[发明专利]用于通过频分双工时间反演来对数据信号进行预均衡的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对数据信号(例如，在基于频分双工(FDD)的无线电通信网络中传送的数据信号)进行预均衡的方法。

在FDD类型的网络中，两个通信实体在相异的频带中传送数据信号。借助于示例，所述通信实体是无线电终端、地面基站、卫星基站、或甚至无线电接入点。本发明涉及单输入单输出(SISO)类型的无线电通信网络，其中通信实体具有单一天线；本发明涉及多输入多输出(MIMO)类型的网络，其中通信实体中的每一个具有多个天线；并且本发明涉及单输入多输出(SIMO)类型或多输入单输出(MISO)类型的网络，该网络组合具有一个天线的通信实体与具有多个天线的通信实体。

背景技术

由通信实体的天线传送的无线电信号(被称作天线信号)遭受作为在起源天线的出口处定义的起源点与在目的通信实体的天线的入口处定义的目的点之间的传播条件的函数的变形(deformation)。为了限制这种变形，通过作为两个天线之间的传播信道的特性的函数而应用预均衡系数，来预先地使该天线信号失真。因此，必须表征该传播信道。

在现有的预均衡方法之中，存在基于时间反演的方法，所述方法与众不同之处在于它们的低复杂度和它们的高性能。

时间反演是用于聚集波(典型地，声波)的技术，并且它依赖于波动方程对于时间反演的不变性。因而，在时间上反演的波形像在时间上向后行进的前向波一样地传播。

从起源点传送的短脉冲传播通过传播介质。在返回到传播介质中之前，目的点接收到的此波的一部分被时间反演。该波朝向其中它重新形成短脉冲的起源点汇聚。在起源点处拾取的信号在形式的方面与从该起源点传送的起源信号实际上是一致的。具体地，时间反演后的波以随着增加的传播介质的复杂度而增加的准确度来汇聚。当从起源点传送按照这种方式所预失真的波时，应用于该波的传播信道的时间反演使得能量能够集中，并且抵偿了信道对于焦点的影响。

因而，将时间反演技术应用于无线电通信网络，以便特别是通过将能量集中在焦点上而减少信道的扩展，来抵偿传播信道对于焦点处的天线信号的影响，由此简化在传输通过信道之后接收的码元的处理。因而，通过应用天线信号要传输通过的传播信道的脉冲响应的时间反演而获得的系数，来对由起源通信实体的天线所传送的该天线信号进行预均衡。因而，实现时间反演需要起源通信实体具有关于专用于来自这个实体的通信的频带中的传播信道的知识。

然而，当使用FDD模式中的传送时，从被称作起源通信实体的通信实体到目的通信实体的传送、以及相反方向中的传送在相异的频带中发生。例如，在无线电通信系统中，这涉及被叫做“上行”方向中的传送的、从移动无线电终端到基站的第一频带中的传送、以及被叫做“下行”方向中的传送的、第二频率中的并且从基站到移动无线电终端的传送。尽管通信实体可以基于接收已经传输通过传播信道的信号来估计该信道，但是它不能基于已经在不同频带中传送的信号来估计传播信道。

与其中共享相同频带使得易于独立于传送方向来估计信道的时分双工(TDD)模式中的传送不同，不可以应用与传送信道有关的互易(reciprocity)属性。因此，有利的是，具有一种用以对用于FDD模式中的传送的天线信号进行预均衡的技术。

在由David Gesbert、Mansoor Shafi、Da-Shan Shiu、Peter J.Smith和Aymon Naguib编著的、并且在IEEE Journal on Selected Areas in Communication，Vol.21，No.3，inApril 2003(关于通信中的被选择区域的IEEE期刊，第21卷，第3号，2003年4月)上发表的、标题为“From theory to practice：an overview of MIMO space-time coded wireless systems(从理论到实践：MIMO空时编码无线系统的概述)”的文章中提出了第一解决方案。所提出的方法依赖于作为预均衡技术的时间反演，其中根据由目的通信实体执行的传播信道的估计来评估系数。目的通信实体基于由起源通信实体预先传送的导频的知识来执行该估计。然后，向起源通信实体传递该传播信道的估计的量化。不过，传播信道的估计的量化需要是充分有效的，以便保证预均衡是有效的。此外，用于传递量化后的传播信道的估计所需的无线电资源随着增加的量化准确度而增加。

因此，在传播信道的估计的量化的准确度与用于传送量化后的传播信道的估计的无线电资源的消耗之间，需要达到一种折衷。

发明内容