專(zhuān)利名稱(chēng)：多輸入多輸出通信系統(tǒng)的信號(hào)處理裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在被稱(chēng)為多輸入多輸出系統(tǒng)(MIMO)的通信系統(tǒng)中的信號(hào)處理裝置和方法，其中在所述多輸入多輸出系統(tǒng)中發(fā)射和接收端通常使用多路天線。
現(xiàn)有技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)的領(lǐng)域內(nèi)，比起單個(gè)天線系統(tǒng)(即，單個(gè)天線對(duì)單個(gè)天線或者多路天線對(duì)單個(gè)天線系統(tǒng))來(lái)說(shuō)，已經(jīng)知道MIMO移動(dòng)通信系統(tǒng)可以獲得提高的容量。
然而，為獲得這樣的改進(jìn)，應(yīng)當(dāng)提供充裕的散射環(huán)境以致到達(dá)多路接收天線的信號(hào)不能相關(guān)。如果忽視了信號(hào)間的相關(guān)性，則性能將會(huì)下降且容量將會(huì)減小。
圖1和2示出了使用PARC(每天線率控制)方法的現(xiàn)有技術(shù)的MIMO通信系統(tǒng)。
PARC指的是一種基于V-BLAST(垂直—貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí))系統(tǒng)(一種MIMO系統(tǒng)的常規(guī)技術(shù))的結(jié)構(gòu)的方法，其中參考在接收端處確定的信道信息，根據(jù)發(fā)射端中的每一發(fā)射天線來(lái)對(duì)信號(hào)的碼元進(jìn)行不同地信道編碼和調(diào)制，并隨后經(jīng)由每一發(fā)射天線來(lái)發(fā)射對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
圖1示出了使用PARC方法的現(xiàn)有技術(shù)的MIMO通信系統(tǒng)的發(fā)射端結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在將參考圖1對(duì)使用PARC方法的MIMO通信系統(tǒng)的操作進(jìn)行描述。
從發(fā)射端順序產(chǎn)生的高速數(shù)據(jù)流通過(guò)解復(fù)用器DEMUX 110進(jìn)行解復(fù)用，以便從每個(gè)多路發(fā)射天線發(fā)射。這里，所述解復(fù)用是指根據(jù)確定的規(guī)則將連貫的數(shù)據(jù)劃分為多個(gè)子數(shù)據(jù)。為了便于說(shuō)明，圖1示出了兩個(gè)天線。
每個(gè)發(fā)射天線的解復(fù)用后的子流在信號(hào)處理器121和122中進(jìn)行編碼和交織，然后分別映射到碼元。
映射后的碼元被輸入到展頻器131中，并在所述展頻器131中與展頻碼1相乘、編碼為擾碼、并且隨后被發(fā)送到相應(yīng)的發(fā)射天線161和162。
如果用戶占用了由展頻碼所區(qū)分的10個(gè)信道，則所述各被劃分的子流將再次被分別劃分為10個(gè)子流。已劃分過(guò)的各數(shù)據(jù)碼元被輸入到展頻器131-133中，并在其中與各個(gè)展頻碼1-10相乘、在加法器141和142中相加、編碼為擾碼、并隨后通過(guò)相應(yīng)的發(fā)射天線161和162發(fā)射。此處，通常為每個(gè)用戶分配一個(gè)擾碼。根據(jù)指定的數(shù)據(jù)速率，分配給發(fā)射天線161和162的位的數(shù)目可以不同。
由于僅僅在時(shí)間維度中進(jìn)行編碼，因此其數(shù)據(jù)恢復(fù)性能并沒(méi)有像用在單一速率系統(tǒng)中的空時(shí)編碼的數(shù)據(jù)恢復(fù)性能那樣高。時(shí)間維度中的編碼能夠?qū)崿F(xiàn)解碼后的干擾抵消，從而提高接收機(jī)的性能。
圖2示出了使用PARC方法的現(xiàn)有技術(shù)的MIMO通信系統(tǒng)的接收端結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在將參考圖2描述使用PARC方法的MIMO通信系統(tǒng)的接收端的操作。
如圖2所示，在發(fā)射端中將數(shù)據(jù)解復(fù)用并隨后編碼為擾碼之后，可以在接收端中對(duì)每個(gè)發(fā)射天線的信號(hào)獨(dú)立地進(jìn)行解碼。
換句話說(shuō)，當(dāng)接收天線211和212接收到碼元時(shí)，根據(jù)最小均方誤差(MMSE)方法在碼元檢測(cè)器中估算每個(gè)信道的碼元，通過(guò)解展頻器241和242以及多路復(fù)用器250對(duì)其進(jìn)行解展頻和多路復(fù)用，以使得可以檢測(cè)到與一個(gè)天線相關(guān)的信號(hào)，并且在信號(hào)處理器260中對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行重新分配(去映射)、去交織、并隨后對(duì)其解碼。
此后根據(jù)解碼后的位，在信號(hào)消除器270中重構(gòu)與所述天線相關(guān)的信號(hào)，然后從在緩沖器中存儲(chǔ)的接收信號(hào)中除去該重構(gòu)的信號(hào)。
以同樣的方式以及按照相同的途徑處理其他天線的信號(hào)，并隨后通過(guò)耦合器280耦合其他天線的信號(hào)。
PARC是一種由Lucent提出的高速下行鏈路分組訪問(wèn)(HSDPA)的MIMO系統(tǒng)技術(shù)，不同于V-BLAST，其允許每個(gè)發(fā)射天線使用不同的數(shù)據(jù)傳輸速率，由此增加傳輸容量。在這種情況下，發(fā)射端通過(guò)發(fā)射天線獨(dú)立地發(fā)送編碼信號(hào)。
PARC系統(tǒng)與現(xiàn)有的單一速率MIMO技術(shù)V-BLAST系統(tǒng)不同之處在于，每一天線具有不同的數(shù)據(jù)傳輸速率(調(diào)制和編碼)。
即，PARC系統(tǒng)允許每個(gè)天線更精密地獨(dú)立控制數(shù)據(jù)傳輸速率，這提高了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)傳輸容量。在這種情況下，盡管與為單一速率的MIMO系統(tǒng)提出的技術(shù)相比，需要更多的位來(lái)向每一天線通知信道狀態(tài)，但可以確定參引集(reference set)。
換句話說(shuō)，在PARC系統(tǒng)中，為了確定對(duì)于每一天線有效的MCS(調(diào)制與編碼方案)集，而對(duì)每一接收天線接收的每一發(fā)射天線的SINR(信號(hào)與干擾噪聲比)進(jìn)行計(jì)算。
此時(shí)，為了選擇將在每一天線處使用的信道編碼和調(diào)制方法，對(duì)經(jīng)由每一天線接收的SINR進(jìn)行測(cè)量，并基于測(cè)量的SINR來(lái)選擇將在每一天線處使用的信道編碼方法和調(diào)制方法的組合。
表1和表2示出了在具有四個(gè)發(fā)射天線和四個(gè)接收天線的MIMO系統(tǒng)中的發(fā)送數(shù)據(jù)的傳輸率和MCS的組合的范例。
表1

表2


如[表1]所示，當(dāng)以16QAM執(zhí)行調(diào)制方法并且編碼率為3/4時(shí)數(shù)據(jù)速率最大，該數(shù)據(jù)速率對(duì)應(yīng)于每單位頻率的發(fā)射位數(shù)3。并且這種情況可以與在接收天線處計(jì)算的SINR最大的情況相匹配。
其次快的數(shù)據(jù)速率是當(dāng)以16QAM執(zhí)行調(diào)制方法并且編碼率為1/2時(shí)的數(shù)據(jù)速率，該數(shù)據(jù)速率對(duì)應(yīng)于每單位頻率的發(fā)射位數(shù)2。用這樣的方式，每單位頻率的發(fā)射位數(shù)是根據(jù)調(diào)制方法和編碼率確定的，并且每單位頻率的發(fā)射位數(shù)被分配給[表2]的四個(gè)發(fā)射天線。
示出了使用四個(gè)發(fā)射天線和四個(gè)接收天線的系統(tǒng)中的傳輸速率組合的例子。在表2中，索引1表明四個(gè)發(fā)射天線的每一個(gè)的每單位頻率發(fā)射位數(shù)為3，且數(shù)據(jù)傳輸速率最高，即28.8。
在上述的4×4 PARC系統(tǒng)(即，具有四個(gè)發(fā)射天線和四個(gè)接收天線的PARC系統(tǒng))中，對(duì)于由于發(fā)射端和接收端之間距離相對(duì)較短因而具有良好信道狀況的索引1至38，四個(gè)發(fā)射天線可以全部用于發(fā)送數(shù)據(jù)，然而對(duì)于由于發(fā)射端和接收端之間距離相對(duì)較長(zhǎng)因而具有惡劣信道狀況的索引39至54，從四個(gè)發(fā)射天線中選出具有較大的每單位頻率發(fā)射位數(shù)的兩個(gè)天線來(lái)用于通過(guò)其發(fā)送數(shù)據(jù)。
然而，在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，考慮到每一天線的信道狀況而分別在每一天線上執(zhí)行編碼率和調(diào)制方法，并且當(dāng)執(zhí)行編碼時(shí)還進(jìn)行交織，但在此上下文中的交織僅僅在時(shí)域中在每一天線處來(lái)執(zhí)行。由此，現(xiàn)有技術(shù)不能在與將要通過(guò)多路天線發(fā)送的信號(hào)相關(guān)的空間域中執(zhí)行交織，因?yàn)椴荒茴~外地獲得空間分集增益。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于在多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中處理信號(hào)的裝置和方法，其能夠通過(guò)在使用PARC(每天線率控制)方法的MIMO通信系統(tǒng)中執(zhí)行空間交織，來(lái)獲得空間域中的分集增益，并由此提高通信質(zhì)量。
為了全部或部分實(shí)現(xiàn)至少上述目的，在MIMO通信系統(tǒng)中提供一種信號(hào)接收單元，其中根據(jù)各個(gè)接收天線對(duì)通過(guò)每一接收天線分別接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行不同地解碼和去交織，并隨后再次對(duì)其進(jìn)行全體地去交織。
所述信號(hào)接收單元包括用于對(duì)通過(guò)多路發(fā)射天線接收的信號(hào)的每一信道狀況進(jìn)行估計(jì)并將其反饋給發(fā)射端的單元。
所接收的數(shù)據(jù)已經(jīng)經(jīng)歷了由每一發(fā)射天線分別執(zhí)行的交織步驟以及在全部多路發(fā)射天線上全體地執(zhí)行的交織步驟。
所述信號(hào)接收單元還包括用于通過(guò)分別從每一發(fā)射天線發(fā)射的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)對(duì)信道進(jìn)行估計(jì)的單元。
為了全部或部分地實(shí)現(xiàn)至少上述優(yōu)點(diǎn)，還提供了一種多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中的信號(hào)發(fā)射方法，包括對(duì)每一解復(fù)用后的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和交織；再次對(duì)編碼和交織后的多個(gè)數(shù)據(jù)全部地進(jìn)行交織；以及對(duì)每一數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，對(duì)調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行展頻和加擾，并隨后通過(guò)多路發(fā)射天線對(duì)其進(jìn)行發(fā)射。
考慮到每一發(fā)射天線的信道狀況，以不同的速率對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并為各個(gè)發(fā)射天線不同地調(diào)制數(shù)據(jù)。
為了全部或部分地實(shí)現(xiàn)至少上述優(yōu)點(diǎn)，還提供了一種多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中的信號(hào)接收方法，包括通過(guò)多路接收天線接收數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行解展頻和去擾，隨后對(duì)解展頻和去擾后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)和估算；對(duì)每一數(shù)據(jù)全部地進(jìn)行去交織；并且對(duì)每一數(shù)據(jù)分別地進(jìn)行解碼和去交織。
MIMO通信系統(tǒng)中的信號(hào)接收方法還包括使用在每一接收天線處估算的數(shù)據(jù)的SINR(信號(hào)與干擾噪聲比)，將發(fā)射表的一個(gè)索引作為反饋信號(hào)發(fā)射，所述索引包括可在每一發(fā)射天線處發(fā)射的信號(hào)塊的每一尺寸、調(diào)制方法和編碼率，該索引已被確定并與發(fā)射端達(dá)成意見(jiàn)一致。
為了全部或部分地實(shí)現(xiàn)至少上述優(yōu)點(diǎn)，還提供了一種多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中的信號(hào)處理方法，包括對(duì)將經(jīng)由每一發(fā)射天線發(fā)射的編碼位進(jìn)行交織；再次對(duì)編碼位進(jìn)行全體地交織；對(duì)編碼位進(jìn)行調(diào)制，對(duì)調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行展頻和加擾，并隨后通過(guò)多路發(fā)射天線發(fā)射該數(shù)據(jù)；經(jīng)由多路接收天線接收數(shù)據(jù)，對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行解展頻并去擾，并對(duì)其進(jìn)行解調(diào)和估算；對(duì)經(jīng)由每一接收天線接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行全體地(空間地)去交織；以及為每一接收天線，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和去交織。
根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于在每一發(fā)射天線處使用不同的編碼率和調(diào)制方法的情形，可以通過(guò)執(zhí)行空間交織來(lái)獲得空間域上的分集增益，并由此可以提高通信質(zhì)量。
本發(fā)明的其他的優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將在以下說(shuō)明書(shū)部分地闡述，之后，當(dāng)研究了以下內(nèi)容后對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言本發(fā)明將變得明顯，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中獲知。按照所附的權(quán)利要求書(shū)所具體指出的，可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。


將要參考以下附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中相同的引用數(shù)字指代的是相同的部件，其中圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的使用PARC(每個(gè)天線數(shù)率控制)方法的多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)的發(fā)射端的結(jié)構(gòu)圖；
圖2示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的使用PARC(每個(gè)天線數(shù)率控制)方法的多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)的接收端的結(jié)構(gòu)圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例而使用的MIMO通信系統(tǒng)的發(fā)射端的結(jié)構(gòu)的框圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例而使用的MIMO通信系統(tǒng)的接收端的結(jié)構(gòu)的框圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例而使用的MIMO通信系統(tǒng)的發(fā)射端的結(jié)構(gòu)的框圖；以及圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例而使用的MIMO通信系統(tǒng)的接收端的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例來(lái)使用的多輸入/多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)的發(fā)射端的結(jié)構(gòu)的框圖，而圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例來(lái)使用的MIMO通信系統(tǒng)的接收端的結(jié)構(gòu)的框圖。
現(xiàn)在將參考圖3和4對(duì)使用根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的信號(hào)處理單元的MIMO通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與操作進(jìn)行描述。
本發(fā)明假定了閉環(huán)的MIMO移動(dòng)通信系統(tǒng)和FDD系統(tǒng)，并且由于不能獲知從發(fā)射端到接收端的移動(dòng)信道狀況，因此接收端對(duì)正向信道的狀況進(jìn)行反饋。然而，在TDD系統(tǒng)中，由于正向信道和反向信道是相同的，因此盡管接收端不進(jìn)行反饋，發(fā)射端仍然可以對(duì)正向信道進(jìn)行估計(jì)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，假定MIMO系統(tǒng)具有M個(gè)發(fā)射天線310和N個(gè)接收天線410(在該情形下，N≥M)。
參考圖3，MIMO系統(tǒng)的發(fā)射端包括數(shù)據(jù)生成單元(未示出)，用于生成將要發(fā)送的數(shù)據(jù)；解復(fù)用器(DMUX)310，用于將所述數(shù)據(jù)分配到每一天線；交織單元320，用于對(duì)每一編碼的位進(jìn)行交織；空間交織單元330，用于對(duì)交織的位進(jìn)行全體地交織；調(diào)制單元340，用于對(duì)交織的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制；單元350，用于對(duì)調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行展頻和加擾；以及M個(gè)發(fā)射天線360，用于分別發(fā)送調(diào)制后的數(shù)據(jù)。
考慮到每一發(fā)射天線的信道狀況，發(fā)射端以不同的編碼率對(duì)每一數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并進(jìn)行不同的調(diào)制，對(duì)每一編碼的位執(zhí)行交織，對(duì)交織的位全體地執(zhí)行(空間的)交織；并隨后發(fā)射數(shù)據(jù)。
根據(jù)從接收端反饋的信息確定每一發(fā)射天線的信道狀況，并且反饋信息可以是通過(guò)從每一天線分別發(fā)射的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)估計(jì)得出的信道狀況，或者可以是包括由接收天線接收的每一發(fā)射天線的計(jì)算的SINR的信息，以便確定對(duì)每一發(fā)射天線有效的MCS。在這種情況下，為了對(duì)用于每一發(fā)射天線的信道編碼方法和調(diào)制方法進(jìn)行選擇，而對(duì)經(jīng)由每一發(fā)射天線發(fā)射的SINR進(jìn)行測(cè)量，并隨后根據(jù)測(cè)得的SINR值對(duì)用于每一發(fā)射天線的信道編碼方法和調(diào)制方法的組合進(jìn)行選擇。
此外，在本發(fā)明的發(fā)射端中，在為每一發(fā)射天線交織了編碼的位之后，再對(duì)交織的位全體地進(jìn)行交織。由此，由于是在空間域中對(duì)將經(jīng)由多路天線發(fā)射的全部信號(hào)執(zhí)行了交織，因此可以額外地獲得空間分集增益。
所述發(fā)射端的操作如下。首先，通過(guò)解復(fù)用器(DEMUX)310對(duì)由數(shù)據(jù)生成單元順序生成的高速數(shù)據(jù)流進(jìn)行解復(fù)用，以便通過(guò)多路發(fā)射天線分別進(jìn)行發(fā)射。這里，所述解復(fù)用是指根據(jù)預(yù)定的規(guī)則將連貫的數(shù)據(jù)劃分為多個(gè)子數(shù)據(jù)。所述的高速數(shù)據(jù)流是位級(jí)的信號(hào)。此時(shí)，如上所述，假定關(guān)于有多少數(shù)據(jù)待被分配給每一發(fā)射天線的信息是基于從接收端發(fā)射的反饋信號(hào)?；蛘撸l(fā)射端可以在接收到表明每一發(fā)射的信道狀況的反饋信號(hào)時(shí)，確定有多少數(shù)據(jù)待被分配給每一發(fā)射天線。
此后，通過(guò)信號(hào)處理器，即通過(guò)對(duì)由發(fā)射天線發(fā)射的編碼位進(jìn)行交織的交織單元320，對(duì)每一發(fā)射天線的各解復(fù)用的子流進(jìn)行編碼和交織。同樣，在這種情況下，假定在每一發(fā)射天線處將使用哪一種編碼率是基于從接收端接收的反饋信號(hào)?；蛘撸l(fā)射端本身可以直接根據(jù)從接收端接收的、表明每一發(fā)射天線的信道狀況的反饋信號(hào)，來(lái)確定將要在各個(gè)發(fā)射天線處使用的編碼率。
此處，對(duì)經(jīng)由每一發(fā)射天線分別發(fā)射的每一編碼位執(zhí)行交織，該交織僅僅在每一發(fā)射天線的時(shí)域中進(jìn)行。
就此而言，在本發(fā)明中，在時(shí)域中的交織之后對(duì)編碼后的位再次進(jìn)行全體地(空間地)交織。即，在空間域中附加地執(zhí)行交織，由此可以獲得空間分集增益。
接下來(lái)，每一數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)制被映射到碼元，并且映射后的碼元被輸入到展頻器，即展頻/加擾單元350，并與展頻碼1相乘，其隨后被編碼為擾碼，并隨后通過(guò)每一發(fā)射天線360發(fā)射。
同樣，在這種情況下，如上所述，假定在每一發(fā)射天線處將使用哪一種調(diào)制方法是基于從接收端接收的反饋信號(hào)?；蛘?，根據(jù)從接收端接收的、表明每一發(fā)射天線的信道狀況的反饋信號(hào)，發(fā)射端自身可以直接確定將要在各個(gè)發(fā)射天線處使用的調(diào)制方法。
現(xiàn)在將參考圖4描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的MIMO系統(tǒng)的接收端。
如圖所示，接收端包括接收信號(hào)的多個(gè)接收天線410；單元420，用于對(duì)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解展頻和去擾；用于對(duì)解展頻和去擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算和解調(diào)的單元；單元440，用于對(duì)估算和解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行空間(全體地)去交織；單元450，用于對(duì)全體地去交織的數(shù)據(jù)分別地進(jìn)行去交織；以及復(fù)用器460，用于將所述分別地去交織后的數(shù)據(jù)相加。接收端可以額外地包括單元470，用于通過(guò)從發(fā)射端的每一發(fā)射天線分別接收到的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)對(duì)信道進(jìn)行估計(jì)。
由于發(fā)射端具有用于對(duì)編碼位全體地執(zhí)行空間交織的去交織單元330，因此注意到接收端同樣包括用于對(duì)編碼位全體地執(zhí)行去交織的去交織單元440。
本發(fā)明的接收端操作如下。
當(dāng)在發(fā)射端處對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解復(fù)用并隨后將其編碼為擾碼時(shí)，每一發(fā)射天線的信號(hào)可通過(guò)接收端的多路接收天線獨(dú)立地進(jìn)行解碼。即，如圖3所示，經(jīng)由各個(gè)發(fā)射天線發(fā)射的數(shù)據(jù)通過(guò)多個(gè)接收天線來(lái)獨(dú)立地接收，并被解展頻和去擾，估算它們的碼元，隨后被解調(diào)。
此后，對(duì)已解調(diào)的信號(hào)進(jìn)行全體地去交織。該步驟對(duì)應(yīng)于在發(fā)射端中對(duì)編碼位執(zhí)行的交織步驟。通過(guò)在空間域中執(zhí)行的這一附加的交織步驟，可以獲得空間分集增益。
隨后，對(duì)全體地去交織后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和去交織。此時(shí)，表的一個(gè)索引被作為反饋信號(hào)發(fā)送，該索引包括可在每一發(fā)射天線處發(fā)射的信號(hào)塊的大小、調(diào)制方法和編碼率，該索引已被預(yù)先確定并且已經(jīng)基于每一接收天線處估算的數(shù)據(jù)的SINR而與發(fā)射端達(dá)成意見(jiàn)一致。
接下來(lái)，根據(jù)解碼的數(shù)據(jù)，對(duì)已經(jīng)從每一發(fā)射天線發(fā)射的碼元的位進(jìn)行檢測(cè)，隨后通過(guò)復(fù)用器找到已經(jīng)從發(fā)射端發(fā)射的位流。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例而使用的MIMO通信系統(tǒng)的發(fā)射端的結(jié)構(gòu)框圖，而圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例而使用的MIMO通信系統(tǒng)的接收端的結(jié)構(gòu)框圖。
參考圖5和6，本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)射和接收端是用與本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)射和接收端相同的部件來(lái)構(gòu)造的。
本發(fā)明第一和第二實(shí)施例之間的唯一區(qū)別在于，用于對(duì)編碼位交織的單元320和用于對(duì)編碼位全體地交織的單元330在發(fā)射端中互換了位置，并且用于對(duì)編碼位全體地去交織的單元440和用于對(duì)編碼位分別地去交織的單元450在接收端中互換了位置。
因此，與在本發(fā)明的第一實(shí)施例中相似，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中同樣在空間域中額外地執(zhí)行交織以獲得空間分集增益，這與第一實(shí)施例相似；然而，由每一發(fā)射天線執(zhí)行的交織步驟和由全部發(fā)射天線執(zhí)行的交織步驟的順序改變了，并且因此，由每一接收天線執(zhí)行的去交織步驟和由全部接收天線執(zhí)行的去交織步驟的順序也改變了。
即，與根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的信號(hào)處理裝置和方法相比，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的MIMO通信系統(tǒng)中的信號(hào)處理裝置和方法被構(gòu)造為在發(fā)射端中在時(shí)域的交織步驟和空間域的交織步驟互換，且因此，在接收端中的去交織步驟也互換了。其他結(jié)構(gòu)與操作是相同的，因此省略了對(duì)其的說(shuō)明。
如以上描述，用于在MIMO通信系統(tǒng)中處理信號(hào)的裝置和方法具有這樣的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)在每一發(fā)射天線處使用不同的編碼率和調(diào)制方法時(shí)，執(zhí)行專(zhuān)門(mén)的交織來(lái)獲得空間域中的分集增益，并由此可以提高通信質(zhì)量。
上述的實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅僅是示例性的而并非是對(duì)本發(fā)明作出限制。本教導(dǎo)可以容易地應(yīng)用于其他類(lèi)型的裝置。本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)是說(shuō)明性的，而并非用于限制權(quán)力要求書(shū)的保護(hù)范圍。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，許多替代、變化和改變都是顯而易見(jiàn)的。在權(quán)利要求書(shū)中，裝置加功能的條款旨在覆蓋此處描述的執(zhí)行所述功能的結(jié)構(gòu)，且不僅覆蓋結(jié)構(gòu)上的等同物，而且也覆蓋是具有等同功能的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.MIMO通信系統(tǒng)中的信號(hào)接收機(jī)，其中根據(jù)每一接收天線來(lái)對(duì)通過(guò)每一接收天線分別接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行不同地解碼和去交織，隨后對(duì)其再次進(jìn)行全體地(空間地)去交織。
2.如權(quán)利要求1的信號(hào)接收機(jī)，包括用于對(duì)通過(guò)多個(gè)發(fā)射天線發(fā)射的信道狀況進(jìn)行估計(jì)并將其反饋到發(fā)射端的單元。
3.如權(quán)利要求1的信號(hào)接收機(jī)，其中所接收的數(shù)據(jù)已經(jīng)經(jīng)歷了由每一發(fā)射天線分別執(zhí)行的交織步驟以及在全部多路發(fā)射天線上全體地執(zhí)行的交織步驟。
4.如權(quán)利要求1的信號(hào)接收機(jī)，進(jìn)一步包括用于通過(guò)從每一發(fā)射天線分別接收的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)對(duì)信道進(jìn)行估計(jì)的單元。
5.多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中的信號(hào)發(fā)射方法，包括對(duì)每一解復(fù)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和交織；再次對(duì)所述編碼且交織后的多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行全體地(空間地)交織；以及調(diào)制每一數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行展頻和加擾，并隨后通過(guò)多路發(fā)射天線對(duì)其進(jìn)行發(fā)射。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中考慮到每一發(fā)射天線的信道狀況，以不同的速率對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并為每一發(fā)射天線不同地調(diào)制數(shù)據(jù)。
7.多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中的信號(hào)接收方法，包括通過(guò)多路接收天線接收數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行解展頻并去擾，并隨后對(duì)解展頻和去擾后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)和估算；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全體地(空間地)去交織；以及對(duì)數(shù)據(jù)分別地進(jìn)行解碼和去交織。
8.如權(quán)利要求7的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)使用在每一接收天線處估算的數(shù)據(jù)的SINR(信號(hào)與干擾噪聲比)，將表的一個(gè)索引作為反饋信號(hào)發(fā)射，所述索引包括可在每一發(fā)射天線處發(fā)射的信號(hào)塊的每一尺寸、調(diào)制方法和編碼率，該索引已被確定并與發(fā)射端達(dá)成意見(jiàn)一致。
9.一種多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中的信號(hào)處理方法，包括對(duì)將經(jīng)由每一發(fā)射天線發(fā)射的編碼位進(jìn)行交織；再次對(duì)編碼位進(jìn)行全體地交織；對(duì)編碼位進(jìn)行調(diào)制，對(duì)調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行展頻和加擾，并隨后通過(guò)多路發(fā)射天線發(fā)射該數(shù)據(jù)；經(jīng)由多路接收天線接收數(shù)據(jù)，對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行解展頻并去擾，并對(duì)其進(jìn)行解調(diào)和估算；對(duì)經(jīng)由每一接收天線接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行全體地(空間地)去交織；以及為每一接收天線，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和去交織。
全文摘要
一種多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中的信號(hào)處理裝置，包括發(fā)射端，其中考慮到每一發(fā)射天線的信道狀況，不同地設(shè)置編碼率并分別在各個(gè)天線處執(zhí)行不同的調(diào)制方法，并隨后進(jìn)行全體地交織以發(fā)送數(shù)據(jù)；以及接收端，其中根據(jù)每一接收天線來(lái)全體地去交織所接收的數(shù)據(jù)并隨后分別進(jìn)行解碼和去交織，并估計(jì)從多路發(fā)射天線接收到的各個(gè)信號(hào)的信道狀況并反饋到發(fā)射端。在每一發(fā)射天線處使用不同的編碼率和調(diào)制方法，并執(zhí)行空間交織以獲得空間域中的分集增益，并由此可以提高通信質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04B7/06GK1879314SQ200480033016
公開(kāi)日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2004年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月7日
發(fā)明者沈東熙, 徐東延, 金奉會(huì) 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社