專利名稱：無線通信中前向鏈路波束形成的方法和系統(tǒng)的制作方法
背景1.領域本發(fā)明一般涉及無線通信系統(tǒng)的領域，尤其涉及碼分多址通信系統(tǒng)的自適應天線陣技術。
2.相關技術在無線通信系統(tǒng)中，幾個用戶共享一條公共通信信道。要避免從幾個用戶同時在信道上發(fā)送消息而產(chǎn)生的沖突需要使用某種形式的多址協(xié)議，譬如碼分多址(CDMA)。除了為有限容量的信道提供多址分配，協(xié)議能起到其它功能，例如，提供用戶間的彼此隔離，即限止用戶間的干擾，以及通過使非預期的接收機難以進行截獲和解碼來提供安全，也被稱為低截獲似然性。
在CDMA系統(tǒng)中，通過對信號編碼而使各信號與其它用戶的信號分開。各用戶唯一地將其信息信號編碼為傳輸信號。知道了用戶的編碼序列之后，預期的接收機能對該傳輸信號解碼以接收該信息。信息信號的編碼擴展了其頻譜，使得已編碼傳輸信號的帶寬大大寬于信息信號的原始帶寬。因此，CDMA也被稱為“擴頻”調(diào)制或編碼。
各用戶的信號的能量在信道帶寬上被擴展，使得各用戶的信號成為對其它用戶的噪聲。只要解碼過程能達到足夠的信噪比，即，將期望用戶信號從其它用戶信號的“噪聲”干擾中分開，則可以恢復信號內(nèi)的信息。影響用戶信號的信息恢復的其它因素是各用戶的環(huán)境中的不同條件，譬如由遮蔽和多徑引起的衰落。簡而言之，遮蔽是由隔斷發(fā)射機和接收機間信號傳輸路徑的物理對象所引起的干擾，例如，大建筑物。多徑是由于信號橫貫不同長度的多個路徑并且在不同時間到達接收機而產(chǎn)生的信號失真。多徑也被稱為通信信道的“時間擴散”。多徑衰落可以隨時間而改變。例如，由于信號從移動對象處反射，譬如汽車或受風吹的樹，因此多徑衰落量可能變化劇烈。
在無線通信中，尤其在話音通信中，期望在兩個方向上同時提供兩個用戶間的通信，稱為雙工或完全雙工。用于提供CDMA系統(tǒng)中雙工的一種方法是頻分雙工。在頻分雙工中，一個頻帶用于基站到用戶或“訂戶單元”的通信，稱作“前向”信道，而另一頻帶用于從用戶或訂戶單元到基站的通信，稱作“反向”信道。前向信道也稱為“下行鏈路”信道，反向信道也被稱為“上行鏈路”信道或“返回鏈路”。編碼和調(diào)制的特定實現(xiàn)可能在前向和反向信道間不同。
可用于增加信號可靠性的一類技術被稱為“功率控制”。簡而述之，為了補償通信信道中變化的條件，譬如不同用戶的相對移動和多徑衰落，則功率控制在信號被發(fā)射時調(diào)節(jié)發(fā)射機處的信號功率。功率控制的一個目的在于使發(fā)射至每個用戶的功率保持在維持可靠通信鏈路所需的最低電平，從而使上述不同用戶信號間的干擾最小。例如，通過使每個用戶接收單元周期性地將功率控制信息發(fā)送至基站發(fā)射機可以實現(xiàn)前向鏈路上的功率控制。在一個典型CDMA系統(tǒng)中，功率控制信息的形式為每1.25毫秒發(fā)送一個比特。例如，如果該比特的值為+1和-1，該+1可以理解為接收機具有弱信號的信息，即，接收機需要發(fā)送給它更多的功率，而-1可以理解為接收機具有強信號的信息，即，接收機可以用發(fā)送給它的較少功率而獲得該信息。因此，為了使用戶間的干擾最小通過優(yōu)化每個用戶的信號功率，基站可以調(diào)節(jié)分別發(fā)送至每個用戶的信號功率。
自適應天線陣技術也可以用于使用戶間的干擾最小。自適應天線陣技術可用于將發(fā)送信號中的能力聚焦并定向成一個“波束”。該波束可用于大大增加信號傳輸效率。波束的形狀可以改變。例如，波束可以為窄或?qū)?。波束也在不同方向上被“指向”和“轉(zhuǎn)向”。從天線陣發(fā)出的波束的特定形狀和方向被稱為“天線波束圖”。通過使指向特定用戶的天線波束圖變窄，對于特定用戶天線波束圖外面的其它用戶的干擾被減少或消除，從而幫助使用戶間的干擾最小。由于用戶間的干擾減少，系統(tǒng)容量增加，也就是說，更大量的用戶能同時使用該系統(tǒng)。
無線通信中有許多使用自適應天線陣的方法。某些方法在美國專利6006110、題為“Wireless Communication Network Using Time-Varying Vector ChannelEqualization For Adaptive Spatial Equalization”中已作描述，該專利被轉(zhuǎn)讓給Cisco Technology，Inc.，San Jose，California。
在基站處使用自適應天線陣技術的一種方法中，基站估計從用戶接收到的信號的到達角。然后，基站用該到達角估計來形成發(fā)送角的估計。由于有上述頻率雙工，因此接收信號和發(fā)送信號處在不同的頻率上，使得兩個信號的射頻信道不同。發(fā)送角的估計是較好或較差的近似，這取決于不同頻率的兩條信道間方向上的相關程度。在近似不準確的情況下，必須使用較寬的天線波束圖來限制用該方法導致的用戶間干擾的減少。
在第二種方法中，基站在自適應天線陣的每個天線元件上發(fā)出一個正交導頻信號。該用戶的訂戶單元確定各導頻信號的幅度和相位，且訂戶單元將該信息在返回鏈路上匯報回基站?；居迷撔畔硇纬芍赶蛴脩舻恼ㄊ?。該方法要求返回鏈路上的額外帶寬在返回鏈路(即，反向信道)上發(fā)送導頻信號幅度和相位信息，即，非用戶信息。在信道容量用于發(fā)送非用戶信息的情況下，較少的信道容量可用于發(fā)送用戶信息。換句話說，為返回鏈路上的信號傳輸招致“額外開銷”，并且減少了反向鏈路上傳輸?shù)挠行捫省４送?，該方法必然伴有訂戶單元中增加了的復雜度，這會涉及訂戶單元增加了的成本。因此，由于將該第二方法引入現(xiàn)有CDMA通信系統(tǒng)會要求修改或替代大量訂戶單元以改進效率，因此該方法不是“向后兼容的”。
因此，本領域中需要通過用準確的天線波束圖來提供信號傳輸來減少用戶間的干擾并且增加系統(tǒng)容量。本領域中還需要形成準確的天線波束圖而無須招致返回鏈路上的信號傳輸開銷。而且，本領域中需要用準確的波束圖來提供信號傳輸系統(tǒng)，它與現(xiàn)有系統(tǒng)向后兼容并且不增加用戶單元的復雜度和成本。
概述本發(fā)明針對無線通信中前向鏈路波束形成的方法和系統(tǒng)。在本發(fā)明的一方面，克服了本領域中的需求，通過用準確的天線波束圖來提供信號傳輸來減少用戶間干擾并且增加系統(tǒng)容量。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，準確的波束圖在前向鏈路上形成，而不導致返回鏈路上的信號傳輸開銷。在本發(fā)明的一方面，用不增加訂戶單元復雜度和成本并且與現(xiàn)有系統(tǒng)向后兼容的方式為信號傳輸系統(tǒng)提供了準確的天線波束圖。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，天線波束圖用于將通信信號發(fā)送至用戶。例如，天線波束圖可以用自適應天線陣技術在無線通信系統(tǒng)的前向鏈路上形成。來自用戶的控制信號用于確定一個統(tǒng)計量。例如，該控制信號可以是由用戶在返回鏈路上發(fā)出的功率控制位。該統(tǒng)計量可以是指定時間間隔上的功率控制位值的平均值。該統(tǒng)計量用于使天線波束圖變窄并且將其指向用戶。例如，抖動算法可以用于優(yōu)化天線波束圖。在完成一次呼叫之后，為了使天線波束圖優(yōu)化過程更快并且更有效，可以為用戶的下一次呼叫而存儲對于各用戶特定的經(jīng)優(yōu)化的天線波束圖。
附圖簡述

圖1是扇區(qū)化小區(qū)的說明性表示，在示例性無線通信系統(tǒng)中天線波束圖指向用戶。
圖2是示出示例性無線通信系統(tǒng)中按照本發(fā)明一個實施例在示例波束優(yōu)化模塊中信息流動的框圖。
圖3是說明示例性無線通信系統(tǒng)中按照本發(fā)明一個實施例提供準確的波束形成的過程示例流程圖。
優(yōu)選實施例的詳細說明當前揭示的實施例針對無線通信中前向鏈路波束形成的方法和系統(tǒng)。下面的說明包含屬于本發(fā)明實現(xiàn)的特定信息。本領域的技術人員可以知道，本發(fā)明可以用與本申請中特別討論的方法所不同的方法來實現(xiàn)。而且，為了不使本發(fā)明生澀難懂，未討論本發(fā)明的某些特定細節(jié)。本申請中未描述的特定細節(jié)在本領域普通技術人員的知識范圍之內(nèi)。
本申請的附圖和它們所附的詳細說明僅僅針對本發(fā)明的示例實施例。為了保持簡單扼要，使用本發(fā)明原理的本發(fā)明其它實施例未在本申請中特別說明并且未由現(xiàn)有附圖特別說明。
圖1說明了按照一個實施例在使用自適應天線陣波束形成的扇區(qū)化小區(qū)內(nèi)的無線通信的示例。圖1所示的示例性系統(tǒng)100組成了示例性蜂窩通信系統(tǒng)的一部分，它可以是，例如，寬帶碼分多址(“WCDMA”)通信系統(tǒng)。WCDMA通信系統(tǒng)也被稱為“擴頻通信系統(tǒng)”。
CDMA通信系統(tǒng)的一般原理，尤其是通信信道上傳輸?shù)臄U頻信號產(chǎn)生的一般原理在美國專利4901307、題為“Spread Spectrum Multiple Access CommunicationSystem Using Satellite or Terrestrial Repeaters”中已作描述，該專利被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。該專利，即美國專利4901307中所作的揭示通過引用被完全結(jié)合入本申請。此外，美國專利5103459、題為“System and Method for GeneratingSignal Waveforms in a CDMA Cellular Telephone System”中揭示了與PN擴展、Walsh覆蓋以及產(chǎn)生CDMA擴頻通信信號的技術有關的原理，該專利被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。該專利，即美國專利5103459中所作的揭示通過引用被完全結(jié)合入本申請。而且，本發(fā)明可以用與“高數(shù)據(jù)速率”通信系統(tǒng)有關的數(shù)據(jù)和各種原理的時分復用，且本發(fā)明可用于“高數(shù)據(jù)速率”通信系統(tǒng)，譬如美國專利申請序列號為08/963386、1997年11月3日提交的、題為“Method and Apparatus for High RatePacket Data Transmission”中所揭示的，該申請被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。該專利申請中所作的揭示也通過引用被完全結(jié)合入本申請。
繼續(xù)看圖1，示例性系統(tǒng)100包括小區(qū)102。小區(qū)102可以是，例如，WCDMA系統(tǒng)中的許多小區(qū)之一。WCDMA系統(tǒng)內(nèi)的小區(qū)一般被分成三個扇區(qū)。對小區(qū)分扇區(qū)提供各種好處，譬如正交擴頻碼的更有效的分配。在用于說明本發(fā)明一個實施例的示例中，小區(qū)102是分扇區(qū)的小區(qū)并且包括扇區(qū)104?；?06為小區(qū)102的所有扇區(qū)內(nèi)的用戶提供通信，并且尤其在本示例中，為扇區(qū)104內(nèi)的用戶108提供通信。本示例說明了前向信道(即，從基站106到用戶108的定戶單元)內(nèi)發(fā)生的通信?；?06使用自適應天線陣技術來形成指向用戶108的天線波束圖110。
天線波束圖110用于發(fā)出通信信號，通信信號包括要通過通信信道被發(fā)送到用戶108的用戶信息。通信信道可以是，例如，無線通信系統(tǒng)中發(fā)射和接收天線間的射頻傳輸。使天線波束圖110變窄從而將信號傳輸能量聚集在用戶108的方向上，而非使信號傳輸能量擴展到扇區(qū)104的全部寬度。從而減少了除用戶108之外的用戶的干擾，它由天線波束圖110內(nèi)發(fā)送的通信信號所引起，并且指向用戶108。因此，圖1說明了一個系統(tǒng)示例，其中自適應天線陣技術用于使WCDMA無線通信系統(tǒng)中多個用戶間的干擾最小。
圖2說明了按照一個實施例的示例天線波束優(yōu)化模塊。圖2所示的波束優(yōu)化模塊200組成發(fā)射機的一部分，發(fā)射機一般在通信發(fā)生在前向信道上時駐留在基站、網(wǎng)關、或衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)。波束優(yōu)化模塊200可以是如WCDMA通信系統(tǒng)或擴頻通信系統(tǒng)中基站發(fā)射機的一部分。圖2所示的波束優(yōu)化模塊200包括控制信號監(jiān)控模塊202、信號統(tǒng)計量計算模塊204、天線波束圖存儲模塊206、天線波束圖優(yōu)化模塊208、以及自適應天線陣模塊210。圖2的框圖中用模塊間的箭頭指示模塊間信息的流動，它也指示信息流動的方向。
繼續(xù)看圖2，控制信號監(jiān)控模塊202包括硬件，用于讀取由用戶在返回鏈路上返回的控制信號并且用于使信號內(nèi)的信息在控制信號監(jiān)控模塊202的輸出端可用。例如，如上所述，該控制信號可以是大約每1.25毫秒在返回鏈路上出現(xiàn)一次的功率控制位。例如，功率控制位可被存儲在緩沖器或寄存器內(nèi)，或者被直接傳遞到系統(tǒng)中的其它模塊。盡管本示例用功率控制信號來說明一個實施例，然而很明顯，也可以使用其它現(xiàn)有用戶反饋控制信號，而不用犧牲本發(fā)明不增加訂戶單元的復雜度和向后兼容性的優(yōu)點。例如，數(shù)據(jù)速率控制(“DRC”)信號可以用于像高數(shù)據(jù)速率(“HDR”)通信系統(tǒng)這樣的無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中。實現(xiàn)特定類型控制信號的控制信號監(jiān)控模塊202的細節(jié)對于本領域的普通技術人員來說是顯而易見的。
繼續(xù)看該示例，功率控制信號位由控制信號監(jiān)控模塊202輸出至信號統(tǒng)計量計算模塊204?？刂菩盘柋O(jiān)控模塊202的輸出也被稱為“被監(jiān)控信號的序列”。如上所述，功率控制位可被配置成在+1和-1間交替，這取決于用戶單元要求較多還是較少的信號功率。因此，功率控制信號位對信道中諸如多徑衰落這樣的噪聲響應。因此，功率控制信號是為了有用而要求濾波的噪聲信號。在本示例中，功率控制信號通過在時間上平均功率控制位而得到濾波。功率控制位的平均值可以由信號統(tǒng)計量計算模塊204周期性地輸出，例如，每隔100毫秒輸出一次。作為另一示例，信號統(tǒng)計量計算模塊204可以保持一個移動平均，它被輸出并且在該值每次被另一模塊讀取時被重置。在本示例中，信號統(tǒng)計量計算模塊204輸出一個時間間隔上功率控制位的平均值，該時間間隔在每次天線波束優(yōu)化模塊204從信號統(tǒng)計量計算模塊204的輸出讀取一個平均值之后開始。
繼續(xù)看圖2，天線波束圖存儲模塊206存儲對每個用戶特定的經(jīng)優(yōu)化的天線波束圖。從每個用戶前一次呼叫產(chǎn)生的經(jīng)優(yōu)化的天線波束圖為每個特定用戶而被保存。然后，在用戶下一次呼叫開始時，來自用戶前一次呼叫的對該用戶特定的經(jīng)優(yōu)化的波束圖可以立即用于將通信信號從基站發(fā)送至該特定用戶。天線波束圖在呼叫期間重新被優(yōu)化，并且在呼叫結(jié)束時為用戶存儲最近經(jīng)優(yōu)化的天線波束圖。如果沒有用戶的前一次呼叫，或者前面未存儲用戶的經(jīng)優(yōu)化的天線波束圖，則可以使用標準天線波束圖。例如，標準天線波束圖可以是120度寬的圖，它發(fā)送至整個扇區(qū)。然后，標準天線波束圖在呼叫期間被優(yōu)化，并且在呼叫結(jié)束時為用戶存儲經(jīng)優(yōu)化的天線波束圖。因此，存儲對每個用戶特定的經(jīng)優(yōu)化的天線波束圖增加了系統(tǒng)效率，并且縮短了為具有先前存儲的經(jīng)優(yōu)化的天線波束圖的用戶實現(xiàn)用戶經(jīng)優(yōu)化的波束圖所需的時間。
繼續(xù)看圖2，天線波束圖優(yōu)化模塊208或用標準天線波束圖或用來自用戶前一次呼叫的對該用戶特定的經(jīng)優(yōu)化的天線波束圖開始，如上所述，并且優(yōu)化該天線波束圖。在本示例中，天線波束圖優(yōu)化模塊208用來優(yōu)化天線波束圖的算法是“抖動”算法。抖動算法的操作可由下列示例說明。已知天線波束圖訂戶將通信信號發(fā)送至用戶。該已知天線波束圖可以是標準天線波束圖，如上所述，或是用戶前面存儲的圖，或者在優(yōu)化的任何中間級使用的天線波束圖。然后，通過從圖的一邊移去波束的特定部分或“一片”而使已知天線波束圖變窄。
然后，天線波束圖優(yōu)化模塊208從信號統(tǒng)計量計算模塊204的輸出讀取平均值。如果該值指示用戶不要求功率中的任何變化(該用戶仍在圖“內(nèi)”)，則波束的另一片從圖的一邊被移去。如果該值指示用戶要求功率中的增加(該用戶突然位于圖“外”)，則前面移去的一片波束被還原至該圖，且從圖的另一邊被移去一片。天線波束圖優(yōu)化模塊208在天線波束圖的每次改變之后從信號統(tǒng)計量計算模塊204的輸出端讀取平均值。這樣，天線波束圖同時被變窄并指向用戶。變窄和引導天線波束圖的過程，即，天線波束圖的優(yōu)化，在呼叫的持續(xù)時間內(nèi)繼續(xù)。在呼叫終止之后，如上所述，經(jīng)優(yōu)化的天線波束圖由天線波束圖存儲模塊206所存儲。
繼續(xù)看圖2，為了形成由天線陣發(fā)射的信號的天線波束圖，自適應天線陣模塊210將復數(shù)值加權(quán)形式的天線波束圖信息解釋為提供給天線陣的每個天線元件的幅度和相位信息。例如，如本領域已知的天線波束圖可用于天線陣發(fā)射符合該天線波束圖的信號。
因此，圖2示出可用于為無線通信系統(tǒng)中的通信信號傳輸提供天線波束圖經(jīng)優(yōu)化構(gòu)造的系統(tǒng)示例，用于使多個用戶間的干擾最小并從而增加系統(tǒng)容量。
圖3示出描述按照一個實施例提供準確的波束形成的過程示例的流程圖300。圖3所示的流程圖300描述了可在發(fā)射機處執(zhí)行的過程，發(fā)射機一般在通信發(fā)生在前向信道上時駐留在基站、網(wǎng)關或衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器中。流程圖300所示的過程可由波束優(yōu)化模塊執(zhí)行，例如，在WCDMA通信系統(tǒng)或擴頻通信系統(tǒng)的基站發(fā)射機中。
參考圖3，在步驟302處，優(yōu)化天線波束圖的過程從用戶獲得系統(tǒng)開始。例如，獲得系統(tǒng)可能包括若干步驟，包括發(fā)送探測信號、完成各種“握手”協(xié)議和“訓練周期”、以及分配諸如正交擴頻碼這樣的各種系統(tǒng)資源。當用戶獲得系統(tǒng)時，系統(tǒng)具有能用來識別特定用戶的信息，例如，用戶特定的掩碼或電子序列號(“ESN”)。識別信息可以在步驟304用于確定是否已經(jīng)為已獲得系統(tǒng)的特定用戶存儲了天線波束圖。
當前面未曾存儲波束圖時，過程進行到步驟306，標準天線波束圖在開始優(yōu)化天線波束圖之前用于將通信信號發(fā)回用戶。當前面已存儲波束圖時，則過程進行到步驟308，在開始優(yōu)化天線波束圖之前，前面已存儲的對該用戶特定的天線波束圖用于將通信信號發(fā)回用戶。如上所述，前面已存儲的波束圖的使用會減少優(yōu)化天線波束圖所需的時間。
在步驟310處，過程開始功率控制位監(jiān)控。功率控制位監(jiān)控包括存取來自上述無線通信系統(tǒng)的功率控制子系統(tǒng)的信息。盡管功率控制用于說明本示例，然而可以使用其它類型的反饋信息。例如，數(shù)據(jù)速率控制即DRC信息可以用作數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，這對本領域的普通技術人員來說是顯而易見的。功率控制位監(jiān)控的過程在整個呼叫的持續(xù)時間內(nèi)繼續(xù)。
在步驟312處，過程開始功率控制位統(tǒng)計量計算。在本示例中，功率控制位的連續(xù)值被平均。如上所述，存在許多用于平均的不同方法。例如，平均可以在特定的時間間隔上來計算，例如100毫秒，且平均值可以每隔100毫秒被輸出一次。作為另一示例，平均計算可以在每次讀取平均值時被重啟動并且繼續(xù)到下一次讀取平均值時再次被重啟動并依此類推。盡管簡單平均用于說明本示例，然而可以使用其它類型的平均，例如，加權(quán)平均。功率控制位統(tǒng)計量的計算過程在呼叫的持續(xù)時間內(nèi)繼續(xù)。
在步驟314處，該過程用上述抖動算法開始天線波束圖優(yōu)化。天線波束圖優(yōu)化的過程在整個呼叫的持續(xù)時間內(nèi)繼續(xù)。在步驟316處，用戶終止呼叫，放棄已被分配給該用戶的系統(tǒng)資源。在用戶位置平穩(wěn)的通信系統(tǒng)中，呼叫的最終優(yōu)化波束圖與下一次呼叫所需的天線波束圖相關。因此，在步驟318處，通過存儲來自呼叫的最終優(yōu)化的天線波束圖而改進了系統(tǒng)的效率和初始響應時間。在步驟318處存儲來自呼叫的經(jīng)優(yōu)化的天線波束圖之后，用于優(yōu)化天線波束圖的過程結(jié)束。
因此，圖3說明了可用于為無線通信系統(tǒng)中的通信信號傳輸提供天線波束圖經(jīng)優(yōu)化構(gòu)造的過程示例，用于使多個用戶間的干擾最小并從而增加系統(tǒng)容量。
由上述說明可以理解，本發(fā)明提供了無線通信系統(tǒng)中前向鏈路波束形成的方法和系統(tǒng)。根據(jù)上述實施例的一個實施例，用自適應天線陣技術將用戶信息在通信信號中從基站發(fā)送至用戶，從而形成指向用戶的窄天線波束圖。為每個特定用戶優(yōu)化天線波束圖，從而使無線通信系統(tǒng)中多個用戶間的信號干擾最小并且導致增加了的系統(tǒng)容量。此外，根據(jù)上述本發(fā)明的實施例，使天線波束圖變窄并將其指向用戶的方法提供了比其它方法更準確的波束形成和更好的優(yōu)化。盡管本發(fā)明作為應用于CDMA系統(tǒng)中的通信而描述，然而本領域的普通技術人員可以知道怎樣將本發(fā)明應用于的類似情況中，其中需要準確的天線波束圖形成來增加系統(tǒng)容量并減少無線通信系統(tǒng)中用戶間的干擾。
從上面的說明可以顯而易見，可以用各種技術來實現(xiàn)本發(fā)明的原理而不背離其范圍。此外，盡管實施例已經(jīng)參考特定實施例而得到說明，然后本領域的普通技術人員可以理解，可以在形式上和細節(jié)上作出改變，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。例如，可以使用不同的現(xiàn)有反饋控制信號，譬如數(shù)據(jù)速率控制(DRC)信號，以及本示例中所用的功率控制信號。同樣，例如，這里所示的一個實施例中給出的抖動算法可以由用于優(yōu)化波束圖的其它算法所替代。所述實施例在各方面都應被看作是說明性的而非限制性的。還應該理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，能夠作出許多重排、修改和替換，而無須背離本發(fā)明的范圍。
因此，已經(jīng)描述了無線通信中用于前向鏈路波束形成的方法和系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種方法，其特征在于包括下列步驟用天線波束圖將通信信號發(fā)送至用戶；用來自所述用戶的控制信號確定統(tǒng)計量；利用所述統(tǒng)計量使所述天線波束圖變窄并將所述天線波束圖指向所述用戶。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括，在所述利用步驟之后存儲所述天線波束圖。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用步驟包括用抖動算法來優(yōu)化所述天線波束圖。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制信號是功率控制信號。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制信號是數(shù)據(jù)速率控制信號。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述統(tǒng)計量是在特定時間間隔上所述控制信號的平均。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述統(tǒng)計量是所述控制信號的移動平均。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述統(tǒng)計量是所述控制信號的加權(quán)平均。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述天線波束圖用自適應天線陣形成。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信信號在無線通信系統(tǒng)的前向鏈路上被發(fā)送。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述無線通信系統(tǒng)是寬帶碼分多址通信系統(tǒng)。
12.一種系統(tǒng)，其特征在于包括控制信號監(jiān)控模塊，用于訪問來自用戶的控制信號；信號統(tǒng)計量計算模塊，用于從由所述信號監(jiān)控模塊輸出的被監(jiān)控信號序列中確定一個統(tǒng)計量；天線波束圖優(yōu)化模塊，用于利用所述統(tǒng)計量使天線波束圖變窄以指向所述用戶。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括自適應天線陣模塊，用于輸出并將所述天線波束圖指向所述用戶。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括天線波束圖存儲模塊，用于存儲所述天線波束圖。
15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述天線波束圖優(yōu)化模塊用抖動算法來優(yōu)化所述天線波束圖。
16.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制信號是功率控制信號。
17.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制信號是數(shù)據(jù)速率控制信號。
18.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述統(tǒng)計量是特定時間間隔上所述被監(jiān)控信號序列的平均。
19.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述統(tǒng)計量是所述被監(jiān)控序列的移動平均。
20.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述統(tǒng)計量是所述被監(jiān)控序列的加權(quán)平均。
21.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述天線波束圖用于將通信信號發(fā)送至所述用戶。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通信信號在無線通信系統(tǒng)的前向鏈路上被發(fā)送。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信系統(tǒng)是寬帶碼分多址通信系統(tǒng)。
全文摘要
按照一個實施例，天線波束圖用于將通信信號發(fā)送至用戶。例如，天線波束圖可以用自適應天線陣技術在無線通信系統(tǒng)的前向鏈路上形成。來自用戶的控制信號用于確定一個統(tǒng)計量。例如，該控制可以是由用戶在返回鏈路上發(fā)送的功率控制位。該統(tǒng)計量可以是特定時間間隔上功率控制位的平均。該統(tǒng)計量用于使天線波束圖變窄并且將其指向用戶。例如，抖動算法可用于優(yōu)化該天線波束圖。在完成呼叫之后，可以為下一次呼叫存儲對每個用戶特定的經(jīng)優(yōu)化的天線波束圖，從而使優(yōu)化過程更快且更有效。
文檔編號H04B7/10GK1488203SQ02803922
公開日2004年4月7日 申請日期2002年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月24日
發(fā)明者B·A·賈德森, B A 賈德森 申請人:高通股份有限公司