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CN1607743A - 发射分集系统，方法和计算机程序产品 - Google Patents

发射分集系统，方法和计算机程序产品 Download PDF

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CN1607743A CNA2004100959217A CN200410095921A CN1607743A CN 1607743 A CN1607743 A CN 1607743A CN A2004100959217 A CNA2004100959217 A CN A2004100959217A CN 200410095921 A CN200410095921 A CN 200410095921A CN 1607743 A CN1607743 A CN 1607743A
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Abstract

一种发射分集系统、方法和计算机程序产品，可以防止信号功率的浪费并且还防止多个波束之间的干扰。在该发射分集系统中，发射机在把信号分配给多波束的波束空间后发射该信号，以及接收机接收该多个波束并且得到该多个波束的每一个的信道估计。从多个波束的多个波束对中选择具有两个相应波束的各自信号估计的最大功率和的波束对。如果这两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从所选波束对中的两个波束中选择一个作为要使用的单个波束。

Description

发射分集系统，方法和计算机程序产品
技术领域
一般地，本发明涉及一种发射分集系统、方法和计算机程序产品，其可以采用执行二维扩展(即时域和频域)的正交频分复用码分复用(OFDM-CDM)，更具体地涉及一种在移动通信系统中使用的时空发射分集系统和发射天线阵列。
背景技术
图13是描述使用时空(ST)码的时空发射分集技术的框图，这在S.M.Alamouti的论文“A simple Transmit Diversity Technique For WirelessCommunication”，IEEE Journal on Selected Areas In Communications，Vol.16，No.8，ppl451-1458，October1993中提出。根据Alamouti的发射分集技术，对于两个发射码元s1、s2，在图13中所示的时空编码器1330所产生的2×2正交时空码矩阵由等式1给出：
Ω = s 1 s 2 - s 2 * s 1 * - - - ( 1 )
在时刻t1，从第一天线1301发射发射信号s1并且同时从第二天线1302发射发射信号s2。在时刻t2，从第一天线1301发射发射信号-s2 *并且同时从第二天线1302发射发射信号-s1 *。
参照图13，“h1”表示从第一天线1301到终端1303的信道响应，并且“h2”表示从第二天线1302到终端1303的信道响应。在时刻t1和t2接收的信号r1和r2分别由等式2和3表示：
r1＝h1s1+h2s2                       (2)
r1＝-h1s2 *+h2s1 *                   (3)
在终端1303中的接收机基于来自第一天线1301的信道响应h1和来自第二天线1302的信道响应h2对接收信号解码，并且被解码的信号分别用等式4和5表示：
s ^ 1 = h 1 * r 1 + h 2 r 2 * = ( | h 1 | 2 + | h 2 | 2 ) s 1 - - - ( 4 )
s ^ 2 = h 2 * r 1 - h 1 r 2 * = ( | h 1 | 2 + | h 2 | 2 ) s 2 - - - ( 5 )
从解码的信号中可能检测到发射信号s1和s2，并且也可能实现最大比合并。
图14到16说明一种用于通过最佳波束选择来改善发射特性的发射分集技术，这在M.Fujii的论文“Beamspace-Time Transmit Diversity ForTime-Domain  Spreading OFDM-CDM  Systems”，IEICE Trans.onCommunications，Vol.E86-b，No.1，pp.344-351，January 2003中提出。
在使用最佳波束选择的发射分集技术中，基站使用固定多个波束。而每个移动台估计来自多个波束的每一个的信道响应，以计算每个波束的功率(例如，加上多载波方案中所有子载波的功率)。然后，移动台选择提供最大信道响应功率和的两个相邻波束(或一对相邻波束)，并且把代表这两个所选择的波束的波束对索引发送给基站。在这种发射分集技术中，发射机对使用2×2正交时空编码矩阵对要发射的信号进行时空编码，并且把时空编码的信号分配给基站所指定的两个波束。此外，使用仅执行时域扩展的OFDM-CDM对由波束形成阵列权重矢量加权的信号进行扩展。然后把该扩展信号和其他用户信号复用。
另外，接收机执行时域解扩，以抑制其他用户的所有信号，从而解码期望的信号。
图17说明了在现有的时空发射分集系统中如何把时空编码的信号分配给扩展区域。时空编码器1701对发射数据进行时空编码，以输出两个时空编码的信号[s1，s2]和[-s2 *，-s1 *]。这两个时空编码的信号[s1，s2]和[-s2 *，-s1 *]依次被波束方向矢量(beam steering vector)1702和1703分别进行波束引导，然后在加法器1704中被复用。
从加法器1704输出的两个信号(s1Wb1+s2Wb2，-s2 *Wb1+s1 *Wb2)在两个扩展区域(2×SFTime)的时域(或在时间方向)中扩展。为了维持在时域解扩的代码之间的正交性，扩展因子必须限制到不影响时域中的信道变化的程度。对于时空码，要求信道响应应该不依赖于在时域输出的大量码元的时隙长度而变化。因此，实施该设计必须使得在两个扩展区域上的时域中没有变化的影响。但是，如果时域扩展因子被限制低于预定值，那么可以容纳的用户数量将会降低。此外，如果在两个扩展区域上有时间变化的影响，那么发射特性将会恶化。
在上述的两个波束选择方法中，如果用户位于图18所示的两个相邻波束之间，那么就可以得到波束分集增益，从而改善发射特性。如果用户位于图19所示的波束的最大增益附近，并且相应的电磁波的角扩展(angular spread)比波束的宽度窄，那么就可以得到波束增益。但是，尽管使用了多个波束，但是实际上只有一个波束发射的信号到达移动台(相应于用户)，因此会浪费可以分配给其他波束的信号功率。
根据上述的时空发射分集技术，当发射信号只在时域扩展时，除了该用户信号之外的所有信号都在接收机的解扩中被抑制。例如，如果许多用户使用不同的波束对，但是每个波束对的两个波束之一被不同的用户共用，那么当时空码被解码时不同用户的信号彼此会干扰。因此，在用户接收机，通过时域解扩可以抑制其他用户的所有信号，从而防止了干扰。
但是，根据执行所有时域扩展和频域扩展的二维扩展，当对一个波束对的时空码解码时，在时域部分解扩中(在二维扩展区域)不能抑制分配给一个波束对的时空码和分配给与所述波束对共用一个波束的其他波束对的时空码之间的干扰。例如，如图20所示的，当第一和第二波束#1和#2用于用户#1时，并且第二波束#2和第三波束#3用于用户#2时，如果发射到用户#1的信号用(s1，s2)表示，并且发射到用户#2的信号用(s3，s4)表示，从第一和第二波束#1和#2到用户#1的在第m个子载波上的信道响应分别用hm，1和hm，2表示，那么在第m个子载波第一用户所接收的信号可以由等式6和7给出。
rm，1＝hm，1s1+hm，2s2+hm，2s3                 (6)
rm，2＝-hm，1s2 *+hm，2s1 *-hm，2s4 *            (7)
所接收的信号rm，1和rm，2使用信道响应hm，1和hm，2来解码，并且所解码的信号可以用等式8和9表示。
s ^ m , 1 = h m , 1 * r m , 1 + h m , 2 r m , 2 * = ( | h m , 1 | 2 + | h m , 2 | 2 ) s 1 + h m , 1 * h m , 2 s 3 - | h m , 2 | 2 s 4 - - - ( 8 )
s ^ m , 2 = h m , 2 * r m , 1 - h m , 1 r m , 2 * = ( | h m , 1 | 2 + | h m , 2 | 2 ) s 2 + | h m , 2 | 2 s 3 + h m , 1 h m , 2 * s 4 - - - ( 9 )
如在等式的右边的第二和第三项所示，二维扩展会引起用户#1和#2的信号之间的干扰。
相应地，对于时域扩展方法，由于该方法使用信道响应被认为是不变的范围内的扩展码，因此也可以通过解扩来抑制其他用户的信号，而不会造成干扰。但是，根据该二维扩展方法，在扩展码之间的部分相关在每个子载波上不一定为零，从而引起上面所述的干扰项。由于用户信号的解码项和响应项(|hm，1|2+|hm，2|2)不同，因此即使执行频域组合也不可能完全去除干扰项。
发明内容
因此，考虑上述的问题来设计本发明，并且本发明的一个目的是提供一种发射分集系统、方法和程序产品，其在对二维扩展OFDM-CDM使用多波束和时空码的发射分集技术中可以对信道的时变和频率选择性提供极好的抵抗力。
根据本发明的第一方面，上面的和其他的目的可以通过一个发射分集系统来实现，该发射分集系统包括：发射机，用于在把信号分配给多波束的波束空间，之后发射该信号；接收机，用于接收该多个波束并且得到多个波束的每个波束的信道估计；第一选择装置，用于从多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有相应于所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和；以及第二选择装置，如果所选择的波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从所选择的波束对中选择两个波束中的一个。
根据本发明的第二方面，提供根据第一方面的系统，其中如果所选择的波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，第二选择装置从所选择的波束对的两个波束中选择一个，这两个波束中的所选这一个的信道估计的功率大于这两个波束中的另一个的信道估计的功率。
根据本发明的第三方面，提供一种发射分集系统，包括：发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号；以及代码分配装置，如果一个用户使用的单个波束与另一个用户使用的多个波束中的一个相同或如果一个用户使用的多个波束之一与另一个用户使用的多个波束之一相同，则分配在时域扩展中具有0部分相关的扩展码。
根据本发明的第四方面，提供根据第三方面的系统，其中该代码分配装置另外还分配在时域扩展中具有0部分相关的扩展码给多个使用相同波束对的用户。
根据本发明的第五方面，提供一种接收机，用于接收分配给多个波束的波束空间的信号并且得到该多个波束的每个波束的信道估计，所述接收机包括第一选择装置，用于从该多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有相应于所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和；以及第二选择装置，如果所选择的波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从所选择的波束对的两个波束中选择一个。
根据本发明的第六方面，提供一种发射机，用于从接收机接收信道估计，所述接收机用于接收分配给多个波束的波束空间的信号并且得到该多个波束的每个波束的信道估计，所述发射机包括第一选择装置，用于从该多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有相应于所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和；以及第二选择装置，如果所选择的波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从所选择的波束对中选择两个波束中的一个。
根据本发明的第七方面，提供一种发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号，所述发射机包括：代码分配装置，如果一个用户使用的单个波束与另一个用户使用的多个波束中的一个相同或如果一个用户使用的多个波束之一与另一个用户使用的多个波束之一相同，则分配在时域扩展中具有0部分相关的扩展码。
根据本发明的第八方面，提供根据第七方面的发射机，其中该代码分配装置另外还分配在时域扩展具有0部分相关的扩展码给多个使用相同波束对的用户。
根据本发明的第九方面，提供一种在发射分集系统中的波束选择方法，该发射分集系统包括发射机和接收机，该发射机在分配信号给多个波束的一个波束空间后发射该信号，该接收机接收该多个波束并且得到该多个波束的每个波束的信道估计，所述方法包括以下步骤：a)从该多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有相应于所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和；以及b)如果所选择的波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从所选择的波束对中选择两个波束中的一个。
根据本发明的第十方面，提供根据第九方面的方法，其中所述步骤b)包括：如果所选择的波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，就从所选择的波束对的两个波束中选择一个，这两个波束中的所选这一个的信道估计的功率大于这两个波束中的另一个的信道估计的功率。
根据本发明的第十一方面，提供一种在发射分集系统中的扩展码分配方法，该系统包括发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号，所述方法包括以下步骤：如果一个用户使用的单个波束与另一个用户使用的多个波束中的一个相同或如果一个用户使用的多个波束之一与另一个用户使用的多个波束之一相同，则分配在时域扩展中具有0部分相关的扩展码。
根据本发明的第十二方面，提供一种在发射分集系统中的扩展码分配方法，该系统包括发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号，所述方法包括以下步骤：分配在时域扩展具有0部分相关的扩展码给多个使用相同波束对的用户。
根据本发明的第十三方面，提供一种包含波束选择程序的记录介质，该程序用于使接收机能够在发射分集系统中执行一种波束选择方法，所述接收机接收分配给多个波束的波束空间的信号并且得到该多个波束的每个波束的信道估计，所述方法包括以下步骤：从该多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有相应于所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和；并且如果所选择的波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从所选择的波束对的两个波束中选择一个。
根据本发明的第十四方面，提供一种包含波束选择程序的记录介质，该程序用于使发射机能够在发射分集系统中执行一种波束选择方法，所述发射机从接收机接收信道估计，该接收机接收分配给多个波束的波束空间的信号并且得到该多个波束的每个波束的信道估计，所述方法包括以下步骤：从该多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有相应于所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和；并且如果所选择的波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从所选择的波束对的两个波束中选择一个。
根据本发明的第十五方面，提供一种包含波束选择程序的记录介质，该程序用于使发射机能够在发射分集系统中执行一种波束选择方法，所述发射机把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号，所述方法包括以下步骤：如果一个用户使用的单个波束与另一个用户使用的多个波束中的一个相同或如果一个用户使用的多个波束之一与另一个用户使用的多个波束之一相同，则分配在时域扩展中具有0部分相关的扩展码。
根据本发明的第十六方面，提供根据第十五方面的介质，其中所述方法进一步包括步骤：分配在时域扩展具有部分相关为0的扩展码给多个使用相同波束对的用户。
根据本发明的第十七方面，提供一种发射分集系统包括：发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号；波束分配装置，用于在空域中分配时空编码信号给该多个波束的多个波束；以及扩展码分配装置，用于分配时域中的时空编码信号给在同一扩展区域中的多个扩展码。
根据本发明的第十八方面，提供根据第十七方面的系统，其中该波束分配装置从接收机接收的多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有相应于所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和，并且如果所选择的波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，该波束选择装置从相应于所选择的波束对的两个波束中选择一个并且分配该空域的时空编码信号给这两个波束中的所选这一个。
根据本发明的第十九方面，提供根据第十七方面的系统，其中如果一个用户使用的单个波束与另一个用户使用的多个波束中的一个相同或如果一个用户使用的多个波束之一与另一个用户使用的多个波束之一相同，则该扩展码分配装置分配在同一扩展区域中具有0部分相关的扩展码。
根据本发明的第二十方面，提供根据第十八发明的系统，其中该扩展码分配装置以以下方式把该波束分配装置选择的波束对分类为波束对组，该方式使得彼此不干扰的波束对被分类为同一波束组，而彼此干扰的波束对被分类为不同的波束对组，并且扩展码分配装置分配二维扩展因子的扩展码给不同的波束对组，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
根据本发明的第二十一方面，提供根据第十九方面的系统，其中该扩展码分配装置以以下方式把该波束分配装置选择的波束对分类为波束对组，该方式使得彼此不干扰的波束对被分类为同一波束组，而彼此干扰的波束对被分类为不同的波束对组，并且扩展码分配装置分配二维扩展因子的扩展码给不同的波束对组，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
根据本发明的第二十二方面，提供根据第十八方面的系统，其中该扩展码分配装置分配二维扩展因子的扩展码给波束分配装置所选择的两个波束中所述一个，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分离出来的。
根据本发明的第二十三方面，提供根据第十九方面的系统，其中该扩展码分配装置分配二维扩展因子的扩展码给波束分配装置所选择的两个波束中所述一个，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分离出来的。
根据本发明的第二十四方面，提供一种在发射分集系统中的发射分集方法，该发射分集系统包括：发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号，所述方法包括以下步骤：a)在空域中分配时空编码信号给多个(multiple)波束的多个(plurality)波束；以及b)分配时域中的时空编码信号给在同一扩展区域中的多个扩展码。
根据本发明的第二十五方面，提供根据第二十五方面的方法，其中如果相应于从接收机接收的该多个波束的多个波束对中选择的波束对的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从相应于所选波束对的两个波束中选择一个并且空域的时空编码信号被分配给这两个波束中所选的这一个，其中所选波束对具有相应于所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和。
根据本发明的第二十六方面，提供根据第二十四方面的方法，其中如果一个用户使用的单个波束与另一个用户使用的多个波束中的一个相同或如果一个用户使用的多个波束之一与另一个用户使用的多个波束之一相同，则分配在同一扩展区域中具有0部分相关的扩展码。
根据本发明的第二十七方面，提供根据第二十五方面的方法，其中如果一个用户使用的单个波束与另一个用户使用的多个波束中的一个相同或如果一个用户使用的多个波束之一与另一个用户使用的多个波束之一相同，则分配在同一扩展区域中具有0部分相关的扩展码。
根据本发明的第二十八方面，提供根据第二十五方面的方法，其中以以下方式把具有最大功率和的波束对分类为波束对组，该方式使得彼此不干扰的波束对被分类为同一波束组，而彼此干扰的波束对被分类为不同的波束对组，并且分配二维扩展因子的扩展码给不同的波束对组，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
根据本发明的第二十九方面，提供根据第二十六方面的方法，其中以以下方式把具有最大功率和的波束对分类为波束对组，该方式使得彼此不干扰的波束对被分类为同一波束组，而彼此干扰的波束对被分类为不同的波束对组，并且分配二维扩展因子的扩展码给不同的波束对组，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
根据本发明的第三十方面，提供根据第二十七方面的方法，其中以以下方式把具有最大功率和的波束对分类为波束对组，该方式使得彼此不干扰的波束对被分类为同一波束组，而彼此干扰的波束对被分类为不同的波束对组，并且分配二维扩展因子的扩展码给不同的波束对组，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
根据本发明的第三十一方面，提供根据第二十五方面的方法，其中分配二维扩展因子的扩展码给波束分配装置所选择的两个波束中所述之一，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
根据本发明的第三十二方面，提供根据第二十六方面的方法，其中分配二维扩展因子的扩展码给波束分配装置所选择的两个波束中所述之一，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
根据本发明的第三十三方面，提供根据第二十七方面的方法，其中分配二维扩展因子的扩展码给波束分配装置所选择的两个波束中所述之一，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
根据本发明的第三十四方面，提供一种包含通信程序的可读介质，该程序用于使发射分集系统执行一种发射分集方法，该发射分集系统包括：发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号，所述方法包括以下步骤：a)在空域中分配时空编码信号给该多个波束的多个波束；以及b)分配时域中的时空编码信号给在同一扩展区域中的多个扩展码。
根据本发明的第三十五方面，提供根据第三十四方面的介质，其中在该方法中如果相应于从接收机接收的该多个波束的多个波束对中选择的波束对的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从相应于所选波束对的两个波束中选择一个并且该空域的时空编码信号被分配给这两个波束中的所述之一，其中所选波束对具有相应于所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和。
根据本发明的第三十六方面，提供根据第三十四方面的介质，其中在该方法中如果一个用户使用的单个波束与另一个用户使用的多个波束中的一个相同或如果一个用户使用的多个波束之一与另一个用户使用的多个波束之一相同，则分配在同一扩展区域中具有0部分相关的扩展码。
根据本发明的第三十七方面，提供根据第三十五方面的介质，其中在该方法中如果一个用户使用的单个波束与另一个用户使用的多个波束中的一个相同或如果一个用户使用的多个波束之一与另一个用户使用的多个波束之一相同，则分配在同一扩展区域中具有0部分相关的扩展码。
根据本发明的第三十八方面，提供根据第三十五方面的介质，其中在该方法中以以下方式把具有最大功率和的波束对分类为波束对组，该方式使得彼此不干扰的波束对被分类为同一波束组，而彼此干扰的波束对被分类为不同的波束对组，并且分配二维扩展因子的扩展码给不同的波束对组，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
根据本发明的第三十九方面，提供根据第三十六方面的介质，其中在该方法中以以下方式把具有最大功率和的波束对分类为波束对组，该方式使得彼此不干扰的波束对被分类为同一波束组，而彼此干扰的波束对被分类为不同的波束对组，并且分配二维扩展因子的扩展码给不同的波束对组，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
根据本发明的第四十方面，提供根据第三十五方面的介质，其中在该方法中分配二维扩展因子的扩展码给波束分配装置所选择的两个波束中所述一个，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
根据本发明的第四十一方面，提供根据第三十六方面的方法，其中在该方法中分配二维扩展因子的扩展码给波束分配装置所选择的两个波束中的所述这一个，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
附图说明
本发明上面的和其他目的、特点和优点从下面结合附图的详细描述中更清楚地理解，在附图中：
图1是表示根据本发明的第一实施例的移动台中的闭环波束选择器的配置框图；
图2是说明根据本发明的第一实施例的基站的框图；
图3是说明根据本发明的一种二维扩展的概念图；
图4是说明根据本发明的第一实施例，当选择两个波束时产生和分配扩展码的概念图；
图5是说明根据本发明的第一实施例，当选择单个或多个波束时产生和分配扩展码的概念图；
图6是说明根据本发明的第一实施例的移动台的框图；
图7是说明根据本发明的第一实施例当选择两个波束时产生并分配扩展码给用户信号和导频信号的概念图；
图8是说明根据本发明的第一实施例的扩展信号帧的图表；
图9是说明根据本发明的第一实施例的具有低旁瓣的固定多波束图案的图表；
图10是说明根据本发明的第二实施例的移动台中的闭环波束选择器的配置框图；
图11是说明根据本发明的第二实施例的基站的框图；
图12是说明在根据本发明的第二实施例的基站中如何执行一种时空发射分集方法的概念图；
图13是说明现有的发射分集系统的框图；
图14是说明用于时域OFDM-CDM的现有时空分集系统的框图；
图15是说明用于时域OFDM-CDM的现有时空分集系统中的接收机的框图；
图16是说明现有闭环波束对选择器的框图；
图17是说明在现有技术中如何分配时空编码的信号给扩展区域的概念图；
图18是说明在用户位置和具有宽角扩展的波束区域之间的关系的概念图；
图19是说明在用户位置和具有窄角扩展的波束区域之间的关系的概念图；
图20是说明两个用户使用相应的波束对并且共用一个波束的例子的概念图。
具体实施方式
下面参照附图详细描述根据本发明的优选实施例的波束时空发射分集系统。
在附图中，同样的参考数字标记相同或类似的元件，即使它们在不同的附图中。
第一实施例
图1是说明根据本发明的第一实施例的波束时空发射分集系统的框图。根据本发明第一实施例的波束时空发射分集系统包括移动台(收发信机)1和基站(收发信机)2。如在图1所示的，根据本发明的第一实施例的波束时空发射分集系统采用一种闭环波束选择方案。
移动台1配备有闭环波束选择器，其包括天线10，开关11，第一到第四信道估计器12-1到12-4，第一到第四功率计算器13-1到13-4，第一到第四加法器14-1到14-4，最大波束对功率和检测器15，功率差值比较器16，以及单/多波束选择器17。天线10接收从基站2中的发射天线阵列20发射的多个波束(在该实施例中是第一到第四波束)，输出接收到的信号给开关11，并且还发射从开关11输入的所选择波束的索引。
开关11把从天线10输入的接收信号输出到信道估计器12-1到12-4，并且把从功率比较器16输入的所选择波束的索引输出到天线10。另外，天线11根据控制器(未示出)转换输入/输出操作模式。
快速傅立叶变换器60接收通过天线10所接收到的信号，并且在下变频后从接收的信号中去除保护间隔(GI)。快速傅立叶变换器60通过快速傅立叶变换把接收信号转换为子载波信号，并且把子载波信号，即第一到第四波束分别输出到信道估计器12-1到12-4。
信道估计器12-1到12-4使用每个子载波的扩展码对从开关11输入的子载波信号进行解扩。从解扩信号中去除导频信号调制项以估计信道响应。信道估计器12-1到12-4把所估计的信道响应输出到功率计算器13-1到13-4。
功率比较器13-4到13-4计算从信道估计器12-1到12-4输入的信道响应的功率，并且把计算的所有子载波上的功率相加，以估计来自波束的相应功率并且输出所估计的功率给加法器14-1到14-4。也就是，第一功率计算器13-1输出波束#1的估计功率P1到第一和第四加法器14-1到14-4。第二功率计算器13-2输出波束#2的估计功率P2到第一和第二加法器14-1到14-2。第三功率计算器13-3输出波束#3的估计功率P3到第二和第三加法器14-2到14-3。第四功率计算器13-4输出波束#4的估计功率P4到第三和第四加法器14-3到14-4。
加法器14-1到14-4的每一个把从功率计算器13-1到13-4输入的第一到第四波束的估计功率P1到P4中的两个相应功率相加，并且把功率和输出到最大波束对功率和检测器15。也就是，第一加法器14-1接收波束#1到#2的功率估计P1和P2，并且把功率和(P1+P2)输出到最大波束对功率和检测器15。第二加法器14-2接收波束#2到#3的功率估计P2和P3，并且把功率和(P2+P3)输出到最大波束对功率和检测器15。第三加法器14-3接收波束#3到#4的功率估计P3和P4，并且把功率和(P3+P4)输出到最大波束对功率和检测器15中。第四加法器14-4接收波束#4到#1的功率估计P4和P1，并且把功率和(P4+P1)输出到最大波束对功率和检测器15。
最大波束对功率和检测器15接收并比较四个波束对功率和P1+P2、P2+P3、P3+P4和P4+P1，以确定四个波束对功率和的最大值。最大波束对功率和检测器15把相应于确定的最大波束对功率和的波束对索引以及该波束对索引所代表的波束的相应功率估计输出到功率差值比较器16。
这里，波束对索引代表相应于波束对功率和的波束组合。例如，如果功率和P1+P2是最大功率和，则相应的波束对索引就定义为代表波束#1和#2的组合的(波束#1，#2)。对于其他的波束对功率和，以相同的方式定义波束对索引。
从最大波束对功率和检测器15输出的功率估计是相应于最大波束对功率和检测器15输出的波束对索引的多个波束(在该例中是两个波束)的各自功率估计。例如，如果最大波束对功率和检测器15输出波束对索引(波束#1，#2)，则从最大波束对功率和检测器15输出的功率估计是相应于波束对索引(波束#1，#2)的多个波束的各自功率估计P1和P2。
功率差值比较器16接收波束对索引以及该波束对索引所代表的波束的各自功率估计，比较所接收的功率估计之间的差值和预定阈值，然后输出比较结果给该单/多波束选择器17。该单/多波束选择器17接收波束对索引所代表的多个波束的功率估计之间的差值的比较结果，根据该比较结果选择多个波束中的一个单波束或多波束，然后输出相应于所选择的一个波束或多个波束的波束索引给开关11。
如果该功率差值等于或大于该预定阈值，则该单/多波束选择器17只选择多个波束中具有最大功率估计的一个波束。但是，如果该功率差值小于该预定阈值，则该单/多波束选择器17选择该波束对索引所代表的所有多个波束，即在波束对索引中的两个波束。
图2是说明根据本发明的第一实施例的基站2的框图。如图2所示，基站2包括发射天线阵列20，纠错编码器21，映射器22，交织器23，时空编码器24，天线分支25-1到25-n(n是自然数)，以及扩展码分配控制器26。纠错编码器21接收要发射的数据，并且在纠错编码后把该数据输出到映射器22。映射器22接收纠错编码的数据，并且在调制星座映射后把它输出到交织器23。交织器23接收映射的数据并且在把数据重排序后把它输出到时空编码器24，这里重排序是为了分散突发错误。
时空编码器24用上面等式1所示的2×2正交时空编码矩阵对交织器输出的信号进行时空编码。时空编码器24把时空编码的信号分配并输出到从移动台1接收的选择波束索引所代表的一个波束或多个波束。
在第一实施例中，基站2接收例如代表所选波束#1和#2的波束对索引，并且时空编码器24分配时空编码的信号给波束#1和#2，然后输出到相应的天线分支25-1到25-n。
天线分支25-1到25-n的每一个都包括复用器30，块S/P转换器31，二维扩展器32-1到32-m(m是自然数)，其他用户信号复用器33，导频信号复用器34，以及快速傅立叶逆变换器以及保护间隔(＝IFFT+GI)35。
复用器30接收时空编码器24分配给所选择的波束索引所代表的波束的时空编码信号，并且复用并输出该波束到块S/P转换器31。在第一实施例中，例如，复用器30通过发射天线阵列2的相应阵列权重对时空编码的发射码元进行复用，以复用波束#1和#2。
块S/P转换器31接收与波束#1和#2复用的波束时空编码的码元，并且在以两个码元为单位执行接收码元的串并转换后输出接收的码元给二维扩展器32-1到32-m。
二维扩展器32-1到32-m接收并分配串并转换的波束时空编码的码元给图3中所示的扩展段。二维扩展器32-1到32-m在每个扩展段使用Walsh码，以执行在时间和频率域或方向上的二维扩展，并且把扩展的信号输出到其它用户信号复用器33。
参照图3，用时域中的OFDM码元的数量(SFTime)和频域中的子载波的数量(SFFreq)定义作为扩展区域的二维扩展段。二维扩展器32-1到32-m使用扩展码分配控制器26所分配的具有扩展因子(SFTime×SFFreq)(即，时域扩展因子x频域扩展因子)的扩展码。二维扩展器32-1到32-m在第一子载波执行时域扩展，然后在与第一子载波相邻的载波执行时域扩展。通过以这样的方式重复时域扩展，二维扩展器32-1到32-m在时域和频域两者中执行二维扩展。
其他用户信号复用器33接收在时域和频域二维扩展的波束时空编码的发射码元，并且复用多个用户的码元并输出复用的数据给导频信号复用器34。导频信号复用器34时间扩展(或在时域扩展)波束的导频信号，把导频信号和与其它用户的数据复用的扩展数据进行复用，并把所复用的数据输出到快速傅立叶逆变换器35。
IFFT+GI 35通过快速傅立叶逆变换(IFFT)把接收的数据转换为时域信号，把保护间隔(GI)加到信号中，执行上变频到载波频率上，然后把转换的信号输出到发射天线阵列20。发射天线阵列20包括多个分别相应于天线分支25-1到25-n的天线(在该例中是n个天线)。发射天线阵列20发射从天线分支25-1到25-n的相应IFFT+GI 35接收的多个发射信号。
当一个用户使用的单个波束与另一个用户使用的多个波束之一相同，或一个用户使用的多个波束之一与另一个用户使用的多个波束之一相同时，扩展码分配控制器26分配在时域扩展中提供0部分相关的扩展码给这些波束。此外，当多个用户使用同样的波束对时，扩展码分配控制器26分配在时域扩展中提供0部分相关的扩展码给相应的波束。扩展码分配控制器26输出所分配的扩展码给二维扩展器32-1到32-m的每一个。
图4是说明扩展码分配控制器26如何分配扩展码的概念图。参照图4，假定使用波束对(#1，#2)的用户和使用波束对(#3，#4)的用户属于组A，并且使用波束对(#2，#3)的用户和使用波束对(#4，#1)的用户属于组B。如果从基站到每个终端的路径角扩展适当地窄，则通过波束划分分配给同一组中不同波束对的信号之间没有干扰。另外，当时空码被解码时，在同一波束对中的多个用户的信号彼此没有干扰，因为这些用户使用同样的波束对。但是，如上所述(见等式8到9)，属于不同组的不同用户的信号之间有干扰项。
为了防止干扰项，以下面的方式把扩展码分配给用户(或波束对)。把相应于分别从在图4中所示的Walsh扩展码树中具有相同时域扩展因子(见图4中的“X”)的多个节点中的一组节点产生的叶子的扩展码分配给属于同一组的用户(或波束对)。而把相应于分别从在图4中所示的Walsh扩展码树中的不同组节点(与时域扩展因子X相比，是根或更接近根的节点)产生的不同组叶子的不同组扩展码分配给属于不同组的用户。
在图4中所示的例子中，32位扩展码0-15(见图4中的“A”)被分配给属于组A(即，使用波束对(#1，#2)的用户和使用波束对(#3，#4)的用户)的用户，其中32位扩展码0-15是从具有同样时域扩展因子(见图4中的“X”)的多个节点X1到X8中的一组节点(X1，X2，X3和X4)分别产生的叶子。32位扩展码16-31(见图4中的“B”)被分配给属于组B(即，使用波束对(#2，#3)的用户和使用波束对(#4，#1)的用户)的用户，其中32位扩展码16-31是分别从具有同样时域扩展因子(见图4中的“X”)的多个节点X1到X8中的一组节点(X5，X6，X7和X8)产生的叶子。
图5是说明一种在选择单个或多个波束时用于分配扩展码的方法。在图5中，如在波束对分类表中所示，假定用户组被分为组A、B和C，在A和B中多个波束被分配给每个用户，在C中单个波束被分配给每个用户。
如上所述，在同一组的用户的信号之间没有干扰。但是，属于不同组的不同用户的信号之间有干扰项(见等式8和9)。
相应地，把相应于从图5中所示的Walsh扩展码树中具有相同时域扩展因子(见图4中的“Y”)的多个节点中的同一组节点分别产生的叶子的扩展码分配给属于同一组的用户(或波束对)。把相应于分别从不同组节点(根或更接近根的节点)产生的不同组叶子的不同组扩展码分配给属于不同组的用户。
如在图5所示的，32位扩展码0-11(见图5中的“A”)被分配给属于组A(即，使用波束对(#1，#2)的用户和使用波束对(#3，#4)的用户)的用户。32位扩展码12-23(见图5中的“B”)被分配给属于组B(即，使用波束对(#2，#3)的用户和使用波束对(#4，#1)的用户)的用户。32位扩展码24-31(见图5中的“C”)被分配给属于组C(即，使用第一波束#1的用户，使用第二波束#2的用户，使用第三波束#3的用户，使用第四波束#4的用户)的用户。
为了防止在频域组合期间扩展码之间发生干扰，以优先为基础将从具有相同时域扩展因子的一组节点产生的不同组扩展码(下面描述)分配给使用相同波束队的多个用户。
例如，在图4的例子中，如果多个用户选择并使用同一波束对(#1，#2)，就为用户选择扩展码0到15，因为如上所述，从具有相同时域扩展因子(见图4中的“X”)的多个节点中的一组节点产生的扩展码被分配给相同组的用户使用的波束。这里，从具有相同时域扩展因子的相同组节点产生的不同组扩展码被分配给多个用户的信号。例如，优先分配一组扩展码0、4、8和12，并且随着用户数量的增加，随后以顺序方式分配另一组扩展码2、6、10和14。
如在图6所示，移动台1包括时空编码装置，包括保护间隔和快速傅立叶变换(GI+FFT)60，时域解扩器61-1到61-n，信道估计器62-1、2到62-n、2n，时空解码器63-1到63-n，频域组合器64-1、2到64-n、2n，块P/S转换器65，去交织器66，以及纠错解码器67。天线10接收的信号提供给GI+FFT60。GI+FFT 60下变频接收的信号，从接收信号中去除保护间隔，通过FFT把该信号转换为子载波信号，并输出该信号给时域解扩器61-1到61-n和信道估计器62-1、2到62-n、2n。
信道估计器62-1、2到62-n、2n去除解扩信号的导频信号调制相位项，得到信道响应估计，并且把该估计输出到时空解码器63-1到63-n。
时域解扩器61-1到61-n接收子载波信号，并且使用导频信号、导频信号的扩展码、以及所得到的信道估计产生从发射天线接收的导频信号的复制。此外，时域解扩器61-1到61-n从傅立叶变换的子载波信号中减去所接收的导频信号的复制，并且使用分配给移动台1的用户的扩展码对所接收的子载波信号时间解扩(即，在时域中解扩)，其中所接收的子载波信号中已经减去导频信号。
时空解码器63-1到63-n使用移动台1的用户所使用的扩展码对从解扩器输出的、时间解扩的子载波信号进行解扩。时空解码器63-1到63-n还使用信道估计执行该信号的时域解码。频域组合器64-1、2到64-n、2n对从时空解码器63-1到63-n接收的时空解码的信号进行频率组合(即，在频域中组合)，并且把频率组合的信号输出到块P/S转换器65。
块P/S转换器65对从频域组合器64-1、2到64-n、2n接收的频率组合信号执行并串转换，并把转换的信号输出到去交织器66。去交织器66接收从块P/S转换器65输出的转换信号，并且在以与交织器23相反的方式重排序信号的数据后把接收的信号输出到纠错解码器67。纠错解码器67对从去交织器66输出的信号执行纠错解码，以得到再生的数据。
现在参照附图描述根据本发明的第一实施例的波束时空发射分集系统的操作。
如图1所示，如果基站2通过发射天线阵列20发射第一到第四波束#1到#4，移动台1通过天线10接收发射的波束#1到#4，并且通过开关11把从天线10接收的波束提供给信道估计器12-1到12-n。信道估计器12-1到12-n对接收的信号解扩以估计信道响应，然后把所估计的信道响应输出到功率计算器13-1到13-4。
功率计算器13-1到13-4计算信道响应的功率，并且把所有子载波上计算的功率相加，以估计来自波束的各自功率。加法器14-1到14-n的每一个把相应于每个加法器的两个相邻波束的各自信道估计响应功率相加，并把这两个信道响应功率的和输出到最大波束对功率和检测器15。
最大波束对功率和检测器15比较分别从四个加法器14-1到14-n接收的四个波束对功率和，以确定四个波束对功率和的最大值。最大波束对功率和检测器15把相应于所确定的最大波束对功率和的波束对索引以及该波束对索引所代表的多个波束的各自功率估计输出到功率差值比较器16。以这种方式，从多个波束(在该例中是四个)中选择提供最大信道响应功率和的两个相邻波束。
功率差值比较器16得到两个所选波束的各自信道响应功率之间的差值，并且输出关于该差值是否低于预定阈值的信息给单/多波束选择器17。更具体地，功率差值比较器16接收波束对索引以及该波束对索引所代表的多个波束的各自功率估计，并且比较所接收功率估计之间的差值和预定阈值，然后把该比较结果输出到单/多波束选择器17。
如果功率差值比较器17所计算的功率差值低于预定阈值，则单/多波束选择器17选择这两个波束，并且如果该功率差值等于或大于预定阈值，则只选择两个波束之一作为单个波束来使用，所选择的一个波束比另一个的功率大。换句话说，单/多波束选择器17接收该波束对索引代表的多个波束的功率估计之间的差值的比较结果，根据比较结果从多个波束中选择单个或多个波束，并且把相应于所选的一个波束或多个波束的波束索引通过开关11输出给天线10。天线10把该波束索引发送到基站2。
基站2执行纠错编码，通过交织器23，对发射数据的调制信号点映射随机化数据发射的顺序，并且使用上述的两行两列的正交时空编码矩阵对从交织器23输出的信号时空编码。相应地，基站2把时空编码的信号分配给从移动台1接收的所选波束索引代表的一个波束或多个波束。
如果移动台1指定一个波束(即，如果所选择的波束索引代表选择了单波束)，那么索引所代表的两个波束是相同的。这样的波束索引可以有诸如(#1，#1)、(#2，#2)、(#3，#3)或(#4，#4)这样的格式。
上面所述的时空发射分集系统具有以下优点。第一，如果正交导频信号被分配给波束，或如果导频信号在用正交扩展码扩展后被复用，移动台1(或接收方)可以估计来自每个波束的信道响应。
此外，通过计算信道估计响应的功率，移动台1可以检测移动台1所处的波束范围。
另外，在第一实施例中，基站2把用两行两列的正交时空编码矩阵时空编码的信号分配给两个相邻波束或一个单波束。移动台1(或接收方)计算来自相邻波束的信道估计的功率和，以检测代表提供最大波束对功率和的两个相邻波束的波束对索引。
另外，如果来自移动台1所选的两个波束的信道响应功率的差值大，则移动台可以选择两个波束之一来使用。在这种情况中，所选波束索引(即，波束选择信息)在上行链路中被发送到基站。结果，基站2可以识别哪个波束要分配给每个移动台1。
假定波束被分配给如图7的波束对分类表所示的组A和B，例如，如果扩展因子是时域扩展因子两倍的扩展码被分配给一个导频信号，那么，相应于在Walsh码树中具有相同时域扩展因子(见图7中的“Z”)的多个节点中的一组节点分别产生的叶子的扩展码就分配给相同组使用的波束。因为扩展因子是以上时域扩展因子二倍的扩展码被分配给导频信号，因此16位扩展码1’到4’就被分配给除了组A和B用户的信号之外的导频信号。
两个时空编码的码元序列被引导到移动台从多个波束中指定的一个波束或多个波束，然后该码元序列被波束复用。波束复用的码元序列在每个发射天线分支进行串并转换，然后被分配给扩展段。在每个扩展段，Walsh码用于执行在时域和频域两者中的二维扩展，并且该码元和其他用户的信号复用。使用根据图7所示的一个波束对使用的扩展码。用于每个波束的导频信号用扩展因子是时域扩展因子两倍的扩展码在时域扩展，然后和扩展的数据复用。
如在图8所示，在Ns码元x Nc子载波范围(Ns是码元数量，Nc是子载波数量)内的每个扩展段(SFTime×SFFreq)扩展后，导频信号和其他用户的信号被复用。
这些子载波信号被OFDM复用并且通过快速傅立叶逆变换(IFFT)转换为时域信号。在时域信号中添加保护间隔(GI)，上变频到载波频率然后通过发射天线阵列20发射(见图9中的固定多波束的波束图案)。
移动台1(或接收方)把接收的信号通过快速傅立叶变换转换为接收子载波信号。在每个子载波上使用扩展码时间解扩接收子载波信号，其中波束的导频信号被分配给所述子载波。从解扩信号中去除导频调制项，以从波束中得到信道估计。
使用分配给该用户的扩展码时间解扩接收信号，以抑制引起干扰的信号项。接下来，信号被时空解码，并且在频域组合解码的信号。解扩信号被去交织，然后被纠错解码，以得到再生的比特序列。
如上所述，在现有的扩展码分配方案中，当时空码被解码时，共用公共波束并使用不同波束对的用户信号可能干扰。为了解决该问题，考虑到从同一组节点产生的扩展码部分相关为0，以上述方式分配从同一组节点产生的扩展码。这种扩展码分配使接收机能够通过时域解扩抑制干扰用户信号。本发明具有一个优点，就是当时空码被解码时没有干扰发生。
另外，在扩展码分配中，从具有相同时域扩展因子的多个节点产生的不同组扩展码最好被分配给使用相同波束对的多个用户。例如，优先分配一组扩展码0、4、8和12，并且随着用户数量增加，以顺序方式相继分配另一组扩展码2、6、10和14。这使接收机能够通过时域扩展抑制其他用户的信号。因此，可以防止在频域组合期间扩展码之间的干扰。
从上面的描述很显然可以看出，根据本发明第一实施例的波束时空发射分集系统还具有以下优点。在发射方案中，其中在采用二维扩展的OFDM-CDM系统中结合时空编码使用发射多波束阵列，发射方执行扩展码分配，以便使接收方能够通过时域解扩在时空码被解码时抑制引起干扰的信号，从而防止干扰。因此，可能改善发射特性和系统性能。
已经参照下面的情况描述了本发明的第一实施例，即在波束时空发射分集系统中，移动台1根据功率估计产生所选波束索引，并且基站2根据所选波束索引执行扩展码分配控制，但是本发明并不限于此。例如，还可能是移动台1计算并发射功率估计给基站2，并且基站2根据该功率估计产生所选波束索引并根据所选波束索引执行扩展码分配控制。
在移动台和基站1和2中的发射机和接收机每一个中都包括计算机系统。用于执行上述系统操作，诸如时空编码、时空解码和波束索引选择的程序可以以程序的形式存储在计算机可读记录介质中。计算机可以通过读取在该介质中存储的程序执行操作。
例如，为了操作或实现在上述移动台和基站1和2的发射机和接收机中每个处理装置或元件，在发射机和接收机每一个中中央处理单元(CPU)从诸如ROM或RAM的主存储器中读取程序，以执行程序信息的处理和计算。
计算机可读记录介质包括磁盘、磁光盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等等。这样的程序也可以通过通信线传送到计算机，从而计算机可以执行所传送的程序。
第二实施例
图10是说明根据本发明的第二实施例的波束时空发射分集系统的框图。如第一实施例，根据本发明的第二实施例的波束时空发射分集系统包括移动台(收发信机)1和基站(收发信机)2，并且采用闭环波束选择方案。
移动台1配备有闭环波束选择器，其包括天线10，开关11，第一到第四信道估计器12-1到12-4，第一到第四功率计算器13-1到13-4，第一到第四加法器14-1到14-4，最大波束对功率和检测器15，波束对选择器18，功率差值比较器16，以及单/多波束选择器17。
天线10接收从基站2中的发射天线阵列20发射的多个波束(在该实施例中是第一到第四波束#1到#4)，并输出接收的信号给开关11，并且还发射从开关11输入的所选波束的索引。开关11把从天线10输入的接收信号输出到信道估计器12-1到12-4，并且把从单/多波束选择器17输入的所选波束的索引输出到天线10。天线11根据控制器(未示出)的控制命令转换输入/输出操作模式。
GI+FFT 60接收通过天线10所接收到的信号，并且在下变频后从接收的信号中去除保护间隔(GI)。GI+FFT 60通过快速傅立叶变换把接收信号转换为子载波信号，并且把子载波信号，即第一到第四波束分别输出到信道估计器12-1到12-4。
信道估计器12-1到12-4使用每个子载波的扩展码对从GI+FFT 60输入的子载波信号进行解扩。从解扩信号中去除导频信号调制项以估计信道响应(以下描述)。信道估计器12-1到12-4把所估计的信道响应输出到功率计算器13-1到13-4。
功率计算器13-1到13-4计算从信道估计器12-1到12-4输入的信道响应的功率，并且把计算的所有子载波上的功率相加，以估计来自波束的各自功率并且输出所估计的功率给加法器14-1到14-4和波束对选择器18。也就是，第一功率计算器13-1输出波束#1的估计功率P1到第一和第四加法器14-1到14-4和波束对选择器18。第二功率计算器13-2输出波束#2的估计功率P2到第一和第二加法器14-1到14-2和波束对选择器18。第三功率计算器13-3输出波束#3的估计功率P3到第二和第三加法器14-2到14-3和波束对选择器18。第四功率计算器13-4输出波束#4的估计功率P4到第三和第四加法器14-3到14-4和波束对选择器18。
加法器14-1到14-4的每一个把从功率计算器13-1到13-4输入的第一到第四波束的估计功率P1到P4中的两个相应功率相加，并且把功率和输出到最大波束对功率和检测器15。换句话说，第一加法器14-1接收波束#1到#2的功率估计P1和P2，并且把功率估计和(P1+P2)输出到最大波束对功率和检测器15。第二加法器14-2接收波束#2到#3的功率估计P2和P3，并且把功率估计和(P2+P3)输出到最大波束对功率和检测器15。第三加法器14-3接收波束#3到#4的功率估计P3和P4，并且把功率估计和(P3+P4)输出到最大波束对功率和检测器15。第四加法器14-4接收波束#4到#1的功率估计P4和P1，并且把功率估计和(P4+P1)输出到最大波束对功率和检测器15。
最大波束对功率和检测器15接收并比较四个波束对功率和P1+P2、P2+P3、P3+P4和P4+P1，以确定四个波束对功率和的最大值。最大波束对功率和检测器15把相应于确定的最大波束对功率和的波束对索引输出到功率差值比较器16。
这里，波束对索引代表相应于波束对功率和的波束组合。例如，如果功率和P1+P2是最大功率和，则相应的波束对索引就定义为代表波束#1和#2的组合的(波束#1，#2)。对于其他的波束对功率和，以相同的方式定义波束对索引。
波束对选择器18从功率计算器13-1到13-4中接收功率估计p1到p4，从最大波束对功率和检测器15中接收波束对索引，并输出该波束对索引和由该波束对索引代表的多个波束(此例是两个)的相应功率估计到功率差比较器16。
从最大波束对功率和检测器15输出的功率估计是相应于最大波束对功率和检测器15输出的波束对索引的多个波束(在该例中是两个波束)的各自功率估计。例如，如果最大波束对功率和检测器15输出波束对索引(波束#1，#2)，那么从最大波束对功率和检测器15输出的功率估计是相应于波束对索引(波束#1，#2)的多个波束的各自功率估计P1和P2。
功率差值比较器16接收波束对索引以及该波束对索引所代表的多个波束的各自功率估计，比较所接收的功率估计之间的差值和预定阈值，然后输出比较结果给该单/多波束选择器17。
单/多波束选择器17接收波束对索引所代表的多个波束的功率估计之间的差值的比较结果，根据该比较结果选择多个波束中的一个单波束或多个波束，然后输出相应于所选择的一个波束或多个波束的波束索引给开关11。如果该功率差值等于或大于该预定阈值，则该单/多波束选择器17只选择多个波束中具有最大功率估计的一个波束。但是，如果该功率差值小于该预定阈值，则该单/多波束选择器17选择该波束对索引所代表的所有多个波束，。
图11是说明根据本发明的第二实施例的基站的框图。如图11所示，基站2包括发射天线阵列20，纠错编码器21，映射器22，交织器23，时空编码器24，天线分支25-1到25-n(n是自然数)，以及扩展码分配控制器26。纠错编码器21接收要发射的数据，并且在纠错编码后把该数据输出到映射器22。映射器22接收纠错编码的数据，并且在调制星座映射后把它输出到交织器23。交织器23接收映射的数据并且在把数据重排序后把它输出到时空编码器24。
时空编码器24用上面等式1所示的2×2正交时空编码矩阵对交织器23输出的信号进行时空编码。时空编码器24在把时空编码的信号分配给从移动台1接收的所选波束索引所代表的一个波束或多个波束后，输出时空编码的信号。
在第二实施例中，基站1接收例如代表所选波束#1和#2的波束对索引，并且时空编码器24分配时空编码的信号给波束#1和#2，然后输出到相应的天线分支25-1到25-n。
天线分支25-1到25-n的每一个都包括复用器30，S/P转换器31、39-1和39-2，二维扩展器32-1，2到32-m，2m(m是自然数)，复用器40，其他用户信号复用器36，导频信号复用器34，以及快速傅立叶逆变换(＝IFFT+GI)35。
复用器30接收时空编码器24分配给所选择的波束索引所代表的波束的时空编码信号，并且把该波束复用并输出到块S/P转换器31。在该实施例中，例如，复用器30通过发射天线阵列20的相应阵列权重对时空编码的发射码元进行复用，以复用两个波束#1和#2。
S/P转换器31接收与多个波束(在该例中为两个)复用的波束时空编码码元，并且在以两个码元为单位执行接收码元的串并转换后把两个信号输出到S/P转换器39-1和39-2。从S/P转换器31输出的两个信号分别相应于从时空编码器24输出的时域信号。S/P转换器39-1和39-2的每一个把从S/P转换器31输出的两个信号中的相应一个串并转换为与扩展段的数量相同数量的波束时空编码码元，用于发送。S/P转换器39-1输出它的波束时空编码码元分别给二维扩展器32-1到32-m，并且S/P转换器39-2输出它的波束时空编码码元分别给二维扩展器32-2到32-2m。二维扩展器32-1，2到32-m，2m接收并分配串并转换的波束时空编码码元给如图3所示的扩展段。二维扩展器32-1，2到32-m，2m在每个扩展段使用Walsh码，以在时间和频率域或方向两者中执行的二维扩展，并且把扩展信号输出到复用器40-1到40-m。
如图3所示，用时域中的OFDM码元的数量(SFTime)和频域中的子载波的数量(SFFreq)定义作为扩展区域的二维扩展段。时域扩展器32-1，2到32-m，2m使用扩展码分配控制器26所分配的具有扩展因子(SFTime×SFFreq)(即，时域扩展因子x频域扩展因子)的扩展码。首先，二维扩展器32-1，2到32-m，2m在第一子载波执行时域扩展，然后在与第一子载波相邻的载波执行时域扩展。通过以这样的方式重复时域扩展，二维扩展器32-1，2到32-m，2m在时域和频域两者中执行二维扩展。
复用器40-1到40-m把在同样的扩展段中从二维扩展器32-1，2到32-m，2m的每一个中输出的两个码元(在时域中)进行复用，并且把复用的码元输出到其他用户复用器36。例如，复用器40-1把在同样的扩展段中从二维扩展器32-1和32-2输出的两个码元(在时域中)进行复用，并且把复用的码元输出到其他用户复用器36。
其他用户信号复用器36接收在时域和频域二维扩展的波束时空编码发射码元，并且把多个用户的码元复用，并把复用的数据输出给导频信号复用器34。
导频信号复用器34时间扩展(或在时域扩展)波束的导频信号，把导频信号和与其它用户的数据复用的扩展数据进行复用，并把该另外复用的数据输出到IFFT+GI 35。
IFFT+GI 35通过快速傅立叶逆变换(IFFT)把接收的数据转换为时域信号。IFFT+GI 35还把保护间隔(GI)加到信号中，执行到载波频率的上变频，然后把变频的信号输出到发射天线阵列20。
发射天线阵列20包括多个分别相应于天线分支25-1到25-n的天线(在该例中是n个天线)。发射天线阵列20发射从天线分支25-1到25-n的各个IFFT+GI 35接收的多个发射信号。
当一个用户使用的单个波束与另一个用户使用的多个波束之一相同，或一个用户使用的多个波束之一与另一个用户使用的多个波束之一相同时，扩展码分配控制器26给这些波束分配在时域扩展中提供0部分相关的扩展码。此外，当多个用户使用同样的波束对时，扩展码分配控制器26把时域扩展中提供0部分相关的扩展码分配给相应的波束。扩展码分配控制器26输出所分配的扩展码给二维扩展器32-1，2到32-m，2m的每一个。
如在说明扩展码如何分配扩展码的图4中所示的，使用波束对(#1，#2)的用户和使用波束对(#3，#4)的用户属于组A，并且使用波束对(#2，#3)的用户和使用波束对(#4，#1)的用户属于组B。如果从基站到每个终端的路径角扩展适当地窄，则通过波束划分分配给同一组中不同波束对的信号之间没有干扰。另外，当时空码被解码时，在同一波束对中的多个用户的信号彼此没有干扰，因为这些用户使用同样的波束对。但是，如上所述(见等式8到9)，属于不同组的不同用户的信号之间有干扰项。
为了防止干扰，以下面的方式把扩展码分配给用户(或波束对)。把相应于从在图4中所示的Walsh扩展码树中具有相同时域扩展因子(见图4中的“X”)的多个节点中的一组节点分别产生的叶子的扩展码分配给属于同一组的用户(或波束对)。但是，把相应于从在图4中所示的Walsh扩展码树中的不同组节点(与时域扩展因子X相比，是根或更接近根的节点)分别产生的不同组叶子的不同组扩展码分配给属于不同组的用户。
在图4中所示的例子中，32位扩展码0-15(见图4中的“A”)被分配给属于组A(即，使用波束对(#1，#2)的用户和使用波束对(#3，#4)的用户)的用户，其中32位扩展码0-15是从具有同样时域扩展因子(见图4中的“X”)的多个节点X1到X8中的一组节点(X1，X2，X3和X4)分别产生的叶子。32位扩展码16-31(见图4中的“B”)被分配给属于组B(即，使用波束对(#2，#3)的用户和使用波束对(#4，#1)的用户)的用户，其中32位扩展码16-31是从具有同样时域扩展因子(见图4中的“X”)的多个节点X1到X8中的一组节点(X5，X6，X7和X8)分别产生的叶子。
简而言之，扩展码分配控制器26根据下面的规则分配扩展码。
1)从不同分支产生的不同组时域扩展码被分配给不同的组。
2)从时域扩展因子中的不同分支产生的扩展码作为两个扩展码被分配给同一用户。
3)如果从时域扩展因子中的不同分支产生的扩展码有剩余，则剩余的扩展码被分配给使用同一波束对的其他用户。
4)同样的扩展码(其中没有限制)可以被分配给在同一组中使用不同波束对的用户。
图12是说明在根据第二实施例的波束时空发射分集系统中的基站2如何执行波束时空发射分集方法。
如在图10中所示，如果基站2通过发射天线阵列20发射第一到第四波束#1到#4，移动台1通过天线10接收发射的波束#1到#4，并且通过开关11把从天线10接收的波束提供给信道估计器12-1到12-4。信道估计器12-1到12-4对接收的信号解扩以估计信道响应，然后把所估计的信道响应输出到功率计算器13-1到13-4。
功率计算器13-1到13-4计算信道响应的功率，并且把所有子载波上计算的功率相加，以估计来自这些波束的各自功率。加法器14-1到14-n的每一个把相应于每个加法器的两个相邻波束的各自信道响应功率相加，并把这两个信道响应功率和输出到最大波束对功率和检测器15。
最大波束对功率和检测器15比较分别从四个加法器14-1到14-n接收的四个波束对功率和，以确定四个波束对功率和的最大值。最大波束对功率和检测器15把相应于所确定的最大波束对功率和的波束对索引以及该波束对索引所代表的多个波束(在该例中是两个)的各自功率估计输出到功率差值比较器16。以这种方式，从多个波束(在该例中是四个)中选择提供最大信道响应功率和的两个相邻波束。
功率差值比较器16检测两个所选波束的各自信道响应功率之间的差值，并且输出关于该差值是否低于预定阈值的信息给单/多波束选择器17。也就是，功率差值比较器16接收波束对索引以及该波束对索引所代表的多个波束的各自功率估计，比较所接收功率估计之间的差值和预定阈值，然后把该比较结果输出到单/多波束选择器17。
如果功率差值比较器16所计算的功率差值低于预定阈值，则单/多波束选择器17选择这两个波束，并且如果该功率差值等于或大于预定阈值，则只选择两个波束之一作为单个波束来使用，所选择的一个波束比另一个的功率大。也就是，单/多波束选择器17接收该波束对索引代表的多个波束的功率估计之间的差值的比较结果，根据比较结果从多个波束中选择单个或多个波束，并且把相应于所选的一个波束或多个波束的波束索引通过开关11输出给天线10。天线10把该波束索引发送到基站2。
参照图11，基站2执行纠错编码，通过交织器23对发射数据的调制信号点映射随机化数据发射的顺序，并且使用上述的两行两列的正交时空编码矩阵对从交织器23输出的信号时空编码。接下来，基站2把时空编码的信号分配给从移动台1接收的所选波束索引代表的一个波束或多个波束。
如在图12中所示，通过两个波束的波束引导矢量1201和1202分别在两个时空编码流[s1，-s2 *]和[s2，s1 *]上执行波束形成，其中用户处于这两个波束之间。如果b1和b2表示两个波束的波束索引，那么可以用等式10表达用于s1，和-s2 *的波束引导矢量，可以用等式11表达用于s2，和s1 *的波束引导矢量。也就是，通过等式10和11的波束引导矢量1201和1202分别在两个流[s1，-s2 *]和[s2，s1 *]上执行波束形成，在此之后复用编码流。
W b 1 = [ W b 1 1 , W b 1 2 , . . . , W b 1 N a ] T - - - ( 10 )
W b 2 = [ W b 2 1 , W b 2 2 , . . . , W b 2 N a ] T - - - ( 11 )
等式12表达的信号在第一时刻输出并且等式13表达的信号在第二时刻输出。
V 1 = S 1 W b 1 + S 2 W b 2 = [ V 1 1 , V 1 2 , . . . , V 1 N a ] T - - - ( 12 )
V 1 = - S 2 * W b 1 + S 1 * W b 2 = [ V 2 1 , V 2 2 , . . . , V 2 N a ] T - - - ( 13 )
输出信号V的元素分别相应于天线分支。
在第一时刻通过每个天线分支得到输出信号V1 iA，在第二时刻通过每个天线分支得到输出信号V2 iA。这些输出信号V1 iA和V2 iA被串并转换，然后在天线分支#iA分别用扩展码c1和c2扩展，然后在同样的扩展段被复用。
假定波束被分配给如在图7的波束对分类表所示的组A和B。例如，如果扩展因子是时域扩展因子两倍的扩展码被分配给一个导频信号，那么，相应于在图7中所示的Walsh扩展码树中具有相同时域扩展因子(见图7中的“Z”)的多个节点中的一组节点分别产生的叶子的扩展码就分配给相同组使用的波束。
因为扩展因子是以上时域扩展因子二倍的扩展码被分配给导频信号，因此16位扩展码1’到4’就被分配给除了组A和B中的用户的信号之外的导频信号。
在每个扩展段，Walsh码用于执行在时域和频域两者的二维扩展。此处使用根据图7所示的波束对使用的扩展码。
这些码元与以相同方式得到的其他用户的信号复用。在二维扩展段中的每个子载波，使用与用户信号的扩展码正交的多个扩展码扩展导频信号，然后导频信号和用户信号复用。
以这种方式产生的帧信号(见图8)通过快速傅立叶(IFFT)逆变换被转换为时域信号。向该时域信号加上保护间隔(GI)，该时域信号被上变频到载波频率，然后从发射天线阵列20的所有天线同时发射(见图9所示的固定多波束的波束图形)。
移动台1(或接收方)把接收的信号通过快速傅立叶变换转换为接收子载波信号。在每个子载波上使用扩展码对接收的子载波信号时间解扩，其中波束的导频信号被分配给所述子载波。从解扩信号中去除导频调制项，以从波束中得到信道估计。
使用分配给该用户的扩展码时间解扩接收信号，以抑制引起干扰的信号项。然后，该信号被时空解码，并且在频域组合解码的信号。解扩信号被去交织，然后被纠错解码，以得到再生的比特序列。
从上面的描述很显然可以看出，根据本发明第二实施例的波束时空发射分集系统具有以下优点。在发射方案中，其中采用二维扩展的OFDM-CDM系统中结合时空编码使用发射多波束阵列，发射方执行扩展码分配，以便使接收方能够通过时域解扩在时空码被解码时抑制引起干扰的信号。这可以防止干扰，并且还降低由于频率选择性在代码之间的干扰。
此外，由于使用多个扩展码对时域中的多个时空编码码元扩展，然后这些码元在同一扩展段被复用，因此多普勒频率引起的时变影响很小。相应地，可以提供发射性能与系统性能。
此外，在根据第二实施例的波束时空发射分集系统中，从时空编码器输出的空域信号被分配给波束空间。因此，如果用户适当地分别位于多个波束中，则所有复用的信号不都到达每个移动台，而只有与移动台共享波束的用户的信号到达该移动台。因此，可能降低到达的用户信号的数量并且降低代码间的干扰。
现有的系统对从时空编码器输出的时域信号使用多个扩展区域。但是，根据第二实施例的系统将从时空编码器输出的时域信号分配给多个扩展码并且在同一扩展区域复用信号，从而增加了对信道时变的抵抗性。
更具体地，根据第二实施例的波束时空发射系统可以降低由于信道频率选择性引起的代码之间的干扰，并降低信道时变引起的代码间的干扰，并且还防止时空码的解码特性的降低。
此外，在根据第二实施例的时空发射分集系统中，正交导频信号被分配给波束，或导频信号在用正交扩展码扩展后被复用。因此，接收方可以估计来自每个波束的信道响应。通过计算信道估计响应的功率，可以知道移动台所处的波束范围。
另外，由于基站把用两行两列的正交时空编码矩阵编码的时空编码信号分配给两个相邻波束或一个单个波束，所以接收方计算来自相邻波束的信道估计的功率和，以检测代表提供最大波束对功率和的两个相邻波束的波束对索引。
此外，如果来自两个所选波束的信道响应功率之间的差值大，就不能有效利用两个波束中具有较低功率的一个。因此，只有具有较大功率的另一个波束被选择作为要使用的单个波束，并且波束选择信息在上行链路中发送给基站。这就使基站能够识别分配去每个移动台的有效波束。
但是，在现有的扩展码分配方案中，当时空码被解码时，共用公共波束并使用不同波束对的用户信号可能干扰。为了解决该问题，考虑到从扩展码产生树中不同分支产生的扩展码根据不同分支的扩展因子具有零部分相关，以上述方式分配从扩展码产生树中的不同分支产生的扩展码。这种扩展码分配使接收机能够通过时域解扩抑制干扰用户信号，从而当时空码不解码时不产生干扰。
另外，可以将从时域扩展因子不同分支分出的二维扩展因子的代码作为两个扩展码分配给同一用户。这使之能够通过时域解扩分离信号，从而实现时空编码。
另外，在扩展码分配中，从时域扩展因子中的不同分支分出的不同组扩展码优先被分配给使用相同波束对的多个用户。这使接收机能够通过时域解扩抑制其他用户的信号。因此，可以防止在频域组合期间扩展码之间的干扰。
在移动台和基站1和2中的发射机和接收机的每一个中都在其中包括计算机系统。用于执行上述系统操作，诸如时空编码、时空解码和波束索引选择的程序以程序的形式存储在计算机可读记录介质中。计算机可以通过读取在该介质中存储的程序执行操作。
例如，为了操作或实现在上述移动台和基站1和2的发射机和接收机中的每个处理装置或元件，在发射机和接收机每一个中的中央处理单元(CPU)从诸如ROM或RAM的主存储器中读取程序，以执行该程序的信息的处理和计算。
计算机可读记录介质包括磁盘、磁光盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等等。这样的程序也可以通过通信线传送到计算机，从而能使计算机执行所传送的程序。
尽管为了说明目的描述了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员应该可以认识到可能有各种修改、添加和删减，而不脱离权利要求所公开的本发明的范围和精神。

Claims (39)

1.一种发射分集系统，包括：
发射机，用于在把信号分配给多波束的波束空间，并且发射该多波束；
接收机，用于接收该多个波束并且得到多个波束的每个波束的信道估计；
第一选择装置，用于从多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有包含在所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和；以及
第二选择装置，如果所选波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从包含在所选波束对的两个波束中选择一个。
2.根据权利要求1的系统，其中这两个波束中所选择的这一个的信道估计的功率大于这两个波束中的另一个的信道估计的功率。
3.一种发射分集系统，包括：
发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号；以及
代码分配装置，如果一个用户使用的单个波束包含在另一个用户使用的多个波束中或如果一个用户使用的多个波束之一被另一个用户使用，则分配在时域扩展中具有0部分相关的扩展码。
4.根据权利要求3的系统，其中该代码分配装置另外还分配具有在时域扩展的部分相关为0的扩展码给多个使用相同波束对的用户。
5.一种接收机，用于接收分配给多个波束的波束空间的信号并且得到该多个波束的每个波束的信道估计，所述接收机包括：
第一选择装置，用于从该多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有包含在所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和；以及
第二选择装置，如果所选两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从包含在所选波束对的两个波束中选择一个。
6.一种发射机，用于从接收机接收信道估计，所述接收机用于接收分配给多波束的波束空间的信号并且得到该多个波束的每个波束的信道估计，所述发射机包括：
第一选择装置，用于从该多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有包含在所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和；以及
第二选择装置，如果所选两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从包含在所选波束对的两个波束中选择一个。
7.一种发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号，所述发射机包括：
代码分配装置，如果一个用户使用的单个波束包含在另一个用户使用的多个波束中或如果一个用户使用的多个波束之一被另一个用户使用，则分配在时域扩展中具有部分相关为0的扩展码。
8.根据权利要求7的发射机，其中该代码分配装置另外还分配在时域扩展具有部分相关为0的扩展码给多个使用相同波束对的用户。
9.一种在发射分集系统中的波束选择方法，该发射分集系统包括发射机和接收机，该发射机用于分配信号给多波束的波束空间并发射该多波束，该接收机用于接收该多个波束并且得到该多个波束的每个波束的信道估计，所述方法包括以下步骤：
a)从该多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有包含在所述波束对中的两个波束的各自信道估计的最大功率和；以及
b)如果所选波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从包含在所选波束对中的两个波束选择一个。
10.根据权利要求9的方法，其中这两个波束中的所选这一个的信道估计的功率大于这两个波束中的另一个的信道估计的功率。
11.一种在发射分集系统中的扩展码分配方法，该系统包括发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号，所述方法包括以下步骤：
如果一个用户使用的单个波束包含在另一个用户使用的多个波束中或如果一个用户使用的多个波束之一被另一个用户使用，则分配在时域扩展中具有0部分相关的扩展码。
12.一种在发射分集系统中的扩展码分配方法，该系统包括发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号，所述方法包括以下步骤：
分配具有在时域扩展的0部分相关的扩展码给多个使用相同波束对的用户。
13.一种包含波束选择程序的记录介质，该程序用于使接收机能够在发射分集系统中执行一种波束选择方法，所述接收机接收分配给多波束的波束空间的信号并且得到该多个波束的每个波束的信道估计，所述方法包括以下步骤：
从该多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有包含在所述波束对中的两个波束的各自信道估计的最大功率和；
并且如果所选波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从包含在所选波束对的两个波束中选择一个。
14.一种包含波束选择程序的记录介质，该程序用于使发射机能够在发射分集系统中执行一种波束选择方法，所述发射机从接收机接收信道估计，该接收机用于接收分配给多个波束的波束空间的信号并且得到该多个波束的每个波束的信道估计，所述方法包括以下步骤：
从该多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有包含在所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和；并且
如果所选波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从包含在所选波束对的两个波束中选择一个。
15.一种包含波束选择程序的记录介质，该程序用于使发射机能够在发射分集系统中执行一种波束选择方法，所述发射机把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号，所述方法包括以下步骤：
如果一个用户使用的单个波束包含在另一个用户使用的多个波束中或如果一个用户使用的多个波束之一被另一个用户使用，则分配在时域扩展中具有0部分相关的扩展码。
16.根据权利要求15的介质，其中所述方法进一步包括步骤：分配在时域扩展具有0部分相关的扩展码给多个使用相同波束对的用户。
17.一种发射分集系统，包括：
发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号；
波束分配装置，用于在空域中分配时空编码信号给该多个波束的多个波束；以及
扩展码分配装置，用于在时域中分配时空编码信号给在同一扩展区域中的多个扩展码。
18.根据权利要求17的系统，其中该波束分配装置从接收机接收的该多个波束的多个波束对中选择波束对，所选波束对具有包含在所述波束对的两个波束的各自信道估计的最大功率和，并且如果所选波束对中的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则该波束选择装置从这两个波束中选择一个并且分配该空域的时空编码信号给这两个波束中的所选这一个。
19.根据权利要求17的系统，其中如果一个用户使用的单个波束包含在另一个用户使用的多个波束中或如果一个用户使用的多个波束之一被另一个用户使用，则该扩展码分配装置分配在同一扩展区域中具有0部分相关的扩展码。
20.根据权利要求18的系统，其中该扩展码分配装置以以下方式把该波束分配装置选择的波束对分类为波束对组，该方式使得彼此不干扰的波束对被分类为同一波束对组，而彼此干扰的波束对被分类为不同的波束对组，并且扩展码分配装置分配二维扩展因子的扩展码给这些不同的波束对组，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
21.根据权利要求18的系统，其中该扩展码分配装置分配二维扩展因子的扩展码给波束分配装置选择的两个波束中的所述一个，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
22.一种在发射分集系统中的发射分集方法，该发射分集系统包括发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号，所述方法包括以下步骤：
a)在空域中分配时空编码信号给该多个波束的多个波束；以及
b)在时域中分配时空编码信号给在同一扩展区域中的多个扩展码。
23.根据权利要求22的方法，其中如果相应于从接收机接收的该多个波束的多个波束对中选择的波束对的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从包含在所选波束对的两个波束中选择一个并且该空域的时空编码信号被分配给这两个波束中所选的这一个，其中所选波束对具有包含在所述波束对中的两个波束的各自信道估计的最大功率和。
24.根据权利要求22的方法，其中如果一个用户使用的单个波束包含在另一个用户使用的多个波束中或如果一个用户使用的多个波束之一被另一个用户使用，那么分配在相同扩展区域中具有0部分相关的扩展码。
25.根据权利要求23的方法，其中如果一个用户使用的单个波束包含在另一个用户使用的多个波束中或如果一个用户使用的多个波束之一被另一个用户使用，那么分配在相同扩展区域中具有0部分相关的扩展码。
26.根据权利要求2 3的方法，其中以以下方式把具有最大功率和的波束对分类为波束对组，该方式使得彼此不干扰的波束对被分类为同一波束对组，而彼此干扰的波束对被分类为不同的波束对组，并且分配二维扩展因子的扩展码给不同的波束对组，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
27.根据权利要求24的方法，其中以以下方式把具有最大功率和的波束对分类为波束对组，该方式使得彼此不干扰的波束对被分类为同一波束对组，而彼此干扰的波束对被分类为不同的波束对组，并且分配二维扩展因子的扩展码给不同的波束对组，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
28.根据权利要求25的方法，其中以以下方式把具有最大功率和的波束对分类为波束对组，该方式使得彼此不干扰的波束对被分类为同一波束对组，而彼此干扰的波束对被分类为不同的波束对组，并且分配二维扩展因子的扩展码给不同的波束对组，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
29.根据权利要求23的方法，其中分配二维扩展因子的扩展码给波束分配装置所选择的两个波束中的所述一个，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
30.根据权利要求24的方法，其中分配二维扩展因子的扩展码给波束分配装置所选择的两个波束中所述一个，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分离出来的。
31.根据权利要求25的方法，其中分配二维扩展因子的扩展码给波束分配装置所选择的两个波束中所述一个，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分离出来的。
32.一种包含通信程序的可读介质，该程序用于使发射分集系统执行一种发射分集方法，该发射分集系统包括发射机，用于把要发射的信号时空编码为时空编码信号，执行该时空编码信号的时域扩展和频域扩展以产生扩展信号，并且在把该扩展信号分配给多波束的波束空间后发射该扩展信号，所述方法包括以下步骤：
a)在空域中分配时空编码信号给该多个波束的多个波束；以及
b)在时域中分配时空编码信号给在同一扩展区域中的多个扩展码。
33.根据权利要求32的介质，其中在该方法中，如果相应于从接收机接收的该多个波束的多个波束对中选择的波束对的两个波束的各自信道估计的功率之间的差值大于预定值，则从包含在所选波束对的两个波束中选择一个并且该空域的时空编码信号被分配给这两个波束中所选的这一个，其中所选波束对具有包含在所述波束对中的两个波束的各自信道估计的最大功率和。
34.根据权利要求32的介质，其中在该方法中如果一个用户使用的单个波束包含在另一个用户使用的多个波束中或如果一个用户使用的多个波束之一被另一个用户使用，则分配在同一扩展区域中具有0部分相关的扩展码。
35.根据权利要求33的介质，其中在该方法中如果一个用户使用的单个波束包含在另一个用户使用的多个波束中或如果一个用户使用的多个波束之一被另一个用户使用，则分配在同一扩展区域中具有0部分相关的扩展码。
36.根据权利要求33的介质，其中在该方法中以以下方式把具有最大功率和的波束对分类为波束对组，该方式使得彼此不干扰的波束对被分类为同一波束对组，而彼此干扰的波束对被分类为不同的波束对组，并且分配二维扩展因子的扩展码给不同的波束对组，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
37.根据权利要求34的介质，其中在该方法中以以下方式把具有最大功率和的所述波束对分类为波束对组，该方式使得彼此不干扰的波束对被分类为同一波束对组，而彼此干扰的波束对被分类为不同的波束对组，并且分配二维扩展因子的扩展码给不同的波束对组，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
38.根据权利要求33的介质，其中在该方法中分配二维扩展因子的扩展码给波束分配装置所选择的两个波束中所选的这一个，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
39.根据权利要求34的介质，其中在该方法中分配二维扩展因子的扩展码给波束分配装置所选择的两个波束中所选的这一个，所述扩展码是从扩展码树的时域扩展层的不同分支分出来的。
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