专利名称：Cdma系统闭环发射分集反馈比特的判决方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通讯领域，尤其涉及CDMA系统中闭环发射分集反馈比特的判决方法及其装置。
背景技术：
由于移动通信环境存在着严重的多径衰落，它影响了系统信息传输的可靠性，为了提高可靠性有效的技术之一就是在接收机处引入分集技术。但在移动台由于体积、价格以及电池容量等方面的限制，使得多天线的空间分集几乎不可行。
如果把无线信道近似视为时变线形系统，则可利用线形系统的等效变换，将接收端的天线(接收)分集等效为发射端的天线(发射)分集实现。
对于CDMA工作于2000MHz频段并且收发频段相差90MHz，其衰落特性完全独立。为了减少频分双工(Frequency Division Duplex，FDD)对于发射分集的恶化影响，一般建议采用闭环控制方式来实现发射分集。WCDMA中定义了两种开环发射分集空时发射分集(Space Time Transmit Diversity，STTD)和时间切换发射分集(Time Switched Transmit Diversity，TSTD)；以及两种闭环发射分集模式模式1和模式2。
3GPP标准中，对发射分集技术有如下规定支持专用物理信道(Dedicated Physical Channel，DPCH)闭环模式发射分集的发射机的一般结构如图1所示。信道编码、交织和扩频与非分集模式相同。扩频后的复信号送到两个发射天线，并被天线的特定加权因子w1和w2.加权。通常情况下加权因子为复数，即wi＝ai+jbi。
加权因子(其实就是对应的闭环模式1下的相位调整量和闭环模式2下的相位/幅度调整量)由用户设备(User Equiptment，UE)决定，并利用上行专用物理控制信道(Dedicated Physical Control Channel，DPCCH)的反馈信息(Feedback Information，FBI)字段的比特通知UTRAN接入点(即小区收发信机基站、Node B)。基站在下行信道发射时，对DPCH的不同天线信号采用信息比特所确定的对应权值，达到UE的更好的接收效果。
对闭环模式1，两个不同的天线发射的DPCCH的专用导频符号不同(正交)；对闭环模式2，在两个不同的天线上发射的DPCCH上的专用导频符号相同。
对于闭环发射分集模式1，3GPP标准规定
UE利用来自天线1和2的两路公共导频信道(Common Pilot Channel，CPICH)计算相位调整量，用于UTRAN接入点使得UE的接收功率最大。在每个时隙，UE计算天线2的最优的相位调整量f，然后按以下方式量化为φQ
其中
如果φQ＝0，则利用FSMph字段将命令“0”发送到UTRAN；如果φQ＝π，则利用FSMph字段将命令“1”发送到UTRAN。
由于在UE端进行了星座图的旋转，因此在UTRAN端要按照下表所示的φi和每个上行时隙接收到的反馈命令之间的关系对接收的命令进行“翻译”。
下表为反馈指令与上行无线帧的第i个时隙调整量的关系
然后对连续2个时隙接收到的相位取滑动窗平均后得到加权因子w2w2=Σi=n-1ncos(φi)2+jΣi=n-1nsin(φi)2]]>其中φi∈{0，π，π/2，-π/2}对天线1，其加权因子w1，总是w1=1/2]]>所以，E处主要需要判决w2的相位，用于控制NodeB得到更大的下行接收增益。
闭环发射分集模式1中w2可能出现的点如图2所示。图中，圆周的实心点处标志可以选择的权值位置。
一般常用的闭环发射分集模式1的判决方法是利用对两根天线无线信道的信道估计模块得到的估计参数H1和H2，求取对应接收信道的相角差，再选择所需的w2的权值。具体方法是选择权值点w2′使得下式最小min J＝arg(w2′)-arg(h1×h2*)
其中，h1和h2为对应两根天线的无线信道估计参数，()*表示共轭运算。
现有判决技术均建立在对信号的线性平滑滤波处理方法基础上，无法有效抑制信道估计以及计算幅角中非线性运算对于误差的放大。这样，由于实际系统中必然存在的噪声的影响，则噪声在信道估计以及判决方法中被放大，不容易得到准确的判决结果。
发明内容
本发明方法通过对径的导频符号的两个计算结果进行多次累加，并在计算过程中只用到乘法和加法运算，降低了参数敏感度，增加了反馈比特判决正确的概率；所以通过本发明方法可以有效地控制噪声对判决结果的影响，并能获得达到噪声条件下的可控制权值的反馈比特。
本发明CDMA系统闭环发射分集反馈比特的判决方法具体步骤为a用系统和径的导频符号的物理参数得到所有径的所有导频符号的第一计算结果和第二计算结果；b把所有径的所有导频符号第一计算结果进行累加得到第一判决参数，把所有径的所有导频符号的第二计算结果进行累加得到第二判决参数；c根据第一判决参数和第二判决参数得到反馈信息(Feedback Information，FBI)值如果第一判决参数大于等于0，则FBI的奇数时隙为1，如果第一判决参数小于0，则FBI的奇数时隙为-1；如果第二判决参数大于等于0，则FBI的偶数时隙为1，如果第二判决参数小于0，则FBI的偶数时隙为-1。
上述第一计算结果用径的导频符号对应第一天线公共导频信道Q路的导频符号与第二天线公共导频信道I路的导频符号乘积减去径的导频符号对应第一天线公共导频信道I路的导频符号与第二天线公共导频信道Q路的导频符号乘积得到；也可以用系统两个天线信号的幅度衰落值、发射信号的幅度值和两个天线发射信号径的导频符号相位差的正弦值相乘得到。
上述第二计算结果用径的导频符号对应两个天线公共导频信道Q路的导频符号的乘积加上所述导频符号对应两个天线公共导频信道I路的导频符号的乘积得到；也可以用系统两个天线信号的幅度衰落值、发射信号的幅度值和两个天线发射信号径的导频符号相位差的余弦值相乘得到。
上述导频符号的个数由UE所需要接收的增益值对FBI的判决正确率的要求来确定，可以通过仿真系统进行仿真得到一个满足要求的数值。
上述导频符号的径导频的个数由接收机确定。
本发明所提供的使用CDMA系统中闭环发射分集反馈比特的判决方法的装置包括第一加法器、第二加法器、第一累加器、第二累加器、对应每一导频符号的第一计算模块和第二计算模块、选择判决模块，其中第一计算模块根据输入系统和径的导频符号的物理参数得到径的导频符号的第一计算结果，并把结果输出给第一加法器；第二计算模块根据输入系统和径的导频符号的物理参数得到径的导频符号的第二计算结果，并把结果输出给第二加法器；第一加法器对所有第一计算模块输出的结果进行求和，并把求和结果输出给第一累加器；第二加法器对所有第二计算模块输出的结果进行求和，并把求和结果输出给第二累加器；第一累加器对所有径经过第一计算模块、第一加法器后输出的结果进行累加，并把累加结果输出给选择判决模块；第二累加器对所有径经过第二计算模块、第二法器后输出的结果进行累加，并把累加结果输出给选择判决模块；选择判决模块包括第一比较器、第二比较器、第一判决模块和第二判决模块，第一比较器的输入为第一累加器的输出值，并把输入值与0比较的结果输出给第一判决模块，第一判决模块根据第一比较器的比较结果得到FBI奇数时隙的值并输出给用户设备(User Equiptmem，UE)的发射单元；第二比较器的输入为第二累加器的输出值，并把输入值与0比较的结果输出给第二判决模块，第二判决模块根据第二比较器的比较结果得到FBI偶数时隙的值并输出给UE的发射单元。
上述第一计算模块包括第一乘法器、第二乘法器和第一减法器，第一乘法器的输入为径的导频符号对应第一天线公共导频信道Q路的导频符号与第二天线公共导频信道I路的导频符号；第二乘法器的输入为径的导频符号对应第一天线公共导频信道I路的导频符号与第二天线公共导频信道Q路的导频符号；两个乘法器对输入的值相乘，并把计算结果输出给减法器；第一减法器用第一乘法器的输出结果减去第二乘法器的输出结果，并把结果输出给第一加法器。
上述第二计算模块包括第三乘法器、第四乘法器和第三加法器，第三乘法器的输入为径的导频符号对应两个天线公共导频信道Q路的导频符号；第四乘法器的输入为径的导频符号对应两个天线公共导频信道I路的导频符号；两个乘法器对输入的值相乘，并把结果输出给第三加法器；第三加法器把两个输入值相加并把结果输出给第二加法器。
上述第一计算模块还可以由正弦函数发生器、第五乘法器组成；其中正弦函数发生器的输入为两个天线发射信号的径的导频符号的相位差，并把结果输入给第五乘法器；第五乘法器的输入为对应两个天线信号的幅度衰落值、发射信号的幅度值和两个天线发射信号径的导频符号相位差的正弦值，并把结果输出给第一加法器。
上述第二计算模块还可以由余弦函数发生器、第六乘法器组成；其中余弦函数发生器的输入为两个天线发射信号径的导频符号的相位差，并把结果输入给第六乘法；第六乘法器的输入为对应两个天线信号的幅度衰落值、发射信号的幅度值和两个天线发射信号径的导频符号相位差的余弦值，并把结果输出给第二加法器。
上述第一计算模块和第二计算模块的个数与径的导频符号的个数一致。
本发明所采用方法降低了所用参数的敏感度，也即对于所用参数的敏感性要小于原有技术方案，从而有效的抑制了噪声的影响，得到更为准确的判决结果。
图1为支持DPCH闭环模式发射分集的下行发射机的一般结构；图2为闭环发射分集模式1中w2可能出现的位置分布图；图3为本发明方法的流程图；图4为本发明装置图。
具体实施例方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式
。
本发明的装置如附图4所示，包括第一加法器43、第二加法器44、第一累加器45、第二累加器46，第一计算模块411至41N，第二计算模块421至42N、选择判决模块47。
其中第一计算模块411至41N根据输入系统和径的导频符号的物理参数得到径的导频符号的第一计算结果，并把结果输出给第一加法器43；第二计算模块421至42N根据输入系统和径的导频符号的物理参数得到径的导频符号的第二计算结果，并把结果输出给第二加法器44；第一加法器43对所有第一计算模块411至41N输出的结果进行求和，并把求和结果输出给第一累加器45；第二加法器44对所有第二计算模块421至42N输出的结果进行求和，并把求和结果输出给第二累加器46；第一累加器45对所有径经过第一计算模块411至41N、第一加法器43后输出的结果进行累加，并把累加结果输出给选择判决模块47；第二累加器46对所有径经过第二计算模块421至42N、第二加法器44后输出的结果进行累加，并把累加结果输出给选择判决模块47；选择判决模块47包括第一比较器、第二比较器、第一判决模块和第二判决模块，第一比较器的输入为第一累加器45的输出值，并把输入值与0比较的结果输出给第一判决模块，第一判决模块根据第一比较器的比较结果得到FBI奇数时隙的值并输出给用户设备(User Equiptment，UE)的发射单元；第二比较器的输入为第二累加器46的输出值，并把输入值与0比较的结果输出给第二判决模块，第二判决模块根据第二比较器的比较结果得到FBI偶数时隙的值并输出给UE的发射单元。
图4中第一计算模块411至41N包括第一乘法器、第二乘法器和第一减法器，第一乘法器的输入为径的导频符号的物理参数，包括对应第一天线公共导频信道Q路的导频符号与第二天线公共导频信道I路的导频符号；第二乘法器的输入为径的导频符号的物理参数，包括对应第一天线公共导频信道I路的导频符号与第二天线公共导频信道Q路的导频符号；两个乘法器对输入的值相乘，并把计算结果输出给减法器；第一减法器用第一乘法器的输出结果减去第二乘法器的输出结果，并把结果输出给第一加法器43。
图4中第二计算模块421至42N包括第三乘法器、第四乘法器和第三加法器，第三乘法器的输入为径的导频符号的物理参数，包括对应两个天线公共导频信道Q路的导频符号；第四乘法器的输入为径的导频符号的物理参数，包括对应两个天线公共导频信道I路的导频符号；两个乘法器对输入的值相乘，并把结果输出给第三加法器；第三加法器把两个输入值相加并把结果输出给第二加法器44。
由于第一计算结果和第二计算结果还可以用其他方法得到，所以装置中的第一计算模块411至41N还可以由正弦函数发生器、第五乘法器组成，此时第一计算模块的输入为系统和径的导频符号的物理参数，其中正弦函数发生器的输入为两个天线发射信号的径的导频符号的相位差，并把结果输入给第五乘法器；第五乘法器的输入为对应两个天线信号的幅度衰落值、发射信号的幅度值和两个天线发射信号径的导频符号相位差的正弦值，并把结果输出给第一加法器43。第二计算模块421至42N还可以由余弦函数发生器、第六乘法器组成，此时第二计算模块的输入为系统和径的导频符号的物理参数，其中余弦函数发生器的输入为两个天线发射信号径的导频符号的相位差，并把结果输入给第六乘法；第六乘法器的输入为对应两个天线信号的幅度衰落值、发射信号的幅度值和两个天线发射信号径的导频符号相位差的余弦值，并把结果输出给第二加法器44。
上述第一计算模块和第二计算模块的个数与径的导频符号的个数一致。
本发明方法包括以下步骤a用系统和径的导频符号的物理参数得到所有径的所有导频符号的第一计算结果和第二计算结果；b把所有径的所有导频符号第一计算结果进行累加得到第一判决参数，把所有径的所有导频符号的第二计算结果进行累加得到第二判决参数；
c根据第一判决参数和第二判决参数得到反馈信息(Feedback Information，FBI)值如果第一判决参数大于等于0，则FBI的奇数时隙为1，如果第一判决参数小于0，则FBI的奇数时隙为-1；如果第二判决参数大于等于0，则FBI的偶数时隙为1，如果第二判决参数小于0，则FBI的偶数时隙为-1。
上述第一计算结果用径的导频符号对应第一天线公共导频信道Q路的导频符号与第二天线公共导频信道I路的导频符号乘积减去径的导频符号对应第一天线公共导频信道I路的导频符号与第二天线公共导频信道Q路的导频符号乘积得到；也可以用系统两个天线信号的幅度衰落值、发射信号的幅度值和两个天线发射信号径的导频符号相位差的正弦值相乘得到。
上述第二计算结果用径的导频符号对应两个天线公共导频信道Q路的导频符号的乘积加上所述导频符号对应两个天线公共导频信道I路的导频符号的乘积得到；也可以用系统两个天线信号的幅度衰落值、发射信号的幅度值和两个天线发射信号径的导频符号相位差的余弦值相乘得到。
上述导频符号的个数由UE所需要接收的增益值对FBI的判决正确率的要求来确定，可以通过仿真系统进行仿真得到一个满足要求的数值。
上述导频符号的径导频的个数由接收机确定。
上述第一计算结果也可以用公式表示为H1＝r1r2s2sin(Δθ)＝sQ1sI2-sI1sQ2其中r1和r2为对应两个天线的信号的幅度衰落，s为发射信号的幅度值，Δθ为两个天线发射信号的相位差，SI1、SQ1、SI2和SQ2分别为解调后得到的对应两个天线公共导频信道(Common Pilot Channel，CPICH)的I路和Q路的导频符号。
上述第二计算结果可以用公式表示为H2＝r1r2s2cos(Δθ)＝sI1sI2+sQ1sQ2其中r1和r2为对应两个天线的信号的幅度衰落，s为发射信号的幅度值，Δθ为两个天线发射信号的相位差，SI1、SQ1、SI2和SQ2分别为解调后得到的对应两个天线公共导频信道(Common Pilot Channel，CPICH)的I路和Q路的导频符号。
根据上述内容，第一计算结果和第二计算结果各有两种方法可以得到，这两个计算结果的两种计算方法可以任意组合；同时，在装置中，第一计算模块和第二计算模块业分别有不同的组成方式，这些方式也可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种CDMA系统闭环发射分集反馈比特的判决方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤a用系统和径的导频符号的物理参数得到所有径的所有导频符号的第一计算结果和第二计算结果；b把所有径的所有导频符号第一计算结果进行累加得到第一判决参数，把所有径的所有导频符号的第二计算结果进行累加得到第二判决参数；c根据第一判决参数和第二判决参数得到反馈信息(Feedback Information，FBI)值如果第一判决参数大于等于0，则FBI的奇数时隙为1，如果第一判决参数小于0，则FBI的奇数时隙为-1；如果第二判决参数大于等于0，则FBI的偶数时隙为1，如果第二判决参数小于0，则FBI的偶数时隙为-1。
2.如权利要求1所述的CDMA系统闭环发射分集反馈比特的判决方法，其特征在于步骤a所述第一计算结果用径的导频符号对应第一天线公共导频信道Q路的导频符号与第二天线公共导频信道I路的导频符号乘积减去径的导频符号对应第一天线公共导频信道I路的导频符号与第二天线公共导频信道Q路的导频符号乘积得到。
3.如权利要求1所述的CDMA系统闭环发射分集反馈比特的判决方法，其特征在于步骤a所述第一计算结果用系统两个天线信号的幅度衰落值、发射信号的幅度值和两个天线发射信号径的导频符号相位差的正弦值相乘得到。
4.如权利要求1或2所述的CDMA系统闭环发射分集反馈比特的判决方法，其特征在于步骤a所述第二计算结果用径的导频符号对应两个天线公共导频信道Q路的导频符号的乘积加上所述导频符号对应两个天线公共导频信道I路的导频符号的乘积得到。
5.如权利要求1或3所述的CDMA系统闭环发射分集反馈比特的判决方法，其特征在于步骤a所述第二计算结果用系统两个天线信号的幅度衰落值、发射信号的幅度值和两个天线发射信号径的导频符号相位差的余弦值相乘得到。
6.一种CDMA系统闭环发射分集反馈比特的判决装置，包括第一加法器、第二加法器、第一累加器、第二累加器，其特征在于还包括对应每一导频符号的第一计算模块和第二计算模块、选择判决模块，其中第一计算模块根据输入系统和径的导频符号的物理参数得到径的导频符号的第一计算结果，并把结果输出给第一加法器；第二计算模块根据输入系统和径的导频符号的物理参数得到径的导频符号的第二计算结果，并把结果输出给第二加法器；第一加法器对所有第一计算模块输出的结果进行求和，并把求和结果输出给第一累加器；第二加法器对所有第二计算模块输出的结果进行求和，并把求和结果输出给第二累加器；第一累加器对所有径经过第一计算模块、第一加法器后输出的结果进行累加，并把累加结果输出给选择判决模块；第二累加器对所有径经过第二计算模块、第二加法器后输出的结果进行累加，并把累加结果输出给选择判决模块；选择判决模块包括第一比较器、第二比较器、第一判决模块和第二判决模块，第一比较器的输入为第一累加器的输出值，并把输入值与0比较的结果输出给第一判决模块，第一判决模块根据第一比较器的比较结果得到FBI奇数时隙的值并输出给用户设备(User Equiptment，UE)的发射单元；第二比较器的输入为第二累加器的输出值，并把输入值与0比较的结果输出给第二判决模块，第二判决模块根据第二比较器的比较结果得到FBI偶数时隙的值并输出给UE的发射单元。
7.如权利要求6所述的CDMA系统闭环发射分集反馈比特的判决装置，其特征在于所述第一计算模块包括第一乘法器、第二乘法器和第一减法器，第一乘法器的输入为径的导频符号对应第一天线公共导频信道Q路的导频符号与第二天线公共导频信道I路的导频符号；第二乘法器的输入为径的导频符号对应第一天线公共导频信道I路的导频符号与第二天线公共导频信道Q路的导频符号；两个乘法器对输入的值相乘，并把计算结果输出给减法器；第一减法器用第一乘法器的输出结果减去第二乘法器的输出结果，并把结果输出给第一加法器。
8.如权利要求6所述的CDMA系统闭环发射分集反馈比特的判决装置，其特征在于所述第二计算模块包括第三乘法器、第四乘法器和第三加法器，第三乘法器的输入为径的导频符号对应两个天线公共导频信道Q路的导频符号；第四乘法器的输入为径的导频符号对应两个天线公共导频信道I路的导频符号；两个乘法器对输入的值相乘，并把结果输出给第三加法器；第三加法器把两个输入值相加并把结果输出给第二加法器。
9.如权利要求6所述的CDMA系统闭环发射分集反馈比特的判决装置，其特征在于所述第一计算模块包括正弦函数发生器、第五乘法器；其中正弦函数发生器的输入为两个天线发射信号的径的导频符号的相位差，并把结果输入给第五乘法器；第五乘法器的输入为对应两个天线信号的幅度衰落值、发射信号的幅度值和两个天线发射信号径的导频符号相位差的正弦值，并把结果输出给第一加法器。
10.如权利要求6所述的CDMA系统闭环发射分集反馈比特的判决装置，其特征在于第二计算模块包括余弦函数发生器、第六乘法器；其中余弦函数发生器的输入为两个天线发射信号径的导频符号的相位差，并把结果输入给第六乘法；第六乘法器的输入为对应两个天线信号的幅度衰落值、发射信号的幅度值和两个天线发射信号径的导频符号相位差的余弦值，并把结果输出给第二加法器。
11.如权利要求6所述的CDMA系统闭环发射分集反馈比特的判决装置，其特征在于所述第一计算模块和第二计算模块的个数与径的导频符号的个数一致。
全文摘要
本发明涉及无线通讯领域，尤其涉及CDMA系统中闭环发射分集反馈比特的判决方法及其装置。本发明方法通过对系统和径的导频符号的物理参数得到所有径的所有导频符号的第一计算结果和第二计算结果；然后把所有径的所有导频符号第一计算结果进行累加得到第一判决参数，把所有径的所有导频符号的第二计算结果进行累加得到第二判决参数；最后根据第一判决参数和第二判决参数得到反馈信息(Feedback Information，FBI)值；本发明的一种CDMA系统闭环发射分集反馈比特判决装置，包括第一加法器、第二加法器、第一累加器、第二累加器、对应每一导频符号的第一计算模块和第二计算模块、选择判决模块等。通过本发明方法可以有效地控制噪声对判决结果的影响，并能获得达到噪声条件下的可控制权值的反馈比特。
文档编号H04W52/08GK1490967SQ03104080
公开日2004年4月21日 申请日期2003年2月21日 优先权日2002年10月15日
发明者吴涛, 涛 吴 申请人:华为技术有限公司