CN101515845A - 一种多天线系统的发射装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多天线系统的发射装置及方法，该方法包括：发送端将待传输的数据生成2个码字流后映射到信道层，然后对映射后的数据进行变换及预编码处理后发射；当所述2个码字流的符号数相等时，映射后的数据中，每层相邻两个符号来自不同的码字流，每列相邻两个符号也来自不同的码字流。采用本发明，可使得各码字流的数据获取充分的分集增益，较大地提高空间复用的性能；另外，采用动态映射方式，可根据各信道层的传输性能信息灵活选择映射方式，提高传输速率及传输可靠性。

Description

一种多天线系统的发射装置及方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种多天线系统的发射装置及方法。

背景技术

在无线通信中，如果在发送端和接收端都使用多根天线，我们可以采取空间复用的方式来获取更高的速率，即在发射端相同的时频资源上的不同天线位置发射不同的数据，由于在接收端可以通过信道估计估计出各个信道，因此即使各天线发射不同的数据，经过多发多收(MIMO)的信号矩阵后，在接收端仍然能够解出各天线上的发射数据。

相对于利用信号矩阵直接解出各天线上发射数据的方法，一种增强的手段是使用预编码技术。在发射端我们定义层的概念，层数等于矩阵的秩。1个信道矩阵经过预编码，被等效为多个去藕的子信道，层数也等于信道增益不为0的去藕子信道的个数。如图1所示的多天线MIMO信道映射示意图，被等效为图2；

在发送端定义码字流的概念，来自同1个编码块的数据定义为1个码字流。我们需要使用一些技术把来自多个码字流的数据映射到各个层上发送。

一种已有的方案是使得来自同1个码字流的数据映射到固定的1个或多个层上，这种方法的优点在于，因为能够保证每个码字流历经的信道比较固定，所以对于每个码字流都能够使用自适应的编码调制方式。但是这种方式并不是一种很好的方式，因为进行各层的自适应编码调制需要更多的开销进行信息反馈，且这种方法并没有使得每个码字流上的数据获取充分的分集增益。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多天线系统的发射装置及方法，可使各码字流的数据获取充分的分集增益。

为了解决上述问题，本发明提供了一种多天线系统的发射方法，包括：发送端将待传输的数据生成2个码字流后映射到信道层，然后对映射后的数据进行变换及预编码处理后发射；

当所述2个码字流的符号数相等时，映射后的数据中，每层相邻两个符号来自不同的码字流，每列相邻两个符号也来自不同的码字流。

进一步地，将所述码字流映射到信道层之前，先对2个码字流进行交织，交织后仍为2个码字流，但每个码字流中相邻的2个符号来自于交织前不同的码字流，且2个码字流的同一列上的符号也来自于交织前不同的码字流。

进一步地，设待交织的码字流为Y1：Y₁(i)i＝0，1，......n，及Y2：Y₂(i)i＝0，1，......n；交织后的码字流记为D1、D2，采用以下方式中的任一种得到交织后的码字流：

将Y₁(2i)及Y₁(2i+1)按任意顺序填充到d⁽⁰⁾(2i)及d⁽¹⁾(2i+1)上，同时将Y₂(2i)及Y₂(2i+1)按任意顺序填充到d⁽⁰⁾(2i+1)及d⁽¹⁾(2i)上；或者，

将Y₁(2i)及Y₁(2i+1)按任意顺序填充到d⁽⁰⁾(2i+1)及d⁽¹⁾(2i)上，同时将Y₂(2i)及Y₂(2i+1)按任意顺序填充到d⁽⁰⁾(2i)及d⁽¹⁾(2i+1)上；

所述i＝0，1，......，m，m为每个码字流的符号数。

进一步地，采用以下方式中的任一种将交织后的码字流映射到2个信道层，

x⁽⁰⁾(i)＝d⁽⁰⁾(i)，x⁽¹⁾(i)＝d⁽¹⁾(i)；或，x⁽⁰⁾(i)＝d⁽¹⁾(i)，x⁽¹⁾(i)＝d⁽⁰⁾(i)；

$i=\mathrm{0,1},...,M_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{layer}}-1;$ M_symb ^layer为每层的符号数。

进一步地，采用以下方式将交织后的码字流映射到3个信道层，

x⁽⁰⁾(2i)＝d⁽⁰⁾(3i)，x⁽⁰⁾(2i+1)＝d⁽¹⁾(3i)，x⁽¹⁾(2i)＝d⁽⁰⁾(3i+1)，x⁽¹⁾(2i+1)＝d⁽¹⁾(3i+1)，x⁽²⁾(2i)＝d⁽⁰⁾(3i+2)，x⁽²⁾(2i+1)＝d⁽¹⁾(3i+2)；

$i=\mathrm{0,1},...,(M_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{layer}}/2-1),$ M_symb ^layer为每层的符号数。

进一步地，采用以下方式将交织后的码字流映射到4个信道层，

$i=\mathrm{0,1},...,M_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{layer}}-1;$ M_symb ^layer为每层的符号数。

进一步地，设生成的第1个码字流为d⁽⁰⁾(i)，第2个码字流为d⁽¹⁾(i)，i＝0，1，......n；按照以下方法将所述码字流映射到2个信道层：

将d⁽⁰⁾(2i)及d⁽⁰⁾(2i+1)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)及x⁽¹⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(2i)及d⁽¹⁾(2i+1)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)及x⁽¹⁾(2i)上；或

将d⁽⁰⁾(2i)及d⁽⁰⁾(2i+1)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)及x⁽¹⁾(2i)上，将d⁽¹⁾(2i)及d⁽¹⁾(2i+1)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)及x⁽¹⁾(2i+1)上。

进一步地，设生成的第1个码字流为d⁽⁰⁾(i)，第2个码字流为d⁽¹⁾(i)，i＝0，1，......n；按照以下方法将所述码字流映射到3个信道层：

将d⁽⁰⁾(3i)、d⁽⁰⁾(3i+1)与d⁽⁰)(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)与x⁽²⁾(2i)上，将d⁽¹⁾(3i)、d⁽¹⁾(3i+1)与d⁽¹⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)与x⁽²⁾(2i+1)上；或

将d⁽⁰⁾(3i)、d⁽⁰⁾(3i+1)与d⁽⁰⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)与x⁽²⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(3i)、d⁽¹⁾(3i+1)与d⁽¹⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)与x⁽²⁾(2i)上。

进一步地，设生成的第1个码字流为d⁽⁰⁾(i)，第2个码字流为d⁽¹⁾(i)，i＝0，1，......n；按照以下方法将所述码字流映射到4个信道层：

将d⁽⁰⁾(4i)、d⁽⁰⁾(4i+1)、d⁽⁰⁾(4i+2)及d⁽⁰⁾(4i+3)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(4i)、d⁽¹⁾(4i+1)、d⁽¹⁾(4i+2)及d⁽¹⁾(4i+3)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上；或

将d⁽⁰⁾(4i)、d⁽⁰⁾(4i+1)、d⁽⁰⁾(4i+2)及d⁽⁰⁾(4i+3)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上，将d⁽¹⁾(4i)、d⁽¹⁾(4i+1)、d⁽¹⁾(4i+2)及d⁽¹⁾(4i+3)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上；或

将d⁽⁰⁾(i)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽⁰⁾(i+3M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(i)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽¹⁾(i+3M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上；或

将d⁽⁰⁾(i)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽⁰⁾(i+3M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上，及将d⁽¹⁾(i)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽¹⁾(i+3M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上。

进一步地，设生成的第1个码字流为d⁽⁰⁾(i)，第2个码字流为d⁽¹⁾(i)，i＝0，1，......n；按照以下方法将所述码字流映射到4个信道层：

将d⁽⁰⁾(i)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽⁰⁾(i+3*M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(i)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽¹⁾(i+3*M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上；或

将d⁽⁰⁾(i)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽⁰⁾(i+3*M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上，将d⁽¹⁾(i)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽¹⁾(i+3*M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上。

本发明还提供一种多天线系统的发射方法，包括：发送端将待传输的数据生成2个码字流后映射到信道层，然后对映射后的数据进行变换及预编码处理后发射；

当所述2个码字流的符号数不等，且其中一个码字流的符号数是另一个码字流的符号数的2倍时，采用以下方式将所述2个码字流映射到3个信道层：

设第2个码字流的符号数为的第1个码字流的符号数的2倍，每个最小映射单元包括3层及3列，每层中只包含1个原第1个码字流中的符号，每列中也只包含1个原第1个码字流中的符号，其余的符号位置均被原第2个码字流中的符号填充，映射后的完整图样由整数个最小映射单元组成。

进一步地，设生成的第1个码字流为d⁽⁰⁾(i)，第2个码字流为d⁽¹⁾(i)，i＝0，1，......n；按照以下方法将所述码字流映射到3个信道层：

将d⁽⁰⁾(3i)、d⁽⁰⁾(3i+1)及d⁽⁰⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(3i)、x⁽¹⁾(3i+1)及x⁽²⁾(3i+2)上，将d⁽⁰⁾(6i)、d⁽⁰⁾(6i+1)、d⁽⁰⁾(6i+2)、d⁽⁰⁾(6i+3)、d⁽⁰⁾(6i+4)及d⁽⁰⁾(6i+5)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(3i+1)、x⁽⁰⁾(3i+2)、x⁽¹⁾(3i)、x⁽¹⁾(3i+2)、x⁽²⁾(3i)及x⁽²⁾(3i+1)上。

进一步地，采用以下方式中的任一种将所述2个码字流映射到3个信道层：

将所述第2个码字流映射到传输性能最好的两个信道层，将第1个码字流映射到剩余的一个信道层，或者，

将所述第1个码字流映射到传输性能最好的一个信道层，将第2个码字流映射到剩余的两个信道层。

本发明还提供一种多天线系统的发射装置，包括：编码调制模块、映射模块、编码变换模块及发射模块；

所述编码调制模块，用于对输入的待传输二进制数据进行编码调制，生成2个码字流；

所述映射模块，用于将所述2个码字流映射到信道层；

所述编码变换模块，用于对映射后的数据进行预编码及变换处理；

所述发射模块，用于发射处理后的数据；

当所述2个码字流的符号数相等时，映射后的数据中，每层相邻两个符号来自不同的码字流，每列相邻两个符号也来自不同的码字流。

进一步地，所述装置还包括交织模块，用于对生成的2个码字流进行交织处理，交织后仍为2个码字流，但每个码字流中相邻的2个符号来自于交织前不同的码字流，且2个码字流的同一列上的符号也来自于交织前不同的码字流。

本发明还提供一种多天线系统的发射装置，包括：编码调制模块、映射模块、编码变换模块及发射模块；

所述编码调制模块，用于对输入的待传输二进制数据进行编码调制，生成2个码字流；

所述映射模块，用于将所述2个码字流映射到信道层；

所述编码变换模块，用于对映射后的数据进行预编码及变换处理；

所述发射模块，用于发射处理后的数据；

当所述2个码字流的符号数不等，且其中一个码字流的符号数是另一个码字流的符号数的2倍时，所述映射模块采用以下方式将所述2个码字流映射到3个信道层：

设第2个码字流的符号数为的第1个码字流的符号数的2倍，每个最小映射单元包括3层及3列，每层中只包含1个原第1个码字流中的符号，每列中也只包含1个原第1个码字流中的符号，其余的符号位置均被原第2个码字流中的符号填充，映射后的完整图样由整数个最小映射单元组成。

进一步地，所述映射模块采用以下方式中的任一种将所述2个码字流映射到3个信道层：

将所述第2个码字流映射到传输性能最好的两个信道层，将第1个码字流映射到剩余的一个信道层，或者，

将所述第1个码字流映射到传输性能最好的一个信道层，将第2个码字流映射到剩余的两个信道层。

综上所述，采用本发明，可使得各码字流的数据获取充分的分集增益，较大地提高空间复用的性能；另外，采用动态映射方式，可根据各信道层的传输性能信息灵活选择映射方式，提高传输速率及传输可靠性。

附图说明

图1是多天线MIMO信道映射示意图；

图2是图1的等效图；

图3a是本发明将符号数相等的2个码字流分别映射到2个信道层的映射图样；

图3b是本发明将符号数相等的2个码字流分别映射到3个信道层的映射图样；

图3c是本发明将符号数相等的2个码字流分别映射到4个信道层的映射图样；

图4是本发明对符号数相等的2个码字流进行交织的示意图；

图5a至图5f是本发明将符号数不等的2个码字流映射到3个信道层的映射图样。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

本发明提供一种多天线系统的发射装置及方法，发送端将待传输的数据生成2个码字流后映射到信道层，然后对映射后的数据进行变换及预编码处理后发射；当2个码字流的符号数相等时，映射后的数据中，每层相邻两个符号来自不同的码字流，每列相邻两个符号也来自不同的码字流。

本实施例提供一种多天线系统的发射装置，包括调制编码模块、映射模块、编码变换模块、发射模块；

编码调制模块，用于对输入的待传输二进制数据进行编码调制，生成2个码字流；

映射模块，用于将生成的2个码字流映射到信道层上，实现映射功能。具体映射方式同以下方法中所述；

上述装置还可以进一步包括交织模块，用于映射前对码字流进行交织，交织后仍为2个码字流，但每个码字流中相邻的2个符号来自于交织前不同的码字流，且2个码字流的同一列上的符号也来自于交织前不同的码字流。

编码变换模块，用于对映射后的数据进行预编码及变换处理，可以先进行预编码处理，再进行变换处理，也可以是先进行变换处理，再进行预编码处理；预编码及变换处理方式同现有技术。

发射模块，用于发射处理后的数据。

本实施例提供一种多天线系统的发射方法，包括以下步骤：

301：将待传输的比特数据输入编码调制模块生成2个码字流Y1，Y2；

每个码字流均包含偶数个符号(即调制符号)。生成的两个码字流可能符号数相等，也可能符号数不等，符号数不等时，其中一个码字流包含的符号数是另一码字流包含的符号数的2倍。

302：将Y1，Y2映射到各信道层，各信道层的数据分别记为X1...Xn，2≤n≤4； $\mathrm{Xi}=d^{\left(i\right)}\left(0\right)...d^{\left(i\right)}(M_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{layer}}-1),$ M_symb ^layer为每层符号数；

303：将X1...Xn上的数据进行预编码及变换处理；可以先进行预编码处理，再进行变换处理，也可以是先进行变换处理，再进行预编码处理；

304：发射处理后的数据。

实施例一：

将生成的2个码字流映射到2、3或4个信道层时满足以下条件：当输入的2个码字流符号数目相等时，每个码字流的数据均匀分布在各层上，且同一层上相邻的两个符号来自不同的原码字流，同一列上相邻的两个符号来自不同的原码字流；

经过映射后的数据分布如图3所示，图3a为2个码字流映射到2个信道层时的最小映射单元示意图，图3b为2个码字流映射到3个信道层时的最小映射单元示意图，图3c为2个码字流映射到4个信道层时的最小映射单元示意图，映射后的完整图样由整数个如图所示的最小映射单元组成；其中，行为层的维度(即行数对应层数)，列数对应层上的符号数。按以上方式映射码字流，可使2个码字流的数据均匀地在各信道上传输。来自每个码字流的符号都充分的历经了各个层上的信道，这种方法可以获得较大的分集增益。

可以但不限于采用以下几种方式实现2个码字到n层的映射，

方式一，先对2个码字流进行交织，然后对交织后的码字流进行映射；

交织后仍为2个码字流，但每个码字流中相邻的2个符号来自于交织前不同的码字流，且2个码字流的同一列上的符号也来自于交织前不同的码字流，如图4所示，即原码字流的符号在交织后新码字流中交替排列，但原码字流的符号在交织后新码字流中的先后顺序不作限制；

对于2个码字流的交织可以但不限于采用以下方法：

待交织码字流Y1：Y₁(i)i＝0，1，......n

待交织码字流Y2：Y₂(i)i＝0，1，......n

交织后的码字流记为D1、D2，可以是，将Y₁(2i)及Y₁(2i+1)按任意顺序填充到d⁽⁰⁾(2i)及d⁽¹⁾(2i+1)上，同时将Y₂(2i)及Y₂(2i+1)按任意顺序填充到d⁽⁰⁾(2i+1)及d⁽¹⁾(2i)上，或者，将Y₁(2i)及Y₁(2i+1)按任意顺序填充到d⁽⁰⁾(2i+1)及d⁽¹⁾(2i)上，同时将Y₂(2i)及Y₂(2i+1)按任意顺序填充到d⁽⁰⁾(2i)及d⁽¹⁾(2i+1)上；即，

D1：d⁽⁰⁾(2i)＝Y₁(2i)或Y₁(2i+1)，d⁽⁰⁾(2i+1)＝Y₂(2i)或Y₂(2i+1)；

D2：d⁽¹⁾(2i)＝Y₂(2i+1)或Y₂(2i)，d⁽¹⁾(2i+1)＝Y₁(2i+1)或Y₁(2i)；

或者，

D1：d⁽⁰⁾(2i)＝Y₂(2i)或Y₂(2i+1)，d⁽⁰⁾(2i+1)＝Y₁(2i)或Y₁(2i+1)；

D2：d⁽¹⁾(2i)＝Y₁(2i+1)或Y₁(2i)，d⁽¹⁾(2i+1)＝Y₂(2i+1)或Y₂(2i)；

上述i＝0，1，......，m，m为每个码字流的符号数；

这种方法能够保证码字流交织最充分，可使层映射处理时实现简单。

交织后可以采用如下方法将交织后的码字流映射到信道层：

设第1个码字流的符号数为M_symb ⁽⁰⁾，第2个码字流的符号数为M_symb ⁽¹⁾，每层的数据个数(即符号数)为M_symb ^layer，本实施例中 $M_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{layer}}=M_{\mathrm{symb}}^{\left(0\right)}=M_{\mathrm{symb}}^{\left(1\right)}=m.$

交织后产生的2个码字流的数据分别为d⁽⁰⁾(i)，d⁽¹⁾(i)。

映射后各层上的数据为x⁽⁰⁾(i)...x^(n-1)(i)，2≤n≤4；

如表1所示为将2个码字流映射到2个信道层及3个信道层的方法；采用该层映射方法可以使得每个码字流上的数据被充分的，均匀的在各个层上进行传输。

表1：将2个码字流映射到2个信道层及3个信道层的方法

表2为将2个码字流映射到4个信道层的方法，可以但不限于是，

表2：将2个码字流映射到4个信道层的映射方法

方式二，不对码字流进行交织，直接对2个码字流进行到层的映射，映射后的数据满足：每个码字流的符号均匀分布在各层上，且同一信道层上相邻的两个符号来自不同的原码字流，同一列上相邻的两个符号也来自不同的原码字流，原码字流的符号在各层中的先后顺序不作限制；

如表3所示为将2个码字流映射到2个信道层的方法，可以是：

(1)将d⁽⁰⁾(2i)及d⁽⁰⁾(2i+1)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)及x⁽¹⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(2i)及d⁽¹⁾(2i+1)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)及x⁽¹⁾(2i)上；

(2)将d⁽⁰⁾(2i)及d⁽⁰⁾(2i+1)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)及x⁽¹⁾(2i)上，将d⁽¹⁾(2i)及d⁽¹⁾(2i+1)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)及x⁽¹⁾(2i+1)上。

表3：将2个码字流映射到2个信道层的方法

如表4所示为将2个码字流映射到3个信道层的映射方法，可以是：

(1)将d⁽⁰⁾(3i)、d⁽⁰⁾(3i+1)与d⁽⁰⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)与x⁽²⁾(2i)上，将d⁽¹⁾(3i)、d⁽¹⁾(3i+1)与d⁽¹⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)与x⁽²⁾(2i+1)上；

(2)将d⁽⁰⁾(3i)、d⁽⁰⁾(3i+1)与d⁽⁰⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)与x⁽²⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(3i)、d⁽¹⁾(3i+1)与d⁽¹⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)与x⁽²⁾(2i)上。

表4：将2个码字流映射到3个信道层的方法

如表5所示为将2个码字流映射到4个信道层的方法，可以是：

(1)将d⁽⁰⁾(4i)、d⁽⁰⁾(4i+1)、d⁽⁰⁾(4i+2)及d⁽⁰⁾(4i+3)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(4i)、d⁽¹⁾(4i+1)、d⁽¹⁾(4i+2)及d⁽¹⁾(4i+3)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上；

(2)将d⁽⁰⁾(4i)、d⁽⁰⁾(4i+1)、d⁽⁰⁾(4i+2)及d⁽⁰⁾(4i+3)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上，将d⁽¹⁾(4i)、d⁽¹⁾(4i+1)、d⁽¹⁾(4i+2)及d⁽¹⁾(4i+3)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上。

(3)将d⁽⁰⁾(i)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽⁰⁾(i+3M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(i)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽¹⁾(i+3M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上；

(4)将d⁽⁰⁾(i)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽⁰⁾(i+3M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上，及将d⁽¹⁾(i)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽¹⁾(i+3M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上。

表5：将2个码字流映射到4个信道层的方法

这种映射方法需要输入的码字流的每个码字流数目相等，能够简单地实现对称映射时的充分均匀分布，也能够很好的解决非对称映射(码字流数和层数奇偶不等)时的充分均匀分布的问题，例如能够很简单的实现2个码字流到3个层上映射的映射，而不用把这种均匀分布扩展到时域共同实现。

实施例二：

在非对称映射时，由于上层业务的类型原因，有一种场景当生成的2个码字流的符号数目不等，且其中一个码字流的符号数是另一个码字流的符号数的2倍(本实施例中设第2个码字流的符号数是第1个码字流的2倍)时，可采用以下方式将2个码字流映射到3个信道层，这种映射方式在某些应用场景下具有应用价值，比如大数据量的数据业务和VOIP业务共存。

如图5a至图5f所示为映射后最小映射单元示意图，映射后的完整图样由如图所示的整数个最小映射单元组成，每个最小映射单元包括3层及3列，每层中只包含1个原第1个码字流中的符号，每列中也只包含1个原第1个码字流中的符号，其余的符号位置均被原第2个码字流中的符号填充；

如表6所示为按上述方式将2个码字流映射到3个信道层的方法，可以是，将d⁽⁰⁾(3i)、d⁽⁰⁾(3i+1)及d⁽⁰⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(3i)、x⁽¹⁾(3i+1)及x⁽²⁾(3i+2)上，将d⁽⁰⁾(6i)、d⁽⁰⁾(6i+1)、d⁽⁰⁾(6i+2)、d⁽⁰⁾(6i+3)、d⁽⁰⁾(6i+4)及d⁽⁰⁾(6i+5)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(3i+1)、x⁽⁰⁾(3i+2)、x⁽¹⁾(3i)、x⁽¹⁾(3i+2)、x⁽²⁾(3i)及x⁽²⁾(3i+1)上。

表6：将2个码字流映射到3个信道层的方法

这种映射方法需要输入的码字流的每个码字流数目不相等，第2个码字流的符号数是第1个码字流的2倍。该映射方案能够很好的解决此时的分布均匀问题，能够很简单的实现2个码字流到3个层上映射的映射，而不用把这种均匀分布扩展到时域共同实现。

在前面所述的方法均是静态的映射，即映射方法不随时间改变。由事先规定其映射方式。而信道条件是随时间变换而发生改变的，如果能够获知各层的传输特性信息，可以利用这些信息，以动态映射的方法来进行码字流到层的映射能获取更好的性能。在不获取层传输性能信息的方案中，不能利用该信息来动态的调整码字流到层的映射，而获取该信息后能够保证某个码字流一直处于好的信道中，另外一个码字流一直处于相对较差的信道中，其信道条件相对稳定，可以通过自适应编码调制获得更好的传输性能。

可以用以下方法来实现动态的映射，层映射模块根据各信道层的传输性能信息，以1个或多个TTI时间为单位，动态调整映射方式。由于可以利用层传输性能信息，相对于静态的传输方式，该方法可以获取更高的吞吐量。

例如，一种将2个码字流映射到3个信道层的方法，该实施例中第2个码字流的符号数为第1个码字流的符号数的2倍：

在没有接收到新的层传输性能信息，或接收到新的层传输性能信息，但各层之间传输性能好坏关系没有发生变化时，不进行映射方式的改变，使用上一TTI内的层映射方式；

若接收到新的层传输性能信息时，如果层之间传输性能好坏关系没发生了变化，进行映射方式的改变，可以是，(a)：将第2个码字流映射到层传输性能最好的两个信道层，将第1个码字流映射到剩余的1个信道层；(b)：将第1个码字流映射到传输性能最好的一个信道层，将第2个码字流映射到其它两个信道层；方法(a)可以使得2个码字流所历经的信道层的传输性能一直比较稳定(一直好或差)，能进一步的提高自适应编码调制能带来的有益效果。方法(b)使得第1个码字流上所传数据能够有很好的传输性能，可以使得第1个码字流始终处于比较好的传输信道上，保证第1个码字流可以使用高阶的调制编码方式提高传输速率和传输可靠性。而第2个码字流使用信噪比较低的2个信道层可以充分的获取分集增益，提高传输性能。

接收端(如基站)在向发送端发送各信道层的层传输性能时，可以但不限于采用以下方式：(1)接收端将表征各信道层传输性能的参数发送至发送端，发送端根据上述参数确定传输层性能好坏，并按照上述方法(a)或(b)完成映射；(2)接收端结合各信道层的传输性能及方式(a)或(b)确定映射方法(即将2个码字流分别映射到哪个信道层)，之后将确定的映射方法发送至发送端，发送端按照接收的方法直接完成映射，采用方式(2)可进一步节省信令开销。

Claims (17)

1、一种多天线系统的发射方法，包括：发送端将待传输的数据生成2个码字流后映射到信道层，然后对映射后的数据进行变换及预编码处理后发射；

当所述2个码字流的符号数相等时，映射后的数据中，每层相邻两个符号来自不同的码字流，每列相邻两个符号也来自不同的码字流。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：

将所述码字流映射到信道层之前，先对2个码字流进行交织，交织后仍为2个码字流，但每个码字流中相邻的2个符号来自于交织前不同的码字流，且2个码字流的同一列上的符号也来自于交织前不同的码字流。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于：

设待交织的码字流为Y1：Y₁(i)i＝0，1，......n，及Y2：Y₂(i)i＝0，1，......n；交织后的码字流记为D1、D2，采用以下方式中的任一种得到交织后的码字流：

将Y₁(2i)及Y₁(2i+1)按任意顺序填充到d⁽⁰⁾(2i)及d⁽¹⁾(2i+1)上，同时将Y₂(2i)及Y₂(2i+1)按任意顺序填充到d⁽⁰⁾(2i+1)及d⁽¹⁾(2i)上；或者，

将Y₁(2i)及Y₁(2i+1)按任意顺序填充到d⁽⁰⁾(2i+1)及d⁽¹⁾(2i)上，同时将Y₂(2i)及Y₂(2i+1)按任意顺序填充到d⁽⁰⁾(2i)及d⁽¹⁾(2i+1)上；

所述i＝0，1，......，m，m为每个码字流的符号数。

4、如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：

采用以下方式中的任一种将交织后的码字流映射到2个信道层，

x⁽⁰⁾(i)＝d⁽⁰⁾(i)，x⁽¹⁾(i)＝d⁽¹⁾(i)；或，x⁽⁰⁾(i)＝d⁽¹⁾(i)，x⁽¹⁾(i)＝d⁽⁰⁾(i)；

$i=\mathrm{0,1},...,M_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{layer}}-1;$ M_symb ^layer为每层的符号数。

5、如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：

采用以下方式将交织后的码字流映射到3个信道层，

x⁽⁰⁾(2i)＝d⁽⁰⁾(3i)，x⁽⁰⁾(2i+1)＝d⁽¹⁾(3i)，x⁽¹⁾(2i)＝d⁽⁰⁾(3i+1)，x⁽¹⁾(2i+1)＝d⁽¹⁾(3i+1)，x⁽²⁾(2i)＝d⁽⁰⁾(3i+2)，x⁽²⁾(2i+1)＝d⁽¹⁾(3i+2)；

$i=\mathrm{0,1},...,(M_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{layer}}/2-1),$ M_symb ^layer为每层的符号数。

6、如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：

采用以下方式将交织后的码字流映射到4个信道层，

x⁽⁰⁾(i)＝d⁽⁰⁾(i)或d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer)，x⁽¹⁾(i)＝d⁽¹⁾(i)或d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer)，

$x^{\left(2\right)}\left(i\right)=d^{\left(0\right)}(i+M_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{layer}})$ 或d⁽⁰⁾(i)， $x^{\left(3\right)}\left(i\right)=d^{\left(1\right)}(i+M_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{layer}})$ 或d⁽¹⁾(i)；或

x⁽⁰⁾(i)＝d⁽¹⁾(i)或d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer)，x⁽¹⁾(i)＝d⁽⁰⁾(i)或d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer)，

$x^{\left(2\right)}\left(i\right)=d^{\left(1\right)}(i+M_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{layer}})$ 或d⁽¹⁾(i)， $x^{\left(3\right)}\left(i\right)=d^{\left(0\right)}(i+M_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{layer}})$ 或d⁽⁰⁾(i)；

$i=\mathrm{0,1},...,M_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{layer}}-1;$ M_symb ^layer为每层的符号数。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于：

设生成的第1个码字流为d⁽⁰⁾(i)，第2个码字流为d⁽¹⁾(i)，i＝0，1，......n；按照以下方法将所述码字流映射到2个信道层：

将d⁽⁰⁾(2i)及d⁽⁰⁾(2i+1)接任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)及x⁽¹⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(2i)及d⁽¹⁾(2i+1)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)及x⁽¹⁾(2i)上；或

将d⁽⁰⁾(2i)及d⁽⁰⁾(2i+1)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)及x⁽¹⁾(2i)上，将d⁽¹⁾(2i)及d⁽¹⁾(2i+1)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)及x⁽¹⁾(2i+1)上。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于：

设生成的第1个码字流为d⁽⁰⁾(i)，第2个码字流为d⁽¹⁾(i)，i＝0，1，......n；按照以下方法将所述码字流映射到3个信道层：

将d⁽⁰⁾(3i)、d⁽⁰⁾(3i+1)与d⁽⁰⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)与x⁽²⁾(2i)上，将d⁽¹⁾(3i)、d⁽¹⁾(3i+1)与d⁽¹⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)与x⁽²⁾(2i+1)上；或

将d⁽⁰⁾(3i)、d⁽⁰⁾(3i+1)与d⁽⁰⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)与x⁽²⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(3i)、d⁽¹⁾(3i+1)与d⁽¹⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)与x⁽²⁾(2i)上。

9、如权利要求1所述的方法，其特征在于：

设生成的第1个码字流为d⁽⁰⁾(i)，第2个码字流为d⁽¹⁾(i)，i＝0，1，......n；按照以下方法将所述码字流映射到4个信道层：

将d⁽⁰⁾(4i)、d⁽⁰⁾(4i+1)、d⁽⁰⁾(4i+2)及d⁽⁰⁾(4i+3)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(4i)、d⁽¹⁾(4i+1)、d⁽¹⁾(4i+2)及d⁽¹⁾(4i+3)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上；或

将d⁽⁰⁾(4i)、d⁽⁰⁾(4i+1)、d⁽⁰⁾(4i+2)及d⁽⁰⁾(4i+3)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上，将d⁽¹⁾(4i)、d⁽¹⁾(4i+1)、d⁽¹⁾(4i+2)及d⁽¹⁾(4i+3)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上；或

将d⁽⁰⁾(i)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽⁰⁾(i+3M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(i)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽¹⁾(i+3M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上；或

将d⁽⁰⁾(i)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽⁰⁾(i+3M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上，及将d⁽¹⁾(i)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer)及d(1)(i+3M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上。

10、如权利要求1所述的方法，其特征在于：

设生成的第1个码字流为d⁽⁰⁾(i)，第2个码字流为d⁽¹⁾(i)，i＝0，1，......n；按照以下方法将所述码字流映射到4个信道层：

将d⁽⁰⁾(i)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽⁰⁾(i+3*M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上，将d⁽¹⁾(i)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽¹⁾(i+3*M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上；或

将d⁽⁰⁾(i)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽⁰⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽⁰⁾(i+3*M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i+1)、x⁽¹⁾(2i)、x⁽²⁾(2i+1)及x⁽³⁾(2i)上，将d⁽¹⁾(i)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer/2)、d⁽¹⁾(i+M_symb ^layer)及d⁽¹⁾(i+3*M_symb ^layer/2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(2i)、x⁽¹⁾(2i+1)、x⁽²⁾(2i)及x⁽³⁾(2i+1)上。

11、一种多天线系统的发射方法，包括：发送端将待传输的数据生成2个码字流后映射到信道层，然后对映射后的数据进行变换及预编码处理后发射；

当所述2个码字流的符号数不等，且其中一个码字流的符号数是另一个码字流的符号数的2倍时，采用以下方式将所述2个码字流映射到3个信道层：

设第2个码字流的符号数为的第1个码字流的符号数的2倍，每个最小映射单元包括3层及3列，每层中只包含1个原第1个码字流中的符号，每列中也只包含1个原第1个码字流中的符号，其余的符号位置均被原第2个码字流中的符号填充，映射后的完整图样由整数个最小映射单元组成。

12、如权利要求11所述的方法，其特征在于：

设生成的第1个码字流为d⁽⁰⁾(i)，第2个码字流为d⁽¹⁾(i)，i＝0，1，......n；按照以下方法将所述码字流映射到3个信道层：

将d⁽⁰⁾(3i)、d⁽⁰⁾(3i+1)及d⁽⁰⁾(3i+2)按任意顺序填充到x⁽⁰⁾(3i)、x⁽¹⁾(3i+1)及x⁽²⁾(3i+2)上，将d⁽⁰⁾(6i)、d⁽⁰⁾(6i+1)、d⁽⁰⁾(6i+2)、d⁽⁰⁾(6i+3)、d⁽⁰⁾(6i+4)及d⁽⁰⁾(6i+5)接任意顺序填充到x⁽⁰⁾(3i+1)、x⁽⁰⁾(3i+2)、x⁽¹⁾(3i)、x⁽¹⁾(3i+2)、x⁽²⁾(3i)及x⁽²⁾(3i+1)上。

13、如权利要求11所述的方法，其特征在于：

采用以下方式中的任一种将所述2个码字流映射到3个信道层：

将所述第2个码字流映射到传输性能最好的两个信道层，将第1个码字流映射到剩余的一个信道层，或者，

将所述第1个码字流映射到传输性能最好的一个信道层，将第2个码字流映射到剩余的两个信道层。

14、一种多天线系统的发射装置，包括：编码调制模块、映射模块、编码变换模块及发射模块；

所述编码调制模块，用于对输入的待传输二进制数据进行编码调制，生成2个码字流；

所述映射模块，用于将所述2个码字流映射到信道层；

所述编码变换模块，用于对映射后的数据进行预编码及变换处理；

所述发射模块，用于发射处理后的数据；

其特征在于：

当所述2个码字流的符号数相等时，映射后的数据中，每层相邻两个符号来自不同的码字流，每列相邻两个符号也来自不同的码字流。

15、如权利要求14所述的装置，其特征在于：

所述装置还包括交织模块，用于对生成的2个码字流进行交织处理，交织后仍为2个码字流，但每个码字流中相邻的2个符号来自于交织前不同的码字流，且2个码字流的同一列上的符号也来自于交织前不同的码字流。

16、一种多天线系统的发射装置，包括：编码调制模块、映射模块、编码变换模块及发射模块；

所述编码调制模块，用于对输入的待传输二进制数据进行编码调制，生成2个码字流；

所述映射模块，用于将所述2个码字流映射到信道层；

所述编码变换模块，用于对映射后的数据进行预编码及变换处理；

所述发射模块，用于发射处理后的数据；

其特征在于，

当所述2个码字流的符号数不等，且其中一个码字流的符号数是另一个码字流的符号数的2倍时，所述映射模块采用以下方式将所述2个码字流映射到3个信道层：

设第2个码字流的符号数为的第1个码字流的符号数的2倍，每个最小映射单元包括3层及3列，每层中只包含1个原第1个码字流中的符号，每列中也只包含1个原第1个码字流中的符号，其余的符号位置均被原第2个码字流中的符号填充，映射后的完整图样由整数个最小映射单元组成。

17、如权利要求16所述的装置，其特征在于：

所述映射模块采用以下方式中的任一种将所述2个码字流映射到3个信道层：

将所述第2个码字流映射到传输性能最好的两个信道层，将第1个码字流映射到剩余的一个信道层，或者，

将所述第1个码字流映射到传输性能最好的一个信道层，将第2个码字流映射到剩余的两个信道层。

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