[發(fā)明專利]無(wú)線通信系統(tǒng)、無(wú)線通信裝置以及無(wú)線通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710097572.6
• 申請(qǐng)日: 2007-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN101262264A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山浦智也
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04B7/04
• 分類號(hào): H04B7/04;H04B1/707;H04B7/26
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 劉新宇;權(quán)鮮枝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用空間復(fù)用的無(wú)線通信系統(tǒng)、無(wú)線通信裝置以及無(wú)線通信方法，特別是涉及在發(fā)送接收機(jī)之間共享信道信息來(lái)進(jìn)行閉環(huán)型空間復(fù)用傳輸?shù)臒o(wú)線通信系統(tǒng)、無(wú)線通信裝置以及無(wú)線通信方法。

更詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種基于當(dāng)發(fā)送機(jī)發(fā)送包時(shí)從接收機(jī)發(fā)送過來(lái)的訓(xùn)練(トレ一ニング(training))序列得到信道矩陣從而進(jìn)行波束形成的無(wú)線通信系統(tǒng)、無(wú)線通信裝置以及無(wú)線通信方法，特別是涉及在成為波束形成器(Beamformer)的發(fā)送機(jī)一方的天線數(shù)量少于成為波束接收器(Beamformee)的接收機(jī)的情況下發(fā)送機(jī)使用從接收機(jī)發(fā)送過來(lái)的訓(xùn)練序列來(lái)進(jìn)行波束形成的無(wú)線通信系統(tǒng)、無(wú)線通信裝置以及無(wú)線通信方法。

背景技術(shù)

作為從以往的有線通信方式的布線中解放出來(lái)的系統(tǒng)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)引人關(guān)注。作為與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格，可例舉出IEEE(The?Institute?of?Electrical?and?Electronics?Engineers：電氣與電子工程師協(xié)會(huì))802.11、IEEE802.15。

例如在IEEE?802.11a/g中，作為無(wú)線LAN的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、采用了作為多載波方式之一的OFDM(Orthogonal?Frequency?DivisionMultiplexing：正交頻分復(fù)用)調(diào)制方式。在OFDM調(diào)制方式中，根據(jù)OFDM調(diào)制方式，將發(fā)送數(shù)據(jù)分配到被設(shè)定了相互正交的頻率的多個(gè)載波上傳輸，因此各載波的頻帶成為窄帶，頻率利用效率變得非常高，抵抗頻率選擇性衰減干擾的能力強(qiáng)。

另外，雖然在IEEE?802.11a/g規(guī)格中支持最大達(dá)到54Mbps的通信速度的調(diào)制方式，但是還需要能夠?qū)崿F(xiàn)更高比特率的下一代無(wú)線LAN規(guī)格。

作為實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信高速化的技術(shù)之一，MIMO(Multi-InputMulti-Output：多輸入多輸出)通信受到了關(guān)注。它是如下的通信方式：即在發(fā)送機(jī)側(cè)和接收機(jī)側(cè)雙方具備多個(gè)天線元件，實(shí)現(xiàn)空間復(fù)用后的流。在發(fā)送側(cè)對(duì)多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)實(shí)施空間/時(shí)間編碼來(lái)進(jìn)行復(fù)用，分配到N根發(fā)送天線上而發(fā)送到信道。與此相對(duì)，在接收側(cè)對(duì)經(jīng)由信道由M根接收天線接收到的接收信號(hào)進(jìn)行空間/時(shí)間解碼，能夠在流間無(wú)串?dāng)_地得到接收數(shù)據(jù)(例如參照專利文獻(xiàn)1)。理想情況是形成與發(fā)送接收天線之中較少一方的數(shù)量(MIN[N，M])相應(yīng)的空間流。

根據(jù)MIMO通信方式，能夠不增大頻帶而根據(jù)天線數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸容量的擴(kuò)大，并實(shí)現(xiàn)通信速度的提高。另外，由于利用空間復(fù)用，因此頻率利用效率高。MIMO是利用了信道特性的通信方式，與單純的發(fā)送接收自適應(yīng)陣列不同。例如，在作為IEEE?802.11a/g擴(kuò)展規(guī)格的IEEE?802.11n中，采用了在初級(jí)調(diào)制中使用OFDM的OFDM_MIMO方式。目前IEEE?802.11n在任務(wù)組n(TGn)中進(jìn)行著標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，在該組中逐步總結(jié)的規(guī)格方案是基于由2005年10月設(shè)立的業(yè)界團(tuán)體EWC(Enhanced?Wireless?Consortium：增強(qiáng)無(wú)線聯(lián)盟)所制作的建議規(guī)格。

在MIMO通信中，為了從被空間復(fù)用的接收信號(hào)y中將各流信號(hào)x進(jìn)行空間分離，需要通過某種方法獲取信道矩陣H，并且進(jìn)一步根據(jù)規(guī)定的算法，從使用信道矩陣H進(jìn)行空間復(fù)用的接收信號(hào)空間分離為原始的多個(gè)流。

信道矩陣H通常是如下的矩陣：通過在發(fā)送側(cè)以及接收側(cè)發(fā)送和接收已知的訓(xùn)練序列，從而根據(jù)實(shí)際接收到的信號(hào)和已知序列之間的差來(lái)進(jìn)行信道的估計(jì)，將與發(fā)送接收天線組合的個(gè)數(shù)相同的通路的傳輸路徑排列成矩陣形式。當(dāng)發(fā)送側(cè)天線數(shù)量是N、接收側(cè)天線數(shù)量是M時(shí)，信道矩陣成為M×N(行×列)矩陣。因而，能夠從發(fā)送機(jī)發(fā)送N個(gè)訓(xùn)練序列，在接收機(jī)中使用接收到的訓(xùn)練序列來(lái)獲取信道矩陣H。

另外，將接收信號(hào)進(jìn)行空間分離的方法大致分為：開環(huán)型，即接收機(jī)基于信道矩陣H而獨(dú)立地進(jìn)行空間分離；閉環(huán)型，即通過在發(fā)送機(jī)側(cè)也基于信道矩陣乘以發(fā)送天線權(quán)重而形成面向接收機(jī)的合適的波束，由此作出理想的空間正交信道。

作為開環(huán)型MIMO傳輸方式，可舉出Zero?Force(零規(guī)范化)(例如參照非專利文獻(xiàn)1)、MMSE(Minimum?Mean?Square?Error：最小均方誤差)(例如參照非專利文獻(xiàn)2)等。開環(huán)型MIMO傳輸方式是從信道矩陣H求出用于將接收信號(hào)進(jìn)行空間分離的接收權(quán)重矩陣W的比較簡(jiǎn)單的算法，省略一切在發(fā)送接收機(jī)之間共享信道信息的反饋手續(xù)，使發(fā)送機(jī)和接收機(jī)相互獨(dú)立地進(jìn)行空間復(fù)用傳輸。