专利名称：多输入多输出无线通信系统中的天线映射的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在通信系统中发送数据的方法，而且更具体地，涉及用于在通信 系统中通过映射天线来发送信息的过程和电路。
背景技术：
典型的蜂窝无线系统包括多个固定的基站和多个移动站。每个基站覆盖被定义为 小区的地理区域。典型地，由于位于基站和移动站之间的自然或人造物体而在基站和移动站之间存 在非视线(NLOS)无线传播路径。结果，无线电波在传播的同时经历反射、衍射、和散射。沿 下行链路方向到达移动站的天线处、或沿上行链路方向到达基站的天线处的无线电波由于 因反射、延伸、散射、和错相重组产生的单独的波的不同的相位而经历相长性或相消性相 加。这是由于这样的事实，在当前蜂窝无线通信中典型地使用的高载波频率处，差别传播延 迟的微小改变带来单独的波的相位的巨大变化。如果移动站正在移动或者散射环境有改 变，则复合的接收信号的幅度和相位的空间变化将显示为可归于多径接收的被称为瑞利衰 落或快速衰落的时间变化。无线信道的时变属性需要非常高的信噪比(SNR)以便提供期望 的位错误或分组错误可靠性。分集的方案被广泛用于通过向接收器提供同一信息承载信号的多个衰落副本来 对抗快速衰落的效应。分集的方案一般分成以下类别空间、角度、极化、场、频率、时间、和多径分集。可 以利用多个发送或接收天线来实现空间分集。选择多个天线之间的空间间隔以使得分集分 支(即，从多个天线发送的信号)以很小的相关性或无相关地经历衰落。作为空间分集的 一种类型，发送分集使用多个发送天线以向接收器提供同一信号的多个无相关的副本。发 送分集方案可以进一步分为开环发送分集和闭环发送分集方案。开环发送分集方法中，不 需要来自接收器的反馈。一种类型的闭环发送分集中，接收器知晓发送天线的配置，计算应 当在发送器天线处应用的相位和幅度调整以便将在接收器处接收的信号的功率最大化。被 称为选择发送分集(STD)的闭环发送分集的另一种配置中，接收器向发送器提供关于哪一 (哪些)天线将用于发送的反馈信息。开环发送分集方案的一个示例是Alamouti 2X1空间-时间分集方案。Alamouti 2X1空间-时间分集方案设想使用两个时隙(即，空间时间块码(STBC)发送分集)或者 两个频率副载波(即，空间频率块码(SFBC)发送分集)利用两个发送天线发送Alamouti 2X2块码。Alamouti 2X 1空间-时间分集方案的一个限制在于，该方案仅可以应用于两个 发送天线。为了利用四个发送天线发送数据，将频率切换发送分集(FSTD)或时间切换发送 分集(TSTD)与块码组合。组合的SFBC+FSTD方案和STBC+TSTD方案的问题在于，全部的发送天线乃至功 率放大器容量的仅仅一部分被用于给定的频率或时间资源中的发送。这由上面给出的SFBC+FSTD和STBC+TSTD矩阵中的‘0，元素指示。当矩阵中的非零元素上的发送功率增加 时，对相邻小区产生突发性(bursty)干扰而恶化系统性能。通常，当跳频样式的某些相位 比其他相位导致更多的干扰时突发性干扰出现。第三代伙伴计划长期演进(3GPP LTE)系统中，用于四个发送天线的下行链路参考 信号映射确定第三天线端口和第四天线端口上的发送密度是第一天线端口和第二天线端 口上的密度的一半。这导致第三和第四天线端口上的较弱的信道估计。另外，天线相关性依赖于角扩展度(angular spread)和天线间距以及其他因素。 一般，对于给定的角扩展度，天线间距越大，天线之间的相关性越小。四发送天线3GPP LTE 系统中，四个天线通常顺序排列，其中两个紧接的天线之间的间距均等。因而，第一天线与 第二天线之间的相关性大于第一天线与第三天线之间的相关性。类似地，第三天线与第四 天线之间的相关性大于第二天线与第四天线之间的相关性。因为天线之间的较小的相关性 意味着较高的能够实现的分集，这种天线配置可能导致对于经由第一和第二天线发送的码 元、以及对于经由第三和第四天线发送的码元的发送分集性能下降。
发明内容
因而本发明的一个目的是提供用于发送信息的改进方法和改进装置。本发明的另一个目的是提供用于发送信息的改进方法和改进装置以便改善传输 性能并提高系统吞吐量。本发明的另一个目的是提供用于发送信息的改进方法和改进装置以便改善传输 分集性能。根据本发明的一个方面，可以提供一种方法和装置，包括将待发送的信息解复用 为多个流块；向每个流块分别插入循环冗余校验；根据相应的编码方案编码每个流块；根 据相应的调制方案调制每个流块；解复用所述流块以产生多个码元集合，其中将每个流块 解复用为一个码元集合；以及经由多个天线端口发送该多个码元，其中经由该多个天线端 口的子集发送每个码元集合，而且具有较弱的信道估计的天线端口在多个天线端口子集之 间均等地分配。当根据其中从第一流块产生第一码元和第二码元、从第二流块产生第三码元和第 四码元、且第一和第二天线端口具有比第三和第四天线端口更高的信道估计的发送矩阵经 由四个天线端口发送四个码元时，可以将发送矩阵表达为
权利要求
一种用于发送的方法，该方法包括步骤将待发送的信息解复用为多个流块；向每个流块分别插入循环冗余校验；根据相应的编码方案编码每个流块；根据相应的调制方案调制每个流块；解复用所述流块以产生多个码元集合，其中将每个流块解复用为一个码元集合；以及经由多个天线端口发送该多个码元，其中每个天线端口连接到相应的物理天线，经由该多个天线端口的子集发送每个码元集合，而且具有较弱的信道估计的天线端口在多个天线端口子集之间均等地分配。
2.如权利要求1所述的方法，包括，根据发送矩阵经由四个天线端口发送四个码元，其 中从第一流块产生第一码元和第二码元，从第二流块产生第三码元和第四码元，且第一和 第二天线端口具有比第三和第四天线端口更高的信道估计，经由第一天线端口发送第一码 元，经由第三天线端口发送第二码元，经由第二天线端口发送第三码元，并经由第四天线端 口发送第四码元。
3.如权利要求2所述的方法，包括，第一天线端口、第二天线端口、第三天线端口、和第 四天线端口分别连接到第一物理天线、第二物理天线、第三物理天线、和第四物理天线，而 且第一至第四物理天线顺序排列，其中两个紧接邻近的物理天线之间的间距均等。
4.一种用于发送的方法，该方法包括步骤产生用于多个物理天线的多个参考信号，其中每个参考信号对应于一个物理天线； 经由根据选择的天线端口映射方案连接到该多个物理天线的多个天线端口发送该多 个参考信号；将待发送的数据调制为多个调制码元；根据发送分集方案编码来自该多个码元当中的每对调制码元以得到多个2乘2矩阵， 其中每个2乘2矩阵对应于每对调制码元；产生包括该多个2乘2矩阵的发送矩阵，该发送矩阵由下式设立
5.如权利要求4所述的方法，其中将选择的天线端口映射方案设立为使得将第2X i天 线端口连接到第2Xi+l物理天线，并将第2Xi+l天线端口连接到第2Xi物理天线，其中 i = 1，2，...，M-1，而天线端口的总数是2XM，而且物理天线的总数是2XM。
6.如权利要求4所述的方法，包括，当有四个物理天线和四个天线端口时，将待发送的 数据调制为四个调制码元，其中，将选择的天线端口映射方案设立为使得将第一天线端口映射到第一物理天线，将第二 天线端口映射到第三物理天线，将第三天线端口映射到第二物理天线，并将第四天线端口 映射到第四物理天线，其中该四个物理天线顺序排列，两个紧接邻近的物理天线之间的间 距均等，而且将发送矩阵设立为
7.如权利要求4所述的方法，包括，当有四个物理天线和四个天线端口时，将待发送的 数据调制为四个调制码元，交换发送矩阵中选择的一对行以产生新的发送矩阵，其中，将选择的天线端口映射方案设立为使得将第一天线端口映射到第一物理天线，将第二 天线端口映射到第二物理天线，将第三天线端口映射到第三物理天线，并将第四天线端口 映射到第四物理天线，其中该四个物理天线顺序排列，两个紧接邻近的物理天线之间的间 距均等，而且将新的发送矩阵设立为
8. 一种用于发送的方法，该方法包括步骤产生用于多个物理天线的多个参考信号，每个参考信号对应于一个物理天线； 经由根据选择的天线端口映射方案连接到该多个物理天线的多个天线端口发送该多 个参考信号；将待发送的信息解复用为多个流块； 向每个流块分别插入循环冗余校验； 根据相应的编码方案编码每个流块； 根据相应的调制方案调制每个流块；解复用所述流块以产生多个码元集合，其中将每个流块解复用为一个码元集合； 根据选择的码元映射方案将该多个码元集合映射到该多个天线端口中；以及 经由相应的天线端口发送该多个码元集合，其中经由天线端口的子集发送每组码元， 其中在天线端口的每个子集内，相应的物理天线之间的距离大于该多个物理天线之间的平 均距离。
9.如权利要求8所述的方法，包括，当经由四个天线端口发送两个流块时，将选择的天线端口映射方案设立为使得将第一天线端口映射到第一物理天线，将第二 天线端口映射到第三物理天线，将第三天线端口映射到第二物理天线，并将第四天线端口 映射到第四物理天线，其中该四个物理天线顺序排列，两个紧接邻近的物理天线之间的间 距均等，以及将选择的码元映射方案设立为使得将第一流块映射到第一和第二天线端口，并将第二 流块映射到第三和第四天线端口。
10.如权利要求8所述的方法，包括，当经由四个天线端口发送两个流块时，将选择的天线端口映射方案设立为使得将第一天线端口映射到第一物理天线，将第二 天线端口映射到第二物理天线，将第三天线端口映射到第三物理天线，并将第四天线端口 映射到第四物理天线，其中该四个物理天线顺序排列，两个紧接邻近的物理天线之间的间 距均等，以及将选择的码元映射方案设立为使得将第一流块映射到第一和第三天线端口，并将第二 流块映射到第二和第四天线端口，以使得具有较弱的信道估计的第三和第四天线端口在第 一和第二流块之间均等地分配。
11.一种用于发送的方法，该方法包括步骤 将待发送的信息解复用为多个流块； 向每个流块分别插入循环冗余校验； 根据相应的编码方案编码每个流块；根据相应的调制方案调制每个流块以产生多个调制码元； 将该多个调制码元划分为多组调制码元；从选择的空间频率块码矩阵的六个置换版本当中选择矩阵的子集； 重复地将选择的矩阵集合应用于该多组调制码元以产生多个发送矩阵，其中每个矩阵 对应于一组调制码元而且应用于相应的调制码元组当中的每对调制码元；以及使用多个副载波经由四个发送天线发送该多个发送矩阵，其中每个发送矩阵使用两个 副载波。
12.如权利要求11所述的方法，包括，选择的空间频率块码分集矩阵是空间频率块码其中S1 (i)和S2 (i)是两个实际的码元，i = 1,2, ... , N, N是每个调制码元组中调制 码元的数量，k是副载波索引，而Q1* θ 2是两个固定的相位角。 14. 一种用于发送的方法，该方法包括步骤 将待发送的信息解复用为多个流块 向每个流块分别插入循环冗余校验 根据相应的编码方案编码每个流块 根据相应的调制方案调制每个流块以产生一对调制码元；
13.如权利要求11所述的方法，包括，选择的空间频率块码分集矩阵是空间频率块码 循环延迟分集(SFBC-OTD)矩阵，而且将该六个置换版本表达为 相位切换分集(SFBC-PSD)矩阵，而且将该六个置换版本表达为
14 从选择的空间频率块码矩阵的六个置换版本当中选择矩阵的子集； 通过将选择的矩阵集合应用于该对调制码元来重复地发送该对调制码元，其中每个矩 阵在一个时隙中发送。
15.如权利要求14所述的方法，包括，选择的空间频率块码矩阵是空间频率块码相位 切换分集(SFBC-PSD)矩阵，而且将该SFBC-PSD矩阵的六个置换版本表达为
16.如权利要求14所述的方法，包括，选择的空间频率块码矩阵是空间频率块码循环 延迟分集(SFBC-OTD)矩阵，而且将该SFBC-⑶D矩阵的六个置换版本表达为
17.—种发送器，包括第一解复用单元，将待发送的信息解复用为多个流块； 多个循环冗余校验插入单元，向相应的流块插入循环冗余校验； 多个编码单元，根据相应的编码方案编码相应的流块； 多个调制单元，根据相应的调制方案调制相应的流块；多个第二解复用单元，解复用相应的流块以产生多个码元集合，其中将每个流块解复 用为一个码元集合；以及多个物理天线，与多个天线端口连接，用于发送该多个码元集合，其中经由天线端口的 子集发送每个码元集合，而且具有较弱的信道估计的天线端口在多个天线端口子集之中均 等地分配。
18.一种发送器，包括参考信号产生器，产生用于多个物理天线的多个参考信号，其中每个参考信号对应于一个物理天线；天线端口映射单元，根据选择的天线端口映射方案将多个天线端口映射到多个物理天 线，其中每个天线端口对应于一个物理天线；第一解复用单元，将待发送的信息解复用为多个流块； 多个循环冗余校验插入单元，向相应的流块分别插入循环冗余校验； 多个编码单元，根据相应的编码方案编码相应的流块； 多个调制单元，根据相应的调制方案调制相应的流块；多个第二解复用单元，解复用相应的流块以产生多个码元集合，其中将每个流块解复 用为一个码元集合；以及码元映射单元，根据选择的码元映射方案将该多个码元集合映射到该多个天线端口 中，其中经由天线端口的子集发送每组码元，而且在天线端口的每个子集内，相应天线端口 的物理天线之间的距离大于该多个物理天线之间的平均距离。
19.如权利要求18所述的发送器，包括，当经由四个天线端口发送两个流块时，将选择的天线端口映射方案设立为使得将第一天线端口映射到第一物理天线，将第二 天线端口映射到第三物理天线，将第三天线端口映射到第二物理天线，并将第四天线端口 映射到第四物理天线，其中该四个物理天线顺序排列，两个紧接邻近的物理天线之间的间 距均等，以及将选择的码元映射方案设立为使得将第一流块映射到第一和第二天线端口，并将第二 流块映射到第三和第四天线端口。
20.如权利要求18所述的发送器，包括，当经由四个天线端口发送两个流块时， 将选择的天线端口映射方案设立为使得将第一天线端口映射到第一物理天线，将第二天线端口映射到第二物理天线，将第三天线端口映射到第三物理天线，并将第四天线端口 映射到第四物理天线，其中该四个物理天线顺序排列，两个紧接邻近的物理天线之间的间 距均等，以及将选择的码元映射方案设立为使得将第一流块映射到第一和第三天线端口，并将第二 流块映射到第二和第四天线端口，以使得具有较弱的信道估计的第三和第四天线端口在第 一和第二流块之间均等地分配。
21.一种发送器，包括参考信号产生器，产生用于多个物理天线的多个参考信号，其中每个参考信号对应于 一个物理天线；天线端口映射单元，根据选择的天线端口映射方案将多个天线端口映射到多个物理天线，调制单元，将待发送的数据调制为多个调制码元；以及多个编码单元，根据发送分集方案编码来自多个码元当中的每对调制码元以得到多个 2乘2矩阵，其中每个2乘2矩阵对应于每对调制码元，并根据由下式设立的发送矩阵经由 该多个天线端口发送该多个调制码元
22.如权利要求21所述的发送器，包括，当经由四个天线端口发送四个调制码元时， 将选择的天线端口映射方案设立为使得将第一天线端口映射到第一物理天线，将第二天线端口映射到第三物理天线，将第三天线端口映射到第二物理天线，并将第四天线端口 映射到第四物理天线，其中该四个物理天线顺序排列，两个紧接邻近的物理天线之间的间 距均等，而且将发送矩阵设立为
23.如权利要求21所述的方法，包括，当经由四个天线端口发送四个调制码元时，将选择的天线端口映射方案设立为使得将第一天线端口映射到第一物理天线，将第二 天线端口映射到第二物理天线，将第三天线端口映射到第三物理天线，并将第四天线端口 映射到第四物理天线，其中该四个物理天线顺序排列，两个紧接邻近的物理天线之间的间 距均等，并交换发送矩阵的选择的一对行，将得到的新的发送矩阵设立为
24.一种发送器，包括解复用单元，将待发送的信息解复用为多个流块；多个循环冗余校验插入单元，向相应的流块分别插入循环冗余校验；多个编码单元，根据相应的编码方案编码相应的流块；多个调制单元，根据相应的调制方案调制相应的流块以产生多个调制码元；划分单元，将该多个调制码元划分为多组调制码元；选择单元，从选择的空间频率块码分集矩阵的六个置换版本当中选择矩阵的子集； 发送矩阵产生单元，重复地将选择的矩阵集合应用于该多组调制码元以产生多个发送 矩阵，其中每个矩阵对应于一组调制码元而且每个矩阵应用于相应的调制码元组当中的每 对调制码元；以及四个发送天线，使用多个副载波发送该多个发送矩阵，其中每个发送矩阵使用两个副 载波。
25.如权利要求24所述的发送器，包括，选择的空间频率块码分集矩阵是空间频率块 码相位切换分集(SFBC-PSD)矩阵，而且将该六个置换版本表达为
26
27.一种发送器，包括解复用单元，将待发送的信息解复用为多个流块； 多个循环冗余校验插入单元，向相应的流块分别插入循环冗余校验； 多个编码单元，根据相应的编码方案编码相应的流块； 多个调制单元，根据相应的调制方案调制相应的流块以产生一对调制码元； 选择单元，从选择的空间频率块码矩阵的六个置换版本当中选择矩阵的子集；以及 四个发送天线，通过将选择的矩阵集合应用于该对调制码元来重复地发送该对调制码 元，其中每个矩阵在一个时隙中发送。
28.如权利要求27所述的发送器，包括，选择的空间频率块码矩阵是空间频率块码相 位切换分集(SFBC-PSD)矩阵，而且将该六个置换版本表达为
29.如权利要求27所述的发送器，包括，选择的空间频率块码矩阵是空间频率块码循 环延迟分集(SFBC-OTD)矩阵，而且将该六个置换版本表达为
全文摘要
提供一种用于发送的方法，包括产生用于多个天线端口的多个参考信号，每个参考信号对应于一个天线端口；根据选择的天线端口映射方案将该多个参考信号映射到多个物理天线，每个参考信号对应于一个物理天线，而且该多个物理天线顺序排列，两个紧接邻近的物理天线之间的间距均等；将待发送的信息解复用为多个流块；向每个流块分别插入循环冗余校验；根据相应的编码方案编码每个流块；根据相应的调制方案调制每个流块；解复用所述流块以产生多个码元集合，其中将每个流块解复用为一个码元集合；根据选择的码元映射方案将该多个码元集合映射到该多个天线端口中；以及经由相应的天线端口发送该多个码元集合，其中经由天线端口的子集发送每个码元集合，在天线端口的每个子集内，相应的天线端口的物理天线之间的距离大于该多个物理天线之间的平均距离。
文档编号H04B7/26GK101971518SQ200980108772
公开日2011年2月9日 申请日期2009年1月7日 优先权日2008年1月11日
发明者丁义农, 张建中, 法罗克·坎, 蔡建安 申请人:三星电子株式会社