TWI353740B - Rf transceiver having adaptive modulation - Google Patents

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TWI353740B
TWI353740B TW095113933A TW95113933A TWI353740B TW I353740 B TWI353740 B TW I353740B TW 095113933 A TW095113933 A TW 095113933A TW 95113933 A TW95113933 A TW 95113933A TW I353740 B TWI353740 B TW I353740B
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Kim Joonsuk
James Hansen Christopher
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Description

X353740 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及無線通信領域,更具體地說,涉及多輸入多輸 出(ΜΙΜΟ)無線通信的自適應調製。 【先前技術】
通信系統能夠支援無線/有線通信設備之間的無線和有線 通訊。所述的通信系統包括國内和/或國際蜂窩電話系統、因 特網以及點對點家用無線網路。每一個通信系統都根據一種或 多種通信標準構建和運行。例如,無線通信系統可按一種或多 種標準運行,這些標準包括但不限於下列各項:ffiEE802.il、 藍牙、高級移動電話服務(AMPS)、數位AMPS、移動通信 全球系統(GSM )、碼分多址(CDMA )、本地多點分佈系統 (LMDS)、多通道多點分佈系統(MMDS)及其各種版本。 根據無線通信系統的類型,無線通信設備如蜂窩電話、雙 向無線電、個人數位助手(PDA)、個人電腦(PC)、筆記本 電腦、家庭娱樂設備等等,直接或間接地與其他無線通信設備 通訊。對於直接通信(即所謂點對點通信),參與通信的無線 通信設備將它們的接收器與發射器調到相同的一個或多個通 道(例如無線通信系統的多個射頻子載波中的一個)並通過這 些通道進行通信。對於間接通信,每個無線通信設備與相關的 基站(如對於蜂窩服務)或相關的接入點(如對於室内或建築 内無線網路)通過奴的通道直接雜。航成無線通信設備 5 、、、連接所述的相關基站和相關接入點通過系統控制器、 通過公衆交換電話、通特網,以及通過其他廣域網彼 此直接相連。 每個參與無線通信的無線通信設備包括有内置的無線收 發器(即發射器和接收器)或者與相關的無線收發器連接(如 用於室喊賴内無線卿駐作站、RF雜機等)。根據現 有技術,接收盗與天線連接且包括低雜訊放大器、一個或多個 中間頻率級、驗級和龍恢復級。所述的㈣訊放大器接收 通過天線接收的人站RF信號並將其放大。所述的—個或多個 中間頻率級將放大的RF信號和一個或多個本地振蕩進行混 頻,將放大的RF信號轉換爲基帶信號或中間頻率信號。濾波 級對基帶信號或IF信號進行濾波,將無用信號衰減出基帶信 號以産生濾波後的信號。資料恢復級根據特定的無線通信標準 從濾波後的信號中恢復出原始資料。 根據現有技術,發射器包括資料調製級 '一個或多個中間 頻率級和功率放大器。資料調製級根據特定的無線通信標準將 原始資料轉換爲基帶信號。所述的一個或多個中間頻率級將基 帶信號與一個或多個本地振蕩混頻以産生RF信號。功率放大 器在信號經天線發送之前對其進行放大。
在許多系統中’發射器將包括一個用來發送RF信號的天 線,所述信號由接收器的一個或多個天線接收。當接收器 包括2個或更多的天線時,接收器將從中選擇一個對入站RF 信號進行接收。在這種情況下,儘管接收器包括多個不同的天 線(即從中選擇一個來接收入站RF信號),發射器和接收器 之間的無線通信是單輸入單輸出(SIS0)通信。對SISO無線 通信,一台收發機包括一個發射器和一個接收器。目前,多數 的無線局域網(WLAN)採用SISO無線通信,如!EEE8〇211、 802.11a、802.11b 或 802.11g。 其他類型的無線通信包括單輸入多輸出(SIM〇)、多輸入 單輸出(MISO)和多輸入多輸出(ΜΙΜ〇)β在SIM〇無線通 信中,單個發射器將資料處理成爲發送給接收器的射頻信號。 接收器包括2個或多個接收天線以及兩個或多個的接收通 道。每個天線接收RF信號並將它們提供給相應的接收通道(例 如’ LNA、下變頻模組、濾波器和ADC)。每個接收通道對接 收到的RF彳5號進行處理並生成數位信號’將這些數位信號結 合處理以重新獲得發送的資料。 對於多輸入單輸出(MISO)無線通信,發射器包括2個 或多個發送通道(如數模轉換器、濾波器、上變頻模組和功率 放大器)’每個發送通道將基帶信號的相應部分轉換爲即信 號’並通過相應的天線發送到接收器。接收器包括一個接收通 道,接收來自發射器的多個射頻信號。 對於多輸入多輸出(ΜΙΜΟ)無線通信,發射器和接收器 均包括多條通道。在這樣的通信中’發射器使用空間和時間編 碼函數並行處理資料’産生兩個或多個資料流程。發射器包括 1353740 多個發送通道’將每個請餘賴爲乡個即錢。接收器 通過多個接收通道接收多個KF信號,使用空間和時間解碼函 數重新獲得資狀程。將錄獲㈣資概程結合起來並進行 處理後恢復原始資料。 爲了進一步改善無線通信,收發器可結合採用“波束賦形 (beamforming) ”技術。一般說來,波束賦形技術是一種產 生集中的天線波束的處理技術,通過對信號在時間或相位上進 行移位來提供期望方向上的信號增益並削弱其他方向上的信 號。爲使發射器能適當地執行波束賦形,必須知道無線通信的 通道特徵。因此,接收器必須給發射器提供反饋資訊以確定通 道的特徵。如果可以確定奇異值分解,則該反饋資訊以接收器 確定的波束賦形矩陣(V)的形式發送,否則就以通道矩陣(η) 的形式發送。現有技術參考文獻如下: (1 ) Digital beamforming basics (antennas) by Steyskal,
Hans, Journal of Electronic Defence, 7/1/1996; (2 ) Utilizing Digital Downconverters for Efficient Digital Beamforming, by Clint Schreiner, Red River Engineering, no publication date; (3 ) Interpolation Based Transmit Beamforming for MIMO-OFDM with Partial Feedback, by Jihoon Choi and Robert W. Heath, University of Texas, Department of Electrical and Computer Engineering, Wireless Networking and Communication 8
Group, September,13,2003. 發射器接收作爲反饋的估計的通道矩陣(H)或接收器確 疋的波束_矩陣(V)糊整伽波束賦形處理。然而,這 些資訊不通碰正每個通道和/或每個子載波的調製方案 來優化貧料吞吐量。 ' 因此’需要-種通過驢每個通道和/或每個子载波的調 製方案以及調整對應的解調方案來優化MIM〇和/或Mis〇無 線通信資料吞吐量的方法和設備。 【發明内容】 本發明的設備和操作方法將在下文結合發明内容、附圖、 實施例和權利要求做進一步說明。 根據本發明的一個方面,提出了一種具有自適應調製的射 頻(RF)收發器,所述RF收發器包括: RF前端,用來將多個出站基帶信號流轉換爲出站RFMf 號以及將入站RF信號流轉換爲多個入站基帶信號流; 基帶接收器部分,所述基帶接收器部分包括: 多個快速傅立葉變換模組,用來將所述多個入站基帶 信號流中對應的一個從時域變換到頻域以産生多個頻域入站 基帶符號流; 去波束賦形(de-beamforming)模組,用於將所述多 個頻域入站基帶符號流與去波束賦形酉矩陣(unitarymatrix) 相乘以産生多個去波束賦形後的入站基帶符號流; 11353740 均衡模組’用於根據通道估計對所述多個去波束赋形 後的入站基帶符號流進行均衡以生成多個均衡後的去波束賦 形入站基帶符號流; 多個解映射(de-mapping)模組,用來根據多個解調 控制信號對所述多個均衡後的去波束賦形入站基帶符號流進 行解映射以生成多個入站基帶信號流; 解交錯(demterleaving)模組,用來對所述多個入站 基帶信號流進行解交錯以生成解調後的入站基帶信號;以及 解碼模組,用來對來自多個基帶解調通道中每個基帶 解調通道的所鑛雛人站基帶錄進行糾,以生成入站資 料; 基帶發射器部分,所述基帶發射器部分包括: 編碼模組,對出站資料進行編碼以生成編碼資料; 父錯(interleaving)模組,將所述編碼資料交錯處理 爲多個交錯後的編碼資料流程; 多個符號映射模、组’根據多個調製控制信號將所述多 個交錯後的編碼資料流程映射爲多個符號流; 波束賦形餘,騎_悔舰乘財賴形酉矩 陣以生成多個波束賦形後的符號流;以及 …乡錄速傅立葉逆變換模組,將所述多做束賦形後 的符號流從頻域變換到時域以生成所述多個出站基帶信號流; 调製控麵組,基衫通魏道料資訊生摘述多個解 10 (¾ 調控制信號和所述多個調製控制信號。
優選地’所述調製控制模組通過解釋接收自另一即收發 器的幀的信號域來生成所述多個解調控制信號。 X 優選地,所述調製控制模組通過以下方法生成所述多個調 製控制信號: 從另一 RF收發器接收所述多通道通道估計資訊; 對每個所述符號映射模組’基於所述多通道通道估計資訊 中的對應部分確定所述所個調製控制信號中對應的一個。 優選地,所述多通道通道估計資訊包括: 基於使用奇異值分解的本征波束賦形的對角化通道 (H),其中H=UDV* ’故3/=历+„=以)厂*+”,其中"對應去 波束賦形酉矩陣,r對應波束賦形酉矩陣,F *對應波束賦形酉 矩陣的共軛(conjugate),對應所述多個頻域入站基帶符號 流,X對應所述多個符號流,„對應雜訊。 優選地’所述對每個符號映射模組確定所述多個調製控制 信號中對應的一個包括:對於2Xj/v的多輸入多輸出(mjM〇) 無線通信, 令d 確定所述去波束賦形酉矩陣乘以所述多個頻域入站基帶 符號流後的共輛,使得^/*3;=^/*^/£^+^/*«=/>2+//,其中1) 對應對角陣£>=Ιχο;〇Μ ’N對應雜訊功率’且其中\和32表示第 一和第二信號分量; 11 % 確定ΜΙΜΟ無線通信的每個傳輸通道的信噪比(SNR), 其中SNR^s,2/%,SNR2=s22/\,其中SNR表示ΜΙΜΟ無線通信 的第一傳輸通道的SNR,snr2表示ΜΙΜΟ無線通信的第二傳 輸通道的SNR ; 基於SNR,和SNR2中的至少一個確定所述多個調製控制信 號中的對應一個。 優選地’所述確定所述多個調製控制信號中的對應一個進 一步包括: 對ΜΙΜΟ無線通信的0FDM (正交頻分複用)幀的子載 波上的每個ΜΙΜΟ無線通信傳輸通道確定其信噪比的幾何平 均值(sjvjige。),其中 SNJ(ge。= prod(1 + SNRi)l/N-l ; 基於Aslanis公式確定每個傳輸通道指定的位數(6),其 中^㈣㈣而⑺,其中㈣應裕量,使得Mbg2(I+_^/Gi)且 62^log2(l + 5^o2/G2); 將所述每個傳輸通道的指定位元數與調製協定相對應,生 成所述多個調製控制信號中的對應一個。 優選地’所述將每個傳輸通道的指定位元數與調製協定相 對應進一步包括: 基於卜y?〇〇r(i〇g2(1+iSA^ /G )/2)*2限定所述指定位數中的一 個,使得最大包括8個位/音調/流; 令 wargI>I(G)爲 〇dB ; 使值爲2的^對應4QAM (正交幅度調製)調製協定,值 爲4軸應16QAM調製協定,值爲6的请應64QAM調製 協定,值爲8的^對應256QAM調製協定。 根據本發明的—個方面’提出了一種基帶發射處理模組, 包括: 編碼模組’對出站資料進行編碼以生成編碼資料; 交錯模組’對所述編碼資料進行交錯處理以生成多個交錯 後編碼資料流程; 多個符號映射模級,根據多個調製控制信號,將所述多個 交錯後編碼資料流程映射爲多個符號流; 波束賦形模組,將所述多個符號流乘以波束賦形矩陣,以 生成多個波束賦形後符號流; 決速傅立葉逆變換模組,將所述多個波束賦开多後符號 流從賴__域,産生多邮站基帶域流:以及 調製控制模組’基於多通道通道估計資訊産生所述多個調 製控制信號。 優選地,所述調製控制模組執行以下操作: 產生多個解調控制信號; 將所述夕個解調控制信號包含在-巾貞的信號域内。 優選地’所述調製控制模組通過以下方法產生所述多個調 製控制信號: 從另一 RF收發器接收所述多通道通道估計資訊; 對每個所述符號映射模組,基於所述多通道通道估計資气 13 〇㊣ 中的對應部分確定所述多個調製控制信號中的對應一個。 優選地’所述多通道通道估計資訊包括: 基於使用奇異值分解的本征波束賦形的對角化通道 (H),其tH=UDV* ’故⑻,其中"對應去 波束賦形酉矩陣,續應波束賦形酉矩陣,ρ對應波束賦形酉 矩陣的共軛(conjugate),y對應所述多個頻域入站基帶符號 流,X對應所述多個符號流,《對應雜訊。 優選地,所述對每個符號映射模組確定所述多個調製控制 信號中對應的-個包括:對於2請的多輸人多輸出 無線通信, 令z = R ; 確定所述去波束賦形酉矩陣乘以所述多個頻域入站基帶 符號流後的共軛,使得仏+#,其中d 對應對角陣D = [Sl 0;0 Μ,N對應雜訊功率,且其中s,和^表示第 一和第二信號分量; 確定ΜΙΜΟ無線通信的每個傳輸通道的信臂比(驗), 其中SNR,=S|^。,SNK/%,其中SNR表示mjmo無線通信 的第-傳輸通道的SNR,snr2表示ΜΙΜΟ無線通信的第二傳 輸通道的SNR ; 基於SNRl和SNR2中的至少一個確定所述多個調製控制信 號中的對應一個。 優選地’所述確定所述多個調製控制信號中的對應一個進 14 (S) —步包括: 對ΜΙΜΟ無線通信的OFDM (正交頻分複用)幀的子载 波上的每個ΜΙΜΟ無線通信傳輸通道確定其信噪比的幾何平 均值),其中沿V^ = p;Oi/(i +没Wgi/W-1 ; 基於Aslanis公式確定每個傳輸通道指定的位數(A ),其 中hi〇g2(u^/G),其中^對應裕量,使得以㈣丨+鑛洲/印且 b2<i〇%2(\ + SNRge〇2/G2);
將所述每個傳輸通道的指定位元數與調製協定相對應,生 成所述多個調製控制信號中的對應一個。 優選地,所述將每個傳輸通道的指定位元數與調製協定相 對應進一步包括: 基於^ + /G,)/2)*2限定所述指定位數中的— 個’使得最大A包括8個位/音調/流; 令 margi”(G)爲 OdB ;
使值爲2的4對應4QAM (正交幅度調製)調製協定值 爲4的―應16QAM調製協定,值爲6的6對應64Qam調製 協定,值爲8的6對應256QAM調製協定。 根據本發明的-個方面’提出了一種調製控麵組,包括: 處理模組;以及 記憶體’與所述處理模組連接,其中所述記憶體儲存的操 作指令使得所述處理模組執行如下操作: 接收多通道通道估計資訊;以及
15 對多輸入多輸出(ΜΙΜΟ)無線通信的每個傳輸通道,基 於所述多通道通道估計資訊的對應部分確定調製控制信號。 優選地,所述多通道通道估計資訊包括: 通道特徵描述(Η) ’其中H=UDV*,故 少=历,其中ί/對應去波束賦形酉矩陣,〆對應波 束賦形酉矩陣,F *對應波束賦形酉矩陣的共軛(c〇njugate), 少對應所述多個頻域入站基帶符號流,χ對應所述多個符號 流,《對應雜訊。 優選地’所述記憶體進一步包括有操作指令使得所述處理 模組對每個傳輸通道確定所述調製控制信號包括:對於的 多輸入多輸出(ΜΙΜΟ)無線通信, 令z = h ; 確定所述去波束賦形酉矩陣乘以所述多個頻域入站基帶 付號流後的共耗,使得
其'中D 對應對角陣ζ)=[3ι〇;〇Μ,N對應雜訊功率,且其中^和^表示第 一和第二信號分量; 確定ΜΙΜΟ無線通信的每個傳輸通道的信噪比 其中 SNRfSi2/^,SNR2=S2VjV。,其中SNR^*MIM〇 無線通俨 的第一傳輸通道的SNR,snr2表示ΜΙΜΟ無線通信的第二傳 輸通道的SNR ; 基於SNR,和SNR,中的至少一個確定所述多個調製控制作 號中的對應一個。 優選地,所述記憶體進-步包括有操作指令使得所述處理 模組通過町方法確定所述錢婦控齡號巾的對應—個· 對ΜΙΜΟ無線通信的0FDM (正交頻分複用)_子載 波上的每個MMO無線雜賴通道確定其轉比的幾何平 均值(撕心),其中狀心=/^(1 + M^l/H ; 基於Aslanis公式確定每個傳輸通道指定的位數〇 ),其 中办=丨_+鑛⑹,其中讀應裕量,使得6 ,2(1+纖細/g丨戊 ^2^1〇g2(l + 5^geo2/G2); 將所述每個傳輸通道的指定位元數與調製協定相對應,生 成所述多個調製控制信號中的對應一個。 優選地,所述記憶體進-步包括有操作指令使得所述處理 模組將每個傳輸通道的指定位元數與調製協定相對應進一步 包括: 基於4 = + ·⑽/G,),2限定所述指定位數中的— 個’使得最大^包括8個位/音調/流; 令 warg,>j(G)爲 OdB ; 使值爲2的δ,對應4QAM (正交幅度調製)調製協定,值 爲4的^對應16QAM調製協定’值爲6的&,對應64QAM調製 協定’值爲8的A對應256QAM調製協定 本發明的其他特點和有益效果將結合附圖和本發明的實 施例在下文進行說明。 丨1353740 【實施方式】 圖1是通信系統10的方框示意圖,包括多個基站和/或接 入點12、16,多個無線通信設備18 — 32和-個網路硬體部分 34。這裏網路硬體34可以是路由器、交換機、橋接器、數據 機、系統控制器等等,爲通信系統10提供廣域網連接42。益 線通信設備18-32可以是筆記本電齡機18和26、個人數 位助理主機22和28、個人電腦主機%和32和/或蜂离電話主 機22和28。無線通信設備的細節將結合圖_或圖3進行 更詳細地說明。 無線通信設備22、23和24位於獨立基本服務# (IBSS) 區域之内並直接通信(即點對點)。在這種配置下,設備22、 23和24只能彼此之間進行通信。爲了和系統1〇中的其他無 線通彳s s又備或系統10之外的設備進行通信,設備a、23和 24需要連接一個基站或接入點或16。 基站或接入點12、16分別位於基本服務集區域u和13 内,並通過局域網連接36、38連接到網路硬體34。這樣的連 接提供了基站或接入點12、16與系統1〇中的其他設備的連通 性,也提供了通過WAN連接42與其他網路的連通性。爲了 與處於其BSS 11或13中的其他無線設備進行通信,每個基站 或接入點12—16有相關的天線或天線陣列。例如,基站或接 入點12與無線通信設備18和20進行無線方式的通信,而基 站或接入點16與無線通信設備26 —32進行無線方式的通信。 18 ㊣ y般無線通信設備註冊到_個特定的基站或接· 、16 以從系統10接收服務。 —八㈣基站用於蜂窩電話系統和類似系統,接入點用於 豕庭或樓宇無線網路(如咖8G211及其各種版本、藍牙和/ 或其他基於射頻的網路缺類型)。無論通信系統的具體類型 如何’母個無線通信設備都含有内置的無輯設備或和域斑 無線電設備相連。 " 圖2是無線通信設備的方框示意圖,包括主機設備18—32 =相關聯的無線電設備60。對於蜂寫電話主機,無線電設備 人爲内_件。對職人數位驢域、筆記本主機和個 電腦主機,無線電設備⑼可以是内置的部件,或者 連接的部件。 :所示,主機設備18—32包括處理模組50、記憶體52、 輸人介面58和輸出介處理模㈣和 52執行械的錢賴齡。㈣,躲 2=树㈣·轉咖鮮執行相朗通 無線電介面54實現到無線電設備6〇的資料接收和發送。 5::=電設備6〇接收的資料(如入侧 貝狀供給處理模組50以進行進一步的處理和/或路由至 别出介面56。輸出介面56提供與輪出顯示設傷的相連,如頻 不盗、監视H、縣轉,以使接收_信射_示出來。 1353740 無線電介面54還可將資料從處理模組5〇提供到無線電設備 60。處理模組5〇可以通過輸入介面58從輪入設備如標準鍵 盤、小鍵盤、麥克風等接收出站資料,也可以自己産生資料。 對於通過輸入介面58接收的資料,處理模組可以對其執行 些相應的主機功能或/和將資料通過無線電介面54路由至無 線電設備60 » 無線電設備60包括主機介面62、數位接收處理模組M、 模數轉換器66、南通和低通滤波器模組68、正混頻下行轉換 級70、接收遽波器71、低雜訊放大器72、發必接收轉換器 乃、本地振蕩模、组74、記憶體75、數位發送處理模組兀、數 模轉換器78、濾波/增益模組8〇、正混頻上行轉換級82、功 率放大器84、發射濾波模組85、通道帶寬調整模組87和天線 86。天線86可以是由發送和接收通道共用的單個天線,通過 發送/接收轉換器73控制,或者包括分顧於發送通道和接收 啦的單天線。天_纽取決職線通信賴遵從的特 疋標準。 數位接收_馳64和触魏_触76根據 Γ憶體75的操作指令,分别執行數位接收功能和數位發送功 月b。數位接收魏包括但顿於數財綱基帶的變換、解 ° _送功能包括但不限 於加擾、編碼、星座映射、調製和數 數位接收和發送處理模中頻)交換。 棋64和76可以使用共用的處理設備、 20 單獨的處理設備或多個處理設備來實現。這樣的處理設備可以 賴處理H、微控㈣、數位信號處㈣、微型電腦、中央處 理單元、現場可編程開陣列、可編程邏輯器件、狀態機、邏輯 電路、_電路、數位t路和/雜何胁操作指令進行信號 (類比和/或數仇信號)處理的設備。記憶體可以是單個存 儲設備❹辦儲設備。這·存·備可叹唯讀記憶體、 隨機關記憶體、易失性記憶體、非易失性記憶體、靜態記憶 體動I己隐體、閃速記憶體和/或任何存儲數位資訊的設備。 要注意的是,當處職組64和域76通過狀態機、類比電路、 數位電路和/或麵電路實個或修力_,儲存相應 操作指令的記憶體是嵌入到包括狀態機、類比電路、數位電路 和/或邏輯電路電路在内的電路之中的。 在運行巾’無線電設備60通過主機介面62從主機設備接 收出站資料94。主機介面62將出站資料94路由至數位發送 處理模組76’由該模組根據特定的無線通信鮮(如正ee ⑽2.11、藍牙等)對出站資料94進行處理,産生出站基帶信 號%。出站基帶信號96可以是數位基帶信號(即具有零IF) 或者疋數位低IF信號,其中低正一般的頻率範圍爲ι〇〇千赫 到幾兆赫。 數模轉換H 78把出站基帶信號%從數位域轉換到類比 域。濾波/增益模組80在類比信號提供給正混頻級82之前對 其進行濾波和/或增益調整。IF混頻級82基於本地振蕩模組 21 1353740 74提供的發射器本地振蕩83將類比基帶或低正信號轉換成 RF信號。功率放大器84將RF信號進行放大産生出站即信 號98,並通過發送濾波模組85進行濾波。天線86將出站RF 信號發送到目標設備,如基站、接入點或其他無線通信設備。 無線電設備60同樣通過天線86接收入站RF信號88,該 信號由基站、接入點或其他無線通狺設備發送。天線86通過 Tx/Rx轉換器73將入站RF信號88提供給接收濾波模組71, Rx濾波器71對入站RF信號88進行帶通濾波。Rx濾波器71 將濾波後的RF信號送至低雜訊放大器72,放大信號88生成 放大後的入站RF信號。低雜訊放大器72將放大後的入站rf 信號送至IF混頻模組70,在那裏基於本地振蕩模組74提供的 接收器本地振蕩81直接將放大後的入站RF信號轉換成入站 低IF信號或基帶信號。下行轉換模組70將入站低正信號或 基帶信號送至滤波/增益模組68。高通和低通遽波模組68根據 通道帶寬調整模組87提供的設置,對入站低IF信號或入站基 帶信號進行濾波,產生濾波後的入站信號。 模數轉換器66將濾波後的入站信號從類比域轉換到數位 域’産生入站基帶信號90,這裏入站基帶信號90是數位基帶 信號或數位低IF信號,其中低IF—般指頻率範圍位於1〇〇千 赫到幾兆赫之間。數位接收處理模組64,基於通道帶寬調整 模組87提供的設置,根據無線電設備60採用的特定無線通信 襟準’對入站基帶信號90進行解碼、解擾、解映射和解調, 22 1353740 以獲得入站資料92。主機介面62將獲得的入站資料%通過 無線介面54提供給主機設備18 —32。 , 本領域的普通技術人員可知,圖2 t的無線通信設備可使 • 肖—個或多個積體電路來實現。例如,主機設備可以用一個積 體電路實現,數位接收處理歡64、發送處理模組%和 記憶體75可以用第二個積體電路實現,無線電設備6〇剩餘的 其他部件,除了天線86 ’可以用第三個積體電路實現。另一 • 個可選的例子中,無線電設備6〇可以整體在單個積體電路上 實現。再一個可選的例子中,主機設備的處理模組50和數位 接收和發送處理模組64和76可以是實現在同一個積體電路上 的公共處理設傷。進-步,記憶體52和57可以實現在單個積 體電路上,和/或與處理模組5〇以及數位接收和發送處理模組 64和76實現在同一個積體電路之中。 圖3是-個無線通信設備的方框示意圖,該無線通信設備 • 包括主機設備18—32和相關聯的無線電設備6〇。對於蜂窩電 話主機’無線電設備60爲内置的部件。對個人數位助理主機、 筆記本主機或個人電腦主機,無線電設備6〇可以是内置的也 可以是外接的部件。 如圖所不’主機設備18 —32包括處理模組50、記憶體52、 無線電介面54、輸入介面58和輸出介面%。處理模組%和 記憶體52執行相應的主機設備指令。例如,對於蜂寫電話主 機汉備’處理模組5〇根據特定的蜂窩電話標準執行相應的通 23 % ιΙ353740 ί 信功能。 無線電介面54實現到無線電設備60的資料接收和發送。 對於從無線電設備60接收的資料(如入站資料),無線電介面 54將資料提供給處理模組5〇以進行進一步的處理或路由至輸 出介面56。輸出介面56與輸出顯示設備相連,如顯示器、監 視器、揚聲器等,以使接收到的信號可以顯示出來。無線電介 面54還可將資料從處理模組50提供給無線電設備60。處理 模組50可以通過輸入介面58從輪入設備如標準鍵盤、小鍵 盤、麥克風等接收出站資料,也可以自己産生資料。對於通過 輸入介面58接收的資料,處理模組5〇可以對其執行一些相應 的主機功能和/或將資料通過無線電介面54路由至無線設備 60 〇 無線電設備60包括主機介面62、基帶處理模組1〇〇、記 憶體65、多個射頻(RF)發射器1〇6—11〇、發送/接收⑽ 模組114、多個天線81一85、多個即接收器ιΐ8—ΐ2〇、通道 帶寬調整模組87和本地振蕩模組74 ^絲纽歓ι〇〇,結 。》己隐體65巾儲存的操作指令,分別執行數位接收器功能和 數位發射H功%數位接收功能包括但不限於細^巾頻到基帶 的變換、解調、星座解映射、解碼、解交錯、快速傅立葉變換、 去m字·τ ί時解碼和解擾。數位發送魏包括但不限於 擾、為胃交錯、星座映射、調製、快速傅立葉逆變換、添 加迴圈字首、空時編碼和數位基帶卿(中頻)的變換。基帶 24 ㊉ ί1353740 ί
處理模組100可由-個或多個處理設備實現。這樣的處理設備 可以是微麵11、微控_、她雜處理n、卿電腦、令 央處理單it、現場可編程_列、可編程邏輯器件、狀離機、 邏輯電路、·電路、數㈣路和/或任於指令進行 信號(類比和/或數位信號)處理的設備。記憶體65可以 獨的存儲設備或多個存儲設備。這樣的存儲設備可以是唯竹 憶體、隨鱗取記顏、易紐記㈣、㈣紐記憶體、靜 態記憶體、__、卩他咖和/齡何存駿位資訊 ^備。要注意的是’當處理模請通過狀態機、類比電路、 數位電路和/或邏輯電路實現其—個或多個功能時,儲存相應 操作指令的記憶奴嵌人到包括狀態機、類比電路、數位電路 和/或邏輯電路電路在内的電路之中的。
在運仃令’無線電設備60通過主機介面62從主機設備接 =站資㈣。基帶處理模組64接收_料88並根據模 〜擇識産生—個或多個出站符號流。模式選擇信號 2指定一種特定的操作模式,所述操作模式符合多個 職·u標準中的—個或多個_式。例如,模式選擇信 ^ 〇2可以指定頻帶爲2.4GHz,通道帶寬爲2G到22MHz, 取大比特钱每秒54兆比特。在這個總 =㈣,_的_每秒咖制每== —的特疋速率。此外,模式選擇錢也指定了特定的調製形 式’所述調製形式包括但不限於巴克(歸e〇碼調製、職、 25 (¾ :I353740 QPSK、CCK,16QAM ’ 64QAM 和/或 256QAM。模式選擇信 號102還可以包括編碼率、每個子載波的編碼位元數 (NBPSC)、每個OFDM符號的編碼位元數(NCBps;)和/或 每個OFDM符號的資料位元數。模式選擇信號1〇2還可以對 相應的模式指定特定的通道化,提供通道的數量和中心頻率。 模式選擇信號102可以進一步指定功率譜密度遮罩值(啦企 value)和最初用於ΜΙΜΟ通信的天線數量。 基帶處理模組100,根據模式選擇信號1〇2,從出站資料 94產生一個或多個出站符號流1〇4。例如,如果模式選擇信號 102拐疋了對於選擇的特定模式使用單個發送天線,則基帶處 理模組100將産生單個出站符號流1〇4。相應地,如果模式選 擇信號102指定了 2、3或4個天線,則基帶處理模組1〇〇將 從出站資料94産生2、3或4個出站符號流1〇4。 根據基帶模組1G産生的出站資料流程的數量,相應數量 的RF發射器106 —110被啟動以將出站符號流1〇4變換成出 站RF信號112。每個RF發射器1〇6_11〇包括數位濾波和上 升採樣(UpSai_ng)模組、數模轉換模组、類比渡波模組、 頻率上升變換模組、功率放大器和射頻帶賴波器。射頻發射 器1〇㈠1〇將出站RF信號112送至發送/接收模組114,該模 組將每個出站RF信號送至對應的天線81 —%。 當無線電設備60處於接收模式時,發送/接收模組ιΐ4通 過天線81—85接收一個或多個入站RF信號m並將之提供 26 給一個或多個RF接收器118—122,這部分將結合圖4給出更 詳細地說明。RF接收器118—122根據通道帶寬調整模組87 提供的設置,將入站RF信號116變換成爲對應數量的入站符 號流124。入站符號流124的數量將與特定的資料接收模式相 對應。基帶處理模組100將入站符號流124變換爲入站資料 94並通過主機設備介面62提供給主機設備18一32。 本領域的普通技術人員可知,圖3中的無線通信設備可以 使用一個或多個積體電路實現。例如’主機設備可在一個積體 電路上實現,基帶處理模組100和記憶體65可在第二個積體 電路上貫現,無線電設備60的剩餘其他部件,除了天線— 86,可以在第三個積體電路上實現。一個可選的例子中,無線 電设備60可以整體在單個積體電路上實現。另一個可選的例 子中,主機没備的處理模組5〇和基帶處理模組1〇〇可以是實 現在同一個積體電路上的公共處理設備。進一步,記憶體52 和65可以實現在-個單獨的積體電路上,和/或與作爲公共處 理模組與處理模組50和基帶處理模組1〇〇實現在同一個積體 電路上。 圖4是基帶處理模組100中的基帶發送處理1〇〇 τχ的示 忍圖,包括編碼模組121、收縮模組(puncturem〇dule) 123、 交錯模組125、多個符號映射模組128、13〇、波束賦形模組⑺ 132、調製控制模組135以及多個快速傅立葉逆變換(正 模、、且134、136 ’用來將出站資料94轉換成爲出站符號流似。 27 丨1353740
在一個實施例中,交錯模組125包括轉換模組和多個交錯器 127、126。本領域的普通技術人員可知,基帶發送處理1〇〇 τχ 可包括兩個或多個的交錯器126、127、符號映射模組ι28、13〇 和IFFT模組134、136,其中每個模組的數量與ΜΜ〇無線通 信的傳輸通道的數量相對應。此外,本領域的普通技術人員進 一步可知’編碼模組12卜收縮模組123、交錯模組127、126、 符號映模組128、130以及快速傅立葉逆變換(iFFT)模組134、
136可以根據一個或多個無線通信標準設置功能,這些標準包 括但並不限於IEEE 802.11a、b、g、η。
在本發明的一個實施例中’編碼模組121根據一個或多個 無線通彳§標準將出站資料94轉換成爲編碼資料。收縮模組123 對編碼資料進行收縮處理,産生收縮後的編碼資料。多個交錯 器127、126將收縮後的編碼資料交錯處理爲多個資料交錯 流。多個符號映射模組128、130根據調製模組135提供的多 個調製控制信號139將多個資料交錯流映射爲多個資料符號 流。波束賦形模組132使用具有極座標的酉矩陣對多個資料符 號流進行波束賦形處理,使其成爲多個波束賦形後符號流。多 個IFFT模組124、136將多個波束賦形後符號流轉換爲多個出 站符號流。
波束賦形模組132將波束賦形酉矩陣(ν)與由多個星座 映射模組128、13〇提供的基帶信號相乘。波束賦形模組132 所使用的波束賦形酉矩陣V滿足條件 'V *F =zVV* = I 99 ,其中 28 1353740 厂爲單位矩陣,對於2x2的ΜΙΜΟ無線通信7爲^丨0;0 u, 對於3x3的ΜΙΜΟ無線通信/爲[1 〇 〇 ; 〇 1 〇 ; 〇 〇丨],對於4χ 4 的 無線通信 / 爲[1 〇〇〇 ;0100;0〇1〇;〇〇01]。 在所述方程中〒表示 >的共軛乘以表示 >乘 以的F的共軛’’。對於2x2的ΜΙΜΟ無線通信,κ爲2χ2的酉 矩陣;對於3x3的ΜΙΜΟ無線通信,^爲3x3的酉矩陣;對於 4x4的ΜΙΜΟ無線通信,ρ爲4Χ4的酉矩陣。對於F的每一列, 極座標的第-行包括引用實際值,極座標第二行包括相移值。 在一個實施例中,符號映射模組128、13()根據 ΙΕΕΕ802·11χ標準之一工作’産生〇FDM (正交頻分複用)頻 域基帶信號,該信號包括多個用以傳送資料的音調或子載波。 每個資料傳送音調代表映射到與調製有_星座圖上的一個 點的符號。例如,16QAM(正交幅度調製)包括16個星座點, 每-個都職不同的符號。絲轉輸通道、每個子載波或其 組合上使用的特定調製方案由調製控制模組135通過調製控 制信號規定。例如,若基於每個傳輪通道調整調製方案,調製 控制模組135可確定-個傳輸通道使用16qam調製方案而另 -個傳輸通道使用64QAM調製方案,而再一傳輸通道可以使 QPSK調製方案。另一個例子中,若基於每個載波調整調製方 案,每個傳輸通道的每個子载波可具有不同的調製方案。例 如’某些子載波使用16QAM調製方案,另一些子載波使用 64QAM嫌方帛’轉他子驗可贼肖QpsK雛方案。 29 調製控制模組135基於多通道通道估計資訊丨37確定調製 控制信號139。在-個實施例中,調製控糖組135從另— RF收發器接收多通道通道估計資訊m。據此,調製控制模 組出基於所述多通道通道估計資訊的相應部分爲每個符號 映射模組確定所述多個調製控制信號中對應的一個。例如,調 製控麵組⑶接㈣乡猶it触計魏可狀基於使用 奇異值分解的本征波束賦形的對角通道(H),其中, 故少=历+«=*+”,其中¢/對應去波束賦形酉矩陣,f對應波 束賦形酉矩陣,對應波束賦形酉矩陣的共軛,^對應多個頻 域入站基帶符號流,x對應多個符號流,„對應雜訊。 對於2χΛΓ的多輸入多輸出(μίμο)無線通信,調製控制 模組爲對角通道Η確定對應的調製控制信號,其方法爲:首 先令ζ = & ’其中r對應波束賦形酉矩陣’ X對應多個符號流。 之後由調製控制模組135確定去波束賦形酉矩陣乘以多個頻 域入站基帶符號流後的共輊,使得 ,其中,D對應對角陣〜[以〜], N對應雜訊功率’其中^和〜表示第一和第二信號分量。在各 種實施例t ’ 5|和〜表示第一和第二信號分量,其中信號分量 可以是傳輸通道子載波的信號表徵和/或傳輸通道的信號表 徵0 隨後’調製控制模組135確定ΜΙΜΟ無線通信每個傳輸 通道的信噪比(SNR),SNRps,2/%,SNR2122/%,其中 SNR} .1353740 示ΜΙΜΟ無線通信的第一傳輸通道的SNR,SNRi表示μμ〇 無線通信的第二傳輸通道的SNR。之後,調製控制模組135 根據snr,和SNr2中的至少一個確定對應的調製控制信號。例 如,對於第一傳輸通道,如果SNR位於第一和第二閾值之間 (如位於79dB和90dB之間)’則使用64QAM調製方案;對 於第二傳輸通道,如果SNR位於不同的閾值組之間(如位於 60dB和74dB之間),則使用i6QAM調製方案。進一步地, 調製控制模組135可以確定每個傳輸通道的子載波的SNR , 並基於該SNR爲每個子載波確定調製方案。 另一個例子中’調製控制模組135可以通過如下方式確定 調製控制信號:首先對ΜΙΜΟ無線通信〇FDM (正交頻分複 用)幀的子載波上的每個ΜΙΜΟ無線通信傳輸通道,確定其 信噪比的幾何平均值(必% j,其中聊^ = ^^(1+5遭,)〇/㈣。之 後,調製控制模組135基於Aslanis公式,確定每個傳輸通道 的指定位數〇)’其中6 = 1〇心(1+^^/(?),其中G對應裕量,使 得㈣/印,vlog2(1+^㈣/Gz)。然後調製控制模組 135將每個傳輸通道的指定位元數與一調製協定相對應,生成 所述多個調製控制信號中對應的一個。 作爲刖述實施例的擴展,調製控制模組135可通過以下方 式將每個傳輸通道的指定位元數與__調製航相對應:首先, 根據加限定指定位數中的一個,使得 最大的4包括8個位/音調/流。之後,調製控制模組135令 31 所arg叫G)爲OdB。然後’調製控制模組135將值爲2的4對應 4QAM (正交幅度調製)調製協定,值爲4的6對應16qAM (正交幅度調製)調製協定,值爲6的對應64QAM (正交 幅度調製)調製協定,值爲8的6,+對應256QAM (正交幅度調 製)調製協定。 一個實施例中,調製控制模組135産生的調製控制信號作 爲模式選擇信號102的一部分,包括但不限於:編碼率、每個 子載波的編碼位元數(NBPSC )、每個OFDM符號的編碼位元 數(NCBPS)和每個OFDM符號的資料位元數(NDBPS)。 圖5是基帶發送處理loo-Rx的示意圖,包括多個快速傅 立葉變換(FFT)模組140、142、去波束賦形模組(u) 144、 均衡模組145、多個解映射模組146、148、解交錯模組155、 解收縮(depuncture)模組154和解碼模組156,用來將多個 入站符號流124轉換成爲入站資料92 ^在一個實施例中,解 父錯模組155包括轉換模組和多個解交錯器丨5〇、152。本領 域的普通技術人員可知,基帶接收處理丨⑻-似可包括兩個或 多個.解交錯器15〇、152、解映射模組和FFT模組 140、142 ’其中每個模組的數量與]^]^〇無線通信接收通道 (即接收天線)的數量相對應。此外,本領域的普通技術人員 進一步可知,解碼模組156、解收縮模組154、解交錯器15〇、 152、解映射模組146、148以及快速傅立葉變換(FFT)模組 140、142 ’可以根據一個或多個無線通信標準設置功能,這些 32 標準包括但並不限於IEEE 802.11a、b、g、η。 在本發明的一個實施例中’多個FFT模組140、142將多 個入站資料流程124轉換成爲多個頻域入站符號流❶去波束賦 形模組144使用具有極座標的酉矩陣,對多個波束賦形後的符 號流執行逆波束賦形,生成多個去波束賦形後的入站符號流。 均衡模組145根據通道估計資訊147對去波束賦形後的入站基 帶符號流進行均衡’産生多個均衡後的去波束賦形入站基帶符 號流。通道估計資訊147可以採用一種或多種已知的確定通道 回應的方法導出。 多個解映射模組146、148根據多個解調信號159對多個 均衡後的去波束賦形入站基帶信號流進行解映射,生成多個入 站基帶信號流。解交錯器150、152對多個入站基帶信號流進 行解父錯’產生解調後的入站基帶信號。解碼模組156將解調 後的入站基帶信號轉換爲入站資料92。 在一個實施例中,去波束賦形模組144將去波束賦形酉矩 陣(lJ)與由多個FFT模組140、142提供的基帶信號相乘。 去波束賦形模組144所使用的去波束賦形酉矩陣u滿足條件 U U=UU*=I ,其中“厂爲單位矩陣,對於2x2的ΜΙΜΟ 無線通信’ 7爲[1 〇;〇 1];對於3x3的ΜΙΜΟ無線通信,^爲口 〇1〇; 00 1];對於4x4 的 ΜΙΜΟ 無線通信,4[1〇〇〇 ;
G 1G ^00 10 ;〇〇〇1]。在所述方程中,㈣表示“U的共 輛ίΐ以t/ 表示ί/乘以t/的共輛,,。對於2X2的]VHMO 33 無線通k ’ ¢/爲2χ2的酉矩陣;對於3χ3的wmo無線通信, "爲3x3的酉矩陣;對於4χ4的如觸無線通信,—4χ4的 酉矩陣。躲ί/的每-列’極座標的第—行包括個實際值, 極座標第二行包括相移值。 在-個實施例中’ FFT模組MG、U2根據ΙΕΕΕ 8〇2 11χ 標準之一工作,産生OFDM (正交頻分複用)頻域基帶信號, 該信號包括多個用於傳送資料的音調或子載波。每個資料傳送 音調代表一個映射到與調製有關的星座圖上的一個點的符號。 調製控制模組135基於多通道通道估計資訊生成解調控 制信號159。在一個實施例中’調製控制模組135通過解釋從 另一 RF收發器接收的幢的信號域來生成所述多個解調控制信 號。 圖6是無線通信發送設備(TX)和無線通信接收設備(狀) 之間的ΜΙΜΟ無線通信的示意圖。如圖所示,該μίμο無線 通信是ΜχΝ的ΜΙΜΟ無線通信(即發射器包括μ個發送天 線和Ν個接收天線)。多通道通道可以用矩陣Η表示,它是各 個通道通道«,伽_ι,咖的函數。接收器RX按照公式 計算多通道通道矩陣Η (H表示通道,(;對應接收器 去波束賦形酉矩陣,對應發射器波速賦形酉矩陣的共軛)。 //=ί/Ι)Γ *,少=份+« ’ y爲接收的信號,X對應發送的信號,”對 應雜訊。若2 = &,則以*少=^/*(/0&+(/*«=1^+#,其中〇對應 對角陣£>=[Sl0;0s2],N對應雜訊功率,其中3,和32表示第一和第 34 二信號分量。在各種實施例中’ \和52表示第一和第二信號分 量’其中錢分量可以是雜通道子紐祕號表徵和/或傳 輪通道的信號表徵。 在確定多通道通道矩陣Η和發射器波束賦形酉矩陣的共 魏μ之後,接收器RX向發射器ΤΧ提供反饋信號16〇。反饋 抬號160可以是通道矩陣Η和/或者發射器波束賦形酉矩陣的 共軛r *。發射器ΤΧ可以根據任何一種形式的反饋確定調製和 解調控制信號。 圖7疋ΜΙΜΟ無線通彳s的不意圖。如圖所示,當發射号 向接收器發送訓練序列(方框162)時,ΜΙΜΟ無線通信開始。 該訓練序列可遵循一個或多個無線通信標準(如IEEE 802.11a、b、g、n等等)。接收器接收訓練序列時,計算(方 框164)通道矩陣η並還確定發射器波束賦形酉矩陣的共輕 。一旦接收器完稱該計算’就將反饋160發送至發射器。 反饋160可以是通道矩陣η和/或發射器波束賦形酉矩陣的共 軛Ρ。注意,反饋16〇可進一步包括對角陣D。 發射器ΤΧ接收到反饋160後,確定調製和解調控制信號 166。這一過程可以參考前述圖4進行。之後發射器生成包括 有信號域168和多個資料欄170的幀。信號域168包含解調控 制k號,資料攔170包含已根據調製控制信號調製後的資料。 本領域普通技術人員可以理解’術語“基本上”或“大 約’正如运裏可能用到的,對相應的術語提供一種業内可接 35 又的么差。這種業内可接受的公差從小於1%到20%,並對應 於仁不限於’ 70件值、積體電路處理波動、溫度波動、上升 下降k門和/或熱雜訊。本領域普通技術人員還可以理解, 術-可操作地連接,,,正如這裏可能用到的 ,包括通過另一 一牛元件電路或模組直接連接和間接連接,其中對於間 接連接,中間插入元件、元件、電路或模組並不改變信號的資 訊但可以調整其電流電平、電屢電平和/或功率電平。本領 域普通技術人員可知,推斷連接(亦即,一個元件根據推論連 接到另一個元件)包括兩個元件之間用相同於“可操作地連 接的方法直接和間接連接。本領域普通技術人員還可知,術 語“比較結果有利”,正如這裏可能用的,指兩個或多個元件、 專案、信號等之間的比較提供一個想要的關係。例如,當想要 的關係是信號1具有大於信號2的振幅時,當信^的振幅大 於尨號2的振幅或信號2的振幅小於信號i振幅時,可以得到 有利的比較結果。 前面的論述提出了一種優化ΜΙΜΟ無線通信的資料吞吐 罝的方法和設備。本領域的普通技術人員可知,根據本申請的 教導還可以導出其他實施例而不脫離本發明權利要求的範 圍。例如,使用SVD (奇異值分解)的自適應調製可實現在 較好的空間模式通道設定較多的位元而在較差的空間模式通 道設定較少的位元,這樣降低了信號的錯誤檢測概率,從而增 加了裕量。需要注意的是,在本發明的一個實施例中,第一奇 36 :1353740 : 異值大於第二奇異值,這樣_,通過第―郎模式的傳輸比 • 通過第二空間模式的傳輸更可靠。 【圖式簡單說明】 圖1疋根據本發明的無線通信系統的方框示意圖; 圖2是根據本發明的無線通信設備的方框示意圖; 圖3是根據本發明的另一個無線通信設備的方框示意圖; 圖4疋根據本發明的基帶發送處理的方框示意圖; .圖5疋根據本發明的基帶接收處理的方框示意圖; 圖6是根據本發明的波束賦形無線通信的方框示意圖; 圖7是根據本發明的的自適應調製的示意圖。 【主要元件符號說明】 通信系統10 基本服務集區域 基站和/或接入點12、16 筆記本電腦主機18、26 個人數位助理主機20、30 蜂窩電話主機22、28 個人電腦主機24、32 網路硬體部分34 局域網連接36、38 廣域網連接42 處理模組50 記憶體52 無線電介面54 輸出介面56 輸入介面58 無線電設備60 主機介面62 數位接收處理模組64 模數轉換器66 高通和低通濾波器模組< 正混頻下行轉換級70 接收濾波器71
37 1353740 發送/接收轉換器73 記憶體75
低雜訊放大器72 本地振蕩模組74 數位發送處理模組76 濾波/增益模組80 功率放大器84 天線86 入站RF信號88 入站資料92 出站基帶信號96 基帶處理模組1〇〇 出站符號流104 出站RF信號112 入站RF信號116 編碼模組121 入站符號流124 交錯器127、126 波束賦形模組(V) 132 調製控制模組135 數模轉換器78 IF混頻上行轉換級82 發射濾波模組85 通道帶寬調整模組87 入站基帶信號90 出站資料94 出站RF信號98 模式選擇信號102 射頻(RF)發射器106-110 發送/接收(T/R)模組114 RF接收器118—120 收縮模組(puncture module ) 123 交錯模組125 符號映射模組128、130 快速傅立葉逆變換(IFFT)模組134、136 多通道通道估計資訊137 調製控制信號139 快速傅立葉變換(FFT)模組MO、M2 去波束賦形模組(U) 144 均衡模組145 38
:1353740 I 解映射模組146、148 解交錯器150、152 解交錯模組155 解調信號159 信號域168 通道估計資訊147 解收縮(depuncture )模組154 解碼模組156 反饋信號160 資料攔170

Claims (1)

100年7月6曰修正替換頁 、申請專利範圍·· 所述射頻收 一種具有自義雛的賴收發器,其特徵在於, 發器包括: ' 射頻前端’用來將多個出站基帶信號流轉換爲出站射頻信 號以及將人站射頻錢流轉㈣多個人站基帶信號流; 基帶接收n部分’所述基帶接收卿分包括: 多個快速傅立葉變換模!且’时將所述多個入站基帶 信號流t對應的-做時域變換到頻域以產生多個頻域入 站基帶符號流; 去波束賦形模組’用於將所述多個頻域入站基帶符號 流與去波賴形碰陣縣以產生㈣錢麵形後的入 站基帶符號流; 均衡模組,用於根據通道估計對所述多個去波束賦形 後的入站基帶符航進行均衡以生成多個均衡後的去波束 賦形入站基帶符號流; 多個解映射模組’用來根據多個解調控制信號對所述 多個均衡後的去波束賦形人站基帶舰流進行解映射以生 成多個入站基帶信號流; 解交錯模組’用來騎衫個人報帶信號流進行解 交錯以生成解調後的入站基帶信號;以及 解碼模組,用來對來自多個基帶解調通道中每個基帶 解調通道的所述解調後入站基帶信號進行解碼,以生成入 1353740 站資料; ~年1月纟日修正替換胃
100年7月6日修正替換頁 基帶發射器部分,所述基帶發射器部分包括: 編碼模組,對出站資料進行編碼以生成編碼資料; 交錯模組,將所述編碼資料交錯處理爲多個交錯後的 編碼資料流程; 多個符號映射模組,根據多個調製控制信號將所述多 個交錯後的編碼資料流程映射爲多個符號流; 波束賦形模組,將所述多個符號流乘以波束賦形酉矩 陣以生成多個波束賦形後的符號流;以及 多個快速傅立葉逆變換模組,將所述多個波束賦形後 的符號流從頻域變換到時域以生成所述多個出站基帶信號 流; 調製控制模組,基於多通道通道估計資訊生成所述多個解調控制 信號和所述多個調製控制信號,所述多通道通道估計資訊包括: 基於使用奇異值分解的本征波束賦形的對角化通道Η,其 中H=UDV*,故;;=历+/7=故^*+„,其中r對應去波束賦形酉 矩陣’「對應波束賦形酉矩陣,對應波束賦形酉矩陣的共輛, 少對應所述多個頻域入站基帶符號流,x對應所述多個符號流,^ 對應雜訊’ D對應對角陣D = [S|0;0S2],且其中31和32表示第一和 第二信號分量。 2、如申請專利範圍第1項所述的射頻收發器,其中,所述調製控 制模組通過解釋接收自另一射頻收發器的幀的信號域來生成所 41 1353740 100年7月6日修正替換頁 述多個解調控制信號。 3、 如申請專利範圍第1項所述的射頻收發器,其中,所述調製控 制模組通過以下方法生成所述多個調製控制信號: 從另一射頻收發器接收所述多通道通道估計資訊; 對每個所述符號映射模組,基於所述多通道通道估計資訊 中的對應部分確定所述所個調製控制信號中對應的一個。 4、 一種基帶發射處理模組,其特徵在於,包括: 編碼模組,對出站資料進行編碼以生成編碼資料; 乂錯模組,對所述編碼資料進行交錯處理以生成多個交錯 後編碼資料流程; 多個符號映射模組,根據多個調製控制信號,將所述多個 交錯後編碼資料流程映射爲多個符號流; 波束賦形模組,將所述多個符號流乘以波束賦形矩陣,以 生成多個波束賦形後符號流; 夕個决速傅立葉逆變模組,將所述多個波束賦升)後符號 流從賴魏_域,纽多個出站絲親流;以及 調裝控制_組’基於多猶通道估計資魅生所述多侧製控制 ^號戶斤述多通道通道估計資訊包括:
對角化通道Η,其 矩陣’,應波束賦形酉矩陣,”對 7對應所述多悔戰人站基帶符號流 ’其中C/對應去波束賦形酉 對應波束賊形酉矩陣的共軛, 流’ Λ對應所述多個符號流,《 42 100年7月6日I正替換頁 ’中舢日修正替换 =雜訊’㈣應其巾s和s2表示第—和 第一"is就分量。 、如申請專利翻第4項所述的絲發射處理模組,其中 調製控制模鈹執行以下操作: a 產生多個解調控制信號; 將所述多個解調控制信號包含在—巾貞的信號域内。 6、 如申請專利範圍第4項所述的基帶發射處理模組,其中,所述 調製控制模fct過以下方法産生所述多個調製控制信號: 從另一射頻收發器接收所述多通道通道估計資訊; 對每個所述符號映射模組,基於所述多通道通道估計資訊 中的對應部分確定所述多個調製控制信號中的對應一個。 7、 -種調製控制模組,其特徵在於,包括: 處理模、纟且;以及 記憶體,與所述處理模組連接,其中所述記憶體儲存的操 作才曰令使得所述處理模組執行如下操作: 接收多通道通道估計資訊;以及 對多輸入多輸it}無線通信崎個傳輸通道 ’基於所述多通道通道 估计貝訊的對應部分確定調製控制信號,所述多通道通道估計 資訊包括: 基於使用奇異值分解的本征波束賦形的對角化通道Η,其 + Η-UDV* ’ ,其中續應去波束賦形酉 矩陣’ F對應波束賦形酉矩陣,”對應波束賦形酉矩陣的共軛 43 1353740 畔"I月心日修正替換頁 100年7月1日修正替換頁 少對應所述多個頻域入站基帶符號流,;C對應所述多個符號流,《 對應雜訊,D對應對角陣= s2],且其中表示第一和 第二信號分量。
44 1353740 _年1月“日修正替換頁| 100年7月6日修正替換頁 入站資料 92 解碼模組 156 解收縮模組 154
ΧΗ—00Ι
解映射模組 146 s .
691—I 入站符號流 解交錯器 152
s ··· 解映射模組 148 is
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