CN102369673A - Mimo波束形成方法和为无线网络构建差分码本的方法 - Google Patents

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Abstract

一种MIMO波束形成方法包括在基站接收有关理想波束形成矩阵与平均波束形成方向之间差异的信息，使用该信息在基站构建波束形成矩阵，以及使用重新构建的波束形成矩阵来执行波束形成操作。备选的是，方法包括在订户站计算平均波束形成方向，在订户站计算对应于差分码本中差分矩阵的量化索引，以及跨无线网络的无线信道来传送量化索引。通过识别码本中心并变换存储在无线网络的组件的存储器中的预定义码本，可构建差分码本。

Description

MIMO波束形成方法和为无线网络构建差分码本的方法
优先权声明
本申请根据35 U. S. C. §119(e)，要求对于2008年9月2日提交的美国临时专利申请61/093699的优先权，该专利申请通过引用以其整体结合于本文中。
技术领域
本发明的公开实施例一般涉及无线通信，并且更具体地说，涉及无线通信网络中的波束形成。
背景技术
在包括订户站和基站的无线网络中的闭环多输入多输出(MIMO)波束形成中，订户站（有时在本文中也称为移动装置）量化理想的波束形成矩阵，并将对应于理想波束形成矩阵的量化索引（quantization index）发送回基站。基站根据反馈索引来重新构建波束形成矩阵，并且进行波束形成。波束形成提高链路性能和系统吞吐量，这是公知的。
本发明的实施例可在无线局域网(WLAN)或包括WiMAX（微波接入全球互操作性）网络或诸如此类的无线城域网(WMAN)中应用。WiMAX技术基于IEEE 802.16标准系列，包括IEEE 802.16e和其它标准。
附图说明
结合图形中的附图阅读下面的详细描述，将更好地理解公开的实施例，其中： 
图1是根据本发明的一实施例的量化器输入分布和码字分布的示意图；
图2是根据本发明的一实施例的带有极冠（polar cap）的量化空间的示意图；
图3是根据本发明的一实施例的酉矩阵到单位向量的分解的图示；
图4-7是示出根据本发明的各种实施例的MIMO波束形成方法的流程图；
图8是根据本发明的一实施例通过码字集中来生成极冠码本的图示；
图9是根据本发明的一实施例的向量或子空间之间减少的弦距离的图示；
图10是示出根据本发明的一实施例为无线网络构建差分码本的方法的流程图；以及
图11-13示出根据本发明的实施例的链路级仿真结果。
为了图示的简明和清晰，图形示出构建的一般方式，并且公知特征和技术的描述和细节可忽略以避免不必要地混淆本发明的所述实施例的讨论。另外，图中的要素不一定按比例画出。例如，图中一些要素的尺寸可能相对于其它要素被夸大，以帮助改进对本发明实施例的理解。不同图形中的相同引用数字表示相同的要素，而类似引用数字可能但不一定表示类似的要素。
说明书和权利要求中存在的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”及诸如此类用于区分类似要素，并且不一定用于描述特定连续或时间顺序。要理解，如此使用的术语在适当情况下可交换，使得本文中所述的本发明的实施例例如能够以本文中所示或其它方式所述之外的顺序进行操作。类似地，如果方法在本文中描述为包括一系列步骤，则如本文中所示的此类步骤的顺序不一定是此类步骤可执行的唯一顺序，并且某些所述步骤可能可以忽略和/或本文中未描述的某些其它步骤可能可添加到方法。此外，术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变型旨在包容非详尽的包含，因此，包括要素列表的过程、方法、物品或设备不一定限于那些要素，而是可包括未明确列出的或此类过程、方法、物品或设备所固有的其它要素。
说明书中和权利要求中的术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”及诸如此类用于描述目的，并且不一定用于描述永久性相对位置。要理解，如此使用的术语在适当情况下可交换，因此，本文中所述的本发明的实施例例如能够以本文中所示或其它方式所述之外的定向进行操作。术语“耦合”在本文中使用时定义为在电或非电方式中直接或间接连接。本文中描述为相互“相邻”的对象可以是相互物理接触、相互位置靠近或者相互在相同一般地区或区域中，具体视对使用本短语的上下文适当的情况而定。本文中出现的短语“在一个实施例中”不一定全部指相同实施例。
具体实施方式
在本发明的一个实施例中，在无线网络的基站执行MIMO波束形成方法。基站包括传送天线。在一个实施例中，方法包括在基站接收有关理想波束形成矩阵与平均波束形成方向之间差异的信息，在基站使用该信息来构建重新构建的波束形成矩阵，以及使用重新构建的波束形成矩阵在传送天线上执行波束形成操作。在其它实施例中，在无线网络的订户站执行MIMO波束形成方法。在一个此类实施例中，方法包括在订户站计算平均波束形成方向，在订户站计算对应于差分码本中差分矩阵的量化索引，其中，差分矩阵旋转平均波束形成方向，并且跨无线网络的无线信道来传送量化索引。在任一实施例中或在其它实施例中，通过识别码本中心并变换存储在无线网络的组件的存储器中的预定义码本，可构建差分码本。
本发明的实施例利用差分反馈方案以便减少反馈开销和增加波束形成准确度。在跨空间、频率和时间的波束形成矩阵中存在相关，并且相关暗示着反馈中的重叠或冗余。差分码本方案通过只反馈相对于某一参考（例如，平均波束形成方向，其从长期信道状态信息、宽带信道状态信息、以前的短期反馈或诸如此类来计算）的差别来利用此相关。
应理解，平均波束形成方向可慢慢改变。平均计算例如可在（量化波束形成方向的）样本的窗口上执行。另外，可在样本上应用权重向量以便计算平均值。例如，以前量化和反馈的L个波束形成方向是                                               
Figure 2009801340968100002DEST_PATH_IMAGE002
。权重向量是
Figure 2009801340968100002DEST_PATH_IMAGE004
。对于时间k+L+1的平均波束形成方向计算为
Figure 2009801340968100002DEST_PATH_IMAGE006
或
Figure 2009801340968100002DEST_PATH_IMAGE008
，其中，正交化和归一化运算orth(X)将矩阵（或向量）X转换为酉或正交矩阵Y，其列与X的列跨相同的子空间。作为一个示例，运算orth(X)能够通过Grant-Schmidt正交化来实现。酉矩阵由相互正交且具有单位范数的列组成。另外，酉矩阵中行的数量能够与列的数量不同。平均波束形成方向也能够使用以前平均的波束形成方向和以前反馈的波束形成方向递归计算得出。例如，另一项
Figure 2009801340968100002DEST_PATH_IMAGE010
能够添加到前面两个等式，产生
Figure 2009801340968100002DEST_PATH_IMAGE012
或
Figure DEST_PATH_IMAGE014
。由于在传送器和接收器已知以前反馈的波束形成方向
Figure DEST_PATH_IMAGE016
而不是未量化的理想波束形成方向，因此，能够在两侧同时计算（移动）平均值。权重向量能够根据以前反馈的波束形成方向进行更新，或者能够仅是常系数的集合。系数的量值能够为简明起见是相同的，或者能够随用于w l 的索引
Figure DEST_PATH_IMAGE018
而降低。此外，移动平均值
Figure DEST_PATH_IMAGE020
能够视为使用所有以前反馈的对于时间k+L+1的理想波束形成方向的预测，即
Figure DEST_PATH_IMAGE022
。理想波束形成方向和预测之间的差异，即，
Figure DEST_PATH_IMAGE024
对传送器而言是未知的，并且需要反馈。在此类情况下，权重向量是可以为Wiener滤波器的预测滤波器。注意，在L=w 1=1的特殊情况下，方案回退到只使用以前的反馈作为参考的常规差分反馈。
本发明的实施例通过802.16e码本的变换来构建差分码本。变换提供到802.16e的后向兼容性，并且使得码本能够适用于各种信道情形。另外，本发明的实施例使差分码本适应于MIMO配置和移动速度。
图1中示出根据本发明的一实施例的差分反馈方案。到量化器的输入是理想波束形成矩阵。如果不存在相关，则如图1的左侧所示，输入广泛散布在整个量化空间内。相反，如果存在高相关，则如图1的右侧所示，输入限于小的子空间，并且几个量化码字便足够。
在如上所述的高相关情况下，子空间的中心需要识别出并反馈到传送器，并且具有适合大小（在码字数量和有效覆盖范围方面）的小码本需要构建以覆盖子空间。下面将更详细描述这些活动。
系统模型
假设的系统模型是
Figure DEST_PATH_IMAGE026
其中，n是带有方差N 0 的复加性白高斯噪声(AWGN)；s是带有单位功率的N s 乘1传送的向量；N s 是空间流的数量；y是接收的向量；H是大小为N r 乘N t 的信道向量；以及
Figure DEST_PATH_IMAGE028
是大小为N t 乘N s 的波束形成矩阵（或向量）。相关的信道矩阵H从带有独立同分布(i.i.d)元（entry）的信道矩阵H w 生成为
Figure DEST_PATH_IMAGE030
其中，R r是N r 乘N t 接收协方差矩阵，并且R t是在订户站测量的N t 乘N t 传送协方差矩阵。协方差（或相关）矩阵R t包含用于波束形成的平均方向。
将R t的本征值分解表示为
Figure DEST_PATH_IMAGE032
，其中，Q是N t 乘N t 酉矩阵（即，Q H Q=I），并且Σ是对角矩阵，带有降序的本征值σ i 的平方根，i=1, ..., N t ，σ i ≥σ i+1 。
空间域差异
此处可注意到，理想的波束形成矩阵在Q的列所跨越的主要子空间（principal subspace）具有其分布峰值，其中，主要子空间对应于Σ的大本征值。理想波束形成矩阵集中在主要子空间上，随着相关增大而带有越来越高的概率。这暗示在主要子空间周围的局部码本对于量化已足够。简化的码本具有两个分量：码本中心和极冠。码本中心是Q的列所跨越的主要子空间。如图2对向量情况所示，极冠是仅覆盖802.16e码本的一小部分量化空间的码本。如图2所示，完全量化空间210包括带有中心向量码字的极冠211，中心向量码字表示为 。 
应注意，如果理想波束形成矩阵不需要是方形，则可能不需要主要子空间的概念。以系统具有四个传送天线和两个接收天线的实施例为例。理想波束形成矩阵因而可视为是4x4。然而，如果发送一个或两个空间流，则理想波束形成矩阵可备选视为是4x1或4x2。对应于信道矩阵的主要奇异值的后一4x1或4x2矩阵的子空间称为前一4x4矩阵的主要子空间。
对于量化，订户站先旋转极冠的中心到Q的主要子空间，然后计算并量化理想波束形成矩阵与主要子空间之间的差异（称为差分矩阵（本文中表示为D））。等效的是，订户站可先从理想波束形成矩阵去除主要子空间，然后使用极冠码本来量化剩余矩阵。基站接收量化索引，并将差分矩阵添加到量化主要子空间以便重新构建波束形成矩阵。
假设
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE038
是量化的Q，
Figure DEST_PATH_IMAGE040
是N t  x N s ，并且是用于波束形成的量化主要子空间，N t 和N s 分别是传送天线的数量和空间流的数量，以及是N t  x (N t  – N s )，带有与正交的互补列。应注意，是从以前（量化）反馈来计算的酉或正交矩阵格式中的平均波束形成方向。在一个实施例中，波束形成、量化和重新构建的操作写为：
在订户站的差分：
Figure DEST_PATH_IMAGE044
在订户站的量化：
Figure DEST_PATH_IMAGE046
在基站的波束形成矩阵重新构建：
Figure DEST_PATH_IMAGE048
在基站的波束形成： 
Figure DEST_PATH_IMAGE050
在(4)中，N t  x N s V是理想波束形成矩阵，并且
Figure DEST_PATH_IMAGE052
由与正交的互补列的集合组成并且能够通过N s  x N s 旋转而与
Figure DEST_PATH_IMAGE042A
不同。换而言之，
Figure DEST_PATH_IMAGE054
是N s  x N s 酉矩阵。
Figure DEST_PATH_IMAGE052A
能够通过使用Householder反射或诸如此类从
Figure DEST_PATH_IMAGE040AAAA
计算，以便订户站无需估计信道样本中隐藏的
Figure DEST_PATH_IMAGE042AA
。
Figure DEST_PATH_IMAGE040AAAAA
是旋转的差分码本的中心，并且是按顺序从所有以前反馈（即）积累的累积量。
Figure DEST_PATH_IMAGE056A
是N t 乘N s 正交矩阵。这是需要由订户站传送到基站的量。
由于理想的D是一个连续量，因此，订户站需要离散码本以量化连续的D，并发回码本中选定码字的索引。在如图2所示的小范围内散布的码字包括量化码本。码字例如被编制索引为0、1、2、...、Ncw。每个码字是不同的N t 乘N s 正交矩阵。订户站选择Ncw个矩阵之一并发回选定矩阵的索引。例如，假设第一矩阵是
Figure DEST_PATH_IMAGE058
，并且订户站认为在码本中所有Ncw个码字中此矩阵对下一波束形成给出最佳性能。换而言之，D1替代(6)中的
Figure DEST_PATH_IMAGE056AA
对(7)的波束形成信道中的
Figure DEST_PATH_IMAGE060
给出最佳性能。随后，订户站将通过反馈信道而发送索引“1”到基站。
Figure DEST_PATH_IMAGE040AAAAAA
由订户站反馈。基于相同的
Figure DEST_PATH_IMAGE040AAAAAAA
，订户站和基站均使用相同的方法来生成相同的
Figure DEST_PATH_IMAGE052AA
。在(5)中，D i 是由C p 表示的极冠码版本的第i个码字矩阵。在一个实施例中，量化准则可将接收信号功率最大化。在其它实施例中，可使用诸如信道容量或均方误差(MSE)等其它准则。作为一种备选，由于D是酉的，因此，可以先将它分解，之后可在分解的分量（例如，单位向量）上进行量化。（图3中示出将酉矩阵分解成单位向量的图示。）在(7)中，
Figure DEST_PATH_IMAGE062
是N t  x N s 重新构建的波束形成矩阵，s是N s  x 1数据向量，以及H是带有传送天线相关R t的信道矩阵。
图4是示出根据本发明的一实施例的MIMO波束形成方法400的流程图。
方法400的步骤410是在无线网络的基站接收信息，其中，基站包括传送天线，所述信息与理想波束形成矩阵与平均波束形成方向之间的差异有关。在一个实施例中，理想波束形成矩阵与平均波束形成方向之间的差异由差分矩阵来表示，并且步骤410包括接收对应于差分矩阵的量化版本的量化索引。在至少一个实施例中，差分矩阵的量化版本是正交矩阵，并且在一特定实施例中，差分矩阵的量化版本是N t  x N s 正交矩阵。
方法400的步骤420是在基站使用该信息来构建重新构建的波束形成矩阵。
方法400的步骤430是使用重新构建的波束形成矩阵，在传送天线上执行波束形成操作。在一个实施例中，步骤430可包括为到传送天线的输入加权。在另一实施例中，步骤430可包括操控传送天线所传送的波束。
图5是示出根据本发明的另一实施例的MIMO波束形成方法500的流程图。
方法500的步骤510是在无线网络的基站接收有关平均波束形成方向的量化信息。方法500的步骤520是使用接收信息来计算平均波束形成方向。
方法500的步骤530是接收量化索引，量化索引对应于表示理想波束形成矩阵与平均波束形成方向之间差异的差分矩阵。
方法500的步骤540是检索差分矩阵。在一个实施例中，步骤540包括生成差分码本，并随后从生成的差分码本来选择差分矩阵。作为一个示例，生成差分码本能够包括在基站的存储器装置中存储的预定义非差分或一致码本（例如一致的802.16e码本）上执行变换。
方法500的步骤550是组合差分矩阵与平均波束形成方向，由此构建波束形成矩阵。在一个实施例中，步骤550包括生成第二矩阵（例如，
Figure DEST_PATH_IMAGE064
）（该矩阵包括与平均波束形成方向正交的互补列的集合），并组合差分矩阵和第二矩阵以及平均波束形成方向。作为一个示例，这可相当于根据(6)来查找用于
Figure DEST_PATH_IMAGE066
的值。
方法500的步骤560是传送已通过波束形成矩阵加权的数据向量。
图6是示出根据本发明仍有的另一实施例的MIMO波束形成方法600的流程图。
方法600的步骤610是在无线网络的基站计算平均波束形成方向。
方法600的步骤620是接收量化索引。
方法600的步骤630是根据量化索引来计算差分矩阵。
方法600的步骤640是使用差分矩阵和平均波束形成方向来计算波束形成矩阵，该波束形成矩阵包括至少一个向量。在一个实施例中，步骤640包括将差分矩阵乘以从平均波束形成方向所计算的矩阵。
方法600的步骤650是使用波束形成矩阵的所述至少一个向量来传送数据流。应注意的是，波束形成矩阵能够降级为用于单个流传送的波束形成向量。在此情况下，反馈索引可称为差分向量码本。
图7是示出根据本发明还有的另一实施例的MIMO波束形成方法700的流程图。
方法700的步骤710是在无线网络的订户站计算平均波束形成方向。作为一个示例，该计算可使用以前的反馈信息进行，以便传送器和接收器均能生成相同的平均波束形成方向。
方法700的步骤720是在订户站计算对应于差分码本中差分矩阵（码字）的量化索引，其中，差分矩阵旋转平均波束形成方向。在一个实施例中，步骤720包括计算表示理想波束形成矩阵与平均波束形成方向之间差异的差分矩阵，然后量化差分矩阵。作为一个示例，计算差分矩阵可相当于根据(4)来查找用于D的解。作为另一示例，量化差分矩阵可相当于查找产生
Figure DEST_PATH_IMAGE068
的最大值的Di值，其中，D i 是差分码本的码字矩阵 - 换而言之，包括求解(5)。
差分矩阵表示理想波束形成矩阵与平均波束形成方向之间的差异。差分矩阵不一定需要在订户站明确计算得出以便获得量化索引，因为反馈的量化索引对应于量化码本中的差分矩阵。每个差分矩阵能够将参考波束形成方向（即，平均的或以前的波束形成方向）按某一小的量来旋转。
在一个实施例中，订户站根据无线信道的状态，自适应地更改差分码本。例如，码本的跨度或范围能够对于慢衰落更小，并且对于快衰落更大。在下面极冠码本讨论中提供了使用天线相关矩阵来自适应更改差分码本的示例。
方法700的步骤730是跨无线网络的无线信道来传送量化索引。
现在将通过带有4 x 2 Q 1的示例来说明Q 1的量化和
Figure DEST_PATH_IMAGE070
的计算。将Q 1的两列表示为Q 1=[p q]。注意，p能够由802.16e的4 x 1 6比特码本来量化。将量化的p表示为
Figure DEST_PATH_IMAGE072
。4 x 1 q通过802.16e标准中定义如下的Householder运算，转换为3 x 1 
Figure DEST_PATH_IMAGE074
：
Figure DEST_PATH_IMAGE076
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE078
，并且
Figure DEST_PATH_IMAGE080
。随后，通过802.16e的3 x 1 6比特码本来量化。将量化的p和表示为
Figure DEST_PATH_IMAGE082
和
Figure DEST_PATH_IMAGE084
。实际上由基站和订户站用于波束形成计算的[Q 1 Q 3]的量化版本计算为
Figure DEST_PATH_IMAGE086
。
极冠码本
极冠概念一直用于生成分层码本。为了后向兼容性，极冠码本能够从一致的802.16e码本来生成。从一致的802.16e码本到极冠码本的变换减少了每个码字与如图8所示矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE088
之间的弦距离。注意，每个3比特向量码本和802.16e的一些其它码本具有码字。该变换是
Figure DEST_PATH_IMAGE091
其中，是用于相关情形ρ的对角矩阵，并且orth(X)将输入矩阵（或向量）X转换为带有与X的列跨相同子空间的正交列的正交矩阵。注意，orth(X)基本上是X的列的正交化，并且能够简单地通过Grant-Schmidt运算来实现。我们预定义N ρ（比如说4）个情形，并且为每个情形预计算
Figure DEST_PATH_IMAGE095
。例如，对于0.5波长天线间隔，
Figure DEST_PATH_IMAGE097
。对于另一示例，是单位矩阵。即，在一致的(802.16e)码本上不进行变换，并且极冠打开到最大孔径。订户站通过根据例如N r 、N t 、N s 、天线相关和移动速度等MIMO配置而发送ρ的索引来选择极冠的适合大小。在订户站例如使用2比特来反馈选定ρ的索引后，基站和订户站均能够生成相同的极冠码本。
现在将描述用于极冠生成的一个备选过程。由于用于量化分解的向量的专用码本要求另外的存储复杂性，因此，从802.16e向量码本来生成量化码本可以是有利的。802.16e向量码本的码字一致地分布在球体上，并且我们将使它们集中围绕一个码字，例如确实在每个802.16e 3比特向量码本中存在的
Figure 740322DEST_PATH_IMAGE034
（如图9所示）。事实表明，3比特码本对于差分应用是足够的。如果
Figure 657463DEST_PATH_IMAGE034
在802.16e码本中不存在，则我们能挑选一个码字并且旋转整个码本，以便通过使用Householder反射或其它方法，选定码字成为
Figure DEST_PATH_IMAGE100
。对于码字集中，一种简单的方式是减小中心向量与任何其它向量之间的角度。假设是挑选为码本中心的向量，并且v是码本中的另一向量码字。因此，在e 1与v之间的角度为，其中，v 1是v的第1个元，并且v 1=
Figure DEST_PATH_IMAGE106
。我们将更改或更精确地说减小θ。变换可以是
Figure DEST_PATH_IMAGE108
对于i=2,3,…
其中，ρ是大于一的某一正数，并且取决于相关和移动速度，v i是v的第i个元，并且
Figure DEST_PATH_IMAGE110
是变换的向量的第i个元。由于v 1在802.16e的3比特码本中是实值的和正的，因此，能够为变换3比特码本跳过上述三个表达式中的范数运算。为降低实现复杂性，用于ρ的几个不同值的码本能够提前生成并存储在移动装置。在运算模式中，移动装置选择ρ并反馈选定ρ的索引。另外，移动装置合成来自对应于选定ρ的存储向量码本的差分码本。由于只存储向量码本，因此，存储复杂性较低。
图10是示出根据本发明的一实施例为无线网络构建差分码本的方法1000的流程图。
方法1000的步骤1010是识别码本中心。在一个实施例中，步骤1010包括定义酉矩阵的列所跨越的主要子空间，主要子空间对应于平均波束形成方向。在一特定实施例中，酉矩阵具有多行和多列，其数量均等于无线网络的传送天线的数量。此处应提到的是，上述等式(3)-(6)（及下面的等式(11)-(13)）是用于带有单位矩阵的前Ns列作为码本中心的差分码本，其中，Ns是数据流的数量。如果差分码本已经在平均波束形成方向附近居中，则不需要(3)-(6)和(11)-(13)中的运算。在该情况下，接收器直接搜索差分码本，以查找用于传送器的(14)中的
Figure DEST_PATH_IMAGE112
和(7)中的最佳。
方法1000的步骤1020是变换无线网络的组件的存储器中存储的预定义码本。在一个实施例中，预定义码本是包括一致分布在球体上的多个向量码字的向量码本，并且步骤1020包括选择向量码字之一作为差分码本的中心向量，并且操纵预定义码本，使得多个向量码字集中围绕中心向量。作为一个示例，操纵预定义码本能够包括减少中心向量与多个向量码字的任何其它码字之间的角度。在一个实施例中，方法1000还包括例如使用Householder反射或其它方法来旋转预定义码本。
时间/频率域差异
如上所述，在相邻频率与帧中的波束形成矩阵之间存在强相关，并且此相关能够用于减少反馈开销。我们以时间域相关为例，以示出差分反馈方案。除
Figure DEST_PATH_IMAGE040AAAAAAAA
替代为用于前一帧的反馈波束形成矩阵外，它与上面所示极冠方案相同。
在订户站的差分：
Figure DEST_PATH_IMAGE116
在订户站的量化：
Figure DEST_PATH_IMAGE118
在基站的波束形成矩阵重新构建：
Figure DEST_PATH_IMAGE120
在基站的波束形成： 
Figure DEST_PATH_IMAGE122
在(11)中，N t  x N s V(t) 和
Figure DEST_PATH_IMAGE124
分别是用于帧t的理想和量化的波束形成矩阵，并且
Figure DEST_PATH_IMAGE126
具有与
Figure DEST_PATH_IMAGE128
正交的互补列，并且能够如在(9)中一样通过Householder运算从
Figure DEST_PATH_IMAGE128A
计算得出。在(12)中，D i 是表示为Cd的差分码本的码字矩阵，并且量化准则将接收信号功率最大化（但如上所述，也能使用诸如信道容量或MSE等其它准则）。
极冠码本能用作差分码本以实现后向兼容性。在(10)中给出的变换方案的一个备选如下所述。为降低计算复杂性，我们将极冠向量码本级联以构建极冠矩阵码本而无orth( )运算。级联运算是802.16e标准中定义的Householder运算。假设C d (m,l)表示其码字是v i 的m x 1的极冠码本，。用于C d (m+1,2)表示的(m x 1) x 2矩阵的极冠码本通过以下等式生成
其中，V(i, j)是C d (m+1,2)的码字，
Figure DEST_PATH_IMAGE134
，并且
Figure DEST_PATH_IMAGE136
是802.16e标准中定义的v i 的m x n Householder矩阵。注意，如果系统仅具有四个传送天线，则4 x 3波束形成矩阵可由与波束形成矩阵正交的互补4 x 1向量来表示，并且极冠向量码本可直接被使用而无需级联。
仿真结果
图11-13示出根据本发明的实施例的链路级结果。图11和图13示出低相关情况的结果，并且图12示出高相关情况的结果。信道模型是ITU步行B。基站具有四个传送天线，并且订户站具有两个接收天线。对于具有低和高相关的实际安装，基站传送天线的天线间隔是4个波长和0.5个波长。一个数据流被传送。调制和码率为64QAM和0.5。显示了用于四个码本的测试结果：(1)常规802.16e码本；(2) DFT码本；(3) Intel的变换码本；以及(4)根据本发明的一实施例的差分码本。DFT码本由Samsung向802.16m提议。
对于低和高相关两种情况，根据本发明的实施例的差分码本实现了与具有最佳量化性能的变换码本几乎相同的性能。对于相同性能，差分码本使用4比特反馈，而其它码本使用6比特反馈。因此，根据本发明的实施例的差分码本将复杂性减少了50%，并仍实现相同的量化性能。由于（6比特-4比特）/6比特=50%，因此，4比特差分的开销少了50%。图13中的吞吐量比较显示根据本发明的实施例的差分码本优于遗留802.16e码本0.8 dB的信噪比(SNR)和50%的开销。
虽然本发明已参照特定实施例描述，但本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可进行各种更改。相应地，本发明的实施例的公开旨在说明本发明的范围而无意于限制。本发明的范围旨在将仅限于随附权利要求所要求的范围。例如，对于本领域技术人员，将容易明白本文中讨论的MIMO波束形成方法和有关结构可在多种实施例中实现，并且这些实施例的某些实施例的以上讨论不一定表示所有可能实施例的完整描述。
另外，已相对于特定实施例描述了益处、其它优点及问题的解决方案。然而，这些益处、优点、问题的解决方案以及可促使任何益处、优点、解决方案发生或变得更明显的任何要素不可视为任何或所有权利要求的关键的、要求的或基本的特征或要素。
另外，如果本文中公开的实施例和/或限制：(1)未在权利要求中明确声明；以及(2)在等同原则下是或可能是权利要求中明确的要素和/或限制的等同，则这些实施例和限制根据奉献原则未奉献于公众。

Claims (21)

1. 一种MIMO波束形成方法，包括：
在无线网络的基站接收信息，所述信息与理想波束形成矩阵与平均波束形成方向之间的差别有关，其中所述基站包括至少一个传送天线；
使用所述信息在所述基站构建重新构建的波束形成矩阵；
使用所述重新构建的波束形成矩阵在所述传送天线上执行波束形成操作。
2. 如权利要求 1所述的MIMO波束形成方法，其中：
所述理想波束形成矩阵与所述平均波束形成方向之间的所述差异由差分矩阵来表示；以及
接收与所述理想波束形成矩阵与所述平均波束形成方向之间所述差异有关的信息包括接收对应于所述差分矩阵的量化版本的量化索引。
3. 如权利要求 2 所述的MIMO波束形成方法，其中：
所述差分矩阵的所述量化版本是正交矩阵。
4. 一种MIMO波束形成方法，包括：
在无线网络的基站接收与平均波束形成方向有关的量化信息；
使用所述量化信息来计算所述平均波束形成方向；
接收对应于表示理想波束形成矩阵与所述平均波束形成方向之间差异的差分矩阵的量化索引；
检索所述差分矩阵；
组合所述差分矩阵与所计算的平均波束形成方向，由此构建波束形成矩阵；以及
传送已通过所述波束形成矩阵来加权的数据向量。
5. 如权利要求 4 所述的MIMO波束形成方法，其中：
检索所述差分矩阵包括：
生成差分码本；以及
从所述差分码本来选择所述差分矩阵。
6. 如权利要求 5 所述的MIMO波束形成方法，其中：
生成所述差分码本包括在所述基站的存储器装置中存储的非差分码本上执行变换。
7. 如权利要求 4 所述的MIMO波束形成方法，其中：
构建所述波束形成矩阵包括：
生成包括与所述平均波束形成方向正交的互补列的集合的第二矩阵；以及
组合所述差分矩阵与所述第二矩阵以及所述平均波束形成方向。
8. 如权利要求 7 所述的MIMO波束形成方法，其中：
构建所述波束形成矩阵包括计算                                               
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE004
是构建的波束形成矩阵，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
是所计算的平均波束形成方向，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
是所述第二矩阵，以及
Figure DEST_PATH_IMAGE010
是所述差分矩阵。
9. 一种MIMO波束形成方法，包括：
在无线网络的基站计算平均波束形成方向；
接收量化索引；
根据所述量化索引来计算差分矩阵；
使用所述差分矩阵和所述平均波束形成方向来计算波束形成矩阵，所述波束形成矩阵包括至少一个向量；以及
使用所述波束形成矩阵的所述至少一个向量来传送数据流。
10. 如权利要求 9所述的MIMO波束形成方法，其中：
计算所述波束形成矩阵包括将所述差分矩阵乘以从所述平均波束形成方向来计算的矩阵。
11. 一种MIMO波束形成方法，包括：
在无线网络的订户站计算平均波束形成方向；
在所述订户站计算对应于差分码本中差分矩阵的量化索引，其中所述差分矩阵旋转所述平均波束形成方向；以及
跨所述无线网络的无线信道来传送所述量化索引。
12. 如权利要求 11所述的MIMO波束形成方法，其中： 
计算所述量化索引包括：
计算表示理想波束形成矩阵与所述平均波束形成方向之间差异的差分矩阵；以及
量化所述差分矩阵。
13. 如权利要求 12 所述的MIMO波束形成方法，其中： 
计算所述差分矩阵包括求解，其中D是所述差分矩阵，
Figure DEST_PATH_IMAGE006A
是所计算的平均波束形成方向，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
是包含与
Figure DEST_PATH_IMAGE006AA
正交的互补列的集合的矩阵，以及V是所述理想波束形成矩阵。
14. 如权利要求 13 所述的MIMO波束形成方法，其中：
量化所述差分矩阵包括查找产生
Figure DEST_PATH_IMAGE015
的最大值的D i 的值，其中D i 是所述差分码本的码字矩阵。
15. 如权利要求 11所述的MIMO波束形成方法，其中：
所述订户站根据所述无线信道的状态，自适应地更改所述差分码本。
16. 一种为无线网络构建差分码本的方法，所述方法包括：
识别码本中心；以及 
变换所述无线网络的组件的存储器中存储的预定义码本。
17. 如权利要求16所述的方法，其中：
识别所述码本中心包括定义酉矩阵的列所跨越的主要子空间，所述主要子空间对应于平均波束形成方向。
18. 如权利要求17所述的方法，其中：
所述酉矩阵具有多行和多列，所述行和列的数量均等于所述无线网络的传送天线的数量。
19. 如权利要求16所述的方法，其中：
所述预定义码本是包括在球体上一致分布的多个向量码字的向量码本；以及
变换所述预定义码本包括：
将所述向量码字之一选择为所述差分码本的中心向量；以及
操纵所述预定义码本，使得所述多个向量码字集中围绕于所述中心向量。
20. 如权利要求19所述的方法，其中：
操纵所述预定义码本包括减少所述中心向量与所述多个向量码字的任何其它码字之间的角度。
21. 如权利要求19所述的方法，还包括：
旋转所述预定义码本。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105264797A (zh) * 2013-07-08 2016-01-20 英特尔Ip公司 利用减少的信令的进行网络协助的干扰消除的增强型节点b和方法
CN110048242A (zh) * 2019-04-26 2019-07-23 嘉兴思睿通信科技有限公司 一种提高5g网络可靠性的多天线技术

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7907677B2 (en) * 2007-08-10 2011-03-15 Intel Corporation Open loop MU-MIMO
US9112562B2 (en) 2008-09-02 2015-08-18 Intel Corporation Techniques utilizing adaptive codebooks for beamforming in wireless networks
US8983397B2 (en) 2008-10-10 2015-03-17 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for channel feedback by multiple description coding in a wireless communication system
EP2209220A1 (en) * 2009-01-19 2010-07-21 ST-Ericsson (France) SAS Process for beamforming data to be transmitted by a base station in a MU-MIMO system and apparatus for performing the same
US8243582B2 (en) * 2009-01-28 2012-08-14 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Feedback for transmit precoding in wireless networks
US8301177B2 (en) * 2009-03-03 2012-10-30 Intel Corporation Efficient paging operation for femtocell deployment
US8243610B2 (en) * 2009-04-21 2012-08-14 Futurewei Technologies, Inc. System and method for precoding codebook adaptation with low feedback overhead
CN102460996B (zh) * 2009-04-29 2014-08-20 英特尔公司 用于闭环mimo射束形成的差分反馈方法和装置
US8315204B2 (en) * 2009-07-06 2012-11-20 Intel Corporation Beamforming using base and differential codebooks
KR101092686B1 (ko) * 2010-01-08 2011-12-09 서울대학교산학협력단 직교 주파수 분할 다중 접속 기반 다중안테나 무선 시스템에서 송신 빔포밍 방법 및 장치
CN102130708B (zh) * 2010-01-15 2014-04-30 华为技术有限公司 多小区信道状态信息的反馈方法和用户设备
US8995551B2 (en) 2010-03-22 2015-03-31 Lg Electronics Inc. Apparatus and method for generating codebook in a wireless communication system
JP5275280B2 (ja) * 2010-03-29 2013-08-28 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ コードブック生成方法
CN101834706B (zh) * 2010-04-05 2016-08-03 中兴通讯股份有限公司 一种信道信息的码本量化反馈方法及系统
CN102725990B (zh) * 2010-04-06 2016-01-20 上海贝尔股份有限公司 执行空间信息辅助的分级反馈的方法和设备
BR112012025324A2 (pt) * 2010-04-07 2016-06-28 Alcatel Lucent retroalimentação de informações de situação de canal
US8737199B2 (en) * 2010-04-09 2014-05-27 Intel Corporation Techniques using differential precoding for highly correlated channels in wireless networks
US9184829B2 (en) 2010-05-02 2015-11-10 Viasat Inc. Flexible capacity satellite communications system
US10511379B2 (en) 2010-05-02 2019-12-17 Viasat, Inc. Flexible beamforming for satellite communications
US20110304504A1 (en) * 2010-06-10 2011-12-15 Nec Laboratories America, Inc. Adaptive Beamforming
US8315221B2 (en) * 2010-06-18 2012-11-20 Sharp Laboratories Of America, Inc. Reducing feedback overhead for multiple component carriers
CN103004118B (zh) 2010-12-10 2016-04-27 松下电器（美国）知识产权公司 预编码方法、发送装置
JP5753022B2 (ja) * 2011-08-15 2015-07-22 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線通信システム、無線基地局装置、ユーザ端末及び無線通信方法
KR101221024B1 (ko) * 2011-08-31 2013-01-21 충북대학교 산학협력단 다중 송수신 안테나에서 동일 이득 차분 코드북 생성 방법 및 이를 기록한 기록매체
JP5865688B2 (ja) * 2011-12-07 2016-02-17 株式会社東芝 蛍光体およびそれを用いた発光装置
CN102801455B (zh) 2012-07-31 2015-12-16 华为技术有限公司 波束码本生成方法、波束搜索方法及相关装置
US9374141B2 (en) * 2012-12-07 2016-06-21 Sun Patent Trust Signal generation method, transmission device, reception method, and reception device
KR102048880B1 (ko) 2013-04-29 2019-11-26 삼성전자주식회사 다단 빔포밍 시스템을 위한 통신 방법 및 장치
US9794870B2 (en) 2013-06-28 2017-10-17 Intel Corporation User equipment and method for user equipment feedback of flow-to-rat mapping preferences
US9814037B2 (en) 2013-06-28 2017-11-07 Intel Corporation Method for efficient channel estimation and beamforming in FDD system by exploiting uplink-downlink correspondence
US9716572B2 (en) 2014-10-30 2017-07-25 At&T Intellectual Property I, L.P. MIMO based adaptive beamforming over OFDMA architecture
US10305584B2 (en) * 2015-10-20 2019-05-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for performing beamforming operation in communication system supporting frequency division-multiple input multiple output scheme
CN107483087A (zh) * 2016-06-08 2017-12-15 索尼公司 用于多天线通信装置的电子设备和方法
CN108282203B (zh) * 2017-01-05 2021-08-10 中国移动通信集团四川有限公司 用于无线通信的方法和设备
BR112019021133A2 (pt) 2017-04-10 2020-05-12 Viasat, Inc. Método para comunicações por meio de um satélite de comunicações, sistema para comunicações por meio de um satélite de comunicações e satélite de comunicações para fornecer um serviço de comunicações por meio de uma pluralidade de feixes direcionados com formação de feixe
DE102020107921A1 (de) 2019-04-12 2020-10-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Elektronische vorrichtung mit mehreren plattenantennen und betriebsverfahren dafür
CN110247686B (zh) * 2019-06-12 2021-04-09 南瑞集团有限公司 一种基于码本轮转的有限反馈量化方法
US11387877B2 (en) 2020-09-25 2022-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Device and method using adaptive codebook for dual beamforming feedback and wireless communication system including the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060092054A1 (en) * 2004-09-08 2006-05-04 Qinghua Li Recursive reduction of channel state feedback
WO2007092539A2 (en) * 2006-02-09 2007-08-16 Intel Corporation Mimo communication system and method for beamforming using polar-cap codebooks
CN101079661A (zh) * 2005-12-05 2007-11-28 英特尔公司 多输入多输出无线通信系统及相关的方法和数据结构

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100689398B1 (ko) 1999-10-09 2007-03-08 삼성전자주식회사 이동통신시스템에서 폐루프 송신 안테나 다이버시티 장치 및 방법
US6650881B1 (en) * 2000-11-30 2003-11-18 Arraycomm, Inc. Calculating spatial weights in a radio communications system
US6859503B2 (en) * 2001-04-07 2005-02-22 Motorola, Inc. Method and system in a transceiver for controlling a multiple-input, multiple-output communications channel
KR100584625B1 (ko) 2001-05-17 2006-05-30 삼성전자주식회사 안테나 어레이를 포함하는 이동 통신 장치 및 방법
JP4178501B2 (ja) * 2002-05-21 2008-11-12 日本電気株式会社 アンテナ送受信システム
US7327800B2 (en) * 2002-05-24 2008-02-05 Vecima Networks Inc. System and method for data detection in wireless communication systems
US7181246B2 (en) * 2002-06-05 2007-02-20 Neocific, Inc. Adaptive communications system and method
US6952345B2 (en) 2003-10-31 2005-10-04 Raytheon Company Method and apparatus for cooling heat-generating structure
KR100876797B1 (ko) * 2004-07-13 2009-01-07 삼성전자주식회사 다중 안테나 시스템에서의 빔포밍 장치 및 방법
JP4525227B2 (ja) * 2004-07-28 2010-08-18 ソニー株式会社 無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム
US20060039489A1 (en) * 2004-08-17 2006-02-23 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for providing closed-loop transmit precoding
CN101036332A (zh) * 2004-08-17 2007-09-12 德州仪器公司 用于提供闭环传输预编码的方法及设备
US7684761B2 (en) * 2004-11-04 2010-03-23 Nokia Corporation Closed-loop signalling method for controlling multiple transmit beams and correspondingly adapted transceiver devices
US7778826B2 (en) * 2005-01-13 2010-08-17 Intel Corporation Beamforming codebook generation system and associated methods
KR20060130806A (ko) * 2005-06-08 2006-12-20 삼성전자주식회사 코드북 기반 폐루프 방식의 다중 송수신 안테나 시스템에서송수신 장치 및 방법
US8150433B2 (en) * 2005-08-16 2012-04-03 The Regents Of The University Of California Beamforming method for wireless communication systems and apparatus for performing the same
US8315323B2 (en) 2005-08-24 2012-11-20 The Regents Of The University Of California Successive transmit beamforming methods for multiple-antenna orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems
US8385433B2 (en) 2005-10-27 2013-02-26 Qualcomm Incorporated Linear precoding for spatially correlated channels
US20070099578A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Kathryn Adeney Pre-coded diversity forward channel transmission system for wireless communications systems supporting multiple MIMO transmission modes
KR100867315B1 (ko) 2006-02-03 2008-11-06 삼성전자주식회사 코드북 기반의 빔포밍 시스템에서 빔포밍 벡터 결정 장치및 방법
KR20080022033A (ko) * 2006-09-05 2008-03-10 엘지전자 주식회사 프리코딩 정보 피드백 방법 및 프리코딩 방법
KR20080026010A (ko) * 2006-09-19 2008-03-24 엘지전자 주식회사 위상천이 기반의 프리코딩을 이용한 데이터 전송 방법 및이를 구현하는 송수신 장치
US8626104B2 (en) * 2006-09-28 2014-01-07 Apple Inc. Generalized codebook design method for limited feedback systems
US8023457B2 (en) * 2006-10-02 2011-09-20 Freescale Semiconductor, Inc. Feedback reduction for MIMO precoded system by exploiting channel correlation
US20080094281A1 (en) * 2006-10-24 2008-04-24 Nokia Corporation Advanced codebook for multi-antenna transmission systems
TWI508478B (zh) 2006-10-30 2015-11-11 Interdigital Tech Corp 無線發射／接收單元及用於處理在無線發射／接收單元中執行的回饋的方法
KR100969753B1 (ko) * 2007-03-26 2010-07-13 삼성전자주식회사 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 무선 통신시스템에서 사전 부호화 장치 및 방법
US7769098B2 (en) * 2007-06-05 2010-08-03 Texas Instruments Incorporated Low complexity precoding matrix selection
CN101127582B (zh) * 2007-07-31 2010-08-25 北京邮电大学 基于码书的预编码系统中的自适应码书构造方法
US8116698B2 (en) * 2007-08-07 2012-02-14 Cisco Technology, Inc. Generalized MIMO-beamforming weight estimation
US8130847B2 (en) * 2007-11-09 2012-03-06 Motorola Mobility, Inc. Closed-loop transmission feedback in wireless communication systems
EP2288299B1 (de) 2008-04-01 2015-07-08 Coloplast A/S Drahtkorbeinheit mit fixierscheibenelement
US8059744B2 (en) * 2008-04-25 2011-11-15 Cisco Technology, Inc. Frequency band extrapolation beamforming weight computation for wireless communications
US8306146B2 (en) * 2008-05-01 2012-11-06 Futurewei Technologies, Inc. Progressive feedback for high resolution limited feedback wireless communication
US8810307B2 (en) 2008-06-19 2014-08-19 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for tuning a GM-C filter
KR100912226B1 (ko) 2008-06-27 2009-08-14 삼성전자주식회사 다중 입출력 시스템을 위한 코드북 설계 방법 및 상기 코드북의 사용 방법
WO2010002691A2 (en) * 2008-06-30 2010-01-07 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method and apparatus for performing multiple-input multiple-output wireless communications
US7884763B2 (en) * 2008-06-30 2011-02-08 Cisco Technology, Inc. Orthogonal/partial orthogonal beamforming weight generation for MIMO wireless communication
US8134503B2 (en) 2008-06-30 2012-03-13 Cisco Technology, Inc. Open-loop beamforming MIMO communications in frequency division duplex systems
US9112562B2 (en) 2008-09-02 2015-08-18 Intel Corporation Techniques utilizing adaptive codebooks for beamforming in wireless networks
US20110026459A1 (en) * 2009-07-28 2011-02-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for closed-loop transformed codebook based antenna beamforming

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060092054A1 (en) * 2004-09-08 2006-05-04 Qinghua Li Recursive reduction of channel state feedback
CN101079661A (zh) * 2005-12-05 2007-11-28 英特尔公司 多输入多输出无线通信系统及相关的方法和数据结构
WO2007092539A2 (en) * 2006-02-09 2007-08-16 Intel Corporation Mimo communication system and method for beamforming using polar-cap codebooks

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105264797A (zh) * 2013-07-08 2016-01-20 英特尔Ip公司 利用减少的信令的进行网络协助的干扰消除的增强型节点b和方法
US9742531B2 (en) 2013-07-08 2017-08-22 Intel IP Corporation Demodulation reference signals containing side information for interference cancellation
CN105264797B (zh) * 2013-07-08 2017-08-25 英特尔Ip公司 利用减少的信令的进行网络协助的干扰消除的增强型节点b和方法
US9787444B2 (en) 2013-07-08 2017-10-10 Intel IP Corporation Enhanced node B and methods for network assisted interference cancellation with reduced signaling
US10075265B2 (en) 2013-07-08 2018-09-11 Intel IP Corporation Enhanced node B and methods for network assisted interference cancellation with reduced signaling
CN110048242A (zh) * 2019-04-26 2019-07-23 嘉兴思睿通信科技有限公司 一种提高5g网络可靠性的多天线技术

Also Published As

Publication number Publication date
TW201021455A (en) 2010-06-01
US8149791B2 (en) 2012-04-03
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KR20110081805A (ko) 2011-07-14
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US20140078996A1 (en) 2014-03-20
CN102369673B (zh) 2015-07-08
US20100054114A1 (en) 2010-03-04
KR20110081806A (ko) 2011-07-14
KR101257184B1 (ko) 2013-04-22
US20120188900A1 (en) 2012-07-26
BRPI0918815A2 (pt) 2015-12-01
WO2010027647A1 (en) 2010-03-11
TWI452860B (zh) 2014-09-11
JP5393789B2 (ja) 2014-01-22
CN101677251A (zh) 2010-03-24
WO2010027647A8 (en) 2010-10-21
US20100056216A1 (en) 2010-03-04
WO2010027974A1 (en) 2010-03-11
JP2012501585A (ja) 2012-01-19
EP2321910A4 (en) 2015-05-06
US9112562B2 (en) 2015-08-18
CN103763009A (zh) 2014-04-30
CN101677251B (zh) 2013-01-02
US9258047B2 (en) 2016-02-09
US9094072B2 (en) 2015-07-28
US20160365910A1 (en) 2016-12-15
BR122014005147A2 (pt) 2015-12-29
EP2321911A1 (en) 2011-05-18
KR101362608B1 (ko) 2014-02-12

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