專利名稱：利用多路輸出移動通信系統(tǒng)的信號處理裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)，特別涉及在使用多個天線發(fā)送/接收的多路輸入多路輸出(MIMO)系統(tǒng)中用于分段附加有差錯檢驗信息的數(shù)據(jù)塊的信號處理裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)如下解釋的現(xiàn)有技術(shù)，HARQ(混合自動請求)，被應(yīng)用于作為MIMO(多路輸入多路輸出)系統(tǒng)和HSDPA(高速下行鏈路分組接入)系統(tǒng)的其中之一的V-BLAST(垂直的貝爾實驗室分層的空間時間)系統(tǒng)。
圖1是利用MIMO天線處理的V-BLAST系統(tǒng)的方框圖。參考圖1，傳輸數(shù)據(jù)11被輸入到發(fā)送側(cè)中的矢量編碼器12。該矢量編碼器12配備串行-并行電路，用于通過N個天線13并行地傳送該傳輸數(shù)據(jù)。經(jīng)該N個天線13傳送的數(shù)據(jù)的調(diào)制系統(tǒng)和信道化編碼數(shù)可以被不同的設(shè)置。具有正交性例如OVSF(正交可變擴展因子)代碼的一個代碼被用作為信道化代碼。
當使用具有正交性的代碼來執(zhí)行信道化編碼時，盡管使用了多個發(fā)射天線13，但不使用單獨的信號處理或時空代碼。就是說，該輸入的數(shù)據(jù)通過多個天線獨立的發(fā)送。
當經(jīng)N個天線發(fā)送信號時，對于每個天線，調(diào)制方案和信道化代碼數(shù)可以是不同的。就是說，如果發(fā)射端配備用于經(jīng)每個天線發(fā)送的信道狀態(tài)的信息，則QAM(正交調(diào)幅)被用于具有良好信道狀態(tài)的天線并且多-代碼被分配于該傳輸。另一方面，QPSK(四相移鍵控)被用于差的信道狀態(tài)中的天線并且更少的多-代碼被分配到該傳輸。
在發(fā)送端，比如基站，在調(diào)制方案和多編碼數(shù)不同的每個信號經(jīng)每個天線獨立的發(fā)送，并且利用天線之間的互用性不執(zhí)行用于傳輸質(zhì)量增強的單獨的信號處理。因此，發(fā)送端使用多個天線13并且各個天線獨立的發(fā)射信號。同時，接收端使用其分別從多個發(fā)射天線接收發(fā)射的信號的多個接收天線14來接收信號。該接收端的V-BLAST信號處理單元15檢測這些信號，這些信號經(jīng)各個發(fā)射天線獨立的被發(fā)射，且經(jīng)各個接收天線14被接收。
在接收端，比如移動終端，為了檢測從特定的一個發(fā)射天線發(fā)送的信號，從其他發(fā)射天線發(fā)送的其他的信號被當作干擾信號。對從相應(yīng)的一個發(fā)射天線發(fā)送的每個信號計算接收陣列天線的權(quán)矢量，并且在接收端中去除先前檢測的信號的干擾。同時，也可以使用按照信號對干擾噪聲比率的大小的順序檢測從各個發(fā)射天線發(fā)送的信號的方法。
V-BLAST公開在P.W.Wolniansky，G.J.Foschini，G.D.Golden和R.A.Valenzuela，“V-BLASTAn Architecture for Realizing Very High DataRates Over the Rich-Scattering Wireless Channel”，IEE ElectronicsLetters，vol.35，no.1pp.14～16，1999，1月。
在HSDPA系統(tǒng)中，AMC(自適應(yīng)調(diào)制和編碼)和HARQ被用于下行鏈路高速數(shù)據(jù)率分組傳輸。在AMC中，按照信道狀態(tài)，以改變調(diào)制或可變的編碼率的方式，可以根據(jù)當前的信道狀態(tài)以最佳的數(shù)據(jù)率傳送數(shù)據(jù)。
HARQ組合信道編碼和ARQ(自動重復(fù)請求)。該ARQ在接收端中檢查傳送的分組的存在或不存在差錯，并把相應(yīng)的結(jié)果反饋給發(fā)射端，借此重發(fā)具有分組傳輸差錯的分組。在反饋存在或不存在分組傳輸差錯給發(fā)射端的情況下，發(fā)送接收成功的ACK(確認)或接收失敗的NACK(否定確認)。即使在已經(jīng)接收的分組中存在差錯，HARQ不丟棄錯誤的分組而把它與重發(fā)的分組相組合以解碼。因此，HARQ增加了分集或編碼增益。
在應(yīng)用HARQ到V-BLAST系統(tǒng)的情況下，需要用于確定傳輸成功或失敗的差錯檢驗方法。
然而，現(xiàn)有技術(shù)的方法沒有建議如何把差錯檢驗比特附加到數(shù)據(jù)塊，如何分段數(shù)據(jù)以便經(jīng)各個天線發(fā)射。因此，HARQ不能應(yīng)用于V-BLAST系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明提出一種多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中的信號處理方法，其基本上克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點所引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種應(yīng)用HARQ到MIMO系統(tǒng)的信號處理，通過它，能夠附加用于傳輸?shù)拇_定是否接收的信號是錯誤的差錯檢測信息。
下面的和部分的描述將使前述的本發(fā)明的附加的優(yōu)點，目的和特點更加顯而易見，根據(jù)下述內(nèi)容本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將可以學(xué)習(xí)本發(fā)明的實踐。通過所述的說明書和權(quán)利要求以及附圖所特別指出的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的和其它的優(yōu)點。
為了實現(xiàn)這些目的和其他的優(yōu)點以及根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體和廣義所述的，在具有多個天線的通信系統(tǒng)中，以應(yīng)用單獨的加權(quán)到經(jīng)天線發(fā)送的信號的方式，通信系統(tǒng)分別發(fā)送信號，根據(jù)本發(fā)明的傳輸信號處理方法包括步驟附加用于差錯檢驗的信息到一個數(shù)據(jù)塊和從附加了差錯檢驗信息的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生至少兩個數(shù)據(jù)流。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，使用多路輸出天線的移動通信系統(tǒng)中的信號處理方法使用能夠發(fā)送的多個數(shù)據(jù)流，該方法包括對于每個數(shù)據(jù)流選擇調(diào)制方案(例如，QPSK或16QAM)和多代碼的數(shù)目(例如，用于CDMA系統(tǒng)的Walsh代碼)，其中每個數(shù)據(jù)流能夠處理預(yù)定的數(shù)據(jù)率；從附加了糾錯比特的傳送塊數(shù)據(jù)中產(chǎn)生信道編碼的數(shù)據(jù)；在信道編碼的數(shù)據(jù)上執(zhí)行空間分段以便把相應(yīng)的分段數(shù)據(jù)塊提供給多個數(shù)據(jù)流，其中信道編碼的數(shù)據(jù)包括傳送塊數(shù)據(jù)和糾錯比特(例如，CRC比特)和尾比特(tail bits)，并且分段的數(shù)據(jù)塊的大小對應(yīng)于信道編碼器的編碼率；和對多個數(shù)據(jù)流的每一個產(chǎn)生匹配的數(shù)據(jù)率。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，基于每個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)率額度(data ratecapacity)來按比例的確定分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸。優(yōu)選的，該分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸是與編碼率相關(guān)的輸出比特數(shù)的倍數(shù)。例如，當編碼率是1/3時，分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸是3的倍數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，多個編碼率可以被同時用于多個數(shù)據(jù)流。換句話說，兩個數(shù)據(jù)流可以同時使用不同的編碼率。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，信號處理方法包括對每個數(shù)據(jù)流選擇調(diào)制方案和多代碼數(shù)，其中每個數(shù)據(jù)流能夠處理預(yù)定的數(shù)據(jù)率；從傳送塊數(shù)據(jù)中產(chǎn)生信道編碼的數(shù)據(jù)；速率匹配信道編碼的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生速率匹配的數(shù)據(jù)，其中用于速率匹配的數(shù)據(jù)塊的尺寸與信道編碼器的編碼率、糾錯比特和尾比特相關(guān)；以及在信道編碼的和速率匹配的數(shù)據(jù)上執(zhí)行空間分段以便把相應(yīng)的分段的數(shù)據(jù)塊提供給多個數(shù)據(jù)流，其中該信道編碼的和速率匹配的數(shù)據(jù)至少包括傳送塊數(shù)據(jù)和糾錯數(shù)據(jù)(例如CRC比特)、以及尾比特。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，速率匹配的步驟包括穿孔(puncturing)輸出比特和重復(fù)輸出比特。此外，相同的編碼率最好用于多個數(shù)據(jù)流。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，信號處理方法包括對用于處理傳送數(shù)據(jù)塊的每個數(shù)據(jù)流選擇調(diào)制方案和多代碼數(shù)，其中每個數(shù)據(jù)流能夠處理預(yù)定的數(shù)據(jù)率；在傳送數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行空間分段以便把相應(yīng)的分段的數(shù)據(jù)塊提供給多個數(shù)據(jù)流，其中空間分段的輸入數(shù)據(jù)包括傳送塊數(shù)據(jù)和糾錯數(shù)據(jù)；對多個數(shù)據(jù)流的每一個從分段的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生信道編碼的數(shù)據(jù)；以及對多個數(shù)據(jù)流的每一個從信道編碼的數(shù)據(jù)中產(chǎn)生速率匹配的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在執(zhí)行空間分段之前或之后可以執(zhí)行比特擾碼(scrambling)。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，信號處理方法包括接收傳送塊數(shù)據(jù)；把糾錯比特附加到該傳送塊數(shù)據(jù)上；從附加了糾錯比特的傳送塊數(shù)據(jù)中產(chǎn)生信道編碼的數(shù)據(jù)；在信道編碼的數(shù)據(jù)上執(zhí)行空間分段以便把相應(yīng)的分段的數(shù)據(jù)塊提供給多個數(shù)據(jù)流；對于多個數(shù)據(jù)流的每一個產(chǎn)生速率匹配的數(shù)據(jù)；和使用多路輸出天線把多個數(shù)據(jù)流的每一個發(fā)送到接收系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，可以在矢量編碼器中實現(xiàn)上述的處理，矢量編碼器可操作的連接到多個傳輸模塊，多個傳輸模塊可操作的連接到多個天線。優(yōu)選的，多個天線的每一個與發(fā)送的多個數(shù)據(jù)流的至少其中之一相關(guān)。該矢量編碼器包括信號處理器，用于執(zhí)行上述的處理。
因而，本發(fā)明把糾錯信息附加到將被發(fā)送的數(shù)據(jù)塊上，分段附加了信息的數(shù)據(jù)塊，并然后發(fā)送分段的數(shù)據(jù)塊。因此，本發(fā)明能夠有效的把HARQ應(yīng)用到MIMO系統(tǒng)。
應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的前面的一般性描述和下面的詳細描述是示例性的，并意在提供如權(quán)利要求的本發(fā)明的進一步的解釋。


所包括的附圖提供本發(fā)明的進一步解釋并結(jié)合和構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的實施例連同說明書當作解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是結(jié)合本發(fā)明的V-BLAST系統(tǒng)的方框圖。
圖2是處理流程圖，用于根據(jù)本發(fā)明的第一實施例從較高層傳送的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生多個數(shù)據(jù)流。
圖3是處理流程圖，用于根據(jù)本發(fā)明的第二實施例從較高層傳送的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生多個數(shù)據(jù)流。
圖4是處理流程圖，用于根據(jù)本發(fā)明的第三實施例從較高層傳送的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生多個數(shù)據(jù)流。
圖5是處理流程圖，用于根據(jù)本發(fā)明的第四實施例從較高層傳送的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生多個數(shù)據(jù)流。
圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的執(zhí)行空間分段的處理過程圖。
具體實施例方式
在此所示的各種實施例最好在發(fā)送系統(tǒng)的物理層中實現(xiàn)，比如基站或移動終端。該物理層提供到較高層的信息傳送業(yè)務(wù)并經(jīng)傳送信道被鏈接到媒體訪問控制層。
現(xiàn)在將詳細作出本發(fā)明的一些實施例，例子被示例在附圖中。只要可能的話，整個附圖中使用的相同的參考數(shù)字涉及相同或類似的部分。圖2是處理流程圖，用于根據(jù)本發(fā)明的第一實施例從傳送的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生多個數(shù)據(jù)流。在該實施例中，假設(shè)每個TTI(傳輸時間間隔)只有一個傳送塊正在被處理。在圖2中，在速率匹配之前，執(zhí)行空間分段和信道編碼?？臻g分段需要把一個輸入塊分段成多個塊以便同時傳輸多個數(shù)據(jù)流。
參考圖2，從發(fā)送系統(tǒng)的較高層傳送的數(shù)據(jù)塊被附加有差錯檢驗信息以便在接收系統(tǒng)中被使用(S31)。優(yōu)選的，CRC(循環(huán)冗余碼校驗)可以被當作差錯檢驗信息。優(yōu)選的，較高層選擇每個流的調(diào)制方案，比如QPSK或16QAM，和多代碼(multicodes)的個數(shù)，比如CDMA系統(tǒng)中的Walsh代碼。此外，較高層把輸入到每個速率匹配塊的比特數(shù)通知給物理層。
在附加了CRC比特的數(shù)據(jù)塊上完成比特擾碼(S32)、編碼塊分段(S33)和信道編碼(S34)。為了從信道編碼的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生總數(shù)為‘N’的獨立的數(shù)據(jù)流，在數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行分段(S35)。根據(jù)常規(guī)的空間規(guī)則，以分段一個數(shù)據(jù)塊的方式完成數(shù)據(jù)塊的分段，在下面這將稱作‘空間分段’。
在完成了空間分段之后(S35)，在每個分段的數(shù)據(jù)塊上獨立的完成速率匹配(S36)。優(yōu)選的，為了對每個數(shù)據(jù)流(例如，流1到流N)提供不同的調(diào)制和編碼方案，對每個數(shù)據(jù)流執(zhí)行速率匹配。如果在每個分段的數(shù)據(jù)塊上獨立的執(zhí)行速率匹配(S36)，則分段的數(shù)據(jù)塊可以分別提供不同的編碼率。編碼率通常表示為r＝k/n，其中k是輸入比特序列和n是輸出比特的個數(shù)。
經(jīng)分別在速率匹配的數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行的物理信道分段(S37)來形成多個數(shù)據(jù)流。接著在各個流上完成交織(S38)。當執(zhí)行16QAM時，完成星座(constellation)重新安排(S39)?？商鎿Q的，當執(zhí)行QPSK時，不需要星座重新安排，并因此該步驟可以被繞過。每個數(shù)據(jù)流被映象到物理信道(S40)。
圖3是處理流程圖，用于根據(jù)本發(fā)明的第二實施例從較高層傳送的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生多個數(shù)據(jù)流。在圖3中，優(yōu)選地在信道編碼和速率匹配之后執(zhí)行空間分段。
在第二實施例中，在TTI期間在物理信道中發(fā)送的比特數(shù)取決于每個流的調(diào)制方案和多代碼的個數(shù)。速率匹配的數(shù)據(jù)塊按每個流的比特數(shù)的比率的比例來被分段。由于傳送塊通過一個速率匹配塊，所有流的碼率是相同的。換句話說，每個流可以分別控制調(diào)制方案和多代碼的個數(shù)，但不能單獨地控制每個流的碼率。
參考圖3，在步驟S41，在接收端中用差錯檢驗信息附加從系統(tǒng)的上層傳送的數(shù)據(jù)塊。優(yōu)選的，CRC(循環(huán)冗余碼校驗)可以被當作差錯檢驗信息。
在附加了CRC比特的數(shù)據(jù)塊上完成比特擾碼(S42)、碼塊分段(S43)和信道編碼(S44)。在數(shù)據(jù)塊上完成速率匹配(S45)。然后在數(shù)據(jù)塊上完成空間分段(S46)以便從信道編碼的和速率匹配的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生總數(shù)為‘N’的獨立的數(shù)據(jù)流。因為在完成了一個數(shù)據(jù)塊上的速率匹配之后執(zhí)行空間分段，每個數(shù)據(jù)流可以被提供有相同的調(diào)制和編碼方案。
多個數(shù)據(jù)流(被速率匹配)接著進行物理信道分段(S47)。然后在各個流上進行交織(S48)。當執(zhí)行16QAM時，進行星座重新安排(S29)?？商鎿Q的，當執(zhí)行QPSK時，不需要星座重新安排，并因此該步驟可被繞過。每個數(shù)據(jù)流被映射到物理信道(S30)。
圖4是處理流程圖，用于根據(jù)本發(fā)明的第三實施例從較高層傳送的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生多個數(shù)據(jù)流。在圖4中，對于每個數(shù)據(jù)流的信道編碼和速率匹配最好在空間分段之后被執(zhí)行。
參考圖4，一旦數(shù)據(jù)塊從較高層被傳送，接收端中的差錯檢驗信息被附加到數(shù)據(jù)塊中(S61)。CRC(循環(huán)冗余碼校驗)可以被當作用于差錯檢驗的信息。
依次的，在附加了CRC-比特的數(shù)據(jù)塊上完成比特擾碼(S62)和空間分段(S63)?？臻g分段(S63)從較高層傳送的一個數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生總數(shù)為‘N’的獨立的數(shù)據(jù)流。在完成空間分段之后(S63)，在各個分段的數(shù)據(jù)流上完成碼塊分段(S64)和信道編碼(S65)。
在信道編碼的數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行了速率匹配之后(S66)，在速率匹配的數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行物理信道分段(S67)。此后，在各個流上完成數(shù)據(jù)交織(S68)。當執(zhí)行16QAM時，完成星座重新安排(S29)。可替換的，當使用QPSK時，不需要星座重新安排。數(shù)據(jù)流被分別映射到物理信道(S60)。
圖5是處理流程圖，用于根據(jù)本發(fā)明的第四實施例從較高層傳送的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生多個數(shù)據(jù)流。圖5所示的實施例類似于圖4所示的實施例，除了在空間分段之后執(zhí)行比特擾碼。
參考圖5，一旦數(shù)據(jù)塊從較高層被傳送，接收端中的差錯檢驗信息被附加到數(shù)據(jù)塊中(S81)。CRC(循環(huán)冗余碼校驗)可以被當作用于差錯檢驗的信息。
在附加了CRC-比特的數(shù)據(jù)塊上完成空間分段(S82)?？臻g分段(S82)從較高層傳送的一個數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生總數(shù)為‘N’的獨立的數(shù)據(jù)流。在完成空間分段之后(S82)，在各個分段的數(shù)據(jù)流上完成比特擾碼(S83)、碼塊分段(S84)和信道編碼(S85)。
在信道編碼的數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行了速率匹配(S86)之后，在速率匹配的數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行物理信道分段(S87)。此后，在各個流上執(zhí)行數(shù)據(jù)交織(S88)。當執(zhí)行16QAM時，完成星座重新安排(S99)?？商鎿Q的，當使用QPSK時，不需要星座重新安排。數(shù)據(jù)流被分別映射到物理信道(S90)。
圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的數(shù)據(jù)塊的空間分段的示例圖。圖6顯示了經(jīng)一個天線發(fā)射的多個數(shù)據(jù)流的其中之一?？商鎿Q的，經(jīng)一個天線可以發(fā)送多個多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流。
參考圖6，一個差錯檢驗比特92被附加到從較高層傳送的一個數(shù)據(jù)塊91。假設(shè)從較高層傳送具有大小為‘N’的數(shù)據(jù)塊，具有24-比特長度的CRC被附加到數(shù)據(jù)塊。如果其上執(zhí)行具有1/3編碼率的信道編碼，數(shù)據(jù)塊的尺寸變?yōu)镹d-比特。通過公式1得到Nd的大小。而且，在公式1中的‘12’表示添加在turbo編碼中的turbo碼尾碼。公式1涉及圖2。
Nd＝3(N+24)+12如果在數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行速率匹配，通過公式2可以得到數(shù)據(jù)塊的尺寸Nd。而且，如果速率匹配需要穿孔(以減少過多的比特)，則公式2中的‘Δ’是負值，或者如果速率匹配需要重復(fù)(以增加比特數(shù))則為正值。公式2涉及圖3。
Nd＝3(N+24)+12+Δ如果有M個發(fā)射天線，調(diào)制和多代碼個數(shù)可以被表示為(mj，cj)(j＝1，2，...，M)。在此情況下，mj表示第jth天線的調(diào)制方案。在QPSK的情況下，確定mj＝1。在16QAM的情況下，確定mj＝2。同時，cj表示經(jīng)第jth天線發(fā)射的發(fā)送數(shù)據(jù)中所使用的多代碼的個數(shù)。
優(yōu)選的，多代碼的數(shù)可以被變換為編碼率。就是說，在HSDPA中，SF(擴展因子)是16，而且使用QPSK或16QAM。因此，經(jīng)一個HS-DSCH子幀發(fā)射的數(shù)據(jù)是960比特或1920比特。用經(jīng)HS-DSCH子幀發(fā)射的數(shù)據(jù)比特乘以多代碼的個數(shù)cj得到基本上所發(fā)射的數(shù)據(jù)比特的個數(shù)。因此，QPSK情況下編碼率變?yōu)镹/(960*c)或者16QAM情況下為N/(1920*c)。
因此，在附加了CRC的數(shù)據(jù)塊91上執(zhí)行空間分段成為各個數(shù)據(jù)流的情況下，應(yīng)該考慮在全部數(shù)據(jù)傳送量中分配到特定數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)量的比率。就是說，應(yīng)該分段數(shù)據(jù)塊以對應(yīng)于施加到每個數(shù)據(jù)流的調(diào)制和多代碼的個數(shù)。在把數(shù)據(jù)塊91分段成各個數(shù)據(jù)流中，公式3確定分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸。
在公式3中，‘j’表示對于每個分段的數(shù)據(jù)流的指數(shù)(index)和Ndata，j表示第jth數(shù)據(jù)流的尺寸。使用分段之前數(shù)據(jù)塊的尺寸Nd中的全部數(shù)據(jù)傳送率 中分配到第jth流的數(shù)據(jù)傳送率(mjcj)的比率來計算Ndata，j。同時，由于每個流由正數(shù)的比特組成，因此，執(zhí)行‘’操作。
在具有1/3編碼率的turbo編碼的情況下，用于速率匹配輸入的數(shù)據(jù)塊的尺寸變?yōu)椤?’的倍數(shù)。因此，如果通過公式2計算的Ndata，j值不是‘3’的倍數(shù)，則第jth數(shù)據(jù)流的尺寸可以被確定成不超過Ndata，j的‘3’的倍數(shù)。例如，如果公式2計算的Ndata，j值是14，則第jth數(shù)據(jù)流的尺寸能被確定成12。
通過‘’運算或使Ndata，j為“3”的倍數(shù)的運算，會出現(xiàn)Σj=1MNdata,j≠Nd.]]>因此，需要把總計 (剩余比特)的比特分布到各個流。在此情況下，剩余比特可以被逐一分布到每個流，直到不存在更多被分布的比特為止?？商鎿Q的，通過每次3比特，剩余比特可以被分布到各個數(shù)據(jù)流。
通過參考圖2的例子可以最好的解釋上述的方案。假設(shè)數(shù)據(jù)塊的尺寸Nd是30和編碼率是1/3。對該30-比特數(shù)據(jù)塊進行空間分段(S35)。讓我們假設(shè)有3個數(shù)據(jù)流，其中流1能處理10比特，流2能處理5比特，而流3能處理25比特。因此可以通過流1、流2和流3能被處理的比特總數(shù)是40比特(10+5+25)。然后，空間分段模塊確定和把30比特分段成這三個流，其中到每個流的輸入必須是3的倍數(shù)(因為編碼率是1/3)。
對于流1，空間模塊確定Ndata，j為6比特(10比特x30輸入比特)/(40總的流比特)＝7.5；并因此下一個3的倍數(shù)的低位是“6”。
對于流2，空間分段模塊確定Ndata，2為3比特(5比特x30輸入比特)/(40總的流比特)＝3.8；并因此是3的倍數(shù)的下一個低位是“3”。
對于流3，空間分段模塊確定Ndata，3為18比特(25比特x30輸入比特)/(40總的流比特)＝18.8；并因此是3的倍數(shù)的下一個低位是“18”。
作為結(jié)果，比特總數(shù)是[6比特(對流1)+3比特(對流2)+18比特(對流3)]＝27比特。
剩余比特是3比特(Nd和27比特之間的差)。并且通過空間分段模塊，剩余比特必須被分配給數(shù)據(jù)流的其中之一(S35)。優(yōu)選的，剩余3比特被分配給流1，因此允許流1處理總數(shù)9比特，始終是3的倍數(shù)。
下面解釋本發(fā)明的接收端的操作。首先，接收數(shù)據(jù)經(jīng)過下面的步驟以便檢測經(jīng)各個發(fā)射天線所發(fā)送的信號。當在接收端中檢測到經(jīng)特定發(fā)射天線發(fā)送的信號時，經(jīng)其他的發(fā)射天線所發(fā)送的其他的信號被認為是干擾信號。就是說，對于從相應(yīng)的一個發(fā)射天線發(fā)送的每個信號計算接收陣列天線的權(quán)矢量并且去除對于接收端中先前檢測的信號的干擾。同時，可以使用以信號強度對干擾噪聲比率的順序檢測從各個發(fā)射天線發(fā)送的信號的方法。
以上面解釋的方式檢測的用于發(fā)射天線的信號被分別雙工的分成數(shù)據(jù)流。該數(shù)據(jù)流經(jīng)過并行-串行電路被合并成一個數(shù)據(jù)塊并然后被解碼。
在發(fā)送端，用于差錯檢驗的一個信息(CRC)被附加到一個數(shù)據(jù)塊，并然后該附加了CRC的數(shù)據(jù)塊被分段以便被發(fā)射。因此，只有在分段的數(shù)據(jù)塊已經(jīng)被再次合并成一個數(shù)據(jù)塊之后，才能夠檢查接收的數(shù)據(jù)塊是否是錯誤的。對于差錯檢驗，在數(shù)據(jù)塊上已經(jīng)執(zhí)行了解碼之后，使用附加到數(shù)據(jù)塊的CRC來決定是否接收的數(shù)據(jù)塊是錯誤的。
按照HARQ算法，成功接收情況下的確認(ACK)信號或接收失敗情況下的非確認(NACK)信號被反饋到發(fā)送端來作為差錯檢驗的結(jié)果。如果發(fā)送端接收了ACK信號，則發(fā)射新的數(shù)據(jù)塊。如果發(fā)送端接收了NACK信號，則先前發(fā)送的相同的數(shù)據(jù)塊被重新發(fā)送到接收端。
因而，本發(fā)明把差錯檢驗信息附加到將被發(fā)送的數(shù)據(jù)塊中，分段附加了信息的數(shù)據(jù)塊，并接著發(fā)送該分段的數(shù)據(jù)塊。因此，本發(fā)明能夠有效的把HARQ應(yīng)用到MIMO系統(tǒng)。
盡管本發(fā)明以移動通信的內(nèi)容來描述，但本發(fā)明也可用于使用移動設(shè)備的任何無線通信系統(tǒng)，比如PDA和配備了無線通信能力的膝上型計算機。而且，描述本發(fā)明的使用的某些術(shù)語不應(yīng)該把本發(fā)明的范圍限制于某些類型的無線通信系統(tǒng)，比如UMTS。本發(fā)明也可以應(yīng)用于使用不同的空中接口和/或物理層的其他的無線通信系統(tǒng)，例如，TDMA、CDMA、FDMA、WCDMA等等。
優(yōu)選實施例可以被實現(xiàn)成方法，裝置或使用標準編程和/或工程技術(shù)制造的物件以產(chǎn)生軟件、固件、硬件或它們的任何組合。在此使用的術(shù)語“制造的物件”涉及在硬件邏輯中實現(xiàn)的代碼或邏輯(例如，集成電路芯片，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，特定用途集成電路(ASIC)，等等)或計算機可讀介質(zhì)(例如磁存儲介質(zhì)(例如硬盤驅(qū)動器，軟盤，磁帶等等)，光存儲器(CD-ROM，光盤等等)，易失性和非易失性存儲設(shè)備(例如EEPROM，ROM，PROM，RAM，DRAM，SRAM，固件，可編程邏輯等等)。
通過處理器訪問和執(zhí)行計算機可讀介質(zhì)中的代碼。其中實現(xiàn)優(yōu)選實施例的代碼可以進一步通過傳輸介質(zhì)存取或經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從文件服務(wù)器訪問。在此情況下，其中實現(xiàn)代碼的制造的物件可以包括傳輸介質(zhì)，比如網(wǎng)絡(luò)傳輸線，無線傳輸介質(zhì)，通過空間、無線電波、紅外信號等等傳播的信號。當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對該結(jié)構(gòu)作出許多修改，而且制造的物件可以包括承載現(xiàn)有技術(shù)的介質(zhì)的任何信息。
圖示的邏輯實現(xiàn)方式以特殊的順序出現(xiàn)來描述特定的操作。在可替換的實現(xiàn)方式中，可以以不同的順序、修改的或省略的方式來執(zhí)行確定的邏輯操作，只要能實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實施例。而且，在上述的邏輯中可以添加步驟并直到滿足本發(fā)明的實現(xiàn)方案。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明的優(yōu)選實施例可以被容易地實現(xiàn)，例如使用處理器或其他的數(shù)據(jù)或數(shù)字處理設(shè)備，單獨的或組合駐留在發(fā)送系統(tǒng)的矢量編碼器12中的外部支持邏輯(圖1)。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，在本發(fā)明中可以作出各種修改和變化。因此，本發(fā)明意在覆蓋所附權(quán)利要求和它們的等效物范圍內(nèi)所提供的該發(fā)明的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種利用多個數(shù)據(jù)流的移動通信系統(tǒng)中的信號處理方法，該多個數(shù)據(jù)流能夠使用多路輸出天線發(fā)射，該方法包括對于每個數(shù)據(jù)流選擇調(diào)制方案和多代碼的個數(shù)，其中每個數(shù)據(jù)流能夠處理預(yù)定的數(shù)據(jù)率；從附加了糾錯比特的傳送塊數(shù)據(jù)中產(chǎn)生信道編碼的數(shù)據(jù)；在信道編碼的數(shù)據(jù)上執(zhí)行空間分段以便把相應(yīng)的分段的數(shù)據(jù)塊提供給多個數(shù)據(jù)流，其中該信道編碼的數(shù)據(jù)包括傳送塊數(shù)據(jù)和糾錯比特和尾比特，并且分段的數(shù)據(jù)塊的大小對應(yīng)于信道編碼器的編碼率；和對多個數(shù)據(jù)流的每一個產(chǎn)生速率匹配的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的信號處理方法，其中基于每個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)率額度來按比例的確定分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸。
3.如權(quán)利要求2的所述信號處理方法，其中該分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸是與編碼率相關(guān)的輸出比特數(shù)的倍數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的信號處理方法，其中當編碼率是1/3時，該分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸是3的倍數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的信號處理方法，其中多個編碼率同時被用于多個數(shù)據(jù)流。
6.如權(quán)利要求1所述的信號處理方法，進一步包括對于多個數(shù)據(jù)流的每一個，對速率匹配的數(shù)據(jù)產(chǎn)生物理信道分段數(shù)據(jù)。
7.一種利用多個數(shù)據(jù)流的移動通信系統(tǒng)中的信號處理方法，該多個數(shù)據(jù)流能夠使用多路輸出天線發(fā)射，該方法包括對每個數(shù)據(jù)流選擇調(diào)制方案和多代碼的個數(shù)，其中每個數(shù)據(jù)流能夠處理預(yù)定的數(shù)據(jù)率；從傳送塊數(shù)據(jù)中產(chǎn)生信道編碼的數(shù)據(jù)；速率匹配信道編碼的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生速率匹配的數(shù)據(jù)，其中用于速率匹配的數(shù)據(jù)塊尺寸與信道編碼器的編碼率、糾錯比特和尾比特相關(guān)；和在信道編碼的和速率匹配的數(shù)據(jù)上執(zhí)行空間分段以便把相應(yīng)的分段的數(shù)據(jù)塊提供給多個數(shù)據(jù)流，其中該信道編碼的和速率匹配的數(shù)據(jù)至少包括傳送塊數(shù)據(jù)和糾錯數(shù)據(jù)、尾比特。
8.如權(quán)利要求7所述的信號處理方法，其中該速率匹配的步驟包括穿孔輸出比特和重復(fù)輸出比特中的一個。
9.如權(quán)利要求7所述的信號處理方法，其中相同的編碼率被用于多個數(shù)據(jù)流。
10.如權(quán)利要求7所述的信號處理方法，進一步包括對于多個數(shù)據(jù)流的每一個，對空間分段的數(shù)據(jù)產(chǎn)生物理信道分段數(shù)據(jù)。
11.一種利用多個數(shù)據(jù)流的移動通信系統(tǒng)的信號處理方法，該多個數(shù)據(jù)流能夠使用多路輸出天線發(fā)射，該方法包括對用于處理傳送數(shù)據(jù)塊的每個數(shù)據(jù)流選擇調(diào)制方案和多代碼的個數(shù)，其中每個數(shù)據(jù)流能夠處理預(yù)定的數(shù)據(jù)率；在傳送數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行空間分段以便把相應(yīng)的分段的數(shù)據(jù)塊提供給多個數(shù)據(jù)流，其中該空間分段的輸入數(shù)據(jù)包括傳送塊數(shù)據(jù)和糾錯數(shù)據(jù)；對多個數(shù)據(jù)流的每一個從分段的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生信道編碼的數(shù)據(jù)；和對多個數(shù)據(jù)流的每一個從信道編碼的數(shù)據(jù)中產(chǎn)生速率匹配的數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求11所述的信號處理方法，其中在執(zhí)行空間分段之前執(zhí)行比特擾碼。
13.如權(quán)利要求11所述的信號處理方法，其中在執(zhí)行空間分段之后來執(zhí)行比特擾碼。
14.如權(quán)利要求11所述的信號處理方法，其中該分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸基于每個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)率額度來按比例確定的，并且是編碼率的倍數(shù)。
15.如權(quán)利要求14所述的信號處理方法，其中該分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸是與編碼率相關(guān)的輸出比特數(shù)的倍數(shù)。
16.如權(quán)利要求11所述的信號處理方法，其中當編碼率是1/3時，該分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸是3的倍數(shù)。
17.如權(quán)利要求11所述的信號處理方法，其中該多個編碼率被同時用于多個數(shù)據(jù)流。
18.如權(quán)利要求11所述的信號處理方法，進一步包括對于多個數(shù)據(jù)流的每一個，對速率匹配的數(shù)據(jù)產(chǎn)生物理信道分段數(shù)據(jù)。
19.一種利用多個數(shù)據(jù)流的移動通信系統(tǒng)的信號處理方法，該多個數(shù)據(jù)流能夠使用多路輸出天線來發(fā)射，該方法包括接收傳送塊數(shù)據(jù)；把糾錯比特附加到傳送塊數(shù)據(jù)上；從附加了糾錯比特的傳送塊數(shù)據(jù)中產(chǎn)生信道編碼的數(shù)據(jù)；在信道編碼的數(shù)據(jù)上執(zhí)行空間分段以便把相應(yīng)的分段的數(shù)據(jù)塊提供給多個數(shù)據(jù)流；對于多個數(shù)據(jù)流的每一個產(chǎn)生速率匹配的數(shù)據(jù)；和使用多路輸出天線把多個數(shù)據(jù)流的每一個發(fā)送到接收系統(tǒng)。
20.一種用于移動通信系統(tǒng)的發(fā)射機系統(tǒng)，該移動通信系統(tǒng)利用能夠被同時發(fā)射的多個數(shù)據(jù)流，該發(fā)射機系統(tǒng)包括矢量編碼器，其可操作的連接到多個傳輸模塊；和多個天線，其可操作的連接到相應(yīng)的傳輸模塊，多個天線的每一個與發(fā)送的多個數(shù)據(jù)流的至少其中之一相關(guān)，其中矢量編碼器包括信號處理器，用于對于每個數(shù)據(jù)流選擇調(diào)制方案和多代碼的個數(shù)，其中每個數(shù)據(jù)流能夠處理預(yù)定的數(shù)據(jù)率；從附加了糾錯比特的傳送塊數(shù)據(jù)中產(chǎn)生信道編碼的數(shù)據(jù)；在信道編碼的數(shù)據(jù)上執(zhí)行空間分段以把相應(yīng)的分段的數(shù)據(jù)塊提供給多個數(shù)據(jù)流，其中該信道編碼的數(shù)據(jù)包括傳送塊數(shù)據(jù)和糾錯比特和尾比特，并且分段的數(shù)據(jù)塊的大小對應(yīng)于信道編碼器的編碼率；和對多個數(shù)據(jù)流的每一個產(chǎn)生速率匹配的數(shù)據(jù)。
21.如權(quán)利要求20所述的發(fā)射機系統(tǒng)，其中基于每個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)率額度來按比例的確定分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸。
22.如權(quán)利要求21所述的發(fā)射機系統(tǒng)，其中分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸是與編碼率相關(guān)的輸出比特數(shù)的倍數(shù)。
23.如權(quán)利要求20所述的發(fā)射機系統(tǒng)，其中當編碼率是1/3時，該分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸是3的倍數(shù)。
24.如權(quán)利要求20所述的發(fā)射機系統(tǒng)，其中多個編碼率能被同時用于多個數(shù)據(jù)流。
25.一種用于移動通信系統(tǒng)的發(fā)射機系統(tǒng)，該移動通信系統(tǒng)利用能夠被同時發(fā)射的多個數(shù)據(jù)流，該發(fā)射機系統(tǒng)包括矢量編碼器，其可操作的連接到多個傳輸模塊；和多個天線，其可操作的連接到相應(yīng)的傳輸模塊，該多個天線的每一個與發(fā)送的多個數(shù)據(jù)流的至少其中之一相關(guān)，其中矢量編碼器包括信號處理器，用于對每個數(shù)據(jù)流選擇調(diào)制方案和多代碼的個數(shù)，其中每個數(shù)據(jù)流能夠處理預(yù)定的數(shù)據(jù)率；從傳送塊數(shù)據(jù)中產(chǎn)生信道編碼的數(shù)據(jù)；速率匹配信道編碼的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生速率匹配的數(shù)據(jù)，其中用于速率匹配的數(shù)據(jù)塊尺寸與信道編碼器的編碼率、糾錯比特和尾比特相關(guān)；和在信道編碼的和速率匹配的數(shù)據(jù)上執(zhí)行空間分段，以把相應(yīng)的分段的數(shù)據(jù)塊提供給多個數(shù)據(jù)流，其中該信道編碼的和速率匹配的數(shù)據(jù)至少包括傳送塊數(shù)據(jù)和糾錯數(shù)據(jù)、尾比特。
26.如權(quán)利要求25所述的發(fā)射機系統(tǒng)，其中該速率匹配的步驟包括穿孔輸出比特和重復(fù)輸出比特中的一個。
27.如權(quán)利要求25所述的發(fā)射機系統(tǒng)，其中相同的編碼率被用于多個數(shù)據(jù)流。
28.一種用于移動通信系統(tǒng)的發(fā)射機系統(tǒng)，該移動通信系統(tǒng)利用能夠被同時發(fā)射的多個數(shù)據(jù)流，該發(fā)射機系統(tǒng)包括矢量編碼器，其可操作的連接到多個傳輸模塊；和多個天線，其可操作的連接到相應(yīng)的傳輸模塊，多個天線的每一個與發(fā)送的多個數(shù)據(jù)流的至少其中之一相關(guān)，其中該矢量編碼器包括信號處理器，用于對用于處理傳送數(shù)據(jù)塊的每個數(shù)據(jù)流選擇調(diào)制方案和多代碼的個數(shù)，其中每個數(shù)據(jù)流能夠處理預(yù)定的數(shù)據(jù)率；在傳送數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行空間分段以把相應(yīng)的分段的數(shù)據(jù)塊提供給多個數(shù)據(jù)流，其中空間分段的輸入數(shù)據(jù)包括傳送塊數(shù)據(jù)和糾錯數(shù)據(jù)；對多個數(shù)據(jù)流的每一個從分段的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生信道編碼的數(shù)據(jù)；和對多個數(shù)據(jù)流的每一個從信道編碼的數(shù)據(jù)中產(chǎn)生速率匹配的數(shù)據(jù)。
29.如權(quán)利要求28所述的發(fā)射機系統(tǒng)，其中在執(zhí)行空間分段之前執(zhí)行比特擾碼。
30.如權(quán)利要求29所述的發(fā)射機系統(tǒng)，其中在執(zhí)行空間分段之后執(zhí)行比特擾碼。
31.如權(quán)利要求29所述的發(fā)射機系統(tǒng)，其中該分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸是基于每個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)率額度來按比例確定的，并且是編碼率的倍數(shù)。
32.如權(quán)利要求31所述的發(fā)射機系統(tǒng)，其中該分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸是與編碼率相關(guān)的輸出比特數(shù)的倍數(shù)。
33.如權(quán)利要求29所述的發(fā)射機系統(tǒng)，其中當編碼率是1/3時，該分段的數(shù)據(jù)塊的尺寸是3的倍數(shù)。
34.如權(quán)利要求29所述的發(fā)射機系統(tǒng)，其中多個編碼率能被同時用于多個數(shù)據(jù)流。
35.如權(quán)利要求29所述的發(fā)射機系統(tǒng)，進一步包括對于多個數(shù)據(jù)流的每一個，對速率匹配的數(shù)據(jù)產(chǎn)生物理信道分段數(shù)據(jù)。
36.一種用于移動通信系統(tǒng)的發(fā)射機系統(tǒng)，該移動通信系統(tǒng)利用能夠被同時發(fā)射的多個數(shù)據(jù)流，該發(fā)射機系統(tǒng)包括矢量編碼器，其可操作的連接到多個傳輸模塊；和多個天線，其可操作的連接到相應(yīng)的傳輸模塊，多個天線的每一個與發(fā)送的多個數(shù)據(jù)流的至少其中之一相關(guān)，其中該矢量編碼器包括信號處理器，用于接收傳送塊數(shù)據(jù)；把糾錯比特附加到該傳送塊數(shù)據(jù)上；從附加了糾錯比特的傳送塊數(shù)據(jù)中產(chǎn)生信道編碼的數(shù)據(jù)；在信道編碼的數(shù)據(jù)上執(zhí)行空間分段以把相應(yīng)的分段的數(shù)據(jù)塊提供給多個數(shù)據(jù)流；對于多個數(shù)據(jù)流的每一個產(chǎn)生速率匹配的數(shù)據(jù)；和使用多路輸出天線把多個數(shù)據(jù)流的每一個發(fā)送到接收系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了移動通信系統(tǒng)中的信號處理方法和將HARQ應(yīng)用到MIMO系統(tǒng)的在移動通信系統(tǒng)中使用的相應(yīng)的發(fā)射系統(tǒng)，通過它，附加了用于傳輸?shù)哪軌虼_定是否接收信號是錯誤的差錯檢驗信息。本發(fā)明將CRC(S31)附加到從較高層傳送的數(shù)據(jù)塊，以使HARQ能夠有效地應(yīng)用到MIMO系統(tǒng)。本發(fā)明分段附加了CRC的數(shù)據(jù)塊(S35)，并然后經(jīng)多個天線發(fā)送該分段的數(shù)據(jù)塊。從分段的數(shù)據(jù)塊中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流在編碼方案和調(diào)制中是彼此獨立的。
文檔編號H04L1/18GK1879341SQ200480033050
公開日2006年12月13日 申請日期2004年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月10日
發(fā)明者金奉會, 徐東延 申請人:Lg電子株式會社