用于实现上行链路波束成形发射分集信道估计的装置和方法

摘要

本申请提供了用于实现上行链路波束成形发射分集信道估计的方法和装置。所述方法可以包括：接收主导频信道和次导频信道，根据所接收到的主导频信道和次导频信道得出两个或更多个复合信道，根据所得出的两个或更多个复合信道得出两个或更多个物理信道，以及根据所得出的两个或更多个物理信道和波束成形权重向量，来合成对主导天线的复合信道估计。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2010年2月5日提交的、题目为“APPARATUS  AND METHOD FOR ENABLING UPLINK BEAMFORMING TRANSIT  DIVERSITY CHANNEL ESTIMATION”的美国临时专利申请 Nos.61/302,058的权益，在此通过引用的方式将其全部内容明确纳入本文。

技术领域

本公开内容的方面总体上涉及无线通信系统，更具体地说，涉及用 于实现上行链路波束成形发射分集信道估计。

背景技术

已广泛地部署无线通信系统，以便提供各种类型的通信内容，例如 语音、数据等。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源（例如，带宽 和发射功率），来支持与多个用户进行通信的多址系统。这类多址系统的示 例包括码分多址（CDMA）系统、时分多址（TDMA）系统、频分多址（FDMA） 系统、3GPP长期演进（LTE）系统、正交频分多址（OFDMA）系统、以 及高速分组接入（HSPA）系统。

一般而言，无线多址通信系统可以同时支持多个无线终端的通信。 每一个终端通过前向链路和反向链路上的传输与一个或多个基站进行通 信。前向链路（或下行链路）是指从基站到终端的通信链路，而反向链路 （或上行链路）是指从终端到基站的通信链路。可以通过单输入单输出系 统、多输入单输出系统、或者多输入多输出（MIMO）系统来建立这种通信 链路。

MIMO系统使用多个（N_T个）发射天线和多个（N_R个）接收天线来 进行数据传输。由N_T个发射天线和N_R个接收天线形成的MIMO信道可以 分解成N_S个独立信道，其也可以称为空间信道，其中N_S≤min{N_T,N_R}。N_S 个独立信道中的每一个信道对应于一个维度。如果使用由多个发射天线和 接收天线所创建的其它维度，则MIMO系统能够提供改善的性能（例如， 更高的吞吐量和/或更高的可靠性）。

一般而言，在针对蜂窝系统的闭环发射分集（CLTD）波束成形方案 中，其中两个导频信道是在两个本征模式（例如，两个正交波束成形向量） 上发送的，由于从时隙到时隙的波束成形相位和/或幅度的波动，通过在主 导频信道上工作的导频滤波器进行针对解调的信道估计可能观察到性能损 失。

因此，期望用于在CLTD波束成形方案中进行信道估计的改进的装 置和方法。

发明内容

下面给出了对一个或多个方面的简单概述，以便对这些方面有一个 基本的理解。该概述不是对所有预期方面的详尽概述，也不是旨在标识所 有方面的关键或重要元素，或者描述任何或全部方面的范围。其唯一目的 是用简单的形式呈现一个或多个方面的一些设计构思，以此作为后面给出 的更详细描述的前序。

根据一个或多个方面及其相应的公开内容，描述了用于实现上行链 路波束成形发射分集信道估计的各个方面。根据一个方面，提供了一种用 于实现由基站进行信道估计的方法。所述方法可以包括接收主导频信道和 次导频信道。此外，所述方法可以包括根据所接收到的主导频信道和次导 频信道得出两个或更多个复合信道。另外，所述方法可以包括根据所得出 的两个或更多个复合信道得出两个或更多个物理信道。此外，所述方法可 以包括根据所得出的两个或更多个物理信道以及波束成形权重向量来合成 对主导虚拟天线的复合信道估计。

另一个方面涉及包括计算机可读介质的计算机程序产品。所述计算 机可读介质包括用于接收主导频信道和次导频信道的可执行代码。此外， 所述计算机可读介质包括用于根据所接收到的主导频信道和次导频信道得 出两个或更多个复合信道的可执行代码。另外，所述计算机可读介质包括 根据所得出的两个或更多个复合信道得出两个或更多个物理信道的可执行 代码。此外，所述计算机可读介质包括根据所得出的两个或更多个物理信 道以及波束成形权重向量来合成对主导虚拟天线的复合信道估计的可执行 代码。

还有另一个方面涉及一种装置。所述装置可以包括：用于由基站接 收主导频信道和次导频信道的模块。此外，所述装置可以包括：用于根据 所接收到的主导频信道和次导频信道得出两个或更多个复合信道的模块。 另外，所述装置可以包括：用于根据所得出的两个或更多个复合信道得出 两个或更多个物理信道的模块。此外，所述装置可以包括：用于根据所得 出的两个或更多个物理信道和波束成形权重向量来合成对主导虚拟天线的 复合信道估计的模块。

另一个方面涉及一种装置。所述装置可以包括处理器，该处理器配 置为接收主导频信道和次导频信道，根据所接收到的主导频信道和次导频 信道得出两个或更多个复合信道，根据所得出的两个或更多个复合信道得 出两个或更多个物理信道，以及根据所得出的两个或更多个物理信道以及 波束成形权重向量来合成对主导虚拟天线的复合信道估计。更进一步地， 所述装置可以包括耦合到处理器、用于存储数据的存储器。

还有另一个方面涉及一种装置。所述装置可以包括接收机，该接收 机可操作用于接收针对主导频信道和次导频信道的模块。更进一步地，所 述装置可以包括用于如下操作的信道估计模块：根据所接收到的主导频信 道和次导频信道得出两个或更多个复合信道，根据所得出的两个或更多个 复合信道得出两个或更多个物理信道，以及根据所得出的两个或更多个物 理信道以及波束成形权重向量来合成对主导虚拟天线的复合信道估计。

为了实现前述和有关的目的，一个或多个方面包括下文所完全描述 和权利要求书中具体指出的特征。下文描述和附图详细描述了一个或多个 方面的某些示例性特征。但是，这些特征仅仅说明了可采用各个方面的基 本原理的各种方法中的一些方法，并且该描述旨在包括所有这些方面及其 等同物。

附图说明

当结合附图进行下面详细说明，本公开内容的特征、性质、以及优 点将变得更加明显，其中，在全文中，同样的参考符号标识了相应的部件， 并且其中：

图1描绘了根据一个实施例的多址无线通信系统；

图2描绘了通信系统的框图；

图3是描绘采用了处理系统的装置的硬件实现的示例的图；

图4是从概念上描绘电信系统的示例的框图；

图5是根据一个方面，用于在无线通信系统中构成并且实施通信的 系统的框图；

图6是根据一个方面，用于实现上行链路波束成形发射分集信道估 计的方法的示例性流程图；

图7描绘了根据一个方面，用于实现上行链路波束成形发射分集信 道估计的示例性框图；

图8描绘了根据一个方面，用于实施对上行链路波束成形发射分集 方案进行信道估计的示例性框图；

图9描绘了根据一个方面，用于实现上行链路波束成形发射分集信 道估计的示例性无线通信设备的框图；以及

图10是根据本文所述的另一个方面，描绘了配置为实现上行链路波 束成形发射分集信道估计的基站的架构的框图。

具体实施方式

在此描述的技术可以用于各种无线通信网络，比如码分多址 （CDMA）网络、时分多址（TDMA）网络、频分多址（FDMA）网络、正 交FDMA（OFDMA）网络、单载波FDMA（SC-FDMA）网络等。词语“网 络”和“系统”常常可以互换使用。CDMA网络可以实施诸如通用陆地无 线接入（UTRA）、cdma2000等无线技术。UTRA包括宽带-CDMA （W-CDMA）和低码片速率（LCR）。cdma2000涵盖IS-2000、IS-95、以及 IS-856标准。TDMA网络可以实施无线技术，比如，全球移动通信系统 （GSM）。OFDMA网络可以实施无线技术，比如，演进的UTRA（E-UTRA）、 IEEE 802.11、IEEE 802.16、IEEE 802.20、Flash-OFDM等。UTRA、E-UTRA、 以及GSM是通用移动电信系统（UMTS）的一部分。长期演进（LTE）是 使用E-UTRA的UMTS的一个即将发布的版本。UTRA、E-UTRA、GSM、 UMTS、以及LTE是在来自一个名为“第三代合作伙伴计划”（3GPP）的 组织的文档中描述的。cdma2000是在来自一个名为“第三代合作伙伴计划 2（3GPP2）”的组织的文档中描述的。这些各种无线技术和标准是本领域 中已知的。为了清楚起见，下面描述用于LTE的多种技术的某些方面，并 且在下面描述的很多地方使用了LTE术语。

采用单载波调制和频域均衡的单载波频分多址（SC-FDMA）是一种 技术。SC-FDMA具有与OFDMA系统相似的性能以及基本相同的总体复杂 度。SC-FDMA信号由于其固有的单载波结构而具有更低的峰均功率比 （PAPR）。SC-FDMA已经引起高度重视，特别是在上行链路通信中，其中， 较低的PAPR使移动终端在发射功率效率方面非常受益。这是目前针对 3GPP长期演进（LTE）、或演进型UTRA中的上行链路多址方案的工作设 想。

参见图1，该图描绘了根据一个实施例的多址无线通信系统。接入点 （AP）100包括多个天线组，一个天线组包括104和106，另一个天线组包 括108和110，还有一个天线组包括112和114。在图1中，对于每个天线 组仅示出了两个天线，但是，每个天线组可以使用更多或更少的天线。接 入终端（AT）116与天线112和114进行通信，其中，天线112和114通过 前向链路120向接入终端116发送信息，并且通过反向链路118接收来自 接入终端116的信息。接入终端122与天线106和108进行通信，其中， 天线106和108通过前向链路126向接入终端122发送信息，通过反向链 路124接收来自接入终端122的信息。在FDD系统中，通信链路118、120、 124、以及126可以使用不同的频率进行通信。例如，前向链路120可以使 用与随后反向链路118所使用的频率不同的频率。

每组天线和/或它们被设计为在其中进行通信的区域通常被称为接入 点的一个扇区。在一个实施例中，各天线组被设计为与接入点100所覆盖 的区域的一个扇区中的接入终端进行通信。

在通过前向链路120和126进行通信时，接入点100的发射天线使 用波束成形，以便提高不同接入终端116和122的前向链路的信噪比。此 外，与接入点通过单个天线向其所有的接入终端发射相比，接入点使用波 束成形来向随机散布在其覆盖区域中的接入终端发射，从而对相邻小区中 的接入终端造成更少的干扰。

接入点可以是用于与终端进行通信的固定站，并且也可以被称为接 入点、节点B、或者某种其它术语。接入终端也可以被称为接入终端、用 户设备（UE）、无线通信设备、终端、接入终端、或者某种其它术语。

图2是MIMO系统200中的发射机系统210（也叫做接入点）和接 收机系统250（也叫做接入终端）的一个实施例的框图。在一个方面中，系 统200可以用于实施一个或多个移动发射分集方案。在发射机系统210处， 将多个数据流的业务数据从数据源212提供给发射（TX）数据处理器214。

在一个实施例中，每个数据流是通过各自的发射天线发射的。TX数 据处理器214根据为每个数据流所选定的特定编码方案，来对该数据流的 业务数据进行格式化、编码、以及交织，以便提供编码数据。

可以使用OFDM技术将每个数据流的编码数据与导频数据进行复 用。导频数据通常是以已知方式处理的已知数据类型，并且可以在接收机 系统上用来估计信道响应。然后，根据为每个数据流所选定的特定调制方 案（例如，BPSK、QPSK、M-PSK、或者M-QAM），来对该数据流的复用 的导频和编码数据进行调制（即，符号映射），以提供调制符号。可以通过 处理器230执行的指令，来确定每个数据流的数据速率、编码、以及调制。

然后，将所有数据流的调制符号提供给TX MIMO处理器220，该 TX MIMO处理器220可以对调制符号作进一步处理（例如，进行OFDM）。 然后，TX MIMO处理器220将N_T个调制符号流提供给N_T个发射机（TMTR） 222a到222t。在某些实施例中，TX MIMO处理器220将波束成形权重应用 于数据流的符号并且应用于发射符号的天线。

每个发射机222接收并且处理各自的符号流，以提供一个或多个模 拟信号，并且对所述模拟信号进行进一步调节（例如，放大、滤波、以及 上变频），以提供适合于通过MIMO信道传输的调制信号。然后，分别从 N_T个天线224a到224t发射来自发射机222a到222t的N_T个调制信号。

在接收机系统250处，发送的调制信号被N_R个天线252a到252r接 收，并且将从每个天线252接收到的信号提供给各自的接收机（RCVR）254a 到254r。每个接收机254对各自接收到的信号进行调节（例如，滤波、放 大、以及下变频），将调节后的信号进行数字化以提供采样，并且对采样作 进一步处理，以提供相应的“接收”符号流。

然后，RX数据处理器260根据特定的接收机处理技术，接收来自 N_R个接收机254的N_R个接收到的符号流，并且对所述N_R个接收到的符号 流进行处理，以提供N_T个“检测到的”符号流。然后，RX数据处理器260 对每个检测到的符号流进行解调、解交织、以及解码，以恢复数据流的业 务数据。RX数据处理器260所执行的处理是与发射机系统210处的TX MIMO处理器220和TX数据处理器214所执行的处理互补的。

处理器270定期地确定使用哪个预编码矩阵（在下面讨论）。处理器 270形成包括矩阵索引部分和秩值部分的反向链路消息。

所述反向链路消息可以包括与通信链路和/或接收到的数据流有关的 各种类型的信息。然后，所述反向链路消息由TX数据处理器238进行处理， 由调制器280进行调制，由发射机254a到254r进行调节，并发送回发射机 系统210，其中，所述TX数据处理器238还接收来自数据源236的多个数 据流的业务数据。

在发射机系统210处，来自接收机系统250的调制信号被天线224 接收，经接收机222调节，经解调器240解调，并且被RX数据处理器242 处理，以提取接收机系统250所发送的反向链路消息。然后，处理器230 确定使用哪个预编码矩阵来确定波束成形权重，随后对已提取的信息进行 处理。

在一个方面中，逻辑信道分为控制信道和业务信道。逻辑控制信道 包括广播控制信道（BCCH），该广播控制信道（BCCH）是用于广播系统 控制信息的DL信道。寻呼控制信道（PCCH），其是传输寻呼信息的DL信 道。多播控制信道（MCCH），其是用于针对一个或多个MTCH发送多媒体 广播和多播服务（MBMS）调度和控制信息的点对多点DL信道。一般来说， 在建立RRC连接之后，该信道仅供接收MBMS（注：旧的MCCH+MSCH） 的UE使用。专用控制信道（DCCH）是点到点双向信道，该点到点双向信 道用于传输专用控制信息，并且被具有RRC连接的UE使用。在一个方面 中，逻辑业务信道包括专用业务信道（DTCH），该专用业务信道是点到点 双向信道，供一个UE专用，进行用户信息的传输。另外，多播业务信道 （MTCH）用于点对多点DL信道，用于传输业务数据。

在一个方面中，传输信道分为DL和UL。DL传输信道可以包括广 播信道（BCH）、下行链路共享数据信道（DL-SDCH）、以及寻呼信道（PCH）， 所述PCH用于支持UE省电（例如，由网络向UE指示DRX周期），在整 个小区广播并且被映射到能够用于其它控制/业务信道的PHY资源。UL传 输信道包括随机接入信道（RACH）、请求信道（REQCH）、上行链路共享 数据信道（UL-SDCH）、以及多个PHY信道。所述PHY信道可以包括一组 DL信道和UL信道。

DL PHY信道包括：

公共导频信道（CPICH）

同步信道（SCH）

公共控制信道（CCCH）

共享DL控制信道（SDCCH）

多播控制信道（MCCH）

共享UL分配信道（SUACH）

确认信道（ACKCH）

DL物理共享数据信道（DL-PSDCH）

UL功率控制信道（UPCCH）

寻呼指示符信道（PICH）

负载指示符信道（LICH）

所述UL PHY信道包括：

物理随机接入信道（PRACH）

信道质量指示符信道（CQICH）

确认信道（ACKCH）

天线子集指示符信道（ASICH）

共享请求信道（SREQCH）

UL物理共享数据信道（UL-PSDCH）

宽带导频信道（BPICH）

在一个方面中，提供了一种信道结构，该信道结构保持单载波波形 的低PAPR（在任何给定的时间，该信道在频率上是连续的或者均匀地间隔 的）性质。

为了本文的目的，采用以下缩写：

AM      确认模式

AMD     确认模式数据

ARQ     自动重传请求

BCCH    广播控制信道

BCH     广播信道

C-      控制-

CCCH    公共控制信道

CCH     控制信道

CCTrCH  编码复合传输信道

CP      循环前缀

CRC     循环冗余校验

CTCH    公共业务信道

DCCH    专用控制信道

DCH     专用信道

DL      下行链路

DSCH    下行链路共享信道

DTCH    专用业务信道

FACH    前向链路接入信道

FDD     频分双工

L1      层1（物理层）

L2      层2（数据链路层）

L3      层3（网络层）

LI      长度指示符

LSB     最低有效位

MAC     媒体访问控制

MBMS    多媒体广播和多播服务

MCCH    MBMS点到多点控制信道

MRW     移动接收窗口

MSB     最高有效位

MSCH    MBMS点到多点调度信道

MTCH    MBMS点到多点业务信道

PCCH    寻呼控制信道

PCH     寻呼信道

PDU     协议数据单元

PHY     物理层

PhyCH   物理信道

RACH    随机接入信道

RLC     无线链路控制

RRC     无线资源控制

SAP     服务接入点

SDU     服务数据单元

SHCCH   共享信道控制信道

SN      序列号

SUFI    超级字段

TCH     业务信道

TDD     时分双工

TFI     传输格式指示符

TM      透明模式

TMD     透明模式数据

TTI     传输时间间隔

U-      用户-

UE      用户设备

UL      上行链路

UM      非确认模式

UMD     非确认模式数据

UMTS    全球移动电信系统

UTRA    UMTS陆地无线接入

UTRAN   UMTS陆地无线接入网络

MBSFN    多播广播单频网络

MCE      MBMS协调实体

MCH      多播信道

DL-SCH   下行链路共享信道

MSCH     MBMS控制信道

PDCCH    物理下行链路控制信道

PDSCH    物理下行链路共享信道

图3是采用了处理系统314的装置300的硬件实现的示例的概念图。 在该示例中，处理系统314可以用总线架构（其一般由总线302表示）来 实现。总线302可以包括任意数量的互连总线和桥接，取决于处理系统314 的具体应用和整体设计约束。总线302将各种电路连接在一起，所述各种 电路包括一个或多个处理器（其一般由处理器304表示）和计算机可读介 质（其一般由计算机可读介质306表示）。总线302也可以链接诸如定时源、 外设、电压调节器、以及功率管理电路等现有技术中已知的各种其它电路， 因此，此处不再赘述。总线接口308提供总线302和收发机310之间的接 口。收发机310提供了用于通过传输介质与各种其它装置进行通信的单元。 根据装置的特性，还可以提供用户接口312（例如，键盘、显示器、扬声器、 麦克风、控制杆）。

处理器304负责管理总线302和常规处理，包括对保存在计算机可 读介质306上的软件的执行。所述软件，当被处理器304执行时，使处理 系统314执行下文针对任何特定装置所描述的各种功能。计算机可读介质 306也可以用于保存处理器304在执行软件时所操作的数据。

此外，处理器304可以提供：用于通过基站接收主导频信道和次导 频信道的模块，用于从所接收到的主导频信道和次导频信道得出两个或更 多个复合信道的模块，用于从所得出的两个或更多个复合信道得出两个或 更多个物理信道的模块，以及用于根据所得出的两个或更多个物理信道以 及波束成形权重向量，来合成对主导天线的复合信道估计的模块。在一个 方面中，处理器304可以进一步提供：用于从用户设备接收数据信道和控 制信道的模块，以及用于使用所合成的复合信道估计来对所述数据信道和 控制信道进行解调的模块。在另一个方面中，处理器304可以进一步提供： 用于在多个时隙上对所得出的多个物理信道中的至少一个进行平均化的模 块。在另一方面中，处理器304可以进一步提供：用于根据所接收到的主 导频信道和次导频信道生成所述波束成形权重向量的模块。在另一方面中， 处理器304可以进一步提供：用于向UE发送所述波束成形权重向量的模块。 在这样的一个方面中，可以使用部分专用物理信道来发送所述波束成形权 重向量。

本公开内容全文所陈述的各种设计构思可以用各种各样的电信系 统、网络架构、以及通信标准来实现。通过举例的方式而非限制，图4所 示的本公开内容的方面是围绕采用W-CDMA空中接口的UMTS系统400 进行说明的。UMTS网络包括三个交互域：核心网络（CN）404、UMTS 陆地无线接入网络（UTRAN）402、以及用户设备（UE）410。在本例中， UTRAN 402提供了各种无线服务，包括电话、视频、数据、消息、广播、 和/或其它服务。UTRAN 402可以包括多个无线网络子系统（RNS），比如 RNS 407，每个无线网络子系统包括相应的无线网络控制器（RNC），比如 RNC 406。这里，除了在此所示的RNC 406和RNS 407，UTRAN 402还可 以包括任意数量的RNC 406和RNS 407。RNC 406是一种负责对RNS 407 内的无线资源进行分配、重新配置和释放、以及其它操作的装置。RNC 406 可以使用任何适当的传输网络通过各种类型的接口（比如，直接物理连接、 虚拟网络等）互连到UTRAN 402中的其它RNC（图中未示出）。

UE 410和节点B 408之间的通信可以认为包括物理（PHY）层和媒 体访问控制（MAC）层。此外，UE 410和RNC 406之间通过相应的节点B 的方式进行的通信可以认为包括无线资源控制（RRC）层。在本说明书中， PHY层可以看作层1；MAC层可以看作层2；而RRC层可以看作层3。下 文的信息使用了无线资源控制（RRC）协议规范、3GPP TS 25.331v9.1.0中 介绍的术语，在此提供引用的方式将它们合并入本文。

RNS 407所覆盖的地理区域可以划分为多个小区，并且无线收发机 装置为每个小区提供服务。在UMTS应用中，无线收发机装置通常被称之 为节点B，但是本领域技术人员也称之为基站（BS）、基站收发信台（BTS）、 无线基站、无线收发机、收发机功能、基本服务集（BSS）、扩展服务集（ESS）、 接入点（AP）、或者某种其它适当的术语。此外，某些应用可以采用由家庭 节点B（HNB）、家庭增强的节点B（HeNB）、毫微微接入点（femto access  point，FAP）、接入点基站等提供服务的毫微微小区（femtocell）。出于清楚 起见，在所示例子中，在每个RNS 407中示出了三个节点B 408；但是， RNS 407可以包括任意数量的无线节点B。节点B 408向任意数量的移动装 置提供通向CN 404的无线接入点。移动装置的例子包括：蜂窝电话、智能 电话、会话发起协议（SIP）电话、膝上型电脑、笔记本电脑、上网本、智 能本、个人数字助理（PDA）、卫星无线电、全球定位系统（GPS）设备、 多媒体设备、视频设备、数字音频播放器（例如，MP3播放器）、相机、游 戏控制台、或者任何其它类似功能的设备。在UMTS应用中，移动装置通 常被称为UE，但是本领域技术人员也称之为移动台（MS）、用户站、移动 单元、用户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信 设备、远程设备、移动用户站、接入终端（AT）、移动终端、无线终端、远 程终端、手持设备、终端、用户代理、移动客户端、客户端、或者某种其 它合适的术语。在UMTS系统中，UE 410还可以包括全球用户识别模块 （USIM）411，所述全球用户识别模块411包含用户到网络的预订信息。 为了描述的目的，描绘了与多个节点B 408进行通信的一个UE 410。下行 链路（DL），也叫做前向链路，指的是从节点B 408到UE 410的通信链路， 而下行链路（UL），也叫做反向链路，指的是从UE 410到节点B 408的通 信链路。

CN域404与一个或多个接入网络（比如，UTRAN 402）相接合。如 图所示，核心网络404是GSM核心网络。然而，本领域技术人员将会明白， 本公开内容全文所述的各种设计构思可以在RAN、或者其它合适的接入网 络中实施，以便向UE提供到除了GSM网络以外的其它类型的核心网络的 接入。

核心网络404包括电路交换（CS）域和分组交换（PS）域。所述电 路交换元件中的一些是移动业务交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、 以及网关MSC。分组交换元件包括服务GPRS支持节点（SGSN）和网关 GPRS支持节点（GGSN）。一些网络元件，如EIR、HLR、VLR、以及AuC， 可以被电路交换域和分组交换域两者共享。在所示例子中，核心网络404 用MSC 412和GMSC 414来支持电路交换服务。在一些应用中，GMSC 414 可以被称为媒体网关（MGW）。一个或多个RNC，比如RNC 406，可以连 接到MSC 412。MSC 412是一种用于对呼叫建立、呼叫路由、以及UE移 动性功能进行控制的装置。MSC 412还包括拜访位置寄存器（VLR），该拜 访位置寄存器包含关于UE在MSC 412的覆盖区域中的持续时间的用户相 关信息。GMSC 414提供了通过MSC 412的网关，使UE接入电路交换网 络416。GMSC 414包括归属位置寄存器（HLR）415，该归属位置寄存器 （HLR）415包含用户数据，比如反映了特定用户已经预订的服务细节的数 据。HLR还与包含用户专用认证数据的认证中心（AuC）相关联。当接收 到针对特定UE的呼叫时，GMSC 414查询HLR 415，以确定该UE的位置， 并且将该呼叫转发给为该位置提供服务的特定MSC。

核心网络404还用服务GPRS支持节点（SGSN）418和GGSN 420 来支持分组数据服务。GPRS，其是通用分组无线服务的简称，被设计为， 与采用标准电路交换数据服务可获得的速度相比，提供更高速度的分组数 据服务。GGSN 420针对UTRAN 402提供了到基于分组的网络422的连接。 基于分组的网络422可以是互联网、专用数据网络、或者某种其它合适的 基于分组的网络。GGSN 420的主要功能是向UE 410提供基于分组的网络 连接。数据分组可以通过SGSN 418在GGSN 420和UE 410之间传输，其 在基于分组的域中主要执行与MSC 412在电路交换域中执行的相同的功 能。

UMTS空中接口是扩频直接序列码分多址（DS-CDMA）系统。扩频 DS-CDMA通过乘以叫做码片的伪随机比特的序列来扩展用户数据。针对 UMTS的W-CDMA空中接口是基于这类直接序列扩频技术，此外还需要频 分双工（FDD）。FDD针对节点B 408和UE 410之间的上行链路（UL）和 下行链路（DL）使用了不同的载波频率。针对UMTS的另一种采用 DS-CDMA并且使用时分双工的空中接口是TD-SCDMA空中接口。本领域 技术人员将会明白，尽管在此描述的各种例子可能涉及WCDMA空中接口， 但是基本原理同样适用于TD-SCDMA空中接口。

一般而言，在设备之间的通信期间，闭环发射分集（CLTD）方案可 以用于提高数据速率，同时使用较低的发射功率。一种CLTD技术，例如 波束成形，可以对用户体验和系统性能方面进行改善。在这类CLTD波束 成形中，可以在主导本征模式（例如，主导虚拟天线）上发送数据信道和 控制信道。在一个方面中，数据信道可以包括：增强专用物理数据信道 （E-DPDCH）、高速专用物理数据信道（HS-DPDCH）、R99专用物理数据 信道（R99-DPDCH）等。进一步地，在一个方面中，控制信道可以包括： 增强专用物理控制信道（E-DPCCH）、专用物理控制信道（DPDCH）等。 在一个方面中，可以在两个虚拟天线上发送两个导频信道。

进一步地，对于节点B接收机，一种针对数据信道和控制信道的解 调进行信道估计的方式可以是在主导频信道上直接运行导频滤波器。所述 过程可能在软切换情形中是有用的，因为非服务节点B可能不知道服务节 点B所发送的波束成形向量。这样一来，非服务节点B可以使用该过程来 解调并且解码波束成形UE的信号。然而，对于服务节点B而言，可以使 用进行信道估计的备选过程，并且本文通过示例性方面来描述所述备选过 程。

现在参照图5，该图描绘了用于使用一个或多个波束成形来实现上行 链路发射分集的无线通信系统500的框图。系统500可以包括一个或多个 基站520以及一个或多个无线通信设备（例如，终端、UE）510，其能够通 过各自的天线526和516进行通信。在一个方面中，基站520能够用作 E-NodeB。此外，基站520可以包括发射分集模块522，其可以操作用于实 现一个或多个发射分集方案。更进一步的，发射分集模块522可以包括波 束成形向量模块524，该波束成形向量模块524可以操作用于生成波束成形 权重向量，从而能够实现采用波束成形的上行链路发射分集。另外更进一 步地，发射分集模块522可以包括信道估计模块528，该信道估计模块528 可操作用来减小波束成形相位不连续可能对针对解调的信道估计的质量造 成的任何影响。参考图6和图8描述了通过信道估计模块528在一个方面 所使用的方法。

在一个方面中，UE 510可以包括发射分集模块512，该发射分集模 块512可以操作用于实现一个或多个发射分集方案。此外，发射分集模块 512可以包括波束成形向量模块514，该波束成形向量模块514可以操作从 而能够使用一个或多个所接收到的波束成形权重向量来实现波束成形。

在一个方面中，基站520可以通过收发机和天线526实施向终端510 的下行链路（DL）通信。在UE 510处，可以通过天线516和收发机接收 DL通信。在一个方面中，DL通信信息可以包括波束成形权重向量。在另 一个方面中，终端510可以通过收发机和天线516实施向基站520的上行 链路（UL）通信。在基站520处，可以通过天线526和收发机接收UL通 信。在一个方面中，从UE 510向基站520传输的信息可以使用波束成形权 重向量来发送。

在操作中，用于实现波束成形的闭环上行链路传输方案可以包括UE 510从多个天线516向基站520发送多个导频信道信号。此外，与基站520 相关联的发射分集模块522可以接收多个导频信道传输，并且根据所接收 到的导频信道来估计上行链路信道值。波束成形向量模块524可以根据所 估计的上行链路信道值来确定最佳相位和/或幅度值，以使主导频信道的已 接收到的信噪比最大化。在一个方面中，主导频信道是第一导频信道。此 外，波束成形向量模块524可以根据所确定的值来生成波束成形权重向量， 并且可以向UE 510发送所述波束成形权重向量。在一个方面中，所述波束 成形权重向量是使用部分专用物理信道（F-DPCH）发送的。更进一步的， UE 510可以接收波束成形权重向量，并且波束成形向量模块514可以将所 述波束成形权重向量信息应用到至少一个或多个数据信道和一个或多个控 制信道。在一个方面中，数据信道可以包括：增强型专用物理数据信道 （E-DPDCH）、高速专用物理数据信道（HS-DPDCH）、R99专用物理数据 信道（R99-DPDCH）等。此外，在一个方面中，控制信道可以包括：增强 型专用物理控制信道（E-DPCCH）等。此外，可以使用DPCCH来实现一 个或多个导频信道。此外，数据信道和控制信道可以在主导虚拟天线上发 射，各种波束成形方案可能在将波束成形信息应用到导频信道方面有所不 同。在一个方面中，信道估计模块528可以分析已接收到的导频信道，并 且可以解调已发送的数据信道和控制信道。

图6描绘了根据本发明的各个方面的各种方法。虽然，出于简化说 明的目的，将这些方法示出并描述为一系列的动作，但应当理解和明白， 本发明并不受这些动作的顺序的限制，这是因为某些动作可以以不同的顺 序发生和/或与在此所示出和描述的其它动作一起同时发生。例如，本领域 技术人员将会理解和明白，方法也可以表示为一系列相关的状态或事件， 比如，状态图。而且，实施根据要求保护主题的方法，可能并不需要所有 示出的动作。此外，还应当明白，下文和本说明书全文所公开的方法能够 保存在制品上，以便于向计算机传送和传输这些方法。如在此所使用的， 制品一词旨在涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程 序。

现在转到图6，该图示出了用于实现上行链路波束成形发射分集信道 估计的示例性方法600。一般而言，在附图标记602处，节点B可以接收 来自UE的多个导频信道信号。在一个方面中，多个导频信道可以与多个物 理信道相关联。在一个方面中，可选地，在附图标记604处，节点B可以 确定波束成形权重信息，并且生成波束成形权重向量以用于向UE传输。在 附图标记606处，节点B可以根据所接收到的导频信道来估计复合信道值。 在一个方面中，对于索引为r=1、2的节点B接收天线，值 可以表示根据所接收到的导频信道（例如，主导频 P1和次导频P2）获得的每一时隙信道估计，其中，k是指针索引（finger  index），并且I和Q指示了同相和正交分量。换句话说， 可以定义为对两个虚拟天线的复合信道的信道估 计。在附图标记608处，节点B可以根据对复合信道的信道估计来估计物 理信道值。在一个方面中，为了恢复基本物理信道，可以使用下列等式1-4 来转变上述值：

${\hat{h}}_{r,l,k,I}=\frac{({\hat{h}}_{P_1,r,k,I}+{\hat{h}}_{P_2,r,k,I}/\alpha )}{{2a}_1}---\left(1\right)$

${\hat{h}}_{r,2,k,I}=\frac{({\hat{h}}_{P_1,r,k,I}-{\hat{h}}_{P_2,r,k,I}/\alpha )}{{2a}_2}{e}^{-\mathrm{j\theta }}---\left(2\right)$

${\hat{h}}_{r,l,k,Q}=\frac{({\hat{h}}_{P_1,r,k,Q}+{\hat{h}}_{P_2,r,k,Q}/\alpha )}{{2a}_1}---\left(3\right)$

${\hat{h}}_{r,2,k,Q}=\frac{({\hat{h}}_{P_1,r,k,Q}-{\hat{h}}_{P_2,r,k,Q}/\alpha )}{{2a}_2}{e}^{-\mathrm{j\theta }}---\left(4\right)$

可以针对r=1、2应用等式1-4，以便确定每一时隙物理信道估计。 在一个方面中，可选地，在附图标记610处，可以对这些每一时隙物理信 道估计值进一步滤波，以便增大所观察到的信噪比。在这样一个方面中， 可以在多个时隙上对这些值进行平均化。

在附图标记612处，节点B可以合成针对主导虚拟天线的复合信道 值。在一个方面中，对于时隙[n]，可以通过使用如下等式5和6来合成复 合信道：

如在等式5和6中所使用的，a₁和a₂可以是针对波束成形向量的幅 度值，并且所述波束成形相位是用θ表示的。其中，所述波束成形权重向 量可以表示为在一个方面中，波束成形权重向量可能已经 在早先向UE发送。可以围绕图7进一步讨论波束成形权重向量的应用。在 附图标记614处，节点B可以使用针对主导虚拟天线的所合成的复合信道 值来对数据信道和控制信道进行解调。这样，可以获得复合信道值，同时 降低了波束成形相位不连续可能对信道估计的质量造成的任何影响。

现在转到图7，该图描绘了用于实现上行链路波束成形发射分集方案 的示例性框图。在所示方面中，描绘了示例性UE 700。UE 700可以包括通 过调制单元706接入的多个天线（702、704）。此外，UE 700可以包括一个 或多个波束成形模块708，所述一个或多个波束成形模块708可操作用于应 用波束成形权重向量和/或从所述波束成形权重向量得出的波束成形权重信 息。此外，扩展模块712可以将扩展因子应用到各种信道，比如，主导频 信道714、一个或多个数据信道716、一个或多个控制信道718、以及次导 频信道720。在一个方面中，数据信道716可以包括：增强型专用物理数据 信道（E-DPDCH），高速专用物理数据信道（HS-DPDCH）、R99专用物理 数据信道（R99-DPDCH）等。此外，在一个方面中，控制信道718可以包 括：增强型专用物理控制信道（E-DPCCH）等。

如图7所示，可以使用由节点B通过下行链路控制信道发送的波束 成形权重向量在主导虚拟天线上发送数据信道716和控制信道718、以及主 导频信道714，并且可以在较弱的虚拟天线上发射次导频信道720。在这样 的方面中，与主导虚拟天线相关联的波束成形向量可以表示为其 中并且所述波束成形相位是用θ表示的。在一个方面中，所述 波束成形相位θ可以量化成有限集合，比如{0、90、180、270}度。类似地， 在另一方面中，幅度变量[a₁  a₂]可以属于有限集合。

此外，比例因子722可以应用到次导频信道720。在这样的方面中， 为了在节点B接收机处的信道估计和由于次导频信道的引入而引起的发射 功率开销之间实现折衷，可以引入小于1的非负的比例因子α722。

在一个方面中，与较弱天线、或者虚拟天线相关联的波束成形向量 可以表示为在一个方面中，与较弱天线704相关联的波束成形 向量可以具有相对于与主导天线702相关联的波束成形向量偏移180度的 相位。

在操作中，向在第一天线702上发射的基带信号应用波束成形向量 可以表示为： $[{\beta }_c{x}_{p_{1^{`}}}\left(n\right)+{\beta }_d{x}_d\left(n\right)+{\beta }_{\mathrm{ec}}{x}_{\mathrm{ec}}\left(n\right)+{\beta }_{\mathrm{ed}}{x}_{\mathrm{ed}}\left(n\right)+{\beta }_{\mathrm{hs}}{x}_{\mathrm{hs}}\left(n\right)]·a_1·s\left(n\right)+{\mathrm{\alpha \beta }}_c{x}_{p_2}\left(n\right)·a_2·s\left(n\right),$并且在第二天线704上发射的基带信号可以表示为： $[{\beta }_c{x}_{p_{1^{`}}}\left(n\right)+{\beta }_d{x}_d\left(n\right)+{\beta }_{\mathrm{ec}}{x}_{\mathrm{ec}}\left(n\right)+{\beta }_{\mathrm{ed}}{x}_{\mathrm{ed}}\left(n\right)+{\beta }_{\mathrm{hs}}{x}_{\mathrm{hs}}\left(n\right)]·a_2{e}^{\mathrm{j\theta }}·s\left(n\right)+{\mathrm{\alpha \beta }}_c{x}_{p_2}\left(n\right)·(-a_1{e}^{\mathrm{j\theta }})·s\left(n\right),$其中 n是码片索引，而具有下标c、d、ec、hs、ed的x(n)可以分别表示DPCCH 、DPDCH、E-DPCCH、HS-DPCCH以及E-DPDCH信道。变量β连同恰当 的下标表示针对特定信道的增益因子，并且s(n)是加扰序列。

现在转到图8，该图描绘了用于实现上行链路波束成形发射分集方案 的信道估计的示例性框图。在所示方面中，可以接收主导频信道和次导频 信道。如围绕图6所讨论的，对于索引为r=1、2的节点B接收天线，值 可以表示根据所接收的导频信道（例如，主导频P1 和次导频P2）获得的每一时隙信道估计，其中k是指针索引，并且I和Q 指示了同相和正交分量。进一步地，如图所示，在802处，可以使用围绕 图6所述的等式1-4，使用这类所接收的导频信道信号来估计基本物理信道。 在804处，可以对所得出的物理信道值进一步滤波，以增大观察到的信噪 比。在一个这样的方面中，可以在多个时隙上对这些值进行平均化。之后， 可以根据围绕图7描述的物理信道值和波束成形权重向量来合成806复合 信道。

现在参照图9，示出了使用一个或多个波束成形方案来实现上行链路 发射分集的无线通信设备900（例如，客户端设备）的图示。客户端设备 900包括接收机902，该接收机902从例如一个或多个接收天线（图中未示 出）接收一个或多个信号，对所接收到的信号执行诸如滤波、放大、下变 频等典型动作，并且将调节后的信号数字化，从而得到采样。接收机902 可以包括振荡器和解调器，所述振荡器能够提供用于对已接收到的信号进 行解调的载波频率，所述解调器用于能够对已接收到的符号进行解调并且 将它们提供给处理器906进行信道估计。在一个方面中，客户端设备900 可以进一步包括辅助接收机952，并且可以接收额外信道的信息。

处理器906可以是：专门用于对接收机902已接收到的信息进行分 析和/或生成供一个或多个发射机920（为了便于显示，仅示出发射机920 和可选的辅助发射机922）发送的信息的处理器，用于控制客户端设备900 的一个或多个部件的处理器，和/或既用于对接收机902和/或接收机952已 接收到的信息进行分析，生成供发射机920发送的信息以便在一个或多个 发射天线（图中未示出）上发送，又用于控制客户端设备900的一个或多 个部件的处理器。在一个方面中，客户端设备900可以进一步包括辅助发 射机922，并且可以发送额外信道的信息。

客户端设备900另外还可以包括存储器908，该存储器908操作地耦 合到处理器906，并且能够存储要发射的数据、已接收到的数据、与可用信 道有关的信息、与已分析的信号和/或干扰强度相关联的数据、与分配的信 道、功率、速率等有关的信息、以及用于对信道进行估计以及通过该信道 进行通信的任何其它适当的信息。存储器908另外还可以存储与（例如， 基于性能、基于容量等）对信道进行估计和/或利用相关联的协议和/或算法。

应当理解，在此描述的数据存储（例如，存储器908）可以是易失性 存储器或者非易失性存储器，或者可以同时包括易失性和非易失性存储器。 通过例证的方式，而非限制，非易失性存储器可以包括只读存储器（ROM）、 可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除PROM （EEPROM）、或者闪存。易失性存储器可以包括用作外部高速缓存存储器 的随机存取存储器（RAM）。通过例证的方式而非限制，RAM可以具有很 多形式，比如，同步RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM （SDRAM）、双倍数据速率SDRAM（DDR SDRAM）、增强型SDRAM （ESDRAM）、Synchlink DRAM（SLDRAM）、以及直接型Rambus RAM （DRRAM）。所述系统和方法的存储器908旨在包括但不限于，这些以及 任何其它适当类型的存储器。

客户端设备900可以进一步包括用于能够实现发射分集通信的发射 分集模块912。发射分集模块912可以进一步包括波束成形向量模块914， 后者用于处理所接收到的波束成形权重向量，并且将波束成形信息应用到 数据信道、控制信道、或者多个导频信道中的至少一个。在一个方面中， 数据信道可以包括：增强型专用物理数据信道（E-DPDCH）、高速专用物理 数据信道（HS-DPDCH）、R99专用物理数据信道（R99-DPDCH）等。此外， 在一个方面中，控制信道可以包括：增强型专用物理控制信道（E-DPCCH）、 专用物理控制信道（DPDCH）等。此外，可以使用一个或多个DPCCH来 实现一个或多个导频信道。此外，数据信道和控制信道可以在主导虚拟天 线上发送，各种波束成形方案可能在将波束成形信息应用到导频信道方面 有所不同。

另外，移动设备900可以包括用户接口940。用户接口940可以包括 输入机构942和输出结构944，所述输入机构942用于生成进入无线设备 900的输入，所述输出结构944用于生成供无线设备900的用户使用的信息。 例如，输入机构942可以包括诸如键盘、鼠标、触摸屏显示器、麦克风等 机构。此外，例如，输出机构944可以包括显示器、扬声器、触觉反馈（haptic  feedback）机构、个域网（PAN）收发机等。在所示方面中，输出机构944 可以包括：可操作用于展示具有图像或视频格式的媒体内容的显示器、或 者用于展示具有音频格式的媒体内容的扬声器。

参照图10，示例性系统1000包括基站1002，该基站1002具有接收 机1010和发射机1020，所述接收机1010通过多个接收天线1006接收来自 一个或多个用户设备900的信号，所述发射机1020通过多个发射天线1008 向一个或多个用户设备900发射。接收机1010可以接收来自接收天线1006 的信息。符号可以被与上述处理器相似的处理器1012分析，该处理器1012 耦合到用于存储与无线数据处理有关的信息的存储器1014。处理器1012还 耦合到发射分集模块1016，所述发射分集模块1016便于处理从能够发射分 集的用户设备900接收到的信号。在一个方面中，发射分集模块1016可以 处理来自用户设备900的多个接收到的导频信道。在这样的方面中，发射 分集模块1016进一步包括波束成形向量模块1018，该波束成形向量模块 1018可操作用于根据所估计的上行链路信道值来确定最佳相位和/或幅度 值，以便使主导频信道的已接收的信噪比最大化。在一个方面中，主导频 信道是第一导频信道。此外，波束成形向量模块1018可以根据所确定的值 来生成波束成形权重向量，并且可以向UE 900发送所述波束成形权重向量。 在一个方面中，所述波束成形权重向量是使用部分专用物理信道（F-DPCH） 发送的。信号可以被复用和/或预备，以便由发射机1020通过一个或多个发 射天线1008向用户设备900发送。在一个方面中，发射分集模块1016可 以包括信道估计模块1019，该信道估计模块1019可操作用于减小波束成形 相位不连续可能对用于解调的信道估计的质量造成的任何影响。在一个方 面中，信道估计模块1019可以分析已接收到的导频信道并且可以解调已发 送的数据信道和控制信道。在一个方面中，信道估计模块1019所使用的方 法是围绕图6和图8描述的。

应当理解，所公开的方法中的具体的顺序或层次的步骤是示例性方 法的例子。基于设计偏好，应该理解的是，可以在本公开内容的范围内， 对过程中的步骤的具体顺序或层次重新排列。所附方法权利要求以示例顺 序呈现了各种步骤的元素，但是并不意味着局限于所示的具体顺序或层次。

本领域技术人员将会理解，可以使用各种技术和技巧中的任一种来 表示信息和信号。例如，上面描述的全文中可以引用的数据、指令、命令、 信息、信号、比特、符号、以及码片，可以用电压、电流、电磁波、磁场 或磁粒子、光场或光粒子、或者它们的任意组合来表示。

本领域普通技术人员还应当明白，结合在此公开的实施例所描述的 各种示例性的逻辑框、模块、电路、以及算法步骤均可以实现成电子硬件、 计算机软件或二者的组合。为了清楚地描绘硬件和软件之间的这种可交换 性，上面对各种示例性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行 了总体描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的 应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个 特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解 释为背离本发明的保护范围。

设计为执行在此所述功能的通用处理器、数字信号处理器（DSP）、 专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑器 件、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件部件、或者它们的任意组合，可以 用来实现或执行结合这里公开的实施例所描述的各种示例性的逻辑框、模 块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何常 规的处理器、控制器、微控制器、或者状态机。处理器也可以实现为计算 设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核相 结合的一个或多个微处理器、或者任何其它这类结构。

结合这里公开的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为 硬件、由处理器执行的软件模块、或者这二者的结合。软件模块可以位于 RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、 寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或者本领域已知的任何其它形式 的存储介质中。一种示例存储介质可以耦合至处理器，从而使处理器能够 从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。或者，存储介质也 可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。ASIC可 以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立部件位于用 户终端中。

为使本领域中的任何普通技术人员能够实施或者使用本发明，上面 围绕所公开的实施例进行了前面的说明。对于本领域普通技术人员来说， 对这些实施例的各种修改将是显而易见的，并且，在此定义的总体原理也 可以在不脱离本发明的精神或范围的前提下应用到其它实施例。因此，本 申请并不限于在此所示出的实施例，而是与在此所公开的原理和新颖性特 征的最广范围相一致。

所主张的内容参见权利要求书。