[发明专利]用于频分双工系统的自适应发射波束成形

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2012年3月30日提交的美国专利申请第13/436,513号的优先权，其包括在此以供参考。

技术领域

本申请总体上涉及波束成形，更具体地，涉及发射波束成形。

背景技术

发射波束成形是在发射器处使用两个以上天线从而增加接收器处信号与干扰加噪声比（SINR）的信号处理技术，由此，增加了数据可从发射器传送到接收器的可靠性和/或速率。发射波束成形的基本操作是从发射器处两个以上天线中的每个天线发送相同信号到接收器。然而，不同复数缩放因子（或者复数缩放因子集合）施加于从各天线发送的信号。

为了改良接收器处的SINR，应当基于用于将信号从发射器输送到接收器的无线信道的状态信息（例如，频率或者脉冲响应）来确定不同复数缩放因子（或者复数缩放因子集合）的值。在时分双工（TDD）系统中，用于将信号从发射器输送到接收器的无线信道的频带与用于在相反方向上将信号从接收器输送到发射器的频带相同。因此，由于频带相同，所以发射器可基于从接收器接收的信号对无线信道的状态信息进行估计并使用所述估计执行发射波束成形。

然而，在频分双工（FDD）系统中，不同频带被用于通过无线信道在两个装置之间每个方向上发送信号。因此，该系统按照惯例将以闭环模式操作从而对无线信道的状态信息进行评估以供发射波束成形使用，而不是发射器基于从接收器接收的信号对无线信道的状态信息作出估计并使用所述估计执行发射波束成形。更具体地，在该系统中，接收器基于从发射器接收的信号来估计无线信道的状态信息，然后将所估计的状态信息（或者所估计状态信息的某种压缩指示）反馈到发射器，用于发射波束成形。虽然闭环模式提供了在FDD系统中对于无线信道的状态信息进行估计以供发射波束成形使用的可行解决方案，但是这种闭环模式对于不断变化的信道条件（例如，由于发射器和/或接收器移动）可能适应很慢且进一步增加开销。

因此，需要能够更加迅速和/或更加高效地在FDD系统中估计无线信道状态信息用于发射波束成形的方法和装置。

发明内容

（1）一种基于使用开环模式估计的信道状态信息在频分双工通信系统中执行自适应发射方案的方法，所述方法包括：

使用在信道的第一频带上从装置接收的信号估计所述信道的第一脉冲响应；

将所述第一脉冲响应变换为所述信道的第一频率响应；以及

使用所述信道的第一频率响应执行所述自适应发射方案，以在所述信道的第二频带上将信号发射到所述装置，

其中，所述第一频带不同于所述第二频带。

（2）根据（1）所述的方法，其中，执行所述自适应发射方案还包括：

使用基于从所述装置接收的反馈所确定的所述信道的状态信息。

（3）根据（2）所述的方法，其中，使用所述信道的所述状态信息还包括：

基于所述第一脉冲响应和所述第一频率响应中的至少一个调整所述状态信息。

（4）根据（1）所述的方法，还包括：

使用在所述信道的第三频带上从所述装置接收的信号估计所述信道的第二频率响应；以及

求解第三脉冲响应，当所述第三脉冲响应变换为第三频率响应时，所述第三频率响应接近于所述第一频率响应和所述第二频率响应两者。

（5）根据（4）所述的方法，其中，求解第三脉冲响应包括：

使用线性代数技术以使所述第一频率响应和所述第二频率响应拟合于所述第三频率响应。

（6）根据（4）所述的方法，还包括：

通过评估在组成所述第一频率响应和所述第二频率响应中至少一个的分量的一个或多个频率处的所述第三频率响应，确定所述第三脉冲响应的质量。

（7）根据（1）所述的方法，还包括：

基于用于将所述信号发射到第二装置的天线的辐射方向图变化，确定所述第一脉冲响应的质量。

（8）根据（1）所述的方法，还包括：

基于在所述信道上发射的信号的多普勒频移，确定所述第一脉冲响应的质量。

（9）根据（1）所述的方法，还包括：

基于在所述信道上发射的信号的多普勒扩频，确定所述信道的所述第一脉冲响应的质量。

（10）根据（1）所述的方法，还包括：

基于针对使用所述自适应发射方案发射到所述装置的数据包接收的多个肯定和否定应答，确定所述第一脉冲响应的质量。

（11）根据（1）所述的方法，还包括：