專(zhuān)利名稱(chēng)：提供對(duì)空間－時(shí)間碼的位－符號(hào)映射的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及無(wú)線通信系統(tǒng)和更特別地涉及使用位-符號(hào)空間-時(shí)間編碼的數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)。
在典型的執(zhí)行中將周知的灰編碼用于位-符號(hào)映射(例如看Proakis數(shù)字通信，第三版，頁(yè)碼175-178和這里的圖2)。在灰編碼后，在信號(hào)空間圖中相鄰的星座點(diǎn)被分配僅僅一個(gè)位的位置不同的位組合。這是有利的，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的發(fā)送方法中，最可能的錯(cuò)誤是通過(guò)選擇最靠近正確符號(hào)(在歐幾里距離)的符號(hào)產(chǎn)生的，因而只有一位錯(cuò)誤由選擇錯(cuò)誤符號(hào)產(chǎn)生。
在空間-時(shí)間編碼方法中，將數(shù)據(jù)符號(hào)編碼使得輸入數(shù)據(jù)符號(hào)流產(chǎn)生一個(gè)編碼了的符號(hào)流，用于從多個(gè)天線中的單個(gè)傳送。在接收天線處，所接收的信號(hào)容納了從多個(gè)天線處傳送的信號(hào)和，每個(gè)信號(hào)都由無(wú)線信道影響。另外，接收的信號(hào)典型地由噪聲和干擾所破壞。接收器操作以利用由接收天線接收的信號(hào)產(chǎn)生對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)的符號(hào)判定。
通常，信號(hào)星座由所使用(例如8-PSK)的調(diào)制定義，將所使用的空間-時(shí)間代碼設(shè)計(jì)用于所選擇的調(diào)制類(lèi)型并因而用于相應(yīng)的信號(hào)星座。
然而，用于位-符號(hào)映射的灰編碼不必一直是對(duì)在空間-時(shí)間代碼方案上使用的最優(yōu)方法。然而，發(fā)明者不知道任何已經(jīng)公開(kāi)的代替灰編碼的高級(jí)技術(shù)。
關(guān)于空間-時(shí)間編碼的通常參考資料是WO 9741670 A1，其中也討論代碼結(jié)構(gòu)。然而，這個(gè)出版物沒(méi)有特別地提出位-符號(hào)映射的問(wèn)題，實(shí)際上沒(méi)有優(yōu)化的位-符號(hào)映射被使用。
本發(fā)明的第一個(gè)目的和優(yōu)點(diǎn)是提供改進(jìn)的技術(shù)，用于執(zhí)行用于在空間-時(shí)間編碼器中使用的位-符號(hào)映射。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的和優(yōu)點(diǎn)是提供位-符號(hào)映射技術(shù)，該技術(shù)在具體應(yīng)用中得到優(yōu)化，用于例如可以想到的實(shí)際符號(hào)選擇錯(cuò)誤、使用的調(diào)制類(lèi)型和無(wú)線信道特征。
發(fā)明綜述依照本發(fā)明實(shí)施例的方法和設(shè)備克服了前面的和其它問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的。
公開(kāi)的方法用于優(yōu)化位-符號(hào)映射操作。方法有步驟(a)判斷在空間-時(shí)間解碼操作期間產(chǎn)生的最可能信號(hào)選擇錯(cuò)誤；和(b)選擇位-符號(hào)映射器，使得在空間-時(shí)間解碼操作期間產(chǎn)生的位-符號(hào)映射步驟導(dǎo)致最可能信號(hào)選擇錯(cuò)誤，引起最小數(shù)量的位錯(cuò)誤。能執(zhí)行位-符號(hào)映射步驟，以至于在空間-時(shí)間編碼操作期間，最小化由出現(xiàn)最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤，以及由出現(xiàn)至少第二個(gè)最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤引起的平均位錯(cuò)誤量。甚至可以進(jìn)行基于第三個(gè)最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤、第四個(gè)最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤等的進(jìn)-步優(yōu)化。
位-符號(hào)映射操作之后最好是空間-時(shí)間編碼操作。
判斷最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤的步驟能包括至少一個(gè)模擬通信信道，以及接收器的步驟，和/或考慮當(dāng)通過(guò)通信信道傳送位-符號(hào)映射了信號(hào)時(shí)使用的調(diào)制類(lèi)型。也公開(kāi)了依照方法操作的空間-時(shí)間編碼通信系統(tǒng)。


圖1是適合于實(shí)施本發(fā)明的兩個(gè)發(fā)射天線、兩個(gè)接收天線空間-時(shí)間編碼系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖；圖2描述了用于8相移鍵控(8-PSK)星座示例的灰編碼位映射，其中符號(hào)索引以圓圈示出；圖3A和3B是分別地表示在解碼8態(tài)和16態(tài)空間-時(shí)間碼后表示所測(cè)得的大量符號(hào)錯(cuò)誤事件的表格，這些數(shù)據(jù)經(jīng)8-PSK調(diào)制并由兩個(gè)發(fā)射機(jī)天線發(fā)射，行定義正確符號(hào)索引，而列定義易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的錯(cuò)誤符號(hào)索引；圖3C描述了映射于用于8-PSK調(diào)制的8態(tài)空間-時(shí)間碼的優(yōu)化位-時(shí)間映射和圖3A的兩個(gè)發(fā)射天線的情況，圖示出了分配給由0，1，2，3…，7標(biāo)記的每個(gè)星座點(diǎn)的位模式；圖4依照本發(fā)明的方面描述了一個(gè)用于圖3B的8-PSK、16態(tài)空間-時(shí)間碼情況的優(yōu)化位-符號(hào)編碼方案，其中線指示了當(dāng)’000’是正確符號(hào)時(shí)的位錯(cuò)誤計(jì)數(shù)；圖5表示了一個(gè)映射優(yōu)化，能用來(lái)考慮第二個(gè)最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤事件；圖6描述了代表用于示例的8-PSK調(diào)制情況的優(yōu)化映射，其中位于±π/2弧度距離處的符號(hào)易于產(chǎn)生最可能符號(hào)錯(cuò)誤；圖7描述了對(duì)圖6情況的優(yōu)化映射，其中假定位于偏離±3π/4弧度的符號(hào)易于產(chǎn)生第二個(gè)最可能符號(hào)錯(cuò)誤，其中只有一個(gè)或兩個(gè)錯(cuò)誤是由第二個(gè)最可能符號(hào)錯(cuò)誤的發(fā)生所導(dǎo)致，同時(shí)最可能符號(hào)錯(cuò)誤的發(fā)生仍然僅僅導(dǎo)致一個(gè)位錯(cuò)誤；圖8A，8B，8C和8D分別地示出了在解碼4態(tài)、8態(tài)、16態(tài)和32態(tài)空間-時(shí)間碼后測(cè)得的符號(hào)錯(cuò)誤事件數(shù)，其中每個(gè)都經(jīng)4-PSK調(diào)制并由兩個(gè)發(fā)射機(jī)天線發(fā)送，行再次定義正確符號(hào)索引，列定義易于產(chǎn)生錯(cuò)誤的錯(cuò)誤符號(hào)索引；和圖9A，9B，9C和9D各自描述用于4-PSK調(diào)制的4態(tài)、8態(tài)、16態(tài)和32態(tài)空間-時(shí)間碼的優(yōu)化位-符號(hào)映射和兩個(gè)發(fā)射天線，分別對(duì)應(yīng)于表8A、8B、8C和8D，其中圖表示了分配給由0，1，2，3標(biāo)識(shí)的每個(gè)星座點(diǎn)的位模式。
發(fā)明的細(xì)節(jié)描述圖1圖解了使用空間-時(shí)間編碼和使用從位到符號(hào)映射的簡(jiǎn)化發(fā)射機(jī)-接收機(jī)鏈10。發(fā)射機(jī)-接收機(jī)鏈10可以代表象蜂窩無(wú)線電話或無(wú)線分組數(shù)據(jù)終端的移動(dòng)站，以及基站或基地。示例的方案包括寬帶碼分多址(WCDMA)移動(dòng)站/基站對(duì)，或時(shí)分多址(TDMA)全球系統(tǒng)用于移動(dòng)通信(GSM)移動(dòng)站/基站對(duì)。
在發(fā)射側(cè)10A，位源12提供了輸入位(或串行位流或并行的連續(xù)位)到位-符號(hào)映射塊14。將從位-符號(hào)映射塊14輸出的符號(hào)提供到提供輸入到第一和第二發(fā)射機(jī)18A和18B的空間-時(shí)間編碼器16，并因而輸入到對(duì)應(yīng)的發(fā)送天線19A和19B。例如位源12代表數(shù)字化的語(yǔ)音數(shù)據(jù)源或代表分組數(shù)據(jù)源。
通常，可以認(rèn)識(shí)到位-符號(hào)映射塊14的功能可以合并或嵌入到空間-時(shí)間編碼器16中。
在接收側(cè)10B，第一和第二接收天線20A和20B提供輸入到接收機(jī)前端22。接收機(jī)前端22有耦合到空間-時(shí)間解碼器24(對(duì)應(yīng)于空間-時(shí)間解碼器16)的第一和第二輸出?？臻g-時(shí)間解碼器24的輸出代表了提供到符號(hào)-位映射塊26的測(cè)得數(shù)據(jù)符號(hào)，該輸出是理想地對(duì)應(yīng)于從位源12的位輸出的測(cè)得位26A。
通?？梢哉J(rèn)識(shí)到位-符號(hào)映射塊26的功能可以合并或嵌入到空間-時(shí)間編碼器24中。
依照這個(gè)發(fā)明的思想，操作位-符號(hào)映射塊14，以考慮空間-時(shí)間編碼器16操作的細(xì)節(jié)，因而對(duì)空間-時(shí)間編碼優(yōu)化輸出符號(hào)。將僅僅在一個(gè)位位置上不同的位模式分配給這些數(shù)據(jù)符號(hào)，其中錯(cuò)誤符號(hào)決定最可能由接收器邊10B作出，具體的說(shuō)是空間-時(shí)間解碼器塊24。在這個(gè)操作后，如果沒(méi)有完全定義位-符號(hào)映射，將通過(guò)從剩余映射的一個(gè)可能中進(jìn)行選擇來(lái)考慮第二最可能符號(hào)錯(cuò)誤，該保留可能最小化了由于符號(hào)錯(cuò)誤產(chǎn)生的平均位錯(cuò)誤數(shù)。這個(gè)過(guò)程繼續(xù)直到在由映射塊14執(zhí)行的位-符號(hào)映射過(guò)程中沒(méi)有保留的自由度。由于編碼器16提供的特定空間-時(shí)間碼，優(yōu)化位-符號(hào)映射過(guò)程不同于傳統(tǒng)的灰編碼。就是說(shuō)，由符號(hào)-位映射塊26產(chǎn)生的最可能錯(cuò)誤不必傾向于最靠近(在歐幾里距離內(nèi))正確符號(hào)的符號(hào)。另外，為特定調(diào)制方法設(shè)計(jì)的空間-時(shí)間碼能進(jìn)一步優(yōu)化由位-符號(hào)映射塊14執(zhí)行的位-符號(hào)映射過(guò)程。
由塊14執(zhí)行的位-符號(hào)映射過(guò)程的依賴(lài)空間-時(shí)間碼的選擇也可以考慮成在發(fā)射機(jī)10A和/或接收機(jī)10B中使用的算法的效果，以及無(wú)線信道特征的效果，包括干擾和噪聲。實(shí)現(xiàn)這些思想的一個(gè)技術(shù)是，當(dāng)Sj是正確的符號(hào)時(shí)，判定有利于符號(hào)的可能性。優(yōu)化的方法在想要的操作環(huán)境中模擬完整的通信鏈。然后將所獲得的可能性信息用于優(yōu)化位-符號(hào)映射塊14的操作。
現(xiàn)在在進(jìn)一步的細(xì)節(jié)上描述這個(gè)發(fā)明的思想，首先參照?qǐng)D2進(jìn)行，圖中表示了傳統(tǒng)的灰-編碼8-PSK符號(hào)星座的一個(gè)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)星座點(diǎn)執(zhí)行(編碼)列在圓外的三個(gè)比特的信息。能清楚的看出在星座上相鄰符號(hào)僅僅在一個(gè)位的位置上不同于另一個(gè)。
在圖3A中，將在所有可能的符號(hào)對(duì)中符號(hào)錯(cuò)誤的計(jì)數(shù)列出，用于為8-PSK調(diào)制設(shè)計(jì)的8態(tài)空間-時(shí)間碼(STC)和兩個(gè)傳送器天線19A和19B，還具有模擬所要通信系統(tǒng)和操作環(huán)境的模擬鏈(例如GSM型增強(qiáng)通用分組無(wú)線系統(tǒng)(EGPRS)和使用8-PSK調(diào)制的EDGE系統(tǒng))。注意這里和其它下面例子中使用的空間-時(shí)間格子碼是獲取于V.Tarokh、N.Seshadr i和A.R.Calderbank著的《用于高數(shù)據(jù)率無(wú)線通信的空間-時(shí)間碼執(zhí)行判據(jù)和代碼結(jié)構(gòu)》，IEEE Transactions onInformation Theory，卷44，頁(yè)碼744-765，三月1998。
模擬結(jié)果的檢查基本地承擔(dān)了在模擬期間的計(jì)數(shù)所有可能符號(hào)錯(cuò)誤。能注意到，最可能錯(cuò)誤不會(huì)出現(xiàn)在相鄰符號(hào)上，而出現(xiàn)在這些偏離正確符號(hào)的或3π/8弧度或-3π/8弧度的符號(hào)中(對(duì)這些符號(hào)的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)是很接近，證明了對(duì)位-符號(hào)映射優(yōu)化目的他們的可能性是相同的假設(shè))。這個(gè)觀測(cè)是正確的，而與那個(gè)符號(hào)是正確的無(wú)關(guān)。出于這個(gè)原因，傳統(tǒng)的灰編碼是亞優(yōu)化的，優(yōu)化的位-符號(hào)映射在圖3C中示出。
在圖3C的映射中，為正確符號(hào)和其上有最高可能性的符號(hào)判斷錯(cuò)誤的符號(hào)的符號(hào)對(duì)分配僅僅在一個(gè)位的位置上不同的位模式。然而，因?yàn)閷?duì)最可能符號(hào)錯(cuò)誤的測(cè)得錯(cuò)誤計(jì)數(shù)十分接近相臨符號(hào)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)，在不同的無(wú)線信道和/或在不同的模擬條件下，傳統(tǒng)的灰編碼可能被證明是對(duì)特定情況的優(yōu)化。
圖3B圖解了對(duì)為8-PSK調(diào)制設(shè)計(jì)的16態(tài)碼的相應(yīng)結(jié)果和圖1的兩個(gè)發(fā)射機(jī)天線19A和19B。能看出，在這種情況下，最可能符號(hào)錯(cuò)誤產(chǎn)生在距離正確符號(hào)3π/4弧度的符號(hào)上，這對(duì)所有符號(hào)是正確的。
因而，依照這個(gè)發(fā)明的思想，給在星座中分開(kāi)3π/4弧度的那些符號(hào)分配僅僅一個(gè)位的位置不同的位序列。由這個(gè)映射產(chǎn)生的優(yōu)化信號(hào)星座在圖4中示出。
具體的，圖4表示了一個(gè)對(duì)圖3B的8-PSK、16態(tài)空間-時(shí)間碼情況的優(yōu)化位-符號(hào)編碼方案。線指示位錯(cuò)誤數(shù)量，“000”是正確符號(hào)。這個(gè)同樣的模式環(huán)繞星座重復(fù)。并只有一位錯(cuò)誤是最可能符號(hào)錯(cuò)誤事件?；趫D3B的簡(jiǎn)單計(jì)算表示了減少位錯(cuò)誤的數(shù)量大約為
(57700-48300)/57700＝16％當(dāng)相對(duì)于在圖2中表示的對(duì)16態(tài)空間-時(shí)間編碼發(fā)送的傳統(tǒng)灰編碼，應(yīng)用了對(duì)位-符號(hào)映射塊14的優(yōu)化方法。應(yīng)注意到，在信道解碼前獲得這個(gè)結(jié)果，也實(shí)質(zhì)上受益于可能由本發(fā)明思想產(chǎn)生的位錯(cuò)誤率減少。
在圖4中示出的詳細(xì)星座沒(méi)有提供機(jī)會(huì)，用于基于在距離正確符號(hào)±π/2弧度的符號(hào)易于產(chǎn)生的第二最可能錯(cuò)誤的進(jìn)一步優(yōu)化。
然而作為映射優(yōu)化例子，將其使用以考慮上面提到的第二最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤事件，考慮在距離正確符號(hào)±π/2弧度的符號(hào)易于產(chǎn)生最可能錯(cuò)誤的假定的8-PSK空間-時(shí)間碼。再次參照?qǐng)D2結(jié)合圖5，在這種情況下，符號(hào)對(duì)(0，2)三位中僅僅有一位不同。對(duì)符號(hào)對(duì)(2，4)、(4，6)和(6，0)也一樣。這四個(gè)符號(hào)在星座中形成了正方形(以實(shí)線示出)，給正方形的每個(gè)頂點(diǎn)分配了一位模式。對(duì)符號(hào)對(duì)(1，3、(3，5)和(7，1)執(zhí)行同樣的優(yōu)化，這再次形成了在星座圖中的正方形(以虛線示出)。
應(yīng)該注意到能相對(duì)另一個(gè)以±π/2弧度的步驟自由地鏡象或旋轉(zhuǎn)兩個(gè)正方形。通過(guò)判斷相對(duì)每個(gè)正確符號(hào)的第二最高可能性產(chǎn)生的錯(cuò)誤符號(hào)決定優(yōu)化鏡象或旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步在這一點(diǎn)上作為優(yōu)化基于第二最可能性符號(hào)錯(cuò)誤的映射的方法的例子，假定8-PSK調(diào)制和位于±π/2弧度距離上的符號(hào)易于產(chǎn)生最可能符號(hào)錯(cuò)誤?；谇懊娴膬?nèi)容在圖6中示出了優(yōu)化的映射。
如果偏離符號(hào)±3π/4弧度的符號(hào)易于產(chǎn)生第二最可能性符號(hào)錯(cuò)誤，在圖6中示出的映射沒(méi)有優(yōu)化，可以做進(jìn)一步的優(yōu)化。注意偏離±π/2弧度的四個(gè)點(diǎn)形成了正方形，并有兩個(gè)這樣正方形能用來(lái)說(shuō)明在這種情況下的優(yōu)化。基于最可能錯(cuò)誤，正方形頂點(diǎn)的位序列彼此相對(duì)被優(yōu)化。如果第二最可能性符號(hào)錯(cuò)誤發(fā)生，在圖6中示出的映射將導(dǎo)致每個(gè)這樣的(第二最可能)符號(hào)錯(cuò)誤有兩個(gè)或三個(gè)位錯(cuò)誤。
這樣圖7表示了對(duì)這種情況的優(yōu)化映射，其中由第二最可能性符號(hào)錯(cuò)誤的發(fā)生僅僅導(dǎo)致一個(gè)或兩個(gè)錯(cuò)誤，同樣最可能性符號(hào)錯(cuò)誤(也就是偏離±π/2弧度)的發(fā)生仍然僅僅導(dǎo)致一個(gè)位錯(cuò)誤。
在這個(gè)例子中可能進(jìn)行在圖7中描述的進(jìn)一步的優(yōu)化，因?yàn)樵谛盘?hào)星座中畫(huà)出的正方形能彼此獨(dú)立地進(jìn)行滑動(dòng)、鏡象或旋轉(zhuǎn)(使用±π/2弧度步驟)，不用干擾基于最可能符號(hào)錯(cuò)誤事件發(fā)生的優(yōu)化。當(dāng)然符號(hào)索引從’000’開(kāi)始逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)保持相同(0，1，2，…7)。
應(yīng)該注意在多數(shù)情況中對(duì)映射問(wèn)題同等地有幾個(gè)優(yōu)化方法。
進(jìn)一步通過(guò)例子說(shuō)明，在圖8A中將在所有可能符號(hào)對(duì)之間符號(hào)錯(cuò)誤的計(jì)數(shù)列出，用于為4-PSK調(diào)制設(shè)計(jì)的4態(tài)空間-時(shí)間碼(STC)和兩個(gè)發(fā)射機(jī)天線19A和19B在所有可能符號(hào)對(duì)之間的符號(hào)錯(cuò)誤數(shù)。在這種情況下，注意到在星座中的鄰近符號(hào)易于產(chǎn)生最可能符號(hào)錯(cuò)誤。出于這個(gè)原因，在圖9A中示出的傳統(tǒng)灰編碼是優(yōu)化的，并沒(méi)有進(jìn)行進(jìn)一步位-符號(hào)映射的優(yōu)化。這是希望的結(jié)果，4態(tài)碼等于由接收器看到的延遲分集傳送，如同具有增加信道延遲擴(kuò)展地傳統(tǒng)的單天線發(fā)射，并由于這樣的，系統(tǒng)傳統(tǒng)映射是周知優(yōu)化的。
在圖8B的例子中，將在所有可能符號(hào)對(duì)之間符號(hào)錯(cuò)誤的計(jì)數(shù)列出，用于為4-PSK調(diào)制設(shè)計(jì)的8態(tài)空間-時(shí)間碼(STC)和兩個(gè)發(fā)射機(jī)天線19A和19B。在圖9B中示出了優(yōu)化的位-符號(hào)映射。在這種情況下，能注意到雖然這個(gè)優(yōu)化的效果是小的，但是也可以基于最可能錯(cuò)誤進(jìn)行優(yōu)化，并如果使用較長(zhǎng)的模擬以獲得錯(cuò)誤計(jì)數(shù)則優(yōu)化效果可以消失。
在圖8C的例子中，將在所有可能符號(hào)對(duì)之間符號(hào)錯(cuò)誤的計(jì)數(shù)列出用于為4-PSK調(diào)制設(shè)計(jì)的16態(tài)空間-時(shí)間碼(STC)和兩個(gè)發(fā)射機(jī)天線19A和19B。在圖9C中示出了優(yōu)化的位-符號(hào)映射。在這種情況下，能注意到通過(guò)在固定對(duì)符號(hào)零和二映射后合適地選擇對(duì)符號(hào)一和三，基于第二最可能錯(cuò)誤進(jìn)行優(yōu)化。在這個(gè)情況中額外的優(yōu)化對(duì)總共的位錯(cuò)誤數(shù)量有重要的影響。也能注意到在這個(gè)情況中只允許最少的符號(hào)錯(cuò)誤以產(chǎn)生兩個(gè)在4-PSK情況中是最大的位錯(cuò)誤。也能看出在這個(gè)情況中這是位-符號(hào)映射的目的。
最后，在圖8D的例子中，將在所有可能符號(hào)對(duì)之間符號(hào)錯(cuò)誤的計(jì)數(shù)列出，用于為4-PSK調(diào)制設(shè)計(jì)的32態(tài)空間-時(shí)間碼(STC)和兩個(gè)發(fā)射機(jī)天線19A和19B。在圖9D中示出了優(yōu)化的位-符號(hào)映射。在這種情況下，能注意到基于最和第二最可能符號(hào)錯(cuò)誤進(jìn)行優(yōu)化。
應(yīng)理解，能把圖1的框圖看作依照本發(fā)明方法的邏輯流程圖。方法包括提供數(shù)據(jù)位(12)源的步驟；和使用預(yù)定信號(hào)星座提供位-符號(hào)映射數(shù)據(jù)位，進(jìn)行位-符號(hào)映射數(shù)據(jù)位(14)。選擇位-符號(hào)映射器(14)，依照這里的思想使得在隨后的空間-時(shí)間解碼操作(24)期間產(chǎn)生的最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤導(dǎo)致最小量的位錯(cuò)誤。方法進(jìn)一步包括空間-時(shí)間編碼位-符號(hào)映射數(shù)據(jù)位(16)，并作為信號(hào)傳送他們(18A、19A、18B、19B)到通信信道；接收空間-時(shí)間編碼的、位-符號(hào)編碼數(shù)據(jù)位信號(hào)(20A，20B，22)；空間-時(shí)間解碼所接收的信號(hào)(24)；符號(hào)-位映射(26)空間-時(shí)間解碼信號(hào)，以提供測(cè)得的數(shù)據(jù)位輸出信號(hào)(26A)。
如上所述顯然的，執(zhí)行位-符號(hào)映射操作，以?xún)H僅考慮最可能的符號(hào)錯(cuò)誤事件，或考慮最可能符號(hào)錯(cuò)誤事件、第二最可能符號(hào)錯(cuò)誤事件、第三最可能符號(hào)錯(cuò)誤事件等的發(fā)生。
在特定調(diào)制類(lèi)型、特定類(lèi)型n態(tài)空間-時(shí)間碼、天線的特定數(shù)量和類(lèi)似物等上下文中進(jìn)行了以上描述，值得理解的是，這些是本發(fā)明思想的示例，并不將在本發(fā)明思想的實(shí)踐中進(jìn)行限制性的解釋。
此外可以認(rèn)識(shí)到如果在操作期間出于某些原因改變優(yōu)化的位-符號(hào)映射，然后執(zhí)行適當(dāng)?shù)陌l(fā)出信號(hào)的過(guò)程以將變化通知接收機(jī)10B，特別的空間-時(shí)間解碼器24和符號(hào)-位映射器26。
通常，只要特定代碼工作在符號(hào)電平上就能使用本發(fā)明的位-符號(hào)映射優(yōu)化，其中位-符號(hào)映射不是由碼定義的。在傳統(tǒng)實(shí)踐中通信環(huán)境、干擾和相似物不影響優(yōu)化映射，傳統(tǒng)灰編碼一直是優(yōu)化的。本發(fā)明的思想因而能有益地表達(dá)由空間-時(shí)間碼本身產(chǎn)生的位-符號(hào)映射問(wèn)題的情況。
如上所述顯然的，不可以對(duì)位-符號(hào)映射操作一直進(jìn)行優(yōu)化使得最可能的符號(hào)錯(cuò)誤一直只產(chǎn)生一個(gè)位錯(cuò)誤。就是說(shuō)，最可能的符號(hào)錯(cuò)誤有時(shí)可以導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)位錯(cuò)誤。在這種情況下，位-符號(hào)映射優(yōu)化最好尋求最小化由最可能符號(hào)錯(cuò)誤產(chǎn)生的平均位錯(cuò)誤數(shù)量。然而在很多情況中，每最可能符號(hào)錯(cuò)誤的平均位錯(cuò)誤數(shù)將是一個(gè)，這是所要的目標(biāo)數(shù)字。
這樣，已經(jīng)通過(guò)優(yōu)選和示例實(shí)施例詳細(xì)示出和描述了本發(fā)明，在本技術(shù)領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員能理解的是可以不偏離本發(fā)明的范圍和精神在形式和細(xì)節(jié)上的進(jìn)行改變。
權(quán)利要求
1.用于執(zhí)行位-符號(hào)映射操作的方法，包括步驟判斷在空間-時(shí)間解碼操作期間產(chǎn)生的最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤；并選擇位-符號(hào)映射器，使得在空間-時(shí)間解碼操作期間產(chǎn)生的最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤導(dǎo)致最小量的位錯(cuò)誤。
2.權(quán)利要求1的方法，并進(jìn)一步包括提供基于至少第二最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤的進(jìn)一步優(yōu)化的步驟。
3.權(quán)利要求1的方法，其中由所選的位-符號(hào)映射器執(zhí)行的位-符號(hào)映射操作之后是空間-時(shí)間解碼操作。
4.權(quán)利要求1的方法，其中判斷最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤的步驟包括模擬通信信道的步驟。
5.權(quán)利要求1的方法，其中判斷最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤的步驟包括，考慮當(dāng)通過(guò)通信信道傳送位-符號(hào)映射信號(hào)時(shí)，所用調(diào)制類(lèi)型的步驟。
6.用于操作空間-時(shí)間編碼通信系統(tǒng)的方法，包括步驟提供數(shù)據(jù)位源；使用預(yù)定信號(hào)星座進(jìn)行位-符號(hào)映射數(shù)據(jù)位，以提供位-符號(hào)映射數(shù)據(jù)位，執(zhí)行位-符號(hào)映射步驟，使得最小化在空間-時(shí)間解碼器操作期間由至少最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤產(chǎn)生的平均位錯(cuò)誤數(shù)；空間-時(shí)間編碼位-符號(hào)映射數(shù)據(jù)位，并將其作為信號(hào)發(fā)送給通信信道；接收空間-時(shí)間編碼的、位-符號(hào)映射的數(shù)據(jù)位信號(hào)；使用空間-時(shí)間解碼器空間-時(shí)間解碼所接收的信號(hào)；并信號(hào)-位映射空間-時(shí)間解碼信號(hào)，以提供測(cè)得的數(shù)據(jù)位輸出信號(hào)。
7.權(quán)利要求6的方法，其中執(zhí)行位-符號(hào)映射步驟，使得在空間-時(shí)間解碼器操作期間最小化由最可能符號(hào)錯(cuò)誤引起的，以及由至少第二最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤引起的平均位錯(cuò)誤數(shù)。
8.權(quán)利要求6的方法，其中至少部分基于模擬通信信道的結(jié)果，選擇執(zhí)行位-符號(hào)映射步驟的位-符號(hào)映射器。
9.權(quán)利要求6的方法，其中至少部分基于模擬通信信道的結(jié)果，以及一個(gè)空間-時(shí)間編碼的接收機(jī)，位-符號(hào)映射數(shù)據(jù)位信號(hào)，選擇執(zhí)行位-符號(hào)映射步驟的影射器。
10.權(quán)利要求6的方法，其中至少部分基于模擬通信信道的結(jié)果和空間-時(shí)間解碼器的操作，選擇執(zhí)行位-符號(hào)映射步驟的位-符號(hào)映射器。
11.權(quán)利要求6的方法，其中至少部分基于考慮當(dāng)通過(guò)通信信道傳送信號(hào)時(shí)所用調(diào)制類(lèi)型，選擇執(zhí)行位-符號(hào)映射步驟的位-符號(hào)映射器。
12.空間-時(shí)間編碼通信系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)位源；位-符號(hào)映射塊，用于映射使用預(yù)定信號(hào)星座的數(shù)據(jù)位，以提供位-符號(hào)映射了數(shù)據(jù)位；空間-時(shí)間編碼器塊，用于空間-時(shí)間編碼位-符號(hào)映射數(shù)據(jù)位的；多個(gè)發(fā)射機(jī)，用于發(fā)射空間-時(shí)間編碼的數(shù)據(jù)到通信信道；接收機(jī)，用于接收空間-時(shí)間編碼的、位-符號(hào)映射數(shù)據(jù)位信號(hào)的；空間-時(shí)間解碼器，用于解碼所接收的信號(hào)；和符號(hào)-位映射塊，用于映射空間-時(shí)間解碼信號(hào)，并提供測(cè)得數(shù)據(jù)位輸出信號(hào)；其中選擇位-符號(hào)映射塊，使得最小化平均位錯(cuò)誤數(shù)量，該錯(cuò)誤量是由上述的空間-時(shí)間解碼器產(chǎn)生的至少最可能符號(hào)錯(cuò)誤的出現(xiàn)產(chǎn)生的。
13.權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中選擇位-符號(hào)映射塊，使得最小化平均位錯(cuò)誤量，該錯(cuò)誤量在上述的空間-時(shí)間解碼器操作期間，產(chǎn)生于最可能符號(hào)錯(cuò)誤的出現(xiàn)，以及至少第二最可能符號(hào)錯(cuò)誤的出現(xiàn)。
14.權(quán)利要求12的方法，其中至少部分基于模擬通信信道的結(jié)果選擇位-符號(hào)映射塊。
15.權(quán)利要求12的方法，其中至少部分基于考慮當(dāng)通過(guò)通信信道傳送時(shí)所用的調(diào)制類(lèi)型的結(jié)果，選擇位-符號(hào)映射塊。
16.權(quán)利要求12的方法，其中至少部分基于模擬空間-時(shí)間解碼器的結(jié)果，選擇位-符號(hào)映射塊。
17.權(quán)利要求12的方法，其中通過(guò)上述通信信道用信號(hào)通知在上述位-符號(hào)映射塊操作中的改變。
18.權(quán)利要求12的方法，其中上述多個(gè)發(fā)射機(jī)使用8態(tài)空間-時(shí)間碼用一個(gè)4-PSK或8-PSK調(diào)制發(fā)送空間-時(shí)間編碼數(shù)據(jù)位到通信信道。
19.權(quán)利要求12的方法，其中上述多個(gè)發(fā)射機(jī)使用16態(tài)空間-時(shí)間碼用一個(gè)4-PSK或8-PSK調(diào)制傳送編碼了數(shù)據(jù)的空間-時(shí)間到通信信道。
全文摘要
用于優(yōu)化位－符號(hào)映射操作的方法。方法有步驟(a)判斷在空間－時(shí)間解碼操作期間產(chǎn)生的最可能信號(hào)選擇錯(cuò)誤；和(b)選擇位－符號(hào)映射器使得在空間－時(shí)間編碼操作期間產(chǎn)生的位－符號(hào)映射步驟導(dǎo)致最可能信號(hào)選擇錯(cuò)誤，導(dǎo)致最小數(shù)量的位錯(cuò)誤。能執(zhí)行位－對(duì)－標(biāo)志映射步驟以至于在空間－時(shí)間編碼操作期間最小化位錯(cuò)誤平均數(shù)量，該數(shù)量產(chǎn)生于包括至少第二個(gè)最可能標(biāo)志選擇錯(cuò)誤的發(fā)生的最可能符號(hào)選擇錯(cuò)誤的發(fā)生。公開(kāi)了依照方法操作的空間－時(shí)間編碼的通訊系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04L1/06GK1435011SQ00818909
公開(kāi)日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2000年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月10日
發(fā)明者M·J·?；? J·利勒伯格 申請(qǐng)人:諾基亞有限公司