多天线发射分集方案制造技术

本发明专利技术提供了经由多个天线发射数据的方法。该方法包括：考虑将待发射的数据调制为多个调制码元；依照发射分集方案，将所述多个码元中每个调制码元对进行编码，以生成多个２×２矩阵，每个２×２矩阵与每个调制码元对相对应；将所述多个２×２矩阵正交扩展，以生成输出矩阵；以及通过使用空时发射分集方案、空间频率发射分集方案、或者空时发射分集方案与空间频率发射分集方案的组合，来经由多个天线发射所述输出矩阵中的码元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在通信系统中发送数据的方法，更加具体来说，涉及使用多 天线发射分集方案发送信息的过程和电路。
技术介绍
典型的蜂窝无线系统包括许多固定基站和许多移动站。每个基站覆盖一 个地理区域，该地理区域:帔定义为小区。典型地，由于位于基站与移动站之间的自然物体和人造物体而造成了在基站和移动站之间存在着非视距(non-line-of-sight， NLOS )无线传播路径。 因而，无线电波在传播的同时经历着反射、衍射和散射。由于反射、衍射、 散射而产生的单个电波的不同相位以及相位之外的重组，因此以下行链路方 向到达移动站的天线或者以上行链路方向到达基站的天线的无线电波经历 有利和有害的添加。这是由这样的事实造成的在通常用于当代的蜂窝无线 通信的高载频下，不同传播延迟上的微小变化会引起单个电波相位上的巨大 变化。如果移动站正在移动或者在散射环境中存在变化，那么组合接收到的 信号的幅度和相位上的空间变化会将其本身显示为时间变化，被称为归因于 多径接收的Rayleigh衰落或快速衰落。无线信道的时变特性需要非常高的信 噪比(SNR)，以便提供期望的比特误差或分组误差可靠性。通过给接收机提供具有相同信息承载信号的多个衰落复本，分集方案被 广泛用于对抗快速衰落的影响。分集方案通常落入下列类别空间、角度、极化(polarization )、域(field )、 频率、时间和多径分集(multipath diversity )。可以通过^f吏用多个发射天线或 接收天线来实现空间分集。选择多个天线之间的空间分离，以使得分集支路， 也即从多个天线发射的信号，在几乎不相关或者完全不相关的条件下经历衰 落。作为一种空间分集类型的发射分集，使用多个发射天线来为接收机提供 相同信号的多个不相关的复本。发射分集方案还可以被分为开环发射分集和 闭环发射分集方案。在开环发射分集方法中，不需要来自接收机的反馈。在一种类型的闭环发射分集中，接收机知道发射天线的布置，计算应当应用于 发射机天线的相位和幅度调整，以便最大化接收机处接收到的信号的功率。在另一种被称为选择发射分集(STD)的闭环发射分集的布置中，接收机将 有关哪些天线将用于发送的反馈信息提供给发射机。开环发射分集方案的一个例子是Alamouti2x 1空时分集方案。Alamouti 2x l空时分集方案考虑要么使用两个时隙(也即，空时分组码(STBC)发 射分集)、要么使用两个频率副载波(也即，空间频率分组码(SFBC)发射 分集)，来使用两个发射天线发射Alamouti 2x2分组码。Alamouti 2 x 1空时分集方案的一个限制条件是，该方案仅能够应用于两 个发射天线。为了使用四个发射天线发射数据，频率转换发射分集(FSTD) 或时间转换发射分集(TSTD)与分组码组合。在组合的SFBC+FSTD方案 或STBC+TSTD方案的情况下，可以给出从四个发射天线发射的码元的矩阵 为<formula>formula see original document page 8</formula>其中，7V表示在第i个天线和第j个副载波或第j个时隙上发射的码元， 对于四个发射天线的情况=人二3乂j' = A2，K其中Sl5 S2, S3和S4为待发 射的码元。组合的SFBC+FSTD方案或STBC+TSTD方案的问题在于，只有总发射 天线的一部分并且因此只有一部分功率放大器功能用于给定频率或时间资 源中的发射。在上面给出的SFBC+FSTD和STBC+TSTD矩阵中，用'0， 元素来表示。当矩阵中的非零元素上的发射功率增大时，将对邻近小区产生 脉沖干扰(bursty interference),降低系统性能。通常，当跳频模式的特定相 位比其它相位引发更多的干扰时，脉冲干扰会自动显现出来。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供用于经由多个天线发射数据的方法和发 射机电路。本专利技术的另一个目的是提供用于使用多个天线发射分集方案发射数据 的方法和发射机电路。根据本专利技术的一个方面， 一种用于发射数据的方法和发射机电路被提供为将待发射的数据调制为多个调制码元；依照发射分集方案，将所述多个码元中的每个调制码元对进行编码，以生成多个2x2矩阵，每个2x2矩阵与每个调制码元对相对应；将所述多个2x2矩阵正交扩展，以生成输出矩阵；以及通过使用空时发射分集方案、空间频率发射分集方案或者空时发射分集方案与空间频率发射分集方案的组合，经由多个天线来发射所述输出矩 阵中的码元。所述发射分集方案可以是Alamouti分集方案，并且通过下式来构建每个 2x2矩阵其中，S,和S2是一对调制码元。可以根据从包括傅立叶矩阵、Hadamard矩阵和Zadoff-Chu序列的组中 选择的正交扩展矩阵，执行所述多个2x2矩阵的正交扩展。所述正交扩展所述多个2 x 2矩阵的步骤可以包括生成M x M编码矩 阵C，该编码矩阵C包括多个2 x 2的矩阵At至An作为编码矩阵的元素， M与天线数量相对应，通过下式来构造编码矩阵C:<formula>formula see original document page 9</formula>其中，n是1至N-1之间的整数，并且N二M/2;生成MxM的扩展矩阵， 其是N x N正交扩展矩阵与全部元素为1的2 x 2矩阵的Kronecker乘积；以 及通过将M x M编码矩阵C与M x M扩展矩阵4姿元素相乘来正交扩展M x M编码矩阵C,以生成NxN输出矩阵。可以交换所述输出矩阵中所选定的行对。可以交换所述输出矩阵中所选定的列对。在从发射机接收数据之前，接收机可以已知选定行对或者选定列对的交换。根据本专利技术的另一个方面， 一种用于数据发射的方法被提供为将待发 射的数据调制为多个调制码元；依照发射分集方案，将所述多个码元中每对 调制码元进行编码，以生成多个2x2矩阵，每个2x2矩阵与每个调制码元对相对应；通过将所述多个2x2矩阵作为输出矩阵的元素，生成输出矩阵； 交换所述输出矩阵的选定行对或者所述输出矩阵的选定列对；以及通过使用 空时发射分集方案、空间频率发射分集方案或者空时发射分集方案与空间频 率发射分集方案的组合，经由多个天线来发射所述输出矩阵中的码元。附图说明通过在结合附图考虑的同时参照下面详细的描述，对本专利技术更加完整的 理解及其随之而来的许多优点将变得易于发现同时变得更好理解，附图中相 似的符号表示相同或相似的元件，附图中图1是适用于实践本专利技术原理的正交频分复用(OFDM)收发机链的图示；图2是用于两个发射天线的空时分组码发射分集方案的图示；图3是用于两个发射天线的空间频率分组码发射分集方案的图示；图4是用于两个发射天线的替换的空间频率分组码发射分集方案的图示；图5是在目前第三代合作伙伴项目长期演进系统中的下行链路参考信号 的映射的图示；图6是根据本专利技术原理的第一实施例的、用于四个发射天线的发射分集 方案的图示；图7是根据本专利技术原理的第二实施例的、用于四个发射天线的发射分集 方案的图示；图8是#^居本专利技术原理的第三实施例的、用于四个发射天线的发射分集 方案的图示；图9是^^艮据本专利技术原理实践的列置换实施例的图示；图10是作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发射数据的方法，该方法包括步骤：　将待发射的数据调制为多个调制码元；　将所述多个调制码元划分为多个调制码元子集，每个子集具有Ｎ个调制码元，Ｎ是不小于２的整数；　依照发射分集方案，将每个调制码元子集进行编码，以生成多 个Ｎ×Ｎ矩阵，每个Ｎ×Ｎ矩阵与每个调制码元对相对应；　将所述多个Ｎ×Ｎ矩阵正交扩展，以生成输出矩阵；以及　通过多个天线来发射所述输出矩阵中的码元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-5-8 60/924,286;US 2007-8-29 11/896,1141.一种用于发射数据的方法，该方法包括步骤将待发射的数据调制为多个调制码元；将所述多个调制码元划分为多个调制码元子集，每个子集具有N个调制码元，N是不小于2的整数；依照发射分集方案，将每个调制码元子集进行编码，以生成多个N×N矩阵，每个N×N矩阵与每个调制码元对相对应；将所述多个N×N矩阵正交扩展，以生成输出矩阵；以及通过多个天线来发射所述输出矩阵中的码元。2. 如权利要求1所述的方法，发射分集方案是Alamouti分集方案，并且通过下式来构建每个N x N矩阵4其中，N=2,且S!和S2是一对调制码元。3. 如权利要求1所述的方法，根据从包括傅立叶矩阵、Hadamard矩阵和Zadoff-Chu序列的组中选择的正交扩展矩阵，执行所述多个N x N矩阵的正交扩展。4. 如权利要求1所述的方法，根据傅立叶矩阵执行所述多个NxN矩阵的正交扩展，并且通过下式构建傅立叶矩阵的每个元素/2;r^. +呈*附M其中，m,n = 0, 1, ... N-l, G是所生成的矩阵的总数量，m是矩阵的行数，w是矩阵的列数，g是选定的在0至G-7之间的任意数。5. 如权利要求1所述的方法，根据Zadoff-Chu序列来执行所述多个Nx N矩阵的正交扩展，并且通过下式构建第k个Zadoff-Chu序列的第n项cn):q() = /^^^，其中L是正奇整数Cyt ( ) = / i ,其中L是正偶整数其中，k是与L互质的整数，q是整数。6. 如权利要求1所述的方法，根据Hadamard矩阵执行所述多个N x N矩阵的正交扩展，并且通过下式构建n阶Hadamard矩阵:其中，In是nxn单位矩阵。7.如权利要求l所述的方法，根据正交扩展矩阵来执行所述多个NxN矩阵的正交扩展，并且包括步骤生成M x M编码矩阵C，该编码矩阵C包括多个N x N的矩阵A！至Ax作为编码矩阵的元素，M与天线数量相对应，通过下式来构造编码矩阵C:<formula>formula see original document page 3</formula>其中，x是l至X之间的整数，X是所述多个NxN矩阵的数量，并且M = NxX;生成MxM的扩展矩阵，其是NxN正交扩展矩阵与全部元素为1的Xx X矩阵的Kronecker积；以及通过将M x M编码矩阵C与M x M扩展矩阵4姿元素相乘来正交扩展MxM编码矩阵，以生成NxN^出矩阵。8. 如权利要求l所述的方法，还包括交换所述输出矩阵中至少一个所选定的行对。9. 如权利要求8所述的方法，包括在从发射机接收数据之前，接收机已知所交换的选定行对的指标。10. 如权利要求l所述的方法，还包括交换所述输出矩阵中至少一个所选定的列对。11. 如权利要求IO所述的方法，包括在从发射机接收数据之前，接收机已知所交换的选定列对的指标。12. 如权利要求l所述的方法，包括通过使用空时发射分集方案，经由多个天线发射所述输出矩阵中的码元，所述输出矩阵的每行中的码元在多个时隙中在给定的频率副载波上经由对应天线发射，并且所述输出矩阵的每列中的码元都在对应时隙中经由不同的对应天线发射。13. 如权利要求l所述的方法，包括通过使用空间频率发射分集方案，经由多个天线发射所述输出矩阵中的码元...

【专利技术属性】
技术研发人员：法罗克坎，蔡建安，张建中，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]