專(zhuān)利名稱(chēng):一種發(fā)射分集方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域,尤其涉及一種發(fā)射分集方法。
背景技術(shù):
在無(wú)線通信的過(guò)程中,接收端接收到的信號(hào)是一種帶有噪聲的衰變信號(hào),其信噪比(Signal To Noise Ratio)影響著傳輸性能。當(dāng)信噪比較低時(shí),傳輸性能就差,信道鏈路就變得不可靠。在采用多天線分集發(fā)射的情況下,信道變得復(fù)雜,接收端可以接收到經(jīng)過(guò)多路傳輸?shù)南嗤盘?hào)(或含有相同信息的信號(hào)),信號(hào)到達(dá)接收端后信噪比變低的可能性比單天線發(fā)射的單路信號(hào)要小,從而提高了鏈路的可靠性,也就是獲得了分集增益。
由于多天線無(wú)線通信系統(tǒng)的復(fù)雜性,分集增益往往以各種不同的形式體現(xiàn),不同的傳輸分集方案可以取得不同類(lèi)型的分集增益。在發(fā)射端,目前已經(jīng)出現(xiàn)多種基本的分集編碼方案,例如TSTD(Time Switch TransmissionDiversity,時(shí)間切換發(fā)射分集),F(xiàn)STD(Frequency Switch TransmissionDiversity,頻率切換發(fā)射分集),STBC(Spatial Time Block Code,空時(shí)分組碼),SFBC(Spatial Frequency Block Code,空頻分組碼),CDD(CyclicDelay Diversity,循環(huán)延遲分集),以及上述分集編碼方案的各種組合方式。在3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴計(jì)劃)制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)于上述分集編碼方案的明確解釋。其中,SFBC,STBC都特指2天線的Alamouti編碼。
現(xiàn)有技術(shù)中,多天線分集發(fā)射的過(guò)程如圖1所示,包括如下步驟 101待傳輸?shù)某跏级M(jìn)制數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)編碼生成含有冗余信息的二進(jìn)制數(shù)據(jù),將編碼后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)調(diào)制生成符號(hào)序列Y; 102對(duì)符號(hào)序列Y進(jìn)行分集編碼,獲得分集編碼塊; 103將分集編碼塊的各符號(hào)分配到對(duì)應(yīng)的空間、時(shí)間、頻率資源單元上發(fā)射。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的一種8天線的SFBC+FSTD分集編碼方案示意圖,該方案的發(fā)射過(guò)程與圖1所示流程相同,分集編碼方式采用8天線的SFBC+FSTD。該方案存在如下不足傳輸?shù)拿總€(gè)符號(hào)僅能獲得2根天線上發(fā)射和4組天線之間切換的分集增益,而不能獲得8根天線上發(fā)射和4組天線間切換的分集增益,更不能獲得超過(guò)8天線發(fā)射、歷經(jīng)更多信道的分集增益。在使用更多天線的情況下,由于有更多的可利用分集效果沒(méi)有被充分利用,現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)射分集方案的缺點(diǎn)會(huì)更加明顯。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是,克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供多種可提高分集增益的發(fā)射分集方法。
為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種發(fā)射分集方法,該方法包括 將待傳輸?shù)恼{(diào)制符號(hào)序列Y以N個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行變換,生成以N個(gè)符號(hào)為一組的變換序列X,所述變換使得調(diào)制符號(hào)序列Y中的任一符號(hào)信息被變換序列X中的多個(gè)符號(hào)包含,且變換序列X中的一個(gè)符號(hào)中包含調(diào)制符號(hào)序列Y中的多個(gè)符號(hào)信息; 將變換序列X中由同一次變換所生成的符號(hào)映射到分集編碼矩陣中不同的空頻分組碼SFBC塊,采用基于SFBC的分集編碼方式對(duì)映射后的符號(hào)進(jìn)行分集編碼并發(fā)送;或?qū)⒆儞Q序列X中由同一次變換所生成的符號(hào)映射到不同的空時(shí)分組碼STBC塊,采用基于STBC的分集編碼方式對(duì)映射后的符號(hào)進(jìn)行分集編碼并發(fā)送。
此外,采用如下方式將變換序列X中由同一次變換所生成的符號(hào)映射到不同SFBC塊或STBC塊中 將經(jīng)過(guò)M1次所述變換生成的M1個(gè)舊組的符號(hào)重組為M2個(gè)新組,使得M2個(gè)所述新組的每一組中,相鄰的兩個(gè)符號(hào)來(lái)自不同的所述舊組; 將M2個(gè)所述新組中的各符號(hào)依序逐一映射到分集編碼塊的示意符號(hào)中; 其中,M1>1,M2>=1,所述新組中的符號(hào)個(gè)數(shù)與分集編碼塊的示意符號(hào)個(gè)數(shù)相同或者是分集編碼塊的示意符號(hào)個(gè)數(shù)的整數(shù)倍。
此外,采用如下方式將變換序列X中由同一次變換所生成的符號(hào)映射到不同SFBC塊或STBC塊中 將經(jīng)過(guò)M1次變換生成的M1個(gè)舊組中每一組包含的N個(gè)符號(hào)分別映射到M2個(gè)分集編碼塊中的不同SFBC塊或STBC塊中,每一分集編碼塊中包含N/M2個(gè)SFBC塊或STBC塊; 其中,M1>1,M2>=1。
此外,所述基于SFBC的分集編碼方式為SFBC、頻率切換發(fā)射分集FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式; 所述基于STBC的分集編碼方式為STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式。
此外,在采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼時(shí),對(duì)分集編碼塊中同一根天線的各時(shí)頻資源塊采用以下相位旋轉(zhuǎn)值進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)θ×k(i)+φ(i); 其中,k(i)為i的線性函數(shù);i為時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào)、或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ和φ(i)為常數(shù)值。
此外,在采用基于SFBC或STBC的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼時(shí),對(duì)分集編碼塊中不同的SFBC塊或STBC塊進(jìn)行不同的相位旋轉(zhuǎn)。
此外,采用如下分集編碼矩陣進(jìn)行分集編碼 或 其中,上述矩陣的第一行和第二行的第一列和第二列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第三列和第四列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;k為i的線性函數(shù);i為對(duì)應(yīng)時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào)、或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ1、θ2、θ7、θ8、φ1、φ2、φ7、φ8為常數(shù)值。
此外,采用如下分集編碼矩陣進(jìn)行分集編碼 ;或 其中,上述矩陣的第一行和第二行的第一列和第五列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第二列和第六列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第一行和第二行的第三列和第七列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第四列和第八列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊,k為i的線性函數(shù);i為對(duì)應(yīng)時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào)、或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ1~θ8、φ1~φ8為常數(shù)值。
此外,所述分集編碼方式的分集編碼示意符號(hào)的個(gè)數(shù)為m×N,m為大于1的整數(shù)。
此外,采用二進(jìn)制相移鍵控、或四相相移鍵控方式調(diào)制生成所述調(diào)制符號(hào)序列Y。
本發(fā)明還提供一種發(fā)射分集方法,該方法包括 將待傳輸?shù)恼{(diào)制符號(hào)序列Y以N個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行變換,生成以N個(gè)符號(hào)為一組的變換序列X,所述變換使得調(diào)制符號(hào)序列Y中的任一符號(hào)信息被變換序列X中的多個(gè)符號(hào)包含,且變換序列X中的一個(gè)符號(hào)中包含調(diào)制符號(hào)序列Y中的多個(gè)符號(hào)信息; 將變換序列X中的各符號(hào)逐一映射到分集編碼塊的示意符號(hào),并采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼并發(fā)送。
此外,在采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼時(shí),對(duì)分集編碼塊中同一根天線的各時(shí)頻資源塊采用以下相位旋轉(zhuǎn)值進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)θ×k(i)+φ(i); 其中,k(i)為i的線性函數(shù);i為時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào)、或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ和φ(i)為常數(shù)值。
此外,在采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼時(shí),對(duì)分集編碼塊中不同的SFBC塊或STBC塊進(jìn)行不同的相位旋轉(zhuǎn)。
此外,采用如下分集編碼矩陣進(jìn)行分集編碼 或 其中,上述矩陣的第一行和第二行的第一列和第二列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第三列和第四列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;k為i的線性函數(shù);i為對(duì)應(yīng)時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào),或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ1、θ2、θ7、θ8、φ1、φ2、φ7、φ8為常數(shù)值。
此外,采用如下分集編碼矩陣進(jìn)行分集編碼 ;或 其中,上述矩陣的第一行和第二行的第一列和第五列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第二列和第六列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第一行和第二行的第三列和第七列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第四列和第八列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊,k為i的線性函數(shù);i為對(duì)應(yīng)時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào),或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ1~θ8、φ1~φ8為常數(shù)值。
此外,采用二進(jìn)制相移鍵控、或四相相移鍵控方式調(diào)制生成所述調(diào)制符號(hào)序列Y。
本發(fā)明還提供一種發(fā)射分集方法,該方法包括 將待傳輸?shù)恼{(diào)制符號(hào)序列Y以N個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行變換生成變換序列X,所述變換使得調(diào)制符號(hào)序列Y中的任一符號(hào)信息被變換序列X中的多個(gè)符號(hào)包含,且變換序列X中的一個(gè)符號(hào)中包含調(diào)制符號(hào)序列Y中的多個(gè)符號(hào)信息; 將變換序列X中的各符號(hào)逐一映射到分集編碼塊的示意符號(hào)進(jìn)行分集編碼并發(fā)送; 其中,N為所述分集編碼方式的分集編碼示意符號(hào)個(gè)數(shù)的m倍,m為大于1的整數(shù)。
此外,所述分集編碼采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式。
此外,在采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼時(shí),對(duì)分集編碼塊中同一根天線的各時(shí)頻資源塊采用以下相位旋轉(zhuǎn)值進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)θ×k(i)+φ(i); 其中,k(i)為i的線性函數(shù);i為時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào)、或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ和φ(i)為常數(shù)值。
此外,在采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼時(shí),對(duì)分集編碼塊中不同的SFBC塊或STBC塊進(jìn)行不同的相位旋轉(zhuǎn)。
此外,采用如下分集編碼矩陣進(jìn)行分集編碼 或 其中,上述矩陣的第一行和第二行的第一列和第二列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第三列和第四列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;k為i的線性函數(shù);i為對(duì)應(yīng)時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào),或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ1、θ2、θ7、θ8、φ1、φ2、φ7、φ8為常數(shù)值。
此外,采用如下分集編碼矩陣進(jìn)行分集編碼 ;或 其中,上述矩陣的第一行和第二行的第一列和第五列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第二列和第六列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第一行和第二行的第三列和第七列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第四列和第八列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊,k為i的線性函數(shù);i為對(duì)應(yīng)時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào),或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ1~θ8、φ1~φ8為常數(shù)值。
此外,采用二進(jìn)制相移鍵控、或四相相移鍵控方式調(diào)制生成所述調(diào)制符號(hào)序列Y。
綜上所述,本發(fā)明的上述發(fā)射分集方法通過(guò)對(duì)分集編碼示意符號(hào)個(gè)數(shù)的整數(shù)倍的待傳輸符號(hào)同時(shí)進(jìn)行變換、或者在對(duì)待傳輸符號(hào)序列變換后,通過(guò)將變換后的符號(hào)映射到不同的SF(T)BC塊、或在對(duì)待傳輸符號(hào)序列變換后,通過(guò)對(duì)不同的SF(T)BC塊或SF(T)BC+FSTD塊進(jìn)行不同的相位旋轉(zhuǎn),有效地提高了分集增益。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的多天線發(fā)射分集方法流程圖; 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的一種8天線的SFBC+FSTD分集編碼方案示意圖; 圖3為本發(fā)明實(shí)施例無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)射分集方法流程圖; 圖4是本發(fā)明的一種8天線發(fā)射時(shí)的應(yīng)用實(shí)例示意圖; 圖5是本發(fā)明的一種多天線發(fā)射時(shí)的應(yīng)用實(shí)例示意圖; 圖6是本發(fā)明的一種8天線發(fā)射時(shí)的應(yīng)用實(shí)例示意圖; 圖7是本發(fā)明的一種多天線發(fā)射時(shí)的應(yīng)用實(shí)例示意圖; 圖8是本發(fā)明的一種4天線發(fā)射時(shí)的應(yīng)用實(shí)例示意圖。
具體實(shí)施例方式 下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)射分集方法流程圖,如圖3所示,該方法包含如下步驟 301將待傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼和調(diào)制生成符號(hào)序列Y(可以稱(chēng)為待傳輸?shù)恼{(diào)制符號(hào)序列); 在本步驟中可以采用任一種編碼方式,然后對(duì)編碼后的比特采用任一種調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制。
在接收端解調(diào)時(shí),噪聲也必須要經(jīng)過(guò)與步驟303的變換相應(yīng)的反變換進(jìn)行處理,通過(guò)這種反變換,白噪聲變?yōu)橛猩肼?;而不利用幅度攜帶信息的調(diào)制方式在有色噪聲的條件下會(huì)相對(duì)于含有幅度信息的調(diào)制符號(hào)所對(duì)應(yīng)的調(diào)制方式有性能優(yōu)勢(shì),因此在本發(fā)明中使用BPSK(Binary Phase ShiftKeying,二進(jìn)制相移鍵控)、QPSK(Quaternary Phase Shift Keying,四相相移鍵控)等不利用幅度攜帶信息的調(diào)制方式,能夠獲得更好的性能。
302對(duì)符號(hào)序列Y進(jìn)行分組; 分組可以是把符號(hào)等分,也可以是非等分。
采用等分方法時(shí)可以將N個(gè)符號(hào)分為一組,將符號(hào)序列Y分成M組。例如,以N個(gè)符號(hào)為一組,將待傳輸?shù)姆?hào)序列Y分成M組Group1~GroupM。
每組中包含的符號(hào)數(shù)N可以是分集編碼示意符號(hào)個(gè)數(shù)的整數(shù)倍(分集編碼示意符號(hào)個(gè)數(shù)即進(jìn)行分集編碼的最少符號(hào)個(gè)數(shù),也就是分集編碼的粒度),各組在經(jīng)過(guò)后續(xù)步驟(步驟303)的變換,再經(jīng)過(guò)多個(gè)分集編碼塊傳輸,可以使得每個(gè)符號(hào)歷經(jīng)多個(gè)分集編碼塊的信道進(jìn)行傳輸,能夠獲取更多的分集增益。例如分集編碼示意符號(hào)的個(gè)數(shù)為K,每組包含的符號(hào)數(shù)N=2K,那么經(jīng)過(guò)步驟303的變換,再映射到2個(gè)分集編碼塊上進(jìn)行傳輸;根據(jù)步驟303的變換的特點(diǎn),步驟302中的每個(gè)符號(hào)都?xì)v經(jīng)了2個(gè)分集編碼塊的所有信道,這樣可以比原來(lái)歷經(jīng)1個(gè)分集編碼塊的所有信道獲得更多的分集增益。
每組中包含的符號(hào)數(shù)N還可以小于分集編碼示意符號(hào)個(gè)數(shù),特別地,每組中包含的符號(hào)數(shù)N可以是分集編碼示意符號(hào)個(gè)數(shù)的1/n,N和n都為整數(shù)。在一個(gè)分集編碼塊中信道足夠多時(shí),分集增益趨于飽和,增加或減少一些信道歷經(jīng)都不會(huì)影響分集增益效果,這樣可以使得步驟303中的變換處理的復(fù)雜度降低,并且這樣處理使得在接收端噪聲的有色化程度減弱,可以提高系統(tǒng)的容量(即減少步驟303中進(jìn)行一次變換所包含的符號(hào)數(shù)量)。
303對(duì)符號(hào)序列Y進(jìn)行變換處理,生成變換序列X。
本步驟中可以對(duì)步驟302中產(chǎn)生的M組符號(hào)序列分別進(jìn)行變換處理,得到變換序列X,X也為M組。
本步驟中的變換處理可以采用線性變換或非線性變換。線性變換又可以采用正交變換或其它變換,正交變換的具體形式可以是DFT(Discrete FourierTransform,離散傅立葉變換),也可以是Givens旋轉(zhuǎn)變換等。
本步驟中進(jìn)行變換處理的目的是使得符號(hào)序列Y中的一個(gè)符號(hào)信息被變換序列X中的多個(gè)符號(hào)包含,并且使變換序列X中的一個(gè)符號(hào)信息中包含符號(hào)序列Y中多個(gè)符號(hào)信息。
本步驟中可以用一個(gè)矩陣乘以原來(lái)的序列實(shí)現(xiàn)變換處理。具體可以是采用DFT矩陣與待變換序列相乘,也可以是基于Givens旋轉(zhuǎn)構(gòu)造的矩陣與待變換序列相乘。
假設(shè)要傳輸?shù)拿拷M符號(hào)有N個(gè),對(duì)每組符號(hào)進(jìn)行變換處理;以Group1為例說(shuō)明,Group1記為矢量Ygroup1=[S1,S2…SN]T;先將要傳輸?shù)姆?hào)矢量Ygroup1進(jìn)行一次變換,得到矢量Xgroup1=[X1,X2…XN]T。這一過(guò)程我們可以記為Xgroup=F(Ygroup);F表示對(duì)Y的一種運(yùn)算或變換,可以是線性的,也可以是非線性的。
例如,變換矩陣A可以是 304將變換序列X中的符號(hào)映射到分集編碼塊上。
本步驟中可以使用任一種映射方法。一般來(lái)說(shuō)現(xiàn)有技術(shù)都是默認(rèn)采用逐一映射的方式,本發(fā)明中的映射可以使用非簡(jiǎn)單逐一映射的任一種映射方法,使得符號(hào)經(jīng)歷的信道可以靈活配置,以便獲得更多的分集增益。其中一種通過(guò)映射獲取更多分集增益的手段是使得來(lái)自同一變換的符號(hào)在映射后歷經(jīng)相關(guān)性更小的一組信道。
由于在分集編碼塊中,有一些信道是具有明顯相關(guān)性的,比如SFBC編碼要求的2個(gè)頻率資源在同一根天線上發(fā)射所歷經(jīng)的信道都是強(qiáng)相關(guān)的。又如相鄰的2個(gè)頻率之間、相鄰的2根天線之間的相關(guān)性也是很強(qiáng)的。因此我們改變?cè)械闹鹨挥成潢P(guān)系,根據(jù)步驟303的變換的特性,就能使步驟302中的每個(gè)符號(hào)在經(jīng)過(guò)步驟303的變換后歷經(jīng)的多個(gè)信道的相關(guān)性更小。
這種映射可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn),只要對(duì)符號(hào)進(jìn)行某種處理達(dá)到符號(hào)與分集編碼塊之間采用非簡(jiǎn)單逐一映射,都應(yīng)屬于本發(fā)明包含的范疇。包括但不限于以下有較好效果的具體方式 映射方式1通過(guò)對(duì)符號(hào)重新分組,然后進(jìn)行新組與分集編碼塊示意符號(hào)的逐一映射來(lái)實(shí)現(xiàn)。
重新分組可以間接地改變符號(hào)與分集編碼塊之間的映射關(guān)系。通用的重新分組方法是將M組符號(hào)序列進(jìn)行重新分組,生成M’組符號(hào)序列,M和M’為正整數(shù),M’可與M相等。重新分組的方式有多種,可以是交叉方式,單組拆分方式和直接分割或直接合并等方式??梢酝ㄟ^(guò)線性變換實(shí)現(xiàn)重新分組。
映射方式2直接定義待傳輸符號(hào)到分集編碼塊示意符號(hào)的映射關(guān)系,這種方式具有非常直觀的特點(diǎn),映射方式可以是交叉映射。
下面將對(duì)映射方式1和映射方式2的具體實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行介紹 4.1.1、映射方式1中的重新分組子方法1以交叉方式重新分組 將待傳輸?shù)姆?hào)組以2個(gè)組或者多個(gè)組為單位,對(duì)其符號(hào)進(jìn)行交叉合并或重新組合成1個(gè)或多個(gè)新組,然后將新組中的符號(hào)與1個(gè)或多個(gè)分集編碼塊所需要編碼的符號(hào)(即示意符號(hào))進(jìn)行逐一映射。上述新組有如下特點(diǎn) 1、新組的符號(hào)數(shù)與一個(gè)分集編碼塊所需要的符號(hào)數(shù)量相等或者是一個(gè)分集編碼塊所需要的符號(hào)數(shù)量的整數(shù)倍; 2、新組是由原來(lái)的組中的全部或部分元素交叉組合生成。
這種方法可以有較好的分集效果,例如當(dāng)分集編碼方式是SF(T)BC在多天線上的一種擴(kuò)展編碼方式時(shí),因?yàn)镾F(T)BC編碼塊所占用信道的信道衰落特性幾乎相同,原有的逐一映射方式使得步驟302中符號(hào)歷經(jīng)的信道中有很多信道特性是相同的,分集追求的是傳輸差異化,因此不能達(dá)到很好的分集增益。而經(jīng)過(guò)交叉方式重新分組后,可以使得步驟302中符號(hào)歷經(jīng)的信道屬于更多的SF(T)BC編碼塊所占用的信道,因此使得每個(gè)符號(hào)歷經(jīng)的各個(gè)信道之間的相關(guān)性更小。
重新分組子方法1包括如下實(shí)現(xiàn)方式 4.1.1.1、多組交叉合并成一組 經(jīng)過(guò)步驟302的分組后,在組內(nèi)元素個(gè)數(shù)小于分集編碼示意符號(hào)數(shù)的情況下,需要多組合并為一組后再映射到1個(gè)分集編碼塊示意符號(hào)上進(jìn)行傳輸,在合并時(shí)可以進(jìn)行交叉合并,以增強(qiáng)分集效果。
該方法特點(diǎn)在于,要進(jìn)行組合的單位為多組,組合后生成的新組為一組,且組間元素交叉(即各舊組元素交替排列在新組中)。
例1一個(gè)分集編碼塊需要4個(gè)傳輸符號(hào),新組中的符號(hào)數(shù)需要與分集編碼塊所需符號(hào)數(shù)對(duì)應(yīng),因此新組中包含4個(gè)符號(hào);可以由變換后的2個(gè)組交叉生成,如[X1,X2]T與[X3,X4]T組成新組[X1,X3,X2,X4]T或[X3,X2,X1,X4]T、[X2,X3,X1,X4]T等。
例2一個(gè)分集編碼塊需要8個(gè)傳輸符號(hào),可以由[X1,X2,X3,X4]T和[X5,X6,X7,X8]T組成一個(gè)新組[X1,X6,X3,X8,X5,X2,X7,X4]T,或[X5,X2,X7,X4,X1,X6,X3,X8]T等; 也可以由4個(gè)組,[X1,X2]T,[X3,X4]T,[X5,X6]T,[X7,X8]T交叉組合生成新的組。
4.1.1.2、多組交叉互換或交叉重組成多組 經(jīng)過(guò)步驟302的分組后,多組重新組合為多組后再映射到多個(gè)分集編碼塊示意符號(hào)上進(jìn)行傳輸,在合并時(shí)可以進(jìn)行交叉合并,以增強(qiáng)分集效果。
例3每個(gè)分集編碼塊需要4個(gè)符號(hào),可以由原來(lái)的2組 [X1,X2,X3,X4]T,[X5,X6,X7,X8]T交叉互換組成新的2組 [X1,X6,X3,X8]T和[X5,X2,X7,X4]T,或 [X1,X5,X3,X7]T和[X2,X6,X4,X8]T,或其它類(lèi)似組合。
例43個(gè)組內(nèi)符號(hào)數(shù)為4的組[X1,X2,X3,X4]T,[X5,X6,X7,X8]T,[X9,X10,X11,X12]T,可以交叉重組產(chǎn)生2個(gè)組內(nèi)符號(hào)數(shù)為6的新組 [X1,X8,X3,X10,X5,X12]T,[X7,X2,X9,X4,X11,X6]T。
例52個(gè)組內(nèi)符號(hào)數(shù)為6的組也可以交叉重組產(chǎn)生3個(gè)組內(nèi)符號(hào)數(shù)為4的新組。
下面將對(duì)映射方式1中重新分組后的逐一映射方法進(jìn)行介紹 逐一映射的特點(diǎn)在于其沒(méi)有打亂映射的順序。
例6采用的是一種4天線的SFBC+FSTD分集編碼方法,其示意符號(hào)是[s1,s2,s3,s4]T,分集編碼矩陣如下所示 逐一的映射過(guò)程為每組傳輸符號(hào)按照順序與[s1,s2,s3,s4]T分別對(duì)應(yīng)。經(jīng)過(guò)映射后 [X1,X2,X3,X4]T依次與[s1,s2,s3,s4]T對(duì)應(yīng), [X1,X2,X3,X4]T經(jīng)過(guò)編碼后為 [X5,X6,X7,X8]T依次與[s1,s2,s3,s4]T對(duì)應(yīng), [X5,X6,X7,X8]T經(jīng)過(guò)編碼后為 其它組以此類(lèi)推。
此外,逐一映射也包括下面的例子 例7每組符號(hào)為1個(gè)分集編碼塊所需符號(hào)數(shù)的倍數(shù)時(shí),例如,經(jīng)過(guò)變換后的一組符號(hào)為[X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8]T,該組符號(hào)需要與2個(gè)分集編碼塊的示意符號(hào)進(jìn)行映射,其映射方法為[X1,X2,X3,X4]T與第一個(gè)分集編碼塊的[s1,s2,s3,s4]T按順序逐一映射,[X5,X6,X7,X8]T與第二個(gè)分集編碼塊的[s1,s2,s3,s4]T按順序逐一映射。
4.2.2映射方式2中的映射子方法1交叉映射 交叉映射應(yīng)該包含1組或多組符號(hào)到1個(gè)或多個(gè)分集編碼塊的示意符號(hào)的整體交叉映射。其映射關(guān)系的一邊是1組或多組待傳輸符號(hào),另一邊是1個(gè)或多個(gè)分集編碼塊的示意符號(hào)。交叉映射的思想與映射方式1中重新分組的思想和有益效果完全相同,只是在實(shí)現(xiàn)方式上有所區(qū)別。重新分組可以間接實(shí)現(xiàn)將同一次變換生成的符號(hào)映射到不同的SF(T)BC塊,交叉映射可以直接實(shí)現(xiàn)上述目的。
交叉映射的特點(diǎn)在于映射的一邊到另一邊的映射關(guān)系不是順序映射,而是產(chǎn)生了交叉,交叉的目的是使每個(gè)符號(hào)所歷經(jīng)的信道相關(guān)程度更小。
一種比較有效的交叉方式是使得同一組的傳輸符號(hào)不被包含在同一個(gè)SF(T)BC塊中,如例8所示。例8所示的交叉映射方法還可應(yīng)用于其他分集編碼方式中。
例8一種2組符號(hào)到2個(gè)分集編碼塊的交叉映射方法如下 符號(hào)組[X1,X2,X3,X4]T和[X5,X6,X7,X8]T到2個(gè)分集編碼塊的示意符號(hào)[s1,s2,s3,s4]T交叉映射為 X1與分集編碼塊1的s1對(duì)應(yīng),X2與分集編碼塊2的s2對(duì)應(yīng),X3與分集編碼塊1的s3對(duì)應(yīng),X4與分集編碼塊2的s4對(duì)應(yīng);X5與分集編碼塊2的s1對(duì)應(yīng),X6與分集編碼塊1的s2對(duì)應(yīng),X7與分集編碼塊2的s3對(duì)應(yīng),X8與分集編碼塊1的s4對(duì)應(yīng);則經(jīng)過(guò)與例6中相同的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼后應(yīng)為以下2個(gè)分集編碼塊 或 X1與分集編碼塊1的s1對(duì)應(yīng),X2與分集編碼塊2的s4對(duì)應(yīng),X3與分集編碼塊1的s3對(duì)應(yīng),X4與分集編碼塊2的s2對(duì)應(yīng),X5與分集編碼塊2的s1對(duì)應(yīng),X6與分集編碼塊1的s4對(duì)應(yīng),X7與分集編碼塊2的s3對(duì)應(yīng),X8與分集編碼塊1的s2對(duì)應(yīng);則經(jīng)過(guò)與例6中相同的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼后應(yīng)為以下2個(gè)分集編碼塊 例9一種2組符號(hào)到1個(gè)分集編碼塊的交叉映射方法如下 符號(hào)組[X1,X2,X3,X4]T和[X5,X6,X7,X8]T到2個(gè)分集編碼塊的示意符號(hào)[s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8]T交叉映射為 X1與分集編碼塊的s1對(duì)應(yīng),X2與分集編碼塊的s3對(duì)應(yīng),X3與分集編碼塊的s5對(duì)應(yīng),X4與分集編碼塊2的s7對(duì)應(yīng),X5與分集編碼塊的s2對(duì)應(yīng),X6與分集編碼塊的s4對(duì)應(yīng),X7與分集編碼塊2的s6對(duì)應(yīng),X8與分集編碼塊的s8對(duì)應(yīng); 如采用以下編碼方式(8天線的SFBC+FSTD編碼方法) 編碼后應(yīng)為 305對(duì)符號(hào)進(jìn)行分集編碼。
本步驟中可以采取任一種分集編碼方式對(duì)符號(hào)進(jìn)行分集編碼。分集編碼以多個(gè)符號(hào)和多個(gè)空時(shí)頻資源為編碼單元,用分集編碼矩陣表示在多個(gè)空時(shí)頻資源位置上如何發(fā)送多個(gè)符號(hào)。
在下文中,分集編碼矩陣的列表示天線維度,行表示頻域或時(shí)域維度。
具體的,由于SF(T)BC的編碼方式能夠達(dá)到全速率,滿分集,且正交,是2天線發(fā)射情況下最好的分集編碼方式,在多天線傳輸?shù)膽?yīng)用中,也有針對(duì)多天線的Alamouti編碼,但針對(duì)多天線的Alamouti編碼在同一個(gè)時(shí)頻資源上會(huì)收到多個(gè)不同的信號(hào),需要多個(gè)時(shí)頻資源和多個(gè)天線上聯(lián)合接收譯碼,接收端處理比較復(fù)雜;而基于SF(T)BC(兩天線的Alamouti編碼)擴(kuò)展的多天線分集方法中,其接收端處理簡(jiǎn)單。SF(T)BC塊獲取的分集增益特性是利用接收端對(duì)多路徑傳輸信號(hào)處理后能達(dá)到同向特性,幅度疊加后,獲取增大接收端功率的有益效果(分集增益的一種),且如果存在步驟304,SF(T)BC塊的信道相關(guān)特性都可以與步驟304中的映射方案結(jié)合使用,獲取符號(hào)歷經(jīng)更充分衰落的增益(分集編碼的一種),兩種分集增益類(lèi)型可以非常充分的獲取,使得SF(T)BC塊能最大程度的發(fā)揮分集增益效果,因此可以采用基于2天線的SF(T)BC與其它一種或多種分集編碼方式的結(jié)合作為本步驟的分集編碼方法,進(jìn)行2天線的SF(T)BC到多天線上的擴(kuò)展,以便取得更好的分集效果。
2天線的SF(T)BC編碼矩陣可以形如也可以是其對(duì)角線上元素互換的等效變換;該編碼矩陣占用2根天線和2個(gè)頻(時(shí))域資源,和1個(gè)時(shí)(頻)域資源,該編碼塊占用的天線維度在形式上可以是分散的,如占用天線1和天線5;占用的頻域或時(shí)間維度在形式上也可以是分散的。基于SF(T)BC在多天線上擴(kuò)展的分集方案中,SF(T)BC以更大的分集編碼矩陣中的分集編碼塊形式出現(xiàn)。
如在以下的方式中,第1、2行第1、2列構(gòu)成一個(gè)多天線分集編碼矩陣中的SFBC塊;第3、4行第3、4列構(gòu)成一個(gè)多天線分集編碼矩陣中的SFBC塊 在下文中的實(shí)施例中,通過(guò)對(duì)本發(fā)明描述的多天線分集編碼矩陣的對(duì)角線元素的互換,行之間的互換,列之間的互換等方法進(jìn)行等效變換的,都應(yīng)被本發(fā)明所包含。
SF(T)BC與其它分集方式的結(jié)合方式包括但不限于分集編碼中采用SF(T)BC與FSTD和相位旋轉(zhuǎn)結(jié)合,這種方式即使不經(jīng)過(guò)步驟304的映射處理也能有很好的性能。
包含了SF(T)BC、相位旋轉(zhuǎn)和FSTD三種類(lèi)型的分集編碼方法具有較好的性能,但并不限于只包含這三種類(lèi)型的分集編碼方法,在這三種類(lèi)型的分集編碼方法相結(jié)合的基礎(chǔ)上,再結(jié)合其它任意的分集編碼方法,也被本發(fā)明所包括。這三種方法能在本發(fā)明中完美結(jié)合,充分發(fā)揮其各自的分集增益效果,在后續(xù)的結(jié)合方式中會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。
1)SF(T)BC與FSTD的結(jié)合方式 SF(T)BC和FSTD的結(jié)合可以有多種方式,任一種SF(T)BC和FSTD的結(jié)合方式均可。
下面將列出幾種SF(T)BC與FSTD的結(jié)合方式。
結(jié)合方式14天線下4符號(hào)全速率傳輸?shù)腟FBC+FSTD,分集編碼矩陣為 其中,第一列和第二列兩根天線與第一行和第二行兩個(gè)頻率資源構(gòu)成一個(gè)SFBC塊;第三列和第四列兩根天線與第三行和第四行兩個(gè)頻率資源構(gòu)成一個(gè)SFBC塊;屬于不同頻率資源的2個(gè)SFBC塊在不同的天線上發(fā)射,構(gòu)成FSTD。
結(jié)合方式28天線下4符號(hào)全速率傳輸?shù)腟FBC+FSTD 其中,第一列和第五列兩根天線與第一行和第二行兩個(gè)頻率資源構(gòu)成一個(gè)SFBC塊;第二列和第六列兩根天線與第三行和第四行兩個(gè)頻率資源構(gòu)成一個(gè)SFBC塊;這2個(gè)SFBC塊在不同的頻域資源上使用不同的天線發(fā)射,構(gòu)成了FSTD。由于一個(gè)編碼塊內(nèi)有8根天線而只有4個(gè)頻域資源,因此在剩下的4根天線(第三、四、七、八根天線),相同的頻率位置上進(jìn)行SFBC塊的拷貝。
結(jié)合方式38天線下8符號(hào)全速率傳輸?shù)腟FBC+FSTD 2)與相位旋轉(zhuǎn)的結(jié)合 相位旋轉(zhuǎn)可以是對(duì)空時(shí)頻維度上的各符號(hào)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn),實(shí)際也是對(duì)邏輯信道的一種人為改善,在接收端經(jīng)過(guò)合并后可以產(chǎn)生很好的信道差異化效果,從而帶來(lái)很好的分集增益。
相位旋轉(zhuǎn)可以通過(guò)在分集編碼矩陣的相應(yīng)空/時(shí)頻資源位置上乘以
來(lái)實(shí)現(xiàn),也可以直接在分集編碼矩陣中體現(xiàn);其中,
為相位旋轉(zhuǎn)值。相位旋轉(zhuǎn)可以是零旋轉(zhuǎn),即相位旋轉(zhuǎn)值
為0。
在現(xiàn)有技術(shù)的分集發(fā)射方法中,在分集編碼步驟中加入相位旋轉(zhuǎn)要取得分集效果必須要有2份同樣的信號(hào)經(jīng)過(guò)不同程度的相位旋轉(zhuǎn),經(jīng)過(guò)信道后由接收端進(jìn)行接收合并,其目的是在接收端將這兩份信號(hào)合并后能夠產(chǎn)生不相關(guān)的衰落。該方法由于需要拷貝信號(hào),因此在編碼方式上很不靈活,因?yàn)槠浍@得分集增益的同時(shí),影響了發(fā)送速率,導(dǎo)致相位旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的分集增益不能明顯的體現(xiàn)。
在本發(fā)明的發(fā)送分集方案中,由于步驟303中的變換特性,使得1個(gè)符號(hào)的信息被多個(gè)分集編碼的示意符號(hào)所包含,這些符號(hào)雖然實(shí)際的表現(xiàn)形式不一樣(不是顯式的信號(hào)拷貝),但都包含了相同的信息,也就是說(shuō)原來(lái)的每個(gè)符號(hào)都經(jīng)過(guò)多個(gè)信道的衰落,對(duì)這些信道進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn),經(jīng)過(guò)合并后達(dá)到了增強(qiáng)分集增益的效果。由于相對(duì)于原有分集方案中需要顯式的信道拷貝的特性,而本發(fā)明的變換特性使得進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)需顯式拷貝信號(hào)就能達(dá)到相位旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的分集效果,因此,在本發(fā)明的分集方案中,對(duì)相位旋轉(zhuǎn)分集方法的應(yīng)用可以突破原有的認(rèn)識(shí),非常靈活地與各種分集方式結(jié)合。
下面將本發(fā)明所采用的相位旋轉(zhuǎn)方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明中,對(duì)分集編碼矩陣中不同的空時(shí)頻資源位置進(jìn)行不同的相位旋轉(zhuǎn)。進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)時(shí)可以對(duì)空時(shí)頻資源位置進(jìn)行邏輯上的分組,不同的組之間進(jìn)行不同的相位旋轉(zhuǎn),同一組內(nèi)的不同空時(shí)頻資源位置可以做相同或不同的相位旋轉(zhuǎn)。
原有的相位旋轉(zhuǎn)方法都是在待傳信息及其信息拷貝上加相位旋轉(zhuǎn),造成相位差,因此該方法一定要有拷貝信號(hào)才能產(chǎn)生有益效果,而本發(fā)明中只需要對(duì)不同的組之間加上不同的相位旋轉(zhuǎn)造成組間的相位差,不同的組間發(fā)射的可以不是完全相同的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明中可以通過(guò)設(shè)置不同的
的值使不同組之間的相位旋轉(zhuǎn)值不同。由于步驟302中的每個(gè)符號(hào)信息在經(jīng)過(guò)步驟303的變換后,同一個(gè)符號(hào)的信息被放到多個(gè)空時(shí)頻資源位置發(fā)送,到達(dá)接收端都要?dú)v經(jīng)多個(gè)空時(shí)頻資源位置對(duì)應(yīng)的信道,進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)后可以增大接收合并以后信道的差異性,因此提高了分集增益。
如果在同一組內(nèi)的不同空時(shí)頻資源位置引入不同的相位旋轉(zhuǎn),可以進(jìn)一步增加分集增益效果。但在分集傳輸路徑很多的情況下,因?yàn)槠鋵?duì)SF(T)BC的正交性有一些小影響,為了避免該影響并減小接收端的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度,也可以對(duì)同一組內(nèi)的不同空時(shí)頻資源位置進(jìn)行相同或部分相同的相位旋轉(zhuǎn)。
需要注意的是,由于對(duì)組間資源塊進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)所要達(dá)到的目的是使不同組之間、相同的時(shí)頻資源位置上存在相位旋轉(zhuǎn)差,因此可以在某1個(gè)組上的1個(gè)或多個(gè)時(shí)頻資源上不進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)處理(即進(jìn)行零旋轉(zhuǎn)),零旋轉(zhuǎn)可以通過(guò)將相位旋轉(zhuǎn)值
設(shè)置為0來(lái)實(shí)現(xiàn)。
空時(shí)頻資源分組及處理方法將一個(gè)SF(T)BC塊所占用的4個(gè)空時(shí)頻資源分為一個(gè)組,對(duì)組內(nèi)資源塊進(jìn)行相同或不同的相位旋轉(zhuǎn)處理,對(duì)不同組的空時(shí)頻資源塊進(jìn)行不同的相位旋轉(zhuǎn)處理(即對(duì)不同的SF(T)BC塊進(jìn)行不同的相位旋轉(zhuǎn))。
因?yàn)榉旨幋a是基于2天線的SF(T)BC編碼方式,可以將每個(gè)SF(T)BC塊占用的4個(gè)空時(shí)頻資源分為一組,在組間進(jìn)行不同的相位旋轉(zhuǎn)。
例10 設(shè)分集編碼矩陣為 其中,為一個(gè)SF(T)BC塊,將其占用的4個(gè)空時(shí)頻資源分為1組;為另一SF(T)BC塊,將其占用的4個(gè)資源可分為1組; 引入相位旋轉(zhuǎn)后,原分集編碼矩陣變?yōu)?
其中,在組內(nèi),
可以相等或不等,
可以相等或不等。但是相位旋轉(zhuǎn)值
中任一個(gè)都不等于
中的任一個(gè)。
可以更進(jìn)一步結(jié)合同一根天線上整個(gè)頻域維度上的相位旋轉(zhuǎn),即對(duì)同一根天線上不同的頻域或時(shí)域位置做不同的相位旋轉(zhuǎn),可以使得各頻(時(shí))域位置的信道條件具有更大的差異性,能夠增強(qiáng)頻域選擇性衰落的效果,也就意味著在接收合并以后由于信道差異性被增大了,分集增益的效果更明顯。
同一根天線上整個(gè)頻域維度上的相位旋轉(zhuǎn)可以采用以下的方法在同1天線上,進(jìn)行旋轉(zhuǎn)值為θ×k(i)+φ(i)的相位旋轉(zhuǎn),其中i可以是頻域位置編號(hào),或頻域位置編號(hào)除以常數(shù)N后取整后的值(也就是說(shuō)k(i)可以在某些頻域位置相同,比如同一個(gè)SFBC塊所屬的2個(gè)頻域位置。這樣可以保證SF(T)BC塊的分集性能)。φ(i)可以為0或不為0,可以將所有的i值對(duì)應(yīng)的φ(i)設(shè)置為0,即分集編碼矩陣為 或限定同1個(gè)SFBC塊上的2個(gè)頻域位置總有1個(gè)位置上φ(i)取值不為0,如下面的分集編碼矩陣中,φ(i)被表示成φ1,φ2,φ7,φ8,,為常數(shù)旋轉(zhuǎn)值。這些值可以為0或不為0,不為0時(shí)可以取π/2的整數(shù)倍,即分集編碼矩陣為 或 其中,k(i)表示i的函數(shù),例如,k(i)可以是i的線性函數(shù),i可以是頻域位置編號(hào),或頻域位置編號(hào)除以常數(shù)N后取整后的值。在上述分集編碼矩陣中,組內(nèi)空時(shí)頻資源位置的相位旋轉(zhuǎn)值部分相同;但組之間的相位旋轉(zhuǎn)值一定是不同的。
也可以使組內(nèi)的相位旋轉(zhuǎn)值不同,那么分集編碼矩陣中各個(gè)空時(shí)頻資源位置上的相位旋轉(zhuǎn)值都不同。
也可以對(duì)某個(gè)組上的1個(gè)或多個(gè)天線維度上不進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)處理,例如,天線Tx1和Tx2上不進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn),分集編碼矩陣為 或1根天線不進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn),分集編碼矩陣為 需要注意的是,同一根天線上的相位旋轉(zhuǎn)方法可以作為獨(dú)立的相位旋轉(zhuǎn)方法使用。
例11設(shè)分集編碼矩陣為 其中形如為一個(gè)SF(T)BC塊,可分為1組;因此定義Tx1和Tx5的第1,2行為一組,Tx2和Tx6的第3,4行為一組,Tx3和Tx7第1,2行為一組,Tx4和Tx8的第3,4行為一組。
對(duì)所有組均經(jīng)過(guò)相位旋轉(zhuǎn)處理,進(jìn)行組內(nèi)不同,組間不同相位旋轉(zhuǎn)處理,處理后分集編碼矩陣為
進(jìn)行組內(nèi)部分相同,組間不同相位旋轉(zhuǎn)處理,處理后分集編碼矩陣為
如果結(jié)合同1根天線上的相位旋轉(zhuǎn)方法,更具體的分集編碼矩陣可表示為 或 在上述分集編碼矩陣中,用k表示k(i),即k為i的線性函數(shù);i與頻域位置有關(guān),i可以是頻域位置編號(hào),或頻域位置編號(hào)除以常數(shù)N(例如,N=2)后取整。φ1~φ6為常數(shù)旋轉(zhuǎn)值,φ1~φ6可以為0或不為0。φ1~φ6不為0時(shí)可以取π/2的整數(shù)倍。此外,屬于同一組的1根或多根天線上的所有相位旋轉(zhuǎn)值可以為0。
在上述描述的SF(T)BC、FSTD、相位旋轉(zhuǎn)的結(jié)合中,并沒(méi)有要描述時(shí)序關(guān)系,可以是SF(T)BC先進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)再與FSTD結(jié)合。最后分集編碼矩陣可以是以多個(gè)矩陣相乘來(lái)實(shí)現(xiàn),也可以是采用上述的方法得到的一個(gè)分集編碼矩陣。
SF(T)BC與FSTD及相位旋轉(zhuǎn)的結(jié)合,在本發(fā)明中有以下優(yōu)點(diǎn) 1、在超過(guò)兩天線的多天線發(fā)射分集方法中,為了避免單種類(lèi)型的分集增益達(dá)到飽和,應(yīng)該力求獲取更全面的分集增益類(lèi)型,而這3種方法的結(jié)合就能夠達(dá)到該目的。
2、SF(T)BC本身是一種性能很優(yōu)的2天線分集編碼,基于2天線SF(T)BC編碼的多天線分集方式有接收簡(jiǎn)單的特點(diǎn),而SF(T)BC的占有的2個(gè)頻域(時(shí)域)資源所歷經(jīng)的信道特性需要十分相近的特點(diǎn)也可以與步驟304非常好的結(jié)合,與其余的分集方式也容易結(jié)合,獲取更全面的、充分的分集增益。
3、相位旋轉(zhuǎn)在本發(fā)明的方案中性能會(huì)更好,由于相位旋轉(zhuǎn)分集技術(shù)存在可能有某些頻域位置一直受到深衰的潛在缺陷,在本發(fā)明中應(yīng)用,接收時(shí)步驟303中的變換在接收端對(duì)應(yīng)的反變換可以使得深衰落的影響被打散到各個(gè)符號(hào)中去,消除了該影響。
4、相位旋轉(zhuǎn)在本發(fā)明中的不需要顯式拷貝的特性可以使得SF(T)BC、FSTD、相位旋轉(zhuǎn)結(jié)合的形式不再拘束,3種類(lèi)型的分集都能非常充分的發(fā)揮。例如在4天線的基于SF(T)BC的方案中,原有方案受限于分集編碼矩陣中需要顯式拷貝,只可以獲取SF(T)BC+FSTD或者SF(T)BC+相位旋轉(zhuǎn)的分集增益,在本發(fā)明中可以應(yīng)用新的分集編碼方式獲取三者的分集增益。在8天線的基于SF(T)BC的方案中,原有方案只能獲取SF(T)BC+相位旋轉(zhuǎn)及兩階的FSTD分集增益,而在本發(fā)明中可以應(yīng)用新的分集編碼方案獲取SF(T)BC+相位旋轉(zhuǎn)及四階的FSTD分集增益。這是分集編碼形式不受限后帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)。
306將分集編碼塊中的各符號(hào)分配到對(duì)應(yīng)的資源上發(fā)送。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行描述。
圖4是本發(fā)明的一種8天線發(fā)射時(shí)的應(yīng)用實(shí)例示意圖。其中,步驟404采用交叉合并重組方法,步驟406采用SFBC+FSTD+相位旋轉(zhuǎn)的分集編碼方法,分集編碼矩陣為 圖5是本發(fā)明的一種多天線發(fā)射時(shí)的應(yīng)用實(shí)例示意圖。其中,步驟504采用交叉互換重組方法,步驟506采用SFBC,分集編碼矩陣為 圖6是本發(fā)明的一種8天線發(fā)射時(shí)的應(yīng)用實(shí)例示意圖。其中,步驟604采用交叉互換重組方法,步驟606采用SFBC+FSTD+相位旋轉(zhuǎn)的分集編碼方法,分集編碼矩陣為
圖7是本發(fā)明的一種多天線發(fā)射時(shí)的應(yīng)用實(shí)例示意圖。其中,步驟704采用交叉互換重組方法,步驟706使用SFBC+FSTD線性變換分集方法,分集編碼矩陣為 圖8是本發(fā)明的一種4天線發(fā)射時(shí)的應(yīng)用實(shí)例示意圖。其中,步驟804采用拆分重組,步驟806采用SFBC+FSTD分集方法,分集編碼矩陣為
權(quán)利要求
1、一種發(fā)射分集方法,其特征在于,該方法包括
將待傳輸?shù)恼{(diào)制符號(hào)序列Y以N個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行變換,生成以N個(gè)符號(hào)為一組的變換序列X,所述變換使得調(diào)制符號(hào)序列Y中的任一符號(hào)信息被變換序列X中的多個(gè)符號(hào)包含,且變換序列X中的一個(gè)符號(hào)中包含調(diào)制符號(hào)序列Y中的多個(gè)符號(hào)信息;
將變換序列X中由同一次變換所生成的符號(hào)映射到分集編碼矩陣中不同的空頻分組碼SFBC塊,采用基于SFBC的分集編碼方式對(duì)映射后的符號(hào)進(jìn)行分集編碼并發(fā)送;或?qū)⒆儞Q序列X中由同一次變換所生成的符號(hào)映射到不同的空時(shí)分組碼STBC塊,采用基于STBC的分集編碼方式對(duì)映射后的符號(hào)進(jìn)行分集編碼并發(fā)送。
2、如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,
采用如下方式將變換序列X中由同一次變換所生成的符號(hào)映射到不同SFBC塊或STBC塊中
將經(jīng)過(guò)M1次所述變換生成的M1個(gè)舊組的符號(hào)重組為M2個(gè)新組,使得M2個(gè)所述新組的每一組中,相鄰的兩個(gè)符號(hào)來(lái)自不同的所述舊組;
將M2個(gè)所述新組中的各符號(hào)依序逐一映射到分集編碼塊的示意符號(hào)中;
其中,M1>1,M2>=1,所述新組中的符號(hào)個(gè)數(shù)與分集編碼塊的示意符號(hào)個(gè)數(shù)相同或者是分集編碼塊的示意符號(hào)個(gè)數(shù)的整數(shù)倍。
3、如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,
采用如下方式將變換序列X中由同一次變換所生成的符號(hào)映射到不同SFBC塊或STBC塊中
將經(jīng)過(guò)M1次變換生成的M1個(gè)舊組中每一組包含的N個(gè)符號(hào)分別映射到M2個(gè)分集編碼塊中的不同SFBC塊或STBC塊中,每一分集編碼塊中包含N/M2個(gè)SFBC塊或STBC塊;
其中,M1>1,M2>=1。
4、如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,
所述基于SFBC的分集編碼方式為SFBC、頻率切換發(fā)射分集FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式;
所述基于STBC的分集編碼方式為STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式。
5、如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,
在采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼時(shí),對(duì)分集編碼塊中同一根天線的各時(shí)頻資源塊采用以下相位旋轉(zhuǎn)值進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)θ×k(i)+φ(i);
其中,k(i)為i的線性函數(shù);i為時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào)、或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ和φ(i)為常數(shù)值。
6、如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,
在采用基于SFBC或STBC的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼時(shí),對(duì)分集編碼塊中不同的SFBC塊或STBC塊進(jìn)行不同的相位旋轉(zhuǎn)。
7、如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,
采用如下分集編碼矩陣進(jìn)行分集編碼
或
其中,上述矩陣的第一行和第二行的第一列和第二列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第三列和第四列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;k為i的線性函數(shù);i為對(duì)應(yīng)時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào)、或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ1、θ2、θ7、θ8、φ1、φ2、φ7、φ8為常數(shù)值。
8、如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,
采用如下分集編碼矩陣進(jìn)行分集編碼
;或
;
其中,上述矩陣的第一行和第二行的第一列和第五列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第二列和第六列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第一行和第二行的第三列和第七列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第四列和第八列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊,k為i的線性函數(shù);i為對(duì)應(yīng)時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào)、或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ1~θ8、φ1~φ8為常數(shù)值。
9、如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,
所述分集編碼方式的分集編碼示意符號(hào)的個(gè)數(shù)為m×N,m為大于1的整數(shù)。
10、如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,
采用二進(jìn)制相移鍵控、或四相相移鍵控方式調(diào)制生成所述調(diào)制符號(hào)序列Y。
11、一種發(fā)射分集方法,其特征在于,該方法包括
將待傳輸?shù)恼{(diào)制符號(hào)序列Y以N個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行變換,生成以N個(gè)符號(hào)為一組的變換序列X,所述變換使得調(diào)制符號(hào)序列Y中的任一符號(hào)信息被變換序列X中的多個(gè)符號(hào)包含,且變換序列X中的一個(gè)符號(hào)中包含調(diào)制符號(hào)序列Y中的多個(gè)符號(hào)信息;
將變換序列X中的各符號(hào)逐一映射到分集編碼塊的示意符號(hào),并采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼并發(fā)送。
12、如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,
在采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼時(shí),對(duì)分集編碼塊中同一根天線的各時(shí)頻資源塊采用以下相位旋轉(zhuǎn)值進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)θ×k(i)+φ(i);
其中,k(i)為i的線性函數(shù);i為時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào)、或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ和φ(i)為常數(shù)值。
13、如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,
在采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼時(shí),對(duì)分集編碼塊中不同的SFBC塊或STBC塊進(jìn)行不同的相位旋轉(zhuǎn)。
14、如權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于,
采用如下分集編碼矩陣進(jìn)行分集編碼
或
其中,上述矩陣的第一行和第二行的第一列和第二列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第三列和第四列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;k為i的線性函數(shù);i為對(duì)應(yīng)時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào),或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ1、θ2、θ7、θ8、φ1、φ2、φ7、φ8為常數(shù)值。
15、如權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于,
采用如下分集編碼矩陣進(jìn)行分集編碼
;或
;
其中,上述矩陣的第一行和第二行的第一列和第五列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第二列和第六列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第一行和第二行的第三列和第七列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第四列和第八列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊,k為i的線性函數(shù);i為對(duì)應(yīng)時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào),或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ1~θ8、φ1~φ8為常數(shù)值。
16、如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,
采用二進(jìn)制相移鍵控、或四相相移鍵控方式調(diào)制生成所述調(diào)制符號(hào)序列Y。
17、一種發(fā)射分集方法,其特征在于,該方法包括
將待傳輸?shù)恼{(diào)制符號(hào)序列Y以N個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行變換生成變換序列X,所述變換使得調(diào)制符號(hào)序列Y中的任一符號(hào)信息被變換序列X中的多個(gè)符號(hào)包含,且變換序列X中的一個(gè)符號(hào)中包含調(diào)制符號(hào)序列Y中的多個(gè)符號(hào)信息;
將變換序列X中的各符號(hào)逐一映射到分集編碼塊的示意符號(hào)進(jìn)行分集編碼并發(fā)送;
其中,N為所述分集編碼方式的分集編碼示意符號(hào)個(gè)數(shù)的m倍,m為大于1的整數(shù)。
18、如權(quán)利要求17所述的方法,其特征在于,
所述分集編碼采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式。
19、如權(quán)利要求18所述的方法,其特征在于,
在采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼時(shí),對(duì)分集編碼塊中同一根天線的各時(shí)頻資源塊采用以下相位旋轉(zhuǎn)值進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)θ×k(i)+φ(i);
其中,k(i)為i的線性函數(shù);i為時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào)、或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ和φ(i)為常數(shù)值。
20、如權(quán)利要求18所述的方法,其特征在于,
在采用SFBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合、或STBC、FSTD和相位旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的分集編碼方式進(jìn)行分集編碼時(shí),對(duì)分集編碼塊中不同的SFBC塊或STBC塊進(jìn)行不同的相位旋轉(zhuǎn)。
21、如權(quán)利要求20所述的方法,其特征在于,
采用如下分集編碼矩陣進(jìn)行分集編碼
或
其中,上述矩陣的第一行和第二行的第一列和第二列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第三列和第四列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;k為i的線性函數(shù);i為對(duì)應(yīng)時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào),或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ1、θ2、θ7、θ8、φ1、φ2、φ7、φ8為常數(shù)值。
22、如權(quán)利要求20所述的方法,其特征在于,
采用如下分集編碼矩陣進(jìn)行分集編碼
;或
;
其中,上述矩陣的第一行和第二行的第一列和第五列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第二列和第六列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第一行和第二行的第三列和第七列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊;第三行和第四行的第四列和第八列構(gòu)成一個(gè)SFBC塊或STBC塊,k為i的線性函數(shù);i為對(duì)應(yīng)時(shí)頻資源塊的時(shí)頻資源編號(hào),或時(shí)頻資源編號(hào)除以一個(gè)整數(shù)后取整得到的值;θ1~θ8、φ1~φ8為常數(shù)值。
23、如權(quán)利要求17所述的方法,其特征在于,
采用二進(jìn)制相移鍵控、或四相相移鍵控方式調(diào)制生成所述調(diào)制符號(hào)序列Y。
全文摘要
一種發(fā)射分集方法,包括將待傳輸?shù)恼{(diào)制符號(hào)序列Y以N個(gè)符號(hào)為一組進(jìn)行變換,生成以N個(gè)符號(hào)為一組的變換序列X,所述變換使得調(diào)制符號(hào)序列Y中的任一符號(hào)信息被變換序列X中的多個(gè)符號(hào)包含,且變換序列X中的一個(gè)符號(hào)中包含調(diào)制符號(hào)序列Y中的多個(gè)符號(hào)信息;將變換序列X中由同一次變換所生成的符號(hào)映射到分集編碼矩陣中不同的空頻分組碼SFBC塊,采用基于SFBC的分集編碼方式對(duì)映射后的符號(hào)進(jìn)行分集編碼并發(fā)送;或?qū)⒆儞Q序列X中由同一次變換所生成的符號(hào)映射到不同的空時(shí)分組碼STBC塊,采用基于STBC的分集編碼方式對(duì)映射后的符號(hào)進(jìn)行分集編碼并發(fā)送。
文檔編號(hào)H04B7/06GK101488793SQ200910126328
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者陳藝戩, 郁光輝, 博 戴, 李衛(wèi)軍 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司