[发明专利]空间复用多天线发射机的预编码器

说明书

技术领域

本发明总体涉及使用多根发送天线来发送信号的方法和装置，更具体地，涉及用于对从多天线发射机发送的信号进行空间预编码的方法和装置。

背景技术

近年来，对用于增强移动通信系统中的数据速率的多输入多输出(MIMO)系统已经有浓厚兴趣。MIMO系统在发射机和接收机处采用多根天线来发送和接收信息。接收机可以利用接收机处信号的空间维度，在不增大带宽的情况下实现更高的频谱效率和更高的数据速率。

正在受到明显关注的一种MIMO系统发送方案是空间复用。在空间复用发射机中，在发送之前对信息符号进行预编码，以在空间域对信息信号进行复用。预编码可以是信道相关或信道无关的。使用信道相关的预编码(也称为闭环预编码)，预编码器矩阵被选择为与MIMO信道的特性匹配。使用信道无关的预编码(也称为开环预编码)，在选择预编码器矩阵时不考虑信道特性。

使用闭环预编码，用户设备对前向链路信道进行信道测量，并将信道信息或预编码器配置反馈给基站。闭环预编码的一个问题在于，它需要时间来执行信道测量并将信息反馈给基站。在此期间，信道条件可能已经改变，使得反馈信息在使用之前过时。因此，闭环预编码典型地用于信道变化较慢的低移动性情形。

在信道条件变化更快并且缺乏明显的长期属性的情形中，可以使用信道无关的预编码或开环预编码。使用开环预编码，独立于信道实现来选择预编码矩阵。信道无关的预编码一般被认为更加适合于高移动性情形。

实现开环预编码的一种方式是在发送之前，使用空间复用预编码矩阵来对信息序列进行预编码。为了适应多种信道实现，有利地，应用以发射机和接收机已知的确定方式变化的多个预编码器。例如，在正交频分复用(OFDM)系统中，针对一组一个或多个子载波，预编码器可以保持固定，然后针对下一组子载波而改变。这种技术(称为预编码器循环)，用于以更加各向同性的方式在空间上分布能量，这继而可以用于分集和减小将发射机性能偏向信道实现的特定集合的倾向。当应用预编码器循环时，有利地，在最小可能分配单元(例如资源块(RB))上具有实质预编码变化，这是由于码字可能潜在地仅跨越资源单元的非常小的集合。

过去，在使用预编码器循环时，已经遇到多个缺点。在接收机处实现的干扰消除算法需要表征信道的空间属性以抑制干扰。有益地，在大量资源单元上，干扰传输具有大致相似的属性，使得可以使用求平均来抑制噪声和其他损害。在预编码器的循环可配置的系统中，在没有预编码器序列的先验知识的情况下，接收机不能确定干扰在资源块上改变速度有多快。此外，通常，预编码器是从针对信道相关的预编码而设计的码本中选择的。因此，预编码器不能在MIMO信道的向量空间上均匀分布能量。最终，预编码器循环增加了解调和CQI计算的计算复杂度。计算复杂度仅由码本大小来限定，因此接收机需要被设计为处理最坏情况场景。

发明内容

本发明涉及用于对通过MIMO信道向远程设备发送的数据进行空间预编码的方法和装置。在一个示例实施例中，发射机选择发送秩，并针对所选的发送秩使用包括一个或多个预编码滤波器在内的预定预编码器序列。在发送期间，预编码器根据所选的预编码器序列，在预编码周期中的不同预编码间隔期间使用不同的预编码滤波器来对向远程设备发送的数据进行预编码。

本发明提供了一种高效的方式，支持开环MIMO发送，尤其以秩2或更高秩的发送为目标。与现有方案相比，降低了UE中解调和CQI计算的计算复杂度，并改进了干扰消除的可行性。提高空间域中发送的均匀性改进了开环MIMO模式的鲁棒性。使用单一发生器矩阵可以得到显著的复杂性节约，这是由于在多个不同秩中，以及在标识小区间干扰的特性时，可以重用对CQI和解调的计算。

附图说明

图1示意了示例MIMO信道。

图2示意了OFDM系统的示例发送信号处理器。

图3示意了由发送信号处理器执行的码字对层的映射。

图4示意了用于对向远程设备发送的数据进行预编码的示例方法。

图5示意了OFDM系统的示例接收信号处理器。

图6示意了用于接收预编码数据的示例方法。

具体实施方式