專(zhuān)利名稱(chēng)：Mimo無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，并且更具體地涉及具有所謂的多入多出(MIMO)能力的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，例如(但不限于)與3GPP LTE、3GPP LTE_A、IEEE 802. 16和802. 11標(biāo)準(zhǔn)組兼容的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
廣泛已知無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，在該無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，基站(BS)與BS范圍內(nèi)的多個(gè)用戶(hù)站(SQ或者移動(dòng)站(MQ通信。對(duì)于本發(fā)明的目的來(lái)說(shuō)，術(shù)語(yǔ)用戶(hù)站(SQ和移動(dòng)站(MS)可以被認(rèn)為是可交換的，并且SS和MS可以被統(tǒng)稱(chēng)為用戶(hù)站。而且，雖然術(shù)語(yǔ)用戶(hù)站(SS)和移動(dòng)站(MQ可以交換地使用，但是術(shù)語(yǔ)“移動(dòng)”特別地不應(yīng)被理解為必須表示用戶(hù)站(等) 必須始終是可移動(dòng)的。在很多情況下，用戶(hù)站將是可移動(dòng)的(例如，移動(dòng)手持機(jī))。然而，無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)(以及本發(fā)明)也能夠在SS/用戶(hù)站固定在特定位置處的情況下操作。由一個(gè)BS覆蓋的區(qū)域被稱(chēng)為小區(qū)并且通常，很多基站(BS)被提供在適合的位置以與相鄰小區(qū)或多或少無(wú)縫地覆蓋廣泛的地理區(qū)域。每個(gè)BS將其可用帶寬(即，頻率和時(shí)間資源)劃分為用于用戶(hù)的各個(gè)資源分配。始終需要增加這樣的系統(tǒng)的容量以便于容納更多用戶(hù)和/或更多數(shù)據(jù)密集服務(wù)。OFDM(正交頻分復(fù)用)是一種已知的用于在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)?；贠FDM的通信方案在大量子載波(也稱(chēng)為頻率分支(frequency finger))當(dāng)中劃分待發(fā)送的數(shù)據(jù)符號(hào)，因此被稱(chēng)為頻分復(fù)用。通過(guò)在每個(gè)子載波上僅攜帶少量數(shù)據(jù)，每子載波比特率保持較低并且因此減少了符號(hào)間干擾。通過(guò)調(diào)整其相位、幅值或者調(diào)整相位和幅值，將數(shù)據(jù)調(diào)制到子載波上。術(shù)語(yǔ)OFDM的“正交”部分表示下述事實(shí)子載波的間隔被特別地選擇為在數(shù)學(xué)意義上與其它子載波正交。這意味著子載波被沿著頻率軸布置為允許相鄰子載波的邊帶重疊但是仍能夠在沒(méi)有子載波間干擾的情況下接收子載波。在數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)中，每個(gè)子載波的正弦曲線(xiàn)波形被稱(chēng)為線(xiàn)性信道的特征函數(shù)，其中每個(gè)正弦曲線(xiàn)的峰與另一正弦曲線(xiàn)的零(null) 重合。這能夠通過(guò)使得子載波間隔是符號(hào)周期的倒數(shù)的倍數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)多個(gè)單個(gè)子載波或者多組載波被指派給無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的不同用戶(hù)時(shí)，結(jié)果是被稱(chēng)為OFDMA(正交頻分多址)的多址系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)中使用的術(shù)語(yǔ)OFDM常常意在包括 0FDMA。因此，對(duì)于本發(fā)明的目的來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)可以被視為是可互換的。通過(guò)將不同頻率/時(shí)間資源指派給小區(qū)中的每個(gè)用戶(hù)，OFDMA能夠基本上避免小區(qū)內(nèi)的用戶(hù)之間的干擾?；綩FDM方案的進(jìn)一步修改被稱(chēng)為MIM0-0FDM，其中MIMO表示多入多出。該類(lèi)型的方案在發(fā)送器和/或用戶(hù)接收器(通常是發(fā)送器和用戶(hù)接收器)處采用多個(gè)天線(xiàn)以增強(qiáng)在BS和每個(gè)用戶(hù)站之間可實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)容量。例如，2 X 2MIM0配置包含位于發(fā)送器處的兩個(gè)天線(xiàn)和位于接收器處的兩個(gè)天線(xiàn)；4X4MIM0配置包含位于發(fā)送器處的四個(gè)天線(xiàn)和位于接收器處的四個(gè)天線(xiàn)。不需要發(fā)送器和接收器采用相同數(shù)目的天線(xiàn)。通常，由于功率、成本以及尺寸限制，無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的基站將配備有比移動(dòng)站(諸如，例如移動(dòng)手持機(jī))多很多的天線(xiàn)。術(shù)語(yǔ)MIMO信道用于描述發(fā)送器和接收器之間的無(wú)線(xiàn)鏈路的頻率響應(yīng)(或者等價(jià)地，時(shí)間延遲)。所謂的MIMO信道(或者“信道”)包含所有子載波，并且覆蓋傳輸?shù)恼麄€(gè)帶寬。MIMO信道包含很多單獨(dú)的無(wú)線(xiàn)鏈路。這些可以分別被稱(chēng)為單入單出(SISO)信道(也稱(chēng)為子信道)的各無(wú)線(xiàn)鏈路的數(shù)目是Nt X凡，其中Nt是發(fā)送器處的天線(xiàn)的數(shù)目并且凡是接收器處的天線(xiàn)的數(shù)目。例如，3 X 2MIM0布置包含6個(gè)鏈路，因此其具有6個(gè)SISO信道?？紤]在圖1中示意性地示出的簡(jiǎn)化的3X2MIM0系統(tǒng)，能夠看到的是，接收器R的天線(xiàn)RO接收來(lái)自發(fā)送器T的發(fā)送器天線(xiàn)T0、T1和Τ2中的每一個(gè)的發(fā)送。類(lèi)似地，接收器天線(xiàn)Rl接收來(lái)自發(fā)送器天線(xiàn)TO、Tl和T2的發(fā)送。因此，在接收器處接收的信號(hào)包括來(lái)自發(fā)送器天線(xiàn)的發(fā)送(即，SISO信道的發(fā)送)的某種組合(或者由來(lái)自發(fā)送器天線(xiàn)的發(fā)送(即， SISO信道的發(fā)送)的某種組合構(gòu)成)。通常，SISO信道能夠以各種方式來(lái)進(jìn)行組合以將一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流發(fā)送到接收器。圖2是進(jìn)一步概括的MIMO系統(tǒng)的概念圖。在圖2中，發(fā)送器利用Nt個(gè)發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送信號(hào)并且接收器利用凡個(gè)接收天線(xiàn)接收來(lái)自發(fā)送器的信號(hào)。為了創(chuàng)建整個(gè)MIMO信道的特性的數(shù)學(xué)模型，需要表示發(fā)送器和接收器之間的各SISO信道。如圖2中所示，通過(guò)Htl, 0至Hm1來(lái)表示各SISO信道，并且如圖中所示，這些形成一般稱(chēng)為信道矩陣或者信道響應(yīng)矩陣H的矩陣的項(xiàng)?！癠表示用于將信號(hào)從發(fā)送天線(xiàn)0發(fā)送到接收天線(xiàn)0的信道特性 (例如，信道頻率響應(yīng))。類(lèi)似地，"Hn^1, Nt_/’表示用于將信號(hào)從發(fā)送天線(xiàn)Nt-I發(fā)送到接收天線(xiàn)凡-1的信道特性，以此類(lèi)推。在圖2中，表示使用發(fā)送天線(xiàn)0至Nt-I發(fā)送的信號(hào)元素的符號(hào)&至—起形成發(fā)送信號(hào)向量X(即，X= (Xq，Xi，X2，…，χΝη)τ)。類(lèi)似地，通過(guò)接收天線(xiàn)O至Nr-I接收的接收信號(hào)元素起形成接收信號(hào)向量1(即，I= (Yc^ypy2,…，yNrt)T)。向量χ 和ι之間的關(guān)系可以通過(guò)下述基本數(shù)學(xué)MIMO系統(tǒng)等式來(lái)建模y = Ηχ+η(I)其中H是上述信道矩陣并且η是表示噪聲的向量。噪聲元素Iitl至在圖2中示出并且表示各接收信號(hào)元素％至7^1中的噪聲。因此，通過(guò)H= Ov叫，n2，…，nNrt)T 來(lái)給出噪聲向量η。為了通過(guò)等式⑴給出的模型的目的，通常假設(shè)由向量η表示的噪聲是具有零平均和方差O2的高斯白噪聲。信道矩陣H具有是其線(xiàn)性獨(dú)立行或列的數(shù)目的秩。當(dāng)一些行或列線(xiàn)性相關(guān)時(shí)，這表示(并且代表)MIMO信道中各子信道之間的相關(guān)性(S卩，各SISO信道之間的相關(guān)性)，并且信道矩陣可以說(shuō)是“秩虧”。當(dāng)子信道之間存在相關(guān)性時(shí)，傳統(tǒng)的接收器容易表現(xiàn)得很差并且MIMO信道不能夠提供最大數(shù)據(jù)吞吐量。應(yīng)注意的是，盡管被稱(chēng)為“多入多出”，但是即使發(fā)送器和接收器中的一個(gè)僅具有一個(gè)天線(xiàn)(即，即使Nt = 1或者Nr = 1)，MIMO系統(tǒng)也能夠操作。事實(shí)上，MIMO系統(tǒng)在技術(shù)上可以說(shuō)即使在發(fā)送器和接收器都僅具有一個(gè)天線(xiàn)(即，在Nt = Nr= 1的情況下)也能夠操作，但是該情況可以認(rèn)為構(gòu)成了一種特殊情況，這是因?yàn)椋诘仁?I)的數(shù)學(xué)模型中，在該情況下的MIMO信道將會(huì)由標(biāo)量h而不是矩陣H來(lái)表示。MIMO發(fā)送方案可以被描述為“非自適應(yīng)的”和“自適應(yīng)的”。在非自適應(yīng)情況下，發(fā)送器不了解信道性質(zhì)并且由于其不能夠考慮條件(信道概況)的變化從而這限制了性能。自適應(yīng)方案依賴(lài)于從接收器到發(fā)送器的信息(信道狀態(tài)信息或者CSI)的反饋，這允許發(fā)送信號(hào)的修改引起改變條件并且最大化數(shù)據(jù)吞吐量。本發(fā)明涉及(至少主要地涉及)這些自適應(yīng)MIMO方案。上面描述的反饋是重要的，特別在FDD(頻分雙工)系統(tǒng)的情況下是重要的，在FDD 系統(tǒng)中，上行鏈路傳輸(即，從用戶(hù)站到基站的傳輸)以及下行鏈路傳輸(反之亦然)采用兩種不同的載波頻率。由于頻率改變，因此上行鏈路和下行鏈路信道是不同的并且CSI需要被反饋以提供自適應(yīng)方案。本發(fā)明的方面能夠潛在地在下行鏈路(即，從用作發(fā)送器的基站到用作接收器的用戶(hù)的傳輸)和上行鏈路(即，從用作發(fā)送器的用戶(hù)到用作接收器的基站的傳輸)中找到應(yīng)用。然而，至少與某些實(shí)施方式相關(guān)地，設(shè)想本發(fā)明可以用于實(shí)現(xiàn)下行鏈路傳輸?shù)奶貏e改進(jìn)。因此，雖然不應(yīng)對(duì)本發(fā)明可以應(yīng)用于上行鏈路傳輸還是下行鏈路傳輸施加限制，但是將主要針對(duì)下行鏈路傳輸來(lái)描述本發(fā)明。圖3是示出類(lèi)似于圖1中所示的MIMO系統(tǒng)的MIMO系統(tǒng)，但是對(duì)其進(jìn)行了進(jìn)一步的概括。MIMO系統(tǒng)1包括發(fā)送器2，其包括多個(gè)發(fā)送天線(xiàn)(0)、(1)、…、(Nt-I)；以及接收器3，其包括多個(gè)接收天線(xiàn)(0)、(1)、…、(凡-1)。發(fā)送器2使用Nt個(gè)發(fā)送天線(xiàn)來(lái)發(fā)送符號(hào) 0、1、···、Ν「1。能夠從一個(gè)數(shù)據(jù)流創(chuàng)建符號(hào)(這稱(chēng)為垂直編碼)，或者能夠從不同數(shù)據(jù)流創(chuàng)建符號(hào)(這稱(chēng)為水平編碼)。另外，如果調(diào)制方法是二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)，則每個(gè)發(fā)送符號(hào)對(duì)應(yīng)于(例如)一比特?cái)?shù)據(jù)，或者如果調(diào)制方法是四相相移鍵控(QPSK)，則每個(gè)發(fā)送符號(hào)對(duì)應(yīng)于兩比特?cái)?shù)據(jù)。這些概念將對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是熟悉的。接收器3使用凡個(gè)接收天線(xiàn)接收從發(fā)送裝置2發(fā)送的信號(hào)，并且包括從接收的信號(hào)再生發(fā)送符號(hào)的信號(hào)再生單元4。如圖3中的箭頭所示，從多個(gè)發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送的信號(hào)由多個(gè)接收天線(xiàn)接收，總共給出NtX凡個(gè)可能的子信道。換言之，從發(fā)送天線(xiàn)(0)發(fā)送的信號(hào)由接收天線(xiàn)(0)至(凡-1) 接收，從發(fā)送天線(xiàn)⑴發(fā)送的信號(hào)由接收天線(xiàn)(0)至(凡-1)接收，以此類(lèi)推。將信號(hào)從第i 發(fā)送天線(xiàn)傳播到第j接收天線(xiàn)的子信道的特性被表示為“H/’并且形成凡XNt信道矩陣H 的一個(gè)分量項(xiàng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，如果沒(méi)有信號(hào)從特定發(fā)送天線(xiàn)i發(fā)送到特定接收天線(xiàn)j，則表示信道矩陣H中的子信道的分量將為零。通過(guò)進(jìn)一步的背景說(shuō)明，將分別參考圖4和圖5簡(jiǎn)要描述MIM0-0FDM發(fā)送器和 MIM0-0FDM接收器。在圖4中示意性地示出的OFDM發(fā)送器中，高速二進(jìn)制數(shù)據(jù)被編碼(卷積碼是示例)、交織和調(diào)制(使用諸如BPSK、QPSK、64QAM等等的調(diào)制方案)。獨(dú)立信道編碼器可以用于每個(gè)發(fā)送天線(xiàn)。接下來(lái)，數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為并行低速調(diào)制數(shù)據(jù)流，其被饋送到N個(gè)子載波。來(lái)自每個(gè)編碼器的輸出被分別承載在多個(gè)子載波上。調(diào)制信號(hào)通過(guò)N點(diǎn)快速傅立葉逆變換(IFFT)來(lái)進(jìn)行頻分復(fù)用并且添加保護(hù)間隔。獲得的OFDM信號(hào)通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)并且被上轉(zhuǎn)換到RF帶并且在空中發(fā)送。在圖5中示意性地示出的MIM0-0FDM接收器處，通過(guò)帶通濾波器(BPF)對(duì)從隊(duì)接收器天線(xiàn)接收的信號(hào)進(jìn)行濾波并且然后下轉(zhuǎn)換到低頻。通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)下轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行采樣(即，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào))，并且在采樣數(shù)據(jù)被饋送到N點(diǎn)快速傅立葉變換器 (FFT)之前移除保護(hù)間隔。在對(duì)通過(guò)隊(duì)個(gè)接收器天線(xiàn)接收的信號(hào)中的每一個(gè)執(zhí)行傅立葉變換之后，將這些信號(hào)饋送到MIMO信號(hào)處理單元11。MIMO信號(hào)處理單元11包括信號(hào)再生單元4(如圖3中所示)，其執(zhí)行處理(在下面進(jìn)一步討論)以補(bǔ)償信道特性。僅借助于概括性的說(shuō)明給出上述對(duì)于發(fā)送器(圖4)和接收器(圖5)的討論。本領(lǐng)域技術(shù)人員將總體上熟悉這樣的裝置以及在其操作中涉及的原理。還應(yīng)注意的是，上述說(shuō)明已經(jīng)考慮了將MIMO信號(hào)發(fā)送到單個(gè)接收器的單個(gè)發(fā)送器的情況，但顯然的是，實(shí)際的 MIMO無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)可以比這復(fù)雜得多，即提供很多相互鄰近的小區(qū)，在這些小區(qū)中的每一個(gè)中，基站通過(guò)各MIMO信道同時(shí)對(duì)多個(gè)用戶(hù)站進(jìn)行發(fā)送。再次參考由上述等式(I)表示的基礎(chǔ)MIMO系統(tǒng)模型，將想到的是，當(dāng)信道矩陣H 的一些行或列線(xiàn)性相關(guān)時(shí)(即，當(dāng)信道矩陣H是秩虧時(shí))，這表示在子信道之間存在相關(guān)性。 還將想到的是，在存在這樣的相關(guān)性的情況下，傳統(tǒng)的接收器趨向于表現(xiàn)得很差。已經(jīng)提出了已知為格基約減(LR)的技術(shù)來(lái)提供具有相關(guān)性的MIMO信道的顯著性能改進(jìn)。利用格基約減的MIMO系統(tǒng)可以被稱(chēng)為L(zhǎng)R-MIMO系統(tǒng)。通常在數(shù)學(xué)上，格基約減的目標(biāo)在于，在給定格子的一組基本向量的情況下，找到具有短的幾乎正交的向量的基。例如，圖6給出了二維的格基約減的示例。在圖6中，向量al和a2是用于由頂點(diǎn)(S卩，點(diǎn)) 表示的格子的給定基本向量。向量bl和1^2是使用格基約減獲得的幾乎正交的基本向量。在具有相關(guān)的MIMO信道的MIMO無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的情況下，格基約減的目的在于將信道矩陣H變換為其中行和列更接近正交(即，使得行和列實(shí)際上更接近線(xiàn)性獨(dú)立)的形式。這樣做有助于最小化上述相關(guān)性的不利影響。影響信道矩陣H的該變換的矩陣通常被稱(chēng)為格基約減矩陣P。在MIMO無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的很多實(shí)際實(shí)施中，用戶(hù)站可以例如是移動(dòng)手持機(jī)，并且因此會(huì)在功率、數(shù)據(jù)處理/計(jì)算能力和數(shù)據(jù)發(fā)送/接收能力方面具有受限的資源。當(dāng)然，移動(dòng)手持機(jī)等等的功率、處理和發(fā)送/接收資源通常比基站(BQ的功率、處理和發(fā)送/接收資源更受限制。這是對(duì)于LR-MIMO系統(tǒng)的實(shí)際實(shí)施的顯著阻礙并且顯著地增加了與LR-MIMO 系統(tǒng)的實(shí)際實(shí)施相關(guān)的成本。由于用戶(hù)站的資源比基站(BS)更受限而產(chǎn)生的阻礙特別地與用戶(hù)站的數(shù)據(jù)處理和發(fā)送/接收資源方面的負(fù)擔(dān)顯著相關(guān)，并且特別是在用戶(hù)站是移動(dòng)站(例如，移動(dòng)手持機(jī))的情況下，但是該阻礙常常也可以在用戶(hù)站是固定位置類(lèi)型的情況下很顯著。本發(fā)明的方面可以至少有助于解決該問(wèn)題。而且，用戶(hù)站的受限資源使得難以或者至少較不優(yōu)選地在接收器處計(jì)算格基約減矩陣P。因此將需要在發(fā)送器處計(jì)算格基約減矩陣并且將格基約減矩陣P從發(fā)送器發(fā)送到接收器。然而，這將附加于需要從發(fā)送器發(fā)送到接收器的信號(hào)1之外。因此，發(fā)送格基約減矩陣P的需要對(duì)于系統(tǒng)的發(fā)送資源施加了額外的負(fù)擔(dān)。本發(fā)明的方面可以至少有助于減少該額外的發(fā)送負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
在一種形式中，本發(fā)明(或者其實(shí)施方式)可以被認(rèn)為在廣義上涉及無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，該無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)包括發(fā)送器，其可操作以發(fā)送發(fā)送信號(hào)，該發(fā)送器具有一個(gè)或多個(gè)發(fā)送天線(xiàn)；以及接收器，其可操作以接收接收信號(hào)，該接收器具有一個(gè)或多個(gè)接收天線(xiàn)；其中格基約減用于在接收器處基于接收信號(hào)獲得發(fā)送信號(hào)的估計(jì)中使用，
其特征在于，格基約減利用格基約減矩陣，該格基約減矩陣的分解表示在發(fā)送器和接收器之間傳輸。在另一形式中，本發(fā)明(或其實(shí)施方式)可以被認(rèn)為在廣義上涉及用于在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中使用的發(fā)送器，該發(fā)送器包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)送天線(xiàn)，其可操作以將發(fā)送信號(hào)發(fā)送到具有可用于接收接收信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)接收天線(xiàn)的接收器；以及用于計(jì)算格基約減矩陣的裝置，該格基約減矩陣用于在于接收器處基于接收信號(hào)獲得發(fā)送信號(hào)的估計(jì)中使用；其中，發(fā)送器可用于將格基約減矩陣的分解表示發(fā)送到接收器。在又一形式中，本發(fā)明(或其實(shí)施方式)可以被認(rèn)為在廣義上涉及用于在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中使用的方法，該無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)包括用于使用一個(gè)或多個(gè)發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送發(fā)送信號(hào)的發(fā)送器和用于使用一個(gè)或多個(gè)接收天線(xiàn)接收接收信號(hào)的接收器，其中格基約減矩陣用于在于接收器處基于接收信號(hào)獲得發(fā)送信號(hào)的估計(jì)中使用，該方法包括將發(fā)送信號(hào)從發(fā)送器發(fā)送到接收器； 在發(fā)送器處計(jì)算格基約減矩陣并且找到其分解表示；將格基約減矩陣的分解表示從發(fā)送器發(fā)送到接收器；以及在接收器處，重構(gòu)格基約減矩陣并且使用該格基約減矩陣來(lái)獲得基于接收信號(hào)的發(fā)送信號(hào)的估計(jì)。設(shè)想的是，本發(fā)明(在其各種形式和實(shí)施方式中)將通常實(shí)施為所謂的MIMO無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)(或者在所謂的MIMO無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中實(shí)施)。因此，對(duì)于本說(shuō)明書(shū)的剩余部分，將參考MIMO無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)或者所謂的MIMO方案來(lái)描述本發(fā)明。然而，對(duì)本發(fā)明沒(méi)有施加特別的限制。特別地，對(duì)于需要在發(fā)送器或者接收器處存在的天線(xiàn)的數(shù)目沒(méi)有施加任何限制。在上述廣泛描述的本發(fā)明的每個(gè)形式的優(yōu)選實(shí)施方式中，發(fā)送器可以是基站的發(fā)送器，接收器可以是用戶(hù)站的接收器(換言之，本發(fā)明可以特別地用于下行鏈路傳輸并且提供與下行鏈路傳輸相關(guān)的特別的優(yōu)點(diǎn))，并且可以在基站處計(jì)算格基約減矩陣，從而可以將格基約減矩陣的分解表示從基站發(fā)送到用戶(hù)站。這些優(yōu)選實(shí)施方式提供的優(yōu)點(diǎn)之一在于他們使得能夠?qū)⒏窕s減矩陣的計(jì)算上復(fù)雜的計(jì)算從用戶(hù)站轉(zhuǎn)移到基站，同時(shí)由于從基站到用戶(hù)站的格基約減矩陣(即，分解形式的格基約減矩陣)的高效信令使得僅引起了中等程度的信令開(kāi)銷(xiāo)。這因此使得能夠使用(特別是)簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)接收器結(jié)構(gòu)來(lái)改進(jìn)性能。在上述實(shí)施方式中，發(fā)送器(及其一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn))可以采取適合于在格基約減 MIMO(LR-MIMO)方案中實(shí)施的任何形式。圖4示意性地示出了可以使用的一種形式的發(fā)送器的某些重要功能組件。然而，本發(fā)明不限于這種類(lèi)型或者任何其它類(lèi)型的發(fā)送器的使用。類(lèi)似地，接收器(及其一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn))也可以采取任何適合于在格基約減 MIMO(LR-MIMO)方案中實(shí)施的任何形式。事實(shí)上，如上所述，本發(fā)明(或至少其某些實(shí)施方式)提供的優(yōu)點(diǎn)之一在于能夠使用簡(jiǎn)單/未修改/傳統(tǒng)的接收器，但是與不具有本發(fā)明的那些接收器的性能相比能夠?qū)崿F(xiàn)改進(jìn)。圖5示意性地示出可以使用的一種形式的接收器的某些重要功能組件。然而，本發(fā)明不限于這種類(lèi)型或者任何其它類(lèi)型的接收器的使用。如上所述，MIMO無(wú)線(xiàn)通信方案中的所謂的MIMO信道能夠通過(guò)矩陣(即，所謂的信道矩陣)來(lái)在數(shù)學(xué)上表示，并且在構(gòu)成MIMO信道的各SISO信道之間存在相關(guān)性時(shí)，這能夠由信道矩陣的秩虧來(lái)表示(即，由信道矩陣的至少某些行和列之間的線(xiàn)性相關(guān)來(lái)表示)。在本發(fā)明的各實(shí)施方式中使用格基約減以便于在接收器處獲得基于接收信號(hào)的發(fā)送信號(hào)的改進(jìn)的估計(jì)(即，基于由接收器接收的信號(hào)的由發(fā)送器發(fā)送的信號(hào)的估計(jì))。格基約減有助于最小化由MIMO信道的相關(guān)性引起的不利影響(例如，對(duì)于接收器性能等等的不利影響)。在上述優(yōu)選實(shí)施方式中，發(fā)送器是基站的發(fā)送器，接收器是用戶(hù)站的接收器，并且在基站處計(jì)算格基約減矩陣從而將格基約減矩陣的計(jì)算上復(fù)雜的計(jì)算轉(zhuǎn)移到基站(其通常具有比用戶(hù)站更大的計(jì)算資源)。還已經(jīng)說(shuō)明的是，在本發(fā)明(或者至少其大部分實(shí)施方式)中，格基約減矩陣的分解表示被從基站發(fā)送到用戶(hù)站。換言之，替代發(fā)送格基約減矩陣本身(或者其各元)，發(fā)送格基約減矩陣的分解形式，并且這使得本發(fā)明能夠在信令開(kāi)銷(xiāo)方面實(shí)現(xiàn)顯著的節(jié)省。在本發(fā)明中，格基約減矩陣可以?xún)?yōu)選地是么模矩陣。此外，格基約減矩陣的分解表示可以?xún)?yōu)選地包括一個(gè)或多個(gè)完全么模矩陣，所述完全么模矩陣的積是(或等于)格基約減矩陣。換言之，格基約減矩陣的分解表示可以?xún)?yōu)選地包括一個(gè)或多個(gè)完全么模矩陣，所述完全么模矩陣當(dāng)乘在一起時(shí)給出(或者等于)格基約減矩陣。在其中格基約減矩陣及其分解表示滿(mǎn)足在前述部分中給出的描述的實(shí)施方式中， 可以提供一組完全么模矩陣。在獲得格基約減矩陣分解(即，格基約減矩陣的分解表示) 時(shí)，來(lái)自該組的完全么模矩陣中的一個(gè)或多個(gè)可以被選擇為選擇的完全么模矩陣的積等于格基約減矩陣。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解的是，至少在一些情況下，可以存在等于格基約減矩陣的組中的完全么模矩陣的多種不同積組合。換言之，可以存在當(dāng)乘在一起時(shí)等于格基約減矩陣的組中的完全么模矩陣的超過(guò)一種的不同組合?？赡艿氖牵魏芜@樣的組合可以用作用于本發(fā)明的目的的格基約減矩陣的分解表示。然而，可以?xún)?yōu)選的是，選擇包括最少數(shù)目的完全么模矩陣或者最少數(shù)目的不同的完全么模矩陣(參見(jiàn)下面討論的冪)的組合，以最小化將發(fā)送的信息量(即，最小化與發(fā)送格基約減矩陣分解關(guān)聯(lián)的信令開(kāi)銷(xiāo))。上述組中的各完全么模矩陣中的可以被指派有標(biāo)識(shí)索引。因此，在將格基約減矩陣的分解表示從基站發(fā)送到用戶(hù)站時(shí)，替代發(fā)送其積等于格基約減矩陣的組中的選擇的完全幺模矩陣(即，替代發(fā)送完全么模矩陣本身或者其各元素)，僅發(fā)送用于這些選擇的完全幺模矩陣中的每一個(gè)的標(biāo)識(shí)索引。以該方式，可以在與發(fā)送格基約減矩陣分解相關(guān)的信令開(kāi)銷(xiāo)方面實(shí)現(xiàn)顯著的節(jié)省。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解的是，在很多情況下，特別的完全么模矩陣可以在格基約減矩陣分解中出現(xiàn)超過(guò)一次。換言之，在當(dāng)乘在一起時(shí)等于格基約減矩陣的完全么模矩陣的組合中，特定的完全么模矩陣可以自己相乘一次或多次，事實(shí)上，可以存在超過(guò)一個(gè)下述完全么模矩陣，每個(gè)完全么模矩陣自己相乘一次或多次。在這些情況下，替代發(fā)送每個(gè)這樣的完全幺模矩陣的索引要求的次數(shù)，可以為每個(gè)這樣的完全幺模矩陣發(fā)送冪m(其中m-1是完全么模矩陣自己相乘的次數(shù))。因此，作為示例，如果特定完全么模矩陣D自己相乘三次 (即，DXDXDXD = D4)，則替代發(fā)送用于矩陣D的標(biāo)識(shí)索引四次來(lái)作為發(fā)送的格基約減矩陣分解的部分，可以通過(guò)與冪4(即，m = 4) 一起發(fā)送用于矩陣D的標(biāo)識(shí)索引一次來(lái)發(fā)送相同的信息。以該方式，可以減少為了表示格基約減矩陣分解中自己相乘一次或多次的完全幺模矩陣而需要發(fā)送的比特?cái)?shù)。


與本說(shuō)明書(shū)相關(guān)的附圖有助于解釋本發(fā)明的背景。這些附圖還有助于解釋本發(fā)明的某些特征和方面。然而，將清楚理解的是，為了說(shuō)明的目的而給出附圖并且這些附圖僅用于幫助理解，并且本發(fā)明不必限于在附圖中示出或者參考附圖描述的任何背景信息、特征或方面，或者受其限制。在附圖中圖1是簡(jiǎn)化的3X2MIM0系統(tǒng)和各發(fā)送器和接收器天線(xiàn)之間的各SISO信道的示意性視圖。圖2是進(jìn)一步概括的MIMO系統(tǒng)的概念圖，在該MIMO系統(tǒng)中，發(fā)送器具有Nt個(gè)發(fā)送天線(xiàn)，并且接收器具有凡個(gè)接收天線(xiàn)。圖2還示意性地示出了噪聲被引入到由接收天線(xiàn)接收的信號(hào)中。圖3是與圖1中給出的系統(tǒng)類(lèi)似的示意性表示系統(tǒng)，但是圖3中示出的是進(jìn)一步概括的MIMO系統(tǒng)。圖4是示出MIM0-0FDM發(fā)送器的某些重要功能組件的示意性視圖。圖5示出MIM0-0FDM接收器的某些重要功能組件的示意性視圖。圖6是用作簡(jiǎn)單的二維格子的示例的格基約減的原理的示意圖。圖7是示出根據(jù)等式⑴的數(shù)學(xué)模型的MIMO無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的框圖，并且還示出了通過(guò)接收器執(zhí)行的某些進(jìn)一步處理。圖7中的該MIMO無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)是可以應(yīng)用本發(fā)明的類(lèi)型。圖8是示出在具有低空間相關(guān)性的信道中根據(jù)本發(fā)明使用格基約減獲得的比特誤碼率(BER)與信噪比(SNR)結(jié)果的圖。圖9是示出在具有高空間相關(guān)性的信道中根據(jù)本發(fā)明使用格基約減獲得的比特誤碼率(BER)與信噪比(SNR)結(jié)果的圖。
具體實(shí)施例方式從上述背景技術(shù)部分中了解的是，在典型的MIMO系統(tǒng)中通過(guò)接收器接收的信號(hào)χ 和通過(guò)發(fā)送器發(fā)送的信號(hào)1之間的關(guān)系可以使用在等式(I)(在下面再一次示出)中給出的基本數(shù)學(xué)模型來(lái)建模ι = Hx+n(I)圖7是示出根據(jù)該數(shù)學(xué)模型的MIMO系統(tǒng)的框圖，并且還示出了通過(guò)接收器執(zhí)行的某些進(jìn)一步處理。圖7中的該MIMO無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)是可以應(yīng)用本發(fā)明的類(lèi)型。然而，應(yīng)注意的是，本發(fā)明不必限于對(duì)應(yīng)于該示出的系統(tǒng)中的實(shí)施。在圖7中，從發(fā)送器(的多個(gè)天線(xiàn))“通過(guò)空氣”發(fā)送源信號(hào)2L(如上所述)，并且通過(guò)如圖7中所示地使源信號(hào)向量^被信道矩陣H左乘來(lái)給出量Hi而在模型中示出該效果。然后添加噪聲分量n，從而給出通過(guò)接收器(的多個(gè)天線(xiàn))接收的信號(hào)I，如等式(I) 中的模型所示。從上述背景技術(shù)部分還了解的是，在LR-MIMO系統(tǒng)中，格基約減的目的在于將信道矩陣H變換為其中行和列更接近正交的形式(即，使得行和列實(shí)際上更接近線(xiàn)性獨(dú)立)。 這有助于最小化在數(shù)學(xué)模型⑴中由信道矩陣H的行和列之間的相關(guān)性表示的MIMO信道中的相關(guān)性的不利影響。如上所述，影響信道矩陣H的該變換的矩陣通常被稱(chēng)為格基約減矩陣P。與LR-MIMO的實(shí)際實(shí)施關(guān)聯(lián)的主要復(fù)雜性之一在于格基約減矩陣P的計(jì)算。然而， 用于計(jì)算格基約減矩陣P的方法并不是本發(fā)明的關(guān)鍵。因此，對(duì)于本發(fā)明的目的，可以使用任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來(lái)獲得格基約減矩陣P。適合于該目的的一個(gè)已知算法通常被稱(chēng)為L(zhǎng)LL算法。該算法已經(jīng)被公開(kāi)并且可以參考下面的文獻(xiàn)來(lái)獲得進(jìn)一步的了解L. Lovasz, "An Algorithmic Theory of Numbers，Graphs and Convexity”，美國(guó)明尼蘇達(dá)州Society for Industrial and Applied Mathematics，1986。雖然可以使用已知的LLL算法或者替代地使用任何其它適合的算法(了解的是， 所使用的方法不是本發(fā)明的關(guān)鍵)來(lái)獲得格基約減矩陣P，但是不管怎樣，找出格基約減矩陣P(不管使用何種算法或者技術(shù))通常要求迭代處理。格基約減矩陣P的計(jì)算因此要求較大的功率和計(jì)算資源。為了解決該問(wèn)題，在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，并且特別地在下面詳細(xì)描述的實(shí)施方式中，在基站(其通常具有比移動(dòng)站大得多的功率、處理和發(fā)送/接收資源)處執(zhí)行格基約減矩陣P的計(jì)算并且然后將格基約減矩陣P發(fā)送到用戶(hù)站(其能夠是移動(dòng)站或者固定用戶(hù)站等等)。因此，這里描述的實(shí)施方式主要涉及下行鏈路傳輸。然而，如上所述，這不應(yīng)意味著任何限制，并且本發(fā)明可以應(yīng)用于下行鏈路或者上行鏈路。為了發(fā)送器計(jì)算格基約減矩陣P，發(fā)送器必須了解接收器看到的信道。在其中上行鏈路傳輸(用戶(hù)到基站)和下行鏈路傳輸(反之亦然)采用不同載波平率的上述FDD(頻分雙工)系統(tǒng)中，這可以通過(guò)將信道狀態(tài)信息(CSI)從接收器反饋回發(fā)送器(即，將屬于信道H的信息發(fā)送回發(fā)送器)來(lái)實(shí)現(xiàn)?；蛘?，在所謂的TDD(時(shí)分雙工)系統(tǒng)中，在同一頻率上在兩個(gè)相鄰的時(shí)隙中發(fā)送上行鏈路和下行鏈路。如果這兩個(gè)時(shí)隙處于信道相干時(shí)間中 (即，信道沒(méi)有改變)，則不需要將信道狀態(tài)信息反饋回。因此，在TDD系統(tǒng)中，可以利用信道互易性來(lái)在發(fā)送器處計(jì)算格基約減矩陣P。在圖7中，虛線(xiàn)框表示接收器，并且虛線(xiàn)框的內(nèi)容表示在被接收器接收之后的信號(hào)的處理。從圖7中應(yīng)注意的是，接收器從發(fā)送器不僅接收信號(hào)X，而且接收在發(fā)送器處計(jì)算的格基約減矩陣P(如上所述)。在接收器接收到信號(hào)I之后，信號(hào)I被“均衡”。在圖 7中，示出了已知為“迫零”的特定形式的均衡，其包括使接收信號(hào)χ被量(ΗΡΓ1左乘。將了解的是，在該均衡中隱含了下述假設(shè)信道特性能夠通過(guò)當(dāng)利用格基約減矩陣P變換時(shí)的信道矩陣H來(lái)表示(即，假設(shè)信道能夠由量HP來(lái)表示)。雖然圖7示出了迫零均衡的使用，但是將理解的是，也可以使用其它均衡方法，例如最小均方誤差(MMSE)和連續(xù)干擾消除(SIC)。均衡的具體形式因此并不是本發(fā)明的關(guān)鍵。圖7中所示的迫零均衡的結(jié)果(S卩，使接收信號(hào)工被量(ΗΡΓ1左乘的結(jié)果)如下。 假設(shè)根據(jù)等式(I)有ι = Ηι+η，并且定義n' = (HPr1n(即，僅是用于獲得的噪聲向量變換的方便表示)，通過(guò)下式給出迫零的結(jié)果(ΗΡΓ、= (HP) (Hx+n) = (HP) ^1Hx+(HP) = P_1x+n'在迫零均衡之后，信號(hào)然后通過(guò)分割器(slicer)。分割器將均衡后的信號(hào)的每個(gè)元(entry)量化到最近的星座符號(hào)并且獲得粗略估計(jì)1，其中i = i5—、。最終，接收器通過(guò)使估計(jì)i被格基約減矩陣P左乘來(lái)獲得源信號(hào)的估計(jì)g (即，i是通過(guò)發(fā)送器發(fā)送的原始信號(hào)χ 的估計(jì))；即，i =斤。格基約減提供具有相關(guān)性的MIMO信道的性能改進(jìn)的具體原因之一在于將信道矩陣H變換為其中行和列更接近正交的形式改進(jìn)了分割器(slicer)性能，并且特別地改進(jìn)了分割器的決定邊界。在下面參考的文獻(xiàn)中對(duì)此進(jìn)行了更詳細(xì)的說(shuō)明H. Yao 禾口 G. W. Wornel，“Lattice-Reduction-Aided Detectors for ΜΙΜΟ Communication Systems”，Proc. Global Commun. Conf. (GL0BEC0M-2002)，臺(tái)灣，2002 年 11月。本發(fā)明所想要實(shí)現(xiàn)的益處之一在于，對(duì)于給定的傳輸，對(duì)于系統(tǒng)的受限的接受資源的要求能夠通過(guò)將格基約減矩陣P從發(fā)送器發(fā)送到接收器的方式來(lái)減少。具體地，通過(guò)將格基約減矩陣P的分解表示從發(fā)送器發(fā)送到接收器，而不是發(fā)送完全的格基約減矩陣本身，本發(fā)明可以減少對(duì)于系統(tǒng)的接受資源的要求。在接收器是可能具有相對(duì)非常受限的接受資源和功率/數(shù)據(jù)處理資源的用戶(hù)站(例如，移動(dòng)手持機(jī)等等)的情況下，這對(duì)于接收器來(lái)說(shuō)是特別重要的。分解格基約減矩陣P減少了表示矩陣所要求的比特?cái)?shù)(與表示未分解矩陣中每個(gè)單獨(dú)元所要求的比特?cái)?shù)的情況相比)，并且因此其減少了要求從發(fā)送器發(fā)送到接收器的比特?cái)?shù)。換言之，代替對(duì)格基約減矩陣P的各元進(jìn)行量化以從發(fā)送器發(fā)送到接收器，本發(fā)明對(duì)矩陣P進(jìn)行分解以減少要求發(fā)送的比特?cái)?shù)。在下面描述的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，通過(guò)利用矩陣P是么模矩陣的事實(shí)來(lái)分解格基約減矩陣P。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解的是，么模矩陣被定義為具有+1或者-1的行列式并且僅具有整數(shù)元(但是元可以為實(shí)整數(shù)或者復(fù)整數(shù))的矩陣。此外，在這些優(yōu)選實(shí)施方式中，么模矩陣P被分解為一個(gè)或多個(gè)(通常為多個(gè))完全么模矩陣。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解的是，完全么模矩陣被定義為下述矩陣，對(duì)于該矩陣，每個(gè)非奇異平方子矩陣是幺模的。根據(jù)該定義，可知的是，完全么模矩陣不需要是自身的平方，并且任何完全么模矩陣僅具有0、+l、-l、i或-i的元。這些優(yōu)選實(shí)施方式的一個(gè)特定優(yōu)點(diǎn)在于只需要有限數(shù)目的完全么模矩陣來(lái)分解原始矩陣P。這些完全么模矩陣可以被稱(chēng)為分解矩陣。有限數(shù)目的分解矩陣可以被認(rèn)為包括一組分解矩陣。將在下面參考簡(jiǎn)化的示例2X2MIM0系統(tǒng)(即，其中僅存在兩個(gè)發(fā)送天線(xiàn)和兩個(gè)接收天線(xiàn)并且其中信道因此能夠由2X2信道矩陣H來(lái)表示的系統(tǒng))來(lái)描述本發(fā)明的某些方面的操作。當(dāng)然，將理解的是，參考該簡(jiǎn)單示例描述的原理可以擴(kuò)展到具有更大自由度 (即，具有更多數(shù)目的發(fā)送和/或接收天線(xiàn))的系統(tǒng)。在下表中列出的完全么模分解矩陣可以用于通過(guò)執(zhí)行元素行和列操作來(lái)分解 2 X 2格基約減矩陣P。具體地，矩陣Dtl至D3執(zhí)行列和行置換，而矩陣D4至D11執(zhí)行列和行相加。注意的是，下表中示出的分解矩陣不是唯一的，并且能夠使用其它分解矩陣來(lái)執(zhí)行元素行和列操作。
分解矩陣索引完全么模分解矩陣D0"1 0" 0 1D1 ο “ 0 -1
1權(quán)利要求
1.一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，所述無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)包括發(fā)送器，所述發(fā)送器能夠操作以發(fā)送發(fā)送信號(hào)，所述發(fā)送器具有一個(gè)或多個(gè)發(fā)送天線(xiàn).一入 ，接收器，所述接收器能夠操作以接收接收信號(hào)，所述接收器具有一個(gè)或多個(gè)接收天線(xiàn).一入 ，其中，在所述接收器處基于所述接收信號(hào)獲得所述發(fā)送信號(hào)的估計(jì)中使用格基約減， 其特征在于，所述格基約減利用格基約減矩陣，在所述發(fā)送器和所述接收器之間傳輸所述格基約減矩陣的分解表示。
2.一種用于在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中使用的發(fā)送器，所述發(fā)送器包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)送天線(xiàn)，所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)送天線(xiàn)能夠操作以將發(fā)送信號(hào)發(fā)送到具有能夠操作以接收接收信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)接收天線(xiàn)的接收器；用于計(jì)算格基約減矩陣的裝置，所述格基約減矩陣用于在所述接收器處基于所述接收信號(hào)獲得所述發(fā)送信號(hào)的估計(jì)中使用；其中，所述發(fā)送器能夠操作以將所述格基約減矩陣的分解表示發(fā)送到所述接收器。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，或者如權(quán)利要求2所述的發(fā)送器，其中，所述發(fā)送器是基站的發(fā)送器，所述接收器是用戶(hù)站的接收器，在所述基站處計(jì)算所述格基約減矩陣，并且所述格基約減矩陣的分解表示被從所述基站發(fā)送到所述用戶(hù)站。
4.如權(quán)利要求1或3所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，或者如權(quán)利要求2或3所述的發(fā)送器，其中， 所述格基約減矩陣是么模矩陣，并且所述格基約減矩陣的分解表示包括一個(gè)或多個(gè)完全幺模矩陣，所述一個(gè)或多個(gè)完全么模矩陣的積是所述格基約減矩陣。
5.如權(quán)利要求4所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，或者如權(quán)利要求4所述的發(fā)送器，其中，一組完全幺模矩陣中的各個(gè)完全么模矩陣都被指派有標(biāo)識(shí)索引，并且在發(fā)送包括所述組中的完全幺模矩陣中的一個(gè)或多個(gè)完全么模矩陣的所述格基約減矩陣的分解表示時(shí)，發(fā)送其積為所述格基約減矩陣的相關(guān)的完全么模矩陣的索引，來(lái)代替發(fā)送所述相關(guān)的完全么模矩陣本身或者所述相關(guān)的完全么模矩陣的元素。
6.如權(quán)利要求5所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，或者如權(quán)利要求5所述的發(fā)送器，其中，如果在所述格基約減矩陣的分解表示中，完全么模矩陣自己相乘一次或多次，則發(fā)送冪m(其中 m-Ι是完全幺模矩陣自己相乘的次數(shù))，來(lái)代替將該完全幺模矩陣的索引發(fā)送所要求的次數(shù)。
7.一種用于在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中使用的方法，所述無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)包括用于使用一個(gè)或多個(gè)發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送發(fā)送信號(hào)的發(fā)送器以及用于使用一個(gè)或多個(gè)接收天線(xiàn)接收接收信號(hào)的接收器，其中，在所述接收器處基于所述接收信號(hào)獲得所述發(fā)送信號(hào)的估計(jì)中使用格基約減矩陣，所述方法包括將所述發(fā)送信號(hào)從所述發(fā)送器發(fā)送到所述接收器， 在所述發(fā)送器處計(jì)算所述格基約減矩陣并且求出其分解表示； 將所述格基約減矩陣的分解表示從所述發(fā)送器發(fā)送到所述接收器；以及在所述接收器處，重構(gòu)所述格基約減矩陣并且使用所述格基約減矩陣來(lái)基于所述接收信號(hào)獲得所述發(fā)送信號(hào)的估計(jì)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括將信道狀態(tài)信息(CSI)從所述接收器反饋回所述發(fā)送器，其中，在所述發(fā)送器處計(jì)算所述格基約減矩陣中使用所述信道狀態(tài) fn息ο
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其中，在所述無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，所述發(fā)送器是基站的發(fā)送器，并且所述接收器是用戶(hù)站的接收器，求出所述格基約減矩陣的分解表示的步驟包括求出一個(gè)或多個(gè)完全么模矩陣，所述一個(gè)或多個(gè)完全么模矩陣的積是所述格基約減矩陣。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，一組完全么模矩陣中的每個(gè)完全么模矩陣都被指派有標(biāo)識(shí)索引，并且發(fā)送包括所述組中的完全么模矩陣中的一個(gè)或多個(gè)完全么模矩陣的所述格基約減矩陣的分解表示的步驟包括發(fā)送相關(guān)的完全么模矩陣的索引。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，如果在所述格基約減矩陣的分解表示中，完全幺模矩陣自己相乘一次或多次，則發(fā)送所述格基約減矩陣的分解表示的步驟包括發(fā)送冪 m(其中m-1是完全幺模矩陣自己相乘的次數(shù))，來(lái)代替將該完全幺模矩陣的索引發(fā)送所要求的次數(shù)。
12.—種軟件，當(dāng)所述軟件由發(fā)送器和接收器中的一個(gè)或全部?jī)蓚€(gè)的處理器執(zhí)行時(shí)，所述軟件使所述發(fā)送器和/或所述接收器實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求7-11中的任一項(xiàng)所述的方法。
13.一種軟件，當(dāng)所述軟件由發(fā)送器的處理器執(zhí)行時(shí)，所述軟件提供根據(jù)權(quán)利要求2-6 中的任一項(xiàng)所述的發(fā)送器。
14.如權(quán)利要求1或3-6中的任一項(xiàng)所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，或者如權(quán)利要求2-6中的任一項(xiàng)所述的發(fā)送器，其中，所述格基約減矩陣是么模矩陣，并且所述格基約減矩陣的分解表示包括一個(gè)或多個(gè)完全么模矩陣，所述一個(gè)或多個(gè)完全么模矩陣的積是所述格基約減矩陣，所述一個(gè)或多個(gè)完全么模矩陣來(lái)自一組完全么模矩陣，其中通過(guò)下述步驟確定所述一個(gè)或多個(gè)完全么模矩陣初始定義當(dāng)前中間矩陣等于所述格基約減矩陣，然后迭代地重復(fù)下面的步驟直到計(jì)算出的矩陣或者當(dāng)被所述組中的一個(gè)完全么模矩陣左乘或右乘時(shí)計(jì)算出的矩陣等于所述組中的一個(gè)完全么模矩陣(或者等于所述組中的一個(gè)完全么模矩陣的標(biāo)量倍數(shù)) 對(duì)于執(zhí)行列和行相加的所述組中的完全么模矩陣中的每一個(gè)-通過(guò)使所述當(dāng)前中間矩陣被所述完全么模矩陣右乘來(lái)計(jì)算中間矩陣；-計(jì)算所述中間矩陣的范數(shù)，并且如果所述范數(shù)是目前為止計(jì)算得到的最小范數(shù)，則將所述范數(shù)記作為目前為止最小的，存儲(chǔ)所述完全么模矩陣作為當(dāng)前完全么模矩陣，并且將所述中間矩陣重新定義為下一次迭代的中間矩陣；-通過(guò)使所述當(dāng)前中間矩陣被所述完全么模矩陣左乘來(lái)計(jì)算所述中間矩陣；以及-計(jì)算所述中間矩陣的范數(shù)，并且如果所述范數(shù)是目前為止計(jì)算得到的最小范數(shù)，則將所述范數(shù)記作為目前為止最小的，存儲(chǔ)所述完全么模矩陣作為當(dāng)前完全么模矩陣，并且將所述中間矩陣重新定義為下一次迭代的中間矩陣。
15.如權(quán)利要求14所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)或者發(fā)送器，其中，根據(jù)需要執(zhí)行矩陣求逆，以便于獲得其積為所述格基約減矩陣的所述一個(gè)或多個(gè)完全么模矩陣。
16.如權(quán)利要求1、3-6或14-15中的任一項(xiàng)所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，或者如權(quán)利要求2_6 或14-15中的任一項(xiàng)所述的發(fā)送器，其中，如果在所述接收器接收的數(shù)據(jù)分組中存在差錯(cuò)， 或者存在與所述接收器接收的數(shù)據(jù)分組相關(guān)的問(wèn)題，則所述發(fā)送器能夠?qū)⑺龈窕s減矩陣的分解表示發(fā)送到所述接收器，而不是重新發(fā)送所述數(shù)據(jù)分組，從而使得所述接收器能夠使用所述格基約減矩陣來(lái)重新解碼所述數(shù)據(jù)分組。
17.基本上如上、包括(但不限于)參考圖7-9所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、發(fā)送器或者軟件。
全文摘要
描述了一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，該無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)包括可操作以發(fā)送發(fā)送信號(hào)的發(fā)送器，該發(fā)送器具有一個(gè)或多個(gè)發(fā)送天線(xiàn)；可操作以接收接收信號(hào)的接收器，該接收器具有一個(gè)或多個(gè)接收天線(xiàn)，其中在接收器處基于接收信號(hào)獲得發(fā)送信號(hào)的估計(jì)中使用格基約減，其特征在于，格基約減利用格基約減矩陣，在發(fā)送器和接收器之間傳輸格基約減矩陣的分解表示。
文檔編號(hào)H04L25/03GK102577288SQ200980162102
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月16日
發(fā)明者L·薩佩里, 梅斯利·胡努庫(kù)布雷 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社