Способ оценки канала и относящаяся к нему система радиосвязи
Изобретение относится к способу оценки канала в прямом направлении в системе радиосвязи. Технический результат - передача информации о векторе формирования луча за счет выбора и передачи последовательности пилот-сигнала. Для этого в прямом направлении используется формирование луча посредством множества антенн, и, по меньшей мере, один вектор формирования луча, подлежащий применению для соединения, по меньшей мере, от одной базовой станции к, по меньшей мере, одной мобильной станции определяется, по меньшей мере, одной абонентской станцией, и от, по меньшей мере, одной абонентской станции к, по меньшей мере, одной базовой станции передается информация, содержащая информацию об упомянутом, по меньшей мере, одном векторе формирования луча. В соответствии с изобретением, по меньшей мере, одна базовая станция передает, по меньшей мере, одной абонентской станции информацию о векторе формирования луча, применяемом для соединения, по меньшей мере, от одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции, на основе которой, по меньшей мере, одна абонентская станция осуществляет оценку канала. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к способу оценки канала в прямом направлении в системе радиосвязи согласно родовому понятию пункта 1 формулы изобретения.
Кроме того, изобретение относится к системе радиосвязи согласно родовому понятию пункта 16 формулы изобретения.
В системах радиосвязи информация (например, речь, информация изображений, видеоинформация, сообщения Службы коротких сообщений (SMS-сообщения) или другие данные) передаются с помощью электромагнитных волн через интерфейс между передающей и принимающей станциями. Излучение электромагнитных волн происходит при этом на несущих частотах, которые находятся в частотном диапазоне, предусмотренном для соответствующей системы. Система радиосвязи содержит абонентские станции, например мобильные станции, базовые станции, например узлы В, а также другие сетевые устройства. Абонентские станции и базовые станции связаны между собой в системе радиосвязи через интерфейс радиосвязи.
Доступ станций к общим ресурсам радиосвязи среды передачи, таким, например, как время, пространство, частота, мощность, регулируется в системах радиосвязи посредством способов множественного доступа.
Если абонентской станции выделяются отдельные каналы, то говорят о выделенных каналах. В системе UMTS (Универсальная мобильная телекоммуникационная система), например, выделенный физический канал (DPCH-канал) из двух компонентов: из выделенного физического канала данных (DPDCH-канала), который передает только полезные данные, и выделенного физического канала управления (DPCCH-канала), который передает последовательности пилот-сигнала для когерентного детектирования, команды управления для быстродействующего управления мощностью и информацию о скорости передачи.
После приема сигнала принимающая станция (абонентская станция или базовая станция) должна его обрабатывать. При этом осуществляется оценка канала, при которой проверяется интенсивность принимаемого сигнала соответствующего канала. С учетом в значительной степени асимметричных передач данных, при которых скорости передачи данных в прямом направлении, то есть от базовой станции к абонентской станции, намного больше, чем в обратном направлении, то есть от абонентской станции к базовой станции, особый интерес представляет оценка канала в прямом направлении.
Для оценки выделенного канала в прямом направлении обычно используется общий пилот-канал (CPICH-канал). При этом речь идет о канале, в котором последовательность пилот-сигнала с высокой мощностью передачи излучается всенаправленно (в противоположность направленному излучению с помощью антенн, осуществляющих формирование луча). Другая возможность для оценки выделенного канала в прямом направлении состоит в том, чтобы использовать последовательности пилот-сигналов выделенных каналов, например, выделенного физического канала управления (DPCCH-канала). Однако этому способу, ввиду меньшей мощности передачи в выделенных каналах по сравнению с общим пилот-каналом, свойственна более высокая вероятность ошибок из-за шумов, обусловленная пониженным значением отношения сигнал/шум.
Поля адаптивных антенн (адаптивные антенные решетки, интеллектуальные антенны) могут использоваться для того, чтобы увеличить использование ресурсов системы радиосвязи в прямом направлении, так как взаимные помеховые воздействия сигналов, посланных к различным абонентским станциям, снижаются. Это достигается за счет формирования луча, то есть сигнал излучается от базовой станции не всенаправленно, а как пространственно направленный.
Базовая станция передает сигнал к абонентской станции по выделенному каналу через каждую отдельную антенну решетки адаптивных антенн. При этом в каждой отдельной антенне сигнал умножается на специфический антенный множитель, так что сумма сигналов, переданных от отдельных антенн, обеспечивает форму луча, соответствующую конкретной абонентской станции. Вектор, состоящий из специфических антенных множителей для конкретной абонентской станции, определяется как весовой вектор или вектор формирования луча. Этот вектор формирования луча должен выбираться таким образом, чтобы абонентская станция могла осуществлять прием сигнала высокой интенсивности при низких значениях взаимных помех для других абонентских станций. Чтобы иметь возможность привязки вектора формирования луча к абонентской станции, должны быть известны значения интенсивности каналов отдельных антенн в прямом направлении по отношению к соответствующей абонентской станции.
Значения интенсивности каналов отдельных антенн в прямом направлении по отношению к соответствующей абонентской станции могут определяться различными способами. Если можно принять принцип взаимности между прямым и обратным каналами, то базовая станция может осуществлять измерения в обратных каналах и передавать результаты в прямой канал. Требуемое условие взаимности имеет место, например, в том случае, если используется временное мультиплексирование (TDD - разнесение каналов с временным разделением) и соответствующая абонентская станция перемещается с невысокой скоростью. При применении частотного мультиплексирования (FDD - разнесение каналов с частотным разделением), однако, условие взаимности между обратным и прямым каналами не соблюдается, ввиду различных частот в прямом и обратном каналах и частотно-селективного ослабления сигналов. В этом случае нецелесообразно, чтобы базовая станция определяла значения интенсивности каналов отдельных антенн в прямом направлении по отношению к соответствующей абонентской станции.
Второй способ определения значений интенсивности каналов отдельных антенн в прямом направлении по отношению к соответствующей абонентской станции состоит в том, что абонентская станция сама проводит необходимые измерения. Эти значения должны затем передаваться от абонентской станции к базовой станции в обратном направлении. Ввиду ограниченных ресурсов в обратном направлении в этом случае может иметь место задержка, так что базовая станция не будет располагать текущими действительными значениями, требуемыми для формирования луча.
Выбор векторов формирования луча может проводиться либо базовой станцией, либо абонентской станцией. В последнем случае осуществляется максимизация сигналов, принимаемых абонентской станцией. Если абонентская станция определяет вектор формирования луча, который должен применяться базовой станцией для передачи данных на эту абонентскую станцию, то абонентская станция должна передать базовой станции полученный вектор формирования луча. Если же выбор вектора формирования луча осуществляется базовой станцией, то становится возможным совместное формирование луча для нескольких абонентских станций. При этом стремятся к тому, чтобы максимизировать интенсивность принимаемых от абонентских станций сигналов и одновременно минимизировать взаимные помехи.
Оценку канала в прямом направлении при применении адаптивных антенн реализовать сложнее, чем при применении единственной антенны. Это объясняется тем, что канал, содержащий последовательности пилот-сигнала для оценки канала, по своей форме луча или по своему распределению интенсивности в пространстве должен соответствовать указанным параметрам того канала, который содержит полезные данные, например выделенному физическому каналу данных (DPDCH-каналу). Использование последовательности пилот-сигнала в выделенном канале для оценки канала возможно, как и при применении одной единственной антенны. При этом в абонентской станции требуется знание вектора формирования луча. Однако ввиду высокой вероятности ошибок в этом способе, желательным является применение общего пилот-канала для оценки выделенного канала. Также при применении последовательности пилот-сигнала в выделенном канале может не использоваться никакое временное сообщение для улучшения результатов, так как вектор формирования луча изменяется во времени. При применении же общего пилот-канала для оценки канала может проводиться передача временного сообщения. Если используется поле адаптивных антенн, то каждая отдельная антенна имеет свой собственный общий пилот-канал с собственной последовательностью пилот-сигнала. Чтобы иметь возможность использовать этот канал для оценки канала, проводимой в отношении выделенного канала, абонентская станция должна, однако, иметь информацию о применяемом базовой станцией в текущий момент векторе формирования луча для выделенного канала. Тем самым применение общего пилот-канала для оценки канала в отношении выделенного канала требует точной синхронизации между абонентской станцией и базовой станцией в отношении вектора формирования луча.
Скалярный канал передачи для выделенного канала hDCH формируется как скалярное произведение применяемого базовой станцией вектора формирования луча 
и вектора комплексных коэффициентов передачи канала для каждой отдельной антенны:
:
=
.
Относительно оценки канала с применением общего пилот-канала отдельных антенн получают результат оценки канала для выделенного канала 
в виде скалярного произведения, оцененного абонентской станцией вектора формирования луча 
и вектора значений оценки канала для каждого антенного элемента 
с применением общего пилот-канала:
=
.
Хотя этот результат оценки канала, ввиду высокой мощности общих пилот-каналов, является весьма надежным, эта надежность снижается из-за того, что для оценки канала применяется оценочное значение вектора формирования луча. Значение является поэтому оценочным, потому что абонентская станция, в отсутствие точной информации, должна исходить из того, что это значение в действительности применялось базовой станцией. Поэтому для эффективной оценки канала большой интерес представляет точное знание абонентской станцией действительно применяемого вектора формирования луча.
Ввиду существенных недостатков, которые свойственны выбору вектора формирования луча с помощью измерений в обратном канале, предпочтительным является выбор вектора формирования луча с помощью измерений в прямом канале, как предложено в отчете Исследовательской группы партнерства по разработке систем третьего поколения (3GGP) [3GGP TR 25.869 v1.0.0(2001-06), Решения с разнесением при передаче для множества антенн (Выпуск 5)]. При этом осуществляется определение значений интенсивности каналов отдельных антенн в прямом направлении по отношению к абонентским станциям, а также определение подходящего вектора формирования луча в соответствующей абонентской станции. Этот вектор формирования луча передается затем в базовую станцию. Эта передача может осуществляться поэтапно отдельными информационными блоками. Чтобы обеспечить корректную синхронизацию между абонентской станцией и базовой станцией относительно вектора формирования луча, базовая станция должна применять переданный к ней абонентской станцией вектор формирования луча для передачи сигналов по выделенному каналу. Так как абонентская станция тем самым имеет сведения о применяемом в текущий момент времени векторе формирования луча, оценка канала в прямом направлении может осуществляться с применением общего пилот-канала.
Проблематичным в этом способе является то, что синхронизация нарушается, если при передаче определенного абонентской станцией вектора формирования луча к базовой станции возникают ошибки передачи. Чтобы преодолеть эту проблему, например, в спецификации 3GGP [3GGP TS 25.214 V.3.4.0. Выпуск 99. Сентябрь 2000] предложено осуществлять процедуру верификации вектора формирования луча. Для этого в качестве возможных гипотез принимается во внимание корректная и ошибочная передача определенного абонентской станцией вектора формирования луча к базовой станции. Для обеих альтернатив определяется результат оценки канала, который основывается на применении общего пилот-канала. Эти результаты затем сравниваются в рамках процедуры учета максимума правдоподобия с результатом оценки канала, основанным на применении выделенного канала. Тем самым может быть принято решение, какой вектор формирования луча применялся базовой станцией. Полученное таким образом значение для вектора формирования луча используется для оценки канала с помощью общего пилот-канала.
Недостаток этого способа обусловлен тем, что он дает надежные результаты только в том случае, если значения, полученные с применением обеих гипотез, явно отличаются друг от друга. Как правило, допустимым является лишь дискретное число векторов формирования луча. Чем больше это число, тем меньше различие между отдельными векторами формирования луча. Поэтому описанная процедура верификации вектора формирования луча ограничивает число допустимых векторов формирования луча, что ведет к снижению производительности системы.
Другой недостаток способа может усматриваться в том, что могут обнаруживаться исключительно те ошибки передачи, которые связаны непосредственно с передаваемой в обратном направлении информацией, которая касается применяемого в текущий момент вектора формирования луча. Однако в последующих перспективных способах для оценки канала к базовой станции требуется передавать и другую информацию, например скорость абонентской станции, от соответствующей абонентской станции и проверять корректность передачи также этой информации.
В основе изобретения лежит задача создания способа оценки канала в прямом направлении вышеуказанного типа и соответствующей системы радиосвязи вышеуказанного типа с использованием поля адаптивных антенн для формирования луча, которые обеспечивают эффективную оценку канала.
Указанная задача в отношении способа решается способом с признаками пункта 1 формулы изобретения.
Варианты выполнения и дальнейшие усовершенствования отражены в зависимых пунктах.
В соответствии с изобретением, по меньшей мере, одна базовая станция передает, по меньшей мере, одной абонентской станции информацию о векторе формирования луча, применяемом для соединения, по меньшей мере, от одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции, на основе которой, по меньшей мере, одна абонентская станция осуществляет оценку канала.
Информация о векторе формирования луча, применяемом для соединения, может быть сформирована различным образом. Например, она может непосредственно относиться к вектору формирования луча, то есть передавать его "значение", или относиться к нему лишь косвенным образом. Примером информации, относящейся к вектору формирования луча лишь косвенным образом, является информация об имеющемся в распоряжении наборе векторов формирования луча. Этот набор может, например, подвергаться обновлению данных, то есть изменяться во времени. Также возможно, такая информация касается только части векторов формирования луча, например, применяемого антенной множителя, специфического для антенны. Информация о векторе формирования луча, применяемом для соединения, может по своему содержанию опираться на информацию, касающуюся векторов формирования лучей, которую передала, по меньшей мере, одна абонентская станция к, по меньшей мере, одной базовой станции.
Преимущества соответствующего изобретению способа заключаются в том, что
- отрицательные последствия ошибок передачи, которые могут проявляться при передаче информации о векторе формирования луча в обратном направлении, могут быть устранены;
- существует возможность эффективно использовать общий пилот-канал для оценки канала;
- не требуется ограничения по числу возможных векторов формирования лучей;
- по сравнению с обычной обработкой сигнала в абонентской станции не требуется значительных дополнительных затрат на проведение соответствующего изобретению способа;
- могут учитываться и те ошибки передачи, которые проявляются при передаче вектора формирования луча посредством информации с косвенным или долговременным воздействием.
В варианте осуществления изобретения информация о применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции векторе формирования луча включает в себя информацию о применяемом в текущий момент для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции векторе формирования луча. В этом случае базовая станция сообщает абонентской станции также, по меньшей мере частично, какой вектор формирования луча она применяет в текущий момент. Это является предпочтительным для оценки канала прямым способом, так как такая оценка основывается на применяемом в текущий момент векторе формирования луча. В общем случае также возможно, что базовая станция передает к абонентской станции информацию о предназначенном для применения в будущем векторе формирования луча. Эта информация может использоваться в требующем более высоких затрат способе оценки канала.
Предпочтительным образом, информация, которая передается от, по меньшей мере, одной абонентской станции к, по меньшей мере, одной базовой станции, может включать в себя информацию, касающуюся изменения во времени, по меньшей мере, одного вектора формирования луча. Как правило, применяется постоянный набор возможных векторов формирования лучей, например, в количестве четырех. Абонентская станция передает в этом случае один из этих четырех векторов формирования лучей. Однако также возможно, что этот набор не является постоянным, а согласуется с пространственной ситуацией для абонентской станции. В то время как подлежащий применению в текущий момент вектор формирования луча, как правило, является быстро изменяющимся, набор векторов формирования лучей подвергается более медленным изменениям во времени. Примером информации, касающейся изменения во времени одного вектора формирования луча, могло бы быть обновление данных указанного набора векторов формирования лучей. Это обновление данных действует лишь с задержкой на применяемый в текущий момент вектор формирования луча.
В варианте осуществления изобретения информация о применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции векторе формирования луча включает в себя последовательность пилот-сигнала выделенного канала, выбранную, по меньшей мере, одной базовой станцией из некоторого числа последовательностей пилот-сигналов. Это означает, что имеющиеся в распоряжении последовательности пилот-сигналов по своему содержанию привязаны к векторам формирования лучей. Тем самым за счет выбора и передачи последовательности пилот-сигнала может передаваться информация о векторе формирования луча.
Предпочтительно число последовательностей пилот-сигналов может включать в себя две противофазные последовательности. Подобный выбор последовательностей существенно упрощает реализацию способа.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения оценка канала в прямом направлении посредством, по меньшей мере, одной абонентской станции осуществляется с применением, по меньшей мере, одного канала, излучаемого всенаправленно от, по меньшей мере, одной базовой станции. Примером такого всенаправленно излучаемого канала является общий пилот-канал. Понятие "всенаправленный" включает в свой объем не исключительно действительно однородное по пространству излучение, а скорее описывает те каналы, которые не излучаются пространственно направленным образом с применением множества антенн с соответствующими векторами формирования луча. За счет того, что абонентская станция получает от базовой станции информацию о применяемом векторе формирования луча, она в состоянии провести оценку канала с применением всенаправленно излучаемого канала, который имеет не ту же пространственную характеристику излучения, что и в случае выделенного канала с направленным лучом.
В варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одна абонентская станция после приема информации о векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции, извлекает из этой информации вектор формирования луча, применяемый для оценки канала в прямом направлении. Абонентская станция может, таким образом, из информации, переданной базовой станцией, непосредственно считать вектор формирования луча, который она применяет для оценки канала.
В другом варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одна абонентская станция после приема информации о векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции, проводит с применением этой информации вычисления для проверки вектора формирования луча. Примером подобного вычисления является вышеописанная процедура верификации вектора формирования луча с учетом апостериорной вероятности. Однако для проверки вектора формирования луча пригодны и другие вычисления. Результат этих вычислений может затем использоваться абонентской станцией для оценки канала.
Особенно предпочтительна подобная процедура проверки вектора формирования луча в комбинации с применением некоторого числа последовательностей пилот-сигналов. В то время как в обычных процедурах проверки вектора формирования луча качество результата с ростом числа возможных векторов формирования лучей падает, это не имеет места в способе, соответствующем изобретению. Поэтому при использовании способа, соответствующего изобретению, может применяться более точное квантование векторов формирования лучей. Это повышает эффективность использования ресурсов радиосвязи.
Предпочтительным образом информация о, по меньшей мере, одном векторе формирования луча, определенном, по меньшей мере, одной абонентской станцией может передаваться последней в виде отдельных битов. Информация о векторе формирования луча, таким образом, перед передачей разделяется на отдельные биты. При применении временных сегментов (слотов) можно тогда, например, передавать бит информации о векторе формирования луча в соответствующем или уже предназначенном для этого временном сегменте. В этом случае информация, как правило, относится только к части вектора формирования луча.
Предпочтительным образом информация о векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции, передается в виде отдельных битов от, по меньшей мере, одной базовой станции. Если информация о, по меньшей мере, одном векторе формирования луча, определенном, по меньшей мере, одной абонентской станцией, передается последней в виде отдельных битов, то предпочтительным является, чтобы информация о векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции, передавалась с той же самой тактовой частотой. Если для информации о векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции, в прямом направлении в распоряжении имеется больший объем ресурсов радиосвязи, чем для информации о, по меньшей мере, одном векторе формирования луча, определенном, по меньшей мере, одной абонентской станцией, в обратном направлении, то этот объем ресурсов может использоваться в рамках процедур защиты от ошибок.
Согласно предпочтительному варианту осуществления информация о векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции, подтверждает безошибочную передачу информации, касающейся вектора формирования луча, переданной от, по меньшей мере, одной абонентской станции к, по меньшей мере, одной базовой станции. Переданная от базовой станции к абонентской станции информация сформирована таким образом, что она обеспечивает возможность установить, была ли информация, посланная от абонентской станции к базовой станции, передана без существенных ошибок передачи. Это означает, что базовая информация после передачи должна предоставляться в распоряжение без ошибок. Это не исключает, что избыточная информация, которая генерировалась для кодирования базовой информации, может иметь ошибки. Объектом проверки может быть любая информация, которая передавалась от абонентской станции, если эта информация касается вектора формирования луча.
В одном варианте осуществления изобретения информация о векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции, указывает на подтверждение одного из, по меньшей мере, одного вектора формирования луча, определенного, по меньшей мере, одной абонентской станцией как вектора формирования луча, применяемого в текущий момент для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции. Базовая станция, таким образом, принимает и использует вектор формирования луча, определенный абонентской станцией, и сообщает об этом абонентской станции.
В другом варианте осуществления изобретения информация о векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции, указывает на отклонение одного из, по меньшей мере, одного вектора формирования луча, определенного, по меньшей мере, одной абонентской станцией в качестве вектора формирования луча для применения в текущий момент для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной абонентской станции. Базовая станция, таким образом, отклоняет вектор формирования луча, определенный, по меньшей мер, одной абонентской станцией, и сообщает об этом абонентской станции.
Предпочтительным образом соответствующий изобретению способ используется во взаимосвязи со способом в, по меньшей мере, одной базовой станции для совместного формирования луча для нескольких абонентских станций. При этом решение о том, какой вектор формирования луча должен применяться, принимается базовой станцией. Тем самым это решение о векторе формирования может приниматься в пользу множества абонентских станций.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления соответствующий изобретению способ используется в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA). При этом применение кодов может комбинироваться с другими способами разделения, например, с мультиплексированием по времени или по частоте.
В отношении системы радиосвязи вышеуказанная задача решается системой радиосвязи с признаками пункта 16 формулы изобретения.
В соответствии с изобретением, по меньшей мере, одна базовая станция содержит устройства для передачи информации о векторе формирования луча, применяемом для соединения между, по меньшей мере, одной базовой станцией и, по меньшей мере, одной абонентской станцией, к, по меньшей мере, одной абонентской станции, по меньшей мере, одна абонентская станция содержит устройства для проведения оценки канала с применением информации, переданной от, по меньшей мере, одной базовой станции.
Средства и устройства для осуществления этапов способа могут быть предусмотрены в соответствии с вариантами выполнения и усовершенствованиями изобретения.
Отдельные признаки и детали изобретения поясняются ниже на примерах выполнения со ссылками на чертежи, на которых показано следующее:
Фиг.1 - первая диаграмма выполнения соответствующего изобретению способа относительно вектора формирования луча в мобильной и базовой станции,
Фиг.2 - вторая диаграмма выполнения соответствующего изобретению способа относительно вектора формирования луча в мобильной и базовой станции.
Пример выполнения относится к широкополосной системе CDMA (WCDMA). Способ WCDMA представляет собой способ доступа для мобильной радиосвязи в рамках системы UMTS. Он основывается на применении, по меньшей мере, двух полос частот 5 МГц для передачи в обратном и прямом направлении (технология частотного уплотнения).
В рассматриваемой системе радиосвязи осуществляется связь между базовой станцией и мобильной станцией, которые связаны через интерфейс радиосвязи. Базовая станция содержит множество антенн, так что проводится формирование луча для передачи сигналов в прямом направлении. Для формирования луча служит выделенный канал, который состоит из DPDCH-канала и DPCCH-канала.
Мобильная станция определяет значения интенсивности каналов отдельных антенн в прямом направлении. На основе этих измерений она принимает решение относительно вектора формирования луча, который подходит для того, чтобы максимизировать уровень приема адресованных ей сигналов. Для этого в распоряжение предоставляется дискретное число векторов формирования луча. В рассматриваемом примере должен рассматриваться простой случай, состоящий в том, что в распоряжении имеются только два вектора формирования луча. Для передачи определенных векторов формирования луча в системе WCDMA в каждом временном сегменте в обратном направлении в распоряжение предоставлен один бит. Таким образом, мобильная станция передает соответственно по одному биту вектора формирования луча к базовой станции.
Базовая станция принимает в каждом временном сегменте один бит информации о желательном для мобильной станции векторе формирования луча. Базовая станция может либо удовлетворить эту потребность и соответственно установить вектор формирования луча для передачи сигналов по выделенному каналу. Но также возможно, что базовая станция выберет другой вектор формирования луча для мобильной станции. Это могло бы быть обосновано тем, что базовая станция проводит совместное формирование луча для нескольких мобильных станций. В этом случае для минимизации взаимных помех может быть более благоприятным использовать вектор формирования луча иной, чем определенный мобильной станцией.
Чтобы обеспечить высокое качество проводимой в мобильной станции оценки качества канала в отношении выделенного канала, для упомянутой оценки канала используется общий пилот-канал. Для этого мобильной станции должно быть известно, какой вектор формирования луча базовая станция применила для передачи сигналов по выделенному каналу. Этот вектор мог бы отличаться от "желательного кандидата" мобильной станции в том случае, если при передаче последнего от мобильной станции к базовой станции возникла ошибка или если базовая станция сама приняла решение применить другой вектор формирования лучей.
Чтобы информировать мобильную станцию о том, какой вектор формирования луча применила базовая станция, в выделенном физическом канале управления применяются две противофазные последовательности пилот-сигнала. В противоположность тем последовательностям пилот-сигналов выделенного канала, которые используются для оценки канала и поэтому являются постоянными, в случае последовательностей пилот-сигнала, применяемых для определения применяемого вектора формирования луча, речь идет о переменных последовательностях. Эти последовательности по содержанию связаны с обоими возможными векторами формирования луча. То есть в зависимости от применяемого вектора формирования луча передается одна из обеих возможных последовательностей пилот-сигнала.
Как правило, в случае последовательностей пилот-сигнала выделенных каналов речь идет о последовательностях длиной 4 бита. Так как для передачи определенного мобильной станцией вектора формирования луча к базовой станции в системе WCDMA в каждом временном сегменте в обратном направлении имеется 1 бит, то для определения применяемого вектора формирования луча достаточно передать последовательность пилот-сигнала длиной 1 бит. Так как последовательности пилот-сигнала выделенных каналов имеют длину 4 бита, то может использоваться кодирование 1-битовой последовательности пилот-сигнала.
В простейшем случае мобильная станция определяет непосредственно из 1-битовой последовательности пилот-сигнала применяемый вектор формирования луча. Так как мобильная станция послала базовой станции 1 бит информации о желательном для нее векторе формирования луча, передача первой из обеих возможных последовательностей пилот-сигнала может означать, что этот бит информации о желательном векторе формирования луча базовой станцией был соответственно преобразован, а передача второй последовательности пилот-сигнала, напротив, - что базовой станцией был выбран другой возможный вектор формирования луча.
Однако также возможно, что мобильная станция применяемый вектор формирования луча определяет не непосредственно из тестовой последовательности, а выполняет расчеты для проверки вектора формирования луча, например, в форме процедуры максимума апостериорной вероятности. Это представляет интерес во взаимосвязи с ошибками передачи при передаче желательного вектора формирования луча в обратном направлении.
Зная применяемый базовой станцией вектор формирования луча, мобильная станция может затем выполнить оценку выделенного канала с применением последовательностей пилот-сигнала общего пилот-канала.
На фиг.1 представлена временная диаграмма способа, осуществляемого между базовой станцией BS и мобильной станцией MS, для случая, когда базовая станция BS применяет желательный для мобильной станции вектор формирования луча для передачи сигнала по выделенному каналу. В этом простом случае передача информации посредством последовательностей пилот-сигнала выделенного канала может применяться для того, чтобы реализовать более эффективную процедуру проверки вектора формирования луча. Каждая стрелка на чертеже обозначает передачу информации от базовой станции BS к мобильной станции MS или обратно. На основе последовательностей пилот-сигнала CPICH-канала общего пилот-канала мобильная станция MS проводит измерения интенсивностей каналов отдельных антенн в прямом направлении ("Измерение") и выбирает один из возможных векторов формирования луча ("Выбор вектора формирования луча"). Этот вектор передается в обратном направлении к базовой станции BS ("Вектор формирования луча"). Базовая станция BS выполняет затем формирование луча в соответствии с желательным для мобильной станции MS вектором формирования луча ("Формирование луча"). Она передает соответствующую последовательность пилот-сигнала по выделенному каналу управления ("DPCH-подтверждение"), что соответствует передаче "эхо-сигнала". Мобильная станция распознает это и затем выполняет вычисление для проверки вектора формирования луча ("Вычисление для проверки вектора формирования луча"), например, в форме вычисления по процедуре максимума апостериорной вероятности.
На фиг.2 представлена временная диаграмма способа, осуществляемого между базовой станцией BS и мобильной станцией MS, для случая, когда базовая станция BS применяет иной, чем желательный для мобильной станции, вектор формирования луча для передачи сигнала по выделенному каналу. Первые шаги процедуры по фиг. 2 соответствуют показанным на фиг.1. На основе последовательностей пилот-сигнала CPICH-канала общего пилот-канала мобильная станция MS проводит соответствующие измерения ("Измерение") и выбирает один из возможных векторов формирования луча ("Выбор вектора формирования луча"). Этот вектор передается в обратном направлении к базовой станции BS ("Вектор формирования луча"). Базовая станция BS приходит к результату, что более предпочтительно применить иной, чем желательный для мобильной станции MS, вектор формирования луча для соединения с мобильной станцией MS ("Решение о векторе формирования луча"). После этого она осуществляет формирование луча с этим иным вектором формирования луча ("Формирование луча"). Она передает соответствующую последовательность пилот-сигнала по выделенному каналу управления ("DPCH-отклонение"). Мобильная станция распознает это и применяет иной, не являющийся желательным для нее, вектор формирования луча для оценки канала ("Принятие вектора формирования луча").
1. Способ оценки канала в прямом направлении в системе радиосвязи, включающей в себя, по меньшей мере, одну базовую станцию (BS) и, по меньшей мере, одну абонентскую станцию (MS), которые связаны между собой через интерфейс радиосвязи, причем в прямом направлении используется первый вектор формирования луча посредством множества антенн, причем, по меньшей мере, один подлежащий применению для соединения, по меньшей мере, от одной базовой станции (BS) к, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS) второй вектор формирования луча, максимизирующий уровень приема сигналов, направленных к, по меньшей мере, одной абонентской станции, определяется, по меньшей мере, одной абонентской станцией (MS), и от, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS) к, по меньшей мере, одной базовой станции (BS) передается информация, содержащая информацию об этом, по меньшей мере, одном втором векторе формирования луча, отличающийся тем, что по меньшей мере, одна базовая станция (BS) передает, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS) информацию о первом векторе формирования луча, применяемом в текущий момент для соединения, по меньшей мере, от одной базовой станции (BS) к, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS), на основе которой, по меньшей мере, одна абонентская станция (MS) осуществляет оценку канала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что информация, которая передается от, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS) к, по меньшей мере, одной базовой станции (BS), включает в себя информацию, касающуюся изменения во времени, по меньшей мере, одного второго вектора формирования луча.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что информация о применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции (BS) к, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS) первом векторе формирования луча включает в себя последовательность пилот-сигнала выделенного канала, выбранную, по меньшей мере, одной базовой станцией (BS) из некоторого числа последовательностей пилот-сигналов.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что число последовательностей пилот-сигналов включает две противофазные последовательности.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что оценка канала в прямом направлении посредством, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS) осуществляется с применением, по меньшей мере, одного канала, излучаемого всенаправленно от, по меньшей мере, одной базовой станции (BS).
6. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна абонентская станция (MS) после приема информации о первом векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции (BS) к, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS), извлекает из этой информации первый вектор формирования луча, применяемый для оценки канала в прямом направлении.
7. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна абонентская станция (MS) после приема информации о первом векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции (BS) к, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS), проводит с применением этой информации вычисления для проверки второго вектора формирования луча.
8. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что информация о, по меньшей мере, одном втором векторе формирования луча, определенном, по меньшей мере, одной абонентской станцией (MS), передается последней в виде отдельных битов.
9. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что информация о первом векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции (BS) к, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS), передается в виде отдельных битов от, по меньшей мере, одной базовой станции (BS).
10. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что информация о первом векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции (BS) к, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS), подтверждает безошибочную передачу информации, касающейся второго вектора формирования луча, переданной от, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS) к, по меньшей мере, одной базовой станции (BS).
11. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что информация о первом векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции (BS) к, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS), указывает на подтверждение одного из, по меньшей мере, одного второго вектора формирования луча, определенного, по меньшей мере, одной абонентской станцией (MS), как первого вектора формирования луча, применяемого в текущий момент для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции (BS) к, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS).
12. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что информация о первом векторе формирования луча, применяемом для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции (BS) к, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS), указывает на отклонение одного из, по меньшей мере, одного второго вектора формирования луча, определенного, по меньшей мере, одной абонентской станцией (MS), в качестве первого вектора формирования луча для применения в текущий момент для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции (BS) к, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS).
13. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что он используется во взаимосвязи со способом в, по меньшей мере, одной базовой станции (BS) для совместного формирования луча для нескольких абонентских станций (MS).
14. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что он используется в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA).
15. Система радиосвязи, содержащая, по меньшей мере, одну базовую станцию (BS) и, по меньшей мере, одну абонентскую станцию (MS), которые связаны между собой через интерфейс радиосвязи, причем, по меньшей мере, одна базовая станция (BS) содержит множество антенн для формирования луча в прямом направлении с использованием первого вектора формирования луча, причем, по меньшей мере, одна абонентская станция (MS) содержит средство для определения, по меньшей мере, одного второго вектора формирования луча, максимизирующего уровень приема сигналов, направленных к, по меньшей мере, одной абонентской станции, подлежащего применению для соединения от, по меньшей мере, одной базовой станции (BS) к, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS), и средство для передачи информации, включающей в себя информацию об упомянутом, по меньшей мере, одном втором векторе формирования луча, отличающаяся тем, что по меньшей мере, одна базовая станция (BS) содержит устройства для передачи, по меньшей мере, одной абонентской станции (MS) информации о первом векторе формирования луча, применяемом для соединения между, по меньшей мере, одной базовой станцией (BS) и, по меньшей мере, одной абонентской станцией (MS), и, по меньшей мере, одна абонентская станция (MS) содержит устройства для осуществления оценки канала с применением информации, переданной от, по меньшей мере, одной базовой станции (BS).
