專利名稱：無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸方法及發(fā)送機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸方法及發(fā)送機(jī)，特別涉及在MIMO傳輸系統(tǒng)中，減少了糾錯(cuò)編碼、交織、解交織和/或糾錯(cuò)解碼的運(yùn)算處理量的傳輸方法和收發(fā)機(jī)。
背景技術(shù)：
在例如CDMA等的無(wú)線通信方式中，實(shí)現(xiàn)高速的信息速率是很重要的。為此，公知有使用利用多個(gè)收發(fā)天線進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)腗IMO(MultiInput Multi Output，多輸入多輸出)信道的信號(hào)傳輸法。MIMO傳輸法如下在發(fā)送側(cè)、接收側(cè)兩側(cè)分別設(shè)置N個(gè)天線，通過(guò)經(jīng)由無(wú)線線路的N端口輸入、N端口輸出的網(wǎng)絡(luò)，在同一時(shí)間內(nèi)利用同一頻帶高效地傳輸多個(gè)不同的信號(hào)。換言之，通過(guò)增加發(fā)送天線和接收天線的數(shù)量，多樣地使用空間，由此實(shí)現(xiàn)傳輸容量的增大。
在圖1所示的MIMO多重法中，如果利用N個(gè)發(fā)送天線124，以同一時(shí)刻、同一頻率、同一擴(kuò)展碼發(fā)送不同的多個(gè)發(fā)送碼元，則因?yàn)樵诳臻g合成這些信號(hào)，所以如果進(jìn)行了一種空間上的發(fā)送碼元的多值化，則能夠進(jìn)行解析，能夠?qū)⑿畔⑺俾试龃鬄榘l(fā)送天線數(shù)量的倍數(shù)。
公知的技術(shù)有在該MIMO多重法中，應(yīng)用糾錯(cuò)編碼和交織，以實(shí)現(xiàn)高可靠度傳輸。在例如「Takumi ITO，Xiaodong WANG，Yoshikazu KAKURA，Mohammad MADIHIAN，and Akihisa USHIROKAWA，“MF and MMSE CombinedIterative Soft Interference Canceller for MIMO/OFDM Systems”信學(xué)技報(bào)，RCS2002-295，pp.117-124，2003年3月」(非專利文獻(xiàn)1)中公開了現(xiàn)有技術(shù)。
在圖2中示出了現(xiàn)有的MIMO傳輸系統(tǒng)的一個(gè)例子。發(fā)送機(jī)210具有糾錯(cuò)編碼器214、交織器218、串并轉(zhuǎn)換器212以及N個(gè)天線224。接收機(jī)240具有N個(gè)天線254、信號(hào)分離器252、并串轉(zhuǎn)換器242、解交織器248以及糾錯(cuò)解碼器244。交織是指在調(diào)制之前更換編碼后的比特序列的位置、解調(diào)之后進(jìn)行逆操作的處理。用于分離、再配置超過(guò)幾個(gè)代碼字(塊碼)、或者約束長(zhǎng)度(格碼)的突發(fā)錯(cuò)誤，以利用正確的針對(duì)隨機(jī)錯(cuò)誤設(shè)計(jì)的代碼，高概率、正確地進(jìn)行解碼。
在發(fā)送機(jī)210中，對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)211進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，對(duì)進(jìn)行交織之后的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，得到N個(gè)并行數(shù)據(jù)。利用各發(fā)送天線224分別進(jìn)行各并行數(shù)據(jù)的發(fā)送。
接收機(jī)240的各天線254接收從發(fā)送機(jī)210發(fā)送的信號(hào)。利用接收機(jī)240的信號(hào)分離器252將接收信號(hào)分離成N個(gè)并行信號(hào)。對(duì)信號(hào)分離后的N個(gè)信號(hào)序列進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換之后，解交織，之后進(jìn)行糾錯(cuò)解碼。
在該現(xiàn)有例中，因?yàn)樵诎l(fā)送側(cè)對(duì)串并轉(zhuǎn)換前的信息進(jìn)行糾錯(cuò)編碼和交織，所以可期待基于空間分集效應(yīng)的錯(cuò)誤率特性的改善。
非專利文獻(xiàn)1“MF and MMSE Combined Iterative SoftInterference Canceller for MIMO/OFDM Systems”by Takumi ITO，Xiaodong WANG，Yoshikazu KAKURA，Mohammad MADIHIAN，and AkihisaUSHIROKAWA，信學(xué)技報(bào)，RCS2002-295，pp.117-124，2003年3月發(fā)明內(nèi)容在例如WCDMA和CDMA2000等的CDMA移動(dòng)通信方式中，要求實(shí)現(xiàn)超高速的信息速率，通過(guò)應(yīng)用利用多個(gè)發(fā)送天線進(jìn)行信息的并行傳輸?shù)纳鲜鯩IMO多重法，可以增大信息速率。但是，在采用圖2所示的現(xiàn)有的構(gòu)成法時(shí)，在發(fā)送機(jī)210中的糾錯(cuò)編碼器214、交織器218、接收機(jī)240中的解交織器248、糾錯(cuò)解碼器244中要求非常高速的處理。而且，不得不增大交織器、解交織器的尺寸。例如，當(dāng)使發(fā)送天線數(shù)N為N＝4、在各發(fā)送天線中以250Mbit/sec的速度進(jìn)行信息傳輸時(shí)，發(fā)送機(jī)210中的糾錯(cuò)編碼器214、交織器218以及接收機(jī)中的解交織器248、糾錯(cuò)解碼器244必須以250×4＝1000Mbit/sec＝1Gbit/sec的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，這樣的高速處理對(duì)安裝造成很大的負(fù)擔(dān)。
本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供在發(fā)送機(jī)和/或接收機(jī)中，減少糾錯(cuò)編碼、交織、解交織和/或糾錯(cuò)解碼的運(yùn)算處理量的MIMO傳輸系統(tǒng)。其目的還在于提供還能夠得到空間分集效應(yīng)的上述的MIMO傳輸系統(tǒng)。
基于達(dá)成上述目的用的本發(fā)明的一個(gè)特征的無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸方法由下述步驟構(gòu)成將待發(fā)送的串行數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換為N個(gè)(N大于等于2)序列的步驟；針對(duì)串并轉(zhuǎn)換后的N個(gè)序列的并行信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理和/或交織處理的步驟；通過(guò)多個(gè)發(fā)送天線分別發(fā)送上述處理后的信號(hào)的步驟；接收上述發(fā)送的信號(hào)的步驟；將所接收的信號(hào)分離成M個(gè)(M大于等于2)序列的步驟；針對(duì)分離后的各信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行解交織處理和/或糾錯(cuò)解碼處理的步驟；以及對(duì)上述處理后的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，復(fù)原所發(fā)送的數(shù)據(jù)的步驟。
這樣，可實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)編碼/解碼處理、交織/解交織處理的并行處理，可以將每一個(gè)編碼器/解碼器、交織器/解交織器中的運(yùn)算處理量降低到N或M分之一。
基于本發(fā)明的另一特征的無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)發(fā)送方法由下述步驟構(gòu)成將待發(fā)送的串行數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換為M個(gè)(M大于等于2)序列的步驟；針對(duì)串并轉(zhuǎn)換后的N個(gè)序列的并行信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理的步驟；對(duì)糾錯(cuò)編碼處理后的并行信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換的步驟；針對(duì)串行轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，進(jìn)行交織處理的步驟；以及將交織處理后的信號(hào)串并轉(zhuǎn)換為N個(gè)(N大于等于2)序列，通過(guò)多個(gè)發(fā)送天線分別發(fā)送的步驟。由下述步驟構(gòu)成接收上述發(fā)送的信號(hào)的步驟；將所接收的信號(hào)分離成M個(gè)(M大于等于2)序列，進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換的步驟；針對(duì)并串轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，進(jìn)行解交織處理的步驟；將解交織處理后的信號(hào)串并轉(zhuǎn)換為N個(gè)序列的步驟；針對(duì)串并轉(zhuǎn)換后的N個(gè)序列的并行信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行糾錯(cuò)解碼處理的步驟；以及對(duì)糾錯(cuò)解碼處理后的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，復(fù)原所發(fā)送的數(shù)據(jù)的步驟。
無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)接收方法由下述步驟構(gòu)成由多個(gè)天線接收從發(fā)送機(jī)發(fā)送的信號(hào)的步驟；將所接收的信號(hào)分離成N個(gè)(N大于等于2)序列，進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換的步驟；針對(duì)并串轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，進(jìn)行解交織處理的步驟；將解交織處理后的信號(hào)串并轉(zhuǎn)換為M個(gè)序列的步驟；針對(duì)串并轉(zhuǎn)換后的M個(gè)序列的并行信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行糾錯(cuò)解碼處理的步驟；以及對(duì)糾錯(cuò)解碼處理后的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，復(fù)原所發(fā)送的數(shù)據(jù)的步驟。
這樣，可以實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)編碼/解碼處理的并行處理，可以將每一個(gè)編碼器/解碼器中的運(yùn)算處理量降低到M分之一，同時(shí)還得到了空間分集的效果。
如果采用基于本發(fā)明的實(shí)施例的傳輸方法和發(fā)送機(jī)，則得到以下效果。
(1)在發(fā)送側(cè)，與發(fā)送天線數(shù)量相應(yīng)地對(duì)信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換后，針對(duì)各發(fā)送天線進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理和交織處理，在接收側(cè)，針對(duì)信號(hào)分離后的各信號(hào)序列進(jìn)行解交織處理和糾錯(cuò)解碼處理，在并串轉(zhuǎn)換后，復(fù)原所發(fā)送的信息，通過(guò)上述構(gòu)成法，能夠降低在每一個(gè)糾錯(cuò)編碼器、糾錯(cuò)解碼器、交織器和/或解交織器中所要求的處理速度。
(2)在發(fā)送側(cè)，與發(fā)送天線數(shù)量相應(yīng)地對(duì)信息進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換后，針對(duì)各發(fā)送天線，獨(dú)立地并行地進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理，在并串轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行交織處理，在接收側(cè)，對(duì)分離后的各信號(hào)序列進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行解交織處理，進(jìn)而針對(duì)串并轉(zhuǎn)換后的各信號(hào)序列，獨(dú)立地并行地進(jìn)行糾錯(cuò)解碼處理，在并串轉(zhuǎn)換后，復(fù)原所發(fā)送的信息，通過(guò)上述構(gòu)成法，能夠降低在每一個(gè)糾錯(cuò)編碼器和糾錯(cuò)解碼器中的處理速度，而且能夠得到空間分集相應(yīng)。
(3)在發(fā)送側(cè)，在與發(fā)送天線數(shù)量相應(yīng)地對(duì)信息進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換之前，進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理，在串并轉(zhuǎn)換后，對(duì)各發(fā)送天線進(jìn)行交織處理，在接收側(cè)，針對(duì)分離后的各信號(hào)序列，進(jìn)行解交織處理，進(jìn)而在并串轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行糾錯(cuò)解碼處理，從而復(fù)原所發(fā)送的信息，通過(guò)上述構(gòu)成法，能夠減少每一個(gè)交織器和/或解交織器中的處理量。
(4)在發(fā)送側(cè)，對(duì)于并行地還是串行地對(duì)待發(fā)送的信息進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理進(jìn)行切換，而且，對(duì)于并行地還是串行地對(duì)糾錯(cuò)編碼后的信號(hào)進(jìn)行交織處理進(jìn)行切換，由此能夠根據(jù)電波的傳播狀況和接收機(jī)側(cè)的狀況等的控制信息，選擇最佳的傳輸速率、信道編碼/交織方法。


圖1是可以應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例的MIMO傳輸系統(tǒng)的概念圖。
圖2是現(xiàn)有的MIMO傳輸系統(tǒng)的方框圖。
圖3是基于第1實(shí)施例的MIMO傳輸系統(tǒng)的簡(jiǎn)略方框圖。
圖4是基于第2實(shí)施例的MIMO傳輸系統(tǒng)的簡(jiǎn)略方框圖。
圖5是基于第3實(shí)施例的MIMO傳輸系統(tǒng)的簡(jiǎn)略方框圖。
圖6是現(xiàn)有例和實(shí)施例的MIMO傳輸系統(tǒng)中的特性比較圖。
圖7是執(zhí)行第4實(shí)施例和第5實(shí)施例的控制方法的發(fā)送機(jī)的方框圖。
圖8是執(zhí)行第4實(shí)施例和第5實(shí)施例的控制方法的接收機(jī)的方框圖。
符號(hào)說(shuō)明400 MIMO傳輸系統(tǒng)410 發(fā)送機(jī)412 串并轉(zhuǎn)換器414 糾錯(cuò)編碼器416 并串轉(zhuǎn)換器418 交織器420 串并轉(zhuǎn)換器424 天線440 接收機(jī)454 天線452 信號(hào)分離器450 并串轉(zhuǎn)換器448 解交織器446 串并轉(zhuǎn)換器444 糾錯(cuò)解碼器442 并串轉(zhuǎn)換器760 控制信息解調(diào)部
762 傳輸速率及結(jié)構(gòu)確定部764 切換控制部768 控制信息復(fù)用部860 控制信息解調(diào)部862 接收狀態(tài)估計(jì)部864 切換控制部具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施例1在圖3中示出基于本發(fā)明第1實(shí)施例的MIMO傳輸系統(tǒng)的簡(jiǎn)略方框圖。發(fā)送機(jī)310具有串并轉(zhuǎn)換器312、N個(gè)糾錯(cuò)編碼器314、N個(gè)交織器318、以及N個(gè)天線324。接收機(jī)340具有N個(gè)天線354、信號(hào)分離器352、N個(gè)解交織器348、N個(gè)糾錯(cuò)解碼器344、以及并串轉(zhuǎn)換器342。
在發(fā)送機(jī)310中，針對(duì)串行的發(fā)送數(shù)據(jù)311，先進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換。針對(duì)由串并轉(zhuǎn)換得到的N個(gè)并行數(shù)據(jù)，進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，再進(jìn)行交織之后，利用各發(fā)送天線324分別進(jìn)行各并行數(shù)據(jù)的發(fā)送。
接收機(jī)340的各天線354接收從發(fā)送機(jī)310發(fā)送的信號(hào)。利用接收機(jī)340的信號(hào)分離器352將接收信號(hào)分離成N個(gè)并行信號(hào)。針對(duì)信號(hào)分離后的N個(gè)信號(hào)序列，先進(jìn)行解交織，然后進(jìn)行糾錯(cuò)解碼。通過(guò)針對(duì)解碼后的N個(gè)并行信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，得到復(fù)原了所發(fā)送的信息的數(shù)據(jù)341。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可針對(duì)與各發(fā)送天線對(duì)應(yīng)的每個(gè)信號(hào)序列，并行地進(jìn)行發(fā)送側(cè)的糾錯(cuò)編碼處理和交織處理，而且可以通過(guò)利用接收信號(hào)的信號(hào)分離對(duì)N個(gè)信號(hào)序列并行地進(jìn)行接收側(cè)的解交織處理和糾錯(cuò)解碼處理。因此，和現(xiàn)有例相比，能夠?qū)⒚恳粋€(gè)糾錯(cuò)編碼器、解碼器、交織器以及解交織器中所要求的處理速度減小到N分之一。能夠減小交織器和解交織器的尺寸。
實(shí)施例2在圖4中示出基于本發(fā)明的第2實(shí)施例的MIMO傳輸系統(tǒng)的簡(jiǎn)略方框圖。發(fā)送機(jī)410具有串并轉(zhuǎn)換器412、M個(gè)糾錯(cuò)編碼器414、并串轉(zhuǎn)換器416、交織器418、串并轉(zhuǎn)換器420、以及N個(gè)天線424。接收機(jī)440具有N個(gè)天線454、信號(hào)分離器452、并串轉(zhuǎn)換器450、解交織器448、串并轉(zhuǎn)換器446、M個(gè)糾錯(cuò)解碼器444以及并串轉(zhuǎn)換器442。
在發(fā)送機(jī)410中，針對(duì)串行的發(fā)送數(shù)據(jù)411，先進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換。針對(duì)由串并轉(zhuǎn)換得到的M個(gè)并行數(shù)據(jù)，獨(dú)立地并行地進(jìn)行糾錯(cuò)編碼。然后，進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，進(jìn)行交織處理。針對(duì)交織處理后的串行數(shù)據(jù)，進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換之后，利用N個(gè)發(fā)送天線424中的各個(gè)天線分別進(jìn)行各并行數(shù)據(jù)的發(fā)送。
接收機(jī)440的各天線454接收從發(fā)送機(jī)410發(fā)送的信號(hào)。利用接收機(jī)440的信號(hào)分離器452將接收信號(hào)分離成N個(gè)并行信號(hào)。針對(duì)信號(hào)分離后的N個(gè)信號(hào)序列，先進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，針對(duì)所得到的串行數(shù)據(jù)，進(jìn)行解交織。然后，再次進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，針對(duì)M個(gè)信號(hào)序列，獨(dú)立地并行地進(jìn)行糾錯(cuò)解碼處理，進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，從而得到復(fù)原了所發(fā)送的信息的數(shù)據(jù)441。
個(gè)數(shù)M和個(gè)數(shù)N可以相等，也可以不等。
根據(jù)第2實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Υ⑥D(zhuǎn)換后的各信號(hào)序列進(jìn)行發(fā)送側(cè)的糾錯(cuò)編碼處理，而且可針對(duì)信號(hào)分離后的各信號(hào)序列并行地進(jìn)行接收側(cè)的糾錯(cuò)解碼處理。因此，和現(xiàn)有例相比，能夠?qū)⒚恳粋€(gè)糾錯(cuò)編碼器、糾錯(cuò)解碼器中所要求的處理量減小到M分之一。
而且，通過(guò)針對(duì)對(duì)各發(fā)送天線的信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換之前的串行信息進(jìn)行交織處理，還能夠得到對(duì)于交織的空間分集效應(yīng)，所以和第1實(shí)施例相比，能夠改善錯(cuò)誤率特性。
實(shí)施例3在圖5中示出基于本發(fā)明的第3實(shí)施例的MIMO傳輸系統(tǒng)的簡(jiǎn)略方框圖。發(fā)送機(jī)510具有糾錯(cuò)編碼器514、串并轉(zhuǎn)換器520、交織器518、以及N個(gè)天線524。接收機(jī)540具有N個(gè)天線554、信號(hào)分離器552、解交織器548、并串轉(zhuǎn)換器542以及糾錯(cuò)解碼器544。
在發(fā)送機(jī)510中，針對(duì)串行的發(fā)送數(shù)據(jù)511，先進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理。然后，針對(duì)由串并轉(zhuǎn)換得到的N個(gè)并行數(shù)據(jù)，獨(dú)立地并行地進(jìn)行交織處理，然后利用各發(fā)送天線524分別進(jìn)行各并行數(shù)據(jù)的發(fā)送。
接收機(jī)540的各天線554接收從發(fā)送機(jī)510發(fā)送的信號(hào)。利用接收機(jī)540的信號(hào)分離器552將接收信號(hào)分離成N個(gè)并行信號(hào)。針對(duì)信號(hào)分離后的N個(gè)信號(hào)序列，先進(jìn)行解交織處理，然后進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換處理。針對(duì)所得到的串行數(shù)據(jù)，進(jìn)行糾錯(cuò)解碼處理，從而得到復(fù)原了所發(fā)送的信息的數(shù)據(jù)541。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Υ⑥D(zhuǎn)換后的各信號(hào)序列進(jìn)行發(fā)送側(cè)的交織處理，而且可針對(duì)信號(hào)分離后的各信號(hào)序列并行地進(jìn)行接收側(cè)的解交織處理。因此，和現(xiàn)有例相比，能夠?qū)⒚恳粋€(gè)交織器、解交織器中所要求的處理速度減小到N分之一。
圖6是現(xiàn)有例和上述第1至第3實(shí)施例所示的MIMO傳輸系統(tǒng)中的、與接收Eb/No(Eb每1比特信息的接收信號(hào)功率，No噪聲功率密度)對(duì)應(yīng)的平均分組錯(cuò)誤率特性的計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果。在本評(píng)價(jià)中，設(shè)收發(fā)天線數(shù)為N＝4，使用約束長(zhǎng)度為4的Turbo編碼處理作為發(fā)送側(cè)的糾錯(cuò)編碼處理，使用基于文獻(xiàn)「N.Maeda，H.Atarashi，and M.Sawahashi，“Performance comparison of channel interleaving methods infrequency domain for VSF-OFCDM broadband wireless access inforward link，”IEICE Trans.Commun.，vol.E86-B，no.1，pp.300-313，Jan.2003」的碼元交織處理作為交織處理。在接收側(cè)，進(jìn)行基于最大似然檢測(cè)的信號(hào)分離，使用重復(fù)次數(shù)為8的Max Log-MAP算法作為糾錯(cuò)解碼。作為傳輸路徑模型，使用了最大多普勒頻率為20HZ的單徑瑞利衰落(Rayleigh fading)傳播路徑。
從圖6可知，和現(xiàn)有結(jié)構(gòu)(白棱形)相比，在第1實(shí)施例的MIMO傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(黑三角)中，分組錯(cuò)誤率特性劣化了約1.5dB。但是，能夠?qū)⒔邮諅?cè)的每一個(gè)解碼器、解交織器所需的處理速度降低到1/4，所以能夠?qū)⒔獯a器、解交織器中的處理延遲降低到1/4。
接下來(lái)，和現(xiàn)有結(jié)構(gòu)(白棱形)相比，在第2實(shí)施例的MIMO傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(黑四角)中，在能夠?qū)⒔邮諅?cè)的每一個(gè)解碼器所需的處理速度降低到1/4的同時(shí)，通過(guò)空間交織效應(yīng)所帶來(lái)的特性改善，能夠?qū)⑾鄬?duì)于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的分組錯(cuò)誤率特性的劣化抑制在約0.5dB以內(nèi)。
而且，和現(xiàn)有結(jié)構(gòu)(白棱形)相比，在第3實(shí)施例的MIMO傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(黑圓)中，在能夠?qū)⒔邮諅?cè)的每一個(gè)解交織器所需的處理量降低到1/4的同時(shí)，能夠得到和現(xiàn)有結(jié)構(gòu)大致同等的分組錯(cuò)誤率特性。
在上述的實(shí)施例中，假設(shè)了發(fā)送機(jī)側(cè)的天線個(gè)數(shù)和接收機(jī)側(cè)的天線個(gè)數(shù)相等，但本發(fā)明不限于相同數(shù)量的天線，也可以是不同數(shù)量的天線。
實(shí)施例4第4實(shí)施例被構(gòu)成為發(fā)送機(jī)根據(jù)接收機(jī)中的電波接收狀態(tài)改變傳輸速率，據(jù)此選擇使用適當(dāng)?shù)男诺谰幋a/交織方法。
根據(jù)第1實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，具有如下效果能夠?qū)⒓m錯(cuò)編碼處理和糾錯(cuò)解碼處理的信息比特率減小到N分之一，還能夠減小交織器和解交織器的尺寸；裝置結(jié)構(gòu)上的負(fù)荷為最輕。但是，因?yàn)椴荒艿玫桨l(fā)送天線間的分集效應(yīng)，所以存在接收質(zhì)量劣化的缺點(diǎn)。
根據(jù)第2實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，具有能夠?qū)⒓m錯(cuò)編碼處理和糾錯(cuò)解碼處理的信息比特率減小到M分之一的效果。而且，在發(fā)送天線之間進(jìn)行交織，從而得到一定程度的發(fā)送天線間的分集效應(yīng)。但是，和第1實(shí)施例相比，存在交織器的尺寸變大的缺點(diǎn)。
根據(jù)第3實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，能夠減小交織器和解交織器的尺寸，而且由于空間分集效應(yīng)，得到上述實(shí)施例中最佳的接收特性。但是，存在必須以信息比特率的速度處理糾錯(cuò)編碼和糾錯(cuò)解碼的缺點(diǎn)。
在上述3個(gè)實(shí)施例中，分別存在利害得失。因此在第4實(shí)施例中，采用根據(jù)傳輸速率改換使用上述3個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。在傳輸速率小(例如400Mbps)時(shí)，因?yàn)樘幚砹康拇笮〔淮蟪蔀閱?wèn)題，所以要求最佳的接收特性，采用第3實(shí)施例。在傳輸速率高(例如1Gbps)時(shí)，因?yàn)樘幚砹康拇笮〕蔀閱?wèn)題，所以即使?fàn)奚欢ǔ潭鹊慕邮仗匦砸惨獪p輕設(shè)備的負(fù)擔(dān)，從而采用第2實(shí)施例。在雖然對(duì)裝置結(jié)構(gòu)存在限制，但接收狀態(tài)良好、接收質(zhì)量不怎么成問(wèn)題時(shí)，可以采用第1實(shí)施例。
以下對(duì)第4實(shí)施例的控制步驟進(jìn)行說(shuō)明。
i)由接收站測(cè)量電波的接收狀態(tài)(例如接收SIR)。
ii)接收站使用反向無(wú)線鏈路，向發(fā)送站報(bào)告作為發(fā)送控制信息的一例的電波接收狀態(tài)。
iii)發(fā)送站基于電波接收狀態(tài)確定傳輸速率。
iv)發(fā)送站基于所確定的傳輸速率確定信道編碼/交織方法。
v)發(fā)送站對(duì)所確定的傳輸速率的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行信道編碼/交織之后，進(jìn)行發(fā)送。同時(shí)，發(fā)送傳輸速率信息(包含調(diào)制法和信道編碼率)和使用了哪一種信道編碼/交織方法的信息作為發(fā)送控制信息。
vi)接收站從接收控制信息中識(shí)別出傳輸速率信息和使用了哪一種信道編碼/交織方法的信息，進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的接收。
實(shí)施例5在第4實(shí)施例中構(gòu)成為根據(jù)接收機(jī)中的電波接收狀態(tài)改變傳輸速率，根據(jù)傳輸速率選擇使用信道編碼/交織方法。
在第5實(shí)施例中構(gòu)成為作為發(fā)送控制信息，除了電波的接收狀態(tài)之外，還使用接收站的處理能力。根據(jù)接收狀態(tài)和處理能力改變傳輸速率，根據(jù)傳輸速率選用信道編碼/交織方法。
以下對(duì)第5實(shí)施例的控制步驟進(jìn)行說(shuō)明。
i)接收站測(cè)量電波的接收狀態(tài)(例如接收SIR)。
ii)接收站使用反向無(wú)線鏈路，向發(fā)送站報(bào)告電波的接收狀態(tài)和接收站的處理能力(交織能力，糾錯(cuò)解碼能力)，作為發(fā)送控制信息。
iii)、iv)發(fā)送站基于電波接收狀態(tài)和接收站的處理能力，確定傳輸速率和信道編碼/交織方法的組合。在接收質(zhì)量特別好時(shí)，也可以不進(jìn)行糾錯(cuò)編碼。
v)發(fā)送站對(duì)所確定的傳輸速率的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行信道編碼/交織之后，進(jìn)行發(fā)送。同時(shí)，發(fā)送傳輸速率信息(包含調(diào)制法和信道編碼率)和使用了哪一種信道編碼/交織方法的信息作為發(fā)送控制信息。
vi)接收站從接收控制信息中識(shí)別出傳輸速率信息和使用了哪一種信道編碼/交織方法的信息，進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的接收。
實(shí)施例6
圖7是執(zhí)行第4實(shí)施例和第5實(shí)施例的控制方法的發(fā)送機(jī)的一個(gè)例子的方框圖。發(fā)送機(jī)710的控制信息解調(diào)部760接收與接收機(jī)中的電波接收狀態(tài)和接收站的處理能力相關(guān)的信號(hào)(發(fā)送控制信息的例子)，進(jìn)行解調(diào)。將解調(diào)后的這些發(fā)送控制信息提供給傳輸速率及結(jié)構(gòu)確定部762?；谶@些發(fā)送控制信息，傳輸速率及結(jié)構(gòu)確定部762確定發(fā)送信號(hào)的傳輸速率和使用哪一種結(jié)構(gòu)的信道編碼/交織方法。將該確定的內(nèi)容發(fā)送給控制信息復(fù)用部768，對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，發(fā)送給接收機(jī)。
還將使用哪一種結(jié)構(gòu)的信道編碼/交織方法的確定內(nèi)容提供給切換控制部764。切換控制部764根據(jù)該確定內(nèi)容切換各開關(guān)a、b、c。
開關(guān)a對(duì)是否并行地進(jìn)行發(fā)送信息的糾錯(cuò)編碼進(jìn)行切換。開關(guān)b、c對(duì)是并行還是串行地進(jìn)行糾錯(cuò)編碼后的信息的交織進(jìn)行切換。這樣，通過(guò)開關(guān)a、和b、c的切換，能夠選擇上述第1至第3實(shí)施例的發(fā)送機(jī)的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例7圖8是執(zhí)行第4實(shí)施例和第5實(shí)施例的控制方法的接收機(jī)的一個(gè)例子的方框圖。由接收機(jī)840的接收狀態(tài)估計(jì)部862測(cè)量或者估計(jì)接收機(jī)的接收狀態(tài)，經(jīng)由發(fā)送部發(fā)送給發(fā)送機(jī)710。由接收機(jī)840的控制信息解調(diào)部760接收從發(fā)送機(jī)發(fā)送的與傳輸速率和信道編碼/交織方法相關(guān)的接收控制信息，進(jìn)行解調(diào)。將解調(diào)后的這些信息提供給切換控制部864。
切換控制部864根據(jù)這些信息內(nèi)容來(lái)切換各開關(guān)d、e、f。
開關(guān)d是對(duì)并行還是串行地進(jìn)行接收信息的解交織進(jìn)行切換的開關(guān)，與發(fā)送機(jī)的開關(guān)b、c的動(dòng)作對(duì)應(yīng)。開關(guān)e、f是對(duì)并行還是串行地進(jìn)行糾錯(cuò)解碼處理進(jìn)行切換的開關(guān)，與發(fā)送機(jī)的開關(guān)a的動(dòng)作對(duì)應(yīng)。
這樣，通過(guò)開關(guān)d和e、f的切換，能夠選擇上述第1至第3實(shí)施例的接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性基于本發(fā)明的發(fā)送機(jī)、接收機(jī)以及傳輸系統(tǒng)能夠用在WCDMA等的高速無(wú)線通信系統(tǒng)中，能夠在需要錯(cuò)誤率低的高速傳輸?shù)臒o(wú)線通信領(lǐng)域中利用，而不給發(fā)送機(jī)、接收機(jī)內(nèi)的設(shè)備帶來(lái)過(guò)度的負(fù)擔(dān)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸方法，由下述步驟構(gòu)成將待發(fā)送的串行數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換為N個(gè)(N大于等于2)序列的步驟；針對(duì)串并轉(zhuǎn)換后的N個(gè)序列的并行信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理和/或交織處理的步驟；通過(guò)多個(gè)發(fā)送天線分別發(fā)送上述處理后的信號(hào)的步驟；接收上述發(fā)送的信號(hào)的步驟；將所接收的信號(hào)分離成M個(gè)(M大于等于2)序列的步驟；針對(duì)分離后的各信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行解交織處理和/或糾錯(cuò)解碼處理的步驟；以及對(duì)上述處理后的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，復(fù)原所發(fā)送的數(shù)據(jù)的步驟。
2.一種無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)發(fā)送方法，由下述步驟構(gòu)成將待發(fā)送的串行數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換為M個(gè)(M大于等于2)序列的步驟；針對(duì)串并轉(zhuǎn)換后的M個(gè)序列的并行信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理的步驟；對(duì)糾錯(cuò)編碼處理后的并行信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換的步驟；針對(duì)串行轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，進(jìn)行交織處理的步驟；以及將交織處理后的信號(hào)串并轉(zhuǎn)換為N個(gè)(N大于等于2)序列，通過(guò)多個(gè)發(fā)送天線發(fā)送的步驟。
3.一種無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)接收方法，由下述步驟構(gòu)成由多個(gè)天線接收從發(fā)送機(jī)發(fā)送的信號(hào)的步驟；將所接收的信號(hào)分離成N個(gè)(N大于等于2)序列，進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換的步驟；針對(duì)并串轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，進(jìn)行解交織處理的步驟；將解交織處理后的信號(hào)串并轉(zhuǎn)換為M個(gè)序列的步驟；針對(duì)串并轉(zhuǎn)換后的M個(gè)序列的并行信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行糾錯(cuò)解碼處理的步驟；以及對(duì)糾錯(cuò)解碼處理后的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，復(fù)原所發(fā)送的數(shù)據(jù)的步驟。
4.一種無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)發(fā)送方法，由下述步驟構(gòu)成針對(duì)待發(fā)送的串行數(shù)據(jù)，進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理的步驟；將糾錯(cuò)編碼處理后的串行信號(hào)串并轉(zhuǎn)換為N個(gè)(N大于等于2)序列的步驟；針對(duì)串并轉(zhuǎn)換后的N個(gè)序列的并行信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行交織處理的步驟；以及通過(guò)多個(gè)發(fā)送天線發(fā)送交織處理后的信號(hào)的步驟。
5.一種無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)接收方法，由下述步驟構(gòu)成由多個(gè)天線接收從發(fā)送機(jī)發(fā)送的信號(hào)的步驟；將所接收的信號(hào)分離成L個(gè)(L大于等于2)序列的步驟；針對(duì)分離后的各信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行解交織處理的步驟；對(duì)解交織處理后的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換的步驟；以及針對(duì)并串轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，進(jìn)行糾錯(cuò)解碼處理，復(fù)原所發(fā)送的數(shù)據(jù)的步驟。
6.一種無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中所使用的發(fā)送機(jī)，由下述部分構(gòu)成第1串并轉(zhuǎn)換器，其輸入待發(fā)送的串行數(shù)據(jù)，串并轉(zhuǎn)換為M個(gè)(M大于等于2)序列；M個(gè)糾錯(cuò)編碼器，其針對(duì)從第1串并轉(zhuǎn)換器輸出的M個(gè)序列的并行信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理；并串轉(zhuǎn)換器，其對(duì)從M個(gè)糾錯(cuò)編碼器輸出的M個(gè)并行信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換；交織器，其針對(duì)從并串轉(zhuǎn)換器輸出的串行信號(hào)，進(jìn)行交織處理；第2串并轉(zhuǎn)換器，其將從交織器輸出的信號(hào)串并轉(zhuǎn)換為N個(gè)(N大于等于2)序列；以及多個(gè)發(fā)送天線，其發(fā)送從第2串并轉(zhuǎn)換器輸出的N個(gè)并行信號(hào)。
7.一種無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中所使用的發(fā)送機(jī)，由下述部分構(gòu)成糾錯(cuò)編碼器，其針對(duì)待發(fā)送的串行數(shù)據(jù)，進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理；串并轉(zhuǎn)換器，其將從糾錯(cuò)編碼器輸出的串行信號(hào)串并轉(zhuǎn)換為N個(gè)(N大于等于2)序列；N個(gè)交織器，其針對(duì)從串并轉(zhuǎn)換器輸出的N個(gè)序列的并行信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行交織處理；以及多個(gè)發(fā)送天線，其發(fā)送從各交織器輸出的N個(gè)信號(hào)。
8.一種無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)發(fā)送方法，由下述步驟構(gòu)成根據(jù)預(yù)定的發(fā)送控制信息，對(duì)針對(duì)待發(fā)送的串行數(shù)據(jù)并行還是串行地進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理進(jìn)行切換的步驟；以及對(duì)針對(duì)糾錯(cuò)編碼后的數(shù)據(jù)并行還是串行地進(jìn)行交織處理進(jìn)行切換的步驟。
9.一種無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)接收方法，由下述步驟構(gòu)成根據(jù)預(yù)定的接收控制信息，對(duì)針對(duì)所接收的信號(hào)并行還是串行地進(jìn)行解交織進(jìn)行切換的步驟；以及對(duì)針對(duì)解交織后的信號(hào)并行還是串行地進(jìn)行糾錯(cuò)解碼處理進(jìn)行切換的步驟。
10.一種無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中所使用的發(fā)送機(jī)，由下述部分構(gòu)成多個(gè)切換開關(guān)，其對(duì)串行數(shù)據(jù)、多個(gè)糾錯(cuò)編碼器、多個(gè)交織器之間的連接關(guān)系進(jìn)行切換；控制信息解調(diào)部，其從接收機(jī)接收預(yù)定的發(fā)送控制信息，進(jìn)行解調(diào)；結(jié)構(gòu)確定部，其根據(jù)解調(diào)后的發(fā)送控制信息，確定是否針對(duì)待發(fā)送的串行數(shù)據(jù)并行地連接糾錯(cuò)編碼器、以及是否針對(duì)糾錯(cuò)編碼后的數(shù)據(jù)并行地連接交織器；以及切換開關(guān)部，其根據(jù)來(lái)自該結(jié)構(gòu)確定部的確定內(nèi)容，控制多個(gè)切換開關(guān)。
11.一種無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中所使用的接收機(jī)，由下述部分構(gòu)成多個(gè)切換開關(guān)，其對(duì)接收信號(hào)、多個(gè)解交織器、多個(gè)糾錯(cuò)編碼器之間的連接關(guān)系進(jìn)行切換；控制信息解調(diào)部，其從發(fā)送機(jī)接收預(yù)定的接收控制信息，進(jìn)行解調(diào)；以及切換開關(guān)部，其根據(jù)解調(diào)后的接收控制信息對(duì)多個(gè)切換開關(guān)進(jìn)行控制，以對(duì)是否針對(duì)所接收的信號(hào)并行地連接解交織器、以及是否針對(duì)解交織后的數(shù)據(jù)并行地連接糾錯(cuò)編碼器進(jìn)行切換。
全文摘要
提供在發(fā)送機(jī)和/或接收機(jī)中，減少糾錯(cuò)編碼、交織、解交織和/或糾錯(cuò)編碼的運(yùn)算處理量的MIMO傳輸系統(tǒng)。無(wú)線多重傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸方法由下述步驟構(gòu)成將待發(fā)送的串行數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換為N個(gè)(N大于等于2)序列的步驟；針對(duì)串并轉(zhuǎn)換后的N個(gè)序列的并行信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理的步驟；對(duì)糾錯(cuò)編碼處理后的并行信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換的步驟；針對(duì)串行轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，進(jìn)行交織處理的步驟；將進(jìn)行交織處理后的信號(hào)串并轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)個(gè)(L大于等于2)序列，通過(guò)L個(gè)發(fā)送天線分別進(jìn)行發(fā)送的步驟；接收上述發(fā)送的信號(hào)的步驟；將所接收的信號(hào)分離成M個(gè)(M大于等于2)序列，進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換的步驟；針對(duì)并串轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，進(jìn)行解交織處理的步驟；將解交織處理后的信號(hào)串并轉(zhuǎn)換為N個(gè)序列的步驟；針對(duì)串并轉(zhuǎn)換后的N個(gè)序列的并行信號(hào)，獨(dú)立地進(jìn)行糾錯(cuò)解碼處理的步驟；以及對(duì)糾錯(cuò)解碼處理后的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，復(fù)原所發(fā)送的數(shù)據(jù)的步驟。
文檔編號(hào)H04J99/00GK1849765SQ20048002587
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2004年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月9日
發(fā)明者川本潤(rùn)一郎, 淺井孝浩, 樋口健一, 佐和橋衛(wèi) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ntt都科摩