RU2351070C2 - Пространственная обработка с помощью управляющих матриц для псевдослучайного управления передачей в многоантенной системе связи - Google Patents

Пространственная обработка с помощью управляющих матриц для псевдослучайного управления передачей в многоантенной системе связи Download PDF

Info

Publication number
RU2351070C2
RU2351070C2 RU2006139645/09A RU2006139645A RU2351070C2 RU 2351070 C2 RU2351070 C2 RU 2351070C2 RU 2006139645/09 A RU2006139645/09 A RU 2006139645/09A RU 2006139645 A RU2006139645 A RU 2006139645A RU 2351070 C2 RU2351070 C2 RU 2351070C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
matrix
steering
matrices
scalars
base matrix
Prior art date
Application number
RU2006139645/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006139645A (ru
Inventor
Марк С. УОЛЛЭЙС (US)
Марк С. УОЛЛЭЙС
Джей Родни УОЛТОН (US)
Джей Родни УОЛТОН
Стивен Дж. ГОВАРД (US)
Стивен Дж. ГОВАРД
Original Assignee
Квэлкомм Инкорпорейтед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Квэлкомм Инкорпорейтед filed Critical Квэлкомм Инкорпорейтед
Publication of RU2006139645A publication Critical patent/RU2006139645A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2351070C2 publication Critical patent/RU2351070C2/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0417Feedback systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технике связи. Технический результата состоит в формировании и использовании управляющих матриц для псевдослучайного управления передачей (PRTS). Для этого передающий объект выполняет пространственную обработку с помощью управляющих матриц с тем, чтобы передача данных придерживалась совокупности «эффективных» каналов, сформированных по реальному каналу, используемому для передачи данных, и управляющим матрицам, используемым для PRTS. Управляющие матрицы могут быть сформированы посредством выбора базовой матрицы, которая может быть матрицей Уолша или матрицей Фурье. Затем выбираются разные комбинации скаляров, каждая комбинация включает в себя, по меньшей мере, один скаляр для, по меньшей мере, одной строки базовой матрицы. Каждый скаляр может быть вещественным или комплексным значением. Разные управляющие матрицы формируются посредством умножения базовой матрицы на каждую из разных комбинаций скаляров. Управляющие матрицы являются разными перестановками базовой матрицы. 12 н. и 43 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение в целом относится к передаче данных, а более точно к технологиям для выполнения пространственной обработки для передачи данных в многоантенной системе связи.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Многоантенная система связи применяет многочисленные передающие антенны и единственную или многочисленные принимающие антенны для передачи данных. Многоантенная система, таким образом, может быть системой с многими входами и многими выходами (MIMO) или системой с многими входами и одним выходом (MISO). Система MIMO применяет множество (NT) передающих антенн в передающем объекте и множество (NR) принимающих антенн в принимающем объекте при передаче данных и обозначается как система NR
Figure 00000001
NT. Канал MIMO, сформированный NT передающими антеннами и NR принимающими антеннами, может быть разложен на NS пространственных каналов, где NS
Figure 00000002
min{NT, NR}. NS пространственных каналов могут использоваться для передачи данных таким образом, чтобы добиться большей надежности и/или более высокой общей пропускной способности. Система MISO применяет множество (NT) передающих антенн и единственную принимающую антенну при передаче данных. Канал MISO, сформированный NT передающими антеннами и единственной принимающей антенной, является состоящим из единственного пространственного канала.
Каждый пространственный канал может испытывать различные пагубные канальные воздействия, например, замирание, многолучевое распространение и влияние помех. NS пространственных каналов канала MIMO также могут испытывать разные канальные влияния и могут достигать разных отношений сигнал/шум и помеха (SNR). SNR пространственного канала определяет его пропускную способность, которая типично количественно определяется конкретной скоростью передачи данных, при которой могут надежно передаваться данные по пространственному каналу. Для меняющегося во времени беспроводного канала состояние канала меняется со временем, и SNR каждого пространственного канала также меняется со временем.
Чтобы максимизировать пропускную способность многоантенная система может использовать некоторую разновидность обратной связи, посредством которой принимающий объект оценивает пространственные канал(ы) и предоставляет информацию обратной связи, указывающую состояние канала или пропускную способность каждого пространственного канала. Принимающий объект затем может настраивать передачу данных по каждому пространственному каналу на основании информации обратной связи. Однако эта информация обратной связи может не быть доступной по различным причинам. Например, многоантенная система может не поддерживать передачу обратной связи из принимающего объекта или беспроводной канал может изменяться быстрее, чем скорость, с которой принимающий объект может оценивать беспроводной канал и/или отправлять обратно информацию обратной связи. В любом случае если передающий объект не имеет представления о состоянии канала, то ему может понадобиться передавать данные на низкой скорости с тем, чтобы передача данных могла надежно декодироваться принимающим объектом даже вопреки наихудшему состоянию канала. Эксплуатационные показатели такой системы диктовались бы ожидаемым наихудшим канальным состоянием, что является в высшей степени нежелательным.
Чтобы улучшить эксплуатационные показатели, когда информация обратной связи не доступна, передающий объект может выполнять пространственную обработку из условия, чтобы передача данных не придерживалась наихудшего канального состояния в течение длительного периода времени, как описано ниже. В таком случае для передачи данных может использоваться более высокая скорость. Однако эта пространственная обработка представляет дополнительную сложность для передающего объекта и возможно принимающего объекта.
Поэтому в данной области техники есть необходимость в технологиях для выполнения пространственной обработки с минимальной сложностью, чтобы улучшить производительность передачи данных в многоантенной системе связи.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технологии для формирования и использования управляющих матриц для псевдослучайного управления передачей (PRTS) описаны в материалах настоящей заявки. PRTS относится к пространственной обработке, выполняемой передающим объектом с помощью управляющих матриц с тем, чтобы передача данных придерживалась набора «эффективных» каналов. Эти эффективные каналы формируются реальным каналом MIMO или MISO, используемым для передачи данных, и управляющими матрицами, используемыми для PRTS. При PRTS передача данных не придерживается единственной реализации плохого канала в течение длительного периода времени, и эксплуатационные показатели не диктуются наихудшим канальным состоянием.
Управляющие матрицы могут формироваться из условия, чтобы упрощалось вычисление для PRTS. Множество управляющих матриц может быть сформировано, прежде всего, посредством выбора базовой матрицы, которая может быть матрицей Уолша, матрицей Фурье или некоторой другой унитарной матрицей, содержащей ортогональные столбцы. Затем выбираются разные комбинации скаляров, причем каждая комбинация включает в себя, по меньшей мере, один скаляр для, по меньшей мере, одной строки базовой матрицы, один скаляр на строку. Каждый скаляр может быть вещественным или комплексным значением. Разные управляющие матрицы формируются посредством умножения базовой матрицы на каждую из разных комбинаций скаляров, как описано ниже. Разные управляющие матрицы, таким образом, являются разными перестановками базовой матрицы и сохраняют определенные желательные (например, унитарную) характеристики базовой матрицы. Посредством выбора подходящей базовой матрицы (например, матрицы Уолша) и подходящих скаляров (например, +1, -1, +j и -j, где
Figure 00000003
элементы управляющих матриц находятся в множестве, состоящем из {+1,-1, +j, -j}. В этом случае перемножение символа данных с элементом управляющей матрицы может быть достигнуто простыми поразрядными операциями, как описано ниже.
Множество управляющих векторов, используемых для передачи MISO, может быть сформировано столбцами управляющих матриц. Каждый управляющий вектор также может рассматриваться как вырожденная управляющая матрица, содержащая только один столбец. Различные аспекты и варианты осуществления изобретения более подробно описаны ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает многоантенную систему с точкой доступа и пользовательскими терминалами;
фиг. 2 показывает последовательность операций для формирования управляющих матриц и управляющих векторов, используемых для псевдослучайного управления передачей; и
фиг. 3 показывает структурную схему многоантенного передающего объекта, одноантенного принимающего объекта и многоантенного принимающего объекта.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Слово «примерный» используется в материалах настоящей заявки, чтобы иметь значение «служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации». Любой вариант осуществления, описанный в материалах настоящей заявки в качестве «примерного», не обязательно должен быть истолкован как предпочтительный или преимущественный над другими вариантами осуществления.
Фиг. 1 показывает многоантенную систему 100 с точкой 110 доступа (AP) и пользовательскими терминалами 120 (UT). Точка доступа обычно является стационарной станцией, которая поддерживает связь с пользовательскими терминалами и, к тому же, может упоминаться как базовая станция или некоторой другой терминологией. Пользовательский терминал может быть стационарным или мобильным и, к тому же, может упоминаться как мобильная станция, беспроводное устройство, абонентская аппаратура или некоторой другой терминологией. Системный контролер 130 присоединяется к точкам доступа и обеспечивает координацию и управление для этих точек доступа.
Точка 110 доступа оборудована множеством антенн для передачи данных. Каждый пользовательский терминал 120 может быть оборудован единственной антенной или множеством антенн для передачи данных. Пользовательский терминал может поддерживать связь с точкой доступа и, к тому же, может осуществлять одноранговую связь с другим пользовательским терминалом. В последующем описании передающий объект может быть точкой доступа или пользовательским терминалом, а принимающий объект также может быть точкой доступа или пользовательским терминалом. Передающий объект оборудован множеством (NT) передающих антенн, а принимающий объект может быть оснащен единственной антенной или множеством (NR) антенн. Передача MISO имеет место, когда принимающий объект оборудован единственной антенной, а передача MIMO имеет место, когда принимающий объект оборудован множеством антенн.
Система 100 может быть системой с единственной несущей или системой с многими несущими. Многочисленные несущие могут быть получены мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), некоторыми другими технологиями модуляции многих несущих или некоторой другой конструкцией. OFDM эффективно разделяет всю ширину полосы пропускания системы на многочисленные (NF) ортогональные подполосы, которые также упоминаются как тоны, поднесущие, элементы разрешения и частотные каналы. При OFDM каждая подполоса ассоциативно связана с соответственной поднесущей, которая может модулироваться данными.
В системе 100 передающий объект может передавать данные принимающему объекту с использованием псевдослучайного управления передачей (PRTS), чтобы достичь улучшенных эксплуатационных показателей. При PRTS передающий объект выполняет пространственную обработку из условия, чтобы передача данных придерживалась набора эффективных каналов и не застревала на единственной реализации плохого канала в течение длительного периода времени. Следовательно, эксплуатационные показатели не диктуются наихудшим канальным состоянием.
Пространственная обработка в передающем объекте для псевдослучайного управления передачей может быть выражена как:
Figure 00000004
Figure 00000004
х(m)=V(m)·s(m),
Рав. (1)
где s(m) - вектор NT
Figure 00000005
1 с вплоть до NT символами данных, которые должны быть отправлены в диапазоне m передачи;
V(m) - управляющая матрица NT
Figure 00000006
NT, используемая для диапазона m передачи; и
х(m) - вектор NT
Figure 00000007
1 с NT символами передачи, которые должны быть отправлены с NT передающих антенн в диапазоне m передачи.
В качестве используемых в материалах настоящей заявки «символом данных» является символ модуляции данных, «контрольным символом» (пилот-символом) является символ модуляции для пилот-сигнала, а «символом передачи» является символ, который должен быть отправлен с передающей антенны. Контрольные символы известны априори как передающему, так и принимающему объекту.
Диапазон передачи может покрывать временное и/или частотное измерения. Для системы с одной несущей диапазон передачи может соответствовать одному периоду символа, который является интервалом времени для передачи одного символа данных. Для системы со многими несущими, такой как система MIMO, которая использует OFDM, диапазон передачи может соответствовать одной подполосе в одном периоде OFDM-символа. Диапазон передачи также может покрывать многочисленные периоды символов и/или многочисленные подполосы. Так, m может быть показателем для времени и/или частоты. Диапазон передачи также может упоминаться как интервал передачи, интервал сигнализации, временной интервал или некоторой другой терминологией.
Псевдослучайное управление передачей может использоваться для достижения разнесения передачи, пространственного кодирования с расширением спектра, а также может использоваться в сочетании с управляемой модой, как описано ниже. Пространственная обработка в принимающем объекте также описана ниже.
1. Формирование управляющей матрицы
Передающий объект может выполнять пространственную обработку для псевдослучайного управления передачей с помощью множества управляющих матриц (или матриц передачи), которые могут быть обозначены как
Figure 00000008
или
Figure 00000009
для i=1L, где L может быть любым целым числом, большим одного. Управляющие матрицы должны быть унитарными матрицами и удовлетворять следующему:
Figure 00000010
, для i=1 … L, Рав. (2)
где
Figure 00000011
- единичная матрица с единицами по диагонали и нулями в других позициях. Каждая управляющая матрица
Figure 00000012
включает в себя NT столбцов и может быть выражена как
Figure 00000013
. Равенство (2) показывает, что каждый столбец
Figure 00000014
должен обладать единичной энергией, или
Figure 00000015
, для a=1…NT. Это условие гарантирует, что NT символов данных, переданных одновременно с использованием
Figure 00000016
, имеют одинаковую мощность. Равенство (2) также показывает, что Эрмитово скалярное произведение любых двух столбцов
Figure 00000016
должно быть нулем, или
Figure 00000017
, для a=1…NT, b=1…NS, и
Figure 00000018
. Это условие гарантирует, что NT символов данных, передаваемых одновременно, ортогональны один по отношению к другому на передающих антеннах.
Множество L управляющих матриц может быть сформировано различными способами. В варианте осуществления L управляющих матриц формируются из базовой матрицы, которая предпочтительно является унитарной матрицей. Базовая матрица может использоваться в качестве одной из L управляющих матриц. Другие L
Figure 00000019
управляющих матриц могут быть сформированы умножением строк базовой матрицы на разные скаляры, как описано ниже. Вообще, скаляр может быть любым вещественным или комплексным значением. Однако, чтобы гарантировать, что управляющие матрицы являются унитарными матрицами, скаляры выбираются обладающими единичным модулем и фазой между 0 и (или 0° и 360°).
В одном из вариантов осуществления базовая матрица является матрицей Уолша. Матрица
Figure 00000020
Уолша 2
Figure 00000021
2 и матрица
Figure 00000022
Уолша 4
Figure 00000021
4 могут быть выражены как:
Figure 00000023
и
Figure 00000024
Рав. (3)
Матрица
Figure 00000025
Уолша большей размерности может быть сформирована из матрицы Уолша
Figure 00000026
меньшей размерности, как изложено ниже:
Figure 00000027
. Рав. (4)
Как показано равенством (4), матрицы Уолша имеют размерности, которые являются степенями двойки (например, 2, 4, 8 и так далее), вследствие способа, которым эти матрицы формируются.
Для системы NR
Figure 00000028
, при NR
Figure 00000029
2, четыре примерные управляющие матрицы могут быть сформированы из матрицы
Figure 00000030
Уолша следующим образом:
Figure 00000031
где
Figure 00000032
равна
Figure 00000033
;
Figure 00000034
получена умножением второй строки
Figure 00000035
на -1 или
Figure 00000036
;
Figure 00000037
получена умножением второй строки
Figure 00000038
на +j или
Figure 00000039
; и
Figure 00000040
получена умножением второй строки
Figure 00000041
на -j или
Figure 00000042
.
Дополнительные управляющие матрицы могут быть сформированы умножением второй строки
Figure 00000043
на другие скаляры, например,
Figure 00000044
и так далее. Множество L управляющих матриц может быть сформировано, как изложено ниже:
Figure 00000045
и так далее, где масштабирование посредством
Figure 00000046
имеет следствием, что каждый столбец из
Figure 00000047
имеет единичную энергию.
Для системы NR
Figure 00000048
, при NR
Figure 00000049
4, четыре примерных управляющих матрицы могут быть сформированы из матрицы
Figure 00000050
Уолша, как изложено ниже:
Figure 00000051
Figure 00000052
Figure 00000053
и
Figure 00000054
где
Figure 00000055
равна
Figure 00000056
;
Figure 00000057
получена перемножением каждой из строк со 2 по 4
Figure 00000058
с
Figure 00000059
;
Figure 00000060
получена перемножением каждой из строк со 2 по 4
Figure 00000061
с +j; и
Figure 00000062
получена перемножением строки 2
Figure 00000063
с +j.
Множество L управляющих матриц может быть сформировано, как изложено ниже:
Figure 00000064
и так далее, где масштабирование посредством
Figure 00000065
имеет следствием, что каждый столбец
Figure 00000066
имеет единичную энергию.
Вообще, для базовой матрицы N
Figure 00000067
N каждая из строк со 2 по N базовой матрицы может быть независимо умножена на один из K разных возможных скаляров. Так,
Figure 00000068
разных управляющих матриц могут быть получены из
Figure 00000069
разных перестановок K скаляров для N-1 строк. Например, каждая из строк со 2 по N может быть независимо умножена на скаляр
Figure 00000070
,
Figure 00000071
,
Figure 00000072
или
Figure 00000073
. В этом случае для N=4 64 разных матрицы могут быть сформированы из матрицы
Figure 00000074
Уолша с помощью четырех разных скаляров. Дополнительные управляющие матрицы могут быть сформированы с помощью других скаляров, например
Figure 00000075
и так далее. Вообще, каждая строка базовой матрицы может быть умножена на любой скаляр, имеющий вид
Figure 00000076
, где
Figure 00000077
может быть любым значением фазы. К тому же, вообще, управляющие матрицы N
Figure 00000078
N могут быть сформированы из матриц N
Figure 00000079
N Уолша как
Figure 00000080
, где
Figure 00000081
Figure 00000082
.
Управляющие матрицы, выведенные на основании матрицы Уолша, имеют определенные желательные свойства. Если строки матрицы Уолша умножаются на скаляры ±1 и ±j, то каждый элемент результирующей управляющей матрицы будет равен +1, -1, +j или -j и, таким образом, имеет не нулевое значение только для вещественной или мнимой составляющей. В этом случае перемножение символа данных с элементом управляющей матрицы может быть выполнено простыми поразрядными операциями. Например, умножение комплекснозначного символа a + jb данных на -1 может быть выполнено инвертированием знакового разряда обеих, вещественной и мнимой, составляющих символа данных, или (a + jb)(-1+j0)=
Figure 00000083
. Умножение на +j может быть выполнено обменом местами вещественной и мнимой составляющих символа данных и инвертированием знакового разряда вещественной составляющей, или (a+jb)(
Figure 00000084
j)=
Figure 00000085
. Умножение на -j может быть выполнено обменом местами вещественной и мнимой составляющих символа данных и инвертированием знакового разряда обеих, вещественной и мнимой, составляющих, или (a+jb)(
Figure 00000086
j)=
Figure 00000087
. Таким образом, если элементы L управляющих матриц находятся в множестве, состоящем из
Figure 00000088
, то вычисление, выполняемое передающим объектом для псевдослучайного управления передачей, может быть значительно упрощено.
В еще одном варианте осуществления базовая матрица является матрицей Фурье. Матрица
Figure 00000089
Фурье
Figure 00000090
равна матрице
Figure 00000091
Уолша, или
Figure 00000092
=
Figure 00000093
. Матрица
Figure 00000094
Фурье
Figure 00000095
и матрица
Figure 00000096
Фурье
Figure 00000097
может быть выражена как:
Figure 00000098
и . Рав. (5)
Вообще, для матрицы
Figure 00000100
Фурье
Figure 00000101
элемент dn,m в n-й строке m-го столбца
Figure 00000102
может быть выражен как:
Figure 00000103
, для
Figure 00000104
и
Figure 00000105
Рав. (6)
В отличие от матриц Уолша матрицы Фурье могут быть сформированы любой квадратной размерности (например, 2, 3, 4, 5 и так далее).
Для системы NR×3, при NR
Figure 00000106
3, четыре примерных управляющих матрицы могут быть сформированы из матрицы
Figure 00000107
Фурье, как изложено ниже:
Figure 00000108
,
Figure 00000109
,
Figure 00000110
и
Figure 00000111
,
где
Figure 00000112
равна
Figure 00000113
;
Figure 00000114
получена перемножением каждой из строк 2 и 3
Figure 00000115
с -1;
Figure 00000116
получена перемножением каждой из строк 2 и 3
Figure 00000117
с +j и
Figure 00000118
получена перемножением строки 2
Figure 00000119
с +j.
Каждая из строк 2 и 3 может быть независимо перемножена со скаляром +1,
Figure 00000120
или
Figure 00000121
. Для N =3 всего 16 управляющих матриц может быть сформировано с помощью четырех скаляров. Дополнительные управляющие матрицы могут быть сформированы с помощью других скаляров, например
Figure 00000122
Figure 00000123
Figure 00000124
Figure 00000125
и так далее. Множество L управляющих матриц может быть сформировано, как изложено ниже:
Figure 00000126
Figure 00000127
и так далее, где масштабирование посредством
Figure 00000128
имеет следствием, что каждый столбец
Figure 00000129
обладает единичной энергией.
Для системы NR
Figure 00000130
, при NR
Figure 00000131
4, четыре примерных управляющих матрицы могут быть сформированы из матрицы
Figure 00000132
Уолша, как изложено ниже:
Figure 00000133
,
Figure 00000134
,
Figure 00000135
и
Figure 00000136
,
где
Figure 00000137
равна
Figure 00000138
;
Figure 00000139
получена умножением каждой из строк со 2 по 4
Figure 00000140
на -1;
Figure 00000141
получена умножением каждой из строк со 2 по 4
Figure 00000142
на +j; и
Figure 00000143
получена умножением строки 2
Figure 00000144
на +j.
Каждая из строк со 2 по 4 может быть независимо перемножена со скаляром +1, -1, +j
Figure 00000145
или
Figure 00000146
. Для N=4 всего 64 управляющих матрицы может быть сформировано с помощью четырех скаляров. Дополнительные управляющие матрицы могут быть сформированы с помощью других скаляров, например,
Figure 00000147
и так далее. Множество L управляющих матриц может быть сформировано, как изложено ниже:
Figure 00000148
Figure 00000149
и так далее.
Для N=4 элементы матрицы
Figure 00000150
Фурье находятся в множестве
Figure 00000151
. Если строки
Figure 00000152
умножаются на скаляры
Figure 00000153
и
Figure 00000154
, то элементы результирующих управляющих матриц также находятся в множестве
Figure 00000151
. В этом случае вычисление для пространственной обработки может быть упрощено, как описано выше.
Для N=3 элементы матрицы
Figure 00000155
Фурье находятся в множестве, состоящем из
Figure 00000156
. Если строки
Figure 00000157
умножаются на скаляры
Figure 00000158
(поворот на
Figure 00000159
°),
Figure 00000160
(поворот на
Figure 00000161
°),
Figure 00000162
(поворот на
Figure 00000163
°),
Figure 00000164
(поворот на
Figure 00000165
°),
Figure 00000166
(поворот на
Figure 00000167
°) и
Figure 00000168
(поворот на
Figure 00000169
°), то элементы результирующих матриц таковы, что, по меньшей мере, одна из составляющих находится в множестве, состоящем из {0, +1, -1, +1/2, -1/2}. Умножение для этой составляющей может быть выполнено сдвигом (если необходимо для деления на 2) и инверсией знакового разряда (если необходимо). Умножение комплекснозначного символа данных,
Figure 00000170
, на элемент такой управляющей матрицы, в таком случае, потребовало бы, самое большее, одного вещественного умножения для составляющей с модулем
Figure 00000171
.
Фиг. 2 показывает блок-схему последовательности 200 операций способа формирования управляющих матриц и управляющих векторов, используемых для псевдослучайного управления передачей. Сначала получают базовую матрицу (этап 212). Базовая матрица может быть матрицей Уолша, матрицей Фурье или некоторой другой унитарной матрицей, содержащей ортогональные столбцы. Матрица Уолша может упростить вычисление для PRTS, но имеет размерность, которая является степенью двойки. Матрица Фурье может быть сформирована любой размерности, и определенные размерности (например, четыре) могут обеспечивать упрощенное вычисление для PRTS.
Затем выбирается другая комбинация скаляров для новой управляющей матрицы, которая должна быть сформирована (этап 214). Первая строка базовой матрицы типично не затрагивается (или умножается на +1), а каждая из других
Figure 00000172
строк может быть умножена на любой из K возможных скаляров, где, в общем,
Figure 00000173
и
Figure 00000174
. Выбранная комбинация может включать в себя
Figure 00000172
скаляров для строк со 2 по N базовой матрицы, один скаляр на строку. K скаляров могут быть выбраны из условия, чтобы элементы результирующей матрицы имели форматы, которые могут упростить вычисление. Например, K может быть четырьмя, и четырьмя возможными скалярами могут быть +1,
Figure 00000175
, +j и
Figure 00000176
. Для первой управляющей матрицы комбинацией скаляров могут быть все +1. Вообще, ноль, один или более скаляров в выбранной комбинации могут быть равны +1, каковое соответствует отсутствию изменения в строке базовой матрицы, перемножаемой с этим скаляром. В любом случае новая управляющая матрица формируется посредством умножения N
Figure 00000177
строк базовой матрицы на выбранную комбинацию N
Figure 00000178
скаляров (этап 216). Сформированная управляющая матрица может быть сохранена в памяти или сразу использована для пространственной обработки.
Затем производится определение того, необходима или нет еще одна управляющая матрица (этап 218). Если ответом является 'да', то последовательность данных возвращается на этап 214 и выбирается другая комбинация скаляров для следующей управляющей матрицы. Если формируется множество L управляющих матриц, то используется L разных комбинаций скаляров с тем, чтобы дубликатные управляющие матрицы не формировались для множества. Если управляющие матрицы формируются «на лету», то комбинация скаляров для каждой управляющей матрицы может быть выбрана таким образом, чтобы избежать формирования дубликатных управляющих матриц, например, в пределах предопределенного количества диапазонов передачи.
Разные комбинации скаляров могут выбираться детерминированным образом, чтобы избежать дублирования. В качестве примера, для N=4 и K=4 может быть использован 3-разрядный 4-ичный счетчик, с тремя разрядами, являющимися помеченными как x, y и z. Разряд x может быть ассоциативно связан со строкой 2 базовой матрицы, разряд y может быть ассоциативно связан со строкой 3, а разряд z может быть ассоциативно связан со строкой 4. Каждый разряд имеет интервал значений от 0 до 3. Скаляр +1 может использоваться для строки 2 базовой матрицы, если x=0, скаляр -1 может использоваться, если x=1, скаляр +j может использоваться, если x=2, и скаляр -j может использоваться, если x=3. Разряды y и z подобным образом определяют, какие скаляры следует использовать, соответственно для строк 3 и 4 базовой матрицы. Счетчик может приращиваться на этапе 214 для каждой новой управляющей матрицы. Например, счетчик может отсчитывать от 000 до 003, затем от 010 до 013, затем от 020 до 023, затем от 030 до 033, затем от 100 до 103 и так далее, и, наконец, от 330 до 333. Три разряда (xyz) счетчика могли бы определять, какие скаляры следует использовать для строк со 2 по 4 базовой матрицы. Другие механизмы и схемы также могут использоваться для выбора разных комбинаций скаляров, чтобы использовать для строк базовой матрицы, чтобы формировать разные управляющие матрицы. После того, как на этапе 214 была выбрана другая комбинация скаляров, формируется еще одна управляющая матрица с использованием этой комбинации скаляров на этапе 216.
За этапом 218, если еще одна управляющая матрица не нужна (например, так как были сформированы все L управляющих матриц для множества), то может быть сформировано множество управляющих векторов, если необходимы для передачи MISO (этап 220). Управляющие векторы могут быть сформированы столбцами управляющих матриц, сформированных на этапах с 212 по 218. Затем последовательность операций завершается.
Управляющие матрицы, сформированные описанным выше образом, являются разными перестановками базовой матрицы, где перестановки определяются разными комбинациями скаляров. Скаляры выбираются обладающими единичным модулем с тем, чтобы управляющие матрицы были унитарными матрицами. Скаляры, кроме того, могут выбираться из условия, чтобы элементы управляющих матриц могли упрощать вычисление для PRTS. Элементы каждой управляющей матрицы, сформированной из матрицы Уолша или матрицы Фурье, также имеют равный модуль
Figure 00000179
, что упрощает масштабирование этих элементов и обеспечивает другие преимущества.
Управляющие матрицы и управляющие векторы, используемые для псевдослучайного управления передачей, могут быть сформированы на основании базовой матрицы и сохранены в памяти. После этого одна управляющая матрица/вектор может быть выбрана для использования для каждого диапазона передачи, и выбранная управляющая матрица/вектор извлекается из памяти. В качестве альтернативы управляющие матрицы/векторы могут формироваться в реальном времени, по мере их необходимости.
Как отмечено выше, каждый управляющий вектор может рассматриваться как вырожденная управляющая матрица, содержащая только один столбец. Таким образом, в качестве используемой в материалах настоящей заявки матрица может содержать в себе единственный или многочисленные столбцы.
2. Выбор управляющей матрицы
L управляющих матриц в множестве могут выбираться для использования различными способами. В одном из вариантов осуществления управляющие матрицы выбираются из множества L управляющих матриц детерминированным образом. Например, L управляющих матриц могут циклически проходиться и выбираться в последовательном порядке, начиная с
Figure 00000180
, затем
Figure 00000181
и так далее, и затем
Figure 00000182
. В еще одном варианте осуществления, управляющие матрицы выбираются из множества псевдослучайным образом. Например, управляющая матрица для использования для каждого диапазона m передачи может выбираться на основании функции
Figure 00000183
, которая псевдослучайным образом выбирает одну из L управляющих матриц, или
Figure 00000184
. В еще одном другом варианте осуществления управляющие матрицы выбираются из множества «перестановочным» образом. Например, L управляющих матриц могут циклически проходиться и выбираться для использования в последовательном порядке. Однако начальная управляющая матрица для каждого цикла может выбираться псевдослучайным образом, вместо всегда являющейся
Figure 00000185
. L управляющих матриц также могут выбираться другими способами.
Выбор управляющей матрицы также может быть зависимым от количества управляющих матриц (L) в множестве и количества диапазонов передачи (M) в блоке передачи, через который должно применяться псевдослучайное управление передачей. Блок передачи может соответствовать пакету данных, кодовому блоку или кодовому слову, OFDM-символу, модулю данных протокола (PDU) и так далее. Вообще количество управляющих матриц (L) может быть большим, равным или меньшим, чем длина (M) блока передачи. Если L=M, то другая управляющая матрица может быть выбрана для каждого из M диапазонов передачи для блока передачи. Если L<M, то управляющие матрицы повторно используются для каждого блока передачи. Если L>M, то подмножество управляющих матриц используется для каждого блока передачи. Для всех трех случаев управляющие матрицы могут выбираться детерминированным, псевдослучайным или перестановочным образом, как описано выше.
3. Передача MIMO
В системе 100 канал MIMO существует между многоантенным передающим объектом и многоантенным принимающим объектом. Для системы с единственной несущей канал MIMO, сформированный NT антеннами в передающем объекте и NR антеннами в принимающем объекте, может быть охарактеризован матрицей H частотной характеристики канала NR×NT, которая может быть выражена как:
Figure 00000186
, Рав. (7)
где составляющая
Figure 00000187
, для
Figure 00000188
и
Figure 00000189
обозначает соединение или комплексный коэффициент передачи между передающей антенной
Figure 00000190
и приемной антенной
Figure 00000191
. Разный канал MIMO существует между каждой разной комбинацией многоантенного передающего объекта и многоантенного принимающего объекта. Для простоты канал MIMO предполагается полноранговым при NS=NT≤NR.
Для передачи MIMO передающий объект может выполнять пространственную обработку для псевдослучайного управления передачей, как изложено ниже:
Figure 00000192
,
Рав. (8)
где
Figure 00000193
- вектор с
Figure 00000194
символами передачи, которые должны отправляться с
Figure 00000194
передающих антенн в диапазоне m передачи. Управляющая матрица
Figure 00000195
для использования для каждого диапазона передачи может выбираться из множества L управляющих матриц, как описано выше. Если система использует OFDM, то один из подпотоков символов данных может отправляться в каждой подполосе, используемой для передачи данных. Передающий и принимающий объекты, в таком случае, могли бы выполнять пространственную обработку раздельно для каждой подполосы данных.
Принятые символы в принимающем объекте могут быть выражены как:
Figure 00000196

Figure 00000197
Рав. (9)
где
Figure 00000198
- вектор с NR принятыми символами от NR приемных
антенн;
Figure 00000199
является матрицей NT×NT частотной характеристики эффективного канала MIMO для диапазона m передачи, которой является
Figure 00000200
; и
n (m)- вектор шума.
Для простоты шум предполагается аддитивным белым гауссовым шумом (AWGN) с нулевым вектором средних значений и ковариационной матрицей
Figure 00000201
, где
Figure 00000202
- дисперсия шума, наблюдаемого принимающим объектом.
Пространственная обработка в передающем объекте с помощью управляющей матрицы V(m) имеет следствием, что символы данных в s(m) придерживаются частотной характеристики
Figure 00000199
эффективного канала MIMO, которая учитывает частотную характеристику
Figure 00000203
реального канала MIMO и управляющую матрицу
Figure 00000204
. Принимающий объект может выполнять оценку канала разными способами.
Если передающий объект передает контрольные символы без псевдослучайного управления передачей, то принимающий объект может получать оценку
Figure 00000205
непосредственно. Для простоты описание в материалах настоящей заявки предполагает оценку канала без ошибок. Принимающий объект может получать оценку
Figure 00000206
для диапазона
Figure 00000207
передачи на основании контрольных символов, принятых от передающего объекта в этом диапазоне передачи. Если передающий объект передает символы данных в другом диапазоне
Figure 00000208
передачи с использованием управляющей матрицы
Figure 00000209
, то принимающий объект может получать оценку
Figure 00000210
для этого диапазона передачи, как изложено ниже:
Figure 00000211
. Частотная характеристика канала MIMO предполагается постоянной по диапазонам
Figure 00000212
и
Figure 00000213
передачи, так что
Figure 00000214
. Вычисление для
Figure 00000210
может быть упрощено, если
Figure 00000215
формируется надлежащим образом, как описано выше.
Если передающий объект передает контрольные символы с псевдослучайным управлением передачей, то принимающий объект может получать оценку
Figure 00000216
непосредственно. Принимающий объект может получать оценку
Figure 00000217
для диапазона mp передачи на основе контрольных символов, принятых от передающего объекта в этом диапазоне передачи. Если контрольные символы переданы с использованием V(mp), то
Figure 00000218
Принимающий объект может затем вывести оценку H(mp) следующим образом:
Figure 00000219
Если передающий объект передает символы данных в другом диапазоне md передачи, используя управляющую матрицу V(md), то принимающий объект может получить оценку
Figure 00000210
для этого диапазона передачи следующим образом:
Figure 00000220
Снова, частотная характеристика MIMO подразумевается постоянной по диапазонам mp и md передачи, так что H(md)=H(mp). Вычисление H(mp) и
Figure 00000210
может быть упрощено, если управляющие матрицы генерируются надлежащим образом.
Принимающий объект может использовать интерполяцию и/или экстраполяцию для получения оценок частотной характеристики канала MIMO. Например, передающий объект может передавать контрольные символы по подмножеству NF всех подполос. Принимающий объект может получать оценку
Figure 00000221
частотной характеристики реального канала MIMO или оценку
Figure 00000199
частотной характеристики эффективного канала MIMO для каждой подполосы
Figure 00000222
контрольного сигнала (которая является подполосой с передачей контрольного сигнала) на основании контрольного символа, принятого по такой подполосе. Если принимающий объект получает
Figure 00000223
, то он может выводить
Figure 00000221
, как описано выше. Принимающий объект затем может интерполировать и/или экстраполировать
Figure 00000221
для всех подполос контрольного сигнала, чтобы получить
Figure 00000221
для всех интересующих подполос.
Для каждого диапазона m передачи с передачей данных принимающий объект может выполнять пространственную обработку (или пространственную согласованную фильтрацию) над принятыми символами в
Figure 00000198
с помощью
Figure 00000205
, либо
Figure 00000199
, чтобы получить вектор
Figure 00000224
детектированных символов, которые являются оценками переданных символов данных. Принимающий объект также может получать детектированные символы с использованием различных технологий обработки приемника, в том числе (1) технологии инверсии корреляционной матрицы канала (CCMI), которая также обычно упоминается как технология форсирования нуля, и (2) технологии минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE).
Принимающий объект может выполнять пространственную обработку приемника с помощью оценки
Figure 00000223
частотной характеристики эффективного канала MIMO. Таблица обобщает пространственную обработку приемника для технологий CCMI и MMSE с помощью
Figure 00000223
. В таблице
Figure 00000225
- матрица пространственного фильтра для технологии CCMI,
Figure 00000226
- матрица пространственного фильтра для технологии MMSE, а
Figure 00000227
- диагональная матрица для технологии MMSE (которая содержит диагональные элементы
Figure 00000228
).
Технология Пространственная обработка приемника
CCMI
Figure 00000229
Пространственная обработка приемника
Figure 00000230
Матрица пространственного фильтра
MMSE
Figure 00000231
Пространственная обработка приемника
Figure 00000232

Figure 00000233
Матрица пространственного фильтра
Принимающий объект также может выполнять пространственную обработку приемника с помощью оценки
Figure 00000205
частотной характеристики реального канала MIMO. В этом случае принимающий объект выводит матрицу
Figure 00000234
пространственного фильтра на основании
Figure 00000221
и с использованием, например, технологии CCMI или MMSE, в каковом случае
Figure 00000199
заменяется на
Figure 00000205
в таблице. Принимающий объект затем выполняет пространственную согласованную фильтрацию над
Figure 00000198
с помощью
Figure 00000235
, чтобы получить
Figure 00000236
, которая является оценкой
Figure 00000237
, как изложено ниже:
Figure 00000238
. Принимающий объект также выполняет масштабирование с помощью
Figure 00000239
для технологии MMSE. Принимающий объект затем выполняет пространственное декодирование, обратное кодированию с расширением спектра (или компенсацию), над
Figure 00000240
с помощью
Figure 00000204
, чтобы получить
Figure 00000224
, как изложено ниже:
Figure 00000241
.
Вышеприведенное описание предполагает полноранговый канал MIMO с NS=NT
Figure 00000242
NR и передающий объект, использующий для пространственной обработки управляющие матрицы NT×NT. Если канал MIMO является недостаточным по рангу, так что NS<NT
Figure 00000243
NR, или если количество приемных антенн является меньшим, чем количество передающих антенн, так что NS=NR<NT, то передающий объект может выбирать и использовать для пространственной обработки NS столбцов каждой управляющей матрицы NT×NT. В этом случае
Figure 00000244
является вектором
Figure 00000245
с
Figure 00000246
символами данных для
Figure 00000246
потоков символов данных, а x mimo,pr(m) является вектором NT×1 с NT символами передачи для NT передающих антенн. Передающий объект может масштабировать каждый символ данных в
Figure 00000244
или каждом символе передачи в
Figure 00000193
посредством
Figure 00000247
с тем, чтобы полная мощность передачи, имеющаяся в распоряжении для каждой передающей антенны, использовалась для передачи NS потоков символов данных.
Псевдослучайное управление передачей может использоваться для достижения разнесения передачи или пространственного кодирования с расширением спектра для передачи MIMO, в зависимости от того, каким образом применяются управляющие матрицы. Например, PDU, содержащий часть контрольного сигнала (используемую для оценки канала) и часть данных (несущую блок символов данных), может передаваться по многочисленным подполосам и в многочисленных периодах символов. Чтобы добиться разнесения передачи, передающий объект может использовать (1) разные управляющие матрицы по многочисленным подполосам, но (2) одну и ту же управляющую матрицу по псевдослучайно управляемой части PDU для каждой подполосы. В этом случае управляющие матрицы для PDU являются только функцией подполосы или
Figure 00000248
. Передающий объект может использовать по подполосам настолько много управляющих матриц, насколько возможно, чтобы добиться большего разнесения передачи.
Чтобы добиться пространственного кодирования с расширением спектра, передающий объект может использовать (1) разные управляющие матрицы по многочисленным подполосам и (2) разные управляющие матрицы по псевдослучайно управляемой части PDU для каждой подполосы. В этом случае управляющие матрицы для PDU могли бы быть функцией как подполосы, так и периода символа, или
Figure 00000249
. Для пространственного кодирования с расширением спектра только принимающий объект адресата имеет сведения об управляющей матрице, используемой передающим объектом для каждой подполосы и каждого периода символа, и является способной выполнять комплементарное пространственное декодирование, обратное кодированию с расширением спектра, для восстановления переданного PDU. Другие принимающие объекты не имеют сведений об управляющих матрицах, а передача PDU происходит для этих объектов случайно в пространственном отношении. Как результат, эти другие принимающие объекты имеют низкую вероятность восстановления переданного PDU.
Псевдослучайное управление передачей также может использоваться, чтобы достичь пространственного кодирования с расширением спектра для управляемой моды. Для управляемой моды, передающий объект может выполнять разложение по сингулярным значениям
Figure 00000221
, как изложено ниже:
Figure 00000004
Figure 00000250
, Рав. (10)
где
Figure 00000251
- унитарная матрица
Figure 00000252
левых собственных векторов
Figure 00000205
;
Figure 00000253
- диагональная матрица NR×NT сингулярных значений
Figure 00000221
; и
Figure 00000254
- унитарная матрица
Figure 00000255
правых собственных значений
Figure 00000256
Передающий объект может выполнять пространственную обработку для управляемой моды с пространственным кодированием с расширением спектра, как изложено ниже:
Figure 00000257
. Рав. (11)
Как показано в равенстве (11), сначала передающий объект выполняет пространственную обработку над
Figure 00000244
с помощью
Figure 00000204
для пространственного кодирования с расширением спектра, а затем выполняет пространственную обработку над результирующими кодированными с расширением спектра символами с помощью
Figure 00000258
для управляемой моды. Кодированные с расширением спектра символы (вместо символов данных) передаются по NS собственным модам канала MIMO. Эти собственные моды могут рассматриваться как ортогональные пространственные каналы, полученные разложением
Figure 00000221
. Для управляемой моды с пространственным кодированием с расширением спектра эффективный канал MIMO, соблюдаемый символами данных для каждого диапазона передачи, учитывает как
Figure 00000259
, так и
Figure 00000195
, используемые передающим объектом. Для пространственного кодирования с расширением спектра передающий объект использует разные управляющие матрицы по псевдослучайно управляемой части PDU, и только принимающий объект адресата знает эти управляющие матрицы.
Принятые символы в принимающем объекте для управляемой моды с пространственным кодированием с расширением спектра могут быть выражены как:
Figure 00000260
Figure 00000261
Рав. (12)
Принимающий объект выполняет пространственную обработку для управляемой моды и пространственное декодирование, обратное кодированию с расширением спектра, как изложено ниже:
Figure 00000262
Figure 00000263
, Рав. (13)
где
Figure 00000264
- матрица пространственной фильтрации для управляемой моды с пространственным декодированием, обратным кодированию с расширением спектра, а
Figure 00000265
- шум после детектирования. Матрица
Figure 00000264
пространственного фильтра может быть выражена как:
Figure 00000266
Рав. (14)
Как показано в равенствах (13) и (14), принимающий объект может восстанавливать переданные символы данных, прежде всего, посредством выполнения пространственной обработки приемника с помощью
Figure 00000267
для управляемой моды, сопровождаемой пространственным декодированием, обратным кодированию с расширением спектра, с помощью
Figure 00000204
.
4. Передача MISO
В системе 100 канал MISO существует между многоантенным передающим объектом и одноантенным принимающим объектом. Для системы с единственной несущей канал MISO, сформированный NT антеннами в передающем объекте и единственной антенной в принимающем объекте, может быть охарактеризован вектором-строкой
Figure 00000268
частотной характеристики канала
Figure 00000269
NT, который может быть выражен как:
Рав. (15)
где составляющая
Figure 00000271
для i=1…NT, обозначает связь между передающей антенной i и единственной приемной антенной. Другой канал MIMO существует между каждой другой комбинацией многоантенного передающего объекта и одноантенного принимающего объекта.
Передающий объект может передавать данные со своих многочисленных антенн в одноантенный принимающий объект с использованием псевдослучайного управления передачей. Передающий объект может формировать множество L управляющих векторов, которое может быть обозначено как
Figure 00000272
, или
Figure 00000273
для i=1…L, как описано выше.
Для передачи MISO передающий объект может выполнять пространственную обработку для псевдослучайного управления передачей, как изложено ниже:
Figure 00000274
,
Рав. 16
где
Figure 00000275
- символ данных, который должен быть отправлен в диапазоне m передачи;
Figure 00000276
- управляющий вектор, используемый для диапазона m передачи; и
Figure 00000277
- вектор с
Figure 00000278
символами передачи, которые должны быть отправлены с NT передающих антенн в диапазоне m передачи.
Управляющий вектор
Figure 00000279
для использования для каждого диапазона передачи может быть выведен из множества L управляющих матриц. NT столбцов каждой управляющей матрицы
Figure 00000047
в множестве
Figure 00000280
может использоваться для формирования NT разных управляющих векторов. Чтобы использовать полную мощность передачи, доступную для каждой передающей антенны, каждый столбец
Figure 00000047
может масштабироваться посредством
Figure 00000281
и использоваться в качестве управляющего вектора.
Принятые символы в принимающем объекте могут быть выражены как:
Figure 00000282

Figure 00000283
,
Рав. (17)
где r(m) - принятый символ для диапазона m передачи;
Figure 00000284
- частотная характеристика эффективного канала с одним входом и одним выходом (SISO) для диапазона m передачи, которой является
Figure 00000285
; и
n(m) - шум в принимающем объекте для диапазона m передачи.
Частотная характеристика
Figure 00000284
эффективного канала SISO для каждого диапазона m передачи определяется частотной характеристикой
Figure 00000286
реального канала MISO для этого диапазона передачи и управляющим вектором
Figure 00000276
, используемым для диапазона передачи. Если передающий объект передает контрольные символы без псевдослучайного управления передачей, то принимающий объект может получать оценку
Figure 00000286
непосредственно. Принимающий объект затем может выводить оценку
Figure 00000284
для каждого диапазона передачи, используемого для передачи данных, как изложено ниже:
Figure 00000287
. Частотная характеристика канала MISO предполагается постоянной по диапазонам передачи, используемым для передачи данных и контрольного сигнала. Вычисление для
Figure 00000288
может быть упрощено, если
Figure 00000276
сформирован надлежащим образом, как описано выше.
Если передающий объект передает контрольные символы с псевдослучайным управлением передачей, то принимающий объект может получать оценку
Figure 00000284
непосредственно. Оценка
Figure 00000289
для каждого диапазона m передачи учитывает управляющий вектор
Figure 00000279
, используемый для такого диапазона передачи. Чтобы оценить
Figure 00000286
, которая имеет размер 1×NT, принимающий объект может получать оценки
Figure 00000290
для NT диапазонов передачи на основании контрольных символов, переданных передающим объектом в NT диапазонах передачи, с использованием NT управляющих векторов.
Принимающий объект затем может выводить оценку
Figure 00000286
на основании (1) NT разных оценок
Figure 00000290
для NT диапазонов передачи и (2) NT управляющих векторов, используемых для этих диапазонов передачи. Принимающий объект затем может вычислять
Figure 00000291
для каждого диапазона передачи с передачей данных на основании
Figure 00000292
, выведенной из контрольных символов и управляющего вектора
Figure 00000279
, используемого для диапазона передачи.
Принимающий объект может выполнять детектирование (например, согласованную фильтрацию) над принятыми символами с помощью оценки
Figure 00000284
частотной характеристики эффективного канала SISO, как изложено ниже:
Figure 00000293
, Рав. (18)
где
Figure 00000294
- детектированный символ для диапазона m передачи, который является оценкой
Figure 00000295
,
Figure 00000296
- шум после детектирования, а «*» обозначает сопряженное значение.
Принимающий объект также может выполнять пространственную обработку приемника с помощью оценки
Figure 00000297
частотной характеристики реального канала MISO и управляющего вектора
Figure 00000298
, как изложено ниже:
Figure 00000299
, Рав. (19)
где
Figure 00000300
.
Псевдослучайное управление передачей может использоваться для достижения разнесения передачи или пространственного кодирования с расширением спектра для передачи MISO подобным образом, как описанный выше для передачи MIMO.
5. Система
Фиг. 3 показывает структурную схему многоантенного передающего объекта 310, одноантенного принимающего объекта 350x и многоантенного принимающего объекта 350у в системе 100. Передающий объект 310 может быть точкой доступа или многоантенным пользовательским терминалом. Каждый принимающий объект 350 также может быть точкой доступа или пользовательским терминалом.
В принимающем объекте 310 процессор 320 данных передачи (TX) обрабатывает (например, кодирует, осуществляет перемежение и символьное отображение) каждый пакет данных, чтобы получить соответствующий блок символов данных. Пространственный процессор 330 TX принимает и демультиплексирует контрольные символы и символы данных так, как уместно для системы, выполняет пространственную обработку для псевдослучайного управления передачей и/или управляемой моды, поставляет NT потоков символов передачи в NT модулей с 332a по 332t передатчика (TMTR). Пространственный процессор 320 TX может выполнять пространственную обработку с помощью управляющих матриц
Figure 00000195
, например, как показано в равенстве (8) или (11), для передачи MIMO в принимающий объект 350у. Пространственный процессор 320 TX также может выполнять пространственную обработку с помощью управляющих векторов
Figure 00000276
, например, как показано в равенстве (16), для передачи MISO в принимающий объект 350х. Каждый модуль 332 передатчика обрабатывает свой поток символов передачи (и выполняет OFDM-модуляцию, если применима), чтобы сформировать модулированный сигнал. Модули с 332а по 332t передатчика предоставляют NT модулированных сигналов для передачи с NT антенн соответственно с 334а по 334t.
В одноантенном принимающем объекте 350х антенна 352х принимает NT переданных сигналов и предоставляет принятый сигнал в модуль приемника (RCVR) 354х. Модуль 354х приемника выполняет обработку, комплементарную выполняемой модулями 332 передатчика (например, OFDM-демодуляцию, если применима), и предоставляет (1) принятые символы данных в детектор 360х и (2) принятые контрольные символы в блок 384х оценки канала в пределах контроллера 380х. Блок 384х оценки канала оценивает фактические каналы SISO между передающим объектом 310 и принимающим объектом 350х. Детектор 360х выполняет детектирование над принятыми символами данных на основании оценок частотных характеристик эффективного канала SISO, например, как показано в равенстве (18), и предоставляет поток детектированных символов. Процессор 370х данных приема (RX) затем обрабатывает (например, осуществляет обратное символьное отображение, обратное перемежение и декодирование) поток детектированных символов и поставляет декодированные данные для каждого пакета данных.
В многоантенном принимающем объекте 350у NR антенн с 352а по 352r принимают NT переданных сигналов, и каждая антенна 352 поставляет принятый сигнал в соответствующий модуль 354 приемника. Каждый модуль 354 приемника обрабатывает соответственный принятый сигнал и поставляет (1) принятые символы данных в пространственный процессор 360у приема (RX) и (2) принятые контрольные символы в блок 384у оценки канала в пределах контроллера 380у. Блок 384y оценки канала осуществляет оценку для реальных или эффективных каналов MIMO между передающим объектом 310 и принимающим объектом 350у. Контроллер 380у выводит матрицы пространственной фильтрации на основании (1) оценок частотных характеристик каналов MIMO и управляющих матриц или (2) оценок частотных характеристик эффективных каналов MIMO. Матрицы пространственной фильтрации для технологии CCMI или MMSE могут быть выведены, как показано в таблице. Матрица пространственного фильтра для управляемой моды с пространственным кодированием с расширением спектра может быть выведена, как показано в равенстве (14). Пространственный процессор 360у RX выполняет пространственную обработку над принятыми символами данных с помощью матриц пространственной фильтрации, например, как показано в таблице или равенстве (13), и предоставляет детектированные символы. Процессор 370у данных RX затем обрабатывает детектированные символы и предоставляет декодированные данные для каждого пакета данных.
Контроллеры 340, 380х и 380у управляют работой модулей обработки в передающем объекте 310 и принимающих объектах 350х и 350у соответственно. Контроллеры 340, 380х и 380у могут формировать управляющие матрицы/производные, как описано выше. Модули 342, 382х и 382у памяти сохраняют данные и/или программный код, используемый контроллерами 340, 380х и 380у соответственно. Например, эти блоки памяти могут сохранять множество L управляющих векторов (SV) и/или множество L управляющих матриц (SM).
Технологии, описанные в материалах настоящей заявки, для формирования и использования управляющих матриц/векторов для псевдослучайного управления передачей, могут быть реализованы различными средствами. Например, эти технологии могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении или их сочетании. Для аппаратной реализации модули обработки, используемые для формирования управляющих матриц/векторов и/или выполнения пространственной обработки с помощью этих управляющих матриц/векторов, могут быть реализованы в пределах одной или более специализированных интегральных схем (ASIC), цифровых сигнальных процессоров (ЦСП, DSP), устройств цифровой сигнальной обработки (DSPD), программируемых логических устройств (PLD), программируемых вентильных матриц (FPGA), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров, других электронных модулей, предназначенных для выполнения функций, описанных в материалах настоящей заявки, или их комбинации.
Для программной реализации технологии, описанные в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы модулями (например, процедурами, функциями и так далее), которые выполняют функции, описанные в материалах настоящей заявки. Коды программного обеспечения могут храниться в модуле памяти (например, модуле 342, 382х или 382у памяти по фиг. 3) и выполняться процессором (например, контроллером 340, 380х или 380у). Модуль памяти может быть реализован в пределах процессора или внешним по отношению к процессору, в каковом случае он может быть с возможностью обмена данными присоединен к процессору через различные средства, как известно в данной области техники.
Заглавия включены в материалы настоящей заявки для ссылки и для содействия в определении местоположения определенных разделов. Эти заглавия не имеют намерением ограничивать объем концепций, описанных под ними, и эти концепции могут обладать применимостью в других разделах на протяжении всего описания изобретения.
Предшествующее описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено, чтобы дать любому специалисту в данной области техники возможность создать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации относительно этих вариантов осуществления будут без труда очевидны специалистам в данной области техники, а общие принципы, определенные в материалах настоящей заявки, могут применяться к другим вариантам осуществления, не выходя из сущности или объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не подразумевается ограниченным вариантами осуществления, показанными в материалах настоящей заявки, но должно быть согласовано с самым широким объемом, не противоречащим принципам и новейшим признакам, раскрытым в материалах настоящей заявки.

Claims (55)

1. Способ формирования управляющих матриц, используемых для пространственной обработки, по меньшей мере, одного канала передачи данных в многоантенной системе беспроводной связи, содержащий:
получают базовую матрицу;
выбирают, по меньшей мере, одну разную комбинацию скаляров, причем каждая комбинация включает в себя, по меньшей мере, один скаляр для, по меньшей мере, одной строки базовой матрицы, один скаляр на строку, каждый скаляр является вещественным или комплексным значением; и формируют, по меньшей мере, одну управляющую матрицу посредством перемножения базовой матрицы с, по меньшей мере, одной разной комбинацией скаляров, при этом, одна управляющая матрица формируется посредством каждой комбинации скаляров; и
применяют, по меньшей мере, одну управляющую матрицу, по меньшей мере, к одному каналу передачи данных в многоантенной беспроводной связи.
2. Способ по п.1, дополнительно содержащий:
формируют множество управляющих векторов с помощью столбцов, по меньшей мере, одной управляющей матрицы.
3. Способ по п.1, в котором базовая матрица является матрицей Уолша.
4. Способ по п.1, в котором базовая матрица является матрицей Фурье.
5. Способ по п.1, в котором базовая матрица является унитарной матрицей, содержащей ортогональные столбцы.
6. Способ по п.1, в котором каждая из, по меньшей мере, одной управляющей матрицы имеет ортогональные столбцы.
7. Способ по п.1, в котором скаляры для упомянутой, по меньшей мере, одной разной комбинации, выбираются из множества, содержащего +1, -1, +j и -j, где j является квадратным корнем из -1.
8. Способ по п.1, в котором каждый элемент, по меньшей мере, одной управляющей матрицы находится в множестве, содержащем +1, -1, +j и -j, где j является квадратным корнем из -1.
9. Способ по п.1, в котором каждая из, по меньшей мере, одной управляющей матрицы включает в себя элементы, имеющие одинаковый модуль.
10. Способ по п.1, в котором базовая матрица имеет размерность N на N, где N является целым числом, большим чем единица, и при этом каждая комбинация включает в себя N-1 скаляров для N-1 строк базовой матрицы.
11. Способ по п.10, в котором N является степенью двойки.
12. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, одна комбинация скаляров получена К-ичным счетчиком, имеющим один разряд для каждого из, по меньшей мере, одного скаляра в комбинации, где К является количеством разных возможных скаляров, используемых для каждой строки базовой матрицы.
13. Устройство, выполненное с возможностью формирования управляющих матриц, используемых для пространственной обработки в многоантенной системе беспроводной связи, содержащее:
контроллер, выполненный с возможностью
получения базовой матрицы,
выбора, по меньшей мере, одной разной комбинации скаляров, каждая комбинация включает в себя, по меньшей мере, один скаляр для, по меньшей мере, одной строки базовой матрицы, один скаляр на строку, каждый скаляр является вещественным или комплексным значением, и формирования по меньшей мере одной управляющей матрицы посредством перемножения базовой матрицы с, по меньшей мере, одной различной комбинацией скаляров, при этом одна управляющая матрица формируется посредством каждой комбинации скаляров; и память, выполненную с возможностью сохранения базовой матрицы, или, по меньшей мере, одной управляющей матрицы, или обеих, базовой матрицы и, по меньшей мере, одной управляющей матрицы.
14. Устройство по п.13, в котором базовая матрица является матрицей Уолша.
15. Устройство по п.13, в котором каждая из, по меньшей мере, одной управляющей матрицы имеет ортогональные столбцы.
16. Устройство по п.13, в котором каждый элемент, по меньшей мере, одной управляющей матрицы находится в множестве, содержащем +1, -1, +j и -j, где j является квадратным корнем из -1.
17. Устройство, выполненное с возможностью формирования управляющих матриц, используемых для пространственной обработки в многоантенной системе беспроводной связи, содержащее:
средство для получения базовой матрицы;
средство для выбора, по меньшей мере, одной разной комбинации скаляров, каждая комбинация включает в себя, по меньшей мере, один скаляр для, по меньшей мере, одной строки базовой матрицы, один скаляр на строку, каждый скаляр является вещественным или комплексным значением; и
средство для формирования, по меньшей мере, одной управляющей матрицы посредством перемножения базовой матрицы с, по меньшей мере, одной разной комбинацией скаляров, при этом, одна управляющая матрица формируется посредством каждой комбинации скаляров.
18. Устройство по п.17, в котором базовая матрица является матрицей Уолша.
19. Устройство по п.17, в котором каждая из, по меньшей мере, одной управляющей матрицы имеет ортогональные столбцы.
20. Устройство по п.17, в котором каждый элемент, по меньшей мере, одной управляющей матрицы находится в множестве, содержащем +1, -1, +j и -j, где j является квадратным корнем из -1.
21. Способ выполнения пространственной обработки в передающем объекте для передачи данных в многоантенной системе беспроводной связи, содержащий:
обрабатывают данные для получения блока символов данных, которые должны передаваться в множестве диапазонов передачи;
получают множество управляющих матриц, одна управляющая матрица для каждого из множества диапазонов передачи, при этом множество управляющих матриц формируют на основании базовой матрицы и, по меньшей мере, одной разной комбинации скаляров, каждая упомянутая комбинация включает в себя, по меньшей мере, один скаляр, используемый для умножения, по меньшей мере, на одну строку базовой матрицы, чтобы сформировать соответствующую управляющую матрицу; и
выполняют пространственную обработку над, по меньшей мере, одним символом данных, который должен быть передан в каждом диапазоне передачи, с помощью управляющей матрицы, полученной для упомянутого диапазона передачи, пространственная обработка имеет результатом блок символов данных, придерживающихся множества эффективных каналов, сформированных с помощью упомянутого множества управляющих матриц.
22. Способ по п.21, в котором многоантенная система связи использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), и при этом множество диапазонов передачи соответствует множеству подполос.
23. Способ по п.21, в котором многоантенная система связи использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), и при этом, каждый из множества диапазонов передачи соответствует одной или более подполос в одном временном интервале.
24. Способ по п.21, в котором множество диапазонов передачи соответствует множеству временных интервалов.
25. Способ по п.21, в котором каждая управляющая матрица имеет один столбец, и при этом, один символ данных передают в каждом диапазоне передачи.
26. Способ по п.21, в котором каждая управляющая матрица имеет множество столбцов, и при этом, множество символов данных одновременно передают в каждом диапазоне передачи.
27. Способ по п.21, в котором базовая матрица является матрицей Уолша.
28. Способ по п.21, в котором базовая матрица является матрицей Фурье.
29. Способ по п.21, в котором каждая из множества управляющих матриц имеет ортогональные столбцы.
30. Способ по п.21, в котором каждый элемент множества управляющих матриц принадлежит множеству, содержащему +1, -1, +j и -j, где j является квадратным корнем из -1.
31. Способ по п.21, в котором каждая из множества управляющих матриц включает в себя элементы, имеющие одинаковый модуль.
32. Способ по п.21, в котором множество управляющих матриц не известны принимающему объекту для упомянутого блока символов данных.
33. Способ по п.21, в котором множество управляющих матриц известны только передающему объекту и принимающему объекту для упомянутого блока символов данных.
34. Устройство пространственной обработки в передающем объекте для передачи данных в многоантенной системе беспроводной связи, содержащее:
процессор данных, выполненный с возможностью обработки данных, чтобы получить блок символов данных, которые должны передаваться в множестве диапазонов передачи;
контроллер, выполненный с возможностью получения множества управляющих матриц по одной управляющей матрице для каждого из множества диапазонов передачи, при этом множество управляющих матриц формируется на основании базовой матрицы и, по меньшей мере, одной разной комбинации скаляров, каждая комбинация включает в себя, по меньшей мере, один скаляр, используемый для умножения по меньшей мере на одну строку базовой матрицы, чтобы сформировать соответствующую управляющую матрицу; и
процессор, для выполнения пространственной обработки, выполненный с возможностью осуществления пространственной обработки над, по меньшей мере, одним символом данных, который должен передаваться в каждом диапазоне передачи, с помощью управляющей матрицы, полученной для упомянутого диапазона передачи, пространственная обработка имеет результатом блок символов данных, придерживающихся множества эффективных каналов, сформированных с помощью множества управляющих матриц.
35. Устройство по п.34, в котором каждая управляющая матрица имеет один столбец, и при этом один символ данных передается в каждом диапазоне передачи.
36. Устройство по п.34, в котором каждая управляющая матрица имеет множество столбцов, и при этом множество символов данных одновременно передаются в каждом диапазоне передачи.
37. Устройство по п.34, в котором базовая матрица является матрицей Уолша.
38. Устройство по п.34, в котором каждый элемент множества управляющих матриц находится в множестве, содержащем +1, -1, +j и -j, где j является квадратным корнем из -1.
39. Устройство пространственной обработки в передающем объекте для передачи данных в многоантенной системе беспроводной связи, содержащее:
средство для обработки данных, чтобы получать блок символов данных, которые должны передаваться в множестве диапазонов передачи;
средство для получения множества управляющих матриц, по одной управляющей матрице для каждого из множества диапазонов передачи, при этом множество управляющих матриц формируется на основании базовой матрицы и, по меньшей мере, одной разной комбинации скаляров, каждая комбинация включает в себя, по меньшей мере, один скаляр, используемый для умножения на, по меньшей мере, одну строку базовой матрицы, чтобы формировать соответствующую управляющую матрицу; и средство для выполнения пространственной обработки над, по меньшей мере, одним символом данных, который должен передаваться в каждом диапазоне передачи, с помощью управляющей матрицы, полученной для диапазона передачи, пространственная обработка имеет результатом блок символов данных, придерживающихся множества эффективных каналов, сформированных с помощью множества управляющих матриц.
40. Устройство по п.39, в котором каждая управляющая матрица имеет один столбец, и при этом один символ данных передается в каждом диапазоне передачи.
41. Устройство по п.39, в котором каждая управляющая матрица содержит множество столбцов, и при этом множество символов данных одновременно передаются в каждом диапазоне передачи.
42. Способ выполнения пространственной обработки приемника в принимающем объекте в многоантенной системе беспроводной связи, содержащий:
выводят множество матриц пространственной фильтрации на основании оценки частотной характеристики канала и множества управляющих матриц, по одной управляющей матрице для каждого из множества диапазонов передачи, при этом множество управляющих матриц формируется на основании базовой матрицы и, по меньшей мере, одной разной комбинации скаляров, каждая комбинация включает в себя, по меньшей мере, один скаляр, используемый для умножения на, по меньшей мере, одну строку базовой матрицы, чтобы сформировать соответствующую управляющую матрицу;
получают в множестве диапазонов передачи, R последовательностей принятых символов через R приемных антенн, где R является целым числом, единицей или большим; и
выполняют пространственную обработку приемника над R последовательностями принятых символов с помощью множества матриц пространственной фильтрации для получения детектированных символов.
43. Способ по п.42, в котором многоантенная система связи использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), и при этом множество диапазонов передачи соответствует множеству подполос.
44. Способ по п.42, в котором множество диапазонов передачи соответствует множеству временных интервалов.
45. Способ по п.42, в котором каждая управляющая матрица имеет один столбец, и при этом каждая матрица пространственной фильтрации имеет размерность один на один.
46. Способ по п.42, в котором каждая управляющая матрица содержит N столбцов, и при этом каждая матрица пространственной фильтрации имеет размерность N на R, где N и R являются целыми числами, большими двух.
47. Устройство пространственной обработки в принимающем объекте в многоантенной системе беспроводной связи, содержащее:
контроллер, выполненный с возможностью получения множества матриц пространственной фильтрации на основании оценки частотной характеристики канала и множества управляющих матриц, по одной управляющей матрице для каждого из множества диапазонов передачи, при этом множество управляющих матриц формируется на основании базовой матрицы и, по меньшей мере, одной разной комбинации скаляров, каждая комбинация включает в себя, по меньшей мере, один скаляр, используемый для умножения на, по меньшей мере, одну строку базовой матрицы, чтобы сформировать соответствующую управляющую матрицу;
и
процессор для выполнения пространственной обработки, выполненный с возможностью
получения, в множестве диапазонов передачи, R последовательностей
принятых символов через R приемных антенн, где R является целым числом, единицей или большим, и
выполнения пространственной обработки приемника над R последовательностями принятых символов с помощью множества матриц пространственной фильтрации для получения детектированных символов.
48. Устройство по п.47, в котором каждая управляющая матрица содержит один столбец, и при этом каждая матрица пространственной фильтрации имеет размерность один на один.
49. Устройство по п.47, в котором каждая управляющая матрица содержит N столбцов, и при этом каждая матрица пространственной фильтрации имеет размерность N на R, где N и R являются целыми числами, большими двух.
50. Устройство для выполнения пространственной обработки в принимающем объекте в многоантенной системе беспроводной связи, содержащее:
средство для получения множества матриц пространственной фильтрации на основании оценки частотной характеристики канала и множества управляющих матриц, по одной управляющей матрице для каждого из множества диапазонов передачи, при этом множество управляющих матриц сформировано на основании базовой матрицы и, по меньшей мере, одной разной комбинации скаляров, каждая комбинация включает в себя, по меньшей мере, на одну скаляр, используемый для умножения, по меньшей мере, на одну строку базовой матрицы, чтобы сформировать соответствующую управляющую матрицу;
средство для получения, в множестве диапазонов передачи, R последовательностей принятых символов через R приемных антенн, где R является целым числом, единицей или большим; и
средство для выполнения пространственной обработки приемника над R последовательностями принятых символов с помощью множества матриц пространственной фильтрации для получения детектированных символов.
51. Устройство по п.50, в котором каждая управляющая матрица содержит один столбец, и при этом каждая матрица пространственной фильтрации имеет размерность один на один.
52. Устройство по п.50, в котором каждая управляющая матрица содержит N столбцов, и при этом каждая матрица пространственной фильтрации имеет размерность N на R, где N и R являются целыми числами, большими двух.
53. Машиночитаемый носитель, закодированный исполняемыми процессором командами для формирования управляющих матриц, используемыми для пространственной обработки, по меньшей мере, одного канала передачи данных в многоантенной системе беспроводной связи, при этом команды позволяют осуществить следующие этапы способа, на которых:
получают базовую матрицу;
выбирают, по меньшей мере, одну разную комбинацию скаляров, причем каждая комбинация включает в себя, по меньшей мере, один скаляр для, по меньшей мере, одной строки базовой матрицы, один скаляр на строку, каждый скаляр является вещественным или комплексным значением;
формируют, по меньшей мере, одну управляющую матрицу посредством перемножения базовой матрицы с, по меньшей мере, одной разной комбинацией скаляров, при этом одна управляющая матрица формируется посредством каждой комбинации скаляров; и
применяют, по меньшей мере, одну управляющую матрицу, по меньшей мере, к одному каналу передачи данных в многоантенной системе беспроводной связи.
54. Машиночитаемый носитель, закодированный исполняемыми процессором командами для выполнения пространственной обработки в передающем объекте для передачи данных в многоантенной системе беспроводной связи, при этом команды позволяют осуществить следующие этапы способа, на которых:
обрабатывают данные для получения блока символов данных, которые должны передаваться в множестве диапазонов передачи;
получают множество управляющих матриц, одна управляющая матрица для каждого из множества диапазонов передачи, при этом множество управляющих матриц формируют на основании базовой матрицы и, по меньшей мере, одной разной комбинации скаляров, каждая упомянутая комбинация включает в себя, по меньшей мере, один скаляр, используемый для умножения, по меньшей мере, на одну строку базовой матрицы, чтобы сформировать соответствующую управляющую матрицу; и
выполняют пространственную обработку над, по меньшей мере, одним символом данных, который должен быть передан в каждом диапазоне передачи, с помощью управляющей матрицы, полученной для упомянутого диапазона передачи, пространственная обработка имеет результатом блок символов данных, придерживающихся множества эффективных каналов, сформированных с помощью упомянутого множества управляющих матриц.
55. Машиночитаемый носитель, закодированный исполняемыми процессором командами для выполнения пространственной обработки приемника в принимающем объекте в многоантенной системе беспроводной связи, при этом команды позволяют осуществить следующие этапы способа, на которых:
выводят множество матриц пространственной фильтрации на основании оценки частотной характеристики канала и множества управляющих матриц, по одной управляющей матрице для каждого из множества диапазонов передачи, при этом множество управляющих матриц формируется на основании базовой матрицы и, по меньшей мере, одной разной комбинации скаляров, каждая комбинация включает в себя, по меньшей мере, один скаляр, используемый для умножения на, по меньшей мере, одну строку базовой матрицы, чтобы сформировать соответствующую управляющую матрицу;
получают в множестве диапазонов передачи, R последовательностей принятых символов через R приемных антенн, где R является целым числом, единицей или большим; и
выполняют пространственную обработку приемника над R последовательностями принятых символов с помощью множества матриц пространственной фильтрации для получения детектированных символов.
RU2006139645/09A 2004-04-09 2005-03-15 Пространственная обработка с помощью управляющих матриц для псевдослучайного управления передачей в многоантенной системе связи RU2351070C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/821,390 2004-04-09
US10/821,390 US20050238111A1 (en) 2004-04-09 2004-04-09 Spatial processing with steering matrices for pseudo-random transmit steering in a multi-antenna communication system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006139645A RU2006139645A (ru) 2008-05-20
RU2351070C2 true RU2351070C2 (ru) 2009-03-27

Family

ID=34963131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006139645/09A RU2351070C2 (ru) 2004-04-09 2005-03-15 Пространственная обработка с помощью управляющих матриц для псевдослучайного управления передачей в многоантенной системе связи

Country Status (17)

Country Link
US (1) US20050238111A1 (ru)
EP (2) EP1733486B1 (ru)
JP (2) JP2007533206A (ru)
KR (1) KR100856172B1 (ru)
CN (1) CN1973451B (ru)
AU (1) AU2005236853C1 (ru)
BR (1) BRPI0509701B1 (ru)
CA (1) CA2562055C (ru)
DK (1) DK1733486T3 (ru)
ES (1) ES2536975T3 (ru)
IL (1) IL178445A0 (ru)
MX (1) MXPA06011656A (ru)
PL (1) PL1733486T3 (ru)
PT (1) PT1733486E (ru)
RU (1) RU2351070C2 (ru)
TW (1) TWI393374B (ru)
WO (1) WO2005104399A1 (ru)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7399982B2 (en) * 2003-01-09 2008-07-15 Con-Trol-Cure, Inc UV curing system and process with increased light intensity
US8204149B2 (en) 2003-12-17 2012-06-19 Qualcomm Incorporated Spatial spreading in a multi-antenna communication system
US7336746B2 (en) 2004-12-09 2008-02-26 Qualcomm Incorporated Data transmission with spatial spreading in a MIMO communication system
US20050180312A1 (en) * 2004-02-18 2005-08-18 Walton J. R. Transmit diversity and spatial spreading for an OFDM-based multi-antenna communication system
US8169889B2 (en) 2004-02-18 2012-05-01 Qualcomm Incorporated Transmit diversity and spatial spreading for an OFDM-based multi-antenna communication system
US8923785B2 (en) 2004-05-07 2014-12-30 Qualcomm Incorporated Continuous beamforming for a MIMO-OFDM system
US8285226B2 (en) * 2004-05-07 2012-10-09 Qualcomm Incorporated Steering diversity for an OFDM-based multi-antenna communication system
US7110463B2 (en) * 2004-06-30 2006-09-19 Qualcomm, Incorporated Efficient computation of spatial filter matrices for steering transmit diversity in a MIMO communication system
US7738595B2 (en) * 2004-07-02 2010-06-15 James Stuart Wight Multiple input, multiple output communications systems
US7548592B2 (en) * 2004-07-02 2009-06-16 James Stuart Wight Multiple input, multiple output communications systems
US7978649B2 (en) 2004-07-15 2011-07-12 Qualcomm, Incorporated Unified MIMO transmission and reception
US7978778B2 (en) 2004-09-03 2011-07-12 Qualcomm, Incorporated Receiver structures for spatial spreading with space-time or space-frequency transmit diversity
US7590195B2 (en) * 2005-02-23 2009-09-15 Nec Laboratories America, Inc. Reduced-complexity multiple-input multiple-output (MIMO) channel detection via sequential Monte Carlo
US7720030B2 (en) * 2006-02-28 2010-05-18 Intel Corporation Techniques for explicit feedback delay measurement
US8781017B2 (en) 2006-02-28 2014-07-15 Intel Corporation Techniques for explicit feedback delay measurement
US8543070B2 (en) 2006-04-24 2013-09-24 Qualcomm Incorporated Reduced complexity beam-steered MIMO OFDM system
US7787554B1 (en) * 2006-05-02 2010-08-31 Marvell International Ltd. Beamforming to a subset of receive antennas in a wireless MIMO communication system
US8290089B2 (en) 2006-05-22 2012-10-16 Qualcomm Incorporated Derivation and feedback of transmit steering matrix
CN101536442A (zh) * 2006-11-06 2009-09-16 高通股份有限公司 Mimo传输的码字级加扰
US8126076B2 (en) 2007-02-27 2012-02-28 Motorola Mobility, Inc. Method and apparatus for transmission within a multi-carrier communication system
US9113480B2 (en) * 2009-08-18 2015-08-18 Koninklijke Philips N.V. Method for operating a radio station in a mobile network
JP5715131B2 (ja) * 2009-08-18 2015-05-07 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ モバイル・ネットワークにおいて無線局を動作させるための方法
CN101783723B (zh) * 2010-01-19 2013-09-11 北京邮电大学 一种多天线系统的信号处理方法、系统和装置
US8982686B2 (en) 2010-06-07 2015-03-17 Qualcomm Incorporated Communication devices for generating and using a matrix-mapped sequence
KR20170065252A (ko) * 2015-12-03 2017-06-13 한국전자통신연구원 Los 환경에서 채널 용량을 늘리기 위한 다중입출력 방법 및 장치

Family Cites Families (88)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5668837A (en) * 1993-10-14 1997-09-16 Ericsson Inc. Dual-mode radio receiver for receiving narrowband and wideband signals
CN1059530C (zh) * 1994-02-10 2000-12-13 Ntt移动通信网株式会社 自适应扩频接收机
AU4238697A (en) * 1996-08-29 1998-03-19 Cisco Technology, Inc. Spatio-temporal processing for communication
US6584144B2 (en) * 1997-02-24 2003-06-24 At&T Wireless Services, Inc. Vertical adaptive antenna array for a discrete multitone spread spectrum communications system
US6061023A (en) * 1997-11-03 2000-05-09 Motorola, Inc. Method and apparatus for producing wide null antenna patterns
US6185440B1 (en) * 1997-12-10 2001-02-06 Arraycomm, Inc. Method for sequentially transmitting a downlink signal from a communication station that has an antenna array to achieve an omnidirectional radiation
US6317466B1 (en) * 1998-04-15 2001-11-13 Lucent Technologies Inc. Wireless communications system having a space-time architecture employing multi-element antennas at both the transmitter and receiver
US6198775B1 (en) * 1998-04-28 2001-03-06 Ericsson Inc. Transmit diversity method, systems, and terminals using scramble coding
US6175743B1 (en) * 1998-05-01 2001-01-16 Ericsson Inc. System and method for delivery of short message service messages to a restricted group of subscribers
EP1033004A1 (en) * 1998-09-18 2000-09-06 Hughes Electronics Corporation Method and constructions for space-time codes for psk constellations for spatial diversity in multiple-element antenna systems
US6218985B1 (en) * 1999-04-15 2001-04-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Array synthesis method
US6853689B1 (en) * 1999-07-15 2005-02-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method and apparatus for channel estimation with transmit diversity
US6351499B1 (en) * 1999-12-15 2002-02-26 Iospan Wireless, Inc. Method and wireless systems using multiple antennas and adaptive control for maximizing a communication parameter
US6542556B1 (en) * 2000-03-31 2003-04-01 Nokia Mobile Phones Ltd. Space-time code for multiple antenna transmission
US20020009125A1 (en) * 2000-06-12 2002-01-24 Shi Zhen Liang High bandwidth efficient spread spectrum modulation using chirp waveform
KR100493152B1 (ko) * 2000-07-21 2005-06-02 삼성전자주식회사 이동 통신 시스템에서의 전송 안테나 다이버시티 방법 및이를 위한 기지국 장치 및 이동국 장치
US7065156B1 (en) * 2000-08-31 2006-06-20 Nokia Mobile Phones Ltd. Hopped delay diversity for multiple antenna transmission
US6842487B1 (en) * 2000-09-22 2005-01-11 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Cyclic delay diversity for mitigating intersymbol interference in OFDM systems
US7110378B2 (en) * 2000-10-03 2006-09-19 Wisconsin Alumni Research Foundation Channel aware optimal space-time signaling for wireless communication over wideband multipath channels
EP1195937A1 (en) * 2000-10-03 2002-04-10 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Space-time coding with orthogonal transformations
EP2259479B1 (en) * 2000-11-20 2019-04-17 Sony Deutschland GmbH Adaptive subcarrier loading
GB0102316D0 (en) * 2001-01-30 2001-03-14 Koninkl Philips Electronics Nv Radio communication system
US6982946B2 (en) * 2001-04-05 2006-01-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Partly orthogonal multiple code trees
US7929631B2 (en) * 2001-04-23 2011-04-19 Texas Instruments Incorporated Multiple space time transmit diversity communication system with selected complex conjugate inputs
US6859747B2 (en) * 2001-04-26 2005-02-22 Siemens Energy & Automation, Inc. Method and apparatus for self-calibrating a motion control system
US7190734B2 (en) * 2001-05-25 2007-03-13 Regents Of The University Of Minnesota Space-time coded transmissions within a wireless communication network
US6711124B2 (en) * 2001-05-25 2004-03-23 Ericsson Inc. Time interval based channel estimation with transmit diversity
US6999472B2 (en) * 2001-05-30 2006-02-14 Nokia Mobile Phones Limited Apparatus, and associated method, for space-time encoding, and decoding, data at a selected code rate
FR2827439B1 (fr) * 2001-07-13 2003-10-24 Leroy Somer Moteurs Machine discoide
CN1161907C (zh) * 2001-07-20 2004-08-11 华为技术有限公司 无线通信系统下行反馈多天线发射方法与装置
US6441786B1 (en) * 2001-07-20 2002-08-27 Motorola, Inc. Adaptive antenna array and method for control thereof
KR100428709B1 (ko) * 2001-08-17 2004-04-27 한국전자통신연구원 다중 경로 정보 피드백을 이용한 순방향 빔형성 장치 및그 방법
US7359466B2 (en) * 2001-08-24 2008-04-15 Lucent Technologies Inc. Signal detection by a receiver in a multiple antenna time-dispersive system
US7248559B2 (en) * 2001-10-17 2007-07-24 Nortel Networks Limited Scattered pilot pattern and channel estimation method for MIMO-OFDM systems
US7327798B2 (en) * 2001-10-19 2008-02-05 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transmitting/receiving signals in multiple-input multiple-output communication system provided with plurality of antenna elements
US7095987B2 (en) * 2001-11-15 2006-08-22 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for received uplinked-signal based adaptive downlink diversity within a communication system
US6760388B2 (en) * 2001-12-07 2004-07-06 Qualcomm Incorporated Time-domain transmit and receive processing with channel eigen-mode decomposition for MIMO systems
JP3992489B2 (ja) * 2001-12-12 2007-10-17 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信方法及びその装置
US20030112745A1 (en) * 2001-12-17 2003-06-19 Xiangyang Zhuang Method and system of operating a coded OFDM communication system
JP2003198645A (ja) * 2001-12-27 2003-07-11 Sharp Corp 送信装置及びこれを用いた通信システム
US7020110B2 (en) * 2002-01-08 2006-03-28 Qualcomm Incorporated Resource allocation for MIMO-OFDM communication systems
US6862271B2 (en) * 2002-02-26 2005-03-01 Qualcomm Incorporated Multiple-input, multiple-output (MIMO) systems with multiple transmission modes
US20030181211A1 (en) * 2002-03-19 2003-09-25 Javad Razavilar Method and apparatus for dynamic channel selection in wireless modems
US7522673B2 (en) * 2002-04-22 2009-04-21 Regents Of The University Of Minnesota Space-time coding using estimated channel information
US6711528B2 (en) * 2002-04-22 2004-03-23 Harris Corporation Blind source separation utilizing a spatial fourth order cumulant matrix pencil
US6847306B2 (en) * 2002-05-17 2005-01-25 Keyvan T. Diba Emergency traffic signal attachment
US7327800B2 (en) * 2002-05-24 2008-02-05 Vecima Networks Inc. System and method for data detection in wireless communication systems
GB0212165D0 (en) * 2002-05-27 2002-07-03 Nokia Corp A wireless system
US7095709B2 (en) * 2002-06-24 2006-08-22 Qualcomm, Incorporated Diversity transmission modes for MIMO OFDM communication systems
US7613248B2 (en) * 2002-06-24 2009-11-03 Qualcomm Incorporated Signal processing with channel eigenmode decomposition and channel inversion for MIMO systems
US7092737B2 (en) * 2002-07-31 2006-08-15 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. MIMO systems with rate feedback and space time transmit diversity
US7394754B2 (en) * 2002-08-01 2008-07-01 Mediatek Inc. System and method for transmitting data in a multiple-branch transmitter-diversity orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) system
US6940917B2 (en) * 2002-08-27 2005-09-06 Qualcomm, Incorporated Beam-steering and beam-forming for wideband MIMO/MISO systems
US7529177B2 (en) * 2002-08-28 2009-05-05 Agere Systems Inc. Dithering scheme using multiple antennas for OFDM systems
US7031669B2 (en) * 2002-09-10 2006-04-18 Cognio, Inc. Techniques for correcting for phase and amplitude offsets in a MIMO radio device
US20040081263A1 (en) * 2002-10-24 2004-04-29 Lee King F. Method and apparatus for receiving diversity transmissions
US8208364B2 (en) * 2002-10-25 2012-06-26 Qualcomm Incorporated MIMO system with multiple spatial multiplexing modes
US7324429B2 (en) * 2002-10-25 2008-01-29 Qualcomm, Incorporated Multi-mode terminal in a wireless MIMO system
US8320301B2 (en) * 2002-10-25 2012-11-27 Qualcomm Incorporated MIMO WLAN system
US8134976B2 (en) * 2002-10-25 2012-03-13 Qualcomm Incorporated Channel calibration for a time division duplexed communication system
US7317750B2 (en) * 2002-10-31 2008-01-08 Lot 41 Acquisition Foundation, Llc Orthogonal superposition coding for direct-sequence communications
WO2004043082A2 (en) * 2002-11-04 2004-05-21 Vivato, Inc. Complementary beamforming methods and apparatuses
US7057555B2 (en) * 2002-11-27 2006-06-06 Cisco Technology, Inc. Wireless LAN with distributed access points for space management
US7200631B2 (en) * 2003-01-10 2007-04-03 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for determining an inverse square root of a given positive-definite hermitian matrix
US7386057B2 (en) * 2003-02-20 2008-06-10 Nec Corporation Iterative soft interference cancellation and filtering for spectrally efficient high-speed transmission in MIMO systems
US7327795B2 (en) * 2003-03-31 2008-02-05 Vecima Networks Inc. System and method for wireless communication systems
US7099678B2 (en) * 2003-04-10 2006-08-29 Ipr Licensing, Inc. System and method for transmit weight computation for vector beamforming radio communication
US7385617B2 (en) * 2003-05-07 2008-06-10 Illinois Institute Of Technology Methods for multi-user broadband wireless channel estimation
US7079870B2 (en) * 2003-06-09 2006-07-18 Ipr Licensing, Inc. Compensation techniques for group delay effects in transmit beamforming radio communication
GB0317147D0 (en) * 2003-07-22 2003-08-27 Dalton Stephen "GAM"- Gravity-air-motion
KR100584321B1 (ko) * 2003-08-02 2006-05-26 삼성전자주식회사 카르테시안 피드백 루프 회로를 포함하는 tdma 방식송수신 장치
US7065144B2 (en) * 2003-08-27 2006-06-20 Qualcomm Incorporated Frequency-independent spatial processing for wideband MISO and MIMO systems
US7356073B2 (en) * 2003-09-10 2008-04-08 Nokia Corporation Method and apparatus providing an advanced MIMO receiver that includes a signal-plus-residual-interference (SPRI) detector
US8204149B2 (en) * 2003-12-17 2012-06-19 Qualcomm Incorporated Spatial spreading in a multi-antenna communication system
US7302009B2 (en) * 2003-12-17 2007-11-27 Qualcomm Incorporated Broadcast transmission with spatial spreading in a multi-antenna communication system
US7778425B2 (en) * 2003-12-24 2010-08-17 Nokia Corporation Method for generating noise references for generalized sidelobe canceling
US7194042B2 (en) * 2004-01-13 2007-03-20 Qualcomm Incorporated Data transmission with spatial spreading in a mimo communication system
US7336746B2 (en) * 2004-12-09 2008-02-26 Qualcomm Incorporated Data transmission with spatial spreading in a MIMO communication system
US7447268B2 (en) * 2004-03-31 2008-11-04 Intel Corporation OFDM system with per subcarrier phase rotation
US7555053B2 (en) * 2004-04-14 2009-06-30 Broadcom Corporation Long training sequence for MIMO WLAN systems
US7894548B2 (en) * 2004-09-03 2011-02-22 Qualcomm Incorporated Spatial spreading with space-time and space-frequency transmit diversity schemes for a wireless communication system
US7978778B2 (en) * 2004-09-03 2011-07-12 Qualcomm, Incorporated Receiver structures for spatial spreading with space-time or space-frequency transmit diversity
US7539253B2 (en) * 2004-09-10 2009-05-26 Intel Corporation Interpolation in channel state feedback
US7289770B2 (en) * 2004-09-28 2007-10-30 Intel Corporation Compact feedback for closed loop MIMO
US7656842B2 (en) * 2004-09-30 2010-02-02 Motorola, Inc. Method and apparatus for MIMO transmission optimized for successive cancellation receivers
US7895254B2 (en) * 2004-11-15 2011-02-22 Qualcomm Incorporated Eigenvalue decomposition and singular value decomposition of matrices using Jacobi rotation
US7711762B2 (en) * 2004-11-15 2010-05-04 Qualcomm Incorporated Efficient computation for eigenvalue decomposition and singular value decomposition of matrices
US7787554B1 (en) * 2006-05-02 2010-08-31 Marvell International Ltd. Beamforming to a subset of receive antennas in a wireless MIMO communication system

Also Published As

Publication number Publication date
CN1973451A (zh) 2007-05-30
TWI393374B (zh) 2013-04-11
TW200618513A (en) 2006-06-01
CA2562055A1 (en) 2005-11-03
JP5139473B2 (ja) 2013-02-06
BRPI0509701A8 (pt) 2018-06-12
EP1733486A1 (en) 2006-12-20
CA2562055C (en) 2012-11-13
AU2005236853C1 (en) 2009-05-28
BRPI0509701B1 (pt) 2018-11-06
EP1733486B1 (en) 2015-02-18
RU2006139645A (ru) 2008-05-20
PT1733486E (pt) 2015-04-07
JP2007533206A (ja) 2007-11-15
EP2256951A3 (en) 2015-01-14
PL1733486T3 (pl) 2015-07-31
AU2005236853B2 (en) 2009-01-08
IL178445A0 (en) 2007-02-11
WO2005104399A1 (en) 2005-11-03
KR100856172B1 (ko) 2008-09-03
MXPA06011656A (es) 2007-01-23
AU2005236853A1 (en) 2005-11-03
ES2536975T3 (es) 2015-06-01
KR20060130267A (ko) 2006-12-18
EP2256951B1 (en) 2019-05-08
EP2256951A2 (en) 2010-12-01
BRPI0509701A (pt) 2007-09-18
US20050238111A1 (en) 2005-10-27
DK1733486T3 (en) 2015-05-26
JP2010252358A (ja) 2010-11-04
CN1973451B (zh) 2014-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2351070C2 (ru) Пространственная обработка с помощью управляющих матриц для псевдослучайного управления передачей в многоантенной системе связи
US8520498B2 (en) Transmit diversity and spatial spreading for an OFDM-based multi-antenna communication system
CA2556708C (en) Transmit diversity and spatial spreading for an ofdm-based multi-antenna communication system
US8923785B2 (en) Continuous beamforming for a MIMO-OFDM system
CN102882578B (zh) 用于无线通信系统中的预编码的方法和设备
RU2503129C2 (ru) Передача данных с пространственным кодированием с расширением спектра в системе связи mimo
US7352819B2 (en) Multiantenna communications apparatus, methods, and system
US20160269138A1 (en) Estimating Frequency-Offsets and Multi-Antenna Channels in Mimo OFDM Systems
CN1981456B (zh) Mimo-ofdm系统的连续波束形成
Arteaga et al. Index Coding and Signal Detection in Precoded MIMO-OFDM Systems