專利名稱：用于通信系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開一般涉及通信，并更特別地涉及用于在通信系統(tǒng)中傳輸數(shù) 據(jù)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
蜂窩系統(tǒng)是能同時(shí)與多個(gè)終端(例如蜂窩電話)通信的無(wú)線多址 通信系統(tǒng)。蜂窩系統(tǒng)可采用空吋編碼以便獲得對(duì)終端的傳輸?shù)目臻g和 時(shí)間分集。空吋編碼是指對(duì)數(shù)據(jù)(例如，調(diào)制符號(hào))進(jìn)行處理以使數(shù) 據(jù)通過(guò)多個(gè)物理天線并跨時(shí)地發(fā)送以獲得空間和時(shí)間分集。例如，第 三代(3G)蜂窩系統(tǒng)可采用諸如空時(shí)傳輸分集(STTD)或正交傳輸分 集(OTD)的空時(shí)編碼方案來(lái)在兩個(gè)符號(hào)周期內(nèi)從兩個(gè)天線上發(fā)射每 一對(duì)符號(hào)。STTD和OTD雖然是不同的方案，但卻是用于在兩個(gè)符號(hào) 周期內(nèi)將兩個(gè)符號(hào)映射到兩個(gè)天線上的固定的方案。STTD和OTD — 般會(huì)將性能改善成優(yōu)于未采用空時(shí)編碼的情況。
然而，STTD和OTD具有幾個(gè)主要的缺點(diǎn)。首先，STTD和OTD 在時(shí)間色散多路徑環(huán)境中通常會(huì)遭受性能損失，這會(huì)引起頻率選擇性 衰落和正交性損失。其次，STTD和OTD局限于在兩個(gè)發(fā)射天線上進(jìn) 行操作。再次，STTD和OTD是固定的空時(shí)編碼。在一些情形下，諸 如終端靜止或慢速移動(dòng)的情形下，無(wú)線信道可能會(huì)處于與STTD或OTD的固定的空時(shí)碼不十分匹配的狀態(tài)，并保持該不良狀態(tài)一段延續(xù) 的時(shí)間。所有這些缺點(diǎn)限制了 STTD和OTD的使用和/或阻礙了 STTD 和OTD的性能。
因此，在本領(lǐng)域需要能在多路徑環(huán)境中提供良好性能的傳輸技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
在本文中將描述采用動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)。這些技術(shù) 可為對(duì)接收器的數(shù)據(jù)傳輸提供更高度的分集，而無(wú)需使用來(lái)自接收器 的任何反饋或者僅需使用來(lái)自接收器的少量反饋。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，描述了一種設(shè)備，其包括至少一個(gè)處 理器和存儲(chǔ)器。至少一個(gè)處理器生成至少一個(gè)數(shù)據(jù)流并以動(dòng)態(tài)方式(例 如吋變方式)對(duì)該至少一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼以生成用于從至少兩 個(gè)天線發(fā)射的至少兩個(gè)輸出流。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)用于至少一個(gè)處理器的數(shù) 據(jù)禾口/或程序代碼。
根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種方法，在該方法中生成至少一個(gè)數(shù) 據(jù)流。然后以動(dòng)態(tài)方式對(duì)該至少一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼以生成用于 從至少兩個(gè)天線發(fā)射的至少兩個(gè)輸出流。
根據(jù)另一實(shí)施例，描述了一種設(shè)備，其包括用于生成至少一個(gè)數(shù) 據(jù)流的裝置和以動(dòng)態(tài)方式對(duì)該至少一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼以生成用 于從至少兩個(gè)天線發(fā)射的至少兩個(gè)輸出流的裝置。
根據(jù)另一實(shí)施例，描述了一種設(shè)備，其包括至少一個(gè)處理器和存 儲(chǔ)器。至少一個(gè)處理器獲得至少一個(gè)接收天線的至少一個(gè)接收符號(hào)流， 并對(duì)該至少一個(gè)接收符號(hào)流執(zhí)行空時(shí)解碼以獲得至少一個(gè)空時(shí)解碼后 的符號(hào)流(其是采用動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼傳輸?shù)闹辽僖粋€(gè)數(shù)據(jù)流的估計(jì))。空 時(shí)解碼與空時(shí)編碼是互補(bǔ)的。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)用于至少一個(gè)處理器的數(shù)據(jù) 和/或程序代碼。
根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種方法，在該方法中獲得至少一個(gè)接 收天線的至少一個(gè)接收符號(hào)流。然后以與發(fā)射器執(zhí)行的動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼 互補(bǔ)的方式，對(duì)該至少一個(gè)接收符號(hào)流執(zhí)行空時(shí)解碼，以獲得至少一 個(gè)空時(shí)解碼后的符號(hào)流。
根據(jù)另一實(shí)施例，描述了一種設(shè)備，其包括獲得至少一個(gè)接收天線的至少一個(gè)接收符號(hào)流的裝置，以及以與發(fā)射器執(zhí)行的動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼互補(bǔ)的方式對(duì)該至少一個(gè)接收符號(hào)流執(zhí)行空時(shí)解碼以獲得至少一個(gè)空時(shí)解碼后的符號(hào)流的裝置。
下面將對(duì)本發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的描述。


圖1顯示出一基站和兩個(gè)終端的框圖。
圖2顯示出在無(wú)反饋情況下對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行的空時(shí)編碼。
圖3顯示出在慢反饋情況下對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行的空時(shí)編碼。
圖4顯示出在快反饋情況下對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行的空時(shí)編碼。
圖5顯示出在無(wú)反饋情況下對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行的空時(shí)編碼。
圖6顯示出在慢反饋情況下對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行的空吋編碼。
圖7顯示出在快反饋情況下對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行的空時(shí)編碼。
圖8A顯示出用于一個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)編碼器。
圖8B顯示出兩個(gè)示例性空時(shí)碼。
圖9顯示出用于一個(gè)數(shù)據(jù)流的另一種空時(shí)編碼器。
圖10顯示出采用空時(shí)編碼傳輸數(shù)據(jù)的處理。
圖11顯示出接收采用空時(shí)編碼發(fā)送的數(shù)據(jù)的處理。
具體實(shí)施例方式
"示例性的"這個(gè)詞在本文中用來(lái)指"作為實(shí)例、例子或例證"。 本文中描述為"示例性的"任何實(shí)施例不是必須要被看作比其它實(shí)施 例更加優(yōu)選或優(yōu)越。
在本文中將描述采用動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)。動(dòng)態(tài)空時(shí)編 碼是指基于以動(dòng)態(tài)方式改變的映射方案，將數(shù)據(jù)映射到空間和時(shí)間維 度。例如，映射方案可通過(guò)在不同時(shí)間間隔中使用不同的空時(shí)碼來(lái)以 時(shí)變方式改變，其中空時(shí)碼可以在有或沒(méi)有來(lái)自接收器的反饋的情況 下選擇。作為另一實(shí)例，映射方案可基于事件的發(fā)生(例如定時(shí)器期 滿、諸如分組錯(cuò)誤率的增加等的性能退化)來(lái)改變。映射方案還可通 過(guò)對(duì)不同的發(fā)射天線使用不同的代碼(例如巻積碼或渦輪(Turbo)碼) 來(lái)以動(dòng)態(tài)方式改變。下面將對(duì)空時(shí)編碼動(dòng)態(tài)變化的各種可能的方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
本文中描述的技術(shù)可被用于多輸入多輸出(MIMO)和多輸入單輸 出(MISO)傳輸。MIMO傳輸是從多個(gè)(T>1)發(fā)射天線到多個(gè)(R>1) 接收天線的傳輸。MISO傳輸是從多個(gè)(T>1)發(fā)射天線到單個(gè)(R=l) 接收夭線的傳輸。 #可用于從發(fā)射器到接收器發(fā)送一個(gè)或多個(gè)數(shù) 據(jù)流?？赏瑫r(shí)發(fā)送至給定接收器的數(shù)據(jù)流的數(shù)目(D)由發(fā)射器處的天 線數(shù)目(T)和終端處的天線數(shù)目(R)確定，或者Z^min(T， R}。
本文中描述的技術(shù)可用于下行鏈路和上行鏈路上的傳輸。下行鏈 路(或前向鏈路)是指從基站到終端的通信鏈路，上行鏈路(或反向 鏈路)是指從終端到基站的通信鏈路?；就ǔＪ枪潭ㄕ?，并且也可 稱為基站收發(fā)系統(tǒng)(BTS)、節(jié)點(diǎn)B、接入點(diǎn)或一些其它術(shù)語(yǔ)。終端可 以是固定的或移動(dòng)的，并且可以是無(wú)線裝置、蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助 理(PDA)、無(wú)線調(diào)制解調(diào)器卡等。為了清楚起見，下面就下行鏈路上 的傳輸對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行描述。
圖1顯示出無(wú)線通信系統(tǒng)100中的一基站110和兩個(gè)終端150x和 150y的實(shí)施例的框圖?；?10配備有多個(gè)(丁>1)天線134a至134t， 終端150x配備有單個(gè)(R=l)天線152x，終端150y配備有多個(gè)(R>1) 天線152a至152r。為了簡(jiǎn)單起見，圖1僅顯示出用于下行鏈路上的數(shù) 據(jù)傳輸和上行鏈路上的信令傳輸?shù)奶幚韱卧?br> 在基站110，發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器120從數(shù)據(jù)源112接收業(yè)務(wù) 數(shù)據(jù)，處理(例如信道編碼、交織和調(diào)制)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)或 多個(gè)(D^l)數(shù)據(jù)流。每個(gè)數(shù)據(jù)流可基于巻積碼、渦輪碼、塊碼或它 們的組合而被分別進(jìn)行信道編碼?？蛇x地，可對(duì)單個(gè)輸入流進(jìn)行信道 編碼，然后將其解復(fù)用為D個(gè)數(shù)據(jù)流。空時(shí)編碼器130對(duì)D個(gè)數(shù)據(jù)流 執(zhí)行如下所述的空時(shí)編碼，并提供多個(gè)(T)輸出流給T個(gè)發(fā)射器 (TMTR) 132a至132t?？諘r(shí)編碼可被選擇性地執(zhí)行(例如對(duì)特定終 端、特定類型的數(shù)據(jù)、特定物理信道、特定時(shí)隙、特定信道條件等)， 或者可被始終都執(zhí)行。也可以以相同或不同的方式對(duì)單天線終端150x 和多天線150y執(zhí)行空時(shí)編碼。每個(gè)發(fā)射器132處理(例如轉(zhuǎn)換成模擬 信號(hào)、濾波、放大和上變頻)其輸出流并生成射頻(RF)調(diào)制信號(hào)。 來(lái)自發(fā)射器132a至132t的RF調(diào)制信號(hào)分別從天線134a至134t被發(fā)射。
在每個(gè)終端150處， 一個(gè)或多個(gè)天線152接收發(fā)射的信號(hào)，并且 每個(gè)天線向各自的接收器(RCVR) 154提供接收到的信號(hào)。每個(gè)接收 器154處理(例如濾波、放大、下變頻、數(shù)字化、潛在地均衡)其接 收到的信號(hào)并提供接收到的符號(hào)流。對(duì)于單天線終端150x，空時(shí)解碼 器160x對(duì)接收到的符號(hào)執(zhí)行空時(shí)解碼并提供空時(shí)解碼后的符號(hào)?？諘r(shí) 解碼也可與均衡器結(jié)合在一起。然后，接收(RX)數(shù)據(jù)處理器170x 處理(例如解調(diào)、去交織和信道解碼)空時(shí)解碼后的符號(hào)并提供解碼 后的數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)宿172x。對(duì)于多天線終端150y，空時(shí)解碼器160y對(duì) 接收到的符號(hào)執(zhí)行空時(shí)解碼并提供空時(shí)解碼后的符號(hào)。然后，RX數(shù)據(jù) 處理器170y處理空時(shí)解碼后的符號(hào)并提供解碼后的數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)宿 172y。
終端150x和/或150y可發(fā)送信令給基站110。對(duì)于每個(gè)終端，TX 信令處理器184可從控制器/處理器180接收信令，然后根據(jù)所選擇的 信號(hào)發(fā)送方案來(lái)處理信令。已處理的信令由一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器54調(diào) 節(jié)并由一個(gè)或多個(gè)天線152發(fā)射。在基站110，來(lái)自終端150x和/或150y 的信號(hào)由天線134a至134t接收，由接收器132a至132t處理，并由RX 信令處理器144進(jìn)一步處理以恢復(fù)由終端150x和/或150y發(fā)送的信令 (如果有的話)?？刂破?處理器140可基于恢復(fù)的信令，控制對(duì)終端 150x和150y的數(shù)據(jù)傳輸。
控制器/處理器140、 180x和180y分別控制基站110以及終端150x 和150y上的各種處理單元的操作。存儲(chǔ)器142、 182x禾n 182y分別存 儲(chǔ)用于基站110以及終端150x和150y的數(shù)據(jù)和程序代碼。
基站110可利用空時(shí)編碼來(lái)改善對(duì)單天線終端150x和多天線終端 150y的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅?。在一個(gè)實(shí)施例中，基站110基于一個(gè)或多個(gè) (MM)空時(shí)碼的集合來(lái)執(zhí)行空時(shí)編碼。每一個(gè)碼集包括多個(gè)空時(shí)碼。 每個(gè)空時(shí)碼定義從符號(hào)到發(fā)射天線和符號(hào)周期的特定映射。如下所述， 基站110可以以各種方式執(zhí)行空時(shí)編碼。
圖2顯示出在無(wú)反饋情況下對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行的采用動(dòng)態(tài)空時(shí)編 碼的傳輸方案200。在空時(shí)編碼器130a (其是圖1中的空時(shí)編碼器130 的一個(gè)實(shí)施例)內(nèi)，存儲(chǔ)器240存儲(chǔ)包含多個(gè)(N>1)空時(shí)(ST)碼的碼集。復(fù)用器(Mux) 242接收N個(gè)空時(shí)碼并基于來(lái)自控制單元244 的選擇信號(hào)提供N個(gè)空吋碼中的一個(gè)。每個(gè)被選的空時(shí)碼被用于在預(yù) 定的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行空時(shí)編碼?？諘r(shí)編碼器230接收來(lái)自TX數(shù)據(jù)處理 器120的數(shù)據(jù)流和來(lái)自復(fù)用器242的被選的空時(shí)碼，采用被選的空時(shí) 碼對(duì)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼，并提供多個(gè)(T)輸出流。T個(gè)輸出流被進(jìn) 一步調(diào)節(jié)并由T個(gè)發(fā)射天線發(fā)射給終端150(其可以是單天線終端150x 或多天線終端150y)。
對(duì)于圖2中所示的實(shí)施例，空時(shí)碼是在沒(méi)有來(lái)自終端150的反饋 的情況下由基站110選擇的?？刂茊卧?44可以以循環(huán)方式在N個(gè)空 吋碼之間循環(huán)，例如選擇ST碼1、然后選擇ST碼2等等、然后選擇 ST碼N、然后回到ST碼1、等等?？刂茊卧?24也可以以偽隨機(jī)方式 (例如基于偽隨機(jī)數(shù)(PN)序列)選擇空時(shí)碼?？刂茊卧?24也可以 以其它方式選擇空時(shí)碼。無(wú)論如何，空時(shí)碼是以確定性的方式(即基 站110和終端150二者都知道的方式)選擇的。因此，終端150知道 在每個(gè)時(shí)間問(wèn)隔中使用的空吋碼。
碼集中的空時(shí)碼可以以各種方式來(lái)定義。在一個(gè)實(shí)施例中，碼集 包括用于所有T個(gè)發(fā)射天線的不同的空吋碼。在另一實(shí)施例中，碼集 包括用于不同數(shù)目的發(fā)射天線的空時(shí)碼。在另一實(shí)施例中，碼集包括 具有不同天線波束的空吋碼。天線波束由對(duì)T個(gè)發(fā)射天線應(yīng)用的復(fù)增 益確定。通過(guò)對(duì)T個(gè)發(fā)射天線應(yīng)用不同的復(fù)增益集合，可形成不同的 天線波束?？諘r(shí)碼可設(shè)計(jì)成為預(yù)期的信道條件提供較好的性能。例如， 可以定義能比STTD或OTD更好地處理特定多路徑概況的空吋碼，并 將其用于空時(shí)編碼。下面將對(duì)一些示例性的空時(shí)碼進(jìn)行描述。
圖3顯示出在有來(lái)自終端150的慢反饋的情況下對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí) 行的采用動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼的傳輸方案300。對(duì)于圖3中所示的實(shí)施例，慢 反饋從可供使用的多個(gè)(M>1)碼集中選擇一個(gè)碼集。
在時(shí)空編碼器130b(其是圖1中的空時(shí)編碼器130的另一實(shí)施例) 內(nèi)，存儲(chǔ)器340存儲(chǔ)M個(gè)碼集，其中每個(gè)碼集包含一個(gè)或多個(gè)(N^l) 空時(shí)碼。在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元346選擇與終端150的信道概況 最匹配的碼集。信道概況指示無(wú)線信道的長(zhǎng)期特性，例如無(wú)線信道中 多路徑的長(zhǎng)期時(shí)間平均能量。復(fù)用器342接收被選的碼集的N個(gè)空時(shí)碼，并基于來(lái)自控制單元344的選擇信號(hào)提供N個(gè)空時(shí)碼中的一個(gè)。 控制單元344可以以循環(huán)/順序方式、偽隨機(jī)方式等方式在被選的碼集 中的N個(gè)空時(shí)碼之間循環(huán)。每個(gè)被選的空時(shí)碼被用于在預(yù)定時(shí)間間隔 內(nèi)進(jìn)行空時(shí)編碼?？諘r(shí)編碼器330接收數(shù)據(jù)流和被選的空時(shí)碼，采用 被選的空時(shí)碼對(duì)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼，并提供多個(gè)(T)輸出流以用于 由T個(gè)發(fā)射天線發(fā)射至終端150。
可將M個(gè)碼集設(shè)計(jì)成為不同的信道概況提供良好的性能。碼集可 以以各種方式定義。
在一個(gè)實(shí)施例中，為不同數(shù)目的發(fā)射天線定義碼集。例如，可為 基站110上可用的所有T個(gè)天線定義一個(gè)或多個(gè)碼集，并且可為少于T 個(gè)天線定義一個(gè)或多個(gè)碼集。在具有低信噪比(SNR)的信道環(huán)境較 差的情況下，可通過(guò)從較少的天線發(fā)射(這會(huì)導(dǎo)致從活動(dòng)的天線發(fā)送 的傳輸之間的較小的串?dāng)_)來(lái)獲得較好的性能。例如，對(duì)于低于特定 SNR閾值的SNR，采用很少的(例如一個(gè)或兩個(gè))天線執(zhí)行空時(shí)編碼 可能是理想的。在具有高信噪比的良好信道環(huán)境中，可通過(guò)從更多的 天線發(fā)射以獲得更大的空間分集，來(lái)獲得更好的性能。無(wú)論如何，可 通過(guò)選擇用于空時(shí)編碼的適當(dāng)?shù)拇a集，來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)射天線數(shù)目的動(dòng)態(tài)選 擇。
在另一實(shí)施例中，為不同的移動(dòng)性環(huán)境定義碼集。例如，可為所 有靜止的或低移動(dòng)性環(huán)境定義一個(gè)或多個(gè)碼集，并為高移動(dòng)性(例如 高多普勒)環(huán)境定義一個(gè)或多個(gè)碼集。不同的移動(dòng)性環(huán)境可具有不同 的信道特性?？蔀椴煌囊苿?dòng)性環(huán)境定義碼集以獲得良好的性能。
在另一實(shí)施例中，將碼集定義成具有不同的天線波束。例如，可 定義一個(gè)或多個(gè)碼集以使空時(shí)碼有效地形成天線波束。可以選擇與當(dāng) 前信道概況匹配良好的具有天線波束的碼集來(lái)使用。在該被選的碼集 內(nèi)，可以確定天線波束在其中是優(yōu)選的時(shí)間間隔，并且可在這些時(shí)間 間隔期間將數(shù)據(jù)發(fā)送給終端。
可以以各種方式選擇與當(dāng)前信道概況匹配最佳的碼集。在一個(gè)實(shí) 施例中，終端150確定其信道概況，選擇與信道概況最匹配的碼集， 并發(fā)送信令給基站110以指示被選的碼集。在另一實(shí)施例中，基站110 從終端150接收反饋，并基于接收到的反饋選擇匹配最佳的碼集。在
另一實(shí)施例中，基站110在用于對(duì)終端150的數(shù)據(jù)傳輸?shù)腗個(gè)碼集中 循環(huán)，接收來(lái)自終端150的反饋，并基于接收到的反饋選擇匹配最佳 的碼集。反饋可以以各種形式給出，諸如信道質(zhì)量指示符(CQI)、 SNR 估計(jì)、數(shù)據(jù)速率、對(duì)終端150正確解碼的分組的確認(rèn)(ACK)、對(duì)錯(cuò)誤 解碼的分組的否定確認(rèn)(NAK)等。CQI、 SNR估計(jì)和數(shù)據(jù)速率指示 終端150處接收信號(hào)的質(zhì)量，其可基于基站110所發(fā)送的導(dǎo)頻確定。 匹配最佳的碼集還可以以其它方式來(lái)選擇。
在具有慢反饋的空吋編碼的另一實(shí)施例中，使用了一個(gè)空時(shí)碼集， 并且基于慢反饋來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，如上面針對(duì)圖2描述的那樣，可 在N個(gè)空時(shí)碼之間進(jìn)行循環(huán)。采用連續(xù)變化的空吋碼的動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼， 在由空時(shí)編碼器和無(wú)線信道組成的有效信道中引入人為的吋變性 (artificial time variance)。終端可確定一個(gè)或多個(gè)空吋碼與當(dāng)前信道條 件匹配最佳的吋間間隔，并將該信息報(bào)告給基站。然后，基站可調(diào)度 終端在這些吋問(wèn)間隔期間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這可改善下行鏈路上的調(diào)度 增益。
圖4顯示出在有來(lái)自終端150的快反饋的情況下對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn) 行的采用動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼的傳輸方案400，也被稱為選擇性空吋(SST) 編碼。對(duì)于圖4中所示的實(shí)施例，使用一個(gè)碼集來(lái)執(zhí)行空時(shí)編碼，并 且快反饋從該碼集中的多個(gè)空時(shí)碼中選擇特定的空吋碼。
在空吋編碼器130c(其是圖1中的空時(shí)編碼器130的另一實(shí)施例) 內(nèi)，存儲(chǔ)器440存儲(chǔ)碼集的多個(gè)(N>1)空時(shí)碼，并且復(fù)用器442基于 來(lái)自控制單元444的選擇信號(hào)提供N個(gè)空時(shí)碼中的一個(gè)或多個(gè)。控制 單元444從終端150接收反饋。該反饋可指示碼集中的哪個(gè)或哪些空 時(shí)碼與當(dāng)前信道條件最匹配。然后，控制單元444指示復(fù)用器442提 供被選的空時(shí)碼。
在完全自適應(yīng)的傳輸方案中，終端可基于觀測(cè)到的信道條件定義 空時(shí)碼。傳輸方案400與完全自適應(yīng)的傳輸方案的不同在于終端不定 義空時(shí)碼，而是從預(yù)先定義的空時(shí)碼中選擇匹配最佳的空時(shí)碼。因此， 終端不需要定義空時(shí)碼(這簡(jiǎn)化了操作)，且不需要將定義的空吋碼發(fā) 送給基站(這減少了信號(hào)發(fā)送)。相反，終端可發(fā)送少量的信令來(lái)指示 被選擇的空時(shí)碼。對(duì)于每個(gè)被選擇的空時(shí)碼，這種信令可以與「log; N"l比特一樣少，其中「xl表示提供等于或大于x的整數(shù)值的取上限運(yùn)算。
傳輸方案400使用更快但有限的反饋來(lái)允許更快地適應(yīng)于當(dāng)前信 道條件。由于僅發(fā)送回少量信令，所以反饋需求可以相對(duì)微不足道。
傳輸方案可基于快反饋和慢反饋的組合來(lái)執(zhí)行動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼。慢 反饋可基于信道概況，從多個(gè)可用的碼集中選擇一個(gè)碼集?？旆答伩?從被選的碼集中的多個(gè)空時(shí)碼中選擇一個(gè)或多個(gè)空時(shí)碼。由于對(duì)于每 個(gè)吋間間隔，終端僅需評(píng)估N個(gè)不同的空時(shí)碼(而不是M . N個(gè)空時(shí)碼)， 所以操作得以簡(jiǎn)化。由于對(duì)于被選擇的空時(shí)碼，終端發(fā)送回「log,N卄匕 特(而不是「k^(M.N)l比特)，所以信令也得以減少。
傳輸方案200、 300和400使用空吋編碼從多個(gè)(T)天線發(fā)射單 個(gè)數(shù)據(jù)流以獲得空間和吋間分集。多個(gè)數(shù)據(jù)流也可同吋發(fā)送給多天線 終端150y或多個(gè)終端?？梢詾榫哂懈逽NR的良好信道環(huán)境發(fā)送MIMO 傳輸。
圖5顯示出在無(wú)任何反饋的情況下對(duì)多個(gè)(D>1)數(shù)據(jù)流執(zhí)行的采 用動(dòng)態(tài)空吋編碼的傳輸方案500。在空吋編碼器130d (其是圖1中的 空吋編碼器130的另一實(shí)施例)內(nèi)，D個(gè)存儲(chǔ)器540a至540d存儲(chǔ)D 個(gè)數(shù)據(jù)流的D個(gè)碼集。每個(gè)碼集包含一個(gè)或多個(gè)(N^l)空吋碼。D 個(gè)復(fù)用器542a至542d分別連接于D個(gè)存儲(chǔ)器540a至540d。每個(gè)復(fù)用 器542接收來(lái)自相關(guān)的存儲(chǔ)器540的N個(gè)空時(shí)碼，并基于來(lái)自控制單 元544的選擇信號(hào)提供N個(gè)空時(shí)碼中的一個(gè)。控制單元544可以以循 環(huán)/順序方式、偽隨機(jī)方式等方式在每個(gè)碼集中的N個(gè)空時(shí)碼之間循環(huán)。
D個(gè)空時(shí)編碼器530a至530d分別接收來(lái)自圖1中的TX數(shù)據(jù)處理 器120的數(shù)據(jù)流1至D。這些數(shù)據(jù)流可以不經(jīng)過(guò)信道化而被發(fā)送，或 者可以采用不同的信道化碼(例如Walsh或OVSF碼)而被信道化以 減小數(shù)據(jù)流之間的干擾，或者可以通過(guò)重新使用相同的信道化碼而被 信道化。空時(shí)編碼器530a至530d還分別接收來(lái)自復(fù)用器542a至542d 的被選的空時(shí)碼。每個(gè)空時(shí)編碼器530采用其被選的空時(shí)碼對(duì)其數(shù)據(jù) 流執(zhí)行空時(shí)編碼，并提供多個(gè)(T)編碼流。加法器532a至532t接收 來(lái)自所有D個(gè)空時(shí)編碼器530a至530d的T個(gè)編碼流。每個(gè)加法器532 為相關(guān)的天線將來(lái)自D個(gè)空時(shí)編碼器530a至530d的D個(gè)編碼流相加， 并為該天線提供輸出流。 —
D個(gè)碼集可以以各種方式定義。每個(gè)碼集可使用上面針對(duì)圖2中的傳輸方案200描述的任何實(shí)施例來(lái)定義。在一個(gè)實(shí)施例中，定義了 N 個(gè)空時(shí)碼的單一集合，并且D個(gè)碼集中的每個(gè)碼集由這N個(gè)空時(shí)碼的 不同置換(permutation)來(lái)形成。在另一實(shí)施例中，為可用的發(fā)射天線 的不同分割定義了 D個(gè)碼集，這可減小數(shù)據(jù)流之間的干擾。例如，每 個(gè)奇數(shù)編號(hào)的碼集可為奇數(shù)編號(hào)的發(fā)射天線定義，并且每個(gè)偶數(shù)編號(hào) 的碼集可為偶數(shù)編號(hào)的發(fā)射天線定義。在另一實(shí)施例中，為發(fā)射天線 的不同組合定義D個(gè)碼集。例如，碼集1可為總共四個(gè)天線中的發(fā)射 天線2、 3和4定義，碼集2可為發(fā)射天線1、 3和4定義，碼集3可 為發(fā)射天線l、 2禾n4定義，并且碼集4可為發(fā)射天線1、 2和3定義。 通常，D個(gè)碼集可包括相同或不同數(shù)目的空時(shí)碼及相同或不同的空時(shí) 碼。
圖6顯示出在慢反饋情況下對(duì)多個(gè)(D>1)數(shù)據(jù)流執(zhí)行的采用動(dòng)態(tài) 空吋編碼的傳輸方案600。對(duì)于圖6中所示的實(shí)施例，每個(gè)數(shù)據(jù)流的慢 反饋從可用于該數(shù)據(jù)流的多個(gè)(M〉l)碼集中選擇一個(gè)碼集。
在空時(shí)編碼器130e(其是圖1中的空吋編碼器130的另一實(shí)施例) 內(nèi)，D個(gè)存儲(chǔ)器640a至640d存儲(chǔ)用于D個(gè)數(shù)據(jù)流的碼集。每個(gè)存儲(chǔ) 器640存儲(chǔ)用于一個(gè)數(shù)據(jù)流的多個(gè)(M>1)碼集，其中每個(gè)碼集包含 一個(gè)或多個(gè)(N》1)空吋碼?？刂茊卧?46接收來(lái)自終端150的反饋 并從可用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的碼集中選擇用于該數(shù)據(jù)流的碼集。例如，控 制單元646可為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇與終端150所報(bào)告的信道概況匹配最 佳的碼集。
D個(gè)復(fù)用器642a至642d分別連接于D個(gè)存儲(chǔ)器640a至640d。每 個(gè)復(fù)用器642接收來(lái)自相關(guān)的存儲(chǔ)器640的被選的碼集的N個(gè)空時(shí)碼， 并基于來(lái)自控制單元644的選擇信號(hào)提供N個(gè)空時(shí)碼中的一個(gè)?？刂?單元644可以以循環(huán)/順序方式、偽隨機(jī)方式等方式在被選的碼集中的 N個(gè)空時(shí)碼之間循環(huán)。D個(gè)空時(shí)編碼器630a至630d分別接收數(shù)據(jù)流1 至D，以及分別接收來(lái)自復(fù)用器642a至642d的被選的空時(shí)碼?？諘r(shí) 編碼器630a至630d和加法器632a至632t，如上面對(duì)圖5中的空時(shí)編 碼器530a至530d及加法器532a至532描述的那樣進(jìn)行操作。
用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的M個(gè)碼集可設(shè)計(jì)成為不同的信道概況提供良好的性能，如上面對(duì)圖3中的傳輸方案300描述的那樣。用于每個(gè)數(shù)據(jù) 流的碼集也可使用上面對(duì)傳輸方案300描述的任何實(shí)施例來(lái)選擇。用 于D個(gè)數(shù)據(jù)流的碼集可被獨(dú)立地選擇，例如基于這些數(shù)據(jù)流的信道條 件和/或性能。用于D個(gè)數(shù)據(jù)流的碼集也可被共同地選擇，例如基于所 有D個(gè)數(shù)據(jù)流的來(lái)自終端的單個(gè)反饋。
圖7顯示出在快反饋情況下對(duì)多個(gè)(D>1)數(shù)據(jù)流進(jìn)行的采用動(dòng)態(tài) 空時(shí)編碼的傳輸方案700。對(duì)于圖7中所示的實(shí)施例， 一個(gè)碼集被用于 每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)編碼，并且用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的快反饋從用于該數(shù)據(jù) 流的碼集中的多個(gè)空時(shí)碼中選擇特定的空時(shí)碼。
在空時(shí)編碼器130f (其是圖1中的空吋編碼器130的另一實(shí)施例) 內(nèi)，存儲(chǔ)器740a至740d存儲(chǔ)用于D個(gè)數(shù)據(jù)流的N個(gè)空時(shí)碼集。復(fù)用 器742a至742d分別連接于存儲(chǔ)器740a至740d。每個(gè)復(fù)用器742基于 用于相關(guān)的數(shù)據(jù)流的選擇信號(hào)來(lái)提供用于該數(shù)據(jù)流的N個(gè)空時(shí)碼中的 一個(gè)或多個(gè)?？刂茊卧?44接收來(lái)自終端150的反饋。該反饋可以指 示對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)流，用于該數(shù)據(jù)流的碼集中的哪個(gè)或那些空時(shí)碼與當(dāng) 前信道條件最匹配。然后，控制單元744指示每個(gè)復(fù)用器742提供用 于相關(guān)的數(shù)據(jù)流的被選的空時(shí)碼。
傳輸方案700支持多個(gè)數(shù)據(jù)流，并使用快速但有限的反饋來(lái)允許 更快地適應(yīng)于當(dāng)前信道條件。傳輸方案700具有上面對(duì)圖4中的傳輸 方案400描述的優(yōu)點(diǎn)。
用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空吋編碼為該數(shù)據(jù)流提供平均效果。此外，用 于多個(gè)并行數(shù)據(jù)流的空時(shí)編碼(其是高SNR MIMO情況下的目標(biāo))， 由于平均效果而導(dǎo)致這些數(shù)據(jù)流獲得相似的SNR。對(duì)于多個(gè)數(shù)據(jù)流的 數(shù)據(jù)速率控制，可利用相似的SNR來(lái)減少來(lái)自終端的反饋速率。
圖8A顯示出用于一個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)編碼器800的實(shí)施例?？諘r(shí)編 碼器800可被用作圖2至圖7中的空時(shí)編碼器230、 330、 430、 530、 630和730。在空時(shí)編碼器800內(nèi)，塊分割單元810接收并將數(shù)據(jù)流分 成塊。每個(gè)塊可包含預(yù)定數(shù)目的數(shù)據(jù)符號(hào)，例如P個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，其中 P≥1。取決于TX數(shù)據(jù)處理器120所執(zhí)行的處理，數(shù)據(jù)符號(hào)可以是基于 調(diào)制方案生成的調(diào)制符號(hào)，在信道化(即擴(kuò)展(spreading))和域加擾 后生成的數(shù)據(jù)碼片，或一些其它數(shù)據(jù)單元。
映射單元820基于映射方案，將每個(gè)塊中的數(shù)據(jù)符號(hào)映射到不同的符號(hào)周期和天線上，并為T個(gè)發(fā)射天線提供碼符號(hào)。映射單元820 可直接映射數(shù)據(jù)符號(hào)，或者可在映射前對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)執(zhí)行算數(shù)和/或其它 操作。映射單元820可為每個(gè)天線生成相同數(shù)目的碼符號(hào)(例如Q個(gè) 數(shù)據(jù)符號(hào)，其中Q>1)，在這種情況下編碼率為P/Q。值為1、大于1 和小于]的編碼率，可以采用不同的映射方案靈活地獲得。相反，STTD 和0TD具有固定的編碼率1?？蛇x地，映射單元820可為不同的天線 生成不同數(shù)目的碼符號(hào)。例如，映射單元820可接收由3個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào) 構(gòu)成的塊，并為天線1生成8個(gè)碼符號(hào)，為天線2生成5個(gè)碼符號(hào)， 為天線3生成8個(gè)碼符號(hào)，等等。無(wú)論如何，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)塊，映 射單元820為T個(gè)天線提供T個(gè)碼符號(hào)序列(或T個(gè)碼字)。
可以使用各種映射方案來(lái)將數(shù)據(jù)符號(hào)映射到符號(hào)周期和天線。這 些映射方案可使用線性映射、非線性映射或這二者。下面將描述示例 性的映射方案。
圖8B顯示出采冇四個(gè)發(fā)射天線的用于兩個(gè)空吋碼的示例性映射 方案。對(duì)于該實(shí)例，塊分割單元810將數(shù)據(jù)流分成由四個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)構(gòu) 成的塊?；谔囟ㄓ成鋵⒚總€(gè)塊屮的數(shù)據(jù)符號(hào)映射到每個(gè)發(fā)射天線上。 每個(gè)空時(shí)碼對(duì)四個(gè)發(fā)射天線使用不同的映射集合。對(duì)于圖8B中所示的 實(shí)例，用于每個(gè)空吋碼的對(duì)四個(gè)發(fā)射天線的映射使得(1)每個(gè)數(shù)據(jù) 符號(hào)塊在4個(gè)符號(hào)的間隔內(nèi)發(fā)送，(2)塊中的每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)在4個(gè)符 號(hào)的間隔期間從所有四個(gè)發(fā)射天線發(fā)送，并且(3)四個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)在4 個(gè)符號(hào)的間隔中從每個(gè)發(fā)射天線發(fā)送。所有四個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)可在給定的 符號(hào)周期內(nèi)從四個(gè)發(fā)射天線發(fā)送。給定的數(shù)據(jù)符號(hào)也可以在一個(gè)符號(hào) 周期內(nèi)從多個(gè)發(fā)射天線發(fā)送?？梢赃x擇用于不同空時(shí)碼的不同映射來(lái) 例如為不同的操作情形獲得良好的性能。
對(duì)于圖8B中所示的示例性空時(shí)碼，接收器可在發(fā)射器所發(fā)送的每 個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)塊的4個(gè)符號(hào)的間隔內(nèi)，從每個(gè)接收天線獲得四個(gè)接收到 的符號(hào)h， r2，。和r4}。單天線接收器可基于四個(gè)接收到的符號(hào)的不 同線性組合來(lái)恢復(fù)每個(gè)發(fā)射的數(shù)據(jù)符號(hào)。單天線接收器可基于接收到的符號(hào)的四個(gè)不同的等式來(lái)恢復(fù)四個(gè)發(fā)射的數(shù)據(jù)符號(hào)(Sp S2， S3和S4)。多天線接收器可基于所有接收天線的接收到的符號(hào)的不同線性組合，來(lái)恢復(fù)每個(gè)發(fā)射的數(shù)據(jù)符號(hào)。每個(gè)接收器用以恢復(fù)發(fā)射的數(shù)據(jù)符號(hào)的 等式/線性組合，是由發(fā)射器用以發(fā)送數(shù)據(jù)符號(hào)的映射來(lái)確定的。接收 器可導(dǎo)出發(fā)射和接收天線之間的信道增益的估計(jì)值，并且可在組合接 收到的符號(hào)之前使用信道增益估計(jì)值來(lái)依比例改變接收到的符號(hào)。接 收器還可使用非線性技術(shù)來(lái)恢復(fù)發(fā)射的數(shù)據(jù)符號(hào)。例如，接收器可執(zhí) 行最大似然檢測(cè)并對(duì)發(fā)射的數(shù)據(jù)符號(hào)的所有可能的組合進(jìn)行評(píng)估。接 收器可基于發(fā)射器所使用的ST碼，來(lái)對(duì)發(fā)射的數(shù)據(jù)符號(hào)的不同組合構(gòu) 造假定的接收信號(hào)，將接收信號(hào)與假定的接收信號(hào)進(jìn)行比較，然后基 于比較結(jié)果確定最可能已經(jīng)被發(fā)射的數(shù)據(jù)符號(hào)的組合。
圖9顯示出用于一個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)編碼器900的一個(gè)實(shí)施例?？?吋編碼器900也可被用于圖2至圖7中的空時(shí)編碼器230、 330、 430、 530、 630和730?？諘r(shí)編碼器900包括用于T個(gè)發(fā)射天線的T個(gè)構(gòu)成 編碼器910a至910t和T個(gè)交織器920a至魏。在空吋編碼器900內(nèi)， 數(shù)據(jù)流被提供給所有T個(gè)構(gòu)成編碼器910a至910t。每個(gè)構(gòu)成編碼器910 基于為該構(gòu)成編碼器選擇的多項(xiàng)式發(fā)生器來(lái)對(duì)其輸入符號(hào)進(jìn)行編碼， 并將碼符號(hào)提供給相關(guān)的交織器920。可以為T個(gè)構(gòu)成編碼器910a至 910t選擇T個(gè)發(fā)生器多項(xiàng)式來(lái)提供良好的性能。每個(gè)交織器920基于 特定的交織方案對(duì)其碼符號(hào)進(jìn)行交織(或重新排序)，并為相關(guān)的發(fā)射 天線提供交織的符號(hào)。
圖9中的空時(shí)編碼與速率為1/T的渦輪編碼相似。在另一實(shí)施例 中，交織器910b至910t被省略，并且數(shù)據(jù)流被提供給所有T個(gè)構(gòu)成 編碼器920a至920t。用于該實(shí)施例的空吋編碼然后與速率為1/T的巻 積編碼相似?？梢圆捎貌煌陌l(fā)生器多項(xiàng)式和/或從發(fā)生器多項(xiàng)式到天 線的不同分配，來(lái)獲得不同的空時(shí)碼。
空時(shí)碼還可以以其它方式來(lái)定義，并且這在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
對(duì)于上述實(shí)施例，空時(shí)碼是預(yù)先定義的并且是靜態(tài)的，是基站和 終端都已知的。在其它實(shí)施例中，空時(shí)碼可以例如由接收終端基于信 道概況來(lái)定義。這樣，能提供良好性能的良好的空時(shí)碼可以在相當(dāng)長(zhǎng) 的時(shí)間段上得到定義并被發(fā)送到基站。這種空時(shí)碼的動(dòng)態(tài)定義在空時(shí) 碼在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)不改變的情形下(例如當(dāng)終端長(zhǎng)時(shí)間靜止在 同一位置時(shí))會(huì)是有益的。
可以在調(diào)度終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)利用由于使用不同的空時(shí)碼而產(chǎn) 生的不同的有效信道。例如，期望進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€(gè)終端可在每個(gè) 時(shí)間間隔中估計(jì)接收到的信號(hào)質(zhì)量。由于不同空時(shí)碼的使用，對(duì)于每 個(gè)終端而言，接收到的信號(hào)質(zhì)量會(huì)隨著吋間間隔的不同而變化。每個(gè) 終端可以(O在每個(gè)時(shí)間間隔中發(fā)送CQI給基站，(2)發(fā)送關(guān)于哪 些時(shí)間間隔或空時(shí)碼會(huì)產(chǎn)生最好的接收信號(hào)質(zhì)量的指示，或者(3)發(fā) 送一些其它類型的反饋。對(duì)于每個(gè)吋間間隔，基站可基于從所有終端 接收到的反饋，選擇一個(gè)或多個(gè)終端用于數(shù)據(jù)傳輸。例如，服從任何
服務(wù)質(zhì)量(QoS)的需求，在每個(gè)吋間間隔內(nèi)，基站可以發(fā)送數(shù)據(jù)給在
該吋間間隔內(nèi)具有最佳接收信號(hào)質(zhì)量的終端。以這種方式，利用通過(guò) 動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼而獲得的空間分集來(lái)調(diào)度終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
圖IO顯示出由發(fā)射器(例如基站)執(zhí)行的采用動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼來(lái)發(fā) 射數(shù)據(jù)的處理1000。最初，數(shù)據(jù)被處理(例如信道編碼、交織和符號(hào) 映射)以生成至少一個(gè)數(shù)據(jù)流(流程塊1012)。至少一個(gè)空時(shí)(ST) 碼被選擇來(lái)使用(流程塊1014)。 ST碼的選擇可以以各種方式執(zhí)行， 諸如(1)以沒(méi)有反饋的預(yù)定方式，例如通過(guò)在碼集中的空吋碼之間循 環(huán)，(2)基于來(lái)自接收器的反饋信息，例如其可以指示碼集或者一個(gè) 或多個(gè)特定的空吋碼，或者(3) 二者的組合，例如通過(guò)在反饋信息所 指示的碼集中的空吋碼之間循環(huán)。每個(gè)數(shù)據(jù)流基于為該數(shù)據(jù)流選擇的 編碼和調(diào)制方案而被獨(dú)立地進(jìn)行信道編碼和符號(hào)映射。然后，采用至 少一個(gè)被選的空時(shí)碼以動(dòng)態(tài)(例如時(shí)變)方式對(duì)至少一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行 空時(shí)編碼，以生成至少兩個(gè)輸出流(流程塊1016)?？梢圆捎弥辽僖粋€(gè) 空時(shí)碼集(例如用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的一個(gè)或多個(gè)空時(shí)碼集)執(zhí)行空時(shí)編 碼。也可以使用無(wú)反饋(例如通過(guò)在用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼之間循 環(huán))，使用慢反饋(例如從可用于該數(shù)據(jù)流的多個(gè)碼集中選擇用于每個(gè) 數(shù)據(jù)流的碼集)，或者使用快反饋(例如從可用于該數(shù)據(jù)流的多個(gè)空時(shí) 碼中選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼)，來(lái)執(zhí)行空時(shí)編碼。然后至少兩個(gè) 輸出流被處理并經(jīng)由至少兩個(gè)天線被發(fā)射(流程塊1018)。
圖11顯示出由接收器(例如終端)執(zhí)行的接收采用動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼 發(fā)送的傳輸?shù)奶幚?100。為至少一個(gè)天線獲得至少一個(gè)接收到的符號(hào) 流(流程塊1112)。然后對(duì)至少一個(gè)接收到的符號(hào)流執(zhí)行空時(shí)解碼以獲得至少一個(gè)空時(shí)解碼后的符號(hào)流(流程塊1114)。
空時(shí)解碼取決于并且與發(fā)射器所執(zhí)行的空時(shí)編碼互補(bǔ)?？諘r(shí)解碼可以以各種方式執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)基于發(fā)射器所使用的空時(shí)碼，線性組合接收到的符號(hào)來(lái)執(zhí)行空時(shí)解碼。在另一實(shí)施例中，通過(guò)評(píng)估發(fā)射的數(shù)據(jù)符號(hào)的不同假定(例如基于使錯(cuò)誤度量最小化的最大似然解碼器)來(lái)執(zhí)行空時(shí)解碼。在另一實(shí)施例中，通過(guò)接連地或迭代地識(shí)別具有高可靠性的接收到的符號(hào)并限制待評(píng)估的假定的數(shù)目來(lái)執(zhí)行空吋解碼。
無(wú)論如何，空時(shí)解碼提供了至少一個(gè)空時(shí)解碼后的符號(hào)流，其被進(jìn)一步處理(例如解擴(kuò)展和檢測(cè))以獲得數(shù)據(jù)符號(hào)估計(jì)(流程塊1116)。 數(shù)據(jù)符號(hào)估計(jì)是發(fā)射器所發(fā)送的數(shù)據(jù)符號(hào)的估計(jì)，并被進(jìn)一步處理(例如解調(diào)、去交織和信道解碼)以獲得至少一個(gè)解碼后的數(shù)據(jù)流(流程塊1118)?？諘r(shí)解碼和信道解碼也可以一起執(zhí)行，例如通過(guò)對(duì)信道編碼、交織、符號(hào)映射和空時(shí)編碼執(zhí)行最大似然解碼。
不同空時(shí)碼和/或不同碼集的性能可被評(píng)估(流程塊1120)。提供良好性能的碼集和/或空吋碼可被選擇。指示被選的碼集和/或空時(shí)碼的反饋信息可被生成并發(fā)送回給發(fā)射器(流程塊1122)。
本文中描述的動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼具有各種合乎需要的特性，包括
無(wú)來(lái)自終端的反饋或僅需很少的來(lái)自終端的反饋來(lái)簡(jiǎn)化操作；
允許使用任意數(shù)目的天線并允許多于兩個(gè)發(fā)射天線，這是STTD 和OTD所不支持的；
支持每發(fā)射天線的不同碼率，包括大于或小于1的碼率；
避免了接收器得到空時(shí)碼的需要，這潛在地并非微不足道；
由于使用了連續(xù)改變的空時(shí)碼，所以即使終端處于靜止或慢速移動(dòng)，也能避免不良的"信道狀態(tài)與空時(shí)碼的對(duì)應(yīng)"的情形延續(xù)一段時(shí)間；
在終端的有效信道中引入人為的時(shí)變性，這可用在調(diào)度終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中；
由于使用了不同空時(shí)碼，提供了鏈路質(zhì)量的平均效果，這可產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸?shù)念~外的分集；以及
由于平均效果，而導(dǎo)致為同時(shí)發(fā)送的多個(gè)數(shù)據(jù)流獲得相似的SNR，這會(huì)潛在地為多個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率控制減小反饋速率。
不良的"信道狀態(tài)與空時(shí)碼的對(duì)應(yīng)"的情形在空時(shí)碼與信道狀態(tài)
不匹配時(shí)發(fā)生并會(huì)導(dǎo)致差的性能。
本文中描述的采用動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)可用于各種通
信系統(tǒng)，諸如蜂窩系統(tǒng)、廣域系統(tǒng)、局域系統(tǒng)等。蜂窩系統(tǒng)可利用碼
分多址(CDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、正交頻 分多址(OFDMA)或一些其它多址方案。CDMA系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一種或多 種CDMA無(wú)線技術(shù)，諸如寬帶-CDMA (W-CDMA)、 cdma2000等。 cdma2000包括IS-2000、 IS-856和IS-95標(biāo)準(zhǔn)。TDMA系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一種 或多種TDMA無(wú)線技術(shù)，諸如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、數(shù)字先進(jìn) 移動(dòng)電話系統(tǒng)(D-AMPS)等。這些各種無(wú)線技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)在本領(lǐng)域是已 知的。W-CDMA和GSM被記述在來(lái)自名為"第三代伙伴計(jì)劃"(3GPP) 的協(xié)會(huì)的文獻(xiàn)中。cdma2000被記述在來(lái)自名為"第三代伙伴計(jì)劃2" (3GPP2)的協(xié)會(huì)的文獻(xiàn)中。3GPP和3GPP2文獻(xiàn)是可公開獲得的，例 如通過(guò)ETSI、 TIA和其它標(biāo)準(zhǔn)化組織。
本文中描述的技術(shù)可以通過(guò)各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，這些技術(shù)可 以以硬件、軟件、固件或其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于硬件實(shí)現(xiàn)方案，發(fā)射器 上的空時(shí)編碼可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào) 處理器(DSP)、數(shù)字信號(hào)處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、 電子器件、設(shè)計(jì)成執(zhí)行本文中描述的功能的其它電子單元或其組合內(nèi)。 接收器處的空時(shí)解碼也可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)ASIC、 DSP、處理器等 內(nèi)。
對(duì)于軟件/固件實(shí)現(xiàn)方案，這些技術(shù)可以采用執(zhí)行本文中描述的功 能的模塊(例如程序、函數(shù)等)來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件/固件代碼可存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 器(例如圖1中的存儲(chǔ)器142、 182x或182y)中，并由處理器(例如 處理器140、 180x或180y)執(zhí)行。存儲(chǔ)器可實(shí)現(xiàn)在處理器內(nèi)或在處理 器外部(在這種情況下存儲(chǔ)器可通過(guò)本領(lǐng)域已知的各種方式可通信地 連接到處理器)。
對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，是為了使本領(lǐng)域的任何專業(yè)技術(shù) 人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不 脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，應(yīng)用于其它實(shí)施例。因此，本發(fā) 明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開 的原理和新穎特點(diǎn)一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括至少一個(gè)處理器，其可操作地生成至少一個(gè)數(shù)據(jù)流，并以動(dòng)態(tài)方式對(duì)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼以生成用于從至少兩個(gè)天線發(fā)射的至少兩個(gè)輸出流；以及存儲(chǔ)器，其可操作地連接于所述至少一個(gè)處理器。
2. 如權(quán)利耍求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地 通過(guò)在不同的吋間間隔中使用不同的空時(shí)碼，來(lái)以動(dòng)態(tài)方式對(duì)所述至 少一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空吋編碼。
3. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地 基于至少一個(gè)空吋碼集對(duì)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼。
4. 如權(quán)利耍求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地 為不同的時(shí)間間隔選擇不同的空時(shí)碼，并基于為每個(gè)時(shí)間間隔選擇的 至少一個(gè)空時(shí)碼來(lái)為每個(gè)吋間間隔執(zhí)行空時(shí)編碼。
5. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地 基于相應(yīng)的空時(shí)碼集對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼。
6. 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地 通過(guò)在用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼集中循環(huán)來(lái)在每個(gè)時(shí)間間隔中選擇用 于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼，并基于在每個(gè)時(shí)間間隔中為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇 的空時(shí)碼來(lái)在每個(gè)時(shí)間間隔中對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼。
7. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地 接收來(lái)自接收器的反饋，并基于接收到的反饋執(zhí)行空時(shí)編碼。
8. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地 接收指示更適合于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間間隔的反饋，并在接收到的反饋所 指示的時(shí)間間隔期間發(fā)射所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流。
9. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地 從可用于空時(shí)編碼的多個(gè)空時(shí)碼集中選擇至少一個(gè)空時(shí)碼集，并基于 所述至少一個(gè)空時(shí)碼集對(duì)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地 接收來(lái)自接收器的反饋，并基于接收到的反饋選擇所述至少一個(gè)空時(shí) 碼集。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地 從可用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的多個(gè)空吋碼集中選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼 集，并基于為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空吋碼集對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空吋編碼。
12. 如權(quán)利耍求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地 接收在至少一個(gè)空時(shí)碼柒中選擇至少一個(gè)空時(shí)碼的反饋，并基于所述 至少一個(gè)空吋碼對(duì)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空吋編碼。
13. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地 接收從用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼集中選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空吋碼的 反饋，并基于為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空時(shí)碼對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼。
14. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中每個(gè)空時(shí)碼與從數(shù)據(jù)符號(hào)到天 線和符號(hào)周期的不同映射相對(duì)應(yīng)。
15. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中每個(gè)空時(shí)碼與用于對(duì)所述至少 兩個(gè)天線的所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼的不同的發(fā)生器多項(xiàng)式集合 相對(duì)應(yīng)。
16. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)空時(shí)碼集是為不同的 天線數(shù)目或不同的天線集合設(shè)計(jì)的。
17. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)空時(shí)碼集是為不同的信道概況設(shè)計(jì)的。
18. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)空時(shí)碼集與不同的天 線波朿相關(guān)。
19. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地執(zhí)行以下操作接收來(lái)自接收器的反饋信息；禾口 基于所述反饋信息，選擇性地執(zhí)行空時(shí)編碼。
20. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作地 為所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行信道編碼。
21. —種方法，包括生成至少一個(gè)數(shù)據(jù)流，以及以動(dòng)態(tài)方式對(duì)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空吋編碼以生成用于從至 少兩個(gè)天線發(fā)射的至少兩個(gè)輸出流。
22. 如權(quán)利耍求21所述的方法，其中所述執(zhí)行空吋編碼包括基于相應(yīng)的空時(shí)碼集對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼。
23. 如權(quán)利耍求21所述的方法，其中所述執(zhí)行空時(shí)編碼包括從可用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的多個(gè)空時(shí)碼集中選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空 吋碼集，以及基于為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空時(shí)碼集對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼集包括接收來(lái)自接收器的反饋；以及基于接收到的反饋，選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼集。
25.如權(quán)利耍求21所述的方法，其中所述執(zhí)行空時(shí)編碼包括 接收從用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼集中選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí) 碼的反饋，以及基于為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空時(shí)碼對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼。
26. —種設(shè)備，包括 生成至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的裝置；以及以動(dòng)態(tài)方式對(duì)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼以生成用于從至 少兩個(gè)天線發(fā)射的至少兩個(gè)輸出流的裝置。
27. 如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其中所述執(zhí)行空時(shí)編碼的裝置包括基于相應(yīng)的空吋碼集對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼的裝置。
28. 如權(quán)利耍求26所述的設(shè)備，其中執(zhí)行空時(shí)編碼的裝置包括從可用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的多個(gè)空吋碼集中選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空 吋碼集的裝置，以及基于為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空時(shí)碼集對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼的 裝置。
29. 如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中所述選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼集的裝置包括接收來(lái)自接收器的反饋的裝置，以及 基于接收到的反饋為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇空時(shí)碼集的裝置。
30. 如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其中所述執(zhí)行空時(shí)編碼的裝置包括接收從用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼集中選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí) 碼的反饋的裝置，以及基于為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空時(shí)碼對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼的裝置。
31. —種設(shè)備，包括至少一個(gè)處理器，其可操作地獲得至少一個(gè)接收天線的至少一個(gè) 接收符號(hào)流，并對(duì)所述至少一個(gè)接收符號(hào)流執(zhí)行空時(shí)解碼以獲得至少 一個(gè)空時(shí)解碼后的符號(hào)流，其中所述至少一個(gè)空時(shí)解碼后的符號(hào)流是 采用動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼發(fā)射的至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的估計(jì)，并且其中空吋解碼 與空時(shí)編碼互補(bǔ)；以及存儲(chǔ)器，其可操作地連接于所述至少一個(gè)處理器。
32. 如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作 地從可用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼集中確定在每個(gè)時(shí)間間隔中用于每個(gè) 數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼，并基于在每個(gè)時(shí)間間隔中用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空吋碼， 在每個(gè)吋間間隔中對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)解碼。
33. 如權(quán)利耍求31所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作 地從可用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的多個(gè)空吋碼柒中選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空吋 碼集，并生成指示為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空吋碼集的反饋。
34. 如權(quán)利耍求33所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作 地基于為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空時(shí)碼集，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)解碼。
35. 如權(quán)利耍求31所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作 地從可用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的多個(gè)空時(shí)碼中選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí) 碼，并生成指示為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空時(shí)碼的反饋。
36. 如權(quán)利要求35所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理器可操作 地基于為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空時(shí)碼，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)解碼。
37. —種方法，包括獲得至少一個(gè)接收天線的至少一個(gè)接收符號(hào)流；以及 對(duì)所述至少一個(gè)接收符號(hào)流執(zhí)行空時(shí)解碼以獲得至少一個(gè)空時(shí)解 碼后的符號(hào)流，其中所述至少一個(gè)空時(shí)解碼后的符號(hào)流是采用動(dòng)態(tài)空 時(shí)編碼發(fā)射的至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的估計(jì)，并且其中空時(shí)解碼與空吋編碼 互補(bǔ)。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述執(zhí)行空時(shí)解碼包括 從可用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼集中確定在每個(gè)時(shí)間間隔中用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼，以及基于在每個(gè)時(shí)間間隔中用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼，在每個(gè)吋間間隔中對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)解碼。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，還包括從可用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的多個(gè)空吋碼集中選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空 吋碼集；以及生成指示為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空吋碼集的反饋。
40.如權(quán)利要求37所述的方法，還包括從可用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的多個(gè)空時(shí)碼中選擇用于毎個(gè)數(shù)據(jù)流的空吋 碼；以及生成指示為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空時(shí)碼的反饋。
41. 一種設(shè)備，包括獲得至少一個(gè)接收天線的至少一個(gè)接收符號(hào)流的裝置；以及對(duì)所述至少一個(gè)接收符號(hào)流執(zhí)行空吋解碼以獲得至少一個(gè)空時(shí)解 碼后的符號(hào)流的裝置，其中所述至少一個(gè)空時(shí)解碼后的符號(hào)流是采用 動(dòng)態(tài)空吋編碼發(fā)射的至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的估計(jì)，并且其中空時(shí)解碼與空 時(shí)編碼互補(bǔ)。
42.如權(quán)利要求41所述的設(shè)備，其中所述執(zhí)行空時(shí)解碼的裝置包括從可用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼集中確定在每個(gè)時(shí)間間隔中用于每 個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼的裝置，以及基于在每個(gè)時(shí)間間隔中用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí)碼，在每個(gè)時(shí)間間 隔中對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)解碼的裝置。
43. 如權(quán)利要求41所述的設(shè)備，還包括從可用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的多個(gè)空時(shí)碼集中選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空 時(shí)碼集的裝置，以及生成指示為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空吋碼集的反饋的裝置。
44. 如權(quán)利要求41所述的設(shè)備，還包括從可用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的多個(gè)空時(shí)碼中選擇用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的空時(shí) 碼的裝置，以及生成指示為每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇的空時(shí)碼的反饋的裝置。
全文摘要
本說(shuō)明書描述了采用動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)。動(dòng)態(tài)空時(shí)編碼是指基于以動(dòng)態(tài)方式(例如時(shí)變方式)改變的映射方案，將數(shù)據(jù)映射到空間和時(shí)間這兩個(gè)維度。發(fā)射器生成至少一個(gè)數(shù)據(jù)流并以動(dòng)態(tài)方式對(duì)該至少一個(gè)數(shù)據(jù)流執(zhí)行空時(shí)編碼以生成用于從至少兩個(gè)天線發(fā)射的至少兩個(gè)輸出流?？諘r(shí)編碼可以以各種方式執(zhí)行。例如，每個(gè)數(shù)據(jù)流可以基于各自的空時(shí)碼集而被空時(shí)編碼，例如通過(guò)在碼集中的空時(shí)碼之間循環(huán)或者使用基于來(lái)自接收器的反饋而選擇的空時(shí)碼。用于每個(gè)數(shù)據(jù)流的碼集也可以從可用于該數(shù)據(jù)流的多個(gè)碼集中選擇。
文檔編號(hào)H04L1/06GK101176290SQ200680016629
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者H·D·斯科特恩, J·J·布蘭斯 申請(qǐng)人:高通股份有限公司