CN101164254B - 移动站及反馈信息生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动站及反馈信息生成方法，其中，该移动站与使用多个天线来进行发送的、应用了闭环发送分集的无线基站进行通信，其中，该移动站具有反馈信息控制部，该反馈信息控制部根据同时进行通信的所述无线基站的数量，对所述反馈信息的生成方法进行控制。该移动站可在区段间切换时，生成适合于共享物理信道的反馈信息。另一方面，可在基站间切换时，生成适合于独立物理信道的反馈信息。

Description

移动站及反馈信息生成方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统中的进行发送分集控制的下行链路的移动站及该移动站中的反馈信息生成方法。

背景技术

一般，在无线通信中产生“衰落(fading)”，由于该衰落，传送质量、即比特错误率特性显著恶化。

作为对由于该衰落而造成的传送质量的恶化进行补偿的方法，一般公知有“发送分集”。以下，对作为该发送分集的一种的“闭环型发送分集模式1”进行说明(参照非专利文献1)。

图1示出闭环型发送分集的发送部的结构，图2示出接收部的结构。在闭环型发送分集中，根据来自移动站的反馈控制(FBI：FeedbackInformation，反馈信息)比特，对2个系统的发送数据序列分别乘以如下的复数权重，之后进行扩展处理而发送。

$w_1=A_1{e}^{i{\mathrm{\φ}}_1}$

$w_2=A_2{e}^{i{\mathrm{\φ}}_2}$

首先，无线基站从2个天线使用相同载波相位来发送共享导频信道(CPICH：Common Pilot Channel)。从2个天线发送的CPICH使用相同扩展码进行扩展，来改变导频码元，从而实现正交化。移动站在该接收装置中，生成对来自该2个天线的CPICH解扩之后所分离的信号的、接收载波相位差进行控制的FBI比特，利用上行链路的独立物理信道(DPCH：Dedicated Physical Channel)的独立物理控制信道(DPCCH：Dedicated Physical Control Channel)来发送。由此，使用来自移动站的FBI比特来对天线2的发送载波相位进行控制，从而可降低由于衰落所造成的接收信号功率的下降而引起的比特误差。在无线基站的发送部中，将根据来自该移动站的FBI比特而生成的发送天线权重w₁、w₂乘到2个天线的发送数据序列中来进行发送。

在由3GPP进行标准化的闭环型发送分集模式1中，利用π/4的载波相位的分辨率来对第2天线的DPCH的发送载波相位进行控制，以使在移动站接收中使来自2个天线的接收信号的相位大致相同。以下，对在独立物理信道DPCH中应用闭环型发送分集模式1时的动作进行更为详细的说明。

时隙n中的2个天线的发送振幅如下：

$A_{1,n}=A_{2,n}=\frac{1}{\sqrt{2}},$

发送载波相位如下：

Φ_1，n＝0、Φ _2，n＝{±π/4，±3π/4}即

$w_1=1/\sqrt{2}$

$w_2=\frac{1}{\sqrt{2}}{e}^{i{\mathrm{\φ}}_{2,n}}$

然后，移动站计算出在以下的式中P成为最大的w。

P＝w ^HH^HHw    式(1)

此处，H＝[h ₁ h ₂]，w＝[w₁，w₂]^T，h ₁和h ₂表示如下。

h ₁：来自发送天线1的估计信道的脉冲响应(Estimated ChannelImpulse Response)。利用来自发送天线1的CPICH求出。

h ₂：来自发送天线2的估计信道的脉冲响应(Estimated ChannelImpulse Response)。利用来自发送天线2的CPICH求出。

具体而言，移动站估计出如下的从2个天线发送来的CPICH的接收载波相位：

θ_1，n ^CP

θ_2，n ^CP，

生成时隙n中的FBI比特b_n。此处，设为如下状态时，

$w_2=\frac{1}{\sqrt{2}}{e}^{i{\mathrm{\φ}}_{2,n}}$

理想情况下成为

${\mathrm{\φ}}_{2,n}={\mathrm{\θ}}_{1,n}^{\mathrm{CP}}-{\mathrm{\θ}}_{2,n}^{\mathrm{CP}}.$

实际上，由于φ_2，n成为离散值，所以如下那样计算。

即，在偶数时隙n中，成为

$\mathrm{if}-\mathrm{\π}/2\≤({\mathrm{\θ}}_{1,n}^{\mathrm{CP}}-{\mathrm{\θ}}_{2,n}^{\mathrm{CP}})\≤\mathrm{\π}/2\mathrm{then}{b}_{\mathrm{\π}}=0,\mathrm{otherwise}{b}_n=1$

在奇数时隙n中，成为

$\mathrm{if}0\≤({\mathrm{\θ}}_{1,n}^{\mathrm{CP}}-{\mathrm{\θ}}_{2,n}^{\mathrm{CP}})\≤\mathrm{\πthen}{b}_n=0,\mathrm{otherwise}{b}_n=1$

无线基站根据FBI比特的解码结果

₁₁(在没有FBI比特误差的情况下为

₁₁＝b_n)，如下述那样确定第2天线中的DPCH的(n+1)时隙中的暂定发送载波相位

_2，(n+1)。n为偶数时，

在n为奇数时，

然后，根据时隙n以及(n+1)的暂定载波相位，最终如下式那样求出时隙(n+1)的第2天线的发送载波相位 _2，(n+1)。

_2，(n+1)＝( _2，n+

_2，(n+1))/2

另外，在一般的移动通信系统中，1个无线基站所覆盖的区域被分割为更详细的多个单元(也称为区段)，实际上，针对每个上述单元中进行通信。图3示出上述移动通信中的单元的示意图。在图3中，将3个无线基站1～3分别具有3个区段的情况为例来进行示出。而且，在3GPP的下行链路的独立物理信道DPCH中，进行同时与多个单元进行通信的称为软切换(Soft Hand Over)的控制。此处，上述同时进行通信的多个单元存在如下的2种情况，即，是同一基站内的不同单元的情况、和是不同基站内的单元的情况。此时，将与同一基站内的不同的多个单元同时进行通信的情况称为区段间切换(Intra-cell Hand Over)，将与不同的多个基站的多个单元同时进行通信的情况称为基站间切换(Inter-cell HandOver)。在图3中，移动站1在无线基站1的单元11和单元12之间进行区段间切换，移动站2在无线基站2的单元23和无线基站3的单元31之间进行基站间切换。

而且，在进行上述闭环型发送分集控制、且进行软切换的情况下，移动站针对来自同时进行通信的所有单元的信号生成FBI比特，以使接收载波相位差达到最佳状态。以下，示出具体的FBI比特的计算方法。

在软切换的情况下(在与多个单元进行通信的情况下)，计算出下式的P为最大的w。

P＝w ^H(H₁ ^HH₁+H₂ ^HH₂+…)w    式(2)

此处，H_i是与第i单元相关的估计信道的脉冲响应。

如上所述，对在软切换时在下行的独立物理信道DPCH中应用发送分集时的动作进行了说明，以下，对在作为下行链路的共享信道的HS-PDSCH(High Speed Physical Downlink Shared Channel)中应用闭环型发送分集模式1时的动作进行说明。

HS-PDSCH是进行下行链路的高速数据传送的传送方式HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)中的传输数据的共享物理信道。作为其他物理信道，有作为共享控制信道的HS-SCCH(High SpeedShared Control Channel)以及对各移动站独立设定的付随独立信道A-DPCH(Associated-Dedicated Physical Channel)。

HSDPA中的发送分集与独立物理信道的情况相同，根据来自2个天线的CPICH的相位差来生成FBI比特，利用上行链路的DPCH来发送FBI比特，在下行链路中，对来自第2天线的HS-PDSCH的相位进行控制。但是，HSDPA中的HS-PDSCH始终与1个单元进行通信，而不像上述独立物理信道那样进行软切换(不同时与多个单元进行通信)。即，使用式(1)来计算出的w成为最佳值。

在HSDPA中，HS-PDSCH与1个单元进行通信，其他独立物理信道与多个单元进行通信。因此，计算出最佳w的方法分别成为式(1)和式(2)，所以难以针对双方计算出最佳的w。因此，在非专利文献2中，记载有使用下式来计算出w的方法。

P＝w ^H(α(H₁ ^HH₁)+(1-α)(H₂ ^HH₂+H₃ ^HH₃+…))w  式(3)

其中，H₁为与HS-PDSCH所进行通信的单元相关的估计信道的脉冲响应，H₂、H₃、…为虽然HS-PDSCH不进行通信，但与独立物理信道所通信的单元相关的估计信道的脉冲响应，α为0至1范围的实数值。

例如，通过将α设定为0.7，不论是针对HS-PDSCH，还是针对独立物理信道，都可计算出更适当的w。

另外，在非专利文献2中，记载有称为快速自适应加权(Fast AdaptiveEmphasis)的技术。具体而言是如下的技术：当上述HD-PDSCH仅与一个单元进行通信，而独立物理信道与多个单元进行通信时，在对该移动站分配HS-PDSCH的情况、和没有对该移动站分配HS-PDSCH的情况下，分别设定α值。通过使用上述技术，仅在突发地发送HS-PDSCH的情况下，可针对HS-PDSCH使用最佳的α来计算出天线权重，在不发送上述HS-PDSCH而仅发送独立物理信道的情况下，可针对独立物理信道使用最佳的α来计算出天线权重。

非专利文献1：3GPP TS 25.214 v5.a.0

非专利文献2：3GPP TR 25.899 v6.1.0

如上所述，在HSDPA中，移动站在软切换时，分别针对HS-PDSCH和其他独立物理信道计算出最佳的天线权重来生成FBI比特。

一般，在基站间切换时和区段间切换时，仅与1个单元进行通信的HS-PDSCH的特性基本不改变。但是，对于与多个单元进行通信的独立物理信道，公知为基站间切换时的特性与区段间切换时的特性相比显著恶化。

但是，在以往的方法中，没有区分基站间切换和区段间切换。因此，存在无法分别针对基站间切换时和区段间切换时计算出适当的天线权重的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而产生的，其目的在于提供可分别针对基站间切换时和区段间切换时计算出适当的天线权重的移动站及方法。

本发明的所述目的可通过如下的移动站来解决，该移动站与使用多个天线来进行发送的、应用了闭环发送分集的无线基站进行通信，其中，该移动站具有反馈信息控制部，该反馈信息控制部根据同时进行通信的所述无线基站的数量，对反馈信息的生成方法进行控制。

所述反馈信息控制部也可以根据所述移动站进行区段间切换或进行基站间切换的情况，对所述反馈信息的生成方法进行控制。

所述无线基站具有1个以上单元，并且，在所述移动站使用与所述1个以上单元中的1个单元进行通信的第1信道、和与所述1个以上单元中的多个单元同时进行通信的第2信道来进行通信的情况下，所述反馈信息控制部在所述同时进行通信的所述无线基站为1个时，生成适合于所述第1信道的反馈信息，在所述同时进行通信的所述无线基站为多个时，生成适合于所述第2信道的反馈信息。

利用该移动站，可分别针对基站间切换时和区段间切换时控制天线权重的生成方法。在区段间切换时，由于独立物理信道(DPCH)的特性稳定，所以可生成适合于共享物理信道(HS-PDSCH)的反馈信息。另一方面，在基站间切换时，由于存在与多个单元进行通信的独立物理信道的特性恶化的可能性，所以可生成适合于独立物理信道的反馈信息。

所述反馈信息控制部也可以根据所述同时进行通信的所述无线基站的数量、以及是否对所述移动站分配了所述第1信道的情况，对所述反馈信息的生成方法进行控制。

如上所述，根据本发明的实施例，可对独立物理信道的质量进行稳定化，并且可使使用发送分集的通信方式的吞吐率提高。

附图说明

图1是示出闭环型发送分集的发送部的结构的图。

图2是示出闭环型发送分集的接收部的结构的图。

图3是示出基站间切换和区段间切换之间的关系的图。

图4是示出应用本发明的移动站和与该移动站进行通信的无线基站的图。

图5是示出本发明的实施例所涉及的移动站的结构的图。

图6是示出本发明的第1实施例中的反馈信息生成步骤的流程图。

图7是示出本发明的第2实施例中的反馈信息生成步骤的流程图。

标号说明

401：移动站；403：无线基站；405：反馈信息控制部；501：移动站；503：反馈信息控制部；505：CPICH用解扩部；507：相位比较部；509：α确定部；511：FBI比特生成部。

具体实施方式

下面，参照附图来对本发明的实施例进行详细说明。

图4是示出应用本发明的移动站401和与该移动站进行通信的无线基站403的图。移动站401具有反馈信息控制部405，该反馈信息控制部405分别针对基站间切换时和区段间切换时，计算出天线权重，来生成反馈信息。另外，在移动站401中，除了反馈信息控制部405之外，例如还包括进行信道估计、天线检验、RAKE合成、信道解码等的部分。由于这些部分与以往技术的移动站相同，所以省略其说明。移动站401向无线基站403发送由反馈信息控制部405所生成的反馈信息(FBI比特)。无线基站403例如构成为如图2所示。根据来自移动站的FBI比特来对发送数据序列进行加权，从2个天线向移动站401发送信号。

由此，根据本发明的实施例，移动站401可根据是基站间切换还是区段间切换的情况，对天线权重的计算方法进行控制，可实现接收质量的提高。

以下，特别针对反馈信息控制部，详细说明移动站的结构。

(移动站的结构)

图5是示出本发明的实施例所涉及的移动站501的反馈信息控制部503的详细结构的图。反馈信息控制部503由CPICH用解扩部505、相位比较部507、α确定部509、以及FBI比特生成部511构成。

CPICH用解扩部505针对所接收的信号，使用规定的扰频码以及CPICH的信道化码(channelization code)来进行CPICH的解扩，向相位比较部507输出通过上述解扩所求出的CPICH码元。此处，所接收的信号是指，在天线中接收到之后，利用低噪声放大器来进行放大、频率转换，利用自动增益控制放大器来进行线性放大、正交检波、A/D转换，利用平方根滤波器(Root Nyquist Filter)来进行频带限制等之后的信号。另外，在与多个单元同时进行通信的情况下，针对来自上述多个单元的CPICH进行解扩，向相位比较部507输出所得到的CPICH码元。

相位比较部507使用由CPICH用解扩部505所接收的CPICH码元，来对来自第1发送天线的信号和来自第2发送天线的信号之间的相位差进行判定，向FBI比特生成部511输出其判定结果。

具体而言，在仅与一个单元进行通信的情况下，相位比较部507计算出下式的P为最大的w。

P＝w ^HH^HHw    式(4)

此处，H＝[h ₁ h ₂]，w＝[w₁，w₂]^T，h ₁和h ₂表示如下。

h ₁：来自发送天线1的估计信道的脉冲响应。

h ₂：来自发送天线2的估计信道的脉冲响应。

相位比较部507向FBI比特生成部511输出上述w。另一方面，在与多个单元进行通信的情况下，计算出下式的P为最大的w。

P＝w ^H(α(H₁ ^HH₁)+(1-α)(H₂ ^HH₂+H₃ ^HH₃+…))w  式(5)

此处，H₁为与HS-PDSCH所进行通信的单元相关的估计信道的脉冲响应，H₂、H₃、…为虽然HS-PDSCH不进行通信，但与独立物理信道所进行通信的单元相关的估计信道的脉冲响应，α为0至1范围的实数值。

相位比较部507向FBI比特生成部511输出上述w。另外，对于上述式(5)中的α，如下所述，根据同时进行通信的无线基站的数量(进行区段间切换或进行基站间切换的情况)，由α确定部509来进行设定，并输入到相位比较部507。

α确定部509在与多个单元进行通信的情况下，根据独立物理信道进行区段间切换或进行基站间切换的情况，来控制α值。另外，在与3个以上的单元进行通信的情况下，当上述3个以上的单元存在于1个基站内时，判定为区段间切换。另一方面，当横跨存在于2个以上的基站中时，判定为基站间切换。

α确定部509在判断为进行区段间切换的情况下，可设定最适合于HS-PDSCH的值(例如，α＝1.0)，在判断为基站间切换的情况下，可设定最适合于独立物理信道的值(例如，α＝0.5)。通过如上述那样设定，在考虑为独立物理信道的质量恶化的基站间切换时，可使用最适合于独立物理信道的值，来使独立物理信道的质量稳定。另一方面，在考虑为独立物理信道的质量基本没有恶化的区段间切换时，可使用最适合于HS-PDSCH的值，来使HSDPA的吞吐率提高。另外，在上述说明中，作为α值而使用了0.5和1.0，但也可以更详细地设定适当值，例如0.6和0.9等。

FBI比特生成部511根据由相位比较部507所输入的上述w，来生成FBI比特。

(第1实施例)

接下来，参照图6来对如图5那样构成的移动站中的反馈信息的控制方法进行说明。图6是示出本发明的第1实施例中的反馈信息生成步骤的流程图。

首先，在步骤101中，判定移动站是否与多个单元同时进行通信。即，判定独立物理信道是否为软切换状态。在判定为与多个单元同时进行通信的情况下，进入步骤102，在判定为没有与多个单元同时进行通信的情况下，进入步骤103。

在步骤102中，判定上述软切换是否为区段间切换。在判定为是区段间切换的情况下，进入步骤104，在判定为是基站间切换的情况下，进入步骤105。

在步骤103中，由于移动站仅与1个单元进行通信，所以利用移动站的相位比较部507计算出下式的P为最大的天线权重w。

P＝w ^HH^HHw

在步骤104中，由于是独立物理信道的特性稳定的区段间切换时，所以移动站的α确定部509作为最适合于HS-PDSCH的值而设定α＝1.0。

在步骤105中，由于是存在独立物理信道的特性恶化的可能性的基站间切换时，所以移动站的α确定部509作为使独立物理信道的特性稳定化的值而设定α＝0.5。

在步骤106中，由于移动站与多个单元进行通信，所以利用移动站的相位比较部507计算出下式的P为最大的天线权重w。

P＝w ^H(α(H₁ ^HH₁)+(1-α)(H₂ ^HH₂+H₃ ^HH₃+…))w

在步骤107中，移动站的FBI比特生成部511根据由此计算出的w来生成FBI比特。

(第2实施例)

接下来，参照图7来对图5那样构成的移动站进行快速自适应加权时的反馈信息的控制方法进行说明。图7是示出本发明的第2实施例中的反馈信息生成步骤的流程图。

与第1实施例相同，在步骤S201中，判定移动站是否与多个单元同时进行通信。即，判定独立物理信道是否为软切换状态。在判定为与多个单元同时进行通信的情况下，进入步骤202，在判定为没有与多个单元同时进行通信的情况下，进入步骤203。

在步骤202中，判定上述软切换是否为区段间切换。在判定为是区段间切换的情况下，进入步骤204，在判定为是基站间切换的情况下，进入步骤205。

在步骤203中，由于移动站仅与1个单元进行通信，所以利用移动站的相位比较部507计算出下式的P为最大的天线权重w。

P＝w ^HH^HHw

在步骤204中，判定是否对该移动站分配了HS-PDSCH。在判定为对该移动站分配了HS-PDSCH的情况下，进入步骤206，在判定为没有对该移动站分配HS-PDSCH的情况下，进入步骤207。此处，对于是否对该移动站分配了HS-PDSCH的判定，可通过参照在从比HS-PDSCH早2个时隙起进行发送的控制信道HS-SCCH中映射(mapping)的控制信息来进行。

同样，在步骤205中，判定是否对该移动站分配了HS-PDSCH。在判定为对该移动站分配了HS-PDSCH的情况下，进入步骤208，在判定为没有对该移动站分配HS-PDSCH的情况下，进入步骤209。

在步骤206中，是独立物理信道的特性稳定的区段间切换时、且对该移动站分配了HS-PDSCH，所以移动站的α确定部509作为最适合于HS-PDSCH的值而设定α＝1.0。

在步骤207中，是独立物理信道的特性稳定的区段间切换时，但没有对该移动站分配HS-PDSCH，所以移动站的α确定部509作为最适合于独立物理信道的值而设定α＝0.5。

在步骤208中，是存在独立物理信道的特性恶化的可能性的基站间切换时、且对该移动站分配了HS-PDSCH，但移动站的α确定部509考虑使独立物理信道的特性稳定化而设定α＝0.6。

在步骤209中，是存在独立物理信道的特性恶化的可能性的基站间切换时、且没有对该移动站分配HS-PDSCH，所以移动站的α确定部509作为最适合于独立物理信道的值而设定α＝0.5。

在步骤210中，由于移动站与多个单元进行通信，所以利用移动站的相位比较部507计算出下式的P为最大的天线权重w。

P＝w ^H(α(H₁ ^HH₁)+(1-α)(H₂ ^HH₂+H₃ ^HH₃+…))w

在步骤211中，移动站的FBI比特生成部511根据由此计算出的w来生成FBI比特。

如上所述，根据本实施例，可根据是区段间切换还是基站间切换、或是否发送了HS-PDSCH的情况，自适应地控制α值。因此，可使独立物理信道的特性稳定，并且可使HSDPA的吞吐率提高。此处，使独立物理信道的特性稳定化例如是指，可降低独立物理信道的发送功率。

另外，在上述实施例中，记述了3GPP中的高速分组传送方式HSDPA，但本发明不限于上述HSDPA，此外，还可以适用于移动通信系统中的使用发送分集的通信方式。例如，作为其他通信方式，可举出3GPP2中的CDMA 2000方式、3GPP中的TDD方式等。

本国际申请主张基于2005年4月18日申请的日本专利申请2005-120380号的优先权，在本国际申请中引用2005-120380号的所有内容。

Claims (4)

1.一种移动站，该移动站与使用多个天线来进行发送的、应用了闭环发送分集的无线基站进行通信，该无线基站具有1个以上单元，其中，

该移动站具有反馈信息控制部，该反馈信息控制部判断所述移动站是通过区段间切换还是通过基站间切换来与多个单元通信，根据判断的结果，计算所述多个天线的天线权重，根据所计算的天线权重，生成反馈信息，

在所述移动站通过区段间切换来与多个单元通信时，所述反馈信息控制部根据最适合于共享物理信道的值计算所述天线权重，

在所述移动站通过基站间切换来与多个单元通信时，所述反馈信息控制部根据最适合于独立物理信道的值计算所述天线权重。

2.根据权利要求1所述的移动站，其特征在于，

所述反馈信息控制部使用P＝w ^H（α（H₁ ^HH₁）＋（1－α）（H₂ ^HH₂＋H₃ ^HH₃＋…））w中的P为最大时的w来生成所述反馈信息，

将所述移动站通过所述区段间切换来与多个单元通信的情况中的α的值设定得大于所述移动站通过所述基站间切换来与多个单元通信的情况中的α的值，

其中，0≤α≤1，H₁为与所述共享物理信道所进行通信的单元相关的估计信道的脉冲响应，H₂、H₃、…为虽然与所述共享物理信道不进行通信，但与所述独立物理信道所进行通信的单元相关的估计信道的脉冲响应，w为所述天线权重。

3.根据权利要求1所述的移动站，其特征在于，

所述反馈信息控制部判断是否对所述移动站分配了所述共享物理信道的情况，并且根据判断的结果，计算所述多个天线的天线权重。

4.一种反馈信息生成方法，该反馈信息生成方法用于在移动站中针对无线基站生成反馈信息，该移动站与使用多个天线来进行发送的、应用了闭环发送分集的该无线基站进行通信，该无线基站具有1个以上单元，该反馈信息生成方法的特征在于，包括如下步骤：

判断所述移动站是通过区段间切换还是通过基站间切换来与多个单元通信；

根据判断的结果，计算所述多个天线的天线权重；以及

根据所计算的天线权重，生成反馈信息，

其中，

在所述移动站通过区段间切换来与多个单元通信时，根据最适合于共享物理信道的值计算所述天线权重，

在所述移动站通过基站间切换来与多个单元通信时，根据最适合于独立物理信道的值计算所述天线权重。

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