TWI358914B - Channel estimation and spatial processing for tdd - Google Patents

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TWI358914B TW092129796A TW92129796A TWI358914B TW I358914 B TWI358914 B TW I358914B TW 092129796 A TW092129796 A TW 092129796A TW 92129796 A TW92129796 A TW 92129796A TW I358914 B TWI358914 B TW I358914B
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Description

1358914 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 35U.S.C_§119中的優先權要求 此申凊案要求美國臨時專利申請序列號碼為60/421,428 之標題為「供時間分割雙工多輸入多輸出系統之通道估計 及2間處理」、美國臨時專利申請案序列號碼為6〇/42丨,462 之標題為「供一時間分割雙工通信系統之通道校準」及美 國臨時專利申請案序列號碼為60/421,309之標題為「多輸入 多輸出無線區域網路系統」之權利，該等所有申請案係於 2002年1〇月25日申請’讓渡給本專利申請案之受讓者且此 處以引用方式併入。 本發明一般與資料通信有關且更明確地說，與在時間分 割雙工（time-division duplexed ; TDD)多輸入多輸出 (multiple-input multiple-output ; ΜΙΜΟ)通信系統中進行通 道估計及空間處理之技術有關。 【先前技術】 多輸入多輸出系統利用多個（Ντ)發送天線及多個（Nr)接 收天線進行資料傳輸。由個發送天線與NR個接收天線形 成之多輸入多輸出通道可分解成％個獨立通道，其中 {TVr，馬}。個獨立通道之每一個也可稱作空間次 通道或多輸入多輸出通道之一特徵模式，並對應於—維數 。若採用由多個發送與接收天線產生的額外維數，則多輸 入多輸出系統可提供經改良之性能（如増加傳輸容量）。 0:職88973DOC4 -6- 1358914 為了在多輸人多輸出通道之仏個特徵模式之—或多個上 傳輸資料，必須在接收器上且通常也在發射器上進行空間 處理時送天線發送之資料流在接收天線處彼此干 擾。2間處理嘗試在接收器處分離出資料流因而其可個 別恢復。 為了進行空間處理，通常需要精確估計發射器與接收器 之間的通道回應。對於時間分劉雙工系統，接取點與使用 者終端機之間的下行鏈路（即正向鍵路）與上行鍵路（即反向 鏈路）共用相同的頻帶。在此情形中，用以解決接取點與使 用者終端機處之發送與接收鏈中之差異之校準完成後（如 下所述)，可假設下行鏈路與上行鏈路通道回應係彼此互補 的。即，若S代表自天線陣列A至天線陣列B之通道回應矩 陣，則互補通道意味著自陣列B至陣列A之耦合由扩給定， 其中M7"代表Μ之轉置。 供多輸入多輸出系統之通道估計及空間處理通常消耗系 統資源之較大部分。因而本技術需要在時間分割雙工多輸 入多輸出系統中有效進行通道估計及空間處理之技術。 【發明内容】 此處提供在時間分割雙工多輸入多輸出系統中有效進行 通道估計及空間處理之技術。對於時間分割雙工多輸入多 輸出系統，可利用互補通道特徵以簡化發射器與接收器處 的通道估計及空間處理。首先，系統中之接取點與使^者 知機可進行校準以決定其發送與接收鏈回應之差異，且 獲得用於解決差異之校正因數。可進行校準以確保「已校 O:\88\88973.DOC4 1358914 準」通迢（已應用校正因數）係互補的。以此方式，可基於第 -鏈路之導出估計獲得第二鏈路之—更精確估計。 正常的操作期間，在第一鏈路(如下行鏈路)上傳輸(如藉 由接取點)多輸入多輸出先導且用於導出第—鏈路之通道 回應之-估計。接著可分解（如藉由使用者終端機採用奇里 值分解）通道回應估計以獲得包含第一鍵路之左特徵向量 與第二鏈路（如上行鏈路）之右特徵向量之—奇異值對角矩 陣與一第一單一矩障。第-單-矩陣因而可用於對第一鍵 路上所接收之資料料㈣三鏈路上欲發送之資料傳輸進 行空間處理。 經導引參考可採用第-單—矩陣中的特徵向量在第二鍵 路上傳輸。經導引參考（或經導？丨先導）係採用資料傳輸所用 又特徵向量在特定特徵模式上所傳輸之一先導。可接著處 理（如藉由接取點）此經導引參考以獲得包含第二鏈路之左 特徵向量與卜鏈路之右特徵向量之對角矩陣與—第二單 -矩陣。第ϋ陣目而可用於對第二鏈路上所接收之 資料傳輸及第-鏈路上欲發送之資料傳輸進行空間處理。 以下進-步詳細說明本發明之各種方面及具體實施例。 【實施方式】 圖1係時間分到雙工多輸入多輸出系統⑽中接取點⑽ 與使用者終端機15〇之-具體實施例之方塊圖。接取點11〇 具有用於資料發送/接收之、個發以接收天線且使用者終 端機150具有％,個發送/接收天線。 在下行鏈路上的接取點11〇處，發送（τχ)資料處理器ιΐ4 O:\88\88973.DOC4 -8- 1358914 接收來自資料來源112之流量資料（即資訊位元）與來自控制 器130之發信及其他資料。（TX)資料處理器114格式化、編 碼、交錯且調變（即符號映射）資料以提供調變符號。Τχ空 間處理器120接收來自（TX)資料處理器1丨4之調變符號且進 行空間處理以提供個發送符號流，每一天線對應一發送 符號流。TX空間處理器120亦適當地多工處理先導符號（如 用於校準及正常操作）。 每一調變器（modulator ; MOD)l 22(其包括一發送鏈）接收 且處理個別的發送符號流以提供對應的下行鏈路調變信 號。自調變器122a至122ap之個下行鏈路調變信號接著 分別從乂〃個天線124a至124ap發送。 在使用者終端機150處，iVui個天線152&至15如接收經傳 輸的下行鏈路調變信號，且每一天線向個別的解調變器 (demodiiUtor’· DEMOD)154提供接收到的信號。每一解調 邊益154(其包括一接收鏈）進行與調變器122處所進行之處 理互補之處理且提供所接收的符號。接收（rx)空間處理器 160接著對所接收之來自所有解調變器154a至154ut之符號 進行空間處理以提供恢復後的符號，其係由接取點所發送 之調變符號之估計。RX資料處理器17〇進一步處理（如符號 解映射、解交錯及解碼）恢復後的符號以提供解碼後的資料 。解碼資料可包括恢復後的流量資料、發信等，其可向資 料槽172提供用於儲存及/或向控制器180提供用於進—步 處理。 ‘ 上行鏈路之處理可與下行鏈路之處理相同或不同。資料 O:\88\88973.DOC4 -9- 1358914 與發信係由τχ資料處理器188處理（如編碼、交錯及調變） 且進-步由TX空間處理器190進行空間處理，該空間處理 器亦可適當地多工處理先導符號(如用於校準與正常操作) 二來自TX空間處理器⑽之先導與發送符號進—步由調變 器154a至154ut處理以產生％,個上行鏈路調變信號，並 透過天線152a至152ut發送至接取點。 ' 在接取點110處’上行鏈路調變信號採用與使用者終端機 處所進行之方式互補之-方式由天線咖至以叩接收由 解調變器⑽至⑵叩解調變且由以空間處理器⑷與以 資料處理器142處理。上行鏈路之解碼資料可向資料槽144 提供用於儲存及/或向控制器13〇提供用於進一步處理。 控制器130與18〇分別控制接取點與使用纟終端機處各種 處理單元之操作。記憶體單元132與182分別儲存控制器13〇 與180所用之資料與程式碼。 1.校準 對於時間分割雙工系統，由於下行鏈路與上行鏈路共用 相同的頻帶，故較高相關度通常存在於下行鏈路與上行鏈 路通道回應之間。因而，下行鏈路與上行鏈路通道回應矩 陣可假設為彼此互補（即轉置然而，接取點處之發送/接 收鏈之回應通常不等於使用者終端機處之發送/接收鏈之 回應。對於經改良之性能，可決定差異且透過校準解決。 圖2A顯示依據本發明之一項具體實施例之接取點11〇與 使用者終端機150處之發送與接收鏈之方塊圖。對於下行鏈 路，在接取點110處，符號（由「發送」向量^表示）係由發 O:\88\88973.DOC4 -10· 1358914 送鏈2 14處理且自個天線124透過多輸入多輸出通道發 送。在使用者終端機1 5 0處’下行鍵路信號由,個天線1 5 2 接收且由接收鏈254處理以提供所接收符號（由「接收」向量 h表示）。對於上行鏈路，在使用者終端機15〇處，符號（由發 送向量、表示）係由發送鏈264處理且自I,個天線152透過 多輸入多輸出通道發送。在接取點Π0處，上行鏈路信號由 個天線124接收且由接收鏈224處理以提供所接收符號（ 由接收向量S表示）》 對於下行鏈路’使用者終端機處的接收向量&(沒有雜訊 時）可表示成： idn _ B；utii!IupXdn 等式（1 ) 其中“係具有下行鏈路之項之發送向量；
Idn係具有乂,項之接收向量； lap係具有與接取點處之個天線之發送鏈相關之 複數增益項之一 Λ^χΛ^ρ對角矩陣； B：ut係具有與使用者終機處之,個天線之接收鏈相 關之複數增益項之一乂對角矩陣；及 Η係下行鏈路之一 ^/"”通道回應矩陣。 發运/接收鏈之回應及多輸入多輸出通道通常係一頻率函 數。為簡單起見，對於下面的推導假設一平坦衰減通道（即 具有一平坦頻率回應）。 對於上行鏈路，接取點處的接收向量％(沒有雜訊時）可表 示成： 等式（2) iuP=RapHrTutxup O:\B8\88973.DOC4 -11- 1358914 其中y 〜《Ρ 係上行鍵路具有個項之發送向量； k係具有個項之接收向量； L係具有與使用者終端機處之個天線之發送鏈相 關之複數增益項之一 對角矩陣； 、係具有與接取點處之％〃個天線之接收鏈相關之 複數增益項之一 對角矩陣；及 过係上行鏈路之一 λ^χΛ^通道回應矩陣。 回應=式與可發現「有效」下行鏈路與上行鏈路通道 ° 41人甚# (其包括可應用之發送與接收鏈之回應）可表示 等式（3) μ弋（3)所示，若接取點處發送/接收鏈之回應不等於使用 、·_; ^機處發送/接收鏈之回應，則有效的下行鏈路與上行 鏈各通道回應彼此不互補n匹ρ # (nu。 ”且口等式組（3)中的兩個等式可得到下面的 重新整理等式（4)可得到下式： 關係： 等式（4) dn Sap 或
Kup=(Khpy 等式（ …中心乙&,andSap=Hp。因為工以、匕、工叩及Eap係 陣所以‘與L也為_角矩陣。等式⑺亦可表示i O:\88\88973.DOC4 -12- 1358914 等式（6)
HapKut =(2^,^)7- 矩陣心與L可看作包括「校正因數」，其可解決接取點 與使用者終端機處之發送/接收鏈中之差異。此點因而可允 許一鏈路之通道回應由另一鏈路之通道回應表示，如等式 (5)中所示。 可進行校準以決定矩陣瓦#與 回應Η與發运/接收鍵回應係未知的，也不能精確或容易地 確定。相反，有效下行鏈路與上行鏈路回應心與&可分別 基於下行鏈路與上行鏈路上所發送的多輸入多輸;先導而 估計。多輸人多輸出先導之產生與使用在前述之美國專利 申請案序列號碼為60/421,309中已詳細說明。 稱作校正㈣之矩陣心與以估計可基於下行 鏈路與上行鏈路通相應估計m以各種方式（包括藉 由矩陣比計算與最小均方誤差（ 穴友、minimum mean square error ;mmse)計算）導出。對於矩陣比計算，^u矩陣1 ，作為上行鏈路與下行鏈路之通道回應估計比進行如下計 弃·
A T
C
Hup
Hd 等式（7) 其中取TG素與元素之比e c的每— '•母几素因而可如下計算： i，广^ ’其中Z_={1..U且户{1…Μρ}， 其中U肩W分別係盒:與^之第列第7.且… £之第ζ.列第y行之元素。 畜… O:\88\88973.DOC4 -13- 1358914 接取點之校正向量ip(其僅包括皮 定義為與£之標準化列之平均值相等a:二固：角元素)可 藉由該列之每-元素除以該列之第彳―列-C,係首先 對應的標準化列因而，若 兀素而標準化以獲得 標準化列！,可表示成·· -1 細=M叫肌.·明〜财^ 接著設定校正向量iapW等於c 可表示成： ——肩標準化列之平均值且 -ic,. " 等式（8) 由於進行標準化，所以_之第-元素係—。 使用者終端機之校正向量_其僅包括^)之1個對 h素）可定義為與_C之標準化行取逆之平均值相等^之每 仃Μ系首先藉由採用向量ip之第痛元素（表示成縮 放孩^之每一元素而標準化以獲得對應的標準化行因 而’右以k) = [Cij_..CNjT係ς之第j.行，則標準化^可表示成： L [C/.y+ / …C" / 尺叫.，厂·. C', ·; / 尺印,"]Γ。 接著設定校正向量ip等於^之圪ρ個標準化行取逆之平均值 且可表示成：
NaPMh 等式（9) 其中標準化行之取逆係逐個元素進行取逆^校正分別為 接取點與使用者終端機提供校正因數匕與£1或對應的校正 矩陣iap與I。 對於校正矩陣1與^之MMSE計算在上述美國專利中請 O:\88\88973.DOC4 •14- 1358914 案序列號碼為60/42 1，462中已詳細說明β 圖2Β說明依據本發明之—項具體實施例之用以解決接取 點與使用者終端機處之發送/接收鏈中之差異之校正矩陣 之應用。在下行鏈路上’發送向量“由單元212首先與矩 陣L相乘。由下行鏈路之發送鏈214與接收鏈254進行之隨 後處Τ㈣圖2Α中所示相同。同樣地，在上行鏈路上，發 迗向里、藉由單元262首先與矩陣L相乘。再者，由上行鏈 路之發送鏈264與接收鏈224進行之隨後處理係與圖以中所 示相同。- 經校準」之下行 等式（10) 由使用者終端機與接取點所觀察到的 鏈路與上行鏈路通道回應可分別表示成 Scdn =Hdn 盒ap 及 geup 其中iidn與ILp係等式（6)中「真正的」經校準通道回應表示 式灸估計。從等式（6)與（10)可發現Hcup 。關係式Seup 4 的精確性取決於估計與L之精確性，其進而取決於下行 鏈路與上行鏈路通道回應估計t與^之品質。如上所示， —旦發送/接收鏈已校準，為一鏈路（如盒心）所獲得之經校準 通道回應估計可用作另一鏈路（如U之經校準通道回應之 —估計° 時間分割雙工多輸入多輸出系統之校準在上述美國專利 申請案序列號碼為60/421,309與美國專利申請序列號碼為 6〇/421，462中已詳細說明。 2·空間處理 O:\88\88973.Dqq4 -15- 1358914 對於多輸人多輸出系統，資料可在多輸人多輸出通道之 -或多個特徵模式上傳輸。可定義空間多工模式以心多 個特徵模式上的資料傳輸，且可定義束導引模式以涵蓋單 特徵模式上的:貝料傳輸。兩個操作模式都需要發射器與 接收器處的空間處理。 此處所說明的通道估計與空間處理技術可用於具有與不 具有OFDM之多輸入多輸出系統。〇FDM有效地將整個系統 之頻寬劃分成數個正交次頻帶，其亦可稱作頻率檔或 次通道。採用OFDM，每—次頻帶係與資料可在其上進行調 變之·一個別次載波有關。對於利用〇FDM之—多輸入多輸出 系統來說（即一 OFDM多輸入多輸出系統），每一次頻帶之每 一特徵模式可看作一獨立的傳輸通道。為了清晰起見，下 面說明-時間分劃雙工QFDM多輸人多輸出系統之通道估 計及空間處理技術。對於此系統’無線通道之每一次頻帶 可假設為互補的。 可利用下行鏈路與上行鏈路通道回應之間的相關性以簡 化時間分割雙工系統在接取點與使用纟終端機處的通道估 計及空間處理。此簡化在已進行校準以解決發送/接收鏈中 之差異之後係有效的。經校準的通道回應可如下表示成頻 率的函數： 等式（11) ^) = ΗΜΚ^) « 其中k尺，及
Hcup⑷ 處Ρ(々))Γ，其中女 其中尺代表一組可用於資料傳輸之所有次頻帶（即「資料次 O:\88\S8973.DOC4 •16· 1358914 \ ) T針對每—資科次頻帶進行校準以獲得矩陣4 (々) 與墓m⑷。或者，可僅針對所 $佳， j偟針對所有資料次頻帶之一子集進行校 户上Μ1專财賴序列號碼第6G/421，462號所述， "下用於「未經校準」次頻帶之矩陣【p_ ^⑷可 猎由内插用於「經校準」次頻帶之矩陣而獲得。 用於每久頻帶《通道回應矩陣腦可「對角化」以芦得 此次頻帶之勒特徵模式。此點可藉由對通道回應矩陣刚 進奇異值分解或對之相關苑陣（其為腦=心酬進 订特徵值刀解而獲得。為清晰起見，奇異值分解用於以下 說明。 回應矩陣EU㈨之奇異值分解可 經校準之上行鏈路通道 表示成：
Hcup(々)-nap〇t)S(々)Yut(i：) ’ 其中女 寺式（12) ”中仏PW係ScupW之左特徵向量之（；y^xiV叮）單一矩陣； 5㈨係SU㈨之奇異值之（Λ^χΛ^)對角矩陣；及 Yut(A〇係Hcup#)之右特徵向量之單一矩陣。 單一矩陣之特徵為= !，其中！係單位矩陣。 因而，經校準之下行鏈路通道回應矩陣^⑷之奇異值分 解可表示成： 等式（13) HCdn(幻= γ·ω(々)2(幻ϋθ)，其中尺 其中矩陣與Uap(A〇分別係gedn⑻之左與右特徵向量之單 一矩陣^如等式（12)與（13)所示且基於上面所述，一鏈路之 左與右特徵向量之矩陣分別係另一鏈路之右與左特徵向量 〇A88\88973.DOC4 -17- 丄乃8914 《矩陣&複數共扼。矩陣Μ)、γ>)、心)與心)係 Υ娜不同形式且矩陣¥)、咖、_與_)亦係^ _的不同形式。為簡單起見，下述參考矩陣㈣與μ亦 可參考其他各種形式。矩陣⑽與厶⑷分別由接取點與使 用者終端機用於空間處理且如所示用其下標表示。特徵向 量亦可常用作「導引」向量。 ΰ 奇異值分解在GUbert Strang所著標題為「線性代數及其 應用」之書之1980年由學術出版社出版的第二版本中已進 一步詳細說明。 使用者終端機可基於由接取點發送之多輸入多輸出先導 估計經校準下行鏈路通道回應。使用者終端機接著可對經 权準之下行鏈路通道回應估計盒咖㈨，其中“尺，進行奇显 值分解以獲得對角矩陣|(]£)與盒咖㈨之左特徵向量矩陣、㈨ 。此奇異值分解可設定為&dnW =立(幻，其中上面每 —矩陣之帽狀符號（「Λ」）標示其係實際矩陣之一估計。 同樣地，接取點可基於由使用者終端機發送之多輸入多 輸出先導估計經校準上行鏈路通道回應。接取點接著可對 經校準之上行鏈路通道回應估計盒㈣㈨，其中。尺，進行奇 異值分解以獲得盒叫㈨之左特徵向量之對角矩陣|(k)與矩陣 SapW。此奇異值分解可給定為良upW=立，。 然而，由於互補通道與校準’故奇異值分解僅需要由使 用者終端機或接取點進行。若由使用者終端機進行，則矩 陣㈧，其中kA：，可在使用者終端機處用於空間處理且矩 陣£iap(幻’其中k尺，可以一直接形等式（即透過發送矩陣良 O:\88\88973.D0C4 -18- 1358914 之項）或以—間接形等 接取點提供。 σ p下所述透過一經導幻參考）向 可對每一矩陣旮k)，其 包含最大奇異值、第二"二奇異值排序使得第-行 σ(>σ > > ^ , 丁弟一大奇異值等等（即 一二’ 〜、中I係排序後办)之第/行之特徵值）。對每 -矩：Γ之奇異值排序時，亦相應地對此次頻帶之相關單 :州與似㈣徵向量(或行)排序。「寬頻」特徵模 :了疋我為排序後所有次頻帶之相同順序特徵模式組（即 =個寬頻·特徵模式包括所有次頻帶之細固特徵模式）。每 -寬頻特徵模式係與所有次頻帶之一個別特徵向量组有關 。主要寬頻特徵模式係與排序後之每一矩陣l(k)中之最大奇 異值相關之特徵模式。 A.上行鏈路空間處理 由使用者終端機對上行鏈路傳輸進行之空間處理可表示 成： ，其中 A：e尤 等式（14) 其中iup(A)係第A個次頻帶之上行鍵路之發送向量.及 §up(幻係具有調變符號之等於Μ個非零項之一「資料」 向量，該等調變符號欲在第&個次頻帶之π個特 徵模式上傳輸。 在接取點處所接收的上行鏈路傳輸可表示成： !’) = ίΜΚ幻，其中^尺等式（15) =H〇p(A：)Kut(^Vu，(幻§叩(幻 + 3ιφ (幻 0:\88\88973.D〇C4 -19- 1358914 *HCUp(也 dW + ilupW =yap (k)myHul (k)vut (k)^ (a：)+Qup (k)
=W! W§up W+Sup W 其中 iup(&)係弟&個次頻帶之上行鍵路之已接收向量；及
SupW係第々個次頻帶之附加白高斯雜訊（additive white Gaussian noise ; AWGN)。 等式（15)採用下面的關係式：= 认)巧卿⑻與 Hcup(々) = yap(々)|(/：)v；>)。 叮进峪得輸之一加權匹配濾波 來自使用者終端機之上 矩陣Map㈨可表示成：
MapW = r(A：)Sa>)，其中η 寺式（16) 在接取點處對所接收上行鏈路傳輸進行之空間處理（或 配過濾）可表示成·· lupW = =r㈣:(_ap_,)§up㈨+〜⑽，其中等式
=Μ 免 HSupW 其中lup (灸）係在上行鏈路上士/去ΠΠ JL, 、 丁鍵峪上由使用者終端機發送之資料向 §UP㈨之·一估計，且心㈨係處理後之雜訊。 B·下行鏈路空間處理 由接取點對下行鏈路傳 副，其中W *間處理可表示成： 其中⑽係下行鏈路之發等式0 8) 向量。 且‘(々)係下行鏈路之資津 在使用者終端機處所接收的下行鏈路傳輪可表示成 O:\88\88973.DOC4
•20- 1358914
r<in W = Hdn Wk W + Hd„ W =Sdn (« d (々)+& ㈨ -Hcdn(々)S:p ⑷§dn (幻+ 2dn (幻 =£l(k)|(k)^p(k)t/；p(k)5<in(k) + ndn(k) =已(k)!(k)L(k) + 〜(k) 其中 ，等式（19) 來自接取點之下行鏈路傳輸之一加權匹配滤波器矩陣 Mut⑷可表示成：
MutW = r(A：)Sw，其中 k尤 等式（20) 在使用者終端機處對所接收下行鏈路傳輸進行之空間處理 (或匹配過濾）可表示成： (從(幻^⑷+〜w)其中，等式（21) = sin(k) + nin(k) 表1總結在接取點與使用者終端機處對資料發送與接收 進行之空間處理。 表1 上行鏈路 下行鏈路 使用者 發送： 接收： 終端機 接取點 接收： 發送： 在上面說明與表1所示中，校正矩陣盒ap㈨與盒ut⑷係分別應 用於接取點與使用者終端機之發送端。校正矩陣金ap(A〇與 L㈨亦可與其他對角矩陣（如用於獲得通道取逆之加權矩 O:\88\88973.DOC4 -21- 1358914 陣⑻與W，)）組合。然而，校正 仅正矩陣亦可應用於接收端 而不是發送端，此點係屬於本發明之範疇。 、圖3係依據本發明之一項具體實施例之對空間多工 之下行鏈路與上行鏈路進行空間處理之方塊圖。 失》 對於位於接取點1 l〇x處之τχ空間處理器ΐ2〇χ内之下广 鏈路’資料向量⑽’其中W，係首先藉由單元310盘： 陣⑽相乘，且接著進-步藉由單元3 i 2與校正矩陣L _ 乘以獲得發送向量―）。向量副，其中W，接W _ 器122X内之發送鏈314處理且透過多輸人多輸出通道發送 至使用者終端m5Gxe單㈣〇對下行鏈路資料傳輸進行空 間處理。 ι 在使用者終端機15(^處，下行鏈路信號由解調變器ΐ54χ 内之-接收鏈354處理以獲得接收向量副，其中在 RX空間處理器丨60又内，接收向量^㈨，其中“尺，係首先 藉由單元356與矩陣㈨相乘，且由單元358透過逆對角矩 陣I认)進一步縮放以獲得向量|dn(A)，其係資料向量‘⑹之— 估計。單元356與358對下行鏈路匹配過濾進行空間處理。 對於位於使用者終端機15(^處之τχ空間處理器ΐ9〇χ内 之上行鏈路，資料向量，其中^尺，係首先藉由單元 與矩陣iutW相乘且接著藉由單元362進—步與校正矩陣 KutW相乘以獲得發送向量、⑷。向量馭⑷，其中“尺，接著 由調變器15妝内之發送鏈364處理，且透過多輸入多輸出通 道發运至接取點110；^單元360對上行鏈路資料傳輸進行空 間處理。 O:\88\88973.DOC4 -22- 1358914 在接取’·411 Gx處’上行鏈路信號由解調變器^内之一 接收鏈324處理以獲得接收向量_，其中在以空間 處理器140x:，接收向量⑽，其中“[係首先藉由單元 326與矩陣相乘且由單元328透過逆對角矩陣^⑷進一 步縮放以獲得向量‘⑷，其係資料向量之—估計。單元 326與328對上行鏈路匹配過濾進行空間處理。 3.束導引 對於某些通道條件，僅在-個寬頻特徵模式上傳輸資料 較好-通常在最好或主要寬頻特徵模式上。如果其他所有寬 頻特徵模式之所接收之信號與雜訊比（signaM〇_n〇ise ratios; SNRs)足夠弱使得藉由採用主要寬頻特徵模式上之 所有可用發送功率可獲得經改良之性能，情形便是如此。 採用束形成或束導引可獲得在一個寬頻特徵模式上的資 料傳輸。對於束形成，調變符號係使用主要寬頻特徵模式 之特徵向量iut，lW或、，㈨（即排序後1(々)或匕㈨之第一行）， 其中hi：，進行空間處理。對於束導引’調變符號係使用主 要寬頻特徵模式之一組「標準化」（或「已飽和」）特徵向量 〜㈨或心㈨，其中Are尺，進行空間處理。為清晰起見，下面 說明上行鏈路之束導引。 對於上行鏈路，主要寬頻特徵模式之每一特徵向量U幻 (其中A:ei〇之元素可具有不同的大小。因而，每一次頻帶之 預凋節符號，其藉由將次頻帶&之調變符號與次頻帶&之特 徵向量2心㈨之元素相乘而獲得，可具有不同的大小。因而 ，每一天線發送向量，其每—個包括給定發送天線之所有 0A88\88973.D0C4 -23- 1358914 資料次頻帶之預調節符號’可具有不同的大小。若每一發 送天..泉4發$功率係有的（如由於功率放大器之限制），則 束形成不能完全利用可用於每一天線之全部功率。 束導引僅使用來自主要寬頻特徵模式之特徵向量U (其中k尺)之相位資訊，且標準化每一特徵向量使得特徵向 !中的所有兀素具有相等的大小。第々個次頻帶之標準化待 徵向量5U,⑷可表示成： lM{k) = [Aeje^Aeje'w...Aeje^f - 〇· m、 等式（22) 其中d係一考數（如j = 1);及 6i{k)係第ι·個發送天線之第灸個次頻帶之相位，其給 定為： 0；(k) = Zvutli(k) = tan'1
等式（23) 如等式（23)所示，向量L(k)中每一元素之相位可自特徵向量 luW之對應元素獲得（即0私）係自幻獲得，其中 、丨(k)=[、丨⑷、2 (卟夂丨凡⑷广） A _上行鏈路束導引 由使用者終端機對上行鏈路上之束導引進行之空間處理 可表示成： 等式（24) 及、(/：)係束
Eup(灸) = L5ut(咖upW，其中女eA： 其中、⑷係第Η固次頻帶上之欲傳輸調變符號 導引之第/:個次頻帶之發送向量。 如等式（22)所示，每一次頻帶之標準化導引向量^(幻之 乂，個元素具有相同的大小但是相位可能不同。束導引因而 〇:\« 财郝 -24- 1358914 對於每·一次頻帶產生一個私洋々®〜 〜 Τ呼 U贫迗向I 2叩㈨，“㈨之個元素 具有相同的大小但是相位可能不同。 束導引在接取點處所接收的上行鏈路傳輸可表示成： 1^) = η^)χ^) + η^) ，其中 等式（25) =Sup (遞W (々)上it (作up ⑻ + 2叩(A：) = Hcup (^)5^(^(^)+ 0^(^) 其中係束導引之第A個次頻帶之上行鏈路之已接收向 量。 採用束導引之上行鏈路傳輸之一匹配濾波器列向量 可表示成： maHScupWKkr，其中^尺， 等式（26) 匹配濾波器向量、㈧可如下述獲得。採用束導引對接取點 處之所接收上行鏈路傳輸進行之空間處理（或匹配過濾）可 表示成： =¾1(聰哪(他⑷⑽叫⑻以咖叩㈨+Supw)，其中心尤，等式(27 = 5up(A：) + «up(^) 其中以幻=(‘賴utW)w(HcupW5utW)(即係鱼ap〇t)與其共扼 轉置之内部乘積）， ^㈨係上行鏈路上由使用者終端機發送之調變符號 、(幻之一估計，及 gup㈨係處理後之雜訊》 B.下行鏈路束導引 由接取點對下行鏈路上之束導引進行之空間處理可表示 〇A88«8973.D〇C4 -25- 成：
Kap丄氣⑷，其中足， 其中如上所述& ( 寺式（28) 標準化特徵向/，1王:：特徵模式之第々個次頻帶之 採用束㈣之下 徵向量⑽生。 可表示成·· ㈣路傳輸之-匹配濾波器列向量心w ❹) = (iW^>W，其中灸心 „ 二於所接收下行鏈路傳輸之在使用者終端機處::： (或匹配過濾）可表示成： 愿 屢〜身(以)2為(〜⑽，其恢
= ^) + ήΜ 守 AUK 其中⑽=低我(明^啤⑽（即以係㈣與其共 置之内部乘積）。 束導引可看作空間處理之一特殊情形，其中 式之僅-個特徵向量係用於資料傳輸， 準化以具有相等的大小。 Ι、Ά 圖4係依據本發明之—Jg JL <βώ余，> ,,、 ^ ^具眼貫施例之對束導引模式之 下仃鏈路與上行鏈路進行空間處理之方塊圖。
對於位於接取點UOy處之TX空間處理器㈣内 鏈路，調變符號㈣，其中W，係首先藉由單元川㈣ 準化特徵向量⑽乘，且接著進—步藉由單元412與校正 矩陣“相乘以獲得發送向量㈣。向量⑽，其中W ，接著由調變器122y内之發送鏈414處理且透過多輸入多輸 O:\88\88973.DOC4 •26- 1358914 出通道傳輸至使用者終端機15〇y。單元4ι〇對束導51模式之 下行鏈路資科傳輸進行空間處理。 在使用者終端機15()7處，τ行鏈路信號由解調變器⑽ 内之-接收鏈454處理以獲得接收向量_?暑其"£[在 咖間處理器i60y内，單元456將接收向量^)，其中g ，與匹配遽波器向量也舰行内部相乘。内部乘積結果接 =由單元458透過咖進行縮放以獲得符號帥，其係調變 付號·^歐-估計單以％與州對束導引模式之下行鍵 路匹配過濾進行空間處理。 對於位於使用者終端機1脚處之TX空間處理器19〇y内 之上行鏈路，調變符號〜⑷，其中係首先藉由單元· 與標準化特徵向量⑽相乘，且接著進—步藉由單元似與 权正矩陣⑽相乘以獲得發送向量、(幻。向量W，其中 接著由調變器154y内之發送鏈输處理，且叩透過多輸 入多輸出通道傳輸至接取點，。單元4 上行鏈路資料傳輸進行空間處理。丨㈣ 在接取點llGy處，上行鏈路信號由解調變器12々内之一 接收鏈424處理以獲得接收向量⑽，其中^。在以空間 處理器140y内，單开1 & W早兀426將接收向量，其中w，與匹 配慮波器向量進行内部相乘。内部乘積結果接著由單 透匕、(幻進仃縮放以獲得符號、㈨，其係調變符號 明之一估計。單元似與似對束導引模式之上行鍵路匹 配過濾進行空間處理。 4.經導引參考 O:\88V88973.DOC4 27- 1358914 如等式（15)所示，在接取點處之所接收上行鏈路向量、㈨ ，其中kA：，在沒有雜訊時係等於由&⑷备叫其係良以)之左 特徵向里矩陣么>(々)透過奇異值對角矩陣I㈨縮放）變換後之 貝料向量§up(/:)。如等式（17)與（18)所示，由於互補通道與校 準，故矩陣立apR)及其轉置分別用於下行鏈路傳輸之空間處 理與所接收上行鍵路傳輸之空間處理（匹配過濾）。 經導引參考（或經導引先導）可由使用者終端機發送且由 接取點使用以獲得立ap(々)與|(幻（其中k尺)之估計而不必估計 多輸入多輸出通道或進行奇異值分解。同樣地，經導引參 考可由接取點發送且由使用者終端機使用以獲得L⑷與 I㈨之估計。 經導引參考包含一特S〇FDM符號（其稱作先導或「p」 OFDM符號）其自使用者終端機處之所有义,個天線（對於上 行鏈路）發送或接取點處之所有义〃個天線（對於下行鏈路） 發送。POFDM符號藉由採用一寬頻特徵模式之特徵向量組 進行空間處理而僅在此一寬頻模式上傳輸。 A_上行鏈路經導引參考 由使用者終端機傳輸之上行鏈路經導引參考可表示成： 2^up,mW = £ut⑷全utm⑻p⑷，其中尺， 等式（3J) 其中Xup’mW係第W個寬頻特徵模式之第Η固次頻帶之發送 向量； 係第w個寬頻特徵模式之第A個次頻帶之特徵 向量；及 p{k) 係欲在第&個次頻帶上傳輸之先導調變符號。 O:\8E\88973.DOC4 •28· 1358914 特徵向量係矩陣㈨之第w行，其中 乙㈨=υ^ν#)·.υ幻]。 在接取點處之所接收的上行鏈路經導引參考可表示成： + ，其中々e尺，等式（32)
=Sup WLt (U#) + s叩 W ~ Scup (^v ut m (k)p(k) + ηφ (k) =Uap (k)|(k)KuHt (k)£ut>m (k)p(k) + nup (k) =uap,m (k)am (k)p(k) + (k) 其中iup,m(幻係第所個寬頻特徵模式之第A個次頻帶之上行 鍵路經導引參考之接收向量；及 〇m(k) 係第m個寬頻特徵模式之第個次頻帶之奇異 值。 以下進一步詳細說明基於經導引參考估計通道回應之技 術。 B.下行鏈路經導引參考 由接取點發送之下行鏈路經導引參考可表示成： 2W„W = Kap (硕“⑻户⑷’其中Arei：’ 等式（33) 其中㈨係第m個寬頻特徵模式之第Η固次頻帶之發送 向量；及 u；p,fflW 係第m個寬頻特徵模式之第/:個次頻帶之特徵 向量。 導引向量仏.„(幻係矩陣ϋ>)之第所行，其中 Gap W =[立^ …W]。 下行鏈路經導引參考可由使用者終端機用於各種目的。 O:\88\88973.DOC4 -29- 例如，下行鏈路經導 JL ^ V, ^ ^ , U存使用者終端機決定接取點 具有什麼種類的多輸入多… 取-占 —通道料之—仕、+、 估計（由於接取點具有 故 叶。下行鏈路經導引參考亦可由使用者 端機料估計下行鏈路傳輸之所接收咖。 c·束導引之經導引參考 對於束導引模式，發 办 牿微^、 响上<工間處理係採用主要寬頻 曰式（―組標準化特徵向量進行。具有標準化特徵向 ΙΓΐΓ傳送函數係不同於具有非標準化特徵向量之整個 "(仰κ%ϋι，ι(·‘(κ々)）。採用所有次頻帶之標準 化特徵向量组而產生之經導引參考可接著由發射器發送， 且由接收器使用以導出束導引模式之此等次頻帶之匹配遽 波器向量。 對於上行鏈路，束導引模式之經導引參考可表示成： 2^(幻=1(呀111(是)；?(/：)’其中灸€尤， 等式（34) 在接取點處，束導引模式之接收上行鏈路之經導引參考可 表示成： 等式（35)
Iup,sr W = Η,,ρ (k)^ (k) + (k) > 其中 k尤， =Hup {k)Kut (k)v ui (k)p(k) + nup (k) =Kk)2„,(k)p(k) + %(k) 為獲得採用束導引之上行鏈路傳輸之匹配濾波器列向量 Sap⑻，經導引參考之所接收向量己p(k)係首先與/⑷相乘。 該結果接著遍及多個所接收經導引參考符號進行積分以形 成Heup(々)5ut(k)之一估計。向量因而係此估計的共扼轉置。 以束導引模式操作時，使用者終端機可發送多個經導引 O:\88\88973-DOC4 •30· 1358914 號’例如，採用標準化特徵向量⑽之-或多個 付號m要特徵模式之特徵向量⑽之—或多個符號 及可能為採用其他特徵模式乏祛 侠式《特徵向量之—或多個符號。 精由⑽產生之經導引參考符號可由接取點用於導出匹配 滤。藉由產生之經導引參考符號可用於 獲得“w，其接著可心導㈣準化特㈣ 行鍵路上之束導引。藉由其他特徵模式之特徵二^ I心㈨產生又經導引參考符號可由接取點用以獲得心2(々)至 、(狀此.等其他特徵模式之奇異 <直。此資訊接$可由接取 點用以决足對於資料處理是否採用空間多工模式或束導引 模式。 對於下行鏈路，使用者終端機可基於經校準下行鏈路通 道回應估計良如㈨導出束導引模式之匹配濾波器向量‘(幻 。特疋έ足，使用者終端機具有來自對良之奇異值分解 I且可導出標準化特徵向量L㈨。使用者終端機接著 可將MapW與包dn(幻相乘以獲得L(_apW，且可基於(他州 而隨後導出也⑷。或者，經導引參考可由接取點採用標準 化特徵向量t⑷而發送，且此經導引參考可由使用者終端 機以上述方式進行處理以獲得心(幻。 D-基於經導引參考之通道估計 如等式（32)所示，在接取點處，所接收上行鏈路經導引參 考（在沒有雜訊時）大約係IpWcJm〇t)pW。接取點因而可基於 由使用者終端機發送之經導引參考而獲得上行鏈路通道回 應之一估計。可採用各種估計技術以獲得通道回應估計。 O:\88\88973.DOC4 -31- 1358914 -項具it貫施財’為了獲得U)之—估計，第_ =頻特徵模式之經導引參考之所接收向量U係首先與先 _變符號/⑷之複數共扼相乘用於經導引參考。該結果 每：ί頻特徵模式之多個所接收經導引參考符號 仃男刀以獲仔Map’KW之—估計，其係第⑺個寬頻特徵模 式U伙-經縮放左特徵向量。可基於⑽之^個項 疋對應-個獲得U之、個項之每—個，其中 個项係自接取點處之〜個天線獲得之所接收符號。由於特 對於每一寬頻特徵模式之每一次頻帶可測 徵向里具有I位功率’可基於經導引參考之所接收功率估 計奇異值弋⑷，w、·.- 量該所接收功率 在另-項具體實施例中，採用最小均方誤差(minimum mean square error ; MMSE)技術以基於經導引參考之所接收 向量iup,„(幻而獲得Uapm⑻之一估計。由於先導調變符號〆幻係 已知的，故接取點可導出之估計使得所接收先導符號 (對所接收向量_VmW進行匹配過濾後獲得）與所發送先導符 號之間的均方s吳差取小化。用於接收器處之空間處理之 MMSE技術之使用在共同讓渡之美國專利申請案序列號碼 第09/993,087號中已詳細說明，其標題為「多向近接多輸入 多輸出（MIM0)通信系統」，申請日期為2001年11月6曰。 經導引參考係發送用於任何給定符號週期之一寬頻特徵 模式，且可進而用以獲得此寬頻特徵模式之每一次頻帶之 一特徵向量之估計。因而，接收器能獲得任何給定符號週 期《一單一敍陣中之一特徵向量之估計。由於單一矩陣之 O:\88\88973.DOC4 -32- 1358914 夕個特徵向κ估計係在不同的符號週期期間 於雜訊及傳輸路徑中其他退化來源又于，且由 徵向量不可沪伤τ. 矩陣艾所估計特 間處理另一鏈路上之資#佶# 係此後用於芏 正二^ 科傳輸，則此等所估計特徵向量之 正父性中U何誤差料致特賴 性能。 J甲《，其可降低 具財施财’強迫每—單—矩陣之所估計特徵 =彼此正交二可採用一一技術獲得特徵向量之 =:其在料出自GUbm此叫之參考或某— 也中已評細說明。 基於經導引參考估計通道 係屬於本發明之範應他技心可採用且此 接取點因而可基於由使用者終端機所發送 而估計ϋ㈦盥|：出，；r m、丄， 子）丨歹亏 ap()^' ~()不必估計上行鏈路通道回應或對S (幻 進行奇異值分解。由於敍』寬頻特徵模式具有任何Γ率 ’故之左特徵向量矩陣心)實際上係n)，且矩 陣I㈨可看作為。 在使用者終端機處用以基於下行鏈路經導引參考估計矩 陣YutW與撕’其中W，之處理可類似於上述上行鍵路經 導引參考之處理而進行。 5，通道估計及空間處理 触圖5係依據本發明之—項具體實施例之程序500之特定具 體:r施例之-流程圖’其用於進行接取點與使用者終端機 處之通道估計及空間以。程序則包㈣部分校準（方塊 O:\88\88973.DOC4 •33- 1358914 5 10)及正常操作（方塊52〇)。 首先，接取點與使用者終端機進行 接收鏈之回應中之差異且獲得校準 =其發送與 在方塊512中）。校準僅需要進彳亍 ^仏⑷，其中 始或使用者終端機正好第一次開機時話期開 ⑽此後分別由錄點與❹者 車W)與 正常操作期間，接取點在已校準二發送端。 u仪平下仃鏈路通道 輸入多輸出先導（在方塊522處）。使用者終端機接收^多 多輸入多輸出先導、基於所接 處理 权準下行鍵路通道回應且保留經校準下行鍵路通道回^ 二塊524處)：可發現通道回應估計係精確時二能 出务值〜退化）。可精由平均化自多個所接收多輸入多輸 出先導傳輸而導出之估計獲得—精確的通道回應估計。 使用者終端機接著對經校準之下行鏈路通道回岸估叶 ^⑷’其中w，進行奇異值分解以獲得對角矩陣—如與單 :矩陣㈣(在方塊526中）。矩陣£(,)包含宜』之左特徵向 f且包含HCUPW之右特徵向#。麵陣么例因而可由使用 者終端機用以對下行鏈路上所接收之資科傳輸及上行鏈路 上欲發送之資料傳輸進行空間處理。 使用者終端機接著採用矩陣之特徵向量（如等式 (3 1)所不）在上行鏈路上向接取點傳輸經導引參考（在方塊 530中）:接取點接收且處理上行鏈路經導引參考以獲得對 角矩陣|W與單一矩陣I⑷，其中在方塊5 3 2中）。矩陣 K⑷包含㈨之左特徵向量且江ρ(/：)包含竝㈧之右特徵向 O:\e8\88973.DOC4 -34- 1358914 里。矩陣仏#)因而可由接取點用以進行上行鏈路上所接收 〈資科傳輸及下行鏈路上欲發送之資料傳輸之空間處理。 矩陣ή>ρ㈨，其中k尤，係基於上行鏈路經導y參考之— 估汁而獲侍，其進而經由基於經校準下行鏈路通道回應之 -估计而獲得之特徵向量產生。因而，矩陣_實際上係 估計之一估計。接取點可平均上行鏈路經導引參考 獲得實際矩陣yapW之更精確估計。 一旦使用者終端機與接取點分別獲得矩陣么與仏㈧， 資料傳輸可於下行鏈路及/或上行鏈路上開始。對於下 路貝料傳輸’接取點藉由良』之右特徵向量之矩陣‘⑷對 符號進行空間處理iL向使用者終端機發送（在方塊州;）。 ^用者終端機接著將接收下行鏈路資料傳輸且採用矩陣 —(其係L之左特徵向量之矩陣γ>)之共扼轉置）對其 進行空間處理（在㈣5辦）。對於上行鏈路倾傳輸，使 用者終端機藉由之右特徵向量矩陣㈣對符號進行 更間處理且向接取點發送（在方塊.55()中）。接取點接著將 收上行鏈路資料傳輸且採用矩陣—（其係^)之左特徵 向量矩陣_之共扼轉置）對其進行空間處理（在方塊… 中）。 下行鏈路及/或上行鏈路資料傳輸可繼續直到由接取點 或使用者終端機終止。使用者終端機閒置時（即沒有資料發 送或接收），仍可發^輸人多輸出先導及/或經料參考^ 允許接取點與制者終㈣分別保留下行鏈路與上行鍵路 通道回應之最近估計。此點將接著允許資料傳輸快速開始 O:\88\88973.DOC4 -35- ’若需要且在其重新開始時。 為清晰起見，p纷 間處理技術，…特定具體實施例之通道估計及空 出先導估細:‘.用者終端機基於下行鏈路多輸入多輸 \準下行鏈路通道回應且進行奇異值分解。 :可由接取點進行通道估計與奇異值分解，iL此點係屬於 本發明之範疇内。—丄、 叙έ 由於時間分割雙工系統之互 補通道’所以通道估計僅需要在鏈路之―端進行。 進行或不進行枝準都可採用此處所述之技術。可進行校 準以改良通道估計，其接著可改U統性能。 此處所述之技術亦可結合其他空間處理技術使用，如用 於寬頻特徵模式中之發送功率配置之水填充，及用於每― 寬頻特徵模式之次頻帶中之發送功率配置之通道取逆。通 取逆及水填充在前述美國專利申請案序列號碼為 60/421,309中已說明。 此處所述之通道估計及空間處理技術可藉由各種構件實 施°舉例而1 ’此等技術可實施在硬體、軟體或其組合中 。對於硬體實施，用以實施此處所述之技術之元件可實施 在一或多個特定應用積體電路（application specific integrated circuits ; ASICs)、數位信號處理器（digital signal processors ; DSPs)、數位信號處理裝置（digital signal processing devices ; DSPDs)、可程式化邏輯裝置 (programmable logic devices ; PLDs)、場可程式化閘極陣列 (field programmable gate arrays ; FPGAs)、處理器、控制器 、微控制器、微處理器、其它設計以執行此處所述功能的 O:\88\88973.DOC4 -36- 1358914 電子單元或其組合。 對於軟S" ，通道估計及空間處理可採用執行此處所 这功月匕1換組（如程序、函數等）來實施。該等軟體代碼可儲 存於記憶體單元（例如圖1中的記憶體單元132及182)中並由 —處理器（如控制器⑽及⑽）執行。記憶體單元可實施在處 理器内部或處理器外部，在此情況下，記憶體單元可經由 技術中沾知的各種構件以通信方式輕合至處理器。 β此處包含用於參考且輔助定位某些段落的標題。此等標 喊並非奴限制此處所述之概念的範疇，且此等概念可應用 於整個說明書的其它段落。 提供所揭示之具體實施狀先前說明錢得任何熟悉本 技術之人士製造或使用本發明。熟悉本技術人士應明白此 等具體實施例可進行各種修改，而且此處所定義的通用原 理可應用於其他具體實施例而不背離本發明之精神或料 :因此’本發明並非欲受限於此處所示的具體實施例，而係 符合與此處所揭示之原理及新穎特徵相_致之最廣範脅。 【圓式簡單說明】 上文已結合附圖說明本發明之各種方面與特徵，其中： 圖1係依據本發明之一項具體實施例之時間分割雙工多 輸入多輸出系統中接取點與使用者終端機之方塊圖· 圖2Α顯示依據本發明之一項具體實施例之接取點與使用 者終端機處之發射與接收鏈之方塊圖； 圖糊示依據本發明之一項具體實施例之用以解決接取 點與使用者終端機處之發射/接收鏈中之差異之校正矩陣 〇；\88\8897i (X>C4 -37- 1358914 之應用； 圖3顯示依據本發明之 下之下行鏈路與上行鏈喟具體實施例對空間多工模式 圖4顯示依據本發明之：行之空間處現； 之下行鏈路與上行鏈路進行之空間處理^導引模式下 圖5顯示依據本發明之-項具體實施例在接取 圖式代表符號說明】 100 - 時間分割雙工多 出系統 110 、 110x 、 HOy 接取點 112 資料來源 114 (TX)資科處理器 120 ' 120x > 120y TX空間處理器 122 調變器 122a至122ap 調變器 122x 調變器/解調變器 122y 調變器 124 天線 124a至124ap 天線 124y 解調變器 130 控制器 132 記憶體單元 140 ' 140x' 140y RX空間處理器 輸 O:\88\88973.DOC4 -38- 1358914 142 RX資料處理器 144 資料槽 150 、 150x 、 150y 使用者終端機 152a至152ut 天線 154 解調變器 154x 、 154y 調變器/解調變器 154a至154ut 解調變器 160 、 160x ' 160y (RX)空間處理器 170 · RX資料處理器 172 資料槽 180 控制器 182 記憶體單元 188 TX資料處理器 190 ' 190x ' 190y TX空間處理器 212 早兀 214 、 264 發射鏈 224 、 254 接收鏈 262 早兀 310 、 312 、 326 、 328 、 360 — 早兀 314 發射鏈 324 接收鏈 354 接收鏈 356 ' 358 ' 360 ' 362 (TZ7 —· 早兀 364 發射鏈 O:\88\88973.DOC4 -39 1358914 410 ' > 412 單元 414 發射鏈 424 接收鏈 426、 ‘ 428 、 456 、 458 早兀 454 接收鏈 460、 462 — 早兀 464 發射鏈 O:\88\88973.DOC4 -40·

Claims (1)

  1. -------- 正本I 129796號專利申請案 拾、申請專利範圍： 中文申請專利範圍替換本(100年11月） Κ -種在-無線時間分割雙工（TDD)多輸人多輸出（ΜΙ_ 通信系統令進行空間處理之方法，其包含： 處理透，一第—鍵路所接收之一第—傳輸以獲得至少 一特徵向量’其可用於對透過該第-鏈路所接收之資料 傳輸與透H料所發送之資㈣輸進行空間處理 ，及 在透過°亥第一鏈路傳輸之前，採用該至少-特徵向量 對一第二傳輸進行空間處理。 里 2·如申請專利範圍第1項之方*，其進一步包含： 採用該至少一特徵向量對透過該第-鏈路所接收之一 第三傳輸進行空間處理以恢㈣於該第三傳輸之資料符 號。 3.如申請專利範圍第㈤之方法，其中該第一傳輸係該第一 鏈路之-多輸人多輪出通道之至少—特徵模式上所接收 之一經導引先導。 4. 如申請專利範圍第㈣之方法，其中該第一傳輪係由自複 數個發射天線所發送之複數個先導傳輸組成之—多輪入 多輸出先導’且其中來自每一發射天線之該先導傳輸係 可由該多輸入多輸出先導之一接收器識別。 5.如申明專利範圍第4項之方法，其中該處理該第—傳輸包 括： 基於該多輸入多輪出先導獲得該第一鏈路之一通道回 應估計，及 88973-1001102.doc 1358914 分解該通道回應估計以獲得複數個可用 第二鏈路之空間處理之特徵向量。 …等第一與 6. 如申請專利範圍第5項之方法， 應估計係採用奇異值分解法分解。4 一鏈路之通道回 7. 如申請專利範圍第4項之方法，進-步包人. 採用該至少一特徵向量對先導符號進^門虎 生-經導引先導，用於該第二鏈路…：間處理以產 ,道之至少一特徵模式上之傳輸。 ,輸入多輸出通 8. 如申請專㈣圍第1項之方法%中該第 特徵向量進行空間處理用於該第二鏈路之 出通道之一特徵模式上之傳輸。 別夕輪 二項之方法’其中該第二傳輪係採用— 1特徵向置進行空間處理用於該第二鍵路之一 入夕輸出通道之—特徵模式上之傳輸，^ 量包括複數個具有相同大小之元素。 #化特徵向 10.如申請專利範圍第W之方法，其中 第一鏈路之一多势入夕认b 得輸係才木用该 化特徵道之—特徵模式之一標準 ’里而產生之-經導引先導，該標準化特徵向量 匕括複數個具有相同大小之Μ，且其中獲 等第-與第二鏈路之空間處理之一特徵向量…、該 如申請專利範圍第W之方法，進一步包含： 校準/等第肖第二鏈路使得該第一鍵路之一通道回 應估計係互補㈣帛二料之-料喊估計。 12.如申請專利範圍第11項之方法，其中該校準包括： 88973-l〇〇ii〇2.d〇c ^14 基於該等第一與第- 锷弟—鏈路之通道回應估計獲得該第一 鍵路之校正因數，及 基於該等第一與第- 罘一鏈路之通道回應估計獲得該第_ 鏈路之校正因數。 τ又仔X弟一 13.如^專利範圍第1項之方法，其中該時間分割雙工多輸 入夕輸出通信系統利用正交頻率分割多工(一。一 frequency division mult,'«I . mUUlplexHDM)，且其中對該第 一傳輸之處理與對該第二值 —傳輪之二間處理係對於複數個 次頻π之母一個進行。 . Η.-種用於-無線時間分割雙工（tdd)多輸入多輸出 (ΜΙΜΟ)通信系統之裝置，其包含： 用於處理透過一第-鏈路在-ΜΙΜ0通道之至少一特 '徵模式上所接收之_白人SI …之&含至少-經導引先導的第-傳輸 以獲得至少-特徵向量之構件，該特徵向量可用於對透 過該第-鏈輯接收之賴傳輸與透過_第項路所發 送之資料傳輸進行空間處理；及 在透過該第二鏈路傳輸之前，採用該至少一特徵向量 對一第二傳輸進行空間處理之構件。 1 5.如申請專利範圍第14項之裝置，其進一步包含： 採用該至少一特徵向量對透過該第一鏈路所接收之一 第三傳輸進行空間處理以恢復用於該第三傳輸之資料符 號之構件。 16.如申請專利範圍第14項之裝置，其中該第一傳輸係由自 複數個發射天線所發送之複數個先導傳輸組成之一多輸 88973-1001102.doc •3- 1358914 入夕輸出先導’且其巾來自每-發射天線之該先導傳輸 係可由該多輸入多輸出先導之一接收器識別。 π·如申請專利範圍第16項之裝置，其進一步包含： 用於基於該多輪入多輸出先導獲得該第一鏈路之一通 道回應估計之構件；及 用於刀解該通道回應估計以獲得複數個可用於該等第 一與第二鏈路之空間處理之特徵向量之構件。 18. 一種用於一無線時間分割雙工(TDD)多輸入多輸出 (ΜΙΜΟ)通信系統之裝置，其包含： 一可操作以處理透過一第一鏈路所接收之一第一傳輪 以獲得至少一特徵向量之控制器，該特徵向量可用於對 透過該第-鏈路所接收之f料傳輸與透過_第二鍵路所 發送之資料傳輸進行空間處理；及 一可操作以在透過該第二鏈路傳輸之前採用該至少— 特徵向量對-第二傳輸進行空間處理之發射空間處理器。 19. 如申請專利範圍第18項之裝置，其進一步包含： 一可操作以採用該至少一特徵向量對透過該第一鏈路 所接收之一第三傳輸進行空間處理以恢復用於該第三傳 輸之資料符號之接收空間處理器。 20. 如申請專利範圍第18項之裝置，“該第—傳輸係該第 -鏈路之-多輸人多輸出通道之至少—特徵模式上所接 收之一經導引先導。 21. 如申請專利範圍第18項之裝置，其中該第一傳輸係由自 複數個發射天線所發送之複數個先導傳輸組成之—多輪 88973-1001102.doc -4· 1358914 入多輸出先導，且其中來自每一發射天線之該先導傳輸 係可由該多輸入多輸出先導之一接收器識別。 22.如申請專利範圍第21項之裝置，其中該控制器係可進一 步操作以基於該多輪人多輸出先導獲得該第-鏈路之一 通道回應料’且分解該通道E7應料以獲得可用於該 等第一與第二鏈路之空間處理之複數個特徵向量。 23· -種在-無線時間分割雙工（tdd)多輸人多輸出（趣〇) 通信系統中進行空間處理之方法，其包含： 採用一多輸入多輸出通道之一特徵模式之一標準化特 徵向量對先導符號進行空間處理以產生一第一經導引先 V用於透過4夕輸人多輸出通道之該特徵模式進行傳 輸，該標準化特徵向量包括複數個具有相同大小之元素 先於该多輸入多輸出通道之該特徵模式上之傳輸，採 用該標準化特徵向量對資料符號進行空間處理。 如申請專利範圍㈣項之方法，其進—步包含： 休用一個特徵模式 木輛罕化特徵向量對先導付现 入：二：理M產生一第二經導弓丨先導用於透過該多輸 夕輸出通道之該一個特徵模式進行傳輸。 88973-100iiQ2.doc
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