RU2351071C2 - Channel evaluation and spatial processing for tdd mimo systems - Google Patents

Channel evaluation and spatial processing for tdd mimo systems Download PDF

Info

Publication number
RU2351071C2
RU2351071C2 RU2005115857/09A RU2005115857A RU2351071C2 RU 2351071 C2 RU2351071 C2 RU 2351071C2 RU 2005115857/09 A RU2005115857/09 A RU 2005115857/09A RU 2005115857 A RU2005115857 A RU 2005115857A RU 2351071 C2 RU2351071 C2 RU 2351071C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
communication line
transmission
spatial processing
mimo
pilot
Prior art date
Application number
RU2005115857/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005115857A (en
Inventor
Джон У. КЕТЧУМ (US)
Джон У. КЕТЧУМ
Марк УОЛЛЭЙС (US)
Марк УОЛЛЭЙС
Дж. Родни УОЛТОН (US)
Дж. 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
Priority claimed from US10/693,171 external-priority patent/US7151809B2/en
Application filed by Квэлкомм Инкорпорейтед filed Critical Квэлкомм Инкорпорейтед
Publication of RU2005115857A publication Critical patent/RU2005115857A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2351071C2 publication Critical patent/RU2351071C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

FIELD: physics; communications.
SUBSTANCE: present invention pertains to communication techniques and can be used for channel evaluation and spatial processing for an MIMO system. During normal operation, a MIMO pilot-signal is transmitted to the first communication line and is used for evaluating channel response of the first communication line, which is resolved for obtaining a diagonal matrix of singular values and a first unitary matrix, containing left characteristic vectors of the first communication line and right characteristic vectors of the second communication line. A controlled reference signal (reference) is transmitted on the second communication line, using characteristic vectors of the first unitary matrix, and is processed so as to obtain a diagonal matrix and a second unitary matrix, containing left characteristic vectors of the second communication line and right characteristic vectors of the first communication line. Each unitary matrix can be used for spatial processing for receiving/transmitting data on both communication lines.
EFFECT: making out the difference in responses of receiving/transmitting circuits at the access point and user terminal.
60 cl, 6 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Данное изобретение, в целом, имеет отношение к передаче данных, и более конкретно, к методам выполнения оценки канала и пространственной обработки в системах дуплексной связи с временным разделением (TDD) со множеством входов и множеством выходов (MIMO).This invention, in General, relates to data transmission, and more specifically, to methods for performing channel estimation and spatial processing in time division duplex (TDD) systems with multiple inputs and multiple outputs (MIMO).

Уровень техникиState of the art

MIMO система использует множество (N T ) антенн передачи, и множество (N R) антенн приема для передачи данных. MIMO канал, сформированный посредством передающих N T и приемных N R антенн, может быть разложен в независимые каналы N S с

Figure 00000001
. Каждый из независимых каналов N S также называется пространственным подканалом или собственной модой MIMO канала и соответствует размерности. MIMO система может обеспечить улучшенные характеристики (например, увеличенную пропускную способность) если используются дополнительные размерности, созданные множеством передающих и приемных антенн.A MIMO system uses multiple (N T ) transmit antennas, and multiple (N R ) receive antennas for data transmission. A MIMO channel formed by transmitting N T and receiving N R antennas can be decomposed into independent channels N S with
Figure 00000001
. Each of the independent channels N S is also called a spatial subchannel or its own MIMO channel mode and corresponds to a dimension. A MIMO system can provide improved performance (for example, increased throughput) if additional dimensions created by multiple transmit and receive antennas are used.

Чтобы передать данные на одной или нескольких N S собственных модах канала MIMO, необходимо выполнить пространственную обработку в приемнике и обычно также в передатчике. Потоки данных, переданные от N Т передающих антенн, скрещиваются друг с другом в приемных антеннах. Пространственная обработка пытается разделить потоки данных в приемнике так, чтобы они могли быть возвращены по отдельности.In order to transmit data on one or several N S eigenmodes of the MIMO channel, it is necessary to perform spatial processing at the receiver and usually also at the transmitter. Data streams transmitted from N T transmit antennas are crossed with each other at receive antennas. Spatial processing attempts to separate data streams at the receiver so that they can be returned individually.

Чтобы выполнить пространственную обработку требуется точная оценка ответа канала между передатчиком и приемником. Для TDD системы нисходящая линия связи (т.е. прямая линия связи) и восходящая линия связи (т.е. обратная линия связи) между точкой доступа и терминалом пользователя разделяют ту же самую частотную полосу. В этом случае, ответы канала нисходящей линии связи и канала восходящей линии связи могут быть приняты так, чтобы быть взаимными друг с другом, после того, как калибровка была выполнена (как описано ниже) для составления различий в цепях приема и передачи в точке доступа и терминале пользователя. Таким образом, если H представляет матрицу ответа канала от антенной решетки А к антенной решетке B, то взаимный канал подразумевает, что связь от антенной решетки В к антенной решетке А предоставляется посредством

Figure 00000002
, где
Figure 00000003
обозначает перемещение М .To perform spatial processing, an accurate estimate of the channel response between the transmitter and receiver is required. For a TDD system, a downlink (i.e., a forward link) and an uplink (i.e., a reverse link) share the same frequency band between an access point and a user terminal. In this case, the responses of the downlink channel and the uplink channel can be adopted so as to be reciprocal with each other after the calibration has been performed (as described below) to make up the differences in the transmit and receive chains at the access point and user terminal. Thus, if H represents a channel response matrix from the antenna array A to the antenna array B, then the reciprocal channel implies that communication from the antenna array B to the antenna array A is provided by
Figure 00000002
where
Figure 00000003
denotes the movement of M.

Оценка канала и пространственная обработка для MIMO системы обычно потребляют большую часть ресурсов системы. Поэтому существует потребность в области техники для методов, чтобы эффективно выполнить оценку канала и пространственную обработку в TDD MIMO системе.Channel estimation and spatial processing for a MIMO system typically consumes most of the system resources. Therefore, there is a need in the art for techniques to efficiently perform channel estimation and spatial processing in a TDD MIMO system.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Методы, предусмотренные здесь, служат для выполнения оценки канала и пространственной обработки эффективным способом в TDD MIMO системе. Для TDD MIMO системы взаимные характеристики канала могут быть использованы для того, чтобы упростить оценку канала и пространственную обработку и в передатчике и в приемнике. Первоначально точка доступа и терминал пользователя в системе могут выполнить калибровку для того, чтобы определить различия в ответах их цепей приема и передачи, и получить поправочные коэффициенты, используемые для учета различий. Калибровка может быть выполнена для гарантии того, что "калиброванный" канал, с примененными поправочными коэффициентами, является взаимным. Таким образом, более точная оценка второй линии связи может быть получена на основании оценки, полученной для первой линии связи.The methods provided herein are used to perform channel estimation and spatial processing in an efficient manner in a TDD MIMO system. For a TDD MIMO system, channel mutual characteristics can be used to simplify channel estimation and spatial processing at both the transmitter and receiver. Initially, the access point and user terminal in the system can perform a calibration in order to determine the differences in the responses of their transmit and receive chains and obtain correction factors used to account for the differences. Calibration can be performed to ensure that the “calibrated” channel, with correction factors applied, is reciprocal. Thus, a more accurate estimate of the second communication line can be obtained based on the estimate obtained for the first communication line.

В течение обычной работы, пилот-сигнал (контрольный сигнал) MIMO, передается (например, точкой доступа) на первой линии связи (т.е. нисходящей линии связи), и используется для того, чтобы получить оценку ответа канала для первой линии связи. Оценка ответа канала затем может быть разложена (например, терминалом пользователя, используя сингулярную декомпозицию) для того, чтобы получить диагональную матрицу сингулярных значений и первую унитарную матрицу, содержащую и левые собственные векторы первой линии связи, и правые собственные векторы второй линии связи (например, восходящей линии связи). Первая унитарная матрица может быть использована таким образом, чтобы выполнить пространственную обработку для передачи данных, принятой на первой линии связи так же, как для передачи данных, которая была послана на второй линии связи.During normal operation, a MIMO pilot (pilot) is transmitted (for example, by an access point) on the first communication line (i.e., downlink), and is used to obtain a channel response estimate for the first communication line. The channel response estimate can then be decomposed (for example, by a user terminal using a singular decomposition) in order to obtain a diagonal matrix of singular values and a first unitary matrix containing both left eigenvectors of the first communication line and right eigenvectors of the second communication line (for example, uplink). The first unitary matrix can be used in such a way as to perform spatial processing for transmitting data received on the first communication line as well as for transmitting data that was sent on the second communication line.

Регулируемый опорный сигнал (регулируемая ссылка) может быть передан на второй линии связи с использованием собственных векторов в первой унитарной матрице. Регулируемый опорный сигнал (или регулируемый пилот-сигнал) представляет собой пилот-сигнал, переданный на определенных собственных модах, с использованием собственных векторов, используемых для передачи данных. Этот регулируемый опорный сигнал затем может быть обработан (например, точкой доступа) для того, чтобы получить диагональную матрицу и вторую унитарную матрицу, содержащую и левые собственные векторы второй линии связи, и правые собственные векторы первой линии связи. Вторая унитарная матрица может быть использована таким образом, чтобы выполнить пространственную обработку для передачи данных, принятой на второй линии связи так же, как для передачи данных, которая была послана на первой линии связи.An adjustable reference signal (adjustable reference) can be transmitted on the second communication line using eigenvectors in the first unitary matrix. An adjustable reference signal (or an adjustable pilot signal) is a pilot signal transmitted on certain eigenmodes using eigenvectors used to transmit data. This adjustable reference signal can then be processed (for example, by an access point) in order to obtain a diagonal matrix and a second unitary matrix containing both left eigenvectors of the second communication line and right eigenvectors of the first communication line. The second unitary matrix can be used in such a way as to perform spatial processing for transmitting data received on the second communication line as well as for transmitting data that was sent on the first communication line.

Различные аспекты и варианты осуществления изобретения подробно описаны ниже.Various aspects and embodiments of the invention are described in detail below.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Различные аспекты и особенности данного изобретения описаны ниже в связи со следующими чертежами, в которых:Various aspects and features of the present invention are described below in connection with the following drawings, in which:

Фиг.1 представляет собой блок-схему точки доступа и терминала пользователя в TDD MIMO системе, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;Figure 1 is a block diagram of an access point and a user terminal in a TDD MIMO system, in accordance with one embodiment of the invention;

Фиг.2A изображает блок-схему цепей приема и передачи в точке доступа и терминале пользователя, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;2A depicts a block diagram of a transmit and receive circuit at an access point and a user terminal, in accordance with one embodiment of the invention;

Фиг.2B изображает использование матриц коррекции для составления различий в цепях приема/передачи в точке доступа и терминале пользователя, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;FIG. 2B depicts the use of correction matrices to compose differences in transmit / receive circuits at an access point and a user terminal, in accordance with one embodiment of the invention;

Фиг.3 изображает пространственную обработку для нисходящей линии связи и восходящей линии связи для способа пространственного мультиплексирования, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;3 depicts spatial processing for a downlink and an uplink for a spatial multiplexing method, in accordance with one embodiment of the invention;

Фиг.4 изображает пространственную обработку для нисходящей линии связи и восходящей линии связи для способа регулирования луча, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения; и4 depicts spatial processing for a downlink and an uplink for a beam control method, in accordance with one embodiment of the invention; and

Фиг.5 изображает процесс для выполнения оценки канала и пространственной обработки в точке доступа и терминале пользователя, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.5 depicts a process for performing channel estimation and spatial processing at an access point and user terminal, in accordance with one embodiment of the invention.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Фиг.1 представляет собой блок-схему варианта осуществления точки доступа 110 и терминала пользователя 150 в TDD MIMO системе 100. Точка доступа 110 оснащена антеннами приема/передачи N ap для приема/передачи данных, и терминал пользователя 150 оснащен антеннами приема/передачи N ut.FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an access point 110 and a user terminal 150 in a TDD MIMO system 100. The access point 110 is equipped with N ap transmit / receive antennas for receiving / transmitting data, and the user terminal 150 is equipped with N ut transmit / receive antennas .

На нисходящей линии связи, в точке доступа 110, процессор передачи (TX) данных 114 принимает поток данных (т.е. информационные биты) от источника данных 112 и передачи сигналов и других данных от контроллера 130. ТХ процессор данных 114 форматирует, кодирует, чередует и модулирует (т.е. карты символа) данные для того, чтобы обеспечить символы модуляции. Пространственный ТХ процессор 120 принимает символы модуляции от ТХ процессора данных 114 и выполняет пространственную обработку для того, чтобы обеспечить потоки символов передачи N ap, по одному потоку для каждой антенны. Пространственный ТХ процессор 120 также мультиплексирует в символы контрольного сигнала как соответствующие (например, для калибровки и нормальной операции).On the downlink, at access point 110, data processor (TX) 114 receives a data stream (i.e., information bits) from data source 112 and sends signals and other data from controller 130. TX data processor 114 formats, encodes, interleaves and modulates (i.e., symbol maps) data in order to provide modulation symbols. TX spatial processor 120 receives modulation symbols from TX data processor 114 and performs spatial processing to provide N ap transmit symbol streams, one stream for each antenna. The TX spatial processor 120 also multiplexes into pilot symbols as appropriate (e.g., for calibration and normal operation).

Каждый модулятор (MOD) 122 (который включает в себя цепь передачи) принимает и обрабатывает соответствующий поток передачи символа для того, чтобы обеспечить соответствующий модулированный сигнал нисходящей линии связи. Модулированные сигналы нисходящей линии связи N ap от модуляторов 122a через 122ap затем передаются от антенн N ap 124a-124ap, соответственно.Each modulator (MOD) 122 (which includes a transmission chain) receives and processes a respective symbol transmission stream in order to provide a corresponding modulated downlink signal. The modulated downlink signals N ap from modulators 122a through 122ap are then transmitted from the antennas N ap 124a-124ap, respectively.

В терминале пользователя 150 антенны N ut 152a-152ut принимают переданные модулированные сигналы нисходящей линии связи, и каждая антенна обеспечивает принятый сигнал к соответствующему демодулятору (DEMOD) 154. Каждый демодулятор 154 (который включает в себя цепь приема) выполняет обработку, в дополнение к выполненной в модуляторе 122, и обеспечивает принятые символы. Пространственный процессор приема (RX) 160 затем выполняет пространственную обработку принятых символов от всех демодуляторов 154a-154ut для того, чтобы обеспечить возвращенные символы, которые являются оценками символов модуляции, посланных точкой доступа. RX процессор данных 170 дополнительно обрабатывает (например, символ demaps, deinterleaves, и расшифровки) возвращенные символы для того, чтобы обеспечить декодированные данные. Декодированные данные могут включать в себя возвращенный поток данных, передачу сигналов, и так далее, которые могут быть предоставлены приемнику данных 172 для хранения и/или контроллеру 180 для дополнительной обработки.At user terminal 150, antennas N ut 152a-152ut receive transmitted downlink modulated signals, and each antenna provides a received signal to a corresponding demodulator (DEMOD) 154. Each demodulator 154 (which includes a receive circuit) performs processing in addition to in modulator 122, and provides received symbols. The spatial reception processor (RX) 160 then performs spatial processing of the received symbols from all demodulators 154a-154ut in order to provide returned symbols, which are estimates of the modulation symbols sent by the access point. The RX data processor 170 further processes (e.g., the symbol demaps, deinterleaves, and decryption) the returned symbols in order to provide decoded data. The decoded data may include the returned data stream, signaling, and so on, which may be provided to the data receiver 172 for storage and / or to the controller 180 for further processing.

Обработка для восходящей линии связи может быть той же самой или отличной от обработки для нисходящей линии связи. Данные и передача сигналов обрабатываются (например, кодируются, чередуются, и модулируются) ТХ процессором данных 188 и дополнительно пространственно обрабатываются ТХ пространственным процессором 190, который также мультиплексирует в символы контрольного сигнала как соответствующие (например, для калибровки и нормальной работы). Контрольный сигнал и передача символов от ТХ пространственного процессора 190, дополнительно обрабатываются модуляторами 154a-154ut для того, чтобы сгенерировать модулированные сигналы N ut восходящей линии связи, которые затем передаются через антенны 152a-152ut к точке доступа.The processing for the uplink may be the same or different from the processing for the downlink. Data and signal transmission are processed (e.g., encoded, interleaved, and modulated) by TX data processor 188 and further spatially processed by TX spatial processor 190, which also multiplexes into pilot symbols as appropriate (e.g., for calibration and normal operation). The pilot and symbol transmission from TX spatial processor 190 are further processed by modulators 154a-154ut in order to generate uplink modulated signals N ut , which are then transmitted via antennas 152a-152ut to the access point.

В точке доступа 110 модулированные сигналы восходящей линии связи принимаются антеннами 124a-124ap, демодулируются демодуляторами 122a-122ap, и обрабатываются пространственным RX процессором 140 и RX процессором данных 142 в дополнительном способе к выполненному в терминале пользователя. Декодированные данные для восходящей линии связи могут быть обеспечены приемнику данных 144 для хранения и/или контроллеру 130 для дополнительной обработки.At access point 110, uplink modulated signals are received by antennas 124a-124ap, demodulated by demodulators 122a-122ap, and processed by spatial RX processor 140 and RX data processor 142 in an additional way to that performed at the user terminal. Decoded data for the uplink may be provided to a data receiver 144 for storage and / or to a controller 130 for further processing.

Контроллеры 130 и 180 управляют работой различных блоков обработки данных в точке доступа и терминале пользователя соответственно. Блоки памяти 132 и 182 хранят данные и программные коды, используемые контроллерами 130 и 180 соответственно.Controllers 130 and 180 control the operation of various data processing units at the access point and user terminal, respectively. Memory units 132 and 182 store data and program codes used by controllers 130 and 180, respectively.

1. Калибровка 1. Calibration

Для TDD системы, поскольку нисходящая линия связи и восходящая линия связи совместно используют ту же самую частотную полосу, обычно возникает высокая степень корреляции между ответами канала нисходящей линии связи и канала восходящей линии связи. Таким образом, матрицы ответа канала нисходящей линии связи и канала восходящей линии связи предположительно могут быть взаимными (т.е. транспонироваться) друг из друга. Однако ответы цепей приема/передачи в точке доступа типично не равны ответам цепей приема/передачи в терминале пользователя. Для улучшенной характеристики, различия могут быть определены и учтены посредством калибровки.For a TDD system, since the downlink and the uplink share the same frequency band, there is usually a high degree of correlation between the responses of the downlink channel and the uplink channel. Thus, the response matrices of the downlink channel and the uplink channel can presumably be mutually (i.e. transposed) from each other. However, the responses of the transmit / receive chains at the access point are typically not equal to the responses of the transmit / receive chains at the user terminal. For improved performance, differences can be determined and accounted for through calibration.

Фиг.2A изображает блок-схему цепей приема и передачи в точке доступа 110 и терминале пользователя 150, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Для нисходящей линии связи в точке доступа 110 символы (обозначенные вектором “передача”

Figure 00000004
) обрабатываются цепью передачи 214 и передаются от антенн N ap 124 по каналу MIMO. В терминале пользователя 150 сигналы нисходящей линии связи принимаются антеннами N ul 152 и обрабатываются цепью приема 254 для того, чтобы обеспечить принятые символы (обозначенные вектором "прием"
Figure 00000005
). Для восходящей линии связи в терминале пользователя 150 символы (обозначенные вектором передачи
Figure 00000006
) обрабатываются цепью передачи 264 и передаются от антенн N ut 152 по каналу MIMO. В точке доступа 110, сигналы восходящей линии связи принимаются антеннами N ap 124 и обрабатываются цепью приема 224 для того, чтобы обеспечить принятые символы (обозначенные вектором приема
Figure 00000007
).FIG. 2A depicts a block diagram of a transmit and receive circuit at an access point 110 and a user terminal 150, in accordance with one embodiment of the invention. For the downlink at access point 110, the characters (indicated by the “transfer” vector
Figure 00000004
) are processed by the transmission chain 214 and transmitted from the antennas N ap 124 on the MIMO channel. At user terminal 150, downlink signals are received by antennas N ul 152 and processed by a receive circuit 254 in order to provide received symbols (indicated by a “receive” vector)
Figure 00000005
) For the uplink in the user terminal, 150 characters (indicated by the transmission vector
Figure 00000006
) are processed by the transmission chain 264 and transmitted from the antennas N ut 152 on the MIMO channel. At access point 110, uplink signals are received by antennas N ap 124 and processed by a receive circuit 224 in order to provide received symbols (indicated by a receive vector
Figure 00000007
)

Для нисходящей линии связи вектор приема

Figure 00000005
в терминале пользователя (в отсутствии помех) может быть выражен как:For the downlink, the receive vector
Figure 00000005
in the user terminal (in the absence of interference) can be expressed as:

Figure 00000008
, Уравнение 1,
Figure 00000008
, Equation 1,

где

Figure 00000004
представляет собой вектор передачи с N ар элементами для нисходящей линии связи;Where
Figure 00000004
represents a transmission vector with N ar elements for the downlink;

Figure 00000005
представляет собой вектор приема с N ut элементами;
Figure 00000005
represents a receive vector with N ut elements;

Figure 00000009
представляет собой диагональную матрицу N ар × N ар с элементами для комплексных коэффициентов передачи, связанных с цепью передачи для антенн N ap в точке доступа;
Figure 00000009
represents a diagonal matrix N ar × N ar with elements for complex transmission coefficients associated with the transmission chain for antennas N ap at the access point;

Figure 00000010
представляет собой диагональную матрицу N ut × N ut с элементами для комплексных коэффициентов передачи, связанных с цепью приема для антенн N ut в терминале пользователя; и
Figure 00000010
represents a diagonal matrix N ut × N ut with elements for complex transmission coefficients associated with a receive circuit for antennas N ut in a user terminal; and

H представляет собой матрицу ответа канала N ut × N ap для нисходящей линии связи. H is a downlink channel response matrix N ut × N ap .

Ответы цепей приема/передачи и канала MIMO обычно представляют собой функцию частоты. Для простоты, канал амплитудного замирания (т.е. с плоской частотной характеристикой) допускается для последующего дифференцирования.The responses of the transmit / receive circuits and the MIMO channel are usually a function of frequency. For simplicity, an amplitude fading channel (i.e., with a flat frequency response) is allowed for subsequent differentiation.

Для восходящей линии связи вектор приема

Figure 00000007
в точке доступа (в отсутствии помех) может быть выражен как:For the uplink, the receive vector
Figure 00000007
at the access point (in the absence of interference) can be expressed as:

Figure 00000011
, Уравнение 2,
Figure 00000011
, Equation 2,

где

Figure 00000006
представляет собой вектор передачи с N ut элементами для восходящей линии связи;Where
Figure 00000006
represents a transmission vector with N ut elements for the uplink;

Figure 00000007
представляет собой вектор приема с N ар элементами;
Figure 00000007
is a receive vector with N ar elements;

Figure 00000012
представляет собой диагональную матрицу N ut × N ut с элементами для комплексных коэффициентов передачи, связанных с цепью передачи для антенн N ut в терминале пользователя;
Figure 00000012
represents a diagonal matrix N ut × N ut with elements for complex transmission coefficients associated with the transmission chain for the antennas N ut in the user terminal;

Figure 00000013
представляет собой диагональную матрицу N ар × N ар с элементами для комплексных коэффициентов передачи, связанных с цепью приема для N ар антенн в точке доступа; и
Figure 00000013
represents a diagonal matrix of N ar × N ar with elements for complex transmission coefficients associated with the receive circuit for N ar antennas at the access point; and

Figure 00000002
представляет собой матрицу ответа канала N ар × N ut для восходящей линии связи.
Figure 00000002
represents the channel response matrix N ar × N ut for the uplink.

Из уравнений (1) и (2), "эффективные" ответы канала нисходящей линии связи и канала восходящей линии связи

Figure 00000014
и
Figure 00000015
, которые включают в себя ответы применяемых цепей приема и передачи, могут быть выражены как:From equations (1) and (2), the “effective” responses of the downlink channel and the uplink channel
Figure 00000014
and
Figure 00000015
, which include the responses of the applicable transmit and receive chains, can be expressed as:

Figure 00000016
и
Figure 00000017
Уравнение 3
Figure 00000016
and
Figure 00000017
Equation 3

Как показано в уравнении (3), если ответы цепей приема/передачи в точке доступа не равны ответам цепей приема/передачи в терминале пользователя, то эффективные ответы канала нисходящей линии связи и канала восходящей линии связи не взаимны друг другу, т.е.

Figure 00000018
As shown in equation (3), if the responses of the transmit / receive chains at the access point are not equal to the responses of the transmit / receive chains at the user terminal, then the effective responses of the downlink channel and the uplink channel are not mutually related, i.e.
Figure 00000018

Объединяя эти два уравнения в наборе уравнения (3), могут быть получены следующие отношения:Combining these two equations in the set of equation (3), the following relationships can be obtained:

Figure 00000019
Уравнение 4
Figure 00000019
Equation 4

Перестраивая уравнение (4) получено следующее:By rearranging equation (4), the following is obtained:

Figure 00000020
Figure 00000020

илиor

Figure 00000021
Уравнение 5
Figure 00000021
Equation 5

где

Figure 00000022
и
Figure 00000023
. Так как
Figure 00000024
,
Figure 00000025
,
Figure 00000026
, и
Figure 00000027
являются диагональными матрицами,
Figure 00000028
и
Figure 00000029
также являются диагональными матрицами. Также уравнение (5) может быть выражено как:Where
Figure 00000022
and
Figure 00000023
. As
Figure 00000024
,
Figure 00000025
,
Figure 00000026
, and
Figure 00000027
are diagonal matrices,
Figure 00000028
and
Figure 00000029
are also diagonal matrices. Equation (5) can also be expressed as:

Figure 00000030
Уравнение 6
Figure 00000030
Equation 6

Матрицы

Figure 00000031
и
Figure 00000032
могут быть рассмотрены как, включающие в себя "поправочные коэффициенты", которые могут составлять различия в цепях приема/передачи в точке доступа и терминале пользователя. Тогда это позволило бы ответу канала для одной линии связи быть выраженным ответом канала для другой линии связи, как показано в уравнении (5).Matrices
Figure 00000031
and
Figure 00000032
may be considered as including “correction factors”, which may constitute differences in the transmit / receive chains at the access point and user terminal. Then this would allow the channel response for one communication line to be the expressed channel response for another communication line, as shown in equation (5).

Калибровка может быть выполнена для того, чтобы определить матрицы

Figure 00000031
и
Figure 00000032
. Как правило, истинный ответ канала H и ответы цепи приема/передачи не известны, и не могут быть точно или легко установлены. Вместо этого эффективные ответы канала нисходящей линии связи и канала восходящей линии связи
Figure 00000033
и
Figure 00000015
могут быть оценены основываясь на контрольных сигналах MIMO, посланных по нисходящей линии связи и на восходящей линии связи соответственно. Генерация и использование контрольного сигнала MIMO подробно описаны вышеупомянутой США заявке на патент № 60/421,309.Calibration can be performed to determine matrices
Figure 00000031
and
Figure 00000032
. Typically, the true response of channel H and the responses of the transmit / receive chain are not known, and cannot be accurately or easily established. Instead, the effective responses of the downlink channel and the uplink channel
Figure 00000033
and
Figure 00000015
can be estimated based on the MIMO pilots sent on the downlink and on the uplink, respectively. The generation and use of the MIMO pilot signal is described in detail in the aforementioned US patent application No. 60 / 421,309.

Оценки матриц

Figure 00000028
и
Figure 00000029
, которые упоминаются как матрицы коррекции
Figure 00000034
и
Figure 00000035
, могут быть получены на основании оценок ответа канала нисходящей линии связи и канала восходящей линии связи
Figure 00000036
и
Figure 00000037
в различных способах, включая вычисление матричного отношения и минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE). Для вычисления матричного отношения, матрица
Figure 00000038
С сначала вычисляется как отношение оценок ответов канала нисходящей линии связи и канала восходящей линии связи следующим образом:Matrix Estimates
Figure 00000028
and
Figure 00000029
referred to as correction matrices
Figure 00000034
and
Figure 00000035
can be obtained based on the response estimates of the downlink channel and the uplink channel
Figure 00000036
and
Figure 00000037
in various ways, including calculating the matrix ratio and the minimum mean square error (MMSE). To calculate the matrix ratio, the matrix
Figure 00000038
C is first calculated as the ratio of the estimates of the responses of the downlink channel and the uplink channel as follows:

Figure 00000039
Уравнение 7,
Figure 00000039
Equation 7

где отношение взято поэлементно. Таким образом, каждый элемент из С может быть вычислен как:where the relation is taken element-wise. Thus, each element of C can be calculated as:

Figure 00000040
, для
Figure 00000041
и
Figure 00000042
,
Figure 00000040
for
Figure 00000041
and
Figure 00000042
,

где

Figure 00000043
и
Figure 00000044
является (i,j)-м (ряд, колонка) элементом из
Figure 00000045
и
Figure 00000046
соответственно, и
Figure 00000047
представляет собой (i,j)-й элемент из С .Where
Figure 00000043
and
Figure 00000044
is the ( i, j ) -th (row, column) element of
Figure 00000045
and
Figure 00000046
respectively, and
Figure 00000047
represents the ( i, j ) th element of C.

Вектор коррекции

Figure 00000048
для точки доступа, который включает в себя только диагональные элементы
Figure 00000049
из
Figure 00000050
, может быть определен так, чтобы быть равным значению нормализованных рядов С . Каждый ряд С ,
Figure 00000051
, сначала нормализован посредством разделения каждого элемента ряда с первым элементом ряда для того, чтобы получить соответствующий нормализованный ряд
Figure 00000052
. Таким образом, если
Figure 00000053
представляет собой i-й ряд из C , то нормализованный ряд
Figure 00000052
, может быть выражен как:Correction Vector
Figure 00000048
for an access point that includes only diagonal elements
Figure 00000049
of
Figure 00000050
It may be defined to be equal to the value of the normalized rows of C. Each row C ,
Figure 00000051
is first normalized by dividing each element of the row with the first element of the row in order to obtain the corresponding normalized row
Figure 00000052
. So if
Figure 00000053
represents the i-th row of C, then the normalized row
Figure 00000052
may be expressed as:

Figure 00000054
.
Figure 00000054
.

Вектор коррекции

Figure 00000055
затем приравнивается к средним из
Figure 00000056
нормализованных рядов С и может быть выражен как:Correction Vector
Figure 00000055
then equated to the average of
Figure 00000056
normalized series C and can be expressed as:

Figure 00000057
Уравнение 8
Figure 00000057
Equation 8

Вследствие нормализации, первый элемент из

Figure 00000055
является единством.Due to normalization, the first element of
Figure 00000055
is a unity.

Вектор коррекции

Figure 00000058
для терминала пользователя,
Figure 00000059
, который включает в себя только диагональные элементы
Figure 00000056
из
Figure 00000060
, может быть определен так, чтобы быть равным средней из инверсий нормализованных колонок С . Каждая колонка из С ,
Figure 00000061
, сначала нормализована посредством измерения каждого элемента в колонке с j-м элементом вектора
Figure 00000062
, который обозначен как
Figure 00000063
для того, чтобы получить соответствующую нормализованную колонку
Figure 00000064
. Таким образом, если
Figure 00000065
является j-й колонкой из C , тогда нормализованная колонка
Figure 00000066
может быть выражена как:Correction Vector
Figure 00000058
 for user terminal,
Figure 00000059
which includes only diagonal elements
Figure 00000056
 of
Figure 00000060
can be defined to be equal to the average of the inversions of the normalized columns FROM . Each column of FROM ,
Figure 00000061
is first normalized by measuring each element in column cj-m element of vector
Figure 00000062
which is designated as
Figure 00000063
 in order to get the corresponding normalized column
Figure 00000064
. So if
Figure 00000065
is anjcolumn of C then normalized column
Figure 00000066
 may be expressed as:

Figure 00000067
Figure 00000067

Вектор коррекции

Figure 00000068
затем устанавливается равным средней из инверсий из
Figure 00000069
нормализованных колонок из С и может быть выражен как:Correction Vector
Figure 00000068
then set equal to the average of the inversions of
Figure 00000069
normalized columns from C and can be expressed as:

Figure 00000070
Уравнение 9
Figure 00000070
Equation 9

где инверсия нормализованных колонок

Figure 00000071
выполнена поэлементно.where the inverse of normalized columns
Figure 00000071
executed element by element.

Калибровка обеспечивает векторы коррекции

Figure 00000068
и
Figure 00000072
или соответствующие матрицы коррекции
Figure 00000050
и
Figure 00000073
для точки доступа и терминала пользователя соответственно.Calibration provides correction vectors
Figure 00000068
and
Figure 00000072
or corresponding correction matrices
Figure 00000050
and
Figure 00000073
for the access point and user terminal, respectively.

Вычисление MMSE для матриц коррекции

Figure 00000034
и
Figure 00000073
подробно описано в вышеупомянутой США заявке на патент № 60/421,462.MMSE calculation for correction matrices
Figure 00000034
and
Figure 00000073
described in detail in the aforementioned US patent application No. 60 / 421,462.

Фиг.2B иллюстрирует применение матриц коррекции для подсчета различий в цепях приема/передачи в точке доступа и терминале пользователя, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. На нисходящей линии связи вектор передачи

Figure 00000004
сначала умножается с матрицей
Figure 00000034
посредством блока 212. Последующая обработка цепью передачи 214 и цепью приема 254 для нисходящей линии связи является аналогичной показанной на Фиг.2А. Точно так же на восходящей линии связи вектор передачи
Figure 00000006
сначала умножается с матрицей
Figure 00000035
посредством блока 262. К тому же последующая обработка цепью передачи 264 и цепью приема 224 для восходящей линии связи является аналогичной показанной на Фиг.2А.FIG. 2B illustrates the use of correction matrices for counting differences in transmit / receive circuits at an access point and user terminal, in accordance with one embodiment of the invention. Downlink transmission vector
Figure 00000004
first multiplied with matrix
Figure 00000034
by block 212. Subsequent processing by the transmit chain 214 and the receive chain 254 for the downlink is similar to that shown in FIG. 2A. Similarly, on the uplink transmission vector
Figure 00000006
first multiplied with matrix
Figure 00000035
by block 262. In addition, subsequent processing by the transmit chain 264 and the receive chain 224 for the uplink is similar to that shown in FIG. 2A.

"Калиброванные" ответы канала нисходящей линии связи и канала восходящей линии связи, наблюдаемые терминалом пользователя и точкой доступа соответственно, могут быть выражены как:The “calibrated” responses of the downlink channel and the uplink channel observed by the user terminal and access point, respectively, can be expressed as:

Figure 00000074
и
Figure 00000075
, Уравнение 10
Figure 00000074
and
Figure 00000075
, Equation 10

где

Figure 00000076
и
Figure 00000077
представляют собой оценки "истинных" выражений ответа калиброванного канала в уравнении (6). Из уравнений (6) и (10) может быть выявлено, что
Figure 00000078
. Точность отношений
Figure 00000079
зависит от точности оценок
Figure 00000050
и
Figure 00000073
, которые в свою очередь зависят от качества оценок ответа канала нисходящей линии связи и канала восходящей линии связи
Figure 00000036
и
Figure 00000080
. Как показано выше, как только цепи приема/передачи были калиброваны, оценка ответа калиброванного канала полученная для одной линии связи (например,
Figure 00000081
), может быть использована как оценка ответа калиброванного канала для другой линии связи (например,
Figure 00000082
).Where
Figure 00000076
and
Figure 00000077
are estimates of the "true" expressions of the response of the calibrated channel in equation (6). From equations (6) and (10) it can be revealed that
Figure 00000078
. Relationship accuracy
Figure 00000079
depends on the accuracy of the estimates
Figure 00000050
and
Figure 00000073
, which in turn depend on the quality of the response estimates of the downlink channel and the uplink channel
Figure 00000036
and
Figure 00000080
. As shown above, as soon as the transmit / receive circuits were calibrated, a response estimate of the calibrated channel obtained for one communication line (for example,
Figure 00000081
) , can be used as an estimate of the response of a calibrated channel for another communication line (for example,
Figure 00000082
)

Калибровка для TDD MIMO системы подробно описана в вышеупомянутой США заявке на патент № 60/421,309, и США заявке на патент № 60/421,462.Calibration for the TDD MIMO system is described in detail in the aforementioned US patent application No. 60 / 421,309, and US patent application No. 60 / 421,462.

2. Пространственная Обработка 2. Spatial Processing

Для MIMO системы данные могут быть переданы на одной или нескольких собственных модах MIMO канала. Способ пространственного мультиплексирования может быть определен для того, чтобы покрыть передачу данных на многих собственных модах, и способ регулирования луча может быть определен для того, чтобы покрыть передачу данных на единственной собственной моде. Оба рабочих способа требуют пространственной обработки в передатчике и приемнике.For a MIMO system, data can be transmitted on one or more eigenmodes of the MIMO channel. The spatial multiplexing method can be defined in order to cover data transmission on many eigenmodes, and the beam control method can be determined in order to cover data transmission on a single eigenmode. Both working methods require spatial processing at the transmitter and receiver.

Оценка канала и методы пространственной обработки, описанные здесь, могут быть использованы для MIMO систем с или без OFDM. OFDM эффективно делит полную полосу пропускания системы на множество ортогональных подполос (поддиапазонов) (

Figure 00000083
), которые также называются элементами разрешения по частоте или подканалами. С OFDM, каждая(ый) подполоса (поддиапазон) связана с соответствующей поднесущей, на которой могут быть модулированы данные. Для MIMO системы, использующей OFDM (т.е. MIMO-OFDM система), каждая собственная мода каждой подполосы может быть рассмотрена как независимый канал передачи. Для ясности, оценка канала и пространственные методы обработки описаны ниже для TDD MIMO-OFDM системы. Для этой системы, каждая подполоса беспроводного канала может быть предположена так, чтобы быть взаимной.Channel estimation and spatial processing techniques described herein can be used for MIMO systems with or without OFDM. OFDM effectively divides the overall system bandwidth into multiple orthogonal subbands (subbands) (
Figure 00000083
) , which are also called frequency resolution elements or subchannels. With OFDM, each subband (subband) is associated with a corresponding subcarrier on which data can be modulated. For a MIMO system using OFDM (i.e., a MIMO-OFDM system), each eigenmode of each subband can be considered as an independent transmission channel. For clarity, channel estimation and spatial processing techniques are described below for a TDD MIMO-OFDM system. For this system, each subband of the wireless channel can be assumed to be mutual.

Корреляция между ответами канала нисходящей линии связи и канала восходящей линии связи может быть использована для того, чтобы упростить оценку канала и пространственную обработку в точке доступа и терминале пользователя для TDD системы. Это упрощение эффективно после того, как калибровка была выполнена, с целью составить различия в цепях приема/передачи. Ответы калиброванного канала могут быть выражены как функция частоты, следующим образом:The correlation between the responses of the downlink channel and the uplink channel can be used to simplify channel estimation and spatial processing at the access point and user terminal for the TDD system. This simplification is effective after the calibration has been performed in order to make up the differences in the transmit / receive circuits. The responses of a calibrated channel can be expressed as a function of frequency, as follows:

Figure 00000084
, для
Figure 00000085
,
Figure 00000084
for
Figure 00000085
,

и

Figure 00000086
, для
Figure 00000085
, Уравнение 11 and
Figure 00000086
for
Figure 00000085
, Equation 11

где К представляет ряд всех подполос, которые могут быть использованы для передачи данных (т.е. "подполосы данных"). Калибровка может быть выполнена так, чтобы матрицы

Figure 00000087
и
Figure 00000060
были получены для каждой из подполос данных. Альтернативно, калибровка может быть выполнена только для подмножества всех подполос данных, когда матрицы
Figure 00000088
и
Figure 00000060
для "некалиброванных" подполос могут быть получены, интерполируя матрицы для "калиброванных" подполос, как описано в вышеупомянутой США заявке на патент № 60/421,462.where K represents a series of all subbands that can be used to transmit data (ie, "data subbands"). Calibration can be performed so that the matrices
Figure 00000087
and
Figure 00000060
were obtained for each of the data subbands. Alternatively, calibration can only be performed for a subset of all data subbands when matrices
Figure 00000088
and
Figure 00000060
for "non-calibrated" subbands can be obtained by interpolating matrices for "calibrated" subbands, as described in the aforementioned US patent application No. 60 / 421,462.

Матрица ответа канала

Figure 00000089
для каждой подполосы может быть "диагонализуемой " для того, чтобы получить N s собственных мод для той подполосы. Это может быть достигнуто либо посредством выполнения сингулярной декомпозиции на матрице ответа канала
Figure 00000090
либо посредством разложения собственного значения на матрице корреляции из
Figure 00000089
, являющейся
Figure 00000091
. Для ясности, сингулярная декомпозиция используется для следующего описания.Channel Response Matrix
Figure 00000089
for each subband can be "diagonalizable" in order to get N s eigenmodes for that subband. This can be achieved either by performing a singular decomposition on the channel response matrix
Figure 00000090
either by expanding the eigenvalue on the correlation matrix from
Figure 00000089
which is
Figure 00000091
. For clarity, a singular decomposition is used for the following description.

Сингулярная декомпозиция матрицы калиброванного ответа канала восходящей линии связи

Figure 00000092
может быть выражена как:Singular decomposition of a matrix of a calibrated response of the uplink channel
Figure 00000092
may be expressed as:

Figure 00000093
, для
Figure 00000094
Уравнение(12)
Figure 00000093
for
Figure 00000094
Equation (12)

где

Figure 00000095
представляет собой унитарную матрицу (N ap × N ap) левых собственных векторов из
Figure 00000096
;Where
Figure 00000095
is a unitary matrix ( N ap × N ap ) of left eigenvectors from
Figure 00000096
;

Figure 00000097
представляет собой диагональную матрицу (N ap × N ut) сингулярных значений из
Figure 00000092
и;
Figure 00000097
is a diagonal matrix ( N ap × N ut ) of singular values from
Figure 00000092
and;

Figure 00000098
представляет собой унитарную матрицу (N ut × N ut) правых собственных векторов из
Figure 00000092
.
Figure 00000098
is a unitary matrix ( N ut × N ut ) of right eigenvectors from
Figure 00000092
.

Унитарная матрица характеризована собственностью

Figure 00000099
,где
Figure 00000100
представляет собой матрицу идентичности.The unitary matrix is characterized by property
Figure 00000099
,Where
Figure 00000100
is an identity matrix.

Соответственно, сингулярная декомпозиция матрицы калиброванного ответа нисходящей линии связи

Figure 00000101
может быть выражена как:Accordingly, a singular decomposition of a calibrated downlink response matrix
Figure 00000101
may be expressed as:

Figure 00000102
, для
Figure 00000094
, Уравнение (13)
Figure 00000102
for
Figure 00000094
, Equation (13)

где матрицы

Figure 00000103
и
Figure 00000104
являются унитарными матрицами левых и правых собственных векторов соответственно из
Figure 00000101
. Как показано в уравнениях (12) и (13) и основано на вышеупомянутом описании, матрицы левых и правых собственных векторов для одной линии связи являются комплексом, сопряженным из матриц правых и левых собственных векторов, соответственно, для другой линии связи. Матрицы
Figure 00000105
,
Figure 00000106
,
Figure 00000107
и
Figure 00000108
являются различными формами матрицы
Figure 00000098
, и матрицы
Figure 00000095
,
Figure 00000104
,
Figure 00000109
и
Figure 00000110
- также являются различными формами матрицы
Figure 00000111
. Для простоты, ссылка на матрицы
Figure 00000112
и
Figure 00000098
в следующем описании может также может быть сделана к их различным другим формам. Матрицы
Figure 00000095
и
Figure 00000105
используются точкой доступа и терминалом пользователя соответственно, для пространственной обработки и обозначены также их подписями. Собственные векторы также часто называются "регулируемыми" векторами.where are the matrices
Figure 00000103
and
Figure 00000104
are unitary matrices of left and right eigenvectors respectively from
Figure 00000101
. As shown in equations (12) and (13) and based on the above description, the matrix of left and right eigenvectors for one communication line are a complex conjugate of the matrices of right and left eigenvectors, respectively, for another communication line. Matrices
Figure 00000105
,
Figure 00000106
,
Figure 00000107
and
Figure 00000108
are different forms of matrix
Figure 00000098
, and matrices
Figure 00000095
,
Figure 00000104
,
Figure 00000109
and
Figure 00000110
- are also different forms of matrix
Figure 00000111
. For simplicity, a link to the matrix
Figure 00000112
and
Figure 00000098
the following description can also be made to their various other forms. Matrices
Figure 00000095
and
Figure 00000105
are used by the access point and user terminal, respectively, for spatial processing and are also indicated by their signatures. Eigenvectors are also often referred to as “regulated” vectors.

Сингулярная декомпозиция детально описана Гильбертом Странгом в книге, под названием «”Linear Algebra and Its Applications," Second Edition, Academic Press, 1980».A singular decomposition is described in detail by Hilbert Strang in a book entitled “Linear Algebra and Its Applications,” Second Edition, Academic Press, 1980.

Терминал пользователя может оценить калиброванный ответ канала нисходящей линии связи, основанный на контрольном сигнале MIMO, переданный точкой доступа. Тогда терминал пользователя может выполнить сингулярную декомпозицию для оценки калиброванного ответа канала нисходящей линии связи

Figure 00000113
, для
Figure 00000114
, для того, чтобы получить диагональную матрицу
Figure 00000115
и матрицу
Figure 00000106
левых собственных векторов из
Figure 00000116
. Эта сингулярная декомпозиция может быть представлена как
Figure 00000117
, где шапка
Figure 00000118
над каждой матрицей указывает то, что это оценка фактической матрицы.The user terminal may evaluate a calibrated downlink channel response based on the MIMO pilot transmitted by the access point. Then, the user terminal may perform a singular decomposition to evaluate the calibrated response of the downlink channel
Figure 00000113
for
Figure 00000114
, in order to get the diagonal matrix
Figure 00000115
and matrix
Figure 00000106
left eigenvectors from
Figure 00000116
. This singular decomposition can be represented as
Figure 00000117
where is the hat
Figure 00000118
above each matrix indicates that it is an estimate of the actual matrix.

Точно так же точка доступа может оценить калиброванный ответ канала восходящей линии связи, основанный на контрольном сигнале MIMO, переданный терминалом пользователя. Тогда точка доступа может выполнить сингулярную декомпозицию для оценки калиброванного ответа канала восходящей линии связи

Figure 00000119
, для
Figure 00000094
, для того, чтобы получить диагональную матрицу
Figure 00000120
и матрицу
Figure 00000121
левых собственных векторов из
Figure 00000122
. Эта сингулярная декомпозиция может быть представлена как
Figure 00000123
.Similarly, the access point can evaluate the calibrated uplink channel response based on the MIMO pilot transmitted by the user terminal. Then the access point can perform a singular decomposition to evaluate the calibrated response of the uplink channel
Figure 00000119
for
Figure 00000094
In order to obtain a diagonal matrix
Figure 00000120
and matrix
Figure 00000121
left eigenvectors from
Figure 00000122
. This singular decomposition can be represented as
Figure 00000123
.

Однако из-за взаимного канала и калибровки, сингулярная декомпозиция должна быть выполнена только терминалом пользователя или точкой доступа. Если выполнена терминалом пользователя, то матрица

Figure 00000124
, для
Figure 00000125
, используется для пространственной обработки в терминале пользователя, и матрица
Figure 00000121
, для
Figure 00000125
, может быть обеспечена в точке доступа в любой прямой форме (т.е. посылая элементы матриц
Figure 00000121
) или косвенной форме (например, через регулируемую ссылку, как описано ниже).However, due to the mutual channel and calibration, the singular decomposition should be performed only by the user terminal or access point. If executed by the user terminal, then the matrix
Figure 00000124
for
Figure 00000125
is used for spatial processing in the user terminal, and the matrix
Figure 00000121
for
Figure 00000125
, can be provided at the access point in any direct form (i.e., sending matrix elements
Figure 00000121
) or in indirect form (for example, through a regulated link, as described below).

Сингулярным значениям в каждой матрице

Figure 00000126
, для
Figure 00000125
, может быть задано такое, что первая колонка содержит наибольшее сингулярное значение, вторая колонка содержит следующее наибольшее сингулярное значение, и так далее (т.е.
Figure 00000127
, где
Figure 00000128
является собственным значением в i-й колонке
Figure 00000129
после задания). Когда сингулярные значения для каждой матрицы
Figure 00000130
заданы, собственные векторы (или колонки) связанных унитарных матриц
Figure 00000131
и
Figure 00000121
для той подполосы, также задаются соответственно. "Широкополосная" собственная мода может быть определена как набор того же самого порядка собственных мод всех подполос после упорядочения (т.е. m-я широкополосная собственная мода включает в себя m-е собственные моды всех подполос). Каждая широкополосная собственная мода связана с соответствующим набором собственных векторов для всех подполос. Основная широкополосная собственная мода представляет собой собственную моду, связанную с наибольшим сингулярным значением в каждой матрице
Figure 00000132
после упорядочения.The singular values in each matrix
Figure 00000126
for
Figure 00000125
, can be set such that the first column contains the largest singular value, the second column contains the next largest singular value, and so on (i.e.
Figure 00000127
where
Figure 00000128
is an eigenvalue in the i- th column
Figure 00000129
after the assignment). When the singular values for each matrix
Figure 00000130
given eigenvectors (or columns) of connected unitary matrices
Figure 00000131
and
Figure 00000121
for that subband, are also set accordingly. A “wideband” eigenmode can be defined as a set of the same order of eigenmodes of all subbands after ordering (i.e., the mth wideband eigenmode includes the mth eigenmodes of all subbands). Each broadband eigenmode is associated with a corresponding set of eigenvectors for all subbands. The main broadband eigenmode is the eigenmode associated with the largest singular value in each matrix
Figure 00000132
after streamlining.

A. Пространственная обработка восходящей линии связи A. Uplink Spatial Processing

Пространственная обработка терминалом пользователя для передачи восходящей линии связи может быть выражена как:Spatial processing by a user terminal for uplink transmission can be expressed as:

Figure 00000133
, для
Figure 00000125
Уравнение 14
Figure 00000133
for
Figure 00000125
Equation 14

где

Figure 00000134
представляет собой вектор передачи для восходящей линии связи для k-й подполосы; иWhere
Figure 00000134
represents an uplink transmission vector for the kth subband; and

Figure 00000135
представляет собой вектор "данных" с до N s элементами, отличными от нуля, для символов модуляции, которые будут переданы на N s собственных модах k-й подполосы.
Figure 00000135
represents a vector of “data” with up to N s non-zero elements for modulation symbols that will be transmitted to N s eigenmodes of the kth subband.

Принятая передача восходящей линии связи в точке доступа может быть выражена как:The received uplink transmission at the access point may be expressed as:

Figure 00000136
, для
Figure 00000125
Уравнение 15
Figure 00000136
for
Figure 00000125
Equation 15

где

Figure 00000137
представляет собой принятый вектор для восходящей линии связи для k-й подполосы; иWhere
Figure 00000137
represents the received vector for the uplink for the k- th subband; and

Figure 00000138
представляет собой совокупные белые Гауссовы помехи (AWGN) для k-й подполосы.
Figure 00000138
represents the aggregate white Gaussian interference (AWGN) for the kth subband.

Уравнение (15) использует следующие отношения:

Figure 00000139
и
Figure 00000140
.Equation (15) uses the following relationships:
Figure 00000139
and
Figure 00000140
.

Взвешенная матрица согласованного фильтра

Figure 00000141
для передачи восходящей линии связи от терминала пользователя может быть выражена как:Matched Filter Matrix
Figure 00000141
for uplink transmission from a user terminal may be expressed as:

Figure 00000142
, для
Figure 00000125
Уравнение 16
Figure 00000142
for
Figure 00000125
Equation 16

Пространственная обработка (или согласованная фильтрация) в точке доступа для принятой передачи восходящей линии связи может быть выражена как:The spatial processing (or matched filtering) at the access point for the received uplink transmission can be expressed as:

Figure 00000143
для
Figure 00000125
Уравнение 17
Figure 00000143
for
Figure 00000125
Equation 17

где

Figure 00000144
представляет собой оценку вектора данных
Figure 00000145
, переданную терминалом пользователя по восходящей линии связи, и
Figure 00000146
представляет собой постобработанные помехи.Where
Figure 00000144
is an estimate of the data vector
Figure 00000145
transmitted by the user terminal on the uplink, and
Figure 00000146
represents post-processed interference.

B. Пространственная обработка нисходящей линии связи B. Downlink Spatial Processing

Пространственная обработка точкой доступа для передачи нисходящей линии связи может быть выражена как:Spatial processing by an access point for downlink transmission can be expressed as:

Figure 00000147
, для
Figure 00000125
, Уравнение 18
Figure 00000147
for
Figure 00000125
, Equation 18

где

Figure 00000148
представляет собой вектор передачи, и
Figure 00000149
представляет собой вектор данных для нисходящей линии связи.Where
Figure 00000148
represents the transfer vector, and
Figure 00000149
is a data vector for the downlink.

Принятая передача нисходящей линии связи в терминале пользователя может быть выражена как:The received downlink transmission in the user terminal may be expressed as:

Figure 00000150
,для
Figure 00000125
, Уравнение 19
Figure 00000150
for
Figure 00000125
, Equation 19

Взвешенная матрица согласованного фильтра

Figure 00000151
для передачи нисходящей линии связи от точки доступа может быть выражена как:Matched Filter Matrix
Figure 00000151
for downlink transmission from an access point can be expressed as:

Figure 00000152
, для
Figure 00000125
Уравнение 20
Figure 00000152
for
Figure 00000125
Equation 20

Пространственная обработка (или согласованная фильтрация) в терминале пользователя для принятой передачи нисходящей линии связи может быть выражена как:Spatial processing (or matched filtering) in a user terminal for a received downlink transmission can be expressed as:

Figure 00000153
, для
Figure 00000125
Уравнение 21
Figure 00000153
for
Figure 00000125
Equation 21

Таблица суммирует пространственную обработку в точке доступа и терминале пользователя для приема и передачи данных.The table summarizes the spatial processing at the access point and user terminal for receiving and transmitting data.

Восходящая линия связиUplink Нисходящая линия связиDownlink Терминал пользователяUser terminal Передача:Broadcast: Прием:Reception:

Figure 00000154
Figure 00000154
Figure 00000155
Figure 00000155
Точка доступаAccess point Прием:Reception: Передача:Broadcast:
Figure 00000156
Figure 00000156
Figure 00000157
Figure 00000157

В вышеупомянутом описании и как показано в таблице, матрицы коррекции

Figure 00000158
и
Figure 00000159
применены на стороне передачи в точке доступа и терминале пользователя соответственно. Матрицы коррекции
Figure 00000160
и
Figure 00000159
могут также быть объединены с другими диагональными матрицами (например, типа весовых матриц
Figure 00000161
и
Figure 00000162
используемых для достижения инверсии канала). Однако матрицы коррекции также могут быть применены на сторону приема, вместо стороны передачи, и это находится в рамках изобретения.In the above description and as shown in the table, correction matrices
Figure 00000158
and
Figure 00000159
applied on the transmission side at the access point and user terminal, respectively. Correction matrices
Figure 00000160
and
Figure 00000159
can also be combined with other diagonal matrices (e.g., type weight matrices
Figure 00000161
and
Figure 00000162
used to achieve channel inversion). However, correction matrices can also be applied to the receive side, instead of the transmit side, and this is within the scope of the invention.

Фиг.3 представляет собой блок-схему пространственной обработки для нисходящей линии связи и восходящей линии связи для способа пространственного мультиплексирования, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.FIG. 3 is a block diagram of a spatial processing for a downlink and an uplink for a spatial multiplexing method, in accordance with one embodiment of the invention.

Для нисходящей линии связи в пространственном ТХ процессоре 120x точки доступа 110х, вектор данных

Figure 00000149
, для
Figure 00000125
, сначала умножается с матрицей
Figure 00000163
посредством блока 310 и затем дополнительно умножается с матрицей коррекции
Figure 00000164
посредством блока 312 для того, чтобы получить вектор передачи
Figure 00000148
. Вектор
Figure 00000165
, для
Figure 00000125
, затем обрабатывается цепью передачи 314 в модуляторе 122x и передается по каналу MIMO на терминал пользователя 150x. Блок 310 выполняет пространственную обработку для передачи данных нисходящей линии связи.For the downlink in the TX spatial processor 120x of the access point 110x, the data vector
Figure 00000149
for
Figure 00000125
is first multiplied with the matrix
Figure 00000163
by block 310 and then further multiplied with a correction matrix
Figure 00000164
by block 312 in order to obtain a transmission vector
Figure 00000148
. Vector
Figure 00000165
for
Figure 00000125
, then processed by the transmission chain 314 in the modulator 122x and transmitted over the MIMO channel to the user terminal 150x. Block 310 performs spatial processing for transmitting downlink data.

В терминале пользователя 150x сигналы нисходящей линии связи обрабатываются цепью приема 354 в демодуляторе 154x для того, чтобы получить вектор приема

Figure 00000166
, для
Figure 00000125
. В пространственном RX процессоре 160x, вектор приема
Figure 00000167
, для
Figure 00000125
, сначала умножается с матрицей
Figure 00000168
посредством блока 356 и дополнительно измеряется обратной диагональной матрицей
Figure 00000169
посредством блока 358 для того, чтобы получить вектор
Figure 00000170
, который является оценкой вектора данных
Figure 00000149
. Блоки 356 и 358 выполняют пространственную обработку для подобранной фильтрации нисходящей линии связи.In the user terminal 150x, the downlink signals are processed by the receive circuit 354 in the demodulator 154x in order to obtain a receive vector
Figure 00000166
for
Figure 00000125
. In a spatial RX processor 160x, receive vector
Figure 00000167
for
Figure 00000125
is first multiplied with the matrix
Figure 00000168
by block 356 and additionally measured by the inverse diagonal matrix
Figure 00000169
by block 358 in order to obtain a vector
Figure 00000170
Which is an estimate of the data vector
Figure 00000149
. Blocks 356 and 358 perform spatial processing for matched downlink filtering.

Для восходящей линии связи в пространственном ТХ процессоре 190x терминала пользователя 150x, вектор данных

Figure 00000135
, для
Figure 00000125
, сначала умножается с матрицей
Figure 00000171
посредством блока 360 и затем дополнительно умножается с матрицей коррекции
Figure 00000159
посредством блока 362 для того, чтобы получить вектор передачи
Figure 00000134
. Вектор
Figure 00000172
, для
Figure 00000125
, затем обрабатывается цепью передачи 364 в модуляторе 154x и передается по каналу MIMO в точку доступа 110x. Блок 360 выполняет пространственную обработку для передачи данных восходящей линии связи.For uplink in TX spatial processor 190x of user terminal 150x, data vector
Figure 00000135
for
Figure 00000125
is first multiplied with the matrix
Figure 00000171
by block 360 and then further multiplied with a correction matrix
Figure 00000159
by block 362 in order to obtain a transmission vector
Figure 00000134
. Vector
Figure 00000172
for
Figure 00000125
, then processed by the transmission chain 364 in the modulator 154x and transmitted on the MIMO channel to the access point 110x. Block 360 performs spatial processing for transmitting uplink data.

В точке доступа 110 сигналы восходящей линии связи обрабатываются цепью приема 324 в демодуляторе 122x для того, чтобы получить вектор приема

Figure 00000173
, для
Figure 00000125
. В пространственном RX процессоре 140x вектор приема
Figure 00000173
, для
Figure 00000125
, сначала умножается с матрицей
Figure 00000174
посредством блока 326 и дополнительно измеряется обратной диагональной матрицей
Figure 00000175
посредством блока 328 для того, чтобы получить вектор
Figure 00000176
, который является оценкой вектора данных
Figure 00000135
. Блоки 326 и 328 выполняют пространственную обработку для согласованной фильтрации восходящей линии связи.At access point 110, the uplink signals are processed by receive chain 324 in demodulator 122x in order to obtain a receive vector
Figure 00000173
for
Figure 00000125
. In a spatial RX processor 140x receive vector
Figure 00000173
for
Figure 00000125
is first multiplied with the matrix
Figure 00000174
by block 326 and additionally measured by the inverse diagonal matrix
Figure 00000175
by block 328 in order to obtain a vector
Figure 00000176
which is an estimate of the data vector
Figure 00000135
. Blocks 326 and 328 perform spatial processing for matched uplink filtering.

3. Регулирование луча 3. Beam adjustment

Для определенных режимов канала лучше передать данные только на одной широкополосной собственной моде - обычно лучшей или основной широкополосной собственной моде. Это может иметь место, если принятые отношения сигнала к помехам (SNRs) для всех других широкополосных собственных мод достаточно плохи для того, чтобы улучшенные характеристики были достигнуты при использовании всей доступной энергии передачи на основной широкополосной собственной моде.For certain channel modes, it is better to transmit data only on one broadband eigenmode — usually the best or primary broadband eigenmode. This may be the case if the received signal-to-interference ratios (SNRs) for all other broadband eigenmodes are bad enough for improved performance to be achieved by using all available transmit energy on the main broadband eigenmode.

Передача данных на одной широкополосной собственной моде может быть достигнута, используя или формирование луча или регулирование луча. Для формирования луча символы модуляции пространственно обрабатываются с собственными векторами

Figure 00000177
или
Figure 00000178
, для
Figure 00000179
, для основной широкополосной собственной моды (т.е. первая колонка
Figure 00000131
или
Figure 00000121
, после задания). Для регулирования луча символы модуляции пространственно обрабатываются с рядом "нормализованных" (или "насыщенных"), собственных векторов
Figure 00000180
или
Figure 00000181
, для
Figure 00000179
, для основной широкополосной собственной моды. Для ясности, регулирование луча описано ниже для восходящей линии связи.Data transmission on one wideband eigenmode can be achieved using either beamforming or beam steering. To form a beam, the modulation symbols are spatially processed with eigenvectors
Figure 00000177
or
Figure 00000178
for
Figure 00000179
, for the main broadband eigenmode (i.e., the first column
Figure 00000131
or
Figure 00000121
after the assignment). To control the beam, the modulation symbols are spatially processed with a number of “normalized” (or “saturated”) eigenvectors
Figure 00000180
or
Figure 00000181
for
Figure 00000179
, for the main broadband native fashion. For clarity, beam control is described below for the uplink.

Для восходящей линии связи элементы каждого собственного вектора

Figure 00000177
, для
Figure 00000179
, для основной широкополосной собственной моды, могут иметь различные величины. Таким образом, предобусловленные символы для каждой подполосы, которые получены, посредством умножения символа модуляции для подполосы k с элементами собственного вектора
Figure 00000177
для подполосы k, могут тогда иметь различные величины. Следовательно, per-антенна передает векторы, каждый из которых включает в себя предварительно кондиционированные символы для всех подполос данных к антенне передачи, могут иметь различные величины. Если переданная мощность для каждой антенны передачи ограничена (например, из-за ограничений усилителей мощности), то формирование луча, возможно, полностью не использует полную мощность, доступную для каждой антенны.For the uplink, elements of each eigenvector
Figure 00000177
for
Figure 00000179
, for the main broadband eigenmode, can have different values. Thus, the preconditioned symbols for each subband that are obtained by multiplying the modulation symbol for subband k with eigenvector elements
Figure 00000177
for subband k, can then have different values. Therefore, the per-antenna transmits vectors, each of which includes pre-conditioned symbols for all data subbands to the transmission antenna, can have different values. If the transmitted power for each transmission antenna is limited (for example, due to the limitations of power amplifiers), then beamforming may not fully utilize the full power available for each antenna.

Регулирование луча использует только информацию фазы от собственных векторов

Figure 00000177
, для
Figure 00000179
, для основной широкополосной собственной моды и нормализует каждый собственный вектор так, что все элементы в собственном векторе имеют равные величины. Нормализованный собственный вектор
Figure 00000180
для k-й подполосы может быть выражен как:Beam control uses only phase information from eigenvectors
Figure 00000177
for
Figure 00000179
, for the main broadband eigenmode and normalizes each eigenvector so that all elements in the eigenvector have equal values. Normalized Eigenvector
Figure 00000180
for the k- th subband can be expressed as:

Figure 00000182
, Уравнение 22
Figure 00000182
, Equation 22

где A представляет собой константу (например, А=1); иwhere A is a constant (for example, A = 1); and

Figure 00000183
представляет собой фазу для k-й подполосы j-й антенны передачи, которая дается как:
Figure 00000183
represents the phase for the kth subband of the jth transmission antenna, which is given as:

Figure 00000184
Уравнение 23
Figure 00000184
Equation 23

Как показано в уравнении (23), фаза каждого элемента в векторе

Figure 00000185
получена от соответствующего элемента собственного вектора
Figure 00000186
(т.е.
Figure 00000187
получен от
Figure 00000188
где
Figure 00000189
As shown in equation (23), the phase of each element in the vector
Figure 00000185
obtained from the corresponding element of the eigenvector
Figure 00000186
(those.
Figure 00000187
received from
Figure 00000188
Where
Figure 00000189

A. Регулирование луча восходящей линии связи A. Uplink Beam Regulation

Пространственная обработка терминалом пользователя для регулирования луча на восходящей линии связи может быть выражена как:Spatial processing by a user terminal for uplink beam control can be expressed as:

Figure 00000190
, для
Figure 00000179
Уравнение 24
Figure 00000190
for
Figure 00000179
Equation 24

где

Figure 00000191
представляет собой символ модуляции, который будет передан на k-й подполосе; и
Figure 00000192
представляет собой вектор передачи для k-й подполосы для регулирования луча.Where
Figure 00000191
represents the modulation symbol to be transmitted on the k-th subband; and
Figure 00000192
represents the transmission vector for the kth subband for beam control.

Как показано в уравнении (22), элементы N ut нормализованного регулируемого вектора

Figure 00000185
для каждой подполосы имеют равную величину, но возможно различные фазы. Регулирование луча таким образом генерирует каждый вектор передачи
Figure 00000193
для каждой подполосы с элементами N ut из
Figure 00000192
имеющий ту же самую величину, но возможно различные фазы.As shown in equation (22), the elements N ut of the normalized controlled vector
Figure 00000185
for each subband, they are of equal magnitude, but different phases are possible. Beam control thus generates each transmission vector
Figure 00000193
for each subband with elements N ut from
Figure 00000192
having the same magnitude but possibly different phases.

Принятая передача по восходящей линии связи в точке доступа для регулирования луча может быть выражена как:The received uplink transmission at the access point for beam control can be expressed as:

Figure 00000194
, для
Figure 00000179
, Уравнение 25
Figure 00000194
for
Figure 00000179
, Equation 25

где

Figure 00000195
представляет собой принятый вектор для канала восходящей связи для k-й подполосы для регулирования луча.Where
Figure 00000195
represents the received vector for the uplink for the kth subband for beam control.

Согласованный вектор-строка фильтра

Figure 00000196
для передачи по восходящей линии связи, использующий регулирование луча может быть выражен как:Matched Filter String Vector
Figure 00000196
for uplink transmission using beam control can be expressed as:

Figure 00000197
, для
Figure 00000179
. Уравнение 26
Figure 00000197
for
Figure 00000179
. Equation 26

Согласованный вектор фильтра

Figure 00000198
может быть получен как описано ниже. Пространственная обработка (или согласованная фильтрация) в точке доступа для принятой передачи по восходящей линии связи с регулированием луча может быть выражена как:Matched Filter Vector
Figure 00000198
can be obtained as described below. Spatial processing (or matched filtering) at the access point for received uplink transmission with beam control can be expressed as:

Figure 00000199
, для
Figure 00000179
, Уравнение 27
Figure 00000199
for
Figure 00000179
, Equation 27

где

Figure 00000200
(т.е.,
Figure 00000201
представляет собой скалярное произведение
Figure 00000196
и его сопряженного перемещения),Where
Figure 00000200
(those.,
Figure 00000201
is a scalar product
Figure 00000196
and its associated displacement),

Figure 00000202
представляет собой оценку символа модуляции
Figure 00000191
, переданного терминалом пользователя по восходящей линии связи, и
Figure 00000202
is an estimate of the modulation symbol
Figure 00000191
Transmitted by the user terminal on the uplink, and

Figure 00000203
представляет собой постобработанные помехи.
Figure 00000203
represents post-processed interference.

B. Регулирование луча на нисходящей линии связи B. Downlink beam control

Пространственная обработка точкой доступа для регулирования луча на нисходящей линии связи может быть выражена как:Spatial processing by an access point for downlink beam control can be expressed as:

Figure 00000204
, для
Figure 00000179
, Уравнение 28
Figure 00000204
for
Figure 00000179
, Equation 28

где

Figure 00000205
представляет собой нормализованный собственный вектор для k-й подполосы, который сгенерирован основываясь на собственном векторе
Figure 00000206
для основной широкополосной собственной моды, как описано выше.Where
Figure 00000205
represents the normalized eigenvector for the kth subband, which is generated based on the eigenvector
Figure 00000206
for the main broadband eigenmode as described above.

Подобранный вектор-строка фильтра

Figure 00000207
для передачи по нисходящей линии связи, используя регулирование луча, может быть выражен как:Matched Filter String Vector
Figure 00000207
for downlink transmission using beam control, can be expressed as:

Figure 00000208
, для
Figure 00000179
Уравнение 29
Figure 00000208
for
Figure 00000179
Equation 29

Пространственная обработка (или согласованная фильтрация) в терминале пользователя для принятой передачи по нисходящей линии связи может быть выражена как:Spatial processing (or matched filtering) in a user terminal for a received downlink transmission can be expressed as:

Figure 00000209
для
Figure 00000179
, Уравнение 30
Figure 00000209
for
Figure 00000179
, Equation 30

где

Figure 00000210
(т.е.,
Figure 00000211
представляет собой скалярное произведение
Figure 00000212
и его сопряженного перемещения).Where
Figure 00000210
(those.,
Figure 00000211
is a scalar product
Figure 00000212
and its associated displacement).

Регулирование луча может быть рассмотрено как специальный случай пространственной обработки, в которой только один собственный вектор для одной собственной моды используется для передачи данных, и этот собственный вектор нормализован для того, чтобы иметь равные величины.Beam control can be considered as a special case of spatial processing, in which only one eigenvector for one eigenmode is used to transmit data, and this eigenvector is normalized in order to have equal values.

Фиг.4 представляет собой блок-схему пространственной обработки для нисходящей линии связи и восходящей линии связи для регулирующего луч способа, в соответствии с одним вариантном осуществления изобретения.FIG. 4 is a block diagram of a spatial processing for a downlink and an uplink for a beam-steering method, in accordance with one embodiment of the invention.

Для нисходящей линии связи в пространственном ТХ процессоре 120y точки доступа 110y символ модуляции

Figure 00000213
, для
Figure 00000179
, сначала умножается с нормализованным собственным вектором
Figure 00000214
(k) блоком 410 и затем дополнительно умножается с матрицей коррекции
Figure 00000215
блоком 412 для того, чтобы получить вектор передачи
Figure 00000216
. Вектор
Figure 00000216
, для
Figure 00000179
, затем обрабатывается цепью передачи 414 в модуляторе 122y и передается по MIMO каналу на терминал пользователя 150y. Блок 410 выполняет пространственную обработку для передачи данных по нисходящей линии связи для регулирующего луч способа.For the downlink in the TX spatial processor 120y of the access point 110y, a modulation symbol
Figure 00000213
for
Figure 00000179
is first multiplied with the normalized eigenvector
Figure 00000214
( k) block 410 and then further multiplied with a correction matrix
Figure 00000215
block
412 in order to obtain a transmission vector
Figure 00000216
. Vector
Figure 00000216
for
Figure 00000179
, then processed by transmission chain 414 in modulator 122y and transmitted over the MIMO channel to user terminal 150y. Block 410 performs spatial processing for transmitting data in a downlink for a beam-controlling method.

В терминале пользователя 150y сигналы нисходящей линии связи обрабатываются цепью приема 454 в демодуляторе 154y для того, чтобы получить вектор приема

Figure 00000217
, для
Figure 00000179
. В пространственном RX процессоре 160y блок 456 выполняет скалярное произведение вектора
Figure 00000217
, для
Figure 00000179
, с подобранным вектором фильтра
Figure 00000207
. Результат скалярного произведения затем измеряется
Figure 00000218
блоком 458 для того, чтобы получить символ
Figure 00000219
, который является оценкой символа модуляции
Figure 00000220
. Блоки 456 и 458 выполняют пространственную обработку для согласованной фильтрации нисходящей линии связи для регулирующего луч способа.At user terminal 150y, downlink signals are processed by receive chain 454 in demodulator 154y in order to obtain a receive vector
Figure 00000217
for
Figure 00000179
. In the spatial RX processor 160y, block 456 performs the scalar product of the vector
Figure 00000217
for
Figure 00000179
, with a matched filter vector
Figure 00000207
. The result of the scalar product is then measured
Figure 00000218
block 458 in order to get the character
Figure 00000219
Which is an estimate of the modulation symbol
Figure 00000220
. Blocks 456 and 458 perform spatial processing for matched downlink filtering for the beam-controlling method.

Для восходящей линии связи в пространственном ТХ процессоре 190y терминала пользователя 150y символ модуляции

Figure 00000191
, для
Figure 00000179
, сначала умножается с нормализованным собственным вектором
Figure 00000185
блоком 460 и затем дополнительно умножается с матрицей коррекции
Figure 00000221
блоком 462 для того, чтобы получить вектор передачи
Figure 00000192
. Вектор
Figure 00000192
, для
Figure 00000179
, затем обрабатывается цепью передачи 464 в модуляторе 154y и передается по каналу MIMO в точку доступа 110y. Блок 460 выполняет пространственную обработку для передачи данных по восходящей линии связи для регулирующего луч способа.For the uplink in the TX spatial processor 190y of the user terminal 150y, a modulation symbol
Figure 00000191
for
Figure 00000179
is first multiplied with the normalized eigenvector
Figure 00000185
block
460 and then further multiplied with a correction matrix
Figure 00000221
block
462 in order to obtain a transmission vector
Figure 00000192
. Vector
Figure 00000192
for
Figure 00000179
, then processed by the transmission chain 464 in the modulator 154y and transmitted on the MIMO channel to the access point 110y. Block 460 performs spatial processing for transmitting uplink data for the beam-steering method.

В точке доступа 110у, сигналы восходящей линии связи обрабатываются цепью приема 424 в демодуляторе 124y для того, чтобы получить вектор приема

Figure 00000222
, для
Figure 00000179
. В пространственном RX процессоре 140y блок 426 выполняет скалярное произведение вектора приема
Figure 00000195
, для
Figure 00000179
, с подобранным вектором фильтра
Figure 00000196
. Результат скалярного произведения затем измеряется
Figure 00000223
блоком 428 для того, чтобы получить символ
Figure 00000224
, который является оценкой символа модуляции
Figure 00000225
. Блоки 426 и 428 выполняют пространственную обработку для согласованной фильтрации восходящей линии связи для регулирующего луч способа.At access point 110y, uplink signals are processed by receive chain 424 in demodulator 124y in order to obtain a receive vector
Figure 00000222
for
Figure 00000179
. In spatial RX processor 140y, block 426 performs the scalar product of the receive vector
Figure 00000195
for
Figure 00000179
, with a matched filter vector
Figure 00000196
. The result of the scalar product is then measured
Figure 00000223
block 428 in order to receive the character
Figure 00000224
Which is an estimate of the modulation symbol
Figure 00000225
. Blocks 426 and 428 perform spatial processing for matched uplink filtering for the beam-steering method.

4. Регулируемый опорный сигнал (регулируемая ссылка) 4. Adjustable reference signal (adjustable link)

Как показано в уравнении (15), в точке доступа, принятый вектор

Figure 00000137
, для
Figure 00000179
, восходящей линии связи, в отсутствии помех, равен вектору данных
Figure 00000135
, преобразованному
Figure 00000226
, который является матрицей
Figure 00000121
левых собственных векторов
Figure 00000227
, измеренных диагональной матрицей
Figure 00000228
сингулярных значений. Как показано в уравнениях (17) и (18), из-за взаимного канала и калибровки, матрица
Figure 00000229
и ее перемещение используются для пространственной обработки передачи нисходящей линии связи и пространственной обработки (согласованной фильтрации) принятой передачи восходящей линии связи, соответственно.As shown in equation (15), at the access point, the received vector
Figure 00000137
for
Figure 00000179
, uplink, in the absence of interference, equal to the data vector
Figure 00000135
, transformed
Figure 00000226
which is a matrix
Figure 00000121
left eigenvectors
Figure 00000227
measured by a diagonal matrix
Figure 00000228
singular values. As shown in equations (17) and (18), due to the mutual channel and calibration, the matrix
Figure 00000229
and its movement is used for spatial processing of the downlink transmission and spatial processing (matched filtering) of the received uplink transmission, respectively.

Регулируемая ссылка (или регулируемый контрольный сигнал) может быть передана терминалом пользователя и использоваться точкой доступа для того, чтобы получить оценки и

Figure 00000121
и
Figure 00000230
, для
Figure 00000231
, не имея необходимость оценивать MIMO канал или выполнять сингулярную декомпозицию. Точно так же регулируемая ссылка может быть передана точкой доступа и использоваться терминалом пользователя для того, чтобы получить оценки и
Figure 00000124
и
Figure 00000232
.An adjustable link (or adjustable pilot) may be transmitted by the user terminal and used by the access point in order to obtain estimates and
Figure 00000121
and
Figure 00000230
for
Figure 00000231
Without having to evaluate the MIMO channel or perform the singular value decomposition. Similarly, a regulated link can be transmitted by an access point and used by a user terminal in order to obtain estimates and
Figure 00000124
and
Figure 00000232
.

Регулируемая ссылка содержит определенный символ OFDM (который называется контрольным сигналом или "P" OFDM символом), который передается от всех антенн N ut в терминале пользователя (для восходящей линии связи) или антенн N ap в точке доступа (для нисходящей линии связи). P OFDM символ передается только на одной широкополосной собственной моде, выполняя пространственную обработку с набором собственных векторов для той широкополосной собственной моды.An adjustable link contains a specific OFDM symbol (called a pilot or “P” OFDM symbol), which is transmitted from all antennas N ut in the user terminal (for the uplink) or antennas N ap in the access point (for the downlink). The P OFDM symbol is transmitted on only one wideband eigenmode, performing spatial processing with a set of eigenvectors for that broadband eigenmode.

A. Регулируемая ссылка восходящей линии связи A. Regulated Uplink Link

Регулируемая ссылка восходящей линии связи, переданная терминалом пользователя может быть выражена как:An uplink adjustable link transmitted by a user terminal may be expressed as:

Figure 00000233
, для
Figure 00000231
, Уравнение 31
Figure 00000233
for
Figure 00000231
, Equation 31

где

Figure 00000234
представляет собой вектор передачи для k-й подполосы m-й широкополосной собственной моды;Where
Figure 00000234
represents the transmission vector for the kth subband of the mth wideband eigenmode;

Figure 00000235
представляет собой собственный вектор для k-й подполосы m-й широкополосной собственной моды; и
Figure 00000235
represents an eigenvector for the kth subband of the mth broadband eigenmode; and

p(k) представляет собой символ модуляции контрольного сигнала, который был передан на k-й подполосе. p (k) is the modulation symbol of the pilot signal that was transmitted on the k-th subband.

Собственный вектор

Figure 00000236
представляет собой m-ю колонку матрицы
Figure 00000131
, где
Figure 00000237
.Eigenvector
Figure 00000236
represents the mth column of the matrix
Figure 00000131
where
Figure 00000237
.

Принятая регулируемая ссылка восходящей линии связи в точке доступа может быть выражена как:A received uplink adjustable link at an access point may be expressed as:

Figure 00000238
, для
Figure 00000231
, Уравнение 32
Figure 00000238
for
Figure 00000231
, Equation 32

где

Figure 00000239
представляет собой принятый вектор для регулируемой ссылки восходящей линии связи для k-й подполосы m-й широкополосной собственной моды; иWhere
Figure 00000239
represents an accepted vector for an uplink adjustable link for the kth subband of the mth wideband eigenmode; and

Figure 00000240
представляет собой сингулярное значение для k-й подполосы m-й широкополосной собственной моды.
Figure 00000240
represents the singular value for the kth subband of the mth wideband eigenmode.

Методы оценки ответа канала, основанные на регулируемой ссылке, описаны в деталях ниже.Methods for evaluating a channel response based on a custom link are described in detail below.

B. Регулируемая ссылка нисходящей линии связи B. Adjustable Downlink Link

Регулируемая ссылка нисходящей линии связи, переданная точкой доступа, может быть выражена как:A downlink adjustable link transmitted by an access point may be expressed as:

Figure 00000241
, для
Figure 00000231
, Уравнение 33,
Figure 00000241
for
Figure 00000231
, Equation 33 ,

где

Figure 00000242
представляет собой вектор передачи для k-й подполосы m-й широкополосной собственной моды; иWhere
Figure 00000242
represents the transmission vector for the kth subband of the mth wideband eigenmode; and

Figure 00000243
представляет собой собственный вектор для k-й подполосы m-й широкополосной собственной моды. Регулируемый вектор
Figure 00000244
представляет собой m-ю колонку матрицы
Figure 00000245
, где
Figure 00000246
.
Figure 00000243
is an eigenvector for the kth subband of the mth broadband eigenmode. Adjustable vector
Figure 00000244
represents the mth column of the matrix
Figure 00000245
where
Figure 00000246
.

Регулируемая ссылка нисходящей линии связи может быть использована терминалом пользователя в различных целях. Например, регулируемая ссылка нисходящей линии связи позволяет терминалу пользователя определять, какую оценку для канала MIMO имеет точка доступа (так как точка доступа имеет оценку оценки канала). Регулируемая ссылка нисходящей линии связи может также быть использована терминалом пользователя для оценки принятой SNR передачи нисходящей линии связи.A downlink adjustable link may be used by a user terminal for various purposes. For example, an adjustable downlink link allows the user terminal to determine which rating for the MIMO channel the access point has (since the access point has a channel rating estimate). A downlink adjustable link may also be used by a user terminal to evaluate a received downlink transmission SNR.

C. Регулируемая ссылка для регулирования луча C. Adjustable link for beam adjustment

Для регулирующего луч способа пространственная обработка на стороне передачи выполнена, используя ряд нормализованных собственных векторов для основной широкополосной собственной моды. Полная функция передачи с нормализованным собственным вектором отличается от полной функции передачи с ненормализованным собственным вектором (т.е.,

Figure 00000247
). Регулируемая ссылка, сгенерированная, используя набор нормализованных собственных векторов для всех подполос, затем может быть послана передатчиком и использована приемником для того, чтобы получить согласованные векторы фильтра для этих подполос для регулирующего луч способа.For the beam-regulating method, spatial processing on the transmission side is performed using a series of normalized eigenvectors for the main broadband eigenmode. The full transfer function with a normalized eigenvector is different from the full transfer function with a non-normalized eigenvector (i.e.,
Figure 00000247
) An adjustable link generated using a set of normalized eigenvectors for all subbands can then be sent by the transmitter and used by the receiver to obtain consistent filter vectors for these subbands for the beam-controlling method.

Для канала восходящей линии связи, регулируемая ссылка для регулирующего луч способа может быть выражена как:For an uplink channel, an adjustable link for a beam-steering method may be expressed as:

Figure 00000248
, для
Figure 00000231
Уравнение 34
Figure 00000248
for
Figure 00000231
Equation 34

В точке доступа, регулируемая ссылка приема восходящей линии связи для регулирующего луч способа может быть выражена как:At the access point, the adjustable uplink reception link for the beam-steering method may be expressed as:

Figure 00000249
, для
Figure 00000231
Уравнение 35
Figure 00000249
for
Figure 00000231
Equation 35

Чтобы получить согласованный вектор-строку фильтра

Figure 00000250
для передачи с регулированием луча восходящей линии связи, принятый вектор
Figure 00000251
для регулируемой ссылки сначала умножают с
Figure 00000252
. Затем результат объединяют по многократным принятым символам регулируемой ссылки для того, чтобы сформировать оценку
Figure 00000253
. Вектор
Figure 00000250
затем объединяет перемещение этой оценки.To get a consistent filter string vector
Figure 00000250
for uplink beam control transmission, received vector
Figure 00000251
for an adjustable reference, first multiply with
Figure 00000252
. Then, the result is combined over multiple received symbols of the adjustable link in order to form an estimate
Figure 00000253
. Vector
Figure 00000250
then combines the movement of this estimate.

Работая в регулирующем луч способе, терминал пользователя может передать множество символов регулируемой ссылки, например, один или более символов, используя нормализованный собственный вектор

Figure 00000254
, один или более символов, используя собственный вектор
Figure 00000255
для основной собственной моды, и возможно один или более символов, используя собственные векторы для другой собственной моды. Символы регулируемой ссылки, сгенерированные с
Figure 00000180
могут быть использованы точкой доступа для того, чтобы получить подобранный вектор фильтра
Figure 00000250
. Символы регулируемой ссылки, сгенерированные с
Figure 00000256
могут быть использованы для того, чтобы получить
Figure 00000257
, который может затем быть использован для того, чтобы получить нормализованный собственный вектор
Figure 00000258
, используемый для регулирования луча на нисходящей линии связи. Символы регулируемой ссылки, сгенерированные с собственными векторами
Figure 00000259
через
Figure 00000260
для других собственных мод, могут быть использованы точкой доступа для того, чтобы получить
Figure 00000261
через
Figure 00000262
и сингулярные значения для этих других собственных мод. Затем эта информация может быть использована точкой доступа для того, чтобы решить, использовать ли способ пространственного мультиплексирования или регулирующий луч способ для передачи данных.By operating in a beam-steering manner, a user terminal may transmit a plurality of adjustable link symbols, for example, one or more symbols, using a normalized eigenvector
Figure 00000254
one or more characters using an eigenvector
Figure 00000255
for the main eigenmode, and possibly one or more characters, using eigenvectors for another eigenmode. Custom Link Symbols Generated With
Figure 00000180
can be used by an access point in order to obtain a matched filter vector
Figure 00000250
. Custom Link Symbols Generated With
Figure 00000256
can be used in order to get
Figure 00000257
, which can then be used to obtain a normalized eigenvector
Figure 00000258
used to control the beam in the downlink. Custom Link Symbols Generated with Eigenvectors
Figure 00000259
across
Figure 00000260
for other own mods, can be used by an access point in order to get
Figure 00000261
across
Figure 00000262
and singular values for these other eigenmodes. This information can then be used by the access point to decide whether to use the spatial multiplexing method or the beam steering method for data transmission.

Для нисходящей линии связи, терминал пользователя может получить согласованный вектор фильтра

Figure 00000263
для регулирующего луч способа, основанный на калиброванной оценке ответа канала нисходящей линии связи
Figure 00000264
. В частности, терминал пользователя имеет
Figure 00000178
от сингулярной декомпозиции
Figure 00000264
и может получить нормализованный собственный вектор
Figure 00000258
. Терминал пользователя может затем умножить
Figure 00000258
с
Figure 00000265
для того, чтобы получить
Figure 00000266
, и может затем получить
Figure 00000267
, основанный на
Figure 00000266
. Альтернативно, регулируемую ссылку можно послать точкой доступа, используя нормализованный собственный вектор
Figure 00000258
, и эта регулируемая ссылка может быть обработана терминалом пользователя способом, описанным выше, чтобы получить
Figure 00000263
.For the downlink, the user terminal may receive a consistent filter vector
Figure 00000263
for a beam-steering method based on a calibrated downlink channel response estimate
Figure 00000264
. In particular, the user terminal has
Figure 00000178
from singular decomposition
Figure 00000264
and can get a normalized eigenvector
Figure 00000258
. User terminal can then multiply
Figure 00000258
from
Figure 00000265
in order to receive
Figure 00000266
, and can then get
Figure 00000267
, based on
Figure 00000266
. Alternatively, a custom link can be sent by an access point using a normalized eigenvector
Figure 00000258
, and this custom link can be processed by the user terminal in the manner described above to obtain
Figure 00000263
.

D. Оценка канала, основанная на регулируемой ссылке D. Custom Link Estimation

Как показано в уравнении (32), в точке доступа, принятая регулируемая ссылка восходящей линии связи (в отсутствии помех) - приблизительно

Figure 00000268
. Точка доступа может таким образом получить оценку ответа канала восходящей линии связи, основанную на регулируемой ссылке, посланной терминалом пользователя. Различные методы оценки могут быть использованы для того, чтобы получить оценку ответа канала.As shown in equation (32), at the access point, the received uplink adjustable link (in the absence of interference) is approximately
Figure 00000268
. An access point can thus obtain an uplink channel response estimate based on a controlled link sent by a user terminal. Various estimation methods can be used to obtain an estimate of the channel response.

В одном варианте осуществления для того, чтобы получить оценку

Figure 00000269
, принятый вектор
Figure 00000239
, для регулируемой ссылки для m-ой широкополосной собственной моды, сначала умножают с комплексом, сопряженным из символа модуляции контрольного сигнала, p * (k), используемого для регулируемой ссылки. Результат затем объединяют по множеству принятым символам регулируемой ссылки для каждой широкополосной собственной моды для того, чтобы получить оценку
Figure 00000270
, которая измеряет левый собственный вектор
Figure 00000271
для m-й широкополосной собственной моды. Каждые из N ap элементов
Figure 00000272
получены на основании соответствующего одного из N ap элементов для
Figure 00000273
, где N ap элементы
Figure 00000239
- принятые символы, полученные от антенн N ap в точке доступа. Так как собственные векторы имеют единичную мощность, сингулярное значение
Figure 00000274
может быть оценено на основании полученной мощности регулируемой ссылки, которая может быть измерена для каждой подполосы каждой широкополосной собственной моды.In one embodiment, in order to obtain an estimate
Figure 00000269
, accepted vector
Figure 00000239
, for an adjustable link form-th broadband eigenmode, first multiplied with a complex conjugated from the modulation symbol of the control signal,p * (k) used for adjustable links. The result is then combined over the plurality of received adjustable link symbols for each broadband eigenmode in order to obtain an estimate
Figure 00000270
, which measures the left eigenvector
Figure 00000271
 form-th broadband own fashion. Each ofN ap elements
Figure 00000272
 obtained on the basis of one ofN ap elements for
Figure 00000273
whereN ap the elements
Figure 00000239
 - received symbols received from antennasN ap at the access point. Since the eigenvectors have unit power, the singular value
Figure 00000274
 can be estimated based on the received power of the adjustable link, which can be measured for each subband of each broadband eigenmode.

В другом варианте осуществления, метод минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) используется для того, чтобы получить оценку

Figure 00000269
, основанную на принятом векторе
Figure 00000239
для регулируемой ссылки. Так как символы p(k) модуляции контрольного сигнала известны, точка доступа может получить оценку
Figure 00000272
так, как среднеквадратическая ошибка между принятыми символами контрольного сигнала (полученная после выполнения подобранного фильтрования на принятом векторе
Figure 00000239
) и переданными символами контрольного сигнала минимизирована. Использование метода MMSE для пространственной обработки в приемнике подробно описано в США заявке на патент № 09/993,087, названной "Multiple-Access Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Communication System", поданной 6 ноября 2001 г.In another embodiment, the minimum mean square error (MMSE) method is used to obtain an estimate
Figure 00000269
based on accepted vector
Figure 00000239
for an adjustable link. Since the pilot modulation symbols p (k) are known, the access point can obtain an estimate
Figure 00000272
as the standard error between the received symbols of the control signal (obtained after performing selected filtering on the received vector
Figure 00000239
) and transmitted pilot symbols are minimized. The use of the MMSE method for spatial processing at the receiver is described in detail in US Patent Application No. 09 / 993,087, entitled "Multiple-Access Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Communication System", filed November 6, 2001.

Регулируемую ссылку посылают для одной широкополосной моды в любой данный период символа, и может в свою очередь использоваться для того, чтобы получить оценку одного собственного вектора для каждой подполосы той широкополосной собственной моды. Таким образом, приемник в состоянии получить оценку одного собственного вектора в унитарной матрице в течение любого данного периода символа. Так как оценки многократных собственных векторов для унитарной матрицы получены за различные периоды символа, и из-за помех и других источников ухудшения в дорожке передачи, оцененные собственные векторы для унитарной матрицы вряд ли будут ортогональными. Если оцененные собственные векторы впоследствии используются для пространственной обработки передачи данных на другой линии связи, то любые ошибки в ортогональности в этих оцененных собственных векторах привели бы к перекрестной связи среди собственных мод, которая может ухудшить производительность.An adjustable link is sent for one broadband mode at any given symbol period, and can in turn be used to obtain an estimate of one eigenvector for each subband of that wideband eigenmode. Thus, the receiver is able to obtain an estimate of one eigenvector in the unitary matrix during any given symbol period. Since estimates of multiple eigenvectors for the unitary matrix were obtained for different periods of the symbol, and due to interference and other sources of deterioration in the transmission path, the estimated eigenvectors for the unitary matrix are unlikely to be orthogonal. If the estimated eigenvectors are subsequently used for spatial processing of data transmission on another communication line, then any errors in orthogonality in these estimated eigenvectors would lead to cross-coupling among the eigenmodes, which can degrade performance.

В варианте осуществления, оцененные собственные векторы для каждой унитарной матрицы вынуждены быть ортогональными друг к другу. Ортогонализация собственных векторов может быть достигнута, используя технику Грам-Шмидта, которая подробно описана в вышеупомянутой ссылке от Гильберта Странга, или некоторого другого метода.In an embodiment, the estimated eigenvectors for each unitary matrix are forced to be orthogonal to each other. Orthogonalization of eigenvectors can be achieved using the Gram-Schmidt technique, which is described in detail in the above link from Hilbert Strang, or some other method.

Другие методы для оценки ответа канала, основанной на регулируемой ссылке могут также быть использованы, и это находится в рамках изобретения.Other methods for evaluating a channel response based on a custom link may also be used, and this is within the scope of the invention.

Точка доступа может таким образом оценить и

Figure 00000275
и
Figure 00000276
основываясь на регулируемой ссылке, посланной терминалом пользователя, не имея необходимость оценивать ответ канала восходящей линии связи или выполнять сингулярную декомпозицию на
Figure 00000271
. Так как только N ut широкополосных собственных мод имеют любую мощность, матрица
Figure 00000121
левых собственных векторов
Figure 00000277
является эффективной (N ap × N ut ), и матрица
Figure 00000278
может быть рассмотрена, чтобы быть (N ut × N ut)An access point can thus evaluate and
Figure 00000275
and
Figure 00000276
based on the adjustable link sent by the user terminal without having to evaluate the response of the uplink channel or perform a singular decomposition into
Figure 00000271
. Since only N ut broadband eigenmodes have any power, the matrix
Figure 00000121
left eigenvectors
Figure 00000277
is effective (N ap × N ut ), and the matrix
Figure 00000278
may be considered to be ( N ut × N ut )

Обработка в терминале пользователя для оценки матриц

Figure 00000124
и
Figure 00000279
, для
Figure 00000231
, основанной на регулируемой ссылке нисходящей линии связи, может быть выполнена подобно регулируемой ссылке восходящей линии связи, описанной выше.Processing in user terminal for matrix evaluation
Figure 00000124
and
Figure 00000279
for
Figure 00000231
Based on an adjustable link downlink it may be performed similarly adjustable link uplink as described above.

5. Оценка канала и пространственная обработка 5. Channel estimation and spatial processing

Фиг.5 представляет собой блок-схему определенного варианта осуществления процесса 500 для выполнения оценки канала и пространственной обработки в точке доступа и терминале пользователя, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Процесс 500 включает в себя две части - калибровка (блок 510), и нормальная операция (блок 520).5 is a flowchart of a specific embodiment of a process 500 for performing channel estimation and spatial processing at an access point and user terminal, in accordance with one embodiment of the invention. The process 500 includes two parts — calibration (block 510) and normal operation (block 520).

Первоначально, точка доступа и терминал пользователя выполняют калибровку для того, чтобы определить различия в ответах их цепей приема и передачи и получить матрицы коррекции

Figure 00000280
и
Figure 00000159
, для
Figure 00000231
(в блоке 512). Калибровка должна быть выполнена лишь однажды (например, в начале сеанса связи, или в самый первый раз, когда терминал пользователя включают). Матрицы коррекции
Figure 00000215
и
Figure 00000159
впоследствии используются точкой доступа и терминалом пользователя, соответственно, на стороне передачи, как описано выше.Initially, the access point and user terminal perform calibration in order to determine the differences in the responses of their transmit and receive chains and obtain correction matrices
Figure 00000280
and
Figure 00000159
for
Figure 00000231
(in block 512). Calibration should be performed only once (for example, at the beginning of a communication session, or the very first time that a user terminal is turned on). Correction matrices
Figure 00000215
and
Figure 00000159
subsequently used by the access point and user terminal, respectively, on the transmission side, as described above.

В течение нормальной работы, точка доступа передает контрольный сигнал MIMO на калиброванный канал нисходящей линии связи (в блоке 522). Терминал пользователя принимает и обрабатывает контрольный сигнал MIMO, оценивает ответ калиброванного канала нисходящей линии связи, основанный на полученном контрольном сигнале MIMO, и поддерживает оценку ответа калиброванного канала нисходящей линии связи (в блоке 524). Это показывает, что характеристики лучше (т.е. меньше ухудшения), когда оценка ответа канала точна. Точная оценка ответа канала может быть получена, составляя в среднем оценки, полученные из множества принятых передач контрольного сигнала MIMO.During normal operation, the access point transmits a MIMO pilot to a calibrated downlink channel (at block 522). The user terminal receives and processes the MIMO pilot, estimates the response of the calibrated downlink channel based on the received MIMO pilot, and supports the estimation of the response of the calibrated downlink (in block 524). This shows that the characteristics are better (i.e., less degradation) when the channel response estimate is accurate. An accurate estimate of the channel response can be obtained by averaging the estimates obtained from the plurality of received MIMO pilot transmissions.

Терминал пользователя затем анализирует калиброванную оценку ответа канала нисходящей линии связи,

Figure 00000281
, для
Figure 00000231
, для того, чтобы получить диагональную матрицу
Figure 00000282
и унитарную матрицу
Figure 00000283
(в блоке 526). Матрица
Figure 00000284
содержит и левые собственные векторы
Figure 00000285
и
Figure 00000286
и правые собственные векторы
Figure 00000271
. Матрица
Figure 00000287
таким образом может быть использована терминалом пользователя для того, чтобы выполнить пространственную обработку для передачи данных, принятой на нисходящей линии связи так же, как для передачи данных, которая будет послана по восходящей линии связи.The user terminal then analyzes a calibrated downlink channel response estimate,
Figure 00000281
for
Figure 00000231
, in order to get the diagonal matrix
Figure 00000282
and unitary matrix
Figure 00000283
(at block 526). Matrix
Figure 00000284
contains left eigenvectors
Figure 00000285
and
Figure 00000286
and right eigenvectors
Figure 00000271
. Matrix
Figure 00000287
thus can be used by a user terminal to perform spatial processing for transmitting data received on the downlink as well as for transmitting data to be sent on the uplink.

Терминал пользователя затем передает регулируемую ссылку по восходящей линии связи в точку доступа, используя собственные векторы в матрице

Figure 00000286
, как показано в уравнении (31) (в блоке 530). Точка доступа принимает и обрабатывает регулируемую ссылку восходящей линии связи для того, чтобы получить диагональную матрицу
Figure 00000288
и унитарную матрицу
Figure 00000289
, для
Figure 00000231
(в блоке 532).The user terminal then transmits the adjustable link on the uplink to the access point using eigenvectors in the matrix
Figure 00000286
as shown in equation (31) (at block 530). The access point receives and processes an uplink adjustable link in order to obtain a diagonal matrix
Figure 00000288
and unitary matrix
Figure 00000289
for
Figure 00000231
(at block 532).

Матрица

Figure 00000289
содержит и левые собственные векторы
Figure 00000277
и
Figure 00000163
и правые собственные векторы
Figure 00000281
. Матрица
Figure 00000289
может таким образом использоваться точкой доступа для того, чтобы выполнить пространственную обработку для передачи данных, принятой по восходящей линии связи так же, как для передачи данных, которая будет послана по нисходящей линии связи.Matrix
Figure 00000289
contains left eigenvectors
Figure 00000277
and
Figure 00000163
and right eigenvectors
Figure 00000281
. Matrix
Figure 00000289
can thus be used by the access point to perform spatial processing for transmitting data received on the uplink as well as for transmitting data to be sent on the downlink.

Матрица

Figure 00000289
, для
Figure 00000231
, получена на основании оценки регулируемой ссылки восходящей линии связи, которая в свою очередь сгенерирована с собственным вектором, который получен на основании оценки ответа калиброванного канала нисходящей линии связи. Таким образом, матрица
Figure 00000290
эффективно оценивает оценку. Точка доступа может усреднить передачи регулируемой ссылки восходящей линии связи для того, чтобы получить более точную оценку фактической матрицы
Figure 00000290
.Matrix
Figure 00000289
for
Figure 00000231
, obtained on the basis of the estimated adjustable link uplink, which in turn is generated with an eigenvector, which is obtained on the basis of the estimated response of the calibrated channel downlink. So the matrix
Figure 00000290
effectively evaluates the score. An access point can average the transmission of a regulated uplink link in order to obtain a more accurate estimate of the actual matrix
Figure 00000290
.

Как только терминал пользователя и точка доступа получают matrices

Figure 00000286
и
Figure 00000290
, соответственно, передача данных может начаться на нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи. Для передачи данных нисходящей линии связи точка доступа выполняет пространственную обработку на символах с матрицей
Figure 00000163
правых собственных векторов
Figure 00000264
и передает на терминал пользователя (в блоке 540). Терминал пользователя затем получает и пространственно обрабатывает передачу данных нисходящей линии связи с матрицей
Figure 00000168
, которая является объединенным перемещением матрицы
Figure 00000291
левых собственных векторов
Figure 00000265
(в блоке 542). Для передачи данных восходящей линии связи, терминал пользователя выполняет пространственную обработку на символах с матрицей
Figure 00000292
правых собственных векторов
Figure 00000271
, и передает в точку доступа (в блоке 550). Точка доступа получает и пространственно обрабатывает передачу данных восходящей линии связи с матрицей
Figure 00000293
, которая является объединенной с перемещением матрицы
Figure 00000290
левых собственных векторов
Figure 00000294
(в блоке 552).Once the user terminal and access point receive matrices
Figure 00000286
and
Figure 00000290
accordingly, data transmission may begin on the downlink and / or uplink. To transmit downlink data, the access point performs spatial processing on matrix symbols
Figure 00000163
right eigenvectors
Figure 00000264
and transmits to the user terminal (at block 540). The user terminal then receives and spatially processes the downlink data transmission with the matrix
Figure 00000168
which is the combined displacement of the matrix
Figure 00000291
left eigenvectors
Figure 00000265
(at block 542). For uplink data transmission, the user terminal performs spatial processing on matrix symbols
Figure 00000292
right eigenvectors
Figure 00000271
, and transmits to the access point (in block 550). The access point receives and spatially processes the uplink data transmission with the matrix
Figure 00000293
which is combined with the displacement of the matrix
Figure 00000290
left eigenvectors
Figure 00000294
(at block 552).

Передача данных по нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи может продолжаться до тех пор, пока не будет прекращена точкой доступа или терминалом пользователя. В то время как терминал пользователя неактивен (т.е. не имеет данных для приема и передачи), контрольный сигнал MIMO и/или регулируемая ссылка могут все еще отсылаться для того, чтобы позволить точке доступа и терминалу пользователя поддерживать самые свежие оценки ответов канала нисходящей линии связи и канала восходящей линии связи, соответственно. Тогда это позволит передаче данных начинаться быстро, даже при возобновлении.Data transmission on the downlink and / or uplink may continue until it is terminated by the access point or user terminal. While the user terminal is inactive (i.e., has no data to receive and transmit), the MIMO pilot and / or adjustable link can still be sent in order to allow the access point and user terminal to maintain the most recent downstream channel response estimates link and uplink channel, respectively. Then it will allow data transfer to start quickly, even when resuming.

Для ясности, оценка канала и методы пространственной обработки были описаны для определенного варианта осуществления, в котором терминал пользователя оценивает ответ калиброванного канала нисходящей линии связи, основанный на контрольном сигнале MIMO канала нисходящей линии связи и выполняет сингулярную декомпозицию. Оценка канала и сингулярная декомпозиция могут также быть выполнены точкой доступа, и это находится в рамках изобретения. В общем, из-за взаимного канала для TDD системы, оценка канала должна быть выполнена только в одном конце связи.For clarity, channel estimation and spatial processing techniques have been described for a specific embodiment in which a user terminal estimates the response of a calibrated downlink channel based on the MIMO pilot of the downlink channel and performs a singular decomposition. Channel estimation and singular decomposition can also be performed by an access point, and this is within the scope of the invention. In general, due to the mutual channel for a TDD system, channel estimation should only be performed at one end of the communication.

Методы, описанные здесь, могут быть использованы с или без калибровки. Калибровка может быть выполнена для того, чтобы улучшить оценки канала, которые могут затем улучшить характеристики системы.The methods described here can be used with or without calibration. Calibration can be performed in order to improve channel estimates, which can then improve system performance.

Методы, описанные здесь, могут также быть использованы в соединении с другими методами пространственной обработки, такими как water-filling (водное заполнение) для распределения мощности передачи среди широкополосных собственных мод, и инверсия канала для распределения мощности передачи среди подполос каждой широкополосной собственной моды. Инверсия канала и water-filling описаны в вышеупомянутой США заявке на патент № 60/421,309.The methods described here can also be used in conjunction with other spatial processing methods, such as water-filling to distribute transmit power among wideband eigenmodes, and channel inversion for distributing transmit power among subbands of each broadband eigenmode. Channel inversion and water-filling are described in the aforementioned US Patent Application No. 60 / 421,309.

Оценка канала и пространственные методы обработки, описанные здесь, могут быть осуществлены различными средствами. Например, эти методы могут быть осуществлены в аппаратных средствах, программном обеспечении, или в их комбинации. Для выполнения в аппаратных средствах элементы используются для осуществления методов, описанных здесь, могут быть осуществлены в пределах одной или более специализированных интегральных схем (ASICs), цифровых обработчиков сигнала (DSP), обрабатывающих устройств цифрового сигнала (DSPD), программируемых логических устройств (PLD), программируемых матриц логических элементов (FPGA), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров, других электронных блоков, предназначенных для выполнения функций, описанных здесь, или их комбинации.Channel estimation and spatial processing techniques described herein may be implemented by various means. For example, these methods may be implemented in hardware, software, or a combination thereof. For execution in hardware, elements used to implement the methods described here can be implemented within one or more specialized integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSP), digital signal processing devices (DSPD), programmable logic devices (PLD) , programmable logic element arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, other electronic units designed to perform the functions described here, or a combination thereof .

Для выполнения в программном обеспечении, оценка канала и методы пространственной обработки могут быть осуществлены с модулями (например, процедуры, функции, и так далее), которые выполняют функции, описанные здесь. Коды программного обеспечения могут быть сохранены в блоке памяти (например, блоке памяти 132 и 182 на Фиг.1) и выполнены процессором (например, контроллеры 130 и 180). Блок памяти может быть использован в процессоре или вне его, в некоторых случаях это может быть объединено с процессором через различные средства, как известно в области техники.For execution in software, channel estimation and spatial processing techniques may be implemented with modules (eg, procedures, functions, and so on) that perform the functions described herein. Software codes may be stored in a memory unit (e.g., memory unit 132 and 182 in FIG. 1) and executed by a processor (e.g., controllers 130 and 180). The memory unit can be used in the processor or outside it, in some cases it can be combined with the processor through various means, as is known in the art.

Заголовки включены здесь для ссылки и помощи в расположении определенных секций. Эти заголовки не предназначены для того, чтобы ограничить возможности понятий, описанных там, и эти понятия могут иметь применимость в других секциях всюду по всей спецификации.Headings are included here for reference and assistance in locating specific sections. These headings are not intended to limit the scope of the concepts described there, and these concepts may have applicability in other sections throughout the specification.

Предыдущее описание раскрытых вариантов осуществления обеспечивается для того, чтобы позволить любому человеку, квалифицированному в данной области техники, сделать или использовать данное изобретение. Различные модификации к этим вариантам осуществления будут очевидны специалистам в данной области техники, и основные принципы, определенные здесь, могут быть применены к другим вариантам осуществления, не отступая от сущности или объема изобретения. Таким образом, данное изобретение не предназначено для того, чтобы быть ограниченным вариантами осуществления, показанными здесь, но должно получить самые широкие возможности, совместимые с принципами и новыми признаками, раскрытыми здесь.The previous description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the basic principles defined herein can be applied to other embodiments without departing from the spirit or scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited by the embodiments shown here, but should receive the broadest possible possibilities consistent with the principles and new features disclosed herein.

Claims (60)

1. Способ выполнения пространственной обработки в беспроводной системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO), заключающийся в том, что
обрабатывают сигнал первой передачи, принятый через первую линию связи для получения, по меньшей мере, одного собственного вектора, используемого для пространственной обработки и для передачи данных, принятой через первую линию связи и для передачи данных, посланных через вторую линию связи; и
выполняют пространственную обработку для сигнала второй передачи, с, по меньшей мере, одним собственным вектором до передачи по второй линии связи.
1. A method of performing spatial processing in a wireless time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), which is that
processing a first transmission signal received through the first communication line to obtain at least one eigenvector used for spatial processing and to transmit data received through the first communication line and to transmit data sent via the second communication line; and
perform spatial processing for the second transmission signal, with at least one eigenvector prior to transmission on the second communication line.
2. Способ по п.1, в котором дополнительно
выполняют пространственную обработку на сигнале третьей передачи, принятом через первую линию связи, с, по меньшей мере, одним собственным вектором для восстановления символов данных для сигнала третьей передачи.
2. The method according to claim 1, in which additionally
performing spatial processing on a third gear signal received via a first communication link with at least one eigenvector for reconstructing data symbols for a third gear signal.
3. Способ по п.1, в котором сигнал первой передачи представляет собой регулируемый пилот-сигнал, принятый на, по меньшей мере, одной собственной моде MIMO канала для первой линии связи.3. The method according to claim 1, in which the first transmission signal is an adjustable pilot signal received on at least one eigenmode of the MIMO channel for the first communication line. 4. Способ по п.1, в котором сигнал первой передачи представляет собой пилот-сигнал MIMO, содержащий множество передач пилот-сигнала, переданных от множества передающих антенн и, причем передача пилот-сигнала от каждой передающей антенны является идентифицируемой приемником пилот-сигнала MIMO.4. The method of claim 1, wherein the first transmission signal is a MIMO pilot signal comprising a plurality of pilot transmissions transmitted from a plurality of transmit antennas and wherein the pilot transmission from each transmit antenna is an identifiable MIMO pilot receiver . 5. Способ по п.4, в котором обработка сигнала первой передачи включает в себя этапы, на которых
получают оценку ответа канала для первой линии связи на основании пилот-сигнала MIMO, и
осуществляют разложение оценки ответа канала для получения множества собственных векторов, используемых для пространственной обработки для первой и второй линий связи.
5. The method according to claim 4, in which the processing of the first transmission signal includes the steps of
obtaining a channel response estimate for the first communication link based on the MIMO pilot, and
carry out decomposition of the channel response estimate to obtain a plurality of eigenvectors used for spatial processing for the first and second communication lines.
6. Способ по п.5, в котором разложение оценки ответа канала для первой линии связи осуществляют, используя декомпозицию сингулярных значений.6. The method according to claim 5, in which the decomposition of the channel response estimates for the first communication line is carried out using the decomposition of singular values. 7. Способ по п.4, в котором дополнительно
выполняют пространственную обработку на символах пилот-сигнала с, по меньшей мере, одним собственным вектором для генерирования регулируемого пилот-сигнала для передачи на, по меньшей мере, одной собственной моде канала MIMO для второй линии связи.
7. The method according to claim 4, in which additionally
performing spatial processing on the pilot symbols with at least one eigenvector to generate an adjustable pilot signal for transmission on the at least one eigenmode of the MIMO channel for the second communication line.
8. Способ по п.1, в котором сигнал второй передачи пространственно обрабатывают с одним собственным вектором для передачи на одной собственной моде канала MIMO для второй линии связи.8. The method according to claim 1, in which the second transmission signal is spatially processed with one eigenvector for transmission on one eigenmode of the MIMO channel for the second communication line. 9. Способ по п.1, в котором сигнал второй передачи пространственно обрабатывают с нормализованным собственным вектором для передачи на одной собственной моде канала MIMO для второй линии связи, причем нормализованный собственный вектор, включает в себя множество элементов, имеющих ту же самую величину.9. The method according to claim 1, in which the second transmission signal is spatially processed with a normalized eigenvector for transmission on one eigenmode of the MIMO channel for the second communication line, wherein the normalized eigenvector includes many elements having the same magnitude. 10. Способ по п.1, в котором первый сигнал передачи представляет собой регулируемый пилот-сигнал, сгенерированный с помощью нормализованного собственного вектора для одной собственной моды канала MIMO для первой линии связи, причем нормализованный собственный вектор, включает в себя множество элементов, имеющих ту же самую величину, и при этом получают один собственный вектор, используемый для пространственной обработки для первой и второй линий связи.10. The method according to claim 1, in which the first transmission signal is an adjustable pilot signal generated using the normalized eigenvector for one eigenmode of the MIMO channel for the first communication line, wherein the normalized eigenvector includes many elements having the same value, and thus receive one eigenvector used for spatial processing for the first and second communication lines. 11. Способ по п.1, в котором дополнительно
калибруют первую и вторую линии связи таким образом, что оценка ответа канала для первой линии связи является взаимной оценке ответа канала для второй линии связи.
11. The method according to claim 1, in which additionally
calibrate the first and second communication lines so that the channel response estimate for the first communication line is a mutual channel response estimate for the second communication line.
12. Способ по п.11, в котором калибровка включает в себя этапы, на которых
получают поправочные коэффициенты для первой линии связи на основании оценок ответа канала для первой и второй линий связи, и
получают поправочные коэффициенты для второй линии связи на основании оценок ответа канала для первой и второй линий связи.
12. The method according to claim 11, in which the calibration includes steps in which
receive correction factors for the first communication line based on the channel response estimates for the first and second communication lines, and
receive correction factors for the second communication line based on the channel response estimates for the first and second communication lines.
13. Способ по п.1, в котором TDD MIMO система связи использует ортогональное мультиплексирование с частотным разделением (OFDM), и при этом обработку для сигнала первой передачи и пространственную обработку для сигнала второй передачи выполняют для каждого множества поддиапазонов.13. The method according to claim 1, in which the TDD MIMO communication system uses orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), and wherein the processing for the first transmission signal and the spatial processing for the second transmission signal are performed for each of a plurality of subbands. 14. Устройство для пространственной обработки в беспроводной системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO), содержащее
средство для обработки сигнала первой передачи, принятого через первую линию связи, для получения, по меньшей мере, одного собственного вектора, используемого для пространственной обработки и для передачи данных, принятой через первую линию связи и для передачи данных, посланных через вторую линию связи; и
средство для выполнения пространственной обработки для сигнала второй передачи с, по меньшей мере, одним собственным вектором до передачи по второй линии связи.
14. A device for spatial processing in a wireless time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), comprising
means for processing the first transmission signal received through the first communication line to obtain at least one eigenvector used for spatial processing and to transmit data received through the first communication line and to transmit data sent through the second communication line; and
means for performing spatial processing for the second transmission signal with at least one eigenvector prior to transmission on the second communication line.
15. Устройство по п.14, дополнительно содержащее
средство для выполнения пространственной обработки на сигнале третьей передачи, принятом через первую линию связи с, по меньшей мере, одним собственным вектором для восстановления символов данных для сигнала третьей передачи.
15. The device according to 14, additionally containing
means for performing spatial processing on the third gear signal received through the first communication line with at least one eigenvector for reconstructing data symbols for the third gear signal.
16. Устройство по п.14, в котором сигнал первой передачи представляет собой регулируемый пилот-сигнал, принятый на, по меньшей мере, одной собственной моде канала MIMO для первой линии связи.16. The device according to 14, in which the first transmission signal is an adjustable pilot signal received on at least one eigenmode of the MIMO channel for the first communication line. 17. Устройство по п.14, в котором сигнал первый передачи представляет собой пилот-сигнал MIMO, состоящий из множества передач пилот-сигнала, посланных от множества передающих антенн, и при этом передача пилот-сигнала от каждой передающей антенны является идентифицируемой приемником пилот-сигнала MIMO.17. The apparatus of claim 14, wherein the first transmission signal is a MIMO pilot signal consisting of a plurality of pilot transmissions sent from a plurality of transmitting antennas, and wherein the transmission of the pilot signal from each transmitting antenna is identifiable by the pilot MIMO signal. 18. Устройство по п.17, дополнительно содержащее
средство для получения оценки ответа канала для первой линии связи на основании пилот-сигнала MIMO; и
средство для разложения оценки ответа канала для получения множества собственных векторов, используемых для пространственной обработки для первой и второй линий связи.
18. The device according to 17, additionally containing
means for obtaining a channel response estimate for a first communication link based on a MIMO pilot; and
means for decomposing the channel response estimate to obtain a plurality of eigenvectors used for spatial processing for the first and second communication lines.
19. Устройство для пространственной обработки в беспроводной системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO), содержащее
контроллер, выполненный с возможностью обработки сигнала первой передачи, принятого через первую линию связи для получения, по меньшей мере, одного собственного вектора, используемого для пространственной обработки и для передачи данных, принятой через первую линию связи и для передачи данных, посланной через вторую линию связи; и
пространственный процессор передачи, выполненный с возможностью выполнения пространственной обработки для сигнала второй передачи с, по меньшей мере, одним собственным вектором до передачи по второй линии связи.
19. A device for spatial processing in a wireless time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), comprising
a controller configured to process the first transmission signal received through the first communication line to obtain at least one eigenvector used for spatial processing and to transmit data received through the first communication line and to transmit data sent through the second communication line ; and
a spatial transmission processor configured to perform spatial processing for the second transmission signal with at least one eigenvector prior to transmission on the second communication line.
20. Устройство по п.19, дополнительно содержащее
пространственный процессор приема, выполненный с возможностью выполнения пространственной обработки на сигнале третьей передачи, принятом через первую линию связи с, по меньшей мере, одним собственным вектором для восстановления символов данных для сигнала третьей передачи.
20. The device according to claim 19, further comprising
a spatial receive processor configured to perform spatial processing on a third gear signal received via a first communication link with at least one eigenvector for reconstructing data symbols for a third gear signal.
21. Устройство по п.19, в котором сигнал первой передачи представляет собой регулируемый пилот-сигнал, принятый на, по меньшей мере, одной собственной моде канала MIMO для первой линии связи.21. The device according to claim 19, in which the first transmission signal is an adjustable pilot signal received on at least one eigenmode of the MIMO channel for the first communication line. 22. Устройство по п.19, в котором сигнал первой передачи представляет собой пилот-сигнал MIMO, состоящий из множества передач пилот-сигнала, посланных от множества передающих антенн, и при этом передача пилот-сигнала от каждой передающей антенны является идентифицируемой приемником пилот-сигнала MIMO.22. The device according to claim 19, in which the first transmission signal is a MIMO pilot signal consisting of a plurality of pilot transmissions sent from a plurality of transmitting antennas, and wherein the transmission of the pilot signal from each transmitting antenna is identified by the pilot receiver MIMO signal. 23. Устройство по п.22, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью получения оценки ответа канала для первой линии связи, на основании пилот-сигнала MIMO и разложения оценки ответа канала для получения множества собственных векторов, используемых для пространственной обработки для первой и второй линий связи.23. The device according to item 22, in which the controller is additionally configured to obtain a channel response estimate for the first communication line, based on the MIMO pilot and decomposition of the channel response estimate to obtain a plurality of eigenvectors used for spatial processing for the first and second lines communication. 24. Способ выполнения пространственной обработки в беспроводной системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO), заключающийся в том, что
обрабатывают пилот-сигнал MIMO, принятый через первую линию связи, для получения множества собственных векторов, используемых для пространственной обработки и для передачи данных, принятых через первую линию связи и для передачи данных, посланной через вторую линию связи, причем пилот-сигнал MIMO содержит множество передач пилот-сигнала, посланных от множества передающих антенн, и при этом передача пилот-сигнала от каждой передающей антенны является идентифицируемой приемником пилот-сигнала MIMO;
выполняют пространственную обработку на первой передаче данных, принятой через первую линию связи с множеством собственных векторов для восстановления символов данных для первой передачи данных; и
выполняют пространственную обработку для второй передачи данных с множеством собственных векторов до передачи по второй линии связи.
24. A method of performing spatial processing in a wireless time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), namely, that
processing the MIMO pilot received through the first communication line to obtain a plurality of eigenvectors used for spatial processing and for transmitting data received through the first communication line and for transmitting data sent through the second communication line, the MIMO pilot containing a plurality pilot transmissions sent from a plurality of transmit antennas, and wherein the pilot transmission from each transmit antenna is an identifiable MIMO pilot receiver;
performing spatial processing on a first data transmission received via a first communication line with a plurality of eigenvectors for recovering data symbols for a first data transmission; and
perform spatial processing for the second data transmission with many eigenvectors before transmission on the second communication line.
25. Способ по п.24, в котором дополнительно выполняют пространственную обработку на символах пилот-сигнала с, по меньшей мере, одним из собственных векторов для генерирования регулируемого пилот-сигнала для передачи на, по меньшей мере, одной собственной моде канала MIMO для второй линии связи.25. The method according to paragraph 24, in which additionally perform spatial processing on the symbols of the pilot signal with at least one of the eigenvectors for generating an adjustable pilot signal for transmission on at least one eigenmode of the MIMO channel for the second communication lines. 26. Способ по п.24, в котором дополнительно
выполняют калибровку для получения поправочных коэффициентов; и
масштабируют вторую передачу данных с поправочными коэффициентами до передачи по второй линии связи.
26. The method according to paragraph 24, in which additionally
perform calibration to obtain correction factors; and
scale the second data transmission with correction factors before transmission on the second communication line.
27. Способ по п.24, в котором TDD MIMO система связи использует ортогональное мультиплексирование с частотным делением (OFDM), и при этом пространственную обработку выполняют для каждого множества поддиапазонов.27. The method according to paragraph 24, in which the TDD MIMO communication system uses orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), and the spatial processing is performed for each set of subbands. 28. Устройство для пространственной обработки в беспроводной системы дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO), содержащее
средство для обработки пилот-сигнала MIMO, принятого через первую линию связи, для получения множества собственных векторов, используемых для пространственной обработки и для передачи данных, принятой через первую линию связи и для передачи данных, посланной через вторую линию связи, причем пилот-сигнал MIMO содержит множество передач пилот-сигнала, посланных от множества передающих антенн, и при этом передача пилот-сигнала от каждой передающей антенны является идентифицируемым приемником пилот-сигнала MIMO;
средство для выполнения пространственной обработки на первой передаче данных, принятой через первую линию связи, с множеством собственных векторов для восстановления символов данных для первой передачи данных; и
средство для выполнения пространственной обработки для второй передачи данных с множеством собственных векторов до передачи по второй линии связи.
28. A device for spatial processing in a wireless time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), comprising
means for processing the MIMO pilot received through the first communication line to obtain a plurality of eigenvectors used for spatial processing and for transmitting data received through the first communication line and for transmitting data sent through the second communication line, the MIMO pilot comprises a plurality of pilot transmissions sent from a plurality of transmit antennas, and wherein the pilot transmission from each transmit antenna is an identifiable MIMO pilot receiver;
means for performing spatial processing on a first data transmission received via a first communication line with a plurality of eigenvectors for reconstructing data symbols for a first data transmission; and
means for performing spatial processing for a second data transmission with multiple eigenvectors prior to transmission on the second communication line.
29. Устройство по п.28, дополнительно содержащее
средство для выполнения пространственной обработки на символах пилот-сигнала с, по меньшей мере, одним из собственных векторов для генерирования регулируемого пилот-сигнала для передачи на, по меньшей мере, одной собственной моде MIMO канала для второй линии связи.
29. The device according to p, optionally containing
means for performing spatial processing on the pilot symbols with at least one of the eigenvectors for generating an adjustable pilot signal for transmission on the at least one eigenmode of the MIMO channel for the second communication line.
30. Устройство по п.28, дополнительно содержащее
средство для выполнения калибровки для получения поправочных коэффициентов; и
средство для масштабирования второй передачи данных с поправочными коэффициентами до передачи по второй линии связи.
30. The device according to p, optionally containing
means for performing calibration to obtain correction factors; and
means for scaling the second data transmission with correction factors before transmission on the second communication line.
31. Устройство для пространственной обработки в беспроводной системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO), содержащее
контроллер, выполненный с возможностью обработки пилот-сигнала MIMO, принятого через первую линию связи, для получения множества собственных векторов, используемых для пространственной обработки и для передачи данных, принятой через первую линию связи и для передачи данных, посланной через вторую линию связи, причем пилот-сигнал MIMO содержит множество передач пилот-сигнала, посланных от множества передающих антенн, и при этом передача пилот-сигнала от каждой передающей антенны является идентифицируемой приемником пилот-сигнала MIMO;
пространственный процессор приема, выполненный с возможностью выполнения пространственной обработки на первой передаче данных, принятой через первую линию связи с множеством собственных векторов для восстановления символов данных для первой передачи данных; и
пространственный процессор передачи, выполненный с возможностью выполнения пространственной обработки для второй передачи данных с множеством собственных векторов до передачи по второй линии связи.
31. A device for spatial processing in a wireless time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), comprising
a controller configured to process the MIMO pilot received through the first communication line to obtain a plurality of eigenvectors used for spatial processing and to transmit data received through the first communication line and to transmit data sent through the second communication line, the pilot the MIMO signal comprises a plurality of pilot transmissions sent from a plurality of transmit antennas, and wherein the transmission of a pilot signal from each transmit antenna is an identifiable MIMO pilot receiver;
a spatial receive processor configured to perform spatial processing on a first data transmission received via a first communication line with a plurality of eigenvectors for reconstructing data symbols for a first data transmission; and
a spatial transmission processor configured to perform spatial processing for a second data transmission with a plurality of eigenvectors prior to transmission on the second communication line.
32. Устройство по п.31, в котором пространственный процессор передачи дополнительно выполнен с возможностью выполнения пространственной обработки на символах пилот-сигнала с, по меньшей мере, одним из собственных векторов для генерирования регулируемого пилот-сигнала для передачи на, по меньшей мере, одной собственной моде MIMO канала для второй линии связи.32. The device according to p, in which the spatial transmission processor is additionally configured to perform spatial processing on the symbols of the pilot signal with at least one of the eigenvectors for generating an adjustable pilot signal for transmission on at least one native mode MIMO channel for the second communication line. 33. Устройство по п.31, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью выполнения калибровки для получения поправочных коэффициентов, и при этом пространственный процессор передачи дополнительно выполнен с возможностью масштабирования второй передачи данных с поправочными коэффициентами до передачи по второй линии связи.33. The device according to p, in which the controller is additionally configured to perform calibration to obtain correction factors, and the spatial transmission processor is further configured to scale the second data transmission with correction factors before transmission on the second communication line. 34. Способ выполнения пространственной обработки в беспроводной системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO), заключающийся в том, что
обрабатывают регулируемый пилот-сигнал, принятый через, по меньшей мере, одну собственную моду MIMO канала для первой линии связи, для получения, по меньшей мере, одного собственного вектора, используемого для пространственной обработки и для передачи данных, принятой через первую линию связи и для передачи данных, посланной через вторую линию связи;
выполняют пространственную обработку на первой передаче данных, принятой через первую линию связи с, по меньшей мере, одним собственным вектором; и
выполняют пространственную обработку для второй передачи данных с, по меньшей мере, одним собственным вектором до передачи по второй линии связи.
34. A method of performing spatial processing in a wireless time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), which is that
process an adjustable pilot signal received through at least one eigenmode of the MIMO channel for the first communication line to obtain at least one eigenvector used for spatial processing and for transmitting data received through the first communication line and for transmitting data sent through a second communication line;
performing spatial processing on a first data transmission received via a first communication line with at least one eigenvector; and
perform spatial processing for a second data transmission with at least one eigenvector prior to transmission on the second communication line.
35. Способ по п.34, в котором дополнительно генерируют пилот-сигнал MIMO для передачи по второй линии связи, причем пилот-сигнал MIMO содержит множество передач пилот-сигнала, посланных от множества передающих антенн, и при этом передача пилот-сигнала от каждой передающей антенны является идентифицируемой приемником пилот-сигнала MIMO.35. The method according to clause 34, in which additionally generate a MIMO pilot signal for transmission on the second communication line, and the MIMO pilot signal contains many pilot transmissions sent from multiple transmit antennas, and the transmission of the pilot signal from each The transmit antenna is an identifiable MIMO pilot receiver. 36. Устройство для пространственной обработки в беспроводной системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO), содержащее
средство для обработки регулируемого пилот-сигнала, принятого через, по меньшей мере, одну собственную моду MIMO канала для первой линии связи, для получения, по меньшей мере, одного собственного вектора, используемого для пространственной обработки и для передачи данных, принятой через первую линию связи и для передачи данных, посланной через вторую линию связи;
средство для выполнения пространственной обработки на первой передаче данных, принятой через первую линию связи с, по меньшей мере, одним собственным вектором; и
средство для выполнения пространственной обработки для второй передачи данных с, по меньшей мере, одним собственным вектором до передачи по второй линии связи.
36. A device for spatial processing in a wireless time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), comprising
means for processing the adjustable pilot signal received through at least one eigenmode of the MIMO channel for the first communication line, to obtain at least one eigenvector used for spatial processing and for transmitting data received through the first communication line and for transmitting data sent through a second communication line;
means for performing spatial processing on a first data transmission received via a first communication line with at least one eigenvector; and
means for performing spatial processing for the second data transmission with at least one eigenvector prior to transmission on the second communication line.
37. Устройство по п.36, дополнительно содержащее
средство для генерирования пилот-сигнала MIMO для передачи по второй линии связи, причем пилот-сигнал MIMO содержит множество передач пилот-сигнала, посланных от множества передающих антенн, и при этом передача пилот-сигнала от каждой передающей антенны является идентифицируемой приемником пилот-сигнала MIMO.
37. The device according to clause 36, further comprising
means for generating a MIMO pilot for transmission on a second communication line, wherein the MIMO pilot comprises a plurality of pilot transmissions sent from a plurality of transmit antennas, and wherein the transmission of a pilot signal from each transmit antenna is an identifiable MIMO pilot receiver .
38. Устройство для пространственной обработки в беспроводной системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO), содержащее
контроллер, выполненный с возможностью обработки регулируемого пилот-сигнала, принятого через, по меньшей мере, одну собственную моду MIMO канала для первой линии связи для получения, по меньшей мере, одного собственного вектора, используемого для пространственной обработки и передачи данных, принятой через первую линию связи, и передачи данных, посланной через вторую линию связи;
пространственный процессор приема, выполненный с возможностью выполнения пространственной обработки на первой передаче данных, принятой через первую линию связи, с, по меньшей мере, одним собственным вектором; и
пространственный процессор передачи, выполненный с возможностью выполнения пространственной обработки для второй передачи данных с, по меньшей мере, одним собственным вектором до передачи по второй линии связи.
38. A device for spatial processing in a wireless time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), comprising
a controller configured to process the adjustable pilot received through at least one eigenmode of the MIMO channel for the first communication line to obtain at least one eigenvector used for spatial processing and data transmission received through the first line communication, and data transmission sent through a second communication line;
a spatial receiving processor, configured to perform spatial processing on a first data transmission received via a first communication line with at least one eigenvector; and
a spatial transmission processor configured to perform spatial processing for a second data transmission with at least one eigenvector prior to transmission on the second communication line.
39. Устройство по п.38, в котором пространственный процессор передачи дополнительно выполнен с возможностью генерирования пилот-сигнала MIMO для передачи по второй линии связи, причем пилот-сигнал MIMO содержит множество передач пилот-сигнала, посланных от множества передающих антенн, и при этом передача пилот-сигнала от каждой передающей антенны является идентифицируемой приемником пилот-сигнала MIMO.39. The device according to § 38, in which the spatial transmission processor is further configured to generate a MIMO pilot for transmission on a second communication line, the MIMO pilot signal comprising a plurality of pilot transmissions sent from a plurality of transmit antennas, and pilot transmission from each transmit antenna is an identifiable MIMO pilot receiver. 40. Способ выполнения пространственной обработки в беспроводной системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO), заключающийся в том, что
выполняют пространственную обработку на символах пилот-сигнала с нормализованным собственным вектором для одной собственной моды MIMO канала для генерирования первого регулируемого пилот-сигнала для передачи через одну собственную моду MIMO канала, причем нормализованный собственный вектор содержит множество элементов, имеющих ту же самую величину; и
выполняют пространственную обработку на символах данных с нормализованным собственным вектором до передачи на одной собственной моде MIMO канала.
40. A method of performing spatial processing in a wireless time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), which is that
performing spatial processing on the pilot symbols with a normalized eigenvector for one eigenmode of the MIMO channel to generate a first adjustable pilot signal for transmission through one eigenmode of the MIMO channel, wherein the normalized eigenvector contains many elements having the same value; and
perform spatial processing on data symbols with a normalized eigenvector before transmission on one eigenmode of the MIMO channel.
41. Способ по п.40, в котором дополнительно:
выполняют пространственную обработку на символах пилот-сигнала с ненормализованным собственным вектором для одной собственной моды для генерирования второго регулируемого пилот-сигнала для передачи через одну собственную моду MIMO канала.
41. The method according to p, in which additionally:
performing spatial processing on pilot symbols with a non-normalized eigenvector for one eigenmode to generate a second adjustable pilot signal for transmission through one eigenmode of the MIMO channel.
42. Способ выполнения пространственной обработки в беспроводной системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO) с ортогональным мультиплексированием с частотным разделением (OFDM), заключающийся в том, что
обрабатывают сигнал первой передачи, принятый через первую линию связи для получения матрицы собственных векторов для каждого множества поддиапазонов, причем множество матриц собственных векторов получают для множества поддиапазонов и используют для пространственной обработки и для передачи данных, принятых через первую линию связи и передачи данных, посланных через вторую линию связи; и
выполняют пространственную обработку для сигнала второй передачи с множеством матриц собственных векторов до передачи по второй линии связи.
42. A method of performing spatial processing in a wireless time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO) with orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), the method comprising:
they process the first transmission signal received through the first communication line to obtain an eigenvector matrix for each of a plurality of subbands, wherein a plurality of eigenvector matrices are obtained for a plurality of subbands and used for spatial processing and for transmitting data received through the first communication line and transmitting data sent through second line of communication; and
perform spatial processing for the second transmission signal with many matrices of eigenvectors before transmission on the second communication line.
43. Способ по п.42, в котором дополнительно
упорядочивают собственные векторы в каждой матрице на основании коэффициентов передачи канала, связанных с собственными векторами.
43. The method according to § 42, in which additionally
arrange the eigenvectors in each matrix based on the transmission coefficients of the channel associated with the eigenvectors.
44. Способ по п.43, в котором сигнал второй передачи посылают на, по меньшей мере, одной широкополосной собственной моде, причем каждая широкополосная собственная мода, связана с набором собственных векторов в множестве матриц, имеющих тот же самый порядок после упорядочения.44. The method of claim 43, wherein the second transmission signal is sent to at least one wideband eigenmode, each wideband eigenmode associated with a set of eigenvectors in a plurality of matrices having the same order after ordering. 45. Способ оценки беспроводного канала в системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO), заключающийся в том, что
обрабатывают передачу пилот-сигнала, принятого через первую линию связи, для получения оценки ответа канала для первой линии связи; и
осуществляют разложение оценки ответа канала для получения матрицы собственных векторов, используемой для пространственной обработки и для передачи данных, принятой через первую линию связи и для передачи данных, посланной через вторую линию связи.
45. A method for estimating a wireless channel in a time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), the method comprising:
processing the transmission of the pilot signal received through the first communication line to obtain an estimate of the channel response for the first communication line; and
carry out decomposition of the channel response estimate to obtain a matrix of eigenvectors used for spatial processing and for transmitting data received through the first communication line and for transmitting data sent through the second communication line.
46. Способ оценки беспроводного канала в системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO), заключающийся в том, что
принимают регулируемый пилот-сигнал на, по меньшей мере, одной собственной моде MIMO канала для первой линии связи; и
обрабатывают принятый регулируемый пилот-сигнал для получения, по меньшей мере, одного собственного вектора, используемого для пространственной обработки и для передачи данных, принятой через первую линию связи и для передачи данных, посланной через вторую линию связи.
46. A method for estimating a wireless channel in a time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), the method comprising:
receiving an adjustable pilot on at least one eigenmode of the MIMO channel for the first communication line; and
process the received adjustable pilot signal to obtain at least one eigenvector used for spatial processing and for transmitting data received through the first communication line and for transmitting data sent through the second communication line.
47. Способ по п.46, в котором обработка включает в себя этапы, на которых
демодулируют принятый регулируемый пилот-сигнал для удаления модуляции от символов пилот-сигнала, используемых для генерирования регулируемого пилот-сигнала, и
обрабатывают демодулированный регулируемый пилот-сигнал для получения, по меньшей мере, одного собственного вектора.
47. The method according to item 46, in which the processing includes the steps of
demodulating the received adjustable pilot signal to remove modulation from the pilot symbols used to generate the adjustable pilot signal, and
process a demodulated adjustable pilot signal to obtain at least one eigenvector.
48. Способ по п.46, в котором, по меньшей мере, один собственный вектор получают на основании метода минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE).48. The method according to item 46, in which at least one eigenvector is obtained on the basis of the method of minimum mean square error (MMSE). 49. Способ по п.46, в котором получают множество собственных векторов, и они должны быть ортогональными друг другу.49. The method according to item 46, in which receive a lot of eigenvectors, and they must be orthogonal to each other. 50. Способ выполнения обработки данных в системе беспроводной связи, включающей в себя точку доступа и терминал пользователя, заключающийся в том, что
калибруют одну или несколько линий связи, включая первую линию связи и вторую линию связи, между точкой доступа и терминалом пользователя для формирования калиброванной первой линии связи и калиброванной второй линии связи;
получают оценку ответа канала для калиброванной первой линии связи на основании одного или нескольких пилот-сигналов, переданных на калиброванной первой линии связи; и
осуществляют разложение оценки ответа канала для получения одного или нескольких собственных векторов, используемых для пространственной обработки одной или нескольких линий связи.
50. A method of performing data processing in a wireless communication system including an access point and a user terminal, the method comprising:
calibrating one or more communication lines, including a first communication line and a second communication line, between the access point and the user terminal to form a calibrated first communication line and a calibrated second communication line;
obtaining a channel response estimate for the calibrated first communication line based on one or more pilot signals transmitted on the calibrated first communication line; and
carry out decomposition of the channel response estimate to obtain one or more eigenvectors used for spatial processing of one or more communication lines.
51. Способ по п.50, в котором калибровка содержит этапы, на которых определяют один или несколько наборов поправочных коэффициентов на основании оценок ответов канала для одной или нескольких линий связи; и
применяют один или несколько наборов поправочных коэффициентов к первой и второй линиям связи, для формирования калиброванных первой и второй линий связи.
51. The method of claim 50, wherein the calibration comprises the steps of determining one or more sets of correction factors based on channel response estimates for one or more communication lines; and
apply one or more sets of correction factors to the first and second communication lines to form a calibrated first and second communication lines.
52. Способ по п.50, в котором дополнительно
выполняют пространственную обработку для передач данных на первой и второй линиях связи, используя один или несколько собственных векторов, полученных от разложения оценки ответа канала для калиброванной первой линии связи.
52. The method according to item 50, in which additionally
perform spatial processing for data transmission on the first and second communication lines using one or more eigenvectors obtained from the decomposition of the channel response estimates for the calibrated first communication line.
53. Способ по п.52, в котором выполнение пространственной обработки включает в себя этап, на котором
передают регулируемый опорный сигнал на второй линии связи, используя один или несколько собственных векторов.
53. The method according to paragraph 52, in which the implementation of the spatial processing includes a stage in which
transmit an adjustable reference signal on the second communication line using one or more eigenvectors.
54. Способ по п.53, в котором дополнительно
выполняют пространственную обработку одного или нескольких символов пилот-сигнала с одним или несколькими собственными векторами для генерирования регулируемого опорного сигнала.
54. The method according to item 53, in which additionally
performing spatial processing of one or more pilot symbols with one or more eigenvectors to generate an adjustable reference signal.
55. Устройство для выполнения обработки данных в системе беспроводной связи, включающей в себя точку доступа и терминал пользователя, содержащее
средство для калибровки одной или нескольких линий связи, включая первую линию связи и вторую линию связи, между точкой доступа и терминалом пользователя для формирования калиброванной первой линии связи и калиброванной второй линии связи;
средство для получения оценки ответа канала для калиброванной первой линии связи на основании одного или нескольких пилот-сигналов, переданных на калиброванной первой линии связи; и
средство для разложения оценки ответа канала для получения одного или нескольких собственных векторов, используемых для пространственной обработки одной или нескольких линий связи.
55. An apparatus for performing data processing in a wireless communication system including an access point and a user terminal, comprising
means for calibrating one or more communication lines, including a first communication line and a second communication line, between the access point and the user terminal to form a calibrated first communication line and a calibrated second communication line;
means for obtaining a channel response estimate for the calibrated first communication line based on one or more pilot signals transmitted on the calibrated first communication line; and
means for decomposing the channel response estimate to obtain one or more eigenvectors used for spatial processing of one or more communication lines.
56. Устройство по п.55, в котором средство для калибровки содержит средство для определения одного или нескольких наборов поправочных коэффициентов на основании оценок ответов канала для одной или нескольких линий связи; и
средство для применения одного или нескольких наборов поправочных коэффициентов к первой и второй линиям связи для формирования калиброванных первой и второй линий связи.
56. The device according to clause 55, in which the means for calibration comprises means for determining one or more sets of correction factors based on estimates of channel responses for one or more communication lines; and
means for applying one or more sets of correction factors to the first and second communication lines to form a calibrated first and second communication lines.
57. Устройство по п.55, дополнительно содержащее
средство для выполнения пространственной обработки для передач данных на первой и второй линиях связи с использованием одного или нескольких собственных векторов, полученных от разложения оценки ответа канала для калиброванной первой линии связи.
57. The device according to item 55, further containing
means for performing spatial processing for transmitting data on the first and second communication lines using one or more eigenvectors obtained from decomposing the channel response estimate for the calibrated first communication line.
58. Устройство по п.57, в котором средство для выполнения пространственной обработки содержит
средство для передачи регулируемого опорного сигнала по второй линии связи с использованием одного или нескольких собственных векторов.
58. The device according to clause 57, in which the means for performing spatial processing contains
means for transmitting an adjustable reference signal on a second communication line using one or more eigenvectors.
59. Устройство по п.58, дополнительно содержащее
средство для выполнения пространственной обработки одного или нескольких символов пилот-сигнала с одним или несколькими собственными векторами для генерирования регулируемого опорного сигнала.
59. The device according to § 58, further comprising
means for performing spatial processing of one or more pilot symbols with one or more eigenvectors to generate an adjustable reference signal.
60. Машиночитаемый носитель информации, закодированный командами для выполнения процессором пространственной обработки в беспроводной системе дуплексной связи с временным разделением (TDD) со многими входами и многими выходами (MIMO), причем команды содержат код для обработки первой передачи, принятой через первую линию связи, для получения, по меньшей мере, одного собственного вектора, используемого для пространственной обработки и для модулированных символов, принятых через первую линию связи, и для модулированных символов, посланных через вторую линию связи; и выполнения пространственной обработки для второй передачи с, по меньшей мере, одним собственным вектором до передачи по второй линии связи. 60. A computer-readable storage medium encoded by instructions for performing spatial processing by a processor in a wireless time division duplex (TDD) system with multiple inputs and multiple outputs (MIMO), the instructions comprising a code for processing a first transmission received via a first communication line for obtain at least one eigenvector used for spatial processing and for modulated symbols received through the first communication line, and for modulated symbols sent through without a second communication line; and performing spatial processing for the second transmission with at least one eigenvector before transmission on the second communication line.
RU2005115857/09A 2002-10-25 2003-10-24 Channel evaluation and spatial processing for tdd mimo systems RU2351071C2 (en)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US42146202P 2002-10-25 2002-10-25
US42142802P 2002-10-25 2002-10-25
US60/421,462 2002-10-25
US60/421,309 2002-10-25
US60/421,428 2002-10-25
US10/693,171 2003-10-23
US10/693,171 US7151809B2 (en) 2002-10-25 2003-10-23 Channel estimation and spatial processing for TDD MIMO systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005115857A RU2005115857A (en) 2006-01-20
RU2351071C2 true RU2351071C2 (en) 2009-03-27

Family

ID=35873173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005115857/09A RU2351071C2 (en) 2002-10-25 2003-10-24 Channel evaluation and spatial processing for tdd mimo systems

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2351071C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7839944B2 (en) 2006-09-19 2010-11-23 Lg Electronics, Inc. Method of performing phase shift-based precoding and an apparatus for supporting the same in a wireless communication system
US7881395B2 (en) 2006-09-19 2011-02-01 Lg Electronics, Inc. Method of transmitting using phase shift-based precoding and an apparatus for implementing the same in a wireless communication system
US7885349B2 (en) 2007-02-14 2011-02-08 Lg Electronics Inc. Data transmitting and receiving method using phase shift based precoding and transceiver supporting the same
US7961808B2 (en) 2007-09-19 2011-06-14 Lg Electronics Inc. Data transmitting and receiving method using phase shift based precoding and transceiver supporting the same
US8000401B2 (en) 2006-05-26 2011-08-16 Lg Electronics Inc. Signal generation using phase-shift based pre-coding
US8284849B2 (en) 2006-05-26 2012-10-09 Lg Electronics Inc. Phase shift based precoding method and transceiver for supporting the same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455765C2 (en) * 2006-05-26 2012-07-10 Эл Джи Электроникс Инк. Method for phase shift based precoding and transducer for its supporting
US8787499B2 (en) * 2007-03-27 2014-07-22 Qualcomm Incorporated Channel estimation with effective co-channel interference suppression
US8340605B2 (en) * 2008-08-06 2012-12-25 Qualcomm Incorporated Coordinated transmissions between cells of a base station in a wireless communications system
KR101564479B1 (en) * 2008-11-13 2015-10-29 애플 인크. Method and system for reduced complexity channel estimation and interference cancellation for v-mimo demodulation

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8331464B2 (en) 2006-05-26 2012-12-11 Lg Electronics Inc. Phase shift based precoding method and transceiver for supporting the same
US8284849B2 (en) 2006-05-26 2012-10-09 Lg Electronics Inc. Phase shift based precoding method and transceiver for supporting the same
US8000401B2 (en) 2006-05-26 2011-08-16 Lg Electronics Inc. Signal generation using phase-shift based pre-coding
US8036286B2 (en) 2006-05-26 2011-10-11 Lg Electronics, Inc. Signal generation using phase-shift based pre-coding
US8135085B2 (en) 2006-09-19 2012-03-13 Lg Electroncis Inc. Method of transmitting using phase shift-based precoding and an apparatus for implementing the same in a wireless communication system
US7881395B2 (en) 2006-09-19 2011-02-01 Lg Electronics, Inc. Method of transmitting using phase shift-based precoding and an apparatus for implementing the same in a wireless communication system
US7839944B2 (en) 2006-09-19 2010-11-23 Lg Electronics, Inc. Method of performing phase shift-based precoding and an apparatus for supporting the same in a wireless communication system
US8213530B2 (en) 2006-09-19 2012-07-03 Lg Electronics Inc. Method of transmitting using phase shift-based precoding and an apparatus for implementing the same in a wireless communication system
US7899132B2 (en) 2007-02-14 2011-03-01 Lg Electronics Inc. Data transmitting and receiving method using phase shift based precoding and transceiver supporting the same
US8284865B2 (en) 2007-02-14 2012-10-09 Lg Electronics Inc. Data transmitting and receiving method using phase shift based precoding and transceiver supporting the same
US7885349B2 (en) 2007-02-14 2011-02-08 Lg Electronics Inc. Data transmitting and receiving method using phase shift based precoding and transceiver supporting the same
US8208576B2 (en) 2007-09-19 2012-06-26 Lg Electronics Inc. Data transmitting and receiving method using phase shift based precoding and transceiver supporting the same
US7970074B2 (en) 2007-09-19 2011-06-28 Lg Electronics Inc. Data transmitting and receiving method using phase shift based precoding and transceiver supporting the same
US7961808B2 (en) 2007-09-19 2011-06-14 Lg Electronics Inc. Data transmitting and receiving method using phase shift based precoding and transceiver supporting the same
US8670500B2 (en) 2007-09-19 2014-03-11 Lg Electronics Inc. Data transmitting and receiving method using phase shift based precoding and transceiver supporting the same

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005115857A (en) 2006-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1559209B1 (en) Channel estimation and spatial processing for tdd mimo systems
JP4532412B2 (en) Eigenvector derivation for spatial processing in MIMO communication systems
EP1880484B1 (en) Rate selection for eigensteering in a mimo communication system
TWI436617B (en) Multi-mode terminal, access point, and method of processing data in a wireless mimo system
US20050185728A1 (en) Calibration of downlink and uplink channel responses in a wireless MIMO communication system
US20110028108A1 (en) Method and apparatus to provide low cost transmit beamforming for network devices
CN102123023A (en) Multi-antenna transmission for spatial division multiple access
RU2351071C2 (en) Channel evaluation and spatial processing for tdd mimo systems
CN1729634B (en) Channel estimation and spatial processing for TDD MIMO systems