DE102011054916B4

DE102011054916B4 - Verfahren zur Verarbeitung von Daten

Info

Publication number: DE102011054916B4
Application number: DE102011054916.1A
Authority: DE
Inventors: Joachim Wehinger
Original assignee: Intel Mobile Communications Technology GmbH
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2010-11-04
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2016-12-08
Anticipated expiration: 2031-10-29
Also published as: US8873678B2; DE102011054916A1; DE102011054916A8; US20120114016A1

Abstract

Ein Verfahren, umfassend: Codieren von Daten gemäß einem Raum-Zeit-Sendediversitätsschema zum Erhalten von wenigstens zwei Datenströmen, Spreizen der wenigstens zwei codierten Datenströme, wobei ein erster codierter Datenstrom mit einem ersten Spreizcode und ein zweiter codierter Datenstrom mit einem zweiten Spreizcode gespreizt wird, und Raummultiplexen der gespreizten und codierten Daten.

Description

HINTERGRUND
Die Erfindung betrifft einen Sender, einen Empfänger und ein Verfahren zur Verarbeitung von Daten in einem Sender und einem Empfänger. Insbesondere betrifft die Erfindung das Verbessern der Qualität einer Datenübertragung zwischen einem Sender und einem Empfänger.
In Hochfrequenzkommunikationssystemen können sich übertragene Signale von einem Sender zu einem Empfänger über unterschiedliche Übertragungskanäle ausbreiten. Bei einer Entzerrung der empfangenen Datenströme im Empfänger können die Datenströme einander als Störungsquelle ansehen, was eine Verschlechterung der Leistung des Empfängers bewirken kann.
Die Druckschrift ALEXIOU, A.; QADDI, M. Robust Linear Precoding to Compensate for Antenna Correlation in Orthogonal Space-Time Block Coded Systems. In: IEEE Sensor Array and Multichannel Signal Processing Workshop Proceedings, 18–21 July 2004, pp. 701–705 offenbart einen Sender mit einem Raum-Zeit-Block Kodierer und einem linearen Vorkodierer, wobei zu sendende Daten den Raum-Zeit-Block Kodierer und den linearen Vorkodierer nacheinander durchlaufen.
Die Druckschrift ALAMOUTI, S. M.: A Simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications. In: IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 16, no. 8, October 1998, pp. 1451–1458 betrifft ein einfaches Sendediversitätsschema mit zwei Sendezweigen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beiliegenden Zeichnungen sind zur Bereitstellung eines weiteren Verständnisses von Ausführungsformen beigefügt und sind in die vorliegende Beschreibung aufgenommen und bilden einen Teil derselben. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung von Grundsätzen von Ausführungsformen. Weitere Ausführungsformen und viele der beabsichtigten Vorteile von Ausführungsformen werden leicht erkennbar, sowie sie durch Bezugnahme auf die nachfolgende ausführliche Beschreibung besser verständlich werden.
1 zeigt schematisch ein Hochfrequenzkommunikationssystem 100.
2 zeigt schematisch ein weiteres Hochfrequenzkommunikationssystem 200.
3 zeigt schematisch einen Sender 300.
4 zeigt schematisch einen Sender 400 als beispielhafte Ausführungsform.
5 zeigt schematisch einen Empfänger 500 als beispielhafte Ausführungsform.
6 zeigt schematisch ein weiteres Hochfrequenzkommunikationssystem 600 mit einem Sender als weitere beispielhafte Ausführungsform und einen Empfänger als weitere beispielhafte Ausführungsform.
7 zeigt schematisch ein Verfahren 700 als beispielhafte Ausführungsform.
8 zeigt schematisch ein Verfahren 800 als weitere beispielhafte Ausführungsform.
9 zeigt schematisch ein Verfahren 900 als weitere beispielhafte Ausführungsform.
10 zeigt schematisch die Leistung von zwei Empfängern.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugsziffern insgesamt allgemein zur Bezugnahme auf gleiche Elemente benutzt werden. In der nachfolgenden Beschreibung werden für Erläuterungszwecke zahlreiche bestimmte Einzelheiten aufgeführt, um ein durchgehendes Verständnis eines oder mehrerer Aspekte von Ausführungsformen bereitzustellen. Einem Fachmann kann jedoch klar sein, dass einer oder mehrere Aspekte der Ausführungsformen mit einem geringeren Grad dieser bestimmten Einzelheiten ausgeübt werden können. Die nachfolgende Beschreibung soll daher nicht in einem begrenzenden Sinn aufgefasst werden, und der Schutzrahmen wird durch die beiliegenden Ansprüche definiert.
Die zusammengefassten verschiedenen Aspekte können in verschiedenen Formen ausgeführt werden. Die nachfolgende Beschreibung zeigt als Veranschaulichung verschiedene Kombinationen und Konfigurationen, in denen die Aspekte ausgeübt werden können. Es versteht sich, dass die beschriebenen Aspekte und/oder Ausführungsformen nur Beispiele sind und dass andere Aspekte und/oder Ausführungsformen benutzt werden können und strukturmäßige und funktionsmäßige Abänderungen durchgeführt werden können, ohne aus dem Rahmen der vorliegenden Offenbarung zu weichen.
Während zusätzlich ein bestimmtes Merkmal oder ein bestimmter Aspekt einer Ausführungsform möglicherweise hinsichtlich nur eines von mehreren Ausführungen offenbart ist, könnte ein solches Merkmal oder ein solcher Aspekt mit einem oder mehreren sonstigen Merkmalen oder Aspekten der anderen Ausführungen kombiniert sein, wie es für eine beliebige gegebene oder bestimmte Anwendung wünschenswert und vorteilhaft sein könnte. Weiterhin sollen in dem Ausmaß, in dem die Begriffe „enthalten”, „aufweisen”, „mit” oder weitere Varianten derselben in entweder der ausführlichen Beschreibung oder den Ansprüchen benutzt werden, diese Begriffe auf eine dem Begriff „umfassen” ähnliche Weise einschließend sein. Auch soll der Begriff „beispielhaft” nur ein Beispiel bedeuten, und nicht das Beste oder Optimale.
Die hier beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen können in verschiedenen drahtlosen Kommunikationsnetzen wie beispielsweise [Netzen des Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Frequency Division Multiple Access (FDMA), Orthogonal FDMA (OFDMA) und Single Carrier FDMA (SC-FDMA) benutzt werden. Die Begriffe „Netz” und „System” werden häufig austauschbar benutzt. Ein CDMA-Netz kann eine Funktechnik wie beispielsweise Universal Terrestrial Radio Access (UTRA), cdma2000 usw. implementieren. UTRA umfasst Breitband-CDMA (W-CDMA – Wideband-CDMA) und andere CDMA-Varianten. Mit cdma2000 werden die Standards IS-2000, IS-95 und IS-856 abgedeckt. Ein TDMA-Netz kann eine Funktechnik wie beispielsweise Global System for Mobile Communications (GSM) und Ableitungen derselben wie beispielsweise z. B. Enhanced Data Rate for GSM Evolution (EDGE), Enhanced General Packet Radio Service (EGPRS) usw. implementieren. Ein OFDMA-Netz kann eine Funktechnik wie beispielsweise Evolved UTRA (E-UTRA), Ultra Mobile Broadband (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM.RTM. usw. implementieren. UTRA und E-UTRA sind Teile von Universal Mobile Telecommunication System (UMTS). Die obenerwähnten Standards sind u. a. in durch die Organisation „3rd Generation Partnership Project” (3GPP) bereitgestellten Dokumenten beschrieben. Insbesondere ist der Inhalt des Dokuments 3GPP TS 25.214 V8.9.0 (2010-03), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Physical Layer Procedure (FDD) (Ausgabe 8) hier durch Bezugnahme aufgenommen.
Die hier beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen können weiterhin gemäß einem Multiple Input Multiple Output(MIMO)-Verfahren betrieben werden, das die Verwendung mehrerer Antennen sowohl am Sender als auch am Empfänger vorsieht. MIMO ist ein Teil von drahtlosen Kommunikationsstandards wie beispielsweise IEEE 802.11n (Wi-Fi), 4G, 3GPP Long Term Evolution, WiMAX und HSPA+. Insbesondere können die dargestellten Verfahren und Vorrichtungen in Verbindung mit auf High Speed Downlink Packet Access(HSDPA)-Systeme angewandten MIMO-Verfahren, d. h. MIMO-HSDPA, gelesen werden. In diesem Zusammenhang kann der Begriff „Raummultiplex” benutzt werden, der einem Übertragungsverfahren in drahtloser MIMO-Kommunikation entspricht und das zum Übertragen unabhängiger und getrennt codierter Datensignale, sogenannter Ströme, von jeder der mehreren Sendeantennen benutzt werden kann. Die Codierung von Daten im Raummultiplex kann auf einem Ansatz mit offener Schleife oder einem Ansatz mit geschlossener Schleife basieren.
Zusätzlich können die beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen auf ein Raum-Zeit-Sendediversität(STTD – Space Time Transmit Diversity)-Schema bezogen sein, das auch als Raum-Zeit-Blockcodierung-basierende Sendediversität (Space Time Block Coding Based Transmit Diversity) bezeichnet werden kann. STTD ist ein beispielsweise in UMTS-Zellularsystemen dritter Generation benutztes Verfahren zur Sendediversität. STTD benutzt STBC (Space Time Block Codes – Raum-Zeit-Blockcodes) zum Übertragen mehrerer Kopien eines Datenstroms über eine Anzahl von Antennen zum Ausnutzen der verschiedenen empfangenen Versionen der Daten, so dass die Zuverlässigkeit der Datenübertragung verbessert werden kann.
In Funkkommunikationssystemen kann ein oder mehrere Funkkommunikationssignale auf einem oder mehreren Funkkommunikationskanälen übertragener Sender vorhanden sein. Insbesondere kann der Sender eine Basisstation oder eine in der Vorrichtung eines Benutzers enthaltene Sendevorrichtung wie beispielsweise ein Mobilfunk-Sende/Empfänger, eine Handfunkvorrichtung oder irgendeine ähnliche Vorrichtung sein. Gemäß dem UMTS-Standard kann ein Sender oder eine Basisstation auch als Node B bezeichnet werden. Durch Sender übertragene Funkkommunikationssignale können von Empfängern wie beispielsweise einer Empfangsvorrichtung in einem Mobilfunk-Sender/Empfänger, einer Handfunkvorrichtung oder ähnlichen Vorrichtung empfangen werden. Insbesondere können Funkkommunikationssysteme wie hier offenbart UMTS-Systeme enthalten, die dem 3GPP-Standard für UMTS-Systeme entsprechen können. Gemäß dem UMTS-Standard kann ein Empfänger oder eine Mobilstation auch als Benutzereinrichtung (UE – User Equipment) bezeichnet werden. Funkkommunikationssignale wie hier offenbart können in UMTS-Systemen insbesondere über physikalische Funkkommunikationskanäle wie beispielsweise primäre gemeinsame Pilotkanäle, sekundäre gemeinsame Pilotkanäle, dedizierte physikalische Kanäle, dedizierte physikalische Steuerkanäle oder ähnliche Kanäle gemäß dem UMTS-Standard bereitgestellt werden.
1 zeigt schematisch ein Hochfrequenzkommunikationssystem 100 mit einem Sender 1 und einem Empfänger 2. Der Sender 1 enthält einen Codierer 3, ausgelegt zum Codieren von Daten gemäß einem STTD-Schema und zwei Sendeantennen 4a, 4b. Die Sendeantennen 4a, 4b sind zum Senden von Datensignalen über durch Pfeile und die entsprechenden Kanalkoeffizienten h₁ und h₂ angezeigte Sendekanäle eingerichtet. Es versteht sich, dass der Sender 1 weitere Komponenten enthalten kann, die in der 1 der Einfachheit halber nicht ausdrücklich dargestellt sind. Beispielsweise kann der Sender 1 einen Digitalsignalprozessor zum Verarbeiten von Signalen im Digitalbereich, Digitalfilter zum Filtern der übertragenen Signale, einen Digital/Analog-Wandler zum Umwandeln von Digitalsignalen in Analogsignale, einen Aufwärtsmischer zum Verschieben der Analogsignale in ein Hochfrequenzband und/oder einen Leistungsverstärker zum Ausgeben des verstärkten Signals in Sendeantennen 4a, 4b enthalten.
Der Empfänger 2 enthält eine Empfangsantenne 5 und einen zum Decodieren von Daten, beispielsweise durch den Codierer 3 codierten Daten, ausgelegten Decodierer 6. Ähnlich dem Sender 1 kann der Empfänger 2 auch weitere Komponenten enthalten. Beispielsweise kann der Empfänger 2 einen Digitalsignalprozessor, einen Abwärtsmischer zum Abwärtswandeln von empfangenen Signalen in ein Zwischenband oder ein Basisband, eine Abtasteinheit zum Abtasten eines Signals, einen Analog/Digital-Wandler zum Umwandeln des empfangenen Analogsignals in ein Digitalsignal, eine Kanalschätzeinheit zum Schätzen von Kanalkoeffizienten auf der Basis von über einen gemeinsamen Pilotkanal (CPICH) empfangenen Daten und/oder ein oder mehrere Filter zum Filtern der empfangenen Signale enthalten.
Der Codierer 3 empfängt ein Signal s mit Daten, die über die zwei Sendeantennen 4a, 4b zu übertragen sind (Sendedaten). Die Sendedaten können entsprechend einer bestimmten Permutation verarbeitet werden. Hier können zwei aufeinanderfolgende komplexe Datensymbole s(m) und s(m + 1) der Datenströme paarweise wie folgt abgebildet werden: s₁(m) = s(m), (1) s₁(m + 1) = s(m + 1), (2) S₂(m) = –s*(m + 1) und (3) s₂(m + 1) = s*(m). (4)
Das Symbol m entspricht einem das m-te Symbol bezeichnenden Zeitindex, während s₁ und s₂ Datensymbole bezeichnen, die über die erste Sendeantenne 4a bzw. die zweite Sendeantenne 4b zu übertragen sind. Das Sternchensymbol „*” bezeichnet komplexe Konjugation.
Verarbeitung der Sendedaten gemäß Gleichungen (1) bis (4) entspricht einer Alamouti-Codierung, wobei zwei Versionen der Sendedaten so bereitgestellt werden, dass die Sendedaten über zwei Sendeantennen anstatt nur einer gesendet werden können. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit der Datenübertragung verbessert und die Diversität eines die Rundsendesignale empfangenden Empfängers kann verdoppelt werden (ein Rayleigh-Fadingkanal angenommen). Man beachte, dass entsprechend der obigen Abbildung von Gleichungen (1) bis (4) die Sendesymbole zeitlich codiert sind. Da zusätzlich die Symbole über zwei Sendeantennen übertragen werden, sind sie auch räumlich codiert. Das Codierungsschema kann damit als ein Raum-Zeit-Sendediversitätsschema bezeichnet werden.
Die codierten Sendedaten werden durch die zwei Sendeantennen 4a, 4b übertragen. Der erste, durch die erste Sendeantenne 4a gesendete Datenstrom wird über einen ersten Sendekanal (siehe erster Kanalkoeffizient h₁) übertragen, während der durch die zweite Sendeantenne 4b gesendete zweite Datenstrom über einen zweiten Sendekanal (siehe zweiter Kanalkoeffizient h₂) übertragen wird. An der Empfangsantenne 5 empfangene aufeinanderfolgende Datensymbole y(m) und y(m + 1) lassen sich schreiben als y(m) = h₁s(m) – h₂s*(m + 1) + w(m) (5) und y(m + 1) = h₁s(m + 1) + h₂s*(m) + w(m + 1), (6) wobei die Variable „w” additives gaußsches weißes Rauschen bezeichnet.
Das Signal y wird vom Decodierer 6 in Übereinstimmung mit dem STTD-Schema decodiert, das vom Codierer 3 benutzt worden ist. Das vom Codierer 6 ausgegebene decodierte Signal ŝ kann geschrieben werden als
Man beachte, dass nach der Gleichung (7) die Kanalkoeffizienten h₁ und h₂ zum Decodieren des Signals y erforderlich sind. Beispielsweise können die Kanalkoeffizienten h₁ und h₂ durch eine im Empfänger 2 enthaltene Kanalschätzeinheit erhalten werden.
2 zeigt schematisch ein weiteres Hochfrequenzkommunikationssystem 200 mit einem Sender 1 und einem Empfänger 2. Der Sender 1 enthält einen Codierer 3, der dem Codierer 3 der 1 ähn1ich sein kann, zwei Spreizeinheiten 7a, 7b zum Spreizen von Signalen mit einem Spreizcode und zwei Sendeantennen 4a, 4b. Der Sender 1 kann weiterhin eine (nicht gezeigte) Verwürfelungseinheit zum Verwürfeln von Signalen mit einem Verwürfelungscode enthalten. Der Empfänger 2 enthält eine Empfangsantenne 5, zwei Entzerrer 8a, 8b und einen Decodierer 6, der dem Decodierer 6 der 1 ähnlich sein kann. Beispielsweise kann der Empfänger 2 als ein linearer Empfänger betrieben werden. In diesem Fall können die Entzerrer 8a, 8b insbesondere als ein Linear Minimum Mean Squared Error(LMMSE)-Entzerrer, ein Zero Forcing(ZF)-Entzerrer ausgeführt sein oder kann als Alternative durch einen RAKE-Empfänger ersetzt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann der Empfänger 2 als ein nichtlinearer Empfänger betrieben werden und kann insbesondere einen Interferenzunterdrücker enthalten. Der Sender 1 und der Empfänger 2 der 2 können wie schon in Verbindung mit 1 erwähnt weitere Komponenten enthalten.
Vom Codierer 3 werden codierte Signale s₁ und s₂ zu den Spreizeinheiten 7a, 7b ausgegeben, wobei das erste Ausgangssignal s₁ durch einen ersten Spreizcode c₁ gespreizt wird und das zweite Ausgangssignal s₂ durch einen zweiten Spreizcode c₂ gespreizt wird. Die gespreizten Signale werden über Sendeantennen 4a, 4b über die Luftschnittstelle gesendet (siehe Kanalkoeffizienten h₁ und h₂) und an der Empfangsantenne 5 empfangen. Das empfangene Signal y wird in Konformität mit den Spreizcodes c₁ und c₂, die von den Spreizeinheiten 7a, 7b des Senders 1 benutzt worden sind, durch jeden der Entzerrer 8a, 8b entzerrt (oder gefiltert). Man beachte, dass der Datenstrom y nicht in zwei verschiedene Datenströme aufgeteilt wird, sondern jeder der Entzerrer 8a, 8b identische Daten empfängt.
Die von den Entzerrern 8a, 8b ausgegebenen Signale ŝ₁ und ŝ₂ lassen sich schreiben als ŝ₁(m) = y(m)*f₁(m)*h₁ (8) und ŝ₂(m) = y(m)*f₂(m)*h₂. (9) wobei das Sternchen oder Sternchensymbol „*” die mathematische Verknüpfung einer Faltung bezeichnet. Die entzerrten Signale ŝ₁ und ŝ₂ werden zum Decodierer 6 weitergeleitet, um Nicht-Raum-Zeit-Sendediversitätsdaten ŝ zu erzeugen.
Während einer Übertragung über die Luftschnittstelle kann das durch die erste Sendeantenne 4a übertragene Signal mit dem durch die zweite Sendeantenne 4b übertragenen Signal interferieren und umgekehrt. Anders gesagt können die über die Sendeantennen 4a, 4b übertragenen Signale einander als Interferenzquellen ansehen. Diese Interferenz kann die Qualität der durch die Entzerrer 8a, 8b durchgeführten Entzerrung verringern, was eine Verschlechterung der Leistung des Empfängers 2 bewirken kann.
3 zeigt schematisch einen Sender 300 mit Spreizeinheiten 7a, 7b, Multiplizierern 9a, 9b, 9c, 9d, Kombiniereinheiten 10a, 10b und Sendeantennen 4a, 4b. Zur Erläuterung werden die Multiplizierer 9a bis 9d und die Kombiniereinheiten 10a, 10b durch einen durch ein gestricheltes Quadrat angedeuteten Abschnitt A zusammengefasst. Der Sender 300 kann wie schon in Verbindung mit vorhergehenden Figuren beschrieben weitere Komponenten enthalten. Die Spreizeinheiten 7a, 7b können den Spreizeinheiten 7a, 7b der 2 ähnlich sein.
Von der ersten Spreizeinheit 7a wird ein erstes Signal s₁ mit einem ersten Spreizcode c₁ gespreizt und das gespreizte Signal zu den Multiplizierern 9a, 9b weitergeleitet. Auf ähnliche Weise wird in der zweiten Spreizeinheit 7b ein zweites Signal s₂ mit einem zweiten Spreizcode c₂ gespreizt und das gespreizte Signal zu den Multiplizierern 9c, 9d ausgegeben. Das von der ersten Spreizeinheit 7a ausgegebene Signal wird mit einem ersten Gewicht w₁ und zweiten Gewicht w₂ mit Multiplizierern 9a bzw. 9b multipliziert. Die Gewichte w₁ und w₂ können als Vorcodierungsgewichte bezeichnet werden. Das von der zweiten Spreizeinheit 7b ausgegebene Signal wird auf ähnliche Weise verarbeitet, d. h. mit Gewichten w₃ bzw. w₄ gelichtet. In einem nächsten Schritt werden die mit den Gewichten w₁ und w₃ gelichteten Signale durch die Kombiniereinheit 10a kombiniert und die mit den Gewichten w₂ und w₄ gewichteten Signale werden durch die Kombiniereinheit 10b kombiniert. Man beachte, dass die durch die Multiplizierer 9a bis 9d und/oder die Kombiniereinheiten 10a, 10b durchgeführten Schritte als „Vorcodierung” bezeichnet werden können. Von jeder der Kombiniereinheiten 10a, 10b wird ein vorcodiertes Signal so zu den Sendeantennen 4a, 4b weitergeleitet, dass die Signale über die Luftschnittstelle übertragen werden können.
Beispielsweise können die Gewichte w₁ und w₃ als konstante reelwertige Skalarwerte gewählt werden, während die Gewichte w₂ und w₄ als variable komplexwertige Skalarwerte gewählt werden können. Die Gewichte können damit definiert werden als
und w₄ = –w₂, (11) wobei w₂ ∊ { 1 + i / 2, 1 – i / 2, –1 + i / 2, –1 – i / 2}. (12)
Die Variable i bezeichnet hierbei die komplexe Einheit. Die Gewichte w₁ bis w₄ können in einen ersten Vektor (w₁, w₂) und einen zweiten Vektor (w₃, w₄) kombiniert werden, die orthogonal zueinander und damit linear unabhängig sind und als Vorcodierungsvektoren bezeichnet werden können.
Während eines Betriebs des Senders 300 können die Signale s₁ und s₂ unabhängigen Datenströmen entsprechen, die getrennt codiert sein können. Die Verarbeitung von Sendedaten gemäß 3 ergibt daher ein effektives Verdoppeln der Datenrate. Da es zwei Sendeantennen 4a, 4b gibt, wird die Raumdimension wieder verwendet, d. h. gemultiplext. Eine Übertragung von Signalen mit dem Sender 300 kann daher als Raummultiplex bezeichnet werden.
4 zeigt schematisch einen Sender 400 als beispielhafte Ausführungsform. Der Sender 400 enthält eine erste Einheit 11 zum Codieren von Daten gemäß einem Raum-Zeit-Sendediversitätsschema und eine zweite Einheit 12 zum Raummultiplexen von Daten. Der Sender 400 ist zum Arbeiten in einem Betriebsmodus ausgelegt, in dem Daten durch die erste Einheit und die zweite Einheit verarbeitet werden. Der Sender 400 kann wie schon in Verbindung mit vorhergehenden Figuren beschrieben weitere Komponenten enthalten. Ein Verfahren zum Betreiben des Senders 400 wird in Verbindung mit 7 und 9 erläutert. Man beachte weiterhin, dass das Funkkommunikationssystem 600 der 6 einen ähnlichen Sender 1 enthält.
Die erste Einheit 11 und die zweite Einheit 12 können dem Codierer 3 der 1, 2 bzw. dem Abschnitt A der 3 entsprechen. Der Sender 400 ist damit zum Übertragen von Signalen eingerichtet, die nach einem STTD-Schema codiert und gleichzeitig raumgemultiplext sind. Es versteht sich, dass der Sender 400 weiterhin zum gezielten Verwenden der ersten und zweiten Einheit 11, 12 ausgelegt sein und damit Signale übertragen kann, die ausschließlich nach einem STTD-Schema codiert und ausschließlich raumgemultiplext sind. Ein Vergleich mit den vorhergehenden Figuren zeigt, dass der Sender 400 damit zum Durchführen der gleichen Operationen wie die Sender 1 der 1 und 2 und der Sender 300 der 3 fähig ist.
5 zeigt schematisch einen Empfänger 500 als beispielhafte Ausführungsform. Der Empfänger 500 enthält eine Antenne 5 zum Empfangen von Daten, die STTD-codiert und raumgemultiplext, beispielsweise vom Sender 400 der 4 gesendete Daten, sein können. Ferner enthält der Empfänger 500 eine erste Einheit 13 zum Raum-Demultiplexen von Daten und eine zweite Einheit 14 zum Decodieren von Daten zum Erzeugen von Nicht-Raum-Zeit-Sendediversität-codierten Daten. Der Empfänger 500 ist zum Arbeiten in einem Betriebsmodus ausgelegt, in dem Daten durch die erste Einheit 13 und die zweite Einheit 14 verarbeitet werden. Ferner kann der Empfänger 500 wie schon in Verbindung mit vorhergehenden Figuren beschrieben weitere Komponenten enthalten. Ein Verfahren zum Betreiben des Empfängers 500 wird in Verbindung mit der 8 erläutert. Man beachte ferner, dass das Funkkommunikationssystem 600 der 6 einen ähnlichen Empfänger 2 enthält.
Die 6 zeigt schematisch ein Hochfrequenzkommunikationssystem 600 mit einem Sender 1 und einem Empfänger 2. Der Sender 1 enthält einen Codierer 3, der den Codierern 3 der 1 und 2 ähnlich sein kann, und Spreizeinheiten 7a, 7b, die den Spreizeinheiten 7a, 7b der 2 und 3 ähnlich sein können. Zusätzlich enthält der Sender 1 Multiplizierer 9a, 9b, 9c, 9d und Kombiniereinheiten 10, 10b, die den entsprechenden, in Verbindung mit 3 beschriebenen Einheiten ähnlich sein können, sowie Sendeantennen 4a, 4b. Der Empfänger 2 enthält eine Empfangsantenne 5, Entzerrer 8a, 8b, die den Entzerrern 8a, 8b der 2 ähnlich sein können, und einen Decodierer 6, der den Decodierern 6 der 1 und 2 ähnlich sein kann. Der Sender 1 und der Empfänger 2 können weitere Komponenten wie bereits in Verbindung mit vorhergehenden Figuren beschrieben enthalten.
Während eines Betriebs des Funkkommunikationssystems 600 werden vom Codierer 3 Sendedaten nach einem STTD-Schema codiert, das beispielsweise auf einem Alamouti-Code beruhen kann. Vom Codierer 3 wird ein erster codierter Datenstrom s₁ zu der ersten Spreizeinheit 7a weitergeleitet, die die Daten mit einem ersten Spreizcode c₁ spreizt. Auf ähnliche Weise wird ein zweiter codierter Datenstrom s₂ durch die zweite Spreizeinheit 7b mit einem zweiten Spreizcode c₂ gespreizt. In einer weiteren Ausführungsform können die codierten Datenströme s₁ und s₂ zusätzlich durch (nicht gezeigte) Verwürfelungseinheiten mit einem ersten und einem zweiten Verwürfelungscode verwürfelt werden. Die von den Spreizeinheiten 7a und 7b ausgegebenen gespreizten Datenströme werden zu den Komponenten des Abschnitts A weitergeleitet und wie schon in Verbindung mit der 3 beschrieben verarbeitet.
Die STTD-codierten und raumgemultiplexten Daten werden von den Antennen 4a, 4b gesendet und über die Luftschnittstelle über zwei Übertragungskanäle (siehe Kanalkoeffizienten h₁ und h₂) übertragen. Die übertragenen Signale werden von der Empfangsantenne 5 empfangen und zu den Entzerrern 8a bzw. 8b weitergeleitet. Man beachte, dass der empfangene Datenstrom y nicht in zwei verschiedene Datenströme aufgeteilt wird, sondern jeder der Entzerrer 8a und 8b identische Daten empfängt. Vom ersten Entzerrer 8a werden die empfangenen Daten gefiltert, um Daten zu erhalten, die von der ersten Sendeantenne 4a übertragen worden sind. Unerwünschte, durch den Spreizcode c₁ nicht gespreizte (und damit nicht von der ersten Antenne 4a gesendete) Signale werden nicht entspreizt und durchlaufen daher nicht den Entzerrer 8a. Auf ähnliche Weise werden die von der zweiten Sendeantenne 4b gesendeten Signale durch Filtern der empfangenen Daten durch den zweiten Entzerrer 8b erhalten. Jeder der Entzerrer 8a, 8b wirkt daher als Entspreizungseinheit. Wenn die empfangenen Signale durch eine Verwürfelungseinheit des Senders 1 verwürfelt worden sind, kann eine (nicht gezeigte) Entwürfelungseinheit zusätzlich die empfangenen Datenströme entwürfeln.
Neben dem Entspreizen der empfangenen Datensignale können die Entzerrer 8a, 8b ferner zum Raum-Demultiplexen der empfangenen Daten eingerichtet sein. Dafür müssen die Entzerrer 8a, 8b die Gewichte w₁ bis w₄ kennen, die im Sender 1 zum Raummultiplexen der Sendedaten benutzt worden sind (siehe Abschnitt A). Dafür kann der Sender 1 die benutzten Gewichte über einen Kommunikationskanal, beispielsweise einen geteilten Steuerkanal (SCCH – Shared Control Channel) zum Empfänger 2 übermitteln.
Die entspreizten und Raum-gedemultiplexten Signale ŝ₁ und ŝ₂ werden zum Decodierer 5 weitergeleitet, um Nicht-Raum-Zeit-Sendediversität-codierte Daten zu erzeugen, wobei die Decodierung in Übereinstimmung mit dem durch den Codierer 3 benutzten STTD-Schema durchgeführt wird. Man beachte, dass die Kanalkoeffizienten h₁ und h₂ zum Erhalten der Signale ŝ₁ und ŝ₂ erforderlich sind (siehe Gleichungen (8) und (9)). Der Empfänger 2 kann somit ferner eine (nicht gezeigte) Kanal schätzeinheit zum Schätzen der Kanalkoeffizienten h₁ und h₂ enthalten und benutzt, damit über einen Pilotkanal übertragene Daten. Das vom Decodierer 5 ausgegebene decodierte Signal ŝ kann durch weitere Komponenten des Empfängers 2 verarbeitet werden, die der Einfachheit halber nicht ausdrücklich dargestellt sind.
Es gibt mehrere Möglichkeiten zum Wählen einer zutreffenden Menge von durch die Komponenten des Abschnitts A benutzten Gewichten w₁ bis w₄. Die Vorcodierungsvektoren (w₁, w₂) und (w₃, w₄) können linear unabhängig gewählt werden, so dass die Signalräume der durch die Sendeantennen 4a, 4b übertragenen Signale auch linear unabhängig sind. Insbesondere können die Vorcodierungsvektoren orthogonal zueinander sein und ergeben damit orthogonale Signalräume. Bei Annahme einer idealen Signalübertragung über die Luftschnittstelle sind die Signalräume noch orthogonal, wenn die Signale am Empfänger 2 empfangen werden.
Zum Beispiel können die Gewichte w₁ bis w₄ gewählt werden, wie bereits in Verbindung mit 3 beschrieben worden ist. Nach einer Ausführungsform können alle Gewichte zeitlich konstant sein. Als Alternative können ein oder mehrere der Gewichte zeitlich veränderlich sein. Für den Fall veränderlicher Gewichte kann eine zusätzliche Kommunikation zwischen dem Sender 1 und dem Empfänger 2 hergestellt werden. Hier kann der Empfänger 2 eine Kanalgüteanzeige (CQI – Channel Quality Indication) wie auch zwei linear unabhängige Vektoren zum Sender 1 senden. Die zwei vom Sender 1 empfangenen Vektoren können als bevorzugte Vorcodierungsvektoren oder Vorcodierungssteueranzeige (PCI – Precoding Control Indication) bezeichnet werden.
In der 6 wird die Übertragung dieser Informationen durch einen gestrichelten Pfeil angezeigt. Man beachte, dass eine solche Übertragung für den Fall von zeitlich konstanten Vorcodierungsvektoren nicht erforderlich sein kann. Für den Fall von den Gleichungen (10) und (11) entsprechenden Gewichten braucht nur ein Vektor (w₁ ^pref, w₂ ^pref) übertragen werden. Der Sender 1 kann die Vorcodierungsvektoren (w₁, w₂) und (w₃, w₄) auf Grundlage der empfangenen Daten, d. h. der CQI und/oder dem Vektor (w₁ ^pref, w₂ ^pref) erzeugen. Gemäß dem Obigen kann das Raummultiplexen des Hochfrequenzkommunikationssystem 600 damit auf einem Ansatz mit offener Schleife oder einem Ansatz mit geschlossener Schleife basieren.
Wie bereits beschrieben worden ist, können im Kommunikationssystem 200 der 2 die übertragenen Datenströme einander als zu einer Leistungsverschlechterung führende Interferenz ansehen. Dies ist nicht der Fall für das Kommunikationssystem 600 der 6. Ähnlich der 2 werden die durch die Sendeantennen 4a, 4b gesendeten zwei Datenströme aufgrund der STTD-Codierung auf der gleichen physikalischen Ressource übertragen. Die entsprechenden Signalräume sind jedoch linear unabhängig. Infolgedessen interferieren die übertragenen Datenströme nicht, so dass eine Leistungsverschlechterung während der Entzerrung durch die Entzerrer 8a, 8b vermieden oder zumindest abgeschwächt werden kann. Das Funkkommunikationssystem 600 der 6 bietet daher die Nutzen des Codierens von Daten nach einem STTD-Schema, d. h. Verdoppeln der Diversität am Empfänger, aber ohne eine Leistungsverschlechterung während einer Entzerrung zu erleiden. Im Vergleich mit der 2 kann der Empfänger 2 des Systems 600 daher vom Sender 1 in größerer Entfernung mit der gleichen Sendeleistung gesendete Signale empfangen. Es ist ferner zu beachten, dass das Kommunikationssystem 600 eine Diversitätsverdopplung bereitstellt, ohne die Anzahl von Empfangsantennen zu verdoppeln, d. h. ohne die Komplexität des Empfängers 2 zu erhöhen. Dafür wird die Komplexität des Senders 1 durch die zusätzlichen Komponenten des Abschnitts A erhöht.
Wieder auf 3 Bezug nehmend kann ein Betrieb des Senders 300 ein Verdoppeln. der Datenrate für den Fall zweier unabhängiger Datenströme s₁ und s₂ ergeben. Dies ist für den Sender 1 des Kommunikationssystems 600 nicht der Fall. Hier werden die über die Antennen 4a, 4b übertragenen Datenströme durch den Codierer 3 nach einem STTD-Schema codiert oder vertauscht und sind daher voneinander abhängig. Aus Gleichungen (1) bis (4) wird erkennbar, dass (außer der komplexen Konjugation und Vorzeichenänderung) die beiden Datenströme die gleichen Daten enthalten. Infolgedessen wird die Datenrate effektiv nicht verdoppelt.
7 zeigt schematisch ein Verfahren 700 als eine beispielhafte Ausführungsform. Das Verfahren 700 enthält zwei Schritte S1, S2 und kann zum Beispiel im Zusammenhang mit den in 4 und 6 gezeigten Sendern gelesen werden. In einem ersten Schritt S1 werden die Daten nach einem Raum-Zeit-Sendediversitätsschema codiert. Wieder auf 4 und 6 Bezug nehmend kann der Schritt S1 durch die erste Einheit 11 bzw. den Codierer 3 durchgeführt werden. Im zweiten Schritt S2 werden die codierten Daten raumgemultiplext. Wieder auf 4 und 6 Bezug nehmend kann der Schritt S2 durch die zweite Einheit 12 bzw. die Komponenten des Abschnitts A durchgeführt werden.
8 zeigt schematisch ein Verfahren 800 als weitere beispielhafte Ausführungsform. Das Verfahren 800 enthält drei Schritte S1 bis S3 und kann zum Beispiel in Verbindung mit den Empfängern der 5 und 6 gelesen werden. In einem ersten Schritt S1 werden Raum-Zeit-Sendediversität-codierte und raumgemultiplexte Daten empfangen. In jeder der 5 und 6 werden die Daten von der Empfangsantenne 5 empfangen. Im zweiten Schritt S2 werden die empfangenen Daten raumgedemultiplext. Wieder auf 5 und 6 Bezug nehmend wird das Raumdemultiplexen durch die erste Einheit 13 bzw. die Entzerrer 8a, 8b durchgeführt. In einem. dritten Schritt S3 werden die raumgedemultiplexten Daten zum Erzeugen von Nicht-Raum-Zeit-Sendediversität-codierten Daten decodiert. Wieder auf 5 und 6 Bezug nehmend wird das Decodieren durch die zweite Einheit 14 bzw. den Decodierer 6 durchgeführt.
9 zeigt schematisch ein Verfahren 900 als weitere beispielhafte Ausführungsform. Das Verfahren 900 enthält fünf Schritte S1 bis S5 und kann zum Beispiel in Verbindung mit dem Sender der 6 gelesen werden. In einem ersten Schritt S1 werden Daten nach einem Raum-Zeit-Sendediversitätsschema codiert, um einen ersten codierten Datenstrom und einen zweiten codierten Datenstrom zu erzeugen (siehe 6, Codierer 3 und Datenströme s₁, s₂). Im zweiten Schritt S2 wird der erste codierte Datenstrom mit einem ersten Gewichtungsvektor, umfassend ein erstes Gewicht und ein zweites Gewicht zum Erzeugen eines ersten gewichteten Datenstroms und eines zweiten gewichteten Datenstroms, gewichtet (siehe 6, erster Gewichtungsvektor (w₁, w₂) und Multiplizierer 9a, 9b). Im dritten Verfahrensschritt S3 wird der zweite codierte Datenstrom mit einem zweiten Gewichtungsvektor, umfassend ein drittes Gewicht und ein viertes Gewicht zum Erzeugen eines dritten gewichteten Datenstroms und eines vierten gewichteten Datenstroms, gewichtet (siehe 6, zweiter Gewichtungsvektor (w₃, w₄) und Multiplizierer 9c, 9d). Der erste Gewichtungsvektor (w₁, w₂) und der zweite Gewichtungsvektor (w₃, w₄) sind linear unabhängig. Im vierten Schritt S4 wird ein erstes Signal über eine erste Antenne übertragen, wobei das erste Signal auf dem ersten gewichteten Datenstrom und dem dritten gewichteten Datenstrom basiert (siehe 6, Kombiniereinheit 10a und Antenne 4a). Im fünften Schritten S5 wird ein zweites Signal über eine zweite Antenne übertragen, wobei das zweite Signal auf dem zweiten gewichteten Datenstrom und dem vierten gewichteten Datenstrom basiert (siehe 6, Kombiniereinheit 10b und Antenne 4b).
10, zeigt schematisch die Leistung von zwei Empfängern, wobei die Bitfehlerrate (BER – Bit Error Rate) gegen das Signal-Rauschverhältnis (SNR – Signal to Noise Ratio) aufgezeichnet wird. Man beachte, dass die 10 rein qualitativer Beschaffenheit ist, so dass beispielsweise die Achsen keine Skalierung enthalten. Ein erster Graph X zeigt Werte für einen ersten, Daten in einem Hochfrequenzkommunikationssystem ähnlich der 2 empfangenden Empfänger an. Ein zweiter Graph Y zeigt Werte für einen zweiten, Daten in einem Hochfrequenzkommunikationssystem ähnlich der 6 empfangenden Empfänger an. Aus der 10 wird damit ersichtlich, dass das Kommunikationssystem 600 niedrigere SNR-Werte zur Bereitstellung einer ähnlichen Verringerung der BER im Vergleich mit dem Kommunikationssystem 200 erfordert.
Es versteht sich, dass die im Zusammenhang mit zwei Sendeantennen und einer Empfangsantenne beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren auf eine höhere Anzahl von Sende- und/oder Empfangsantennen enthaltende Vorrichtungen und Verfahren verallgemeinert werden können. Beispielsweise würde ein Erweitern des Senders 1 der 6 auf einen Sender mit drei anstatt zwei Sendeantennen drei anstatt zwei linear unabhängige Vorcodierungsvektoren zum Erzeugen von drei Datenströmen mit linear unabhängigen Signalräumen erfordern.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf eine oder mehrere Ausführungen dargestellt und beschrieben worden ist, können Änderungen und/oder Abänderungen an den dargestellten Beispielen durchgeführt werden, ohne aus dem Sinn und Rahmen der beiliegenden Ansprüche zu weichen. Insbesondere hinsichtlich der verschiedenen durch die oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Baugruppen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme usw.) durchgeführten Funktionen sollen die zum Beschreiben dieser Komponenten benutzten Begriffe (einschließlich einer Bezugnahme auf ein „Mittel”), sofern nicht anders angedeutet,. einer beliebigen Komponente oder Struktur entsprechen, die die angegebene Funktion der beschriebenen Komponente durchführt (z. B. die funktionsmäßig gleichwertig ist), selbst wenn sie nicht strukturmäßig der offenbarten Struktur gleichwertig ist, die die Funktion in den hier dargestellten beispielhaften Ausführungen der Erfindung durchführt. Während zusätzlich möglicherweise ein bestimmtes Merkmal der Erfindung hinsichtlich nur einer von mehreren Ausführungen offenbart ist, kann ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Ausführungen kombiniert werden, so wie es für jede gegebene oder besondere Anwendung wünschenswert und vorteilhaft sein kann.

Claims

Ein Verfahren, umfassend: Codieren von Daten gemäß einem Raum-Zeit-Sendediversitätsschema zum Erhalten von wenigstens zwei Datenströmen, Spreizen der wenigstens zwei codierten Datenströme, wobei ein erster codierter Datenstrom mit einem ersten Spreizcode und ein zweiter codierter Datenstrom mit einem zweiten Spreizcode gespreizt wird, und Raummultiplexen der gespreizten und codierten Daten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Raum-Zeit-Sendediversitätsschema auf einem Alamouti-Code basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Raummultiplexen der codierten Daten Vorcodieren der codierten Daten mit zwei linear unabhängigen Vorcodierungsvektoren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die zwei linear unabhängigen Vorcodierungsvektoren orthogonal zueinander sind.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei jeder der linear unabhängigen Vorcodierungsvektoren ein erstes Gewicht und ein zweites Gewicht umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das erste Gewicht und das zweite Gewicht zeitlich konstant sind.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das erste Gewicht zeitlich konstant ist und das zweite Gewicht zeitlich veränderlich ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die codierten Daten einen ersten Datenstrom umfassen, der unter Verwendung eines ersten der linear unabhängigen Vorcodierungsvektoren verarbeitet wird, und einen zweiten Datenstrom, der unter Verwendung eines zweiten der linear unabhängigen Vorcodierungsvektoren verarbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend: Empfangen von Daten, umfassend eine Kanalqualitätsanzeige und zwei linear unabhängige Vektoren; und Erzeugen der Vorcodierungsvektoren auf Grundlage der in den empfangenen Daten enthaltenen Informationen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die codierten Daten einen ersten Datenstrom und einen zweiten Datenstrom umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bereitstellen der codierten und raumgemultiplexten Daten an einem ersten Antennenanschluss und einem zweiten Antennenanschluss.
Ein Verfahren, umfassend: Empfangen von Raum-Zeit-Sendediversität-codierten und raumgemultiplexten Daten; Entspreizen der empfangenen Daten mit einem ersten und davon getrennt mit einem zweiten Spreizcode; Raumdemultiplexen der entspreizten Daten; und Decodieren der raumgedemultiplexten Daten zum Erzeugen von Nicht-Raum-Zeit-Sendediversität-codierten Daten.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Raumdemultiplexen der empfangenen Daten Entzerren der empfangenen Daten mit zwei linear unabhängigen Vektoren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Raum-Zeit-Sendediversität-codierten und raumgemultiplexten Daten an einem Antennenanschluss empfangen werden.
Ein Sender, umfassend: eine erste Einheit zum Codieren von Daten gemäß einem Raum-Zeit-Sendediversitätsschema zum Erhalten von wenigstens zwei Datenströmen; eine Spreizeinheit zum Spreizen der wenigstens zwei codierten Datenströme, wobei die Spreizeinheit wenigstens zwei parallel angeordnete Teileinheiten umfasst, wobei eine erste der Teileinheiten eingerichtet ist, einen ersten codierten Datenstrom mit einem ersten Spreizcode zu spreizen und eine zweite der Teileinheiten eingerichtet ist, einen zweiten codierten Datenstrom mit einem zweiten Spreizcode zu spreizen; und eine zweite Einheit zum Raummultiplexen der codierten und gespreizten Daten, wobei der Sender zum Arbeiten in einem Betriebsmodus ausgelegt ist, in dem Daten durch die erste Einheit und die zweite Einheit verarbeitet werden.
Sender nach Anspruch 15, wobei das Raum-Zeit-Sendediversitätsschema auf einem Alamouti-Code basiert.
Sender nach Anspruch 16, wobei das Raummultiplexen von Daten Vorcodieren der Daten mit zwei linear unabhängigen Vorcodierungsvektoren umfasst.
Ein Empfänger, umfassend: einen Antennenanschluss, ausgelegt zum Empfangen von Raum-Zeit-Sendediversität-codierten und raumgemultiplexten Daten; eine erste Einheit zum Raumdemultiplexen der empfangenen Daten; eine Entspreizungseinheit zum Entspreizen der empfangenen Daten mit einem ersten und davon getrennt mit einem zweiten Spreizcode; und eine zweite Einheit zum Decodieren der raumgedemultiplexten und entspreizten Daten zum Erzeugen von Nicht-Raum-Zeit-Sendediversität-codierten Daten, wobei der Empfänger zum Arbeiten in einem Betriebsmodus ausgelegt ist, in dem empfangene Daten durch die erste Einheit und die zweite Einheit verarbeitet werden.
Empfänger nach Anspruch 18, wobei beim Raumdemultiplexen von Daten die erste Einheit zum Entzerren der Daten unter Verwendung von zwei linear unabhängigen Vektoren ausgelegt ist.
Empfänger nach Anspruch 18, wobei der Empfänger einen RAKE-Empfänger, einen LMMSE-Entzerrer, einen ZF-Entzerrer oder einen nichtlinearen Empfänger umfasst und insbesondere einen Interferenzunterdrücker umfasst.
Ein Verfahren, umfassend: Codieren von Daten gemäß einem Raum-Zeit-Sendediversitätsschema zum Erzeugen eines ersten codierten Datenstroms und eines zweiten codierten Datenstroms; Spreizen des ersten codierten Datenstroms mit einem ersten Spreizcode und Spreizen des zweiten codierten Datenstroms mit einem zweiten Spreizcode; Gewichten des ersten codierten und gespreizten Datenstroms unter Verwendung eines ersten Gewichtungsvektors, umfassend ein erstes Gewicht und ein zweites Gewicht zum Erzeugen eines ersten gewichteten Datenstroms und eines zweiten gewichteten Datenstroms; Gewichten des zweiten codierten und gespreizten Datenstroms unter Verwendung eines zweiten Gewichtungsvektors, umfassend ein drittes Gewicht und ein viertes Gewicht zum Erzeugen eines dritten gewichteten Datenstroms und eines vierten gewichteten Datenstroms, wobei der erste Gewichtungsvektor und der zweite Gewichtungsvektor linear unabhängig sind; Bereitstellen eines ersten Signals an einem ersten Antennenanschluss, wobei das erste Signal auf dem ersten gewichteten Datenstrom und dem dritten gewichteten Datenstrom basiert; und Bereitstellen eines zweiten Signals an einem zweiten Antennenanschluss, wobei das zweite Signal auf dem zweiten gewichteten Datenstrom und dem vierten gewichteten Datenstrom basiert.