專利名稱：空間分集信號發(fā)射方法、發(fā)射機和發(fā)射系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明實施例涉及通信技術，尤其涉及一種空間分集信號發(fā)射方法、發(fā)射機和發(fā)射系統(tǒng)。

背景技術：
在移動通信網(wǎng)中，分集技術是為了保證信號傳輸鏈路可靠性而普遍采用的一種技術，現(xiàn)有的分集技術可以有空間分集、時間分集和頻率分集等多種。其中，空間分集技術一般就是利用多根天線發(fā)射或接收信號的技術，例如現(xiàn)有無線通信系統(tǒng)所使用的多入多出(Multiple Input Multiple Output；以下簡稱MIMO)技術，其采用多根天線發(fā)射信號并采用多根天線接收信號，從而獲得空間分集增益來改善系統(tǒng)的性能。
現(xiàn)有單頻網(wǎng)(Single Frequency Network；以下簡稱SFN)中，往往會出現(xiàn)多個發(fā)射機以相同的時頻資源向移動臺(Mobile Station；以下簡稱MS)發(fā)射相同編碼符號的情況，即各發(fā)射機按相同的時間，以相同的頻率向MS發(fā)射相同的編碼符號。MS將所接收的編碼符號進行合并而得到信號，從而可以獲得空間分集增益。
但是，在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述方案至少存在下述缺陷現(xiàn)有技術中各發(fā)射機或天線的信道組合是固定的，因此簡單合并來自各發(fā)射機或天線的編碼符號并不能充分保護空間分集增益。


發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供一種空間分集信號發(fā)射方法、發(fā)射機和發(fā)射系統(tǒng)，以充分發(fā)揮空間分集增益，改善系統(tǒng)性能。
本發(fā)明實施例提供了一種空間分集信號發(fā)射方法，包括 第一發(fā)射機在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號，與所述第一發(fā)射機采用相同時頻資源發(fā)送信號的第二發(fā)射機在至少兩根天線上按照第三次序發(fā)射編碼符號，所述第一次序和第三次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序； 當所述第一發(fā)射機監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，在所述至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號，所述第二次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且所述第二次序與所述第一次序中的天線次序不同。
本發(fā)明實施例還提供了一種空間分集信號發(fā)射機，包括 第一發(fā)射模塊，用于在第二發(fā)射機在至少兩根天線上按照第三次序發(fā)射編碼符號時，采用相同時頻資源在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號，所述第一次序和第三次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序； 第一觸發(fā)模塊，用于監(jiān)測第一觸發(fā)條件是否發(fā)生； 第二發(fā)射模塊，用于當?shù)谝挥|發(fā)模塊監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，在所述至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號，所述第二次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且所述第二次序與所述第一次序中的天線次序不同。
本發(fā)明實施例又提供了一種空間分集信號發(fā)射系統(tǒng)，包括采用相同時頻資源發(fā)送信號的至少一個第一發(fā)射機和至少一個第二發(fā)射機，且 所述第一發(fā)射機，用于在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號，且當監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，在所述至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號，所述第一次序和第二次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且所述第二次序與所述第一次序中的天線次序不同； 所述第二發(fā)射機，用于與所述第一發(fā)射機采用相同時頻資源發(fā)送信號，并當所述第一發(fā)射機在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號時，所述第二發(fā)射機在至少兩根天線上按照第三次序發(fā)射編碼符號，所述第三次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序。
由以上技術方案可知，本發(fā)明實施例中的第一發(fā)射機和第二發(fā)射機，至少在兩個不同的時刻下，第二發(fā)射機與第一發(fā)射機發(fā)射編碼符號所采用的天線次序的組合不同，即信道組合變化，則不同時刻下信號增益組合不同，使信道增益組合更趨于隨機化，因此能夠充分發(fā)揮空間分集的作用，提高空間分集增益，改善系統(tǒng)獲取信號的可靠性。



圖1為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第一實施例的流程圖； 圖2為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第二實施例的流程圖； 圖3為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第二實施例中信號發(fā)射路徑示意圖一； 圖4為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第二實施例中信號發(fā)射路徑示意圖二； 圖5為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第三實施例的流程圖； 圖6為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第三實施例中信號發(fā)射路徑示意圖一； 圖7為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第三實施例中信號發(fā)射路徑示意圖二； 圖8為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第四實施例的流程圖； 圖9為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第四實施例中所使用的幀結構示意圖； 圖10為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第五實施例的流程圖； 圖11為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第六實施例的流程圖； 圖12為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射機實施例的結構示意圖； 圖13為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射系統(tǒng)實施例的結構示意圖。

具體實施例方式 下面通過具體實施例并結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
空間分集信號發(fā)射方法第一實施例 圖1為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第一實施例的流程圖。本發(fā)明第一實施例的技術方案可以是在SFN內執(zhí)行MIMO技術來發(fā)射編碼符號，將SFN內的發(fā)射機劃分為兩類，可分別稱為第一發(fā)射機和第二發(fā)射機，其數(shù)量均至少為一個。兩類發(fā)射機采用相同時頻資源發(fā)送信號，即兩類發(fā)射機之間按相同的時間、以相同的頻率發(fā)送相同的編碼符號，例如協(xié)作信源分集就是采用相同時頻資源發(fā)送相同編碼符號的一種模式。基于上述網(wǎng)絡系統(tǒng)，本實施例具體由第一發(fā)射機來實現(xiàn)，包括如下步驟 步驟101、第一發(fā)射機在自身的至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號，與第一發(fā)射機采用相同時頻資源發(fā)送信號的第二發(fā)射機在自身的至少兩根天線上按照第三次序發(fā)射編碼符號，第一次序和第三次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，并且，第一次序和第三次序中的天線次序可以相同也可以不同； 步驟102、當?shù)谝话l(fā)射機監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，在自身的至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號，第二次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且第二次序與第一次序中的天線次序不同，第二次序與第三次序中的天線次序可以相同也可以不同。
基于MIMO技術發(fā)射編碼符號即在設定時刻內將該組編碼符號中的各符號分別從發(fā)射機的各天線上發(fā)射，根據(jù)所采用MIMO編碼技術的不同，一組編碼符號可以是由同一子載波在一個、兩個或多個時刻上發(fā)射，也可以是在一個時刻由一個、兩個或多個子載波發(fā)射，上述發(fā)射編碼符號的天線次序即指示在某個時刻、采用某個子載波時，編碼符號中的各符號分別從哪根天線上發(fā)射。
在本實施例中，當?shù)谝话l(fā)射機和第二發(fā)射機共同發(fā)射相同的編碼符號時，第一發(fā)射機在達到第一觸發(fā)條件時，會改變編碼符號在天線上的發(fā)射位置。由于編碼符號所使用的發(fā)射天線改變時，導頻放置的位置也隨之發(fā)生變化，因此發(fā)射天線的變化對于接收機而言是透明的。以發(fā)射機上有兩根天線為例，第一次序可以為某時刻、某子載波發(fā)射的編碼符號內的第一個符號在第一根天線上發(fā)射，第二個符號在第二根天線上發(fā)射，第二次序可以為下一時刻或另一子載波發(fā)射的編碼符號內的第一個符號在第二根天線上發(fā)射，第二個符號在第一根天線上發(fā)射。
本實施例中由兩類發(fā)射機按照相同或不同的天線次序發(fā)射編碼符號，而后部分發(fā)射機實現(xiàn)編碼符號在天線之間的輪換發(fā)射。在天線次序變換前后的兩個時刻，兩類發(fā)射機所采用的天線次序組合是不同的，其原因具體為若不變換天線次序時，第一類發(fā)射機中的一個天線始終與第二類發(fā)射機中的一個天線配合來發(fā)射編碼符號，兩類發(fā)射機上的另一個天線也始終配合來發(fā)射編碼符號，所以天線次序的組合是固定的，由兩根天線的信號增益所構成的信道增益組合也是固定的。如果在某個信道增益組合中，某個信道長期處于深衰落狀態(tài)，將導致接收到的信號功率降低，系統(tǒng)性能變差。本實施例中是部分發(fā)射機的天線次序變換了，所以信道增益組合得到了改變，可以使天線組合更趨于隨機化，信道增益組合趨于均勻化，從而改善系統(tǒng)接收信號的性能。
本實施例中，當?shù)谝话l(fā)射機在至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號時，第二發(fā)射機可以保持在至少兩根天線上按照第三次序發(fā)射編碼符號，或者可以按照第四次序發(fā)射編碼符號，第四次序也用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且第四次序與第一次序、第二次序和第三次序中的天線次序均不同。則無論第一發(fā)射機和第二發(fā)射機采用上述哪種天線次序的組合，天線次序輪換的在前后兩個時刻，天線次序的組合均是變化的，所以能夠改變編碼符號的信道增益組合，因此能夠提高整個編碼塊內信號的空間分集增益，改善系統(tǒng)接收信號的可靠性。
空間分集信號發(fā)射方法第二實施例 圖2為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第二實施例的流程圖，圖3為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第二實施例中信號發(fā)射路徑示意圖一，圖4為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第二實施例中信號發(fā)射路徑示意圖二。本實施例可以上述第一實施例為基礎，兩類發(fā)射機具體為采用空時塊編碼(Space TimeBlock Code；以下簡稱STBC)技術對調制符號進行編碼。為了描述清楚起見，本實施例具體以兩類發(fā)射機均為基站(Base Station；以下簡稱BS)，且其上各自設置兩根天線為例進行說明。本實施例方法具體步驟如下 步驟201、第一發(fā)射機1和第二發(fā)射機2分別對相同信號的調制符號采用STBC技術進行編碼，每組編碼符號的形式如下式所示 其中，s為調制符號；s*為s的共扼；下標n為自然數(shù)，代表調制符號的序號，本實施例的各調制符號采用STBC編碼，每組編碼符號需要在兩個時刻上發(fā)射。
步驟202、第一發(fā)射機1按照第一次序逐個發(fā)射各組編碼符號，第二發(fā)射機2按照第三次序發(fā)射各組編碼符號，本實施例中第一次序和第三次序中的天線次序相同。如圖3所示，第一次序規(guī)定編碼符號的第一行符號從第一根天線發(fā)射給MS 3，編碼符號的第二行符號從第二根天線發(fā)射給MS 3。即在某一時刻，sn從第一根天線發(fā)射，sn+1從第二根天線發(fā)射，下一時刻，

從第一根天線發(fā)射，

從第二根天線發(fā)射。
各根天線與MS 3天線之間的信道具有各自的信道增益h，其中，上標s代表源發(fā)射機(Source)，本實施例中源發(fā)射機就是BS，上標m代表MS，為接收機，下標x代表接收機的天線序號，下標y代表源發(fā)射機的天線序號，則第一發(fā)射機1與MS 3之間各信道的信道增益記為

第二發(fā)射機2與MS3之間各信道的信道增益記為

則MS 3接收到的當前組編碼符號如下式所示 其中，Y代表接收到的編碼符號，H代表信道增益矩陣，其中， 即 步驟203、當?shù)谝话l(fā)射機1監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，在兩根天線上按照第二次序發(fā)射后續(xù)的編碼符號，第二次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且第二次序與第一次序中的天線次序不同。本實施例中第一觸發(fā)條件具體為發(fā)射一組編碼符號后進行輪換，但第一觸發(fā)條件并不限于此，例如還可以為已發(fā)射編碼符號達到設定數(shù)量，即發(fā)射若干組編碼符號后進行輪換；或計時達到設定時間；或隨機觸發(fā)信號產(chǎn)生等。本實施例中，如圖4所示，第二次序規(guī)定編碼符號的第二行符號從第一根天線發(fā)射，編碼符號的第一行符號從第二根天線發(fā)射，相當于是將編碼符號進行了天線間的輪換發(fā)射。此時，第二發(fā)射機2仍按第三次序發(fā)射編碼符號。為便于公式表示，假設此時各信道增益未改變，則MS接收到的當前組編碼符號如下式所示 其中， 即 比較前后兩組編碼符號的兩個增益組合矩陣

和

可以明顯看出，空間分集增益組合改變。若存在某個信道質量較差的情況，可以利用其他信道分別與該較差信道組合分集，避免出現(xiàn)固定信道增益組合導致部分調制符號的質量降低，最終導致整個信號的質量下降而無法解碼的現(xiàn)象。
因此，本實施例的技術方案可以使接收機獲得更充分的空間分集增益，從而提高系統(tǒng)性能。而現(xiàn)有技術所提出的同步調地在所有發(fā)射機的天線上進行輪換，如按本實施例的標記方式，則輪換前后獲得的信道增益組合矩陣均為

實際上并沒有任何變化，某些較差的增益組合是固定不變的，輪換只能使對應該較差增益組合的調制符號改變，但是對于整個數(shù)據(jù)流而言，仍然是有相同比例的調制符號對應較差的信道增益組合，因此信號的空間分集增益本身并沒有改善。
具體應用中，本實施例的技術方案還可以采用空頻塊編碼(SpaceFrequency Block Code；以下簡稱SFBC)技術對調制符號進行編碼，與上述STBC技術的區(qū)別在于，第一發(fā)射機和第二發(fā)射機分別以SFBC技術對調制符號進行編碼，STBC技術的編碼符號

在兩個時刻發(fā)射，而采用SFBC編制的編碼符號在兩個子載波上發(fā)射。采用STBC或SFBC技術時，輪換的最小單位均是一組編碼符號，即
空間分集信號發(fā)射方法第三實施例 圖5為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第三實施例的流程圖。本實施例中具體采用空間復用(Space Multiplexing；以下簡稱SM)技術對調制符號進行編碼，為描述清楚起見，仍以第二實施例中各自具有兩根天線的兩個BS向MS發(fā)射編碼符號為例進行說明，各符號的含義與第二實施例中的符號標記含義相同，具體步驟如下 步驟501、第一發(fā)射機1和第二發(fā)射機2分別對相同信號的調制符號采用SM技術進行編碼，每組編碼符號的形式如下式所示 步驟502、第一發(fā)射機1和第二發(fā)射機2分別按照第一次序和第三次序逐個發(fā)射各組編碼符號，且第一次序和第三次序中的天線次序相同。如圖6所示，第一次序規(guī)定編碼符號的第一行符號從第一根天線發(fā)射給MS 3，編碼符號的第二行符號從第二根天線發(fā)射給MS 3，即sn從第一根天線發(fā)射，sn+1從第二根天線發(fā)射。
各根天線與MS 3天線之間的信道具有各自的信道增益，則MS 3接收到的當前組編碼符號如下式所示 即 步驟503、當?shù)谝话l(fā)射機1監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，在兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號，第二次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且第二次序與第一次序中的天線次序不同。本實施例中第一觸發(fā)條件為發(fā)射一組編碼符號后進行輪換，如圖7所示，第二次序規(guī)定編碼符號的第二行符號從第一根天線發(fā)射，編碼符號的第一行符號從第二根天線發(fā)射，相當于是將編碼符號進行了天線間的輪換發(fā)射。此時，第二發(fā)射機2仍按第三次序發(fā)射編碼符號。假設此時各信道增益未改變，則MS接收到的當前組編碼符號Y如下式所示 則 比較兩組編碼符號的兩個增益組合矩陣

知

可以明顯看出，空間分集增益組合改變，可以避免出現(xiàn)固定增益組合導致部分編碼符號的質量降低，因此本實施例的技術方案可以使終端獲得更充分的空間分集增益，從而提高系統(tǒng)性能。
空間分集信號發(fā)射方法第四實施例 圖8為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第四實施例的流程圖。本實施例具體可以應用到引入中繼站(Relay Station；以下簡稱RS)的SFN中，BS與RS采用改進的協(xié)作信源分集模式傳輸數(shù)據(jù)，即RS和BS采用相同時頻資源發(fā)射相同的編碼符號。圖9為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第四實施例中所使用的幀結構示意圖，采用協(xié)作信源分集模式傳輸數(shù)據(jù)的BS、RS和MS所采用的幀結構如圖9所示，其中，BS的幀結構(BS frame)如圖9中第一行所示，包括接入域(Access Zone)和傳輸域(Transparent Zone)，接入域包括前導部分(Preamble)、幀控制報頭(Frame Control Header；以下簡稱FCH)和下行媒體存取協(xié)議(Downlink Media Access Protocol；以下簡稱DL-MAP)部分，以及信號的第一部分調制符號，用于發(fā)送給MS和RS，傳輸域包括信號的第二部分調制符號，用于發(fā)送給MS，兩部分調制符號的分隔可以自由調整，這些調制符號共同構成一個信號幀。第二部分調制符號也可以為接入域調制符號的重復或接入域調制符號的冗余版本。圖9中第二行為RS的幀結構(RS frame)，也包括接入域和傳輸域，RS在接入域接收BS發(fā)送的第一部分調制符號，譯碼后用同樣的編碼調制方式進行調制，形成信號的第二部分調制符號，而后采用同樣的MIMO編碼方法編制為編碼符號，在協(xié)商約定的RS接收/傳輸轉換間隙(Relay-Receive/Transition Gap；以下簡稱R-RTG)之后在傳輸域發(fā)送給MS。圖9中第三行為處于RS覆蓋范圍內MS的幀結構(MS frame(IN-RS-MS))，該MS在接入域接收BS發(fā)送的信號的第一部分調制符號，在傳輸域接收BS和RS發(fā)送的信號的第二部分調制符號。圖9中第四行為處于RS覆蓋范圍外MS的幀結構(MS frame(OUT-RS-MS))，該MS在接入域和傳輸域分別接收BS發(fā)送的信號的第一部分調制符號和第二部分調制符號。本實施例中，第一發(fā)射機和第二發(fā)射機可以為BS或RS，本實施例中具體以第一發(fā)射機為RS，第二發(fā)射機為BS，且各自具有兩根天線，分別采用STBC技術進行編碼為例進行說明，編碼符號的發(fā)射方式與第二實施例大致相同，具體步驟如下 步驟801、BS根據(jù)圖9所示幀結構，將信息比特編碼，編碼方式可以是卷積碼、卷積turbo碼(Convolutional Turbo Code；以下簡稱CTC)和低密度奇偶校驗碼(Low Density Parity Check Code；以下簡稱LDPC)等，經(jīng)過調制后采用STBC技術對調制符號進行編碼。
步驟802、BS在接入域將各組編碼符號在兩根天線上按照第三次序發(fā)射，BS與RS站間的信道增益Hsr與Hsm類似，其中，上標r代表RS，在接收域相當于接收機，在傳輸域相當于發(fā)射機。例如，當BS和RS均具有兩根天線時，

RS在接入域收到來自BS的編碼符號如下式所示 其中，為區(qū)分接入域和傳輸域的符號，下標j代表接入域調制符號的序號；yxt代表接收到的符號，zxt代表RS與BS間各天線信道的噪聲，下標x仍代表接收機天線的序號，本實施例中x取值為“1”和“2”，下標t代表符號的接收時刻，與s的發(fā)射時刻對應。
步驟803、RS根據(jù)接入域收到的編碼符號譯碼獲得初始信源比特，若經(jīng)過循環(huán)冗余校驗(Cyclic Redundancy Check；以下簡稱CRC)，則RS采用與BS相同的編碼調制方式進行編碼，并且，RS在BS信號發(fā)送的傳輸域中，將第二部分調制符號采用MIMO技術編制為編碼符號，同步地在兩根天線上按照第一次序或第二次序發(fā)射，此時，BS始終按照第三次序發(fā)射編碼符號，且第三次序與第一次序中的天線次序相同，即在傳輸域中，RS和BS可以分別作為第一發(fā)射機和第二發(fā)射機采用上述第一和第二實施例的技術方案來發(fā)射編碼符號。
在上述技術方案中，對于RS覆蓋范圍內的MS，其在接入域收到的編碼符號格式為 其中，上標i代表RS覆蓋范圍內的MS。
RS覆蓋范圍內的MS在傳輸域接收到的編碼符號格式為 其中，下標k代表傳輸域中調制符號的序號。
上式可以等效為 其中

是Hri的輪轉，MS可以利用2×2的STBC接收機解碼，然后合并接入域和傳輸域這兩個子幀的符號，聯(lián)合譯碼后得到信號的信息比特。
對于RS覆蓋范圍外的MS，其在接入域和傳輸域收到的編碼符號格式均為 其中，上標o代表RS覆蓋范圍外的MS。
本實施例中，因為RS在天線上輪轉發(fā)射編碼符號，所以RS和BS的信道增益組合在不斷變化，能夠充分獲得空間分集增益。具體應用中，也可以設置BS在天線上輪換發(fā)射編碼符號，則RS覆蓋范圍內的MS可以獲得變化的信道增益組合，從而改善空間分集增益，提高系統(tǒng)性能。
本實施例采用STBC編碼的技術方案同樣適用于SFBC編碼技術，實現(xiàn)方式大致相同。
空間分集信號發(fā)射方法第五實施例 圖10為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第五實施例的流程圖。與上述第四實施例類似，本實施例可以應用到引入RS的SFN中，區(qū)別在于采用SM技術對調制符號進行編碼，具體步驟如下 步驟1001、BS按照圖9所示幀結構的信號，將信息比特編碼，編碼方式可以是卷積碼、CTC碼和LDPC碼等，經(jīng)過調制后采用SM技術對調制符號進行編碼； 步驟1002、BS在接入域將各組編碼符號在兩根天線上按照第三次序發(fā)射，例如可以垂直分層空時(Vertical Bell Laboratories LayeredSpace-Time；以下簡稱V-BLAST)結構發(fā)射，RS在接入域收到來自BS的編碼符號如下所示 步驟1003、RS可以基于MIMO接收機檢測編碼符號，根據(jù)接入域收到的符號譯碼獲得初始信源比特，若經(jīng)過CRC校驗，則RS采用與BS相同的編碼調制方式進行編碼，調制獲取第二部分調制符號，再采用MIMO技術編制獲得編碼符號，與BS在傳輸域同步地發(fā)射，并且，RS在BS信號發(fā)送的傳輸域中，在兩根天線上按照第一次序或第二次序發(fā)射編碼符號，此時，BS始終按照第三次序發(fā)射編碼符號，且第三次序與第一次序中的天線次序相同，即在傳輸域中，RS和BS可以分別作為第一發(fā)射機和第二發(fā)射機采用上述第一和第二實施例的技術方案來發(fā)射編碼符號。
在上述技術方案中，對于RS覆蓋范圍內的MS，其在接入域收到的編碼符號格式為 RS覆蓋范圍內的MS在傳輸域接收到的編碼符號格式為 上式可以等效為 其中

是Hri的輪轉，MS可以利用2×2的MIMO接收機，然后合并接入域和傳輸域這兩個子幀的符號，聯(lián)合譯碼后得到信號的信息比特。
對于RS覆蓋范圍外的MS，其在接入域和傳輸域收到的編碼符號格式均為 本實施例中，因為RS在天線上輪轉發(fā)射編碼符號，所以RS和BS的信道增益組合在不斷變化，能夠充分獲得空間分集增益。具體應用中，也可以設置BS在天線上輪換發(fā)射編碼符號，則RS覆蓋范圍內的MS也可以獲得變化的信道增益組合，從而改善空間分集增益，提高系統(tǒng)性能。
RS可采用的天線發(fā)射次序并不限于上述兩種，RS在至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號之后，還可以在BS信號發(fā)送的傳輸域中，在至少兩根天線上隨機地或周期性地交替按照M個次序發(fā)射編碼符號，M為自然數(shù)，且M大于等于2，M個次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且M個次序中的天線次序各不相同。M的取值取決于RS上天線的數(shù)量。
空間分集信號發(fā)射方法第六實施例 圖11為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法第六實施例的流程圖。上述各實施例的技術方案是各BS或RS向一個MS發(fā)射編碼符號以執(zhí)行單播業(yè)務的情況，本實施例中具體為各BS或RS向相同的多個MS發(fā)射編碼符號執(zhí)行廣播多播業(yè)務(Multicast Broadcast Service；以下簡稱MBS)的情況。MBS具體是為申請同一種業(yè)務的MS同時發(fā)送公共信息的業(yè)務，MBS可以有自己的專用頻段，也可以占用單播的一部分時頻資源。在同一覆蓋范圍內的MS由一個BS或多個BS以及RS協(xié)作來提供服務，以全球微波接入互操作性(WorldwideInteroperability for Microwave Access；以下簡稱WiMAX)系統(tǒng)為例，一個MBS域定義為一個區(qū)域，該區(qū)域內提供一種類型的業(yè)務，且使用一個唯一的MBS連接標識符(Connection Identifier；以下簡稱CID)。MBS可以有兩種類型，單基站MBS和多基站MBS。對于單基站MBS，MBS域是單基站或基站的單扇區(qū)的覆蓋范圍，所有UBS域內的MS都接收來自這個基站的服務。對于多基站MBS，MBS域是多個基站聯(lián)合的覆蓋范圍，該MBS域內的MS可以接收其中任何一個基站的服務，也可以接收所有這些同步基站的服務。在單基站MBS中，可以引入RS，RS與BS采用改進的協(xié)作信源分集模式傳輸數(shù)據(jù)，則RS覆蓋范圍內外的MS均可以采用相同的接收機結構去接收編碼符號。對于多基站MBS，各BS可以相同時頻資源協(xié)作發(fā)送編碼符號，也可以引入RS發(fā)射編碼符號。RS可以為透明模式，也可以為非透明模式。本實施例的方法具體包括如下步驟 步驟1101、第一發(fā)射機在自身的至少兩根天線上按照第一次序向多個MS發(fā)射編碼符號以執(zhí)行MBS，與第一發(fā)射機采用相同時頻資源發(fā)送信號的第二發(fā)射機在自身的至少兩根天線上按照第三次序向多個MS發(fā)射編碼符號，第一次序和第三次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序； 步驟1102、當?shù)谝话l(fā)射機監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，在自身的至少兩根天線上按照第二次序向多個MS發(fā)射編碼符號，第二次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且第二次序與第一次序中的天線次序不同。
在本實施例中，可以通過引入RS增強MBS發(fā)送信號的可靠性，尤其是提高處于小區(qū)邊緣或者性能較差的MS接收信號的可靠性。較差MS接收信號可靠性的提高，可以解決MBS性能受最差終端性能限制的瓶頸問題，BS可以采用高階的編碼調制方式來提高傳輸效率和可靠性，而不必受最差終端的限制。本實施例采用相同的時頻資源在BS和RS發(fā)送信號，RS覆蓋范圍內外的MS均可以采用相同的接收機結構來接收信號，無須接收機結構或者信令方面的變更，并且，通過部分發(fā)射機在天線上輪換發(fā)送編碼符號，充分發(fā)揮了空間分集增益，能夠進一步改善MBS系統(tǒng)的性能。
在本發(fā)明上述各實施例中，在部分時間段內第一發(fā)射機和第二發(fā)射機以相同的天線次序發(fā)射編碼符號，且在另一些時間段內，第二發(fā)射機仍按照第一次序發(fā)射編碼符號，而第一發(fā)射機變換為使用第二次序發(fā)射編碼符號，且當?shù)谝话l(fā)射機在至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號之后，還變換恢復以第一次序發(fā)射編碼符號。較佳的是第一發(fā)射機在至少兩根天線上隨機地或周期性地交替按照第一次序和第二次序發(fā)射編碼符號。上述實施例中的第一觸發(fā)條件相應地可以為已發(fā)射編碼符號達到設定數(shù)量，或計時達到設定時間，或隨機觸發(fā)信號產(chǎn)生等。
或者，發(fā)射機并不限于只采用三種天線次序，可以包括N個次序，N為自然數(shù)，且N大于等于2，N個次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且N個次序中的天線次序各不相同。則當?shù)谝话l(fā)射機在至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號之后，第一發(fā)射機在至少兩根天線上隨機地或周期性地交替按照N個次序發(fā)射編碼符號。例如，第一發(fā)射機可以輪流地采用四個、五個天線次序。通常，N的數(shù)值與發(fā)射機上天線的個數(shù)對應，按照天線的個數(shù)可以決定該發(fā)射機有多少種不同的天線次序。上述技術方案能夠達到變換信道增益組合的效果，且可以獲得更多的天線增益組合。
發(fā)射機也并不限于分為兩類，可以分為F類，F(xiàn)為自然數(shù)，且大于等于2，F(xiàn)類發(fā)射機分別按照不同的天線次序發(fā)射編碼符號，不同天線次序的組合可以獲得不同的信道增益組合，從而充分發(fā)揮空間分集增益，改善系統(tǒng)性能。
在本發(fā)明的上述實施例中，第一發(fā)射機和第二發(fā)射機不僅可以為BS或RS，還可以為毫微微蜂窩基站(Femotocell)等任何用于發(fā)射編碼符號的發(fā)射機。兩類發(fā)射機均以相同的時頻資源發(fā)射編碼符號，編碼符號的具體編制方式有多種，例如上述的STBC、SFBC和SM技術。
空間分集信號發(fā)射機實施例 圖12為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射機實施例的結構示意圖。本實施例的空間分集信號發(fā)射機具體可用于SFN中，用于向MS發(fā)射編碼符號，且該SFN中包括多個發(fā)射機，本實施例的空間分集信號發(fā)射機是其中一部分，可稱為第一發(fā)射機1，另一部分的發(fā)射機可稱為第二發(fā)射機。如圖12所示，本實施例的空間分集信號發(fā)射機包括第一發(fā)射模塊10、第一觸發(fā)模塊20和第二發(fā)射模塊30。其中，在第二發(fā)射機在至少兩根天線上按照第三次序發(fā)射編碼符號時，第一發(fā)射模塊10采用相同時頻資源在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號，第一次序和第三次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序；第一觸發(fā)模塊20監(jiān)測第一觸發(fā)條件是否發(fā)生；當?shù)谝挥|發(fā)模塊20監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，第二發(fā)射模塊30在至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號，第二次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且第二次序與第一次序中的天線次序不同。
在本實施例中，第一觸發(fā)模塊可以包括計數(shù)單元，計數(shù)單元監(jiān)測編碼符號發(fā)射個數(shù)，且當編碼符號發(fā)射個數(shù)達到設定個數(shù)時確定第一觸發(fā)條件發(fā)生。
或者第一觸發(fā)模塊可以包括計時單元，計時單元計時，且當監(jiān)測到計時達到設定時間時確定第一觸發(fā)條件發(fā)生。
或者第一觸發(fā)模塊可以包括隨機觸發(fā)單元，隨機觸發(fā)單元監(jiān)測隨機觸發(fā)信號，且當監(jiān)測到隨機觸發(fā)信號產(chǎn)生時確定第一觸發(fā)條件發(fā)生。
在本實施例中，進一步還可以包括一編碼模塊40，編碼模塊40與第一發(fā)射模塊10和第二發(fā)射模塊30分別相連，采用STBC或SFBC或SM技術對信號的調制符號進行編碼，形成編碼符號。
本實施例中的空間分集信號發(fā)射機具體可以為BS或RS或毫微微蜂窩基站，可以用于向一個MS發(fā)射編碼符號以執(zhí)行單播業(yè)務，也可以向多個MS發(fā)送編碼符號以執(zhí)行MBS。本發(fā)明空間分集信號發(fā)射機實施例可以用于執(zhí)行本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法任一實施例的技術方案，能夠改變信道增益組合，充分發(fā)揮空間分集增益，改善系統(tǒng)發(fā)送信號的可靠性。
空間分集信號發(fā)射系統(tǒng)實施例 圖13為本發(fā)明空間分集信號發(fā)射系統(tǒng)實施例的結構示意圖。本實施例的空間分集信號發(fā)射系統(tǒng)具體應用在SFN中，包括采用相同時頻資源發(fā)送信號的至少一個第一發(fā)射機1和至少一個第二發(fā)射機2，其中，第一發(fā)射機1用于在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號，且當監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，在至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號，第一次序和第二次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且第二次序與第一次序中的天線次序不同；第二發(fā)射機2用于與第一發(fā)射機1采用相同時頻資源發(fā)送信號，并當?shù)谝话l(fā)射機1在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號時，第二發(fā)射機2在至少兩根天線上按照第三次序發(fā)射編碼符號，第三次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序。具體的，第一發(fā)射機1可以包括第一發(fā)射模塊10、第一觸發(fā)模塊20和第二發(fā)射模塊30。其中，第一發(fā)射模塊10在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號，第一次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序；第一觸發(fā)模塊20監(jiān)測第一觸發(fā)條件是否發(fā)生；當?shù)谝挥|發(fā)模塊20監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，第二發(fā)射模塊30在至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號，第二次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且與第一次序中的天線次序不同。該第二發(fā)射機2可以包括第三發(fā)射模塊50和第四發(fā)射模塊60。其中，當?shù)谝话l(fā)射模塊10在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號時，第三發(fā)射模塊50在至少兩根天線上按照第三次序發(fā)射編碼符號，第三次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且與第一次序中的天線次序相同或不同；當?shù)诙l(fā)射模塊30在至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號時，第四發(fā)射模塊60在至少兩根天線上按照第三次序或第四次序發(fā)射編碼符號，第四次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且與第一次序、第二次序和第三次序中的天線次序均不同。
在本實施例中，第一發(fā)射機1和第二發(fā)射機2還可以分別包括編碼模塊40，編碼模塊40采用STBC或SFBC或SM技術對信號的調制符號進行編碼，形成編碼符號。
本實施例中的第一發(fā)射機可以為BS或RS或毫微微蜂窩基站，第二發(fā)射機也可以為BS或RS或毫微微蜂窩基站，兩發(fā)射機可以用于向一個MS發(fā)射編碼符號以執(zhí)行單播業(yè)務，也可以向多個MS發(fā)送編碼符號以執(zhí)行MBS。本發(fā)明空間分集信號發(fā)射系統(tǒng)實施例可以用于執(zhí)行本發(fā)明空間分集信號發(fā)射方法任一實施例的技術方案，能夠改變信道增益組合，充分發(fā)揮空間分集增益，改善系統(tǒng)發(fā)送信號的可靠性。
本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。
最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種空間分集信號發(fā)射方法，其特征在于，包括
第一發(fā)射機在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號，與所述第一發(fā)射機采用相同時頻資源發(fā)送信號的第二發(fā)射機在至少兩根天線上按照第三次序發(fā)射編碼符號，所述第一次序和第三次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序；
當所述第一發(fā)射機監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，在所述至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號，所述第二次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且所述第二次序與所述第一次序中的天線次序不同。
2.根據(jù)權利要求1所述的空間分集信號發(fā)射方法，其特征在于所述第一次序與所述第三次序中的天線次序相同或不同。
3.根據(jù)權利要求2所述的空間分集信號發(fā)射方法，其特征在于，當?shù)谝话l(fā)射機在至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號時，還包括
所述第二發(fā)射機在所述至少兩根天線上按照所述第三次序或第四次序發(fā)射編碼符號，所述第四次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且所述第四次序與所述第一次序、第二次序和第三次序中的天線次序均不同。
4.根據(jù)權利要求1所述的空間分集信號發(fā)射方法，其特征在于，所述第一發(fā)射機在所述至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號之后，還包括
所述第一發(fā)射機在所述至少兩根天線上隨機地或周期性地交替按照所述第一次序和所述第二次序發(fā)射編碼符號。
5.根據(jù)權利要求1所述的空間分集信號發(fā)射方法，其特征在于，所述第一發(fā)射機在所述至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號之后，還包括
所述第一發(fā)射機在所述至少兩根天線上隨機地或周期性地交替按照N個次序發(fā)射編碼符號，N為自然數(shù)，且N大于等于2，N個次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且N個次序中的天線次序各不相同。
6.根據(jù)權利要求1所述的空間分集信號發(fā)射方法，其特征在于，所述第一觸發(fā)條件包括已發(fā)射編碼符號達到設定數(shù)量；或計時達到設定時間；或隨機觸發(fā)信號產(chǎn)生。
7.根據(jù)權利要求1所述的空間分集信號發(fā)射方法，其特征在于，所述第一發(fā)射機和所述第二發(fā)射機分別發(fā)射所述編碼符號之前，還包括
所述第一發(fā)射機和所述第二發(fā)射機分別采用空時塊編碼技術、空頻塊編碼技術或空間復用技術對信號的調制符號進行編碼，形成編碼符號。
8.根據(jù)權利要求1所述的空間分集信號發(fā)射方法，其特征在于，所述第一發(fā)射機和所述第二發(fā)射機分別發(fā)射所述編碼符號包括
所述第一發(fā)射機和所述第二發(fā)射機分別向相同的多個移動臺發(fā)射所述編碼符號以執(zhí)行多播組播業(yè)務。
9.根據(jù)權利要求1或8所述的空間分集信號發(fā)射方法，其特征在于，所述第一發(fā)射機為中繼站，所述第二發(fā)射機為基站，所述第一發(fā)射機在至少兩根天線上按照第一次序或第二次序發(fā)射編碼符號具體為
所述中繼站在基站信號發(fā)送的傳輸域中，在至少兩根天線上按照第一次序或第二次序發(fā)射編碼符號。
10.根據(jù)權利要求9所述的空間分集信號發(fā)射方法，其特征在于，所述中繼站在所述至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號之后，還包括
所述中繼站在基站信號發(fā)送的傳輸域中，在所述至少兩根天線上隨機地或周期性地交替按照M個次序發(fā)射編碼符號，M為自然數(shù)，且M大于等于2，M個次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且M個次序中的天線次序各不相同。
11.一種空間分集信號發(fā)射機，其特征在于，包括
第一發(fā)射模塊，用于在第二發(fā)射機在至少兩根天線上按照第三次序發(fā)射編碼符號時，采用相同時頻資源在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號，所述第一次序和第三次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序；
第一觸發(fā)模塊，用于監(jiān)測第一觸發(fā)條件是否發(fā)生；
第二發(fā)射模塊，用于當?shù)谝挥|發(fā)模塊監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，在所述至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號，所述第二次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且所述第二次序與所述第一次序中的天線次序不同。
12.根據(jù)權利要求11所述的空間分集信號發(fā)射機，其特征在于，所述第一觸發(fā)模塊包括
計數(shù)單元，用于監(jiān)測編碼符號發(fā)射個數(shù)，且當編碼符號發(fā)射個數(shù)達到設定個數(shù)時確定第一觸發(fā)條件發(fā)生；或
計時單元，用于計時，且當監(jiān)測到計時達到設定時間時確定第一觸發(fā)條件發(fā)生；或
隨機觸發(fā)單元，用于監(jiān)測隨機觸發(fā)信號，且當監(jiān)測到隨機觸發(fā)信號產(chǎn)生時確定第一觸發(fā)條件發(fā)生。
13.根據(jù)權利要求11所述的空間分集信號發(fā)射機，其特征在于，還包括
編碼模塊，與所述第一發(fā)射模塊和所述第二發(fā)射模塊分別相連，用于采用空時塊編碼技術或空頻塊編碼技術或空間復用技術對信號的調制符號進行編碼，形成所述編碼符號。
14.根據(jù)權利要求11所述的空間分集信號發(fā)射機，其特征在于所述空間分集信號發(fā)射機為基站或中繼站或毫微微蜂窩基站。
15.一種空間分集信號發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，包括采用相同時頻資源發(fā)送信號的至少一個第一發(fā)射機和至少一個第二發(fā)射機，且
所述第一發(fā)射機，用于在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號，且當監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，在所述至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號，所述第一次序和第二次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且所述第二次序與所述第一次序中的天線次序不同；
所述第二發(fā)射機，用于與所述第一發(fā)射機采用相同時頻資源發(fā)送信號，并當所述第一發(fā)射機在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號時，所述第二發(fā)射機在至少兩根天線上按照第三次序發(fā)射編碼符號，所述第三次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序。
16.根據(jù)權利要求15所述的空間分集信號發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于所述第一發(fā)射機為基站或中繼站或毫微微蜂窩基站，所述第二發(fā)射機為基站或中繼站或毫微微蜂窩基站。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供了一種空間分集信號發(fā)射方法、發(fā)射機和發(fā)射系統(tǒng)。該方法包括第一發(fā)射機在至少兩根天線上按照第一次序發(fā)射編碼符號，與第一發(fā)射機采用相同時頻資源發(fā)送信號的第二發(fā)射機在至少兩根天線上按照第三次序發(fā)射編碼符號，第一次序和第三次序分別用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序；當?shù)谝话l(fā)射機監(jiān)測到第一觸發(fā)條件發(fā)生時，在至少兩根天線上按照第二次序發(fā)射編碼符號，第二次序用于指示發(fā)射編碼符號的天線次序，且第二次序與第一次序中的天線次序不同。本發(fā)明實施例各發(fā)射機發(fā)射編碼符號所采用的天線次序的組合不同，使信道增益組合更趨于隨機化，因此能夠充分發(fā)揮空間分集的作用，改善系統(tǒng)獲取信號的可靠性。
文檔編號H04B7/08GK101800580SQ200910005309
公開日2010年8月11日 申請日期2009年2月5日 優(yōu)先權日2009年2月5日
發(fā)明者杜穎鋼, 于萍, 司宏杰, 常欣, 陳雁, 楊殷, 張舜卿, 劉堅能 申請人:華為技術有限公司