專利名稱：在多輸入多輸出電信系統(tǒng)中發(fā)送最佳交織的數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在電信系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，其中該電信系統(tǒng)包括至少一個(gè)配備有Nt個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射機(jī)、和至少一個(gè)配備有至少一個(gè)接收天線的接收機(jī)，該方法包括用于生成編碼數(shù)據(jù)位的位編碼步驟，用于置換(permutate)所述編碼數(shù)據(jù)位的位交織步驟，用于產(chǎn)生表示置換位的符號(hào)的調(diào)制步驟，每個(gè)符號(hào)以多個(gè)各M位的分量為特征，且每個(gè)符號(hào)要在發(fā)射天線和接收天線之間建立的通信信道上被發(fā)送。
背景技術(shù)：
在無(wú)線鏈路的接收機(jī)端和/或發(fā)送機(jī)端使用多個(gè)天線的電信系統(tǒng)被稱為多輸入多輸出系統(tǒng)(還被稱為MMO系統(tǒng))。MMO系統(tǒng)與單個(gè)天線系統(tǒng)所提供的傳輸能力相比，已經(jīng)表現(xiàn)為可提供大的傳輸能力。特別是，對(duì)于給定的信噪比以及在良好的非相關(guān)信道條件下，MMO的能力隨著發(fā)送或接收天線數(shù)量中任一個(gè)最小的數(shù)量而線性增加。因此MIMO技術(shù)很可能被應(yīng)用在那些打算用來(lái)提供大的頻譜效率、或者減少為獲取與當(dāng)前電信系統(tǒng)中所獲得的相同頻譜效率而需要的發(fā)射功率的未來(lái)無(wú)線系統(tǒng)中。這種MMO技術(shù)極可能與類似OFDM(代表正交頻分復(fù)用)和MC-CDMA(代表多載波—碼分多址接入)技術(shù)的多載波調(diào)制技術(shù)相結(jié)合，它們?cè)谖磥?lái)無(wú)線系統(tǒng)中的應(yīng)用也在被考慮。
特定類型的MIMO系統(tǒng)使用位交織編碼調(diào)制技術(shù)，這也被稱為BICM，依據(jù)BICM，發(fā)射機(jī)包含信道編碼器，該信道編碼器用來(lái)例如借助于卷積碼或渦輪(turbo)碼對(duì)未編碼的數(shù)據(jù)位進(jìn)行編碼，并將編碼的比特流提供給交織器。該交織器接著傳送置換位，這些置換位被劃分為字序列，該字序列被打算變換為各自以多個(gè)分量為特征的一系列編碼的符號(hào)，同一符號(hào)的分量被規(guī)定為在同一時(shí)間間隔期間通過(guò)相應(yīng)的發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送，其中所述時(shí)間間隔被稱為符號(hào)周期。
要在接收機(jī)端對(duì)發(fā)送來(lái)的符號(hào)進(jìn)行解碼，這通常在BICM類型的MMO系統(tǒng)中通過(guò)迭代空時(shí)解碼器來(lái)執(zhí)行，該解碼器用來(lái)產(chǎn)生構(gòu)成被發(fā)送符號(hào)的編碼位的估計(jì)。使用多發(fā)射天線和接收天線導(dǎo)致的空間分集使這種解碼變得容易，因?yàn)榕c通過(guò)單個(gè)通信信道發(fā)送的單個(gè)信號(hào)所提供的信息相比，這種分集提供了更大的信息量。
本發(fā)明人已經(jīng)注意到增加提供給空時(shí)解碼器的輸入數(shù)據(jù)的分集，能夠使所述解碼器向被編碼位的更加可靠的估計(jì)收斂，所述數(shù)據(jù)是在該被編碼位的基礎(chǔ)上生成的。這可以被解釋為通過(guò)向解碼器輸送具有更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，即更豐富的內(nèi)容，就可以獲得更好的解碼性能。
一方面，通過(guò)系統(tǒng)與空間相關(guān)的特性，即通過(guò)接收天線的數(shù)量，另一方面，通過(guò)系統(tǒng)與時(shí)間相關(guān)的特性，即在給定碼字或最小碼距的傳輸期間發(fā)生的不同通信信道狀態(tài)的數(shù)量，來(lái)確定可以在MIMO系統(tǒng)的接收機(jī)端察覺(jué)到的最大分集。最小碼距是通過(guò)在兩個(gè)碼字之間的位差異的門(mén)限數(shù)量來(lái)定義的，在該門(mén)限以下所述碼字將被認(rèn)為是相同的。
因此，最大可獲得分集可以被表示為接收天線的數(shù)量和上述時(shí)間相關(guān)參數(shù)的最小值的乘積形式。
當(dāng)前的交織技術(shù)不能夠最大限度地使用理論上由MIMO系統(tǒng)提供的分集，這是因?yàn)橛梢阎慕豢椘鱾鬟f的、并打算在同一符號(hào)周期期間發(fā)送的連續(xù)位序列通常包括在原始的編碼位流中彼此相鄰的位，這減少了發(fā)送到接收機(jī)的數(shù)據(jù)的時(shí)間相關(guān)的分集，且進(jìn)而又限制了在該接收機(jī)中包含的空時(shí)解碼器的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過(guò)提供一種在MIMO系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法來(lái)解決上面提到的問(wèn)題，該方法包括一種交織方案，它使得能夠最大限度地使用理論上由這樣一種系統(tǒng)所提供的、對(duì)于時(shí)間和空間的數(shù)據(jù)分集，所述數(shù)據(jù)是要在該系統(tǒng)的接收機(jī)端被解碼的。
實(shí)際上，按照本文開(kāi)頭段落的方法依據(jù)本發(fā)明的特征在于，該位交織步驟包括·位解復(fù)用子步驟，用于從已編碼的數(shù)據(jù)位中提取多個(gè)位序列，每個(gè)序列要由發(fā)射天線之一進(jìn)行發(fā)送，·序列交織子步驟，用于置換由解復(fù)用子步驟產(chǎn)生的每個(gè)位序列的位，·序列存儲(chǔ)和分段子步驟，用于存儲(chǔ)由序列交織子步驟產(chǎn)生的所有置換序列，并將所述序列劃分為各自具有預(yù)定長(zhǎng)度的段，以及
·段移位子步驟，用于對(duì)序列存儲(chǔ)和分段子步驟產(chǎn)生的不同置換序列的段同時(shí)施加循環(huán)移位，以使每個(gè)被移位的段最終相對(duì)于所有其它同時(shí)被移位的段進(jìn)行至少M(fèi)位的移位。
本發(fā)明使得能夠合成通過(guò)使用發(fā)射和接收天線之間建立的多通信信道所獲得的空間分集，該發(fā)射和接收天線就通過(guò)所述信道發(fā)送的數(shù)據(jù)的時(shí)間而論具有高分集。
依靠解復(fù)用子步驟，本發(fā)明確保在不同發(fā)射天線上的已編碼數(shù)據(jù)位的基本均勻的分布(homogeneous distribution)，這確保了接連的位將在不同信道上被發(fā)送，從而促進(jìn)在使用依據(jù)本發(fā)明的方法的電信系統(tǒng)的接收機(jī)端所察覺(jué)的數(shù)據(jù)分集，而且，在依據(jù)本發(fā)明的方法中所完成的移位子步驟使得能夠在不同的符號(hào)周期上放置連續(xù)的已編碼位。
根據(jù)本發(fā)明的第一變體，位解復(fù)用子步驟用來(lái)產(chǎn)生Nt個(gè)不同的位序列，每個(gè)序列要在Lc個(gè)符號(hào)周期上通過(guò)一個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送。
本發(fā)明的第一變體特別適合于這樣的情況，即在發(fā)射和接收天線之間通信信道的物理特性是各態(tài)歷經(jīng)的情況，也就是該物理特性被期望從一個(gè)符號(hào)周期到另一個(gè)符號(hào)周期地變化，這樣則這種連續(xù)的已編碼位會(huì)經(jīng)歷最大數(shù)量的不同信道狀態(tài)。
該第一變體也特別適合于相反的情況，即在發(fā)射和接收天線之間通信信道的物理特性基本不變的情況，這樣則連續(xù)的已編碼位被放置在不同符號(hào)周期上的事實(shí)便防止這種連續(xù)位在通信信道中彼此干擾，從而也促進(jìn)了數(shù)據(jù)分集。這種連續(xù)的未編碼位的去相關(guān)將為各態(tài)歷經(jīng)的通信信道提供類似的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第二變體，它特別適合于這樣的情況，即通信信道預(yù)期是以Lc個(gè)接連符號(hào)周期期間的Nc個(gè)接連的物理特性組為特征，位解復(fù)用步驟用來(lái)產(chǎn)生Nt.Nc個(gè)不同的位序列，每個(gè)序列要在Lc/Nc個(gè)符號(hào)周期上通過(guò)一個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送。
預(yù)期接連地以Lc個(gè)接連符號(hào)周期上的不同的通信條件組為特征的通信信道稱為塊衰落(block-fading)信道。這種塊衰落信道對(duì)每組通信條件的持續(xù)時(shí)間基本不變，該持續(xù)時(shí)間因此可以被稱為持續(xù)Lc/Nc個(gè)符號(hào)周期的不變周期。由于本發(fā)明的第二變體，每個(gè)給定序列將在特定于所述給定序列的時(shí)隙期間在給定的發(fā)射天線上發(fā)送。這確保了連續(xù)的已編碼位將經(jīng)歷最大數(shù)量的不同信道狀態(tài)，從而促進(jìn)數(shù)據(jù)分集。
段移位子步驟可以通過(guò)各種手段來(lái)完成。根據(jù)本發(fā)明的特定的有利實(shí)施例，由交織子步驟產(chǎn)生的給定置換序列的多個(gè)段之一在段移位子步驟期間保持不變，這樣每第j個(gè)其它置換序列的對(duì)應(yīng)段將同時(shí)被移位j.M位。
該實(shí)施例要求有限數(shù)量的序列移位，同時(shí)產(chǎn)生了在分集方面的上述優(yōu)點(diǎn)，因此就其效率而言是顯著的。
根據(jù)上述方法的優(yōu)選實(shí)施例，序列交織子步驟采用這樣的方式來(lái)完成，即Li個(gè)接連的已編碼位在執(zhí)行序列交織子步驟之后，最終被包含在Li個(gè)不同的段中。
本發(fā)明的這種優(yōu)選實(shí)施例使得能進(jìn)行接連的未編碼位的最佳去相關(guān)(de-correlation)，否則在位編碼技術(shù)利用卷積碼的情況下，接連的未編碼位可以保持鏈接在一起，根據(jù)卷積碼技術(shù)，同一未編碼信息位涉及L.n個(gè)接連的已編碼位的生成中，n是當(dāng)所述編碼器被饋送以給定數(shù)量k個(gè)接連的未編碼位時(shí)由卷積信道編碼器傳遞的已編碼位的數(shù)量，而L是碼約束長(zhǎng)度。本發(fā)明人已經(jīng)注意到使用本發(fā)明的這種變體可使得能夠在所有發(fā)射天線上實(shí)現(xiàn)基本均勻的分布，并且如果每個(gè)段具有等于M.Nt的長(zhǎng)度，就能夠在(Li-1).Nt+1個(gè)連續(xù)已編碼位的不同符號(hào)周期上進(jìn)行映射，倘若Li是被適當(dāng)選擇的，則數(shù)量(Li-1).Nt+1大于或等于L.n。此外，本發(fā)明的這個(gè)變體可以通過(guò)多個(gè)相同且容易構(gòu)建的交織模塊、以相對(duì)低的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)面向硬件的一個(gè)方面，本發(fā)明還涉及一種電信系統(tǒng)，該電信系統(tǒng)包括至少一個(gè)配備有Nt個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射機(jī)、和至少一個(gè)配備有至少一個(gè)接收天線的接收機(jī)，該發(fā)射機(jī)包括用于生成編碼數(shù)據(jù)位的位編碼裝置，用于置換所述編碼數(shù)據(jù)位的位交織裝置，以及用于產(chǎn)生表示置換位的符號(hào)的調(diào)制裝置，每個(gè)符號(hào)以多個(gè)各M位的分量為特征，且每個(gè)符號(hào)打算在發(fā)射天線和接收天線之間建立的通信信道上發(fā)送，該系統(tǒng)的特征在于位交織裝置包括·位解復(fù)用裝置，用于從編碼數(shù)據(jù)位中提取多個(gè)位序列，每個(gè)序列打算通過(guò)發(fā)射天線之一進(jìn)行發(fā)送，·序列交織裝置，用于置換由解復(fù)用裝置產(chǎn)生的每個(gè)位序列的位，以及·序列存儲(chǔ)和分段裝置，用于存儲(chǔ)由該序列交織裝置產(chǎn)生的所有置換序列，并將所述序列劃分為各自具有預(yù)定長(zhǎng)度的段，以及·段移位裝置，用于對(duì)序列存儲(chǔ)和分段裝置產(chǎn)生的不同置換序列的段同時(shí)施加循環(huán)移位，以使每個(gè)被移位的段最終相對(duì)于所有其它同時(shí)被移位的段進(jìn)行至少M(fèi)位的移位。
根據(jù)這種電信系統(tǒng)的第一變體，特別適合于通信信道是各態(tài)歷經(jīng)的、或相反地是基本不變的情況，位解復(fù)用裝置將被構(gòu)造以使得產(chǎn)生Nt個(gè)不同的位序列，每個(gè)序列打算在Lc個(gè)符號(hào)周期上通過(guò)一個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送。
根據(jù)這種電信系統(tǒng)的第二變體，特別適合于通信信道被期望以Lc個(gè)接連的符號(hào)周期期間的Nc個(gè)接連的物理特性組為特征的情況，位解復(fù)用裝置將被構(gòu)造以使得產(chǎn)生Nt.Nc個(gè)不同的位序列，每個(gè)序列打算在Lc/Nc個(gè)符號(hào)周期上通過(guò)一個(gè)發(fā)射天線發(fā)送。
在這種電信系統(tǒng)的特定實(shí)施例中，段移位裝置被用來(lái)使由交織子步驟產(chǎn)生的給定置換序列的多個(gè)段之一保持不變，與此同時(shí)對(duì)每第j個(gè)其它置換序列的對(duì)應(yīng)段同時(shí)施加j.M位的循環(huán)移位。
根據(jù)上述電信系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例，該序列交織裝置包括至少一個(gè)交織器，它被用來(lái)將Li個(gè)接連的編碼位分派到由所述序列交織裝置傳遞的Li個(gè)不同段中。
根據(jù)與其硬件相關(guān)的另一個(gè)方面，本發(fā)明還涉及一種通信設(shè)備，該通信設(shè)備配備有多個(gè)發(fā)射天線，該發(fā)射機(jī)包括用于生成編碼數(shù)據(jù)位的位編碼裝置，用于置換所述編碼數(shù)據(jù)位的位交織裝置，以及用于產(chǎn)生表示置換位的符號(hào)的調(diào)制裝置，每個(gè)符號(hào)以多個(gè)各M位的分量為特征，且每個(gè)符號(hào)打算在發(fā)射天線和接收天線之間建立的通信信道上發(fā)送，該設(shè)備的特征在于位交織裝置包括·位解復(fù)用裝置，用于從編碼數(shù)據(jù)位中提取多個(gè)位序列，每個(gè)序列被規(guī)定為通過(guò)發(fā)射天線之一進(jìn)行發(fā)送，·序列交織裝置，用于置換由解復(fù)用裝置產(chǎn)生的每個(gè)位序列的位，以及·序列存儲(chǔ)和分段裝置，用于存儲(chǔ)由序列交織裝置產(chǎn)生的所有置換序列，并將所述序列劃分為各自具有預(yù)定長(zhǎng)度的段，以及·段移位裝置，用于對(duì)序列存儲(chǔ)和分段裝置產(chǎn)生的不同置換序列的段同時(shí)施加循環(huán)移位，以使每個(gè)被移位的段最終相對(duì)于所有其它同時(shí)被移位的段進(jìn)行至少M(fèi)位的移位。


通過(guò)閱讀下面相對(duì)附圖給出的敘述，本發(fā)明的上述特性和其他特性將變得更加清楚，附圖之中圖1是顯示高度簡(jiǎn)化的MIMO電信系統(tǒng)的方框圖；圖2是顯示發(fā)射機(jī)中所包含的交織器的方框圖，其中該發(fā)射機(jī)包含在根據(jù)本發(fā)明第一變體的MIMO電信系統(tǒng)中；圖3是顯示這種交織器如何操作的圖；以及圖4是顯示發(fā)射機(jī)中所包含的交織器的方框圖，其中該發(fā)射機(jī)包含在根據(jù)本發(fā)明第二變體的MIMO電信系統(tǒng)中。
具體實(shí)施例方式
圖1概略地顯示了包含至少一個(gè)發(fā)射機(jī)TR和一個(gè)接收機(jī)REC的電信系統(tǒng)，發(fā)射機(jī)TR和接收機(jī)REC分別用來(lái)通過(guò)在Nt個(gè)發(fā)射天線(ta1，ta2…taNt)和Nr個(gè)接收天線(ra1，ra2…raNr)之間建立的多個(gè)通信信道CHNL進(jìn)行信號(hào)的交換。
這里敘述的實(shí)例中所顯示的發(fā)射機(jī)TR包含一個(gè)信道編碼器CHENC，它用來(lái)例如借助于卷積碼或渦輪碼對(duì)未編碼的數(shù)據(jù)位Uncb應(yīng)用編碼，并提供要被發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)位Tb的二進(jìn)制流。發(fā)射機(jī)TR包括用來(lái)產(chǎn)生置換位Pb的交織裝置INTL，由于它將允許獲得不相關(guān)(uncorrelated)的數(shù)據(jù)，因此這種交織對(duì)于在接收機(jī)端的稍后的處理是有用的。置換位Pb接著被劃分成各自為M.Nt位的序列，然后這些位序列被映射，即由映射和調(diào)制模塊MAPMD將其轉(zhuǎn)換成一系列編碼符號(hào)Zk，因而每個(gè)符號(hào)Zk對(duì)應(yīng)Nt.M個(gè)接連的位。接連的符號(hào)Zk接著被饋送到空時(shí)編碼器SPTENC，它在傳輸這些符號(hào)之前對(duì)所述符號(hào)執(zhí)行處理。
在已知的現(xiàn)有技術(shù)水平中，每個(gè)符號(hào)Zk因此以Nt個(gè)各M位的分量Zkj(有j＝1到Nt)為特征，且每個(gè)符號(hào)被規(guī)定為在同一符號(hào)周期期間通過(guò)相應(yīng)的發(fā)射天線taj(有j＝1到Nt)進(jìn)行發(fā)送。
這里敘述的實(shí)例中所顯示的接收機(jī)REC包括一個(gè)空時(shí)解碼器SPTDEC，它用來(lái)產(chǎn)生解碼的數(shù)據(jù)位Decb，這些解碼的數(shù)據(jù)位Decb最后應(yīng)該對(duì)應(yīng)于原始的未編碼的數(shù)據(jù)位Uncb。該空時(shí)解碼器SPTDEC包括空時(shí)檢測(cè)器DET，它用來(lái)處理通過(guò)接收天線(ra1，ra2…raNr)接收的信號(hào)中載送的數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生有關(guān)被發(fā)送的置換位Pb的估計(jì)的似然值(likelihood value)Rib，該似然值被規(guī)定為通過(guò)去交織器DINTL進(jìn)行去交織，該去交織器DINTL要輸出有關(guān)那些被包含在編碼數(shù)據(jù)位Tb的二進(jìn)制流中的位的估計(jì)的軟似然值Rb。位解碼器包含在接收機(jī)REC中，該接收機(jī)REC還被稱為信道解碼器CHEDC，它被用來(lái)基于所述似然值Rb而生成解碼的數(shù)據(jù)位Decb。
根據(jù)本領(lǐng)域中通常使用的環(huán)路結(jié)構(gòu)，空時(shí)檢測(cè)器DET將利用在先前解碼步驟的過(guò)程中生成的、并通過(guò)交織裝置INTR由信道解碼器CHDEC以非本征信息Exd形式發(fā)布的先驗(yàn)信息Pra，該交織裝置和在發(fā)射機(jī)TR中所包含的交織裝置INTL相同。
本發(fā)明人注意到通過(guò)增加經(jīng)發(fā)射天線(ta1，ta2…taNt)和接收天線(ra1，ra…raNr)之間建立的多個(gè)通信信道CHNL發(fā)送的數(shù)據(jù)的分集，便能夠使空時(shí)解碼器SPTDEC向該編碼位的更加可靠的估計(jì)收斂，而所述數(shù)據(jù)是基于該編碼位生成的。因此本發(fā)明人的目的在于最大化通過(guò)發(fā)射天線(ta1，ta2…taNt)所發(fā)送數(shù)據(jù)的、與時(shí)間有關(guān)的分集。
圖2描述了使得能夠獲得這種增強(qiáng)的分集的位交織裝置INTL。在本發(fā)明的這個(gè)特定實(shí)施例中，該位交織裝置INTL包括·位解復(fù)用裝置DMX，用于從編碼數(shù)據(jù)位Tb中提取Nt個(gè)位序列Bs0…BsNt-1，每個(gè)序列Bsi(有i＝0到Nt-1)對(duì)應(yīng)于上述Nt個(gè)發(fā)射天線之一。
·序列交織裝置SRI0…SRINt-1，用于置換由解復(fù)用裝置DMX產(chǎn)生的每個(gè)位序列Bs0…BsNt-1的位，以及·序列存儲(chǔ)和分段裝置，用于存儲(chǔ)由序列交織裝置SRI0…SRINt-1產(chǎn)生的所有置換序列Isq0…IsqNt-1，并將每個(gè)序列Isqj劃分為接連的段Psgj，這些接連的段各自具有本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例中預(yù)定的長(zhǎng)度M.Nt，以及·段移位裝置，用于對(duì)由序列存儲(chǔ)和分段裝置產(chǎn)生的不同置換序列Isq0…IsqNt-1的段Psg0…PsgNt-1同時(shí)施加循環(huán)移位，以使每個(gè)產(chǎn)生的移位的段Ssgj(有j＝0到Nt-1)最終相對(duì)于所有其他同時(shí)被移位的段進(jìn)行至少M(fèi)位的移位。
在該圖中描述的實(shí)施例涉及本發(fā)明的第一變體，依據(jù)本發(fā)明的第一變體，位解復(fù)用裝置用來(lái)產(chǎn)生Nt個(gè)不同的位序列，每個(gè)序列被規(guī)定為在Lc個(gè)符號(hào)期間通過(guò)一個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送。
本發(fā)明的這個(gè)第一變體特別適合于這樣的情況，即在發(fā)射和接收天線之間通信信道的物理特性是各態(tài)歷經(jīng)的情況，也就是該物理特性期望是從一個(gè)符號(hào)周期到另一個(gè)符號(hào)周期地變化的情況，這樣，這種連續(xù)的編碼位會(huì)經(jīng)歷最大數(shù)量的不同信道狀態(tài)。
該第一變體也特別適合于相反的情況，即在發(fā)射和接收天線之間通信信道的物理特性是基本不變的情況，這樣，連續(xù)的編碼位被放置在不同符號(hào)周期上的事實(shí)防止了這種連續(xù)位在通信信道中彼此干擾，從而促進(jìn)數(shù)據(jù)分集。
序列交織裝置Isq0…IsqNt-1將最好是由并行排列的Nt個(gè)相同的交織模塊組成，正如這里所顯示的。
在本發(fā)明的這個(gè)特定實(shí)施例中，序列存儲(chǔ)和分段裝置是由緩沖器BUF組成的，而序列移位裝置包括Nt個(gè)可循環(huán)移位的寄存器SRG0…SRGNt-1，它們分別用來(lái)并行地存儲(chǔ)由所述緩沖器BUF同時(shí)產(chǎn)生的段Psg0…Psgnt-1。這些寄存器的其中一個(gè)寄存器(在本實(shí)例中為SRG0)的內(nèi)容將保持不變，與此同時(shí)每第j個(gè)其他寄存器SRGj(有j＝1到3)的內(nèi)容將經(jīng)受j.M位的循環(huán)移位。
在本發(fā)明的這個(gè)特定實(shí)施例中，位交織裝置INTL還包括復(fù)用裝置MX，它用來(lái)接收由段移位裝置SRG0…SRGNt-1傳遞的所有被移位的段Ssg0…SsgNt-1，并對(duì)所述段進(jìn)行復(fù)用，以便形成置換位Pb流，這些置換位Pb流被規(guī)定為饋送到在先前圖中所描述的映射和調(diào)制模塊。
在本發(fā)明的替換實(shí)施例中，段Ssg0…SsgNt-1可以并行地被發(fā)送到多個(gè)特定于天線的映射和調(diào)制模塊，此后通過(guò)與所述模塊相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)天線將其傳送出去。
圖3圖示了上述的位交織裝置的操作。
在位解復(fù)用子步驟DMXS中，從編碼數(shù)據(jù)位Pb的流中提取多個(gè)位序列，在這里僅僅顯示了位序列Bs0。這些位用來(lái)形成在該圖中以白色顯示的位序列Bs0，其它的位用來(lái)形成三個(gè)其它序列部分，這三個(gè)其它序列各自對(duì)應(yīng)于以三種不同灰色陰影顯示的發(fā)射天線中的一個(gè)。
包含在編碼數(shù)據(jù)位Pb流中的位被標(biāo)記為1，2，3，4，5，6，7，8，9...LcMNt，其中Lc是發(fā)射碼字所需的符號(hào)周期的數(shù)量，M是形成每個(gè)要發(fā)送符號(hào)的分量的位數(shù)，而Nt是發(fā)射天線的數(shù)量，它在本實(shí)例中等于4。這樣，每個(gè)位序列Bsj(有j＝0到Nt)包含被標(biāo)記為1+j，5+j，9+j，13+j，17+j…Lc.M.Nt-(3-j)的Lc.M位。
在序列交織子步驟SRIS期間，接著置換由解復(fù)用子步驟DMXS產(chǎn)生的每個(gè)位序列Bsj的Lc.M位，在這里顯示的僅僅是導(dǎo)致置換的位序列Isq0的位序列Bs0的置換。
在這里所敘述的實(shí)例中，序列交織子步驟SRIS采用這樣的方式來(lái)完成，即在執(zhí)行序列交織子步驟SRIS之后，最終Li個(gè)接連的編碼位1，5，9，13，17等被包含在長(zhǎng)度為M.Nt的Li個(gè)不同的段中。
在序列存儲(chǔ)和分段子步驟SQSS期間，由序列交織子步驟SRIS產(chǎn)生的每個(gè)置換的序列Isqj(有j＝0到Nt-1)隨后被存儲(chǔ)在緩沖器中，并被劃分到各自具有預(yù)定長(zhǎng)度的接連的段，在本實(shí)例中該預(yù)定長(zhǎng)度等于Nt.M＝4.M。
在段移位子步驟SGS期間，j.M位的循環(huán)移位隨后被同時(shí)并行地施加到Nt個(gè)不同的段Psgj(有j＝0到Nt-1)，這些段Psgj各自屬于由交織子步驟SRIS產(chǎn)生的置換序列Isqj之一，這樣使得所產(chǎn)生的每個(gè)被移位的段Ssgj相對(duì)于所有其它被移位的段最終進(jìn)行至少M(fèi)位的移位。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，在每一次序列移位子步驟SRGS期間，屬于由交織子步驟SRIS產(chǎn)生的置換序列Isq0的接連的段Psg0中的每一段將保持不變，每個(gè)屬于第j個(gè)其他置換序列Isqj(有j＝1到3)的段Psgj則都被移位j.M位，M在本實(shí)例中等于2。
如在該圖中可經(jīng)歷的，采用依據(jù)本發(fā)明的方法來(lái)完成的去交織子步驟DMXS能使得在不同的發(fā)射天線上基本相似地分布編碼數(shù)據(jù)位，這確保了接連的位(例如被標(biāo)記為25，26，27和28的位)將在不同的信道上進(jìn)行發(fā)送，從而促進(jìn)在使用依據(jù)本發(fā)明的方法的電信系統(tǒng)中接收機(jī)端所所察覺(jué)的數(shù)據(jù)分集。
而且，采用依據(jù)本發(fā)明的方法中完成的移位子步驟SRGS能使得在不同的符號(hào)周期St1，St2，St3和St4上分別放置連續(xù)的編碼位，例如被標(biāo)記為25，26，27和28的位。在發(fā)射和接收天線之間的通信信道的物理特性是各態(tài)歷經(jīng)的情況下，即該物理特性被期望是從一個(gè)符號(hào)周期到另一個(gè)符號(hào)周期地變化的情況下，這種連續(xù)的編碼位將因此經(jīng)歷最大數(shù)量的不同信道狀態(tài)。
在發(fā)射和接收天線之間的通信信道的物理特性是基本不變的相反情況下，依靠本發(fā)明在不同符號(hào)周期上放置連續(xù)編碼位的事實(shí)防止了這種連續(xù)位在通信信道中彼此干擾，從而促進(jìn)數(shù)據(jù)分集。
序列交織子步驟SRIS還附加地能使得接連的未編碼位最佳地去相關(guān)，否則在位編碼技術(shù)利用卷積碼的情況下該未編碼位可以保持鏈接在一起，根據(jù)卷積碼技術(shù)，同一未編碼信息位涉及L.n個(gè)接連的編碼位的發(fā)生，n是當(dāng)所述編碼器被饋送以給定數(shù)量k的接連的未編碼位時(shí)由卷積信道編碼器傳遞的編碼位的數(shù)量，而L是代碼約束長(zhǎng)度。本發(fā)明人已經(jīng)注意到使用本發(fā)明的這種變體可以使得在所有的發(fā)射天線上實(shí)現(xiàn)基本均勻的分布，并且如果每個(gè)段具有等于M.Nt的長(zhǎng)度，就能夠在(Li-1).Nt+1個(gè)連續(xù)編碼位的不同符號(hào)周期上進(jìn)行映射，倘若Li被適當(dāng)?shù)剡x擇，則數(shù)量(Li-1).Nt+1大于或等于L.n。
圖4表示依據(jù)本發(fā)明第二變體的交織裝置INTL，該第二變體特別適合于這樣的情況，即期望通信信道以Lc個(gè)連續(xù)符號(hào)周期期間的Nc個(gè)接連的物理特性組為特征。
這種交織裝置INTL具有與上述根據(jù)本發(fā)明第一變體的交織裝置類似的結(jié)構(gòu)。然而，根據(jù)本發(fā)明的第二變體，位解復(fù)用裝置DMX用來(lái)產(chǎn)生Nt.Nc個(gè)不同的位序列Bsij(有i＝1到Nc，j＝0到Nt-1)，每個(gè)序列被規(guī)定為在Lc/Nc個(gè)符號(hào)周期上由一個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送，這一點(diǎn)在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中由耦合到映射和調(diào)制模塊(未顯示)的復(fù)用裝置MX來(lái)保證。
因此，在依據(jù)本發(fā)明的這個(gè)第二變體的交織裝置INTL中，圖2的結(jié)構(gòu)被重復(fù)了Nc次，于是該交織裝置INTL包括Nc.Nt個(gè)交織模塊SRij(有i＝1到Nc，j＝0到Nt-1)的并行陣列，每個(gè)交織模塊用來(lái)產(chǎn)生置換位序列Isqij，所有序列都被規(guī)定為由存儲(chǔ)和分段裝置BUF進(jìn)行存儲(chǔ)，并劃分成各自具有預(yù)定長(zhǎng)度M.Nt.Nc的段，這些段被規(guī)定為由段移位裝置SRGij進(jìn)行循環(huán)移位。
期望接連地以Lc個(gè)接連符號(hào)周期上的Nc個(gè)不同的通信條件組為特征的通信信道被稱為塊衰落信道。這種塊衰落信道對(duì)每個(gè)通信條件組的持續(xù)時(shí)間基本不變，該持續(xù)時(shí)間因此可以稱為持續(xù)Lc/Nc個(gè)符號(hào)周期的不變周期。由于本發(fā)明的這個(gè)第二變體，每個(gè)給定序列將在特定于所述給定序列的時(shí)隙期間在給定的發(fā)射天線上發(fā)送。這確保了連續(xù)編碼位將經(jīng)歷最大數(shù)量的不同信道狀態(tài)，從而促進(jìn)數(shù)據(jù)分集。
權(quán)利要求
1.一種在電信系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，該電信系統(tǒng)包括至少一個(gè)配備有Nt個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射機(jī)、和至少一個(gè)配備有至少一個(gè)接收天線的接收機(jī)，該方法包括用于生成編碼數(shù)據(jù)位的位編碼步驟，用于置換所述編碼數(shù)據(jù)位的位交織步驟，和用于產(chǎn)生表示被置換位的符號(hào)的調(diào)制步驟，每個(gè)符號(hào)以多個(gè)各M位的分量為特征，且每個(gè)符號(hào)要在發(fā)射天線和接收天線之間建立的通信信道上發(fā)送，該方法的特征在于，該位交織步驟包括·位解復(fù)用子步驟，用于從該編碼數(shù)據(jù)位中提取多個(gè)位序列，每個(gè)序列要通過(guò)發(fā)射天線之一進(jìn)行發(fā)送，·序列交織子步驟，用于置換由解復(fù)用子步驟產(chǎn)生的每個(gè)位序列的位，·序列存儲(chǔ)和分段子步驟，用于存儲(chǔ)由序列交織子步驟產(chǎn)生的所有被置換的序列，并將所述序列劃分為各自具有預(yù)定長(zhǎng)度的段，以及·段移位子步驟，用于對(duì)序列存儲(chǔ)和分段子步驟產(chǎn)生的不同的被置換序列的段同時(shí)施加循環(huán)移位，以使每個(gè)被移位的段最終相對(duì)于所有其它同時(shí)被移位的段進(jìn)行至少M(fèi)位的移位。
2.如權(quán)利要求1所要求的方法，其特征在于，該位解復(fù)用子步驟用來(lái)產(chǎn)生Nt個(gè)不同的位序列，每個(gè)序列要在Lc個(gè)符號(hào)周期上通過(guò)一個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送。
3.如權(quán)利要求1所要求的方法，其特征在于，該通信信道預(yù)期以Lc個(gè)接連的符號(hào)周期期間的Nc個(gè)接連的物理特性組為特征，該位解復(fù)用子步驟用來(lái)產(chǎn)生Nt.Nc個(gè)不同的位序列，每個(gè)序列要在Lc/Nc個(gè)符號(hào)周期上通過(guò)一個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，由交織子步驟產(chǎn)生的給定的被置換序列的多個(gè)段之一在段移位子步驟期間保持不變，每第j個(gè)其他的被置換序列的對(duì)應(yīng)段被同時(shí)移位j.M位。
5.如權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，序列交織子步驟采用這樣的方式來(lái)完成，即Li個(gè)接連的編碼位在執(zhí)行序列交織子步驟之后最終被包含在Li個(gè)不同的段中。
6.一種電信系統(tǒng)，該電信系統(tǒng)包括至少一個(gè)配備有多個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射機(jī)、和至少一個(gè)配備有至少一個(gè)接收天線的接收機(jī)，該發(fā)射機(jī)包括用于生成編碼數(shù)據(jù)位的位編碼裝置，用于置換所述編碼數(shù)據(jù)位的位交織裝置，和用于產(chǎn)生表示被置換位的符號(hào)的調(diào)制裝置，每個(gè)符號(hào)以多個(gè)各M位的分量為特征，且每個(gè)符號(hào)要在發(fā)射天線和接收天線之間建立的通信信道上發(fā)送，該系統(tǒng)的特征在于，該位交織裝置包括·位解復(fù)用裝置，用于從該編碼數(shù)據(jù)位中提取多個(gè)位序列，每個(gè)序列要通過(guò)發(fā)射天線之一進(jìn)行發(fā)送，·序列交織裝置，用于置換由解復(fù)用裝置產(chǎn)生的每個(gè)位序列的位，·序列存儲(chǔ)和分段裝置，用于存儲(chǔ)由序列交織裝置產(chǎn)生的所有被置換的序列，并將所述序列劃分為各自具有預(yù)定長(zhǎng)度的段，以及·段移位裝置，用于對(duì)序列存儲(chǔ)和分段裝置產(chǎn)生的不同的被置換序列的段同時(shí)施加循環(huán)移位，以使每個(gè)被移位的段最終相對(duì)于所有其它同時(shí)被移位的段進(jìn)行至少M(fèi)位的移位。
7.如權(quán)利要求6所要求的電信系統(tǒng)，其特征在于，該位解復(fù)用裝置用來(lái)產(chǎn)生Nt個(gè)不同的位序列，每個(gè)序列要在Lc個(gè)符號(hào)周期上通過(guò)一個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送。
8.如權(quán)利要求6所要求的電信系統(tǒng)，其特征在于，該通信信道預(yù)期以Lc個(gè)接連符號(hào)周期期間的Nc個(gè)接連的物理特性組為特征，該位解復(fù)用裝置用來(lái)產(chǎn)生Nt.Nc個(gè)不同的位序列，每個(gè)序列要在Lc/Nc個(gè)符號(hào)周期上通過(guò)一個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送。
9.如權(quán)利要求6到8中任一項(xiàng)所要求的電信系統(tǒng)，其特征在于，段移位裝置用來(lái)使由交織子步驟產(chǎn)生的給定的被置換序列的多個(gè)段之一保持不變，與此同時(shí)對(duì)每第j個(gè)其他的被置換序列的對(duì)應(yīng)段施加j.M位的循環(huán)移位。
10.如權(quán)利要求6到9中任一項(xiàng)所要求的電信系統(tǒng)，其特征在于，序列交織裝置包括至少一個(gè)交織器，它用來(lái)將Li個(gè)接連的編碼位分派到由所述序列交織裝置傳遞的Li個(gè)不同的段中。
11.一種配備有多個(gè)發(fā)射天線的通信設(shè)備，該發(fā)射機(jī)包括用于生成編碼數(shù)據(jù)位的位編碼裝置，用于置換所述編碼數(shù)據(jù)位的位交織裝置，和用于產(chǎn)生表示被置換位的符號(hào)的調(diào)制裝置，每個(gè)符號(hào)以多個(gè)各M位的分量為特征，且每個(gè)符號(hào)要在發(fā)射天線和接收天線之間建立的通信信道上發(fā)送，該設(shè)備的特征在于，該位交織裝置包括·位解復(fù)用裝置，用于從該編碼數(shù)據(jù)位中提取多個(gè)位序列，每個(gè)序列對(duì)應(yīng)于發(fā)射天線之一，·序列交織裝置，用于置換由解復(fù)用裝置產(chǎn)生的每個(gè)位序列的位，以及·序列存儲(chǔ)和分段裝置，用于存儲(chǔ)由序列交織裝置產(chǎn)生的所有被置換的序列，并將所述序列劃分為各自具有預(yù)定長(zhǎng)度的段，以及·段移位裝置，用于對(duì)序列存儲(chǔ)和分段裝置產(chǎn)生的不同的被置換序列的段同時(shí)施加循環(huán)移位，以使每個(gè)被移位的段最終相對(duì)于所有其它同時(shí)被移位的段進(jìn)行至少M(fèi)位的移位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，其包含位交織步驟，用于在通過(guò)Nt個(gè)發(fā)射天線、以調(diào)制符號(hào)的形式傳送編碼數(shù)據(jù)位Tb之前對(duì)其進(jìn)行置換。根據(jù)本發(fā)明，所述位交織步驟包括位解復(fù)用DMXS，用于從編碼數(shù)據(jù)位Tb中提取位序列Bsj(有j＝0到Nt)；序列交織SRIS，用于置換每個(gè)序列Bsj(有j＝0到Nt)的位；序列存儲(chǔ)和分段SQSS，用于將每個(gè)交織的序列Isqj(有j＝0到Nt)劃分到接連的段Psgj中；以及段移位SGS，用于對(duì)同時(shí)存在的不同的段Psgj(有j＝1到Nt)施加循環(huán)移位。本發(fā)明使得能夠確保連續(xù)的編碼位經(jīng)歷最大數(shù)量的不同通信信道狀態(tài)，從而促進(jìn)數(shù)據(jù)分集。
文檔編號(hào)H04L1/06GK1630226SQ20041008551
公開(kāi)日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2004年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日
發(fā)明者N·格雷塞, L·布呂內(nèi)爾, J·布特羅斯 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社