[发明专利]在多输入多输出通信系统中进行波束成形的系统和方法

说明书

在35 U.S.C.§119下的优先权要求

本专利申请要求于2005年3月10日提交的题为“Apparatus to Obtain PseudoEigen Beamforming Gains in MIMO Systems(在MIMO系统中获得伪本征波束成形增益的装置)”的临时申请No.60/660,719、以及于2005年5月6日提交的题为“SYSTEM AND METHODS FOR GENERATING BEAMFORMING GAINS INMULTI-INPUT MULTI-OUTPUT COMMUNICATION SYSTEMS(在多输入多输出通信系统中生成波束成形增益的系统和方法)”的临时申请SN.60/678,610、以及于2005年6月16日提交的题为“SYSTEMS AND METHODS FORBEAMFORMING IN MULTI-INPUT MULTI-OUTPUT COMMUNICATIONSYSTEMS(在多输入多输出通信系统中进行波束成形的系统和方法)”的临时申请SN.60/691,467、以及于2005年6月16日提交的题为“SYSTEMS ANDMETHODS FOR BEAMFORMING AND RATE CONTROL IN A MULTI-INPUTMULTI-OUTPUT COMMUNICATION SYSTEM(在多输入多输出通信系统中进行波束成形和速率控制的系统和方法)”的临时申请SN.60/691,432号的优先权，这些申请已被转让给本发明受让人，并因而被明确援引包含于此。

I.共同待审的专利申请的参照

本申请涉及以下题为“Systems And Methods For Beamforming In Multi-InputMulti-Output Communication Systems(在多输入多输出通信系统中进行波束成形的系统和方法)”并与本发明在同一日提交的共同待审的代理人案卷号050507U2的美国专利。本申请还涉及于2005年3月10日提交的美国专利申请No.60/660,925；以及于2005年4月1日提交的美国专利申请SN.60/667,705，上述每一申请都已被转让被本发明受让人，并因此被明确援引包含于此。

背景

I.领域

本文件一般涉及无线通信，尤其涉及用于无线通信系统的波束成形。

II.背景

正交频分多址(OFDMA)系统使用正交频分复用(OFDM)。OFDM是一种将总的系统带宽分成多个(N个)正交频率副载波的多载波调制技术。这些副载波也可被称为频调、区段、以及频率信道。每一副载波与可被调制以数据的一相应次级载波相关联。在每一OFDM码元周期里，多达N个调制码元可在这总共N个副载波上被发送。这些调制码元被以N点快速傅立叶逆变换(IFFT)转换到时域以生成经变换的包含N个时域码片或采样的码元。

在跳频通信系统中，数据在可被称作“跳跃周期的”的不同的时间区间里在不同的频率副载波上被传送。这些频率副载波可由正交频分复用、其它多载波调制技术、或其它某些构造来提供。使用跳频，数据传送以伪随机方式在副载波之间跳跃。这种跳跃提供频率分集，并允许数据传送更好地抵挡诸如窄带干扰、阻塞干扰、衰落等有害的路径效应。

OFDMA系统可同时支持多个接入终端。对于跳频OFDMA系统，对应给定接入终端的数据传送可在与一特定跳频(FH)序列相关联的“话务”信道上被发送。此FH序列指示在每一跳跃周期里数据传送要使用的具体副载波。对应多个接入终端的多个输出传送可在与不同FH序列相关联的多个话务信道上被同时发送。这些FH序列可被定义成彼此正交以使得在每一跳跃周期里有且仅有一个输出传送使用每一副载波。通过使用正交FH序列，这多个数据传送一般不会彼此干扰，同时又可享受到频率分集的益处。

在所有通信系统中必须处理的一个问题在于，接收机是位于由接入点服务的区域的一特定部分中。在发射机具有多个发射天线的这一类情形中，从每个天线提供的信号不需要被组合以在接收机处提供最大功率。在这些情形中，解码在接收机处接收到的信号可能会有问题。处理这些问题的一种途径是通过利用波束成形。

波束成形是一种提高具有多个天线的无线链路的信噪比的空间处理技术。通常，波束成形可在多天线系统中的发射机和/或接收机处使用。波束成形在提高信噪比从而改善接收机对信号的解码方面提供许多优势。