一種mimo系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信，尤其涉及一種MMO系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] MIMO(Multiple_Input Multiple-Output，多輸入多輸出）系統(tǒng)，在發(fā)送端和接收 端均配置多根天線，通過將多根天線的數(shù)據(jù)流進(jìn)行并行的發(fā)送和接收，利用豐富多徑的無 線傳播環(huán)境中不同天線之間信道的不相關(guān)特性，獲得較高的信道容量，從而提高M(jìn)MO系統(tǒng) 的頻譜利用率。目前，MMO技術(shù)已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過近幾年的快 速發(fā)展，其越來越多地應(yīng)用于各種無線通信系統(tǒng)。
[0003] 在MMO通信系統(tǒng)中，習(xí)慣上稱一根發(fā)射天線發(fā)射的信號(hào)為一路數(shù)據(jù)流，文獻(xiàn)中通 常稱為一層；不同發(fā)射天線的發(fā)射信號(hào)對(duì)應(yīng)不同路數(shù)據(jù)流，第i根發(fā)射天線發(fā)送的信號(hào)稱 為第i路數(shù)據(jù)流。
[0004] 在信道矩陣滿秩且NT< N κ的情況下，MMO系統(tǒng)可以傳輸N :路數(shù)據(jù)流（DS，Data Stream)，而本發(fā)明的發(fā)送方法是對(duì)數(shù)據(jù)塊（DB, Data Block)進(jìn)行處理。其中，NjPN κ分別 為發(fā)射天線數(shù)和接收天線數(shù)，數(shù)據(jù)塊是通過每路數(shù)據(jù)流緩存分塊所得；本發(fā)明中，數(shù)據(jù)塊是 指包含N個(gè)分量或調(diào)制符號(hào)的向量，可以用一個(gè)NX 1維向量表示，其中，N彡2。
[0005] MMO系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，數(shù)據(jù)發(fā)送端所生成的MMO通信信號(hào)的維數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)接 收端進(jìn)行MMO信號(hào)檢測時(shí)的檢測性能有著一定的影響。具體的，當(dāng)采用某些檢測方法進(jìn) 行信號(hào)檢測時(shí)，數(shù)據(jù)發(fā)送端所生成的MMO通信信號(hào)的維數(shù)越大，數(shù)據(jù)接收端在進(jìn)行MMO 信號(hào)檢測時(shí)的檢測性能就越好，這種現(xiàn)象在文獻(xiàn)中稱為大維數(shù)現(xiàn)象或大維數(shù)效應(yīng)（Large Dimensional Effect, Large System Behavior)〇
[0006] MMO通信信號(hào)的維數(shù)是指在MMO系統(tǒng)發(fā)射端的一個(gè)經(jīng)調(diào)制映射后的完整的調(diào)制 符號(hào)在接收端所影響到的時(shí)域、頻域或空域信號(hào)的點(diǎn)數(shù)；例如，發(fā)射端經(jīng)過一根發(fā)射天線所 發(fā)送的一個(gè)調(diào)制符號(hào)，接收端的N k根接收天線都可以收到該調(diào)制符號(hào)，那么該調(diào)制符號(hào)所 影響到的空域的點(diǎn)數(shù)是NK，S卩，此時(shí)，該調(diào)制符號(hào)的空域維數(shù)為N k。窄帶MIMO系統(tǒng)中，MIMO 通信信號(hào)的維數(shù)為Nk，其中，空域維數(shù)為Nk，時(shí)域維數(shù)為1。
[0007] 采用上述技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，窄帶MMO系統(tǒng)對(duì)MMO通信信號(hào)的維數(shù)利用不充 分。由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中存在改進(jìn)窄帶MMO系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)流方法的需要。本發(fā)明中，所 述MMO系統(tǒng)在不加特殊說明的情況下，均指的是窄帶MMO系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的就是解決上述問題，提供一種MMO系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流的方法及裝 置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)MIMO通信信號(hào)的維數(shù)利用不充分的技術(shù)問題。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0010] -種MMO系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流的方法，在現(xiàn)有的MMO系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流的方法的 調(diào)制映射步驟之后，發(fā)射前處理步驟之前，添加緩存、綁定可逆變換和交織處理步驟，包括 如下步驟：
[0011] 緩存步驟：對(duì)調(diào)制映射前處理及調(diào)制映射后的各路數(shù)據(jù)流分別進(jìn)行緩存，得到各 路數(shù)據(jù)塊，其中，每個(gè)數(shù)據(jù)塊包含N個(gè)調(diào)制符號(hào)；
[0012] 綁定可逆變換步驟：對(duì)緩存得到的各路數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行綁定可逆變換，使每一個(gè) 調(diào)制符號(hào)的能量都被擴(kuò)散到了整個(gè)時(shí)域的兩個(gè)到N個(gè)點(diǎn)上，提高時(shí)域維數(shù)的利用率；其中， 綁定可逆變換后的每個(gè)數(shù)據(jù)塊包含N個(gè)分量；
[0013] 交織處理步驟：對(duì)綁定可逆變換處理得到的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行交織處理；通過使任何一 個(gè)數(shù)據(jù)塊通過兩根及兩根以上的天線發(fā)射，從而實(shí)現(xiàn)綁定可逆變換前的每一個(gè)完整的調(diào)制 符號(hào)能夠通過兩根及兩根以上的天線發(fā)射，進(jìn)而使得空域維數(shù)大于等于接收天線數(shù)N k，提 高空域維數(shù)的利用率；通過增加時(shí)域維數(shù)和空域維數(shù)的方式來使MMO通信信號(hào)的維數(shù)增 加，從而獲得大維數(shù)效應(yīng)。
[0014] 所述綁定可逆變換包括但不限于離散傅里葉變換、離散余弦轉(zhuǎn)換或Walsh變換中 的一種或任意種組合，所述綁定可逆變換是具有綁定作用的可逆變換，所述綁定作用，是指 綁定前的向量中的任何一個(gè)分量都會(huì)影響變換后得到的向量的兩個(gè)到N個(gè)分量，綁定前的 向量的任何一個(gè)分量的能量通過變換擴(kuò)散到了綁定后的向量的兩個(gè)到N個(gè)分量上。
[0015] 所述綁定可逆變換，使綁定可逆變換處理前數(shù)據(jù)塊中的每一個(gè)調(diào)制符號(hào)的能量都 被擴(kuò)散到了整個(gè)時(shí)域的兩個(gè)以上的點(diǎn)上，使得綁定可逆變換后的數(shù)據(jù)塊中的每個(gè)分量與變 換前數(shù)據(jù)塊中的兩個(gè)到N個(gè)調(diào)制符號(hào)具有相關(guān)性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)塊的綁定，提高時(shí)域維數(shù)的利 用率。需要說明的是，凡是具有所述綁定作用的可逆變換都可以用作本發(fā)明的綁定可逆變 換。
[0016] 所述交織處理的目的是保證同一時(shí)隙，每根天線發(fā)送不同路的數(shù)據(jù)流的分量，所 述交織處理步驟包括隨機(jī)交織或分塊交織。
[0017] 所述交織處理可以通過但不限于使綁定可逆變換后的數(shù)據(jù)塊內(nèi)的N個(gè)分量通過 兩根及兩根以上的天線發(fā)射，使得數(shù)據(jù)發(fā)送端調(diào)制映射后的每一個(gè)完整的調(diào)制符號(hào)通過兩 根及兩根以上的天線發(fā)射，實(shí)現(xiàn)交織。需要說明的是，凡是保證同一時(shí)隙，每根天線發(fā)送不 同路的數(shù)據(jù)流的分量的交織方式都可以用作本發(fā)明的交織。
[0018] 所述發(fā)送步驟采用窄帶MMO系統(tǒng)，且發(fā)送的通信數(shù)據(jù)為多路數(shù)據(jù)，S卩，Ντ> 2,其 中，乂為發(fā)射天線數(shù)。
[0019] 一種MMO系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流的裝置，在現(xiàn)有的MMO系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流的方法的 調(diào)制映射模塊之后，發(fā)射前處理模塊之前，添加緩存模塊、綁定可逆變換模塊和交織處理模 塊，包括如下t吳塊：
[0020] 緩存模塊：對(duì)調(diào)制映射前處理及調(diào)制映射后的各路數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩存，得到各路數(shù) 據(jù)塊，其中，每個(gè)數(shù)據(jù)塊包含N個(gè)調(diào)制符號(hào)；
[0021] 綁定可逆變換模塊：對(duì)緩存得到的各路數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行綁定可逆變換，使每一個(gè) 調(diào)制符號(hào)的能量都被擴(kuò)散到了整個(gè)時(shí)域的兩個(gè)到N個(gè)的點(diǎn)上，提高時(shí)域維數(shù)的利用率，實(shí) 現(xiàn)數(shù)據(jù)塊的綁定；其中，綁定可逆變換后的每個(gè)數(shù)據(jù)塊包含N個(gè)分量；
[0022] 交織處理模塊：對(duì)綁定可逆變換處理得到的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行交織處理；通過使任何一 個(gè)數(shù)據(jù)塊通過兩根及兩根以上的天線發(fā)射，從而實(shí)現(xiàn)綁定可逆變換前的每一個(gè)完整的調(diào)制 符號(hào)能夠通過兩根及兩根以上的天線發(fā)射，進(jìn)而使得空域維數(shù)大于等于接收天線數(shù)N k，提 高空域維數(shù)的利用率；通過增加時(shí)域維數(shù)和空域維數(shù)的方式來使MMO通信信號(hào)的維數(shù)增 加，從而獲得大維數(shù)效應(yīng)。
[0023] 所述綁定可逆變換模塊包括但不限于離散傅里葉變換模塊、離散余弦轉(zhuǎn)換模塊或 Walsh變換模塊中的一種或任意種組合，所述綁定可逆變換模塊是具有綁定作用的可逆變 換模塊，所述綁定作用，是指綁定前的向量的任何一個(gè)分量都會(huì)影響變換后得到的向量的 兩個(gè)到N個(gè)分量，綁定前的向量的任何一個(gè)分量的能量通過變換擴(kuò)散到了綁定后的向量的 兩個(gè)到N個(gè)分量上。
[0024] 所述綁定可逆變換模塊，使綁定可逆變換前的每一個(gè)調(diào)制符號(hào)的能量都被擴(kuò)散到 了整個(gè)時(shí)域的兩個(gè)及兩個(gè)以上的點(diǎn)上，使得綁定可逆變換后的數(shù)據(jù)塊中的每個(gè)分量與變換 前數(shù)據(jù)塊中的兩個(gè)到N個(gè)調(diào)制符號(hào)具有相關(guān)性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)塊的綁定，提高時(shí)域維數(shù)的利用 率。
[0025] 所述交織處理模塊是保證同一時(shí)隙，每根天線發(fā)送不同路的