发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于LTE-Advanced系统上行链路PUCCH信道的多天线发射分集方法和装置,该方法能有效提高发射分集增益,从而获得更好的传输性能。
为了解决上述问题,本发明提供了一种多天线发射方法,将待传输的数据进行编码调制生成复数符号,用S(n)表示一时间间隔内n时刻的符号,将S(n)与其正交资源进行正交扩展得到X(n)和Y(n),将X(n)和Y(n)在4根天线上发射出去,其中,在该时间间隔,只在4根天线中的2根天线上发射X(n)和Y(n),在下一时间间隔,切换到其余2根天线上发射。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,在所述下一时间间隔发射的数据为X(n)’和Y(n)’,X(n)’和Y(n)’由所述下一时间间隔内n时刻的复数符号S(n)’进行正交扩展得到。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,所述正交扩展具体为,X(n)=S(n)n_r0,Y(n)=S(n)n_r1,X(n)’=S(n)’n_r0,Y(n)’=S(n)’n_r1,n_r0,n_r1为不同的正交资源,其中,对于PUCCH的第一类格式,正交资源为(n_cs,n_oc,n_PRB);对于PUCCH的第二类格式,正交资源为(n_cs,n_PRB),其中n_cs代表循环移位序列的资源序号,n_oc代表正交码的资源序号,n_PRB代表物理资源块的资源序号。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,
各天线上发射的数据为:
在时间间隔t,Tx0=X(n),Tx1=Y(n),Tx2=0,Tx3=0;
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=0,Tx1=0,Tx2=X(n)’,Tx3=Y(n)’;
或者,
在时间间隔t,Tx0=X(n),Tx1=0,Tx2=Y(n),Tx3=0;
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=0,Tx1=X(n)’,Tx2=0,Tx3=Y(n)’;
或者,
在时间间隔t,x0=X(n),Tx1=0,Tx2=0,Tx3=Y(n);
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=0,Tx1=X(n)’,Tx2=Y(n)’,Tx3=0;
或者,
在时间间隔t,Tx0=0,Tx1=X(n),Tx2=Y(n),Tx3=0;
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=X(n)’,Tx1=0,Tx2=0,Tx3=Y(n)’;
或者,
在时间间隔t,Tx0=0,Tx1=0,Tx2=X(n),Tx3=Y(n);
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=X(n)’,Tx1=Y(n)’,Tx2=0,Tx3=0;
Tx0,Tx1,Tx2,Tx3代表4根天线,以时隙或者子帧为时间间隔。
本发明还提出一种多天线发射方法,将待传输的数据进行编码调制生成复数符号S(n)后,将S(n)与其正交资源进行正交扩展得到X1(n),X2(n),X3(n)和X4(n),将X1(n),X2(n),X3(n)和X4(n)在4根天线上发射出去。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,所述正交扩展具体为,X1(n)=S(n)n_r0;X2(n)=S(n)n_r1,X3(n)=S(n)n_r2,X4(n)=S(n)n_r3,n_r0,n_r1,n_r2,n_r3为不同的正交资源,其中,对于PUCCH的第一类格式,正交资源为(n_cs,n_oc,n_PRB);对于PUCCH的第二类格式,正交资源为(n_cs,n_PRB),其中n_cs代表循环移位序列的资源序号,n_oc代表正交码的资源序号,n_PRB代表物理资源块的资源序号。
本发明还提出一种多天线发射方法,将待传输的数据进行编码调制生成复数符号S(n),将其下一时刻待传输的数据进行编码调制生成复数符号S(n+1)后,将S(n)和S(n+1)与一正交资源进行正交扩展得到X(n)和X(n+1),将S(n)和S(n+1)与另一正交资源进行正交扩展得到Y(n)和Y(n+1),将X(n),X(n+1),Y(n)和Y(n+1)进行空时分组编码后发射。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,所述正交扩展具体为,X(n)=S(n)n_r0,X(n+1)=S(n+1)n_r0,Y(n)=S(n)n_r1,Y(n+1)=S(n+1)n_r1,n_r0,n_r1为不同的正交资源,其中,对于PUCCH的第一类格式,正交资源为(n_cs,n_oc,n_PRB);对于PUCCH的第二类格式,正交资源为(n_cs,n_PRB),其中n_cs代表循环移位序列的资源序号,n_oc代表正交码的资源序号,n_PRB代表物理资源块的资源序号。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,
在t时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n),Tx1=X(n+1),Tx2=Y(n),Tx3=Y(n+1);
在下一个符号时刻t+1时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=-conj(X(n+1)),Tx1=conj(X(n)),Tx2=-conj(Y(n+1)),Tx3=conj(Y(n));
或者为:
Tx0=conj(X(n+1)),Tx1=-conj(X(n)),Tx2=conj(Y(n+1)),Tx3=-conj(Y(n));
其中conj()表示取共轭操作,Tx0,Tx1,Tx2,Tx3代表4根天线。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,
在t时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n),Tx1=-conj(X(n+1)),Tx2=Y(n),Tx3=-conj(Y(n+1));
在下一个符号时刻t+1时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n+1),Tx1=conj(X(n)),Tx2=Y(n+1),Tx3=conj(Y(n));
或者,
在t时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n),Tx1=conj(X(n+1)),Tx2=Y(n),Tx3=conj(Y(n+1));
在下一个符号时刻t+1时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n+1),Tx1=-conj(X(n)),Tx2=Y(n+1),Tx3=-conj(Y(n));
其中conj()表示取共轭操作,Tx0,Tx1,Tx2,Tx3代表4根天线。
本发明还提出一种多天线发射装置,所述装置包括编码调制模块,正交扩展模块和天线切换模块,其中,
所述编码调制模块,用于将待传输的数据进行编码调制生成复数符号,用S(n)表示一时间间隔内n时刻的符号;
所述正交扩展模块,用于将S(n)与其正交资源进行正交扩展得到X(n)和Y(n);
所述天线切换模块,用于在4根天线上进行切换,使得在一时间间隔,只在4根天线中的2根天线上发射X(n)和Y(n),在下一时间间隔,切换到其余2根天线上发射。
进一步地,上述装置还可具有以下特点,所述正交扩展模块,还用于将下一时间间隔内n时刻的复数符号S(n)’与其正交资源进行正交扩展得到X(n)’和Y(n)’;
所述天线切换模块,在所述下一时间间隔发射的数据为X(n)’和Y(n)’。
进一步地,上述装置还可具有以下特点,所述正交扩展模块进行正交扩展具体为,X(n)=S(n)n_r0;Y(n)=S(n)n_r1,X(n)’=S(n)’n_r0;Y(n)’=S(n)’n_r1,n_r0,n_r1为不同的正交资源,其中,对于PUCCH的第一类格式,正交资源为(n_cs,n_oc,n_PRB);对于PUCCH的第二类格式,正交资源为(n_cs,n_PRB),其中n_cs代表循环移位序列的资源序号,n_oc代表正交码的资源序号,n_PRB代表物理资源块的资源序号。
进一步地,上述装置还可具有以下特点,所述天线切换模块在各天线上发射的数据为:
在时间间隔t,Tx0=X(n),Tx1=Y(n),Tx2=0,Tx3=0;
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=0,Tx1=0,Tx2=X(n)’,Tx3=Y(n)’;
或者,
在时间间隔t,Tx0=X(n),Tx1=0,Tx2=Y(n),Tx3=0;
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=0,Tx1=X(n)’,Tx2=0,Tx3=Y(n)’;
或者,
在时间间隔t,x0=X(n),Tx1=0,Tx2=0,Tx3=Y(n);
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=0,Tx1=X(n)’,Tx2=Y(n)’,Tx3=0;
或者,
在时间间隔t,Tx0=0,Tx1=X(n),Tx2=Y(n),Tx3=0;
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=X(n)’,Tx1=0,Tx2=0,Tx3=Y(n)’;
或者,
在时间间隔t,Tx0=0,Tx1=0,Tx2=X(n),Tx3=Y(n);
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=X(n)’,Tx1=Y(n)’,Tx2=0,Tx3=0,以时隙或者子帧为时间间隔。
本发明还提出一种多天线发射装置,所述装置包括编码调制模块和正交扩展模块,其中,
所述编码调制模块,用于将待传输的数据进行编码调制生成复数符号S(n);
所述正交扩展模块,用于将S(n)与其正交资源进行正交扩展得到X1(n),X2(n),X3(n)和X4(n),将X1(n),X2(n),X3(n)和X4(n)在4根天线上发射出去。
进一步地,上述装置还可具有以下特点,所述正交扩展模块进行正交扩展具体包括,X1(n)=S(n)n_r0;X2(n)=S(n)n_r1,X3(n)=S(n)n_r2,X4(n)=S(n)n_r3,n_r0,n_r1,n_r2,n_r3为不同的正交资源,其中,对于PUCCH的第一类格式,正交资源为(n_cs,n_oc,n_PRB);对于PUCCH的第二类格式,正交资源为(n_cs,n_PRB),其中n_cs代表循环移位序列的资源序号,n_oc代表正交码的资源序号,n_PRB代表物理资源块的资源序号。
本发明还提出一种多天线发射装置,所述装置包括编码调制模块、正交扩展模块和空时分组编码模块,其中:
所述编码调制模块,用于将待传输的数据进行编码调制生成复数符号S(n),将其下一时刻待传输的数据进行编码调制生成复数符号S(n+1);
所述正交扩展模块,用于将S(n)和S(n+1)与一正交资源进行正交扩展得到X(n)和X(n+1),将S(n)和S(n+1)与另一正交资源进行正交扩展得到Y(n)和Y(n+1);
所述空时分组编码模块,用于将X(n),X(n+1),Y(n)和Y(n+1)进行空时分组编码后发射。
进一步地,上述装置还可具有以下特点,所述正交扩展模块进行正交扩展具体包括,X(n)=S(n)n_r0,X(n+1)=S(n+1)n_r0,Y(n)=S(n)n_r1,Y(n+1)=S(n+1)n_r1,n_r0,n_r1为不同的正交资源,其中,对于PUCCH的第一类格式,正交资源为(n_cs,n_oc,n_PRB);对于PUCCH的第二类格式,正交资源为(n_cs,n_PRB),其中n_cs代表循环移位序列的资源序号,n_oc代表正交码的资源序号,n_PRB代表物理资源块的资源序号。
进一步地,上述装置还可具有以下特点,所述空时分组编码模块进行发射时,包括:
在t时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n),Tx1=X(n+1),Tx2=Y(n),Tx3=Y(n+1);
在下一个符号时刻t+1时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=-conj(X(n+1)),Tx1=conj(X(n)),Tx2=-conj(Y(n+1)),Tx3=conj(Y(n));
或者为:
Tx0=conj(X(n+1)),Tx1=-conj(X(n)),Tx2=conj(Y(n+1)),Tx3=-conj(Y(n));
其中conj()表示取共轭操作,Tx0,Tx1,Tx2,Tx3代表4根天线。
进一步地,上述装置还可具有以下特点,所述空时分组编码模块进行发射时,包括:
在t时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n),Tx1=-conj(X(n+1)),Tx2=Y(n),Tx3=-conj(Y(n+1));
在下一个符号时刻t+1时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n+1),Tx1=conj(X(n)),Tx2=Y(n+1),Tx3=conj(Y(n));
或者,
在t时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n),Tx1=conj(X(n+1)),Tx2=Y(n),Tx3=conj(Y(n+1));
在下一个符号时刻t+1时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n+1),Tx1=-conj(X(n)),Tx2=Y(n+1),Tx3=-conj(Y(n));
其中conj()表示取共轭操作,Tx0,Tx1,Tx2,Tx3代表4根天线。
本发明所述方法能有效提高发射分集增益,从而获得更好的传输性能。
实施例一
调制符号S(n)分成两路与n_r0、n_r1正交扩展后,采用时间转换发射分集(TSTD)方式,从4根天线上发送。
如图5所示,联合采用正交扩展和时间转换分集技术的4天线发送方案。本实施例中,多天线发射装置包括编码调制模块、正交扩展模块和TSTD(天线切换)模块,其中,
所述编码调制模块,用于对输入的待传输的二进制数据进行编码调制,生成复数符号;
所述正交扩展模块,用于对所述编码调制模块产生的复数符号进行正交扩展,具体包括:
X(n)=S(n)n_r0;
Y(n)=S(n)n_r1;
n_r0和n_r1分别代表不同的正交资源,S(n)表示一时间间隔内n时刻的符号。
其中,对于PUCCH的第一类格式,正交资源n_r=(n_cs,n_oc,n_PRB);
对于PUCCH的第二类格式,正交资源n_r=(n_cs,n_PRB)。
正交资源示意图如图3所示。对符号S(n)进行正交扩展,即是将S(n)与正交资源相乘。
所述TSTD(天线切换)模块,用于以时隙(Slot)或者子帧(Subframe)为时间间隔,完成天线切换的操作,天线切换发射的原则是:在一时间间隔,只在4根天线中的2根天线发射X(n)和Y(n),在下一时间间隔,就切换到4根天线中的其余2根天线发射X(n)’和Y(n)’。X(n)’和Y(n)’由下一个时间间隔内n时刻的复数符号S(n)’进行正交扩展得到。X(n)’=S(n)’n_r0;Y(n)’=S(n)’n_r1;也就是说,在同一时刻,只有两根天线在发射数据,其余两根天线则处于空闲状态,即无传输数据的天线上不发射信号。
具体切换过程包括如下几种方法,仅为示例,本发明对此不作限定。
方法一:
在时间间隔t,Tx0=X(n),Tx1=Y(n),Tx2=0,Tx3=0;
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=0,Tx1=0,Tx2=X(n)’,Tx3=Y(n)’;
方法二:
在时间间隔t,Tx0=X(n),Tx1=0,Tx2=Y(n),Tx3=0;
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=0,Tx1=X(n)’,Tx2=0,Tx3=Y(n)’;
方法三:
在时间间隔t,x0=X(n),Tx1=0,Tx2=0,Tx3=Y(n);
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=0,Tx1=X(n)’,Tx2=Y(n)’,Tx3=0;
方法四:
在时间间隔t,Tx0=0,Tx1=X(n),Tx2=Y(n),Tx3=0;
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=X(n)’,Tx1=0,Tx2=0,Tx3=Y(n)’;
方法五:
在时间间隔t,Tx0=0,Tx1=0,Tx2=X(n),Tx3=Y(n);
在时间间隔t的下一时间间隔,Tx0=X(n)’,Tx1=Y(n)’,Tx2=0,Tx3=0;
在以上各方法中,X(n)和Y(n)可互换,X(n)’和Y(n)’可互换。
实施例三:
调制符号S(n)和S(n+1)与n_r0、n_r1正交扩展后,采用空时分组编码(STBC)的方式,从4根天线上发送。
如图7所示,联合采用正交扩展和空时分组编码技术的4天线发送方案,多天线发射装置包含编码调制模块、正交扩展模块和空时分组编码模块,其中,
所述编码调制模块用于对输入的待传输的二进制数据进行编码调制、生成复数符号;
所述正交扩展模块,用于对复数符号进行正交扩展,将S(n)和S(n+1)与一正交资源进行正交扩展得到X(n)和X(n+1),将S(n)和S(n+1)与另一正交资源进行正交扩展得到Y(n)和Y(n+1);具体扩展方式如下:
X(n)=S(n)n_r0;X(n+1)=S(n+1)n_r0;
Y(n)=S(n)n_r1;Y(n+1)=S(n+1)n_r1;
其中n+1表示n时刻的下个符号时刻。S(n)表示n时刻的符号,S(n+1)表示n+1时刻的符号。
所述STBC(空时分组编码)模块:用于对正交扩展后得到的X(n)和X(n+1),Y(n)和Y(n+1)进行空时分组编码后发射,具体包括:
方式一:
在t时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n),Tx1=X(n+1),Tx2=Y(n),Tx3=Y(n+1);
在下一个符号时刻t+1时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=-conj(X(n+1)),Tx1=conj(X(n)),Tx2=-conj(Y(n+1)),Tx3=conj(Y(n));
或者为:
Tx0=conj(X(n+1)),Tx1=-conj(X(n)),Tx2=conj(Y(n+1)),x3=-conj(Y(n));
其中conj()表示取共轭操作。
方式二:
在t时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n),Tx1=-conj(X(n+1)),Tx2=Y(n),Tx3=-conj(Y(n+1));
在下一个符号时刻t+1时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n+1),Tx1=conj(X(n)),Tx2=Y(n+1),Tx3=conj(Y(n));
方式三:
在t时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n),Tx1=conj(X(n+1)),Tx2=Y(n),Tx3=conj(Y(n+1));
在下一个符号时刻t+1时刻,各天线上发送的数据为:
Tx0=X(n+1),Tx1=-conj(X(n)),Tx2=Y(n+1),Tx3=-conj(Y(n))。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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。