Эффективное вычисление матриц пространственного фильтра для управления разнесением на передаче в системе связи mimo

Изобретение относится к пространственной обработке сигналов, выполняемой принимающим объектом в системе связи с множеством входов и множеством выходов (MIMO). Достигаемый технический результат - повышение эффективности вычисления матриц пространственного фильтра. Вычисленные матрицы используются для управления разнесением при передаче данных. Если канал является относительно стационарным по диапазону интервалов передачи, то матрицы отклика канала для MIMO-канала могут быть в значительной степени коррелированными. В этом случае исходная матрица пространственного фильтра может быть получена на основе одной матрицы отклика канала, и матрица пространственного фильтра для каждого интервала передачи может быть вычислена на основе исходной матрицы пространственного фильтра и управляющей матрицы, используемой для этого интервала передачи. Если MIMO-канал не является стационарным, но не меняется резко, то матрицы отклика канала могут быть частично коррелированными. В этом случае матрица пространственного фильтра может быть получена для одного интервала передачи и использована для получения исходной матрицы пространственного фильтра для другого интервала передачи m. Матрица пространственного фильтра для интервала передачи m может быть вычислена на основе исходной матрицы пространственного фильтра, например, с использованием итерационной процедуры. 6 н. и 34 з.п. ф-лы, 7 ил., 3 табл.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Способ получения матриц пространственного фильтра в системе радиосвязи со множеством входов и множеством выходов (MIMO), включающий:
определение принимающим объектом исходной матрицы пространственного фильтра; и
получение принимающим объектом множества матриц пространственного фильтра для множества интервалов передачи на основе исходной матрицы пространственного фильтра и множества управляющих матриц, используемых для множества интервалов передачи.

2. Способ по п.1, в котором исходную матрицу пространственного фильтра определяют на основе матрицы отклика канала для MIMO-канала.

3. Способ по п.2, в котором матрицу пространственного фильтра для каждого из множества интервалов передачи получают на основе исходной матрицы отклика канала и управляющей матрицы, используемой для интервала передачи.

4. Способ по п.2, в котором исходную матрицу пространственного фильтра дополнительно определяют на основе управляющей матрицы для одного из множества интервалов передачи.

5. Способ по п.3, в котором матрицу пространственного фильтра для каждого из множества интервалов передачи получают на основе исходной матрицы отклика канала управляющей матрицы, используемой для определения исходной матрицы пространственного фильтра, и управляющей матрицы, используемой для интервала передачи.

6. Способ по п.1, в котором данные передают на ортогональных пространственных каналах MIMO-канала, при этом исходную матрицу отклика канала определяют в соответствии со способом с полной информацией о состоянии канала (полной CSI).

7. Способ по п.1, в котором данные передают на ортогональных пространственных каналах MIMO-канала, при этом исходную матрицу отклика канала определяют в соответствии со способом минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE).

8. Способ по п.1, в котором данные передают на пространственных каналах MIMO-канала, при этом исходную матрицу отклика канала определяют в соответствии со способом инверсии матрицы корреляции канала (CCMI).

9. Способ по п.1, в котором данные передают на пространственных каналах MIMO-канала, при этом исходную матрицу отклика канала определяют в соответствии со способом минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE).

10. Способ по п.1, в котором передающий объект для пространственной обработки данных использует множество управляющих матриц для достижения разнесения при передаче.

11. Способ по п.1, в котором элементы множества управляющих матриц являются элементами набора, состоящего из +1, -1, +j и -j, где j является квадратным корнем из -1.

12. Способ по п.1, в котором множество интервалов передачи соответствуют множеству периодов символа.

13. Способ по п.1, в котором множество интервалов передачи соответствуют множеству частотных поддиапазонов.

14. Способ по п.1, дополнительно включающий:
выполнение пространственной обработки на символах, принятых для множества интервалов передачи, с использованием множества матриц пространственного фильтра.

15. Устройство получения пространственных матриц в системе радиосвязи со множеством входов и множеством выходов (MIMO), содержащее:
процессор для определения исходной матрицы пространственного фильтра и получения множества матриц пространственного фильтра для множества интервалов передачи на основе исходной матрицы пространственного фильтра и множества управляющих матриц, используемых для множества интервалов передачи, и
память для хранения множества управляющих матриц.

16. Устройство по п.15, в котором исходная матрица пространственного фильтра определяется на основе матрицы отклика канала для MIMO-канала, при этом матрица пространственного фильтра для каждого из множества интервалов передачи выводится на основе исходной матрицы отклика канала и управляющей матрицы, используемой для интервала передачи.

17. Устройство по п.15, в котором исходная матрица отклика канала определяется в соответствии со способом с полной информацией о состоянии канала (полной CSI), способом минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) или способом инверсии матрицы корреляции каналов (CCMI).

18. Устройство по п.15, в котором элементами множества управляющих матриц являются элементы набора, состоящего из +1, -1, +j, и -j, где j является квадратным корнем из -1.

19. Устройство по п.15, дополнительно содержащее: процессор пространственной обработки для выполнения пространственной обработки на символах, принятых для множества интервалов передачи, с использованием множества матриц пространственного фильтра.

20. Устройство получения пространственных матриц в системе радиосвязи со множеством входов и множеством выходов (MIMO), содержащее:
средство для определения исходной матрицы пространственного фильтра; и
средство для получения множества матриц пространственного фильтра для множества интервалов передачи на основе исходной матрицы пространственного фильтра и множества управляющих матриц, используемых для множества интервалов передачи.

21. Устройство по п.20, в котором исходная матрица пространственного фильтра определяется на основе матрицы отклика канала для MIMO-канала, при этом матрица пространственного фильтра для каждого из множества интервалов передачи выводится на основе исходной матрицы отклика канала и управляющей матрицы, используемой для интервала передачи.

22. Устройство по п.20, в котором исходная матрица отклика канала определяется в соответствии со способом с полной информацией о состоянии канала (полной CSI), способом минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) или способом инверсии матрицы корреляции каналов (CCMI).

23. Устройство по п.20, в котором элементами множества матриц задания направления являются элементы набора, состоящего из +1, -1, +j, и -j, где j является квадратным корнем из -1.

24. Устройство по п.20, дополнительно содержащее: средство для выполнения пространственной обработки на символах, принятых для множества интервалов передачи, с использованием множества матриц пространственного фильтра.

25. Способ получения матриц пространственного фильтра в системе радиосвязи со множеством входов и множеством выходов (MIMO), включающий:
получение принимающим объектом первой матрицы пространственного фильтра для первого интервала передачи,
определение принимающим объектом первой исходной матрицы пространственного фильтра для второго интервала передачи на основе первой матрицы пространственного фильтра, и
получение принимающим объектом второй матрицы пространственного фильтра для второго интервала передачи на основе первой исходной матрицы пространственного фильтра.

26. Способ по п.25, в котором первую матрицу пространственного фильтра получают на основе матрицы отклика канала, полученной для MIMO-канала в первом интервале передачи, и дополнительно в соответствии со способом пространственной обработки приемника.

27. Способ по п.25, в котором определение первой исходной матрицы пространственного фильтра включает:
обработку первой матрицы пространственного фильтра для удаления первой управляющей матрицы, используемой для первого интервала передачи, при этом первая исходная матрица пространственного фильтра равна первой матрице пространственного фильтра с удаленной первой управляющей матрицей.

28. Способ по п.25, в котором определение первой исходной матрицы пространственного фильтра включает:
обработку первой матрицы пространственного фильтра для удаления первой управляющей матрицы, используемой для первого интервала передачи, и для включения второй управляющей матрицы, используемой для второго интервала передачи, при этом первая исходная матрица пространственного фильтра равна первой матрице пространственного фильтра с удаленной первой управляющей матрицей и включенной второй управляющей матрицей.

29. Способ по п.25, в котором вторую матрицу пространственного фильтра получают с использованием итерационной процедуры, при которой многократно выполняют ряд вычислений на первой исходной матрице пространственного фильтра для получения конечного решения для второй матрицы пространственного фильтра.

30. Способ по п.25, дополнительно включающий:
определение второй исходной матрицы пространственного фильтра для третьего интервала передачи на основе второй матрицы пространственного фильтра; и
получение третьей матрицы пространственного фильтра для третьего интервала передачи на основе второй исходной матрицы пространственного фильтра.

31. Способ по п.25, в котором первый и второй интервалы передачи соответствуют двум различным периодам символа.

32. Способ по п.25, в котором первый и второй интервалы передачи соответствуют двум различным частотным поддиапазонам.

33. Устройство получения пространственных матриц в системе радиосвязи со множеством входов и множеством выходов (MIMO), содержащее:
процессор для получения первой матрицы пространственного фильтра для первого интервала передачи, определения первой исходной матрицы пространственного фильтра для второго интервала передачи на основе первой матрицы пространственного фильтра и получения второй матрицы пространственного фильтра для второго интервала передачи на основе первой исходной матрицы пространственного фильтра.

34. Устройство по п.33, в котором процессор обеспечивает обработку первой матрицы пространственного фильтра для удаления первой управляющей матрицы, используемой для первого интервала передачи, и при этом первая исходная матрица пространственного фильтра равна первой матрице пространственного фильтра с удаленной первой управляющей матрицей.

35. Устройство по п.33, в котором процессор дополнительно обеспечивает определение второй исходной матрицы пространственного фильтра для третьего интервала передачи на основе второй матрицы пространственного фильтра и получения третьей матрицы пространственного фильтра для третьего интервала передачи на основе второй исходной матрицы пространственного фильтра.

36. Устройство получения пространственных матриц в системе радиосвязи со множеством входов и множеством выходов (MIMO), содержащее:
средство для получения первой матрицы пространственного фильтра для первого интервала передачи,
средство для определения первой исходной матрицы пространственного фильтра для второго интервала передачи на основе первой матрицы пространственного фильтра, и
средство для получения второй матрицы пространственного фильтра для второго интервала передачи на основе первой исходной матрицы пространственного фильтра.

37. Устройство по п.36, в котором средство для определения первой исходной матрицы пространственного фильтра содержит:
средство для обработки первой матрицы пространственного фильтра для удаления первой управляющей матрицы, используемой для первого интервала передачи, при этом первая исходная матрица пространственного фильтра равна первой матрице пространственного фильтра с удаленной первой управляющей матрицей.

38. Устройство по п.36, дополнительно содержащее: средство для определения второй исходной матрицы пространственного фильтра для третьего интервала передачи на основе второй матрицы пространственного фильтра, и
средство для получения третьей матрицы пространственного фильтра для третьего интервала передачи на основе второй исходной матрицы пространственного фильтра.

39. Машиночитаемый носитель, на котором сохранены выполняемые компьютером инструкции для получения пространственных матриц, содержащий:
инструкции для получения первой матрицы пространственного фильтра для первого интервала передачи;
инструкции для определения первой исходной матрицы пространственного фильтра для второго интервала передачи на основе первой матрицы пространственного фильтра; и
инструкции для получения второй матрицы пространственного фильтра для второго интервала передачи на основе первой исходной матрицы пространственного фильтра.

40. Машиночитаемый носитель по п.39, дополнительно содержащий:
инструкции для определения второй исходной матрицы пространственного фильтра для третьего интервала передачи на основе второй матрицы пространственного фильтра; и
инструкции для получения третьей матрицы пространственного фильтра для третьего интервала передачи на основе второй исходной матрицы пространственного фильтра.