專利名稱：無線電通信系統(tǒng)、無線電通信方法、無線電發(fā)射機(jī)以及無線電接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電通信系統(tǒng)、無線電通信方法、無線電發(fā)射機(jī)以及無線電接收機(jī)，更具體地，涉及適用于使用多個(gè)天線的(多天線)無線電通信系統(tǒng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來產(chǎn)生了對(duì)于能夠?qū)崿F(xiàn)低SNR(信噪比)操作和高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)通信系統(tǒng)的需求，并且這種移動(dòng)通信系統(tǒng)業(yè)已處于測(cè)試之中。在這種情況下，舉例來說，已知的MIMO(多輸入多輸出)和AAA(自適應(yīng)陣列天線)都是多天線系統(tǒng)。
前者(MIMO)是這樣一種技術(shù)，該技術(shù)使用具有多個(gè)天線的發(fā)射機(jī)以及具有多個(gè)天線的接收機(jī)，通過各天線來發(fā)射和接收獨(dú)立數(shù)據(jù)流，從而提高傳輸速率，而后者(AAA)則是這樣一種技術(shù)，其通過使用具有多個(gè)天線的發(fā)射機(jī)和具有多個(gè)天線的接收機(jī)形成定向波束，之后發(fā)射和接收一個(gè)數(shù)據(jù)流，以提高通信質(zhì)量并抑制干擾。
目前，對(duì)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中使用并且局部引入其中的多天線系統(tǒng)的研發(fā)是非常盛行的。例如，已經(jīng)將AAA引入到部分PHS(個(gè)人手持電話系統(tǒng))中并且得到的報(bào)告是“提供了更穩(wěn)定的呼叫環(huán)境、可追蹤移動(dòng)電話、將有效頻率利用因數(shù)提高了兩倍或更多”(例如參見后文所述的非專利文獻(xiàn)1)。此外，還出現(xiàn)了通過將MIMO技術(shù)應(yīng)用于無線電LAN系統(tǒng)所產(chǎn)生的產(chǎn)品，并且得到的報(bào)告是“所實(shí)現(xiàn)的吞吐量是常規(guī)高速無線電吞吐量的二倍”(例如參見后文所述的非專利文獻(xiàn)2)。
因此，已經(jīng)開始將多天線技術(shù)應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)。
其次，在下文中將對(duì)未來應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的多天線收發(fā)技術(shù)的(系統(tǒng))研究情況進(jìn)行描述。
作為不同類型的多天線收發(fā)技術(shù)，有(A)MIMO復(fù)用方法、(B)MIMO分集方法以及(C)AAA收發(fā)方法，目前已經(jīng)對(duì)此進(jìn)行了研究(例如參見下文中提到的非專利文獻(xiàn)3)。下表1則是該文獻(xiàn)中記載的一個(gè)比較表格。
表1多天線發(fā)射機(jī)-接收機(jī)結(jié)構(gòu)比較

從表1中可以看出，MIMO技術(shù)(A)和(B)在天線間的相關(guān)性很低(接近于無相關(guān)性)時(shí)是有優(yōu)勢(shì)的，而AAA技術(shù)(C)在天線間的相關(guān)性很高(接近1)時(shí)是有優(yōu)勢(shì)的。此外，對(duì)MTMO復(fù)用方法(A)來說，可以通過增加天線數(shù)量來提升信息速率，對(duì)MIMO分集方法(B)以及AAA傳輸方法(C)來說，雖然信息速率不能隨發(fā)射天線數(shù)目的增加而提升，但是分集增益和天線增益卻可以提高。
與非專利文獻(xiàn)3中的結(jié)果相關(guān)聯(lián)的是，下文中的專利文獻(xiàn)1(例如權(quán)利要求1～3)公開了一種方法，用于在SIR(預(yù)期信號(hào)與相鄰干擾之間的功率比)低于指定閾值的情況下從多個(gè)彼此獨(dú)立的數(shù)據(jù)流切換到從同一數(shù)據(jù)流中產(chǎn)生的多個(gè)數(shù)據(jù)流。在這種情況下，可以認(rèn)為前者(多個(gè)數(shù)據(jù)流)與前述表1中的MIMO復(fù)用方法(A)相對(duì)應(yīng)，而后者(同一個(gè)流)則對(duì)應(yīng)于MIMO分集方法(B)。
此外，下文的專利文獻(xiàn)2(例如權(quán)利要求1到4、7)公開了一種信號(hào)傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過使用用于估計(jì)發(fā)射與接收之間的傳播線路的裝置、用于估計(jì)每一種傳輸模式的通信容量的裝置、用于確定傳輸模式的裝置以及用于計(jì)算接收端天線之間的空間相關(guān)性值的裝置來執(zhí)行用于從發(fā)射天線發(fā)送相互獨(dú)立的信號(hào)的傳輸模式，以及發(fā)送互相依賴的信號(hào)的模式。關(guān)于這些傳輸模式，在上表1中，前者(獨(dú)立信號(hào))對(duì)應(yīng)于MIMO復(fù)用方法(A)，而后者(非獨(dú)立信號(hào))對(duì)應(yīng)于與AAA傳輸方法(C)相似的技術(shù)。
專利文獻(xiàn)1日本專利未決公開2004-72624專利文獻(xiàn)2日本專利未決公開2004-194262非專利文獻(xiàn)1WILLCOMinc.，“H”Anshinda Phone Adaptive Array Antenna”，[聯(lián)機(jī)]，[檢索日期2005年6月15日]；因特網(wǎng)<URLhttp://WWW.willcom-inc.com//p_s/products/h/antenna.html>
非專利文獻(xiàn)2Buffalo Co.，Ltd.，″Advanced Radio LANTechnology-MIMO-Mounted″Radio Broadband Router″，[聯(lián)機(jī)]、[檢索日期2005年6月15日]，因特網(wǎng)<URLhttp://buffalo.melcoinc.co.jp/products/catalog/network/wzr-g108/index.html>
非專利文獻(xiàn)3Mamoru SAWABASHI及其它五人，″Outline ofBroadband Radio Access System″NTT Technology Journal(2000年7月版)，第20～22頁(yè)在具有多天線的無線電通信設(shè)備中，要提高扇區(qū)(小區(qū))吞吐量，則要考慮在任何指定時(shí)刻根據(jù)通信狀態(tài)而進(jìn)行更高的數(shù)據(jù)傳輸。為此目的，可以提供MIMO和AAA兩者，以切換方式來有選擇地使用。相應(yīng)地，其目的是提供一種以協(xié)作方式來組合MIMO和AAA的方法。
對(duì)無線電鏈路來說，為了補(bǔ)償傳播線路中出現(xiàn)的相位翻轉(zhuǎn)，使用導(dǎo)頻信號(hào)來充當(dāng)相位基準(zhǔn)。依照MIMO技術(shù)，各天線用正交導(dǎo)頻被用于估計(jì)將從各天線發(fā)送的信號(hào)用的信道。該導(dǎo)頻信號(hào)在所有用戶之間是公用的，由此將其稱為公共導(dǎo)頻。
在將MIMO導(dǎo)頻信號(hào)用于AAA的時(shí)候，由于數(shù)據(jù)單元產(chǎn)生和發(fā)送具有方向性的波束，因此在導(dǎo)頻信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)之間將會(huì)使用不同的傳播路徑，因此，在將其用于信道估計(jì)時(shí)會(huì)出現(xiàn)困難。因此需要添加具有不同方向性的導(dǎo)頻信號(hào)，并進(jìn)行發(fā)送。
然而，這將導(dǎo)致傳輸速率(吞吐量)下降，并且需要與所添加的導(dǎo)頻信號(hào)有關(guān)的信息以及與之相關(guān)的處理。用于AAA的導(dǎo)頻信號(hào)稱為專用導(dǎo)頻，因?yàn)樵搶?dǎo)頻是各用戶所必需的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了消除這些問題而開發(fā)的，因此，本發(fā)明的目的是使用于MIMO的公共導(dǎo)頻以及用于AAA的專用導(dǎo)頻(迄今為止它們都是分開處理的)在實(shí)現(xiàn)MIMO與AAA的共存時(shí)是公用的，而不會(huì)導(dǎo)致吞吐量下降。
為此目的，本發(fā)明的特征在于使用以下無線電通信系統(tǒng)、無線電通信方法、無線電發(fā)射機(jī)以及無線電接收機(jī)。
(1)依照本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)包括無線電發(fā)射機(jī)和無線電接收機(jī)，該發(fā)射機(jī)包括多個(gè)發(fā)射天線；傳輸數(shù)據(jù)生成裝置，用于有選擇地產(chǎn)生將以第一模式使用定向多波束從所述發(fā)射天線發(fā)送的傳輸數(shù)據(jù)或?qū)⒁缘诙Ｊ綇乃霭l(fā)射天線獨(dú)立發(fā)送的傳輸數(shù)據(jù)；正交變換裝置，用于對(duì)所述發(fā)射天線之間彼此具有正交關(guān)系的多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)執(zhí)行正交變換，以便形成具有正交關(guān)系的所述定向多波束；以及導(dǎo)頻復(fù)用裝置，用于對(duì)被所述正交變換裝置正交變換過的所述導(dǎo)頻信號(hào)和所述傳輸數(shù)據(jù)生成裝置產(chǎn)生的所述傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用；所述無線電接收機(jī)包括多個(gè)接收天線；信道估計(jì)裝置，用于針對(duì)各所述接收天線將所述接收天線接收的接收信號(hào)與各導(dǎo)頻信號(hào)的副本信號(hào)相關(guān)，以便獲取所述定向多波束的信道估計(jì)(估計(jì)值)；逆變換裝置，用于對(duì)所述信道估計(jì)裝置獲取的所述定向多波束的所述信道估計(jì)執(zhí)行所述正交變換的逆變換，以獲取所述發(fā)射天線的信道估計(jì)；以及接收信號(hào)處理裝置，用于有選擇地在第一模式中根據(jù)所述信道估計(jì)裝置獲取的所述定向多波束的所述信道估計(jì)和所接收的信號(hào)執(zhí)行第一接收信號(hào)處理，或在第二模式中根據(jù)所述逆變換裝置獲取的關(guān)于發(fā)射天線的信道估計(jì)以及接收的信號(hào)執(zhí)行第二接收信號(hào)處理。
(2)此外，依照本發(fā)明，提供了一種用在無線電通信系統(tǒng)中的無線電通信方法，其中該系統(tǒng)包括具有多個(gè)發(fā)射天線的無線電發(fā)射機(jī)以及具有多個(gè)接收天線的無線電接收機(jī)，所述方法包括以下步驟在無線電發(fā)射機(jī)中有選擇地產(chǎn)生將以第一模式使用多波束從所述發(fā)射天線發(fā)送的傳輸數(shù)據(jù)或是將以第二模式從所述發(fā)射天線獨(dú)立發(fā)射的傳輸數(shù)據(jù)；對(duì)所述發(fā)射天線之間彼此具有正交關(guān)系的多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)執(zhí)行正交變換，以便形成具有正交關(guān)系的所述定向多波束；以及對(duì)經(jīng)過正交變換的所述導(dǎo)頻信號(hào)以及所述傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，并且通過所述發(fā)射天線來發(fā)射該復(fù)用數(shù)據(jù)；在無線電接收機(jī)(2)中，針對(duì)各所述接收天線，使所述接收天線接收的接收信號(hào)與各所述導(dǎo)頻信號(hào)的副本信號(hào)相關(guān)，以便獲取定向多波束的信道估計(jì)；對(duì)所獲取的所述定向多波束的所述信道估計(jì)執(zhí)行所述正交變換的逆變換，以便獲取對(duì)于發(fā)射天線的信道估計(jì)；以及有選擇地在所述第一模式中根據(jù)所述定向多波束的所述信道估計(jì)以及所述接收信號(hào)來執(zhí)行第一接收信號(hào)處理，或者在所述第二模式中根據(jù)通過所述逆變換獲取的所述發(fā)射天線的所述信道估計(jì)以及所述接收信號(hào)來執(zhí)行第二接收信號(hào)處理。
(3)在這種情況下，在無線電發(fā)射機(jī)中，較為優(yōu)選的是執(zhí)行快速傅里葉變換(FFT)，作為正交變換，而在無線電接收機(jī)中，較為優(yōu)選的是執(zhí)行反向快速傅里葉變換(IFFT)，作為逆變換。
(4)此外，依照本發(fā)明，在這里提供了一種無線電發(fā)射機(jī)，包括多個(gè)發(fā)射天線；傳輸數(shù)據(jù)生成裝置，用于有選擇地產(chǎn)生將以第一模式使用定向多波束從所述發(fā)射天線發(fā)送的傳輸數(shù)據(jù)或?qū)⒁缘诙Ｊ綇乃霭l(fā)射天線獨(dú)立發(fā)送的傳輸數(shù)據(jù)；正交變換裝置，用于對(duì)所述發(fā)射天線之間彼此具有正交關(guān)系的多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)執(zhí)行正交變換，以便形成彼此之間具有正交關(guān)系的所述定向多波束；以及導(dǎo)頻復(fù)用裝置，用于對(duì)被所述正交變換裝置正交變換過的所述導(dǎo)頻信號(hào)和所述傳輸數(shù)據(jù)生成裝置產(chǎn)生的所述傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用。
(5)還應(yīng)該意識(shí)到，在這種結(jié)構(gòu)中，傳輸數(shù)據(jù)生成裝置包含了波束方向調(diào)整單元，用于在第一模式中為每一個(gè)發(fā)射天線將相位翻轉(zhuǎn)應(yīng)用于傳輸數(shù)據(jù)的傳輸加權(quán)因數(shù)，由此調(diào)整定向多波束的方向，同時(shí)保持定向多波束的正交關(guān)系。
(6)此外還應(yīng)意識(shí)到，傳輸數(shù)據(jù)生成裝置用于在第一模式中為每一個(gè)發(fā)射天線調(diào)整傳輸數(shù)據(jù)的傳輸加權(quán)因數(shù)，以便使用相同的定向多波束來發(fā)送傳輸數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號(hào)。
(7)此外，傳輸數(shù)據(jù)生成裝置還用于在第一模式中為各發(fā)射天線調(diào)整傳輸數(shù)據(jù)的傳輸加權(quán)因數(shù)，以便使用不同的定向多波束來發(fā)送傳輸數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號(hào)。
(8)此外，依照本發(fā)明，提供了一種無線電接收機(jī)，包括多個(gè)接收天線，當(dāng)無線電發(fā)射機(jī)對(duì)多個(gè)發(fā)射天線之間彼此具有正交關(guān)系的多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)執(zhí)行正交變換、并使所述導(dǎo)頻信號(hào)和將以第一模式從所述多個(gè)發(fā)射天線通過定向波束發(fā)送的所述傳輸數(shù)據(jù)或?qū)⒁缘诙Ｊ綇乃霭l(fā)射天線獨(dú)立發(fā)送的所述傳輸數(shù)據(jù)相復(fù)用，以從所述發(fā)射天線發(fā)送作為信號(hào)的復(fù)用數(shù)據(jù)時(shí)，這些接收天線接收從所述發(fā)射天線發(fā)送的所述信號(hào)；信道估計(jì)裝置，用于針對(duì)各所述接收天線將所述接收天線接收的接收信號(hào)與各導(dǎo)頻信號(hào)的副本信號(hào)相關(guān)，以便獲取所述定向多波束的信道估計(jì)；逆變換裝置，用于對(duì)所述信道估計(jì)裝置獲取的所述定向多波束的所述信道估計(jì)執(zhí)行所述正交變換的逆變換，以獲取所述發(fā)射天線的信道估計(jì)；以及接收信號(hào)處理裝置，用于有選擇地在第一模式中根據(jù)所述信道估計(jì)裝置獲取的所述定向多波束的所述信道估計(jì)和接收的信號(hào)執(zhí)行第一接收信號(hào)處理，或在第二模式中根據(jù)所述逆變換裝置獲取的發(fā)射天線的信道估計(jì)以及接收的信號(hào)執(zhí)行第二接收信號(hào)處理。
(9)還應(yīng)該意識(shí)到，在這種結(jié)構(gòu)中，信道估計(jì)裝置包含了選擇單元，用于從針對(duì)接收天線所獲取的定向多波束的信道估計(jì)中選擇具有最高相關(guān)性的定向波束信道估計(jì)，并且將選定信道估計(jì)輸出到接收信號(hào)處理裝置。
(10)此外還應(yīng)該意識(shí)到，信道估計(jì)裝置包含加權(quán)合成單元，用于通過使用依照所述相關(guān)性的權(quán)重，對(duì)針對(duì)各所述接收天線所獲取的所述定向多波束的所述信道估計(jì)中的具有較高相關(guān)性的兩個(gè)或更多個(gè)所述定向波束的信道估計(jì)進(jìn)行組合，并且將其輸出到所述接收信號(hào)處理裝置。
依照本發(fā)明，無線電發(fā)射機(jī)對(duì)彼此之間具有正交關(guān)系的多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行正交變換，并且將其與傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，從而使用具有正交關(guān)系的定向多波束來發(fā)送這些傳輸數(shù)據(jù)，無線電接收機(jī)則將接收信號(hào)與每一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的副本信號(hào)進(jìn)行相關(guān)，從而獲取定向多波束的信道估計(jì)。此外，在第一模式中，第一接收信號(hào)處理是通過使用定向多波束的信道估計(jì)進(jìn)行的，以獲取接收數(shù)據(jù)，而在第二模式中，對(duì)定向多波束的信道估計(jì)上執(zhí)行正交變換的逆變換，以便獲取發(fā)射天線的信道估計(jì)，由此第二接收信號(hào)處理是使用所獲取的信道估計(jì)進(jìn)行的，以獲取接收數(shù)據(jù)。
也就是說，由于第一和第二模式共用導(dǎo)頻信號(hào)而沒有添加專用于定向波束傳輸?shù)膶Ｓ脤?dǎo)頻，也就是沒有導(dǎo)致傳輸效率(傳輸速率)下降(同時(shí)實(shí)現(xiàn)了更高的吞吐量)，因此，在相同天線和設(shè)備中可以使第一模式(例如AAA)能與第二模式(例如MIMO)共存。這樣一來，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的自由度可以得到提高。此外，無需用于添加專用導(dǎo)頻的收發(fā)處理，由此可以避免電路復(fù)雜化。


圖1是示出了依照本發(fā)明實(shí)施例的無線電通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是用于說明本實(shí)施例中的信道估計(jì)原理的示例圖；圖3是用于對(duì)已知MIMO導(dǎo)頻復(fù)用方法中的信道估計(jì)原理進(jìn)行說明，以便與依照本實(shí)施例的導(dǎo)頻復(fù)用方法中的信道估計(jì)原理進(jìn)行比較的示例圖；圖4是示出了圖1所示的發(fā)射機(jī)的具體實(shí)例的框圖；圖5是示出了圖1所示的接收機(jī)的具體實(shí)例的框圖；
圖6是依照本實(shí)施例的不同類型接收機(jī)的應(yīng)用的框圖；圖7是依照本實(shí)施例的、被設(shè)計(jì)用于依照應(yīng)用環(huán)境而單獨(dú)使用MIMO模式和AAA模式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示例圖；圖8是依照本實(shí)施例的、通過使用相同基站而在MTMO與AAA模式之間進(jìn)行切換的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖；以及圖9是在借助不同波束而從圖1、4所示的發(fā)射機(jī)發(fā)送導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)的情況下的定向多波束形成圖像的示例圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例描述圖1是示出了依照本發(fā)明一實(shí)施例的無線電通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖1所示的無線電通信系統(tǒng)包括配有多天線系統(tǒng)的無線電發(fā)射機(jī)(多天線發(fā)射機(jī))1以及配有多天線系統(tǒng)的無線電接收機(jī)(多天線接收機(jī))2。舉例來說，無線電發(fā)射機(jī)(在下文中將其簡(jiǎn)稱為“發(fā)射機(jī)”)1包括作為基本結(jié)構(gòu)的調(diào)制單元11、傳輸流生成單元12、快速傅立葉變換器(FFT)13、導(dǎo)頻復(fù)用單元14、多個(gè)(在本例中是四個(gè))發(fā)射天線17、分別為每一個(gè)發(fā)射天線17提供的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(D/A)15、以及分別為每一個(gè)發(fā)射天線17提供的無線電發(fā)送單元(TX)16。另一方面，舉例來說，無線電接收機(jī)(在下文中將其簡(jiǎn)稱為“接收機(jī)”)2包括作為基本結(jié)構(gòu)的多個(gè)(在本例中是4個(gè))接收天線21、分別為每一個(gè)接收天線21提供的無線電接收單元(RX)22、分別為每一個(gè)接收天線21提供的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)23、分別為每一個(gè)接收天線21提供的信道估計(jì)單元24、以及多天線解調(diào)單元25。
在這種結(jié)構(gòu)中，在發(fā)射機(jī)1中，調(diào)制單元11被用于執(zhí)行諸如對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和調(diào)制(例如QPSK或QAM)之類的處理，傳輸流生成單元(傳輸數(shù)據(jù)生成裝置)12則在AAA模式(第一模式)中將相同的流與發(fā)射天線權(quán)重相乘，并在MIMO模式(第二模式)中形成多個(gè)流，由此有選擇地為各發(fā)射天線17產(chǎn)生傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。
在這種情況下，MIMO模式與AAA模式之間的切換(選擇)是依照模式切換信號(hào)(控制信號(hào))進(jìn)行的?？梢詾楦靼l(fā)射機(jī)1固定設(shè)置模式切換信號(hào)，也可以自適應(yīng)地為一個(gè)發(fā)射機(jī)1切換模式切換信號(hào)。舉例來說，在稍后參考圖7描述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，該模式切換信號(hào)是為用作發(fā)射機(jī)1的各基站固定設(shè)置的，在稍后參考圖8描述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，則根據(jù)用作發(fā)射機(jī)1的基站1與用作接收機(jī)2的移動(dòng)臺(tái)之間的距離而自適應(yīng)地切換該模式切換信號(hào)。
FFT(正交變換裝置)13對(duì)彼此正交的導(dǎo)頻信號(hào)(正交導(dǎo)頻)p1到p4執(zhí)行FFT處理，以便在天線之間建立正交關(guān)系(執(zhí)行正交變換)，導(dǎo)頻復(fù)用單元14被用于將經(jīng)FFT 13進(jìn)行過FFT處理的正交導(dǎo)頻p1到p4添加(復(fù)用)到由傳輸流處理單元12產(chǎn)生的相應(yīng)發(fā)射天線17的傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)中(在已知的MIMO技術(shù)中，正交導(dǎo)頻p1到p4是直接復(fù)用到傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)中的)。
各D/A轉(zhuǎn)換器15用于將導(dǎo)頻復(fù)用單元14中與正交導(dǎo)頻p1到p4相復(fù)用的各傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)(數(shù)字信號(hào))轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，并且各無線電發(fā)送單元16包含了變頻器、濾波器、傳輸放大器以及其他裝置，并用于將傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)變換(上變換)到射頻，以通過相應(yīng)發(fā)射天線17來發(fā)送所述信號(hào)。
另一方面，在接收機(jī)2中，每一個(gè)無線電接收單元22包含了低噪聲放大器、變頻器、濾波器以及其他裝置，并且用于將各接收天線21接收的無線電接收信號(hào)頻率變換(下變換)為基帶信號(hào)，并且每一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器23用于將來自無線電接收單元22的模擬基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶信號(hào)。
各信道估計(jì)單元(信道估計(jì)裝置)24是為各個(gè)接收天線21提供的，該單元用于根據(jù)前述數(shù)字基帶信號(hào)來進(jìn)行信道估計(jì)。相關(guān)器241通過使用與發(fā)射端導(dǎo)頻信號(hào)p1到p4相同的副本信號(hào)(導(dǎo)頻副本)p1到p4而將所接收信號(hào)與各導(dǎo)頻信號(hào)p1到p4相關(guān)，從而獲取作為正交多波束發(fā)送的波束的信道估計(jì)(四個(gè))，這些信道估計(jì)經(jīng)反向快速傅立葉變換器(IFFT；逆變換裝置)244進(jìn)行了IFFT處理，由此獲取傳輸部件(transmission element)的信道估計(jì)(四個(gè))。也就是說，可以獲取針對(duì)所有(四個(gè))接收天線21的波束信道估計(jì)和傳輸部件信道估計(jì)。
多天線解調(diào)單元(接收信號(hào)處理裝置)25被設(shè)計(jì)成根據(jù)模式切換信號(hào)(在下文中將其簡(jiǎn)稱為“切換信號(hào)”或“控制信號(hào)”)而在MIMO模式與AAA模式之間進(jìn)行有選擇的切換，由此執(zhí)行接收信號(hào)處理(例如天線處理、解調(diào)和解碼等等)，在AAA模式中，選擇IFFT處理之前的傳輸多波束的信道估計(jì)(四個(gè))或執(zhí)行加權(quán)組合，以執(zhí)行AAA接收信號(hào)處理(第一接收信號(hào)處理)，該信號(hào)處理包括根據(jù)所得值以及接收天線信號(hào)進(jìn)行信道補(bǔ)償，而在MIMO模式中，執(zhí)行MIMO接收信號(hào)處理(第二接收信號(hào)處理)，該信號(hào)處理包括根據(jù)IFFT處理之后的傳輸部件的信道估計(jì)(四個(gè))，即針對(duì)所有接收天線21(四個(gè))所獲取的信道矩陣(4×4)，以及接收天線信號(hào)來進(jìn)行必要的解碼處理。
在下文中將對(duì)依照本實(shí)施例這樣構(gòu)成的無線電通信系統(tǒng)的操作進(jìn)行詳細(xì)描述。
首先，在發(fā)射機(jī)1中，傳輸數(shù)據(jù)會(huì)在調(diào)制單元11中被進(jìn)行編碼和調(diào)制之類的處理。在傳輸流生成單元12中，當(dāng)依照模式切換信號(hào)而處于MIMO模式時(shí)，傳輸數(shù)據(jù)將會(huì)變成多個(gè)流的狀態(tài)。另一方面，在AAA模式中，用于多天線(各自的發(fā)射天線17)的傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)(四個(gè)流)是通過將同一個(gè)流與發(fā)射天線權(quán)重相乘而產(chǎn)生的。
各傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)被輸入到導(dǎo)頻復(fù)用器14中，在該處，由FFT處理單元13執(zhí)行過FFT處理的導(dǎo)頻信號(hào)p1到p4將會(huì)添加(復(fù)用)到各傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)中。隨后，具有所添加的導(dǎo)頻信號(hào)p1到p4的各傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)都在相應(yīng)D/A轉(zhuǎn)換器15中轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然后在無線電發(fā)送單元16中上轉(zhuǎn)換到射頻，以便經(jīng)由相應(yīng)的發(fā)射天線17來進(jìn)行傳輸。
另一方面，接收機(jī)2通過多天線(接收天線21)來接收從發(fā)射機(jī)1發(fā)送來的無線電信號(hào)。每一個(gè)無線電信號(hào)都在相應(yīng)的無線電接收單元22中被下變換成模擬基帶信號(hào)，然后在相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器23中轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶信號(hào)，以輸入到相應(yīng)信道估計(jì)單元24中。
在各信道估計(jì)單元24中，相關(guān)器241通過使用副本導(dǎo)頻p1到p4而將接收信號(hào)(數(shù)字基帶信號(hào))與各導(dǎo)頻(副本)p1到p4進(jìn)行相關(guān)，由此獲取以正交多波束形式發(fā)送的波束的信道估計(jì)(四個(gè))。此外，這些信道估計(jì)將會(huì)由IFFT 244進(jìn)行IFFT處理，以便獲取從發(fā)射天線17到接收天線21的部件信道估計(jì)(四個(gè))。因此，對(duì)所有(四個(gè))接收天線21而言，(用于發(fā)射天線17的)波束和部件的信道估計(jì)都會(huì)被獲取。
波束和部件的信道估計(jì)將會(huì)輸入到多天線解調(diào)單元25，在這個(gè)單元中將會(huì)依照模式切換信號(hào)而在MIMO模式與AAA模式之間進(jìn)行切換(選擇)，并且以選定的模式執(zhí)行接收信號(hào)處理。
也就是說，在AAA模式中，在從發(fā)射機(jī)1發(fā)送固定波束傳輸?shù)那闆r下，導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)都是用相同波束發(fā)送的，并且在接收機(jī)2的一端將會(huì)選擇一個(gè)傳輸導(dǎo)頻波束的信道估計(jì)，以便可以獲取信道估計(jì)，由此執(zhí)行接收信號(hào)處理(信道補(bǔ)償)。至于其他接收天線21，信道估計(jì)是以相似方式進(jìn)行的，并且在接收天線21之間將會(huì)進(jìn)行組合，以便改進(jìn)接收特性。另一方面，在AAA模式中，導(dǎo)頻是通過使用固定波束而從發(fā)射機(jī)1發(fā)送的。在通過單個(gè)波束來傳輸數(shù)據(jù)的情況下，則選擇對(duì)于數(shù)據(jù)波束而言具有最高相關(guān)性(具有最高可靠性)的傳輸導(dǎo)頻波束的信道估計(jì)，由此執(zhí)行AAA接收信號(hào)處理(第一接收信號(hào)處理)，例如信道補(bǔ)償。另選地，選擇兩個(gè)或更多個(gè)具有高相關(guān)性(高可靠性)的傳輸導(dǎo)頻波束的信道估計(jì)，并在執(zhí)行與相關(guān)性相對(duì)應(yīng)的加權(quán)之后對(duì)其進(jìn)行組合，從而改進(jìn)其特性。附帶地，源于接收天線21之間的組合的特性改進(jìn)與固定波束的情況是相同的。
另一方面，在MIMO模式中，可以通過使用在每一個(gè)信道估計(jì)單元24中執(zhí)行了IFFT處理之后的部件信道估計(jì)(四個(gè))，即針對(duì)所有接收天線21所獲取的信道估計(jì)(4×4)，以及接收的天線信號(hào)(A/D轉(zhuǎn)換器23的輸出)來執(zhí)行MIMO接收信號(hào)處理(第二接收信號(hào)處理)。
附帶地，在發(fā)送和接收中還可以顛倒發(fā)送端的FFT與接收端的IFFT，例如DFT和IDFT或IFFT和FFT那樣。此外，如果獲取了正交變換及其反向變換之間的關(guān)系，那么在保持正交波束之間的相關(guān)性的同時(shí)，恰當(dāng)調(diào)整多波束的波束方向同樣是可以接受的。
(A)信道估計(jì)原理其次，在下文中將對(duì)接收機(jī)2(信道估計(jì)單元24)中的信道估計(jì)原理進(jìn)行描述。圖2是用于對(duì)依照本實(shí)施例的信道估計(jì)原理進(jìn)行說明的圖。而各接收天線21中的處理是相同的，因而在這里僅僅針對(duì)接收天線來進(jìn)行描述。圖3是用于對(duì)已知的MIMO導(dǎo)頻復(fù)用方法中的信道估計(jì)原理進(jìn)行說明，以便將其與依照本實(shí)施例的導(dǎo)頻復(fù)用方法中的信道估計(jì)原理進(jìn)行比較的圖。
在下文中定義了使用等式的描述中用的參數(shù)。
符號(hào)編號(hào)n＝1，…，N(N相關(guān)時(shí)段)導(dǎo)頻p1(n)、p2(n)、p3(n)、p4(n)(彼此之間具有正交關(guān)系)發(fā)射天線編號(hào)i＝1，…，4信道ξ1、ξ2、ξ3、ξ4(在N被視為是恒定的)接收信號(hào)r(n)部件信道估計(jì) 波束信道估計(jì) FFT[FFT]=1211111-1j-j11-1-11-1-jj]]>IFFT[IFFT]=[FFT]-1=1211111-11-11j-1-j1-j-1j]]>在下文中將會(huì)通過使用這些參數(shù)來對(duì)信道估計(jì)方法的原理進(jìn)行描述。
(A1.1)已知的信道估計(jì)方法(圖3)如圖3所示，傳輸導(dǎo)頻是p1(n)、p2(n)、p3(n)、p4(n)。
此外，接收(天線)信號(hào)是r(n)＝ξ1p1(n)+ξ2p2(n)+ξ3p3(n)+ξ4p4(n)。
因此，信道估計(jì)(部件)是可以通過接收天線信號(hào)與導(dǎo)頻副本之間的相關(guān)操作來獲取的。
也就是說
ξ^i=1NΣn=1Nr(n)pi*(n)(i=1..4)]]>(A1.2)依照本實(shí)施例的信道估計(jì)(圖2)另一方面，如圖2所示，來自依照本實(shí)施例的發(fā)射機(jī)1的傳輸信號(hào)是如下表示的，并且正交導(dǎo)頻也是使用正交多波束同時(shí)發(fā)送的。
q1(n)q2(n)q3(n)q4(n)=12[FFT]p1(n)p2(n)p3(n)p4(n)=1211111-1j-j11-1-11-1-jjp1(n)p2(n)p3(n)p4(n)]]>而接收信號(hào)則變成了r(n)＝ξ1q1(n)+ξ2q2(n)+ξ3q3(n)+ξ4q4(n)(與常規(guī)的接收信號(hào)相比較)。
波束的信道估計(jì)可以通過在相關(guān)器241中在接收天線信號(hào)與導(dǎo)頻副本之間執(zhí)行相關(guān)操作來獲取。
也就是說，η^i=Σn=1Nr(n)pi*(n)(i=1..4)]]>此外，部件信道估計(jì)可以通過在IFFT 244中對(duì)相關(guān)器241的輸出(波束信道估計(jì))執(zhí)行IFFT處理來獲取。
也就是說，ξ^1ξ^2ξ^3ξ^4=[IFFT]η^1η^2η^3η^4=1211111-11-11j-1-j1-j-1jη^1η^2η^3η^4]]>在對(duì)其進(jìn)行改寫時(shí)，ξ^i=Σj=14[IFFT]ijη^j(i=1..4)]]>如上所述，依照本實(shí)施例，正交導(dǎo)頻信號(hào)是在發(fā)射機(jī)1中經(jīng)過了FFT處理，并通過使用正交多波束發(fā)送的，而接收信號(hào)和各導(dǎo)頻副本在接收機(jī)2中被彼此相關(guān)，由此獲取波束信道估計(jì)。此外，對(duì)AAA模式來說，通過使用一個(gè)或多個(gè)信道估計(jì)來進(jìn)行AAA接收信號(hào)處理，以獲取接收數(shù)據(jù)。此外，對(duì)MIMO模式來說，獲取所有波束的信道估計(jì)，然后則對(duì)這些信道估計(jì)進(jìn)行IFFT處理，由此獲取來自所有發(fā)射天線17的(部件的)信道估計(jì)，從而對(duì)其實(shí)施MIMO接收信號(hào)處理，以便獲取接收數(shù)據(jù)。
也就是說，用于MIMO和AAA的導(dǎo)頻信號(hào)是公用的，這樣則可以在不添加專用于定向波束傳輸?shù)膯为?dú)導(dǎo)頻、也就是不導(dǎo)致通信效率(傳輸速率)降低的情況下通過同一天線和設(shè)備而使MIMO能與AAA共存(同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的扇區(qū)吞吐量)。由此，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的自由度可以得到提高。此外，由于不需要進(jìn)行添加單獨(dú)導(dǎo)頻所涉及的收發(fā)處理，因此可以避免電路復(fù)雜化。
具體實(shí)例1(MIMO/AAA發(fā)射機(jī)-接收機(jī)結(jié)構(gòu))此外，在下文中將會(huì)參考圖4和5來對(duì)能在MIMO模式與AAA模式之間進(jìn)行切換的發(fā)射機(jī)-接收機(jī)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。圖4顯示的是發(fā)射機(jī)1的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，圖5顯示的則是接收機(jī)2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
(B1)發(fā)射機(jī)1如圖4更詳細(xì)顯示的那樣，上述發(fā)射機(jī)1包含了作為上述調(diào)制單元11的部件的編碼器111以及調(diào)制器112，并且包含了作為前述傳輸流生成單元12的部件的波束形成單元(波束形成器)121、串-并轉(zhuǎn)換器122以及切換器123。在圖4中，除非以別的方式特別說明，否則用與上文所用的參考數(shù)字相同的參考數(shù)字來進(jìn)行標(biāo)記的其他組件與上述組件相同或是對(duì)應(yīng)于上述組件。
在這個(gè)例子中，在發(fā)射機(jī)1中，構(gòu)成前述調(diào)制單元11的編碼器111用于對(duì)傳輸數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯(cuò)編碼，而調(diào)制器112則以PSK或QAM之類的必要數(shù)字調(diào)制模式來對(duì)經(jīng)過糾錯(cuò)編碼的傳輸數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)字調(diào)制。
此外，在傳輸流生成單元12中，波束形成單元121將經(jīng)歷了前述數(shù)字調(diào)制的傳輸數(shù)據(jù)流與傳輸陣列權(quán)重(傳輸加權(quán)因數(shù))相乘，以便產(chǎn)生在AAA模式中用于定向多波束傳輸?shù)膫鬏敂?shù)據(jù)流，而串-并轉(zhuǎn)換器122則對(duì)經(jīng)過數(shù)字調(diào)制的傳輸數(shù)據(jù)流進(jìn)行串-并轉(zhuǎn)換，以將其分成與發(fā)射天線數(shù)目(＝4)個(gè)數(shù)據(jù)流，并用于對(duì)這些數(shù)據(jù)流進(jìn)行分發(fā)，以產(chǎn)生在MIMO模式中傳輸數(shù)據(jù)多信息流。切換器123則在MIMO模式與AAA模式之間執(zhí)行傳輸數(shù)據(jù)流切換(選擇)。
利用這種結(jié)構(gòu)，在編碼器111中對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，并且在調(diào)制器112中以PSK或QAM之類的必要數(shù)字調(diào)制模式對(duì)其進(jìn)行數(shù)字調(diào)制，然后，該數(shù)據(jù)將會(huì)輸入到波束形成單元121中，并且進(jìn)一步輸入到串-并變換器122。
波束形成單元121通過將來自調(diào)制器112的傳輸數(shù)據(jù)流與傳輸陣列權(quán)重(傳輸加權(quán)因數(shù))相乘來產(chǎn)生用于在AAA模式中定向多波束傳輸?shù)膫鬏敂?shù)據(jù)流。串-并轉(zhuǎn)換器122則通過串-并轉(zhuǎn)換而將用于調(diào)制器112的傳輸數(shù)據(jù)流分成天線數(shù)目(＝4)個(gè)數(shù)據(jù)流，由此產(chǎn)生MIMO模式的傳輸數(shù)據(jù)多信息流。
波束形成單元121以及串-并轉(zhuǎn)換器122的各輸出被輸入到切換器123，當(dāng)控制信號(hào)指示MIMO模式時(shí)，切換器123將會(huì)有選擇地輸出串-并變換器122的輸出，而在控制信號(hào)指示AAA模式時(shí)，切換器將會(huì)有選擇地輸出波束形成單元121的輸出。
此后，如上文中參考圖1所述，導(dǎo)頻復(fù)用單元14將由FFT 13進(jìn)行了FFT處理的正交導(dǎo)頻p1到p4添加(復(fù)用)到切換器123的輸出(傳輸數(shù)據(jù)流)中，并且D/A轉(zhuǎn)換器15會(huì)將各傳輸數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然后，無線電發(fā)送單元16將轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)上變換到射頻，所述信號(hào)通過各個(gè)發(fā)射天線17發(fā)送。
附帶地，在AAA模式中，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄊc導(dǎo)頻p1到p4的波束有可能相同，也可能不同。例如，圖9示出了通過使用固定波束從發(fā)射機(jī)1發(fā)送導(dǎo)頻p1到p4，而通過單個(gè)波束發(fā)送數(shù)據(jù)D的波束圖像。在圖9中，各發(fā)射天線17的傳輸數(shù)據(jù)流(數(shù)據(jù))D會(huì)在波束形成單元121中與傳輸加權(quán)因數(shù)(權(quán)重)W1、W2、W3、W4相乘，然后，導(dǎo)頻p1、p2、p3、p4由復(fù)用單元14的復(fù)用器(MUX)141進(jìn)行復(fù)用，從而形成定向多波束，由此通過使用圖9所示的不同波束來發(fā)送導(dǎo)頻p1到p4以及數(shù)據(jù)D。
也就是說，在發(fā)射機(jī)1中，在AAA模式，傳輸流生成單元12的波束形成單元121將為每一個(gè)發(fā)射天線17調(diào)整傳輸數(shù)據(jù)權(quán)重。這使得可以通過使用相同的定向多波束來發(fā)送傳輸數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻，或使得可以通過使用不同的定向多波束來發(fā)送這些數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻。
此外，作為對(duì)正交導(dǎo)頻p1到p4所進(jìn)行的正交變換，在保持定向多波束的正交關(guān)系的同時(shí)，如果對(duì)定向多波束的波束方向進(jìn)行恰當(dāng)調(diào)整，那么還可以形成一個(gè)多波束，該波束的方向是定向多波束中的波束間的中間方向。
例如，以下等式(A)表示的是這樣一種情況，其中為各發(fā)射天線17產(chǎn)生了大小為45°的相位差(相位翻轉(zhuǎn))。
如果將上述等式(A)的相位翻轉(zhuǎn)應(yīng)用于使用了FFT矩陣的各定向波束權(quán)重(傳輸加權(quán)系數(shù))，那么可以得到下式。
然而，F(xiàn)FT矩陣如下所示。
因此，上述波束形成單元121將會(huì)使用前述權(quán)重(矩陣)，由此使得能夠形成這樣的多波束，其具有定向波束之間的中間方向，同時(shí)保持被形成為FFT矩陣的定向多波束的正交關(guān)系。也就是說，在這種情況下，波束形成單元121用作波束方向調(diào)整單元，以便在AAA模式中將相位翻轉(zhuǎn)應(yīng)用于各發(fā)射天線17的傳輸數(shù)據(jù)的傳輸權(quán)重因數(shù)，由此在保持定向多波束的正交關(guān)系的同時(shí)調(diào)整定向多波束的方向。
(B2)接收機(jī)2此外，在以上參考圖1所描述的接收機(jī)2中，如圖5中更詳細(xì)顯示的那樣，除了上述相關(guān)器241和IFFT 244之外，信道估計(jì)單元24還包含了切換器242以及選擇/加權(quán)組合單元243，并且多天線解調(diào)單元25包含了切換器251、AAA接收機(jī)252以及MIMO接收機(jī)253。此外，在圖5中，除非以別的方式特別說明，否則用與上文所用的參考數(shù)字相同的參考數(shù)字來進(jìn)行標(biāo)記的其他組件與上述組件相同或是對(duì)應(yīng)于上述組件。
在這種結(jié)構(gòu)中，在信道估計(jì)單元24中，切換器242依照控制信號(hào)(切換信號(hào))而將相關(guān)器241的輸出有選擇地輸出到選擇加權(quán)組合單元243和IFFT 244中的一個(gè)。在AAA模式中，相關(guān)器241的輸出(傳輸多波束的信道估計(jì))將會(huì)輸出到選擇/加權(quán)組合單元243，而在MIMO模式中，該輸出將會(huì)輸出到IFFT 244。
η^(i=1..4)]]>表示的是對(duì)各接收天線21的AAA信道估計(jì)(波束)。
ξ^ij(i=1..4)(j=1..4)]]>表示的是與編號(hào)為#j的發(fā)射天線相對(duì)應(yīng)的編號(hào)為#i的接收天線的信道估計(jì)(部件)。
選擇/加權(quán)組合單元243被用于在AAA模式中，選擇切換器242輸入的一個(gè)或更多個(gè)(多個(gè))傳輸多波束信道估計(jì)，并執(zhí)行加權(quán)組合，而IFFT244被用于在MIMO模式中對(duì)從切換器242輸入的傳輸多波束信道估計(jì)執(zhí)行IFFT處理，以便獲取如上所述的部件信道估計(jì)。
此外，在多天線解調(diào)單元25中，切換器251被制造為將會(huì)依照上述控制信號(hào)而將各A/D轉(zhuǎn)換器23的輸出(接收天線信號(hào))有選擇地輸出到AAA接收機(jī)252或MIMO接收機(jī)253，在AAA模式中將前述接收天線信號(hào)輸入到AAA接收機(jī)252，此外，在MIMO模式中將其輸入到MIMO接收機(jī)253。
AAA接收機(jī)252被用于在AAA模式中通過使用前述波束信道估計(jì) 對(duì)從前述切換器251輸入的接收天線信號(hào)進(jìn)行AAA接收信號(hào)處理(信道補(bǔ)償、接收天線21之間的信號(hào)補(bǔ)償以及其他操作)。
MIMO接收機(jī)253被用于在MIMO模式中通過使用切換器251所輸入的接收天線信號(hào)以及由IFFT 244執(zhí)行了IFFT處理之后的信道估計(jì)(部件) 并且依照諸如BLAST(貝爾實(shí)驗(yàn)室分層時(shí)空)方法、PIC(并行干擾對(duì)消)方法、MID(最大似然檢測(cè))方法之類的方法來執(zhí)行MIMO接收信號(hào)處理，由此獲取接收數(shù)據(jù)。
也就是說，無線電接收單元22、A/D轉(zhuǎn)換器23以及相關(guān)器241構(gòu)成了MIMO模式與AAA模式之間的公共部分，選擇加權(quán)組合單元243以及AAA接收機(jī)252則構(gòu)成了在AAA模式中起作用的AAA專用部分，而IFFT 244和MIMO接收機(jī)253則構(gòu)成了在MIMO模式中起作用的MIMO專用部分，接收信號(hào)處理所需要的部分是依照輸入到切換器242和251中的控制信號(hào)獨(dú)立使用的。附帶地，雖然在圖5中加以省略，但是根據(jù)數(shù)字調(diào)制模式來執(zhí)行去映射的解調(diào)器以及執(zhí)行錯(cuò)誤解碼的解碼器也可以在MIMO模式與AAA模式之間共有使用。
在以這種方式配置的接收機(jī)2中，經(jīng)由各接收天線21接收的無線電接收信號(hào)由無線電接收單元22下變換成模擬基帶信號(hào)，然后由相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器23轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶信號(hào)，以便輸入到信道估計(jì)單元24。
在各信道估計(jì)單元24中，相關(guān)器241通過使用導(dǎo)頻副本p1到p4而使接收信號(hào)(數(shù)字基帶信號(hào))與各導(dǎo)頻(副本)p1到p4相關(guān)，由此獲取作為正交定向多波束發(fā)送的波束的信道估計(jì)(四個(gè))。
依照控制信號(hào)通過切換器242將所獲取的信道估計(jì)有選擇地輸入到選擇/加權(quán)組合單元243或IFFT 244。也就是說，在AAA模式中，信道估計(jì)將會(huì)輸入到選擇/加權(quán)組合單元243，而在MIMO模式中，其被輸入到IFFT 244。選擇/加權(quán)組合單元243從前述波束信道估計(jì)中選擇一個(gè)或更多個(gè)(多個(gè))與導(dǎo)頻副本p1到p4高度相關(guān)的信道估計(jì)，然后則執(zhí)行加權(quán)組合，以便獲取用于數(shù)據(jù)解調(diào)的信道估計(jì) 其中所述信道估計(jì) 將會(huì)輸入到AAA接收機(jī)252。
AAA接收機(jī)252根據(jù)前述控制信號(hào)(AAA模式)以及前述信道估計(jì) 通過使用經(jīng)由切換器251輸入的接收天線信號(hào)來執(zhí)行AAA接收信號(hào)處理(信道補(bǔ)償、接收天線21之間的信號(hào)組合以及其他操作)，由此獲取接收數(shù)據(jù)。
另一方面，在MIMO模式中，相關(guān)器241獲取的所有波束的信道估計(jì)都會(huì)經(jīng)由切換器242輸入到IFFT 244，以便進(jìn)行IFFT處理，由此為每一個(gè)接收天線21獲取從每一個(gè)發(fā)射天線17到所述接收天線21的部件信道估計(jì) 其中部件信道估計(jì) 將會(huì)輸入到MIMO接收機(jī)253。
依照前述控制信號(hào)(MIMO模式)以及前述部件信道估計(jì) MIMO接收機(jī)253通過使用經(jīng)由切換器251輸入的接收天線信號(hào)并且根據(jù)諸如BLAST、PIC或MID之類的方法來執(zhí)行MIMO接收信號(hào)處理，由此獲取接收數(shù)據(jù)。
附帶地，在AAA模式中，如果將關(guān)于前述選擇/加權(quán)組合單元243選擇的定向波束的信道估計(jì)的信息或是關(guān)于與依照選擇/相關(guān)值(可靠度)通過加權(quán)組合所獲取的兩個(gè)或更多個(gè)信道估計(jì)相對(duì)應(yīng)的定向波束的信息以及可靠度信息反饋到發(fā)射機(jī)1，那么發(fā)射機(jī)1可以使用由反饋信息規(guī)定的定向波束或使用依照可靠度通過對(duì)兩個(gè)或更多個(gè)定向波束進(jìn)行加權(quán)所獲取的定向波束來發(fā)送數(shù)據(jù)。這樣進(jìn)一步提高了AAA模式中的通信質(zhì)量。
具體實(shí)例2(不同類型的接收機(jī)的應(yīng)用)如上所述，在發(fā)射機(jī)1能以四天線結(jié)構(gòu)在MIMO與AAA之間進(jìn)行切換的情況下，很多類型都可應(yīng)用于例如圖6所示的無線電通信系統(tǒng)，作為接收機(jī)2。
也就是說，單天線結(jié)構(gòu)的接收機(jī)2G、專用于MIMO模式的雙天線結(jié)構(gòu)的接收機(jī)2D、專用于MIMO模式的四天線結(jié)構(gòu)的接收機(jī)2A、專用于AAA模式的雙天線結(jié)構(gòu)的接收機(jī)2F、專用于AAA模式的四天線結(jié)構(gòu)的接收機(jī)2C、能夠在MIMO與AAA之間切換的雙天線結(jié)構(gòu)的接收機(jī)2E、能夠在MIMO與AAA之間切換的四天線結(jié)構(gòu)的接收機(jī)2B以及其他接收機(jī)都是適用的。
在這種情況下，無論天線數(shù)目以及接收機(jī)2A到2G的電路裝置如何，發(fā)射機(jī)1都能在切換MIMO模式與AAA模式的同時(shí)進(jìn)行傳輸，并且能與任何一個(gè)接收機(jī)2A到2G進(jìn)行更有效的通信。此外，相應(yīng)的接收機(jī)2A到2G都可以具有在任何指定時(shí)間滿足傳輸速率、設(shè)備大小、耗損功率、成本以及其他因素方面的需求的自由度。具體地，在移動(dòng)通信系統(tǒng)的情況下，如果將發(fā)射機(jī)1視為基站并且將接收機(jī)2A到2G視為移動(dòng)終端，那么上述內(nèi)容是很容易理解的。
雖然依照接收機(jī)2A到2G的天線數(shù)目的不同內(nèi)部電路裝置很多，但被概括為天線數(shù)目＝4的接收機(jī)2的結(jié)構(gòu)與上文中參考圖1所描述的結(jié)構(gòu)將會(huì)是相同的。其在不同環(huán)境中在傳輸速率和通信質(zhì)量方面顯示了最佳特性。而在下表2中則顯示了不同類型的接收機(jī)結(jié)構(gòu)的特性。
表2不同類型的接收機(jī)結(jié)構(gòu)特性

如上文例示的那樣，針對(duì)具有不同天線數(shù)量和不同內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的接收機(jī)2A到2G的應(yīng)用都是可行的，這些應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)高自由度的無線電通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)例3(針對(duì)無線電通信系統(tǒng)的應(yīng)用模式)雖然上述具體實(shí)例1和2涉及的是發(fā)射機(jī)1和接收機(jī)2(2A到2G)的結(jié)構(gòu)，但在這個(gè)具體實(shí)例3中將會(huì)對(duì)無線電通信系統(tǒng)的應(yīng)用的模式進(jìn)行描述。圖7和圖8是無線電通信系統(tǒng)(移動(dòng)通信系統(tǒng))的應(yīng)用實(shí)例的圖示。在這里將會(huì)對(duì)下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r進(jìn)行描述。也就是說，基站側(cè)將會(huì)用作發(fā)射機(jī)1，而終端側(cè)則用作接收機(jī)2。
(D1)圖7示出了被設(shè)計(jì)成依照應(yīng)用環(huán)境而分別使用MIMO模式以及AAA模式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
在圖7中，其中通過彼此相鄰的三個(gè)基站(發(fā)射機(jī))1A、1B和1C形成了彼此相鄰的三個(gè)蜂窩小區(qū)100，此外，相對(duì)于蜂窩小區(qū)100而處于另一領(lǐng)域的隔離小區(qū)200則是由遠(yuǎn)離基站1A、1B和1C的基站1D和1E形成的。
蜂窩小區(qū)100專用于AAA模式，而隔離小區(qū)200則專用于MIMO模式。也就是說，在本例中，基站(發(fā)射機(jī))1A、1B和1C只以AAA模式工作，并且從各發(fā)射天線17通過定向多波束來發(fā)送傳輸數(shù)據(jù)，而基站(發(fā)射機(jī))1D和1E則以MIMO模式工作，并且從相應(yīng)發(fā)射天線17發(fā)送獨(dú)立的傳輸數(shù)據(jù)。
移動(dòng)臺(tái)(接收機(jī)2)依照其處于AAA模式蜂窩小區(qū)(AAA區(qū)域)100還是處于MIMO模式隔離小區(qū)(MIMO區(qū)域)200而在MIMO模式與AAA模式之間進(jìn)行切換。至于移動(dòng)臺(tái)(在下文中也將其稱為“終端”)2所在的區(qū)域，舉例來說，移動(dòng)臺(tái)2可以采用這樣一種方式來對(duì)其進(jìn)行辨別；基站1通過公共信道(廣播信道)來廣播那些用于表示AAA和MIMO的信息(模式識(shí)別信息)。
也就是說，在MIMO模式與AAA模式處于同一的無線電通信系統(tǒng)中的狀態(tài)中，當(dāng)在相對(duì)較小的范圍(例如隔離小區(qū)環(huán)境和微小區(qū)環(huán)境)中進(jìn)行通信時(shí)，將使用在MIMO模式中工作的基站1，當(dāng)在相對(duì)較大的范圍，例如蜂窩(宏小區(qū))環(huán)境中進(jìn)行通信時(shí)，這是將會(huì)使用在AAA模式中工作的基站1。
因此，可以制備具有用于MIMO以及AAA模式兩者的公共結(jié)構(gòu)的基站(發(fā)射機(jī))1，以應(yīng)對(duì)兩種模式的服務(wù)，這消除了制備那些隨不同模式的服務(wù)而具有不同結(jié)構(gòu)的基站(發(fā)射機(jī))的需要，并且能在降低系統(tǒng)成本的同時(shí)構(gòu)造靈活的系統(tǒng)。
(D2)另一方面，圖8示出了使用了同一發(fā)射天線17(基站1)的MIMO/AAA模式切換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
在圖8中，在AAA模式中，三個(gè)彼此相鄰的基站1中的每一個(gè)基站都覆蓋了整個(gè)區(qū)域，由于可以在各基站1附近的區(qū)域300(小的同心圓)中獲取很強(qiáng)的接收信號(hào)以及很大的SIR，因此這個(gè)區(qū)域?qū)⒈挥米鬟@樣一個(gè)區(qū)域(MIMO/AAA區(qū)域)，在所述區(qū)域中，除了AAA模式的服務(wù)之外，MIMO模式中的高速數(shù)據(jù)傳輸同樣是可行的。
在這種情況下，基站(發(fā)射機(jī))1的結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)為上述MIMO/AAA模式切換結(jié)構(gòu)，并且傳輸是以這樣一種方式進(jìn)行的，其中操作模式是依照數(shù)據(jù)即將傳輸?shù)降慕K端(接收機(jī))2的位置及其接收機(jī)結(jié)構(gòu)(參見圖6和表2)來進(jìn)行切換的。例如，對(duì)處于基站1附近區(qū)域300中的移動(dòng)臺(tái)2來說，在MIMO模式中，傳輸數(shù)據(jù)是從每一個(gè)發(fā)射天線17獨(dú)立發(fā)射的，對(duì)處于同一基站1附近的區(qū)域300以外的遠(yuǎn)距離區(qū)域的移動(dòng)站2來說，在AAA模式中，傳輸數(shù)據(jù)是從各發(fā)射天線17經(jīng)由定向多波束發(fā)射的。
附帶的，舉例來說，終端位置可以根據(jù)關(guān)于接收信號(hào)強(qiáng)度的反饋信號(hào)或接收信號(hào)質(zhì)量信息等等來規(guī)定，此外也可以將接收機(jī)結(jié)構(gòu)制造為將關(guān)于自身結(jié)構(gòu)類型的信息從各移動(dòng)站2通知到基站1。即，可以用與基站1與移動(dòng)站2之間的現(xiàn)有環(huán)路控制相類似的方法來實(shí)現(xiàn)。
通過在基站(發(fā)射機(jī))1的附近(MIMO/AAA區(qū)域300)以MTMO模式執(zhí)行高速數(shù)據(jù)傳輸，并通過在遠(yuǎn)離基站的位置(小區(qū)末端位置)以AAA模式(定向多波束)進(jìn)行通信，上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以提高通信質(zhì)量(SIR)，由此提高整個(gè)系統(tǒng)的SIR以及高扇區(qū)(小區(qū))吞吐量(兼容性)。
應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，而是旨在覆蓋針對(duì)這里所給出的本發(fā)明實(shí)施例的所有變型和修改，只要所述變型和修改并未背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
如上所述，依照本發(fā)明，用于AAA和MIMO之類的不同模式的導(dǎo)頻信號(hào)可以公有化，從而使不同模式能在同一天線和設(shè)備中共存，而不用添加專用于定向波束傳輸?shù)膯为?dú)導(dǎo)頻，這樣可以提高系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的自由度。此外，由于不需要執(zhí)行專用導(dǎo)頻添加所涉及的收發(fā)處理，因此可以避免電路復(fù)雜化。由此，在無線電通信技術(shù)領(lǐng)域中，本發(fā)明將是極為有益的。
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)基于2005年7月7日在日本提交的日本申請(qǐng)No.2005-198662并且據(jù)此要求其優(yōu)先權(quán)，通過引用并入了該申請(qǐng)的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種無線電通信系統(tǒng)，其特征在于，包括無線電發(fā)射機(jī)(1)，包括多個(gè)發(fā)射天線(17)；傳輸數(shù)據(jù)生成裝置(12)，用于有選擇地產(chǎn)生將以第一模式使用定向多波束從所述發(fā)射天線(17)發(fā)送的傳輸數(shù)據(jù)或?qū)⒁缘诙Ｊ綇乃霭l(fā)射天線(17)獨(dú)立發(fā)送的傳輸數(shù)據(jù)；正交變換裝置(13)，用于對(duì)所述發(fā)射天線(17)之間彼此具有正交關(guān)系的多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)(p1、p2、p3、p4)執(zhí)行正交變換，以便形成彼此之間具有正交關(guān)系的所述定向多波束；以及導(dǎo)頻復(fù)用裝置(14)，用于對(duì)被所述正交變換裝置(13)正交變換過的所述導(dǎo)頻信號(hào)以及所述傳輸數(shù)據(jù)生成裝置(12)產(chǎn)生的所述傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用；以及無線電接收機(jī)(2)，其包括多個(gè)接收天線(21)；信道估計(jì)裝置[24(241)]，用于針對(duì)各所述接收天線(21)將所述接收天線(21)接收的接收信號(hào)與各導(dǎo)頻信號(hào)(p1、p2、p3、p4)的副本信號(hào)相關(guān)，以便獲取所述定向多波束的信道估計(jì)；逆變換裝置(244)，用于對(duì)所述信道估計(jì)裝置[24(241)]獲取的所述定向多波束的所述信道估計(jì)執(zhí)行所述正交變換的逆變換，以獲取所述發(fā)射天線的信道估計(jì)；以及接收信號(hào)處理裝置(25)，用于在第一模式中有選擇地根據(jù)所述信道估計(jì)裝置[24(241)]獲取的所述定向多波束的所述信道估計(jì)和所述接收信號(hào)執(zhí)行第一接收信號(hào)處理，或在第二模式中根據(jù)所述逆變換裝置(244)獲取的發(fā)射天線(17)的信道估計(jì)以及所述接收信號(hào)執(zhí)行第二接收信號(hào)處理。
2.一種用于無線電通信系統(tǒng)的無線電通信方法，其中該系統(tǒng)包括具有多個(gè)發(fā)射天線(17)的無線電發(fā)射機(jī)(1)以及具有多個(gè)接收天線(21)的無線電接收機(jī)(2)，所述方法的特征在于，包括以下步驟在無線電發(fā)射機(jī)(1)中有選擇地產(chǎn)生將以第一模式使用多波束從所述發(fā)射天線(17)發(fā)送的傳輸數(shù)據(jù)或是將以第二模式從所述發(fā)射天線(17)獨(dú)立發(fā)送的傳輸數(shù)據(jù)；對(duì)所述發(fā)射天線(17)之間彼此具有正交關(guān)系的多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)(p1、p2、p3、p4)執(zhí)行正交變換，以便形成具有正交關(guān)系的所述定向多波束；以及對(duì)經(jīng)過正交變換的所述導(dǎo)頻信號(hào)(p1、p2、p3、p4)以及所述傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，并且通過所述發(fā)射天線(17)來發(fā)送復(fù)用的數(shù)據(jù)；在無線電接收機(jī)(2)中，針對(duì)各所述接收天線(21)，使所述接收天線(21)接收的接收信號(hào)與各所述導(dǎo)頻信號(hào)(p1、p2、p3、p4)的副本信號(hào)相關(guān)，以便獲取所述定向多波束的信道估計(jì)；對(duì)所獲取的所述定向多波束的所述信道估計(jì)執(zhí)行所述正交變換的逆變換，以便獲取所述發(fā)射天線(17)的信道估計(jì)；以及有選擇地在所述第一模式中根據(jù)所述定向多波束的所述信道估計(jì)以及所述接收信號(hào)來執(zhí)行第一接收信號(hào)處理，或者在所述第二模式中根據(jù)通過所述逆變換獲取的所述發(fā)射天線(17)的所述信道估計(jì)以及所述接收信號(hào)來執(zhí)行第二接收信號(hào)處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線電通信方法，其特征在于，在所述無線電發(fā)射機(jī)(1)中執(zhí)行快速傅里葉變換(FFT)，作為所述正交變換，而在所述無線電接收機(jī)(2)中執(zhí)行反向快速傅里葉變換(IFFT)，作為所述逆變換。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線電通信方法，其特征在于，在所述無線電發(fā)射機(jī)(1)中執(zhí)行離散傅立葉變換(DFT)，作為所述正交變換，而在所述無線電接收機(jī)(2)中執(zhí)行反向離散傅立葉變換(IDFT)，作為所述逆變換。
5.根據(jù)權(quán)利要求2到4任一項(xiàng)所述的無線電通信方法，其特征在于，在所述無線電發(fā)射機(jī)(1)中，在所述第一模式中將相位翻轉(zhuǎn)應(yīng)用于各所述發(fā)射天線(17)的所述傳輸數(shù)據(jù)的傳輸加權(quán)因數(shù)，由此在保持所述定向多波束的正交關(guān)系的同時(shí)調(diào)整所述定向多波束的方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求2到4任一項(xiàng)所述的無線電通信方法，其特征在于，在所述無線電發(fā)射機(jī)(1)中，在所述第一模式中調(diào)整各所述發(fā)射天線(17)的所述傳輸數(shù)據(jù)的傳輸加權(quán)因數(shù)，以便通過使用同一定向多波束來發(fā)送所述傳輸數(shù)據(jù)以及所述導(dǎo)頻信號(hào)(p1、p2、p3、p4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2到4任一項(xiàng)所述的無線電通信方法，其特征在于在所述無線電發(fā)射機(jī)(1)中，在所述第一模式中為每一個(gè)所述發(fā)射天線(17)調(diào)整所述傳輸數(shù)據(jù)的傳輸加權(quán)因數(shù)，以便通過使用不同的定向波束來發(fā)送所述傳輸數(shù)據(jù)以及所述導(dǎo)頻信號(hào)(p1，p2，p3，p4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2到4任一項(xiàng)所述的無線電通信方法，其特征在于，在所述無線電接收機(jī)(2)中，在所述第一模式中從相對(duì)于所述接收天線(21)獲取的所述定向多波束的信道估計(jì)中選出具有最高相關(guān)性的定向波束的信道估計(jì)，由此將選出的信道估計(jì)用于所述第一接收信號(hào)處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求2到4任一項(xiàng)所述的無線電通信方法，其特征在于，在所述無線電接收機(jī)(2)中，在所述第一模式中從相對(duì)于所述接收天線(21)獲取的所述定向多波束的信道估計(jì)中選出兩個(gè)或更多個(gè)具有較高相關(guān)性的定向波束的信道估計(jì)，從而依照所述相關(guān)性進(jìn)行加權(quán)來對(duì)選出的信道估計(jì)進(jìn)行組合，以在所述第一接收信號(hào)處理中使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線電通信方法，其特征在于，所述無線電接收機(jī)(2)將關(guān)于具有選出的信道估計(jì)的所述定向波束的信息反饋給所述無線電發(fā)射機(jī)(1)，并且所述無線電發(fā)射機(jī)(1)通過使用從反饋信息中規(guī)定的定向波束來發(fā)送所述傳輸數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線電通信方法，其特征在于，所述無線電接收機(jī)(2)將關(guān)于對(duì)應(yīng)于所述兩個(gè)或多個(gè)選出的信道估計(jì)的定向波束的信息以及關(guān)于所述相關(guān)性的信息反饋給所述無線電發(fā)射機(jī)(1)，并且所述無線電發(fā)射機(jī)(1)依照所述相關(guān)性并通過使用對(duì)反饋信息中規(guī)定的所述兩個(gè)或更多個(gè)定向波束進(jìn)行加權(quán)所獲取的定向波束來發(fā)送所述傳輸數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線電通信方法，其特征在于，多個(gè)基站(1)是作為所述無線電發(fā)射機(jī)(1)提供的，其中一個(gè)基站(1)被用于以所述第二模式獨(dú)立于各所述發(fā)射天線(17)發(fā)送所述傳輸數(shù)據(jù)，而其他基站(1)則以所述第一模式使用所述定向多波束從所述發(fā)射天線(17)發(fā)送所述傳輸數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線電通信方法，其特征在于，基站是作為所述無線電發(fā)射機(jī)(1)提供的，而多個(gè)移動(dòng)臺(tái)是作為所述無線電接收機(jī)(2)提供的，對(duì)處于所述基站(1)附近區(qū)域的移動(dòng)站(2)，所述傳輸數(shù)據(jù)以所述第二模式獨(dú)立于各發(fā)射天線(17)被發(fā)送，對(duì)處于所述基站(1)的附近區(qū)域之外的較遠(yuǎn)區(qū)域中的移動(dòng)站(2)，所述傳輸數(shù)據(jù)是以所述第一模式通過使用所述定向多波束從所述發(fā)射天線(17)發(fā)送的。
14.一種無線電發(fā)射機(jī)，其特征在于，包括多個(gè)發(fā)射天線(17)；傳輸數(shù)據(jù)生成裝置(12)，用于有選擇地產(chǎn)生將以第一模式使用定向多波束從所述發(fā)射天線(17)發(fā)送的傳輸數(shù)據(jù)或?qū)⒁缘诙Ｊ綇乃霭l(fā)射天線(17)獨(dú)立發(fā)送的傳輸數(shù)據(jù)；正交變換裝置(13)，用于對(duì)所述發(fā)射天線(17)之間彼此具有正交關(guān)系的多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)(p1、p2、p3、p4)執(zhí)行正交變換，以便形成具有正交關(guān)系的所述定向多波束；以及導(dǎo)頻復(fù)用裝置(14)，用于對(duì)被所述正交變換裝置(13)正交變換過的所述導(dǎo)頻信號(hào)以及所述傳輸數(shù)據(jù)生成裝置(12)產(chǎn)生的所述傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的無線電發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述正交變換裝置(13)執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)，作為所述正交變換。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的無線電發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述正交變換裝置(13)執(zhí)行離散傅立葉變換(DFT)，作為所述正交變換。
17.根據(jù)權(quán)利要求14到16任一項(xiàng)所述的無線電發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述傳輸數(shù)據(jù)生成裝置(12)包含了波束方向調(diào)整單元(121)，用于在所述第一模式中對(duì)各所述發(fā)射天線(17)的所述傳輸數(shù)據(jù)的傳輸加權(quán)因數(shù)應(yīng)用相位翻轉(zhuǎn)，以調(diào)整所述定向多波束的方向，同時(shí)保持所述定向多波束的正交關(guān)系。
18.根據(jù)權(quán)利要求14到16任一項(xiàng)所述的無線電發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述傳輸數(shù)據(jù)生成裝置(12)被制造為在所述第一模式中為各所述發(fā)射天線(17)調(diào)整所述傳輸數(shù)據(jù)的傳輸加權(quán)因數(shù)，以便使用同一定向多波束來發(fā)送所述傳輸數(shù)據(jù)和所述導(dǎo)頻信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14到16任一項(xiàng)所述的無線電發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述傳輸數(shù)據(jù)生成裝置(12)在所述第一模式中為各所述發(fā)射天線(17)調(diào)整所述傳輸數(shù)據(jù)的傳輸加權(quán)因數(shù)，以便使用不同的定向多波束來發(fā)送所述傳輸數(shù)據(jù)和所述導(dǎo)頻信號(hào)。
20.一種無線電接收機(jī)，其特征在于包括多個(gè)接收天線(21)，當(dāng)無線電發(fā)射機(jī)(1)對(duì)多個(gè)發(fā)射天線(17)之間彼此具有正交關(guān)系的多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)(p1、p2、p3、p4)執(zhí)行正交變換、并對(duì)所述導(dǎo)頻信號(hào)(p1、p2、p3、p4)和將以第一模式從所述多個(gè)發(fā)射天線(17)通過定向波束發(fā)送的所述傳輸數(shù)據(jù)或?qū)⒁缘诙Ｊ綇乃霭l(fā)射天線(17)獨(dú)立發(fā)送的所述傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，以從所述發(fā)射天線(17)發(fā)送作為信號(hào)的復(fù)用數(shù)據(jù)時(shí)，這些接收天線將會(huì)接收從所述發(fā)射天線(17)發(fā)送的所述信號(hào)；信道估計(jì)裝置[24(241)]，用于為各所述接收天線(21)將所述接收天線(21)接收的所述接收信號(hào)與各所述導(dǎo)頻信號(hào)(p1、p2、p3、p4)的副本信號(hào)相關(guān)，以便獲取所述定向多波束的信道估計(jì)；逆變換裝置(244)，用于對(duì)所述信道估計(jì)裝置(24)獲取的所述定向多波束的所述信道估計(jì)執(zhí)行所述正交變換的逆變換，以獲取所述發(fā)射天線(17)的信道估計(jì)；以及接收信號(hào)處理裝置(25)，用于有選擇地在所述第一模式中根據(jù)所述信道估計(jì)裝置[24(241)]獲取的所述定向多波束的所述信道估計(jì)和接收的信號(hào)執(zhí)行第一接收信號(hào)處理，或在所述第二模式中根據(jù)所述逆變換裝置(244)獲取的發(fā)射天線(17)的信道估計(jì)以及接收的信號(hào)執(zhí)行第二接收信號(hào)處理。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的無線電接收機(jī)，其特征在于，所述無線電發(fā)射機(jī)(1)中的所述正交變換是快速傅立葉變換(FFT)，并且所述逆變換裝置(244)執(zhí)行反向快速傅立葉變換(IFFT)，作為所述逆變換。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的無線電接收機(jī)，其特征在于，所述無線電發(fā)射機(jī)(1)中的所述正交變換是離散傅立葉變換(DFT)，并且所述逆變換裝置(244)執(zhí)行反向離散傅立葉變換(IDFT)，作為所述逆變換。
23.根據(jù)權(quán)利要求20到22任一項(xiàng)所述的無線電接收機(jī)，其特征在于，所述信道估計(jì)裝置(24)包含了選擇單元(242)，用于從針對(duì)所述接收天線(21)所獲取的所述定向多波束的所述信道估計(jì)中選擇具有最高相關(guān)性的定向波束信道估計(jì)，并且將選出的信道估計(jì)輸出到所述接收信號(hào)處理裝置(25)。
24.根據(jù)權(quán)利要求20到22任一項(xiàng)所述的無線電接收機(jī)，其特征在于，所述信道估計(jì)裝置(24)包括加權(quán)合成單元(243)，用于通過使用依照所述相關(guān)性的權(quán)重對(duì)所述接收天線(21)所獲取的所述定向多波束的所述信道估計(jì)中的具有較高相關(guān)性的兩個(gè)或更多個(gè)所述定向波束的信道估計(jì)進(jìn)行組合，并且將組合結(jié)果輸出到所述接收信號(hào)處理裝置(25)。
全文摘要
一種無線電發(fā)射機(jī)(1)，包括傳輸數(shù)據(jù)生成單元(12)、對(duì)發(fā)射天線(17)之間彼此具有正交關(guān)系的導(dǎo)頻信號(hào)執(zhí)行正交變換的正交變換單元(13)、以及對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)和傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用的導(dǎo)頻復(fù)用單元(14)；以及無線電接收機(jī)(2)，包括用于為各接收天線(21)獲取定向波束信道估計(jì)的信道估計(jì)單元(24)、用于對(duì)所獲取的信道估計(jì)執(zhí)行所述正交變換的逆變換的逆變換單元(244)、以及接收信號(hào)處理單元(25)，用于有選擇地在第一模式中基于波束信道估計(jì)執(zhí)行第一處理或是第二模式中基于反向變換單元(244)所獲取的信道估計(jì)執(zhí)行第二處理。這樣使得用于MIMO(第二模式)的公用導(dǎo)頻以及用于AAA(第一模式)的專用導(dǎo)頻公用化，由此實(shí)現(xiàn)MIMO與AAA的共存，而不會(huì)導(dǎo)致吞吐量下降。
文檔編號(hào)H04B7/08GK1893309SQ20051012436
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月7日
發(fā)明者筒井正文 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社