CN102177662A - Mimo信道中多流通信的天线布置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括提供有多相天线的发射节点和提供有配置成接收多个数据流的天线布置的接收节点的多流通信系统。多相天线具有至少一组多个天线单元，每组具有N个天线单元。发射节点还提供有至少一个无线电链和用于每个无线电链的开关，开关布置成将每个无线电链循环地连接到其中一组中的天线单元。开关配置成以开关频率f_sw操作。发射节点还配置成从每组中的每个天线单元发射不相关信号的M个加权符号，M个加权符号小于或等于N，并且接收节点还配置成将接收的N个数据流转换成每个相应不相关信号。

Description

MIMO信道中多流通信的天线布置

技术领域

本发明涉及用于提供多流通信的系统和方法，特别是在至少一个节点使用多相天线的无线通信系统中的两个节点之间提供多流通信的系统和方法。

背景技术

天线阵列是天线单元的集合。通常，天线单元沿一条线等距放置。这种类型的天线阵列也称为均匀线性阵列(ULA)。ULA的通用数学描述是：

$H(\mathrm{\λ},d,\mathrm{\θ},\mathrm{\φ})=g(\mathrm{\λ},\mathrm{\θ},\mathrm{\φ})\underset{k=0}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{w}_k{e}^{\frac{2\mathrm{j\πdk}}{\mathrm{\λ}}\cos \left(\mathrm{\θ}\right)}---\left(1\right)$

其中函数g(λ，θ，φ)是天线单元因子，d是天线单元之间的距离，k是单元号，并且λ是所用的波长。和经常称为阵列因子。天线阵列的天线响应是由单元响应加权的阵列因子，并且通常例如通过扫θ角在平面中评估。这个平面中的天线增益响应可以经由权重w_k改变，并且主射束可放在期望的方向上。然而，天线单元之间的距离扮演重要的角色。天线响应例如是θ的周期函数，并且周期由单元距离d和波长λ确定。λ/2的单元间距将一个周期映射在θ间隔[0，π]上。

为了避免相邻布置的天线单元之间的耦合，单元之间的距离可以增大。单元之间距离增大的缺点是，增益函数的数个周期被映射在θ间隔[0，π]上。这使天线在定向上是模糊的，因为主射束的副本处于可视间隔。补救可以是使用在所公布的国际专利申请WO 2008/066436[参考1]中所描述的多相天线，该申请被转让给本申请人，并结合图2简要描述。

使用多相天线的缺点是时间成本，即，需要在开关的整个开关循环向天线端口施加符号。这意味着，相比传统天线配置降低了通信比，在传统天线布置中经由专用无线电链通过信号为每个天线单元馈送，如结合图1所讨论的。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服使用多相天线时通信速率降低的缺点的多流通信系统。

这个目的通过包括两个节点的多流通信系统实现，其中第一节点提供有多相天线布置。多相布置包括至少一组多个天线单元，每组具有相同数量的天线单元，例如N个天线单元。包含必要部件诸如功率放大器(PA)和块处理能力的无线电链经由开关连接到至少一组天线单元之一。开关配置成将无线电链循环地连接到相应组天线单元中的天线单元。

本发明的优点是，尽管第一节点中无线电链的数量减少了，但是保持了多流通信系统中的通信速率。

本领域的技术人员根据具体实施方式可发现另外的目的和优点。

附图说明

将结合以下作为非限制性示例提供的附图来描述本发明，附图中：

图1示出了具有单个流和多个流通信的现有通信系统。

图2示出了现有技术多相天线。

图3示出了供本发明使用的缓冲器的示例。

图4示出了包含提供有多相双天线的移动用户设备第一实施例和配置成接收两个独立数据流的基站的通信系统的第一实施例。

图5a示出了根据本发明的移动用户设备的第二实施例。

图5b示出了根据图5a中示出的第二实施例的一个变型的移动用户设备的等效构造。

图6示出了根据本发明用于在发射之前根据消息中的不相关符号创建传输的流程图。

图7示出了根据本发明用于提供多流通信的流程图。

具体实施方式

本发明的基本概念是创建用于传递若干符号的时间表现为传递一个符号的时间的系统。在本申请的其余部分，将假设第一节点是用户设备(UE)，提供有具有一个或多个天线单元组的多相天线。假设第二节点是基站(BS)，提供有接收多个数据流的能力，诸如多输入多输出(MIMO)能力。此外，假设通信信道是丰富的，例如支持许多流。

天线通过周期性时变权重操作，即，每个所需多相函数一组权重。在接收器处，模糊的多相函数被组合成不模糊响应。

图1示出了现有技术通信系统20，它包括配置成与用户设备(UE)22和26通信的基站(BS)21。第一UE 22提供有单个天线单元23，并通过单个数据流24与BS通信。第一UE 22还包括连接到单个天线单元23的无线电链(未示出)，通过该无线电链放大信号，并将信号处理成符号，之后通过单个数据流24发射符号。BS 21提供有具有多个天线单元、配置成接收多个数据流的天线布置25。BS 21的接收容量限于单输入多输出(SIMO)信道的最大容量。由此，BS 21的最大接收容量对于第一UE 22不可用，并且由此，限制了BS与第一UE之间的通信速度。

第二UE 26提供有包括多个天线单元例如N个天线单元的天线布置27，N优选匹配BS 21可接收的数据流的数量。在这个示例中，天线布置27中的每个天线单元提供有单独的无线电链(未示出)，即，功率放大器和块处理能力。打算从UE 26传送到BS 21的信号被分成N个信号，并且每个信号在每个无线电链中被放大并处理成符号，之后通过N个数据流28从天线单元发射符号。

使用BS 21的最大接收能力，但是在BS与第二UE 26之间通过N个数据流提供通信所需的硬件导致相比第一UE 22具有相当高能耗的昂贵UE。

如图2中所例证的多相天线布置1可在UE中实现，以便相比上面描述的第一UE 22提高通信速度，而没有向每个天线单元提供无线电链的缺点，这是对于上面描述的第二UE 26的情况。

天线布置1是包括至少一组天线单元的阵列天线，在每组中具有相同数量的天线单元。在这个实施例中，阵列天线1包括第一组天线单元2、第二组天线单元3和第三组天线单元4。每组2、3、4分别包括第一天线单元5、6、7；第二天线单元8、9、10；以及第三天线单元11、12、13。总的来说，阵列天线1包括9个天线单元5-13，其中天线单元基本上沿一条线等距布置。相邻天线单元之间的距离是λ/2，其中λ是对应于所用频率的波长。在这种情况下，如果所有天线单元5-13都同时参与，例如耦合到发射器，则没有栅瓣会出现。

第一无线电链14连接到第一组天线单元2，第二无线电链15连接到第二组天线单元3，并且第三无线电链16连接到第二组天线单元4。每个无线电链14-16包括布置用于发射、接收或二者的无线电单元。无线电链的构造之前是已知的，并且对于本领域技术人员是显而易见的，并且由此将不进行更详细描述。

每个无线电链14-16借助相应的第一开关17、第二开关18和第三开关19连接到相应组天线单元2-4。每个开关17-19布置成在对应组天线单元2-4中的三个天线单元5、8、11；6、9、12；7、10、13之间开关对应的无线电链14-16。

所有开关17-19以相同方式开关，使得每个相应组天线单元2、3、4中的第一天线单元5、6、7基本上同时连接到其相应的无线电链14、15、16，每组天线单元2、3、4中的第二天线单元8、9、10基本上同时连接到其相应的无线电链14、15、16，并且每个相应组天线单元2、3、4中的第三天线单元11、12、13基本上同时连接到其相应的无线电链14、15、16。在某一时间未耦合到相应无线电链17、18、19的那些天线单元优选连接到匹配的负载(未示出)。

图2中描述的天线布置的缺点已经在背景技术中提到了，即时间损耗。施加到每个无线电链的信号符号需要在整个开关循环期间呈现，即，在此期间，每个相应的无线电链连接到每组天线单元中的所有天线单元。

本发明基于在节点诸如UE中使用多相天线，并且用如下示例进行例证。例如，描述了如何扩展单输入多输出(SIMO)信道上下文中的概念。

用户设备(UE)与基站(BS)通信，并假设BS知道通信原理。在UE侧，要发射消息(或信号)x。消息被编码成通信符号，例如正交幅度调制(QAM)。消息显然是符号序列。假设这些符号是独立且相等分布(IID)随机变量(RV)过程，例如在高斯情况下是不相关符号。实际上，这个假设通常不是有效的。然而，通过根据确定性顺序滑移(shuffle)相关符号，有可能近似随机行为，即，例如使用交织器或随机数发生器将相关符号变换成不相关符号。

而且，假设BS侧具有接收多个数据流的能力，例如，BS具有MIMO支持。

本发明概念的一般示例

在本发明的一般示例中，假设BS具有四个接收器，每个连接到适合于接收至少四个数据流例如具有MIMO能力的天线布置。UE提供有单个功率放大器(PA)，但是配备有一个开关和四个天线端口。而且，UE还配备有块处理能力以便将消息中的符号处理成适当的格式进行传输，如下面描述的。

开关将使用具有为四的开关循环的多相方案创建虚拟ULA。这意味着，根据参考[1]，符号施加四次，每个端口一次。换句话说，发射四次符号。然而，假设端口等距离定位，并且信道在创建阵列的循环上是恒定的。通过以不同方式加权每一个施加的符号，实现射束形成器，并且发送符号所花的时间是4。然而，假设信道是丰富的，即支持多个数据流，则传播在任何方向上都是可行的，并且还以相同的功率成本。因此，从消息序列中检索4个符号，并通过虚拟阵列发射。使用唯一基函数作为权重向每个天线端口施加所有4个符号。这意味着，在一个完整的开关循环期间可以发射所有4个符号。由此，速率已经增大到4倍，在这个示例中这是理论上的MIMO增益。

在BS中的接收器处，聚集的信号被视为MIMO传输。所接收的符号序列实际上是一个序列，并因此从BS的角度看，存在多相循环时间的损失。在此强调，从UE侧，传输速率相比在参考[1]中描述的天线布置的传输速率提高了。例证性示例描述了该发明过程。

使用基函数W发射随机序列x，其包括不相关符号：

x(n-3)；x(n-2)；x(n-1)；x(n)；x(n+1)；x(n+2)；x(n+3)；…

该基函数是单式4×4矩阵，其中列用作射束形成的权重。

$W=\left(\begin{array}{cccc}{w}_{11}& w_{12}& w_{13}& w_{14}\\ w_{21}& w_{22}& w_{23}& w_{24}\\ w_{31}& w_{32}& w_{33}& w_{34}\\ w_{41}& w_{42}& w_{43}& w_{44}\end{array}\right)$

在时间n；n+1；n+2；n+3的传输是：

y₀(n)＝x(n-3)w₁₁(n)+x(n-2)w₁₂(n)+x(n-1)w₁₃(n)+x(n)w₁₄(n)    (2)

y₁(n+1)＝x(n-3)w₂₁(n)+x(n-2)w₂₂(n)+x(n-1)w₂₃(n)+x(n)w₂₄(n)  (3)

y₂(n+2)＝x(n-3)w₃₁(n)+x(n-2)w₃₂(n)+x(n-1)w₃₃(n)+x(n)w₃₄(n)  (4)

y₃(n+3)＝x(n-3)w₄₁(n)+x(n-2)w₄₂(n)+x(n-1)w₄₃(n)+x(n)w₄₄(n)  (5)

公式(2)中的第一加权符号经由第一天线端口发射，即在时间n开关位置为“0”，公式(3)中的第二加权符号经由第二天线端口发射，即在时间n+1的开关位置为“1”，依此类推。4个符号的消息由此每个PA使用一个符号地发射。

在上面例证的示例中，使用多相方法的发射器可以利用具有MIMO接收能力的接收器。而且，在上面的一般示例中UE具有一个PA，然而，本发明不限于这种UE。此外，本发明不限于如下情况：信道是丰富的，即具有大角度扩展，意味着无线电波传播同时在多个方向上发生。

在一般示例中描述的操作可形式化为对矢量的矩阵运算，即：

其中K是天线单元数，并且PA数是1。在等于天线数乘以符号时间的时间段期间收集输入矢量。该收集例如可使用双循环缓冲器进行。

图3中例证了双循环缓冲器30。将输入存储在缓冲器中，在这里开始和结束是相邻的，即寻址以模运算(在此模8)的方式。右侧部分31可使用，直到输入馈送33在顶上通过中间点34为止。信号“左侧缓冲器准备好”在34发出，指示右侧部分31是当前输入缓冲器一半，并且左侧部分32准备好使用，直到输入馈送33在底部通过中间点35，并且信号“右侧缓冲器准备好”在35发出，指示左侧部分32现在是当前输入缓冲器一半，并且右侧部分31再次准备好使用。

因此，当一个一半填充有数据(即输入缓冲器一半)时，另一半用于传输(即使用缓冲器一半)。此外，对于输入缓冲器一半中的每个新输入，发射来自使用缓冲器一半的加权组合。发射的组合如在公式2-5中所指示的那些一样。

从公式2-5，应该强调，不是保持采样缓冲器，如结合图3所描述的缓冲器，有可能迭代地计算传输缓冲器，这对于本领域技术人员是显而易见的。

图4示出了根据本发明的通信系统40的第一实施例。BS 41在这个实施例中具有两个接收天线42，各连接到两个接收器43。接收器连接到转换器44，转换器44配置成基于用于创建从UE 45发射的加权符号的基函数W的知识将接收的数据流的符号转换成消息。

UE 45在这个实施例中包含具有一组两个天线单元46的多相天线、连接到开关47的无线电链，开关47具有标记为“0”和“1”的两个天线端口，每个相应天线单元46连接到这两个天线端口。开关47布置成将无线电链循环地连接到天线端口，并由此以开关频率f_sw连接到组中的天线单元。无线电链包括PA 48和块处理单元49。PA 48由包括不相关符号x(n-1)；x(n)；x(n+1)；(x+2)；…的消息馈送，每个不相关符号在PA48中放大，并且此后馈送到块处理单元49。

在块处理单元49中，不相关符号布置成若干加权不相关符号以便在开关47的开关循环期间从这些天线单元发射。这可通过使用存储器M存储消息的入局不相关符号(诸如结合图3描述的缓冲器)以及使用处理单元μP利用如下基函数以及公式(6)中的关系式计算加权不相关符号来实现：

$W=\left[\begin{array}{cc}{w}_{11}& w_{12}\\ w_{21}& w_{22}\end{array}\right]$

$y=\left[\begin{array}{c}{y}_0\left(n\right)\\ y_1(n+1)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{w}_{11}& w_{12}\\ w_{21}& w_{22}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}x(n-1)\\ x\left(n\right)\end{array}\right]=\mathrm{Wx}---\left(7\right)$

这导致在时间n的如下传输：

y₀(n)＝w₁₁x(n-1)+w₁₂x(n)

这同时计算并通过天线端口“0”发射(即在同一采样间隔期间)，因为符号x(n)存储在存储器中。执行另一计算并且在时间n+1的传输是：

y₁(n+1)＝w₂₁x(n-1)+w₂₂x(n)

这同时通过天线端口“1”发射(即在下一采样间隔期间)，因为消息中的下一个符号x(n+1)存储在存储器中。

两个数据流通过通信信道从UE 45的多相天线发射，并在BS 41处接收，如图4中的两个箭头所例证的。

注意，开关的开关频率f_sw在这个示例中与消息的采样频率f_s同步。然而，超过消息采样频率的开关频率将不增大通信信道上的通信速率，因为该速率由符号到存储器中的输入速率确定。

进一步的一般化可通过假设发射器具有N个放大器并且愿意与具有M个放大器的接收器通信来进行。该方法可一般化为涵盖MIMO传输，给定整数K，其中M＝KN。在这种情况下，天线单元数是KN。通过这些天线单元发射的流通过基函数W₁…W_N形成。

图5a中例证了K＝2和N＝2的用户设备UE 50的简单情况。传输阵列是四个单元51-54，但在某一时间只操作两个。在这个示例中，每个输入信号x和z是相关信号，即由相关符号构成，并且提供了变换器55，在其中，在将相关信号馈送到功率放大器PA 56中之前，相关信号被变换成不相关信号。对于处理输入信号x和z可共用的块处理单元57此后接收符号并将它们布置成使用基函数传输。基函数负责经由作为两端口开关的开关58和59在每个时间实例将适当的输入信号x、z映射到正确的天线单元51-54。

第一可能映射是每个流使用两个天线，即第一流“x”的不相关符号x(n-1)；x(n)；x(n+1)；…被布置成两个加权符号以便分别在时间n和n+1使用结合公式7描述的关系式中的第一基函数W₁从天线单元51和52发射。同样的情况适用于第二流“z”，其被变换成不相关符号z(n-1)；z(n)；z(n+1)；…，并被布置成两个加权符号以便分别在时间n和n+1使用结合公式7描述的关系式中的第二基函数W₂从天线单元53和54发射。

然而，具有更灵活方法的第二可能映射是，使用如下关系式，将所有天线单元51-54用于每个流，条件是x和z不相关：

$y=\left[\begin{array}{cccc}{w}_{11}& w_{12}& w_{13}& w_{14}\\ w_{21}& w_{22}& w_{23}& w_{24}\\ w_{31}& w_{32}& w_{33}& w_{34}\\ w_{41}& w_{42}& w_{43}& w_{44}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}x(n-3)& z(n-3)\\ x(n-2)& z(n-2)\\ x(n-1)& z(n-1)\\ x\left(n\right)& z\left(n\right)\end{array}\right]---\left(8\right)$

这导致如下传输在时间n分别在天线单元51和53上发射：

y₅₁(n)＝w₁₁x(n-3)+w₁₂x(n-2)+w₁₃x(n-1)+w₁₄x(n)

y₅₃(n)＝w₁₁z(n-3)+w₁₂z(n-2)+w₁₃z(n-1)+w₁₄z(n)

以下传输在时间n+1分别在天线单元52和54上发射：

y₅₂(n+1)＝w₂₁x(n-3)+w₂₂x(n-2)+w₂₃x(n-1)+w₂₄x(n)

y₅₄(n+1)＝w₂₁z(n-3)+w₂₂z(n-2)+w₂₃z(n-1)+w₂₄z(n)

以下传输在时间n+2分别在天线单元51和53上发射：

y₅₁(n+2)＝w₃₁x(n-3)+w₃₂x(n-2)+w₃₃x(n-1)+w₃₄x(n)

y₅₃(n+2)＝w₃₁z(n-3)+w₃₂z(n-2)+w₃₃z(n-1)+w₃₄z(n)

并且最后的传输在时间n+3分别在天线单元52和54上发射：

y₅₂(n+3)＝w₄₁x(n-3)+w₄₂x(n-2)+w₄₃x(n-1)+w₄₄x(n)

y₅₄(n+3)＝w₄₁z(n-3)+w₄₂z(n-2)+w₄₃z(n-1)+w₄₄z(n)

上面描述的方法向两个流施加相同的基函数，并且还对于两个流使用相同的天线单元，只是它们布置的顺序不同。图5b例证了当相同的块处理单元57连接到PA用于每个流，并且修改的四端口开关58a和59b各连接到所有天线单元时的此情况。

传输的等待时间与结合图4描述的配置一样高。然而，每个流使用两个天线，如上所述，反而减少了等待时间，代价是空间分辨率。

应该提到，如果在发射器(UE)中执行变换，如图5a中例证的，则在BS(未示出)处的接收器需要提供有将接收的不相关信号重新变换成相关信号的部件。

图6例证了根据不相关符号创建传输60的步骤，诸如在公式2-5中所指示的。在步骤61中，存储器、诸如结合图3所例证的缓冲器缓冲当创建传输时要使用的M个符号。M小于或等于表示每组中可用天线单元数的N，并且优选M等于N。

当缓冲器中M个不相关符号可用时，流程继续到步骤62，在此向M个符号施加基函数W，以便通过对矢量的矩阵运算创建数量N个M个加权不相关符号，如在公式6中所例证的。在步骤63，具有M个加权不相关符号的每个相应传输布置在存储器中，并且当开关循环通过N个天线单元时，准备好从相应天线单元发射，因为在步骤61中缓冲了新的不相关符号。

应该注意，步骤61-63以及随后的传输步骤73(见图7)在相同采样间隔“n”期间执行，这是可能的，因为消息的采样频率f_s比块处理单元49中的存储器M和处理单元μP的时钟频率更低(见图4)。步骤62、63和73因此可在例如与存储器M中存储的符号x(n)相同的采样间隔期间顺序执行，如结合公式7所例证的。

图7示出了用于在无线通信系统中第一节点与第二节点之间提供多流通信的过程。流程开始于70，并且在步骤71，提供了系统中的发射节点和接收节点。发射节点例如用户设备使用的天线布置具有至少一组多个天线单元，每组具有N个天线单元。至少一个无线电链还与用于每个无线电链的开关一起提供，开关将每个无线电链循环地连接到至少一组多个天线单元之一。开关以开关频率f_sw操作。接收节点提供有配置成接收N个数据流的天线布置。

流程继续到步骤72，并且如果要从发射节点发射的消息含有不相关符号，则流程直接继续到步骤60。在符号相关时的情况下，它们需要变换成不相关符号，步骤77，之后流程继续到步骤60。可通过滤波、交织等来实现将相关符号变换成不相关符号。而且，向接收节点提供变换的知识，以便能够通过重新变换接收的不相关符号来重构原始消息，如下面在步骤76和78中所说明的。

结合图6描述在步骤60如何根据不相关符号创建传输的详细说明。之后在步骤73使用多个数据流从每个相应天线单元发射M个加权不相关符号。在步骤74，接收节点接收N个数据流，并将每个接收的传输存储在存储器中，并在步骤75基于符号加权信息，即当创建传输时使用的基函数W，将它们转换成不相关符号。基函数的知识被提供给接收节点，之后通过包括符号加权可能变化的码本或通过从闭环中的发射节点接收符号加权信息来转换N个数据流。

流程继续到步骤76，并且如果原始消息包含不相关符号，则流程在步骤79结束。然而，如果原始消息包含相关符号，则流程继续到步骤78，以便将接收的不相关符号重新变换成相关符号，之后流程在步骤79结束。

相同的过程可应用于从发射节点发射的每个消息，因为每个消息都在单独的无线电链中处理。正常情况下，每个无线电链经由开关连接到专用的多个天线单元，诸如在结合图5a和公式7的第一可能映射中所描述的。然而，有可能将两个无线电链连接到同一组天线单元，只要相应的开关端口连接到不同天线单元即可，如结合图5a和图5b的第二可能映射所描述的。

可以进行进一步的一般化，例如具有两个PA的发射器可以通过首先使用两个PA接着使用一个PA来发送三个流。自然，可以通过使用两次两个PA来实现这个传输。多相方法会将通信效率降低到K分之一。然而，具有两个PA的发射装置实际上与具有四个端口的天线(虚拟)一起使用。原则上，这意味着，给定一些适当的时间属性，如独立性，丰富的信道可支持四个流，并由此可以选择将两个流视为四个。这暗示在没有牺牲速度的情况下可以使用更高的分辨率发射这两个流，即发射四个流，但可通过在接收器侧的构造转换成两个流。在上面的一般示例中实际上例证了原理说明。

通过使用线性，在发射器处的每个流可都被视为经历一个PA。通过M个端口开关流x_k(n)。然而，由于E[x_k(n)x₁(m)]＝δ((k-l)+δ(n-m))，因此流可被多路复用。在此，下标k和l与空间维度有关，并且两个自变量n和m与时间维度有关。如之前所述的，假设这些过程是IID，这意味着以上恒等式适用。原因是，到达多相天线的在时间以及空间维度上多路复用的信号/过程不相关。

一般而言，基函数W可以是任何满秩矩阵，即不必是单式的，条件是W在接收器处是已知的。在基函数未知或部分未知的情况下，必须估计它，这需要属性，诸如IID。而且，具有单式矩阵W作为基础使得有可能放松IID假设。情况是这样的，因为通过加权使时间多路复用正交。

然而，假设通知接收器发射器的传输方向(本征方向)，则有可能确定性地选择多路复用方向，使得可以求解方程组以提取信息。基本上所接收的是：

y(n)＝HWx                  (9)

其中H是信道，W和x是发射的时间多路复用流之一。现在，通常估计信道并将其移除。因为本征方向是已知的，所以可以构造W，并且可以通过其逆移除它。留下的是发射的时间多路复用信号，该信号可以被多路分解，因为多路复用方案是已知的。

最后，在本征方向较差或者信道估计较差的情况下，可以对于x求解方程9。这通过使用盲搜索来实现，目的是最小化矢量y的元素相关性。即，例如：

V(T)＝min arg(E[y^HT^HTy])²       (10)

这基本上是源分离问题。

缩略语

3GPP  第三代合作伙伴项目

BS    基站

IID   独立且相等分布

MIMO  多输入多输出

PA    功率放大器

QAM   正交幅度调制

RV    随机变量

UE    用户设备

ULA   均匀线性阵列

参考

[1]转让给Telefonaktiebolaget LM Ericsson(publ)的U.Lindgren等人的WO 2008/066436“A microwave sparse array antenna arrangement”。

Claims (15)

1.一种多流通信系统，包括：

-第一节点，提供有具有至少一组多个天线单元的天线布置，每组具有N个天线单元；至少一个无线电链；以及用于每个无线电链的开关，所述开关布置成将每个无线电链循环地连接到所述至少一组中一个组中的所述天线单元，所述开关配置成以开关频率f_sw操作，

-第二节点，提供有配置成接收N个数据流的天线布置，

其特征在于：

-所述第一节点配置成从每组中的每个天线单元发射不相关信号的M个加权符号，所述M个加权符号小于或等于N(M≤N)，以及

-所述第二节点还配置成将所述接收的N个数据流转换成每个相应不相关信号。

2.如权利要求1所述的多流通信系统，其中所述第一节点包括配置成在从每组中的每个天线单元传输之前将相关信号变换成所述不相关信号的变换器，并且所述第二节点配置成将每个相应不相关信号重新变换成所述相关信号。

3.如权利要求2所述的多流通信系统，其中所述变换器配置成使用交织将每个相关信号变换成所述不相关信号。

4.如权利要求2所述的多流通信系统，其中所述变换器配置成使用滤波将每个相关信号变换成所述不相关信号。

5.如权利要求1-4中任一项所述的多流通信系统，其中所述第二节点提供有MIMO接收能力。

6.如权利要求1-5中任一项所述的多流通信系统，其中所述第一节点只包括一个包含一个功率放大器PA的无线电链。

7.如权利要求1-6中任一项所述的多流通信系统，其中转换所述接收的N个数据流之前向所述第二节点提供符号加权信息。

8.如权利要求7所述的多流通信系统，其中所述第二节点包括包含符号加权可能变化的码本。

9.如权利要求7所述的多流通信系统，其中所述第二节点配置成从闭环中的所述第一节点接收符号加权信息。

10.如权利要求1-9中任一项所述的多流通信系统，其中所述第一节点的天线布置对于每组多个天线单元只有一个无线电链。

11.如权利要求1-10中任一项所述的多流通信系统，其中所述第一节点是所述通信系统中的用户设备，并且所述第二节点是所述通信系统中的基站。

12.一种在无线通信系统中的第一节点与第二节点之间提供多流通信的方法，所述系统包括：第一节点，提供有具有至少一组多个天线单元的天线布置，每组具有N个天线单元；至少一个无线电链；以及用于每个无线电链的开关，所述开关将每个无线电链循环地连接到所述至少一组之一，所述开关以开关频率f_sw操作；以及第二节点，提供有配置成接收N个数据流的天线布置，

其特征在于，所述方法包括：

-从所述第一节点的每组中的每个天线单元发射不相关信号的M个加权符号，所述M个加权符号小于或等于N(M≤N)，以及

-在所述第二节点中接收所述N个数据流，并将所述接收的N个数据流转换成每个相应不相关信号。

13.如权利要求12所述的方法，包括：在从所述第一节点的每组中的每个天线单元传输之前将相关信号变换成所述不相关信号，并将在所述第二节点处接收的每个相应不相关信号重新变换成所述相关信号。

14.如权利要求12或13中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：在转换所述接收的N个数据流之前向所述第二节点提供符号加权信息。

15.如权利要求12-14中任一项所述的方法，其中每组中的N个天线单元选择成等于要传送的M个不相关符号(N＝M)，并且所述第一节点的天线布置选择成对于每组多个天线单元只有一个无线电链。

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