[发明专利]用于多输入多输出通信系统的奇异值分解波束成形

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及无线通信，并且更具体地，涉及采用天线波束成 形的无线通信。

背景技术

多径无线信道能够具有较大信道容量，并且可以通过使用多输入多输 出MIMO通信系统而被适当地利用。MIMO系统采用多个发射天线和多个 接收天线。有时被称为移动微波接入全球互通(移动WiMAX)的IEEE 802.16e标准支持MIMO天线技术。未来的无线网络也将支持MIMO天线 技术。例如，TGn Sync是多工业组，其致力于为下一代高性能无线网络提 出统一提案。该提案在IEEE标准协会的指导下进行开发，并且被提交给 IEEE 802.11n任务组N(TGn)。TGn Sync提案的目标之一是能够进行MIMO 空分复用，从而能够利用两个天线达到315兆比特每秒(Mbps)的可靠传 输速度，以及利用多于两个天线的更大系统达到630Mbps的可靠传输速度。

MIMO通信系统可以利用波束成形，以便不仅增加整体天线增益，还 减少在接收机处所接收的多径信号之间的干扰。当前，考虑了两种MIMO 技术：开环和闭环技术。已经发现，闭环MIMO技术优于开环MIMO技术 达4至10分贝(dB)。一种用于闭环MIMO技术的有前景的方案是奇异值 分解(SVD)发射波束成形。

SVD波束成形是一种强大的波束成形技术，其在MIMO通信系统中显 现出有前景的效果。SVD波束成形需要执行信道矩阵的奇异值分解，其中， 信道矩阵表示物理信道、发射机和接收机。一般地，SVD波束成形需要通 过电路执行迭代算法，其中，电路可以是可编程电路。执行该迭代算法消 耗晶片空间和功率。

一些现有的用于开环MIMO技术的接收机采用最小均方差接收机或者 迫零接收机。这些接收机求解最小二乘准则。通常，QR分解或者采用酉变 换的其它类型分解被用来求解最小二乘准则。可以期望利用现有的QR分解 电路来执行信道矩阵的奇异值分解。

附图说明

图1示出了MIMO系统的单向信道。

图2A和图2B分别示出了MIMO系统的上行链路和下行链路信道。

图3示出了波束成形信道。

图4是示出本发明实施例的流程图。

图5示出了用于实现本发明实施例的协议。

图6在较高层上示出了具有用来实现本发明实施例的QR处理模块的 MIMO系统。

图7在较高层上示出了用来实现本发明实施例的计算机系统的一部分。

具体实施方式

图1是利用n个发射天线102和m个接收天线104的MIMO系统的一 部分的高层系统图。具体地，d_i，i＝1，...，n是将要发送的n个复数值数据量。 可以通过将一个或多个数据流解复用为n个数据流来形成这些数据量，其 中，所述数据流可能已被应用了编码。向量编码功能单元106将d_i，i＝1，...，n编 码为n个复数值量x_i，i＝1，...，n。将定义为具有元素i＝1，...，n的n维列 向量，并且将定义为具有元素i＝1，...，n的n维列向量，可以将向量 编码写为：

x‾u=Tud‾u,]]>

其中，T_u表示复数值n乘n矩阵。(稍后将讨论下标u的意义)。

复数值量x_i，i＝1，...，n表示在信道上发送的例如电压信号的基带信号的同 相和正交分量。功能单元108(例如，发射机)指示调制器在天线102进行 发送之前将基带信号上变频为RF(射频)信号，然而所述实施例的范围并 不局限于此。