[發(fā)明專利]無線通信系統(tǒng)、無線通信設(shè)備和無線通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200780000643.4
• 申請(qǐng)日: 2007-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN101326742A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 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): H04B7/06
• 分類號(hào): H04B7/06
• 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

技術(shù)領(lǐng)域

一方面，本發(fā)明涉及一種使用空間復(fù)用的無線通信系統(tǒng)、 無線通信設(shè)備和無線通信方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種發(fā) 送機(jī)(transmitter)和接收機(jī)(receiver)共享信道信息以進(jìn)行閉環(huán) 型的空間復(fù)用傳輸?shù)臒o線通信系統(tǒng)、無線通信設(shè)備和無線通信 方法。

另一方面，本發(fā)明涉及一種通過基于在發(fā)送機(jī)發(fā)送包時(shí)從 接收機(jī)所發(fā)送的訓(xùn)練序列(training?sequence)而獲得信道矩陣 (channel?matrix)、從而進(jìn)行波束形成(beamforming)的無線通信 系統(tǒng)、無線通信設(shè)備和無線通信方法。更具體地，本發(fā)明涉及 一種當(dāng)作為波束形成器(beamformer)的發(fā)送機(jī)的天線數(shù)量小于 作為波束接收器(beamformee)的接收機(jī)的天線數(shù)量時(shí)，使用從 發(fā)送機(jī)發(fā)送給接收機(jī)的訓(xùn)練序列來進(jìn)行波束形成的無線通信系 統(tǒng)、無線通信設(shè)備和無線通信方法。

背景技術(shù)

由于無線網(wǎng)絡(luò)能夠去除現(xiàn)有有線通信網(wǎng)絡(luò)中的線纜，因而 無線網(wǎng)絡(luò)近來受到矚目。標(biāo)準(zhǔn)無線網(wǎng)絡(luò)包括IEEE(電氣與電子工 程師協(xié)會(huì))802.11或IEEE?802.15。

例如，無線局域網(wǎng)(LAN)的標(biāo)準(zhǔn)IEEE?802.11a/g指定作為多 載波(multi-carrier)方法的正交頻分復(fù)用調(diào)制(orthogonal frequency?division?multiplexing?modulation，OFDM)方法。在 OFDM調(diào)制方法中，由于將具有正交頻率的傳輸數(shù)據(jù)分配給多 個(gè)載波，并傳輸該數(shù)據(jù)，所以各載波帶變窄，頻譜利用率 (spectrum?efficiency)非常高，并且對(duì)頻率選擇性衰落的抵抗性 (frequency-selective?fading?interference)強(qiáng)。

另外，IEEE?802.11a/g標(biāo)準(zhǔn)支持用于實(shí)現(xiàn)速度最高可達(dá) 54Mbps的通信的調(diào)制方法。然而，下一代無線LAN標(biāo)準(zhǔn)需要更 高的比特率。

為了實(shí)現(xiàn)更高速的無線通信，多輸入多輸出(multi-input multi-output，MIMO)通信倍受關(guān)注。MIMO通信在發(fā)送機(jī)和接收 機(jī)中采用多個(gè)天線，以實(shí)現(xiàn)空間復(fù)用的流。發(fā)送機(jī)進(jìn)行多個(gè)傳 輸數(shù)據(jù)的空間/時(shí)間編碼(spatial/temporal?encoding)和復(fù)用， 并且通過信道將該多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)分配并發(fā)送給N個(gè)發(fā)送天線， 其中，N為正整數(shù)。接收機(jī)對(duì)由M個(gè)接收天線通過信道所接收 的信號(hào)進(jìn)行空間/時(shí)間解碼，以無流間的串?dāng)_地獲得接收數(shù)據(jù) (例如，參考日本專利JP-A-2002-44051，以下稱之為專利文獻(xiàn) 1)，其中，M為正整數(shù)。理想地，形成與發(fā)送和接收天線中較 少的數(shù)量(即，MIN[N，M])相應(yīng)的空間流。

根據(jù)MIMO通信，可以不增加頻帶而根據(jù)天線的數(shù)量增加 傳輸容量，并且可以提高通信速度。因?yàn)槭褂每臻g復(fù)用，所以 頻譜使用率高。MIMO通信使用信道特性，并且與簡單的發(fā)送/ 接收自適應(yīng)陣列不同。例如，作為IEEE?802.11a/g擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)的 IEEE?802.11n指定使用OFDM作為初級(jí)調(diào)制的OFDM_MIMO方 法。當(dāng)前，IEEE?802.11n在Task?Group?n(TGn)中被標(biāo)準(zhǔn)化，其 中，規(guī)范是基于在2005年10月所形成的增強(qiáng)無線聯(lián)盟(Enhanced Wireless?Consortium，EWC)中建立的規(guī)范而建立的。

在MIMO通信中，為了在空間上將空間復(fù)用的接收信號(hào)y分 離成流信號(hào)x，通過任何方法來獲取信道矩陣H，并且需要通過 預(yù)定的算法、使用信道矩陣H而將空間復(fù)用的接收信號(hào)y在空間 上分離成多個(gè)原本的流。

信道矩陣H是這樣而獲得的：即允許發(fā)送機(jī)/接收機(jī)發(fā)送/ 接收現(xiàn)有訓(xùn)練序列，由實(shí)際接收的信號(hào)和現(xiàn)有序列之間的差異 而估計(jì)信道，并根據(jù)發(fā)送和接收天線的組合而將傳播信道配置 成矩陣形式。當(dāng)存在N個(gè)發(fā)送天線和M個(gè)接收天線時(shí)，信道矩 陣為M×N(行乘以列)矩陣。因此，發(fā)送機(jī)發(fā)送N個(gè)訓(xùn)練序列，而 接收機(jī)使用所接收的訓(xùn)練序列獲得信道矩陣H。

通常將用于在空間上分離接收信號(hào)的方法分為：開環(huán)型方 法和閉環(huán)型方法，其中，在開環(huán)型方法中，接收機(jī)基于信道矩 陣H而獨(dú)立地進(jìn)行空間分離；在閉環(huán)型方法中，發(fā)送機(jī)基于信 道矩陣H對(duì)發(fā)送天線進(jìn)行加權(quán)以進(jìn)行向接收機(jī)的適當(dāng)?shù)牟ㄊ? 成，從而形成理想的空間正交信道。