā)射功率的權(quán)重，W2為第二天線發(fā)射功率的權(quán)重，k為無(wú)線信道傳輸?shù)膹綌?shù)，h1k為第一天線各徑無(wú)線信道響應(yīng)，h2k為第二天線各徑無(wú)線信道響應(yīng)，R為功率比值。
3.如權(quán)利要求1所述的閉環(huán)發(fā)射分集系統(tǒng)中反饋信號(hào)的處理方法，其特征在于步驟b中所述計(jì)算第一天線和第二天線的功率是利用以下公式P1=Σk=1K|h1k|2,]]>P2=Σk=1K|h2k|2,]]>其中P1為第一天線的功率，P2為第二天線的功率。
4.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述反饋信號(hào)處理方法的裝置，位于自適應(yīng)空時(shí)發(fā)射分集系統(tǒng)(Adaptive Space-Time Transmit Diversity，ASTTD)中，其特征在于包括位于移動(dòng)終端的信道估計(jì)模塊、編碼器，位于基站的延遲線模塊、功率比值產(chǎn)生器、權(quán)重計(jì)算器，所述信道估計(jì)模塊接收基站天線的各徑無(wú)線信道響應(yīng)，并將天線功率發(fā)給編碼器，編碼器產(chǎn)生的FBI比特通過(guò)上行信道，存儲(chǔ)到延遲線模塊，功率比值產(chǎn)生器從延遲線模塊獲得FBI比特，恢復(fù)出功率比值發(fā)給權(quán)重計(jì)算器，權(quán)重計(jì)算器輸出天線發(fā)射功率權(quán)重。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述延遲線模塊包括不少于1個(gè)存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)最近發(fā)來(lái)的FBI比特。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種閉環(huán)發(fā)射分集系統(tǒng)中反饋信號(hào)的處理方法及其裝置，在每一個(gè)時(shí)隙中，移動(dòng)終端信道估計(jì)模塊估計(jì)出基站的兩根發(fā)射天線的各徑無(wú)線信道響應(yīng)；分別計(jì)算出第一天線和第二天線的功率并加以比較，產(chǎn)生FBI比特；FBI比特通過(guò)上行信道傳輸至基站，最近收到的不少于1個(gè)FBI比特存儲(chǔ)到延遲線中；延遲線中的FBI比特恢復(fù)成功率比值；根據(jù)功率比值計(jì)算出第一天線和第二天線發(fā)射功率的權(quán)重，并調(diào)整兩根天線的發(fā)射功率。采用了本發(fā)明，在沒(méi)有增加處理延遲的同時(shí)，可以提高量化精度，從而提高自適應(yīng)空時(shí)發(fā)射分集系統(tǒng)的性能。
文檔編號(hào)H04B7/06GK1516369SQ03100018
公開(kāi)日2004年7月28日 申請(qǐng)日期2003年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月3日
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