專利名稱：無線通信系統(tǒng)下行反饋多天線發(fā)射方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法及裝置。
3GPP Rel’99的協(xié)議標準確定了碼分多址(CDMA)系統(tǒng)基站(Node B)采用2天線發(fā)射分集技術，主要利用間距大于10個載波波長的不同天線發(fā)射的信號經(jīng)歷的衰落是互不相關的特性，對各個天線發(fā)射的信號采用最大比合并，增強系統(tǒng)抗多徑衰落的性能。
寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的寬帶特性使得其更適合有效地利用無線傳輸信道的多徑分集。增加Node B的發(fā)射天線可等效地看作增多傳播多徑數(shù)，使獲得更大的多徑分集增益成為可能。全球多家主要通信公司新近紛紛提出了各自不同的多天線發(fā)射分集技術。
陣列天線可以提供空間分集增益?；谏舷滦行诺赖目沼蚪y(tǒng)計特性相同，利用上行估計的到達角(DOA)形成下行陣列天線的波束形成技術也能夠提高無線通信系統(tǒng)的容量，但其獲得的分集增益有限。
多天線閉環(huán)分集陣需要天線單元之間的間距較大(一般大于10倍波長)，因此多天線閉環(huán)分集陣占用的空間較大；多天線閉環(huán)分集陣需要更高的反饋比特，若保持原有反饋速率不變，對于高速移動用戶，則天線的權更新速度跟不上信道的衰落，此時性能反而惡化。另外，多天線閉環(huán)分集陣雖然具有抗多徑快衰落效果，但不能提供天線增益和有效地抑制多址干擾信號。
多天線波束分集陣需要用戶設備(UE)在每個時隙中除了要計算短期快變的權向量，還需要計算長期慢變的波束權向量集，一方面勢必過多的增加了UE的復雜性，同時也需要更多的反饋比特用于反饋長期慢變的波束權向量集，盡管慢變的波束權向量集采用低的反饋速率。
陣列天線下行波束形成技術還不成熟。一種具代表性的下行方法是基于上下行信道的統(tǒng)計特性相同，將上行估計的DOA用于下行發(fā)射。在頻分雙工(FDD)模式中，上下行工作頻段差異導致需要適當?shù)男Ｕ到y(tǒng)，更為重要的是上述方法雖然有空間分集增益，但抗多徑快衰落的效果較差。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術方案是，一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的裝置，其特點是，包括基站部分和移動臺部分；基站部分包括下行專用物理信道單元，第二公共導頻信道單元，公共導頻信道的波束加權單元，復用求和單元，下行專用物理信道加權單元，專用物理信道和第二公共導頻導頻復用單元，基站的陣列天線單元，多波束權向量集單元，上行專用物理信道的反饋比特信息單元；每個時隙，下行專用物理信道單元的信號輸出到下行專用物理信道加權單元中，同時多波束權向量集單元根據(jù)上行專用控制信道中的反饋比特信息單元的反饋比特確定出下行專用物理信道的發(fā)射權向量，多波束權向量集將確定的發(fā)射權向量輸出到下行專用物理信道加權單元，經(jīng)下行專用物理信道加權單元加權后輸出到專用物理信道和第二公共導頻復用單元；每個相互正交的第二公共導頻信道單元的輸出信號用其相對應的波束權向量加權；所有加權后的正交公共導頻信號輸出到復用求和單元中，復用求和單元相加合并已加權的第二公共導頻信號并將合并后的導頻信號輸出到專用物理信道和第二公共導頻復用單元；加權后的專用信道的信號和加權后的第二公共導頻信道的信號經(jīng)專用物理信道和第二公共導頻信道復用單元相加合并后輸出到基站的陣列天線單元進行發(fā)射；移動臺部分包括天線單元，信道估計單元，波束選擇單元，波束量化單元；
移動臺的天線單元接收基站天線發(fā)出的信號，并將接受信號輸出到信道估計單元；信道估計單元將估計的信道響應輸出到波束選擇單元；波束選擇單元根據(jù)估計的信道響應選擇一個波束權向量；波束選擇單元將確定的權向量輸出到波束量化單元中；在每個時隙中，信道估計單元利用K個波束對應的正交第二公共導頻和移動臺天線單元的接收信號分別相關估計出經(jīng)過每個波束加權后的復合信道響應；波束選擇單元根據(jù)信道估計單元計算的信道響應選擇對應能量最大的一個“最佳”的波束；波束量化單元將波束選擇確定的最佳波束用一定數(shù)量的比特進行量化，并通過上行專用控制信道中的反饋比特信息域反饋回基站；基站根據(jù)接收到的上行專用控制信道上的反饋比特從多波束權向量集中選出下一時隙下行專用信道的陣列加權向量，從而組成一個基站發(fā)射權向量的閉環(huán)反饋過程。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的裝置，其特征在于，所述的多波束權向量集單元可以為一級波束向量集。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的裝置，其特征在于，所述的多波束權向量集單元可以為兩級波束權向量集，此時兩級波束權向量集順序連接，第二級多波束權向量集單元的輸出與下行專用信道的陣列加權向量單元連接。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的裝置，其特征在于，所述移動臺的信道估計單元、波束選擇單元、以及波束量化單元各為一級。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的裝置，其特征在于，所述移動臺的信道估計單元、波束選擇單元、以及波束量化單元各為兩級。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的裝置，其特征在于，所述移動臺的信道估計單元包括一級信道估計單元、二級信道估計單元；波束選擇單元包括一級波束選擇單元、二級波束選擇單元；波束量化單元包括一級波束量化單元、二級波束量化單元；天線單元接收基站天線發(fā)出的信號同時輸出到一級信道估計單元和二級信道估計單元；一級波束選擇單元根據(jù)一級波束集對應的第二公共導頻分別估計出每個一級波束中的復合信道響應，并將所有一級復合信道響應輸出到一級波束選擇單元；一級波束選擇單元利用前述一級復合信道響應選擇出能量最大的一個一級波束，選出的一級波束分別輸出到二級信道估計單元和一級波束量化單元；一級波束量化單元將已確定的一級波束用一定數(shù)量的比特量化；二級信道估計單元根據(jù)已確定的一級波束包含的二級波束對應的第二公共導頻分別估計出每個二級波束中的復合信道響應，并將所有二級復合信道響應輸出到二級波束選擇單元中；二級波束選擇單元在二級波束權向量集選擇能量最大的一個二級波束，選出的二級波束輸出到二級波束量化單元；二級波束量化單元用一定數(shù)量的比特量化確定的二級波束；一級波束量化比特和二級波束量化比特采用適當?shù)姆答伕袷酵ㄟ^上行專用控制信道的反饋比特信息域從基站的天線發(fā)回基站。
一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特點是，采用一級波束反饋，包括以下步驟(一)通信的初始階段a、基站適當確定K個波束權向量和K個相互正交的第二公共導頻，并且使它們之間滿足一一對應關系；b、在鏈路建立初始階段，基站將選定的波束權向量集和每個波束相對應的第二公共導頻等信息通過高層信令在廣播信道上對服務小區(qū)中的所有移動臺發(fā)射；(二)正常通信階段c、每個時隙中，基站將K個第二公共導頻分別用各自對應的波束權向量加權，加權后的K個第二公共導頻用復用求和模塊合路，合路后的第二公共導頻再與波束加權后的專用信道的信號通過復用單元和路；合路后的信號通過基站的陣列天線單元發(fā)射；d、每個時隙中，移動臺的信道估計單元利用K個波束對應的不同第二公共導頻從天線單元的接收信號中采用相關積累方法估計出經(jīng)過每個波束加權后的復合信道響應；波束選擇單元根據(jù)信道估計單元得到的復合信道響應選擇確定能量最大的一個波束，之后波束量化單元將選擇的波束用一定數(shù)量比特量化后通過上行專用物理控制信道的FBI域反饋給基站；e、基站根據(jù)接收到的反饋比特從多波束權向量集中選出對應的波束作為下個時隙下行專用信道信號的加權發(fā)射向量，組成一個下行專用信道發(fā)射權閉環(huán)反饋環(huán)。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其中，每個波束中的第二公共導頻采用等功率發(fā)射，或采用不等功率發(fā)射。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其中，選定的K個波束向量能夠覆蓋整個小區(qū)，組成多波束權向量集。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其中，選定的K個正交的第二公共導頻，并和K個波束形成一一對應。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其中，K個正交的第二公共導頻采用定向加權的發(fā)射方法。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其中，移動臺采用第二公共導頻信道作下行相位參考。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其中，波束權向量集和每個波束相對應的第二公共導頻等信息由高層信令在鏈路建立初始階段通過廣播信道在整個小區(qū)內(nèi)發(fā)送。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其中，基站陣列單元的陣元間距根據(jù)基站的陣列占用空間大小而定。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其中，基站陣列單元的陣元間距為載波波長的一半。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其中，所述的步驟d中，波束選擇單元可以選擇能量最大的一個波束，也可以選擇能量較大的幾個波束進行波束合并。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其中，所述的一級波束反饋方法需要 個反饋比特。
一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特點是，采用兩級波束反饋，包括以下步驟(一)通信的初始階段a、基站適當確定K個波束權向量和K個相互正交的第二公共導頻，并且使它們之間滿足一一對應關系；b、在鏈路建立初始階段，基站將選定的波束權向量集和每個波束相對應的第二公共導頻等信息通過高層信令在廣播信道上對服務小區(qū)中的所有移動臺發(fā)射；(二)正常通信階段c、每個時隙中，基站將K個第二公共導頻分別用各自對應的波束權向量加權，加權后的K個第二公共導頻用復用求和模塊合路，合路后的第二公共導頻再與波束加權后的專用信道的信號通過復用單元和路；合路后的信號通過基站的陣列天線單元發(fā)射；
d、每個時隙中，移動臺的一級信道估計單元用一級波束集中的第二公共導頻相關積累計算出J個一級波束的復合信道響應；一級波束選擇單元根據(jù)估計的一級復合信道響應選擇能量最大的一個一級波束，并用一定數(shù)量的比特量化；根據(jù)一級波束選擇單元確定的一級波束，二級波束選擇單元用已確定一級波束包含的二級波束所對應的第二公共導頻相關積累計算出Q個二級波束符合信道響應，然后二級波束選擇單元選擇一個二級波束，二級波束量化單元用一定數(shù)量的比特將確定的二級波束量化；一級波束量化比特和二級波束量化比特采用適當?shù)膹陀梅绞酵ㄟ^上行專用控制信道的反饋比特信息域反饋給基站；e、基站首先根據(jù)上行專用控制信道上接收到的一級反饋比特從一級多波束權向量集中找到對應的一級波束和此一級波束包含的二級多波束權向量集，之后基站再根據(jù)接收到的二級反饋比特從前述二級波束集中找到對應的一個二級波束作為下個時隙下行專用信道的發(fā)射權向量，組成下行專用信道發(fā)射權的閉環(huán)反饋過程。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其中，所述的二級波束選擇單元選擇的二級波束是能量最大的一個或是能量較大的幾個合并。
上述一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其中，所述的兩級多波束反饋方法需要 個一級反饋比特和 個二級反饋比特。
本發(fā)明與已有技術相比具有顯著的優(yōu)點1、預先設置覆蓋整個小區(qū)的多波束權向量集，每個時隙中UE只需根據(jù)估計的信道響應作小計算量的波束選擇，因此降低了UE的計算復雜度，需要的反饋比特少；2、由于本發(fā)明的方法采用了波束形成技術，因此利用了信道的空間特性，能夠得到波束增益并能有效地抑制干擾，減小對其它移動臺的干擾；同時波束間的切換可以抑制快衰落產(chǎn)生分集作用；3、本發(fā)明采用的導頻輔助方法，因為公共導頻也是定向發(fā)射，利用此定向發(fā)射的公共導頻估計的信道響應更為精確，所以要比全向發(fā)射的導頻的性能好；4、此外，本發(fā)明中的基站發(fā)射天線占用空間小，便于實現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明采用第二公共導頻輔助的多波束反饋方法實現(xiàn)發(fā)射的實施例之一原理圖。
圖2是本發(fā)明采用第二公共導頻輔助的多波束反饋方法實現(xiàn)發(fā)射的實施例之二原理圖。
圖1是本發(fā)明的方法的結構原理圖。
本發(fā)明一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的裝置，包括基站部分和移動臺部分；基站部分包括下行專用物理信道單元101，第二公共導頻信道單元102，公共導頻信道的波束加權單元103，復用求和單元104，下行專用物理信道加權單元105，專用物理信道和第二公共導頻導頻復用單元106，基站的陣列天線單元107，多波束權向量集單元110，上行專用物力控制信道的反饋比特信息(DPCCH FB1)反饋單元109；下行專用物理信道單元101的輸出與下行專用物理信道加權單元105的輸入端連接，同時多波束權向量集單元110的輸出端也與下行專用物理信道加權單元105的輸入端連接，經(jīng)下行專用物理信道加權單元105加權后輸出到專用物理信道和第二公共導頻導頻復用單元106；每個相互正交的第二公共導頻102輸出端與與其對應的每個波束權向量103的輸入端連接，每個波束權向量103的輸出端與復用求和單元104連接，經(jīng)復用求和單元104求和后輸出到專用物理信道和第二公共導頻導頻復用單元106；兩個信號經(jīng)專用物理信道和第二公共導頻導頻復用單元106復用后輸出到基站的陣列天線單元107發(fā)射，同時該信號還輸出到上行DPCCH FB1反饋單元109，再由上行DPCCH FB1反饋單元109輸出到多波束權向量集單元110，多波束權向量集單元110輸出信號反饋到下行專用物理信道加權單元105加權，如此循環(huán)。
移動臺部分包括天線單元111，信道估計單元112，波束選擇單元113，波束量化單元114；天線單元111接收基站天線發(fā)出的信號輸出到信道估計單元112，信道估計單元112輸出估計的信號到波束選擇單元113后，再送到波束量化單元114；在每個時隙中，信道估計單元112利用K個波束對應的不同第二公共導頻從天線單元111的接收信號中估計出經(jīng)過每個波束加權后的復合信道響應；波束選擇單元113根據(jù)信道估計單元112計算的信道響應選擇對應能量最大的一個“最佳”的波束；波束量化單元114將波束選擇確定的最佳波束進行量化，并通過上行DPCCH的FBI域反饋給基站(NodeB)；基站(UTRAN)根據(jù)接收到的上行DPCCH上的反饋比特從多波束權向量集中相應地選出下一時隙下行專用信道的陣列加權向量105，從而組成一個發(fā)射權的閉環(huán)反饋過程。
本發(fā)明的發(fā)射方法是適當確定K個波束權向量103和K個相互正交的第二公共導頻102，并且使它們之間滿足一一對應關系，即一個波束中配置唯一的第二公共導頻。每個波束中的第二公共導頻可以采用等功率發(fā)射，也可以采用不等功率發(fā)射。選定的K個波束向量能夠覆蓋整個小區(qū)，組成多波束權向量集110 }。波束權向量集和每個波束相對應的第二公共導頻等信息由高層信令在鏈路建立初始階段通過BCH在整個小區(qū)內(nèi)發(fā)送。正常通信的每個時隙中，K個第二公共導頻分別用各自對應的波束權向量加權，經(jīng)過復用求和模塊104后再與波束加權后的專用信道通過復用單元106進行復用，復用后的信號通過基站的陣列天線單元107發(fā)射。在服務小區(qū)范圍內(nèi)，基站陣列單元113的陣元間距可以根據(jù)具體情況而定，如選擇為載波中心頻率對應波長的一半使得天線陣列占用空間小。UE在每個時隙中，信道估計單元112利用K個波束對應的不同第二公共導頻從天線單元111的接收信號中估計出經(jīng)過每個波束加權后的復合信道響應 ，其中 ，L表示能量占優(yōu)的多徑數(shù)， 表示第j徑的陣列信道響應，其中 ，j＝1，2，…L，N為基站的發(fā)射陣列107的陣元數(shù)。波束選擇單元112根據(jù)信道估計單元計算的信道響應選擇對應能量最大的一個“最佳”的波束(或幾個能量較大的波束，下面僅以一個最佳波束進行說明)，即 波束量化單元114將波束選擇確定的最佳波束進行量化，并通過上行DPCCH的FBI域反饋給Node B。選擇一個波束可以用 個比特表示。UTRAN根據(jù)接收到的上行DPCCH上的反饋比特從多波束權向量集 中相應地選出下一時隙下行專用信道的陣列加權向量105，從而組成一個發(fā)射權的閉環(huán)反饋過程。
圖1所示的是第二公共導頻輔助的多波束反饋方法第一種實現(xiàn)方法，即為采用一據(jù)(1)式比較K個波束內(nèi)的信號能量。
在多波束權向量集中的波束數(shù)K很多時，UE的計算量大并且需要較多的反饋比特。為此，我們可以對圖1的結構稍加修改，采用圖2所示的兩級波束選擇策略降低UE的計算量和需要反饋的比特，同時還能提高性能。選擇一級多波束權向量集210- 覆蓋整個服務范圍，一級波束稀疏分布。對一級波束集中的每個波束j，選擇密集的二級多波束權向量集210-2 覆蓋一級波束j。每個一級波束和二級波束中分配唯一的第二公共導頻，并通過BCH發(fā)送。
圖2中的裝置與圖1相似，基站部分包括下行專用物理信道單元201，第二公共導頻信道單元202，公共導頻信道的波束加權單元203，復用求和單元204，下行專用物理信道加權單元205，專用物理信道和第二公共導頻導頻復用單元206，基站的陣列天線單元207，多波束權向量集單元210，上行DPCCH FB1反饋單元109；其中，所述的多波束權向量集單元110為兩級210-1、210-2，順序連接，第二級多波束權向量集單元210-2的輸出與下行專用信道的陣列加權向量單元205連接。
移動臺部分包括天線單元211，信道估計單元212，波束選擇單元213，波束量化單元214。該服務小區(qū)中的信道估計單元212、波束選擇單元113、以及波束量化單元114各為兩級。其中，服務小區(qū)中所述的信道估計單元包括一級信道估計單元212-1和二級信道估計單元212-2；波束選擇單元包括一級波束選擇單元213-1和二級波束選擇單元213-2；波束量化單元包括一級波束量化單元214-1和二級波束量化單元214-2。天線單元211接收基站天線發(fā)出的信號輸出到一級信道估計單元212-1，同時送到二級信道估計單元212-2；一級信道估計單元212-1輸出估計的信號到一級波束選擇單元213-1；一級波束選擇單元213-1將選擇的波束送到二級信道估計單元212-2，同時送到一級波束量化單元214-1；一級波束量化單元214-1將輸出的信號送到天線發(fā)出；二級信道估計單元212-2將再次估計的信號送到二級波束選擇單元213-2，二級波束選擇單元213-1輸出到二級波束量化單元214-2，再輸出到天線發(fā)射到基站。
按圖2所示，其發(fā)射方法為移動臺在每個時隙中，一級信道估計單元212-1利用一級波束集中第二公共導頻計算一級多波束權向量集中每個波束加權后的復合信道響應 ，j＝1，2，…，J。一級波束選擇單元212-1根據(jù)一級信道估計單元計算的復合信道響應選擇“最好”的一個一級波束，即 一級波束量化單元214-1將選定的最佳一級波束進行量化。根據(jù)一級波束選擇單元的結果，二級信道估計單元212-2僅利用最佳一級波束包含的二級波束集中的公共導頻計算對應的每個二級波束的信道響應 ，q＝1，2，…，Q，然后二級波束選擇單元203-2在最佳一級波束包含的二級波束集中確定一個(或幾個)“最佳”二級波束，即 之后，二級波束量化單元204-1將選定的最佳二級波束量化。最佳一級波束和最佳二級波束的量化比特通過上行的DPCCH FBI域以適當?shù)母袷椒答伣oUTRAN。兩級多波束反饋方法需要 一級反饋比特和 個二級反饋比特。實際應用時，由于一級波束稀疏，可以看作是慢變的，因此可以采用低的反饋速率。UTRAN首先根據(jù)接收到的上行DPCCH上的一級反饋比特從一級多波束權向量集 中最佳的一級波束 ，然后再根據(jù)二級反饋比特從二級多波束權向量集 選出下一時隙下行專用信道的陣列加權向量 ，從而組成一個發(fā)射權的閉環(huán)反饋過程。
本發(fā)明采用第二公共導頻輔助的多波束反饋方法，其陣列發(fā)射機占用空間小，降低了UE和UTRAN的計算復雜性，既能提供天線增益和抑制多址干擾，又能獲得抗多徑快衰落的效果。
本發(fā)明中的多天線發(fā)射方法中的多波束權向量集可以取作根據(jù)上行接收的權向量集映射得到的下行權向量集，因此同樣適用于基于上行的下行發(fā)射方法。
權利要求
1.一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的裝置，其特征在于，包括基站部分和移動臺部分；基站部分包括下行專用物理信道單元，第二公共導頻信道單元，公共導頻信道的波束加權單元，復用求和單元，下行專用物理信道加權單元，專用物理信道和第二公共導頻導頻復用單元，基站的陣列天線單元，多波束權向量集單元，上行專用物理信道的反饋比特信息單元；每個時隙，下行專用物理信道單元的信號輸出到下行專用物理信道加權單元中，同時多波束權向量集單元根據(jù)上行專用控制信道中的反饋比特信息單元的反饋比特確定出下行專用物理信道的發(fā)射權向量，多波束權向量集將確定的發(fā)射權向量輸出到下行專用物理信道加權單元，經(jīng)下行專用物理信道加權單元加權后輸出到專用物理信道和第二公共導頻復用單元；每個相互正交的第二公共導頻信道單元的輸出信號用其相對應的波束權向量加權；所有加權后的正交公共導頻信號輸出到復用求和單元中，復用求和單元相加合并已加權的第二公共導頻信號并將合并后的導頻信號輸出到專用物理信道和第二公共導頻復用單元；加權后的專用信道的信號和加權后的第二公共導頻信道的信號經(jīng)專用物理信道和第二公共導頻信道復用單元相加合并后輸出到基站的陣列天線單元進行發(fā)射；移動臺部分包括天線單元，信道估計單元，波束選擇單元，波束量化單元；移動臺的天線單元接收基站天線發(fā)出的信號，并將接受信號輸出到信道估計單元；信道估計單元將估計的信道響應輸出到波束選擇單元；波束選擇單元根據(jù)估計的信道響應選擇一個波束權向量；波束選擇單元將確定的權向量輸出到波束量化單元中；在每個時隙中，信道估計單元利用K個波束對應的正交第二公共導頻和移動臺天線單元的接收信號分別相關估計出經(jīng)過每個波束加權后的復合信道響應；波束選擇單元根據(jù)信道估計單元計算的信道響應選擇對應能量最大的一個“最佳”的波束；波束量化單元將波束選擇確定的最佳波束用一定數(shù)量的比特進行量化，并通過上行專用控制信道中的反饋比特信息域反饋回基站；基站根據(jù)接收到的上行專用控制信道上的反饋比特從多波束權向量集中選出下一時隙下行專用信道的陣列加權向量，從而組成一個基站發(fā)射權向量的閉環(huán)反饋過程。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的裝置，其特征在于，所述的多波束權向量集單元可以為一級波束向量集。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方裝置，其特征在于，所述的多波束權向量集單元可以為兩級波束權向量集，此時兩級波束權向量集順序連接，第二級多波束權向量集單元的輸出與下行專用信道的陣列加權向量單元連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的裝置，其特征在于，所述移動臺的信道估計單元、波束選擇單元、以及波束量化單元各為一級。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的裝置，其特征在于，所述移動臺的信道估計單元、波束選擇單元、以及波束量化單元各為兩級。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的裝置，其特征在于，所述移動臺的信道估計單元包括一級信道估計單元、二級信道估計單元；波束選擇單元包括一級波束選擇單元、二級波束選擇單元；波束量化單元包括一級波束量化單元、二級波束量化單元；天線單元接收基站天線發(fā)出的信號同時輸出到一級信道估計單元和二級信道估計單元；一級波束選擇單元根據(jù)一級波束集對應的第二公共導頻分別估計出每個一級波束中的復合信道響應，并將所有一級復合信道響應輸出到一級波束選擇單元；一級波束選擇單元利用前述一級復合信道響應選擇出能量最大的一個一級波束，選出的一級波束分別輸出到二級信道估計單元和一級波束量化單元；一級波束量化單元將已確定的一級波束用一定數(shù)量的比特量化；二級信道估計單元根據(jù)已確定的一級波束包含的二級波束對應的第二公共導頻分別估計出每個二級波束中的復合信道響應，并將所有二級復合信道響應輸出到二級波束選擇單元中；二級波束選擇單元在二級波束權向量集選擇能量最大的一個二級波束，選出的二級波束輸出到二級波束量化單元；二級波束量化單元用一定數(shù)量的比特量化確定的二級波束；一級波束量化比特和二級波束量化比特采用適當?shù)姆答伕袷酵ㄟ^上行專用控制信道的反饋比特信息域從基站的天線發(fā)回基站。
7.一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特征在于，采用一級波束反饋的方法，包括以下步驟(一)通信的初始階段a、基站適當確定K個波束權向量和K個相互正交的第二公共導頻，并且使它們之間滿足一一對應關系；b、在鏈路建立初始階段，基站將選定的波束權向量集和每個波束相對應的第二公共導頻等信息通過高層信令在廣播信道上對服務小區(qū)中的所有移動臺發(fā)射；(二)正常通信階段c、每個時隙中，基站將K個第二公共導頻分別用各自對應的波束權向量加權，加權后的K個第二公共導頻用復用求和模塊合路，合路后的第二公共導頻再與波束加權后的專用信道的信號通過復用單元和路；合路后的信號通過基站的陣列天線單元發(fā)射；d、每個時隙中，移動臺的信道估計單元利用K個波束對應的不同第二公共導頻從天線單元的接收信號中采用相關積累方法估計出經(jīng)過每個波束加權后的復合信道響應；波束選擇單元根據(jù)信道估計單元得到的復合信道響應選擇確定能量最大的一個波束，之后波束量化單元將選擇的波束用一定數(shù)量比特量化后通過上行專用物理控制信道的FBI域反饋給基站；e、基站根據(jù)接收到的反饋比特從多波束權向量集中選出對應的波束作為下個時隙下行專用信道信號的加權發(fā)射向量，組成一個下行專用信道發(fā)射權閉環(huán)反饋環(huán)。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特征在于，每個波束中的第二公共導頻采用等功率發(fā)射，或采用不等功率發(fā)射。
9.根據(jù)權利要求7所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特征在于，選定的K個波束向量能夠覆蓋整個小區(qū)，組成多波束權向量集。
10.根據(jù)權利要求7所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特征在于，選定的K個正交的第二公共導頻，并和K個波束形成一一對應。
11.根據(jù)權利要求7所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特征在于，K個正交的第二公共導頻采用定向加權的發(fā)射方法。
12.根據(jù)權利要求7所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特征在于，移動臺采用第二公共導頻信道作下行相位參考。
13.根據(jù)權利要求7所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特征在于，波束權向量集和每個波束相對應的第二公共導頻等信息由高層信令在鏈路建立初始階段通過廣播信道在整個小區(qū)內(nèi)發(fā)送。
14.根據(jù)權利要求7所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特征在于，基站陣列單元的陣元間距根據(jù)基站的陣列占用空間大小而定。
15.根據(jù)權利要求14所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特征在于，基站陣列單元的陣元間距為載波波長的一半。
16.根據(jù)權利要求7所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特征在于，所述的步驟d中，波束選擇單元可以選擇能量最大的一個波束，也可以選擇能量較大的幾個波束進行波束合并。
17.根據(jù)權利要求7所述的一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特征在于，所述的一級波束反饋方法需要「 」個反饋比特。
18.一種無線通信系統(tǒng)下行多天線發(fā)射的方法，其特征在于，采用兩級波束反饋，包括以下步驟(一)通信的初始階段a、基站適當確定K個波束權向量和K個相互正交的第二公共導頻，并且使它們之間滿足一一對應關系；b、在鏈路建立初始階段，基站將選定的波束權向量集和每個波束相對應的第二公共導頻等信息通過高層信令在廣播信道上對服務小區(qū)中的所有移動臺發(fā)射；(二)正常通信階段c、每個時隙中，基站將K個第二公共導頻分別用各自對應的波束權向量加權，加權后的K個第二公共導頻用復用求和模塊合路，合路后的第二公共導頻再與波束加權后的專用信道的信號通過復用單元和路；合路后的信號通過基站的陣列天線單元發(fā)射；d、每個時隙中，移動臺的一級信道估計單元用一級波束集中的第二公共導頻相關積累計算出J個一級波束的復合信道響應；一級波束選擇單元根據(jù)估計的一級復合信道響應選擇能量最大的一個一級波束，并用一定數(shù)量的比特量化；根據(jù)一級波束選擇單元確定的一級波束，二級波束選擇單元用已確定一級波束包含的二級波束所對應的第二公共導頻相關積累計算出Q個二級波束符合信道響應，然后二級波束選擇單元選擇一個二級波束，二級波束量化單元用一定數(shù)量的比特將確定的二級波束量化；一級波束量化比特和二級波束量化比特采用適當?shù)膹陀梅绞酵ㄟ^上行專用控制信道的反饋比特信息域反饋給基站；e、基站首先根據(jù)上行專用控制信道上接收到的一級反饋比特從一級多波束權向量集中找到對應的一級波束和此一級波束包含的二級多波束權向量集，之后基站再根據(jù)接收到的二級反饋比特從前述二級波束集中找到對應的一個二級波束作為下個時隙下行專用信道的發(fā)射權向量，組成下行專用信道發(fā)射權的閉環(huán)反饋過程。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法，其特征在于，所述的二級波束選擇單元選擇的二級波束是能量最大的一個或是能量較大的幾個合并。
20.根據(jù)權利要求18所述的方法，其特征在于，所述的兩級多波束反饋方法需要「 」個一級反饋比特和「 」個二級反饋比特。
全文摘要
一種無線通信系統(tǒng)下行反饋多天線發(fā)射的方法和裝置，其特點是，基站部分包括下行專用物理信道單元，第二公共導頻信道單元，公共導頻信道的波束加權單元，復用求和單元，下行專用物理信道加權單元，專用物理信道和第二公共導頻導頻復用單元，基站的陣列天線單元，多波束權向量集單元，上行專用物理控制信道，反饋比特信息反饋單元；服務小區(qū)部分包括天線單元，信道估計單元，波束選擇單元，波束量化單元；合理利用了信道的空間特性，使波束增益并能有效地抑制干擾，操作簡單。
文檔編號H04B7/04GK1399425SQ0112630
公開日2003年2月26日 申請日期2001年7月20日 優(yōu)先權日2001年7月20日
發(fā)明者吳和兵, 張勁林, 李江, 丁齊 申請人:華為技術有限公司