[发明专利]具有全向和扇形定向天线模式的自适应多天线系统

说明书

技术领域

实施例涉及数字通信系统，更具体地说，涉及多天线通信系统。

背景技术

多径无线信道具有大信道容量的能力，并且可通过利用MIMO(多 输入多输出)通信系统而合适地进行利用。MIMO系统采用多个发射 天线和多个接收天线。标准IEEE 802.16e有时又称为移动全球微波接 入互操作性(移动WiMAX)，它支持MIMO天线技术。未来的无线 网络也将支持MIMO天线技术。已经有人致力于提出下一代高性能无 线网络的统一提议，此提议是在IEEE标准协会的指导下开发的并已 提交给IEEE 802.11n工作组N(TGn)。其目标之一是使得MIMO空 分复用能够用两个天线提供高达315兆位/秒(Mbps)的可靠的传输 速度，并利用采用多于两个天线的大型系统提供高达630Mbps的可靠 的传输速度。

预期，企业WLAN(无线局域网)中的接入点密度将增加到接入 点与客户端之间的典型距离有时为10英尺或更短的程度。因此，预 期，视线(LOS)通信的影响变得重要。强LOS通信链路会增加空间 信号相关性，从而削减MIMO系统的益处。

因此，有用的是，在多天线客户端中提供可配置成当LOS通信路 径占主导时仍能良好执行的通信技术。此外，由于将接入点升级到 MIMO系统要比客户端情形费用大，所以预期，将有一段时期还无法 将接入点从SISO(单输入单输出)系统升级到MIMO系统。因此， 还有用的是，提供一种通信技术，以该通信技术，可容易地配置多天 线客户端，而不管接入点是SISO系统还是MIMO系统。

附图说明

图1示出现有技术的通信系统。

图2示出现有技术的通信信道。

图3示出根据本发明一个实施例的计算机系统。

图4是示出根据本发明一个实施例的天线控制器的处理的流程 图。

具体实施方式

在以下描述中，术语“一些实施例”的范围不是限制为表示多于 一个实施例，而是其范围可包括一个实施例、多于一个实施例或者也 许所有实施例。

取决于将通信信道表征为具有强LOS分量还是具有强散射分量， 实施例将多个天线配置成全向或扇形定向。当表征为LOS通信信道 时，将这些天线配置成扇形定向。在一些实施例中，当配置成扇形定 向时，每个天线有效地具有在方位角上覆盖2π/m弧度的天线方向图 波束宽度，其中m是天线数量。

实施例可用于客户端(如笔记本型计算机)或接入点，其中信道 矩阵可以是上行链路信道矩阵(从客户端到接入点)或下行链路信道 矩阵(从接入点到客户端)。通信信道可以用多种方式定义。在描述 实施例之前，有用的是，首先考虑MIMO系统的通信信道的一个可能 的定义及其对应的信道矩阵。

图1是利用n个发射天线102和m个接收天线104的MIMO系 统的一部分的高级系统图。符号d_i，i＝1，...，k表示待传送的k个复值数 据量。这些数据量可通过将一个或多个数据流多路分解成k个数据流 而产生，其中可应用编码。

向量编码功能单元106将d_i，i＝1，...，k编码成n个复值量 x_i，i＝1，...，n。将d_D定义为具有分量[d_D]_i＝d_i，i＝1，...，k的k维列向量并 将x_D定义为具有分量[x_D]_i＝x_i，i＝1，...，n的n维列向量，则可将向量编 码写为：

x_D＝T_Dd_D

其中T_D表示n×k复值矩阵。(下标D的含义将在稍后论述)。

复值量x_i，i＝1，...，n表示将通过信道传送的基带信号(如电压 信号)的同相正交分量。功能单元108(如发射器)指示调制器将基 带信号上变频为RF(射频)信号，然后通过天线102进行传送，但 实施例的范围不限于这方面。