用于在实施空间预编码多天线系统中发送接收信号的方法、对应发送器、接收器、计算机程序产品技术方案

本发明专利技术涉及一个使用空间预编码，相对应的发射器，接收器和计算机程序产品来在一个多天线系统中发射和接受一个信号的方法。本发明专利技术同样涉及一种以一组数据流的形式通过一传输信道将一个信号从一发射器发送到一接收器的方法。所述方法包括用于根据代表所述传输信道的至少一条信息在若干具有至少一个天线的群组中分布发射天线的一步骤，至少一个群组包括两个天线。根据本发明专利技术，所述方法还包括：用于向所述发射天线中的每一者指派一速率的一步骤；用于向所述数据流中的每一者分配一发射功率值的一步骤；以及用于对所述信号进行空间预编码的一步骤，其使用一个包括至少两个块的一分块对角预编码矩阵，每一块与所述天线群组中的一者相关联。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域是数字通信领域。更具体来说，本专利技术是关于在ΜΙΜ0(多输入多输 出)型多天线系统的情境下发送和接收信号。本专利技术可例如适用于具有频率选择性传输信道(单载波型系统)或频率非选择性 传输信道(多载波型系统，例如OFDM或正交分频多路复用型的系统)的系统中的无线电通fn ° 具体来说，本专利技术定位在多天线移动接入网络的物理层的层级处，且可适用于上 行链路通信(从终端到基站)以及下行链路通信(从基站到终端)。
技术介绍
用于在多天线系统中(尤其对于移动接入网络来说)发送/接收数字信号的技术 具有许多优点。具体来说，此些技术在无线通信的情境下实现传输的位速率和/或可靠性 的增加。在现有技术中存在一种良好适合于其中传输信道变化的MIMO系统的已知的传输 技术。此技术(还称为链路适配)在于调适当依据代表传输信道的一条信息而进行发送时 所使用的资源。因此，此技术要求接收器与发送器之间的反馈，从而向发送器提供传输信道 的知识(一般是部分知识)。具体来说，此链路调适可为动态的，且使得可能通过寻求将无线电链路的位速率 最大化且同时遵照某一服务质量要求(例如，最大的位错误率)而调适传输信道中的即时变化。为此，修改指派给每一发送天线(即，每一数据流)的MCS (调制和译码方案)，和 任选地分配给每一数据流的发送功率值。可回想起，在多天线系统中，在发送天线与接收天 线之间以一组数据流的形式发送待发送的源信号。P. Layec>R. Visoz 和 A. 0. Berthet 的文献“Achieving High SpectralEfficiency with Adaptive Layered Space Time Codes under Rate Control，，(ICC2007-IEEE)尤其 呈现一种实施动态链路调适方法的多天线传输系统。在此技术中，空间_时间编码与实施 每天线速率控制的PARC(每天线速率控制)型架构进行组合。可回想起，术语“速率”传统 上理解为意味着调制和编码方案(MCS)的选择，即，其包括信道码速率例如，1/4、1/3、1/2等；所选择的调制阶，例如BPSK(二进制相移键控)、QPSK(正交PSK)、16QAM(16正交 振幅调制)型调制等。更具体来说，上文所提到的文献中呈现的技术假设存在可用的一组离散速率值。 相反，可回想起，信息理论的结果是基于速率和发送功率值的无限精确，因此假设无限的反 馈链，其实际上是不可实现的。为了补偿由离散化操作产生的容量上的劣化，此现有技术的技术设法在天线群组中分布发送天线的过程中共同优化分配给每一发送天线的离散速率和功率值。因此，接收器可基于可用于发送模式中的一系列MCS方案的知识(例如，根据发送 标准)来为待用于发送模式中的每一天线群组确定MCS (或离散速率值)以最小化与理论 性能值的差异，且在反馈路径(例如，在CQI (信道质量指示符)消息)中将这些元素传输 到发送器。因此，传输系统具有从信息的上行链路到另一上行链路的自适应分布，以便抗击 量化噪声，或具有在系统的配置期间经良好界定且在系统的整个传输持续时间中固定的分布。然而，此现有技术的技术的一个缺点是其依赖于对每一发送天线独立的数据流传 输的假设，即，待传输的信号的协方差矩阵是对角的，因此在数据流之间产生干扰。
技术实现思路
本专利技术提出一种不呈现现有技术的所有这些缺点的新颖方案，其呈用于在Nt个发 送天线与Nk个接收天线之间以一组数据流的形式通过传输信道将信号从发送器发送到接 收器的方法的形式，其中Nt和Nk大于或等于2。根据本专利技术，所述方法包括用于依据代表传输信道的至少一条信息在若干具有至少一个天线的群组中分布 发送天线的步骤，至少一个群组包括两个天线；用于将速率值指派给该等发送天线中的每一者的步骤；用于将发送功率值分配给所述数据流中的每一者的步骤；以及用于对信号进行空间预编码的步骤，其实施包括至少两个块的分块对角预编码矩 阵，每一块与该等天线群组中的一者相关联。因此，除了使发送天线一起形成群组之外，本专利技术提出将预编码应用于每一发送 天线群组。此类空间预编码过程使得尤其可在传输子信道的本征模式上进行发送。更具体来 说，“子信道”对应于与预编码矩阵的块相关联的所考虑群组的发送天线与接收天线之间的 传输信道。因此，发送器与接收器之间的传输信道被部分地解相关。然而，可回想起，根据现有技术，在传输数据之前未进行任何线性转换以将MIMO 信道分解为互不干扰的若干SISO(单输入单输出)信道。因此，根据本专利技术而接收的信号受到较少干扰。具体来说，发送天线在若干群组中的分摊(即，群组的数目和形成每一群组的天 线的数目)可为固定的(例如，取决于所考虑的应用或发送标准)。在此情况下，用于分布 发送天线的步骤使得可以根据固定的分摊来确定将哪一发送天线分配给哪一群组。举例来 说，如果分摊Γ包括三个群组A1, Δ2，Δ3，其中A1包括两个发送天线(| Δι| = 2)，A2 包括两个发送天线(| Δ2| =2)，且Δ 3包括一个发送天线(| Δ3| = 1)，且如果我们认为发 送器包括五个发送天线Nn到Nt5，那么用于分布天线的步骤将例如天线Nn和Nt2分配给群 组A1,将天线Nt3和Nt4分配给群组Δ 2，且将天线Nt5分配给群组Δ3。更一般来说，由Γ 可周期性地和/或依据传输信道的变化来实施此分布步骤。举例来说，如果我们再次考虑固定的分摊Γ，那么用于分布天线的步骤依据由接 收器相对于传输信道的变化而反馈的一条信息将例如天线Nt3和Nt5分配给群组△ ”将天线 Nn和Nt2分配给群组Δ 2，且将天线Nt4分配给群组Δ 3。如果传输信道不变，那么没有必要 更新发送天线的分布。相比而言，如果存在对指派给发送天线的功率值和/或速率值的修 改，那么可需要更新。也可周期性地和/或依据传输信道的变化来调适并修改发送天线的分摊(即，群 组的数目和每群组天线的数目)。还可注意到，根据本专利技术，向发送天线中的每一者指派一速率值且向数据流中的 每一者指派一发送功率值。没有必要向每一天线群组指派速率，但有必要特定地为每一发 送天线指派速率。可注意到，此类标量编码(即，仅沿着时间维度的编码)比空间_时间编 码容易解码。具体来说，从预定组的离散速率值中选择速率值。此选择取决于由接收器规定的 至少一个约束条件，例如，接收器的类型(例如，具有连续消除干扰的类型的接收器)。举例来说，在由标准制定的速率表中界定了预定组的速率。此组还被称为MCS (调 制译码方案)组。类似地，必须在预编码表(还称为码簿)中界定(还在标准中界定)形成预编码 矩阵的块的预编码向量。根据本专利技术的一个特定特征，预编码步骤包括用于获得与每一块相关联的本征向 量的子步骤。通过使用这些经正交规范化的本征向量，所述方法确定每一数据流的发送功率 值，且在子信道中的每一者的非零本征值上发送信号。可回想起，子信道对应于与预编码矩 阵的块相关联的群组的发送天线与接收天线之间的传输信道。具体来说，根据本专利技术的发送方法包括用于依据来自接收器的至少一条反馈信息 更新属于群组的至少一个元素的步骤，所述群组包括所述块中的至少一者；所述速率值中的至少一者；所述发送功率值中的至少一者；至少一个预编本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在Ｎ↓［Ｔ］个发送天线与Ｎ↓［Ｒ］个接收天线之间以一组数据流的形式通过一传输信道将一信号从一发送器发送到一接收器的方法，其中Ｎ↓［Ｔ］和Ｎ↓［Ｒ］大于或等于２，所述方法包括用于依据代表所述传输信道的至少一条信息在若干具有至少一个天线的群组中分布发送天线的一步骤，至少一个群组包括两个天线；所述方法的特征在于其还包括：用于向所述发送天线中的每一者指派一速率值的一步骤；用于向所述数据流中的每一者分配一发送功率值的一步骤；以及用于对所述信号进行空间预编码的一步骤，其实施包括至少两个块的一分块对角预编码矩阵，每一块与所述天线群组中的一者相关联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2007-9-20 0757727一种用于在NT个发送天线与NR个接收天线之间以一组数据流的形式通过一传输信道将一信号从一发送器发送到一接收器的方法，其中NT和NR大于或等于2，所述方法包括用于依据代表所述传输信道的至少一条信息在若干具有至少一个天线的群组中分布发送天线的一步骤，至少一个群组包括两个天线；所述方法的特征在于其还包括用于向所述发送天线中的每一者指派一速率值的一步骤；用于向所述数据流中的每一者分配一发送功率值的一步骤；以及用于对所述信号进行空间预编码的一步骤，其实施包括至少两个块的一分块对角预编码矩阵，每一块与所述天线群组中的一者相关联。2.根据权利要求1所述的发送方法，其特征在于依据由所述接收器规定的至少一个约 束条件从一预定组的离散速率值中选出所述速率值。3.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的发送方法，其特征在于所述预编码步骤 包括用于获得与所述块中的每一者相关联的本征向量以在子信道中的每一者的非零本征 值上传输所述信号的一子步骤，一子信道对应于与该预编码矩阵的所述块中的一者相关联的所述群组中的一者的该 等发送天线与所述接收天线之间的该传输信道。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的发送方法，其特征在于其包括用于依据 来自所述接收器的一条反馈信息来更新属于包括以下各项的群组的至少一个元素的一步 骤所述块中的至少一者； 所述速率值中的至少一者； 所述发送功率值中的至少一者；至少一个预编码向量，该预编码矩阵的每一块包括至少一个预编码向量。5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的发送方法，其特征在于其包括用于接收 属于包括以下各项的群组的至少一个元素的一步骤关于所述发送天线的群组中的该分布的一条信息；代表所述传输信道的所述信息；向所述发送天线中的每一者指派的所述速率值；所述预编码矩阵；形成所述预编码矩阵的所述块；建立所述预编码矩阵的预编码向量；针对发送天线的每一群组或针对所有该等发送天线的对于所述数据流中的每一者所 需的发送功率值。6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的发送方法，其特征在于周期性地和/或 依据所述传输信道的一变化来实施所述用于分布的步骤。7.一种计算机程序产品，其包括用于在由一计算机执行时实施根据权利要求1所述的 发送方法的程序代码指令。8.—种发送器，其能够在Nt个发送天线与Nk个接收天线之间以一组数据流的形式通 过一传输信道将一信号发送到一接收器，其中Nt和Nk大于或等于2，所述发送器包括用于依据代表所述传输信道的至少一条信息在若干具有至少一个天 线的群组中分布发送天线的构件，至少一个群组包括两个天线； 所述发送器的特征在于其还包括 用于向所述发送天线中的每一者指派一速率值的构件； 用于向所述数据流中的每一者分配一发送功率值的构件；以及 用于对所述信号进行空间预编码的构件，其实施包括至少两个块的一分块对角预编码 矩阵，每一块与所述天线群组中的一者相关联。9.一种用于接收一...

【专利技术属性】
技术研发人员：P拉耶克，R维索斯，A贝尔赛特，
申请(专利权)人：法国电信公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]