專利名稱：傳輸無線電通信系統(tǒng)中的信號(hào)的方法以及相應(yīng)的發(fā)射站和接收站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于傳輸無線電通信系統(tǒng)的發(fā)射站和接收站之間的連接的信號(hào)的方法以及相應(yīng)的發(fā)射站和接收站。
在無線電通信系統(tǒng)中，在參與連接的站之間通過電磁波經(jīng)由空中接口來進(jìn)行通信。無線電通信系統(tǒng)的一種特殊形式是移動(dòng)無線電系統(tǒng)，在該移動(dòng)無線電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)側(cè)基站供應(yīng)服務(wù)區(qū)，多個(gè)通常為移動(dòng)的用戶站可以逗留在該服務(wù)區(qū)中。在蜂窩式移動(dòng)無線電系統(tǒng)中，設(shè)有多個(gè)具有稱為“無線電小區(qū)”的服務(wù)區(qū)的基站，利用這些服務(wù)區(qū)可以供應(yīng)較大的地理區(qū)域。蜂窩式移動(dòng)無線電系統(tǒng)的實(shí)例是主要在美國(guó)流行的IS-95以及主要在歐洲占優(yōu)勢(shì)的GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))。所謂的第三代蜂窩式移動(dòng)無線電系統(tǒng)、例如CDMA2000和UMTS(通用移動(dòng)電信系統(tǒng))當(dāng)前正在建設(shè)中。
為了在用戶站中實(shí)現(xiàn)諸如耙式(Rake)接收機(jī)的簡(jiǎn)單的接收機(jī)結(jié)構(gòu)，可以相應(yīng)地使要通過基站發(fā)射的信號(hào)預(yù)失真，使得在接收用戶站中可以相干地檢測(cè)信號(hào)的不同的可能傳播路徑的信號(hào)部分。在耙式接收機(jī)中，例如給每一個(gè)路徑分配一個(gè)耙指。每個(gè)耙指收集傳播路徑之一的信號(hào)部分、校正相移并且在最大比率合并的意義上對(duì)信號(hào)部分進(jìn)行加權(quán)。為了能夠正確地執(zhí)行相位校正和實(shí)數(shù)值加權(quán)，用戶站必須估計(jì)完整的矢量信道，即所有傳播路徑的復(fù)數(shù)幅度ρ和標(biāo)準(zhǔn)化的信道矢量a。
針對(duì)UMTS已建議了一種基于所謂的S-CPICH(輔助公共導(dǎo)頻信道)的下行鏈路(從基站通到用戶站的方向)中的信道估計(jì)，在該信道估計(jì)中基站同時(shí)借助定向的射束在多個(gè)方向上發(fā)射對(duì)于信道估計(jì)來說必要的導(dǎo)頻序列。在此，為了發(fā)射相同的導(dǎo)頻序列，將獨(dú)有的擴(kuò)頻碼用于每個(gè)方向。用戶站因此可以針對(duì)每個(gè)路徑通過對(duì)于它來說最有利的、導(dǎo)頻信號(hào)的定向射束來執(zhí)行信道估計(jì)，稍后將該信道估計(jì)用于檢測(cè)要從基站向用戶站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
在使用全向?qū)ьl信道的情況下僅僅一個(gè)導(dǎo)頻序列由基站朝所有方向傳輸并且可以由在基站的無線電服務(wù)區(qū)之內(nèi)的任意地點(diǎn)上的用戶站用于信道估計(jì)，而在例如在上面提及的S-CPICH中得到采用的所謂的射束網(wǎng)方法(Grid-of-Beams Approach(射束網(wǎng)格方法))中需要多個(gè)定向的射束，應(yīng)分別通過這些定向的射束來傳輸導(dǎo)頻序列。但是由于射束形成增益，與通過所謂的主CPICH的全向發(fā)射相比較，可以以降低的功率來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)頻序列的發(fā)射。在后者的情況下，同時(shí)由每一個(gè)天線全向發(fā)射不同的導(dǎo)頻信號(hào)。S-CPICH的使用能夠基于射束形成增益實(shí)現(xiàn)功率降低。
如果在基站中設(shè)置自適應(yīng)天線，則不同于射束網(wǎng)格方法，也可以借助對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)接收用戶站的射束來發(fā)射導(dǎo)頻序列。但是這要求，針對(duì)每一個(gè)用戶站發(fā)射獨(dú)有的導(dǎo)頻序列。不再能夠?qū)⒁粋€(gè)共同的導(dǎo)頻信道用于多個(gè)用戶站。
本發(fā)明所基于的任務(wù)是說明一種用于傳輸無線電通信系統(tǒng)中的信號(hào)的方法，利用該方法能夠?qū)崿F(xiàn)有利的信道估計(jì)和數(shù)據(jù)檢測(cè)。
該任務(wù)利用根據(jù)權(quán)利要求1的方法以及根據(jù)從屬權(quán)利要求的用于發(fā)射的站和用于接收的站來解決。本發(fā)明的有利的實(shí)施形式和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
在用于傳輸無線電通信系統(tǒng)的發(fā)射站和接收站之間的連接的信號(hào)的本發(fā)明方法中，在站之間傳輸至少一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)，用于由接收站估計(jì)該連接的至少一個(gè)信道，其中確定信道估計(jì)的結(jié)果，以便檢測(cè)要借助該連接的信號(hào)向接收站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。在由發(fā)射站生成要發(fā)射的該連接的信號(hào)時(shí)和/或在由接收站處理所接收的該連接的信號(hào)時(shí)考慮用于信道估計(jì)的導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)射特性和該連接的信號(hào)的發(fā)射特性之間的偏差。
在此，應(yīng)將發(fā)射特性理解為所發(fā)射的信號(hào)的形狀(例如僅僅一個(gè)主瓣或多個(gè)副瓣)和方向。如果用于估計(jì)的導(dǎo)頻信號(hào)的傳播方向不同于連接的信號(hào)的那些傳播方向，則信道估計(jì)是有誤差的，其中針對(duì)所述連接執(zhí)行信道估計(jì)。但是也可能不取決于導(dǎo)頻信號(hào)和連接的信號(hào)的傳播方向而由于導(dǎo)頻信號(hào)和連接的信號(hào)的發(fā)射特性的形狀彼此不同而導(dǎo)致誤差。即使實(shí)施方案同樣符合于最后提及的情況，以下也經(jīng)常僅考慮首先提及的情況。
本發(fā)明因此涉及以下情況，其中導(dǎo)頻信號(hào)和連接的信號(hào)在傳播方向和/或形狀方面的發(fā)射特性互相分離，正如例如在將自適應(yīng)天線用于發(fā)射連接的信號(hào)并且在規(guī)定方向上借助定向射束來發(fā)射導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)可能情況如此。
因此尤其是在采用上述的射束網(wǎng)格方法時(shí)可以應(yīng)用本發(fā)明。在最后提及的方法中常常出現(xiàn)，用戶站不直接位于導(dǎo)頻射束的主傳播路徑中，因此借助該導(dǎo)頻射束執(zhí)行的信道估計(jì)不完全適用于連接的信號(hào)，只要后者借助獨(dú)有地匹配于用戶站的位置的定向射束來實(shí)現(xiàn)。對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)和連接的信號(hào)的發(fā)射特性或傳播方向之間的偏差的考慮能夠在借助導(dǎo)頻信號(hào)對(duì)用于連接的信號(hào)的信道進(jìn)行估計(jì)時(shí)有利地實(shí)現(xiàn)至少部分地補(bǔ)償由于傳播方向的偏差而產(chǎn)生的誤差。
按照本發(fā)明的第一實(shí)施形式，在接收側(cè)在由接收站處理所接收的連接的信號(hào)時(shí)考慮發(fā)射特性的偏差。為此必要的是，接收站具有關(guān)于發(fā)射特性的偏差的信息。例如當(dāng)用戶站通過使用諸如GPS(全球定位系統(tǒng))的相應(yīng)的定位方法而知道自己相對(duì)于發(fā)射站的位置以及導(dǎo)頻信號(hào)相對(duì)于基站的發(fā)射特性時(shí)，情況例如如此。導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)射特性可以對(duì)于接收站來說例如因此是已知的，即發(fā)射站通過相應(yīng)的組織信道將該發(fā)射特性通知它。如果發(fā)射站例如是移動(dòng)無線電系統(tǒng)的基站，而接收站是相應(yīng)的用戶站，則基站的這種組織信道可以被基站的無線電服務(wù)區(qū)之內(nèi)的所有用戶站接收。
按照本發(fā)明的第二實(shí)施形式，在發(fā)射側(cè)在由發(fā)射站生成要發(fā)射的該連接的信號(hào)時(shí)考慮發(fā)射特性之間的偏差?？梢院翢o問題地實(shí)現(xiàn)偏差的確定，因?yàn)椴粌H導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)射特性、而且該連接的信號(hào)的發(fā)射特性對(duì)于發(fā)射站來說自然是已知的。
本發(fā)明可以應(yīng)用于任意的無線電通信系統(tǒng)，在這些無線電通信系統(tǒng)中在檢測(cè)數(shù)據(jù)之前執(zhí)行信道估計(jì)，并且在這些無線電通信系統(tǒng)中可能出現(xiàn)用于信道估計(jì)的導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)射特性和相應(yīng)連接的信號(hào)的發(fā)射特性之間的偏差。后者與導(dǎo)頻信號(hào)的傳播路徑和連接的信號(hào)的傳播路徑的偏差是意義相同的。因此尤其是當(dāng)例如在借助導(dǎo)頻信號(hào)執(zhí)行了信道估計(jì)之后發(fā)射站和接收站的相對(duì)布置發(fā)生變化并且由此用于連接的信號(hào)的信道也發(fā)生變化時(shí)，盡管應(yīng)繼續(xù)采用先前的信道估計(jì)的結(jié)果，但也可以應(yīng)用本發(fā)明。本發(fā)明特別好地適合于應(yīng)用在具有移動(dòng)的發(fā)射或接收站的無線電通信系統(tǒng)中。
按照本發(fā)明的第二實(shí)施形式的一種改進(jìn)方案，在第一步驟中估計(jì)信號(hào)特性的偏差的量度。在第二步驟中在由發(fā)射站發(fā)射連接的信號(hào)之前根據(jù)所估計(jì)的量度使連接的信號(hào)預(yù)失真。
按照該主題的一種改進(jìn)方案，為了執(zhí)行第一步驟，在發(fā)射站中提供連接的至少一個(gè)信道的估計(jì)結(jié)果，并且為了確定偏差的量度，將該信道估計(jì)的結(jié)果與關(guān)于導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)射特性的信息相聯(lián)系。
在發(fā)射站中所提供的信道估計(jì)的結(jié)果可以基于由接收站借助導(dǎo)頻信號(hào)執(zhí)行的信道估計(jì)并且由接收站通知發(fā)射站。這具有以下優(yōu)點(diǎn)，即在接收站中執(zhí)行的相同信道估計(jì)的結(jié)果不僅可以在接收站中被用于檢測(cè)數(shù)據(jù)，而且可以在發(fā)射站中被用于使要傳輸?shù)男盘?hào)預(yù)失真，其中利用該信號(hào)來傳輸數(shù)據(jù)。
但是替代地也可以由發(fā)射站自己通過以下方式來確定在發(fā)射站中所提供的信道估計(jì)的結(jié)果，即它對(duì)發(fā)射站和接收站之間的信道執(zhí)行自己的信道估計(jì)。這例如可以通過以下方式來實(shí)現(xiàn)，即從相反傳輸方向(即從接收站到發(fā)射站)的信道的估計(jì)的結(jié)果中推導(dǎo)出信道估計(jì)的結(jié)果。尤其是當(dāng)將相同頻率用于兩個(gè)傳輸方向時(shí)，如在TDD方法(時(shí)分雙工)中那樣，可以從兩個(gè)傳輸方向上的信道的互易性出發(fā)，使得兩個(gè)傳輸方向的信道估計(jì)的結(jié)果盡可能一致。
按照本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，在發(fā)射站中所提供的信道估計(jì)的結(jié)果分別涉及連接的信道中的每一個(gè)信道的協(xié)方差矩陣。針對(duì)每一個(gè)協(xié)方差矩陣通過以下方式進(jìn)行特征值分解，即確定具有主要特征值的特征矢量。通過以下方式確定偏差的量度，即將特征值分解的結(jié)果與關(guān)于導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)射特性的信息相聯(lián)系。
有利的是，接收站將耙式接收機(jī)用于數(shù)據(jù)檢測(cè)。也即通過根據(jù)本發(fā)明考慮導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)射特性和連接的信號(hào)的發(fā)射特性之間的偏差，盡管有偏差，仍然可以有利地在耙式接收機(jī)的輸出瑞上實(shí)現(xiàn)相干檢測(cè)。
按照本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，發(fā)射站在分別規(guī)定的方向上發(fā)射多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)，并且接收站將這些導(dǎo)頻信號(hào)中的至少一個(gè)用于信道估計(jì)。因此本發(fā)明尤其是適合于在上述的射束網(wǎng)格方法中采用。
根據(jù)本發(fā)明的用于發(fā)射的站和根據(jù)本發(fā)明的用于接收的站具有相應(yīng)的裝置，以便能夠執(zhí)行本發(fā)明方法及其實(shí)施形式和改進(jìn)方案。
以下借助在附圖中示出的實(shí)施例來更詳細(xì)地闡述本發(fā)明。


圖1展示在所謂的射束網(wǎng)格方法中由發(fā)射站發(fā)射多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)，圖2展示用于信道估計(jì)的導(dǎo)頻信號(hào)的傳播方向和連接的信號(hào)的傳播方向的偏差，圖3展示圖1和2中的發(fā)射站的組件，以及圖4展示圖2中的接收站的組件。
圖1展示移動(dòng)無線電系統(tǒng)的基站形式的發(fā)射站NB，該發(fā)射站NB具有帶有示例性四個(gè)天線元件AE的自適應(yīng)天線。發(fā)射站NB借助自適應(yīng)天線根據(jù)射束網(wǎng)格方法在時(shí)間上重復(fù)地借助定向的射束來發(fā)射多個(gè)不同的導(dǎo)頻信號(hào)，這些導(dǎo)頻信號(hào)在不同方向上具有它們發(fā)射特性的相同形狀。在圖1中僅用實(shí)線示出了導(dǎo)頻信號(hào)中的一個(gè)w2，而其余的導(dǎo)頻信號(hào)用虛線示出。
除了圖1之外，圖2展示移動(dòng)無線電系統(tǒng)的用戶站形式的接收站UE?，F(xiàn)在用虛線示出了圖1中的導(dǎo)頻信號(hào)w2的發(fā)射特性。在圖2中用實(shí)線示出了信號(hào)S的方向特性，這些信號(hào)S由發(fā)射站NB根據(jù)它和接收站UE之間的連接向接收站UE傳輸。圖2示出接收功率對(duì)發(fā)射角度的依賴性。
從圖2中可以獲知，導(dǎo)頻信號(hào)w2的傳播方向偏離于連接的信號(hào)S的傳播方向。接收站UE借助導(dǎo)頻信號(hào)w2對(duì)發(fā)射站NB和接收站UE之間的連接的信道CH進(jìn)行信道估計(jì)。然而，由于導(dǎo)頻信號(hào)w2的傳播方向和連接的信號(hào)S的傳播方向之間的偏差，該信道估計(jì)是有誤差的(在該實(shí)施例中假設(shè)，導(dǎo)頻信號(hào)w2和連接的信號(hào)S具有不是在形狀方面而是僅在方向上不同的發(fā)射特性。但是也可以是相反的，或者特性可能不僅在形狀方面而且在方向上有區(qū)別)。
在該實(shí)施例中假設(shè)，在發(fā)射站NB和接收站UE之間僅僅存在一條空間路徑。由該有誤差的信道估計(jì)引起的相位誤差為45°。其原因在于，導(dǎo)頻信號(hào)w2和信號(hào)S的傳播方向互相相差11°。
如果以與導(dǎo)頻信號(hào)w2相同的發(fā)射特性或傳播方向來傳輸信號(hào)S，則將避免該相位差。然而于是在接收站UE上的接收功率將比在朝接收站UE的方向上發(fā)射信號(hào)S時(shí)低。針對(duì)所述情況在圖2中清楚地示出了在接收站UE上的接收功率的相應(yīng)的差值ΔP。通過在本發(fā)明中直接在朝接收站UE的方向上傳輸信號(hào)S來避免接收功率的這種損失。通過信號(hào)S的預(yù)失真來補(bǔ)償由此出現(xiàn)的相位誤差。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，接收站UE獨(dú)立地確定導(dǎo)頻信號(hào)w2的傳播方向和連接的信號(hào)S的傳播方向之間的差別，并且執(zhí)行對(duì)借助導(dǎo)頻信號(hào)w2所執(zhí)行的信道估計(jì)的相應(yīng)的至少部分的校正。稍后以此方式利用更適合的(因?yàn)橐研Ｕ?信道估計(jì)來實(shí)現(xiàn)對(duì)利用連接的信號(hào)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的檢測(cè)。在該實(shí)施例中，關(guān)于導(dǎo)頻信號(hào)w2的傳播方向偏離信號(hào)S的那個(gè)傳播方向的信息由發(fā)射站NB通知接收站UE。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，發(fā)射站NB在生成要發(fā)射的該連接的信號(hào)時(shí)通過以下方式考慮導(dǎo)頻信號(hào)w2的傳播方向和連接信號(hào)S的傳播方向之間的偏差，即在第一步驟中估計(jì)要由接收站UE執(zhí)行的該連接的信道估計(jì)的誤差。緊接著在第二步驟中根據(jù)所估計(jì)的誤差使該連接的信號(hào)S在它們被發(fā)射站NB發(fā)射之前預(yù)失真。
圖3展示圖1和2中的發(fā)射站NB的一些主要的組件。該發(fā)射站具有自適應(yīng)的第一天線裝置A1，該第一天線裝置A1由圖1和圖2中示出的天線元件AE構(gòu)成。它用來發(fā)射導(dǎo)頻信號(hào)w2和連接的信號(hào)S。導(dǎo)頻信號(hào)w2以及其余的在圖1中示出的導(dǎo)頻信號(hào)由單元P生成，并且通過發(fā)射單元TX向第一天線裝置A1傳輸。發(fā)射站NB也通過第一天線裝置A1接收由接收站UE借助導(dǎo)頻信號(hào)w2所執(zhí)行的信道估計(jì)的結(jié)果RCH。由第一天線裝置A1將該結(jié)果RCH通過接收單元RX輸送給信號(hào)處理單元SP。在信號(hào)處理單元SP之內(nèi)實(shí)現(xiàn)連接的信號(hào)S的生成，包括所描述的用于補(bǔ)償有誤差的信道估計(jì)的預(yù)失真。在此，信號(hào)處理單元SP使用由接收站UE所執(zhí)行的信道估計(jì)的結(jié)果RCH。
在本發(fā)明的另外的實(shí)施例中發(fā)射站NB也可以不接收由接收站UE所執(zhí)行的信道估計(jì)的結(jié)果RCH，而是獨(dú)立地執(zhí)行從發(fā)射站NB到接收站UE的傳輸方向的連接信道的估計(jì)。例如可以從相反傳輸方向、即從接收站UE到發(fā)射站NB的信道的估計(jì)中推導(dǎo)出這種信道估計(jì)。
圖4展示圖2中的接收站UE的一些主要的組件。它通過第二天線裝置A2來接收導(dǎo)頻信號(hào)w2以及連接的信號(hào)S。通過接收單元RX將兩者轉(zhuǎn)送到隨后的組件上。將導(dǎo)頻信號(hào)w2轉(zhuǎn)送到信道估計(jì)單元CHE上，該信道估計(jì)單元CHE借助導(dǎo)頻信號(hào)來執(zhí)行在從發(fā)射站NB到接收站UE方向上的連接的信道的估計(jì)。由接收單元RX將連接的信號(hào)S輸送給數(shù)據(jù)檢測(cè)器DET，在該數(shù)據(jù)檢測(cè)器DET中集成有耙式接收機(jī)，其中根據(jù)由信道估計(jì)單元CHE所執(zhí)行的信道估計(jì)調(diào)節(jié)了該耙式接收機(jī)的指。此外，由信道估計(jì)單元CHE通過發(fā)射單元TX和第二天線裝置A2將信道估計(jì)的結(jié)果以信道估計(jì)的結(jié)果RCH的形式從接收站UE向發(fā)射站NB傳輸。
根據(jù)本發(fā)明由接收站UE補(bǔ)償信道估計(jì)的誤差具有以下優(yōu)點(diǎn)，即盡管采用射束網(wǎng)格方法，由數(shù)據(jù)檢測(cè)器DET進(jìn)行相干檢測(cè)仍然變得可能。在通過信道CH確定相位失真時(shí)的誤差即使不能完全被避免，也可以至少被減小。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，通過發(fā)射站NB預(yù)測(cè)接收站UE的系統(tǒng)的估計(jì)誤差，并且可以將其如此一起吸收到發(fā)射濾波器的計(jì)算中，使得在發(fā)射站NB中用于信號(hào)S的預(yù)失真。由此發(fā)射站NB可以減小或者甚至完全消除由接收站UE進(jìn)行的信道估計(jì)的誤差。以下假設(shè)，這里所采用的導(dǎo)頻信號(hào)是UMTS標(biāo)準(zhǔn)的所謂的S-CPICH(輔助公共導(dǎo)頻信道)。以下更詳細(xì)地闡述用于執(zhí)行本發(fā)明方法的算法。
以下對(duì)連接的信號(hào)S和導(dǎo)頻信號(hào)w2適用S＝p1*s[n]和w2＝wS-CPICH*PN其中p1和wS-CPICH是發(fā)射站NB的天線元件AE的加權(quán)因子，s[n]是要利用信號(hào)S傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的序列，并且PN是要利用導(dǎo)頻信號(hào)w2傳輸?shù)膶?dǎo)頻符號(hào)的序列。
通過“射束網(wǎng)格”來傳輸S-CPICH導(dǎo)頻序列，并且因此用固定地設(shè)置的矢量ωS-CPICHT來加權(quán)。假設(shè)信道CH具有Q個(gè)在時(shí)間上可分解的路徑，這些路徑中的每一個(gè)路徑通過M個(gè)特征矢量αq，1，…，αq，id、所屬的復(fù)數(shù)衰減ρq，1，…，ρq，M和延遲vq來描述。接收站UE的耙式接收機(jī)因此適應(yīng)于導(dǎo)頻信道 并且將其系數(shù)調(diào)整為∑r＝1Mpf，r*αf，r，其中f＝0，…，Q。其中復(fù)數(shù)因子αf,r=ωS-CPICHTαf,r]]>描述在接收站UE之內(nèi)布置在數(shù)據(jù)檢測(cè)器DET中的耙式接收機(jī)(以下稱為“耙式權(quán)重”)的指之內(nèi)的權(quán)重由于S-CPICH信道估計(jì)而引起的失真。
1)在第一步驟中，發(fā)射站NB計(jì)算在接收站UE上出現(xiàn)的耙式權(quán)重的失真，該失真由于將S-CPICH用于信道估計(jì)而出現(xiàn)。
a.為了確定相關(guān)的空間特征矢量αf，r，發(fā)射站NB估計(jì)所有Q個(gè)路徑的下行鏈路協(xié)方差矩陣。通過這些協(xié)方差矩陣中的每一個(gè)協(xié)方差矩陣的特征值分解，可以確定空間分量αf，r。
b.所采用的S-CPICH圖形成矢量ωS-CPICHT對(duì)于發(fā)射站NB來說始終是已知的。
c.通過這兩個(gè)量的組合，可以預(yù)先將由于信道CH的有誤差的估計(jì)而引起的耙式接收機(jī)的錯(cuò)誤設(shè)置計(jì)算為αf,r=ωS-CPICHHαf,r*,]]>其中f＝0，…，Q和r＝1，…，M。
2)在第二步驟中采用這些因子αf，r，以便確定在發(fā)射站NB的信號(hào)處理單元SP之內(nèi)的預(yù)失真濾波器的矢量p1。相對(duì)應(yīng)的函數(shù)pP.=fTxFilter(α1,1,ρ1,1,α1,1,...,αQ,M,ρQ,M,αQ,M)]]>取決于所采用的信號(hào)處理措施(例如Wiener發(fā)射濾波)，并且可以針對(duì)每個(gè)任意的措施從所匹配的信號(hào)模型中被推導(dǎo)出來。該信號(hào)模型考慮S-CPICH信道估計(jì)，并且因此考慮在耙式接收機(jī)的輸出端上的信號(hào) 由于因子αf，r而引起的失真s^[n]=Σf=0QΣr=1Mρf,r*αf,rΣq=0QΣm=1Mρq,mαq,mTΣl=0Lpls[n-l-vq+vf]+···]]>+Σf=0QΣr=1Mαf,rρf,r*η[n+vf].]]>通過有誤差的信道估計(jì)來估計(jì)數(shù)據(jù)檢測(cè)器DET之內(nèi)的耙式接收機(jī)的耙式權(quán)重系數(shù)的失真并將其結(jié)合到所采用的發(fā)射方案的推導(dǎo)中的原理思想不依賴于特定的情形和所采用的發(fā)射策略。所以可以像每次信道估計(jì)采用兩個(gè)或更多導(dǎo)頻信號(hào)那樣(即根據(jù)圖1在不同方向上所計(jì)算的S-CPICH射束)同樣引入用于推導(dǎo)上述函數(shù)的任意準(zhǔn)則。
實(shí)例1)具有秩為2的時(shí)間路徑的信道在具有兩個(gè)離散的不同傳播路徑的情形中，這些傳播路徑以相同的時(shí)間延遲到達(dá)接收站UE，信道協(xié)方差矩陣具有秩2。如果傳播路徑的角度擴(kuò)展促使協(xié)方差矩陣具有兩個(gè)不同于零的特征值，則情況同樣如此。
如果人們假定僅具有秩M＝2的在時(shí)間上可分解的路徑(Q＝1)的情形并且規(guī)定平均的路徑功率σρq,m2=E[|ρq,m|2],]]>則所得到的線性發(fā)射濾波器的函數(shù)fTxFilter作為pMF[n]=Etrσs2(|α1,1|6σρ1,18+|α1,2|6σρ1,28)(|α1,1|2α1,1*σρ1,14α1,1*+|α1,2|2α1,2*σρ1,24α1,2*)δ[n],]]>pZF=[n]=Etrσs2(|α1,1|2+|α1,2|2)(α1,1*α1,1*+α1,2*α1,2*)δ[n]]]>以及pWF[n]=βWF(α1,1*|α1,1|2σρ1,34+12α1,1*|α1,2|2σρ1,12σρ1,22|α1,1|2σρ1,14+12|α1,2|2σρ1,12σρ1,22+ξα1,1*+···]]>+α1,2*|α1,2|2σρ1,24+12α1,2*|α1,1|2σρ1,12σρ1,22|α1,2|2σρ1,24+12|α1,1|2σρ1,12σρ1,22+ξα1,2*)δ[n],]]>得出，其中ξ=|α1,1|2σρ1,12+|α1,2|2σρ1,22Etrση2,]]>并且pWF通過βWF標(biāo)準(zhǔn)化為|pWF|22=Etrσs2.]]>2)多用戶CDMA情形在具有Q+1個(gè)秩為1的信道路徑的k個(gè)用戶S-CPICH CDMA系統(tǒng)中，可以將耙式權(quán)重的失真一起吸收到信號(hào)模型中并且因此一起吸收到線性發(fā)射濾波器的解決方案中。在采用L、Q或F階發(fā)射濾波器、信道和耙式接收機(jī)時(shí)，可以用u^k,q,f[xm]=Σi=1KpiTXk,q,fsi[m]+η~k,f[xm+f]]]>來描述通過第q個(gè)信道路徑和第f個(gè)耙指所接收的用戶k的信號(hào)分量。
在此，矢量pf根據(jù)pi=[pi,OT,...,pi,LT]T]]>包含用戶i的所有L+1個(gè)權(quán)重矢量，并且矩陣Xk，q，f被定義為
Xk,q,f=2σk,q2αk,qAk,q,qCkSVf=q,σk,fσk,qαk,fAk,q,fCkSVf≠q,∈CNa(L+1)×M]]>Ak,q,f=[1)Na(L+1)×F+q-f,1L+1⊗αk,q,0Na(L+1)×Q+f-q]∈CNa(L+1)×L+Q+F+1,]]> S＝
∈{0，1}L+Q+F+x×Mx+x-1，V=1M⊗ex0x-1×M∈{0,1}Mx+x-1×M,]]>以及路徑功率σk,q2=E[|ρk,q|2]]]>和矢量ex，該矢量ex記錄x維單位矩陣的最后的列。此外，表示M維單位矩陣的列 的矢量eμ從由預(yù)濾波器(Vorfilter)、信道、耙式接收機(jī)和編碼相關(guān)器組成的完整系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)中選擇感興趣的碼片。
2.1采用信號(hào)匹配濾波器(匹配濾波器)的解決方案信號(hào)匹配濾波器遵循所希望的信號(hào)分量的最大化，并且導(dǎo)致pMF,k=βMfΣf=0F2σk,fXk,f,f*eμ,]]>βMF=EtrΣi=1Kσs2eμTΣi=0F2σk,iXk,i,iTΣf=0F2σk,fXk,f,f*eμ]]>2.2采用無偏(Erwartungstreu)發(fā)射濾波器(迫零濾波器)的解決方案遵循迫零原理，通過批處理(stapeln) 獲得無偏發(fā)射濾波器，并且Xk，q，f(其中{k，q，f}＝{1，0，0}，…，{1，Q，0}，…，{1，Q，F(xiàn)}，…，{K，Q，F(xiàn)})成為bk，而X成為pZF,k=EtrΣk=1Kσs2bkTXf,*Xf,T,bkXf,Tbk.]]>2.3采用Wiener發(fā)射濾波器的解決方案在給定的情形中Wiener發(fā)射濾波器得出為pWF,kEtrΣk=1Kσs2bkTXT(X*XT+γEtrσIL21)-2X*bk(X*XT+γση2Etr1)-1X*bk.]]>
上面所采用的符號(hào)中的一些符號(hào)的說明δ[n]在時(shí)刻n的狄拉克δ脈沖s[n] 在碼片時(shí)刻n的信號(hào)ss[m]在符號(hào)時(shí)刻m的信號(hào)s|x| 復(fù)數(shù)量x的模()*共軛復(fù)矩陣()T轉(zhuǎn)置矩陣()HHermite矩陣，即復(fù)共軛轉(zhuǎn)置矩陣||x||2矢量x的范數(shù)1dd維單位矩陣 Kronecker乘積()+矩陣的Moore-Penrose偽逆
權(quán)利要求
1.用于傳輸無線電通信系統(tǒng)的發(fā)射站(NB)和接收站(UE)之間的連接的信號(hào)(S)的方法，其中-在所述站(NB，UE)之間傳輸至少一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)(w2)，用于由所述接收站(UE)估計(jì)所述連接的至少一個(gè)信道(CH)，-確定所述信道估計(jì)的結(jié)果，以便檢測(cè)要借助所述連接的信號(hào)(S)向所述接收站(UE)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，-在由所述發(fā)射站(NB)生成要發(fā)射的所述連接的信號(hào)時(shí)和/或在由所述接收站(UE)處理所接收的所述連接的信號(hào)時(shí)考慮用于所述信道估計(jì)的導(dǎo)頻信號(hào)(w2)的發(fā)射特性和所述連接的信號(hào)(S)的發(fā)射特性之間的偏差。
2.按權(quán)利要求1的方法，其中，為了考慮傳播方向之間的偏差，-在第一步驟中估計(jì)信號(hào)特性的偏差的量度，-并且在第二步驟中根據(jù)所述量度使所述連接的信號(hào)(S)在它們由所述發(fā)射站(NB)發(fā)射之前預(yù)失真。
3.按權(quán)利要求2的方法，其中，為了執(zhí)行所述第一步驟，-在所述發(fā)射站(NB)中提供所述連接的至少一個(gè)信道(CH)的估計(jì)的結(jié)果，-以及為了確定所述偏差的量度，將該信道估計(jì)的結(jié)果與關(guān)于所述導(dǎo)頻信號(hào)(w2)的發(fā)射特性的信息相聯(lián)系。
4.按權(quán)利要求3的方法，其中，-在所述發(fā)射站(NB)中所提供的所述信道估計(jì)的結(jié)果分別涉及所述連接的信道(CH)中的每一個(gè)信道的協(xié)方差矩陣，-針對(duì)每一個(gè)協(xié)方差矩陣通過以下方式進(jìn)行特征值分解，即確定具有主要的特征值的特征矢量，-并且通過以下方式確定所述偏差的量度，即將所述特征值分解的結(jié)果與關(guān)于所述導(dǎo)頻信號(hào)(w2)的發(fā)射特性的信息相聯(lián)系。
5.按權(quán)利要求3或4的方法，其中，在所述發(fā)射站(NB)中所提供的由所述發(fā)射站(NB)進(jìn)行的所述信道估計(jì)的結(jié)果由所述接收站(UE)接收。
6.按權(quán)利要求3或4的方法，其中，在所述發(fā)射站(NB)中所提供的所述信道估計(jì)的結(jié)果通過由所述發(fā)射站進(jìn)行信道估計(jì)來生成。
7.按權(quán)利要求6的方法，其中，在所述發(fā)射站(NB)中所提供的由所述發(fā)射站(NB)進(jìn)行的所述信道估計(jì)的結(jié)果從由所述發(fā)射站(NB)針對(duì)從所述接收站(UE)到所述發(fā)射站(NB)的傳輸方向所執(zhí)行的信道估計(jì)中推導(dǎo)出。
8.按以上權(quán)利要求之一的方法，其中，所述接收站(UE)將耙式接收機(jī)用于數(shù)據(jù)檢測(cè)。
9按以上權(quán)利要求之一的方法，其中，所述發(fā)射站(NB)在分別規(guī)定的方向上發(fā)射多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)，而所述接收站(UE)將這些導(dǎo)頻信號(hào)(w2)中的至少一個(gè)用于所述信道估計(jì)。
10.用于向無線電通信系統(tǒng)的接收站(UE)發(fā)射連接的信號(hào)(S)的站(NB)，-具有裝置(P，TX)，用于向所述接收站(UE)傳輸至少一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)(w2)，以便由所述接收站(UE)估計(jì)所述連接的至少一個(gè)信道(CH)，其中確定所述信道估計(jì)的結(jié)果，以便檢測(cè)要借助所述連接的信號(hào)(S)向所述接收站(UE)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，-具有裝置(SP)，用于在考慮用于所述信道估計(jì)的導(dǎo)頻信號(hào)(w2)的發(fā)射特性和所述連接的信號(hào)(S)的發(fā)射特性之間的偏差的情況下生成要發(fā)射的所述連接的信號(hào)(S)。
11.用于從無線電通信系統(tǒng)的發(fā)射站(NB)接收連接的信號(hào)的站(UE)，-具有裝置(RX，CHE)，用于從所述發(fā)射站(NB)接收至少一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)(w2)，以便由所述接收站(UE)估計(jì)所述連接的至少一個(gè)信道(CH)，其中確定所述信道估計(jì)的結(jié)果，以便檢測(cè)要借助所述連接的信號(hào)(S)向所述接收站(UE)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，-具有裝置(DET)，用于在考慮用于所述信道估計(jì)的導(dǎo)頻信號(hào)(w2)的發(fā)射特性和所述連接的信號(hào)(S)的發(fā)射特性之間的偏差的情況下處理所接收的所述連接的信號(hào)(S)。
全文摘要
在用于傳輸無線電通信系統(tǒng)的發(fā)射站(NB)和接收站(UE)之間的連接的信號(hào)(S)的方法中，在站(NB，UE)之間傳輸至少一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)w2，用于由接收站(UE)估計(jì)連接的至少一個(gè)信道(CH)。在此確定信道估計(jì)的結(jié)果，以便檢測(cè)要借助連接的信號(hào)(S)向接收站(UE)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。在由發(fā)射站(NB)生成要發(fā)射的連接的信號(hào)時(shí)和/或在由接收站(UE)處理所接收的連接的信號(hào)時(shí)考慮用于信道估計(jì)的導(dǎo)頻信號(hào)(w2)的發(fā)射特性和連接的信號(hào)(S)的發(fā)射特性之間的偏差。
文檔編號(hào)H04L25/02GK1879316SQ200480032737
公開日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月2日
發(fā)明者A·澤格爾, M·約哈姆, J·諾澤克, W·烏特施克, B·策爾林 申請(qǐng)人:西門子公司