专利名称：用于提供多入/多出(mimo)信道接口的装置、系统和方法
技术领域：
本发明一般涉及无线通信装置，更一般地涉及用于提供MIMO信 道接口的装置、系统和方法。
背景技术：
近来开发的被称为多入/多出(MIMO)的技术是作为高速宽带通 信的关键技术出现的。该技术对带宽和功率受限的通信信道来说是特 别有用的。相对于单个发送/接收天线系统来说，其依赖于多个发送天 线和接收天线的使用来获得非常大的容量增益。
已经表明，当通信信道具有有效地充足的散射特性，且发送和接 收终端的天线之间由充足的距离隔开时，则不需要扩展带宽即可获得 非常高的频谱效率。MIMO技术的特征是MIMO处理通过使用多个发 送和接收天线并开发传输介质的散射特性有效地在相同的频带内创建 多个独立的并行通信信道。研究和试验表明从MIMO技术得到的容量 增益严重依赖于在不同接收天线上的信道增益和精确估计这些增益的 能力。通常，属于各个波长的天线元件之间的间隔需要在信道增益之 间提供充分的解相关。其在手持装置和物理尺寸限制多个接收天线元 件的数量和间隔的其它装置的情况下尤其有问题。
因此，需要一种利用MIMO通信系统和单天线通信装置的装置、 系统及方法。
发明内容
系统、方法和装置提供了 MIMO通信系统和单天线通信装置之间 的接口。该装置包括无线通信接口 (WCI)装置，其中，该WCI装置 被配置为通过多入多出(MIMO)空中接口和基站交换无线信号，且 被配置为通过宽带空中接口与接入终端交换相应的无线信号组，该宽
带空中接口的带宽大于MIMO空中接口的带宽。下链路收发器被配置 为通过MIMO空中接口发送宽带下链路信号至接入终端，其中，该宽 带下链路信号对应于从基站接收的下链路MIMO信号。在示例性实施 方式中，所述装置包括第二收发器，该第二收发器被配置为向基站发 送对应于从接入终端接收的上链路宽带信号的上链路MIMO信号。所 述系统包括多个WCI装置，该WCI装置和基站通信且与接入终端交 换相应的信号。每个无线通信接口装置被配置为测量每个WCI装置和 基站发送天线之间的信道特征，并将对应于信道特征的信道状态信息 发送至基站。基于信道状态信息，MIMO基站预编码下链路MIMO信 号，该下链路MIMO信号允许WCI独立地4妄收和处理下链路信号。
图2是根据本发明示例性实施方式的无线通信接口装置的方框
图3是根据本发明示例性实施方式的基站的方框图； 图4是根据本发明示例性实施方式的接入终端的方框图； 图5是根据示例性实施方式在无线通信接口装置中执行的方法的 流程图。
具体实施例方式
在示例性实施方式中，至少两个WCI装置在地理上分布在基站的 通信范围内。每个WCI装置通过MIMO空中接口与基站交换无线信 号。每个WCI装置通过MIMO频率带宽接收从基站的多个天线发送 的无线下链路MIMO信号，其中，该WCI装置例如为接入节点。WCI 装置对下链路MIM O信号进行解调和解码。获得的信号经编码、调制， 然后通过宽带空中接口进行发送，其中，该宽带空中接口例如为频率 带宽比MIMO频率带宽宽的超宽带(UWB)通信信道。接入终端接 收并处理由WCI装置发送的下链路宽带信号，从而恢复由基站发送的 信息。WCI装置解调和解码由接入终端发送的上链路宽带信号并将相
应的上链路MIMO信号发送给基站。
图1是根据本发明示例性实施方式的无线通信网络100的方框图。 构成无线通信接口系统103的无线通信接口 (WCI)装置102的配置 可与至少一个基站(BS) 104、至少一个接入终端106进行通信。虽 然在示例性实施例中基站104是固定的，但是在某些环境下基站104 也可为移动单元。接入终端106是单天线装置，例如，手机、无线调 制解调器、个人数字助理(PDA)或者是与固定或便携式通信装置交 换电-兹信号的其它装置。在示例性实施方式中，接入终端106包括图 1中未示出的用于促进和实现接入终端106的功能的硬件、软件、固 件。例如，接入终端106包括输入和输出装置，例如键盘、显示器、 扩音器和扬声器。如下文进一步详细描述的，在示例性实施方式中， 为了支持多入/多出(MIMO)和WCI装置102的通信，BS 104包括 天线108的配置。每个WCI装置102包括至少一根天线109和至少另 一根天线119，其中，天线109用于将信号发送到基站104以及从基 站104接收信号，天线119用于与接入终端106交换信号。在某些情 况下，可使用单天线。而且，多天线可用于促进通过MIMO空中接口 的通信。虽然图1示出了为双接入终端106提供通信服务的双WCI 装置102，但是任意数量的WCI装置102可为任意数量的接入终端106 提供服务。
作为MIMO空中接口 IIO描述的通信信道为在BS 104和每个WCI 装置102之间交换下链路MIMO信号112和上链路MIMO信号113 提供了介质。所述通信信道可包括建筑物、汽车、以及可造成通信信 号转向(deflection)和导致通信信号充分散射的其它物体。在示例性 实施方式中，在MIMO频率带宽内通过MIMO空中冲妻口 110交换 MIMO信号112和113,其中，该MIMO频率带宽例如为窄带(NB) 频率带宽。MIMO信号可根据某些通信或调制技术中的任意一种进行 发送。MIMO处理是大多数即将面世的无线系统的关键方面，其中， 该无线系统包括下一代cdma2000系统(例如，EV-DO Phase 2 )、下一 代WCDMA系统(例如，WCDMA长期演进(LTE))、无线局域网 (WLAN )系统(例如IEEE 802.11 (在802.1 In中首次引入))、WiMAX
(在IEEE 802.lie中增强了移动性)以及移动宽带无线接入(IEEE 802.20 )。
由每个WCI装置102接收的下链路MIMO信号112经处理、且 作为下链路宽带信号114通过宽带空中接口 118发送给接入终端106。 宽带空中接口 118的带宽大于MIMO频率带宽。在示例性实施方式中， 宽带空中接口 118是根据任意通信方案表现为超宽带(UWB )的4妾口 。 用于宽带空中接口 118的适当的调制和接入技术的实施例包括正交频 分多址(OFDMA)方案和例如码分多址(CDMA)的直接序列4支术。 在示例性实施方式中，宽带空中接口 118提供了短范围、低功率、高 数据率的通信，其中，该通信可由单天线用户装置使用。因此，通过 宽带空中接口的通信通常比MIMO信道上的通信具有更低的频谱密 度。
接入终端106利用宽带空中接口的不同信道发送上链路宽带信号 115。 WCI装置102通过MIMO空中接口"t妄收上链^各宽带信号115并 发送相应的上链i 各MIMO信号113至基站104
因此，该示例性实施方式提供了多个WCI装置102的实现，其中， WCI装置102能够在至少一个单天线接入终端106和MIMO BS 104 之间实现高速带宽通信。UWB技术的短范围、低功率和高数据率特性 的使用可提供与接入终端106的高速带宽通信，其中，接入终端106 用于在WCI装置102的系统103可非常接近4妄入终端106安装的位置 有效地利用MIMO技术。例如，WCI装置102的系统103可安装在用 户房子的周围，,人而允许4妻入终端106和BS 104之间通过WCI装置 102的系统实现高速带宽通信。用于安装WCI装置102的系统103的 其它适当位置的实施例包括购物商场、飞机场、火车站、公交车、汽 车或高级交通工具的其它位置，且用户装置非常接近WCI装置102。 因此，通过综合NB MIMO和UWB通信的强度，示例性实施方式利 用MIMO技术为单天线接入终端106和基站104之间提供了高速带宽 通信。由于MIMO信道和UWB信道支持相同的总数据率(或信道容 量)，所以示例性系统提供了用于交替使用频i普带宽和空间的方法。然 而，MIMO信道通过对多个传统的单入单出信道进行空间多3各复用而
达到了高数据率，从而达到非常高的频谱效率(bits/s/Hz)。 UWB信 道通过使用非常大的频谱带宽达到高数据率。该系统的另外的优点是， 与多天线系统作为接入终端的一部分的情况相比，由于WCI装置通常 是固定的或遵循可预料的路径(例如，位于火车或飞机上)而接入终 端可能不是固定的，因此接收器或发送器所需的MIMO信道参数的估 计得以简化。另一优点是MIMO信道参数的估计由BS和WCI装置执 行，而不是由接入终端执行。因此，在多接入配置中，信道估计任务 不需要在每个接入终端的基础上实现。
如上所述，MIMO技术要求装置上的多根天线间隔多个波长的距 离。大多数用户装置是单天线装置，或者，如果其为多天线装置，则 这些天线间未隔开几个波长。该用户装置不能在MIMO通信环境中工 作和通信。传统的接入终端不能从传统的MIMO通信中获益。该示例 性实施方式提出了用于实现这些优点的技术。该示例性通信系统可看 作是无线连接到接入终端106的分布式天线和收发器网络。由于每个 WCI装置102包括收发器和至少一根天线，则MIMO信号可利用隔离 的天线的优点进行处理，从而充分利用MIMO环境。利用短距离、低 能量、空中接口将信息转发给接入终端106，其中，该空中接口可简 单地由单天线处理。
在该示例性实施方式中，WCI装置102独立地工作。传统MIMO 接收器中的处理需要从多个天线接收的、将要作为信息的全集进行处 理的信息。在该示例性实施方式中，基于从WCI装置102获得的信道 特征，已发送的下链路MIMO信号112在基站104上进行预编码。通 过对发送的数据进行预编码，每个WCI装置102可独立地处理进来的 下链路MIMO信号112且将信息转发给接入终端106，仿佛WCI装置 102作为单个单元工作一样。在基站104上的预编码将在下面详细讨 论。
图2是根据本发明示例性实施方式的WCI装置102的方框图表 示。图2描述的块的功能和操作可以以任意数量的装置、电路或元件 实现。两个或多个功能块可集成到单个装置中且所描述的在任意单装 置中实现的功能可在几个装置中实现。例如，运行在WCI装置102内
的处理器上的软件可实现解调器208、 218和调制器210、 220的至少 一些功能。
WCI装置102包括至少一个收发器204、 214，其中，收发器204、 214可用于接收和发送MIMO和宽带信号。在示例性实施方式中，WCI 装置102包括下链路收发器204和上链路收发器214。下链路收发器 204通过MIMO天线109从MIMO基站104接收下链路MIMO信号 112以及通过其它天线119将相应的下链路宽带信号114发送至接入 终端106。上链路收发器214通过宽带天线119从接入终端106接收 上链路宽带信号115以及通过MIMO天线109将相应的上链路MIMO 信号113发送至MIMO基站104。天线109通过相关的双工器226连 接至下链路收发器204,天线119通过相关的双工器228连接至下链 路收发器214。下链路收发器204包括窄带接收器209和宽带发送器 213,上链路收发器214包括宽带接收器219和窄带发送器223。 NB 接收器209中的下变频器206将进来的下链路MIMO信号频移到基带 上。NB解调器208解调该基带信号从而恢复发送的数据信令。该数 据被转发至宽带发送器213中的宽带调制器210，且在宽带调制器210 中根据适当的宽带调制技术对该数据进行调制。上变频器212将经调 制的信号频移为RF信号，并将其发送至接入终端106。下链路宽带信 号通过双工器228和宽带天线119发送至接入终端106。在某些情况 下，宽带发送器213的功能可包括例如以直接序列扩频技术利用PN 码对带宽信号进行扩频。
宽带接收器219中的下变频器216将上链路宽带信号115从RF 频移到基带，该上链路宽带信号115由接入终端106发送，且通过宽 带天线119接收。宽带解调器218解调基带信号，从而接收数据信令。 该数据由窄带调制器220调制，通过上变频器222频移到RF信号， 且通过MIMO天线109发送至基站104。在某些情况中，宽带接收器 219应用PN码对进来的上链路宽带信号进行解扩。所述RF信号是通 过双工器226和MIMO天线109发送至基站104的、具有例如窄带带 宽的MIMO信号。
因此，在示例性实施方式中，每个WCI装置102从基站104接收
下链路MIMO信号112，并将其转换为下链路宽带信号114，且进一 步发送至接入终端106。同样地，每个WCI装置102从^接入终端106 接收上链路宽带信号，并将其转换为MIMO信号113，且进一步发送 至基站104。
在示例性实施方式中，WCI装置102还包括信道处理器224，其 中，信道处理器连接至NB接收器209，用于监控来自基站104的下 链路MIMO信号。信道处理器224被配置为测量WCI装置102和基 站104的发送天线108之间的信道特征。可被监控的参数的实施例包 括信号强度、信号相位、以及下链路MIMO信号112的多信号版本之 间的延迟。信道处理器224根据所述信道特征确定信道状态信息 (CSI),并将CSI发送至上链^^收发器214的NB调制器220,然后 由其发送给基站104。在某些情况下，CSI可包括原始数据测量结果。 将CSI发送至基站104允许基站104实现某些MIMO处理，其中，该 MIMO处理通常由传统MIMO接收器来实现。基站104对信号进行预 编码以补偿信道特征，该信道特征允许WCI装置102在不利用来自其 它WCI装置102的信息的情况下接收信号。因此，每个WCI装置102 可独立于其它WCI装置102工作。
图3是根据本发明示例性实施方式的基站104的方框图表示。图 3中描述的块的功能和操作可以以任意数量的装置、电路或元件实现。 两个或多个功能块可集成到单装置中且所描述的功能可在任意单装置 中实现，也可在几个装置中实现。
基站104中的MIMO预编码器304根据预编码方案处理数据，其 中，该预编码方案基于与WCI装置102相关的信道特征。在该示例性 实施方式中，输出数据在MIMO预编码器304中进行预编码之前由无 比率编码器318进行处理。无比率编码器318提供了更安全地传输信 息的机制，并且无比率编码器318被显示为虚线块以说明了无比率编 码器318可以不用于某些实现中。当多个不可靠信道存在于发送器和 接收器之间时，无比率编码已显示出是非常有效的，并且被建议用于 广播信息的传送和因特网上的多点信息传送。MIMO通信可看作是提 供大量并行、独立通信信道的方法，其中，该通信信道对应于MIMO
信道的不同特征向量。在瑞利衰减的环境中，MIMO信道可由复杂的
零平均值高斯独立随机变量的矩阵来描述，因此每个固有模式
(eigenmode)都要经历衰减。因为无比率编码内在地利用了发送器和 4妻收器之间的多径，所以无比率编码在理想情况下适于MIM O通j言， 从而利用小开销实现了高可靠性。
由于多个信号通过多个信道发送至多个WCI装置102，所以 MIMO预编码器的操作为矩阵操作。预编码是发送器端的均衡技术， 该均衡技术是与知名的接收器端判定反馈均衡技术相对的。类似于判 定反馈均衡，其通常包括两个部分，即前馈部分和反馈部分。前々赍和 反々贵部分可才艮据多种标准进行i殳计。例如，前4责和反々贵部分可^皮选4奪 为前馈、反馈和信道处理的总体效果使得MIMO信道看似为一组M 个独立的、单位增益的信道(其中，M是接收装置的数量)。在这种 情况下，前馈部分被设计为前馈处理与MIMO信道矩阵的组合为下三 角阵。这使得反馈部分能够在判定反馈均衡的情况下连续取消残留的 干扰，或者在发送端预编码的情况下连续为不同发送天线预均衡不同 的信号。产生前馈和反馈部分的另 一选择的另 一标准是使MIMO信道 和接收器噪声的总体效果最小化。当预编码包括模运算装置(modulo device )时，本领域的技术人员称其为Tomlinson-Harashima预编码。 该模运算装置的目的是在不影响发送信号的其它特性的情况下降低总 发送功率，例如，通过MIMO信道进行变换时，输出呈现为M个独 立的单位增益的通信信道。在图3的示例性实施方式中，待发送的数 据通过加法器316与反馈矩阵单元308的输出进行结合并发送给模运 算装置306。将模运算装置306的输出发送给前馈矩阵单元310和反 馈矩阵308。矩阵装置308和310与矢量模运算装置306及矢量加法 器316 —起实施Tomlinson-Harashima预编码并提供适当的处理，从而 在每个WCI单元内实现独立的接收器端的解调和解码。通过在下变频 器320和解调器320中对进来的信号进行下变频和解调以接收信道状 态信息。基于从WCI装置102接收的信道状态信息，信道状态处理器 317确定矩阵单元308、 310的合适参数。CSI处理器317为矩阵单元 308、 310提供合适的值，从而相应地改变每个矩阵中的值以使得前反
馈矩阵单元310的输出信号得以适当地转换且利用每个WCI装置102 来补偿信道状况。因此，每个WCI装置102从基站104接收预编码的 数据，使每个WCI装置102在基站和接入终端106之间独立地交换信 号。预编码的信号在通过适当的天线108由收发器发送之前，由上变 频器314进行变频。
图4是根据本发明的示例性实施方式的接入终端的方框图。宽带 信号通过天线401进行发送和接收。收发器400包括耦合至天线401 的双工器402、宽带接收器404、 NB接收器406、 NB发送器412和宽 带发送器414。在某些情况下，示例性实施方式的接入终端106可包 括无比率解码器408和无比率编码器410 (显示为虚线框)。在示例性 实施方式中，接入终端106通过宽带接收器404从多个WCI装置102 接收对应于多个下链路MIMO信号112的多个下链路宽带信号114。 宽带接收器404被配置为分离所接收的下链路宽带信号114并产生相 应的基带(BB)信号405。由于一些WCI装置可同时与接入终端106 进行通信，因此接收的不同的下链路宽带信号114可利用例如跳频技 术彼此区分开或利用假噪声PN码进行扩展。NB接收器406连接到宽 带接收器404,用于接收基带信号并处理基带信号，从而恢复信息。 应该注意的是，NB接收器406可包括NB处理器和多路复用器(未示 出)，该多路复用器可处理和多路复用所接收的BB信号且以高数据率 信号407的形式提供合成的信号，其中，信号407可由接入终端106 解码。如上所述，如果基站104发送无比率编码的下链路MIMO信号 112，则示例性实施方式中的接入终端106可包括无比率解码器408。 在该情况下，高数据率信号407可由无比率解码器408进行解码。
对于WCI装置102的上链路通信，接入终端106的收发器400可 利用无比率编码器410对上链路信号进行编码。NB发送器412产生 对应于NB信号的多个上链路通信信号。连接到NB发送器412的宽 带发送器414被配置为发送不同的上链路宽带信号115，其中，上链 路宽带信号115对应于从NB发送器412接收的上链路通信信号。接 入终端106进一步被配置为同时发送不同的上链路宽带信号115至每 个WCI装置102。可4吏用例如频分多址(FDMA)、正交频分多址
(OFDMA)和正交扩频形式的技术，以发送不同的上链路宽带4言号 115至WCI装置102。在示例性实施方式中，接入终端106包括图4 中未示出的用于促进和实现接入终端106功能的硬件、软件和固件。 例如，接入终端可包括用户接口装置，例如，显示器、扩音器、扬声 器和4建盘。
因此，最初由MIMO基站104发送的信息可由WCI装置102接 收且通过多个宽带频谱信道发送至接入终端106。对宽带信号114进 行解调，从而恢复原始的MIMO信号，该MIMO信号由窄带接收器 406解码和多路复用，从而产生高数据率信号407。例如，当宽带空中 接口 118是CDMA空中接口时，WCI装置102在CDMA信道上将所 接收的窄带MIMO信号作为扩展频谱、低功率、低频谱密度的信号发 送。其它WCI装置102在其它CDMA信道上发送其所接收的MIMO 信号。接入终端106利用CDMA接收器接收多个CDMA信道，且窄 带接收器406处理获得的窄带信号，从而接收原始的MIMO高数据率 的信号。
在图1的示例性实施方式中，多个接入终端106共享WCI装置 102的集合。所期望的是，所有接入终端能够和所有WCI装置进行通 信，从而使每个用户获得最高峰值吞吐量。然而，这一点不总是可以 实现，因为某些接入终端只能和WCI装置的子集通信。在该情况下， 可通过信令指示BS使其MIMO处理适应于某个时间和频率点处4妻受 服务的接入终端的集合。例如，基站104可选择对用于WCI装置的子 集的信号进行编码，或选择使用WCI装置的剩余集合与其它接入终端 进行通信。
除了使用MIMO技术和宽带通信(例如UWB)的优点外，该示 例性系统还提供了其它操作优点。当任意接入终端106接收到信号时， 接入终端106解码子集或解码所有信号，且能够解码最初的数据流， 从而在不需要从BS 104另外重发(例如，自动请求(ARQ))的情况 下为延迟而权衡信道容量。例如，当一个或多个WCI装置102连同接 入终端106处于较差的信道条件下时会出现上述情况。
图5是根据示例性实施方式在WCI装置中实现的方法的流程图。
该方法可利用硬件、软件和/或固件的任意组合来执行。
在步骤502中，WCI装置102通过具有MIMO带宽的MIMO空 气接口 110接收下链路MIMO信号112。在示例性实施方式中，下链 路收发器204中的窄带接收器209对基站104所发送的窄带信号进行 下变频和解调。由于WCI装置102包括用于接收下链路MIMO信号 112的单天线，因此窄带接收器209实现通常由传统MIMO接收器实 现的功能。
在步骤504中，对应于下链路MIMO信号112的下链路宽带信号 114通过宽带空中接口 118被发送至接入终端106，其中，宽带空中接 口 118的带宽大于MIMO带宽。在示例性实施方式中，由窄带接收器 209恢复的基带信号由下链路收发器中的宽带发送器213调制和上变 频。最后得到的下链路宽带信号114通过宽带空中接口 118发送至接 入纟冬端106。
在步骤506中，上链路宽带信号115通过宽带空中接口 118 乂人接 入终端106接收。在示例性实施方式中，上链路收发器214中的宽带 接收器219对从接入终端106发送的上链路宽带信号115进行下变频 和解调。上链路宽带信号115通过宽带空中接口 118发送至多个信道 上。当某些窄带信号在不同的直接序列信道上发送并且由WCI装置 102的宽带接收器219进行解调以接收所述窄带信号时，宽带信号115 可以由接入终端106根据CDMA技术进行发送。
在步骤508中，对应于上链路宽带信号115的上链路MIMO信号 113通过MIMO空中接口 110发送至基站104。在示例性实施方式中， 由宽带接收器219恢复的窄带基带信号由窄带发送其223调制和上变 频。所得到的信号通过MIMO空中接口 110发送至基站。由于多个 WCI装置从不同的地理位置发送窄带信号，因此基站天线108 4妻收的 信号的组合是才艮据MIMO传输的，其中该MIMO传输允许MIMO基 站104恢复被分散到不同的宽带信号上的、最初发送的高数据率信号。
明显地，本领域的普通技术人员根据这些教导将会容易想到本发 明的其它实施方式和修改。上述描述是说明性的而非限定性的。本发 明仅由下面的权利要求来限定，其中，该权利要求包括结合说明书和
附图的实施方式和修改。因此，本发明的范围并不由上述描述确定， 而应该由权利要求及其等同的全部范围所确定。
权利要求
1. 一种无线通信接口装置，其被配置为通过多入/多出(MIMO)空中接口与基站交换信号，且通过宽带空中接口交换相应的宽带信号，其中，所述宽带空中接口的带宽大于所述MIMO空中接口的MIMO带宽。
2. 如权利要求1所述的无线通信接口装置，所述无线通信^接口包括窄带接收器，被配置为通过所述MIMO空中接口接收下链路 MIMO信号；以及宽带发送器，被配置为通过所述宽带空中接口发送对应于所述下 链路MIMO信号的下链路宽带信号，其中，所述宽带空中接口具有超 宽带带宽。
3. 如权利要求2所述的无线通信接口装置，进一步包括 通过所述宽带空中接口接收上链路宽带信号的宽带接收器；以及 通过所述MIMO空中接口发送对应于所述上链路宽带信号的上链路MIMO信号的窄带发送器。
4. 如权利要求3所述的无线通信接口装置，其中，所述装置被配 置为向基站发送信道状态信息，所述信道状态信息对应于所述装置和 至少 一个基站发送天线之间的信道特征。
5. 如权利要求4所述的无线通信接口装置，其中，所述装置被配 置为响应于发送至所述基站的所述信道状态信息而处理从所述基站接 收的预编码数据。
6. —种无线通信4妄口系统，包括多个无线通信接口装置，所述多个无线通信接口装置中的每一个包括下链路收发器，^皮配置为通过具有MIMO带宽的MIMO空 中接口接收下链if各MIMO信号，并通过宽带空中接口发送对应于所述 下链路MIMO信号的下链路宽带信号，其中，所述宽带空中接口的带 宽大于所述MIMO带宽；以及上链路收发器，被配置为通过所述宽带空中接口带接收上链 路宽带信号，并通过所述MIMO空中接口发送对应于所述上《连^各宽带 信号的上链路MIMO信号。
7. 如斥又利要求6所述的无线通信接口系统，其中，所述MIMO 带宽为窄带(NB)且所述宽带空中接口为超宽带(UWB)。
8. 如权利要求7所述的无线通信接口系统，其中，所述多个无线 通信接口装置中的每一个彼此独立地工作。
9. 如权利要求6所述的无线通信接口系统，其中，所述多个无线 通信接口装置中的每一个被配置为向基站发送信道状态信息，所述信 道状态信息对应于每个装置与至少一个基站发送天线之间的信道特 征。
10. 如权利要求9所述的无线通信装置，其中，所述多个无线通 信接口装置中的每一个被配置为响应于发送至所述基站的所述信道状态信息而处理从所述基站接收的预编码的数据。
11. 一个配置为通过MIMO空中接口发送和接收信号的基站，所 述基站包括MIMO预编码器，包括模运算装置，响应于信道状态信息而连接到反馈矩阵单元， 所述模运算装置提供输出；以及前馈矩阵单元，响应于所述模运算装置的所述输出和所述信道状态信息，提供预编码数据以通过所述MIMO空中接口发送。
12. 如权利要求11所述的基站，进一步包括连接到MIMO预编 码器用于对所述预编码数据进行编码的无比率编码器。
13. 如权利要求11所述的基站，其中，所述基站被配置为以窄带 带宽发送和接收信号。
14. 一种接入终端，其被配置为通过接收多个下链路宽带信号而 在多个下链路多入/多出(MIMO)信号上恢复基站所发送的数据，所 述多个下链路宽带信号对应于所述多个下链路MIMO信号。
15. 如纟又利要求14所述的接入终端，所述4妻入终端包括 收发器，所述收发器包括宽带接收器，被配置为从多个无线通信接口装置接收对应于 所述基站所发送的所述多个下链路MIMO信号的所述多个下链路宽带 信号，所述宽带接收器被配置为产生对应于所接收的下链路宽带信号 的基带信号；窄带接收器，其连接到所述宽带接收器，并且被配置为处理 所述基带信号，从而恢复由所述基站发送的所述数据。
16. 如权利要求15所述的接入终端，其中，所述收发器进一步包括窄带发送器，用于产生多个上链路通信信号，所述多个上链路通 信信号对应于在所述基站接收的上链路MIMO信号；以及宽带发送器，其连接到所述窄带发送器且被配置为发送对应于所 述上链路通信信号的上链路宽带信号。
17. 如权利要求16所述的接入终端，其中，所述上链路宽带信号 -故同时发送。
18.如权利要求n所述的接入终端，其中，所述接入终端被配置为以FDMA、 OFDMA和正交扩频形式中的任意一种发送所述上《连路 宽带信号。
19. 一种在无线通信接口装置中执行的方法，所述方法包括 通过具有MIMO带宽的MIMO空中接口接收下链路MIMO信号； 通过宽带空中接口发送对应于所述下链路MIMO信号的下链路宽带信号，其中，所述宽带空中接口的带宽大于所述MIMO带宽； 通过所述宽带空中接口接收上链路宽带信号；以及 通过所述MIMO空中接口发送对应于所述上链路宽带信号的上链路MIMO信号。
20.如权利要求19所述的方法，进一步包括 基于所述无线通信接口装置与基站发送天线之间的信道特征确定 信道状态信息；以及向所述基站发送所述信道状态信息。
全文摘要
利用MIMO技术和单天线通信装置的系统、方法和装置，使得高速宽带通信最大化。该装置包括被配置为通过多入多出(MIMO)空中接口与基站交换无线信号且被配置为通过宽带空中接口与接入终端交换相应的无线信号集的无线通信接口(WCI)装置，其中，该宽带空中接口的带宽大于MIMO空中接口的带宽。该系统包括与基站通信且与接入终端交换相应信号的多个WCI装置。
文档编号H04B7/26GK101395818SQ200780007120
公开日2009年3月25日 申请日期2007年2月26日 优先权日2006年2月28日
发明者朱利安·尼古拉斯, 阿米特·卡尔汗 申请人:京瓷公司