組合了對無線信號的循環延遲分集和預編碼的方法和系統的製作方法

2023-05-27 18:44:11 2

專利名稱：組合了對無線信號的循環延遲分集和預編碼的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明一般地涉及無線通信系統、裝置、軟體和方法，更具體地說，涉及用於將預編碼和與之相關聯的循環延遲分集組合起來的機制和技術。

背景技術：
無線電話最初是設計用於語音通信。隨著消費電子行業的日漸成熟和處理器能力的提高，越來越多的裝置可以使得能夠在各裝置之間進行數據的無線發送，並且越來越多的應用可以基於這樣發送的數據而運行。需要特別注意的是網際網路和區域網(LAN)。這兩項創新使得多個用戶和多個裝置能夠在不同裝置和不同裝置類型之間進行通信和數據交換。隨著這些裝置和能力的出現，用戶(商務用戶和家庭用戶)發現需要從移動位置發送數據以及語音。
支持該語音和數據發送的基礎設施和網絡具有類似的演進。諸如文本消息的有限數據應用被引入到例如全球移動通信系統(GSM)的所謂「2G」系統。在加入了通用分組無線業務(GPRS)的GSM中，無線通信系統上的分組數據變得更為有用。3G系統和由通用陸地無線接入(UTRA)標準引入的甚至更高帶寬的無線通信使得類似網上衝浪的應用更容易由數百萬用戶接入(並且具有容許度更好的延遲)。
即使隨著網絡製造商推出新的網絡設計，向最終用戶提供更大數據吞吐量的未來系統也正討論和開發之中。例如，所謂3GPP長期演進(LTE)標準化計劃目的是為未來數十年的無線通信提供技術基礎。關於LTE系統另外需要注意的是它們將利用正交頻分復用(OFDM)作為發送格式來提供下行鏈路通信(即，發送方向從網絡到移動終端)，並且將利用單載波頻分多址接入(FDMA)提供上行鏈路通信(即，發送方向從移動終端到網絡)。
LTE的另一有趣特徵是它在發射端和接收端均支持多天線。這使得能夠對幾種不同的技術提供支持(leverage)，以提高接收到的無線信號的質量和/或數據率。這些技術包括例如抗衰落分集(例如，空間分集)，使整體天線波束成形以最大化目標方向上的增益(波束成形)，以及可以看作是多並行「信道」的生成以提高帶寬利用(空間復用或多輸入多輸出(MIMO))。
預編碼是與多天線發送相結合使用的流行技術。預編碼的基本原理是在天線上混合併分布調製符號，可能同時還考慮當前信道條件。預編碼可以通過例如使承載了包含有調製符號的符號矢量的信息乘以被選擇匹配該信道的矩陣來實現。從而符號矢量序列形成一組並行符號流，並且各符號流被稱為「層」。因此，取決於具體實現中對預編碼器的選擇，一個層可以直接對應於特定天線或者一個層可以通過預編碼器映射而分布到幾個天線上。
循環延遲分集(CDD)是開環預編碼的一種形式，其中，有意使預編碼矩陣在發送(或系統)帶寬內隨著頻率變化。典型地，這通過對不同的天線引入不同的循環時延來實現，或者通過改變從不同天線發送的信號的相位來實現。這種相移意味著與原始信道相比，包括真實信道和CDD預編碼的有效信道隨著頻率更快地變化。通過在頻率上來分布發送，這種人為誘導的頻率選擇性在實現頻率分集方面是有用的。
在高速率多天線發送的上下文中要考慮的無線信道狀況的多個重要特徵之一即所謂信道的秩。通常來說，信道的秩可以從1變到發射天線和接收天線的數量的最小值。例如，以4×2系統為例，即以具有四個發射天線和兩個接收天線的系統為例，信道的秩最大為2。與特定連接相關聯的信道的秩隨著快速衰落對信道係數的改變而在時間和頻率上發生變化。此外，信道的秩(也稱為發送秩)確定了能夠同時成功發送多少個層。例如，如果信道的秩在發送兩個層時為1，則很有可能的是與這兩個層相對應的兩個信號將有極大幹擾使得這兩個層在接收器處都被錯誤地檢測。與預編碼相結合，使發送適應於信道的秩涉及力爭使用與信道的秩相同數量的層。
圖1例示了用於將CDD和可能信道相關的預編碼組合起來的發送結構108。其中，由發射器創建的各層110將承載了調製符號的信息流提供給基於CDD的預編碼器112作為符號矢量序列114。CDD預編碼器112將其中例示的兩個矩陣116和118應用於各進來的符號矢量，以執行預編碼過程。更具體地說，CDD預編碼器112首先將矩陣

118應用於符號矢量114，然後應用於對角CDD矩陣116。

矩陣118為(可能經過縮放的)單位矩陣的列子集，r表示發送秩，而NT為發送裝置中的發射天線的數量。符號Ak×l是指具有k行和l列的矩陣A。對角CDD矩陣116沿著對角線具有非零值，這些非零值包括由參數k作索引的可能是頻率的函數的天線相移值θ。如果OFDM用於發送，則k例如可以表示子載波索引或者緊密相關的數據資源單元索引(其排除了包含參考符號的資源單元)。還應當注意到，k可以是OFDM中資源單元在資源網格上的位置的更任意的函數。然後輸出所得到的經過預編碼的調製符號矢量，以用於例如在經由天線122(也稱為天線埠)發送之前進行資源映射和OFDM調製120。
可以以多種方式利用圖1中例示的發送結構108。例如，一種選擇是利用固定的信道無關的具有與發送秩相對應的特定列數r的單位矩陣

118。單位矩陣118用於將各符號分布在所有天線122上，而對角CDD矩陣116改變(移位)各天線122的相位。這增加了各層110經歷的有效層的頻率選擇性，如上所述，這對於實現頻率分集(以及在使用頻域調度時的多用戶分集)可能是有用的。
然而，存在與利用圖1中所示發送結構108來執行預編碼相關聯的某些問題。空間相關屬性作為k的函數而變化，並且這些變化需要變得更快，以便確保即使在窄帶發送上仍有足夠頻率分集。這使得接收器難以估計源於這種發送的幹擾的特性。發送結構108也未提供用於對天線埠的預編碼進行設計的足夠自由度。此外，考慮例如r＝1的秩為一的發送，發送結構108將內在地使用

矩陣118的一列以應用於進來的符號矢量114。該列例如(在兩個發射天線的情況下)將會等於[1，1]。因此，該列與對角CDD矩陣116一起形成頻率選擇性波束成形器，其可以周期性地在調度的帶寬上變化。其周期將取決於所選擇的相位變化的速度。然而，這種波束成形可能會有問題，因為如果MIMO信道在發射側是相關的，則在某些頻率下會發生嚴重的信號抵消。如果編碼速率在調度的帶寬上不是足夠地低，則這進而會導致通信錯誤。即使對於大於一的發送秩也會發生類似的抵消。因此，如果調度的帶寬佔據了前述波束成形器周期的相當大的一部分，則通常難以與發送結構108(及其預編碼技術)一起使用高編碼速率。然而，在使用大延遲CDD(即對應於頻域中的快速相移變化)時通常發生這種情況。
因此，希望提供避免前述問題和缺點的預編碼系統、方法、裝置和軟體。


發明內容
根據一個示例性實施方式，一種用於在無線信道上發送具有與信息信號相關聯的多個符號矢量的信息信號的方法包括以下步驟通過使所述符號矢量與以下矩陣相乘而對所述符號矢量進行預編碼，這些矩陣包括使所述符號矢量中的符號分散在所有虛擬發射天線上的單位矩陣的第一列子集、改變所述虛擬發射天線的相位的第二對角矩陣以及使發射能量分布在物理髮射天線上的第三預編碼矩陣；進一步處理所述經過預編碼的符號矢量，以生成所述信息信號；以及發送所述信息信號。
根據另一個示例性實施方式，一種用於在無線信道上發送具有與信息信號相關聯的多個符號矢量的信息信號的發射器包括多個物理髮射天線；處理器，其通過使所述符號矢量與以下矩陣相乘而對所述符號矢量進行預編碼並對所述經過預編碼的符號矢量進行進一步處理以生成所述信息信號，這些矩陣包括使所述符號矢量中的符號分散在所有虛擬發射天線上的單位矩陣的第一列子集、改變所述虛擬發射天線的相位的第二對角矩陣以及使發射能量分布在物理髮射天線上的第三預編碼矩陣；以及用於發送所述信息信號的發送鏈部件。
根據另一個示例性實施方式，提供了一種用於對接收到的信息信號進行均衡的方法，這些接收到的信息信號具有與之相關聯的多個符號矢量，該方法包括以下步驟通過使初始信道估計乘以多個矩陣而形成與所述接收到的信息信號相關聯的信道估計，所述多個矩陣包括單位矩陣的第一列子集、第二對角矩陣和第三預編碼矩陣；以及使用所述形成的信道估計對所述信息信號進行均衡。
根據另一個示例性實施方式，一種處理器通過使初始信道估計乘以多個矩陣來形成與接收到的信息信號相關聯的信道估計，所述多個矩陣包括單位矩陣的第一列子集、第二對角矩陣以及第三預編碼矩陣，並且其中，所述處理器使用所形成的信道估計而對接收到的信息信號進行均衡。



被結合進來並構成本說明書的一部分的附圖例示了一個或更多個實施方式，並與本說明書一起解釋這些實施方式。在附圖中 圖1例示了包括常規預編碼器的發送結構； 圖2例示了可以實現示例性實施方式的示例性LTE接入網； 圖3描繪了可以與示例性實施方式關聯的示例性LTE物理層信息信號處理； 圖4更詳細地示出了天線映射函數的一個示例； 圖5例示了包括根據一個示例性實施方式的預編碼器的發送結構； 圖6是其中能夠實現根據這些示例性實施方式的預編碼的一個示例性發送裝置的框圖； 圖7是例示了根據一個示例性實施方式的用於對信息信號進行發送的一種方法的流程圖； 圖8是其中能夠對根據這些示例性實施方式進行了預編碼的信號進行處理的一個示例性接收裝置的框圖；以及 圖9是例示了根據一個示例性實施方式的用於對接收的信息信號進行處理的一種方法的流程圖。

具體實施例方式 參照附圖對本發明的示例性實施方式進行以下說明。不同附圖中的相同標號指示相同或者類似部件。以下詳細描述並不是對本發明的限制。相反，本發明的範圍由所附權利要求書限定。
如上所述，當在與信道無關的矩陣118的上下文中考慮圖1中例示的發送結構108(更具體地說，CDD預編碼器112)的適用性時，其存在某些缺點。除背景技術部分中描述的問題外，如果與CCD相結合使用信道相關預編碼，則發送結構108會出現另一個問題。因為對角CDD矩陣116在本例中的信道相關預編碼矩陣118之前應用於符號矢量114，則預編碼矩陣118需要處理更具有頻率選擇性的有效信道(即，包括真實信道和所應用的CDD對角矩陣118)。為確保在這些環境中的有效預編碼方案，則與僅存在原始信道相比，預編碼器112必需以更精細的頻率粒度對代表矩陣118的部件進行切換。這進而可能導致實際上更高的信令開銷，因為用於對發送的符號進行預編碼的預編碼器部件通常以附加(開銷)信令的形式被接收器識別出來。
根據示例性的實施方式，這些問題通過提供不同發送結構來得以解決，其中，例如將附加(信道相關或信道無關)預編碼器部件應用於由CDD操作輸出的符號矢量，該CDD操作包括對如上所述的對角CDD矩陣和信道無關單位矩陣的列子集的應用。這可以通過例如圖5中的附圖標記附加矩陣515，其中在未來進行引用時，應當注意的是，應用了對角CDD矩陣之後的符號矢量被稱為虛擬天線。因此在以k作索引的資源上發送的作為結果的矢量x(k)可以寫作 其中，D(k)為第二對角CDD矩陣516，並且應強調的是第三預編碼矩陣515

對於不同k值也可能不同。參數l在這裡通常設置成等於發送秩r。這些示例性實施方式可以用於例如在真實信道的輸入端(即，輸出到天線埠)直接添加信道相關預編碼級，這進而使得CDD能夠與信道相關預編碼結合而無需更精細的預編碼粒度，因此節省了信令開銷。即使第三預編碼矩陣不是信道相關的，由該示例性實施方式指示的結構在為第三預編碼級選擇適當預編碼器方面提供了附加自由度，從而避免了與使用結構108相關聯的前述問題中的某些問題。
為了提供一些上下文以更詳細地討論根據這些示例性實施方式的組合CDD和預編碼，首先考慮圖2到圖4中例示的示例性無線通信系統。首先參照圖2中的無線接入網節點和接口，可以看出在LTE系統的上下文中提供了該特定示例。但是本發明並不限於適用於與LTE系統相關聯的發射器或發送，而是可以用於採用了多發射天線和預編碼的任何系統，包括但不限於寬帶碼分多址(WCDMA)、GSM、UTRA、E-UTRA、高速分組接入(HSPA)、UMB、WiMaX和其他系統、裝置和方法。然而，由於圖2中示例是以LTE形式提供，因此在空中接口上進行發送和接收的網絡節點稱為eNodeB，這裡示出了若干個eNodeB 200。
在空中接口的上下文中，各eNodeB 200負責向一個或更多個小區202發送信號並接收來自一個或更多個小區202的信號。各eNodeB包括多個天線，例如2個、4個或更多個發射天線，並處理包括但不限於針對這種信號的物理層的編碼、解碼、調製、解調、交織、解交織等的功能。注意，這裡所使用的術語「發射天線」具體意思是包括並且類屬於物理天線、虛擬天線和天線埠。eNodeB 200還負責很多與處理系統中的通信相關聯的更高級功能，例如包括對用戶進行調度、對判決進行切換等。想要更多的關於與其中可部署有這些示例性實施方式的LTE或其他系統相關聯的發射和接收功能的信息的有興趣的讀者可以參照由Elsevier公司2007年出版的作者Erik Dahlman等人的名稱為「3G Evolution-HSPA and LTE forMobile Broadband」的書，以引證方式將其公開內容合併進來。
但是，為簡要討論與下行鏈路中信號的發送(即，可能通過核心網203傳送到eNodeB 200，然後進入小區202，前往目標移動終端或移動臺，例如圖2中的MS 204)相關聯的基帶處理，考慮圖3。其中，兩個數據傳輸塊300正被處理以由eNodeB 200使用空間復用進行發送。在步驟302處插入要由接收器用於對錯誤進行檢測的循環冗餘校驗(CRC)位。在步驟304處對傳輸塊應用信道編碼，以向有效載荷數據提供對於無線信道造成的損害的保護。混合自動重傳請求(HARQ)步驟306用於從信道編碼器提供的代碼位塊提取代碼位或者重複該代碼位，以例如基於諸如指派的資源塊的數量、所選擇的調製方案和空間復用順序的之類各種準則來生成要在發送時間間隔(TTI)內發送的精確位集。
在步驟308，從HARQ塊輸出的碼字通過位層次的擾頻序列或掩碼進行擾頻(相乘)，這有助於接收端抑制對無線信號的幹擾。然後在步驟310應用所選擇的數據調製，例如，正交相移鍵控(QPSK)、16正交幅度調製(QAM)或64QAM，以將擾頻後的位塊轉換成調製符號的相應塊。然後在步驟312將這些調製符號映射到不同天線和/或不同天線埠。在LTE命名規則中，天線埠對應於特定下行鏈路參考信號的發送，該特定下行鏈路參考信號可以對應於或不對應於實際的物理天線。然後將在各天線(圖3中的1到n，例如，2、4、8、16)上要發送的符號映射到相應資源塊314上，並在由eNodeB 200進行發送之前發出以用於OFDM處理(未示出)。
在用於這些示例性實施方式的下行鏈路處理中特別感興趣的是天線映射步驟/方框312。天線映射過程可以進一步細分成對從調製方框310輸出的碼字進行的層映射和用於生成天線(或天線埠)映射符號的對所得到的符號矢量進行的預編碼，如圖4所示。其中，該示例提供了通過層映射功能400映射成三層的兩個碼字集。在圖4中例示了與這三個層相關聯的兩個符號矢量v1和v2。然後通過由預編碼功能402應用一個或者更多個預編碼矩陣(即通過一個或多個預編碼矩陣與進來的符號矢量的矩陣乘法)來對這些符號矢量進行預編碼。根據一個示例性實施方式，預編碼功能402可以應用三個不同的矩陣，下面將參照圖5進行描述。應當理解的是，圖4中選擇映射到三個層和四個天線完全是示例性的。如先前所述，層的數量的選擇將基於信道的秩(可能除其他準則之外)而不同，並且天線的數量在各系統中可以有所不同，或者甚至在系統內的發送裝置中有所不同。
圖5例示了根據示例性實施方式的能夠用於執行預編碼的預編碼器，例如針對上述塊312和402所述。其中，由發射器創建的各層510將調製符號流提供給基於CDD的預編碼器512作為符號矢量序列514。CDD預編碼器512將其中例示的三個矩陣515、516和518應用於各進來的符號矢量，以執行預編碼過程。更具體地說，根據本示例性實施方式的CDD預編碼器512首先將矩陣Ul×r518(其為可能經過縮放的單位l×l矩陣的列子集)應用於符號矢量514，然後應用對角CDD矩陣516，接著應用預編碼矩陣

515，得到先前在式(1)中給出的發送矢量。
矩陣518的列取自可能經過縮放的單位矩陣。單位矩陣展示出的特性是其逆矩陣等於所感興趣的單位矩陣的復共軛轉置矩陣。因此，矩陣518的列為正交並且等範數。首先應用的矩陣518用於使符號分散在各天線埠上。其次應用的CDD矩陣516具有對角矩陣的性質，即，在一個對角上的元素非零，並且其餘矩陣元素為零。該CDD矩陣516用於改變(移位)各天線或天線埠522的相位。第三應用的預編碼矩陣515用於將發送能量分布在各天線或天線埠上。這可以以信道無關方式或者至少部分地基於導致信道相關預編碼器操作的當前無線信道狀況來確定。如上所述，將這些矩陣應用於進來的符號矢量可以由發射器內的處理單元藉助於矩陣乘法來執行。
在本示例性實施方式中引入參數l作為用於執行預編碼的三個矩陣的大小參數，即，最後應用的預編碼矩陣515的列數、其次應用的對角CDD矩陣516的行數和列數以及首先應用的單位矩陣518的行數。因此，與圖1中例示的發送結構不同，執行根據本示例性實施方式的預編碼時涉及的矩陣的大小可能根據信道的發送秩(或者層數)針對給定發射器而動態變化，例如，單位矩陣518的行數可以與發射天線的數量不同。如前所述，參數l通常設置為等於發送秩r。通過對比，以上針對圖1而討論的矩陣116和118其大小固定為與執行預編碼的特定發射器相關聯的發射天線的數量。
更仔細觀察用於執行根據圖5中所示的本示例性實施方式的預編碼的三個矩陣，矩陣Ul×r518(類似於矩陣118)是(可能經過縮放的)單位矩陣的列子集，其中，l表示矩陣的行數，而r表示發送秩和列數。對角CDD矩陣516包括沿著對角線的exp(jθnk)元素，其中，θn代表與特定天線或者天線埠相關聯的相位值，而k為與特定資源單元相關聯的索引(例如，所有子載波的索引，或僅是承載數據的子載波而不是承載參考符號的子載波的索引)。矩陣

515是可以具有不同值例如用於以信道相關方式執行信道相關波束成形或預編碼的預編碼矩陣，在下面描述了該矩陣的一些示例，並且其大小為NT(發送裝置中發射天線/天線埠的數量)乘l。然後輸出所得到的預編碼調製符號矢量，以用於例如在經由天線522發送之前進行資源映射和OFDM調製520。
根據這些示例性實施方式，現在直接對MIMO信道矩陣應用預編碼矩陣515

這意味著，在例如信道相關預編碼的情況下，

可以「看到」不受任何潛在的CDD操作影響的真實信道。然後對角CDD矩陣和Ul×r能夠用來對包括真實信道和

的新的經過改善的有效信道執行CDD操作。另外可以適應性地改變行數l，使得僅在被視為對

的輸入的虛擬天線中執行CDD操作。
例如，對於發送秩為1(從而在這些示例涉及空間復用的情況下層數為1)，l可以設置為1，對角矩陣可以為1。並且

將是可能執行信道相關的波束成形的1列的矢量。如果對不同索引k使用不同

進行頻率相關預編碼是可能的。類似地，對於發送秩為2，l可以為2，Ul×r可以具有2列，而

可以是信道相關並且也有2列。然後對角矩陣與Ul×r一起對虛擬天線執行類似CDD的操作，意思是這兩層看到進而由真實信道形成的虛擬天線信道與

的混合。因此，三個矩陣515、516和518例如可以從下表中選擇
其中，變量a、b、c、d、e、f、g、h、k、l、m和n表示被選擇來提供上述功能和矩陣類型從而得到所謂預編碼器碼本的可能為複數的值。這些值的示例例如可以在標準規範3GPP TS 36.211 VI.3.1，(2007-08)中6.3.3.2部分找到。通過利用上述及圖5中所示的預編碼，對虛擬天線(天線埠)進行的波束成形使能量分散在指定子空間中，該子空間將發送能量集中到發送的目標接受者(例如，移動臺)。在例如從以更隨機的方式選擇預編碼器以避免使能量集中到任何特定方向的意義上，也能夠進行信道無關預編碼。
根據另一示例性實施方式，發送結構可以提供如下的預編碼，其中，預編碼矩陣515(即，

)被替代設置為固定信道和具有正交且等範數列的頻率無關的矩陣，對角CDD矩陣被設置為大小為NT×NT(即，等於發射天線的數量的方陣)，然後矩陣518 Ul×r可以是全一的單列矩陣。該示例性實施方式提供了另一形式的CDD，當在發射側出現相關衰落時其不會遭受到前述抵消問題的影響。
如上所述，這裡所述的發送處理技術可以用於諸如碼分多址接入(CDMA)系統、時分多址接入(TDMA)系統、頻分多址接入(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)系統、單載波FDMA(SC-FDMA)系統等的各種通信系統。發射器例如可以設置在無線基站、NodeB、eNodeB等中，以在下行鏈路無線信道上發送信息信號。或者，發射器例如可以設置在移動單元、終端裝置、用戶設備等中，以在上行鏈路無線信道上發送信息信號。與給出這些示例性實施方式的通信系統的具體類型無關，發送裝置通常包括圖6中一般性例示的元件。
其中，發射器包括多個物理髮射天線602，在本例中數量為四，儘管可以使用比四個發射天線更多或者更少的發射天線。物理髮射天線602經由發射(TX)鏈部件604連接到處理器606，發射(TX)鏈部件604可以包括濾波器、功率放大器等中的一個或更多個，這是本領域的技術人員可以理解的。處理器606與存儲器裝置608(還可能有未示出的其他裝置)相結合能夠用於例如藉助於其中存儲的軟體、附加硬體或者軟體和硬體的某種組合來執行上述針對圖3到圖5而討論的發送處理。因此，上述預編碼功能例如能夠通過執行來自存儲器裝置608的計算機可讀指令以執行上述針對圖5描述的矩陣乘法而以軟體形式實現。因此，顯而易見的是示例性實施方式還涉及軟體，例如存儲在計算機可讀介質上的程序代碼或指令，並且當這些程序代碼或指令由計算機、處理器等讀取時，執行與對按照上述方式預編碼的信息信號進行發送相關聯的特定步驟。在圖7的流程圖中例示了這種步驟的一個示例。
其中，在步驟700處，通過使符號矢量與第一單位矩陣、第二對角矩陣和第三預編碼矩陣相乘而對符號矢量進行預編碼，其中第一單位矩陣使符號矢量中的符號分散在各虛擬天線上，第二對角矩陣對虛擬發射天線的相位進行改變，而第三預編碼矩陣使發送分布在各發射天線上。在對符號矢量進行預編碼之後，可以在步驟702處對符號矢量進行進一步的處理以生成信息信號。儘管例如對於非OFDM系統而言可在預編碼操作的下遊可另選地執行其他處理，但這種附加信號處理可以包括使預編碼的符號映射到將通過這些發射天線中的至少一個而發送的資源塊，並對這些資源塊進行正交頻分復用(OFDM)。然後，在步驟704處，發送所得到的信息信號。
示例性實施方式還提供了對利用前述示例性預編碼實施方式發送的信號的接收側處理。在使用公共導頻(公共參考符號(RS))的系統中，接收器需要知道發送結構，以便能夠正確地對發送進行解碼。LTE是這種系統的一個示例，在該系統中，該發送模式是利用公共參考符號從而對UE是不透明的。因此，在接收側(例如，在UE)需要知曉所有涉及到的上述矩陣(即，W、D和U)以用於對信道進行均衡。例如，UE可以首先形成有效信道H_eff＝HWDU，其中，H是從公共RS獲得的信道估計，例如通過使用線性濾波器inv(H_eff^*H_eff)H_eff^*)而對該有效信道進行均衡，產生均衡矢量序列z(其被輸入到解調器)，產生編碼位的軟性值，這些編碼位的軟性值最終被輸入到例如turbo解碼器以產生對所發送的信息位的估計。
將會理解的是，存在大量用於對無線接收到的信息符號進行接收和解碼的實現方式，並且前述內容只是一個示例性實施方式。根據這些示例性實施方式的接收側處理基本都提供了對發射側所執行的處理的鏡像處理。接收器將利用其對發射器執行的預編碼的知悉來執行其信道估計/均衡功能。對於接收器方的這種知悉可以先驗地預定義，或者可以明確地作為發送信息的一部分而傳遞給接收器。
因此，圖8中例示了用於接收和處理經過如前所述預編碼的信息信號的示例性接收器800。其中，一個(或更多個)接收天線802接收在發射側處理期間經過預編碼的信息信號。在通過了一個或更多個接收(RX)鏈處理元件804(例如，濾波器、放大器等)之後，處理器806將會例如與存儲器裝置808中存儲的處理軟體一起通過利用其知悉的對這些信息信號執行的預編碼來處理所接收的信息信號以提取其中包含的信息，從而計算要在後續接收側處理中使用的信道估計。例如，如圖9的流程圖所示，用於對所接收到的信息信號進行均衡的方法包括以下步驟在步驟900處通過使初始信道估計乘以多個矩陣來形成與所接收到的信息信號相關聯的信道估計，所述多個矩陣包括單位矩陣的第一列子集、第二對角矩陣和第三預編碼矩陣；並且在步驟902處使用所形成的信道估計對信息信號進行均衡。
前面描述的示例性實施方式提供了例示和描述，但並不是要進行窮舉或者使本發明限於所公開的具體形式。根據以上教導或者從對本發明的實踐能夠作出或獲得修改和變更。例如，這些示例性實施方式還包括更一般形式的

和Ul×r矩陣，有可能的還會有更一般形式的CDD矩陣，例如不限於對角矩陣。所附權利要求書及其等同內容限定了本發明的範圍。
權利要求
1、一種用於在無線信道上發送具有與信息信號相關聯的多個符號矢量的信息信號的方法，該方法包括以下步驟
通過使所述符號矢量與以下矩陣相乘而對所述符號矢量進行預編碼(700)
單位矩陣的第一列子集(518)，其使所述符號矢量中的符號分散在所有虛擬發射天線上，
第二對角矩陣(516)，其改變所述虛擬發射天線的相位，以及
第三預編碼矩陣(515)，其使發射能量分布在物理髮射天線上，
進一步處理(702)所述經過預編碼的符號矢量，以生成所述信息信號，以及
發送(704)所述信息信號。
2、根據權利要求1所述的方法，其中，所述物理髮射天線是天線埠。
3、根據權利要求1到2中任一項所述的方法，其中，所述符號矢量首先乘以所述單位矩陣的第一列子集，然後乘以所述第二對角矩陣，再乘以所述第三預編碼矩陣。
4、根據權利要求1到3中任一項所述的方法，其中，當使用r個層進行發送時，所述第三預編碼矩陣具有l列，所述第二對角矩陣具有l行和l列，所述單位矩陣的第一列子集具有l行和r列，並且所述符號矢量具有r個元素。
5、根據權利要求1到4中任一項所述的方法，其中，當使用r個層進行發送時，所述第三預編碼矩陣具有r列，所述第二對角矩陣具有r行和r列，所述單位矩陣的第一列子集是具有r行和r列的單位矩陣，並且所述符號矢量具有r個元素。
6、根據權利要求1到5中任一項所述的方法，其中，所述進一步處理的步驟還包括以下步驟
使經過預編碼的符號映射到將經由所述發射天線中的至少一個發送的資源塊；以及
將所述資源塊分布在正交頻分復用(OFDM)型發送的資源單元網格上。
7、根據權利要求1到5中任一項所述的方法，其中，由所述第二對角矩陣引起的相移隨著如下參數而變化，該參數是用於發送特定符號矢量的資源單元的位置的函數。
8、根據權利要求7所述的方法，其中所述參數為子載波索引。
9、根據權利要求7所述的方法，其中所述參數為數據資源單元索引。
10、根據權利要求1到9中任一項所述的方法，其中，當在頻域中表示時，所述單位矩陣的第一列子集和所述第二對角矩陣一起展現出與用於空間復用的循環延遲分集(CDD)相同的結構。
11、根據權利要求1到10中任一項所述的方法，其中，所述第三預編碼矩陣執行信道相關預編碼。
12、一種用於在無線信道上發送具有與信息信號相關聯的多個符號矢量的信息信號的發射器，該發射器包括
多個物理髮射天線(602)；
處理器(606)，其通過使所述符號矢量與以下矩陣相乘而對所述符號矢量進行預編碼並對所述經過預編碼的符號矢量進行進一步處理以生成所述信息信號
單位矩陣的第一列子集(518)，其使所述符號矢量中的符號分散在所有虛擬發射天線上，
第二對角矩陣(516)，其改變所述虛擬發射天線的相位，以及
第三預編碼矩陣(515)，其使發射能量分布在所述物理髮射天線上；以及
用於發送所述信息信號的發送鏈部件(604)。
13、根據權利要求12所述的發射器，其中，所述物理髮射天線是天線埠。
14、根據權利要求12到13中任一項所述的發射器，其中，所述符號矢量首先乘以所述單位矩陣的第一列子集，然後乘以所述第二對角矩陣，再乘以所述第三預編碼矩陣。
15、根據權利要求12到14中任一項所述的發射器，其中，當使用r個層進行發送時，所述第三預編碼矩陣具有l列，所述第二對角矩陣具有l行和l列，所述單位矩陣的第一列子集具有l行和r列，並且所述符號矢量具有r個元素。
16、根據權利要求12到15中任一項所述的發射器，其中，當使用r個層進行發送時，所述第三預編碼矩陣具有r列，所述第二對角矩陣具有r行和r列，所述單位矩陣的第一列子集是具有r行和r列的單位矩陣，並且所述符號矢量具有r個元素。
17、根據權利要求12到16中任一項所述的發射器，其中，所述進一步處理的步驟還包括以下步驟
使經過預編碼的符號映射到將經由所述發射天線中的至少一個發送的資源塊；以及
將所述資源塊分布在正交頻分復用(OFDM)型發送的資源單元網格上。
18、根據權利要求12到16中任一項所述的發射器，其中，由所述第二對角矩陣引起的相移隨著如下參數而變化，該參數是用於發送特定符號矢量的資源單元的位置的函數。
19、根據權利要求18所述的發射器，其中所述參數為子載波索引。
20、根據權利要求18所述的發射器，其中所述參數為數據資源單元索引。
21、根據權利要求12到20中任一項所述的發射器，其中，當在頻域中表示時，所述單位矩陣的第一列子集和所述第二對角矩陣一起展示出與用於空間復用的循環延遲分集(CDD)相同的結構。
22、根據權利要求12到21中任一項所述的發射器，其中，所述第三預編碼矩陣執行信道相關預編碼。
23、一種用於對接收到的信息信號進行均衡的方法，這些接收到的信息信號具有與之相關聯的多個符號矢量，該方法包括以下步驟
通過使初始信道估計乘以多個矩陣而形成與所述接收到的信息信號相關聯的信道估計(900)，所述多個矩陣包括
單位矩陣的第一列子集(518)，
第二對角矩陣(516)，和
第三預編碼矩陣(515)，以及
使用所述形成的信道估計對所述信息信號進行均衡(902)。
24、根據權利要求23所述的方法，其中，所述單位矩陣的所述第一列子集用在對所述接收到的信息信號的發送處理中，以將所述符號矢量中的符號分散到所有虛擬發射天線上，
所述第二對角矩陣用在所述發送處理中以改變所述虛擬發射天線的相位，以及
所述第三預編碼矩陣用在所述發送處理中以使發射能量分布在各物理髮射天線上。
25、根據權利要求24所述的方法，其中，所述物理髮射天線是天線埠。
26、根據權利要求24到25中任一項所述的方法，其中，當使用r個層執行所述發送處理時，所述第三預編碼矩陣具有l列，所述第二對角矩陣具有l行和l列，所述單位矩陣的所述第一列子集具有l行和r列，並且所述符號矢量具有r個元素。
27、根據權利要求24到26中任一項所述的方法，其中，當使用r個層執行所述發送處理時，所述第三預編碼矩陣具有r列，所述第二對角矩陣具有r行和r列，所述單位矩陣的第一列子集是具有r行和r列的單位矩陣，並且所述符號矢量具有r個元素。
28、根據權利要求23到27中任一項所述的方法，其中，當在頻域中表示時，所述單位矩陣的所述第一列子集和所述第二對角矩陣一起展示出與用於空間復用的循環延遲分集(CDD)相同的結構。
29、根據權利要求23到28中任一項所述的方法，其中，所述第三預編碼矩陣執行信道相關預編碼。
30、一種處理器，其用於通過使初始信道估計乘以多個矩陣而形成與接收到的信息信號相關聯的信道估計，所述多個矩陣包括
單位矩陣的第一列子集(518)，
第二對角矩陣(516)，和
第三預編碼矩陣(515)，以及
其中，所述處理器(806)使用所述形成的信道估計而對所述接收到的信息信號進行均衡。
31、根據權利要求30所述的處理器，其中，所述單位矩陣的所述第一列子集用在對所述接收到的信息信號的發送處理中，以將所述符號矢量中的符號分散到所有虛擬發射天線上，
所述第二對角矩陣用在所述發送處理中以改變所述虛擬發射天線的相位，以及
所述第三預編碼矩陣用在所述發送處理中以使發射能量分布在各物理髮射天線上。
32、根據權利要求31所述的處理器，其中，所述物理髮射天線是天線埠。
33、根據權利要求31到32中任一項所述的處理器，其中，當使用r個層執行所述發送處理時，所述第三預編碼矩陣具有l列，所述第二對角矩陣具有l行和l列，所述單位矩陣的所述第一列子集具有l行和r列，並且所述符號矢量具有r個元素。
34、根據權利要求31到33中任一項所述的處理器，其中，當使用r個層執行所述發送處理時，所述第三預編碼矩陣具有r列，所述第二對角矩陣具有r行和r列，所述單位矩陣的第一列子集是具有r行和r列的單位矩陣，並且所述符號矢量具有r個元素。
35、根據權利要求30到34中任一項所述的處理器，其中，當在頻域中表示時，所述單位矩陣的所述第一列子集和所述第二對角矩陣一起展示出與用於空間復用的循環延遲分集(CDD)相同的結構。
36、根據權利要求30到35中任一項所述的處理器，其中，所述第三預編碼矩陣執行信道相關預編碼。
全文摘要
在發射器或收發器中，可通過使符號矢量與各種矩陣相乘來對信號進行預編碼。例如，可以使符號矢量與單位矩陣的第一列子集(518)、第二對角矩陣(516)以及第三預編碼矩陣(515)相乘，該單位矩陣的第一列子集(518)使符號矢量中的符號分散在虛擬天線上，該第二對角矩陣(516)改變虛擬發射天線的相位，而該第三預編碼矩陣(515)使發送分布在各發射天線上。
文檔編號H04B7/06GK101611568SQ200880004952
公開日2009年12月23日 申請日期2008年2月12日 優先權日2007年2月13日
發明者喬治·約恩格倫, 布·約蘭松 申請人:Lm愛立信電話有限公司