專利名稱：帶天線陣的移動(dòng)通信設(shè)備及其移動(dòng)通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信，尤其涉及能使衰落、干擾和噪聲的影響最小化的帶天線陣的移動(dòng)通信設(shè)備及其移動(dòng)通信方法。
背景技術(shù)：
下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)要求比用于個(gè)人通信服務(wù)的移動(dòng)通信系統(tǒng)快的高速數(shù)據(jù)傳輸。作為無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，歐洲或日本采用寬帶碼分多址(W-CDMA)方案，北美采用CDMA-2000方案。
移動(dòng)通信系統(tǒng)通常由基站和通過(guò)基站相互通信的多個(gè)移動(dòng)站組成。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的高速數(shù)據(jù)傳輸能通過(guò)使用戶互擾和信號(hào)損失例如受信道特性影響的衰落最小化來(lái)實(shí)現(xiàn)。一直使用分集技術(shù)來(lái)防止由于衰落引起的不穩(wěn)定通信。作為分集技術(shù)其中之一地空間分集技術(shù)使用多個(gè)天線。
使用多個(gè)天線被認(rèn)為對(duì)未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)是必要的，因?yàn)樗苁褂脩舻幕_最小。用于提高發(fā)送器容量的傳輸多個(gè)天線系統(tǒng)，采用利用多個(gè)天線的分集技術(shù)來(lái)抵抗信號(hào)衰落，由于下一代移動(dòng)通信的特點(diǎn)，要求寬帶傳輸。
對(duì)于高速數(shù)據(jù)傳輸，必須解決信號(hào)衰落的問題，這是影響普通移動(dòng)通信系統(tǒng)性能的最重要的信道特性。這是因?yàn)?，衰落能將接收到的信?hào)的幅度減小到幾十dB或者甚至幾dB。很多種分集技術(shù)被用于克服衰落。普通CDMA技術(shù)利用Rake(瑞克)接收器，它利用信道的延遲擴(kuò)展接收多路徑信號(hào)并與接收分集技術(shù)相對(duì)應(yīng)。但是，這種接收分集技術(shù)在延遲擴(kuò)展小時(shí)并不是有效的。
多普勒擴(kuò)展信道需要使用交織和編碼技術(shù)的時(shí)間分集技術(shù)。但是，時(shí)間分集技術(shù)不能應(yīng)用于低速多普勒信道。作為低速多普勒信道的典型例子，具有小延遲擴(kuò)展的內(nèi)部信道和一般(pedestrian)信道需要空間分集技術(shù)來(lái)抵抗衰落。空間分集技術(shù)通過(guò)切換天線，用兩個(gè)或兩個(gè)以上的天線來(lái)克服傳輸期間由于衰落造成的信號(hào)衰落?？臻g分集被分成需要接收天線的接收天線分集和需要傳輸天線的傳輸天線分集。考慮到成本和空間利用，在各個(gè)移動(dòng)站采納接收天線分集用于接收分集是不現(xiàn)實(shí)的，因此，在集站采用傳輸天線分集。
傳輸天線分集被分類成閉環(huán)傳輸分集和開環(huán)傳輸分集，在閉環(huán)傳輸分集中，移動(dòng)站將下行鏈路信道信息反饋給基站，在開環(huán)傳輸分集中，沒有從移動(dòng)站到基站的反饋。根據(jù)傳輸分集方法，移動(dòng)站確定每個(gè)信道上的相位和幅度來(lái)求出最優(yōu)權(quán)值。為了確定信道上的相位和幅度，基站通過(guò)每個(gè)天線將導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)站。然后，移動(dòng)站從每個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)確定信道上的幅度和相位，根據(jù)信道上的幅度和相位找到最優(yōu)權(quán)值。
在傳輸天線分集中，分集效應(yīng)和信噪比隨天線數(shù)量的增加而得到改善。但是，由于在基站使用的天線數(shù)量(或者信號(hào)傳輸路徑)即分集度增加，降低了分集效率的改善。所以，僅僅為了實(shí)現(xiàn)極高分集效應(yīng)而繼續(xù)將天線數(shù)量增加到超過(guò)某一點(diǎn)將是耗成本并且不現(xiàn)實(shí)的。但是，增加基站中使用的天線數(shù)量來(lái)使干擾信號(hào)的功率最小以及使內(nèi)部信噪比最大是有效且非常實(shí)際的技術(shù)。
提供分集效應(yīng)和束形成(beamforming)效應(yīng)來(lái)防止內(nèi)部信號(hào)受到干擾和噪聲的影響的傳輸自適應(yīng)天線陣系統(tǒng)稱為“下行鏈路束形成系統(tǒng)”。特別地，與傳輸分集中一樣利用反饋信息的系統(tǒng)稱為“閉環(huán)下行鏈路束形成系統(tǒng)”。利用從移動(dòng)站反饋給集站的信息的閉合下行鏈路束形成系統(tǒng)要求足夠?qū)挼姆答佇诺缼?。如果反饋信道帶寬不夠?qū)?，則通信性能將由于對(duì)信道信息變化的適應(yīng)性差而惡化。
歐洲IMT-2000標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)在3GPP(第三代合作項(xiàng)目)R(發(fā)布)99版中采用了傳輸天線陣(T×AA)模式1和2，它們都是用于兩個(gè)天線的閉環(huán)傳輸分集方案。Nokia建議的T×AA模式1僅反饋兩個(gè)天線之間的相位變化，而摩托羅拉(Motorola)建議的T×AA模式2則反饋兩個(gè)天線的增益和相位。T×AA模式1和2由3GPP公開在UMTS(通用移動(dòng)電信系統(tǒng))的規(guī)范中。
用于閉環(huán)傳輸分集的T×AA模式1或2使用自適應(yīng)天線陣并將不同的復(fù)數(shù)權(quán)應(yīng)用到自適應(yīng)傳輸天線陣列的每個(gè)天線中。應(yīng)用于自適應(yīng)天線陣的權(quán)與傳輸信道相關(guān)，因此被表達(dá)成例如w＝h*。這里，w是傳輸天線陣權(quán)向量，h是傳輸陣信道向量。下文中，黑體符號(hào)表示向量，非黑體符號(hào)表示標(biāo)量。
通常，在使用頻分雙工(FDD)技術(shù)中，傳輸和接收信道具有不同的特性，因此需要通過(guò)基站反饋傳輸信道信息來(lái)識(shí)別傳輸信道h的特性。根據(jù)T×AA模式1或2，移動(dòng)站計(jì)算將從信道信息h得到的權(quán)信息w并將算出的權(quán)信息反饋給基站。
T×AA模式1僅將權(quán)信息w的相位分量θ2-θ1量化成兩個(gè)位并反饋量化結(jié)果。權(quán)信息w表達(dá)成w＝[|w1|exp(jθ1)，|w2exp(jθ2)|]，其中w1和w2是標(biāo)量。這里，相位精度是π/2，最大量化誤差是π/4。應(yīng)用在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)僅更新兩個(gè)位中的其中一個(gè)位的精煉模式來(lái)提高反饋效率。例如，兩個(gè)位的可能組合包括{b(2k)，b(2k-1)}和{b(2k)，b(2k+1)}，其中b表示在每個(gè)連續(xù)時(shí)隙期間反饋的位。
T×AA模式2反饋權(quán)信息的兩個(gè)分量，即相位和增益。權(quán)信息的相位作為3個(gè)位被反饋，權(quán)信息的增益作為1個(gè)位被反饋。所以，相位精度是π/4，最大量化誤差是π/8 。應(yīng)用在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)僅更新四個(gè)位中其中一個(gè)位的順序精煉模式來(lái)提高反饋效率。該順序精煉模式不提供規(guī)定，與具有每個(gè)位應(yīng)該是正交基值的規(guī)定的精煉模式不同。
上述T×AA模式1和2在天線數(shù)量和時(shí)空信道特性改變時(shí)存在以下問題。
首先，當(dāng)天線數(shù)量增加時(shí)，應(yīng)該被反饋的每個(gè)天線的權(quán)量也增大了，因此通信性能可能隨移動(dòng)站的遷移速度而惡化。隨著移動(dòng)站遷移速度的增加，在普通衰落信道上，時(shí)空信道變化變得嚴(yán)重。在這種情況下，信道信息的反饋速度應(yīng)該被增大。為此，如果信道信息的反饋速度受到限制，則隨著天線數(shù)量的增加，通信性能會(huì)由于反饋信息量的增加而惡化。
其次，當(dāng)天線在空間上相隔不充分遠(yuǎn)時(shí)，每個(gè)天線的信道之間的相關(guān)性增加。信道-信道相關(guān)性的增大降低了信道矩陣中攜帶的信息量。即使增加了天線數(shù)量，有效反饋方案的使用也能防止移動(dòng)站快速遷移時(shí)出現(xiàn)通信性能惡化。但是，因?yàn)門×AA模式1和2限定在假設(shè)每個(gè)天線的兩個(gè)時(shí)空信道是獨(dú)立的，所以當(dāng)天線數(shù)量和時(shí)空信道特性改變時(shí)不能保證效率。此外，T×AA模式1和2一直沒有用于使用兩個(gè)以上天線的情況。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種帶天線陣的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，反映每個(gè)基站天線的時(shí)空信道特性的信息被反饋，以便使衰落、干擾噪聲等影響最小。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種用于帶天線陣的移動(dòng)通信設(shè)備的移動(dòng)通信方法。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一個(gè)目的，提供一種包括帶天線陣的基站和移動(dòng)站的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，移動(dòng)站利用從基站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性，利用信道下行鏈路特性，根據(jù)用于每個(gè)天線的信道之間特性的相關(guān)度確定長(zhǎng)期信息和短期信息，將確定的長(zhǎng)期信息和短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)，將反饋信號(hào)發(fā)送給基站，基站接收反饋信號(hào)，從自收到的反饋信號(hào)中恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和短期信息中提取多個(gè)權(quán)，將多路復(fù)用的專用物理信道信號(hào)乘以相應(yīng)的權(quán)，將相應(yīng)的導(dǎo)頻信道信號(hào)加到乘積上，通過(guò)天線陣將相加的結(jié)果發(fā)送到移動(dòng)站。
本發(fā)明還提供一種包括帶天線陣的基站和移動(dòng)站的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，移動(dòng)站利用從基站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性，利用信道下行鏈路特性，根據(jù)每個(gè)天線的信道之間特性的相關(guān)度確定短期信息，將確定的短期信息轉(zhuǎn)換成反饋信號(hào)，并將反饋信號(hào)發(fā)送給基站；基站從移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道上行鏈路特性，根據(jù)利用信道上行鏈路特性確定的長(zhǎng)期信息和從收到的反饋信號(hào)恢復(fù)的短期信息提取多個(gè)權(quán)，將多路復(fù)用的專用物理信道信號(hào)乘以相應(yīng)的權(quán)，將利用至少一個(gè)導(dǎo)頻信道信號(hào)和長(zhǎng)期信息獲得的相應(yīng)基本導(dǎo)頻信號(hào)加到乘積上，通過(guò)天線陣將相加結(jié)果發(fā)送給移動(dòng)站。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二個(gè)目的，提供一種移動(dòng)通信方法，該方法利用用于包括帶天線陣的基站和移動(dòng)站的移動(dòng)通信設(shè)備的天線陣，該方法包括(a)利用從基站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性，利用信道下行鏈路特性，根據(jù)用于每個(gè)天線的信道之間特性的相關(guān)度確定長(zhǎng)期信息和短期信息，將確定的長(zhǎng)期信息和短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)，將反饋信號(hào)發(fā)送給基站；以及(b)接收反饋信號(hào)，從自收到的反饋信號(hào)中恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和短期信息中提取多個(gè)權(quán)，將多路復(fù)用的專用物理信道信號(hào)乘以相應(yīng)的權(quán)，將相應(yīng)的導(dǎo)頻信道信號(hào)加到乘積上，通過(guò)天線陣將相加的結(jié)果發(fā)送到移動(dòng)站。
本發(fā)明還提供一種利用移動(dòng)通信設(shè)備中天線陣的移動(dòng)通信方法，移動(dòng)通信設(shè)備包括帶天線陣的基站和移動(dòng)站，該方法包括(a)利用從基站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性，利用信道下行鏈路特性，根據(jù)每個(gè)天線的信道之間特性的相關(guān)度確定短期信息，將確定的短期信息轉(zhuǎn)換成反饋信號(hào)，并將反饋信號(hào)發(fā)送給基站；以及(b)從移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道上行鏈路特性，根據(jù)利用信道上行鏈路特性確定的長(zhǎng)期信息和從收到的反饋信號(hào)恢復(fù)的短期信息提取多個(gè)權(quán)，將多路復(fù)用的專用物理信道信號(hào)乘以相應(yīng)的權(quán)，將利用至少一個(gè)導(dǎo)頻信道信號(hào)和長(zhǎng)期信息獲得的相應(yīng)基本導(dǎo)頻信號(hào)加到乘積上，通過(guò)天線陣將相加結(jié)果發(fā)送給移動(dòng)站。


本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)以下組合附圖對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述變得明顯，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的帶天線陣的移動(dòng)通信設(shè)備；
圖2是根據(jù)本發(fā)明用于圖1的移動(dòng)通信設(shè)備的移動(dòng)通信方法的優(yōu)選實(shí)施例的流程圖3是圖2所示的移動(dòng)通信方法中步驟30的優(yōu)選實(shí)施例的流程圖4是圖1所示第一移動(dòng)站、第二移動(dòng)站或第X移動(dòng)站的優(yōu)選實(shí)施例的方框圖5是根據(jù)本發(fā)明圖3的步驟42的優(yōu)選實(shí)施例的流程圖，涉及獲得束的數(shù)量和有效的基本向量；
圖6是根據(jù)本發(fā)明圖4的移動(dòng)站(MS)長(zhǎng)期信息確定單元的優(yōu)選實(shí)施例的方框圖7是根據(jù)本發(fā)明用于產(chǎn)生模式信號(hào)的圖3的步驟42的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的流程圖8是根據(jù)本發(fā)明圖6的第一模式信號(hào)產(chǎn)生部分的優(yōu)選實(shí)施例的方框圖9是根據(jù)本發(fā)明用于產(chǎn)生模式信號(hào)的圖3的步驟42的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖10是根據(jù)本發(fā)明圖6的第一模式信號(hào)產(chǎn)生部分的另一個(gè)實(shí)施例的方框圖11是根據(jù)本發(fā)明用于產(chǎn)生模式信號(hào)的圖3的步驟42的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖12是根據(jù)本發(fā)明圖6的第一模式信號(hào)產(chǎn)生部分的另一個(gè)實(shí)施例的方框圖13是根據(jù)本發(fā)明圖3的步驟44的實(shí)施例的流程圖14是圖4的第一短期信息確定單元的優(yōu)選實(shí)施例的方框圖15是根據(jù)本發(fā)明的圖2的步驟32的實(shí)施例的流程圖16是根據(jù)本發(fā)明圖10所示的基站實(shí)施例的方框圖17是根據(jù)本發(fā)明圖15的步驟310的實(shí)施例的流程圖18是根據(jù)本發(fā)明圖16的第一權(quán)提取單元的實(shí)施例的方框圖19是根據(jù)本發(fā)明用于圖1所示移動(dòng)通信設(shè)備的移動(dòng)通信方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖20是根據(jù)本發(fā)明圖19的步驟450的實(shí)施例的流程圖21是根據(jù)本發(fā)明用于圖20所示實(shí)施例的移動(dòng)站實(shí)施例的方框圖22是根據(jù)本發(fā)明圖19的步驟452的實(shí)施例的流程圖23是根據(jù)本發(fā)明用于圖22所示實(shí)施例的基站優(yōu)選實(shí)施例的方框圖24是根據(jù)本發(fā)明用于圖1所示移動(dòng)通信設(shè)備的移動(dòng)通信方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖25是根據(jù)本發(fā)明圖24的步驟600的實(shí)施例的流程圖26是根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)站的實(shí)施例的方框圖27是根據(jù)本發(fā)明用于圖24所示步驟602的實(shí)施例的基站實(shí)施例的方框圖28是根據(jù)本發(fā)明圖21或26所示的第二短期信息確定單元實(shí)施例的方框圖29是圖28的接收功率計(jì)算單元實(shí)施例的方框圖30是根據(jù)本發(fā)明的圖22步驟502的實(shí)施例的流程圖31是根據(jù)本發(fā)明的圖22步驟502的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖32是根據(jù)本發(fā)明圖30的第二權(quán)提取單元或圖31的實(shí)施例的第三權(quán)提取單元的實(shí)施例的方框圖33是根據(jù)本發(fā)明的圖22步驟500的實(shí)施例的流程圖34是根據(jù)本發(fā)明用于圖33所示實(shí)施例的長(zhǎng)期信息確定單元實(shí)施例的方框圖35是通過(guò)設(shè)在圖34所示長(zhǎng)期信息產(chǎn)生部分中的第二模式信號(hào)產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生的作為長(zhǎng)期信號(hào)的模式信號(hào)Mode的過(guò)程流程圖36是通過(guò)圖35所示過(guò)程產(chǎn)生模式信號(hào)Mode的第二模式信號(hào)產(chǎn)生部分的實(shí)施例的方框圖37是根據(jù)本發(fā)明的圖23或27的基本導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生單元538的實(shí)施例的方框圖38是根據(jù)本發(fā)明圖23或27的基本導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生單元的另一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的帶天線陣的移動(dòng)通信設(shè)備的每個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作以及根據(jù)本發(fā)明用于移動(dòng)通信設(shè)備的每個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)通信方法。
參考圖1，該圖是根據(jù)本發(fā)明的帶天線陣的移動(dòng)通信設(shè)備的示意圖，移動(dòng)通信設(shè)備包括基站10、以及第一移動(dòng)站20、第二移動(dòng)站22……以及第X移動(dòng)站24。
圖2是在圖1所示移動(dòng)通信設(shè)備中實(shí)現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通信方法優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。圖2示出的移動(dòng)通信方法涉及獲得反饋信號(hào)和(步驟30)和從反饋信號(hào)提取權(quán)(步驟32)。
圖1所示的第一至第X移動(dòng)站20至24完成相同功能，每個(gè)移動(dòng)站能以終端來(lái)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)移動(dòng)站20、22……和24從自基站發(fā)送的信號(hào)確定安裝在基站10中的天線陣(下文為“基站天線陣”)的每個(gè)天線的信道下行鏈路特性HDL，和從確定的信道下行鏈路特性HDL確定反映每個(gè)天線的信道之間特性的相關(guān)度的長(zhǎng)期信息和短期信息，將確定的長(zhǎng)期信息和短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)，將反饋信號(hào)發(fā)送到基站10(步驟30)。
下文中，參考附圖，描述依據(jù)本發(fā)明的步驟30和移動(dòng)站20，22，……或24的實(shí)施例。
圖3是說(shuō)明圖2所示移動(dòng)通信方法中步驟30的優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。該優(yōu)選實(shí)施例涉及確定信道下行鏈路特性HDL(步驟40)、從確定的信道下行鏈路特性HDL確定信道的長(zhǎng)期信息和短期信息(步驟42和44)，將所確定的長(zhǎng)期信息和短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)(步驟46)。
圖4是圖1所示第一移動(dòng)站、第二移動(dòng)站或第X移動(dòng)站的優(yōu)選實(shí)施例的方框圖。圖4所示的移動(dòng)站包括天線60、移動(dòng)站(MS)信道特性確定單元62、MS長(zhǎng)期信息確定單元64、第一短期信息確定單元66、MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68、第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70和第一選擇單元72。
圖4所示的MS長(zhǎng)期信息確定單元64經(jīng)天線60接收從基站10發(fā)送的信號(hào)，從所收到的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性HDL，并將確定的信道下行鏈路特性HDL輸出到MS長(zhǎng)期信息確定單元64和第一短期信息確定單元66(步驟40)。這里，信道下行鏈路特性HDL指經(jīng)信道從基站10發(fā)送給移動(dòng)站20、22……和24的信號(hào)的相位和振幅。
步驟40之后，MS長(zhǎng)期信息確定單元64從信道下行鏈路特性HDL產(chǎn)生基向量和本征值，信道下行鏈路特性HDL是MS信道特性確定單元62確定的時(shí)空矩陣(步驟42)。而且，步驟42中，MS長(zhǎng)期信息確定單元64從本征值計(jì)算束數(shù)NB，它等于有效向量的值且不大于構(gòu)成基站10的天線陣的天線數(shù)。另外，步驟42中，MS長(zhǎng)期信息確定單元64從信道下行鏈路特性HDL產(chǎn)生表示有效基向量組合模式的模式信號(hào)Mode。而且，步驟42中，MS長(zhǎng)期信息確定單元64確定和輸出有效基向量V1～
、束數(shù)NB和模式信號(hào)Mode作為長(zhǎng)期信息(步驟42)。這里，信道下行鏈路特性HDL是帶有空間列分量和時(shí)間行分量的矩陣。
之后，參考

圖3的步驟42和圖4的MS長(zhǎng)期信息確定單元64的實(shí)施例。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的用于確定束數(shù)NB和有效基矢量V1～
的圖3的步驟42的優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。優(yōu)選實(shí)施例42A涉及產(chǎn)生基向量V1～Vant和本征值λ1～λant(步驟100)，用本征值λ1～λant計(jì)算束數(shù)NB(步驟102)，用束數(shù)NB獲得有效基向量V1～
(步驟104)。
圖6是根據(jù)本發(fā)明圖4的MS長(zhǎng)期信息確定單元64的優(yōu)選實(shí)施例62A的框圖，它包括本征分析部分120、第二選擇部分122、束數(shù)計(jì)算部分124和第一模式信號(hào)發(fā)生部分126。
圖6的本征分析部分120用本征分析技術(shù)根據(jù)從MS信道特性確定單元62輸入的信道下行鏈路特性HDL產(chǎn)生基向量V1～Vant和本征值λ1～λant，ant相應(yīng)于構(gòu)成基站10天線陣的天線數(shù)，并向第二選擇部分122輸出產(chǎn)生的基向量V1～Vant和向束數(shù)計(jì)算部分124輸出產(chǎn)生的本征值λ1～λant(步驟100)。這里，在“矩陣計(jì)算”，G.Golub和C.Van.Loan，Johns Hopkins UniversiyPress，London，1996中公開了本征分析技術(shù)。
步驟100之后，束數(shù)計(jì)算部分124計(jì)數(shù)比第一閾值Vth1大的本征值，并向第二選擇部分122、MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68和第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70輸出計(jì)數(shù)結(jié)果，作為束數(shù)NB(步驟102)。為此，束數(shù)計(jì)算部分124可以用計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)(未示出)。這里，第一閾值Vth1設(shè)為接近0的值。
步驟102之后，第二選擇部分122在從本征分析部分120輸入的基向量V1～Vant中選擇與束數(shù)NB一樣多的有效基向量V1～
，并向第一短期信息確定單元66和MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68輸出所選的有效基向量V1～
(步驟104)。
圖6中MS長(zhǎng)期信息確定單元64A的第一模式信號(hào)發(fā)生部分126用從MS信道特性確定單元62輸入的信道下行鏈路特性HDL產(chǎn)生模式信號(hào)Mode，并向圖4所示第一選擇單元72和MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68輸出產(chǎn)生的模式信號(hào)Mode。即，第一模式信號(hào)發(fā)生部分126確定是選擇組合模式還是等增益組合模式給圖4的移動(dòng)站提供最大接收功率，并產(chǎn)生表示確定的組合模式的模式信號(hào)Mode。
圖7是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的圖3的步驟42優(yōu)選實(shí)施例的流程圖，用于產(chǎn)生模式信號(hào)Mode。圖7的優(yōu)選實(shí)施例涉及計(jì)算期望值(步驟140)和通過(guò)比較期望值來(lái)產(chǎn)生模式信號(hào)Mode(步驟142到150)。
圖8是根據(jù)本發(fā)明圖6的第一模式信號(hào)發(fā)生部分126的優(yōu)選實(shí)施例126A的框圖。第一模式信號(hào)發(fā)生部分126的優(yōu)選實(shí)施例126A包括下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
計(jì)算部分160、期望值計(jì)算部分162和第一比較部分164。
圖5的步驟104之后，圖8的第一模式信號(hào)發(fā)生部分126A用從MS信道特性確定單元62輸入的信道下行鏈路特性HDL、存儲(chǔ)在為相應(yīng)于束數(shù)NB選擇的各組合模式的表(在以束數(shù)NB預(yù)定的表中選擇這些表)中且經(jīng)輸入端口IN1輸入的系數(shù)、和從第二選擇部分122輸入的有效基向量V1～
，來(lái)計(jì)算各組合模式的期望值(步驟140)。為此，圖8的下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
計(jì)算部分160用從MS信道特性確定單元62輸入的信道下行鏈路特性HDL用下面的公式(1)計(jì)算下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
，且向期望值計(jì)算部分162輸出計(jì)算的下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
這里，E[.]指期望值，
指HDL的共軛轉(zhuǎn)置矩陣。期望值計(jì)算部分162根據(jù)從下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
計(jì)算部分160輸入的下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
、用于所使用的束數(shù)NB的相應(yīng)組合模式的表的系數(shù)(從第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70經(jīng)輸入端口IN1輸入)和從第二選擇部分122輸入的有效基向量V1～
，用下面的公式(2)計(jì)算選擇組合模式的期望值和等增益組合模式的期望值這里，(這里，0≤b≤NB-1)，(這里，0≤b≤
-1)，Ws是用下面的公式(3)和用于選擇組合模式的表的系數(shù)計(jì)算的權(quán)值，We是用下面的公式(4)和用于等增益組合模式的表的系數(shù)計(jì)算的權(quán)值，
是Ws的共軛轉(zhuǎn)置矩陣，
是We的共軛轉(zhuǎn)置矩陣
這里，i是從0到NB-1的整數(shù)，VI是有效基向量，b是指數(shù)，
是在系數(shù)中用選擇組合模式確定的表的系數(shù)，它是從第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70輸入的，
是在系數(shù)中用等增益組合模式確定的系數(shù)，它是從第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70輸入的。
上文描述的圖4的第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70用束數(shù)NB和組合模式存儲(chǔ)表，其中的每一個(gè)都按指數(shù)b具有有效基向量V1～
的系數(shù)，并向MS長(zhǎng)期信息確定單元64和第一選擇單元72輸出存儲(chǔ)在相應(yīng)于從MS長(zhǎng)期信息確定單元64輸入的束數(shù)NB的表中的系數(shù)。這里，從第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70輸出的系數(shù)包括在關(guān)于束數(shù)NB的表中而無(wú)須考慮組合模式。
根據(jù)本發(fā)明，存儲(chǔ)在第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70中根據(jù)用于不同束數(shù)NB的組合模式的表的系數(shù)確定如下。
首先，根據(jù)下面的公式(5)確定用于選擇組合模式的表的系數(shù)ai(b)
這里，0≤b≤NB-1。
例如，NB＝1的用于選擇組合模式的表不包括系數(shù)；NB＝2的用于選擇組合模式的表包括系數(shù)a0(b)和a1(b)，如下面的表1；NB＝3的用于選擇組合模式的表包括系數(shù)a0(b)、a1(b)和a2(b)，如下面的表2；和，NB＝4的用于選擇組合模式的表包括系數(shù)a0(b)、a1(b)、a2(b)和a3(b)，如下面的表3。表1表2表3
其次，用于等增益組合模式的表的系數(shù)ai(b)根據(jù)公式(6)確定如下
這里，c(b)＝gray_encoder(b，BEG)，0≤b≤BEG-1，BEG＝
。這里，gray_encoder是改變向量順序的灰度編碼函數(shù)，例如從
到
，這在“數(shù)字通信”，3rdEdition，pp，175，John G. Proakis，The McGraw-Hill BookCompanies，Inc.，Singapore，1995中描述。
在上面的公式(6)中，d(c(b)，i)表達(dá)如下公式(7)
這里，
指當(dāng)1除以m時(shí)的最大整數(shù)商，mod(1’，m’)指1’除以m’時(shí)的余數(shù)。
例如，NB＝1的用于等增益組合模式的表不包括系數(shù)；NB＝2的用于等增益組合模式的表包括系數(shù)a0(b)和a1(b)，如下面的表4；NB＝3的用于等增益組合模式的表包括系數(shù)a0(b)、a1(b)和a2(b)，如下面的表5。表4
表5
圖7的步驟140之后，第一比較部分164比較從期望值計(jì)算部分162輸入的期望值ESL和EEG，響應(yīng)比較結(jié)果產(chǎn)生模式信號(hào)Mode，并將產(chǎn)生的模式信號(hào)輸出到第一選擇單元72和MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68(步驟142到150)。
下面更詳細(xì)地描述第一比較部分164的操作。第一比較部分164首先確定用于選擇組合模式的期望值ESL是否大于用于等增益組合模式的期望值EEG(步驟143)。如果確定用于選擇組合模式的期望值ESL大于用于等增益組合模式的期望值EEG，第一比較部分164就產(chǎn)生和輸出表示選擇組合模式的模式信號(hào)Mode(步驟144)。相反，如果確定用于選擇組合模式的期望值ESL小于用于等增益組合模式的期望值EEG，第一比較部分164就產(chǎn)生和輸出表示等增益組合模式的模式信號(hào)Mode(步驟148)。如果確定用于選擇組合模式的期望值ESL等于用于等增益組合模式的期望值EEG，第一比較部分164就產(chǎn)生和輸出表示選擇組合模式或等增益組合模式的模式信號(hào)Mode(步驟150)。
或者，圖4的MS長(zhǎng)期信息確定單元64可以產(chǎn)生模式信號(hào)Mode而不用從第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70輸出的系數(shù)和從第二選擇部分122輸出的有效基向量V1～
。下面描述以這種方式操作以產(chǎn)生模式信號(hào)Mode的根據(jù)本發(fā)明的第一模式信號(hào)發(fā)生部分126的實(shí)施例126B和126C的結(jié)構(gòu)和操作。而且，描述實(shí)施例126B和126C中根據(jù)本發(fā)明的圖3中步驟42的實(shí)施例。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的圖3中步驟42的另一實(shí)施例的流程圖，用于用移動(dòng)站的到達(dá)方向(DOA)產(chǎn)生模式信號(hào)Mode(步驟180到186)。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的圖6中第一模式信號(hào)發(fā)生部分126的另一實(shí)施例126B的框圖，它包括DOA計(jì)算部分200和第二比較部分202。圖10所示的第一模式信號(hào)發(fā)生部分126B的DOA計(jì)算部分200用從圖4的MS信道特性確定單元62輸入的信道下行鏈路特性HDL計(jì)算移動(dòng)站20、22或24的DOA和計(jì)算相鄰計(jì)算DOA之間的差(步驟180)。
步驟180之后，第二比較部分202比較從DOA計(jì)算部分200輸入的相鄰DOA之間的差和第二閾值Vth2，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生模式信號(hào)Mode，并將產(chǎn)生的模式信號(hào)Mode輸出到圖4的第一選擇單元72和MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68(步驟182到186)。下面將更詳細(xì)地描述第二比較部分202的操作。
第二比較部分202確定從DOA計(jì)算部分200輸入的相鄰DOA之間的差是否大于第二閾值Vth2(步驟182)。如果確定從DOA計(jì)算部分200輸入的相鄰DOA之間的差大于第二閾值Vth2，第二比較部分202就產(chǎn)生和輸出表示等增益組合模式的模式信號(hào)Mode(步驟184)。相反，如果確定從DOA計(jì)算部分200輸入的相鄰DOA之間的差不大于第二閾值Vth2，第二比較部分202就產(chǎn)生和輸出表示選擇組合模式的模式信號(hào)Mode(步驟186)。這里步驟180到186與圖5的步驟100到104同時(shí)、或在之前或之后執(zhí)行。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的圖3中步驟42的又一實(shí)施例的流程圖，用于用移動(dòng)站的到達(dá)角展度(angular spread)產(chǎn)生模式信號(hào)Mode(步驟220到226)。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的圖6中第一模式信號(hào)發(fā)生部分126的又一實(shí)施例126C的框圖，它包括角展度計(jì)算部分240和第三比較部分242。圖12中第一模式信號(hào)發(fā)生部分126C的角展度計(jì)算部分240用從圖4中MS信道特性確定單元62輸入的信道下行鏈路特性HDL計(jì)算移動(dòng)站20、22或24的到達(dá)角展度，計(jì)算平均角展度和將平均角展度輸出到第三比較部分242(步驟220)。
步驟220之后，第三比較部分242比較從角展度計(jì)算部分240輸入的平均角展度和第三閾值Vth3，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生模式信號(hào)Mode，并將產(chǎn)生的模式信號(hào)Mode輸出到圖4的第一選擇單元72和MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68(步驟222到226)。下面將更詳細(xì)地描述第三比較部分242的操作。
第三比較部分242首先確定從角展度計(jì)算部分240輸入的平均角展度是否大于第三閾值Vth3(步驟222)。如果確定平均角展度大于第三閾值Vth3，第三比較部分242就產(chǎn)生并輸出表示等增益組合模式的模式信號(hào)Mode(步驟224)。相反，如果確定平均角展度不大于第三閾值Vth3，第三比較部分242就產(chǎn)生并輸出表示選擇組合模式的模式信號(hào)Mode(步驟226)。這里，步驟220到226與圖5中步驟100到104同時(shí)、或在之前或之后執(zhí)行。
在“有效的一-，二-和多維高清晰度陣信號(hào)處理(Efficient One-Two-andMultidimensional High-Resolution Array Signal Processing)”，M.Haardt，ShakerPublication Co.，Aachen(Germany)，1996，ISBN3-8265-2220-6中描述了圖10所示的DOA計(jì)算部分200從信道下行鏈路特性HDL計(jì)算DOA的處理和圖12所示的角展度計(jì)算部分240從信道下行鏈路特性HDL計(jì)算到達(dá)角展度的處理。
圖3的步驟42之后，圖4的第一短期信息確定單元66通過(guò)將用于相應(yīng)束數(shù)NB和根據(jù)從MS長(zhǎng)期信息確定單元64輸出的模式信號(hào)Mode的表(存儲(chǔ)在第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70中的表之一)的系數(shù)與從MS長(zhǎng)期信息確定單元64輸入的有效基向量V1～
組合來(lái)計(jì)算權(quán)向量，根據(jù)計(jì)算的權(quán)向量和信道下行鏈路特性HDL求出導(dǎo)致最大接收功率的指數(shù)b，將所求出的指數(shù)b確定為短期信息和將確定的短期信息b輸出到MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68(步驟44)。為了幫助第一短期信息確定單元66執(zhí)行步驟44，提供了第一選擇單元72。
第一選擇單元72在用于這兩種有相應(yīng)束數(shù)NB的組合模式的表的系數(shù)中，選擇相應(yīng)于根據(jù)MS長(zhǎng)期信息確定單元64輸入的模式信號(hào)Mode的組合模式的表的系數(shù)，并將選擇的系數(shù)輸出到第一短期信息確定單元66。從第一選擇單元72輸出的系數(shù)包括在關(guān)于束數(shù)NB和根據(jù)模式信號(hào)Mode的組合模式的表中。
當(dāng)束數(shù)NB等于1時(shí)，第一短期信息確定單元66不向MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68輸出短期信息。這是因?yàn)镹B＝1的表不包括系數(shù)，因此不能從第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70輸出任何系數(shù)。與圖4中的構(gòu)成不同，MS長(zhǎng)期信息確定單元64可以向第一短期信息確定單元66輸出束數(shù)NB，第一短期信息確定單元66可以在從MS長(zhǎng)期信息確定單元64接收等于1的束數(shù)NB時(shí)不向MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68輸出短期信息b。
參考附圖，描述根據(jù)本發(fā)明的圖3中步驟44和圖4中的第一短期信息確定單元66的實(shí)施例。
圖13是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的圖3中步驟44的實(shí)施例44A。實(shí)施例44A涉及獲得權(quán)向量(步驟260)和用權(quán)向量求出導(dǎo)致所計(jì)算的接收功率值中最大接收功率值的指數(shù)b(步驟262和264)。
圖14是說(shuō)明圖4中第一短期信息確定單元66的優(yōu)選實(shí)施例66A的框圖，它包括第一基向量組合部分280、接收功率計(jì)算部分282和最大功率求出部分284。
圖3的步驟42之后，第一基向量組合部分280經(jīng)輸入端口IN2從圖4的第一選擇單元72接收相應(yīng)于束數(shù)NB和基于模式信號(hào)Mode a0～
的組合模式的表的系數(shù)，用下面的公式(8)將所接收a0～
與從MS長(zhǎng)期信息確定單元64輸入的有效基向量V1～
組合，并向接收功率計(jì)算部分282輸出得到的組合作為權(quán)向量W0～WB’-1(步驟260)。這里，0≤b≤B’-1，B’在選擇組合模式中等于NB，在等增益組合模式中等于
步驟260之后，接收功率計(jì)算部分282用從圖4中MS信道特性確定單元62輸入的信道下行鏈路特性HDL乘以第一基向量組合部分280輸入的各權(quán)向量W0～WB’-1，用下面的公式(9)計(jì)算相應(yīng)積的范數(shù)(norm)平方，以獲得接收功率值，并將得到的接收功率值輸出到最大功率求出部分284(步驟262)。
這里，
指范數(shù)操作。為了執(zhí)行步驟262，接收功率計(jì)算部分282可以包括B’接收功率計(jì)算器290、292……294。相應(yīng)接收功率計(jì)算器290、292……294從第一基向量組合部分280接收權(quán)向量，用信道下行鏈路特性HDL乘以相應(yīng)的權(quán)向量，用上述公式(9)計(jì)算相應(yīng)積的范數(shù)平方作為B’接收功率值，并將計(jì)算的接收功率值輸出到最大功率求出部分284。
步驟262之后，最大功率求出部分284在從接收功率計(jì)算部分282輸入的B’接收功率值中求出最大的接收功率值作為最大接收功率值，向MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68輸出用于計(jì)算權(quán)向量Wb的系數(shù)a0(b)～
(b)的指數(shù)b作為短期信息，該權(quán)向量Wb導(dǎo)致最大接收功率值(步驟264)。
圖3的步驟44之后，MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68接收在MS長(zhǎng)期信息確定單元644中確定的長(zhǎng)期信息和在第一短期信息確定單元66中確定的短期信息b，將所收到的長(zhǎng)期信息和短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)，將轉(zhuǎn)換的反饋信號(hào)經(jīng)天線60發(fā)送給基站10(步驟46)。為此，MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68可以用MS長(zhǎng)期信息格式化部分80、MS短期信息格式化部分82和時(shí)分多路復(fù)用(TDM)部分84來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖4所示。尤其是，MS長(zhǎng)期信息格式化部分80將MS長(zhǎng)期信息確定單元64輸入的長(zhǎng)期信息格式化并將格式化結(jié)果輸出到TDM部分84。MS短期信息格式化部分82將從第一短期信息確定單元66輸入的短期信息b格式化并將格式化結(jié)果輸出到TDM部分84。TDM部分84將從MS長(zhǎng)期信息格式化部分80輸出的格式化結(jié)果和從MS短期信息格式化部分82輸出的格式化結(jié)果時(shí)分多路復(fù)用，并將TDM結(jié)果作為反饋信號(hào)經(jīng)天線60發(fā)送給基站10。例如，從TDM部分84輸出的反饋信號(hào)可以有接有1個(gè)長(zhǎng)期信息的4個(gè)短期信息的重復(fù)圖形，或者，可以是一束多短期信息且接有一束多長(zhǎng)期信息。根據(jù)本發(fā)明，TDM部分84可以用碼分多路復(fù)用部分(未示出)或頻分多路復(fù)用部分(未示出)來(lái)代替。
從MS長(zhǎng)期信息確定單元64輸出的長(zhǎng)期信息受移動(dòng)站位置的影響且反映長(zhǎng)期的信道變化。長(zhǎng)期信息改變很慢，一次處理的長(zhǎng)期信息量相對(duì)較大。相反，從第一短期信息確定單元66輸出的短期信息受移動(dòng)站移動(dòng)的影響且反映短期信道變化。雖然一次處理的短期信息量相對(duì)較小，但是由于其快速變化，所以短期信息在反饋給基站時(shí)要求寬帶寬。因而，圖64的MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68分離長(zhǎng)期信息和短期信息，將兩條信息轉(zhuǎn)換為具有適應(yīng)其特性的項(xiàng)，將轉(zhuǎn)換結(jié)果發(fā)送給基站10。
在根據(jù)本發(fā)明的替換實(shí)施例中，圖4的MS長(zhǎng)期信息確定單元64可以不產(chǎn)生模式信號(hào)Mode。這種情況下，除以下情況之外，應(yīng)用圖4中移動(dòng)站的相同結(jié)果和操作及上述實(shí)施例。
首先，如圖6所示，沒有在MS長(zhǎng)期信息確定單元64A中保持第一模式信號(hào)發(fā)生部分126不須理由。圖4所示的第一短期信息確定單元66將用于相應(yīng)束數(shù)NB的表(從存儲(chǔ)在第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70中的表選擇該表)的系數(shù)和從MS長(zhǎng)期信息確定單元64輸入的有效基向量V1～
組合以獲得權(quán)向量W0～WB’-1。這種情況下，第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70可以只存儲(chǔ)鉆則組合模式或等增益組合模式之一表而不是兩種模式的表。與圖4的構(gòu)成不同，每個(gè)移動(dòng)站20、22……24可以不包括第一選擇單元72。即，相應(yīng)于束數(shù)NB且從第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70輸出的表的系數(shù)直接輸出到第一短期信息確定單元66。這是因?yàn)閷⑴c束數(shù)NB有關(guān)而與組合模式的表的系數(shù)與有效基向量V1～
組合，以在第一短期信息確定單元66中獲得權(quán)向量W0～WB’-1。
圖14所示的第一基向量組合部分280經(jīng)輸入端口IN2從第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70接收相應(yīng)于束數(shù)NB的表的系數(shù)，a0～
，用上面的公式(8)將從MS長(zhǎng)期信息確定單元64輸入的有效基向量V1～
與收到的系數(shù)a0～
組合，向接收功率計(jì)算部分282輸出作為權(quán)向量W0～WB’-1的所得到的組合(步驟260)。在上面的公式(8)中，根據(jù)存儲(chǔ)在第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70中的表是用于選擇組合模式的還是用于等增益組合模式的，將B’設(shè)為NB或
圖2中的步驟30之后，圖1的基站10接收從第一移動(dòng)站20、第二移動(dòng)站22……或第X移動(dòng)站24發(fā)送的反饋信號(hào)，從自所收到的反饋信號(hào)恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和短期信息中提取多個(gè)權(quán)，用相應(yīng)的權(quán)乘以多路復(fù)用的專用物理信道(DPCH)信號(hào)，將導(dǎo)頻信道(PICH)信號(hào)P1(k)，P2(k)，P3(k)……Pant(k)加到相應(yīng)乘積上，并經(jīng)天線陣將相加結(jié)果傳送給第一移動(dòng)站20、第二移動(dòng)站22……第X移動(dòng)站24(步驟32)。
下文中，參考附圖，描述本發(fā)明圖1中基站10和圖2中步驟32的實(shí)施例。
圖15是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明圖2中步驟32的實(shí)施例32A的流程圖。實(shí)施例32A涉及提取權(quán)(步驟310)，將相應(yīng)的權(quán)乘以多路復(fù)用的DPCH信號(hào)，并將相應(yīng)PICH信號(hào)加到乘積上(步驟312和314)。
圖16是根據(jù)本發(fā)明的圖1中所示的基站10的實(shí)施例的框圖，它包括多路復(fù)用單元321、乘法單元322、加法單元324、天線陣326和第一權(quán)提取單元328。
為了執(zhí)行圖2中的步驟32，第一權(quán)提取單元328從經(jīng)上行鏈路專用物理控制信道(DPPCH)從天線陣326收到的反饋信號(hào)中恢復(fù)長(zhǎng)期信息和短期信息，從恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和短期信息提取多個(gè)權(quán)w1～want，并向乘法單元322輸出提取的權(quán)w1～want(步驟310)。
步驟310之后，乘法單元322用第一權(quán)提取單元328提取的相應(yīng)的權(quán)w1～want乘以多路復(fù)用單元321復(fù)用和輸出的DPCH信號(hào)，并將積輸出給加法單元324(步驟312)。如果根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通信設(shè)備和方法使用了CDMA方案，多路復(fù)用單元321可以用乘法器320來(lái)實(shí)現(xiàn)，乘法器320用經(jīng)輸入端口IN3輸入的SPREAD/SCRAMBLE信號(hào)乘以DPCH信號(hào)并將乘積作為多路復(fù)用的結(jié)果輸出給乘法單元322。如果根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通信設(shè)備和方法使用TDMA方案，多路復(fù)用單元321可以用TDM單元(未示出)來(lái)實(shí)現(xiàn)，TDM單元時(shí)分多路復(fù)用因用戶而不同的DPCH信號(hào)并向乘法單元322輸出TDM的結(jié)果。圖16的基站還可以包括DPCH信號(hào)發(fā)生器(未示出)，它接收DPCCH信號(hào)和專用物理數(shù)據(jù)信道(DPDCH)信號(hào)，并根據(jù)DPCH信號(hào)的格式多路復(fù)用收到的DPCCH信號(hào)和DPDCH信號(hào)。
為了執(zhí)行步驟312，乘法單元322可以包括ant乘法器340、342、344……346。每個(gè)乘法器340、342、344……346用從第一權(quán)提取單元328輸出的相應(yīng)的權(quán)w1～want乘以多路復(fù)用單元321輸出的多路復(fù)用結(jié)果，和向加法單元324輸出得到的乘積。
步驟312之后，加法單元324將從乘法單元322輸入的相應(yīng)乘積與PICH信號(hào)P1(k)，P2(k)，P3(k)……Pant(k)相加，并將加法結(jié)果輸出給天線陣326(步驟314)。這里，PICH信號(hào)Pi(k)可以是公共導(dǎo)頻信道(CPICH)信號(hào)、專用公共導(dǎo)頻信道(DPICH)信號(hào)或輔助公共導(dǎo)頻信道(SCPICH)信號(hào)，1≤i≤ant。為了執(zhí)行步驟314，加法單元324可以包括ant加法器360、364……366。加法器360、364……366將相應(yīng)PICH信號(hào)P1(k)，P2(k)，P3(k)……Pant(k)與從乘法單元322的乘法器340、342、344……346輸出的乘積相加，并向天線陣326輸出加法結(jié)果。
天線陣326用于向第一移動(dòng)站20、第二移動(dòng)站22……第X移動(dòng)站24發(fā)送從加法單元324輸出的加法結(jié)果。為此，天線陣326包括ant天線380、382、384和386。每個(gè)天線380、382、384……386從相應(yīng)加法器360、364……366向相應(yīng)移動(dòng)站20、22……24發(fā)送加法結(jié)果。
下文中，參考附圖，描述圖16所示第一權(quán)提取單元328的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例328A的結(jié)構(gòu)和操作。而且，描述用根據(jù)本發(fā)明的第一權(quán)提取單元328A提取權(quán)的步驟實(shí)施例310A。
圖17是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明圖15中步驟310的實(shí)施例310A的流程圖。實(shí)施例310A涉及恢復(fù)長(zhǎng)期信息和短期信息(步驟400)和用恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和短期信息獲得多個(gè)權(quán)(步驟402和404)。
圖18是根據(jù)本發(fā)明圖16中第一權(quán)提取單元328的實(shí)施例328A的框圖，它包括第一信息恢復(fù)部分420、第二系數(shù)存儲(chǔ)部分422和第二基向量組合部分424。
圖18所示的第一信息恢復(fù)部分420從自天線陣326經(jīng)輸入端口IN3輸入的反饋信號(hào)中恢復(fù)長(zhǎng)期信息和短期信息，并輸出恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和恢復(fù)的短期信息b(步驟400)，恢復(fù)的長(zhǎng)期信息包括有效基向量V1～
和束數(shù)NB，或者包括有效基向量V1～
、模式信號(hào)Mode和束數(shù)NB，或者包括有效基向量V1～
、模式信號(hào)Mode、本征值λ1～λant和束數(shù)NB)。為此，例如，第一信息恢復(fù)部分420可以包括時(shí)分多路分解部分(未示出)、基站(BS)長(zhǎng)期信息去格式化部分(未示出)和BS短期信息去格式化部分(未示出)，它們執(zhí)行圖4所示MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68的逆操作。尤其是，時(shí)分多路分解部分將輸入反饋信號(hào)多路分解且將多路分解的結(jié)果輸出給BS長(zhǎng)期信息多路分解部分和BS短期信息多路分解部分。BS長(zhǎng)期信息多路分解部分將時(shí)分多路分解的結(jié)果去格式化并輸出去格式化的結(jié)果作為恢復(fù)的長(zhǎng)期信息。BS短期信息去格式化部分將時(shí)分多路分解的結(jié)果去格式化并輸出去格式化的結(jié)果作為恢復(fù)的短期信息。
步驟400之后，第二系數(shù)存儲(chǔ)部分422根據(jù)包括在長(zhǎng)期信息中的束數(shù)NB和模式信號(hào)Mode選擇相應(yīng)表，根據(jù)短期信息b從所選的表提取系數(shù)，將提取的系數(shù)發(fā)送給第二基向量組合部分424(步驟402)。
如果長(zhǎng)期信息還包括模式信號(hào)Mode，第二系數(shù)存儲(chǔ)部分422就可以根據(jù)模式信號(hào)Mode在存儲(chǔ)的表中選擇相應(yīng)于組合模式的一組表，然后，在所選的表組中選擇相應(yīng)于束數(shù)NB的表，根據(jù)短期信息b從所選的表提取相應(yīng)系數(shù)，將提取的系數(shù)輸出給第二基向量組合部分424。這里，第二系數(shù)存儲(chǔ)部分422根據(jù)組合模式和束數(shù)NB的數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)表，每個(gè)表由指數(shù)而有效基向量V1～
的系數(shù)不同。
然而，如果長(zhǎng)期信息不包括模式信號(hào)Mode，第二系數(shù)存儲(chǔ)部分422就可以根據(jù)包括在長(zhǎng)期信息中的束數(shù)NB選擇相應(yīng)表，根據(jù)長(zhǎng)期信息b從所選的表提取相應(yīng)系數(shù)，將提取的系數(shù)輸出給第二基向量組合部分424。這里，第二系數(shù)存儲(chǔ)部分422根據(jù)組合模式和束數(shù)NB的數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)表，每個(gè)表由指數(shù)而有效基向量V1～
的系數(shù)不同。
實(shí)際上，第二系數(shù)存儲(chǔ)部分422存儲(chǔ)與存儲(chǔ)在圖4所示第一系數(shù)存儲(chǔ)單元70中的表相同的表。
在根據(jù)本發(fā)明的替換實(shí)施例中，步驟402之后，第二基向量組合部分424用從第二系數(shù)存儲(chǔ)部分422輸入的系數(shù)組合包括在長(zhǎng)期信息中的有效基向量V1～
，將得到的組合作為多個(gè)權(quán)w1，w2，w3……和want輸出給乘法單元322(步驟404)。這里，權(quán)w1，w2，w3……和want中的一個(gè)指示為wj(1≤j≤ant)，權(quán)wj用公式(10)表達(dá)如下
在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中，步驟402之后，第二基向量組合部分424用從第二系數(shù)存儲(chǔ)部分422輸入的系數(shù)和從第一信息恢復(fù)部分420輸入的本征值λ1～λant組合包括在長(zhǎng)期信息中的有效基向量V1～
，向乘法單元322輸出得到的組合作為多個(gè)權(quán)w1，w2，w3……want(步驟404)。這里，權(quán)w1，w2，w3……want中的一個(gè)指示為wj(1≤o≤ant)，權(quán)wo用公式(11)表達(dá)如下這里，βi是與第i有效基向量的本征值λi成正比的值例如，βi可以用公式(12)表達(dá)如下
為了獲得上述公式(11)表達(dá)的權(quán)，在圖3所示的確定長(zhǎng)期信息的步驟中，圖4的MS長(zhǎng)期信息確定單元64將從時(shí)空信道的信道下行鏈路特性HDL(從MS信道特性確定單元62輸入)產(chǎn)生的本征值λ1～λant包括在長(zhǎng)期信息中，并將包括產(chǎn)生的λ1～λant的長(zhǎng)期信息輸出到MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68。為此，在圖6的步驟100中，圖5所示的本征分析部分120用本征分析技術(shù)將自從MS信道特性確定單元62輸入的信道下行鏈路特性HDL產(chǎn)生的本征值λ1～λant輸出給MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元68和束數(shù)計(jì)算部分124。因此，圖18中第一信息恢復(fù)部分420恢復(fù)的長(zhǎng)期信息包括本征值λ1～λant。
傳統(tǒng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)不應(yīng)用使用時(shí)空信道特性的基向量。相反，根據(jù)本發(fā)明使用天線陣的移動(dòng)通信設(shè)備和方法用宏信道環(huán)境(受小角展度的明顯影響)中使用選擇組合模式產(chǎn)生權(quán)，和在微或皮(pico)信道環(huán)境(因大角展度存在顯著影響和噪聲)中使用等增益組合模式產(chǎn)生權(quán)?；蛘?，本發(fā)明可以用特殊組合模式產(chǎn)生權(quán)而不考慮信道環(huán)境，即宏或微信道環(huán)境。因此，在移動(dòng)站中觀察到由于衰落、干擾和噪聲導(dǎo)致的信道特性變化，觀察到的結(jié)果轉(zhuǎn)換為小量長(zhǎng)期信息和短期信息，轉(zhuǎn)換的結(jié)果發(fā)送給基站。這保證了最優(yōu)通信環(huán)境。
根據(jù)本發(fā)明，給基站10而不是每個(gè)基站20、22和24設(shè)有圖4所示的MS長(zhǎng)期信息確定單元64。下文中，下面參考附圖，描述根據(jù)本發(fā)明的有天線陣的移動(dòng)通信設(shè)備實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作，此處由基站而不是由移動(dòng)站確定長(zhǎng)期信息。而且，描述這些實(shí)施例中執(zhí)行的根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通信方法。
圖19是根據(jù)本發(fā)明的圖1中所示移動(dòng)通信設(shè)備中執(zhí)行的移動(dòng)通信方法的另一實(shí)施例。圖19的實(shí)施例涉及每個(gè)第一、第二、……第X移動(dòng)站20、22、……24，它們獲得反饋信號(hào)，反饋信號(hào)包括來(lái)自每個(gè)天線的信道下行鏈路特性HDL的短期信息(步驟450)，和基站10從用每個(gè)天線的信道上行鏈路特性HUL確定的長(zhǎng)期信息和從反饋信號(hào)恢復(fù)的短期信息提取權(quán)(步驟452)。
在根據(jù)本發(fā)明使用天線陣的移動(dòng)通信方法中，第一、第二、……第X移動(dòng)站20、22、……24首先從自基站10發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性HDL，用確定的每個(gè)天線的信道下行鏈路特性HDL根據(jù)信道的相關(guān)特性確定短期信息，將確定短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換的反饋信號(hào)發(fā)送給基站10(步驟450)。下文中，描述根據(jù)本發(fā)明的步驟450的實(shí)施例和執(zhí)行本發(fā)明該實(shí)施例的移動(dòng)站的結(jié)構(gòu)和操作。
圖20是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的圖19中步驟450的實(shí)施例450A的流程圖。實(shí)施例450A涉及確定信道下行鏈路特性(步驟460)，確定短期信息(步驟462)和將短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)(步驟464)。
圖21是執(zhí)行圖20所示實(shí)施例450A的根據(jù)本發(fā)明的第一、第二……第X移動(dòng)站20、22……24的框圖。圖21的移動(dòng)站包括天線60、MS信道特性確定單元62、第二短期信息確定單元480、MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元482和第三系數(shù)存儲(chǔ)單元484。
圖21所示的天線60和MS信道特性確定單元62和圖4所示執(zhí)行相同的功能。
為了執(zhí)行圖19的步驟450，MS信道特性確定單元62首先經(jīng)天線60接收從基站10發(fā)送的信號(hào)，以來(lái)自收到的信號(hào)的時(shí)空方式確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性HDL，并將確定的信道下行鏈路特性HDL輸出到第二短期信息確定單元480(步驟460)。
步驟460之后，通過(guò)將等同(identy)基向量與有效基向量V1～
的相應(yīng)系數(shù)(存儲(chǔ)在按指數(shù)具有有效基向量V1～
的系數(shù)的預(yù)定表中)組合來(lái)計(jì)算權(quán)向量W0～WB’-1，導(dǎo)致最大接收功率的指數(shù)b用權(quán)向量W0～WB’-1和信道下行鏈路特性HDL確定為短期信息(步驟462)。這里，包括等同基向量的NB×NB等同矩陣INB.NB用下面的公式(13)表達(dá)
為了執(zhí)行步驟462，圖21所示的移動(dòng)站包括第二短期信息確定單元480和第三系數(shù)存儲(chǔ)單元484。第三系數(shù)存儲(chǔ)單元484預(yù)先確定和存儲(chǔ)表(每個(gè)表按指數(shù)具有有效基向量V1～
的系數(shù))，并向第二短期信息確定單元480輸出存儲(chǔ)的表的系數(shù)。第二短期信息確定單元480通過(guò)將給定等同基向量與從第三系數(shù)存儲(chǔ)單元484輸入的系數(shù)組合計(jì)算權(quán)向量W0～WB’-1，用權(quán)向量W0～WB’-1和信道下行鏈路特性HDL求出導(dǎo)致最大接收功率的指數(shù)b，并將求出的指數(shù)b輸出到MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元482作為短期信息。
步驟462之后，MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元482將從第二短期信息確定單元480輸入的確定短期信息b轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換的反饋信號(hào)經(jīng)天線60發(fā)送給基站10(步驟464)。為此，MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元482可以用例如圖4所示的MS短期信息格式化部分80來(lái)實(shí)現(xiàn)。MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元482的MS短期信息格式化部分(未示出)將從第二短期信息確定單元480輸入的短期信息b格式化并將格式化的結(jié)果輸出給天線60。
圖19的步驟450之后，基站10用從圖21所示的移動(dòng)站20、23、……或24發(fā)送的反饋信號(hào)確定每個(gè)天線的信道上行鏈路特性HUL，用長(zhǎng)期信息(根據(jù)信道上行鏈路特性HUL確定)和從收到的反饋信號(hào)恢復(fù)的短期信息b提取多個(gè)權(quán)。然后，基站10也用相應(yīng)的權(quán)乘以多路復(fù)用的DPCH信號(hào)，將基本導(dǎo)頻信號(hào)u1(k)，u2(k)，……uant(k)(用NB導(dǎo)頻信道信號(hào)Pi(k)和長(zhǎng)期信息獲得，其中1≤i≤NB)加到相應(yīng)乘積上，并將加法結(jié)果經(jīng)天線陣發(fā)送給移動(dòng)站20、22……或24(步驟452)。這里，多個(gè)權(quán)等于用第二短期信息確定單元480確定的相應(yīng)于指數(shù)b的權(quán)向量Wb。
下面描述根據(jù)本發(fā)明的圖19的步驟452的實(shí)施例和執(zhí)行該實(shí)施例的根據(jù)本發(fā)明的基站的結(jié)構(gòu)和操作。
圖22是根據(jù)本發(fā)明圖19的步驟452的實(shí)施例的流程圖。圖22的實(shí)施例涉及提取多個(gè)權(quán)(步驟500和502)，用相應(yīng)的權(quán)乘以多路復(fù)用DPCH信號(hào)和將基本導(dǎo)頻信號(hào)u1(k)，u2(k)，……uant(k)加到相應(yīng)乘積上(步驟504到510)。下面，描述不包括在步驟452的實(shí)施例中的圖22的步驟512。
圖23是執(zhí)行步驟452的圖22中實(shí)施例(步驟500到510)的根據(jù)本發(fā)明的基站的優(yōu)選實(shí)施例的框圖。圖23所示基站的優(yōu)選實(shí)施例包括多路復(fù)用單元321、乘法單元532、加法單元534、天線陣536、基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538、第二權(quán)提取單元540和BS長(zhǎng)期信息確定單元542。
圖23所示的BS長(zhǎng)期信息確定單元542用圖21所示移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道上行鏈路特性HUL，采用信道上行鏈路特性HUL確定長(zhǎng)期信息并將確定的長(zhǎng)期信息輸出給第二權(quán)提取單元540和輸出端口OUT1(步驟500)。
步驟500之后，第二權(quán)提取單元540從經(jīng)天線陣536收到的反饋信號(hào)恢復(fù)短期信息b，用恢復(fù)的短期信息b和BS長(zhǎng)期信息確定單元542確定的長(zhǎng)期信息提取多個(gè)權(quán)(步驟502)。
步驟502中，圖23所示的多路復(fù)用單元321形成與圖16所示相同的功能。即，圖23的多路復(fù)用單元321多路復(fù)用DPCH信號(hào)并將多路復(fù)用結(jié)果輸出給乘法單元532(步驟504)。為此，多路復(fù)用單元321可以用乘法器320來(lái)實(shí)現(xiàn)，乘法器320用經(jīng)輸入端口IN3輸入的SPREAD/SCRAMBLE(擴(kuò)展/擾頻)信號(hào)乘以DPCH信號(hào)，并將乘積輸出給乘法單元532。與圖22中說(shuō)明不同，步驟504可以與步驟500和502同時(shí)執(zhí)行。
步驟504之后，乘法單元532用從第二權(quán)提取單元540輸入的相應(yīng)的權(quán)w1，w2，w3……want乘以從多路復(fù)用單元532輸出的多路復(fù)用結(jié)果，并將乘積輸出給加法單元534(步驟506)。為此，與圖16所示的乘法單元322類似，乘法單元532可以包括多個(gè)乘法器550、552、554……和556。這種情況下，乘法器550、552、554……和556用各個(gè)權(quán)w1，w2，w3……want乘以從多路復(fù)用單元321輸出的多路復(fù)用結(jié)果并將乘積輸出給加法單元534。
基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538用導(dǎo)頻信道信號(hào)P1(k)，P2(k)……和Pant(k)和長(zhǎng)期信息(由BS長(zhǎng)期信息確定單元542確定和經(jīng)輸入端口IN4輸入)產(chǎn)生基本導(dǎo)頻信號(hào)u1(k)，u2(k)，……和uant(k)，并將產(chǎn)生的基本導(dǎo)頻信號(hào)u1(k)，u2(k)，……和uant(k)輸出給加法單元534(步驟508)。與圖22中說(shuō)明不同，步驟508可以在執(zhí)行步驟502到506期間執(zhí)行。
步驟508之后，加法單元534將從乘法單元532輸入的相應(yīng)乘積加上從基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538輸入的基本導(dǎo)頻信號(hào)u1(k)，u2(k)，……和uant(k)，開將加法結(jié)果輸出給天線陣536(步驟510)。為此，加法單元534可以包括加法器560、562、564……和566。加法器560、562、564……和566在相應(yīng)基本導(dǎo)頻信號(hào)u1(k)，u2(k)，……和uant(k)加上從乘法單元532的乘法器550、552、554……和556輸入的乘積，并將加法結(jié)果輸出給天線陣536。加法單元534的加法結(jié)果經(jīng)天線陣536發(fā)送給圖21所示的移動(dòng)站。為此，天線陣536包括ant天線570、572、574……和576。天線570、572、574……和576將加法單元534的加法器560、562、564……566的加法結(jié)果分別發(fā)送給圖21所示的移動(dòng)站。天線陣536也接收從圖21所示的移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)，并將收到的信號(hào)輸出給第二權(quán)提取單元540和BS長(zhǎng)期信息確定單元542。
雖然圖19到23中說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通信方法和設(shè)備的實(shí)施例不向移動(dòng)站發(fā)送基站確定的長(zhǎng)期信息，但是基站確定的長(zhǎng)期信息，例如，模式信號(hào)Mode和束數(shù)NB可以發(fā)送給根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)站。參考附圖，描述根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通信方法(在基站確定的長(zhǎng)期信息發(fā)送給移動(dòng)站)和根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通信設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作的實(shí)施例。
圖24是說(shuō)明圖1所示移動(dòng)通信設(shè)備中執(zhí)行本發(fā)明的移動(dòng)通信方法的另一實(shí)施例。圖24的實(shí)施例涉及獲得包括短期信息的反饋信號(hào)(用恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和信道下行鏈路特性HDL確定)(步驟600)，用從每個(gè)天線的信道上行鏈路特性HUL確定的長(zhǎng)期信息和從反饋信號(hào)恢復(fù)的短期信息提取多個(gè)權(quán)，將確定的長(zhǎng)期信息發(fā)送給移動(dòng)站(步驟602)。
除了長(zhǎng)期信息(從基站10發(fā)送的信號(hào)恢復(fù))和每個(gè)天線的信道下行鏈路特性HDL用于確定短期信息，以及基站10將確定的長(zhǎng)期信息轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)和將該射頻信號(hào)發(fā)送給第一、第二……或第X基站20、22……或24之外，圖24說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通信方法與圖19說(shuō)明的移動(dòng)通信方法相同。例如，第一、第二……或第X基站20、22……或24使用從基站10發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性HDL，從自基站10發(fā)送的信號(hào)恢復(fù)長(zhǎng)期信息，用恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和信道下行鏈路特性HDL根據(jù)信道下行鏈路特性HDL確定短期信息，將確定的短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換的反饋信號(hào)發(fā)送給基站10(步驟600)。下面，描述根據(jù)本發(fā)明的步驟600的實(shí)施例和執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的移動(dòng)站的結(jié)構(gòu)和操作。
圖25是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明圖24中步驟600的實(shí)施例600A的流程圖。實(shí)施例600A涉及確定信道下行鏈路特性HDL和恢復(fù)長(zhǎng)期信息(步驟610)，和發(fā)送短期信息(用恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和信道下行鏈路特性HDL確定)(步驟612和614)。
圖26是執(zhí)行圖25所示實(shí)施例600A的根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)站實(shí)施例的框圖。圖26的移動(dòng)站包括天線60、MS信道特性確定單元62、第二短期信息確定單元480、MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元482、第四系數(shù)存儲(chǔ)單元620和第二信息恢復(fù)單元622。圖26所示的天線60、MS信道特性確定單元62、第二短期信息確定單元480和MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元482執(zhí)行與圖21中相同的功能。
圖26所示的天線60接收從基站10發(fā)送的信號(hào)，MS信道特性確定單元62用經(jīng)天線60收到的信號(hào)以時(shí)空方式確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性HDL，并將信道下行鏈路特性HDL輸出給第二短期信息確定單元480。第二信息恢復(fù)單元622從經(jīng)天線60收到的信號(hào)恢復(fù)長(zhǎng)期信息，并將恢復(fù)的長(zhǎng)期信息輸出給第四系數(shù)存儲(chǔ)單元620(步驟610)。這里，恢復(fù)的長(zhǎng)期信息可以包括束數(shù)NB和/或模式信號(hào)Mode。
步驟610之后，通過(guò)將等同基向量與相應(yīng)于所恢復(fù)長(zhǎng)期信息的多個(gè)表(每個(gè)表都按指數(shù)具有有效基向量V1～
且都預(yù)先用長(zhǎng)期信息存儲(chǔ))中一個(gè)的系數(shù)組合來(lái)計(jì)算權(quán)向量W0～WB’-1。接著，導(dǎo)致最大接收功率的指數(shù)b用權(quán)向量W0～WB’-1和信道下行鏈路特性HDL確定為短期信息(步驟612)。為此，第四系數(shù)存儲(chǔ)單元620例如按長(zhǎng)期信息根據(jù)不同束數(shù)NB和/或組合模式預(yù)先確定和存儲(chǔ)多個(gè)表(每個(gè)表按指數(shù)具有有效基向量V1～
系數(shù))，從存儲(chǔ)的表中選擇從第二信息恢復(fù)單元622輸入的長(zhǎng)期信息的表，將所選表的系數(shù)輸出給第二短期信息確定單元480。與圖21所示的第二短期信息確定單元480類似，圖26所示的第二短期信息確定單元480通過(guò)將給定等同基向量與從第四系數(shù)存儲(chǔ)單元620輸入的系數(shù)組合來(lái)計(jì)算權(quán)向量W0～WB’-1，用權(quán)向量W0～WB’-1和信道下行鏈路特性HDL確定導(dǎo)致最大接收功率的指數(shù)b，并將確定指數(shù)b作為短期信息輸出給MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元482。
與圖21中所示MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元482類似，圖26中的MS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元482將確定的短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)并經(jīng)天線60發(fā)送反饋信號(hào)(步驟614)。
下面描述圖20或25說(shuō)明的實(shí)施例中執(zhí)行各步驟的定時(shí)。如果步驟460或610在MS下行鏈路幀的第X時(shí)隙執(zhí)行以確定信道下行鏈路特性HDL，步驟462或612就在MS下行鏈路幀的第(x+1)時(shí)隙中的任何時(shí)段執(zhí)行以產(chǎn)生短期信息b。一旦產(chǎn)生了MS下行鏈路幀的第(x+1)時(shí)隙中的短期信息，就繼之以步驟464或614，以便轉(zhuǎn)換的反饋信號(hào)在MS下行鏈路幀的第(x+1)時(shí)隙開始之前到達(dá)基站10。
圖24的步驟600之后，基站10用圖26的移動(dòng)站20、22……或24發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道上行鏈路特性HUL，并用長(zhǎng)期信息(用信道上行鏈路特性HUL確定)和從收到的反饋信號(hào)恢復(fù)的短期信息b提取多個(gè)權(quán)。因此，基站10用相應(yīng)的權(quán)乘以多路復(fù)用的DPCH信號(hào)，并將基本導(dǎo)頻信號(hào)u1(k)，u2(k)，……和uant(k)(用NB導(dǎo)頻信道信號(hào)Pi(k)和長(zhǎng)期信息獲得)加到相應(yīng)乘積上，并將加法結(jié)果經(jīng)天線陣發(fā)送給移動(dòng)站20、22……或24。這里，基站10將確定的長(zhǎng)期信息轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)并將射頻信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)站(步驟602)。
下面，描述根據(jù)本發(fā)明圖24中步驟602的實(shí)施例和執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的基站結(jié)構(gòu)和操作。
圖27是執(zhí)行圖24所示步驟602的實(shí)施例(圖22的步驟500到512)的根據(jù)本發(fā)明的基站實(shí)施例的框圖。圖27的基站包括多路復(fù)用單元321、乘法單元532、加法單元534、天線陣536、基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538、第三權(quán)提取單元640、BS長(zhǎng)期信息確定單元542和BS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元642。
除了圖27的基站還包括BS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元642和第三權(quán)提取單元640的操作與第二權(quán)提取單元540不同之外，圖27所示的基站與圖23所示基站以相同結(jié)構(gòu)以相同的方式操作。因而，這里不再描述相同的結(jié)構(gòu)和操作。當(dāng)移動(dòng)站如圖25說(shuō)明的那樣操作且用圖26的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)，基站執(zhí)行圖22的步驟500到512。圖22的步驟500到510形成圖19中步驟452的一個(gè)實(shí)施例，圖22的步驟500到512形成圖24中步驟602的一個(gè)實(shí)施例。
圖22的步驟510之后，圖27的BS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元642將BS長(zhǎng)期信息確定單元542確定的長(zhǎng)期信息轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)，并將該射頻信號(hào)經(jīng)天線陣536發(fā)送給圖26所示的移動(dòng)站(步驟512)。這里，BS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元642可以用BS長(zhǎng)期信息格式化部分(未示出)來(lái)實(shí)現(xiàn)。BS長(zhǎng)期信息格式化部分將從BS長(zhǎng)期信息確定單元542輸入的長(zhǎng)期信息格式化，并將格式化的結(jié)果經(jīng)輸出端口OUT2輸出給天線陣536。天線陣536將從BS長(zhǎng)期信息格式化部分輸出的格式化結(jié)果發(fā)送給圖26所示的移動(dòng)站。
圖23所示的第二權(quán)提取單元540從BS長(zhǎng)期信息確定單元542接收有效基向量V1～
和/或本征值λ1～λant作為長(zhǎng)期信息，而圖27所示的第三權(quán)提取單元640接收束數(shù)NB和/或模式信號(hào)Mode和有效基向量V1～
和/或本征值λ1～λant作為長(zhǎng)期信息。除了這一不同，第三權(quán)提取單元640執(zhí)行與第二權(quán)提取單元540相同的功能。尤其是，第三權(quán)提取單元640從經(jīng)過(guò)天線陣536收到的反饋信號(hào)恢復(fù)短期信息，用恢復(fù)的短期信息和BS長(zhǎng)期信息確定單元542恢復(fù)的長(zhǎng)期信息提取多個(gè)權(quán)w1，w2……和want，并將提取的權(quán)w1，w2……和want輸出給乘法單元532。
下面，參考附圖，描述根據(jù)本發(fā)明的圖21或26的第二短期信息確定單元480的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。
圖28是根據(jù)本發(fā)明的圖21或26所示的第二短期信息確定單元480的實(shí)施例的框圖。圖28的第二短期信息確定單元包括第三基向量組合部分660、接收功率計(jì)算部分662和最大功率求出部分664。
圖28所示的接收功率計(jì)算部分662和最大功率求出部分664執(zhí)行與圖14所示的接收功率計(jì)算部分282和最大功率求出部分284相同的功能，因此不再說(shuō)明。除了第三基向量組合部分660接收等同基向量而非有效基向量V1～
之外，第三基向量組合部分660執(zhí)行與圖14的第一基向量組合部分280相同的功能。圖28的第二短期信息確定單元執(zhí)行圖13說(shuō)明的實(shí)施例44A的操作。
例如，圖28所示的第三基向量組合部分660用從圖21的第三系數(shù)存儲(chǔ)單元484或圖26的第四系數(shù)存儲(chǔ)單元620經(jīng)輸入端口IN6輸入的系數(shù)組合下述公式(14)表達(dá)的NB等同基向量，并將得到的組合作為權(quán)向量W0～WB’-1輸出到接收功率計(jì)算部分662(圖13的步驟260)。TT
 …(14) TT在上面的公式(14)中，各等同基向量包括NB分量。步驟260之后，接收功率計(jì)算部分662用從圖21或26的MS信道特性確定單元62輸入的信道下行鏈路特性HDL乘以從第三基向量組合部分660輸入的權(quán)向量W0～WB’-1，計(jì)算相應(yīng)乘積的范數(shù)平方以獲得接收功率值，并將得到的接收功率值輸出到最大功率求出部分664(圖13的步驟262)。圖28的接收功率計(jì)算部分662可以用B’接收功率計(jì)算器290、292……294來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖14所示?；蛘?，接收功率計(jì)算部分662可以用下面的公式(15)來(lái)實(shí)現(xiàn)
參考附圖，描述用上面的公式(15)實(shí)現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明的接收功率計(jì)算部分662的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。
圖29是圖28中接收功率計(jì)算部分662的實(shí)施例662A的框圖。圖29的實(shí)施例662A包括下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
計(jì)算部分680，和子功率計(jì)算器682、684、686……和688。
為了執(zhí)行步驟262，接收功率計(jì)算部分662A的下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
計(jì)算部分680從自圖21或26所示的MS信道特性確定單元62輸入的信道下行鏈路特性HDL產(chǎn)生下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
，并將產(chǎn)生的下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
輸出給子功率計(jì)算器682、684、686……和688。子功率計(jì)算器682、684、686……和688用相應(yīng)的權(quán)向量W0～WB’-1和權(quán)向量的共軛轉(zhuǎn)置向量
乘以下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
，將乘積經(jīng)輸出端口OUT3輸出給最大功率求出部分664。
步驟262之后，最大功率求出部分664求出導(dǎo)致最大接收功率的指數(shù)b，如圖14所示最大功率求出部分284那樣(圖13的步驟264)。
參考附圖，描述顯示圖19中步驟502的圖22中步驟502的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例502A。
圖30是說(shuō)明顯示圖19中步驟502的圖22中步驟502的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例502A的流程圖。圖30的實(shí)施例502A涉及用系數(shù)(只根據(jù)存儲(chǔ)的短期信息提取)和長(zhǎng)期信息計(jì)算權(quán)，長(zhǎng)期信息包括只包括有效基向量V1～
或包括有效基向量V1～
和本征值λ1～
兩者(步驟700到704)。
尤其是，為了完成圖22的步驟502，第二權(quán)提取單元540首先從經(jīng)天線陣536輸入的反饋信號(hào)恢復(fù)短期信息(步驟700)。步驟700之后，從多個(gè)表中提取相應(yīng)于恢復(fù)的短期信息b的系數(shù)，每個(gè)表都按指數(shù)具有有效基向量V1～
系數(shù)且預(yù)先確定(步驟702)。步驟702之后，用提取的系數(shù)和長(zhǎng)期信息(在圖2的步驟500中確定且只包括有效基向量V1～
或包括有效基向量V1～
和本征值λ1～
兩者)計(jì)算多個(gè)權(quán)w1～want(步驟704)。當(dāng)長(zhǎng)期信息只包括有效基向量V1～
時(shí)，用上面的公式(10)計(jì)算權(quán)w1～want。當(dāng)長(zhǎng)期信息包括有效基向量V1～
和本征值λ1～
時(shí)，用上面的公式(11)計(jì)算權(quán)w1～want。參考附圖，描述顯示圖24中步驟602的實(shí)施例的圖22中步驟502的根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例502B。
圖31是說(shuō)明圖22中步驟502的根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例502B，它與圖24中的步驟602相關(guān)。實(shí)施例502B涉及用長(zhǎng)期信息和系數(shù)計(jì)算權(quán)，根據(jù)恢復(fù)的短期信息和確定長(zhǎng)期信息提取系數(shù)(步驟710到714)。
尤其是，為了執(zhí)行圖22的步驟502，圖27的第三權(quán)提取單元640首先從經(jīng)天線陣536收到的反饋信號(hào)恢復(fù)短期信息(步驟710)。步驟710之后，從表(每個(gè)表都按指數(shù)具有有效基向量V1～
系數(shù)且用長(zhǎng)期信息(束數(shù)NB和/或模式信號(hào)Mode)預(yù)先確定)提取相應(yīng)于短期信息和長(zhǎng)期信息(束數(shù)NB和/或模式信號(hào)Mode)(在圖22的步驟500中確定)的系數(shù)(步驟712)。步驟712之后，用提取的系數(shù)和步驟500中確定的長(zhǎng)期信息計(jì)算多個(gè)權(quán)(步驟714)。這里，長(zhǎng)期信息可以包括有效基向量V1～
和束數(shù)NB、或包括有效基向量V1～
束數(shù)NB和模式信號(hào)Mode、或包括有效基向量V1～
束數(shù)NB和本征值λ1～
?；蛘撸L(zhǎng)期信息可以包括有效基向量V1～
束數(shù)NB、模式信號(hào)Mode和本征值λ1～
下文中，參考附圖，描述執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的圖30或31中實(shí)施例502A或502B的圖23或27中第二或第三權(quán)提取單元540或640實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。
圖32是執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的圖30或31中實(shí)施例502A或502B的第二或第三權(quán)提取單元540或640實(shí)施例的框圖。圖32的實(shí)施例包括第三信息恢復(fù)部分730、第五系數(shù)存儲(chǔ)部分732和第四基向量組合部分734。
圖32所示第二或第三權(quán)提取單元540或640的第三信息恢復(fù)部分730從經(jīng)天線陣536及輸入端口IN7收到的反饋信號(hào)恢復(fù)短期信息b，將恢復(fù)的短期信息b輸出給第五系數(shù)存儲(chǔ)部分732(圖30的步驟700或圖31的步驟710)。
步驟700之后，第五系數(shù)存儲(chǔ)部分732存儲(chǔ)預(yù)定表(每個(gè)表都按指數(shù)具有有效基向量V1～
系數(shù))，并提取相應(yīng)于從第三信息恢復(fù)部分730輸入的短期信息b的系數(shù)，并將提取的系數(shù)輸入到第四基向量組合部分734(步驟702)。
同時(shí)，步驟710之后，第五系數(shù)存儲(chǔ)部分732存儲(chǔ)許多表(每個(gè)表都按指數(shù)具有有效基向量V1～
系數(shù)且由例如束數(shù)NB和/或組合模式的長(zhǎng)期信息預(yù)先確定)，根據(jù)從第三信息恢復(fù)部分730輸入的短期信息和包括在經(jīng)輸入端口IN8輸入的長(zhǎng)期信息中的束數(shù)NB和/或模式信號(hào)Mode選擇表，并從選擇的表提取系數(shù)和將提取的系數(shù)輸出給第四基向量組合部分734(步驟712)。
步驟702或712之后，第四基向量組合部分734將從第五系數(shù)存儲(chǔ)部分732輸入的系數(shù)與從圖23或27中BS長(zhǎng)期信息確定單元542經(jīng)輸入端口IN9輸入的長(zhǎng)期信息組合，并將得到的組合作為多個(gè)權(quán)w1～want輸出給乘法單元532(步驟704或714)。當(dāng)經(jīng)輸入端口IN9輸入的長(zhǎng)期信息包括有效基向量V1～
時(shí)，用上面的公式(10)計(jì)算權(quán)w1～want。當(dāng)經(jīng)輸入端口IN9輸入的長(zhǎng)期信息包括有效基向量V1～
和本征值λ1～
時(shí)，用上面的公式(11)計(jì)算權(quán)w1～want。
參考附圖，描述根據(jù)本發(fā)明圖22中步驟500的實(shí)施例500A和用于執(zhí)行實(shí)施例500A的圖23或27中BS長(zhǎng)期信息確定單元542的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)構(gòu)和操作。
圖33是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明圖22中步驟500的實(shí)施例500A的流程圖。圖33的實(shí)施例500A涉及將從確定的信道上行鏈路特性HUL產(chǎn)生的上行鏈路時(shí)空協(xié)方差矩陣
轉(zhuǎn)換為下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
(步驟750到步驟754)，從轉(zhuǎn)換的下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
產(chǎn)生長(zhǎng)期信息(步驟756)。
圖34是執(zhí)行圖33說(shuō)明的實(shí)施例500A的根據(jù)本發(fā)明圖23中BS長(zhǎng)期信息確定單元542的實(shí)施例542A的框圖。圖34的實(shí)施例542A包括BS信道特性確定部分780、上行鏈路時(shí)空協(xié)方差矩陣
發(fā)生單元782、信道信息轉(zhuǎn)換部分784和長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786。
圖34所示的BS信道特性確定部分780經(jīng)天線陣536及輸入端口IN10接收從圖21或26所示的移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)，從收到的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道上行鏈路特性HUL，并將確定的信道上行鏈路特性HUL輸出給上行鏈路時(shí)空協(xié)方差矩陣
發(fā)生單元782(步驟750)。這里，BS信道特性確定部分780的操作原理與圖4所示的MS信道特性確定單元62相同。
步驟750之后，上行鏈路時(shí)空協(xié)方差矩陣
發(fā)生單元782從信道上行鏈路特性HUL(由BS信道特性確定部分780確定)產(chǎn)生上行鏈路時(shí)空協(xié)方差矩陣
，并將產(chǎn)生的上行鏈路時(shí)空協(xié)方差矩陣
輸出給信道信息轉(zhuǎn)換部分784(步驟752)。信道上行鏈路特性HUL和上行鏈路時(shí)空協(xié)方差矩陣
關(guān)系如下公式(16)所示
步驟752之后，信道信息轉(zhuǎn)換部分784將上行鏈路時(shí)空協(xié)方差矩陣
發(fā)生單元782產(chǎn)生的上行鏈路時(shí)空協(xié)方差矩陣
轉(zhuǎn)換為下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
，并將轉(zhuǎn)換的下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
輸出到長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786(步驟754)。在“用于無(wú)線通信的智能天線(Smart Antenna forWireless Communications)IS-95和第三代CDMA應(yīng)用”，J.C.Liberti，&Theodore S.Rappaport，The Prentice Hall Co.，1999，ISBN0-13-719287-8描述了這一從上行鏈路時(shí)空協(xié)方差矩陣
向下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
的轉(zhuǎn)換處理。
步驟754之后，長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786用上述本征分析技術(shù)根據(jù)從信道信息轉(zhuǎn)換部分784輸入的下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
產(chǎn)生長(zhǎng)期信息，例如有效基向量V1～
以及本征值λ1～
、束數(shù)NB或模式信號(hào)Mode中的至少一個(gè)，并將產(chǎn)生的長(zhǎng)期信息經(jīng)輸出端口OUT5輸出(步驟756)。
或者，圖34所示的長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786可以包括第二模式信號(hào)發(fā)生部分(未示出)，第二模式信號(hào)發(fā)生部分用長(zhǎng)期信息(用本征分析技術(shù)在長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786中產(chǎn)生)和/或從MS信道特性確定部分780輸入的信道上行鏈路特性HUL產(chǎn)生模式信號(hào)Mode。
下面描述根據(jù)可以設(shè)在長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786中的本發(fā)明的第二模式信號(hào)發(fā)生部分的實(shí)施例
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第二模式信號(hào)發(fā)生部分可以用如圖8所示的第一模式信號(hào)發(fā)生部分126A來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種情況下，下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
計(jì)算部分160由上行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
計(jì)算部分(從來(lái)自上行鏈路長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣
計(jì)算上行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
)(未示出)代替，并將計(jì)算的上行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
輸出給期望值計(jì)算部分162。這里，用上行鏈路長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣
和上行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣
之間的關(guān)系獲得
，其表達(dá)如上面的公式(16)。
第二模式信號(hào)發(fā)生部分的期望值計(jì)算部分162用有效基向量V1～和從圖32的第五系數(shù)存儲(chǔ)部分732經(jīng)輸入端口IN11輸入的系數(shù)
計(jì)算期望值ESL和EEG，如圖7中描述的步驟140，有效基向量V1～
包括在長(zhǎng)期信息。為此，圖32的第五系數(shù)存儲(chǔ)部分732將提取的系數(shù)經(jīng)輸出端口OUT4輸出給設(shè)置在長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786中的第二模式信號(hào)發(fā)生部分的期望值計(jì)算部分162。這里，第二模式信號(hào)發(fā)生部分的第一比較部分164用計(jì)算的期望值ESL和EEG產(chǎn)生模式信號(hào)Mode，如圖7所示。
本發(fā)明的另一實(shí)施例中，第二模式信號(hào)發(fā)生部分可以用如圖10所示的第一模式信號(hào)發(fā)生部分126B來(lái)實(shí)現(xiàn)以產(chǎn)生模式信號(hào)Mode，如圖9所示。這種情況下，DOA計(jì)算部分200用從BS信道特性確定部分780輸入的信道上行鏈路特性HUL計(jì)算圖26所示移動(dòng)站的DOA，計(jì)算相鄰計(jì)算DOA的差，并將計(jì)算的差值輸出給第二比較部分202。第二比較部分202比較DOA計(jì)算部分200輸入的相鄰DOA之間的差與具有第二閾值Vth2，并根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生模式信號(hào)Mode。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，第二模式信號(hào)發(fā)生部分可以用如圖12所示的第一模式信號(hào)發(fā)生部分126C來(lái)實(shí)現(xiàn)以產(chǎn)生模式信號(hào)Mode，如圖11所示。這種情況下，第二模式信號(hào)發(fā)生部分的角展度計(jì)算部分240用從BS信道特性確定部分780輸入的信道上行鏈路特性HUL計(jì)算移動(dòng)站的到達(dá)角展度，計(jì)算平均角展度，并將計(jì)算的平均到達(dá)角展度輸出給第三比較部分242。第三比較部分242比較平均角展度和第三閾值Vth3，并根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生模式信號(hào)Mode。
在本發(fā)明的還一實(shí)施例中，第二模式信號(hào)發(fā)生部分可以用本征值λ1～
產(chǎn)生模式信號(hào)Mode。根據(jù)本發(fā)明，參考附圖，描述該實(shí)施例中第二模式信號(hào)發(fā)生部分的結(jié)構(gòu)和操作、及其產(chǎn)生模式信號(hào)Mode的處理，該實(shí)施例中用本征值λ1～
產(chǎn)生模式信號(hào)Mode。
圖35是說(shuō)明用第二模式信號(hào)發(fā)生部分(設(shè)在圖34所示長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786中)產(chǎn)生包括在長(zhǎng)期信息中的模式信號(hào)Mode的處理的根據(jù)本發(fā)明的流程圖。圖35涉及用本征值λ1～
的差產(chǎn)生模式信號(hào)Mode(步驟800到806)。
圖36是第二模式信號(hào)發(fā)生部分(經(jīng)圖35說(shuō)明的處理產(chǎn)生模式信號(hào)Mode)的實(shí)施例框圖。圖36所示的第二模式信號(hào)發(fā)生部分包括第四比較部分810。
圖34所示的長(zhǎng)期信息發(fā)生部分784首先用本征分析技術(shù)從長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣
產(chǎn)生本征值λ1～
，并將產(chǎn)生的本征值λ1～
置入長(zhǎng)期信息中。圖36所示的第四比較部分810比較包括在長(zhǎng)期信息中本征值λ1～
的第一最大本征值λmax1和第二最大本征值λmax2之間的差和第四閾值Vth4，并將比較結(jié)果作為模式信號(hào)Mode輸出。這里，第四比較部分810計(jì)算本征值λ1～
中第一最大本征值λmax1和第二最大本征值λmax2之間的差(步驟800)。步驟800之后，確定第一最大本征值λmax1和第二最大本征值λmax2之間的差是否比第四閾值Vth4小(步驟802)。
如果確定第一最大本征值λmax1和第二最大本征值λmax2之間的差比第四閾值Vth4小，就產(chǎn)生表示選擇組合模式的的模式信號(hào)Mode(步驟804)。相反，如果確定第一最大本征值λmax1和第二最大本征值λmax2之間的差不比第四閾值Vth4小，就產(chǎn)生表示等增益組合模式的的模式信號(hào)Mode(步驟806)。用試驗(yàn)方法確定上面描述的第二、第三和第四閾值Vth2、Vth3和Vth4。
參考附圖，描述根據(jù)本發(fā)明的圖23或27所示的基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。
圖37是根據(jù)本發(fā)明的圖23或27的基本導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生單元538的實(shí)施例的方框圖。實(shí)施例538A包括數(shù)量等于束數(shù)NB的乘法部分830、832……和834和加法部分836。
本發(fā)明的該實(shí)施例中，圖37所示的基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538A用從BS長(zhǎng)期信息確定單元542輸入的各有效基向量V1、V2……和
乘以NB導(dǎo)頻信道信號(hào)P1(k)～
，加上乘積，并將加法結(jié)果輸出給圖23或27的加法單元534作為u1(k)～uant(k)。為此，基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538A的乘法部分830、832……和834用從BS長(zhǎng)期信息確定單元542經(jīng)輸入端口IN4輸入的各有效基向量V1、V2……和
乘以NB導(dǎo)頻信道信號(hào)P1(k)～
，并將乘積輸出給加法部分836。這里，各乘法部分830、832……和834包括ant乘法器。例如，乘法部分830包括ant乘法器840、842、844……和846，它們用第一有效基向量V1的各分量v11，v12，v13……V1ant乘以第一導(dǎo)頻信道信號(hào)P1(k)，將乘積輸出給加法部分836。乘法部分832包括ant乘法器850、852、854……和856，它們用第二有效基向量V2的各分量V21，v22，v23……和V2ant乘以第二導(dǎo)頻信道信號(hào)P2(k)，將乘積輸出給加法部分836。類似地，乘法部分834包括ant乘法器860、862、864……866，它們用第NN有效基向量
的各分量
……和
乘以第NN導(dǎo)頻信道信號(hào)
，將乘積輸出給加法部分836。
加法部分836對(duì)每個(gè)天線相加從乘法部分830、832……834輸出的乘積，并輸出將每個(gè)天線的基本導(dǎo)頻信號(hào)u1(k)～uant(k)輸出到圖23或27的加法單元534作為加法結(jié)果。為此，加法部分836包括ant加法器870、872、874……876。這時(shí)，加法器870相加來(lái)自各乘法部分830、832……834的第一乘法器840、850……860的乘積，并將加法結(jié)果作為第一基本導(dǎo)頻信號(hào)u1(k)輸出給圖23或27的加法器560。加法器872相加來(lái)自各乘法部分830、832……834的第二乘法器842、852……862的乘積，并將加法結(jié)果作為第二基本導(dǎo)頻信號(hào)u2(k)輸出給圖23或27的加法器562。類似地，加法器876加上來(lái)自各乘法部分830、832……834的第ant乘法器846、856……866的乘積，并將加法結(jié)果作為第ant基本導(dǎo)頻信號(hào)uant(k)輸出給圖23或27的加法器566。
圖38是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的圖23或27中基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538的另一實(shí)施例的框圖。圖38所示的該基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元包括旁路部分900和第一、第二……第(NB-1)幅度調(diào)節(jié)器902、904……906。
根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例中，基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538調(diào)節(jié)從圖23或27所示的BS長(zhǎng)期信息確定單元542經(jīng)輸入端口IN4輸入的有效基向量V1、V2……
的幅度，用各幅度調(diào)節(jié)后的有效基向量V1′、V2′……
乘以NB導(dǎo)頻信道信號(hào)P1(k)～
，并將加法結(jié)果作為基本導(dǎo)頻信號(hào)u1(k)～uant(k)輸出到圖23或27所示的加法單元534。
為此，圖37的基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538A還可以包括旁路部分900和第一、第二……第(NB-1)幅度調(diào)節(jié)器902、904……906，如圖38所示。
圖38所示的旁路部分900將第一有效基向量v1傳遞給圖37中的乘法部分830作為第一幅度調(diào)節(jié)后的有效基向量V1′，而不用調(diào)節(jié)其幅度。這時(shí)，第一幅度調(diào)節(jié)器902用第一本征值λ1除以第二本征值λ2，用第二有效基向量V2乘以除法結(jié)果(λ2/λ1)，向乘法部分832輸出乘積(λ2V2/λ1)而不是第二有效基向量V2，作為第二幅度調(diào)節(jié)有效基向量V2′。類似地，第(NB-1)幅度調(diào)節(jié)器906用第一本征值λ1除以第NB本征值
，用第NB有效基向量
乘以除法結(jié)果(
/λ1)，向乘法部分834輸出乘積(
/λ1)，而不是第NB有效基向量
，作為第NB幅度調(diào)節(jié)有效基向量
下面，描述圖19到38說(shuō)明的移動(dòng)通信設(shè)備和方法的操作實(shí)例，其中在基站10確定長(zhǎng)期信息而不是在移動(dòng)站20、22或24確定。
第一，假設(shè)束數(shù)NB固定且模式信號(hào)Mode未確定為長(zhǎng)期信息，即，基站確定的長(zhǎng)期信息不發(fā)送到移動(dòng)站。這種情況下，可以使用圖21所示的移動(dòng)站和圖23所示的基站。
圖21所示的第三系數(shù)存儲(chǔ)單元484和圖32所示的第五系數(shù)存儲(chǔ)部分732存儲(chǔ)相應(yīng)于固定的組合模式和固定的束數(shù)NB的一個(gè)表，例如，上述表1到5中的一個(gè)。圖34所示的BS長(zhǎng)期信息確定單元542A的長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786只確定有效基向量V1～
或確定有效基向量V1～
和本征值λ1～
一起作為長(zhǎng)期信息，并經(jīng)輸出端口OUT5向第二權(quán)提取單元540的第四基向量組合部分734輸出長(zhǎng)期信息(見圖32)。
例如，當(dāng)束數(shù)NB等于2時(shí)，確定的長(zhǎng)期信息不包括模式信號(hào)Mode，第四系數(shù)存儲(chǔ)單元484和第五系數(shù)存儲(chǔ)部分732存儲(chǔ)相應(yīng)于NB＝2的等增益模式的一個(gè)表，圖28所示的第二短期信息確定單元的第三基向量組合部分660接收兩個(gè)等同基向量[1 0]T和
T，并輸出四個(gè)權(quán)向量w0～w3。而且，圖37所示的基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538A接收兩個(gè)有效基向量V1和V2以及兩個(gè)導(dǎo)頻信道信號(hào)P1(k)和P2(k)，輸出ant基導(dǎo)頻信號(hào)u1(k)～uant(k)。
第二，假設(shè)在移動(dòng)站確定長(zhǎng)期信息，然后將其發(fā)送給移動(dòng)站。即，假設(shè)有3種可能情況(1)產(chǎn)生具有固定束數(shù)NB的模式信號(hào)Mode，(2)產(chǎn)生具有非固定束數(shù)NB的模式信號(hào)Mode，和(3)不產(chǎn)生具有非固定束數(shù)NB的模式信號(hào)Mode。這些情況下，可以使用圖26所示的移動(dòng)站和圖27所示的基站。
例如，當(dāng)束數(shù)NB不固定或當(dāng)產(chǎn)生模式信號(hào)Mode時(shí)，圖26所示移動(dòng)站的第二信息恢復(fù)單元622恢復(fù)束數(shù)NB或模式信號(hào)Mode作為長(zhǎng)期信息。第四系數(shù)存儲(chǔ)單元620在大量表(用組合模式或束數(shù)NB預(yù)先確定和存儲(chǔ))中根據(jù)從第二信息恢復(fù)單元622輸出的束數(shù)NB或模式信號(hào)Mode選擇相應(yīng)表，并將選擇的表的系數(shù)輸出給第二短期信息確定單元480。與此同時(shí)，圖27所示的BS長(zhǎng)期信息確定單元542的長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786(見圖34)確定束數(shù)NB或模式信號(hào)Mode作為長(zhǎng)期信息。將確定的長(zhǎng)期信息經(jīng)天線陣536發(fā)送給BS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元642和圖26中的移動(dòng)站。而且，將束數(shù)NB或模式信號(hào)Mode與有效基向量V1～
一起作為長(zhǎng)期信息從BS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元542中的長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786輸出給第三權(quán)提取單元640。圖32所示第三權(quán)提取單元640的第五系數(shù)存儲(chǔ)部分732在大量表(用組合模式或束數(shù)NB預(yù)先確定和存儲(chǔ))中根據(jù)從BS長(zhǎng)期信息確定單元542經(jīng)輸入端口IN8輸入的束數(shù)NB或模式信號(hào)Mode選擇相應(yīng)的表。第五系數(shù)存儲(chǔ)部分732向第四基向量組合部分734輸出選擇的表中的相應(yīng)系數(shù)。
又如，當(dāng)以非固定束數(shù)NB模式信號(hào)Mode時(shí)，圖26所示移動(dòng)站的第二信息恢復(fù)單元622用從圖27的基站發(fā)送并且經(jīng)天線陣536收到的信號(hào)恢復(fù)包括束數(shù)NB和模式信號(hào)Mode的長(zhǎng)期信息。第四系數(shù)存儲(chǔ)單元620在大量表(用組合模式或束數(shù)NB預(yù)先確定和存儲(chǔ))中選擇對(duì)應(yīng)于從第二信息恢復(fù)單元622輸入的恢復(fù)長(zhǎng)期信息中包括的束數(shù)NB或模式信號(hào)Mode的表，并將選擇的表的系數(shù)輸出給第二短期信息確定單元480。同時(shí)，圖27所示的BS長(zhǎng)期信息確定單元542的長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786(見圖34)確定束數(shù)NB或模式信號(hào)Mode作為長(zhǎng)期信息。將確定的長(zhǎng)期信息經(jīng)天線陣536發(fā)送給BS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元642和圖26中的移動(dòng)站。而且，將有效基向量V1～
、束數(shù)NB和模式信號(hào)Mode作為長(zhǎng)期信息從BS信號(hào)轉(zhuǎn)換單元642輸出給第三權(quán)提取單元640。圖32所示第三權(quán)提取單元640的第五系數(shù)存儲(chǔ)部分732在大量表(用組合模式或束數(shù)NB預(yù)先確定和存儲(chǔ))中選擇對(duì)應(yīng)于BS長(zhǎng)期信息確定單元542經(jīng)輸入端口IN8輸入的束數(shù)NB或模式信號(hào)Mode的表。第五系數(shù)存儲(chǔ)部分732將選擇的表的系數(shù)輸出到第四基向量組合部分734。
第三，當(dāng)使用上述公式(10)或(11)在基站提取多個(gè)權(quán)w1～want時(shí)，可以使用圖21所示的移動(dòng)站和圖23所示的基站或圖26所示的移動(dòng)站和圖27所示的基站。
例如，當(dāng)用上面的公式(10)在基站提取權(quán)w1～want時(shí)，可以用圖23或27所示的基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538來(lái)實(shí)現(xiàn)圖37所示的基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538A。BS長(zhǎng)期信息確定單元542的長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786(圖34)將有效基向量V1～
作為長(zhǎng)期信息輸出給第二權(quán)提取單元540或第三權(quán)提取單元640。然后，圖32所示的第二權(quán)提取單元540或第三權(quán)提取單元640的第四基向量組合部分734用上面的公式(10)，在從BS長(zhǎng)期信息確定單元542經(jīng)輸入端口IN9輸入的有效基向量V1～
中提取權(quán)w1～want。
又如，當(dāng)用上面的公式(11)在基站提取權(quán)w1～want時(shí)，圖23或27所示的基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538可以實(shí)現(xiàn)為具有圖38所示的電路的圖37所示的基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538A。即，旁路部分900和第一到第(NB-1)幅度調(diào)節(jié)器902到906調(diào)節(jié)有效基向量V1～
的幅度。圖37中基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元538A的乘法部分830、832……834接收幅度調(diào)節(jié)的有效基向量V1′～
而不是有效基向量V1～
。BS長(zhǎng)期信息確定單元542的長(zhǎng)期信息發(fā)生部分786向第二權(quán)提取單元540或第三權(quán)提取單元640輸出有效基向量V1～
和本征值λ1～
作為長(zhǎng)期信息。然后，圖32所示的第二權(quán)提取單元540或第三權(quán)提取單元640的第四基向量組合部分734用上面的公式(11)，在從BS長(zhǎng)期信息確定單元542經(jīng)輸入端口IN9輸入的有效基向量V1～
和本征值λ1～
中提取權(quán)w1～want。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的有天線陣的移動(dòng)通信設(shè)備及其移動(dòng)通信方法根據(jù)時(shí)空信道相關(guān)特性使用基向量，從而可以根據(jù)構(gòu)成天線陣的多個(gè)天線之間的相關(guān)值使反饋信息量最少。因而，即使天線陣的天線數(shù)量增加，也可通過(guò)改善的移動(dòng)站要求的接收信噪比來(lái)減小由移動(dòng)站移動(dòng)速度導(dǎo)致的性能惡化。本發(fā)明反饋適當(dāng)組合長(zhǎng)期信道信息和短期信道信息的信息，它允許更多用戶通過(guò)有效反饋帶寬應(yīng)用而使用相同帶寬，并根據(jù)信道特性將分集和束形成效應(yīng)最大化。當(dāng)在基站而不是在移動(dòng)站確定長(zhǎng)期信息時(shí)，通過(guò)減小功耗可以使移動(dòng)站尺寸減小。當(dāng)在移動(dòng)站而不是在基站確定長(zhǎng)期信息時(shí)，可以提高通信性能。
已經(jīng)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例具體顯示和描述了本發(fā)明，可以理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本文中的形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行不同的改變而不脫離本發(fā)明所附權(quán)利要求限定的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)通信設(shè)備，包括帶天線陣基站和移動(dòng)站，其中，
移動(dòng)站利用基站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性，用信道下行鏈路特性根據(jù)每個(gè)天線信道之間的特性的相關(guān)度確定長(zhǎng)期信息和短期信息，將確定的長(zhǎng)期信息和短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)，將反饋信號(hào)發(fā)送給基站，
基站接收反饋信號(hào)，從由收到的反饋信號(hào)恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和短期信息提取多個(gè)權(quán)，用相應(yīng)的權(quán)乘以多路復(fù)用的專用物理信道信號(hào)，將各導(dǎo)頻信道信號(hào)與乘積相加，并將加法結(jié)果經(jīng)天線陣發(fā)送給移動(dòng)站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，移動(dòng)站包括
移動(dòng)站信道特性確定單元，接收基站發(fā)送的信號(hào)，從收到的信號(hào)確定信道下行鏈路特性，和輸出確定的信道下行鏈路特性；
移動(dòng)站長(zhǎng)期信息確定單元，從信道下行鏈路特性產(chǎn)生基向量和本征值，從本征值計(jì)算等于有效基向量數(shù)的束數(shù)，并輸出有效基向量和束數(shù)作為長(zhǎng)期信息；
第一系數(shù)存儲(chǔ)單元，用束數(shù)預(yù)先確定和存儲(chǔ)表，每個(gè)表按指數(shù)具有有效基向量系數(shù)，并輸出從移動(dòng)站長(zhǎng)期信息確定單元輸入的用束數(shù)選擇的表的系數(shù)；
第一短期信息確定單元，用從第一系數(shù)存儲(chǔ)單元輸出的系數(shù)和有效基向量獲得權(quán)向量，用權(quán)向量和信道下行鏈路特性確定導(dǎo)致最大接收功率的指數(shù)，并輸出確定的指數(shù)作為短期信息；和
移動(dòng)站信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，用于將確定的長(zhǎng)期信息和短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)；
其中，權(quán)向量表達(dá)為有效基向量和系數(shù)的組合，相應(yīng)于作為短期信息確定的指數(shù)的權(quán)向量包括多個(gè)權(quán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，移動(dòng)站還包括第一選擇單元，根據(jù)模式信號(hào)選擇性地輸出來(lái)自第一系數(shù)存儲(chǔ)單元的系數(shù)，移動(dòng)站長(zhǎng)期信息確定單元用信道下行鏈路特性產(chǎn)生表示有效基向量的組合模式的模式信號(hào)，將模式信號(hào)包括在長(zhǎng)期信息中，第一系數(shù)存儲(chǔ)單元用束數(shù)和組合模式預(yù)先確定和存儲(chǔ)表，第一短期信息確定單元從第一選擇單元輸出的系數(shù)和有效基向量獲得多個(gè)權(quán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，移動(dòng)站長(zhǎng)期信息確定單元將本征值包括在長(zhǎng)期信息中，并將長(zhǎng)期信息輸出給移動(dòng)站信號(hào)轉(zhuǎn)換單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，移動(dòng)站信號(hào)轉(zhuǎn)換單元包括
移動(dòng)站長(zhǎng)期信息格式化部分，格式化從移動(dòng)站長(zhǎng)期信息確定單元輸入的長(zhǎng)期信息和輸出格式化結(jié)果；
移動(dòng)站短期信息格式化部分，格式化從第一短期信息確定單元輸入的短期信息和輸出格式化結(jié)果；和
時(shí)分多路復(fù)用部分，將從移動(dòng)站長(zhǎng)期信息格式化部分輸入的格式化結(jié)果和從移動(dòng)站短期信息格式化部分輸入的格式化結(jié)果時(shí)分多路復(fù)用，并輸出時(shí)分多路復(fù)用結(jié)果作為反饋信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，基站包括
第一權(quán)提取單元，從經(jīng)天線陣收到的反饋信號(hào)恢復(fù)長(zhǎng)期信息和短期信息，從恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和短期信息提取權(quán)，并輸出提取的權(quán)；
多路復(fù)用單元，多路復(fù)用專用物理信道信號(hào)，輸出多路復(fù)用結(jié)果；
乘法單元，用從第一權(quán)提取單元輸入的相應(yīng)的權(quán)乘以從多路復(fù)用單元輸入的多路復(fù)用結(jié)果，輸出乘積；和
加法單元，將從乘法單元輸入的乘積與相應(yīng)的導(dǎo)頻信道信號(hào)相加，輸出加法結(jié)果，
其中，經(jīng)天線陣向移動(dòng)站發(fā)送從加法單元輸出的加法結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，移動(dòng)站長(zhǎng)期信息確定單元包括
本征分析部分，通過(guò)本征分析從信道下行鏈路特性產(chǎn)生基向量和本征值；
束數(shù)計(jì)算部分，計(jì)數(shù)比第一閾值大的本征值數(shù)，輸出計(jì)數(shù)結(jié)果作為束數(shù)；
第二選擇部分，在從本征分析部分輸入的基向量中選擇數(shù)量等于束數(shù)的基向量作為有效基向量，輸出有效基向量；和
第一模式信號(hào)發(fā)生部分，用信道下行鏈路特性產(chǎn)生模式信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第一模式信號(hào)發(fā)生部分包括
下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣計(jì)算部分，從信道下行鏈路特性計(jì)算下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣；
期望值計(jì)算部分，用下面的公式基于下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣、從第一系數(shù)存儲(chǔ)單元輸入的系數(shù)和有效基向量計(jì)算期望值ESL和EEG和
這里，
指下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣，是Ws的共軛轉(zhuǎn)置矩陣，
是We的共軛轉(zhuǎn)置矩陣，這里Vi是有效基向量，b是指數(shù)，NB指束數(shù)，
是用指數(shù)b在從第一系數(shù)存儲(chǔ)部分輸入的系數(shù)中確定的用于選擇組合模式的系數(shù)，
是用指數(shù)b在從第一系數(shù)存儲(chǔ)部分輸入的系數(shù)中確定的用于等增益組合模式的系數(shù)；和
第一比較部分，比較期望值和響應(yīng)比較結(jié)果產(chǎn)生模式信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第一模式信號(hào)發(fā)生部分包括
到達(dá)方向(DOA)計(jì)算部分，從信道下行鏈路特性計(jì)算在移動(dòng)站的DOA；和
第二比較部分，比較相鄰DOA之間的差和第二閾值，并響應(yīng)比較結(jié)果產(chǎn)生模式信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第一模式信號(hào)發(fā)生部分包括
角展度計(jì)算部分，從信道下行鏈路特性計(jì)算在移動(dòng)站的到達(dá)方向(DOA)的角展度；和
第三比較部分，比較平均角展度和第三閾值，響應(yīng)比較結(jié)果產(chǎn)生模式信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第一短期信息確定單元包括
第一基向量組合部分，將有效基向量與從第一系數(shù)存儲(chǔ)單元輸出的系數(shù)組合，輸出得到的組合作為權(quán)向量；
接收功率計(jì)算部分，用信道下行鏈路特性乘以從第一基向量組合部分輸入的相應(yīng)的權(quán)向量，計(jì)算相應(yīng)乘積的范數(shù)平方，輸出計(jì)算結(jié)果作為接收功率值；和
最大功率求出部分，在從接收功率計(jì)算部分輸入的接收功率值中求出最大的功率接收值作為最大接收功率，輸出作為長(zhǎng)期信息的指數(shù)，其中置有用于計(jì)算權(quán)向量的系數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求3的移動(dòng)通信設(shè)備，其中第一短期信息確定單元包括
第一基向量組合部分，將有效基向量與從第一選擇單元輸入的系數(shù)組合，輸出得到的組合作為權(quán)向量；
接收功率計(jì)算部分，用信道下行鏈路特性乘以從第一基向量組合部分輸入的相應(yīng)的權(quán)向量，計(jì)算相應(yīng)乘積的范數(shù)平方，輸出計(jì)算結(jié)果作為接收功率值；和
最大功率求出部分，在從接收功率計(jì)算部分輸入的接收功率值中求出最大的功率接收值作為最大接收功率，輸出指數(shù)，其中置有用于計(jì)算權(quán)向量的系數(shù)，
其中，相應(yīng)于確定為短期信息的指數(shù)的權(quán)向量包括權(quán)。
13.根據(jù)權(quán)利要求6的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第一權(quán)提取單元包括
第一信息恢復(fù)部分，從收到的反饋信號(hào)恢復(fù)長(zhǎng)期信息和短期信息，輸出恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和短期信息；
第二系數(shù)存儲(chǔ)部分，用束數(shù)預(yù)先確定和存儲(chǔ)其每個(gè)都按指數(shù)具有有效基向量的表的系數(shù)，響應(yīng)短期信息從響應(yīng)于包括在長(zhǎng)期信息中的束數(shù)選擇的表中提取系數(shù)；和
第二基向量組合部分，用從第二系數(shù)存儲(chǔ)部分輸入的系數(shù)組合包括在長(zhǎng)期信息中的有效基向量，向乘法單元輸出得到的組合作為權(quán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第二基向量組合部分用從第二系數(shù)存儲(chǔ)部分輸入的系數(shù)和包括在長(zhǎng)期信息中的本征值組合包括在長(zhǎng)期信息中的有效基向量，向乘法單元輸出得到的組合作為權(quán)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第二基向量組合部分用從第二系數(shù)存儲(chǔ)部分輸入的系數(shù)和包括在長(zhǎng)期信息中的本征值組合包括在長(zhǎng)期信息中的有效基向量，向乘法單元輸出得到的組合作為權(quán)。
16.一種移動(dòng)通信方法，該方法利用用于包括帶天線陣的基站和移動(dòng)站的移動(dòng)通信設(shè)備的天線陣，該方法包括
步驟a，利用從基站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性，利用信道下行鏈路特性，根據(jù)用于每個(gè)天線的信道之間特性的相關(guān)度確定長(zhǎng)期信息和短期信息，將確定的長(zhǎng)期信息和短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)，將反饋信號(hào)發(fā)送給基站；和
步驟b，接收反饋信號(hào)，從由收到的反饋信號(hào)中恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和短期信息中提取多個(gè)權(quán)，將多路復(fù)用的專用物理信道信號(hào)乘以相應(yīng)的權(quán)，將相應(yīng)的導(dǎo)頻信道信號(hào)加到乘積上，通過(guò)天線陣將相加的結(jié)果發(fā)送到移動(dòng)站。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的移動(dòng)通信方法，其中步驟a包括
步驟a1，接收從基站發(fā)送的信號(hào)，從收到的信號(hào)確定信道下行鏈路特性；
步驟a2，從信道下行鏈路特性產(chǎn)生基向量和本征值，計(jì)算等于有效基向量數(shù)的束數(shù)，和輸出有效基向量和束數(shù)作為長(zhǎng)期信息；
步驟a3，利用從有效基向量計(jì)算出的權(quán)向量、信道下行鏈路特性和相應(yīng)于束數(shù)的表的系數(shù)確定導(dǎo)致最大接收功率的指數(shù)作為短期信息，該表是由束數(shù)預(yù)先確定的表，每個(gè)表都按指數(shù)具有有效基向量系數(shù)且存儲(chǔ)在移動(dòng)站中。
步驟a4，將確定的長(zhǎng)期信息和短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)，
其中，權(quán)向量由有效基向量和系數(shù)的組合來(lái)表達(dá)，相應(yīng)于確定為長(zhǎng)期信息的指數(shù)的權(quán)向量包括權(quán)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的移動(dòng)通信方法，其中，步驟a2中，從信道下行鏈路特性產(chǎn)生表示有效基向量的組合模式的模式信號(hào)，產(chǎn)生的模式信號(hào)包括在長(zhǎng)期信息中，步驟a3中，利用從有效基向量計(jì)算出的權(quán)向量、信道下行鏈路特性和相應(yīng)于束數(shù)和模式信號(hào)的表的系數(shù)確定將導(dǎo)致最大接收功率的指數(shù)確定為短期信息，該表是由束數(shù)和組合模式預(yù)先確定的表，每個(gè)表都按指數(shù)具有有效基向量系數(shù)且存儲(chǔ)在移動(dòng)站中。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的移動(dòng)通信方法，其中，步驟a2中，本征值包括在長(zhǎng)期信息中。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的移動(dòng)通信方法，其中，步驟包括
步驟b1，從經(jīng)天線陣收到的反饋信號(hào)恢復(fù)長(zhǎng)期信息和短期信息，從恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和短期信息提取權(quán)；
步驟b2，多路復(fù)用專用物理信道信號(hào)和用在步驟b1中提取的相應(yīng)的權(quán)乘以多路復(fù)用的結(jié)果；和
步驟b3，將在步驟b2中獲得的乘積與相應(yīng)的導(dǎo)頻信道信號(hào)相加，
其中，步驟b3的結(jié)果經(jīng)天線陣發(fā)送給移動(dòng)站。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的移動(dòng)通信方法，其中，步驟a2包括
步驟a21，通過(guò)本征分析從信道下行鏈路特性產(chǎn)生基向量和本征值；
步驟a22，計(jì)數(shù)比第一閾值大的本征值數(shù)以獲得束數(shù)，在從步驟a21中產(chǎn)生的基向量中選擇數(shù)量等于束數(shù)的基向量，作為有效基向量；和
步驟a23，使用信道下行鏈路特性產(chǎn)生模式信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中，步驟a23包括
步驟a231，利用信道下行鏈路特性、有效基向量和相應(yīng)于束數(shù)的表的系數(shù)計(jì)算相應(yīng)組合模式的期望值，該表是用束數(shù)和組合模式預(yù)先確定的表中的表；
步驟a232，確定選擇組合模式的期望值是否比等增益組合模式的期望值大；
步驟a233，如果確定選擇組合模式的期望值比等增益組合模式的期望值大，就產(chǎn)生表示選擇組合模式的模式信號(hào)；和
步驟a234，如果確定選擇組合模式的期望值不比等增益組合模式的期望值大，就產(chǎn)生表示等增益組合模式的模式信號(hào)，
其中，步驟a231、步驟a232、步驟a233和步驟a234與步驟a21和步驟a22在相同時(shí)間執(zhí)行。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的移動(dòng)通信方法，其中，步驟a231包括
從信道下行鏈路特性計(jì)算下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣；和
利用下面的公式基于下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣值、相應(yīng)于束數(shù)的表的系數(shù)和有效基向量計(jì)算期望和這里，ESL指選擇組合模式的期望值，EEG指等增益組合模式的期望值，
指下行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣，是Ws的共軛轉(zhuǎn)置矩陣，
是We的共軛轉(zhuǎn)置矩陣，這里V是有效基向量，b是指數(shù)，NB指束數(shù)，
是用指數(shù)b從在存儲(chǔ)在相應(yīng)于束數(shù)的表中的系數(shù)中確定的用于選擇組合模式的系數(shù)，
是用指數(shù)b在存儲(chǔ)在相應(yīng)于束數(shù)的表中的系數(shù)中確定的用于等增益組合模式的系數(shù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21的移動(dòng)通信方法，其中步驟a23包括
步驟a241，從信道下行鏈路特性計(jì)算在移動(dòng)站的到達(dá)方向(DOA)；
步驟a242，確定相鄰DOA之間的差是否大于第二閾值；
步驟a243，如果確定相鄰DOA之間的差大于第二閾值，就產(chǎn)生表示選擇組合模式的模式信號(hào)；和
步驟a244，如果確定相鄰DOA之間的差不大于第二閾值，就產(chǎn)生表示等增益組合模式的模式信號(hào)，
其中，步驟a241、步驟a242、步驟a243和步驟a244與步驟a21和步驟a22在相同時(shí)間執(zhí)行。
25.根據(jù)權(quán)利要求21的移動(dòng)通信方法，其中，步驟a23包括
步驟a251，從信道下行鏈路特性計(jì)算在移動(dòng)站的到達(dá)方向(DOA)的角展度；和
步驟a252，確定平均角展度是否大于第三閾值；
步驟a253，如果確定平均角展度大于第三閾值，就產(chǎn)生表示等增益組合模式的模式信號(hào)；和
步驟a254，如果確定平均角展度不大于第二閾值，就產(chǎn)生表示選擇組合模式的模式信號(hào)，
其中，步驟a251、步驟a252、步驟a253和步驟a254與步驟a21和步驟a22在相同時(shí)間執(zhí)行。
26.根據(jù)權(quán)利要求17的移動(dòng)通信方法，其中，步驟a3包括
步驟a311，通過(guò)將有效基向量與相應(yīng)于束數(shù)的表的系數(shù)組合計(jì)算權(quán)向量；
步驟a312，用信道下行鏈路特性乘以步驟a311中獲得的相應(yīng)的權(quán)向量，計(jì)算相應(yīng)乘積的范數(shù)平方以獲得接收功率值；和
步驟a313，求出接收功率值中最大的功率接收值作為最大接收功率，確定指數(shù)作為短期信息，其中置有用于計(jì)算權(quán)向量的系數(shù)。
27.根據(jù)權(quán)利要求18的移動(dòng)通信方法，其中步驟a3包括
步驟a321，通過(guò)將有效基向量與相應(yīng)于束數(shù)和模式信號(hào)的表的系數(shù)組合計(jì)算權(quán)向量；
步驟a322，用信道下行鏈路特性乘以步驟a321中獲得的相應(yīng)的權(quán)向量，計(jì)算相應(yīng)乘積的范數(shù)平方以獲得接收功率值；和
步驟a323，求出接收功率值中最大的功率接收值作為最大接收功率，確定指數(shù)作為短期信息，其中置有用于計(jì)算權(quán)向量的系數(shù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求20的移動(dòng)通信方法，其中步驟b1包括
步驟b11，從反饋信號(hào)恢復(fù)長(zhǎng)期信息和短期信息；
步驟b12，在由束數(shù)預(yù)先確定、并且其每個(gè)都按指數(shù)具有有效基向量系數(shù)且存儲(chǔ)在基站中的多個(gè)表中選擇相應(yīng)于包括在長(zhǎng)期信息中的束數(shù)的表，在所選的表的系數(shù)中提取相應(yīng)于短期信息的系數(shù)；
步驟b13，利用步驟b12中提取的系數(shù)，通過(guò)組合包括在長(zhǎng)期信息中的有效基向量獲得權(quán)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的移動(dòng)通信方法，其中，步驟b12中，在由束數(shù)和組合模式預(yù)先確定、并且其每個(gè)表都按指數(shù)具有有效基向量系數(shù)且存儲(chǔ)在基站中的多個(gè)表中選擇相應(yīng)于包括在長(zhǎng)期信息中的束數(shù)和組合模式的表，從所選的表的系數(shù)中提取相應(yīng)于短期信息的系數(shù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的移動(dòng)通信方法，其中，步驟b13中，通過(guò)利用步驟b12中提取的系數(shù)和包括在長(zhǎng)期信息中的本征值，組合包括在長(zhǎng)期信息中的有效基向量獲得權(quán)。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的移動(dòng)通信方法，其中步驟b13中，通過(guò)利用步驟b12中提取的系數(shù)和包括在長(zhǎng)期信息中的本征值，組合包括在長(zhǎng)期信息中的有效基向量獲得權(quán)。
32.根據(jù)權(quán)利要求22的移動(dòng)通信方法，其中，根據(jù)下面的公式預(yù)先獲得相應(yīng)于選擇組合模式的表的系數(shù)ai(b)
這里，i是從0到NB-1的整數(shù)，NB指束數(shù)，b表示指數(shù)，且是從0到NB-1的整數(shù)。
33.根據(jù)權(quán)利要求22的移動(dòng)通信方法，其中，根據(jù)下面的公式預(yù)先獲得相應(yīng)于等增益組合模式的表的系數(shù)ai(b)
這里，i是從0到NB-1的整數(shù)，c(b)＝gray_encoder(b，BEG)，
NB指束數(shù)，b指指數(shù)且是從0到BEG-1的整數(shù)，BEG＝4NB-1。
34.根據(jù)權(quán)利要求17的移動(dòng)通信方法，其中，步驟a3中使用的系數(shù)的表是用于選擇組合模式的。
35.根據(jù)權(quán)利要求17的移動(dòng)通信方法，其中，步驟a3中使用的系數(shù)的表是用于等增益組合模式的。
36.一種包括帶天線陣的基站和移動(dòng)站的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，
移動(dòng)站利用從基站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性，利用信道下行鏈路特性，根據(jù)每個(gè)天線的信道之間特性的相關(guān)度確定短期信息，將確定的短期信息轉(zhuǎn)換成反饋信號(hào)，并將反饋信號(hào)發(fā)送給基站；和
基站從移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道上行鏈路特性，利用信道上行鏈路特性和從收到的反饋信號(hào)恢復(fù)的短期信息根據(jù)確定的長(zhǎng)期信息提取多個(gè)權(quán)，將多路復(fù)用的專用物理信道信號(hào)乘以相應(yīng)的權(quán)，將利用至少一個(gè)導(dǎo)頻信道信號(hào)和長(zhǎng)期信息獲得的相應(yīng)基本導(dǎo)頻信號(hào)與乘積相加，通過(guò)天線陣將相加結(jié)果發(fā)送給移動(dòng)站。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，移動(dòng)站利用從自基站發(fā)送的信號(hào)恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和信道下行鏈路特性確定短期信息，基站將確定的長(zhǎng)期信息轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)，并將該射頻信號(hào)發(fā)送到移動(dòng)站。
38.根據(jù)權(quán)利要求36的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，移動(dòng)站包括
移動(dòng)站信道特性確定單元，接收基站發(fā)送的信號(hào)，以時(shí)空方式從收到的信號(hào)確定每個(gè)天線信道下行鏈路特性，和輸出確定的信道下行鏈路特性；
第三系數(shù)存儲(chǔ)單元，預(yù)先確定和存儲(chǔ)表，每個(gè)表都有與指數(shù)組合的有效基向量的系數(shù)；
第二短期信息確定單元，通過(guò)組合從第三系數(shù)存儲(chǔ)單元輸出的系數(shù)和給定等同基向量獲得權(quán)向量，利用權(quán)向量和信道下行鏈路特性確定導(dǎo)致最大接收功率的指數(shù)，并輸出確定的指數(shù)作為短期信息；和
移動(dòng)站信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，用于將確定的短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)；
其中，相應(yīng)于用短期信息確定單元確定為短期信息的指數(shù)的權(quán)向量包括多個(gè)權(quán)，轉(zhuǎn)換的反饋信號(hào)發(fā)送到基站。
39.根據(jù)權(quán)利要求37的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，移動(dòng)站包括
移動(dòng)站信道特性確定單元，接收基站發(fā)送的信號(hào)，以時(shí)空方式從收到的信號(hào)確定每個(gè)天線信道下行鏈路特性，和輸出確定的信道下行鏈路特性；
第二信息恢復(fù)單元，接收從基站發(fā)送的信號(hào)，從收到的信號(hào)恢復(fù)長(zhǎng)期信息，輸出恢復(fù)的長(zhǎng)期信息；
第四系數(shù)存儲(chǔ)單元，用長(zhǎng)期信息預(yù)先確定和存儲(chǔ)其每個(gè)表有與指數(shù)的組合的有效基向量系數(shù)的表，并輸出從存儲(chǔ)的表中選擇的相應(yīng)于從第二恢復(fù)單元輸入的長(zhǎng)期信息的表的系數(shù)；
第二短期信息確定單元，通過(guò)組合從第四系數(shù)存儲(chǔ)單元輸出的系數(shù)和給定等同基向量獲得權(quán)向量，用權(quán)向量和信道下行鏈路特性確定導(dǎo)致最大接收功率的指數(shù)，并輸出確定的指數(shù)作為短期信息；和
移動(dòng)站信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，用于將確定的短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)；
其中，相應(yīng)于用第二短期信息確定單元確定為短期信息的指數(shù)的權(quán)向量包括權(quán)，轉(zhuǎn)換的反饋信號(hào)發(fā)送到基站。
40.根據(jù)權(quán)利要求38的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第二短期信息確定單元包括
第三基向量組合部分，利用從第三系數(shù)存儲(chǔ)單元輸入的系數(shù)組合等同基向量，輸出得到的組合作為權(quán)向量；
接收功率計(jì)算部分，用信道下行鏈路特性乘以從第三基向量組合部分輸入的相應(yīng)的權(quán)向量，計(jì)算相應(yīng)乘積的范數(shù)平方，輸出計(jì)算結(jié)果作為接收功率值；和
最大功率求出部分，在從接收功率計(jì)算部分輸入的接收功率值中求出最大的功率接收值作為最大接收功率，輸出作為長(zhǎng)期信息的指數(shù)，其中置有用于計(jì)算權(quán)向量的系數(shù)。
41.根據(jù)權(quán)利要求38的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，基站包括
基站長(zhǎng)期信息確定單元，利用從移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)確定信道上行鏈路特性，利用確定的信道上行鏈路特性確定長(zhǎng)期信息；
第二權(quán)提取單元，從經(jīng)天線陣接收的反饋信號(hào)恢復(fù)短期信息，利用恢復(fù)的短期信息和基站長(zhǎng)期信息確定單元確定的長(zhǎng)期信息提取權(quán)；
多路復(fù)用單元，多路復(fù)用專用物理信道信號(hào)和輸出多路復(fù)用的結(jié)果；
乘法單元，用從第二權(quán)提取單元輸入的相應(yīng)的權(quán)乘以從多路復(fù)用單元輸入的多路復(fù)用結(jié)果，輸出乘積；和
基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元，利用至少一個(gè)導(dǎo)頻信道信號(hào)和基站長(zhǎng)期信息確定單元確定的長(zhǎng)期信息產(chǎn)生基本導(dǎo)頻信號(hào)；
加法單元，將從乘法單元輸入的乘積與相應(yīng)的基本導(dǎo)頻信號(hào)相加，輸出加法結(jié)果，其中，從加法單元輸出的加法結(jié)果經(jīng)天線陣發(fā)送到移動(dòng)站。
42.根據(jù)權(quán)利要求39的移動(dòng)通信設(shè)備，其中基站包括
基站長(zhǎng)期信息確定單元，利用從移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)確定信道上行鏈路特性，利用確定的信道上行鏈路特性確定長(zhǎng)期信息；
第三權(quán)提取單元，從經(jīng)天線陣接收的反饋信號(hào)恢復(fù)短期信息，利用恢復(fù)的短期信息和基站長(zhǎng)期信息確定單元確定的長(zhǎng)期信息提取權(quán)；
多路復(fù)用單元，多路復(fù)用專用物理信道信號(hào)和輸出多路復(fù)用的結(jié)果；
乘法單元，用從第三權(quán)提取單元輸入的相應(yīng)的權(quán)乘以從多路復(fù)用單元輸入的多路復(fù)用結(jié)果，輸出乘積；
基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元，利用至少一個(gè)導(dǎo)頻信道信號(hào)和基站長(zhǎng)期信息確定單元確定的長(zhǎng)期信息產(chǎn)生基本導(dǎo)頻信號(hào)；
基站信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，將長(zhǎng)期信息確定單元確定的長(zhǎng)期信息轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)；和
加法單元，將從乘法單元輸入的乘積加上相應(yīng)的基本導(dǎo)頻信號(hào)，輸出加法結(jié)果，
其中，從基站信號(hào)轉(zhuǎn)換單元輸出的射頻信號(hào)經(jīng)天線陣發(fā)送到移動(dòng)站。
43.根據(jù)權(quán)利要求41的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第二權(quán)提取單元包括
第三信息恢復(fù)部分，從收到的反饋信號(hào)恢復(fù)短期信息，輸出恢復(fù)的短期信息；
第五系數(shù)存儲(chǔ)部分，預(yù)先確定和存儲(chǔ)具有要與指數(shù)組合的有效基向量的表，輸出相應(yīng)于從第三信息恢復(fù)部分輸入的短期信息的系數(shù)；和
第四基向量組合部分，組合從第五系數(shù)存儲(chǔ)部分輸入的系數(shù)和包括在從基站長(zhǎng)期信息確定單元輸入的長(zhǎng)期信息中的有效基向量，輸出得到的組合到乘法單元作為權(quán)。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第五系數(shù)存儲(chǔ)部分用長(zhǎng)期信息預(yù)先確定和存儲(chǔ)其每個(gè)具有有效基向量的系數(shù)的表，并將相應(yīng)于基站長(zhǎng)期信息確定單元確定的長(zhǎng)期信息和從第三信息恢復(fù)部分輸入的短期信息的系數(shù)輸出到第四基向量組合部分。
45.根據(jù)權(quán)利要求43的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，基站長(zhǎng)期信息確定單元包括
基站信道特性確定單元，利用從移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道上行鏈路特性；
上行鏈路長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣發(fā)生部分，從基站信道特性確定單元確定的信道上行鏈路特性產(chǎn)生上行鏈路長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣；
信道信息轉(zhuǎn)換部分，將上行鏈路長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣轉(zhuǎn)換下行鏈路長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣；和
長(zhǎng)期信息發(fā)生部分，用本征值分析法從自信道信息轉(zhuǎn)換部分輸入的下行鏈路長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣產(chǎn)生長(zhǎng)期信息。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，長(zhǎng)期信息發(fā)生部分包括第二模式信號(hào)發(fā)生部分，從利用本征值分析法產(chǎn)生的長(zhǎng)期信息和信道上行鏈路特性產(chǎn)生模式信號(hào)。
47.權(quán)利要求46的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第二模式信號(hào)發(fā)生部分包括
上行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣計(jì)算部分，從長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣計(jì)算上行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣；
期望值計(jì)算部分，用下面的公式基于上行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣、從第五系數(shù)存儲(chǔ)部分輸入的系數(shù)和包括在從長(zhǎng)期信息確定單元輸入的長(zhǎng)期信息中的有效基向量計(jì)算期望值ESL和EEG和這里，
指上行鏈路短期時(shí)空協(xié)方差矩陣，是Ws的共軛轉(zhuǎn)置矩陣，
是We的共軛轉(zhuǎn)置矩陣，這里Vi是有效基向量，b是指數(shù)，NB指等于有效基向量數(shù)的束數(shù)，
是用指數(shù)b在從第五系數(shù)存儲(chǔ)部分輸入的系數(shù)中確定用于選擇組合模式的系數(shù)，
是用指數(shù)b在從第五系數(shù)存儲(chǔ)部分輸入的系數(shù)中確定用于等增益組合模式的系數(shù)；和
第一比較部分，比較期望值，響應(yīng)比較結(jié)果產(chǎn)生模式信號(hào)。
48.根據(jù)權(quán)利要求46的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第二模式信號(hào)發(fā)生部分包括
到達(dá)方向(DOA)計(jì)算部分，從信道上行鏈路特性計(jì)算移動(dòng)站的DOA；和
第二比較部分，比較相鄰DOA之間的差和第二閾值，響應(yīng)比較結(jié)果產(chǎn)生模式信號(hào)。
49.根據(jù)權(quán)利要求46的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第二模式信號(hào)發(fā)生部分包括
角展度計(jì)算部分，從信道上行鏈路特性計(jì)算移動(dòng)站的到達(dá)方向(DOA)角展度；和
第三比較部分，比較平均角展度和第三閾值，響應(yīng)比較結(jié)果產(chǎn)生模式信號(hào)。
50.根據(jù)權(quán)利要求46的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，第二模式信號(hào)發(fā)生部分包括第四比較部分，比較本征值中第一最大本征值和第二最大本征值之間的差和第四閾值，響應(yīng)比較結(jié)果輸出模式信號(hào)，利用本征分析法在長(zhǎng)期信息發(fā)生部分中從下行鏈路長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣產(chǎn)生本征值，本征值包括在長(zhǎng)期信息中。
51.根據(jù)權(quán)利要求41的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元用相應(yīng)有效基向量乘以數(shù)目等于束數(shù)的導(dǎo)頻信道信號(hào)，加上乘積，輸出加法結(jié)果到加法單元作為基本導(dǎo)頻信號(hào)，其中，束數(shù)與有效基向量數(shù)相同。
52.根據(jù)權(quán)利要求41的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，基本導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生單元調(diào)節(jié)有效基向量的幅度，用相應(yīng)的幅度調(diào)節(jié)的有效基向量乘以數(shù)目等于束數(shù)的導(dǎo)頻信道信號(hào)，加上乘積，輸出加法結(jié)果到加法單元作為基本導(dǎo)頻信號(hào)，其中，束數(shù)與有效基向量數(shù)相同。
53.一種移動(dòng)通信方法，利用包括帶天線陣的基站和移動(dòng)站的移動(dòng)通信設(shè)備中的天線陣，該方法包括
步驟a，利用從基站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性，利用信道下行鏈路特性，根據(jù)用于每個(gè)天線的信道之間特性的相關(guān)度確定短期信息，將確定的短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)，將反饋信號(hào)發(fā)送給基站；和
步驟b，從自移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道上行鏈路特性，根據(jù)利用信道上行鏈路特性確定的長(zhǎng)期信息和從收到的反饋信號(hào)恢復(fù)的短期信息提取多個(gè)權(quán)，將多路復(fù)用的專用物理信道信號(hào)乘以相應(yīng)的權(quán)，將利用至少一個(gè)導(dǎo)頻信道信號(hào)和長(zhǎng)期信息獲得的相應(yīng)基本導(dǎo)頻信號(hào)加到乘積上，通過(guò)天線陣將相加結(jié)果發(fā)送給移動(dòng)站。
54.權(quán)利要求53的移動(dòng)通信方法，其中步驟a中，使用從自基站發(fā)送的信號(hào)恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和信道下行鏈路特性確定短期信息，并且，步驟b中，將確定的長(zhǎng)期信息轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)并發(fā)送到移動(dòng)站。
55.權(quán)利要求53的移動(dòng)通信方法，其中步驟a包括
步驟a1，接收從基站發(fā)送的信號(hào)，以時(shí)空方式從收到的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性；
步驟a2，通過(guò)組合等同基向量和預(yù)先確定和存儲(chǔ)、并且按指數(shù)具有有效基向量系數(shù)的表的系數(shù)中的相應(yīng)系數(shù)計(jì)算權(quán)向量，利用權(quán)向量和信道下行鏈路特性確定導(dǎo)致最大接收功率的指數(shù)作為短期信息；和
步驟a3，將確定的長(zhǎng)期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)，
其中，相應(yīng)于步驟a2中確定的指數(shù)的權(quán)向量包括多個(gè)權(quán)，步驟a3的轉(zhuǎn)換結(jié)果發(fā)送到基站。
56.權(quán)利要求54的移動(dòng)通信方法，其中，步驟a包括
步驟a1，接收從基站發(fā)送的信號(hào)，以時(shí)空方式從收到的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性，從收到的信號(hào)恢復(fù)長(zhǎng)期信息；
步驟a2，通過(guò)組合等同基向量和從預(yù)先確定并且每個(gè)表具有要與指數(shù)組合的有效基向量系數(shù)的多個(gè)表中根據(jù)步驟a1中恢復(fù)的長(zhǎng)期信息選擇的表的系數(shù)，計(jì)算權(quán)向量，利用權(quán)向量和信道下行鏈路特性確定導(dǎo)致最大接收功率的指數(shù)作為短期信息；和
步驟a3，將確定的短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)，
其中，相應(yīng)于步驟a2中確定的指數(shù)的權(quán)向量包括權(quán)，步驟a3的轉(zhuǎn)換結(jié)果發(fā)送到基站。
57.根據(jù)權(quán)利要求55的移動(dòng)通信方法，其中，步驟a2包括
步驟a21，利用表的系數(shù)通過(guò)組合等同基向量計(jì)算權(quán)向量；
步驟a22，用信道下行鏈路特性乘以步驟a21中計(jì)算的相應(yīng)權(quán)向量，計(jì)算相應(yīng)乘積的范數(shù)平方作為接收功率值；和
步驟a23，求出接收功率值中最大的功率接收值作為最大接收功率，確定指數(shù)作為短期信息，該指數(shù)中置有用于計(jì)算權(quán)向量的系數(shù)。
58.根據(jù)權(quán)利要求55的移動(dòng)通信方法，其中，步驟b包括
步驟b1，利用移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)確定信道上行鏈路特性，利用確定的信道上行鏈路特性確定長(zhǎng)期信息；
步驟b2，從經(jīng)天線陣收到的反饋信號(hào)恢復(fù)短期信息，利用恢復(fù)的短期信息和步驟b1確定的長(zhǎng)期信息提取權(quán)；
步驟b3，多路復(fù)用專用物理信道信號(hào)；
步驟b4，用步驟b2中提取的相應(yīng)權(quán)乘以步驟b3的多路復(fù)用結(jié)果；
步驟b5，利用至少一個(gè)導(dǎo)頻信道信號(hào)和步驟b1中確定的長(zhǎng)期信息產(chǎn)生基本導(dǎo)頻信號(hào)；和
步驟b6，將步驟b4的乘積與相應(yīng)基本導(dǎo)頻信號(hào)相加，
其中，步驟b2包括
步驟b21，從收到的反饋信號(hào)恢復(fù)短期信息；
步驟b22，在預(yù)先確定、并且其每個(gè)具有要與指數(shù)組合的有效基向量系數(shù)的表的系數(shù)中提取相應(yīng)于短期信息的系數(shù)；和
步驟b23，利用提取的系數(shù)和步驟b1中確定的長(zhǎng)期信息獲得權(quán)，
其中，步驟b6的加法結(jié)果經(jīng)天線陣發(fā)送給移動(dòng)站。
59.根據(jù)權(quán)利要求56的移動(dòng)通信方法，其中，步驟b包括
步驟b1，利用移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)確定信道上行鏈路特性，利用確定的信道上行鏈路特性確定長(zhǎng)期信息；
步驟b2，從經(jīng)天線陣收到的反饋信號(hào)恢復(fù)短期信息，利用恢復(fù)的短期信息和步驟b1確定的長(zhǎng)期信息提取權(quán)；
步驟b3，多路復(fù)用專用物理信道信號(hào)；
步驟b4，用相應(yīng)權(quán)乘以步驟b3的多路復(fù)用結(jié)果；
步驟b5，利用至少一個(gè)導(dǎo)頻信道信號(hào)和步驟b1中確定的長(zhǎng)期信息產(chǎn)生基本導(dǎo)頻信號(hào)；
步驟b6，將步驟b4的乘積與相應(yīng)的基本導(dǎo)頻信號(hào)相加；和
步驟b7，將步驟b1中確定的長(zhǎng)期信息轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)，
其中，步驟b2包括
步驟b21，從收到的反饋信號(hào)恢復(fù)短期信息；
步驟b22，在用長(zhǎng)期信息預(yù)先確定、并且其每個(gè)具有要與指數(shù)組合的有效基向量系數(shù)的表的系數(shù)中提取相應(yīng)于短期信息和步驟b1中確定的長(zhǎng)期信息的系數(shù)；和
步驟b23，利用提取的系數(shù)和步驟b1中確定的長(zhǎng)期信息獲得權(quán)，
其中，步驟b6的加法結(jié)果和步驟b7的轉(zhuǎn)換結(jié)果經(jīng)天線陣發(fā)送給移動(dòng)站。
60.根據(jù)權(quán)利要求58的移動(dòng)通信方法，其中，步驟b1包括
步驟b11，利用移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道上行鏈路特性；
步驟b12，從步驟b11確定的信道上行鏈路特性產(chǎn)生上行鏈路長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣；
步驟b13，將上行鏈路長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣轉(zhuǎn)換為下行鏈路長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣；和
步驟b14，從步驟b13獲得的下行鏈路長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣用本征值分析法產(chǎn)生長(zhǎng)期信息。
61.根據(jù)權(quán)利要求60的移動(dòng)通信方法，其中，步驟b14包括步驟b141，從利用本征分析法產(chǎn)生的長(zhǎng)期信息和信道上行鏈路特性產(chǎn)生模式信號(hào)。
62.根據(jù)權(quán)利要求61的移動(dòng)通信方法，其中，步驟b141包括
計(jì)算本征值中第一最大本征值和第二最大本征值之間的差；
確定第一最大本征值和第二最大本征值之間的差是否小于第四閾值；
如果確定第一最大本征值和第二最大本征值之間的差小于第四閾值，就產(chǎn)生表示選擇組合模式的模式信號(hào)；和
如果確定第一最大本征值和第二最大本征值之間的差不小于第四閾值，就產(chǎn)生表示選擇等增益模式的模式信號(hào)，
其中，利用本征值分析法從下行鏈路長(zhǎng)期時(shí)空協(xié)方差矩陣產(chǎn)生本征值，本征值包括在長(zhǎng)期信息中。
63.根據(jù)權(quán)利要求58的移動(dòng)通信方法，其中，步驟b5中，用相應(yīng)有效基向量乘以數(shù)目等于束數(shù)的導(dǎo)頻信道信號(hào)，加上乘積，加法結(jié)果確定為基本導(dǎo)頻信號(hào)，然后執(zhí)行步驟b6，其中，束數(shù)與有效基向量數(shù)相同。
64.根據(jù)權(quán)利要求58的移動(dòng)通信方法，其中，步驟b5中，調(diào)節(jié)有效基向量的幅度，將數(shù)目等于束數(shù)的導(dǎo)頻信道信號(hào)乘以相應(yīng)幅度調(diào)節(jié)的有效基向量，加上乘積，加法結(jié)果確定為基本導(dǎo)頻信號(hào)，然后執(zhí)行步驟b6，其中，束數(shù)與有效基向量數(shù)相同。
65.根據(jù)權(quán)利要求6的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，多路復(fù)用單元包括乘法器，用擴(kuò)展/擾頻信號(hào)乘以專用物理信道信號(hào)，輸出乘積作為多路復(fù)用結(jié)果。
66.根據(jù)權(quán)利要求16的移動(dòng)通信方法，其中，通過(guò)用專用物理信道信號(hào)乘以擴(kuò)展/擾頻信號(hào)獲得多路復(fù)用的專用物理信道信號(hào)。
67.根據(jù)權(quán)利要求6的移動(dòng)通信設(shè)備，其中，多路復(fù)用單元包括時(shí)分多路復(fù)用部分，對(duì)每個(gè)用戶時(shí)分多路復(fù)用不同的專用物理信道信號(hào)，輸出時(shí)分多路復(fù)用結(jié)果作為多路復(fù)用結(jié)果。
68.根據(jù)權(quán)利要求16的移動(dòng)通信方法，其中，通過(guò)對(duì)每個(gè)用戶時(shí)分多路復(fù)用不同的專用物理信道信號(hào)獲得多路復(fù)用的專用物理信道信號(hào)。
69.根據(jù)權(quán)利要求1的移動(dòng)通信方法，其中，導(dǎo)頻信道信號(hào)是公共導(dǎo)頻信道(CPICH)信號(hào)、專用導(dǎo)頻信道(DPICH)信號(hào)或輔助公共導(dǎo)頻信道(SCPICH)信號(hào)。
70.根據(jù)權(quán)利要求16的移動(dòng)通信方法，其中，導(dǎo)頻信道信號(hào)是公共導(dǎo)頻信道(CPICH)信號(hào)、專用導(dǎo)頻信道(DPICH)信號(hào)或輔助公共導(dǎo)頻信道(SCPICH)信號(hào)。
全文摘要
一種包括帶天線陣的移動(dòng)通信設(shè)備及其移動(dòng)通信方法。移動(dòng)通信設(shè)備包括:有天線陣的基站和移動(dòng)站,其中,移動(dòng)站利用基站發(fā)送的信號(hào)確定每個(gè)天線的信道下行鏈路特性,用信道下行鏈路特性根據(jù)每個(gè)天線信道之間特性的相關(guān)度確定長(zhǎng)期信息和短期信息,將確定的長(zhǎng)期信息和短期信息轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào)并將其發(fā)送給基站,基站接收反饋信號(hào),從自收到的反饋信號(hào)恢復(fù)的長(zhǎng)期信息和短期信息提取多個(gè)權(quán),用權(quán)乘多路復(fù)用的專用物理信道信號(hào),將各導(dǎo)頻信道信號(hào)與乘積相加,并將加法結(jié)果經(jīng)天線陣發(fā)送給移動(dòng)站。因此,即使天線陣的天線數(shù)增加,也可通過(guò)改善移動(dòng)站要求的接收信噪比減小由移動(dòng)站移動(dòng)速度加快導(dǎo)致的性能惡化。
文檔編號(hào)H04B7/04GK1387375SQ0212370
公開日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2002年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月17日
發(fā)明者金成珍, 李周鎬, 李鐘赫, 李镕錫, 金基鎬, 李炫又 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社