TWI230525B - Method and apparatus for utilizing channel state information in a wireless communication system - Google Patents

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TWI230525B
TWI230525B TW091105077A TW91105077A TWI230525B TW I230525 B TWI230525 B TW I230525B TW 091105077 A TW091105077 A TW 091105077A TW 91105077 A TW91105077 A TW 91105077A TW I230525 B TWI230525 B TW I230525B
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csi
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Funyun Ling
Mark Wallace
Jay R Walton
John W Ketchum
Steven J Howard
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1230525 A7 B7 五、發明説明（]) 發明背景 範疇 本發明概括地說明資料通信；更特定言之，本發明說明 一種用以利用（完全或部分）頻道狀態資訊改良/個無線通 化系統性能之新穎和改良式方法及裝置。 背景 廣泛地部署無線通信系統以提供各種不同的通信型式 (像是聲音、資料...等等）。該等系統可以劃碼多向接近 (CDMA)、劃時多向接近（TDMA)、直交分頻調變（〇fdm)或 其它的調變技藝為基礎。〇FDM系統可使某些頻道環境具 有高性能。 於一個陸地通信系統（例如一個蜂巢式系統、一個廣播 系統、一個多頻道多點分配系統（MMDS)...等等）中，一個 發送器單元中的一個射頻（RF)調變之信號可經由若干條傳 ‘路，抵4彳ϋ接收器單兀。該等傳輸路徑的特徵典型地 基於方干因素（像是衰退和多路徑）而隨時間改變。 可利用多條傳輸和接收天線藉以„提供多樣性以防備不 利的路徑效應，，和"改食料合匕” ,,,_ ^ 议艮〖生牝。如孩等傳輸和接收天線之 間的傳輸路徑為線性獨立的（即未將一條路徑上的一個傳 輸作成孩等其它路徑上之傳輸的-個線性組合；_#來 說，孩寺傳輸路徑就某個程度而言係線性獨立的）時，又則 正確接收-個傳輸之信號的可能，將隨著天線數的择加而 提高。大體而言’將隨著傳輸和接收天線數的增' 多樣性及改良性能。 而曰l 本紙張尺度適用中國國家標準^iTA4規格 -5- 1230525 A7 B7 五、發明説明（2 一個多知入多輸出（ΜΙΜΟ)通信系統使用多條⑺丁條）傳輸 天線和多條（nr·)接收天線傳輸資料。可將一個1^旧〇頻 道分解成Nc個獨立的頻道，其中N(^min{NT，Nr}。亦將該 等每一個獨1的頻道意指為該Mim〇頻道的一個空間副頻 迢，其相對應至一個維數。如利用該等多條傳輸和接收天 線所產生的附加cUmeimonalhy時，則該MIM〇系統可改良 性能。· 因此’該技藝需要"利用頻道狀態資訊（CSI)取得—個 ΜΙΜΟ系統所產生之附加dlmensi〇nality的優勢、進而改良 系統性能"之方法。 本發明的觀點係提供技藝用以"處理一個多輸入多輸出 (議0)通信系統中收到的信號、以回復傳輸之信號"和 ’’評估-個圆0頻道的特徵”。可利用種種接收器處理計 畫導出頻道狀態資訊（CSI)，以表 衣777邊寺用於資料傳輸之 傳輸頻道的特徵。接著，將該CSI回報給該發送器系統 及利用該CSI調整該信號處理（例如編碼、‘扮’ 以此方式，則可根據該等判定之頻道條件達二性能寺。 本發明的-個特殊具體實施例提供—種用以於一個 ΜΙΜΟ通信系通中將資料從一個私洋 σ。_ 负迗备早兀傳輸給一個接 收器單元之方法。根據該方法，該接你哭^ 〜μ接吹态早元經由若干條 接收天線接收若干個信號，其中♦仓立 $ 一 自母—條接收天線所收 到的信號包括一個或多個傳輸自該發 匕、备早元的信號组 合。處理遠等收到的k號（例如經由一個 田個頻逭關連矩陣反 -6-
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轉（CCMI)计畫、一個無偏差最小均方誤差（ummse)計畫、 =其它的接收器處理計畫）以導出c s丨，藉以表示若干^於 貝料傳知《傳知頻運的特徵。編碼該CSI，及將該cs[傳回 、…邊發迗為單兀。孩發送器單元接收該接收器單元中的 CSI ’及根據孩收到的CSI處理傳輸給該接收器單元的資 料。 /、 球王報足CSI可包含完全CSi或部分CSI。完全CSI包含所 有成對傳輸/接收天線之間該傳播路徑其充分的全頻寬特 徵描逑（例如孩可用頻寬上的振幅和相位卜部分CSI可包 =例如該等傳輸頻道的信號/雜訊比（SNR)。可於該發送器 單元上根據該每一個傳輸頻道的SNR評估編碼該每一個傳 輸頻道的資料，及可根據一個依照該SNR評估所選取的調 變計畫調變該每一個傳輸頻道的編碼資料。就完全^51處 理而言，亦在根據該收到的CSI執行傳輸之前、先預處理 該等調變符號。 本發明尚提供執行本發明其種種、具體實施例和特性之 方法、系統及裝置，將於下更詳細地說明。 圖示簡單說明 、從下面提出的詳述、連同該等圖示將顯見本發明的特 性、性質及優點，其中於該等所有的圖示中，同樣的參考 記號相對應地視為同等，及其·中： 圖1，為一個能夠執行本發明隹種觀點和具體實施例之 多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)通信系統的圖示； 圖2Α和2Β，為一個能夠分別執行部分CSi處理和完全
1230525 A7 B7 五、發明説明（4 ) CSI處理之ΜΙΜΟ發送器系統其一個具體實施例的方塊圖； 圖3，為一個利用直交分頻調變（OFDM)之ΜΙΜΟ發送器 系統其一個具體實施例的方塊圖； 圖4，為一個能夠就不同傳輸型式提供不同的處理、且 同樣使用OFDM之ΜΙΜΟ發送器系統其一部分的方塊圖； 圖5和圖6，為一個具有多條（Nr條）接收天線、且能夠分 別根據一種頻道關連矩陣反轉（CCMI)技藝和一種無偏差最 小均方誤差（UMMSE)處理一個資料傳輸之接收器系統其兩 個具體實施例的方塊圖； 圖7A，說明該ΜΙΜΟ系統就三種接收器處理技藝和不同 的SNR值之平均生產率；及 圖7Β，說明該等三種根據該資料平面圖而產生之接收 器處理技藝的累加機率分配函數（CDF)。 發明詳細說明 圖1為一個能夠執行本發明種種觀點和具體實施例之多 輸入多輸出（ΜΙΜΟ)通信系統1〇〇的圖示。系統ι〇〇包含一 與一第二個系統150通信之第一個系統丨1()。可運作系統 100以利用一個天線、頻率及暫時多樣性（於下說明）的組 合增加光瑨效能、改良性能及增強彈性。一方面，可運作 系統1：)〇以根據該呈報之CSI調整欲傳輸之資料的處理（例 如編碼和調變）。 於系統1 10内，一個資料來源丨]12將資料（即資訊位元）提 供給一個傳輸（TX)資料處理器114，其中τχ資料處理器114 根據一個特殊的編碼計畫編碼該資料、根據一個特殊的交 -8- l23〇525 A7 B7 ^^----- 五、發明説明（5 錯計畫插入（即重新安排）該編碼後資料、及將該等插入的 仏元映射到一個或多個用以傳輸該資料之傳輸頻道的調變 符號中。該編碼增加了該資料傳輸的可靠度。該交錯提供 時間多樣性給该等編碼位元、准許根據該等用於該資料傳 輸之傳輸頻道的一個平均信號/雜訊比（SNR)傳輸該資料、 對付衰退、及更進一步移除用以形成每一個調變符號之編 碼位元間的關it。當藉由多個頻率副頻道傳輸該等編碼位 兀時，則孩交錯尚可提供頻率多樣性。根據本發明的一個 觀點’係根據系統110可利用的完全CSI或部分CSI執行編 馬人銘及符號映射（或前述三者的一個組合），如圖1中 所示。 可根據許多計畫於發送器系統110上執行編碼、交錯及 符號映射。於2〇〇1年2月lg提出之美國專利申請案序號 〇9/776,07j、疋名為”一個無線通信系統之編碼計畫”中說 明-種特殊的計晝，其中指定給本申請案的受讓人，及二 引用的方式併入本文中。 ΜΙΜΟ系統1〇〇同時在該通 多條天線。可利用該等傳輸 樣性形式，包含傳輸多樣性 特徵為使用多條傳輸天線和 樣性的特徵為藉由多條傳輸 自孩等傳輸天線傳輸該資料 該希望的多樣性。例如，可 不同傳輸天線的資料、可藉 仏鏈結的傳輸端和接收端使用 和接收天線提供不同的空間多 和接收多樣蛑。空間多樣性的 條或多條接收天線。傳輸多 天綠傳輸資料。典型地說，當 時，·則執行附加處理、以達成 及時延遲或重新安排該傳輸自 由該等可利用的傳輸天線編碼 -9 - 1230525
和插入該傳輸自不同傳輸天線的資料· ·等等。接收多樣性 的特徵為在多條接收天線上接收該等傳輸之信號，且僅藉 者經由不同的信號路徑接收該等信號以達成接收多樣性.。 可以若干種不同的通信狀態（模式）運作系統1〇〇，其中 每一種通信狀態均使用天線、頻率或暫時多樣 三者的-個組合。該等通信狀態可包含例如—種•，多 通信狀態和一種”MIM0”通信狀態。該多樣性通信狀態使 用多樣性改良該通信鏈結的可靠度。於該多樣性通信狀態 的—個公用應用（亦意指為一種"純，，多樣性通信狀態）中， 係將資料從所有可利用的傳輸天線中將資料傳輸給一稗领 受的接收器系統。當該等資料傳送率需求低的日寺、或當該 SNR低的日寺、或當該等兩者都低的時，則可利用哼等純多 樣性通信狀態。該_通信狀態在該通信鏈結的兩端均 =天線多樣性(即多條傳輸天線和多條接收天線)，且通 吊利用㈣細通純態改良可靠度料錢結的容量。 琢ΜΙΜΟ通信狀態尚可使用頻率和/戋 天線多樣性。 成曰時趣'連同該
系統100尚可利用直交分頻調變（0FDM)，以有效 作業頻率波段分成若干個（L個）猶I ...^ ^ , 厂力、羊剡頻運（即頻率貯藏 寬的特殊時間區間）在該等每-個副頻道頻 調變符號。 一頻逼上傳輸一個 可運作系統_以經由若干個傳輸頻道傳輸 提及，可將-細MQ頻道分解成〜個獨立的頻道，^中 -10-
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五、發明説明（
NcSmin{NT，NR}。亦將該等每一個獨立的頰遒音指 ΜΙΜΟ頻道的一個空間副頻道。就一個未利用的 ΜΙΜΟ系統而言，僅可有一個頻率副頻道， 且可將每一個 空間副頻道意指為一個”傳輸頻道"。就—個利用〇 f d Μ的 ΜΙΜΟ系統而言，可將每一個頻率副頻道的每—個空間副 頻道意指為一個傳輸頻道。又就一個未以該ΜΙΜ〇二信狀 態運作的OFDM系統而言，僅有一個空間副頻道，且可將 每一個頻率副頻道意指為#一個傳輸頻道。 如利用該等多條傳輸和接收天線所產生的附加 dimensionality時，則一個ΜΙΜΟ系統可改良性能。雖然此 未必要求需了解該發送器上的C SI時，但當該發送哭具有 CSI(描寫從該等傳輸天線到該等接收天線的傳輸特徵） 時’則可能增加系統的效率和性能。可將c s丨類分為"完全 csr亦或”部分CSI，’。 完全CSI包含包含該NTxNR ΜΙΜΟ矩陣中每一對傳輸-接 收天線之間該傳播路徑其整個系統頻寬上充分的特徵描述 (例如該振幅和相位）。完全CS丨處理意味著：（1)可在該發 送器和該接收器上利用的頻道特徵描述；（2)該發送器計 算該ΜΙΜΟ頻道的特徵模式（於下說明）'判定欲在該等特 效模式上傳輸的調變符號、線性地事先制約（過濾）該等調 變鼾號、及傳輸該等事先制約的調變符號；及（3)該接收 态根據该頻迢特徵描述執行該線·性傳輸處理的一個互補處 理（例如空間匹配過濾），以計算每一個傳輸頻道（即每一種 特徵模式）所需的該等Nc個空間匹配過濾係數。完全CSI處
1230525 A7 . B7 五、發明説明（8 ) 理尚需根據該頻道的特徵值（於下說明）處理該每一個傳輸 頻道的資料（例如選擇該等適當的編碼和調變計畫），以導 出該等調變符號。 部分CSI可包含例如該等傳輸頻道的信號/雜訊比（SNR) (即一個不具OFDM之ΜΙΜΟ系統其每一個空間副頻道的 SNR ;或一個具有OFDM之ΜΙΜΟ系統其每一個空間副頻道 之每一個頻率副頻道的SNR)。部分CSI處理可意味著根據 該頻道的SNR處理該每一個傳輸頻道的資料（例如選擇該 等適當的編碼和調變計畫）。 參考圖1，一個ΤΧ ΜΙΜΟ處理器120接收和處理ΤΧ資料 處理器1 14中的調變符號，以提供適合藉由該ΜΊΜΟ頻道傳 輸的符號。ΤΧ ΜΙΜΟ處理器120所執行的處理係視使用完 全CSI處理抑或部分CS1處理而定，將於下更詳細地說明。 就完全CSI處理而言，ΤΧ ΜΙΜΟ處理器120可將該等調 變符號分工和事先制約。而就部分CSI處理而言，ΤΧ ΜΙΜΟ處理器120僅可將該等調變符號分工。將於下更詳細 地說明該完全CS1 ΜΙΜΟ處理和該部分CSI ΜΙΜΟ處理。就 一個使用完全CSI處理、但未使用OFDM之ΜΙΜΟ系統而 言，ΤΧ ΜΙΜΟ處理器120提供一個事先制約調變符號流給 每一條傳輸天線，其中” 一個事先制約調變符號/時間磁格”。 每一個事先制約的調變符號為·該等Nc個空間副頻道其於一 個特定時間磁格上之Nc個調變符i號的一個線性（和加權）組 合。就一個使用完全CSI處理和OFDM之ΜΙΜΟ系統而言， ΤΧ ΜΙΜΟ處理器120提供一個事先制約調變符號向量流給 •12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐） 1230525
每仏傳知天，’泉’其中每一個向量包含一特定時間磁格上 該等“固頻率副頻道其L個事先制約的調變符號。就一個 使用部分CSI處理、但未使用〇FDM之MIM〇系統而言， ΜΙΜΟ處理备12〇提供—個調變符號流給每一條傳輸天線， ,、中 個凋’交苻唬/時間磁格"。而就一個使用部分匚“處 理和0FDM之ΜΙΜ0系、统*言，τχ Μ副處理器12〇提供一 個調變符號向量流給每一條傳輸天線，其中每一個向量包 含一特足時間磁格上該等L個頻率副頻道的匕個調變符 "υ尤上（所有的事例而j，由一個個別的調變器（m〇d) 122接j史和調變每一個（無制約亦或事先制約的）調°變符號 流或每—個調變符號向量流，及經由-條相關的天線124 傳輸該等每_個調變符號流或調變符號向量流。 於圖1中所TF之具體實施例中，接收器系統丨5〇包含若干 =接收天線152’其接收該等傳輸之信號和將該等收到的 信號提供給個別的解調器（DEM〇D) 154。每_個 m執行調變器122上所執行之處理的—個互補處理。㈣ 有解調器154中該等解調變之符號提供給一個接收 麵〇處㈣156，及以—種下述之方式處理該等解調變之 付號。繼《，將該等傳輸頻道中該等收到的調變符號提供 給-個RX資料處理器158，其中RX資料處理器⑽行丁乂 貝枓處理器114其所執行之處-理的一個互補處理。於一種 Μ設計中資料處理器158提供表示該等收到之調變 付唬的位兀數值、denuerleave該等位元數值、及將該等 demtedeave之數值解碼以產生解碼之位元、並接者將=等 ___·13- 本紙張尺度適财S @家標準(CNS) Α4規格(21GX297公复） 1230525 A7 B7
解碼《位元提供給一個資料槽16〇。將該收到的符號 demap、demterleave及解碼與在發送器系統} 1〇上將該符號 映射、插入及編碼成係互補的。將於下更詳細地說明接收 器系統150的處理。 一個ΜΙΜΟ系統的空間副頻道（或更概括言之，一個具有 或不具OFDM之ΜΙΜΟ系統中的傳輸頻道）典型地經歷不同 的鏈結條件（例如不同的衰退和多路徑效應），且可達到不 同的SNR。因此，該等每一個傳輸頻道的容量可為各自不 同的。可由資訊位元傳送率（即每一個調變符號的資訊位 元數）1化該容量，其中可在一個特殊的性能等級下、以 違貝訊位元傳送率在每一個傳輸頻道上傳輸。此外，該等 鏈結條件典型地隨時間而變。從而該等傳輸頻道其支援之 貝訊位元傳送率亦隨時間而變。為了更完全地利用該等傳 輸頻道的容量，故可判定（典型地在該接收器單元上判定） 描寫該等鏈結條件的CSI和可將該CSI提供給該發送器單 元’以便可相應地調整（或調適）該處理。本發明的觀點提 供技藝判定CSI和利用（芫全或部分）該csi改良系統性能。 藉由部分CSI處理之ΜΙΜΟ發送器系絲 圖2Α為一個ΜΙΜΟ發送器系統1 i〇a其一個具體實施例之 方塊圖，其為圖1中系統100其發送器部分的一個具體實施 例。發送器系統1 l〇a(未利用〇FDM)能夠根據接收器系統 150所呈報的部分CSI調整其處理、。系統丨1〇a包含：⑴一個 接收和處理資訊位元、以提供調變符號之Τχ資料處理器 1 14a ;及（2) —個將該等Ντ條傳輸天線的調變符號分工之 -14- I紙張尺度適用中國國家‘準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1230525 A7 B7 五、發明説明（”） ΤΧ ΜΙΜΟ處理器 120a。 TX資料處理器114a為圖1中TX資料處理器1丨4的一個具 體實施例，其中亦可將其它許多落在本發明範嘴内的設計 用在TX資料處理器114上。於圖2A中所示之特殊具體實施 例中’ TX貧料處理器114a包含一個編碼器202、一個頻道 交錯器204、一個截孔器206及一個符號映射元件2〇8。編 碼器202接收該等資訊位元，及根據一個特殊的編碼計畫 編碼違等資訊位元、以提供編碼位元。頻道交錯器204根 據一個特殊的交錯計畫插入該等編碼位元，以提供多樣 性。截孔為206將琢等零個或多個插入之編碼位元截孔， 以才疋供遠希望的編碼位元數。及符號映射元件2 〇 8將該等 截孔之編碼位元映射到一個或多個用以傳輸該資料之傳輸 頻道的調變符號中。 可藉由遠等處理過的資訊位元編碼和多工化導引資料 (已知形態的資料）’雖然為了簡化而未於圖2 A中說明此。 可於該等用以傳輸該等資訊位元的所有或部分傳輸頻道中 傳輸（例如以一種劃時多工之方式傳輸）該等處理過的導引 貝料。如此項技藝中已知，該接收器可利用該導引資料執 行頻道評估，將於下更詳細地說明。 如圖2 A中所示，可根據接收器系統1 50所呈報的部分CSI 調整該編碼和調變。於一個具體實施例中，藉由利用一個 固定的基碼（例如一個速率1/3的turb〇碼）和調整該截孔達成 通合的編碼，以達成該希望的編碼速率，就如該用以傳輸 資料之傳殊頻道其SNR所支援的編碼速率。或者，可根據 -15- 1230525 五 發明説明（ 12 A7 B7 二王報〜P刀CSI(如進入區塊2〇2中的虛線箭頭所示）利用 不同的編碼計畫。例如’可藉由一個獨立編碼將該等每一 個A傳輻頻、編瑪。藉由該編碼計畫，則可利用—個連續的 ”無效化/同等化和干擾取消"接收器處理計畫偵測和解碼 孩等資料流，以對該等傳輸之資料流導出一個更可靠的評 估。P. w. w〇imansky等人於一篇定名為"v-釋放：一種用 以於豐富分散化無線頻道上達成超高資料傳送率之結構,, (會刊ISSSE-98、義大利比薩城）的論說中說明—種上述之 接收器處理計畫’其中以引用的方式併人本文中。 就每-個傳輸頻道而t，可將符號映射元件2〇8設計成 非截孔編碼位“群组集，以形成非二進位符號，及將該 寺非二進位符號映射到一個相對應至—選取給該傳輸頻道 (特殊調變計畫（例如QPSK、M_pSK(相位移調變）、M-QAM(正交振幅調變）、或其它的計畫）上之信號星座中的 點中。每-個映射點相對應至_個調變符號上。可傳輸給 -個特殊性能等級(例如百分之一的封包錯誤率)之每一個 調變符號的資訊位元總數係視該傳輸頻道的⑽而定。如 是’可根據該呈報之部分⑶選擇每_個傳輸頻道的編碼 ^和㈣計畫。亦可根據該呈報之部分⑶調整該頻道 父錯（如進入區塊204中的虛線箭頭所示）。 …表1列示種種可用^若干⑽範圍上的編碼速率和調變 4·丑ι σ可用任—種可能的，編碼速率和調變計畫组八 達成該每-個傳輸頻道其支援的位元傳送率。例如τ可: 用下面達成"-個資訊位元/符號"：⑴一個1/2的編碼速率 -16- 1230525
14 QPSK ’又’（2卜個1/3的編碼速率與調變；⑺一 個h4的▲碼速率與6.qam，或其它的編碼速率和調變計 畫俎合。於表1中，利用QPSK、16_qam&以-^八“係作為
該等列示之SNR範圍 調變計畫像是8-PSK 亦可利用其它落在本發明範疇内的 32-QAM、128-QAM...等等。 表1 SNR範圍 資訊位元數/符號 調變符號 編碼位元數/符號 編碼速率 1.54.4 1 QPSK 2 1/2 4.4-6.4 1.5 QPSK 2 3/4 6.4-8.35 2 1 6-QAM 4 1/2 8.35-10.4 2.5 1 6-QAM 4 5/8 10.4-12.3 3 16-QAM 4 3/4 12.3-14.15 3.5 64-QAM 6 7/12 14.15-15.55 4 64-QAM 6 2/3 15.55-17.35 4.5 64-QAM 6 3/4 > 17.35 5 64-QAM 6 5/6 將TX資料處理器114a中的調變符號提供給一個丁χ ιΜίΜΟ處理器120a，其中ΤΧ ΜΙΜΟ處理器i2〇a為圖i中丁X ΜΙΜΟ處理态120的一個具體實施例。於_τχ μ丨m〇處理器 120a内，一個分工器214將該等收到的調變符號分工成若 干個（化個）調變符號流，其中—利用每一條天線的一個流傳 輸該等調變符號。將每一個調變·符號流提供給一個個別的 調變器122。每一個調變器122將該等調變符號轉換成一個 類比彳§號’且更進一步將該信號放大、過;慮、正交調變及 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1230525 明説明7 Α7
向上轉換，以產生 號° 稭由該無線鏈結傳輸之調變信 如該空間副頻道總數小於該可利用的傳輸天線總數時 (即NC<NT)’則可利用不同的計畫傳輸該資料。並中一種 計畫係產生〜個調變符號流，及㈣等—部分可利用的傳 輸天線（即NC條傳輸天線）上傳輸該等產生之Nc個調變符號 流。未利用該等剩餘的傳輸天線（(Nt_Nc)條）傳輸該資料^ 另一種計畫係利用該等（NT-Nc)條額外的傳輸天線其所提 供的附加自由度改良該資料傳輸的可靠性。就該計書而 言’可將每一個資料流編碼、儘可能地插入及藉由多條傳 輸天線傳輸。使用多條傳輸天線傳輸一個資料將增加多樣 性和提高可靠性，以預防不利的路徑效應。 水 1.·完全CSI處里立ΜΙΜΟ發误哭 圖2Β為一個能夠根據接收器系統15〇所呈報之完全Gy吏 理貧料之ΜΙΜΟ發送器系統】10b(未利用〇FDM)其一個具體 實施例之方塊圖。一個TX資料處理器丨14將該等資訊位元 編碼、插入及符號映射，以產生調變符號。可根據該接= 器系統所呈報之該可利用的完全CSI調整該編碼和調變， 及可如上就ΜΙΜΟ發送器系統1丨(^所作的說明執行該編碼 和調變。 … 於一個ΤΧ ΜΙΜΟ處理器12〇13内，一個頻道ΜΙΜ〇處理器 2 1 2舲这等收到的凋變符號分工成若干個（Nc個）調變符號 泥，其中利用每一個空間副頻道的一個流（即特徵模式）傳 輸該等調變符號。就完全CSI處理而言，頻道“_〇處> 理器 -18-
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2 1 2於矣—. 時間磁格事先制約該等Nc個調變 生^個制約之調變符號，如下： ’ Μ e,1> eu， e2Z， b, > β\Ν€ e2Nc eNTSe bx ' κ Μ Λ〇. 方程式（1) 其中b ^ 1、h及bNc分別為該等空間副頻道丨、2 χ 的調變符缺 、 ’.·、nNc =及其中可利用例如M_PSK、m_qam或其它的調 I產生琢等Nc個調變符號的每一個調變符號· 有與從該等傳輸天線到該等接收天線:傳輸特徵 肩勺特欲向量矩陣E的元件；及
Xl X2、··‘、Xnt為該等事先制約之調變符號，可矣一 成·· 』衣不 …十， WWe22+…十，及 Άά'2+…〜〜Γ · 可由該發送器計算該特徵向量矩陣Ε，或可由該接收器將 孩特徵向量矩陣Ε提供給該發送器。 、 就70全CSI處理而X，每一個給一條特-殊傳輸天線的制 約之調變符號\代表多達化個空間副頻道其（加權）調變符 號的一個線性組合。該用於該每一個調變符號\上的調變 計畫係以該特徵模式的有效SNR為基礎，且係與一個特徵 值λ i成比例（於下說明）。可使該等Nc個調變符號其每一個 用以產生每一個事先制約之調變符號的調變符號與一個不 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1230525 A7 B7 五、發明説明（16 ) 同的信號星座相關聯。就每一個時間磁格而言，一個分工 器214將頻道ΜΙΜΟ處理器212所產生的該等Ντ個事先制約 之調變符號分工，並提供給Ντ個調變器122。 可根據該等可利用的CSI和該等選取之傳輸天線執行該 完全CSI處理。亦可選擇性和動態地致能和抑制該完全CSI 處理。例如，可於一個特殊的資料傳輸時致能該完全CSI 處理，且可於其它的資料傳輸時抑制該完全CSI處理。可 於某些條件下致能該完全CSI處理，例如當該通信鏈結具 有足夠的SNR時。 具OFDM之ΜΙΜΟ發送器系統 圖3為一個利用OFDM和能夠根據完全或部分CSI調整其 處理之ΜΙΜΟ發送器系統110c其一個具體實施例之方塊 圖。一個TX資料處理器114將該等資訊位元編碼、插入、 截孔及符號映射，以產生調變符號。可根據該接收器系統 所呈報之該可利用的完全或部分CSI調整該編碼和調變。 就一個具有OFDM之ΜΙΜΟ系統而言，可於多個頻率副頻 道上和可自多條傳輸天線傳輸該等調變符號。當以一種純 ΜΙΜΟ通信狀態運作時，則該在每一個頻率副頻道上和自 每一條傳輸天線的傳輸代表非備份資料。 於一個ΜΙΜΟ處理器120c内，一個分工器（DEMUX) 3 10 接收該等調變符號，及將該等調變符號分工成若干個副頻 道符號流Sr SL。利用每一個頻率副頻道的一個副頻道符 號流傳輸該等符號。 就完全CSI處理而言，繼之將每一個副頻道符號流提供 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 1230525
發明説明 給一個個別的副頻道MlM〇處理器3 12。每一個副頻道 ΜΙΜΟ處理器3 12將該等收到的副頻道符號流分工成若干個 (夕達Nc個）符號支流，其中利用每一個空間副頻道有一個 符號支况傳輸該等調變符號。就一個〇FDM系統中的完全 CSI處理而㊁’根據"每一個頻率副頻道，，導出和應用該等 特徵模式。如是，每一個副頻道MIM〇處理器312根據方程 式（1)事先制約多達Nc個調變符號，以產生事先制約之調 •交付號。一個特殊頻率副頻道其一條特殊傳輸天線的每一 個事先制約之調變符號代表多達仏個空間副頻道其（加權） 1周變符號的一個線性組合。 就完全csi處理而言，一個個別的分工器314將每一個副 頻道ΜΙΜΟ處理器3 12其於每一個時間磁格所產生的（多 達）Ντ個事先制約之調變符號分工’並提供給（多達）Ν丁個 符號組合器3 16a〜3 16t。例如，指定給頻率副頻道1的副頻 運ΜΙΜΟ處理器312a可提供多達％個事先制約之調變符號 給天線1〜NT的頻率副頻道1。同樣地，指定給頻率副頻道 L的副頻道M1M0處理器312丨可提供多達心個符號給天線 1〜Ντ的頻率副頻道l。 又就邵分CSI處理而言，一個個別的分工器3 14將每一個 副頻迢符號流S分工，並提供給（多達）νί、個符號組合器 〇 16a〜3 16t。就部分CSI處理而.言，越過副頻道ΜΙΜΟ處理 器3 12的處理。 —- 每一個組合器3 16接收該等多達l個頻率副頻道的調變符 號’將該等每一個時間磁格的符號組合至一個調變符號向 _____ -21- 本紙張尺度適用巾g g *標準(CNS) Α4規格(210X297公爱) 1230525 A7 B7
五、發明説明（18 量\中’及將該調變符號向量提供給該下一個處理階段（即 調變器122)。 如是’ ΜΙΜΟ處理器120c接收和處理該等調變符號，以 提供Ντ個調變符號向量¥1〜％，其中每一條傳輸天線有一 個調變符號向量。每一個調變符號向量V覆蓋一個單_的 時間磁格，及使該調變符號向量V的每一個元件與一個具 有一獨一無二、且於其上傳遞該調變符號之副載波之特殊 頻率副頻道相關聯。如未以一種"純” Μ1Μ0通信狀熊運作 時’則該等某些調變符號向量可於不同傳輸天線的特殊頻 率副頻道上擁有備份或冗位資訊。 圖3亦就〇FDM說明調變器122的一個具體實施例。將 ΜΙΜΟ處理器丨20c中的調變符號向量Vl〜Vi，分別提供給調 變器122a〜122t。於圖3中所示之具體實施例中，每一個調 變器122包含一個反轉快速傅利葉轉換（IFFT) 32〇、循環前 置產生器322及一個向上轉換器324。 IFFT 320利用IFFT將每一個收到的調變符號向量轉換成 其時間領域表示（意指為一個〇FDM符號）。可將1fft 設計成對任意個頻率副頻道（例如8、16、32個等等）執行 邊IFFT。於一個具體實施例中，就每一個轉換成一個 〇fdm符號之調變符號向量而言，循環前置產生器322重複 該OFDM符號其時間領域表示·的一部分，以形成—條特殊 傳輸天線白勺—個傳輸符。該·循環前置確保該⑽命符號在 多路位延遲傳播面前保留其直交特性，藉以改良性能、以 預防不利的路徑效應。於此不詳述此項技藝中已知之肝丁 -22-
1230525 19 五、發明説明（ 320和循環前置產生器322的執行。 /矣著，向上轉換324處理（例如轉換成_個類比 =、放大及過濾）每-個循環前置產生器功中的時間領域 即該等每—條天線的傳輸符號），以產生—變 號，並繼之經由個別的天線124傳輸該調變信號。 。 _ A.C. Blngham於一篇定名》"資料傳輸^ 變：八^職咖丁職如^6,，的論說（電子電機工程 師協_E)通信期刊，1990年5月）中更詳細地說明了 〇剛 调變，其中以引用的方式併入本文中。 一個通訊系統可傳輸若干不同的傳輸型式（例 、 打信號、資料、導引' 等等）。兮笨— θ 不同的處理。 ··· …-種傳輸可要求 圖4為-個能夠提供不同處理給不同傳輸型式、且亦使 用OFDM ΜΙΜ0發送器系統11〇d其一部分之方塊圖。將該 包含所有欲由系統110d傳輸之資訊位元的聚合輸入資料提 供給一個分工器408。分工器408將該輸入資料分工成若干 個(K個)頻返資料流Bl〜BK。每一個頻道資料流可相對廡工 例如一個打信號頻道、一個廣播頻道、一個語音呼叫厂或 個封包貝料傳鈿上。將每一個頻道資料流提供給一個個 ，的TX資料處理器114，其中TX資料處理器114利用_個 選取給頻通貧料流的特殊編碼計畫編碼該資料、根據一個 特殊的X錯計畫插入該等編碼後·資料、及將該等插入的位 元映射到個或多個用以傳輸該頻道資料流之傳輸頻道的 調變符號中。 -23· 297ώΈ) U張Git用中國國家標準(_ 1230525 A7 _________B7 五、發明説明（2〇 ) 可根據，，每一個傳輸”（即"每一個頻道資料流”，如圖4中 所不）執行該編碼。然而，亦可編碼一組頻率副頻道、一 組二間副頻道、一組頻率副頻道與空間副頻道、每一個頻 率副頻道上的該聚合輸入資料（如圖1中所示）、若干頻道 貧料流、一個頻道資料流的一部分，及亦可編碼每一個調 .交付就、或其它的時間、空間和頻率單位。 可於一個或多個頻率副頻道上和經由每一個頻率副頻道 的一個或多個空間副頻道傳輸每一個TX資料處理器1 14中 的碉變符號流。一個TX MIMQ處理器i20d自TX資料處理 器114中接收該等調變符號流。τχ ΜΙΜΟ處理器120d可依 照孩每一個調變符號流欲使用的通信狀態將該調變符號流 分工成若干個副頻道符號流。於圖4中所示之具體實施例 中’於一個頻率副頻道上傳輸調變符號流S i，及於l個頻 率副頻道上傳輸調變符號流sK。一個個別的副頻道MIM0 處理器4 1 2處理該每一個頻率副頻道的調變流，由分工器 4 14分工該每一個調變流，及由組合器4丨6組合該每一個調 變流（例如以類似圖3中所述之方式組合）、以形成每一條 傳輸天線的一個調變符號向量。 一般而言，一個發送器系統根據描寫頻道傳輸能力的資 訊編碼和調變每一個傳輸頻道的資料。該資訊典型地係用 上述完全CS1或部分CSI的形式·該接收器系統典型地判定 該等用於資料傳輸之傳輸頻道的完全/部分CSI，及回報給 遠發送器系統。该發送器系統接著利用該資訊相應地調整 該編碼和調變。該等於此所述之技藝可適用多個MlM〇、 -24- I紙張尺度適财S S家標準(CNS) A4規格(2i〇x 297公E - 1230525 A7 B7 五、發明説明（21 ) " -— 〇FDM或其它任何能夠支援多個平行傳輸頻道的通信計畫 (例如一個CDMA計畫）所支援的平行傳輸頻道。 一 於2000年3月22日提出之美國專利申請案序號 〇9/532,492、定名為，’利用多載波調變之高效率、高性能通 信系統，•中更詳細地說明MIM〇處理’其中指定給本申請案 的雙讓人，及以引用的方式併入本文中。 ΜΙΜΟ接收器系絲 本發明的觀點提供技藝”處理一個ΜΙΜ〇系統中該等收 到的信號、以回復該傳輸之資料”和"評估該ΜΙΜ〇頻道的 特徵’’。接著，可將該等評估之頻道特徵回報給該發送器 系統和用以調整該信號處理（例如編碼、調變…等等）。以 此方式、根據該等判定之頻道條件達成高性能。該等於此 所述 < 接收器處理技藝包含一種頻道關連矩陣反轉（CCMI) 技蟄、一種無偏差最小均方誤差（UMMSEW^藝及一種完全 CSI技藝。將於下更詳細地說明上面所有的技藝。亦可利 用其它落在本發明範疇内的接收器處理技藝。 圖1說明具有多條（Nid·)接收天線和能夠處理一個資料 傳知之接收器系統15 0。每一條接收天線15 2 a〜15 2 r自多達 Ντ條傳輸天線中接收該等傳輸之信號，及將該等傳輸之信 號的路線定訂至一個個別的解調器（DEMOD) 154(亦意指為 一個前端處理器）上。例如，接收天線152a可自若干傳輸 天線中接收若干傳輸之信號；同樣地，接收天線1 52r可接 收多個傳輸之信號。每一個解調器154制約（例如過濾和放 大）该收到的信號’將該制約之信號向下轉換成一個中頻 •25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 1230525 A7
或基頻’及將該向下轉換之信號數位化。每一個解調器 154尚可藉由一個收到的導引解調變該等數位化樣品，二 產生收到的調變符號其中將該等收到的調變符號提供給 RX ΜΙΜΟ處理器 156。 如該資料傳輸係使用〇FDM，則每一個解調器154將另外 執行圖3中所示之調變器丨2 2其所執行之處理的一個互補處 理。於該事例中，每一個解調器154包含一個產生該等樣 品其轉換表示和提供一個調變符號向量流之FFT處理器（未 顯不），其中每一個向量包含L個頻率副頻道的匕個調變符 號。接著’將所有解調器其FFT處理器中的調變符號向量 流提供給一個分工器/組合器（圖5中未顯示），其中該分工 态/?且合器先將該每一個F F 丁處理器中的調變符號向量流 頻迢化”成若干個（多達L個）副頻道符號流。可接著將該 等每一個副頻道符號流提供給一個個別的MIM〇處理 器 156。 就一個未利用OFDM之ΜΙΜΟ系統而言，可利用一個 ΜΙΜΟ處理器1 56對該等Nr條收到之天線的調變符號執行該 ΜΙΜΟ處理。又就一個利用〇fdm之ΜΙΜΟ系統而言，可利 用一個RX ΜΙΜΟ處理器156就該等L個用於資料傳輸之頻 率副頻到的每一個頻率副頻道對該等Nr條收到之天線的調 變符號執行該ΜΙΜΟ處理。 於一個具有Ντ條傳輸天線和nr·條接收天線之μιΜ〇系統 中，可將該等NR條接收天線其輸出端上收到的信號表示 成·· -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1230525 A7 B7 五、發明説明（23 ) 方程式（2) 其中L為該收到的符號向量（即自該ΜΙΜΟ頻道中輸出的Nr X 1向量，如於該等接受天線上測量的Η為於一特殊時 間上產生該頻道回應給該等Ντ條傳輸天線和心條接收天 線的NR X Ντ頻道係數矩陣；工為該傳輸之符號向量（即輸 入到該ΜΙΜΟ頻道中的Ντ X 1向量）；及a為一個代表如说 plus interference之NR x 1向量。該收到的符號向量【包含於 一特殊時間上經由Nr條接收天線所收到之Nr個信號的心 個調變符號。同樣地，該傳輸之符號向量圣包含於一特殊" 時間上經由Ντ條傳輸天線所傳輸之Ντ個信號中的Ντ個調 變符號。 刊斤j 〖技藝支ΜΙΜΟ接收器 就該CCMI技藝而言’該接收器系首先對該收到的符號 向量L執行一個頻道匹配過濾作業，其中可將該過滤之輪; 出表示成： HVHhh祕 方程式⑺ 其中孩註標” H”表示調換和複合共軛。可利用一個平方矩 陣R表示該頻道係數矩陣H與其共軛調換ηΠ的乘積 R=HhH)。 例如可k連同孩資料一起#輸的導引符？虎導出該頻道係 數矩陣：。為了執行最佳化接收和評估該等傳輸頻遒的 SNR，通常將某些已知的符號插入該傳輸資料流中和於〜 個或多個傳輸頻道上傳輸該等已知的符號係合宜的 孩等已知的符號意指為導引符號或導引信號。可於若干此 -27- 1230525
發明説明 頁技藝可利用的論說中找到用以根據一個導引信號或該資 料傳輸評估一個信號傳輸頻道之方法。F. Ling於一篇定名 為”與應用參考-協助之一致Cdma通信之最佳化接收、性 能界限及近路速率分析，，（IEEE會報、1999年10月）中說明 一種像這樣的頻道評估法。可將該頻道評估法或其它的頻 這評估法擴增成矩陣形式，以導出該頻道係數矩陣Η。 可以反轉R乘該信號向量HHt以獲得該傳輸之符號向量訌 的一個評估，其中可表示成： x^R^H^r 方程式（4) 依照上面的方程式，將觀察到可藉由匹配過濾（即乘以該 矩陣Η )該等收到的符號向量t和繼之以該反轉平方矩陣 乘1I過濾之結果、以回復該傳輸之符號向量工。 可如下判定該等傳輸頻道的SNR首先根據該收到的信號 計算該雜訊向量IL的自動關連矩陣戎η。一般而言，I為一 個Hermman矩陣，即其為複合共軛對稱的如該頻道雜°訊的 元件為無關連的時，且如該等元件更進一步為獨立和同一 分配（nd)的時，則可將該雜訊向量江的自f力關連矩陣t表 示成： Π
方程式（5) :為該·等收到之信號的雜 其中I為該恒等矩陣（即沿著該矩 陣中的其它部分則為零值）；及 -28-
1230525 A7 B7 五、發明説明（25 ) 訊變異數。可將該後處理雜訊向量H’的自動關連矩陣么，w· (即於該匹配過濾和預先乘以該矩陣R·1之後）表示成： 么ΆΕίιι’ιι’#] = 方程式（6) 根據方程式（6)，該後處理雜訊n’其第i個元件的雜訊變異 數β等於σΑ ，其中k為R-1的第i個對角線元件。就一個 未利用OFDM之ΜΙΜΟ系統而言，該第i個元件代表該第|條 接收天線。如利用OFDM時，則可將該註標” i”分解成一個 註標’’ jk·’，其中” jπ代表該第j個頻率副頻道，及” k，，代表相 對應至該第k條接收天線上的第k個空間副頻道。 就该C C ΜI技藝而f* ’可將該處理過之收到的符號向量 其第i個元件（即2L’的第i個元件）的SNR表示成： 搬,.=嗟. 万程式（7) 如該第i個傳輸之符號的變異數平均等於一（1 〇)時，則 可將該接收符號向量的SNR表示成：
可藉由1/7?量化該收到之符號向量的第i個元件，以常態 化該雜訊變異數。 " 可將該等NR條接收天線中的量化信號加總起來，以形 成一個組合之信號，其中可表示、成： ί-l Si 、/ 万程式（8) -29- 本紙張尺度適财關家標準(CNS) A4規格(2iqx297公爱)--—- 1230525 A7 ---- B7 五、發明説明(26 ) '^ --- 接著，孩組合之信號的SNR” ，，將有一個等於該等心 條接收天線中其信號SNR總和之最大組合SNR。可將該組 合之SNR表示成： ~ SNRioial^SNR^±yl. ^ 丨.*1 /=ι ^ 、… 方程式（9) 圖5說明一個RX MIM〇處理器156a之一個具體實施例， 其能夠執行該上述的CCMI處理。於RX ΜΙΜΟ處理器156a 内，一個多工器5 12將該等nr條接收天線中的調變符號多 工化，以形成一個收到之調變符號向量（£)流。可根據類似 於傳統導引協助之單一和多載波系統的導引信號評估該頻 道係數矩陣Η，如此項技藝中已知的。接著，根據如上所 不：RrH^H計算該矩陣R繼之，一個匹配過濾器514過濾該 等收到的調變符號向量11，其中以該共軛調換頻道係數矩 陣預先乘每一個向量t，如上方程式（3)中所示。另外， 一個乘法器5 1 6以該反轉平方矩陣預先乘該等過濾之向 量，以形成該傳輸之調變符號向量κ的一個評估1，，如上 方程式（4)中所示。 就某些通信狀態而言，可將該等所有天線中用於傳輸該 頻道資料流的副頻道符號流提供給一個組合器5 18，其中 組合器5 1 8將時間、空間及頻率的冗位資訊組合起來。接 著’將該等組合之調變符號f提供給RX資料處理器158。 就其它某些通信狀態而言，可將·該等頻估之調變符號义，直 接提供給RX資料處理器158(圖5中未顯示）。 如是，RX ΜΙΜΟ處理器156a產生若干個相對應至該發 -3 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1230525 _ A7 _ —_B7 五、發明説明（27 ) 送器系統上所利用之該等若干個傳輸頻道上的獨立符號 流。每一個符號流包含後處理調變符號，其中該等後處理 調變符號在該發送器系統的完全/部分CSI處理之前係相對 應至該等調變符號上。接著，將該等（後處理）符號流提供 給RX資料處理器158。 於RX貝料處理咨15 8内.，將每一個後處理之調變符號的 符號流提供給一個執行一解調變計畫（例如M_psK、M_ QAM)的個別解碉變元件，其中該解調變計畫與該發送器 系統用於處理該傳輸頻道的調變計畫互補。就該MIM〇通 仏狀悲而3，可繼之將該等所有指定之解調器中的解調變 資料獨三地解碼；或可將該等所有指定之解調器中的解調 變資料先多工化成一個頻道資料流再繼之將該頻道資料 流解碼，端視該發送器單元所使用的編碼和調變方法而 足。可接著將每一個頻道資料流提供給一個執行一解碼計 畫的個別解碼器，中該解碼計畫與該發送器單元用於該頻 道資料流的計畫互補。該每一個解碼器中的解碼資料代表 該頻道資料流其傳輸之資料的一個評估。 亦將該等評估之調變符號χ，和/或該等組合之調變符號γ 提供給一個CS1處理器520、以判定該等傳輸頻道的完全或 邵分csi，及將該欲回報·的完全/部分cS1提供給發送器系 統1 1〇。例如，CSI處理器520可根據該收到的導引信號評 估該第i個傳輸頻道的雜訊協^美矩陣^，及接著根據方 权式（7)和（9)計算該SNR。類似於傳統導引協助之單一和 多載波系統評估該SNR，如此項技藝中已知的。該等傳輸 -31- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ297公釐) 1230525 A7 B7 ) 五、發明説明（28 頻道的SNR包括回報給該發送器系統的部分csi。另外， 將該等調變符號提供給一個頻道評估器522和一個矩陣處 理器524 ’以分別評估該頻道係數矩陣η和導出該平方矩陣 R。一個控制器530耦合至RX ΜΙΜΟ處理器156a和RX資料 處理器158上，及指導該等單元的作業。 利用UMMSE技藝之ΜΙΜΟ接收器 就該UMMSE技藝而言，該接收器系統以一個矩陣…乘 該收到的符號向量！：，以導出該傳輸之符號向量1的一個啟 始MMSE評估i，其中可表示成： 方程式（10) 選取該矩陣Μ，致使該啟始MMSE評估1和該傳輸之符號向 量2L間之誤差向量£的均方誤差最小（即χ)。 為了判定Μ’可先將一個成本函數ε表示成： e=E{qh^} =E{[r//M//-x//][Mr- x]} ^ElEr^M^Mr^Retx^MrJ+x^x] 為了使該成本函數ε最小化，可就M獲得該成本函數的一 個導函數，及可將該結果設定成零，如下： —^=2(ΗΗ,/+ίίηΛ)Μ//-2Η = 0 . 利用該等等式E{WM、E(办略式"及卩办只獲得 下面： 又 2(ΗΗΝ^φηΝ)ΜΗ-2Η 如是，可將該矩陣Μ表示成： -32-
1230525 A7 B7 五、發明説明（29 ) Μ:Η"(ΗΗ"+^)-ι 方程式（11) 可根據方程式（10)和（11)將該傳輸之符號向量i的啟始 MMSE評估判定成： X 二 Ml 方程式（12) 可先根據特定χ其平均在該加成雜訊上的平均值判定 該信號元件，以判定在該UMMSE技藝下該等傳輸頻道的 SNR，其中可表示成： E[x\x] =E[Mr|x] = Η"(Η1Τ 〇-丨卿 =Vx ， 其中將該矩陣V定義成： =ΜΗ 利用該恒等 (ΉΗη +^nrl -^Ηα + Η^^ΗΓΗ^-1 , 可將該矩陣v表示成： V = +Η V:丨 Η)-1 · 可將該啟始MMSE評估i1的第 1個元件心表示成： 与=Ά +…+ Ά +…+ . 方程式（13) 如其所有的元件均無關連，且均具有零平均值時，則 可將^_其第i個元件的期望值表示成 Ε[χ{ | χ] = ν. χ,.. 方程式（14) -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐) 1230525 五、發明説明（30 A7 B7
如方程式（14)中所示，之為\的一個偏差評估。可根據 該UMMSE技藝消除該偏差，以改良接收器的性能。可將χ z 除以vn以獲得t的一個無偏差評估。如是，可如下以z個 對角線矩陣D:1預先乘該偏差評估i，以獲得X的無偏差最 小均方誤差Ί : 1 = 方程式（15) ^ 其中
Dyl = (1/^π » ) * 判定該noise plus interference，可將該無偏差評估艾該傳 輸之符號向量2L間的誤差L表示成： e =χ-〇νϊ q-D;丨 H"(HHw+iU·丨 Ϊ： · 可將該誤差向量L的自動關連矩陣表示成： <j>Vc =U = {z<ty} = £[eew] :I一DVOtfflH 十心广即―一1)一(1 一|d;i)H"(hHh 十&厂1ΗϋΫ1. 該誤差向量i_其第i個元件的變異數等於Ull。該誤差向量1 的元件係相關連的。然而，可利用充分的交錯致使能夠 忽視彡亥决差向里έ«其元件間的關連性，及使得僅只該變異 數才會影響系統性能。 如該頻道雜訊的元件為無關連和Ud的，則可如方程式（5) 中所示表示該頻道雜訊的關連矩陣。於該事例中，可將該 誤差向量的自動關連矩陣表示成： 方程式（16) 知=I - D扣- σ„2(σΛ2Ι + R)-1 ](1 - ) — (I —全 D加—σ>”2ι 十 R疒对 = 11 = (¾}. -34- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1230525 _ A7
又如該頻道雜訊的元件為無關連的時，則 U = I - (冊"+()1(1 - (I 一丄 —广助^ 2 " 方程式（17) 可將该相對應至該第i個傳輸之符號上的解調器輸出的snr 表示成：賀ί=ΜΖ& · μ，ϊ 如該等處理過的收到符號〜之變異數@ (1.0)時則可將該接收符號向量的SN R表示成： SN^ = j- 方程式（18) 平均等於一
圖6說明一個RX ΜΙΜΟ處理器i56b之一個具體實施例， 其能夠執行該上述的UMMSE處理。與該CCIvn方法類似， 可先根據料收到的導引信號和/或資料傳輸評估該等矩 陣Η和么〃。接著，根據方程式（1丨）計算該加權係數矩陣 Μ。於RX ΜΙΜ0處理器156b内，_個多工器612乘該等& 7接收天線中的調變符號，以形成一個收到之調變符號向 里（t)沭。繼之’一個乘法器614以該矩陣M預先乘該等收 到A的凋付唬向f £，以形成該傳輸之符號向量X的一個評 估2L，如上万程式（10)中所示。另外，一個乘法器616以該 對角線矩陣預先乘該評估^以形成該傳輸之符號向量 X的一個無偏差評估I，如上方程式（15)中所示。 又可依照該正在執行的特殊:通信狀態，而可將該等所有 天線中用於傳輸該頻道資料流的副頻道符號流提供給一個 組合器618’其中組合H618將時間、空間及頻率的冗位資 訊組合起來。接著，將該等組合之調變符號艾，，提供給rX -35-
裝 訂
線 1230525 32 五、發明説明（ 貝料處理器158。又就其它某些通信狀態而言，可將該等 頻估之調變符號1直接提供給Rx資料處理器158。 亦將孩等無偏差評估之調變符號t和/或該等組合之調變 符號丈”提供給一個cs；[處理器620，其中CSI處理器62〇判定 T等傳輸頻道的完全或部分CSI，及將該欲回報的完全/部 刀CSI提供給發送器系統11〇。例如，CSI處理器可根據 万程式（16)〜（18)評估該第i個傳輸頻道的SNR。該等傳輸頻 道的SNR包括回報給該發送器系統的部分csi。方程式〇 中計算出來的該最佳化Μ應已使該誤差向量的基準減到最 小。根據方程式（16)計算Dv。 迴,用完全CSI技藝之ΜΙΜΟ接收哭 就該完全⑶技藝而言’可如上方程式⑺中所示將該等 Nr條接收天線其輸出端上收到的信號表示成： Ι=Μ2ς + η。 可將該頻道矩陣盘並丑紅姻搞ΑΑ 士 # 平，、，、，、軛凋換的乘積所形成之該心咖出抓 矩陣的特徵向量分解表示成： Η〃Η=ΕΛ.E"， 其中Ε為該特徵向量矩陣；及八為一個特徵值對角線矩 陣2中Ε和Λ的維數均為ΝτχΝτ。該發送器事先利用該特 徵向量矩陣Ε制約一组(Ντ個)調變符號㈨，如上方 …。如是，可將該等Ντ條傳輸天線 制約）之調變符號表示成： ^ U爭无 。 因H"H為Hermitlan ’故該特徵向量矩陣為—元的。如是， 本紙張尺度適财S Η家辟 -36- l23〇525
:::元件红具有相同的乘冪時，則該等元件_具有相同 勺乘幕。接著，可將該收到的信號表示成： r=HEh.+n .、、 方程式（19) 菽接收器執行一個頻道匹配過濾作業，並繼之乘上該等 右特徵向*。該等頻道匹配過濾和乘法作業的結果為一個 向量2·，其中可表示成：. 方程式（20) z^E^H^HEk+E^H^A b+af 其中可將該新雜訊項的協方差表示成： E(fin^)-E(E^HWHE)=E//H//HE=A 方程式（21) 即該等雜訊元件係與該等特徵值所產生的變異數無關。乙 的第1個元件的SNR為λΐ，即Λ的第HSJ對角線元件。 於前述美國專利申請案序號09/532,492中更詳細地說明 完全CSI處理。 亦可利用圖5中所示之接收器具體實施例執行該完全CSI 技蟄。匹配過濾器5 14過濾該等收到的調變符號向量【，其 中以該共軛調換頻道係數矩陣妒預先乘每一個向量l，如 上方程式（20)中所示。另外，乘法器5丨6以該等右特徵向量 E〃預先乘該等過濾之向量，以形成該調變符號向量乜的一 個評估乙’如上方程式（20)中所示。就琴完全CSI技藝而 言’將矩陣處理器524架’構成提供該等右特徵向量E//。可 如上述達成該隨後的處理（例如藉由組合器5 1 8和RX資料處 理器158)。 就該完全CSI技藝而言，該發送器單元可根據該特徵值 所產生的SNR選擇一個編碼計畫和一個調變計畫（即一個 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 1230525 ---~________B7_____ 五、發明説明（34 ) 仏唬星座）給該等每一個特徵向量。倘若該等頻道條件未 月員地交更違接收器測量該C $ I與該發送备呈報和用以事 先制約該傳輸間的時間區間時，則該通信系統的性能可能 相當於一組具已知SNR之獨立AWGN頻道的性能。 赴^部分csi回報給該發I器系鉉 可利用該此中所述之部分CSI(例如CCMI或UMMSE)亦或 元全CSI技藝獲得該等收到之信號的其每一個傳輸頻道的 的SNR。可接著經由一個反向頻道將該等傳輸頻道其判定 之SNR回報給該發送器系統。藉由回饋該等傳輸頻道其傳 輸之調變符號的SNR值（即每一個空間副頻道；且如使用 〇F D Μ時、則可能為每一個頻率副頻道），則執行調適處理 (例如調適編碼和調變）以改良該ΜΙΜΟ頻道的使用係可能 的。就違等部分C SI回饋技藝而言，可於沒有完全的〔s I下 達成調適處理。就該等完全CSI回饋技藝而言，可將充分 的資訊（不一定是該明確的特徵值和特徵模式）回饋給該發 送器，以幫助計算該等每一個使用之頻率副頻道的特徵值 和特徵模式。 就該CCMI技藝而言，將該等收到之調變符號的SNR值 (例如於該第！個傳輸頻道上收到之符號的SNR/= 或 SNR- ι/σ^ )回饋給該發送器。就該ummse技藝而言，將 孩等收到之調變符號（例如於該第i個傳輸頻道上收到之符 5虎的y-]/…或SNRel/%，其中如上方程式（丨6)和 (17)中所示計算Ull)的SNR值回饋給該發送器。又就該完全 csi技藝而言，可將該等收到之調變符號的SNR值（例如於 -38-
1230525 A7 B7 五、發明説明（35 )
該第1個傳輸頻道上收到之符號的SNRi=^_f/<·或SNR严；1"/< 其中λ "為該平方矩陣的特徵值）回饋給該發送器。就該完 全CSI技藝而言’可更進一步判定該等特徵模式Ε，及將該 等Ε回饋給該發送器。就該等部分和完全csi技藝而言，該 發送器系統利用該SNR調整該資料處理。又就該完全CSI 技藝而言，其更進一步在傳輸該等調變符號之前、先利用 該等特徵模式E事先制約該等調變符號。 可將該欲回報給該發送器的CSI全部、差別、或全部/差 別地傳送。於一個具體實施例中，定期地呈報完全或部分 csi ’及根據該先前傳輸之csi傳送差別更新。如完全CSI 的一個實例’該等更新可為該等呈報之特徵模式的更正 (根據一個决差仏號）。典型地說’該等特徵值不像該等特 徵模式一樣迅速地變更，故可以一個較低的速率更新該等 特徵值。於另一個具體實施例中，僅當產生變更時（例如 當該變更超過一個特殊閥時）才傳送該CSI，此可降低該回 饋頻道的有效速率。如部分CSI的一個實例，僅將該等 SNR變更時、才將該等SNR送回（例如差別地）。就一個 OFDM系統（具有或不具ΜΙΜΟ)而言，可利用該頻率領域中 的關連性准許減少該欲回饋的csi量。如〜一個利用部分csi 之OFDM系統的一個實例’如該相對應至M個頻率副頻道 其一個特殊空間副頻道上的SNR相同時，則可呈報令 SNR、及當該條件為真的時之1f第一個和該最後一個頻率 副頻道。亦可利用其它用以減少該欲回饋給CSI之資料 量、且落在本發明範嗜内之壓縮和回饋頻道錯誤回復技 -39- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)' ___ 1230525 A7 B7 五、發明説明（36 ) 藝。 •往回參考圖1，將RX ΜΙΜΟ處理器156所判定的完全或 部分CSI(例如頻道SNR)提供給一個ΤΧ資料處理器162，其 中ΤΧ資料處理器162處理該CSI，及將處理過的資料提供 給一個或多個調變器154。調變器154更進一步制約該處理 過的資料，及經由一個反向頻道將該CSI傳回給發送器系 統 1 10 〇 於系統110上，天線124接收該傳輸之回饋信號調變器 122將該傳輸之回饋信號解調變，及將其提供給一個RX資 料處理器132。RX資料處理器132執行ΤΧ資料處理器162所 執行之處理的一個互補處理，及回復該呈報之完全/部分 CSI，繼之，將該回復之完全/部分CSI提供給ΤΧ資料處理 器1 14，及ΤΧ ΜΙΜΟ處理器120利用該回復之完全/部分CSI 調整該處理。 發送器系統Π0可根據接收器系統150中的完全/部分 CSI(例如SNR資訊）調整（即調適）其處理。例如，可調整該 每一個傳輸頻道的編碼、使得該資訊位元傳送率與該頻道 SNR所支援的傳輸能力匹配。此外，可根據該頻道SNR選 擇該傳輸頻道的調變計畫。亦可於本發明_的範疇内調整其 它的處理（例如交錯）。根據判定給該頻道的SNR調整每一 個傳輸頻道的處理容許該ΜΙΜΟ系統達成高性能（即一種特 殊性能等級的高生產率或高位元傳送率）。可將該調適的 處理應用到一個單載波ΜΙΜΟ系統或一個植基於多載波之 ΜΙΜΟ系統（例如一個利用OFDM之ΜΙΜΟ系統）上。 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐） 1230525 A7 B7 五、發明説明（37 ) 可根據許多種技藝調整該發送器系統的編碼和其調變計 畫的選擇，於前述的美國專利申請案序號09/776,073_中說 明其中一種技藝。 該等部分（例如CCMI和UMMSE)和完全CSI技藝為接收器 處理技藝，其容許一個ΜΙΜΟ系統利用因使用多條傳輸和 接收天線而產生的附加dimensionality，此為使用ΜΙΜΟ的 一項主要優點。該等CCMI和UMMSE技藝可容許在每一個 時間磁格傳輸該相同的調變符號總數，就如一個利用完全 CSI之ΜΙΜΟ系統一樣。然而，亦可將其它落在本發明範疇 内之接收器處理技藝、連同該等此中所述之完全/部分CSI 回饋技藝一起使用。相仿地，圖5和6代表一個能夠處理一 ΜΙΜΟ傳輸、判定該等傳輸頻道特徵（即該SNR)、及將完全 或部分CSI回報給該發送器系統之接收器系統的兩個具體 實施例。可慎思其它落在本發明範疇内之植基於該等此中 提出之技藝的設計和接收器處理技藝。 當僅回饋該全部收到的信號SNR或根據該SNR評估之可 達到的全面生產率時，則該發送器系統亦可在不調適處理 的情況下以一種筆直的方式利用該部分CSI技藝（例如 CCMI和UMMSE技藝）。於執行時，根據轉.收到的SNR評估 或該評估之生產率判定一個調變格式，且所有的傳輸頻道 均使用該相同的調變格式。該方法可減少全面的系統生產 率，且亦可大大地減少藉由該反向鏈結所送回的資訊量。 可藉由使用本發明的完全/部分回饋技藝改良系統性 能。可計算該具部分CSI回饋之系統生產率，及比較該系 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1230525 A7 B7 五、發明説明（38 ) 統生產率與該具完全CSI回饋的生產率。可將該系統生產 率定義成： C = ^]log2(l + ^) τ /=1 · 其中γ /為部分CSI技藝其每一個收到之調變符號的SNR ;或 為該完全CSI技藝其每一個傳輸頻道的SNR。可將不同處 理技藝的SNR概述如下：. v = —L- for the CCMI technique for the UMMSE technique，and
for full CSI technique. 圖7A和7B說明一個使用部分CSI和完全CSI回饋技藝之 4x4 ΜΙΜΟ系統的性能。從電腦模擬獲得該等結果。於該 模擬中，將每一個頻道係數矩陣Η的元件模仿成"平均值 二0”和’’變異數=Γ的獨立高斯隨機變數。就每一個計算而 言，產生若干個隨機矩陣realization，及將該等realization 其算出之生產率平均以產生該平均生產率。 圖7A說明該ΜΙΜΟ系統其在不同SNR值之完全CSI、部分 CSI CCMI及部分CSI UMMSE技藝下的平均生產率。可從 圖7Α中察知，該部分CSI UMMS技藝的生產率於高SNR值 時約為該完全CSI生產率的75% ;且於低SNR值時近似該完 全CSI的生產率。該部分CSI CCMI技藝的生產率於高SNR 值時約為該部分CSI UMMSE技藝之生產率的75%〜90% ; 且於低SNR值時約比該UMMSE的生產率少30%。 -42- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1230525 A7 B7 五、發明説明（39 ) 圖7B說明根據該資料平面圖而產生之該等三種技藝的 累加機率分配函數（CDF)。圖7B顯示就該CCMI技藝而言， 當一個平均SNR=16分貝（dB)/傳輸頻道時則約有5%的情 況其生產率會小於"2每秒位元/赫茲”。另一方面，於該相 同的SNR下，該UMMSE技藝的生產率在所有的情況下均大 於” 7.5每秒位元/赫茲”。.如是，該UMMSE技藝其運行中斷 的機率可能比該CCMI技藝低。 可藉由一個或多個數位信號處理器（DSP)、特別應用積 體電路（ASIC)、處理器、微處理器、控制器、微控制器、 攔位可程式行列閘（FPGA)、可程式邏輯裝置、其它的電子 設備、或以上任何組合執行該等發送器和接收器系統的元 件。亦可藉由一個處理器上執行的軟體執行該等此中所述 之某些功能和處理。 可藉由一個軟體和硬體的組合執行本發明的觀點。例如 可根據一個處理器（圖5中的控制器530和圖6中的控制器 65 0)上執行的程式碼計算該等CCMI和UMMSE技藝的符號 評估和導出該頻道SNR。 提供先前對該等揭示之具體實施例的所作的說明，以致 能熟諳此藝者實行或利用本發明。熟諳此藝者將即刻顯見 到可對該等具體實施例作種種修正，且可在未脫離本發明 的精髓或範疇下將此中定義的通用原則應用到其它的具體 實施例上。如是，並不希望將本發明限制在此中所示之具 體實施例上，而是希望本發明符合此中揭示之原則和新穎 特性的最寬廣範轉。 -43- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）

Claims (1)

1230525
申請專利範圍 1. 一種用以於一個多輸入多 ' 把…加技 夕％出（ΜΙΜΟ)通信系通中將資 枓從一個發送器單元傳輸认^ ” 括： 4—個接收器單元之方法，包 於該接收器單元方： 經由多條接收天線接收 安收夕個信號，其中該自每一 收天線所收到的信號包括一個夕八甲^目母仏接 一 個或少個傳輸自該發送器單 兀的信唬組合； 處理該等收到的俨龄、以指 、主一少y JU 乂導出頻道狀態資訊（CSI)，藉 以表7F多個用於資料^ ^ 得輸 < 傳輸頻道的特徵；及 知違CSI傳回給該發送器軍_ · 〇千/C，及 於遠發送器單元方： 接收該接收器單元中的CSI ;及- 根據該收到的CSI處理傳輸給該接收器單元的資料。 2. ”請專利範圍第K,之方法，其中該呈報之⑶包括該 寺母一個傳輸頻道的信號/雜訊比（SNR)評估。 3·如申請專利範圍第2項之六 廿I、、 ^ /、〜万法，其中孩發送器單元上的 處理包含： ，根據每-個傳輸㈣的SNR評估編碼該每—個傳輸頻 道的資料。 4,如申請專利範圍第3項之方法，其中係根據每—個傳輸 _頻道的SNR評估獨立地編碼^該每一個傳輸頻道的資料。 ：>，如申請專利範圍第3項之方法：其中該編碼包含： 以一固定的基碼編碼該傳輸頻道的資料；及 根據孩傳輸頻道的SNR評估調整編碼位元的截孔。 -44-
6·:申請專利範圍第3項之方法，其 處理尚包含： ^ ^态早元上的 桉照一根據孩傳輸頻道其SNR評估而選 調變每-個傳輸頻道的編碼資料。&取（調變計畫 7·如申請專利項之方*，其中該呈 寺多個傳輸頻道的特徵描述。 匕括以 Ή::範圍第1項之方法’其中該呈報之⑶指示該 寺夕個傳輻頻道的特徵模式和特徵值。 9.如申請專利範圍第8項之方法，其中該發送器單元上的 處理包含： 根據該等特徵值編碼該等傳輸頻道的資料。 1〇.如申請專利範圍第9項之方法，其中獨立地編碼該每一 個傳輸頻道的資料。 11·如申請專利範圍第9項之方法，其中該發送器單元上的 處理尚包含： 按照根據該等特徵值而選取之調變計畫調變該等傳輸 頻道的編碼資料，以提供調變符號。 12.如申請專利範圍第1丨項之方法，其中該發送器單元上的 •處理尚包含： 於傳輸該等調變符號之前、先根據該等特徵模式事先 制約該等調變符號。 13·如申請專利範圍第1項之方""法」其中自該接收器單元中 傳輸該全部的CSI。 14.如申請專利範圍第π項之方法，其中定期地自該接收器 -45- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 1230525 A8 B8
單元中傳輸該全部的csi 該等CSI更新。 及其中於完全傳輸之間傳輸 b::凊專利範圍第1項之方法，其中當偵測到該等頻道 特徵變更超過一個特殊閥時，則傳輸該CSI。 16.如申請專利範圍第8項之方法，其中以不同的更新速率 傳輸孩指示該等特徵模式和特徵值tCSI。 浚申Μ專利範圍第i項之方法，其中該接收器單元根據 一個關連矩陣反轉（CCMI)處理導出該cSI。 18.如申請專利範圍第17項之方法，其中該接收器單元上的 CCMI處理包含： 處理該等收到的信號，以導出收到之調變符號； 根據一第一個矩陣過濾該等收到的調變符號，以提供 過濾之調變符號，其中該第一個矩陣表示用於該資料傳 幸則之多條傳輸天線與該等多條接收天線之間的一頻道特 徵評估； 以第一個矩陣乘该等過濾、之調變符號，以評估傳輸 之調變符號；及 評估多個用於該資料傳輸之傳輸頻道的特徵。 19. 如申請專利範圍第18項之方法，尚包枚： 根據一特殊的解調變計畫將該等調變符號評估解調 變，以提供解調變符號。 20. 如申請專利範圍第19項之方法」尚包括： 根據一特殊的解碼計畫將該等解調變符號解碼。 21. 如申請專利範圍第18項之方法，尚包括： -46- 1230525 A8 B8 C8 申請專利範圍 組合冗位傳輸的調變符號評估，以提供组合之調變符 號評估。 22. 如申請專利範圍第1 8項之方法，尚包括： 根據該等收到的調變符號導出一頻道係數矩陣；及 其中根據該頻道係數矩陣導出該第一個矩陣。 23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中根據相對應至導引 資料上之收到的調變符號導出該頻道係數矩陣。 24. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該第二個矩陣為一 個根據該第一個矩陣所導出之反轉平方矩陣。 2：).如申請專利範圍第丨項之方法，其中該接收器單元根據 一個無偏差最小均方誤差（UMMSE)處理導出該CSI。 26.如申請專利範圍第25項之方法，其中該ummse處理包 含： 處理該等收到的信號，以導出收到之調變符號； 以一第一個矩陣Μ乘該等收到的調變符號，以評估傳 輸之調變符號； 根據該收到的調變符號評估多個用於該資料傳輸之傳 輸頻道的特徵；及 其中選擇該第-個矩陣Μ，使得該等調變符號評Μ 傳輸之調變符號間的一均方誤差減到最小。 、 27·如申請專利範圍第26項之方法，尚包括. 以一第二個矩陣乘該等調變·符號 ,M iL I汗估，以無偏是地評 估該等傳輸之調變符號；及 其中根據該等無偏差之調變符號評估評估該等傳輪頻 -47- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) A8 B8 C8
I23〇525 道的特徵。 28. 如申凊專利範圍第η項之方法，尚包括： 根據該等無偏差之調變符號評估導出該第一個矩陣 Μ ’及使該等無偏差之調變符號評估與該等傳輸之調變 符號間的該均方誤差減到最小。 又 29. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該ΜΙΜ〇系統執行直 交分頻調變（OFDM)。 ^0.如申请專利範圍第29項之方法，其中就多個頻率副與道 的每一個頻率副頻道執行該收發器單元和該發送器單元 上的處理。 31. —種用以於一俩多輸入多輸出信系通中將資 料從一個發送器單元傳輸給一個接收器單.元之方法，包 括： 於該接收器單元方： 經由多條接收天線接收多個信號，其中該自每一條接 收天線所收到的信號包括一個或多個傳輸自該發送器單 元的信號組合； 處理該等多個收到的信號，以評估傳輸自該發送器單 元中之調變符號； 評估多個用於資料·傳輸之傳輸頻道的信號/雜訊比 (SNR);及 將遠等傳輸頻道的SNR評估傳回給該發送器單元；及 該發送器單元根據該等收到的SNR評估處理傳輸給該 接收器卓元的資料。 •48- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) A BCD 1230525 申請專利範圍 32.如申請專利範圍第3 1項之方法，其中評估該等每一個傳 輸頻道的SNR，及將該等每_個傳輸頻道的SNR評估傳 回給該發送器單元。 如申請專利範圍第3 1項之方法，尚包括： 於該接收器單元方： 導出該等多個用於資料傳輸之傳殊頻道的特徵描述；及 將該等特徵描述傳回給該發送器單元。 34.如申請專利範圍第33項之方法，尚包括： 該發送器單元在將調變符號傳輸給該接收器單元之 月ί、先根據該等多個傳輸頻道的特徵描述事先制約該等 調變符號。 ^5.如申叫專利範圍第3 1項之方法，其中根據一個頻道關連 矩陣反轉（CCMI)計畫處理該等收到的調變符號。 义如申叫專利知圍第3 1項之方法，其中根據一個最小無偏 差均方誤差（UMMSE)計畫處理該等收到的調變符號/ 37. 如申請專利範圍第31項之方法，纟中該|送器單元上的 處理包含： 根據該收到之傳輸頻道的SNR評估魄派—y ^ 叶怙編碼母一個傳輸頻 道的資料。 ~ 38. 如申請專利範圍第37項之方法，其中該發送器單元上的 處理尚包含： 按照-根據該收到之編(道的SNR評估而選取之調 變計畫調變每一個傳輸頻道的編碼資料。 39. —種多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)系統，包括. -49- 本纸張尺度適财S國家標準(CNS) Α4規格(210X297公爱)
1230525 - C8 D8 六、申請專利範圍 一接收器單元，包括： 多個前端處理器，其中架構成經由多條接收天線接收 多個信號，及處理該等收到的信號、以提供收到之調變 符號； 至少一耦合至該等前端處理器上之接收ΜΙΜΟ處理 器，其中架構成接收和處理該等收到的調變符號，以導 出頻道狀態資訊（CSI)，藉以表示多個用於資料傳輸之傳 輸頻道的特徵；及 一有效耦合至該接收ΜΙΜΟ處理器上之傳輸資料處理 器，其中架構成處理傳回給該發送器單元的CSI ;及 一發送器單元，包括： 至少一個解調器，其中架構成接收和處理該等接收器 單元中的一個或多個信號，以回復該傳輸之CSI ;及 一傳輸資料處理器，其中架構成根據該回復之CSI處 理傳輸給該接收器單元之資料。 40. —種於一多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)通信系統中之接收器單 元，包括： 多個前端處理器，其中架構成經由多條接收天線接收 多個傳輸之信號，及處理該等收到的信號、以提供收到 之調變符號； 一有效耦合至該等多個前_端處理器上之過濾器，其中 架構成根據一第一個矩陣過炙該等收到的調變符號，以 提供過濾之調變符號，及其中該第一個矩陣表示用於該 資料傳輸之多條傳輸天線與該等多條接收天線之間的一 -50- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） A B c D 1230525 々、申請專利範圍 頻道特徵評估； 一耦合至該過濾器上之乘法器，其中架構成以一第二 個矩陣乘該等過濾之調變符號，以評估傳輸之調變符 號； 一耦合至該乘法器上之頻道品質評估器，其中架構成 評估多個用於該資料傳輸之傳輸頻道的特徵，及提供頻 道狀態資訊藉（CSI)、藉以表示該等評估之頻道特徵；及 一傳輸資料處理器，其中架構成接收和處理傳輸自該 接收器單元中的CSI。 41. 如申請專利範圍第40項之接收器單元，尚包括： 一第二個評估器，其中架構成根據該等調變符號評估 導出一頻道係數矩陣，及其中根據該頻道係數矩陣導出 該第一個矩陣。 42. 如申請專利範圍第40項之接收器單元，其中該等傳輸頻 道特徵評估包括信號/雜訊比（SNR)評估。 43. 如申請專利範圍第40項之接收器單元，尚包括： 一個或多個解調變元件，其中將每一個解調變元件架 構成根據一特殊的解調變計晝接收和解調變一個別之調 變符號評估流，以提供一解調變符號流。 44. 如申請專利範圍第43項之接收器單元，尚包括： 一個或多個解碼器，其中·將每一個解碼器架構成根據 一特殊的解碼計畫接收和解碼；-解調變符號流，以提供 解碼資料。 -51- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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