[發明專利]在多用戶多天線通信系統中發送/接收數據的設備及方法

有效

• 申請號: 200680038396.2
• 申請日: 2006-10-17
• 公開（公告）號: CN101288244A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 戴維·馬扎雷塞;蔡贊秉
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 戎志敏

技術領域

本發明總體涉及一種用于在多用戶多天線通信系統中發送/接收數據的設備及方法。具體地，本發明涉及一種數據發送設備及方法，用于利用改進方案計算發送機的發送(TX)濾波器，以及利用單向信道探測方案向接收機發送計算的TX濾波器；以及涉及一種數據接收設備及方法，用于通過信道接收TX濾波器，并使用接收到的TX濾波器與信道矩陣的乘積作為接收(RX)濾波器。

背景技術

對多輸入多輸出(MIMO)信道的研究已經進行了十幾年。另外，對多用戶多天線通信系統的研究也在進行中。在發送機中使用多天線提高了譜效率，此外在接收機中使用多天線也提高了譜效率。對多用戶多天線通信系統的研究旨在將上述事實應用到多用戶通信系統。

MIMO通信系統在發送機與單用戶之間建立多鏈路，由此提高譜效率。在MIMO通信系統中，一次只能有一個用戶可以訪問信道資源(例如，子載波、擴頻因子，及小區扇區)中的給定資源。也就是說，MIMO鏈路(即，獨立數據流)在給定時間存在于發送機與僅僅一個接收機之間。另一方面，多用戶多天線通信系統允許多個用戶(終端)同時訪問相同的資源，并在發送機與多個用戶接收機之間出現獨立的數據流。將用于此的多路復用方案稱為“多用戶空間多路復用(SM)”。

圖1是多用戶多天線通信系統的示意性框圖，其中在具有多個TX天線的發送機及其中的每一個都具有多個RX天線的多個接收機之間執行通信。

參照圖1，基站(BS)的具有N個TX天線(簡單地表示為“N?TX天線”)的發送機110與K個用戶接收機120、130及140(其中的每一個都具有多個RX天線)進行通信。發送機110通過使用多用戶SM方案向接收機120、130及140發送獨立數據流。

MIMO廣播信道(多用戶多天線通信信道的示例)是蜂窩網絡的下行鏈路(DL)信道，在該蜂窩網絡中，基站(發送機)使用多個TX天線。

在M.Costa，“Writing?On?Dirty?Paper”，IEEE?Transactions?onInformation?Theory，Vol.29，No.3；pp.439-441，May?1983中公開了用于蜂窩系統中的MIMO廣播信道的理論方案的示例。然而，因為該理論方案基于發送機和每一個用戶接收機都確切地知道所有用戶接收機的信道的假設，因此該理論方案是不切實際的。另外，因此上述理論方案使用非線性預編碼技術，因此其非常復雜。

圖2是多用戶多天線通信系統的框圖，其中一個發送機使用多個TX天線和一個TX濾波器，并且多個接收機中的每一個都使用多個RX天線和一個RX濾波器。對于實際的通信，發送機使用一個TX濾波器，以及每一個接收機都使用一個RX濾波器。

參照圖2，發送機包括分別與TX濾波器M₁、M_k、...、M_n結合的SM?TX濾波器210、220及230。同樣地，接收機分別包括分別與RX濾波器W₁、W_k、...、W_n結合的SM?RX濾波器240、250及260。

在Lai-U?Choi?and?Ross?D.Murch，“A?Transmit?PreprocessingTechnique?for?Multiuser?MIMO?Systems?Using?a?DecompositionApproach”，IEEE?Transactions?on?Wireless?Communications，Vol.2，No.4，pp.773-786，July?2003中公開的多用戶SM方案基于以下假設：某一實體(終端)知道所有用戶(終端)的信道矩陣并且可以計算用于優化通信性能的TX/RX濾波器。

然而，所公開的多用戶SM方案沒有提到哪一個實體可以計算TX/RX濾波器以及如何將計算的TX/RX濾波器信息(知識)從發送機發送到接收機。如果關于發送機與接收機之間的各個信道矩陣的信息(知識)對接收機可用，則將其稱為“全局信道信息(知識)”。然而，這些在實際系統中是不可能的。