移動站及反饋信息生成方法

2023-12-02 16:52:06

專利名稱：移動站及反饋信息生成方法
技術領域：
本發明涉及移動通信系統中的進行發送分集控制的下行鏈路的移動 站及該移動站中的反饋信息生成方法。
背景技術：
一般，在無線通信中產生"衰落(fading)",由於該衰落，傳送質量、 即比特錯誤率特性顯著惡化。作為對由於該衰落而造成的傳送質量的惡化進行補償的方法， 一般 公知有"發送分集"。以下，對作為該發送分集的一種的"閉環型發送分 集模式1"進行說明(參照非專利文獻1)。圖1示出閉環型發送分集的發送部的結構，圖2示出接收部的結構。 在閉環型發送分集中，根據來自移動站的反饋控制(FBI: Feedback Information,反饋信息)比特，對2個系統的發送數據序列分別乘以如下 的複數權重，之後進行擴展處理而發送。 w， =首先，無線基站從2個天線使用相同載波相位來發送共享導頻信道 (CPICH: Common Pilot Channel)。從2個天線發送的CPICH使用相同 擴展碼進行擴展，來改變導頻碼元，從而實現正交化。移動站在該接收 裝置中，生成對來自該2個天線的CPICH解擴之後所分離的信號的、接 收載波相位差進行控制的FBI比特，利用上行鏈路的獨立物理信道(DPCH: Dedicated Physical Channel)的獨立物理控制信道(DPCCH: Dedicated Physical Control Charmel)來發送。由此，使用來自移動站的FBI 比特來對天線2的發送載波相位進行控制，從而可降低由於衰落所造成 的接收信號功率的下降而引起的比特誤差。在無線基站的發送部中，將 根據來自該移動站的FBI比特而生成的發送天線權重W,、 W2乘到2個天 線的發送數據序列中來進行發送。在由3GPP進行標準化的閉環型發送分集模式1中，利用k/4的載 波相位的解析度來對第2天線的DPCH的發送載波相位進行控制，以使 在移動站接收中使來自2個天線的接收信號的相位大致相同。以下，對 在獨立物理信道DPCH中應用閉環型發送分集模式1時的動作進行更為 詳細的說明。時隙n中的2個天線的發送振幅如下發送載波相位如下 即formula see original document page 5然後，移動站計算出在以下的式中p成為最大的w。此處，H二[^ii2]， ^二[Wp W2]T， ^和ll2表示如下。來自發送天線1的估計信道的脈衝響應(Estimated Channel Impulse Response)。利用來自發送天線1的CPICH求出。ik:來自發送天線2的估計信道的脈衝響應(Estimated Channel Impulse Response)。利用來自發送天線2的CP1CH求出。具體而言，移動站估計出如下的從2個天線發送來的CPICH的接收 載波相位-生成時隙n中的FBI比特bn。此處，設為如下狀態時:
理想情況下成為實際上，由於小2.。成為離散值，所以如下那樣計算。艮口，在偶數時隙n中，成為 在奇數時隙n中，成為無線基站根據FBI比特的解碼結果6,,(在沒有FBI比特誤差的情況下為 6,,=、)，如下述那樣確定第2天線中的DPCH的(n+l)時隙中的暫定 發送載波相位(P2，"+D。 n為偶數時，在n為奇數時，y & = o他en (p2<"+1) = 7T/2，w/renv^g p2'(fl+l) =—;r/2 然後，根據時隙n以及(n+l)的暫定載波相位，最終如下式那樣求出時隙(n + l)的第2天線的發送載波相位(p2,(n+p。另外，在一般的移動通信系統中，1個無線基站所覆蓋的區域被分 割為更詳細的多個單元(也稱為區段)，實際上，針對每個上述單元中進行通信。圖3示出上述移動通信中的單元的示意圖。在圖3中，將3個 無線基站1 3分別具有3個區段的情況為例來進行示出。而且，在3GPP 的下行鏈路的獨立物理信道DPCH中，進行同時與多個單元進行通信的 稱為軟切換(Soft Hand Over)的控制。此處，上述同時進行通信的多個 單元存在如下的2種情況，即，是同一基站內的不同單元的情況、和是 不同基站內的單元的情況。此時，將與同一基站內的不同的多個單元同 時進行通信的情況稱為區段間切換(Intra-cdi Hand Over),將與不同的多
個基站的多個單元同時進行通信的情況稱為基站間切換(Inter-cell Hand Over)。在圖3中，移動站1在無線基站1的單元11和單元12之間進行 區段間切換，移動站2在無線基站2的單元23和無線基站3的單元31 之間進行基站間切換。而且，在進行上述閉環型發送分集控制、且進行軟切換的情況下， 移動站針對來自同時進行通信的所有單元的信號生成FBI比特，以使接 收載波相位差達到最佳狀態。以下，示出具體的FBI比特的計算方法。在軟切換的情況下(在與多個單元進行通信的情況下)，計算出下式 的P為最大的W。P二y" (H^H,+H2"H2+…)w 式(2)此處，Hi是與第i單元相關的估計信道的脈衝響應。如上所述，對在軟切換時在下行的獨立物理信道DPCH中應用發送 分集時的動作進行了說明，以下，對在作為下行鏈路的共享信道的HS — PDSCH (High Speed Physical Downlink Shared Channel)中應用閉環型發 送分集模式1時的動作進行說明。HS — PDSCH是進行下行鏈路的高速數據傳送的傳送方式HSDPA (High Speed Downlink Packet Access)中的傳輸數據的共享物理信道。 作為其他物理信道，有作為共享控制信道的HS — SCCH (High Speed Shared Control Channel)以及對各移動站獨立設定的付隨獨立信道A— DPCH (Associated-Dedicated Physical Channel)。HSDPA中的發送分集與獨立物理信道的情況相同，根據來自2個天 線的CPICH的相位差來生成FBI比特，利用上行鏈路的DPCH來發送 FBI比特，在下行鏈路中，對來自第2天線的HS—PDSCH的相位進行控 制。但是，HSDPA中的HS—PDSCH始終與l個單元進行通信，而不像 上述獨立物理信道那樣進行軟切換(不同時與多個單元進行通信)。艮口， 使用式(1)來計算出的i成為最佳值。在HSDPA中，HS—PDSCH與1個單元進行通信，其他獨立物理信 道與多個單元進行通信。因此，計算出最佳i的方法分別成為式(1)和 式(2)，所以難以針對雙方計算出最佳的y。因此，在非專利文獻2中， 記載有使用下式來計算出1的方法。P=WH (a (H,HH,) + (1—a) (H2HH2+H3HH3 + ))w式(3)其中，H,為與HS—PDSCH所進行通信的單元相關的估計信道的脈 衝響應，H2、 H3、…為雖然HS—PDSCH不進行通信，但與獨立物理信 道所通信的單元相關的估計信道的脈衝響應，a為0至1範圍的實數值。例如，通過將cx設定為0.7，不論是針對HS—PDSCH，還是針對獨 立物理信道，都可計算出更適當的w。另夕卜，在非專利文獻2中，記載有稱為快速自適應加權(Fast Adaptive Emphasis)的技術。具體而言是如下的技術當上述HD—PDSCH僅與 一個單元進行通信，而獨立物理信道與多個單元進行通信時，在對該移 動站分配HS—PDSCH的情況、和沒有對該移動站分配HS—PDSCH的 情況下，分別設定a值。通過使用上述技術，僅在突發地發送HS—PDSCH 的情況下，可針對HS—PDSCH使用最佳的a來計算出天線權重，在不 發送上述HS—PDSCH而僅發送獨立物理信道的情況下，可針對獨立物 理信道使用最佳的a來計算出天線權重。非專利文獻l: 3GPPTS 25,214 v5.a.0非專利文獻2: 3GPPTR25.899 v6.1，0如上所述，在HSDPA中，移動站在軟切換時，分別針對HS—PDSCH 和其他獨立物理信道計算出最佳的天線權重來生成FBI比特。一般，在基站間切換時和區段間切換時，僅與1個單元進行通信的 HS—PDSCH的特性基本不改變。但是，對於與多個單元進行通信的獨立 物理信道，公知為基站間切換時的特性與區段間切換時的特性相比顯著 惡化。但是，在以往的方法中，沒有區分基站間切換和區段間切換。因此， 存在無法分別針對基站間切換時和區段間切換時計算出適當的天線權重 的問題。發明內容本發明是鑑於上述問題點而產生的，其目的在於提供可分別針對基
站間切換時和區段間切換時計算出適當的天線權重的移動站及方法。本發明的所述目的可通過如下的移動站來解決，該移動站與使用多 個天線來進行發送的、應用了閉環發送分集的無線基站進行通信，其中， 該移動站具有反饋信息控制部，該反饋信息控制部根據同時進行通信的 所述無線基站的數量，對反饋信息的生成方法迸行控制。所述反饋信息控制部也可以根據所述移動站進行區段間切換或進行 基站間切換的情況，對所述反饋信息的生成方法進行控制。所述無線基站具有1個以上單元，並且，在所述移動站使用與所述 1個以上單元中的1個單元進行通信的第1信道、和與所述1個以上單元 中的多個單元同時進行通信的第2信道來進行通信的情況下，所述反饋 信息控制部在所述同時進行通信的所述無線基站為1個時，生成適合於 所述第1信道的反饋信息，在所述同時進行通信的所述無線基站為多個 時，生成適合於所述第2信道的反饋信息。利用該移動站，可分別針對基站間切換時和區段間切換時控制天線權重的生成方法。在區段間切換時，由於獨立物理信道(DPCH)的特性 穩定，所以可生成適合於共享物理信道(HS—PDSCH)的反饋信息。另 一方面，在基站間切換時，由於存在與多個單元進行通信的獨立物理信 道的特性惡化的可能性，所以可生成適合於獨立物理信道的反饋信息。所述反饋信息控制部也可以根據所述同時進行通信的所述無線基站 的數量、以及是否對所述移動站分配了所述第1信道的情況，對所述反 饋信息的生成方法進行控制。如上所述，根據本發明的實施例，可對獨立物理信道的質量進行穩 定化，並且可使使用發送分集的通信方式的吞吐率提高。


圖1是示出閉環型發送分集的發送部的結構的圖。圖2是示出閉環型發送分集的接收部的結構的圖。圖3是示出基站間切換和區段間切換之間的關係的圖。圖4是示出應用本發明的移動站和與該移動站進行通信的無線基站 的圖。圖5是示出本發明的實施例所涉及的移動站的結構的圖。圖6是示出本發明的第1實施例中的反饋信息生成步驟的流程圖。圖7是示出本發明的第2實施例中的反饋信息生成步驟的流程圖。標號說明401:移動站；403:無線基站；405:反饋信息控制部；501:移動 站；503:反饋信息控制部；505: CPICH用解擴部；507:相位比較部；509: a確定部；511: FBI比特生成部。
具體實施方式
下面，參照附圖來對本發明的實施例進行詳細說明。圖4是示出應用本發明的移動站401和與該移動站進行通信的無線 基站403的圖。移動站401具有反饋信息控制部405，該反饋信息控制部 405分別針對基站間切換時和區段間切換時，計算出天線權重，來生成反 饋信息。另外，在移動站401中，除了反饋信息控制部405之外，例如 還包括進行信道估計、天線檢驗、RAKE合成、信道解碼等的部分。由 於這些部分與以往技術的移動站相同，所以省略其說明。移動站401向 無線基站403發送由反饋信息控制部405所生成的反饋信息(FBI比特)。 無線基站403例如構成為如圖2所示。根據來自移動站的FBI比特來對 發送數據序列進行加權，從2個天線向移動站401發送信號。由此，根據本發明的實施例，移動站401可根據是基站間切換還是 區段間切換的情況，對天線權重的計算方法進行控制，可實現接收質量 的提高。以下，特別針對反饋信息控制部，詳細說明移動站的結構。 (移動站的結構)圖5是示出本發明的實施例所涉及的移動站501的反饋信息控制部 503的詳細結構的圖。反饋信息控制部503由CPICH用解擴部505、相 位比較部507、 a確定部509、以及FBI比特生成部511構成。CPICH用解擴部505針對所接收的信號，使用規定的擾頻碼以及 CPICH的信道化碼(channelization code)來進行CPICH的解擴，向相位 比較部507輸出通過上述解擴所求出的CPICH碼元。此處，所接收的信 號是指，在天線中接收到之後，利用低噪聲放大器來進行放大、頻率轉 換，利用自動增益控制放大器來進行線性放大、正交檢波、A/D轉換， 利用平方根濾波器(RootNyquistFilter)來進行頻帶限制等之後的信號。 另外，在與多個單元同時進行通信的情況下，針對來自上述多個單元的 CPICH進行解擴，向相位比較部507輸出所得到的CPICH碼元。相位比較部507使用由CPICH用解擴部505所接收的CPICH碼元， 來對來自第i發送天線的信號和來自第2發送天線的信號之間的相位差 進行判定，向FBI比特生成部511輸出其判定結果。具體而言，在僅與一個單元進行通信的情況下，相位比較部507計 算出下式的P為最大的W。P=^HHHHw 式(4)此處，H二[^li2]， ^:二[w。 w2]T， ！i,和li2表示如下。 &:來自發送天線1的估計信道的脈衝響應。 il2:來自發送天線2的估計信道的脈衝響應。相位比較部507向FBI比特生成部511輸出上述w。另一方面，在與多個單元進行通信的情況下，計算出下式的P為最大的W。P=WH (a (H,H。 + (H2HH2+H3HH3 + ...)) 式(5)此處，H,為與HS—PDSCH所進行通信的單元相關的估計信道的脈 衝響應，H2、 H3、…為雖然HS—PDSCH不進行通信，但與獨立物理信道 所進行通信的單元相關的估計信道的脈衝響應，a為0至1範圍的實數值。 相位比較部507向FBI比特生成部511輸出上述w。另外，對於上 述式(5)中的oc，如下所述，根據同時進行通信的無線基站的數量(進 行區段間切換或進行基站間切換的情況)，由a確定部509來進行設定， 並輸入到相位比較部507。a確定部509在與多個單元進行通信的情況下，根據獨立物理信道 進行區段間切換或進行基站間切換的情況，來控制a值。另外，在與3 個以上的單元進行通信的情況下，當上述3個以上的單元存在於1個基
站內時，判定為區段間切換。另一方面，當橫跨存在於2個以上的基站 中時，判定為基站間切換。a確定部509在判斷為進行區段間切換的情況下，可設定最適合於 HS — PDSCH的值(例如，a=1.0)，在判斷為基站間切換的情況下，可 設定最適合於獨立物理信道的值(例如，a = 0.5)。通過如上述那樣設定， 在考慮為獨立物理信道的質量惡化的基站間切換時，可使用最適合於獨立 物理信道的值，來使獨立物理信道的質量穩定。另一方面，在考慮為獨立 物理信道的質量基本沒有惡化的區段間切換時，可使用最適合於HS — PDSCH的值，來使HSDPA的吞吐率提高。另外，在上述說明中，作為a 值而使用了 0.5和1.0，但也可以更詳細地設定適當值，例如0.6和0.9等。FBI比特生成部511根據由相位比較部507所輸入的上述w，來生 成FBI比特。(第l實施例)接下來，參照圖6來對如圖5那樣構成的移動站中的反饋信息的控 制方法進行說明。圖6是示出本發明的第1實施例中的反饋信息生成步 驟的流程圖。首先，在步驟101中，判定移動站是否與多個單元同時進行通信。 即，判定獨立物理信道是否為軟切換狀態。在判定為與多個單元同時進 行通信的情況下，進入步驟102，在判定為沒有與多個單元同時進行通信 的情況下，進入步驟103。在步驟102中，判定上述軟切換是否為區段間切換。在判定為是區 段間切換的情況下，進入步驟104，在判定為是基站間切換的情況下，進 入步驟105。在步驟103中，由於移動站僅與1個單元進行通信，所以利用移動 站的相位比較部507計算出下式的P為最大的天線權重w。在步驟104中，由於是獨立物理信道的特性穩定的區段間切換時，所 以移動站的a確定部509作為最適合於HS—PDSCH的值而設定a二l.O。 在步驟105中，由於是存在獨立物理信道的特性惡化的可能性的基
站間切換時，所以移動站的a確定部509作為使獨立物理信道的特性穩定化的值而設定a二0.5。在步驟106中，由於移動站與多個單元進行通信，所以利用移動站的相位比較部507計算出下式的P為最大的天線權重^。P=yH (a (H,H。 + (l—a) (H2HH2+H3HH3 + "')) ^在步驟107中，移動站的FBI比特生成部511根據由此計算出的^來生成FBI比特。(第2實施例)接下來，參照圖7來對圖5那樣構成的移動站進行快速自適應加權 時的反饋信息的控制方法進行說明。圖7是示出本發明的第2實施例中 的反饋信息生成步驟的流程圖。與第1實施例相同，在步驟S201中，判定移動站是否與多個單元同 時進行通信。即，判定獨立物理信道是否為軟切換狀態。在判定為與多 個單元同時進行通信的情況下，進入步驟202，在判定為沒有與多個單元 同時進行通信的情況下，進入步驟203。在步驟202中，判定上述軟切換是否為區段間切換。在判定為是區 段間切換的情況下，進入步驟204，在判定為是基站間切換的情況下，進 入步驟205。在步驟203中，由於移動站僅與1個單元進行通信，所以利用移動 站的相位比較部507計算出下式的P為最大的天線權重w。在步驟204中，判定是否對該移動站分配了 HS—PDSCH。在判定為 對該移動站分配了HS—PDSCH的情況下，進入步驟206，在判定為沒有 對該移動站分配HS—PDSCH的情況下，進入步驟207。此處，對於是否 對該移動站分配了 HS—PDSCH的判定，可通過參照在從比HS—PDSCH 早2個時隙起進行發送的控制信道HS — SCCH中映射(mapping)的控 制信息來進行。同樣，在步驟205中，判定是否對該移動站分配了 HS—PDSCH。 在判定為對該移動站分配了HS—PDSCH的情況下，進入步驟208，在判200680012994.2說明書第11/11頁定為沒有對該移動站分配HS—PDSCH的情況下，進入步驟209。在步驟206中，是獨立物理信道的特性穩定的區段間切換時、且對 該移動站分配了 HS—PDSCH，所以移動站的a確定部509作為最適合於 HS—PDSCH的值而設定a=1.0。在步驟207中，是獨立物理信道的特性穩定的區段間切換時，但沒 有對該移動站分配HS—PDSCH，所以移動站的oc確定部509作為最適合 於獨立物理信道的值而設定a二0.5。在步驟208中，是存在獨立物理信道的特性惡化的可能性的基站間 切換時、且對該移動站分配了 HS—PDSCH，但移動站的a確定部509考 慮使獨立物理信道的特性穩定化而設定(x=0.6。在步驟209中，是存在獨立物理信道的特性惡化的可能性的基站間 切換時、且沒有對該移動站分配HS—PDSCH，所以移動站的a確定部 509作為最適合於獨立物理信道的值而設定a=0.5。在步驟210中，由於移動站與多個單元進行通信，所以利用移動站 的相位比較部507計算出下式的P為最大的天線權重^。(a (H,H,) + (l—a) (H2HH2+H3HH3 + "')) ^ 在步驟211中，移動站的FBI比特生成部511根據由此計算出的y 來生成FBI比特。如上所述，根據本實施例，可根據是區段間切換還是基站間切換、 或是否發送了 HS—PDSCH的情況，自適應地控制a值。因此，可使獨 立物理信道的特性穩定，並且可使HSDPA的吞吐率提高。此處，使獨立 物理信道的特性穩定化例如是指，可降低獨立物理信道的發送功率。另外，在上述實施例中，記述了 3GPP中的高速分組傳送方式 HSDPA，但本發明不限於上述HSDPA，此夕卜，還可以適用於移動通信系 統中的使用發送分集的通信方式。例如，作為其他通信方式，可舉出 3GPP2中的CDMA 2000方式、3GPP中的TDD方式等。本國際申請主張基於2005年4月18日申請的日本專利申請 2005-120380號的優先權，在本國際申請中引用2005-120380號的所有內容。1權利要求
1.一種移動站，該移動站與使用多個天線來進行發送的、應用了閉環發送分集的無線基站進行通信，其中，該移動站具有反饋信息控制部，該反饋信息控制部根據同時進行通信的所述無線基站的數量，對反饋信息的生成方法進行控制。
2. 根據權利要求1所述的移動站，其特徵在於，所述反饋信息控制部根據所述移動站進行區段間切換或進行基站間 切換的情況，對所述反饋信息的生成方法進行控制。
3. 根據權利要求1所述的移動站，其特徵在於， 所述無線基站具有1個以上單元，並且，在所述移動站使用與所述1個以上單元中的1個單元進行通信的第 1信道、和與所述1個以上單元中的多個單元同時進行通信的第2信道來 進行通信的情況下，所述反饋信息控制部在所述同時進行通信的所述無線基站為1個時，生成適合於所述第 1信道的反饋信息，在所述同時進行通信的所述無線基站為多個時，生成適合於所述第 2信道的反饋信息。
4. 根據權利要求3所述的移動站，其特徵在於， 所述反饋信息控制部使用P=WH (a (H,H。 + (l — a) (H2HH2+H3HH3+ — )) i中的P為最大時的i來生成所述反饋信息，將所述同時進行通信的所述無線基站為1個的情況中的a的值設定得大於所述同時進行通信的所述無線基站為多個的情況中的a的值。其中，H,為與所述第1信道所進行通信的單元相關的估計信道的脈衝響應，H2、 H3、…為雖然所述第1信道不迸行通信，但與所述第2信道所進行通信的單元相關的估計信道的脈衝響應。
5. 根據權利要求3所述的移動站，其特徵在於， 所述反饋信息控制部根據所述同時進行通信的所述無線基站的數量、以及是否對所述移動站分配了所述第1信道的情況，對所述反饋信 息的生成方法進行控制。
6. 根據權利要求3所述的移動站，其特徵在於， 所述第1信道是共享物理信道，所述第2信道是獨立物理信道。
7. —種反饋信息生成方法，該反饋信息生成方法用於在移動站中針對無線基站生成反饋信息，該移動站與使用多個天線來進行發送的、應 用了閉環發送分集的該無線基站進行通信，該反饋信息生成方法的特徵 在於，所述移動站根據同時進行通信的所述無線基站的數量，對所述反饋 信息的生成方法進行控制。
全文摘要
本發明提供一種移動站及反饋信息生成方法，其中，該移動站與使用多個天線來進行發送的、應用了閉環發送分集的無線基站進行通信，其中，該移動站具有反饋信息控制部，該反饋信息控制部根據同時進行通信的所述無線基站的數量，對所述反饋信息的生成方法進行控制。該移動站可在區段間切換時，生成適合於共享物理信道的反饋信息。另一方面，可在基站間切換時，生成適合於獨立物理信道的反饋信息。
文檔編號H04B7/26GK101164254SQ20068001299
公開日2008年4月16日 申請日期2006年4月12日 優先權日2005年4月18日
發明者中村武宏, 石井啟之 申請人:株式會社Ntt都科摩