專利名稱：發(fā)射分集系統(tǒng)和方法、發(fā)射機(jī)以及擴(kuò)展碼分配方法
發(fā)射分集系統(tǒng)和方法、發(fā)射才幾 以及擴(kuò)展碼分配方法本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2004年4月26日、申請(qǐng)?zhí)枮?00410095921. 7、發(fā)明 名稱為"發(fā)射分集系統(tǒng)和方法"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。技術(shù)領(lǐng)域一般地，本發(fā)明涉及一種發(fā)射分集系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其可 以采用執(zhí)行二維擴(kuò)展(即時(shí)域和頻域)的正交頻分復(fù)用碼分復(fù)用 (OFDM-CDM)，更具體地涉及一種在移動(dòng)通信系統(tǒng)中使用的時(shí)空發(fā)射分集 系統(tǒng)和發(fā)射天線陣列。
背景技術(shù)：
圖13是描述使用時(shí)空(ST)碼的時(shí)空發(fā)射分集技術(shù)的框圖，這在 S.M.Alamouti的i倉文 "A simple Transmit Diversity Technique For Wireless Communication", IEEE Journal on Selected Areas In Communications, Vol. 16， No.8, ppl451-1458， October 1993中提出。根據(jù)Alamouti的發(fā)射分集技術(shù)， 對(duì)于兩個(gè)發(fā)射碼元s,、 s2，在圖13中所示的時(shí)空編碼器1330所產(chǎn)生的2x2 正交時(shí)空碼矩陣由等式1給出Q =A ^2在時(shí)刻tl，從第一天線1301發(fā)射發(fā)射信號(hào)s,并且同時(shí)從第二天線1302發(fā)射發(fā)射信號(hào)32。在時(shí)刻t2,從第一天線1301發(fā)射發(fā)射信號(hào)—^'并且同時(shí)從第二天線1302發(fā)射發(fā)射信號(hào)-<。參照?qǐng)D13, "hi"表示從第一天線1301到終端1303的信道響應(yīng)，并且 "h2"表示從第二天線1302到終端1303的信道響應(yīng)。在時(shí)刻tl和t2接收的信號(hào)r,和1"2分別由等式2和3表示<formula>formula see original document page 7</formula>在終端1303中的接收機(jī)基于來自第一天線1301的信道響應(yīng)hi和來自第 二天線1302的信道響應(yīng)h2對(duì)接收信號(hào)解碼，并且被解碼的信號(hào)分別用等式 4和5表示<formula>formula see original document page 7</formula>從解碼的信號(hào)中可能檢測到發(fā)射信號(hào)si和s2，并且也可能實(shí)現(xiàn)最大比合并。圖14到16說明一種用于通過最佳波束選擇來改善發(fā)射特性的發(fā)射分集 才支術(shù)，這在 M.Fujii 的^侖文 "Beamspace-Time Transmit Diversity For Time-Domain Spreading OFDM-CDM Systems '， ， IEICE Trans, on Communications, Vol.E86-b， No.l， pp.344-351, January 2003中提出。在使用最佳波束選擇的發(fā)射分集技術(shù)中，基站使用固定多個(gè)波束。而每 個(gè)移動(dòng)臺(tái)估計(jì)來自多個(gè)波束的每一個(gè)的信道響應(yīng)，以計(jì)算每個(gè)波束的功率(例 如，加上多載波方案中所有子載波的功率)。然后，移動(dòng)臺(tái)選擇提供最大信道 響應(yīng)功率和的兩個(gè)相鄰波束(或一對(duì)相鄰波束)，并且把代表這兩個(gè)所選擇的 波束的波束對(duì)索引發(fā)送給基站。在這種發(fā)射分集技術(shù)中，發(fā)射機(jī)對(duì)使用2x2 正交時(shí)空編碼矩陣對(duì)要發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行時(shí)空編碼，并且把時(shí)空編碼的信號(hào)分 配給基站所指定的兩個(gè)波束。此外，使用僅執(zhí)行時(shí)域擴(kuò)展的OFDM-CDM對(duì) 由波束形成陣列權(quán)重矢量加權(quán)的信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展。然后把該擴(kuò)展信號(hào)和其他用 戶信號(hào)復(fù)用。另外，接收機(jī)執(zhí)行時(shí)域解擴(kuò)，以抑制其他用戶的所有信號(hào)，從而解碼期 望的信號(hào)。圖17說明了在現(xiàn)有的時(shí)空發(fā)射分集系統(tǒng)中如何把時(shí)空編碼的信號(hào)分配 給擴(kuò)展區(qū)域。時(shí)空編碼器1701對(duì)發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空編碼，以輸出兩個(gè)時(shí)空編碼的信號(hào)[s,，S2]和r '，-'5',]。這兩個(gè)時(shí)空編碼的信號(hào)[s,，S2]和[—<，1']依次被波束方向矢量(beam steering vector ) 1702和1703分別進(jìn)行波束引導(dǎo)，然 后在加法器1704中^皮復(fù)用。從加法器1704輸出的兩個(gè)信號(hào)<formula>formula see original document page 8</formula>在兩個(gè)擴(kuò)展 區(qū)域(2xSFTime)的時(shí)域(或在時(shí)間方向)中擴(kuò)展。為了維持在時(shí)域解擴(kuò)的代 碼之間的正交性，擴(kuò)展因子必須限制到不影響時(shí)域中的信道變化的程度。對(duì) 于時(shí)空碼，要求信道響應(yīng)應(yīng)該不依賴于在時(shí)域輸出的大量碼元的時(shí)隙長度而 變化。因此，實(shí)施該設(shè)計(jì)必須使得在兩個(gè)擴(kuò)展區(qū)域上的時(shí)域中沒有變化的影 響。但是，如果時(shí)域擴(kuò)展因子被限制低于預(yù)定值，那么可以容納的用戶數(shù)量 將會(huì)降低。此外，如果在兩個(gè)擴(kuò)展區(qū)域上有時(shí)間變化的影響，那么發(fā)射特性 將會(huì)惡化。在上述的兩個(gè)波束選擇方法中，如果用戶位于圖18所示的兩個(gè)相鄰波束 之間，那么就可以得到波束分集增益，從而改善發(fā)射特性。如果用戶位于圖 19所示的波束的最大增益附近，并且相應(yīng)的電磁波的角擴(kuò)展(angular spread) 比波束的寬度窄，那么就可以得到波束增益。但是，盡管使用了多個(gè)波束， 但是實(shí)際上只有一個(gè)波束發(fā)射的信號(hào)到達(dá)移動(dòng)臺(tái)(相應(yīng)于用戶)，因此會(huì)浪費(fèi) 可以分配給其他波束的信號(hào)功率。根據(jù)上述的時(shí)空發(fā)射分集技術(shù)，當(dāng)發(fā)射信號(hào)只在時(shí)域擴(kuò)展時(shí)，除了該用 戶信號(hào)之外的所有信號(hào)都在接收機(jī)的解擴(kuò)中被抑制。例如，如果許多用戶使 用不同的波束對(duì)，但是每個(gè)波束對(duì)的兩個(gè)波束之一被不同的用戶共用，那么 當(dāng)時(shí)空碼被解碼時(shí)不同用戶的信號(hào)彼此會(huì)干擾。因此，在用戶接收機(jī)，通過 時(shí)域解擴(kuò)可以抑制其他用戶的所有信號(hào)，從而防止了干擾。但是，根據(jù)執(zhí)行所有時(shí)域擴(kuò)展和頻域擴(kuò)展的二維擴(kuò)展，當(dāng)對(duì)一個(gè)波束對(duì) 的時(shí)空碼解碼時(shí)，在時(shí)域部分解擴(kuò)中(在二維擴(kuò)展區(qū)域)不能抑制分配給一 個(gè)波束對(duì)的時(shí)空碼和分配給與所述波束對(duì)共用一個(gè)波束的其他波束對(duì)的時(shí)空 碼之間的干擾。例如，如圖20所示的，當(dāng)?shù)谝缓偷诙ㄊ?1和#2用于用戶 #1時(shí)，并且第二波束#2和第三波束#3用于用戶#2時(shí)，如果發(fā)射到用戶#1的 信號(hào)用(sl，s2)表示，并且發(fā)射到用戶#2的信號(hào)用(s3,s4)表示，從第一和 第二波束#1和#2到用戶#1的在第m個(gè)子載波上的信道響應(yīng)分別用hm，d。hm，2 表示，那么在第m個(gè)子載波第一用戶所接收的信號(hào)可以由等式6和7給出。<formula>formula see original document page 9</formula>( 6 )<formula>formula see original document page 9</formula>(7)所接收的信號(hào)rm,,和fm，2使用信道響應(yīng)hm，,和hm，2來解碼，并且所解碼的信號(hào)可以用等式8和9表示。<formula>formula see original document page 9</formula>、 ( 8 )<formula>formula see original document page 9</formula> ( 9 )如在等式的右邊的第二和第三項(xiàng)所示，二維擴(kuò)展會(huì)引起用戶#1和#2的信號(hào)之間的干擾。相應(yīng)地，對(duì)于時(shí)域擴(kuò)展方法，由于該方法使用信道響應(yīng)被認(rèn)為是不變的 范圍內(nèi)的擴(kuò)展碼，因此也可以通過解擴(kuò)來抑制其他用戶的信號(hào)，而不會(huì)造成 干擾。但是，根據(jù)該二維擴(kuò)展方法，在擴(kuò)展碼之間的偏相關(guān)在每個(gè)子載波上 不一定為零，從而引起上面所述的干擾項(xiàng)。由于用戶信號(hào)的解碼項(xiàng)和響應(yīng)項(xiàng) (iu+ivj )不同，因此即使執(zhí)行頻域組合也不可能完全去除干擾項(xiàng)。發(fā)明內(nèi)容因此，考慮上述的問題來設(shè)計(jì)本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種發(fā)射分集系統(tǒng)、方法和程序產(chǎn)品，其在對(duì)二維擴(kuò)展0F畫-C讓使用多波束和 時(shí)空碼的發(fā)射分集技術(shù)中可以對(duì)信道的時(shí)變和頻率選擇性提供極好的抵抗力。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，上面的和其他的目的可以通過一個(gè)發(fā)射分集系 統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，該發(fā)射分集系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)，用于在把信號(hào)分配給多波束的波 束空間，之后發(fā)射該信號(hào)；接收機(jī)，用于接收該多個(gè)波束并且得到多個(gè)波束 的每個(gè)波束的信道估計(jì)；第一選擇裝置，用于從多個(gè)波束的多個(gè)波束對(duì)中選 擇波束對(duì)，所選波束對(duì)具有相應(yīng)于所述波束對(duì)的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的 最大功率和；以及第二選擇裝置，如果所選擇的波束對(duì)中的兩個(gè)波束的各自 信道估計(jì)的功率之間的差值大于預(yù)定值，則從所選沖奪的波束對(duì)中選^^兩個(gè)波 束中的一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供根據(jù)第一方面的系統(tǒng)，其中如果所選擇的波束對(duì)中的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的功率之間的差值大于預(yù)定值，第二選 擇裝置從所選擇的波束對(duì)的兩個(gè)波束中選擇一個(gè)，這兩個(gè)波束中的所選這一 個(gè)的信道估計(jì)的功率大于這兩個(gè)波束中的另一個(gè)的信道估計(jì)的功率。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種發(fā)射分集系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)，用于把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí)行該時(shí)空編碼信號(hào)的時(shí)域擴(kuò)展 和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且在把該擴(kuò)展信號(hào)分配給多波束的波束空間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)；以及代碼分配裝置，如果一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束中的一個(gè)相同或如果一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一 與另一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一相同，則分配在時(shí)域擴(kuò)展中具有0偏相關(guān) 的擴(kuò)展碼。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供根據(jù)第三方面的系統(tǒng)，其中該代碼分配裝 置另外還分配在時(shí)域擴(kuò)展中具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼給多個(gè)使用相同波束對(duì)的用戶。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種接收機(jī)，用于接收分配給多個(gè)波束的 波束空間的信號(hào)并且得到該多個(gè)波束的每個(gè)波束的信道估計(jì)，所述接收機(jī)包 括第一選擇裝置，用于從該多個(gè)波束的多個(gè)波束對(duì)中選擇波束對(duì)，所選波束 對(duì)具有相應(yīng)于所述波束對(duì)的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的最大功率和；以及第 二選擇裝置，如果所選擇的波束對(duì)中的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的功率之間 的差值大于預(yù)定值，則從所選擇的波束對(duì)的兩個(gè)波束中選擇一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種發(fā)射機(jī)，用于從接收機(jī)接收信道估計(jì)， 所述接收機(jī)用于接收分配給多個(gè)波束的波束空間的信號(hào)并且得到該多個(gè)波束 的每個(gè)波束的信道估計(jì)，所述發(fā)射機(jī)包括第一選擇裝置，用于從該多個(gè)波束 的多個(gè)波束對(duì)中選擇波束對(duì)，所選波束對(duì)具有相應(yīng)于所述波束對(duì)的兩個(gè)波束 的各自信道估計(jì)的最大功率和；以及第二選擇裝置，如果所選擇的波束對(duì)中 的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的功率之間的差值大于預(yù)定值，則從所選擇的波 束對(duì)中選4奪兩個(gè)波束中的 一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種發(fā)射機(jī)，用于把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編 碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí)行該時(shí)空編碼信號(hào)的時(shí)域擴(kuò)展和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展 信號(hào)，并且在把該擴(kuò)展信號(hào)分配給多波束的波束空間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)，所 述發(fā)射機(jī)包括代碼分配裝置，如果一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束與另一個(gè)用戶 使用的多個(gè)波束中的一個(gè)相同或如果一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一相同，則分配在時(shí)域擴(kuò)展中具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。 根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供根據(jù)第七方面的發(fā)射機(jī)，其中該代碼分配 裝置另外還分配在時(shí)域擴(kuò)展具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼給多個(gè)使用相同波束對(duì)的用戶。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供一種在發(fā)射分集系統(tǒng)中的波束選擇方法， 該發(fā)射分集系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，該發(fā)射機(jī)在分配信號(hào)給多個(gè)波束的一 個(gè)波束空間后發(fā)射該信號(hào)，該接收才幾接收該多個(gè)波束并且得到該多個(gè)波束的每個(gè)波束的信道估計(jì)，所述方法包括以下步驟a)從該多個(gè)波束的多個(gè)波束 對(duì)中選擇波束對(duì)，所選波束對(duì)具有相應(yīng)于所述波束對(duì)的兩個(gè)波束的各自信道 估計(jì)的最大功率和；以及b)如果所選擇的波束對(duì)中的兩個(gè)波束的各自信道 估計(jì)的功率之間的差值大于預(yù)定值，則從所選擇的波束對(duì)中選擇兩個(gè)波束中 的一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供根據(jù)第九方面的方法，其中所述步驟b) 包括如果所選擇的波束對(duì)中的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的功率之間的差值 大于預(yù)定值，就從所選擇的波束對(duì)的兩個(gè)波束中選擇一個(gè)，這兩個(gè)波束中的 所選這一個(gè)的信道估計(jì)的功率大于這兩個(gè)波束中的另 一個(gè)的信道估計(jì)的功率。根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供一種在發(fā)射分集系統(tǒng)中的擴(kuò)展碼分配方 法，該系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)，用于把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí) 行該時(shí)空編碼信號(hào)的時(shí)域擴(kuò)展和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且在把該擴(kuò)展 信號(hào)分配給多波束的波束空間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)，所述方法包括以下步驟 如果一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束中的一個(gè)相同或 如果一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一相同， 則分配在時(shí)域擴(kuò)展中具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供一種在發(fā)射分集系統(tǒng)中的擴(kuò)展碼分配方 法，該系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)，用于把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí) 行該時(shí)空編碼信號(hào)的時(shí)域擴(kuò)展和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且在把該擴(kuò)展 信號(hào)分配給多波束的波束空間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)，所述方法包括以下步驟 分配在時(shí)域擴(kuò)展具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼給多個(gè)使用相同波束對(duì)的用戶。根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，提供一種包含波束選擇程序的記錄介質(zhì)，該 程序用于使接收機(jī)能夠在發(fā)射分集系統(tǒng)中執(zhí)行一種波束選擇方法，所述接收機(jī)接收分配給多個(gè)波束的波束空間的信號(hào)并且得到該多個(gè)波束的每個(gè)波束的信道估計(jì)，所述方法包括以下步驟從該多個(gè)波束的多個(gè)波束對(duì)中選擇波束對(duì)，所選波束對(duì)具有相應(yīng)于所述波束對(duì)的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的最大功率和；并且如果所選擇的波束對(duì)中的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的功率之間的 差值大于預(yù)定值，則從所選擇的波束對(duì)的兩個(gè)波束中選擇一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，提供一種包含波束選擇程序的記錄介質(zhì)，該 程序用于使發(fā)射機(jī)能夠在發(fā)射分集系統(tǒng)中執(zhí)行一種波束選擇方法，所述發(fā)射 機(jī)從接收機(jī)接收信道估計(jì)，該接收機(jī)接收分配給多個(gè)波束的波束空間的信號(hào) 并且得到該多個(gè)波束的每個(gè)波束的信道估計(jì)，所述方法包括以下步驟從該 多個(gè)波束的多個(gè)波束對(duì)中選擇波束對(duì)，所選波束對(duì)具有相應(yīng)于所述波束對(duì)的 兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的最大功率和；并且如果所選擇的波束對(duì)中的兩個(gè) 波束的各自信道估計(jì)的功率之間的差值大于預(yù)定值，則從所選擇的波束對(duì)的 兩個(gè)波束中選4奪一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，提供一種包含波束選擇程序的記錄介質(zhì)，該 程序用于使發(fā)射機(jī)能夠在發(fā)射分集系統(tǒng)中執(zhí)行一種波束選擇方法，所述發(fā)射 機(jī)把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí)行該時(shí)空編碼信號(hào)的時(shí)域擴(kuò) 展和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且在把該擴(kuò)展信號(hào)分配給多波束的波束空 間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)，所述方法包括以下步驟如果一個(gè)用戶使用的單個(gè)波 束與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束中的一個(gè)相同或如杲一個(gè)用戶使用的多個(gè)波 束之一與另一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一相同，則分配在時(shí)域擴(kuò)展中具有0 偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，提供根據(jù)第十五方面的介質(zhì)，其中所述方法 進(jìn)一步包括步驟分配在時(shí)域擴(kuò)展具有偏相關(guān)為0的擴(kuò)展碼給多個(gè)使用相同 波束對(duì)的用戶。根據(jù)本發(fā)明的第十七方面，提供一種發(fā)射分集系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)，用于 把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí)行該時(shí)空編碼信號(hào)的時(shí)域擴(kuò)展 和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且在把該擴(kuò)展信號(hào)分配給多波束的波束空間 后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)；波束分配裝置，用于在空域中分配時(shí)空編碼信號(hào)給該多 個(gè)波束的多個(gè)波束；以及擴(kuò)展碼分配裝置，用于分配時(shí)域中的時(shí)空編碼信號(hào) 給在同 一擴(kuò)展區(qū)域中的多個(gè)擴(kuò)展碼。根據(jù)本發(fā)明的第十八方面，提供根據(jù)第十七方面的系統(tǒng)，其中該波束分配裝置從接收機(jī)接收的多個(gè)波束的多個(gè)波束對(duì)中選擇波束對(duì)，所選波束對(duì)具 有相應(yīng)于所述波束對(duì)的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的最大功率和，并且如果所 選擇的波束對(duì)中的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的功率之間的差值大于預(yù)定值， 該波束選擇裝置從相應(yīng)于所選擇的波束對(duì)的兩個(gè)波束中選擇一個(gè)并且分配該 空域的時(shí)空編碼信號(hào)給這兩個(gè)波束中的所選這一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的第十九方面，提供根據(jù)第十七方面的系統(tǒng)，其中如果一個(gè) 用戶使用的單個(gè)波束與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束中的一個(gè)相同或如果一個(gè) 用戶使用的多個(gè)波束之一與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一相同，則該擴(kuò)展 碼分配裝置分配在同 一擴(kuò)展區(qū)域中具有Q偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。根據(jù)本發(fā)明的第二十方面，提供根據(jù)第十八發(fā)明的系統(tǒng)，其中該擴(kuò)展碼 分配裝置以以下方式把該波束分配裝置選擇的波束對(duì)分類為波束對(duì)組，該方 式使得彼此不干擾的波束對(duì)被分類為同一波束組，而彼此干擾的波束對(duì)被分 類為不同的波束對(duì)組，并且擴(kuò)展碼分配裝置分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給不根據(jù)本發(fā)明的第二十一方面，提供根據(jù)第十九方面的系統(tǒng)，其中該擴(kuò)展 碼分配裝置以以下方式^^該波束分配裝置選^^的波束對(duì)分類為波束對(duì)組，該 方式使得彼此不干擾的波束對(duì)被分類為同一波束組，而彼此干擾的波束對(duì)被 分類為不同的波束對(duì)組，并且擴(kuò)展碼分配裝置分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給的。根據(jù)本發(fā)明的第二十二方面，提供根據(jù)第十八方面的系統(tǒng)，其中該擴(kuò)展 碼分配裝置分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給波束分配裝置所選擇的兩個(gè)波束中根據(jù)本發(fā)明的第二十三方面，提供根據(jù)第十九方面的系統(tǒng)，其中該擴(kuò)展 碼分配裝置分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給波束分配裝置所選擇的兩個(gè)波束中根據(jù)本發(fā)明的第二十四方面，提供一種在發(fā)射分集系統(tǒng)中的發(fā)射分集方法，該發(fā)射分集系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)，用于把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編 碼信號(hào)，執(zhí)行該時(shí)空編碼信號(hào)的時(shí)域擴(kuò)展和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且 在把該擴(kuò)展信號(hào)分配給多波束的波束空間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)，所述方法包括 以下步驟a)在空域中分配時(shí)空編碼信號(hào)給多個(gè)(multiple)波束的多個(gè)(plurality)波束；以及b)分配時(shí)域中的時(shí)空編碼信號(hào)給在同 一擴(kuò)展區(qū)域 中的多個(gè)擴(kuò)展碼。根據(jù)本發(fā)明的第二十五方面，提供根據(jù)第二十五方面的方法，其中如果 相應(yīng)于從接收機(jī)接收的該多個(gè)波束的多個(gè)波束對(duì)中選擇的波束對(duì)的兩個(gè)波束 的各自信道估計(jì)的功率之間的差值大于預(yù)定值，則從相應(yīng)于所選波束對(duì)的兩 個(gè)波束中選擇一個(gè)并且空域的時(shí)空編碼信號(hào)被分配給這兩個(gè)波束中所選的這 一個(gè)，其中所選波束對(duì)具有相應(yīng)于所述波束對(duì)的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的 最大功率和。根據(jù)本發(fā)明的第二十六方面，提供根據(jù)第二十四方面的方法，其中如果 一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束與另一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束中的一個(gè)相同或如果 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一相同，則分 配在同一擴(kuò)展區(qū)域中具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。根據(jù)本發(fā)明的第二十七方面，提供根據(jù)第二十五方面的方法，其中如果 一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束中的一個(gè)相同或如果 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一相同，則分 配在同一擴(kuò)展區(qū)域中具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。根據(jù)本發(fā)明的第二十八方面，提供根據(jù)第二十五方面的方法，其中以以 下方式把具有最大功率和的波束對(duì)分類為波束對(duì)組，該方式使得彼此不干擾 的波束對(duì)被分類為同 一波束組，而彼此干擾的波束對(duì)被分類為不同的波束對(duì) 組，并且分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給不同的波束對(duì)組，所述擴(kuò)展碼是從擴(kuò) 展碼樹的時(shí)域擴(kuò)展層的不同分支分出來的。根據(jù)本發(fā)明的第二十九方面，提供根據(jù)第二十六方面的方法，其中以以 下方式把具有最大功率和的波束對(duì)分類為波束對(duì)組，該方式使得彼此不干擾 的波束對(duì)被分類為同 一波束組，而彼此干擾的波束對(duì)被分類為不同的波束對(duì) 組，并且分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給不同的波束對(duì)組，所述擴(kuò)展碼是從擴(kuò) 展碼樹的時(shí)域擴(kuò)展層的不同分支分出來的。根據(jù)本發(fā)明的第三十方面，提供根據(jù)第二十七方面的方法，其中以以下 方式把具有最大功率和的波束對(duì)分類為波束對(duì)組，該方式使得彼此不干擾的 波束對(duì)被分類為同 一波束組，而彼此干擾的波束對(duì)被分類為不同的波束對(duì)組， 并且分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給不同的波束對(duì)組，所述擴(kuò)展碼是從擴(kuò)展碼 樹的時(shí)域擴(kuò)展層的不同分支分出來的。面，提供根據(jù)第二十五方面的方法，其中分配 二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給波束分配裝置所選擇的兩個(gè)波束中所述之一，所述擴(kuò)展碼是從擴(kuò)展碼樹的時(shí)域擴(kuò)展層的不同分支分出來的。根據(jù)本發(fā)明的第三十二方面，提供根據(jù)第二十六方面的方法，其中分配 二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給波束分配裝置所選擇的兩個(gè)波束中所述之一，所述擴(kuò)展碼是從擴(kuò)展碼樹的時(shí)域擴(kuò)展層的不同分支分出來的。根據(jù)本發(fā)明的第三十三方面，提供根據(jù)第二十七方面的方法，其中分配 二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給波束分配裝置所選擇的兩個(gè)波束中所述之一，所述擴(kuò)展碼是從擴(kuò)展碼樹的時(shí)域擴(kuò)展層的不同分支分出來的。根據(jù)本發(fā)明的第三十四方面，提供一種包含通信程序的可讀介質(zhì)，該程序用于使發(fā)射分集系統(tǒng)執(zhí)行一種發(fā)射分集方法，該發(fā)射分集系統(tǒng)包括發(fā)射 機(jī)，用于把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí)行該時(shí)空編碼信號(hào)的 時(shí)域擴(kuò)展和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且在把該擴(kuò)展信號(hào)分配給多波束的 波束空間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)，所述方法包括以下步驟a)在空域中分配時(shí)空 編碼信號(hào)給該多個(gè)波束的多個(gè)波束；以及b)分配時(shí)域中的時(shí)空編碼信號(hào)給 在同 一擴(kuò)展區(qū)域中的多個(gè)擴(kuò)展碼。根據(jù)本發(fā)明的第三十五方面，提供根據(jù)第三十四方面的介質(zhì)，其中在該 方法中如果相應(yīng)于從接收機(jī)接收的該多個(gè)波束的多個(gè)波束對(duì)中選擇的波束對(duì) 的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的功率之間的差值大于預(yù)定值，則從相應(yīng)于所選 波束對(duì)的兩個(gè)波束中選擇一個(gè)并且該空域的時(shí)空編碼信號(hào)^皮分配給這兩個(gè)波 束中的所述之一，其中所選波束對(duì)具有相應(yīng)于所述波束對(duì)的兩個(gè)波束的各自 信道估計(jì)的最大功率和。根據(jù)本發(fā)明的第三十六方面，提供根據(jù)第三十四方面的介質(zhì)，其中在該 方法中如果一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束中的一個(gè) 相同或如果一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一 相同，則分配在同一擴(kuò)展區(qū)域中具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。根據(jù)本發(fā)明的第三十七方面，提供根據(jù)第三十五方面的介質(zhì)，其中在該 方法中如果一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束中的一個(gè) 相同或如果一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一 相同，則分配在同一擴(kuò)展區(qū)域中具有O偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。根據(jù)本發(fā)明的第三十八方面，提供根據(jù)第三十五方面的介質(zhì)，其中在該方法中以以下方式把具有最大功率和的波束對(duì)分類為波束對(duì)組，該方式使得 彼此不干擾的波束對(duì)被分類為同一波束組，而彼此干擾的波束對(duì)被分類為不 同的波束對(duì)組，并且分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給不同的波束對(duì)組，所述擴(kuò) 展碼是從擴(kuò)展碼樹的時(shí)域擴(kuò)展層的不同分支分出來的。根據(jù)本發(fā)明的第三十九方面，提供根據(jù)第三十六方面的介質(zhì)，其中在該 方法中以以下方式把具有最大功率和的波束對(duì)分類為波束對(duì)組，該方式使得 彼此不干擾的波束對(duì)被分類為同一波束組，而彼此干擾的波束對(duì)被分類為不 同的波束對(duì)組，并且分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給不同的波束對(duì)組，所述擴(kuò) 展碼是從擴(kuò)展碼樹的時(shí)域擴(kuò)展層的不同分支分出來的。根據(jù)本發(fā)明的第四十方面，提供根據(jù)第三十五方面的介質(zhì)，其中在該方 法中分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給波束分配裝置所選擇的兩個(gè)波束中所述一根據(jù)本發(fā)明的第四十一方面，提供根據(jù)第三十六方面的方法，其中在該 方法中分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給波束分配裝置所選擇的兩個(gè)波束中的所


本發(fā)明上面的和其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中更清楚地理解，在附圖中圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的移動(dòng)臺(tái)中的閉環(huán)波束選擇器的配 置框圖；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的基站的框圖； 圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的一種二維擴(kuò)展的概念圖；圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，當(dāng)選擇兩個(gè)波束時(shí)產(chǎn)生和分配擴(kuò) 展碼的概念圖；圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，當(dāng)選擇單個(gè)或多個(gè)波束時(shí)產(chǎn)生和 分配擴(kuò)展碼的概念圖；圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的移動(dòng)臺(tái)的框圖；圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例當(dāng)選擇兩個(gè)波束時(shí)產(chǎn)生并分配擴(kuò)展 碼給用戶信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)的概念圖；圖8是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的擴(kuò)展信號(hào)幀的圖表；圖9是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的具有低旁瓣的固定多波束圖案的圖表；圖10是說明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的移動(dòng)臺(tái)中的閉環(huán)波束選擇器的 配置框圖；圖11是說明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的基站的框圖； 圖12是說明在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的基站中如何執(zhí)行一種時(shí)空發(fā) 射分集方法的概念圖；圖13是說明現(xiàn)有的發(fā)射分集系統(tǒng)的框圖；圖14是說明用于時(shí)域0FDM-C畫的現(xiàn)有時(shí)空分集系統(tǒng)的框圖；圖15是說明用于時(shí)域0FDM-C謹(jǐn)?shù)默F(xiàn)有時(shí)空分集系統(tǒng)中的接收機(jī)的框圖；圖16是說明現(xiàn)有閉環(huán)波束對(duì)選擇器的框圖；圖17是說明在現(xiàn)有技術(shù)中如何分配時(shí)空編碼的信號(hào)給擴(kuò)展區(qū)域的概念圖；圖18是說明在用戶位置和具有寬角擴(kuò)展的波束區(qū)域之間的關(guān)系的概念圖；圖19是說明在用戶位置和具有窄角擴(kuò)展的波束區(qū)域之間的關(guān)系的概念圖；圖20是說明兩個(gè)用戶使用相應(yīng)的波束對(duì)并且共用一個(gè)波束的例子的概念圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的波束時(shí)空發(fā)射分集系統(tǒng)。在附圖中，同樣的參考數(shù)字標(biāo)記相同或類似的元件，即使它們?cè)诓煌母綀D中。 第一實(shí)施例圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的波束時(shí)空發(fā)射分集系統(tǒng)的框圖。 根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的波束時(shí)空發(fā)射分集系統(tǒng)包括移動(dòng)臺(tái)(收發(fā)信機(jī))1和基站(收發(fā)信機(jī))2。如在圖1所示的，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的波束時(shí) 空發(fā)射分集系統(tǒng)采用 一種閉環(huán)波束選擇方案。移動(dòng)臺(tái)1配備有閉環(huán)波束選擇器，其包括天線IO，開關(guān)ll，第一到第四信道估計(jì)器12-1到12-4,第一到第四功率計(jì)算器13-1到13_4，第一到第四 加法器14-1到14-4,最大波束對(duì)功率和檢測器15,功率差值比較器16，以 及單/多波束選擇器17。天線10接收從基站2中的發(fā)射天線陣列20發(fā)射的多 個(gè)波束(在該實(shí)施例中是第一到第四波束)，輸出接收到的信號(hào)給開關(guān)11, 并且還發(fā)射從開關(guān)11輸入的所選擇波束的索引。開關(guān)11把從天線IO輸入的接收信號(hào)輸出到信道估計(jì)器12-1到12-4,并 且把從功率比較器16輸入的所選擇波束的索引輸出到天線10。另外，天線 11根據(jù)控制器(未示出)轉(zhuǎn)換輸入/輸出操作模式?？焖俑盗⑷~變換器60接收通過天線10所接收到的信號(hào)，并且在下變頻 后從接收的信號(hào)中去除保護(hù)間隔(GI)?？焖俑盗⑷~變換器60通過快速傅立 葉變換把接收信號(hào)轉(zhuǎn)換為子載波信號(hào)，并且把子載波信號(hào)，即第一到第四波 束分別輸出到信道估計(jì)器12-1到12-4。信道估計(jì)器12-1到12-4使用每個(gè)子載波的擴(kuò)展碼對(duì)從開關(guān)11輸入的子 載波信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)。從解擴(kuò)信號(hào)中去除導(dǎo)頻信號(hào)調(diào)制項(xiàng)以估計(jì)信道響應(yīng)。信 道估計(jì)器12-1到12-4把所估計(jì)的信道響應(yīng)輸出到功率計(jì)算器13-1到13-4。功率比較器13-4到13-4計(jì)算從信道估計(jì)器12-1到12-4輸入的信道響應(yīng) 的功率，并且把計(jì)算的所有子載波上的功率相加，以估計(jì)來自波束的相應(yīng)功 率并且輸出所估計(jì)的功率給加法器14-1到14-4。也就是，第一功率計(jì)算器13-1 輸出波束#1的估計(jì)功率P,到第一和第四加法器14-1到14-4。第二功率計(jì)算 器13-2輸出波束#2的估計(jì)功率？2到第一和第二加法器14-1到14-2。第三功 率計(jì)算器13-3輸出波束#3的估計(jì)功率P3到第二和第三加法器14-2到14-3。 第四功率計(jì)算器13-4輸出波束#4的估計(jì)功率P4到第三和第四加法器14-3到 14-4。加法器14-1到14-4的每一個(gè)把從功率計(jì)算器13-1到13-4輸入的第一到 第四波束的估計(jì)功率P,到P4中的兩個(gè)相應(yīng)功率相加，并且把功率和輸出到最 大波束對(duì)功率和檢測器15。也就是，第一加法器14-1接收波束#1到#2的功 率估計(jì)P,和P2，并且把功率和(P,+P2)輸出到最大波束對(duì)功率和檢測器15。 第二加法器14-2接收波束#2到#3的功率估計(jì)P2和P3，并且把功率和(P2+P3) 輸出到最大波束對(duì)功率和檢測器15。第三加法器14-3接收波束#3到#4的功 率估計(jì)P3和P4，并且把功率和(P3+P4)輸出到最大波束對(duì)功率和檢測器15 中。第四加法器14-4接收波束#4到#1的功率估計(jì)P4和P，，并且把功率和(P4+P,)輸出到最大波束對(duì)功率和檢測器15。P3+P4和P4+P,，以確定四個(gè)波束對(duì)功率和的最大值。最大波束對(duì)功率和檢測 器15把相應(yīng)于確定的最大波束對(duì)功率和的波束對(duì)索引以及該波束對(duì)索引所代表的波束的相應(yīng)功率估計(jì)輸出到功率差值比較器16。這里，波束對(duì)索引代表相應(yīng)于波束對(duì)功率和的波束組合。例如，如果功率和Pl+P2是最大功率和，則相應(yīng)的波束對(duì)索引就定義為代表波束#1和#2 的組合的(波束#1， #2)。對(duì)于其他的波束對(duì)功率和，以相同的方式定義波束 對(duì)索引。從最大波束對(duì)功率和檢測器15輸出的功率估計(jì)是相應(yīng)于最大波束對(duì)功 率和檢測器15輸出的波束對(duì)索引的多個(gè)波束(在該例中是兩個(gè)波束)的各自 功率估計(jì)。例如，如果最大波束對(duì)功率和檢測器15輸出波束對(duì)索引(波束#1, #2)，則從最大波束對(duì)功率和檢測器15輸出的功率估計(jì)是相應(yīng)于波束對(duì)索引(波束#1， #2)的多個(gè)波束的各自功率估計(jì)P,和P2。各自功率估計(jì)，比較所接收的功率估計(jì)之間的差值和預(yù)定閾值，然后輸出比 較結(jié)果給該單/多波束選擇器17。該單/多波束選擇器17接收波束對(duì)索引所代 表的多個(gè)波束的功率估計(jì)之間的差值的比較結(jié)果，根據(jù)該比較結(jié)果選擇多個(gè) 波束中的 一 個(gè)單波束或多波束，然后輸出相應(yīng)于所選擇的 一 個(gè)波束或多個(gè)波 束的波束索引給開關(guān)11。如果該功率差值等于或大于該預(yù)定閾值，則該單/多波束選擇器17只選 擇多個(gè)波束中具有最大功率估計(jì)的一個(gè)波束。但是，如果該功率差值小于該 預(yù)定閾值，則該單/多波束選擇器17選擇該波束對(duì)索引所代表的所有多個(gè)波 束，即在波束對(duì)索引中的兩個(gè)波束。圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的基站2的框圖。如圖2所示，基 站2包括發(fā)射天線陣列20，糾錯(cuò)編碼器21,映射器22,交織器23，時(shí)空編 碼器24，天線分支25-1到25-n ( n是自然數(shù))，以及擴(kuò)展碼分配控制器26。 糾錯(cuò)編碼器21接收要發(fā)射的數(shù)據(jù)，并且在糾錯(cuò)編碼后把該數(shù)據(jù)輸出到映射器 22。映射器22接收糾錯(cuò)編碼的數(shù)據(jù)，并且在調(diào)制星座映射后把它輸出到交織 器23。交織器23接收映射的數(shù)據(jù)并且在把數(shù)據(jù)重排序后把它輸出到時(shí)空編 碼器24，這里重排序是為了分散突發(fā)錯(cuò)誤。時(shí)空編碼器24用上面等式1所示的2x2正交時(shí)空編碼矩陣對(duì)交織器輸出 的信號(hào)進(jìn)行時(shí)空編碼。時(shí)空編碼器24把時(shí)空編碼的信號(hào)分配并輸出到從移動(dòng) 臺(tái)1接收的選擇波束索引所代表的一個(gè)波束或多個(gè)波束。在第 一實(shí)施例中，基站2接收例如代表所選波束#1和#2的波束對(duì)索引， 并且時(shí)空編碼器24分配時(shí)空編碼的信號(hào)給波束#1和#2,然后輸出到相應(yīng)的 天線分支25-1到25-n。天線分支25-l到25-n的每一個(gè)都包括復(fù)用器30,塊S/P轉(zhuǎn)換器31, 二 維擴(kuò)展器32-1到32-m (m是自然數(shù))，其他用戶信號(hào)復(fù)用器33，導(dǎo)頻信號(hào)復(fù) 用器34，以及快速傅立葉逆變換器以及保護(hù)間隔(=IFFT+GI) 35。復(fù)用器30接收時(shí)空編碼器24分配給所選擇的波束索引所代表的波束的 時(shí)空編碼信號(hào)，并且復(fù)用并輸出該波束到塊S/P轉(zhuǎn)換器31。在第一實(shí)施例中， 例如，復(fù)用器30通過發(fā)射天線陣列2的相應(yīng)陣列權(quán)重對(duì)時(shí)空編碼的發(fā)射碼元 進(jìn)行復(fù)用，以復(fù)用波束#1和#2。塊S/P轉(zhuǎn)換器31接收與波束#1和#2復(fù)用的波束時(shí)空編碼的碼元，并且 在以兩個(gè)碼元為單位執(zhí)行接收碼元的串并轉(zhuǎn)換后輸出接收的碼元給二維擴(kuò)展 器32-1到32-m。二維擴(kuò)展器32-1到32-m接收并分配串并轉(zhuǎn)換的波束時(shí)空編碼的碼元給 圖3中所示的擴(kuò)展段。二維擴(kuò)展器32-l到32-m在每個(gè)擴(kuò)展段使用Walsh碼， 以執(zhí)行在時(shí)間和頻率域或方向上的二維擴(kuò)展，并且把擴(kuò)展的信號(hào)輸出到其它 用戶信號(hào)復(fù)用器33。參照?qǐng)D3，用時(shí)域中的OFDM碼元的數(shù)量(SFTime)和頻域中的子載波的 數(shù)量(SFFreq)定義作為擴(kuò)展區(qū)域的二維擴(kuò)展段。二維擴(kuò)展器32-1到32-m使 用擴(kuò)展碼分配控制器26所分配的具有擴(kuò)展因子(SFTime x SFFreq)(即，時(shí)域 擴(kuò)展因子x頻域擴(kuò)展因子)的擴(kuò)展碼。二維擴(kuò)展器32-1到32-m在第一子載 波執(zhí)行時(shí)域擴(kuò)展，然后在與第一子載波相鄰的載波執(zhí)行時(shí)域擴(kuò)展。通過以這 樣的方式重復(fù)時(shí)域擴(kuò)展，二維擴(kuò)展器32-1到32-m在時(shí)域和頻域兩者中執(zhí)行 二維擴(kuò)展。其他用戶信號(hào)復(fù)用器33接收在時(shí)域和頻域二維擴(kuò)展的波束時(shí)空編碼的 發(fā)射碼元，并且復(fù)用多個(gè)用戶的碼元并輸出復(fù)用的數(shù)據(jù)給導(dǎo)頻信號(hào)復(fù)用器34。 導(dǎo)頻信號(hào)復(fù)用器34時(shí)間擴(kuò)展(或在時(shí)域擴(kuò)展)波束的導(dǎo)頻信號(hào)，把導(dǎo)頻信號(hào) 和與其它用戶的數(shù)據(jù)復(fù)用的擴(kuò)展數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，并把所復(fù)用的數(shù)據(jù)輸出到快速傅立葉逆變換器35。IFFT+GI35通過快速傅立葉逆變換(IFFT)把接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為時(shí)域信 號(hào)，把保護(hù)間隔(GI)加到信號(hào)中，執(zhí)行上變頻到載波頻率上，然后把轉(zhuǎn)換 的信號(hào)輸出到發(fā)射天線陣列20。發(fā)射天線陣列20包括多個(gè)分別相應(yīng)于天線 分支25-l到25-n的天線(在該例中是n個(gè)天線)。發(fā)射天線陣列20發(fā)射從天 線分支25-1到25-n的相應(yīng)IFFT+GI 35接收的多個(gè)發(fā)射信號(hào)。當(dāng) 一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一相同，或 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一相同時(shí)，擴(kuò) 展碼分配控制器26分配在時(shí)域擴(kuò)展中提供0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼給這些波束。此 外，當(dāng)多個(gè)用戶使用同樣的波束對(duì)時(shí)，擴(kuò)展碼分配控制器26分配在時(shí)域擴(kuò)展 中提供0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼給相應(yīng)的波束。擴(kuò)展碼分配控制器26輸出所分配的 擴(kuò)展碼給二維擴(kuò)展器32-1到32-m的每一個(gè)。圖4是說明擴(kuò)展碼分配控制器26如何分配擴(kuò)展碼的概念圖。參照?qǐng)D4， 假定使用波束對(duì)(#1， #2)的用戶和使用波束對(duì)(#3， #4)的用戶屬于組A， 并且使用波束對(duì)(#2, #3)的用戶和使用波束對(duì)(#4， #1)的用戶屬于組B。 如果從基站到每個(gè)終端的路徑角擴(kuò)展適當(dāng)?shù)卣?，則通過波束劃分分配給同一 組中不同波束對(duì)的信號(hào)之間沒有干擾。另外，當(dāng)時(shí)空碼被解碼時(shí)，在同一波 束對(duì)中的多個(gè)用戶的信號(hào)彼此沒有干擾，因?yàn)檫@些用戶使用同樣的波束對(duì)。 但是，如上所述(見等式8到9),屬于不同組的不同用戶的信號(hào)之間有千擾 項(xiàng)。為了防止干擾項(xiàng)，以下面的方式把擴(kuò)展碼分配給用戶(或波束對(duì))。把相 應(yīng)于分別從在圖4中所示的Walsh擴(kuò)展碼樹中具有相同時(shí)域擴(kuò)展因子(見圖 4中的"X")的多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一組節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的葉子的擴(kuò)展碼分配給屬于同一 組的用戶(或波束對(duì))。而把相應(yīng)于分別從在圖4中所示的Walsh擴(kuò)展碼樹中 的不同組節(jié)點(diǎn)(與時(shí)域擴(kuò)展因子X相比，是根或更接近根的節(jié)點(diǎn))產(chǎn)生的不 同組葉子的不同組擴(kuò)展碼分配給屬于不同組的用戶。在圖4中所示的例子中，32位擴(kuò)展碼0-15 (見圖4中的"A")被分配給 屬于組A (即，使用波束對(duì)(#1， #2)的用戶和使用波束對(duì)(#3, #4)的用 戶)的用戶，其中32位擴(kuò)展碼0-15是從具有同樣時(shí)域擴(kuò)展因子(見圖4中 的"X")的多個(gè)節(jié)點(diǎn)X,到Xs中的一組節(jié)點(diǎn)(X" X2， &和X4)分別產(chǎn)生 的葉子。32位擴(kuò)展碼16-31 (見圖4中的"B")被分配給屬于組B (即，使用波束對(duì)(#2, #3)的用戶和使用波束對(duì)(#4， #1)的用戶)的用戶，其中 32位擴(kuò)展碼16-31是分別從具有同樣時(shí)域擴(kuò)展因子(見圖4中的"X")的多 個(gè)節(jié)點(diǎn)X,到Xs中的一組節(jié)點(diǎn)(X5， X6， X7和Xs)產(chǎn)生的葉子。圖5是說明一種在選擇單個(gè)或多個(gè)波束時(shí)用于分配擴(kuò)展碼的方法。在圖 5中，如在波束對(duì)分類表中所示，假定用戶組被分為組A、 B和C，在A和B 中多個(gè)波束被分配給每個(gè)用戶，在C中單個(gè)波束被分配給每個(gè)用戶。如上所述，在同一組的用戶的信號(hào)之間沒有干擾。但是，屬于不同組的 不同用戶的信號(hào)之間有干擾項(xiàng)(見等式8和9)。相應(yīng)地，把相應(yīng)于從圖5中所示的Walsh擴(kuò)展碼樹中具有相同時(shí)域擴(kuò)展 因子(見圖4中的"Y")的多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的同一組節(jié)點(diǎn)分別產(chǎn)生的葉子的擴(kuò)展 碼分配給屬于同一組的用戶(或波束對(duì))。把相應(yīng)于分別從不同組節(jié)點(diǎn)(根或 更接近根的節(jié)點(diǎn))產(chǎn)生的不同組葉子的不同組擴(kuò)展碼分配給屬于不同組的用 戶。如在圖5所示的，32位擴(kuò)展碼0-11 (見圖5中的"A，，)被分配給屬于 組A (即，使用波束對(duì)(#1， #2)的用戶和使用波束對(duì)(#3, #4)的用戶) 的用戶。32位擴(kuò)展碼12-23 (見圖5中的"B")被分配給屬于組B (即，使 用波束對(duì)(#2， #3)的用戶和使用波束對(duì)(#4, #1)的用戶)的用戶。32位 擴(kuò)展碼24-31 (見圖5中的"C")被分配給屬于組C (即，使用第一波束#1 的用戶，使用第二波束#2的用戶，使用第三波束#3的用戶，使用第四波束#4 的用戶)的用戶。為了防止在頻域組合期間擴(kuò)展碼之間發(fā)生干擾，以優(yōu)先為基礎(chǔ)將從具有 相同時(shí)域擴(kuò)展因子的一組節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的不同組擴(kuò)展碼(下面描述)分配給使用 相同波束隊(duì)的多個(gè)用戶。例如，在圖4的例子中，如果多個(gè)用戶選擇并使用同一波束對(duì)(#1， #2), 就為用戶選擇擴(kuò)展碼0到15，因?yàn)槿缟纤?，從具有相同時(shí)域擴(kuò)展因子(見 圖4中的"X")的多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一組節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的擴(kuò)展碼被分配給相同組的用 戶使用的波束。這里，從具有相同時(shí)域擴(kuò)展因子的相同組節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的不同組 擴(kuò)展碼—皮分配給多個(gè)用戶的信號(hào)。例如，優(yōu)先分配一組擴(kuò)展碼0、 4、 8和12， 并且隨著用戶數(shù)量的增加，隨后以順序方式分配另一組擴(kuò)展碼2、 6、 10和 14。如在圖6所示，移動(dòng)臺(tái)1包括時(shí)空編碼裝置，包括保護(hù)間隔和快速傅立葉變換(GI+FFT) 60,時(shí)域解擴(kuò)器61-1到61-n，信道估計(jì)器62-1、 2到62-n、 2n，時(shí)空解碼器63-l到63-n，頻域組合器64-l、 2到64-n、 2n，塊P/S轉(zhuǎn)換 器65，去交織器66，以及糾錯(cuò)解碼器67。天線10接收的信號(hào)提供給GI+FFT 60 。 GI+FFT 60下變頻接收的信號(hào)，從接收信號(hào)中去除保護(hù)間隔，通過FFT 把該信號(hào)轉(zhuǎn)換為子載波信號(hào)，并輸出該信號(hào)給時(shí)域解擴(kuò)器61-1到61-n和信道 估計(jì)器62-1、 2到62-n、 2n。信道估計(jì)器62-l、 2到62-n、 2n去除解擴(kuò)信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)調(diào)制相位項(xiàng)， 得到信道響應(yīng)估計(jì)，并且把該估計(jì)輸出到時(shí)空解碼器63-1到63-n。時(shí)域解擴(kuò)器61-1到61-n接收子載波信號(hào)，并且使用導(dǎo)頻信號(hào)、導(dǎo)頻信號(hào) 的擴(kuò)展碼、以及所得到的信道估計(jì)產(chǎn)生從發(fā)射天線接收的導(dǎo)頻信號(hào)的復(fù)制。 此外，時(shí)域解擴(kuò)器61-1到61-n從傅立葉變換的子載波信號(hào)中減去所接收的導(dǎo) 頻信號(hào)的復(fù)制，并且使用分配給移動(dòng)臺(tái)1的用戶的擴(kuò)展碼對(duì)所接收的子載波 信號(hào)時(shí)間解擴(kuò)(即，在時(shí)域中解擴(kuò))，其中所接收的子載波信號(hào)中已經(jīng)減去導(dǎo) 頻信號(hào)。時(shí)空解碼器63-l到63-n使用移動(dòng)臺(tái)1的用戶所使用的擴(kuò)展碼對(duì)從解擴(kuò)器 輸出的、時(shí)間解擴(kuò)的子載波信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)。時(shí)空解碼器63-l到63-n還使用信 道估計(jì)執(zhí)行該信號(hào)的時(shí)域解碼。頻域組合器64-l、 2到64-n、 2n對(duì)從時(shí)空解 碼器63-1到。-n接收的時(shí)空解碼的信號(hào)進(jìn)行頻率組合(即，在頻域中組合)， 并且把頻率組合的信號(hào)輸出到塊P/S轉(zhuǎn)換器65。塊P/S轉(zhuǎn)換器65對(duì)從頻域組合器64-1 、 2到64-n、 2n接收的頻率組合信 號(hào)執(zhí)行并串轉(zhuǎn)換，并把轉(zhuǎn)換的信號(hào)輸出到去交織器66。去交織器66接收從 塊P/S轉(zhuǎn)換器65輸出的轉(zhuǎn)換信號(hào)，并且在以與交織器23相反的方式重排序 信號(hào)的數(shù)據(jù)后把接收的信號(hào)輸出到糾錯(cuò)解碼器67。糾錯(cuò)解碼器67對(duì)從去交 織器66輸出的信號(hào)執(zhí)行糾錯(cuò)解碼，以得到再生的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的第 一實(shí)施例的波束時(shí)空發(fā)射分集系統(tǒng)的 操作。如圖1所示，如果基站2通過發(fā)射天線陣列20發(fā)射第一到第四波束#1 到#4,移動(dòng)臺(tái)1通過天線10接收發(fā)射的波束#1到#4,并且通過開關(guān)11把從 天線IO接收的波束提供給信道估計(jì)器12-1到12-n。信道估計(jì)器12-1到12-n 對(duì)接收的信號(hào)解擴(kuò)以估計(jì)信道響應(yīng)，然后把所估計(jì)的信道響應(yīng)輸出到功率計(jì) 算器13-1到13-4。功率計(jì)算器13_1到13-4計(jì)算信道響應(yīng)的功率，并且把所有子載波上計(jì)算 的功率相加，以估計(jì)來自波束的各自功率。加法器14-1到14-n的每一個(gè)4巴相 應(yīng)于每個(gè)加法器的兩個(gè)相鄰波束的各自信道估計(jì)響應(yīng)功率相加，并4巴這兩個(gè) 信道響應(yīng)功率的和輸出到最大波束對(duì)功率和檢測器15 。最大波束對(duì)功率和檢測器15比較分別從四個(gè)加法器14-1到14-n接收的 四個(gè)波束對(duì)功率和，以確定四個(gè)波束對(duì)功率和的最大值。最大波束對(duì)功率和 檢測器15把相應(yīng)于所確定的最大波束對(duì)功率和的波束對(duì)索引以及該波束對(duì) 索引所代表的多個(gè)波束的各自功率估計(jì)輸出到功率差值比較器16。以這種方 式，從多個(gè)波束(在該例中是四個(gè))中選擇提供最大信道響應(yīng)功率和的兩個(gè) 相鄰波束。功率差值比較器16得到兩個(gè)所選波束的各自信道響應(yīng)功率之間的差值， 并且輸出關(guān)于該差值是否低于預(yù)定閾值的信息給單/多波束選擇器17。更具體 地，功率差值比較器16接收波束對(duì)索引以及該波束對(duì)索引所代表的多個(gè)波束 的各自功率估計(jì)，并且比較所接收功率估計(jì)之間的差值和預(yù)定閾值，然后把 該比較結(jié)果輸出到單/多波束選擇器17。如果功率差值比較器17所計(jì)算的功率差值低于預(yù)定閾值，則單/多波束 選擇器17選擇這兩個(gè)波束，并且如果該功率差值等于或大于預(yù)定閾值，則只 選擇兩個(gè)波束之一作為單個(gè)波束來使用，所選擇的一個(gè)波束比另一個(gè)的功率 大。換句話說，單/多波束選擇器17接收該波束對(duì)索引代表的多個(gè)波束的功 率估計(jì)之間的差值的比較結(jié)果，根據(jù)比較結(jié)果從多個(gè)波束中選擇單個(gè)或多個(gè) 波束，并且把相應(yīng)于所選的一個(gè)波束或多個(gè)波束的波束索引通過開關(guān)11輸出 給天線IO。天線10把該波束索引發(fā)送到基站2。基站2執(zhí)行糾錯(cuò)編碼，通過交織器23,對(duì)發(fā)射數(shù)據(jù)的調(diào)制信號(hào)點(diǎn)映射隨 機(jī)化數(shù)據(jù)發(fā)射的順序，并且使用上述的兩行兩列的正交時(shí)空編碼矩陣對(duì)從交 織器23輸出的信號(hào)時(shí)空編碼。相應(yīng)地，基站2把時(shí)空編碼的信號(hào)分配給從移 動(dòng)臺(tái)1接收的所選波束索引代表的一個(gè)波束或多個(gè)波束。如果移動(dòng)臺(tái)1指定一個(gè)波束(即，如果所選擇的波束索引代表選擇了單 波束)，那么索引所代表的兩個(gè)波束是相同的。這樣的波束索引可以有諸如 (#1, #1)、 (#2， #2)、 (#3, #3)或(#4， #4)這樣的格式。上面所述的時(shí)空發(fā)射分集系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)。第一，如果正交導(dǎo)頻信號(hào) 被分配給波束，或如果導(dǎo)頻信號(hào)在用正交擴(kuò)展碼擴(kuò)展后被復(fù)用，移動(dòng)臺(tái)1 (或接收方)可以估計(jì)來自每個(gè)波束的信道響應(yīng)。此外，通過計(jì)算信道估計(jì)響應(yīng)的功率，移動(dòng)臺(tái)1可以檢測移動(dòng)臺(tái)1所處 的波束范圍。另外，在第一實(shí)施例中，基站2把用兩行兩列的正交時(shí)空編碼矩陣時(shí)空編碼的信號(hào)分配給兩個(gè)相鄰波束或一個(gè)單波束。移動(dòng)臺(tái)1 (或接收方)計(jì)算 來自相鄰波束的信道估計(jì)的功率和，以檢測代表提供最大波束對(duì)功率和的兩 個(gè)相鄰波束的波束對(duì)索引。另外，如果來自移動(dòng)臺(tái)1所選的兩個(gè)波束的信道響應(yīng)功率的差值大，則 移動(dòng)臺(tái)可以選擇兩個(gè)波束之一來使用。在這種情況中，所選波束索引(即，波束選擇信息)在上行鏈路中被發(fā)送到基站。結(jié)果，基站2可以識(shí)別哪個(gè)波 束要分配給每個(gè)移動(dòng)臺(tái)1。假定波束被分配給如圖7的波束對(duì)分類表所示的組A和B,例如，如果 擴(kuò)展因子是時(shí)域擴(kuò)展因子兩倍的擴(kuò)展碼被分配給一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)，那么，相應(yīng) 于在Walsh碼樹中具有相同時(shí)域擴(kuò)展因子(見圖7中的"Z")的多個(gè)節(jié)點(diǎn)中 的 一組節(jié)點(diǎn)分別產(chǎn)生的葉子的擴(kuò)展碼就分配給相同組使用的波束。因?yàn)閿U(kuò)展 因子是以上時(shí)域擴(kuò)展因子二倍的擴(kuò)展碼被分配給導(dǎo)頻信號(hào)，因此16位擴(kuò)展碼 1'到4'就被分配給除了組A和B用戶的信號(hào)之外的導(dǎo)頻信號(hào)。兩個(gè)時(shí)空編碼的碼元序列被引導(dǎo)到移動(dòng)臺(tái)從多個(gè)波束中指定的一個(gè)波束 或多個(gè)波束，然后該碼元序列被波束復(fù)用。波束復(fù)用的碼元序列在每個(gè)發(fā)射 天線分支進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，然后被分配給擴(kuò)展段。在每個(gè)擴(kuò)展段，Walsh碼用 于執(zhí)行在時(shí)域和頻域兩者中的二維擴(kuò)展，并且該碼元和其他用戶的信號(hào)復(fù)用。 使用根據(jù)圖7所示的一個(gè)波束對(duì)使用的擴(kuò)展碼。用于每個(gè)波束的導(dǎo)頻信號(hào)用 擴(kuò)展因子是時(shí)域擴(kuò)展因子兩倍的擴(kuò)展碼在時(shí)域擴(kuò)展，然后和擴(kuò)展的數(shù)據(jù)復(fù)用。如在圖8所示，在Ns碼元xNc子載波范圍(Ns是碼元數(shù)量，Nc是子 載波數(shù)量)內(nèi)的每個(gè)擴(kuò)展段(SFTimexSFFreq)擴(kuò)展后，導(dǎo)頻信號(hào)和其他用戶的 信號(hào)被復(fù)用。這些子載波信號(hào)被OFDM復(fù)用并且通過快速傅立葉逆變換(IFFT )轉(zhuǎn)換 為時(shí)域信號(hào)。在時(shí)域信號(hào)中添加保護(hù)間隔(GI)，上變頻到載波頻率然后通過 發(fā)射天線陣列20發(fā)射(見圖9中的固定多波束的波束圖案)。移動(dòng)臺(tái)1 (或接收方)把接收的信號(hào)通過快速傅立葉變換轉(zhuǎn)換為接收子 載波信號(hào)。在每個(gè)子載波上使用擴(kuò)展碼時(shí)間解擴(kuò)接收子載波信號(hào)，其中波束的導(dǎo)頻信號(hào)被分配給所述子載波。從解擴(kuò)信號(hào)中去除導(dǎo)頻調(diào)制項(xiàng)，以從波束 中得到信道估計(jì)。使用分配給該用戶的擴(kuò)展碼時(shí)間解擴(kuò)接收信號(hào)，以抑制引起干擾的信號(hào) 項(xiàng)。接下來，信號(hào)被時(shí)空解碼，并且在頻域組合解碼的信號(hào)。解擴(kuò)信號(hào)被去 交織，然后被糾錯(cuò)解碼，以得到再生的比特序列。如上所述，在現(xiàn)有的擴(kuò)展碼分配方案中，當(dāng)時(shí)空碼被解碼時(shí)，共用公共 波束并使用不同波束對(duì)的用戶信號(hào)可能干擾。為了解決該問題，考慮到從同 一組節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的擴(kuò)展碼偏相關(guān)為0，以上述方式分配從同一組節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的擴(kuò) 展碼。這種擴(kuò)展碼分配使接收機(jī)能夠通過時(shí)域解擴(kuò)抑制干擾用戶信號(hào)。本發(fā) 明具有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是當(dāng)時(shí)空碼被解碼時(shí)沒有干擾發(fā)生。另外，在擴(kuò)展碼分配中，從具有相同時(shí)域擴(kuò)展因子的多個(gè)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的不 同組擴(kuò)展碼最好被分配給使用相同波束對(duì)的多個(gè)用戶。例如，優(yōu)先分配一組擴(kuò)展碼0、 4、 8和12,并且隨著用戶數(shù)量增加，以順序方式相繼分配另一組 擴(kuò)展碼2、 6、 10和14。這使接收機(jī)能夠通過時(shí)域擴(kuò)展抑制其他用戶的信號(hào)。 因此，可以防止在頻域組合期間擴(kuò)展碼之間的干擾。從上面的描述很顯然可以看出，根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的波束時(shí)空發(fā)射 分集系統(tǒng)還具有以下優(yōu)點(diǎn)。在發(fā)射方案中，其中在采用二維擴(kuò)展的 OFDM-CDM系統(tǒng)中結(jié)合時(shí)空編碼使用發(fā)射多波束陣列，發(fā)射方執(zhí)行擴(kuò)展碼 分配，以便使接收方能夠通過時(shí)域解擴(kuò)在時(shí)空碼被解碼時(shí)抑制引起干擾的信 號(hào)，從而防止干擾。因此，可能改善發(fā)射特性和系統(tǒng)性能。已經(jīng)參照下面的情況描述了本發(fā)明的第 一實(shí)施例，即在波束時(shí)空發(fā)射分 集系統(tǒng)中，移動(dòng)臺(tái)1根據(jù)功率估計(jì)產(chǎn)生所選波束索引，并且基站2根據(jù)所選 波束索引執(zhí)行擴(kuò)展碼分配控制，但是本發(fā)明并不限于此。例如，還可能是移 動(dòng)臺(tái)1計(jì)算并發(fā)射功率估計(jì)給基站2,并且基站2根據(jù)該功率估計(jì)產(chǎn)生所選 波束索引并根據(jù)所選波束索引執(zhí)行擴(kuò)展碼分配控制。在移動(dòng)臺(tái)和基站1和2中的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)每一個(gè)中都包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 用于執(zhí)行上述系統(tǒng)操作，諸如時(shí)空編碼、時(shí)空解碼和波束索引選擇的程序可 以以程序的形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)中。計(jì)算機(jī)可以通過讀取在該介 質(zhì)中存儲(chǔ)的程序執(zhí)行操作。例如，為了操作或?qū)崿F(xiàn)在上述移動(dòng)臺(tái)和基站1和2的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中 每個(gè)處理裝置或元件，在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)每一個(gè)中中央處理單元(CPU)從諸如ROM或RAM的主存儲(chǔ)器中讀取程序，以執(zhí)行程序信息的處理和計(jì)算。 計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)包括磁盤、磁光盤、CD-ROM、 DVD-ROM、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等等。這樣的程序也可以通過通信線傳送到計(jì)算機(jī)，從而計(jì)算機(jī)可 以執(zhí)行所傳送的程序。第二實(shí)施例圖10是說明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的波束時(shí)空發(fā)射分集系統(tǒng)的框圖。 如第 一實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的波束時(shí)空發(fā)射分集系統(tǒng)包括移動(dòng) 臺(tái)(收發(fā)信機(jī))1和基站(收發(fā)信機(jī))2,并且采用閉環(huán)波束選擇方案。移動(dòng)臺(tái)1配備有閉環(huán)波束選擇器，其包括天線10，開關(guān)11，第一到第四 信道估計(jì)器12-1到12-4，第一到第四功率計(jì)算器13-1到13-4，第一到第四 加法器14-1到14-4，最大波束對(duì)功率和檢測器15,波束對(duì)選擇器18,功率 差值比較器16,以及單/多波束選擇器17。天線10接收從基站2中的發(fā)射天線陣列20發(fā)射的多個(gè)波束(在該實(shí)施 例中是第一到第四波束#1到#4),并輸出接收的信號(hào)給開關(guān)11，并且還發(fā)射 從開關(guān)11輸入的所選波束的索引。開關(guān)11把從天線IO輸入的接收信號(hào)輸出 到信道估計(jì)器12-1到12-4,并且把從單/多波束選擇器17輸入的所選波束的 索引輸出到天線10。天線11根據(jù)控制器(未示出)的控制命令轉(zhuǎn)換輸入/輸 出操作模式。GI+FFT 60接收通過天線IO所接收到的信號(hào)，并且在下變頻后從接收的 信號(hào)中去除保護(hù)間隔(GI)。 GI+FFT60通過快速傅立葉變換把接收信號(hào)轉(zhuǎn)換 為子載波信號(hào)，并且把子載波信號(hào)，即第一到第四波束分別輸出到信道估計(jì) 器12-1到12-4。信道估計(jì)器12-1到12-4使用每個(gè)子載波的擴(kuò)展碼對(duì)從GI+FFT 60輸入 的子載波信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)。從解擴(kuò)信號(hào)中去除導(dǎo)頻信號(hào)調(diào)制項(xiàng)以估計(jì)信道響應(yīng) (以下描述)。信道估計(jì)器12-1到12-4把所估計(jì)的信道響應(yīng)輸出到功率計(jì)算 器13-1到13-4。功率計(jì)算器13-1到13-4計(jì)算從信道估計(jì)器12-1到12-4輸入的信道響應(yīng) 的功率，并且把計(jì)算的所有子載波上的功率相加，以估計(jì)來自波束的各自功 率并且輸出所估計(jì)的功率給加法器14-1到14-4和波束對(duì)選擇器18。也就是， 第一功率計(jì)算器13-1輸出波束#1的估計(jì)功率P,到第一和第四加法器14-1到18。第二功率計(jì)算器13-2輸出波束#2的估計(jì)功率P2到 第一和第二加法器14-1到14-2和波束對(duì)選擇器18。第三功率計(jì)算器13-3輸 出波束#3的估計(jì)功率P3到第二和第三加法器14-2到14-3和波束對(duì)選擇器18。 第四功率計(jì)算器13-4輸出波束#4的估計(jì)功率P4到第三和第四加法器14-3到 14-4和波束對(duì)選擇器18。加法器14-1到14-4的每一個(gè)把從功率計(jì)算器13-1到13-4輸入的第一到 第四波束的估計(jì)功率P,到P4中的兩個(gè)相應(yīng)功率相加，并且把功率和輸出到最 大波束對(duì)功率和檢測器15。換句話說，第一加法器14-1接收波束#1到#2的 功率估計(jì)P,和P2，并且把功率估計(jì)和(P,+P2)輸出到最大波束對(duì)功率和檢 測器15。第二加法器14-2接收波束#2到#3的功率估計(jì)P2和P3，并且把功率 估計(jì)和(P2+P3)輸出到最大波束對(duì)功率和檢測器15。第三加法器14-3接收 波束#3到#4的功率估計(jì)P3和P4，并且把功率估計(jì)和(P3+P4)輸出到最大波 束對(duì)功率和檢測器15。第四加法器14-4接收波束#4到#1的功率估計(jì)P4和p,， 并且把功率估計(jì)和(P4+P,)輸出到最大波束對(duì)功率和檢測器15。最大波束對(duì)功率和檢測器15接收并比較四個(gè)波束對(duì)功率和P, +P2 、 P2+P3 、 P3+P4和P4+P,，以確定四個(gè)波束對(duì)功率和的最大值。最大波束對(duì)功率和檢測 器15把相應(yīng)于確定的最大波束對(duì)功率和的波束對(duì)索引輸出到功率差值比較 器16。這里，波束對(duì)索引代表相應(yīng)于波束對(duì)功率和的波束組合。例如，如果功 率和Pl+P2是最大功率和，則相應(yīng)的波束對(duì)索引就定義為代表波束#1和#2 的組合的(波束#1， #2)。對(duì)于其他的波束對(duì)功率和，以相同的方式定義波束 對(duì)索引。波束對(duì)選擇器18從功率計(jì)算器13-1到13-4中接收功率估計(jì)p,到p4,從 最大波束對(duì)功率和檢測器15中接收波束對(duì)索引，并輸出該波束對(duì)索引和由該 波束對(duì)索引代表的多個(gè)波束(此例是兩個(gè))的相應(yīng)功率估計(jì)到功率差比較器 16。從最大波束對(duì)功率和檢測器15輸出的功率估計(jì)是相應(yīng)于最大波束對(duì)功 率和檢測器15輸出的波束對(duì)索引的多個(gè)波束(在該例中是兩個(gè)波束)的各自 功率估計(jì)。例如，如果最大波束對(duì)功率和檢測器15輸出波束對(duì)索引(波束#1， #2)，那么從最大波束對(duì)功率和檢測器15輸出的功率估計(jì)是相應(yīng)于波束對(duì)索 引(波束#1， #2)的多個(gè)波束的各自功率估計(jì)P,和P2。功率差值比較器16接收波束對(duì)索引以及該波束對(duì)索引所代表的多個(gè)波 束的各自功率估計(jì)，比較所接收的功率估計(jì)之間的差值和預(yù)定閾值，然后輸出比較結(jié)果給該單/多波束選#^器17。單/多波束選擇器17接收波束對(duì)索引所代表的多個(gè)波束的功率估計(jì)之間 的差值的比較結(jié)果，根據(jù)該比較結(jié)果選擇多個(gè)波束中的一個(gè)單波束或多個(gè)波 束，然后輸出相應(yīng)于所選擇的一個(gè)波束或多個(gè)波束的波束索引給開關(guān)11。如 果該功率差值等于或大于該預(yù)定閾值，則該單/多波束選擇器17只選擇多個(gè) 波束中具有最大功率估計(jì)的一個(gè)波束。但是，如果該功率差值小于該預(yù)定閾 值，則該單/多波束選擇器17選擇該波束對(duì)索引所代表的所有多個(gè)波束，。圖11是說明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的基站的框圖。如圖11所示，基 站2包括發(fā)射天線陣列20,糾錯(cuò)編碼器21,映射器22，交織器23，時(shí)空編 碼器24,天線分支25-l到25-n (n是自然數(shù))，以及擴(kuò)展碼分配控制器26。 糾錯(cuò)編碼器21接收要發(fā)射的數(shù)據(jù)，并且在糾錯(cuò)編碼后把該數(shù)據(jù)輸出到映射器 22。映射器22接收糾錯(cuò)編碼的數(shù)據(jù)，并且在調(diào)制星座映射后把它輸出到交織 器23。交織器23接收映射的數(shù)據(jù)并且在把數(shù)據(jù)重排序后把它輸出到時(shí)空編 碼器24。時(shí)空編碼器24用上面等式1所示的2x2正交時(shí)空編碼矩陣對(duì)交織器23 輸出的信號(hào)進(jìn)行時(shí)空編碼。時(shí)空編碼器24在把時(shí)空編碼的信號(hào)分配給從移動(dòng) 臺(tái)1接收的所選波束索引所代表的一個(gè)波束或多個(gè)波束后，輸出時(shí)空編碼的信號(hào)。在第二實(shí)施例中，基站1接收例如代表所選波束#1和#2的波束對(duì)索引， 并且時(shí)空編碼器24分配時(shí)空編碼的信號(hào)給波束#1和#2，然后輸出到相應(yīng)的 天線分支25-1到25-n。天線分支25-1到25-n的每一個(gè)都包括復(fù)用器30, S/P轉(zhuǎn)換器31、 39-1 和39-2， 二維擴(kuò)展器32-1, 2到32-m， 2m(m是自然數(shù))，復(fù)用器40,其他 用戶信號(hào)復(fù)用器36，導(dǎo)頻信號(hào)復(fù)用器34,以及快速傅立葉逆變換(4FFT+GI) 35。復(fù)用器30接收時(shí)空編碼器24分配給所選擇的波束索引所代表的波束的 時(shí)空編碼信號(hào)，并且把該波束復(fù)用并輸出到塊S/P轉(zhuǎn)換器31。在該實(shí)施例中， 例如，復(fù)用器30通過發(fā)射天線陣列20的相應(yīng)陣列權(quán)重對(duì)時(shí)空編碼的發(fā)射碼 元進(jìn)行復(fù)用，以復(fù)用兩個(gè)波束#1和#2。S/P轉(zhuǎn)換器31接收與多個(gè)波束(在該例中為兩個(gè))復(fù)用的波束時(shí)空編碼 碼元，并且在以兩個(gè)碼元為單位執(zhí)行接收碼元的串并轉(zhuǎn)換后把兩個(gè)信號(hào)輸出到S/P轉(zhuǎn)換器39-1和39-2。從S/P轉(zhuǎn)換器31輸出的兩個(gè)信號(hào)分別相應(yīng)于從時(shí) 空編碼器24輸出的時(shí)域信號(hào)。S/P轉(zhuǎn)換器39-1和39-2的每一個(gè)把從S/P轉(zhuǎn)換 器31輸出的兩個(gè)信號(hào)中的相應(yīng)一個(gè)串并轉(zhuǎn)換為與擴(kuò)展段的數(shù)量相同數(shù)量的 波束時(shí)空編碼碼元，用于發(fā)送。S/P轉(zhuǎn)換器39-1輸出它的波束時(shí)空編碼碼元 分別給二維擴(kuò)展器32-1到32-m，并且S/P轉(zhuǎn)換器39-2輸出它的波束時(shí)空編 碼碼元分別給二維擴(kuò)展器32-2到32-2m。 二維擴(kuò)展器32-1， 2到32-m， 2m 接收并分配串并轉(zhuǎn)換的波束時(shí)空編碼碼元給如圖3所示的擴(kuò)展段。二維擴(kuò)展 器32-1， 2到32-m， 2m在每個(gè)擴(kuò)展段使用Walsh碼，以在時(shí)間和頻率域或方 向兩者中執(zhí)行的二維擴(kuò)展，并且把擴(kuò)展信號(hào)輸出到復(fù)用器40-l到40-m。如圖3所示，用時(shí)域中的OFDM碼元的數(shù)量(SFTime)和頻域中的子載 波的數(shù)量(SFFreq)定義作為擴(kuò)展區(qū)域的二維擴(kuò)展段。時(shí)域擴(kuò)展器32-l， 2到 32-m， 2m使用擴(kuò)展碼分配控制器26所分配的具有擴(kuò)展因子(SFTime x SFFreq) (即，時(shí)域擴(kuò)展因子x頻域擴(kuò)展因子)的擴(kuò)展碼。首先，二維擴(kuò)展器32-l， 2 到32-m， 2m在第一子載波執(zhí)行時(shí)域擴(kuò)展，然后在與第一子載波相鄰的載波 執(zhí)行時(shí)域擴(kuò)展。通過以這樣的方式重復(fù)時(shí)域擴(kuò)展，二維擴(kuò)展器32-1，2到32-m， 2m在時(shí)域和頻域兩者中執(zhí)行二維擴(kuò)展。復(fù)用器40-l到40-m把在同樣的擴(kuò)展段中從二維擴(kuò)展器32-1,2到32-m， 2m的每一個(gè)中輸出的兩個(gè)碼元(在時(shí)域中)進(jìn)行復(fù)用，并且把復(fù)用的碼元輸 出到其他用戶復(fù)用器36。例如，復(fù)用器40-l把在同樣的擴(kuò)展段中從二維擴(kuò)展 器32-l和32-2輸出的兩個(gè)碼元(在時(shí)域中)進(jìn)行復(fù)用，并且把復(fù)用的碼元輸 出到其他用戶復(fù)用器36。其他用戶信號(hào)復(fù)用器36接收在時(shí)域和頻域二維擴(kuò)展的波束時(shí)空編碼發(fā) 射碼元，并且把多個(gè)用戶的碼元復(fù)用，并把復(fù)用的數(shù)據(jù)輸出給導(dǎo)頻信號(hào)復(fù)用 器34。導(dǎo)頻信號(hào)復(fù)用器34時(shí)間擴(kuò)展(或在時(shí)域擴(kuò)展)波束的導(dǎo)頻信號(hào)，把導(dǎo)頻 信號(hào)和與其它用戶的數(shù)據(jù)復(fù)用的擴(kuò)展數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，并把該另外復(fù)用的數(shù)據(jù) 輸出到IFFT+GI35。IFFT+GI 35 '通過快速傅立葉逆變換(IFFT )把接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為時(shí)域信 號(hào)。IFFT+GI35還把保護(hù)間隔(GI)加到信號(hào)中，執(zhí)行到載波頻率的上變頻，然后把變頻的信號(hào)輸出到發(fā)射天線陣列20。發(fā)射天線陣列20包括多個(gè)分別相應(yīng)于天線分支25-1到25-n的天線(在 該例中是n個(gè)天線)。發(fā)射天線陣列20發(fā)射從天線分支25-1到25-n的各個(gè) IFFT+GI 35 "l妄收的多個(gè)發(fā)射信號(hào)。當(dāng) 一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一相同，或 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一與另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一相同時(shí)，擴(kuò)外，當(dāng)多個(gè)用戶使用同樣的波束對(duì)時(shí)，擴(kuò)展碼分配控制器26把時(shí)域擴(kuò)展中提 供0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼分配給相應(yīng)的波束。擴(kuò)展碼分配控制器26輸出所分配的 擴(kuò)展碼給二維擴(kuò)展器32-1, 2到32-m, 2m的每一個(gè)。如在說明擴(kuò)展碼如何分配擴(kuò)展碼的圖4中所示的，使用波束對(duì)(#1 ， #2 ) 的用戶和使用波束對(duì)(#3， #4)的用戶屬于組A,并且使用波束對(duì)(#2, #3) 的用戶和使用波束對(duì)(#4, #1)的用戶屬于組B。如果從基站到每個(gè)終端的 路徑角擴(kuò)展適當(dāng)?shù)卣瑒t通過波束劃分分配給同 一組中不同波束對(duì)的信號(hào)之 間沒有干擾。另外，當(dāng)時(shí)空碼被解碼時(shí)，在同一波束對(duì)中的多個(gè)用戶的信號(hào) 彼此沒有干擾，因?yàn)檫@些用戶使用同樣的波束對(duì)。但是，如上所述(見等式 8到9)，屬于不同組的不同用戶的信號(hào)之間有干擾項(xiàng)。為了防止干擾，以下面的方式把擴(kuò)展碼分配給用戶(或波束對(duì))。把相應(yīng) 于從在圖4中所示的Walsh擴(kuò)展碼樹中具有相同時(shí)域擴(kuò)展因子(見圖4中的 "X")的多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一組節(jié)點(diǎn)分別產(chǎn)生的葉子的擴(kuò)展碼分配給屬于同一組 的用戶(或波束對(duì))。但是，把相應(yīng)于從在圖4中所示的Walsh擴(kuò)展碼樹中的 不同組節(jié)點(diǎn)(與時(shí)域擴(kuò)展因子X相比，是根或更接近根的節(jié)點(diǎn))分別產(chǎn)生的 不同組葉子的不同組擴(kuò)展碼分配給屬于不同組的用戶。在圖4中所示的例子中，32位擴(kuò)展碼0-15 (見圖4中的"A")被分配給 屬于組A (即，使用波束對(duì)(#1, #2)的用戶和使用波束對(duì)(#3， #4)的用 戶)的用戶，其中32位擴(kuò)展碼0-15是從具有同樣時(shí)域擴(kuò)展因子(見圖4中 的"X")的多個(gè)節(jié)點(diǎn)X，到父8中的一組節(jié)點(diǎn)(X,， X2， X3和X4)分別產(chǎn)生 的葉子。32位擴(kuò)展碼16-31 (見圖4中的"B")被分配給屬于組B (即，使 用波束對(duì)(#2， #3)的用戶和使用波束對(duì)(#4， #1)的用戶)的用戶，其中 32位擴(kuò)展碼16-31是從具有同樣時(shí)域擴(kuò)展因子(見圖4中的"X")的多個(gè)節(jié) 點(diǎn)X,到X8中的一組節(jié)點(diǎn)(X5， X6， X7和X8)分別產(chǎn)生的葉子。簡而言之，擴(kuò)展碼分配控制器26根據(jù)下面的規(guī)則分配擴(kuò)展碼。
1 ) 從不同分支產(chǎn)生的不同組時(shí)域擴(kuò)展碼被分配給不同的組。
碼—皮分配給同一用戶。
剩余的擴(kuò)展碼被分配給使用同 一波束對(duì)的其他用戶。 用不同波束對(duì)的用戶。
圖12是說明在根據(jù)第二實(shí)施例的波束時(shí)空發(fā)射分集系統(tǒng)中的基站2如何 執(zhí)行波束時(shí)空發(fā)射分集方法。
如在圖IO中所示，如果基站2通過發(fā)射天線陣列20發(fā)射第一到第四波 束#1到#4，移動(dòng)臺(tái)1通過天線10接收發(fā)射的波束#1到#4,并且通過開關(guān)11 把從天線IO接收的波束提供給信道估計(jì)器12-1到12-4。信道估計(jì)器12-1到 12-4對(duì)接收的信號(hào)解擴(kuò)以估計(jì)信道響應(yīng)，然后把所估計(jì)的信道響應(yīng)輸出到功 率計(jì)算器13-1到13-4。
功率計(jì)算器13-1到13-4計(jì)算信道響應(yīng)的功率，并且把所有子載波上計(jì)算 的功率相加，以估計(jì)來自這些波束的各自功率。加法器14-1到14-n的每一個(gè) 把相應(yīng)于每個(gè)加法器的兩個(gè)相鄰波束的各自信道響應(yīng)功率相加，并把這兩個(gè) 信道響應(yīng)功率和輸出到最大波束對(duì)功率和檢測器15 。
最大波束對(duì)功率和檢測器15比較分別從四個(gè)加法器14-1到14-n接收的 四個(gè)波束對(duì)功率和，以確定四個(gè)波束對(duì)功率和的最大值。最大波束對(duì)功率和 檢測器15把相應(yīng)于所確定的最大波束對(duì)功率和的波束對(duì)索引以及該波束對(duì) 索引所代表的多個(gè)波束(在該例中是兩個(gè))的各自功率估計(jì)輸出到功率差值 比較器16。以這種方式，從多個(gè)波束(在該例中是四個(gè))中選擇提供最大信 道響應(yīng)功率和的兩個(gè)相鄰波束。
并且輸出關(guān)于該差值是否低于預(yù)定閾值的信息給單/多波束選擇器17。也就 是，功率差值比較器16接收波束對(duì)索引以及該波束對(duì)索引所代表的多個(gè)波束 的各自功率估計(jì)，比較所接收功率估計(jì)之間的差值和預(yù)定閾值，然后把該比
較結(jié)果輸出到單/多波束選擇器17。
如果功率差值比較器16所計(jì)算的功率差值低于預(yù)定閾值，則單/多波束選擇器17選擇這兩個(gè)波束，并且如果該功率差值等于或大于預(yù)定閾值，則只 選擇兩個(gè)波束之一作為單個(gè)波束來使用，所選擇的一個(gè)波束比另一個(gè)的功率 大。也就是，單/多波束選擇器17接收該波束對(duì)索引代表的多個(gè)波束的功率 估計(jì)之間的差值的比較結(jié)果，根據(jù)比較結(jié)果從多個(gè)波束中選擇單個(gè)或多個(gè)波 束，并且把相應(yīng)于所選的一個(gè)波束或多個(gè)波束的波束索引通過開關(guān)11輸出給
天線10。天線10把該波束索引發(fā)送到基站2。
參照?qǐng)D11，基站2執(zhí)行糾錯(cuò)編碼，通過交織器23對(duì)發(fā)射數(shù)據(jù)的調(diào)制信
號(hào)點(diǎn)映射隨機(jī)化數(shù)據(jù)發(fā)射的順序，并且使用上述的兩行兩列的正交時(shí)空編碼
矩陣對(duì)從交織器23輸出的信號(hào)時(shí)空編碼。接下來，基站2把時(shí)空編碼的信號(hào)
分配給從移動(dòng)臺(tái)l接收的所選波束索引代表的一個(gè)波束或多個(gè)波束。
如在圖12中所示，通過兩個(gè)波束的波束引導(dǎo)矢量1201和1202分別在兩
個(gè)時(shí)空編碼流[s,, -^]和[S2,']上執(zhí)行波束形成，其中用戶處于這兩個(gè)波束 之間。如果b,和b2表示兩個(gè)波束的波束索引，那么可以用等式IO表達(dá)用于
s,，和-^'的波束引導(dǎo)矢量，可以用等式11表達(dá)用于S2，和V的波束引導(dǎo)矢量。
也就是，通過等式IO和11的波束引導(dǎo)矢量1201和1202分別在兩個(gè)流[s,，
和[S2,']上執(zhí)行波束形成，在此之后復(fù)用編碼流。<formula>formula see original document page 33</formula>
等式12表達(dá)的信號(hào)在第一時(shí)刻輸出并且等式13表達(dá)的信號(hào)在第二時(shí)刻輸出。<formula>formula see original document page 33</formula>
輸出信號(hào)V的元素分別相應(yīng)于天線分支。
在第一時(shí)刻通過每個(gè)天線分支得到輸出信號(hào)^，在第二時(shí)刻通過每個(gè)天
線分支得到輸出信號(hào)1^。這些輸出信號(hào)^和^被串并轉(zhuǎn)換，然后在天線分 支弁iA分別用擴(kuò)展碼Cl和C2擴(kuò)展，然后在同樣的擴(kuò)展段被復(fù)用。假定波束被分配給如在圖7的波束對(duì)分類表所示的組A和B。例如，如 果擴(kuò)展因子是時(shí)域擴(kuò)展因子兩倍的擴(kuò)展碼被分配給一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)，那么，相
應(yīng)于在圖7中所示的Walsh擴(kuò)展碼樹中具有相同時(shí)域擴(kuò)展因子(見圖7中的 "Z")的多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一組節(jié)點(diǎn)分別產(chǎn)生的葉子的擴(kuò)展碼就分配給相同組使 用的波束。
因?yàn)閿U(kuò)展因子是以上時(shí)域擴(kuò)展因子二倍的擴(kuò)展碼被分配給導(dǎo)頻信號(hào)，因 此16位擴(kuò)展碼l，到4'就被分配給除了組A和B中的用戶的信號(hào)之外的導(dǎo)頻信號(hào)。
在每個(gè)擴(kuò)展段，Walsh碼用于執(zhí)行在時(shí)域和頻域兩者的二維擴(kuò)展。此處 使用根據(jù)圖7所示的波束對(duì)使用的擴(kuò)展碼。
這些碼元與以相同方式得到的其他用戶的信號(hào)復(fù)用。在二維擴(kuò)展段中的 每個(gè)子載波，使用與用戶信號(hào)的擴(kuò)展碼正交的多個(gè)擴(kuò)展碼擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)，然 后導(dǎo)頻信號(hào)和用戶信號(hào)復(fù)用。
以這種方式產(chǎn)生的幀信號(hào)(見圖8)通過快速傅立葉(IFFT)逆變換被 轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號(hào)。向該時(shí)域信號(hào)加上保護(hù)間隔(GI)，該時(shí)域信號(hào)被上變頻到 載波頻率，然后從發(fā)射天線陣列20的所有天線同時(shí)發(fā)射(見圖9所示的固定 多波束的波束圖形)。
移動(dòng)臺(tái)1 (或接收方)把接收的信號(hào)通過快速傅立葉變換轉(zhuǎn)換為接收子 載波信號(hào)。在每個(gè)子載波上使用擴(kuò)展碼對(duì)接收的子載波信號(hào)時(shí)間解擴(kuò)，其中 波束的導(dǎo)頻信號(hào)被分配給所述子載波。從解擴(kuò)信號(hào)中去除導(dǎo)頻調(diào)制項(xiàng)，以從 波束中得到信道估計(jì)。
使用分配給該用戶的擴(kuò)展碼時(shí)間解擴(kuò)接收信號(hào)，以抑制引起干擾的信號(hào) 項(xiàng)。然后，該信號(hào)被時(shí)空解碼，并且在頻域組合解碼的信號(hào)。解擴(kuò)信號(hào)被去 交織，然后被糾錯(cuò)解碼，以得到再生的比特序列。
從上面的描述很顯然可以看出，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的波束時(shí)空發(fā)射 分集系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)。在發(fā)射方案中，其中采用二維擴(kuò)展的OFDM-CDM 系統(tǒng)中結(jié)合時(shí)空編碼使用發(fā)射多波束陣列，發(fā)射方執(zhí)行擴(kuò)展碼分配，以便使 接收方能夠通過時(shí)域解擴(kuò)在時(shí)空碼被解碼時(shí)抑制引起干擾的信號(hào)。這可以防 止干擾，并且還降低由于頻率選擇性在代碼之間的干擾。
此外，由于使用多個(gè)擴(kuò)展碼對(duì)時(shí)域中的多個(gè)時(shí)空編碼碼元擴(kuò)展，然后這 些碼元在同一擴(kuò)展段被復(fù)用，因此多普勒頻率引起的時(shí)變影響很小。相應(yīng)地，可以提供發(fā)射性能與系統(tǒng)性能,
此外，在根據(jù)第二實(shí)施例的波束時(shí)空發(fā)射分集系統(tǒng)中，從時(shí)空編碼器輸 出的空域信號(hào)被分配給波束空間。因此，如果用戶適當(dāng)?shù)胤謩e位于多個(gè)波束 中，則所有復(fù)用的信號(hào)不都到達(dá)每個(gè)移動(dòng)臺(tái)，而只有與移動(dòng)臺(tái)共享波束的用 戶的信號(hào)到達(dá)該移動(dòng)臺(tái)。因此，可能降低到達(dá)的用戶信號(hào)的數(shù)量并且降低代 碼間的干"l尤。
現(xiàn)有的系統(tǒng)對(duì)從時(shí)空編碼器輸出的時(shí)域信號(hào)使用多個(gè)擴(kuò)展區(qū)域。但是， 根據(jù)第二實(shí)施例的系統(tǒng)將從時(shí)空編碼器輸出的時(shí)域信號(hào)分配給多個(gè)擴(kuò)展碼并 且在同 一擴(kuò)展區(qū)域復(fù)用信號(hào)，從而增加了對(duì)信道時(shí)變的抵抗性。
更具體地，根據(jù)第二實(shí)施例的波束時(shí)空發(fā)射系統(tǒng)可以降低由千信道頻率 選擇性引起的代碼之間的干擾，并降低信道時(shí)變引起的代碼間的干擾，并且 還防止時(shí)空碼的解碼特性的降低。
此外，在根據(jù)第二實(shí)施例的時(shí)空發(fā)射分集系統(tǒng)中，正交導(dǎo)頻信號(hào)被分配 給波束，或?qū)ьl信號(hào)在用正交擴(kuò)展碼擴(kuò)展后被復(fù)用。因此，接收方可以估計(jì) 來自每個(gè)波束的信道響應(yīng)。通過計(jì)算信道估計(jì)響應(yīng)的功率，可以知道移動(dòng)臺(tái) 所處的波束范圍。
另外，由于基站把用兩行兩列的正交時(shí)空編碼矩陣編碼的時(shí)空編碼信號(hào) 分配給兩個(gè)相鄰波束或一個(gè)單個(gè)波束，所以接收方計(jì)算來自相鄰波束的信道 估計(jì)的功率和，以檢測代表提供最大波束對(duì)功率和的兩個(gè)相鄰波束的波束對(duì)索引。
此外，如果來自兩個(gè)所選波束的信道響應(yīng)功率之間的差值大，就不能有 效利用兩個(gè)波束中具有較低功率的一個(gè)。因此，只有具有較大功率的另一個(gè) 波束被選擇作為要使用的單個(gè)波束，并且波束選擇信息在上行鏈路中發(fā)送給 基站。這就使基站能夠識(shí)別分配去每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的有效波束。
但是，在現(xiàn)有的擴(kuò)展碼分配方案中，當(dāng)時(shí)空碼被解碼時(shí)，共用公共波束 并使用不同波束對(duì)的用戶信號(hào)可能干擾。為了解決該問題，考慮到從擴(kuò)展碼
以
樹甲的不同分爻廣生的擴(kuò)展碼。這種擴(kuò)展碼分配 使接收機(jī)能夠通過時(shí)域解擴(kuò)抑制干擾用戶信號(hào)，從而當(dāng)時(shí)空碼不解碼時(shí)不產(chǎn)
生干擾。
另外，可以將從時(shí)域擴(kuò)展因子不同分支分出的二維擴(kuò)展因子的代碼作為兩個(gè)擴(kuò)展碼分配給同一用戶。這使之能夠通過時(shí)域解擴(kuò)分離信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn) 時(shí)空編碼。
另外，在擴(kuò)展碼分配中，從時(shí)域擴(kuò)展因子中的不同分支分出的不同組擴(kuò) 展碼優(yōu)先被分配給使用相同波束對(duì)的多個(gè)用戶。這使接收機(jī)能夠通過時(shí)域解 擴(kuò)抑制其他用戶的信號(hào)。因此，可以防止在頻域組合期間擴(kuò)展碼之間的干擾。
在移動(dòng)臺(tái)和基站1和2中的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的每一個(gè)中都在其中包括計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)。用于執(zhí)行上述系統(tǒng)操作，諸如時(shí)空編碼、時(shí)空解碼和波束索引選 擇的程序以程序的形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)中。計(jì)算機(jī)可以通過讀取 在該介質(zhì)中存儲(chǔ)的程序執(zhí)行操作。
例如，為了操作或?qū)崿F(xiàn)在上述移動(dòng)臺(tái)和基站1和2的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中 的每個(gè)處理裝置或元件，在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)每一個(gè)中的中央處理單元(CPU) 從諸如ROM或RAM的主存儲(chǔ)器中讀取程序，以執(zhí)行該程序的信息的處理和 計(jì)算。
計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)包括磁盤、磁光盤、CD-ROM、 DVD-ROM、半導(dǎo)
體存儲(chǔ)器等等。這樣的程序也可以通過通信線傳送到計(jì)算機(jī)，從而能使計(jì)算 機(jī)執(zhí)行所傳送的程序。
盡管為了說明目的描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 該可以認(rèn)識(shí)到可能有各種修改、添加和刪減，而不脫離權(quán)利要求所公開的本 發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)射分集系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)，用于把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí)行該時(shí)空編碼信號(hào)的時(shí)域擴(kuò)展和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且在根據(jù)從接收機(jī)接收的反饋信息把該擴(kuò)展信號(hào)分配給多個(gè)波束的波束空間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)；以及代碼分配裝置，根據(jù)所述反饋信息，如果一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束包含在另一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束中或如果一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一被另一個(gè)用戶使用，分配在時(shí)域擴(kuò)展中具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該代碼分配裝置另外還分配具有在時(shí)域 擴(kuò)展的偏相關(guān)為0的擴(kuò)展碼給多個(gè)使用相同波束對(duì)的用戶。
3、 一種發(fā)射機(jī)，用于把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí)行該 時(shí)空編碼信號(hào)的時(shí)域擴(kuò)展和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且在把該擴(kuò)展信號(hào) 分配給多個(gè)波束的波束空間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)，所述發(fā)射機(jī)包括代碼分配裝置，如果一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束包含在另 一個(gè)用戶使用的多 個(gè)波束中或如果一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一被另 一個(gè)用戶使用，則分配在 時(shí)域擴(kuò)展中具有偏相關(guān)為0的擴(kuò)展碼。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)射機(jī)，其中該代碼分配裝置另外還分配在時(shí)域擴(kuò) 展具有偏相關(guān)為0的擴(kuò)展碼給多個(gè)使用相同波束對(duì)的用戶。
5、 一種在發(fā)射分集系統(tǒng)中的擴(kuò)展碼分配方法，該系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)，用于 把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí)行該時(shí)空編碼信號(hào)的時(shí)域擴(kuò)展 和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且在根據(jù)從接收機(jī)接收的反饋信息把該擴(kuò)展 信號(hào)分配給多個(gè)波束的波束空間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)，所述方法包括以下步驟根據(jù)所述反饋信息，如果一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束包含在另 一個(gè)用戶使用 的多個(gè)波束中或如果一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一被另 一個(gè)用戶使用，分配 在時(shí)域擴(kuò)展中具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。
6、 一種在發(fā)射分集系統(tǒng)中的擴(kuò)展碼分配方法，該系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)，用于 把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí)行該時(shí)空編碼信號(hào)的時(shí)域擴(kuò)展 和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且在根據(jù)從接收機(jī)接收的反饋信息把該擴(kuò)展 信號(hào)分配給多個(gè)波束的波束空間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)，所述方法包括以下步驟根據(jù)所述反饋信息，分配具有在時(shí)域擴(kuò)展的O偏相關(guān)的擴(kuò)展碼給多個(gè)使用相同波束對(duì)的用戶。
7、 一種發(fā)射分集系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)，用于把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí)行該時(shí)空編碼 信號(hào)的時(shí)域擴(kuò)展和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且在把該擴(kuò)展信號(hào)分配給多個(gè)波束的波束空間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)；波束分配裝置，用于在空域中分配時(shí)空編碼信號(hào)給該多個(gè)波束的多個(gè)波 束；以及擴(kuò)展碼分配裝置，用于在時(shí)域中分配時(shí)空編碼信號(hào)給在同一擴(kuò)展區(qū)域中的 多個(gè)擴(kuò)展碼。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中該波束分配裝置從接收機(jī)接收的該多個(gè) 波束的多個(gè)波束對(duì)中選擇波束對(duì)，所選波束對(duì)具有包含在所述波束對(duì)的兩個(gè) 波束的各自信道估計(jì)的最大功率和，并且如果所選波束對(duì)中的兩個(gè)波束的各 自信道估計(jì)的功率之間的差值大于預(yù)定值，則該波束選4奪裝置從這兩個(gè)波束 中選擇一個(gè)并且分配該空域的時(shí)空編碼信號(hào)給這兩個(gè)波束中的所選這一個(gè)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中如果一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束包含在另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束中或如果一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一被另 一個(gè)用 戶使用，則該擴(kuò)展碼分配裝置分配在同一擴(kuò)展區(qū)域中具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。
10 、根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中該擴(kuò)展碼分配裝置以以下方式把該波 束分配裝置選擇的波束對(duì)分類為波束對(duì)組，該方式使得彼此不干擾的波束對(duì) 被分類為同一波束對(duì)組，而彼此干擾的波束對(duì)被分類為不同的波束對(duì)組，并 且擴(kuò)展碼分配裝置分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給這些不同的波束對(duì)組，所述 擴(kuò)展碼是從擴(kuò)展碼樹的時(shí)域擴(kuò)展層的不同分支分出來的。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中該擴(kuò)展碼分配裝置分配二維擴(kuò)展因子 的擴(kuò)展碼給波束分配裝置選擇的兩個(gè)波束中的所述一個(gè)，所述擴(kuò)展碼是從擴(kuò) 展碼樹的時(shí)域擴(kuò)展層的不同分支分出來的。
12、 一種在發(fā)射分集系統(tǒng)中的發(fā)射分集方法，該發(fā)射分集系統(tǒng)包括發(fā)射 機(jī)，用于把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí)行該時(shí)空編碼信號(hào)的 時(shí)域擴(kuò)展和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且在把該擴(kuò)展信號(hào)分配給多個(gè)波束 的波束空間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)，所述方法包括以下步驟a) 在空域中分配時(shí)空編碼信號(hào)給該多個(gè)波束的多個(gè)波束；以及b) 在時(shí)域中分配時(shí)空編碼信號(hào)給在同 一擴(kuò)展區(qū)域中的多個(gè)擴(kuò)展碼。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中如果相應(yīng)于從接收機(jī)接收的該多個(gè)波 束的多個(gè)波束對(duì)中選擇的波束對(duì)的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的功率之間的差 值大于預(yù)定值，則從包含在所選波束對(duì)的兩個(gè)波束中選擇一個(gè)并且該空域的 時(shí)空編碼信號(hào)被分配給這兩個(gè)波束中所選的這一個(gè)，其中所選波束對(duì)具有包 含在所述波束對(duì)中的兩個(gè)波束的各自信道估計(jì)的最大功率和。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中如果一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束包含在 另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束中或如果一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一被另 一個(gè) 用戶使用，那么分配在相同擴(kuò)展區(qū)域中具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中如果一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束包含在 另 一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束中或如果一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一被另 一個(gè) 用戶使用，那么分配在相同擴(kuò)展區(qū)域中具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。
16、 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中以以下方式把具有最大功率和的波束 對(duì)分類為波束對(duì)組，該方式使得彼此不干擾的波束對(duì)被分類為同 一波束對(duì)組， 而彼此干擾的波束對(duì)被分類為不同的波束對(duì)組，并且分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)分出來的。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中以以下方式把具有最大功率和的波束 對(duì)分類為波束對(duì)組，該方式使得彼此不干擾的波束對(duì)被分類為同一波束對(duì)組， 而彼此干擾的波束對(duì)被分類為不同的波束對(duì)組，并且分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)分出來的。
18、 根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中以以下方式把具有最大功率和的波束 對(duì)分類為波束對(duì)組，該方式使得彼此不干擾的波束對(duì)被分類為同一波束對(duì)組， 而彼此干擾的波束對(duì)被分類為不同的波束對(duì)組，并且分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)分出來的。
19、 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給波束分 配裝置所選擇的兩個(gè)波束中的所述一個(gè)，所述擴(kuò)展碼是從擴(kuò)展碼樹的時(shí)域擴(kuò) 展層的不同分支分出來的。
20、 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給波束分 配裝置所選擇的兩個(gè)波束中所述一個(gè)，所述擴(kuò)展碼是從擴(kuò)展碼樹的時(shí)域擴(kuò)展層的不同分支分離出來的。
21、根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中分配二維擴(kuò)展因子的擴(kuò)展碼給波束分 配裝置所選擇的兩個(gè)波束中所述一個(gè)，所述擴(kuò)展碼是從擴(kuò)展碼樹的時(shí)域擴(kuò)展 層的不同分支分離出來的。
全文摘要
本發(fā)明提供發(fā)射分集系統(tǒng)和方法、發(fā)射機(jī)以及擴(kuò)展碼分配方法。一種發(fā)射分集系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)，用于把要發(fā)射的信號(hào)時(shí)空編碼為時(shí)空編碼信號(hào)，執(zhí)行該時(shí)空編碼信號(hào)的時(shí)域擴(kuò)展和頻域擴(kuò)展以產(chǎn)生擴(kuò)展信號(hào)，并且在根據(jù)從接收機(jī)接收的反饋信息把該擴(kuò)展信號(hào)分配給多個(gè)波束的波束空間后發(fā)射該擴(kuò)展信號(hào)；以及代碼分配裝置，根據(jù)所述反饋信息，如果一個(gè)用戶使用的單個(gè)波束包含在另一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束中或如果一個(gè)用戶使用的多個(gè)波束之一被另一個(gè)用戶使用，分配在時(shí)域擴(kuò)展中具有0偏相關(guān)的擴(kuò)展碼。
文檔編號(hào)H04B7/26GK101242210SQ200810004999
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2004年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者藤井正明 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社