專利名稱：無線通信方法、無線通信系統(tǒng)和無線通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種用于能夠進(jìn)行多輸入多輸出(MIM0)通信的無線通信系 統(tǒng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，在無線通信系統(tǒng)中，提出了一種MIM0通信技術(shù)作為用于實(shí)現(xiàn)傳輸速度提 高、通信容量增加、接收質(zhì)量改善等的技術(shù)。在MIM0通信技術(shù)中，使用具有多個(gè)天線的發(fā)射 機(jī)和具有多個(gè)天線的接收機(jī)。獨(dú)立的數(shù)據(jù)流從發(fā)射機(jī)的天線發(fā)射，并且被接收機(jī)的天線所 接收?；诮邮盏降男盘?，接收機(jī)通過使用表示通信信道的狀態(tài)(環(huán)境)的信道矩陣來分 離在傳播信道上混合的傳輸信號(數(shù)據(jù)流)。在無線通信系統(tǒng)中，隨著天線數(shù)量的增加，更大量的信號被發(fā)射和接收用于處理。 因此，例如，與天線耦合的電路的成本、大小以及功耗增加，并且整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性也增力口。 因此，為了降低成本、復(fù)雜性等，提出了一種用于從所有天線中選擇所使用的天線的組合的 技術(shù)(例如，參考日本未審查的專利申請公開第2007-13547號)。在天線組合的選擇期間，無線通信系統(tǒng)選擇一種適當(dāng)?shù)奶炀€組合，該天線組合允 許維持高水平的通信性能(例如，高水平的通信容量和分集增益)。然而，一般而言，用于選 擇適當(dāng)?shù)奶炀€組合的選擇標(biāo)準(zhǔn)非常復(fù)雜。另外，隨著提供的天線數(shù)量的增加，天線組合的數(shù) 量也增加。因此，用于從所有天線組合中選擇適當(dāng)?shù)奶炀€組合的處理變得復(fù)雜，并且需要大 量的處理時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，這里所討論的實(shí)施例的一方面的目的是提供允許在較短的處理時(shí)間內(nèi)選出 用于MIM0通信的適當(dāng)天線組合的無線通信方法、無線通信系統(tǒng)和無線通信裝置。根據(jù)這里所討論的實(shí)施例的一方面，能夠使用具有N個(gè)天線(N是大于或者等于2 的整數(shù))的無線通信裝置進(jìn)行多輸入多輸出通信的無線通信方法包括執(zhí)行第一逆矩陣確 定處理，該處理使用選自N個(gè)天線的第一天線的信道矩陣，確定該信道矩陣的第一逆矩陣； 執(zhí)行第二逆矩陣確定處理，該處理針對選自除已從N個(gè)天線中選出的第1到第n個(gè)天線之 外的天線的第n+1個(gè)天線(其中n= 1，2...直到L-1，并且L表示供使用的天線的給定數(shù) 量，且L是大于或者等于2并且小于或者等于N的整數(shù))，通過使用來自第1到第n個(gè)天線 的組的信道矩陣的第一逆矩陣和第二逆矩陣之一的值進(jìn)行計(jì)算，確定第1到第n+1個(gè)天線 的組的信道矩陣的第二逆矩陣；以及使用來自從N個(gè)天線中選出的L個(gè)天線的多個(gè)組合的 如下L個(gè)天線的組合進(jìn)行通信該L個(gè)天線的組合使在第一和第二逆矩陣確定處理中確定 的逆矩陣值滿足天線選擇標(biāo)準(zhǔn)。


圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)的框圖2是示出圖1中的無線通信系統(tǒng)的操作的流程圖；圖3是示出圖2中的天線選擇處理的流程圖；圖4示出了圖3中的天線選擇處理；圖5是描述圖1中的無線通信系統(tǒng)的容量的圖；圖6是描述圖1中的無線通信系統(tǒng)的BER(Bit Error Rate，誤碼率)的圖；圖7示出了根據(jù)第二實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)的天線選擇處理；圖8是示出根據(jù)第三實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)的天線選擇處理的流程圖；圖9是示出根據(jù)第四和第五實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)的天線選擇處理的流程圖；圖10示出了第四實(shí)施例的天線選擇處理；圖11是根據(jù)第六實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)的框圖；圖12是示出圖11中的天線選擇處理的流程圖；圖13是示出第七實(shí)施例中的天線選擇處理的流程圖；以及圖14是示出第八實(shí)施例中的天線選擇處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖對根據(jù)本公開內(nèi)容的無線通信方法、無線通信系統(tǒng)和無線通信裝 置的實(shí)施例進(jìn)行描述。(第一實(shí)施例)首先將參照圖1至6描述第一實(shí)施例。圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的無線通信系 統(tǒng)1的框圖。圖1所示的無線通信系統(tǒng)1是根據(jù)本公開內(nèi)容的無線通信系統(tǒng)的一個(gè)示例， 并且能夠進(jìn)行MIM0通信。無線通信系統(tǒng)1包括至少一個(gè)基站10和至少一個(gè)移動站20。基 站10用作發(fā)射端的無線通信裝置(發(fā)射機(jī))，而移動站20用作接收端的無線通信裝置(接 收機(jī))。基站10包括空間復(fù)用調(diào)制器ll、Lt個(gè)發(fā)射RF(射頻)單元12-1至12_Lt (其中Lt 是大于或者等于2的整數(shù))、RF開關(guān)13、Nt個(gè)發(fā)射天線14-1至14-Nt (其中Nt是大于或者 等于2的整數(shù)，并且Nt大于Lt)和天線選擇控制器15。Lt個(gè)發(fā)射RF單元12_1至12_Lt在 下文可被稱為“發(fā)射RF單元12”，除非要將它們彼此區(qū)分，并且發(fā)射天線14-1至14-Nt在下 文可被稱為“發(fā)射天線14”，除非要將它們彼此區(qū)分。提供Lt個(gè)發(fā)射RF單元12表示基站 10 一次可處理的發(fā)射數(shù)據(jù)流的數(shù)量是Lt?；?0從Nt個(gè)天線中選擇Lt個(gè)天線，并且使用 這Lt個(gè)天線進(jìn)行發(fā)射。移動站20包括Nr個(gè)接收天線21-1至21-Nr (其中Nr是大于或者等于2的整數(shù))、 Lr個(gè)接收RF單元22-1至22-k(其中k是大于或者等于2的整數(shù)，并且k小于或者等于 Nr)、MIM0接收信號處理器23和天線選擇器24。接收天線21_1至21-N,在下文可被稱為 “接收天線21”，除非要將它們彼此區(qū)分，并且接收RF單元22-1至22-k在下文可被稱為 “接收RF單元22”，除非要將它們彼此區(qū)分。提供L,個(gè)接收RF單元22表示移動站20 —次 可處理的接收數(shù)據(jù)流的數(shù)量是k。在第一實(shí)施例中，假定接收天線21的數(shù)量凡與k相同， 并且所有的接收天線21都用于進(jìn)行接收。下文還假定接收數(shù)據(jù)流的數(shù)量k和發(fā)射數(shù)據(jù)流 的數(shù)量Lt是相同的L。另外，基站10包括上行鏈路接收單元32，并且移動站20包括上行鏈路發(fā)射單元31。作為從移動站20中的上行鏈路發(fā)射單元31到基站10中的上行鏈路接收單元32的上 行鏈路信道之一，反饋信道30設(shè)置在基站10和移動站20之間。反饋信道30用于傳輸信 息，諸如以下描述的天線索引(antenna index)等。發(fā)射數(shù)據(jù)被輸入到基站10中的空間復(fù)用調(diào)制器11?？臻g復(fù)用調(diào)制器11對所輸入 的發(fā)射數(shù)據(jù)執(zhí)行給定的糾錯(cuò)編碼以獲得系列編碼數(shù)據(jù)，基于給定的調(diào)制方案通過進(jìn)行映射 來調(diào)制該系列編碼數(shù)據(jù)，并且輸出所得到的L個(gè)發(fā)射數(shù)據(jù)流。給定的糾錯(cuò)編碼的一個(gè)示例 是turbo編碼。給定的調(diào)制方案的示例包括QPSK(正交相移鍵控)和16-QAM(正交幅度調(diào) 制)?？臻g復(fù)用調(diào)制器11對用于信道估計(jì)(信道矩陣確定)的已知信號(導(dǎo)頻信號或前導(dǎo) 信號)、用于發(fā)射控制信息的控制信道的信號以及數(shù)據(jù)信道的信號執(zhí)行復(fù)用處理。發(fā)射RF單元12對L個(gè)發(fā)射數(shù)據(jù)流執(zhí)行無線電發(fā)射處理，并且輸出L個(gè)發(fā)射RF信 號，其中無線電發(fā)射處理包括DA(數(shù)字到模擬)轉(zhuǎn)換、變頻(上變頻)成射頻(RF)等。在天線選擇控制器15的控制下，RF開關(guān)13選擇用于發(fā)射的L個(gè)發(fā)射天線14，并 將所選擇的發(fā)射天線14與發(fā)射RF單元12耦合。所選擇的L個(gè)發(fā)射天線14將從發(fā)射RF單元12輸出的發(fā)射RF信號輻射到朝向移 動站20的空間中，發(fā)射RF單元12經(jīng)由RF開關(guān)13被耦合。根據(jù)從移動站20發(fā)射的天線索引，天線選擇控制器15控制RF開關(guān)13，以控制發(fā) 射RF單元12和發(fā)射天線14之間的耦合。另一方面，移動站20的接收天線21接收從基站10的發(fā)射天線14發(fā)射的相應(yīng)RF信號。接收RF單元22對接收天線21接收到的RF信號執(zhí)行無線電接收處理。無線電接 收處理的示例包括變頻(下變頻)成基帶頻率和AD (模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn)換。MIM0接收信號處理器23將接收RF單元22處理的接收信號(數(shù)字基帶信號)解 復(fù)用成發(fā)射數(shù)據(jù)流，該接收信號例如為空間復(fù)用接收信號。MIM0接收信號處理器23進(jìn)一步 對解復(fù)用的接收信號進(jìn)行解調(diào)和解碼，并輸出所得到的接收信號。在第一實(shí)施例中，解復(fù)用 處理通過例如使用信道矩陣的逆矩陣的線性解碼(諸如ZF (迫零)線性解碼或者M(jìn)MSE (最 小均方誤差)解碼)進(jìn)行。用于解復(fù)用信號的方案不限于該示例，并且可以是任何其他可 用方案。信道矩陣是表示發(fā)射天線14和接收天線21之間的信道狀態(tài)的矩陣，并且例如通 過對接收的導(dǎo)頻信號(或前導(dǎo)信號)和已知的導(dǎo)頻信號(導(dǎo)頻副本，pilot replica)之間 的相關(guān)性進(jìn)行計(jì)算而確定。信道矩陣H代表NrXNt矩陣，該NrXNt矩陣表示Nt個(gè)發(fā)射天線 14和凡個(gè)接收天線21之間的信道的狀態(tài)。信道矩陣Hp代表凡XL矩陣，該凡XL矩陣表 示與發(fā)射天線14的子集p對應(yīng)的所選擇的L個(gè)發(fā)射天線14和凡個(gè)接收天線21之間的信 道的狀態(tài)。子集P是用于從Nt個(gè)發(fā)射天線14中選出L個(gè)發(fā)射天線14的一個(gè)組合，并且滿 足p e P (其中P代表發(fā)射天線14的所有可能子集的集合)。對應(yīng)于接收天線21-1至21_Nr的接收信號yi(i = 1，2，...，Nr)從接收RF單元22 輸入到MIM0接收信號處理器23。在該情況下，使用信道矩陣，接收信號y和發(fā)射信號s之 間的關(guān)系被表示為
其中，y代表凡XI接收信號矢量，s代表LX1發(fā)射信號(發(fā)射數(shù)據(jù)流)矢量，w代 表凡XI噪聲矢量，并且Es代表在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的L個(gè)發(fā)射天線14的總發(fā)射功率。如下面的式(2)所示，MIM0接收信號處理器23針對接收信號y使用大小為LXN, 的濾波器矩陣G來獲得發(fā)射信號s的估計(jì)值。MIM0接收信號處理器23然后對解復(fù)用的信 號進(jìn)行解調(diào)和解碼，并輸出所得到的接收數(shù)據(jù)。發(fā)射信號s的估計(jì)值^由下式給出: 使用信道矩陣Hp，濾波器矩陣G如下式所示 其中，L代表LXL單位矩陣的矩陣，并且[]H代表共軛轉(zhuǎn)置，P代表所有接收天 線21的平均SNR(信噪比)，且Y是L/P。在該情況下，在ZF線性解碼中，在式(3)中使用5 = 0的濾波器矩陣G。在匪SE 解碼中，在式(3)中使用5 = 1的濾波器矩陣G。通過使用信道矩陣的逆矩陣的值并且基于給定的天線選擇標(biāo)準(zhǔn)，天線選擇器24 選擇用于通信的L個(gè)發(fā)射天線14。在該情況下使用的天線選擇標(biāo)準(zhǔn)是提高通信性能的標(biāo) 準(zhǔn)，例如，對應(yīng)于使SINR(信號與干擾噪聲比)的最小值最大化的標(biāo)準(zhǔn)、對應(yīng)于使系統(tǒng)容量 最大化的標(biāo)準(zhǔn)或者對應(yīng)于使MSE (均方誤差)最小化的標(biāo)準(zhǔn)。更具體地，例如，使用信道矩陣Hp，第j個(gè)數(shù)據(jù)流的線性解碼的SINR以下式給出 其中[Ah,」表示矩陣A中第j行、第j列的元素。使SINR的最小值最大化的標(biāo)準(zhǔn)以下式給出 在式(5)中，SINRpmin以下式給出 例如，針對所選擇的發(fā)射天線14的子集p的系統(tǒng)容量(頻譜效率)Cp以下式給出 使系統(tǒng)容量最大化的標(biāo)準(zhǔn)以下式給出 例如，線性解碼的MSE以下式給出 其中E{}代表期望值計(jì)算，并且隊(duì)代表給定系數(shù)。使MSE最小化的標(biāo)準(zhǔn)以下式給出
其中o()代表對角線之和或者行列式。如以上提到的式(4)至(10)所示，滿足天線選擇標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射天線14的子集p可 通過計(jì)算天線矩陣Hp的逆矩陣的值而獲得。更具體地，第一實(shí)施例中使用的天線選擇標(biāo)準(zhǔn)可以是對應(yīng)于使MSE最小化的、使 逆矩陣的對角線之和最小化的天線選擇標(biāo)準(zhǔn)(a)，或者對應(yīng)于使SINR的值最大化的、使逆 矩陣中最后的對角線元素的值最小化的天線選擇標(biāo)準(zhǔn)(b)?？稍诘谝粚?shí)施例中使用的天線 選擇標(biāo)準(zhǔn)的其它示例包括使逆矩陣中的對角線之積最小化的標(biāo)準(zhǔn)、使逆矩陣中的對角線元 素的值的逆轉(zhuǎn)值(inverted value)的總和最大化的標(biāo)準(zhǔn)以及使逆矩陣中對角線元素的值 的最大值最小化的標(biāo)準(zhǔn)。選擇用于通信的發(fā)射天線14以使得逆矩陣的值滿足上述天線選 擇標(biāo)準(zhǔn)，使得有可能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容量增加、BER減小以及通信性能提高。在該情況下，天線選擇器24使用來自用于從Nt個(gè)發(fā)射天線14選出L個(gè)發(fā)射天線 14的子集p的如下L個(gè)發(fā)射天線14進(jìn)行通信該L個(gè)發(fā)射天線14使第一逆矩陣確定單元 25和第二逆矩陣確定單元26確定的逆矩陣的值滿足天線選擇標(biāo)準(zhǔn)。使用選自Nt個(gè)天線的第一天線的信道矩陣第一逆矩陣確定單元25確定信道矩 陣氏的逆矩陣Bp也就是說，第一逆矩陣確定單元25通過直接計(jì)算來根據(jù)信道矩陣氏確 定逆矩陣&。針對選自除已從Nt個(gè)發(fā)射天線14選出的第1到第n個(gè)發(fā)射天線14之外的發(fā)射天 線14的第n+1個(gè)發(fā)射天線14，第二逆矩陣確定單元26使用第1到第n個(gè)發(fā)射天線14的組 的信道矩陣Hn的逆矩陣Bn，通過計(jì)算確定第1到第n+1個(gè)發(fā)射天線14的組的信道矩陣Hn+1 的逆矩陣Bn+1。也就是說，第二逆矩陣確定單元26通過更新計(jì)算根據(jù)逆矩陣Bn確定逆矩陣
Bn+10天線選擇器24選擇使功率值最大化的發(fā)射天線14作為第一發(fā)射天線14，并且第 一逆矩陣確定單元25確定逆矩陣&。天線選擇器24還從除已從Nt個(gè)發(fā)射天線14選出的 第1到第n個(gè)發(fā)射天線之外的發(fā)射天線14中逐一地選擇發(fā)射天線14作為第n+1個(gè)發(fā)射天 線的候選。針對每個(gè)所選擇的候選，天線選擇器24中的第二逆矩陣確定單元26確定第1 到第n+1個(gè)發(fā)射天線14的組的信道矩陣的逆矩陣。天線選擇器24選擇使確定的逆矩陣的 值滿足上述天線選擇標(biāo)準(zhǔn)的候選作為第n+1個(gè)發(fā)射天線14。天線選擇器24重復(fù)執(zhí)行這種 用于選擇發(fā)射天線14的處理，從而選出用于通信的L個(gè)發(fā)射天線14。移動站20中的上行鏈路發(fā)射單元31通過反饋信道30向基站10發(fā)射所選擇的L 個(gè)發(fā)射天線14的天線索引。在MIM0接收信號處理器23執(zhí)行的解復(fù)用處理中，通過天線選擇器24在天線選擇 處理中確定的逆矩陣％可用作匪SE解碼或ZF線性解碼中使用的式(3)中的逆矩陣Hp?？?替選地，在MIM0接收信號處理器23執(zhí)行的解復(fù)用處理中，第一和第二逆矩陣確定單元25 和26可用來確定匪SE解碼或ZF線性解碼中的式(3)中的逆矩陣Hp。以下將參照圖2和3描述根據(jù)第一實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)1的操作，特別地，與天 線選擇處理相關(guān)的操作。參照圖2，在步驟S11和S21中，基站10和移動站20在二者之間發(fā)射/接收關(guān)于 發(fā)射/接收天線的數(shù)量、數(shù)據(jù)流的吞吐量等的信息，從而識別天線的數(shù)量和相對端的吞吐
在步驟S12中，基站10向移動站20發(fā)射導(dǎo)頻信號。在步驟S22中，移動站20中 的MIM0接收信號處理器23通過對所接收的導(dǎo)頻信號和導(dǎo)頻副本之間的相關(guān)性進(jìn)行計(jì)算來 估計(jì)信道矩陣H。在步驟S23中，移動站20中的天線選擇器24選擇使逆矩陣的值滿足給定的天線 選擇標(biāo)準(zhǔn)的L個(gè)發(fā)射天線14的子集p。更具體地，如圖3中的流程圖所示，天線選擇器24確定L個(gè)發(fā)射天線14的子集p。首先，在步驟S31中，針對所有發(fā)射天線Q的每個(gè)發(fā)射天線j (其中j e Q = {1， 2，. . .，NJ)，天線選擇器24通過使用下式確定功率值g(j)g(j) = h/hj+Y - (11)其中代表凡X 1矢量，該矢量表示信道矩陣H中的列j。在步驟S32中，天線選擇器24選擇使功率值g(j)最大化的發(fā)射天線14-J作為子 集P的第一發(fā)射天線14?？杉僭O(shè)使功率值最大化的發(fā)射天線14包括在使通信性能提高的 發(fā)射天線14的子集p中。天線選擇器24中的第一逆矩陣確定單元25設(shè)置首先選擇的發(fā)射天線14的信道 矩陣&、信道矩陣&的逆矩陣&和剩余發(fā)射天線14的集合Q。也就是說，使用第一發(fā)射天 線14的信道矩陣氏(=h；,天線選擇器24通過直接計(jì)算確定信道矩陣氏的逆矩陣Bi (= 1/g (J))。在步驟S33中，天線選擇器24設(shè)置剩余發(fā)射天線14的集合Q ( = Q - {J})。在步驟S34中，天線選擇器24將所選擇的天線的數(shù)量的計(jì)數(shù)值n設(shè)置為“1”。然后，天線選擇器24從剩余發(fā)射天線14的集合Q中逐一地選擇發(fā)射天線j作為 第n+1個(gè)發(fā)射天線14的候選。在步驟S35中，針對每個(gè)所選擇的候選j，天線選擇器24中 的第二逆矩陣確定單元26通過使用第1到第n個(gè)發(fā)射天線14的組的信道矩陣Hn的逆矩 陣Bn，確定第1到第n+1個(gè)天線的組的信道矩陣Hn+1的逆矩陣Bn+1。更具體地，使用逆矩陣的關(guān)系式，逆矩陣Bn+1以下式(12)至(16)確定^Ul(j) = HnHhj- (12)u2(j) = BnUl(j)…(13)u3(j) = d(j)u2(j)... (14)d(j) = —).、tf , 、-(15).貝lj，對于jU兒⑴卞⑴-(16)其中hj代表凡XI矢量，該矢量表示信道矩陣H中的列j。由于d(j)是實(shí)數(shù)，因 此d(j)可通過使用表達(dá)式(15)的d(j)的分母的實(shí)數(shù)部分進(jìn)行計(jì)算。 在步驟S36中，天線選擇器24中的第二逆矩陣確定單元26選擇候選J作為第n+1 個(gè)發(fā)射天線，其中候選J使在步驟S35中確定的逆矩陣Bn+1的值滿足以下所述的天線選擇 標(biāo)準(zhǔn)(a)或(b)。更具體地，為了使用天線選擇標(biāo)準(zhǔn)(a)，選擇候選J以滿足 可替選地，為了使用天線選擇標(biāo)準(zhǔn)(b)，選擇候選J以滿足 天線選擇器24更新第1到第n+1個(gè)發(fā)射天線14的信道矩陣Hn+1、信道矩陣Hn+1的 逆矩陣Bn+1和剩余發(fā)射天線14的集合Q。也就是說，在步驟S37中，天線選擇器24設(shè)置信 道矩陣Hn+1 = Hn+ {hj}，逆矩陣Bn+1 = Bn+1 (J)，并且剩余發(fā)射天線14的集合Q = Q - {J}。在步驟S38中，天線選擇器24將所選擇的天線的數(shù)量的計(jì)數(shù)值n設(shè)置為“n+1”。 在步驟S39中，天線選擇器24確定所選擇的天線的數(shù)量n是否小于或者等于L-1。當(dāng)步驟 S39中的判定結(jié)果是是時(shí)(n ^ L-1)，處理返回到步驟S35，并且天線選擇器24重復(fù)步驟S35 至S38中的處理。當(dāng)步驟S39中的判定結(jié)果為否時(shí)(n > L_l)，處理前進(jìn)到步驟S40。在步驟S40中， 獲得用于從Nt個(gè)發(fā)射天線14中選擇L個(gè)發(fā)射天線14的子集p、子集p的信道矩陣Hp以及 其逆矩陣Bp。其后，天線選擇處理結(jié)束。返回參照圖2，在步驟S24中，移動站20中的上行鏈路發(fā)射單元31通過反饋信道 30發(fā)射所選擇的L個(gè)發(fā)射天線14的索引。在步驟S13中，基站10中的上行鏈路接收單元32接收發(fā)射天線14的索引。在步 驟S14中，根據(jù)該天線索引，基站10中的天線選擇控制器15控制RF開關(guān)13，以耦合發(fā)射 RF單元12和發(fā)射天線14。在步驟S15中，基站10經(jīng)由耦合的發(fā)射天線14發(fā)射數(shù)據(jù)。在 步驟S25中，在移動站20中，接收天線21接收所發(fā)射的數(shù)據(jù)，接收RF單元22轉(zhuǎn)換所接收 的數(shù)據(jù)，并且MIM0接收信號處理器23處理所接收的數(shù)據(jù)并且輸出所得到的數(shù)據(jù)。將結(jié)合圖4所示的示例詳細(xì)描述上述天線選擇處理。在圖4的示例中，天線選擇 器24從Nt = 5個(gè)發(fā)射天線14中選擇L = 3個(gè)發(fā)射天線14。首先，在步驟S31中，確定對 于jG Q = {1,2,3,4,5}的功率值g(j)。在步驟S32中，選擇使功率值g(j)最大化的發(fā) 射天線14-1作為第一發(fā)射天線14。接下來，在步驟S33中，設(shè)置信道矩陣& = h”逆矩陣 BiZl/gd)，并且剩余發(fā)射天線14的集合Q = {2,3,4,5} 0在步驟S34中，將所選擇的天 線的數(shù)量的計(jì)數(shù)值n設(shè)置為“ 1 ”。 在步驟S35中，使用信道矩陣&和逆矩陣Bi來確定各個(gè)發(fā)射天線組{1，2}、{1，3}、 {1，4}和{1，5}的逆矩陣化(2)、82(3)、82(4)和化(5)。在步驟S36中，選擇滿足天線選擇 標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射天線14-3作為第二發(fā)射天線14。在步驟S37中，將第一和第二發(fā)射天線14的 信道矩陣吐更新為&+{、}，逆矩陣B2更新為B2(3)，并且剩余天線14的集合Q更新為{2， 4，5}。在步驟S38中，將所選擇的天線的數(shù)量的計(jì)數(shù)值n設(shè)置為“2”。由于步驟S39中的判定結(jié)果為是(2 ( 3-1)，因此處理返回到步驟S35。因此，使 用信道矩陣吐和逆矩陣化來確定發(fā)射天線14的組{1,3,2},{1,3,4}和{1,3,5}的逆矩陣 B3(2)、B3(4)和B3(5)。在步驟S36中，選擇滿足天線選擇標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射天線14_5作為第三發(fā) 射天線14。在步驟S37中，將第一至第三發(fā)射天線14的信道矩陣H3更新為H2+{h5}，逆矩 陣 更新為B3 (5)，并且剩余天線14的集合Q更新為{2，4}。在步驟S38中，將所選擇的 天線的數(shù)量的計(jì)數(shù)值n設(shè)置為“3”。由于步驟S39中的判定結(jié)果為否(3 > 3-1)，因此處理前進(jìn)至步驟S40。因此，獲得用于從五個(gè)發(fā)射天線14選擇三個(gè)發(fā)射天線14的子集p = {1,3,5}、子集p的信道矩陣Hp 和逆矩陣Bp。其后，天線選擇處理結(jié)束。如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例中的天線選擇處理，僅對于第一發(fā)射天線14的選擇， 通過直接計(jì)算確定逆矩陣，而對于第二和隨后的發(fā)射天線14的選擇，通過比直接計(jì)算更簡 單的更新計(jì)算來確定逆矩陣。因此，處理時(shí)間得以減少。另外，由于對滿足天線選擇標(biāo)準(zhǔn)的 發(fā)射天線14的順序選擇，從而降低了計(jì)算復(fù)雜性并且減少了處理時(shí)間。此外，由于經(jīng)由如 上所述所選擇的發(fā)射天線14發(fā)射數(shù)據(jù)，從而使得系統(tǒng)在BER和系統(tǒng)容量方面的通信性能提 尚o圖5和6示出了上述無線通信系統(tǒng)1的通信性能的模擬結(jié)果。在以下所述的模擬 中，在如下條件下進(jìn)行計(jì)算發(fā)射天線14的數(shù)量Nt為9，發(fā)射數(shù)據(jù)流的數(shù)量Lt (使用的發(fā)射 天線的數(shù)量)為L = 3，并且接收天線21的數(shù)量凡為L = 3。圖5是描述對無線通信系統(tǒng)1的容量的模擬結(jié)果的圖。橫軸表示SNR(dB)，而縱軸 表示容量(bps/Hz)。在圖5中，以“〇”指示的數(shù)據(jù)表示當(dāng)在第一實(shí)施例中使用基于以MMSE 為基礎(chǔ)的天線選擇標(biāo)準(zhǔn)(a)而選擇的三個(gè)發(fā)射天線14時(shí)的數(shù)據(jù)。在圖5中，以“A”指示 的數(shù)據(jù)表示當(dāng)在第一實(shí)施例中使用基于以SINR為基礎(chǔ)的天線選擇標(biāo)準(zhǔn)(b)而選擇的三個(gè) 發(fā)射天線14時(shí)的數(shù)據(jù)。在圖5中，以“*”指示的數(shù)據(jù)表示如下比較示例中的數(shù)據(jù)在該比 較示例中，通過最佳值搜索計(jì)算選擇使容量最大化的三個(gè)發(fā)射天線14。在圖5中，以“ □” 指示的數(shù)據(jù)表示如下示例中的數(shù)據(jù)在該示例中，使用給定的三個(gè)發(fā)射天線14而不選擇發(fā) 射天線14。另外，在圖5中，以“不相關(guān)”指示的上方四段數(shù)據(jù)是天線不相關(guān)時(shí)的數(shù)據(jù)，而以 “相關(guān)”指示的下方四段數(shù)據(jù)是天線相關(guān)時(shí)的數(shù)據(jù)。如圖5所示，在第一實(shí)施例中使用天線選擇標(biāo)準(zhǔn)(a)和(b)時(shí)的容量和執(zhí)行最佳 值搜索計(jì)算時(shí)的容量處于同一水平，并且與不選擇發(fā)射天線14的情況相比都增加了。該 趨勢也適用于天線相關(guān)和天線不相關(guān)的兩種情況。因此，如通過最佳值搜索計(jì)算最佳地選 出三個(gè)發(fā)射天線14時(shí)的情況那樣，根據(jù)第一實(shí)施例，有可能實(shí)現(xiàn)容量增加以及通信性能提
尚o圖6是描述對無線通信系統(tǒng)1的BER的模擬結(jié)果的圖。橫軸表示SNR(dB)，而縱軸 表示BER。在圖6中，以“ + ”指示的數(shù)據(jù)表示當(dāng)在第一實(shí)施例中使用基于以匪SE為基礎(chǔ)的 天線選擇標(biāo)準(zhǔn)(a)而選擇的三個(gè)發(fā)射天線14時(shí)的數(shù)據(jù)。在圖6中，以“□”指示的數(shù)據(jù)表示 當(dāng)在第一實(shí)施例中使用基于以SINR為基礎(chǔ)的天線選擇標(biāo)準(zhǔn)(b)而選擇的三個(gè)發(fā)射天線14 時(shí)的數(shù)據(jù)。在圖6中，以“A”指示的數(shù)據(jù)表示如下比較示例中的數(shù)據(jù)在該比較示例中，通 過最佳值搜索計(jì)算選擇并且使用使容量最大化的三個(gè)發(fā)射天線14。在圖6中，以“ X ”指示 的數(shù)據(jù)表示如下比較示例中的數(shù)據(jù)在該比較示例中，通過最佳值搜索計(jì)算選擇并且使用 使MSE最小化的三個(gè)發(fā)射天線14。在圖6中，以“〇”指示的數(shù)據(jù)表示如下比較示例中的數(shù) 據(jù)在該比較示例中，通過最佳值搜索計(jì)算選擇并且使用使SINR的最小值最大化的三個(gè)發(fā) 射天線14。在圖6中，以“*”指示的數(shù)據(jù)表示如下示例中的數(shù)據(jù)在該示例中，使用給定的 三個(gè)發(fā)射天線14而不選擇發(fā)射天線14。另外，在圖6中，以“相關(guān)”指示的上方六段數(shù)據(jù)表 示天線相關(guān)時(shí)的數(shù)據(jù)，而以“不相關(guān)”指示的下方六段數(shù)據(jù)表示天線不相關(guān)時(shí)的數(shù)據(jù)。如圖6所示，在第一實(shí)施例中使用天線選擇標(biāo)準(zhǔn)(a)和(b)時(shí)的BER與執(zhí)行最佳 值搜索計(jì)算時(shí)的BER彼此稍有不同，但是基本上處于同一水平，并且與不選擇發(fā)射天線14的情況相比都有所減小。該趨勢也適用于天線相關(guān)和天線不相關(guān)的兩種情況。因此，如通 過最佳值搜索計(jì)算選擇最佳的三個(gè)發(fā)射天線14時(shí)的情況那樣，在本實(shí)施例中，有可能實(shí)現(xiàn) BER減小以及通信性能提高。因此，根據(jù)第一實(shí)施例，對于能夠進(jìn)行MIM0通信的無線通信系統(tǒng)1，有可能在短處 理時(shí)間內(nèi)選出適當(dāng)?shù)陌l(fā)射天線14的組合。(第二實(shí)施例)接下來將參照圖7描述第二實(shí)施例。根據(jù)第二實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)與根據(jù)第一 實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)1的不同之處僅在于天線選擇器24的處理。下文省略了對其他構(gòu) 造的描述。在第二實(shí)施例中，天線選擇器24首先確定用于從Nt個(gè)發(fā)射天線14選擇L個(gè)發(fā)射 天線14的所有可能的M = Nt ！ /(L ！ (Nt-L) ！)個(gè)子集P。其后，針對每個(gè)子集p G P， 天線選擇器24中的第一和第二逆矩陣確定單元25和26然后確定逆矩陣Bp。在該情況下， 天線選擇器24通過使用已確定的子集q(q = 1,2,..., p_l)的信道矩陣Hq的逆矩陣Bq的 確定結(jié)果，確定第二和隨后的子集P的信道矩陣Hp的逆矩陣Bp。更具體地，天線選擇器24比較待確定的子集p和已確定的子集q。當(dāng)?shù)?到第n 個(gè)發(fā)射天線14的組對于共同天線的數(shù)量最大的子集q是共同的時(shí)，第二逆矩陣確定單元26 通過使用已確定子集的第1到第n個(gè)天線的組的信道矩陣Hq,n的逆矩陣Bq,n，確定待確定的 子集P的第1到第n+1個(gè)發(fā)射天線的組的信道矩陣Hp, n+1的逆矩陣Bp, n+1?；谒_定的M 個(gè)逆矩陣Bp，天線選擇器24選擇使所確定的逆矩陣Bp的值滿足天線選擇標(biāo)準(zhǔn)的L個(gè)發(fā)射 天線14的子集p。第二實(shí)施例中使用的天線選擇標(biāo)準(zhǔn)例如是使矩陣中的對角線之和最小化的標(biāo)準(zhǔn)、 使逆矩陣中的對角線之積最小化的標(biāo)準(zhǔn)、使逆矩陣中對角線元素的值的逆轉(zhuǎn)值的總和最大 化的標(biāo)準(zhǔn)或者使逆矩陣中對角線元素的值的最大值最小化的標(biāo)準(zhǔn)。由于選擇用于通信的發(fā) 射天線14以使得逆矩陣的值滿足上述天線選擇標(biāo)準(zhǔn)，因此有可能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容量增加、BER 減小和通信性能提高。將結(jié)合圖7所示的示例詳細(xì)描述上述天線選擇處理。在圖7的示例中，天線選擇 器24從Nt = 5個(gè)發(fā)射天線14中選擇L = 3個(gè)發(fā)射天線14。首先，確定用于從五個(gè)發(fā)射天 線14中選擇三個(gè)發(fā)射天線14的所有可能的M = 10個(gè)子集P。對于子集1到10，第一和第 二逆矩陣確定單元25和26確定逆矩陣Bi到B1(l。如上所述，僅對于第一發(fā)射天線14，通過 直接計(jì)算確定逆矩陣，而對于第二和隨后的發(fā)射天線14的組，通過比直接計(jì)算更簡單的更 新計(jì)算確定逆矩陣。因此，處理時(shí)間得以減少。在該情況下，在圖7中假定子集1到10是順序確定的。在圖7中，對于以虛線包 圍的發(fā)射天線14的組的逆矩陣，直接使用針對其他子集確定的逆矩陣。例如，使用針對第 一子集中的{1，2}確定的逆矩陣來確定第二子集{1，2，4}和第三子集{1，2，5}的逆矩陣。 通過針對第一子集中的{1}來確定的逆矩陣確定第四子集{1，3，4}和第六子集{1，4，5}的 逆矩陣。通過針對第四子集中的{1，3}確定的逆矩陣來確定第五子集{1，3，5}的逆矩陣。 使用針對第七子集中的{2，3}確定的逆矩陣來確定第八子集{2，3，5}的逆矩陣。通過針對 第七子集中的{2}確定的逆矩陣來確定第九子集{2，4，5}的逆矩陣。使用該布置，有可能 通過省略一些計(jì)算而減少處理時(shí)間。
因此，根據(jù)第二實(shí)施例，對于能夠進(jìn)行MIM0通信的無線通信系統(tǒng)1，有可能在短處 理時(shí)間內(nèi)選出適當(dāng)?shù)陌l(fā)射天線14的組合。(第三實(shí)施例)接下來將參照圖8描述第三實(shí)施例。根據(jù)第三實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)與根據(jù)第一 實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)1的不同之處僅在于天線選擇器24的處理。下文省略對其他構(gòu)造 的描述。在第三實(shí)施例中，天線選擇器24從除已從Nt個(gè)發(fā)射天線14中選出的第1到第n 個(gè)發(fā)射天線之外的發(fā)射天線14中逐一地選擇發(fā)射天線14作為第n+1個(gè)發(fā)射天線的候選。 針對每個(gè)所選擇的候選，天線選擇器24中的第二逆矩陣確定單元26計(jì)算第1到第n+1個(gè) 天線14的組的信道矩陣的逆矩陣的值(例如，以下所述的f(j))。天線選擇器24選擇使所 確定的逆矩陣的值滿足上述天線選擇標(biāo)準(zhǔn)的候選作為第n+1個(gè)發(fā)射天線。天線選擇器24 重復(fù)地執(zhí)行這種用于選擇發(fā)射天線14的處理，從而選出用于通信的L個(gè)發(fā)射天線14。更具體地，如圖8中的流程圖所示，天線選擇器24確定L個(gè)發(fā)射天線14的子集p。 由于圖8中的步驟S81到S84和S88到S90中的處理與根據(jù)第一實(shí)施例的圖3所示的步驟 S31到S34和S38到S40中的處理類似，因此下文不再對其進(jìn)行描述。在圖8的步驟S85中，天線選擇器24從剩余發(fā)射天線14的集合Q中逐一地選擇 發(fā)射天線j作為第n+1個(gè)發(fā)射天線14的候選。此外，在步驟S85中，針對每個(gè)所選擇的候 選j，天線選擇器24中的第二逆矩陣確定單元26通過使用第1到第n個(gè)發(fā)射天線14的組 的信道矩陣Hn的逆矩陣Bn，確定第1到第n+1個(gè)天線的組的信道矩陣Hn+1的逆矩陣Bn+1的 值f(j)。更具體地，使用逆矩陣的關(guān)系式，值f(j)以式(19)到(21)來確定^Ul(j) = HnHhj- (19)u2(j) = BnUl(j)…(20).貝lj，f(j) = g(j)-Ul(j)Hu2(j)…(21)其中hj代表凡X 1矢量，該矢量表示信道矩陣H中的列j。接下來，在步驟S86中，天線選擇器24中的第二逆矩陣確定單元26選擇使在步驟 S85中確定的逆矩陣的值f(j)滿足下式的候選J作為第n+1個(gè)發(fā)射天線
=…(22)如以上提及的式(15)和(16)所示，值f(j)對應(yīng)于逆矩陣Bn+1的最后的對角線元 素的值的逆。因此，對滿足式(22)的候選J的選擇相當(dāng)于對滿足使逆矩陣中的最后的對角 線元素的值最小化的天線選擇標(biāo)準(zhǔn)(b)的候選J的選擇，其中標(biāo)準(zhǔn)(b)對應(yīng)于使添加的發(fā) 射天線的SINR值最大化。接下來，天線選擇器24更新第1到第n+1個(gè)發(fā)射天線14的信道矩陣Hn+1、信道矩 陣Hn+1的逆矩陣Bn+1和剩余發(fā)射天線14的集合Q。也就是說，在步驟S87中，天線選擇器 24設(shè)置信道矩陣Hn+1 = Hn+ {hj}，逆矩陣Bn+1 = Bn+1 (J)，并且剩余發(fā)射天線14的集合Q = Q_{J}。在第三實(shí)施例中，在步驟S85中確定逆矩陣(非逆矩陣Bn+1本身)的值f(j)，在步 驟S86中選擇候選J，然后確定逆矩陣Bn+1。使用該布置，有可能通過省略一些計(jì)算而減少處理時(shí)間。另外，如在第一實(shí)施例中那樣執(zhí)行步驟S88到S90中的處理，以便獲得用于從Nt個(gè) 發(fā)射天線14中選出L個(gè)發(fā)射天線14的子集p、子集p的信道矩陣民和逆矩陣Bp。其后，天 線選擇處理結(jié)束。因此，根據(jù)第三實(shí)施例，對于能夠進(jìn)行MIM0通信的無線通信系統(tǒng)1，有可能在短處 理時(shí)間內(nèi)選出適當(dāng)?shù)陌l(fā)射天線14的組合。(第四實(shí)施例)接下來將參照圖9和10描述第四實(shí)施例。根據(jù)第四實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)與根 據(jù)第一實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)1的不同之處僅在于天線選擇器24的處理。下文省略對其 他構(gòu)造的描述。圖9是示出第四實(shí)施例中的天線選擇處理的流程圖。如在第二實(shí)施例中那樣，在 第四實(shí)施例中，在步驟S91中，天線選擇器24首先確定用于從Nt個(gè)發(fā)射天線14中選出L個(gè) 發(fā)射天線14的所有可能的M = Nt ！ /(L ！ (Nt-L) ！)個(gè)子集P。天線選擇器24中的第 一和第二逆矩陣確定單元25和26確定每個(gè)子集p G P的逆矩陣Bp。在該情況下，如在第 二實(shí)施例中那樣，在步驟S92中，天線選擇器24確定第一子集的信道矩陣Hp的逆矩陣Bp。 如上所述，僅對于第一發(fā)射天線14，通過直接計(jì)算確定逆矩陣，而對于第二和隨后的發(fā)射天 線14的組，通過比直接計(jì)算更簡單的更新計(jì)算確定逆矩陣。因此，處理時(shí)間得以減少。天 線選擇器24還通過使用已確定的子集q(q= l，2，...，p_l)的信道矩陣Hq的逆矩陣Bq的 確定結(jié)果，確定第二和隨后的子集P的信道矩陣Hp的逆矩陣Bp。更具體地，在步驟S93中，天線選擇器24將待確定的子集p與已確定的子集q進(jìn) 行比較。在步驟S94中，天線選擇器24確定比較結(jié)果是否滿足給定條件，例如，在第1到第 n個(gè)發(fā)射天線14的組對于共同天線的數(shù)量最大的子集q是共同的情況下，n是否大于或者 等于給定值。當(dāng)比較結(jié)果滿足給定條件時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S95。如在第二實(shí)施例中那樣， 在步驟S95中，第二逆矩陣確定單元26通過使用已確定子集的第1到第n個(gè)發(fā)射天線的組 的信道矩陣Hq,n的逆矩陣Bq,n，確定待確定子集p的第1到第n+1個(gè)發(fā)射天線的組的信道矩 陣扎 ，n+1 的逆矩陣Bd
，n+1 °當(dāng)步驟S94中的比較結(jié)果不滿足給定條件時(shí)，例如，當(dāng)在第1到第n個(gè)發(fā)射天線14 的組對于共同天線的數(shù)量最大的子集q是共同的情況下n小于給定值時(shí)，處理前進(jìn)到步驟 S96。在步驟S96中，第二逆矩陣確定單元26通過對不同發(fā)射天線的數(shù)量最小的子集q的 信道矩陣Hq的逆矩陣Bq執(zhí)行替換處理，確定待確定的子集p的逆矩陣Bp，該替換處理替換 了與不同的發(fā)射天線對應(yīng)的元素。在該替換處理中，當(dāng)子集p中的第j個(gè)發(fā)射天線與子集q中的第j個(gè)發(fā)射天線彼 此不同時(shí)，首先從逆矩陣Bq中移除與子集q中的第j個(gè)發(fā)射天線對應(yīng)的元素。隨后，添加 與子集P中的第j個(gè)發(fā)射天線對應(yīng)的元素，從而確定逆矩陣Bp。為了從第1到第n+1個(gè)發(fā)射天線的組的信道矩陣Hn+1的逆矩陣Bn+1中移除與第j 個(gè)發(fā)射天線對應(yīng)的元素，第二逆矩陣確定單元26首先確定矩陣Bn+1'，在矩陣民+1'中，逆 矩陣Bn+1中第j行第j列的元素被逆矩陣Bn+1中最后一行最后一列的元素所替換?！?amp; …(23) _—C2 Cl _
15
其中Q代表nXn矩陣，c2代表nX 1矢量，并且c3代表1 X 1標(biāo)量。與以上提及的式(12)到(16)類似，使用式(23)中的矩，根據(jù)如下式給出 的逆矩陣的關(guān)系式確定逆矩陣Bn'，其中逆矩陣Bn'是通過移除對應(yīng)于第j個(gè)發(fā)射天線的 元素而獲得的 與以上提及的式(12)到(16)類似，根據(jù)如式(25)給出的逆矩陣的關(guān)系式確定逆 矩陣Bn+1，其中逆矩陣Bn+1是通過向第1到第n個(gè)天線的組的信道矩陣Hn的逆矩陣Bn添加 與第j個(gè)發(fā)射天線對應(yīng)的元素而獲得的。令Bn 貝lj， 其中代表凡X 1矢量，該矢量表示信道矩陣H中的列j。
因此，在步驟S97中，天線選擇器24確定M個(gè)逆矩陣Bp。如在第二實(shí)施例中那樣， 在步驟S98中，基于所確定的M個(gè)逆矩陣Bp，天線選擇器24選擇使所確定的逆矩陣Bp的值 滿足天線選擇標(biāo)準(zhǔn)的L個(gè)發(fā)射天線14的子集p。將結(jié)合圖10所示的示例詳細(xì)描述上述天線選擇處理。在圖10的示例中，天線選 擇器24從Nt = 8個(gè)發(fā)射天線14選出L = 7個(gè)發(fā)射天線14。首先，確定用于從八個(gè)發(fā)射天 線14選出七個(gè)發(fā)射天線14的所有可能的M = 8個(gè)子集P。針對子集1到8，第一和第二逆 矩陣確定單元25和26確定逆矩陣Bi到B8。如上所述，僅對于第一發(fā)射天線14，通過直接 計(jì)算確定逆矩陣，而對于第二和隨后的發(fā)射天線14的組，通過比直接計(jì)算更簡單的更新計(jì) 算確定逆矩陣。因此，處理時(shí)間得以減少。在該情況下，假定在圖10中子集1到8是順序確定的。對于以虛線包圍的發(fā)射天 線14的組的逆矩陣，直接使用針對其他子集確定的逆矩陣。例如，使用針對第一子集中的 組{1，2，3，4，5，6}確定的逆矩陣確定第二子集的逆矩陣。使用針對第一子集中的組{1，2， 3,4,5}確定的逆矩陣確定第三子集的逆矩陣。使用該布置，有可能通過省略一些計(jì)算而減 少處理時(shí)間。另外，通過對所確定的子集的逆矩陣執(zhí)行替換處理，確定第四和隨后的子集的逆 矩陣，該替換處理替換了與不同的發(fā)射天線14( S卩，圖10中以實(shí)線包圍的發(fā)射天線14)對 應(yīng)的元素。例如，通過執(zhí)行如下處理確定第四子集的逆矩陣該處理從第三子集的逆矩陣移 除發(fā)射天線{5}，并且向該逆矩陣添加發(fā)射天線{6}。使用該布置，有可能通過省略一些計(jì) 算而減少處理時(shí)間。因此，根據(jù)第四實(shí)施例，對于能夠進(jìn)行MIM0通信的無線通信系統(tǒng)1，有可能在短處 理時(shí)間內(nèi)選出適當(dāng)?shù)陌l(fā)射天線14的組合。(第五實(shí)施例)接下來將描述第五實(shí)施例。根據(jù)第五實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)與根據(jù)第一實(shí)施例的 無線通信系統(tǒng)1的不同之處僅在于天線選擇器24的處理。下文省略對其他構(gòu)造的描述。第五實(shí)施例中的天線選擇器24的處理和第四實(shí)施例中的天線選擇器24的處理的不同之處僅 在于用于替換與不同的發(fā)射天線對應(yīng)的元素的替換處理(圖9中的步驟S96)的細(xì)節(jié)。因 此，將參照圖9描述第五實(shí)施例。如在第四實(shí)施例中那樣，在第五實(shí)施例中，天線選擇器24首先確定用于從Nt個(gè)發(fā) 射天線14中選出L個(gè)發(fā)射天線14的所有可能的M = Nt ！ /(L ！ (Nt-L) ！)個(gè)子集P。然 后，針對每個(gè)子集P G P，天線選擇器24中的第一和第二逆矩陣確定單元25和26確定逆矩 陣Bp。天線選擇器24通過使用已確定的子集(1((1=1，2，...，？-1)的信道矩陣Hq的逆矩 陣Bq的確定結(jié)果，確定第二和隨后的子集p的信道矩陣Hp的逆矩陣Bp。天線選擇器24將待確定的子集p與已確定的子集q進(jìn)行比較。例如，當(dāng)比較結(jié)果 表示在第1到第n個(gè)發(fā)射天線的組對于共同天線的數(shù)量最大的子集q是共同的情況下n小 于給定值時(shí)，第二逆矩陣確定單元26通過對不同發(fā)射天線的數(shù)量最小的子集q的信道矩陣 Hq的逆矩陣Bq執(zhí)行替換處理，確定待確定的子集p的逆矩陣Bp，該替換處理替換了與不同 的發(fā)射天線對應(yīng)的元素。使用該布置，有可能通過省略一些計(jì)算而減少處理時(shí)間。在第五實(shí)施例的替換處理中，當(dāng)子集p中的第j個(gè)發(fā)射天線與子集q中的第j個(gè) 發(fā)射天線彼此不同時(shí)，逆矩陣\中的與第j個(gè)發(fā)射天線對應(yīng)的元素本身發(fā)生改變以確定逆 矩陣Bp。也就是說，逆矩陣Bq中的列j被改變以確定逆矩陣Bp。通過確定如式(26)給出的矩陣D，并使用矩陣D基于矩陣的數(shù)學(xué)關(guān)系式執(zhí)行式 (27)給出的計(jì)算，確定矩陣P，在矩陣P中，矩陣Q中的列j被列向量h所替換。令c = h-Q j, f = Qhc, Q j為列J的矢量，D、、為D—1的行J的矢量，并且e」為單位矢量。貝lj，D =(Q Q)--fH(nHn,-x-…(歷)
i + / KQ Q) *j(PHPy =Dl- 二 / ， ■ (27).
l + D\*(f + ejCHC)因此，根據(jù)第五實(shí)施例，對于能夠進(jìn)行MIMO通信的無線通信系統(tǒng)1，有可能在短處 理時(shí)間內(nèi)選出適當(dāng)?shù)陌l(fā)射天線14的組合。(第六實(shí)施例)接下來將參照圖11和12描述第六實(shí)施例。圖11是示出根據(jù)第六實(shí)施例的無線 通信系統(tǒng)40的框圖。無線通信系統(tǒng)40是根據(jù)本公開內(nèi)容的無線通信系統(tǒng)的一個(gè)示例。圖 11所示的無線通信系統(tǒng)40能夠進(jìn)行MIM0通信，并且包括至少一個(gè)基站50和至少一個(gè)移動 站60?；?0用作發(fā)射端的無線通信裝置(發(fā)射機(jī))，而移動站60用作接收端的無線通 信裝置(接收機(jī))?；?0包括空間復(fù)用調(diào)制器51、Lt個(gè)發(fā)射RF (射頻)單元52_1至52_Lt (Lt是大 于或者等于2的整數(shù))和Nt個(gè)發(fā)射天線53-1至53-Nt (Nt是大于或者等于2的整數(shù)，并且 Nt等于Lt)。Lt個(gè)發(fā)射RF單元52-1至52_Lt在下文可被稱為“發(fā)射RF單元52”，除非要將 它們彼此區(qū)分，并且發(fā)射天線53-1至53-Nt在下文可被稱為“發(fā)射天線53”，除非要將它們 彼此區(qū)分。提供Lt個(gè)發(fā)射RF單元52表示基站50 —次可處理的發(fā)射數(shù)據(jù)流的數(shù)量是Lt。
移動站60包括凡個(gè)接收天線61-1至61-凡(Nr是大于或者等于2的整數(shù))、RF開 關(guān)62、k個(gè)接收RF單元63-1至63-Lr (k是大于或者等于2的整數(shù)，并且k小于凡)、MIM0 接收信號處理器64、天線選擇器65和天線選擇控制器66。接收天線61-1至61-N,在下文 可被稱為“接收天線61”，除非要將它們彼此區(qū)分，并且接收RF單元63-1至63-L,在下文可 被稱為“接收RF單元63”，除非要將它們彼此區(qū)分。提供L,個(gè)接收RF單元63表示移動站 60 一次可處理的接收數(shù)據(jù)流的數(shù)量是k。移動站60從凡個(gè)天線中選擇k個(gè)天線并且使 用這k個(gè)天線進(jìn)行接收。下文還假定接收數(shù)據(jù)流的數(shù)量k和發(fā)射數(shù)據(jù)流的數(shù)量Lt是相同 的L。在第六實(shí)施例中，假定發(fā)射天線53的數(shù)量Nt與L,相同，并且所有的發(fā)射天線53都 用于進(jìn)行發(fā)射?；?0中的空間復(fù)用調(diào)制器51、發(fā)射RF單元52和發(fā)射天線53的細(xì)節(jié)與第一實(shí) 施例的基站10中的空間復(fù)用調(diào)制器11、發(fā)射RF單元12和發(fā)射天線14的細(xì)節(jié)類似。類似地，移動站60中的接收天線61、接收RF單元63和MIM0接收信號處理器64 的細(xì)節(jié)與第一實(shí)施例的移動站20中的接收天線21、接收RF單元22和MIM0接收信號處理 器23的細(xì)節(jié)類似。在天線選擇控制器66的控制下，移動站60中的RF開關(guān)62選擇用于接收的L個(gè) 接收天線61，并且將所選擇的接收天線61與接收RF單元63耦合。根據(jù)從天線選擇器65傳送的天線索引，天線選擇控制器66控制RF開關(guān)62，以控 制接收RF單元63與接收天線61之間的耦合。通過使用信道矩陣的逆矩陣的值并且基于給定的天線選擇標(biāo)準(zhǔn)，天線選擇器65 選擇用于通信的L個(gè)接收天線61。天線選擇標(biāo)準(zhǔn)可以是提高通信性能的標(biāo)準(zhǔn)，例如，對應(yīng)于 使SINR的最小值最大化的標(biāo)準(zhǔn)、對應(yīng)于使系統(tǒng)容量最大化的標(biāo)準(zhǔn)或者對應(yīng)于使MSE最小化 的標(biāo)準(zhǔn)。在該情況下，天線選擇器65使用來自用于從Nr個(gè)接收天線61選出L個(gè)接收天線 61的子集p的L個(gè)接收天線61進(jìn)行通信，該L個(gè)接收天線61使得第一逆矩陣確定單元67 和第二逆矩陣確定單元68確定的逆矩陣的值滿足天線選擇標(biāo)準(zhǔn)。更具體地，如在第二實(shí)施 例中那樣，該情況下使用的天線選擇標(biāo)準(zhǔn)例如是使矩陣中的對角線之和最小化的標(biāo)準(zhǔn)、使 逆矩陣中的對角線之積最小化的標(biāo)準(zhǔn)、使逆矩陣中對角線元素的值的逆轉(zhuǎn)值的總和最大化 的標(biāo)準(zhǔn)或者使逆矩陣中對角線元素的值的最大值最小化的標(biāo)準(zhǔn)。由于選擇用于通信的接收 天線61以使得逆矩陣的值滿足上述天線選擇標(biāo)準(zhǔn)，因此有可能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容量增加、BER減 小以及通信性能提高。圖12是示出第六實(shí)施例中的天線選擇處理的流程圖。在第六實(shí)施例中，如在第二 實(shí)施例中那樣，首先，在步驟S121中，天線選擇器65確定用于從N,個(gè)接收天線61選出L個(gè) 接收天線61的所有可能的M = Nr ！ /(L ！ (Nr-L) ！)個(gè)子集P。針對每個(gè)子集p e P，天 線選擇器65中的第一和第二逆矩陣確定單元67和68確定逆矩陣Bp。在該情況下，如在第 二實(shí)施例中那樣，在步驟S122中，天線選擇器65確定第一子集的信道矩陣Hp的逆矩陣Bp。 如上所述，僅對于第一接收天線61，通過直接計(jì)算確定逆矩陣，而對于第二和隨后的接收天 線61的組，通過比直接計(jì)算更簡單的更新計(jì)算確定逆矩陣。因此，處理時(shí)間得以減少。天線選擇器65還通過使用已確定的子集q(q = 1,2,..., p_l)的信道矩陣Hq的 逆矩陣Bq的確定結(jié)果，確定第二和隨后的子集p的信道矩陣Hp的逆矩陣Bp。
更具體地，在步驟S123中，天線選擇器65將待確定的子集p與已確定的子集q進(jìn) 行比較。在步驟S124中，針對不同的接收天線的數(shù)量最小的子集q的信道矩陣Hq的逆矩 陣Bq，第二逆矩陣確定單元68通過執(zhí)行替換處理來確定待確定的子集p的逆矩陣Bp，該替 換處理用于替換與不同的接收天線對應(yīng)的元素。使用該布置，有可能通過省略一些計(jì)算而 減少處理時(shí)間。在替換處理中，當(dāng)子集p和子集q中的第j個(gè)接收天線彼此不同時(shí)，逆矩陣Bq中 的與第j個(gè)接收天線對應(yīng)的元素本身發(fā)生改變，以確定逆矩陣Bp。也就是說，逆矩陣Bq中 的列j被改變以確定逆矩陣Bp。通過確定如式(28)給出的矩陣D，并且使用矩陣D基于矩陣的數(shù)學(xué)關(guān)系式進(jìn)行式 (29)給出的計(jì)算，確定矩陣P，在矩陣P中，矩陣Q中的行j被行向量h所替換。令c = hH-QHj ,并且Q」*為Q中的列J的矢量 貝lj，
ae^ervxe^e^G)"1) DA=(QHQyx- 'uZZn^' ‘ -(28){PHPyl =Da-(約:)(二) . . (29).因此，在步驟S125中，天線選擇器65確定M個(gè)逆矩陣Bp。如在第二實(shí)施例中那 樣，在步驟S126中，基于所確定的M個(gè)逆矩陣Bp，天線選擇器65選擇使所確定的逆矩陣Bp 的值滿足天線選擇標(biāo)準(zhǔn)的L個(gè)接收天線61的子集p。因此，根據(jù)第六實(shí)施例，對于能夠進(jìn)行MIM0通信的無線通信系統(tǒng)40，有可能在短 處理時(shí)間內(nèi)選出適當(dāng)?shù)慕邮仗炀€61的組合。根據(jù)另一實(shí)施例，當(dāng)用于從Nt個(gè)發(fā)射天線14中選出L個(gè)發(fā)射天線14的所有組合 的數(shù)量M大于或者等于參考數(shù)時(shí)，可如在第一實(shí)施例中那樣選出L個(gè)發(fā)射天線14，而當(dāng)數(shù) 量M小于該參考數(shù)時(shí)，可如在第二實(shí)施例中那樣選出L個(gè)發(fā)射天線14。在這種情況下，當(dāng) 組合的數(shù)量M大于或者等于該參考數(shù)并且相對較大時(shí)，選擇使功率最大化的天線作為第一 天線，并且順序地選擇第二和隨后的發(fā)射天線14，以便滿足天線選擇標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)組合的數(shù)量M 小于該參考數(shù)并且相對較小時(shí)，第一和第二逆矩陣確定單元25和26確定用于從N個(gè)天線 中選出L個(gè)天線的所有組合的逆矩陣，并且選出L個(gè)天線。作為另一實(shí)施例，基站10可包括天線選擇器以及第一和第二逆矩陣確定單元。在 這種情況下，例如，移動站20向基站10發(fā)射關(guān)于信道矩陣的信息，并且天線選擇器24以及 第一和第二逆矩陣確定單元25和26使用該信息來確定信道矩陣的逆矩陣。(第七實(shí)施例)接下來將參照圖13描述第七實(shí)施例。根據(jù)第七實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)與根據(jù)第 一實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)1的不同之處僅在于天線選擇器24的處理。下文省略對其他構(gòu) 造的描述。圖13是示出第七實(shí)施例中的天線選擇處理的流程圖。在第七實(shí)施例中，首先，在 步驟S1301中，針對所有發(fā)射天線Q中的每個(gè)發(fā)射天線j(j G Q = {l，2，...，Nt})，天線 選擇器24通過使用以上提及的式(11)來確定功率值g(j)。接下來，在步驟S1302中，天線選擇器24選出包括使功率值g(j)最大化的發(fā)射天
19線的L個(gè)發(fā)射天線14的子集《。例如，這L個(gè)發(fā)射天線14可任意選擇，或者根據(jù)功率值 g(j)順序選擇。在步驟S1303中，天線選擇器24設(shè)置子集《的信道矩陣H和剩余發(fā)射天線14的 集合 Q ( = Q-co)。在步驟S1304中，天線選擇器24確定子集《的信道矩陣H的逆矩陣B。在步驟 S1305中，天線選擇器24將計(jì)數(shù)值n設(shè)置為“1”。在步驟S1306中，天線選擇器24基于子集《的逆矩陣B并且根據(jù)下式(30)，識別 子集《的使SINR最小化的發(fā)射天線I。 式(30)對應(yīng)于識別包括在子集《中的發(fā)射天線i的、使MSE最大化的發(fā)射天線 I，其中MSE以逆矩陣B中的對角線元素來表示。在步驟S1307中，天線選擇器24存儲所識別的發(fā)射天線I的MSE(I) = BIjIO在 步驟S1308中，天線選擇器24從子集co中刪除發(fā)射天線I。在步驟S1309中，使用以上提 及的式(24)，天線選擇器24通過執(zhí)行用于刪除與發(fā)射天線I對應(yīng)的元素的處理，更新逆矩 陣B。在步驟S1310中，天線選擇器24從剩余發(fā)射天線14的集合Q中逐一地選擇發(fā)射天 線，并且通過使用以上提及的式(19)到(21)，確定添加了所選擇的發(fā)射天線的天線集合的 f(j)。在步驟S1311中，天線選擇器24識別使SINR最大化的發(fā)射天線J。在步驟S1312中，天線選擇器24確定發(fā)射天線I的MSE (I)是否大于發(fā)射天線J 的 MSE (J) = l/f(J)。對于MSE(I)彡l/f(J)，例如在步驟S1312中為否，處理前進(jìn)到步驟S1313。在步 驟S1313中，天線選擇器24將刪除的發(fā)射天線I返回到子集《，并且將與發(fā)射天線I對應(yīng) 的元素返回到逆矩陣B。其后，天線選擇處理結(jié)束。對于MSE(I) > l/f(J)，即在步驟S1312中為是，處理前進(jìn)到步驟S1314。在步驟 S1314中，天線選擇器24將發(fā)射天線J添加到子集《。在步驟S1315中，使用以上提及的式 (25)，天線選擇器24通過執(zhí)行用于添加與發(fā)射天線J對應(yīng)的元素的處理，更新逆矩陣B。在 步驟S1316中，天線選擇器24設(shè)置剩余發(fā)射天線14的集合Q = (Q-J)+I。在步驟S1317 中，天線選擇器24將計(jì)數(shù)值n設(shè)置為“n+l”。在步驟S1318中，天線選擇器24確定計(jì)數(shù)值 n是否小于或者等于L。對于n ( L(在步驟S1318中為是)，處理返回到步驟S1306，并且 天線選擇器24重復(fù)該處理。對于n > L(在步驟S1318中為否)，天線選擇器24結(jié)束天線 選擇處理。根據(jù)第七實(shí)施例，對于能夠進(jìn)行MIM0通信的無線通信系統(tǒng)1，有可能在短處理時(shí) 間內(nèi)選出適當(dāng)?shù)陌l(fā)射天線14的組合。盡管在第七實(shí)施例中在步驟S1301確定g(j)并且在步驟S1302選擇包括g(j)的 最大值的L個(gè)天線，但是該布置也可以是使得在不確定g(j)的情況下選擇任意L個(gè)天線， 并且執(zhí)行步驟S1303到S1318中的處理。盡管在第七實(shí)施例中在步驟S1316將I返回到剩余發(fā)射天線14的集合Q，但是可 通過僅刪除J而不返回I來繼續(xù)該處理。(第八實(shí)施例)
20
接下來將參照圖14描述第八實(shí)施例。根據(jù)第八實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)與根據(jù)第 一實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)1的不同之處僅在于天線選擇器24的處理。下文省略對其他構(gòu) 造的描述。圖14是示出第八實(shí)施例中的天線選擇處理的流程圖。在第八實(shí)施例中，如在第七 實(shí)施例中那樣，首先，在步驟S1401中，針對所有發(fā)射天線Q的每個(gè)發(fā)射天線j(其中je Q =U，2，...，Nt})，天線選擇器24通過使用以上提及的式(11)確定功率值g(j)。在步驟S1402中，天線選擇器24選擇包括使功率值g (j)最大化的發(fā)射天線的L個(gè) 發(fā)射天線14的子集《。例如，這L個(gè)發(fā)射天線14可任意選出，或者可以根據(jù)功率值g(j) 順序選出。在步驟S1403中，天線選擇器24設(shè)置子集《的信道矩陣H和剩余發(fā)射天線14的 集合Q( = Q-co)。在步驟S1404中，天線選擇器24確定子集《的信道矩陣H的逆矩陣 B。在步驟S1405中，天線選擇器24將計(jì)數(shù)值n設(shè)置為“1”。在步驟S1406中，天線選擇器24基于子集《的逆矩陣B并且根據(jù)以上提及的式 (30)，識別子集(0的使SINR最小化的發(fā)射天線I。在步驟S1407中，天線選擇器24存儲值 E(I)，其中值E(I)對應(yīng)于所識別的發(fā)射天線I并且指示如在第一實(shí)施例中所述的天線選擇 標(biāo)準(zhǔn)。具體地，天線選擇標(biāo)準(zhǔn)例如是使逆矩陣中的對角線之和最小化的標(biāo)準(zhǔn)A、使逆矩陣中 的對角線之積最小化的標(biāo)準(zhǔn)B、使逆矩陣中對角線元素的值的最大值最小化的標(biāo)準(zhǔn)C或者 使逆矩陣中對角線元素的值的逆轉(zhuǎn)值的總和最大化的標(biāo)準(zhǔn)D。在步驟S1408中，天線選擇器24從子集《中刪除發(fā)射天線I。在步驟S1409中， 使用以上提及的式(24)，天線選擇器24通過執(zhí)行用于刪除與發(fā)射天線I對應(yīng)的元素的處 理，更新逆矩陣B。在步驟S1410中，天線選擇器24從剩余發(fā)射天線14的集合Q中逐一地 選擇發(fā)射天線，并且通過使用以上提及的式(12)到(16)確定添加了所選擇的發(fā)射天線的 天線集合的B(j)。在步驟S1411中，基于逆矩陣B(j)，天線選擇器24識別使得與天線選擇 標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的E(j)最有利的發(fā)射天線J。在步驟S1412中，天線選擇器24確定發(fā)射天線J的E (J)是否比發(fā)射天線I的E (I) 更有利。更具體地，例如，當(dāng)使用選擇標(biāo)準(zhǔn)A、B或C時(shí)，E(J) >E(I)表示E(J)比E(I)更 有利，而當(dāng)使用選擇標(biāo)準(zhǔn)D時(shí)，E(J) <E(I)表示E(J)比E(I)更有利。當(dāng)E(J)不比E(I)有利或者與E(I) —樣時(shí)，即在步驟S1412中為否時(shí)，處理前進(jìn) 到步驟S1413。在步驟S1413中，天線選擇器24將刪除的發(fā)射天線I返回到子集《，并且 將與發(fā)射天線I對應(yīng)的元素返回到逆矩陣B。其后，天線選擇處理結(jié)束。當(dāng)E(J)比E(I)更有利時(shí)，即在步驟S1412中為是時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S1414。在 步驟S1414中，天線選擇器24將發(fā)射天線J添加到子集《。在步驟S1415中，使用以上提 及的式(25)，天線選擇器24通過執(zhí)行用于添加與發(fā)射天線J對應(yīng)的元素的處理，更新逆矩 陣B。在步驟S1416中，天線選擇器24設(shè)置剩余發(fā)射天線14的集合Q = (Q-J)+I。在 步驟S1417中，天線選擇器24將計(jì)數(shù)值n設(shè)置為“n+1”。在步驟S1418中，天線選擇器24 確定計(jì)數(shù)值n是否小于或者等于L。對于n ( L(在步驟S1418中為是)，處理返回到步驟 S1406,并且天線選擇器24重復(fù)該處理。對于n > L(在步驟S1418中為否)，天線選擇器 24結(jié)束天線選擇處理。根據(jù)第八實(shí)施例，對于能夠進(jìn)行MIM0通信的無線通信系統(tǒng)1，有可能在短處理時(shí)間內(nèi)選出適當(dāng)?shù)陌l(fā)射天線14的組合。盡管在第八實(shí)施例中在步驟S1401確定g(j)并且在步驟S1402選擇包含g(j)的 最大值的L個(gè)天線，但是該布置也可以是使得在不確定g(j)的情況下選擇任意L個(gè)天線， 并且執(zhí)行步驟S1403到S1418的處理。盡管在第八實(shí)施例中在步驟S1416將I返回到剩余發(fā)射天線14的集合Q，但是可 通過刪除J而不返回I來繼續(xù)該處理。盡管在第一到第八實(shí)施例中描述了一個(gè)基站和一個(gè)移動站的示例，但是本公開內(nèi) 容并不限于此。例如，關(guān)于第一到第五和第七到第八實(shí)施例，本公開內(nèi)容也可應(yīng)用于選擇在 多用戶MIM0系統(tǒng)中進(jìn)行上行鏈路通信的用戶。并且，例如，關(guān)于第六實(shí)施例，本公開內(nèi)容也 可應(yīng)用于選擇在多用戶MIM0系統(tǒng)中進(jìn)行下行鏈路通信的用戶。第一到第八實(shí)施例的每個(gè)中的無線通信系統(tǒng)也可用作OFDM(正交頻分復(fù)用)無線 通信系統(tǒng)的副載波系統(tǒng)。就上述實(shí)施例而言，公開了以下附加描述。(附記1)一種無線通信方法，能夠使用具有N個(gè)天線的無線通信裝置進(jìn)行多輸入多輸出通 信，其中N是大于或者等于2的整數(shù)，該方法包括執(zhí)行第一逆矩陣確定處理，該處理使用選自N個(gè)天線的第一天線的信道矩陣，確 定所述信道矩陣的第一逆矩陣；執(zhí)行第二逆矩陣確定處理，該處理針對選自除已從所述N個(gè)天線中選出的第1到 第n個(gè)天線之外的天線的第n+1個(gè)天線，通過使用來自第1到第n個(gè)天線的組的第一逆矩 陣和第二逆矩陣之一的值進(jìn)行計(jì)算，確定第1到第n+1個(gè)天線的組的信道矩陣的第二逆矩 陣，其中n = 1，2...直到L-1，并且L表示供使用的天線的給定數(shù)量，且L是大于或者等于 2并且小于或者等于N的整數(shù)；以及使用從所述N個(gè)天線中選出的L個(gè)天線的多個(gè)組合中的如下L個(gè)天線的組合進(jìn)行 通信該L個(gè)天線的組合使在所述第一和第二逆矩陣確定處理中確定的逆矩陣值滿足天線 選擇標(biāo)準(zhǔn)。(附記2)根據(jù)附記1所述的無線通信方法，其中，使用通過重復(fù)進(jìn)行以下處理所獲得的L個(gè) 天線的組合進(jìn)行通信從除已從所述N個(gè)天線中選出的第1到第n個(gè)天線之外的天線中逐 一地選擇候選天線作為所述第n+1個(gè)天線的候選；在所述第二逆矩陣確定處理中，針對每 個(gè)所述候選天線，確定所述第1到第n+1個(gè)天線的組的第二逆矩陣；以及確定使來自所述第 二逆矩陣的值滿足第一天線選擇標(biāo)準(zhǔn)的候選天線作為所述第n+1個(gè)天線。(附記3)根據(jù)附記1或2所述的無線通信方法，其中從所述N個(gè)天線選擇使功率最大化的 天線作為所述第一天線。(附記4)根據(jù)附記1所述的無線通信方法，其中針對從所述N個(gè)天線中選出的L個(gè)天線的 多個(gè)組合，使用如下L個(gè)天線的組合進(jìn)行通信該L個(gè)天線的組合使在所述第一和第二逆矩 陣確定處理中確定的逆矩陣值滿足第二天線選擇標(biāo)準(zhǔn)。
(附記5)根據(jù)附記4所述的無線通信方法，其中，當(dāng)確定選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的每 個(gè)組合的信道矩陣的逆矩陣時(shí)，使用已針對另一組合確定的信道矩陣的逆矩陣。(附記6)根據(jù)附記4所述的無線通信方法，其中，針對選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的一個(gè) 組合，當(dāng)在所述第二逆矩陣確定處理中確定所述第1到第n+1個(gè)天線的組的信道矩陣的第 二逆矩陣時(shí)，使用在所述第一和第二逆矩陣確定處理中已針對另一組合確定的第1到第n 個(gè)天線的組的信道矩陣的逆矩陣。(附記7)根據(jù)附記5或6所述的無線通信方法，包括當(dāng)針對選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線 的一個(gè)組合確定信道矩陣的逆矩陣時(shí)，替換已針對另一組合確定的信道矩陣的逆矩陣中的 對應(yīng)于與這個(gè)組合以及另一組合不同的天線的元素。(附記8) 根據(jù)附記1所述的無線通信方法，其中，當(dāng)選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的所有組 合的數(shù)量M大于或者等給定參考數(shù)時(shí)，使用通過重復(fù)執(zhí)行以下處理而獲得的L個(gè)天線的組 合進(jìn)行通信選擇使功率最大化的天線作為所述第一天線；從除已從所述N個(gè)天線中選出 的第1到第n個(gè)天線之外的天線中逐一地選擇候選天線作為所述第n+1個(gè)天線的候選；在 所述第二逆矩陣確定處理中，針對每個(gè)所選擇的候選天線，確定所述第1到第n+1個(gè)天線的 組的第二逆矩陣；以及確定使來自所述第二逆矩陣的值滿足第一天線選擇標(biāo)準(zhǔn)的候選天線 作為所述第n+1個(gè)天線；并且其中，當(dāng)組合的數(shù)量M小于所述給定參考數(shù)時(shí)，針對選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線 的所有組合，使用如下L個(gè)天線的組合進(jìn)行通信該L個(gè)天線的組合使在所述第一和第二逆 矩陣確定處理中確定的逆矩陣值滿足第二天線選擇標(biāo)準(zhǔn)。(附記9)根據(jù)附記8所述的無線通信方法，其中，針對選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的一個(gè) 組合，當(dāng)在所述第二逆矩陣確定處理中確定所述第1到第n+1個(gè)天線的組的信道矩陣的第 二逆矩陣時(shí)，使用在所述第一和第二逆矩陣確定處理中已針對另一組合確定的第1到第n 個(gè)天線的組的信道矩陣的逆矩陣。(附記10)根據(jù)附記2、3、8和9中任一附記所述的無線通信方法，其中所述第一天線選擇標(biāo) 準(zhǔn)是如下標(biāo)準(zhǔn)之一使逆矩陣中最后的對角線元素的值最小化的標(biāo)準(zhǔn)、使逆矩陣中的對角 線之和最小化的標(biāo)準(zhǔn)、使逆矩陣中的對角線之積最小化的標(biāo)準(zhǔn)、使逆矩陣中對角線元素的 值的逆轉(zhuǎn)值的總和最大化的標(biāo)準(zhǔn)以及使逆矩陣中對角線元素的值的最大值最小化的標(biāo)準(zhǔn)。(附記11)根據(jù)附記4到8中任一附記所述的無線通信方法，其中所述第二天線選擇標(biāo)準(zhǔn)是 如下標(biāo)準(zhǔn)之一使逆矩陣中的對角線之和最小化的標(biāo)準(zhǔn)、使逆矩陣中的對角線之積最小化 的標(biāo)準(zhǔn)、使逆矩陣中對角線元素的值的逆轉(zhuǎn)值的總和最大化的標(biāo)準(zhǔn)以及使逆矩陣中對角線 元素的值的最大值最小化的標(biāo)準(zhǔn)。(附記12)
根據(jù)附記1到11中任一附記所述的無線通信方法，其中使用滿足所述天線選擇標(biāo) 準(zhǔn)的逆矩陣作為在如下解碼之一中使用的逆矩陣用于處理接收信號的最小均方誤差解碼 和迫零線性解碼。(附記13)根據(jù)附記1到11中任一附記所述的無線通信方法，其中使用所述第一和第二逆矩 陣確定處理，確定在如下解碼之一中使用的逆矩陣用于處理接收信號的最小均方誤差解 碼和迫零線性解碼。(附記14)一種無線通信系統(tǒng)，能夠使用具有N個(gè)天線的無線通信裝置進(jìn)行多輸入多輸出通 信，其中N是大于或者等于2的整數(shù)，該系統(tǒng)包括第一逆矩陣確定單元，其使用選自所述N個(gè)天線的第一天線的信道矩陣確定所述 信道矩陣的第一逆矩陣；第二逆矩陣確定單元，其針對選自除已從所述N個(gè)天線中選出的第1到第n個(gè)天 線之外的天線的第n+1個(gè)天線，通過使用來自第1到第n個(gè)天線的組的第一逆矩陣和第二 逆矩陣之一的值進(jìn)行計(jì)算，確定第1到第n+1個(gè)天線的組的信道矩陣的第二逆矩陣，其中n =1，2...直到L-1，并且L表示使用的天線的給定數(shù)量，且L是大于或者等于2并且小于或 者等于N的整數(shù)；天線選擇器，其從選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的多個(gè)組合中確定如下組合作為 用于通信的L個(gè)天線該組合使所述第一和第二逆矩陣確定單元確定的逆矩陣值滿足天線 選擇標(biāo)準(zhǔn)；以及天線選擇控制器，其執(zhí)行控制以便使用所述天線選擇器選擇的L個(gè)天線進(jìn)行通
fn °(附記15)一種無線通信裝置，用在能夠進(jìn)行多輸入多輸出通信的無線通信系統(tǒng)中，并且該 無線通信裝置與具有N個(gè)天線的另一無線通信裝置進(jìn)行通信，其中N是大于或者等于2的 整數(shù)，所述無線通信裝置包括第一逆矩陣確定單元，其使用選自N個(gè)天線的第一天線的信道矩陣，確定所述信 道矩陣的第一逆矩陣；第二逆矩陣確定單元，其針對選自除已從所述N個(gè)天線中選出的第1到第n個(gè)天 線之外的天線的第n+1個(gè)天線，通過使用來自第1到第n個(gè)天線的組的第一逆矩陣和第二 逆矩陣之一的值進(jìn)行計(jì)算，確定第1到第n+1個(gè)天線的組的信道矩陣的第二逆矩陣，其中n =1，2...直到L-1，并且L表示使用的天線的給定數(shù)量，且L是大于或者等于2并且小于或 者等于N的整數(shù)；天線選擇器，其從選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的多個(gè)組合中確定如下組合作為 用于通信的L個(gè)天線該組合使所述第一和第二逆矩陣確定單元確定的逆矩陣值滿足天線 選擇標(biāo)準(zhǔn)；以及發(fā)射單元，其向所述具有N個(gè)天線的無線通信裝置發(fā)射關(guān)于所述天線選擇器選擇 的L個(gè)天線的信息。(附記16)
一種無線通信裝置，用在能夠進(jìn)行多輸入多輸出通信的無線通信系統(tǒng)中并且具有 N個(gè)天線，其中N是大于或者等于2的整數(shù)，所述無線通信裝置包括第一逆矩陣確定單元，其使用選自所述N個(gè)天線的第一天線的信道矩陣，確定所 述信道矩陣的第一逆矩陣；第二逆矩陣確定單元，其針對選自除已從所述N個(gè)天線選出的第1到第n個(gè)天線 之外的天線的第n+1個(gè)天線，通過使用來自第1到第n個(gè)天線的組的第一逆矩陣和第二逆 矩陣之一的值進(jìn)行計(jì)算，確定第1到第n+1個(gè)天線的組的信道矩陣的第二逆矩陣，其中n = 1,2...直到L-1，并且L表示使用的天線的給定數(shù)量，且L是大于或者等于2并且小于或者 等于N的整數(shù)；天線選擇器，其從選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的多個(gè)組合中確定如下組合作為 用于通信的L個(gè)天線該組合使第一和第二逆矩陣確定單元確定的逆矩陣值滿足天線選擇 標(biāo)準(zhǔn)；以及天線選擇控制器，其執(zhí)行控制以便使用所述天線選擇器選擇的L個(gè)天線進(jìn)行通
2權(quán)利要求
一種無線通信方法，能夠使用具有N個(gè)天線的無線通信裝置進(jìn)行多輸入多輸出通信，其中N是大于或者等于2的整數(shù)，所述方法包括執(zhí)行第一逆矩陣確定處理，該處理使用選自所述N個(gè)天線的第一天線的信道矩陣，確定所述信道矩陣的第一逆矩陣；執(zhí)行第二逆矩陣確定處理，該處理針對選自除已從所述N個(gè)天線中選出的第1到第n個(gè)天線之外的天線的第n+1個(gè)天線，通過使用來自所述第1到第n個(gè)天線的組的第一逆矩陣和第二逆矩陣之一的值進(jìn)行計(jì)算，確定第1到第n+1個(gè)天線的組的信道矩陣的第二逆矩陣，其中n＝1，2...直到L-1，并且L表示供使用的天線的給定數(shù)量，且L是大于或者等于2并且小于或者等于N的整數(shù)；以及使用從所述N個(gè)天線中選出的L個(gè)天線的多個(gè)組合中的如下L個(gè)天線的組合進(jìn)行通信所述L個(gè)天線的組合使在所述第一和第二逆矩陣確定處理中確定的逆矩陣值滿足天線選擇標(biāo)準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其中使用通過重復(fù)執(zhí)行以下處理所獲得的L 個(gè)天線的組合進(jìn)行通信從除已從所述N個(gè)天線中選出的第1到第η個(gè)天線之外的天線中 逐一地選擇候選天線作為所述第η+1個(gè)天線的候選；在所述第二逆矩陣確定處理中，針對 每個(gè)所述候選天線，確定所述第1到第η+1個(gè)天線的組的第二逆矩陣；以及確定使來自所述 第二逆矩陣的值滿足第一天線選擇標(biāo)準(zhǔn)的候選天線作為所述第η+1個(gè)天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線通信方法，其中從所述N個(gè)天線中選擇使功率最大 化的天線作為所述第一天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其中針對選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的多 個(gè)組合，使用如下L個(gè)天線的組合進(jìn)行通信所述L個(gè)天線的組合使在所述第一和第二逆矩 陣確定處理中確定的逆矩陣值滿足第二天線選擇標(biāo)準(zhǔn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線通信方法，其中，當(dāng)確定選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的 每個(gè)組合的信道矩陣的逆矩陣時(shí)，使用已針對另一組合確定的信道矩陣的逆矩陣。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線通信方法，其中，針對選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的 一個(gè)組合，當(dāng)在所述第二逆矩陣確定處理中確定所述第1到第η+1個(gè)天線的組的信道矩陣 的第二逆矩陣時(shí)，使用在所述第一和第二逆矩陣確定處理中已針對另一組合確定的所述第 1到第η個(gè)天線的組的信道矩陣的逆矩陣。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的無線通信方法，包括當(dāng)針對選自所述N個(gè)天線的L個(gè) 天線的一個(gè)組合確定信道矩陣的逆矩陣時(shí)，替換已針對另一組合確定的信道矩陣的逆矩陣 中的對應(yīng)于與所述一個(gè)組合和所述另一組合不同的天線的元素。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其中，當(dāng)選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的所有 組合的數(shù)量M大于或者等于給定參考數(shù)時(shí)，使用通過重復(fù)執(zhí)行以下處理而獲得的L個(gè)天線 的組合進(jìn)行通信選擇使功率最大化的天線作為所述第一天線；從除已從所述N個(gè)天線中 選出的所述第1到第η個(gè)天線之外的天線中逐一地選擇候選天線作為所述第η+1個(gè)天線的 候選；在所述第二逆矩陣確定處理中，針對每個(gè)所選擇的候選天線，確定所述第1到第η+1 個(gè)天線的組的第二逆矩陣；以及確定使來自所述第二逆矩陣的值滿足第一天線選擇標(biāo)準(zhǔn)的 候選天線作為所述第η+1個(gè)天線；并且其中，當(dāng)組合的數(shù)量M小于所述給定參考數(shù)時(shí)，針對選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的所有組合，使用如下L個(gè)天線的組合進(jìn)行通信所述L個(gè)天線的組合使在所述第一和第二逆矩 陣確定處理中確定的逆矩陣值滿足第二天線選擇標(biāo)準(zhǔn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線通信方法，其中，針對選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的 一個(gè)組合，當(dāng)在所述第二逆矩陣確定處理中確定所述第1到第n+1個(gè)天線的組的信道矩陣 的第二逆矩陣時(shí)，使用在所述第一和第二逆矩陣確定處理中已針對另一組合確定的所述第 1到第η個(gè)天線的組的信道矩陣的逆矩陣。
10.根據(jù)權(quán)利要求2、3、8和9中任一權(quán)利要求所述的無線通信方法，其中所述第一天線 選擇標(biāo)準(zhǔn)是如下標(biāo)準(zhǔn)之一使所述逆矩陣中最后的對角線元素的值最小化的標(biāo)準(zhǔn)、使所述 逆矩陣中的對角線之和最小化的標(biāo)準(zhǔn)、使所述逆矩陣中的對角線之積最小化的標(biāo)準(zhǔn)、使所 述逆矩陣中對角線元素的值的逆轉(zhuǎn)值的總和最大化的標(biāo)準(zhǔn)以及使所述逆矩陣中對角線元 素的值的最大值最小化的標(biāo)準(zhǔn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4到8中任一權(quán)利要求所述的無線通信方法，其中所述第二天線選擇 標(biāo)準(zhǔn)是如下標(biāo)準(zhǔn)之一使所述逆矩陣中的對角線之和最小化的標(biāo)準(zhǔn)、使所述逆矩陣中的對 角線之積最小化的標(biāo)準(zhǔn)、使所述逆矩陣中對角線元素的值的逆轉(zhuǎn)值的總和最大化的標(biāo)準(zhǔn)以 及使所述逆矩陣中對角線元素的值的最大值最小化的標(biāo)準(zhǔn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一權(quán)利要求所述的無線通信方法，其中使用滿足所述天 線選擇標(biāo)準(zhǔn)的逆矩陣作為在如下解碼之一中使用的逆矩陣用于處理接收信號的最小均方 誤差解碼和迫零線性解碼。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一權(quán)利要求所述的無線通信方法，其中使用所述第一和 第二逆矩陣確定處理確定在如下解碼之一中使用的逆矩陣用于處理接收信號的最小均方 誤差解碼和迫零線性解碼。
14.一種無線通信系統(tǒng)，能夠使用具有N個(gè)天線的無線通信裝置進(jìn)行多輸入多輸出通 信，其中N是大于或者等于2的整數(shù)，所述系統(tǒng)包括第一逆矩陣確定單元，其使用選自所述N個(gè)天線的第一天線的信道矩陣，確定所述信 道矩陣的第一逆矩陣；第二逆矩陣確定單元，其針對選自除已從所述N個(gè)天線中選出的第1到第η個(gè)天線之 外的天線的第n+1個(gè)天線，通過使用來自所述第1到第η個(gè)天線的組的第一逆矩陣和第二 逆矩陣之一的值進(jìn)行計(jì)算，確定第1到第n+1個(gè)天線的組的信道矩陣的第二逆矩陣，其中η =1，2...直到L-I，并且L表示使用的天線的給定數(shù)量，且L是大于或者等于2并且小于或 者等于N的整數(shù)；天線選擇器，其從選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的多個(gè)組合中確定如下組合作為用于 通信的L個(gè)天線所述組合使所述第一和第二逆矩陣確定單元確定的逆矩陣值滿足天線選 擇標(biāo)準(zhǔn)；以及天線選擇控制器，其執(zhí)行控制以便使用所述天線選擇器選擇的所述L個(gè)天線進(jìn)行通信。
15.一種無線通信裝置，用在能夠進(jìn)行多輸入多輸出通信的無線通信系統(tǒng)中，并且所述 無線通信裝置與具有N個(gè)天線的另一無線通信裝置進(jìn)行通信，其中N是大于或者等于2的 整數(shù)，所述無線通信裝置包括第一逆矩陣確定單元，其使用選自N個(gè)天線的第一天線的信道矩陣，確定所述信道矩陣的第一逆矩陣；第二逆矩陣確定單元，其針對選自除已從所述N個(gè)天線中選出的第1到第η個(gè)天線之 外的天線的第η+1個(gè)天線，通過使用來自所述第1到第η個(gè)天線的組的第一逆矩陣和第二 逆矩陣之一的值進(jìn)行計(jì)算，確定第1到第η+1個(gè)天線的組的信道矩陣的第二逆矩陣，其中η =1，2...直到L-I，并且L表示使用的天線的給定數(shù)量，且L是大于或者等于2并且小于或 者等于N的整數(shù)；天線選擇器，其從選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的多個(gè)組合中確定如下組合作為用于 通信的L個(gè)天線所述組合使所述第一和第二逆矩陣確定單元確定的逆矩陣值滿足天線選 擇標(biāo)準(zhǔn) ；以及發(fā)射單元，其向所述具有N個(gè)天線的無線通信裝置發(fā)射關(guān)于所述天線選擇器選擇的所 述L個(gè)天線的信息。
16. 一種無線通信裝置，用在能夠進(jìn)行多輸入多輸出通信的無線通信系統(tǒng)中并且具有 N個(gè)天線，其中N是大于或者等于2的整數(shù)，所述無線通信裝置包括第一逆矩陣確定單元，其使用選自所述N個(gè)天線的第一天線的信道矩陣，確定所述信 道矩陣的第一逆矩陣；第二逆矩陣確定單元，其針對選自除已從所述N個(gè)天線中選出的第1到第η個(gè)天線之 外的天線的第η+1個(gè)天線，通過使用來自所述第1到第η個(gè)天線的組的第一逆矩陣和第二 逆矩陣之一的值進(jìn)行計(jì)算，確定第1到第η+1個(gè)天線的組的信道矩陣的第二逆矩陣，其中η =1，2...直到L-I，并且L表示使用的天線的給定數(shù)量，且L是大于或者等于2并且小于或 者等于N的整數(shù)；天線選擇器，其從選自所述N個(gè)天線的L個(gè)天線的多個(gè)組合中確定如下組合作為用于 通信的L個(gè)天線所述組合使所述第一和第二逆矩陣確定單元確定的逆矩陣值滿足天線選 擇標(biāo)準(zhǔn)；以及天線選擇控制器，其執(zhí)行控制以便使用所述天線選擇器選擇的所述L個(gè)天線進(jìn)行通fn °
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線通信方法、無線通信系統(tǒng)和無線通信裝置。使用具有N個(gè)天線的無線通信裝置進(jìn)行MIMO通信的無線通信方法包括執(zhí)行第一逆矩陣確定處理，該處理使用選自N個(gè)天線的第一天線的信道矩陣，確定該信道矩陣的第一逆矩陣；執(zhí)行第二逆矩陣確定處理，該處理針對選自除已選擇的第1到第n個(gè)天線之外的天線的第n+1個(gè)天線，通過使用來自第一逆矩陣和第二逆矩陣之一的值進(jìn)行計(jì)算，確定第1到第n+1個(gè)天線的組的信道矩陣的第二逆矩陣；以及使用選自N個(gè)天線的L個(gè)天線的多個(gè)組合中的如下L個(gè)天線的組合進(jìn)行通信所述L個(gè)天線的組合使在第一和第二逆矩陣確定處理中確定的逆矩陣值滿足天線選擇標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號H04L1/06GK101854197SQ20101014166
公開日2010年10月6日 申請日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者周涼 申請人:富士通株式會社