專利名稱：用于進(jìn)行了空時或空頻發(fā)射分集的空間擴(kuò)展的接收機(jī)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通信，特別涉及用于在多天線通信系統(tǒng)中處理數(shù)據(jù)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
多天線通信系統(tǒng)使用多個(NT個)發(fā)射天線以及一個或多個(NR個)接收天線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?？蓪T個發(fā)射天線用于通過從天線發(fā)送不同的數(shù)據(jù)來提高系統(tǒng)吞吐率或者用于通過冗余地發(fā)送數(shù)據(jù)來改善可靠性。
在多天線通信系統(tǒng)中，在每對發(fā)射和接收天線之間存在傳播路徑。在NT個發(fā)射天線和NR個接收天線之間形成NT·NR個不同的傳播路徑。這些傳播路徑可能經(jīng)歷不同的信道狀況(例如，不同的衰落、多徑和干擾效應(yīng))，而且可能獲得不同的信號-噪聲干擾比(SNR)。從而，NT·NR個傳播路徑的信道響應(yīng)可能彼此不同。對于色散通信信道，每個傳播路徑的信道響應(yīng)也隨著頻率而發(fā)生變化。如果信道狀況隨時間變化，則傳播路徑的信道響應(yīng)也隨時間變化。
發(fā)射分集是指在空間、頻率、時間或者這三個維度的組合上進(jìn)行數(shù)據(jù)的冗余傳輸，以改善數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴０l(fā)射分集的一個目的是在盡可能多的維度上使數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟町愖畲蠡?，以獲得較強(qiáng)的性能。另一個目的是簡化在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)處的發(fā)射分集處理。
因此，本領(lǐng)域需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以便在多天線通信系統(tǒng)中進(jìn)行發(fā)射分集的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本文描述了用于使用多個發(fā)射分集方案的組合來發(fā)射和接收數(shù)據(jù)以改善性能的技術(shù)。在一個實(shí)施例中，發(fā)射實(shí)體處理一個或多個(ND個)數(shù)據(jù)符號流，并且生成多個(NC個)編碼符號流。每個數(shù)據(jù)符號流可作為單個編碼符號流或者作為兩個編碼符號流而使用例如空時發(fā)射分集(STTD)、空頻發(fā)射分集(SFTD)或者正交發(fā)射分集(OTD)進(jìn)行發(fā)送。發(fā)射實(shí)體可對NC個編碼符號流進(jìn)行空間擴(kuò)展，并且生成NT個發(fā)射符號流。附加地或者可選地，發(fā)射實(shí)體可在時域或者頻域中對NT個發(fā)射符號流進(jìn)行連續(xù)波束形成。以下描述所述多個發(fā)射分集方案。
接收實(shí)體獲得相應(yīng)于發(fā)射實(shí)體所發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€接收符號。接收實(shí)體例如基于多個接收導(dǎo)頻符號導(dǎo)出有效信道響應(yīng)矩陣。如果由發(fā)射實(shí)體執(zhí)行空間擴(kuò)展和/或連續(xù)波束形成，則所述矩陣包括空間擴(kuò)展和/或連續(xù)波束形成的效果。在一個實(shí)施例中，接收實(shí)體基于有效信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)發(fā)射實(shí)體所使用的STTD編碼方案形成總信道響應(yīng)矩陣。然后，接收實(shí)體基于總信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)例如最小均方差(MMSE)技術(shù)或者信道相關(guān)矩陣求逆(CCMI)技術(shù)來導(dǎo)出空間濾波器矩陣。然后，接收實(shí)體使用空間濾波器矩陣對相應(yīng)于每個2-符號間隔的接收符號向量進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述2-符號間隔的檢測符號向量。多個檢測符號是對多個發(fā)射編碼符號的多個估計值。如果需要，則接收實(shí)體對多個檢測符號進(jìn)行后處理(例如，共軛)，以獲得多個恢復(fù)數(shù)據(jù)符號，其是對多個發(fā)射數(shù)據(jù)符號的多個估計值。
在另一個實(shí)施例中，接收實(shí)體基于有效信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣。然后，接收實(shí)體使用空間濾波器矩陣對相應(yīng)于每個符號周期的多個接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得對應(yīng)于所述符號周期的多個檢測符號。如果需要，接收實(shí)體還對多個檢測符號進(jìn)行后處理，以獲得對多個數(shù)據(jù)符號的多個估計值。接收實(shí)體將為使用STTD發(fā)送的每個數(shù)據(jù)符號所獲得的多個估計值進(jìn)行合并，并且生成對所述數(shù)據(jù)符號的單個估計值。
下面更詳細(xì)地描述本發(fā)明的多個方案和實(shí)施例。


圖1示出多天線發(fā)射實(shí)體的框圖。
圖2示出單天線接收實(shí)體和多天線接收實(shí)體的框圖。
圖3示出用于MMSE和CCMI技術(shù)的接收(RX)空間處理器和RX STTD處理器的框圖。
圖4示出用于部分MMSE和部分CCMI技術(shù)的RX空間處理器和RX STTD處理器的框圖。
圖5示出用于使用MMSE或者CCMI技術(shù)接收數(shù)據(jù)的處理。
圖6示出用于使用部分MMSE或者部分CCMI技術(shù)接收數(shù)據(jù)的處理。
圖7示出示例性的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)。
具體實(shí)施例方式
在本文中，術(shù)語“示例性的”用于表示“作為實(shí)例、例子或例證的”。不應(yīng)將本文描述為“示例性的”任何實(shí)施例視為優(yōu)選于或優(yōu)于其它實(shí)施例。
本文描述的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收技術(shù)可用于多輸入單輸出(MISO)以及多輸入多輸出(MIMO)傳輸。MISO傳輸使用多個發(fā)射天線和單個接收天線。MIMO傳輸使用多個發(fā)射天線和多個接收天線。這些技術(shù)還可用于單載波和多載波通信系統(tǒng)?？墒褂谜活l分復(fù)用(OFDM)、其它多載波調(diào)制技術(shù)或者其它概念獲得多載波。OFDM有效地將總系統(tǒng)帶寬劃分為多個(NF個)正交頻率子帶，其也被稱為音調(diào)(tone)、子載波、頻段(bin)和頻道。通過OFDM，將每個子帶與可調(diào)制有數(shù)據(jù)的各個子載波相關(guān)聯(lián)。
可使用包括STTD、SFTD、OTD、空間擴(kuò)展、連續(xù)波束形成等多種方案實(shí)現(xiàn)發(fā)射分集。STTD在兩個符號周期中在一個子帶上從兩個天線發(fā)射每對數(shù)據(jù)符號，以獲得空間和時間分集。SFTD在一個符號周期中在兩個子帶上從兩個天線發(fā)射每對數(shù)據(jù)符號，以獲得空間和頻率分集。OTD使用兩個正交碼在兩個符號周期中在一個子帶上從兩個天線發(fā)射每對數(shù)據(jù)符號，以獲得空間和時間分集。如本文所使用的，數(shù)據(jù)符號是業(yè)務(wù)/分組數(shù)據(jù)的調(diào)制符號，導(dǎo)頻(pilot)符號是導(dǎo)頻(其是發(fā)射和接收實(shí)體都預(yù)先已知的數(shù)據(jù))的調(diào)制符號，調(diào)制符號是調(diào)制方案(例如，M-PSK或者M(jìn)-QAM)信號星座圖中的點(diǎn)的復(fù)數(shù)值，以及符號是任意復(fù)數(shù)值。
空間擴(kuò)展是指從多個發(fā)射天線同時發(fā)射符號，所述符號可能具有由用于該符號的導(dǎo)引(steering)向量所確定的不同幅度和/或相位?？臻g擴(kuò)展也被稱為導(dǎo)引分集、發(fā)射導(dǎo)引、偽隨機(jī)發(fā)射導(dǎo)引等等?？臻g擴(kuò)展可與STTD、SFTD、OTD和/或連續(xù)波束形成一起用于改善性能。
連續(xù)波束形成是指在NF個子帶上使用不同的波束。由于波束以漸進(jìn)而非突發(fā)的方式在子帶之間變化，所以波束形成是連續(xù)的。在頻域中，可通過將每個子帶的符號乘以該子帶的波束形成矩陣來實(shí)現(xiàn)連續(xù)波束形成。在時域中，可通過對不同的發(fā)射天線應(yīng)用不同的循環(huán)延時來實(shí)現(xiàn)連續(xù)波束形成。
也可通過使用多種方案的組合來實(shí)現(xiàn)發(fā)射分集。例如，可使用STTD或SFTD與空間擴(kuò)展或連續(xù)波束形成的組合來實(shí)現(xiàn)發(fā)射分集。作為另一個實(shí)例，可使用STTD或SFTD、空間擴(kuò)展以及連續(xù)波束形成的組合來實(shí)現(xiàn)發(fā)射分集。
圖1示出多天線發(fā)射實(shí)體110的實(shí)施例的框圖。對于該實(shí)施例，發(fā)射實(shí)體110使用STTD、空間擴(kuò)展和連續(xù)波束形成的組合進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器112接收和處理ND個數(shù)據(jù)流，并且提供ND個數(shù)據(jù)符號流，其中，ND≥1。TX數(shù)據(jù)處理器112可以獨(dú)立地處理每個數(shù)據(jù)流或者可以一起處理多個數(shù)據(jù)流。例如，TX數(shù)據(jù)處理器112可根據(jù)為每個數(shù)據(jù)流選擇的編碼和調(diào)制方案，對該數(shù)據(jù)流進(jìn)行格式化、擾碼、編碼、交織和符號映射。TX STTD處理器120接收ND個數(shù)據(jù)符號流，對至少一個數(shù)據(jù)符號流進(jìn)行STTD處理或者編碼，以及提供NC個編碼符號流，其中，NC≥ND。一般而言，TX STTD處理器120可使用STTD、SFTD、OTD或者其它發(fā)射分集方案處理一個或多個數(shù)據(jù)符號流。每個數(shù)據(jù)符號流可以作為一個編碼符號流或者多個編碼符號流進(jìn)行發(fā)送，如下所述。
空間擴(kuò)展器130接收具有導(dǎo)頻符號的編碼符號并對其進(jìn)行復(fù)用，通過將編碼和導(dǎo)頻符號乘以導(dǎo)引矩陣來進(jìn)行空間擴(kuò)展，以及向NT個發(fā)射天線提供NT個發(fā)射符號流，其中，NT≥NC。每個發(fā)射符號是在一個符號周期中在一個子帶上從一個發(fā)射天線發(fā)送的復(fù)數(shù)值。NT個調(diào)制器(Mod)132a至132t接收NT個發(fā)射符號流。對于OFDM系統(tǒng)，每個調(diào)制器132對其發(fā)射符號流進(jìn)行OFDM調(diào)制，并且提供時域采樣流。每個調(diào)制器132還可對每個OFDM符號應(yīng)用循環(huán)延時。NT個調(diào)制器132a至132t將NT個時域采樣流分別提供到NT個發(fā)射機(jī)單元(TMTR)134a至134t。每個發(fā)射機(jī)單元134對其采樣流進(jìn)行調(diào)整(例如，轉(zhuǎn)換為模擬、放大、濾波以及上變頻)，并且生成調(diào)制信號。分別從NT個發(fā)射天線136a至136t發(fā)射來自NT個發(fā)射機(jī)單元134a至134t的NT個調(diào)制信號。
控制器140控制發(fā)射實(shí)體110處的操作。存儲器單元142存儲控制器140所用的數(shù)據(jù)和/或程序代碼。
圖2示出單天線接收實(shí)體150x和多天線接收實(shí)體150y的實(shí)施例的框圖。在單天線接收實(shí)體150x處，天線152x接收NT個發(fā)射信號，并且將所接收的信號提供給接收機(jī)單元(RCVR)154x。接收機(jī)單元154x執(zhí)行與發(fā)射機(jī)單元134所進(jìn)行的處理互逆的處理，并且向解調(diào)器(Demod)156x提供接收采樣流。對于OFDM系統(tǒng)，解調(diào)器156x對接收采樣進(jìn)行OFDM解調(diào)以獲得接收符號，向檢測器158提供接收數(shù)據(jù)符號，以及向信道估計器162提供接收導(dǎo)頻符號。信道估計器162導(dǎo)出對相應(yīng)于用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€子帶的、發(fā)射實(shí)體110和接收實(shí)體150x之間的單輸入單輸出(SISO)信道的有效信道響應(yīng)估計。檢測器158基于對每個子帶的有效SISO信道響應(yīng)估計，對相應(yīng)于該子帶的接收數(shù)據(jù)符號進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測，并且提供相應(yīng)于該子帶的恢復(fù)數(shù)據(jù)符號。RX數(shù)據(jù)處理器160對恢復(fù)數(shù)據(jù)符號進(jìn)行處理(例如，符號解映射、解交織以及解碼)，并且提供解碼數(shù)據(jù)。
在多天線接收實(shí)體150y處，NR個天線152a至152r接收NT個發(fā)射信號，每個天線152向各自的接收機(jī)單元154提供接收信號。每個接收機(jī)單元154處理其接收信號，并且向相關(guān)聯(lián)的解調(diào)器156提供接收采樣流。每個解調(diào)器156對接收采樣流進(jìn)行OFDM解調(diào)，向RX空間處理器170提供接收數(shù)據(jù)符號，以及向信道估計器166提供接收導(dǎo)頻符號。信道估計器166導(dǎo)出對相應(yīng)于用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€子帶的、發(fā)射實(shí)體110和接收實(shí)體150y之間的實(shí)際或有效MIMO信道的信道響應(yīng)估計。匹配濾波器生成器168基于每個子帶的信道響應(yīng)估計導(dǎo)出該子帶的空間濾波器矩陣。RX空間處理器170使用每個子帶的空間濾波器矩陣對相應(yīng)于該子帶的接收數(shù)據(jù)符號進(jìn)行接收機(jī)空間處理(或者空間匹配濾波)，并且提供相應(yīng)于該子帶的檢測符號。RXSTTD處理器172對檢測符號進(jìn)行后處理，并且提供恢復(fù)數(shù)據(jù)符號。RX數(shù)據(jù)處理器174對恢復(fù)數(shù)據(jù)符號進(jìn)行處理(例如，符號解映射、解交織以及解碼)，并且提供解碼數(shù)據(jù)。
控制器180x和180y分別控制接收實(shí)體150x和150y的操作。存儲器單元182x和182y分別存儲控制器180x和180y所用的數(shù)據(jù)和/或程序代碼。
1.發(fā)射機(jī)處理發(fā)射實(shí)體110可以發(fā)送使用了STTD的任意數(shù)量的數(shù)據(jù)符號流以及未使用STTD的任意數(shù)量的數(shù)據(jù)符號流，這取決于可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射和接收天線的數(shù)量?？梢詫σ粋€數(shù)據(jù)符號流執(zhí)行STTD編碼，如下所述。對于將要在數(shù)據(jù)符號流的兩個符號周期中發(fā)送的每對數(shù)據(jù)符號sa和sb，TX STTD處理器120生成兩個向量s1＝[sasb]T以及s‾2=sb*-sa*T,]]>其中，“*”表示復(fù)數(shù)共軛，“T”表示轉(zhuǎn)置。或者，對于每對數(shù)據(jù)符號sa和sb，TX STTD處理器120可生成兩個向量s‾1=sa-sb*T]]>以及s‾2=sbsa*T.]]>對于兩種STTD編碼方案，每個向量st(t＝1，2)包括兩個編碼符號，以在一個符號周期中從NT個發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送，其中，NT≥2。向量s1在第一符號周期中發(fā)送，向量s2在下一個符號周期中發(fā)送。每個數(shù)據(jù)符號包括在兩個向量中，從而，在兩個符號周期中進(jìn)行發(fā)送。第m個編碼符號流在兩個向量s1和s2的第m個元素中進(jìn)行發(fā)送。為了清楚，以下描述針對具有s1＝[sasb]T和s‾2=sb*-sa*T]]>的STTD編碼方案。對于這種STTD編碼方案，第一編碼符號流包括編碼符號sa和sb*，第二編碼符號流包括編碼符號sb和-sa*。
表1列出可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃姆N配置。ND×NC配置表示將ND個數(shù)據(jù)符號流作為NC個編碼符號流進(jìn)行的傳輸，其中，ND≥1以及NC≥ND。第一列表示四種配置。對于每種配置，第二列指示所發(fā)送數(shù)據(jù)符號流的數(shù)量，第三列指示編碼符號流的數(shù)量。第四列列出每種配置的ND個數(shù)據(jù)符號流，第五列列出每個數(shù)據(jù)符號流的編碼符號流，第六列給出對于每個編碼符號流將要在第一符號周期(t＝1)中發(fā)送的編碼符號，以及第七列給出對于每個編碼符號流將要在第二符號周期(t＝2)中發(fā)送的編碼符號。在每個2-符號(2-symbol)間隔中發(fā)送的數(shù)據(jù)符號數(shù)量等于數(shù)據(jù)符號流數(shù)量的兩倍。第八列指示每種配置所需的發(fā)射天線的數(shù)量，以及第九列指示每種配置所需的接收天線的數(shù)量。如在表1中所示，對于作為未使用STTD的一個編碼符號流而進(jìn)行發(fā)送的每個數(shù)據(jù)符號流，對在第二符號周期(t＝2)中發(fā)送的數(shù)據(jù)符號取共軛，以匹配對STTD編碼數(shù)據(jù)符號流中的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行的共軛。
表1


作為一個實(shí)例，對于2×3配置，兩個數(shù)據(jù)符號流作為三個編碼符號流進(jìn)行發(fā)送。對第一數(shù)據(jù)符號流進(jìn)行STTD編碼，以生成兩個編碼符號流。第二數(shù)據(jù)符號流在不進(jìn)行STTD編碼的情況下作為第三編碼符號流進(jìn)行發(fā)送。在第一符號周期中從至少三個發(fā)射天線發(fā)送編碼符號sa、sb和sc，在第二符號周期中發(fā)送編碼符號sb*、-sa*和sd*。接收實(shí)體使用至少兩個接收天線，以恢復(fù)兩個數(shù)據(jù)符號流。
表1示出可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃姆N配置，每種配置具有至少一個STTD編碼數(shù)據(jù)符號流。也可將其它配置用于數(shù)據(jù)傳輸。一般而言，可將任意數(shù)量的數(shù)據(jù)符號流作為任意數(shù)量的編碼符號流從任意數(shù)量的發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送，其中，ND≥1、NC≥ND、NT≥NC以及NR≥ND。
發(fā)射實(shí)體可以處理編碼符號，以進(jìn)行空間擴(kuò)展和連續(xù)波束形成，如下所述xt(k)＝B(k)·V(k)·G(k)·st(k)，t＝1，2，方程(1)其中，st(k)是在符號周期t中在子帶k上發(fā)送的具有NC個編碼符號的NC×1向量；G(k)是沿著對角線具有相應(yīng)于st(k)中NC個編碼符號的NC個增益值而其它位置為零的NC×NC對角矩陣；V(k)是用于子帶k的空間擴(kuò)展的NT×NC導(dǎo)引矩陣；B(k)是用于子帶k的連續(xù)波束形成的NT×NT對角矩陣；以及xt(k)是具有將要在符號周期t中在子帶k上從NT個發(fā)射天線發(fā)送的NT個發(fā)射符號的NT×1向量。
向量s1包含將要在第一符號周期中發(fā)送的NC個編碼符號，向量s2包含將要在第二符號周期中發(fā)送的NC個編碼符號?？梢园凑毡?中所示的四種配置形成向量s1和s2。例如，對于2×3配置，s1＝[sasbsc]T以及s‾2=sb*-sa*sd*T.]]>增益矩陣G(k)確定用于NC個編碼符號流中每個編碼符號流的發(fā)射功率量。將可用于發(fā)射的總發(fā)射功率表示為Ptotal。如果對NC個編碼符號流使用相同的發(fā)射功率，則G(k)的對角線元素具有相同的值 如果對ND個數(shù)據(jù)符號流使用相同的發(fā)射功率，則G(k)的對角線元素可能相同或者可能不相同，這取決于配置。可對G(k)中的NC個增益值進(jìn)行定義，以獲得相應(yīng)于同時發(fā)送的ND個數(shù)據(jù)符號流的相同發(fā)射功率。作為一個實(shí)例，對于2×3配置，第一數(shù)據(jù)符號流作為兩個編碼符號流進(jìn)行發(fā)送，第二數(shù)據(jù)符號流作為一個編碼符號流進(jìn)行發(fā)送。為了對于兩個數(shù)據(jù)符號流獲得相同的發(fā)射功率，3×3增益矩陣G(k)可以沿著對角線包括相應(yīng)于三個編碼符號流的增益值 和 從而，利用 對第三編碼符號流中的每個編碼符號進(jìn)行縮放(scale)，并且以在相同符號周期中發(fā)送的其它兩個編碼符號的功率的兩倍功率進(jìn)行發(fā)射。也可以對每個符號周期中的NC個編碼符號進(jìn)行縮放，以使用每個發(fā)射天線可用的最大發(fā)射功率。一般而言，可以選擇G(k)的元素，以對NC個編碼符號流使用任意的發(fā)射功率量，以及獲得ND個數(shù)據(jù)符號流的任意期望的SNR。也可以通過利用適當(dāng)?shù)脑鲆鎸?dǎo)引矩陣V(k)的列進(jìn)行縮放來實(shí)現(xiàn)對每個編碼符號流的功率縮放。
給定數(shù)據(jù)符號流(表示為{s})可以按照其它方式作為一個編碼符號流(表示為 )進(jìn)行發(fā)送。在一個實(shí)施例中，增益矩陣G(k)沿著對角線包含多個一，編碼符號流 以與其它編碼符號流相同的功率進(jìn)行發(fā)射。對于該實(shí)施例，數(shù)據(jù)符號流{s}以低于STTD編碼數(shù)據(jù)符號流的發(fā)射功率進(jìn)行發(fā)射，并且在接收實(shí)體處獲得較低的接收SNR?？梢赃x擇用于數(shù)據(jù)符號流{s}的編碼和調(diào)制，以獲得預(yù)期的性能，例如，預(yù)期的分組誤差率。在另一個實(shí)施例中，數(shù)據(jù)符號流{s}中的每個數(shù)據(jù)符號在兩個符號周期中進(jìn)行重復(fù)和發(fā)射。作為一個實(shí)例，對于2×3配置，數(shù)據(jù)符號sc在兩個符號周期中進(jìn)行發(fā)送，然后數(shù)據(jù)符號sd在兩個符號周期中進(jìn)行發(fā)送，等等。相應(yīng)于全部ND個數(shù)據(jù)符號流的相似接收SNR可簡化發(fā)射和接收實(shí)體的處理(例如，編碼)。
導(dǎo)引矩陣V(k)在每個符號周期中對NC個編碼符號進(jìn)行空間擴(kuò)展，從而將每個編碼符號從全部NT個發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)射并且獲得空間分集?？梢允褂冒凑杖缦滤錾傻亩喾N類型的導(dǎo)引矩陣來進(jìn)行空間擴(kuò)展，所述導(dǎo)引矩陣?yán)缥譅柺簿仃嚒⒏盗⑷~矩陣、偽隨機(jī)矩陣等等。將相同的導(dǎo)引矩陣V(k)用于相應(yīng)于每個子帶k的兩個向量s1(k)和s2(k)?？蓪⑾嗤蛘卟煌膶?dǎo)引矩陣用于不同的子帶?？蓪⒉煌膶?dǎo)引矩陣用于不同的時間間隔，其中，每個時間間隔跨越兩個STTD符號周期的整數(shù)倍。
矩陣B(k)在頻域進(jìn)行連續(xù)波束形成。對于OFDM系統(tǒng)，可對每個子帶使用不同的波束形成矩陣。每個子帶k的波束形成矩陣可以是具有下列形式的對角矩陣 方程(2)其中，bi(k)是發(fā)射天線i的子帶k的權(quán)重。權(quán)重bi(k)可被定義為bi(k)＝e-j2πΔT(i)·l(k)·Δf，i＝1，...，NT且k＝1，...，NF，方程(3)其中，ΔT(i)是發(fā)射天線i上的時間延時；以及l(fā)(k)·Δf是相應(yīng)于子帶索引k的實(shí)際頻率。
例如，如果NF＝64，則子帶索引k從1變到64，而l(k)可以分別將k映射為-32至+31。Δf表示相鄰子帶之間的頻率間隔。例如，如果總系統(tǒng)帶寬是20MHz且NF＝64，則Δf＝20MHz/64＝3.125kHz。l(k)·Δf對每個k值提供實(shí)際頻率(以赫茲為單位)。方程(3)中所示的權(quán)重bi(k)相應(yīng)于每個發(fā)射天線的全部NF個子帶上的漸進(jìn)相位偏移，其中，對于NT個發(fā)射天線，相位偏移以不同的速率發(fā)生改變。這些權(quán)重有效地為每個子帶形成不同的波束。
也可在時域內(nèi)進(jìn)行連續(xù)波束形成，如下所述。對于每個符號周期，對相應(yīng)于每個發(fā)射天線i的NF個發(fā)射符號進(jìn)行NF點(diǎn)離散傅立葉逆變換(IDFT)，以生成相應(yīng)于該發(fā)射天線的NF個時域采樣。然后，利用延時Ti對相應(yīng)于每個發(fā)射天線i的NF個時域采樣進(jìn)行循環(huán)延時。例如，Ti可被定義為Ti＝ΔT·(i-1)，i＝1，...，NT，其中，ΔT可以等于一個采樣周期、一個采樣周期的一部分或者大于一個采樣周期。從而，利用不同的量對相應(yīng)于每個天線的時域采樣進(jìn)行循環(huán)延時。
為了簡化，以下描述針對一個子帶，并且從標(biāo)號中刪除子帶索引k。盡管使用為每個子帶獲得的空間濾波器矩陣，但可以采用相同的方式對每個子帶進(jìn)行接收機(jī)空間處理。增益矩陣G(k)不影響接收機(jī)空間處理，從而為了清楚在下列描述中省略G(k)。增益矩陣G(k)也可被視作包括在向量s1和s2中。
2.單天線接收機(jī)處理單天線接收實(shí)體可以接收使用1×2配置發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸。來自單個接收天線的接收符號可被表示為rt＝h·xt+nt＝h·B·V·st+nt＝heff·st+nt，t＝1，2，方程(4)其中，rt是相應(yīng)于符號周期t的接收符號；h是1×NT信道響應(yīng)行向量，h‾=h1,h2,...,hNT;]]>heff是相應(yīng)于1×2配置的1×2有效信道響應(yīng)行向量，heff＝h·B·V＝[heff，1heff，2]；以及nt是相應(yīng)于符號周期t的噪聲。
假設(shè)MISO信道響應(yīng)h在向量s1和s2的兩個符號周期上是恒定的。
單天線接收實(shí)體可以導(dǎo)出對兩個數(shù)據(jù)符號sa和sb的估計值，如下s^a=h^eff,1*·r1-h^eff,2·r2*β′=sa+na′,]]>以及s^b=h^eff,2*·r1+h^eff,1·r2*β′=sb+nb′,]]>方程(5)其中， 是對heff，m的估計，m＝1，2；β′=|h^eff,1|2+|h^eff,2|2;]]>以及n′a和n′b分別是相應(yīng)于檢測符號 和 的后處理噪聲。
接收實(shí)體還可以使用MMSE處理導(dǎo)出檢測符號，如下所述。
3.多天線接收機(jī)處理多天線接收實(shí)體可以接收如下數(shù)據(jù)傳輸，該數(shù)據(jù)傳輸是使用在接收實(shí)體處可用的接收天線數(shù)量所支持的任意配置而進(jìn)行發(fā)送的，如表1所示。來自多個接收天線的接收符號可被表示為rt＝H·xt+nt＝H·B·V·st+nt＝Heff·st+nt，t＝1，2，方程(6)其中，rt是具有相應(yīng)于符號周期t的NR個接收符號的NR×1向量；H是NR×NT信道響應(yīng)矩陣；Heff是NR×NC有效信道響應(yīng)矩陣；以及nt是相應(yīng)于符號周期t的噪聲向量。
接收實(shí)體一般可以基于從發(fā)射實(shí)體接收的導(dǎo)頻獲得對H的估計。接收實(shí)體使用Heff來恢復(fù)st。
有效信道響應(yīng)矩陣Heff可被表示為Heff＝H·B·V， 方程(7)并且具有下列形式 方程(8)
其中，heff，j，m是相應(yīng)于在接收天線j處的編碼符號流m的信道增益。有效信道響應(yīng)矩陣Heff取決于用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐渲靡约敖邮仗炀€的數(shù)量。假設(shè)在向量s1和s2的兩個符號周期上MIMO信道響應(yīng)矩陣H以及有效信道響應(yīng)矩陣Heff是恒定的。
對于1×2配置，有效信道響應(yīng)矩陣是NR×2矩陣，其可被表示為Heff＝H·B·V＝[heff，1heff，2]，其中，heff，m是編碼符號流m的有效信道響應(yīng)向量。多天線接收實(shí)體可以導(dǎo)出對兩個數(shù)據(jù)符號sa和sb的估計值，如下s^a=h‾^eff,1H·r‾1-r‾2Hh‾^eff,2β′′=sa+na′′,]]>以及s^b=h‾^eff,2H·r‾1+r‾2Hh‾^eff,1β′′=sb+nb′′,]]>方程(9)其中， 是對heff，m的估計，m＝1，2；β′′=||h‾^eff,1||2+||h‾^eff,2||2;]]>“H”表示共軛轉(zhuǎn)置；以及n″a和n″b分別是相應(yīng)于檢測符號 和 的后處理噪聲。還可使用其它接收機(jī)空間處理技術(shù)來恢復(fù)數(shù)據(jù)符號sa和sb，如下所述。
為了便于進(jìn)行接收機(jī)空間處理，可以針對在兩個符號周期內(nèi)發(fā)送的向量s1和s2中所包括的2ND個數(shù)據(jù)符號形成單個數(shù)據(jù)向量s。可以針對在兩個符號周期內(nèi)獲得的向量r1和r2中所包括的2NR個接收符號形成單個接收向量r。從而，接收向量r可被表示為r＝Hall·s+nall， 方程(10)其中，r是具有在兩個符號周期中獲得的2NR個接收符號的2NR×1向量；s是具有在兩個符號周期中發(fā)送的2ND個數(shù)據(jù)符號的2ND×1向量；Hall是由s中的數(shù)據(jù)符號所觀測到的2NR×2ND總信道響應(yīng)矩陣；以及nall是相應(yīng)于2ND個數(shù)據(jù)符號的噪聲向量。
總信道響應(yīng)矩陣Hall包含的行數(shù)是有效信道響應(yīng)矩陣Heff行數(shù)的兩倍，并且包括發(fā)射實(shí)體進(jìn)行的STTD、空間擴(kuò)展以及連續(xù)波束形成的效果(effect)。基于Heff的元素導(dǎo)出Hall的元素，如下所述。
對于2×3配置，發(fā)射實(shí)體對于將要在兩個數(shù)據(jù)符號流的兩個符號周期中發(fā)送的四個數(shù)據(jù)符號sa、sb、sc和sd生成向量s1＝[sasbsc]T和s‾2=sb*-sa*sd*T,]]>如表1所示。每個向量st包含將要在一個符號周期中從NT個發(fā)射天線發(fā)送的三個編碼符號，其中，對于2×3配置，NT≥3。
如果接收實(shí)體具有兩個接收天線(NR＝2)，則rt是具有相應(yīng)于符號周期t的兩個接收符號的2×1向量，H是2×NT信道響應(yīng)矩陣，以及Heff是2×3有效信道響應(yīng)矩陣。對于具有兩個接收天線的2×3配置，可將有效信道響應(yīng)矩陣Heff2/2×3表示為H‾eff2/2×3=heff,1,1heff,1,2heff,1,3heff,2,1heff,2,2heff,2,3.]]>方程(11)將第一符號周期的接收符號表示為r1＝[r1，1r2，1]T，而將第二符號周期的接收符號表示為r2＝[r1，2r2，2]T，其中，rj，i是在符號周期t中來自接收天線j的接收符號。這四個接收符號可被表示為r1，1＝+heff，1，1·sa+heff，1，2·sb+heff，1，3·sc+n1，1，方程(12a)r2，1＝+heff，2，1·sa+heff，2，2·sb+heff，2，3·sc+n2，1，方程(12b)r1,2=-heff,1,2·sa*+heff,1,1·sb*+heff,1,3·sd*+n1,2,]]>以及 方程(12c)r2,2=-heff,2,2·sa*+heff,2,1·sb*+heff,2,3·sd*+n2,2.]]>方程(12d)對于具有兩個接收天線的2×3配置，可將數(shù)據(jù)向量s形成為s＝[sasbscsd]T可將接收向量r形成為r‾=r1,1r2,1r1,2*r2,2*T,]]>以及可將總信道響應(yīng)矩陣Hall2/2×3表示為
H‾all2/2×3=heff,1,1heff,1,2heff,1,30heff,2,1heff,2,2heff,2,30-heff,1,2*heff,1,1*0heff,1,3*-heff,2,2*heff,2,1*0heff,2,3*,]]>方程(13)通過上述方程，可基于Hall2/2×3和s來表示r，如方程(10)所示。從方程組(12)形成矩陣Hall2/2×3，其中使用特性r＝h·s*r*＝h*·s。如方程(13)所示，Hall2/2×3的前兩行包含Heff2/2×3的所有元素，而Hall2/2×3的后兩行包含由于對數(shù)據(jù)符號進(jìn)行STTD編碼而進(jìn)行了重排和變換(即，共軛和/或求逆)的Heff2/2×3的元素。
對于2×4配置，對于將要在兩個數(shù)據(jù)符號流的兩個符號周期中發(fā)送的兩對數(shù)據(jù)符號(sa和sb)以及(sc和sd)，發(fā)射實(shí)體生成向量s1＝[sasbscsd]T以及s‾2=sb*-sa*sd*-sc*T.]]>每個向量st包括將要在一個符號周期中從NT個發(fā)射天線發(fā)送的四個編碼符號，其中，對于2×4配置，NT≥4。
如果接收實(shí)體具有兩個接收天線(NR＝2)，則rt是具有相應(yīng)于符號周期t的兩個接收符號的2×1向量，H是2×NT信道響應(yīng)矩陣，以及Heff是2×4有效信道響應(yīng)矩陣。對于具有兩個接收天線的2×4配置，可將有效信道響應(yīng)矩陣Heff2/2×4表示為H‾eff2/2×4=heff,1,1heff,1,2heff,1,3heff,1,4heff,2,1heff,2,2heff,2,3heff,2,4.]]>方程(15)在兩個符號周期中來自兩個接收天線的接收符號可被表示為r1，1＝+heff，1，1·sa+heff，1，2·sb+heff，1，3·sc+heff，1，4·sd+n1，1，方程(15a)r2，1＝+heff，2，1·sa+heff，2，2·sb+heff，2，3·sc+heff，2，4·sd+n2，1，方程(15b)r1,2=-heff,1,2·sa*+heff,1,1·sb*-heff,1,4·sc*+heff,1,3·sd*+n1,2,]]>以及 方程(15c)r2,2=-heff,2,2·sa*+heff,2,1·sb*-heff,2,4·sc*+heff,2,3·sd*+n2,2.]]>方程(15d)對于具有兩個接收天線的2×4配置，可將數(shù)據(jù)向量s形成為s＝[sasbscsd]T，可將接收向量r形成為r‾=r1,1r2,1r1,2*r2,2*T,]]>以及可將總信道響應(yīng)矩陣Hall2/2×4表示為
H‾all2/2×4=heff,1,1heff,1,2heff,1,3heff,1,4heff,2,1heff,2,2heff,2,3heff,2,4-heff,1,2*heff,1,1*-heff,1,4*heff,1,3*-heff,2,2*heff,2,1*-heff,2,4*heff,2,3*,]]>方程(16)如方程(16)所示，Hall2/2×4的前兩行等于Heff2/2×4，而Hall2/2×4的后兩行包含進(jìn)行了重排和變換的Heff2/2×4的元素。
一般而言，對于所有配置，接收向量r可被表示為r‾=r1,1···rNR,1r1,2*···rNR,2*T,]]>方程(17)數(shù)據(jù)向量s取決于用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐渲谩？傂诺理憫?yīng)矩陣Hall取決于配置以及接收天線的數(shù)量。
對于1×2配置，向量s和矩陣Hall可被表示為s1×2＝[sasb]T，以及 方程(18)H‾all1×2=heff,1,1heff,1,2heff,2,1heff,2,2······heff,NR,1heff,NR,2-heff,1,2*heff,1,1*-heff,2,2*heff,2,1*······-heff,NR,2*heff,NR,1*.]]>方程(19)對于2×3配置，向量s和矩陣Hall可被表示為s2×3＝[sasbscsd]T，以及方程(20)H‾all2×3=heff,1,1heff,1,2heff,1,30heff,2,1heff,2,2heff,2,30············heff,NR,1heff,NR,2heff,NR,30-heff,1,2*heff,1,1*0heff,1,3*-heff,2,2*heff,2,1*0heff,2,3*············-heff,NR,2*heff,NR,1*0heff,NR,3*.]]>方程(21)對于2×4配置，向量s和矩陣Hall可被表示為
s2×4＝[sasbscsd]T，以及 方程(22)H‾all2×4=heff,1,1heff,1,2heff,1,3heff,1,4heff,2,1heff,2,2heff,2,3heff,2,4············heff,NR,1heff,NR,2heff,NR,3heff,NR,4-heff,1,2*heff,1,1*-heff,1,4*heff,1,3*-heff,2,2*heff,2,1*-heff,2,4*heff,2,3*············-heff,NR,2*heff,NR,1*-heff,NR,4*heff,NR,3*.]]>方程(23)對于3×4配置，向量s和矩陣Hall可被表示為s3×4＝[sasbscsdsesf]T，以及 方程(24)H‾all3×4=heff,1,1heff,1,2heff,1,30heff,1,40heff,2,1heff,2,2heff,2,30heff,2,40··················heff,NR,1heff,NR,2heff,NR,30heff,NR,40-heff,1,2*heff,1,1*0heff,1,3*0heff,1,4*-heff,2,2*heff,2,1*0heff,2,3*0heff,2,4*··················-heff,NR,2*heff,NR,1*0heff,NR,3*0heff,NR,4*.]]>方程(25)多天線接收實(shí)體可以使用多種接收機(jī)空間處理技術(shù)來導(dǎo)出對發(fā)射數(shù)據(jù)符號的估計值。這些技術(shù)包括MMSE技術(shù)、CCMI技術(shù)(其通常被稱為迫零(zero-forcing)技術(shù)或者解相關(guān)技術(shù))、部分MMSE(partial-MMSE)技術(shù)以及部分CCMI(partial-CCMI)技術(shù)。對于MMSE和CCMI技術(shù)，接收實(shí)體對在每個2-符號間隔中獲得的2NR個接收符號進(jìn)行空間匹配濾波。對于部分MMSE和部分CCMI技術(shù)，接收實(shí)體對在每個符號周期中獲得的NR個接收符號進(jìn)行空間匹配濾波。
A.MMSE接收機(jī)對于MMSE技術(shù)，接收實(shí)體導(dǎo)出空間濾波器矩陣，如下
=[H‾^allH·H‾^all+σn2I‾]-1·H‾^allH,]]>方程(26)其中， 是作為對Hall的估計的2NR×2ND矩陣；nn是方程(10)中噪聲向量nall的自協(xié)方差矩陣；以及Mmmse是2ND×2NRMMSE空間濾波器矩陣。
接收實(shí)體可基于發(fā)射實(shí)體如何發(fā)送導(dǎo)頻符號，以不同的方式導(dǎo)出 例如，接收實(shí)體可基于接收導(dǎo)頻符號而獲得作為對有效信道響應(yīng)矩陣Heff的估計的 對于表1中給出的四種配置，接收實(shí)體則可基于 來導(dǎo)出 如方程(19)、(21)、(23)或者(25)所示。接收實(shí)體還可基于接收導(dǎo)頻符號直接估計總信道響應(yīng)矩陣Hall。無論怎樣，方程(26)中的第二等式假設(shè)噪聲向量nall是均值為零且方差為σn2的AWGN?？臻g濾波器矩陣Mmmse使來自空間濾波器矩陣的符號估計值與數(shù)據(jù)符號之間的均方差最小。
接收實(shí)體進(jìn)行MMSE空間處理，如下s‾^mmse=D‾·M‾mmse·r‾,]]>=D‾·M‾mmse·[H‾all·s‾+n‾all],]]>=D‾·Q‾·s‾+n‾mmse,]]>方程(27)其中, 是具有使用MMSE技術(shù)在2-符號間隔中獲得的2ND個檢測符號的2ND×1向量；Q＝Mmmse·Hall；D＝[diag[Q]]-1是2ND×2ND對角矩陣；以及nmmse是MMSE濾波噪聲。
來自空間濾波器矩陣Mmmse的符號估計值是對數(shù)據(jù)符號的非歸一化估計值。通過與縮放矩陣D相乘可以提供歸一化的數(shù)據(jù)符號估計值。
B.CCMI接收機(jī)對于CCMI技術(shù)，接收實(shí)體導(dǎo)出空間濾波器矩陣，如下M‾ccmi=[H‾^allH·H‾^all]-1·H‾^allH=R‾^all-1·H‾^allH,]]>方程(28)
其中，Mccmi是2ND×2NRCCMI空間濾波器矩陣。
接收實(shí)體進(jìn)行CCMI空間處理，如下s‾^ccmi=M‾ccmi·r‾,]]>=R‾^all-1·H‾^allH·[H‾all·s‾+n‾all],]]>=s‾+n‾ccmi,]]>方程(29)其中， 是具有使用CCMI技術(shù)在2-符號間隔中獲得的2ND個檢測符號的2ND×1向量；以及nccmi是CCMI濾波噪聲。
C.部分MMSE接收機(jī)對于部分MMSE和部分CCMI技術(shù)，接收實(shí)體基于相應(yīng)于每個符號周期的空間濾波器矩陣，對相應(yīng)于該符號周期的NR個接收符號進(jìn)行空間匹配濾波。對于每個STTD編碼數(shù)據(jù)符號流，接收實(shí)體對于在該流中發(fā)送的每個數(shù)據(jù)符號，在兩個符號周期中獲得兩個估計值，并且對這兩個估計值進(jìn)行合并以生成對該數(shù)據(jù)符號的單個估計值。如果接收實(shí)體具有至少NC個接收天線或者NR≥NC，則可使用部分MMSE和部分CCMI技術(shù)。應(yīng)當(dāng)至少存在與每個符號周期中發(fā)送的編碼符號數(shù)量一樣多的接收天線，其在表1中表示。
對于部分MMSE技術(shù)，接收實(shí)體導(dǎo)出空間濾波器矩陣，如下 =[H‾^effH·H‾^eff+σn2I‾]-1·H‾^effH,]]>方程(30)其中， 是作為對Heff的估計的NR×NC矩陣；以及Mp-mmse是相應(yīng)于一個符號周期的NC×NRMMSE空間濾波器矩陣。
有效信道響應(yīng)矩陣Heff取決于用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐渲?，并且具有方?8)所示的形式。
接收實(shí)體對于每個符號周期進(jìn)行MMSE空間處理，如下
s‾^mmse,t=D‾p-mmse·M‾p-mmse·r‾t,]]>=D‾p-mmse·M‾p-mmse·[H‾eff·s‾t+n‾t],t=1,2,]]>=D‾p-mmse·Q‾p-mmse·s‾t+n‾mmse,t,]]>方程(31)其中， 是具有使用部分MMSE技術(shù)在符號周期t中獲得的NC個檢測符號的NC×1向量；Qp-mmse＝Mp-mmse·Heff；Dp-mmse＝[diag[Qp-mmse]]-1是NC×NC對角矩陣；以及nmmse，t是相應(yīng)于符號周期t的MMSE濾波噪聲。
部分MMSE處理對于第一和第二符號周期分別提供兩個向量 和 這兩個向量分別是對向量s1和s2的估計值。當(dāng)需要時，對向量 中的檢測符號取共軛和/或取非，以獲得對包括在向量s2中的數(shù)據(jù)符號的估計值。例如，對于2×3配置，s‾^mmse,1=s^as^bs^cT]]>且s‾^mmse,2=s^b*-s^a*s^d*T.]]>對于向量 對 取共軛以獲得對sb的第二估計值，對 取非且取共軛以獲得對sa的第二估計值，以及對 取共軛以獲得對sd的估計值。
對于每個STTD編碼數(shù)據(jù)符號流，部分MMSE處理對于在每個數(shù)據(jù)流中發(fā)送的每個數(shù)據(jù)符號，在兩個符號周期中提供兩個檢測符號。具體地，部分MMSE處理對于表1中的全部四種配置，提供對sa的兩個估計值以及對sb的兩個估計值，此外，對于2×4配置，提供對sc的兩個估計值和對sd的兩個估計值。可將對每個數(shù)據(jù)符號的兩個估計值進(jìn)行合并，以生成對該數(shù)據(jù)符號的單個估計值。
可使用最大比合并(MRC)將對數(shù)據(jù)符號sm的兩個估計值進(jìn)行合并，如下s^m=γm,1·s^m,1+γm,2·s^m,2γm,1+γm,2,]]>方程(32)其中， 是對在符號周期t中獲得的數(shù)據(jù)符號sm的估計值；γm，t是 的SNR；以及
是對數(shù)據(jù)符號sm的最終估計值。
從符號周期t＝1中的編碼符號流m1獲得估計值 以及從符號周期t＝2中的編碼符號流m2獲得估計值 對于部分MMSE技術(shù)， 的SNR可被表示為γm,t=qmt,mt1-qmt,mt,t=1,2,]]>方程(33)其中，mt是從中獲得 的編碼符號流；以及qmt，mt是上述在等式(31)中定義的Qp-mmse的第mt個對角線元素。
還可將對數(shù)據(jù)符號sm的兩個估計值進(jìn)行線性合并，如下s^m=s^m,1+s^m,22,]]>方程(34)如果兩個估計值 和 的SNR相等，則方程(34)提供與MRC技術(shù)相同的性能，但是，如果SNR不相等，則提供次最優(yōu)的性能。
D.部分CCMI接收機(jī)對于部分CCMI技術(shù)，接收實(shí)體導(dǎo)出相應(yīng)于一個符號周期的空間濾波器矩陣，如下M‾p-ccmi=[H‾^effH·H‾^eff]-1·H‾^effH=R‾^eff-1·H‾^effH,]]>方程(35)其中，Mp-ccmi是相應(yīng)于一個符號周期的NC×NRCCMI空間濾波器矩陣。
接收實(shí)體對于每個符號周期進(jìn)行CCMI空間處理，如下s‾^ccmi,t=M‾p-ccmi·r‾t,]]>=R‾^eff-1·H‾^effH·[H‾eff·s‾t+n‾t],t=1,2,]]>=s‾t+n‾ccmi,t,]]>方程(36)其中， 是具有使用部分CCMI技術(shù)在符號周期t中獲得的NC個檢測符號的NC×1向量；以及nccmi，t是相應(yīng)于符號周期t的CCMI濾波噪聲。
接收實(shí)體可使用MRC對給定數(shù)據(jù)符號的兩個估計值進(jìn)行合并，如方程(32)所示。在這種情況下，對于CCMI技術(shù)，檢測符號 的SNR可被表示為
γm,t=1rmt,mt·σn2,t=1,2,]]>方程(37)其中，rmt，mt是 的第mt個對角線元素。
部分MMSE和部分CCMI技術(shù)可降低未使用STTD發(fā)送的數(shù)據(jù)符號流的延時(或者延遲時間)。部分MMSE和部分CCMI技術(shù)還可降低空間匹配濾波的復(fù)雜性，這是因?yàn)?，相?yīng)于每個符號周期的空間濾波器矩陣具有維度NC×NR，而相應(yīng)于每個2-符號周期間隔的空間濾波器矩陣具有維度2ND×2NR。
4.可選的STTD編碼方案為了清楚，以上描述針對一對數(shù)據(jù)符號sa和sb被STTD編碼為兩個向量s1＝[sasb]T以及s‾2=sb*-sa*T]]>的情況。如上所述，所述一對數(shù)據(jù)符號sa和sb也可被STTD編碼為兩個向量s‾1=sa-sb*T]]>和s‾2=sbsa*T.]]>對于該可選的STTD編碼方案，上述多個向量和矩陣可以是不同的。
例如，對于2×4配置，發(fā)射實(shí)體可以對于將要在兩個數(shù)據(jù)符號流的兩個符號周期中發(fā)送的兩對數(shù)據(jù)符號(sa和sb)以及(sc和sd)生成向量s‾1=sa-sb*sc-sd*T]]>以及s‾2=sbsa*sdsc*T.]]>數(shù)據(jù)向量s可被表示為s‾=sasb*scsd*T,]]>接收向量r可被表示為r‾=r1,1···rNR,1r1,2*···rNR,2*T,]]>以及總信道響應(yīng)矩陣Hall可被表示為H‾all2×4=heff,1,1-heff,1,2heff,1,3-heff,1,4heff,2,1-heff,2,2heff,2,3-heff,2,4············heff,NR,1-heff,NR,2heff,NR,3-heff,NR,4heff,1,2*heff,1,1*heff,1,4*heff,1,3*heff,2,2*heff,2,1*heff,2,4*heff,2,3*············heff,NR,2*heff,NR,1*heff,NR,4*heff,NR,3*,]]>方程(38)
對于其它配置，可以按照與上述2×4配置相似的方式導(dǎo)出向量s1、s2和s以及矩陣Hall。
對于可選的STTD編碼方案，接收實(shí)體使用為可選的STTD編碼方案定義的矩陣Hall(而不是為第一STTD編碼方案定義的矩陣Hall)來導(dǎo)出MMSE空間濾波器矩陣或者CCMI空間濾波器矩陣。對于2×4配置，使用方程(38)中所示的矩陣Hall，而不是方程(23)中所示的矩陣Hall。接收實(shí)體則使用空間濾波器矩陣對接收向量r進(jìn)行空間匹配濾波以獲得 其是在可選的STTD編碼方案中對s的估計值。然后，當(dāng)需要時，接收實(shí)體對 中的符號取共軛，以獲得恢復(fù)數(shù)據(jù)符號。
一般而言，總信道響應(yīng)矩陣Hall取決于發(fā)射實(shí)體進(jìn)行STTD編碼以及發(fā)射實(shí)體進(jìn)行任何其它空間處理的方式。盡管以適當(dāng)?shù)姆绞綄?dǎo)出總信道響應(yīng)矩陣，然而接收實(shí)體以相同的方式進(jìn)行MMSE或者CCMI處理。
有效信道響應(yīng)矩陣Heff對于STTD編碼方案是相同的，并且其在方程(8)中示出。接收實(shí)體使用Heff來導(dǎo)出部分MMSE空間濾波器矩陣或者部分CCMI空間濾波器矩陣。然后，接收實(shí)體使用空間濾波器矩陣對相應(yīng)于每個符號周期的接收向量rt進(jìn)行空間匹配濾波，以獲得作為在可選的STTD編碼方案中對st的估計值的 然后，當(dāng)需要時，接收實(shí)體對 中的檢測符號取共軛，并且進(jìn)一步對多個估計值進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喜⒁垣@得恢復(fù)數(shù)據(jù)符號。
5.接收機(jī)處理圖3示出可以實(shí)現(xiàn)MMSE或者CCMI技術(shù)的RX空間處理器170a和RX STTD處理器172a的框圖。RX空間處理器170a和RX STTD處理器172a分別是相應(yīng)于圖2中多天線接收實(shí)體150y的RX空間處理器170和RX STTD處理器172的一個實(shí)施例。信道估計器166基于接收導(dǎo)頻符號導(dǎo)出有效信道響應(yīng)估計 如下所述。匹配濾波器生成器168基于 形成總信道響應(yīng)估計 并且基于 導(dǎo)出相應(yīng)于2-符號間隔的MMSE或者CCMI空間濾波器矩陣M，如方程(26)或者(28)所示。
在RX空間處理器170a內(nèi)，預(yù)處理器310獲得相應(yīng)于每個符號周期的接收向量rt，對相應(yīng)于每個2-符號間隔的第二符號周期的接收符號取共軛，并且形成相應(yīng)于每個2-符號間隔的接收向量r，如方程(17)所示?？臻g處理器320使用空間濾波器矩陣M對接收向量r進(jìn)行空間匹配濾波，并且提供向量 如方程(27)或者(29)所示。當(dāng)需要時，在RX STTD處理器172a內(nèi)，STTD后處理器330對向量 中的符號取共軛，并且提供相應(yīng)于每個2-符號間隔的2ND個恢復(fù)數(shù)據(jù)符號。解復(fù)用器(Demux)340將恢復(fù)數(shù)據(jù)符號從STTD后處理器330解復(fù)用到ND個恢復(fù)數(shù)據(jù)符號流上，并且將這些流提供給RX數(shù)據(jù)處理器174。
圖4示出可以實(shí)現(xiàn)部分MMSE或者部分CCMI技術(shù)的RX空間處理器170b和RX STTD處理器172b的框圖。RX空間處理器170b和RX STTD處理器172b分別是RX空間處理器170和RX STTD處理器172的另一個實(shí)施例。信道估計器166導(dǎo)出有效信道響應(yīng)估計 匹配濾波器生成器168基于 生成相應(yīng)于一個符號周期的部分MMSE或者部分CCMI空間濾波器矩陣Mp，如方程(30)或者(35)所示。
在RX空間處理器170b內(nèi)，空間處理器420使用相應(yīng)于每個符號周期的空間濾波器矩陣Mp對相應(yīng)于該符號周期的接收向量rt進(jìn)行空間匹配濾波，并且提供向量 如方程(31)或者(36)所示。當(dāng)需要時，在RX STTD處理器172b內(nèi)，STTD后處理器430對向量 中的檢測符號取共軛，并且提供相應(yīng)于每個符號周期的NC個數(shù)據(jù)符號估計值。合并器432將對于使用STTD發(fā)送的每個數(shù)據(jù)符號的兩個估計值進(jìn)行合并，例如，如方程(32)或者(34)所示，并且提供對于該數(shù)據(jù)符號的單個估計值。解復(fù)用器440將恢復(fù)數(shù)據(jù)符號從合并器432解復(fù)用到ND個恢復(fù)數(shù)據(jù)符號流上，并且將這些流提供給RX數(shù)據(jù)處理器174。
圖5示出用于使用MMSE或者CCMI技術(shù)來接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚?00。獲得相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕邮辗?，所述?shù)據(jù)傳輸包括至少一個STTD編碼數(shù)據(jù)符號流(方框510)。例如基于接收導(dǎo)頻符號，獲得有效信道響應(yīng)矩陣(方框512)?；谟行诺理憫?yīng)矩陣并且根據(jù)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟TTD編碼方案，形成總信道響應(yīng)矩陣(方框514)?；诳傂诺理憫?yīng)矩陣并且根據(jù)例如MMSE或者CCMI技術(shù)，導(dǎo)出空間濾波器矩陣(方框516)。對于每個2-符號間隔，形成接收符號向量(方框518)。使用空間濾波器矩陣對相應(yīng)于每個2-符號間隔的接收符號向量進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于該2-符號間隔的檢測符號向量(方框520)。如果需要，則對檢測符號進(jìn)行后處理(例如，共軛)，以獲得恢復(fù)數(shù)據(jù)符號(方框522)。
圖6示出用于使用部分MMSE或者部分CCMI技術(shù)接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚?00。獲得相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕邮辗?，所述?shù)據(jù)傳輸包括至少一個STTD編碼數(shù)據(jù)符號流(方框610)。例如基于接收導(dǎo)頻符號，獲得有效信道響應(yīng)矩陣(方框612)。基于有效信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)例如MMSE或者CCMI技術(shù)，導(dǎo)出空間濾波器矩陣(方框614)。使用空間濾波器矩陣對相應(yīng)于每個符號周期的接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于該符號周期的檢測符號(方框616)。如果需要，則對檢測符號進(jìn)行后處理(例如，共軛)，以獲得對數(shù)據(jù)符號的估計值(方框618)。將對使用STTD發(fā)送的每個數(shù)據(jù)符號的多個估計值進(jìn)行合并，以獲得對該數(shù)據(jù)符號的單個估計值(方框620)。
6.SFTD和空間擴(kuò)展發(fā)射實(shí)體還可使用SFTD、空間擴(kuò)展以及可能的連續(xù)波束形成的組合。對于表1中所示的每個配置，發(fā)射實(shí)體可以對于將要在ND個數(shù)據(jù)符號流的一個符號周期中在兩個子帶上發(fā)送的2ND個數(shù)據(jù)符號生成兩個向量s1和s2。發(fā)射實(shí)體可以在一個符號周期中在一個子帶上對向量s1進(jìn)行空間擴(kuò)展并且發(fā)送，以及在同一符號周期中在另一個子帶上對向量s2進(jìn)行空間擴(kuò)展并且發(fā)送。兩個子帶通常是相鄰子帶。接收實(shí)體可如上所述導(dǎo)出總信道響應(yīng)矩陣Hall，除了Hall的前NR行相應(yīng)于第一子帶(而不是第一符號周期)，且Hall的后NR行相應(yīng)于第二子帶(而不是第二符號周期)。接收實(shí)體可以按照上述方式進(jìn)行MMSE、CCMI、部分MMSE或者部分CCMI處理。
7.空間擴(kuò)展的導(dǎo)引矩陣可以將多種導(dǎo)引矩陣用于空間擴(kuò)展。例如，導(dǎo)引矩陣V可以是沃爾什矩陣、傅立葉矩陣或者某些其它矩陣。2×2沃爾什矩陣W2×2可被表示為W‾2×2=111-1.]]>可以從較小的沃爾什矩陣WN×N形成較大的沃爾什矩陣W2N×2N，如下W‾2N×2N=W‾N×NW‾N×NW‾N×N-W‾N×N,]]>方程(39)N×N傅立葉矩陣DN×N在第m列第n行中具有元素dn，m其可被表示為dn,m=e-j2π(n-1)(m-1)N,]]>n＝1，...，N且m＝1，...，N，方程(40)可形成任意維度(例如，2、3、4、5等等)的傅立葉方陣。
可以將沃爾什矩陣WN×N、傅立葉矩陣DN×N或者其它矩陣作為基本矩陣BN×N，以形成其它導(dǎo)引矩陣。對于N×N基本矩陣，該基本矩陣的第2至第N行中的每行可以獨(dú)立地乘以M個不同縮放比例中的一個。對于N-1個行，可以從M個縮放比例的MN-1個不同排列中獲得MN-1個不同的導(dǎo)引矩陣。例如，第2至第N行中的每行可以獨(dú)立地乘以縮放比例+1、-1、+j或者-j，其中，j=-1.]]>對于N＝4，可以使用四個不同的縮放比例來從基本矩陣B4×4中生成64個不同的導(dǎo)引矩陣。可以使用例如e±j3π/4、e±jπ/4、e±jπ/8等其它縮放比例來生成附加的導(dǎo)引矩陣。一般而言，基本矩陣的每行可以乘以具有ejθ形式的任意縮放比例，其中，θ可以是任意相位值?？梢詮腘×N基本矩陣中生成N×N導(dǎo)引矩陣，如V(i)＝gN·BN×N，其中g(shù)N=1/N]]>且B′N×N是使用基本矩陣BN×N生成的第i個導(dǎo)引矩陣。利用gN=1/N]]>來進(jìn)行縮放將保證V(i)的每列具有單位功率。
還可以采用偽隨機(jī)方式生成導(dǎo)引矩陣。導(dǎo)引矩陣通常是具有彼此正交的多個列的酉矩陣。導(dǎo)引矩陣還可以是具有正交的列且每列具有單位功率的正交矩陣，使得VH·V＝I，其中I是單位矩陣?？梢酝ㄟ^刪除方形導(dǎo)引矩陣的一列或多列來獲得非方形維度的導(dǎo)引矩陣。
可以將不同的導(dǎo)引矩陣用于不同的時間間隔。例如，可以將不同的導(dǎo)引矩陣用于SFTD的不同符號周期以及STTD和OTD的不同2-符號間隔。對于OFDM系統(tǒng)，可將不同的導(dǎo)引矩陣用于STTD和OTD的不同子帶以及SFTD的不同子帶對。還可將不同的導(dǎo)引矩陣用于不同的子帶和不同的符號周期。通過使用了不同導(dǎo)引矩陣的空間擴(kuò)展而提供的隨機(jī)性(在時間和/或頻率上)可以減輕無線信道的有害效應(yīng)。
8.幀結(jié)構(gòu)和MIMO導(dǎo)頻圖7示出支持MISO和MIMO傳輸?shù)氖纠詤f(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)700。PDU 700包括MIMO導(dǎo)頻部分710以及數(shù)據(jù)部分720。PDU 700還可包括其它部分，例如前綴、信令等。MIMO導(dǎo)頻是從用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃邪l(fā)射天線發(fā)送的導(dǎo)頻，其允許接收實(shí)體估計用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腗ISO或者M(jìn)IMO信道。MIMO導(dǎo)頻可以采用多種方式進(jìn)行發(fā)送。
在一個實(shí)施例中，發(fā)射實(shí)體從全部NT個發(fā)射天線發(fā)送“未經(jīng)處理的(clear)”MIMO導(dǎo)頻(即，未進(jìn)行空間擴(kuò)展)，如下x‾pilotns(k,t)=W‾(t)·p‾(k),t=1,...,L,]]>方程(41)其中，p(k)是具有在子帶k上發(fā)送的NT個導(dǎo)頻符號的NT×1向量；W(t)是相應(yīng)于符號周期t的NT×NT對角沃爾什矩陣；以及xpilotns(k，t)是具有NT個空間處理符號的NT×1向量，所述NT個空間處理符號相應(yīng)于符號周期t中子帶k的未經(jīng)處理的MIMO導(dǎo)頻。NT個發(fā)射天線可被分配長度為L的NT個不同的沃爾什序列，其中，L≥NT。每個沃爾什序列相應(yīng)于W(t)的一個對角線元素?？蛇x地，發(fā)射實(shí)體可將未經(jīng)處理的MIMO導(dǎo)頻生成為x‾pilotns(k,t)=w‾(t)·p(k),]]>其中，p(k)是導(dǎo)頻符號的縮放比例且w(t)是具有分配給NT個發(fā)射天線的沃爾什序列的NT×1向量。為了簡化，在方程(41)中未示出連續(xù)波束形成，但是通常對于導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)傳輸以相同的方式進(jìn)行連續(xù)波束形成。假設(shè)MIMO信道相對于沃爾什序列的長度是恒定的。
接收實(shí)體獲得的相應(yīng)于未經(jīng)處理的MIMO導(dǎo)頻的接收導(dǎo)頻符號可被表示為
r‾pilotns(k,t)=H‾(k)·W‾(t)·p‾(k)+n‾(k),t=1,...,L,]]>方程(42)其中，rpilotns(k，t)是具有NR個接收導(dǎo)頻符號的NR×1向量，所述NR個接收導(dǎo)頻符號相應(yīng)于符號周期t中子帶k的未經(jīng)處理的MIMO導(dǎo)頻。
接收實(shí)體可以基于未經(jīng)處理的MIMO導(dǎo)頻導(dǎo)出對MIMO信道矩陣H(k)的估計。H(k)的每列與各自的沃爾什序列相關(guān)聯(lián)。接收實(shí)體可以獲得對hi,j(k)的估計，其是第i個發(fā)射天線和第j個發(fā)射天線之間的信道增益，如下所述。接收實(shí)體首先將rpilotns(k，1)至rpilotns(k，L)的第j個元素乘以分配給第i個發(fā)射天線的沃爾什序列Wi的L個元素片，從而得到包括L個恢復(fù)符號的序列。然后，接收實(shí)體從L個恢復(fù)符號中移除用于導(dǎo)頻符號pi(k)的調(diào)制，其中pi(k)是p(k)的第i個元素。然后，接收實(shí)體累加所得到的L個符號以獲得對hj，i(k)的估計，其中hj，i(k)是H(k)的第j行第i列的元素。對于H(k)的每個元素重復(fù)這個處理。然后，接收機(jī)實(shí)體可以基于 以及發(fā)射實(shí)體所使用的已知導(dǎo)引矩陣，導(dǎo)出對Heff(k)的估計。接收實(shí)體可以使用 進(jìn)行接收機(jī)空間處理，如上所述。
發(fā)射實(shí)體可發(fā)送進(jìn)行了空間擴(kuò)展的MIMO導(dǎo)頻，如下x‾pilotss(k,t)=V‾(k)·W‾(t)·p‾(k),t=1,...,L,]]>方程(43)其中，p(k)是具有將要在子帶k上發(fā)送的NC個導(dǎo)頻符號的NC×1向量；W(t)是相應(yīng)于符號周期t的NC×NC對角沃爾什矩陣；V(k)是用于子帶k的空間擴(kuò)展的NT×NC導(dǎo)引矩陣；以及xpilotss(k，t)是具有NT個空間處理符號的NT×1向量，所述NT個空間處理符號相應(yīng)于符號周期t中子帶k的進(jìn)行了空間擴(kuò)展的MIMO導(dǎo)頻。
沃爾什序列具有長度L，其中，對于空間擴(kuò)展MIMO導(dǎo)頻，L≥NC?？蛇x地，發(fā)射實(shí)體可生成空間擴(kuò)展MIMO導(dǎo)頻，如x‾pilotss(k,t)=V‾(k)·w‾(t)·p(k),]]>其中，p(k)和w(t)如上所述。
接收實(shí)體獲得的相應(yīng)于進(jìn)行了空間擴(kuò)展的MIMO導(dǎo)頻的接收導(dǎo)頻符號可被表示為r‾pilotss(k,t)=H‾(k)·V‾(k)·W‾(t)·p‾(k)+n‾(k),]]>方程(44)其中，rpilotss(k，t)是具有NR個接收導(dǎo)頻符號的NR×1向量，所述NR個接收導(dǎo)頻符號相應(yīng)于符號周期t中子帶k的進(jìn)行了空間擴(kuò)展的MIMO導(dǎo)頻。
接收實(shí)體可基于rpilotss(k，t)中的接收導(dǎo)頻符號，導(dǎo)出對有效MIMO信道Heff(k)的估計，例如，如以上針對未經(jīng)處理的MIMO導(dǎo)頻的描述。在這種情況下，接收實(shí)體移除p(k)和w(t)并獲得 其是對H(k)·V(k)的估計?？蛇x地，發(fā)射實(shí)體可生成空間擴(kuò)展MIMO導(dǎo)頻，如x‾pilotss(k,t)=W‾(t)·p‾(k)]]>或者x‾pilotss(k,t)=w‾(t)·p(k),]]>其中，W(t)或者w(t)進(jìn)行空間擴(kuò)展。在這種情況下，接收實(shí)體可直接基于所接收的導(dǎo)頻符號而不進(jìn)行任何額外處理來形成 其是對H(k)·W(k)的估計。無論怎樣，接收實(shí)體可使用 進(jìn)行接收機(jī)空間處理。
在另一個實(shí)施例中，發(fā)射實(shí)體使用子帶復(fù)用發(fā)射未經(jīng)處理的MIMO導(dǎo)頻或者進(jìn)行了空間擴(kuò)展的MIMO導(dǎo)頻。通過子帶復(fù)用，只將一個發(fā)射天線用于每個符號周期中的每個子帶。不需要沃爾什矩陣W(t)。
可以利用多種方式實(shí)現(xiàn)本文所述的數(shù)據(jù)傳輸和接收技術(shù)。例如，這些技術(shù)可在硬件、軟件或者這兩者的組合中實(shí)現(xiàn)。對于硬件實(shí)現(xiàn)方式，發(fā)射實(shí)體處的處理單元可以實(shí)現(xiàn)在一個或多個專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理設(shè)備(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、設(shè)計用來執(zhí)行本文所述功能的其它電子單元或者其組合內(nèi)。接收實(shí)體處的處理單元也可以實(shí)現(xiàn)在一個或多個ASIC、DSP等中。
對于軟件實(shí)現(xiàn)方式，可以使用執(zhí)行本文所述功能的模塊(例如，程序、函數(shù)等)實(shí)現(xiàn)本文所述的技術(shù)。軟件代碼可存儲在存儲器單元中(例如，圖1中的存儲器單元142或者圖2中的存儲器單元182x或182y)，并且由處理器(例如，圖1中的控制器140或者圖2中的控制器180x或180y)執(zhí)行。存儲器單元可實(shí)現(xiàn)在處理器內(nèi)部或者處理器外部。
本文包括的標(biāo)題用于作為參考并且有助于定位特定的章節(jié)。這些標(biāo)題并不旨在限制在其之下描述的概念的范圍，這些概念可應(yīng)用于整個申請書中的其它章節(jié)。
以上提供了對所公開實(shí)施例的描述，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或者使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的各種變型對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，并且在不偏離本發(fā)明精神或者范圍的前提下，本文定義的一般原理可應(yīng)用于其它實(shí)施例。從而，本發(fā)明并不旨在限制于本文所示的實(shí)施例，而應(yīng)給予與本文所公開的原理和新穎特性相一致的最寬范圍。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中接收數(shù)據(jù)的方法，包括獲得相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€接收符號，所述數(shù)據(jù)傳輸包括使用空時發(fā)射分集(STTD)發(fā)送的至少一個數(shù)據(jù)符號流；獲得相應(yīng)于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行诺理憫?yīng)矩陣；使用所述有效信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣；以及使用所述空間濾波器矩陣對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得多個檢測符號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，獲得所述有效信道響應(yīng)矩陣的步驟包括接收與所述數(shù)據(jù)傳輸一起發(fā)送的多個導(dǎo)頻符號，以及基于所接收的多個導(dǎo)頻符號導(dǎo)出所述有效信道響應(yīng)矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，獲得所述有效信道響應(yīng)矩陣的步驟包括接收使用空間擴(kuò)展發(fā)送的多個導(dǎo)頻符號，以及基于所接收的多個導(dǎo)頻符號導(dǎo)出所述有效信道響應(yīng)矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，獲得所述有效信道響應(yīng)矩陣的步驟包括接收使用空間擴(kuò)展和連續(xù)波束形成發(fā)送的多個導(dǎo)頻符號，以及基于所接收的多個導(dǎo)頻符號導(dǎo)出所述有效信道響應(yīng)矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于所述有效信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)用于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟TTD編碼方案，形成總信道響應(yīng)矩陣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，導(dǎo)出所述空間濾波器矩陣的步驟包括基于所述總信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)最小均方差(MMSE)技術(shù)，形成所述空間濾波器矩陣。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，導(dǎo)出所述空間濾波器矩陣的步驟包括基于所述總信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)信道相關(guān)矩陣求逆(CCMI)技術(shù)，形成所述空間濾波器矩陣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括形成相應(yīng)于2-符號間隔的接收符號向量，以及其中，對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理的步驟包括對相應(yīng)于所述2-符號間隔的所述接收符號向量進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述2-符號間隔的檢測符號向量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，導(dǎo)出所述空間濾波器矩陣的步驟包括基于所述有效信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)最小均方差(MMSE)技術(shù)，形成所述空間濾波器矩陣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，導(dǎo)出所述空間濾波器矩陣的步驟包括基于所述有效信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)信道相關(guān)矩陣求逆(CCMI)技術(shù)，形成所述空間濾波器矩陣。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理的步驟包括使用所述空間濾波器矩陣對相應(yīng)于至少兩個符號周期中的每個符號周期的多個接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述符號周期的多個檢測符號。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括對相應(yīng)于使用STTD發(fā)送的每個數(shù)據(jù)符號而獲得的多個檢測符號進(jìn)行合并。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括對相應(yīng)于使用STTD發(fā)送的每個數(shù)據(jù)符號而獲得的多個檢測符號進(jìn)行最大比合并。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括根據(jù)用于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟TTD編碼方案對所述多個檢測符號進(jìn)行后處理，以獲得對相應(yīng)于所述數(shù)據(jù)傳輸而發(fā)送的多個數(shù)據(jù)符號的多個估計值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，對所述多個檢測符號進(jìn)行后處理的步驟包括當(dāng)需要時，根據(jù)用于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃鯯TTD方案對所述多個檢測符號取共軛。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括將所述多個數(shù)據(jù)符號估計值解復(fù)用到為所述數(shù)據(jù)傳輸發(fā)送的一個或多個數(shù)據(jù)符號流上。
17.一種在無線通信系統(tǒng)中接收數(shù)據(jù)的方法，包括獲得相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€接收符號，所述數(shù)據(jù)傳輸包括多個數(shù)據(jù)符號流，其中至少有一個數(shù)據(jù)符號流是使用空時發(fā)射分集(STTD)發(fā)送的；獲得相應(yīng)于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行诺理憫?yīng)矩陣；使用所述有效信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣；以及使用所述空間濾波器矩陣對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述多個數(shù)據(jù)符號流的多個檢測符號。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，獲得所述多個接收符號的步驟包括獲得相應(yīng)于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃龆鄠€接收符號，所述數(shù)據(jù)傳輸包括所述多個數(shù)據(jù)符號流，其中至少有一個數(shù)據(jù)符號流是使用STTD發(fā)送的，并且至少有一個數(shù)據(jù)符號流不是使用STTD發(fā)送的。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，獲得所述多個接收符號的步驟包括獲得相應(yīng)于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃龆鄠€接收符號，所述數(shù)據(jù)傳輸包括所述多個數(shù)據(jù)符號流，其中至少有兩個數(shù)據(jù)符號流是使用STTD發(fā)送的。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，獲得所述有效信道響應(yīng)矩陣的步驟包括在多個接收天線處估計所述多個數(shù)據(jù)符號流中每個數(shù)據(jù)符號流的信道增益，以及使用相應(yīng)于所述多個數(shù)據(jù)符號流和所述多個接收天線的所估計的多個信道增益，形成所述有效信道響應(yīng)矩陣。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理的步驟包括使用所述空間濾波器矩陣對相應(yīng)于至少兩個符號周期中每個符號周期的多個接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述符號周期中多個數(shù)據(jù)符號流的多個檢測符號。
22.一種用于無線通信系統(tǒng)中的裝置，包括至少一個解調(diào)器，用于獲得相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€接收符號，所述數(shù)據(jù)傳輸包括使用空時發(fā)射分集(STTD)發(fā)送的至少一個數(shù)據(jù)符號流；信道估計器，用于獲得相應(yīng)于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行诺理憫?yīng)矩陣；匹配濾波器生成器，用于使用所述有效信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣；以及空間處理器，用于使用所述空間濾波器矩陣對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得多個檢測符號。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述有效信道響應(yīng)矩陣包括對所述數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行的空間處理的效果。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述匹配濾波器生成器基于所述有效信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)用于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟TTD編碼方案，形成總信道響應(yīng)矩陣。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中，所述匹配濾波器生成器基于所述總信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)最小均方差(MMSE)技術(shù)或者信道相關(guān)矩陣求逆(CCMI)技術(shù)，形成所述空間濾波器矩陣。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述空間處理器形成相應(yīng)于2-符號間隔的接收符號向量，并且對所述接收符號向量進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于2-符號間隔的檢測符號向量。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述匹配濾波器生成器基于所述有效信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)最小均方差(MMSE)技術(shù)或者信道相關(guān)矩陣求逆(CCMI)技術(shù)，形成所述空間濾波器矩陣。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述空間處理器使用所述空間濾波器矩陣對相應(yīng)于至少兩個符號周期中每個符號周期的多個接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述符號周期的多個檢測符號。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，還包括合并器，用于對相應(yīng)于使用STTD發(fā)送的每個數(shù)據(jù)符號而獲得的多個檢測符號進(jìn)行合并。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，還包括后處理器，根據(jù)用于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟TTD編碼方案對所述多個檢測符號進(jìn)行后處理，以獲得對相應(yīng)于所述數(shù)據(jù)傳輸而發(fā)送的多個數(shù)據(jù)符號的多個估計值。
31.一種用于無線通信系統(tǒng)中的裝置，包括用于獲得相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€接收符號的模塊，所述數(shù)據(jù)傳輸包括使用空時發(fā)射分集(STTD)發(fā)送的至少一個數(shù)據(jù)符號流；用于獲得相應(yīng)于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行诺理憫?yīng)矩陣的模塊；用于使用所述有效信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣的模塊；以及用于使用所述空間濾波器矩陣對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理以獲得多個檢測符號的模塊。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，還包括用于基于所述有效信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)用于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟TTD編碼方案來形成總信道響應(yīng)矩陣的模塊。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其中，用于導(dǎo)出所述空間濾波器矩陣的模塊包括用于基于所述總信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)最小均方差(MMSE)技術(shù)或者信道相關(guān)矩陣求逆(CCMI)技術(shù)來形成所述空間濾波器矩陣的模塊。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，還包括用于形成相應(yīng)于2-符號間隔的接收符號向量的模塊，以及其中，用于對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理的模塊包括用于對相應(yīng)于所述2-符號間隔的所述接收符號向量進(jìn)行空間處理以獲得相應(yīng)于所述2-符號間隔的檢測符號向量的模塊。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中，用于導(dǎo)出所述空間濾波器矩陣的模塊包括用于基于所述有效信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)最小均方差(MMSE)技術(shù)或者信道相關(guān)矩陣求逆(CCMI)技術(shù)來形成所述空間濾波器矩陣的模塊。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中，用于進(jìn)行空間處理的模塊包括用于使用所述空間濾波器矩陣對相應(yīng)于至少兩個符號周期中每個符號周期的多個接收符號進(jìn)行空間處理以獲得相應(yīng)于所述符號周期的多個檢測符號的模塊。
37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，還包括用于對相應(yīng)于使用STTD發(fā)送的每個數(shù)據(jù)符號而獲得的多個檢測符號進(jìn)行合并的模塊。
38.一種在無線通信系統(tǒng)中接收數(shù)據(jù)的方法，包括獲得相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€接收符號，所述數(shù)據(jù)傳輸包括使用空時發(fā)射分集(STTD)發(fā)送的至少一個數(shù)據(jù)符號流；獲得相應(yīng)于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行诺理憫?yīng)矩陣；根據(jù)用于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟TTD編碼方案形成總信道響應(yīng)矩陣；基于所述總信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣；形成相應(yīng)于2-符號間隔的接收符號向量；以及使用所述空間濾波器矩陣對相應(yīng)于所述2-符號間隔的所述接收符號向量進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述2-符號間隔的檢測符號向量。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中，導(dǎo)出所述空間濾波器矩陣的步驟包括基于所述總信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)最小均方差(MMSE)技術(shù)或者信道相關(guān)矩陣求逆(CCMI)技術(shù)，形成所述空間濾波器矩陣。
40.一種在無線通信系統(tǒng)中接收數(shù)據(jù)的方法，包括獲得相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€接收符號，所述數(shù)據(jù)傳輸包括使用空時發(fā)射分集(STTD)發(fā)送的至少一個數(shù)據(jù)符號流；獲得相應(yīng)于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行诺理憫?yīng)矩陣；基于所述有效信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣；使用所述空間濾波器矩陣對相應(yīng)于至少兩個符號周期中每個符號周期的所述多個接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述符號周期的多個檢測符號；以及對相應(yīng)于使用STTD發(fā)送的每個數(shù)據(jù)符號而獲得的多個檢測符號進(jìn)行合并。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中，導(dǎo)出所述空間濾波器矩陣的步驟包括基于所述有效信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)最小均方差(MMSE)技術(shù)或者信道相關(guān)矩陣求逆(CCMI)技術(shù)，形成所述空間濾波器矩陣。
42.一種在無線通信系統(tǒng)中接收數(shù)據(jù)的方法，包括獲得相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€接收符號，在所述數(shù)據(jù)傳輸中，至少有一個數(shù)據(jù)符號流是使用空時發(fā)射分集(STTD)、空頻發(fā)射分集(SFTD)或者正交發(fā)射分集(OTD)發(fā)送的，并且所有數(shù)據(jù)符號流都是使用空間擴(kuò)展發(fā)送的；獲得用于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)那野ㄋ隹臻g擴(kuò)展的效果的有效信道響應(yīng)矩陣；基于所述有效信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣；以及使用所述空間濾波器矩陣對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得多個檢測符號。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，還包括形成相應(yīng)于2-符號間隔的接收符號向量，以及其中，對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理的步驟包括使用所述空間濾波器矩陣對相應(yīng)于所述2-符號間隔的所述接收符號向量進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述2-符號間隔的檢測符號向量。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，還包括形成相應(yīng)于每個頻率子帶對的接收符號向量，以及其中，對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理的步驟包括使用所述空間濾波器矩陣對相應(yīng)于所述頻率子帶對的所述接收符號向量進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述頻率子帶對的檢測符號向量。
45.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中，對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理的步驟包括使用所述空間濾波器矩陣對相應(yīng)于至少兩個符號周期中每個符號周期的多個接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述符號周期的多個檢測符號。
46.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中，導(dǎo)出所述空間濾波器矩陣的步驟包括使用所述有效信道響應(yīng)矩陣并且根據(jù)最小均方差(MMSE)技術(shù)或者信道相關(guān)矩陣求逆(CCMI)技術(shù)，形成所述空間濾波器矩陣。
47.一種用于無線通信系統(tǒng)中的裝置，包括至少一個解調(diào)器，用于獲得相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€接收符號，在所述數(shù)據(jù)傳輸中，至少有一個數(shù)據(jù)符號流是使用空時發(fā)射分集(STTD)、空頻發(fā)射分集(SFTD)或者正交發(fā)射分集(OTD)發(fā)送的，并且所有數(shù)據(jù)符號流都是使用空間擴(kuò)展發(fā)送的；信道估計器，用于獲得用于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)那野ㄋ隹臻g擴(kuò)展的效果的有效信道響應(yīng)矩陣；匹配濾波器生成器，用于使用所述有效信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣；以及空間處理器，用于使用所述空間濾波器矩陣對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得多個檢測符號。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的裝置，其中，所述空間處理器形成相應(yīng)于2-符號間隔的接收符號向量，并且使用所述空間濾波器矩陣對相應(yīng)于所述2-符號間隔的所述接收符號向量進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述2-符號間隔的檢測符號向量。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的裝置，其中，所述空間處理器使用所述空間濾波器矩陣對相應(yīng)于至少兩個符號周期中每個符號周期的多個接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述符號周期的多個檢測符號。
50.一種用于無線通信系統(tǒng)中的裝置，包括用于獲得相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€接收符號的模塊，在所述數(shù)據(jù)傳輸中，至少有一個數(shù)據(jù)符號流是使用空時發(fā)射分集(STTD)、空頻發(fā)射分集(SFTD)或者正交發(fā)射分集(OTD)發(fā)送的，并且所有數(shù)據(jù)符號流都是使用空間擴(kuò)展發(fā)送的；用于獲得用于所述數(shù)據(jù)傳輸?shù)那野ㄋ隹臻g擴(kuò)展的效果的有效信道響應(yīng)矩陣的模塊；用于使用所述有效信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣的模塊；以及用于使用所述空間濾波器矩陣對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理以獲得多個檢測符號的模塊。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的裝置，還包括用于形成相應(yīng)于2-符號間隔的接收符號向量的模塊，以及其中，用于對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理的模塊包括用于使用所述空間濾波器矩陣對相應(yīng)于所述2-符號間隔的所述接收符號向量進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述2-符號間隔的檢測符號向量的模塊。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的裝置，其中，用于對所述多個接收符號進(jìn)行空間處理的模塊包括用于使用所述空間濾波器矩陣對相應(yīng)于至少兩個符號周期中每個符號周期的多個接收符號進(jìn)行空間處理，以獲得相應(yīng)于所述符號周期的多個檢測符號的模塊。
全文摘要
接收實(shí)體(150)獲得相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€接收符號，所述數(shù)據(jù)傳輸具有使用空時發(fā)射分集(STTD)發(fā)送的至少一個數(shù)據(jù)符號流。接收實(shí)體根據(jù)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟TTD編碼方案導(dǎo)出總信道響應(yīng)矩陣，基于總信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣，以及對相應(yīng)于每個2－符號間隔的接收符號向量進(jìn)行空間匹配濾波，以獲得相應(yīng)于所述2－符號間隔的檢測符號向量。如果需要，則接收實(shí)體可對多個檢測符號進(jìn)行后處理(例如，共軛)?？蛇x地，接收實(shí)體基于有效信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣，對相應(yīng)于每個符號周期的多個接收符號進(jìn)行空間匹配濾波，以獲得相應(yīng)于所述符號周期的多個檢測符號。接收實(shí)體獲得相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€接收符號，所述數(shù)據(jù)傳輸具有使用空時發(fā)射分集(STTD)發(fā)送的至少一個數(shù)據(jù)符號流。接收實(shí)體根據(jù)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟TTD編碼方案導(dǎo)出總信道響應(yīng)矩陣，基于總信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣，以及對相應(yīng)于每個2－符號間隔的接收符號向量進(jìn)行空間匹配濾波，以獲得相應(yīng)于所述2－符號間隔的檢測符號向量。如果需要，則接收實(shí)體可對多個檢測符號進(jìn)行后處理(例如，共軛)。可選地，接收實(shí)體基于有效信道響應(yīng)矩陣導(dǎo)出空間濾波器矩陣，對相應(yīng)于每個符號周期的多個接收符號進(jìn)行空間匹配濾波以獲得相應(yīng)于所述符號周期的多個檢測符號，以及對相應(yīng)于使用STTD發(fā)送的每個數(shù)據(jù)符號而獲得的多個估計值進(jìn)行合并。
文檔編號H04L1/06GK101053174SQ200580037444
公開日2007年10月10日 申請日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月3日
發(fā)明者馬克·S.·華萊士, 伊琳娜·梅德韋杰夫, 杰伊·羅德尼·沃爾頓 申請人:高通股份有限公司