CN1339881A - 具有多个发射和接收天线的无线系统的时空处理 - Google Patents

Abstract

用于在具有多个发射天线和多个接收天线的无线系统中改进信号,使得即使面对某些相关性,实质上采用开环系统使用该相关性级别的信道能够获得最大的开环容量。根据本发明的原理,处理从不同天线发射的信号以便改进它们传送最大信息量的能力。要被发射的信号分为M+1个子流,这里M是发射天线的数量。每个发射天线被提供组合信号,该信号由子流中公共一个的加权型式和唯一提供给该天线的子流中相应一个的加权型式组成,使得存在M个发射信号。

Description

具有多个发射和接收天线的无线系统的时空处理

技术领域

本发明涉及无线通讯技术，尤其涉及在发射机使用多个天线和在接收机使用多个天线的无线通讯系统，即所谓的多输入多输出(MIMO)系统。

背景技术

在本领域公知多输入多输出(MIMO)系统与单个天线即单个天线到单个天线或多个天线到单个天线的系统相比，能够获得明显改进的容量。然而，为了获得这种改进，最好有一个很好的散射环境，使得到达多个接收天线的各种信号完全无关。如果这些信号具有某种程度的相关性，并且这种相关性被忽略，则性能降级并且容量减少。

发明内容

我们已经发明了一种改进MIMO系统中信号的方式，使得甚至面对某些相关性，使用该相关性级别的信道能够获得最大的开环容量。根据本发明的原理，处理从不同天线发射的信号以便改进它们传送最大信息量的能力。更准确地说，要被发射的数据分为M+1个子流，这里M是发射天线的数量。每个发射天线被提供组合信号，该信号由子流中公共一个的加权型式和唯一提供给该天线的子流中相应一个的加权型式组成，使得存在M个发射信号。具有N个天线的接收机接收如信道组合的M个发射信号并且重构它的原始信号。这可以使用连续译码技术来获得。有益的是，开环容量即当瞬时正向信道状态对于发射机未知时可以以任意小差错概率传送的信息速率增至最大。

在本发明的一个实施例中，通过使用对于正向链路发射机公知的正向链路的信道统计由正向信道发射机确定加权，加权常常由反向链路的发射机从正向链路的接收机发射。在本发明的另一个实施例中，加权参数的确定或加权本身通过使用正向链路的信道统计和确定的加权参数或加权由正向信道接收机实现，它对于正向链路的发射机是公知的，加权常常由反向链路的发射机从正向链路的接收机发射。

附图说明

图1示出根据本发明原理的发射机示范部分，用于在具有M个发射天线的发射机经过正向信道发射的MIMO系统中改进信号发射，使得即使面对某些相关性，使用该相关性级别的信道能够获得最大的开环容量；

图2示出根据本发明原理安排的MIMO系统的接收机示范部分；

图3示出根据本发明原理采用流程图形式的示范处理，用于改进MIMO系统中信号的传送，使得即使面对某些相关性，实质上采用开环处理使用该相关性级别的信道能够获得最大的开环容量。

图4示出根据本发明原理采用流程图形式的另一个示范处理，用于改进MIMO系统中信号的传送，使得即使面对某些相关性，实质上采用开环处理使用该相关性级别的信道能够获得最大的开环容量。

图5示出另一个根据本发明原理的发射机示范部分，用于在具有M个发射天线的发射机经过正向信道发射的MIMO系统中改进信号发射，使得即使面对某些相关性，使用该相关性级别的信道能够获得最大的开环容量。

具体实施方式

下面只是说明本发明的原理。因此，应该理解本领域的技术人员能够设计各种装置，尽管这些装置没有在这里明确描述或示出，但是它们体现了本发明的原理并且包括在该原理的精神和范围内。另外，这里列举的所有例子和条件语言主要用于说明以帮助读者理解本发明的原理和发明人构成的概念，应该认为不限于这种特别列举的例子和条件。另外，这里列举的本发明的原理、方面和实施例的所有叙述，以及特别的例子，包括它的结构和功能等同物。另外，这种等同物包括当前已知的等同物和未来开发的等同物，即完成相同功能开发的任何部件，而不考虑结构。

因此，本领域的技术人员应该理解这里的方框图表示了体现本发明原理的说明电路的原理图。同样应该理解任何流程图、操作程序图、状态转移图、伪码等等表示不同的处理，这些处理实际上可以在计算机可读介质上表示并且由计算机或处理器执行，无论这种计算机或处理器是否清楚地示出。

附图示出的各种部件功能，包括标记为“处理器”的功能块可以通过使用专用硬件以及能够执行软件的硬件与适当软件结合来提供。当处理器提供这些部件功能时，该功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器、或若干个单独的处理器提供，它们中的一些可以是共享的。另外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应该认为排除了能够执行软件的硬件，并且可以暗示包括但不限制于数字信号处理器(DSP)硬件、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、以及非易失存储器。也可以包括其它的硬件、常规的和/或定制的。类似地，附图中示出的转换开关仅仅是概念而已。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用的逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互作用、或者甚至通过人工来实现，由实现者选择的特定技术可以特别地通过上下文来理解。

在权利要求中，为了完成规定功能由装置表示的任何部件包括完成该功能的任何方式，包括例如，a)完成该功能的电路部件的组合或者b)任何形式的软件，因此包括了固件、微码等等与适当的电路组合以执行完成该功能的软件。如这些权利要求规定的本发明实际上将各种列举装置提供的功能组合并且以权利要求要求的方式集成在一起。这样，申请人认为可以提供这些功能的任何装置如同这里图中示出的等同物。

图1示出根据本发明原理的发射机示范部分，用于在具有M个发射天线的发射机经过正向信道发射的MIMO系统中改进信号发射，使得即使面对某些相关性，使用该相关性级别的信道能够获得最大的开环容量；图1示出a)去复用器(demux)101；b)加权提供器105；c)包括天线107-1到107-M的天线107；d)包括加法器109-1到109-M的加法器109；e)乘法器111-1到111-M+1；以及f)包括115-1到115-M的射频(RF)转换器115。

去复用器101采用数据流作为输入并且通过将来自输入数据流的不同位提供到每个数据子流而提供作为输出的M+1个数据子流。由去复用器101提供数据子流到乘法器111的相应一个。乘法器111-1到111-M将首M个数据子流中每个值乘以加权提供器105提供的第一加权。典型地，首M个加权数据子流的每一个具有相等的速率。类似地，乘法器111-M+1将第M+1个数据子流的每个值乘以加权提供器105提供的第二加权。

典型地，第M+1个数据子流与首M个数据子流的速率不同。如本领域普通技术人员可以理解的，对于首M个数据子流和第M+1个数据子流的特定速率取决于接收机，特别地，在于接收机完成连续分解的次序。这样，典型的特定速率常常在接收机和发射机之间协商。注意信道越相关，第M+1个数据子流的速率越大。

如下面更详细描述的，第一和第二个加权可能相互相关，并且可能由正向信道的统计获得的公共加权参数通过加权提供器105改进。在一个本发明的实施例中，加权提供器105实际上响应经过图2示出和进一步描述的接收机的反向信道接收的信息来改进加权值。在本发明的另一个实施例中，加权值在接收机中改进，然后经过反向信道提供到发射机，其中它们被存储在加权提供器105中直到当它们需要时为止。下面描述根据本发明一个方面改进加权的处理。

首M个加权数据子流的每一个被提供作为加法器109的相应一个的输入。加法器109的每一个还在它的另一个输入端接收作为乘法器111-M+1输出提供的加权的第M+1个数据子流。加法器109的每一个将输入到它的两个加权的数据子流组合以便产生组合的分支信号。这样，M个组合的分支信号产生，加法器109的每一个产生一个。射频(RF)转换器115的每一个接收M个组合分支信号中的一个并且改进M个组合分支信号的射频型式，然后它们被提供到天线107的相应一个用于传输。

图2示出根据本发明原理安排的MIMO系统中接收机示范部分。图2示出a)包括天线201-1到201-N的N个天线201；b)包括射频(RF)转换器203-1到203-N的射频(RF)转换器203；c)信道统计估计单元207；d)选择的加权参数计算器209；以及e)选择的开关211。天线201的每一个接收无线电信号并且提供它的电子型式到射频(RF)转换器203中它相应的、有关的一个。射频(RF)转换器203的每一个将它接收的信号下变频到基带，转换它接收的基带模拟信号为数字表示，并且提供该数字表示到信道统计估计单元207。

信道统计估计单元207改进关于信道的某些统计。特别地，信道统计估计单元207可以改进a)平均信号干扰和噪声比(SINR)的估计ρ，以及b)信道部分之间的相关性η。使用以常规方式改进的正向矩阵信道响应的估计来改进信道部分之间的相关性。注意矩阵是需要的，因为存在多个发射天线和多个接收天线。更准确地说，在一个时间周期上信道部分之间的相关性可以计算为η＝K/(K+1)，这里K是公知的Ricean空间K因子。

信道统计提供到选择的加权参数计算器209或者它们经过反向信道提供到发射机(图1)。如果信道统计提供到加权参数计算器209，加权参数计算器209确定使用的加权参数，根据本发明的一个方面并且如下面描述的，并且经过反向信道提供生成的加权参数到发射机(图1)。

图3示出根据本发明原理采用流程图形式的示范处理，用于在具有M个发射天线的发射机经过正向信道发射的MIMO系统中改进信号发射到具有N个接收机天线的接收机并且改进从接收机到发射机通讯的反向信道，使得即使面对某些相关性，实质上采用开环处理使用该相关性级别信道能够获得最大的开环容量。在使用图1和图2硬件的本发明实施例中可以使用图3的处理，开关211如下所示连接到信道统计估计单元207。

首先，需要确定信道统计稳定期间的时间长度。如本领域普通技术人员公知的，这典型地使用改进系统的环境测量，在改进系统的系统工程阶段完成。一旦信道统计稳定的时间长度已知，则该时间是收集信息以产生每个统计的时间周期。

在每个时间周期的开始进入图3处理的步骤301。然后到达步骤303，在时间周期中估计信道统计。

以后，在步骤305，(图3)该统计由正向链路的接收机例如经过反向信道提供到正向链路的发射机。

在步骤307，第一加权α₁和第二加权α₂例如通过加权提供器105(图1)计算。更准确地说，加权被计算如下： ${\mathrm{\α}}_1=\sqrt{\frac{P_T}{M}-{\mathrm{\α}}_2^2}$ ${\mathrm{\α}}_2=\sqrt{\frac{P_T\mathrm{\η}}{\mathrm{\ρN}(1-\mathrm{\η})(\mathrm{M\η}+1-\mathrm{\η})}}$

这里M、N、ρ、η如上定义，而P_T是总的可利用发射功率。这样，可以看出两个加权之间的关系，允许它们中的一个用作加权参数，由该参数确定另一个，例如根据下面的式子 $M({\mathrm{\α}}_1^2+{\mathrm{\α}}_2^2)=P_T$

在步骤309，输入数据流例如通过去复用器101(图1)分为M+1个子流。然后，在步骤311(图3)首M个数据子流中每一个乘以加权α₁。换句话说，每个特定数据流的每一位乘以α₁以产生M个加权数据子流。另外，第M+1个数据子流乘以α₂以产生第M+1个加权数据子流。

在步骤313，首M个加权数据子流中每一个例如通过加法器109与第M+1个加权数据子流组合。然后该处理在步骤315退出。

图4示出根据本发明原理采用流程图形式的另一个示范处理，用于在具有M个发射天线的发射机经过正向信道发射的MIMO系统中改进信号发射到具有N个接收机天线的接收机并且改进从接收机到发射机通讯的反向信道，使得即使面对某些相关性，实质上采用开环处理使用该相关性级别信道能够获得最大的开环容量。图4的处理可以在使用图1和图2的硬件的本发明实施例中应用，开关211连接到加权计算器209。注意对于图4的处理，图1的加权提供器105将不计算各种加权，而代之以仅仅存储从加权计算器209接收的加权并且根据需要提供它们到乘法器113不同的一个。

在每个时间周期的开始进入图4处理的步骤401。接着，在步骤404，在时间周期中估计信道统计。

在步骤405，通过例如加权参数计算器209(图2)计算加权α₁和α₂中至少一个。至少一个加权或者如果都计算则是两个加权以上述相同的方式计算。仅需要计算能够随后作为加权参数的加权中的一个，使用上述关系由该加权参数可以在发射机中确定另一个加权。

以后，在步骤407，两个加权或确定的加权参数由正向链路的接收机例如经过反向信道提供到正向链路的发射机。该加权存储在加权提供器105(图1)。如果只有一个加权作为加权参数提供，则另一个加权在加权提供器105中计算并且随后也存储在这里。

在步骤409，输入数据流例如通过去复用器101(图1)分为M+1个子流。在步骤411(图4)首M个数据子流中每一个随后乘以加权α₁。换句话说，每个特定数据流的每一位乘以α₁以产生M个加权的数据流。另外，第M+1个数据子流乘以α₂以产生第M+1个加权的数据子流。

在步骤413，首M个加权数据子流的每一个例如通过加法器109与第M+1个加权的数据子流组合。然后该处理在步骤415退出。

图5示出另一个根据本发明原理的发射机示范部分，用于在具有M个发射天线的发射机经过正向信道发射的MIMO系统中改进信号发射，使得即使面对某些相关性，使用该相关性级别的信道能够获得最大的开环容量。图5示出a)去复用器501和503；b)加权提供器505；c)包括天线507-1到507-M的天线507；d)包括加法器509-1到509-M的加法器509；e)乘法器511-1到511-2；以及f)包括515-1到515-M的射频(RF)转换器515。

去复用器501采用一个数据流作为输入而提供两个数据子流作为输出，将来自输入数据流的不同位提供到每个数据子流。第一数据子流由去复用器501提供到乘法器511-1，而第二数据子流提供到乘法器511-2。乘法器511-1将第一个子流的每个值乘以加权提供器505提供的第一加权。类似地，乘法器511-2将第二个子流的每个值乘以加权提供器505提供的第二加权。

如下面详细描述的，第一和第二加权可以相互相关，并且可以由正向信道统计获得的公共加权参数通过加权提供器505改进。在本发明的一个实施例中，加权提供器505实际上响应从上面图2示出和描述的接收机的反向信道接收的信息来改进加权值。在本发明另一个实施例中，加权值在接收机中改进，然后经过反向信道提供到发射机，其中它们存储在加权提供器505中直到它们要求的时间为止。

去复用器503采用乘法器511-1作为输出提供的加权数据子流并且提供作为输出的M个加权数据子流，将它接收的加权数据子流的不同位提供到M个加权数据子流的每一个。典型地，M个加权的数据子流的每一个采用相同的速率。通过去复用器503改进的M个加权数据子流的每一个被提供作为加法器509相应一个的输入。每个加法器509还在它的另一个输入端接收加权的第二子流，该子流由乘法器511-2作为输出提供。加法器509的每一个将两个输入到它的加权数据子流组合，以便产生一个组合的分支信号。这样，产生M个组合的分支信号，每个加法器509产生一个。射频(RF)转换器515的每一个接收M个组合的分支信号中的一个并且改进它们的M个组合的分支信号的射频型式，然后将它们提供到天线507的相应一个用于传输。

在本发明的另一个实施例中，使用所谓的“时分双工”(TDD)系统，其中正向和反向信道共享单个信道，信道部分之间相关性η的计算可以在无线链路的任一端完成。这是因为正向和反向信道共享相同的频道，在任何时间它们交替使用该信道，用于正向和反向信道的信道统计是相同的。因此，反向信道接收机将具有如正向信道接收机的信道部分之间相同的相关性η，所以，反向链路的接收机可以测量由正向链路的接收机先前测量的信道部分之间的相关性η。同样，正向信道的接收机将具有如反向信道的接收机相同的信道响应，所以，正向链路的接收机可以确定由反向链路的接收机先前确定的信道部分之间的相关性η。然而，SINR必须仍然只在接收机计算并且如果需要则转送到发射机。

Claims (33)

1.一种用于经过正向信道在通讯系统中传送数据信号的方法，该方法包括下面的步骤：

去复用所述数据信号为M+1个数据子流，M≥2；

采用第一加权对首M个所述数据子流加权以产生M个第一加权子流；

采用第二加权对余下的第M+1个数据子流加权以产生第二加权数据子流；

将所述M个第一加权子流的每个相应的一个与所述第二加权数据子流组合以产生M个组合的加权数据子流。

2.如权利要求1所述的本发明还包括传送来自M个传送天线中相应一个的所述组合的加权数据子流的每一个的步骤。

3.如权利要求1所述的本发明还包括经过反向信道接收加权参数并且改进它们的所述第一和第二加权的步骤。

4.如权利要求1所述的本发明，其中所述第一和第二加权被确定为经过反向信道从接收机接收的正向信道统计的函数。

5.如权利要求1所述的本发明还包括转换所述组合的加权数据子流为射频信号的步骤。

6.如权利要求1所述的本发明，其中所述第一和第二加权通过解下式来确定 ${\mathrm{\α}}_1=\sqrt{\frac{P_T}{M}-{\mathrm{\α}}_2^2}$ ${\mathrm{\α}}_2=\sqrt{\frac{P_T\mathrm{\η}}{\mathrm{\ρN}(1-\mathrm{\η})(\mathrm{M\η}+1-\mathrm{\η})}}$

其中

α₁和α₂分别是所述第一和第二加权，

P_T是总的可利用传送功率

ρ是平均信号干扰和噪声比(SINR)的估计，

η是信道部分之间的相关性，

M是发射天线的数量，

N是接收机天线的数量。

7.如权利要求6所述的本发明，其中 $\mathrm{\η}=\frac{K}{K+1},$ 这里K是公知的Ricean空间K因子。

8.一种用于经过正向信道在通讯系统中传送数据信号的设备，包括：

用于去复用所述数据信号为M+1个数据子流的装置，M≥2；

用于采用第一加权对首M个所述数据子流加权以产生M个第一加权子流的装置；

用于采用第二个加权对余下的第M+1个数据子流加权以产生第二加权数据子流的装置；

用于将所述M个第一加权子流的每个相应的一个与所述第二加权数据子流组合以产生M个组合的加权数据子流的装置。

9.如权利要求8所述的本发明，其中所述设备包括用于改进所述加权的装置。

10.如权利要求8所述的本发明，其中所述设备包括用于存储所述加权的装置。

11.如权利要求8所述的本发明，其中所述设备还包括：

经过反向信道接收加权参数的装置；以及

用于改进来自所述加权参数的所述第一和第二加权的装置。

12.如权利要求8所述的本发明还包括用于从M个发射天线相应一个传送作为射频信号的所述组合的加权数据子流的每一个的装置。

13.如权利要求8所述的本发明，其中所述第一和第二加权通过解出下式来确定 ${\mathrm{\α}}_1=\sqrt{\frac{P_T}{M}-{\mathrm{\α}}_2^2}$ ${\mathrm{\α}}_2=\sqrt{\frac{P_T\mathrm{\η}}{\mathrm{\ρN}(1-\mathrm{\η})(\mathrm{M\η}+1-\mathrm{\η})}}$

其中

α₁和α₂分别是所述第一和第二加权，

P_T是总的可利用传送功率

ρ是平均信号干扰和噪声比(SINR)的估计，

η是信道部分之间的相关性，

M是发射天线的数量，

N是接收机天线的数量。

14.一种用于经过正向信道在通讯系统中传送数据信号的发射机，该发射机包括：

用于将所述数据信号分为M+1个数据子流的去复用器，M≥2；

用于采用第一加权对首M个所述数据子流加权以产生M个第一加权子流的乘法器；

用于采用第二加权对余下的第M+1个数据子流加权以产生第二加权数据子流的乘法器；

用于将所述M个第一加权子流的每个相应的一个与所述第二加权的数据子流组合以产生M个组合的加权数据子流的加法器。

15.如权利要求14所述的本发明还包括射频转换器，用于将每个所述组合的加权子流转换为由M个发射天线的相应一个广播的射频。

16.如权利要求14所述的本发明，其中根据经过反向信道从接收机接收的加权参数，在所述发射机确定所述加权。

17.如权利要求14所述的本发明，其中根据经过反向信道从接收机接收的信道统计，在所述发射机确定所述加权。

18.如权利要求14所述的本发明，其中所述第一和第二加权通过解出下式来确定 ${\mathrm{\α}}_1=\sqrt{\frac{P_T}{M}-{\mathrm{\α}}_2^2}$ ${\mathrm{\α}}_2=\sqrt{\frac{P_T\mathrm{\η}}{\mathrm{\ρN}(1-\mathrm{\η})(\mathrm{M\η}+1-\mathrm{\η})}}$

其中

α₁和α₂分别是所述第一和第二加权，

P_T是总的可利用传送功率

ρ是平均信号干扰和噪声比(SINR)的估计，

η是信道部分之间的相关性，

M是发射天线的数量，

N是接收机天线的数量。

19.如权利要求14所述的本发明，其中所述发射机和接收机使用时分双工(TDD)进行通讯，以及使用由反向链路的接收机确定的用于所述发射机的信道部分之间相关性的估计，在所述发射机确定所述加权。

20.一种用于MIMO系统的接收机，包括：

N个正向信道接收天线；

N个射频(RF)转换器，每个RF转换器将从所述N个天线的相应有关的一个接收的信号下变频为模拟基带信号并且转换所述模拟基带信号为数字表示；

一个估计器，响应所述数字表示，用于估计由所述接收机接收的正向信道的信道估计；以及

反向信道发射机，用于经常地传送所述信道统计到所述反向信道的接收机。

21.一种用于MIMO系统的接收机，包括：

一个估计器，响应由N个相应天线接收的正向信道信号的N个数字表示，用于确定由所述接收机接收的所述正向信道的平均信号干扰和噪声比(SINR)的估计；

一个估计器，响应由N个相应天线接收的正向信道信号的N个数字表示，用于确定由所述接收机接收的所述正向信道的信道部分之间相关性的估计；

一个发射机，用于经过反向信道传送平均SINR的所述估计和信道部分之间相关性的所述估计。

22.一种用于MIMO系统的接收机，包括：

一个估计器，响应由N个相应天线接收的正向信道信号的N个数字表示，用于确定由所述接收机接收的正向信道的平均信号干扰和噪声比(SINR)的估计；

一个估计器，用于确定由所述接收机接收的正向信道的信道部分之间相关性的估计；

一个加权计算器，用于计算作为SINR的所述估计和信道部分之间相关性的函数，由所述正向信道的发射机用于发射数据子流到接收机的至少一个加权。

23.如权利要求22所述的发明，还包括一个反向信道的发射机，用于传送所述至少一个加权到所述反向信道的接收机。

24.一种用于MIMO系统的接收机，包括：

N个接收天线；

N个射频(RF)转换器，每个RF转换器将从相应有关的天线接收的信号下变频为模拟基带信号，并且转换所述模拟基带信号为数字表示；

一个估计器，响应所述数字表示，用于确定由所述接收机接收的正向信道的平均信号干扰和噪声比(SINR)的估计；

一个估计器，用于确定由所述接收机接收的正向信道的信道部分之间相关性的估计；

一个加权计算器，用于计算作为SINR的所述估计和信道部分之间相关性的函数，由所述正向信道的发射机用于发射数据子流到接收机的至少一个加权，通过解下面方程式中至少一个，在所述加权计算器中确定所述至少一个加权： ${\mathrm{\α}}_1=\sqrt{\frac{P_T}{M}-{\mathrm{\α}}_2^2}$ ${\mathrm{\α}}_2=\sqrt{\frac{P_T\mathrm{\η}}{\mathrm{\ρN}(1-\mathrm{\η})(\mathrm{M\η}+1-\mathrm{\η})}}$

其中

α₁和α₂分别是所述第一和第二加权，

P_T是总的可利用传送功率

ρ是平均信号干扰和噪声比(SINR)的估计，

η是信道部分之间的相关性，

M是发射天线的数量，

N是接收机天线的数量。

25.一种用于经过正向信道在通讯系统中传送数据信号的方法，该方法包括下面的步骤：

去复用所述数据信号为两个数据子流；

采用第一加权对所述两个数据子流的第一个加权以产生第一加权子流；

采用第二个加权对所述两个数据子流的第二个加权以产生第二加权子流；

去复用所述第二加权数据子流为M个加权数据子流，M≥2；

将所述M个加权子流的每个相应的一个与所述第一加权数据子流组合以产生M个组合的加权数据子流。

26.如权利要求25所述的发明，还包括从M个发射天线中相应一个传送所述组合的加权数据子流中每一个的步骤。

27.如权利要求25所述的发明，其中所述第一和第二加权通过解下式来确定 ${\mathrm{\α}}_1=\sqrt{\frac{P_T}{M}-{\mathrm{\α}}_2^2}$ ${\mathrm{\α}}_2=\sqrt{\frac{P_T\mathrm{\η}}{\mathrm{\ρN}(1-\mathrm{\η})(\mathrm{M\η}+1-\mathrm{\η})}}$

其中

α₁和α₂分别是所述第一和第二加权，

P_T是总的可利用传送功率

ρ是平均信号干扰和噪声比(SINR)的估计，

η是信道部分之间的相关性，

M是发射天线的数量，

N是接收机天线的数量。

28.一种用于经过正向信道在通讯系统中传送数据信号的设备，该设备包括：

用于去复用所述数据信号为两个数据子流的装置；

用于采用第一加权对所述两个数据子流的第一个加权以产生第一加权子流的装置；

用于采用第二加权对所述两个数据子流的第二个加权以产生第二加权子流的装置；

用于将所述第二加权数据子流去复用为M个加权数据子流的装置，M≥2；

用于将所述M个加权子流的每个相应的一个与所述第一加权数据子流组合以产生M个组合的加权数据子流的装置。

29.如权利要求28所述的发明，还包括用于从M个发射天线的相应一个发射作为射频信号的所述组合的加权数据子流的每一个的装置。

30.如权利要求28所述的发明，其中所述第一和第二加权通过解下式来确定 ${\mathrm{\α}}_1=\sqrt{\frac{P_T}{M}-{\mathrm{\α}}_2^2}$ ${\mathrm{\α}}_1=\sqrt{\frac{P_T\mathrm{\η}}{\mathrm{\ρN}(1-\mathrm{\η})(\mathrm{M\η}+1-\mathrm{\η})}}$

其中

α₁和α₂分别是所述第一和第二加权，

P_T是总的可利用传送功率

ρ是平均信号干扰和噪声比(SINR)的估计，

η是信道部分之间的相关性，

M是发射天线的数量，

N是接收机天线的数量。

31.一种用于经过正向信道在通讯系统中传送数据信号的发射机，该发射机包括：

用于将所述数据信号分为两个数据子流的第一去复用器；

用于采用第一加权对所述两个数据子流的第一个加权以产生第一加权子流的乘法器；

用于采用第二个加权对所述两个数据子流的第二个加权以产生第二加权子流的乘法器；

用于将所述第二加权数据子流分为M个加权数据子流的第二去复用器，M≥2；

用于将所述M个加权子流的每个相应的一个与所述第一加权数据子流组合以产生M个组合的加权数据子流的M个加法器。

32.如权利要求31所述的发明，还包括从M个发射天线的相应一个发射所述组合的加权数据子流的每一个的步骤。

33.如权利要求31所述的发明，其中所述第一和第二加权通过解出下式来确定 ${\mathrm{\α}}_1=\sqrt{\frac{P_T}{M}-{\mathrm{\α}}_2^2}$ ${\mathrm{\α}}_2=\sqrt{\frac{P_T\mathrm{\η}}{\mathrm{\ρN}(1-\mathrm{\η})(\mathrm{M\η}+1-\mathrm{\η})}}$

其中

α₁和α₂分别是所述第一和第二加权，

P_T是总的可利用传送功率

ρ是平均信号干扰和噪声比(SINR)的估计，

η是信道部分之间的相关性，

M是发射天线的数量，

N是接收机天线的数量。

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