用于编码传输的多维星座图的旋转制造技术

一种用于编码传输的多维星座图的旋转。一种使用多个子载波来发送多维星座图的方法包括将载波分为多个子载波组以及将数据包分为多个子包。该方法还包括将多个子载波组中的第一组分配给多个子包中的第一子包以及将多个子载波组中的第二组分配给多个子包中的第二子包。该方法还包括将多个子包发送给接收机，基于多个子包中的第一子包的传输质量来判断是否继续使用第一子载波组，以及基于多个子包中的第二子包的传输质量来判断是否继续使用第二子载波组。

【技术实现步骤摘要】

概括而言，本专利技术涉及无线通信，具体而言，涉及用于在无线通信系统中旋转并发送多维星座图的技木。
技术介绍
在高数据速率正交频分复用(OFDM)系统中(例如但不限于WiMedia超宽带(UWB))，信道分集是主要关注的问题。在这种系统中，相关码字可以跨越多个子载波。第一码字和第二相关码字之间的距离可能没有跨越足够多的子载波来保持高效通信。如果部分子载波衰落，则可能难以区分码字。已经研究了各种技术来增加码字分集但没有提供完全的解决方案。由Boutros和 Viterbo 在“bignal space diversity A power-and bandwidth-efucient diversitytechnique for the Rayleigh fading channel，，IEEE Trans. Inform. Theroy,1996 年 3月，42 卷，502-518 页中讨论的；以及由 M. L. McCloud 在“ Analysis and design of shortblock OFDM spreading matrices for use on multipath fading channels^IEEE Trans.Comm.，2005年4月，53卷，656-665页中讨论的ー种技术将若干不相关的子载波分组以构成多维星座图。在这种系统中，可以将子载波建模为或视为星座图的轴。然而，多维星座图的任何子载波/轴出现衰退或衰落会导致星座点沿非衰落轴落在彼此的上方。从而星座点不再是可辨别的且传输中的误差率也会増加。在另一方面，如果多维星座图适当地旋转，则星座点可以在ー个子载波衰退时保持为可区别的。如果多维星座图适当地旋转，则星座图可以在不增加发射功率或带宽的情况下改善码字分集。公知的用于旋转多维星座图的技术包括(I)对于空时码(STC)，按照表示为Θ的旋转矢量来最小化比特差错率(BER)，同时将BER表示为加权平均；(2)最小化符号差错率(SER);以及(3)最小化所有矢量的修正的Chernoff近似值的最大值。用于旋转多维星座图的技术可以包括假设维度是复数。由 M. Brehler 和 M. K. Varanasi 在“Training-codes for the noncoherentmulti-antenna block-Rayleigh-fading channel”Proc.第 37 次会议,信息科学与系统，Baltimore, MD，Mar. 1214,2003中讨论了如下技术通过按照旋转矢量 来最小化BER同时将BER表示为加权平均来旋转用于STC的多维星座图。该技术可以应用在存在编码的情况下，在该编码情况下软比特进入接收机后续阶段。由 M. L. McCloud 在“Analysis and design of short block OFDM spreadingmatrices for use on multipath fading channels，，IEEE Trans. Comm, 2005 年 4 月，53卷，656-665页中讨论了通过最小化SER来旋转多维星座图，在本文中并入了上述文献的全部内容。当具有BRE的未编码系统不具有数据包差错率(PER)需求时，该技术可以应用于该系统。Boutros和Viterbo在上述參考文献中讨论了如下技术通过最小化所有矢量的修正的ChernofT近似值的最大值来旋转多维星座图。该技术可能不会改善平均差错率，并且该技术使得一些码字几乎没有较小分集，从而当发生子载波衰落时容易出现误差。在该技术的变体中，可以使分集阶数最大化以应对衰落，这样可以使得大多数误差矢量跨越多个维度。该变体可以适用于具有PER而非BER的未编码调制需求。该变体可以确保最弱的(最差情況)码字得到足够保护。 在Boutros和Viterbo的上述參考文献中，他们还讨论了用于旋转多维星座图的技木，该技术还可以包括使用最大乘积距离规则，其需要所有误差矢量的完整分集。这些技术还可以包括使用唯一变量来避免处理大量的可能的高维度旋转以及与高维度相关的大量变量，其中该唯一变量由J. Boutros和E. Viterbo在上述參考文献中表示为“ λ ”。与该唯一变量相关的技术还包括并入对所允许的旋转的ー个或多个约束。这些技术还包括使用类Hadamard结构,在该结构中优化了子矩阵及其组合。
技术实现思路
尽管已经开发了用于旋转多维星座图的各种技术，但是这些公知技术没有提供最优解决方案并且可能包括不期望的局限性。因此存在对用于在无线通信系统中旋转并发送多维星座图的更佳技术的需求。本文公开了用于在无线通信系统中旋转并发送多维星座图的新型及改进的方案。根据该方案的一方面，ー种旋转多维星座图的方法包括构建第一旋转矩阵，其中第一旋转矩阵的第一列包括基于多维星座图中的轴数目的第一矩阵元素，第一旋转矩阵的其它列包括第一矩阵元素的第一组置换；构建第二旋转矩阵，其中第二旋转矩阵的第一列包括基于多维星座图中的轴数目的第一矩阵元素，第二旋转矩阵的其它列包括第一矩阵元素的第二组置换；对该第一旋转矩阵和第二旋转矩阵施加正交性约束；在该第一旋转矩阵和第二旋转矩阵中选择最优旋转矩阵；以及使用该最优旋转矩阵来旋转多维星座图。根据该方案的另一方面，ー种装置包括用于构建第一旋转矩阵的模块，其中第一旋转矩阵的第一列包括基于多维星座图中轴数目的第一矩阵元素，第一旋转矩阵的其它列包括第一矩阵元素的第一组置換；用于构建第二旋转矩阵的模块，其中第二旋转矩阵的第一列包括基于多维星座图中轴数目的第一矩阵元素，第二旋转矩阵的其它列包括第一矩阵元素的第二组置换；用于对该第一旋转矩阵和第二旋转矩阵施加正交性约束的模块；用于在该第一旋转矩阵和第二旋转矩阵中选择最优旋转矩阵的模块；以及用于使用该最优旋转矩阵来旋转多维星座图的模块。根据该方案的另一方面，ー种具有可由一个或多个处理器执行的指令集的计算机可读介质包括用于构建第一旋转矩阵的代码，其中第一旋转矩阵的第一列包括基于多维星座图中轴数目的第一矩阵元素，第一旋转矩阵的其它列包括第一矩阵元素的第一组置换；用于构建第二旋转矩阵的代码，其中第二旋转矩阵的第一列包括基于多维星座图中轴数目的第一矩阵元素，第二旋转矩阵的其它列包括第一矩阵元素的第二组置换；用于对该第一旋转矩阵和第二旋转矩阵施加正交性约束的代码；用于在该第一旋转矩阵和第二旋转矩阵中选择最优旋转矩阵的代码；以及用于使用该最优旋转矩阵来旋转多维星座图的代码。根据该方案的另一方面，ー种旋转多维星座图的方法包括确定星座图中星座点的数目；确定星座图中维度的数目；针对星座点确定与维度相关的多个加权因子；调整加权因子使得星座点跨越多个维度；以及使用加权因子来旋转星座图。根据该方案的另一方面，ー种旋转多维星座图的方法包括在多维星座图中标识多个星座点；计算多个多维星座图的多个误差概率，其中计算多个误差概率包括确定星座 图中的维度以及每ー维度的星座点数目；以及基于误差概率来旋转多维星座图。根据该方案的另一方面，ー种使用多个子载波来发送多维星座图的方法包括将载波分为多个子载波组，其中基于星座图中的维度数目来确定这些子载波组的大小；将数据包分成多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2008.03.31 US 61/041,131;2009.03.27 US 12/413,2621.一种使用多个子载波来发送多维星座图的方法，所述方法包括 将载波分为多个子载波组，其中，基于所述多维星座图中的维度的数目来确定所述子载波组的大小； 将数据包分为多个子包，每个所述子包包括子载波组标识符； 将所述多个子载波组中的第一组分配给所述多个子包中的第一子包； 将所述多个子载波组中的第二组分配给所述多个子包中的第二子包； 将所述多个子包发送给接收机； 基于所述多个子包中的所述第一子包的传输质量来判断是否继续使用所述第一子载波组，其中，被分配给所述第一子包的所述第一子载波组的子载波组标识符用于评估所述多个子包中的所述第一子包的传输质量；以及 基于所述多个子包中的所述第二子包的传输质量来判断是否继续使用所述第二子载波组。2.如权利要求I所述的方法，还包括 从所述接收机接收对应于所述第一子包的传输质量的信息。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述对应于所述第一子包的传输质量的信息指示所述接收机是否成功接收到所述第一子包。4.如权利要求I所述的方法，其中，被分配给所述第一子包的所述第一子载波组的子载波组标识符用于基于从所述接收机接收的、用于指示所述接收机是否成功接收到所述第一子包的信息来评估所述第一子包的传输质量。5.如权利要求I所述的方法，还包括 旋转第二多维星座图以产生所述多维星座图。6.如权利要求5所述的方法，其中，旋转所述第二多维星座图包括 构建第一旋转矩阵，其中，所述第一旋转矩阵的第一列包括基于所述多维星座图中的轴数目的第一矩阵元素，所述第一旋转矩阵的其它列包括所述第一矩阵元素的第一组置换； 构建第二旋转矩阵，其中，所述第二旋转矩阵的第一列包括基于所述多维星座图中的轴数目的所述第一矩阵元素，所述第二旋转矩阵的其它列包括所述第一矩阵元素的第二组置换； 对所述第一旋转矩阵和第二旋转矩阵施加正交性约束； 在所述第一旋转矩阵和第二旋转矩阵中选择一个旋转矩阵；以及 使用所述旋转矩阵来旋转所述第二多维星座图。7.如权利要求6所述的方法，还包括 计算所述多维星座图的多个误差概率。8.如权利要求6所述的方法，还包括 基于所述多个误差概率来选择所述旋转矩阵。9.如权利要求6所述的方法，其中，所述多维星座图中的每个轴表示一个子载波。10.如权利要求5所述的方法，其中，旋转所述第二多维星座图包括 确定所述第二多维星座图中的星座点的数目； 确定所述第二多维星座图中的维度的数目；针对所述星座点确定与所述维度相关的多个加权因子； 调整所述加权因子使得所述星座点跨越多个维度；以及 使用所述加权因子旋转所述第二多维星座图。11.如权利要求5所述的方法，其中，旋转所述第二多维星座图包括 在所述第二多维星座图中标识多个星座点； 针对所述第二多维星座图计算误差概率，其中，计算所述误差概率包括确定所述第二多维星座图中的维度以及每一维度中所述多个星座点的星座点数目；以及基于所述误差概率来旋转所述第二多维星座图。12.一种使用多个子载波来发送多维星座图的设备，所述设备包括处理器，所述处理器被配置为 将载波分为多个子载波组，其中，基于所述多维星座图中的维度的数目来确定所述子载波组的大小； 将数据包分为多个子包，每个所述子包包括子载波组标识符； 将所述多个子载波组中的第一组分配给所述多个子包中的第一子包； 将所述多个子载波组中的第二组分配给所述多个子包中的第二子包； 将所述多个子包发送给接收机； 基于所述多个子包中的所述第一子包的传输质量来判断是否继续使用所述第一子载波组，其中，被分配给所述第一子包的所述第一子载波组的子载波组标识符用于评估所述多个子包中的所述第一子包的传输质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·克拉比，O·杜拉尔，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：