專利名稱：利用非正交矩陣和矢量調(diào)制開發(fā)通信系統(tǒng)中的選擇分集的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法，用于對(duì)根據(jù)非正交矩陣或矢量調(diào)制調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度K個(gè)具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和Nr，k接收接口的傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道k。
背景技術(shù)：
在無(wú)線通信系統(tǒng)的環(huán)境下，例如通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)中，對(duì)于有待同時(shí)調(diào)度的基本正交資源(例如，頻率、副載波、擴(kuò)頻編碼、時(shí)隙、空間/極化本征模)的塊，可以根據(jù)對(duì)于k＝1，...，K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道而計(jì)算的優(yōu)選函數(shù)fk來(lái)用公式表示調(diào)度。具有最大fk值或是高于某些預(yù)定義限度的fk值的一個(gè)傳輸信道或是多個(gè)信道用以通過(guò)使用調(diào)度的資源傳輸數(shù)據(jù)。在這種情況下，傳輸信道k可以例如描述單一天線或多天線發(fā)射機(jī)和單一天線或多天線接收機(jī)之間的物理傳播信道?？梢源嬖谝粋€(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)，并且相應(yīng)地可以存在一個(gè)或多個(gè)接收機(jī)。所述的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)可以代表無(wú)線通信系統(tǒng)的基站、移動(dòng)站或中繼站。傳輸信道k可以定義為上行鏈路以及下行鏈路。傳輸信道k還可以與多天線發(fā)射機(jī)的發(fā)射天線元件的子基群和單一天線或多天線接收機(jī)之間的信道相關(guān)，或是與單一天線或多天線發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的天線元件的子基群之間的信道相關(guān)。
用于傳輸信道k的優(yōu)選函數(shù)fk可以采用以下形式fk＝f(u，dk，zk，hk，ck，CQImk，CQIek，CQIsk，_)其中，u是描述傳輸隊(duì)列普通狀況的參數(shù)，而其余的參數(shù)是專用于傳輸信道k＝1，...，K的。這樣dk是傳輸信道k所經(jīng)歷的延遲，也即對(duì)于/來(lái)自傳輸信道k的下一個(gè)分組在序列中所使用的時(shí)間，zk是為傳輸信道k調(diào)度(或在上行鏈路操作中由傳輸信道k調(diào)度用于傳輸)的下一個(gè)分組的大小，hk描述了歷史，考慮到在剛才通過(guò)傳輸信道k傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，ck是傳輸信道k的可能的優(yōu)先級(jí)等級(jí)，該優(yōu)先級(jí)等級(jí)可能基于訂戶或終端的類型以及/或是數(shù)據(jù)的類型。調(diào)度可能基于的特定鏈路信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI)有CQImk.，其確定了傳輸信道k的傳輸模式。該模式選擇可以基于邊信息，基于在發(fā)射機(jī)處的測(cè)量或是來(lái)自接收機(jī)的反饋。特別地，CQImk，確定了傳輸信道k的速率，并且可能確定所使用的基于反饋的波束賦形、所選擇的自適應(yīng)空時(shí)調(diào)制方案(矩陣/矢量調(diào)制，空時(shí)編碼)、連接的信道編碼的比率和/或調(diào)制字母表；CQIek，其指示著由CQImk，指示的傳輸模式的希望的誤碼率；以及CQIsk，其指示著傳輸信道k的速率，也就是信道相干時(shí)間。
根據(jù)這些參數(shù)(或其子集)，一個(gè)調(diào)度器可以決定哪一個(gè)信道適于數(shù)據(jù)傳輸，且當(dāng)應(yīng)用時(shí)，考慮到整體的吞吐量、公正性以及延遲等等。不依賴于無(wú)線鏈路的fk的部分是較高層協(xié)議的域。然而，CQI與物理層有緊密的關(guān)系，并且根據(jù)物理層算法進(jìn)行設(shè)計(jì)。
當(dāng)考慮物理層時(shí)，可以使用優(yōu)選函數(shù)fk以使傳輸功率最小化、速率最大化或是性能最優(yōu)化。通常，物理層和較高層算法涉及自動(dòng)重傳請(qǐng)求(ARQ)協(xié)議。在這些情況下，系統(tǒng)容量的最大化通常需要幀或塊誤碼率接近給定的優(yōu)化值。這樣優(yōu)選函數(shù)fk可以用以選擇提供最大允許的傳輸功率給最高速率，以達(dá)到目標(biāo)錯(cuò)誤性能。
如果調(diào)度是基于CQIek的，也就是與所希望的錯(cuò)誤性能相關(guān)的CQI，則測(cè)量調(diào)度的性能的最佳捷徑就是測(cè)量選擇分集的性能。這意味著K個(gè)傳輸信道被認(rèn)為具有信道統(tǒng)計(jì)量的某些類型。由于K個(gè)傳輸信道的統(tǒng)計(jì)學(xué)特征，對(duì)于例如K個(gè)傳輸信道中的一個(gè)特定的傳輸信道進(jìn)行調(diào)度用于傳輸相較于在一個(gè)任意選擇的傳輸信道上的傳輸而言會(huì)達(dá)到優(yōu)良的性能，其中該特定的傳輸信道實(shí)際上具有最優(yōu)的傳輸信道特性，例如最低的衰落或路徑損耗。這樣，由于對(duì)于具有多用戶的通信系統(tǒng)中的收發(fā)信機(jī)而言可以獲得多用戶分集以接收或傳輸信號(hào)，或者對(duì)于配置多天線元件的接收機(jī)而言可以獲得天線分集以接收已經(jīng)由發(fā)射機(jī)僅通過(guò)多接收機(jī)元件中的一個(gè)子集發(fā)射的信號(hào)，或是僅通過(guò)多發(fā)射機(jī)元件中的一個(gè)子集發(fā)射信號(hào)，或者當(dāng)信號(hào)在可獲得信道帶寬的不同部分上傳輸時(shí)可以獲得頻率分集，因此當(dāng)提供了從不同收發(fā)信機(jī)或其元件之間的各種傳輸信道中進(jìn)行選擇的自由度時(shí)，可以獲得調(diào)度器的選擇分集。
為了選擇分集的優(yōu)化性能，可以調(diào)度具有最低預(yù)報(bào)誤碼率(BER)的傳輸信道用于傳輸。這導(dǎo)致了降低的平均誤碼率。然而，對(duì)于多輸入輸出(MIMO)信道，基于BER直接評(píng)估的調(diào)度需要很繁重的計(jì)算。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)“On transmit diversity and scheduling in wirelesspacket data”，由A.G.Kogiantis，N.Joshi以及O.Sunay發(fā)表在IEEEcomm，2001年6月，卷8，2433-2437頁(yè)，公開了在多輸入單輸出(MIMO)信道中的調(diào)度，其中，將一個(gè)正交分集傳輸方案(空時(shí)發(fā)射分集，STTD)與沒(méi)有分集的單一天線傳輸方案進(jìn)行比較。在兩種方案中，發(fā)射機(jī)(或是具有兩個(gè)發(fā)射天線以及STTD或是具有單一天線)對(duì)k個(gè)傳輸信道中的一個(gè)傳輸信道進(jìn)行調(diào)度，其中對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸，每一個(gè)對(duì)應(yīng)的傳輸信道由發(fā)射機(jī)中的兩個(gè)或一個(gè)發(fā)射天線和對(duì)應(yīng)的接收機(jī)中的單一天線之間的物理傳播信道來(lái)定義，其中的調(diào)度基于對(duì)于每一傳輸信道的最大載干功率比(C/I)。
在Kogiantis參考文獻(xiàn)中所采用的STTD方案可以被看作是矩陣調(diào)制方案，其可以被定義為將調(diào)制符號(hào)映射到非正交空間資源和正交資源，例如時(shí)隙或符號(hào)周期、載頻、正交編碼等，或是這些的組合。
在矩陣調(diào)制方案中，可以應(yīng)用分集。例如，在空時(shí)矩陣調(diào)制方案中，至少有一個(gè)所述的調(diào)制符號(hào)在第一符號(hào)周期內(nèi)被映射到第一天線元件并且在第二符號(hào)周期內(nèi)被映射到第二天線元件。同樣地，在空頻矩陣調(diào)制方案中，至少有一個(gè)所述的調(diào)制符號(hào)被映射到第一天線元件且以第一載頻進(jìn)行發(fā)射并且被映射到第二天線元件且以第二載頻進(jìn)行發(fā)射。
如果調(diào)制符號(hào)僅僅被映射到非正交空間資源，則執(zhí)行所謂的矢量調(diào)制，并且只有空間分集是可以獲得的。
在這個(gè)介紹的結(jié)尾處，空時(shí)矩陣調(diào)制方法將被作為正交和非正交矩陣調(diào)制方法的一個(gè)例子而提出來(lái)。這樣正交資源就由數(shù)據(jù)符號(hào)塊所映射到的T個(gè)符號(hào)周期(或時(shí)隙)表示。然而，所提出的矩陣調(diào)制方法可以很容易地應(yīng)用于使用了頻域、碼域、本征域或極化域來(lái)取代時(shí)域而作為正交資源的矩陣調(diào)制。
使用了Nt發(fā)射天線和T個(gè)符號(hào)周期的空時(shí)矩陣調(diào)制器由TXNt調(diào)制矩陣X來(lái)定義。該調(diào)制矩陣X是有待由Nt天線發(fā)射機(jī)在T個(gè)符號(hào)周期內(nèi)發(fā)射的Q個(gè)復(fù)數(shù)值調(diào)制符號(hào)xn，n＝1，...，Q的線性函數(shù)。調(diào)制符號(hào)可以例如遵從二相相移鍵控(BPSK)、四相相移鍵控(QPSK)或正交幅度調(diào)制(QAM)符號(hào)字母表。這樣，調(diào)制矩陣X就可以基本定義具有n＝1，...，Q的調(diào)制符號(hào)xn和/或所述調(diào)制符號(hào)xn的函數(shù)(例如-xn，xn*或-xn*)何時(shí)在哪一個(gè)時(shí)刻t＝1，...，T從哪一個(gè)發(fā)射天線nt＝1，..，Nt發(fā)射。在本文中，上標(biāo)算子“*”表示一個(gè)復(fù)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)。矩陣調(diào)制就可以被理解為從調(diào)制符號(hào)及其函數(shù)到Nt個(gè)相應(yīng)的數(shù)據(jù)流的映射，該Nt個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流由發(fā)射天線的Nt個(gè)相應(yīng)的發(fā)射天線元件在T個(gè)符號(hào)周期內(nèi)發(fā)射。對(duì)于應(yīng)用在Kogiantis參考文獻(xiàn)中的STTD方案，該調(diào)制矩陣X根據(jù)T＝2且Nt＝2的所謂的Alamouti空時(shí)編碼定義為X=x1x2-x2*x1*.---(1)]]>對(duì)于傳輸信道k的接收側(cè)的Nk，r接收天線，信號(hào)模型可以表示為Yk＝X·Hk+Nk， (2)其中Yk為接收天線元件j＝1，..，Nk，r在符號(hào)周期i＝1，..，T內(nèi)接收的信號(hào)Yk，ij的TXNk，r矩陣，其中NtXNk，r信道矩陣Hk的具有i＝1，..，T，以及j＝1，..，Nk，r的元素hk，ij定義了發(fā)射天線元件i和接收天線元件j之間的平衰落傳播信道，并且其中TXNk，r矩陣Nk，r表示接收天線元件nk＝1，..，Nk，r在符號(hào)周期t＝1，..，T所接收到的噪聲。
將矩陣X所定義的矩陣調(diào)制的效應(yīng)和信道矩陣Hk所定義的效應(yīng)組合在一起可以產(chǎn)生具有以下等價(jià)信號(hào)模型的復(fù)數(shù)值TNk，rXQ等價(jià)信道矩陣Gkyk＝Gk·x+nk，(3)其中TNk，r維矢量Yk包括位于傳輸信道k的接收端的Nk，r接收天線元件在T個(gè)符號(hào)周期內(nèi)接收到的信號(hào)，或其函數(shù)，例如共軛復(fù)數(shù)接收信號(hào)、負(fù)接收信號(hào)或是負(fù)共軛復(fù)數(shù)接收信號(hào)；Q維矢量X包括由矩陣調(diào)制在T個(gè)符號(hào)周期內(nèi)調(diào)制到Nt個(gè)發(fā)射天線元件的Q個(gè)復(fù)數(shù)值調(diào)制信號(hào)xn，n＝1，..，Q；并且TNk，r維矢量nk包括接收天線元件在T個(gè)符號(hào)周期內(nèi)接收到的噪聲。
對(duì)于STTD方案，等價(jià)信道矩陣Gk具有下面的形式Gk=hk,11hk,21hk,21*-hk,11*,---(4)]]>并且等價(jià)系統(tǒng)模型可以表示為yk,11yk,21*=hk,11hk,21hk,21*-hk,11*·x1x2+nk,11nk,21.---(5)]]>從等式(5)中很容易看出，矩陣調(diào)制的效應(yīng)和信道傳播的效應(yīng)現(xiàn)在都包含在等價(jià)信道矩陣Gk中，因此在等式(5)的等價(jià)信號(hào)模型中，原始調(diào)制符號(hào)xn而不是調(diào)制符號(hào)xn的函數(shù)與等價(jià)信道矩陣Gk相乘。通過(guò)等價(jià)信道矩陣Gk，等價(jià)信道相關(guān)矩陣(ECCM)Rk可以被定義為Rk=GkH·Gk,---(6)]]>其中上標(biāo)算子“H”指的是矩陣的厄密(Hermitian)共軛矩陣。
對(duì)于STTD方案，很容易看出ECCM是一個(gè)具有以下表達(dá)式的對(duì)角矩陣Rk,STTD=|hk,11|2+|hk,21|200|hk,11|2+|hk.21|2]]>EMMC可以被解釋為在等價(jià)信道矩陣Gk上應(yīng)用匹配的濾波，因此獲得包含了具有n＝1，..，Q的Q個(gè)調(diào)制符號(hào)xn的矢量x的匹配濾波估計(jì)x^=GkH·yk=Rk,STTD·xk+GkH·nk]]>當(dāng)噪聲成分nk的功率較之接收信號(hào)Yk的功率而言可以忽略時(shí)，匹配濾波估計(jì) 基本上由Rk，STTD·Xk項(xiàng)給出，也就是，匹配濾波估計(jì) 僅僅是由實(shí)數(shù)值因子|hk，11|2+|hk，21|2按照比例決定的調(diào)制符號(hào)xn，該實(shí)數(shù)值因子被確定為在i＝1，..，Nt射天線和i＝1，..，Nk，r接收天線之間的信道hk，ij的功率和。
根據(jù)STTD矩陣調(diào)制方案的ECCM僅在主對(duì)角線上具有非零元(non-zero entries)因此不會(huì)導(dǎo)致匹配濾波估計(jì) 中的調(diào)制符號(hào)xn之間的自干擾。此外，對(duì)角線元素全部相等，因此ECCM與單位矩陣成比例。在下面將具有與單位矩陣成比例的ECCM的矩陣調(diào)制方案稱為正交矩陣調(diào)制方案，而具有不與單位矩陣成比例的ECCM的矩陣調(diào)制方案被稱為非正交矩陣調(diào)制方案。
附圖1和附圖2顯示了Kogiantis參考文獻(xiàn)中所披露的關(guān)于通過(guò)STTD的選擇分集設(shè)置中的調(diào)度的基本特征。特別地，通過(guò)正交矩陣調(diào)制(STTD，Nt＝2)而非矩陣調(diào)制(Nt＝1)對(duì)Nk，r＝1以及不同數(shù)量的傳輸信道K的調(diào)度性能進(jìn)行研究，其中用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏斝诺赖倪x擇基于位于該傳輸信道的接收端的最大C/I。
附圖1顯示了按照作為每比特能量Eb和功率密度N0(假設(shè)在傳輸信道的接收端有加性高斯白噪聲(AWGN)處理)以dB為單位的比率Eb/N0的函數(shù)的log10(BER)的調(diào)度性能。對(duì)于QPSK調(diào)制以及獨(dú)立相等地分布(i.i.d.)的平瑞利衰落信道的結(jié)果在對(duì)于K＝1，2，4以及8的具有STTD(虛線)或不具有STTD(實(shí)線)的傳輸信道的獨(dú)立的圖中分別有所描述。
可以看出當(dāng)一共有K＝4個(gè)傳輸信道時(shí)，通過(guò)STTD的調(diào)度要優(yōu)于沒(méi)有發(fā)射分集的調(diào)度，這是因?yàn)樵谕暾鸈b/N0體系中通過(guò)STTD的(未編碼)BER明顯地小于沒(méi)有通過(guò)STTD的(未編碼)BER。然而，對(duì)于K＝8個(gè)傳輸信道，沒(méi)有通過(guò)STTD的調(diào)度優(yōu)于基于STTD的調(diào)度到BER10-3。在高Eb/N0體系中，STTD的發(fā)射分集仍然給出較好的性能。
關(guān)于此的原因可以從附圖2中看出，對(duì)于具有E{|hk，i1|2}＝1，的i.i.d瑞利衰落信道hk，ij描繪出了在經(jīng)調(diào)度的接收機(jī)(對(duì)于STTD具有最大比值組合(MRC))處的信噪比(SNR)的概率分布函數(shù)(PDF)，還描繪了具有(虛線)和不具有(實(shí)線)STTD以及在不同數(shù)目的傳輸信道K＝1，2，4以及8中執(zhí)行了調(diào)度的情況。從縮小的范圍和所顯示的PDF的最大值可以看出，STTD如何減小了信道功率的波動(dòng)。同樣，很明顯地，STTD不能改變信道的平均SNR，這僅僅是以使良好的信道變差為代價(jià)來(lái)改進(jìn)較差信道。這樣具有來(lái)自一個(gè)發(fā)射天線的較強(qiáng)信道以及來(lái)自另一個(gè)發(fā)射天線的較弱信道的傳輸信道的重要的一個(gè)部分在MRC組合之后就會(huì)具有更差的接收SNR。隨著傳輸信道數(shù)目K的增加，非STTD傳輸總是可以調(diào)度到如果應(yīng)用了STTD后將會(huì)具有更差信道的傳輸信道。這樣對(duì)于多傳輸信道K來(lái)說(shuō)，不通過(guò)STTD的調(diào)度會(huì)更好地工作。
關(guān)于Kogiantis參考文獻(xiàn)所公開的正交矩陣調(diào)制(STTD)和調(diào)度的組合的情況可以總結(jié)如下對(duì)于大于K＝5個(gè)傳輸信道來(lái)說(shuō)，正交矩陣調(diào)制(STTD)比作為具有基于最大C/I調(diào)度的選擇分集方案中的一個(gè)組件的單一天線傳輸性能要差約BER10-3；如果同時(shí)對(duì)K＝3個(gè)傳輸信道同時(shí)進(jìn)行調(diào)度，STTD和其他的正交矩陣調(diào)試就沒(méi)有實(shí)際用處。

發(fā)明內(nèi)容
由于上面所述的這些問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的就是改進(jìn)在選擇分集設(shè)置中結(jié)合著矩陣和矢量調(diào)制執(zhí)行調(diào)度的通信系統(tǒng)。
提出一種用于為根據(jù)在非正交空間域和至少一個(gè)正交域中調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的非正交矩陣調(diào)制而調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的K個(gè)傳輸信道k＝1，..，K，中至少一個(gè)信道的方法，其中至少一個(gè)等價(jià)信道矩陣(ECM)GK可以被定義為將所述數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換成被矩陣調(diào)制過(guò)并且在所述傳輸信道k＝1，..，K中的一個(gè)信道的Nt，k發(fā)射接口上發(fā)射且在Nr，k接收接口處接收的數(shù)據(jù)符號(hào)，并且其中所述至少一個(gè)ECM Gk的等價(jià)信道相關(guān)矩陣(ECCM)Rk=GkH·Gk]]>與單位矩陣不成比例，所述方法包括計(jì)算所述K傳輸信道的至少一個(gè)信道的信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI)qk，以及為所述矩陣調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K傳輸信道中的至少一個(gè)信道，其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
所述傳輸信道k可以例如描述單一天線或多天線發(fā)射機(jī)與單一天線或多天線接收機(jī)之間的物理傳播信道。可能存在一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)，并且相應(yīng)地可能存在一個(gè)或多個(gè)接收機(jī)。所述發(fā)射機(jī)和接收機(jī)可以代表無(wú)線通信系統(tǒng)中的基站、移動(dòng)站或中繼站。對(duì)于上行鏈路和下行鏈路可以定義一個(gè)傳輸信道k。傳輸信道k可能進(jìn)一步與多天線發(fā)射機(jī)的發(fā)射天線元件的子基群和單一天線或多天線接收機(jī)之間的信道相關(guān)，或是與單一天線或多天線發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的天線元件的子基群之間的信道相關(guān)。
數(shù)據(jù)符號(hào)，例如代表BPSK、QPSK或QAM調(diào)試符號(hào)，是矩陣調(diào)制后的并且通過(guò)所述傳輸信道k的所述相應(yīng)發(fā)射接口發(fā)射。所述矩陣調(diào)制表示將數(shù)據(jù)符號(hào)映射到非正交空間資源以及(實(shí)質(zhì)上)正交資源上，例如時(shí)隙、載頻、正交編碼、空間或極化本征模，或是這些的組合等。所述的矩陣調(diào)制可以由調(diào)制矩陣定義，其為有待通過(guò)所述傳輸信道K的Nt，k發(fā)射接口發(fā)射的數(shù)據(jù)符號(hào)的線性函數(shù)。對(duì)于空時(shí)矩陣調(diào)制，所述調(diào)制矩陣可以定義何時(shí)數(shù)據(jù)符號(hào)或是數(shù)據(jù)符號(hào)的函數(shù)從哪一個(gè)發(fā)射接口在哪一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)發(fā)射。該空時(shí)矩陣調(diào)制就可以被理解為將數(shù)據(jù)符號(hào)及其函數(shù)映射為由Nt相應(yīng)發(fā)射接口在T個(gè)符號(hào)周期內(nèi)發(fā)射的Nt相應(yīng)的數(shù)據(jù)流。同樣地，在空頻矩陣調(diào)制中，調(diào)制矩陣定義了哪一個(gè)符號(hào)從哪一個(gè)發(fā)射接口以什么樣的頻率被發(fā)射。除了時(shí)間和頻率，還可以使用另外的正交或?qū)嵸|(zhì)上正交的域，例如碼域、極化域以及本征模域等等。
所述矩陣調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)在所述傳輸信道k＝1，..，K中的至少一個(gè)信道上的傳輸可以由一個(gè)傳輸信道矩陣來(lái)定義，該傳輸信道矩陣包括一個(gè)相應(yīng)的輸入項(xiàng)目來(lái)區(qū)別數(shù)據(jù)符號(hào)在發(fā)射接口和接收接口之間的各個(gè)信道上傳輸時(shí)所經(jīng)歷的衰減和相移。所述傳輸信道可以是有線或無(wú)線的傳輸信道。
所述調(diào)制矩陣的效應(yīng)和所述傳輸信道矩陣的效應(yīng)在所述等價(jià)信道矩陣Gk中組合，該等價(jià)信道矩陣Gk于是描述數(shù)據(jù)符號(hào)的矩陣調(diào)制以及使用發(fā)射接口和接收接口之間的傳輸信道k對(duì)所述矩陣調(diào)制后的數(shù)據(jù)符號(hào)的發(fā)射和接收。所述傳輸信道的所述發(fā)射接口可以連接到一個(gè)或幾個(gè)發(fā)射機(jī)，并且相應(yīng)地，所述傳輸信道的接收接口可以連接到一個(gè)或多個(gè)接收機(jī)。
所述等價(jià)信道的ECCM Rk不與單位矩陣成比例，因此矩陣調(diào)制方案被分類為非正交矩陣調(diào)制方案。因此當(dāng)匹配濾波被應(yīng)用在傳輸信道K的接收機(jī)端時(shí)，數(shù)據(jù)符號(hào)的匹配濾波估計(jì)經(jīng)歷數(shù)據(jù)符號(hào)之間的自干擾。非正交矩陣調(diào)制方案可以例如由正交矩陣調(diào)制技術(shù)，例如空時(shí)編碼、空頻編碼或類似的線性組合而構(gòu)建。
調(diào)度是由調(diào)度事件在所述傳輸信道的發(fā)射端或接收端執(zhí)行的，以決定K個(gè)傳輸信道中的哪一個(gè)信道最適合用于發(fā)射經(jīng)過(guò)矩陣調(diào)制并接著發(fā)射到所述傳輸信道的接收端的數(shù)據(jù)符號(hào)。
調(diào)度至少部分基于為所述K個(gè)相應(yīng)的傳輸信道中的至少一個(gè)計(jì)算的CQI qk。優(yōu)選的是CQI qk為所述K個(gè)相應(yīng)的傳輸信道中的至少兩個(gè)傳輸信道計(jì)算。于是可以通過(guò)比較更適于數(shù)據(jù)符號(hào)傳輸?shù)乃鰝鬏斝诺赖腃QI來(lái)確定調(diào)度。還可以以這樣的方式執(zhí)行調(diào)度，即一旦某些傳輸信道的CQI高于設(shè)定的限度，則該傳輸信道就被使用，因此在某些情況下僅僅計(jì)算一個(gè)CQI就足夠了。
可以不必要對(duì)所有的在其中作出選擇的K個(gè)傳輸信道計(jì)算CQI還可以應(yīng)用關(guān)于傳輸信道的CQI的現(xiàn)有知識(shí)或一些其它的裝置以避免重復(fù)的計(jì)算。
有待從中進(jìn)行選擇的K個(gè)傳輸信道可以不全部使用相同的調(diào)制，例如其中一些可以使用正交矩陣調(diào)制，另外一些可以使用非正交矩陣調(diào)制、矢量調(diào)制、單一天線發(fā)射或分集發(fā)射。相應(yīng)地，對(duì)于各個(gè)傳輸信道的CQI可以根據(jù)應(yīng)用于有待通過(guò)所述各個(gè)傳輸信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)符號(hào)的調(diào)制技術(shù)而以不同的方式進(jìn)行計(jì)算。
至少可以定義一個(gè)ECM Gk以描述所述數(shù)據(jù)符號(hào)的非正交矩陣調(diào)制以這些數(shù)據(jù)符號(hào)在特定傳輸信道上的傳輸，該特定傳輸信道可以完全由信道矩陣Hk來(lái)定義。由于矩陣調(diào)制是非正交的，因此所述ECM Gk的ECCM Rk與單位矩陣不成比例。所述ECCM可以是非對(duì)角矩陣，或是在對(duì)角線上具有不相等元的對(duì)角矩陣。這種非對(duì)角性反映了一個(gè)事實(shí)，即在矩陣調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)之間產(chǎn)生了不能夠僅通過(guò)在特定傳輸信道的接收端進(jìn)行匹配濾波而移除的干擾。如果對(duì)于K個(gè)傳輸信道中多于一個(gè)的傳輸信道執(zhí)行矩陣調(diào)制，就可以定義多于一個(gè)的具有相應(yīng)ECCM Rk的ECM Gk。然而，只有在其上執(zhí)行了非正交矩陣調(diào)制的傳輸信道的ECCM Rk不與單位矩陣成比例，而使用了正交矩陣調(diào)制的傳輸信道的ECCM將與單位矩陣成比例。
根據(jù)傳輸信道的定義，可以應(yīng)用調(diào)度在無(wú)線通信系統(tǒng)的上行鏈路或下行鏈路上的多個(gè)用戶之間進(jìn)行選擇，或是在多組Tx天線之間進(jìn)行選擇，其中矩陣調(diào)制使用在所選擇的分組天線上。此外，如果接收機(jī)可以配備比天線元件少的RF電路，則接收機(jī)可以選擇最好的天線/天線組來(lái)接收發(fā)射。如果發(fā)射機(jī)使用了矩陣調(diào)制，則根據(jù)本發(fā)明將在接收機(jī)中對(duì)接收天線的每一種可能的選擇解釋為一種傳輸信道。然后接收機(jī)可以根據(jù)在本發(fā)明中公開的CQI選擇接收天線(集)。
可以在時(shí)間、頻率或編碼或其任何組合中執(zhí)行調(diào)度，例如矩陣調(diào)制可在頻率上執(zhí)行，而調(diào)度在時(shí)間和頻率上執(zhí)行。例如，根據(jù)所述至少一個(gè)計(jì)算的CQI，調(diào)度器可以確定對(duì)于下一個(gè)時(shí)隙調(diào)度哪一個(gè)傳輸信道，或是對(duì)于副載波、極化、空間本征模調(diào)度哪一個(gè)傳輸信道。
調(diào)度還可以被進(jìn)一步應(yīng)用在上行鏈路傳輸或下行鏈路傳輸中的切換情況以在多個(gè)基站之間進(jìn)行選擇。在下行鏈路中，這可能要求多基站之間的合作。
對(duì)于矩陣調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸可以同時(shí)調(diào)度一個(gè)或多個(gè)傳輸信道。在傳輸信道的接收端，接收機(jī)可以配備一個(gè)或多個(gè)接收接口并且應(yīng)用接收分集組合技術(shù)。
這樣，相較于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)合正交矩陣調(diào)制在選擇分集設(shè)置中執(zhí)行調(diào)度的方法，該方法對(duì)于增加數(shù)目的傳輸信道來(lái)說(shuō)比沒(méi)有發(fā)射分集進(jìn)行調(diào)度的性能差，根據(jù)本發(fā)明的是在選擇分集設(shè)置中結(jié)合非正交矩陣調(diào)制執(zhí)行調(diào)度。該非正交矩陣調(diào)制方案可以被視為將附加分集引入之間的等價(jià)信道并且因此證明優(yōu)于正交矩陣調(diào)制方法以及沒(méi)有發(fā)射分集的方法。
根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選的是從所述ECCM Rk得到對(duì)于K個(gè)傳輸信道中至少一個(gè)信道的所述各個(gè)CQI qk。
對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)ECM Gk的至少一個(gè)ECCM Rk同時(shí)包含矩陣調(diào)制效應(yīng)和傳輸信道效應(yīng)因此特別適于作為調(diào)度的基礎(chǔ)。在調(diào)度執(zhí)行的時(shí)候等價(jià)信道矩陣Gk具有優(yōu)勢(shì)地為調(diào)度器所知曉。
根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選的是對(duì)所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)計(jì)算作為所述ECCM Rk的線性函數(shù)的行列式的函數(shù)的所述各個(gè)CQI qk。
ECCM Rk的行列式與當(dāng)數(shù)據(jù)符號(hào)經(jīng)過(guò)矩陣調(diào)制并且通過(guò)由等價(jià)信道矩陣Gk所指定的傳輸信道k傳輸時(shí)所達(dá)到的BER具有很強(qiáng)的相關(guān)性。所述與BER的很強(qiáng)的相關(guān)性導(dǎo)致在無(wú)線通信系統(tǒng)中的調(diào)度基于希望的傳輸誤碼率并且因此允許調(diào)度降低平均誤碼率。通過(guò)考慮用一個(gè)常數(shù)乘以單位矩陣再加ECCM Rk的行列式，也就是det(aI+Rk)，并且根據(jù)所使用的傳輸和檢測(cè)方案調(diào)整常數(shù)a，相關(guān)性甚至被進(jìn)一步地加強(qiáng)。該常數(shù)a也可以選擇等于零。所述行列式的函數(shù)可以例如是所述行列式的冪、根或倍數(shù)或是其他的數(shù)學(xué)函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選的是對(duì)所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)計(jì)算作為所述ECCM Rk的跡的函數(shù)的所述各個(gè)CQI qk。
所述ECCM的跡同樣顯示了與當(dāng)數(shù)據(jù)符號(hào)經(jīng)過(guò)矩陣調(diào)制并且通過(guò)由等價(jià)信道矩陣Gk所指定的傳輸信道k傳輸時(shí)所達(dá)到的BER具有很強(qiáng)的相關(guān)性。此外，計(jì)算無(wú)結(jié)構(gòu)ECCM Rk的跡的計(jì)算成本相當(dāng)?shù)氐汀?br> 根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選的是對(duì)所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)計(jì)算作為所述ECCM Rk的逆的跡的函數(shù)的所述各個(gè)CQI qk。
所述ECCM的逆的跡同樣顯示了與當(dāng)數(shù)據(jù)符號(hào)經(jīng)過(guò)矩陣調(diào)制并且通過(guò)由等價(jià)信道矩陣Gk所指定的傳輸信道k傳輸時(shí)所達(dá)到的BER具有很強(qiáng)的相關(guān)性。
還可以地，上述計(jì)算CQI的計(jì)算方法的任意組合，例如行列式的函數(shù)、ECCM的跡或ECCM的逆的跡或是ECCM的其他函數(shù)都可以取作CQI。例如，矩陣(aI+ρRk)的行列式可以這樣解釋，其中I指的是單位矩陣而a為一個(gè)常數(shù)。這可以在載干噪功率比ρ中展開，并且該展開式的系數(shù)是Rk的跡，Rk的行列式以及Rk的其他對(duì)稱多項(xiàng)式。該常數(shù)a可以根據(jù)所使用的發(fā)射接收方案進(jìn)行調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選的是對(duì)所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)計(jì)算作為信道矩陣Hk的元的函數(shù)的所述各個(gè)CQI qk，該信道矩陣Hk定義了所述至少一個(gè)傳輸信道，并且其中所述函數(shù)在利用了所述ECCM Rk的結(jié)構(gòu)特性之下從所述ECCM Rk獲得。
所述信道矩陣Hk定義了所述至少一個(gè)傳輸信道的各個(gè)發(fā)射接口和各個(gè)接收接口之間的物理傳播信道。優(yōu)選地所述信道矩陣Hk定義了傳輸信道，所述至少一個(gè)ECM Gk可以為該傳輸信道而定義。所述等價(jià)信道矩陣Gk于是代表了調(diào)制矩陣和所述信道矩陣Hk的組合。由于調(diào)制矩陣的結(jié)構(gòu)由所述等價(jià)信道矩陣Gk繼承，ECCM Rk也擁有當(dāng)計(jì)算ECCM Rk的行列式或跡或其他函數(shù)時(shí)可以用來(lái)節(jié)約計(jì)算的結(jié)構(gòu)。特別地，CQI qk的封閉型表達(dá)式可以僅僅根據(jù)信道矩陣Hk的單一元素而得到。代替當(dāng)在調(diào)度期間計(jì)算傳輸信道k的CQI qk時(shí)必須要計(jì)算ECCM Rk本身以及從所述ECCM Rk計(jì)算CQI qk的是，僅必須計(jì)算在信道矩陣Hk的元素中計(jì)算上有效率的封閉型表達(dá)式。對(duì)于優(yōu)選的實(shí)施例，所述的簡(jiǎn)單封閉型表達(dá)式顯著地降低計(jì)算矩陣調(diào)制器的CQI qk的復(fù)雜度到第2Q方根，其中Q為矩陣調(diào)制器中數(shù)據(jù)符號(hào)的數(shù)目。
當(dāng)通過(guò)平均或多用戶檢測(cè)估計(jì)所接收到的矩陣調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)時(shí)，在傳輸信道的接收端可以很好地利用ECCM Rk的結(jié)構(gòu)。特別地，ECCM Rk的行列式或它的逆的行列式的計(jì)算通過(guò)利用其結(jié)構(gòu)而大大地簡(jiǎn)化了。
可以理解的是，如果所有的K個(gè)傳輸信道，k＝1，..，K都適于非正交矩陣調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸，則每一個(gè)所述傳輸信道k可以憑借相應(yīng)信道矩陣Hk、相應(yīng)ECM Gk以及相應(yīng)ECCM Rk而得以區(qū)分，并且從相應(yīng)的Rk或Hk計(jì)算出這些K個(gè)傳輸信道中的每一個(gè)的相應(yīng)的CQI qk。接著根據(jù)對(duì)所有這些CQI qk的比較而進(jìn)行調(diào)度。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，所述非正交矩陣調(diào)制是所謂的“ABBA”非正交矩陣調(diào)制，該“ABBA”非正交矩陣調(diào)制將4個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的塊映射到所述至少一個(gè)正交域的4個(gè)單元的Nt，k＝4發(fā)射接口上，并且基于兩個(gè)空時(shí)發(fā)射分集(STTD)編碼的非正交組合。所述至少一個(gè)正交域的單元可以是例如時(shí)隙或副載頻，因此所述非正交矩陣調(diào)制就分別變成空時(shí)矩陣調(diào)制或空頻矩陣調(diào)制。正交STTD編碼的一個(gè)例子由等式(1)中的Alamouti編碼的轉(zhuǎn)置給出。
根據(jù)本發(fā)明的所述第一優(yōu)選實(shí)施例，所述的ECCM Rk具有的形式為
Rk=pk0nk00pk0nknk0pk00nk0pk]]>并且，pk和nk是所述信道矩陣Hk的元的實(shí)數(shù)值函數(shù)。
例如在所謂的“ABBA”非正交矩陣調(diào)制方案中可以遇到這種ECCM Rk的結(jié)構(gòu)。如果被應(yīng)用為空時(shí)矩陣調(diào)制，相應(yīng)的調(diào)制矩陣包含兩個(gè)STTD塊XA和XB(比較等式(1)的轉(zhuǎn)置)，該兩個(gè)STTD塊XA和XB在4符號(hào)周期內(nèi)將4個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)調(diào)制到4個(gè)發(fā)射接口上，因此實(shí)際上在每一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)發(fā)射1個(gè)符號(hào)(所謂的符號(hào)率1矩陣調(diào)制)。
根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例，優(yōu)選的是對(duì)所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)計(jì)算作為((a+pk)2-nk2)的函數(shù)的所述各個(gè)CQI qk，并且其中a為常數(shù)。所述的各個(gè)CQI qk因此從僅依賴于所述信道矩陣Hk的元的實(shí)數(shù)值函數(shù)pk和nk有效地計(jì)算出。常數(shù)a可以根據(jù)所使用的發(fā)射和接收方案進(jìn)行調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例，所述非正交矩陣調(diào)制是DABBA非正交矩陣調(diào)制，該DABBA非正交矩陣調(diào)制將8個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的塊映射到所述至少一個(gè)正交域的4個(gè)單元的Nt，k＝4發(fā)射接口上，并且基于四個(gè)STTD編碼的非正交組合。所述至少一個(gè)正交域的單元可以是例如時(shí)隙或副載頻，因此所述非正交矩陣調(diào)制就分別變成空時(shí)矩陣調(diào)制或空頻矩陣調(diào)制。正交STTD編碼的一個(gè)例子由等式(1)中的Alamouti編碼的轉(zhuǎn)置給出。
根據(jù)本發(fā)明的所述第二優(yōu)選實(shí)施例，所述的ECCM Rk具有的形式為
Rk=pk,1+pk,20nk,10pk,1-pk,20i·nk,2sk*0pk,1+pk,20nk,10pk,1-pk,2-ski·nk,2nk,10pk,1+pk,20i·nk,2-sk*-pk,1+pk.200nk,10pk,1+pk,2ski·nk,20-pk,1+pk,2pk,1-pk,20i·nk,2sk*pk,1+pk,20nk,100pk,1-pk,2-ski·nk,20pk,1+pk,20nk,1i·nk,2-sk*-pk,1+pk,20nk,10pk,1+pk,20si·nk,20-pk,1+pk,20nk,10pk,1+pk,2]]>其中，pk，1，pk，2，nk，1和nk，2是所述信道矩陣Hk的元的實(shí)數(shù)值函數(shù)并且其中sk是所述信道矩陣Hk的元的復(fù)數(shù)值函數(shù)。例如在所謂的“DABBA”非正交矩陣調(diào)制方案中可以遇到這種ECCM Rk的結(jié)構(gòu)。如果被應(yīng)用為空時(shí)矩陣調(diào)制方案，則相應(yīng)的調(diào)制矩陣包含四個(gè)STTD塊XA，XB，XC和XD的線性組合，并且在4符號(hào)周期內(nèi)將8個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)調(diào)制到4個(gè)發(fā)射接口上，因此實(shí)際上在每一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)發(fā)射2個(gè)符號(hào)(所謂的符號(hào)速率為2的矩陣調(diào)制)。
根據(jù)本發(fā)明所述的第二優(yōu)選實(shí)施例，優(yōu)選的是對(duì)所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)計(jì)算作為(4·pk,1·pk,2+(pk,1+pk,2)(a2+2·a)+nk,12-nk,22+|sk|2)4]]>的函數(shù)的所述各個(gè)CQI qk，并且其中a為常數(shù)。所述的各個(gè)CQI qk因此從僅依賴于所述信道矩陣Hk的元的實(shí)數(shù)值函數(shù)pk，1，pk，2，nk，1和nk，2以及復(fù)數(shù)值函數(shù)sk有效地計(jì)算出。常數(shù)a可以根據(jù)所使用的發(fā)射和接收方案進(jìn)行調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例，所述非正交矩陣調(diào)制是TSTTD非正交矩陣調(diào)制，該TSTTD非正交矩陣調(diào)制將4個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的塊映射到所述至少一個(gè)正交域的2個(gè)單元的Nt，k＝2發(fā)射接口上，并且基于兩個(gè)STTD編碼的非正交組合。
所述至少一個(gè)正交域的單元可以是例如時(shí)隙或副載頻，因此所述非正交矩陣調(diào)制就分別變成空時(shí)矩陣調(diào)制或空頻矩陣調(diào)制。正交STTD編碼的一個(gè)例子由等式(1)中的Alamouti編碼的轉(zhuǎn)置給出。
根據(jù)本發(fā)明的所述第三優(yōu)選實(shí)施例，所述的ECCM Rk具有的形式為
Rk=pk,1+pk,20pk,1-pk,2sk0pk,1+pk,2sk*pk,2-pk,1pk,1-pk,2skpk,1+pk,20sk*pk,2-pk,10pk,1+pk,2,]]>其中，pk，1和pk，2是所述信道矩陣Hk的元的實(shí)數(shù)值函數(shù)并且其中sk是所述信道矩陣Hk的元的復(fù)數(shù)值函數(shù)。例如在所謂的“雙股或雙倍STTD(TSTTD)”非正交矩陣調(diào)制方案中可以遇到這種ECCM Rk的結(jié)構(gòu)。如果被應(yīng)用為空時(shí)矩陣調(diào)制，則相應(yīng)的調(diào)制矩陣由STTD塊XA和STTD塊XB(比較等式(1)的轉(zhuǎn)置)的和表示，該調(diào)制矩陣在2個(gè)符號(hào)周期內(nèi)將4個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)調(diào)制到2個(gè)發(fā)射接口上，因此實(shí)際上在每一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)發(fā)射2個(gè)符號(hào)(所謂的速率為2的矩陣調(diào)制)。
根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例，優(yōu)選的是對(duì)所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)計(jì)算作為(det(aI+HkHHk))的函數(shù)的所述各個(gè)CQI qk，并且其中a為常數(shù)。該各個(gè)CQI qk因此可以從傳輸信道矩陣Hk直接確定而不需要實(shí)際計(jì)算ECCM Rk。常數(shù)a可以根據(jù)所使用的發(fā)射和接收方案進(jìn)行調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選的是所述非正交矩陣調(diào)制為DSTTD非正交矩陣調(diào)制，該TSTTD非正交矩陣調(diào)制將4個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的塊映射到所述至少一個(gè)正交域的2個(gè)單元的Nt，k＝4發(fā)射接口上，并且基于兩個(gè)STTD編碼的非正交組合。
所述至少一個(gè)正交域的單元可以是例如時(shí)隙或副載頻，因此所述非正交矩陣調(diào)制就分別變成空時(shí)矩陣調(diào)制或空頻矩陣調(diào)制。正交STTD編碼的一個(gè)例子由等式(1)中的Alamouti編碼的轉(zhuǎn)置給出。
根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選的是所述的非正交矩陣調(diào)制包括空時(shí)編碼或空頻編碼。所述矩陣調(diào)制的調(diào)制矩陣可以例如代表STTD塊的線性組合或是包含作為子矩陣的STTD塊或其線性組合或其函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選的是所述非正交矩陣調(diào)制包括至少兩個(gè)正交矩陣調(diào)制的組合。例如，定義了所述矩陣調(diào)制的調(diào)制矩陣可以是兩個(gè)正交STTD塊之和，因此就獲得速率為2的非正交矩陣調(diào)制來(lái)代替由STTD塊代表的速率為1的正交矩陣調(diào)制。
進(jìn)一步提出了一種用于對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度K個(gè)具有用于傳輸?shù)南鄳?yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的傳輸信道k＝1，..，K中的至少一個(gè)信道的方法，其中至少兩個(gè)所述的數(shù)據(jù)符號(hào)從所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道的Nt，k發(fā)射接口平行發(fā)射，該傳輸信道由信道矩陣Hk定義，所述方法包括計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI)qk，其中至少一個(gè)所述相應(yīng)的CQI qk是作為所述信道Hk的信道相關(guān)矩陣HkH·Hk的線性函數(shù)的行列式的函數(shù)而計(jì)算的，并且為所述數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道，其中所述調(diào)度至少部分基于所計(jì)算的CQI qk。
至少兩個(gè)所述數(shù)據(jù)符號(hào)從所述各個(gè)Nt，k發(fā)射接口平行發(fā)射，例如一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)可以從第一發(fā)射接口發(fā)射并且第二數(shù)據(jù)符號(hào)從第二發(fā)射接口發(fā)射。如果所述的發(fā)射接口是發(fā)射機(jī)的天線元件，則所述兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)在傳輸信道k的接收接口上接收時(shí)會(huì)彼此產(chǎn)生干擾。平行發(fā)射所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)可以被視為矢量調(diào)制方案，其中數(shù)據(jù)符號(hào)被映射到非正交空間資源上。作為矢量調(diào)制方案的這樣的一個(gè)代表是貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)結(jié)構(gòu)(BLAST)。與矩陣調(diào)制方案不同的是，僅僅在空間域使用了分集而沒(méi)有利用例如時(shí)間、頻率或極化域的正交域。
所述矩陣aI+HkHHk的行列式或其它函數(shù)表現(xiàn)出與當(dāng)使用由信道矩陣Hk規(guī)定的傳輸信道k傳輸數(shù)據(jù)符號(hào)時(shí)所達(dá)到的BER很強(qiáng)的相關(guān)性。
關(guān)于傳輸信道和調(diào)度場(chǎng)景的解釋，上述對(duì)于矩陣調(diào)制所描述的傳輸信道的類型和調(diào)度場(chǎng)景同樣適用于矢量調(diào)制。
根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選的是至少一個(gè)接收機(jī)使用最大概似或線性估計(jì)器來(lái)估計(jì)在所述調(diào)度的傳輸信道上發(fā)送并由所述接收機(jī)通過(guò)所述調(diào)度的傳輸信道的所述接收接口接收的數(shù)據(jù)符號(hào)。
由于使用了非正交矩陣或矢量調(diào)制方案，對(duì)于基于矩陣/矢量調(diào)制、發(fā)射并接收的數(shù)據(jù)符號(hào)的匹配濾波的數(shù)據(jù)符號(hào)的估計(jì)可能包含自干擾到無(wú)法提供數(shù)據(jù)符號(hào)的正確估計(jì)的程度。因此具有優(yōu)勢(shì)的是執(zhí)行最大概似或降低復(fù)雜性的線性均衡技術(shù)，例如迫零算法或最小均方差算法。兩種方法都可以具有優(yōu)勢(shì)地基于充分的統(tǒng)計(jì)集合，該統(tǒng)計(jì)集合通過(guò)由所述傳輸信道的接收接口接收到的數(shù)據(jù)符號(hào)的匹配濾波而獲得。
根據(jù)本發(fā)明的方法，具有優(yōu)勢(shì)的是具有最大CQI qk的傳輸信道k＝1，..，K被調(diào)度用于所述數(shù)據(jù)符號(hào)的所述傳輸。
特別地，如果所有的K個(gè)傳輸信道都實(shí)施相同的矩陣調(diào)制，則優(yōu)選的是具有最大CQI qk的傳輸信道k＝1，..，K被調(diào)度。BER由ECCM Rk的線性函數(shù)的行列式以及ECCM Rk的跡的一個(gè)嚴(yán)格單調(diào)遞減函數(shù)來(lái)精密地逼近。這樣當(dāng)通過(guò)具有最大CQI qk的傳輸信道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)就會(huì)達(dá)到最低的BER或是在目標(biāo)BER固定時(shí)達(dá)到最低的功耗。還可以的是可能希望將對(duì)于期望的錯(cuò)誤概率所使用的傳輸功率降到最小。這可以通過(guò)使用相同的CQI qk而以相似的方法來(lái)執(zhí)行。
如果不同的傳輸信道實(shí)施了不同的矩陣調(diào)制，也許具有不同的比率，則區(qū)分傳輸信道的錯(cuò)誤概率的所計(jì)算的CQIek連同由CQImk，區(qū)分的速率和調(diào)制類型用于選擇具有給定功率和期望的錯(cuò)誤概率的提供最高速率的傳輸信道，或是選擇具有期望速率和給定功率的提供最低錯(cuò)誤概率的傳輸信道，或是選擇使用最低功率以達(dá)到具有期望速率的期望錯(cuò)誤概率的傳輸信道。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，可以在例如log-log尺度中利用合適的可以給出最佳擬合的參數(shù)來(lái)逼近作為CQIek的線性函數(shù)的每個(gè)傳輸模式的錯(cuò)誤概率。該逼近函數(shù)完全精確并且可以用于尋找最小化問(wèn)題的答案。
根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選的是所述傳輸信道是無(wú)線通信系統(tǒng)的傳輸信道，并且所述傳輸信道的所述發(fā)射接口和接收接口分別是一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)和一個(gè)或多個(gè)接收機(jī)的發(fā)射和接收天線元件。
所述的無(wú)線通信系統(tǒng)可以例如是通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)或是根據(jù)中間標(biāo)準(zhǔn)95(IS-95)的系統(tǒng)。還可以地，可以是例如HIPERLAN/2的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(W-LAN)系統(tǒng)或是802.11系統(tǒng)。
進(jìn)一步提出了一種計(jì)算機(jī)程序，具有可操作以使得處理器執(zhí)行上述方法步驟的指令。
進(jìn)一步提出了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具有可操作以使得處理器執(zhí)行上述方法步驟的指令的計(jì)算機(jī)程序。
進(jìn)一步提出了一種設(shè)備，用于為根據(jù)在非正交空間域和至少一個(gè)正交域中調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的非正交矩陣調(diào)制而調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的K個(gè)傳輸信道k＝1，..，K，中的至少一個(gè)信道，其中至少一個(gè)等價(jià)信道矩陣(ECM)GK可以被定義為將所述數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換成被矩陣調(diào)制并且在所述傳輸信道k＝1，..，K中的一個(gè)信道的Nt，k發(fā)射接口上發(fā)射且在Nr，k接收接口處接收的數(shù)據(jù)符號(hào)，并且其中所述至少一個(gè)ECM Gk的等價(jià)信道相關(guān)矩陣(ECCM)Rk=GkH·Gk]]>與單位矩陣不成比例，所述設(shè)備包括用于計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道的至少一個(gè)信道的相應(yīng)信道質(zhì)量指標(biāo)CQI qk的裝置，以及為所述矩陣調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的裝置，其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
進(jìn)一步提出一種無(wú)線通信系統(tǒng)中的發(fā)射站，用于為根據(jù)在非正交空間域和至少一個(gè)正交域中調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的非正交矩陣調(diào)制而調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的K個(gè)傳輸信道k＝1，..，K，中的至少一個(gè)信道，其中至少一個(gè)等價(jià)信道矩陣(ECM)GK可以被定義為將所述數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換成被矩陣調(diào)制過(guò)并且在所述傳輸信道k＝1，..，K中的一個(gè)信道的Nt，k發(fā)射接口上發(fā)射且在Nr，k接收接口處接收的數(shù)據(jù)符號(hào)，并且其中所述至少一個(gè)ECM Gk的等價(jià)信道相關(guān)矩陣(ECCM)Rk=GkH·Gk]]>與單位矩陣不成比例，所述發(fā)射站包括計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道的至少一個(gè)信道的信道質(zhì)量指標(biāo)CQI qk的裝置，以及為所述矩陣調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K傳輸信道中的至少一個(gè)信道的裝置，其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
進(jìn)一步提出一種無(wú)線通信系統(tǒng)，包括至少一個(gè)發(fā)射站，以及至少一個(gè)接收站，其中，非正交矩陣調(diào)制在非正交空間域和至少一個(gè)正交域中調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)，其中所述矩陣調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)在具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的K個(gè)傳輸信道k＝1，..，K，中至少一個(gè)信道上傳輸，其中至少一個(gè)等價(jià)信道矩陣(ECM)GK可以被定義為將所述數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換成被矩陣調(diào)制過(guò)并且在所述傳輸信道k＝1，..，K中的一個(gè)信道的Nt，k發(fā)射接口上發(fā)射且在Nr，k接收接口處接收的數(shù)據(jù)符號(hào)，其中所述至少一個(gè)ECM Gk的等價(jià)信道相關(guān)矩陣(ECCM)Rk=GkH·Gk]]>與單位矩陣不成比例，其中所述至少一個(gè)發(fā)射站計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的相應(yīng)的信道質(zhì)量指標(biāo)CQI qk，以及為所述矩陣調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K傳輸信道中的至少一個(gè)信道，其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
進(jìn)一步提出一種設(shè)備，用于為數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度K個(gè)具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的傳輸信道中的至少一個(gè)信道，其中至少兩個(gè)所述的數(shù)據(jù)符號(hào)從所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道的Nt，k發(fā)射接口平行發(fā)射，該傳輸信道由信道矩陣Hk定義，所述設(shè)備包括用于計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI)qk的裝置，其中至少一個(gè)所述相應(yīng)的CQI qk是作為所述信道Hk的信道相關(guān)矩陣HkH·Hk的線性函數(shù)的行列式的函數(shù)而計(jì)算的，以及用于為所述數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的裝置，其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
進(jìn)一步提出一種發(fā)射站，用于為數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度K個(gè)具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的傳輸信道中的至少一個(gè)信道，其中至少兩個(gè)所述的數(shù)據(jù)符號(hào)從所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道的Nt，k發(fā)射接口平行發(fā)射，該傳輸信道由信道矩陣Hk定義，所述發(fā)射站包括用于計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI)qk的裝置，其中至少一個(gè)所述相應(yīng)的CQI qk是作為所述信道Hk的信道相關(guān)矩陣HkH·Hk的線性函數(shù)的行列式的函數(shù)而計(jì)算的，以及用于為所述數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的裝置，其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
進(jìn)一步提出一種無(wú)線通信系統(tǒng)，包括至少一個(gè)發(fā)射站，以及至少一個(gè)接收站，其中至少兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)從所述K個(gè)具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道的Nt，k發(fā)射接口平行發(fā)射，其中所述至少一個(gè)傳輸信道由信道矩陣Hk定義，其中所述發(fā)射站計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI)qk，其中所述發(fā)射站將所述至少一個(gè)相應(yīng)的CQI qk作為所述信道Hk的信道相關(guān)矩陣HkH·Hk的線性函數(shù)的行列式的函數(shù)而計(jì)算，其中所述至少一個(gè)發(fā)射站為所述數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道，并且其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
參考下面的實(shí)施例，本發(fā)明的這些以及其他的方面將變得明顯。


圖1表示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的當(dāng)結(jié)合具有兩個(gè)發(fā)射天線元件(空時(shí)發(fā)射分集，STTD，虛線)的正交矩陣調(diào)制方案以及結(jié)合沒(méi)有STTD的單一天線發(fā)射(實(shí)線)來(lái)調(diào)度不同數(shù)量的傳輸信道K時(shí)所達(dá)到的誤碼率(BER)性能；圖2表示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的當(dāng)結(jié)合具有兩個(gè)發(fā)射天線元件(空時(shí)發(fā)射分集，STTD，虛線)的正交矩陣調(diào)制方案以及結(jié)合沒(méi)有STTD的單一天線發(fā)射(實(shí)線)調(diào)度不同數(shù)量的傳輸信道K時(shí)所調(diào)度的傳輸信道的信噪比(SNR)的概率密度函數(shù)(PDF)；圖3表示指示著計(jì)算根據(jù)本發(fā)明不同的非正交矩陣調(diào)制方案的Rk以及det Rk所需要的計(jì)算復(fù)雜度的降低的表格；
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的不同正交矩陣調(diào)制方案和非正交矩陣調(diào)制方案的BER以及CQI qk＝detRk之間的相關(guān)性；圖5A表示根據(jù)本發(fā)明當(dāng)調(diào)度K＝2個(gè)傳輸信道中的一個(gè)信道時(shí)對(duì)于不同正交(STTD)以及非正交(TSTTD)矩陣調(diào)制方案以及不同CQI選擇的作為Eb/N0的函數(shù)的BER；圖5B表示根據(jù)本發(fā)明當(dāng)調(diào)度K＝2個(gè)傳輸信道中的一個(gè)信道時(shí)對(duì)于不同非正交(ABBA，DSTTD)矩陣調(diào)制方案以及不同CQI選擇的作為Eb/N0的函數(shù)的BER；圖5C表示根據(jù)本發(fā)明當(dāng)調(diào)度K＝2個(gè)傳輸信道中的一個(gè)信道時(shí)對(duì)于非正交DABBA矩陣調(diào)制方案以及不同CQI選擇的作為Eb/N0的函數(shù)的BER；圖6表示根據(jù)本發(fā)明用于結(jié)合非正交BLAST以及TSDDT矩陣調(diào)制對(duì)于不同數(shù)量的傳輸信道K進(jìn)行調(diào)度的作為Eb/N0的函數(shù)的BER；圖7表示根據(jù)本發(fā)明方法的流程圖；圖8表示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出了在選擇分集設(shè)置中將非正交矩陣調(diào)制結(jié)合到調(diào)度中。該方案可以依據(jù)對(duì)于信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI)的定義，該信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI)作為決定K個(gè)傳輸信道中的哪些將被調(diào)度用于傳輸經(jīng)過(guò)矩陣調(diào)制并由發(fā)射機(jī)發(fā)射的數(shù)據(jù)符號(hào)的基礎(chǔ)。
在傳輸方案需要根據(jù)信道條件進(jìn)行修改的時(shí)候通常會(huì)產(chǎn)生對(duì)CQI的定義的需求，并且不同類型的修改方法要求不同的CQI?？梢源_定兩種不同的修改類型1.在具有作為資源分配基礎(chǔ)的多傳輸信道的系統(tǒng)中，例如在TDMA系統(tǒng)中的調(diào)度方法通過(guò)“最佳”信道將時(shí)隙分配給傳輸信道。這里的CQIek應(yīng)當(dāng)與該信道可以支持的性能相關(guān)。
2.根據(jù)信道條件，選擇正確的編碼和調(diào)制模式以使單一傳輸信道的速率和吞吐量最大化。該決定可以基于某些CQImk，閾值且之后應(yīng)當(dāng)改變編碼/調(diào)制。這意味著對(duì)于一個(gè)固定的信道比較兩種不同的編碼/調(diào)制的性能，因此CQImk，應(yīng)當(dāng)對(duì)信道可以支持的數(shù)據(jù)流的數(shù)量敏感。
最優(yōu)地，選擇分集的CQI由誤碼率或是由相應(yīng)的誤幀率(FER)給出，前者優(yōu)選地在信道編碼的解碼之后給出。通常使用基于解調(diào)后的BER的CQI。理想的CQI具有與誤碼率(BER)或誤幀率或誤塊率的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。在單一流(以及正交多流)信道中，具有與BER/FER最佳相關(guān)性的CQI是所接收到的信噪比(SNR)，其對(duì)于正交傳輸而說(shuō)歸納為最大比值組合(MRC)信道功率。。這就是在例如Kogiantis參考文獻(xiàn)中所討論過(guò)的普通的最大C/I調(diào)度器。
對(duì)于非正交傳輸而言，尤其是對(duì)于本發(fā)明所考慮的具有多數(shù)據(jù)流的MIMO傳輸而言，情況就不是這樣簡(jiǎn)單?？傂诺拦β?，歸納為整體SNR或C/I，現(xiàn)在不與信道相關(guān)矩陣的跡trHkHHk成比例。根據(jù)傳輸信道和所選擇的傳輸方案的具體情況，具有相同trHkHHk的MIMO信道可能仍然導(dǎo)致非常不同的BER/FER。
當(dāng)使用矩陣調(diào)制以對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼時(shí)尋找良好的CQI基至變得更加復(fù)雜。矩陣調(diào)節(jié)是用以提供更多的分集到傳輸中，并且最大化發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)之間的共有信息。結(jié)果是它們擁有約束其結(jié)構(gòu)的固有的對(duì)稱性。因此，信道質(zhì)量指標(biāo)并不僅僅依賴于傳輸信道，還依賴于符號(hào)經(jīng)過(guò)矩陣調(diào)制以及檢測(cè)的方式。這意味著原則上不同的矩陣調(diào)制和/或檢測(cè)方法會(huì)要求不同的信道質(zhì)量指標(biāo)。
根據(jù)本發(fā)明，提出了這種適于使用在非正交矩陣調(diào)制系統(tǒng)的多傳輸信道(上述分類中的第一類型)資源分配中的CQI。特別地，提出了比較簡(jiǎn)單的CQI，其對(duì)于某些傳輸模式在達(dá)到相仿精確度的情況下與降低的搜索最大概似檢測(cè)的BER/FER一一對(duì)應(yīng)，該搜索最大概似是由接收通過(guò)被調(diào)度的傳輸信道的數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕邮諜C(jī)來(lái)執(zhí)行。
在討論圖3到圖7的結(jié)果之前，通過(guò)參考等式(1)的正交Alamouti空時(shí)編碼或其轉(zhuǎn)置(后者則被稱為空時(shí)發(fā)射分集(STTD)調(diào)制矩陣)、等式(2)的信號(hào)模型、等式(3)的等價(jià)信號(hào)模型以及等式(6)的等價(jià)信道相關(guān)矩陣(ECCM)Rk的定義，對(duì)根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的非正交矩陣調(diào)制方案進(jìn)行簡(jiǎn)要的定義。
應(yīng)當(dāng)注意的是下面的實(shí)施例集中在空時(shí)矩陣調(diào)制技術(shù)，但其也可以直接應(yīng)用于其它的非正交矩陣調(diào)制技術(shù)，例如空頻矩陣調(diào)制技術(shù)或是空間極化矩陣調(diào)制技術(shù)。因此本發(fā)明的范圍不能理解為局限于下面的實(shí)施例。
非正交ABBA矩陣調(diào)制方案本方案的調(diào)制矩陣可以表示為XABBA=XAXBXBXA]]>其中XA為具有兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)x1和x2的等式(1)的轉(zhuǎn)置的STTD調(diào)制矩陣，XB為具有另外兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)x3和x4的等式(1)的轉(zhuǎn)置的STTD調(diào)制矩陣。為了最優(yōu)的性能，這些符號(hào)可以選擇為這些強(qiáng)制調(diào)制(comple modulated)符號(hào)的線性組合和/或旋轉(zhuǎn)。這應(yīng)用在本發(fā)明所討論的所有矩陣調(diào)制中。調(diào)制矩陣XABBA于是代表速率1的矩陣調(diào)制器，其在4個(gè)符號(hào)周期內(nèi)將4個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)映射到4發(fā)射天線元件上。
ABBA調(diào)制方案的ECCM可以確定為Rk=pk0nk00pk0nknk0pk00nk0pk]]>其中pk是所有信道的總功率而nk指的是兩個(gè)不同的STTD塊XA和XB之間干擾的強(qiáng)度。
對(duì)于Nt＝4個(gè)發(fā)射天線以及Nk，r＝2個(gè)接收天線的示例來(lái)說(shuō)，實(shí)數(shù)值函數(shù)pk和nk定義為
pk=trHkHHk=14Σ|hk,ij|2]]>nk=12(Re(hk,13hk,11*)+Re(hk,12hk,14*)+Re(hk,23hk,21*)+Re(hk,24hk,22*))]]>可以看出Rk僅具有兩個(gè)不同的本征值pk±nk。應(yīng)當(dāng)注意的是不同的本征值的數(shù)量并不依賴于原有信道矩陣，只有元pk和nk的顯形式會(huì)依賴于原有信道矩陣。由于行列式由本征值的積而給出，所以我們?yōu)锳BBA得出detRk=(pk2-nk2)2]]>其與Rk的|對(duì)角線部分|2-|非對(duì)角線部分|2成比例。注意到，通過(guò)使用矩陣調(diào)制器的結(jié)構(gòu)，我們首先將Nk，r＝2接收天線的Rk=HkHHk]]>計(jì)算從128復(fù)數(shù)相乘以及112復(fù)數(shù)相加(128C×，112C+)簡(jiǎn)化到12復(fù)數(shù)相乘以及10實(shí)數(shù)相加(12C×，10R+)，并且進(jìn)一步將計(jì)算detRk的復(fù)雜度從(40C×，30C+)簡(jiǎn)化到(3R×，1R+)。這確實(shí)是很顯著的復(fù)雜度的降低。如果需要Rk的逆用以進(jìn)行調(diào)度或檢測(cè)則可以發(fā)現(xiàn)又一個(gè)復(fù)雜度的降低；該逆矩陣很普通地為Rk-1=1pk2-nk2pk0-nk00pk0-nk-nk0pk00-nk0pk]]>特別注意到該逆矩陣的對(duì)角線元與跡成比例并且與行列式成反比。
代替ECCM的行列式，我們也可以使用ECCM的線性函數(shù)的行列式的更普通的CQI。對(duì)于ABBA這就簡(jiǎn)化為((a+pk)2-nk2)，其中a為常數(shù)，其可以在數(shù)字上確定以使得與性能的相關(guān)性最大。例如，對(duì)于QPSK調(diào)制和降低的搜索概似檢測(cè)，使用兩個(gè)接收天線找到最適合的a＝0.15。
ABBA矩陣調(diào)制的一種變體是所謂的對(duì)角ABBA。該調(diào)制矩陣寫為
XABBA=XA+XB00XA-XB]]>現(xiàn)在ECCM是對(duì)角的但是不是正交的。ECCM的行列式與普通ABBA相同。
非正交DABBA矩陣調(diào)制方案本方案的調(diào)制矩陣為XDABBA=XA+XCXB+XDXB-XDXA-XC]]>其中XA，XB，XC和XD分別為具有兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的等式(1)的轉(zhuǎn)置的STTD調(diào)制矩陣。調(diào)制矩陣XDABBA于是代表速率2的矩陣調(diào)制器，其在4個(gè)符號(hào)周期內(nèi)將8個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)映射到4個(gè)發(fā)射天線元件上。DABBA調(diào)制方案的ECCM可以確定為Rk=pk,1+pk,20nk,10pk,1-pk,20i·nk,2sk*0pk,1+pk,20nk,10pk,1-pk,2-ski·nk,2nk,10pk,1+pk,20i·nk,2-sk*-pk,1+pk.200nk,10pk,1+pk,2ski·nk,20-pk,1+pk,2pk,1-pk,20i·nk,2sk*pk,1+pk,20nk,100pk,1-pk,2-ski·nk,20pk,1+pk,20nk,1i·nk,2-sk*-pk,1+pk,20nk,10pk,1+pk,20si·nk,20-pk,1+pk,20nk,10pk,1+pk,2]]>其中pk，1，pk，2分別是來(lái)自天線對(duì)(1，2)和(3，4)到所有接收天線的總信道功率，nk，1，nk，2是Hk的元的實(shí)數(shù)組合，而sk是復(fù)數(shù)項(xiàng)。同樣，位于Rk的對(duì)角線上的pk，1+pk，2是總信道功率，而位于非對(duì)角線上的其它項(xiàng)描述了塊之間的干擾。同樣，Rk只有兩個(gè)不同的本征值pk,1+pk,2±(pk,1-pk,2)2+nk,12-nk,22+|sk|2]]>因此行列式為detRk=(4pk,1pk,2+nk,12-nk,22+|sk|2)4]]>可以采用與ABBA方案相似的方式來(lái)構(gòu)建Rk的逆。在這種情況下復(fù)雜度的降低是極大的并且可以在圖3的表格中看出。因此使用所披露的方法，DABBA類型的高速率高分集的調(diào)制器的調(diào)度變得可行。由于其內(nèi)在的對(duì)稱性，也可以得到其它矩陣調(diào)制器的detRk的相似簡(jiǎn)單表達(dá)。
對(duì)于det(aI+Rk)，(4·pk,1·pk,2+(pk,1+pk,2)(a2+2·a)+nk,12-nk,22+|sk|2)4]]>該常數(shù)a同樣可以在數(shù)字上確定，對(duì)于具有兩個(gè)接收天線的QPSK調(diào)制和降低的搜索最大概似檢測(cè)來(lái)說(shuō)發(fā)現(xiàn)最佳的值為0.04。
非正交DSTTD矩陣調(diào)制方案本方案的調(diào)制矩陣為XDSTTD＝[XAXB]，其中XA和XB分別為由具有兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的等式(1)的轉(zhuǎn)置Alamouti編碼給出的調(diào)制矩陣。調(diào)制矩陣XDSTTD于是代表速率2的矩陣調(diào)制器，其在2個(gè)符號(hào)周期內(nèi)將4個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)映射到4個(gè)發(fā)射天線元件上。
非正交TSTTD矩陣調(diào)制方案本方案的調(diào)制矩陣為XTSTTD=XA+171+i1+2i-1+2i1-i·XB]]>其中XA為具有兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)x1和x2的等式(1)的轉(zhuǎn)置的STTD調(diào)制矩陣，XB為具有另外兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)x3和x4的等式(1)的轉(zhuǎn)置的STTD調(diào)制矩陣。調(diào)制矩陣XTSTTD于是代表速率2的矩陣調(diào)制器，其在2個(gè)符號(hào)周期內(nèi)將4個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)映射到2個(gè)發(fā)射天線元件上。
TSTTD調(diào)制方案的ECCM可以確定為
Rk=pk,1+pk,20pk,1-pk,2sk0pk,1+pk,2sk*pk,2-pk,1pk,1-pk,2skpk,1+pk,20sk*pk,2-pk,10pk,1+pk,2]]>其中pk，1和pk，2分別是來(lái)自發(fā)射天線1和2到所有接收天線的，總功率，并且sk給出為sk=2hk,11*hk,12+2hk,21*hk,22]]>其中Hk為2×2。TSTTD的ECCM Rk具有顯著的特性即，detRk=(detHkHHk)2]]>指示著在這種情況下基于等價(jià)信道的調(diào)度和基于信道矩陣的調(diào)度對(duì)于優(yōu)選的CQI為等價(jià)的，從而進(jìn)一步簡(jiǎn)化了基于等價(jià)信道的CQI的計(jì)算。
圖3描述了當(dāng)直接對(duì)ABBA、DABBA、TSTTD方案計(jì)算ECCM Rk及其行列式detRk時(shí)或是當(dāng)使用本發(fā)明所提出的簡(jiǎn)單封閉型表達(dá)式計(jì)算ECCM Rk及其行列式detRk時(shí)所遇到的計(jì)算復(fù)雜度。計(jì)算復(fù)雜度就實(shí)數(shù)相乘(R×)和復(fù)數(shù)相乘(C×)以及實(shí)數(shù)相加(R+)和復(fù)數(shù)相加(C+)來(lái)給出。
對(duì)于TSTTD方案，detRk可以直接從detHk計(jì)算出。所提出的算法計(jì)算行列式的復(fù)雜度是直接方法的復(fù)雜度的2Q次方根，其中Q為調(diào)制中復(fù)數(shù)符號(hào)的數(shù)量，也就是對(duì)于ABBA、DABBA以及TSTTD來(lái)說(shuō)分別為4、8和4。
圖4描述了根據(jù)本發(fā)明的不同正交矩陣調(diào)制方案(STTD)和非正交矩陣調(diào)制方案(ABBA、DSTTD、TSTTD以及DABBA)的BER以及優(yōu)選CQI qk＝detRk之間的相關(guān)性。該模擬假設(shè)在具有固定在6dB的Eb/N0的傳輸信道的接收端有加性高斯白噪聲(AWGN)，QPSK調(diào)制的符號(hào)被用作數(shù)據(jù)符號(hào)，并且傳輸信道矩陣中的項(xiàng)目假設(shè)為i.i.d.的瑞利分布的。
很明顯地，所提出的CQI qk＝detRk對(duì)于所有模擬的正交和非正交矩陣調(diào)制方案顯示出與BER很強(qiáng)的相關(guān)性。由于BER是Eb/N0的單調(diào)函數(shù)，在一個(gè)操作點(diǎn)上獲得的性質(zhì)上的結(jié)果是不會(huì)隨著Eb/N0發(fā)生變化。由于兩兩錯(cuò)誤概率可以用BPSK調(diào)制系統(tǒng)的兩兩錯(cuò)誤概率表示出來(lái)，因此該結(jié)果對(duì)于高階的調(diào)制仍然持續(xù)。代替減少的搜索ML的其它類型的檢測(cè)的效應(yīng)，例如迫零塊線性檢測(cè)器或最小均方差塊線性檢測(cè)器的線性檢測(cè)算法還有待研究。
圖5A、5B和5C描述了根據(jù)本發(fā)明當(dāng)調(diào)度K＝2個(gè)傳輸信道中的一個(gè)信道時(shí)對(duì)于不同正交(STTD)以及非正交(TSTTD，ABBA，DSTTD以及DABBA)矩陣調(diào)制方案以及不同CQI選擇的作為Eb/N0的函數(shù)的模擬BER。瑞利衰落傳輸信道、在被調(diào)度傳輸信道的接收接口處的AWGN以及對(duì)于具有較好CQI的傳輸信道的機(jī)會(huì)調(diào)度無(wú)視例如均值分組延遲等的潛在臨時(shí)調(diào)度限制的狀態(tài)而執(zhí)行。對(duì)于STTD和TSTTD，16QAM調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)被傳輸，而對(duì)于ABBA、DSTTD和DABBA，則傳輸QPSK調(diào)制的符號(hào)。除了STTD，其具有2bps的比特率，所有的非正交方案具有4bps的比特率。
對(duì)于每一個(gè)矩陣調(diào)制方案，描述了沒(méi)有調(diào)度(隨意選擇K＝2個(gè)傳輸信道中的一個(gè)而無(wú)視其CQI)而具有qk＝det Rk以及CQIqk=detHkHHk]]>的BER性能。對(duì)于STTD、DABBA以及TSTTD方案來(lái)說(shuō)，還額外地描述了對(duì)于CQI qk＝tr Rk的BER性能。
從附圖5A、5B和5C中可以容易地看出，基于CQI qk＝det Rk的調(diào)度對(duì)于所有調(diào)查的矩陣調(diào)制方案來(lái)說(shuō)性能最佳。然而，對(duì)于基于Rk的跡以及HkHHk的行列式的CQI同樣能夠達(dá)到關(guān)于沒(méi)有調(diào)度的系統(tǒng)的BER性能的Eb/N0上的顯著增益。
CQI還可以的選擇包括了Rk的逆的跡、Hk的條件數(shù)、Gk的條件數(shù)以及Rk的對(duì)角線部分和非對(duì)角線部分之間大小的比率或差值。
圖6描述了例如貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)結(jié)構(gòu)(BLAST)方案的矢量調(diào)制結(jié)合在具有K＝2和K＝8傳輸信道的選擇分集設(shè)置中的調(diào)度的性能，并將其與TSTTD方案進(jìn)行比較。
在圖6中，兩種方案都使用了Nt＝2發(fā)射天線元件和Nk，r＝2接收天線元件以及QPSK調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)，噪聲為AWGN并且傳輸信道為i.i.d.平瑞利衰落信道。在每一種方案中，在兩個(gè)時(shí)刻內(nèi)傳輸4個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，其中對(duì)于BLAST方案的調(diào)制矩陣為XBLAST=x1x3x2x4]]>也就是，在每一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)有兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)被映射到非正交空間資源上。
圖6描述了調(diào)度K＝2和K＝8傳輸信道的結(jié)果以及沒(méi)有調(diào)度的結(jié)果。對(duì)于調(diào)度結(jié)果，對(duì)TSTTD方案調(diào)度具有最大CQI qk＝det Rk的傳輸信道，并且在BLAST情況下調(diào)度具有最大qk=detHkHHk]]>的傳輸信道。
從圖6中清楚可見調(diào)度增長(zhǎng)了TSTTD(虛線曲線)以及BLAST(實(shí)線曲線)的性能，尤其是在傳輸信道K的數(shù)目增長(zhǎng)時(shí)。對(duì)于BLAST方案來(lái)自調(diào)度的增益較大，因此當(dāng)添加更多的傳輸信道時(shí)其性能的差將會(huì)降低。但是即使對(duì)于K＝8傳輸信道，TSTTD仍然具有BER＝10-3的較好性能，Eb/N0的差約為1.5db。還有，對(duì)于機(jī)會(huì)調(diào)度該模擬是僅顯示了調(diào)度增益的上限的結(jié)果。實(shí)際上，該增益可以更小，這意味著TSTTD對(duì)于更大數(shù)目的傳輸信道其性能可以優(yōu)于從機(jī)會(huì)調(diào)度結(jié)果所期望的性能。同樣當(dāng)允許CQI與線性函數(shù)的行列式也就是qk=det(aI+HkHHk)]]>成比例并且調(diào)整每一個(gè)方案的常數(shù)a以確保CQI與BER之間最好的相關(guān)性時(shí)，可以看出增益將進(jìn)一步增長(zhǎng)。在本例中對(duì)于TSTTD的最優(yōu)常數(shù)為0.04并且對(duì)于BLAST為0.0。
圖7描述了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例(ABBA非正交矩陣調(diào)制方案)的流程圖。
在第一步驟10，傳輸信道指數(shù)初始化為1，并且變量qmax被設(shè)置為零。接著從存儲(chǔ)器獲得該信道矩陣Hk或是從之前通過(guò)所述傳播信道接收的信號(hào)來(lái)估計(jì)該信道矩陣Hk。在步驟12，從所述的信道矩陣Hk計(jì)算函數(shù)pk和nk。在步驟13，從函數(shù)pk和nk計(jì)算CQI qk＝det Rk。接著在步驟14比較該CQI qk與qmax，如果qk大于qmax，則qmax被設(shè)置為等于qk并且在步驟15將變量kmax設(shè)置等于k。在步驟16，傳輸信道指數(shù)k增長(zhǎng)1，并且在步驟17中檢查傳輸信道指數(shù)k是否等于在其中執(zhí)行調(diào)度的傳輸信道K的數(shù)目。如果情況不是這樣，則重復(fù)步驟11到16直到傳輸信道指數(shù)k等于K。接著在步驟18，對(duì)于有待通過(guò)具有指數(shù)kmax的傳輸信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)符號(hào)執(zhí)行根據(jù)ABBA方案的矩陣調(diào)制。經(jīng)過(guò)矩陣調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)接著在步驟19進(jìn)行傳輸，并且從步驟10開始再次進(jìn)行流程。
圖8描述了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備。該設(shè)備包括相應(yīng)的數(shù)據(jù)分組緩沖器20-1...20-3，其包含到達(dá)所述設(shè)備并且有待通過(guò)K個(gè)相應(yīng)傳輸信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組，其中在圖8所示的例子中，保持K＝3。每一個(gè)分組緩沖器20-1...20-3分別由緩沖器控制器21-1...21-3控制。該緩沖器控制器21-1...21-3將緩沖器20-1...20-3的狀態(tài)用信號(hào)通知給調(diào)度器22。進(jìn)一步，當(dāng)被所述調(diào)度器22觸發(fā)時(shí)，所述緩沖器控制器21-1...21-3能夠?qū)?shù)據(jù)分組傳送給矩陣調(diào)制器26，其中包含在數(shù)據(jù)分組中的數(shù)據(jù)符號(hào)被矩陣調(diào)制并接著經(jīng)由發(fā)射模塊27-1...27-4以及發(fā)射天線元件28-1...28-4發(fā)射。所述調(diào)度器22進(jìn)一步接收來(lái)自CQI計(jì)算實(shí)例23的輸入，其從信道存儲(chǔ)器24獲得傳輸信道數(shù)據(jù)，而信道存儲(chǔ)器24又由信道估計(jì)實(shí)例25進(jìn)行更新。CQI計(jì)算實(shí)例23基于從所述信道存儲(chǔ)器24處獲得的各個(gè)傳輸信道數(shù)據(jù)確定K個(gè)傳輸信道中的數(shù)個(gè)信道的CQI。例如，當(dāng)應(yīng)用ABBA矩陣調(diào)制方案時(shí)，所述CQI計(jì)算實(shí)例23從信道矩陣Hk中的項(xiàng)目hk，ij計(jì)算函數(shù)pk和nk并接著從所述函數(shù)pk和nk確定CQI qk。所計(jì)算出的CQI于是被饋送到調(diào)度器22中?；趤?lái)自CQI計(jì)算實(shí)例23的輸入以及來(lái)自緩沖器控制器21-1...21-3的輸入，調(diào)度器確定K個(gè)傳輸信道中的哪一個(gè)傳輸信道被優(yōu)選地調(diào)度用于矩陣調(diào)制過(guò)的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸，因此所述傳輸?shù)腂ER就盡可能地低。這種調(diào)度至少部分地基于由所述實(shí)例23計(jì)算的CQI。然而，可以想象，雖然傳輸信道k＝1的CQI1大于傳輸信道k＝2的CQI2，但是由于在與傳輸信道k＝2相關(guān)的數(shù)據(jù)分組緩沖器20-2中的數(shù)據(jù)分組比與傳輸信道k＝1相關(guān)的數(shù)據(jù)分組緩沖器20-1中的數(shù)據(jù)分組緊急，因此在與傳輸信道k＝2相關(guān)的數(shù)據(jù)分組緩沖器20-2中的數(shù)據(jù)分組被矩陣調(diào)制并被傳輸。調(diào)度的結(jié)果被以信號(hào)通知給相應(yīng)的緩沖器控制器21-1...21-3，而相應(yīng)的緩沖器控制器21-1...21-3又將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給矩陣調(diào)制器26以進(jìn)行矩陣調(diào)制和傳輸。
上面通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。應(yīng)當(dāng)注意到對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)還存在有其它可以實(shí)施的方法和變形而不會(huì)背離所附權(quán)利要求的精神和范圍。特別地，所提出的CQI可以用作任何在MIMO/MISO系統(tǒng)中操作的調(diào)度算法的一部分，其中當(dāng)進(jìn)行調(diào)度時(shí)考慮特定鏈路信息。所提出的CQI為任何非正交MIMO或MISO傳輸方案工作。所提出的算法通過(guò)任何雙工(FDD/TDD/混合)、多接入(CDMA、TDMA、SDMA、OFDMA)單載波/多載波(MC-CDMA/OFDMA)系統(tǒng)在任何級(jí)聯(lián)反饋/波束賦形方案中工作?？梢允褂萌魏涡诺谰幋a(trellis，convolutional，turbo，block，LDPC，TCM)、任何調(diào)制(PAM，PSK，QAM，更高維度的球形/格子)以及聯(lián)合/個(gè)別信道編碼/空時(shí)編碼/調(diào)制和聯(lián)合/個(gè)別檢測(cè)/解碼(線性，解相關(guān)，LMMSE，最大概似，降低搜索最大概似，球體)。僅有的要求是在某個(gè)階段可以用實(shí)際上從非正交空間資源(天線/波束/極化)傳輸?shù)氖噶?在非正交空間資源中)或矩陣(在正交空間和實(shí)質(zhì)上正交資源中)以及實(shí)質(zhì)上正交的資源(時(shí)間，頻率，副載波，編碼，空間/極化本征值)來(lái)描述傳輸。
權(quán)利要求
1.一種方法，用于為根據(jù)在非正交空間域和至少一個(gè)正交域中調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的非正交矩陣調(diào)制而調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的K個(gè)傳輸信道k＝1，..，Ki中至少一個(gè)信道，其中至少一個(gè)等價(jià)信道矩陣(ECM)GK可以被定義為將所述數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換成被矩陣調(diào)制過(guò)并且在所述傳輸信道k＝1，..，K中的一個(gè)信道的Nt，k發(fā)射接口上發(fā)射且在Nr，k接收接口處接收的數(shù)據(jù)符號(hào)，并且其中所述至少一個(gè)ECM Gk的等價(jià)信道相關(guān)矩陣(ECCM)Rk=GkH·Gk]]>與單位矩陣不成比例，所述方法包括計(jì)算所述K傳輸信道的至少一個(gè)信道的信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI)qk，以及為所述矩陣調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K傳輸信道中的至少一個(gè)信道，其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)于所述K個(gè)傳輸信道中至少一個(gè)信道的所述相應(yīng)的CQI qk是從所述的ECCM Rk獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中對(duì)于所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道計(jì)算作為所述ECCM Rk的線性函數(shù)的行列式的函數(shù)的所述相應(yīng)的CQI qk。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中對(duì)于所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道計(jì)算作為所述ECCM Rk的跡的函數(shù)的所述相應(yīng)的CQI qk。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中對(duì)于所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道計(jì)算作為所述ECCM Rk的逆的跡的函數(shù)的所述相應(yīng)的CQI qk。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)于所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道計(jì)算作為信道矩陣Hk的元的函數(shù)的所述相應(yīng)的CQI qk，該信道矩陣Hk定義了所述至少一個(gè)傳輸信道，并且其中所述函數(shù)在利用了所述ECCM Rk的結(jié)構(gòu)特性之下從所述ECCM Rk獲得。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非正交矩陣調(diào)制是ABBA非正交矩陣調(diào)制，該ABBA非正交矩陣調(diào)制將4個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的塊映射到所述至少一個(gè)正交域的4個(gè)單元的Nt，k＝4發(fā)射接口上，并且基于兩個(gè)空時(shí)發(fā)射分集(STTD)編碼的非正交組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述ECCM Rk具有的形式為Rk=pk0nk00pk0nknk0pk00nk0pk]]>并且其中pk和nk是所述信道矩陣Hk的元的實(shí)數(shù)值函數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中對(duì)所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道計(jì)算作為的函數(shù)的所述((a+pk)2-nk2)2相應(yīng)的CQI qk，并且其中a為常數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非正交矩陣調(diào)制是DABBA非正交矩陣調(diào)制，該DABBA非正交矩陣調(diào)制將8個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的塊映射到所述至少一個(gè)正交域的4個(gè)單元的Nt，k＝4發(fā)射接口上，并且基于四個(gè)空時(shí)發(fā)射分集(STTD)編碼的非正交組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述ECCM Rk具有的形式為Rk=pk,1+pk,20nk,10pk,1-pk,20i·nk,2sk*0pk,1+pk,20nk,10pk,1-pk,2-ski·nk,2nk,10pk,1+pk,20i·nk,2-sk*-pk,1+pk,200nk,10pk,1+pk,2ski·nk,20-pk,1+pk,2pk,1-pk,20i·nk,2sk*pk,1+pk,20nk,100pk,1-pk,2-ski·nk,20pk,1+pk,20nk,1i·nk,2-sk*-pk,1+pk,20nk,10pk,1+pk,20si·nk,20-pk,1+pk,20nk,10pk,1+pk,2]]>其中，pk，1，pk，2，nk，1和nk，2是所述信道矩陣Hk的元的實(shí)數(shù)值函數(shù)并且其中sk是所述信道矩陣Hk的元的復(fù)數(shù)值函數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中對(duì)所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道計(jì)算作為(4·pk，1·pk，2+(pk，1+pk，2)(a2+2·a)+n2k，1-n2k，2+|sk|2)4的函數(shù)的所述相應(yīng)的CQI qk，并且其中a為常數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非正交矩陣調(diào)制是TSTTD非正交矩陣調(diào)制，該TSTTD非正交矩陣調(diào)制將4個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的塊映射到所述至少一個(gè)正交域的2個(gè)單元的Nt，k＝2發(fā)射接口上，并且基于兩個(gè)STTD編碼的非正交組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述的ECCM Rk具有的形式為Rk=pk,1+pk,20pk,1-pk,2sk0pk,1+pk,2sk*pk,2-pk,1pk,1-pk,2skpk,1+pk,20sk*pk,2-pk,10pk,1+pk,2]]>其中，pk，1和pk，2是所述信道矩陣Hk的元的實(shí)數(shù)值函數(shù)并且其中sk是所述信道矩陣Hk的元的復(fù)數(shù)值函數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中對(duì)于所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道計(jì)算作為(det(aI+HkHHk))的函數(shù)的所述相應(yīng)的CQI qk，并且其中a為常數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非正交矩陣調(diào)制為DSTTD非正交矩陣調(diào)制，該TSTTD非正交矩陣調(diào)制將4個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的塊映射到所述至少一個(gè)正交域的2個(gè)單元的Nt，k＝4發(fā)射接口上，并且基于兩個(gè)STTD編碼的非正交組合。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非正交矩陣調(diào)制包括空時(shí)編碼或空頻編碼。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非正交矩陣調(diào)制包括至少兩個(gè)正交矩陣調(diào)制的組合。
19.一種方法，用于對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度K個(gè)具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的傳輸信道k＝1，..，K中的至少一個(gè)信道的方法，其中至少兩個(gè)所述的數(shù)據(jù)符號(hào)從所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道的Nt，k發(fā)射接口平行發(fā)射，該傳輸信道由信道矩陣Hk定義，所述方法包括計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI)qk，其中至少一個(gè)所述相應(yīng)的CQI qk是作為所述信道矩陣Hk的信道相關(guān)矩陣HkH·Hk的線性函數(shù)的行列式的函數(shù)而計(jì)算的，并且為所述數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道，其中所述調(diào)度至少部分基于所計(jì)算的CQI qk。
20.根據(jù)權(quán)利要求1到19任意一個(gè)所述的方法，其中至少一個(gè)接收機(jī)使用最大概似算法或線性估計(jì)器來(lái)估計(jì)在所述調(diào)度的傳輸信道上傳輸并由所述接收機(jī)通過(guò)所述調(diào)度的傳輸信道的所述接收接口接收的數(shù)據(jù)符號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1到19中任意一個(gè)所述的方法，其中具有最大CQI qk的傳輸信道k＝1，..，K被調(diào)度用于所述數(shù)據(jù)符號(hào)的所述傳輸。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述傳輸信道是無(wú)線通信系統(tǒng)的傳輸信道，并且其中所述傳輸信道的所述發(fā)射接口和接收接口分別是一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)和一個(gè)或多個(gè)接收機(jī)的發(fā)射和接收天線元件。
23.一種計(jì)算機(jī)程序，具有可運(yùn)行以使得處理器執(zhí)行權(quán)利要求1到19中任意一個(gè)所述的方法步驟的指令。
24.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括一種具有可運(yùn)行以使得處理器執(zhí)行權(quán)利要求1到19中任意一個(gè)所述的方法步驟的指令的計(jì)算機(jī)程序。
25.一種設(shè)備，用于為根據(jù)在非正交空間域和至少一個(gè)正交域中調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的非正交矩陣調(diào)制而調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的K個(gè)傳輸信道k＝1，..，Ki中的至少一個(gè)信道，其中至少一個(gè)等價(jià)信道矩陣(ECM)GK可以被定義為將所述數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換成經(jīng)矩陣調(diào)制并且在所述傳輸信道k＝1，..，K中的一個(gè)信道的Nt，k發(fā)射接口上發(fā)射且在Nr，k接收接口處接收的數(shù)據(jù)符號(hào)，并且其中所述至少一個(gè)ECM Gk的等價(jià)信道相關(guān)矩陣(ECCM)Rk=GkH·Gk]]>與單位矩陣不成比例，所述設(shè)備包括用于計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道的至少一個(gè)信道的相應(yīng)信道質(zhì)量指標(biāo)CQI qk的裝置，以及為所述經(jīng)矩陣調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的裝置，其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
26.一種無(wú)線通信系統(tǒng)中的發(fā)射站，用于為根據(jù)在非正交空間域和至少一個(gè)正交域中調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的非正交矩陣調(diào)制而調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的K個(gè)傳輸信道k＝1，..，Ki中的至少一個(gè)信道，其中至少一個(gè)等價(jià)信道矩陣(ECM)Gk可以被定義為將所述數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換成經(jīng)矩陣調(diào)制并且在所述傳輸信道k＝1，..，K中的一個(gè)信道的Nt，k發(fā)射接口上發(fā)射且在Nr，k接收接口處接收的數(shù)據(jù)符號(hào)，并且其中所述至少一個(gè)ECM Gk的等價(jià)信道相關(guān)矩陣(ECCM)Rk=GkH·Gk]]>與單位矩陣不成比例，所述發(fā)射站包括用于計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道的至少一個(gè)信道的信道質(zhì)量指標(biāo)CQI qk的裝置，以及為所述經(jīng)矩陣調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K傳輸信道中的至少一個(gè)信道的裝置，其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
27.一種無(wú)線通信系統(tǒng)，包括至少一個(gè)發(fā)射站，以及至少一個(gè)接收站，其中，非正交矩陣調(diào)制在非正交空間域和至少一個(gè)正交域中調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)，其中所述經(jīng)矩陣調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)在具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的K個(gè)傳輸信道k＝1，..，Ki中的至少一個(gè)信道上傳輸，其中至少一個(gè)等價(jià)信道矩陣(ECM)GK可以被定義為將所述數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換成經(jīng)矩陣調(diào)制并且在所述傳輸信道k＝1，..，K中的一個(gè)信道的Nt，k發(fā)射接口上發(fā)射且在Nr，k接收接口處接收的數(shù)據(jù)符號(hào)，其中所述至少一個(gè)ECM Gk的等價(jià)信道相關(guān)矩陣(ECCM)Rk=GkH·Gk]]>與單位矩陣不成比例，其中所述至少一個(gè)發(fā)射站計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道的相應(yīng)的信道質(zhì)量指標(biāo)CQI qk，以及為所述經(jīng)矩陣調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K傳輸信道中的至少一個(gè)信道，其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
28.一種設(shè)備，用于為數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度K個(gè)具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道，其中至少兩個(gè)所述的數(shù)據(jù)符號(hào)從所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道的Nt，k發(fā)射接口平行發(fā)射，該傳輸信道由信道矩陣Hk定義，所述設(shè)備包括用于計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的相應(yīng)信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI)qk的裝置，其中至少一個(gè)所述相應(yīng)的CQI qk是作為所述信道矩陣Hk的信道相關(guān)矩陣HkH·Hk的線性函數(shù)的行列式的函數(shù)而計(jì)算的，以及用于為所述數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的裝置，其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
29.一種發(fā)射站，用于為數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度K個(gè)具有相應(yīng)Nt，k發(fā)射接口和相應(yīng)Nr，k接收接口的傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道，其中至少兩個(gè)所述的數(shù)據(jù)符號(hào)從所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道的Nt，k發(fā)射接口平行發(fā)射，該傳輸信道由信道矩陣Hk定義，所述發(fā)射站包括用于計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的相應(yīng)信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI)qk的裝置，其中至少一個(gè)所述相應(yīng)的CQI qk是作為所述信道矩陣Hk的信道相關(guān)矩陣HkH·Hk的線性函數(shù)的行列式的函數(shù)而計(jì)算的，以及用于為所述數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道的裝置，其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
30.一種無(wú)線通信系統(tǒng)，包括至少一個(gè)發(fā)射站，以及至少一個(gè)接收站，其中至少兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)從所述K個(gè)具有Nt，k發(fā)射接口和Nr，k接收接口的傳輸信道中的至少一個(gè)傳輸信道的Nt，k發(fā)射接口平行發(fā)射，其中所述至少一個(gè)傳輸信道由信道矩陣Hk定義，其中所述發(fā)射站計(jì)算所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道的相應(yīng)信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI)qk，其中所述發(fā)射站將所述至少一個(gè)相應(yīng)的CQI qk作為所述信道矩陣Hk的信道相關(guān)矩陣HkH·Hk的線性函數(shù)的行列式的函數(shù)而計(jì)算，其中所述至少一個(gè)發(fā)射站為所述數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度所述K個(gè)傳輸信道中的至少一個(gè)信道，并且其中所述調(diào)度至少部分基于所述計(jì)算的CQI qk。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法，用于為矩陣或矢量調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)的傳輸調(diào)度具有相應(yīng)N
文檔編號(hào)H04B7/04GK1879340SQ200380110784
公開日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2003年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月3日
發(fā)明者皮若·帕薩南, 奧拉夫·蒂爾克科南 申請(qǐng)人:諾基亞公司