专利名称：速率匹配以保持码组资源元件边界的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及通信系统，更具体地说，涉及发射器、接收器以及操作发射器和接 收器的方法。
背景技术：
在蜂窝网络中，例如使用正交频分多址接入(0FDMA)的蜂窝网络，每个单元使用 基站与用户设备(例如移动电话、笔记本电脑或PDA)通信，所述用户设备激活地位于其单 元内。典型地，下行链路传输资源在多个用户设备中共享，其中使用时频资源安排每个用户 设备的时间。此外，每个被安排时间的用户设备可以使用不同的调制和编码方案以及发射 码组来接收数据，对于每个用户设备，所述发射码组通常不对齐传输符号。虽然当前的传输 方案提供可靠的操作，但是传输处理中的改进在本领域中将证明是有益的。
发明内容
实施例提供了发射器、接收器以及操作发射器和接收器的方法。在一个实施例中，发射器使用多个发射天线并且包括编码单元，所述编码单元被 配置为将输入比特分割为一个或多个码组并且为每个码组提供编码的比特。发射器还包括 速率匹配单元，所述速率匹配单元被配置为从所述一个或多个码组产生发射比特流，其中 被分配到一个资源元件的一组发射比特仅来源于所述一个或多个码组中的一个码组。发射 器还包括映射单元，所述映射单元被配置为为一个或多个资源元件在一定数目的空间传输 层上自所述发射比特流提供调制符号。发射器又还包括发射单元，所述发射单元被配置为 使用多个发射天线发射调制符号。在另一实施例中，发射器使用多个发射天线并且包括编码单元，所述编码单元被 配置为将输入比特分割为一个或多个码组并且为每个码组提供编码的比特。发射器还包括 速率匹配单元，所述速率匹配单元被配置为从所述一个或多个码组产生发射比特流，其中 每个码组贡献发射比特，发射比特的数目等于层匹配因子与每个符号的比特数的乘积的倍 数。发射器还包括映射单元，所述映射单元被配置为对于一个或多个资源元件在一定数目 的空间传输层上自所述发射比特流提供调制符号。发射器又还包括发射单元，所述发射单 元被配置为使用多个发射天线发射调制符号。在另一实施例中，接收器包括接收和解调单元，所述接收和解调单元被配置为接 收一个或多个资源元件上的调制符号并且将其解调为与每个资源元件上一定数目的空间 传输层对应的接收的比特似然流。接收器还包括速率去匹配单元，所述速率去匹配单元被 配置为从接收的比特似然流中产生比特似然的一个或多个码组，其中来源于一个资源元件 的一组接收的比特似然仅被分配到所述一个或多个码组中的一个码组。接收器还包括解码 单元，所述解码单元被配置为解码一个或多个码组并且将其合并为数据比特。在又一实施例中，接收器包括接收和解调单元，所述接收和解调单元被配置为接 收一个或多个资源元件上的调制符号并且将其解调为与每个资源元件上一定数目的空间传输层对应的接收的比特似然流。接收器还包括速率去匹配单元，所述速率去匹配单元被 配置为从接收的比特似然流中产生比特似然的一个或多个码组，其中每个码组被分配一定 数目的比特似然，其数目等于层匹配因子和每个调制符号的比特数的乘积的倍数。接收器 还包括解码单元，所述解码单元被配置为解码一个或多个码组并且将其合并为数据比特。在另一方面，对使用多个发射天线的发射器进行操作的方法包括将输入比特分割 为一个或多个码组并且为每个码组提供编码的比特。所述方法还包括从所述一个或多个码 组产生发射比特流，其中被分配到一个资源元件的一组发射比特仅来源于所述一个或多个 码组中的一个码组。所述方法还包括为一个或多个资源元件在一定数目的空间传输层上自 所述发射比特流提供调制符号并且使用多个发射天线发射调制符号。在另一方面，对使用多个发射天线的发射器进行操作的方法包括将输入比特分割 为一个或多个码组并且为每个码组提供编码的比特。所述方法还包括从所述一个或多个码 组产生发射比特流，其中每个码组贡献一定数目的发射比特，其数目等于层匹配因子与每 个符号的比特数的乘积的倍数。所述方法还包括为一个或多个资源元件在一定数目的空间 传输层上自所述发射比特流提供调制符号并且使用多个发射天线发射调制符号。在又一方面，操作接收器的方法包括接收一个或多个资源元件上的调制符号并且 将其解调为与每个资源元件上一定数目的空间传输层对应的接收的比特似然流。所述方法 还包括从所述接收的比特似然流中产生比特似然的一个或多个码组，其中来源于一个资源 元件的一组接收的比特似然仅被分配到所述一个或多个码组中的一个码组。所述方法还包 括对所述一个或多个码组进行解码并且将其合并为数据比特。在其他方面，操作接收器的方法包括接收一个或多个资源元件上的调制符号并且 将其解调为与每个资源元件上一定数目的空间传输层对应的接收的比特似然流。所述方法 还包括从接收的比特似然流中产生比特似然的一个或多个码组，其中每个码组被分配一定 数目的比特似然，其数目等于层匹配因子和每个调制符号的数目的乘积的倍数。所述方法 还包括对所述一个或多个码组进行解码并且将其合并为数据比特。
下面参照附图描述示例性实施例，其中图1示出了根据本公开的原理构造的发射器的图示；图2示出了根据本公开的原理构造的接收器的图示；图3示出了根据本公开的原理实施的操作发射器的方法流程图；图4示出了根据本公开的原理实施的操作发射器的另一方法流程图；图5示出了根据本公开的原理实施的操作接收器的方法流程图；以及图6示出了根据本公开的原理实施的操作接收器的另一方法600的流程图。
具体实施例方式许多基于分组的通信系统在发射器处执行速率匹配。即，它们确保任意数目的输 入比特被处理为适合给定数目的发射资源。当前，例如在3GPP LTE系统中，速率匹配可以 如下进行。首先，将输入比特分割为一个或多个码组。典型地，这种分割以以下方式完成，即
5没有码组超出某个预先确定的最大尺寸。其次，对每个码组中的比特进行编码并且交织以 获得码组输出比特。第三步是速率匹配，其中从这些码组中的每个码组中选择一些输出比 特，使得输出比特的总数等于可以发射的可用比特数。典型地，该数目是由资源元件的数目 (例如每个单位时间的音频信号(tone)或等效数据承载单元)乘以每个资源元件的数据承 载容量来确定的，其在下面进行讨论。接着，将输出比特的串行流映射成QAM符号，其中需要Qm比特来获得每个QAM符 号。通过串并转换器将调制符号分割为队层。将队调制符号的每个向量与来自其他传输 模块的调制符号(如果有)混合，并且映射到资源元件(例如音频信号)。因此，上面提到 的每个资源元件的数据承载容量等于Qm*L。如果音频信号的数目是T，则由速率匹配单元 产生的输出比特的总数变为G = T*L*Qm。为了给出数字示例，在3GPP LTE中使用的QAM维 数Qm是2、4或6，并且层的数目L等于1、2或4。本公开将焦点集中于速率匹配操作，具体的集中于来自不同码组的编码比特和它 们被映射到的对应的资源元件之间的关系。在现有技术中，当前，来自每个码组的比特数可 以以如下方式获得设置G =—设置Y = G' modC,这里C是码组的数目。对于 r = 0，l，____，C-1如果r < Ci -1 设置尽=Qm *|_G'/Cj否则设置瓦=Qm*「G'/C"|结束循环上述关系确保每个码组产生整数数目的调制符号。然而，它不保证每个码组产生 针对整数数目的音频信号的比特，因为E,可能不被Qm*L的乘积整除，Qm*L是每个音频信号 的比特数。在这种情况下，存在一些包含来自多于一个码组的编码比特的资源元件。具体地，考虑一个示例，其中T = 98，L = 2以及C = 3(或其中对于L> 1，C不 能整除T的任何情况)。请注意，在该示例中由三个码组产生的调制符号的数目将为{65， 65，66}。对于前两个码组，调制符号的数目不能被每个音频信号的符号数目整除。因此，将 存在一个音频信号，其具有来自第一码组的一个调制符号和来自第二码组的另一个调制符 号。确保速率匹配保持资源元件边界是有益的。即，为给定的资源元件构造发射信号 所需的所有比特都仅来自码组中的一个码组。要求这个条件的一个原因是一些接收器使用 串行干扰消除(SIC)解码器。这些解码器重构造来自前向纠错(FEC)解码器输出的发射信 号，所述FEC解码器输出在码组的基础上可获得。该输出用于消除与其他空间传输流关联 的干扰。因此，如果资源元件需要来自不同码组的比特，则直到已经解码所有码组该资源 元件上的发射信号才能被构造，例如这不必要地增加了 SIC解码的延迟。本公开的实施例 确保码组边界与资源元件边界对齐。图1示出了根据本公开的原理构造的发射器100的图示。发射器100可以对应于 蜂窝网络中的基站发射器，其中蜂窝网络可以是0FDMA通信系统的部分。发射器100与多
6个发射天线一起使用，并且包括编码单元105、速率匹配单元120、映射单元125和发射单元 140。编码单元105包括分割模块110和一组编码模块115^115—映射单元125包括调制 映射模块130和层映射模块135。编码单元105将输入数据比特编码为一个或多个码组。在所示的实施例中，分割 模块110接受输入数据比特流并且将它们分割为一组码组CBrCBn。该组编码模块115「115n 的每个编码其各自码组中的输入数据比特以提供该组码组CBi-CBn中的编码比特，该编码 比特用作速率匹配单元120的输入。速率匹配单元120自该组码组CBi-CBn产生发射比特流。在一个实施例中，被分配 到一个资源元件的一组发射比特仅来源于该组码组CBi-CBn中的一个码组。在另一实施例 中，每个码组提供的发射比特的数目等于层匹配因子和每个符号的比特数的乘积的倍数。 映射单元125使用调制映射模块130并且使用层映射模块135为一个或多个资源元件在一 定数目的空间传输层上自发射比特流提供所述调制符号。发射单元140使用多个发射天线 来发射调制符号。在本公开的其他实施例中，发射单元140也可以组合来自其他传输模块 的调制符号。图2示出了根据本公开的原理构造的接收器200的图示。接收器200对应于蜂窝 网络例如0FDMA通信系统中工作的用户设备。接收器200包括接收和解调单元205、速率 去匹配单元210和解码单元215。解码单元215包括一组解码模块ZZOijZOn和合并模块 225。接收和解调单元205对一个或多个资源元件上的调制符号进行接收并且解调为 与每个资源元件上的一定数目空间传输层对应的接收的比特似然流。速率去匹配单元210 自接收的比特似然流产生比特似然的一个或多个码组CBi-CBn。在一个实施例中，来自一个 资源元件的一组接收的比特似然仅被分配到一个或多个码组CBi-CBn中的一个码组。在另 一实施例中，每个码组被分配的比特似然的数目等于层匹配因子与每个调制符号的比特数 的乘积的倍数。解码单元215使用该组解码模块ZZOilZOn将一个或多个码组CBfCBn从编码比特 解码为数据比特。合并模块225对一个或多个码组〔81义8 产生的数据比特进行合并并且 将它们组合为数据比特流。图1和2的实施例提供了确保码组边界与资源元件边界对齐的速率匹配和速率去 匹配，如下面所示。设置G，=G/(NL.Qm)设置y=G' modC，其中C是码组的数目。对于r = 0，1，… ，C-1如果r < C- Y -1则设置=NL-Qm .LG'/C」否则设置五=凡.0 .「(3|/("|结束循环可以看出，保证了每个码组的输出比特的数目是乘积的倍数。在一个实施例 中，队的值等于层的数目L。因此，在上面所考虑的数字示例中(T = 98，队= L = 2以及C=3)，容易看出上述过程产生{64，66，66}作为从每个码组产生的调制符号的数目。该主题的其他变化也是可能的。例如，上面的层匹配因子队可以与所使用空间传 输层的数目不同。例如，它可以是传输层数目的任何倍数。一个示例性方法是设置层匹配 因子队等于发射天线的数目，因为这是传输层的最大数目。另一示例将层匹配因子队设置 为总是可以被空间传输层的数目整除的某个数。例如，即使只有一个或两个发射天线，仍可 以使用等于4的层匹配因子队。另一变化是确保每个均衡器模块包含来自同一码组的信息。当在多个调制符号向 量之间使用空间_时间或空间-频率编码时，这将变得重要。在这种情况下，层的数目等于 发射天线的数目。然而，任何给定的资源元件仅包含两个调制符号。因此，在这种情况下， 即使层的数目为L = 4，选择队=2也足够了。总的来说，所提出的速率匹配和速率去匹配方案的一组实施例确保每个资源元件 (例如音频信号)仅包含来自同一码组的比特。这对于给定的传输模块使用在每个资源元 件上承载的调制符号的数目。特别地，在3GPP LTE的空间多路复用模式中，调制符号的数 目等于每个传输模块的空间传输层的数目，其可以是1或2。参照图3和5进一步讨论这些 实施例。所提出的速率匹配和速率去匹配方案的另一组实施例确保来自每个码组的发射 比特的数目是基础量的倍数，其由层匹配因子和每个调制符号的比特数的乘积给出。层匹 配因子可以等于或小于传输层的数目。例如，在3GPP LTE的发射分集模式中，对于两个和 四个空间传输层两者，层匹配因子是2。参照图4和6进一步讨论这些实施例。图3示出了根据本公开的原理实施的操作发射器的方法300的流程图。方法300 可以被具有多个发射天线的基站发射器(例如参照图1描述的发射器)使用，方法300开 始于步骤305。接着，在步骤310中，将输入比特分割为一个或多个码组并且为每个码组提 供编码的比特。在步骤315中，从一个或多个码组中产生发射比特流，其中被分配到一个资 源元件的一组发射比特仅来源于一个或多个码组中的一个。在一个实施例中，被分配到一个资源元件的该组发射比特由发射比特流中邻近的 比特组成。此外，被分配到一个资源元件的该组发射比特对应于每个调制符号的2、4或6 个比特。在步骤320中，对于一个或多个资源元件，在一定数目的空间传输层上自被分配 到一个资源元件的该组发射比特提供调制符号。在步骤325中，使用多个发射天线发射调 制符号，以及方法300结束于步骤330。图4示出了根据本公开的原理实施的操作发射器的另一方法400的流程图。方法 400也可以被具有多个发射天线的基站发射器(例如参照图1描述的发射器)使用，方法 400开始于步骤405。接着，在步骤410中，将输入比特分割为一个或多个码组并且为每个码组提供编 码的比特。在步骤415中，从一个或多个码组中产生发射比特流，其中每个码组贡献发射比 特，发射比特的数目等于层匹配因子与每个符号的比特数的乘积的倍数。在一个实施例中，层匹配因子可以等于空间传输层的数目。替换地，层匹配因子可 以是空间传输层的数目的倍数。此外，层匹配因子可以等于2，而空间传输层的数目等于4。在步骤420中，对于一个或多个资源元件，在一定数目的空间传输层上自发射比
8特流提供调制符号。在步骤425中，使用多个发射天线来发射调制符号，以及方法400结束 于步骤430。图5示出了根据本公开的原理实施的操作接收器的方法500的流程图。方法500 可以被用户设备接收器(例如参照图2描述的接收器)使用，方法500开始于步骤505。之 后，在步骤510中，接收一个或多个资源元件上的调制符号并且将其解调为与每个资源元 件上一定数目的空间传输层对应的接收的比特似然流。在步骤515中，从接收的比特似然流中产生比特似然的一个或多个码组，其中来 源于一个资源元件的一组接收的比特似然仅被分配到一个或多个码组中的一个码组。来源 于一个资源元件的该组接收的比特似然由接收的比特似然流中邻近的比特似然组成。此 外，来源于一个资源元件的该组接收的比特似然对应于每个调制符号的2、4或6个比特。在 步骤520中，一个或多个码组被解码并且合并为数据比特，方法500结束于步骤525。图6示出了根据本公开的原理实施的操作接收器的另一方法600的流程图。方 法600可以被用户设备接收器(例如参照图2描述的接收器)使用，方法600开始于步骤 605。接着，在步骤610中，接收一个或多个资源元件上的调制符号并且将其解调为与每个 资源元件上一定数目的空间传输层对应的接收的比特似然流。在步骤615中，从接收的比特似然流中产生比特似然的一个或多个码组，其中每 个码组被分配一定数目的比特似然，其数目等于层匹配因子和每个调制符号的比特数的乘 积的倍数。层匹配因子可以等于空间传输层的数目。替换地，层匹配因子可以是空间传输层 的数目的倍数。此外，层匹配数目因子可以等于2，而空间传输层的数目等于4。在步骤620 中，对一个或多个码组进行解码并且将其合并为数据比特，方法600结束于步骤625。虽然参照以特定顺序执行的特定步骤描述并示出了在此公开的方法，但是应明 白，可以组合、再划分或重排这些步骤以形成等效的方法而不偏离本公开的教导。因此，除 非在此具体地指示，步骤的顺序或组合不是对本公开的限制。在此意在覆盖具有一个或多个特征或步骤的不同组合的实施例，在具有所有特征 或步骤或仅某些这类特征或步骤的示例实施例的上下文中描述了所述特征或步骤。本领域 技术人员应理解，在所要求保护的发明的范围内许多其他实施例和变化也是可能的。
权利要求
使用多个发射天线的发射器，包括编码单元，其被配置为将输入比特分割为一个或更多个码组，并且为每个码组提供编码的比特；速率匹配单元，其被配置为从所述一个或更多个码组产生发射比特流，其中被分配到一个资源元件的一组发射比特来源于所述一个或更多个码组中的仅一个；映射单元，其被配置为对于一个或更多个资源元件在一定数目的空间传输层上自所述发射比特流提供调制符号；以及发射单元，其被配置为使用所述多个发射天线发射所述调制符号。
2.根据权利要求1所述的发射器，其中被分配到每个资源元件的该组发射比特由所述 发射比特流中的邻近的比特组成；或对应于每个调制符号的2、4或6个比特。
3.使用多个发射天线的发射器，包括编码单元，其被配置为将输入比特分割为一个或更多个码组，并且为每个码组提供编 码的比特；速率匹配单元，其被配置为从所述一个或更多个码组产生发射比特流，其中每个码组 贡献一定数目的发射比特，其数目等于层匹配因子与每个符号的比特数的乘积的倍数；映射单元，其被配置为对于一个或更多个资源元件在一定数目的空间传输层上自所述 发射比特流提供调制符号；以及发射单元，其被配置为使用所述多个发射天线发射所述调制符号。
4.根据权利要求3所述的发射器，其特征在于下述中的一个a)所述层匹配因子等于 所述空间传输层的数目；b)所述层匹配因子是所述空间传输层的数目的倍数；c)所述层匹 配因子等于2并且所述空间传输层的数目等于4。
5.一种接收器，包括接收和解调单元，其被配置为接收一个或更多个资源元件上的调制符号并且将所述调 制符号解调为与每个资源元件上一定数目的空间传输层对应的接收的比特似然流；速率去匹配单元，其被配置为从所述接收的比特似然流中产生比特似然的一个或更多 个码组，其中来源于一个资源元件的一组所述接收的比特似然被分配到所述一个或更多个 码组中的仅一个码组；以及解码单元，其被配置为对所述一个或更多个码组进行解码并且将其合并为数据比特。
6.根据权利要求5所述的接收器，其中来源于所述一个资源元件的该组接收的比特似 然由所述接收的比特似然流中邻近的比特似然组成；或其中来源于所述一个资源元件的该 组接收的比特似然对应每个调制符号的2、4或6个比特。
7.一种接收器，包括接收和解调单元，其被配置为接收一个或更多个资源元件上的调制符号并且将所述调 制符号解调为与每个资源元件上一定数目的空间传输层对应的接收的比特似然流；速率去匹配单元，其被配置为从所述接收的比特似然流产生比特似然的一个或更多个 码组，其中每个码组被分配一定数目的比特似然，其数目等于层匹配因子和每个调制符号 的比特数的乘积的倍数；以及解码单元，其被配置为对所述一个或更多个码组进行解码并且将其合并为数据比特。
8.根据权利要求11所述的接收器，其特征在于下述中的一个a)所述层匹配因子等于所述空间传输层的数目；b)所述层匹配因子是所述空间传输层的数目的倍数；c)所述层匹 配因子等于2并且所述空间传输层的数目等于4。
9.一种对使用多个发射天线的发射器进行操作的方法，其包括将输入比特分割为一个或更多个码组，并且为每个码组提供编码的比特； 从所述一个或更多个码组产生发射比特流，其中被分配到一个资源元件的一组发射比 特来源于所述一个或更多个码组中的仅一个码组；为一个或更多个资源元件在一定数目的空间传输层上自所述发射比特流提供调制符 号；以及使用所述多个发射天线发射所述调制符号。
10.根据权利要求10所述的方法，其中被分配到每个资源元件的该组发射比特由所述 发射比特流中邻近的比特组成；或其中被分配到每个资源元件的该组发射比特对应每个调 制符号的2、4或6个比特。
11.一种操作使用多个发射天线的发射器的方法，包括将输入比特分割为一个或更多个码组，并且为每个码组提供编码的比特； 从所述一个或更多个码组产生发射比特流，其中每个码组贡献一定数目的发射比特， 其数目等于层匹配因子和每个符号的比特数的乘积的倍数；为一个或更多个资源元件在一定数目的空间传输层上来自所述发射比特流提供调制 符号；以及使用所述多个发射天线发射所述调制符号。
12.根据权利要求12所述的方法，其特征在于下述中的一个a)所述层匹配因子等于 所述空间传输层的数目；b)所述层匹配因子是所述空间传输层的数目的倍数；c)所述层匹 配因子等于2并且所述空间传输层的数目等于4。
13.一种操作接收器的方法，包括接收一个或更多个资源元件上的调制符号并且将所述调制信号解调为与每个资源元 件上一定数目的空间传输层对应的的接收的比特似然流；从所述接收的比特似然流产生比特似然的一个或更多个码组，其中来源于一个资源元 件的一组所述接收的比特似然被分配到所述一个或更多个码组中的仅一个码组；以及 对所述一个或更多个码组进行解码并且将其合并为数据比特。
14.一种操作接收器的方法，包括接收一个或更多个资源元件上的调制符号并且将其解调为与每个资源元件上一定数 目的空间传输层对应的接收的比特似然流；从所述接收的比特似然流产生比特似然的一个或更多个码组，其中每个码组被分配一 定数目的比特似然，其数目等于层匹配因子和每个调制符号的比特数的乘积的倍数；以及 对所述一个或更多个码组进行解码并且将其合并为数据比特。
全文摘要
本公开的实施例提供发射器(100)、接收器以及操作发射器和接收器的方法。在一个实施例中，发射器使用多个发射天线并且包括编码单元(105)，编码单元被配置为将输入比特分割为一个或更多个码组。发射器还包括速率匹配单元(120)，速率匹配单元被配置为从一个或更多个码组中产生发射比特流，其中被分配到一个资源元件的一组发射比特来源于所述一个或更多个码组中的仅一个。发射器还包括映射单元(125)，映射单元被配置为对于一个或更多个资源元件在一定数目的空间传输层上自发射比特流提供调制符号。发射器进一步包括发射单元(140)，发射单元被配置为使用多个发射天线发射调制符号。
文档编号H04B7/26GK101855838SQ200880115635
公开日2010年10月6日 申请日期2008年9月15日 优先权日2007年9月14日
发明者B·N·瓦拉达拉贾恩, E·N·翁哥萨努斯 申请人:德克萨斯仪器股份有限公司