CN101904144A - 时间返回预均衡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对由原始通信实体(EC1)向目的通信实体(EC2)传输的数据信号进行预均衡的方法，所述原始通信实体(EC1)包括原始天线(A11，……A1M1)的集合，所述目的通信实体(EC2)包括目的天线(A21，……A2M2)的集合，其中，所述方法包括：由原始天线集合的基准天线(A1ref)接收由目的天线(A2j)在第一传播信道上传输的第一脉冲的步骤；由基准天线接收表现了第二脉冲连续穿越原始天线(A1i)和目的天线之间的第二传播信道、和第一传播信道的组合脉冲响应的步骤；对组合脉冲响应进行时间返回的步骤；对时间返回的组合脉冲响应和表现了所述第一脉冲在所述第一传播信道上穿越的脉冲响应进行组合的步骤，针对目的天线集合的至少一部分和原始天线集合的至少一部分来重复上述步骤；以及根据脉冲响应的组合的集合来确定数据信号的预均衡系数的步骤。

Description

时间返回预均衡方法
技术领域
本发明涉及一种用于对数据信号(例如，在频分双工(FDD)无线电通信网络中传输的数据信号)进行预均衡的方法。
在FDD网络中，两个通信实体以不同的频带传输数据信号。通信实体例如是无线电终端、地面或卫星基站或者无线电接入点。本发明涉及其中通信实体具有单个天线的单输入单输出(SISO)无线电通信网络、其中通信实体具有多个天线的多输入多输出(MIMO)网络、及组合了具有一个天线的通信实体和具有多个天线的通信实体的单输入多输出(SIMO)或多输入单输出(MISO)网络。
背景技术
由通信实体的天线传输的无线电信号(天线信号)遭受失真，该失真作为在源天线的输出定义的源点和在目的通信实体的天线的输入定义的目的点之间的传播条件的函数。为了限制这样的失真，天线信号通过施加作为两天线之间传播信道特征的函数的预均衡系数来预失真。因而需要表征此传播信道。
在现存的预均衡方法中，时间反演方法以其降低的复杂度并且以其性能而引人注目。
时间反演是依赖于时间反演的波动方程的不变性的、用来聚焦波(典型为声波)的技术。由此，时间反演的波像时间上倒流的直达波一样传播。
从源点传输的短脉冲(brief pulse)在传播介质中传播。由目的点接收的此波的一部分在同一传播介质中发回之前被时间反演。该波向源点汇聚，在该源点处其形成短脉冲。在源点处收集的信号与从源点传输的源信号具有实际上相同的形状。具体地，传播介质越复杂，时间反演的波汇聚得越精确。对施加了波的传播信道进行时间反演使得可以消除所述信道对从源点传输的以此方式预失真的波的影响。
由此，时间反演技术用于无线电通信网络，以特别通过减小信道扩展来消除传播信道对天线信号的影响，并简化在穿过信道之后接收的码元的处理。由源通信实体的天线传输的天线信号通过施加从此天线信号必须穿过的传播信道的时间反演的脉冲响应(impluse response)获得的系数来预均衡。由此，施加时间反演要求源通信实体获知专用于从该实体发出的通信的频带中的传播信道。
从源通信实体向目的通信实体的FDD传输和相反方向中的传输在不同频带中实现。例如，对于无线电通信系统，这意味着从移动无线电终端到基站的第一频带中的上行链路传输和从基站到移动无线电终端的第二频带中的下行链路传输。虽然通信实体能够基于接收穿过信道的信号来估计传播信道，但是它不能基于在不同频带中传输的信号来估计传播信道。因而，对于此类型的传输特别有益的是使用用于对天线信号进行预均衡的技术。
在作者为David Gesbert、Mansoor Shafi、Da-Shan Shiu、Peter J Smith、和Aymon Naguib的、在IEEE Journal on Selected Areas in Communication，vol.21，no.3，April 2003(关于通信中的选择区域的IEEE期刊，第21卷，第3号，2003年4月)上出版的、题目为“From theory to practice：an overview ofMIMO space-time coded wireless systems(从理论到实践：MIMO空时编码无线系统的概述)”的论文中，提出了第一解决方案。所提出的方法将时间反演用作采用基于目的通信实体的传播信道的估计而评估的系数的预均衡技术。目的通信实体将此估计基于它的由源通信实体先前传输的导频(pilot)的知识。传播信道的估计然后传递至源通信实体。
由此，插入导频使得可以估计传播信道，但是这要求在目的通信实体中使用复杂的技术。而且，信道估计器的复杂度随着可用导频数目而增大，在传递估计所需的无线电资源方面的要求随着被要求保证有效预均衡的估计的精确性而增大。因而必需在传播信道的估计的精确性和用来传输导频和信道的估计的无线电资源的消耗之间实现折衷。
在作者为Tobias Dahl和Jan Egil Kirkebo的、在the IEEE Conference 6thWorkshop on Signal Processing Advances in Wireless Communications，June2005，SPAWC.2055.1506218，pages 640-644(关于无线通信中的信号处理前进的IEEE会议第6界研讨会，2005年6月，SPAWC.2055.1506218，第640-644页)处提出的、题目为“Blind beamforming in frequency division duplex MISOsystems based on time-reversal mirrors(基于时间反演镜的频分双工MISO系统中的盲波束形成)”的论文中描述了替代方法。该所谓的盲方法(blindmethod)基于通信实体之间的天线信号的往返。在给定时间施加的时间反演系数从所存储的数据信号和在先前时间施加至该信号的预均衡系数来得到。该方法因而使得能够省掉导频和信道估计的使用，但是这是以增加的复杂度和庞大的数字信号存储为代价的。
分别基于使用导频和基于使用天线信号往返的上述解决方案中没有一个是完全令人满意的。本发明因而提出一种替代解决方案，其提供具有降低的复杂度并无需使用导频的基于时间反演的预均衡方法。而且，此解决方案适合于数据信号由单个天线信号构成的带有单个天线的通信实体，并且适合于数据信号由多个天线信号构成的带有多个天线的通信实体。
发明内容
为了实现该目标，本发明提供了一种用于对由源通信实体向目的通信实体传输的频分双工数据信号进行预均衡的方法，所述源通信实体包括源天线的集合，所述目的通信实体包括目的天线的集合。该方法包括：
·源天线集合的基准天线接收由目的天线经由第一传播信道传输的第一脉冲的步骤；
·源天线经由所述源天线和目的天线之间的第二传播信道传输第二脉冲的步骤；
·基准天线接收表现了第二脉冲连续穿过第二传播信道和第一传播信道的组合脉冲响应的步骤；
·对组合脉冲响应进行时间反演的步骤；
·对时间反演的组合脉冲响应和表现了第一脉冲穿过第一传播信道的脉冲响应进行组合的步骤，针对目的天线集合的至少一部分和源天线集合的至少一部分来重复所述步骤；
·根据脉冲响应的所述组合的集合来确定数据信号的预均衡系数的步骤。
此方法由此使得可以省掉由源通信实体进行的导频传输。而且，目的通信实体释放先前意图用来供给一个或多个传播信道估计的资源。该方法还使得可以适于施加至二进制数据以生成包括多个天线信号的数据信号的不同预编码和调制方法。
用于源通信实体以对数据信号进行预均衡的本发明方法的复杂度由此限于脉冲的传输和接收及脉冲组合的时间反演。
应当注意，本发明的解决方案与在用于形成适于传播信道的传输天线束的文档美国US 2007/0099571中描述的方法相比特别有优势。根据该文档，为了保持所传输信号的完整性，通过以消除信号将要穿过的传播信道的影响为目标而向信号施加预均衡系数，来确定天线束。与本发明相比，消除传播信道影响在此的后果是信号能量不集中在焦点。根据本发明，通过施加时间反演，并由此减小信号将要穿过的传播信道的扩展，来确定预均衡系数以将信号能量集中在焦点。
文档EP 0936781描述了一种目标为使用复数矩阵求逆来消除传播信道的影响的、也基于脉冲往返来确定预均衡系数的替代方法。类似获得的系数没有使得可以将能量集中于焦点。
此外，这两种现有技术方法的计算比本发明具有大得多的复杂度。
该方法在所述接收由目的天线传输的第一脉冲的步骤中还包括：作为经由源天线集合接收的脉冲集合的函数来选择基准天线。例如，作为由源天线集合所接收的脉冲集合的脉冲能量的函数来实现该选择。
此选择由此使得例如可以优选其中信号能量被最少衰减的第二传播信道。
该方法还包括目的天线接收由源天线传输的第二脉冲的步骤和目的天线将所接收的第二脉冲传输至源通信实体的步骤。
用于目的通信实体以对源通信实体传输的数据信号进行预均衡的本发明方法的复杂度由此限于接收由源实体传输的脉冲及将其传输回源通信实体。
本发明还提供一种用于源通信实体的用于对所传输的频分双工数据信号进行预均衡的设备，所述源通信实体包括源天线的集合，所述源通信实体适于向目的通信实体传输所述信号，所述目的通信实体包括目的天线的集合。该设备包括：
·用于使得源天线集合的基准天线能够接收由目的天线经由第一传播信道传输的第一脉冲的装置；
·用于使得源天线能够传输第二脉冲的装置；
·用于使得基准天线能够接收表现了第二脉冲连续穿过所述源天线和目的天线之间的第二传播信道、和第一传播信道的组合脉冲响应的装置；
·用于对组合脉冲响应进行时间反演的装置；
·用于对时间反演的组合脉冲响应和表现了第一脉冲穿过第一传播信道的脉冲响应进行组合的装置；以及
·用于根据脉冲响应的组合的集合来确定数据信号的预均衡系数的装置；
该接收、时间反演、及组合装置迭代地用于目的天线集合的至少一部分和源天线集合的至少一部分。
本发明还提供一种用于目的通信实体的用于对频分双工数据信号进行预均衡的设备，所述目的通信实体包括目的天线的集合，所述目的通信实体能够接收由包括如上所述的设备的源通信实体传输的所述数据信号，所述源通信实体包括源天线的集合。该设备包括：
·用于使得第一脉冲能够由目的天线传输至源通信实体的装置；
·用于接收由源天线传输的第二脉冲的装置；以及
·用于传输由目的天线接收的第二脉冲的装置；
该传输和接收装置迭代地用于目的天线集合的至少一部分和源天线集合的至少一部分。
本发明还提供一种无线电通信系统的通信实体，包括用于对数据信号进行预均衡的上述设备中的至少一个。
本发明还提供一种无线电通信系统，包括本发明的至少两个通信实体。
上述设备、通信实体、及系统具有与上述那些相类似的优点。
附图说明
一旦阅读了仅仅作为说明性和非限制性示例并且参考附图而给出的、用于对数据信号进行预均衡的本发明具体实现的方法以及相关联的通信实体的以下描述，本发明的其他特征和优点就变得更加清楚明显，其中：
图1是与本发明的目的通信实体相通信的本发明的源通信实体的框图；
图2表现了用于对数据信号进行预均衡的本发明第一具体实现的方法的步骤；以及
图3表现了用于对数据信号进行预均衡的本发明第二具体实现的方法的步骤。
具体实施方式
参照图1，源通信实体EC1能够经由图中未表现的频分双工(FDD)无线电通信网络与目的通信实体EC2通信。
例如，无线电通信网络是由3GPP(第三代合作伙伴计划)组织以及包括了3GPP-LTE(长期演进)的其演进定义的UMTS(通用移动通信系统)蜂窝无线电通信网络。
可能的通信实体是移动终端、地面和卫星基站、及接入点。从基站到移动无线电终端的FDD上行链路传输在与专用于从移动无线电终端到基站的下行链路传输的频带不同的频带中实现。清楚起见，本发明针对从通信实体EC1到通信实体EC2的数据信号的单方向传输来描述，而不论其处于上行链路方向还是下行链路方向。本发明还涉及双方向传输。
源通信实体EC1具有M1个源天线(A11、……A1ref、……A1i、……A1M1)，其中M1大于或等于1。目的通信实体具有M2个目的天线(A21、……A2j、……A2M2)，其中M2大于或等于1。
目的通信实体EC2能够在第一频带中从天线A2j中的任意一个或多个传输脉冲或无线电信号，j在1和M2之间，包含1和M2。第一传播信道C1(A1i←A2j)定义在通信实体EC2的天线A2j和源通信实体EC1的天线A1i之间。由此M1×M2个第一传播信道C1(A1i←A2j)定义在通信实体EC1和EC2之间，i从1变化到M1，而j从1变化到M2。
源通信实体EC1适于在与第一频带不同的第二频带中从天线A1i中的任意一个或多个传输无线电信号或脉冲到目的通信实体EC2，i在1和M1之间，包含1和M1。第二传播信道C2(A1i→A2j)定义在通信实体EC1的天线A1i和目的通信实体EC2的天线A2j之间，用于从通信实体EC1到通信实体EC2的传输。由此M1×M2个第二传播信道C2(A1i→A2j)定义在通信实体EC1和EC2之间，i从1变化到M1，而j从1变化到M2。
图1仅仅示出了源和目的通信实体的与本发明有关的那些装置。
源和目的通信实体还包括与它们包括的装置相连接以控制其操作的、未示出的中央控制单元。
源通信实体还包括数据信号的生成器，该数据信号包括M1个天线信号。例如，如在作者为S.Alamouti的、在IEEE Journal Selected Areas InCommunications，vol.16，pp.1456-1458，October 1998(关于通信中的选择区域的IEEE期刊，第16卷，第1456-1458页，1998年10月)中出版的论文“SpaceBlock Coding：a simple transmitter diversity technique for wirelesscommunications(空间块编码：用于无线通信的简单传输器分集技术)”中描述的，经由对于M1个天线的调制、编码和分布的方法而通过二进制数据来定义这样的天线信号。
源通信实体包括：
·接收器REC11，适于经由全部源天线接收由通信实体EC2传输的脉冲；
·天线选择器SEL1，适于基于由接收器REC1经由源天线接收的全部脉冲响应，来选择基准天线；
·存储器MEM11，用于存储由接收器REC1经由天线选择器SEL1所确定的基准天线而接收的转移函数或脉冲响应；
·脉冲生成器GI1，适于在来自专用于从通信实体EC1到通信实体EC2的传输的频带中的载波频率f1上，传输来自任何天线A1i的脉冲，i在1和M1之间，包含1和M1；
·接收器REC12，适于经由天线选择器SEL1所选择的基准天线来接收组合的脉冲响应；
·脉冲分析器RTEMP1，适于对接收器REC12所传递的组合脉冲响应进行时间反演；
·计算器COMB1，适于组合在存储器MEM11中存储的脉冲响应和由脉冲分析器RTEMP1所传递的时间反演的组合脉冲响应；
·存储器MEM12，用于存储由计算器COMB1迭代地确定的脉冲响应或转移函数；
·预均衡器PEGA1，适于从存储器MEM12所存储的转移函数或脉冲响应的组合中确定预均衡系数。
当然，存储器MEM11和MEM12能够由单个存储模块提供。类似地，接收器REC11和REC12能够由单个无线电信号接收器模块提供。
目的通信实体包括：
·脉冲生成器GI2，适于在来自专用于从通信实体EC2到通信实体EC1的传输的频带中的载波频率f2上，传输来自任何目的天线A2j的脉冲，j在1和M2之间，包含1和M2；
·接收器REC2，适于经由目的天线来接收由源通信实体传输的脉冲；
·传输器EMET2，适于经由目的天线来传输由接收器REC2传递的脉冲响应。
源和目的通信实体的各个装置能够以本领域技术人员公知的模拟或数字技术来实施。
用来对数据信号进行预均衡的图2所示的本发明的方法包括步骤E1至E10。在此示例中，这些步骤的结果描述在频域中，但是能够在给定接下来的定义的情况下直接转换到时域。
时间脉冲由作为频率f的函数的IMP(f)给出的转移函数的作为时间t的函数的函数imp(t)定义。类似地，脉冲响应由作为频率f的函数的RI(f)给出的转移函数的作为时间t的函数的函数ri(t)定义。脉冲响应的卷积乘积与对应转移函数的乘积相对应。时间反演的脉冲响应ri(t)表示为ri(-t)，而对应的转移函数为与转移函数RI(f)共轭的RI(f)*。
步骤E1至E9针对至少一些目的天线和至少一些源天线而重复。所述迭代通过初始化步骤INIT、以及递增源天线A1i的索引i的步骤IT1、和迭代目的天线A2j的索引j的步骤IT2来代表。步骤E1至E9的一次迭代针对源天线A1i和目的天线A2j来描述。
在步骤E1中，目的通信实体的脉冲生成器GI2生成转移函数IMP1(f)的时间脉冲imp1(t)。在专用于从通信实体EC2到通信实体EC1的传输的频带中的载波频率f2上，经由天线A2j传输此脉冲。
例如，该脉冲是具有与以下频带的尺寸成反比的持续时间的升余弦函数，在所述频带中，该系统用于任何类型的接入，例如，正交频分调制接入(OFDMA)、码分多址(CDMA)或时分多址(TDMA)。
在下一步骤E2中，源通信实体的接收器REC11经由全部源天线来接收通信实体EC2传输的脉冲。天线选择器SEL1例如通过比较经由各个源天线接收的能量，基于接收器REC11经由全部源天线接收的全部脉冲来确定基准天线，并选择具有最大能量的脉冲响应。可替换地，天线选择器选择脉冲在时间上扩展最小的天线。可替换地，天线选择器随机选择基准天线。
在下一步骤E3中，接收器REC11将经由基准天线接收的脉冲传递至源通信实体的存储器MEM11。已经穿过目的天线A2j和基准天线A1ref之间的第一传播信道C1(ref←j)的脉冲imp1(t)的转移函数表示为H1ref←j(f)。
与步骤E1并行地，源通信实体的脉冲生成器GI1生成转移函数IMP2(f)的脉冲imp2(t)。在专用于从通信实体EC1到通信实体EC2的传输的频带中的载波频率f1上，经由源天线A1i传输此脉冲。
在步骤E4之后的步骤E5中，目的通信实体的接收器REC2经由全部目的天线来接收脉冲imp2(t)。接收器REC2将经由目的天线A2j接收的脉冲响应传递至目的通信实体的传输器EMET2。此脉冲响应表现穿过源天线A1i和目的天线A2j之间的第二传播信道C2(i→j)的脉冲imp2(t)。
在下一步骤E6中，传输器EMET2将接收器REC2接收的脉冲响应从载波频率f1转换为载波频率f2。天线A2j然后将所转换的脉冲响应传输至源通信实体。
在步骤E7中，源通信实体EC1的接收器REC12经由全部源天线来接收脉冲响应或组合的脉冲响应ricomb(t)。接收器REC12选择经由与在步骤E4期间传输的脉冲imp2(t)在通信实体之间的往返相对应的基准天线A1ref接收的组合脉冲响应。表现此连续穿过第一和第二传播信道的转移函数由以下等式给出：
RIcomb(f)＝H2i→j(f)×H1ref←j(f)
其中H1ref←j(f)是第一传播信道C1(A1ref←A2j)的转移函数，而H2i←j(f)是第二传播信道C2(A1ref←A2j)的转移函数。接收器REC12将组合脉冲响应传递至源通信实体的脉冲分析器RTEMP1。
在步骤E8中，脉冲分析器RTEMP1对组合脉冲响应进行时间反演。为此，脉冲分析器例如通过存储组合脉冲响应的系数来存储组合脉冲响应，并根据与ricomb(t)的系数相逆的顺序来对其共轭进行分类。时间反演的组合脉冲响应ricomb(-t)的转移函数因而由以下等式给出：
Ricomb(f)*＝[H2i→j(f)]*×[H1ref←j(f)]*
可替换地，脉冲分析器使用模拟分解器来分析脉冲响应ricomb(t)，并推导组合脉冲响应的离散模型。分析器然后基于该离散模型来施加时间反演。
在下一步骤E9中，计算器COMB1将脉冲响应ricomb(-t)和在源通信实体的存储器MEM11中在步骤E3期间存储的脉冲响应相组合。该组合通过上述脉冲响应的卷积乘积或对应转移函数的乘积来实现。所得到的脉冲响应rij(t)的转移函数Hij(f)由以下等式给出：
Hij(f)＝H1ref←j(f)×[H2i→j(f)]*×[H1ref←j(f)]*
脉冲响应rij(t)然后存储在源通信实体的存储器MEM12中。
连续的步骤E1到E3和连续的步骤E4到E8能够并行地执行。由此，此方法仅仅要求通信实体之间的简单协作。然而，直到在通信实体EC2传输脉冲后执行步骤E2和E3、并且在目的通信实体EC1传输脉冲后执行步骤E5到E8之后，才激活步骤E9。因而例如通过同时执行步骤E1和E4，通信实体的同步使得可以优化步骤E9的激活。
针对一些源天线和一些目的天线来重复步骤E1到E9，源通信实体的存储器MEM12包括所存储的转移函数或脉冲响应的集合。对于在M1个目的天线和M2个源天线上实现的迭代，存储器MEM12包含M1×M2个转移函数Hij(f)，i从1变化到M1，而j从1变化到M2。
在步骤E10中，源通信实体的预均衡器PEGA1通过组合转移函数Hij(f)来形成M1个预均衡滤波器FIi(f)的集合FI(i从1变化到M1)，来确定包括M1个天线信号S1(t)、……、Si(t)、……、SM1(t)的数据信号S(t)的预均衡系数。经由天线A1i传输的天线信号Si(t)因而通过施加由以下等式定义的对应滤波器FIi(f)来整形：
FI i ( f ) = Σ j = 1 M 2 C j H ij ( f )
权重系数Cj(j在1和M2之间，包含1和M2)是确定为用来生成数据信号的方法的函数的可配置参数。例如当将目的天线关断或接通时，也作为传播信道的状态随时间的演进的函数来更新这些参数。
在步骤E10之后，通过由集合FI的对应滤波器对每个天线信号进行滤波，数据信号被预均衡，并由通信实体EC1将其发送至通信实体EC2。
在一个具体实现中，步骤E1到E9仅仅针对源天线集合中的一个源天线A1i来执行。此实现对应于要被均衡的数据信号是天线信号Si(t)的状况。源通信实体的存储器MEM12包含M2个转移函数Hij(f)，j从1变化到M2。预均衡器PEGA1确定单个预均衡滤波器FIi(f)。经由天线A1i传输的天线信号Si(t)因而通过施加由以下等式给出的对应滤波器FIi(f)来整形：
FI i ( f ) = Σ j = 1 M 2 C j H ij ( f )
在一个具体实施例中，目的天线的集合仅仅包含一个目的天线A21。仅仅执行步骤E1到E9来经由目的通信实体的天线A21传输单个第一脉冲。
作为说明性示例，当针对全部源天线来重复步骤E1到E9时，预均衡器在步骤E10中作为M1个转移函数Hi1(f)的函数来确定预均衡系数，i从1变化到M1。要被施加到数据信号的M1个预均衡滤波器FIi(f)的集合FI由以下等式给出：
FI＝[FI1，……，FIi(f)，……，FIM1(f)]，其中
FIi(f)＝Hi1(f)
在一个具体实施例中，源天线的集合仅仅包含一个源天线A11。那么，数据信号仅仅包括由一个源天线传输的一个天线信号S1(t)，并且基准天线是源天线A11。仅仅执行步骤E1到E9来经由源通信实体的单个天线A11传输单个第二脉冲。
作为说明性示例，当针对全部目的天线来重复步骤E1到E9时，M2个转移函数H1j(j从1变化到M2)可用于步骤E10。预均衡器基于M2个系数Cj来确定施加至数据信号的单个预均衡滤波器FI1(f)，使得：
FI 1 ( f ) = Σ j = 1 M 2 C j H 1 j ( f )
在一个具体实施例中，源天线的集合仅仅包含一个源天线A11，而目的天线的集合仅仅包含一个目的天线A21。数据信号仅仅包括一个天线信号S1(t)，并且源天线的基准天线是天线A11。仅仅执行步骤E1到E9来经由目的天线A21传输单个第一脉冲及经由源天线A11来传输单个第二脉冲。在步骤E10中，转移函数H11(f)确定通过以下等式来给出的单个预均衡滤波器FI1：
FI1(f)＝H11(f)
图3表现了用于对数据信号进行预均衡的本发明第二具体实现的方法的步骤。该方法包括类似于上述步骤E1到E10的步骤E1’到E10’，其中修改了源天线和目的天线迭代循环。
针对至少一些目的天线来重复步骤E1’到E3’。所述迭代通过初始化步骤INIT3和递增目的天线A1i的索引j的步骤IT3来代表。
由此，与目的天线A2j相对应的步骤E1’到E3’的迭代包括：
·在步骤E1’期间，经由目的天线A2j来传输时间脉冲imp1(t)；
·在步骤E2’期间，接收由接收器REC11传输的脉冲并选择基准天线；
·在步骤E3’期间，在存储器MEM11中存储经由基准天线接收的脉冲响应；表示的H1ref←j(f)表示与已经穿过目的天线A2j和基准天线A1ref之间的第一传播信道C1(ref←j)的脉冲imp1(t)相对应的转移函数。
针对目的天线集合中的至少一些来重复步骤E1’到E3’，那么，源通信实体的存储器MEM11包含在迭代期间连续获得的全部转移函数。
与步骤E1’到E3’的迭代并行地，源通信实体的脉冲生成器GI1在步骤E4’中生成对应转移函数IMP2(f)的脉冲imp2(t)。此脉冲经由源天线集合的一部分中的每个天线来迭代地传输。所述迭代通过初始化步骤INIT4和递增源天线A1i的索引i的步骤IT4来代表。
对于与经由源天线A1i来传输脉冲imp2(t)相对应的迭代，针对一些目的天线来重复步骤E5’到E8’。
步骤E5’到E8’的迭代通过初始化步骤INIT5和递增目的天线A2j的索引j的步骤IT5来代表。
由此，目的天线A2j的步骤E5’到E8’的迭代包括：
·在步骤E5’期间，目的通信实体的接收器REC2接收经由源天线A1i传输的脉冲；
·在步骤E6’期间，传输器EMET2经由目的天线A2j来传输经由目的天线A2j接收的脉冲响应；
·在步骤E7’期间，接收器REC12接收组合的脉冲响应ricomb(t)；接收器REC12选择经由基准天线A1ref接收的、与在步骤E4’的迭代期间传输的脉冲imp2(t)的往返相对应的组合脉冲响应，并且表现了连续穿过第一和第二传播信道的其转移函数由以下等式给出：
RIcomb(f)＝H2i→j(f)×H1ref←j(f)
·在步骤E8’期间，脉冲分析器RTEMP1对组合脉冲响应ricomb(t)进行时间反演。
然后，对于目的天线A2j的步骤E5’到E8’的迭代，将时间反演的组合脉冲响应存储在对应源通信实体的存储器MEM12中。
针对源天线集合的至少一部分来重复步骤E5’到E8’，对于目的天线A2j，存储器MEM12包含在索引i的迭代期间连续获得的全部组合脉冲响应。
在目的天线集合中一部分的迭代之后，那么，源通信实体的存储器MEM12包含转移函数H2(i→j(f))*×[H1ref←j(f)]*的集合。
连续的步骤E1’到E3’和连续的步骤E4’到E8’能够并行地执行。然而，仅仅当在步骤E2’的第一次迭代期间选择基准天线之后，才能够实现天线A1i的步骤E7’的第一次迭代。由此，虽然此实施添加了与两个通信实体之间步骤同步相关的限制，但是其使得可以优化通信实体之间的交换次数。
在步骤E9’期间，源通信实体的计算器COMB1组合在存储器MEM11中存储的脉冲响应和在存储器MEM12中存储的时间反演的组合脉冲响应。
对于带有索引i的源天线(i在1和M1之间，包含1和M1)和带有索引j的目的天线(其中j在1和M2之间，包含1和M2)，计算器COMB1由此确定由以下等式给出的转移函数Hij(f)：
Hij(f)＝H1ref←j(f)×[H2i→j(f)]*×[H1ref←j(f)]*
对于在全部源天线和全部目的天线上实现的迭代，源通信实体的计算器COMB1实现在存储器MEM11中存储的脉冲响应和在存储器MEM12中存储的时间反演的组合脉冲响应的M1×M2个组合。
在步骤E10’中，对于针对全部目的天线所实现的迭代循环，源通信实体的预均衡器PEGA1基于转移函数Hij(f)的组合来确定包括M1个天线信号[S1(t)，……，Si(t)，……，SM1(t)]的数据信号S(t)的预均衡系数，以形成M1个预均衡滤波器FIi(f)的集合FI，i从1变化到M1。经由天线A1i传输的天线信号Si(t)因而通过施加由以下等式给出的对应滤波器FIi(f)来整形：
FI i ( f ) = Σ j = 1 M 2 C j H ij ( f )
数据信号由此通过由集合FI的对应滤波器对每个天线信号进行滤波来被预均衡，并由通信实体EC1将其传输至通信实体EC2。
在一个具体实现中，仅仅针对来自源天线集合中的单个源天线A1i来执行步骤E1’和步骤E5’到E8’上的迭代循环。此实施对应于要被均衡的数据信号是天线信号Si(t)的状况。源通信实体的存储器MEM12包含M2个转移函数Hij(f)，j从1变化到M2。预均衡器PEGA1确定单个预均衡滤波器FIi(f)。经由天线A1i传输的天线信号Si(t)因而通过施加由以下等式给出的对应滤波器FIi(f)来整形：
FI i ( f ) = Σ j = 1 M 2 C j H ij ( f )
该方法还能够用于双向传输。在此具体实现中，该方法用于与图2或图3相对应的第一或第二实现中的上行链路方向和下行链路方向，使得通信实体不同时传输脉冲和天线信号。这是为了确保表现了穿过一个或多个传播信道的脉冲响应的处理。
在与图2或图3相对应地描述的实现中，针对一些目的天线和一些源天线来执行迭代循环。天线的数目和所选定的天线是本方法的可配置参数。它们被确定为例如天线特性的函数。
在此所描述的本发明提供了用于源通信实体以对数据信号进行预均衡的设备。因此，本发明还提供一种适于实现本发明的计算机程序，特别是信息存储介质上或其中的计算机程序。该程序可以使用任何编程语言，并且采取源代码、目标代码或介于源代码和目标代码之间的(诸如，部分编译形式的)代码的形式、或采取适合于实现在源通信实体中执行的本发明方法的那些步骤的任何其它形式。
在此所描述的本发明还提供了用于目的通信实体以对数据信号进行预均衡的设备。因此，本发明还提供一种适于实现本发明的计算机程序，特别是信息存储介质上或其中的计算机程序。该程序可以使用任何编程语言，并且采取源代码、目标代码或介于源代码和目标代码之间的(诸如，部分编译形式的)代码的形式、或采取适合于实现在目的通信实体中执行的本发明方法的那些步骤的任何其它形式。

Claims (10)

1.一种用于对由源通信实体(EC1)向目的通信实体(EC2)传输的频分双工(FDD)数据信号进行预均衡的方法，所述源通信实体(EC1)包括源天线(A11，……，A1M1)的集合，所述目的通信实体(EC2)包括目的天线(A21，……，A2M2)的集合，所述方法的特征在于，其包括：
·源天线集合的基准天线(A1ref)接收由目的天线(A2j)经由第一传播信道传输的第一脉冲的步骤；
·源天线(A1i)经由所述源天线和目的天线之间的第二传播信道传输第二脉冲的步骤；
·基准天线接收表现了所述第二脉冲连续穿过所述第二传播信道和所述第一传播信道的组合脉冲响应的步骤；
·对组合脉冲响应进行时间反演的步骤；
·对时间反演的组合脉冲响应和表现了所述第一脉冲穿过所述第一传播信道的脉冲响应进行组合的步骤，针对目的天线集合的至少一部分和源天线集合的至少一部分来重复所述步骤；
·根据脉冲响应的所述组合的集合来确定数据信号的预均衡系数的步骤。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述接收由目的天线传输的第一脉冲的步骤包括：作为由源天线集合所接收的脉冲集合的函数来事先选择基准天线。
3.根据权利要求2的方法，其中，作为由源天线集合所接收的脉冲集合的脉冲能量的函数来选择基准天线。
4.根据权利要求1的方法，还包括：
·目的天线接收由源天线传输的第二脉冲的步骤；
·目的天线将所接收的第二脉冲传输至源通信实体的步骤。
5.一种用于源通信实体(EC1)的用于对所传输的频分双工(FDD)数据信号进行预均衡的设备，所述源通信实体(EC1)包括源天线(A11，……，A1M1)的集合，所述源通信实体适于向目的通信实体(EC2)传输所述信号，所述目的通信实体(EC2)包括目的天线(A21，……，A2M2)的集合，所述设备的特征在于，其包括：
·用于使得源天线集合的基准天线(A1ref)能够接收由目的天线(A2j)经由第一传播信道传输的第一脉冲的装置(REC11)；
·用于使得源天线(A1i)能够经由所述源天线和目的天线之间的第二传播信道传输第二脉冲的装置(GI1)；
·用于使得基准天线能够接收表现了所述第二脉冲连续穿过所述第二传播信道和所述第一传播信道的组合脉冲响应的装置(REC12)；
·用于对组合脉冲响应进行时间反演的装置(RTEMP1)；
·用于对时间反演的组合脉冲响应和表现了所述第一脉冲穿过所述第一传播信道的脉冲响应进行组合的装置(COMB1)；
·用于根据脉冲响应的组合的集合来确定数据信号的预均衡系数的装置(PEGA1)；
该接收、时间反演、及组合装置迭代地用于目的天线集合的至少一部分和源天线集合的至少一部分。
6.一种用于目的通信实体(EC2)的用于对频分双工(FDD)数据信号进行预均衡的设备，所述目的通信实体(EC2)包括目的天线(A21，……，A2M2)的集合，所述目的通信实体能够接收由包括根据权利要求5的设备的源通信实体(EC1)传输的所述数据信号，所述源通信实体包括源天线(A11，……，A1M1)的集合，所述设备的特征在于，其包括：
·用于使得第一脉冲能够由目的天线(A2j)传输至源通信实体的装置(GI2)；
·用于接收由源天线传输的第二脉冲的装置(REC2)；
·用于传输由目的天线接收的所述第二脉冲的装置(EMET2)；
该传输和接收装置迭代地用于目的天线集合的至少一部分和源天线集合的至少一部分。
7.一种无线电通信系统的通信实体，包括根据权利要求5或权利要求6的至少一个设备。
8.一种无线电通信系统，包括根据权利要求7的至少两个通信实体。
9.一种用于源通信实体的计算机程序，包括软件指令，当该程序由源通信实体执行时，该软件指令用于控制所述实体执行由源通信实体执行的根据权利要求1至3中任意一个的方法的那些步骤。
10.一种用于目的通信实体的计算机程序，包括软件指令，当该程序由目的通信实体执行时，该软件指令用于控制所述实体执行由目的通信实体执行的根据权利要求4的方法的那些步骤。
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