CN101208878A

CN101208878A - 发射分集方案

Info

Publication number: CN101208878A
Application number: CNA200680023044XA
Authority: CN
Inventors: 彭·恩古亚; 乔里昂·怀特
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: Lenovo Innovations Co ltd Hong Kong
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2026-08-28
Also published as: AU2006203698A1; EP1917735A1; EP1917735A4; CN101208878B; CN103152087B; EP2637322A2; US8102933B2; EP2637322A3; US20130235951A1; US20120093256A1; US20100074355A1; CN103152087A; WO2007024030A1; JP2009506582A

Abstract

本发明涉及一种用于在电信网络中实现发射分集的方法。具体地，本发明提供了一种用于分别在发射机(100)中执行发射分集编码并且在接收机(1700)中执行发射分集解码的算法。在该方法中，经过处理的成对数据块(314.1A，314.1B)以第一时间顺序在N个副载波上通过第一天线(112.1)被发射并且以相反的时间顺序通过第二天线(112.2)被发射。

Description

发射分集方案

技术领域

本发明涉及用于在电信网络中实现发射分集的方法。

背景技术

顾名思义，“超3G”移动电信网络旨在提供对现在的3G移动电信网络的改进。正在被作为目标的一种这样的改进是将现有3G数据速率提高10倍，这意味着超3G网络应当在下行链路方向提供100Mbps的目标数据速率并且在上行链路方向提供50Mbps的目标数据速率。期望在未来的超3G移动电信网络中可获得的服务应当与现有的3GHSDPA(高速下行链路分组接入)、MBMS(多媒体广播-组播服务)和HSUPA(高速上行链路分组接入)服务相类似，但是要具有高得多的数据速率。

为了在超3G网络中实现如此高的数据速率，新的无线电接入技术-正交频分复用(OFDM)已经与更高级的调制(64-QAM)一起被提出，并且使用了turbo或LDPC(低密度奇偶校验)编码方案以及诸如多输入多输出(MIMO)之类的其它特征。OFDM是一种可以被用于高速数据通信的调制技术，其主要思想是在多个频谱重叠的正交副载波上并行发送数据。

OFDM被认为具有超越其它无线接入技术的某些优点，包括如下几方面：

■通过仔细选择用于所谓的副载波的频率以及将副载波之间的频率间隔定义为等于OFDM符号持续时间的倒数，可以获得高频谱效率。

■OFDM相对于其它技术具有优越的功率效率，因为在信号空间没有拥挤现象。

■通过在时域中的连续的OFDM符号之间引入保护间隔，可以使OFDM对多径干扰具有很强的耐受力。

■OFDM对窄带干扰具有很强的耐受力。

然而，OFDM对诸如相位噪声、载波频偏、I/Q失衡、相位畸变和线性问题的损害是很敏感的，可引起载波间干扰，减小SINR(信号干扰噪声比)并且产生互调问题。这些所确知的损害始终存在于OFDM的执行中，并且影响应用更高级的调制方案和编码方案的能力，从而使实现上述目标数据速率更加困难。此外，用于减轻和减小上述损害的花费也很高。

发明内容

在广义上，本发明人已经确定通过将利用空时编码而提供的发射分集(TX分集)引入到使用OFDM的网络中，可以实现对上述所确知的损害的至少部分补偿。

具体地，本发明提供了一种用于分别在发射机中执行发射分集编码并且在接收机中执行发射分集解码的算法。本发明的实施例可以在所谓的“超3G”无线电通信网络的上下文中方便地被描述。然而，本发明不应当被认为是局限于这种类型的网络。

在本发明的第一方面中，提供了一种对要在包括具有不同频率的N个副载波的无线信道上发送的至少一个数据符号序列进行处理的方法，该方法包括如下步骤：

在所述至少一个数据符号序列中定义多个数据符号块，每个数据符号块包括与N个副载波中的每个副载波对应的一个数据符号；

对每个数据符号块进行处理，以改变块中的至少两个数据符号与它们相应的副载波之间的对应关系，从而创建经过处理的块，在经过处理的块中，每个数据符号对应于副载波中的一个副载波；

为每个经过处理的数据符号块生成相应的共轭数据符号块，共轭数据符号块包括N个数据符号，这N个数据符号是经过处理的符号块中相应数据符号的复共轭；

对成对的经过处理的数据符号块进行处理，以便按照第一时间顺序在N个副载波上通过第一天线发射；并且

对成对的共轭数据符号块进行处理，以便按照相反的时间顺序在N个副载波上通过第二天线发射。

该方法可以进一步包括在一个数据符号序列中定义数据符号块，并且其中，成对的经过处理的块对应于具有顺序接收到的N个数据符号的块。或者，该方法可以包括对多个数据序列进行处理。在此情形下，是为了生成相应的多个数据符号块，每个数据符号块包括一个与N个副载波中的一个副载波相对应的数据符号。

对每个数据符号块进行处理以改变块中的至少两个数据符号与它们相应的副载波之间的对应关系，可以包括改变块中的大多数数据符号和它们相应的副载波之间的对应关系。对每个数据符号块进行处理以改变块中的至少两个数据符号与它们相应的副载波之间的对应关系，可以包括改变块中的所有数据符号和它们相应的副载波之间的对应关系。

对每个数据符号块进行处理以改变块中的至少两个数据符号与它们相应的副载波之间的对应关系，优选地包括对每个块中的数据符号进行交织，从而改变与N个副载波的相应的对应关系。

在本发明的第二方面中，提供了一种对要在无线信道上传输的至少一个数据符号序列进行处理的方法，该方法包括如下步骤：

(a)在所述至少一个数据符号序列中定义多个数据符号块；

(b)逐块地对至少一个数据符号序列进行处理，以便在顺序发射的信号中提供频率分集；

(c)对具有两个或多个块的组中的数据符号块进行处理，以便在顺序发射的信号中提供时间分集；以及

(d)处理数据块以在至少两个天线上发射，以便在顺序发射的信号中提供空间分集。

步骤(b)优选地包括，对每个数据符号块进行处理，以改变块中的至少两个数据符号与它们相应的副载波之间的对应关系，从而创建经过处理的块，在经过处理的块中，每个数据符号对应于副载波中的一个副载波。

步骤(c)可以包括，为每个经过处理的数据符号块生成相应的共轭数据符号块，共轭数据符号块包括N个数据符号，这N个数据符号是经过处理的数据符号块中相应数据符号的复共轭。

步骤(d)可以包括，对经过处理的数据符号块的组进行处理，以按照第一时间顺序在N个副载波上通过第一天线发射；并且对相应的共轭数据符号块的组进行处理，以按照不同的时间顺序在N个副载波上通过第二天线发射。

在本发明的第三方面中，提供了一种发射分集编码器，其被配置用于对要在包括具有不同频率的N个副载波的无线信道上发射的至少一个数据符号序列进行处理，该编码器包括：

块定义级，其被配置用于在所述至少一个数据符号序列中定义多个数据符号块；

频率编码器，其被配置用于对数据符号块进行处理，以便在数据符号块内提供频率分集；

空时编码器，其被配置用于对具有两个或多个块的组中的数据块进行处理，以便提供经由不同天线发射的块之间的时间分集。

优选的，频率编码器被配置用于在频域中对块的数据符号进行交织，以便在块中提供频率分集。

空时编码器可以被配置用于生成与每个经过频率编码的数据符号块对应的共轭数据符号块，共轭数据符号块包括N个数据符号，这N个数据符号是经过频率编码的数据符号块中的相应数据符号的复共轭；并且对成对的经过频率编码的块进行处理，以便按照第一时间顺序通过第一天线发射；并且对成对的共轭块进行处理，以便按照相反的时间顺序通过第二天线发射。

在本发明的第四方面中，提供了一种用于包括至少两个发射天线和这里所描述的发射分集编码器的无线通信网络的发射机。本发明的另一方面提供了一种用于包括这样的发射机的无线通信网络的基站。

附图说明

现在将参考附图仅通过非限定性示例来描述本发明的说明性实施例，其中：

图1是说明根据本发明的第一实施例的包括TX分集编码器的发射机的框图；

图2是说明根据本发明的第二实施例的包括TX分集编码器的发射机的框图；

图3A示出根据本发明的一个实施例的能够应用于要以高数据速率发射的单个用户的数据的TX分集编码导频和数据符号排列；

图3B示出根据本发明的一个实施例的能够应用于要以高数据速率发射的单个用户的数据的TX分集编码导频和数据符号排列；

图4A示出根据本发明的实施例的能够应用于要以低数据速率发射的多个用户的数据或用于信令的TX分集编码导频和数据符号排列；

图4B示出根据本发明的实施例的能够应用于要以低数据速率发射的多个用户的数据或用于信令的TX分集编码导频和数据符号排列；

图5A示出根据本发明的实施例的能够应用于要以低数据速率发射的多个用户的数据或用于信令的TX分集编码导频和数据符号排列；

图5B示出根据本发明的实施例的能够应用于要以低数据速率发射的多个用户的数据或用于信令的TX分集编码导频和数据符号排列；

图6示意性地示出现有技术的空时编码器；

图7描述用于输入到图1所示的频率编码器中的符号序列；

图8描述根据本发明的实施例在应用块移位(block shifting)之后的图7中的符号序列；

图9描述根据本发明的实施例在进行交织之后的图8中的符号序列；

图10示意性地示出根据本发明的实施例的空时编码器；

图11A示出来自根据本发明的实施例进行操作的STC编码器的输出符号序列；

图11B示出来自根据本发明的实施例进行操作的STC编码器的输出符号序列；

图12描述用于输入到图2所示的频率编码器中的符号序列；

图13示意性地示出根据本发明的另一实施例的空时编码器；

图14描述来自图13的STC编码器的输出符号序列；

图15描述来自根据本发明的另一实施例进行操作的STC编码器的输出符号序列；以及

图16是说明根据本发明的实施例的被配置用于接收经过编码的信号的接收机的框图。

具体实施方式

如上所述，本发明人已经确定现有技术的空时编码方法可适用于采用了OFDM的电信网络中来至少部分地改善上述一个或多个缺点。图6描述根据现有技术进行操作的典型的空时编码(STC)配置。基站700包括两根天线702和704，用于分别经由信道α₀和α₁向用户设备(UE)706发射一对符号S_n和S_n+1。利用现有的STC技术，这对符号S_n和S_n+1通过天线702而被发射，并且符号对-S_n+1 ^*和S_n ^*通过天线704而被发射。

为了在UE706中执行解码，在UE706处接收到的符号可以表示为：

R_{n} = {\hat{S}}_{n} \times {\hat{α}}_{0} + (- S_{n + 1}^{\hat{*}}) \times {\hat{α}}_{1}

R_{n + 1} = \hat{S_{n + 1}} \times {\hat{α}}_{0} + (\hat{S_{n}^{*}}) \times {\hat{α}}_{1}

其中

和是需要得出的估计符号

和分别是来自天线1和2的信道估计

等式1

在该示例中，可以利用下面的表达式得出所估计的接收符号

和

\hat{S_{n}} = \frac{R_{n} \times \hat{α_{0}^{*}} + R_{n + 1}^{*} \times {\hat{α}}_{1}}{{\hat{α}}_{0} \times \hat{α_{0}^{*}} + {\hat{α}}_{1} \times \hat{α_{1}^{*}}}

和

\hat{S_{n + 1}} = \frac{R_{n + 1} \times \hat{α_{0}^{*}} - R_{n}^{*} \times {\hat{α}}_{1}}{{\hat{α}}_{0} \times \hat{α_{0}^{*}} {+ \hat{α}}_{1} \times \hat{α_{1}^{*}}}

等式2

然而，在使用OFDM的电信网络中，子信道上的连续数据符号不是在空中接口上被连续发射的，而连续数据符号是在不同子信道(频率)上在同一时间被发射的。

将描述与下述发射环境有关的根据本发明的实施例的利用TX分集编码器来实现TX分集的三种方法：

1.一种适用于高数据速率用户业务(例如在对UE进行高速下行链路数据分组传输时通常会出现的用户业务，例如，应用程序业务)的TX分集的实现方式。

2.两种适用于低数据速率用户业务(诸如信令和/或控制信息)的TX分集的实现方式。对于这种类型的业务，下面描述了两种方案：

a.一种用于在来自单个用户的数据符号与其它用户的业务进行时间复用时使用的TX分集实现方式；以及

b.一种用于在来自单个用户的数据符号与其它用户的业务进行频率复用时使用的TX分集实现方式。

应当注意，示例性实施例仅仅是作为示例来被描述的，并且本发明并不限于这些实现方式。

说明性TX分集方法可以在图1和图2所示类型的发射机中实现。在此，图1示出能够实现本发明的实施例的第一种发射机配置。

发射机100在TX分集编码器104处接收数据符号序列102，TX分集编码器104包括频率编码器模块106和空时编码器108，其操作的细节将在下面通过优选实施例详细描述。

空时编码器108输出与两个天线112.2和112.2对应的两个经过编码的数据流110.1和110.2。数据流110.1和110.2中的每个数据流被传送到各自的OFDM调制级114.1和114.2，以经历OFDM调制。

OFDM调制级114.1和114.2的输出随后在通过数模转换级118.1和118.2转换成模拟信号之前在相应的滤波级116.1和116.2中过滤波。模拟信号随后被用于通过模块120.1和120.2对射频载波信号进行调制，以通过相应的天线112.1和112.2进行发射。

通过阅读对优选实施例的描述，TX分集编码器104和OFDM调制级114.1和114.2的更多细节将变得清楚。

图2类似于图1，其描述了能够实现本发明的实施例的示例性发射机配置。图2的发射机200中与图1中所示出的组件相同的组件被标有相同的标号，并且不再详细论述其操作。

在图2中，发射机200接收输入数据序列102，输入数据序列102被输入到TX分集编码器202。在图2的实施例中，TX分集编码器202包括初始级204，在该级中，执行对数据符号序列102的串并转换，并且还进行频率编码和交织。然后，针对每个端副载波的经过频率编码的交织数据被提供给空时编码器206。空时编码器的输出随后被传送到与发射机200的各个天线112.1和112.2对应的OFDM调制级208.1和208.2。下面将描述TX分集编码器202和OFDM调制级208.1和208.2的更多的细节。

图3A、3B、4A、4B、5A、5B描述了要在给定时间段通过两个天线(112.1和112.2)发射的用户和导频数据符号。在该示例中，在天线112.1和112.2上，相应的数据符号块302和304通过如306.1到306.N所示的N个副载波频率被发射。给定时隙上的发射被表示为图中的横行，具意思是，行308.0上的所有数据符号同时在它们相应的副载波1到N上被发射，之后行308.1等上的数据符号被发射，一直到行308.K上的数据符号被发射时所示出的时间段结束为止。

在图3A和图3B示出的TX分集方案的第一实施例(该实施例可以方便地用于高数据速率用户业务，例如，对UE的高速下行链路数据分组传输)中，单个用户的数据符号占用了整个OFDM物理信道单元(即，所选择的时间段上的所有副载波频率)并且没有被其它用户的数据符号复用。这在图3A和图3B中被示出，图3A和图3B描述了在适用于OFDM技术的TX分集编码之后通过第一天线(112.1)和第二天线(112.2)发射的导频和数据符号排列300。

在该示例中，针对天线112.1和112.2的导频模式310.1和310.2包括频域中经过交织的针对天线112.1的导频符号312.1和针对天线112.2的导频符号312.2。通过天线112.1发射的导频模式向量和通过天线112.2发射的导频模式向量是正交的。这允许UE将来自天线112.1的接收信号与来自天线112.2的接收信号区别开来。可以看出，导频模式310.1和310.2在每个副载波306.1到306.N上与用户业务(数据行308.0到308.k)时间复用。

在该实施例中，通过天线112.1和112.2发射的两个数据符号之间的时间分集是通过颠倒在两个天线上发射相应的成对符号块的顺序而提供的。例如，在天线112.1上按照第一顺序被发射的成对符号块314.1A和314.1B，即，符号块314.1A之后是符号块314.1B。在第二天线112.2中，相应的符号块314.2A和314.2B以相反的顺序被发射，即，符号块314.2B之后是符号块314.2A。

在实施本实施例时，图1的发射机100的频率编码器模块106将分配给用户以进行数据分组传输的副载波的数量(在此情况中为N)作为输入并且执行如图7所示的块移位过程。

图7描述所接收到的数据符号序列(例如，图1中的输入序列102)。第一N个数据符号S(0)到S(N-1)被分成一组，从而形成第一符号块S₀。之后的N个数据符号S(N)到S(2N-1)被分成一组，从而形成第二符号块S₁，该符号块被时间移位，以便与向量S₀成对。同样，如图8所示，一块接一块地，之后的符号块S₂和S₃等一起构成一对。

每个具有N个符号的块(例如S₁)中的符号然后被交织，以便生成对应的经过交织的长度为N的符号块(例如，X₁)，如图9所示。对块(例如S₁)中的连续符号的交织通过防止连续符号以相邻的副载波频率被传输而最大化了连续符号的频率分集。该交织的步骤还可以与来自其它用户的其它数据业务结合来最大化整个发射机带宽的频率分集。

经过交织的符号块(例如，X1)然后被并行传送到空时编码器(图1中的108)，并行地进行空时编码。空时编码器108然后将成对的符号(例如，[X(0)、X(N)]，[X(1)、X(N+1)]，[X(2)、X(N+2)]…)用作输入并且对图10所示出的每个副载波逐对地执行空时编码。在图10中，对于第一副载波的符号对X(0)和X(N)被接收，并且进一步被处理，以便通过第一天线112.1被发射。如上所述，符号对的复共轭X*(0)、-X*(N)在相同副载波上通过第二天线112.2被发射。这将在描速空时编码器108的输出的图11A和图11B中被更清楚地说明。

图11A和图11B描述分别通过天线112.1和112.2发射的符号序列1200.1和1200.2。在第一天线112.1上，符号X(0)到X(N-1)通过N个副载波频率被发射，之后是符号X(N)到X(2N-1)，而在第二天线112.2上，符号-X*(N)到-X*(2N-1)首先通过副载波被发射，之后是符号X*(0)到X*(N-1)。

现在将结合图4A、图4B、图5A和图5B描述根据本发明的实施例的适用于低数据速率用户业务(例如用于建立UE和BS之间的对等通信的信令和/或控制信息)的利用TX分集编码器实现TX分集的可替代方法。图4A和图4B描述来自单个用户的数据符号与其它用户业务时间复用的情形，而图5A和图5B描述用户的数据与其它用户业务频率复用的情形。

首先返回到图4A和图4B，其描述适用于在来自单个用户的数据符号与其它用户业务时间复用时使用的TX分集实现方式。图4A和图4B描述根据本发明的第二实施例的在可应用于OFDM技术的TX分集编码之后通过第一天线(112.1)和第二天线(112.2)发射的导频和数据符号排列400。在该示例中，针对天线112.1和天线112.2的导频模式310.1和310.2与先前的实施例是一样的。如在先前的实施例中，导频模式310.1和310.2与多个用户的业务时间复用。

另外，各个数据符号块302和304通过如列306.1到306.N所示的N个副载波频率被发射。给定时隙上的发射被表示为图中的横行，其意思是，行308.0上的所有数据符号同时在它们相应的副载波1到N上被发射，之后行308.1上的数据符号被发射，一直到行308.K上的数据被发射时所示出的时间段结束为止。在该实施例中，多个用户的数据以时间复用的方式在所有副载波上被发射，意思是，块302中的每行(例如308.0)数据包括仅仅与单个UE(例如，UE₀到UE_K)有关的符号。

在该实施例中，部分TX分集和全部频率分集可以通过使用下面的方法来实现。

与每个UE对应的数据是速率匹配的，以使得对于每个用户，在预定数量的副载波上传输的符号的数量是相等的。按照此种方式，可以省略了就第一实施例所描述的块移位步骤。因此，TX分集编码器104的频率编码器106通过对与每个UE对应的数据符号块(例如，S₀)执行块频率交织来实现频率分集。

接着，如图13和图14所示，空时编码器108对与两个UE对应的输入符号序列进行操作，从而形成成对的符号块，以进行空时编码。该过程类似于就第一实施例所描述的过程。然而，如图12所示，与不同UE数据有关的成对的经过交织的符号块X_UE1和X_UE2被传送到空时编码器(图1中的108)，以并行地进行空时编码。空时编码器108然后将成对的符号(例如，[X_UE1(0)、X_UE2(0)]，[X_UE1(1)、X_UE2(1)]，…[X_UE1(N)、X_UE2(N)])用作输入并且对图13所示出的每个副载波逐对地执行空时编码。在图13中，对于第一副载波的符号对X_UE1(0)、X_UE2(0)被接收，并且进一步被处理，以便通过第一天线112.1来发射。如上所述，符号对的复共轭X*_UE1(0)和-X*_UE2(0)在相同副载波上通过第二天线112.2来发射。

根据该方法，图14描述了分别通过天线112.1和112.2发射的符号序列1500.1和1500.2。在第一天线112.1上，符号X_UE1(0)到X_UE1(N-1)在N个副载波频率中被发射，之后是符号X_UE2(0)到X_UE2(N-1)，而在第二天线112.2上，符号-X*_UE2(0)到-X_UE2(N-1)首先通过副载波被发射，之后是符号-X*_UE1(0)到X*_UE1(N-1)。

图5A和图5B描述可以在用户的数据与其它用户业务频率复用的情形下方便地实现TX分集的第二种方法。图5A和图5B描述了根据本发明的第三实施例的在可应用于OFDM技术的TX分集编码之后通过第一天线(112.1)和第二天线(112.2)发射的导频和数据符号排列500。同样，对于天线1和天线2的导频模式310.1和310.2与先前的实施例是一样的。如在先前的实施例中，导频模式310.1和310.2与多个用户的业务时间复用。

各个数据符号块302和304通过如列306.1到306.N所示的N个副载波频率被发射。给定时隙中的发射被表示为图中的横行，其意思是，行308.0上的所有数据符号同时在它们相应的副载波1到N上被发射，之后行308.1上的数据符号被发射，一直到行308.K上的数据被发射时所示出的时间段结束为止。在该实施例中，多个用户的数据在所有时隙中被发射，但是仅在单个副载波中被发射，例如，用户的业务被频率复用。因此，在图5A和图5B中，其意思是块302中的每个数据符号列(例如306.1)包含仅仅与单个用户(例如UE₁)有关的数据符号。

现在将结合图4A、图4B、图5A和图5B描述适用于低数据速率用户业务(例如用于建立UE和BS之间的点对点通信的信令和/或控制信息)的实现TX分集的可替代方法。图4A和图4B描述来自单个用户的数据符号与其它用户业务时间复用的情形，而图5A和图5B描述用户的数据与其它用户业务频率复用的情形，而每行(例如308.0)数据包含要在不同频率载波中传输的与所有UE有关的数据符号。为了实现对这种类型的数据业务的TX分集，TX分集编码器104的频率编码器106是透明的并且空时编码器108按照如图6所示起作用。

返回图1，在上述每个情况中，空时编码器108的输出(与所应用的数据特性和TX分集方法无关)然后被输入到相应的OFDM调制器114.1和114.2，以进行串并转换、通过使用逆向快速傅立叶变换进行调制，并且为了防止多径时延符号的目的而在进一步被模块116到120处理和传输之前插入循环前缀。

如上所述，图2描述被配置为适用于本发明的实施例的第二TX硬件配置。在图2中，TX分集编码器202被配置用于按照下面的方式进行操作。

对于被时分复用的高数据速率用户业务以及低数据速率用户业务，如图4A和图4B所示，初始级204接收要在N个副载波上传输的N个符号的块并且执行按照针对图9所描述的交织过程。然而，在如图5A、图5B中所描述的被频率复用的低数据速率的情况下，该级是透明的，并且来自多个用户的业务被并行输入到空时编码器206中。

在该示例中，图2的空时编码器206通过采用一个副载波上的成对符号并且根据图15对每对符号执行空时编码来对每个副载波执行空时编码。图15中的空时编码按照与图6类似的方式进行操作，只是不直接对输入的数据符号S_n和S_n+1进行操作，其对由初始级204所生成的经过交织的符号(即，X_n和X_n+1)进行操作。在这点上，符号对X_n和X_n+1通过天线112.1被发射，并且符号对-X_n＝1 ^*和X_n+1 ^*通过天线112.2被发射。

图16描述根据本发明的实施例进行操作的接收机的框图。在图16中，接收机1700在天线1702处接收无线电频率信号。所接收到的信号在RF解调级1704中被解调并由模数转换器1706转换为数字信号。数字信号然后被传送到循环前缀移除级1708并且公共导频符号被移除。

业务信号在1710中经过串并转换，并且对应于N个副载波的信号被传送到FFT级1712，以通过使用FFT处理算法进行离散傅立叶变换。N个频域信号然后由并串转换器1714转换回串行数据流并且被传送到解扰和解扩级1716。扰频和解扩级1716的输出被传送到导频数据分离级1718，在该级中，导频符号被移除，以便被信道估计级1720用来生成对于发射天线1和2的信道估计。

与两个发射天线对应的信道估计被传送给按照下面的内容进行操作的均衡和发射分集解码级1722。频率解码模块1724对均衡和发射分集解码级1722的输出进行处理并且将第一输出信号传送给信令解码器1726并将第二输出信号传送给数据信道解码器1728。

由快速信令解码器1723解码的控制信息然后通过控制器1730被传送，控制器1730负责对如下模块进行配置：

■串并模块1710；

■FFT模块1712；

■并串模块1714；

■解扰和解扩模块1716；以及

■导频和数据分离模块1718；

以便根据在传输基站处复用的业务的不同拓扑来正确地接收和解调所希望的信号。

对于如图3A和图3B所示的高数据速率用户业务，这些模块被配置用于在执行TX分集解码和频率解码时接收并解调整个模块(时间和频率)。对于如图4A、图4B、图5A、图5B所示出的低数据速率用户业务，所接收到的数据应当根据所使用的复用类型来处理。在多个用户的数据被时分复用(TDM)(参见图4A和图4B)的情况下，时域中的两个连续的符号在所有被分配的副载波上被接收并被解调。在此种情况下，UE被配置用于接收和解调所有被分配的副载波上的之前的一个符号以及当前的一个符号；或者所有被分配的副载波上的当前的一个符号以及之后的一个符号。这将依赖于用户数据被复用的方式。用户设备将接收合适的信令数据，以将复用方式告知该用户设备。当多个用户的数据被频分复用(FDM)时(如图5A和图5B)，所有被分配的副载波上的所有符号都被接收并被解调。

均衡和TX分集解码模块1722按照如下方式执行TX分集解码。对于如图3A和图3B所示的高数据速率用户业务，可以通过使用下面的数学表达式来得出被估计符号

\hat{S_{i}} = \frac{R_{i} \times \hat{α_{0}^{*}} + R_{N + i}^{*} \times {\hat{α}}_{1}}{{\hat{α}}_{0} \times \hat{α_{0}^{*}} + {\hat{α}}_{1} \times \hat{α_{1}^{*}}}

并且

\hat{S_{N + i}} = \frac{R_{N + i} \times \hat{α_{0}^{*}} - R_{i}^{*} \times {\hat{α}}_{1}}{{\hat{α}}_{0} \times \hat{α_{0}^{*}} + {\hat{α}}_{1} \times \hat{α_{1}^{*}}}

其中

N是数据符号在其上并行传输的副载波的数目

是在位置R_i和R_N+i处对第一天线112.1的平均信道估计

是在位置R_i和R_N+i处对第二天线112.2的平均信道估计

等式3

对于如图4A和图4B中所示出的低数据速率用户业务，当UE被配置用于接收并解调在前的一个OFDM符号以及当前的一个OFDM符号时，下面的数学表达式(等式4)被用于执行TX分集解调，以得出被估计的

\hat{S_{i}} = \frac{R_{i} \times \hat{α_{0}^{*}} - R_{i - N}^{*} \times {\hat{α}}_{1}}{{\hat{α}}_{0} \times \hat{α_{0}^{*}} + {\hat{α}}_{1} \times \hat{α_{1}^{*}}}

其中

N是数据符号在其上并行传输的副载波的数目

是在位置R_i和R_i-N处对第一天线112.1的平均信道估计

是在位置R_i和R_i-N处对第二天线112.2的平均信道估计

等式4

在UE被配置用于接收并解调当前的一个OFDM符号和之后的一个OFDM符号时，下面的数学表达式(等式5)被用于执行TX分集解调，以得出被估计的

\hat{S_{i}} = \frac{R_{i} \times \hat{α_{0}^{*}} + R_{N + i}^{*} \times {\hat{α}}_{1}}{{\hat{α}}_{0} \times \hat{α_{0}^{*}} + {\hat{α}}_{1} \times \hat{α_{1}^{*}}}

其中

N是数据符号在其上并行传输的副载波的数目

是在位置R_i和R_N+i处对第一天线112.1的平均信道估计

是在位置R_i和R_N+i处对第二天线112.2的平均信道估计

等式5

对于如图5A和5B中示出的使用了OFDM的低数据速率用户业务，两个连续接收的信号

和

可以通过使用下面的表达式来被TX分集解调：

\hat{S_{i}} = \frac{R_{i} \times \hat{α_{0}^{*}} + R_{i + 1}^{*} \times {\hat{α}}_{1}}{{\hat{α}}_{0} \times \hat{α_{0}^{*}} + {\hat{α}}_{1} \times \hat{α_{1}^{*}}}

和

\hat{S_{i + 1}} = \frac{R_{i + 1} \times \hat{α_{0}^{*}} - R_{i}^{*} \times {\hat{α}}_{1}}{{\hat{α}}_{0} \times \hat{α_{0}^{*}} + {\hat{α}}_{1} \times \hat{α_{1}^{*}}}

其中

是在位置R_i和R_i+1处对第一天线112.1的平均信道估计

是在位置R_i和R_i+1处对第二天线112.2的平均信道估计

等式6

频率解码模块1724对来自模块1722的经过TX分集解码的符号执行模块(K×N)解交织。其中，N是分配给UE的副载波的数目，K是该模块中的符号的数目。

应当理解，在此说明书中公开和定义的本发明可以扩展到上述或者从正文或附图中明显得出的两个和多个个体特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成了本发明的各个可替代的方面。

Claims

1.一种对要在包括具有不同频率的N个副载波的无线信道上传输的至少一个数据符号序列进行处理的方法，包括：

在至少一个数据符号序列中定义多个数据符号块，每个所述数据符号块包括一个与所述N个副载波中的一个副载波对应的数据符号；

对每个所述数据符号块进行处理，以改变块中至少两个数据符号与它们相应的副载波之间的对应关系，从而创建经过处理的块，在所述经过处理的块中，每个数据符号与所述副载波中的一个副载波相对应；

为每个所述经过处理的数据符号块生成相应的共轭数据符号块，所述共轭数据符号块包括作为所述经过处理的符号块中的相应数据符号的复共轭的N个符号；

对成对的所述经过处理的符号块进行处理，以按照第一时间顺序在所述N个副载波上通过第一天线发射；并且

对成对的所述共轭符号块进行处理，以按照相反的时间顺序在所述N个副载波上通过第二天线发射。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在一个数据符号序列中定义符号块，其中，所述成对的经过处理的块对应于顺序接收的N个符号的块。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

对多个数据序列进行处理，其中，以便生成对应的多个符号块，每个所述符号块包括一个与所述N个副载波中的一个副载波对应的符号。

4.根据权利要求1到3中的任一项权利要求所述的方法，其中，所述对每个所述符号块进行处理包括：改变块中的大多数符号和它们相应的副载波之间的对应关系。

5.根据权利要求1到4中的任一项权利要求所述的方法，其中，所述对每个所述符号块进行处理包括：改变块中的所有符号和它们相应的副载波之间的对应关系。

6.根据权利要求1到5中的任一项权利要求所述的方法，其中，所述对每个所述符号块进行处理包括：对块中的符号进行交织，以改变与所述N个副载波的相应的对应关系。

7.一种对要在无线信道上传输的至少一个数据符号序列进行处理的方法，包括：

(a)在至少一个数据符号序列中定义多个数据符号块；

(b)逐块地对至少一个数据符号序列进行处理，以在连续传输的信号中提供频率分集；

(c)在具有两个或多个块的组中对所述数据块进行处理，以在连续传输的信号中提供时间分集；

(d)对所述数据块进行处理以通过至少两个天线发射，从而在连续传输的信号中提供空间分集。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述对至少一个数据符号序列进行处理包括：

对每个所述符号块进行处理，以改变块中的至少两个符号与它们相应的副载波之间的对应关系，从而创建经过处理的块，在所述经过处理的块中，每个符号与所述副载波中的一个副载波相对应。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述对两个或多个块的细中的块进行处理包括：

为每个经过处理的符号块生成共轭符号块，所述共轭符号块包括作为所述经过处理的数据块中的相应符号的复共轭的N个符号。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述对用于传输的数据块进行处理包括：

对成组的所述经过处理的符号块进行处理，以按照第一时间顺序在N个副载波上通过第一天线发射；并且

对相应的成组的所述共轭符号块进行处理，以按照不同的时间顺序在N个副载波上通过第二天线发射。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，经过处理的块和共轭块的组包括两个块。

12.一种被配置用于对要在包括具有不同频率的N个副载波的无线信道上传输的至少一个数据符号序列进行处理的发射分集编码器，包括：

块定义级，被配置用于在至少一个数据符号序列中定义多个符号块；

频率编码器，被配置用于对符号块进行处理，以在符号块内提供频率分集；

空时编码器，被配置用于对两个或多个块的组中的数据块进行处理，以在通过不同天线发射的块之间提供时间分集。

13.根据权利要求12所述的发射分集编码器，其中，所述频率编码器被配置用于在频域中对块的符号进行交织，以在块中提供频率分集。

14.根据权利要求12或13所述的发射分集编码器，其中，所述空时编码器被配置用于生成与每个经过频率编码的符号块对应的共轭符号块，所述共轭符号块包括作为经过频率编码的符号块中的相应符号的复共轭的N个符号；

并且对成对的所述经过频率编码的块进行处理，以按照第一时间顺序通过第一天线发射；并且对成对的所述共轭块进行处理，以按照相反的时间顺序通过第二天线发射。

15.一种用于无线通信网络的发射机，包括：至少两个发射天线和如权利要求12到14中任一项权利要求所述的发射分集编码器。

16.根据权利要求15所述的发射机，还包括：至少一个用于对通过多个天线上发射的数据进行调制的OFDM调制器。

17.一种用于无线通信系统的基站，包括：如权利要求16所述的发射机。

18.一种用于对所接收到的在无线信道上被传输的数据符号序列进行处理的方法，包括：

确定用于传输数据符号序列的空时编码方案；

基于所确定的空时编码方案，在所接收到的数据符号序列中定义至少一个数据符号块；并且

根据所确定的空时编码方案对至少一个数据符号块进行处理。

19.如权利要求18所述的用于对所接收到的在无线信道上传输的数据符号序列进行处理的方法，其中，所述确定空时编码方案是基于所接收到的信令数据而作出的。

20.如权利要求18或19所述的用于对所接收到的在无线信道上被传输的数据符号序列进行处理的方法，其中，所定义的符号块包括在多个副载波上传输的多个连续的数据符号。

21.如权利要求18或19所述的用于对所接收到的在无线信道上被传输的数据符号序列进行处理的方法，其中，所定义的符号块包括在单个副载波上传输的多个连续的数据符号。

22.如权利要求18或19所述的用于对所接收到的在无线信道上被传输的数据符号序列进行处理的方法，其中，所定义的符号块包括在多个副载波上传输的多个数据符号。

23.如权利要求18到22中的任一项权利要求所述的用于对所接收到的在无线信道上被传输的数据符号序列进行处理的方法，还包括：生成与被用于传输所述无线信道的多个发射天线相对应的多个信道估计。

24.一种用于接收在无线信道上被传输的数据符号序列的接收机，包括：

发射分集解码器，被配置用于根据权利要求1到11中的任一项权利要求对被处理用于传输的信号进行解码。

25.一种用于接收在无线信道上被传输的数据符号序列的接收机，包括：

发射分集解码器，被配置用于执行根据权利要求18到23中任一项权利要求所述的方法。

26.一种用于无线电信网络的移动台，包括：

如权利要求24和25中的任一项权利要求所述的接收机。