專利名稱：利用可變分集增益的多天線發(fā)射的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、基帶處理器、發(fā)射方法、接收方法 和用于執(zhí)行該方法部分的程序。
背景技術(shù)：
眾所周知，為了同時發(fā)射多個不同信息流，或者為了冗余地同時 發(fā)射同 一信息的多個副本，提供利用發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間傳輸介質(zhì)中 多個空間信道的多天線無線通信系統(tǒng)。在第一種情況下容量增大，而 在第二種情況下質(zhì)量或魯棒性可得到提高。這種多天線無線通信系統(tǒng)
被稱作MIM0 (多輸入多輸出)系統(tǒng)，在兩端都有多個天線。在接收機(jī) 處只有單個天線的情況下，它們被稱作MIS0 (多輸入單輸出)。多個 數(shù)據(jù)流可被稱作MIM0信道或空間信道，以便與頻率或編碼信道相區(qū)分。 因此在不同信息在不同空間信道上被發(fā)送的情況下，這被稱作空間多 路復(fù)用，而在發(fā)送相同信息的情況下，這被稱作空間分集或發(fā)射分集。
被發(fā)射的數(shù)據(jù)流可能經(jīng)歷不同的信道條件(例如不同的衰落和多 徑效應(yīng))，并且因而具有不同的信噪比(SNR)。由于信道條件通常隨 時間變化，由每個信道支持的數(shù)據(jù)率也會隨時間變化。如果每個MIM0 信道的特征(例如對于數(shù)據(jù)流的SM)在發(fā)射機(jī)處已知，則發(fā)射機(jī)將能 夠利用閉環(huán)控制，自適應(yīng)地為每個數(shù)據(jù)流確定特定的數(shù)據(jù)率和編碼調(diào) 制方案，以達(dá)到給定的包錯誤率。然而，對于某些MIMO系統(tǒng)，該信息 不能在發(fā)射機(jī)得到，因此這些系統(tǒng)是開環(huán)系統(tǒng)。
每個天線速率控制(PARC: Per-ante歸Rate Control)是多路 徑、多天線的MIM0技術(shù)，其已經(jīng)在眾所周知的第三代合作伙伴計劃 (3GPP)中被提出。在3GPP中，PARC被應(yīng)用到碼分多址(CDMA)系統(tǒng) 中，但該方法還可適用于沒有擴(kuò)展或采用其它發(fā)射技術(shù)的系統(tǒng)中，包 括正交頻分復(fù)用(OFDM)。圖1和2分別示出了發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，它 們示出了 PARC方案如何運作。
如圖1所述，將要被發(fā)射的比特流由多路分解器IO分束為多個流， 每個流承載不同的信息，每個流具有(潛在不同的)所應(yīng)用的調(diào)制和編碼以及交織。每個流都具有前向誤差校正20、 21、 22,交織和編碼 30、 31、 32和調(diào)制40、 41、 42。這些流然后通過分離的天線50、 51、 52而被發(fā)射。
在接收機(jī)處(參見圖2)，通常使用的天線數(shù)量等于或大于發(fā)射天 線的數(shù)量。在每個接收天線11、 12、 13處的信號是從每個發(fā)射天線50、 51、 52發(fā)射的信號組合。為了估計每個發(fā)射流的符號，接收機(jī)能夠應(yīng) 用的算法諸如項目15所示的最小均方誤差(MMSE)估計，或者M(jìn)MSE 加上串行干擾消除(SIC: Successive Interference Cancellation )。 接收機(jī)還可以將信道質(zhì)量的測量，例如對每個發(fā)射流的信干噪比
(SNIR)測量反饋給發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)可以使用該信息來決定為每個流 調(diào)整適當(dāng)?shù)恼{(diào)制和編碼。按照MMSE，接收機(jī)處理來自每個天線的流， 進(jìn)行發(fā)射機(jī)中的處理的逆處理，因此解調(diào)25、 26、 27后進(jìn)行去交織35、 36、 37，然后是viterbi型解碼45、 46、 47和流55的再次多路復(fù)用
(合并)。
PARC能夠利用相同的時間和頻率資源但不同的"空間"資源(即 多個發(fā)射天線)，實現(xiàn)空間多路復(fù)用增益，即多個數(shù)據(jù)流的同時發(fā)射。 這些同時發(fā)射可以發(fā)向單個接收單元，也可以發(fā)向不同接收單元。在 后一種情況下，其被稱作空分多址(SDMA) 。 PARC可被認(rèn)為是空間多 路復(fù)用技術(shù)的原始BLAST家族的精煉，所述空間多路復(fù)用技術(shù)包括空 間多路復(fù)用子流的速率適配。
空間多路復(fù)用方案旨在最大化數(shù)據(jù)吞吐量，并實現(xiàn)盡可能地接近 無線信道的可用容量。
可替換策略是空間分集，也被叫作發(fā)射分集，正如上面所提到的。 盡管來自空間多路復(fù)用和發(fā)射分集的增益在滿秩信道中最大，但是這 種分集增益對個別奇異值大小的敏感度比空間多路復(fù)用增益低，并且 可以在更寬范圍的實際信道情形下實現(xiàn)。"滿秩"被定義如下。對于 單個載波，或者OFDM或其它多載波系統(tǒng)中的單個子載波，平衰落信道 可被表示為MRxMT矩陣，將MR個接收天線處的信號與來自MT個發(fā)射 天線的符號關(guān)聯(lián)起來。信道矩陣的非零奇異值給出了能夠用于空間多 路復(fù)用的空間子信道數(shù)目和質(zhì)量的量度。非零奇異值的最大數(shù)目是 min(MR，MT)，在這種情況下，該信道是"滿秩"的。
簡而言之，空間分集包括通過多個天線發(fā)射相同的數(shù)據(jù)流和/或通過多個接收天線接收該數(shù)據(jù)流。這就為接收機(jī)提供了想要的數(shù)據(jù)流的 多個副本，每個副本通常經(jīng)歷不同的信道條件。為了提供所發(fā)射數(shù)據(jù) 流的最佳估計，接收機(jī)能夠以最優(yōu)的方式組合不同的子流。
通常，為了產(chǎn)生用于每個發(fā)射天線的流，分集方案利用數(shù)據(jù)流的 空時編碼。有一點矛盾的是，空時編碼的目標(biāo)是實現(xiàn)用于改善通信性 能的全分集，加上用于低復(fù)雜度解碼的正交性，同時保持盡可能高的 信息速率。
當(dāng)前提出的MIMO系統(tǒng)通常提供空間多路復(fù)用或空間分集，并且因 此只在特定的情形子集，即在可能經(jīng)歷的無線信道全部集合的特定子 集中最優(yōu)。當(dāng)前為了同時實現(xiàn)兩種增益而作出的提議建議如下
提供預(yù)先確定程度的分集和空間多路復(fù)用的空時碼[參見 Texas Instruments, "Double-STTD scheme for HSDPA systems with four transmit antennas: Link level simulation results" ， TSG-R WG1 document, TSGR 1#20 (01) 0458， 21st-24th May, 2001， Busan， Korea],以及
在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中都有效實現(xiàn)分集和空間多路復(fù)用方案， 并根據(jù)某些準(zhǔn)則在它們之間切換的"切換"方案[參見 1ST-2003-507581 WINNER, "Assessment of Advanced Beamforming and MIM0 Technologies" ， D2.7， Feb.2005]。 根據(jù)US專利申請2003/0013468獲知的另 一種系統(tǒng)示出了使用擾 碼來降低同一數(shù)據(jù)流時間延遲版本之間的自相關(guān)。該加擾對于從特定 發(fā)射機(jī)發(fā)送的每個流都將是相同的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供改善的設(shè)備或方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了利用多個無線信道來發(fā)射信息的 發(fā)射機(jī)，其具有多路分解器，所述多路分解器被安排為導(dǎo)出兩個或更 多承載該信息不同部分的多路分解流(demux stream),以及被安排為
從該信息或者從一個或更多個多路分解流中導(dǎo)出復(fù)制子流用于通過信 道進(jìn)行發(fā)射的分集分束器，多路分解器和分集分束器中的至少其中之 一是可變的，使得多路分解和分集分束的比率能夠在使用中變化。
這就使得發(fā)射能夠通過靈活調(diào)節(jié)來自分集和多路分解的增益之間的平衡，更好地與變化的條件相匹配，而不必對發(fā)射和接收過程作出 大的改變。
某些實施例的附加特征是去相關(guān)器，其被安排為，為了通過不同 信道發(fā)射，在調(diào)制之前或之后對相同信息的復(fù)制子流去相關(guān)。為了使 分集能夠被添加到已知方案中，使得幾乎不進(jìn)行改變就實現(xiàn)空間多路 復(fù)用，這是特別有用的。
另 一個這種附加特征是該去相關(guān)器具有如下各項中的任意一個或
更多被安排為有區(qū)別地對子流加擾的加擾器、被安排為有區(qū)別地交 織子流的交織器和被安排為有區(qū)別地編碼子流的編碼器。
某些實施例的附加特征是用于編碼復(fù)制子流的編碼器，去相關(guān)器 使交織器被安排為有區(qū)別地交織復(fù)制子流，以便提供去相關(guān)，該交織 差別不依賴于編碼差別。
其它附加特征包括該去相關(guān)器具有加擾器，被安排為有區(qū)別地對 不同子流加擾，該加擾器被安排為在下述內(nèi)容的任意一個或更多個上 操作在編碼器之前未編碼的比特、由編碼器輸出的編碼比特和由調(diào) 制器輸出的符號。
分集分束器和去相關(guān)器能夠被安排為，在多路分解之后導(dǎo)出一個 或更多個多路分解流的不相關(guān)子流。 一個或更多個分集分束器和多路 分解器的變型可以是響應(yīng)于指示一個或更多信道條件的反饋。多路分 解器和分集分束器可以是基帶處理器的一部分。
本發(fā)明的另一方面提供用于接收信號的接收機(jī)，該信號具有多個 多路分解流和復(fù)制子流，多路分解流與子流的比率在使用中變化，該 接收機(jī)具有組合器，所述組合器被安排為根據(jù)可變比率重新組合復(fù)制 子流，并被安排為對接收信號中的多路分解流再次多路復(fù)用。
對于該方面的附加特征可以包括該接收機(jī)具有再相關(guān)裝置，用于 在去相關(guān)子流被再次組合之前對其再次相關(guān)。該再相關(guān)裝置可以具有 如下內(nèi)容的任意一種或更多對應(yīng)于發(fā)射機(jī)處加擾器的解擾器、對應(yīng)
于發(fā)射機(jī)處交織器的解交織器，和對應(yīng)于發(fā)射機(jī)處編碼器的解碼器。
其它方面提供了利用多個空間無線信道，通過無線通信鏈路來發(fā) 射信息的相應(yīng)方法，該方法具有如下步驟生成承載該信息不同部分 的多路分解流，將該信息或一個或更多個多路分解流分束以生成兩個 或更多復(fù)制子流，改變該信息的多路分解與分集分束的比率，并發(fā)射復(fù)制子流和多路分解流。
另一方面提供了利用多個空間無線信道，通過無線通信鏈路來接
收信息的相應(yīng)方法，該方法具有如下步驟在接收機(jī)處通過多個無線 信道接收信號，該信號具有多路分解流和復(fù)制子流，對接收信號中的 多路分解流再次多路復(fù)用，并根據(jù)可變比率對復(fù)制子流再次組合。
機(jī)器可讀介質(zhì)上的相應(yīng)程序被安排為執(zhí)行如下方法生成承載該 信息不同部分的多路分解流，將該信息或一個或更多多路分解流分束 以生成一個或更多承載相同信息的復(fù)制子流，以及改變多路分解與分 集分束的比率。
用于發(fā)射機(jī)的基帶處理器具有被安排為導(dǎo)出承載要被發(fā)射的信息 不同部分的多路分解流的多路分解器，被安排為從該信息或從一個或 更多個多路分解流中導(dǎo)出復(fù)制子流的分集分束器，和被安排為改變該 信息的多路分解和分集分束比率的控制器。
另 一方面提供了利用多個空間無線信道來發(fā)射信息的發(fā)射機(jī)，具 有被安排為導(dǎo)出承載該信息不同部分的兩個或更多個多路分解流的多 路分解器，被安排為從該信息或從一個或更多個子流導(dǎo)出復(fù)制子流用 于通過信道進(jìn)行發(fā)射的分集分束器，被安排為去相關(guān)復(fù)制子流的去相 關(guān)器；和用于編碼該復(fù)制子流的編碼器，該去相關(guān)器具有凈皮安名,為有
區(qū)別地交織復(fù)制子流以便提供去相關(guān)的交織器，該交織差別不依賴于 編碼差別。
另一方面提供了利用多個空間無線信道來發(fā)射信息的發(fā)射機(jī)，包 括被安排為從該信息中導(dǎo)出復(fù)制子流的分集分束器，被安排為去相關(guān) 復(fù)制子流的去相關(guān)裝置，和對去相關(guān)的復(fù)制子流進(jìn)行調(diào)制以便通過各 個天線發(fā)射的調(diào)制裝置。
另一方面提供了用于接收信號的接收機(jī)，該信號具有多個在發(fā)射 之前已經(jīng)被去相關(guān)的復(fù)制子流，該接收機(jī)包括用于對去相關(guān)的子流再 次相關(guān)的再相關(guān)裝置和被安排為將再次相關(guān)的子流再次組合的組合 器。
下面將會描述附加特征和優(yōu)點。
任何附加特征都可以被結(jié)合在一起或者與本發(fā)明的其它方面相結(jié) 合，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是明顯的。其它優(yōu)點對本領(lǐng)域技術(shù)人員 來說也是明顯的，尤其是相對于發(fā)明人所不知道的其它現(xiàn)有技術(shù)。


現(xiàn)在將僅借助例子，參照附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行描述，其中 圖1和2分別示出了根據(jù)已知的PARC型配置的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)示 意圖，
圖3到7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)射機(jī)示意圖， 圖8示出了根據(jù)實施例的接收機(jī)示意圖，
圖9和IO示出了根據(jù)實施例，在編碼和交織之后進(jìn)行加擾的發(fā)射 機(jī)和接收機(jī)，
圖ll示出了根據(jù)實施例，具有聯(lián)合解碼的接收機(jī)， 圖12和13示出了根據(jù)實施例，在調(diào)制之后進(jìn)行加擾的發(fā)射機(jī)和 接收機(jī)，
圖14示出了根據(jù)實施例，通過對每個流進(jìn)行不同的交織和調(diào)制來 去相關(guān)的發(fā)射機(jī)，
圖15示出了根據(jù)實施例，利用串行級聯(lián)編碼進(jìn)行不同交織和加擾 的發(fā)射機(jī)，
圖16示出了根據(jù)實施例，具有用于實現(xiàn)可變分集增益的數(shù)字基帶 處理器和軟件以及RF電路的發(fā)射機(jī)，和
圖17到19示出了具有兩個天線的發(fā)射機(jī)示意圖。
詳細(xì)i兌明
某些實施例提供了 MIM0空間多路復(fù)用無線方案，其中不同數(shù)據(jù)同 時并以相同的頻率被從多個天線的每一個發(fā)射，并適用于使得還是相 同的數(shù)據(jù)能夠被從多于一個的天線發(fā)射，在接收設(shè)備處，適用于使得 通過不同天線而被接收的相同數(shù)據(jù)能夠被以分集的形式組合，從而產(chǎn) 生輸出數(shù)據(jù)流。發(fā)射之前，應(yīng)用諸如加擾之類的去相關(guān)，以確保從不 同天線發(fā)射的相同數(shù)據(jù)具有不相關(guān)的比特值；這就使得MIMO接收機(jī)處 理對于空間多路復(fù)用能夠基本上相同地進(jìn)行操作，然后應(yīng)用解擾來恢 復(fù)數(shù)據(jù)。通過去相關(guān)，意味著從不同天線同時發(fā)射的相同數(shù)據(jù)的比特 值大多數(shù)都對于不同天線而不同。
為了發(fā)射相同數(shù)據(jù)而使用的發(fā)射容量部分可以在某些實施例中適 應(yīng)性調(diào)整，由此在當(dāng)發(fā)射不同數(shù)據(jù)時的增加容量和當(dāng)發(fā)射相同數(shù)據(jù)時的更魯棒發(fā)射之間提供靈活的平衡。因此空間多路復(fù)用和分集的好處
可以以更加靈活的方式組合。這種MIM0系統(tǒng)能夠提供空間分集和空間 多路復(fù)用增益，并且針對當(dāng)前信道條件適當(dāng)?shù)卦谶@些方案之間適應(yīng)性 調(diào)整。它們能夠在被設(shè)計為提供空間多路復(fù)用增益的無線通信方案中 實現(xiàn)空間分集。在某些實施例中，這是通過產(chǎn)生數(shù)據(jù)流的去相關(guān)子流 來實現(xiàn)的。
由于子流信號非相關(guān)的事實，通?？稍诮邮諜C(jī)處采用的某些算法， 諸如MMSE，能夠利用去相關(guān)步驟來分離和估計每個子流的發(fā)射符號， 因此去相關(guān)步驟很重要。從每個天線直接發(fā)射相同的數(shù)據(jù)流以試圖實 現(xiàn)分集將會產(chǎn)生高相關(guān)度的流。
該實施例基于這樣的認(rèn)識，即盡管空間多路復(fù)用能夠提供吞吐量 增益，這些增益并不能在無線信道的所有條件下實現(xiàn)。最大的空間多 路復(fù)用增益可以在"滿秩"信道中得到，通常特征在于該信號在發(fā)射 機(jī)和接收機(jī)處的寬的角度擴(kuò)展，和/或發(fā)射機(jī)天線元和接收機(jī)天線元較 寬的分隔。這可被描述為具有低的發(fā)射相關(guān)和低的接收相關(guān)。
在很多所關(guān)心的實際情形中，信道少于滿秩，且可由空間多路復(fù) 用實現(xiàn)的吞吐量增益與單個天線(SIS0)解決方案相比可能較小。這 可能伴隨著例如位于高處的發(fā)射機(jī)，到達(dá)接收機(jī)的良好的視線，和附 近少有反射或散射對象而發(fā)生。這就導(dǎo)致在發(fā)射機(jī)處的高的發(fā)射相關(guān) 和窄的角度擴(kuò)展。
并且，即使是在信道滿秩時，可得到的空間多路復(fù)用增益高度依 賴于該信道個別的奇異值，最大空間多路復(fù)用增益只有在具有小奇異 值擴(kuò)展的信道中可以得到?？偠灾臻g多路復(fù)用可能經(jīng)常不是利 用多個發(fā)射天線的最佳選擇方案。
該實施例還基于認(rèn)識到試圖將多路復(fù)用和分集組合起來的其它方 式的某些缺點。提供一定程度的分集和空間多路復(fù)用的空時碼[參見 Texas Instruments, "Double-STTD scheme for HSDPA systems with four transmit antennas: Link level simulation results" ， TSG-R WG1 document, TSGR1#20 (01) 0458， 21s'-24thMay， 2001， Busan， Korea] 的缺點是，分集和空間多路復(fù)用增益之間的劃分通常被碼定義所固定， 并且要改變這種平衡需要改變該代碼，因此要改變發(fā)射機(jī)編碼和接收 機(jī)解碼算法。有效地在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中都實現(xiàn)分集和空間多路復(fù)用方案兩者，并根據(jù)某些準(zhǔn)則在這些方案之間切換的"切換"方案[參見
1ST—2003-507581 WINNER, "Assessment of Advanced Beamforming and MIMO Technologies" ， D2. 7， Feb. 2005]的缺點是，其需要兩組 基帶發(fā)射機(jī)和接收機(jī)處理在該通信鏈路的每一端實現(xiàn)。
圖3示出了根據(jù)一個實施例的發(fā)射機(jī)?？勺兌嗦贩纸馄?00能夠 將數(shù)據(jù)流劃分為多個部分，這里稱作多路分解流，其數(shù)目根據(jù)條件可 控。這可以在由任何類型的普通處理器執(zhí)行的軟件中實現(xiàn)，或者也可 以在硬件中實現(xiàn)，諸如在ASIC或FPGA或?qū)Ρ绢I(lǐng)域技術(shù)人員來說^艮明 顯的類似技術(shù)中實現(xiàn)的數(shù)字邏輯電路。至少某些多路分解流被饋送到 可變分束器110，所述分束器生成這里被稱作子流的多路分解流的副 本。該分束器在副本數(shù)目可被改變的意義上來說是可變的。被饋送到 下一級的子流或多路分解流的數(shù)目通常將會對應(yīng)于正在使用的天線數(shù) 目，該數(shù)目可選地可根據(jù)條件變化。通過改變多路分解流的數(shù)目和所 生產(chǎn)子流的數(shù)目，空間多路復(fù)用增益與空間分集增益的比值可以根據(jù) 條件而動態(tài)變化。這可以包括沒有分束全部是多路分解，以及沒有多 路分解全部是分束。
然后，每個子流和未被分束的任何多路分解流被饋送到去相關(guān)和 調(diào)制部分120。這通常也在軟件中實現(xiàn)。該部分可以以4艮多方式實現(xiàn)， 并且下面將會解釋一些例子。很明顯，多路分解器和去相關(guān)和調(diào)制部 分能夠具有遵循已知實際的可適應(yīng)性調(diào)整的速率，使得例如含噪信道 比含噪較少的信道饋送較少的數(shù)據(jù)，這可以通過信道狀態(tài)信息的反饋 來控制。去相關(guān)對于使得能夠?qū)崿F(xiàn)分集增益來說是有用的。調(diào)制能夠 實現(xiàn)通過無線路徑的發(fā)射。該鏈中還可以存在其它處理部分，諸如編 碼等等，這取決于應(yīng)用。
這些部分的輸出被饋送到天線50、 51、 52。如虛線示意性所示， 如果分束與多路分解之比改變，則這些輸出可被切換到不同的天線。 下面將結(jié)合圖4、 5和6來描述大量配置。該配置由多路分解和分束比 控制器115控制，通常在軟件中實現(xiàn)，其可使用各種參數(shù)來決定最優(yōu) 的比率。這些可以包括從接收機(jī)反饋的信道狀態(tài)、由從接收機(jī)到達(dá)的 信號例如通過利用時分雙工(TDD)系統(tǒng)中的互易性(reciprocity)而 計算的信道狀態(tài)、導(dǎo)頻信道的信道狀態(tài)、很多信道的整體誤差率、天 線相關(guān)圖、來自鄰近信道的信息，或者其它外部信息，諸如天線取向、期望的數(shù)據(jù)率和期望的質(zhì)量。事實上，有助于確定分集增益優(yōu)選還是 空間多路復(fù)用增益優(yōu)選的任何東西。在某些實施例中，可變分集增益 可以與關(guān)于可配置波束形成的已建立實際相結(jié)合。
圖4、 5和6示出了適合使用4個天線的配置，每個圖示出了不同 的多路分解對分束比。圖4中，第一多路分解流被分束為三個子流。 笫二多路分解流未被分束。在這三個子流中，在該流被天線50發(fā)射之 前，第一個由調(diào)制器122調(diào)制，而諸如編碼的任何其它處理根據(jù)需要
執(zhí)行。由于去相關(guān)是相對的操作，因此在這種情況下沒有去相關(guān)，從 而第二和第三子流相對于第一子流而被去相關(guān)。
圖5中，系統(tǒng)被配置為像前面那樣具有兩個多路分解流，并且在 這種情況下，兩個多路分解流都被分束為兩個子流，以便導(dǎo)出用于四 個天線的四個流。這樣使多路分解的數(shù)量和分束的數(shù)量變得平坦。圖6 中，有更多的多路分解，有三個多路分解流，且只有一個被分束為兩 個子流。第二子流相對于第一個被去相關(guān)。其它配置可以包括改變圖5 或6，以改變哪個天線被饋送分束的子流以及哪個被饋送未分束的多路 分解流。其它配置可以包括沒有多路分解、全部分束，或者沒有分束、 全部多路分解。隨著天線數(shù)目的增多，可能的配置數(shù)目也將增多。隨 著配置被改變，接收機(jī)在多數(shù)情況下將會需要被改變，從而相應(yīng)的再 多路復(fù)用器能夠被配置為合并是多路分解流的流，或者組合是副本的 子流。
圖7和8示出了發(fā)射機(jī)和相應(yīng)接收機(jī)的例子。在該例子中，加擾 被用作產(chǎn)生同樣數(shù)據(jù)流多個非相關(guān)子流的相對簡單的方法。普通的比 特加擾技術(shù)是用發(fā)射機(jī)和接收機(jī)均已知的偽隨機(jī)比特流來XOR (異或) 要被加擾的比特流。已知的符號加擾技術(shù)是將復(fù)基帶符號與復(fù)偽隨機(jī) 符號流相乘。加擾技術(shù)在通信領(lǐng)域中是眾所周知的，例如用于區(qū)分UMTS
(通用移動電信系統(tǒng))中不同小區(qū)的基站發(fā)射，并用于打破發(fā)射比特 流中1或0的長游程，以便避免接收機(jī)的DC漂移。將加擾技術(shù)應(yīng)用來 實現(xiàn)去相關(guān)，從而將空間多路復(fù)用系統(tǒng)變換為分集方案被相信是新穎 的。
如圖7所示，可以是多路分解流的數(shù)據(jù)流被分束為子流。第一流 沒有被加擾，但是其被饋送通過前向錯誤校正(FEC)級20、交織器 30和調(diào)制級40，其也包括編碼和映射。FEC和編碼和交織不需要在每個子流中是相同的，但是可被適應(yīng)性改變，以便與每個信道的信道特
征更好地匹配。第二子流被饋送通過第一加擾器150，然后通過FEC 和任何其它的編碼21、交織31和調(diào)制41的級。第三子流被饋送通過 第二加擾器155，然后通過FEC 22、交織32和調(diào)制42的級。每個子 流然后由它們各自的天線50、 51、 52發(fā)射。
發(fā)射機(jī)采用例如通過來自接收端或來自信道互易性測量的反饋獲 得的信道質(zhì)量信息。信道質(zhì)量信息可以是例如對于PARC方法中每個發(fā) 射信道或天線的信干噪比(SINR),或者PSRC (每個流速率控制)類 型或者其它波束形成或預(yù)編碼方法的奇異值或特征值或向量。編碼可 以被適應(yīng)性調(diào)整，使得當(dāng)"好的"信道質(zhì)量信息已經(jīng)被接收時，使用 例如16-QAM或64-QAM的較高階調(diào)制方法，而當(dāng)"壞的"信道質(zhì)量反 饋被接收時，使用例如BPSK或QPSK的較低階調(diào)制方法。
多路分解器100對來自數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)流進(jìn)行多路分解。控制軟件 決定要將該數(shù)據(jù)流分為幾部分。分配給每個部分的比特數(shù)可以基于信 道條件而作適應(yīng)性調(diào)整。
子流經(jīng)歷編碼和交織，以便被映射到符號。在某些實施例中，編 碼可以包括擴(kuò)頻碼，其按照已經(jīng)建立的技術(shù)在時域中操作，并能有助 于消除后解碼干擾或者實現(xiàn)碼分多址(CDMA)。如果使用擴(kuò)頻碼，則 可以例如使用諸如正交可變擴(kuò)頻因子(OVSF)碼之類的碼來擴(kuò)展數(shù)據(jù) 塊。
作為例子，如果輸入到多路分解器199的數(shù)據(jù)流包括600比特， 則多路分解器100將會例如將輸入數(shù)據(jù)流分段為每個300比特的兩個 數(shù)據(jù)塊，然后由FEC級20、 21、 22，交織器30、 31、 32和調(diào)制(映射) 級40、 41、 42進(jìn)行處理。更詳細(xì)地i兌，300比特中的每一個基于用于 該特定流的編碼方案而被編碼，例如對第一個塊可以使用比率為I/2 的Turbo碼，對剩余部分4吏用比率為1/3的Turbo碼。因此，在這個 例子中，第一個300比特將會^t編碼為600比特(即比率為I/2的Turbo 碼)，而接下來的300比特將會被編碼為900比特(即比率為1/3的 Turbo碼)。這兩個被編碼的數(shù)據(jù)塊然后通過交織器30、 31、 32進(jìn)行 映射。如果16正交幅度調(diào)制(16-QAM)被用于第一個塊，而正交相移 鍵控(QPSK)被用于接下來的塊，由于16-QAM將4比特映射為1個符 號，則前600個被編碼的比特將會被映射為150個符號。由于QPSK將2比特映射為1個符號，則接下來的900比特的塊將被映射為450個符 號。
圖8示出了發(fā)射機(jī)僅僅采用分集分束而沒有多路分解情況下的相 應(yīng)接收機(jī)。每個接收天線11、 12、 13處的信號都是從每個發(fā)射天線50、 51、 52發(fā)射而來的信號組合。為了估計每個發(fā)射流的符號，接收機(jī)可 以應(yīng)用諸如項目15所示的最小均方誤差(MMSE)估計，或者M(jìn)MSE加 上串行干擾消除(SIC)等算法。接收機(jī)按照MMSE處理來自每個天線 的流，進(jìn)行發(fā)射機(jī)中處理的逆處理。醒SE估計器的輸出被解調(diào)、解交 織和解碼，如果發(fā)射機(jī)中使用了擴(kuò)頻則還包括解擴(kuò)。重構(gòu)的分集子流 然后利用例如最大比或等增益組合而被組合起來，并且重構(gòu)的多路分 解流被再次多路復(fù)用，即混合。因此在圖8中，解調(diào)部分25、 26、 27 其后跟隨著解交織部分35、 36、 37，然后是Viterbi型解碼部分45、 46、 47，再接著是用部分160和162對第二和第三子流解擾，和由組 合器55再次組合這些流。在發(fā)射機(jī)附加地將多路分解用于多路分解流 的情況下，接收機(jī)中的組合器55被安排為應(yīng)用對恢復(fù)的多路分解流再 次多路復(fù)用的進(jìn)一步步驟。在發(fā)射機(jī)能夠改變多路分解和復(fù)制子流比 率的情況下，組合器被安排為根據(jù)該比率來相應(yīng)調(diào)整，以適用于組合 復(fù)制子流和再次多路復(fù)用多路分解流。組合器可以從發(fā)射機(jī)接收控制 信號，來指示哪些流是復(fù)制子流，以及哪些流是多路分解子流。
圖7和8的示例性實施例是修改的PARC型配置，需要修改來實現(xiàn) 用分集而不是空間多路復(fù)用?？梢钥闯觯氲妮^小附加處理是
發(fā)射機(jī)對將要通過用于分集目的的多個天線發(fā)射的子流進(jìn) 行加擾
接收機(jī)對子流進(jìn)行解擾和組合 注意到，通過改變數(shù)據(jù)流的路由，可以靈活提供空間多路復(fù)用和 分集增益的不同平衡。例如，對具有四個發(fā)射天線的系統(tǒng)來說，兩個 不同的數(shù)據(jù)流可以被空間多路復(fù)用，為了實現(xiàn)分集，這兩個流每一個 都從兩個天線發(fā)射?？商鎿Q地， 一個數(shù)據(jù)流可以通過用于分集的三個 天線發(fā)射，而第二個數(shù)據(jù)流通過第四個天線而被空間多路復(fù)用。更進(jìn) 一步地，三個數(shù)據(jù)流可以被空間多路復(fù)用，它們中的一個通過兩個天 線被發(fā)射用于分集目的。因此，該方案能夠通過對發(fā)射和接收處理作 微小改變來提供空間多路復(fù)用與分集增益之間靈活的平衡。關(guān)于多少數(shù)據(jù)流要空間多路復(fù)用，以及將分集應(yīng)用到那些流的決 定根據(jù)被返回到發(fā)射機(jī)的信道知識來作出。該信息可以通過反饋或直
接估計，例如通過采用信道互易性在時分雙工(TDD)系統(tǒng)中獲得。提 出的方案可以附加地與天線選擇技術(shù)相結(jié)合；更多細(xì)節(jié)參見Ericsson, "Selective Per Antenna Rate Control (S-PARC)，" 3GPP TSG RAN WGl， Rl-04-0307，或者與D-BLAST中的天線旋轉(zhuǎn)選擇相結(jié)合[參見例 如G. J. Foschini， "Layered Space—Time Architecture for Wireless Communication in a Fading Environment when using Multi-Element Antennas" Bell Ubs Tech. J. ， pp. 41-59， Aut臓1996]。
盡管給出的描述已經(jīng)按照PARC,其中單個多路分解流或分集子流 被路由到單個天線，可以將相同原理應(yīng)用到其它空間多路復(fù)用方案， 包括在發(fā)射機(jī)處擁有更多信道知識的那些，和/或應(yīng)用波束形成或預(yù)編 碼映射，其利用潛在不同的加權(quán)將多路分解流或分集子流路由到多于 一個的天線，并由此提供方向性。并且，解碼與純空間多路復(fù)用的解 碼相同，因此只需要一個接收機(jī)算法在提供空間多路復(fù)用和空間分集 兩者的系統(tǒng)中實現(xiàn)。
圖9到15示出了用于產(chǎn)生數(shù)據(jù)流的去相關(guān)子流，并在PARC類方 案中對這些去相關(guān)信號進(jìn)行空間多路復(fù)用的可替換實施例。用于實現(xiàn) 去相關(guān)的三種方法被描述
1) 不同地加擾每個子流
2) 每個子流中的不同交織模式
3) 應(yīng)用到每個子流的不同碼多項式
圖7到13與類型1)相關(guān)，示出了在不同級的加擾。如上所述， 加擾是引入去相關(guān)的簡單方式。然而，加擾可被應(yīng)用在發(fā)射/接收鏈中 的三個點上
A) 編碼之前的比特加擾
B) 編碼之后的比特加擾
C) 符號加擾
一種普通的比特加擾技術(shù)是將要被加擾的比特流與在發(fā)射機(jī)和接 收機(jī)處已知的偽隨機(jī)比特流進(jìn)行XOR。已知的符號加擾技術(shù)是用復(fù)基帶 符號乘以復(fù)偽隨機(jī)符號流，類似于被應(yīng)用于區(qū)分來自UMTS中不同小區(qū) 基站發(fā)射的加擾?？商鎿Q的比特和符號加擾方法也可以等同地適用于這種應(yīng)用。下面說明了加擾的三個可替換位置并詳細(xì)闡述了它們的相 對優(yōu)點/缺點。A) 如圖7和8所示并在前面描述的在編碼之前進(jìn)行的比特加擾包 括，在FEC之前將每個子流中的不同加擾應(yīng)用到相同數(shù)據(jù)。在接收機(jī) 處，對于在編碼之前進(jìn)行比特加擾的情況，對于奇數(shù)個子流的解碼解 擾子流的簡單但低性能組合方法是多數(shù)計數(shù)。為了提高性能，組合應(yīng) 當(dāng)考慮到每個子流的信道質(zhì)量信息和/或用于解擾數(shù)據(jù)比特的軟信息。類型A)的優(yōu)點是僅通過對原始PARC結(jié)構(gòu)的筒單修改，分集增益 可以代替或者除了空間多路復(fù)用而被實現(xiàn)。類型A)對于分集情況的缺 點是，通過聯(lián)合解碼，可以實現(xiàn)更好的性能，其需要可替換的B或C 來布置加擾和解擾功能。B) 比特加擾可以在編碼和交織之后執(zhí)行，如圖9 (發(fā)射機(jī))和10 (接收機(jī))所示。相應(yīng)的附圖標(biāo)記已經(jīng)在圖7和8中使用。類型B)的優(yōu)點是，由于分束為多個子流能夠在編碼之后發(fā)生，利用每個子流的 相同編碼，發(fā)射機(jī)復(fù)雜度可得到降低。類似地，接收機(jī)可以通過在解 擾之后組合和采用僅僅單個解交織器和Viterbi解碼器而得到簡化。 類似地，如果相同的交織器模式被應(yīng)用到每個子流，則在每個發(fā)射機(jī) 和接收機(jī)中只需要單個交織器。通過采用聯(lián)合解碼，可以實現(xiàn)改善的性能，實現(xiàn)較高的編碼增益。 由于對每個子流相同的編碼，格子表示法也是相同的。因此，可采用 Viterbi算法來計算所有子流的分支度量的累積和。這種聯(lián)合解碼不會增加復(fù)雜度，但是其與為每個子流使用分離的解碼器和在組合之后使 用單個解碼器兩者相比實現(xiàn)了更高的編碼增益。圖ll示出了具有聯(lián)合解碼器170的這種接收機(jī)。這樣還執(zhí)行組合器的功能，并因此在發(fā)射 機(jī)已經(jīng)發(fā)送多路分解流的情況下還執(zhí)行再次多路復(fù)用。組合復(fù)制子流 和再次多路復(fù)用多路分解流的順序應(yīng)當(dāng)對應(yīng)于發(fā)射機(jī)中的順序，如果 發(fā)射機(jī)中的順序顛倒，則該順序可被顛倒。通過使用軟輸入解碼，例如最大后驗概率(MAP)或?qū)?shù)MAP (Log-MAP)算法，可以獲得更好的性能，所述算法需要來自解調(diào)的軟 輸出，例如對數(shù)似然率(LLR)。C) 符號加擾可以在將編碼比特調(diào)制為符號之后執(zhí)行。圖l2示出 了用于這種符號加擾的發(fā)射機(jī)，圖13示出了用于這種符號加擾的相應(yīng)接收機(jī)。類似于用于在編碼之后進(jìn)行比特加擾的結(jié)構(gòu)的修改結(jié)構(gòu)還可 以被應(yīng)用到符號加擾情況。另外，通過軟輸入和/或子流的聯(lián)合解碼實現(xiàn)較好的性能。在這種情況下，加擾是在發(fā)射機(jī)中的調(diào)制部分41和42 之后。在接收機(jī)中，解擾部分160和162在解調(diào)之前。圖14示出了在每個子流中具有不同交織模式的例子。這是與圖7 到16中所示的全部采用加擾來實現(xiàn)去相關(guān)的實施例進(jìn)行對比。當(dāng)然， 也可以除了不同的交織器模式以外還應(yīng)用加擾以幫助確保去相關(guān)。由 于加擾和解擾操作的簡單，因此這樣做的復(fù)雜度代價很小。然而，如果加擾被省略，則對每個子流采用不同的交織模式是重要的。通過對 每個子流采用不同的交織模式，可以保持采用上面詳述的軟輸入和聯(lián) 合解碼改進(jìn)。為不同的復(fù)制子流提供不同的編碼可以與不同比特率和 不同交織模式相關(guān)聯(lián)。盡管如此，由不同交織進(jìn)行的去相關(guān)可以在不 使該差別取決于編碼中的改變的情況下而被實現(xiàn)。這樣能夠提供比其 它方式更筒單的實現(xiàn)去相關(guān)的方式。這些優(yōu)點能夠是有用的，不管多 路分解和分束的比率是否可變。實現(xiàn)分集的笫三種方式是為每個子流釆用不同的編碼多項式，以 確保去相關(guān)的發(fā)射符號流。另外，這還可以與加擾聯(lián)合使用。然而該 方法具有如下缺點1) 每個期望的速率需要幾個可替換多項式2) 子流的聯(lián)合解碼不可能，其降低了潛在性能 這兩個因素使得不同編碼器的使用對于實現(xiàn)去相關(guān)來說，相對于上面所述的其它實施例成為具有較低吸引力的選項。根據(jù)前面的描述， 一種值得注意的實施例采用了在每個子流中的 不同交織模式和不同加擾序列的組合。該加擾可以是1) 編碼之后的比特加擾，或者2) 符號加擾這些方法允許性能增強(qiáng)解碼改進(jìn)可以被選擇采用。另 一個有趣的 實施例是在給定方案之前進(jìn)行附加編碼和交織級，其方式類似于串行 級聯(lián)Turbo碼。這就允許采用更高性能的迭代("Turbo")解碼。圖15示出了利用串行級聯(lián)編碼的不同交織和加擾。在分束之前， 數(shù)據(jù)流或多路分解流被饋送到FEC級200、交織器190和另一 FEC級 180。分束之后，子流被饋送到交織器30、 31、 32，加擾器150、 155和調(diào)制級40、 41、 42。圖16示出了用于基站300的發(fā)射機(jī)實施例，所述基站300具有饋 送用于發(fā)射的數(shù)據(jù)到數(shù)字基帶處理器310的網(wǎng)絡(luò)接口 305。它具有執(zhí)行 多路分解、分束、去相關(guān)、調(diào)制和在上述其它附圖中闡述的其它功能 的軟件或固件。調(diào)制功能的輸出通常是數(shù)字復(fù)基帶符號，其是每個信 道到數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 320對I和Q分量的輸出。模擬輸出被用于驅(qū) 動RF電路330,諸如RFVCO、 RF放大器和增益控制器，和耦合到天線 的匹配電路。所有這些都能使用傳統(tǒng)技術(shù)，在這里不需要更詳細(xì)描述。 由于可以為上行鏈路和下行鏈路使用類似的技術(shù)，因此相應(yīng)發(fā)射機(jī)可 被定位在移動手機(jī)中。圖17示出了采用兩個天線的實施例。該實施例具有可變多路分解 器100，其具有用于數(shù)據(jù)流的輸入、耦合到分束器111的第一輸出和耦 合到調(diào)制器122輸入的第二輸出，其本身具有耦合到選擇器開關(guān)130 第一輸入的輸出。分束器111具有耦合到另一調(diào)制器122輸入的第一 輸出，其本身具有耦合到第一天線50的輸出，和耦合到去相關(guān)和調(diào)制 部分120輸入的第二輸出，其本身具有耦合到選擇器開關(guān)第二輸 入的輸出。選擇器開關(guān)130的輸出被耦合到第二天線51。在多路分解 和分束比率控制器(圖17中未示出)的控制下，如果其輸入到其輸出， 選擇器開關(guān)130耦合任意一個。由去相關(guān)和調(diào)制部分120實施的去相 關(guān)可以以各種方式的任意一種實現(xiàn)，這里描述了其中的例子。調(diào)制器 122和去相關(guān)和調(diào)制部分120可以包括編碼，還可以包括交織。圖17中所示的實施例具有在多路分解和分束比率控制器控制下的 兩種可以選擇的操作模式。在第一種模式下，可變多路分解器100被 安排為將輸入數(shù)據(jù)分為兩個在其各自輸出上傳遞的多路分解流。在可 變多路分解器100第二輸出上傳遞的多路分解流通過各自的調(diào)制器 122和選擇器開關(guān)130而被路由到第二天線51。在第一種模式下，分 束器111不需要生成通過可變多路分解器100傳遞給它的多路分解流 的副本，而是通過相應(yīng)的調(diào)制器122將該多路分解流傳遞給第一天線 50。如果分束器111不生成多路分解流的副本，則該副本不被路由到 該天線；例如其路徑可能會被選擇器開關(guān)130所阻塞。在第二種模式下，可變多路分解器100不將輸入數(shù)據(jù)流分為兩個 多路分解流，而是將整個數(shù)據(jù)流傳遞到分束器111。分束器lll生成數(shù)據(jù)流的副本，即子流，且一個子流通過相應(yīng)的調(diào)制器122而被路由到 第一天線50,另一個子流通過去相關(guān)和調(diào)制部分120和選擇器開關(guān)130 而被路由到第二天線51。選擇器開關(guān)130通?？梢栽谲浖袑崿F(xiàn)，但 是也可使用相同功能的任何等效實施方式。操作中，多路分解和分集分束的比率通過在第一和第二模式之間 動態(tài)切換來改變。以這種方式可以實現(xiàn)空間多路復(fù)用增益(第一種模 式下)和分集增益(第二種模式下)的可變比率。圖18示出了采用兩個天線的另一實施例，所述兩個天線能夠傳遞 與圖17中實施例發(fā)射的信號相同的發(fā)射信號。相同附圖標(biāo)記已經(jīng)被用 于圖17的相應(yīng)模塊。由于多路分解器101只需在一種方式下操作，因 此其不需要是可變的，但是為了使功率消耗最小化，如果其能夠在多 路分解和分束比率控制器(未示出)的控制下被動態(tài)啟動或禁止，則 是有益的。三個雙向開關(guān)135、 136和137被包括。在笫一種模式下， 所有雙向開關(guān)135、 136、 137被設(shè)置在所示位置上，使得天線50、 51 發(fā)射由分束器lll輸出的子流。在第二種模式下，所有雙向開關(guān)135、 136、 137被設(shè)置在相對的位置上，使得天線50、 51發(fā)射由多路分解器 IOI傳遞的多路分解流。對于圖17的實施例，多路分解和分集分束的 比率通過在多路分解和分束比率控制器的控制下，在第一和第二模式 之間動態(tài)切換而被改變?？商鎿Q地，圖17中的選擇器開關(guān)130和圖18中的雙向開關(guān)135、 136、 167，可以用位于可替換位置上，特別是在去相關(guān)和調(diào)制部分120 中或者在調(diào)制器122中的適當(dāng)開關(guān)代替，這取決于這些模塊的具體功 能。圖19中示出了使用兩個天線的另一配置。輸入數(shù)據(jù)流的兩個復(fù)制 副本由分束器111生成。其中一個副本通過調(diào)制器122而被路由到第 一天線50,而其它副本通過去相關(guān)和調(diào)制部分120而被路由到第二天 線51,由去相關(guān)和調(diào)制部分120所實施的去相關(guān)可以以各種方式的任 意一種實現(xiàn)，這里描述其例子。去相關(guān)的使用使得能夠得到通過將子 流接收為空間多路復(fù)用的子流而實現(xiàn)空間多路復(fù)用的好處，并且同時， 由于該子流包含復(fù)制數(shù)據(jù)，因此能夠得到通過在再次相關(guān)之后在接收 機(jī)處組合子流而實現(xiàn)分集的好處。通過采用更多子流，每個天線一個 子流，圖19的發(fā)射機(jī)可以被推廣為任意數(shù)目的天線，并為將要被去相關(guān)的全部子流提供。在圖17到19所示的配置中，單個分集子流或多路分解流被路由 到單個天線?？商鎿Q地，如果在發(fā)射機(jī)處可得到更多的信道知識，和/ 或發(fā)射機(jī)采用波束形成或預(yù)編碼子流到天線的映射，則子流或多路分 解流將會利用潛在不同的加權(quán)而被路由到多于一個的天線，由此提供 方向性。如上所述，由圖19的發(fā)射機(jī)所發(fā)射的信號或者統(tǒng)一版本，具有多 個在發(fā)射之前已經(jīng)被去相關(guān)的復(fù)制子流。用于接收這種信號的接收機(jī) 包括用于將耦合到組合器的去相關(guān)子流再次相關(guān)的再相關(guān)裝置，所述 組合器被安排為再次組合再次相關(guān)的子流。這里對再相關(guān)裝置和組合 器進(jìn)行描述。本發(fā)明的實施例是在針對2. 5G和3G標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩無線電手機(jī)中的 發(fā)射機(jī)情景下進(jìn)行想到的。其可以潛在地應(yīng)用到使用MIMO技術(shù)的任何 發(fā)射機(jī)中。這種無線通信系統(tǒng)可以包括利用頻分多址(FDMA)、時分 多址(TDMA)和各種擴(kuò)頻技術(shù)，諸如碼分多址(CDMA)信號調(diào)制的系 統(tǒng)。GSM系統(tǒng)使用TDMA和FDMA調(diào)制技術(shù)的組合。體現(xiàn)無線技術(shù)的無線 通信裝置可以包括蜂窩無線電話、結(jié)合在便攜式計算機(jī)中的PCMCIA卡、 配備有無線通信能力的個人數(shù)字助理(PDA)等等?？偠灾?，這些實施例可以提供對現(xiàn)有空間多路復(fù)用方案的低復(fù) 雜度修改，允許他們利用分集增益來代替空間多路復(fù)用或除了空間多 路復(fù)用還利用分集增益。并且，該方法能夠靈活調(diào)整兩種增益之間的 平衡，同時保持發(fā)射和接收處理基本上不發(fā)生改變。特別地，更復(fù)雜 的處理部分，諸如編碼/解碼無需被改變，因此可以避免接收機(jī)中在例 如多個空時編碼器/解碼器之間實現(xiàn)和切換的昂貴成本和處理開銷。本發(fā)明的實施例可被應(yīng)用到使用MIMO技術(shù)的無線系統(tǒng)，包括但不 限于當(dāng)前和未來的蜂窩系統(tǒng)發(fā)展，諸如UMTS和諸如IEEE 802. 11的無 線LAN。它適用于具有多個發(fā)射天線的系統(tǒng)，通常這意味著MIM0 (即也有 多個接收天線)，但是如果MIS0系統(tǒng)通過例如應(yīng)用US2003/0013468 中的方法來提供用于接收多個流的裝置的話，則還可以應(yīng)用到MIS0。盡管所述例子示出分束器在多路分解器之后，但是原理上講這個 順序可以顛倒。在這種情況下，接收機(jī)應(yīng)被重新安排為對應(yīng)，從而接收機(jī)中的再次多路復(fù)用和再次組合也將會被顛倒。本發(fā)明實施例可以 利用傳統(tǒng)的通用數(shù)字計算機(jī)或根據(jù)本說明書教導(dǎo)而編程的微處理器來 方便地實現(xiàn)，這對計算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)人員來說是明顯的。適當(dāng)?shù)能浖?碼可以由熟練的程序員基于本公開的教導(dǎo)而容易地準(zhǔn)備好，這對軟件 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是明顯的。實施例還可通過專用集成電路的準(zhǔn)備或通過將常規(guī)組件電路互聯(lián) 為適當(dāng)網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是^f艮明顯的。實施例還可通過存儲介質(zhì)上的計算機(jī)程序產(chǎn)品來實現(xiàn)，其包括可 用于編程計算機(jī)來執(zhí)行本發(fā)明過程的指令。存儲介質(zhì)可以包括但不限于任何類型的盤，包括軟盤、光盤、CD-ROM和磁光盤、R0M、 RAM、 EPR0M、 EEPR0M、磁或光卡，或者任意類型的適用于存儲電子指令的介質(zhì)。前面的實施例和優(yōu)點只是示例性的，不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明。 本發(fā)明的教導(dǎo)容易被應(yīng)用到其它類型的設(shè)備。本發(fā)明的描述是為了進(jìn) 行解釋，而不是限制權(quán)利要求的范圍。很多替換、修改和變型對本領(lǐng) 域技術(shù)人員來說很明顯是在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。在本說明書和權(quán)利要求中，元素前面的詞語"一個"或"一"不 排除存在多個這種元素。并且，詞語"包括，，不排除存在與所列元素不同的其它元素。權(quán)利要求中將附圖標(biāo)記放在括號之內(nèi)的意圖是為了幫助理解，而 不是為了限制，
權(quán)利要求
1、一種利用多個空間無線信道發(fā)射信息的發(fā)射機(jī)，具有多路分解器(100)，所述多路分解器被安排為導(dǎo)出兩個或更多承載該信息不同部分的多路分解流，以及被安排為從該信息或者從一個或更多個多路分解流來導(dǎo)出復(fù)制子流用于通過該信道進(jìn)行發(fā)射的分集分束器(110)，多路分解器(100)和分集分束器(110)中的至少一個是可變的，使得該信息的多路分解和分集分束的比率能夠在使用中變化。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)射機(jī)，具有去相關(guān)器(120)，所述去相 關(guān)器被安排為，為了通過不同信道發(fā)射，在調(diào)制之前或之后對復(fù)制子 流去相關(guān)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)射機(jī)，該去相關(guān)器(120)具有如下各項 中的任何一個或更多被安排為有區(qū)別地加擾復(fù)制子流的加擾器(l50， 155)、被安排為有區(qū)別地交織復(fù)制子流的交織器(35, 36, 37 )和被 安排為有區(qū)別地編碼復(fù)制子流的編碼器(20， 21， 22)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)射機(jī)，具有用于編碼復(fù)制子流的編碼器(20， 21， 22)，該去相關(guān)器(120)具有交織器(35， 36， 37),被安排為 有區(qū)別地交織復(fù)制子流，以便提供去相關(guān)，該交織差別不依賴于編碼 差別。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)射機(jī)，該去相關(guān)器(120)具有加擾器("0， 155)，被安排為有區(qū)別地加擾復(fù)制子流，該加擾器(150， 155)被安 排為在下述內(nèi)容的任意一個或更多個上操作在編碼器(20, 21, 22 ) 之前未編碼的比特、由編碼器(20， 21， 22)輸出的編碼比特和由調(diào) 制器(40， 41， 42)輸出的符號。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)射機(jī)，分集分束器(110)和去相關(guān)器(120 ) 被安排為導(dǎo)出從多路分解器UOO)輸出的一個或更多個多路分解流的 不相關(guān)子流。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)射機(jī)，分集分束器(110)和多路分解器 (100)中一個或更多的變化響應(yīng)于指示一個或更多信道條件的反饋。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)射機(jī)，具有基帶處理器(310),該多路 分解器(100)和分集分束器(110)是基帶處理器(310)的一部分。
9、 一種用于接收信號的接收機(jī)，該信號具有多個多路分解流和復(fù) 制子流，多路分解流與子流的比率可在使用中變化，該接收機(jī)具有組合器(55, 170 )，所述組合器被安排為根據(jù)可變比率再次組合接收信 號中的多路分解流。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9的接收機(jī)，具有再相關(guān)裝置(160, 162 )， 用于在去相關(guān)子流被再次組合之前對該去相關(guān)子流再次相關(guān)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10的接收機(jī)，該再相關(guān)裝置具有如下各項中的 任意一個或更多解擾器(160， 162)、解交織器(35， 36， 37)和 解碼器(45, 46， 47)。
12、 一種利用多個空間無線信道，通過無線通信鏈路發(fā)射信息的 方法，該方法具有如下步驟生成承栽信息不同部分的多路分解流， 將該信息或一個或更多個多路分解流分束以生成兩個或更多復(fù)制子 流，改變該信息的多路分解與分集分束的比率，并發(fā)射該復(fù)制子流和 多路分解流。
13、 一種利用多個空間無線信道，通過無線通信鏈路接收信息的 方法，該方法具有如下步驟在接收機(jī)處通過多個無線信道接收信號， 該信號具有多路分解流和復(fù)制子流，根據(jù)可變比率對接收信號中的多 路分解流再次多路復(fù)用和再次組合復(fù)制子流。
14、 一種在根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)中使用的機(jī)器可讀介質(zhì) 上的程序，該程序被安排為執(zhí)行如下步驟生成承載信息不同部分的 多路分解流，將該信息或一個或更多多路分解流分束以生成一個或更 多復(fù)制子流，以及改變多路分解與分集分束的比率，
15、 一種用于權(quán)利要求1所述發(fā)射機(jī)的基帶處理器，具有被安排為導(dǎo)出承載信息不同部分的兩個或更多個多路分解流的多路分解器 (100)，被安排為從該信息或從一個或更多個多路分解流導(dǎo)出復(fù)制子 流的分集分束器(110)，和被安排為在使用中改變該信息的多路分解 和分集分束比率的控制器(115)。
16、 一種利用多個空間無線信道發(fā)射信息的發(fā)射機(jī)，具有被安排 為導(dǎo)出承載該信息不同部分的兩個或更多個多路分解流的多路分解器(100),被安排為從該信息或從一個或更多個子流導(dǎo)出復(fù)制子流用于 通過信道進(jìn)行發(fā)射的分集分束器(110)，被安排為去相關(guān)復(fù)制子流的 去相關(guān)器，和用于編碼該復(fù)制子流的編碼器，該去相關(guān)器具有被安排 為有區(qū)別地交織復(fù)制子流以便提供去相關(guān)的交織器(35， 36， 37), 該交織差別不依賴于編碼差別。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16的發(fā)射機(jī)，該多路分解器和分集分束器是可 變的，使得該信息的多路分解與分集分束的比率可以在使用中改變。
18、 一種利用多個空間無線信道發(fā)射信息的發(fā)射機(jī)，包括被安排 為從該信息導(dǎo)出復(fù)制子流的分集分束器(111)，被安排為去相關(guān)復(fù)制 子流的去相關(guān)裝置(120)，和對去相關(guān)的復(fù)制子流進(jìn)行調(diào)制以便通過 各個天線發(fā)射的調(diào)制裝置(120， 122)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18的發(fā)射機(jī)，其中，該調(diào)制裝置(120， 122) 適用于交織每個復(fù)制子流中的信息，并且該去相關(guān)裝置(120)被安排 為通過安排復(fù)制子流被有區(qū)別地交織而提供去相關(guān)。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19的發(fā)射機(jī)，其中，該調(diào)制裝置(120， 122) 適用于編碼該復(fù)制子流，并且其中該交織差別不依賴于編碼差別。
21、 一種用于接收信號的接收機(jī)，該信號具有多個在發(fā)射前已經(jīng) 被去相關(guān)的復(fù)制子流，該接收機(jī)包括用于對去相關(guān)子流再次相關(guān)的再 相關(guān)裝置(160， 162)，和被安排為對再次相關(guān)的子流再次組合的組 合器(55， 170)。
全文摘要
MIMO發(fā)射機(jī)具有調(diào)制器(40，41，42，120，122)、被安排為將信息分為一個或更多個多路分解流以便通過不同信道發(fā)射的多路分解器100，和分集分束器(110)用于導(dǎo)出相同信息的一個或更多子流。諸如加擾器(150，155)的去相關(guān)器(120)在調(diào)制之前或之后對子流去相關(guān)。該裝置可被配置為在使用中改變多路分解和分集分束的比率。這樣在來自分集和空間多路復(fù)用的增益之間進(jìn)行平衡，不需要對發(fā)射和接收處理進(jìn)行大的改變。
文檔編號H04B7/04GK101297500SQ200680040319
公開日2008年10月29日 申請日期2006年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月28日
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