專利名稱：基于時(shí)空分組編碼的發(fā)送天線分集編碼方法和分集發(fā)送機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及STTD編碼方法和分集發(fā)送機(jī)。
STTD(Space time block coding based transmit antenna diversity，基于發(fā)射天線分集的時(shí)空分組編碼)是在CDMA通信方式的基站以開(kāi)環(huán)模式向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送關(guān)于下行鏈路專用物理信道(Downlink DPCH)的信息時(shí)基站任選地采取的信號(hào)處理。
根據(jù)第三代蜂窩電話全球標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)IMT2000(International mobiletelecommunication 2000，國(guó)際移動(dòng)電信2000)技術(shù)規(guī)范，要求基站的發(fā)送機(jī)具有進(jìn)行STTD編碼的功能。
在3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作項(xiàng)目)指定的技術(shù)規(guī)范(3G TS 25.211 V3.1.1(1999-12))的第15頁(yè)(5.3下行鏈路物理信道)上對(duì)STTD編碼功能進(jìn)行了說(shuō)明。
如上所述，當(dāng)基站以開(kāi)環(huán)模式向移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行分集發(fā)送時(shí)進(jìn)行STTD編碼。
例如基站使用兩個(gè)發(fā)送天線進(jìn)行發(fā)送。此時(shí)，從一個(gè)天線發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)定的編碼。從另一個(gè)開(kāi)線發(fā)送的數(shù)據(jù)沒(méi)有進(jìn)行編碼。
作為一個(gè)例子，我們假定發(fā)送完碼元S1后緊接著發(fā)送S2的情況。
從一個(gè)天線把數(shù)據(jù)S1和S2直接發(fā)送。
從另一個(gè)天線，把發(fā)送碼元的虛部的極性顛倒并且把相鄰的發(fā)送碼元交換位置后來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)。即，發(fā)送S3(=-S2*)并且S4(=S1*)。這里，星號(hào)代表共軛復(fù)數(shù)關(guān)系。
移動(dòng)臺(tái)(接收端)接收一個(gè)天線(或多個(gè)天線)發(fā)送的信號(hào)。接收信號(hào)的電壓電平受衰落的影響而波動(dòng)。
從基站的一個(gè)天線發(fā)送的信號(hào)(即，使要發(fā)送的碼元保持原樣的信號(hào))和從另一個(gè)天線發(fā)送的發(fā)送信號(hào)(即，顛倒了發(fā)送碼元的虛部的極性并且交換了相鄰碼元的位置的信號(hào))具有不同的衰落模式。
此外，通過(guò)對(duì)接收信號(hào)施加預(yù)定的解碼處理，便有可能區(qū)分接收信號(hào)是從基站的一個(gè)天線發(fā)送的還是從另一個(gè)天線發(fā)送的。
因此，移動(dòng)臺(tái)可以選擇較大信號(hào)幅度的接收信號(hào)或者把兩個(gè)接收信號(hào)進(jìn)行組合，以補(bǔ)償由于衰落而造成的接收信號(hào)幅度的減小。
即，即使接收端只有一個(gè)天線，它實(shí)質(zhì)上也可以進(jìn)行分集接收。
導(dǎo)頻碼元不應(yīng)進(jìn)行STTD編碼。
這是因?yàn)閷?dǎo)頻信號(hào)是接收端獲得接收同步所需要的，而對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)本身進(jìn)行編碼會(huì)使獲得該初始的同步變得困難。
因此，有必要對(duì)除了導(dǎo)頻碼元以外的所有碼元進(jìn)行STTD編碼。
在技術(shù)規(guī)范(3GPP TS 25.211 V2.4.0(1999-09)的第15頁(yè)的圖8中對(duì)執(zhí)行STTD編碼的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明。
圖8對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明(圖8的細(xì)節(jié)將在后邊說(shuō)明)。
技術(shù)規(guī)范中示出的系統(tǒng)把發(fā)送幀的構(gòu)成分成了兩個(gè)階段。
即，在第一階段，系統(tǒng)對(duì)應(yīng)進(jìn)行STTD編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用，并對(duì)多路復(fù)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行STTD編碼。
然后，在第二階段，對(duì)經(jīng)過(guò)STTD編碼的數(shù)據(jù)與不需要進(jìn)行STTD編碼的數(shù)據(jù)(即導(dǎo)頻信號(hào))進(jìn)行多路復(fù)用。這樣就完成了一個(gè)幀的構(gòu)成。
然而，進(jìn)行這種處理的系統(tǒng)具有分成兩個(gè)階段的成幀過(guò)程。因此，需要兩個(gè)多路復(fù)用器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用，這就增加了電路的規(guī)模。
而且，成幀要求嚴(yán)格的定時(shí)控制。尤其是使用兩個(gè)多路復(fù)用器要求精確的定時(shí)控制，這就對(duì)基站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)成了很大的限制。
例如，要求兩個(gè)多路復(fù)用器和STTD編碼器之間的距離必須很近。這就減小了系統(tǒng)板的設(shè)計(jì)的自由度和每個(gè)系統(tǒng)板的位置的自由度。
這里，還可以設(shè)想另外一種結(jié)構(gòu)，使用一個(gè)多路復(fù)用器，在多路復(fù)用器中區(qū)分經(jīng)過(guò)STTD編碼的輸入數(shù)據(jù)和沒(méi)有經(jīng)過(guò)STTD編碼的輸入數(shù)據(jù)。
然而，運(yùn)又需要區(qū)分輸入數(shù)據(jù)和僅對(duì)需要進(jìn)行STTD編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的結(jié)構(gòu)，這增加了電路的規(guī)模。
對(duì)不要進(jìn)行STTD編碼的數(shù)據(jù)與要進(jìn)行STTD編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用需要嚴(yán)格的定時(shí)控制，這使電路變得復(fù)雜。而且，嚴(yán)格的定時(shí)控制會(huì)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)成很大的限制。
本發(fā)明就是為了解決這些問(wèn)題而提出的，并且本發(fā)明的目的是減小進(jìn)行STTD編碼的系統(tǒng)的電路規(guī)模和避免對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)加上很大的限制。
本發(fā)明預(yù)先對(duì)不需要經(jīng)過(guò)STTD編碼的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行逆STTD編碼。
然后，使用多路復(fù)用器對(duì)經(jīng)過(guò)逆STTD編碼的碼元與其它要進(jìn)行STTD編碼的碼元進(jìn)行多路復(fù)用來(lái)構(gòu)成幀。
然后，對(duì)包括在構(gòu)成的幀中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行STTD編碼。
結(jié)果，經(jīng)過(guò)逆STTD編碼的數(shù)據(jù)還原成了沒(méi)有經(jīng)過(guò)STTD編碼的狀態(tài)。
使用該方法便不需要在STTD編碼器中區(qū)分要進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)和不要進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)。而且，只要一個(gè)多路復(fù)用器就足夠了。
逆STTD編碼遵循的原則與STTD編碼完全相反。
假定有兩個(gè)相鄰的QPSK碼元S1和S2。使用逆STTD編碼使得碼元S1和S2作為對(duì)應(yīng)于一個(gè)發(fā)送天線的信號(hào)直接輸出。此外，產(chǎn)生S3和S4，作為對(duì)應(yīng)于另一個(gè)發(fā)送天線的信號(hào)輸出，并且具有下述關(guān)系S3=S2*和S4=-S1*(這里，“*”代表共軛復(fù)數(shù)關(guān)系)。
本發(fā)明可以簡(jiǎn)化移動(dòng)通信中基站系統(tǒng)(發(fā)送系統(tǒng))的結(jié)構(gòu)。
另外，即使移動(dòng)臺(tái)(接收端)只有一個(gè)天線，使用STTD編碼進(jìn)行分集發(fā)送也能使移動(dòng)臺(tái)實(shí)際上進(jìn)行分集接收，從而提高了接收信號(hào)的質(zhì)量。
通過(guò)下面結(jié)合示例性地示出一例的附圖進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點(diǎn)將會(huì)變得更加充分，其中
圖1是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的基站系統(tǒng)(發(fā)送系統(tǒng))的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2A說(shuō)明輸入到圖1中的STTD編碼器中的、包括在一個(gè)時(shí)隙中的數(shù)據(jù)內(nèi)容；圖2B說(shuō)明從圖1中的STTD編碼器中輸出的、包括在一個(gè)時(shí)隙中的數(shù)據(jù)內(nèi)容；圖3說(shuō)明圖1中的逆STTD編碼器和STTD編碼器的基本結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)處理過(guò)程；圖4A是說(shuō)明本發(fā)明的逆STTD編碼器的結(jié)構(gòu)示例方框圖；圖4B是說(shuō)明本發(fā)明的逆STTD編碼器的另一結(jié)構(gòu)示例方框圖；圖5是說(shuō)明本發(fā)明的STTD編碼處理的典型操作的流程圖；圖6A說(shuō)明STTD編碼的內(nèi)容和發(fā)送信號(hào)的路徑；圖6B說(shuō)明進(jìn)行STTD編碼之前的QPSK碼元和進(jìn)行STTD編碼之后的QPSK碼元在相位平面上的位置的例子；圖6C是說(shuō)明STTD編碼效果的圖7說(shuō)明IMT2000技術(shù)規(guī)范指定的下行鏈路物理信道的結(jié)構(gòu)；以及圖8是說(shuō)明進(jìn)行IMT2000技術(shù)規(guī)范(3G TS 25.211 V3.1.1(1999-12))的第15頁(yè)(5.3下行鏈路物理信道)所描述的STTD編碼的系統(tǒng)的方框圖。
下面參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的、CDMA通信中基站系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
如圖中所示，基站系統(tǒng)(發(fā)送機(jī))100包括信道編碼器104、速率匹配電路106、交織器108、逆STTD編碼器102、多路復(fù)用器110、STTD編碼器112、碼乘法器114和116以及兩個(gè)天線118和120。
兩個(gè)天線118和120彼此之間相隔預(yù)定的距離。
碼乘法器114和116把發(fā)送數(shù)據(jù)乘以各種擴(kuò)頻碼，像信道化碼和擾碼。比如，信號(hào)從兩個(gè)天線118和120以相同的功率進(jìn)行發(fā)送。
本實(shí)施例的特點(diǎn)是對(duì)不應(yīng)時(shí)行STTD編碼的導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行逆STTD變換，然后構(gòu)成一個(gè)發(fā)送幀。
對(duì)所有的構(gòu)成的發(fā)送幀進(jìn)行STTD編碼。
圖1中的多路復(fù)用器110對(duì)以預(yù)定的依次輸入的多種類型的信息進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，并構(gòu)成如圖7所示的下行鏈路物理信道的幀。
如圖7所示，一個(gè)超幀包括72個(gè)幀。一個(gè)幀包括15個(gè)時(shí)隙。一個(gè)時(shí)隙包括2560個(gè)碼片。
把包含在一個(gè)時(shí)隙中的信息分類成專用物理控制信道(DPCCH)和專用物理數(shù)據(jù)信道(DPDCH)。
發(fā)送格式組合信息(TFCI)是關(guān)于發(fā)送格式的信息。根據(jù)該TFCI便能區(qū)分出發(fā)送數(shù)據(jù)的類型，例如，是聲音數(shù)據(jù)還是非聲音數(shù)據(jù)(例如，圖像數(shù)據(jù))。
而且，當(dāng)同時(shí)使用多個(gè)信道來(lái)發(fā)送非聲音數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)時(shí)，能根據(jù)TFCI知道發(fā)送數(shù)據(jù)的屬性。
發(fā)送功率控制命令(TPC)是用于發(fā)送功率控制的信息。
導(dǎo)頻信號(hào)(Pilot)是用于在接收端獲得同步的信號(hào)。發(fā)送數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)1和數(shù)據(jù)2)是QPSK碼元(2位)構(gòu)成的數(shù)據(jù)。
這里，對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)(Pilot)、發(fā)送格式組合信息(TFCI)和發(fā)送功率控制命令(TPC)進(jìn)行QPSK調(diào)制。
在圖1中，信道編碼器104給發(fā)送數(shù)據(jù)附加糾錯(cuò)碼。速率匹配電路106進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便使數(shù)據(jù)的位數(shù)成為預(yù)定的位數(shù)。
交織器108對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交織處理，防止在接收端發(fā)生突發(fā)錯(cuò)誤。
當(dāng)輸入了導(dǎo)頻碼元，逆STTD編碼器102便輸出兩個(gè)信號(hào)。一個(gè)是要從天線118發(fā)送的信號(hào)。該信號(hào)在圖1中標(biāo)記為“PL”?！癙L”是導(dǎo)頻碼元輸入，并且然后按原樣輸出。
從逆STTD編碼器輸出的另一個(gè)信號(hào)是要從天線120發(fā)送的信號(hào)，在圖1中標(biāo)記為“R-PL”。對(duì)該“R-PL”進(jìn)行“逆變換”。
即，如果導(dǎo)頻碼元輸入是S1和S2，則逆變換后的碼元(PL)是S2*和-S1*。
這里，“*”代表共軛復(fù)數(shù)關(guān)系。即，“逆變換”處理是計(jì)算兩個(gè)輸入碼元的輸入數(shù)據(jù)的共軛復(fù)數(shù)，重新排列碼元的發(fā)送順序，并把第二碼元乘以“-1”。
多路復(fù)用器110對(duì)從逆STTD編碼器102輸出的導(dǎo)頻信號(hào)與TPC、TFCI以及發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，來(lái)構(gòu)成如圖2A中所示的時(shí)隙。
在圖2A的上一行所示的時(shí)隙是對(duì)應(yīng)于天線118的發(fā)送時(shí)隙，下一行所示的時(shí)隙是對(duì)應(yīng)于天線120的發(fā)送時(shí)隙。下一行中的導(dǎo)頻碼元以影線表示。
這表示這是一個(gè)要由逆STTD編碼器102進(jìn)行逆變換的碼元(R-PL)。
STTD編碼器112對(duì)從多路復(fù)用器110輸出的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理。然后，輸出如圖2B所示的兩行發(fā)送信號(hào)。
圖2B的上一行中所示的時(shí)隙是對(duì)應(yīng)于天線118的發(fā)送時(shí)隙，下一行中所示的時(shí)隙是對(duì)應(yīng)于天線120的發(fā)送時(shí)隙。
通過(guò)直接把沒(méi)有經(jīng)過(guò)逆變換的導(dǎo)頻信號(hào)(PL)與TFCI、TPC、DATA1和DATA2進(jìn)行多路復(fù)用來(lái)構(gòu)成對(duì)應(yīng)于天線118的發(fā)送時(shí)隙。
另一方面，對(duì)應(yīng)于天線120的發(fā)送時(shí)隙要由STTD編碼器112進(jìn)行編碼處理(正變換)。如果輸入的導(dǎo)頻碼元是S1和S2，正變換后的碼元是-S2*和S1*。這里，“*”代表共軛復(fù)數(shù)。
即，“正變換”指計(jì)算兩個(gè)輸入碼元的輸入數(shù)據(jù)的共軛復(fù)數(shù)，交換碼元發(fā)送的順序，并把第一個(gè)要發(fā)送的碼元乘以“-1”。
構(gòu)成圖2B中下一行的發(fā)送時(shí)隙的TFCI、TPC、DATA1和DATA2以影線表示。
這表示這些數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)正常的“正變換”。
另一方面，如果對(duì)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了逆變換的導(dǎo)頻信號(hào)(R-PL)進(jìn)行正變換，便得到了逆變換之前的導(dǎo)頻信號(hào)(PL)。這等效于把導(dǎo)頻信號(hào)(PL)輸入STTD編碼器然后不進(jìn)行任何處理而輸出導(dǎo)頻信號(hào)(PL)。即，導(dǎo)頻信號(hào)與沒(méi)有經(jīng)過(guò)STTD編碼之前相同。
如上所述，本發(fā)明對(duì)不經(jīng)過(guò)STTD編碼的部分預(yù)先進(jìn)行逆STTD編碼。
然后，多路復(fù)用器把已經(jīng)過(guò)逆STTD編碼的碼元和其它的要經(jīng)過(guò)STTD編碼的碼元進(jìn)行多路復(fù)用，來(lái)構(gòu)成一個(gè)幀。
然后，對(duì)包括在構(gòu)成的幀中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行STTD編碼。
如上所述，本發(fā)明在構(gòu)成發(fā)送幀之前對(duì)不需要STTD編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆STTD編碼，然后再構(gòu)成發(fā)送幀。
使用這樣的方法便不需要在STTD編碼器中區(qū)分要進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)和不要進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)。而且只要一個(gè)多路復(fù)用器就足夠了。
下面，與一個(gè)比較例進(jìn)行比較來(lái)說(shuō)明本實(shí)施例的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。
圖8說(shuō)明了要經(jīng)過(guò)在3GPP(第三代合作項(xiàng)目)的技術(shù)規(guī)范(3GPP TS 25.211V2.4.0(1999-09))的第15頁(yè)說(shuō)明的STTD編碼的系統(tǒng)(比較例)的結(jié)構(gòu)。圖8中的結(jié)構(gòu)使用兩個(gè)多路復(fù)用器506和510。
第一多路復(fù)用器506對(duì)TPC、TFCI、和發(fā)送數(shù)據(jù)(DATA)進(jìn)行多路復(fù)用。然后，STTD編碼器508對(duì)多路復(fù)用的信號(hào)進(jìn)行STTD編碼處理。
然后，第二多路復(fù)用器510加上導(dǎo)頻信號(hào)(Pilot)。
然而，具有圖8中示出的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)需要兩個(gè)多路復(fù)用器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用，這增加了電路的規(guī)模。
另一方面，成幀需要嚴(yán)格的定時(shí)控制。使用兩個(gè)多路復(fù)用器尤其需要精確的定時(shí)控制，這對(duì)基站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)成了很大的限制。
例如，要求兩個(gè)多路復(fù)用器506和510與STTD編碼器508(圖8中虛線包圍的部分)彼此必須相距很近。
這就減小了系統(tǒng)板的設(shè)計(jì)的自由度和每個(gè)系統(tǒng)板的位置的自由度。
這里，還可以有另外一種結(jié)構(gòu)(另一比較例)，該結(jié)構(gòu)使用一個(gè)多路復(fù)用器，在多路復(fù)用器中區(qū)分要進(jìn)行STTD編碼的數(shù)據(jù)和不要進(jìn)行STTD編碼的數(shù)據(jù)。
然而，運(yùn)又需要區(qū)分輸入數(shù)據(jù)、并只對(duì)需要STTD編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的結(jié)構(gòu)，這增加了電路的規(guī)模。
對(duì)不要進(jìn)行STTD編碼的數(shù)據(jù)與要進(jìn)行STTD編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用需要嚴(yán)格的定時(shí)控制，這使電路變得復(fù)雜。而且，嚴(yán)格的定時(shí)控制對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)成了很大的限制。
相反，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)(圖1)不需要在STTD編碼器中區(qū)分要進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)和不要進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)。而且，只需要一個(gè)多路復(fù)用器就足夠了。這樣，用于STTD編碼系統(tǒng)的電路可以簡(jiǎn)化。
這使得能夠減小電路的規(guī)模并避免對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)成很大的限制。
下面更詳細(xì)地說(shuō)明STTD編碼和逆STTD編碼。首先說(shuō)明STTD編碼。
如圖6A所示，把碼元S1和S2連續(xù)地輸入到STTD編碼器112中。圖中的T和2T分別表示一段時(shí)間。
STTD編碼器112并行輸出用于天線118的發(fā)送碼元和用于天線120的發(fā)送碼元。
用于天線118的發(fā)送碼元是“S1,S2”，它們與輸入的碼元完全相同。
另一方面，用于天線120的發(fā)送碼元是“-S2*,S1*”。這里，“*”代表共軛復(fù)數(shù)。
即，用于天線118的發(fā)送碼元是通過(guò)計(jì)算兩個(gè)輸入碼元的輸入數(shù)據(jù)的共軛復(fù)數(shù)、改變碼元的發(fā)送順序并把第一個(gè)要發(fā)送的碼元乘以“-1”得到的。
如圖6B所示，四相相移鍵控碼元(QPSK碼元)由指示相位平面(I,Q平面)上的位置的2位數(shù)據(jù)組成。第一位表示I分量，第二個(gè)數(shù)據(jù)表示Q分量。I分量和Q分量分別對(duì)應(yīng)于已調(diào)制波的復(fù)包絡(luò)的實(shí)部和虛部。
假設(shè)QPSK碼元以Sn表示，碼元Sn由2位數(shù)據(jù)組成，每一位對(duì)應(yīng)于實(shí)部和虛部。每一位可以取“+1”或“-1”。
即，Sn=(±1,±1)。在下面的說(shuō)明中，作為例子，假定S1=(1,1)并且S2=(-1,1)。
則S1*=(1,-1)并且-S2*=S1*=(1,-1)。
如圖6A所示，從天線118發(fā)送的信號(hào)經(jīng)過(guò)路徑①和路徑③到達(dá)接收機(jī)(移動(dòng)臺(tái))168的一個(gè)天線166。
另一方面，從天線120發(fā)送的信號(hào)經(jīng)過(guò)路徑②和路徑④到達(dá)接收機(jī)(移動(dòng)臺(tái))168的一個(gè)天線166。
如圖6C所示，把經(jīng)過(guò)路徑①的信號(hào)和經(jīng)過(guò)路徑③的信號(hào)進(jìn)行組合得到的接收信號(hào)與把經(jīng)過(guò)路徑②的信號(hào)和經(jīng)過(guò)路徑④的信號(hào)進(jìn)行組合得到的接收信號(hào)的衰落狀態(tài)不同。
即，兩個(gè)接收信號(hào)的峰和谷一致的概率很小。在圖6C中，兩個(gè)接收信號(hào)在時(shí)間t1和時(shí)間t2具有不同的幅度。
而且，接收機(jī)168通過(guò)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行預(yù)定的解碼處理能夠區(qū)分接收到的信號(hào)波是從天線118發(fā)出的還是從天線120發(fā)出的。
這樣，便有可能通過(guò)選擇較大幅度的接收信號(hào)或?qū)邮招盘?hào)進(jìn)行組合來(lái)提高接收信號(hào)的質(zhì)量。
這樣，即使接收機(jī)(移動(dòng)臺(tái))168只有一個(gè)天線166，它也能以與分集接收相同的方式提高接收質(zhì)量。
下面說(shuō)明逆STTD編碼。
假定發(fā)送碼元是S1和S2。這里，假定S1=(1,1)和S2=(-1,1)。
如果把碼元S1和S2經(jīng)過(guò)逆STTD編碼，則輸出兩行碼元。即，作為對(duì)應(yīng)于天線118的碼元，輸出的碼元與輸入的碼元S1和S2相同。
另一方面，作為對(duì)應(yīng)于天線120的碼元，S3和S4具有如下的關(guān)系S3=S2*和S4=-S1*。
在本說(shuō)明書(shū)中，計(jì)算碼元S3和S4的操作稱為逆STTD編碼中的“逆變換”。這就是逆STTD編碼的內(nèi)容。
則，S2*=(-1,-1)和-S1*=-(1,-1)=(-1,-1)。
對(duì)通過(guò)逆STTD編碼得到的每個(gè)碼元“S2*”和“-S1*”進(jìn)行STTD編碼得到進(jìn)行STTD編碼之前的碼元“S1”和“S2”。
下面使用圖3進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
圖3是說(shuō)明逆STTD編碼器和STTD編碼器的基本結(jié)構(gòu)的圖。
把導(dǎo)頻碼元S1和S2輸入到逆STTD編碼器102中。這里，S1=(1,1)和S2=(-1,1)。
符號(hào)S1(1,1)表示組成QPSK碼元S1的兩位數(shù)據(jù)是“1”和“1”。
把輸入導(dǎo)頻碼元S1和S2存儲(chǔ)在類似于移位寄存器的臨時(shí)存儲(chǔ)電路118和120中。
存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)電路119中的導(dǎo)頻碼元S1和S2是對(duì)應(yīng)于天線118的碼元，并且按原樣輸出。
存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)電路121中的導(dǎo)頻碼元S1和S2是對(duì)應(yīng)于天線120的碼元，它們要經(jīng)過(guò)以下的處理首先，把每個(gè)碼元的虛部的極性顛倒，改變每個(gè)碼元的位置，并把這些碼元存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)電路122中。
在存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)電路122中的兩個(gè)碼元中，使用乘法器124把右邊的碼元(S1*)乘以“-1”。
然后，把碼元存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)電路126中。這是對(duì)碼元“S2”進(jìn)行逆STTD編碼得到的、用于天線120的碼元“S4(=-S1*)”。
另一方面，在存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)電路122中的碼元中，把左邊的碼元(S2*)直接移到臨時(shí)存儲(chǔ)電路126中。這是對(duì)碼元“S1”進(jìn)行逆STTD編碼得到的、用于天線120的碼元“S3(=S2*)”。
然后把存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)電路119和126中的碼元數(shù)據(jù)(S1,S2和S3,S4)以相同的定時(shí)輸出。
如使用圖1所做的說(shuō)明那樣，用多路復(fù)用器110把經(jīng)過(guò)逆STTD編碼的導(dǎo)頻碼元與TPC信息、TFCI信息和發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用。
然后，STTD編碼器112進(jìn)行STTD編碼。
下面對(duì)STTD編碼進(jìn)行更具體的說(shuō)明。
在圖3的右側(cè)示出了STTD編碼器112的基本結(jié)構(gòu)。該圖只示出了導(dǎo)頻碼元。
把導(dǎo)頻碼元S1(=(1,1)),S2(=(-1,1))存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)電路128中。
這些碼元S1和S2是要從天線118發(fā)送的碼元。把這些碼元S1和S2按原樣輸出。
另一方面，把導(dǎo)頻碼元S3(=(1,-1)),S4(=(1,-1))存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)電路130中。
這些碼元S3和S4是要從天線120發(fā)送的碼元。對(duì)這些碼元S3和S4進(jìn)行以下的處理。
下面說(shuō)明的處理過(guò)程在本說(shuō)明書(shū)中稱為STTD編碼的“正變換”?！罢儞Q”是與逆STTD編碼器的“逆變換”完全相反的處理。
首先，把每個(gè)碼元的虛部的極性顛倒，改變每個(gè)碼元的位置，并把這些碼元(S4*,S3*)存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)電路132中。
然后，在存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)電路132中的碼元中，使用乘法器134把左邊的碼元(S4*)乘以“-1”。
然后，把該碼元存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)電路136中。這是對(duì)碼元“S3”進(jìn)行逆STTD編碼得到的、用于天線120的碼元“-S4*”。
則，該碼元-S4*(=(1,1))與進(jìn)行逆STTD編碼之前的碼元“S1”的值相同。
另一方面，在存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)電路132中的碼元中，把右邊的碼元(S3*)移到臨時(shí)存儲(chǔ)電路136中。這是對(duì)碼元“S4”進(jìn)行STTD編碼得到的、用于天線120的碼元“S3*”。
則，S3*(=(-1,1))與進(jìn)行逆STTD編碼前的碼元“S2”相同。
這樣，如果事先對(duì)導(dǎo)頻碼元進(jìn)行了逆STTD編碼，則在進(jìn)行STTD編碼之后能得到?jīng)]有進(jìn)行STTD編碼的導(dǎo)頻信號(hào)。
那么，從圖3中可以清楚地看出，進(jìn)行每次STTD編碼和逆STTD編碼的結(jié)構(gòu)可以用使用一個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)電路和一個(gè)“-1”乘法器的簡(jiǎn)單的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且，還可以容易地由軟件來(lái)處理。
此外，逆STTD編碼器還可以由如圖4A和圖4B所示的ROM構(gòu)成。即，有可能使用查表系統(tǒng)建立必要的數(shù)據(jù)。
在圖4A中，把逆STTD編碼之后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在ROM 140a中。
即，ROM 140a在相同的地址上存儲(chǔ)與輸入的數(shù)據(jù)相同的數(shù)據(jù)(S1,S2)、和對(duì)數(shù)據(jù)S1和S2進(jìn)行了“逆變換”后得到的數(shù)據(jù)(S3=S2*,S4=-S1*)。
然后，使用輸入碼元(S1,S2)的兩位數(shù)據(jù)作為地址變量(指定ROM地址的信息)訪問(wèn)ROM 140a，來(lái)輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
圖4B中示出的用于ROM 140b的數(shù)據(jù)讀取定時(shí)由從外部提供的讀取定時(shí)控制信號(hào)控制。
用在CDMA通信中的導(dǎo)頻信號(hào)圖案(數(shù)據(jù)排列)是預(yù)定的。因此，按導(dǎo)頻信號(hào)數(shù)據(jù)排列的順序把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在ROM 140b中。
即，把組成導(dǎo)頻信號(hào)的數(shù)據(jù)本身(S1,S2…)和對(duì)數(shù)據(jù)(S1,S2)進(jìn)行逆變換得到的數(shù)據(jù)(S3=S2*,S4=-S1*…)按順序存儲(chǔ)。
然后，如果讀取定時(shí)控制信號(hào)發(fā)出了讀取定時(shí)，ROM 140b中的讀取地址便按順序更新。這就使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能按順序輸出。
這樣的使用存儲(chǔ)器(查表系統(tǒng))的數(shù)據(jù)生成方法也適用于STTD編碼。
如上所述，圖1中本發(fā)明的系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)。這與圖8中的系統(tǒng)相比可以大大減小電路的規(guī)模。
而且，在圖1的系統(tǒng)中，在數(shù)據(jù)輸入到STTD編碼器112之前就已經(jīng)完成了成幀。
即，STTD編碼器112與成幀處理無(wú)關(guān)。這使得在不同的板上構(gòu)造多路復(fù)用器110和STTD編碼器112有較大的自由度。
這簡(jiǎn)化了基站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提高了構(gòu)造基站系統(tǒng)的效率。
圖5概括了以上所述的本發(fā)明的STTD編碼方法的特征操作。
即，對(duì)不需要進(jìn)行STTD編碼的發(fā)送信號(hào)序列進(jìn)行逆編碼(步驟150)。
然后，對(duì)需要進(jìn)行STTD編碼的發(fā)送信號(hào)序列與經(jīng)過(guò)了逆STTD編碼的發(fā)送信號(hào)序列進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，來(lái)構(gòu)成發(fā)送幀(步驟152)。
然后，對(duì)包括在構(gòu)成的發(fā)送幀中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行STTD編碼(步驟154)。
如上所述，本發(fā)明不需要提供兩個(gè)多路復(fù)用器。它也不需要在STTD編碼器中確定是否需要STTD編碼或改變處理內(nèi)容。
這樣，本發(fā)明可以減小執(zhí)行STTD編碼的電路的規(guī)模。
它還可以提高構(gòu)造發(fā)送系統(tǒng)的自由度，并節(jié)約能源和減小基站系統(tǒng)的費(fèi)用。
本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下可以有各種變化和修改。本發(fā)明還適用于與其它通信信道相關(guān)的數(shù)據(jù)的STTD編碼。
該申請(qǐng)基于2000年3月22日提交的日本專利申請(qǐng)No.2000-080384，其內(nèi)容全部包含于此作為參考。
權(quán)利要求
1.一種STTD(基于時(shí)空分組編碼的發(fā)送天線分集)編碼方法，用于實(shí)現(xiàn)發(fā)送分集，包括下述步驟對(duì)不需要進(jìn)行STTD編碼的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行逆STTD編碼；對(duì)需要進(jìn)行STTD編碼的發(fā)送數(shù)據(jù)與已經(jīng)過(guò)逆STTD編碼的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，來(lái)生成發(fā)送幀；以及對(duì)包括在生成的發(fā)送幀中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行STTD編碼。
2.如權(quán)利要求1所述的STTD編碼方法，其中，如果兩個(gè)相鄰的QPSK碼元是S1和S2，則所述進(jìn)行逆STTD編碼的步驟直接輸出所述碼元S1和S2作為對(duì)應(yīng)于一個(gè)發(fā)送天線的信號(hào)，生成并輸出S3和S4作為對(duì)應(yīng)于另一個(gè)發(fā)送天線的信號(hào)，S3和S4滿足下述關(guān)系S3=S2*和S4=-S1*，這里，“*”代表共軛復(fù)數(shù)關(guān)系，如果兩個(gè)相鄰的QPSK碼元是S5和S6，所述進(jìn)行STTD編碼的步驟直接輸出碼元S5和S6作為對(duì)應(yīng)于一個(gè)發(fā)送天線的信號(hào)，生成并輸出S7和S8作為對(duì)應(yīng)于另一個(gè)發(fā)送天線的信號(hào)，S7和S8滿足下述關(guān)系S7=-S6*和S8=S5*。
3.如權(quán)利要求1或2所述的STTD編碼方法，其中，對(duì)導(dǎo)頻碼元進(jìn)行所述逆STTD編碼。
4.一種在CDMA通信系統(tǒng)中構(gòu)成專用下行鏈路物理信道(DownlinkDedicated Physical Channel:Downlink DPCH)的發(fā)送幀的方法，包括下述步驟對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)(Pilot)進(jìn)行逆STTD編碼；依次對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行信道編碼處理、速率匹配處理和交織處理；以及對(duì)經(jīng)過(guò)所述處理的發(fā)送數(shù)據(jù)、發(fā)送功率控制信息(TPC)、發(fā)送格式信息(TFCI)和經(jīng)過(guò)所述逆STTD編碼的導(dǎo)頻信號(hào)(Pilot)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，來(lái)構(gòu)成專用下行鏈路物理信道發(fā)送幀。
5.一種使用第一天線和第二天線進(jìn)行分集發(fā)送的分集發(fā)送機(jī)，包括逆STTD編碼器，用于對(duì)不需要進(jìn)行STTD編碼的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行逆STTD編碼；多路復(fù)用器，用于對(duì)需要進(jìn)行STTD編碼的發(fā)送數(shù)據(jù)和已經(jīng)過(guò)了逆STTD編碼的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，來(lái)構(gòu)成發(fā)送幀；以及STTD編碼器，用于對(duì)包括在構(gòu)成的發(fā)送幀中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行STTD編碼，并輸出要從所述第一天線發(fā)送的第一發(fā)送信號(hào)序列和要從所述第二天線發(fā)送的第二發(fā)送信號(hào)序列。
6.如權(quán)利要求5所述的分集發(fā)送機(jī)，其中，當(dāng)輸入兩個(gè)相鄰的QPSK碼元S1和S2時(shí)，所述逆STTD編碼器直接輸出所述碼元S1和S2作為對(duì)應(yīng)于所述第一天線的信號(hào)，生成并輸出S3和S4作為對(duì)應(yīng)于所述第二天線的信號(hào)，S3和S4滿足下述關(guān)系S3=S2*和S4=-S1*，這里，“*”代表共軛復(fù)數(shù)關(guān)系，當(dāng)輸入相鄰的QPSK碼元S5和S6時(shí)，所述STTD編碼器直接輸出所述碼元S5和S6作為對(duì)應(yīng)于所述第一天線的信號(hào)，生成并輸出S7和S8作為對(duì)應(yīng)于所述第二天線的發(fā)送信號(hào)，S7和S8滿足下述關(guān)系S7=-S6*和S8=S5*。
7.如權(quán)利要求5所述的分集發(fā)送機(jī)，其中，把導(dǎo)頻信號(hào)輸入到所述逆STTD編碼器中。
8.一種CDMA通信方式的基站裝置，包括權(quán)利要求5所述的分集發(fā)送機(jī)。
9.一種分集發(fā)送方法，以開(kāi)環(huán)模式從具有第一和第二天線的CDMA通信方式的基站裝置向移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行與專用下行鏈路物理信道(DownlinkDedicated Physical Channel:Downlink DPCH)有關(guān)的信息的分集發(fā)送，包括下述步驟對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)(Pilot)進(jìn)行逆STTD編碼；對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)依次進(jìn)行信道編碼處理、速率匹配處理和交織處理；對(duì)經(jīng)過(guò)所述處理的發(fā)送數(shù)據(jù)、發(fā)送功率控制信息(TPC)、發(fā)送格式信息(TFCI)和經(jīng)過(guò)所述逆STTD編碼的導(dǎo)頻信號(hào)(Pilot)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，來(lái)構(gòu)成專用下行鏈路物理信道發(fā)送幀；對(duì)包括在構(gòu)成的發(fā)送幀中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行STTD編碼，得到要從所述第一天線發(fā)送的第一發(fā)送信號(hào)序列和要從所述第二天線發(fā)送的第二發(fā)送信號(hào)序列；將作為STTD編碼的結(jié)果得到的所述第一和第二發(fā)送信號(hào)序列乘以它們各自的預(yù)定代碼；以及從所述第一天線發(fā)送所述第一發(fā)送信號(hào)序列，從所述第二天線發(fā)送所述第二發(fā)送信號(hào)序列。
全文摘要
STTD編碼是當(dāng)基站以開(kāi)環(huán)模式向移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行分集發(fā)送時(shí)執(zhí)行的信號(hào)處理。本發(fā)明的STTD編碼方法對(duì)不應(yīng)進(jìn)行STTD編碼的導(dǎo)頻信號(hào)預(yù)先進(jìn)行逆STTD編碼。然后,多路復(fù)用器對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)與發(fā)送數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用,來(lái)構(gòu)成發(fā)送幀。然后,對(duì)包括在發(fā)送幀中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行STTD編碼。在成幀之前進(jìn)行逆編碼便不需要在STTD編碼的過(guò)程中區(qū)分要進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)和不要進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1314750SQ00129009
公開(kāi)日2001年9月26日 申請(qǐng)日期2000年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月22日
發(fā)明者秋葉透, 山田大輔 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社