專利名稱：用于支持單信道碼字的下行鏈路通信的mimo發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括多輸入多輸出(MIMO)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的無(wú)線通信系 統(tǒng)。更特別地，公開(kāi)了對(duì)單信道碼字的下行鏈路(DL)通信的支持。
背景技術(shù)：
紋狀代數(shù)空時(shí)(TAST)預(yù)編碼器架構(gòu)由三個(gè)主要部分組成預(yù)編碼器、 TAST和波束形成器。所述預(yù)編碼器提供星座圖旋轉(zhuǎn)。TAST為全分集全速 率(FDFR)對(duì)角空時(shí)編碼方案。同時(shí)還存在TAST減小速率版本。波束形 成只針對(duì)閉環(huán)和NT〉NK，其中Nt是友射機(jī)(Tx)天線的數(shù)目，Nr是接收 機(jī)(Rx)天線的數(shù)目。所述波束形成器使用奇異值分解(SVD)并假設(shè)所有 的信道狀態(tài)信息(CSI)(被量化的)在接收機(jī)中可用。
在TAST預(yù)編碼器架構(gòu)中有四個(gè)可操作的發(fā)射模式開(kāi)環(huán)(OL)模式、 具有信道秩反饋(即秩自適應(yīng))的開(kāi)環(huán)(OL-R)模式、閉環(huán)(CL)模式以 及具有信道秩反饋的閉環(huán)(CL-R)模式。
可以將TAST預(yù)編碼器應(yīng)用到空時(shí)或空頻的任一者中。必須對(duì)參數(shù)M的 值進(jìn)行確定，這里M與可分解的獨(dú)立雷利多徑衰落的平均數(shù)目相等。對(duì)于 平坦衰落信道，M=l。應(yīng)當(dāng)對(duì)M進(jìn)行選擇以使K是M的整數(shù)倍數(shù)，這里K 是子載波的總數(shù)。然而，M也對(duì)接收機(jī)的復(fù)雜性有很大的影響。因此，對(duì)于 超頻率選擇信道，如果必要，可以將M限于預(yù)定最大值。
將完整的頻帶劃分為M個(gè)子帶。在每一子帶內(nèi)，釆用對(duì)平坦衰落的假 定。每一子帶中有K/M個(gè)子載波。子帶是頻帶，其中采用對(duì)平坦衰落的假 定。
接下來(lái)，應(yīng)當(dāng)基于可用的反饋信息以及NT〉NR是否成立而對(duì)之前定義
8的四種發(fā)射模式中的一種進(jìn)行選擇，描述如下:
1) OL發(fā)射模式L = min(NT，NR), Nv = N，
2) OL-R發(fā)射模式L = rank(H),Nv = NT;
3) CL發(fā)射模式Nv = L = min(NT,NR);
4) CL-R發(fā)射模式Nv = L = rank(H);
方程(1)
方程(2)
方程(3)以及
方程(4)
其中H是大小為NRXNT的MIMO信道矩陣，L是線程的總數(shù)，且每一線程 使用Nv個(gè)來(lái)自每一子帶的連續(xù)頻率，其中Nv是虛擬Tx天線的數(shù)目?？疹l 矩陣S的大小(即行和列的數(shù)目)是NvxSf，其中Sf:NvxM。在S中的元 素總數(shù)構(gòu)成一個(gè)TAST碼字。每一正交頻分復(fù)用(OFDM)的TAST碼字的 總數(shù)等于K/Sp，其中Sp是大小為NvxM的擴(kuò)展因數(shù)(SF)。 SF可以在空間、
時(shí)間或頻率維數(shù)上、或者在聯(lián)合時(shí)間或聯(lián)合空間頻率平面上。
對(duì)于每一個(gè)TAST碼字，將大小為L(zhǎng)xSF的一組正交幅度調(diào)制(QAM)
符號(hào)劃分為L(zhǎng)個(gè)線程(即組)，其中每一組具有Sp個(gè)元素。 一個(gè)TAST碼字的輸入QAM符號(hào)顯示如下
Ui ,u,w!2,........)，
其中u代表在大小為SF x 1進(jìn)行預(yù)編碼之前的綜合Tx符號(hào)向量。 預(yù)編碼器矩陣是大小為SpxSF的范得蒙(VMD)矩陣，其中:
其中C是大小為SFx 8]7的范得蒙星座圖旋轉(zhuǎn)矩陣，且61,...^^是多項(xiàng)式 X印-/當(dāng)SF = 2P,MU = V^T時(shí)的根。
預(yù)編碼器矩陣的實(shí)例 對(duì)于^ = 2
方程(5)
方程(6)c =
對(duì)于^ = 3，
方程(7)
丄
-/2W9
、M;r/9
卞
，/2W9
其中>
、1 -C9
-(1 + _/>'"/9
_(i +w
方程(8)
預(yù)編碼器輸出得到如下
............. 方程(9)
其中bj構(gòu)成空間層。當(dāng)將這些層中的每一個(gè)以特定的方式放置在空頻矩陣中 時(shí)，它們構(gòu)成了線程。因此，所述線程是具有完整空間和時(shí)間跨度的層，從 而每一符號(hào)以不同的時(shí)頻響應(yīng)通過(guò)不同的虛擬天線(或真實(shí)天線)。將將要 發(fā)射的綜合符號(hào)放置在空時(shí)或空頻矩陣中的任一者之中，從而顯示了哪一個(gè) 符號(hào)以哪一個(gè)天線(虛擬或真實(shí))以及以哪一個(gè)時(shí)頻資源發(fā)射。這可以很容 易地在空頻矩陣中通過(guò)對(duì)角層得到。 線程構(gòu)造
假設(shè)子帶索引范圍為[l,M]，天線索引范圍為[l,AV]，并且線程限于 B^丄，那么對(duì)于線程j的索引設(shè)置(行、列號(hào))可以寫(xiě)為
卜UiV +l,"l):0"<SFJforlS; 方程(10)
其中Uat表示模式N的操作。
空頻矩陣實(shí)例
iVK =2,^ = 2,M = 1 ,1 2、 2 1
'夕AV =4,"4，M = 1 0 4 3 2、
2 14 3
3 2 14
4 3 2 ly
天線i,
天線2
1 21
2 12
子帶l 子帶2
丟番圖號(hào)碼
在TAST構(gòu)造中，沒(méi)有來(lái)自一個(gè)速率一個(gè)編碼的線程的自相干擾。但是， 當(dāng)線程的數(shù)目增加時(shí)，線程之間的相互干擾增加。為了抑制這種干擾，為每 一線程分配一個(gè)號(hào)碼，選擇該號(hào)碼以減小所述干擾。這一號(hào)碼被稱為丟番圖 號(hào)碼。為每一線程分配丟番圖號(hào)碼，從而
vi =病=^Cuj ，
............. 方程(11)
其中v代表在大小為SFxl進(jìn)行預(yù)編碼(層)之后的綜合Tx符號(hào)向量。 可以證明以下的號(hào)碼設(shè)置使線程之間的相互干擾最小化。
其中^可以選擇為—e氣;t^0。 最終空頻矩陣實(shí)例
實(shí)例1:
gA^=2，Z = 2,M = l及b, = (&n,6,2)r,b2 = f 21，622)r時(shí)，
' 622、
方程(12)
其中A=l,^2=^/2，- = e^/6。 實(shí)例2:
/___、
II
11s
&110
厶120; 方程
0/ 2613
其中A e 實(shí)例3:
S =
vl 1v32 v23 v21v12 v33 、v3i v22 v13^
b3 = (631
/ ,
, - 622613
時(shí)，
方程(14)
其中—M^,，^,3，^^12。 被發(fā)射的信號(hào)
將先前的實(shí)例用于接收機(jī)形式的轉(zhuǎn)換:
^
方程
^ &31613 '
Vu v32 v23
S= V21 V12 V33
v3i v22 v13
>~V~< "^T"<
X， X， X，
在OFDM符號(hào)中的在任何頻率的任何被發(fā)射的向量x由L個(gè)非零元素、 xy=v,其中B/^丄、和~-/:、以及總數(shù)為AV的元素組成。每一空頻矩陣由 & 二AVM個(gè)被發(fā)射的向量組成。
聯(lián)合最小均方差(MMSE)接收機(jī)
對(duì)于在每一頻率的每一被發(fā)射的向量，接收到的信號(hào)可以寫(xiě)為-y = Hx + n ， 方程(16) 其中y和n大小為N^1， x代表被發(fā)射的大小為NTxl的綜合Tx符號(hào)，而 H是大小為N^NT的MIMO信道矩陣。由于原始符號(hào)在空頻擴(kuò)展，在空間 和頻率對(duì)接收到的符號(hào)進(jìn)行聯(lián)合解碼。否則，將發(fā)生性能衰減。因此，完整
12的空頻矩陣必須在解碼之前在接收機(jī)中獲得。
在獲得空頻矩陣S的所有符號(hào)之后，屬于相同空頻矩陣的接收向量在彼此的頂部增加。由于S包含Sp個(gè)被發(fā)射的向量，被增加的接收和發(fā)射向量通過(guò)將Sp個(gè)向量結(jié)合而構(gòu)造如下
以及
方程(17)
<formula>formula see original document page 13</formula>
方程(18)
那么被增加的接收向量可以寫(xiě)為
ya=Haiia+iifl; 方程(19)
其中被增加的信道矩陣Ha是從被接收的信號(hào)的MIMO方程中推導(dǎo)出的。如果使用聯(lián)合MMSE接收機(jī)，被估計(jì)的符號(hào)向量可以寫(xiě)為
<formula>formula see original document page 13</formula>
其中u。是被估計(jì)的向量，并且假設(shè)協(xié)方差矩陣為對(duì)角如下:
R 。=《I，以及
方程(20)
方程(21)方程(22)
O"
實(shí)例
方程(23)
方程(24)廣u:
s =
、u"
以及 Ai 仏)
、仏1 Ml2其中A=l，^=,2,—^/6。
那么最終的被發(fā)射的空頻矩陣可以寫(xiě)為
U"21+/"22c"n+ 2 J，其中"=1，6 = ,/4, = 1^ = -一/4, = ^/12，/ = ^/3，《=,/12，附=-一/3。所述被增加的信道矩陣可以寫(xiě)為
Za/^(A) M函)—(A) 內(nèi)2(A)人一1(A)^21(&)—(A:!) "22(A)
方程(25)方程(26)
方程(27)
"l2(b) ^12(*2) g^l(*2) ,1(*2)"22&2) 匈2(*2) ^21(*2) ^21(A:2)'
方程(28)
注意所述被增加的信道矩陣大小為W^)x(L^)
因此，對(duì)于L-l,被增加的信道矩陣變?yōu)?
^幽)M滿)、—1(*1)
一22(先2) (矢2),
方程(29)
通用的預(yù)編碼器可以寫(xiě)為四個(gè)矩陣的乘積:
方程(30)
其中k代表子載波索引，n代表OFDM符號(hào)索引，NT為T(mén)x天線的數(shù)目以及Nv為虛擬天線的數(shù)目?？疹l資源是一個(gè)OFDM符號(hào)的一個(gè)子載波。
當(dāng)單獨(dú)使用預(yù)編碼矩陣時(shí)，可以提供空間散布或星座圖旋轉(zhuǎn)以提供額外
一方案也可以與調(diào)度相結(jié)合。
14當(dāng)預(yù)編碼與空、時(shí)、頻分組碼(STFBC)相結(jié)合時(shí)，可以在時(shí)間或頻率(如對(duì)角紋狀空時(shí)(DTST)、 TAST及類(lèi)似的)上提供額外的分集增益。比如，TAST將范得蒙矩陣?yán)^之以對(duì)角STFBC用于星座圖旋轉(zhuǎn)。DTST使用阿達(dá)瑪矩陣?yán)^之以對(duì)角STFBC。
通常，只有當(dāng)具有增益為101og(NT/Nv)dB的Nt〉Nr吋，波束形成或天線選擇與預(yù)編碼相結(jié)合(如TAST)。 SVD是流行的可以被用在閉環(huán)操作(如TAST)中的波束形成技術(shù)。
每一子載波的每一天線的功率負(fù)荷可以作為卓越技術(shù)或作為AMC技術(shù)的饋贈(zèng)而用于實(shí)現(xiàn)注水概念。功率負(fù)荷是定義如下的對(duì)角矩陣Pn(k):
P (A:) = ^"g(V^，VK,…,.V^T)。 方程(31)
通用預(yù)編碼的最后一段是循環(huán)延遲分集(CDD)。 CDD在與平坦衰落信道使用時(shí)提供增益。這對(duì)于頻率選擇信道不十分有用。CDD是定義如下的對(duì)角矩陣z;(":
r"(it) = '2轉(zhuǎn)A(,e-"綺A',.……,e-。 方程(32)
圖1是在16 QAM的傳統(tǒng)MMSE均衡器之后接收到的數(shù)據(jù)的星座圖。圖2是在TAST編碼被應(yīng)用到圖1中接收到的數(shù)據(jù)之后的16QAM的無(wú)噪聲的接收到的被調(diào)制數(shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)星座圖。在TAST中的每一層具有不同的星座圖旋轉(zhuǎn)。這對(duì)每一層提供了額外分集并增加了在解碼過(guò)程中層的距離。
已經(jīng)提出了多種不同形式的預(yù)編碼器、波束形成器以及空時(shí)或空頻編碼方案。理想的是提供能夠獲得空間多路技術(shù)、空間和頻率分集、波束形成、自適應(yīng)功率和速率控制以及自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(ARQ)分集的所有益處的MIMO預(yù)編碼的統(tǒng)一框架
發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)提供MIMO發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來(lái)支持單信道碼字的下行鏈路通信。
所述發(fā)射機(jī)包括NT個(gè)發(fā)射天線，用于將空間流發(fā)射至具有NK個(gè)接收天線的
接收機(jī)，還包括預(yù)編碼器以及與所述預(yù)編碼器和所述發(fā)射天線進(jìn)行通信的空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元。所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元基于虛擬天線數(shù)目Nv和發(fā)射天線數(shù)目NT來(lái)對(duì)定義TAST碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造。當(dāng)沒(méi)有來(lái)自所述接收機(jī)的反饋信息可用時(shí)，所述發(fā)射機(jī)以開(kāi)環(huán)模式運(yùn)行，當(dāng)信道秩信息可用時(shí)，所述發(fā)射機(jī)以半開(kāi)環(huán)模式運(yùn)行，以及當(dāng)CSI可用時(shí)，所述發(fā)射機(jī)以閉環(huán)模式運(yùn)行。所述接收機(jī)配置為基于每一接收到的空間流將反饋提供至所述發(fā)射機(jī)。


從以下優(yōu)選實(shí)施方式的描述中可以更詳細(xì)地了解本發(fā)明，所述實(shí)施方式以實(shí)施例給出，并可結(jié)合附圖理解，其中
圖1是在16QAM的傳統(tǒng)MMSE均衡器之后接收到的數(shù)據(jù)的星座圖2是在TAST編碼被應(yīng)用到圖1中接收到的數(shù)據(jù)之后的16QAM接收到的無(wú)噪聲的被調(diào)制的數(shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)星座圖3顯示了在SF中采用傳統(tǒng)先進(jìn)接收機(jī)進(jìn)行預(yù)編碼的空間多路復(fù)用STSTTAST的性能；
圖4是MIMO發(fā)射機(jī)的框圖；以及
圖5是MIMO接收機(jī)的框圖。
具體實(shí)施例方式
下文中引用的術(shù)語(yǔ)"無(wú)線發(fā)射/接收單元(WTRU)"包括但不局限于用戶設(shè)備(UE)、移動(dòng)站、固定或移動(dòng)簽約用戶單元、尋呼機(jī)、蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、計(jì)算機(jī)或是其他任何類(lèi)型的能在無(wú)線環(huán)境中工作的用戶
16設(shè)備。下文中引用的術(shù)語(yǔ)"基站"包括但不局限于節(jié)點(diǎn)B、站控制器、接入點(diǎn)(AP)或是其他任何類(lèi)型的能在無(wú)線環(huán)境中工作的接口設(shè)備。
這里呈現(xiàn)的DL MIMO架構(gòu)包括許多被提出的方案作為特定的通過(guò)簡(jiǎn)單改變模塊的參數(shù)或組合而獲得的情況。
公開(kāi)了一種支持大多數(shù)被提出的方案并提供靈活的算法開(kāi)發(fā)環(huán)境的仿真平臺(tái)。對(duì)空間多路復(fù)用命令進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化，并且通過(guò)將頻帶劃分為子帶達(dá)到分集增益，所述子帶通過(guò)將連續(xù)時(shí)間頻率資源組塊(RB)結(jié)合而獲得。接著信息符號(hào)在不同子帶上擴(kuò)展以增加分集。
為了這一目的，將被調(diào)制的符號(hào)分組到空時(shí)或空頻(STF)碼字。每一STF碼字包含NsL個(gè)被調(diào)制的符號(hào)，其中Ns是空間流的數(shù)目。將每一碼字劃分為Ns個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的分向量(空間層)Uj，j = l，....Ns。
對(duì)每一分向量進(jìn)行預(yù)編碼，從而分向量能夠通過(guò)空間或聯(lián)合空時(shí)或聯(lián)合空頻進(jìn)行擴(kuò)展，其中~—v("》。接著將輸出的向量分布通過(guò)天線及時(shí)間和空
間資源以使分集益處最大化。
對(duì)于多于一個(gè)的空間多路復(fù)用(SM)命令，空間干擾發(fā)生于不同層之間。這種空間干擾可以通過(guò)在每一空間層將組分編碼指派到不同的代數(shù)子空間得到減小，其中"=)。
運(yùn)行模式
基于可用的反饋信息，可以對(duì)以下三種操作模式的多路復(fù)用和分集模塊進(jìn)行優(yōu)化。
開(kāi)環(huán)沒(méi)有反饋信息可用。SM命令選擇為N^min(NT，N!0。對(duì)于這種情況，虛擬天線的數(shù)目Nv選擇為T(mén)x天線的數(shù)目NT。
半開(kāi)環(huán)在發(fā)射機(jī)中信道秩信息可用。貝l」，Ns = rank(H)。對(duì)于這種情況，逸禪Nv-Nt。
閉環(huán)在發(fā)射機(jī)中CSI可用。則Ns-Nv:rank(H)。如果Nv〈Nt,，天線選擇或波束形成中的任一者可以在發(fā)射機(jī)中應(yīng)用?？梢赃_(dá)到10 log1()(NT/Nv) dB的附加增益。使用統(tǒng)一架構(gòu)的MIMO方案的實(shí)例包括Alamouti空時(shí)塊碼(STBC)、 對(duì)角貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)(BLAST)、 DTST碼以及TAST碼(有及沒(méi)有頻 率分集)。實(shí)例h Alamouti方案Alamouti在兩個(gè)Tx天線上提出STBC，所述STBC在當(dāng)簡(jiǎn)單線性處理 解碼器被允許時(shí)達(dá)到全分集。全分集意味著每一符號(hào)經(jīng)歷通過(guò)MIMO信道 的NTNRM個(gè)獨(dú)立隨機(jī)變量，其中Alamouti方案表示如下S =*、、W^ 乂方程(33)該方程可以重寫(xiě)為廣W - z'w。、Z"2 Ml 乂方程(34)預(yù)編碼可以寫(xiě)為v一！) = (w,，w。， 方程(35)^>2) = ^"2"2,一/2";),其中^ = -1。 方程(36)對(duì)于這種方案，參數(shù)為M = l,iVr =AV =WS =2，Z = l，iV = 2;A =^丄=1;以及A =AV =4;其中M是可分解的獨(dú)立雷利多徑衰落的平均數(shù)目，Rp是解碼率，Dp是通過(guò) 時(shí)間或空間維度(=NTNRM)中任一者的使用的最大分集命令，Ns是空間 流的數(shù)目，NT是Tx天線的數(shù)目，N是進(jìn)行預(yù)編碼之后Tx符號(hào)向量的輸入 的數(shù)目，L是線程的數(shù)目，NR是Rx天線的數(shù)目。對(duì)于TAST，N^SF-NvxM。18注意Akmouti方案不能獲得大于一個(gè)的多路復(fù)用命令(MlL^對(duì)角貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí) 對(duì)于D-BLAST的STBC矩陣可以寫(xiě)為S =v.^ v:11 0210、12^ V22乂方程(37)其中 ，....&和^通過(guò)使用對(duì)角地位于每一層中的信道編碼來(lái)構(gòu)造。對(duì) 于這種方案，參數(shù)為M = l，iVr =7VK =_/Vs = =2,￡ = 2,iV = iVv—1 = 3 ;^=A^44;以及TV 3 A = = 4 。注意速率小于最大速率(minfA^,A^力。全分集己經(jīng)在每一層及代碼時(shí)間因次的擴(kuò)展中通過(guò)分量預(yù)編碼器而得到保證。 實(shí)例3: DTSTDTST碼在空時(shí)矩陣中使用對(duì)角空間層。 =3,iVs =3,M = 1;其中 v,= u，v12,v13)F,V2= (V21,v22,v23)T, v3= 31,v32,v33):被使用的預(yù)編碼矩陣是大小為A^x^V的阿達(dá)瑪矩陣。 01 O1 -l 1 11—1方程(38)v; Cu;;以及方程(39)19"11 "12 "U
W21 + W22 + W23
，31
-"33 "1
■ Wi2 + W13
w21 + w22 — w23
w31 + w32 — w33
"31 "32
"21 "22 "23
w21 + w22 — w23 乂
方程(40)
其中
A = & —3 = 1; M = l，7Vr = = 3為== 3," 3，iV = 3; W尸== 3;以及
"尸== 9 。
注意這種方案具有全速率并且具有對(duì)于平坦衰落信道達(dá)到全分集的潛 力。但是，這種方案的問(wèn)題在于它不提供在空間層之間的干擾抑制。因此， 實(shí)際上這種方案可能達(dá)不到全分集。同時(shí)，沒(méi)有使用聯(lián)合空頻和聯(lián)合空時(shí)分
實(shí)例4:全速率和全分集TAST
紋狀代數(shù)空時(shí)碼(TAST)使用與DTST相似的空時(shí)矩陣中的對(duì)角空間 分層。這種空間分層稱為線程。
AV=3,iVs=2,M = l;其中v, u，vl2,Vl3)r,V2= 21,v22,V23)r 。 被使用的預(yù)編碼矩陣是大小為AVMxAVM的范得蒙矩陣；該矩陣為S中的 每一輸入提供不同的星座圖旋轉(zhuǎn)。
歸 -(1 + /)，9
、i - f - (wv ,
其中《,.…^&是多項(xiàng)式/當(dāng)S^2P,;^U^^時(shí)的根( "=4 Cu》以及
方程(41)
方程(42)
廣0於v23
s =0
L 0^ 乂
方程(43)
其中:A = =一/3,—^"為丟番圖號(hào)碼； M = l，iVr =~ =3,iVs =iVfl =2,Z = 3,iV = 3;
注意對(duì)于平坦衰落信道，達(dá)到全分集和全速率2。這一方案的靈活性在于空 間流的數(shù)目可以從1調(diào)整到最大速率。 實(shí)例5:具有頻率分集的TAST
這里假設(shè)在被指派的子載波7^=2,7\^=2，肘=2 (假設(shè)2個(gè)多徑和2 個(gè)子帶)中有兩個(gè)多徑分量，其中
Vl= "ll，Vl2，v13,v14)r,V2= 21,v22,V23，V24)r 。被使用的預(yù)編碼矩陣是大小為 A^MxAVM的范得蒙矩陣。
C二,(U琴)； 方程(44)
".—,C";以及 方程(45)
其中 A =1,^2 =-1/4,- = 6&/6 ;M = 2,iVr =AV = Ws =2,丄=4,^ = 4 ; ^ 尸=7^* = 2; 以及DP = A/^M = 8 。
注意對(duì)于具有兩個(gè)多徑的平均數(shù)目的頻率選擇信道，達(dá)到全分集和全速率。
波束形成模塊
如果Nt〉Nr，，并且一些來(lái)自接收機(jī)的CSI反饋可用，Tx天線/波束選 擇或波束形成都可以使用。波束形成可以使用SVD或其他技術(shù)被實(shí)現(xiàn)。這 些方案可以與STFBC相結(jié)合。
增加的預(yù)編碼模塊(ARO分集)
21在我們的框架中的最終元素是增加的冗余模塊，所述冗余模塊允許對(duì)
ARQ重發(fā)進(jìn)行最優(yōu)化開(kāi)發(fā)。依靠隨后的反復(fù)操作以對(duì)在平均吞吐量上具有 最小縮減的剩余差錯(cuò)進(jìn)行清除。為了達(dá)到這一目的，在ARQ輪回中發(fā)送的 碼字必須根據(jù)增加的冗余規(guī)則被恰當(dāng)?shù)貥?gòu)造。這里公開(kāi)的對(duì)增加的冗余更加 有效的途徑與基于信道編碼的傳統(tǒng)途徑不同。使用具有恰當(dāng)設(shè)計(jì)的穿孔模型 的長(zhǎng)的預(yù)編碼器(接著前面討論的提綱)。當(dāng)接收到拒絕應(yīng)答(NACK)，發(fā) 送來(lái)自預(yù)編碼器輸出矩陣的另一個(gè)段，并且接收機(jī)試圖使用達(dá)到這一點(diǎn)的所 有接收到的觀測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行解碼。可以基于可用的處理功率在接收機(jī)的解碼 器對(duì)增加的冗余預(yù)編碼器的設(shè)計(jì)進(jìn)行改編。
這里公開(kāi)的是MIMO預(yù)編碼的統(tǒng)一途徑。實(shí)現(xiàn)的策略是模塊化并允許同 步開(kāi)發(fā)1) MIMO信道的全速率和全分集特征；2)與受限的反饋信道狀態(tài) 信息(CSI)相關(guān)聯(lián)的波束形成增益；3) DLMIMO廣播信道的調(diào)度增益；4) 自適應(yīng)功率和速率控制增益；以及5)由ARQ重發(fā)的適當(dāng)使用產(chǎn)生的分集 增益。預(yù)編碼框架被參數(shù)化并允許在性能、復(fù)雜性以及反饋信道容量之間的 適度的三維折衷。
圖4是MIMO發(fā)射機(jī)400的框圖，所述MIMO發(fā)射機(jī)400包括信道編 碼器405、交織器410、多個(gè)自適應(yīng)調(diào)制及星座映射單元415, - 415N、預(yù)編 碼器420、 STF矩陣構(gòu)造單元425、功率負(fù)荷單元430、可選波束形成或天線 選擇單元435、可選循環(huán)延遲分集(CCD)單元440、多個(gè)OFDM調(diào)制器445i -445N以及多個(gè)天線450, - 450N。
圖4所示的發(fā)射機(jī)400使用單信道碼字進(jìn)行操作。將用于單信道碼字的 信息比特402輸入到信道編碼器405。因此，只有一個(gè)信道編碼器405應(yīng)用 到所有的空間流。信道編碼器405可以為，例如(但不限于)，Turbo編碼器、 低密度奇偶校驗(yàn)(LDCP)編碼器、巻積編碼器、里德-所羅門(mén)(RS)編碼器 等等。通過(guò)信道編碼器405構(gòu)造的數(shù)據(jù)比特408被輸入到交織器410，該交織器在時(shí)間上(在不同的發(fā)射時(shí)間間隔(TTIs))、在頻率上(即在OFDM系 統(tǒng)的不同子載波上)或在空間上(即在不同的空間流或不同的發(fā)射天線)將 數(shù)據(jù)比特?cái)噥y。交織器410決定了哪一數(shù)據(jù)比特在哪一時(shí)間-頻率-空間資源 單元上發(fā)射。數(shù)據(jù)比特的這一分布取決于使用哪一方案。交織器410應(yīng)該基 于在空時(shí)或空頻構(gòu)造單元425中使用的空時(shí)矩陣或空頻矩陣而設(shè)計(jì)。交織器 410和STF矩陣構(gòu)造單元425都確定了來(lái)自時(shí)間-頻率-空間資源單元的分集 增益。
仍然參考圖4，交織器412輸出Ns個(gè)空間流412。每一空間流412可以 具有不同的調(diào)制，因此，每一空間流412可以具有不同的速率。這對(duì)分集多 路復(fù)用交替使用提供了靈活性?？臻g流412通過(guò)自適應(yīng)調(diào)制和星座映射單元 415,-415w得到處理，所述自適應(yīng)調(diào)制和星座映射單元415r415N將Ns個(gè)空間 流412映射到發(fā)射符號(hào)418r418N。為了自適應(yīng)調(diào)制的有效工作，需要來(lái)自 接收機(jī)的一些反饋信息類(lèi)型。這可以基于每一接收到的空間流而以從接收機(jī) 到發(fā)射機(jī)的信道質(zhì)量指示器(CQI)反饋的形式達(dá)到。對(duì)于將要經(jīng)歷較高的 接收到的信噪比(SNR)的空間流，可以指派較高的命令調(diào)制。調(diào)制的命令 確定了將多少數(shù)據(jù)比特進(jìn)行集合以形成復(fù)發(fā)射符號(hào)。
預(yù)編碼器420和STF矩陣構(gòu)造單元425協(xié)力地工作以對(duì)空間多路復(fù)用命 令和分集增益進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化。如果信息流的被報(bào)告的CQI很高，空間多路復(fù) 用命令增加。但是，如果被報(bào)告的CQI不滿意，增加分集命令是十分理想的。 在這一通用方案下，空間流的數(shù)目(Ns)可以與在STF矩陣中使用的虛擬 天線的數(shù)目(Nv)不同。這對(duì)達(dá)到獨(dú)立分集和多路復(fù)用命令提供了靈活性。 多路復(fù)用命令被給定為Ns。
圖4中所示的發(fā)射機(jī)400通過(guò)允許同一架構(gòu)下的各種流行方案的使用而 非常靈活，如前面實(shí)例1-4顯示的。所使用的TAST方案是包括預(yù)編碼器420 的全分集全速率(FDFR) STF編碼器，該預(yù)編碼器420是基于如由STF矩
23陣構(gòu)造單元425提供的跟隨空時(shí)或空頻矩陣中的一者的范得蒙矩陣。所述方 案的分集命令基于可分解的獨(dú)立雷利多徑M。因此，通過(guò)TAST達(dá)到的最大 分集命令是NtxNrxM。 一旦確定多路復(fù)用命令(Ns)和M，可以達(dá)到TAST 編碼。首先，將基帶頻帶劃分為M個(gè)子帶。所述子帶通過(guò)對(duì)連續(xù)子載波進(jìn) 行集合而構(gòu)造。接著，發(fā)射符號(hào)在不同子帶上擴(kuò)展以增加分集。
一旦STF矩陣428,-428N被構(gòu)造，通過(guò)功率負(fù)荷單元430對(duì)每一虛擬天 線執(zhí)行功率負(fù)荷。但是，這里有兩個(gè)基本的選擇。如果慢反饋信道(更加常 見(jiàn))存在，其中CQI信息不是最新的，使用自適應(yīng)調(diào)制和星座映射單元 415r415w實(shí)現(xiàn)注水途徑。因此，將較高的命令調(diào)制提供到具有較其它更好的 接收到的SNR的虛擬天線。另外，更多的功率可以以更有效的SNR而被提 供到虛擬天線。如果虛擬天線的數(shù)目(Nv)與發(fā)射天線的數(shù)目(NT)相等， 則不需要波束形成或天線選擇單元435。因此，只在當(dāng)Nv〈Nt吋需要波束 形成或天線選擇單元，當(dāng)Nt〈Nv吋，與TAST合作的有兩種選擇。
在一種實(shí)施方式中，可以使用可選波束形成或天線選擇單元435來(lái)實(shí)現(xiàn) 發(fā)射天線選擇或波束形成。當(dāng)接收機(jī)沒(méi)有提供反饋，發(fā)射天線選擇可以以循 環(huán)模式執(zhí)行，或者可以基于來(lái)自接收機(jī)的每一天線的CQI反饋。在隨后的情 況中，選擇具有最好的接收到的SNR的天線。在任一情況下，天線選擇比 波束形成需要更少的反饋。如果通過(guò)CQI有更多的信道反饋信息可用，可以 提供波束形成。
在另一實(shí)施方式中，可以使用可選CCD單元440。這一方案在平坦衰落 信道的情況下可以提供一些額外的分集增益。以上描述的方案可以無(wú)縫地與 CCD合作。
OFDM調(diào)制器445r445N在通過(guò)天線450r450N發(fā)射之前對(duì)發(fā)射機(jī)400的 輸出執(zhí)行大小為K的快速傅立葉逆變換(IFFT)。
24圖5是MIMO接收機(jī)500的框圖，所述MIMO接收機(jī)500包括多個(gè)天 線505,- 505N、多個(gè)OFDM解調(diào)器510廣510N、聯(lián)合STF均衡器515、多個(gè) 符號(hào)解映射單元52(^ - 520N、解交織器525以及信道解碼器530。
OFDM解調(diào)器510對(duì)每一接收天線505, - 505w執(zhí)行大小為K的快速傅立 葉變換(FFT)操作。OFDM解調(diào)器的輸出512,-512N通過(guò)聯(lián)合STF均衡器 515處理。聯(lián)合STF均衡器515輸出接收到的符號(hào)518r518N，所述符號(hào) 518r518w經(jīng)由符號(hào)解映射單元520,-520w而映射回接收到的數(shù)據(jù)比特522。 一旦完成，解交織器525恢復(fù)通過(guò)發(fā)射機(jī)400進(jìn)行發(fā)射的接收到和有序的數(shù) 據(jù)比特528的原始時(shí)間序列。接收到的和有序的數(shù)據(jù)比特528通過(guò)信道解碼 器530進(jìn)行解碼以獲得接收信息比特535。
一些先進(jìn)的接收機(jī)，如序列干擾消除(SIC)接收機(jī)，需要從信道解碼 器530到聯(lián)合STF均衡器515的反饋。如果提供這種反饋，聯(lián)合STF均衡 器515將提供軟判決輸出。在這種情況下，通過(guò)幾個(gè)反復(fù)獲得硬判定。
MIMO-OFDM雷利信道與NT個(gè)發(fā)射天線和Na個(gè)接收天線一起考慮。為 了表達(dá)簡(jiǎn)便起見(jiàn)，假設(shè)MIMO-OFDM信道是平坦的并且根據(jù)組塊衰落模型 在頻率上變化。在這一模型下， 一個(gè)結(jié)構(gòu)(即一個(gè)預(yù)編碼碼字)包含M個(gè) 組塊，其中衰落系數(shù)通過(guò)一個(gè)組塊保持固定并且從一個(gè)組塊到下一個(gè)組塊獨(dú) 立地變化。因此，所述信道通過(guò)大小為NTxNRxM的獨(dú)立高斯復(fù)隨機(jī)變量(具 有零均值和單位方差)建模，其中M與可分解的獨(dú)立雷利多徑衰落的平均 數(shù)目相等。假設(shè)在這一模型中的附加噪聲為零均值的白色高斯分布并且假設(shè) 每一衰落組塊跨度min(NT，N!0個(gè)符號(hào)間隔(這一持續(xù)假設(shè)只意在方便表達(dá)并 且可以容易地不受約束)。算術(shù)地，接收到的信號(hào)由下式給出
>;=丑i/,:c,+>v,,f = l,...，r， 方程(47)
系統(tǒng)模型這里^ eC,: l,…，7^min(AV,A^)xMl是被發(fā)射的信號(hào)，{y, : l,…，7l是接 收到的信號(hào)，k e(^ " = 1,...,71表示具有獨(dú)立和一致分布輸入的信道高斯噪聲 Nc(O，l)， p是每一接收器天線的平均信噪比(SNR)，以及Ht是具有第(i， j)個(gè)元素h;的大小為NRxNT的信道矩陣，該元素W代表了在時(shí)刻t在第j
個(gè)發(fā)射和第i個(gè)接收天線之間的衰落系數(shù)。還將所述衰落系數(shù)假設(shè)為獨(dú)立和 一致分布的Nc(O，l)，并對(duì)t-l，...，min(NT,NjO保持固定。使用具有最大為 L個(gè)重發(fā)輪回(即L二1對(duì)應(yīng)于不重發(fā))的長(zhǎng)期自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(ARQ)模型。
在這種模型中，信道系數(shù)在所有ARQ輪回中保持不變并且在每一新的 分組中變?yōu)樾碌莫?dú)立值。所述模型目標(biāo)在于從時(shí)間的(或頻率)交織增益中 對(duì)ARQ增益進(jìn)行去耦合。根據(jù)具有最大為L(zhǎng)個(gè)的ARQ輪回的可達(dá)到的分 集呈現(xiàn)了最壞情況假定。
通過(guò)執(zhí)行輸入約束(當(dāng)功率控制不被允許時(shí))
E
1 r
T" l義'
SA^。 方程(48) 采納相干假定，其中假設(shè)信道矩陣Ht在接收機(jī)端完全已知(這里沒(méi)有討
論信道估計(jì)機(jī)制的細(xì)節(jié))。
基于可用的復(fù)雜性和信道狀態(tài)信息，可以聯(lián)合使用五個(gè)基本模塊的任何 數(shù)目。在結(jié)果中對(duì)不同模塊之間的自然匹配進(jìn)行突出顯示。
全分集全速率預(yù)編碼
眾所周知，(Nt， Nr， M) MIMO-OFDM信道可以支持為min(NR， Nt)的最 大多路復(fù)用增益并可以提供為NTNKM的最大分集優(yōu)勢(shì)。這里，允許同時(shí)達(dá) 到最大分集和多路復(fù)用增益的MIMO預(yù)編碼器為FDFR預(yù)編碼器。這里， TAST編碼規(guī)則用于對(duì)FDFR預(yù)編碼器進(jìn)行構(gòu)造以使其專門(mén)地符合于我們一 致的框架。TAST框架由于其普遍性、開(kāi)拓空間和頻率分集的能力、對(duì)低復(fù) 雜性編碼的順應(yīng)能力以及參數(shù)化的屬性而得到選擇。
26假設(shè)沒(méi)有ARQ重發(fā)(即L= 1 )。 TAST預(yù)編碼對(duì)具有(min(NR， NT))2 M個(gè) QAM符號(hào)的輸入向量生效并產(chǎn)生為min(NR,NiO x min(NR, NT)M的矩陣以通 過(guò)具有min(NR， NT)個(gè)發(fā)射天線的等效MIMO信道而發(fā)射。該等效MIMO信 道通過(guò)波束形成預(yù)編碼器而創(chuàng)建。由于發(fā)射速率為每一信道使用min(NT,NR) 個(gè)QAM符號(hào)，所述TAST預(yù)編碼器達(dá)到全速率特性。為達(dá)到全分集，TAST 預(yù)編碼器將輸入向量劃分為min(NT, Nt)個(gè)向量，每一個(gè)向量具有min(NT， NJM個(gè)QAM符號(hào)。每一向量通過(guò)全分集單輸入單輸出(SISO)預(yù)編碼器 (即代數(shù)旋轉(zhuǎn)矩陣)進(jìn)行獨(dú)立編碼并被指派至空時(shí)發(fā)射矩陣中的不同線程。 對(duì)每一線程進(jìn)行選擇以便其跨度所有的min(NT, N"個(gè)空間維度和M個(gè)頻率 維度。為了使不同線程之間的相互干涉最小化，將每一個(gè)乘以不同的丟番圖 比例因數(shù)。如果iV,2i^，則在下一部分討論的波束形成模塊為不活動(dòng)的且 等效MIMO信道與原始的信道相同。在這種情況下，人們可以建立被提出 的TAST預(yù)編碼器的全分集特性。
為通用波束形成進(jìn)行預(yù)編碼
預(yù)編碼器的第二個(gè)模塊開(kāi)拓從接收機(jī)到發(fā)射機(jī)的受限的反饋以在當(dāng)發(fā) 射天線的數(shù)目大于接收天線的數(shù)目GPNT>NR)時(shí)實(shí)現(xiàn)有效的波束形成增 益。該模塊對(duì)全速率全分集TAST預(yù)編碼器的輸出矩陣生效。首先，將Ht 的奇異值分解用于重寫(xiě)接收到的信號(hào)
其中Ut是大小為lS^x Nk的単位矩降，Vt是大小為NT x Nt的単位矩降，而A, 是包含min (NR, Nt)個(gè)Ht的有序特征值(即^> ...>義m,，M))的大小為NR x NT 的對(duì)角矩陣。注意所述矩陣A的最后NT-NR列都為零。接著，使用反饋信 息來(lái)構(gòu)造在發(fā)射機(jī)的矩陣Vt的估計(jì)(即A )。接著，將巧用作対于NtxI瑜 入列向量的預(yù)編碼器(即乘法器)，獲取如下將來(lái)自TAST預(yù)編碼器的每
方程(49)—NRx 1瑜出向量乘以^a^/a^)并用Nt-Nr個(gè)零填充，其中Nr〈Nt。在 下面，將到波束形成預(yù)編碼器的輸入向量稱為3 ,(其中xt-々^t)。在接收機(jī) 處，將y乘以u(píng)f1。這一乘式?jīng)]有改變?cè)肼暦植?即nt二ljHwt與Wt具有相同 的分布)。
將理想的假定作為實(shí)施例提供，其中視為J^ =Vt。處理后的接收機(jī)信 號(hào)現(xiàn)在給作
義、丄A^+",。 方程(50)
由于矩陣A的最后NT-NR列都為零，通過(guò)采用Vt進(jìn)行預(yù)編碼，MIMO信道 已被轉(zhuǎn)換為一套K個(gè)平行信道，現(xiàn)在可以看到波束形成增益。平均發(fā)射功 率，即p，現(xiàn)在在3 ,中的前NK個(gè)輸入間得到劃分。因此，所述預(yù)編碼模塊 允許為101og1()(NT/NR)dB的波束形成增益(這與比例因數(shù)乘以在波束形成預(yù) 編碼器之前的TAST預(yù)編碼器輸出精確對(duì)應(yīng))。
通過(guò)與當(dāng)3^是V-BLAST空間乘法器的輸出時(shí)的情況進(jìn)行比較，TAST 預(yù)編碼器的益處現(xiàn)在可以得到體現(xiàn)。在V-BLAST方案下，差錯(cuò)的概率將通 過(guò)指派到最弱特征值的信息流得到確定，盡管TAST預(yù)編碼器允許每一信息 流以相同的概率體驗(yàn)所有的特征值且因此避免局限于最弱的那一個(gè)。實(shí)際 上，人們也會(huì)由于反饋信道的有限速率和/或差錯(cuò)和/或延遲而預(yù)料在Vt和f, 之間的錯(cuò)配。TAST預(yù)編碼器的全分集特性允許對(duì)于所述錯(cuò)配的增強(qiáng)的魯棒 性。
基于反饋信道的可用吞吐量和系統(tǒng)的維度，在文獻(xiàn)中提出用于構(gòu)造波束 形成碼書(shū)的幾種設(shè)計(jì)選擇。對(duì)于具有相關(guān)的小NT、 Nk和M的系統(tǒng)，人們可 以使用僅在性能上有邊緣損失的獨(dú)立地對(duì)每一衰落系數(shù)進(jìn)行量化的直接途 徑。
調(diào)度增益
28這里公開(kāi)的預(yù)編碼框架的第三個(gè)益處是其開(kāi)拓MIMODL廣播增益的能 力。當(dāng)Nt〉Nr吋，可以同時(shí)對(duì)到l^/iV」個(gè)用戶的發(fā)射進(jìn)行調(diào)度，且因此， DL的吞吐量乘以因數(shù)LiV,/A^」。預(yù)編碼框架允許基于由用戶提供的部分反饋
而對(duì)用戶進(jìn)行調(diào)度。理想地，在相同時(shí)隙被調(diào)度的用戶應(yīng)當(dāng)使用正交預(yù)編碼 器，從而他們不會(huì)經(jīng)受在接收機(jī)端的相互干擾。這里，在不同預(yù)編碼器之間
的交互相關(guān)性用作調(diào)度度量。更特別地，選擇用戶組 化
/
并最小
A:=l 乂.=1
v,(ik)Hv，
方程(51)
其中V,""是用戶ik在時(shí)刻t的預(yù)編碼矩陣，而lAl是矩陣A的Frobenious范
數(shù)。這一調(diào)度規(guī)則嘗試將在相同符號(hào)間隔中被調(diào)度的不同用戶之間的相互干 擾的總和最小化。
這里描述的途徑允許對(duì)不同的頻率間隔(或符號(hào)間隔)的不同用戶進(jìn)行 調(diào)度。但是，為了支持這一特征，應(yīng)當(dāng)對(duì)TAST預(yù)編碼器的參數(shù)進(jìn)行選擇， 從而一個(gè)信息流不穿過(guò)幾個(gè)獨(dú)立組塊而擴(kuò)展(在頻率域)，即在設(shè)計(jì)TAST 預(yù)編碼器時(shí)設(shè)置M^1。因此，在調(diào)度增益和頻率分集發(fā)生之間的引起注意 的折衷以及優(yōu)化參數(shù)的選擇應(yīng)當(dāng)取決于系統(tǒng)操作條件(如時(shí)延擴(kuò)展、反饋信 息的準(zhǔn)確性)。同樣值得注意的是交替度量可以在某些假定中提供更加有效 的性能增益(如用最大值替換S或用另一范數(shù)替換Fmbenious范數(shù))。恰當(dāng)調(diào)
度度量的選擇應(yīng)當(dāng)基于在更加現(xiàn)實(shí)的信道模型下的詳細(xì)的模擬研究。 自適應(yīng)功率和速率控制
如果反饋信道具有足夠的容量，用戶可以送還信道特征值的估計(jì)，即 (^..Anin(~， )|。這一信息可以通過(guò)改變QAM星座圖的大小而用于調(diào)整瞬時(shí)
29速率，也可以在將長(zhǎng)時(shí)平均保持在p下時(shí)用于調(diào)整瞬時(shí)功率級(jí)別。自適應(yīng)算 法很大程度上取決于通過(guò)應(yīng)用施加的延遲約束。對(duì)于需要固定發(fā)射速率的延 遲靈敏應(yīng)用，合適的途徑是設(shè)計(jì)功率控制算法以有效地轉(zhuǎn)化信道，并且因此 保持所需要的發(fā)射速率。典型地將合成性能增益作為功率控制分集提及。另 一方面，對(duì)于延遲耐力應(yīng)用，自適應(yīng)功率和速率控制算法應(yīng)當(dāng)嘗試達(dá)到精確 對(duì)立。更特別地，自適應(yīng)算法應(yīng)當(dāng)將更多的功率連同更高的發(fā)射速率分配至 有利的信道條件。傳統(tǒng)地將該途徑稱為注水策略，重要的是還應(yīng)當(dāng)注意速率 調(diào)整在這里很關(guān)鍵(盡管有了延遲靈敏數(shù)據(jù)，則不需要速率控制)。因此， 如果有足夠的反饋容量和發(fā)射/接收復(fù)雜性可用，所述預(yù)編碼途徑允許功率和
速率控制特征的無(wú)縫整合。事實(shí)上，全速率全分集TAST預(yù)編碼器的一個(gè)附 加益處是其將在此環(huán)境中所需要的反饋信息最小化。特別地，預(yù)編碼器的全 分集特性允許只基于瞬時(shí)信道容量對(duì)功率和速率級(jí)別進(jìn)行調(diào)整，而不是對(duì)所 有的特征值進(jìn)行反饋。 ARO增益
這里描述的預(yù)編碼框架的最終元素是增加的冗余特征，該特征對(duì)于ARQ 重發(fā)的優(yōu)化開(kāi)拓非常關(guān)鍵。這提供了在第一輪中用相關(guān)的高差錯(cuò)率以非常高 的吞吐量進(jìn)行發(fā)射的能力。依靠在隨后的ARQ重發(fā)中提供的增加的冗余以 迫使差錯(cuò)率下降。TAST預(yù)編碼器通過(guò)將較長(zhǎng)的輸入向量(即((min(NR,NT))2 ML x 1)編碼成為大小為min(NR，NT) x min(NR, NT) ML的矩陣來(lái)適應(yīng)這一增 加的冗余環(huán)境，其中L是重發(fā)的最大數(shù)目(包括第一輪)。將輸出矩陣的列 恰當(dāng)?shù)貏澐譃長(zhǎng)組列(在每一組中具有min(NT，NK)M個(gè)列)。在重發(fā)的每一 輪中，通過(guò)接收NACK信號(hào)啟動(dòng)，對(duì)不同的大小為min(NR,NT) x min(NR, NT) M的矩陣進(jìn)行發(fā)送。在第義輪之后，接收機(jī)的解碼器嘗試通過(guò)將迄今接收到 的A個(gè)矩陣相結(jié)合來(lái)對(duì)輸入向量進(jìn)行解碼。這一途徑的效率由整個(gè)((min(NR, NT))2 ML x l)向量可以通過(guò)單獨(dú)使用低復(fù)雜性解碼器唯一地從L個(gè)矩陣中的任意一個(gè)進(jìn)行解碼來(lái)決定。顯然這一方案的速率可以基于運(yùn)行的SNR而高 達(dá)沒(méi)有ARQ的速率的L倍。值得注意的是通過(guò)基于ARQ輪回的數(shù)目而改 變功率級(jí)別，性能可以進(jìn)一步提高。
將被提出的增加的冗余TAST預(yù)編碼器與增加的冗余Alamouti星座圖預(yù) 編碼器進(jìn)行比較。假定差錯(cuò)檢測(cè)理想化，則沒(méi)有外部編碼，并且預(yù)編碼器的 性能得到集中。與Alamouti星座圖相比，被提出的方案的主要優(yōu)勢(shì)在于根據(jù) QAM符號(hào)數(shù)目的較高的發(fā)射速率。假定將同樣的漸進(jìn)速率作為目標(biāo)，允許 使用具有較小尺寸的星座圖。接下來(lái)，考慮M二l及L二2的2x2的MIMO 信道。由于Nt:Nr，不使用波束形成(或者調(diào)度)預(yù)編碼器模塊，且因此 集中于這一途徑的ARQ方面。
實(shí)施例
1、 一種多輸入多輸出(MIMO)發(fā)射機(jī)，包括
NT個(gè)發(fā)射天線，用于將空間流發(fā)射至具有NR個(gè)接收天線的接收機(jī)； 預(yù)編碼器；以及
與所述預(yù)編碼器和所述發(fā)射天線進(jìn)行通信的空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元， 其中所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元基于虛擬天線的數(shù)目Nv和發(fā)射天線的數(shù) 目NT來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí)(TAST)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造，其中所述發(fā)射 機(jī)以多種不同的模式運(yùn)行。
2、 根據(jù)實(shí)施例1所述的發(fā)射機(jī)，其中所述模式包括
(i) 當(dāng)沒(méi)有來(lái)自接收機(jī)的反饋信息可用，并且空間多路復(fù)用命令被選 為Ns = min(NT， NO時(shí)的開(kāi)環(huán)模式；
(ii) 當(dāng)信道秩信息可用，并且N^rank(H)時(shí)的半開(kāi)環(huán)模式，其中H是 大小為NKXNT的MIMO信道矩陣；以及
(iii) 當(dāng)信道狀態(tài)信息(CSI)可用，并且N^Nv:rank(H)時(shí)的閉環(huán)模 式，其中H是大小為NkXNT的MIMO信道矩陣。3、 根據(jù)實(shí)施例1和2中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，其中所述接收機(jī)配 置為基于每一接收到的空間流將反饋提供至所述發(fā)射機(jī)。
4、 根據(jù)實(shí)施例1-3中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，其中所述預(yù)編碼器是 全分集全速率(FDFR)預(yù)編碼器。
5、 根據(jù)實(shí)施例1-4中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，其中所述碼字包含NsL 個(gè)被調(diào)制的符號(hào)，其中Ns是空間流的數(shù)目，L是每一符號(hào)的長(zhǎng)度。
6、 根據(jù)實(shí)施例5所述的發(fā)射機(jī)，其中將所述碼字劃分為長(zhǎng)度為L(zhǎng)的Ns 個(gè)分向量，并且對(duì)每一分向量進(jìn)行預(yù)編碼以使其能夠通過(guò)空間、聯(lián)合空時(shí)以 及聯(lián)合空頻中的至少一者進(jìn)行擴(kuò)展。
7、 根據(jù)實(shí)施例1-6中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，其中如果Nv〈Nt，將 天線選擇或波束形成中的一者應(yīng)用至所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元的一個(gè) 輸出，以獲得附加增益。
8、 根據(jù)實(shí)施例1-7中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，還包括 循環(huán)延遲分集(CCD)單元，該單元被應(yīng)用至所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造
單元的至少一個(gè)輸出，以在平坦衰落信道情況下提供分集增益。
9、 根據(jù)實(shí)施例1-8中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，其中如果Nt〉Nk并且 信道狀態(tài)信息(CSI)可用，將天線選擇或波束形成中的一者應(yīng)用至所述空 時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元的至少一個(gè)輸出，以獲得附加增益。
10、 根據(jù)實(shí)施例1-9中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，其中只要Ns^Nv^Nt 21，可以對(duì)虛擬天線的數(shù)目Nv、發(fā)射天線的數(shù)目NT以及空間流的數(shù)目Ns 獨(dú)立地進(jìn)行值的設(shè)置。
11、 一種多輸入多輸出(MIMO)發(fā)射機(jī)，包括 nt個(gè)發(fā)射天線，用于將空間流發(fā)射至具有nk個(gè)接收天線的接收機(jī)； 預(yù)編碼器；以及
與所述預(yù)編碼器和所述發(fā)射天線進(jìn)行通信的空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元，
32其中所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元基于虛擬天線的數(shù)目Nv和發(fā)射天線的數(shù) 目NT來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí)(TAST)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造，其中將所述碼 字劃分為長(zhǎng)度為L(zhǎng)的Ns個(gè)分向量，并且通過(guò)預(yù)編碼器對(duì)每一分向量進(jìn)行預(yù) 編碼器預(yù)編碼以使其能夠通過(guò)空間、聯(lián)合空時(shí)以及聯(lián)合空頻中的至少一者進(jìn) 行擴(kuò)展。
12、 根據(jù)實(shí)施例11所述的發(fā)射機(jī)，其中所述發(fā)射機(jī)以多種不同的模式 運(yùn)行，所述模式包括
(0當(dāng)沒(méi)有來(lái)自接收機(jī)的反饋信息可用，并且空間多路復(fù)用命令被選 為Ns = min(NT, N"時(shí)的開(kāi)環(huán)模式；
(ii) 當(dāng)信道秩信息可用，并且N^rank(H)時(shí)的半開(kāi)環(huán)模式，其中H是 大小為nkxnt的MIMO信道矩陣；以及
(iii) 當(dāng)信道狀態(tài)信息(CSI)可用，并且N^Nv"ank(H)時(shí)的閉環(huán)模 式，其中H是大小為Ni^NT的MIMO信道矩陣。
13、 根據(jù)實(shí)施例11和12中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，其中所述接收機(jī) 配置為基于每一接收到的空間流將反饋提供至所述發(fā)射機(jī)。
14、 根據(jù)實(shí)施例11-13中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，其中所述預(yù)編碼器 是全分集全速率(FDFR)預(yù)編碼器。
15、 根據(jù)實(shí)施例11-14中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，其中所述碼字包含 NsL個(gè)被調(diào)制的符號(hào)，其中Ns是空間流的數(shù)目，L是每一符號(hào)的長(zhǎng)度。
16、 根據(jù)實(shí)施例11-15中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，其中如果Nv〈Nt， 將天線選擇或波束形成中的一者被應(yīng)用至所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元的 一個(gè)輸出，以獲得附加增益。
17、 根據(jù)實(shí)施例11-16中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，還包括 循環(huán)延遲分集(CCD)單元，該單元被應(yīng)用至所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造
單元的至少一個(gè)輸出，以在平坦衰落信道情況下提供分集增益。18、 根據(jù)實(shí)施例11-17中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，其中如果Nt > NR 并且信道狀態(tài)信息(CSI)可用，將天線選擇或波束形成中的一者應(yīng)用至所 述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元的至少一個(gè)輸出，以獲得附加增益。
19、 根據(jù)實(shí)施例11-18中任一實(shí)施例所述的發(fā)射機(jī)，其中只要NsSNv^ NT^1，對(duì)虛擬天線的數(shù)目Nv、發(fā)射天線的數(shù)目NT以及空間流的數(shù)目Ns獨(dú) 立地進(jìn)行值的設(shè)置。
20、 一種多輸入多輸出(MIMO)發(fā)射機(jī)，包括-NT個(gè)發(fā)射天線，用于將空間流發(fā)射至具有NR個(gè)接收天線的接收機(jī)； 預(yù)編碼器；以及
與所述預(yù)編碼器和所述發(fā)射天線進(jìn)行通信的空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元， 其中所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元基于虛擬天線的數(shù)目Nv和發(fā)射天線的數(shù) 目NT來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí)(TAST)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造，其中當(dāng)Nt〉Nr 時(shí)，基于由用戶提供的局部反饋對(duì)從所述MIMO發(fā)射機(jī)到LA^」個(gè)用戶的
發(fā)射進(jìn)行同時(shí)調(diào)度。
21、 根據(jù)實(shí)施例20所述的發(fā)射機(jī)，其中將下行鏈路的吞吐量乘以
22、 一種多輸入多輸出(MIMO)發(fā)射機(jī)，包括 NT個(gè)發(fā)射天線，用于將空間流發(fā)射至具有NR個(gè)接收天線的接收機(jī)； 紋狀代數(shù)空時(shí)(TAST)預(yù)編碼器；以及
與所述預(yù)編碼器和所述發(fā)射天線進(jìn)行通信的空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元， 其中所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元基于虛擬天線的數(shù)目Nv和發(fā)射天線的數(shù) 目NT來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí)(TAST)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造，其中所述TAST 預(yù)編碼器通過(guò)將較長(zhǎng)的輸入向量編碼成為大小為min(NR，NT)xmin(NR,NT)ML 的矩陣來(lái)適應(yīng)增加的冗余環(huán)境，其中L是自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(ARQ)重發(fā)的最大 數(shù)目，M是可分解的獨(dú)立雷利多徑衰落的平均數(shù)目。
3423、 一種在包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的無(wú)線通信中用于支持單信道碼字的下 行鏈路通信的方法，所述發(fā)射機(jī)包括NT個(gè)發(fā)射天線，所述發(fā)射天線用于將 空間流發(fā)射至具有NK個(gè)接收天線的接收機(jī)，所述方法包括
基于虛擬天線的數(shù)目Nv和發(fā)射天線的數(shù)目NT來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí) (TAST)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造；
將所述碼字劃分為長(zhǎng)度為L(zhǎng)的Ns個(gè)分向量；以及 對(duì)每一分向量進(jìn)行預(yù)編碼以使其能夠通過(guò)空間、聯(lián)合空時(shí)以及聯(lián)合空頻 中的至少一者進(jìn)行擴(kuò)展。
24、 根據(jù)實(shí)施例23所述的方法，還包括
所述發(fā)射機(jī)選擇性地在多種不同模式下運(yùn)行，所述模式包括
(i) 當(dāng)沒(méi)有來(lái)自接收機(jī)的反饋信息可用，并且空間多路復(fù)用命令被選
為Ns = min(NT， N"時(shí)的開(kāi)環(huán)模式；
(ii) 當(dāng)信道秩信息可用，并且N^mnk(H)時(shí)的半開(kāi)環(huán)模式，其中H是 大小為NRxNT的MIMO信道矩陣；以及
(iii) 當(dāng)信道狀態(tài)信息(CSI)可用，并且Ns-Nv-rank(H)時(shí)的閉環(huán)模 式，其中H是大小為Ni^NT的MIMO信道矩陣。
25、 根據(jù)實(shí)施例24所述的方法，還包括
所述接收機(jī)基于每一接收到的空間流將反饋提供至所述發(fā)射機(jī)。 雖然本發(fā)明的特征和元素在優(yōu)選的實(shí)施方式中以特定的結(jié)合進(jìn)行了描 述，但每個(gè)特征或元素可以在沒(méi)有所述優(yōu)選實(shí)施方式的其他特征和元素的情 況下單獨(dú)使用，或在與或不與本發(fā)明的其他特征和元素結(jié)合的各種情況下使 用。本發(fā)明提供的方法或流程圖可以在由通用計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī) 程序、軟件或固件中實(shí)施，其中所述計(jì)算機(jī)程序、軟件或固件是以有形的方 式包含在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的，關(guān)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的實(shí)例包括只 讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、寄存器、緩沖存儲(chǔ)器、半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備、內(nèi)部硬盤(pán)和可移動(dòng)磁盤(pán)之類(lèi)的磁介質(zhì)、磁光介質(zhì)以及CD-ROM 碟片和數(shù)字多功能光盤(pán)(DVD)之類(lèi)的光介質(zhì)。
舉例來(lái)說(shuō)，恰當(dāng)?shù)奶幚砥靼ㄍㄓ锰幚砥鳌Ｓ锰幚砥?、常?guī)處理器、 數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、多個(gè)微處理器、與DSP核心相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè) 微處理器、控制器、微控制器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (FPGA)電路、其他任何一種集成電路(IC)和/或狀態(tài)機(jī)。
與軟件相關(guān)聯(lián)的處理器可以用于實(shí)現(xiàn)射頻收發(fā)信機(jī)，以便在無(wú)線發(fā)射接 收單元(WTRU)、用戶設(shè)備(UE)、終端、基站、無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC) 或是任何主機(jī)計(jì)算機(jī)中加以使用。WTRU可以與采用硬件和/或軟件形式實(shí) 施的模塊結(jié)合使用，例如相機(jī)、攝像機(jī)模塊、視頻電話、揚(yáng)聲器電話、振動(dòng) 設(shè)備、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、電視收發(fā)信機(jī)、免提耳機(jī)、鍵盤(pán)、藍(lán)牙⑧模塊、調(diào) 頻(FM)無(wú)線電單元、液晶顯示器(LCD)顯示單元、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED) 顯示單元、數(shù)字音樂(lè)播放器、媒體播放器、視頻游戲機(jī)模塊、因特網(wǎng)瀏覽器 和/或任何一種無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)模塊。
權(quán)利要求
1、一種多輸入多輸出(MIMO)發(fā)射機(jī)，包括NT個(gè)發(fā)射天線，用于將空間流發(fā)射至具有NR個(gè)接收天線的接收機(jī)；預(yù)編碼器；以及與所述預(yù)編碼器和所述發(fā)射天線進(jìn)行通信的空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元，其中所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元基于虛擬天線的數(shù)目NV和發(fā)射天線的數(shù)目NT來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí)(TAST)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造，其中所述發(fā)射機(jī)以多種不同的模式運(yùn)行，所述模式包括(i)開(kāi)環(huán)模式，當(dāng)沒(méi)有來(lái)自所述接收機(jī)的反饋信息可用，并且空間多路復(fù)用命令被選為NS＝min(NT，NR)時(shí)；(ii)半開(kāi)環(huán)模式，當(dāng)信道秩信息可用，并且NS＝rank(H)時(shí)，其中H是大小為NR×NT的MIMO信道矩陣；以及(iii)閉環(huán)模式，當(dāng)信道狀態(tài)信息(CSI)可用，并且NS＝NV＝rank(H)時(shí)，其中H是大小為NR×NT的MIMO信道矩陣。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中所述接收機(jī)被配置為基于每一 接收到的空間流而將反饋提供至所述發(fā)射機(jī)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中所述預(yù)編碼器是全分集全速率 (FDFR)預(yù)編碼器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中所述碼字包含NsL個(gè)被調(diào)制的 符號(hào)，其中Ns是空間流的數(shù)目，L是每一符號(hào)的長(zhǎng)度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)射機(jī)，其中所述碼字被劃分為長(zhǎng)度為L(zhǎng)的 Ns個(gè)分向量，并且每一分向量被預(yù)編碼以使其能夠通過(guò)空間、聯(lián)合空時(shí)以及聯(lián)合空頻中的至少一者進(jìn)行擴(kuò)展。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中如果Nv〈Nt，則將天線選擇或 波束形成中的一者應(yīng)用至所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元的一個(gè)輸出，以獲得 附加增益。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，還包括循環(huán)延遲分集(CCD)單元，該單元被應(yīng)用至所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造 單元的至少一個(gè)輸出，以在平坦衰落信道情況下提供分集增益。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中如果NT〉NR并且信道狀態(tài)信息 (CSI)可用，則將天線選擇或波束形成應(yīng)用至所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元的至少一個(gè)輸出，以獲得附加增益。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中只要Ns5Nv^Nt21，就能對(duì) 虛擬天線的數(shù)目Nv、發(fā)射天線的數(shù)目NT以及空間流的數(shù)目Ns獨(dú)立地進(jìn)行 值的設(shè)置。
10、 一種多輸入多輸出(MIMO)發(fā)射機(jī)，包括 NT個(gè)發(fā)射天線，用于將空間流發(fā)射至具有NR個(gè)接收天線的接收機(jī)； 預(yù)編碼器；以及與所述預(yù)編碼器和所述發(fā)射天線進(jìn)行通信的空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元， 其中所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元基于虛擬天線的數(shù)目Nv和發(fā)射天線的數(shù) 目NT來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí)(TAST)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造，其中所述碼字 被劃分為長(zhǎng)度為L(zhǎng)的Ns個(gè)分向量，并且每一分向量通過(guò)預(yù)編碼器被進(jìn)行預(yù)預(yù)編碼以使其能夠通過(guò)空間、聯(lián)合空時(shí)以及聯(lián)合空頻中的至少一者進(jìn)行擴(kuò) 展。
11、 根據(jù)權(quán)利要求io所述的發(fā)射機(jī)，其中所述發(fā)射機(jī)以多種不同的模式運(yùn)行，所述模式包括(i) 開(kāi)環(huán)模式，當(dāng)沒(méi)有來(lái)自接收機(jī)的反饋信息可用，并且空間多路復(fù)用命令被選為Ns = min(NT， N"時(shí)；(ii) 半開(kāi)環(huán)模式，當(dāng)信道秩信息可用且Ns-mnk(H)時(shí)，其中H是大小 為NRxNT的MIMO信道矩陣；以及(iii) 閉環(huán)模式，當(dāng)信道狀態(tài)信息(CSI)可用且N^Nv"ank(H)時(shí)， 其中H是大小為NRxNT的MIMO信道矩陣。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)射機(jī)，其中所述接收機(jī)被配置為基于每 一接收到的空間流而將反饋提供至所述發(fā)射機(jī)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)射機(jī)，其中所述預(yù)編碼器是全分集全速 率(FDFR)預(yù)編碼器。
14、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的發(fā)射機(jī)，其中所述碼字包含NsL個(gè)被調(diào)制 的符號(hào)，其中Ns是空間流的數(shù)目，L是每一符號(hào)的長(zhǎng)度。
15、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的發(fā)射機(jī)，其中如果Nv〈Nt，則將天線選擇 或波束形成應(yīng)用至所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元的一個(gè)輸出，以獲得附加增
16、根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)射機(jī)，還包括:循環(huán)延遲分集(CCD)單元，該單元被應(yīng)用至所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造 單元的至少一個(gè)輸出，以在平坦衰落信道情況下提供分集增益。
17、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)射機(jī)，其中如果NT〉NR并且信道狀態(tài)信 息(CSI)可用，則將天線選擇或波束形成應(yīng)用至所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造 單元的至少一個(gè)輸出，以獲得附加增益。
18、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)射機(jī)，其中只要NsSNvSNt^1，就能 對(duì)虛擬天線的數(shù)目Nv、發(fā)射天線的數(shù)目NT以及空間流的數(shù)目Ns獨(dú)立地進(jìn) 行值的設(shè)置。
19、 一種多輸入多輸出(MIMO)發(fā)射機(jī)，包括 NT個(gè)發(fā)射天線，用于將空間流發(fā)射至具有NR個(gè)接收天線的接收機(jī)； 預(yù)編碼器；以及與所述預(yù)編碼器和所述發(fā)射天線進(jìn)行通信的空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元， 其中所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元基于虛擬天線的數(shù)目Nv和發(fā)射天線的數(shù) 目NT來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí)(TAST)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造，其中當(dāng)Nt〉Nr 時(shí)，基于由用戶提供的局部反饋對(duì)從所述MIMO發(fā)射機(jī)到LA^/iVj個(gè)用戶的 發(fā)射進(jìn)行同時(shí)調(diào)度。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)射機(jī)，其中將下行鏈路的吞吐量乘以
21、 一種多輸入多輸出(MIMO)發(fā)射機(jī)，包括NT個(gè)發(fā)射天線，用于將空間流發(fā)射至具有NK個(gè)接收天線的接收機(jī)；紋狀代數(shù)空時(shí)(TAST)預(yù)編碼器；以及與所述預(yù)編碼器和所述發(fā)射天線進(jìn)行通信的空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元，其中所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元基于虛擬天線的數(shù)目Nv和發(fā)射天線的數(shù) 目NT來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí)(TAST)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造，其中所述TAST 預(yù)編碼器通過(guò)將較長(zhǎng)的輸入向量編碼成為大小為min(NR,NT)xmin(NR，NT)ML 的矩陣來(lái)適應(yīng)增加的冗余環(huán)境，其中L是自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(ARQ)重發(fā)的最大 數(shù)目，M是可分解的獨(dú)立雷利多徑衰落的平均數(shù)目。
22、 一種在包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的無(wú)線通信中用于支持單信道碼字的下 行鏈路通信的方法，所述發(fā)射機(jī)包括NT個(gè)發(fā)射天線，所述發(fā)射天線用于將 空間流發(fā)射至具有NR個(gè)接收天線的接收機(jī)，所述方法包括-基于虛擬天線的數(shù)目Nv和發(fā)射天線的數(shù)目NT來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí) (TAST)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造；將所述碼字劃分為長(zhǎng)度為L(zhǎng)的Ns個(gè)分向量；以及對(duì)每一分向量進(jìn)行預(yù)編碼以使其能夠通過(guò)空間、聯(lián)合空時(shí)以及聯(lián)合空頻 中的至少一者進(jìn)行擴(kuò)展。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括 所述發(fā)射機(jī)選擇性地在多種不同模式下運(yùn)行，所述模式包括(0開(kāi)環(huán)模式，當(dāng)沒(méi)有來(lái)自接收機(jī)的反饋信息可用，并且空間多路復(fù) 用命令被選為Ns = min(NT， Ni0時(shí)；(ii) 半開(kāi)環(huán)模式，當(dāng)信道秩信息可用且Ns-rank(H)時(shí)，其中H是大小 為N^NT的MIMO信道矩陣；以及(iii) 閉環(huán)模式，當(dāng)信道狀態(tài)信息(CSI)可用且Ns-Nv:rank(H)時(shí)， 其中H是大小為NRxNT的MIMO信道矩陣。
24、根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括所述接收機(jī)基于每一接收到的空間流將反饋提供至所述發(fā)射機(jī)。
全文摘要
通過(guò)提供多輸入多輸出(MIMO)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來(lái)支持單信道碼字的下行鏈路(DL)通信。所述發(fā)射機(jī)包括N_T個(gè)發(fā)射天線，用于將空間流發(fā)射至具有N_R個(gè)接收天線的接收機(jī)，還包括預(yù)編碼器以及與預(yù)編碼器和發(fā)射天線進(jìn)行通信的空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元。所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元基于虛擬天線數(shù)目N_V和發(fā)射天線數(shù)目N_T來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí)(TAST)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造。當(dāng)沒(méi)有來(lái)自所述接收機(jī)的反饋信息可用時(shí)，所述發(fā)射機(jī)以開(kāi)環(huán)模式運(yùn)行，當(dāng)信道秩信息可用時(shí)，所述發(fā)射機(jī)以半開(kāi)環(huán)模式運(yùn)行，以及當(dāng)信道狀態(tài)信息(CSI)可用時(shí)，所述發(fā)射機(jī)以閉環(huán)模式運(yùn)行。所述接收機(jī)被配置為基于每一接收到的空間流將反饋提供至所述發(fā)射機(jī)。
文檔編號(hào)H04L1/06GK101507167SQ200780031525
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2007年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者A·布爾坦, C·古, H·El賈邁勒 申請(qǐng)人:交互數(shù)字技術(shù)公司