本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2007年12月21日、申請(qǐng)?zhí)枮?00780049700.8的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)“使用塊對(duì)角矩陣進(jìn)行預(yù)編碼的方法”的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及第一節(jié)點(diǎn)中的方法和裝置以及第二節(jié)點(diǎn)中的方法和裝置。特別地是，本發(fā)明涉及從第一節(jié)點(diǎn)通過有效信道到第二節(jié)點(diǎn)的多天線傳輸?shù)淖赃m應(yīng)。

背景技術(shù)：

在無線通信系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)的發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)使用多個(gè)天線可極大地增加無線通信系統(tǒng)的容量與覆蓋。這種多輸入多輸出(mimo)系統(tǒng)利用了通信信道的空間維度，從而通過例如發(fā)送若干個(gè)承載平行信息的信號(hào)(所謂的空間復(fù)用)來提高性能。通過使傳輸自適應(yīng)于當(dāng)前的信道狀況，可以實(shí)現(xiàn)顯著的額外增益。自適應(yīng)的一種形式是在從一個(gè)傳輸時(shí)間間隔(tti)到另一個(gè)傳輸時(shí)間間隔之間動(dòng)態(tài)地將同時(shí)發(fā)送的承載信息的信號(hào)的數(shù)量調(diào)整為信道可支持的數(shù)量。這通常被稱為傳輸秩自適應(yīng)(transmissionrankadaptation)。自適應(yīng)的另一種相關(guān)形式是預(yù)編碼，其中，上述信號(hào)的相位與振幅被調(diào)整以更好地適合于當(dāng)前的信道特性。經(jīng)典的波束成形是預(yù)編碼的一種特殊情況，其中，在各發(fā)射天線上對(duì)承載信息的信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)整，從而在接收機(jī)處使所有發(fā)送的信號(hào)正相加。

信號(hào)形成了向量值信號(hào)，并且可以將這種調(diào)整考慮成將信號(hào)與預(yù)編碼矩陣相乘。預(yù)編碼矩陣是基于與信道特性有關(guān)的信息而選擇的。一般方法是從一個(gè)有限的可數(shù)的集合(即所謂的碼本(codebook))中選擇預(yù)編碼矩陣。這種基于碼本的預(yù)編碼是長(zhǎng)期演進(jìn)lte標(biāo)準(zhǔn)的組成部分，并且也將在針對(duì)寬帶碼分多址(wcdma)中的高速下行鏈路分組接入(hspda)的mimo中得到支持。之后，接收機(jī)(例如，用戶設(shè)備(ue))一般會(huì)評(píng)估碼本中的所有不同的預(yù)編碼器矩陣，并通知發(fā)射機(jī)(例如，節(jié)點(diǎn)b)哪一個(gè)元素是首選的。之后發(fā)射機(jī)在確定使用哪一個(gè)預(yù)編碼矩陣時(shí)將使用被通知的信息。由于需要通知碼本索引而且接收機(jī)需要選擇合適的碼本元素，因此將碼本大小保持得盡可能的小是非常重要的。另一方面，較大的碼本確?？赡馨l(fā)現(xiàn)與當(dāng)前信道狀況匹配得更接近的項(xiàng)。

可以將基于碼本的預(yù)編碼看作是信道量化的一種形式。另選地，可以使用不尋求量化而計(jì)算預(yù)編碼矩陣的方法。

預(yù)編碼器碼本設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是在將碼本大小保持得小的同時(shí)仍然實(shí)現(xiàn)盡可能高的性能。為了實(shí)現(xiàn)想要的性能，對(duì)碼本中的元素的設(shè)計(jì)因而變得至關(guān)重要。

不同的天線陣列結(jié)構(gòu)會(huì)影響應(yīng)如何設(shè)計(jì)碼本元素。很多現(xiàn)有的解決方案的設(shè)計(jì)考慮了空間不相干信道衰落，并且其中各信道系數(shù)以相同的平均功率衰落。然而，當(dāng)使用了交叉極化天線陣列時(shí)，這種信道模型的準(zhǔn)確度不足。結(jié)果，對(duì)于這種在實(shí)踐中被認(rèn)為非常重要的天線結(jié)構(gòu)而言，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)是不合適的。

為了理解為什么針對(duì)相同功率信道系數(shù)而做出的現(xiàn)有設(shè)計(jì)對(duì)交叉極化天線陣列的設(shè)置不是很有效率，考慮一個(gè)簡(jiǎn)單的2x2mimo系統(tǒng)，其中發(fā)射機(jī)與接收機(jī)都使用交叉極化陣列，并且這兩種正交極化在發(fā)送側(cè)與接收側(cè)對(duì)準(zhǔn)(例如，在鏈路兩側(cè)的一對(duì)垂直極化天線與水平極化天線)。由于即使在經(jīng)歷了無線信道并且抵達(dá)了接收機(jī)之后，垂直極化與水平極化一般也是相當(dāng)好地分開的，所以mimo信道矩陣對(duì)角線上的負(fù)擔(dān)重，意味著一般而言對(duì)角線上的元素的功率比非對(duì)角線上的元素的功率大很多。對(duì)于這種信道，具有最小尺寸的恰當(dāng)?shù)拇a本含有單位向量與單位矩陣(identitymatrix)。這確保了當(dāng)執(zhí)行一個(gè)流的傳輸(秩1傳輸)時(shí)，可以將所有的發(fā)送功率分配給具有強(qiáng)信道的天線，而不將功率浪費(fèi)在一般來說不能向接收機(jī)發(fā)送有意義的功率的其它天線上。不將功率浪費(fèi)在其它天線上的原因是由于交叉極化的設(shè)置是與對(duì)秩1傳輸?shù)倪x擇相結(jié)合的，這意味著信道矩陣通常將僅有一個(gè)功率比零大的多的元素，而且該元素將位于對(duì)角線上。

因此應(yīng)該將所有功率都分配給與上述的非零對(duì)角線元素相對(duì)應(yīng)的天線。然而對(duì)于針對(duì)相等功率信道系數(shù)情況的設(shè)計(jì)而言，情況是不一樣的?，F(xiàn)有的碼本設(shè)計(jì)并沒有考慮處理超過兩個(gè)天線的情況，而且也沒有考慮到針對(duì)不同的傳輸秩的碼本的結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

所針對(duì)的問題是提供一種在有效信道是有意塊對(duì)角結(jié)構(gòu)時(shí)提高無線電鏈路的性能的機(jī)制。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過在第一節(jié)點(diǎn)中使通過有效信道到第二節(jié)點(diǎn)的多天線發(fā)送自適應(yīng)的方法來實(shí)現(xiàn)所述目的。所述有效信道具有多個(gè)輸入以及至少一個(gè)輸出。所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)包括在無線通信系統(tǒng)中。該方法包括以下步驟：獲得至少一個(gè)符號(hào)流；以及確定具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣。該方法還包括以下步驟：以所確定的預(yù)編碼矩陣對(duì)所述至少一個(gè)符號(hào)流進(jìn)行預(yù)編碼；以及通過所述有效信道向所述第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述至少一個(gè)預(yù)編碼的符號(hào)流。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，通過一種在第二節(jié)點(diǎn)中輔助第一節(jié)點(diǎn)以使從所述第一節(jié)點(diǎn)通過有效信道到所述第二節(jié)點(diǎn)的多天線發(fā)送自適應(yīng)的方法來實(shí)現(xiàn)所述目的。所述有效信道具有多個(gè)輸入以及至少一個(gè)輸出。所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)包括在無線通信系統(tǒng)中。該方法包括以下步驟：選擇具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣；以及向所述第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送所選擇的預(yù)編碼矩陣。該方法還包括以下步驟：通過所述有效信道接收從所述第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的至少一個(gè)預(yù)編碼的符號(hào)流。所接收的至少一個(gè)符號(hào)流在所述第一節(jié)點(diǎn)中以所述確定的預(yù)編碼矩陣進(jìn)行了預(yù)編碼。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，通過第一節(jié)點(diǎn)中的一種裝置來實(shí)現(xiàn)所述目的。所述第一節(jié)點(diǎn)被設(shè)置成使通過有效信道到第二節(jié)點(diǎn)的多天線發(fā)送自適應(yīng)。所述有效信道具有多個(gè)輸入以及至少一個(gè)輸出。所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)包括在無線通信系統(tǒng)中。所述第一節(jié)點(diǎn)裝置包括被設(shè)置成獲得至少一個(gè)符號(hào)流的獲得單元、以及被設(shè)置成確定具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣的確定單元。所述第一節(jié)點(diǎn)裝置還包括被設(shè)置成以所確定的預(yù)編碼矩陣對(duì)所述至少一個(gè)符號(hào)流進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼單元、以及被設(shè)置成通過所述有效信道向所述第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述至少一個(gè)預(yù)編碼的符號(hào)流的發(fā)送單元。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，通過第二節(jié)點(diǎn)中的一種裝置來實(shí)現(xiàn)所述目標(biāo)。所述第二節(jié)點(diǎn)被設(shè)置成通過有效信道從第一節(jié)點(diǎn)接收多天線發(fā)送。所述有效信道具有多個(gè)輸入以及至少一個(gè)輸出。所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)包括在無線通信系統(tǒng)中。所述第二節(jié)點(diǎn)的裝置包括被設(shè)置成選擇具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣的選擇單元、以及被設(shè)置成向所述第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送所選擇的預(yù)編碼矩陣的發(fā)送單元。所述第二節(jié)點(diǎn)裝置還包括被設(shè)置成通過所述有效信道接收從所述第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的至少一個(gè)預(yù)編碼的符號(hào)流的接收單元。所接收的至少一個(gè)符號(hào)流在所述第一節(jié)點(diǎn)中以所述確定的預(yù)編碼矩陣進(jìn)行了預(yù)編碼。

使用具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣來進(jìn)行預(yù)編碼的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)所述有效信道矩陣是塊對(duì)角時(shí)，使用具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣使發(fā)送適應(yīng)于所述塊對(duì)角有效信道矩陣，這意味著所述無線鏈路性能的提高。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括在固定的碼本大小的情況下對(duì)諸如比特速率和/或覆蓋等系統(tǒng)性能的提升，或碼本尺寸的減小并因而降低了信令開銷與預(yù)編碼器矩陣選擇的復(fù)雜程度。當(dāng)進(jìn)行預(yù)編碼器選擇時(shí)，在預(yù)編碼器矩陣中零元素的存在甚至還更進(jìn)一步地有助于降低復(fù)雜程度。當(dāng)面臨交叉極化天線的設(shè)置時(shí)，這種塊對(duì)角預(yù)編碼器設(shè)計(jì)確實(shí)提高了性能。

附圖說明

參照示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了更加詳細(xì)的說明，在附圖中：

圖1是示出了無線通信系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意性框圖。

圖2是示出了無線通信系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意性框圖。

圖3是示出了第一節(jié)點(diǎn)的實(shí)施方式的示意性框圖。

圖4是示出了第一節(jié)點(diǎn)中的方法的實(shí)施方式的流程圖。

圖5是示出了第一節(jié)點(diǎn)裝置的實(shí)施方式的示意性框圖。

圖6是示出了第二節(jié)點(diǎn)中的方法的實(shí)施方式的流程圖。

圖7是示出了第二節(jié)點(diǎn)裝置的實(shí)施方式的示意性框圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明被限定為可在下面所描述的實(shí)施方式中加以實(shí)現(xiàn)的方法和裝置。

圖1示出了無線通信系統(tǒng)110中的第一節(jié)點(diǎn)100。無線通信系統(tǒng)110可以是蜂窩系統(tǒng)和/或諸如長(zhǎng)期演進(jìn)(lte)、演進(jìn)通用陸地?zé)o線接入(e-utra)、微波存取全球互通(wimax)、通用陸地?zé)o線電接入(utra)、寬帶碼分多址(wcdma)、gsm、超移動(dòng)寬帶(umb)的系統(tǒng)或是使用在不同形式的傳輸之間進(jìn)行自適應(yīng)的技術(shù)并且使用多天線的任意其它的無線通信系統(tǒng)。第一節(jié)點(diǎn)100被設(shè)置成在無線通信系統(tǒng)110中通過有效信道130與第二節(jié)點(diǎn)120進(jìn)行通信。有效信道一般地不僅僅包括物理的多天線無線電信道，其還包括第一節(jié)點(diǎn)100與第二節(jié)點(diǎn)120中的射頻(rf)部件以及基帶部件，諸如發(fā)射濾波器與接收濾波器、饋送電纜、天線響應(yīng)以及基帶處理中的各種數(shù)字濾波器及模擬濾波器?？梢允褂镁€性非時(shí)變mimo濾波器來對(duì)有效信道的輸入輸出關(guān)系進(jìn)行建模。對(duì)于足夠窄帶的傳輸，單個(gè)矩陣可以用于對(duì)濾波器進(jìn)行描述。在諸如lte的正交頻分復(fù)用(ofdm)系統(tǒng)中，這種信道矩陣描述還適用于對(duì)子載波(或多個(gè)子載波，只要這些子載波所跨越的帶寬小于信道的相干帶寬)上的信道進(jìn)行建模。第一節(jié)點(diǎn)100可以是任何類型的基站，例如lte中的節(jié)點(diǎn)b(nodeb)。第二節(jié)點(diǎn)120可以是用戶設(shè)備(ue)，諸如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(pda)、膝上型計(jì)算機(jī)。還可以反過來，即第一節(jié)點(diǎn)100可以是諸如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(pda)的ue，而第二節(jié)點(diǎn)120可以是例如nodeb的任何類型的基站。在圖1的示例中，第一節(jié)點(diǎn)100是基站，而第二節(jié)點(diǎn)120是用戶設(shè)備。而且，第一節(jié)點(diǎn)100與第二節(jié)點(diǎn)120可以構(gòu)成任意的無線裝置，二者相互通信且不具有特別的分層次序。

第一節(jié)點(diǎn)100使用多天線系統(tǒng)，即，使用多個(gè)天線來進(jìn)行其對(duì)第二節(jié)點(diǎn)120的發(fā)送。第二節(jié)點(diǎn)120也可以使用多天線系統(tǒng)來接收第一節(jié)點(diǎn)的發(fā)送。因此，這是一個(gè)mimo系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括了只有一個(gè)接收天線的特殊情況。圖2示出了一些實(shí)施方式，其中第一節(jié)點(diǎn)100與第二節(jié)點(diǎn)120各自使用包括了四個(gè)天線的多天線系統(tǒng)。參照?qǐng)D2，第一節(jié)點(diǎn)100獲得由一系列信息比特表示的承載信息的信號(hào)140，該信息將通過有效信道130傳送到第二節(jié)點(diǎn)120。圖2示意性地示出了第一節(jié)點(diǎn)100作為發(fā)送節(jié)點(diǎn)(tx)、第二節(jié)點(diǎn)120作為接收節(jié)點(diǎn)(rx)的情況，第一節(jié)點(diǎn)100與第二節(jié)點(diǎn)120可使用多天線系統(tǒng)150，形成了mimo鏈路。在該示例中，第一節(jié)點(diǎn)100包括四個(gè)發(fā)射天線160(1、2、3、4)，例如具有四個(gè)發(fā)射天線的基站，而第二節(jié)點(diǎn)120包括四個(gè)接收天線170(1、2、3、4)，例如，具有四個(gè)接收天線的用戶設(shè)備。

在圖2的示例中，第一節(jié)點(diǎn)100包括編碼單元162、后預(yù)編碼單元163以及四個(gè)無線發(fā)射機(jī)單元164。編碼單元162被設(shè)置成接收將要發(fā)送的承載信息的信號(hào)140。編碼單元162可以進(jìn)一步被設(shè)置成可將信息比特解復(fù)用為一個(gè)或多個(gè)信息比特序列、使用一些信道碼(例如，turbo碼、ldpc碼、卷積碼)對(duì)這些信息比特序列進(jìn)行編碼、對(duì)編碼的位進(jìn)行調(diào)制以產(chǎn)生符號(hào)、將符號(hào)映射到一系列的信息承載符號(hào)向量以及對(duì)信息承載符號(hào)向量進(jìn)行預(yù)編碼并且最終向可能的后預(yù)編碼單元163轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)果。后預(yù)編碼單元可以僅對(duì)預(yù)編碼信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)(在最簡(jiǎn)單的情況下)，或者它可以以一些方式對(duì)預(yù)編碼信號(hào)進(jìn)行處理，例如在利用無線發(fā)射機(jī)單元164，使用相應(yīng)的發(fā)射天線160(1、2、3、4)向第二節(jié)點(diǎn)120發(fā)送預(yù)編碼信號(hào)之前，在基帶中進(jìn)行數(shù)字濾波。應(yīng)該理解的是，對(duì)于技術(shù)人員而言，發(fā)射機(jī)的基本功能是公知的，因此不做詳細(xì)說明。本示例中的發(fā)射機(jī)可支持諸如sdma、sdma預(yù)編碼、mimo、mimo預(yù)編碼、和/或mimo-sdma等技術(shù)。

在圖2的示例中，第二節(jié)點(diǎn)120包括預(yù)處理單元171、解碼解調(diào)單元172以及四個(gè)無線電接收機(jī)單元174。第二節(jié)點(diǎn)被設(shè)置成利用接收天線170(1、2、3、4)、預(yù)處理單元171以及無線接收機(jī)單元174從第一節(jié)點(diǎn)100接收預(yù)編碼信號(hào)。預(yù)處理單元171可執(zhí)行各種處理步驟，不依賴于將哪個(gè)預(yù)編碼器矩陣用于發(fā)送，例如，預(yù)處理單元171可以在基帶中進(jìn)行濾波或者簡(jiǎn)單地向解碼解調(diào)單元172轉(zhuǎn)發(fā)未加改變的信號(hào)。在后一種情況中，可以另選地考慮預(yù)處理單元171不存在。解碼解調(diào)單元172可被設(shè)置成從預(yù)處理單元171接收編碼的信號(hào)。解碼解調(diào)單元172可進(jìn)一步被設(shè)置成將編碼的信號(hào)解調(diào)為數(shù)據(jù)比特。應(yīng)該理解的是，對(duì)于技術(shù)人員而言，發(fā)射機(jī)的基本功能是公知的，因此這里不做詳細(xì)說明。

還應(yīng)該注意的是，第二節(jié)點(diǎn)120中的接收機(jī)與第一節(jié)點(diǎn)100中的發(fā)射機(jī)都可以改變工作模式，分別地作為發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。

預(yù)編碼

如已經(jīng)指出的那樣，可進(jìn)一步將第一節(jié)點(diǎn)100中的編碼單元162細(xì)分為兩部分，相當(dāng)于編碼與調(diào)制單元300以及預(yù)編碼單元310(例如，預(yù)編碼器)。圖3示出了編碼與調(diào)制單元300以及預(yù)編碼單元310的例子。編碼與調(diào)制單元以信息比特作為輸入并且產(chǎn)生一系列的信息承載符號(hào)向量，即，作為輸出的向量值承載信息信號(hào)。可以將信息承載符號(hào)向量視為平行的一個(gè)或多個(gè)符號(hào)流，因而其中各向量s的各元素屬于特定的符號(hào)流。一般地將不同的符號(hào)流稱為層，在任一給定的時(shí)刻，存在著與傳輸秩r對(duì)應(yīng)的r個(gè)不同的這種層。因此，將要通過有效信道130發(fā)送到第二節(jié)點(diǎn)120的信號(hào)包括至少一個(gè)符號(hào)流(或?qū)?。隨后，將特定的r×1個(gè)信息承載符號(hào)向量s中的r個(gè)符號(hào)乘以一個(gè)nt×r預(yù)編碼器矩陣其中nt表示有效信道的輸入的數(shù)量(例如，發(fā)射天線的數(shù)量、天線端口的數(shù)量等)。因此，所述的預(yù)編碼操作向后處理單元163轉(zhuǎn)發(fā)所獲得的輸出，因而可以將后處理單元163看做是有效信道的一部分。第一節(jié)點(diǎn)100確定具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣(將在下面進(jìn)一步說明)。這可以通過選擇預(yù)編碼矩陣來匹配有效信道的特性(即，與nr×ntmimo有效信道矩陣h相匹配)來進(jìn)行。預(yù)編碼器矩陣可取決于有效信道h的值。s中的r個(gè)信息承載符號(hào)一般地是復(fù)值。對(duì)秩自適應(yīng)的支持使得可以將同時(shí)發(fā)送的符號(hào)流的數(shù)量r設(shè)置成適合當(dāng)前信道特性。信號(hào)在預(yù)編碼之后，通過有效信道h發(fā)送并由具有nr個(gè)元素的天線陣列接收到。接收機(jī)或許利用預(yù)處理單元171對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理。后處理單元163或預(yù)處理單元171一般地都不引入空間域中的處理，空間域的處理取決于由物理信道引入的快速衰落所確定的瞬時(shí)信道狀況。將信號(hào)集合在nr×1的向量y中并設(shè)想這些信號(hào)在與有效信道的相干帶寬相比足夠窄的帶寬上，給出了以下模型

其中，e通常被建模為由一些隨機(jī)過程的實(shí)現(xiàn)而獲得的噪聲向量，并且其中，有效信道的輸出因此與預(yù)處理單元171的輸出相對(duì)應(yīng)(后者可能是透明的)。明顯地，該模型還適應(yīng)于ofdm系統(tǒng)(例如，lte、wimax等)，其中，通?？梢栽谧虞d波的基礎(chǔ)上應(yīng)用該模型。

有效信道矩陣h

再次參照?qǐng)D2，第一節(jié)點(diǎn)100包括多天線系統(tǒng)，其中至少一個(gè)天線在特定的極化方向上發(fā)送無線電波并且至少一個(gè)其它天線在正交極化方向上發(fā)射能量。這種雙極化天線或交叉極化天線的設(shè)置可以因而包含一組共面極化天線與另一組相對(duì)前一組天線正交極化的共面極化天線?！肮裁鏄O化(co-polarization)”意味著天線以相同的極化進(jìn)行發(fā)送。在理想的視線的狀況下，假定在接收側(cè)的理想的天線響應(yīng)以及相同的雙極化天線設(shè)置，則交叉極化的天線設(shè)置形成了塊對(duì)角有效信道矩陣(下面將進(jìn)一步闡釋)。在圖2的示例中，前兩個(gè)發(fā)射天線160(1、2)是水平地極化的，而剩余的兩個(gè)天線160(3、4)是垂直地極化的?？梢詫l(fā)射陣列中的共面極化天線以足夠遠(yuǎn)的距離分隔開來，以致衰落是大致不相干的。如上所述，可以使用有效信道矩陣對(duì)有效信道進(jìn)行建模。不失一般性，通過對(duì)發(fā)射與接收天線元素進(jìn)行恰當(dāng)?shù)闹匦屡判颍?×4的有效信道矩陣h趨向于具有依據(jù)如下矩陣的塊對(duì)角結(jié)構(gòu)：

利用這種塊對(duì)角有效信道矩陣，在第一節(jié)點(diǎn)100中的天線160(1和2)上發(fā)送的信號(hào)不到達(dá)接收天線170(3和4)，并且相應(yīng)地，從發(fā)射天線160(3和4)發(fā)送的信號(hào)不到達(dá)接收天線170(1和2)。如圖2所示，對(duì)于水平極化的前兩個(gè)發(fā)射天線160(1和2)而言，這意味著復(fù)值信道系數(shù)h11代表了涉及發(fā)射天線160(1)與接收天線170(1)之間的物理信道的有效信道，復(fù)值信道系數(shù)h12代表了涉及發(fā)射天線160(2)與接收天線170(1)之間的物理信道的有效信道，復(fù)值信道系數(shù)h21代表了涉及發(fā)射天線160(1)與接收天線170(2)之間的物理信道的有效信道，復(fù)值信道系數(shù)h22代表了涉及發(fā)射天線160(2)與接收天線170(2)之間的物理信道的有效信道。

如圖2所示，對(duì)于垂直極化的剩余兩個(gè)天線160(3)和(4)而言，這還意味著，復(fù)值信道系數(shù)h33代表了涉及發(fā)射天線160(3)與接收天線170(3)之間的物理信道的有效信道，復(fù)值信道系數(shù)h34代表了涉及發(fā)射天線160(4)與接收天線170(3)之間的物理信道的有效信道，復(fù)值信道系數(shù)h43代表了涉及發(fā)射天線160(3)與接收天線170(4)之間的物理信道的有效信道，復(fù)值信道系數(shù)h44代表了涉及發(fā)射天線160(4)與接收天線170(4)之間的物理信道的有效信道。

塊對(duì)角有效信道矩陣的大體意思是其具有如下結(jié)構(gòu)：

其中，可以將該矩陣細(xì)分為具有可變化的大小的非對(duì)角塊(k＝1、2、...、k≠l＝1、2、...、k)以及對(duì)角塊(k＝1、2、...、k)。如果通過恰當(dāng)?shù)男兄脫Q與列置換可以對(duì)矩陣進(jìn)行重新安排以具有上面那樣的形式，使得非對(duì)角塊中的信道系數(shù)的平均功率(足夠長(zhǎng)的時(shí)間周期的平均值，使得快速衰落被平均掉)明顯低于對(duì)角塊由信道系數(shù)的平均功率，則可以將該有效信道限定成是塊對(duì)角的。例如如果在第一節(jié)點(diǎn)100中使用了交叉極化的天線設(shè)置并且在第二節(jié)點(diǎn)120中使用了相似的交叉極化的天線設(shè)置，這種明顯較低的功率將會(huì)出現(xiàn)。取決于傳播情況，塊對(duì)角的信道系數(shù)與非塊對(duì)角的信道系數(shù)之間的平均功率的差異通常是大約6db或?qū)嵸|(zhì)上更高。即使在第二節(jié)點(diǎn)120中使用的天線設(shè)置并不是交叉極化的，功率差異仍然是顯著的。如果天線設(shè)置被安排為，在不使用對(duì)物理信道的瞬時(shí)空間特性(即，由快速衰落所引入的特性)進(jìn)行追蹤的后預(yù)編碼單元163和預(yù)處理單元171中的任何處理的情況下可以獲得如上所限定的塊對(duì)角的有效信道，則可以將該有效信道稱為有意的塊對(duì)角。之前在本文針對(duì)4×4的情況給出了這種有意的塊對(duì)角的有效信道出現(xiàn)時(shí)的一個(gè)示例，其中在第一節(jié)點(diǎn)中將兩個(gè)水平極化天線與兩個(gè)垂直極化天線用于發(fā)送，而類似地在第二節(jié)點(diǎn)中將兩個(gè)水平極化天線與兩個(gè)垂直極化天線用于相對(duì)應(yīng)的接收，并且其中后預(yù)編碼單元163與預(yù)處理單元171都是透明的。

具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣

第一節(jié)點(diǎn)100對(duì)確定具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣。所確定的預(yù)編碼矩陣將被用于對(duì)將要發(fā)送到第二節(jié)點(diǎn)120的至少一個(gè)符號(hào)流(即，一層或更多層)進(jìn)行預(yù)編碼。通過選擇預(yù)編碼矩陣以與被建模為有效信道矩陣h的有效信道的特性相匹配，可以進(jìn)行該確定。使用具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣來進(jìn)行預(yù)編碼的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)有效信道矩陣是塊對(duì)角有效信道矩陣時(shí)，使用具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣可使發(fā)送適應(yīng)于塊對(duì)角的有效信道矩陣。在一些情況下，當(dāng)有效信道矩陣不是塊對(duì)角有效信道矩陣時(shí)，使用具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣仍然有效，然而使用其它的預(yù)編碼器結(jié)構(gòu)其性能可能會(huì)更好。在任何情況下，對(duì)于后面的這些情況來說，發(fā)送將會(huì)適應(yīng)于非塊對(duì)角的有效信道矩陣。

碼本

在一些實(shí)施方式中，第一節(jié)點(diǎn)100包括碼本180。在一些實(shí)施方式中，第二節(jié)點(diǎn)120包括碼本190。第一節(jié)點(diǎn)100可通過從第一節(jié)點(diǎn)100中所包括的碼本中選擇具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣來進(jìn)行該確定，或者從第二節(jié)點(diǎn)120接收推薦的第二節(jié)點(diǎn)120中所包括的碼本中的具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣。碼本180、190包括預(yù)編碼矩陣，其中各預(yù)編碼矩陣都與不同的多路發(fā)送模式或空間處理形式(例如，信道相關(guān)預(yù)編碼、mimo預(yù)編碼、sdma、具有預(yù)編碼的sdma、mimo-sdma等)相對(duì)應(yīng)。這些信息可以預(yù)先定義，除了預(yù)編碼器矩陣/向量以外，碼本180、190還包括很多其它的參數(shù)，諸如傳輸秩、調(diào)制選擇、發(fā)送塊大小、功率和/或信道化碼等。在一些實(shí)施方式中，碼本包括其中傳輸秩是按照預(yù)編碼器矩陣的大小而隱含地給出的預(yù)編碼器。碼本180、190適用于塊對(duì)角的有效信道矩陣，其中碼本180、190包括具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的一個(gè)或更多個(gè)預(yù)編碼矩陣。例如在其中第一節(jié)點(diǎn)100與第二節(jié)點(diǎn)120都配置有交叉極化天線的天線設(shè)置中，尤其是如果天線的極化是如上所述的垂直與水平朝向的，會(huì)出現(xiàn)這種塊對(duì)角信道矩陣。碼本180、190還可能包括具有非塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣。然而，根據(jù)本方法，第一節(jié)點(diǎn)100或第二節(jié)點(diǎn)可自由地從碼本中選擇具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣。在一些實(shí)施方式中，碼本是這樣設(shè)計(jì)的，即，不將預(yù)編碼矩陣(又被稱為碼本元素)浪費(fèi)在為零的信道系數(shù)(在實(shí)踐中，這些信道系數(shù)將是非零的或與塊對(duì)角的信道系數(shù)相比相對(duì)較小)的量化上，而且針對(duì)一些傳輸秩，不在那些接近零的元素上浪費(fèi)發(fā)送功率。

第一節(jié)點(diǎn)100與第二節(jié)點(diǎn)120均可先驗(yàn)地獲知碼本180與碼本190。第一節(jié)點(diǎn)100中的發(fā)射機(jī)例如可以將其碼本180通知給第二節(jié)點(diǎn)120中的接收機(jī)。合適的碼本結(jié)構(gòu)在某種意義上也將是塊對(duì)角的。在表1中給出了這種塊對(duì)角的碼本c的一個(gè)例子。

表1：具有預(yù)編碼器矩陣的碼本c的示例，其中預(yù)編碼器矩陣具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)

從表1可看出，存在著針對(duì)四個(gè)可能的傳輸秩(秩tx)r中的每一個(gè)的獨(dú)立的預(yù)編碼器矩陣。在表1中，vl可例如屬于顯示在秩一的行下的向量的組，并且可看到，vl含有適于波束成形的四個(gè)向量(組中的最后四個(gè)向量)。

表1涉及適合于塊對(duì)角的有效mimo信道的碼本結(jié)構(gòu)，例如當(dāng)在第一節(jié)點(diǎn)100與第二節(jié)點(diǎn)120中與例如單用戶mimo(su-mimo)類型的發(fā)送結(jié)合使用了兩個(gè)在空間上分開的交叉極化天線對(duì)(大的對(duì)間距離，如果距離小的話，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的優(yōu)化)時(shí)，可能出現(xiàn)該碼本結(jié)構(gòu)。顯然，多用戶mimo(mu-mimo)也是可能的，這是由于為了本文的目的可以將mu-mimo中的若干單個(gè)鏈路整體視為單個(gè)mimo鏈路。為了說明的簡(jiǎn)潔，在表中有意地省去了對(duì)矩陣的縮放(矩陣的縮放對(duì)于無論選擇了哪個(gè)預(yù)編碼矩陣都要保持總的發(fā)送功率不變來說是需要的)。

因此，從作為示例的碼本c中給出的矩陣中選擇了將要用于發(fā)送的預(yù)編碼器矩陣應(yīng)該注意的是，在作為結(jié)構(gòu)的重要部分的碼本中配置零是重要的。通常可以將塊對(duì)角的預(yù)編碼器矩陣寫成這樣：

其中，可以看到，僅在對(duì)角(在塊域中)上的可改變大小的mk×lk塊(k＝1、2、...，k)可含有非零元素。如果可置換預(yù)編碼器矩陣的列與行以實(shí)現(xiàn)以上形式，則認(rèn)為該預(yù)編碼器矩陣是塊對(duì)角的。表1中的秩三的情況示出了一個(gè)例子，其中前六個(gè)預(yù)編碼器矩陣具有以下結(jié)構(gòu)：

并且為了支持秩自適應(yīng)(在該情況下，規(guī)定了預(yù)編碼器矩陣中的三列)，塊的大小發(fā)生變化。還需注意的是，塊可具有1×1的尺寸。因此，可以認(rèn)為秩4的單位矩陣具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)。

考慮到非零元素的準(zhǔn)確值，一種可能性是不依賴于兩種極化地設(shè)計(jì)和/或選擇預(yù)編碼器，但聯(lián)合的設(shè)計(jì)選擇可能是有優(yōu)勢(shì)的(正如向量量化好于標(biāo)量量化，或試圖聯(lián)合地解決多個(gè)相關(guān)聯(lián)的問題的算法有潛力比單獨(dú)地解決不同的問題執(zhí)行得更好)。應(yīng)該注意的是，有意的塊對(duì)角的有效信道的塊對(duì)角結(jié)構(gòu)覆蓋預(yù)編碼器矩陣的相似的塊對(duì)角結(jié)構(gòu)，即在以下方面相似，預(yù)編碼器矩陣的每個(gè)塊中的行的數(shù)量mk等于有意的塊對(duì)角有效信道的相對(duì)應(yīng)的塊中的列的數(shù)量而列的數(shù)量lk可與上面針對(duì)秩三而例示的不同。應(yīng)該注意的是，在不同傳輸秩之間，碼本中的預(yù)編碼器元素不同。

可以很容易地將這種塊對(duì)角的預(yù)編碼器結(jié)構(gòu)一般化為任意數(shù)量的如上所述的發(fā)射天線和接收天線，并且這種塊對(duì)角的預(yù)編碼器結(jié)構(gòu)適用于有意的塊對(duì)角的有效信道矩陣，當(dāng)可以將發(fā)射機(jī)側(cè)的天線分組為共面極化的組與交叉極化的組(例如，水平極化與垂直極化)并且在接收機(jī)側(cè)進(jìn)行同樣地分組時(shí)，可以出現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)。正如可以對(duì)天線或?qū)舆M(jìn)行重新排序而不失一般性一樣，不應(yīng)該將預(yù)編碼器矩陣的行和列的置換視為不同的結(jié)構(gòu)。任何系統(tǒng)，只要其有效信道矩陣可以寫成塊對(duì)角形式，就可以從這種碼本結(jié)構(gòu)中受益。碼本也可以包含額外的不是塊對(duì)角的預(yù)編碼器元素。這對(duì)于使預(yù)編碼器與一時(shí)不是塊對(duì)角的有效信道的實(shí)現(xiàn)相匹配來說是有益的。

現(xiàn)在，將參照?qǐng)D4中示出的流程圖對(duì)根據(jù)一些實(shí)施方式的在第一節(jié)點(diǎn)100中使通過有效信道向第二節(jié)點(diǎn)120進(jìn)行的多天線發(fā)送自適應(yīng)的方法的步驟進(jìn)行說明。有效信道具有多個(gè)輸入以及至少一個(gè)輸出，例如與第一節(jié)點(diǎn)100中的多個(gè)發(fā)射天線以及第二節(jié)點(diǎn)120中的至少一個(gè)接收天線相對(duì)應(yīng)。從上述的數(shù)據(jù)模型中已經(jīng)明顯的，有效信道h不僅包括物理信道而且還包括第一節(jié)點(diǎn)100中的發(fā)射機(jī)中的預(yù)編碼操作之后的任意附加的處理的作用(例如，發(fā)送濾波器)。同樣地，有效信道也包括第二節(jié)點(diǎn)120中的接收機(jī)的部分(例如，接收濾波器)。在一些實(shí)施方式中，使發(fā)送適應(yīng)于塊對(duì)角的有效信道。該方法可應(yīng)用于通過任何有效信道矩陣實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)送的適應(yīng)。在其中使用了有意的塊對(duì)角有效信道矩陣的實(shí)施方式中，使發(fā)送適應(yīng)于有意的塊對(duì)角有效信道矩陣。這是非常具有優(yōu)勢(shì)的，這是由于1)沒有將發(fā)送能量浪費(fèi)在對(duì)于第二節(jié)點(diǎn)中的接收機(jī)來說沒有用處的有意的塊對(duì)角有效信道的輸入上，2)發(fā)送是這樣進(jìn)行的，即，不將應(yīng)該由有意的塊對(duì)角的有效信道分隔開來的符號(hào)流/層混合起來。

在一些實(shí)施方式中，第一節(jié)點(diǎn)100包括多天線系統(tǒng)，該多天線系統(tǒng)具有用于與第二節(jié)點(diǎn)120進(jìn)行無線通信的交叉極化天線的天線設(shè)置，其中第二節(jié)點(diǎn)120同樣使用交叉極化的天線設(shè)置以接收從第一節(jié)點(diǎn)100發(fā)送的信號(hào)。

交叉極化的天線設(shè)置形成了有意的塊對(duì)角的有效信道矩陣。何時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況一個(gè)具體的例子是當(dāng)在第一節(jié)點(diǎn)100中使用的兩種正交極化方向與在第二節(jié)點(diǎn)120中的兩種極化方向相匹配時(shí)，例如，在第一節(jié)點(diǎn)以及第二節(jié)點(diǎn)中使用了兩個(gè)水平與垂直極化天線對(duì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這種情況。

除了物理信道以外，有效信道可包括預(yù)編碼操作的后續(xù)的處理階段以及在第二節(jié)點(diǎn)120中的可能的處理階段(例如，發(fā)送和接收濾波器)。在一些實(shí)施方式中，有效信道的輸出的數(shù)量至少是兩個(gè)。該方法包括以下步驟：

401.第一節(jié)點(diǎn)獲得至少一個(gè)符號(hào)流。該符號(hào)流是打算通過有效信道發(fā)送到第二節(jié)點(diǎn)120的。在一些實(shí)施方式中，有效信道包括兩個(gè)以上的輸入。這種情況下，就選擇符號(hào)流的數(shù)量以與有效信道的特性相匹配而言，這個(gè)步驟涉及進(jìn)行傳輸秩自適應(yīng)。

402.這個(gè)步驟是可選的。在一些實(shí)施方式中，第一節(jié)點(diǎn)100從第二節(jié)點(diǎn)120接收信道信息。一般來說，信道信息是在統(tǒng)計(jì)上與有效信道相關(guān)的量。信道信息的例子包括信道估計(jì)、量化的信道估計(jì)、預(yù)編碼器推薦等。特別地，所接收的信道信息可以是第二節(jié)點(diǎn)120推薦第一節(jié)點(diǎn)100使用的預(yù)編碼矩陣。在一些實(shí)施方式中，信道信息包括信道估計(jì)，第一節(jié)點(diǎn)100可以使用該信道估計(jì)以確定用于發(fā)送的合適的預(yù)編碼器。

403.在這個(gè)步驟中，第一節(jié)點(diǎn)100確定具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣。

在一些實(shí)施方式中，通過確定可使預(yù)計(jì)吞吐量或相關(guān)指標(biāo)最大的預(yù)編碼器矩陣(例如，從碼本中選擇這個(gè)意義上的最佳的預(yù)編碼器矩陣)而基于發(fā)送步驟中預(yù)計(jì)的吞吐量最大而執(zhí)行這個(gè)步驟。這還適合于提高系統(tǒng)的實(shí)際吞吐量/性能。

在另外一些實(shí)施方式中，這個(gè)步驟是基于第二節(jié)點(diǎn)120在從第一節(jié)點(diǎn)100接收發(fā)送時(shí)可看到的信噪比最大而執(zhí)行的。這種提高信噪比的方式還適合于提高系統(tǒng)的總體性能并且可以最終地用于提高吞吐量。

在一些實(shí)施方式中，第一節(jié)點(diǎn)包括碼本。在這種情況下，通過從碼本中選擇預(yù)編碼矩陣可以執(zhí)行這個(gè)步驟。

碼本可包括多個(gè)單獨(dú)的預(yù)編碼矩陣，針對(duì)從例如表1中可看到的各個(gè)可能的傳輸秩中的對(duì)應(yīng)的傳輸秩。在一些實(shí)施方式中，對(duì)于各傳輸秩，碼本180中的大部分預(yù)編碼器矩陣是塊對(duì)角的。

也可以將這個(gè)確定預(yù)編碼矩陣的步驟的執(zhí)行建立在對(duì)在反向鏈路中所執(zhí)行的測(cè)量(即，在第一節(jié)點(diǎn)100中對(duì)所接收的源自第二節(jié)點(diǎn)120的發(fā)送的信號(hào)的測(cè)量)的確定，和/或利用信道的互反性(channelreciprocityproperty)的基礎(chǔ)上。信道互反性意味著信道或信道的特定屬性在前向(從第一節(jié)點(diǎn)100到第二節(jié)點(diǎn)120)鏈路與反向(從第二節(jié)點(diǎn)120到第一節(jié)點(diǎn)100)鏈路中相似。對(duì)反向鏈路的測(cè)量可包括信道估計(jì)。

在一些實(shí)施方式中，第一節(jié)點(diǎn)100在可選的步驟402中從第二節(jié)點(diǎn)120接收了信道信息。在這些實(shí)施方式中，這個(gè)確定預(yù)編碼矩陣的步驟是基于從第二節(jié)點(diǎn)120接收的信道信息來執(zhí)行的。

404.第一節(jié)點(diǎn)100以所確定的預(yù)編碼矩陣對(duì)至少一個(gè)符號(hào)流進(jìn)行預(yù)編碼。

405.之后，第一節(jié)點(diǎn)100通過有效信道向第二節(jié)點(diǎn)120發(fā)送至少一個(gè)預(yù)編碼的符號(hào)流。在一些實(shí)施方式中，在第一節(jié)點(diǎn)100中發(fā)送預(yù)編碼的至少一個(gè)符號(hào)流是使用具有交叉極化的天線設(shè)置的多天線系統(tǒng)來進(jìn)行的，而在第二節(jié)點(diǎn)120中接收經(jīng)預(yù)編碼的至少一個(gè)符號(hào)流是通過使用多天線系統(tǒng)來執(zhí)行的，該多天線系統(tǒng)產(chǎn)生了有意的塊對(duì)角有效信道矩陣。

為了執(zhí)行以上方法的步驟，第一節(jié)點(diǎn)100包括圖5中示出的裝置500。如上所述，第一節(jié)點(diǎn)100與第二節(jié)點(diǎn)120包括在無線通信系統(tǒng)110中。

第一節(jié)點(diǎn)100被設(shè)置成使通過有效信道到第二節(jié)點(diǎn)120的傳輸自適應(yīng)。有效信道具有多個(gè)輸入和至少一個(gè)輸出。在一些實(shí)施方式中，有效信道的輸出的數(shù)量至少是兩個(gè)。

第一節(jié)點(diǎn)裝置500包括獲得單元510，該獲得單元510被配置成獲得至少一個(gè)符號(hào)流。在一些實(shí)施方式中，有效信道包括兩個(gè)以上的輸入。在該情況下，獲得單元510被進(jìn)一步配置成執(zhí)行傳輸秩自適應(yīng)，即選擇符號(hào)流的數(shù)量以與有效信道的特性相匹配。

第一節(jié)點(diǎn)裝置500包括確定單元520，該確定單元520被配置成確定具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣。

在一些實(shí)施方式中，確定單元520被進(jìn)一步配置成基于發(fā)送的預(yù)計(jì)吞吐量最大來確定預(yù)編碼矩陣。

在一些實(shí)施方式中，確定單元520被進(jìn)一步配置成基于第二節(jié)點(diǎn)120在從第一節(jié)點(diǎn)100接收發(fā)送時(shí)經(jīng)受的信噪比取最大來確定預(yù)編碼矩陣。

確定單元520可被進(jìn)一步配置成基于執(zhí)行發(fā)送時(shí)第二節(jié)點(diǎn)120接收到的信噪比取最大來確定預(yù)編碼矩陣。

在一些實(shí)施方式中，確定單元520可進(jìn)一步被配置成從碼本180中選擇預(yù)編碼矩陣。在一些實(shí)施方式中，碼本包括針對(duì)各個(gè)可能的傳輸秩中的對(duì)應(yīng)的傳輸秩的單獨(dú)的預(yù)編碼矩陣。在一些實(shí)施方式中，對(duì)于每個(gè)傳輸秩，碼本180中的大部分的預(yù)編碼器矩陣是塊對(duì)角的。

在一些實(shí)施方式中，確定單元520被進(jìn)一步配置成將該確定建立在反向鏈路上的測(cè)量和/或?qū)π诺阑シ葱缘睦玫幕A(chǔ)上。在反向鏈路上的測(cè)量可包括信道估計(jì)。

第一節(jié)點(diǎn)裝置500進(jìn)一步包括預(yù)編碼單元300，該預(yù)編碼單元300被配置成利用確定的預(yù)編碼矩陣對(duì)至少一個(gè)符號(hào)流進(jìn)行預(yù)編碼。

第一節(jié)點(diǎn)裝置500還包括發(fā)送單元540，該發(fā)送單元540被配置成通過有效信道向第二節(jié)點(diǎn)120發(fā)送預(yù)編碼的至少一個(gè)符號(hào)流。

第一節(jié)點(diǎn)裝置500可包括接收單元550，該接收單元550被配置成從第二節(jié)點(diǎn)120接收信道信息。

確定單元520可被進(jìn)一步配置成基于從第二節(jié)點(diǎn)120接收的信道信息來確定預(yù)編碼矩陣。

所接收的信道信息可以是推薦的預(yù)編碼矩陣。在一些實(shí)施方式中，信道信息包括信道估計(jì)。

在一些實(shí)施方式中，發(fā)送的至少一個(gè)經(jīng)預(yù)編碼的符號(hào)流適應(yīng)于塊對(duì)角有效信道。

在一些實(shí)施方式中，在第一節(jié)點(diǎn)100中對(duì)預(yù)編碼的至少一個(gè)符號(hào)流進(jìn)行的發(fā)送被設(shè)置成使用包括在第一節(jié)點(diǎn)100中的具有交叉極化的天線設(shè)置的多天線系統(tǒng)來進(jìn)行，并且其中，在第二節(jié)點(diǎn)120中對(duì)預(yù)編碼的至少一個(gè)符號(hào)流進(jìn)行接收被設(shè)置成通過使用包括在第二節(jié)點(diǎn)120中的多天線系統(tǒng)來執(zhí)行，這兩個(gè)多天線系統(tǒng)形成了有意的塊對(duì)角有效信道。

現(xiàn)在，將參照?qǐng)D6中示出的流程圖對(duì)根據(jù)一些實(shí)施方式的使無線通信系統(tǒng)110中通過有效信道到第二節(jié)點(diǎn)120的多天線發(fā)送自適應(yīng)的第二節(jié)點(diǎn)120中的方法的步驟進(jìn)行說明。有效信道具有多個(gè)輸入以及至少一個(gè)輸出。在一些實(shí)施方式中，使發(fā)送適應(yīng)于塊對(duì)角有效信道。

在一些實(shí)施方式中，第二節(jié)點(diǎn)120包括多天線系統(tǒng)，該多天線系統(tǒng)具有用于與第一節(jié)點(diǎn)100進(jìn)行無線通信的交叉極化天線的天線設(shè)置，其中第一節(jié)點(diǎn)100同樣使用交叉極化的天線設(shè)置以發(fā)送第二節(jié)點(diǎn)120所接收的信號(hào)。交叉極化的天線設(shè)置形成了有意的塊對(duì)角的有效信道。何時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況的一個(gè)具體的例子是當(dāng)在第一節(jié)點(diǎn)100中使用的兩種正交極化方向與在第二節(jié)點(diǎn)120中的兩種極化方向相匹配，例如，在第一節(jié)點(diǎn)以及第二節(jié)點(diǎn)中使用了兩個(gè)水平與垂直極化天線對(duì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這種情況。該方法包括以下步驟：

601.第二節(jié)點(diǎn)120選擇具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣。

在一些實(shí)施方式中，這個(gè)步驟是基于對(duì)接收來自第一節(jié)點(diǎn)100的至少一個(gè)預(yù)編碼的符號(hào)流的發(fā)送的步驟中的預(yù)計(jì)吞吐量最大而執(zhí)行的。

這個(gè)步驟也可以基于第二節(jié)點(diǎn)120在下一個(gè)步驟603從第一節(jié)點(diǎn)100接收至少一個(gè)預(yù)編碼的符號(hào)流時(shí)要接收的信噪比最大而執(zhí)行的。

在一些實(shí)施方式中，可以通過對(duì)基于可行的一組編碼器矩陣的與性能相關(guān)的準(zhǔn)則函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化來執(zhí)行這個(gè)步驟。為了提高實(shí)際性能，將選擇由與性能相關(guān)的準(zhǔn)則函數(shù)所測(cè)量的給出最高性能的預(yù)編碼器矩陣。

在一些實(shí)施方式中，通過從碼本中選擇預(yù)編碼矩陣執(zhí)行這個(gè)步驟?？梢园凑张c上述的第一節(jié)點(diǎn)100中的方法相同的方式來執(zhí)行。

在一些實(shí)施方式中，碼本包括針對(duì)各個(gè)可能的傳輸秩中的對(duì)應(yīng)的傳輸秩的單獨(dú)的預(yù)編碼矩陣。同樣可以按照與上述的第一節(jié)點(diǎn)100中的方法相同的方式來執(zhí)行。

在一些實(shí)施方式中，對(duì)于每個(gè)傳輸秩，碼本180中的大部分的預(yù)編碼器矩陣是塊對(duì)角的。

602.在這個(gè)步驟中，第二節(jié)點(diǎn)120向第一節(jié)點(diǎn)100發(fā)送所選擇的預(yù)編碼矩陣。

603.之后第二節(jié)點(diǎn)120接收通過有效信道從第一節(jié)點(diǎn)100發(fā)送的至少一個(gè)預(yù)編碼符號(hào)流。接收的至少一個(gè)符號(hào)流是以在第一節(jié)點(diǎn)100中所確定的預(yù)編碼矩陣來預(yù)編碼的。

如上所述，可以使用具有交叉極化天線設(shè)置的多天線系統(tǒng)來執(zhí)行在第一節(jié)點(diǎn)100中對(duì)預(yù)編碼的至少一個(gè)符號(hào)流的發(fā)送，而通過使用多天線系統(tǒng)可以執(zhí)行在第二節(jié)點(diǎn)120中對(duì)預(yù)編碼的至少一個(gè)符號(hào)流的接收，這些多天線系統(tǒng)產(chǎn)生了有意的塊對(duì)角有效信道矩陣。

為了執(zhí)行以上的方法的步驟，第二節(jié)點(diǎn)120包括圖7中示出的裝置700。如上所述，第二節(jié)點(diǎn)120被設(shè)置成通過有效信道從第一節(jié)點(diǎn)100接收多天線發(fā)送。有效信道具有多個(gè)輸入以及至少一個(gè)輸出。第一節(jié)點(diǎn)100與第二節(jié)點(diǎn)120包括在無線通信系統(tǒng)110中。

第二節(jié)點(diǎn)裝置700包括選擇單元710，該選擇單元710被配置成選擇具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣。

選擇單元710可被進(jìn)一步配置成將對(duì)預(yù)編碼矩陣的選擇建立在從第一節(jié)點(diǎn)100接收的發(fā)送的預(yù)定吞吐量最大的基礎(chǔ)上。

在一些實(shí)施方式中，選擇單元710可被進(jìn)一步配置成將對(duì)預(yù)編碼矩陣的選擇建立在第二節(jié)點(diǎn)120從第一節(jié)點(diǎn)100接收至少一個(gè)預(yù)編碼的符號(hào)流時(shí)將接收到的信噪比最大的基礎(chǔ)上。

選擇單元710可進(jìn)一步配置成從碼本190選擇預(yù)編碼矩陣。在一些實(shí)施方式中，碼本包括針對(duì)各個(gè)可能的傳輸秩中的對(duì)應(yīng)的傳輸秩的單獨(dú)的預(yù)編碼矩陣。碼本190可包括針對(duì)各個(gè)可能的傳輸秩中的對(duì)應(yīng)的傳輸秩的單獨(dú)的預(yù)編碼矩陣。在一些實(shí)施方式中，對(duì)于每個(gè)傳輸秩，碼本180中的大部分的預(yù)編碼器基站都是塊對(duì)角的。

在一些實(shí)施方式中，選擇單元710被進(jìn)一步設(shè)置成優(yōu)化基于可行的一組預(yù)編碼器矩陣的與性能相關(guān)的準(zhǔn)則函數(shù)。

第二節(jié)點(diǎn)裝置700還包括發(fā)送單元720，該發(fā)送單元720被設(shè)置成向第一節(jié)點(diǎn)100發(fā)送選擇的預(yù)編碼矩陣。

第二節(jié)點(diǎn)裝置700還包括接收單元730，該接收單元730被設(shè)置成通過有效信道接收從第一節(jié)點(diǎn)100發(fā)送的至少一個(gè)預(yù)編碼的符號(hào)流。接收到的至少一個(gè)符號(hào)流是在第一節(jié)點(diǎn)100中以所確定的預(yù)編碼矩陣預(yù)編碼的。

在一些實(shí)施方式中，使所發(fā)送的至少一個(gè)預(yù)編碼的符號(hào)流適應(yīng)于塊對(duì)角有效信道矩陣。

在一些實(shí)施方式中，在第一節(jié)點(diǎn)100中對(duì)預(yù)編碼的至少一個(gè)符號(hào)流進(jìn)行的發(fā)送被設(shè)置成使用包含在第一節(jié)點(diǎn)100中的具有交叉極化天線設(shè)置的多天線系統(tǒng)來執(zhí)行，其中在第二節(jié)點(diǎn)120中對(duì)預(yù)編碼的至少一個(gè)符號(hào)流進(jìn)行的接收被設(shè)置成通過使用包含在第二節(jié)點(diǎn)120中的多天線系統(tǒng)來執(zhí)行，這些多天線系統(tǒng)形成了有意的塊對(duì)角有效信道矩陣。

通過以下方式可以對(duì)本方法的一些實(shí)施方式進(jìn)行說明。一種方法包括在具有n×n個(gè)天線的mimo發(fā)射機(jī)中對(duì)與波束成形矩陣相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)碼本元素進(jìn)行確定。天線被分組為交叉極化的天線組。該方法包括選擇具有塊對(duì)角結(jié)構(gòu)的預(yù)編碼矩陣的步驟。

可以更一般地把對(duì)多天線系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)編碼描述為將向量值承載信息信號(hào)乘以預(yù)編碼器矩陣，在本文中，向量值承載信息信號(hào)被稱為符號(hào)流或符號(hào)流們(symbolsstreams)。可以將后者另選地稱為層或多層。

可以通過一個(gè)或更多個(gè)處理器(諸如圖5中示出的第一節(jié)點(diǎn)裝置500中的處理器560或圖7中示出的第二節(jié)點(diǎn)裝置700中的處理器740)與執(zhí)行本解決方案的功能的計(jì)算機(jī)程序代碼一起來實(shí)現(xiàn)使從第一節(jié)點(diǎn)100通過有效信道到第二節(jié)點(diǎn)120發(fā)送自適應(yīng)的機(jī)制。還可以將上面所提到的程序代碼作為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來提供，例如，以承載了數(shù)據(jù)程序代碼的數(shù)據(jù)載體的形式來提供，當(dāng)程序代碼被載入第一節(jié)點(diǎn)100或第二節(jié)點(diǎn)120中時(shí)，程序代碼執(zhí)行本解決方案。這種數(shù)據(jù)載體的一種形式是cdrom盤。然而，諸如存儲(chǔ)棒的其它數(shù)據(jù)載體也是可行的。此外，還可以將計(jì)算機(jī)程序代碼作為純粹的程序代碼在服務(wù)器上加以提供，并且可遠(yuǎn)程地將計(jì)算機(jī)程序代碼下載到第一節(jié)點(diǎn)100或第二節(jié)點(diǎn)120。

當(dāng)使用術(shù)語“包含”或“包括”時(shí)，應(yīng)該將該術(shù)語理解為非限制性的，即，意味著“至少含有”。

本發(fā)明不受到上面所述的優(yōu)選實(shí)施方式的限制。可以使用各種替代、變型以及等同的方式。因此，本發(fā)明的范圍不受到以上實(shí)施方式的限制，而是由所附的權(quán)利要求來限定。