專利名稱：用于降低多天線多載波系統(tǒng)中高峰均功率比的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在多天線多載波系統(tǒng)中降低高峰均功率比(PAPR)的方法及相應(yīng)的設(shè)備，以及本發(fā)明尤其適用于多輸入多輸出的正交頻分復(fù)用(MIMO-OFDM)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
OFDM技術(shù)因其高頻譜利用率以及便于快速實現(xiàn)等原因越來越受到人們的關(guān)注。目前，OFDM技術(shù)已經(jīng)成為無線局域網(wǎng)標準的一部分，并成為超三代移動通信系統(tǒng)中最有前景的技術(shù)之一。
多天線技術(shù)和OFDM技術(shù)的結(jié)合能夠極大地提高頻譜效率，提高無線系統(tǒng)的容量。因此，近年來在世界上受到越來越多的關(guān)注，已經(jīng)逐漸成為目前第三代移動通信伙伴計劃(3GPP)組織提出的長期演進(LTE)和下一代無線通信系統(tǒng)物理層的核心技術(shù)。
但是，OFDM系統(tǒng)由于存在著多個正交的子載波，其輸出是多個子信道信號的疊加。因此，當所有信號的相位一致時，所得到的疊加信號的瞬時功率就會遠遠大于信號的平均功率，從而將導(dǎo)致較高的PAPR，這是通信系統(tǒng)中所不希望見到的情況。在OFDM系統(tǒng)中存在有關(guān)于較高PAPR的問題。當采用MIMO-OFDM系統(tǒng)時，所述關(guān)于較高PAPR的問題會被引入到MIMO-OFDM系統(tǒng)中。因此，具有較高的PAPR也是MIMO-OFDM系統(tǒng)的一大缺點。
目前，用于降低高PAPR的方法主要針對單輸入單輸出的正交頻分復(fù)用(SISO-OFDM)系統(tǒng)，而很少有人對MIMO-OFDM系統(tǒng)中的高PAPR問題進行研究，并且相應(yīng)地提出有效的解決方案。最簡單的一種用于在MIMO-OFDM系統(tǒng)中降低高PAPR的方法可以是把SISO-OFDM系統(tǒng)中的方法直接應(yīng)用到MIMO-OFDM系統(tǒng)的每根天線上。這種方法不能夠利用交叉天線的特性來有效的降低高PAPR，因此，不是一種優(yōu)選的方法。
因此，需要一種新的技術(shù)方案來解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題。所述技術(shù)方案應(yīng)該充分考慮交叉天線的特性來有效地降低PAPR。并且，所述方案還應(yīng)該盡量減少用于恢復(fù)原始信息所需的邊帶信息(SI)的量，從而能夠有效提高頻帶利用率，以及還應(yīng)該降低計算復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于降低多天線多載波系統(tǒng)中的高PAPR。
本發(fā)明的另一個目的在于有效提高多天線多載波系統(tǒng)中的頻帶利用率。
本發(fā)明的另一個目的在于有效降低多天線多載波系統(tǒng)中的處理復(fù)雜度。
在本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于降低多天線多載波系統(tǒng)中的峰均功率比的方法，其中，所述多天線多載波系統(tǒng)包括多個發(fā)射天線，在每根發(fā)射天線上發(fā)送包括多個子載波的符號塊，每個符號塊又可以分成多個子符號塊，所述方法包括以下步驟a)將各個發(fā)射天線上對應(yīng)的符號塊中的各個子符號塊分成互不重疊的多個子符號塊組；b)對所述多個子符號塊組中的子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理；以及c)通過各個發(fā)射天線發(fā)送所述符號塊。
在一個實施例中，所述方法還包括d)分別計算在進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理之前各個發(fā)射天線上的相應(yīng)符號塊的第一峰均功率比；e)分別計算經(jīng)過處理后的第二峰均功率比；以及f)利用第一峰均功率比和第二峰均功率比來確定是否對所述子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。其中，在所述步驟f)中，利用第一峰均功率比和第二峰均功率比，根據(jù)最小平均準則或最小最大準則或二者的組合來確定是否對所述子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。
在另一個實施例中，所述方法還包括在對所述多個子符號塊組中的一個對子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理之后，對其它子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。如果確定進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理，則用第二峰均功率比來更新第一峰均功率比，以用于對其它子符號塊組的螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。
在另一個實施例中，所述方法還包括設(shè)定一門限值，如果所述第一和第二峰均功率比之一小于所述門限值，則不再對其它子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，所述步驟a)還包括對除第一發(fā)射天線之外的其余發(fā)射天線的子符號塊的次序進行隨機化處理。
在另一個實施例中，所述方法還包括將每個子符號塊分為兩個二階子符號塊，以及采用相鄰方式、交織和隨機方式中的至少一種方式，針對所述二階子符號塊進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。另外，還可以根據(jù)矩陣來確定對所述多個子符號塊組中的子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于降低多天線多載波系統(tǒng)中的峰均功率比的設(shè)備，其中，所述多天線多載波系統(tǒng)包括多個發(fā)射天線，在每根發(fā)射天線上發(fā)送包括多個子載波的符號塊，每個符號塊又可以分成多個子符號塊，所述設(shè)備包括以下裝置分組裝置，用于將各個發(fā)射天線上對應(yīng)的符號塊中的各個子符號塊分成互不重疊的多個子符號塊組；螺旋和反轉(zhuǎn)裝置，用于對所述多個子符號塊組中的子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理；以及發(fā)射天線，用于發(fā)送所述符號塊。
在一個實施例中，所述設(shè)備還包括峰均功率比計算裝置，用于分別計算各個發(fā)射天線上的相應(yīng)符號塊的峰均功率比；以及確定裝置，用于利用由峰均功率比計算裝置所計算的、在經(jīng)過螺旋和反轉(zhuǎn)裝置前各個發(fā)射天線上的相應(yīng)符號塊的第一峰均功率比和經(jīng)過螺旋和反轉(zhuǎn)裝置后的第二峰均功率比，確定是否采用經(jīng)過螺旋和反轉(zhuǎn)裝置的符號塊。
其中，所述確定裝置利用第一峰均功率比和第二峰均功率比，根據(jù)最小平均準則或最小最大準則或二者的組合來確定是否采用經(jīng)過螺旋和反轉(zhuǎn)裝置的符號塊。其中，所述螺旋和反轉(zhuǎn)裝置對多個子符號塊組進行處理。其中，所述確定裝置包括用于存儲第一峰均功率比的存儲器，以及如果確定采用經(jīng)過螺旋和反轉(zhuǎn)裝置的符號塊，則所述確定裝置用第二峰均功率比來更新第一峰均功率比，以用于對其它子符號塊組的處理。
在另一個實施例中，所述設(shè)備還包括門限值比較器，其存儲一門限值，如果所述第一和第二峰均功率比之一小于所述門限值，則門限值比較器確定不再由螺旋和反轉(zhuǎn)裝置對其它子符號塊組進行處理。
在另一個實施例中，所述分組裝置還包括用于對除第一發(fā)射天線之外的其余發(fā)射天線的子符號塊的次序進行隨機化處理的裝置。
在另一個實施例中，所述分組裝置還包括用于將每個子符號塊分為兩個二階子符號塊的裝置，以及所述螺旋和反轉(zhuǎn)裝置還包括用于采用相鄰方式、交織和隨機方式中的至少一種方式針對所述二階子符號塊進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理的裝置。
在另一個實施例中，所述螺旋和反轉(zhuǎn)裝置根據(jù)矩陣來確定對所述多個子符號塊組中的子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。
在根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備中，在反轉(zhuǎn)處理中的反轉(zhuǎn)因子可以是從包括以下因子的組中選擇至少一個因子1，-1，j，-j。
本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，通過根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備，對符號進行螺旋，使得各天線上的符號分布更為隨機，從而防止在一個符號塊中連續(xù)出現(xiàn)較多的同相子載波，因此，可以避免出現(xiàn)高的峰均功率比。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，通過將某個子符號塊進行反轉(zhuǎn)，能夠使得整個符號塊在相位上的分布更為均勻，減小了各個符號相位重疊的概率，因此，可以避免出現(xiàn)高的峰均功率比。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的螺旋和反轉(zhuǎn)處理之前對各個天線的子符號的次序進行隨機化，這樣就可以組成隨機的子符號塊組，與連續(xù)排列子符號塊的方式相比，這種隨機的方式能夠使得經(jīng)過螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理后整個符號塊在相位上的分布更為均勻，減小了各個符號相位重疊的概率，因此，可以避免出現(xiàn)高的峰均功率比。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備對子符號塊進行再劃分，從而可以在更小的范圍內(nèi)降低符號塊的峰均功率比。
另外，根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備提供了多種子符號塊組合方式來執(zhí)行降低峰均功率比的功能，例如，所述方式可以包括但不限于相鄰、交織和隨機方式等。這樣，所述方法和設(shè)備在實現(xiàn)上更加靈活。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備可以通過設(shè)置門限值和建立矩陣來簡化處理。例如，通過使用矩陣，降低計算的復(fù)雜度，并且能減少SI的發(fā)送量。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，在本發(fā)明中，將反轉(zhuǎn)因子擴展為{1，-1，-j，j}，使得可供選擇的相位因子更多，從而可以更好得降低高的峰均功率比。例如，如果進行最優(yōu)的組合的話，并且假設(shè)子符號塊組的數(shù)量為4，則如果反轉(zhuǎn)因子為{+1，-1}，那么可選的排列組合只有24＝16種，而如果反轉(zhuǎn)因子為{+1，-1，-j，j}，那么可以有44＝256種排列組合的方式。


參照附圖，根據(jù)下面的詳細描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的MIMO-OFDM系統(tǒng)中發(fā)射端和接收端的示意框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的多天線聯(lián)合螺旋和反轉(zhuǎn)方法的原理圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例以連續(xù)和隨機方式組合一階子符號塊的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例以相鄰、交織和隨機方式對二階子符號塊進行處理的示意圖；圖5是說明如何將相位因子擴展到{1，-1，+j，-j}的示意圖；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的設(shè)備的示意圖。
具體實施例方式
為了簡明和清楚起見，附圖中的單元不必按照比例來進行繪制，并且在不同附圖中，相同參考標記表示相同的單元。此外，為了描述的簡明以及不會在不必要的方面使得本發(fā)明模糊，而省略了關(guān)于公知步驟和單元的描述和細節(jié)。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，前面的一般描述和下面的詳細描述是對發(fā)明進行舉例和說明的，而不是為了對本發(fā)明進行限制的。
下面以MIMO-OFDM系統(tǒng)為例來說明如何在天線多載波系統(tǒng)中應(yīng)用本發(fā)明。
針對前面所述的MIMO-OFDM系統(tǒng)中存在的高PAPR問題，本發(fā)明提出了一種多天線聯(lián)合螺旋和反轉(zhuǎn)(MAJTI，Multi-Antenna JointThread and Inverse)方法來降低多天線多載波系統(tǒng)中的高PAPR。所述方法能有效降低高PAPR，并且所需發(fā)送的SI的數(shù)量不會隨著天線數(shù)的增加而增加，并且所述方法能夠有效地提高頻帶利用率，同時也能降低系統(tǒng)中處理的復(fù)雜度。
下面通過例子來說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
圖1是MIMO-OFDM系統(tǒng)發(fā)射端和接收端的示意框圖。作為示例，在圖1中示出了4根發(fā)射天線，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，所述天線的數(shù)量可以擴展為任意的發(fā)射天線數(shù)量。
如圖1所示，經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)符號首先經(jīng)過垂直貝爾實驗室分層空時(V-BLAST)編碼。接著，采用根據(jù)本發(fā)明的MAJTI方法，根據(jù)最小平均或最小最大準則對編碼后的符號進行處理，從而降低高PAPR。最后，經(jīng)處理的符號從4根發(fā)射天線發(fā)送出去。在接收端，執(zhí)行與上述過程相對應(yīng)的逆過程，并且根據(jù)邊帶信息SI恢復(fù)出原始的數(shù)據(jù)信息。
下面參照圖2具體描述根據(jù)本發(fā)明的MAJTI方法。
首先，作為一個非限制性的例子，假設(shè)在每根天線的同一時隙上有一個OFDM符號塊，每個OFDM符號塊的子載波總數(shù)為32，每個OFDM符號塊分成4個一階子符號塊，以及每個一階子符號塊的子載波數(shù)為8個。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當知道，每個OFDM符號塊的子載波數(shù)不限于32個，而可以是更多或者更少的其它數(shù)目，但是優(yōu)選地是2n個；以及一階子符號塊的數(shù)目也不限于4個，而是可以是任意的數(shù)目。另外，類似地，所述一階子符號塊還可以分為二階子符號塊，以及所述二階子符號塊還可以分為三階子符號塊，依此類推。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的MAJTI方法的示意框圖。在圖2中，Xik表示在第k根天線上的笫i個一階子符號塊； 表示在經(jīng)過用于降低PAPR的第一層(即，螺旋層)之后在第k根天線上的第i個一階子符號塊；以及Xi，jk(i，k＝1，2，3，4；j＝1，2，…，8)表示在第k根天線上的第i個一階子符號塊中的第j個位置處的符號。在圖2中示出了四組一階子符號塊，所述子符號塊互不重疊。
如圖2所示，在用于降低PAPR的第一層，可以采用連續(xù)的方式對一階子符號塊進行組合。在一個優(yōu)選的實施例中，在進行根據(jù)本發(fā)明的MAJTI方法之前，還可以對除第一根天線外的所有天線上的一階子符號塊的次序進行隨機化處理，這樣可以組合成隨機的一階子符號塊組。通過所述隨機化處理，待發(fā)射的符號具有更加隨機的相位。因此，與連續(xù)排列符號的方式相比，所述隨機方式能夠進一步降低出現(xiàn)高PAPR的概率，從而改進了系統(tǒng)的性能。在圖3中示出了一種進行隨機化的例子。如圖3所示，如果采用連續(xù)的組合方式，那么發(fā)射天線1-4上的第一組一階子符號塊是{X11，X12，X13，X14}；而如果采用隨機的組合方式，則第一組一階子符號塊可以是{X11，X32，X23，X14}，或者可以是其它的組合方式。
作為一個非限制性的例子，在圖2中示意性地說明了如何對發(fā)射天線1至發(fā)射天線4上的第二組一階子符號塊(即，由發(fā)射天線1-4的每一個相應(yīng)符號塊中的第二個一階子符號塊組成的組)進行MAJTI處理。當然，還可以對所述天線上的其它組的一階子符號塊組進行MAJTI處理，例如，在對第二組一階子符號塊進行MAJTI處理之前，可以已經(jīng)對第一組一階子符號塊進行過MAJTI處理。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當知道，對所述一階子符號的分組是任意的，例如，可以任意地從每根天線中取一個一階子符號塊來組成一組。
根據(jù)本發(fā)明的MAJTI方法包括兩層處理，分別為天線間螺旋級處理和反轉(zhuǎn)級處理。
首先，對第二組一階子符號塊進行第一層處理，即，螺旋級處理，而保持其余的一階子符號塊組不變，所述處理如下所述。
a)在每根天線的第2個一階子符號塊中的第1個符號(即，X2，1k(k＝1，2，3，4))位置處，保持所有天線上的所述符號不變。
b)在每根天線的第2個一階子符號塊中的第2個符號(即，X2，2k(k＝1，2，3，4))位置處，把天線1的原始符號移位到天線2，天線2的原始符號移位到天線3，天線3的原始符號移位到天線4，天線4的原始符號移位到天線1，即將符號X2，21，X2，22，X2，23和X2，24分別移到天線2、天線3、天線4和天線1。
c)在每根天線的第2個一階子符號塊中的第3個符號(即，X2，3k(k＝1，2，3，4))位置處，把天線1的原始符號移位到天線3，天線2的原始符號移位到天線4，天線3的原始符號移位到天線1，天線4的原始符號移位到天線2，即將X2，31，X2，32，X2，33和X2，34分別移到天線3、天線4、天線1和天線2。
d)在每根天線的第2個一階子符號塊中的第4個符號(即，X2，4k(k＝1，2，3，4))位置處，把天線1的原始符號移位到天線4，天線2的原始符號移位到天線1，天線3的原始符號移位到天線2，天線4的原始符號移位到天線3，即將X2，41，X2，42，X2，43和X2,44分別移到天線4、天線1、天線2和天線3。
e)對于每根天線的第2個一階子符號塊中的第5～8個符號(即，X2，jk(k＝1，2，3，4；j＝5，6，7，8))位置，分別重復(fù)步驟a)～d)操作。
f)在一個實施例中，還可以針對各個天線上的所述符號塊計算PAPR，從而得出圖1中發(fā)射天線1至發(fā)射天線4的PAPR值，其分別為PAPR1′，PAPR2′，PAPR3′和PAPR4′，并且把這四個值定義為一組，標號為P′。圖1中的PAPR1，PAPR2，PAPR3和PAPR4表示本次螺旋級處理之前發(fā)射天線1至發(fā)射天線4上的所述相應(yīng)符號塊的PAPR值，并且把這四個值定義為一組，標號為P。根據(jù)最小平均準則或根據(jù)最小最大準則，確定是否采用經(jīng)螺旋的符號進行發(fā)送。具體來說，在根據(jù)最小平均準則進行處理的過程中，首先分別計算P′的平均值和P的平均值；然后比較P′的平均值和P的平均值，即，確定最小平均值，如果P′的平均值小于P的平均值，則進行螺旋，否則，不進行螺旋。在根據(jù)最小最大值準則進行處理的過程中，首先分別計算P′的最大值和P的最大值；然后對P′的最大值和P的最大值進行比較，即，確定P′和P的最小最大值，如果P′的最大值小于P的最大值，則進行螺旋，否則就不進行螺旋?？梢灾徊捎米钚∑骄鶞蕜t或者只采用最小最大值準則來確定是否進行螺旋處理。在一個實施例中，還可以將二者結(jié)合起來確定是否進行螺旋處理，例如，只要滿足最小平均準則和最小最大值準則之一就進行螺旋處理，或者只有當最小平均準則和最小最大值準則全部滿足時才進行螺旋處理，等等。之后，可以更新P的平均值和/或最大值，例如，如果確定進行螺旋，則以所計算的P′的平均值和/或最大值來更新P的平均值和/或最大值，以便用于對其它子符號塊的螺旋，例如用于對第三組一階子符號塊的螺旋處理；否則，保持P的平均值和/或最大值不變。
g)在一個優(yōu)選的實施例中，在對本組一階子符號塊進行螺旋處理之后，如果此時P的平均值和/或最大值大于預(yù)設(shè)的門限值，則繼續(xù)對下一組一階子符號塊(例如，第三組一階子符號塊)進行螺旋處理，直至完成對所有子符號塊的螺旋處理；反之，如果此時P的平均值和/或最大值小于預(yù)設(shè)的門限值，則可以在所有天線上對所述OFDM符號塊進行發(fā)射，并且開始對下一組OFDM符號塊進行MAJTI處理。
根據(jù)本發(fā)明的MAJTI方法，除了如上所述的螺旋處理之外還可以進行用于降低高PAPR的第二層處理，即，反轉(zhuǎn)級處理。例如，在圖2中示出了如何進行反轉(zhuǎn)處理的一個例子。
如圖2所示，圖中以連續(xù)組合第二組一階子符號塊為例說明了如何進行反轉(zhuǎn)處理。
a)經(jīng)過第一層處理(螺旋級處理)后，發(fā)射天線1至發(fā)射天線4的第二組一階子符號塊為 和 把這四個一階子符號塊都乘以-1。除了采用{1，-1}的相位因子集合之外，還可以采用其它的相位因子，例如，如圖5所示，對符號塊的第二組一階子符號塊采用{-1}的相位因子，而對第四組一階子符號塊采用{-j}的相位因子。還可以采用其它的相位因子，例如，相位因子的集合可以是{1，-1，+j，-j}。
b)針對各個天線上的所述符號塊計算PAPR值，以及根據(jù)最小平均準則和/或最小最大準則，確定是否進行反轉(zhuǎn)。另外，如果進行反轉(zhuǎn)，則還可更新P的平均值和/或最大值。該過程與螺旋級處理中的步驟f)類似，因此，此處不再進行贅述。
c)可選地，在對本組一階子符號塊進行反轉(zhuǎn)處理之后，如果此時P的平均值和/或最大值大于預(yù)設(shè)的門限值，則繼續(xù)對下一組一階子符號塊(例如，第三組一階子符號塊)進行反轉(zhuǎn)處理，直至完成對所有子符號塊的反轉(zhuǎn)處理；反之，如果此時P的平均值和/或最大值小于預(yù)設(shè)的門限值，則可以直接在所有天線上對所述OFDM符號塊進行發(fā)射，并且開始對下一組OFDM符號塊進行MAJTI處理。
在一個實施例中，可以只對符號塊進行螺旋處理或者只對符號塊進行反轉(zhuǎn)處理?；蛘?，對于符號塊中的一些符號塊只進行螺旋處理，而對另一些符號塊只進行反轉(zhuǎn)處理。
另外，如上所述，在每次對一組子符號塊進行螺旋處理之后，立即根據(jù)最小平均準則或根據(jù)最小最大準則來確定是否采用經(jīng)螺旋的符號。或者，在每次對一組子符號塊進行反轉(zhuǎn)處理之后，立即根據(jù)最小平均準則或根據(jù)最小最大準則來確定是否采用經(jīng)反轉(zhuǎn)的符號。在一個實施例中，還可以在對一組子符號塊進行螺旋處理(上文中螺旋級處理的步驟a)-e))和反轉(zhuǎn)處理(上文中反轉(zhuǎn)級處理的步驟a))之后，再根據(jù)最小平均準則或根據(jù)最小最大準則來確定是否采用經(jīng)螺旋-反轉(zhuǎn)的符號。
除了對所有的一階子符號塊組都進行MAJTI處理外，還可以通過建立如下的矩陣來確定如何對每根天線上子符號塊進行MAJTI處理。
1110011100010110101110001010000101001111]]>仍然以四根發(fā)射天線為例，上述矩陣的每一行表示對一組一階子符號塊的處理。矩陣中的每一個元素t1t2(t1，t2∈{0，1})表示對一根天線上的一個一階子符號塊的處理方式，其中，t1＝1表示進行螺旋，t1＝0表示不進行螺旋；同理，t2＝1表示進行反轉(zhuǎn)，t2＝0不進行反轉(zhuǎn)。
另外，還可以將所有天線上的每個一階子符號塊再分割成兩個二階子符號塊。如圖4所示，Xitk(k，i＝1，2，3，4；t＝1，2)表示第k根天線的笫i個一階子符號塊所分割成的笫t個二階子符號塊。如圖4所示，所有天線上的一階子符號塊組合成互不重疊的四組一階子符號塊，其中，所述一階子符號塊是連續(xù)組合的。如圖4所示，可以采用相鄰方式(即，連續(xù)四個二階子符號塊都進行螺旋，而剩下的四個二階子符號塊進行反轉(zhuǎn))、交織方式(即，在二階子符號塊之間交錯進行螺旋和反轉(zhuǎn))和隨機方式(隨機地對二階子符號塊進行螺旋或反轉(zhuǎn))來進行MAJTI處理。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當清楚地知道，螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理的順序并不是固定的，上面所述的順序僅僅是示例性的并且不應(yīng)當作為對本發(fā)明的限制。例如，可以先對所有一階子符號塊組進行螺旋處理后，然后再進行反轉(zhuǎn)處理；或者，可以在對其中的一個一階子符號塊組進行螺旋和反轉(zhuǎn)處理之后，再對其余的一階子符號塊組(下一個一階子符號塊組)進行所述處理，等等。
圖6示出了用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的MAJTI方法的設(shè)備的框圖。
如圖6所示，所述MAJTI設(shè)備包括分組裝置，螺旋和反轉(zhuǎn)裝置，發(fā)射天線，峰均功率比計算裝置，確定裝置以及門限值比較器。
下面對所述裝置進行詳細描述。
分組裝置用于接收經(jīng)過空時編碼的符號塊(例如，圖1中經(jīng)過V-BLAST編碼的符號塊)，以及將各個發(fā)射天線上對應(yīng)的符號塊中的各個子符號塊分成互不重疊的多個子符號塊組。在一個實施例中，所述分組裝置還包括用于對除第一發(fā)射天線之外的其余發(fā)射天線的子符號塊的次序進行隨機化處理的裝置。
螺旋和反轉(zhuǎn)裝置用于對所述多個子符號塊組中的子符號塊組進行螺旋處理或者反轉(zhuǎn)處理，或者進行所述兩種處理處理。所述螺旋和反轉(zhuǎn)裝置可以對多個子符號塊組進行處理。另外，所述螺旋和反轉(zhuǎn)裝置還可以根據(jù)矩陣來確定對所述多個子符號塊組中的子符號塊組進行螺旋處理和/或反轉(zhuǎn)處理。在一個實施例中，在反轉(zhuǎn)處理中的反轉(zhuǎn)因子是從包括以下因子的組中選擇的至少一個因子1，-1，j，-j。
在一個實施例中，所述分組裝置還可以包括用于將每個子符號塊分為兩個二階子符號塊的裝置，以及所述螺旋和反轉(zhuǎn)裝置還包括用于采用相鄰方式、交織和隨機方式中的至少一種方式針對所述二階子符號塊進行螺旋處理和/或反轉(zhuǎn)處理的裝置。
峰均功率比計算裝置，用于分別計算各個發(fā)射天線上的相應(yīng)符號塊的峰均功率比，包括計算在經(jīng)過螺旋和反轉(zhuǎn)裝置前用于各個發(fā)射天線的相應(yīng)符號塊的第一峰均功率比以及計算經(jīng)過螺旋和反轉(zhuǎn)裝置后的第二峰均功率比。
確定裝置用于利用由峰均功率比計算裝置所計算的第一峰均功率比和第二峰均功率比，確定是否采用經(jīng)過螺旋和反轉(zhuǎn)裝置的符號塊。在一個實施例中，所述確定裝置可以利用第一峰均功率比和第二峰均功率比，根據(jù)最小平均準則和/或最小最大準則來確定螺旋和反轉(zhuǎn)裝置是否進行螺旋和/或反轉(zhuǎn)處理。在另一個實施例中，所述確定裝置包括用于存儲第一峰均功率比的存儲器，以及如果確定螺旋和反轉(zhuǎn)裝置進行螺旋和/或反轉(zhuǎn)處理，則所述確定裝置用第二峰均功率比來更新第一峰均功率比，以用于對其它子符號塊組的處理。
門限值比較器用于存儲一門限值。如果所述第一和第二峰均功率比之一小于所述門限值，則門限值比較器確定不再由螺旋和反轉(zhuǎn)裝置對其它子符號塊組進行螺旋和/或反轉(zhuǎn)處理。
發(fā)射天線，用于發(fā)送所述符號塊，其可以包括圖1中所示的IFFT模塊和數(shù)模變換模塊。
可以通過各種方式來實現(xiàn)本發(fā)明的方法及設(shè)備。例如，可以通過軟件、硬件、固件以及其任意組合來實現(xiàn)本發(fā)明的方法及設(shè)備。上面描述方法步驟的順序僅是為了說明性的目的而采用的，除非明確的說明，否則，本分明的方法的步驟不限于上面具體描述的順序。另外，在某些實施例中，本發(fā)明還可以體現(xiàn)為在記錄介質(zhì)上所記錄的程序，其包括用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的機器可讀指令。
盡管上面已經(jīng)通過例子對本發(fā)明的特定實施例進行了詳細描述，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，上述例子僅是說明性的而并非是對本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當明白，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對上述實施例做出修改。本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于降低多天線多載波系統(tǒng)中的峰均功率比的方法，其中，所述多天線多載波系統(tǒng)包括多個發(fā)射天線，在每根發(fā)射天線上發(fā)送包括多個子載波的符號塊，每個符號塊又可以分成多個子符號塊，所述方法包括以下步驟a)將各個發(fā)射天線上對應(yīng)的符號塊中的各個子符號塊分成互不重疊的多個子符號塊組；b)對所述多個子符號塊組中的子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理；以及c)通過各個發(fā)射天線發(fā)送所述符號塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括d)分別計算在進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理之前各個發(fā)射天線上的相應(yīng)符號塊的第一峰均功率比；e)分別計算經(jīng)過處理后的第二峰均功率比；以及f)利用第一峰均功率比和第二峰均功率比來確定是否對所述子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，在所述步驟f)中，利用第一峰均功率比和第二峰均功率比，根據(jù)最小平均準則或最小最大準則或二者的組合來確定是否對所述子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，還包括在對所述多個子符號塊組中的一個子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理之后，還對其它子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，還包括如果確定進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理，則用第二峰均功率比來更新第一峰均功率比，以用于對其它子符號塊組的螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，還包括設(shè)定一門限值，如果所述第一和第二峰均功率比之一小于所述門限值，則不再對其它子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述步驟a)還包括對除第一發(fā)射天線之外的其余發(fā)射天線的子符號塊的次序進行隨機化處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括將每個子符號塊分為兩個二階子符號塊，以及采用相鄰方式、交織和隨機方式中的至少一種方式，針對所述二階子符號塊進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，根據(jù)矩陣來確定對所述多個子符號塊組中的子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，在反轉(zhuǎn)處理中的反轉(zhuǎn)因子是從包括以下因子的組中選擇的至少一個因子1，-1，j，-j。
11.一種用于降低多天線多載波系統(tǒng)中的峰均功率比的設(shè)備，其中，所述多天線多載波系統(tǒng)包括多個發(fā)射天線，在每根發(fā)射天線上發(fā)送包括多個子載波的符號塊，每個符號塊又可以分成多個子符號塊，所述設(shè)備包括以下裝置分組裝置，用于將各個發(fā)射天線上對應(yīng)的符號塊中的各個子符號塊分成互不重疊的多個子符號塊組；螺旋和反轉(zhuǎn)裝置，用于對所述多個子符號塊組中的子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理；以及發(fā)射天線，用于發(fā)送所述符號塊。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，還包括峰均功率比計算裝置，用于分別計算各個發(fā)射天線上的相應(yīng)符號塊的峰均功率比；以及確定裝置，用于利用由峰均功率比計算裝置所計算的、在經(jīng)過螺旋和反轉(zhuǎn)裝置前各個發(fā)射天線上的相應(yīng)符號塊的第一峰均功率比和經(jīng)過螺旋和反轉(zhuǎn)裝置后的第二峰均功率比，確定是否采用經(jīng)過螺旋和反轉(zhuǎn)裝置的符號塊。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的設(shè)備，其中，所述確定裝置利用第一峰均功率比和第二峰均功率比，根據(jù)最小平均準則或最小最大準則或二者的組合來確定是否采用經(jīng)過螺旋和反轉(zhuǎn)裝置的符號塊。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12的設(shè)備，其中，所述螺旋和反轉(zhuǎn)裝置對多個子符號塊組進行處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其中，所述確定裝置包括用于存儲第一峰均功率比的存儲器，以及如果確定采用經(jīng)過螺旋和反轉(zhuǎn)裝置的符號塊，則所述確定裝置用第二峰均功率比來更新第一峰均功率比，以用于對其它子符號塊組的處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，還包括門限值比較器，其存儲一門限值，如果所述第一和第二峰均功率比之一小于所述門限值，則門限值比較器確定不再由螺旋和反轉(zhuǎn)裝置對其它子符號塊組進行處理。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中，所述分組裝置還包括用于對除第一發(fā)射天線之外的其余發(fā)射天線的子符號塊的次序進行隨機化處理的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中，所述分組裝置還包括用于將每個子符號塊分為兩個二階子符號塊的裝置，以及所述螺旋和反轉(zhuǎn)裝置還包括用于采用相鄰方式、交織和隨機方式中的至少一種方式針對所述二階子符號塊進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中，所述螺旋和反轉(zhuǎn)裝置根據(jù)矩陣來確定對所述多個子符號塊組中的子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理。
20.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中，在反轉(zhuǎn)處理中的反轉(zhuǎn)因子是從包括以下因子的組中選擇的至少一個因子1，-1，j，-j。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于降低多天線多載波系統(tǒng)中的峰均功率比的方法和設(shè)備。其中，所述多天線多載波系統(tǒng)包括多個發(fā)射天線，在每根發(fā)射天線上發(fā)送包括多個子載波的符號塊，每個符號塊又可以分成多個子符號塊，所述方法包括以下步驟a)將各個發(fā)射天線上對應(yīng)的符號塊中的各個子符號塊分成互不重疊的多個子符號塊組；b)對所述多個子符號塊組中的子符號塊組進行螺旋處理和反轉(zhuǎn)處理中的至少一種處理；以及c)通過各個發(fā)射天線發(fā)送所述符號塊。
文檔編號H04L27/26GK101030957SQ200710064438
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月15日
發(fā)明者張建華, 張平, 黃江春, 徐國鑫 申請人:北京郵電大學, 韓國電子通信研究院