專(zhuān)利名稱(chēng)：在利用碼分多址方案的高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的裝備有多個(gè)天線的移動(dòng)站中根據(jù)合并方法 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及在利用碼分多址(CDMA)方案的高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中 的移動(dòng)站的接收設(shè)備和方法，并更具體地，涉及用于在利用各種合并方法的 移動(dòng)站中根據(jù)所述各種合并方法控制權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍、以擬合信道解碼器 的輸入范圍的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，基于通信方法將移動(dòng)通信系統(tǒng)分類(lèi)為其中將預(yù)定頻帶劃分為 多個(gè)頻率信道并將每一信道分配給單獨(dú)訂戶(hù)的頻分多址(FDMA)方案、其
中多個(gè)訂戶(hù)通過(guò)對(duì)頻率信道進(jìn)行時(shí)間切片而共享單一頻率信道的時(shí)分多址 (TDMA)方案、和其中多個(gè)訂戶(hù)利用分配給其的不同代碼而同時(shí)共享同一 頻帶的碼分多址(CDMA)方案。通信技術(shù)的速發(fā)展已允許移動(dòng)通信系統(tǒng) 在移動(dòng)站中提供傳統(tǒng)電話呼叫服務(wù)和高速數(shù)據(jù)服務(wù)，該高速數(shù)據(jù)服務(wù)用于不 僅傳送電子郵件或靜止圖像，而且傳送例如運(yùn)動(dòng)畫(huà)面的大批數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
利用CDMA方案的提供高速數(shù)據(jù)服務(wù)的移動(dòng)通信系統(tǒng)的代表性示例是 僅演進(jìn)數(shù)據(jù)(EV-DO)以及數(shù)據(jù)和語(yǔ)音的演進(jìn)(EV-DV),在EV-DO中，可 以按照高速率傳送數(shù)據(jù)，而提出EV-DV是為了解決不能同時(shí)支持語(yǔ)音服務(wù)和 數(shù)據(jù)服務(wù)的EV-DO的問(wèn)題。
在利用CDMA方案的高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，由于當(dāng)從基站傳送的RF信 號(hào)在受到移動(dòng)站附近的各種散射體的反射之后到達(dá)移動(dòng)站時(shí)發(fā)生的根據(jù)多徑 的頻選衰落、當(dāng)移動(dòng)站移動(dòng)時(shí)發(fā)生的根據(jù)多普勒擴(kuò)展的時(shí)選衰落、以及當(dāng)頻 率再用性接近l時(shí)相鄰基站影響的共信道干擾，很難提供高質(zhì)量的高速分組 數(shù)據(jù)服務(wù)。
為了解決該問(wèn)題，已提出了作為多天線方案之一的多輸入多輸出 (MIMO)技術(shù)。當(dāng)基站向移動(dòng)站傳送高速分組數(shù)據(jù)時(shí)，如果與傳送分集相 關(guān)的基站的天線數(shù)目增加，并且如果與接收分集相關(guān)的移動(dòng)站的天線數(shù)目增 加，則分集增益增加。利用這些方案，可有效降低上述衰落和干擾，并可降 低移動(dòng)站的每一天線的接收路徑的角度擴(kuò)展，并且如果每一路徑的入射角不 同，并且利用多個(gè)天線可降低由于多個(gè)路徑的干擾，并因此，已開(kāi)發(fā)了利用 多個(gè)天線的通信系統(tǒng)。
然而，由于每一移動(dòng)站的尺寸有限，所以事實(shí)上很難在移動(dòng)站上裝備多 于兩個(gè)天線。當(dāng)移動(dòng)站從與該移動(dòng)站維持當(dāng)前鏈路的基站向相鄰基站移動(dòng)時(shí)， 移動(dòng)站在維持當(dāng)前鏈路的同時(shí)連接到相鄰基站的鏈路的動(dòng)作被稱(chēng)為軟切換。
由于同步CDMA系統(tǒng)中的每一基站具有唯一短偽隨機(jī)噪聲(PN)碼，所以
移動(dòng)站可在維持頻率再用性1的同時(shí)，維持與兩個(gè)或三個(gè)基站的鏈路。
然而，在TDMA系統(tǒng)中，移動(dòng)站不能在同 一時(shí)隙中同時(shí)與兩個(gè)基站通信， 而在FDMA系統(tǒng)中，移動(dòng)站不能在同一頻隙中同時(shí)與兩個(gè)基站通信，并由此， 在TDMA或FDMA方案中的具有接近1的頻率再用性的軟切換的實(shí)現(xiàn)比 CDMA方案中更難。然而，當(dāng)使用CDMA方案時(shí)，軟切換易于實(shí)現(xiàn)，但是 在移動(dòng)站維持與單一基站的鏈路而沒(méi)有軟切換的情況下，從相鄰基站接收的 信號(hào)充當(dāng)干擾。
在CDMA方案中，使用具有每一移動(dòng)站唯一的正交性的沃爾什碼。僅當(dāng) 在時(shí)間軸上的同一時(shí)間點(diǎn)處排列沃爾什碼時(shí)，才滿足正交性。在不同時(shí)間點(diǎn) 處排列的沃爾什碼由于非正交性而在多徑環(huán)境中充當(dāng)嚴(yán)重干擾。短PN碼減 輕由于非正交性引起的干擾。即，由于彼此隔開(kāi)多于一個(gè)碼片的兩個(gè)短PN 碼具有接近0的自相關(guān)系數(shù)，該自相關(guān)系數(shù)與碼長(zhǎng)度成反比，所以降低了通 過(guò)沃爾什解碼器的信號(hào)中的將充當(dāng)干擾的信號(hào)的能量。盡管如此，如果充當(dāng) 干擾的從相鄰基站接收的信號(hào)的強(qiáng)度大，則由于從維持當(dāng)前鏈路的服務(wù)基站 接收的信號(hào)的強(qiáng)度相對(duì)低，所以服務(wù)基站必須通過(guò)正確執(zhí)行功率控制來(lái)輻射 電波。
在該情況下，功率控制是必要的，并且與同時(shí)向多個(gè)移動(dòng)站傳送電波的 語(yǔ)音服務(wù)不同，EV-DO或EV-DV系統(tǒng)中的基站同時(shí)向單一移動(dòng)站傳送數(shù)據(jù)。 由此，在EV-DO或EV-DV系統(tǒng)中，前向分組數(shù)據(jù)信道示出了時(shí)分特性，并 且借助于速率控制代替功率控制來(lái)確定數(shù)據(jù)速率。對(duì)于高速數(shù)據(jù)服務(wù)，前向 分組數(shù)據(jù)信道使用多個(gè)沃爾什碼，并且如果利用所有沃爾什碼支持軟切換， 則兩個(gè)或三個(gè)基站為單一移動(dòng)站分配時(shí)間軸上的時(shí)隙是復(fù)雜的。
由此，由作為標(biāo)準(zhǔn)化組織的第三代伙伴項(xiàng)目2 (3GPP2)提出的EV-DO
和EV-DV系統(tǒng)被定義為不在前向分組數(shù)據(jù)信道中使用軟切換。園此，由于從
相鄰基站向另 一移動(dòng)站傳送的分組數(shù)據(jù)充當(dāng)對(duì)于由特定移動(dòng)站從維持當(dāng)前鏈 路的基站接收的分組數(shù)據(jù)的同一信道中的干擾信號(hào)，所以，需要降低干擾信 號(hào)的技術(shù)。
為了降低干擾信號(hào)，EV-DO或EV-DV系統(tǒng)中的裝備有多個(gè)天線的移動(dòng) 站的接收端包括瑞克接收機(jī)，向多個(gè)路徑中的每一個(gè)分配支路(finger)，解 擾短PN碼信號(hào)，通過(guò)執(zhí)行信道估計(jì)而將解擾后的信號(hào)和合適的權(quán)向量相乘， 并合并相乘后的信號(hào)。沃爾什解碼器解擴(kuò)該合并信號(hào)，并且軟度量(metric ) 發(fā)生器和誤差校正解碼器確定所傳送的比特。
將解擾后的信號(hào)和權(quán)向量相乘所獲得的合并信號(hào)輸入到信道解碼器，并 且存在用于計(jì)算權(quán)向量的各種合并方法。盡管合并信號(hào)的范圍根據(jù)每一合并 方法而變化，但是合并信號(hào)所輸入到的信道解碼器的輸入范圍一般有限。由 此，需要用于控制權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍、以擬合甚至利用所述各種合并方法的 信道解碼器的輸入范圍的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面是基本上解決至少以上問(wèn)題和/或缺點(diǎn)，并提供至少以下 優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的一方面是提供一種高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的用于防止信 道解碼器的性能在包括多個(gè)天線的移動(dòng)站中降級(jí)、并選擇性使用至少 一種合 并方法的"&備和方法。
本發(fā)明的另一方面是提供一種在支持多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)的高 速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)的移動(dòng)站中用于控制每一合并方法的權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍、以 擬合信道解碼器的輸入范圍的設(shè)備和方法。
本發(fā)明的另一方面是提供一種利用碼分多址(CDMA)方案的高速分組 數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的用于控制每一合并方法的權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍以擬合包括多個(gè)天 線的移動(dòng)站中的信道解碼器的輸入范圍、并選擇性使用至少 一種合并方法的 設(shè)備和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種設(shè)備，用于在高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)的 移動(dòng)站中控制權(quán)向量的范圍，以生成多徑接收信號(hào)的合并信號(hào)，該設(shè)備包括 信道估計(jì)器，用于接收來(lái)自基站的導(dǎo)頻碼元，并計(jì)算每一天線的接收路徑的 信道估計(jì)值；自相關(guān)矩陣計(jì)算器，用于從所接收的導(dǎo)頻碼元中計(jì)算在每一確
定的碼片持續(xù)時(shí)間中的自相關(guān)矩陣值；權(quán)向量計(jì)算器，用于根據(jù)多徑接收信 號(hào)的合并方法，利用所述信道估計(jì)值和/或自相關(guān)矩陣值，來(lái)計(jì)算權(quán)向量；控 制器，用于通過(guò)根據(jù)該合并方法擬合信道解碼器的輸入范圍，而輸出修改的 權(quán)向量；和合并器，用于通過(guò)將解擾的接收信號(hào)和修改的權(quán)向量相乘，來(lái)輸 出合并信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法，用于在高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)的 移動(dòng)站中控制權(quán)向量的范圍，以生成多徑接收信號(hào)的合并信號(hào)，該方法包括 以下步驟接收來(lái)自基站的導(dǎo)頻碼元，計(jì)算每一天線的接收路徑的信道估計(jì) 值，并從所接收的導(dǎo)頻碼元中計(jì)算在每一碼片持續(xù)時(shí)間中的自相關(guān)矩陣值； 根據(jù)多徑信號(hào)的合并方法，利用所述信道估計(jì)值和/或自相關(guān)矩陣值，來(lái)計(jì)算 權(quán)向量；通過(guò)根據(jù)合并方法擬合信道解碼器的輸入范圍，而計(jì)算修改的權(quán)向 量；和通過(guò)將解擾的接收信號(hào)和修改的權(quán)向量相乘，來(lái)輸出合并信號(hào)。


通過(guò)結(jié)合附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上和其它方面、特征和 優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯，其中
圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的利用碼分多址(CDMA)方案的高速分組數(shù)據(jù) 系統(tǒng)的無(wú)線環(huán)境；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的用于控制施加到移動(dòng)站的合 并器的權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍的設(shè)備的框圖3A是示出了在傳統(tǒng)高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)的移動(dòng)站中輸入到信道解碼器 的合并信號(hào)的分布范圍根據(jù)合并方法而不同的狀態(tài)的圖;
圖3B是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明控制權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)、輸入到信道解碼 器的合并信號(hào)的分布范圍即使在不同合并方法中也相同的狀態(tài)的圖；和
圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明的用于控制施加到移動(dòng)站的合并器的權(quán)向量的 動(dòng)態(tài)范圍的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖在這里描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在以下描述中，不對(duì) 公知功能或構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)描述，因?yàn)樗鼈儗⒁圆槐匾募?xì)節(jié)使得本發(fā)明模糊。 為了幫助本發(fā)明的理解，現(xiàn)在將參考圖1來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的利用碼分
多址(CDMA)方案的高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)的無(wú)線環(huán)境。盡管將通過(guò)圖示僅演 進(jìn)數(shù)據(jù)(EV-DO)或數(shù)據(jù)和語(yǔ)音的演進(jìn)(EV-DV)系統(tǒng)來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的 高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)，但是高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)不限于EV-DO或EV-DV系統(tǒng)。 在當(dāng)前實(shí)施例中，為了便于描述，假設(shè)移動(dòng)站的多個(gè)天線的數(shù)目為2。
參考圖1,高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)包括第一和第二基站102和104、與基站 102和104傳送和接收射頻(RF)信號(hào)的移動(dòng)站106、以及提供其中傳送RF 信號(hào)的多徑環(huán)境的散射體108。第一和第二基站102和104中的每一個(gè)包括 單一傳送天線112或114，而移動(dòng)站106包括多個(gè)天線116和118。如果假設(shè) 移動(dòng)站106維持與第一基站102的鏈路并從第二 (相鄰)基站104接收千擾 信號(hào)，則移動(dòng)站106解調(diào)從第一基站102傳送的信號(hào)所需的信號(hào)是4路徑信 號(hào)Xu、 X2,,、 Xu、和X2，2，而干擾信號(hào)是2路徑信號(hào)Yu和Y2J。
在所述多個(gè)路徑中，通過(guò)第一路徑的信號(hào)是X,，,和X2，,，而通過(guò)第二路徑 的信號(hào)是X,，2和X2，2。上述每一路徑信號(hào)的第一下標(biāo)表示用于區(qū)分移動(dòng)站106 的天線116和118的數(shù)字，而第二下標(biāo)表示用于區(qū)分路徑的數(shù)字。基于從第
一基站102傳送的同一傳送信息，由于第二路徑信號(hào)是X,，2和X2,2是散射體
108反射的信號(hào)，所以在第二路徑信號(hào)X,，2和X2,2中發(fā)生比第一路徑信號(hào)Xu 和Xy更長(zhǎng)的延遲。僅當(dāng)該傳送延遲大于CDMA方案中的單一碼片時(shí)，才可 區(qū)分該傳送延遲。
另外，多徑信道具有多于兩個(gè)傳送路徑，移動(dòng)站106的天線116和118 之間的距離 一般短于傳送電波的波長(zhǎng)的一半，并且CDMA方案的碼片長(zhǎng)度大 于傳送電波的波長(zhǎng)。由此，可忽略第一路徑信號(hào)X,，,和Xu之間的延遲以及
第二路徑信號(hào)Xi,2和X2,2之間的延遲。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的用于控制施加到移動(dòng)站的合 并器的權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍的設(shè)備的框圖。 ，
參考圖2,信道估計(jì)器202利用基站和移動(dòng)站兩者已知的導(dǎo)頻碼元來(lái)估 計(jì)由支路(未示出)分配給每一天線的接收路徑的信道，并輸出信道估計(jì)值 h,W到h,》)，如等式(1)所定義。
h,(純,線,wr ……(1)
在等式(l)中，變量k表示碼片索引，、(yt)表示分配給第一天線的第1 路徑的支路的信道估計(jì)值，而、,(/t)表示分配給第二天線的第l路徑的支路的 信道估計(jì)值。
另外，T表示轉(zhuǎn)置矩陣，而信道估計(jì)值V(W和^W可通過(guò)導(dǎo)頻碼元獲得。
在EV-DV系統(tǒng)中， 一旦達(dá)到兩個(gè)導(dǎo)頻碼元之間的持續(xù)時(shí)間(64或128 碼片)，就更新信道估計(jì)器202的信道估計(jì)值。如果每一導(dǎo)頻碼元的長(zhǎng)度是 128碼片，而持續(xù)時(shí)間中的信道估計(jì)值是h,(l)到h,(128),則該持續(xù)時(shí)間中的 h,Ot), 1"S128具有相同值，而與碼片索引k無(wú)關(guān)。
在EV-DO系統(tǒng)中，通過(guò)執(zhí)行多于兩個(gè)接收導(dǎo)頻碼元的平滑或內(nèi)插，來(lái)估 計(jì)兩個(gè)導(dǎo)頻碼元之間的數(shù)據(jù)部分(800碼片)的信道估計(jì)值。如果信道估計(jì) 值是h,(l)到h,(800)，則h,(it), 1 ^ " 800可根據(jù)碼片索引k而不同。
由于EV-DV或EV-DO系統(tǒng)中的信道估計(jì)器202的結(jié)構(gòu)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)是公知的，所以省略詳細(xì)描述。
自相關(guān)矩陣計(jì)算器204根據(jù)從基站接收的導(dǎo)頻碼元估計(jì)噪聲方差和噪聲 協(xié)方差，并輸出自相關(guān)矩陣R,W到R,乂A:)。
例如，在EV-DV系統(tǒng)中， 一旦達(dá)到兩個(gè)導(dǎo)頻碼元之間的才爭(zhēng)續(xù)時(shí)間(64 或128碼片)，就更新自相關(guān)矩陣值，而在EV-DO系統(tǒng)中，一旦達(dá)到一半時(shí) 隙U024碼片)，就更新自相關(guān)矩陣值。
等式(2)代表自相關(guān)矩陣。
<formula>formula see original document page 10</formula>在等式(2)中，o"jW表示分配給第一天線的第l路徑的支路估計(jì)的PN 加擾信號(hào)的第一噪聲方差，《,(A;)表示分配給第二天線的第l路徑的支路估計(jì) 的PN加擾信號(hào)的第二噪聲方差，A(it)表示第一和第二噪聲方差的協(xié)方差， 而*表示共軛。自相關(guān)矩陣R,(A:)的數(shù)目等于多個(gè)路徑的數(shù)目。
由于估計(jì)噪聲方差和噪聲協(xié)方差的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，所以 省略詳細(xì)描述。
權(quán)向量計(jì)算器206利用等式(1 )的信道估計(jì)值、等式(2)的自相關(guān)矩 陣值、和從下述三種合并方法中選擇的合并方法，來(lái)計(jì)算根據(jù)該合并方法的 權(quán)向量。由此，權(quán)向量計(jì)算器206具有用于執(zhí)行所選擇的合并方法的算法。
移動(dòng)站的接收機(jī)通過(guò)將解擾的接收信號(hào)與權(quán)向量相乘來(lái)生成合并信號(hào)， 并且如公知的那樣存在各種合并方法。代表性合并方法是導(dǎo)頻加權(quán)合并 (PWC)方法、最大比率合并(MRC)方法、和最小均方誤差合并(MMSEC)
方法。
PWC方法是將信道補(bǔ)償器(未示出)的輸出信號(hào)確定為權(quán)重的方法，而
MRC方法是通過(guò)考慮在每一解擾支路輸出信號(hào)中存在的噪聲的方差來(lái)確定
權(quán)重的方法。檢測(cè)來(lái)自?xún)蓚€(gè)天線的相同路徑的兩個(gè)支路的輸出信號(hào)被相關(guān)。
MMSEC方法是通過(guò)考慮相關(guān)值來(lái)確定權(quán)重的方法。借助于這三種合并方法 輸出的每一合并信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍根據(jù)使用哪種合并方法而變化。
現(xiàn)在將參考等式(3 )到(5 )來(lái)描述PWC、 MRC和MMSEC方法的每 一種的權(quán)向量等式和所選擇的合并方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。這三種合并方法僅是 代表性合并方法，并且其它合并方法可應(yīng)用到本發(fā)明。
在PWC方法中，利用等式(3)來(lái)計(jì)算權(quán)向量。
<formula>formula see original document page 11</formula> ……(3)
PWC方法具有比其它合并方法低的性能，但是比其它合并方法容易實(shí)
現(xiàn),
在MRC方法中，利用等式(4)來(lái)計(jì)算權(quán)向量-
(4)<formula>formula see original document page 11</formula>MRC方法提供通用性能，并且比MMSEC方法容易實(shí)現(xiàn): 在MMSEC方法中，利用等式(5)來(lái)計(jì)算權(quán)向量。
<formula>formula see original document page 11</formula>(5)
與PWC和MRC方法相比，MMSEC方法保證更高性能，但是更難實(shí)現(xiàn)。
圖3A是示出了在傳統(tǒng)高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)的移動(dòng)站中輸入到信道解碼器 (未示出)的合并信號(hào)的分布范圍根據(jù)合并方法而不同的狀態(tài)的圖。
圖3A示出了當(dāng)將利用等式(3 )、 ( 4 )或(5 )計(jì)算的權(quán)向量w,W到W/》) 與解擾的支路輸出信號(hào)71("到7, 相乘時(shí)、利用PWC、 MRC和MMSEC方 法中的每一種從合并器210輸出的合并信號(hào)的概率密度函數(shù)的分布。
如果沒(méi)有修改地使用從權(quán)向量計(jì)算器206輸出的權(quán)向量w^)到、v,》)，則 從合并器210輸出并輸入到信道解碼器的合并信號(hào)的范圍根據(jù)使用的合并方 法具有不同分布。
一般來(lái)說(shuō)，考慮到信道解碼器的復(fù)雜性，在信道解碼器中包括的軟度量 發(fā)生器(未示出)的輸入范圍具有有限范圍，并且確定該輸入范圍所基本使
用的合并方法是PWC方法。然而，如果沒(méi)有修改地使用利用MRC、 MMSEC、 或其它合并方法計(jì)算的權(quán)向量，則由于合并信號(hào)的輸入比特范圍變化，所以 具有有限輸入范圍的信道解碼器的性能降級(jí)。
為了使得即使使用各種合并方法時(shí)的信道解碼器的性能降級(jí)最小化，必 須能夠控制(從合并器210輸出的)輸入到信道解碼器的合并信號(hào)的范圍。 為此，在當(dāng)前實(shí)施例中，控制從權(quán)向量計(jì)算器206輸出的權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍。
權(quán)向量計(jì)算器206利用從PWC、 MRC和MMSEC方法中選擇的合并方 法來(lái)計(jì)算權(quán)向量w,(yt)到w,'(A:),并向控制器208輸出權(quán)向量w^)到w, ?？?制器208輸出利用等式(6)、 (7)和(8)控制權(quán)向量w，("到w,W的動(dòng)態(tài)范 圍而修改的權(quán)向量v，W到v,^),以即使選擇了任意合并方法，仍擬合信道解 碼器的輸入范圍。圖3B是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明控制權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)、即 使當(dāng)使用不同合并方法時(shí)、輸入到信道解碼器的合并信號(hào)的分布范圍也相同 的狀態(tài)的圖。
控制器208控制用于生成輸入到沃爾什解碼器(未示出)和軟度量發(fā)生 器(即信道解碼器)的合并信號(hào)的權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍。
在當(dāng)前實(shí)施例中，利用等式(6)定義用于控制權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍的比例
因子zW。<formula>formula see original document page 12</formula>……(6)
在等式(6)中，L表示多個(gè)路徑的數(shù)目，h,(yt)和w,Ot)的上標(biāo)H表示厄密 共軛轉(zhuǎn)置。例如，當(dāng)向量x是x-[l + 乂，2-3"了時(shí)，X"=t-y'，2 + 3"]。這里， T表示轉(zhuǎn)置矩陣，x表示列向量，而？表示行向量。由于H,所以比例因子Z(" 不是虛數(shù)而是實(shí)數(shù)。
通過(guò)如等式(7)代表的那樣延遲等式(6)的比例因子zOfe)，而使用從 控制器208輸出的修改的權(quán)向量v,("。
<formula>formula see original document page 12</formula>……(7 )
在等式(7)中，變量P是正數(shù)，而比例因子延遲函數(shù)f可以例如如等式 (8)定義的那樣。
使用比例因子ZW來(lái)將利用權(quán)向量的合并信號(hào)擬合到信道解碼器的輸入 數(shù)據(jù)范圍，并且變量P用于確定使用多少比例因子來(lái)獲得修改的權(quán)向量V/(/t)， 其中每一 比例因子延遲了碼片間隔。
<formula>formula see original document page 13</formula>在等式(8)的Z(yt-64)中，"64"是EV-DV系統(tǒng)中的兩個(gè)導(dǎo)頻碼元之間 的持續(xù)時(shí)間為64碼片的情況下的示例，并在將等式(8)應(yīng)用到另一系統(tǒng)的 情況下或兩個(gè)導(dǎo)頻碼元之間的持續(xù)時(shí)間不同的情況下，被設(shè)置為相關(guān)碼片持 續(xù)時(shí)間。
如果fi設(shè)分配給第一天線的第l路徑的支路的PN解擾信號(hào)是 ("而分 配給第二天線的第1路徑的支路的PN解擾信號(hào)是力》)，則輸入到合并器210 的解擾信號(hào)y,Ot)如等式(9)那樣定義。
<formula>formula see original document page 13</formula>
如果假設(shè)合并器210的輸出信號(hào)是"(/t)而根據(jù)本發(fā)明修改的權(quán)向量為 v,W,則如等式(10)那樣定義"(it)。
<formula>formula see original document page 13</formula>在等式(IO)中，上標(biāo)H表示厄密共軛轉(zhuǎn)置，而厄密共軛轉(zhuǎn)置用于對(duì)抗 在前向信道中發(fā)生的相位旋轉(zhuǎn)。
圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明的用于控制施加到移動(dòng)站的合并器的權(quán)向量的 動(dòng)態(tài)范圍的方法的流程圖。
參考圖4，在步驟401中，已從基站接收了 RF信號(hào)的移動(dòng)站的信道估計(jì) 器202通過(guò)計(jì)算等式(1 )利用基站和移動(dòng)站兩者已知的導(dǎo)頻碼元，來(lái)估計(jì)分 配給每一天線接收路徑的信道。自相關(guān)矩陣計(jì)算器204通過(guò)計(jì)算等式(2 )從 導(dǎo)頻碼元中估計(jì)噪聲方差和噪聲協(xié)方差。
在步驟403中，權(quán)向量計(jì)算器206通過(guò)向等式(3)、 (4)和(5)施加信 道估計(jì)值和/或自相關(guān)矩陣值，而計(jì)算與根據(jù)信道環(huán)境選擇的合并方法對(duì)應(yīng)的 權(quán)向量?？刂破?08在步驟405中確定是否已選擇了 PWC方法作為合并方法。 如果在步驟405中確定已選擇了 PWC方法，則控制器208沒(méi)有修改地輸出利 用等式3計(jì)算的權(quán)向量。
合并器210在步驟407中將PN解擾信號(hào)和利用等式(3)計(jì)算的權(quán)向量 相乘，并在步驟415中通過(guò)向從每一支路輸出的信號(hào)添加合適的延遲，而輸
出合并信號(hào)。
如果在步驟405中確定還沒(méi)有選擇PWC方法，則控制器208在步驟409 中通過(guò)計(jì)算等式(6)，利用所選擇的合并方法的信道估計(jì)值和權(quán)向量，來(lái)計(jì) 算比例因子。
在步驟411中，控制器208通過(guò)將根據(jù)等式(4)的MRC方法(或根據(jù) 等式(5)的MMSEC方法)計(jì)算的權(quán)向量與延遲的比例因子相乘，而輸出修 改為擬合信道解碼器的輸入范圍的權(quán)向量。已接收到修改的權(quán)向量的合并器 210在步驟413中將PN解擾信號(hào)與修改的權(quán)向量相乘，并在步驟415中通過(guò) 向從每一支路輸出的信號(hào)添加合適的延遲，而輸出合并信號(hào)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，即使當(dāng)在利用CDMA方案的高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng) 的移動(dòng)站中接收數(shù)據(jù)時(shí)使用各種合并方法，也可使得信道解碼器的性能降級(jí) 最小化。
另夕卜，可在利用各種合并方法的高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)的移動(dòng)站中控制與PN 解擾信號(hào)相乘的權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍。
另外，在利用各種合并方法的高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)的移動(dòng)站中，可根據(jù)信 道環(huán)境使用各種合并方法，而無(wú)需改變與合并器鄰接的數(shù)據(jù)路徑的精度。
盡管已參考本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例而示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng) 域技術(shù)人員將理解，可在這里進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種改變，而不脫離所附權(quán) 利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，用于在高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)的移動(dòng)站中控制權(quán)向量的范圍，以生成接收的多徑信號(hào)的合并信號(hào)，該設(shè)備包括:信道估計(jì)器，用于接收來(lái)自基站的導(dǎo)頻碼元，并計(jì)算經(jīng)由每一天線的接收路徑的信道估計(jì)值；自相關(guān)矩陣計(jì)算器，用于從所接收的導(dǎo)頻碼元中計(jì)算在每一碼片持續(xù)時(shí)間中的自相關(guān)矩陣值；權(quán)向量計(jì)算器，用于根據(jù)多徑信號(hào)的合并方法，利用所述信道估計(jì)值和/或自相關(guān)矩陣值，來(lái)計(jì)算權(quán)向量；控制器，用于通過(guò)根據(jù)合并方法擬合信道解碼器的輸入范圍，而輸出修改的權(quán)向量；和合并器，用于通過(guò)將解擾的接收信號(hào)和修改的權(quán)向量相乘，來(lái)輸出合并信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的設(shè)備，其中該合并方法包括導(dǎo)頻加權(quán)合并(PWC) 方法、最大比率合并(MRC)方法、和最小均方誤差合并(MMSEC)方法 中的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的設(shè)備，其中該控制器還被配置為根據(jù)信道環(huán)境選擇 合并方法。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的設(shè)備，其中該控制器還被配置為基于使用的合并方 法確定是否修改權(quán)向量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的設(shè)備，其中該控制器利用用于控制權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范 圍的比例因子，來(lái)修改權(quán)向量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備，其中如果假設(shè)比例因子為Z(/t)，則通過(guò)下式 來(lái)定義比例因子其中w(k)表示根據(jù)合并方法的權(quán)向量，h(k)表示信道估計(jì)值，L表示多個(gè) 路徑的數(shù)目，h(k)和w(k)中的上標(biāo)H表示厄密共軛轉(zhuǎn)置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的設(shè)備，其中根據(jù)下式通過(guò)延遲比例因子Z("來(lái)使用 修改的權(quán)向量V,(/b)v,(/c) = /嫩Z" -1)，雄-2), ..，雄-尸))w,(" 其中P是表示延遲該比例因子的碼片持續(xù)時(shí)間的正數(shù)，而f表示比例因子延 遲函數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其中當(dāng)該移動(dòng)站包括兩個(gè)天線時(shí)，如果第一 天線的第l路徑的PN解擾信號(hào)是乂,(/t)而第二天線的第l路徑的PN解擾信號(hào)是少2 ，則輸入到合并器的第l路徑的解擾的接收信號(hào)y,("被定義為 并且如果合并信號(hào)為^t)而修改的權(quán)向量為v,(",則合并信號(hào)被定義為
9. 一種方法，用于在高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)的移動(dòng)站中控制權(quán)向量的范圍， 以生成接收的多徑信號(hào)的合并信號(hào)，該方法包括以下步驟接收來(lái)自基站的導(dǎo)頻碼元，計(jì)算經(jīng)由每一天線的接收路徑的信道估計(jì)值， 并從所接收的導(dǎo)頻碼元中計(jì)算在每一碼片持續(xù)時(shí)間中的自相關(guān)矩陣值；根據(jù)多徑信號(hào)的合并方法，利用所述信道估計(jì)值和/或自相關(guān)矩陣值，來(lái) 計(jì)算權(quán)向量；通過(guò)根據(jù)合并方法擬合信道解碼器的輸入范圍，而計(jì)算修改的權(quán)向量；和通過(guò)將解擾的接收信號(hào)和修改的權(quán)向量相乘，來(lái)輸出合并信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中該合并方法包括導(dǎo)頻加權(quán)合并(PWC) 方法、最大比率合并(MRC)方法、和最小均方誤差合并(MMSEC)方法 中的至少一種。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述計(jì)算權(quán)向量的步驟還包括根據(jù)信 道環(huán)境選擇合并方法。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述計(jì)算修改的權(quán)向量的步驟還包括 基于使用的合并方法來(lái)確定是否修改權(quán)向量。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述計(jì)算修改的權(quán)向量的步驟還包括 利用比例因子，來(lái)修改權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中如果假設(shè)比例因子為Z(/t),則通過(guò)下式來(lái)定義比例因子 -其中w(k)表示根據(jù)合并方法的權(quán)向量，h(k)表示信道估計(jì)值，L表示多個(gè)路徑 的數(shù)目，h(k)和w(k)中的上標(biāo)H表示厄密共軛轉(zhuǎn)置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中根據(jù)下式通過(guò)延遲比例因子ZOO來(lái)使 用修改的權(quán)向量v,W<formula>formula see original document page 4</formula>(A) 其中P是表示延遲該比例因子的碼片持續(xù)時(shí)間的正數(shù)，而f表示比例因子延 遲函數(shù)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中當(dāng)該移動(dòng)站包括兩個(gè)天線時(shí)，如果假 設(shè)第一天線的第l路徑的PN解擾信號(hào)是x》)而第二天線的第l路徑的PN解擾信號(hào)是A,0t),則輸入到合并器的第l路徑的解擾的接收信號(hào)y,("被定義為 并且如果合并信號(hào)為a("而修改的權(quán)向量為v,OO，則合并信號(hào)被定義為<formula>formula see original document page 4</formula>
全文摘要
提供了一種用于在高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)的移動(dòng)站中根據(jù)合并方法控制權(quán)向量的動(dòng)態(tài)范圍以擬合信道解碼器的輸入范圍的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括權(quán)向量計(jì)算器，用于根據(jù)多徑信號(hào)的合并方法，利用經(jīng)由每一天線的接收路徑的信道估計(jì)值和/或來(lái)自接收的導(dǎo)頻碼元的自相關(guān)矩陣值，來(lái)計(jì)算權(quán)向量；控制器，用于通過(guò)根據(jù)合并方法擬合信道解碼器的輸入范圍，而輸出修改的權(quán)向量；和合并器，用于通過(guò)將解擾的接收信號(hào)和修改的權(quán)向量相乘，來(lái)輸出合并信號(hào)。因此，即使當(dāng)在移動(dòng)站中接收數(shù)據(jù)時(shí)使用各種合并方法，也可使得信道解碼器的性能降級(jí)最小化。
文檔編號(hào)H04B1/69GK101375517SQ200780003681
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者李東宰, 林鐘漢 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社