TWI474649B - 使用於無線式多重輸入－多重輸出（ｍｉｍｏ）通信系統中而使用空間擴散矩陣之天線選擇與訓練技術 - Google Patents

使用於無線式多重輸入－多重輸出（ｍｉｍｏ）通信系統中而使用空間擴散矩陣之天線選擇與訓練技術 Download PDF

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Description

使用於無線式多重輸入－多重輸出(MIMO)通信系統中而使用空間擴散 矩陣之天線選擇與訓練技術
本發明整體上涉及無線通信系統，並且更具體地涉及用於多重輸入－多重輸出無線通信系統的多個資訊或者資料流的同時傳輸的系統和方法。
日益增長的各種相對不貴、低功率的無線資料通信服務、網路和裝置在過去幾年已經可用，保證了接近有線速度的傳輸和可靠性。各種無線技術在802.11 IEEE標準中詳細描述，其包括例如IEEE標準802.11a(1999)和其更新以及修訂、IEEE標準802.11g(2003)、以及現在處於被採用過程中的IEEE標準802.11n，它們共同在此藉由引用而被完全合併。這些標準已被商業化或者正在被商業化的過程中，保證54 Mbps或者更高的有效流通量，這使得它們成為傳統有線乙太網路和更加普遍的「802.11b」或者「WiFi」11 Mbps行動無線傳輸標準的強力競爭者。
一般而言，符合IEEE 802.11a和802.11g或者「802.11a/g」，以及802.11n標準的傳輸系統透過使用正交分頻調變(OFDM)編碼符號映射至64正交幅度調變(QAM)多載波星座圖。在一般認知中，OFDM的使用將整個系統頻寬劃分為多個頻率子帶或通道，每個頻率子帶與資料可能被調變的各自副載波相關。因此，OFDM系統的每個頻率子帶可被看作用於發送資料的獨立傳輸通道，從而增加通信系統的整體流通量或者傳輸率。
在符合前述802.11a/802.11g/802.11n標準以及其他標準諸如802.16a IEEE標準的無線通信系統中所使用的發送機，通常執行多載波OFDM符號編碼(其可包括糾錯編碼和交錯)，透過使用反轉快速傅立葉轉換(IFFT)技術將編碼符號轉換到時域，並對該等信號上執行數位類比轉換以及傳統射頻(RF)增頻轉換。這些發送機接著在適當的功率放大之後將經過調變和增頻轉換的信號發送到一個或多個接收機，產生具有大的峰值對均值比(PAR)的較高速時域信號。
同樣，在符合前述802.11a/802.11g/802.11n和802.16a IEEE標準的無線 通信系統中使用的接收機通常包括執行接收信號的RF降頻轉換以及濾波(其可在一個或多個時期中執行)的RF接收單元，以及處理承載感興趣的資料的OFDM編碼符號的基頻處理器單元。在對接收的時域信號進行基頻降頻轉換、傳統類比數位轉換以及快速傅立葉轉換後，恢復了在頻域中呈現的每個OFDM符號的數位形式。其後，基頻處理器執行解調和頻域等化(FEQ)以恢復被發送的符號，並且接著由適當的FEC解碼器，例如維特比解碼器(Viterbi decoder)處理這些符號，以估計或者確定被發送的符號的最可能的標識。然後對所恢復和識別的符號流解碼，其可包括解交錯和透過使用多種已知糾錯技術中的任一種進行糾錯，以產生對應於由發送機發送的原始信號之一組恢復信號。
在無線通信系統中，由發送機產生的RF調變信號可經由多個不同的傳播路徑到達一特定的接收機，其特徵通常由於多重路徑和衰落現象而隨時間改變。此外，傳播通道的特徵根據傳播頻率而不同或者變化。為了補償時間變化、這些傳播效應的頻率選擇特性，以及一般而言增強無線通信系統中的有效編碼和調變，無線通信系統的每個接收機可週期性地形成或收集每個頻率通道的通道狀態資訊(CSI)，如與上述的每個OFDM子帶相關的通道。一般而言，CSI是描述每個OFDM通道的一個或多個特徵的資訊(例如，每個通道的增益、相位和SNR)。在確定一個或多個通道的CSI後，接收機可將此CSI發送回發送機，其可使用每個通道的CSI以預處理透過使用通道所發送的信號從而補償每個通道的不同傳播效應。
為了進一步增加可在通信系統中傳播的信號數目及/或補償與各種傳播路徑相關的損害性效應，從而提高傳輸性能，在無線傳輸系統中使用多個發送和接收天線是眾所周知的。這樣的系統通常被稱為多重輸入多重輸出(MIMO)無線傳輸系統並且在現在正被採用的802.11n IEEE標準中具體提供。眾所周知，MIMO技術的使用產生了頻譜效率、流通量和連結可靠性的顯著增加，並且這些益處一般隨著包括在MIMO系統中的發送和接收天線數目的增加而增加。
特別是，除了藉由使用OFDM而創建的頻道之外，由特定發送機和特定接收機之間的各種發送和接收天線形成的MIMO通道包括多個獨立的空 間通道。眾所周知，透過使用由這些空間通道所創建的附加維度來進行附加資料的傳輸，無線MIMO通信系統可提供改善的性能(例如，增加傳輸容量)。當然，寬頻MIMO系統的空間通道可在整個系統頻寬範圍內經歷不同的通道狀況(例如，不同的衰落和多重路徑效應)並且因而在整個系統頻寬上的不同頻率(即，在不同OFDM頻率子帶)可達到不同的SNR。因此，對於特定性能位階，可透過使用每個空間通道的不同頻率子帶來傳輸的每個調變符號的資訊位元數目(即，資料率)可能每個頻率子帶都不同。
通常，資料沿著接收機的一個或多個接收鏈路和發送機的一個或多個發送鏈路而被傳輸。鏈路至鏈路中的資料流經由通道矩陣被傳輸，其被描述為發送和接收天線之間的全部MIMO通道。在接收鏈路的數目少於接收天線的數目及/或發送鏈路的數目少於發送天線的數目時，用於傳輸資料流的實際通道矩陣是全維通道矩陣的子矩陣。因為與不同天線對應的通道係數不同，所以選擇適當的天線以發送及/或接收傳輸是很重要的。存在很多用於天線選擇和訓練的已知技術，其通常根據對通道子矩陣的估計而被實施。
當映射編碼空間資料流至發送鏈路時，全維通道空間擴散矩陣被應用，並且天線選擇是根據全維通道空間擴散矩陣。全維通道空間擴散矩陣的值通常被標準化或者對於發送機和接收機是已知的。然而，存在這樣的情況：編碼空間資料流的實際資料傳輸包括少於發送鏈路數目的多個空間資料流。因為想要發送來自全部可用的發送鏈路的全部信號以最大化通道增益，所以空間資料流到發送鏈路的空間映射是透過在發送資料之前、天線選擇之後應用空間擴散矩陣，而不是應用全維空間擴散矩陣來執行的。即是，將空間資料流映射到發送鏈路的空間擴散矩陣不同於，並且一般而言小於全維空間擴散矩陣。
因此，在訓練期間的天線選擇是根據全維空間擴散矩陣，然而發送空間資料流的實際操作是根據空間擴散矩陣。該空間擴散矩陣僅對於發送機是已知的，而對於將其天線選擇根據全維空間擴散矩陣的接收機而言不是已知的。當編碼空間資料流包括少於發送鏈路數目的多個空間資料流時，發送機和接收機都不考慮空間擴散矩陣。結果，由於在發送機處不考慮空 間擴散矩陣，天線選擇計算是不準確的。因而，想要當選擇用於發送及/或接收資料傳輸的天線時考慮空間擴散矩陣。
在一個實施例中，揭露一種通信系統內的天線選擇方法，該通信系統具有發送天線的第一收發機裝置和具有接收天線的第二收發機裝置。該方法包括對發送資料進行編碼以產生用於經由多個發送鏈路發送的一個或多個編碼空間資料流。編碼空間資料流的數目不同於被用來發送編碼空間資料流的發送鏈路的數目並且發送鏈路的數目少於發送天線的數目。該方法進一步包括使用空間擴散矩陣將一個或多個編碼空間資料流分配至多個發送鏈路。空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與被用來發送編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被發送的編碼空間資料流的數目相等。該方法進一步包括選擇被用來經由第一收發機裝置和第二收發機裝置之間的通道估計矩陣而發送資料至接收天線的一個或多個發送天線。通道估計矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與接收鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被發送的編碼空間資料流的數目相等。選擇發送天線包括在通道估計矩陣中考慮空間擴散矩陣。
在另一個實施例中，揭露一種通信系統內的天線選擇方法，該通信系統包括具有發送天線的第一收發機裝置和具有接收天線的第二收發機裝置。該方法包括界定空間擴散矩陣，其被用來將多個編碼空間資料流分配到多個發送鏈路，以將編碼空間資料流作為全維通道空間擴散矩陣的第一組行而發送。全維通道空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與發送鏈路的數目相等，其中全維通道空間擴散矩陣的第一組行中行的數目等於將要被發送的編碼空間資料流的數目。該方法進一步包括選擇將要被用來接收編碼空間資料流的接收天線，其透過第一收發機裝置和第二收發機裝置之間的通道估計矩陣來發送並且將要被經由多個接收鏈路來接收。編碼空間資料流的數目不同於被用來發送編碼空間資料流的發送鏈路的數 目，接收鏈路的數目少於接收天線的數目，並且選擇接收天線其包括考慮所界定的空間擴散矩陣。
在又一實施例中，揭露一種用於具有複數個天線的收發機裝置的天線選擇訓練方法。天線被選擇以用於經由通道估計矩陣的編碼空間資料流的資料傳輸，其具有發送天線和接收天線之間的多個發送和接收鏈路。該方法包括在與發送天線和接收天線之間的通道的全維描述對應的全維通道矩陣中搜尋可能的通道子矩陣。全維通道矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與接收天線的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與發送天線的數目相等。每個通道子矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與將要被用來接收資料的接收鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被用來發送資料的發送鏈路的數目相等。編碼空間資料流的數目少於發送鏈路的數目和接收鏈路的數目中的最小值，並且接收鏈路的數目少於接收天線的數目及/或發送鏈路的數目少於發送天線的數目。該方法進一步包括將每個可能的通道子矩陣右乘以空間擴散矩陣以形成具有與列維度相關的分量，其有的列數與接收鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被發送的編碼空間資料流的數目相等，所對應的通道子矩陣。空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與將要被用來發送編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被發送的編碼空間資料流的數目相等。該方法還包括根據最理想標準而選擇所述通道子矩陣的其中之一，其中用來將資料從發送天線發送至接收天線的通道估計矩陣包括被選擇的通道子矩陣，並且選擇對應於被選擇的通道子矩陣的天線。
在其他實施例中，揭露一種具有兩個或更多天線的通信系統內的裝置。該裝置包括空間擴散計算單元，以產生空間擴散矩陣以在經由通道矩陣的鏈路至鏈路傳輸內的多個鏈路之間分配一個或多個編碼空間資料流，並且還包括耦合至空間擴散計算單元的控制器，以透過使用空間擴散矩陣而控制在鏈路至鏈路傳輸中所使用的所述兩個或更多天線的選擇。編碼空間資料流的數目少於發送鏈路的數目和接收鏈路的數目中的最小值。通道 估計矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與接收鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與編碼空間資料流的數目相等。發送鏈路的數目及/或接收鏈路的數目少於天線的數目。空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與在編碼空間資料流的發送中使用的發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與編碼空間資料流的數目相等。
儘管本發明所述的用於處理和實現無線資料傳輸的傳輸技術被描述為在使用IEEE標準802.11(x)通信標準中的一種的通信系統中使用，但這些技術可被使用在各種其他類型的無線通信系統中並且不限於那些符合一種或多種IEEE標準802.11(x)標準的系統。
現在參考圖1，以方塊圖形式說明的MIMO通信系統10一般包括具有多個發送天線(或天線元件)14A－14N的單一發送機12和具有多個接收天線(或天線元件)18A－18M的單一接收機16。發送天線14A－14N的數目可等於、大於，或者小於接收機天線18A－18M的數目。如圖1所示，發送機12可包括耦合至記憶體21、符號編碼器和調變器單元22以及空間擴散模組24的控制器20。發送機12還可包括矩陣等化器25以及符號解調器和解碼器單元26以執行在接收模式中經由天線14A－14N接收的信號的解調和解碼。此外，在某些實例中，發送機12可包括擴散矩陣計算單元28。
控制器12可為任何想要類型的控制器並且控制器12和擴散矩陣計算單元28可實現為一個或多個標準多用途可編程化處理器，如微處理器、如特定應用積體電路(ASIC)等，或者可使用其他任何想要類型的硬體、軟體及/或韌體來實現。同樣，空間擴散模組24，以及矩陣等化器25可使用已知的或者標準的硬體及/或軟體元件來實現。如果想要的話，各種發送機元件，諸如控制器20、調變器單元22、解調器單元26、擴散矩陣計算單元28、空間擴散模組24和矩陣等化器25可以相同或不同的硬體裝置，諸如以相同或不同的處理器來實現。此外，發送機12的這些元件的每一個可配置在機殼31中(在圖1中以點狀突出顯示)並且用以實現這些元件中的任何 一個的功能性的例行程序或指令可儲存在記憶體21或者與被用來實現這些元件的單獨硬體相關的其他儲存裝置中。
同樣，如果想要的話，一個或多個預先計算或者預定的空間擴散矩陣可儲存在記憶體21中並且在各種時間或者在各種不同的狀況下在空間擴散矩陣模組24中使用。因此，例如，針對將要被發送的編碼空間資料流和用於同時發送這些編碼空間資料流的發送天線14之間的多種可能組合中的每一種，可儲存不同的預先計算或者預定的空間擴散矩陣。因此，例如，針對經由發送天線14中的三個天線而發送的兩個空間資料流、針對經由發送天線14中的四個天線而發送的兩個空間資料流、針對經由五個發送天線14而發送的三個空間資料流等，可計算和儲存不同的空間擴散矩陣。透過這種方式，通信系統10可視系統負載而定，最理想地在不同的時間發送不同數目的空間資料流。而且，通信系統10還可使用這些不同的預先儲存或者預先計算的空間擴散矩陣來考慮或適應於用來在通信系統10中發送資料的一個或多個發送天線14的損耗。
在操作期間，將要從發送機12發送至接收機16的資訊信號Tx1 －Txn 被提供給符號編碼器和調變器單元22以進行編碼和調變。當然，任何想要數目的信號Tx1 －Txn 可被提供給調變器單元22，其數目通常受到MIMO通信系統10使用的調變方案以及與MIMO通信系統10相關的頻寬的限制。此外，信號Tx1 －Txn 可為任何類型的信號，包括類比或者數位信號，並且可表示任何想要類型的資料或者資訊。此外，如果想要的話，已知的測試或者控制信號Cx1 (其可儲存在記憶體21中)可被提供給符號編碼器和調變器單元22以用於確定描述發送機12和接收機16之間的一條或多條通道的特徵之CSI相關資訊。如果想要的話，相同的控制信號或者不同的控制信號可被用來確定MIMO通信系統10中使用的每個頻率及/或空間通道的CSI。
符號編碼器和調變器單元22可交錯各種信號Tx1 －Txn 和Cx1 的數位表示，並且可對信號Tx1 －Txn 和Cx1 執行其他任何一種或多種已知類型的糾錯編碼，以產生將要被調變並且從發送機12發送至接收機16的一個或多個編碼符號流SS1 、SS2 、…、SSP 。雖然符號流SS1 －SSP 可使用任何想要的或者合適的QAM技術，如使用64 QAM來調變，但這些符號可以其他任何已知的或者想要的方式來調變，例如包括使用其他任何想要的相位及/或頻 率調變技術來調變。在任何情況下，經調變的編碼符號流SS1 －SSP 由符號編碼器和調變器單元22提供給空間擴散模組24以在經由天線14A－14N發送之前進行處理。雖然沒有在圖1中具體表示，但在增頻轉換為與OFDM技術相關的RF載波頻率之前(在一個或多個階段中)，經調變的符號流SS1 －SSP 可由空間擴散模組24處理，其實現了以下被更加具體地描述的傳輸技術為依據的空間擴散矩陣。在接收到調變信號後，空間擴散模組24透過根據可由擴散矩陣計算單元28計算並例如由控制器12所提供的空間擴散矩陣而向調變信號中注入延時及/或增益，來處理調變信號，從而在發送天線14A－14N和發送鏈路當中執行空間資料流的混合和發送。
由發送機12所發送的信號由接收機天線18A－18M所接收並且可由接收機16內的矩陣等化器35處理以增強天線18A－18M的接收能力。將會理解，在接收機16(以及在發送機12)處應用的處理例如可根據由接收機16回應於測試或控制信號Cx1 的傳輸而形成的CSI。特別地，控制器40或諸如通道確定單元39之類的接收機16內的其他單元可處理所接收的控制信號Cx1 ，並且透過確定或者表徵透過發送機12和接收機16之間的正向通道傳播的信號Cx1 的正向通道的傳播效應而從中形成正向通道的所測量的描述。在任何情況下，符號解調器和解碼器單元36在控制器40的控制下，可解碼和解調由矩陣等化器35所恢復的接收的符號串SS1 －SSP 。在該處理中，可將這些信號降頻轉換到基帶。通常，解調器和解碼器單元36可操作以根據CSI消除正向通道的效應以及執行每個符號流SS1 －SSP 中的接收符號的解調以產生針對每個流的數位位元流。在某些情況下，如果想要的話，符號解調器和解碼器單元36可執行位元流的糾錯解碼和解交錯以產生對應於原始發送信號Tx1 －Txn 的接收信號Rx1 －Rxn 。
如圖1所示，接收機16還可包括記憶體41以及符號編碼器和調變器單元46，其可接收一個或多個使用任何想要的編碼和調變技術來編碼和調變的信號TR1 －TRm 。接收機16還可將一個或多個已知測試或者控制信號CR1 提供至符號編碼器/調變器單元46，用於被發送至發送機12以致使發送機12能確定接收機16和發送機12之間的反向通道的所測量的描述。經編碼和調變的符號流接著可被增頻轉換並且由空間擴散模組34處理，其可使用 依據本發明所述的原理根據將要同時發送的符號流的數目、將要使用的接收機及/或發送機鏈路的數目、以及將要使用的發送天線18的數目而形成的空間擴散矩陣。空間擴散模組34的輸出接著經由接收機天線18A－18N例如發送至發送機12，從而實現反向鏈路。透過實現反向鏈路，接收機16不僅能夠計算接收天線選擇(Rx ASEL)，而且還能計算發送天線選擇(Tx ASEL)或者聯合發送/接收天線選擇(TX/Rx ASEL)。針對Tx ASEL及/或TX/Rx ASEL操作，接收機16可回饋通道狀態資訊，或者計算天線選擇並且在後續的發送機會中回饋所選擇的天線資訊。如圖1所示，接收機元件的每一個可配置在機殼51中。
發送機12中的矩陣等化器25和解調器/解碼器單元26與接收機16中的矩陣等化器35和解調器/解碼器單元36類似地操作以解調和解碼由接收機16所發送的符號流以產生恢復的信號RR1 －RRm 。此處再次說明，矩陣等化器25可以任何已知的方式處理接收信號以增強對天線18A－18M所發送的各種符號流的分離並且因而增強其接收。當然，各種OFDM通道的正向通道的CSI或者其他所測量的描述可被用來處理或者解碼所接收的信號。
如上所述，當選擇用於發送及/或接收資料傳輸的天線時想要考慮空間擴散矩陣。通常，當在MIMO傳輸系統10的一個或多個發送天線14A－14N和一個或多個接收天線18A－18M之間傳輸資料時，資料沿著接收機的一個或多個接收鏈路NR ，和發送機的一個或多個發送鏈路NT 被傳輸。在MIMO－OFDM系統中，這可為系統的一個副載波上的通道。就此而言，無論在MIMO或者MIMO－OFDM系統，或者任何數目的使用天線選擇和編碼空間資料流的其他類型系統中，鏈路至鏈路傳輸中的資料流透過通道矩陣H。通道矩陣H被界定為描述基地台12、16之間的通道的全部維度的發送天線14A－14N和接收通道18A－18M之間的全部MIMO通道(即，全維通道矩陣)。如此，通道矩陣H具有與接收天線的數目MR 對應的列維度，以及與發送天線的數目MT 對應的行維度，從而創建MR ×MT 矩陣。雖然在本發明中被稱為通道矩陣H，但應當理解發送機12和接收機16實際上可根據例如探測資訊及/或CSI而使用通道矩陣H的估計。因此，當在本發明中使用時，應當理解由發送機12和接收機16所使用的通道矩陣H可為本發明有時所稱的通道矩陣H的估計。
當接收鏈路的數目NR 少於接收天線的數目MR 及/或發送鏈路的數目NT 少於發送天線的數目MT 時，實際矩陣通道是全維通道矩陣H的子矩陣HS 。因為與不同天線對應的通道係數不同，所以選擇適當的天線以發送及/或接收傳輸是很重要的。如上所述，當天線的數目大於鏈路的數目時，天線選擇在適當的天線選擇沒有被使用時是任意的。可用天線中適當的或者最理想的天線子集的選擇允許與鏈路的數目相配的可用天線子集的選擇，從而獲得高通道增益。從發送機12(基地台A)到接收機16(基地台B)的傳輸可被模型化為：y ＝H S x ＋n (方程式1)其中y和n分別是站點B處的接收信號向量和附加雜訊向量；HS 是從基地台A到基地台B的通道矩陣，其是基地台A和基地台B之間的全尺寸通道矩陣的子矩陣；x是將要從基地台A所發送的信號向量。
天線選擇根據子矩陣HS 的估計而被實施。例如，發送機12(基地台AA))根據從接收機16(基地台B)到基地台A，或者相反路徑的通道的估計來確定HS 的估計。特別地，如果發送天線的數目MT 大於發送鏈路的數目NT ，並且接收天線的數目MR 等於接收鏈路的數目NR ，則實施發送天線選擇(TX ASEL)。另一方面，如果接收天線的數目MR 大於接收鏈路的數目NR ，並且發送天線的數目MT 等於發送鏈路的數目NT ，則實施接收天線選擇(RX ASEL)。當然，如果發送天線的數目MT 大於發送鏈路的數目NT ，並且接收天線的數目MR 大於接收鏈路的數目NR ，那麼實施聯合發送和接收天線選擇(TX/RX ASEL)。眾所周知，對於TX ASEL，可在發送機12或者接收機16上直接實施天線選擇計算，而對於RX ASEL，在接收機16上實施天線選擇計算。同樣眾所周知，對於聯合TX/RX ASEL，可在接收機16上實施天線選擇。
不考慮天線選擇計算(即，無論是TX ASEL、RX ASEL及/或TX/RX ASEL)，為了獲得想要的全部通道增益，獲知全維通道矩陣H是很重要的。特別地，根據全維通道矩陣H，可透過從全維通道矩陣H中選擇最理想的行和列來實施天線選擇。眾所周知，這可根據某些光學標準，諸如通道容量、子流信號對雜訊比等來完成。最理想的行和列可透過實施天線選擇訓練來選擇，在其中透過使用天線切換經由不同的天線子集發送通道探測資 訊。即是，通道探測資訊經由發送天線14A－14N的不同子集被發送，其中開關(圖中未示)在發送天線14A－14N的子集之間切換。同樣，探測資訊經由接收天線18A－18M的不同子集被接收，其中開關(圖中未示)在接收天線18A－18M的子集之間切換。例如，當MT ＝2NT ，在選擇發送天線14A－14N時，全維通道矩陣H等於集合[H1 H2]，其中H1和H2是所具有的發送天線的數目等於發送鏈路的數目NT 的子通道(例如，H1是來自第一NT 發送天線的通道，H2是來自第二NT 發送天線的通道)。天線切換的示例在802.lln標準中描述並且不需要在本發明中被進一步描述。
當將符號SS1 、SS2 、…、SSP 的一個或多個編碼空間資料流映射至發送鏈路NT 時，應用空間擴散(或者映射)矩陣Q。在此實例中，空間擴散矩陣Q是所具有的列分量等於發送鏈路的數目NT 並且行分量也等於發送鏈路的數目NT 的全維通道空間擴散矩陣，從而形成NT ×NT 矩陣。所得到的接收機16使用的通道估計被描述為：H1’＝H1Q,H2’＝H2Q,..., (方程式2)在IEEE 802.11n標準中界定了全維空間擴散矩陣Q的示例。
為了讓基地台B獲知鏈路至鏈路通道，基地台B消去Q並且能夠得出H。例如，如果全維通道空間擴散矩陣Q是正交矩陣，則基地台B可透過應用矩陣Q的轉置共軛(即，QH )而得出H，因此在以上的示例中：H＝[H1’QH ,H2’QH ] (方程式3)
一般而言，發送機12(基地台A)在實施天線選擇時知道全維空間擴散矩陣Q，這是因為發送機向傳輸應用全維空間擴散矩陣Q以將編碼空間資料流映射至發送鏈路。然而，因為接收機16(基地台B)也需要獲知Q以估計子矩陣通道HS ，所以Q被預定，從而接收機16可消去全維空間擴散矩陣Q，並且得出全維通道矩陣H的估計，並進而根據前面的天線選擇訓練而生成子矩陣通道HS 。即是，基地台B能夠根據從基地台A到基地台B的全維通道矩陣H的估計而確定HS 的估計。
然而，同樣如上所述，在編碼空間資料流的實際資料傳輸中，空間資料流的數目NSS 可少於發送鏈路的數目NT ，這是因為想要從全部可用的發送鏈路中發送全部信號以最大化通道增益。在這樣的情況下，空間資料流到發送鏈路的空間映射是透過在發送資料之前、天線選擇之後應用空間擴 散矩陣Qd ，而不是應用全維空間擴散矩陣Q來執行的。空間擴散矩陣Qd 所具有的列維度與發送鏈路的數目NT 對應，並且行維度與空間資料流的數目NSS 對應，從而創建NT ×NSS 矩陣。
因此，訓練期間的天線選擇根據全維空間擴散矩陣Q，而發送空間資料流的實際操作根據空間擴散矩陣Qd 。雖然Qd 可為由發送機12設計的並且因而為發送機12所知的任意矩陣，但Qd 對於接收機16是未知的，所述接收機將其天線選擇根據全維空間擴散矩陣Q。結果，由於不知道Qd ，先前執行的天線選擇計算是不準確的。
通常，Qd 不是單位矩陣，這是因為在上述情況中NT －NSS 個發送鏈路中的某些將會被關閉並且發送功率位階將會被減小。即是，NT 個發送鏈路透過先前選擇的發送天線來連接。如果Qd 是單位矩陣，那麼Qd 不需要被獲知並且實質上等於無意義。而且，Qd 在空間資料流的數目NSS 少於發送鏈路NT 和接收鏈路NR 中的最小值(即，NSS <min(NT ,NR ))時是可應用的。如果空間資料流的數目等於發送鏈路NT 和接收鏈路NR 中的最小值(即，NSS ＝min(NT ,NR ))，那麼空間資料流的數目等於MIMO通道的上限，這是因為空間資料流的數目達到了實際矩陣通道HS 的飽和點，其為NR ×NT 矩陣。即是，在這樣的通道矩陣中，能夠被發送的空間資料流的最大數目是NT 、NR 的最小值。
為了在空間資料流的數目NSS 少於發送鏈路NT 和接收鏈路NR 中的最小值時獲得準確的天線選擇計算，用來將空間資料流映射至發送鏈路的空間映射矩陣Qd 被用於發送機12及/或接收機16處的天線選擇訓練。即是，天線選擇計算考慮Qd 。而且，為了讓接收機16準確地選擇接收天線，Qd 被預定並且為接收機16所知。在以下進一步描述的一個示例中，Qd 可被預定為由發送機12和接收機16所使用的無線協定的一部分，諸如802.11n標準或者後續的802.1(x)標準。
當根據空間映射矩陣Qd 計算天線選擇時，假設實施天線選擇計算的基地台(基地台A或者B)知道將要在發送機12應用的Qd ，在此情況下，該基地台也知道空間資料流的數目NSS 。如上所述，如果空間資料流的數目等於發送鏈路NT 和接收鏈路NR 中的最小值，那麼天線選擇可透過使用傳統技 術來實施。以下描述的天線選擇示例根據空間資料流的數目少於發送鏈路NT 和接收鏈路NR 中的最小值的情況，其中天線選擇考慮空間擴散矩陣Qd 。
從全維通道矩陣H開始，基地台搜尋全維通道矩陣H內大小為NR ×NT 的子矩陣HS 的全部不同組合來實施天線選擇。HS 的每個不同組合被表示為H1、H2、...、Hk，其中k是全維通道矩陣H內大小為NR ×NT 的所有可能子矩陣的數目。
可選擇地，子矩陣的每一個可右乘以空間擴散矩陣Qd 以形成與子矩陣H1－Hk的每一個對應的通道估計子矩陣。例如，通道估計子矩陣可被表示為：H1’＝H1Qd ,H2’＝H2Qd ,…,Hk’＝HkQd (方程式4)然而，當天線選擇通道訓練是整體全維通道矩陣H的全部可能子矩陣，並且當空間擴散矩陣Qd 是全維空間擴散矩陣Q中與空間資料流的數目NSS 對應的第一組行時(即，Q的第一NSS 行)，那麼不需要為了確定全維通道矩陣H而右乘以Qd ，並且可直接實施天線選擇計算。
無論每個子矩陣是否乘以Qd ，都根據某些標準來選擇最佳通道子矩陣，諸如可與如上所述被用來確定全維空間擴散矩陣Q的標準相同的一組最理想標準(例如，通道容量、子流信號對雜訊比等)。即：k opt ＝arg k max(C Hk ) (方程式5)其中所選擇的通道子矩陣是HS ＝Hkopt (即，所選擇的最理想標準的最大值)。
在一個示例中，通道估計子矩陣H1’－Hk’之一的選擇可包括形成每個通道估計子矩陣的方向矩陣並將每個方向矩陣應用至對應的通道估計子矩陣。在應用了方向矩陣之後，將空間擴散矩陣Qd 應用至每個通道估計子矩陣。特別是發送機天線選擇計算，發送機應當在應用空間擴散矩陣Qd 之前，將諸如波束形成和方向矩陣應用之類的高級方案應用至每個通道估計子矩陣。這是因為這些方案的特性趨向於改變空間映射，而當發送機改變空間映射(即，改變Qd )時，天線選擇性能增益可能由於先前的天線選擇結果不再準確或者不再適用於新的Qd 而受到不良影響。
在將空間擴散矩陣應用到每個通道子矩陣之後，使用測試方向矩陣和空間擴散矩陣將測試信號從基地台A傳輸至基地台B。從這些傳輸中，可 針對每個測試信號確定品質因數並將其從接收機16返回至發送機12。透過使用品質因數，可選擇最理想的通道估計子矩陣，並且可選擇與所選的通道估計子矩陣對應的天線。
作為上述天線選擇計算的結果，全維通道矩陣H內全部可能的子矩陣被訓練。這意味著使用空間擴散矩陣Qd 而訓練了全部可能的天線組合。將會理解，可能有不同的方式來在天線選擇計算期間考慮Qd ，上述方式僅為示例。還會理解，上述天線選擇計算可應用至發送機12的發送天線選擇、接收機16的發送天線選擇、接收機16的接收機天線選擇，以及發送機12或者接收機16的聯合發送/接收天線選擇。
如上所述，假設發送機12應用空間擴散矩陣以將空間資料流映射至發送鏈路，則始終可在發送機12處根據已知的空間擴散矩陣Qd 實施天線選擇計算。然而，當在接收機16實施天線選擇計算時，應當預定空間擴散矩陣Qd 以及全維空間擴散矩陣Q，偏好地在發送機12和接收機16之間使用的通信標準(例如，IEEE 802.11n)中進行所述預定。如果對於接收機16預定了空間擴散矩陣Qd ，則接收機16能夠根據全維通道矩陣H並且根據Qd 而實施天線選擇計算。
因此，偏好地使空間擴散矩陣等於全維空間擴散矩陣Q中與空間資料流的數目NSS 對應的第一組行。即是，Qd 是Q的第一NSS 行：Qd ＝Q(：,1：NSS ) (方程式6)
如此，為了獲得天線選擇的最佳性能，接收機16應當根據全維空間擴散矩陣Q的第一NSS 行將會在天線選擇切換後用在發送機12上以進行資料發送這一假設來計算天線選擇。獲得最佳性能的一個另外的因素是發送機12在天線選擇切換後將全維空間擴散矩陣Q的第一NSS 行應用於空間映射(即Qd )以進行資料發送。
以下針對用來同時發送一個空間流的4×2鏈路系統(4×4天線系統中的四個接收鏈路和兩個發送鏈路)、用來同時發送兩個空間流的4×3鏈路系統(4×4天線系統中的四個接收鏈路和三個發送鏈路)、用來同時發送三個空間流的4×3鏈路系統(4×4天線系統中的四個接收鏈路和三個發送鏈路)、用來同時發送一個空間流的2×2鏈路系統(4×2天線系統中的兩個接收鏈路和兩個發送鏈路)，以及用來同時發送兩個空間流的3×3鏈路系統(4×3天線系統 中的三個接收鏈路和三個發送鏈路)，提供使用從上述技術中得到的空間擴散矩陣的某些示例天線選擇計算及其結果，其皆具有20dB信號對雜訊比、瑞雷衰落通道和10000個模擬樣本。在對應的圖2A－2E中，等效通道估計矩陣的通道強度或者通道容量(如上所述)關於接收機上與不同的天線選擇策略對應的後處理通道增益的累積分配函數(CDF)而繪製。在某些實例中繪製了通道容量，這是因為通道容量與通道強度相比是更好的品質指示符。y小於x的機率被提供如下：fy (x)＝Pr[yx] (方程式7)其中y是隨機變數。圖2A－2E所表示的曲線圖右側的CDF曲線意味著實現隨機變數的更高可能性(即，更高的後處理通道增益)。在示例中，僅為示例目的，全維空間擴散矩陣Q是正交的。具體而言，正交矩陣容易透過乘以矩陣的轉置共軛以獲得單位矩陣而被消去，無須執行矩陣求逆，儘管應當理解全維空間擴散矩陣Q在所有實例中都不需要是正交的。
參考圖2A，接收鏈路的數目NR 等於接收天線的數目MR (即，MR ＝NR ＝4)，發送鏈路的數目NT 少於發送天線的數目MT (即，MT ＝4，NT ＝2)，並且空間資料流的數目NSS 是2，從而導致2/4的發送機天線選擇。在此情況下，全維空間擴散矩陣Q被提供如下： 對於NSS ＝1，NSS <min(NT ,NR )： 從圖2A可見，由直線曲線圖所示的無天線選擇導致最少量的增益，而由圓圈曲線所示的根據全維空間擴散矩陣Q和全維通道矩陣H的天線選擇與無天線選擇相比具有有限的增益，並且由方塊曲線所示的根據空間擴散矩陣Qd 和通道子矩陣HS 的最理想天線選擇導致最佳增益。
參考附圖2B，MR ＝NR ＝4，MT ＝4，NT ＝3，並且NSS ＝2，從而導致3/4的發送機天線選擇。在此情況下，全維空間擴散矩陣Q被提供如下： 對於NSS ＝2，NSS <min(NT ,NR )， 從圖2B可見，無天線選擇再次導致最少量的增益，而根據全維空間擴散矩陣Q和全維通道矩陣H的天線選擇與無天線選擇相比具有有限的增益，並且根據空間擴散矩陣Qd 和通道子矩陣HS 的最理想天線選擇導致最佳增益。
參考圖2C，MR ＝NR ＝4，MT ＝4，NT ＝3，並且NSS ＝3，從而導致3/4的發送機天線選擇。在此情況下，全維空間擴散矩陣Q被提供如下： 對於NSS ＝3，NSS ＝min(NT ,NR )，從而Qd ＝Q，這是因為空間資料流的數目等於MIMO通道的上限。即是，天線選擇之後的實際MIMO通道是3×4，從而能夠被發送的最多空間資料流是3個。從圖2C可見，無天線選擇導致最少量的增益，而根據全維空間擴散矩陣Q和全維通道矩陣H的天線選擇具有與根據空間擴散矩陣Qd 和通道子矩陣HS 的最理想天線選擇相同的性能，這是因為Q＝Qd 。
參考圖2D，MR ＝4，NR ＝2，MT ＝NT ＝2，並且NSS ＝1，從而導致2/4的接收機天線選擇。在此情況下，全維空間擴散矩陣Q被提供如下： 對於NSS ＝1，NSS <min(NT ,NR )： 從圖2D可見，無天線選擇導致最少量的增益，而根據全維空間擴散矩陣Q和全維通道矩陣H的天線選擇與無天線選擇相比具有有限的增益，並且根據空間擴散矩陣Qd 和通道子矩陣HS 的最理想天線選擇仍然導致最佳增益。
參考圖2E，MR ＝4，NR ＝3，MT ＝NT ＝3，並且NSS ＝2，從而導致3/4的接收機天線選擇。在此情況下，全維空間擴散矩陣Q被提供如下： 對於NSS ＝2，NSS <min(NT ,NR )， 從圖2E可見，無天線選擇再次導致最少數量的增益，根據全維空間擴散矩陣Q和全維通道矩陣H的天線選擇具有有限的增益，並且根據空間擴散矩陣Qd 和通道子矩陣HS 的最理想天線選擇導致最佳增益。
將會理解，計算或確定空間擴散矩陣Qd 的方式不是特別重要。因此，任何數學的、探索的、反覆的或者試誤方法能夠被用來實際地確定或者計算任何特定大小的空間擴散矩陣，並且被用來計算空間擴散矩陣的方法是不確定的。此外，本發明所使用的矩陣的「列」和「行」維度的具體方向或者界定是任意的並且僅根據慣例，並且因而可被改變。因此，例如，列維度可為水平維度而行維度可為垂直維度(如本發明所假設的一樣)，或者列維度可為垂直維度而行維度可為水平維度。
此外，將會理解可在圖1的無線通信系統10的任何想要的位置，包括在發送機12的控制器20或者其他硬體、軟體或者韌體，以及接收機16的控制器40或者其他硬體、軟體或者韌體內執行實際空間擴散矩陣方程式，例如滿足上述界定的約束的特定空間擴散矩陣的計算。可替代的，在傳輸系統被使用之前，空間擴散矩陣可被預先計算並且儲存在系統10的記憶體21(或41)或其他記憶體中。一個或多個空間擴散矩陣還可由不同的裝置來計算或者確定並且可在任何想要的時間被發送至傳輸系統10的發送機12或者接收機14。
當然，本發明所述的空間擴散矩陣技術不限於在與MIMO通信系統的單一接收機通信的MIMO通信系統的發送機中使用，而是另外當MIMO通信系統的發送機與多個接收機通信，每個皆具有與其相關的一個或多個接 收機天線時也能夠應用。
雖然本發明所述的空間擴散矩陣計算在一個示例中被描述為在例如儲存於記憶體21、41中的一個的軟體中實現，並且在與控制器20、40中的一個相關的處理器上實現，或者利用圖1的MIMO通信系統10的空間擴散矩陣計算單元28來實現，但這些常式可替換地或者另外地根據想要的而在數位或者類比硬體、韌體、特定應用積體電路等中實現。如果在軟體中實現，則這些常式可儲存在任何電腦可讀記憶體諸如RAM、ROM、快閃記憶體、磁片、光碟或者其他儲存媒體中。同樣，可經由任何已知或者想要的傳輸方法將該軟體傳輸至MIMO系統裝置(如發送機或者接收機)，所述傳輸方法例如包括透過諸如電話線、網際網路、無線連接等的通信通道，或者經由諸如電腦可讀碟、快閃記憶體驅動器等的可傳送媒體。
上述的天線選擇和訓練技術可包括在任何類型的無線通信系統中，其例如包括無線電腦系統中使用的，諸如經由無線區域網路或者廣域網路、網際網路、以有線和衛星為主的通信系統(諸如網際網路、資料、視訊和語音通信系統)、無線電話系統(包括行動電話系統、網路電話(VoIP)系統、以家庭為主的無線電話系統等)所實施的那些系統。現在參考圖3A－3H，表示天線選擇和訓練技術的各種示例性實現方式。
參考圖3A，天線選擇和訓練技術可與包括信號處理及/或控制電路的硬碟驅動器(HDD)400一起使用，其在圖3A中整體被標識為402。在一些實現方式中，HDD 400中的信號處理及/或控制電路402及/或其他電路(圖中未示)可處理資料、執行編碼及/或加密、執行計算，及/或格式化輸出至磁性儲存媒體406及/或接收自磁性儲存媒體406的資料。
HDD 400可經由可實現上述天線選擇和訓練技術的一個或多個有線或者無線通信鏈路408而與主機裝置(圖中未示)通信，諸如電腦、諸如個人數位助理、行動電話、媒體或MP3播放器等的行動計算裝置，及/或其他裝置。HDD 400可連接至記憶體409，諸如隨機存取記憶體(RAM)、諸如快閃記憶體之類的低延遲非揮發性記憶體、唯讀記憶體(ROM)及/或其他合適的電子資料儲存裝置。
現在參考圖3B，天線選擇和訓練技術可包括在多樣化數位光碟(DVD)驅動器410中或者與DVD驅動器410一起使用，其可包括在圖3B中整體 被標識為412的信號處理及/或控制電路，及/或DVD驅動器410的大容量資料儲存裝置418。DVD 410中的信號處理及/或控制電路412及/或其他電路(圖中未示)可處理資料、執行編碼及/或加密、執行計算，及/或格式化從光學儲存媒體416讀取的資料及/或寫入光學儲存媒體416的資料。在一些實現方式中，DVD 410中的信號處理及/或控制電路412及/或其他電路(圖中未示)還能夠執行其他功能，諸如編碼及/或解碼及/或與DVD驅動器相關的任何其他信號處理功能。
DVD驅動器410可經由可透過使用上述天線選擇和訓練技術來實現的一個或多個有線或無線通信鏈路417而與輸出裝置(圖中未示)通信，其諸如電腦、電視機或者其他裝置。DVD 410可與以非揮發性方式儲存資料的大容量資料儲存裝置418通信。大容量資料儲存裝置418可包括例如圖3A所表示的HDD。HDD可為包括一個或多個具有直徑小於大約1.8”的磁盤的迷你HDD。DVD 410可連接至記憶體419，諸如RAM、ROM、諸如快閃記憶體之類的低延遲非揮發性記憶體，及/或其他合適的電子資料儲存裝置。
現在參考圖3C，天線選擇和訓練技術可包括在高畫質電視(HDTV)420中，其可包括HDTV 420的信號處理及/或控制電路，其在圖3C中整體被標識為422，WLAN介面及/或HDTV 420的大容量資料儲存裝置。HDTV 420接收有線或者無線格式的HDTV輸入信號並且產生用於顯示器426的HDTV輸出信號。在一些實現方式中，HDTV 420的信號處理電路及/或控制電路422及/或其他電路(圖中未示)可處理資料、執行編碼及/或加密、執行計算、格式化資料及/或執行可能需要的其他任何類型的HDTV處理。
HDTV 420可與以非揮發性方式儲存資料的大容量資料儲存裝置427通信，諸如光學及/或磁性儲存裝置。至少一個HDD可具有圖3A所表示的結構或者至少一個DVD可具有圖3B所表示的結構。HDD可為包括一個或多個具有直徑小於大約1.8”的磁盤的迷你HDD。HDTV 420可連接至記憶體428，如RAM、ROM、諸如快閃記憶體之類的低延遲非揮發性記憶體及/或其他合適的電子資料儲存裝置。HDTV 420還可支援經由可實施上述波束形成技術的WLAN網路介面429與WLAN的連接。
現在參考圖3D，天線選擇和訓練技術可與具有WLAN介面及/或大容量資料儲存裝置的汽車430的控制系統結合使用。在一些實現方式中，天 線選擇和訓練技術可用在動力與傳動控制系統432中，其從一個或多個感測器如溫度感測器、壓力感測器、旋轉感測器、空氣流量感測器及/或其他任何合適的感測器接收輸入，及/或產生一個或多個輸出控制信號如引擎操作參數、傳動操作參數及/或其他控制信號。
天線選擇和訓練技術還可包括在汽車430的其他控制系統440中。控制系統440可同樣地接收來自輸入感測器442的信號及/或輸出控制信號至一個或多個輸出裝置444。在一些實現方式中，控制系統440可為防鎖死煞車系統(ABS)、導航系統、資通訊系統、車用資通訊系統、車道偏離警示系統、自適應巡航控制系統、諸如立體聲、DVD、雷射唱片等的車用娛樂系統的一部分。仍構思其他的實現方式。
動力與傳動控制系統432可與以非揮發性方式儲存資料的大容量資料儲存裝置446通信。大容量資料儲存裝置446可包括光學及/或磁性儲存裝置，例如HDD及/或DVD。至少一個HDD可具有圖3A所表示的配置及/或至少一個DVD可具有圖3B所表示的配置。HDD可為包括一個或多個具有直徑小於大約1.8”的磁盤的迷你HDD。動力與傳動控制系統432可連接至記憶體447，諸如RAM、ROM、諸如快閃記憶體之類的低延遲非揮發性記憶體及/或其他合適的電子資料儲存裝置。動力與傳動控制系統432還可支援經由可實施上述天線選擇和訓練技術的WLAN網路介面448與WLAN的連接。控制系統440還可包括大容量資料儲存裝置、記憶體及/或WLAN介面(圖中皆未示)。
現在參考圖3E，天線選擇和訓練技術可包括在行動電話450中，其可包括行動電話450的一個或多個行動電話天線451、信號處理及/或控制電路，其在圖3E中整體被標識為452，WLAN介面及/或大容量資料儲存裝置。在一些實現方式中，行動電話450包括麥克風456、諸如揚聲器及/或音頻輸出插孔之類的音頻輸出458、顯示器460及/或諸如鍵盤、點選裝置、聲音驅動及/或其他輸入裝置之類的輸入裝置462。行動電話450的信號處理及/或控制電路452及/或其他電路(圖中未示)可處理資料、執行編碼及/或加密、執行計算、格式化資料及/或執行其他行動電話功能。
行動電話450可與以非揮發性方式儲存資料的大容量資料儲存裝置464通信，諸如光學及/或磁性儲存裝置，例如HDD及/或DVD。至少一個HDD 可具有圖3A所表示的配置及/或至少一個DVD可具有圖3B所表示的配置。HDD可為包括一個或多個具有直徑小於大約1.8”的磁盤的迷你HDD。行動電話450可連接至記憶體466，諸如RAM、ROM、諸如快閃記憶體之類的低延遲非揮發性記憶體及/或其他合適的電子資料儲存裝置。行動電話450還可支援經由WLAN網路介面468與WLAN的連接。
現在參考圖3F，天線選擇和訓練技術可包括在機上盒480中，其可包括機上盒480的信號處理及/或控制電路，其在圖3F中整體被標識為484，WLAN介面及/或大容量資料儲存裝置。機上盒480從諸如寬頻來源之類的來源接收信號並且輸出適合顯示器488的標準及/或高清晰度音頻/視訊信號，諸如電視及/或監視器及/或其他視訊及/或音頻輸出裝置。機上盒480的信號處理及/或控制電路484及/或其他電路(圖中未示)可處理資料、執行編碼及/或加密、執行計算、格式化資料及/或執行其他任何機上盒功能。
機上盒480可與以非揮發性方式儲存資料的大容量資料儲存裝置490通信。大容量資料儲存裝置490可包括光學及/或磁性儲存裝置，例如HDD及/或DVD。至少一個HDD可具有圖3A所表示的配置及/或至少一個DVD可具有圖3B所表示的配置。HDD可為包括一個或多個具有直徑小於大約1.8”的磁盤的迷你HDD。機上盒480可連接至記憶體494，諸如RAM、ROM、諸如快閃記憶體之類的低延遲非揮發性記憶體及/或其他合適的電子資料儲存裝置。機上盒480還可支援經由可實施本發明所述天線選擇和訓練技術的WLAN網路介面496與WLAN的連接。
現在參考圖3G，天線選擇和訓練技術可包括在媒體播放器500中。天線選擇和訓練技術可實現在媒體播放器500的信號處理及/或控制電路，其在圖3G中整體被標識為504，WLAN介面及/或大容量資料儲存裝置中。在一些實現方式中，媒體播放器500包括顯示器507及/或使用者輸入508，諸如鍵盤、觸控板及其類似物。在一些實現方式中，媒體播放器500還可採用通常使用經由顯示器507及/或使用者輸入508的選單、下拉式選單、圖示及/或點擊介面的圖形化使用者介面(GUI)。媒體播放器500進一步包括音頻輸出509，如揚聲器及/或音頻輸出插孔。媒體播放器500的信號處理及/或控制電路504及/或其他電路(圖中未示)可處理資料、執行編碼及/或加密、執行計算、格式化資料及/或執行其他任何媒體播放器功能。
媒體播放器500可與以非揮發性方式儲存諸如壓縮的音頻及/或視訊內容之類的資料的大容量資料儲存裝置510通信。在一些實現方式中，壓縮的音頻檔案包括符合MP3格式或者其他合適的壓縮音頻及/或視訊格式的檔案。大容量資料儲存裝置可包括光學及/或磁性儲存裝置，例如HDD及/或DVD。至少一個HDD可具有圖3A所表示的配置及/或至少一個DVD可具有圖3B所表示的配置。HDD可為包括一個或多個具有直徑小於大約1.8”的磁盤的迷你HDD。媒體播放器500可連接至記憶體514，諸如RAM、ROM、諸如快閃記憶體之類的低延遲非揮發性記憶體及/或其他合適的電子資料儲存裝置。媒體播放器500還可支援經由可實現本發明所述天線選擇和訓練技術的WLAN網路介面516與WLAN的連接。仍構思除了上述那些實現方式之外的其他實現方式。
參考圖3H，天線選擇和訓練技術可包括在網路電話(VoIP)電話600中，其可包括VoIP電話600的一個或多個天線618，信號處理及/或控制電路，其在圖3H中整體被標識為604，以及無線介面及/或大容量資料儲存裝置。在一些實現方式中，VoIP電話600部分地包括麥克風610、諸如揚聲器及/或音頻輸出插孔之類的音頻輸出612、顯示監視器614、諸如鍵盤、點選裝置、聲音驅動及/或其他輸入裝置的輸入裝置616，和無線網路高傳真(Wi－Fi)通信模組608。VoIP電話600中的信號處理及/或控制電路604及/或其他電路(圖中未示)可處理資料、執行編碼及/或加密、執行計算、格式化資料及/或執行其他VoIP電話功能。
VoIP電話600可與以非揮發性方式儲存資料的大容量資料儲存裝置602通信，諸如光學及/或磁性儲存裝置，例如HDD及/或DVD。至少一個HDD可具有圖3A所表示的配置及/或至少一個DVD可具有圖3B所表示的配置。HDD可為包括一個或多個具有直徑小於大約1.8”的磁盤的迷你HDD。VoIP電話600可連接至記憶體606，其可為RAM、ROM、諸如快閃記憶體之類的低延遲非揮發性記憶體及/或其他合適的電子資料儲存裝置。VoIP電話600還被配置成經由可實現本發明所述天線選擇和訓練技術的Wi－Fi通信模組608建立與VoIP網路(圖中未示)的通信連結。
此外，儘管已參考特定示例描述了天線選擇和訓練技術，但其目的僅為示例而不是對本發明的限制，對於本領域技術人員來說很清楚的是，在不脫離本發明的實質和範圍的前提下可以對揭露的實施例做出改變、添加 及/或刪減。
10‧‧‧MIMO通信系統
12‧‧‧單一發送機
14A－14N‧‧‧發送天線
16‧‧‧單一接收機
18A－18M‧‧‧接收天線
20‧‧‧控制器
21‧‧‧記憶體
22‧‧‧符號編碼器/調變器單元
24‧‧‧空間擴散矩陣模組
25‧‧‧矩陣等化器
26‧‧‧符號解調器/解碼器單元
28‧‧‧擴散矩陣計算單元
31‧‧‧機殼
34‧‧‧空間擴散矩陣模組
35‧‧‧矩陣等化器
36‧‧‧符號解調器/解碼器
39‧‧‧通道確定單元
40‧‧‧控制器
41‧‧‧記憶體
46‧‧‧符號編碼器/調變器單元
51‧‧‧機殼
400‧‧‧硬碟驅動器
402‧‧‧HDD信號處理及/或控制電路
406‧‧‧磁性儲存媒體
408‧‧‧有線或無線通信鏈路
409‧‧‧記憶體
410‧‧‧DVD驅動器
412‧‧‧DVD信號處理及/或控制電路
416‧‧‧光學儲存媒體
417‧‧‧有線或無線通信鏈路
418‧‧‧大容量資料儲存裝置
419‧‧‧記憶體
420‧‧‧高畫質電視
422‧‧‧HDTV信號處理及/或控制電路
426‧‧‧顯示器
427‧‧‧大容量資料儲存裝置
428‧‧‧記憶體
429‧‧‧WLAN網路介面
430‧‧‧汽車
432‧‧‧動力與傳動控制系統
436‧‧‧感測器
438‧‧‧輸出信號
440‧‧‧其他控制系統
442‧‧‧感測器
444‧‧‧輸出裝置
446‧‧‧大容量資料儲存裝置
447‧‧‧記憶體
448‧‧‧WLAN網路介面
450‧‧‧行動電話
451‧‧‧行動電話天線
452‧‧‧信號處理及/或控制電路
456‧‧‧麥克風
458‧‧‧音頻輸出
460‧‧‧顯示器
462‧‧‧輸入裝置
464‧‧‧大容量資料儲存裝置
466‧‧‧記憶體
468‧‧‧WLAN網路介面
480‧‧‧機上盒
484‧‧‧信號處理及/或控制電路
488‧‧‧顯示器
490‧‧‧大容量資料儲存裝置
494‧‧‧記憶體
496‧‧‧WLAN網路介面
500‧‧‧媒體播放器
504‧‧‧信號處理及/或控制電路
507‧‧‧顯示器
508‧‧‧使用者輸入
509‧‧‧音頻輸出
510‧‧‧大容量資料儲存裝置
514‧‧‧記憶體
516‧‧‧WLAN網路介面
600‧‧‧VoIP電話
602‧‧‧大容量資料儲存裝置
604‧‧‧信號處理及/或控制電路
606‧‧‧記憶體
608‧‧‧Wi－Fi通信模組
610‧‧‧麥克風
612‧‧‧音頻輸出
614‧‧‧顯示器
616‧‧‧使用者輸入
618‧‧‧天線
圖1是確定和使用空間擴散矩陣以在發送機的所有發送天線上提供相等功率輸出的無線MIMO通信系統的方塊圖；圖2A－2E說明與各種天線選擇和空間流一起使用的天線選擇和訓練技術的示例；以及圖3A－3H說明可使用實現了本發明所述的天線選擇和訓練技術的無線通信系統的各種不同裝置的示例。
10‧‧‧MIMO通信系統
12‧‧‧單一發送機
14A－14N‧‧‧發送天線
16‧‧‧單一接收機
18A－18M‧‧‧接收天線
20‧‧‧控制器
21‧‧‧記憶體
22‧‧‧符號編碼器/調變器單元
24‧‧‧空間擴散矩陣模組
25‧‧‧矩陣等化器
26‧‧‧符號解調器/解碼器單元
28‧‧‧擴散矩陣計算單元
31‧‧‧機殼
34‧‧‧空間擴散矩陣單元
35‧‧‧矩陣等化器
36‧‧‧符號解調器/解碼器
39‧‧‧通道確定單元
40‧‧‧控制器
41‧‧‧記憶體
46‧‧‧符號編碼器/調變器單元
51‧‧‧機殼

Claims (45)

  1. 一種通信系統內的天線選擇方法，該通信系統具有複數個發送天線的一第一收發機裝置，以及具有複數個接收天線的一第二收發機裝置，所述方法包括：對發送資料進行編碼，以產生用於經由多個發送鏈路所發送的一個或多個編碼空間資料流，其中所述編碼空間資料流的數目不同於將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目，並且其中所述發送鏈路的數目少於所述發送天線的數目；使用空間擴散矩陣將所述一個或多個編碼空間資料流分配至所述多個發送鏈路，其中所述空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被發送的編碼空間資料流的數目相等；以及選擇所述複數個發送天線中將要被用來發送經由所述第一收發機裝置和第二收發機裝置之間的通道估計矩陣的資料至所述複數個接收天線的一個或多個接收天線的一個或多個發送天線，其中所述通道估計矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與接收鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被發送的編碼空間資料流的數目相等，並且其中選擇所述複數個發送天線中的一個或多個發送天線包括在所述通道估計矩陣中考慮所述空間擴散矩陣。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，選擇所述複數個發送天線中的一個或多個發送天線包括從所述通道估計矩陣中消去所述空間擴散矩陣以確定所述複數個發送天線和所述複數個接收天線之間的鏈路至鏈路通道矩陣，並且選擇所述複數個發送天線中與所述鏈路至鏈路通道矩陣相關的一個或多個發送天線。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，選擇所述複數個發送天線中將要被用來發送經由所述第一收發機裝置和第二收發機裝置之間的通道估計矩陣資料至所述複數個接收天線中一個或多個接收天線的一個或多個發送天線包括： 在與所述複數個發送天線和所述複數個接收天線之間的通道的全維描述對應的全維通道矩陣中搜尋可能的通道子矩陣，其中，所述全維通道矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與接收天線的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與發送天線的數目相等，並且其中每個通道子矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與接收鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與發送鏈路的數目相等；根據最理想標準選擇所述通道子矩陣中的一個，其中，被用來發送資料至複數個接收天線中一個或多個接收天線的所述通道估計矩陣包括所選擇的通道子矩陣；以及選擇與所選擇的通道子矩陣對應的所述複數個發送天線的子集。
  4. 依據申請專利範圍第3項所述的方法，其中，根據最理想標準選擇所述通道子矩陣中的一個包括：形成兩個或更多測試方向矩陣，每個對應於不同的通道子矩陣；將每個測試方向矩陣應用至對應的通道子矩陣；在應用了所述測試方向矩陣之後，將所述空間擴散矩陣應用至每個通道子矩陣；透過使用所述兩個或更多測試方向矩陣中的每一個以及使用所述空間擴散矩陣而從所述第一收發機裝置向所述第二收發機裝置發送測試信號；確定與所發送的測試信號的每一個相關的品質因數；根據所確定的品質因數選擇所述通道子矩陣中的一個作為用來發送所述資料的通道估計矩陣；以及選擇與所選擇的通道子矩陣對應的發送天線。
  5. 依據申請專利範圍第3項所述的方法，進一步包括將每個可能的通道子矩陣右乘以所述空間擴散矩陣以形成對應的通道子矩陣，其具有與列維度相關的分量，具有的列數與接收鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，具有的行數與將要被發送的編碼空間資料流的數目相等。
  6. 依據申請專利範圍第3項所述的方法，其中，在全維通道矩陣中搜尋可能的通道子矩陣包括搜尋所述全維通道矩陣中全部可能的通道子矩陣，並且其中，所述空間擴散矩陣包括全維通道空間擴散矩陣中的多個第一行，其中，所述全維通道空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，其中，所述全維通道空間擴散矩陣的第一行的數目等於將要被發送的編碼空間資料流的數目。
  7. 依據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述通道估計矩陣包括與所述複數個發送天線和所述複數個接收天線之間的通道的全維描述對應的全維通道矩陣的子通道矩陣。
  8. 依據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，編碼空間資料流的數目少於所述發送鏈路的數目和所述接收鏈路的數目的最小值。
  9. 依據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述空間擴散矩陣包括全維通道空間擴散矩陣中的多個第一行，其中，所述全維通道空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，以及與行維度相的分量，其具有的行數與將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，其中，所述全維通道空間擴散矩陣中第一行的數目等於將要被發送的編碼空間資料流的數目。
  10. 依據申請專利範圍第9項所述的方法，其中，所述全維通道空間擴散矩陣是正交的。
  11. 依據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述第一收發機裝置能夠經由複數個載波進行發送並且所述第二收發機裝置能夠經由所述複數個載波進行接收：其中，所述第一收發機裝置是正交分頻多工(OFDM)收發機；其中，所述第二收發機裝置是OFDM收發機；以及其中，所述複數個載波是複數個OFDM副載波。
  12. 一種通信系統內的天線選擇方法，該通信系統具有複數個發送天線的一第一收發機裝置，以及複數個接收天線的一第二收發機裝置，所述方法包括：界定一空間擴散矩陣，其被用來將多個編碼空間資料流分配至多個發送鏈路以將所述編碼空間資料流作為全維通道空間擴散矩陣的第一組行而發送，其中，所述全維通道空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與發送鏈路的數目相等，其中，所述全維通道空間擴散矩陣中所述第一組行中行的數目等於將要被發送的編碼空間資料流的數目；以及選擇所述複數個接收天線中將要被用來接收一個或多個編碼空間資料流的一個或多個接收天線，其透過所述第一收發機裝置和第二收發機裝置之間的通道估計矩陣而發送並且將要經由多個接收鏈路而被接收，其中，編碼空間資料流的數目不同於用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目，並且其中，接收鏈路的數目少於接收天線的數目，其中，選擇所述複數個接收天線中的一個或多個接收天線包括考慮所定義的空間擴散矩陣。
  13. 依據申請專利範圍第12項所述的方法，其中，選擇所述複數個接收天線中的一個或多個接收天線包括從所述通道估計矩陣中消去所述空間擴散矩陣以確定所述複數個發送天線和所述複數個接收天線之間的鏈路至鏈路通道矩陣，並且選擇與所述鏈路至鏈路通道矩陣相關的接收天線。
  14. 依據申請專利範圍第12項所述的方法，其中，選擇所述複數個接收天線中將要被用來接收一個或多個編碼空間資料流的一個或多個接收天線包括：在與所述複數個發送天線和所述複數個接收天線之間的通道的全維描述對應的全維通道矩陣中搜尋可能的通道子矩陣，其中，所述全維通道矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與接收天線的數 目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與發送天線的數目相等，並且其中，每個通道子矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與接收鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與發送鏈路的數目相等；根據最理想標準選擇所述通道子矩陣中的一個，其中，被用來發送所述資料至所述複數個接收天線中一個或多個接收天線的所述通道估計矩陣包括所選擇的通道子矩陣；以及選擇與所選擇的通道子矩陣對應的接收天線。
  15. 依據申請專利範圍第14項所述的方法，其中，根據最理想標準選擇所述通道子矩陣中的一個包括：形成兩個或更多測試方向矩陣，每一個對應於不同的通道子矩陣；將每個測試方向矩陣應用至對應的通道子矩陣；在應用了所述測試方向矩陣之後，將所述空間擴散矩陣應用至每個通道子矩陣；透過使用所述兩個或更多測試方向矩陣中的每一個以及使用所述空間擴散矩陣而從所述第一收發機裝置向所述第二收發機裝置發送測試信號；確定與所發送的測試信號的每一個相關的品質因數；根據所確定的品質因數選擇所述通道子矩陣中的一個作為用來發送所述資料的通道估計矩陣；以及選擇與所選擇的通道子矩陣對應的接收天線。
  16. 依據申請專利範圍第14項所述的方法，進一步包括將每個可能的通道子矩陣右乘以所述空間擴散矩陣以形成對應的通道子矩陣，其具有與列維度相關的分量，具有的列數與接收鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，具有的行數與將要被發送的編碼空間資料流的數目相等。
  17. 依據申請專利範圍第14項所述的方法，其中，搜尋全維通道矩陣內可能的通道子矩陣包括搜尋所述全維通道矩陣內全部可能的通道子矩 陣。
  18. 依據申請專利範圍第12項所述的方法，其中，所述通道估計矩陣包括與所述複數個發送天線和所述複數個接收天線之間的通道的全維描述對應的全維通道矩陣的一子通道矩陣。
  19. 依據申請專利範圍第12項所述的方法，其中，編碼空間資料流的數目少於發送鏈路的數目和接收鏈路的數目中的最小值。
  20. 依據申請專利範圍第12項所述的方法，其中，所述全維通道空間擴散矩陣是正交的。
  21. 依據申請專利範圍第12項所述的方法，其中，所述第一收發機裝置能夠經由複數個載波進行發送並且所述第二收發機裝置能夠經由所述複數個載波進行接收；其中，所述第一收發機裝置是OFDM收發機；其中，所述第二收發機裝置是OFDM收發機；以及其中，所述複數個載波是複數個OFDM副載波。
  22. 一種用於具有複數個天線的收發機裝置的天線選擇訓練方法，其中，天線被選擇以用於經由一通道估計矩陣的一個或多個編碼空間資料流的資料傳輸，其具有一個或多個發送天線和一個或多個接收天線之間的多個發送和接收鏈路，所述方法包括：在與複數個發送天線和複數個接收天線之間的通道的全維描述對應的一全維通道矩陣中搜尋可能的通道子矩陣，其中，所述全維通道矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與接收天線的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與發送天線的數目相等，並且其中，每個通道子矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與將要被用來接收所述資料的接收鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被用來發送所述資料的發送鏈路的數目相等，其中，編碼空間資料流的數目少於發送鏈路的數目和接收鏈路的數目中的最小值，並且接收鏈路的數目少於接收天線的數目及/或發送鏈路的數目少於發送天線的數目； 將每個可能的通道子矩陣右乘以一空間擴散矩陣以形成一對應的通道子矩陣，其具有與列維度相關的分量，具有的列數與多個接收鏈路相等，以及與行維度相關的分量，具有的行數與將要被發送的編碼空間資料流的數目相等，其中，所述空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被發送的編碼空間資料流的數目相等，根據最理想標準選擇所述通道子矩陣中的一個，其中，被用來從所述一個或多個發送天線向所述一個或多個接收天線發送資料的通道估計矩陣包括所選擇的通道子矩陣；以及選擇與所選擇的通道子矩陣對應的天線。
  23. 依據申請專利範圍第22項所述的方法，其中，根據最理想標準選擇所述通道子矩陣中的一個包括：形成兩個或更多測試方向矩陣，每一個對應於一不同的通道子矩陣；將每個測試方向矩陣應用至對應的通道子矩陣；在應用了所述測試方向矩陣之後，將所述空間擴散矩陣應用至每個通道子矩陣；透過使用所述兩個或更多測試方向矩陣中的每一個以及使用所述空間擴散矩陣而從所述發送天線中的一個或多個發送天線向所述接收天線中的一個或多個接收天線發送測試信號；確定與所發送的測試信號的每一個相關的一品質因數；根據所確定的品質因數選擇所述通道子矩陣中的一個作為用來發送所述資料的通道估計矩陣；以及選擇與所選擇的通道子矩陣對應的天線。
  24. 依據申請專利範圍第22項所述的方法，其中，所述空間擴散矩陣包括一全維通道空間擴散矩陣中的多個第一行，其中，所述全維通道空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與將要被用來發送 所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，其中，所述全維通道空間擴散矩陣中第一行的數目等於將要被發送的編碼空間資料流的數目。
  25. 一種傳輸系統內的裝置，該傳輸系統具有兩個或更多天線，其包括：一空間擴散計算單元，用以產生一空間擴散矩陣，以在透過一通道矩陣的鏈路至鏈路傳輸內的多個鏈路之間分配一個或多個編碼空間資料流，其中，編碼空間資料流的數目少於發送鏈路的數目和接收鏈路的數目中的最小值，其中，所述通道估計矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與接收鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與編碼空間資料流的數目相等，並且其中，發送鏈路的數目及/或接收鏈路的數目少於天線的數目；以及一控制器，其耦合至所述空間擴散計算單元以透過使用所述空間擴散矩陣以控制所述鏈路至鏈路傳輸中所使用的所述兩個或更多天線的選擇；其中，所述空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與所述編碼空間資料流的發送中所使用的發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與編碼空間資料流的數目相等。
  26. 依據申請專利範圍第25項所述的裝置，其中，所述裝置包括一無線接收機以接收來自一無線發送機的信號。
  27. 依據申請專利範圍第26項所述的裝置，其中，所述兩個或更多天線包括所述無線發送機中的兩個或更多發送天線，並且其中，所述控制器被配置成控制所述無線發送機中所述兩個或更多發送天線的選擇以用於發送所述編碼空間資料流至所述無線接收機。
  28. 依據申請專利範圍第26項所述的裝置，其中，所述兩個或更多天線包括所述無線接收機中的兩個或更多接收天線，並且其中，所述控制器被配置成控制所述無線接收機中所述兩個或更多接收天線的選擇以用於接收來自所述無線發送機的所述編碼空間資料流。
  29. 依據申請專利範圍第26項所述的裝置，其中，所述空間擴散矩陣被預 定為包括全維通道空間擴散矩陣中的多個第一行，其中，所述全維通道空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，其中，所述全維通道空間擴散矩陣中第一行的數目等於將要被發送的編碼空間資料流的數目。
  30. 依據申請專利範圍第26項所述的裝置，其中，所述空間擴散矩陣是由所述接收機用來與所述發送機通信的通信協定所預定的。
  31. 一種用於具有複數個天線的收發機裝置的天線選擇訓練方法，所述方法包括：確定多個通道估計子矩陣，對應於具有多個發送鏈路及多個接收鏈路的一多重輸入多重輸出(MIMO)通道；應用一空間擴散矩陣至每個通道估計子矩陣，以形成考慮所述空間擴散矩陣的通道估計子矩陣，其中，所述空間擴散矩陣對應於空間流的數目，其少於發送鏈路的數目和接收鏈路的數目中的最小值；根據最理想標準而選擇考慮所述空間擴散矩陣之所述通道估計子矩陣的其中之一；選擇天線的一子集，對應於考慮所述空間擴散矩陣之被選擇的通道估計子矩陣。
  32. 依據申請專利範圍第31項所述的方法，其中，所述多個天線係多個發送天線；其中，所述方法進一步包括接收通過所述多個發送天線之不同子集所發送的通道探測資訊；以及其中，確定所述多個通道估計子矩陣包括使用通過所述多個發送天線之不同子集所發送的所述通道探測資訊。
  33. 依據申請專利範圍第31項所述的方法，其中，所述多個天線係多個接收天線； 其中，所述方法進一步包括接收通過所述多個接收天線之不同子集所接收的通道探測資訊；以及其中，確定所述多個通道估計子矩陣包括使用通過所述多個接收天線之不同子集所接收的所述通道探測資訊。
  34. 依據申請專利範圍第31項所述的方法，其中，確定所述多個通道估計子矩陣對應於具有多個發送鏈路及多個接收鏈路的所述MIMO通道包括在與複數個發送天線和複數個接收天線之間的所述MIMO通道的全維描述對應的全維通道估計矩陣中搜尋通道估計子矩陣，其中，所述全維通道估計矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與接收天線的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與發送天線的數目相等，並且其中每個通道估計子矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與接收鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與發送鏈路的數目相等，並且接收鏈路的數目少於接收天線的數目及/或發送鏈路的數目少於發送天線的數目。
  35. 依據申請專利範圍第31項所述的方法，其中，所述空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被發送的編碼空間資料流的數目相等。
  36. 依據申請專利範圍第35項所述的方法，其中，每個考慮所述空間擴散矩陣的通道估計子矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與接收鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與空間流的數目相等。
  37. 依據申請專利範圍第31項所述的方法，其中，應用所述空間擴散矩陣至每個通道估計子矩陣包括將每個通道估計子矩陣右乘以所述空間擴散矩陣。
  38. 依據申請專利範圍第31項所述的方法，其中，所述多個天線係多個發送天線；其中，所述方法進一步包括發送天線選擇資訊，指出所述多個發送天 線的所述被選擇的子集。
  39. 依據申請專利範圍第31項所述的方法，其中，所述空間擴散矩陣包括一全維通道空間擴散矩陣中的一第一Nss 行，其中Nss 係空間流的數目，其中，所述全維通道空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，其中，所述全維通道空間擴散矩陣中第一行的數目等於將要被發送的編碼空間資料流的數目。
  40. 一種傳輸系統內的裝置，所述裝置包括：一控制器，配置以：確定多個通道估計子矩陣，對應於具有多個發送鏈路及多個接收鏈路的一MIMO通道；應用一空間擴散矩陣至每個通道估計子矩陣，以形成考慮所述空間擴散矩陣的通道估計子矩陣，其中，所述空間擴散矩陣對應於空間流的數目，其少於發送鏈路的數目和接收鏈路的數目中的最小值；根據最理想標準而選擇考慮所述空間擴散矩陣之所述通道估計子矩陣的其中之一；選擇多個天線的一子集，對應於考慮所述空間擴散矩陣之被選擇的通道估計子矩陣。
  41. 依據申請專利範圍第40項所述的裝置，其中，所述多個天線係多個發送天線；其中，所述控制器係配置以確定所述多個通道估計子矩陣使用通過所述多個發送天線之不同子集所發送的通道探測資訊。
  42. 依據申請專利範圍第40項所述的裝置，其中，所述多個天線係多個接收天線；其中，所述控制器係配置以確定所述多個通道估計子矩陣使用通過所 述多個接收天線之不同子集所接收的通道探測資訊。
  43. 依據申請專利範圍第40項所述的裝置，進一步包括一記憶體，以儲存所述空間擴散矩陣。
  44. 依據申請專利範圍第40項所述的裝置，其中，所述多個天線係多個發送天線；其中，所述控制器係配置以致使所述裝置發送天線選擇資訊，指出所述多個發送天線的所述被選擇的子集。
  45. 依據申請專利範圍第40項所述的裝置，其中，所述空間擴散矩陣包括一全維通道空間擴散矩陣中的一第一Nss 行，其中Nss 係空間流的數目，其中，所述全維通道空間擴散矩陣具有與列維度相關的分量，其具有的列數與將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，以及與行維度相關的分量，其具有的行數與將要被用來發送所述編碼空間資料流的發送鏈路的數目相等，其中，所述全維通道空間擴散矩陣中第一行的數目等於將要被發送的編碼空間資料流的數目。
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