[发明专利]双向波束赋形多输入多输出无线通信

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年11月5日提交的美国临时申请No.60/985,405的优先权，该申请通过引用全部结合于此。

技术领域

本公开涉及无线通信技术，尤其涉及多输入多输出(MIMO)无线通信系统。

背景技术

MIMO无线通信系统在通信链路的两端(例如，在基站(BS)和移动台(MS))包括多天线无线通信设备。MIMO无线通信技术可以通过分集增益(diversity gain)和多信号流传输来增强无线电链路可靠性并增大系统容量。

传统的波束赋形MIMO系统是单向的，这是由于多个流的波束赋形发生在从第一设备(例如BS)到第二设备(例如MS)的一个方向上，而不发生在从第二设备到第一设备的另一方向上。希望采用可在两个设备之间的两个方向上获得的关于信道的认识，以在这两个设备之间执行双向波束赋形MIMO通信。

附图说明

图1是在第一和第二无线通信设备之间执行双向波束赋形MIMO通信的无线通信系统的示例。

图2示出第一无线通信设备(例如基站)的框图的示例，其中第一无线通信设备被配置为执行下行链路波束赋形MIMO权重向量计算处理以支持双向波束赋形MIMO通信。

图3示出第二无线通信设备(例如移动台)的框图的示例，其中第二无线通信设备被配置为执行上行链路波束赋形MIMO权重向量计算处理以支持双向波束赋形MIMO通信。

图4和图5是示出从第一设备到第二设备的下行链路波束赋形MIMO发送的示例的框图。

图6是示出从第二设备到第一设备的上行链路波束赋形MIMO发送的示例的框图。

图7是示出第一通信设备所采用的下行链路波束赋形MIMO权重向量计算处理的流程图的示例。

图8是示出第二通信设备所采用的上行链路波束赋形MIMO权重向量计算处理的流程图的示例。

具体实施方式

概述

这里提供了对第一和第二无线通信设备进行配置以执行双向波束赋形多输入多输出(MIMO)通信的技术。每个设备使用从另一设备接收到的信号来计算波束赋形权重向量，以应用于要在进行了波束赋形的情况下同时发送到另一设备的多个信号流。

第一设备包括第一多个天线，第二设备包括第二多个天线。第一和第二设备处的天线数目可以不同。第一设备在第一多个天线处接收多个上行链路信号流，这多个上行链路信号流已被从第二设备向第一设备进行了波束赋形。第一设备计算根据由在第一多个天线处接收已由第二设备进行了波束赋形的多个信号流而产生的信号，来计算多个下行链路波束赋形权重向量。第一设备然后将多个下行链路波束赋形权重向量应用于多个下行链路信号流，以经由第一设备的第一多个天线向第二设备同时进行波束赋形发送。第二设备在第二多个天线处接收已由第一设备向第二设备进行了波束赋形的多个下行链路信号流。第二设备根据由在第二多个天线处接收已由第一设备进行了波束赋形的多个下行链路信号流而产生的信号，来计算多个上行链路波束赋形权重向量。第二设备然后将多个上行链路波束赋形权重向量应用于多个上行链路信号流，以经由第二设备的第二多个天线向第一设备同时进行波束赋形发送。

首先参考图1，无线通信系统的示例用5示出并且包括第一无线通信设备10和第二无线通信设备20。第一设备10例如是基站(BS)，第二设备20例如是移动台(MS)。BS 10可以连接到其他有线数据网络设备(未示出)，并且在该意义上用作网关或接入点，多个MS通过该网关或接入点可接入到那些数据网络设备。为了这里描述的示例，BS 10在与MS20通信，并且为了简单起见未在图1中示出其他MS。然而应当了解，BS10可以与多个MS中的每一个执行这里描述的双向波束赋形MIMO通信技术。

BS 10包括多个天线18(1)-18(M)，MS 20包括多个天线28(1)-28(N)。BS 10可以利用带宽远大于相干频率带宽的宽带无线通信协议来与MS 20无线通信。这种无线通信协议的示例是IEEE 802.16通信标准，商业上也称为WiMAX^TM。无线通信协议的另一示例是IEEE 802.11通信标准，商业上也称为WiFi^TM。