TWI364183B - Unified mimo transmission and reception - Google Patents

Description

i3641S3 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體而言係關於通訊，且更特定言之係關於在一 多入多出（ΜΙΜΟ)通訊系統中之資料傳送。 【先前技術】

一 ΜΙΜΟ系統為資料傳送在一傳送實體處使用多（Ντ)傳 送天線且在一接收實體處使用多（Nr)接收天線。一由Ντ傳 送天線及>^接收天線形成之ΜΙΜ〇通道可被分解為Ns空間 通道，其中Nemin{NT，Nr}。Ns空間通道可用於並行傳送 資料以達成更高產出且/或超靜定地達成更大可靠性。 每一空間通道可經歷各種不利通道狀態，例如，衰減、 户路徑及干擾效應。Ns空間通道亦可經歷不同通道狀態且 可達成不同訊號與雜訊及干擾的比率（SNR)。每一空間通 道之SNR均判定其傳送能力，該傳送能力通常由一可在空 間通道上可靠地傳送之特定資料速率而量I對於一時間 變量無線通道而言，通道狀態隨時間改變且每一空間通^ 之SNR亦隨時間改變。不同空間通道之不同驗加上每^ 空間通道之SNR之隨時間變化的特性使在m細系統 效地傳送資料具有挑戰性。 若傳送實體已知通道狀態，則其可以更充分利用每一空 間通道之傳送能力之方式傳送資料。然而，若傳送實體： Μ道狀態’則其可需要以—低速率傳送資料使得即使在 最壞通道狀態下諸傳送可由接收實體可靠地解媽 預期最壞的通道狀態規定了效能，此為非常不當的。 】〇2907.doc 1364183 因此在此項技術中存在 料的需要。 一在一 ΜΙΜΟ系統 中有效傳送資 【發明内容】

本文為m，MI_統，其支㈣ 資^之多運作模式。每-運作模式與在—傳送實體處= 同空間處理關聯。至少-個運作模式利用引導傳送分集 (STD)。由於STD’傳送實體以多引導矩陣來執行空間處 理以在多空間通道上傳送資料。結果，單一速率可用於利 用STD之運作模式的所有空間通道。

傳送實體（例如）基於一合理地精確通道估算值之有效性 自多運作模式巾選擇-運作模式1據選擇之運作模式該 傳送實體執行資料傳送之㈣處理。接收實體可利用各= 接收器空間處理技術以恢復由傳送實體發送之資料。該接 收實體可為所有運作模式利用一最小均方誤差（mmse)技 術。由於MMSE技術，該接收實體可導出一空間過濾器矩 陣且以所有運作模式相同之方式執行接收器空間處理。然 而’如下文所述，使用不同有效通道響應矩陣以導出不同 運作模式之空間過濾器矩陣。 下文進一步詳細描述本發明之各種態樣及實施例。 【實施方式】 本文使用之詞語"例示性，，表示"起一實例、範例或說明 之作用"。任何本文描述為"例示性"之實施例不必要被解 釋為比其它貫施例更佳或更具優勢。 圖1展示在一 ΜΙΜΟ系統100中之一傳送實體110及一接收 102907.doc 1364183 實體〗50之簡單方塊圖。在傳送實體n〇處，空間處理 器130根據一所選擇之運作模式對資料符號（由一向量 . 表示）執行空間處理以產生傳送符號（由一向量！(m)表示）。 . 如本文所使用，一"資料符號"為一資料之調變符號，一 "導引符號"為用於引導之調變符號（由傳送實體及接收實體 兩者已知為一先驗之資料），一"傳送符號"為一待自一傳送 天線發送之符號，一"接收符號"為一自一接收天線獲得之 φ 符號，且一調變符號為在一用於一調變方案（例如，M_ PSK、M-QAM等）之-訊號組中之點的複值。傳送符號由 傳达單兀（TMTR)132進一步調變以產生^調變訊號，其自 Ντ傳送天線134且經由一 ΜΙΜΟ通道而被傳送。 • 在接收實體150處’被傳送的經調節訊號由仏接收天線 . 152接收，且NR接收之訊號由一接收單元（RCVR)i54調節 以獲得接收之符號（由一向量n(m)表示）（>__RX空間處理器 160以空間過濾器矩陣對接收之符號執行接收器空間處理 φ (或空間匹配過濾）以獲得偵測後的'，資料符號（由一向量 乏(m)表不），其為由傳送實體11〇發送之資料符號之估算 值。下文描述在傳送實體及接收實體處之空間處理。 ΜΙΜΟ系統支援使用多運作模式之資料傳送。在傳送實 體及/或接收實體處每一運作模式利用不同的空間處理。 在一實施例中，每一運作模式（1)利用全CSI或部分csi傳 送且（2)採用或不採用引導傳送分集（STD)。由於std，傳 送實體以弓丨導矩陣執行空間處理使得一資料傳送觀察到有 效通道之整體且不卡在單—不良通道實現上一較長時間。 102907.doc 1^04183 。表1概述ΜΙΜΟ系統之 從而，效能非由最壞通道狀態規定 四個運作模式。 表1-運作模式 全CSI傳送 部分CSI傳送 無STD 資料在特徵模態上不利 用STD傳送 資料在空間通道上不利 用STD傳送 STD 資料在特徵模態上ϋ STD傳送 ---——1 資料在空間通道上利用 STD傳送 由於全csi傳送，資料‘_ΜΙΜ〇通道之正交空間通道 (或"特徵模態"）上傳;^ β由於部分CSI傳送，資料在奶_ 通道之空間通道（例如，自單獨傳送天線）上傳送。全CS】 .#送可提供更佳效能且若傳送實體具有在特徵模態上發送 資料的資訊則可使用全CSI傳送。部分CSI傳送可與非常少 資訊（例如，用於資料傳送之一或多個速率）一起使用。 ΜΙΜΟ系統可支支援不同及/或其它運作模式。舉例而言， • MlM〇系統亦可支援一束引導模式及/或一束形成模式，其 利用單一（最佳）空間通道以傳送資料。 圖2展示表1所示之四個運作模式之一資料傳送模型。對 於STD而言’傳送實體可對資料符號1(rn)執行空間處理（或 空間展開"）以獲得展開符號毛(m)(方塊220)。對於全CSI傳 送或部分csi傳送而言’傳送實體亦對展開符號毛(111)執行 空間處理以獲得傳送符號！(m)(方塊230) ^對於全CSI傳送 或部分CSI傳送而言，接收實體對接收之符號^(以）執行接 收器空間處理（或空間匹配過濾）以獲得過濾之符號鉍w)， 102907.doc 13641—83 其為展開符號2_(m)之估算值（方塊260) *接收實體亦可對過 據之符號|(w)執行接收器空間處理（或"空間解展開以獲 得傾測後的資料符號£(/„)(方塊270)。 如圖2所示’對全CSI傳送或部分◦^傳送而言，傳送實 體可在執行空間處理前執行空間展開。對全CSI傳送或部 分CSI傳送而言，接收實體可執行相反的空間匹配過濾，

隨後執行空間解展開。接收實體亦可共同執行空間匹配過 濾及空間解展開。 如圖2所示，Ns資料符號流可在Ns，，資料"通道上發送。 每一資料通道為一由一在傳送實體處之ym)之元素與接收 實體處之對應元素£(w)之間的由一資料符號流所觀察的有 效通道。第/資料通道因此為在芝(m)之第/元素與丑讲）之第^ 元素之間的有效通道。STD隨機產生Ns資料通道。對全 csi及部分CSI傳送兩者而言，Ns展開符號流（若利用 或Ns資料符號流（若未利用STD)可在MlM〇系統之^空間 通道上發送。對全CSI傳送而言’ Ns空間通道彼此正交且 稱作為特徵模態。 1.使用引導傳送分集之全csi傳送 在MIM〇系統100中，自傳送實體110處之NT傳送天線及 接收實體150處之NR接收天線形成之MIM〇通道的特徵在 於一NRxNT通道響應矩陣H(m)，其可為如下： H(w) = \i(w) …为叫⑻ A2.2(w) ··· h2Nj(m)

Anr>1(w) hUk2(nt) ... /,Nrn (w) 等式（1) 102907.doc •10- 1364183 其中入口 hi，j⑽㈣…NAH)表示在一傳送範圍岐 傳送天線j與接收天線i之間之耦合或複合通道増益。一傳 送範圍可涵蓋時間及/或頻率維度.舉例而言，胃在一單载 體MEMO系統中，一傳送範圍可對應於一個符號週期，豆 為傳送-資料符號之時間間隔H載體mem〇系統 中，-傳送範圍可對應於在-個符號週期内之—個頻率欠 能帶。一傳送範圍亦可涵蓋多個符號週期及/或多個次能 帶。為簡單起見，Mmo通道被假定為完全與化嘱^^ 列。 對於全CSI傳送而言，可帽啦—相關矩陣執行特徵 值分解以獲得Ns廷(m)之特徵模態，如下： R(w) = Hw(w)H(m) = E(w).A(w).Ew(m) , 專式（2) 具中，E(m)為廷(m)之一 ΝτχΝτ相關矩陣； 綱為-NtxNJ元矩陣，其列為恤）之特徵向 量；

Km)為R(m)之特徵值之一ΝτχΝτ對角矩陣；且 11表示一共軛轉置矩陣。 -單元矩陣IL之特徵在於特性妙㈣，其中！為單位矩 陣。單元矩陣之列互相正交’且每一列具有單位功率。矩 陣！(m)亦可稱為”特徵模態"矩陣或,，傳送"矩陣且可 實體用於”處理以在Nsa(m)之特徵模態上傳送資料。 特徵模態可看作為經由分解獲得之正交㈣通道 之對角線入口為E(m)之特徵值’其代表〜特徵模態之:率 102907.doc 1364183 增益。亦可執行奇異值分解以獲得左特徵向量及右特徵向 量之矩陣，其可用於全CSI傳送。 傳送實體可執行利用STD之全CSI傳送之空間處理，如 下所示： x^(m) = E(w)· V(/w)s(/«) 其中l(m)為待在一傳送範圍m内發送之多達Ns資料符號的 向量；

X(m)為傳送範圍m之一單位引導矩陣； i/(W)為一在傳送範圍m内待自Ντ傳送天線發送之叫 傳送符號的向量。

等式（3) 大體上’ ND資料符號可在ΜΙΜΟ通道之ND(最佳）特徵模態 上同時發送’其中UNdSNs。色(m)中之Nd資料符號以NdX Nd引導矩陣乂(m)空間展開以獲得Nd展開符號。每一展開 符號包括每一 nd資料符號之一組件。Nd展開符號然後在 H(m)之特徵模態上傳送。引導矩陣y(m)可如下產生。 接收實體自NR接收天線獲得接收符號，其可表達為： r^m) =H(w) */(w) + n(m) = H(m) E(m).V(m).s(w) + n(w) ；j =Η}-政(w) · 5(w) + S(w) 等式（4) 其中，r/(w)為一在傳送範圍爪内具有^^接收符號之向量； 2_(m)為傳送範圍m之一雜訊向量；且 H/為一由具有全CSI傳送及STD之資料向量 觀察之NRxNT"有效"通道響應矩陣，其為： 等式（5) 102907.doc -12- 1364183 為簡單起見，雜訊假定為具有一零平均向量及一協方差矩 陣Φηη=σ2 · i的可加性白高斯雜訊（AWGN) ’其中’ σ2為雜 訊之變量且I為單位矩陣。 接收實體可使用各種接收器處理技術恢復§_(m)中之資料 符號。可應用於全CSI傳送之技術包括一全CSI技術及 MMSE技術。

對於全CSI技術而言，接收實體可如下導出一空間過渡 器矩陣Μ；·。》: 等式（6) 接收實體可如下使用M^(W)執行接收器空間處理： !/«,(«) =Μ^,.(ι«)·γ^(»ι), ’等式（7) = Vw(w).A-，(/»)Ew(m)-Hw(m)[H(TO).j^w).y(m).§(m)+B(jn)] = s(m) + nsfai(m), 其中i^(m)為具有乂偵測後之資料符號之一向量；且 5如(^0為在全C SI處理後之後偵測雜訊。 對於MMSE技術而言，接收實體可如下導出一空間過減 器矩陣: 邱_崎(坩)=卸攻％)·〇) + σ2.1]*1 .g〉：㈣ , ° 等式（8) 空間過濾器矩陣拉/—一㈣最小化來自空問 «二間過濾器之符號估 算值與§_(m)中之資料符號之間的均方誤差。 接收實體可如下執行MMSE空間處理： 102907.doc 13 1364183 (Λ〇. Μ〉咖加).[Η} #〇«).§(/«) +S(W)]， =iy Λ , 等式（9) -/_卿_㈣.g〉#(ιη).5㈣+< 咖㈣， 其中髟_«-㈣為含有矩陣[放>_„„„咖).3>_攻(/«)]之對角線元素的 對角矩陣，或 且為MMSE過濾雜訊。 來自空間過慮器M’/__e(m)之符號估算為資料符號之非標準 化估算。與定標矩陣•㈣之乘積提供資料符號之標準 化估算。 75 全csi傳送試圖在a(m)之特徵模態上發送資料◎然而， 歸因於（例如）a(m)之一不完善的估算、特徵值分解、有限 運异精確度中之誤差等等，—全CSI資料傳送可並非完全 正交》MMSE技術可解決（或"清除"）全⑶資料傳送中正交 性之損失。 對於在-利用正交頻率部門多工（〇FDM)之mim〇系统中 之STD，NF料矩㈣m)可仙於㈣職生成之Νρ次能 帶。此等NF引導矩陣可選擇成具有以下形式： Y(m) b'(m) 0 … 〇 0 &(w) … 〇 • » • · 0 0 • ... bNT0») 且 :1 ”，nf， 等式（10) 其中bi(m)為傳送天線i之次能帶 田 不、人此Vm之重量。對每一次能帶 而言引導矩陣X(m)中之重量可如下定義： 2π(ΜΧ/π-1) ~Νί~ ⑽一 ’ Κ.Ντ與圳Nf等式⑼ 展示於等式⑴）之重量對應於越過每—傳送天線之心次 102907.doc 14- U64183 能帶之漸進相位變換，间脖 交換冋時相位變換隨Ντ傳送天線之 速率的變化而變化。此耸番旦士 μ , 此專重里有效地形成一線性陣列之Ν 同等間隔之傳送天線的每一次能憨 母人此帶的一不同束。可因此在 -頻率域或時間域中執行㈣展開。㈣展開可藉由將每 -傳送天線i之nf次能帶的…資料符號〜⑴到购與彼天 線之NF重量bi(_bi(NF)相乘而在頻率域中執行。同樣， 空間展開可藉由⑴對每一傳送天線i之化空間處理符號執 行- nf點反向離散傅立葉（F()u如）變換（idft)以獲得彼傳 送天線之nf時間域樣本及⑺由；樣本執行每一傳送天線i之 NF時間域樣本之循環變換而在時間域中得以執行。 2.使用引導傳送分集之部分CSI傳送 對於利用STD之部分CSI傳送而$，傳送實體可如下執 行空間處理： = V(w)-s(/w), 等式（12) 參 其中<(7W)為傳送範圍m之傳送資料向量。如在等式（12)中 所示，Mm)中之每一資料符號均可以幻⑷之各 自列得以空間展開。然後自Ντ傳送天線傳送Ντ 展開符號。 Τ 接收實體獲得接收之符號，其可表現為： =fi(OT) ?p(w) + n(w) = H(m) V(m).s(OT) + n(m), 等式（13) = H^(w) s(w) + n(m), 其中GOw)為傳送範圍m之接收之符號向量；且 102907.doc 1364183 攻(岣為由利用STD之部分CSI傳送之§_(m)觀察到之一 NRxNT有效通道響應矩陣，其為： ㈣=H⑻.Y(w)。 等式（14) 接收實體可使用各種接收器處理技術恢復乏(m)中之資料 符號。可應用於部分CSI傳送之技術包括一通道相關矩陣 反轉（CCMI)技術（且亦一般稱為一零強制技術）及MMSE技 術。 對於CCMI技術而言，接收實體可如下導出一空間過濾 器矩陣ML™·㈣： 接收實體可如下執行CCMI空間處理： 0)= ML,〇«).£»， =%_eff \m)· im) · [H； ^ (jn) · s(m) + n(m)], =5(m)+<_·(/»)， 等式（16) 其中3二(历)為CCMI過濾雜訊。歸因於㈣之結構，CCMI 技術可放大該雜訊。 對於MMSE技術而言，接收實體可如下導出一空間過濾 器矩陣: M;_國» = /⑻·Η;/0«) + σ2·ΙΓ丨·Η’Ρ ί/(/«)。 等式（17) 部分CSI傳送之等式（17)具有與全CSI傳送之等式（8)—樣之 形式。然而，在部分CSI傳送之等式（17)中使用 (讲)(代替抝_故(历)）。 102907.doc •16· 1364183 接收實體可如下執行MMSE空間處理： 坩）=2二_™»* ⑻逆乂卿㈣.^»， 其中 Sp-»™*(w) = diag tMp-~»«(w).fip_<#(»0]且 5;_ 細^m)為部分eg!傳送 之MMSE過濾雜訊。 一連續干擾消除（SIC)技術亦可用於全CSI傳送與部分 CSI傳送兩者。對於SIC技術而言，接收實體在連續階段中 恢復§Xm)中之資料符號。為清楚起見，以下描述假定以… 之每一元元素及L(m)之每一元素對應於一資料符號流，其 中，L(m)可為r»或匕»。接收實體在Ns連續階段處理 jl(m)中之NR接收符號流以恢復ym)中之Ns資料符號流。通 常，SIC處理使得為一串流而恢復一封包，且然後為另一 串流而恢復另一封包等等。為簡單起見，以下描述假定 Ν$=Ντ 〇 對於每一階段€而言，（其中€=1...Ns)，接收實體對彼階 段之NR輸入符號流執行接收器空間處理。第一階段 (’=1)之輸入符號流為接收之符號流，或。每 Ik後1¾ (/- 2. _ .Ns)之輸入符號流為來自一先前階段之 修改符號流。階段/之接收器空間處理基於一空間過濾器 矩陣M (w) ’其可基於一縮減的有效通道響應矩陣纪…）且 另外根據CCMI、MMSE或一些其它技術而導出。纪…）包. 含對應於階段/中未被恢復2Nj+lf料符號流之·'廷丨^㈨ 或㈨中的]^以+1行。接收實體獲得階段/之一偵測資 102907.doc -17 ‘ 1364183 料符號流且進一步處理（例如，解調變、去交織及解碼） 此串流以獲得一對應之解碼後資料流。 接收實體隨後估算資料符號流匕}對未被恢復之其它資料 符號流引起的干擾。為估算該干擾，接收實體以與由傳送 貫體對此串流處理之方式相同之方式處理（例如，重編 碼、交織及符號映射）解碼資料流以且獲得一"再調變"符 號流W ’其為剛恢復之資料符號流{〜}的一估算。接收實 體然後以與由傳送實體執行的相同方式對重調變符號流執 行空間處理且進一步將結果與通道響應矩陣廷(m)相乘以獲 得由串流fc}引起之nr干擾組份^接收實體然後從現 1¾段/之NR輸入符號流£«(W)減去；{^干擾組份y(w)以獲得下 一階I又之NR輸入符號流丨（m)，或丨（m)=£/(m)-j/(w)«輸 入符號流f+1(m)代表在資料符號流fc}未傳送時（假定有效 地執行干擾消除）接收實體將接收的串流。接收實體然後 對Nr輸入符號流£/+〗（w)重複同樣處理以恢復另一資料流。 然而，隨後階段Ή之有效通道響應矩陣由對應於 在階段f中恢復之資料符號流{&}的一行而減少。 對於SIC技術而言，每一資料符號流之snr取決於（！）每 一階段之接收器處理技術（例如，CCMI或MMSE) ; (2)其中 恢復資料符號流之特定階段及（3)歸因於在後來階段中恢復 的資料符號流的干擾的量《通常，因為消除了來自在前階 段中恢復之資料符號流的干擾’所以SNR為在隨後階段恢 復之資料符號流而逐漸地改良。此可然後允許更高速率用 於在隨後階段恢復之資料符號流。 102907.doc -18 - 1364183 對於不利用STD之全CSI傳送及部分CSI傳送而言，在傳 送實體及接收實體處之空間處理與上文相對於利用STD之 全CSI傳送及部分CSI傳送的描述類似。然而，當不利用 STD時，引導矩陣X(m)自等式中省略。 表2為四個運作模式總結了在傳送實體及接收實體處之 空間處理。為清楚起見，傳送範圍之指示"(m)”未在表2中 展示。SIC技術可用於全CSI傳送與部分CSI傳送兩者，但 在表2中未圖示。 表2 全CSI傳送 部分CSI傳送 不利用STD STD 不利用STD STD 傳送器 x；=E-s X/=I-V-s ip =s x；=V-§ 有效通道 Η"/ ί1Γ=Η E H^=H E V H；.,r=H V 接收之符號 d =H iXj S+s 接收器 Μ^,. M二=VWM:⑽. 全 CSI/CCMI I/OI =M/CJI Ί/ ^ X « X 2 §ccmi ^^ILecmi *Cp 接收器 MMSE % ^ +σ2-I]'1 fi*_nw»ue — ] sz =nr _1M: rz 在表2中，下標"X"可為全CSI傳送之”f"或部分CSI傳送之 ’p"，且下標"z"可為利用STD之”s”或不利用STD之”η”。對 102907.doc 19 1364183 於全CSI技術及CCMI技術而言， 障可其和用STD之空間過濾器矩 旱了基於（1)不利用STD之空間過请 品道山X 過，慮杏矩陣及（2)引導矩陣v 而導出。MMSE技術可用於所有 一 pi -a .·* ^ ^ . ，四個運作模式。MMSE空 而道山 " '、所有四個運作模式相同之方式 而導出’雖然具有不同有效诵 H- _ 通、響應矩陣心、、 —·哲及-μ。MMSE接收器空間處理亦可以與所有四個運

作模式相同之方式而執行，雖然MMSE空間過遽器矩陣以 不同的有效通道響應矩陣導出。一基於mmse之接收器可 因此支持所有使用相同MMSE空間處理之四個運 MMSE空間過濾器矩陣亦可如下導出： 、"

Mjr mnue = Η,_^ · [Η*^ + σ2 · I] 項σ · {可以雜訊之協方差矩陣也η(若已知）替代。 3.資料及導引訊號的傳送 四個運作模式之資料及導引訊號可以各種方式傳送。下 文描述一些例示性導引訊號及資料的傳送方案。 圖3展示部分CSI傳送之傳送資料及導引訊號的方法3〇〇 的一流程圖。傳送實體可不利用STD傳送一 MIM〇導引訊 號（方塊3123)或利用8丁〇傳送熥1河0導引訊號（方塊3121))。 一ΜΙΜΟ導引訊號為一包含自Ντ傳送天線發送2Ντ導引訊 號傳送的導引訊號’來自每一傳送天線之導引訊號傳送可 由接收實體識別。此可（例如）藉由（1)使用每一傳送天線之 導引訊號傳送之一不同正交序列或（2)在不同次能帶及/或 符號週期自Ντ傳送天線發送Ντ導引訊號傳送來達成。一 ΜΙΜΟ導引訊號可利用STD以與為資料相同之方式，藉由 102907.doc -20· 1364183 以引導矩陣χ執行空間處理來傳送。 接收實體可基於不利用STD發送的MIM0導引訊號而導 出Η的估异（方塊3 14a)或基於利用STD發送的MIM〇導引訊 號而導出被的估算（方塊3i4b)。為改良通道估算之質 里，接收實體可使用一有限脈衝響應（FIR)過濾器、一盔 限脈衝響應_)喊H或其它類型之過制㈣當前獲得 的訊框及先前訊框之狀矩陣。該㈣可獨立地在通 道響應矩㈣對每-元素執行。接收實體亦可基於狀算 (方塊3Ma)或可基於軋球獲得廷(方塊3i4b)。 接收實體亦估算資料通道之SNR，基於選擇一個或 多個"初始，，速率以用於資料傳送，且將初始速率發回傳送 實體（方塊322)。SNR估算及速率選擇可如下文描述執行。 傳送實體接故初始速率且判定一個或多個”最终"速率以用 於至接收實體之資料傳送（方塊324)。最終速率可等於初始 速率或等於初始速率之修改型式（例如）以考慮進通道估算 之時效。 傳送實體可藉由執行（1)不利用STD之部分CSI傳送的無 1處里（或相專地，以單位矩陣又的空間處理）（步驟Μ。） 或（2)利用STD之部分csi傳送的以引導矩陣γ的空間處理 (步驟332b)來傳送資料。資料以由傳送實體判定之最終速 率而傳送。接收實體可用—基於这為不利用STD之部分⑶ 傳送導出之空間㈣器矩陣接收㈣傳送（方塊33叫或用 一基於為利用STD之部分CSI傳送導出之空間過濾器 矩陣接收資料傳送（方塊3 3 4 b)。傳送實體可同時傳送導引 102907.doc 21 1364183 訊號及資料。舉例而言，方塊3 12a/b中之ΜΙΜΟ導引訊號 傳送可與方塊332a/b _之資料傳送同時發生。在此情況 中，SNR估算及速率選擇可基於在一先前訊框中發送之 ΜΙΜΟ導引訊號。 r 對於全CSI傳送而言，傳送實體及接收實體都（直接地或 間接地）獲得特徵模式矩陣1。此可以各種方式達成。舉例 而言，傳送實體可傳送一 ΜΙΜΟ導引訊號，且接收實體可 φ 獲得Η之一估算’執行特徵值分解以獲得£，且將基發送回 傳送實體。對於一分時雙工（TDD)系統’一高度的相關正 常存在於下行鏈路與上行鏈路通道響應之間，因為此等鍵 路共用相同頻帶。若在兩實體處之傳送/接收鏈之響應之 間的差值可被判定且經由校正而解決，則被校正的下行鏈 路與上行鏈路通道響應可被假定為彼此可互逆（或互為轉 置）。此可給出為廷up= gj：” ’其中廷^為下行鏈路之一通道響 應矩陣且iLP為上行鏈路之一通道響應矩陣。對於一互逆 • MIM〇通道，一引導導引訊號或一引導基準訊號可經由一 鏈路而發送且用於估算其它鏈路之特徵模式矩陣。一引導 導引訊號為一在ΜΙΜΟ通道之特徵模態上發送的導引訊 號。 圖4展示在TDD ΜΙΜΟ系統中用於全CSI傳送之傳送資料 及導引訊號的方法400的一流程圖。在以下描述中，術語 "傳送實體，，及"接收實體"為用於資料傳送（且不必用於導引 訊號傳送）。傳送實胃可不利用⑽傳送一議〇導引訊號 (方塊412a)或利用STD傳送—M細導引訊號（方塊㈣）。 I02907.doc •22· 接收實體基於ΜΙΜΟ導引訊號可導出ϋ之一估算（方塊414a) 或導出劣_攻之一估算（方塊4Mb)。接收實體可自導出 Η為(方塊414b)。接收實體自£L計算K(方塊422) 且使用K傳送一引導導引訊號（方塊424)。傳送實體自接收 到的引導導引訊號估算基(方塊426)。 接收實體亦估算資料通道之SNR，選擇一個或多個初始 速率，且將初始速率發回（方塊432)。傳送實體接收初始速 率且判定最終速率（方塊434)。 傳送實體可對於不利用STD之全CSI傳送以K傳送資料. (方塊442a)或對於利用STD之全CSI傳送以1與V兩者傳送 資料（方塊442b)。接收實體藉由對於不利用STD之全CSI傳 送以E及这執行全CSI或MMSE處理（方塊444a)或對於利用 STD之全CSI傳送以E、Η及乂執行全CSI處理或MMSE處理 (方塊444b)來接收資料傳送。 圖5展示在TDD ΜΙΜΟ系統中用於全CSI傳送之傳送導引 訊號及資料的另一方法500的流程圖。接收實體可不利用 STD傳送一 ΜΙΜΟ導引訊號（方塊5 12a)或利用STD傳送一 ΜΙΜΟ導引訊號（方塊512b)。傳送實體可基於接收到的 ΜΙΜΟ導引訊號導出Η之一估算（方塊514a)或導出私说之一 估算（方塊5 1 4b)。傳送實體然後自可自導出之Η計算 !_(方塊522)。傳送實體可不利用STD傳送ΜΙΜΟ導引訊號 (方塊524a)、利用STD傳送ΜΙΜΟ導引訊號（方塊52仆）、不 利用STD傳送引導導引訊號（方塊524c)或利用STD傳送引 導導引訊號（方塊524d)。相同或不同V可用於下行鏈路及 102907.doc •23- 1364183 上行鏈路，但為兩實體所知。接收實體可基於一經接收之 ΜΙΜΟ導引訊號獲得ϋ(方塊526a)或獲得(方塊526b)， 或可基於一經接收之經引導導引訊號獲得以方塊526c)或 獲得(方塊526d)。 接收實體亦基於經接收之ΜΙΜΟ或經引導之導引訊號估 算資料通道之SNR，選擇一個或多個初始速率，且將初始

速率發回（方塊532)。傳送實體接收初始速率且判定最終速 率（方塊534)。 對於不利用STD之全CSI傳送而言，傳送實體可以互傳送 資料（方塊542a)或對於利用STD之全CSI傳送而言其可以 基及Υ/ί專送資料（方塊542b) 〇對於不利用STD之全CSI傳送 而言，接收實體以基及廷接收資料傳送（方塊5443)或對於利 用STD之全CSI傳送而言，其可以£、这及父接收資料傳送 (方塊 544b)。

圖3至圖5展示MIM0系統之一些例示性資料及導引訊號 傳送方案。通常’資料及導引訊號可以可不同於上文描述 之方式的各種方式而傳送。圖3至圖5亦指出對於所有運作 模式-MIMG^丨訊號可以或^制削傳送。 οακδΤ异及迷竿選擇 接收實體可估算自傳送實體接收之資料傳送的SNR。 ㈣取決於由傳送實體及接收實體兩者執行的空間處理之 類型。 不利用STD之全CSI傳送的每一特 對於全CSI技術而言， 徵模態的SNR可表述為： 102907.doc •24· 1364183 •Λ» 且H. Ns， 其中’ Pi(m)為在傳送把圍m内用於在第i特徵模 等式（19) 態上發送 的符號的傳送功率； λί(ιη)為在傳送範圍m内第丨特徵模態之特徵值，其 為Km)之第i對角線元素；且 //«，·,,.0«)為在傳送範圍m内第i特徵模態之SNR。 對於MMSE技術，不利用STD之全CSI傳送或部分csi傳 送之每一空間通道的SNR可表述為： Ύχ. 其中 ，㈣ ㈣為之第i之對角線元素；且 y:__e，i(w)為在傳送範圍m内第i空間通道之snr 等式（20) 對於MMSE技術，全CSI傳送之SNR，斤㈣可基於 &__(«)之對角線元素獲得，且部分csi傳送之snr , 〜可基於加)之對角線元素獲得，劣-_如)及 私__0«)可如表2中所示而導出。 對於CCMI技術，不利用STD之部分CSI傳送之每一空間 通道之SNR可表述為： rii(m).a2 } 且 i = l.·. Ns， 等式（21) 其中r"(m)為[廷Η·廷]·〗之第i對角線元素；且 rccm“(W)為在傳送範圍m内第i空間通道之SNR。 對於所有四個運作模式，具有SIC技術之每一資料/空間 通道之SNR可基於用於恢復在彼資料/空間通道上發送之資 102907.doc -25- 1364183 料符號流{\}之空間過濾器矩陣而計算。使用（例 如）CCMI、MMSE或一些其它技術且另外基於可應用於其 .中恢復資料符號流{&}之階段的縮減通道響應矩陣纪(㈣可 導出矩陣M^(w)。由於在每一階段都不同，所以每一 空間通道之SNR通常亦不同。概言之，若可有效地估算且 消除來自在先前階段恢復之所有資料符號流的干擾，則 SNR在隨後階段改良。 ❿ 在上述等式中，量ρί(^)/σ2為在空間匹配過濾前之ym) 中之經接收的符號的SNR，且通常稱為，，經接收"SNR。量 //«，·，，·(讲）、及’_·(»0為在全CSI或部分CS][傳送之空 間匹配過濾後之|(w)中的經過濾的符號的sNR，且亦稱 為"後偵測” SNR。在下文描述中，除非另外說明，"SNR" 指後偵測SNR。 如在等式（19)至等式（21)中所示，SNR可在川空間通道 上變化。若一資料符號流利用std在A空間通道上傳送， • 則該資料符號流將觀察到一所有NS空間通道的平均SNRe 每-資料符號流可以-速率發送，選擇該速率使得效能之 目&水平（例如’百分之！封包誤差率（pER))可為彼流而 it成。可以各種方式執行Ns資料符號流的速率選擇。 在例丨生速率選擇方案中，如下判定資料符號流之速 率首先判疋每-空間通道之SNR γ和)(在線性單元中）， 且計算每一傳送範圍m之所有Ns空間通道的平均SNR SNRavg(m)(以分貝（dB)為單位）。mim〇通道之平均 隱(說一可藉由在多傳送範圍上平均SNRavg(m)而計 I02907.doc •26- 1364183 算。SNR之變量（o2SNR)如下計算：

(SNR(«)-SNR^)2 等式（22) 一 SNR讓步係數（SNRb。，其用於解決估算誤差）、ΜΙΜΟ通 道中之可變性及其它因數可（例如）基於SNRavg及a2SNR之一 函數而判定。舉例而言，可使用一函數F(SNRavg， a2sNR)=Kb · 〇2snr ’其中Kb為可基於ΜΙΜΟ糸統之一個或多 個特徵而選擇之一比例係數。然後如下計算一運作SNR、

SNRop ： SNRV =SUNRto。 等式（23)

然後基於運作SNR選擇資料傳送之合適速率。ΜΙΜΟ系 統可支援一特定組之速率，且每一”速率”可與一特定資料 速率、一特定編碼方案或編碼速率、一特定調變方案及一 要求達成一效能之特定水平（例如一非衰減AWGN通道之 1 % PER)的特定最小SNR關聯。每一非零速率之被要求的 SNR可由電腦模擬、實驗量測等等基於系統設計（例如，編 碼速率、交織方案及用於該速率之調變方案）且為一 AWGN 通道而判定。該組支援之速率及其被要求的SNR可儲存於 一檢查表中。可將運作SNR提供至該檢查表，其然後返回 彼運作SNR之一合適速率。此速率與最高資料速率及一被 要求的SNR關聯，該SNR小於或等於運作SNR，或 SNRreq<SNRop。 在上文中已描述一例示性速率選擇方案。亦可使用各種 其它的速率選擇方案，且此在本發明之範疇中。 102907.doc •27- 1364183 STD之使用除提供傳送/空間分集之外可提供各種益處。 首先，STD導致NS資料符號流，其在接收實體處觀察到相 同的SNR統計。此可簡化此等串流的所有速率選擇及資料 處理（例如，編碼及調變）。其次，由於每空間通道之速率 選擇不必要，故STD改良了系統之健壯性。實情為，每一 資料符號流可基於ΜΙΜΟ通道之平均SNR而傳送，ΜΙΜΟ通 道之平均SNR較每一空間通道之SNR變化更慢。第三， STD可為靈活性方案而改良空間多工（其為多空間通道上之 平行傳送）的效能。 5. ΜΙΜΟ系統 上文描述之多運作模式可用於單載及多載體ΜΙΜΟ系 統。多載體可以正交頻率部門多工（OFDM)、離散多音調 (discrete multi tone, DMT)、一些其它多載體調變技術或 一些其它結構而獲得。OFDM有效地將整個系統頻寬分割 為多（NF)正交次能帶，其亦可稱作為音調、子載體、容器 (bin)及頻率通道。使用OFDM，每一次能帶與一可以資料 調變之各自子載體關聯。 多運作模式亦可用於TDD及分頻雙工（FDD)MIMO系 統。對於FDD ΜΙΜΟ系統而言，下行鏈路及上行鏈路配置 至獨立頻帶，且通道估算可分別地為每一鏈路而執行。對 於一 TDD ΜΙΜΟ系統，下行鏈路及上行鏈路共用相同頻 帶，且通道估算可以如上文描述一利用下行鏈路與上行鏈 路之間的相關的方式而執行。多運作模式亦可用於下行鏈 與及上行鏈路兩者。 102907.doc -28· 1364183 圖6展示在ΜίΜΟ系統600中之一接取點61〇及—用戶终端 機650的方塊圖。接取點61〇配備有Nap天線，且用戶終端 機650配備有Nut天線，其中Nap=NT> ^。

在下行鏈路上，在接取點㈣處，一 TXf料處理器62〇 接收下行鏈路之通訊/封包及控制/額外負擔資料，根據為 下行鏈路選擇之-個或多個速率處理（例如，編碼、交織 及調變)資料，且提供資料符號。一 τχ空間處理器63〇根攄 為下行鏈路選擇之運作模式對資料符號執行空間處理，適 當地多工導5丨符號，且經由632ap提供〜傳送符號流至〜 傳送器單元632a。每一傳送器單元632接收且調節一各自P 傳送符號流以產生一對應的下行鏈路調變訊號。自傳送器 單元632a經由632邛之Nap下行鏈路經調變訊號分別自Nap天 線634a經由634ap而發送。 在用戶終端機MO處，Nut天線652a至652ut接收經傳送之 下行鏈路經調變訊號，且每一天線提供一所接收之訊號至 —各自接收器單元654 ^每一接收器單元654執行與由傳送 器單元632所執行之處理相反的處理，且提供所接收之符 號。一 RX空間處理器660基於下行鏈路之空間過濾器矩陣 故a(m)對自所有Nut接收器單元65乜至654价所接收的符號 執行接收器空間處理，且提供偵測到之資料符號》該等空 間過澹器矩陣根據所選擇之運作模式及所選擇之接收器空 間處理技術而導出。一RX資料處理器670處理（例如，符號 解映射、去交織及解碼）偵測到的資料符號且提供下行鏈 路之經解碼的資料。 102907.doc -29· 1364183 上行鏈路之處理可與下行鏈路之處理相同或不同。在用 戶終端機650處，由一 ΤΧ資料處理器69〇基於一個或多個 為上行鏈路選擇之速率處理（例如，編碼、交織及調變）上 行鏈路之通訊及控制資料，進一步根據一為上行鏈路選擇 之運作模式由一 ΤΧ空間處理器692執行空間處理，且與導 引符號多工以產生Nut傳送符號流。Nut傳送器單元65粍至 654m調節Nut傳送符號流以產生Nut上行鏈路調變訊號，其 • 藉由天線652a至652ut而發送。在接取點61〇處，上行鏈 路經调變訊號由Nap天線634接收且由Nap傳送器單元632處 理以獲得上行鏈路之所接收的符號。一RX空間處理器644 乂上行鏈路之空間過濾器矩陣M^(m)對所接收之符號執行 接收β空間處理且提供偵測到之資料符號，其由一 RX資 料處理器646進一步處理以獲得經解碼之資料。 處理器638及678執行通道估算、空間過濾器矩陣計算及 接取點與用戶終端機各自的速率選擇。控制器640及680分 • 別在接取點及用戶終端機處控制各種處理單元之運作。記 隐單元642及記憶體單元682分別儲存由控制器64〇及控制 器680所使用之資料及程式碼。 資料在每一鏈路中可以各種方式在NS資料通道上處理及 傳送。為簡單起見。在每一資料通道上發送之資料稱為一 資料流。nd資料流可同時在Nd資料通道上發送，其中 鳴資料流可攜帶不同資料封包，或-給定i料 封包可在多資料通道上發送。若未採用咖，則資料沒 可觀察到不同的SNR，且此等流可使用不同逮率。若採: 102907.doc 1364183 STD ’則ND資料流觀察到相似的SNR，且相同速率可用於 所有串流。每一資料流之選定速率判定資料流之编碼及調 變方案。以下描述假定所有Ns資料通道均用於資料傳送， 且 Nd=Ns。 圖7展示在接取點610處之τχ資料處理器620及TX空間處 理器630之一實施例的方塊圖。對於此實施例，處理一資 料流且使用STD將其在ND資料通道上傳送。 φ 在TX資料處理器62〇中，一編碼器722接收且基於一編 碼方案編碼每一資料封包，且提供一對應的編碼塊或經編 碼的資料封包。該編碼方案可包括一渦輪碼（711111)〇 c〇de， 例如由IS-856所界定）、一低密度同位檢查（LDpc)碼— 卷積碼等等。一通道交錯器724自編碼器722交織（意即， 重新排序）碼位元以達成頻率、時間及/或空間分集。一符 號映射單元726基於一調變方案映射交織之位元且提供資 料符號。單元726組合每一組B經交織之位元以形成一B位 • 元二進位值，其中，且基於調變方案（例如，QPSK、 M-PSK或Μ-QAM，其中M=2B)進一步將每一 B位元二進位 值映射至一特定調變符號。單元726為每一資料封包提供 資料符號之一區塊。一解多工器728接收資料符號且將其 解多工成乂資料符號流，每一資料通道一個資料符號流。 若採用S T D，則一在T X空間處理器6 3 〇内之空間展開器 732以引導矩陣犯m)對Ns資料符號流執行空間展開且提供 Ns展開符號流。該等引導矩陣可自記憶體單元内之引 導矩陣（SM)儲存器742擷取或如需要可由處理器638產生。 102907.doc -31 · 1364183 若未採用STD ’則空間展開器732簡單地傳送仏資料符號 流。 一空間處理器734對部分CSI傳送以單位矩陣^空間處理 > Ns展開/資料符號流且對全CSI傳送以特徵模式矩陣星空 間處理Ns展開/資料符號流。一多工器736將來自空間處理 器734之傳送符號與導引符號多工且為Nap傳送天線提供Nap 傳送符號流。 μ φ 圖8展示在用戶終端機650處之一 RX空間處理器66〇及一 RX資料處理器670之一實施例的一方塊圖。Nut接收器單元 654將所接收之資料符號（{/}，M .Nr)提供至RXs間處理 器66〇，且將所接收之導引訊號符號（{rf}，i = l...NR)提供 至處理器678。RX空間處理器660以空間過濾器矩陣姓以叫 對每一傳送範圍m之所接收的資料符號執行接收器空間處 理且將偵測到的資料符號提供至RX資料處理器67〇。在 RX資料處理器670中，一多工器87〇為化資料通道多工Ns • 偵測到的符號流。一符號解映射單元872根據由接取點61〇 使：之調變方案解調變偵測到的資料符號且提供經解調變 之負料 通道去父錯器874以一與由接取點61〇執行之交 織相反的方式去交織經解調變之資料。一解碼器876以一 與由接取點61Q執行之編碼相反之方式解碼經去交織之資 料。舉例而言，若渦輪（Turb〇)或卷積編碼分別由接取點 610執行，則一渦輪解碼器或維特比（Viterbi)解碼器可用於 解^器876解碼器876提供一包含每一碼區塊之—經解碼 的資料封包的經解碼的資料流。 I02907.doc -32· 1364183 圖9展示處理器678之一實施例，處理器678為用戶终端 機650執行通道估算、空間過濾器矩陣計算及速率選擇。 一通道估异器912為每一傳送範圍„1估算實際或有效通道響 應矩陣，在該每一傳送範圍m内接收之導引訊號符號為可 用的 。十异單元914為每一傳送範圍爪導出一空間過濾器 矩陣Mut(m)(例如，如表2所示）^ MMSE技術可用於所有四 個運作模式以簡化接收器設計。 • 一 SNR估算器922基於接收到的導引符號且根據選定之 接收窃處理技術估算每一資料通道之SNR。一速率選擇器 924基於SNR估算選擇在下行鏈路上資料傳送之適當初始 速率。一運作模式選擇器926選擇下行鏈路之適當運作模 式。參看圖6，用戶終端機650可選擇下行鏈硌（DL)的初始 .速率及運作模式（或簡單地，"模式"）且將該（或該等）dl速 率/模式發送至接取點61〇，其可使用該（或該等）DL速率及 模式傳送資料。類似地，接取點61〇可選擇上行鏈路（ul) 隹之速率及運作模式且將該（或該等）UL速率及模式發送至用 戶終端機650，其可使用該（或該等）UL速率及模式在上行 鏈路上傳送資料。 上行鏈路資料傳送之處理單元可與彼等下行鏈路資料傳 送之處理單元相似。下行鏈路及上行鏈路之通道估算及空 ^過;慮器矩陣計算可為相同或不同，其取決於系統之通道 結構及導引訊號傳送方案。 圖10展示在ΜΙΜΟ系統中傳送及接收資料的方法1000的 μ程圖。開始處’自系統所支援之多運作模式中選擇一運 ^2907.(300 -33· 1364183 作模式（方塊1012)。該運作模式可基於各種因素（例如，一 合理地精確通道估舁之可用性' ΜΙΜΟ通道條件、SNR估 算、傳送及接收實體之能力等等）而選擇。亦可為資料傳 送而選擇一個或多個速率（方塊1〇14)。一速率可用於利用 STD之所有資料通道，且不同速率可用於不利用STD之不 同資料通道。傳送實體及/或接收實體可共同地或分別地 選擇運作模式及速率《在任何情況下，兩實體均被告知所 選擇之運作模式及速率。 傳送貫體然後根據選定之速率處理資料以獲得資料符號 (方塊1022)。傳送實體根據選定之運作模式進一步空間處 理資料符號以獲得傳送符號（方塊i 〇24)且經由MIM〇通道 而傳送傳送符號。接收實體獲得所接收之符號（方塊1〇32) 且根據選定之運作模式對所接收之符號執行接收器空間處 理以獲得偵測到的資料符號（方塊1〇34^接收實體基於該 (或該等）選定之速率進一步處理偵測到的資料符號以獲得 經解碼之資料（方塊1036)。 6.引導傳送分集之引導矩陣 可產生一纽引導矩陣且其用於STD。此等引導矩陣可表 示為{X}，或Y(1)，i=l...L，其中L可為大於一之任何整 數。每一引導矩陣父⑴應為一單元矩陣。此條件確保使用 Χ(ι)同時傳送之Ντ資料符號具有相同功率且在以γ⑴空間 展開後彼此正交。 该組L引導矩陣可以各種方式產生。舉例而言該[引導 矩陣可基於一麼正基礎矩陣及一組標量而產生。該基礎矩 102907.doc •34- 陣可用作L引導矩障 陣之列與標4之㈣其它L]引導可藉由將基礎矩 鵪 實值或複值。選朴：乘而產生。每一標量可為任何 进释標董以使1且右星分吾枯 量產生之引導矩陣為單元矩^ 值使Μ此等標 陣丑2“及 3基s礎矩:車可為-沃爾什(W—)矩陣。Α2Χ2沃爾什矩 - s 一更大之沃豳朴如岫„7 _ . 12x2 '1 Γ .1-1 且及21*<2>1 = wNxN wNKN- WNxN -WNxN_ 等式（24) 一 ^ 卞开令兩二的冪（例如，2、4、8等等）之尺寸。 立荦專立索（Fourier)矩陣。對於一 NxN傅 茱矩陣N，立 —"XN之在第n列第m行之元素可表述 7 _ -y2»i2=!fci2 以"，叫K..N}且 m=U."N}。等式（25) 可形成任何平方大小（例如 p鱼甘…. 1545寻專）之傅立葉矩 陣。其匕矩陣亦可用作該基礎矩陣。 對於一NxN基礎矩陣，基磔 土礎矩陣2至N列之每一列可獨立 ^個不？可能標量之每-者相乘。可自K標量之K、 列獲付Ν’的以固不同引導矩陣。舉例而言，2至 Ν列中的每一列可獨立 中._广』 ζ、 ‘里+1、-1、+j或-j相乘，其 _ 。之，基礎矩陣之每一列可與具有〆形式之 步乘以Λ/π以獲得一每一行 具有單元功率之ΝχΝ引導矩陣。 102907.doc •35- ^04183 且；矩陣(或4X4傅立葉矩陣)導出之引導矩陣 乘，的特性。若沃爾什矩陣之列與標量±1及咐目 貝卜所侍引導矩陣肌之每—元素屬於一由⑴，·i +J，二}組成之組。在此情況下’另-矩陣之-元素與乂⑴ 之一 70素的相乘可僅以位元運算執行。 —

/文描述之資料傳送技術可以各種方式實施。舉例而 二二此專技術可在硬體、軟體或其組合中實施。對 ==，傳送實體處之處理單元可在—或多個特殊應用 (ASIC)、數位訊號處理器（DSP)、數位訊號處理 (DSPD)、可程式化邏輯裝置（助）、場可程式化閘陣 列(二GA)、處理器、控制器 '微型控制器 '微型處理器、 八匕。又计以執行本文描述之功能之電子單元或其組合中實 施。接收實體處之處理單元亦可在一或多個asic、膽、 等等中實施。 =於一軟體實施例，資料傳送技術可以執行本文描述之 功能之模組（例如，程序、函數等等）實施。軟體碼可儲存 :圮憶體單元(例如’圖6中之記憶體單元⑷及⑽幻中且由 _ Μ (例如，圖6中之控制器640及680)執行。該記憶單 Μ在處理H中或在處理器外建構施，在任何情況下記憶 體單70可經由此項技術中熟知之各種方式通訊㈣至處理 β本文包括標題以便參考且有助於定位若干章節。此等標 題不希望偈限下文描述之概念的範4，JLjtb等概念在貫穿 整個說明書之其它部分中具有可應用性。 102907.doc • 36 - 1364183 提供所揭示之實施例之上述描4以使任何熟習此項技術 • 纟製作或使用本發明。此等實施例之各種修改對彼等熟習 、 此項技術者來說顯而易見，且本文所界定之通用原則可應 , 用於其它實施例而不脫離本發明之精神或範疇。因此’本 發明不希望褐限於本文所展示之實施例，而是包括與本文 所揭示之原理及新穎特徵一致的最寬範疇。 【圖式簡單說明】 _ 圖1展不一傳送實體及一接收實體之方塊圖； 圖2展示四個運作模式之資料傳送之模型； 圖3展示一傳送用於部分通道狀態資訊（部分CM)傳送之 資料/導引訊號的方法； - ® 4及圖5展示兩種傳送用於全CSi傳送之資料/導引訊號 的方法； 圖6展示一接取點及—用戶終端機的方塊圖； 圖7展不一傳送（TX)資料處理器及一 τχ空間處理器； 鲁圖8展示一接收（RX)空間處理器及-RX資料處理器； 圖9展示-用於選擇速率及運作模式的處理器；及 圖1〇展示在MIM◦系統中傳送及接收資料的方法。 【主要元件符號說明】 100 ΜΙΜΟ系統 110 傳送實體 130 ΤΧ空間處理器 132 傳送單元（TIVITTR^ 134 傳送天線 102907.doc -37- 1364183

150 接收實體_ 152 接收天線 154 接收單元（RCVR) 160 RX空間處理器 600 ΜΙΜΟ系統 610 接取點 620 ΤΧ資料處理器 630 ΤΧ空間處理器 632a 傳送器單元 634a 天線 638 處理器 640 控制器 642 記憶體單元 644 RX空間處理器 646 RX資料處理器 650 用戶終端機 652a 天線 654a 接收器單元 660 RX空間處理器 670 RX資料處理器 678 處理器 680 控制器 682 記憶體單元 690 ΤΧ資料處理器 102907.doc -38 * 1364183 692 TX空間處理器 722 編碼器 724 通道交錯器 726 符號映射單元 728 解多工器 732 空間展開器 734 空間處理器

736 多工器 742 引導矩陣儲存裝置 870 多工器 872 符號解映射單元 874 通道去交錯器 876 解碼器 912 通道估算器 914 計算單元

922 SNR估算器 924 速率選擇器 926 運作模式選擇器 102907.doc -39-

Claims (1)

1. 崎"月 <日修正替換頁 、申請專利範圍： 第094Π2884號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(100年11月） 種在夕入多出（ΜΙΜΟ)通訊系統中接收資料之方法， 其包含： 獲得由一傳送實體發送之資料符號觀察到之一有效 ΜΙΜΟ通道的—有效通道響應矩陣，其中該系統支援複 數個，作模式，每—運作模式與藉由該傳送實體對該等 貝料符號的不同空間處理關聯，且其中該有效Μ】购通 C匕括用於貝料傳送及若有，則由該傳送實體對該等資 料符號執行之該空間處理之一 MIM〇通道； 基於該有效it道響應矩陣且根據—最小均方誤差 (MMSE)技術導出_空間過滤器矩陣；及 以該二間過濾器矩陣對經由該mim〇通道而接收之符 號執行空間處理以獲得由該傳送實體發送之該等資料符 號的估算值。 长項1之n其中該複數個運作模式包括一支援 在無任何藉由該傳送實體執行之空間處理之—或多個空 間通道上之資料傳送的運作模式，且其中該有效通道響 應矩陣用於用以資料傳送之該MIMG通道。 3.如請求们之方法’其中該複數個運作模式包括一支援 引導傳送分集在—或多個空間通道上之資料傳送的 模式，且其中該有效通道響應矩陣包含一用於該 =〇通道之通道f應矩陣及—用於該料傳送分 引導矩陣。 4·如⑺求項1之方法，纟中該複數個運作模式包括-支援 102907-l00H25.doc • * ， 〆 ^ 在一或多個正交空^诵# I 丈 上之貝料傳送的運作模式，且 ”〒該有效通道響應矩陣包含一 匕3用於該ΜΙΜΟ通道之通 ^ a應矩陣及一用於在該或 及这寻正父空間通道上傳送該 等貝料符號的特徵模式矩陣。 5. 如請求们之方法’其中該複數個運作模式包括一支援 在-有引導傳送分集之一或多個正交空間通道上之資料 傳送的運作模式，且其中該有效通道響應㈣包含一用 ^該MlM〇通道之通道響應矩陣、-用以在該或該等正 交空間通道上傳送該等資料符號之特徵模式矩陣及一用 於該引導傳送分集之引導矩陣。 6. 如凊求項1之方法’其中該空間過攄器矩陣係基於μ廳 技術之如下等式而導出： Mm„« =[Hj, -Η^ +σ2 -ΐ]-»，η« } 其中為§亥有效通道響應矩陣； I為一單位矩陣； M-mmse為該空間過濾器矩陣； σ2為雜訊之變量；且 Η為一共輥轉置矩陣。 一種在一無線多入多出（ΜΙΜΟ)通訊系統中之裝置，其包 含： 一第一處理器’其運作以獲得一有效ΜΙΜΟ通道之一 有效通道響應矩陣且基於該有效通道響應矩陣並根據一 最小均方誤差（MMSE)技術導出一空間過濾器矩陣，其 中該系統支援複數個運作模式，每一運作模式與由一傳 102907-100II25.doc 1364183 送實體執行的對資料符號的不同空間處理關聯，且其中 該有效MlMGat道係由藉由該傳送實體發送之該等資料 付號觀察到的且該有效ΜΙΜ。通道包括m料傳送 及（若有）由該傳送實體對該等資科符號執行之該空間處、 理的ΜΙΜΟ通道；及 -空間處理器’其運作來以該空間過濾器矩陣對經由 該麵0通道而接收之符號執行空間處理以獲得由該傳 送實體所發送之該等資料符號的估算值。 8.如請求項7之裝置，其中該複數個運作模式包括—支援 在無任何藉由該傳送實體執行之空間處理之一或多個空 間通道上的資料傳送的運作模式，且其令該有效通道f 應矩陣用於用以資料傳送之該MIM〇通道。 9.如請求項7之裝置，其中該複數個運作模式包括—支援 在一或多個正交空間通道上之資料傳送的運作模式，且 其中該有效通道響應矩陣包含一用於該MIM〇通道之通 道響應矩陣及一用以在該或該等正交空間通道上傳送該 等資料符號的特徵模式矩陣。 ίο. —種在—無線多入多出（MIM〇)通訊系統中之裝置，其包 含： ~ 用於獲知-由#由-傳送實體所發送之資料符號觀察 到之一有效ΜΙΜΟ通道的有效通道響應矩陣的構件，其 中該系統支援複數個運作模式，每一運作模式與藉由該 傳运實體對該等資料符號執行之不同空間處理關聯，且 其中該有效ΜΙΜΟ通道包括一用於資料傳送及（若有）由該 102907-1001125.doc 1364183 傳送實體對料資料錢行之該㈣處理賴動 道； 用於基於該有效通道響應矩陣且根據一最小均方誤差 (MMSE)技術導出一空間過渡器矩陣的構件及 、 用於以該空間過遽器矩陣對經由該Mim〇通道而接收 之符號執行空間處理以獲得藉由該傳送實體發送之該等 資料符號之估算值的構件。 η·如清求項ίο之裝置，其中該複數個運作模式包括一支援 在無任何藉由該#送實體執行之空間處理之一或多個空 間通道上的資料傳送的運作模式，且其中該有效通道響 應矩陣用於用以資料傳送之該ΜΙΜ〇通道。 μ求項1 G之裝置’其中該複數個運作模式包括一支援 在-或多個正交空間通道上之諸傳送的運作模式，且 其中該有效通道㈣㈣包含—用於該Mm◦通道之通 道響應矩陣及-用以在該-或多個正交空間通道上傳送 該等資料符號的特徵模式矩陣。 13, -種記憶體裝置’其以一處理器執行的指令來編碼，以 執仃-種在-多入多出（Μ_)通訊系統中接收資料之方 法，該方法包含： 獲得由一傳送實體發送之資料符號觀察到之一有效 ΜΙΜ〇通道的一有效通道響應矩陣，其中該系統支援複 數個運作模式，每—運作模式與藉由該傳送實體對該等 資料符號的不同空間處理關聯，且其中該有效μιμ〇通 道包括用於資料傳送及若有，則由該傳送實體對該等資 料符號執行之該空間處理之一 ΜΙΜΟ通道； 102907-100I125.doc 1364183

   基於該有效通道響應矩陣且根據一最小均方誤差 (MMSE)技術導出一空間過濾器矩陣，·及 以該空間過遽器矩陣對經由該顧〇通道 :::!間處理以獲得由該傳送實體發送之該等資J 跪的估舁值。 % :東項13之裝置’其中該複數個運作模式包括一支援 =任何㈣該傳送實體執行之空間處理之—或多個* 間通道上之資㈣送的運作模式， : 應矩陣用於用以資料傳送之該顧〇通道中。該有效通道響 女°月求項13之裝置’其中該複數個 在一或客彻Μ#式包括一支援 苴中令有間通道上之送的運作模式，且 :有效通道響應矩陣包含一用於該 矩陣及一用於在該或該等正交 痒貧料符號的特徵模式矩陣。 、上傳送該

   102907-1001125.doc