專利名稱：決定基站傳輸分集模式的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一種在移動無線通信系統(tǒng)中決定數(shù)據(jù)傳輸模式的方法和系統(tǒng)，特別涉及一種移動單元決定基站的數(shù)據(jù)下行傳輸分集(down link)模式的方法及裝置。
背景技術(shù)：
近年來，擴頻通信系統(tǒng)(spread spectrum communication system)在蜂窩式移動通信網(wǎng)路(Cellular Mobile Communication network)及蜂窩式移動通信網(wǎng)路(Cellular Mobile Communication network)中的地位日趨重要。特別是直接序列碼分多址(Direct Sequence Code Division Multiple Access)已成為第三代行動通信的標準。
提高下行容量(downlink capacity)則是第三代行動通信的主要挑戰(zhàn)之一。在無線通信系統(tǒng)中，傳輸分集(Transmit Diversity)技術(shù)是一個低成本且又能提高下行容量的方法，而傳輸分集技術(shù)已成為第三代行動系統(tǒng)中不可或缺的一項技術(shù)。傳輸分集技術(shù)為減小下行通道的間的干擾，更好的下行信號配合移動臺的接收，下行鏈路信道在發(fā)射時采用多數(shù)組正交天線，發(fā)送一種信息的不同調(diào)制信號。這種方法叫做分集發(fā)送。
在發(fā)送分集發(fā)送技術(shù)中，下行鏈路的傳輸分集常見的有兩種方式，分別使用在開放回路(open loop)傳輸分集與封閉回路(close loop)傳輸分集。開放回路傳輸分集模式使用”空間-時間區(qū)塊編碼”(Space Time block coding)方式以及使用多數(shù)組傳輸天線的全分集(Full diversity)，天線間必須間隔足夠的距離，以利用不同天線所接收的信號衰減(fading)可視為獨立的特性，來增加天線增益；封閉回路傳輸分集模式則具有兩種子模式，兩種子模式均使用在兩組傳輸天線及利用對下行通道測量(downlink channel measurement)及反饋信號處理(feedback signaling)控制傳輸天線中傳輸信號的相位及/或增益。

發(fā)明內(nèi)容
然而，由在封閉回路傳輸分集一般只能應(yīng)用在使用者低速行駛環(huán)境中，而在高速行駛環(huán)境下(時速超過40、50公里時)，信號在傳輸信道中變化過快，而使得信號衰減(signal fading)影響，則會因為通道估計不準確的問題，會讓使用封閉回路傳輸分集使系統(tǒng)的性能變差。
本發(fā)明提供一種在移動無線通信系統(tǒng)中移動單元決定基站的傳輸分集模式的可行性的方法及裝置。通過基站專用物理信道(Dedicated PhysicalChannel)的導(dǎo)頻位(Pilot Symbol)與基站的公用導(dǎo)頻信道(common pilotchannel)的信道信號，本發(fā)明可觀察信道信號的改變。若系統(tǒng)信道信號衰減的變化率過快或反饋錯誤率過高，則指示基站關(guān)閉封閉回路傳輸分集模式以得到較佳性能。
本發(fā)明提供移動單元決定基站的數(shù)據(jù)下行模式的方法，首先估計移動單元在第一時隙的第一反饋加權(quán)，此第一反饋加權(quán)具有第一反饋相位。并且，估計移動單元在第二時隙的第二反饋加權(quán)，第二反饋加權(quán)也具有第二反饋相位。最后由第一反饋相位及第二反饋相位的計算，決定基站的數(shù)據(jù)下行模式。
本發(fā)明提供另一種移動單元決定基站的下行模式的方法。首先，本發(fā)明計算基站在同一時隙的回復(fù)加權(quán)，此回復(fù)加權(quán)具有回復(fù)相位。并且，本發(fā)明估計移動單元在一時隙的反饋加權(quán)，此反饋加權(quán)具有反饋相位。最后，由反饋相位及回復(fù)相位的計算，決定基站的數(shù)據(jù)下行模式。
本發(fā)明也提供一種在移動無線通信系統(tǒng)中移動單元決定基站的數(shù)據(jù)下行(down link)模式的裝置，包括估計單元及決定單元。估計單元估計移動單元在第一時隙的第一反饋加權(quán)，此第一反饋加權(quán)具有第一反饋相位。估計單元估計移動單元在第二時隙的第二反饋加權(quán)，此第二反饋加權(quán)具有第二反饋相位。決定單元則由第一反饋相位及該第二反饋相位的計算，決定基站的數(shù)據(jù)下行模式。
本發(fā)明另外提供一種在移動無線通信系統(tǒng)中移動單元決定基站的下行模式的裝置，包括估計單元，計算單元及決定單元。估計單元估計移動單元在同一時隙內(nèi)的反饋加權(quán)，此反饋加權(quán)具有一反饋相位。計算單元計算該基站在同一時隙的回復(fù)加權(quán)，此回復(fù)加權(quán)具有回復(fù)相位。決定單元則由反饋相位及回復(fù)相位的計算，決定基站的數(shù)據(jù)下行模式。


圖1為傳輸分集封閉回路系統(tǒng)的方塊圖。
圖2為計算反饋加權(quán)參數(shù)的方法流程圖。
圖3為本發(fā)明決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式的方法流程圖。
圖4為本發(fā)明決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式的另一方法流程圖。
圖5為本發(fā)明決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式的裝置。
圖6為本發(fā)明決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式的另一裝置。
組件標號說明100基站101專用物理信道110移動單元1051、1053天線500本發(fā)明的實施例 501估計單元503決定單元5031 比較單元5033 加權(quán)單元5037 發(fā)送單元600本發(fā)明的實施例 601估計單元603計算單元605決定單元6051 比較單元6053 加權(quán)單元6057 發(fā)送單元具體實施方式
本發(fā)明由提供一種在移動無線通信系統(tǒng)中移動單元估量基站下行信號，反饋加權(quán)給基站，使基站決定數(shù)據(jù)傳輸分集模式的方法及裝置，以改善系統(tǒng)的性能。
圖1說明傳輸分集封閉回路系統(tǒng)的方塊圖。如圖1所示，在基站端100專用物理信道101發(fā)送用戶的信號在乘上擴頻/識別碼(spread/scramblecode)102后，分別乘上反饋加權(quán)參數(shù)(feedback weight factor)W1及W2，反饋加權(quán)參數(shù)形成加權(quán)向量(weight vector)，一般而言，此反饋加權(quán)向量為復(fù)數(shù)信號。接著分別加上第一公用導(dǎo)頻信道C1及第二公用導(dǎo)頻信道C2，再經(jīng)由天線1051及天線1053發(fā)送出去。而移動單元110可由接收到的信號決定反饋加權(quán)，而基站100接收到此反饋加權(quán)來調(diào)整天線1051及1053發(fā)送信號的相位及增益，使基站100發(fā)送信號的信噪比(signal-to-noise ratio)達到最大。
在移動單元端110接收基站端發(fā)送的信號后，由計算使加上加權(quán)后的信道特性P為最大值，來求得反饋加權(quán)w，P＝wHHHHwH＝[h1，h2]，w＝[w1，w2]T，h1及h2即為天線1051及1053傳輸至使用者端的的信道脈沖響應(yīng)(channel impulse response)。估計天線發(fā)送的h1及h2值后即可得到自相關(guān)矩陣(channel autocorrelation matrix)R＝HHH的特征值(eigenvalue)，而最佳反饋加權(quán)參數(shù)即為對應(yīng)信道自相關(guān)矩陣R＝HHH的最大特征值的特征向量(eigenvector)wf(n)＝[w1，w2]。最后，將此特征向量[w1，w2]回傳至基站，供基站100調(diào)整天線1051及1053發(fā)送信號的相位及增益。
圖2即為計算反饋加權(quán)的方法流程圖。首先，假設(shè)起始時隙n為0(步驟201)。計算P值(步驟203)。接著計算R值的最大特征值即對應(yīng)的特征向量wf(n)＝[w1，w2](步驟205)。將此特征向量wf(n)＝[w1，w2]發(fā)送至基站(步驟207)。最后，等待一個時隙后，使得n成為n+1(步驟209)。
由在封閉回路傳輸分集技術(shù)在使用者高速行駛環(huán)境下因反饋的特征向量為周期性的定時反饋，在移動臺高速下的環(huán)境此反饋相對在信號衰減延遲，所以使得封閉回路傳輸分集技術(shù)反而減低系統(tǒng)的性能，本發(fā)明提供一種決定基站數(shù)據(jù)傳輸分集模式的方法。
圖3即為本發(fā)明決定基站的傳輸分集模式的可行性的方法實施例。本發(fā)明以此觀察信道信號相位的變化量，也即根據(jù)判斷值Pth與第二預(yù)定值的比較來決定基站的數(shù)據(jù)下行模式。首先，假設(shè)起始時隙n為0(步驟301)。等待一個時隙后，使得n成為n+1(步驟303)。估計移動單元在時隙n的反饋加權(quán)W(n)，此反饋加權(quán)W(n)具有反饋相位P(n)(步驟305)。接著，估計移動單元在下一時隙n+1的反饋加權(quán)W(n+1)，反饋加權(quán)W(n+1)也具有反饋相位P(n+1)(步驟307)。比較反饋相位P(n)及反饋相位P(n+1)，得到絕對相位差(步驟309)。當絕對相位差大于預(yù)設(shè)第一預(yù)定值時，將判斷值Pth增加第一值，當絕對相位差小于第一預(yù)定值時，將判斷值Pth減少第二值(步驟311)。在此實施例中，第一值等于第二值。
接著，比較此判斷值Pth是否大于第二預(yù)定值(步驟313)。若判斷值Pth大于第二預(yù)定值，便發(fā)送終止封閉回路模式指令到基站(步驟315)，表示信道的特性因車速快速而變化快速造成相位變化過快，此時需要終止基站的封閉回路模式信號。若判斷值Pth小于第二預(yù)定值，便回到步驟303。
另外，基站的封閉回路模式信號使用由移動臺反饋特征向量來決定反饋加權(quán)，但是若此反饋加權(quán)因移動臺在高速下的環(huán)境下，使得反饋加權(quán)為錯誤的值，所以使得封閉回路傳輸分集技術(shù)反而減低系統(tǒng)的性能，本發(fā)明也由觀察信號反饋錯誤率，決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
如圖4所示，本發(fā)明假設(shè)起始時隙n為0(步驟401)。等待一個時隙后，使得n成為n+1(步驟403)。的后，本發(fā)明計算基站的專用物理信道(DedicatedPhysical Channel)的導(dǎo)頻位(Pilot Symbol)與基站的公用導(dǎo)頻信道(commonpilot channel)的信道信號在時隙的預(yù)估調(diào)整后的加權(quán)值Wt(n)(步驟405)，此加權(quán)值有相位Pt(n)。接著，估計移動單元在同一時隙的反饋加權(quán)Wf(n)，反饋加權(quán)Wf(n)具有反饋相位Pf(n)(步驟407)。
本發(fā)明比較反饋相位Pf(n)及Pt(n)，得到相位差的絕對差值Pd(n)(步驟409)。當絕對相位差Pd(n)大于第一預(yù)定值時，將判斷值增加第一值，該絕對相位差Pd(n)小于第一預(yù)定值時，則將判斷值減少第二值(步驟411)。在此實施例中，第一值等于第二值。接著，比較判斷值是否大于第二預(yù)定值(步驟413)。若此判斷值大于第二預(yù)定值時，移動單元發(fā)送終止封閉回路模式指令至基站(步驟415)，指示基站終止封閉回路模式。若判斷值小于第二預(yù)定值，便回到步驟403。
本發(fā)明也提供一種在無線通信系統(tǒng)中移動單元決定基站的數(shù)據(jù)下行模式的裝置。如圖5所示，本發(fā)明500包括估計單元501及決定單元503。估計單元501估計移動單元在第一時隙的第一反饋加權(quán)，此第一反饋加權(quán)具有第一反饋相位。估計單元501進一步估計移動單元在第二時隙的第二反饋加權(quán)，此第二反饋加權(quán)具有第二反饋相位。而決定單元503則由第一反饋相位及第二反饋相位，決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
此決定單元503進一步包括比較單元5031，加權(quán)單元5033及發(fā)送單元5037。比較單元5031，比較第一反饋相位及第二反饋相位，得到絕對相位差。當絕對相位差大于一第一預(yù)定值時，加權(quán)單元5033便將判斷值增加第一值。當絕對相位差小于第一預(yù)定值時，加權(quán)單元5033則將判斷值減少第二值。當此判斷值大于第二預(yù)定值時，發(fā)送單元5037便發(fā)送終止封閉回路模式指令至基站，指示基站終止封閉回路傳輸分集模式。
此外，本發(fā)明進一步提供一種在無線通信系統(tǒng)中移動單元決定基站的下行模式的裝置，如圖6所示。此裝置600包括估計單元601、計算單元603及決定單元605。估計單元601估計移動單元在時隙的反饋加權(quán)，該反饋加權(quán)具有反饋相位。計算單元603計算該基站在該時隙的回復(fù)加權(quán)，此回復(fù)加權(quán)具有回復(fù)相位。此回復(fù)加權(quán)是基站的專用物理信道的引導(dǎo)符元與基站的公用導(dǎo)頻信道的信道信號的絕對相位差。決定單元605則由反饋相位及回復(fù)相位，決定基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
此決定單元605進一步包括比較單元6051、加權(quán)單元6053及發(fā)送單元6057。比較單元6051比較反饋相位及回復(fù)相位，得到絕對相位差。當此絕對相位差大于第一預(yù)定值時，加權(quán)單元6053將判斷值增加第一值。當絕對相位差小于第一預(yù)定值時，加權(quán)單元6053則將判斷值減少第二值。當判斷值大于第二預(yù)定值時，發(fā)送單元6057便發(fā)送終止封閉回路模式信號至基站，指示基站終止封閉回路傳輸分集模式。
由以上優(yōu)選具體實施例的詳述，希望能更加清楚描述本創(chuàng)作的特征與精神，而上述所公開的優(yōu)選具體實施例并非對本發(fā)明的范圍的限制。相反地，上述的說明以及各種改變及相似的安排都為本發(fā)明所要受到保護的范圍。因此，本發(fā)明所申請的權(quán)利要求的范圍應(yīng)該根據(jù)上述的說明作最寬廣的解釋，并涵蓋所有可能相似的改變以及具相似性的安排。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中移動單元決定基站的傳輸分集模式的方法，包括(A)計算該移動單元接收該基站的信號在時隙的回復(fù)加權(quán)，該回復(fù)加權(quán)具有回復(fù)相位；(B)估計該移動單元在該時隙的反饋加權(quán)，該反饋加權(quán)具有反饋相位；以及(C)由該反饋相位及該回復(fù)相位，決定該基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，該步驟(A)中該回復(fù)加權(quán)為該基站的專用物理信道的導(dǎo)頻位與該基站的公用導(dǎo)頻信道的信道信號的絕對相位差。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該步驟(C)更包括(D)比較該反饋相位及該回復(fù)相位，得到絕對相位差；以及(E)由該絕對相位差，決定該基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該步驟(E)更包括(F)當該絕對相位差大于第一預(yù)定值時，將判斷值增加第一值，當該絕對相位差小于該第一預(yù)定值時，將該判斷值減少第二值；以及(G)當該判斷值大于第二預(yù)定值時，發(fā)送終止封閉回路傳輸分集模式指令至該基站。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，該第一值等于該第二值。
6.一種在移動無線通信系統(tǒng)中移動單元決定基站的下行模式的裝置，包括估計單元，估計該移動單元在時隙的反饋加權(quán)，該反饋加權(quán)具有反饋相位；計算單元，計算該基站在該時隙的回復(fù)加權(quán)，該回復(fù)加權(quán)具有回復(fù)相位；決定單元，由該反饋相位及該回復(fù)相位，決定該基站的數(shù)據(jù)傳輸分集模式。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，該基站在該時隙的回復(fù)加權(quán)系該基站的專用物理信道的導(dǎo)頻位與該基站的公用導(dǎo)頻信道的信道信號的絕對相位差。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中該決定單元進一步包括比較單元，比較該反饋相位及該回復(fù)相位，得到絕對相位差；加權(quán)單元，當該絕對相位差大于第一預(yù)定值時，該加權(quán)單元將判斷值增加第一值，及當該絕對相位差小于該第一預(yù)定值時，該加權(quán)單元將該判斷值減少第二值；以及發(fā)送單元，當該判斷值大于第二預(yù)定值時，該發(fā)送單元發(fā)送終止封閉回路傳輸分集模式指令至該基站。
全文摘要
本發(fā)明提供一種決定基站的數(shù)據(jù)下行(down link)傳輸分集模式的方法及裝置。本發(fā)明首先估計移動單元在第一時隙的第一反饋加權(quán)，此第一反饋加權(quán)具有第一反饋相位(phase)。接著，估計移動單元在第二時隙的第二反饋加權(quán)，此第二反饋加權(quán)具有第二反饋相位。以及比較第一反饋相位及第二反饋相位的絕對相位差，由此絕對相位差決定基站的數(shù)據(jù)下行模式是否使用封閉回路傳輸分集。除此之外，本發(fā)明也提出手機同時利用封閉式回路調(diào)整結(jié)果的正確性來決定基站的數(shù)據(jù)下行模式是否使用封閉回路傳輸分集。
文檔編號H04W88/08GK1770656SQ200510108660
公開日2006年5月10日 申請日期2002年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者林哲立, 陳勝杰 申請人:明基電通股份有限公司