專利名稱：Mimo ofdm通信系統(tǒng)的分集傳輸模式的制作方法
背景領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及通信通信，尤其涉及使用MIMO OFDM系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)分集傳輸模式發(fā)送數(shù)據(jù)的技術(shù)。
背景無線通信系統(tǒng)被廣泛地用于提供各種類型的通信，諸如語音、分組等。這些系統(tǒng)可能是能支持帶有多個(gè)用戶按順序或同時(shí)通信的多址系統(tǒng)。這可以通過共享可用系統(tǒng)資源實(shí)現(xiàn)，這可以由總可用操作帶寬和發(fā)射功率量化。
多址系統(tǒng)可以包括多個(gè)與多個(gè)用戶終端通信的接入點(diǎn)(即基站)。每個(gè)接入點(diǎn)可以裝備有一個(gè)或多個(gè)天線用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。類似地，每個(gè)終端可以裝備有一個(gè)或多個(gè)天線。
給定接入點(diǎn)和給定終端間的傳輸特征可由用于數(shù)據(jù)傳輸和接收的多個(gè)天線描述。特別是，接入點(diǎn)和終端對可以被視作(1)如果為數(shù)據(jù)傳輸使用多個(gè)(NT)發(fā)射天線和多個(gè)(NR)接收天線，則是多輸入多輸入(MIMO)系統(tǒng)，(2)如果使用多個(gè)發(fā)射天線和單個(gè)接收天線，為多輸入單輸出(MISO)系統(tǒng)，(3)如果使用單發(fā)射天線和多接收天線，則是單輸入多輸出(SIMO)系統(tǒng)，或(4)如果使用單發(fā)射天線和單接收天線，則是單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)。
對于MIMO系統(tǒng)，NT個(gè)發(fā)射和NR個(gè)接收天線形成的MIMO信道可以被分解成NS個(gè)獨(dú)立信道，其中NS≤min{NT，NR}。NS個(gè)獨(dú)立信道的每個(gè)被稱為MIMO信道的空間子信道，且對應(yīng)一維。如果能利用多個(gè)發(fā)射和接收天線建立的附加維數(shù)，MIMO系統(tǒng)可以提供改善的性能(例如增加的傳輸容量和/或更大的可靠性)。對于MISO系統(tǒng)，只有一個(gè)空間子信道可用于數(shù)據(jù)傳輸。然而，多個(gè)發(fā)射天線可以用于以改善接收機(jī)正確接收的似然性的方式發(fā)射數(shù)據(jù)。
由于諸如衰落和多徑各種因素，寬帶系統(tǒng)空間子信道可以遇到不同的信道條件。每個(gè)空間子信道因此可以經(jīng)歷頻率選擇性衰落，其特征描述是總系統(tǒng)帶寬的不同頻率處的不同信道增益。眾知頻率選擇性衰落會引起碼間串?dāng)_(ISI)，這是一種接收到的信號內(nèi)的碼元作為對接收到信號內(nèi)的相繼碼元失真的現(xiàn)象。ISI失真由于影響了正確檢測接收到碼元的能力而惡化了性能。
為了對抗頻率選擇性衰落，可以使用正交頻分復(fù)用(OFDM)有效地將整個(gè)系統(tǒng)帶寬分成多個(gè)(NF)子帶，也被稱為OFDM子帶、頻率區(qū)段或頻率子信道。每個(gè)子帶與數(shù)據(jù)可以在其上調(diào)制的相應(yīng)子載波相關(guān)聯(lián)。對于每個(gè)可能取決于一個(gè)子帶帶寬的時(shí)間間隙，碼元可以在NF個(gè)子帶的每個(gè)之上被發(fā)送。
對于多址系統(tǒng)，給定接入點(diǎn)可以與在不同時(shí)間有不同數(shù)量天線的終端通信。而且，接入點(diǎn)和終端間的通信信道特性一般隨各個(gè)終端而不同，且可以進(jìn)一步隨著時(shí)間變化，特別是對于移動終端。對于不同終端，取決于其容量和要求，可需要不同的傳輸方案。
因此領(lǐng)域內(nèi)需要一些技術(shù)，用于取決于接收機(jī)設(shè)備容量和信道條件使用多個(gè)分集傳輸模式發(fā)送數(shù)據(jù)。
概述在此提供一些技術(shù)用于以改善數(shù)據(jù)傳輸可靠性的方式發(fā)送數(shù)據(jù)。MIMO OFDM系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)成支持多個(gè)模式用于數(shù)據(jù)傳輸。這些傳輸模式可以包括分集傳輸模式，這可以被用于為一些數(shù)據(jù)傳輸獲得更高的可靠性(例如對于開銷信道、較差信道條件等)。分集傳輸模式試圖通過建立發(fā)射自多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)信號間的正交性獲得發(fā)射分集。發(fā)送信號間的正交性可以通過頻率、時(shí)間、空間或其任意組合獲得。傳輸模式還可以包括空間多路復(fù)用模式和波束操縱傳輸模式，這可以用于在一些較有利的信道條件下獲得更高的比特率。
在一實(shí)施例中，提供了一種處理在無線(例如MIMO OFDM)通信系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的方法。根據(jù)該方法，從多個(gè)可能的傳輸模式中為一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的每個(gè)選擇一特定分集傳輸模式。每個(gè)分集傳輸模式在時(shí)間、頻率、空間或其組合上冗余地發(fā)送數(shù)據(jù)。每個(gè)數(shù)據(jù)流基于為該數(shù)據(jù)流選定的編碼和調(diào)制方案經(jīng)編碼和調(diào)制以提供調(diào)制碼元。每個(gè)數(shù)據(jù)流的調(diào)制碼元然后基于選定的分集傳輸模式經(jīng)進(jìn)一步處理以提供發(fā)射碼元。對于OFDM，所有數(shù)據(jù)流的發(fā)射碼元經(jīng)進(jìn)一步OFDM調(diào)制以為用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)發(fā)射天線的每個(gè)提供傳輸碼元流。導(dǎo)頻碼元還可以與調(diào)制碼元使用頻分多路復(fù)用(FDM)、時(shí)分多路復(fù)用(TDM)、碼分多路復(fù)用(CDM)或其任意組合方式多路復(fù)用。
傳輸模式可以包括例如(1)在多個(gè)OFDM子帶上冗余地發(fā)送調(diào)制碼元，(2)在NT個(gè)OFDM碼元周期上發(fā)送每個(gè)調(diào)制碼元的Walsh分集傳輸模式，其中NT是用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射天線數(shù)，(3)在多個(gè)OFDM碼元周期和多個(gè)發(fā)射天線上發(fā)送調(diào)制碼元的空時(shí)發(fā)射分集(STTD)傳輸模式，以及(4)使用Walsh分集和STTD組合發(fā)送調(diào)制碼元的Walsh-STTD傳輸模式。對于Walsh分集和Walsh-STTD傳輸模式，可以在所有發(fā)射天線上冗余地發(fā)送相同調(diào)制碼元，或者可以在不同的發(fā)射天線上發(fā)送不同的調(diào)制碼元。
每個(gè)數(shù)據(jù)流可能用于一開銷信道或目的地是特定的接收機(jī)設(shè)備。每個(gè)用戶特定數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率可以基于接收機(jī)設(shè)備的傳輸容量調(diào)整。每個(gè)數(shù)據(jù)流的發(fā)射碼元在一個(gè)或多個(gè)子帶的相應(yīng)組上發(fā)送。
在另一實(shí)施例中，提供一種方法用于在無線通信系統(tǒng)的接收機(jī)處處理數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)該方法，開始時(shí)確定要恢復(fù)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的每個(gè)使用的特定分集傳輸模式。然后基于用于數(shù)據(jù)流的分集傳輸模式處理每個(gè)數(shù)據(jù)流的接收到碼元以提供恢復(fù)的碼元，該恢復(fù)的碼元是從發(fā)射機(jī)為數(shù)據(jù)流發(fā)送的調(diào)制碼元的估計(jì)。每個(gè)數(shù)據(jù)流的恢復(fù)的碼元進(jìn)一步被解調(diào)并解碼以為數(shù)據(jù)流提供解碼后數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)施例進(jìn)一步在以下詳述。本發(fā)明還提供實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各個(gè)方面、實(shí)施例和特征的方法、發(fā)射機(jī)單元、接收機(jī)單元、終端、接入點(diǎn)、系統(tǒng)和其他裝置和元件，如下將詳細(xì)描述。
附圖的簡要描述通過下面提出的結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特征、性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，附圖中相同的符號具有相同的標(biāo)識，其中

圖1是支持多個(gè)用戶的多址系統(tǒng)圖；圖2是接入點(diǎn)和兩個(gè)終端的實(shí)施例框圖；圖3是發(fā)射機(jī)單元框圖；圖4是用于實(shí)現(xiàn)頻率分集方案的TX分集處理器框圖；圖5是用于實(shí)現(xiàn)Walsh分集方案的TX分集處理器框圖；圖6是用于實(shí)現(xiàn)STTD方案的TX分集處理器框圖；圖7是用于實(shí)現(xiàn)重復(fù)Walsh-STTD方案的TX分集處理器框圖；圖8是用于實(shí)現(xiàn)非重復(fù)Walsh-STTD方案的TX分集處理器框圖；圖9是接收機(jī)單元框圖10是RX分集處理器框圖；圖11是RX分集處理器內(nèi)的RX天線處理器框圖，且可以用于Walsh分集方案；以及圖12是RX天線處理器內(nèi)的RX子帶處理器框圖，且可以用于重復(fù)和非重復(fù)Walsh-STTD方案。
詳細(xì)描述圖1是支持多個(gè)用戶的多址系統(tǒng)100圖。系統(tǒng)100包括與多個(gè)終端(T)106通信的一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)(AP)104(在圖1內(nèi)只示出一個(gè)接入點(diǎn)，為了簡潔)。接入點(diǎn)還可以被稱為基站、UTRAN或一些其他術(shù)語。終端還可以被稱為手機(jī)、移動站、遠(yuǎn)程站、用戶設(shè)備(UE)或一些其他術(shù)語。在軟切換(如果系統(tǒng)支持軟切換)時(shí)，每個(gè)終端106可以進(jìn)發(fā)地與多個(gè)接入點(diǎn)014通信。
在一實(shí)施例中，每個(gè)接入點(diǎn)104使用多個(gè)天線且表示(1)從接入點(diǎn)到終端的下行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)輸入(MI)，以及(2)從終端到接入點(diǎn)的上行鏈路傳輸?shù)亩噍敵?MO)。與給定接入點(diǎn)通信的一個(gè)或多個(gè)終端106集合一起表示下行鏈路傳輸?shù)亩噍敵龊蜕闲墟溌穫鬏數(shù)亩噍斎搿?br> 每個(gè)接入點(diǎn)104可以與一個(gè)或多個(gè)終端106通過在接入點(diǎn)處可用的多個(gè)天線以及在每個(gè)終端處的一個(gè)或多個(gè)可用天線進(jìn)發(fā)地或按順序地通信。不在活動通信中的終端可能從接入點(diǎn)接收導(dǎo)頻和/或其他信令信息，如圖1內(nèi)終端106e到106h的點(diǎn)劃線示出。
對于下行鏈路，接入點(diǎn)使用NT個(gè)天線，而每個(gè)終端使用1或NR個(gè)天線用于從接入點(diǎn)接收一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流。一般NR對于不同多天線終端不同，且可以是任意整數(shù)。NT個(gè)發(fā)射天線和NR個(gè)接收天線形成的MIMO信道可以被分解成NS個(gè)獨(dú)立信道，其中NS≤min{NT，NR}。每個(gè)該種獨(dú)立信道還被稱為MIMO信道的空間子信道。進(jìn)發(fā)地接收下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端不必裝備有相等數(shù)量的接收天線。
對于下行鏈路，在給定終端處的接收天線數(shù)目可以等于或大于在接入點(diǎn)處的發(fā)射天線數(shù)(即NR≥NT)。對于該種終端，空間子信道數(shù)目受到接入點(diǎn)處發(fā)射天線數(shù)目的限制。每個(gè)多天線終端與接入點(diǎn)通過相應(yīng)的MIMO信道通信，所述信道由接入點(diǎn)的NT個(gè)發(fā)射天線和其本身的NR個(gè)接收天線形成。然而，即使為進(jìn)發(fā)的下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸選擇多個(gè)多天線終端，不管接收下行鏈路傳輸?shù)慕K端數(shù)目，只有NS個(gè)空間子信道可用。
對于下行鏈路，在給定終端處接收天線數(shù)目可以小于接入點(diǎn)處的發(fā)射天線數(shù)(即NR＜NT)。例如，MISO終端為下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸裝備有單個(gè)接收天線(NR＝1)。接入點(diǎn)可以使用分集、波束操縱、空分多址(SDMA)或一些其他傳輸技術(shù)以同時(shí)與一個(gè)或多個(gè)MISO終端通信。
對于上行鏈路，每個(gè)終端為上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸使用單個(gè)天線或多個(gè)天線。每個(gè)終端還可以利用天線的全部或其子集用于上行鏈路傳輸。在給定時(shí)刻，上行鏈路的NT個(gè)發(fā)射天線由所有為一個(gè)或多個(gè)活動終端使用的所有天線形成。MIMO信道然后由來自所有活動終端和接入點(diǎn)的NR個(gè)接收天線形成?？臻g子信道數(shù)目受到發(fā)射天線數(shù)目的限制，這一般受到接入點(diǎn)的接收天線數(shù)目的限制(即NS≤min{NT，NR})。
圖2是接入點(diǎn)104以及兩個(gè)終端106的實(shí)施例框圖。在下行鏈路上，在接入點(diǎn)104處，諸如來自數(shù)據(jù)源208的用戶特定數(shù)據(jù)的、信令等各類話務(wù)數(shù)據(jù)被提供給發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器210。處理器210然后基于一個(gè)或多個(gè)編碼方案對話務(wù)數(shù)據(jù)格式化并編碼以提供編碼后數(shù)據(jù)。編碼后數(shù)據(jù)然后基于一個(gè)或多個(gè)調(diào)制方案經(jīng)交織并進(jìn)一步經(jīng)調(diào)制(即碼元映射)以提供調(diào)制碼元(已調(diào)數(shù)據(jù))。數(shù)據(jù)速率、編碼、交織和碼元映射可以由控制器230和調(diào)度器234提供的控制確定。TX數(shù)據(jù)處理器210的處理在以下詳細(xì)描述。
發(fā)射處理器220然后接收并處理調(diào)制碼元和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)以提供傳輸碼元。導(dǎo)頻數(shù)據(jù)一般是以已知方式處理的已知數(shù)據(jù)，如果有。在特定實(shí)施例中，發(fā)射處理器220的處理包括(1)基于為到終端的數(shù)據(jù)傳輸選用的一個(gè)或多個(gè)傳輸模式處理調(diào)制碼元以提供發(fā)射碼元以及(2)OFDM處理發(fā)射碼元以提供傳輸碼元。發(fā)射處理器220的處理在以下詳細(xì)討論。
發(fā)射處理器220向NT個(gè)發(fā)射機(jī)(TMTR)222a到222t提供NT個(gè)傳輸碼元流，每個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶炀€一個(gè)發(fā)射機(jī)。每個(gè)發(fā)射機(jī)222將其傳輸碼元流轉(zhuǎn)換成一個(gè)或多個(gè)模擬信號并進(jìn)一步調(diào)整(例如放大、濾波和上變頻)模擬信號以生成下行鏈路已調(diào)信號，適合于在無線通信信道上傳輸。每個(gè)下行鏈路已調(diào)信號通過相應(yīng)的天線224發(fā)送到終端。
在每個(gè)終端106處，來自接入點(diǎn)的多個(gè)發(fā)射天線的下行鏈路已調(diào)信號由一個(gè)或多個(gè)終端處可用的天線252接收。來自每個(gè)天線252的接收到信號被提供給相應(yīng)的接收機(jī)(RCVR)254。每個(gè)接收機(jī)254對其接收到的信號調(diào)整(例如濾波、放大以及下變頻)并進(jìn)一步數(shù)字化經(jīng)調(diào)整的信號以提供相應(yīng)的采樣流。
接收處理器260然后從所有接收機(jī)254接收并處理采樣流以提供恢復(fù)碼元(即已解調(diào)數(shù)據(jù))。在特定實(shí)施例中，接收處理器260的處理包括(1)OFDM處理接收到的傳輸碼元以提供接收到碼元，以及(2)基于選定傳輸模式處理接收到碼元以獲得恢復(fù)的碼元?；謴?fù)的碼元是接入點(diǎn)發(fā)送的調(diào)制碼元估計(jì)。接收處理器260的處理在以下詳細(xì)描述。
接收(RX)數(shù)據(jù)處理器262然后對恢復(fù)的碼元碼元解映射、解交織以及解碼以獲得在下行鏈路上發(fā)送到終端的用戶特定數(shù)據(jù)和信令。接收處理器260和RX數(shù)據(jù)處理器262的處理與接入點(diǎn)處發(fā)射處理器220和TX數(shù)據(jù)處理器210相應(yīng)的處理互補(bǔ)。
在上行鏈路上，在終端106處，諸如來自數(shù)據(jù)源276的用戶特定數(shù)據(jù)以及信令的各種類型話務(wù)數(shù)據(jù)被提供給TX數(shù)據(jù)處理器278。處理器278根據(jù)其相應(yīng)的編碼方案對不同類型的話務(wù)數(shù)據(jù)編碼并進(jìn)一步對編碼后數(shù)據(jù)進(jìn)行交織。調(diào)制器280然后將交織后數(shù)據(jù)碼元映射以提供已調(diào)數(shù)據(jù)，它被提供給一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)254?？赡転樯闲墟溌窋?shù)據(jù)傳輸使用或可能不使用OFDM，這取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)。每個(gè)發(fā)射機(jī)54對接收到的已調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整以生成相應(yīng)的上行鏈路已調(diào)信號，這些信號然后通過相關(guān)的天線252發(fā)送到接入點(diǎn)。
在接入點(diǎn)104處，由天線224接收來自一個(gè)或多個(gè)終端的上行鏈路已調(diào)信號。來自每個(gè)天線224的接收到信號被提供給接收機(jī)222，它對接收到信號進(jìn)行調(diào)整并數(shù)字化以提供相應(yīng)的采樣流。來自所有接收機(jī)222的采樣流然后由解調(diào)器240處理并進(jìn)一步由RX數(shù)據(jù)處理器242解碼(如果必要)以恢復(fù)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)。
控制器230和270引導(dǎo)在接入點(diǎn)和終端處相應(yīng)的操作。存儲器232和272為控制器230和270相應(yīng)使用的程序代碼和數(shù)據(jù)提供存儲。調(diào)度器234為終端調(diào)度在下行鏈路(且可能在上行鏈路)上的數(shù)據(jù)傳輸。
為了清楚，以下具體描述下行鏈路傳輸?shù)母鞣N發(fā)射分集方案。這些方案還可以用于上行鏈路傳輸，且這在本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且為了清楚，在以下描述，下標(biāo)“i”被用作接收天線的縮影，下標(biāo)“j”被用作發(fā)射天線的索引，下標(biāo)“k”被用作MIMO OFDM系統(tǒng)內(nèi)子帶的索引。
發(fā)射機(jī)單元圖3是發(fā)射機(jī)單元300的框圖，這是接入點(diǎn)104的發(fā)射機(jī)部分的實(shí)施例。發(fā)射機(jī)單元300包括(1)TX數(shù)據(jù)處理器210a，它接收并處理話務(wù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)以提供調(diào)制碼元，以及(2)發(fā)射處理器220a，它進(jìn)一步處理調(diào)制碼元以為NT個(gè)發(fā)射天線提供NT個(gè)傳輸碼元流。TX數(shù)據(jù)處理器210a和發(fā)射處理器220a是圖2內(nèi)TX數(shù)據(jù)處理器210和發(fā)射處理器220相應(yīng)的實(shí)施例。
在圖3示出的特定實(shí)施例中，TX數(shù)據(jù)處理器210a包括編碼器312、信道交織器314和碼元映射元件316。編碼器312基于一個(gè)或多個(gè)編碼方案對話務(wù)數(shù)據(jù)(即信息比特)進(jìn)行接收和編碼以提供編碼后比特。編碼增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br> 在一實(shí)施例中，每個(gè)終端的用戶特定數(shù)據(jù)以及每個(gè)開銷信道的數(shù)據(jù)可以被認(rèn)為是不同的數(shù)據(jù)流。開銷信道可以包括要由所有終端接收的廣播、尋呼和其他公共信道。還可以發(fā)送給給定終端多個(gè)數(shù)據(jù)流。每個(gè)數(shù)據(jù)流可以獨(dú)立地基于為該數(shù)據(jù)流選定的特定編碼方案獨(dú)立地編碼。因此，多個(gè)獨(dú)立編碼的數(shù)據(jù)流可以由編碼器312為不同的開銷信道和終端提供。
用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的特定編碼方案由來自控制器230的編碼控制確定。每個(gè)終端的編碼方案可以基于例如從終端接收到的反饋信息而選定。每個(gè)編碼方案可以包括前向差錯(cuò)檢測(FED)編碼(例如循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)碼)以及前向差錯(cuò)糾正(FEC)碼(例如卷積碼、Turbo碼、分組碼等)的任意組合。編碼方案還可以不指定任何編碼。二進(jìn)制或基于網(wǎng)格的編碼還能用于每個(gè)數(shù)據(jù)流。而且，在用卷積和Turbo編碼情況下，可用使用截短以調(diào)整編碼速率。尤其是，截短可以用于增加編碼速率以高于基編碼速率。
在特定實(shí)施例中，每個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)在開始時(shí)被分成幀(或分組)。對于每個(gè)幀，數(shù)據(jù)可以被用于為幀生成CRC比特集合，它們?nèi)缓蟊桓郊拥綌?shù)據(jù)中。每個(gè)幀的數(shù)據(jù)和CRC比特然后或用卷積碼或用Turbo碼編碼以為幀生成編碼后數(shù)據(jù)。
信道交織器314基于一個(gè)或多個(gè)交織方案對編碼后的比特進(jìn)行接收和交織。一般，每個(gè)編碼方案與對應(yīng)的交織方案相關(guān)聯(lián)。在該情況下，每個(gè)獨(dú)立編碼的數(shù)據(jù)流會經(jīng)分開交織。交織為編碼后比特提供時(shí)間分集，使得每個(gè)數(shù)據(jù)流基于用于數(shù)據(jù)流的子帶和空間子信道的平均SNR被發(fā)送，抗衰落并進(jìn)一步移去用于形成每個(gè)調(diào)制碼元的編碼后比特間的相關(guān)性。
在OFDM中，信道交織器可以設(shè)計(jì)成將每個(gè)數(shù)據(jù)流的編碼后數(shù)據(jù)分配在單個(gè)OFDM碼元的多個(gè)子帶上或可能在多個(gè)OFDM碼元上。信道交織器的目的是隨機(jī)化編碼后數(shù)據(jù)，以減少由通信信道對連續(xù)編碼比特惡化的似然性。當(dāng)給定數(shù)據(jù)流的交織間隔復(fù)蓋一單個(gè)OFDM碼元時(shí)，數(shù)據(jù)流的編碼后比特在用于數(shù)據(jù)流的子帶上隨機(jī)分布以利用頻率分集。當(dāng)交織間隔復(fù)蓋多個(gè)OFDM碼元時(shí)，編碼后比特隨機(jī)地分布在攜帶數(shù)據(jù)的子帶以及多碼元交織間隔上以利用頻率和時(shí)間分集。對于無線本地局域網(wǎng)(WLAN)，如果通信信道的最小預(yù)計(jì)相干時(shí)間比交織間隔大許多倍，則通過在多個(gè)OFDM碼元上交織實(shí)現(xiàn)的時(shí)間分集可能不重要。
碼元映射元件316接收并根據(jù)一個(gè)或多個(gè)調(diào)制方案映射交織后的數(shù)據(jù)以提供調(diào)制碼元。可以為每個(gè)數(shù)據(jù)流使用特定調(diào)制方案。每個(gè)數(shù)據(jù)流的碼元映射可以通過以下方法實(shí)現(xiàn)，即分組qm個(gè)編碼和交織后的比特集合而形成數(shù)據(jù)碼元(每個(gè)可以是非二進(jìn)制值)并將每個(gè)數(shù)據(jù)碼元映射到對應(yīng)為該數(shù)據(jù)流選用的調(diào)制方案的信號星座圖內(nèi)的點(diǎn)。選定調(diào)制方案可以是QPSK、M-PSK、M-QAM或一些其他調(diào)制方案。每個(gè)經(jīng)映射的信號點(diǎn)是復(fù)數(shù)值且對應(yīng)Mm元調(diào)制碼元，其中Mm對應(yīng)為數(shù)據(jù)流m選定的特定調(diào)制方案，且Mm=2qm.]]>碼元映射元件316為每個(gè)數(shù)據(jù)流提供調(diào)制碼元流。所有數(shù)據(jù)流的調(diào)制碼元流一起在圖3中被示出為調(diào)制碼元流s(n)。
表格1列出了各種編碼和調(diào)制方案，可以使用卷積和Turbo編碼用于獲得頻譜效率范圍(或比特率)。每個(gè)比特率(以比特每秒每赫茲或bps/Hz為單位)可以使用特定的碼率和調(diào)制方案組合獲得。例如一半的比特率可以使用1/2碼率和BPSK調(diào)制獲得，一的比特率可以使用1/2碼率和QPSK調(diào)制獲得等。
在表格1內(nèi)，BPSK、QPSK、16-QAM和64-QAM可以用于列出的比特率。還可以使用其他調(diào)制方案諸如DPSK、8-PSK、32-QAM、128-QAM等且在本發(fā)明范圍。當(dāng)通信信道很難跟蹤時(shí)，可以使用DPSK(差分相移鍵控)，因?yàn)樵诮邮諜C(jī)處不需要相干基準(zhǔn)對DPSK調(diào)制信號解調(diào)。對于OFDM，調(diào)制可以在每子帶基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，且可以獨(dú)立選擇用于每個(gè)子帶的調(diào)制方案。
表格1
還可以使用碼率和調(diào)制方案的其他組合以獲得各種比特率，且這在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在圖3內(nèi)示出的特定實(shí)施例內(nèi)，發(fā)射處理器220a包括TX分集處理器320和NT個(gè)OFDM調(diào)制器。每個(gè)OFDM調(diào)制器包括快速傅立葉反變換(IFFT)單元330和循環(huán)前綴發(fā)生器332。TX分集處理器320根據(jù)一個(gè)或多個(gè)選定的傳輸模式接收并處理來自TX數(shù)據(jù)處理器210a的調(diào)制碼元以提供發(fā)射碼元。
在一實(shí)施例中，TX分集處理器320還接收并使用頻分多路復(fù)用在可用子帶的子集內(nèi)將發(fā)射碼元和導(dǎo)頻碼元(即導(dǎo)頻數(shù)據(jù))多路復(fù)用。FDM導(dǎo)頻傳輸方案的示例實(shí)現(xiàn)在表格2內(nèi)示出。在該實(shí)現(xiàn)中，有64個(gè)子帶可用于MIMO OFDM系統(tǒng)，且為導(dǎo)頻傳輸使用子帶索引±7以及±21。在其他實(shí)施例中，導(dǎo)頻碼元可以例如使用時(shí)分多路復(fù)用(TDM)、碼分多路復(fù)用(CDM)或FDM、TDM和CDM的任何組合與發(fā)射碼元經(jīng)多路復(fù)用。
TX分集處理器320向每個(gè)OFDM調(diào)制器提供一個(gè)發(fā)射碼元流。TX分集處理器320的處理在以下詳述。
每個(gè)OFDM調(diào)制器接收相應(yīng)的發(fā)射碼元流xj(n)。在每個(gè)OFDM調(diào)制器內(nèi)，IFFT單元330將NF個(gè)發(fā)射碼元集合組合在流xj(n)內(nèi)以形成對應(yīng)的碼元向量，并將碼元向量使用快速傅立葉反變換轉(zhuǎn)換成其時(shí)域表示(這還被稱為OFDM碼元)。
對于每個(gè)OFDM碼元，循環(huán)前綴發(fā)生器332重復(fù)OFDM碼元的一部分以形成對應(yīng)的傳輸碼元。循環(huán)前綴保證傳輸碼元在存在多徑延時(shí)擴(kuò)展情況下保持其正交特性，從而改善抗惡化路徑效應(yīng)的性能，所述惡化路徑效應(yīng)諸如頻率選擇性衰落引起的信道彌散?？梢詾槊總€(gè)OFDM碼元使用固定或可調(diào)節(jié)的循環(huán)前綴。作為可調(diào)節(jié)循環(huán)前綴的特定示例，系統(tǒng)具有帶寬為20MHz、50nsec的碼片周期和64個(gè)子帶。對于該系統(tǒng)，每個(gè)OFDM碼元具有的持續(xù)時(shí)間為3.2微秒(μsec)(或64×50nsec)。每個(gè)OFDM碼元的循環(huán)前綴最小長度為4碼片(200nsec)，最大長度為16碼片(800nsec)，遞增為4碼片(200nsec)。每個(gè)傳輸碼元對于200nsec到800nsec的循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間范圍相應(yīng)為3.4微秒到4.0微秒。
每個(gè)OFDM調(diào)制器內(nèi)的循環(huán)前綴發(fā)生器332向相關(guān)聯(lián)的發(fā)射機(jī)222提供傳輸碼元流。每個(gè)發(fā)射機(jī)222接收并處理相應(yīng)的傳輸碼元流以生成下行鏈路已調(diào)信號，該信號然后從相關(guān)聯(lián)的天線224被發(fā)送。
MIMO OFDM系統(tǒng)的編碼和調(diào)制在以下美國專利申請中詳細(xì)描述●美國專利申請序列號09/993087，題為“Multiple-AccessMultiple-Input Multiple-Output(MIMO) CommunicationSystem”，提交于2001年11月6日；●美國專利申請序列號09/854235，題為“Method and Apparatus forProcessing Data in a Multiple-Input Multiple-output(MIMO)Communication System Utilizing Channel State Information”，提交于2001年5月11日；●美國專利申請序列號09/826481和09/956449，均題為“Method andApparatus for Utilizing Channel State Information in aWireless Communication System”，相應(yīng)提交于2001年3月23日以及2001年9月18日；●美國專利申請序列號09/776075，題為“Coding Scheme for aWireless Communication System”，提交于2001年2月1日；以及●美國專利申請序列號09/532492，題為“High Efficiency，HighPerformance Communications System Employing Multi-CarrierModulation”，提交于2000年3月30日。
這些專利申請都被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并在此包括作為參考。
MIMO OFDM系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)成支持多個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟僮髂Ｊ?。這些傳輸模式包括分集傳輸模式、空間多路復(fù)用傳輸模式以及波束操縱傳輸模式。
空間多路復(fù)用和波束操縱模式可以用于在一定較好的信道條件下獲得較高的比特率。這些傳輸模式在以下美國專利申請序列號10/085456內(nèi)描述，題為“Multiple-Input，Multiple-Output(MIMO) Systems with MultipleTransmission Modes”，提交于2002年2月26日，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并在此引入作為參考。
可以使用分集傳輸模式以為一定數(shù)據(jù)傳輸獲得更高的可靠性。例如，分集傳輸模式可以用于下行鏈路上的開銷信道，諸如廣播、尋呼和其他公共信道。還可以為數(shù)據(jù)傳輸在以下情況下使用分集傳輸模式(1)無論何時(shí)發(fā)射機(jī)沒有通信信道的充分信道狀態(tài)信息(CSI)，(2)當(dāng)信道條件足夠差(例如在一定移動條件下)且不能支持更加頻譜有效的傳輸模式以及(3)對于其他情況。當(dāng)為到終端的下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸使用分集傳輸模式時(shí)，每個(gè)終端的速率和/或功率可以經(jīng)控制以改善性能?？梢灾С侄鄠€(gè)分集傳輸模式且在以下詳細(xì)描述。
分集傳輸模式試圖通過在發(fā)送自多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)信號間建立正交性獲得發(fā)射分集。發(fā)送信號間的正交性可以在頻率、時(shí)間、空間或其任意組合內(nèi)獲得。發(fā)射分集可以通過以下處理技術(shù)的一個(gè)或組合而建立●頻率(即子帶)分集。OFDM提供的子帶間固有正交性被用于提供抗頻率選擇性衰落的分集。
●使用正交函數(shù)的發(fā)射分集。將Walsh函數(shù)或一些其他正交函數(shù)應(yīng)用到發(fā)射自多個(gè)發(fā)射天線的OFDM碼元以建立發(fā)送信號間的正交性。該方案還在此被稱為“Walsh分集”方案。
●空時(shí)發(fā)射分集(STTD)。在發(fā)射天線對間建立空間正交性，而同時(shí)保留MIMO技術(shù)提供的高頻譜效率潛力。
一般，可以使用頻率分集方案抗頻率選擇性衰落并在頻率和空間維數(shù)內(nèi)操作。Walsh分集方案和STTD方案在時(shí)間和空間維數(shù)上操作。
為了清楚，上述的處理技術(shù)和其一定組合在以下對示例MIMO OFDM系統(tǒng)描述。在該系統(tǒng)中，每個(gè)接入點(diǎn)裝備有四個(gè)天線用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，且每個(gè)終端可以裝備有一個(gè)或多個(gè)天線。
頻率分集圖4是TX分集處理器320a的實(shí)施例框圖，可以用于實(shí)現(xiàn)頻率分集方案。對于OFDM，子帶固有地相互正交。頻率分集可以通過在多個(gè)子帶上發(fā)送相同調(diào)制碼元而建立。
如圖4示出，來自TX數(shù)據(jù)處理器210的調(diào)制碼元s(n)被提供給碼元重復(fù)單元410。單元410基于為調(diào)制碼元提供的(雙或四)分集重復(fù)每個(gè)調(diào)制碼元。多路分解器412然后接收重復(fù)碼元和導(dǎo)頻碼元并將這些碼元多路分解為NT個(gè)發(fā)射碼元流。每個(gè)數(shù)據(jù)流的調(diào)制碼元可以在分配給該數(shù)據(jù)流的一個(gè)或多個(gè)子帶的相應(yīng)組上發(fā)送。一些可用子帶可以為導(dǎo)頻傳輸保留(例如使用FDM)。或者導(dǎo)頻碼元可以連同調(diào)制碼元使用TDM或CDM被發(fā)送。
一般，期望在子帶內(nèi)發(fā)送重復(fù)的碼元，所述子帶相互間間隔至少通信信道的相干帶寬。而且，可以在任何數(shù)量的子帶上重復(fù)調(diào)制碼元。更高的重復(fù)因子對應(yīng)更高的冗余以及在接收機(jī)處改善的正確接收似然性，其代價(jià)是減少的效率。
為了清楚，頻率分集方案的特定實(shí)現(xiàn)在以下為特定MIMO OFDM系統(tǒng)描述，該系統(tǒng)有一些IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11a定義的特性。該IEEE標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范在題為“第11部分無線LAN介質(zhì)訪問控制(MAC)和物理層(PHY)規(guī)范5GHz頻帶內(nèi)的高速物理層”，1999年9月，該文檔公開可用且在此包括作為參考。該系統(tǒng)有64個(gè)子帶的OFDM波形結(jié)構(gòu)。這些64個(gè)子帶中，48個(gè)子帶(其索引為±{1，..，6，8，...，20，22，...，26}用于數(shù)據(jù)，四子帶(索引為±{7，21}用于導(dǎo)頻，不使用DC子帶(索引為0)，且也不使用剩余的子帶，而是作為保護(hù)子帶。
表格2示出上述系統(tǒng)的雙和四頻率分集的特定實(shí)現(xiàn)。對于雙頻率分集，每個(gè)調(diào)制碼元在兩個(gè)間隔為26或27個(gè)子帶的兩個(gè)子帶上發(fā)送。對于四頻率分集，每個(gè)調(diào)制碼元在分隔為13或14個(gè)子帶的四個(gè)子帶上被發(fā)送。還可以使用其他頻率分集方案并在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
控制輸入VC范圍 .50-4.50V目標(biāo)負(fù)載阻抗50Ω在電壓可變控制輸入122的電壓范圍內(nèi)對可控晶體振蕩器110的工作性能進(jìn)行了測量。下表II顯示測量結(jié)果。
表II
在未受控溫度(但基本上為室溫)，負(fù)載阻抗為50歐姆(Ω)的條件下，使用可從Agilent Technologies公司(Palo Alto，CA)購買的HP4396A網(wǎng)絡(luò)/光譜分析儀對數(shù)據(jù)進(jìn)行了記錄。輸出工作頻率可在大約621963千赫茲到大約622540千赫茲范圍內(nèi)選擇。輸出頻率(在172/174)與控制輸入電壓(在122)的工作關(guān)系曲線具有少于大約10％的最佳直線非線性。
測試結(jié)果的特征在于對于在大約0.50伏到大約4.50伏范圍內(nèi)的Vcontrol，可控振蕩器110的工作數(shù)字輸出頻率在以下兩個(gè)等式所定義的區(qū)域內(nèi)f1output＝0.119436(Vcontrol)+621.9430兆赫茲f2output＝0.119436(Vcontrol)+621.9679兆赫茲頻率分集方案可以為沒有裝備有多個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射機(jī)使用(例如終端)。在該情況下，由TX分集處理器310a提供一個(gè)發(fā)射碼元流。s(n)內(nèi)的每個(gè)調(diào)制碼元可以經(jīng)重復(fù)且在多個(gè)子帶上被發(fā)送。對于單個(gè)天線終端，可以使用頻率分集以提供在有頻率選擇性衰落的情況下的穩(wěn)健性能。
還可以在當(dāng)有多個(gè)發(fā)射天線可用情況下使用頻率分集方案。這可以通過從所有發(fā)射天線在不同的子帶或子帶組上發(fā)送相同調(diào)制碼元而獲得。例如，在四個(gè)發(fā)射天線設(shè)備內(nèi)，可以將每四個(gè)子帶分配給發(fā)射天線的一個(gè)。每個(gè)發(fā)射天線可以與NF/4子帶的一個(gè)不同組相關(guān)聯(lián)。對于四頻率分集，每個(gè)調(diào)制碼元會在四個(gè)子帶的集合上被發(fā)送，四個(gè)子帶組的每個(gè)內(nèi)一個(gè)，每個(gè)組與特定發(fā)射天線相關(guān)聯(lián)。還可以選擇集合內(nèi)的四個(gè)子帶，使得它們間隔盡可能大。對于雙頻率分集，每個(gè)調(diào)制在兩個(gè)子帶的集合上發(fā)送，兩個(gè)子帶組的每個(gè)內(nèi)一個(gè)。還可以考慮帶有多個(gè)發(fā)射天線的頻率分集的其他實(shí)現(xiàn)，且這在本發(fā)明范圍內(nèi)。還可以與一個(gè)或多個(gè)其他發(fā)射分集方案一起使用頻率分集，如以下描述。
Walsh發(fā)射分集圖5是TX分集處理器320b實(shí)施例框圖，它可以被用于實(shí)現(xiàn)Walsh分集方案。對于該分集方案，使用正交函數(shù)(即碼)以建立時(shí)間正交性，這可以接著用于建立所有發(fā)射天線上的全發(fā)射分集。這可以通過在發(fā)射天線上重復(fù)相同調(diào)制碼元而獲得，且為每個(gè)發(fā)射天線使用不同的正交函數(shù)對這些碼元進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展，如下所述。一般，可以使用各種正交函數(shù)，諸如Walsh函數(shù)、正交可變擴(kuò)展因子(OVSF)編碼等。為了清楚，以下描述使用Walsh函數(shù)。
在圖5示出的實(shí)施例中，來自TX數(shù)據(jù)處理器210的調(diào)制碼元s(n)被提供給多路分解器510，它將碼元多路分解成NB個(gè)調(diào)制碼元流，每個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖訋?即每個(gè)攜帶數(shù)據(jù)的子帶)一個(gè)子流。每個(gè)調(diào)制碼元子流sk(n)被提供給相應(yīng)的TX子帶處理器520。
在每個(gè)TX子帶處理器520內(nèi)，子流sk(n)內(nèi)的調(diào)制碼元被提供給NT個(gè)發(fā)射天線的NT個(gè)乘法器524a到524d(在此對于該示例系統(tǒng)NT＝4)。在圖5示出的實(shí)施例中，為每4碼元周期向所有四個(gè)乘法器524提供一個(gè)調(diào)制碼元sk，這對應(yīng)(4TOFDM)-1的碼元速率。每個(gè)乘法器還接收帶有四個(gè)碼片的不同Walsh函數(shù)(即Wj4={w1j,w2j,w3j,w4j})]]>并被分配給與該乘法器相關(guān)聯(lián)的發(fā)射天線j。每個(gè)乘法器然后將碼元sk乘以Walsh函數(shù)Wj4并提供四個(gè)發(fā)射碼元序列{(sk·w1j)，(sk·w2j)，(sk·w3j)，and(sk·w4j)}，這在發(fā)射天線j的子帶k上的四個(gè)連續(xù)OFDM碼元周期內(nèi)發(fā)送。這四個(gè)發(fā)射碼元有與原始調(diào)制碼元sk相同的幅度。然而，序列內(nèi)的每個(gè)發(fā)射碼元符號由用于生成該發(fā)射碼元的Walsh碼片符號確定。Walsh函數(shù)然后用于在四個(gè)碼元周期上對每個(gè)調(diào)制碼元進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展。每個(gè)Tx子帶處理器520的四個(gè)乘法器524a到524d向緩沖器/多路復(fù)用器530a到530d相應(yīng)地提供四個(gè)發(fā)射碼元流。
每個(gè)緩沖器/多路復(fù)用器530從NB個(gè)TX子帶處理器520a到520f接收導(dǎo)頻碼元以及NB個(gè)發(fā)射碼元流。每個(gè)單元530然后為每個(gè)碼元周期對發(fā)射碼元以及導(dǎo)頻碼元進(jìn)行多路復(fù)用，并向?qū)?yīng)的IFFT單元330提供發(fā)射碼元流xj(n)。每個(gè)IFFT單元330以上述方式接收并處理相應(yīng)的發(fā)射碼元流xj(n)。
在圖5內(nèi)示出的實(shí)施例中，從所有四個(gè)發(fā)射天線在每4碼元周期內(nèi)在NB個(gè)攜帶數(shù)據(jù)子帶的每個(gè)上發(fā)送一個(gè)調(diào)制碼元。當(dāng)為數(shù)據(jù)傳輸使用四個(gè)發(fā)射天線時(shí)，用Walsh分集方案獲得的頻譜效率等于用四頻率分集方案獲得的頻譜效率，其中對于每個(gè)碼元周期在四個(gè)攜帶數(shù)據(jù)的子帶上發(fā)送一個(gè)調(diào)制碼元。在帶有四個(gè)發(fā)射天線的Walsh分集方案中，Walsh函數(shù)的持續(xù)時(shí)間或長度是四個(gè)OFDM碼元(如在Wj4中上標(biāo)指出的)。由于每個(gè)調(diào)制碼元內(nèi)的信息分布在四個(gè)連續(xù)OFDM碼元上，接收機(jī)處的解調(diào)基于四個(gè)連續(xù)接收到的OFDM碼元而實(shí)現(xiàn)。
在其他實(shí)施例中，可以通過在每個(gè)發(fā)射天線上發(fā)送不同調(diào)制碼元(而不是相同的調(diào)制碼元)而獲得增加的頻譜效率。例如，多路分解器510可以被設(shè)計(jì)成向乘法器524a到524d在每4個(gè)碼元時(shí)段上提供四個(gè)不同的調(diào)制碼元s1、s2、s3和s4。每個(gè)乘法器524然后將不同的調(diào)制碼元與其Walsh函數(shù)相乘以提供四個(gè)不同的發(fā)射碼元序列。該實(shí)施例的頻譜效率然后會是圖5內(nèi)示出的實(shí)施例的頻譜效率的四倍。如另一示例，多路分解器510可以被設(shè)計(jì)成為每4碼元時(shí)段提供兩個(gè)不同的調(diào)制碼元(例如向乘法器524a和524b提供s1，向乘法器524c和524d提供s2)。
空時(shí)發(fā)射分集(STTD)空時(shí)發(fā)射分集(STTD)支持在兩個(gè)發(fā)射天線上兩個(gè)實(shí)際獨(dú)立的碼元流的同時(shí)傳輸，而同時(shí)維持在接收機(jī)處的正交性。因此STTD方案可以提供比圖5示出的Walsh發(fā)射分集方案更高的頻譜效率。
STTD方案操作如下。假設(shè)兩個(gè)調(diào)制碼元，標(biāo)記為s1和s2，要在給定子帶上發(fā)送。發(fā)射機(jī)生成兩個(gè)向量x‾1=s1s2*T]]>以及x‾2=s2-s1*T.]]>每個(gè)向量包括兩個(gè)元素，要從相應(yīng)的發(fā)射天線在兩個(gè)碼元時(shí)段內(nèi)按順序發(fā)送(即從天線1發(fā)送向量x1，從天線2發(fā)送向量x2)。
如果接收機(jī)包括單個(gè)接收天線，則接收到的信號可以被表示為矩陣形式如下r1r2=h1s1+h2s2h1s2*-h2s1*+n1n2,---Eq(1)]]>其中r1和r2是在接收機(jī)處兩個(gè)連續(xù)碼元時(shí)段內(nèi)接收到的兩個(gè)碼元；h1和h2是對于考慮的子帶從兩個(gè)發(fā)射天線到接收天線的路徑增益，其中路徑增益被假設(shè)在子帶上恒定，在2碼元時(shí)段上為靜態(tài)；以及n1和n2是與兩個(gè)接收到的碼元r1和r2相關(guān)聯(lián)的噪聲。
接收機(jī)然后可以導(dǎo)出對兩個(gè)發(fā)送碼元s1和s2的估計(jì)，如下s^1=h1*r1-h2r2*=(|h1|2+|h2|2)s1+h1*n1-h2n2,]]>和Eq(2)s^2=h2*r1+h1r2*=(|h1|2+|h2|2)s2+h2*n1+h1n2·]]>在其他實(shí)現(xiàn)中，發(fā)射機(jī)可以生成兩個(gè)向量x1＝[s1s2]T和x‾2=-s2*s1*T,]]>兩個(gè)向量的元素從兩個(gè)發(fā)射天線在兩個(gè)碼元時(shí)段內(nèi)按順序發(fā)送。接收到的信號可以被表示為r1r2=h1s1-h2s2*h1s2+h2s1*+n1n2]]>接收機(jī)然后可以導(dǎo)出兩個(gè)發(fā)送的碼元估計(jì)，如下s^1=h1*r1+h2r2*=(|h1|2+|h2|2)s1+h1*n1+h2n2,]]>和s^2=-h2r1*+h1*r2=(|h1|2+|h2|2)s2-h2n1+h1*n2·]]>當(dāng)兩個(gè)天線用于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，STTD方案的頻譜效率是雙頻率分集方案和帶有兩個(gè)發(fā)射天線的Walsh分集方案的頻譜效率的兩倍。STTD方案在每個(gè)碼元時(shí)段內(nèi)有效地在兩個(gè)發(fā)射天線上發(fā)送每子帶上一個(gè)獨(dú)立調(diào)制碼元，其中雙頻率分集方案在每個(gè)碼元時(shí)段內(nèi)只發(fā)送每兩個(gè)子帶的單個(gè)調(diào)制碼元，且Walsh分集方案在兩個(gè)碼元時(shí)段內(nèi)在每個(gè)子帶上只發(fā)送單個(gè)調(diào)制碼元。由于每個(gè)調(diào)制碼元內(nèi)的信息對于STTD方案在兩個(gè)連續(xù)OFDM碼元上分布，在接收機(jī)處基于兩個(gè)連續(xù)接收到的OFDM碼元實(shí)現(xiàn)解調(diào)。
圖6是TX分集處理器320c的實(shí)施例框圖，可以用于實(shí)現(xiàn)STTD方案。在該實(shí)施例中，來自TX數(shù)據(jù)處理器210的調(diào)制碼元s(n)被提供給多路分解器610，它將碼元多路分解為2NB個(gè)調(diào)制碼元子流，每個(gè)攜帶數(shù)據(jù)的子帶兩個(gè)子流。每對調(diào)制碼元子流被提供給相應(yīng)的TX子帶處理器620。每個(gè)調(diào)制碼元子流包括每個(gè)2碼元時(shí)段的一個(gè)調(diào)制碼元，這對應(yīng)(2TOFDM)-1的碼元速率。
在每個(gè)TX子帶處理器620內(nèi)，調(diào)制碼元流對被提供給空時(shí)編碼器622。對于兩個(gè)子流內(nèi)的每對調(diào)制碼元，空時(shí)編碼器622提供兩個(gè)向量，x‾1=s1s2*T]]>和x‾2=s2-s1*T,]]>每個(gè)向量包括要在兩個(gè)碼元時(shí)段內(nèi)發(fā)送的兩個(gè)發(fā)射碼元。每個(gè)向量內(nèi)的兩個(gè)發(fā)射碼元有與原始調(diào)制碼元s1和s2相同的幅度。然而，每個(gè)發(fā)射碼元可以相對原始調(diào)制碼元進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。每個(gè)TX子帶處理器620因此向兩個(gè)緩沖器/多路復(fù)用器630a和630b相應(yīng)地提供兩個(gè)發(fā)射碼元子流。
每個(gè)緩沖器/多路復(fù)用器630從NB個(gè)TX子帶處理器620a到620f接收導(dǎo)頻碼元和NB個(gè)發(fā)射碼元子流，為每個(gè)碼元時(shí)段多路復(fù)用發(fā)射碼元和導(dǎo)頻碼元，并向?qū)?yīng)的IFFT單元330提供發(fā)射碼元流xj(n)。每個(gè)IFFT單元330然后以上述方式處理相應(yīng)的發(fā)射碼元流。
STTD方案在S.M.Alamouti的論文中進(jìn)一步詳述，題為“A Simple TransmitDiversity Technique for Wireless Communications”，IEEE Journal onSelected Areas in Communications，Vol.16，No.8，October1998，pgs.1451-1458，在此引入作為參考。STTD方案還在美國專利申請序列號09/737602內(nèi)進(jìn)一步詳述，題為“Method and System for Increased BandwidthEfficiency in Multiple Input-Multiple Output Channels”，提交于2001年1月5日，被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并在此引入作為參考。
Walsh-STTDWalsh-STTD方案使用上述的Walsh分集和STTD的組合。Walsh-STTD方案可以用于帶有多于兩個(gè)發(fā)射天線的系統(tǒng)。對于帶有重復(fù)碼元方案的Walsh-STTD(這還被稱為重復(fù)Walsh-STTD方案)，為要在給定子帶上從兩個(gè)發(fā)射天線發(fā)送的每對調(diào)制碼元生成兩個(gè)發(fā)射向量x1和x2，如以上為圖6描述。這兩個(gè)發(fā)射向量還使用Walsh函數(shù)在多對發(fā)射天線上重復(fù)以獲得發(fā)射天線對上的正交性并提供附加的發(fā)射分集。
圖7是TX分集處理器320d的實(shí)施例框圖，用于實(shí)現(xiàn)重復(fù)的Walsh-STTD方案。來自TX數(shù)據(jù)處理器210的調(diào)制碼元s(n)被提供給多路分解器710，它將碼元多路分解成2NB個(gè)調(diào)制碼元流，每個(gè)攜帶數(shù)據(jù)的子帶兩個(gè)子流。每個(gè)調(diào)制碼元子流包括每4個(gè)碼元時(shí)段一個(gè)調(diào)制碼元，這對應(yīng)碼元速率為(4TOFDM)-1。每對調(diào)制碼元子流被提供給相應(yīng)的TX子帶處理器720。
每個(gè)TX子帶處理器720內(nèi)的空時(shí)編碼器722接收調(diào)制碼元子流對，并為每4碼元時(shí)段形成一調(diào)制碼元{s1和s2}對，一個(gè)碼元來自兩個(gè)子流的每個(gè)。調(diào)制碼元對{s1和s2}然后用于形成兩個(gè)向量，x‾1=s1s2*T]]>和x‾2=s2-s1*T,]]>每個(gè)向量跨越一個(gè)4碼元時(shí)段?？諘r(shí)編碼器722將第一向量x1提供給乘法器724a和724c，并將第二向量x2提供給乘法器724b和724d。乘法器724a和724b每個(gè)還接收帶有兩個(gè)碼片的Walsh函數(shù)(即W12={w11,w21})]]>并被分配給發(fā)射天線1和2。同樣地，乘法器724c和724d每個(gè)還接收帶有兩個(gè)碼片的Walsh函數(shù)W22并被分配給發(fā)射天線3和4。每個(gè)乘法器724然后將其向量xj內(nèi)的每個(gè)碼元乘以其Walsh函數(shù)以提供在發(fā)射天線j的子帶k上的兩個(gè)連續(xù)碼元時(shí)段內(nèi)發(fā)送的兩個(gè)發(fā)射碼元。
特別是乘法器724a將向量x1內(nèi)的每個(gè)碼元乘以Walsh函數(shù)W12并提供四個(gè)發(fā)射碼元序列{(s1·w11)，(s1·w21)，(s2*·w11)，and，(s2*·w21)}，這在四個(gè)連續(xù)碼元時(shí)段內(nèi)被發(fā)送。乘法器724b將向量x2內(nèi)的每個(gè)碼元乘以Walsh函數(shù)W12并提供四個(gè)發(fā)射碼元{(s2·w11)，(s2·w21)，(-s1*·w11)，and(-s1*·w21)}。乘法器724c將向量x1內(nèi)的每個(gè)碼元乘以Walsh函數(shù)W22并提供四個(gè)發(fā)射碼元序列{(s1·w12)，(s1·w22)，(s2*·w12)，and(-s2*·w22)}且乘法器724d將向量x2內(nèi)的每個(gè)碼元乘以Walsh函數(shù)W22并提供四個(gè)發(fā)射碼元序列{(s2·w12)，(s2·w22)，(-s1*·w12)，and(-s1*·w22)}。Walsh函數(shù)被用于在兩個(gè)碼元時(shí)段上對每個(gè)碼元或向量x內(nèi)的元素進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展。每個(gè)TX子帶處理器720的四個(gè)乘法器724a到724d向四個(gè)緩沖器/多路復(fù)用器730a到730d相應(yīng)地提供四個(gè)發(fā)射碼元子流。
每個(gè)緩沖器/多路復(fù)用器730從NB個(gè)TX子帶處理器720a到720f接收導(dǎo)頻碼元以及NB個(gè)發(fā)射碼元子流，在每個(gè)碼元時(shí)段內(nèi)將導(dǎo)頻和發(fā)射碼元多路復(fù)用，并向?qū)?yīng)的IFFT單元330提供發(fā)射碼元流xj(n)。相繼處理如下描述。
圖7內(nèi)示出的重復(fù)Walsh-STTD方案(帶有四個(gè)發(fā)射天線)與圖6內(nèi)示出的STTD方案的頻譜效率相同，且是圖5示出的Walsh分集方案的頻譜效率的兩倍。然而由該Walsh-STTD方案通過在多個(gè)發(fā)射天線對上發(fā)送重復(fù)的碼元提供了附加分集。Walsh-STTD處理為從所有發(fā)射天線發(fā)送的信號提供了全發(fā)射分集(每子帶)。
圖8是TX分集處理器320e的實(shí)施例框圖，它實(shí)現(xiàn)不帶重復(fù)碼元方案的Walsh-STTD(這還被稱為不重復(fù)Walsh-STTD方案)。該方案可以用于增加頻譜效率，其代價(jià)是比圖7內(nèi)示出的方案分集少。如圖8內(nèi)所示，調(diào)制碼元s(n)被提供給多路分解器810，它將碼元多路分解為4NB個(gè)調(diào)制碼元子流，每個(gè)攜帶數(shù)據(jù)子帶四個(gè)子流。每個(gè)四調(diào)制碼元子流的集合被提供給相應(yīng)的TX子帶處理器820。
在每個(gè)Tx子帶處理器820內(nèi)，空時(shí)編碼器822a接收第一對調(diào)制碼元子流，且空時(shí)編碼器822b接收第二對調(diào)制碼元子流。對于第一對內(nèi)的兩個(gè)子流內(nèi)的每個(gè)調(diào)制碼元對，空時(shí)編碼器822a向乘法器824a和824b相應(yīng)地提供兩個(gè)向量x‾1=s1s2*T]]>和x‾2=s2-s1*T.]]>同樣地，對于第二對內(nèi)的兩個(gè)子流內(nèi)的每個(gè)調(diào)制碼元對，空時(shí)編碼器822b相應(yīng)地向乘法器824c和824d提供兩個(gè)向量x‾3=s3s4*T]]>和x‾4=s4-s3*T.]]>乘法器824a和824b每個(gè)還接收Walsh函數(shù)W12，乘法器824c和824d還接收Walsh函數(shù)W22。每個(gè)乘法器824然后將其向量xj內(nèi)的每個(gè)碼元乘以其Walsh函數(shù)以提供兩個(gè)發(fā)射碼元，以在發(fā)射天線j的子帶k上兩個(gè)連續(xù)碼元時(shí)段內(nèi)發(fā)送。每個(gè)TX子帶處理器820的四個(gè)乘法器824a到824d向四個(gè)緩沖器/多路復(fù)用器830a到830d相應(yīng)地提供四個(gè)發(fā)射碼元子流。
每個(gè)緩沖器/多路復(fù)用器830從NB個(gè)TX子帶處理器820a到820f接收導(dǎo)頻碼元和NB個(gè)發(fā)射碼元子流，為每個(gè)碼元時(shí)段多路復(fù)用導(dǎo)頻碼元和發(fā)射碼元，并向?qū)?yīng)的IFFT單元330提供發(fā)射碼元流xj(n)。相繼處理如下描述。
圖8內(nèi)示出的非重復(fù)Walsh-STTD方案(帶有四個(gè)發(fā)射天線)的頻譜效率是圖7示出的重復(fù)Walsh-STTD方案的頻譜效率的兩倍。相同的處理可以擴(kuò)展到帶有任意數(shù)量發(fā)射天線對的系統(tǒng)。取代在發(fā)射天線對上重復(fù)兩個(gè)發(fā)射向量，每個(gè)發(fā)射天線對可以用于發(fā)送獨(dú)立的碼元流。這導(dǎo)致更大的頻譜效率但可能以分集性能為代價(jià)。一些該分集可以通過使用前向差錯(cuò)糾正(FEC)編碼而恢復(fù)。
Walsh-STTD方案還在前述的美國專利申請序列號09/737602內(nèi)詳述。
頻率-STTD頻率-STTD方案使用頻率分集和STTD的組合。頻率-STTD方案還為帶有多于一對發(fā)射天線的系統(tǒng)使用天線分集。對于頻率-STTD方案，每個(gè)調(diào)制碼元在多個(gè)(例如兩個(gè))子帶上被發(fā)送并提供給多個(gè)TX子帶處理器。用于每個(gè)調(diào)制碼元的子帶的選擇可以使得它們間距盡可能大(例如如表格1示出)或基于一些其他子帶分配方案。如果有四個(gè)發(fā)射天線可用，則對于每個(gè)子帶，兩對調(diào)制碼元使用STTD被處理。第一對調(diào)制碼元從第一對天線被發(fā)送(例如發(fā)射天線1和2)，且第二對調(diào)制碼元從第二對天線被發(fā)送(例如發(fā)射天線3和4)。
每個(gè)調(diào)制碼元因此在多個(gè)子帶和多個(gè)發(fā)射天線上被發(fā)送。為了簡潔，對于帶有四個(gè)發(fā)射天線并使用雙頻率分集系統(tǒng)的給定調(diào)制碼元sa的處理可如下進(jìn)行。調(diào)制碼元sa開始時(shí)被提供給兩個(gè)TX子帶處理器(例如對于子帶k和k+NF/2)。在子帶k內(nèi)，調(diào)制碼元sa與另一調(diào)制碼元sb用STTD處理以形成兩個(gè)向量x‾1=sasb*T]]>和x‾2=sb-sa*T,]]>它們分別從發(fā)射天線1和2被發(fā)送。在子帶k+NF/2內(nèi)，調(diào)制碼元sa與另一調(diào)制碼元sc用STTD處理以形成兩個(gè)向量x‾3=sasc*T]]>和x‾4=sc-sa*T,]]>它們相應(yīng)地從發(fā)射天線3和4被發(fā)送。調(diào)制碼元sc可以與調(diào)制碼元sb相同或是不同的調(diào)制碼元。
對于頻率-STTD方案的實(shí)現(xiàn)，每個(gè)子帶內(nèi)的調(diào)制碼元有STTD處理提供的兩級發(fā)射分集。要發(fā)送的每個(gè)調(diào)制碼元有四級發(fā)射分集加上使用兩個(gè)子帶和STTD提供的一些頻率分集。該頻率-STTD方案有與重復(fù)的Walsh-STTD方案相同的頻率效率。然而每個(gè)調(diào)制碼元的總傳輸時(shí)間是帶有頻率-STTD方案的兩個(gè)碼元時(shí)段，這是Walsh-STTD方案的每個(gè)調(diào)制碼元總傳輸時(shí)間的一半，因?yàn)轭l率-STTD方案不實(shí)現(xiàn)Walsh處理。
在頻率-STTD方案的一實(shí)施例中，所有子帶由每對用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射天線使用。對于四分集，每個(gè)調(diào)制碼元為兩個(gè)發(fā)射天線對被提供給兩個(gè)子帶，如上所述。在頻率-STTD方案的另一實(shí)施例中，每對發(fā)射天線被分配以不同子帶組以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。例如，在帶有兩對發(fā)射天線的設(shè)備中，每隔一個(gè)子帶可以被分配給一個(gè)發(fā)射天線對。每個(gè)發(fā)射天線對然后可以與不同的NF/2子帶組相關(guān)聯(lián)。對于四分集，每個(gè)調(diào)制碼元會在兩個(gè)子帶上被發(fā)送，在兩個(gè)子帶組的每個(gè)內(nèi)一個(gè)，每個(gè)組與特定發(fā)射天線對相關(guān)聯(lián)。用于每個(gè)調(diào)制碼元的兩個(gè)子帶的選擇可以使得它們間距盡可能地遠(yuǎn)。還可以考慮帶有多個(gè)發(fā)射天線對的頻率-STTD分集的其他實(shí)現(xiàn)，且這在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
如上所述，可以使用上述的各種處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種分集方案。為了清楚，為特定系統(tǒng)描述了各種分集方案的實(shí)現(xiàn)。還可以考慮這些分集方案的變體，且這在本發(fā)明范圍內(nèi)。
而且，還可以基于其他在此描述的處理技術(shù)組合實(shí)現(xiàn)其他分集方案，且這在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，另一分集方案可以利用頻率分集以及Walsh發(fā)射分集，且另一分集方案可以利用頻率分集、Walsh分集和STTD。
分集傳輸模式多個(gè)分集傳輸模式可以使用上述的發(fā)射處理方案實(shí)現(xiàn)。這些分集傳輸模式可以包括以下●頻率分集傳輸模式-只使用頻率分集(例如雙、四或一些其他整數(shù)倍頻率分集)。
●Walsh分集傳輸模式-只使用Walsh發(fā)射分集。
●STTD傳輸模式-只使用STTD。
●Walsh-STTD傳輸模式-使用Walsh發(fā)射分集和STTD，帶有重復(fù)或不重復(fù)的碼元。
●頻率-STTD傳輸模式-使用頻率分集和STTD。
●頻率-Walsh傳輸模式-使用頻率分集和Walsh發(fā)射分集。
●頻率-Walsh-STTD傳輸模式-使用頻率分集、Walsh發(fā)射分集和STTD可以為接入點(diǎn)和終端間的數(shù)據(jù)傳輸使用分集傳輸模式。為給定數(shù)據(jù)流使用的特定傳輸模式可以取決于各種因子，諸如(1)發(fā)送的數(shù)據(jù)類型(例如是否對所有終端相同或?qū)μ囟ńK端是用戶特定的)，(2)在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)處可用的天線數(shù)目，(3)信道條件，(4)數(shù)據(jù)傳輸要求(例如要求的分組差錯(cuò)速率)等。
系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)接入點(diǎn)可以裝備有例如用于數(shù)據(jù)傳輸和接收的四個(gè)天線。每個(gè)終端可以裝備有一個(gè)、兩個(gè)、四個(gè)或一些其他數(shù)目的天線，用于數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。缺省分集傳輸模式可以為每個(gè)終端類型定義并使用。在特定實(shí)施例中，以下的分集傳輸模式被用作缺省●單個(gè)天線終端-使用帶有雙或四分集的頻率分集傳輸模式。
●雙天線終端-為雙分集使用STTD傳輸模式，且為四分集使用頻率-STTD傳輸模式。
●四天線終端-為雙分集使用STTD傳輸模式且為四分集使用Walsh-STTD傳輸模式。
還可以將其他分集傳輸模式選作缺省模式，且這在本發(fā)明范圍內(nèi)。
還可以使用分集傳輸模式以增加在開銷信道上由系統(tǒng)內(nèi)所有終端接收到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。在一?shí)施例中，為廣播信道使用特定的分集傳輸模式，且該模式為系統(tǒng)內(nèi)所有終端先驗(yàn)已知(即不需要信令以標(biāo)識用于廣播信道的傳輸模式)。這樣，終端能處理并恢復(fù)在廣播信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)。用于其他開銷信道的傳輸模式可以是固定或動態(tài)選擇的。在一動態(tài)選擇方案中，系統(tǒng)基于被服務(wù)的終端的混合確定哪個(gè)傳輸模式是最可靠(且頻譜上有效的)以用于每個(gè)剩余的開銷信道。為這些開銷信道使用的傳輸模式和其他配置信息可以通過信令發(fā)送到終端，例如通過廣播信道。
在OFDM中，子帶可以作為不同的傳輸信道被處理，且可以為子帶使用相同或不同的分集傳輸模式。例如可以為所有攜帶數(shù)據(jù)的子帶使用一個(gè)分集傳輸模式，或可以為每個(gè)攜帶數(shù)據(jù)的子帶選擇分離的分集傳輸模式。而且，對于給定子帶，可能為不同發(fā)射天線集合使用不同分集傳輸模式。
一般，每個(gè)數(shù)據(jù)流(或是開銷信道的或是特定接收機(jī)設(shè)備的)可以基于為該數(shù)據(jù)流選用的編碼和調(diào)制方案經(jīng)編碼和調(diào)制以提供調(diào)制碼元。調(diào)制碼元還進(jìn)一步基于為該數(shù)據(jù)流選定的分集傳輸模式被處理以提供發(fā)射碼元。發(fā)射碼元進(jìn)一步經(jīng)處理并在一個(gè)或多個(gè)子帶組上從指定用于該數(shù)據(jù)流的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射天線集合上發(fā)送。
接收機(jī)單元圖9是接收機(jī)單元900的框圖，這是多天線終端106的接收機(jī)部分實(shí)施例。來自接入點(diǎn)104的下行鏈路已調(diào)信號由天線252a到252r接收，且從每個(gè)天線接收到的信號被提供給相應(yīng)接收機(jī)254。每個(gè)接收機(jī)254處理(例如調(diào)整、數(shù)字化并數(shù)據(jù)解調(diào))接收到的信號以提供接收到的傳輸碼元流，這然后被提供給接收處理器260a內(nèi)相應(yīng)的OFDM解調(diào)器。
每個(gè)OFDM解調(diào)器包括循環(huán)前綴移去單元912以及快速傅立葉變換(FFT)單元914。單元912移去已經(jīng)被附加在每個(gè)傳輸碼元內(nèi)的循環(huán)前綴以提供對應(yīng)的接收到OFDM碼元。循環(huán)前綴移去可以通過確定對應(yīng)每個(gè)接收到傳輸碼元的NA個(gè)采樣集合并選擇這些NA個(gè)采樣子集作為接收到OFDM碼元的NF個(gè)采樣而實(shí)現(xiàn)。FFT 914然后使用快速傅立葉變換變換每個(gè)接收到的OFDM碼元(或每個(gè)NF個(gè)采樣集合)以對NF個(gè)子帶提供NF個(gè)接收到的碼元向量。FFT單元914a到914r向RX分集處理器920提供NR個(gè)接收到的碼元流，即r1(n)到rNR(n)。
RX分集處理器920對NR個(gè)接收到的碼元流進(jìn)行分集處理以提供恢復(fù)的碼元(n)，這是對由發(fā)射機(jī)發(fā)送的調(diào)制碼元s(n)的估計(jì)。RX分集處理器920實(shí)現(xiàn)的處理取決于用于每個(gè)要恢復(fù)的數(shù)據(jù)流的傳輸模式，如由傳輸模式控制所指明的。RX分集處理器920在以下詳細(xì)描述。
RX分集處理器920為所有要恢復(fù)到RX數(shù)據(jù)處理器262a的數(shù)據(jù)流提供恢復(fù)的碼元(n)，該處理器是圖2內(nèi)RX數(shù)據(jù)處理器262的一實(shí)施例。在處理器262a內(nèi)，碼元解映射元件942根據(jù)解調(diào)方案為每個(gè)數(shù)據(jù)流解調(diào)恢復(fù)的碼元，所述解調(diào)方案與用于數(shù)據(jù)流的調(diào)制方案互補(bǔ)。信道解交織器944然后以與在發(fā)射機(jī)處為數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)的交織互補(bǔ)的方式對已解調(diào)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)解交織，且解交織后數(shù)據(jù)進(jìn)一步由解碼器946解碼，其解碼方式與在發(fā)射機(jī)處實(shí)現(xiàn)的編碼方式互補(bǔ)。例如如果相應(yīng)地在發(fā)射機(jī)處實(shí)現(xiàn)的是Turbo或卷積編碼，則Turbo解碼器或Viterbi解碼器可以用于解碼器946。來自解碼器946的解碼后數(shù)據(jù)表示了對恢復(fù)的發(fā)送數(shù)據(jù)的估計(jì)。解碼器946還可以提供每個(gè)接收到的分組的狀態(tài)(例如指明它是被正確或錯(cuò)誤地接收到)。
在圖9示出的實(shí)施例中，信道估計(jì)器950估計(jì)各種信道特性，諸如信道響應(yīng)和噪聲方差(例如基于恢復(fù)的導(dǎo)頻碼元)并向控制器270提供這些估計(jì)?？刂破?70可以被設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)與接收機(jī)處分集處理相關(guān)的各種函數(shù)。例如，控制器270可以確定用于每個(gè)要恢復(fù)的數(shù)據(jù)流的傳輸模式，并進(jìn)一步指導(dǎo)RX分集處理器920的操作。
圖10是RX分集處理器920x的實(shí)施例框圖，這可以用于多天線接收機(jī)設(shè)備。在該實(shí)施例中，NR個(gè)接收天線的NR個(gè)接收到的碼元流被提供給NR個(gè)RX天線處理器1020a到1020r。每個(gè)RX天線處理器1020處理相應(yīng)的接收到碼元流ri(n)，并為相關(guān)聯(lián)的接收天線提供對應(yīng)的恢復(fù)的碼元流i(n)。在另一實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)RX天線處理器1020是時(shí)間共享并用于處理所有NR個(gè)接收到的碼元流。
組合器1030然后從NR個(gè)RX天線處理器1020a到1020r接收并組合NR個(gè)恢復(fù)的碼元流以提供單個(gè)恢復(fù)的碼元流(n)。組合可以在每碼元基礎(chǔ)上的實(shí)現(xiàn)。
在一實(shí)施例中，對于給定子帶k，對于每個(gè)碼元時(shí)段來自NR個(gè)接收天線的NR個(gè)恢復(fù)的碼元(這被表示為{ki}，i＝(1，2，...，NR))開始時(shí)由分配給NR個(gè)接收天線的NR個(gè)加權(quán)經(jīng)比例縮放。對于子帶k，NR個(gè)經(jīng)比例縮放的碼元然后被求和以提供恢復(fù)的碼元k。加權(quán)可以經(jīng)選擇以獲得最大比合并，且可以基于與接收天線相關(guān)的信道質(zhì)量(例如SNR)而確定。加權(quán)的比例縮放還可以通過為每個(gè)接收天線維持的自動增益控制(AGC)環(huán)路實(shí)現(xiàn)，如領(lǐng)域內(nèi)已知的。
對于單天線接收機(jī)設(shè)備，只有一個(gè)接收到的碼元流。在該情況下，只需要一個(gè)RX天線處理器1020。RX天線處理器1020的設(shè)計(jì)在以下描述。
組合器1030提供的恢復(fù)碼元流(n)可以包括所有發(fā)射機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)流的恢復(fù)碼元。或者，流(n)可以包括一個(gè)或多個(gè)要由接收機(jī)設(shè)備恢復(fù)的數(shù)據(jù)流的恢復(fù)碼元。
圖11是RX天線處理器1020x的框圖，可以用于為圖5內(nèi)示出的Walsh分集方案實(shí)現(xiàn)接收處理。RX天線處理器1020x為一個(gè)接收天線處理接收到的碼元流ri(n)，且可以用于圖10內(nèi)的每個(gè)RX天線處理器1020a到1020r。
在圖11內(nèi)示出的實(shí)施例中，接收到的碼元流ri(n)被提供給多路分解器1110，它將ri(n)內(nèi)接收到的碼元多路分解成NB個(gè)接收到碼元的子流(這被表示為r1到rNB，其中索引i為了簡化而被丟棄)，每個(gè)攜帶數(shù)據(jù)流的子帶一個(gè)子流。每個(gè)接收到碼元子流rk然后被提供給相應(yīng)的RX子帶處理器1120。
每個(gè)RX子帶處理器1120包括多個(gè)接收處理路徑，每個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射天線一個(gè)路徑(圖11內(nèi)為四個(gè)發(fā)射天線示出四個(gè)接收處理路徑)。對于每個(gè)處理路徑，子流內(nèi)的接收到碼元被提供給乘法器1122，它還可以接收經(jīng)比例縮放的Walsh函數(shù) 其中 是對發(fā)射天線j(與該乘法器相關(guān)聯(lián))以及子帶k的接收天線間的信道響應(yīng)估計(jì)的復(fù)數(shù)共軛，且(Wj4)*是分配給發(fā)射天線j的復(fù)數(shù)共軛Walsh函數(shù)。每個(gè)乘法器1122然后將接收到的碼元乘以經(jīng)比例縮放的Walsh函數(shù)并將結(jié)果提供給相關(guān)的積分器1124。積分器1124然后在Walsh函數(shù)的長度(即四個(gè)碼元時(shí)段)上對乘法器結(jié)果積分，并將積分后輸出提供給求和器1126。為每個(gè)碼元時(shí)段向乘法器1122提供一個(gè)接收到碼元(即速率＝(TOFDM)-1)且積分器1124為每4碼元時(shí)段提供一個(gè)積分后輸出(即速率＝(4TOFDM)-1)。
對于每4碼元時(shí)段，求和器1126組合來自積分器1124a到1124d的四個(gè)輸出以為子帶k提供恢復(fù)碼元k，這是對在該子帶內(nèi)發(fā)送的調(diào)制碼元Sk的估計(jì)。
對于每4碼元時(shí)段，RX子帶處理器1120a到1120f為NB個(gè)攜帶數(shù)據(jù)的子帶提供NB個(gè)恢復(fù)的碼元1到NB。
對于接收天線i，乘法器1140接收來自RX子帶處理器1120a到1120f的恢復(fù)后碼元并將這些碼元多路復(fù)用為恢復(fù)的碼元流i(n)。
圖12是RX子帶處理器1120x的RX子帶處理器框圖，可以用于為圖7和8內(nèi)示出的Walsh-STTD方案實(shí)現(xiàn)接收處理。RX子帶處理器1120x為一個(gè)接收天線的一個(gè)子帶處理一個(gè)接收到的碼元子流rk，且可以用于圖11內(nèi)的RX子帶處理器1120a到1120f的每個(gè)。
在圖12內(nèi)示出的實(shí)施例中，子流rk內(nèi)的接收到碼元被提供給兩個(gè)接收處理路徑，每個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射天線對一個(gè)路徑(在圖12中為四個(gè)發(fā)射天線示出兩個(gè)接收處理路徑)。對于每個(gè)處理路徑，接收到的碼元被提供給乘法器1222，它還接收被分配給該路徑處理的發(fā)射天線對的Walsh函數(shù)復(fù)數(shù)共軛(Wj2)*。每個(gè)乘法器1222然后將接收到的碼元與Walsh函數(shù)相乘并將結(jié)果提供給相關(guān)的積分器1224。積分器1224然后在Walsh函數(shù)長度(即兩個(gè)碼元時(shí)段)上對乘法器結(jié)果積分并將積分后輸出提供給延時(shí)元件1226和單元1228。為每個(gè)碼元時(shí)段向乘法器1222提供一個(gè)接收到碼元(即速率＝(TOFDM)-1)，且積分器為每2碼元時(shí)段提供一個(gè)積分后輸出(即速率＝(2TOFDM)-1)。
回到圖8，對于非重復(fù)Walsh-STTD方案，四個(gè)調(diào)制碼元{sk1，sk2，sk3和sk4}在四個(gè)發(fā)射天線上在子帶k的四個(gè)碼元時(shí)段內(nèi)被發(fā)送(其中索引k用于表示子帶k)。碼元對{sk1和sk2}在第一發(fā)射天線對上發(fā)送，且碼元對{sk3和sk4}在第二發(fā)射天線對上發(fā)送。每個(gè)調(diào)制碼元使用分配給發(fā)射天線對的2碼片Walsh函數(shù)在兩個(gè)碼元時(shí)段內(nèi)被發(fā)送。
回到圖12，在接收機(jī)處實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)的操作以恢復(fù)調(diào)制碼元。對于對應(yīng)從每個(gè)發(fā)射天線對為子帶k發(fā)送的新碼元對的每4碼元時(shí)段，積分器1224提供接收到的碼元對{rk1和rk2}。對于對內(nèi)的第一碼元(即rk1)，延時(shí)元件1226然后提供兩個(gè)碼元時(shí)段延時(shí)(即TW＝TOFDM，這是Walsh函數(shù)的長度)，且單元1228提供對內(nèi)的第二碼元的復(fù)數(shù)共軛(rk2*)。
乘法器1230a到1230d和求和器1232a和1232b然后一起為第一發(fā)射天線對實(shí)現(xiàn)等式(2)內(nèi)示出的計(jì)算。特別是，乘法器1230a將碼元rk1乘以信道響應(yīng)估計(jì) 乘法器1230b將碼元rk2*乘以信道響應(yīng)估計(jì) 乘法器1230c將碼元rk1乘以信道響應(yīng)估計(jì) 乘法器1230d將碼元rk2*乘以信道響應(yīng)估計(jì) 其中 是子帶k從發(fā)射天線j到接收天線的信道響應(yīng)。求和器1232a然后將乘法器1230b的輸出從乘法器1230a的輸出中減去以提供對內(nèi){sk1和sk2}第一調(diào)制碼元的估計(jì)k1。求和器1232b將乘法器1230c的輸出與乘法器1230d的輸出相加以提供對內(nèi)第二調(diào)制碼元的估計(jì)k2。
第二發(fā)射天線對的第二路徑處理類似于以上第一路徑的描述。然而，子帶k的第二對發(fā)射天線的信道響應(yīng)估計(jì) 和 用于第二處理路徑。對于每4碼元時(shí)段，第二處理路徑為調(diào)制碼元對{sk3和sk4}提供碼元估計(jì)k3和k4。
對于圖8內(nèi)示出的非重復(fù)Walsh-STTD方案，k1，k2，k3和k4表示對四個(gè)調(diào)制碼元sk1，sk2，sk3和sk4的估計(jì)，這四個(gè)碼元在4碼元時(shí)段內(nèi)在子帶k內(nèi)在四個(gè)天線上被發(fā)送。這些碼元估計(jì)可以經(jīng)多路復(fù)用成為子帶k恢復(fù)的碼元子流k(n)，它然后被提供給圖11內(nèi)的多路復(fù)用器。
對于圖7內(nèi)示出的重復(fù)Walsh-STTD方案，在每4個(gè)碼元時(shí)段內(nèi)在子帶k內(nèi)的兩個(gè)發(fā)射天線對上發(fā)送一個(gè)碼元對{sk1和sk2}。碼元估計(jì)k1和k3可以由求和器組合(圖2內(nèi)未示出)以提供對內(nèi)對第一碼元的估計(jì)，且碼元估計(jì)k2和k4可以同樣由另一求和器組合以提供對內(nèi)對第二碼元的估計(jì)。來自這兩個(gè)求和器的碼元估計(jì)可以經(jīng)多路復(fù)用成為子帶k的恢復(fù)碼元子流k(n)，它然后被提供給圖11內(nèi)的多路復(fù)用器1140。
為了清楚，為從接入點(diǎn)到終端的下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸特定描述了各個(gè)細(xì)節(jié)。在此描述的技術(shù)還可以用于上行鏈路，且這在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，圖4，5，6，7和8示出的處理方案可以在上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩嗵炀€終端內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
在此描述的MIMO OFDM系統(tǒng)還可以被設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)多址方案，諸如碼分多址(CDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)等。CDMA可以提供優(yōu)于其他類型系統(tǒng)的優(yōu)勢，諸如增加的系統(tǒng)容量。MIMO OFDM系統(tǒng)還可以被設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)在CDMA標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)描述的各種處理技術(shù)，所述標(biāo)準(zhǔn)諸如IS-95、cdma2000、IS-856、W-CDMA等。
在此描述的使用多個(gè)分集傳輸模式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的技術(shù)可以由各種方式實(shí)現(xiàn)。例如，這些技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在硬件、軟件或其組合中。對于硬件實(shí)現(xiàn)，用于實(shí)現(xiàn)所述技術(shù)的任何一種或其組合的元件(例如TX分集處理器、RX分集處理器、TX子帶處理器、RX天線處理器、RX子帶處理器等)可以在以下元件中實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理設(shè)備(DSPD)、可編程邏輯設(shè)備(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)在此描述的功能的其他電子單元或其組合。
對于軟件實(shí)現(xiàn)，所述技術(shù)的任何一種或其組合可以用實(shí)現(xiàn)在此描述功能的模塊實(shí)現(xiàn)(例如過程、函數(shù)等)。軟件代碼可以駐留在存儲器單元內(nèi)(例如圖2內(nèi)的存儲器232和272內(nèi))并由處理器執(zhí)行(例如控制器230和270)。存儲器單元可以在處理器內(nèi)或處理器外實(shí)現(xiàn)，在該情況下，它通過領(lǐng)域內(nèi)已知的方式通信地耦合到處理器。
標(biāo)題在此被包括用于參考并用于幫助定位分部。這些標(biāo)題不是用于限制以下描述的概念，且這些概念可以應(yīng)用到整個(gè)說明的其他分部。
上述優(yōu)選實(shí)施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實(shí)施例的各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原理可以被應(yīng)用于其它實(shí)施例中而不使用創(chuàng)造能力。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實(shí)施例，而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法用于處理無線通信系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，其特征在于包括從多個(gè)可能的傳輸模式中選擇特定的分集傳輸模式以用于一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的每個(gè)，其中每個(gè)選定的分集傳輸模式冗余地在時(shí)間、頻率、空間或其組合上發(fā)送數(shù)據(jù)；基于為數(shù)據(jù)流選擇的編碼和調(diào)制方案對每個(gè)數(shù)據(jù)流編碼和調(diào)制以提供調(diào)制碼元；以及基于選定的分集傳輸模式處理每個(gè)數(shù)據(jù)流的調(diào)制碼元以提供在一個(gè)或多個(gè)發(fā)射天線上傳輸?shù)陌l(fā)射碼元。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述多個(gè)可能傳輸模式包括頻率分集傳輸模式。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述多個(gè)可能傳輸模式包括Walsh分集傳輸模式。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述Walsh分集傳輸模式在NT個(gè)碼元周期上發(fā)送每個(gè)調(diào)制碼元，其中NT是用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射天線數(shù)目。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述Walsh分集傳輸模式在所有NT個(gè)發(fā)射天線上發(fā)送每個(gè)調(diào)制碼元。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述多個(gè)可能傳輸模式包括空時(shí)發(fā)射分集(STTD)傳輸模式。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述多個(gè)可能傳輸模式包括Walsh-STTD傳輸模式。
8.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于多個(gè)可能的傳輸模式包括頻率STTD傳輸模式。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述Walsh-STTD傳輸模式在多個(gè)發(fā)射天線對上冗余地發(fā)送調(diào)制碼元。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于Walsh-STTD傳輸模式在不同的發(fā)射天線對上發(fā)送不同調(diào)制碼元。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述無線通信系統(tǒng)是多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)，且其中一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的發(fā)射碼元在多個(gè)發(fā)射天線上被發(fā)送。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述MIMO通信系統(tǒng)使用正交頻分多路復(fù)用(OFDM)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于還包括OFDM調(diào)制一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的發(fā)射碼元以為用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€(gè)發(fā)射天線提供傳輸碼元流。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于每個(gè)數(shù)據(jù)流的發(fā)射碼元在一個(gè)或多個(gè)子帶的相應(yīng)組上被發(fā)送。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于為開銷信道發(fā)送至少一個(gè)數(shù)據(jù)流。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于基于固定分集傳輸模式發(fā)送廣播信道的數(shù)據(jù)流。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于至少一個(gè)數(shù)據(jù)流是用戶特定的，且為特定接收設(shè)備發(fā)送。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于基于特定接收設(shè)備的傳輸容量調(diào)整至少一個(gè)用戶特定數(shù)據(jù)流的每個(gè)的數(shù)據(jù)速率。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括為一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流將調(diào)制碼元與導(dǎo)頻碼元多路復(fù)用。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述導(dǎo)頻碼元使用頻分多路復(fù)用(FDM)與調(diào)制碼元多路復(fù)用。
21.一種方法用于處理在利用正交頻分多路復(fù)用(OFDM)的多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，其特征在于包括從多個(gè)可能的傳輸模式中選擇特定的分集傳輸模式以用于一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的每個(gè)，其中每個(gè)選定的分集傳輸模式通過使用頻率分集、Walsh發(fā)射分集、空時(shí)發(fā)射分集(STTD)或任何其組合冗余地在時(shí)間、頻率、空間或其組合上發(fā)送數(shù)據(jù)；基于為數(shù)據(jù)流選擇的編碼和調(diào)制方案對每個(gè)數(shù)據(jù)流編碼和調(diào)制以提供調(diào)制碼元；以及基于選定的分集傳輸模式處理每個(gè)數(shù)據(jù)流的調(diào)制碼元以提供在多個(gè)發(fā)射天線上傳輸?shù)陌l(fā)射碼元。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于多個(gè)可能的傳輸模式包括頻率分集傳輸模式、Walsh分集傳輸模式以及STTD傳輸模式。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于多個(gè)可能傳輸模式還包括Walsh-STTD傳輸模式。
24.一種方法用于處理在利用正交頻分多路復(fù)用(OFDM)的多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，其特征在于包括對數(shù)據(jù)編碼并調(diào)制以為多個(gè)OFDM子帶的每個(gè)提供一個(gè)或多個(gè)調(diào)制碼元子流；以及對于多個(gè)OFDM子帶的每個(gè)，在OFDM子帶的一個(gè)或多個(gè)子流內(nèi)處理調(diào)制碼元以提供發(fā)射碼元，其中調(diào)制碼元根據(jù)為OFDM子帶選定的特定分集處理方案處理以提供時(shí)間、頻率、空間或其組合上的分集。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于至少一個(gè)OFDM子帶的選定分集處理方案是空時(shí)發(fā)射分集(STTD)方案。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于至少一個(gè)OFDM子帶的選定分集處理方案是Walsh發(fā)射分集方案。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于至少一個(gè)OFDM子帶的選定分集處理方案是Walsh空時(shí)發(fā)射分集(Walsh-STTD)方案。
28.一種方法用于處理在無線通信系統(tǒng)接收機(jī)處的數(shù)據(jù)傳輸，其特征在于包括確定一特定的分集傳輸模式，用于從接收到的數(shù)據(jù)傳輸中要被恢復(fù)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的每個(gè)，其中用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的分集傳輸模式從多個(gè)可能傳輸模式中選出，且其中每個(gè)分集傳輸模式冗余地在時(shí)間、頻率、空間或其組合上發(fā)送數(shù)據(jù)；以及基于用于數(shù)據(jù)流的分集傳輸模式為每個(gè)數(shù)據(jù)流處理接收到的碼元以提供恢復(fù)的碼元，所述恢復(fù)碼的元是對從發(fā)射機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)流的調(diào)制碼元的估計(jì)。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于多個(gè)可能傳輸模式包括頻率分集傳輸模式、Walsh分集傳輸模式以及空時(shí)發(fā)射分集(STTD)傳輸模式。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于多個(gè)可能傳輸模式還包括Walsh-STTD傳輸模式。
31.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于多個(gè)可能傳輸模式還包括頻率-STTD傳輸模式。
32.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于還包括為每個(gè)數(shù)據(jù)流對恢復(fù)的碼元解調(diào)并解碼以提供解碼后數(shù)據(jù)。
33.一存儲器通信地耦合到數(shù)字信號處理設(shè)備(DSPD)，所述設(shè)備能將數(shù)字信息解釋為從多個(gè)可能的傳輸模式中選擇特定的分集傳輸模式以用于一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的每個(gè)，其中每個(gè)選定的分集傳輸模式冗余地在時(shí)間、頻率、空間或其組合上發(fā)送數(shù)據(jù)；基于為數(shù)據(jù)流選擇的編碼和調(diào)制方案對每個(gè)數(shù)據(jù)流編碼和調(diào)制以提供調(diào)制碼元；以及基于選定的分集傳輸模式處理每個(gè)數(shù)據(jù)流的調(diào)制碼元以提供在一個(gè)或多個(gè)發(fā)射天線上傳輸?shù)陌l(fā)射碼元。
34.在無線通信系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)射單元，其特征在于包括控制器，用于從多個(gè)可能傳輸模式中選擇特定分集傳輸模式以用于一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的每個(gè)，其中每個(gè)選定分集傳輸模式冗余地在時(shí)間、頻率、空間或其組合上發(fā)送數(shù)據(jù)；TX數(shù)據(jù)處理器，用于基于為數(shù)據(jù)流選定的編碼和調(diào)制方案對每個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼和調(diào)制以提供調(diào)制碼元；以及發(fā)射處理器，用于基于選定分集傳輸模式為每個(gè)數(shù)據(jù)流處理調(diào)制碼元以提供在一個(gè)或多個(gè)發(fā)射天線上傳輸?shù)陌l(fā)射碼元。
35.如權(quán)利要求34所述的發(fā)射機(jī)單元，其特征在于多個(gè)可能傳輸模式包括頻率分集傳輸模式、Walsh分集傳輸模式以及空時(shí)發(fā)射分集(STTD)傳輸模式。
36.如權(quán)利要求35所述的發(fā)射機(jī)單元，其特征在于多個(gè)可能的傳輸模式進(jìn)一步包括Walsh-STTD傳輸模式。
37.如權(quán)利要求35所述的發(fā)射機(jī)單元，其特征在于多個(gè)可能的傳輸模式還包括頻率-STTD傳輸模式。
38.如權(quán)利要求34所述的發(fā)射機(jī)單元，其特征在于無線通信系統(tǒng)是使用正交頻分多路復(fù)用(OFDM)的多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)。
39.如權(quán)利要求38所述的發(fā)射機(jī)單元，其特征在于發(fā)射處理器還用于為一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流OFDM調(diào)制發(fā)射碼元以為每個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射天線提供傳輸碼元流。
40.接入點(diǎn)包括如權(quán)利要求34所述的發(fā)射機(jī)單元。
41.終端包括如權(quán)利要求34所述的發(fā)射機(jī)單元。
42.多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)內(nèi)的裝置，其特征在于包括從多個(gè)可能的傳輸模式中選擇特定的分集傳輸模式以用于一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的每個(gè)的裝置，其中每個(gè)選定的分集傳輸模式冗余地在時(shí)間、頻率、空間或其組合上發(fā)送數(shù)據(jù)；基于為數(shù)據(jù)流選擇的編碼和調(diào)制方案對每個(gè)數(shù)據(jù)流編碼和調(diào)制以提供調(diào)制碼元的裝置；以及基于選定的分集傳輸模式處理每個(gè)數(shù)據(jù)流的調(diào)制碼元以提供在一個(gè)或多個(gè)發(fā)射天線上傳輸?shù)陌l(fā)射碼元的裝置。
43.如權(quán)利要求42所述的裝置，其特征在于多個(gè)可能傳輸模式包括頻率分集傳輸模式、Walsh分集傳輸模式以及空時(shí)發(fā)射分集(STTD)傳輸模式。
44.無線通信系統(tǒng)內(nèi)的接收機(jī)單元，其特征在于包括控制器，用于確定特定分集傳輸模式，用于從接收到的數(shù)據(jù)傳輸中要恢復(fù)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的每個(gè)，其中用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的分集傳輸模式從多個(gè)可能傳輸模式中選出，且其中每個(gè)分集傳輸模式冗余地在時(shí)間、頻率、空間或其組合上發(fā)送數(shù)據(jù)；以及接收處理器，基于用于數(shù)據(jù)流的分集傳輸模式為每個(gè)數(shù)據(jù)流處理接收到的碼元以提供恢復(fù)的碼元，所述恢復(fù)碼元是對從發(fā)射機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)流的調(diào)制碼元的估計(jì)。
45.如權(quán)利要求44所述的接收機(jī)單元，其特征在于還包括接收數(shù)據(jù)處理器，用于為每個(gè)數(shù)據(jù)流對恢復(fù)的碼元解調(diào)和解碼以提供解碼后數(shù)據(jù)。
46.如權(quán)利要求44所述的接收機(jī)單元，其特征在于多個(gè)可能傳輸模式包括頻率分集傳輸模式、Walsh分集傳輸模式和空時(shí)發(fā)射分集(STTD)傳輸模式。
47.接入點(diǎn)包括如權(quán)利要求44所述的接收機(jī)單元。
48.終端包括如權(quán)利要求44所述的接收機(jī)單元。
49.無線通信系統(tǒng)內(nèi)的接收機(jī)裝置，其特征在于包括裝置，用于確定特定分集傳輸模式，用于從接收到的數(shù)據(jù)傳輸中要恢復(fù)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的每個(gè)，其中用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的分集傳輸模式從多個(gè)可能傳輸模式中選出，且其中每個(gè)分集傳輸模式冗余地在時(shí)間、頻率、空間或其組合上發(fā)送數(shù)據(jù)；以及裝置，基于用于數(shù)據(jù)流的分集傳輸模式為每個(gè)數(shù)據(jù)流處理接收到的碼元以提供恢復(fù)的碼元，所述恢復(fù)碼元是對從發(fā)射機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)流的調(diào)制碼元的估計(jì)。
全文摘要
使用多個(gè)分集傳輸模式發(fā)送數(shù)據(jù)以改善可靠性的各種技術(shù)。在發(fā)射機(jī)處，對于一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流的每個(gè)，從多個(gè)可能傳輸模式中選用特定分集傳輸模式。這些傳輸模式可以包括頻率分集傳輸模式、Walsh分集傳輸模式、空時(shí)發(fā)射分集(STTD)傳輸模式以及Walsh－STTD傳輸模式。每個(gè)分集傳輸模式冗余地在時(shí)間、頻率、空間或其組合上發(fā)送數(shù)據(jù)。每個(gè)數(shù)據(jù)流經(jīng)編碼和調(diào)制以提供調(diào)制碼元，所述碼元基于選定的分集傳輸模式經(jīng)進(jìn)一步處理以提供發(fā)射碼元。對于OFDM，所有數(shù)據(jù)流的發(fā)射碼元進(jìn)一步經(jīng)OFDM調(diào)制以為每個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射天線提供傳輸碼元流。
文檔編號H04B7/04GK1675853SQ03819718
公開日2005年9月28日 申請日期2003年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月24日
發(fā)明者J·R·沃爾頓, J·W·凱淳 申請人:高通股份有限公司