DE102009061742B3

DE102009061742B3 - Empfangen und Verarbeiten von Daten

Info

Publication number: DE102009061742B3
Application number: DE102009061742.6A
Authority: DE
Inventors: Irfan Ghauri
Original assignee: Intel Mobile Communications GmbH
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2029-06-23
Also published as: DE102009029871A1; DE102009061743B3; DE102009029871B4; US20090323860A1

Abstract

Es erfolgt eine Beschreibung eines Verfahrens, das die folgenden Verfahrensschritte umfasst: Empfangen eines Datenstroms, umfassend von einer ersten Antenne übertragene erste Daten und von einer zweiten Antenne übertragene zweite Daten, wobei der Datenstrom über Übertragungskanäle übertragen wird, Generieren einer Darstellung der Übertragungskanäle in Form einer Kanalmatrix von vollem Rang, wobei ein Eintrag der Kanalmatrix ein Produkt aus einer Kanalimpulsantwort, einem Spreizcode und einem Verwürfelungscode umfasst, Generieren eines Projektions-Operators, und Anwenden des Projektions Operators auf den Datenstrom, sodass die ersten Daten von dem Datenstrom getrennt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Empfangen und Verarbeiten von Daten.
Hochfrequenz-Kommunikationssysteme können mehrere Sendeantennen und mehrere Empfangsantennen umfassen. Signale breiten. sich von den Sendeantennen über unterschiedliche Übertragungskanäle zu den Empfangsantennen aus. Hier blockiert Interferenz den beabsichtigten Empfang der übertragenen Signale. Quellen für Interferenz können sein: Nebenkanalstörung (ACI – Adjacent Channel Interference), Gleichkanalstörung (CCI – Co-Channel Interference) oder Zwischenzellenstörung, Mehrwegestörung oder Intrazellenstörung.
Die Druckschrift US 7 167 507 B2 offenbart einen Empfänger, in welchem basierend auf einem von mehreren Antennen eines Senders gesendeten und von dem Empfänger empfangenen Datenstrom MMSE-Filterkoeffizienten in Form einer Matrix erzeugt werden. Die Matrix kann auf den empfangenen Datenstrom angewendet werden, wobei in dem resultierenden Vektor die von den jeweiligen Antennen übertragenen Daten getrennt voneinander vorliegen.
Die Druckschrift US 2005/0 094 741 A1 offenbart ein Kommunikationssystem umfassend einen Empfänger mit 1 bis N Antennen und einen Sender mit 1 bis M Antennen. Es wird eine Matrix D mit Rang min(M,N) erzeugt, wobei die Matrix D durch eine Singulärwertzerlegung einer Kanalmatrix entsteht. Die Matrix D ist eine quadratische Diagonalmatrix und hat vollen Rang.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und einen Empfänger anzugeben, mit welchen der Einfluss von Störungen minimiert werden kann. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren und einem Empfänger mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Gemäß einem Aspekt umfasst ein Verfahren die folgenden Schritte: Empfangen eines Datenstroms, umfassend von einer ersten Antenne übertragene erste Daten und von einer zweiten Antenne übertragene zweite Daten, wobei der Datenstrom über Übertragungskanäle übertragen wird; Generieren einer Darstellung der Übertragungskanäle in Form einer Kanalmatrix von vollem Rang, wobei ein Eintrag der Kanalmatrix ein Produkt aus einer Kanalimpulsantwort, einem Spreizcode und einem Verwürfelungscode umfasst; Generieren eines Projektions-Operators; und Anwenden des Projektions-Operators auf den Datenstrom, sodass die ersten Daten von dem Datenstrom getrennt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst ein Empfänger die folgenden Komponenten: mindestens eine Antenne zum Empfangen eines Datenstroms, der von einer ersten Antenne übertragene erste Daten und von einer zweiten Antenne übertragene zweite Daten umfasst, wobei der Datenstrom über Übertragungskanäle übertragen wird; eine erste Einheit zum Generieren eines Projektions-Operators, wobei die erste Einheit konfiguriert ist, eine Darstellung der Übertragungskanäle in Form einer Kanalmatrix von vollem Rang zu generieren, wobei jeder Eintrag der Kanalmatrix ein Produkt aus einer Kanalimpulsantwort, einem Spreizcode und einem Verwürfelungscode umfasst; und eine zweite Einheit zum Anwenden des Projektions-Operators auf den Datenstrom, sodass die ersten Daten von dem Datenstrom getrennt sind.
Die Aspekte der Erfindung werden beispielhaft in der folgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsformen bei Lektüre in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren offensichtlicher.
1 zeigt schematisch ein Kommunikationssystem 100.
2 zeigt schematisch einen Empfänger 200.
3 zeigt schematisch einen weiteren Empfänger 300.
4 zeigt schematisch einen Empfänger 400 als ein Ausführungsbeispiel.
5 zeigt schematisch ein Verfahren 500.
6 zeigt schematisch einen Empfänger 600 als ein weiteres Ausführungsbeispiel.
7 zeigt schematisch ein weiteres Verfahren 700.
8 zeigt schematisch ein weiteres Verfahren 800.
9 zeigt schematisch einen Empfänger 900 als ein weiteres Ausführungsbeispiel.
10 zeigt eine Matrixgleichung 1000.
Nachfolgend werden ein oder mehrere Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei durchweg zur Bezugnahme auf gleiche Elemente allgemein gleiche Bezugszahlen verwendet werden. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis von einem oder mehreren Aspekten von Ausführungsformen der Erfindung zu vermitteln. Für einen Fachmann ist es jedoch offensichtlich, dass ein oder mehrere Aspekte der Ausführungsformen der Erfindung mit einem geringeren Grad an diesen spezifischen Details praktiziert werden können. Bei anderen Fällen werden bekannte Strukturen und Einrichtungen in Blockdiagrammform gezeigt, um die Beschreibung eines oder mehrerer Aspekte der Ausführungsformen der Erfindung zu erleichtern. Die folgende Beschreibung ist nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen, und der Schutzbereich der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Wenngleich ein bestimmtes Merkmal oder ein bestimmter Aspekt einer Ausführungsform bezüglich nur einer von mehreren Implementierungen offenbart worden sein mag, kann außerdem ein derartiges Merkmal oder ein derartiger Aspekt mit einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie dies für eine beliebige gegebene oder besondere Anwendung erwünscht oder vorteilhaft sein mag.
Zudem sollen in dem Ausmaß, dass die Ausdrücke ”enthalten”, ”haben”, ”mit” oder andere Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, solche Ausdrücke auf eine Weise inklusiv sein, die dem Ausdruck ”umfassen” ähnlich ist. Es können die Ausdrücke ”gekoppelt” und ”verbunden” zusammen mit Ableitungen davon verwendet werden. Es versteht sich, dass diese Ausdrücke dazu verwendet werden können, um anzugeben, dass zwei Elemente unabhängig davon, ob sie in direktem physischem oder elektrischem Kontakt stehen oder ob sie nicht miteinander in direktem Kontakt stehen, miteinander kooperieren oder interagieren. Außerdem soll der Ausdruck ”beispielhaft” lediglich als ein Beispiel anstelle von das Beste oder Optimale verstanden werden.
1 zeigt schematisch ein Kommunikationssystem 100. Das Kommunikationssystem 100 enthält einen Sender 1 mit M Antennen 2.1 bis 2.M und einen Empfänger 3 mit N Antennen 4.1 bis 4.N. Ein solches System kann als ein MIMO-System (Multiple-Input Multiple-Output – mit mehreren Eingangs- und Ausgangsgrößen) bezeichnet werden, das heißt ein System, das mehrere Antennen sowohl beim Sender als auch beim Empfänger verwendet, um die Kommunikationsleistung zu verbessern. Die Sendeantennen 2.1 bis 2.M und die Empfangsantennen 4.1 bis 4.N können als TX-Antennen bzw. RX-Antennen bezeichnet werden.
Eine Übertragung von Daten in einem MIMO-System mit M TX-Antennen und N RX-Antennen kann durch N mal M Übertragungskanäle beschrieben werden. Der resultierende Gesamtkanal kann dann durch eine N-mal-M-Kanalmatrix beschrieben werden, wobei jeder seiner Einträge einen der N-mal-M-Übertragungskanäle darstellt. Das MIMO-Konzept lässt sich auf verschiedene Mobilkommunikationsnormen oder Kanalzugriffsverfahren anwenden, beispielsweise HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) oder jedes CDMA-System (Code Division Multiple Access) wie CDMA2000, Interim Standard (IS)95 oder EV-DO (Evolution-Data Optimized).
Während des Betriebs des Kommunikationssystems 100 überträgt der Sender 1 Hochfrequenzsignale unter Verwendung seiner TX-Antennen 2.1 bis 2.M. Die Hochfrequenzsignale werden über eine Luftschnittstelle übertragen und breiten sich über verschiedene Übertragungskanäle von den TX-Antennen 2.1 bis 2.M zu den RX-Antennen 4.1 bis 4.N aus. Hierbei sendet jede der TX-Antennen 2.1 bis 2.M einen Datenstrom aus, der über mehrere Ausbreitungswege übertragen werden kann. 1 zeigt somit eine Ausführungsform einer Übertragung von M Datenströmen, die von den M TX-Antennen übertragen werden, und wegen der Mehrwegeausbreitung kann das Kommunikationssystem 100 auf einer willkürlichen Anzahl von Übertragungskanälen basieren. Zwischen den verschiedenen Übertragungskanälen auftretende Störung und auftretendes Rauschen kann zu einer verschlechterten Verbindungsqualität führen. Es versteht sich, dass der Sender 1 und der Empfänger 3 weitere Komponenten zum Verarbeiten von Signalen analoger und digitaler Form enthalten können.
2 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Empfängers 200. Der Empfänger 200 enthält zwei RX-Antennen 4.1 und 4.2, die an einen Entzerrer 5 angeschlossen sind. Der Entzerrer 5 ist an Signalwege angeschlossen, die Entspreizer 6.1 und 6.2 umfassen. Es versteht sich, dass der Empfänger 200 nicht darauf beschränkt ist, nur zwei RX-Antennen 4.1 und 4.2 und zwei Entspreizer 6.1 und 6.2 zu enthalten, sondern kann auf eine willkürliche Anzahl solcher Komponenten verallgemeinert werden. Zudem kann der Empfänger 200 weitere Komponenten enthalten, die der Einfachheit halber nicht explizit dargestellt sind und die hinter den Entspreizern 6.1 und 6.2 angeordnet sein können. Üblicherweise empfangen die RX-Antennen 4.1 und 4.2 analoge Signale in einem Hochfrequenzbereich, die zuerst von einer nichtgezeigten Abwärtsmischeinheit in ein Zwischenfrequenzband oder in das Basisband abwärts gemischt werden. Nach der Abwärtsmischung wird das analoge Signal üblicherweise mit Hilfe eines nicht gezeigten ADU (Analog-zu-Digital-Umsetzer) in ein digitales Signal umgesetzt, um digitale Abtastwerte zu erhalten. Die digitalen Abtastwerte können gleichphasige (I) und Quadratur-(Q-)Komponenten enthalten, die in digitale Ströme von I- und Q-Abtastwerten unterteilt werden. Zudem kann der Empfänger 200 weiterhin Decodierer, Verstärker, Analogfilter, Digitalfilter usw. umfassen.
Beispielsweise kann der Empfänger 200 zwei von zwei TX-Antennen eines nicht gezeigten Senders übertragene Datenströme empfangen. Die übertragenen Datenströme können in dem Sender unter Einsatz eines Spreizcodes gespreizt und über eine Luftschnittstelle über verschiedene Übertragungskanäle übertragen werden. Die von dem Empfänger 200 empfangenen Signale werden von dem Entzerrer 5 verarbeitet, der insbesondere in einer Ausführungsform als ein LMMSE-Entzerrer (Linear Minimum Mean Squared Error) verkörpert sein kann. Der Entzerrer 5 führt eine räumlich-zeitliche Entzerrung der an den RX-Antennen 4.1 und 4.2 empfangenen Funksignale durch. Das heißt, der Entzerrer 5 führt eine Trennung eines empfangenen Gesamtsignals in zwei entzerrte Datensequenzen durch, indem das empfangene Signal räumlich und zeitlich kombiniert und skaliert wird, um die von den TX-Antennen übertragenen ursprünglichen Signale wiederherzustellen. Der Entzerrer 5 kann als ein Raum-Zeit-Entzerrer bezeichnet werden.
Bei einer Ausführungsform liefert der Entzerrer 5 eine Möglichkeit zum Unterdrücken einer Störung zwischen zwei von den beiden TX Antennen übertragenen Datenströmen. Das heißt, jedem der von dem Entzerrer 5 erzeugten beiden Datenströme fehlt es an Beiträgen der jeweiligen anderen TX Antenne. Die erzeugten Datenströme werden dann von den Entspreizern 6.1 und 6.2 entspreizt und können durch hinter den Entspreizern angeordnete weitere Komponenten verarbeitet werden.
Es ist anzumerken, dass der Entzerrer 5 zwei Datenströme ausgeben kann, die den von den TX-Antennen übertragenen gespreizten Datenströmen entsprechen, wobei jedem der Datenströme Beiträge der jeweiligen anderen TX Antenne fehlen, wenn die Anzahl von RX Antennen größer oder gleich der Anzahl von TX Antennen ist. Wenn beispielsweise der Sender drei TX Antennen enthält, die drei Datenströme übertragen, ist ein Empfänger, der nur zwei RX Antennen enthält und einen Entzerrer 5 verwendet, nicht in der Lage, Datenströme von den empfangenen Signalen derart zu trennen, dass der getrennte Datenstrom Datenströmen entspricht, die von einer der drei TX Antennen übertragen werden und denen es an Beiträgen der anderen TX Antennen fehlt. Dies ist auch aus der Tatsache ersichtlich, dass die Kanalmatrix nicht von vollem Rang ist, das heißt, die Spalten der Kanalmatrix sind nicht linear unabhängig.
3 zeigt schematisch einen Empfänger 300. Der Empfänger 300 enthält zwei RX Antennen 4.1 und 4.2, die jeweils an einen ersten und einen zweiten Signalweg angeschlossen sind. Der erste (obere) Signalweg enthält einen Entzerrer 5.1, einen Entspreizer 6.1 und einen Decodierer 7, die in Reihe geschaltet sind. Der Decodierer 7 ist an eine Berechnungseinheit 8 mit zwei Ausgängen angeschlossen, die an Subtrahierer 9.1 und 9.2 angeschlossen sind. Der Decodierer 7 kann auch an weitere Komponenten des Empfängers 300 angeschlossen sein. Der zweite (untere) Signalweg umfasst einen Puffer 10, bei einem Beispiel einen Chipratenpuffer, wobei zwei seiner Ausgänge an die Subtrahierer 9.1 und 9.2 angeschlossen sind. Jeder der Subtrahierer 9.1 und 9.2 ist an einen Entzerrer 5.2 angeschlossen, der wiederum an einen Entspreizer 6.2 angeschlossen ist. Der Entspreizer 6.2 kann an weitere Komponenten des Empfängers 300 angeschlossen sein. Ähnlich dem Empfänger 200 braucht der Empfänger 300 nicht an lediglich zwei RX Antennen angeschlossen zu sein, sondern kann auf eine willkürliche Anzahl von RX Antennen verallgemeinert sein.
Die RX Antennen 4.1 und 4.2 empfangen Signale y₁ bzw. y₂, wobei jedes dieser Signale einen von einer ersten TX Antenne übertragenen ersten Datenstrom x₁, einen von einer zweiten TX Antenne übertragenen zweiten Datenstrom x₂ und Rauschen und Störung ν umfasst. Die empfangenen Gesamtsignale können beschrieben werden als: y_1,2 = x₁ + x₂ + ν. (1)
Es versteht sich, dass die Signale y₁ und y₂ wegen des räumlichen Abstands der RX Antennen 4.1 und 4.2 nicht identisch sind. Die Signale y₁ und y₂ werden von dem Entzerrer 5.1 auf ähnliche Weise wie bei dem Entzerrer 5 von 2 verarbeitet. Wie bereits oben erwähnt, entsprechen von dem Entzerrer 5.1 getrennte Datenströme den von einer spezifischen TX Antenne übertragenen Daten, denen Beiträge der anderen Antennen fehlen, wenn kein Empfängerrauschen vorliegt.
Bei einer Ausführungsform wird der mit der ersten TX Antenne assoziierte getrennte Datenstrom von dem Entspreizer 6.1 entspreizt und von dem Decodierer 7 decodiert. Der decodierte Datenstrom wird dann an die Berechnungseinheit 8 und weitere Komponenten (nicht gezeigt) des Empfängers 300 weitergeschickt. Die Berechnungseinheit 8 erzeugt zwei Signale x₁' und x₂', die Signale duplizieren, die bei den RX Antennen 4.1 und 4.2 empfangen worden wären, wenn von der ersten TX Antenne nur ein Datenstrom übertragen worden wäre. Die Erzeugung der Duplikatsignale x₁' und x₂' beinhaltet alle in dem Sender durchgeführten Verfahrensschritte, beispielsweise Codieren, Spreizen, Verwürfeln und Kanalisierung. Die Duplikatsignale x₁' und x₂' werden beide an die Subtrahierer 9.1 und 9.2 weitergeschickt.
Die an den Antennen 4.1 und 4.2 empfangenen Signale werden in dem zweiten (unteren) Signalweg weiter verarbeitet. Hier durchlaufen die Signale einen Puffer 10 und werden an die Subtrahierer 9.1 und 9.2 weitergeschickt. Der Puffer 10 verzögert die empfangenen Signale derart, dass sie zu der gleichen Zeit an die Subtrahierer 9.1 und 9.2 weitergeschickt werden, zu der die Berechnungseinheit 8 die Duplikatsignale x₁' und x₂' ebenfalls an die Subtrahierer 9.1 und 9.2 weiterschickt. Die Größe des Puffers 10 hängt somit von der Zeit ab, die die Komponenten 6.1, 7 und 8 erfordern, um das Signal in dem ersten Signalweg zu verarbeiten.
Die Duplikatsignale x₁' und x₂' werden von den Signalen y₁ bzw. y₂ subtrahiert, was zu zwei Signalen y₁' und y₂' führt y_1,2' = y_1,2 – x_1,2'. (2)
Die Signale y₁' und y₂' entsprechen Signalen, die von der zweiten TX Antenne übertragen und bei der ersten und zweiten RX Antenne empfangen werden. Diese Signale werden an den Entzerrer 5.2 weitergeschickt, wo sie ähnlich wie beim Entzerrer 5.1 verarbeitet werden. Das entzerrte Signal wird von dem Entspreizer 6.2 entspreizt und kann an weitere Komponenten des Empfängers 300 weitergeleitet werden. Im Gegensatz zu dem Empfänger 200 verwendet der Empfänger 300 bei einer Ausführungsform eine von den Entzerrern 5.1 und 5.2 durchgeführte serielle Störungsunterdrückung. Der Empfänger 300 kann somit als nichtlinearer Empfänger oder als ein SIC-Empfänger (Serial Interference Canceling – serielle Störunterdrückung) bezeichnet werden.
In 3 basiert die Trennung von von verschiedenen TX Antennen übertragenen Datenströmen auf der korrekten Entzerrung (oder Trennung) des Datenstroms durch den Entzerrer 5.1. Wenn dieser Datenstrom nicht korrekt entzerrt wird und fehlerhafte Daten an die Berechnungseinheit 8 zurückgeleitet werden, kann die von den Subtrahierern 9.1 und 9.2 durchgeführte Subtraktion dem zweiten Datenstrom Rauschen hinzufügen, der von dem Entzerrer 5.2 entzerrt werden soll. Es ist anzumerken, dass, wenn iterative Decodierer verwendet werden, um den Datenstrom zu decodieren, die Zeitverzögerung des Puffers 10 signifikant sein kann und der Empfänger 300 möglicherweise einen Puffer 10 von großer Größe verwenden muss. Analog wie bei dem Empfänger 200 ist der Empfänger 300 bei einem Beispiel zum Ausgeben von zwei Datenströmen in der Lage, die den gespreizten Datenströmen entsprechen, die von den beiden TX Antennen des Senders übertragen werden und denen Beiträge von der jeweiligen anderen TX Antenne fehlen, wenn die Anzahl der RX Antennen größer oder gleich der Anzahl von TX Antennen ist.
4 zeigt schematisch einen Empfänger 400 als ein Ausführungsbeispiel. Der Empfänger 400 umfasst mindestens eine RX Antenne 4 zum Empfangen eines Datenstroms, der von einer ersten TX Antenne übertragene erste Daten enthält, und eines von einer zweiten TX Antenne übertragenen zweiten Datenstroms. Die mindestens eine RX Antenne 4 ist an eine erste Einheit 11 angeschlossen, die konfiguriert ist, einen Projektions-Operator zu generieren. Die erste Einheit 11 ist an eine zweite Einheit 12 angeschlossen, die konfiguriert ist, den Projektions-Operator derart auf den empfangenen Datenstrom anzuwenden, dass die ersten Daten von dem Datenstrom getrennt werden.
Es versteht sich, dass der Empfänger 400 auf eine willkürliche Anzahl von RX Antennen verallgemeinert werden kann, die konfiguriert sein können, von einer willkürlichen Anzahl von TX Antennen übertragene Datenströme zu empfangen. Die erste Einheit 11 kann konfiguriert sein, weitere Projektions-Operatoren zu generieren, und die zweite Einheit 12 kann konfiguriert sein, diese zusätzlichen Projektions-Operatoren auf den empfangenen Datenstrom anzuwenden, um mehrere getrennte Datenströme zu generieren. Bei einer Ausführungsform kann die erste Einheit 11 und die zweite Einheit 12 in einer einzelnen Einheit kombiniert sein. Natürlich kann der Empfänger 400 weitere Komponenten umfassen, wie sie bereits in Verbindung mit den vorausgegangenen Empfängern beschrieben worden sind.
Es ist anzumerken, dass der Empfänger 400 in der Lage ist, Datenströme von dem empfangenen Datenstrom derart zu trennen, dass die getrennten Datenströme Datenströmen entsprechen, die von einer spezifischen TX Antenne übertragen werden und denen Beiträge von allen anderen TX Antennen fehlen. Eine derartige Trennung ist möglicherweise für die Empfänger 200 und 300 nicht möglich gewesen. Die Stromtrennung wird durch Anwenden des Projektions-Operators auf den empfangenen Datenstrom hergestellt, der von allen TX Antennen übertragene Daten, Störungen und Rauschen enthält. Eine Anwendung des Projektions-Operators führt zum Herausprojizieren aller Daten außer den von einer spezifischen TX Antenne übertragenen Daten.
5 zeigt schematisch ein beispielhaftes Verfahren 500 zum Empfangen und Verarbeiten von Daten. Das Verfahren 500 umfasst drei Schritte S1 bis S3 und kann in Verbindung mit dem Empfänger 400 gelesen werden. Im ersten Schritt S1 empfängt mindestens eine RX Antenne 4 des Empfängers 400 einen Datenstrom, der von einer ersten TX Antenne übertragene erste Daten und von einer zweiten TX Antenne übertragene zweite Daten enthält. Im zweiten Schritt S2 generiert die erste Einheit 11 einen Projektions-Operator. Im dritten Schritt S3 wendet die zweite Einheit 12 den Projektions-Operator derart auf den Datenstrom an, dass die ersten Daten von dem Datenstrom getrennt werden. Die getrennten Daten können dann durch nicht gezeigte weitere Verfahrensschritte verarbeitet werden. Eine weitere detaillierte und beispielhafte Beschreibung des Generierens und Anwendens eines Projektions-Operators wird in 9 und ihrer zugehörigen Beschreibung geliefert.
6 zeigt schematisch einen Empfänger 600 als ein weiteres Ausführungsbeispiel. Der Empfänger 600 enthält N RX Antennen 4.1 bis 4.N, die konfiguriert sind, einen Datenstrom zu empfangen, der von M TX Antennen (nicht gezeigt) übertragene Daten enthält. Hier in diesem Beispiel ist die Anzahl der TX Antennen größer als die Anzahl der RX Antennen, das heißt M > N. Der Empfänger 600 umfasst weiterhin eine erste Einheit 13, die konfiguriert ist, den empfangenen Datenstrom derart zu verarbeiten, dass die von einer der TX-Antennen übertragenen Daten von dem Datenstrom getrennt werden. Der Empfänger 600 kann weiterhin wie oben beschriebene Komponenten umfassen.
Der Empfänger 600 ist dazu in der Lage. Datenströme derart von dem empfangenen Datenstrom zu trennen, dass der getrennte Datenstrom Datenströmen entspricht, die von einer TX Antenne übertragen werden und denen Beiträge der anderen TX Antennen fehlen. Im Gegensatz zu den Empfängern 200 und 300 kann der Empfänger 600 eine derartige Datentrennung selbst dann durchführen, wenn die Anzahl von TX Antennen größer ist als die Anzahl von RX Antennen. Wie bereits oben beschrieben, sind die Empfänger 200 und 300 nicht in der Lage, Daten auf die beschriebene Weise für eine Anordnung aus M TX Antennen und N RX Antennen zu trennen, wobei M > N.
7 zeigt schematisch ein beispielhaftes Verfahren 700 zum Empfangen und Verarbeiten von Daten. Das Verfahren 700 enthält zwei Schritte S1 und S2 und kann in Verbindung mit dem Empfänger 600 gelesen werden. Im ersten Schritt S1 empfangen die N RX Antennen 4.1 bis 4.N einen Datenstrom, der von M TX Antennen übertragene Daten enthält, wobei M > N. Im zweiten Schritt S2 verarbeitet die erste Einheit 13 den Datenstrom derart, dass die von einer der TX Antennen übertragenen Daten von dem Datenstrom getrennt werden. Eine detailliertere und beispielhafte Beschreibung des Empfangens und Verarbeitens von Daten im Hinblick auf den Empfänger 600 und das Verfahren 700 wird in 9 und ihrer zugehörigen Beschreibung geliefert.
8 zeigt schematisch ein beispielhaftes Verfahren 800 zum Empfangen und Verarbeiten von Daten. Das Verfahren 800 enthält zwei Schritte S1 und S2 und kann in Verbindung mit einem Empfänger gelesen werden, der ähnlich dem Empfänger 600 implementiert ist. Im ersten Schritt 51 empfangen die N RX Antennen 4.1 bis 4.N des Empfängers 600 einen Datenstrom über Übertragungskanäle. Der Datenstrom enthält von M TX Antennen übertragene Daten, wobei M > N. Im zweiten Schritt S2 generiert die erste Einheit 13 eine Darstellung der Übertragungskanäle in Form einer Kanalmatrix von vollem Rang. Eine ausführlichere und beispielhafte Beschreibung des Empfangens und Verarbeitens von Daten im Hinblick auf das Verfahren 700 wird in 9 und ihrer zugehörigen Beschreibung geliefert.
9 zeigt schematisch einen Empfänger 900 als ein weiteres Ausführungsbeispiel. Der Empfänger 900 enthält N RX Antennen 4.1 bis 4.N, die an eine Einheit 14 angeschlossen sind. Die Einheit 14 ist an Signalwege angeschlossen, die Entzerrer 15.1 und 15.2, Entspreizer 6.1 und 6.2, Decodierer 7.1 und 7.2 und mögliche weitere Empfängerkomponenten enthalten, die der Einfachheit halber nicht explizit gezeigt sind.
Während des Betriebs des Empfängers 900 empfangen die RX Antennen 4.1 bis 4.N von nicht gezeigten M TX Antennen übertragene Daten. Der empfangene Gesamtdatenstrom enthält von den M TX Antennen übertragene Daten, Rauschen und Störungen. Die Einheit 14 verarbeitet den empfangenen Datenstrom und gibt Datenströme aus, wobei jeder dieser Datenströme mit einer der TX Antennen assoziiert ist. Jeder der ausgegebenen Datenströme enthält lediglich von einer spezifischen TX Antenne übertragene Daten, das heißt, alle von weiteren TX Antennen übertragenen Daten, Störungen und Rauschen sind von der Einheit 14 entfernt worden. Eine detailliertere Beschreibung der Funktionalität der Einheit 14 erfolgt in den folgenden Sektionen. Der Einfachheit halber zeigt 9 nur zwei von der Einheit 14 ausgegebene Datenströme.
Die von der Einheit 14 ausgegebenen Datenströme werden in Signalwegen verarbeitet, die die Komponenten 15.1, 15.2, 6.1, 6.2, 7.1, 7.2 enthalten, deren Funktionalitäten bereits in Verbindung mit den vorausgegangenen Figuren beschrieben worden sind. Es ist anzumerken, dass die Einheit 14 funktional den Einheiten 11 und 12 des Empfängers 400 sowie der Einheit 13 des Empfängers 600 entspricht.
In den folgenden Absätzen wird eine erste Möglichkeit zum Darstellen eines an einer RX Antenne empfangenen Signals erläutert. Diese Darstellung wird als ein ”Chipratenmodell” bezeichnet. Für den Fall von zwei TX Antennen kann der n-te Chip Y_n eines empfangenen Signals in der Chipratendarstellung ausgedrückt werden als
Hier führt eine Inkrementierung des Indexes n zu einem neuen Chipabtastwert Y_n+1.
Die Parameter H₁ und H₂ entsprechen Faltungsmatrizen, die die Kanäle darstellen, die von der ersten bzw. zweiten TX Antenne gesehen werden. Für den Fall von M aufeinanderfolgenden Signalabtastwerten, einer Anzahl von N TX Antennen und einer Kanallänge von Q entspricht die Gesamtfaltungsmatrix H_i' einer MNx(M + Q + 1)-Matrix. H_i ist eine Toeplitz-Matrix, d. h. eine Matrix mit konstanter Diagonale, wobei ihre erste Blockreihe durch eine Matrix (H _i 0_WNx(M-1)) gegeben ist. Hierbei entspricht H _i = (h i / Q...h i / l) (4) einer Kanalmatrix der Dimension WNxQ, wobei der Parameter W die Anzahl der Abtastwerte pro Chip bezeichnet. Die Matrix H _i wird aus einem Kanalvektor h_i = (h iT / l...h iT / Q)^T (5) der Dimension WNQx1 gebildet. Das hochgestellte T bezeichnet eine Transposition. 0WNX(M – 1) bezeichnet eine Matrix mit null Einträgen mit einer Dimension von WNx(M – 1).
Der Parameter S_n,i bezeichnet eine Diagonalmatrix entsprechend einem n-ten Abtastwert oder einem Verschlüsselungscode zum Zeitpunkt n für die i-te TX Antenne. Der Parameter C_k,i bezeichnet einen Spreizcode des k-ten Abwärtssignals von der i-ten TX Antenne, beispielsweise einen OVSF-Code (Orthogonal Variable Spreading Factor). Der Parameter A_k,i bezeichnet ein Entspreizer des k-ten Signals (d. h. den k-ten Spreizcode) von der i-ten TX Antenne (d. h. den i-ten Datenstrom). Der Parameter V_n bezeichnet in dem Abtastwert Y_n enthaltene Rausch- und Störungsbeiträge. Die beiden Summen in Gleichung (5) laufen über die Anzahl von Signalen K₁ und K₂, die von der ersten bzw. der zweiten TX Antenne übertragen werden. Es ist möglich, dass K₁ = K₂ und die auf den beiden Antennen verwendeten Codes die gleichen sein können.
Der Abtastwert Y_n des empfangenen Signals (siehe Gleichung (3)) enthält drei Beiträge. Der erste Beitrag (nämlich erste Summe und Vorfaktoren) entspricht von einer ersten TX Antenne übertragenen Daten, der zweite Beitrag (nämlich zweite Summe und Vorfaktoren) entspricht von einer zweiten TX Antenne übertragenen Daten, und der dritte Beitrag (nämlich V) entspricht Rausch- und Störungsbeiträgen. Aus Gleichung (3) ist ersichtlich, dass jeder des ersten und des zweiten Beitrags einem Signal entspricht, das durch den Übertragungskanal gespreizt, verwürfelt und abgeändert worden ist.
Indem K₁ = K₂ = K gesetzt wird, kann Gleichung (3) als eine Matrixgleichung geschrieben werden
wobei die Matrix (H₁ H₂) einer Gesamtkanalmatrix H_total entspricht.
Der Entzerrer 5 von 2 und 3 kann ein Symbol a_i,d,n entsprechend dem Symbol des d-ten Signals der i-ten TX Antenne zum n-ten Zeitpunkt schätzen. Das Symbol kann geschrieben werden als a_i,d,n = C T / d·S _n,i·T(F)·Y_n (7)
Der Parameter c_d bezeichnet einen Spreizcode des d-ten Signals, beispielsweise einen OVSF-Code oder einen Walsh-Code. Wiederum bezeichnet das hochgestellte T eine Transposition. Der Parameter S _n,i bezeichnet eine Entwürfelungsmatrix, die aus einem entsprechend ausgerichteten Abschnitt des Verwürfelungscodes des von der i-ten TX Antenne übertragenen Datenstroms gebildet ist. Der Parameter F bezeichnet einen Entzerrervektor einschließlich Entzerrerkoeffizienten des Entzerrers 5. Die Elemente des Entzerrervektors F können auf unterschiedliche Weisen von den Koeffizienten der entsprechenden Kanalmatrix abhängen, beispielsweise über einen kanalangepassten Filter-RAKE, ein Zero-Forcing- oder ein LMMSE-Konzept. Der Parameter T(F) bezeichnet eine aus dem Entzerrerkoeffizienten gebildete Faltungsmatrix.
Es wird angemerkt, dass der Entzerrer 5 in der Lage ist, das Symbol a_i,d,n zu schätzen, wenn die Gesamtkanalmatrix H_total eine Matrix von vollem Rang ist. Jedoch ist der Fall möglich, dass der Entzerrer 5 eine Matrix H_total von vollem Rang erhält, wenn die Anzahl von RX Antennen größer oder gleich der Anzahl von TX Antennen ist. Während eine Überabtastung ebenfalls dabei hilft, mehrere Kanäle (auf bestimmte Weisen wie mehrere Antennen) herzustellen, kann sie im Allgemeinen die Anforderung für Empfangsantennen nicht ersetzen.
In den folgenden Absätzen wird eine zweite Möglichkeit zum Darstellen eines an einer RX Antenne empfangenen Signals erläutert. Diese Darstellung soll als ”Symbolratenmodell” bezeichnet werden. Die Gesamtkanalimpulsantwort h_m,i für die m-te RX Antenne und i-te TX Antenne kann geschrieben werden als h_m,i = P·Ψ_m,i. (8)
Der Parameter P spezifiziert eine Kaskade von Übertragungsfiltern, Empfangsfiltern und etwaigen Zwischenfiltern. Der Parameter Ψ_m,i spezifiziert den mit der m-ten RX Antenne und der i-ten TX Antenne assoziierten Ausbreitungskanal.
Der Parameter h_m,i entspricht einem Kanalvektor der Länge W·Q, wobei W die Anzahl von Abtastwerten pro Chip (d. h. den Übertastungsfaktor) bezeichnet und Q die in Anzahl von Chips spezifizierte Kanallänge bezeichnet. Der Parameter P entspricht einer Faltungsmatrix, wobei ihre Spalten verzögerte Versionen von überabgetasteten Impulsformen (Überabtastungsfaktor W) hält. Das heißt, jede Spalte der Matrix P hält einen Impulsformvektor mit vorangestellten Nullen, wobei die Anzahl der Nullen einer Ankunftsverzögerung der j-ten Mehrwegkomponente entspricht, was dem j-ten Element des Vektors Ψ_m,i entspricht. Wenn der Parameter Ψ_m,i als ein Vektor der Dimension J dargestellt wird, dann besitzt die Matrix P eine Dimension W·QxJ. Hierbei bezeichnet der Parameter J die Anzahl der Kanalwege für die ganze Gruppe von Antennen.
Der Kanalvektor h_m,i kann geschrieben werden als ein Vektor der Länge W·Q h_m,i = (h iT / m,l...h iT / m,Q)^T, (9) wobei jeder Eintrag einem Vektorkanal-Koeffizienten entspricht. Die mit der i-ten Antenne assoziierte Kanalimpulsantwort kann geschrieben werden als ein Vektor der Dimension W·N·Q, wobei seine Einträge h_m,i in einer Chip-für-Chip-Reihenfolge angeordnet sind anstatt Antennenelement für Antennenelement.
Der n-te Abtastwert des empfangenen Signalvektors entspricht einem Symbol von gesendeten Daten und kann geschrieben werden als Z_i,k,n = H_i·S_n,i·C_k,i·a_k,i,n. (10)
Der Parameter S_n,i bezeichnet eine Diagonalmatrix entsprechend einem Verwürfelungscode zum n-ten Zeitpunkt für die i-te TX Antenne. Der Parameter C_k,i bezeichnet einen Spreizcode des k-ten Abwärtssignals von der i-ten TX Antenne, zum Beispiel einen OVSF-Code (Orthogonal Variable Spreading Factor). Der Parameter a_k,i,n bezeichnet das n-te DatenSymbol des k-ten Abwärtssignals von der i-ten TX-Antenne. H_i bezeichnet eine Gesamtkanalmatrix entsprechend einer Faltungsmatrix, wobei ihre Spalten verzögerte Versionen eines Kanalvektors h_i halten.
Der Vektor g_n,k,i = H_i·S_n,i·C_k,i (11) spezifiziert den Kanal mit einer Symbolrate für den n-ten Zeitpunkt, das k-te Abwärtssignal und den von der i-ten TX Antenne übertragenen Strom. Eine Darstellung von Gleichung (11) in Form einer Matrixgleichung ist in 10 gezeigt. Wenn die Gleichungen (10) und (11) kombiniert werden, führt dies zu einem Symbol Z_i,k,n = g_n,k,i·a_k,i,n. (12)
Das empfangene Gesamtsignal mit der Symbolrate kann nun geschrieben werden als
Die Summen laufen über die Anzahl von TX Antennen (oder übertragenen Datenströmen) L und die von der i-ten TX Antenne übertragene Anzahl von Signalen K_i. Wiederum bezeichnet der Parameter V_n Rausch- und Störungsbeiträge in dem empfangenen Signal.
Man beachte, dass die Gleichungen (3) und (13) das empfangene Signal im Hinblick auf verschiedene Darstellungen spezifizieren. Gleichung (3) stellt das empfangene Signal in der Chipratendarstellung dar, während Gleichung (13) das empfangene Signal in der Symbolratendarstellung darstellt.
Gleichung (13) kann geschrieben werden als:
wobei die Matrizen G_i,n und Vektoren A_i,n eingeführt worden sind. Eine Matrix G_i,n entspricht einer Kanalmatrix in der Symbolratendarstellung für die i-te TX Antenne zum n-ten Zeitpunkt. Ein Vektor A_i,n entspricht dem Vektor zum n-ten Zeitpunkt von von der i-ten TX Antenne übertragenen Datensymbole. Man beachte, dass es für jede TX Antenne eine Matrix G_i,n und einen Vektor A_i,n gibt. In Gleichung (3) wurde der Parameter A_k,i als ein Symbolvektor für den k-ten Spreizcode von der i-ten TX Antenne definiert. Im Gegensatz dazu enthält der Parameter A_i,n von Gleichung (14) die Symbole aller k Spreizcodes, was zu einer Unterdrückung der Summierung über dem Index k auf der rechten Seite von Gleichung (14) führt.
Die Matrizen B_n,i = (G_l,n...G_j,n...G_L,n)_j≠i (15) können generiert werden. Jede der Matrizen B_n,i ist mit einer spezifischen TX Antenne assoziiert, das heißt, es gibt eine Matrix B_n,i für jede TX Antenne. Beispielsweise ist die Matrix B_n,2 mit der zweiten TX Antenne assoziiert und wird durch Verwerfen der zweiten Matrix G_2,n generiert. Die Spalten der Matrizen B_n,i können als Basisvektoren angesehen werden, die Vektorräume aufspannen. Beispielsweise entsprechen die Spalten der Matrix B_n,2 Vektoren, die einen mit der zweiten TX Antenne assoziierten Vektorraum aufspannen. Die Menge aller Vektoren orthogonal zu einem der mit einer Matrix B_n,i assoziierten Raum entspricht dem orthogonalen Komplement des Raums und kann als B ⊥ / n,i bezeichnet werden. Beispielsweise ist der von den Spalten der Matrix B_n,2 aufgespannte Raum mit seinem orthogonalen Komplement B ⊥ / n,2 assoziiert.
Es ist möglich, Projektions-Operatoren P ⊥ / B_n,i zu generieren, die mit dem orthogonalen Komplement B ⊥ / n,i assoziiert sind. Eine Anwendung eines Projektions-Operators P ⊥ / B_n,2 auf ein Signal führt zu dem Projizieren des Signals auf den Raum, der orthogonal zu dem von den Vektoren der entsprechenden Matrix B_n,i von Gleichung (15) aufgespannten Raum ist. Die Projektions-Operatoren können durch übliche Verfahren der linearen Algebra generiert werden.
Wie bereits angegeben, führt das Anwenden des mit einer spezifischen (nämlichIndex i) TX Antenne assoziierten Projektions-Operators P ⊥ / B_n,i auf ein empfangenes Signal Y_n zu dem Herausprojizieren aller Beiträge der anderen TX Antennen. Dies führt zu einem Datenstrom X _n,i, dem von allen anderen TX Antennen übertragene Datenbeiträge sowie Rauschen und Störungen fehlen:
Das Symbol I bezeichnet die Einheitsmatrix.
Es ist anzumerken, dass die Kanalmatrix G_i,n nach Konstruktion von vollem Rang ist. Das heißt, die Symbolratendarstellung liefert die Möglichkeit, einen von einer spezifischen TX Antenne übertragenen Datenstrom von einem empfangenen Gesamtsignal selbst für den Fall zu trennen, dass die Anzahl von TX Antennen größer ist als die Anzahl von RX Antennen.
Wiederum unter Bezugnahme auf den Empfänger 400 von 4 ist anzumerken, dass die Generierung eines Projektions-Operators durch die Einheit 11 und die Anwendung des Projektions-Operators durch die Einheit 12 nicht auf eine spezifische Implementierung der Einheiten 11 und 12 beschränkt ist. Die Einheit 11 ist konfiguriert, einen Projektionsgenerator hinsichtlich der vorausgegangenen Beschreibung zu generieren. Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Einheit 11 derart zu implementieren, dass sie dazu fähig wird, einen derartigen Projektions-Operator zu generieren. Beispielsweise kann die Einheit 11 Hardwarekomponenten wie Multiplizierer, Summierer, Puffer usw. enthalten. Alternativ kann die Implementierung der Einheit 11 auf der Verwendung eines digitalen Signalprozessors basieren. Die Einheit 12 ist konfiguriert, Daten durch die Anwendung des Projektionsgenerators hinsichtlich Gleichung (16) zu trennen und kann ebenfalls in mehreren Wegen implementiert sein. Das Gleiche gilt für die Einheit 13 von 6.
10 zeigt Gleichung (11) in Form einer Matrixgleichung 1000 für eine Kanallänge von Q. Die Matrix H enthält Q Teilmatrizen H(1) bis H(Q). Die Spalten der Matrix H sind durch Versionen des durch einen Parameter t verzögerten Kanalvektors h angegeben. Die Verzögerung t entspricht einer Ausbreitungsverzögerung von der jeweiligen TX Antenne zu dem Empfänger. Die Matrix S enthält den Verwürfelungscode zum n-ten Zeitpunkt für die i-te TX Antenne und ist von diagonaler Form.
Im Folgenden werden Ausgestaltungen 1 bis 25 beschrieben:

1. Verfahren, umfassend: Empfangen eines Datenstroms, umfassend von einer ersten Antenne übertragene erste Daten und von einer zweiten Antenne übertragene zweite Daten; Generieren eines Projektions-Operators; und Anwenden des Projektions-Operators auf den Datenstrom, sodass die ersten Daten von dem Datenstrom getrennt werden.
2. Verfahren nach Ausgestaltung 1, wobei der Datenstrom über Übertragungskanäle übertragen wird und das Verfahren weiterhin folgendes umfasst: Generieren einer Darstellung der Übertragungskanäle in Form einer Kanalmatrix von vollem Rang.
3. Verfahren nach Ausgestaltung 2, wobei die Kanalmatrix eine erste Teilmatrix abhängig von den mit der ersten Antenne assoziierten Übertragungskanälen und eine zweite Teilmatrix abhängig von den mit der zweiten Antenne assoziierten Übertragungskanälen umfasst und das Verfahren weiterhin folgendes umfasst: Generieren einer ersten Matrix durch Verwerfen einer Teilmatrix.
4. Verfahren nach Ausgestaltung 3, wobei der Projektions-Operator den Datenstrom auf einen ersten Teilraum projiziert, der orthogonal zu einem von Spalten der ersten Matrix aufgespannten Teilraum verläuft.
5. Verfahren nach einer oder mehrerer der Ausgestaltungen 2 bis 4, wobei ein Eintrag der Kanalmatrix ein Produkt aus einer Kanalimpulsantwort, einem Spreizcode und einem Verwürfelungscode umfasst.
6. Verfahren nach einer oder mehrerer der Ausgestaltungen 1 bis 5, weiterhin umfassend: Entzerren der ersten Daten nach dem Trennen der ersten Daten von dem Datenstrom, insbesondere durch ein MMSE-Verfahren; und Entspreizen und Decodieren der ersten Daten nach dem Trennen der ersten Daten von dem Datenstrom.
7. Verfahren nach einer oder mehrerer der Ausgestaltungen 1 bis 6, weiterhin umfassend: Generieren eines weiteren Projektions-Operators; und Anwenden des weiteren Projektions-Operators auf den Datenstrom, sodass die zweiten Daten von dem Datenstrom getrennt werden.
8. Verfahren, umfassend: Empfangen eines Datenstroms an N Empfangsantennen, wobei der Datenstrom von M Sendeantennen übertragene Daten umfasst, wobei M > N; und Verarbeiten des Datenstroms, sodass von einer der Sendeantennen übertragene Daten von dem Datenstrom getrennt sind.
9. Verfahren nach Ausgestaltung 8, wobei der Datenstrom über Übertragungskanäle übertragen wird und das Verfahren weiterhin folgendes umfasst: Generieren einer Darstellung der Übertragungskanäle in Form einer Kanalmatrix von vollem Rang.
10. Verfahren nach Ausgestaltung 8 oder 9, weiterhin umfassend: Generieren eines Projektions-Operators.
11. Verfahren nach einer oder mehrerer der Ausgestaltungen 8 bis 10, weiterhin umfassend: Entzerren der Daten nach dem Trennen der Daten von dem Datenstrom, insbesondere durch ein MMSE-Verfahren; und Entspreizen und Decodieren der Daten nach dem Trennen der Daten von dem Datenstrom.
12. Verfahren, umfassend: Empfangen eines Datenstroms bei N Empfangsantennen über Übertragungskanäle, wobei der Datenstrom von M Übertragungsantennen übertragene Daten umfasst, wobei M > N; und Generieren einer Darstellung der Übertragungskanäle in Form einer Kanalmatrix von vollem Rang.
13. Verfahren nach Ausgestaltung 12, weiterhin umfassend: Verarbeiten des Datenstroms, sodass die von einer der Sendeantennen übertragenen Daten von dem Datenstrom getrennt werden.
14. Verfahren nach Ausgestaltung 12 oder 13, weiterhin umfassend: Entzerren der Daten nach dem Trennen der Daten von dem Datenstrom, insbesondere durch ein MMSE-Verfahren; und Entspreizen und Decodieren der Daten nach dem Trennen der Daten von dem Datenstrom.
15. Empfänger, umfassend: mindestens eine Antenne zum Empfangen eines Datenstroms, der von einer ersten Antenne übertragene erste Daten und von einer zweiten Antenne übertragene zweite Daten umfasst; eine erste Einheit zum Generieren eines Projektions-Operators; und eine zweite Einheit zum Anwenden des Projektions-Operators auf den Datenstrom, sodass die ersten Daten von dem Datenstrom getrennt sind.
16. Empfänger nach Ausgestaltung 15, wobei der Datenstrom über Übertragungskanäle übertragen wird und die erste Einheit konfiguriert ist, eine Darstellung der Übertragungskanäle in Form einer Kanalmatrix von vollem Rang zu generieren.
17. Empfänger nach Ausgestaltung 16, wobei die Kanalmatrix eine erste Teilmatrix abhängig von den mit der ersten Antenne assoziierten Übertragungskanälen und eine zweite Teilmatrix abhängig von den mit der zweiten Antenne assoziierten Übertragungskanälen umfasst und die erste Einheit konfiguriert ist, durch Verwerfen einer Teilmatrix eine erste Matrix zu generieren.
18. Empfänger nach Ausgestaltung 17, wobei der Projektions-Operator den Datenstrom auf einen ersten Teilraum projiziert, der orthogonal zu einem von Spalten der ersten Matrix aufgespannten zweiten Teilraum ist.
19. Empfänger nach einer oder mehrerer der Ausgestaltungen 16 bis 18, wobei jeder Eintrag der Kanalmatrix ein Produkt aus einer Kanalimpulsantwort, einem Spreizcode und einem Verwürfelungscode umfasst.
20. Empfänger nach einer oder mehrerer der Ausgestaltungen 15 bis 19, weiterhin umfassend: einen Entzerrer zum Entzerren der ersten Daten nach dem Trennen der ersten Daten von dem Datenstrom, wobei der Entzerrer hinter der ersten und der zweiten Einheit angeordnet ist.
21. Empfänger nach einer oder mehrerer der Ausgestaltungen 15 bis 19, weiterhin umfassend: einen Entspreizer und einen Decodierer zum Entspreizen und Decodieren der ersten Daten nach dem Trennen der ersten Daten von dem Datenstrom, wobei der Entspreizer und der Decodierer hinter der ersten und der zweiten Einheit angeordnet sind.
22. Empfänger nach einer oder mehrerer der Ausgestaltungen 15 bis 19, wobei: die erste Einheit konfiguriert ist, einen weiteren Projektions-Operator zu generieren; und die zweite Einheit konfiguriert ist, den weiteren Projektions-Operator auf den Datenstrom anzuwenden, sodass die zweiten Daten von dem Datenstrom getrennt werden.
23. Empfänger, umfassend: N Empfangsantennen zum Empfangen eines Datenstroms, der von M Sendeantennen übertragene Daten umfasst, wobei M > N; und eine erste Einheit zum Verarbeiten des Datenstroms, sodass die von einer der Sendeantennen übertragenen Daten von dem Datenstrom getrennt sind.
24. Empfänger nach Ausgestaltung 23, wobei die erste Einheit konfiguriert ist, eine Darstellung von Übertragungskanälen in Form einer Kanalmatrix von vollem Rang zu generieren und um einen Projektions-Operator zu generieren.
25. Empfänger nach Ausgestaltung 23 oder 24, weiterhin umfassend: einen Entzerrer zum Entzerren der Daten nach dem Trennen der Daten von dem Datenstrom; und einen Entspreizer und einen Decodierer zum Entspreizen und Decodieren der Daten nach dem Trennen der Daten von dem Datenstrom, wobei der Entspreizer und der Decodierer hinter der ersten Einheit angeordnet sind.

Claims

Verfahren, umfassend: Empfangen eines Datenstroms, umfassend von einer ersten Antenne übertragene erste Daten und von einer zweiten Antenne übertragene zweite Daten, wobei der Datenstrom über Übertragungskanäle übertragen wird; Generieren einer Darstellung der Übertragungskanäle in Form einer Kanalmatrix von vollem Rang, wobei ein Eintrag der Kanalmatrix ein Produkt aus einer Kanalimpulsantwort, einem Spreizcode und einem Verwürfelungscode umfasst; Generieren eines Projektions-Operators; und Anwenden des Projektions-Operators auf den Datenstrom, sodass die ersten Daten von dem Datenstrom getrennt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kanalmatrix eine erste Teilmatrix abhängig von den mit der ersten Antenne assoziierten Übertragungskanälen und eine zweite Teilmatrix abhängig von den mit der zweiten Antenne assoziierten Übertragungskanälen umfasst und das Verfahren weiterhin folgendes umfasst: Generieren einer ersten Matrix durch Verwerfen einer Teilmatrix.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Projektions-Operator den Datenstrom auf einen ersten Teilraum projiziert, der orthogonal zu einem von Spalten der ersten Matrix aufgespannten Teilraum verläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend: Entzerren der ersten Daten nach dem Trennen der ersten Daten von dem Datenstrom, insbesondere durch ein MMSE-Verfahren; und Entspreizen und Decodieren der ersten Daten nach dem Trennen der ersten Daten von dem Datenstrom.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend: Generieren eines weiteren Projektions-Operators; und Anwenden des weiteren Projektions-Operators auf den Datenstrom, sodass die zweiten Daten von dem Datenstrom getrennt werden.
Empfänger, umfassend: mindestens eine Antenne zum Empfangen eines Datenstroms, der von einer ersten Antenne übertragene erste Daten und von einer zweiten Antenne übertragene zweite Daten umfasst, wobei der Datenstrom über Übertragungskanäle übertragen wird; eine erste Einheit zum Generieren eines Projektions-Operators, wobei die erste Einheit konfiguriert ist, eine Darstellung der Übertragungskanäle in Form einer Kanalmatrix von vollem Rang zu generieren, wobei jeder Eintrag der Kanalmatrix ein Produkt aus einer Kanalimpulsantwort, einem Spreizcode und einem Verwürfelungscode umfasst; und eine zweite Einheit zum Anwenden des Projektions Operators auf den Datenstrom, sodass die ersten Daten von dem Datenstrom getrennt sind.
Empfänger nach Anspruch 6, wobei die Kanalmatrix eine erste Teilmatrix abhängig von den mit der ersten Antenne assoziierten Übertragungskanälen und eine zweite Teilmatrix abhängig von den mit der zweiten Antenne assoziierten Übertragungskanälen umfasst und die erste Einheit konfiguriert ist, durch Verwerfen einer Teilmatrix eine erste Matrix zu generieren.
Empfänger nach Anspruch 7, wobei der Projektions-Operator den Datenstrom auf einen ersten Teilraum projiziert, der orthogonal zu einem von Spalten der ersten Matrix aufgespannten zweiten Teilraum ist.
Empfänger nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, weiterhin umfassend: einen Entzerrer zum Entzerren der ersten Daten nach dem Trennen der ersten Daten von dem Datenstrom, wobei der Entzerrer hinter der ersten und der zweiten Einheit angeordnet ist.
Empfänger nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, weiterhin umfassend: einen Entspreizer und einen Decodierer zum Entspreizen und Decodieren der ersten Daten nach dem Trennen der ersten Daten von dem Datenstrom, wobei der Entspreizer und der Decodierer hinter der ersten und der zweiten Einheit angeordnet sind.
Empfänger nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, wobei: die erste Einheit konfiguriert ist, einen weiteren Projektions-Operator zu generieren; und die zweite Einheit konfiguriert ist, den weiteren Projektions-Operator auf den Datenstrom anzuwenden, sodass die zweiten Daten von dem Datenstrom getrennt werden.