專利名稱：：用于使用循環(huán)延遲分集發(fā)射數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種在MIMO(多輸入多輸出)-OFDM(正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)中發(fā)射信號的方法。
背景技術(shù)：
：近來，由于信息通信服務(wù)的普及、各種多媒體服務(wù)的到來、以及高質(zhì)量服務(wù)的出現(xiàn)，對無線通信服務(wù)的要求迅速地增加。為了主動應(yīng)對該要求，首先應(yīng)提高通信系統(tǒng)的容量。為了提高無線通信環(huán)境中的通信容量，能夠考慮找到新的可用頻帶的方法或者提高有限資源的效率的方法。對于后者的方法，以向發(fā)射機(jī)和接收機(jī)提供多個天線的方式額外確保關(guān)于資源利用的空間域以獲得分集增益，或者以通過每個天線并行地發(fā)射數(shù)據(jù)的方式，提高容量的發(fā)射規(guī)模。該技術(shù)被稱為多天線發(fā)射/接收技術(shù)，對于該技術(shù)的研究和開發(fā)已積極付出許多努力。在多天線發(fā)射/接收技術(shù)中，將參考圖1對使用OFDM(正交頻分復(fù)用)的多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)的通用結(jié)構(gòu)解釋如下。在發(fā)射端中，信道編碼器101以使冗余比特附加到發(fā)射數(shù)據(jù)比特的方式減少由信道或噪聲引起的影響。映射器103將數(shù)據(jù)比特信息變換為數(shù)據(jù)符號信息。串行-并行轉(zhuǎn)換器105使數(shù)據(jù)符號并行化以在多個子載波上傳送。多天線編碼器107將并行化數(shù)據(jù)符號變換為空間時間信號。在接收端中，多天線解碼器109、并行-串行轉(zhuǎn)換器111、解映射器113和信道解碼器115分別執(zhí)行與發(fā)射端中的多天線編碼器107、串行-并行轉(zhuǎn)換器105、映射器103和信道編碼器101相反的功能。5對于MIMO-OFDM系統(tǒng)，需要各種技術(shù)以提高數(shù)據(jù)發(fā)射的可靠性。作為用于增加空間分集增益的方案，存在空間-時間碼(STC)、循環(huán)延遲分集(CDD)等。作為用于增加信噪比(SNR)的方案，存在波束形成(BF)、預(yù)編碼等。在該情況中，通常使用空間-時間碼或者循環(huán)延遲分集方案提供開環(huán)系統(tǒng)的魯棒性，在該開環(huán)系統(tǒng)中由于信道的快速時間更新，在發(fā)射端處反饋信息是不可用的。另一方面，通常在閉環(huán)系統(tǒng)中使用波束形成或者預(yù)編碼，以便于通過使用包括空間信道屬性的反饋信息使信噪比最大。作為上文提及的方案中的用于增加空間分集增益的方案和用于增加信噪比的方案，將循環(huán)延遲分集和預(yù)編碼詳細(xì)解釋如下。首先，在循環(huán)延遲方案中，接收端以如下方式獲得頻率分集增益，即，在配有多個發(fā)射天線的系統(tǒng)中，每個天線在發(fā)射OFDM信號時發(fā)射延遲或尺寸不同的信號。圖2示出了使用循環(huán)分集方案的多天線發(fā)射機(jī)的配置。OFDM符號是通過每個天線被發(fā)射的，并且不同的循環(huán)延遲值被應(yīng)用到發(fā)射天線。將循環(huán)前綴(CP)附加到其上以防止信道間干擾。對應(yīng)的信號隨后被發(fā)射到接收端。這樣做時，自第一天線遞送的數(shù)據(jù)序列被完整無缺地發(fā)射到接收端。然而，自其他天線遞送的數(shù)據(jù)序列以如下方式被發(fā)射，即相比于前一天線，被循環(huán)延遲預(yù)先確定的比特。同時，如果在頻域上實現(xiàn)循環(huán)延遲分集方案，循環(huán)延遲可被表示為相位序列的乘法。特別地，參考圖3，將頻域上的每個數(shù)據(jù)序列與針對每個天線被不同設(shè)置的規(guī)定相位序列(相位序列1相位序列M)相乘，對其執(zhí)行快速傅立葉逆變換(IFFT)，并且隨后將對應(yīng)的結(jié)果發(fā)射到接收端。這被稱為相移分集方案。相移分集方案可以通過增加接收端處的信道延遲擴(kuò)展，人為地將頻率選擇性引入平坦衰落信道。由此，可以獲得頻率分集增益或者頻率調(diào)度增益。預(yù)編碼方案包括用于其中閉環(huán)系統(tǒng)中的反饋信息為有限的情況的基于碼本(codebook)的預(yù)編碼方案，或者用于量化反饋信道信息的方案。基于碼本的預(yù)編碼是用于以如下方式獲得信噪比(SNR)增益的方案，即向發(fā)射端反饋發(fā)射端和接收端己知的預(yù)編碼矩陣索引。圖4是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的使用基于碼本的預(yù)編碼的多天線系統(tǒng)的發(fā)射端和接收端的框圖。參考圖4，每個發(fā)射端和接收端具有預(yù)先定義的有限預(yù)編碼矩陣(P,PJ。接收端使用信道信息向發(fā)射端反饋優(yōu)選的或者最優(yōu)的預(yù)編碼矩陣索引(1)。發(fā)射端向發(fā)射數(shù)據(jù)(XlXMt)應(yīng)用對應(yīng)于該反饋索引的預(yù)編碼矩陣。作為參考，表1示例性地示出了可應(yīng)用于如下情況的碼本，該情況即支持具有兩個發(fā)射天線的空間復(fù)用率為2的IEEE802,16e系統(tǒng)使用3比特反饋信息。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題在獲得開環(huán)中的頻率選擇性分集增益和閉環(huán)中的頻率調(diào)度增益時，上文解釋的相移分集方案也是有利的。因此，迄今為止已研究和調(diào)查了相移分集方案。然而，常規(guī)相移分集方案將空間復(fù)用率限制為1，因此也限制了最大數(shù)據(jù)速率。在資源分配被固定執(zhí)行的情況中，難于獲得上文的增益。由于上文解釋的基于碼本的預(yù)編碼方案能夠通過需要小尺寸的反饋信息(索引信息)使用高的空間復(fù)用率，因此其在實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)發(fā)射時是有利的。然而，應(yīng)確保穩(wěn)定的信道用于反饋。因此，其不適用于具有相當(dāng)大的信道變化的移動環(huán)境。并且，其僅可應(yīng)用于閉環(huán)系統(tǒng)。技術(shù)方案因此，本發(fā)明涉及一種在使用多個子載波的多天線系統(tǒng)中使用循環(huán)延遲發(fā)射數(shù)據(jù)的方法，該方法基本上消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷引起的一個或多個問題。本發(fā)明的目的在于提供一種通用化的基于相移的預(yù)編碼方案，該方案的使用與天線配置和空間復(fù)用率無關(guān)，同時保持了現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)延遲分集、相移分集和預(yù)編碼方案的優(yōu)點。本發(fā)明的另一目的在于，以如下方式提供一種增強型基于相移的預(yù)編碼方案或者增強型循環(huán)延遲分集方案，即向前文所述的基于相移的預(yù)編碼方案選擇性地添加時變相移分集、時變循環(huán)延遲分集等。本發(fā)明的額外特征和優(yōu)點將在下文的描述中被闡述，并且部分地將通過該描述而是顯而易見的，或者可以通過實踐本發(fā)明而被習(xí)得。通過書面描述及其權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)，將實現(xiàn)和達(dá)到本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點。為了實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如具體化和廣泛描述的，根據(jù)本發(fā)明的一種在MIMO(多輸入多輸出)-OFDM(正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)中發(fā)射信號的方法包括如下步驟通過考慮時變元素，空間處理對應(yīng)于頻域上的每個子載波的OFDM符號；將空間處理的OFDM符號變換為時域上的發(fā)射信號；以及將空間處理的OFDM符號變換為時域上的發(fā)射信號。優(yōu)選地，在本發(fā)明的實施例中，該方法可以進(jìn)一步包括至少一個如下步驟向空間處理的OFDM信號添加對應(yīng)于每個天線的第一導(dǎo)頻符號，使發(fā)射信號與多個每天線權(quán)重相乘，以及向發(fā)射信號應(yīng)用規(guī)定的循環(huán)延遲。為了進(jìn)一步實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的一種在MIMO(多輸入多輸出)-OFDM(正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)中發(fā)射信號的方法包括如下步驟對分別對應(yīng)于頻域上的多個子載波的OFDM符號執(zhí)行預(yù)編碼，將預(yù)編碼的OFDM符號變換為時域上的每天線信號，將規(guī)定的循環(huán)延遲應(yīng)用到每個每天線信號，以及發(fā)射每天線信號。優(yōu)選地，在本發(fā)明的實施例中，該方法可以進(jìn)一步包括至少一個如下步驟向每個預(yù)編碼的OFDM符號添加對應(yīng)于每個天線的第一導(dǎo)頻符號，以及向每個循環(huán)延遲的每天線信號添加變換到時域的第二導(dǎo)頻符號。為了進(jìn)一步實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的一種在MIMO(多輸入多輸出)-OFDM(正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)中發(fā)射信號的方法包括如下步驟通過使關(guān)于相移的第一矩陣與用于9將第一矩陣變換為酉矩陣的第二矩陣相乘，來確定基于相移的預(yù)編碼矩陣；通過使OFDM符號與對應(yīng)于多個子載波中的每個子載波的確定的基于相移的預(yù)編碼矩陣相乘，進(jìn)行基于相移的預(yù)編碼；將基于相移的預(yù)編碼的OFDM符號變換為時域上的發(fā)射信號；向每個發(fā)射信號應(yīng)用規(guī)定的循環(huán)延遲，，以及發(fā)射循環(huán)延遲的發(fā)射信號。優(yōu)選地，在本發(fā)明的實施例中，該方法可以進(jìn)一步包括至少一個如下步驟使每個發(fā)射信號與多個每天線權(quán)重相乘，向每個基于相移的預(yù)編碼的OFDM信號添加對應(yīng)于每個天線的第一導(dǎo)頻符號，以及向每個循環(huán)延遲的發(fā)射信號添加變換到時域的第二導(dǎo)頻符號。并且，基于相移的預(yù)編碼矩陣可以表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>并且，其中第一矩陣或第二矩陣的相位角度e《t)(i=i,...，Nt)是時變元素。為了進(jìn)一步實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的一種發(fā)射信號的方法包括如下步驟對待經(jīng)由多個天線中的至少一個天線發(fā)射的每個數(shù)據(jù)流執(zhí)行與多個天線關(guān)聯(lián)的空間處理；對空間處理的數(shù)據(jù)流執(zhí)行發(fā)射功率分配預(yù)編碼，以控制用于多個天線的發(fā)射功率；將發(fā)射功率分配預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流變換為時域上的每天線信號；以及經(jīng)由多個天線中的至少一個天線發(fā)射每天線信號。優(yōu)選地，在本發(fā)明的實施例中，該方法可以進(jìn)一步包括至少一個如下步驟對每個空間處理的數(shù)據(jù)流應(yīng)用相移分集，以及對每天線信號應(yīng)用循環(huán)延遲分集。并且，相移分集可以應(yīng)用大的循環(huán)延遲值，且其中循環(huán)延遲分集可以應(yīng)用小的循環(huán)延遲值。并且，該方法可以進(jìn)一步包括至少一個如下步驟向空間處理的數(shù)據(jù)流添加第一導(dǎo)頻符號，向發(fā)射功率分配預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流添加第二導(dǎo)頻符號，以及向每天線信號應(yīng)用變換到時域的第三導(dǎo)頻符號。并且，發(fā)射功率分配預(yù)編碼可以通過與NtXNt酉矩陣(Nt是多個天線的數(shù)目)相乘而被執(zhí)行。并且，NtXNt酉矩陣可以與具有相位值作為變量的對角矩陣相乘。并且，NtxNt酉矩陣和對角矩陣至少之一可以是時變元素。應(yīng)當(dāng)理解，前面的一般描述和后面的詳細(xì)描述是示例性的和說明性的，并且用于提供所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步的解釋。技術(shù)效果因此，本發(fā)明提供了如下效果或優(yōu)點。首先，本發(fā)明的基于相移的預(yù)編碼方案能夠自適應(yīng)地應(yīng)對信道狀態(tài)或系統(tǒng)狀態(tài)，與天線配置或空間復(fù)用率無關(guān)，同時保持由現(xiàn)有技術(shù)的相移分集或預(yù)編碼方案提供的優(yōu)點。其次，通過針對基于相移的預(yù)編碼方案選擇性地采用時間相關(guān)的相位變化和循環(huán)延遲方案等，增強了發(fā)射機(jī)/接收機(jī)的復(fù)雜度并且與每個多天線方案的組合是可用的。第三，本發(fā)明可以通過改變每個用戶的通信條件而應(yīng)用，由此獲得了最優(yōu)的通信性能。所包括的附圖用于提供對本發(fā)明的進(jìn)一步的理解并且被并入本說明書并且構(gòu)成本說明書的一部分，了本發(fā)明的實施例并且連同描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是具有多個發(fā)射和接收天線的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的框圖2是使用循環(huán)延遲分集方案的多天線系統(tǒng)的發(fā)射端的框圖3是使用相移分集方案的多天線系統(tǒng)的發(fā)射端的框圖4是使用預(yù)編碼方案的多天線系統(tǒng)的發(fā)射端和接收端的框圖5是用于執(zhí)行基于相移的預(yù)編碼的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的框圖6是關(guān)于如下情況的框圖，即空間復(fù)用方案和循環(huán)延遲分集方案被應(yīng)用于具有四個發(fā)射天線的空間復(fù)用率為2的多天線系統(tǒng)；圖7是關(guān)于如下情況的框圖，即基于相移的預(yù)編碼矩陣被應(yīng)用到圖6中示出的多天線系統(tǒng)；圖8是關(guān)于基于相移的預(yù)編碼矩陣的重新配置方法的示圖9是關(guān)于基于相移的預(yù)編碼和相移分集的兩種應(yīng)用的曲線的示圖10是根據(jù)本發(fā)明的實施例的支持GCDD方案的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的概念示圖11是根據(jù)本發(fā)明的實施例的支持GCDD方案的修改的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的概念示圖12是根據(jù)本發(fā)明的實施例的被應(yīng)用了GPSD方案和GCDD方案的組合的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的概念示圖13是根據(jù)本發(fā)明的實施例的關(guān)于GPSD方案和GCDD方案的組合被修改的情況的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的概念示圖14是根據(jù)本發(fā)明的實施例的關(guān)于在IFFT之前將導(dǎo)頻符號應(yīng)用到執(zhí)行的GPSD方案的情況的示圖15是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于將圖12中示出的GPSD方案應(yīng)用部分表示為式的示圖16是根據(jù)本發(fā)明的實施例的關(guān)于在循環(huán)延遲分集之后應(yīng)用導(dǎo)頻符號的情況的示圖17是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于將圖16中示出的GPSD方案12應(yīng)用部分表示為式的示圖18是根據(jù)本發(fā)明的實施例的關(guān)于同時應(yīng)用圖14和圖16中示出的導(dǎo)頻符號應(yīng)用方法的情況的示圖19是關(guān)于在ITUpedestrian-A信道上的GCDD系統(tǒng)和現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的仿真測試結(jié)果的曲線圖20是TypicalUrban(6-ray)環(huán)境中的仿真測試結(jié)果的曲線圖21是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于應(yīng)用發(fā)射功率分配預(yù)編碼矩陣的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖，圖22是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于應(yīng)用發(fā)射功率分配預(yù)編碼矩陣的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖23是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于應(yīng)用發(fā)射功率分配預(yù)編碼矩陣的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖24是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于將導(dǎo)頻符號應(yīng)用于圖21或圖23中示出的實施例的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖25是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于將導(dǎo)頻符號應(yīng)用于圖22中示出的實施例的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖26是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于將導(dǎo)頻符號應(yīng)用于圖21或圖23中示出的實施例的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖27是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于將導(dǎo)頻符號應(yīng)用于圖23中示出的實施例的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖；并且圖28是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于將導(dǎo)頻符號應(yīng)用于圖21或圖23中示出的實施例的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖。具體實施例方式現(xiàn)將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在附圖中說明了該優(yōu)選實施例的示例。第一實施例基于相移的預(yù)編碼生成基于相移的預(yù)編碼矩陣基于相移的預(yù)編碼矩陣(P)可以如下表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>在式1中，<(i-l，...，Nt，j=l,...,R)指出了由子載波索引或特定頻帶索引k確定的復(fù)權(quán)重，Nt指出了發(fā)射天線的數(shù)目，并且R指出了空間復(fù)用率。在該情況中，發(fā)射天線可以包括物理發(fā)射天線或虛擬發(fā)射天線。如果發(fā)射天線包括虛擬天線，則Nt等于R。該復(fù)權(quán)重可以具有根據(jù)與天線相乘的OFDM符號以及索引或?qū)?yīng)的子載波變化的值。并且，可以根據(jù)信道狀態(tài)和反饋信息存在與否的至少之一確定該復(fù)權(quán)重。同時，式1中示出的基于相移的預(yù)編碼矩陣(P)優(yōu)選地被設(shè)計為酉矩陣以減少多天線系統(tǒng)中的信道容量損失。在該情況中，多天線開環(huán)系統(tǒng)的信道容量被表示為下式以觀察關(guān)于酉矩陣配置的條件。Cu(H)=bg2(det(/w+^HHH》在式2中，H指出了N,Nt多天線信道矩陣，Nt指出了發(fā)射天線的數(shù)目，并且NJ旨出了接收天線的數(shù)目。式3中示出了將基于相移的預(yù)編碼矩陣P應(yīng)用于式2的結(jié)果。C預(yù)編碼(、+;HP,HH))14在式3中，由于PPH應(yīng)是用于防止信道容量損失的單位矩陣，因此基于相移的預(yù)編碼矩陣P應(yīng)對應(yīng)于滿足如下條件的酉矩陣。為了使基于相移的預(yù)編碼矩陣p變?yōu)橛暇仃嚕缦聝深悧l件，艮p功率限制條件和正交性限制條件。功率限制用于使構(gòu)造矩陣的每個列的列元素的平方和是1。并且，正交性限制用于提供列之間的正交特性。該條件被表示為下式。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>o根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提出了2x2的基于相移的預(yù)編碼矩陣的通式。并且，如下考慮滿足上文的兩類條件的式。式7示出了具有兩個發(fā)射天線的空間復(fù)用率為2的基于相移的預(yù)編碼矩陣的通式。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>在式7中，oti或卩i(i=l,2)是實數(shù)，(i=l,2,3,4)具有相位值，并且k指出了OFDM符號的子載波索引，為了將預(yù)編碼矩陣實現(xiàn)為酉矩陣，應(yīng)滿足式8中示出的功率限制條件和式9中示出的正交性限制條件。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>[式9]在該情況中，標(biāo)記*指出了共軛復(fù)數(shù)。滿足式7至9的2x2的基于相移的預(yù)編碼矩陣的一個實施例示出如下。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>在式10中，由于正交性限制，在92和63之間存在式U中示出的關(guān)系。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>同時，預(yù)編碼矩陣可以作為碼本存儲在發(fā)射端和/或接收端的存儲器中。并且，該碼本可被配置為包括通過有限數(shù)目的不同的62值生成的各種預(yù)編碼矩陣。在該情況中，可以根據(jù)信道狀態(tài)和反饋信息存在與否適當(dāng)?shù)卦O(shè)定92值。例如，在使用反饋信息的情況中，通過將62設(shè)定為小，能夠獲得頻率調(diào)度增益。在不使用反饋信息的情況中，通過將62設(shè)定為大，能夠獲得高的頻率分集增益。根據(jù)復(fù)用率重新配置基于相移的預(yù)編碼矩陣同時，即使生成如式7中示出的基于相移的預(yù)編碼矩陣，仍可能發(fā)生如下情況，即實際上根據(jù)信道狀態(tài)將空間復(fù)用率設(shè)定為小于關(guān)于天線數(shù)目的空間復(fù)用率。在該情況中，自生成的基于相移的預(yù)編碼矩陣選擇對應(yīng)于比以前的空間復(fù)用率減少的當(dāng)前空間復(fù)用率的特定的列，并且隨后使用所選擇的列重新配置新的基于相移的預(yù)編碼矩陣。特別地，不同于每當(dāng)改變空間復(fù)用率時生成應(yīng)用于對應(yīng)系統(tǒng)的新的預(yù)編碼矩陣，而是通過實際上利用初始生成的基于相移的預(yù)編碼矩陣，選擇對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的特定列，來重新配置預(yù)編碼矩陣。例如，式10中示出的預(yù)編碼矩陣假設(shè)，在具有兩個發(fā)射天線的多天線系統(tǒng)中空間復(fù)用率是2。然而，由于規(guī)定的原因或起因，該系統(tǒng)的空間復(fù)用率可能減少到l。如果是，則能夠通過自式10中示出的矩陣選擇特定的列，來重新配置具有空間復(fù)用率1的預(yù)編碼矩陣。式12中示出了通過選擇第二列而生成的基于相移的預(yù)編碼矩陣的示例。其格式與具有兩個發(fā)射天線的現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)延遲方案相同。在式12中，具有兩個發(fā)射天線的系統(tǒng)被取為示例。式12也可擴(kuò)展地可應(yīng)用于具有四個發(fā)射天線的系統(tǒng)。在空間復(fù)用率為4的情況中，通過根據(jù)在生成基于相移的預(yù)編碼矩陣之后變化的空間復(fù)用率選擇特定的列，可以執(zhí)行預(yù)編碼。例如，圖5示出了將現(xiàn)有技術(shù)的空間復(fù)用方案和現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)延遲分集應(yīng)用于具有四個發(fā)射天線的空間復(fù)用率為2的多天線系統(tǒng)的情況，并且圖6示出了將圖5的循環(huán)延遲分集和式10中示出的基于相移的預(yù)編碼矩陣一起應(yīng)用于該多天線系統(tǒng)的情況。在圖5和圖6中，循環(huán)延遲分集被表示為相移序列的乘法運算。并且，假設(shè)由相移序列相移的相位角度是6i。參考圖5，第一序列S,和第二序列S2被分別遞送到第一天線和第三天線。并且，被相移了規(guī)定尺寸的第一序列《e"'和被相移了規(guī)定尺寸的第二序列&eW被分別遞送到第二天線和第四天線。因此，可以觀察到整體空間復(fù)用率變?yōu)?。參考圖6，將&+&^2遞送到第一天線，將5,一+&遞送到第三天線，將被相移了規(guī)定尺寸的WW+^，+w遞送到第二天線，并且如第二天線將被相移了規(guī)定尺寸的W《+w+&e遞送到第四天線。相比于圖5中示出的系統(tǒng)，圖6中示出的系統(tǒng)能夠使用單個預(yù)編碼矩陣對四個天線執(zhí)行循環(huán)延遲(或相移)，具有循環(huán)延遲分集方案的優(yōu)點以及預(yù)編碼方案的優(yōu)點。根據(jù)關(guān)于2天線系統(tǒng)和4天線系統(tǒng)的每個的空間復(fù)用率的基于相移的預(yù)編碼矩陣被示出如下。[表2]2天線系統(tǒng)4天線系統(tǒng)空間復(fù)用率為1空間復(fù)用率為2空間復(fù)用率為1空間復(fù)用率為21〔1-e-萍)美岸1j1f1)e禪e庫177,1一e-禪、,1e—e，一*p，、ee)在表2中，0i(i=l,2,3)指出了根據(jù)循環(huán)延遲值的相位角度并且k指出了OFDM的子載波索引。通過獲取關(guān)于具有四個發(fā)射天線的空間復(fù)用率為2的多天線系統(tǒng)的預(yù)編碼矩陣的特定部分，可以獲得關(guān)于如圖7中所示的上文四類情況的預(yù)編碼矩陣的每個。因此，由于沒有必要額外向碼本提供關(guān)于該四類情況的預(yù)編碼矩陣，因此可以節(jié)約發(fā)射端和接收端的存儲器尺寸。而且，根據(jù)相同的原理，可以將上文解釋的基于相移的預(yù)編碼矩陣擴(kuò)展到具有M個天線的空間復(fù)用率為N的系統(tǒng)。第二實施例通用相移分集在前面的描述中，已解釋了在具有四個發(fā)射天線且空間復(fù)用率為2的情況中的用于配置基于相移的預(yù)編碼矩陣的過程。在下面的描述中，將基于相移的預(yù)編碼應(yīng)用于具有Nt(Nt是等于或大于2的自然數(shù))個發(fā)射天線的空間復(fù)用率為R(R是等于或大于1的自然數(shù))的系統(tǒng)。在下面的描述中，通用的基于相移的預(yù)編碼方案可被稱為通用相移分集(在下文中被稱為GPSD)方案。圖8是用于執(zhí)行通用相移分集的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)的主要部件的框圖。在通用相移分集方法中，所有待發(fā)射的流以與每天線的不同相位的序列相乘的方式經(jīng)由全部天線被發(fā)射。例如，參考圖8，經(jīng)由包括天線1至M的全部天線發(fā)射OFDM符號l(流l)。當(dāng)流l經(jīng)由天線l被發(fā)射時，其是在沒有相移的情況下被發(fā)射的。當(dāng)流1經(jīng)由天線2被發(fā)射時，其是通過應(yīng)用湘位角度為Pl(l)的相移而被發(fā)射的。因此，將具有不同相位角度的相移應(yīng)用于天線1至M以發(fā)射流1。同樣地，經(jīng)由包括天線1至M的全部天線發(fā)射OFDM符號2(流2)。當(dāng)流2經(jīng)由天線l被發(fā)射時，其是在沒有相移的情況下被發(fā)射的。當(dāng)流2經(jīng)由天線2被發(fā)射時，其是通過應(yīng)用相位角度為P2(l)的相移而被發(fā)射的。因此，將具有不同相位角度的相移應(yīng)用于天線1至M以發(fā)射流1。參考圖8，可以觀察到，通過與上文描述中解釋的相同的方式發(fā)射剩余的OFDM符號3至S(流3至S)?？蓪⑼ㄓ孟嘁品旨椒ū硎緸槭?3中示出的矩陣的組合。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>在式13中，^^指出了關(guān)于具有Nt個發(fā)射天線的空間復(fù)用率為R的MIMO-OFDM信號的第k個子載波的GPSD矩陣。等號右側(cè)的第一矩陣是關(guān)于相移的對角矩陣，并且等號"="右側(cè)的第二矩陣是在空間域中擴(kuò)展每個碼字的數(shù)據(jù)符號的酉矩陣并且該酉矩陣應(yīng)滿足如Uw一xUw,""M的酉條件以便于不會損害開環(huán)信道容量。在該情況中，k指出了子載波索引、根據(jù)情況針對每個酉資源指配的索引、或者根據(jù)情況針對每個包括至少一個子載波的頻帶指配的索引信息。GPSD矩陣可以通過如下方式構(gòu)造，即，使能夠針對每個發(fā)射天線應(yīng)用不同相移角度的相移矩陣(第一矩陣)與酉矩陣(第二矩陣)相乘。使對角矩陣的第一矩陣與酉矩陣的第二矩陣相乘得到的GPSD矩陣將滿足酉矩陣的特征，可用作在開環(huán)情況中的具有容量無損屬性的預(yù)編碼矩陣。在式13中，相位角度0i(i=l,...,Nt)可以根據(jù)延遲值Ti(i=l,…,Nt)由式14而獲得。在式4中，Nm指出了OFDM信號的子載波的數(shù)目。式15中示出了在具有兩個發(fā)射天線的使用1比特碼本的情況中的GPSD矩陣的示例?？臻g復(fù)用率l空間m用率2在式15中，如果設(shè)定了a的值，則容易地確定(3的值。因此，通過將關(guān)于a值的信息設(shè)定為兩類適當(dāng)?shù)闹?，能夠反饋作為反饋索引的對?yīng)信息。例如，可以以如下方式預(yù)先建立發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的協(xié)式15]定，即如果反饋索引是O則將a設(shè)定為0.2，或者如果反饋索引是l則將a設(shè)定為0.8。作為第二矩陣的示例，具有規(guī)定特征的矩陣可用于獲得信噪比(SNR)增益。特別地，在使用Walsh碼作為具有規(guī)定特征的矩陣的情況中，圖16中示出了GPSD矩陣的示例。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>式16假設(shè)具有四個發(fā)射天線的空間復(fù)用率為4的系統(tǒng)。在該情況中，通過適當(dāng)?shù)刂匦屡渲玫诙仃?，能夠選擇特定的發(fā)射天線(天線選擇)或者調(diào)整空間復(fù)用率(復(fù)用率調(diào)整)。式17示出了用于自具有四個發(fā)射天線的系統(tǒng)選擇兩個天線的第二矩陣的重新配置。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>并且，表3示出了在空間復(fù)用率根據(jù)時間或信道狀態(tài)變化的情況中重新配置第二矩陣以配合對應(yīng)的復(fù)用率的方法。空間復(fù)用率l空間復(fù)用率4一1^空間復(fù)用率2在表3中，分別示出了根據(jù)復(fù)用率自第二矩陣選擇第一列的情況、自第二矩陣選擇第一列和第二列的情況、和自第二矩陣選擇第一列至第四列的情況。但是本發(fā)明不限于該情況?？梢赃x擇第一列、第二列、第三列和第四列的任何M^:并且所選擇的列的數(shù)目是依照復(fù)用率的。同時，第二矩陣可被提供為發(fā)射端和接收端中的碼本。在該情況中，將關(guān)于碼本的索引信息自接收端反饋到發(fā)射端。發(fā)射端自其碼本選擇對應(yīng)索引的酉矩陣(第二矩陣)并且隨后配置式13中示出的矩陣。而且，可以周期性地修改第二矩陣，以使針對相同的時隙發(fā)射的載波(多個)能夠具有關(guān)于每個頻帶的不同的預(yù)編碼矩陣。除此之外，用于執(zhí)行通用相移分集(GPSD)的相位角度，即循環(huán)延遲值，是在發(fā)射機(jī)/接收機(jī)中預(yù)先設(shè)定的值，或者由接收機(jī)通過反饋遞送到發(fā)射機(jī)的值。并且，空間復(fù)用率(R)可以是發(fā)射機(jī)/接收機(jī)中存在的值?？商鎿Q地，接收機(jī)周期性地獲得信道狀態(tài)，計算空間復(fù)用率，并且隨后向發(fā)射機(jī)反饋該空間復(fù)用率?？商鎿Q地，發(fā)射機(jī)可以使用接收機(jī)反饋的信道信息計算和修改空間復(fù)用率。作為用于獲得GPSD的酉矩陣的使用2x2和4x4Walsh碼的GPSD矩陣的示例總結(jié)如下。11I一—o,oo泊cv23[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>通過上文解釋的根據(jù)本發(fā)明的第一/第二實施例的基于相移的預(yù)編碼或者通用相移分集，可將平坦衰落信道轉(zhuǎn)換為頻率選擇性信道，并且可以根據(jù)延遲樣本的尺寸獲得頻率分集增益或頻率調(diào)度增益。圖9是關(guān)于基于相移的預(yù)編碼(或相移分集)方案的兩類應(yīng)用的曲線的示圖。參考圖9的右上部分，在使用具有大的值的循環(huán)延遲(或者延遲樣本)的情況中，增加了頻率選擇性周期。因此，提高了頻率選擇性并且信道碼最終可以獲得頻率分集增益。即使平坦衰落信道情況的SNR低于用于可靠發(fā)射/接收的所需SNR，通過增加具有大延遲采樣的循環(huán)延遲分集，由于其頻率分集增益，可以提供魯棒性更好的信號發(fā)射。因此，有利的是，在沒有信道信息的情況下，極大地增加了發(fā)射/接收的可靠性。這可用于開環(huán)系統(tǒng)，其中由于信道的快速時間更新，信道信息在發(fā)射機(jī)處是不可用的。參考圖9的右下部分，在使用具有小的值的循環(huán)延遲(或者延遲樣本)的情況中，略微增加了頻率選擇性周期。因此，閉環(huán)系統(tǒng)使用該循環(huán)延遲通過向具有最好信道狀態(tài)的區(qū)域分配頻率資源來獲得頻率調(diào)度增益。特別地，在應(yīng)用基于相移的預(yù)編碼或者通用相移分集時使用小的循環(huán)延遲生成相位序列的情況中，平坦衰落信道可以轉(zhuǎn)換為頻率選擇性信道以具有信道波動。即，在自平坦衰落信道轉(zhuǎn)換的頻率選擇性信道中可能存在信道尺寸增加部分和信道尺寸減少部分。因此，OFDM符號的一部分子載波區(qū)域的信道尺寸增加，而OFDM符號的另一部分子載波區(qū)域的信道尺寸減少。參考圖9的右下部分，發(fā)射機(jī)通過將用戶終端指配給將具有良好信道狀態(tài)的部分，由于根據(jù)相對小的循環(huán)延遲值波動的頻帶上的增加的信道強度，能夠獲得頻率分集效果。這樣做時，為了將均勻增加或減少的循環(huán)延遲值應(yīng)用到每個天線，可以使用基于相移的預(yù)編碼矩陣。在該情況中，在容納多個用戶的OFDMA(正交頻分多址)系統(tǒng)中，如果每用戶信號經(jīng)由具有增加的信道尺寸的頻帶的一部分被發(fā)射，則可以提高SNR(信噪比)。并且，頻繁發(fā)生的是，具有增加的信道尺寸的頻帶對于每個用戶是不同的。因此，在系統(tǒng)的一個方面，可以獲得多用戶分集調(diào)度增益。而且，由于接收側(cè)僅簡單地發(fā)射實現(xiàn)頻帶的每個資源分配的一部分的CQI(信道質(zhì)量指示符)信息用于反饋信息，因此有利的是，反饋信息相對減少。第三實施例時變類型的通用相移分集在式13中示出的GPSD中，可以根據(jù)時間變化改變相位角度(6i)和酉矩陣(U)。時變類型的GPSD可以表示如下。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage26</formula>在式18a中，GPS^^w^)指出了特定時間t的用于具有Nt個發(fā)射天線的空間復(fù)用率為R的MIMO-OFDM信號的第k個子載波的GPSD矩陣。并且，等號"="右側(cè)的第一矩陣是關(guān)于相移的對角矩陣，并且等號"="右側(cè)的第二矩陣是在空間域中擴(kuò)展每個碼字的數(shù)據(jù)符號的酉矩陣并且該酉矩陣應(yīng)滿足如U^^xU乂""^的酉條件以便于不會損害開環(huán)信道容量。在該情況中，k可以是子載波索引、根據(jù)情況針對每個酉資源指配的索引、或者針對每個包括至少一個子載波的頻帶分配的索引信息。式18b指出了通過使具有空間復(fù)用率R的數(shù)據(jù)流向量與式18a中示出的GPSD矩陣相乘而獲得發(fā)射信號的結(jié)果。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage26</formula>在式18b中，x(t)指出了具有空間復(fù)用率R的數(shù)據(jù)流向量，并且y(t)指出了發(fā)射信號向量。在式18a和式18b中，相位角度0i(t)值"d(t)(i=l,...，Nt)在式19中得到。.,Nt)可以根據(jù)延遲<formula>formulaseeoriginaldocumentpage26</formula>在該情況中，Nfft指出了OFDM信號的子載波的數(shù)目。參考式18和式19，時間延遲樣本值或者酉矩陣可以根據(jù)時間變化。在該情況中，時間單位可以是OFDM符號單位或者預(yù)先確定的時間單位。作為用于獲得時變類型的GPSD的酉矩陣的使用2x2和4x4Walsh碼的GPSD矩陣的示例總結(jié)如下。<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>第四實施例通用循環(huán)延遲分集由于如圖5中所示的根據(jù)第一至第三實施例的基于相移的預(yù)編碼和通用相移分集在頻域上使用，因此對于每個酉資源或頻帶，應(yīng)將基于相移的預(yù)編碼矩陣或者通用相移分集矩陣相乘。因此，發(fā)射側(cè)的設(shè)計往往是復(fù)雜的。并且，每當(dāng)在估計多天線信道之后，接收須通過根據(jù)延遲樣本計算上文的矩陣生成等效信道來檢測信號，由此其也具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。因此，本實施例的特征在于，以在時域上實現(xiàn)第一至第三實施例的基于相移的預(yù)編碼和通用相移分集的方式，簡化發(fā)射機(jī)和接收機(jī)設(shè)計。該方案將被稱為通用循環(huán)延遲分集(在下文中縮寫為GCDD)。圖IO是支持GCDD的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的概念示圖。參考圖10，對于每個天線，將離散傅立葉逆變換應(yīng)用到已經(jīng)歷空間處理的信號。在經(jīng)由各個天線發(fā)射信號之前，在時域上將復(fù)權(quán)重應(yīng)用到信號。根據(jù)每個天線的循環(huán)延遲樣本值對對應(yīng)的信號執(zhí)行循環(huán)延遲。在圖10中，復(fù)權(quán)重被表示為'uij，。并且，'uij'意指與經(jīng)由第i個天線發(fā)射的第j個IFFT輸出信號相乘的復(fù)權(quán)重。圖10特別示出了對應(yīng)于第三實施例的時變類型的GPSD的GCDD。參考圖10，每個IFFT輸出信號獨立地與復(fù)權(quán)重相乘并且隨后經(jīng)由一個或多個天線被發(fā)射。換言之，時域上的每個發(fā)射流與每個天線的不同的復(fù)權(quán)重相乘并且通過一個或多個天線被發(fā)射。為了將復(fù)權(quán)重應(yīng)用到IFFT輸出信號，可以使用上文解釋的酉矩陣。在該情況中，可以預(yù)見到，經(jīng)由每個發(fā)射天線發(fā)射的信號的功率可以是均勻分布的。例如，當(dāng)發(fā)射天線的數(shù)目是4時，如果4x4Walsh碼用作預(yù)編碼矩陣，則每個天線的復(fù)權(quán)重可以是1或-1。第五實施例通用循環(huán)延遲分集的修改圖11是支持GCDD方案的修改的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的概念示圖。在第四實施例的GCDD方案中，在IFFT之后應(yīng)用復(fù)權(quán)重和循環(huán)延遲。然而，在本實施例中，如圖11中示出的，使用預(yù)編碼方案在IFFT之前將復(fù)權(quán)重應(yīng)用到頻域，并且使用現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)延遲分集方案在IFFT之后將循環(huán)延遲應(yīng)用到時域。在該情況中，循環(huán)延遲值可以根據(jù)時間的消逝改變。在圖11中，U^W指出了在特定時間t的具有Nt行和K列的隨機(jī)預(yù)編碼矩陣。優(yōu)選地，該矩陣將是具有酉矩陣特征的預(yù)編碼矩陣。在該情況中，Nt指出了對應(yīng)于發(fā)射天線的數(shù)目的值，并且K指出了對應(yīng)于與預(yù)編碼矩陣相乘的OFDM符號的數(shù)目，即對應(yīng)于輸入到預(yù)編碼器的OFDM符號的數(shù)目的值。第六實施例GPSD和GCDD的組合在本實施例中，通過將時域上的GCDD和頻域上的GPSD組合在一起，降低了發(fā)射機(jī)/接收機(jī)的復(fù)雜度。并且，本實施例可以與具有任意結(jié)構(gòu)的多天線方案組合。在將不同頻率資源分別分配給具有不同信道的多個用戶的情況中，可以通過根據(jù)用戶信道應(yīng)用額外的多天線方案或者不同的循環(huán)延遲樣本值的方式，應(yīng)用關(guān)于每個用戶優(yōu)化的延遲樣本和多天線方案。圖12是被應(yīng)用了GPSD和GCDD的組合的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的概念示圖。參考圖12，PS—i(j)指出了與經(jīng)由第(j-l)個天線發(fā)射的第i個OFDM符號相乘的相移序列，'uij，指出了與經(jīng)由第i個天線發(fā)射的第j個IFFT輸出信號相乘的復(fù)權(quán)重。并且，'Ti(t)，指出了在時間t應(yīng)用到經(jīng)由第i個天線發(fā)射的信號的循環(huán)延遲值。頻域上的循環(huán)延遲可以通過相移序列PS一i(j)實現(xiàn)，并且時域上的循環(huán)延遲可以通過循環(huán)延遲值Ti(t)實現(xiàn)。第七實施例GPSD和GCDD的組合的修改通過應(yīng)用時域上的循環(huán)延遲并且應(yīng)用除了頻域上的循環(huán)延遲以外的過程作為預(yù)編碼的方式，修改第六實施例的GPSD和GCDD的組合。因此，發(fā)射端的結(jié)構(gòu)可以是更加簡化的。圖13是被應(yīng)用了GPSD和GCDD的組合的修改的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的概念示圖。參考圖13，GPSD或預(yù)編碼在IFFT之前被應(yīng)用于所有用戶。在該情況中，用于預(yù)編碼的預(yù)編碼器可以是固定的預(yù)編碼器或者自接收端被反饋。并且，預(yù)編碼器、關(guān)于相移的每個相位值和延遲樣本值可以根據(jù)時間的消逝變化。本實施例可以應(yīng)用于具有預(yù)編碼器結(jié)構(gòu)的所有類別的多天線方案。并且，可以根據(jù)不同的頻帶針對每個用戶使用GPSD?？梢酝ㄟ^互斥的方式應(yīng)用GPSD和預(yù)編碼，或者可以通過組合在一起的方式同時應(yīng)用GPSD和預(yù)編碼。在第六和第七實施例中，GPSD和GCDD被組合在一起使用。因此，可以一起獲得應(yīng)用于頻域的循環(huán)延遲的增益和應(yīng)用于時域的循環(huán)延遲的增益。考慮到可獲得的增益根據(jù)循環(huán)延遲的延遲尺寸是不同的，更高效的資源使用是可行的。例如，如前面的描述中提及的，在應(yīng)用大的延遲值的情況中，可以獲得頻率分集增益。在應(yīng)用小的延遲值的情況中，可以獲得頻率調(diào)度增益。因此，通過針對每個頻率或頻率組在頻域上選擇性地應(yīng)用大的延遲值，能夠提高頻率使用率。通過在時域上應(yīng)用小的延遲值，能夠?qū)Πl(fā)射信號執(zhí)行頻率調(diào)度。換言之，在根據(jù)用戶分配不同的頻域的情況中，使用基本GCDD將小尺寸的延遲樣本應(yīng)用到所有用戶頻帶，并且將關(guān)于特定用戶的延遲值應(yīng)用于特定的頻域。因此，可以同時獲得頻率調(diào)度增益和頻率分集增益。第八實施例導(dǎo)頻符號應(yīng)用示例l用于信道估計的各種導(dǎo)頻符號可以應(yīng)用于上文解釋的實施例的方案。圖14示出了在應(yīng)用GPSD方案的系統(tǒng)中在IFFT之前添加導(dǎo)頻符號的情況。圖15示出了在應(yīng)用GPSD或預(yù)編碼方案的系統(tǒng)中在IFFT之前添加導(dǎo)頻符號的情況。在該情況中，由于導(dǎo)頻符號連同OFDM符號一起受循環(huán)延遲分集的影響，因此接收端僅配有用于GPSD的信道估計和等效信道，而未單獨配有用于導(dǎo)頻符號的信道估計電路。因此，有利的是，減少了接收端的復(fù)雜度。以該方式發(fā)射的導(dǎo)頻被稱為專用導(dǎo)頻。然而，在下面的描述中解釋的與導(dǎo)頻符號關(guān)聯(lián)的實施例不是僅限于第七實施例。它們可應(yīng)用于第一至第七實施例以及明顯可以從第一至第七實施例修改的所有類別的方案。第九實施例導(dǎo)頻符號應(yīng)用示例2圖16示出了在應(yīng)用GPSD方案的系統(tǒng)中在循環(huán)延遲分集之后添加導(dǎo)頻符號的情況。圖15示出了在應(yīng)用GPSD或預(yù)編碼方案的系統(tǒng)中在循環(huán)延遲分集之后添加導(dǎo)頻符號的情況。在該情況中，由于接收端接收未被應(yīng)用循環(huán)延遲分集的導(dǎo)頻符號，須單獨提供用于導(dǎo)頻符號的信道估計電路。因此，相比于第八實施例，第九實施例具有或多或少增加的復(fù)雜度。然而，導(dǎo)頻符號不受相移的影響并且信道估計用于真實信道。因此，有利的是，提高了信道估計的性能。以該方式發(fā)射的導(dǎo)頻被稱為公共導(dǎo)頻。第十實施例導(dǎo)頻符號應(yīng)用示例3圖18是關(guān)于在應(yīng)用GPSD方案的系統(tǒng)中在IFFT之前并且在循環(huán)延遲分集之后添加至少一個導(dǎo)頻符號的情況的示圖。即，這意味著，可以使用被應(yīng)用了時域上的循環(huán)延遲分集的導(dǎo)頻符號和未被應(yīng)用時域上的循環(huán)延遲分集的導(dǎo)頻符號。例如，假設(shè)在頻域上應(yīng)用具有大延遲的循環(huán)延遲分集方案，并且還假設(shè)在時域上應(yīng)用具有小延遲的循環(huán)延遲分集方案。在該情況中，使用在IFFT之前應(yīng)用的導(dǎo)頻符號，使接收端獲得等效信道，該等效信道具有針對小延遲的循環(huán)延遲分集方案應(yīng)用的循環(huán)延遲分集，并且還使用在循環(huán)延遲分集之后應(yīng)用的導(dǎo)頻符號，使接收端獲得真實信道。因此，能夠預(yù)見到，在不降低信道估計性能的情況下，減少了接收端的復(fù)雜度。盡管圖18示出了僅通過區(qū)別時域上的循環(huán)延遲分集應(yīng)用的存在與否來發(fā)射導(dǎo)頻符號的示例，但是也可以將相同的導(dǎo)頻符號應(yīng)用方法應(yīng)用-T頻域上的循環(huán)延遲分柒。即，這意味若可以在執(zhí)行頻域上的循環(huán)延遲分集之前添加導(dǎo)頻符號。在該情況中，時域上的分集連同頻域上的分集將被應(yīng)用到導(dǎo)頻符號。如上文解釋的示例，在大延遲的循環(huán)延遲被用于頻域上的循環(huán)延遲分集的情況中，通過被應(yīng)用了頻域分集和時域分集二者的導(dǎo)頻符號，使接收端獲得等效信道，該等效信道具有應(yīng)用到其的大延遲的循環(huán)延遲分集。在同時發(fā)射專用導(dǎo)頻和公共導(dǎo)頻二者的情況中，可以應(yīng)用上文解釋的導(dǎo)頻符號添加方案，并且可以獲得如下效果。首先，在專用導(dǎo)頻的信息尺寸大于公共導(dǎo)頻的信息尺寸的情況中，接收端能夠估計關(guān)于最優(yōu)性能的特定信道的發(fā)射延遲值。因此，接收端估計關(guān)于最優(yōu)性能的發(fā)射延遲值并且隨后將估計值反饋到發(fā)射端，由此可以提高發(fā)射效率。32其次，在公共導(dǎo)頻的信息尺寸大于專用導(dǎo)頻的信息尺寸的情況中，接收端可以通過比較使用公共導(dǎo)頻的信道估計結(jié)果和使用專用導(dǎo)頻的信道估計結(jié)果，測量發(fā)射端和接收端之間的發(fā)射延遲。由此，由于發(fā)射端不需要向接收端通知在發(fā)射端和接收端之間的發(fā)射延遲值，因此可以提高有限資源中的發(fā)射效率。將第四實施例的GCDD系統(tǒng)的鏈路吞吐量性能與諸如PARC(每天線速率控制)或者VAP(虛擬天線置換)的現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)的鏈路吞吐量性能比較如下。根據(jù)本發(fā)明的圖19和圖20中示出的系統(tǒng)的性能對應(yīng)于具有表8中示出的系統(tǒng)參數(shù)的情況的測試結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>圖19是關(guān)于在ITUPedestrian-A信道上的GCDD系統(tǒng)和現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的仿真測試結(jié)果的曲線圖，并且圖20是TypicalUrban(6-ray)環(huán)境中的仿真測試結(jié)果的曲線圖。參考圖19和圖20，可以觀察到，從使用GCDD方案的MIMO-OFDM系統(tǒng)中應(yīng)用的本發(fā)明的實施例，可以獲得高性能增益。第十一實施例用于發(fā)射功率分配的預(yù)編碼矩陣在已經(jīng)對OFDM符號或數(shù)據(jù)流執(zhí)行空間處理之后，在對每個天線符號執(zhí)行IFFT之前或之后，將處理的符號或流與用于發(fā)射功率分配的預(yù)編碼矩陣相乘。因此，可以調(diào)節(jié)用于每個發(fā)射天線的發(fā)射功率。圖21是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于應(yīng)用發(fā)射功率分配預(yù)編碼矩陣的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖。參考閣21，例如，在時域上應(yīng)用循環(huán)延遲的怙況中，應(yīng)川州于發(fā)射功率分配的預(yù)編碼矩陣。在已經(jīng)對OFDM符號或數(shù)據(jù)流執(zhí)行空間處理之后，執(zhí)行發(fā)射功率分配預(yù)編碼矩陣處理。在該符號或流己經(jīng)與發(fā)射功率分配預(yù)編碼矩陣相乘之后，針對每個發(fā)射天線信號執(zhí)行IFFT和關(guān)于循環(huán)延遲的信號處理。隨后經(jīng)由對應(yīng)的發(fā)射天線將對應(yīng)的信號發(fā)射到接收端。特別地，將使用NtxNt酉矩陣作為發(fā)射功率分配預(yù)編碼矩陣的情況解釋如下。對于酉矩陣，如前面的描述中提及的，酉矩陣應(yīng)滿足用于使配置該酉矩陣的每個列的尺寸能夠被設(shè)定為1的功率限制。由于功率限制的特征，用于各個發(fā)射天線的發(fā)射功率可被平均。圖22是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于應(yīng)用發(fā)射功率分配預(yù)編碼矩陣的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖。參考圖22，在頻域上應(yīng)用循環(huán)延遲分集的情況中，觀察應(yīng)用發(fā)射功率分配預(yù)編碼矩陣的示例。也可以基于應(yīng)用基于相移的預(yù)編碼矩陣的情況解釋本實施例。在已經(jīng)對OFDM符號或數(shù)據(jù)流執(zhí)行空間處理之后，對用于循環(huán)延遲分集的相移矩陣和用于發(fā)射功率分配的預(yù)編碼矩陣進(jìn)行處理。將該符號或流與發(fā)射功率分配預(yù)編碼矩陣相乘，針對每個發(fā)射天線信號執(zhí)行用于IFFT的信號處理，并且隨后經(jīng)由對應(yīng)的發(fā)射天線將處理的信號發(fā)射到接收端。各種類別的相移矩陣實施例是可用的。具體地，被提出作為前文所述的GPSD矩陣的一個元素的相移矩陣。式20示出了被提出作為GPSD矩陣的一個元素的相移矩陣。在該情況中，Nfft指出了OFDM信號的子載波的數(shù)目。參考式20至23，時間延遲樣本值或酉矩陣可以根據(jù)時間的消逝變化。在該情況中，時間單位可以是OFDM符號單位或預(yù)先確定的時間單位。通過經(jīng)由發(fā)射功率分配預(yù)編碼矩陣對自每個發(fā)射天線發(fā)射的發(fā)射功率取平均，能夠使發(fā)射機(jī)的每個天線的功率放大器的發(fā)射功率平衡。在本實施例與相移或時間延遲分集方案一起使用的情況中，可以預(yù)見到，可以解決僅在特定方向中發(fā)射發(fā)射信號的問題。圖23是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于應(yīng)用發(fā)射功率分配預(yù)編碼矩陣的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖。參考圖23，在時域和頻域上應(yīng)用循環(huán)延遲分集的情況中，可以觀察應(yīng)用用于發(fā)射功率分配的預(yù)編碼矩陣的示例。即，可以觀察圖21和圖22中示出的實施例的組合。因此，如果在時域和頻域上應(yīng)用循環(huán)延遲分集，如關(guān)于GPSD和GCDD的組合的前面所述的實施例，可以一起獲得在頻域上應(yīng)用的循環(huán)延遲的增益和在時域上應(yīng)用的循環(huán)延遲的增益。而且，考慮到可以根據(jù)循環(huán)延遲的延遲大小獲得的增益不同于在頻域上應(yīng)用大的循環(huán)延遲或者在時域上應(yīng)用小的循環(huán)延遲的情況，可以更加高效地使用資源。將根據(jù)本發(fā)明的關(guān)于由發(fā)射機(jī)/接收機(jī)應(yīng)用導(dǎo)頻符號的示例解釋如下。圖24是用于將導(dǎo)頻符號應(yīng)用于圖21或圖23中示出的實施例的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖，并且圖25是用于將導(dǎo)頻符號應(yīng)用于圖22中示出的實施例的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖。參考圖24和圖25，在執(zhí)行IFFT之前應(yīng)用導(dǎo)頻符號。因此，對于導(dǎo)頻符號，能夠使用循環(huán)延遲分集，該循環(huán)延遲分集是在IFFT處理之后針對每個天線執(zhí)行的。在該情況中，由于導(dǎo)頻符號連同OFDM符號一起受循環(huán)延遲分集的影響，因此接收端僅配有用于GPSD的信道估計和等效信道，未額外配有用于導(dǎo)頻符號的信道估計電路。因此，有利的是，減少了接收端的復(fù)雜度。換言之，通過對導(dǎo)頻符號等同地使用相移或時間延遲的方式，能夠解決接收機(jī)中復(fù)雜度額外增加的問題。然而，在該環(huán)境下，由于相移或時間延遲未用于導(dǎo)頻符號，因此接收機(jī)能夠估計未被應(yīng)用相移或時間延遲分集方案的信道。圖26是用于將導(dǎo)頻符號應(yīng)用于圖21或圖23中示出的實施例的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖。參考圖26，在已經(jīng)執(zhí)行IFFT和循環(huán)延遲分集之后應(yīng)用導(dǎo)頻符號。因此，在單獨的IFFT處理之后，針對天線執(zhí)行的循環(huán)延遲分集未被應(yīng)用于導(dǎo)頻符號。38在該情況中，由于接收端接收未被應(yīng)用循環(huán)延遲分集的導(dǎo)頻符號，因此需要單獨提供用于導(dǎo)頻符號的信道估計電路。相比于向?qū)ьl符號應(yīng)用循環(huán)延遲分集的實施例，本實施例具有或多或少增加的復(fù)雜度。然而，在導(dǎo)頻符號不受循環(huán)延遲分集，即相移的影響時，執(zhí)行關(guān)于真實信道的信道估計。因此，有利的是，提高了信道估計的性能。圖27是用于將導(dǎo)頻符號應(yīng)用于圖23中示出的實施例的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖。參考圖27，在循環(huán)延遲之前，即在頻域上執(zhí)行相移之前，應(yīng)用導(dǎo)頻符號。因此，在完成IFFT處理之后，頻域上的循環(huán)延遲分集被應(yīng)用于導(dǎo)頻符號，并且在時域上針對每個天線執(zhí)行的循環(huán)延遲分集被應(yīng)用于導(dǎo)頻符號。圖28是用于將導(dǎo)頻符號應(yīng)用于圖21或圖23中示出的實施例的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例性框圖。參考圖28，對于每個天線，導(dǎo)頻符號被應(yīng)用至少兩次。特別地，諸如在執(zhí)行IFFT之前應(yīng)用的導(dǎo)頻符號和在完成時域上的循環(huán)延遲分集執(zhí)行之后應(yīng)用的導(dǎo)頻符號之類的導(dǎo)頻符號被應(yīng)用至少兩次。因此，通過向接收端發(fā)射被應(yīng)用循環(huán)延遲分集的導(dǎo)頻符號和未被應(yīng)用循環(huán)延遲分集的導(dǎo)頻符號，能夠獲得未被應(yīng)用循環(huán)延遲分集的真實信道信息以及被應(yīng)用循環(huán)延遲分集的等效信道。并且，顯而易見，被應(yīng)用頻域上的循環(huán)延遲分集和時域上的循環(huán)延遲分集的導(dǎo)頻符號，可以與前面所述的符號應(yīng)用示例一起應(yīng)用或者與前面所述的符號應(yīng)用示例無關(guān)。工業(yè)適用性因此，本發(fā)明的基于相移的預(yù)編碼方案能夠自適應(yīng)地應(yīng)對信道狀態(tài)或系統(tǒng)狀態(tài)，與天線配置或空間復(fù)用率無關(guān)，同時保持由現(xiàn)有技術(shù)的相移分集或預(yù)編碼方案提供的優(yōu)點。而且，通過針對基于相移的預(yù)編碼方案選擇性地采用時間相關(guān)的相位變化和循環(huán)延遲方案等，增強了發(fā)射機(jī)/接收機(jī)的復(fù)雜度并且與每個多天線方案的組合是可用的。除此之外，本發(fā)明可以通過改變每個用戶的通信條件而應(yīng)用，由此獲得了最優(yōu)的通信性能。盡管此處通過參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例描述和說明了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以進(jìn)行多種修改和變化。因此，本發(fā)明應(yīng)涵蓋附屬權(quán)利要求及其等效物的范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變化。40權(quán)利要求1.一種在MIMO(多輸入多輸出)-OFDM(正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)中發(fā)射信號的方法，所述方法包括通過考慮時變元素，空間處理對應(yīng)于頻域上的每個子載波的OFDM符號；將空間處理的OFDM符號變換為時域上的發(fā)射信號；以及發(fā)射所述發(fā)射信號。2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括向所述空間處理的OFDM信號添加對應(yīng)于每個天線的第一導(dǎo)頻符號。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，進(jìn)一步包括至少一個如下步驟使所述發(fā)射信號與多個每天線權(quán)重相乘；以及向所述發(fā)射信號應(yīng)用規(guī)定的循環(huán)延遲。4.一種在MIMO(多輸入多輸出)-OFDM(正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)中發(fā)射信號的方法，所述方法包括對分別對應(yīng)于頻域上的多個子載波的OFDM符號執(zhí)行預(yù)編碼；將預(yù)編碼的OFDM符號變換為時域上的每天線信號；將規(guī)定的循環(huán)延遲應(yīng)用到每個所述每天線信號；以及發(fā)射所述每天線信號。5.如權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括向每個預(yù)編碼的OFDM符號添加對應(yīng)于每個天線的第一導(dǎo)頻符號。6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，進(jìn)一步包括向每個循環(huán)延遲的每天線信號添加變換到時域的第二導(dǎo)頻符號。7.—種在MIMO(多輸入多輸出)-OFDM(正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)中發(fā)射信號的方法，所述方法包括通過使關(guān)于相移的第一矩陣與用于將所述第一矩陣變換為酉矩陣的第二矩陣相乘，確定基于相移的預(yù)編碼矩陣；通過使OFDM符號與對應(yīng)于多個子載波中的每個子載波的所確定的基于相移的預(yù)編碼矩陣相乘，進(jìn)行基于相移的預(yù)編碼；將基于相移的預(yù)編碼的OFDM符號變換為時域上的發(fā)射信號；向每個所述發(fā)射信號應(yīng)用規(guī)定的循環(huán)延遲；以及發(fā)射循環(huán)延遲的發(fā)射信號。8.如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括使每個所述發(fā)射信號與多個每天線權(quán)重相乘。9.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括向每個所述基于相移的預(yù)編碼的OFDM信號添加對應(yīng)于每個天線的第一導(dǎo)頻符號。10.如權(quán)利要求7至9的一項所述的方法，進(jìn)一步包括向每個所述循環(huán)延遲的發(fā)射信號添加變換到時域的第二導(dǎo)頻符號。11.如權(quán)利要求7至9的一項所述的方法，其中所述基于相移的預(yù)編碼矩陣被表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>并且其中所述第一矩陣或所述第二矩陣的相位角度ei(t)(hi,nt)是時變元素。12.—種在多天線系統(tǒng)中發(fā)射信號的方法，包括對經(jīng)由所述多個天線中的至少一個天線發(fā)射的每個數(shù)據(jù)流執(zhí)行與多個天線相關(guān)聯(lián)的空間處理；對空間處理的數(shù)據(jù)流執(zhí)行發(fā)射功率分配預(yù)編碼，以控制用于所述多個天線的發(fā)射功率；將發(fā)射功率分配預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流變換為時域上的每天線信號；以及經(jīng)由所述多個天線中的至少一個天線發(fā)射所述每天線信號。13.如權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括至少一個如下步驟對所述空間處理的數(shù)據(jù)流應(yīng)用相移分集；以及對所述每天線信號應(yīng)用循環(huán)延遲分集。14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述相移分集應(yīng)用大的循環(huán)延遲值，并且其中所述循環(huán)延遲分集應(yīng)用小的循環(huán)延遲值。15.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括至少--個如下步驟向所述空間處理的數(shù)據(jù)流添加第一導(dǎo)頻符號；向所述發(fā)射功率分配預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流添加第二，頻符號；以及向所述每天線信號添加變換到時域的第三導(dǎo)頻符號。16.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述發(fā)射功率分配預(yù)編碼是通過與NtxNt酉矩陣(Nt是多個天線的數(shù)目)相乘而執(zhí)行的。17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述NtxNt酉矩陣與具有相位值作為變量的對角矩陣相乘。18.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求16所述的方法，其中所述NtxNt酉矩陣和所述對角矩陣的至少之一是時變元素。全文摘要公開了一種在使用多個子載波的多天線系統(tǒng)中使用循環(huán)延遲發(fā)射數(shù)據(jù)的方法。通過由現(xiàn)有技術(shù)的相移分集和現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)編碼方案增強的基于相移的預(yù)編碼方案發(fā)射數(shù)據(jù)。將通用循環(huán)延遲分集方案選擇性地應(yīng)用到基于相移的預(yù)編碼方案，或者將在頻域上執(zhí)行的現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)編碼方案變換到時域，作為通用循環(huán)延遲分集方案被應(yīng)用。因此，降低了接收機(jī)的復(fù)雜度并且可以提高通信效率。文檔編號H04L1/06GK101529777SQ200780039385公開日2009年9月9日申請日期2007年10月23日優(yōu)先權(quán)日2006年10月23日發(fā)明者任彬哲,張宰源,李文日,李旭峰,高賢秀申請人:Lg電子株式會社