幾何閉環視線（los）多輸入多輸出（mimo）的制作方法
【專利摘要】本發明涉及幾何閉環視線（LOS）多輸入多輸出（MIMO）。用于LOS通信信道到各自信道矩陣的奇異值分解（SVD）處理、發射器和/或接收器通信設備內信號的適當處理對支持高數據吞吐量起作用，包括接近或收斂于香農極限信道容量（例如每秒每赫茲比特數）。某些通信系統利用多天線通信設備工作，且有時不能實現那些各自的天線間的最優間距。適當處理可以恢復即使不是全部也是絕大部分由各天線間的與完美最優間距的偏離而引起的偏差導致的任何性能降低。此外，通過利用公共或單個本地振蕩器驅動天線，或跟蹤通信信道（例如，信道估計、跟蹤等）以及基于這樣的相位噪聲更新各自的SVD信道矩陣，可以減輕天線間的相位噪聲的任何有害影響。
【專利說明】幾何閉環視線(LOS)多輸入多輸出(MI MO)
[0001]相關申請的交叉參考
[0002]本專利申請要求2012年12月28日提出的美國臨時專利申請第61/647，380號和2013年5月15日提出的美國專利申請第13/730，255號的優先權，其全部內容并入本申請
以供參考。
【技術領域】
[0003]本發明整體涉及通信系統；更具體地，涉及利用多個天線實現無線通信。
【背景技術】
[0004]多年來數據通信系統一直在持續發展。通信系統可以包括多種類型的通信鏈路中的任意通信鏈路。關于某些無線通信鏈路，可以實施為發射器和接收器無線通信設備(或收發器無線通信設備)中的至少一個包括多于一個用于發射和接收信號的天線。在這些情況下，適當設計各個天線之間的間距可以有助于確保更優化的性能。然而，可能存在某些情況，即可能無法實現各個天線之間的精確間距。例如，存在各個天線之間的最優間距可能大于在給定裝置中制造的實際間距的情況。當與天線間的最優間距的偏差變大時(例如，大于25%)，通信系統可以支持的吞吐量會變差和明顯降低。在這樣的通信系統內，包括具有至少一個無線視線(LOS)通信信道的那些通信系統，現有技術未提供用于維持、確保或增加其中的數據吞吐量的可接受解決方案。
【發明內容】
[0005](I) 一種裝置，包括:第一通信設備，包括:第一多個天線，用于發射信號；以及第一處理器，使用多個信道矩陣中的第一信道矩陣處理信號，所述多個信道矩陣對應于所述第一通信設備和第二通信設備之間的視線(LOS)多輸入多輸出(MIMO)通信信道的到所述第一通信設備處的多個獨立流的奇異值分解(SVD)。并且其中:所述第二通信設備包括:第二多個天線，用于經由LOS MIMO通信信道接收從所述第一通信設備的第一多個天線發射的信號；以及第二處理器，用于使用對應于所述奇異值分解的所述多個信道矩陣中的第二信道矩陣處理信號，從而所述多個信道矩陣中的第一信道矩陣和所述多個信道矩陣中的第二信道矩陣合作地操作，以實現經由所述LOS MIMO通信信道傳送的信號容量的信息增加。
[0006](2)根據(I)所述的裝置，其中:所述第二處理器對信號執行迫零均衡(ZFE)，以實現經由所述LOS MIMO通信信道傳送的信號容量的信息增加。
[0007](3)根據(I)所述的裝置，其中:所述第一處理器基于所述第一通信設備的第一多個天線間的第一差分相位噪聲修改或更新所述多個信道矩陣中的第一信道矩陣；和/或，所述第二處理器基于所述第二通信設備的第二多個天線間的第二差分相位噪聲修改或更新所述多個信道矩陣中的第二信道矩陣。
[0008](4)根據(I)所述的裝置，其中:所述第一通信設備包括用于驅動所述第一多個天線中的每一個的第一本地振蕩器(L0)，以降低或消除所述第一多個天線間的第一差分相位噪聲；和/或，所述第二通信設備包括用于驅動所述第二多個天線的每一個的第二本地振蕩器(L0)，以降低或消除所述第二多個天線間的第二差分相位噪聲。
[0009](5)根據(I)所述的裝置，其中:對應于所述SVD的所述多個信道矩陣包括所述多個信道矩陣中的第一信道矩陣、僅在其對角線上具有項的矩陣以及所述多個信道矩陣中的
第二信道矩陣。
[0010](6) —種裝置，包括:第一多個天線，用于接收從至少一個另外的裝置的第二多個天線經由所述裝置與所述至少一個另外的裝置之間的通信信道發射的信號；以及，處理器，用于利用多個信道矩陣中的一個信道矩陣處理所述信號，所述多個信道矩陣對應于所述通信信道的到所述至少一個另外的裝置處的多個獨立流的奇異值分解(SVD)，以實現所述信號的傳送容量的信息增加。
[0011](7)根據(6)所述的裝置，其中:所述處理器對所述信號執行迫零均衡(ZFE)，以實現所述信號的傳送容量的信息增加。
[0012](8)根據(6)所述的裝置，其中:所述至少一個另外的裝置包括至少一個另外的處理器，所述至少一個另外的處理器使用所述多個信道矩陣中的另一個信道矩陣處理所述信號，所述多個信道矩陣對應于所述通信信道的到所述至少一個另外的裝置處的多個獨立流的SVD，以實現所述信號的傳送容量的信息增加；并且，對應于所述SVD的所述多個信道矩陣包括所述多個信道矩陣中的所述一個信道矩陣、僅在其對角線上具有項的矩陣以及所述多個信道矩陣中的所述另一個信道矩陣。
[0013](9)根據(8)所述的裝置，其中:所述至少一個另外的處理器基于所述至少一個另外的裝置的第二多個天線間的差分相位噪聲來修改或更新所述多個信道矩陣中的所述另一個信道矩陣。
[0014](10)根據(8)所述的裝置，其中:所述至少一個另外的裝置包括用于驅動第二多個天線中的每一個的本地振蕩器(L0)，以降低或消除所述第二多個天線間的任意差分相位噪聲。
[0015](11)根據(6)所述的裝置，進一步包括:本地振蕩器(L0)，用于驅動所述第一多個天線中的每一個，以降低或消除所述第一多個天線間的任意差分相位噪聲。
[0016](12)根據(6)所述的裝置，其中:所述處理器基于所述第一多個天線間的差分相位噪聲來修改或更新所述多個信道矩陣中的所述一個信道矩陣。
[0017](13)根據(6)所述的裝置，其中:所述裝置和所述至少一個另外的裝置之間的通信信道是視線(LOS)多輸入多輸出(MMO)通信信道。
[0018](14) 一種用于操作通信設備的方法，所述方法包括:操作所述通信設備的第一多個天線，以接收從至少一個另外的通信設備的第二多個天線經由所述通信設備和所述至少一個另外的通信設備之間的視線(LOS)多輸入多輸出(MIMO)通信信道發射的信號；以及，利用多個信道矩陣中的一個信道矩陣處理所述信號，所述多個信道矩陣對應于所述視線多輸入多輸出通信信道的到所述至少一個另外的通信設備處的多個獨立流的奇異值分解(SVD)，以實現所述信號的傳送容量的信息增加。
[0019](15)根據(14)所述的方法，進一步包括:對所述信號執行迫零均衡(ZFE)，以實現信號的傳送容量的信息增加。
[0020](16)根據(14)所述的方法，進一步包括:操作所述至少一個另外的通信設備的至少一個另外的處理器，以使用所述多個信道矩陣中的另一個信道矩陣處理所述信號，所述多個信道矩陣對應于所述視線多輸入多輸出通信信道的到所述至少一個另外的通信設備處的多個獨立流的SVD，以實現所述信號的傳送容量的信號增加；并且其中:對應于所述SVD的所述多個信道矩陣包括所述多個信道矩陣中的所述一個信道矩陣、僅在其對角線上具有項的矩陣以及所述多個信道矩陣中的所述另一個信道矩陣。
[0021](17)根據(16)所述的方法，進一步包括:在所述至少一個另外的通信設備內，基于至少一個另外的裝置的所述第二多個天線間的差分相位噪聲來修改或更新所述多個信道矩陣中的所述另一個信道矩陣。
[0022](18)根據(16)所述的方法，進一步包括:操作所述至少一個另外的通信設備的本地振蕩器(L0)，以驅動所述第二多個天線中的每一個，以降低或消除所述第二多個天線間的任意差分相位噪聲。
[0023](19)根據(14)所述的方法，進一步包括:操作所述通信設備的本地振蕩器(L0)，以驅動所述第一多個天線中的每一個，以降低或消除所述第一多個天線間的任意差分相位噪聲。
[0024](20)根據(14)所述的方法，進一步包括:在所述至少一個另外的通信設備內，基于所述第一多個天線間的差分相位噪聲來修改或更新所述多個信道矩陣中的所述一個信道矩陣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1和圖2示出通信系統的各種實施方式。
[0026]圖3是示出無線通信設備的實施方式的圖。
[0027]圖4示出MXN多輸入多輸出(MMO)通信系統的實施方式，其中，MXN MMO通信系統——多天線無線通信設備(WDEV)，M、N為整數，M=N, M關N、M>N或M〈N。
[0028]圖5示出2X2MM0通信系統的實施方式和相對應的信道矩陣，其中，MXNMIM0[M=N=2]通信系統——多天線WDEV。
[0029]圖6示出在各個發射器和接收器無線通信設備內的天線之間的最佳間隔的實施方式，其中示出MXN MIM0[M=N=2]通信系統——多天線無線通信設備，TX和RX的天線間的分離。
[0030]圖7示出與在各個發射器和接收器無線通信設備內的天線之間的最佳間隔相關聯的通用模型的實施方式，其中示出MXN MIM0[M=N=2]通信系統——多天線無線通信設備，TX和RX的天線間的分離。
[0031]圖8示出當dt=4時特定情況的最佳距離(以米計算)的實施方式。
[0032]圖9示出幾何波束形成、各兩個獨立的單輸入單輸出(SISO)信道、和MXNMMO通信系統的信道容量的實施方式，其中，圖9的上部中示出:在TX中信號XV、H=U Σ Vh (V，U [unitary], Σ [diagonal])、在RX中信號XUh (或執行迫零)，圖9的中部示出:TX中的幾何波束成型(V)、具有增益λ I和λ 2的2個獨立SISO信道，圖9的下部示出:信道容量。其中，MXN MMO通信系統——多天線無線通信設備(WDEV)，M、N為整數，Μ=Ν、M 關 Ν、Μ>Ν*Μ〈Ν。
[0033]圖10示出由視線(LOS) MMO的幾何閉環操作提供的性能改進的實施方式。[0034]圖11和圖12示出用于操作一個或多個通信設備的方法的各種實施方式。
【具體實施方式】
[0035]在通信系統內，在不同的通信設備之間發射信號。數字通信系統的目標是將數字數據從一個位置或子系統無誤差或以可接受的低誤碼率發射到另一個位置或子系統。如圖1中所示，數據可以在多種多樣的通信系統的各種通信信道中傳輸。磁介質、有線、無線、光纖、銅以及其他類型的介質。
[0036]圖1和圖2分別示出通信系統100、200的各種實施方式。
[0037]參考圖1，通信系統100的實施方式是通信地耦接位于通信信道119 一端的通信設備Iio (包括具有編碼器114的發射器112和具有解碼器118的接收器116)和位于通信信道199的另一端的另一個通信設備120 (包括具有編碼器128的發射器126和具有解碼器124的接收器122)的通信信道199。在某些實施方式中，通信設備110和120中的任一個通信設備可以只包括發射器或接收器。存在一些可以實施通信信道199的不同類型的介質(例如，利用衛星天線132和134的衛星通信信道130、利用塔142和144和/或本地天線152和154的無線通信信道140、有線通信信道150、和/或利用電到光(E/0)接口 162和光到電(0/E)接口 164的光纖通信信道160)。此外，可以實施和連接多于一種類型的介質，以形成通信信道199。
[0038]應注意，通信設備110和120可以是固定的或移動的，這不偏離本發明的保護范圍和精神。例如，通信設備110和120中的一個或兩者都可以在固定位置實施，或可以是能夠與多于一個網絡接入點相關聯和/或與多于一個網絡接入點通信的移動通信設備(例如，在包括一個或多個無線局域網(WLAN)的移動通信系統背景下的各個不同接入點(AP)、在包括一個或多個衛星的移動通信系統的背景下的各個不同衛星、或一般地在包括用于利用通信設備110和/或120來實現通信的一個或多個網絡接入點的移動通信系統背景下的各個不同網絡接入點)。
[0039]為了減少通信系統內出現的不期望的傳輸誤差，通常采用誤差校正和信道編碼方案。一般地，這些誤差校正和信道編碼方案包括在通信信道199的發射器端的編碼器和在通信信道199的接收器端的解碼器。
[0040]在任何期望的通信系統(例如，包括關于圖1描述的不同變形)、任何信息存儲設備(例如，硬盤驅動器(HDD)、網絡信息存儲設備和/或服務器等)、或希望進行信息編碼和/或解碼的任何應用內可以采用所描述的任何類型的ECC碼。
[0041]一般來說，當考慮其中視頻數據從一個位置、子系統傳遞到另一個位置、子系統的通信系統時，視頻數據編碼一般可以視為在通信信道199的發射端執行，視頻數據解碼一般可以視為在通信信道199的接收端執行。
[0042]而且，盡管該圖表的實施方式示出能夠在通信設備110和120之間進行雙向通信，但是當然注意到，在某些實施方式中，通信設備110可以只包括視頻數據編碼性能，通信設備120可以只包括視頻數據解碼性能，反之亦然(例如，在單向的通信實施方式中，例如視頻廣播實施方式)。
[0043]參照圖2的通信系統200，在通信信道299的發射端，提供信息比特201 (例如，在一個實施方式中具體對應于視頻數據)給發射器297，發射器297可操作地利用編碼器和符號映射器220 (可以分別視為不同的功能塊222和224)執行信息比特201的編碼，因而生成離散值調制符號序列203，離散值調制符號序列203被提供給發射驅動器230，發射驅動器230使用DAC (數字模擬轉換器)232以生成連續時間發射信號204，并使用發射濾波器234以生成與通信信道299相稱的經濾波的連續時間發射信號205。在通信信道299的接收端，連續時間接收信號206被提供給包括接收濾波器262 (生成經濾波的連續時間接收信號207)和ADC (模擬數字轉換器)264 (生成離散時間接收信號208)的AFE (模擬前端)260。度量生成器270計算解碼器280所采用的度量209(例如，以符號和/或比特為單位，例如，LLR)以進行其中編碼的離散值調制符號和信息比特的最佳估計210。
[0044]在發射器297和接收器298中的每一個內，其中可以實施不同部件、塊、功能塊、電路等的任意期望的集成。例如，該圖表中所示處理模塊280a包括編碼器和符號映射器220和所有相關聯的相對應部件，所示處理模塊280b包括度量生成器270和解碼器280以及所有相關聯的相對應的部件。這樣的處理模塊280a和280b可以分別是集成電路。當然，可以可選地執行其他邊界和分組，這不偏離本發明的保護范圍和精神。例如，發射器297內的所有部件可以包括在第一處理模塊或集成電路內，接收器298內的所有部件可以包括在第二處理模塊或集成電路內。或者，在其他實施方式中，可以是發射器297和接收器298中的每一個內的部件的任意其他組合。
[0045]與先前的實施方式一樣，對于視頻數據從一個位置、子系統傳遞到另一個位置、子系統(例如，從發射器297經過通信信道299到接收器298)的通信，可以采用這樣的通信系統 200。
[0046]—般來說，許多不同類型的通信系統，包括參照圖1所描述的通信系統，可以采用本發明的不同方面、實施方式、和/或其等效物。某些通信系統可以包括不同類型的通信鏈路(例如，無線鏈路、有線鏈路、光纖等等)。包括至少一個無線通信聯絡的任何通信系統可以根據本發明的任何一個或多個不同方面、實施方式、和/或其等效物工作。本發明的不同方面、實施方式、和/或其等效物可以應用于是視線(LOS)的無線通信鏈路，其中發射器無線通信設備和接收器無線通信設備中的至少一個包括多于一個用于接收和發射信號的天線。即使在當未達到最優天線間距的情況下(例如，給定安裝方式不具有充足的空間提供在各個天線之間的精確和最優間距)，在根據本發明的任何一個或多個不同方面、實施方式、和/或其等效物工作的系統中可以恢復由于與最優天線間距的偏差而導致的性能損失。
[0047]圖3是示出包括主機設備18-32和相關聯無線電60的無線通信設備的實施方式300。對于蜂窩電話主機，無線電60是內置部件。對于個人數字助理主機、膝上型主機、和/或個人計算機主機，無線電60可以是內置或外部耦接的部件。對于接入點或基站，部件通常封裝在單個結構中。
[0048]如上所述，主機設備18-32包括處理模塊50、存儲器52、無線電接口 54、輸入接口58和輸出接口 56。處理模塊50和存儲器52執行通常由主機設備執行的相對應指令。例如，對于蜂窩電話主機設備，處理模塊50根據特定的蜂窩電話標準執行相對應的通信功能。
[0049]無線電接口 54允許從無線電60接收數據和將數據發送到無線電60。對于從無線電60接收的數據(例如，入站數據)，無線電接口 54提供數據給處理模塊50，以便于進一步的處理和/或路由到輸出接口 56。輸出接口 56提供與輸出顯示設備的連接性，例如顯示器、監控器、揚聲器等等，以便于顯示所接收的數據。無線電接口 54還將來自處理模塊50的數據提供給無線電60。處理模塊50可以經由輸入接口 58從諸如鍵盤、鍵區、麥克風等的輸入設備接收出站數據，或自身生成數據。對于經由輸入接口 58接收的數據，處理模塊50可以對數據執行相對應的主機功能和/或將數據經由無線電接口 54路由到無線電60。
[0050]無線電60包括主機接口 62、基帶處理模塊64、存儲器66、多個無線電頻率(RF)發射器68-72、發射/接收(T/R)模塊74、多個天線82-86、多個RF接收器76-80、和本地振蕩模塊(LO) 100。關于LO模塊100，注意到，無線通信設備的各個天線可以從相同LO模塊100來驅動，從而補償、最小化、和/或降低在無線通信設備的各個天線中生成的任何相位噪聲。
[0051 ] 基帶處理模塊64結合存儲在存儲器66中的操作指令分別執行數字接收器功能和數字發射器功能。數字接收器功能包括但不限于數字中頻到基帶轉換、解調、星座圖去映射、解碼、去交錯、快速傅里葉變換、循環前綴移除、空間和時間解碼、和/或解擾。將參考附圖更詳細描述的數字發射器功能包括但不限于加擾、編碼、交錯、星座圖映射、調制、逆向快速傅里葉變換、循環前綴添加、空間和時間編碼、和/或數字基帶到IF轉換。基帶處理模塊64可以利用一個或多個處理設備實施。該處理設備可以是微處理器、微控制器、數字信號處理器、微型計算機、中央處理單元、場可編程門陣列、可編程邏輯設備、狀態機、邏輯電路、模擬電路、數字電路、和/或基于操作指令控制信號(模擬和/或數字)的任何設備。存儲器66可以是單個存儲設備或多個存儲設備。存儲設備可以是只讀存儲器、隨機存取存儲器、易失性存儲器、非易失性存儲器、靜態存儲器、動態存儲器、閃存、和/或存儲數字信息的任何設備。應當注意，當處理模塊64通過狀態機、模擬電路、數字電路、和/或邏輯電路實施一個或多個功能時，存儲相對應的操作指令的存儲器被嵌入包含狀態機、模擬電路、數字電路、和/或邏輯電路的電路。
[0052]在操作中，無線電60經由主機接口 62從主機接收出站數據88。基帶處理模塊64接收出站數據88，并且基于模式選擇信號102生成一個或多個出站符號流90。
[0053]在某些實施方式中，例如某些蜂窩應用，基帶處理模塊64接收出站數據88，并且基于模式選擇信號102生成一個或多個出站符號流90。在這樣的實施方式中，模式選擇信號102將表明特定模式或操作(例如，指示2.4GHz或5GHz的頻帶，20或22MHz的信道帶寬(例如，20或22MHz寬的信道))和每秒54兆比特的最大比特速率。在其他實施方式中，信道帶寬可以擴展至1.28GHz或更寬，所支持的最大比特速率擴展至每秒I吉比特或更高。在一般范疇中，模式選擇信號將進一步表明從每秒I兆比特到每秒54兆比特的特定速率。此外，模式選擇信號將表明特定類型的調制，其包括但不限于，巴克碼調制(Barker CodeModulation)、BPSK、QPSK, CCK、16QAM和/或64QAM。在某些實施方式中，可以提供編碼速率和每個子載波編碼比特數(NBPSC)、每個OFDM符號編碼比特(NCBPS)、每個OFDM符號數據比特(NDBPS)。
[0054]當然注意到，在其他實施方式中可以使用具有不同帶寬的其他類型的信道，而不偏離本發明的保護范圍和精神。
[0055]基帶處理模塊64基于模式選擇信號102從出站數據88生成一個或多個出站符號流90。例如，如果模式選擇信號102表明單個發射天線正被用于已選特定模式，基帶處理模塊64將生成單個出站符號流90。或者，如果模式選擇信號表明2、3或4個天線，則基帶處理模塊64將從出站數據88生成對應于天線號的2、3或4個出站符號流90。[0056]取決于基帶模塊64生成的出站流90的數量，相對應的RF發射器68_72將能夠將出站符號流90轉換成出站RF信號92。發射/接收模塊74接收出站RF信號92，并提供每個出站RF信號給相對應的天線82-86。
[0057]當無線電60處于接收模式時，發射/接收模塊74經由天線82-86接收一個或多個入站RF信號。T/R模塊74提供入站信號RF信號94至一個或多個RF接收器76-80。RF接收器76-80將入站RF信號94轉換成相應數量的入站符號流96。入站符號流96的數量將符合接收數據的特定模式(例如，在某些實施方式中，可以選擇特定模式用于操作)。基帶處理模塊64接收入站符號流96并將入站符號流96轉換成入站數據98，入站數據98經由主機接口 62提供給主機設備18-32。
[0058]在無線電60的一個實施方式中，無線電包括發射器和接收器。發射器可以包括MAC模塊、PLCP模塊和PMD模塊。可以利用處理模塊64來實施的介質訪問控制(MAC)模塊被可操作地耦接，以根據WLAN協議將MAC服務數據單元(MSDU)轉換成MAC協議數據單元(MPDU)。可以在處理模塊64中實施的物理層收斂過程(PLCP)被可操作地耦接，以根據WLAN協議將MPDU轉換成PLCP協議數據單元(PTOU)。物理介質相關(PMD)模塊被可操作地耦接，以根據WLAN協議的多個操作模式之一將PPDU轉換成多個無線電頻率(RF)信號，其中多個操作模式包括多個輸入和多個輸出組合。
[0059]物理介質相關(PMD)模塊的實施方式包括誤差保護模塊、解復用模塊、和多個直接轉換模塊。可以在處理模塊64中實施的誤差保護模塊被可操作地耦接，以重構PH)U(PLCP(物理層收斂過程)協議數據單元)，以降低生成誤差保護數據的傳輸誤差。解復用模塊被可操作地耦接，以將誤差保護數據劃分成多個誤差保護數據流。多個直接轉換模塊被可操作地耦接，以將多個誤差保護數據流轉換成多個無線電(RF)信號。
[0060]本領域的技術人員將理解，圖3的無線通信設備可以利用一個或多個集成電路實施。例如，主機設備可以實施在一個集成電路上，基帶處理模塊64和存儲器66可以實施在第二集成電路上，無線電60的剩余部件、較小的天線82-86可以實施在第三集成電路上。舉可選的實例來說，無線電60可以實施在單個集成電路中。舉另一個實例來說，主機設備的處理模塊50和基帶處理模塊64可以是實施在單個集成電路上的公共處理設備。進一步，存儲器52和存儲器66可以實施在單個集成電路上和/或在與處理模塊50和基帶處理模塊64的公共處理模塊相同的集成電路中。
[0061]圖4示出MXN多輸入多輸出(MMO)通信系統的實施方式400。MXN MMO通信系統可以視為包括具有M個發射器(例如，M個天線)的至少一個發射器無線通信設備和具有N個接收器(例如，N個天線)的至少一個接收器無線通信設備。將不同的M個發射流在N個接收器處分離的能力基于每個發射流將遇到發射器和所有接收器之間的不同路徑的假設。
[0062]在某些MMO系統中，通過環境(例如，大地、墻壁)的反射生成不同路徑。通信系統可以利用多種通信介質、技術等等實施，例如參照圖1所描述的，并且如果其中至少一個通信鏈路是無線視線(LOS)通信鏈路(例如，在微波通信系統中)，那么在幾何上實現(發射器天線和接收器天線之間的各個路徑的)分離。所接收信號的相位將取決于路徑的長度，因此不同路徑將得到不同相位。
[0063]圖5示出2X2MM0通信系統的實施方式500和相對應的信道矩陣。應注意，該MIMO通信系統可以包括任意期望數量的發射器天線和任意期望數量的接收器天線(發射器無線通信設備和接收器無線通信設備中的每個無線通信設備可以具有各自不同的天線數)。不失一般性，當觀察兩個發射天線和兩個接收天線(例如，Μ=Ν=2)的特定實施方式時，信道矩陣可以表達為以下:
【權利要求】
1.一種裝置，包括: 第一通信設備，包括: 第一多個天線，用于發射信號；以及 第一處理器，使用多個信道矩陣中的第一信道矩陣處理信號，所述多個信道矩陣對應于所述第一通信設備和第二通信設備之間的視線(LOS)多輸入多輸出(MIMO)通信信道的到所述第一通信設備處的多個獨立流的奇異值分解(SVD);并且其中: 所述第二通信設備包括: 第二多個天線，用于經由LOS MMO通信信道接收從所述第一通信設備的第一多個天線發射的信號；以及 第二處理器，用于使用對應于所述奇異值分解的所述多個信道矩陣中的第二信道矩陣處理信號，從而所述多個信道矩陣中的第一信道矩陣和所述多個信道矩陣中的第二信道矩陣合作地操作，以實現經由所述LOS MIMO通信信道傳送的信號容量的信息增加。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中: 所述第二處理器對信號執行迫零均衡(ZFE)，以實現經由所述LOS MIMO通信信道傳送的信號容量的信息增加。
3.根據權利要求1所述的裝置，其中: 所述第一處理器基于所述第一通信設備的第一多個天線間的第一差分相位噪聲修改或更新所述多個信道矩陣中的第一信道矩陣；和/或 所述第二處理器基于所述第二通信設備的第二多個天線間的第二差分相位噪聲修改或更新所述多個信道矩陣中的第二信道矩陣。
4.根據權利要求1所述的裝置，其中: 所述第一通信設備包括用于驅動所述第一多個天線中的每一個的第一本地振蕩器(L0),以降低或消除所述第一多個天線間的第一差分相位噪聲；和/或 所述第二通信設備包括用于驅動所述第二多個天線的每一個的第二本地振蕩器(L0)，以降低或消除所述第二多個天線間的第二差分相位噪聲。
5.一種裝置，包括: 第一多個天線，用于接收從至少一個另外的裝置的第二多個天線經由所述裝置與所述至少一個另外的裝置之間的通信信道發射的信號；以及 處理器，用于利用多個信道矩陣中的一個信道矩陣處理所述信號，所述多個信道矩陣對應于所述通信信道的到所述至少一個另外的裝置處的多個獨立流的奇異值分解(SVD)，以實現所述信號的傳送容量的信息增加。
6.根據權利要求5所述的裝置，其中: 所述處理器對所述信號執行迫零均衡(ZFE)，以實現所述信號的傳送容量的信息增加。
7.根據權利要求5所述的裝置，其中: 所述至少一個另外的裝置包括至少一個另外的處理器，所述至少一個另外的處理器使用所述多個信道矩陣中的另一個信道矩陣處理所述信號，所述多個信道矩陣對應于所述通信信道的到所述至少一個另外的裝置處的多個獨立流的SVD，以實現所述信號的傳送容量的信息增加；并且 對應于所述SVD的所述多個信道矩陣包括所述多個信道矩陣中的所述一個信道矩陣、僅在其對角線上具有項的矩陣以及所述多個信道矩陣中的所述另一個信道矩陣。
8.根據權利要求7所述的裝置，其中: 所述至少一個另外的處理器基于所述至少一個另外的裝置的第二多個天線間的差分相位噪聲來修改或更新所述多個信道矩陣中的所述另一個信道矩陣。
9.一種用于操作通信設備的方法，所述方法包括: 操作所述通信設備的第一多個天線，以接收從至少一個另外的通信設備的第二多個天線經由所述通信設備和所述至少一個另外的通信設備之間的視線(LOS)多輸入多輸出(MMO)通信信道發射的信號；以及 利用多個信道矩陣中的一個信道矩陣處理所述信號，所述多個信道矩陣對應于所述視線多輸入多輸 出通信信道的到所述至少一個另外的通信設備處的多個獨立流的奇異值分解(SVD)，以實現所述信號的傳送容量的信息增加。
10.根據權利要求9所述的方法，進一步包括: 對所述信號執行迫零均衡(ZFE)，以實現信號的傳送容量的信息增加。
【文檔編號】H04B7/08GK103427891SQ201310180212
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年5月15日 優先權日:2012年5月15日
【發明者】沙伊·科倫, 約阿夫·艾森伯格, 埃坦·楚爾 申請人:美國博通公司