[发明专利]更多信道容量和更少反馈信息的无线电通信装置及其方法

说明书

发明领域

本发明涉及利用多个接收/发射天线的无线电通信技术，更详细地说是涉及一种无线电通信装置和方法，用于分配发射功率以便使信道容量最大化。

背景技术

发射机和接收机之间的信道响应信息应该为发射机和接收机所知，以便检测在无线电通信中的最优化的信道容量。然而，通常是接收机知道信道响应信息，而发射机不能知道信道响应信息。因此，信道响应信息必须要从接收机被反馈到发射机。这里，在利用多个天线的无线电通信中所指的″信道响应信息″是指关于每一个发射天线和每一个接收天线之间的信道响应的信息。该信道响应信息随着发送/接收天线的数目的增加而按比例增加。因此，一种利用多个天线的无线电通信装置的信道容量是随着所用的天线数目的增加而增加的。然而，在这种情况下，要被反馈到发射机的信息的量也随着天线的数目的增加而按比例增加。

通常，在一种无线电通信装置中分配发射功率是按照一种平均功率分配方法和一种水填充(water-filling)功率分配方法来实现的。

在该平均功率分配方法中，当信道响应信息没有从接收机反馈到发射机时，发射功率被平均分配给发射天线的基带信号。利用这种方法，传统的无线电通信装置的信道容量C_eq参照G.J.Foschini和J.Gans在[″On Limits of WirelessCommunication in a Fading Environment When Using Multiple Antennae″(“当使用多个天线时衰落环境中无线通信的限制”)，无线电个人委员会，pp.311-335，1998年3月]中介绍的技术，可以通过下列公式进行计算： C eq = log 2 det [ I ′ n ′ R + P ′ T n ′ T σ ′ 2 N H ′ H ′ h ] · · · ( 1 ) ]]>

其中I′表示一个识别矩阵，n′_T表示发射天线的数目，n′_R表示接收天线的数目，P′_T表示可由发射天线利用的功率的总量，H′表示一个信道响应矩阵，大小为n′_Rxn′_T，σ′²_N表示所接收到的高斯噪声的色散(dispersion)，det表示一个行列式(determinant)，H′^h表示H′的共轭转置矩阵。

该平均功率分配方法的优越性在于：信道响应信息不必从接收机反馈给发射机，但是该平均功率分配方法使得信道容量比信道响应信息被从接收机反馈给发射机的无线电通信方法中的信道容量小。