專利名稱：用于對具有針對每一個天線的功率約束的通信系統創建下行鏈路預編碼的系統和方法
技術領域：
概括地說，本申請涉及通信系統，具體地說，涉及用于對具有針對每一個天線的功率約束的通信系統創建下行鏈路預編碼濾波器。
背景技術：
在多輸入多輸出(MIMO)通信系統中，通常使用公知的“注水”解決方案來實現最佳的容量。這種實現方式通過根據注水解決方案將總可用的發射功率分配給發射天線，來實現最佳的信道容量。通常，這在不同的發射天線之間導致不均勻的功率分配，并且不能保證分配的功率處于與該發射天線相關聯的功率放大器的線性范圍之內。典型的MMO通信系統包括發射機處的多個(N個)天線和接收機處的多個(Mf)天線。該系統可以用于發送最大數量為L個的獨立流，其中L是正整數，使得I < L < min (M，N)。姆ー個發射的流稱為ー個“層”，并與輸入符號向量X中的ー個符號兀素相對應。使用預編碼器濾波器W來處理輸入向量X，輸出匹配到不同的發射天線以進行RF傳輸，如圖I和圖2中所示。圖3示出了使用基于注水算法的預編碼器的典型MIMO通信系統，其中基于注水算法的預編碼器導致針對發射天線的改變的功率分配。對于L層MIMO系統來說，定義下式 輸入符號，
權利要求
1.ー種方法，包括 向發射機中的至少ー個天線應用預編碼濾波器W，其中，所述預編碼濾波器由公式
2.根據權利要求I所述的方法，其中，Vphase是通過包括以下操作的過程生成的 根據H = USVh來對所述信道矩陣H執行SVD分解，其中，U和V分別是左和右奇異向量矩陣，其中，S是對角矩陣，并且其中，ん等于V或者從V導出的子集；以及 構造所述矩陣Vphase，其中，\_phase的所述第(i，j)個元素表示^中的所述第(i，j)個復元素的所述相位。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，ん是V中的包括與H的最大奇異值相對應的L個列向量的子集。
4.根據權利要求I所述的方法，其中，Vphase是通過包括以下操作的過程生成的 通過選擇H中的具有最大行范數的L個行，來創建矩陣扎；以及 構造所述矩陣Vphase，其中，\_phasJ勺所述第(i，j)個元素表示扎中的第(j，i)個復元素的負相位。
5.根據權利要求I所述的方法，其中，Vphase是通過包括以下操作的過程生成的 形成經處理的信道矩陣言= UffH; 通過選擇f中的具有最大行范數的L個行，來創建矩陣瓦；以及構造所述矩陣\_ph_，其中，\_ph_的所述第(i，j)個元素表示瓦中的第(j，i)個復元素的負相位。
6.根據權利要求I所述的方法，其中，所述發射機構造所述預編碼濾波器。
7.一種發射機，包括 至少ー個天線；以及 應用于所述至少一個天線的預編碼濾波器W，其中，所述預編碼濾波器由公式
8.根據權利要求7所述的發射機，其中，Vphase是通過包括以下操作的過程生成的 根據H = USVh來對所述信道矩陣H執行SVD分解，其中，U和V分別是左和右奇異向量矩陣，其中，S是對角矩陣，并且其中，ん等于V或者從V導出的子集；以及 構造所述矩陣Vphase，其中，\_phase的所述第(i，j)個元素表示^中的所述第(i，j)個復元素的所述相位。
9.根據權利要求8所述的發射機，其中，\是V中的包括與H的最大奇異值相對應的L個列向量的子集。
10.根據權利要求8所述的發射機，其中，Vphase是通過包括以下操作的過程生成的 通過選擇H中的具有最大行范數的L個行，來創建矩陣扎；以及 構造所述矩陣Vphase，其中，\_phasJ勺所述第(i，j)個元素表示扎中的第(j，i)個復元素的負相位。
11.根據權利要求8所述的發射機，其中，Vphase是通過包括以下操作的過程生成的 形成經處理的信道矩陣
12.根據權利要求7所述的發射機，其中，所述發射機構造所述預編碼濾波器。
13.一種接收機，包括 向發射機發送信息以構造預編碼濾波器W的至少ー個天線，其中，所述預編碼濾波器由公式
14.根據權利要求13所述的接收機，其中，所述信息包括Vレ—，并且其中，VL_phase是通過由所述接收機執行包括以下步驟的過程來生成 根據H = USVh來對所述信道矩陣H執行SVD分解，其中，U和V分別是左和右奇異向量矩陣，其中，S是對角矩陣，并且其中，ん等于V或者從V導出的子集；以及 構造所述矩陣Vphase，其中，\_phase的所述第(i，j)個元素表示^中的所述第(i，j)個復元素的所述相位。
15.根據權利要求14所述的接收機，其中，\是V中的包括與H的最大奇異值相對應的L個列向量的子集。
16.根據權利要求13所述的接收機，其中，所述信息包括通過選擇H中的具有最大行范數的L個行所創建的矩陣扎。
全文摘要
用于下行鏈路預編碼濾波器的系統和方法針對于有線和無線MIMO通信系統二者。本發明的系統和方法可以在要求與發射天線相關聯的功率放大器按固定功率電平操作的同時提供接近最佳的容量(類似于注水解決方案)。具體而言，本發明的系統和方法可以提高諸如802.11n、WiMax、LTE、改進的LTE等MIMO無線設備的性能。
文檔編號H04B7/06GK102694627SQ20121007761
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月22日 優先權日2011年3月22日
發明者S·高爾 申請人:株式會社日立制作所