經(jīng)由多個信息流進行通信的無線通信系統(tǒng)和方法

文檔序號：7679646閱讀：285來源：國知局

專利名稱：經(jīng)由多個信息流進行通信的無線通信系統(tǒng)和方法
技術領域：
這里的公開一般涉及無線通信系統(tǒng)，而且更具體地，涉及采用信號處理技術來增加系統(tǒng)容量并更有效地使用可用帶寬的無線通信系統(tǒng)。
背景技術：
通信設備設計者所面臨的巨大挑戰(zhàn)在于如何將更多的信息壓縮到給定
量的射頻頻譜或帶寬中。頻分復用(FDM)是已知的用于將數(shù)據(jù)或信息的傳輸壓縮到預定信號帶寬內幾個接近地隔開的信道或副載波中的技術。FDM 系統(tǒng)可以通過使用頻率保護帶來分開副載波的頻譜以避免副載波之間的干擾。不幸的是，該千擾避免技術將增加系統(tǒng)開銷和降低帶寬效率。
正交頻分復用(OFDM)提供更強大的技術用于利用預定信道帶寬內的幾個副載波來高效率地發(fā)送數(shù)據(jù)。與采用保護帶的FDM方法相比，OFDM 方法以更高的效率安排副載波。更具體地，OFDM將OFDM副載波的頻譜交迭，用以將副載波更高效率地壓縮到可用的信道帶寬中。然而，為了避免 OFDM副載波之間的干擾，OFDM技術通常需要副載波保持彼此正交。
很多當代的蜂窩通信系統(tǒng)采用OFDM技術作為用于在射頻信號上嵌入信息的方法。蜂窩系統(tǒng)通常將期望的無線覆蓋區(qū)域劃分為許多被稱作小區(qū)的較小的地理區(qū)域。每一個小區(qū)包括一般位于或接近小區(qū)中心的基站。系統(tǒng)將不同的射頻分配到相鄰小區(qū)中的基站以避免相鄰的小區(qū)之間的干擾。移動站用戶通過基站經(jīng)由無線OFDM鏈路來與在相同或其它小區(qū)中的移動站用戶進行通信。
采用OFDM的蜂窩系統(tǒng)可以同時從系統(tǒng)的所有小區(qū)或從小區(qū)的子集廣播相同的信息。小區(qū)或小區(qū)的子集形成廣播地帶。廣播地帶中的移動站接收器可以潛在地從廣播地帶中的全部小區(qū)接收信號?？梢酝ㄟ^將廣播地帶中的全部小區(qū)同步并采用OFDM作為通信模式來形成單一頻率網(wǎng)絡(SFN)。在這樣的SFN系統(tǒng)中，因為除了背景噪聲以及來自其它廣播地帶的信號外移動站的接收器可以無干擾地收集來自廣播地帶中的全部小區(qū)的信號，所以可以提高信號-干擾加噪聲比(SINR)。因此，與其它的系統(tǒng)相比，該SFNOFDM 技術可以獲得廣播信息的恢復的改善。
在傳統(tǒng)的SFN OFDM系統(tǒng)中，廣播地帶中的每一個基站可以發(fā)送單個廣播業(yè)務流。不幸的是，廣播業(yè)務容量的增加與信號-千擾加噪聲比(SIMO 成對數(shù)關系。因此，對于更大的SINR， SINR加倍導致廣播業(yè)務容量相對小的增加。盡管改善了接收，但該方法導致寶貴的無線頻譜的低效率使用。
需要一種能夠解決上述帶寬效率問題的無線通信系統(tǒng)。

發(fā)明內容
在一個實施例中，公開一種無線通信系統(tǒng)，其包括信息源。該信息源提供包括基本層的第一信息流以及包括增強層的第二信息流?；緦雍驮鰪妼?包括信息內容。該系統(tǒng)還包括耦接到該信息源的多個基站。每一個基站發(fā)送包括基本層的第一調制信號以及包括增強層的第二調制信號。該系統(tǒng)進一步包括移動接收站，接收第一調制信號中的某些，以提供包括基本層的第一接收信號。所述移動站也可以接收第二調制信號中的某些，以提供包括增強層的第二接收信號。移動接收站測試第二接收信號，以確定移動接收站是否可靠地接收到第二接收信號。如果移動接收站可靠地接收到第二接收信號，則移動接收站分別處理第一和第二接收信號的基本層和增強層兩者，以重建信息內容。
在另一實施例中，公開了一種用于發(fā)送及接收信息的方法。該方法包括由信息源將信息內容提供給各個小區(qū)中的多個基站。所述信息內容包括包含基本層的第一信息流以及包含增強層的第二信息流。該方法還包括通過每一個基站發(fā)送包括基本層的第一調制信號以及包括增強層的第二調制信號。該方法進一步包括由移動接收站接收第一調制信號中的某些，以提供包括基本層的第一接收信號。該方法進一步包括由移動接收站接收第二調制信號中的某些，以提供包括增強層的第二接收信號。該方法還包括由移動接收站測試第二接收信號，以確定移動接收站是否可靠地接收到第二接收信號。該方法進一步包括，如果該測試步驟確定移動接收站可靠地接收到第二接收信號，則由移動接收站分別處理第一和第二接收信號的基本層和增強層兩者，以重建所述信息內容。

附圖僅說明本發(fā)明的示范性實施例，而因此不限制本發(fā)明的范圍，因為發(fā)明概念也適用于其他等效的實施例。
圖1示出無線通信設備的發(fā)送器和接收器的框圖2是0FDM信號的圖形表示；圖3示出無線通信系統(tǒng)的廣播地帶中的多個小區(qū)；圖4A是公開的具有多個基站和移動站的無線通信系統(tǒng)的一個實施例的框圖4B是圖4A的系統(tǒng)的代表性移動接收站的框圖；圖5是公開的具有多個基站和移動站的無線通信系統(tǒng)的另一個實施例的框圖6示出可用于公開的無線通信系統(tǒng)的一個實施例的可選擇基站的框
圖7示出可用于公開的無線通信系統(tǒng)的一個實施例的另一個可選擇基站的框圖8A和圖8B描述公開的無線通信系統(tǒng)中映射到用于從兩個基站天線傳輸?shù)恼粫r間頻率資源的廣播/組播導頻碼元，；
圖9示出可用于公開的無線通信系統(tǒng)的一個實施例的另一個可選擇基站的框圖10示出可用于公開的無線通信系統(tǒng)的一個實施例的另一個可選擇基站的框圖11示出可用于公開的無線通信系統(tǒng)的一個實施例的可選擇基站的框
圖12示出可用于公開的無線通信系統(tǒng)的一個實施例的可選4奪基站的框
圖13示出公開的無線通信系統(tǒng)中移動設備中的接收器可以采用的流干擾取消方法的流程圖14示出可用于公開的無線通信系統(tǒng)的一個實施例的另一個可選擇基站的框圖15是描述公開的無線通信系統(tǒng)中接收和解碼由基站發(fā)送的基本層和增強層的流程圖；圖16示出可用于公開的無線通信系統(tǒng)的一個實施例的另一個可選擇基站的框圖17示出可用于公開的無線通信系統(tǒng)的一個實施例的另一個可選擇基站的4匡圖18示出可用于公開的無線通信系統(tǒng)的一個實施例的另一個基站的框圖。
具體實施例方式
圖1示出可用于傳統(tǒng)的基于OFDM的無線通信系統(tǒng)的基站100?；?00包括OFDM發(fā)送器105以及OFDM接收器110兩者?？梢灶愃频嘏渲靡苿诱?，用以與基站IOO進行通信。數(shù)據(jù)源115將信息或數(shù)據(jù)提供給正交調幅器(QAM)電路120， QAM電路120在QAM電路輸出處產(chǎn)生QAM調制碼元。串行至并行轉換器125將QAM調制碼元轉換為并行形式，即一系列子碼元。逆快速傅立葉變化(IFFT)級130接收并行轉換的信號并將這些信號從頻域變換到時域。IFFT級130在其輸出處產(chǎn)生N個時域樣本，其中N表示OFDM通信系統(tǒng)所使用的IFFT/FFT尺寸。并行至串行轉換器135耦接到IFFT級130的輸出，用以將它從IFFT級130接收的時域信號轉換為串行形式。
添加循環(huán)前綴(CP )級140耦接到并行至串行轉換器135的輸出，用以將循環(huán)前綴添加到其從并行至串行轉換器135接收的信號序列。將添加CP級輸出處的信號的結果序列稱為OFDM碼元200,如圖2中所示。OFMD碼元200包括凄t據(jù)205和循環(huán)前綴210。
返回圖l,接收器110包括循環(huán)前綴(CP)移除級150,該級從其接收的OFDM信號中移除循環(huán)前綴。串行至并行轉換器級155將來自CP移除級150的信號轉換為并行形式。快速傅立葉變換(FFT)級160接收時域中的并行轉換的信號并在FFT級160的輸出處將信號變換到頻域。并行至串行轉換器165將FFT級160的輸出信號從并行形式轉換為串行形式。結果產(chǎn)生的QAM調制碼元從轉換器165饋送到QAM解調器170。 QAM解調器170將QAM碼元解調為數(shù)據(jù)175。
圖3示出一起形成傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)的廣播地帶300的小區(qū)1至19。每一個小區(qū)包括通常位于小區(qū)中心的基站、塔臺、及天線(未示出)。小區(qū)1至19是通信系統(tǒng)的全部小區(qū)的子集。在一個可能的系統(tǒng)配置中，廣播地帶
中的小區(qū)子集中的全部小區(qū)1至19同時發(fā)送相同的信息內容。因此，收聽廣播內容的諸如移動站305的接收器可以潛在地從廣播地帶的全部小區(qū)接收信號。如果系統(tǒng)釆用OFDM用于傳輸，且如果將廣播地帶中的全部小區(qū)同步，則可以形成單一頻率網(wǎng)絡(SFN)。在這樣的SFN系統(tǒng)中，除了背景噪聲以及來自不屬于廣播地帶的小區(qū)的任何干擾外，移動站305中的接收器可以無干擾地從廣播地帶的全部小區(qū)收集信號，由于信號-干擾加噪聲比 (SINR)的提高，這樣的布局有助于更好地恢復廣播信息。
在參照圖3所討論的上面的傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中，在廣播地帶的各個小區(qū)1 至19中的每一個基站發(fā)送單個廣播業(yè)務流。因為該SFN系統(tǒng)的非常高的 SINR而導致廣播業(yè)務容量以對數(shù)增加，該容量增加與SINR之間如香農(nóng)容量公式給出為對數(shù)關系，等式l:
等式l
<formula>formula see original document page 11</formula>然而，對于SINR遠大于1，該容量由等式2給出等式2
<formula>formula see original document page 11</formula>因此，對于較大的SINR, SINR加倍導致該SFN系統(tǒng)的容量僅增加 lb/s/Hz。因為這個原因，采用單個廣播流的傳統(tǒng)SFN系統(tǒng)導致珍貴的射頻頻譜的低效率使用。
圖4A示出公開的無線通信系統(tǒng)400的一個實施例，其中多個基站或小區(qū)中的每一個通過多個天線發(fā)送多個廣播流。更具體地，系統(tǒng)400包括主站 401、 402、和403，每一個主站位于各個小區(qū)(未示出)中。依賴于具體的應用，可以-沒想其它的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)采用兩個主站或多于三個主站。在這個實施例中，系統(tǒng)400呈現(xiàn)多輸入多輸出(MIMO)配置，其中通過多個天線來發(fā)送多個流。
系統(tǒng)400包括廣播/組播內容服務器410,該服務器提供將由系統(tǒng)廣播或組播的信息或內容。服務器410耦接到廣播/組播控制器415，用以向控制器 415提供信息。依賴于具體的應用，服務器410和控制器415之間的耦接可以是無線的或是有線的?？刂破?15耦接到基站401、 402、和403,用以向它們的各個小區(qū)中的這些基站提供現(xiàn)指定為信息420的信息。依賴于具體的應用，控制器415與基站401、 402、和403之間的耦接可以是有線的或是無線的。針對本文檔的目的，術語"有線的"包括電導體、光導體或其它的物理導體。在一個實施例中，廣播/組播內容服務器410和廣播/組播控制器415 耦接到位于由小區(qū)401至403形成的廣播地帶的內部或外部的中央控制設備 (未示出)，并由該設備來控制。中央控制設備與服務器410/控制器415之間的耦接本身可以是有線的或是無線的。
基站401、 402、和403中的每一個接收相同的信息420并對該信息執(zhí)行相同的信號處理操作。作為示例，基站401包括編碼和調制級425,其信道編碼并調制信息。在一個實施例中，由編碼和調制級452執(zhí)行的編碼向由基站發(fā)送的信息添加冗余度以提高傳輸?shù)目煽啃浴Ｓ删幋a和調制級425執(zhí)行的調制功能確定經(jīng)編碼的信息比特如何調制由基站發(fā)送的RF載波。更具體地，在一個實施例中，編碼和調制級425采用OFDM在射頻信號上調制信息。多路分解器(DMUX) 430耦接到編碼和調制級425。 DMUX 430將其接收到的信號多路分解為多個并行流。基站401發(fā)送的并行流的數(shù)量依賴于基站中可用天線的數(shù)量。在這個具體示例中，DMUX430將信號多路分解為兩個并行流，即流431和流432。在由級431A至431D進一步處理之后，流431 和432被分別提供給兩個天線，即天線441和天線442。在另一個實施例中，如果基站401釆用三個天線，則多路分解器430接著可以分別向那三個天線提供三個流。以類似的方式，倘若基站401包括分別用于每一個流的天線， DMUX 430可以將信號多路分解為多于三個流。
現(xiàn)在給出關于級431A至431D在流431上執(zhí)行的處理的更多細節(jié)。多路分解器DMUX的一個輸出431耦接到CP級431A，以便CP級431將循環(huán)前綴添加到流431。分別利用數(shù)片莫(D/A)轉換器431B和濾波器431C向流431提供D/A轉換和濾波。射頻(RF )放大器級431D耦接到濾波器431C，以向由濾波器431C提供給RF放大器431D的經(jīng)濾波的RF信號提供RF放大。結果得到的經(jīng)放大RF信號饋送到天線441用于經(jīng)其傳輸。以類似的方式，級432A至432D在向天線442提供結果得到的經(jīng)放大RF信號之前處理流432。
基站402和403大體上呈現(xiàn)出與基站401相同的電路布局，如圖4A中所示。更具體地，編碼和調制級445、 DMUX 450、流451、流452、基站 402的天線461和天線462分別對應于編碼和調制級425、 DMUX 430、流
12431、流432、天線441和天線442。為了簡化圖4A,在基站402或基站403 中沒有示出CP級、D/A級、濾波器級、和RF放大器，盡管可以如基站401 中所示在實際的實踐中采用這些部件。以類似的方式，基站403的部件對應于基站401和基站402的各個部件。
如上所述，全部的基站401、 402、和403從廣播/組播控制器415接收用于發(fā)送的相同的信息。每一個基站將經(jīng)編碼及經(jīng)調制的信息分離為兩個并行的第一和第二信息流。天線441、 461、和481分別發(fā)送基本相同的第一信息流431、 451、和471。天線442、 462、和482分別發(fā)送基本相同的第二信息流432、 452、和472。以這種方式，信息流431、 451、和471構成對應的流。信息流432、 452、和472也構成對應的流。
因為由全部基站的對應的天線441、 461和481發(fā)送基本相同的信息流，來自多個基站的傳輸表現(xiàn)為到接收廣播/組播內容的移動站的多路傳輸。移動站或接收器490包括兩個接收天線，即天線491和天線492。如果發(fā)送廣播內容的全部基站包括至少兩個天線，則兩個空間復用的流能夠被發(fā)送到具有至少兩個天線的移動接收器，諸如移動站490。如果基站包括多于所示兩個的多個天線和各個流，則接收器490可以包括多于兩個的較大數(shù)目的天線，用以容納全部一^送的信息流，即每一信息流一個天線。注意到，天線442、 462、和482也發(fā)送基本相同的信息。每一基站的每一天線對(例如天線對 441、 442)中，每一天線關于另一天線表現(xiàn)出空間分集性。如天線491、 492 在移動站490的接收器中表現(xiàn)出空間分集性。
圖4B示出可用作移動站490的接收器的代表性接收器的框圖。移動站接收器490包括耦接到天線491和492的解調級494。解調級494進行解調，無論在基站401、 402和403中采用何種調制類型。在圖4A的示例中，其中編碼和調制級425采用QAM調制，因而解調級494解調QAM信號。在下面所描述的另一實施例中，其中基站采用QPSK調制，因而解調級494解調 QPSK信號。在下面描述的又一實施例中，其中基站發(fā)送不同調制類型的信號流，例如一個流為QAM信號流而另一個流為QPSK信號，因而解調級494 解調每種調制類型的信號流。換句話說，解調級494解調接收到的經(jīng)QAM 調制的信息流以及接收到的QPSK信息流。移動站接收器490還包括耦接到解調級494的解碼器496。解碼器496進行解碼，無論基站中的編碼和調制級425采用何種編碼類型來編碼要發(fā)送的信息流?；究梢圆捎玫挠糜诰幋a信息流的代表性編碼類型包括turbo編碼、低密度奇偶校驗(LDPC)編碼、和酉預編碼(unitary pre-coding),如下面更詳細地討論的。依賴于基站所采用的編碼類型，選擇移動接收站490的解碼器496以解碼編碼的類型。解碼后的信息內容被提供給接收器輸出498。
圖5示出作為系統(tǒng)500的公開的無線通信系統(tǒng)的另一實施例。系統(tǒng)500 包括與系統(tǒng)400共同的元件，如上所述。比較圖5的系統(tǒng)500和圖4A的系統(tǒng)400,相同的參考數(shù)字指代相同的元件。在系統(tǒng)500中，由所示的多個天線發(fā)送的信息流中的每一個被分別地編碼和調制。更詳細地，系統(tǒng)500包括基站501、 502、和503。作為示例，基站501包括多路分解器(DMUX 510 )，其將提供給其的信息劃分為兩個信息流511和512。如所示，DMUX510包括分別耦接到編碼和調制級520和525的兩個輸出。以這種方式，分別為每一信息流提供各自專用的編碼和調制級。編碼和調制級520信道編碼并調制信息流511，從而在其輸出處產(chǎn)生經(jīng)編碼調制的信息流511'。類似地，編碼和調制級525信道編碼并調制信息流512,從而在其輸出處產(chǎn)生經(jīng)編碼調制的信息流512'。基站501包括天線531和532，分別發(fā)送經(jīng)編碼調制信息流 511'和512'。以與圖4A的基站401的方式類似的方式，在將基站501的每一個信息流施加到各自的天線531和532之前，通過各自的CP級、D/A級、濾波器級、和RF放大器(未示出)對其進行處理。
基站502和503表現(xiàn)出與基站501基本相同的布局，如圖所示。更具體地，基站502包括DMUX 540、編碼和調制級550、編碼和調制器級555、和天線561、 562，其分別對應于基站501的部件DMUX 510、編碼和調制器級520、編碼和調制器級525、和天線531、 532。以類似的方式，基站503 的部件對應于基站501和基站502的各個部件，如所示。系統(tǒng)500的布局為每一個基站中的多個信息流(在該特定示例中即兩個信息流)提供分別的編碼和調制。在一個實施例中，在組播/廣播傳輸中，信息內容以多個移動站為目標。為此，通常無法為經(jīng)由多個天線發(fā)送的信息適配調制和編碼。如所示，固定的調制和編碼方案可用于來自多個天線的傳輸。但是，如在下面所討論的圖6中所示，每一被發(fā)送的信息流可以單獨地被循環(huán)冗余校驗(CRC)保護并^L編碼/調制。
圖6示出將CRC保護應用于多個信息流中的每一個且單獨地編碼及調制這些多個信息流中的每一個的代表性基站601?；?01可以作為圖5的基站501、 502、和503的替代選擇來使用。更詳細地，代表性基站601中的多路分解器(DMUX) 605接收廣播信息流607。 DMUX 605劃分或分離該信息流為多個信息流，在這個特定示例中即信息流611和612。 CRC附加級 615將CRC碼應用于到流611。 turbo編碼/低密度奇偶校驗(LDPC )編碼級 620耦接到CRC附加級615。級620將提供給其的信息或者turbo編碼或者 LDPC編碼。turbo碼是一類連接錯誤控制編碼方法，其提供高的性能而僅需要中等的復雜度?？梢圆捎玫碛糜诮獯aturbo碼。以與turbo碼類似的方式，LDPC碼也采用迭代解碼方法。使用稀疏隨機奇偶校驗矩陣來構造 LDPC碼。調制級625耦接到turbo/LDPC編碼級620，用以使用其從 turbo/LDPC編碼級620接收到的經(jīng)編碼信息流來調制射頻信號。調制級625 可以采用正交相移一建控(QPSK)或正交調幅(QAM)來執(zhí)行這樣的調制。調制級625產(chǎn)生經(jīng)調制信號，該經(jīng)調制信號提供給天線631用于傳輸。
CRC附加級615、 turbo/LDPC編碼級620、調制級625、和天線631 — 起構成用于處理信息流611的信號路徑。以類似的方式，CRC附加級645、 turbo/LDPC編碼級650、調制級655、和天線632構成用于處理信息流612 的信號路徑。因此，天線631和632兩者發(fā)送在OFDM信號上調制的具有共同內容的各自的信息流。使用圖6的基站技術的無線通信系統(tǒng)可以呈現(xiàn)與圖4A的系統(tǒng)400類似的系統(tǒng)布局，除了用基站601代替基站401、 402和 403中的每一個。在實際的實踐中，在調制級625和天線631之間，基站601 可以采用如圖4A中所示的諸如CP級431、 D/A級431B、濾波器級431C、和RF 431D的額外的信號處理級。在調制級655和天線632之間可以采用類似的額外的處理級。
圖7示出可以被采用作為圖5的基站501、 502、和503的替代選擇的基站701。在這個實施例中，DMUX 705將信息多路分解為信息流711和信息流712。 CRC/編碼/調制級721附加CRC碼，編碼并調制信息流711以產(chǎn)生經(jīng)編碼流711'。使用諸如turbo碼或LDPC碼的信道編碼器來^丸行級721中的編碼?？梢酝ㄟ^使用QAM、 QPSK或任何其它適當?shù)恼{制方案來執(zhí)行級 721中的調制。諸如數(shù)字信號處理器(DSP)的逆快速傅立葉變換(IFFT) 電路731對信息流711'和導頻信號PILOT 1執(zhí)行逆快速傅立葉變換，以將經(jīng) 編碼信息流711'和PILOT 1從頻域變換到時域，從而在其輸出處產(chǎn)生經(jīng)轉換經(jīng)編碼信息流711"。添加循環(huán)前綴(CP )電路741耦接到IFFT電路731的輸出，以將循環(huán)前綴附加到經(jīng)轉換經(jīng)編碼信息流711",從而產(chǎn)生由天線751 發(fā)送的信息流711"'。在實際的實踐中，D/A轉換器、濾波器、和RF放大器 (未示出)可以位于添加CP電路741和天線751之間，用來以類似于圖4A 的級431B至431D的方式進一步處理信息流711"'。
CRC/編碼/調制級721、 IFFT電路731、添加CP電路741、和天線751 一起構成用于處理DMUX 705所提供的信息流711的信號路徑。以類似的方式，CRC/編碼/調制級722、 IFFT電路732、添加CP電路742、和天線752 一起構成用于處理DMUX 705所提供的信息流712的信號路徑。在實際的實踐中，D/A轉換器、濾波器、和RF放大器(未示出)可以位于添加CP 電路742和752之間，用來以類似于圖4A的級431B至431D的方式進一步處理信息流712'"。在用于信息流712的后一信號路徑中，導頻信號PILOT2 與導頻信號PILOT l正交。因此，在該實施例中，針對給定基站的天線751 和752中的每一個，發(fā)送正交的導頻信號。導頻或參考信號PILOT 1和PILOT 2是接收器490處已知的序列。接收器490將接收到的導頻信號與存儲的已知導頻序列相比較以確定信道估計。接收器490使用PILOT 1和PILOT 2的信道估計，用以分別調制和解碼信息流711和信息流712。如上所述，廣播地帶可以具有多個基站，每一基站具有多個天線，如圖7中所示。廣播地帶中多個基站的多個天線的導頻信號可以使用如圖8A和8B中所示的相同的時間-頻率資源。
圖8A和圖8B描述映射到用于從兩個基站天線(即圖8A中的天線751 和圖8B中的天線752)傳輸?shù)恼粫r間-頻率資源的廣播/組播導頻碼元。為了簡單起見，將天線751指定為天線1并將天線752指定為天線2。水平軸表示劃分為每子幀0.5毫秒的時間。垂直軸表示頻率。圖8A的碼元映射中， Bl指代導頻信號PILOT 1，而在圖8B中，B2指代導頻信號PILOT2。在其中廣播地帶中的多個基站發(fā)送PILOT 1 (Bl)的時間-頻率資源映射中，沒有信號在基站的天線2上發(fā)送。相反，廣播地帶中的多個基站的天線l在發(fā) 送PILOT2(B2)的時間-頻率位置上不發(fā)送信號，如通過比較圖8A和圖8B 可以看到的。在一個實施例中，時間-頻率資源包括諸如0.5毫秒子幀的給定時間間隔上的一組OFDM副載波頻率?？梢詾樘炀€1和天線2采用兩種不同的擾頻碼。在圖7中的IFFT級之前將^f尤頻碼應用于流711'和712'以及 PILOT 1和PILOT 2。擾頻碼通常是在接收器處預先知道的并存儲在其中的存儲器中的偽隨機數(shù)(PN)序列。
圖9示出經(jīng)由多個發(fā)送天線發(fā)送廣播/組播流的基站901的實施例，其
中所述流在映射到天線之前被酉預編碼。在實際的實踐中，在各個小區(qū)中采
用多個基站901以覆蓋特定的廣播地帶。在這個實施例中，可以潛在地從廣播/組播信息傳輸中使用的全部天線中發(fā)送每一個信息流。該酉預編碼技術既可以用于分開地編碼和調制信息流的情況，也可以用于聯(lián)合地編碼和調制信息流的情況。
基站901包括很多與圖6的基站601共同的元件，即多路分解器605、附加CRC級615、 645、 turbo編碼/LDPC編碼級620、 650、調制級625和 655、以及天線631和632。流1指代經(jīng)由上面的信號路徑發(fā)送的信息，該信號路徑由附加CRC級615、 turbo編碼/LDPC編碼級620、調制級625 、酉預編碼級905、以及天線631構成。流2指代經(jīng)由下面的信號路徑發(fā)送的信息流，該信號路徑由附加CRC級645、 turbo編碼/LDPC編碼級650、調制級 655、酉預編碼級905、以及天線632構成。
在經(jīng)由天線631和632發(fā)送信息流之前，酉預編碼級905對提供給其的信息流執(zhí)行酉預編碼。用于每一個基站的兩個天線的酉預編碼矩陣的兩個示例Pl牙口 P2為
Pl =
71
尸2 =
71
i i
酉預編碼級905分別接收來自調制級625和655的經(jīng)調制碼元Sl和S2, 如圖9中所示。酉預編碼級905 ^:用預編碼矩陣Pl和P2預編碼經(jīng)調制碼元 Sl和S2。，i設在任一給定時間分別從流1和流2發(fā)送調制碼元Sl和S2，則在使用矩陣Pl和P2預編碼之后的調制碼元可寫為丁1 =戶1
1—11 ——sri+
=萬1_1—X=萬;1 —S2畫
—sr1、1 一1—Sl + jS2—
—=萬jX—S2—=萬SHS2-
當酉預編碼級905使用Pl作為預編碼矩陣時，基站901的天線631和
632將分別發(fā)送下面的預編碼信號Tll和T12: (Sl + S2)
rii =
ri2 =
(Sl-S2)
17然而，當酉預編碼級905^f吏用P2作為預編碼矩陣時，基站901的天線 631和632將分別發(fā)送下面的預編碼信號T21和T22: r21 = (S1，2)
r22 = (sl—,)
圖IO示出可用作廣播地帶中的基站的另一基站lt)01?；?001采用兩
種調制類型，一種調制類型表現(xiàn)出高于另一種調制類型的壯健性水平。例如，
基站1001采用QPSK調制作為較壯健的調制類型而采用QAM作為較不壯健的調制類型。壯健性意味著某些通信機制或方法表現(xiàn)出高于其他機制或方法的信號質量水平。例如，QPSK通常表現(xiàn)出高于QAM的信號質量或壯健性水平。某些機制或方法相比其他的機制較少受到干擾的影響，而因此表現(xiàn) 出較高的壯健性水平?；?001的布局與圖6的基站601類似，使用相同的參考數(shù)字指代相同的部件。附加CRC級615、 turbo/LDPC編碼級620、 QPSK調制級1005、和天線631構成處理信息流流1的信號3各徑。附加CRC 級645、 turbo/LDPC編碼級650、 16-QAM調制級1015、和天線632構成處理信息流流2的信號路徑。
如上所述，基站1001在調制器1005中采用比調制級1015所采用的用于信息流流2的調制類型更壯健的調制類型用于信息流流1。在這個代表性實施例中，調制級1005是QPSK調制器而調制級1015是16-QAM調制器。 QPSK調制器1005以比16-QAM調制器1015更壯健性信令形式發(fā)送信息。 DMUX605將廣播信息劃分為兩個信息流，即流1和流2，如所示。DMUX 605的一個輸出經(jīng)串行至并行轉換以產(chǎn)生表現(xiàn)為數(shù)據(jù)率R比特/秒的信息流流1。 DMUX 605剩下的輸出經(jīng)串行至并行轉換以產(chǎn)生表現(xiàn)為數(shù)據(jù)率2xR比特/秒的信息流流2。然而，在這個特定實施例中，通過天線631和632發(fā)送的調制碼元率是相同的，即K碼元/秒，如圖10中所示。調制級1005采用利用2比特/碼元的QPSK調制用于信息流流1而調制級1015采用16-QAM 調制用于流2。從而，產(chǎn)生經(jīng)由天線631和632兩者發(fā)送的相同的調制碼元速率，K碼元/秒。
在另一個實施例中，圖11示出能夠通過多個發(fā)送天線發(fā)送信息的基站 1101，其中編碼級1120采用比編碼級1150所采用的用于信息流流2的編碼更壯健的編碼用于信息流流1。在這個特定示例中，編碼級1120采用1/3的編碼率而編碼級1150采用2/3的編碼率。編碼率是輸入到編碼器的比特數(shù)量與從該編碼器輸出的比特數(shù)量的比。1/3的編碼率意味著編碼器輸出處的比特的數(shù)量是輸入到該編碼器的比特的數(shù)量的3倍。編碼級1120采用的1/3 的編碼率比編碼級1150所采用的2/3的編碼率更壯健或更可靠。也可以采用除了這些出于示例的目的所給出的編碼率外的編碼率，只要將一個編碼級的編碼率選擇為比另一個編碼級的編碼率更壯健。
以與圖10的基站1001類似的方式，DMUX605的兩個輸出處的經(jīng)串行至并行轉換的信號表現(xiàn)為R比特/秒的信息流流1以及2R比特/秒的信息流流2。然而，由天線631和632實際發(fā)送調制碼元的速率是相同的，即K碼元/秒，因為編碼級1120使用1/3編碼率(R=l/3 )編碼信息流流1而編碼級 1150使用2/3編碼率(R=2/3)編碼信息流流2。
圖12示出可用作廣播地帶的基站的基站1201的另一個實施例，其中基站的一個天線以高于基站的另一天線的功率水平來發(fā)送?；?201包括酉預編碼級1205，其以與圖9的酉預編碼級905類似的方式預編碼信息流流1 和流2中的經(jīng)調制碼元Sl和S2。然而，基站1201包括射頻(RF)功率放大器(PA) 1215和1220，其分別放大流1中的經(jīng)調制信號Sl和流2中的經(jīng) 調制信號S2。在該實施例中，RF PA 1215表現(xiàn)出高于RFPA 1220的功率增益。因此，相比于天線632發(fā)送信息流流2，天線631以較高的功率水平發(fā) 送信息流流1 。在實踐中，廣播地帶可以包括諸如1201的多個基站，多個基站的每一個都在其各自的小區(qū)中。在這樣的系統(tǒng)中，發(fā)送流1的多個天線631 中的每一個都比發(fā)送流2的多個天線632中的每一個表現(xiàn)出較高的發(fā)射功率輸出。為流1使用高于流2的功率的該多級發(fā)送功率配置使得由接收廣播內容的移動接收器490進行的流1的解碼更可靠。當通過諸如接收器490接收信息流時，信息流上的較高發(fā)送功率轉變成該流的較高的信號質量。
圖13是示出圖4至7以及圖9至12的接收器490可以采用的流干擾取消的流程圖。在該示例中，基站發(fā)送信息流流l，該流1采用比信息流流2 更壯健的調制類型、更壯健的編碼、或更高的功率，如在上面圖10、 11和 12的代表性實施例中分別描述的。如圖13的流程圖中所示，按照塊1305, 移動站接收器4卯首先解碼信息流流1，該流1表現(xiàn)出比剩余一個或多個流更壯健的調制類型、更壯健的編碼、或更高的功率。接著，按照塊1310，接收器490確定從接收到的信號中的參考導頻信號得出的信道估計。盡管未特別地示出，但圖4至7以及圖9至12中所描述的發(fā)送器可以采用導頻信號，以使得能夠由圖4至7以及圖9至12中所示的接收器進行相關解調。這些導頻信號(其也可以稱為參考信號)是在接收器處已知的序列。在確定信道估計之后，依照塊1315，接收器4卯基于從接收到的參考導頻信號得出的信道估計來重建信息流流1的信號，以提供重建的流l。之后，依照塊1320，接收器490從全部接收信號中取消重建的流1,因此在取消之后剩下接收到的流2。依照塊1325，接收器490接著使用從該取消中產(chǎn)生的信號，以解碼由接收器490所接收的信息流2。全部接收信號也可以稱為復合信號，因為它可以包括流1和流2兩者。
圖14是說明耦接到基站1401的廣播內容服務器1400的方框圖。在實際的實踐中，內容服務器1400可以耦接到如基站1401的幾個基站，每一個基站位于它自己的小區(qū)中。廣播內容服務器1400將內容分離為服務器1400 的各個輸出處的信息流流1和流2。如所示，信息流流1包括信息的基本層而信息流流2包括信息的增強層。在最終通過天線1441和1442被分別發(fā)送之前，基本層和增強層是如下所述由基站中分別的信號路徑來處理的?；?1401包括附加CRC級1411、 turbo編碼/LDPC編碼級1421、 QAM調制級 1431、和天線1441，它們一起構成用于信息流流1的基本層的信號路徑?；?站1401還包括附加CRC級1412、 turbo編碼/LDPC編碼級1422、 QAM調制級1432、和天線1442，它們一起構成用于信息流流2的增強層的信號路徑。
基本層和增強層中的每一個攜載諸如視頻流應用的相同的廣播節(jié)目，例如。流1的基本層可以包括相對低質量的音頻材料和相對低分辨率的視頻，而流2的增強層可以包括相對高質量的音頻材料和相對高分辨率的視頻。換句話說，與基本層相比，增強層可以包括較高分辨率的音頻、視頻和/或其它信息。增強層可以攜載額外的信息，用以增強提供或處理服務器1405中的內容的視頻流應用的音頻和視頻質量。
在接收到廣播內容中包含基本層的信號之后，基站的廣播地帶中的全部移動站接收器490解碼該基本層。然而，在一個實施例中，僅那些當前正在體驗高于預定水平的信道質量的移動站接收器490會解碼增強層。為了做出該有關接收到的信號的質量的確定，接收器490可以包括信道質量指示器電路495。信號-干擾加噪聲比(SINR)電路是用于確定接收到的信號的質量的設備的一個示例，接收器490可以采用其作為信道質量指示器電路495。通過解碼增強層，那些正在體驗高于預定信道質量水平的移動站，即那些相對靠近基站的移動站，可以提供較高質量的接收視頻和音頻或其他的信息。
如圖14中所示，信息流1的基本層表現(xiàn)出R比特/秒的數(shù)速率，而信息流2的增強層表現(xiàn)出2xR比特/秒的數(shù)據(jù)率。因此，僅接收基本層的移動站接收器490可以接收R比特/秒的數(shù)據(jù)率。但是，成功地解碼增強層以及基本層的移動站接收器490以高于單獨的基本層3倍或3xR比特/秒的速率有效地接收廣播內容。
在一個實施例中，調制級1431和1432是16-QAM調制級。因此，基站 1401以16-QAM調制發(fā)送基本層和增強層兩者。但是，在一個實施例中，基站1401可以采用較壯健的編碼率1/3用于基本層并將相對較不壯健的編碼率2/3用于增強層。更具體地，turbo編碼/LDPC編碼級1421將較壯健的編碼率R=l/3應用到基本層而turbo編碼/LDPC編碼級1422將較不壯健的編碼率R=2/3應用到增強層。另外，在一個實施例中，通過在調制級1431中使用諸如QPSK的較壯健的調制類型同時調制級1432使用較不壯健的QAM 調制用于增強層，可以獲得更可靠的基本層的接收。也可以通過使用比天線 1442處的功率高的RF功率來從天線1441發(fā)送基本層，以獲得更可靠的基本層的接收。為此，RF放大器(未示出)可以位于調制級1431和天線1441 之間，以及另一RF放大器(未示出)可以位于調制級1432和天線1442之間。在這種情形中，耦接到天線1441的RF放大器表現(xiàn)出比耦接到天線1442 的RF放大器更高的RF輸出功率或增益。在另一實施例中，可以在調制級 1431和1432的輸出處使用諸如圖9的級905的酉預編碼級，以使用預編碼矩陣對基本層和增強層進行預編碼以增加接收可靠性。在另一個實施例中，基站1401可以使用不同的擾頻碼來將基本層和增強層擾頻，以使得流間干
示出)的輸入之前執(zhí)行該擾頻操作。擾頻碼一般是在接收器處預先知道的偽隨機數(shù)(PN)序列。例如，接收器在其中的非易失性存儲器中存儲偽隨機序列。發(fā)送器使用擾頻碼(即偽隨機序列)與所發(fā)送的碼元相乘。通過將接收到的調制碼元與由發(fā)送器所使用的擾頻碼關聯(lián)來實現(xiàn)接收器處的解擾頻。注意到，可以將上述用于增加接收的可靠性的技術中的每一個相互組合使用，以增加移動站接收器的接收的可靠性。圖15是示出圖14的移動站490采用的用以接收由基站1401發(fā)送的基本層和增強層的方法的流程圖。處理流程開始于起始塊1505。依照塊1510，廣播地帶中的全部移動站490首先解碼基本層。如上所述，基站1401發(fā)送具有高可靠性的基本層，即與用于發(fā)送增強層的編碼、調制或功率相比，具有更壯健的編碼、更壯健的調制和/或更高的功率。依照塊1515，接收器490 執(zhí)行信道估計。接收器利用這樣的信道估計來重建用于從全部接收到的信號中取消的經(jīng)解碼的基本層。廣播地帶中接收廣播流的全部移動站490首先解碼基本層，如上所述。因為基本層使用高于增強層的可靠性和壯健性來發(fā)送，很可能廣播地帶之內的大多數(shù)移動站將能夠接收并解碼基本層，而某些移動站不能夠既接收又解碼增強層。依照塊1525,利用信道估計信息，接收器重建基本層。依照塊1530,接收器490接著從全部接收到的信號中取消重建的基本層，從而隔離增強層。依照塊1535，接收器490隨后解碼增強層。全部接收到的信號也可以稱作復合信號，因為其可以包括基本層和增強層兩者。
依照塊1540,移動站接收器490對經(jīng)解碼的增強層執(zhí)行循環(huán)冗余(CRC ) 校驗。如果CRC校驗表明增強層的完整性得到保持，即CRC是正確的，則依照塊1545，接收器490可以使用基本層和增強層兩者來接收發(fā)送到接收器 490的視頻/音頻或其它的信息信號。當完成基本層和增強層上的廣播信息的接收時，處理流程在結束塊1550處停止。但是，如果CRC校驗失敗，從而表明沒有增強信號的完整性未被保持，則接收器490僅使用之前經(jīng)解碼的基本層接收來自基站的廣播信息。當完成基本層的接收時，處理流程在結束塊 1550處停止。以這個方式，當移動站接收的信號強度允許基本層和增強層兩者的接收和解碼時，移動站接收器490能夠提高視頻圖像、音頻和/或其他的信息信號的廣播接收質量。
圖16示出無線通信系統(tǒng)的另一個實施例，即系統(tǒng)1600，其中某些基站采用2個天線而其它的基站采用多于2個天線，例如4個天線，用于改善的接收。無線通信系統(tǒng)1600包括與圖4A的無線通信系統(tǒng)400共同的元件。對比這兩個系統(tǒng)，相同的參考數(shù)字用于指代相同的元件。在系統(tǒng)1600中，廣播/組播內容服務器410向廣播/組播控制器415提供信息?？刂破?15耦接到基站1601、 1602和1603，以向這些位于其各自的小區(qū)中的基站提供現(xiàn)指定為信息420的信息。
系統(tǒng)1600包括位于相同廣播地帶中的基站1601、 1602和1603，每一個
22基站位于廣播地帶之內的各個小區(qū)中?；?601和1603中的每一個采用兩個天線來發(fā)送信息。相比之下，在這個實施例中，基站1602采用四個天線來發(fā)送信息。更具體地，基站1601包括天線1611和1612,用于分別發(fā)送調制碼元Sl和S2，而基站1603包括天線1621和1622，用于分別發(fā)送調制信號Sl和S2?；?602采用四個天線來發(fā)送信息，即天線1631和1631'發(fā)送調制碼元Sl ，而天線1632和1632'發(fā)送調制碼元S2。
基站1601和1603的配置與圖5的基站501和503的相同?；?601 包括多路分解器(DMUX) 1605，其將兩個信息流分別提供給編碼和調制級 1610和1615。編碼和調制級1610和1615將調制信號Sl和S2分別提供給天線1611和1612?；?603包括DMUX 1617,其將2個信息流分別提供給編碼和調制級1620和1625。編碼和調制級1620和1625將調制信號Sl 和S2分別提供給天線1621和1622。
如前所述的其他實施例，基站1601和1603在兩個天線上經(jīng)由兩個空間復用的流發(fā)送信息，即對基站1601而言為天線1611和1612，對基站1603 而言為天線1621和1622。但是，基站1602采用4個天線，用以從4個天線發(fā)送兩個空間復用的流，即用于Sl調制碼元的天線對1631、 1631'和用于S2 調制碼元的天線對1632、 1632'?；?602為每一對天線采用循環(huán)分集，用以實現(xiàn)這樣的如下所述從4個天線空間復用的多路發(fā)送。
基站1602采用DMUX 1635將其從廣播/組播控制器415接收到的信息分離為其分別的兩個輸出處的兩個信息流。編碼和調制級1640將這些流其
中之一編碼和調制為碼元Sl，而編碼和調制級1645將這些流中的另一個編碼和調制為碼元S2。如所述，編碼和調制級1640的輸出耦接到天線1631。編碼和調制級1640還通過其間的循環(huán)延遲級1650耦4妄到天線1631'。以這種方式，無延遲地將包含S1碼元的信息流提供到天線1631,并以循環(huán)延遲將相同的信息流提供到天線1631'。類似地，編碼和調制級1645將包含S2 碼元的信息流提供給天線1632，同時使用循環(huán)延遲級1655的循環(huán)延遲將相同的信息流提供給天線1632'。在另一實施例中，可以將隨機相移施加到從天線1631'和1632'發(fā)送的副載波中。在這樣的實施例中，可以獲得頻率分集而不引入循環(huán)延遲。
基站1602通過使用來自每一對兩個發(fā)送天線(即，天線對1631、 1631' 和天線對1632、 1632，)的循環(huán)延遲分集實現(xiàn)從四個天線發(fā)送兩個空間復用的信息流。天線對1631、 1631'發(fā)送包含S1碼元的信息流，而天線對1632、 1632'發(fā)送包含S2碼元的信息流。通過天線1631'發(fā)送具有由延遲級1650提供的循環(huán)延遲的包含S1碼元的信息流，而通過天線1632'發(fā)送具有由延遲級 1655提供的循環(huán)延遲的包含S2碼元的信息流。當系統(tǒng)被配置用于使用正交頻分復用(OFDM)的單一頻率網(wǎng)絡(SFN)的操作時，這兩個流中的循環(huán) 延遲提供額外的頻率分集。注意到，移動站接收器490不需要知道來自基站的傳輸是使用2個發(fā)送天線還是4個發(fā)送天線提供的，因為經(jīng)延遲的流的循環(huán)延遲表現(xiàn)為到移動接收器490的多徑傳播。
圖17示出作為系統(tǒng)1700的無線通信系統(tǒng)的另一個實施例。系統(tǒng)1700 與圖16的系統(tǒng)1600類似，除了系統(tǒng)1700采用基站1702來代替基站1602。基站1702通過4個天線1631、 1631'以及1632、 1632'發(fā)送信息流?；?702 采用空-時(ST)編碼或空-頻(SF)編碼從4個發(fā)送天線實現(xiàn)發(fā)送分集。更具體地，基站1702包括在編碼和調制級1640與天線對1631、 1631'之間的空-時(ST)或空-頻(SF)編碼級1750。 ST/SF編碼級1750在空-時或空-頻編碼那些碼元之后將Sl碼元^是供給天線1631、 1631'。基站1702還包括在編碼和調制級1645與天線對1632、 1632'之間的空-時(ST)或空-頻(SF ) 編碼級1755。 ST/SF編碼級1755在空-時或空-頻編碼那些碼元之后將S2碼元提供給天線對1632、 1632'。
圖17的基站1702可以采用的發(fā)送分集的一個示例是如圖18中所示的 Alamouti2xl空-時(ST)分集方案。更具體地，圖18將基站1702的ST編碼部分顯示為包括耦接到天線1631和1631'的空-時(ST)編碼級1750。虛線1800的左邊的部件表示基站1702,即發(fā)送器，而虛線1800的右邊的部件表示移動站接收器1805的一部分。在該方法中，在任一碼元周期期間，分別^Mv兩個發(fā)送天線1631和1631'同時發(fā)送兩個^t據(jù)碼元。例如，如圖18中所示，在第一碼元周期或間隔期間，天線1631和1631'分別發(fā)送s(l)和s(2) 碼元。注意到在圖17中，Sl和S2代表兩個數(shù)據(jù)流。返回到圖18, s(l)和 s(2)是來自相同數(shù)據(jù)流的兩個連續(xù)的碼元。數(shù)據(jù)流sl進一步可以包括作為兩個連續(xù)碼元的碼元sl(l)和s1(2)。在第一碼元周期之后的下一個碼元周期期間，天線1631和1631'分別發(fā)送碼元-s+(2)和s*(l)，其中3*表示s的復共軛。在接收器處，使用如由處理級1810和1815所代表的某些處理，接收器能夠恢復原始碼元s(l)和s(2)。接收器1805包括耦接到加法器或求和器1825的一個輸入的天線1820。如所示，或者提供n(l)信號或者提供n(2)信號給加法器1825的剩余輸入，其中n(l)和n(2)是加性白高斯噪聲(AWGN)樣本。加法器1825將n(l)和n(2)噪聲樣本添加到來自天線1820的輸入信號中。發(fā) 送器天線1631與接收器天線1820之間的、以及發(fā)送器天線1631'與接收器天線1820之間的信號路徑的每一個表現(xiàn)出可以隨時間變化的信道增益。接收器1805可以采用數(shù)字信號處理器(DSP,未示出)來準備針對來自天線 1631和天線1631'的信號路徑的即時信道增益估計gl和g2。系統(tǒng)在兩個天線上均提供單獨的導頻碼元用于接收器處的信道增益估計。通過Alamouti 編碼實現(xiàn)的分集增益與在最大比率組合(Maximum Ratio Combining)中獲得的相同。此外，2xl Alamouti方案也可以以空-頻編碼形式來實現(xiàn)。在該情況中，在兩個不同的頻率上(例如，在正交頻分復用(OFDM)系統(tǒng)中的不同副載波上)發(fā)送兩個碼元。在實際的實踐中，可以將加法器1825和處理級1810和1815組合在共同的數(shù)字信號處理器(DSP)集成電路或ASIC中。針對圖18的目的，rl和r2定義為如下rl=glsl+g2s2+nl以及 r2=-gls2*-g2sl*+n2。如圖18中所示，"v"由處理級1810中的等式來定義。處理級1815計算碼元判定變量s(l)和s(2)。
圖19示出作為系統(tǒng)1900的無線通信系統(tǒng)的另一個實施例。系統(tǒng)1900 包括位于一起構成廣播地帶的各個小區(qū)中的基站1901、 1902和1903?；?1901包括信道編碼并調制其從廣播/組播控制器415接收到的信息的編碼和調制級1905。編碼和調制級1905在其輸出處提供經(jīng)編碼經(jīng)調制的信息流。可以在編碼和調制級1905中采用上述的編碼和調制方法，以產(chǎn)生經(jīng)編碼調制信息流。對角線BLAST編碼級1910耦接到編碼和調制級1905的輸出。編碼級1910將來自編碼和調制級1905的經(jīng)編碼調制信息流分離為經(jīng)對角 BLAST (或D-BLAST)編碼的兩個流SI和S2，其中，D-BLAST表示對角線貝爾實驗室分層空-時架構編碼(Diagonal Bell Laboratories Layered Space-Time Architecture coding )。在對角線BLAST或D-BLAST中，將多個碼字交錯以便每一個碼字橫越多個發(fā)送天線，但由不同的發(fā)送天線同時發(fā)送的碼元屬于不同的碼字。因而，橫^爭各天線執(zhí)行D-BLAST中的碼元編碼以獲得更好的性能。天線1911和1912分別發(fā)送SI和S2碼元流?；?902 和1903大體表現(xiàn)處與基站1901相同的布局。在基站1902和1903中，編碼和調制級1925和1945對應于基站1901的編碼和調制級1905。對角線BLAST編碼級1930和1950對應于基站1901的對角線BALST級1910。基站1901、 1902和1903分別經(jīng)由相應的天線1911、 1931和1951發(fā)送S1信息流。以類似的方式，基站1麵、1902和1903分別經(jīng)由相應的天線1912、 1932和1952 發(fā)送S2信息流。在一個實施例中，接收器4卯接收第一碼字(Sl)并接著從接收到的信號中取消第一碼字(Sl)。接收器接著解碼第二碼字(S2)。
因此公開了一種無線通信系統(tǒng)，其中信息源通過多個位于廣播地帶的各個小區(qū)中的中間基站與移動站進行通信。在一個實施例中，每一個基站發(fā)送可以由位于廣播地帶中的移動站來接收的多個信息流。通過接收來自多個基站的多個信息流，移動站可以增強接收。在一個實施例中，基站發(fā)送具有不同壯健性等級的多個信息流?？梢岳缤ㄟ^發(fā)送信息流的特定編碼、發(fā)送信息流的特定調制類型、以及發(fā)送信息流的特定功率等級來確定特定發(fā)送信息流的壯健性。
在另一實施例中，信息源將基本層信息流和增強層信息流通信到廣播地帶中的多個基站?；緦有畔⒘骱驮鰪妼有畔⒘鞯拿恳粋€可以包含相同的信息內容。但是，增強層信息流可以具有比基本層信息流的信息內容更高的信息內容分辨率版本。每一個基站發(fā)送基本層信息流和增強層信息流。如果廣播地帶中的移動站接收到基本層信息流而且也可靠地接收到增強層信息流，則移動站可以使用增強層信息流和基本層信息流兩者來重建來自信息源的原始信息內容。但是，如果移動站沒有可靠地接收到增強層信息流，則移動站從接收到的基本層信息流中重建原始信息內容。
由于本發(fā)明的該描述，對于本領域的那些技術人員而言，本發(fā)明的改變和替換實施例將是明顯的。因此，本描述教導本領域的那些技術人員實現(xiàn)本發(fā)明的方法且被解釋為僅作為說明性。所示及所描述的本發(fā)明的形式構成本實施例。本領域的技術人員可以在各部分的形狀、大小和排列中做出多種多樣的變化。例如，本領域的技術人員可以用等價的元件代替其中所說明及描述的元件。此外，本領域的技術人員在獲得本發(fā)明的該描述的收益之后，可以獨立于其他的特征的使用來使用本發(fā)明的特定特征，而不脫離本發(fā)明的范圍。
權利要求
1、一種無線通信系統(tǒng)，包括信息源，提供包括基本層的第一信息流以及包括增強層的第二信息流，所述基本層和增強層包括信息內容；耦接到所述信息源的多個基站，每一個基站發(fā)送包括基本層的第一調制信號和包括增強層的第二調制信號；以及移動接收站，接收所述第一調制信號中的某些，以提供包括基本層的第一接收信號，而且其進一步接收所述第二調制信號中的某些，以提供包括增強層的第二接收信號，其中所述移動接收站測試第二接收信號，以確定所述移動接收站是否可靠地接收到第二接收信號，其中如果所述移動接收站可靠地接收到第二接收信號，則所述移動接收站分別處理第一和第二接收信號的基本層和增強層兩者，以重建所述信息內容。
2、根據(jù)權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，如果所述移動接收站沒有可靠地接收到第二接收信號，則所述移動接收站處理第一接收信號的基本層，以重建所述信息內容。
3、根據(jù)權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述基本層和增強層分別以不同的分辨率包含相同的信息內容。
4、根據(jù)權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述基本層包括呈現(xiàn) 小于預定音頻分辨率的音頻內容和呈現(xiàn)小于預定視頻分辨率的視頻內容中的一者。
5、根據(jù)權利要求4所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述增強層包括呈現(xiàn) 大于所述預定音頻分辨率的音頻內容和呈現(xiàn)大于所述預定視頻分辨率的視頻內容中的一者。
6、根據(jù)權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，每一個基站通過將所述基本層應用到第一調制機制來產(chǎn)生第一調制信號，該第一調制機制呈現(xiàn)高于用于從所述增強層中生成第二調制信號的第二調制機制的壯健性水平。
7、根據(jù)權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，每一個基站通過將所述基本層應用到第一編碼機制來產(chǎn)生第一調制信號，該第一編壯健性水平。
8、根據(jù)權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，每一個基站以高于發(fā) 送第二調制信號的射頻功率水平發(fā)送第一調制信號。
9、根據(jù)權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，每一個基站編碼第一和第二調制信號的基本層和增強層。
10、根據(jù)權利要求9所述的無線通信系統(tǒng)，其中，第一和第二調制信號構成復合信號，而且其中，所述移動接收站解碼第一調制信號的基本層并從所述復合信號中取消基本層，從而留下增強層由所述移動接收站接著解碼。
11、一種發(fā)送及接收信息的方法，包括由信息源向位于各個小區(qū)中的多個基站提供信息內容，所述信息內容包括包含基本層的第一信息流和包含增強層的第二信息流；由每一個基站發(fā)送包括基本層的第一調制信號和包括增強層的第二調制信號；由移動接收站接收第一調制信號中的某些，以提供包括基本層的第一接收信號；由所述移動接收站接收第二調制信號中的某些，以提供包括增強層的第二接收信號；由所述移動接收站測試第二接收信號，以確定所述移動接收站是否可靠地接收到第二接收信號；以及如果所述測試步驟確定所述移動接收站可靠地接收到第二接收信號，則由所述移動接收站分別處理所述第一和第二接收信號的基本層和增強層兩者，以重建所述信息內容。
12、根據(jù)權利要求11所述的方法，進一步包括，如果所述測試步驟確定所述移動接收站沒有可靠地接收到第二接收信號，則由所述移動接收站處理第一接收信號的基本層，以重建所述信息內容。
13、根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，所述基本層和所述增強層分別以不同的分辨率包含相同的內容。
14、根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，所述基本層包括呈現(xiàn)小于預定音頻分辨率的音頻內容和呈現(xiàn)小于預定視頻分辨率的視頻內容中的一者。
15、根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，所述增強層包括呈現(xiàn)大于所述預定音頻分辨率的音頻內容和呈現(xiàn)大于所述預定視頻分辨率的視頻內容中的一者。
16、根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，所述發(fā)送步驟包括，通過將所述基本層應用到第一調制機制來產(chǎn)生第一調制信號，所述第一調制機制呈現(xiàn)比用于從所述增強層產(chǎn)生第二調制信號的第二調制機制更高的壯健性水平。
17、根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，所述發(fā)送步驟包括，通過將所述基本層應用到第一編碼機制來產(chǎn)生第一調制信號，所述第一編碼;f幾制呈現(xiàn)比用于從所述增強層產(chǎn)生第二調制信號的第二編碼機制更高的壯健性水平。
18、根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，所述發(fā)送步驟包括，以高于發(fā)送第二調制信號的射頻功率水平發(fā)送第一調制信號。
19、根據(jù)權利要求11所述的方法，進一步包括在所述發(fā)送步驟之前，由所述基站分別對第一和第二調制信號的基本層和增強層進行編碼。
20、根據(jù)權利要求19所述的方法，其中，第一和第二調制信號構成復合信號，所述方法進一步包括由所述移動接收站解碼第一調制信號的基本層；由所述移動接收站從所述復合信號中取消基本層，從而留下增強層；以及由所述移動接收站解碼增強層。
21、一種發(fā)送信息的方法，包括由信息源向位于各個小區(qū)中的多個基站提供信息內容，所述信息內容包括包含基本層的第一信息流和包含增強層的第二信息流；以及由所述基站中的每一個發(fā)送包括基本層的第一調制信號和包括增強層的第二調制信號。
22、根據(jù)權利要求21所述的方法，其中所述基本層包括呈現(xiàn)小于預定音頻分辨率的音頻內容和呈現(xiàn)小于預定視頻分辨率的視頻內容中的一者。
23、根據(jù)權利要求22所述的方法，其中所述增強層包括呈現(xiàn)大于所述預定音頻分辨率的音頻內容和呈現(xiàn)大于所述預定視頻分辨率的視頻內容中的一者。
24、根據(jù)權利要求21所述的方法，其中，所述發(fā)送步驟包括通過將所述基本層應用到第一調制機制來產(chǎn)生所述第一調制信號，所述第一調制機制呈現(xiàn)比用于從所述增強層產(chǎn)生第二調制信號的第二調制機制更高的壯健性水平。
25、根據(jù)權利要求21所述的方法，其中，所述發(fā)送步驟包括，通過將所述基本層應用到第一編碼機制來產(chǎn)生第一調制信號，所述第一編碼機制呈現(xiàn)比用于從所述增強層產(chǎn)生第二調制信號的第二編碼機制更高的壯健性水平。
26、根據(jù)權利要求21所述的方法，其中，所述發(fā)送步驟包括，以高于發(fā)送第二調制信號的射頻功率水平發(fā)送第一調制信號。
27、一種接收信息的方法，包括由移動接收站接收包括基本層的第一調制信號，從而提供第一接收信號，由多個基站發(fā)送包括所述基本層的第一調制信號；由所述移動接收站接收包括增強層的第二調制信號，從而提供第二接收信號，由所述多個基站發(fā)送包括增強層的第二調制信號，第一和第二調制信號是從提供給所述多個基站的信息內容得出的；由所述移動接收站測試第二接收信號，以確定所述移動接收站是否可靠地接收到第二接收信號；以及如果所述測試步驟確定所述移動接收站可靠地接收到第二接收信號，則由所述移動接收站分別處理第一和第二接收信號的基本層和增強層兩者，以重建所述信息內容。
28、根據(jù)權利要求27所述的方法，進一步包括，如果所述測試步驟確定所述移動接收站沒有可靠地接收到第二接收信號，則由所述移動接收站處理第一接收信號的基本層，以重建所述信息內容。
29、根據(jù)權利要求27所述的方法，其中，所述基本層包括呈現(xiàn)小于預定音頻分辨率的音頻內容和呈現(xiàn)小于預定視頻分辨率的視頻內容中的一者。
30、根據(jù)權利要求29所述的方法，其中，所述增強層包括呈現(xiàn)大于所述預定音頻分辨率的音頻內容和呈現(xiàn)大于所述預定視頻分辨率的視頻內容中的一者。
31、根據(jù)權利要求27所述的方法，其中，第一和第二調制信號構成復合信號，所述方法進一步包括由所述移動接收站解碼第一調制信號的基本層；由所述移動接收站從所述復合信號中取消基本層，從而留下增強層；以及由所述移動接收站解碼增強層。
全文摘要
公開了一種無線通信系統(tǒng)，其中信息源通過位于廣播地帶的各個小區(qū)中的多個中間基站來與移動站進行通信。在一個實施例中，每一個基站發(fā)送可由位于所述廣播地帶中的移動站接收的多個信息流。通過從多個基站接收多個信息流，所述移動站可以增強接收。在一個實施例中，基站發(fā)送包括基本層的信息流和另一個包括增強層的信息流。如果移動站中的接收器接收到具有高于預定質量的增強層，則所述接收器使用所述接收到的增強層中的信息來補充所述接收到的基本層中的信息。
文檔編號H04B7/26GK101529750SQ200780039313
公開日2009年9月9日申請日期2007年10月31日優(yōu)先權日2006年10月31日
發(fā)明者法魯克·卡恩, 科內利厄斯·范倫斯伯格, 韓臸奎申請人:三星電子株式會社

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