專利名稱：用于通信實(shí)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是電信領(lǐng)域，并且更精確地，是通信實(shí)體之間的無線電通信技術(shù)的 領(lǐng)域。本發(fā)明更具體地涉及使用時(shí)間反演(reversal)技術(shù)來在包括至少一個(gè)傳送天線 和至少兩個(gè)接收天線的兩個(gè)通信實(shí)體之間傳送信號(hào)。
背景技術(shù)：
天線信號(hào)是通過通信實(shí)體的天線傳送的無線電信號(hào)，并且經(jīng)受作為在源天線的輸 出處定義的源點(diǎn)與在目的地通信實(shí)體的天線的輸入處定義的目的地點(diǎn)之間的傳播條件的 函數(shù)的失真。為了限制這個(gè)失真，通過施加作為這兩個(gè)天線之間的傳播信道的特性的函數(shù) 的預(yù)均衡系數(shù)來對(duì)天線信號(hào)進(jìn)行預(yù)失真。因此，需要表征這個(gè)傳播信道。在現(xiàn)有的預(yù)均衡方法中，使用時(shí)間反演的方法由于其降低的復(fù)雜度、其高性能、 和其用于將無線電波聚集到接收天線上的固有能力而引人注目。時(shí)間反演使得可能通過 在時(shí)間和空間中聚集所接收的信號(hào)的能量來顯著地減少傳播信道的時(shí)間擴(kuò)展效應(yīng)(time dispersion)。時(shí)間反演是用于聚集波(典型地為聲波)的技術(shù)，其依賴于時(shí)間反演上的波動(dòng)方 程的不變性。這樣，時(shí)間反演的波像在時(shí)間上向回行進(jìn)的前向波一樣地傳播。從源點(diǎn)發(fā)射 出的短脈沖在傳播介質(zhì)中傳播。在由目的地點(diǎn)接收的這個(gè)波的一部分被在傳播介質(zhì)中送回 之前，對(duì)它進(jìn)行時(shí)間反演。送回的波朝它形成短脈沖的源點(diǎn)匯聚，并且該波的能量聚集在源 點(diǎn)(焦點(diǎn))。通過時(shí)間反演而聚集在源點(diǎn)上的信號(hào)的形狀實(shí)際上與在源點(diǎn)處發(fā)射出的源信 號(hào)的形狀一致。因此，在焦點(diǎn)處發(fā)生時(shí)間再壓縮。具體地，傳播介質(zhì)越復(fù)雜，時(shí)間反演波越 精確地匯聚。因此，將時(shí)間反演技術(shù)應(yīng)用在無線電通信網(wǎng)絡(luò)中，以特別地通過減少傳播信道的 擴(kuò)展來消除該信道對(duì)天線信號(hào)的影響，并簡化在穿過信道之后接收的碼元的處理。因此，通 過以下系數(shù)的應(yīng)用來對(duì)由源通信實(shí)體的天線發(fā)射的天線信號(hào)進(jìn)行預(yù)均衡，所述系數(shù)是通過 對(duì)這個(gè)天線信號(hào)已經(jīng)穿過的傳播信道的脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演而獲得的。向該信號(hào)應(yīng)用的 傳播信道的時(shí)間反演使得可能消除這個(gè)信道對(duì)以這個(gè)方式預(yù)失真的該信號(hào)的來自源點(diǎn)的 傳送的影響，并且可能將該信號(hào)聚集在目的地天線上。因此，時(shí)間反演需要源通信實(shí)體對(duì)傳 播信道的知識(shí)。在雙向時(shí)分雙工(TDD)傳送中，在相同的載頻和不同的時(shí)間上進(jìn)行第一方向(例 如，從源通信實(shí)體到目的地通信實(shí)體)的傳送和與第一方向相反的第二方向的傳送。于是， 對(duì)應(yīng)于第一方向的傳播信道實(shí)質(zhì)上與對(duì)應(yīng)于第二方向的傳播信道一致。因此，源通信實(shí)體 能夠根據(jù)接收的信號(hào)來估計(jì)該傳播信道。在頻分雙工(FDD)雙向傳送中，在不同的頻段中進(jìn)行第一方向的傳送和相反方向 的傳送。例如，可以根據(jù)由目的地通信實(shí)體產(chǎn)生的傳播信道的估計(jì)來獲得源通信實(shí)體的與 第一傳送方向?qū)?yīng)的傳播信道的知識(shí)。
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然而，如果通信實(shí)體是移動(dòng)的，則在給定時(shí)間處由通信實(shí)體產(chǎn)生的信道估計(jì)由于 通信實(shí)體的移動(dòng)性而此后可能證明是錯(cuò)誤的。作為如從目的地通信實(shí)體所觀察到的源通信 實(shí)體的運(yùn)動(dòng)的函數(shù)，相對(duì)于所定義的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來限定這個(gè)錯(cuò)誤。對(duì)于大的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在用以 對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)失真的傳播信道的估計(jì)和該信號(hào)事實(shí)上經(jīng)歷的傳播信道之間存在去相關(guān)。相應(yīng)地，首先，該信號(hào)的預(yù)失真不充分，并且其次，沒有將該信號(hào)聚集到目的地天 線上。因此，時(shí)間反演預(yù)均衡技術(shù)對(duì)于快速運(yùn)動(dòng)的通信實(shí)體提供了非常差的性能。由 David Gesbert、Mansoor Shafi、Da-shan ShuiΛ Peter J. Smith、禾口 Ayman Naguid在 IEEE Journal on Selected Areas in Communication，2003 年 4 月，卷 21 上發(fā)表 的題目為“From Theory to Practice :an overview of MIMO space-time coded wireless systems”的論文表述了作為波長、傳播信道測量時(shí)段、和在測量與接收傳送的天線信號(hào)之 間的延遲的函數(shù)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響。該論文然后示出了時(shí)間反演技術(shù)僅僅可用于短傳播信 道測量時(shí)段和在測量與接收作為測量的函數(shù)而預(yù)均衡的信號(hào)之間的非常短的延遲。一種解決方案是估計(jì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)、或估計(jì)源通信實(shí)體的運(yùn)動(dòng)，以便使用時(shí)間反演方 法或不使用該方法。因此，題目為"A method and device for channel estimation in a mobile system, particularly in a mobile phone” 的歐洲專利申請(qǐng) EP O 109 533 提出 了一種信道估計(jì)方法，其包括估計(jì)移動(dòng)終端的運(yùn)動(dòng)的步驟。取決于所估計(jì)的運(yùn)動(dòng)，采用最合 適的傳送技術(shù)，例如對(duì)小的運(yùn)動(dòng)采用時(shí)間反演，和對(duì)于大的運(yùn)動(dòng)采用不需要信道估計(jì)的傳 送技術(shù)。所述解決方案因此需要在通信實(shí)體中使用兩種傳送模式。除了增加了復(fù)雜度之 外，使得能夠選擇適當(dāng)傳送模式的運(yùn)動(dòng)閾值或者相對(duì)運(yùn)動(dòng)的選定是困難的，這是因?yàn)樗?傳播環(huán)境的函數(shù)。因此，需要一種基于對(duì)通信實(shí)體的寬范圍相對(duì)運(yùn)動(dòng)有效的時(shí)間反演技術(shù)來動(dòng)態(tài)地 補(bǔ)償源通信實(shí)體相對(duì)于目的地通信實(shí)體的運(yùn)動(dòng)以傳送信號(hào)的方法。下面，表述相對(duì)運(yùn)動(dòng)必 須理解為指的是如從目的地通信實(shí)體所觀察到的源通信實(shí)體的運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明適合于具有至少一個(gè)傳送天線和至少兩個(gè)接收天線的通信實(shí)體。通信實(shí)體 可以是移動(dòng)終端、無線電接入點(diǎn)、地面或衛(wèi)星基站或者配備有通信卡的任何設(shè)備。這個(gè)解決方案還適合于其信號(hào)由多個(gè)天線信號(hào)構(gòu)成的、具有多個(gè)傳送天線的通信 實(shí)體，其例如用于MIMO(多輸入多輸出)網(wǎng)絡(luò)。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種動(dòng)態(tài)地補(bǔ)償源通信實(shí)體相對(duì)于包括目的地 天線集合的目的地通信實(shí)體的運(yùn)動(dòng)的方法，通過對(duì)在當(dāng)前時(shí)間在所述源天線和基準(zhǔn)目的地 天線之間的估計(jì)傳播信道進(jìn)行時(shí)間反演來對(duì)由源通信實(shí)體的源天線傳送的天線數(shù)據(jù)信號(hào) 進(jìn)行預(yù)均衡。所述方法包括如下迭代步驟·目的地通信實(shí)體估計(jì)當(dāng)前焦點(diǎn)； 估計(jì)當(dāng)前焦點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)； 為下一時(shí)間段選擇用于估計(jì)傳播信道的基準(zhǔn)目的地天線和用于接收所述數(shù)據(jù) 信號(hào)的目標(biāo)目的地天線。這樣，天線信號(hào)被聚集在基準(zhǔn)目的地天線上，但是根據(jù)由目標(biāo)目的地天線接收的信號(hào)來重構(gòu)數(shù)據(jù)。通過分析焦點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的預(yù)期來迭代地選擇目標(biāo)和基準(zhǔn)天線。 這個(gè)方法因此通過使得能夠進(jìn)行傳播信道估計(jì)的基準(zhǔn)目的地天線和用于重構(gòu)數(shù)據(jù)的目標(biāo) 目的地天線的迭代調(diào)整，而使得可能對(duì)于寬范圍的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來使用時(shí)間反演預(yù)均衡技術(shù)。所述估計(jì)當(dāng)前焦點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的步驟基于當(dāng)前焦點(diǎn)和基準(zhǔn)目的地天線在當(dāng)前時(shí)間的 位置。簡單地根據(jù)所接收的用于確定焦點(diǎn)的信號(hào)來估計(jì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這樣，不需要基于通 信實(shí)體的運(yùn)動(dòng)估計(jì)來估計(jì)運(yùn)動(dòng)的附加方法。所述目的地通信實(shí)體基于由源天線傳送且由所有目的地天線接收的聚集信號(hào)的 聚集矢量來估計(jì)當(dāng)前焦點(diǎn)。這樣，簡單地通過分析由所有目的地天線接收的聚焦信號(hào)來確定焦點(diǎn)。所述聚集矢量表示由所有目的地天線接收的所述聚集信號(hào)的質(zhì)量的測量。這樣，相對(duì)于所接收的信號(hào)的質(zhì)量來確定聚集矢量，這使得可能優(yōu)化目的地通信 實(shí)體的信號(hào)接收機(jī)的操作，例如保證最大比特率或以最小誤差來重構(gòu)數(shù)據(jù)。對(duì)于下一時(shí)間段，選擇基準(zhǔn)目的地天線和目標(biāo)目的地天線是基于當(dāng)前焦點(diǎn)的估計(jì) 運(yùn)動(dòng)的下一焦點(diǎn)的估計(jì)位置的函數(shù)。為下一時(shí)間段選擇目標(biāo)目的地天線和基準(zhǔn)目的地天線使下一時(shí)間段的目標(biāo)目的 地天線與估計(jì)的下一焦點(diǎn)之間的距離最小化。因此，基于與合并了焦點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)天線相對(duì)的信道估計(jì)，選擇基準(zhǔn)和目標(biāo)目的 地天線，以獲得到目標(biāo)天線的聚集。選擇目標(biāo)天線還可以是所有目的地天線的幾何重心的函數(shù)，并使得可能朝目的地 通信實(shí)體的天線集合的中心集中信號(hào)的能量，并因此限制在目的地通信實(shí)體周圍的能量的 分散。本發(fā)明還提供了一種用于動(dòng)態(tài)地補(bǔ)償源通信實(shí)體相對(duì)于包括目的地天線集合的 目的地通信實(shí)體的運(yùn)動(dòng)的裝置，通過對(duì)在當(dāng)前時(shí)間在所述源天線和基準(zhǔn)目的地天線之間的 估計(jì)傳播信道進(jìn)行時(shí)間反演來對(duì)由源通信實(shí)體的源天線傳送的天線數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行預(yù)均衡。 所述裝置包括 用于估計(jì)當(dāng)前焦點(diǎn)的部件； 用于估計(jì)當(dāng)前焦點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的部件； 用于為下一時(shí)間段選擇用于估計(jì)傳播信道的基準(zhǔn)目的地天線和用于接收所述 數(shù)據(jù)信號(hào)的目標(biāo)目的地天線的部件。本發(fā)明還提供了一種無線電通信系統(tǒng)的通信實(shí)體，該通信實(shí)體包括至少一個(gè)用于 補(bǔ)償源通信實(shí)體相對(duì)于目的地通信實(shí)體的運(yùn)動(dòng)的前述裝置。本發(fā)明還提供了一種無線電通信系統(tǒng)，該無線電通信系統(tǒng)包括本發(fā)明的至少一個(gè) 通信實(shí)體。所述裝置、通信實(shí)體和系統(tǒng)具有與上述的優(yōu)點(diǎn)相似的優(yōu)點(diǎn)。


在閱讀了通過僅僅說明性和非限制性示例、并結(jié)合附圖提供的本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn) 的以下描述時(shí)，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)變得更清楚地顯現(xiàn)，其中
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圖1是本發(fā)明的源通信實(shí)體與目的地實(shí)體通信的示意框圖； 圖2表示本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)償源通信實(shí)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法的步驟；·圖3表示排列的目的地天線的配置； 圖4表示用于在平面中分布的目的地天線的配置的聚集的運(yùn)動(dòng)的示例； 圖5表示在一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)中選擇目的地天線的子步驟；和 圖6表示在第二具體實(shí)現(xiàn)中選擇目的地天線的子步驟。
具體實(shí)施例方式參考圖1，通信實(shí)體ECl能夠經(jīng)由在該圖中未表示的無線電通信網(wǎng)絡(luò)與目的地實(shí) 體EC2通信。例如，無線電通信網(wǎng)絡(luò)是如由3GPP(第三代合作伙伴計(jì)劃)組織和包括 3GPP-LTE(LTE代表“長期演進(jìn)”)的其演進(jìn)所定義的UMTS(通用移動(dòng)電信系統(tǒng))蜂窩無線 電通信網(wǎng)絡(luò)。該通信實(shí)體可以是移動(dòng)終端、地面或衛(wèi)星基站、接入點(diǎn)或配備有通信卡的任何設(shè) 備。為了清楚，針對(duì)從通信實(shí)體ECl到目的地通信實(shí)體EC2的數(shù)據(jù)信號(hào)的單向傳送來 描述本發(fā)明。本發(fā)明同樣涉及雙向傳送。源通信實(shí)體ECl包括Ml個(gè)源天線(Al1，…，AImi)，其中Ml大于或等于1。目的地 通信實(shí)體EC2包括M2個(gè)天線(A&，-,A2ref, -,A2tar,…，A、)，其中M2大于或等于2。源通信實(shí)體ECl適于將由一個(gè)或多個(gè)天線信號(hào)組成的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到目的 地通信實(shí)體EC2。這樣的天線信號(hào)基于二進(jìn)制數(shù)據(jù)、通過Ml個(gè)天線之間的調(diào)制、編碼 和分布的方法來定義，例如在由S. Alamouti在IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 1998 年 10 月，卷 16，第 1456 到 1458 頁上發(fā)表的論文 “Space block coding :A simple transmitter diversity technique for wireless communication，，中 所描述的。目的地通信實(shí)體EC2適于經(jīng)由所述目的地天線集合的目標(biāo)天線A2t 來接收數(shù)據(jù) 信號(hào)，并且根據(jù)接收的信號(hào)來重構(gòu)數(shù)據(jù)。通過應(yīng)用時(shí)間反演的估計(jì)脈沖響應(yīng)的系數(shù)來預(yù)過濾由源天線Ali (令i從1變化到 Ml)傳送的天線信號(hào)。所述脈沖響應(yīng)表示在源天線和基準(zhǔn)目的地天線間的傳播信道 C(Ali — A&ef)。在相同的載頻上的不同時(shí)間處進(jìn)行第一方向(例如，從源通信實(shí)體到目的地通信 實(shí)體)、和與第一方向相反的第二方向中的TDD傳送。傳播信道的脈沖響應(yīng)通常由源通信實(shí) 體基于在第二方向中傳送的信號(hào)的分析來估計(jì)。在分開的頻帶中進(jìn)行第一方向和相反方向中的FDD傳送。例如，源通信實(shí)體的與 第一傳送方向?qū)?yīng)的傳播信道的知識(shí)可以根據(jù)由目的地通信實(shí)體進(jìn)行的該傳播信道的估 計(jì)來獲得。這樣，取決于所涉及的傳送模式，源通信實(shí)體或目的地通信實(shí)體估計(jì)在源天線與 基準(zhǔn)目的地天線之間的傳播信道。如果這個(gè)估計(jì)由目的地通信實(shí)體來進(jìn)行，則所述實(shí)體適 于向源通信實(shí)體傳遞所述估計(jì)或通過對(duì)所述估計(jì)進(jìn)行時(shí)間反演而獲得的預(yù)均衡系數(shù)。
圖1僅示出涉及本發(fā)明的在目的地通信實(shí)體中包括的部件。所述目的地實(shí)體還包括未示出的中央控制單元，其連接到在所述實(shí)體中包括的部 件并且適于控制這些部件的操作。所述目的地通信實(shí)體包括 聚集評(píng)估器EVAL，適于根據(jù)由源通信實(shí)體傳送并且在目的地通信實(shí)體的每一個(gè) 天線處接收的聚集的信號(hào)來確定聚集矢量；聚集矢量的分量是通過測量在目的地天線處接 收的信號(hào)的質(zhì)量來獲得的； 焦點(diǎn)估計(jì)器F0CAL，適于基于由所述評(píng)估器EVAL傳遞的聚集矢量來估計(jì)當(dāng)前的 隹占. 當(dāng)前焦點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的估計(jì)器MVREL ； 天線選擇器SEL，適于選擇用于下一時(shí)間段的基準(zhǔn)目的地天線和目標(biāo)目的地天 線；通過對(duì)源天線和基準(zhǔn)天線之間的估計(jì)的脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演來對(duì)由源通信實(shí)體傳送 的天線信號(hào)進(jìn)行預(yù)均衡； 接收器REC，適于根據(jù)在目標(biāo)目的地天線處接收的數(shù)據(jù)信號(hào)來重構(gòu)數(shù)據(jù)。目的地通信實(shí)體的各個(gè)部件可利用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的模擬或數(shù)字技術(shù)來實(shí) 現(xiàn)。下面，當(dāng)描述動(dòng)態(tài)地補(bǔ)償源通信實(shí)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法時(shí)，詳細(xì)地描述上述部件的操作。下面，參考圖2來描述所述方法的使用的一個(gè)具體示例。所述方法被作為可配置迭代頻率Fito的函數(shù)而進(jìn)行迭代。在從源通信實(shí)體ECl到 目的地通信實(shí)體EC2的數(shù)據(jù)傳送期間，所述迭代頻率Fitw被作為獲得有效信道估計(jì)的頻率 的函數(shù)而確定。如果在所述通信實(shí)體之間沒有傳送數(shù)據(jù)，則確定迭代頻率Fito，以保持包括 基準(zhǔn)目的地天線和目標(biāo)目的地天線的天線對(duì)的知識(shí)，并為隨后的數(shù)據(jù)傳送作準(zhǔn)備。所述迭 代用具有下標(biāo)Π的迭代步驟IT來表現(xiàn)。預(yù)備的初始化步驟INIT對(duì)應(yīng)于索引η = 1。在初始化步驟INIT期間，目的地通信實(shí)體從所有目的地天線中選擇基準(zhǔn)目的地 天線A2ref (η)和目標(biāo)目的地天線A2tar (η)。與所述方法的第η次迭代對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)目的地天線被表示為A2,ef (η)，而目標(biāo)目的 地天線被表示為A2ta,(n)。在步驟El中，源通信實(shí)體確定要施加到由Ml個(gè)天線信號(hào)構(gòu)成的數(shù)據(jù)信號(hào)或基 準(zhǔn)信號(hào)的預(yù)均衡系數(shù)。通過對(duì)源天線Ali和基準(zhǔn)目的地天線A2-Mf(n)之間的傳播信道 C(Ali-A2ref(n))的估計(jì)脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演，來給出向在當(dāng)前時(shí)間t由源天線Ali傳送 的數(shù)據(jù)或基準(zhǔn)信號(hào)的天線信號(hào)Si (t)施加的預(yù)均衡系數(shù)(令i從1變化到Ml)。這個(gè)確定可以例如通過源或目的地通信實(shí)體分別傳送脈沖或?qū)ьl、接下來所述目 的地或源通信實(shí)體分別取決于FDD或TDD傳送模式而估計(jì)傳播信道來進(jìn)行。如果由目的地 通信實(shí)體估計(jì)傳播信道，則所述實(shí)體將所述估計(jì)傳遞到源通信實(shí)體。在步驟E2中，源通信實(shí)體傳送通過使用在步驟El中確定的預(yù)均衡系數(shù)而預(yù)過濾 每個(gè)天線信號(hào)Si (t)所獲得的數(shù)據(jù)信號(hào)或基準(zhǔn)信號(hào)(稱作聚集的信號(hào))。在步驟E3中，目的地通信實(shí)體的聚集評(píng)估器EVAL基于由源通信實(shí)體傳送并且由 目的地通信實(shí)體的每個(gè)天線接收的聚集信號(hào)來確定聚集矢量Fn= (Met1,…，Metreffc),…， Mettar(n),…，MetM2)。聚集矢量Fn(Fn包括M2個(gè)分量)的分量Meti通過測量由目的地天線
7A2,接收的聚集信號(hào)的質(zhì)量來給出。分量Mettofo)對(duì)應(yīng)于第η次迭代的目標(biāo)目的地天線，而 分量MetMf(n)對(duì)應(yīng)于第η次迭代的基準(zhǔn)目的地天線。所接收的聚集信號(hào)的質(zhì)量可例如通過測量所接收信號(hào)的能量、該信號(hào)的瞬時(shí)比特 率、信噪比S/N或者信干比S/I、或數(shù)據(jù)誤碼率來測量，但是這不是在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。在步驟Ε4中，目的地通信實(shí)體的焦點(diǎn)估計(jì)器FOCAL根據(jù)聚集矢量Fn來估計(jì)焦點(diǎn) FO(η)?？梢酝ㄟ^確定根據(jù)采樣而估計(jì)的空間函數(shù)的最大點(diǎn)的任何方法來估計(jì)所述焦點(diǎn)。所 述焦點(diǎn)因此例如對(duì)應(yīng)于通過聚集矢量Fn的測量的線性、表面、體(volumetric)內(nèi)插而估計(jì) 的空間函數(shù)的最大值。例如，所述焦點(diǎn)根據(jù)目的地天線的(X，Y)坐標(biāo)來確定。圖3表示沿軸Ox的直線 段排列的目的地天線的安裝配置。圖4表示在軸Ox和Oy的平面中的目的地天線的安裝配置。參考圖3，對(duì)于位于直線段上的目的地天線A^ (令j從1變化到M2)，例如通過內(nèi) 插函數(shù)INTP上的最大值在這個(gè)直線段上的坐標(biāo)來確定焦點(diǎn)FO (η)。所述內(nèi)插函數(shù)是基于由 每個(gè)目的地天線Α2」(令j從1變化到M2)接收的聚集信號(hào)的質(zhì)量測量Metj來確定的。圖 3還示出了目標(biāo)目的地天線A2ref(n)和基準(zhǔn)目的地天線A2to(n)的位置。替換地，所述焦點(diǎn)通過給出最大質(zhì)量測量的目的地天線的位置來確定。要注意，在沒有源通信實(shí)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，焦點(diǎn)FO(n)對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)目的地天線 A2ref (η)。通過對(duì)信道C(Ali^AUn))的脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演而將天線信號(hào)Si (t)聚集 到目的地天線A2,ef(n)上。相反，如果存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則焦點(diǎn)不再對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)天線A2,ef (η)。在步驟Ε5中，目的地通信實(shí)體的焦點(diǎn)運(yùn)動(dòng)估計(jì)器MVREL根據(jù)焦點(diǎn)FO (η)和基準(zhǔn)目 的地天線A2,ef(n)的位置來確定焦點(diǎn)FO(n)的運(yùn)動(dòng)。參考圖4，對(duì)于目的地天線的平面分 布，焦點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)用運(yùn)動(dòng)矢量A2ref (n)FO(ni來示出。如果焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)天線A2ref (n)(即， 在沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí))，則該運(yùn)動(dòng)矢量是零矢量。在步驟E6中，目的地通信實(shí)體的天線選擇器SEL為了所述方法的下一迭代而從所 有目的地天線中選擇基準(zhǔn)目的地天線A2ref(n+1)和目標(biāo)目的地天線A2to(n+1)。進(jìn)行這個(gè) 選擇，以便補(bǔ)償源通信實(shí)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。選擇基準(zhǔn)和目標(biāo)天線，以使在目標(biāo)天線A2ta,(n+1)與下一迭代中焦點(diǎn)的估計(jì)位置 之間的距離最小化。通過與施加到所選擇的基準(zhǔn)天線A2,ef(n+1)的運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)來 給出在下一迭代n+1中焦點(diǎn)的估計(jì)位置FOest (n+1)。因此，選擇所述基準(zhǔn)和目標(biāo)目的地天線，以使在目標(biāo)天線A2to(n+1)與下一次迭代 上的估計(jì)焦點(diǎn)(下一個(gè)焦點(diǎn))之間的距離最小化，其中
FOest (n + 1) = A2ref (n + 1) + A2ref (n)FO(n)所述基準(zhǔn)和目標(biāo)天線因此可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的任何優(yōu)化方法來選擇。通過說明性示例，目標(biāo)目的地天線A2ta,(n+1)例如是隨機(jī)地或任意固定地選定的 目的地天線的集合中的任何天線。對(duì)于所有目的地天線A2k(令I(lǐng)i在1和112之間)來確定 下一個(gè)焦點(diǎn)的估計(jì)位置，并且通過如下等式來定義
8FOest(n + l) = A2k + A2ref (η)FO(n)于是，所選擇的基準(zhǔn)目的地天線A2ref (n+1)是目的地天線A2k (令Ji在1和M2之 間)，其使在目標(biāo)目的地天線A2t (n+1)與基于所述目的地天線而確定的下一焦點(diǎn)的估 計(jì)位置FOest (n+1)之間的距離最小化。替換地，對(duì)于目的地天線的子集來確定下一焦點(diǎn)的估計(jì)位置。替換地，所選擇的目標(biāo)目的地天線A2ta, (n+1)是距目的地天線集合的幾何重心最 近的目的地天線。所選擇的基準(zhǔn)目的地天線A2,ef(n+1)同樣是天線A2k(令I(lǐng)i在1和112之 間)，其使在目標(biāo)目的地天線A2t (n+1)與基于所述目的地天線而確定的下一焦點(diǎn)的估 計(jì)位置FOest (n+1)之間的距離最小化。替換地，共同地選擇所述目標(biāo)和基準(zhǔn)目的地天線，所述目標(biāo)目的地天線也接近于 目的地天線集合的幾何重心。例如，然后可通過執(zhí)行圖5所示的天線選擇子步驟來進(jìn)行選 擇。在步驟E611期間，目的地通信實(shí)體的天線選擇器選擇與目的地天線集合的幾何 重心最接近的兩個(gè)目標(biāo)目的地天線k2cl、A2c2。在步驟E612期間，目的地通信實(shí)體的天線選擇器選擇使距離Clist1最小化的第一 基準(zhǔn)目的地天線A2,efl。所評(píng)估的距離是在目標(biāo)天線A2el與根據(jù)天線A2,efl而確定的下一焦 點(diǎn)的估計(jì)位置FOest (n+1)之間的距離dish。在步驟E613期間，目的地通信實(shí)體選擇器選擇使距離Clist2最小化的第二基準(zhǔn)目 的地天線A2,ef2。所評(píng)估的距離是在目標(biāo)天線A2。2與根據(jù)天線A2,ef2而確定的下一焦點(diǎn)的估 計(jì)位置FOest (n+1)之間的距離dist2。在步驟E614期間，如果距離Clist1大于或等于距離dist2，則所選擇的基準(zhǔn)目的 地天線A2ref(n+1)是天線A2ref2，并且所選擇的目標(biāo)目的地天線A2ta>+1)是天線A2。2。如 果否，則所選擇的基準(zhǔn)目的地天線A2ref (n+1)是天線A2refl，并且所選擇的目標(biāo)目的地天線 A2tar (n+1)是天線 A2cl。替換地，共同地選擇所述目標(biāo)和基準(zhǔn)目的地天線，所述目標(biāo)目的地天線能夠遠(yuǎn)離 目的地天線集合的幾何重心。例如，然后可通過執(zhí)行圖6所示的天線選擇子步驟來進(jìn)行選 擇。在步驟E621期間，對(duì)于每個(gè)目的地天線Α2」(令J從1變化到M2)，通信實(shí)體天線 選擇器選擇基準(zhǔn)目的地天線A2Mfj，以使在目的地天線Α2」與根據(jù)天線A2Mfj而確定的下一 焦點(diǎn)的估計(jì)位置FOest (n+1)之間的距離最小化。在步驟E622期間，所述目的地通信實(shí)體確定索引i(令i從1變化到M2)，以使距 離肚叫最小化。這樣，所選擇的基準(zhǔn)目的地天線A2ref (n+1)是天線A2refj，并且所選擇的目 標(biāo)目的地天線A2tar(n+1)是天線A2」。在相對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法的步驟E6期間，在選擇天線對(duì)A2ref(n+1)和Α2&(η+1)之后， 利用這個(gè)新天線對(duì)來執(zhí)行步驟El到Ε6。相應(yīng)地，目的地通信實(shí)體的接收器REC接收并且根 據(jù)由目標(biāo)目的地天線A2ta,(n+1)接收的信號(hào)來重構(gòu)數(shù)據(jù)，通過對(duì)源天線AlJP基準(zhǔn)目的地天 線A2Mf (n+1)之間的傳播信道C(Ali — A2ref(n+1))的估計(jì)脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演，來對(duì)所 述天線信號(hào)進(jìn)行預(yù)均衡，令i從1變化到Ml。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，目的地通信實(shí)體適于經(jīng)由定義了目標(biāo)目的地天線集合的目的地天線中的一些來接收信號(hào)，并根據(jù)接收的信號(hào)來重構(gòu)數(shù)據(jù)。然后，對(duì)于所述目 標(biāo)目的地天線集合的每個(gè)目標(biāo)目的地天線執(zhí)行所述方法的步驟，基準(zhǔn)目的地天線與每個(gè)目 標(biāo)目的地天線相關(guān)聯(lián)。所述方法同樣可用于雙向傳送。在本發(fā)明的這個(gè)具體實(shí)施例中，在兩個(gè)傳送方向 中實(shí)現(xiàn)所述方法，其結(jié)果是沒有在兩個(gè)傳送方向中同時(shí)傳送信號(hào)。這里描述的本發(fā)明涉及一種在目的地通信實(shí)體中執(zhí)行的方法，該方法用以動(dòng)態(tài)地 補(bǔ)償與目的地通信實(shí)體通信的源通信實(shí)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，本發(fā)明同樣地應(yīng)用于適于實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序，特別地為在信息存儲(chǔ)介質(zhì)上或其中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序。這個(gè)程序 可使用任何編程語言，并采用源代碼、目標(biāo)代碼、或介于源代碼和目標(biāo)代碼之間的代碼中間 體(諸如，部分編譯形式的代碼)的形式，或者采用可期望用于實(shí)現(xiàn)在目的地通信實(shí)體中執(zhí) 行的本發(fā)明的方法的那些步驟所需要的任何其它形式。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)地補(bǔ)償源通信實(shí)體(ECl)相對(duì)于包括目的地天線(M1,…，A2e)集合的 目的地通信實(shí)體(EC2)的運(yùn)動(dòng)的方法，通過對(duì)在當(dāng)前時(shí)間在所述源天線和基準(zhǔn)目的地天線 (A2ref(n))之間的估計(jì)傳播信道進(jìn)行時(shí)間反演來對(duì)由源通信實(shí)體的源天線傳送的天線數(shù)據(jù) 信號(hào)進(jìn)行預(yù)均衡；所述方法的特征在于，它包括如下迭代步驟 目的地通信實(shí)體估計(jì)(步驟E4)當(dāng)前焦點(diǎn)(F0(η))； 估計(jì)(步驟Ε5)當(dāng)前焦點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(A2ref (n)FO(n))；眷為下一時(shí)間段選擇(步驟E6)用于估計(jì)傳播信道的基準(zhǔn)目的地天線(A2,ef(n+1))和 用于接收所述數(shù)據(jù)信號(hào)的目標(biāo)目的地天線(A2t (n+1))。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述估計(jì)當(dāng)前焦點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的步驟基于當(dāng)前焦點(diǎn)和基準(zhǔn) 目的地天線在當(dāng)前時(shí)間的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中所述目的地通信實(shí)體基于由源天線傳送 且由所有目的地天線接收的聚集信號(hào)的聚集矢量(Fn)來估計(jì)當(dāng)前焦點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述聚集矢量表示由所有目的地天線接收的所述聚集 信號(hào)的質(zhì)量的測量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)的方法，其中為下一時(shí)間段選擇基準(zhǔn)目的地天線和目 標(biāo)目的地天線是基于當(dāng)前焦點(diǎn)的估計(jì)運(yùn)動(dòng)的下一焦點(diǎn)的估計(jì)位置的函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中選擇目標(biāo)目的地天線還是所有目的地天線的幾何重心 的函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6的方法，其中所述為下一時(shí)間段選擇目標(biāo)目的地天線 和基準(zhǔn)目的地天線使下一時(shí)間段的目標(biāo)目的地天線與估計(jì)的下一焦點(diǎn)之間的距離最小化。
8.一種用于動(dòng)態(tài)地補(bǔ)償源通信實(shí)體(ECl)相對(duì)于包括目的地天線(A21;…，A2K)集合 的目的地通信實(shí)體(EC2)的運(yùn)動(dòng)的裝置，通過對(duì)在當(dāng)前時(shí)間在所述源天線和基準(zhǔn)目的地天 線(A2ref(n))之間的估計(jì)傳播信道進(jìn)行時(shí)間反演來對(duì)由源通信實(shí)體的源天線傳送的天線數(shù) 據(jù)信號(hào)進(jìn)行預(yù)均衡，所述裝置的特征在于，它包括 用于估計(jì)當(dāng)前焦點(diǎn)的部件(FOCAL)； 用于估計(jì)當(dāng)前焦點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的部件(MVREL)； 用于為下一時(shí)間段選擇用于估計(jì)傳播信道的基準(zhǔn)目的地天線和用于接收所述數(shù)據(jù) 信號(hào)的目標(biāo)目的地天線的部件(SEL)。
9.一種無線電通信系統(tǒng)的通信實(shí)體，包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求8的裝置。
10.一種無線電通信系統(tǒng)，包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求9的通信實(shí)體。
11.一種用于通信實(shí)體的計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序包含用于當(dāng)由該通信實(shí)體執(zhí)行該 程序時(shí)、命令所述實(shí)體執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)的方法的那些步驟的軟件指令。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)地補(bǔ)償起源通信實(shí)體(EC1)相對(duì)于包括一組目的地天線(A21，…，A2M2)的目的地通信實(shí)體(EC2)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法，其中通過在當(dāng)前時(shí)刻在所述起源天線和基準(zhǔn)目的地天線(A2ref(n))之間的估計(jì)傳播信道的時(shí)間反演來對(duì)由起源通信實(shí)體的起源天線傳送的天線數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行預(yù)均衡；并且其中所述方法包括如下迭代步驟在目的地通信實(shí)體處估計(jì)(E4)當(dāng)前焦點(diǎn)(FO(n))；估計(jì)(E5)當(dāng)前焦點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)以及為隨后時(shí)刻選擇(E6)意欲用于估計(jì)傳播信道的基準(zhǔn)目的地天線(A2ref(n+1))和意欲用于接收所述數(shù)據(jù)信號(hào)的目標(biāo)目的地天線(A2tar(n+1))。
文檔編號(hào)H04L25/02GK102067473SQ200980122005
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者丁·T·潘休伊, 曼-法伊·王 申請(qǐng)人:法國電信公司