專(zhuān)利名稱(chēng)：正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的導(dǎo)頻分配裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信領(lǐng)域，特別是涉及一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)在使用多個(gè)發(fā)送天線(xiàn)時(shí)兼容空時(shí)碼與非空時(shí)碼模式的導(dǎo)頻分配裝置和方法。
背景技術(shù)：
空時(shí)碼(STC)是一種低復(fù)雜度的空時(shí)二維編碼技術(shù)，它在發(fā)送端采用正交編碼的方式在各個(gè)天線(xiàn)上同時(shí)發(fā)送信號(hào)，充分利用了空間和時(shí)間分集，成倍提高了系統(tǒng)傳輸效率。但是，這種編碼方案只適用于準(zhǔn)靜態(tài)的平坦衰落信道，但是在實(shí)際的移動(dòng)通信環(huán)境中，多徑延時(shí)是信道模型的一個(gè)非?；镜奶卣鳎ヂ渚哂蓄l率選擇性，此時(shí)空時(shí)碼的設(shè)計(jì)成為一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題。正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)把頻率選擇性衰落信道劃為多個(gè)并行的相關(guān)的平坦衰落信道，并且允許各個(gè)子信道頻譜相互交疊，極大提高了頻譜利用率。因此，把STC和OFDM技術(shù)結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮二者的優(yōu)點(diǎn)，受到越來(lái)越多的關(guān)注。
但是，不管是STC的解碼，還是相干OFDM系統(tǒng)的解調(diào)，都需要精確的知道無(wú)線(xiàn)信道的狀態(tài)信息，這就為發(fā)射機(jī)的導(dǎo)頻分配方法提出了較高的要求。一個(gè)良好的導(dǎo)頻分配方法，再輔之適當(dāng)?shù)男诺拦烙?jì)算法，可以極大地提高系統(tǒng)的性能，充分發(fā)揮STC和OFDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。反之，一個(gè)不恰當(dāng)?shù)膶?dǎo)頻分配方法卻可能降低系統(tǒng)的性能，甚至導(dǎo)致地板效應(yīng)，即隨信噪比增加而誤比特率卻不下降，這對(duì)無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是致命的。
許多基于OFDM技術(shù)和STC的通訊系統(tǒng)中，STC模式下的導(dǎo)頻分配與非STC模式下不同，例如，基于“IEEE 802.16-2004”協(xié)議的OFDMA(正交頻分復(fù)用多址)系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目是兩個(gè)且采用STC模式時(shí)，分配給每個(gè)發(fā)射天線(xiàn)的導(dǎo)頻數(shù)目只有非STC模式(只有一個(gè)發(fā)射天線(xiàn))的一半。與非STC模式相比，這種變化有如下缺點(diǎn)(1)STC模式下導(dǎo)頻分配的規(guī)則與單個(gè)天線(xiàn)不同，發(fā)射機(jī)為了同時(shí)支持STC模式與非STC模式，除了需要支持STC編碼外，還需要同時(shí)支持STC模式與非STC模式下的導(dǎo)頻分配規(guī)則。這就額外增加了發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。
(2)導(dǎo)頻數(shù)目的減少降低了信道估計(jì)的準(zhǔn)確度，而這與STC的解碼要精確的知道無(wú)線(xiàn)信道的狀態(tài)信息相矛盾，從而降低了STC優(yōu)點(diǎn)的發(fā)揮。
(3)導(dǎo)頻數(shù)目的減少甚至?xí)?dǎo)致地板效應(yīng)。以O(shè)FDMA系統(tǒng)為例，當(dāng)發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目為兩個(gè)時(shí)，導(dǎo)頻間隔為12個(gè)載波，設(shè)系統(tǒng)帶寬為20MHz，信道模型為SUI-5(修正的斯坦福大學(xué)臨時(shí)信道模型-5)信道時(shí)，空中信道的相干帶寬只有7個(gè)載波，這時(shí)，無(wú)論采用什么樣的信道估計(jì)方法，當(dāng)用戶(hù)數(shù)據(jù)通過(guò)該信道時(shí)，都會(huì)有嚴(yán)重的地板效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)STC模式下的導(dǎo)頻分配方法和裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)未能考慮與非STC模式兼容且充分發(fā)揮STC和OFDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的導(dǎo)頻分配裝置，在正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中至少包含一個(gè)發(fā)射機(jī)和兩個(gè)發(fā)射天線(xiàn)，所述導(dǎo)頻分配裝置設(shè)置于所述發(fā)射機(jī)中，其特點(diǎn)在于，所述導(dǎo)頻分配裝置在使用所述發(fā)送天線(xiàn)時(shí)兼容空時(shí)碼與非空時(shí)碼模式的導(dǎo)頻分配。
上述的導(dǎo)頻分配裝置，其特點(diǎn)在于，進(jìn)一步包括導(dǎo)頻產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生用于導(dǎo)頻插入的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)；用戶(hù)數(shù)據(jù)緩存器，用于緩存來(lái)自上層的已經(jīng)進(jìn)行了編碼和調(diào)制處理的數(shù)據(jù)；導(dǎo)頻插入器，用于接收來(lái)自該用戶(hù)數(shù)據(jù)緩存器的數(shù)據(jù)并把該導(dǎo)頻產(chǎn)生器產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)插入到數(shù)據(jù)中，以方便接收機(jī)實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)，時(shí)間和頻率同步功能；空時(shí)編碼器，用于對(duì)導(dǎo)頻插入后的數(shù)據(jù)，包括導(dǎo)頻和用戶(hù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行空時(shí)編碼并輸出。
本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用如上所述導(dǎo)頻分配裝置的導(dǎo)頻分配方法，其特點(diǎn)在于，包括以下步驟步驟一，產(chǎn)生用于導(dǎo)頻插入的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)；步驟二，利用所產(chǎn)生的該導(dǎo)頻數(shù)據(jù)對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)頻插入；
步驟三，對(duì)導(dǎo)頻插入后的數(shù)據(jù)，包括用戶(hù)數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)進(jìn)行空時(shí)編碼并輸出。
上述的導(dǎo)頻分配方法，其特點(diǎn)在于，在步驟一中，所產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的數(shù)目最少為非空時(shí)碼模式產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的數(shù)目，最多為非空時(shí)碼模式產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的數(shù)目與發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目的乘積。
上述的導(dǎo)頻分配方法，其特點(diǎn)在于，在步驟二中，該導(dǎo)頻數(shù)據(jù)插入在所述正交頻分復(fù)用系統(tǒng)分配的導(dǎo)頻載波集合上，該導(dǎo)頻載波集合一般位于數(shù)據(jù)載波之間。
上述的導(dǎo)頻分配方法，其特點(diǎn)在于，所述在正交頻分復(fù)用系統(tǒng)分配的導(dǎo)頻載波集合中插入導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的步驟包括對(duì)于不同天線(xiàn)，空時(shí)碼模式下分配給每個(gè)天線(xiàn)的導(dǎo)頻載波集合都相同或只差一個(gè)偏置；對(duì)于每個(gè)天線(xiàn)，空時(shí)碼模式下分配的導(dǎo)頻載波集合與非空時(shí)碼模式分配的導(dǎo)頻集合相同或只差一個(gè)偏置。
上述的導(dǎo)頻分配方法，其特點(diǎn)在于，對(duì)于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的PUSC模式，發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目為天線(xiàn)0、天線(xiàn)1兩個(gè)時(shí)，導(dǎo)頻的插入方法為在時(shí)隙0，天線(xiàn)0和天線(xiàn)1的導(dǎo)頻載波集合和非空時(shí)碼模式相同，導(dǎo)頻載波位于每個(gè)載波集合偶數(shù)符號(hào)第4個(gè)和第8個(gè)載波上和每個(gè)載波集合奇數(shù)符號(hào)第0個(gè)和第12個(gè)載波上。
上述的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的導(dǎo)頻分配方法，其特點(diǎn)在于，在發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目為四的時(shí)候，可以任意組合兩個(gè)天線(xiàn)，并且使它們的導(dǎo)頻載波集合和其各自在非空時(shí)碼模式下的導(dǎo)頻載波集合相同；另外的兩個(gè)天線(xiàn)組合，其導(dǎo)頻載波集合則和其各自在非空時(shí)碼模式下的導(dǎo)頻載波集合相差一個(gè)偏置。
上述的導(dǎo)頻分配方法，其特點(diǎn)在于，對(duì)于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的PUSC模式，發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目為天線(xiàn)0、天線(xiàn)1、天線(xiàn)2、天線(xiàn)3四個(gè)時(shí)，導(dǎo)頻的插入方法為在時(shí)隙0，天線(xiàn)0和天線(xiàn)1的導(dǎo)頻載波集合和非空時(shí)碼模式相同，導(dǎo)頻載波位于每個(gè)載波集合偶數(shù)符號(hào)第4個(gè)和第8個(gè)載波上和每個(gè)載波集合奇數(shù)符號(hào)第0個(gè)和第12個(gè)載波上；而天線(xiàn)2和天線(xiàn)3的導(dǎo)頻載波集合與非空時(shí)碼模式相比只差一個(gè)偏置，導(dǎo)頻載波位于每個(gè)載波集合偶數(shù)符號(hào)第5個(gè)和第9個(gè)載波上和每個(gè)載波集合奇數(shù)符號(hào)第1個(gè)和第13個(gè)載波上。
上述的導(dǎo)頻分配方法，其特點(diǎn)在于，為避免數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)導(dǎo)頻符號(hào)的干擾，該導(dǎo)頻的插入方法進(jìn)一步包括步驟對(duì)于天線(xiàn)0和天線(xiàn)1，置空每個(gè)載波集合偶數(shù)符號(hào)第5個(gè)和第9個(gè)載波和每個(gè)載波集合奇數(shù)符號(hào)第1個(gè)和第13個(gè)載波；對(duì)于天線(xiàn)2和天線(xiàn)3，置空每個(gè)載波集合偶數(shù)符號(hào)第4個(gè)和第8個(gè)載波和每個(gè)載波集合奇數(shù)符號(hào)第0個(gè)和第12個(gè)載波。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，采用本發(fā)明所述的方法，可以在不增加額外導(dǎo)頻載波的情況下有效的降低地板效應(yīng)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，并且，該方法的實(shí)現(xiàn)時(shí)充分利用了STC模式下發(fā)射機(jī)都有一個(gè)STC編碼器的特點(diǎn)，既簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，容易與非STC模式兼容，又使接收的導(dǎo)頻帶有STC編碼器帶來(lái)的增益，從而充分發(fā)揮了STC和OFDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提出利用STC模式下發(fā)射機(jī)都有一個(gè)STC編碼器的特點(diǎn)，提出一種與非STC模式兼容，降低地板效應(yīng)且可以充分發(fā)揮STC和OFDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)的導(dǎo)頻分配方法。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1是包含本發(fā)明導(dǎo)頻分配裝置的一個(gè)簡(jiǎn)化的OFDM系統(tǒng)發(fā)射機(jī)示意圖；圖2是本發(fā)明非STC模式下，OFDMA系統(tǒng)子信道分配方式為部分子信道應(yīng)用方式(PUSC)的導(dǎo)頻分配示意圖；圖3是本發(fā)明提出的在STC模式下，OFDMA系統(tǒng)PUSC方式下2個(gè)發(fā)射天線(xiàn)的導(dǎo)頻分配示意圖；圖4是本發(fā)明提出的在STC模式下，OFDMA系統(tǒng)PUSC方式下4個(gè)發(fā)射天線(xiàn)的導(dǎo)頻分配示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面給出本發(fā)明的一個(gè)詳細(xì)實(shí)施例。圖1是包含本發(fā)明導(dǎo)頻分配裝置的一個(gè)簡(jiǎn)化的OFDM系統(tǒng)發(fā)射機(jī)示意圖，該OFDM系統(tǒng)發(fā)射機(jī)包括兩個(gè)發(fā)射天線(xiàn)。如圖1所示，該導(dǎo)頻分配裝置包括有導(dǎo)頻產(chǎn)生器101、用戶(hù)數(shù)據(jù)緩存器102、導(dǎo)頻插入器103和空時(shí)碼編碼器104。
導(dǎo)頻產(chǎn)生器101作用是產(chǎn)生用于導(dǎo)頻插入的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)。所產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的數(shù)目最少為非空時(shí)碼模式產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的數(shù)目，此時(shí)，空時(shí)碼模式下每個(gè)發(fā)射天線(xiàn)使用的導(dǎo)頻數(shù)目都相同。所產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的數(shù)目最多為非空時(shí)碼模式產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的數(shù)目與發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目的乘積。這時(shí)，每個(gè)發(fā)射天線(xiàn)使用的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)都不相同。當(dāng)產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的數(shù)目介于前面所述二者之間時(shí)，某些導(dǎo)頻數(shù)據(jù)會(huì)被多個(gè)發(fā)射天線(xiàn)使用。導(dǎo)頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)輸出到導(dǎo)頻插入器103。
用戶(hù)數(shù)據(jù)緩存器102的作用是緩存來(lái)自上層的用戶(hù)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)已經(jīng)進(jìn)行了編碼和調(diào)制處理。用戶(hù)數(shù)據(jù)緩存器102的數(shù)據(jù)也輸出到導(dǎo)頻插入器103。
導(dǎo)頻插入器103作用是把導(dǎo)頻產(chǎn)生器產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)插入到數(shù)據(jù)中，導(dǎo)頻數(shù)據(jù)插入的特點(diǎn)為a)對(duì)于不同天線(xiàn)，空時(shí)碼模式下分配給每個(gè)天線(xiàn)的導(dǎo)頻載波集合都相同或只差一個(gè)偏置；b)對(duì)于每個(gè)天線(xiàn)，空時(shí)碼模式下分配的導(dǎo)頻載波集合與非空時(shí)碼模式分配的導(dǎo)頻集合相同或只差一個(gè)偏置。插入的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)參與空時(shí)編碼，以方便接收機(jī)實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)，時(shí)間和頻率同步功能。
比如，對(duì)于OFDMA系統(tǒng)的PUSC模式，發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目為兩個(gè)時(shí)，導(dǎo)頻插入器的插入規(guī)則如下時(shí)隙0(PUSC一個(gè)天線(xiàn)一個(gè)時(shí)隙包括兩個(gè)符號(hào)，在時(shí)隙0，天線(xiàn)0包括符號(hào)0～1，天線(xiàn)1包括符號(hào)2～3)，天線(xiàn)0和天線(xiàn)1的導(dǎo)頻載波集合和非STC模式相同，即導(dǎo)頻載波位于每個(gè)Cluster偶數(shù)符號(hào)第4個(gè)和第8個(gè)載波上和每個(gè)Cluster奇數(shù)符號(hào)第0個(gè)和第12個(gè)載波上。Cluster是載波集合，載波集合包括導(dǎo)頻載波集合和非導(dǎo)頻載波集合。
發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目為四個(gè)時(shí)，導(dǎo)頻插入器的插入規(guī)則如下時(shí)隙0(天線(xiàn)0包括符號(hào)0～1，天線(xiàn)1包括符號(hào)2～3，天線(xiàn)2包括符號(hào)4～5，天線(xiàn)3包括符號(hào)6～7)，天線(xiàn)0和天線(xiàn)1的導(dǎo)頻載波集合和非STC模式相同，即導(dǎo)頻載波位于每個(gè)Cluster偶數(shù)符號(hào)第4個(gè)和第8個(gè)載波上和每個(gè)Cluster奇數(shù)符號(hào)第0個(gè)和第12個(gè)載波上。天線(xiàn)2和天線(xiàn)3的導(dǎo)頻載波集合與非STC模式相比只差一個(gè)偏置，即導(dǎo)頻載波位于每個(gè)Cluster偶數(shù)符號(hào)第5個(gè)和第9個(gè)載波上和每個(gè)Cluster奇數(shù)符號(hào)第1個(gè)和第13個(gè)載波上。為避免數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)導(dǎo)頻符號(hào)的干擾，要求對(duì)于天線(xiàn)0和天線(xiàn)1，置空每個(gè)Cluster偶數(shù)符號(hào)第5個(gè)和第9個(gè)載波上和每個(gè)Cluster奇數(shù)符號(hào)第1個(gè)和第13個(gè)載波。對(duì)于天線(xiàn)2和天線(xiàn)3，置空每個(gè)Cluster偶數(shù)符號(hào)第4個(gè)和第8個(gè)載波上和每個(gè)Cluster奇數(shù)符號(hào)第0個(gè)和第12個(gè)載波。
在發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目為四的時(shí)候，可以任意組合兩個(gè)天線(xiàn)，并且使他們的導(dǎo)頻載波集合和其各自在非STC模式下的導(dǎo)頻載波集合相同；另外的兩個(gè)天線(xiàn)組合，其導(dǎo)頻載波集合則和其各自在非STC模式下的導(dǎo)頻載波集合相差一個(gè)偏置。
空時(shí)編碼器104作用是對(duì)導(dǎo)頻插入后的數(shù)據(jù)(包括導(dǎo)頻和用戶(hù)數(shù)據(jù)，而基于協(xié)議IEEE 802.16-2004導(dǎo)頻數(shù)據(jù)不參與空時(shí)編碼)進(jìn)行空時(shí)編碼，并輸出到逆傅里葉變換模塊。請(qǐng)參考附圖1，發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目為兩個(gè)，設(shè)空時(shí)編碼器104的輸入數(shù)據(jù)塊S0、S1。空時(shí)編碼器104的編碼矩陣為S1-S2*S2S1*---(1)]]>其中，S2*表示S2的共軛。編碼矩陣的行索引表示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的天線(xiàn)索引(或者逆傅里葉變換器索引)，列索引表示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)隙索引。更具體的，在時(shí)隙0，天線(xiàn)0發(fā)送數(shù)據(jù)塊S1，天線(xiàn)1發(fā)送數(shù)據(jù)塊S2。在時(shí)隙1，天線(xiàn)0發(fā)送數(shù)據(jù)塊-S2*，天線(xiàn)1發(fā)送數(shù)據(jù)塊S1*?？諘r(shí)編碼器104在對(duì)導(dǎo)頻插入后的數(shù)據(jù)(包括導(dǎo)頻和用戶(hù)數(shù)據(jù))進(jìn)行空時(shí)編碼的同時(shí)，也就完成了對(duì)導(dǎo)頻數(shù)據(jù)在一個(gè)導(dǎo)頻分配周期的分配。逆傅立葉變換模塊105A和105B對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆傅立葉變換，從而把并行的頻域的數(shù)據(jù)變換到串行的時(shí)域數(shù)據(jù)輸出。添加保護(hù)時(shí)隙模塊106A和106B分別對(duì)逆傅立葉變換模塊105A和105B的輸出數(shù)據(jù)添加保護(hù)時(shí)隙，其目的是消除符號(hào)間干擾和保持載波間的正交性。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊107A和107B把添加保護(hù)時(shí)隙模塊106A和106B輸出的離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)。射頻電路模塊108A和108B則對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊107A和107B的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚罱K輸出到空中信道。
為了便于參考，圖2給出了基于“IEEE 802.16-2004”協(xié)議，PUSC模式非STC模式的導(dǎo)頻分配示意圖。其中，黑色圓圈表示導(dǎo)頻載波，灰色圓圈表示數(shù)據(jù)載波。從圖中可以看出，導(dǎo)頻載波位于每個(gè)Cluster偶數(shù)符號(hào)第4個(gè)和第8個(gè)載波上和每個(gè)Cluster奇數(shù)符號(hào)第0個(gè)和第12個(gè)載波上。
圖3給出了兩個(gè)發(fā)射天線(xiàn)PUSC模式的導(dǎo)頻分配示意圖。其中，圓圈中有橫線(xiàn)的表示天線(xiàn)0對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻載波，圓圈中有豎線(xiàn)的表示天線(xiàn)1對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻載波，只有一個(gè)圓圈的表示數(shù)據(jù)載波。這里假設(shè)空時(shí)編碼器的編碼矩陣為S1-S2*S2S1*---(1)]]>從上圖可以看出，最終的導(dǎo)頻分配結(jié)果為導(dǎo)頻分配周期為兩個(gè)時(shí)隙。
在時(shí)隙0(符號(hào)0～1)，天線(xiàn)0和天線(xiàn)1的導(dǎo)頻載波位于每個(gè)Cluster偶數(shù)符號(hào)第4個(gè)和第8個(gè)載波上和每個(gè)Cluster奇數(shù)符號(hào)第0個(gè)和第12個(gè)載波上。
在時(shí)隙1(符號(hào)2～3)，天線(xiàn)0和天線(xiàn)1的導(dǎo)頻載波位于每個(gè)Cluster偶數(shù)符號(hào)第4個(gè)和第8個(gè)載波上和每個(gè)Cluster奇數(shù)符號(hào)第0個(gè)和第12個(gè)載波上。但是，此時(shí)天線(xiàn)0導(dǎo)頻載波上插入的數(shù)據(jù)是天線(xiàn)1在時(shí)隙0導(dǎo)頻載波上插入的數(shù)據(jù)的負(fù)共軛。此時(shí)天線(xiàn)1導(dǎo)頻載波上插入的數(shù)據(jù)是天線(xiàn)0在時(shí)隙0導(dǎo)頻載波上插入的數(shù)據(jù)的共軛。
從圖上可以看出，在時(shí)隙0(符號(hào)0～1)，天線(xiàn)0和天線(xiàn)1的導(dǎo)頻載波位置完全相同，這可以保證天線(xiàn)0和天線(xiàn)1的導(dǎo)頻插入按照同樣的方式進(jìn)行。并且，導(dǎo)頻載波位置與非STC模式的導(dǎo)頻插入位置完全相同，這又使這種導(dǎo)頻插入方式與非STC模式非常容易兼容。而時(shí)隙1(符號(hào)2～3)的導(dǎo)頻分配與插入是通過(guò)STC編碼自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，這樣的設(shè)計(jì)可以在不影響系統(tǒng)性能的情況下簡(jiǎn)化了發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)。并且，本發(fā)明提出的導(dǎo)頻分配方法是通過(guò)STC編碼完成的，因此發(fā)送的導(dǎo)頻帶有編碼增益，這種編碼增益可以以減少噪聲對(duì)接收導(dǎo)頻的干擾。從而提高了系統(tǒng)的性能。
圖4給出了四個(gè)發(fā)射天線(xiàn)PUSC模式的導(dǎo)頻分配示意圖。其中，圓圈中有橫線(xiàn)的表示天線(xiàn)0對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻載波，圓圈中有豎線(xiàn)的表示天線(xiàn)1對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻載波，圓圈中有下斜線(xiàn)的表示天線(xiàn)2對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻載波，圓圈中有上斜線(xiàn)的表示天線(xiàn)3對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻載波，只有一個(gè)圓圈的表示數(shù)據(jù)載波，黑色圓圈表示空載波。這里假設(shè)空時(shí)編碼器的編碼矩陣為S1-S2*S2S1*S3-S4*S4S3*---(2)]]>從圖上可以看出，在時(shí)隙0(符號(hào)0～1)，天線(xiàn)0和天線(xiàn)1的導(dǎo)頻載波位置完全相同，這可以保證天線(xiàn)0和天線(xiàn)1的導(dǎo)頻插入按照同樣的方式進(jìn)行。并且，導(dǎo)頻載波位置與非STC模式的導(dǎo)頻插入位置完全相同，這又使這種導(dǎo)頻插入方式與非STC模式非常容易兼容。天線(xiàn)2和天線(xiàn)3的導(dǎo)頻載波位置完全相同，這可以保證天線(xiàn)2和天線(xiàn)3的導(dǎo)頻插入按照同樣的方式進(jìn)行。另外，天線(xiàn)2和天線(xiàn)3的導(dǎo)頻載波位置與非STC模式的導(dǎo)頻插入位置相比都只差一個(gè)偏置，所以這兩根天線(xiàn)的導(dǎo)頻載波具有相同的導(dǎo)頻間隔。與兩個(gè)發(fā)射天線(xiàn)類(lèi)似，時(shí)隙1(符號(hào)2～3)的導(dǎo)頻分配與插入也是通過(guò)STC編碼自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，這樣的設(shè)計(jì)可以在不影響系統(tǒng)性能的情況下簡(jiǎn)化了發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)。并且，本發(fā)明提出的導(dǎo)頻分配方法是通過(guò)STC編碼完成的(STC編碼是現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)容，在此不做詳細(xì)描述)，因此發(fā)送的導(dǎo)頻帶有編碼增益，這種編碼增益可以以減少噪聲對(duì)接收導(dǎo)頻的干擾。從而提高了系統(tǒng)的性能。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的導(dǎo)頻分配裝置，在正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中至少包含一個(gè)發(fā)射機(jī)和兩個(gè)發(fā)射天線(xiàn)，所述導(dǎo)頻分配裝置設(shè)置于所述發(fā)射機(jī)中，其特征在于，所述導(dǎo)頻分配裝置在使用所述發(fā)送天線(xiàn)時(shí)兼容空時(shí)碼與非空時(shí)碼模式的導(dǎo)頻分配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)頻分配裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括導(dǎo)頻產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生用于導(dǎo)頻插入的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)；用戶(hù)數(shù)據(jù)緩存器，用于緩存來(lái)自上層的已經(jīng)進(jìn)行了編碼和調(diào)制處理的數(shù)據(jù)；導(dǎo)頻插入器，用于接收來(lái)自該用戶(hù)數(shù)據(jù)緩存器的數(shù)據(jù)并把該導(dǎo)頻產(chǎn)生器產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)插入到數(shù)據(jù)中，以方便接收機(jī)實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)，時(shí)間和頻率同步功能；空時(shí)編碼器，用于對(duì)導(dǎo)頻插入后的數(shù)據(jù)，包括導(dǎo)頻和用戶(hù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行空時(shí)編碼并輸出。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述導(dǎo)頻分配裝置的導(dǎo)頻分配方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一，產(chǎn)生用于導(dǎo)頻插入的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)；步驟二，利用所產(chǎn)生的該導(dǎo)頻數(shù)據(jù)對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)頻插入；步驟三，對(duì)導(dǎo)頻插入后的數(shù)據(jù)，包括用戶(hù)數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)進(jìn)行空時(shí)編碼并輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)頻分配方法，其特征在于，在步驟一中，所產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的數(shù)目最少為非空時(shí)碼模式產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的數(shù)目，最多為非空時(shí)碼模式產(chǎn)生的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的數(shù)目與發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目的乘積。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)頻分配方法，其特征在于，在步驟二中，該導(dǎo)頻數(shù)據(jù)插入在所述正交頻分復(fù)用系統(tǒng)分配的導(dǎo)頻載波集合上，該導(dǎo)頻載波集合一般位于數(shù)據(jù)載波之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)頻分配方法，其特征在于，所述在正交頻分復(fù)用系統(tǒng)分配的導(dǎo)頻載波集合中插入導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的步驟包括對(duì)于不同天線(xiàn)，空時(shí)碼模式下分配給每個(gè)天線(xiàn)的導(dǎo)頻載波集合都相同或只差一個(gè)偏置；對(duì)于每個(gè)天線(xiàn)，空時(shí)碼模式下分配的導(dǎo)頻載波集合與非空時(shí)碼模式分配的導(dǎo)頻集合相同或只差一個(gè)偏置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的導(dǎo)頻分配方法，其特征在于，對(duì)于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的PUSC模式，發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目為天線(xiàn)0、天線(xiàn)1兩個(gè)時(shí)，導(dǎo)頻的插入方法為在時(shí)隙0，天線(xiàn)0和天線(xiàn)1的導(dǎo)頻載波集合和非空時(shí)碼模式相同，導(dǎo)頻載波位于每個(gè)載波集合偶數(shù)符號(hào)第4個(gè)和第8個(gè)載波上和每個(gè)載波集合奇數(shù)符號(hào)第0個(gè)和第12個(gè)載波上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的導(dǎo)頻分配方法，其特征在于，在發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目為四的時(shí)候，可以任意組合兩個(gè)天線(xiàn)，并且使它們的導(dǎo)頻載波集合和其各自在非空時(shí)碼模式下的導(dǎo)頻載波集合相同；另外的兩個(gè)天線(xiàn)組合，其導(dǎo)頻載波集合則和其各自在非空時(shí)碼模式下的導(dǎo)頻載波集合相差一個(gè)偏置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的導(dǎo)頻分配方法，其特征在于，對(duì)于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的PUSC模式，發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目為天線(xiàn)0、天線(xiàn)1、天線(xiàn)2、天線(xiàn)3四個(gè)時(shí)，導(dǎo)頻的插入方法為在時(shí)隙0，天線(xiàn)0和天線(xiàn)1的導(dǎo)頻載波集合和非空時(shí)碼模式相同，導(dǎo)頻載波位于每個(gè)載波集合偶數(shù)符號(hào)第4個(gè)和第8個(gè)載波上和每個(gè)載波集合奇數(shù)符號(hào)第0個(gè)和第12個(gè)載波上；而天線(xiàn)2和天線(xiàn)3的導(dǎo)頻載波集合與非空時(shí)碼模式相比只差一個(gè)偏置，導(dǎo)頻載波位于每個(gè)載波集合偶數(shù)符號(hào)第5個(gè)和第9個(gè)載波上和每個(gè)載波集合奇數(shù)符號(hào)第1個(gè)和第13個(gè)載波上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的導(dǎo)頻分配方法，其特征在于，為避免數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)導(dǎo)頻符號(hào)的干擾，該導(dǎo)頻的插入方法進(jìn)一步包括步驟對(duì)于天線(xiàn)0和天線(xiàn)1，置空每個(gè)載波集合偶數(shù)符號(hào)第5個(gè)和第9個(gè)載波和每個(gè)載波集合奇數(shù)符號(hào)第1個(gè)和第13個(gè)載波；對(duì)于天線(xiàn)2和天線(xiàn)3，置空每個(gè)載波集合偶數(shù)符號(hào)第4個(gè)和第8個(gè)載波和每個(gè)載波集合奇數(shù)符號(hào)第0個(gè)和第12個(gè)載波。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的導(dǎo)頻分配裝置及其方法，該導(dǎo)頻分配裝置設(shè)置于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)射機(jī)中，其包括導(dǎo)頻產(chǎn)生器、用戶(hù)數(shù)據(jù)緩存器、導(dǎo)頻插入器和空時(shí)編碼器。通過(guò)導(dǎo)頻產(chǎn)生器產(chǎn)生用于導(dǎo)頻插入的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)，并利用所產(chǎn)生的該導(dǎo)頻數(shù)據(jù)對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)頻插入，然后對(duì)導(dǎo)頻插入后的數(shù)據(jù)，包括用戶(hù)數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻數(shù)據(jù)進(jìn)行空時(shí)編碼并輸出，從而實(shí)現(xiàn)正交頻分復(fù)用系統(tǒng)在使用多個(gè)發(fā)送天線(xiàn)時(shí)兼容空時(shí)碼與非空時(shí)碼模式的導(dǎo)頻分配。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了與非STC模式的兼容，降低了地板效應(yīng)且可以充分發(fā)揮STC和OFDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK1832464SQ20051001141
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月11日
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