CN101039164A - 多输入输出系统下行链路数据处理方法和模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多输入输出系统下行链路数据处理方法，该方法包括：A.对传输块进行循环冗余校验和信道编码，并进行速率匹配；B.对信道编码和速率匹配后的数据进行流分割，并对分割后的数据流进行资源块映射，使分割后的数据流分别映射到不同天线的资源块上；C.对所述映射到天线资源块上的数据进行自适应调制。本发明还公开了一种多输入输出系统下行链路数据处理模块。本发明中通过在下行链路数据处理过程中，对传输块进行信道编码后，再进行流分割以及资源块映射，自适应调制等处理，从而不会因为传输块较小而降低编码增益，并且由于在信道编码后进行流分割，并将各个流映射到不同的天线上，从而获得空间分集增益，提高了系统性能。

Description

多输入输出系统下行链路数据处理方法和模块

技术领域

本发明涉及无线通信系统长期演进技术领域，特别是指一种多输入输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)系统下行链路数据处理方法和一种MIMO下行链路数据处理模块。

背景技术

目前第三代移动通信伙伴项目(Third Generation Partnership Projects，3GPP)正在研究基于正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)技术和MIMO技术的无线通信系统，即3G无线通信系统的长期演进技术。

在3G无线通信系统的长期演进技术中，下行采用OFDM传输技术，OFDM技术中的复用方式主要包括集中式复用(Localized Transmission)和分散式复用(Distributed Transmission)。下行方向上，基站根据用户的状态和用户的业务需求选择集中式复用或分散式复用方式，对用户数据进行时频调度。

自适应传输技术是根据信道衰落的时变特性，自适应地选择传输参数，在信道情况好的情况下，提供高的传输速率，而在信道情况差时，降低输出速率，提高抗干扰的鲁棒性。采用自适应传输技术的优点是在维持数据业务的特定业务质量(QoS)要求的准则下，提高系统的平均频带利用率和传输速率，提高系统容量。自适应传输技术已经广泛应用于OFDM系统中，成为自适应OFDM系统。自适应OFDM系统根据信道情况自适应地进行资源调度以及调制编码，在频率选择性衰落信道条件下，它比传统的OFDM系统有更好的误比特性能。MIMO系统的发射机和接收机都有多个天线。利用MIMO技术可以提高容量，同时也可以提高传输的可靠性，降低误码率。

将自适应OFDM系统与MIMO技术相结合，进行数据处理，以实现链路自适应控制，使系统性能有了显著提高。

现有技术中将自适应OFDM系统与MIMO技术结合进行下行链路数据处理方法如图1所示，主要包括以下步骤：

步骤101、基站物理层把来自上层的传输块，即二层协议数据单元(L2PDU)进行流分割，即把每个传输块分成若干个数据流，每个数据流对应一个天线。

步骤102～104、对分割后的每个数据流分别进行循环冗余检测(CRC)、信道编码和速率匹配，其中速率匹配主要应用于混合自动重传申请(HARQ)过程。

步骤105、资源块映射，即把经过速率匹配的数据流映射到该数据流对应天线的对应的资源块上。

本步骤中，数据流在天线上对应资源块的位置是根据基站对用户调度结果确定的，这里的资源块可以是进行集中式复用后占用相邻子载波和连续OFDM符号的子带，如图2所示，也可以是进行分散复用后，占用跳频图案，如图3所示。

步骤106、对映射到对应资源上的数据进行自适应调制。

从上述现有技术可以看出，其中对来自上层的传输块先进行流分割，然后再进行信道编码，则当来自上层的传输块较小时，进行流分割后数据块会变得更小，从而导致了编码增益的下降。另外，由于对于每个流单独进行编码，此后该数据流也只在一个天线上发送，不能够获得空间分集增益，影响了系统的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多输入输出系统下行链路数据处理方法和一种多输入输出系统下行链路数据处理模块，能够在下行链路数据处理过程中提高编码增益，并获得空间分集增益，提高系统性能。

为了达到上述目的，本发明提供了一种多输入输出系统下行链路数据处理方法，该方法包含以下步骤：

A、对传输块进行循环冗余校验和信道编码，并进行速率匹配；

B、对信道编码和速率匹配后的数据进行流分割，并对分割后的数据流进行资源块映射，使分割后的数据流分别映射到不同天线的资源块上；

C、对所述映射到天线资源块上的数据进行自适应调制。

所述的天线可以是物理天线或虚拟天线。

较佳地，步骤B中对数据进行流分割时，是将数据分割成与天线数相同数量的数据流。

步骤B中所述的资源块为集中复用的或分散复用的。

较佳地，步骤B中所述的资源块映射根据基站对用户数据的调度结果进行。

较佳地，步骤C中所述的自适应调制包括：

在同一时刻，映射到同一个天线上且来自于同一个传输块上的数据采用相同的调制方式；在不同时刻，映射到一个天线上且来自于同一个传输块上的数据的调制方式根据此数据在该天线对应资源块上信道质量的不同而自适应改变。

为达到上述目的，本发明还提供了一种多输入输出系统下行链路数据处理模块，该模块包括CRC子模块、信道编码子模块、速率匹配子模块、流分割子模块，资源块映射子模块和自适应调制子模块；

其中，CRC子模块用于对来自二层协议数据单元进行循环冗余校验处理，并将处理过的数据发送给信道编码子模块；

信道编码子模块用于对来自CRC子模块的数据进行信道编码，并将编码的数据发送给速率匹配子模块；

速率匹配子模块用于对来自信道编码子模块的数据进行速率匹配处理，并将速率匹配处理过的数据发送给流分割子模块；

流分割子模块用于对来自速率匹配子模块的数据进行流分割；

资源块映射子模块用于将流分割子模块进行流分割后的数据流映射到对应天线的资源块上；

自适应调制子模块，用于对映射到天线资源块上的数据进行自适应调制。

从以上方案可以看出，本发明中通过在下行链路数据处理过程中，对传输块进行信道编码后，再进行流分割以及资源块映射等处理，从而不会因为传输块较小而降低编码增益，并且由于在信道编码后进行流分割，将数据流分别映射到不同的天线的资源块上，并对映射到天线上的资源块进行自适应调制，也实现了空间分集增益，提高了系统性能。

附图说明

图1为现有技术将自适应OFDM系统与MIMO技术结合进行下行链路数据处理方法的流程图；

图2为OFDM技术中集中式复用后的资源块示意图；

图3为OFDM技术中分散式复用后的资源块示意图；

图4为本发明方法的总体流程图；

图5为本发明方法具体实施例的流程图；

图6为本发明模块的组成结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

本发明的主要思想是，在下行链路数据处理过程中，对传输块进行信道编码和速率匹配后，再进行流分割以及资源块映射和自适应调制等处理，从而不会因为传输块较小而降低编码增益，并且由于在信道编码和速率匹配后进行流分割，并将各个流映射到不同的天线上，编码后分割到不同天线的数据之间具有关联性，能够提高接收端的解调性能，实现了空间分集增益，提高了系统性能。

本发明方法的总体流程如图4所示，包括以下步骤：

步骤401、对传输块进行循环冗余校验和信道编码，并进行速率匹配；

步骤402、对信道编码和速率匹配后的数据进行流分割，并对分割后的数据流进行资源块映射，使分割后的数据流分别映射到不同天线的资源块上；

步骤403、对所述映射到天线资源块上的数据进行自适应调制。

在上述步骤402中，在进行流分割时，可以按天线数进行，将数据分割成与天线数相同数量的数据流，分割后的每个数据流对应一个天线，则在进行资源块映射时，每个数据流映射到该数据流对应的天线的资源块上。

上述天线以及后续本发明具体实施例中所提及的天线，可以是实际物理意义上的天线，也可以是虚拟天线。在多天线系统中可以进行一定的处理得到虚拟天线，如一个四个物理发送天线和四个接收天线的多天线系统，信道矩阵为H_4×4，但其虚拟天线个数可以为m，1≤m≤4个，则分割后的数据流个数也可以为m个，即可以将分割后的数据流先映射到m个虚拟天线的资源块上，经过自适应调制后，再经过一个矩阵P_4×m，1≤m≤4变换，把经过变换后的符号从四个物理天线上发送出去，即

Y＝HPX+n                                (10)

其中X是发送信号，Y是接收信号，n是噪声；公式(10)可以进一步写为

$Y=\tilde{H}X+n,---\left(11\right)$

即认为发送信号X经过的信道为 ${\tilde{H}}_{4\×m}=H_{4\×4}{P}_{4\×m},$ 这个等效的系统可以看作是有m个发送天线，4个接收天线的多天线系统，其中这m个天线就为虚拟天线，因此上面所述应用于多天线系统中的方法也可适应于虚拟天线。

本发明具体实施例的流程如图5所示，包括以下步骤：

步骤501、基站物理层对来自上层的传输块进行循环冗余校验，然后执行步骤502。

步骤502、对循环冗余校验后的传输块进行信道编码，然后执行步骤503。

步骤503、对信道编码后的数据进行速率匹配，然后执行步骤504。

步骤504、对进行了速率匹配后的数据按天线数进行流分割，然后执行步骤505。

本步骤中，对数据按天线数进行流分割，即将进行速率匹配后的数据块，按天线数分成若干个数据流，使得每个数据流能够对应一个天线。由于进行流分割之前的数据已经进行了信道编码，即使来自上层的传输块较小，也是对该传输块整体进行了信道编码，从而不会降低信道编码增益。

步骤505、对分割后的数据流进行资源块映射。

本步骤中，进行资源块映射时，数据流在天线上对应资源块的位置由基站根据用户的状态和业务需求对用户数据的调度结果确定，而资源块可以是进行集中式复用后占用相邻子载波和连续OFDM符号的子带，也可以是进行分散复用后，占用的跳频图案。

步骤506、对映射到每个天线上的资源块上的数据进行自适应调制。

本步骤中，在进行自适应调制时，不同天线根据映射到其资源块上数据对应的信道质量(CQI)各自确定调制方式，在同一时刻，映射到同一个天线上且来自于同一个传输块上的数据采用相同的调制方式。但是，在不同时刻，映射到一个天线上且来自于同一个传输块上的数据的调制方式根据此数据在该天线对应资源块上CQI的不同而自适应改变。

图6示出了本发明多输入输出系统下行链路数据处理模块的组成结构，包括CRC子模块61、信道编码子模块62、速率匹配子模块63、流分割子模块64和资源块映射子模块65和自适应调制子模块66。

其中，CRC子模块61用于对来自上层的传输块(L2PDU)进行循环冗余校验处理，并将处理过的数据发送给信道编码子模块62；信道编码子模块62用于对来自CRC子模块的数据进行信道编码，并将进行编码的数据发送给速率匹配子模块63；速率匹配子模块63用于对来自信道编码子模块62的数据进行速率匹配处理，并将速率匹配处理过的数据发送给流分割子模块64；流分割子模块64用于对来自速率匹配子模块的数据进行流分割；资源块映射子模块65用于将流分割子模块进行流分割后的数据流映射到对应天线的资源块上；自适应调制子模块66用于对映射到天线资源块上的数据进行自适应调制。

可以理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种多输入输出系统下行链路数据处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A、对传输块进行循环冗余校验和信道编码，并进行速率匹配；

B、对信道编码和速率匹配后的数据进行流分割，并对分割后的数据流进行资源块映射，使分割后的数据流分别映射到不同天线的资源块上；

C、对所述映射到天线资源块上的数据进行自适应调制。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的天线是物理天线或虚拟天线。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤B中对数据进行流分割时，是将数据分割成与天线数相同数量的数据流。

4、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤B中所述的资源块为集中复用的或分散复用的。

5、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤B中所述的资源块映射根据基站对用户数据的调度结果进行。

6、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤C中所述的自适应调制包括：

在同一时刻，映射到同一个天线上且来自于同一个传输块上的数据采用相同的调制方式；在不同时刻，映射到一个天线上且来自于同一个传输块上的数据的调制方式根据此数据在该天线对应资源块上信道质量的不同而自适应改变。

7、一种多输入输出系统下行链路数据处理模块，其特征在于，该模块包括：

循环冗余校验子模块、信道编码子模块、速率匹配子模块、流分割子模块，资源块映射子模块和自适应调制子模块；

其中，循环冗余校验子模块用于对来自二层协议数据单元进行循环冗余校验处理，并将处理过的数据发送给信道编码子模块；

信道编码子模块用于对来自循环冗余校验子模块的数据进行信道编码，并将编码的数据发送给速率匹配子模块；

速率匹配子模块用于对来自信道编码子模块的数据进行速率匹配处理，并将速率匹配处理过的数据发送给流分割子模块；

流分割子模块用于对来自速率匹配子模块的数据进行流分割；

资源块映射子模块用于将流分割子模块进行流分割后的数据流映射到对应天线的资源块上；

自适应调制子模块，用于对映射到天线资源块上的数据进行自适应调制。

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