专利名称：移动无线通信系统的运行方法和为此使用的站的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动无线通信系统的运行方法以及适用于实施该方法的用户站和基站。
在例如像UMTS系统这样的移动无线通信系统中，为了充分利用空间分集在一个基站使用多个天线。为在各基站的专用信道上传输数据，利用各自不同的加权因子加权天线。加权因子通常是由数值分量和相位分量构成的复数。一组同时用于专用信道的加权因子也称为加权矢量。通过加权，为覆盖区中的每个用户站在各自移动无线站位置的方向上产生反射波瓣(波束形成或者射束形成)。
为了能够对专用信道上传输的有效数据符号正确解码，用户站需要至少说明信道上出现相移的信道估计。这种信道估计按传统方法是通过在专用信道上发送用户站已知的导频比特加以实施，从而用户站可以通过将接收的导频比特符号相位与期望相位进行比较确定信道相移。
本发明的第一优选应用是，在使用天线分集的移动无线通信系统中，估计从基站到用户站的下行链路传输的专用信道。
借助专用信道导频比特(以下也称为专用导频比特)进行信道估计按传统方法质量差且噪声强，因为专用导频比特与其他信道一样，要选择尽可能低的功率发射，目的是将该专用信道对不确定的其他用户站的干扰降到最低限度。
特别是在CDMA系统中公知，为进行信道估计，从基站发射的公用导频信号为与专用导频比特同样预先确定的信号。这些信号不加权发射，因此在基站提供的所有移动无线覆盖区(或在扇区化基站情况下提供的单元扇区)内均可接收。因为这些公用导频信号包括对该单元区域内所有移动站有用的信息，所以要忍受利用专用信道的公用导频信号可能出现的干扰。因此，公用导频信号采用高于专用导频比特的功率发射并允许进行质量更好的估计。但是用户站为公用信道获取的估计并非毫无问题地可以在专用信道上传输，因为按照所使用的加权矢量，公用和专用信道从基站的各个天线发射所利用的相对相位是不同的。如果用户站了解所使用的加权矢量，它可以从公用信道的估计中计算出专用信道的估计。但这种了解只有在采用所谓闭环射束形成的系统内才会产生，在该系统中，用户站了解基站所要使用的加权矢量，因为这是它们自己选择的并由基站预先规定。然而，如果由于传输中断，用户站不能接收基站的公用导频比特或者不能传输所选择的加权矢量，或者如果在闭环射束形成的初始化时，用户站还来不及由基站预先规定加权矢量的话，用户站仍无法了解。在基站选择加权矢量的开环系统情况下，计算通常是不可能的。
本发明的另一优选应用是，控制移动无线通信系统中的射束形成，其中，基站借助用户站提供的短期反馈信息，从大量长期加权矢量中，选择出或者线性组合用于下行链路射束形成的短期加权矢量。这种系统例如申请人于2000年7月4日提交的官方档案号为10032426.6的专利申请中有所介绍。
这类传统系统是将长期加权矢量分别由用户站确定并传输到基站。无论是短期反馈信息还是长期加权矢量，用于传输可供支配的传输容量局限在上行链路信号的每时隙总计一比特上。为了使射束形成能够与快速衰落快速配合，必须频繁传输短期反馈信息；可是如果必须向基站传输新的长期加权矢量，这些信息仍将受阻或者反应更缓慢。
此外，这种系统中要求该系统的每个用户站能够确定长期加权矢量，从而增加了用户站的复杂程度。
本发明的任务在于，提供一种移动无线通信系统运行的方法，该方法为此创造了下列前提，一方面，即使在闭环射束形成的上述特殊情况下以及开环射束形成的情况下，均能对下行链路传输的专用信道进行质量与可估计的公用信道基本相同的估计，而无需忍受例如由于提高发射功率或者类似方法对其他用户站由此增强的干扰，和/或者在更新长期加权矢量时，也允许对下行链路射束形成进行一如既往的灵活控制。
该任务由此得以实现，即在依据本发明的方法中，基站向用户站传输详细说明用于专用信道射束形成的加权矢量的信息。
如果该信息详细说明了分别作为由基站所使用的下一个加权矢量，那么可以使用户站在本发明的第一应用范围内，从借助详细说明的加权矢量的公用信道估计中，计算出用户站上专用信道的第一估计。
为此需要补充的是，第二估计可以传统的方式通过在专用信道上的测量获得，并通过求均值或者第一和第二估计其他计算上的结合计算出最终的估计。
确定所使用的加权矢量可以在基站上完成，这种情况称为开环射束形成。
依据目的，基站以离散方式传输关于所使用的加权矢量的信息，在例如基站使用两个天线的UMTS系统的这种系统情况下，例如是以三比特字的方式，其中两个比特分别说明分配给两个天线的加权因子之间的相位差，一个比特说明它们的数量比。
为避免传输错误，基站适当地采用纠错码编码传输详细说明加权矢量的信息。这一点可以更简单的方式由此实现，即在高于比特层的OSI-分层模型的层面上传输信息。
也可以基站本身不获得详细说明加权矢量的信息，而是首先从用户站接收详细说明所要使用的加权矢量的信息，并将从中得出的信息反向传输给用户站。这种方案特别是在采用所谓闭环射束形成的系统中可使用。
在这种情况下，从基站向用户站反向传输信息的作用，主要是证实基站准确接收到了事先由用户站发送的，详细说明所要使用的加权矢量的信息。为此目的，向用户站的信息反向传输使用比接收该信息更粗略的离散就足够了。但在其他情况下，正像下面还要完成的那样，更精细的离散是有利的。
也可以设想，用户站向基站传输详细说明加权矢量的信息，该加权矢量允许基站以最大可能的接收场强接收专用信道，但基站不是精确地使用详细说明的加权矢量，而是首先对该加权矢量进行校正，将这样获得的校正过的加权矢量用于射束形成，因此从基站传输到用户站的信息与该校正过的加权矢量相关。具有优点的是，这种校正特别是可以用于降低对未确定专用信道的第二用户站的干扰。因为基站也了解对第二用户站所要使用的加权矢量，所以基站能够以这种方式对加权矢量进行校正，即在未确定专用信道的第二用户站上专用信道的接收场强，相对没有校正的情况下明显降低，同时在确定信道的用户站上基本上较小范围降低。
在开环系统中，基站借助它在从用户站接收的上行链路信号上实施的测量确定加权矢量。在这里，适当地可以首先对从这种测量中推导出的加权矢量进行校正，然后将与校正矢量相关的信息传输到用户站。
依据本发明的另一构成，由此保证了解用户站上的加权矢量，即用户站自己借助在下行链路信号上实施的测量确定基站所要使用的加权矢量，向基站传输详细说明基站所要使用的加权矢量的信息，然后将这样确定的加权矢量用于估计专用信道，也就是说，在估计专用信道时以此为出发点，即基站实际上已经利用确定的加权矢量形成了专用信道。这个意思是说，用户站直接借助自己选择的加权矢量完成信道估计，然后交给基站。从基站到用户站反向传输详细说明加权矢量的信息在这种情况下原则上是不必要的，但是可以作为基站正确接收的验证。
当然，当基站没有接收到用户站详细说明要使用的加权矢量的信息时，基站自动确定一个加权矢量，并将详细说明该确定的加权矢量的信息传输到用户站。这种方式在闭环模式下射束形成的初始化时特别有益，也就是在这种情况下，虽然基站必须加权发射专用信道，但是用户站还没有得到关于所要使用的加权矢量的信息，或者在UMTS系统的所谓压缩模式下，从用户站到基站的上行链路信号暂时中断，基站出于这一原因没有接收到用户站详细说明所要使用的加权矢量的信息。
在本发明的第二应用中，从基站向用户站传输的，详细说明加权矢量的信息，涉及基站借助用户站的上行链路信号确定的(在可能多个中的)一个加权矢量的详细说明。与衰落效应方面具有很大作用并因此在频分双工系统中仅限于在基站上确定的短期反馈信息相反，这些加权矢量亦可以在基站上测量，它本身带来的优点是，不必在每个终端上设备上存在用于此目的的测量装置。用户站因此可以轻巧，简单和价格便宜。在基站上可以使用用于确定多路复用系统中多个用户站的长期加权矢量的测量装置。
从下面关于附图的实施例的介绍得出本发明的其他特征和优点。其中
图1示出可使用本发明的无线通信系统的方框图；图2示出图1无线通信系统的一基站发射机级的方框图；图3示出依据本发明第一构成由基站和用户站实施的方法步骤的示意图；和图4示出在基站对加权矢量进行校正情况下两个专用信道定向的方向特性曲线；图5示出与图3和4相关所述方法的进一步构成；图6示出依据本发明第二构成方法步骤的示意图；图7示出图6所示方法的进一步构成；和图8示出依据本发明第三构成由基站和用户站实施的方法步骤的示意图。
图1示出可使用本发明的无线通信系统的结构。该系统由大量彼此连接或通向固定网PSTN的移动交换中MSC组成。此外，这些移动交换中心MSC与各自至少一个基站控制器BSC连接。每个基站控制器BSC可以再连接到至少一个基站BS。这样一个基站BS可以通过一个无线接口建立到用户站MS的通信连接。基站装备有包括多个天线的天线装置，在这里包含两个天线A1，A2。该天线A1，A2由基站BS提供由大量分量组成的下行链路信号。一组这些分量为所谓的专用信道，各自传输对各用户站MS确定的符号。可以设想将专用信道划分为有效数据信道，在该信道上传输为所分配的用户站确定的有效数据，以及导频比特信道(UMTS系统中的专用导频信道DPCH)，在该信道上传输用户站MS已知的一系列导频比特。
如图2所示，基站发射机级中的有效数据信道和专用导频比特信道DPCH的符号，分别在乘法器M1，M2中与加权矢量W的系数w1，w2相乘；按照这种方式，天线A1，A2发射的信号具有相移和振幅比的特征，这导致专用信道在无线路径上定向传播。
乘法器M1，M2的输出信号分别通过加法器S1，S2，通过该加法器，公用导频比特信道CPICH的导频比特序列CPICH1，CPICH2被输送到天线A1，A2。同时发射的导频比特序列CPICH1，CPICH2彼此正交，并在无线覆盖区内无定向传播。因为无线覆盖区内的所有用户站应可接收导频比特序列，所以它们通常以高于专用信道的功率进行发射。
不言而喻，发射部分也可以如图2虚线所示包括多于两个天线，向这些天线提供各自不同的公用导频比特序列和加权的下行链路信号。
公用导频比特序列的正交性允许用户站以本身公知的方式，对接收信号中不同的导频比特序列CPICH1，CPICH2部分进行分离，并为每个序列单独实施信道估计。该估计说明从天线A1或A2到用户站MS传输信道上的衰减和相移。由于导频比特信道CPICH的发射功率相当高，该信道估计可以具有较好的精确度。
在本说明中，绝大部分在基站侧简化为2个天线。然而，如果使用多于2个天线，即使在所述的各个方案中并未明确提及，本发明仍可以同样的方式应用。下面实施依据本发明的方法在使用多个天线比较少天线情况下更为有效的几个方案。
图3示出依据本发明的方法在具有基于下行链路射束形成的移动无线通信系统中的过程。基于下行链路射束形成的意思是说，用户站MS借助周期性在下行链路信号上实施的测量分别确定加权矢量W，如果基站使用该加权矢量的话，它会以最大接收功率接收下行链路信号，并且用户站向基站传输详细说明该确定加权矢量W的反馈信息。
这些方法步骤通过图3曲线图的步骤1-4示出。在步骤1中，基站向其无线覆盖区内的所有用户站MS发射公用导频信号CPICH。因为基站的每个天线A1，A2的共用导频信号不同，所以用户站MS能够将所接收的导频信号拆分为两个天线A1，A2的量值CPICH1，CPICH2，并对每个天线单独实施信道估计。借助这些信道估计，在步骤3中确定最佳相差和也许还有要求的振幅比，如果该相位差处于天线A1，A2发射的信号之间，便会导致在用户站MS上同相位重叠。
在UMTS标准中确定了采用基于下行链路射束形成的两种运行状态，一种称为闭环模式1，其中，两个天线所发射的信号的相位仅规定带有π/2分辨率，一种就是所谓的闭环模式2，其中，规定相对相位带有π/4分辨率，而且可以选择天线信号的两个不同的振幅比。
在步骤4中，将关于用户站MS确定的加权矢量的信息传输到基站BS。该信息在闭环模式1中包括2比特，在闭环模式2中包括4比特，并与此相应在2个或4个时隙上分布传输。相位差和振幅比只要不是一开始就以相应的分辨率进行测量，它们就由用户站MS理解为以所述信息表示的值。
基站BS这样了解了所有加权矢量W，这些加权矢量与用户站MS期望提供给它的有所不同。适当地，不是对每个用户站MS准确使用由该用户站确定的并通过步骤4中传输的信息详细说明的加权矢量W，而是首先在步骤5中对加权矢量进行校正。后面还要对这种选择性步骤的前提条件和实施进行详细介绍。
在步骤6中，基站向每个用户站传输确定加权矢量W′的信息，基站然后为这些用户站MS的专用下行链路信道加权使用该加权矢量。如果没有实施步骤5，则W＇＝W，而且步骤6的作用仅在于向该用户站MS证实，基站准确接收到了在步骤4中传输的信息。
在了解基站将使用加权矢量W＇的情况下，用户站MS在步骤7中，从步骤2中为每个天线获得的相移、衰减值和加权矢量W′中，计算出专用信道的第一信道估计。借助在步骤8中采用加权矢量W＇加权发射的专用导频比特信道DPCH，用户站MS在步骤9中对该专用信道进行第二信道估计。因为这种信道估计为现有技术，所以在这里对其实施无需赘述。
在步骤10中，通过将步骤7中和所获得的估计结果求均值得到最终的信道估计。该信道估计在步骤11中用于估计在专用信道上传输的有效数据。在此方面符合目的，两个信道估计根据其质量求均值，由此一般会导致基于公用导频的信道估计加权大于基于专用导频比特信道DPCH的信道估计。
该方法可以通删除步骤9和10加以简化；在这种情况下，有效数据的估计仅在步骤7中获得的信道估计的基础上进行。
该方法的另一变化涉及在步骤7中用于信道计算的加权矢量。不言而喻，该加权矢量也可以是本来由用户站确定的加权矢量W，与上述方法的偏差仅在于，如果在步骤4或者6中信息传输时出现了差错，那么利用在步骤6中向用户站MS传输的信息详细说明的矢量W′与加权矢量W不再相同。
在UMTS系统中，步骤4中传输反馈信息可供使用的为每时隙一比特的带宽极其有限，而在步骤6中可以为反向传输提供更大的带宽。因此，按照该方法的进一步构成，在步骤6中，详细说明矢量W′的信息采用纠错码编码传输，该纠错码编码可以使用户站MS识别并可能消除传输差错。这一点例如可以简单的方式加以实现，方法是在步骤6中，将该信息在高于比特层的OSI-分层模型的平面上传输。
为将步骤6中用于传输信息所需的带宽保持在较小程度，按照另一进一步构成，该信息采用比在步骤4中用户站提供的反馈信息更小的分辨率详细说明加权矢量。也就是说，采用在步骤6中传输的信息可详细说明的加权矢量W＇的量，是用户站可以确定的可能的加权矢量W的一个分量。这一点符合目的特别适用于下列情况，即用户站借助其本来确定的加权矢量W计算出第一信道估计，并传输仅具有证实接收意义的详细说明矢量W＇的信息。
现在借助图4介绍步骤5中在基站BS上校正用户站MS确定的加权矢量W。该图示意示出两个用户站MS1，MS2与一个采用双向通信的基站BS相关的地理位置。每个用户站MS1，MS2这样确定基站在发射专用信道时所要使用的加权矢量W1或W2，使其产生方向特性曲线，在相关的用户站MS1或MS2方向以最大强度发射该方向特性曲线。这些方向特性曲线在图中作为虚线椭圆示出，为简化起见采用与其相应的加权矢量相同的符号W1，W2标注。与用户站MS1，MS2的不同距离相应，基站BS在下行链路需要两个不同的发射功率，由不同大小的椭圆W1，W2象征性表示。因为这两个用户站MS1、MS2与基站仅张开一个很小的角度，所以实现了为较远的用户站MS1确定的专用信道，如果该信道利用W1加权发射的话，距离近的用户站MS2以高于其自身专用信道的场强发射，如椭圆W2所示。这会导致用户站MS1的专用信道对站MS2接收产生严重干扰。为了避免这种情况，基站BS将加权矢量W1校正为W1′，相当于相对于W1略微扭转的发射特性曲线。用户站MS1上接收场强由此产生的减弱相当小；站MS2上为MS1确定的专用信道的接收场强的减弱相对较大。只有通过校正才能使MS1在站MS2上专用信道的接收场强小于其本身专用信道的接收场强。
校正的具体方式可以按照不同的方式实施，并也有用于此目的不同的优化标准。例如，可以对各自移动站位置上接收的信噪比进行优化，或者优化所有移动站需要时加权的平均信噪比。在极端情况下，也可以包括其它覆盖区的移动站，对于这些移动站来说，通过规定覆盖区信号的射束形成当然可以将干扰降到最低限度。如果移动站的数量相当小，甚至可以实现这样发射为一个确定的移动站确定的信号，使其他移动站的位置上根本没有干扰出现(所谓零噪声)。在此方面，这种方法在数值上形成对加权矢量并非没有意义的校正。在这里不再介绍其他校正算法，但它们同样可在本发明的范围内使用。
通过确定某一专用信道的移动站的信号结构上的重叠可以达到的射束形成得益，在最大值范围内对加权矢量的较小变化相当不敏感，正如已经介绍的那样，从而可以对这种优化的加权矢量进行相当粗略的离散，具体地说，在步骤4中详细说明这种加权矢量的信息可以更粗略的离散进行传输。而这一点并不适用于抑制其他移动站的信号，特别是在要将干扰完全抑制的情况下。其原因在于，在最大值的范围典型的作用相当稳定，而在零位范围内它表现出非常大的相对变化。因此，在对加权矢量进行校正的情况下有利的是，为向移动无线站传输详细说明加权矢量的信息(步骤6)，可以使用较精细的离散，特别是需要时可以使用比它们从移动站向基站传输信息时所使用的离散更精细的离散。
不难看出，基站的辐射特性曲线越窄，也就是说，一个基站上用于射束形成的天线数量越大，这种校正的意义越大。此外，随着使用天线数量的增加，抑制对其它移动站的干扰更为有效。
依据进一步构成，如图5所示那样，校正步骤5前面连接复查5-1，复查在步骤4中是否正确接收到了信息。只有在是的情况下，才能对通过该信息所详细说明的加权矢量进行校正(步骤5)。否则，基站BS检查是否从专用信道更早的时隙中在基站BS上储存了过时的加权矢量Wi_1。如果是，那么该矢量Wi_1更新作为加权矢量使用(步骤5-3)。如果射束形成还没有正确初始化并且不存在矢量Wi_1，基站将使用一个默认的加权矢量W(0)(步骤5-4)。
图6以与图3相似的视图示出本发明在采用基于上行链路射束形成的移动无线通信系统中的应用。基于上行链路射束形成的基础是，借助用户站MS发射的上行链路信号(步骤11)，基站BS确定加权矢量W(步骤12)。
这种系统的例子是FDD模式中的UMTS系统。加权矢量W的确定在这里借助对每个天线单独实施的从用户站MS到相关天线无线信道的信道估计完成。因为在FDD模式中上行链路和下行链路的频率不同，所以在这里，在将上行链路上获得的估计结果用于下行链路的射束形成之前，要求将为上行链路测量的相移换算成下行链路的相移。只有在上行链路信号和下行链路信号使用相同频率的情况下，例如在时分双工模式(TDD)中，在上行链路信道上获得的估计才能同样传输到下行链路信道上。
步骤13与图3中的步骤1，2相同，用于通过基站BS发射公用导频比特信道CPICH和通过用户站MS为基站的每个天线A1、A2射信道估计14。
确定基站BS上的加权矢量W可以仅借助那种确定加权矢量W的用户站MS的上行链路信道估计完成，但也可以如关于图4介绍的那样，基站在了解其他用户站所要使用的加权矢量的情况下实施加权矢量W的校正。
详细说明按照这种方式确定的加权矢量W的信息在步骤15中被传输到用户站MS。该用户站以与上述步骤7同样的方式实施专用信道的第一信道估计，方法是它从步骤14中获得的公用信道估计和详细说明的加权矢量W中计算出信道估计。下面的步骤与上述图3的步骤相同，发射17专用导频比特信道DPCH，借助信道DPCH进行第二信道估计18，有效数据的求均值19和估计20。
步骤18，19也可以如图3所示方法的步骤9，10一样被取消，在这种情况下，仅借助步骤16的第一信道估计完成步骤20中的有效数据估计。
在UMTS系统的压缩模式下，可能出现上行链路信号的暂时中断，从而基站在各时隙中不能按上述步骤12那样确定加权矢量。
图7示出承担计算的步骤12的进一步构成。在这里，基站在步骤12-1中首先复查是否实施了上行链路信道的测量。只有在是的情况下，才能在步骤12-2中借助这些测量确定W。否则在步骤12-3中检查是否已知过时的，在前面的下行链路时隙中使用过的加权矢量Wi-1。如果是，则确定W＝Wi-1，否则W＝W(0)，其中，W(0)为预先规定的默认矢量。
现在介绍本发明的第二优选应用。为此，按图1所述那样，采用具有多个天线的天线设置的一个基站BS和用户站MS的移动无线通信系统。
基站BS连续地接收与其通信的每个用户站MS发送的上行链路短脉冲串。这些短脉冲串大多通过多个传播路径V1、V2、Vk到达基站BS，其中，各传播路径受到统计上波动的衰落(快速衰落)。在相反方向上相同的传播路径V1、V2、Vk上，基站BS的下行链路信号到达用户站MS。与这些传播路径相应的是各自的加权矢量，它们可以从基站BS向一个用户站MS发射时或者在该用户站接收时使用，以便优选在该传播路径的方向上发射或者从那里接收。在此方面，可以为每个传播路径分配一个加权矢量；但也可以加权矢量与传输模式相应，其中，一种传输模式应理解为全部传播路径，它们具有共同的，相互制约的衰落关系，而且不同传播模式的这种衰落关系尽可能不相互制约。
例如，通过采用官方档案号为10032426.6的专利申请中所述的方法，基站BS能够通过测量上行链路的短脉冲串确定上行链路的这些加权矢量。如果用户站相对于基站移动，这些加权矢量仅缓慢改变；因此它们也称为长期加权矢量。这样一组特征矢量例如可以通过对协方差矩阵的特征值分析来计算，其中，协方差矩阵包括通过不同天线所接收的信号的平均的相互关系。
如果上行链路和下行链路的频率相同，那么这样获得的加权矢量也是适用于下行链路的加权矢量；如果频率不同，那么当在此考虑到上行链路和下行链路中不同频率时，下行链路的长期加权矢量可以以简单的方式从上行链路的长期加权矢量中计算出来。但与快速衰落相反，只有在天线的距离相当大的情况下，也就是在两个天线之间的距离在上行链路和下行链路的频率中用波长倍数表达明显不同的情况下，上述情况才是重要的。通常，如果这两种表达之间的差别很小的话，也就没有必要实施这种校正。否则例如可以实施校正，方法是要求符合两个加权矢量的应分别是相同的优选传播方向或者与基站相关尽可能相似的反射图形。如果长期加权矢量发生变化，基站BS例如以几分钟的节奏或者根据需求连续传喻信息到与其通信的用户站MS，该信息为每个用户站详细说明一组基站BS为有关用户站MS测量或计算的长期下行链路加权矢量。
用户站分别储存为它们确定的组并向基站反向提供短期反馈信息，该信息详细说明该组中的一个加权矢量或者该组加权矢量的线性组合，该组在考虑到该用户站上当前衰落状况的情况下，可以使该用户站最佳接收下行链路信号。这样详细说明的矢量然后由基站BS用于下行链路信号的射束形成，直到用户站MS提供更新的反馈信息。
用户站可以具有简单的结构，因为它们只能在储存的加权矢量中选择规定时间点上最适合的加权矢量(或者最适合的线性组合)，但不是自己计算加权矢量。
图8示出本发明第二应用范围内基站BS和用户站MS之间的信号交换。在这里，基站BS借助用户站MS发射的上行链路信号21确定一组加权矢量W1，W2，…，它们分别相当于从基站BS到用户站MS的各传输路径或者传输模式。该组加权矢量在步骤23中传输到用户站MS并储存在那里。借助基站BS周期性发射的导频比特信道CPICH24，用户站MS在步骤25中从加权矢量组中或者该组的加权矢量线性组合中，分别选择那种可以使其最大可能接收专用信道的加权矢量W。在步骤26中，将该加权矢量W或者该线性组合的标志反向传输到基站BS，基站然后在步骤27中将专用信道利用做出标识的加权矢量加权发射。
在该构成中，用户站MS不需要从下行链路信号中计算加权矢量组的装置。基站上装设的从上行链路信号中计算该组的相应装置，可以按时间顺序分别为多个用户站提供适用的加权矢量。按照这种方式，与由用户站确定加权矢量组的系统相比，这种移动通信系统的线路费用有所降低；减少了用户站的制造成本，并可以更加低廉的费用进行发射。
其他优点是，为射束形成向基站传输反馈信息可供使用的带宽较小(在UMTS系统中每时隙仅一比特)，唯一和固定可供传输短期反馈信息使用，因为无需从用户站向基站传输加权矢量的更新值。
在本发明这种构成的进一步构成中，基站支配两个以上的天线，但仅在两个天线上发射公用导频比特信道CPICH。因此，用户站可以不用为这两个天线以外的天线确定有利的传输模式或者加权矢量。但是基站BS可以借助上行链路信号21为所有天线确定加权矢量W1，W2，…的分量。基站BS现在将两种优选传输模式的加权矢量部分，确切地说，是与发送CPICH所使用的两个天线相关的加权矢量的那种分量发送到用户站MS。借助这种分量，用户站然后如上所述反向提供短期反馈信息26到基站BS，基站在考虑到用户站上当前衰落状况的情况下，或者详细说明可以使该用户站MS最佳接收的加权矢量，或者在扩展实施情况下，甚至详细说明两个加权矢量的线性组合。基站BS根据用户站MS从基站BS确定的加权矢量中所做出的选择，在所有天线上发射专用信道(步骤27)，并为其他天线使用分配给这些天线的加权矢量分量(不传输给用户站)。
与上述实施例相反，可供用户站MS使用的只是当前信道信息和加权矢量与两个发送CPICH所使用的天线相关的分量。但是，这为从两个加权矢量的组中明确选择一个加权矢量完全够用。这种方法的优点是，一方面仅需通过两个天线发射导频信号，另一方面用户站也仅需接收和处理两个这种导频信号，与下述情况相比意味着相应简化，即通过所有天线发射导频信号，然后当然还要在移动站中接收和处理。
不言而喻，也可以基站BS虽然在所有天线上发射导频信号，但是用户站仅分析通过其中所包含的导频比特序列可识别的这些导频信号的两个，以确定短期反馈信息26。与基站通信的用户站MS分析所有导频信号还是仅分析这些信号的个别信号，对基站BS来说没有任何区别。因此它可与两种类型的用户站无区别地合作。
上述实施例可以很容易地普遍用于任意数目的天线，其中，仅通过这些天线的一个分量发射导频信号。
权利要求
1.移动无线通信系统运行的方法，带有至少一个用户站和一个采用天线分集通过专用信道向用户站发射的基站，其特征在于，基站(BS)向用户站(MS)传输(6，15，23)一种信息，该信息详细说明用于专用信道射束形成的加权矢量(W′，W)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，基站(BS)以离散方式传输关于所使用的加权矢量(W′，W)的信息。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基站(BS)采用纠错码编码传输详细说明加权矢量(W′，W)的信息。
4.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，用于从基站(BS)到用户站(MS)下行链路传输的专用信道的估计，其中，用户站(MS)借助详细说明的加权矢量(W，W′)，从公用信道(CPICH)的估计中计算(7，16)出专用信道的第一估计。
5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，用户站(MS)通过测量专用信道获得(9，18)补充的第二估计，并通过第一和第二估计的计算结合，特别是通过求均值计算(10，19)出最终的估计。
6.按权利要求4或5所述的方法，其特征在于，基站(BS)首先从用户站接收(4)详细说明所要使用的加权矢量(W)的信息。
7.按权利要求6和权利要求2所述的方法，其特征在于，基站(BS)以离散方式接收用户站的信息；为向用户站(MS)传输(6)使用比接收(4)的离散更粗略的离散。
8.按权利要求6和权利要求2所述的方法，其特征在于，基站(BS)以离散方式接收用户站的信息；为向用户站(MS)传输(6)使用比接收(4)的离散更精细的离散。
9.按权利要求6，7或8所述的方法，其特征在于，基站(BS)对通过由用户站所接收的信息详细说明的加权矢量(W)进行(5)校正，并将这样获得的校正过的加权矢量(W′)用于射束形成；传输(6)到用户站(MS)的信息与校正过的加权矢量(W′)相关。
10.按权利要求4或5所述的方法，其特征在于，基站(BS)借助在从用户站所接收的上行链路信号(11)上所实施的测量来确定(12)加权矢量(W)。
11.按权利要求10所述的方法，其特征在于，基站(BS)对确定的加权矢量进行校正，并将这样获得的校正过的加权矢量用于射束形成；传输(15)到用户站(MS)的信息与校正过的加权矢量相关。
12.按权利要求9或11所述的方法，其特征在于，校正这样进行，使没有确定专用信道的至少一个第二用户站上减少该专用信道的接收场强。
13.按权利要求4或5所述的方法，其特征在于，用户站(MS)确定(3)基站(BS)所要使用的加权矢量(W)，将这样确定的加权矢量用于(7)估计专用信道，并向基站(BS)传输(4)详细说明基站所要使用的加权矢量(W)的信息。
14.按权利要求6-9之一或权利要求13所述的方法，其特征在于，当基站没有接收到详细说明所要使用的加权矢量的信息时，基站自动确定加权矢量，并将详细说明该确定的加权矢量的信息传输(6，15)到用户站。
15.按权利要求14所述的方法，其特征在于，基站(BS)在首先由基站(BS)使用的加权矢量中确定加权矢量(W)。
16.按权利要求14所述的方法，其特征在于，基站(BS)确定一个预先规定的缺省加权矢量。
17.按权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，基站通过在用户站(MS)上行链路信号(21)上的测量，确定适用于下行链路射束形成的加权矢量(W1，W2，…)；传输到用户站(MS)的信息(23)分别详细说明该组的矢量。
18.按权利要求18所述的方法，其特征在于，用户站向基站提供短期反馈信息，该信息详细说明该组矢量的选择或线性组合。
19.按权利要求17或18所述的方法，其特征在于，传输到用户站的信息(23)仅详细说明矢量的确定分量。
20.用于移动无线通信系统的用户站，在该移动无线通信系统中基站发射一个公用信道和一个为各用户站确定的专用信道，其特征在于，用户站能够接收详细说明加权矢量的信息，并在接受将由该信息详细说明的基站的加权矢量用于专用信道的射束形成的假设下，从公用信道的估计中计算出专用信道的第一估计。
21.用于移动无线通信系统的用户站，其特征在于，用户站能够接收详细说明加权矢量的信息并向基站提供反馈信息，该反馈信息在详细说明的加权矢量中详细说明选择或者线性组合。
22.为移动无线通信系统设置的基站，发射一个公用信道和一个为各用户站确定的采用加权矢量加权的专用信道，其特征在于，此外还设置发射详细说明加权矢量信息的基站。
全文摘要
估计采用天线分集的移动无线通信系统中从基站(BS)到用户站(MS)下行链路传输的专用信道，方法是用户站(MS)借助基站(BS)为专用信道射束形成所使用的加权矢量(W，W′)，从公用信道(CPICH)的估计中计算出专用信道的第一估计。
文档编号H04B7/04GK1695321SQ02813346
公开日2005年11月9日 申请日期2002年6月11日 优先权日2001年7月2日
发明者A·洛宾格, B·拉夫, R·维曼, A·泽格 申请人:西门子公司