[发明专利]通过无线通信信道发送符号的发送器和方法

说明书

一种发送器包括：用于利用不同离开角(AoD)进行波束成形的多个天线；用于接收包括第一符号和第二符号的符号序列的信息接口；以及调制器，该调制器用于使所述多个天线形成发送波束，该发送波束具有根据所述第一符号的值选择的AoD并且是根据所述第二符号的值调制的。

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更具体地，涉及用于提高传输速率的空间调制。

背景技术

毫米波(mm波)是波长在1毫米(mm)-10mm范围中的无线电波，其对应于30千兆赫兹(GHz)-300GHz的无线电频率。按照国际电信联盟(ITU)的定义，这些频率也被称为极高频(EHF)频带。

mm波表现出独特的传播特性。例如，与较低频率的无线电波相比，mm波遭受更高的传播损耗，穿透诸如建筑物、墙壁、树叶的物体的能力较差，并且因空气中的微粒(例如，雨滴)而更容易被大气吸收、偏转和衍射。另一方面，由于mm波的较小波长，可以将更多的天线封装在相对较小的区域中，从而允许以小形状因子来实现高增益天线。

mm波的利用率低于较低频率的无线电波。mm波频带有大量频谱可用。例如，60GHz左右的频率(通常被称为60GHz频带)在大多数国家可以作为无执照频谱使用。这是为第五代(5G)中的蜂窝通信提出mm波频谱的理由之一。

已经提出了利用多个天线来增加无线通信的数据速率的几种方法。例如，空间复用是MIMO通信中的传输技术，其用于从多个天线中的每个天线发送独立且单独编码的数据信号。因此，空间维度被重复利用或复用超过一次。然而，由于mm波频谱中的路径损耗很大，因此，空间复用对于mm波传输是不实用的。

空间调制是这样一种传输技术，即，其使用发送天线的索引作为附加信息源以提高总体频谱效率，例如参见WO2011104502。然而，由于天线振子(antenna element)在同一孔径中密集封装，因此，来自不同天线的mm波传输可能彼此无法区分。

因此，需要适于mm波频谱中的传输的、可以利用多个天线来增加数据速率的系统和方法。

发明内容

一些实施方式基于这样的理解，即，mm波表现出独特的传播特性。例如，与较低频率的无线电波相比，mm波遭受更高的传播损耗。然而，由于波长很小，因此，可以在同一孔径中封装更多的天线振子，以形成可以实现高增益以及对其它用户有效隔离的波束成形。一方面，这种定向波束成形使得mm波频谱对于无线通信具有吸引力。另一方面，波束成形使得利用发送天线的索引作为附加信息源的空间调制方法变得难以实现。

一些实施方式基于这样的认识，即，在城市环境中，以不同的离开角(AoD)发送的波束可以导致入射到接收器阵列上的信号的到达角(AoA)的不同模式。这是因为具有不同AoD的不同波束从环境中的相同或不同物体不同地散射的缘故。AoA的模式可以与造成该模式的特定波束相关联。因此，在将来接收到这种模式时，可以容易地识别造成该模式的特定波束的AoD。

为此，一些实施方式利用空间波束成形调制来增加传输速率。空间波束成形调制利用发送波束的AoD的索引代替发送天线的索引作为附加信息源。

一些实施方式基于这样的认识，即，空间波束成形调制适于mm波通信。mm波信道具有mm波传播的几种特定属性。与较低频率的无线电波相比，mm波信道在入射到接收器阵列上的mm波的到达数量上是稀疏的。另外，所传播的mm波在角域中扩展，并且可以潜在地展现出特定的功率分布。mm波传输的这些特性增加了由不同AoD控制的不同AoA模式的独特性。