HK1148621B - Compensation of quadrature imbalance in a system with multiple antennas - Google Patents

Claims (16)

1. Verfahren zum Ausgleichen von In-Phase- und Quadratur-Ungleichgewichten, I/Q-Ungleichgewichten, in einem Mehrantennensystem, MAS, mit Mehrbenutzer-Übertragungen, MU-Übertragungen, MU-MAS, umfassend:

   Erhalten von Kanalkennzeichnungsdaten an einer Basisstation basierend auf Kanalschätzungsdaten oder Trainingssignalen, die von drahtlosen Client-Vorrichtungen empfangen werden, und Aufbauen einer gestapelten Matrix aus den Kanalkennzeichnungsdaten, wobei die gestapelte Matrix eine äquivalente Kanalmatrix und eine konjugierte Kanalmatrix umfasst und wobei die äquivalente Kanalmatrix den Kanal in Abwesenheit von I/Q-Ungleichgewichten kennzeichnet und die konjugierte Kanalmatrix die I/Q-Ungleichgewichte kennzeichnet;

   Berechnen einer Vielzahl von MU-MAS-Vorcodierergewichten basierend auf der gestapelten Matrix, wobei die MU-MAS-Vorcodierergewichte berechnet werden, um Interferenzen aufgrund von I/Q-Verstärkung und Phasenungleichgewichten vorab aufzuheben und Interferenzen zwischen Benutzern vorab aufzuheben;

   Vorcodieren von Daten unter Verwendung der MU-MAS-Vorcodierergewichte zum Erzeugen vorcodierter Datensignale für jede Antenne der Basisstation; und

   Übertragen der vorcodierten Datensignale über jede Antenne der Basisstation an die drahtlosen Client-Vorrichtungen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Basisstation (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1001) ein Zugangspunkt ist, der die drahtlosen Client-Vorrichtungen mit einem Weitverkehrsnetzwerk (1010) koppelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vorcodieren unter Verwendung von Blockdiagonalisierungstechniken, BD-Techniken, durchgeführt wird, wobei das Verfahren ferner umfasst: Demodulieren der Datenströme an jeder drahtlosen Client-Vorrichtung (203-207, 306-308, 406-408, 506, 508, 606-608, 706-708, 804-808, 904-907, 1004) unter Verwendung von Null-Forcing, ZF, minimalem mittleren quadratischen Fehler, MMSE oder Empfänger maximaler Wahrscheinlichkeit, ML-Empfänger, um Restinterferenzen zu unterdrücken.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das MU-MAS-System ein Kommunikationssystem mit verteiltem Eingang und verteiltem Ausgang, DIDO-Kommunikationssystem, ist und wobei die MU-MAS-Vorcodierergewichte DIDO-Vorcodierergewichte sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Vorcodierergewichte berechnet werden, um eine Interferenz zwischen Benutzern, jedoch keine Interferenz zwischen Trägern, ICI, aufzuheben, und wobei die drahtlosen Client-Vorrichtungen (203-207, 306-308, 406-408, 506, 508, 606-608, 706-708, 804-808, 904-907, 1004) Empfänger mit Filtern zum Aufheben der ICI einschließen.
6. System zum Ausgleichen von In-Phase- und Quadratur-Ungleichgewichten, I/Q-Ungleichgewichten, für die MU-MAS-Kommunikation, umfassend eine Basisstation, die kommunikativ mit mehreren Antennen und einer Vielzahl von drahtlosen Client-Vorrichtungen gekoppelt ist, wobei die Basisstation:

   Kanalkennzeichnungsdaten basierend auf Kanalschätzungsdaten oder Trainingssignalen erhält, die von den drahtlosen Client-Vorrichtungen empfangen wurden, und eine gestapelte Matrix aus den Kanalkennzeichnungsdaten aufbaut, wobei die gestapelte Matrix eine äquivalente Kanalmatrix und eine konjugierte Kanalmatrix umfasst und wobei die äquivalente Kanalmatrix den Kanal in Abwesenheit von I/Q-Ungleichgewichten kennzeichnet und die konjugierte Kanalmatrix die I/Q-Ungleichgewichte kennzeichnet;

   eine Vielzahl von MU-MAS-Vorcodierergewichten basierend auf der gestapelten Matrix berechnet, wobei die MU-MAS-Vorcodierergewichte berechnet werden, um Interferenzen aufgrund von I/Q-Verstärkung und Phasenungleichgewichten vorab aufzuheben und Interferenzen zwischen Benutzern vorab aufzuheben;

   Daten unter Verwendung der MU-MAS-Vorcodierergewichte vorcodiert zum Erzeugen vorcodierter Datensignale für jede Antenne der Basisstation; und

   die vorcodierten Datensignale über jede Antenne der Basisstation an die drahtlosen Client-Vorrichtungen überträgt.
7. System nach Anspruch 6, ferner umfassend: eine oder mehrere Einheiten mit orthogonalem Frequenzmultiplex, OFDM-Einheiten, (1115, 1915), um die vorcodierten Signale von der MU-MAS-Vorcodierungseinheit zu empfangen und die vorcodierten Signale gemäß einem OFDM-Standard zu modulieren, wobei der OFDM-Standard das Berechnen einer inversen schnellen Fourier-Transformation, IFFT, und das Hinzufügen eines zyklischen Präfixes umfasst. Das System ferner umfassend eine oder mehrere D/A-Einheiten (1116, 1916), um eine Digital-Analog-Umwandlung, D/A-Umwandlung, am Ausgang der OFDM-Einheiten durchzuführen, um ein analoges Basisbandsignal zu erzeugen; und eine oder mehrere Hochfrequenzeinheiten, HF-Einheiten, (1114, 1914), um das Basisbandsignal in Hochfrequenz umzuwandeln und die Signale unter Verwendung einer entsprechenden oder mehrerer Übertragungsantennen zu übertragen.
8. System nach Anspruch 6, wobei die MU-MAS-Vorcodierungseinheit als Vorcodierer mit minimalem mittleren quadratischen Fehler, MMSE, gewichtetem MMSE oder Blockdiagonalisierung, BD, implementiert ist.
9. System nach Anspruch 6, wobei die MU-MAS-Kommunikation DIDO-Kommunikation umfasst, wobei die MU-MAS-Vorcodierungseinheit eine DIDO-Vorcodierungseinheit umfasst, um Kanalzustandsinformationen zum Berechnen von DIDO-Vorcodierungsgewichten auszunutzen, wobei die DIDO-Vorcodierungseinheit die komplexen Symbole, die von Zuordnungseinheiten erhalten wurden, unter Verwendung der Gewichte vorcodiert, um eine Interferenz aufgrund von I/Q-Verstärkung und Phasenungleichgewichten und/oder eine Interferenz zwischen Benutzern vorab aufzuheben.
10. System nach Anspruch 9, wobei eine oder mehrere HF-Einheiten (1208, 2008, 4508) Signale empfangen, die von einer oder mehreren DIDO-Übertragungseinheiten übertragen werden, und die Signale in das Basisband herabkonvertieren.
11. Drahtlose Client-Vorrichtung (203-207, 306-308, 406-408, 506, 508, 606-608, 706-708, 804-808, 904-907, 1004) zur Verwendung in einem System zum Ausgleichen von In-Phase- und Quadratur-Ungleichgewichten, I/Q-Ungleichgewichten, für MU-MAS-Kommunikation, umfassend:

    eine oder mehrere HF-Einheiten (1208, 2008, 4508), die konfiguriert sind, um Signale zu empfangen, die von einer oder mehreren MU-MAS-Übertragungseinheiten übertragen werden, und die Signale in das Basisband herabzukonvertieren;

    eine oder mehrere Analog-Digital-Wandlereinheiten, A/D-Wandlereinheiten, (2010, 1210, 4510), die konfiguriert sind, um die herabkonvertierten Signale zu empfangen und die Signale von analogen Signalen in digitale Signale umzuwandeln;

    eine oder mehrere OFDM-Einheiten (1213, 2013, 4513), die konfiguriert sind, um ein zyklisches Präfix zu entfernen und eine schnelle Fourier-Transformation, FFT, an den digitalen Signalen durchzuführen, um die Signale in der Frequenzdomäne zu melden;

    eine Kanalschätzeinheit (1204, 2004, 4504), die konfiguriert ist, um ein Signal zu empfangen, das von der einen oder den mehreren OFDM-Einheiten während eines Trainingszeitraums ausgegeben wird, und um darauf reagierend Kanalschätzungsdaten zu berechnen; und

    eine Rückkopplungsgeneratoreinheit (1206, 2006, 4506), die konfiguriert ist, um die Kanalschätzungsdaten oder ein Trainingssignal an eine Basisstation (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1001) zu übertragen, um dieses beim Vorcodieren von Datensignalen vor der Übertragung an die drahtlosen Client-Vorrichtungen zu verwenden, wobei die drahtlose Client-Vorrichtung konfiguriert ist, vorcodierte Datensignale von der Basisstation zu empfangen; wobei die vorcodierten Datensignale unter Verwendung einer Vielzahl von MU-MAS-Vorcodierergewichten vorcodiert werden, wobei die Vielzahl von MU-MAS-Vorcodierergewichten basierend auf einer gestapelten Matrix berechnet werden, wobei die gestapelte Matrix eine äquivalente Kanalmatrix und eine konjugierte Kanalmatrix umfasst, und wobei die äquivalente Kanalmatrix den Kanal in Abwesenheit von I/Q-Ungleichgewichten kennzeichnet und die konjugierte Kanalmatrix die I/Q-Ungleichgewichte kennzeichnet, wobei die gestapelte Kanalmatrix aus Kanalkennzeichnungsdaten aufgebaut ist, die aus den Kanalschätzungsdaten oder aus dem von der Basisstation empfangenen Trainingssignal abgeleitet sind, wobei die MU-MAS-Vorcodierergewichte berechnet werden, um Interferenzen aufgrund von I/Q-Verstärkung und Phasenungleichgewichten vorab aufzuheben und Interferenzen zwischen Benutzern vorab aufzuheben.
12. Drahtlose Client-Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Kanalschätzungen in der Zeitdomäne unter Verwendung der Eingabe in die OFDM-Einheiten berechnet werden.
13. Drahtlose Client-Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Rückkopplungsgeneratoreinheit (1206, 2006, 4506) ferner eine Logik zum Quantisieren der Kanalschätzungen vor der Übertragung an die Basisstation (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1001) umfasst.
14. Drahtlose Client-Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner umfassend: eine Empfängereinheit (1202, 2002, 4502), die Ausgaben von den OFDM-Einheiten (1213, 2013, 4513) empfängt und darauf reagierend den Empfänger berechnet und das Signal demoduliert/decodiert, um die Schätzung der übertragenen Daten zu erhalten.
15. Drahtlose Client-Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Empfängereinheit (1202, 2002, 4502) ein Empfänger mit minimalem mittleren quadratischen Fehler, MMSE-Empfänger, Zero-Forcing-Empfänger, ZF-Empfänger, eine Empfänger mit maximaler Wahrscheinlichkeit, ML-Empfänger, oder ein MAP-Empfänger ist.
16. Drahtlose Client-Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Empfängereinheit (1202, 2002, 4502) ein MMSE- oder ZF-Filter zum Aufheben einer Interferenz zwischen Trägern, ICI, die durch I/Q-Ungleichgewicht auf Spiegeltönen verursacht werden, oder einen nichtlinearen Detektor zum gemeinsamen Erfassen von Symbolen auf Spiegeltönen umfasst, wobei die Kanalschätzeinheit Koeffizienten berechnet, die von der Empfängereinheit verwendet werden können, um eine Interferenz zwischen Trägern zu entfernen.