CN1389029A - 使用两个或更多天线的发送分集装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种至少具有四个天线的发送分集***。一种在至少具有四个天线的移动通信***中的UTRAN(UMTS(陆地无线接入网))发送机包括连接到第一天线的第一加法器,连接到第二天线的第二加法器,连接到第三天线的第三加法器和连接到第四天线的第四加法器。

Description

使用两个或更多天线的发送分集装置和方法
                        发明背景
1. 技术领域
本发明总的涉及一种发送分集***，特别涉及一种***，其中支持N-天线发送分集方案的UTRAN与用于提供M-天线发送分集***的UE兼容。
2. 背景技术
由于移动电信技术迅速发展导致可以容纳的业务数据量的增加，第三代移动电信***已经被发展用于高速数据发送。第三代移动电信***已经分别在欧洲被标准化为异步W-CDMA(宽带码分多址)或UMTS(通用移动电信***)，在北美洲被标准化为同步CDMA-2000***。这样的移动电信***一般被配置成使得多个UE(用户设备)通过UTRAN(UMTS陆地无线接入网)互相通信。在移动电信***中，所接收的信号由于发生在高速数据发送期间的无线信道中的衰落而相位失真。该衰落使得所接收的信号的幅值衰减几个dB到几十dB。如果在数据解调期间未合适地补偿，则由于衰落而失真的所接收的信号的相位成为从发送侧发送的数据上的信息误差的原因，该误差降低了移动电信***的服务质量(QoS)。为了发送高速数据而不带来服务质量的恶化，移动电信***必须解决衰落问题，为了做到这一点，使用了各种分集技术。
一般来说，CDMA***采用瑞克(Rake)接收机，它利用信道的延迟扩展来执行分集接收。虽然瑞克接收机执行用于接收多径信号的接收分集，但是，当延迟扩展小于预定值的时候，利用上述的延迟扩展的分集技术就不能如愿地运行。另外，利用交织和编码的时间分集技术被用于多普勒扩展信道中。但是，在低速多普勒扩展信道中使用时间分集技术很困难。
因此，为了解决衰落问题，空间分集技术被用于诸如室内信道的低延迟扩展信道和诸如步行信道的低速多普勒扩展信道。空间分集技术使用两个或多个发送/接收天线。即，当通过一个天线发送的信号由于衰落而衰减时，空间分集技术接收通过另一个天线发送的信号。空间分集可以被划分为利用接收天线的接收分集技术和利用发送天线的发送分集技术。虽然接收分集技术被应用到UE，但考虑到UE的大小和成本，难于在UE上安装多个天线。因此，建议使用多个天线安装在UTRAN上的发送分集技术。
发送分集技术涉及一种通过接收下行链路信号来获得分集增益的算法，并被划分为开环模式和闭环模式。在开环模式中，UTRAN在编码后通过分集天线发送一个数据信号，UE然后接收从UTRAN发送的信号和解码所接收的信号，从而获得分集增益。在闭环模式中，(1)UE预测信道环境，通过UTRAN的各个发送天线发送的信号受制于该信道环境，(2)UE根据预测值计算对于UTRAN的天线的最大化所接收的信号的功率所适合的加权，并且通过上行链路向UTRAN发送所计算的加权信息，和(3)UTRAN随后根据从UE发送的加权信息控制各个天线的加权。对于UE的信道测量，UTRAN发送分配到各个天线的导频信号，并且UE通过导频信号测量信道并利用此信道信息确定最佳权重。
名称为“利用带有反馈的自适应发送天线的子空间聚束方法”(Method ofSubspace Beamforming Using Adaptive Transmitting Antennas with Feedback)的美国专利第5,634,199号和名称为“用于最小化自适应天线中的串扰的方法”(Method for Minimizing Cross-talk in Adaptive Antennas)的美国专利第5,471,647号公开了一种在反馈模式中使用发送分集技术的方法。美国专利第5,634,199号公开了一种使用扰动算法和增益矩阵的信道测量和反馈的方法。然而，作为盲算法的此方法不经常使用，因为它对于信道测量转换速度低并在寻找正确权重时有困难。
同时，UMTS，即W-CDMA(3GPP(第三代合作工程))版本99推荐了一种用于量化两个天线的加权和反馈所量化的加权的方法。该方法引用一种情况，其中仅存在支持两个天线发送分集技术的UE。即，W-CDMA版本99没有涉及UTRAN具有四个发送天线的情况的发送方法，也不涉及同时存在使用两个天线发送分集技术的一个UE和使用四个天线发送分集技术的另一个UE的情况下，UTRAN的信号发送方法和UE的信号接收方法。如果利用下面的方法使发送天线在数量上被扩展为4个，所述方法是将通过单一天线发送信号的传统方法扩展为通过两个发送天线发送信号的方法，那么使用两个天线发送分集技术的UE将不能正常运行。如果将用于以两个天线发送信号的方法和用于以四个天线发送信号的方法都用于解决上述的问题，则将产生在天线之间的功率不平衡的新问题。
用于通过多个天线发送不同的导频信号的方法包括时分复用(TDM)***、频分复用(FDM)***和码分复用(CDM)***。为了通过天线发送不同的导频信号，W-CDMA***可以使用扰码、信道化码或正交导频码元模式。
一般来说，与使用单一天线的现有***相比，使用两个发送天线的***可以获得相当高的分集增益和可达3dB的信号噪声比(SNR)。另外，当发送分集技术使用超过两个的天线时，分集增益提高到比通过两个天线发送分集技术获得的分集增益高的水平，并且SNR也与天线的数量成比例提高。在此，虽然所提高的分集增益低于通过两个天线的分集技术获得的分集增益，但是分集程度提高，从而信号噪声比(Eb/No)的增加引起分集增益的提高。
UMTS***的W-CDMA版本99当前公开了仅仅使用两个天线的发送分集技术。然而，W-CDMA版本99考虑了使用多于两个天线的发送分集技术的必要性。即，必须考虑一种移动通信***，其中共存接收从两个发送天线发送的信号的现有的UE和接收从多于两个的发送天线发送的信号的UE。在此情况下，需要一个收发信机，它被构建成，使用两个天线的发送分集技术的UE和使用多于两个的天线的发送分集技术的UE都可以正常地从UTRAN接收信号。即，必须考虑一种发送/接收方法和装置，它即使在被设计来容纳使用两个天线的发送分集技术的UTRAN***的UE位于使用多于两个的天线的发送分集技术的UTRAN***的业务区域中的时候也可以正常工作。另一方面，也必须考虑一种发送/接收方法和装置，它即使在被设计来容纳使用多于两个的天线的发送分集技术的UTRAN***的UE位于使用两个天线的发送分集技术的UTRAN***的业务区域中的时候也可以正常工作。另外，有必要提供与被设计来容纳使用多于两个的天线的发送分集技术的UTRAN***的UE的兼容性，而不用调整被设计来容纳使用两个天线的发送分集技术的UTRAN***的UE。
在公用导频信道和用于发送公用数据的公用信道中特别需要兼容性。这是因为，虽然专用的信道可以根据UE的特性和版本以适当的分集方法发送信号，但是必须构建作为公用信道的公用导频信道(CPICH)和公用数据信道，以便同时支持运行在使用现有的两个天线的发送分集技术的UTRAN***中的低版本UE和运行在使用多于两个的天线的发送分集技术的UTRAN***中的高版本UE。即，与专用信道相比，公用信道必须有对由***发送的信号的更高的可靠性，以便公用信道以比专用信道更高的功率发送信号。因此，有可能通过从公用信道获得发送分集增益来以低发送功率执行通信，因此提高了整个***的容量，即用户的数量。
该发射天线***是一个以多个天线发送信号的***。当通过多个天线发送的信号的功率均匀分布时，包括诸如低噪声放大器(LNA)的天线功率放大器的发送RF***在成本和效率上是有优势的。如果发送功率对于特定的天线不均匀分布，则天线难于设计并且成本也不合需要地提高。如果发送/接收***未有效地被设计，则难于提供与使用两个天线的发送分集技术的方法和装置的兼容性。
                             发明内容
因此本发明的一个目的在于提供一种用于在使用多于两个的天线的发送分集技术的UTRAN中发送信号的方法和装置。
本发明的另一个目的在于提供一种在接收从使用多于两个的天线的发送分集技术的UTRAN发送的信号的UE中用于接收信号的方法和装置。
本发明的另一个目的在于提供一种用于在使用不同数量的天线的发送分集技术的***中发送导频信号的方法和装置。
本发明的另一个目的在于提供一种用于在使用不同数量的天线的发送分集技术的***中接收导频信号的方法和装置。
本发明的另一个目的在于提供一种通过分离正交码和扰码来在使用数量是4的倍数的天线的发送分集技术的***中发送导频信号的方法和装置。
本发明的另一个目的在于提供一种通过分离正交码和扰码来在使用数量是4的倍数的天线的发送分集技术的***中接收导频信号的方法和装置。
本发明的另一个目的在于提供一种通过限定经由在具有数量是4的倍数的天线的发送分集***中的特定天线的信号发送来在使用不同数量的天线的发送分集技术的***中发送导频信号的方法和装置。
本发明的另一个目的在于提供一种通过限定经由在具有数量是4的倍数的天线的发送分集***中的特定天线的信号发送来在使用不同数量的天线的发送分集技术的***中接收导频信号的方法和装置。
本发明的另一个目的在于提供一种信号发送方法和装置，用于在使用多个天线的发送分集技术中向各个天线分配不同的功率。
为了获得上述的和其他目的，在至少具有四个天线的移动通信***中提供了UTRAN发送机。第一加法器将通过在发送功率控制之后以第一正交码扩展第一码元模式而获得的第一扩展信号加到通过在发送功率控制之后以与第一正交码正交的第二正交码扩展第一码元模式而获得的第二扩展信号，并将相加的信号通过第一天线发送。第二加法器将第一扩展信号加到通过在发送功率控制之后以第二正交码扩展倒相第一码元模式而获得的第一反相码元模式而获得的第三扩展信号，并将相加的信号通过第二天线发送。第三加法器将通过在发送功率控制之后以第一正交码扩展与第一码元模式正交的第二码元模式获得的第四扩展信号加到在发送功率控制之后以第二正交码扩展第二码元模式获得的第五扩展信号，并通过第三天线发送相加的信号。第四加法器将第四扩展信号加到通过在发送功率控制之后以第二正交码扩展倒相第二码元模式而获得的第二反相码元模式而获得的第六扩展信号，并将相加的信号通过第四天线发送。
对于发送功率控制，UTRAN将码元模式乘以增益常数以便使得用于接收所发送的信号的接收机能够具有相同的小区半径。
最好，码元模式是导频码元模式或数据码元模式。
                          附图说明
通过下面结合附图进行的详细说明本发明的上述和其他目的、特性和优点将变得更明显，其中：
图1图解了一般四天线发送分集***的结构；
图2图解了按照本发明的一个实施例的四天线发送分集***的结构；
图3图解了按照本发明的一个实施例的用于发送导频信号的发送分集发送机的结构；
图4图解了按照本发明的另一个实施例的用于导频增益受控的发送的发送分集发送机的结构；
图5图解了按照本发明的另一个实施例的用于发送导频信号的八天线发送分集发送机的结构；
图6图解了按照本发明的另一个实施例的用于导频估计的发送分集接收机的结构；
图7图解了按照本发明的另一个实施例的用于导频增益受控估计的发送分集接收机的结构；
图8图解了按照本发明的另一个实施例的支持八天线发送分集的接收机的结构；
图9图解了按照本发明的另一个实施例的用于发送公用数据的发送分集发送机的结构；
图10图解了按照本发明的另一个实施例的利用单个正交码发送公用信道数据的发送分集发送机的结构；
图11图解了按照本发明的另一个实施例的利用两个正交码估计公用信道数据的发送分集接收机的结构；和
图12图解了按照本发明的另一个实施例的利用单个正交码估计公用数据的发送分集接收机的结构。
                        具体实施方式
下面参照附图说明本发明的优选实施例。在下面的说明中，不详细说明公知的功能或结构，因为它们会以不必要的细节混淆本发明。
图1图解了一般的四天线发送分集***的结构。参见图1，UTRAN(UMTS陆地无线接入网)101包括四个天线ANT#1-ANT#4，并在将用户信号转换为适合于四天线发送后通过四个天线发送该用户信号。UE 103分别接收通过第一天线ANT#1经由信道h1发送的信号、通过第二天线ANT#2经由信道h2发送的信号、通过第三天线ANT#3经由信道h3发送的信号和通过第四天线ANT#4经由信道h4发送的信号。UE 103通过解调处理将从UTRAN 101的四个天线ANT#1-ANT#4接收的信号解码为原始发送数据。
图2图解了按照本发明的一个实施例的四天线发送分集***的结构，其中支持两个天线的发送分集技术的UE接收从UTRAN发送的四个导频信号。参见图2，支持两个天线的发送分集技术的UE 203以这样的方式接收来自UTRAN 201的四个天线的导频信号，即它有效地从两个天线接收导频信号。具体来说，UE 203接收通过UTRAN 201的第一和第二天线ANT#1和ANT#2经由hA信道发送的导频信号，并接收通过第三和第四天线ANT#3和ANT#4经由hB信道发送的导频信号。
在图2所示的支持两个天线发送分集技术的UE存在于支持四天线发送分集技术的UTRAN的业务区域中的情况下，采用四天线发送分集的UTRAN201的发送机具有图3所示的结构。
图3图解了按照本发明的一个实施例的用于发送导频信号的发送分集发送机的结构。从图3所示的四天线输出的导频信号可以由等式(1)到(4)分别表示。即，等式(1)表示第一天线347的输出x1(t)，等式(2)表示第二天线349的输出x2(t)。而且，等式(3)表示第三天线351的输出x3(t)，等式(4)表示第四天线353的输出x4(t)。
x1(t)＝p1(t)×(g·COVSF1(t)+COVSF2(t))×CSC(t)……………(1)
x2(t)＝p1(t)×(g·COVSF1(t)-COVSF2(t))×CSC(t)……………(2)
x3(t)＝p2(t)×(g·COVSF1(t)+COVSF2(t))×CSC(t)……………(3)
x4(t)＝p2(t)×(g·COVSF1(t)-COVSF2(t))×CSC(t)……………(4)
在等式(1)到(4)中，p1(t)表示AA形式的导频码元模式301，它是第一码元模式，p2(t)表示A-A或-AA形式的导频码元模式303，它是第二码元模式。AA形式的第一码元模式是与A-A或-AA形式的第二码元模式正交的，以便保持导频码元模式301和导频码元模式303之间的正交属性。另外，COVSF1(t)和COVSF2(t)分别表示第一正交码OVSF1(305)和第二正交码OVSF1(315)，它们是沃尔什码或OVSF(正交可变扩展因子)码，用于扩展导频码元模式301和303。另外，CSC(t)表示扰码337，它具有与正交码305和315相同的码片率。最后，‘g’表示一个增益常数355，用于保证支持现有的两个天线发送分集技术的UE的性能。
通过天线由UTRAN 201发送的导频信号‘A’当被应用到BPSK(二进制移相键控)发送机的时候可能具有数值1或-1，或者当被应用到QPSK(四相相移键控)发送机的时候可能具有数值1+j。因此，由乘法器357将AA形式的第一导频码元模式301与增益常数355相乘，然后由乘法器307再与第一正交码OVSF1(305)相乘，结果产生的值被提供给加法器329。举例来说，第一正交码OVSF1具有256码片的长度。而且，由乘法器317将第一导频码元模式301与第二正交码OVSF2相乘，然后提供到加法器329。加法器329将乘法器307的输出加到乘法器317的输出上并向乘法器339提供其输出。由乘法器339将加法器329的输出与扰码337相乘，然后通过第一天线347发送。另外，由乘法器357将第一导频码元模式301与增益常数355相乘，然后再由乘法器307与第一正交码OVSF1(305)相乘，结果产生的值被提供给加法器331。另外，由乘法器317将第一导频码元模式301与第二正交码OVSF2(315)相乘，然后由乘法器325再与信号-1相乘用于信号反相，结果产生的值被提供给加法器331。加法器331将乘法器307的输出与乘法器325的输出相加并将输出提供到乘法器341。由乘法器341将加法器331的输出与扰码337相乘，然后通过第二天线349发送。虽然乘法器325将输入信号乘以信号-1用于倒相，但是输入信号的倒相可以在UTRAN发送机的输入级或输出级执行。
类似地，由乘法器359将A-A或-AA形式的第二导频码元模式303与增益常数355相乘，然后由乘法器311再与第一正交码OVSF1(305)相乘，结果产生的值被提供给加法器333。另外，由乘法器321将第二导频码元模式303与第二正交码OVSF2相乘，然后提供到加法器333。加法器333将乘法器311的输出与乘法器321的输出相加，并将输出提供到乘法器343。由乘法器343将加法器333的输出与扰码337相乘，然后通过第三天线351发送。另外，由乘法器359将第二导频码元模式303与增益常数355相乘，然后由乘法器311再与第一正交码OVSF1(305)相乘，结果产生的值被提供给加法器335。另外，由乘法器321将第二导频码元模式303与第二正交码OVSF2(315)相乘，并然后由乘法器327再与信号-1相乘用于信号反相，结果产生的值被提供给加法器335。加法器335将乘法器311的输出与乘法器327的输出相加，并将输出提供给乘法器345。由乘法器345将加法器335的输出与扰码337相乘，然后通过第四天线353发送。虽然乘法器327将输入信号与信号-1相乘用于倒相，但是输入信号的倒相可以在UTRAN发送机的输入级或输出级执行，如参照乘法器325所述。在发送机中的加法器329、331、333和335可以被合并为一个单一的加法器。另外，用于将它们的输入信号乘以扰码337的乘法器339、341、343和345也可以被合并为一个单一的乘法器，而且也可以执行复扩展。用于通过将它们的输入信号乘以信号-1来反相它们的输入信号的乘法器325和327可以被放在其他地方，只要要通过第二和第四天线349和353输出的信号进行倒相。例如，乘法器325可以放在乘法器317之前以反相输入导频码元模式301或输入OVSF码315。另外，也有可能去除乘法器325。在这种情况下，加法器331必须从乘法器307的输出信号中减去乘法器317的输出信号。以相同的方式，乘法器327可以被放置在乘法器321的前面以反相输入导频码元模式303或输入OVSF码315。另外，也有可能去除乘法器327。在这种情况下，加法器335必须从乘法器311的输出信号中减去乘法器321的输出信号。如果增益常数355是g＝1，则在硬件结构中不包括它。此外，增益常数355具有一个常数值，或者是可变值，它可以按照信道环境或用户环境以预置单位(如码元单位、时隙单位或帧单位)适应性地被控制。
图4图解了按照本发明的另一个实施例的用于导频控制增益的发送的发送分集发送机的结构，其中各个天线的导频信号以不同的发送功率发送。
下面参照图4说明用于控制发送功率，即通过各个天线发送的导频信号的增益的方法。控制通过各个天线发送的导频信号的发送功率的原因是要控制接收导频信号的各个接收机的小区半径为相同。在此，“控制各个接收机的小区半径为相同”指对于使用一个天线的发送分集技术的接收机、使用两个天线的发送分集技术的接收机、使用四个天线的发送分集技术的接收机和使用具有不同数量的天线的发送分集技术的接收机，控制导频信号的小区半径为相同。
参见图4，当UTRAN 201输出具有相同发送功率的导频信号的时候，通过第一天线347发送的信号乘以增益常数g1(451)，通过第二天线349发送的信号乘以增益常数g2(453)，通过第三天线351发送的信号乘以增益常数g3(455)，通过第四天线353发送的信号乘以增益常数g4(457)。用于控制发送功率，即通过将通过各个天线发送的信号与对应于各个天线的增益常数相乘得到的天线增益的方法，不仅可以被应用于导频信号，而且可以被应用于后述的公用数据信号。此外，当有必要独立控制天线的增益的时候，该方法可以应用到在使用多个天线的发送分集技术的***中发送的任何信号。
使用四个天线发送分集技术的发送机结构已经参照图3和4进行了说明。下面参照图5说明支持八个天线发送分集技术的发送机结构。
图5图解了按照本发明的另一个实施例的用于发送导频信号的八天线发送分集发送机的结构，其中用于四天线发送分集的结构被并行排列了两次以实现八天线发送分集。参见图5，用于通过第一到第四天线347、349、351和353发送导频信号的方法于参照图3所述的四天线发送分集方法相同，因此不做详细的说明。虽然扰码CSC1的表示与图3和4中所示的扰码CSC不同，应当注意它们是相同的扰码。即，由于四天线发送分集技术被扩展到八天线发送分集技术，应用到第一到第四天线347、349、351和353的扰码由CSC1表示，而应用到第五到第八天线589、591、593和595的扰码由CSC2表示。为了简单，图5未示出用于分别地控制天线的发送功率的增益控制处理和用于独立地将导频信号乘以天线的增益常数的处理。
如上所述，八天线发送分集技术可以通过对四天线发送分集加倍来实现。这可以通过进一步分配两个新的正交码而实现，这两个新的正交码即除应用到第一到第四天线347、349、351和353的第一正交码OVSF1(305)和第二正交码OVSF2(315)之外的用于四个添加的天线的导频信号的第三正交码OVSF3(560)和第四正交码OVSF4(561)，或者可以通过下面方式而实现，即分配除了应用到第一到第四天线347、349、351和353的扰码CSC1(337)之外的新扰码CSC2(597)，并然后将第一和第二正交码OVSF1和OVSF2代替第三和第四正交码OVSF3和OVSF4，应用到第一到第四天线347、349、351和353。如果扰码CSC1(337)不同于扰码CSC2(597)，则第一正交码OVSF1(305)与第三正交码OVSF3(560)相同，并且第二正交码OVSF2(315)与第四正交码OVSF4(561)相同。相反，如果第一正交码OVSF1(305)与第三正交码OVSF3(560)不相同，并且第二正交码OVSF2(315)与第四正交码OVSF4(561)不相同，那么扰码CSC1(337)与扰码CSC2(597)相同。通过以这种方式将不同的代码施加到天线，就可以应用发送分集技术到第五到第八天线589、591、593和595，因此使得有可能扩展发送分集技术应用的天线数量。另外，发送分集技术应用的天线数量可以通过类似的方式以四的倍数扩展。当天线的数量以增加了四时，所需要的正交码的数量也增加2或另外使用一个新的扰码。
当然，即使在由发送分集技术使用的天线的数量不是四的倍数的时候，也有可能通过改进用于扩展天线的数量为四的倍数的方法来实现本发明。例如，当发送分集使用三个天线的时候，有可能通过不发送来自最后一个天线，即在上述四天线发送分集技术中的第四个天线353输出的信号来实现三天线发送分集。作为另一个示例，当发送分集使用六个天线时，有可能通过不发送在八天线发送分集技术中从第六和第八天线591和595输出的信号来实现六天线发送分集技术。
下面，将参照图6说明对应于图3所示的UTRAN发送机的UE接收机的结构。图6图解了按照本发明的另一个实施例的用于估计导频信号的发送分集接收机的结构。图6所示的四个输出信号可以由下面的等式(5)到(8)表示。具体而言，等式(5)表示第一天线347的信道测量值 ，等式(6)表示第二天线349的信道测量值 ，等式(7)表示第三天线351的信道测量值
Figure A0180249500203
，等式(8)表示第四天线353的信道测量值
Figure A0180249500204
h ^ 1 = ∫ r ( t ) · C SC ( t ) · C OVSF 1 ( t ) { p 1 ( t ) + p 2 ( t ) } dt - - - - - ( 5 ) h ^ 2 = ∫ r ( t ) · C SC ( t ) · C OVSF 1 ( t ) { p 1 ( t ) - p 2 ( t ) } dt - - - - - ( 6 ) h ^ 3 = ∫ r ( t ) · C SC ( t ) · C OVSF 2 ( t ) { p 1 ( t ) + p 2 ( t ) } dt - - - - - ( 7 ) h ^ 4 = ∫ r ( t ) · C SC ( t ) · C OVSF 2 ( t ) { p 1 ( t ) - p 2 ( t ) } dt - - - - - ( 8 )
在等式(5)到(8)中，r(t)表示通过天线401在UE 203所接收的信号，p1(t)表示第一导频码元模式413，p2(t)表示与第一导频码元模式正交的第二导频码元模式423。此外，COVSF1(t)表示第一正交码OVSF1(407)，COVSF2(t)表示第二正交码OVSF2(411)，CSC(t)表示扰码403。导频码元模式、正交码和扰码与用于UTRAN中的相同并被预存在UE中。
通过UE 203的天线401接收的信号r(t)在它被转换为基带信号后被提供给解扩器405，然后在解扩器405中被以扰码403解扩。由解扩器405解扩的信号被提供给正交解扩器408和正交解扩器409。正交解扩器408利用第一正交码OVSF1(407)解扩从解扩器405输出的信号，并且正交解扩器409利用第二正交码OVSF2(411)解扩从解扩器405输出的信号。从正交解扩器408输出的以第一正交码OVSF1解扩的信号以码元单位在累加器(ACC)440中被累加。由乘法器415将累加器440的输出信号与第一导频码元模式413相乘，然后由累加器425累加。而且，由乘法器417将累加器440的输出信号与第二导频码元模式423相乘，然后由累加器427累加。
此外，从正交解扩器409输出的以第二正交码OVSF2解扩的信号以码元单位在累加器(ACC)441中被累加。由乘法器419将累加器441的输出信号与第一导频码元模式413相乘，然后由累加器429累加。而且，由乘法器421将累加器441的输出信号与第二导频码元模式423相乘，然后由累加器431累加。
累加器425的输出信号由加法器433与累加器429的输出信号相加，然后被输出作为通过UTRAN的第一天线347发送的导频码元模式信号。累加器427的输出信号由加法器435与累加器431的输出信号相加，然后被输出作为通过UTRAN的第二天线349发送的导频码元模式信号。累加器429的输出信号由加法器437从累加器425的输出信号中减去，然后被输出作为通过UTRAN的第三天线351发送的导频码元模式信号。累加器431的输出信号由加法器439从累加器427的输出信号中减去，然后被输出作为通过UTRAN的第四天线353发送的导频码元模式信号。
当发送机利用图4所示的相关的增益常数独立地控制各个天线的发送功率的时候，要求接收机按照相关的增益常数来控制各个天线的发送功率。下面参照图7描述用于执行对发送功率控制的增益控制的接收机结构。
图7图解了按照本发明的另一个实施例的用于导频增益受控估计的发送分集接收机的结构，其中如果通过发送机的各个天线发送的信号具有不同的发送功率，则接收机通过将导频估计值乘以发送机中使用的增益常数的倒数来执行精确的导频估计。对于与通过第一天线347发送的信号相乘的作为增益常数g1(451)的倒数的增益常数1/g1(711)、与通过第二天线349发送的信号相乘的作为增益常数g2(453)的倒数的增益常数1/g2(713)、与通过第三天线351发送的信号相乘的作为增益常数g3(455)的倒数的增益常数1/g3(715)和与通过第四天线353发送的信号相乘的作为增益常数g4(457)的倒数的增益常数1/g4(717)，它们通过按照发送机预存增益而预先为接收机所知，或者根据需要由发送机提供给UE。接收机通过将从各个天线接收的导频信号的导频估计值乘以相关的增益常数来估计精确的导频信号。除了用于乘以增益函数的倒数的处理之外的处理与图6所述的处理相同，因此不再详细说明。
而且，对应于支持具有数量大于4并是4的倍数的天线的发送分集的发送机，比如图8中所示的支持八天线发送分集技术的发送机的接收机，利用发送机中使用的新正交码或新扰码，以四天线发送分集方法中执行的相同方式来估计导频码元。下面参照图8描述对应于使用八天线发送分集技术的发送机的接收机的结构。
图8图解了按照本发明的另一个实施例的支持八天线发送分集的接收机的结构，其中八天线发送分集技术通过并行加倍四天线发送分集来实现。对于通过UE 203的天线401接收的信号的前四个信道 和 的估计，接收机首先利用第一扰码CSC1(337)解扩所接收的信号，然后再利用第一和第二正交码OVSF1(305)和OVSF2(315)对被解扩的信号解扩。利用第一和第二正交码OVSF1(305)和OVSF2(315)解扩的信号由它们相关的累加器(未示出)累加。除了对前四个信道 和
Figure A0180249500224
解扩的处理之外的处理与图6中所示的支持四天线发送分集的接收机中执行的处理相同，因此不给出详细的说明。另外，所需要描述对应于图5中所示的发送机结构的接收机结构的用于控制增益常数的处理，为了简单也不进行说明。如果发送机在发送期间利用增益常数控制各个天线的发送功率，则接收机需要一个另外的用于控制输出信号的处理，该处理将各个信道估计值乘以在发送机中用于功率控制的增益常数的倒数。
对于对跟随前四个信道 和 的后四个信道 和
Figure A0180249500228
的导频信号估计，接收机首先利用第二扰码CSC2(597)解扩所接收的信号，然后再利用第三和第四正交码OVSF3(560)和OVSF4(561)对被解扩的信号解扩。利用第三和第四正交码OVSF3(560)和OVSF4(561)解扩的信号由它们相关的累加器(未示出)累加。除了对后四个信道
Figure A0180249500229
和 解扩的处理之外的处理与图6中所示的支持四天线发送分集的接收机中执行的处理相同，因此不给出详细的说明。在对信道
Figure A01802495002211
和
Figure A01802495002212
的信号估计期间不考虑增益常数。然而，如果发送机在发送期间利用增益常数控制各个天线的发送功率，则接收机需要一个另外的用于控制输出信号的处理，该处理将各个信道估计值乘以在发送机中用于功率控制的增益常数的倒数。
另外，如图5所示，如果第一扰码CSC1(337)与第二扰码CSC2(597)不同，则第一正交码OVSF1(305)与第三正交码OVSF3(560)相同并且第二正交码OVSF2(315)与第三正交码OVSF4(561)也相同。相反，如果第一正交码OVSF1(305)与第三正交码OVSF3(560)不相同，并且第二正交码OVSF2(315)与第四正交码OVSF4(561)不相同，那么第一扰码CSC1(337)与第二扰码CSC2(597)相同。因此，当天线的数量以增加了四时，所需要的正交码的数量也增加2或必须在对应于使用发送分集技术的发送机的接收机中另外使用一个新的扰码。
已经参照图3到8说明了按照本发明的用于发送和接收导频码元模式的发送分集***。下面，将参照图9到12说明用于与导频码元模式一起发送和接收公用数据码元模式的发送分集***。
图9图解了按照本发明的另一个实施例的用于发送公用数据的发送分集发送机的结构。图9中所示的四个天线的各个数据输出可以由下面的等式(9)到(12)表示。具体而言，等式(9)表示第一天线547的输出y1(t)，等式(10)表示第二天线549的输出y2(t)，等式(11)表示第三天线551的输出y3(t)，等式(12)表示第四天线553的输出y4(t)。[y1(2t)y1(2t+1)]＝[s(2t)·CSC(2t)s(2t+1)·CSC(2t+1)]·(g·COVSF1(2t)+COVSF2(2t))
                                                        ……………(9)[y2(2t)y2(2t+1)]＝[s(2t)·CSC(2t)s(2t+1)·CSC(2t+1)]·(g·COVSF1(2t)-COVSF2(2t))
                                                        ……………(10)[y3(2t)y3(2t+1)]＝[-s*(2t+1)·CSC(2t)s*(2t)·CSC(2t+1)]·(g·COVSF1(2t)+COVSF2(2t))
                                                        ……………(11)[y4(2t)y4(2t+1)]＝[-s*(2t+1)·CSC(2t)s*(2t)·CSC(2t+1)]·(g·COVSF1(2t)-COVSF2(2t))
                                                        ……………(12)
在等式(9)到(12)中，[s(2t)s(2t+1)]表示2-连续数据码元模式501，[-s*(2t+1)s*(2t)]表示与2-连续数据码元模式501正交的2-连续分集数据码元模式503。此外，COVSF1(t)和COVSF2(t)分别表示第一正交码OVSF1(505)和第二正交码OVSF2(515)，它们是沃尔什码沃尔什码或OVSF(正交可变扩展因子)码。另外，CSC(t)表示扰码537，并且，‘g’表示一个增益常数555，用于保证支持现有的两个天线发送分集技术的UE的性能。
要在四天线发送分集***中发送的数据信号‘A’当应用到BPSK发送机中的时候可以具有值1或-1，当应用到QPSK发送机中的时候可以具有值{1+j，-1+j，1-j，-1-j}。数据信号也可以以类似的方法应用到支持诸如8PSK(8状态相移键控)调制、16QAM(16正交调幅)调制和64QAM(64正交调幅)调制的高效率调制的发送机中。这里假定数据信号‘A’应用到STTD(基于空间时间分组编码的发送分集)技术，它是上述的发送分集技术之中的开环模式技术之一。STTD考虑一个专用的物理信道(DPCH)、一个主公用控制物理信道(P_CCPCH)、一个副公用控制物理信道(S_CCPCH)、一个同步信道(SCH)、一个页面指示信道(PICH)、一个获取指示信道(AICH)和一个物理下行链路共享信道(PDSCH)，并计算各个天线的信道估计值，用于利用公用导频信道(CPICH)的STT解码。在数据信号‘A’具有使得码元S1和S2分别顺序地在发送分集编码时间间隔T1和T2中被接收的格式的情况下，连续码元S1S2在进行STTD编码后被通过第一天线输出为S1S2和通过第二天线输出为-S2 *S1 *。具体说明在一个信道比特单元中的码元STTD编码，如果假定上述的在发送分集编码时间间隔T1和T2中被接收到的码元S1和S2分别被创建为信道比特b0b1和b2b3，那么码元S1S2被接收为信道比特b0b1b2b3。通过执行对信道比特b0b1b2b3的STTD编码，发送机通过第一天线输出信道比特b0b1b2b3(S1S2)和通过第二天线输出信道比特-b2b3b0-b1(-S2 *S1 *)。在此，第一天线是参考天线，第二天线是分集天线。
在通过STTD编码创建的数据码元模式中，通过作为参考天线的第一天线发送的码元S1S2将被称为“参考天线STTD码组501”，通过作为分集天线的第二天线发送的码元-S2 *S1 *将被称为“分集天线STTD码组503”。由乘法器517将参考天线STTD码组501与增益常数g(555)相乘，然后由乘法器507再与第一正交码505相乘。例如，第一正交码OVSF1(505)具***片率256。而且，由乘法器517将参考天线STTD码组501与第二正交码OVSF2(515)相乘。由加法器529将乘法器517的输出加到乘法器507的输出上，然后由乘法器539再与扰码537相乘。乘法器539的输出信号通过第一天线547被发送。另外，由乘法器557将参考天线STTD码组501与增益常数g(555)相乘，然后由乘法器507再与第一正交码OVSF1(505)相乘，结果产生的值被提供到加法器531。而且，由乘法器517将参考天线STTD码组501与第二正交码OVSF2(515)相乘，然后由乘法器525再与信号-1相乘用于信号反相，结果产生的值被提供到加法器531。加法器531将乘法器507的输出加到乘法器525的输出上并将其输出提供到乘法器541。由乘法器541将加法器531的输出与扰码537相乘，然后通过第二天线549发送。
类似地，由乘法器559将分集天线STTD码组503与增益常数555相乘，然后由乘法器511再与第一正交码OVSF1(505)相乘，结果产生的值被提供给加法器533。此外，由乘法器521将分集天线STTD码组503与第二正交码OVSF2(515)相乘，然后提供给加法器533。加法器533将乘法器511的输出加到乘法器521的输出上，然后将其输出提供给乘法器543。由乘法器543将加法器533的输出与扰码537相乘，然后通过第三天线551发送。而且，由乘法器559将分集天线STTD码组503与增益常数555相乘，然后由乘法器511再与第一正交码OVSF1(505)相乘，结果值被提供给加法器535。而且，由乘法器521将分集天线STTD码组503与第二正交码OVSF2(515)相乘，然后由乘法器527再与信号-1相乘用于信号反相，结果值被提供给加法器535。加法器535将乘法器511的输出加到乘法器527的输出上，然后将其输出提供给乘法器545。由乘法器545将加法器535的输出与扰码537相乘，然后通过第四天线553发送。在发送机中，加法器529、531、533和535可以被合并为一个单一的加法器。另外，用于将它们的输入信号与扰码527相乘的乘法器539、541、543和545也可以被合并为一个单一的乘法器，并且也可以执行复合扩展。只要使要通过第二和第四天线549和553输出的信号倒相，则用于通过将它们的输入信号与信号-1相乘以反相它们的输入信号的乘法器525和527可以被放在其他的地方。例如，乘法器525可以被放在乘法器517的前面以反相输入数据码元模式501或输入的OVSF码515。另外，也可能去除乘法器525。在这种情况下，加法器531必须从乘法器507的输出信号中减去乘法器517的输出信号。以相同的方式，乘法器527可以被放置在乘法器521的前面以反相输入导频码元模式503或输入OVSF码515。另外，也有可能去除乘法器527。在这种情况下，加法器535必须从乘法器511的输出信号中减去乘法器521的输出信号。如果增益常数555是g＝1，则在硬件结构中不包括它。此外，增益常数555具有一个常数值，或具有可变值，它可以按照信道环境或用户环境以码元单位适应性地被控制。
用于利用两个正交码发送公用信道数据码元的四天线发送分集发送机已经参照图9得到了描述。下面参照图10说明用于利用单一的正交码发送公用信道数据码元的简化的四天线发送分集发送机。
图10图解了按照本发明的另一个实施例的利用单个正交码发送公用信道数据的发送分集发送机的结构。在图10中，在通过STTD编码创建的数据码元模式中，通过作为参考天线的第一和第二天线5047和5049发送的码元S1S2将被称为“参考天线STTD码组5001”，通过作为分集天线的第三和第四天线5051和5053发送的码元-S2 *S1 *将被称为“分集天线STTD码组5003”。由乘法器5007将参考天线STTD码组5001与第一正交码OVSF1(5005)相乘，然后由乘法器5039再与扰码CSC(5037)相乘，结果值通过第一天线5047被发送。例如，第一正交码OVSF1(5005)具***片率256。以相同的方式，由乘法器5009将参考天线STTD码组5001与第一正交码OVSF1(5005)相乘，然后由乘法器5041再与扰码CSC(5037)相乘，然后结果值通过第二天线5049发送。
另外，由乘法器5011将分集天线STTD码组5003与第一正交码OVSF1(5005)相乘，然后由乘法器5043再与扰码CSC(5037)相乘，结果值通过第三天线5051被发送。以相同的方式，由乘法器5013将分集天线STTD码组5003与第一正交码OVSF1(5005)相乘，然后由乘法器5045再与扰码CSC(5037)相乘，然后结果值通过第四天线5053发送。
下面，将参照图11描述对应于图9所示的发送机结构的接收机结构。图11图解了按照本发明的另一个实施例的用于估计公用信道数据的发送分集接收机的结构。图11中所示的两个输出信号可以由下面的等式(13)和(14)表示。具体而言，等式(13)表示第一数据码元检测值1，等式(14)表示第二数据码元检测值2。
1＝11+21   …………(13)
2＝12+22   …………(14)
在等式(13)和(14)中，11和12表示第一STTD软解码器617的输出信号，21和22表示第二STTD软解码器619的输出信号。
在UE 203的天线601接收的信号在被转换为基带信号后被提供给解扩器605，然后，在那里用扰码603解扩。由解扩器605解扩的信号被共同提供给正交解扩器609和正交解扩器611。正交解扩器609利用第一正交码OVSF1(607)对从解扩器605输出的信号解扩，正交解扩器611利用第二正交码OVSF2(613)对从解扩器605输出的信号解扩。由STTD软解码器617利用从信道估计器615输出的信道估计值的前两个码元对用第一正交码OVSF1解扩的信号进行软检测，两个结果值被分别提供给加法器621和623。由STTD软解码器619利用从信道估计器615输出的信道估计值的随后两个码元对用第二正交码OVSF2解扩的信号进行软检测，两个结果值被分别提供给加法器621和623。由加法器621所加的值被输出作为第一数据检测值，由加法器623所加的值被输出作为第二数据检测值。当导频信道的增益常数g(355)与公用数据信道的增益常数g(555)不一致时，STTD软解码器617被构建成使得其输出值在由加法器621加到STTD软解码器619的输出之前被乘以一个比率(增益常数g(555)/增益常数g(355))。同样，STTD软解码器617被构建成使得其输出值在由加法器623加到STTD软解码器619的输出之前被乘以一个比率(增益常数g(555)/增益常数g(355))。
利用2个正交码来估计公用信道数据的发送分集接收机的结构已经参照图11进行了说明。下面参照图12说明利用单一正交码进行公用数据估计的发送分集接收机结构，它对应于图10所示的发送机的结构。
图12图解了按照本发明的另一个实施例的利用单个正交码来估计公用数据的发送分集接收机的结构。在UE 203的天线6001接收的信号在被转换为基带信号后被提供给解扩器6005，然后，在那里用扰码CSC(6003)解扩。由解扩器6005解扩的信号，由正交解扩器6008利用第一正交码OVSF1(6007)正交解扩。正交解扩的信号被提供给STTD软解码器6017，它利用从信道估计器6015输出的信道估计信号的前两个码元 和 ，软检测该正交解扩信号，并将两个结果值输出作为数据检测值1和2。
下面，将参照附图详细说明本发明的操作。
一般，发送天线分集***指这样一种***，它通过多个天线发送信息，以便即使从一个特定的天线接收的信息被损坏，接收器也可以通过其他天线接收信息，因此提高了发送效率。因此，在这样的一个发送天线分集***中，UE通过检测各天线创建最大比率结合的加权。如上所述，闭环模式被用于将所创建的加权反馈给UTRAN以便UTRAN可以分配加权，开环模式被用于利用所创建的加权来结合在UE接收到的各个天线信号。发送天线分集***的特点依赖于应用到分集的天线的数量。例如，该***可以具有两个或四个或更多的天线来实现发送分集。
然而，当以两个天线发送分集模式工作的UE进入支持具有第一到第四天线的四天线发送分集的UTRAN***的业务区域中的时候，UTRAN***通过信号处理将第一和第二天线配对、第三和第四天线配对以便好象提供利用两个天线的业务似地运行。同时，当支持四天线发送分集的UE进入该UTRAN***的业务区域时，UTRAN***正常地通过经由各个天线发送信号来支持四天线发送分集。
支持两天线发送分集的W-CDMA UTRAN向各个天线分配两个正交导频码元模式，以便UE可以测量两个不同的天线信道。UE利用两个正交码元模式中的第一正交码元模式来测量第一天线信道，并利用第二正交码元模式来测量第二天线信道。然而，四天线发送分集UTRAN发送导频信号以便四天线信道可以被分离。为了使得支持两天线发送分集的UE能够不需要修改就可以工作，并且均匀地将信号功率分布到四个天线用于两天线分集，第一和第二天线被配对为一个有效天线A，第三和第四天线被配对为一个有效天线B，如图2所示。虽然有几种方法用于通过信号处理来配对(分组)两个天线，但是一般使用通过两个天线发送相同的信号的方法。支持两天线分集的UE认为信号是通过两个天线，即有效天线A和有效天线B被接收的。
如果第一天线的信道由h1表示，第二天线的信道由h2表示，第三天线的信道由h3表示，第四天线的信道由h4表示，那么有效信道A的信道由hA＝h1+h2表示，有效信道B的信道由hB＝h3+h4表示。根据分集信道的特性，假定信道hA和信道hB具有于与两天线分集发送的分集信道相同的特性。于是，四天线发送分集***的UE利用h1、h2、h3和h4四个信道执行分集，两天线发送分集***的UE利用hA和hB两个信道执行分集。
有几种方法用于使得两天线发送分集的UE能够利用有效天线A和有效天线B在支持四天线发送分集的UTRAN的业务区中执行分集。一种典型的方法是对于要通过有效天线A被发送的数据通过第一和第二天线发送一个相同的第一信号，对于要通过有效天线B被发送的数据通过第三和第四天线发送一个相同的第二信号。
对于以四天线提供业务时作为一种开环发送分集的两天线STTD的情况，对于支持两天线发送分集的UE，UTRAN通过有效天线A，即第一和第二天线，发送原始数据，并通过有效天线B，即第三和第四天线，发送分集数据。对于作为一种闭环发送分集的两天线TxAA(发送天线阵列)的情况下，UTRAN通过有效天线A，即第一和第二天线，发送通过将发送数据与第一加权相乘而获得的信号，并通过有效天线B，即第三和第四天线，发送通过将发送数据与第二加权相乘而获得的信号。
两天线分集UE必须测量通过将h1、h2相加获得的信道hA和通过将h3、h4相加获得的信道hB，以便UTRAN在发送导频码元模式时以两个来配对信道。下面的表1示出了在四天线发送分集***中用于两个天线的导频发送标准。当UTRAN发送如表1所示的导频码元模式的时候，UE获得成对的信道。该导频码元模式是正交导频码元模式，用于区分天线。正交码元模式以沃尔什码来建立。在W-CDMA***中，导频信号被通过公用导频信道(CPICH)发送，该信道具有一个唯一的信道化码。UE通过将经由公用导频信道接收的信号与模式#1相关联来测量通过将h1、h2相加获得的信道hA，通过将接收的信号与模式#2相关联来测量通过将h3、h4相加获得的信道hB。
表1
天线编号 天线#1 天线#2 天线#3 天线#4
信道 h1 h2 h3 h4
导频码元模式 模式#1 模式#2 模式#3 模式#4
与用于两天线发送分集的UE兼容的四天线发送分集UTRAN使用一个附加的公用导频信道用于四天线发送分集的UE的信道测量。在此，现有的公用导频信道将被称为“第一公用导频信道”，而附加的公用导频信道将被称为“第二公用导频信道”。四天线发送分集应当测量所有的四个天线信道h1、h2、h3和h4。如果表1的四天线发送分集***按照包括两天线发送分集的导频发送标准的表2的标准发送导频信号，则四个天线信道通过将第一公用导频信道的测量结果与第二公用导频信道的测量结果线性相结合而获得。当接收到第一公用导频信道时，信道hA＝h1+h2和hB＝h3+h4信道被获得。当接收到第二公用导频信道时，信道hC＝h1-h2和hD＝h3-h4信道被获得。下面的表2示出了在四天线发送分集***中用于两个天线的导频发送标准。
表2
天线编号 天线#1 天线#2 天线#3 天线#4
信道 h1 h2 h3 h4
导频码元模式 #1 #1 #1 -#1 #2 #2 #2 -#2
CPICH #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2
为了与两天线发送分集UE兼容，四天线发送分集UTRAN将四个天线两两分组以通过两个有效天线发送信号。四天线发送分集的UE执行四天线信道的分集。为了使得两天线发送分集的UE能够以与现有的方法相同的方法操作，好象它有两个信道似的，UTRAN***利用第一公用导频信道和第二公用导频信道按照表2的发送标准发送导频码元模式。因此，用于四天线发送分集的UE通过导频的线性结合来测量四天线信道。
另外，在W-CDMA***中，公用数据被通过公用数据信道(CDCH)发送。公用数据信道具有唯一的信道化码，并利用将h1、h2相加获得的信道hA的估计值和通过将h3、h4相加获得的信道hB的估计值，通过STTD解码在公用数据信道上接收的信号，来检测被发送的码元的所估计的数据码元。下面的表3示出了在四天线发送分集***中用于两个天线的公用数据发送标准。
表3
天线编号 天线#1 天线#2 天线#3 天线#4
信道 h1 h2 h3 h4
STTD码组 参考天线组 参考天线组 参考天线组 参考天线组
信道化码 #3 #3 #3 #3
与两天线发送分集的UE兼容的四天线发送分集UTRAN使用一个附加的公用数据信道，用于四天线发送分集的UE的信道测量。在此，现有的公用数据信道将被称为“第一公用数据信道”，而附加的公用数据信道将被称为“第二公用数据信道”。四天线发送分集应当测量所有的四个天线信道h1、h2、h3和h4。如果数据信号按照被配置成包括表3的发送标准的表4的标准被发送，则通过将第一公用数据信道的测量结果与第二公用数据信道的测量结果线性相结合而计算发送码元估计值。利用hA＝h1+h2信道估计值和hB＝h3+h4信道估计值，所接收的第一公用数据信道被恢复成所发送的码元。利用hC＝h1-h2信道估计值和hD＝h3-h4信道估计值，所接收的第二公用数据信道被恢复成所发送的码元。在此，请注意#3仅仅是几个OVSF码之一，它与表4中的#1或#2不同。
下面的表4示出了在四天线发送分集***中的两天线公用数据发送标准。
表4
天线编号 天线#1 天线#2 天线#3 天线#4
信道 h1 h2 h3 h4
公用数据码元(STTD) #1 #1 #1 -#1 #2 #2 #2 -#2
信道化码 #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2
在表4中，#1表示参考天线码组，#2表示分集天线码组。
当使用图10的发送机和图12的接收机的时候，分集***需要仅仅一个信道化码。因此，利用hA＝h1+h2信道估计值和hB＝h3+h4信道估计值，在接收机接收的公用数据信道被恢复成从发送机发送的公用数据码元。
为了与两天线发送分集的UE兼容，四天线发送分集UTRAN将四个天线两两分组以通过两个有效天线发送信号。四天线发送分集的UE用四天线信道执行分集。为了使得两天线发送分集的UE能够以与现有的方法相同的方法操作，好象它有两个信道似的，UTRAN利用两个公用导频信道，按照表3的发送标准发送公用数据。四天线发送分集的UE利用所接收的公用数据信号，以四天线分集方式检测信号。
参照图9和11，按照本发明发送和接收公用数据码元模式以及导频码元模式的发送分集***已经得到说明。另外，也可以以与图10和12所述的相同方法实现用于通过开环方式(STTD)发送和接收固定物理信道码元模式的发送分集***。
如上所述，当使用天线数量不同于UTRAN所支持的发送分集技术的天线的发送分集技术的UE进入该UTRAN的业务区域中的时候，本发明通过保持不同分集技术之间的兼容性能够均匀地将发送功率分布到各个天线。
例如，如果该UTRAN可以服务最多100个用户，则该UTRAN对于四天线发送分集UE，每个天线处理100/4或25功率单位，对于两天线发送分集UE，处理100/2或50功率单位。但是按照本发明，UTRAN即使对于两天线发送分集也可以处理最多100/4个功率，因此使得有可能避免使用诸如功率放大器的昂贵的RF器件。
另外，即使在用于两天线发送分集的UE和用于四天线发送分集的UE共存的情况下，使用四天线发送分集技术的***也支持导频码元模式发送，以便用于四天线发送分集的UE测量四个信道，用于两天线发送分集的UE测量两个信道。因此，用于两天线发送分集的UE不需要另外的信道测量装置，用于四天线发送分集的UE有最小数量的信道测量装置。
而且，对于公用数据，该发送分集***具有四天线发送分集的作用并且兼容于两天线发送分集的UE。
而且，有可能通过分别将正交码和扰码应用到四天线发送分集来实现具有多个天线的发送分集发送机，其中天线的数量超过四，如是四的倍数。另外，有可能通过经由特定的天线限定信号发送来实现具有不同数量的天线的发送分集***以及具有数量是四的倍数的天线的发送分集***。
此外，通过控制各个天线的发送功率，对于使用一天线发送分集的接收机、使用两天线发送分集的接收机、使用四天线发送分集的接收机和使用具有不同数量的天线的发送分集的接收机，有可能将各个导频信号的小区半径控制为相同。
虽然本发明已经参照一些优选实施例示出和说明，本领域的技术人员会明白在不脱离由所附的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以作出形式和细节上的各种改变。

Claims (33)

1.一种在至少具有四个天线的移动通信***中的UTRAN(UMTS(通用移动电信***)陆地无线接入网)发送机，包括：
连接到第一天线的第一加法器，将在发送功率控制之后通过以第一正交码扩展第一码元模式而获得的第一扩展信号加到通过在发送功率控制之后以与第一正交码正交的第二正交码扩展第一码元模式而获得的第二扩展信号；
连接到第二天线的第二加法器，将第一扩展信号加到通过在发送功率控制之后以第二正交码扩展倒相第一码元模式而获得的第一反相码元模式而获得的第三扩展信号；
连接到第三天线的第三加法器，将通过在发送功率控制之后以第一正交码扩展与第一码元模式正交的第二码元模式获得的第四扩展信号加到在发送功率控制之后以第二正交码扩展第二码元模式获得的第五扩展信号；
连接到第四天线的第四加法器，将第四扩展信号加到通过在发送功率控制之后以第二正交码扩展倒相第二码元模式而获得的第二反相码元模式而获得的第六扩展信号。
2.如权利要求1所述的UTRAN发送机，其中，发送功率控制的执行是通过将码元模式乘以一个使得接收所发送的信号的接收机能够具有相同的小区半径的增益常数。
3.如权利要求1所述的UTRAN发送机，其中，码元模式是导频码元模式和数据码元模式之一。
4.一种在至少具有四个天线的移动通信***中的UTRAN发送机，包括：
连接到第一天线的第一加法器，将通过以第一正交码扩展第一码元模式而获得的第一扩展信号加到通过以第二正交码扩展第一码元模式而获得的第二扩展信号；
连接到第二天线的第二加法器，将第一扩展信号加到通过以第二码元模式扩展倒相第一码元模式而获得的第一反相码元模式而获得的第三扩展信号；
连接到第三天线的第三加法器，将通过以第一正交码扩展与第一码元模式正交的第二码元模式获得的第四扩展信号加到以第二正交码扩展第二码元模式获得的第五扩展信号；
连接到第四天线的第四加法器，将第四扩展信号加到通过以第二正交码扩展倒相第二码元模式而获得的第二反相码元模式而获得的第六扩展信号；
连接到第五天线的第五加法器，将通过以第三正交码扩展第一码元模式而获得的第七扩展信号加到通过以第四正交码扩展第一码元模式而获得的第八扩展信号；
连接到第六天线的第六加法器，将第七扩展信号加到通过以第四正交码扩展第一反相码元模式而获得的第九扩展信号；
连接到第七天线的第七加法器，将通过以第三正交码扩展第二码元模式获得的第十扩展信号加到通过以第四正交码扩展第二码元模式获得的第十一扩展信号；和
连接到第八天线的第八加法器，将第十扩展信号加到通过扩展以第四正交码扩展第二反相码元模式而获得的第十二扩展信号。
5.如权利要求4所述的UTRAN发送机，其中，第一正交码与第三正交码不同，第二正交码与第四正交码不同。
6.如权利要求4所述的UTRAN发送机，其中，当第一正交码与第三正交码相同并且第二正交码与第四正交码相同的时候，则应用到第一到第四天线的输出信号的第一扰码被设置成与应用到第五到第八天线的输出信号的第二扰码不相同。
7.如权利要求4所述的UTRAN发送机，其中，当天线的数目小于8时，发送机仅仅在第一到第八天线的输出信号中选择特定信号的天线的发送。
8.如权利要求4所述的UTRAN发送机，其中，码元模式是导频码元模式或数据码元模式之一。
9.一种在至少具有四个天线的移动通信***中的UTRAN发送机，包括：
连接到第一天线的第一乘法器，它以正交码扩展第一码元模式；
连接到第二天线的第二乘法器，它以正交码扩展第一码元模式；
连接到第三天线的第三乘法器，它以正交码扩展与第一码元模式正交的第二码元模式；
连接到第四天线的第四乘法器，它以正交码扩展第二码元模式。
10.如权利要求9所述的UTRAN发送机，其中，码元模式是数据码元模式。
11.一种在至少具有四个天线的移动通信***的UTRAN中的数据发送方法，包括步骤：
将在发送功率控制之后通过以第一正交码扩展第一码元模式而获得的第一扩展信号加到在发送功率控制之后通过以与第一正交码正交的第二正交码扩展第一码元模式而获得的第二扩展信号，并将相加的信号通过第一天线发送；
将第一扩展信号加到通过在发送功率控制之后以第二正交码扩展倒相第一码元模式而获得的第一反相码元模式而获得的第三扩展信号，并将相加的信号通过第二天线发送；
将通过在发送功率控制之后以第一正交码扩展与第一码元模式正交的第二码元模式获得的第四扩展信号加到在发送功率控制之后以第二正交码扩展第二码元模式获得的第五扩展信号，并将相加的信号通过第三天线发送；
将第四扩展信号加到通过在发送功率控制之后以第二正交码扩展倒相第二码元模式而获得的第二反相码元模式而获得的第六扩展信号，并将相加的信号通过第四天线发送。
12.如权利要求11所述的数据发送方法，其中，发送功率控制的执行是通过将码元模式乘以一个使得接收所发送的信号的接收机能够具有相同的小区半径的增益常数。
13.如权利要求11所述的数据发送方法，其中，码元模式是导频码元模式或数据码元模式之一。
14.一种在至少具有四个天线的移动通信***的UTRAN发送机中的数据发送方法，包括步骤：
将通过以第一正交码扩展第一码元模式而获得的第一扩展信号加到通过以第二正交码扩展第一码元模式而获得的第二扩展信号，并通过第一天线发送相加的信号；
将第一扩展信号加到通过以第二正交码扩展倒相第一码元模式而获得的第一反相码元模式而获得的第三扩展信号，并通过第二天线发送相加的信号；
将通过以第一正交码扩展与第一码元模式正交的第二码元模式获得的第四扩展信号加到以第二正交码扩展第二码元模式获得的第五扩展信号，并通过第三天线发送相加的信号；
将第四扩展信号加到通过以第二正交码扩展倒相第二码元模式而获得的第二反相码元模式而获得的第六扩展信号，并通过第四天线发送相加的信号；
将通过以第三正交码扩展第一码元模式而获得的第七扩展信号加到通过以第四正交码扩展第一码元模式而获得的第八扩展信号，并通过第五天线发送相加的信号；
将第七扩展信号加到通过以第四正交码扩展第一反相码元模式而获得的第九扩展信号，并通过第六天线发送相加的信号；
将通过以第三正交码扩展第二码元模式获得的第十扩展信号加到以第四正交码扩展第二码元模式获得的第十一扩展信号，并通过第七天线发送相加的信号；
将第十扩展信号加到通过以第四正交码扩展第二反相码元模式而获得的第十二扩展信号，并通过第八天线发送相加的信号。
15.如权利要求14所述的数据发送方法，其中，第一正交码与第三正交码不同，第二正交码与第四正交码不同。
16.如权利要求14所述的数据发送方法，其中，当第一正交码与第三正交码相同并且第二正交码与第四正交码相同的时候，则应用到第一到第四天线的输出信号的第一扰码被设置成与应用到第五到第八天线的输出信号的第二扰码不相同。
17.如权利要求14所述的数据发送方法，还包括当天线的数量小于8的时候控制在第一到第八天线的输出信号中特定信号的发送的步骤。
18.一种在至少具有四个天线的移动通信***的UTRAN发送机中的数据发送方法，包括步骤：
以正交码扩展第一码元模式，并通过第一天线发送所扩展的信号；
以正交码扩展第一码元模式，并通过第二天线发送所扩展的信号；
以正交码扩展与第一码元模式正交的第二码元模式，并通过第三天线发送所扩展的信号；
以正交码扩展第二码元模式，并通过第四天线发送所扩展的信号。
19.如权利要求18所述的数据发送方法，其中，码元模式是数据码元模式。
20.一种在移动通信***中的UE(用户设备)接收机，其中该UE接收机接收从支持至少具有四个天线的发送分集技术的UTRAN发送机发送的信号，包括：
多个解扩器，用于产生利用所接收的信号的第一正交码和第一码元模式解扩的第一解扩信号，用于产生利用第一正交码和与第一码元模式正交的第二码元模式解扩的第二解扩信号，用于产生利用与第一正交码正交的第二正交码和第一码元模式解扩的第三解扩信号，和用于产生利用第二正交码和第二码元模式解扩的第四解扩信号；和
多个加法器，用于通过将第一解扩信号的接收功率受控信号与第三解扩信号的接收功率受控信号相加而产生第一信道估计信号，用于通过将第二解扩信号的接收功率受控信号与第四解扩信号的接收功率受控信号相加而产生第二信道估计信号，用于通过将第三解扩信号的接收功率受控信号从第一解扩信号的接收功率受控信号减去而产生第三信道估计信号，和用于通过将第四解扩信号的接收功率受控信号从第二解扩信号的接收功率受控信号减去而产生第四信道估计信号。
21.如权利要求20所述的UE接收机，其中码元模式是导频码元模式和数据码元模式之一。
22.如权利要求20所述的UE接收机，其中，接收功率控制的执行是通过乘以一个当控制各个天线的发送功率的时候由UTRAN发送机使用的增益常数的倒数。
23.一种在移动通信***中的UE接收机，其中该UE接收机接收从支持至少具有四个天线的发送分集技术的UTRAN发送机发送的信号，包括：
多个解扩器，用于产生利用所接收的信号的第一正交码和第一码元模式解扩的第一解扩信号，用于产生利用第一正交码和与第一码元模式正交的第二码元模式解扩的第二解扩信号，用于产生利用与第一正交码正交的第二正交码和第一码元模式解扩的第三解扩信号，用于产生利用第二正交码和第二码元模式解扩的第四解扩信号，用于产生利用第三正交码和第一码元模式解扩的第五解扩信号，用于产生利用第三正交码和第二码元模式解扩的第六解扩信号，用于产生利用第四正交码和第一码元模式解扩的第七解扩信号，和用于产生利用第四正交码和第二码元模式解扩的第八解扩信号；和
多个加法器，用于通过将第一解扩信号与第三解扩信号相加而产生第一信道估计信号，用于通过将第二解扩信号与第四解扩信号相加而产生第二信道估计信号，用于通过将第三解扩信号从第一解扩信号减去而产生第三信道估计信号，用于通过将第四解扩信号从第二解扩信号减去而产生第四信道估计信号，用于通过将第五解扩信号与第七解扩信号相加而产生第五信道估计信号，用于通过将第六解扩信号与第八解扩信号相加而产生第六信道估计信号，用于通过将第七解扩信号从第五解扩信号减去而产生第七信道估计信号，和用于通过将第八解扩信号从第六解扩信号减去而产生第八信道估计信号。
24.如权利要求23所述的UE接收机，其中码元模式是导频码元模式和数据码元模式之一。
25.一种在移动通信***中的UE接收机，其中该UE接收机接收从支持至少具有四个天线的发送分集技术的UTRAN发送机发送的信号，包括：
多个解扩器，用于产生利用所接收的信号的第一正交码和第一码元模式解扩的第一解扩信号，用于产生利用第一正交码和第一码元模式解扩的第二解扩信号，用于产生利用第一正交码和与第一码元模式正交的第二码元模式解扩的第三解扩信号，和用于产生利用第一正交码和第二码元模式解扩的第四解扩信号；和
多个加法器，用于通过将第一解扩信号与第三解扩信号相加而产生第一信道估计信号，用于通过将第二解扩信号与第四解扩信号相加而产生第二信道估计信号，用于通过将第三解扩信号从第一解扩信号减去而产生第三信道估计信号，和用于通过将第四解扩信号从第二解扩信号减去而产生第四信道估计信号。
26.如权利要求25所述的UE接收机，其中码元模式是导频码元模式和数据码元模式之一。
27.一种在移动通信***中的UE接收机中的数据接收方法，其中该UE接收机接收从支持至少具有四个天线的发送分集技术的UTRAN发送机发送的信号，包括步骤：
利用第一正交码和第一码元模式将所接收的信号解扩为第一解扩信号，利用第一正交码和与第一码元模式正交的第二码元模式将所接收的信号解扩为第二解扩信号，利用与第一正交码正交的第二正交码和第一码元模式将所接收的信号解扩为第三解扩信号，和利用第二正交码和第二码元模式将所接收的信号解扩为第四解扩信号；和
通过将第一解扩信号的接收功率受控信号与第三解扩信号的接收功率受控信号相加而估计第一信道信号，通过将第二解扩信号的接收功率受控信号与第四解扩信号的接收功率受控信号相加而估计第二信道估计信号，通过将第三解扩信号的接收功率受控信号从第一解扩信号的接收功率受控信号减去而估计第三信道估计信号，和通过将第四解扩信号的接收功率受控信号从第二解扩信号的接收功率受控信号减去而估计第四信道估计信号。
28.如权利要求27所述的数据接收方法，其中码元模式是导频码元模式和数据码元模式之一。
29.如权利要求27所述的数据接收方法，其中接收功率控制的执行是通过乘以一个当控制各个天线的发送功率的时候由UTRAN发送机使用的增益常数的倒数。
30.一种在移动通信***中的UE接收机中的数据接收方法，其中该UE接收机接收从支持至少具有四个天线的发送分集技术的UTRAN发送机发送的信号，包括步骤：
利用第一正交码和第一码元模式将所接收的信号解扩为第一解扩信号，利用第一正交码和与第一码元模式正交的第二码元模式将所接收的信号解扩为第二解扩信号，利用第二正交码和第一码元模式将所接收的信号解扩为第三解扩信号，利用第二正交码和第二码元模式将所接收的信号解扩为第四解扩信号，利用第三正交码和第一码元模式将所接收的信号解扩为第五解扩信号，利用第三正交码和第二码元模式将所接收的信号解扩为第六解扩信号，利用第四正交码和第一码元模式将所接收的信号解扩为第七解扩信号，和利用第四正交码和第二码元模式将所接收的信号解扩为第八解扩信号；和
通过将第一解扩信号与第三解扩信号相加而估计第一信道信号，通过将第二解扩信号与第四解扩信号相加而估计第二信道信号，通过将第三解扩信号从第一解扩信号减去而估计第三信道信号，通过将第四解扩信号从第二解扩信号减去而估计第四信道信号，通过将第五解扩信号与第七解扩信号相加而估计第五信道信号，通过将第六解扩信号与第八解扩信号相加而估计第六信道信号，通过将第七解扩信号从第五解扩信号减去而估计第七信道信号，通过将第八解扩信号从第六解扩信号减去而估计第八信道信号。
31.如权利要求30所述的数据接收方法，其中码元模式是导频码元模式和数据码元模式之一。
32.一种在移动通信***中的UE接收机中的数据接收方法，其中该UE接收机接收从支持至少具有四个天线的发送分集技术的UTRAN发送机发送的信号，包括步骤：
利用第一正交码和第一码元模式将所接收的信号解扩为第一解扩信号，利用第一正交码和第一码元模式将所接收的信号解扩为第二解扩信号，利用第一正交码和与第一码元模式正交的第二码元模式将所接收的信号解扩为第三解扩信号，和利用第一正交码和第二码元模式将所接收的信号解扩为第四解扩信号；和
通过将第一解扩信号与第三解扩信号相加而估计第一信道信号，通过将第二解扩信号与第四解扩信号相加而估计第二信道信号，通过将第三解扩信号从第一解扩信号减去而估计第三信道信号，和通过将第四解扩信号从第二解扩信号减去而估计第四信道信号。
33.如权利要求32所述的数据接收方法，其中码元模式是数据码元模式。
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