CN101273600B - 多入多出通信系统的多载波发射机和为导频子载波删减比特的方法 - Google Patents

Abstract

概括地说，本申请描述了用于删减比特的发射机和方法的实施例。还描述了其它实施例，并就其主张权利。在一些实施例中，多载波发射机在两次操作中为导频子载波执行比特删减。第一次操作是，从编码比特流中均匀地删除比特，以实现预定的编码速率，从而为预定数量的天线的导频子载波预留空间。第二次操作是，在交织后从每个空间数据流中删除比特，从而使所删减的比特在交织前的间距基本相等。这样，就可以使用常规的交织器。当使用的天线的数量大于预定数量时，第二次操作为导频子载波预留空间。

Description

多入多出通信系统的多载波发射机和为导频子载波删减比特的方法

发明领域

本发明的一些实施例涉及无线通信系统。本发明的一些实施例涉及使用两个或更多个发射天线的正交频分复用(OFDM)通信系统。

背景技术

包括WiMax(微波接入的全球互操作)系统在内的一些多载波通信系统使用调制有码元的子载波，借助通信信道传送数据。数据在数据子载波上传输，而大部分训练值则在导频子载波上传输。导频子载波中的训练值能使接收机获得信道状态信息并与传输同步。在一些通信系统中，发射前，发射机在码元级别上删减比特，从而为导频子载波创建空间。在码元级别上删减比特有一个问题：所删减的码元中的编码比特在比特级别上分布不均匀，从而导致包差错率升高和接收机性能降低。

附图说明

图1是根据本发明一些实施例的多载波发射机的功能框图；

图2是根据本发明一些其它实施例的多载波发射机的一部分的功能框图；

图3是根据本发明一些实施例的导频子载波比特删减过程的流程图。

具体实施方式

下面的说明书和附图对本发明具体实施例的描述足以使本领域普通技术人员将其付诸实施。其它实施例可以有结构上、逻辑上、电气方面、过程方面和其它的变化。示例仅仅代表可能的变化形式。除非明确为必需之外，各部件和功能均是可选的，并且，操作的顺序可以改变。有些实施例的组成部分和特征可以包括在其它实施例的组成部分和特征中，或者可以用其它实施例的组成部分和特征所取代。权利要求中列明的本发明实施例涵盖这些权利要求的所有可用等同物。本发明的实施例在本文可分别称为和/或统称为“本发明”，这仅仅是出于方便起见，而非意在将本申请的保护范围局限于任何单个发明或发明构思(如果实际上公开了不止一个发明的话)。

图1是根据本发明一些实施例的多载波发射机的功能框图。多载波发射机100可以发射由一个或多个输入比特流101生成的两个或多个空间数据流121，并可以使用两个或多个发射天线120。在一些实施例中，多载波发射机100发射的多载波通信信号包括数据子载波和导频子载波。数据子载波包含信息，而导频子载波则由接收机(没有显示)用于信号获取和同步等等。在一些多入多出(MIMO)实施例中，各发射天线120发射不同的导频子载波，从而使各天线的发射能够在接收机一端区分开来。在一些其它实施例中，每个波束形成空间信道都发送导频子载波，从而使每个波束形成空间信道的发射都能被正确无误地接收。在一些实施例中，各天线所用的导频子载波可能是正交的(例如，使用不同频率子载波)，而数据子载波在频域则不是正交的。在这些MIMO实施例中，系统可以利用发射天线的空间分集，从而在相同子载波上发射不同的数据流。

按照一些实施例，多载波发射机100从编码比特流中删除比特，以便为导频子载波腾出空间。在一些实施例中，多载波发射机100在两次操作中为导频子载波执行比特删减。第一次操作是，从编码比特流中删除比特，以实现预定的编码速率，从而为预定数量的(例如，两个)天线120的导频子载波预留空间。第二次操作是，从交织后的每个空间数据流中删除比特，以使所删减的比特在交织前的间距基本相等。这样，就可以使用常规的交织器。在一些实施例中，当使用的天线的数量大于预定数量时，第二次操作为导频子载波预留空间。下面更详细地讨论这些实施例。

多载波发射机100包括比特编码器102和编码比特删减器104，其中，比特编码器102用于对输入比特流101的比特进行编码，编码比特删减器104用于从编码比特流103中删除比特。在一些实施例中，多载波发射机100还可以包括比特分配器106，以用于在多个空间数据流间分配比特。多载波发射机100还包括交织器108、导频子载波比特删减器110和码元映射器112，其中，交织器108用于对编码比特块107执行交织操作，导频子载波比特删减器110用于删除另外一些比特，码元映射器112用于把每个空间数据流的比特组映射成码元。在一些实施例中，多载波发射机100还可以包括空时码(STC)编码器114和波束形成器116。多载波发射机100还包括傅立叶反变换(IFT)电路118和用于生成时域射频(RF)信号以供天线120发射的其它电路。下面更详细地描述这些部件的操作。

在一些常规的通信系统(例如，按照下面要讲的特定无线通信标准工作的系统)中，可以为前两个发射天线预留导频子载波。对于具有较多天线的发射机来说，可以删减(即，删除)一些子载波上的数据码元，从而为其它天线的导频码元腾出空间(例如，用导频码元替换掉原始的数据码元)。对于卷积码而言，码元级别上的这种删减处理导致包差错率(PER)曲线中存在最小差错率，这是因为，卷积码的性能主要取决于有效非零码字(即，网格)和零码字之间的最小距离。该最小距离是网格上的非零码比特的个数。如果网格的某一段中的删减较其它段中的删减来得要密集，则PER主要取决于具有较密集删减的段中的最小距离。本发明的一些实施例可以在编码比特中实现更均匀的删减，从而帮助克服这些常规系统的较差PER性能。

按照本发明的一些实施例，导频子载波比特删减器110从交织比特块109中选择性地删除比特，从而实现：在交织前的编码比特块107中，所删除的比特之间的间距基本相等。码元映射器112把从比特删减器110接收的比特组映射成多载波通信信号的子载波数据码元，而不把比特组映射成多载波通信信号的导频子载波。换句话说，跳过导频子载波。

在这些实施例中，导频子载波比特删减器110的操作结果是，所删除的比特是从编码比特流103中均匀删除掉的，这样就为必需的导频子载波腾出了空间。在这些实施例中，导频子载波比特删减器110不一定按照从交织器108接收比特的顺序均匀地删除比特，而是，导频子载波比特删减器110按照比特在交织器108输入端出现的顺序，均匀地删除比特。下面更详细地解释这一点。

在一些实施例中，发射机100把常规的编码比特删减器用作编码比特删减器104，把常规的交织器用作交织器108，而不改变它们的操作。这样，发射机100的导频子载波比特删减器110可以执行另外的删减(即，删除另外一些比特)，而不改变现有删减器和交织器的操作。虽然那些删减掉的比特没有发射出去，但接收机一方的差错并不会明显增加，在有些情况下，还可能丝毫不会增加，这是因为，所删减的比特更加均匀地分布在编码比特流103中。此外，剩余编码比特中的冗余信息足以使接收机恢复出信息比特。

在一些实施例中，编码比特删减器104从编码比特流103中删除一定数量的比特，以便为预定数量的(例如，两个)发射天线的导频子载波预留空间。在一些实施例中，编码比特删减器104所删除的比特可以是以非均匀方式删除掉的，但本发明的保护范围并不局限于此。导频子载波比特删减器110从每个空间数据流的交织比特块109中选择性地删除比特，从而为另外一些发射天线(例如，大于两个的发射天线)的导频子载波预留空间。使用预定数量的发射天线时，导频子载波比特删减器110不会为导频子载波从交织比特块109中删除比特。

在上面描述的本发明一些实施例中，编码比特删减器104为两个天线120删除比特，但本发明的保护范围并不局限于此。在其它实施例中，编码比特删减器104可以为了给三个或更多个天线120的导频子载波腾出空间而删除比特

如上所示，多载波发射机100执行两次删减操作。第一次删减操作由编码比特删减器104执行，是为了实现预定或规定的编码速率。在一些实施例中，第一次删减操作在编码比特中为两个天线120的导频子载波创建足够的空间。第二次删减操作由导频子载波比特删减器110执行，是为了在使用超过两个发射天线120时给导频码元创建空间。这两次删减操作之后总共删减掉的比特基本上均匀地分布在(即，编码比特流103的)未经过删减处理的原始比特块中。在一些实施例中，可以按照下面要讲的特定无线通信标准来执行第一次删减操作和后续的交织，但本发明的保护范围并不局限于此。在一些实施例中，第二次删减操作期间所删减的比特在未经过删减处理的原始比特块中的位置，会考虑第一次删减操作的删减比特的位置(它可能并不均匀)，所以，总计删减掉的比特基本上均匀地分布在(即，编码比特流103的)未经删减处理和未经交织处理的原始块中。虽然上面的例子描述了两次删减操作，但本文所描述的方法和装置可以包括另外的删减操作，或者，可以包括较少的删减操作。

在一些实施例中，比特编码器102是前向纠错(FEC)编码器，它根据初始的FEC编码速率125向输入比特流101中添加前向纠错码比特，从而产生编码比特流103的FEC编码块。编码比特删减器104从编码比特流103中删减(即，删除)比特，以达到目标编码速率123。选择目标编码速率123是为了给预定数量的(例如，两个)发射天线120所需的导频子载波预留空间。例如，如果初始的编码速率125是1/2(即，一个信息比特入，两个编码比特出)，目标编码速率123是3/4，那么，编码比特删减器104可以从其输入中删除1/3的比特(例如，删除每一个第三比特)。

在一些实施例中，编码比特删减器104可以删除比特，从而为预定数量的天线的导频子载波预留足够的空间。在一些实施例中，预定数量为2，但也可以选择更多数量的天线。在这些实施例中，选择目标编码速率123是为了给预定数量的天线的导频子载波预留足够的空间。当使用的天线超过该预定数量时，导频子载波比特删减器110以本文所述的方式删除另外一些比特。在一些实施例中，当只有两个天线投入使用时，导频子载波比特删减器110不会删除任何比特，但本发明的保护范围并不局限于此。

比特编码器102所添加的前向纠错码比特包括冗余信息，它可由接收机用来纠正传输错误。在一些实施例中，编码器102是卷积编码器，但本发明的保护范围并不局限于此。

在一些实施例中，多载波发射机100包括比特位置计算器122，后者根据要在超过所述预定数量的发射天线120上发射的另外一些导频子载波的数量，计算导频子载波比特删减器110要删除的比特的比特位置索引129。比特位置索引129对应于在交织后要删减的比特的位置。在一些实施例中，比特位置计算器122可以使用下式计算所删减比特的索引：

${\tilde{I}}_k=\mathrm{interleave}(i_0+\mathrm{kp})$ k＝1...N

其中，函数interleave(i)计算在交织前原始索引为i的交织比特的索引，N是删减比特的数量，p是交织前两个相邻删减比特之间的距离，

是交织比特序列中第k个删减比特的索引。在一些实施例中，N取决于要进行交织处理的比特块中的比特数量，例如，它根据工作模式等可以在12到72字节之间取值。在一些实施例中，间距p取决于所用的任何另外天线(即，大于所述预定数量)的另外导频子载波的数量和数据子载波的数量。例如，当总共使用54个子载波时，两个天线可以，例如，把6个子载波用作导频子载波。当使用3个天线时，例如，可以把总共11个子载波用作导频子载波。在这些实施例中，编码比特删减器104可以为两个天线的导频子载波预留空间(例如，只在6个子载波上，而非在所有11个子载波上)。在本例中，导频子载波比特删减器110可以为另外5个导频子载波删除比特。导频子载波比特删减器110要删除的比特之间的间距′p′(其中r＝1/p)可以按照如下方式计算：r＝5/(54-6)＝5/48。在本例中，每个导频子载波比特删减器110可以删除编码比特块107中的比特的5/48。在本例中，p＝48/5＝9.6。这意味着，对于本例而言，两个相邻的删除比特之间的间距有时为9，有时为10，但本发明的保护范围并不局限于此。

在一些实施例中，导频子载波比特删减器110可以根据存储在多载波发射机100中的比特位置索引129，选择性地删除比特。在这些实施例中，比特位置索引129是根据要在超过所述预定数量的发射天线120上发射的另外一些导频子载波的数量而预先计算出来的。

交织器108对编码比特块107进行交织处理，从而生成交织比特块109。在一些实施例中，交织器108是块交织器。在一些实施例中，交织器108是按照下面详细讨论的特定无线通信标准执行交织操作的交织器，但本发明的保护范围并不局限于此。在一些实施例中，交织器108的功能是，一行接着一行地向矩阵中输入比特，然后一列接着一列地从矩阵输出比特，但本发明的保护范围并不局限于此。

在一些实施例中，多载波发射机100可以用多达三个或更多个发射天线120选择性地发射多达三个或更多个空间数据流121。在这些实施例中，针对每个空间数据流121，多载波发射机100都包括交织器108、导频子载波比特删减器110和码元映射器112。

在一些实施例中，针对每个空间数据流，比特分配器106给交织器108分配编码比特块107。在一些实施例中，比特分配器106一组接着一组地分配比特，而在其它实施例中，它可以一个比特接着一个比特地分配比特。在一些实施例中，比特分配器106把编码比特块105分配给两个或更多个空间数据流。在一些实施例中，如果这些流承载相同的数据量，则比特的分配可以是均匀的，而在其它实施例中，如果在多个流之间采用自适应比特加载，则分配可以是不均匀的。下面将详细讨论自适应比特加载。

在其它一些实施例(我们称之为水平编码MIMO实施例)中，并不使用比特分配器。在这些实施例中，除了每个空间数据流的交织器108、导频子载波比特删减器110和码元映射器112之外，多载波发射机100还包括每个空间数据流或天线相应的编码器102和编码比特删减器104。

在一些实施例中，编码比特删减器104从编码比特流103中均匀地删除一些比特，以便为两个发射天线的导频子载波预留空间。在这些实施例中，当两个以上的发射天线120投入使用时，导频子载波比特删减器110从交织比特块109中选择性地删除一些比特，以便为第三个发射天线和任何另外的发射天线的导频子载波预留空间。在这些实施例中，当只有两个发射天线投入使用时，导频子载波比特删减器110不会从交织比特块109中删减比特。

在一些实施例中，针对每个空间数据流，STC编码器114将码元映射器112提供的数据码元113进行空时编码，从而使输出数据流115的数量不同于STC编码器114输入端的数据流的数量。此外，STC编码器114输入端的数据流的数量和/或输出数据流115的数量可以不同于发射所用的发射天线120的数量。波束形成器116提供的输出数据流117的数量可以等于发射所用的发射天线120的数量。在一些实施例中，STC编码器114输入端的数据流的数量可以等于输出数据流117的数量，但本发明的保护范围并不局限于此。在一些实施例中，空间数据流的数量可以小于发射天线120的数量。例如，四个发射天线120可以用来发射一个、两个、三个或者四个空间数据流。当空间数据流的数量等于所用的发射天线120的数量时，STC编码器114不会对数据码元113进行空时编码，但本发明的保护范围并不局限于此。这样一来，多载波发射机100就可以使用预定数量的发射天线(例如，四个)来发射多达四个空间数据流。虽然本发明描述的一些实施例使用了四个发射天线，但本发明的保护范围并不局限于此。在其它实施例中，可以使用十个或更多个发射天线。

按照上面的描述，编码比特删减器104删除比特，以实现预定的编码速率，从而为两个发射天线的导频子载波预留空间，但本发明的保护范围并不局限于此，因为可以对编码比特删减器104进行配置，使其为不同数量的天线预留空间。在这些实施例中，导频子载波比特删减器110可以为另外一些导频子载波预留空间。

 [0031]在一些实施例中，在IFT电路118操作之前，波束形成器116对STC编码器114提供的输出数据流115的调制有频域码元的子载波应用波束形成权127。在一些实施例中，波束形成器116被称为MIMO波束形成器，它接收不止一个空间流作为输入，提供不止一个空间流作为输出。在一些实施例中，波束形成器116接收四个空间流，对这四个空间流应用波束形成系数，从而为这四个发射天线120中的每一个提供一个输出空间流。在一些实施例中，波束形成器116向频域中的每个子载波应用权，从而对每个发射天线120发送的每个子载波频率进行加权。在一些实施例中，权可以基于接收站提供的信道估计，但本发明的保护范围并不局限于此。在一些实施例中，IFT电路118可以执行离散傅立叶反变换(DFT)，例如，包括快速傅立叶反变换(IFFT)。

在一些实施例中，多载波发射机100发射的空间数据流121可以是相同的(例如，为了冗余)，而在其它实施例中，空间数据流却可能各自承载不同的数据。在水平编码MIMO实施例中，每个数据流可以具有不同的比特编码器、编码比特删减器，而不需要比特分配器106，但本发明的保护范围并不局限于此。

在一些实施例中，码元映射器112可以是正交调幅(QAM)码元映射器，它根据调制器级别，由比特组生成QAM码元。下面将讨论码元映射器112可以使用的各种调制级别。在一些实施例中，多载波发射机100可以使用自适应比特加载，从而根据信道状况将不同数量的比特映射成各个码元，但本发明的保护范围并不局限于此。下面更详细地说明这些实施例。

IFT电路118和RF发射机电路(没有分开显示)针对每个发射天线120，由数据码元和导频码元生成时域信号，以便通过一个或多个发射天线120进行发射。每个发射天线可以在相同的子载波上使用空间分集进行发射。接收站接收机可以利用这种空间分集来分开由各发射天线发出的信号，从而接收两个或更多个数据流。

图2是根据本发明一些其它实施例的多载波发射机的一部分的功能框图。在这些实施例中，多载波发射机100(图1)还包括比特标记器142，后者以基本均匀的方式标记编码比特块107中的比特。在交织前，这种方式是基本均匀的。在这些实施例中，每个空间数据流的导频子载波比特删减器110可以替换成比特提取器144，其用于在交织后删除所标记的比特。在一些实施例中，比特提取器144根据由所标记的比特生成的位置索引129，在交织后删除所标记的比特。

在一些这样的实施例中，比特标记的实现方式为：在交织之前，添加指示符比特，以指示要删除哪些比特。在这些实施例中，可以对编码比特和指示符比特执行交织。在交织后，删除与指示符比特具有相同位置的编码比特。

在其它一些实施例中，可以把所标记比特的初始比特位置索引提供给交织器108，然后，在交织器108输出端可以获得所标记比特的比特位置索引129。在一些实施例中，比特位置索引129可以预先存储起来，然后，根据所存储的比特位置索引129对交织块109进行删减。

返回图1，在一些实施例中，多载波发射机100可以是发射正交频分复用(OFDM)通信信号的无线通信设备的一部分。在一些实施例中，多载波发射机100可以通过多载波通信信道进行发射。多载波通信信道可以处于预定频谱之内，它可以包括多个正交子载波。在一些实施例中，这些正交子载波可以是相距很近的OFDM子载波。为了有助于在相距很近的子载波间实现正交，每个子载波在其它子载波的大约中心频率处具有零值和/或每个子载波在一个码元期内具有整数个循环，但本发明的保护范围并不局限于此。

在一些实施例中，多载波发射机100可以是无线接入点(AP)的一部分，接入点例如是无线保真(WiFi)、微波接入的全球互操作(WiMax)或者宽带通信站等，但本发明的保护范围并不局限于此，因为多载波发射机100可以是几乎任何无线通信设备的一部分。在一些实施例中，多载波发射机100可以是便携式无线通信设备的一部分，便携式无线通信设备例如为个人数字助理(PDA)，具有无线通信能力的膝上或者便携式计算机、网络平板电脑、无线电话、无线头戴装置、寻呼机、即时消息收发装置、数码相机、接入点、电视或者能够收发信息的其它无线设备。

在一些实施例中，多载波通信信号的频谱可以包括5GHz频谱或者2.4GHz频谱。在这些实施例中，5GHz频谱的频率范围是大约4.9到5.9GHz，而2.4GHz频谱的频率范围是大约2.3到2.5GHz，但本发明的保护范围并不局限于此，因为其它频谱也同样适用。在一些宽带和WiMax实施例中，通信频谱的频率范围是在2和11GHz之间，但本发明的保护范围并不局限于此。

在一些实施例中，多载波发射机100可以根据特定的通信标准发射RF通信信号，例如，电气和电子工程师协会(IEEE)标准，包括无线局域网(WLAN)使用的IEEE 802.11(a)、802.11(b)、802.11(g)、802.11(h)和/或802.11(n)，但是，多载波发射机100也可以根据其它技术收发通信信号。在一些宽带和WiMax实施例中，多载波发射机100可以根据无线城域网((WMAN)所用的IEEE 802.16-2004标准，包括其变化和演进版本(例如，IEEE 802.16(e)工作组)，发射宽带无线通信信号。如欲对IEEE标准有更多了解，请参见“IEEE Standardsfor Information Technology-Telecommunications and InformationExchange between Systems-Local and Metropolitan Area Network-Specific Requirements-Part 11：Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)，ISO/TEC 8802-11：1999”及相关修订/版本。

在一些常规的通信系统(例如，根据IEEE 802.16(d/e)工作组/规范工作的系统)中，可以为前两个发射天线预留导频子载波。在本发明的一些实施例中，可以根据IEEE 802.16(d/e)工作组/规范来执行第一次删减操作和后续的交织，但本发明的保护范围并不局限于此。在一些实施例中，编码比特删减器104根据IEEE 802.16(d/e)工作组/规范执行比特删减。在一些实施例中，交织器108根据IEEE 802.16(d/e)工作组/规范执行交织操作，但本发明的保护范围并不局限于此。

天线120可以包括定向天线或全向天线，例如，包括偶极天线、单极天线、片状天线、环形天线、微带天线或适于发射RF信号的其它类型的天线。上面讲述的是两个或者更多个天线，但在有些实施例中，可以使用具有多个孔径的单天线。

根据一些实施例，多载波发射机100可以根据各子载波调制分配结果，对子载波进行码元调制。这叫做自适应比特加载(ABL)。相应地，可变数量的比特可由调制在子载波上的码元来表示。各子载波调制分配结果可以基于该子载波的信道特征或信道状况，但本发明的保护范围并不局限于此。在一些这样的实施例中，比特分配器106可以根据码元映射器112所用的调制级别去分配比特。

在一些ABL实施例中，子载波调制分配结果的范围可以从每码元零比特到每码元十个或更多个比特。就调制级别而言，子载波调制分配结果可包括每码元传送一个比特的二相移键控(BPSK)，每码元传送两个比特的四相移键控(QPSK)，每码元传送三个比特的8PSK，每码元传送四个比特的16正交调幅(16-QAM)，每码元传送五个比特的32-QAM，每码元传送六个比特的64-QAM，每码元传送七个比特的128-QAM，每码元传送八个比特的256-QAM。可以使用每子载波具有较高数据通信速率的调制级别。在一些实施例中，每个OFDM码元内比特的数量可以有很大变化，这是因为每个调制有码元的子载波的比特数量变化很大，但本发明的保护范围并不局限于此。

虽然在上面将多载波发射机100描述为具有多个不同的功能部件，但是，其中的一个或多个功能部件可以合并起来，并且可以用软件配置的部件(例如，包括数字信号处理器(DSP)的处理部件)和/或其它硬件部件相结合的方式来实现。例如，有些部件可以包括一个或者多个微处理器、DSP、专用集成电路(ASIC)以及各种硬件和逻辑电路的组合，只要它们至少实现本文描述的功能即可。在一些实施例中，图1所示的多载波发射机100的功能部件可以是工作在一个或多个处理部件上的一个或多个进程，但本发明的保护范围并不局限于此。

图3是根据本发明一些实施例的导频子载波比特删减过程的流程图。导频子载波比特删减过程300可以由发射机(例如，图1所示的多载波发射机100)来执行，但也可以对其它发射机进行配置，以使其能够执行过程300。过程300可以为导频子载波实现删减比特的更均匀分布，当所用天线的数量大于编码比特删减器104(图1)删除比特所针对的天线数量时，尤其如此。

操作302从编码比特流中删除比特，以实现预定的编码速率。这样就可以为预定数量的(例如，两个)发射天线的导频子载波预留空间。操作302可由编码比特删减器104(图1)来执行，但本发明的保护范围并不局限于此。

操作304把编码比特分配在多个空间流当中。操作304可由比特分配器106(图1)来执行，但本发明的保护范围并不局限于此。

操作306对每个空间流的编码比特块进行交织处理。操作306可由交织器108(图1)来执行，但本发明的保护范围并不局限于此。

当投入使用的发射天线的数量大于预定数量时，操作308判断是否需要为导频子载波预留另外的空间。当需要预留另外的空间时，执行操作310。当操作302已经预留出足够空间时，执行操作312。操作308可由系统控制器130(图1)来执行，但本发明的保护范围并不局限于此。

操作310从交织比特块中删除比特，以实现：在操作306的交织之前的比特块中，间距基本相等。操作310可以针对每个空间数据流执行，并且，可由导频子载波比特删减器110(图1)来执行，但本发明的保护范围并不局限于此。

对于每个空间数据流，操作312把比特组映射成数据子载波。对于每个数据子载波和对于每个空间数据流，操作312可以生成调制有码元的子载波。

操作314不会把比特组映射成导频子载波。操作312和314可由码元映射器112(图1)来执行，但本发明的保护范围并不局限于此。

操作316对每个空间数据流的调制有码元的子载波进行空时编码，以便由发射天线120(图1)进行后续发射。这样，相等或较多数量的发射天线可用来发射该数量的空间数据流。操作316可由STC编码器116(图1)来执行，但本发明的保护范围并不局限于此。

虽然上面将过程300的各种操作显示和描述为不同的操作，但是，这些操作中的一个或多个可以同时执行，并不要求这些操作必须以所示的次序执行。除非特别说明，否则，处理、计算、运算、确定、显示等术语指的是一个或多个处理或计算系统或类似设备的动作和/或进程，这些处理或计算系统或类似设备可以操纵一个处理系统的寄存器和存储器内用物理(例如，电子)量表示的数据，并将其转变成用该处理系统的寄存器或存储器、或者其它这样的信息存储、传输或显示装置内用物理量表示的数据。

本发明的一些实施例可以用硬件、固件或软件结合的方式来实现。本发明的实施例也可以实现成存储在机器可读介质上的指令，这些指令可由至少一个处理器读取和执行，以执行本文所述的操作。机器可读介质可以包括以机器(例如，计算机)可读方式存储或传输信息的任何机构。例如，机器可读介质包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置、电、光、声或者其它形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等。

提供摘要是为了满足37C.F.R.§1.72(b)的规定，37C.F.R.§1.72(b)要求提供摘要以使得读者能够确定出该技术公开书的实质点和精髓。应该理解的是，这不应用来解释或限制权利要求的保护范围或含义。

在前面的“具体实施方式”中，为使本发明顺畅易懂、脉络清晰，我们有时将各种特征组合在单个实施例中。但不应将这种公开方法解释为反映以下意图：该发明主题对应的实施例所需要的特征比每个权利要求中明确列出的特征要多。相反，正如权利要求所反映的那样，本发明主题的体现可以少于单个公开实施例中的所有特征。因此，应将权利要求书结合到具体实施方式中，其中的每项权利要求本身都代表一个单独的优选实施例。

Claims (30)

1.一种多载波发射机，包括：

编码比特删减器，从编码比特流中删除比特，以便为预定数量的发射天线的导频子载波预留空间；

导频子载波比特删减器，在交织后从交织比特块中选择性地删除另外一些比特，其中，在交织前的比特块中，所述编码比特删减器和所述导频子载波比特删减器删除的比特之间的间距相等；

码元映射器，把从所述导频子载波比特删减器接收的比特组映射成多载波通信信号的子载波数据码元，而不把比特组映射成所述多载波通信信号的导频子载波。

2.权利要求1的发射机，其中所述导频子载波比特删减器从所述交织比特块中选择性地删除所述另外一些比特，以便为另外一些发射天线的导频子载波预留空间，并且，当所述预定数量的发射天线投入使用时，所述导频子载波比特删减器不用为导频子载波而从所述交织比特块中删除比特。

3.权利要求1的发射机，还包括：

比特编码器，向输入比特流中添加前向纠错编码比特，以生成编码比特流，

其中，所述编码比特删减器从所述编码比特流中删减比特，以实现一个目标编码速率，所述目标编码速率是为了给所述预定数量的发射天线的导频子载波预留空间而选择出来的。

4.权利要求1的发射机，还包括：

比特位置计算器，根据要在超过所述预定数量的发射天线上发射的另外一些导频子载波的数量，计算所述导频子载波比特删减器要删除的比特的比特位置索引。

5.权利要求1的发射机，其中，所述导频子载波比特删减器根据存储在所述发射机中的比特位置索引，选择性地删除比特，所述比特位置索引是根据要在超过所述预定数量的发射天线上发射的另外一些导频子载波的数量而预先计算出来的。

6.权利要求1的发射机，其中，所述编码比特删减器从编码比特流中删除比特以生成编码比特块，并且其中，所述发射机还包括：

交织器，对所述编码比特块进行交织处理，生成所述交织比特块；以及

比特标记器，在交织之前，以均匀的方式，标记所述编码比特块中的比特；

其中，所述导频子载波比特删减器包括比特提取器，用于在交织后删除所标记的比特。

7.权利要求6的发射机，其中所述比特提取器根据由所标记的比特生成的位置索引，在交织后删除所标记的比特。

8.权利要求1的发射机，其中所述发射机能用多达三个或更多个发射天线选择性地发射多达三个或更多个空间数据流，

其中对于每个空间数据流，所述发射机都包括交织器、导频子载波比特删减器和码元映射器，以及

其中所述发射机还包括比特分配器，用于把各空间数据流的编码比特分配给所述交织器。

9.权利要求8的发射机，

其中，所述编码比特删减器，从编码比特流中均匀地删除比特，以便为发射天线中两个发射天线的导频子载波预留空间；

其中，当两个以上的发射天线投入使用时，所述导频子载波比特删减器从所述交织比特块中选择性地删除比特，以便为第三个发射天线和任何另外的发射天线的导频子载波预留空间，

其中当只有所述两个发射天线投入使用时，所述导频子载波比特删减器不从所述交织比特块中删除比特。

10.权利要求9的多载波发射机，还包括：

空时码（STC）编码器，当空间数据流的数量不同于发射天线的数量时，针对每个空间数据流，将所述码元映射器提供的数据码元进行空时编码。

11.权利要求10的发射机，还包括：

波束形成器，在执行傅立叶反变换之前，对所述STC编码器提供的调制有频域码元的子载波应用波束形成权。

12.权利要求11的发射机，还包括：

傅立叶反变换电路，针对每个发射天线，由所述数据码元和导频码元生成时域信号，以便通过一个或多个发射天线进行发射，

其中所述发射天线在多个子载波上发射正交频分复用信号，以及

其中每个发射天线在相同的子载波上使用空间分集进行发射。

13.一种多载波发射机，包括：

编码比特删减器，从编码比特流中删除比特，以便为多个发射天线中预定数量的发射天线的导频子载波预留空间；以及

导频子载波比特删减器，当超过所述预定数量的发射天线用于进行发射时，从交织比特块中选择性地删除另外一些比特，以便为另外一些发射天线的导频子载波预留空间，其中，在交织前的比特块中，所述编码比特删减器和所述导频子载波比特删减器删除的比特之间的间距相等。

14.权利要求13的发射机，还包括：

系统控制器，确定用于进行发射的发射天线的数量，当超过所述预定数量的发射天线用于进行发射时，对所述导频子载波比特删减器进行配置，以使其选择性地删除所述另外一些比特。

15.权利要求14的发射机，其中每个导频子载波比特删减器都与多个空间数据流之一相关联，以及

其中所述发射机还包括多个码元映射器，对于各空间数据流，所述码元映射器把从所述导频子载波比特删减器接收的比特组映射成多载波通信信号的子载波数据码元，而不把比特组映射成所述多载波通信信号的导频子载波。

16.权利要求15的发射机，还包括：

空时码编码器，对发往所述发射天线的空间数据流进行空时编码，以使得：较少数量的空间数据流能够在相等或较多数量的发射天线上进行发射。

17.权利要求14的发射机，还包括：

比特位置计算器，根据要在超过所述预定数量的发射天线上发射的另外一些导频子载波的数量，计算各导频子载波比特删减器要删除的比特的比特位置索引。

18.一种用于发送多载波通信信号的方法，包括：

从编码比特流中删除比特，以便为多个发射天线中预定数量的发射天线的导频子载波预留空间；以及

当超过所述预定数量的发射天线用于进行发射时，从交织比特块中选择性地删除另外一些比特，以便为另外一些发射天线的导频子载波预留空间，其中，在交织前的比特块中，从所述编码比特流中和所述交织比特块中删除的比特之间的间距相等。

19.权利要求18的方法，还包括：

把删除所述另外一些比特之后的比特组映射成多载波通信信号的子载波数据码元，而不把删除所述另外一些比特之后的比特组映射成所述多载波通信信号的导频子载波。

20.权利要求19的方法，还包括：

在从所述编码比特流中均匀地删除比特之后，给多个空间数据流中的每一个都分配编码比特；

对分配的每个空间数据流的编码比特进行交织处理；以及

对所述空间数据流进行空时编码，以使得：较少数量的空间数据流能够在相等或较多数量的发射天线上进行发射，

其中针对所述多个空间数据流中的每一个都执行如下步骤：所述选择性地删除另外一些比特，以及所述把删除所述另外一些比特之后的比特组映射成多载波通信信号的子载波数据码元，而不把删除所述另外一些比特之后的比特组映射成所述多载波通信信号的导频子载波。

21.权利要求18的方法，还包括：

根据要在超过所述预定数量的发射天线上发射的另外一些导频子载波的数量，计算要选择性地删除的所述另外一些比特的比特位置索引。

22.一种多载波通信系统，包括：

多个全向的发射天线；

编码比特删减器，从编码比特流中删除比特，以便为所述多个全向的发射天线中预定数量的发射天线的导频子载波预留空间；以及

导频子载波比特删减器，当超过所述预定数量的发射天线用于进行发射时，从交织比特块中选择性地删除另外一些比特，以便为另外一些发射天线的导频子载波预留空间，其中，在交织前的比特块中，所述编码比特删减器和所述导频子载波比特删减器删除的比特之间的间距相等。

23.权利要求22的系统，还包括：

系统控制器，确定用于进行发射的发射天线的数量，当超过所述预定数量的发射天线用于进行发射时，对所述导频子载波比特删减器进行配置，以使其选择性地删除所述另外一些比特。

24.权利要求23的系统，其中每个导频子载波比特删减器都与多个空间数据流之一相关联，以及

其中所述系统还包括多个码元映射器，对于各空间数据流，所述码元映射器把从所述导频子载波比特删减器接收的比特组映射成多载波通信信号的子载波数据码元，而不把比特组映射成所述多载波通信信号的导频子载波。

25.权利要求24的系统，还包括：

空时码编码器，对发往所述发射天线的空间数据流进行空时编码，以使得：较少数量的空间数据流能够在相等或较多数量的发射天线上进行发射。

26.权利要求23的系统，还包括：

比特位置计算器，根据要在超过所述预定数量的发射天线上发射的另外一些导频子载波的数量，计算各个导频子载波比特删减器要删除的比特的比特位置索引。

27.一种用于发送多载波通信信号的装置，包括：

用于从编码比特流中删除比特，以便为多个发射天线中预定数量的发射天线的导频子载波预留空间的模块；以及

用于当超过所述预定数量的发射天线用于进行发射时，从交织比特块中选择性地删除另外一些比特，以便为另外一些发射天线的导频子载波预留空间的模块，其中，在交织前的比特块中，从所述编码比特流中和所述交织比特块中删除的比特之间的间距相等。

28.权利要求27的装置，还包括：

用于把删除所述另外一些比特之后的比特组映射成多载波通信信号的子载波数据码元，而不把删除所述另外一些比特之后的比特组映射成所述多载波通信信号的导频子载波的模块。

29.权利要求28的装置，还包括：

用于在从所述编码比特流中均匀地删除比特之后，给多个空间数据流中的每一个都分配编码比特的模块；

用于对分配的每个空间数据流的编码比特进行交织处理的模块；以及

用于对所述空间数据流进行空时编码，以使得：较少数量的空间数据流能够在相等或较多数量的发射天线上进行发射的模块，

其中针对所述多个空间数据流中的每一个使用：所述用于选择性地删除另外一些比特的模块，以及所述用于把删除所述另外一些比特之后的比特组映射成多载波通信信号的子载波数据码元，而不把删除所述另外一些比特之后的比特组映射成所述多载波通信信号的导频子载波的模块。

30.权利要求27的装置，还包括：

用于根据要在超过所述预定数量的发射天线上发射的另外一些导频子载波的数量，计算要选择性地删除的另外一些比特的比特位置索引的模块。

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