CN101622797A - 无线通信系统中的传输分集 - Google Patents

Abstract

一种经由多路天线传输数据的方法，该方法通过下述步骤传输数据：将待发送的数据调制成多个经调制的码元；依照传输分集对所述多个码元当中的每一对经调制的码元进行编码以产生N乘N矩阵，其中N乘N矩阵对应于每一对经调制的码元；生成由N乘N矩阵组成的M乘M代码矩阵；正交扩展所述M乘M代码矩阵以生成输出矩阵；通过交换所述输出矩阵中的至少一对的行来生成多个行置换的矩阵；以及利用空间时间传输分集、空间频率传输分集或者利用空间时间传输分集和空间频率传输分集的组合，经由多个天线发送在所述多个行置换的矩阵中的码元。

Description

无线通信系统中的传输分集

技术领域

本发明涉及通信系统中传输数据的方法，以及更具体地，涉及利用多个天线传输分集方案传送信息的过程和电路。

背景技术

典型的蜂窝无线系统包括多个固定的基站和多个移动台。每一个基站覆盖一地理区域，该地理区域定义为小区。

通常，由于自然的及人为的物体被布置在基站与移动台之间，非视线的(non-line-of-sight NLOS)无线传输路径存在于基站与移动台之间。结果，无线电波传播时经历反射、衍射和散射。在下行链路方向中到达移动台的天线的无线电波或在上行链路方向中到达基站的天线的无线电波经历由于不同相位的各个波所致的建设性的和破坏性的添加，各个波的产生归因于反射、衍射、散射和偏离相位(out-of-phase)的再结合。这是由于这样的事实：在通常用于当代蜂窝无线通信中的高载波频率处，差分传输延迟中的小变化将在各个波的相位中引入大的变化。如果移动台正在移动或者在散射环境中存在变化，则在接收到的复合信号的幅度和相位中的空间变化将它们自己表示为可归咎于多径接收的熟知的瑞利衰落或快速衰落的时间变化。无线信道的时间变化的本质要求非常高的信噪比(SNR)，以便提供期望的比特误差率(bit error)或包错误可靠性。

通过为接收机提供承载相同信息的信号的多路衰落副本，分集方案被广泛使用来抵制快速衰落的效应。

一般来说，分集方案分成以下种类：空间分集、角度分集、极化分集、场分集、频率分集、时间分集以及多路径分集。空间分集可以利用多路发送或接收天线来获得。选择多路天线之间的空间分离，从而分集支路(即，从多路天线发送的信号)经历很少的衰落或没有相关。作为空间分集的一种类型的传输分集利用多路传输天线来为接收机提供相同信号的多路不相关的副本。传输分集方案可以进一步被划分为开环传输分集以及闭环传输分集方案。在开环传输分集方法中，不需要来自接收机的反馈。在闭环传输分集的一种类型中，接收机知晓传输天线的布置、计算应当施加到发送机天线处的相位和幅值的调整量，从而最大化接收机处接收到的信号的功率。在被称作为选择传输分集(STD)的闭环传输分集的另一布置中，接收机将反馈信息提供给发送机，该反馈信息是关于哪个天线将被用于传输。

开环传输分集方案的一个示例是Alamouti 2×1空间-时间分集方案。Alamouti 2×1空间-时间分集方案打算使用两个时隙(即，空间时间块代码(STBC)传输分集)或两个频率副载波(即，空间频率块代码(SFBC)传输分集)来利用两个传输天线发送Alamouti 2×2块代码。

Alamouti 2×1空间-时间分集方案的一个限制在于该方案只能被应用到两个传输天线。为了利用四个传输天线发送数据，将频率切换传输分集(FSTD)或时间切换传输分集(TSTD)与块代码组合。在SFBC+FSTD方案或STBC+TSTD方案的情况中，可以给出来自四个传输天线的被发送的码元的矩阵如下：

$\left[\begin{array}{cccc}{T}_{11}& T_{12}& T_{13}& T_{14}\\ T_{21}& T_{22}& T_{23}& T_{24}\\ T_{31}& T_{32}& T_{33}& T_{34}\\ T_{41}& T_{42}& T_{43}& T_{44}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{S}_1& S_2& 0& 0\\ -S_2^{*}& S_1^{*}& 0& 0\\ 0& 0& S_3& S_4\\ 0& 0& -S_4^{*}& S_3^{*}\end{array}\right]---\left(1\right)$

其中，T_ij表示在第i天线及在第j载波或第j时隙上发送的码元，对于四个传输天线的情况而言，i＝1、2、3、4，j＝1、2、3、4，其中S₁，S₂，S₃和S₄是待发送的码元。

经组合的SFBC+FSTD方案或STBC+TSTD方案的问题在于，在给定频率或时间资源中仅全部传输天线的一部分从而仅功率放大器的能力的一部分用于传输。这在上面给出的SFBC+FSTD和STBC+TSTD矩阵中用‘0’元素表示出来。当矩阵中的非零元素的发送功率增加时，对相邻小区产生突发干扰，降低系统性能。一般，当跳频方式的特定相位比其它相位发生更多干扰时，出现突发干扰。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供用于经由多路天线发送数据的改进的方法和发送机电路。

本发明的另一目的在于，提供用于利用多路天线传输分集方案发送数据的方法和发送机电路。

依照本发明的一个方面，数据传输的方法意图将待发送的数据调制为多个经调制的码元、将多个经调制的码元划分为经调制的码元的多个子集，其中每一个子集具有N个经调制的码元以及N是不小于2的整数、依照传输分集方案对经调制码元的每一子集进行编码以产生多个N乘N矩阵，其中每一个N乘N矩阵对应于每一对经调制的码元、产生包括多个N乘N矩阵的第一M乘M代码矩阵、正交扩展该第一M乘M代码矩阵以产生第一输出矩阵、以及在第一时隙中经由多个天线发送第一输出矩阵中的码元。

该方法可以进一步包括在第一M乘M代码矩阵中交换选中的一对行以产生第二M乘M代码矩阵、正交扩展该第二M乘M代码矩阵以产生第二输出矩阵、以及在第二时隙中经由该多个天线发送第二输出矩阵中的码元。

传输分集方案可以是Alamouti分集方案，以及每一个N乘N矩阵可以由下式产生：

$A=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}{S}_1& S_2\\ {-S}_2^{*}& S_1^{*}\end{array}\right]$

其中N＝2，以及S₁和S₂是一对经调制的码元。

可选地，可以由下式产生每一个N乘N矩阵：

$A=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}{S}_1& -S_2^{*}\\ S_2& S_1^{*}\end{array}\right]$

其中，N＝2，以及S₁和S₂是一对经调制的码元。

可以由下式产生第一M乘M代码矩阵：

其中，A₁至A_x是多个N乘N矩阵，X是多个N乘N矩阵的数目，以及M＝N×X。

依照傅立叶矩阵执行多个N乘N矩阵的正交扩展，以及由下式产生傅立叶矩阵的每一个元素：

$P_{\mathrm{mn}}=e^{j2\mathrm{\π}\frac{m}{N}\·(n+\frac{g}{G})}$

其中，m，n＝0，1，...(N-1)，G＝N×N，m是矩阵的行号码，n是矩阵的列号码，以及g是在0和G-1之间选择的任一数字。

可选地，依照Zadoff-Chu序列执行多个N乘N矩阵的正交扩展，以及第k个Zadoff-Chu序列的第n项c_k(n)可以由下式产生：

$c_k\left(n\right)=e^{j2\mathrm{\πk}\frac{n(n+1)/2+\mathrm{qn}}{L}},$ 其中L是正的奇整数

$c_k\left(n\right)=e^{j2\mathrm{\πk}\frac{n^2/2+\mathrm{qn}}{L}},$ 其中L是正的偶整数

其中，k是与L成互质的整数，以及q是整数。

另一可选地，依照Hadamard矩阵执行多个N乘N矩阵的正交扩展，以及n阶Hadamard矩阵可以由下式产生：

              H_nH_n ^T＝nI_n

其中I_n是n×n单位矩阵。

可以这样来生成第一输出矩阵：产生M乘M扩展矩阵，其为N乘N正交扩展矩阵与所有元素均为1的X乘X矩阵的Kronecker乘积；以及通过M乘M代码矩阵和M乘M扩展矩阵的以元素的方式相乘来正交扩展第一M成M代码矩阵。

第二输出矩阵中的码元可以响应于从接收机接收到的非确认(NegativeAcknowledgement)信号而被发送。

方法可以进一步包括：基于第一输出矩阵产生行置换的矩阵的集合，每一个行置换的矩阵是通过在输出矩阵中交换选中的一对行来产生的；将可用的传输资源分为多个频率副载波；将多个副载波划分为连续的副载波的多个子集，副载波的每一个子集由M个副载波组成；选择将要映射到传输资源的K个行置换的矩阵的子集；重复地将选中的K个行置换的矩阵的集合映射到副载波的多个集合，每一个M个副载波的集合对应于一行置换的矩阵；以及利用对应的副载波经由多个天线发送在选中的行置换的矩阵中的码元。

方法可以进一步包括：基于第一输出矩阵产生行置换的矩阵的集合，每一个行置换的矩阵是通过在输出矩阵中交换选中的一对行来产生的；选择K个行置换的矩阵的子集；以及在不同的时隙中发送在行置换的矩阵的选中的子集中的码元，在一个时隙中发送每一行置换的矩阵中的码元。

方法可以进一步包括：基于第一输出矩阵产生行置换的矩阵的集合，每一个行置换的矩阵是通过在输出矩阵中行置换的一对行来产生的；选择K个行置换的矩阵的子集；将可用的传输资源分为多个频率副载波；将多个副载波划分为连续的副载波的多个集合，副载波的每一个集合由M个副载波组成；选择将要映射到传输资源的K个行置换的矩阵的子集；重复地将选中的K个行置换的矩阵的集合映射到副载波的多个集合，每一个M个副载波的集合对应于一行置换的矩阵；以及在不同的时隙中利用对应的副载波经由多个天线发送在选中的行置换的矩阵中的码元。

依照本发明的另一方面，发送机可以由下述的来构造：调制器，用于将待发送的数据调制为多个经调制的码元；预编码单元，用于将多个经调制的码元划分成多个子集，以及依照传输分集方案经对所述多个码元当中的经调制的码元的每一个子集进行编码来产生多个N乘N矩阵，每一个N乘N矩阵对应于每一对经调制的码元；扩展单元，用于正交扩展多个N乘N矩阵以产生输出矩阵；置换单元，用于置换输出矩阵中的至少一对行以产生多个行置换的矩阵；映射单元，用于将多个行置换的矩阵中的码元映射到可用的传输资源；以及多个天线，用于发送多个行置换的矩阵中的码元。

附图说明

由于参照结合附图的下面的具体描述而更好地了解到本发明的更全面的认识以及其中众多的伴随的优势，其将容易变得明了。附图中相似的参考符号指代相同或相似的部件，其中：

图1是适用于实践本发明的原理的正交频分复用(OFDM)收发机链的图示；

图2是用于两个传输天线的空间时间块代码传输分集方案的图示；

图3是用于两个传输天线的空间频率块代码传输分集方案的图示；

图4是用于两个传输天线的可替换的空间频率块代码传输分集方案的图示；

图5是混合重复请求方案中的发送机的图示；

图6是混合重复请求方案的图示；

图7是对当今第三代合作伙伴计划长期演进系统中的下行链路参考信号进行映射的图示；

图8是依照本发明的原理的第一实施例的用于四个传输天线的传输分集方案的图示；

图9是依照本发明的原理的第二实施例的用于四个传输天线的传输分集方案的图示；

图10是依照本发明的原理的第三实施例的用于四个传输天线的传输分集方案的图示；

图11是依照本发明的原理的第四实施例的用于四个传输天线的传输分集方案的图示；

图12是依照本发明的原理的第五实施例的用于四个传输天线的传输分集方案的图示；

图13是依照本发明的原理的第六实施例的用于四个传输天线的传输分集方案的图示；以及

图14是根据依照本发明的原理的示范性实施例所构造的发送机的图示。

具体实施方式

下文中，将参照附图更全面地描述本发明，其中示出发明的优选实施例。如本领域的技术人员将认识到的，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例，而其全部都不脱离本发明的精神或范围。

图1示出正交频分复用(OFDM)收发机链。在利用OFDM技术的通信系统中，在发送机链110处，控制信号或数据111由调制器112调制以及由串/并(S/P)转换器113进行串-并转换。逆快速傅立叶变换(IFFT)单元114用于将信号从频域变换到时域。循环前缀(CP)或零前缀(ZP)由CP插入单元116添加到每一个OFDM码元，以避免或缓解归因于多径衰减的影响。因而，信号被诸如天线(未示出)的发送机(Tx)前端处理单元117或可选地由固定的电线或电缆来发送。在接收机链120处，假设获得了最佳的时间和频率同步，由接收机(Rx)前端处理单元121接收到的信号被CP移除单元122处理。快速傅立叶变换(FFT)单元124将接收到的信号从时域变换到频域，用于进一步进行处理。

OFDM系统中的整个带宽被划分成称之为副载波的窄带频率单元。副载波的数目等于系统中所使用的FFT/IFFT的大小N。通常，用于数据的副载波的数量小于N，因为频谱边缘处的某些副载波被保留作为保护副载波(guard subcarrier)。通常，在保护副载波上不发送信息。

通过为接收机提供承载相同信息的信号的多路衰落的复制，分集方案被广泛用于抵制快速衰落效应。开环传输分集方案的示例是如图2所示的Alamouti 2×1空间-时间块代码(STBC)传输分集方案。在这种方式中，在任一码元时段内，即时间段，发送机将两个数据码元经由两个传输天线发送到接收机。如图2所示，在第一码元间隔t1期间，经由天线ANT 1和ANT2分别发送码元S₁和S₂。在下一个码元时段t2期间，经由天线ANT 1和ANT2分别发送码元-S^* ₂和S^* ₁，其中x^*表示x的复共轭。接收到信号之后，接收机执行多个处理以恢复原始码元S₁和S₂。注意到，在接收机处分别需要ANT 1和ANT 2的瞬态信道增益g1和g2，用于进行处理。因此，发送机需要经由天线ANT 1和ANT 2两者发送不同的导频码元，用于接收机处的信道增益估计。Alamouti编码获得的分集增益与在最大比率合成(MRC)中获得的相同。

2×1Alamouti方案也可以在如图3所示的空间-频率块代码(SFBC)传输分集方案中实施。如图3中所示，在正交频分复用(OFDM)系统中，在具有频率f1的第一副载波上经由天线ANT 1和ANT 2分别将码元S₁和S₂发送到接收机，在具有频率f2的第二副载波上经由天线ANT 1和ANT 2分别发送码元-S^* ₂和S^* ₁，因此，从天线ANT 1和ANT 2发送的码元的矩阵可以写为：

$\left[\begin{array}{cc}{T}_{11}& T_{12}\\ T_{21}& T_{22}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{S}_1& {-S}_2^{*}\\ S_2& S_1^{*}\end{array}\right]---\left(2\right)$

在具有频率f1的副载波上接收机处接收到的信号是r1，而在具有频率f2的副载波上接收机处接收到的信号是r2，r1和r2可以写为：

                 r₁＝h₁s₁+h₂s₂+n₁(3)

$r_2={-h}_1{s}_2^{*}+h_2{s}_1^{*}+n_2$

其中，h₁和h₂分别是来自ANT 1和ANT 2的信道增益。我们也可以假设来自给定天线的信道在具有频率f1的副载波与具有频率f2的副载波之间不变化。接收机对接收到的信号执行均值化并将两个接收到的信号(r1和r2)进行组合来恢复码元S₁和S₂。经恢复的码元

和

可以写为：

${\hat{s}}_1=h_1^{*}{r}_1+h_2{r}_2^{*}$

${{=h}_1}^{*}(h_1{s}_1+h_2{s}_2+n_1)+h_2{({-h}_1{s}_2^{*}+h_2{s}_1^{*}+n_2)}^{*}$

$=({\left|h_1\right|}^2+{\left|h_2\right|}^2)s_1+{h_1}^{*}{n}_1+h_2{n}_2^{*}$ ${\hat{s}}_2=h_2^{*}{r}_1+h_1{r}_2^{*}$

$={h_2}^{*}(h_1{s}_1+h_2{s}_2+n_1)+h_1{(-h_1{s}_2^{*}+h_2{s}_1^{*}+n_2)}^{*}$

$=({\left|h_1\right|}^2+{\left|h_2\right|}^2)s_2+{h_2}^{*}{n}_1+h_1{n}_2^{*}---\left(14\right)$

可见，发送的码元

和

两者都达到充分的空间分集，也就是说，发送的码元

和

中的每一个都完全地移除了来自另一个的干扰。

图4示出用于两个传输天线SFBC方案的可替换映射。来自天线ANT 1和ANT 2的发送码元的矩阵可以写为：

$\left[\begin{array}{cc}{T}_{11}& T_{12}\\ T_{21}& T_{22}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{S}_1& S_2\\ -S_2^{*}& S_1^{*}\end{array}\right]---\left(5\right)$

用于图4中的方案的公式(5)中的传输矩阵是用于图3所示的方案的公式(2)中的传输矩阵的转置。

对于四个传输天线的情况而言，正交充分分集块代码是不可行的。下面给出准正交块代码的示例，其也被认为是ABBA代码。

$\left[\begin{array}{cccc}{T}_{11}& T_{12}& T_{13}& T_{14}\\ T_{21}& T_{22}& T_{23}& T_{24}\\ T_{31}& T_{32}& T_{33}& T_{34}\\ T_{41}& T_{42}& T_{43}& T_{44}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}A& B\\ B& A\end{array}\right]\left[\begin{array}{cccc}{S}_1& {-S}_2^{*}& S_3& {-S}_4^{*}\\ S_2& S_1^{*}& S_4& S_3^{*}\\ S_3& -S_4^{*}& S_1& -S_2^{*}\\ S_4& S_3^{*}& S_2& S_1^{*}\end{array}\right]---\left(6\right)$

其中，T_ij表示对于4-Tx天线的情况下在第i天线以及第j副载波或第j时隙(i＝1，2，3，4，j＝1，2，3，4)上发送的码元。A和B是如下给出的块代码。

$A=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}{S}_1& -S_2^{*}\\ S_2& S_1^{*}\end{array}\right]$

$B=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}{S}_3& -S_4^{*}\\ S_4& S_3^{*}\end{array}\right]---\left(17\right)$

准正交块代码的问题在于，正交性的损失可能导致码元间干扰以及从而可能降低系统性能和吞吐量。

在现有技术中找到的用于四个传输天线的传输分集的其他建议将频率切换传输分集(FSTD)或时间切换传输分集(TSTD)与块代码相组合。在组合的SFBC+FSTD方案或STBC+TSTD方案中，可以给出来自四个传输天线的发送码元的矩阵如下：

$\left[\begin{array}{cccc}{T}_{11}& T_{12}& T_{13}& T_{14}\\ T_{21}& T_{22}& T_{23}& T_{24}\\ T_{31}& T_{32}& T_{33}& T_{34}\\ T_{41}& T_{42}& T_{43}& T_{44}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{S}_1& -S_2^{*}& 0& 0\\ S_2& S_1^{*}& 0& 0\\ 0& 0& S_3& -S_4^{*}\\ 0& 0& S_4& S_3^{*}\end{array}\right]---\left(8\right)$

上面在公式(1)中给出的SFBC+FSTD发送信号的等价表示以下面的形式存在。让发送信号矢量y(i)＝[y⁽⁰⁾(i) y⁽¹⁾(i) y⁽²⁾(i) y⁽³⁾(i)]^T代表关于第i副载波的在四个传输天线上的传输信号矢量。假设发送信号被映射到四个连续的副载波4i、4i+1、4i+2、4i+3，则在(1)中的产生自SFBC+FSTD方案的发送信号可以等价地写为如下：

其中，S₁(i)、S₂(i)、S₃(i)、S₄(i)的每个是索引i的函数。

组合的SFBC+FSTD方案和STBC+TSTD方案的问题在于，仅全部的传输天线的一部分以及从而仅功率放大器(PA)的性能的一部分被用于在给定的频率或时间资源中传输。在上面给出的SFBC+FSTD以及STBC+TSTD矩阵中，用‘0’指示出这个问题。当关于矩阵中的非零元素的传输功率增加时，对相邻小区产生突发干扰，降低系统性能。

混合自动重复请求(ARQ)是一种重发方案，据此发送机以小的增量发送冗余的经编码的信息(即，子组)。如图5所示，在发送机130中，信息分组P被首先输入到信道编码器131中以执行信道编码。产生的经编码比特流被输入到子组生成器132以分离为更小的单元，即子组SP1、SP2、SP3和SP4。混合ARQ重发可以包括不同于在前传输的冗余的码元或经编码的比特或者可以包括相同码元或经编码的比特的拷贝。重发相同信息的拷贝的方法被称为Chase组合。在Chase组合的情况中，图4所示的子组SP1、SP2、SP3和SP4全都相同。重发不同于在前传输的码元或经编码的比特的方案通常被称作增量冗余方案(incremental redundancy scheme)。

图6示出混合ARQ协议的示例。从发送机130接收到第一子组SP1之后，接收机140尝试解码接收到的信息分组。在未成功解码的情况下，接收机140存储SP1并将非确认(NACK)信号发送到发送机130。接收到NACK信号之后，发送机130发送第二子组SP2。接收到第二子组SP2之后，接收机140将SP2与在前接收到的子组SP1组合并尝试联合解码组合的信息分组。在任一点处，如果例如成功的循环冗余校验(CRC)的校验指示信息分组被成功地解码，则接收机140将ACK信号发送到发送机130。在图6的示例中，在接收并组合三个子组SP1、SP2和SP3之后，信息分组被成功地解码。图6所示的ARQ协议通常被称为停止-等待协议，因为在发送下一子组之前，发送机等待ACK/NACK信号。接收到ACK信号之后，发送机能够继续将一新的信息分组发送给相同的或不同的用户。

图7中示出在3GPP LTE(第三代合作伙伴计划长期演进)系统中的用于四个传输天线的下行链路参考信号的映射。标记R_p表示天线端p上的用于参考信号传输的资源元素。能够注意到，天线端2和3的密度是天线端0和1的密度的一半。这导致相对于天线端0和1的信道估计而言，信道端2和3的信道估计较弱。

在当前的发明中，我们描述了开环传输分集方案，其中Alamouti块代码用正交函数来扩展以提供经由多于两个传输天线的传输的分集。我们将描述假定傅立叶矩阵的发明。应当注意到，当前发明的原理能够容易地扩展到及应用到诸如Hadamard函数或Zadoff-Chu(ZC)序列的其他的正交函数。

傅立叶矩阵是N×N方矩阵，具有如下给出的项：

      P_N＝e^j2πmn/N        m，n＝0，1，…(N-1) (10)

例如，2×2傅立叶矩阵可以表示为：

$P_2=\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& e^{\mathrm{j\π}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\end{array}\right]---\left(11\right)$

类似地，4×4傅立叶矩阵可以表示为：

$P_4=\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& e^{\mathrm{j\π}/2}& e^{\mathrm{j\π}}& e^{j3\mathrm{\π}/2}\\ 1& e^{\mathrm{j\π}}& e^{j2\mathrm{\π}}& e^{j3\mathrm{\π}}\\ 1& e^{j3\mathrm{\π}/2}& e^{j3\mathrm{\π}}& e^{j9\mathrm{\π}/2}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& j& -1& -j\\ 1& -1& 1& -1\\ 1& -j& -1& j\end{array}\right]---\left(12\right)$

通过在傅立叶矩阵中引入位移参数(g/G)可以定义多个傅立叶矩阵。多个傅立叶矩阵的项可以如下给出：

$P_{\mathrm{mn}}=e^{j2\mathrm{\π}\frac{m}{N}\·(n+\frac{g}{G})},m,n=\mathrm{0,1},\·\·\·(N-1)---\left(13\right)$

通过取G＝4以及g＝0，1，2和3所定义的四个2×2傅立叶矩阵的集合可以写为如下：

$P_2^0=\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\end{array}\right]---\left(14\right)$

$P_2^1=\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ e^{\mathrm{j\π}/4}& {-e}^{\mathrm{j\π}/4}\end{array}\right]---\left(15\right)$

$P_2^2=\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ e^{\mathrm{j\π}/2}& {-e}^{\mathrm{j\π}/2}\end{array}\right]---\left(16\right)$

$P_2^3=\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ e^{j3\mathrm{\π}/4}& {-e}^{j3\mathrm{\π}/4}\end{array}\right]---\left(17\right)$

注意到，除了上面列出的四个傅立叶矩阵的集合外，我们也能够应用这些傅立叶矩阵的集合的行或列置换的版本。例如，矩阵P₂ ⁰的行和列的置换给出如下：

$P_2^5=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& 1\end{array}\right]$ $P_2^6=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}1& -1\\ 1& 1\end{array}\right]---\left(18\right)$

对于每一个傅立叶矩阵而言，存在两种置换的版本。所以，扩展矩阵P的总数是12。

在第k个Zadoff-Chu序列中，第k个Zadoff-Chu序列的第n项c_k(n)可以表示为：

$c_k\left(n\right)=e^{j2\mathrm{\πk}\frac{n(n+1)/2+\mathrm{qn}}{L}}$ 其中L是正的奇整数

$c_k\left(n\right)=e^{j2\mathrm{\πk}\frac{n^2/2+\mathrm{qn}}{L}}$ 其中L是正的偶整数     (19)

其中，k是与L互质的整数，以及q是整数。

n阶Hadamard矩阵是Hadamard的矩阵决定问题的解。Hadamard矩阵的等价定义给出如下：

           H_nH_n ^T＝nI_n                   (20)

其中，I_n是n×n单位矩阵。

例如，4阶Hadamard矩阵可以表示为：

$H_4=\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& -1& 1& -1\\ 1& 1& -1& -1\\ 1& -1& -1& 1\end{array}\right]---\left(21\right)$

在依照本发明原理的第一实施例中，我们假设利用四个传输天线在四个副载波上发送四个码元S₁、S₂、S₃和S₄。矩阵A和B被定义为如下：

$A=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}{S}_1& -S_2^{*}\\ S_2& S_1^{*}\end{array}\right]$

$B=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}{S}_3& {-S}_4^{*}\\ S_4& S_3^{*}\end{array}\right]---\left(22\right)$

可以看出，每一矩阵A和B分别是一对码元S₁和S₂以及一对码元S₃和S₄的Alamouti代码。我们用A和B作为其元素来构造2×2矩阵并如下用扩展的2×2傅立叶矩阵执行逐元素的乘法。注意到，运算符号.*是在句点后紧随一个星号构成的，其表示元素方式的乘法，以及

表示kronecker乘积。

$T_i=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}A& A\\ B& B\end{array}\right]\·*(P_2^i\⊗\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\end{array}\right]),\mathrm{for\; i}=1,...,12.---\left(23\right)$

对于i＝0的情况，如下给出作为结果的4×4矩阵，其表示离散傅立叶变换DFT-扩展SFBC或DFT-扩展STBC：

$T_0=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}A& A\\ B& B\end{array}\right]\·*(P_2^0\⊗\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\end{array}\right])$

$=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}A& A\\ B& B\end{array}\right]\·*(\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\end{array}\right]\⊗\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\end{array}\right])$

$=\frac{1}{\sqrt{4}}\left[\begin{array}{cccc}{S}_1& {-S}_2^{*}& S_1& {-S}_2^{*}\\ S_2& S_1^{*}& S_2& S_1^{*}\\ S_3& {-S}_4^{*}& -S_3& S_4^{*}\\ S_4& S_3^{*}& {-S}_4& {-S}_3^{*}\end{array}\right]---\left(24\right)$

类似地，对于i＝2的情况，傅立叶矩阵P₂ ²可以用来产生下面的4×4传输矩阵。

$T_2=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}A& A\\ B& B\end{array}\right]\·*(P_2^2\⊗\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\end{array}\right])$

$=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}A& A\\ B& B\end{array}\right]\·*(\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ j& -j\end{array}\right]\⊗\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\end{array}\right])$

$=\frac{1}{\sqrt{4}}\left[\begin{array}{cccc}{S}_1& {-S}_2^{*}& S_1& {-S}_2^{*}\\ S_2& S_1^{*}& S_2& S_1^{*}\\ j{S}_3& -j{S}_4^{*}& -j{S}_3& j{S}_4^{*}\\ j{S}_4& j{S}_3^{*}& -j{S}_4& -j{S}_3^{*}\end{array}\right]---\left(25\right)$

对于其中扩展矩阵是傅立叶矩阵的经置换的版本的情况，例如，对于i＝5，我们得到：

$T_5=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}A& A\\ B& B\end{array}\right]\·*(P_2^5\⊗\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\end{array}\right])$

$=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}A& A\\ B& B\end{array}\right]\·*(\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ -1& 1\end{array}\right]\⊗\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\end{array}\right])$

$=\frac{1}{\sqrt{4}}\left[\begin{array}{cccc}{S}_1& {-S}_2^{*}& S_1& -S_2^{*}\\ S_2& S_1^{*}& S_2& S_1^{*}\\ {-S}_3& S_4^{*}& S_3& {-S}_4^{*}\\ {-S}_4& -S_3^{*}& S_4& S_3^{*}\end{array}\right]---\left(26\right)$

对于给定矩阵(例如矩阵T₀)，[T₀]_m，n表示行m，列n上的元素，以及[T₀]_m，n代表在第n天线以及第n副载波或第n时隙上发送的码元，对于四个传输天线的情况，m＝1，2，3，4以及n＝1，2，3，4。图8是依照本发明的原理的第一实施例中的公式(25)的用于四个传输天线和四个时隙的传输分集方案的图示。

能够注意到，可以将相同的原理应用到其中4×4矩阵传输是经由副载波和时隙的混合的情况中。例如，四个元素(索引n)能够用2个副载波和2个时隙来构造。

在依照本发明的原理的第二实施例中，我们交换T_i的第二行和第三列，结果产生称作T_i，r的新的SFBC矩阵，T_i，r有益于使得LTE系统的参考信号的结构中固有的导频密度的不一致变平坦。例如，T_0，r给出如下。

$T_{0,r}=\frac{1}{\sqrt{4}}\left[\begin{array}{cccc}{S}_1& {-S}_2^{*}& S_1& {-S}_2^{*}\\ S_3& {-S}_4^{*}& -S_3& S_4^{*}\\ S_2& S_1^{*}& S_2& S_1^{*}\\ S_4& S_3^{*}& -S_4& {-S}_3^{*}\end{array}\right]---\left(27\right)$

图9是依照本发明的原理的第二实施例的公式(27)的用于四个传输天线和四个时隙的传输分集方案的图示。

在依照本发明的原理的第三实施例中，我们建议将公式(8)所示的SFBC-FSTD矩阵的第二和第三行交换，因此得到新的SFBC矩阵。通过这个运算，经由天线端0和2发送码元S₁和S₂而经由天线端1和3发送码元S₃和S₄，如下面的传输矩阵所给出的。同样，其也有益于使得LTE系统的参考信号结构中所固有的导频密度的不一致变得平坦。

$\left[\begin{array}{cccc}{S}_1& -S_2^{*}& 0& 0\\ 0& 0& S_3& {-S}_4^{*}\\ S_2& S_1^{*}& 0& 0\\ 0& 0& S_4& S_3^{*}\end{array}\right]---\left(28\right)$

图10是依照本发明的原理的第三实施例的公式(28)的用于四个传输天线和四个时隙的传输分集方案的图示。

在依照本发明的原理的第四实施例中，用于混合ARQ重发或重复的码元的矩阵A和B如下置换：

$T_{2,h}=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}B& B\\ A& A\end{array}\right]\·*(\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ j& -j\end{array}\right]\⊗\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& 1\end{array}\right])=\frac{1}{\sqrt{4}}\left[\begin{array}{cccc}{S}_3& {-S}_4^{*}& S_3& {-S}_4^{*}\\ S_4& S_3^{*}& S_4& S_3^{*}\\ j{S}_1& -j{S}_2^{*}& -j{S}_1& j{S}_2^{*}\\ j{S}_2& j{S}_1^{*}& -j{S}_2& -j{S}_1^{*}\end{array}\right]---\left(29\right)$

当码元由于较低的编码速率或者由于混合ARQ重发而如图11所示地重复时，可以获得充分的分集。其中，T₂用于第一时隙(时隙1)处的第一传输以及T_2，h用于第五时隙(时隙5)处的第二传输。类似地，对于i＝0，...，3，任一T_i，T_i，h对可以用于HARQ的目的。这是因为，码元(S₁，S₂)经由用于第一传输的天线1和2以及当被重复时用于第二传输的天线3和4被发送。类似地，码元(S₃，S₄)经由用于第一传输的天线3和4以及当重复时用于第二传输的天线1和2被发送。

在依照当前发明的原理的第五实施例中，对于i＝0，...，3，我们定义了关于每一如上所定义的矩阵T_i的全部的六个行置换的矩阵的集合。注意到，其它的行置换是可能的，但其等价于这里所包含的这六个矩阵。这六个经置换的矩阵被表示为T_i ^A，T_i ^B，T_i ^C，T_i ^D，T_i ^E，T_i ^F以及被定义为(对于i＝0，...，3)：

$T_i^A=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right]T_i,$ $T_i^B=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right]T_i,$ $T_i^C=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1\\ 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\end{array}\right]T_i$

$T_i^D=\left[\begin{array}{cccc}0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1\\ 1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0\end{array}\right]T_i,$ $T_i^E=\left[\begin{array}{cccc}0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1\\ 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\end{array}\right]T_i,$ $T_i^F=\left[\begin{array}{cccc}0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right]T_i---\left(30\right)$

例如，T₀的六个行置换的版本由下面给出：

$T_0^A=\frac{1}{\sqrt{4}}\left[\begin{array}{cccc}{S}_1& -S_2^{*}& S_1& -S_2^{*}\\ S_2& S_1^{*}& S_2& S_1^{*}\\ S_3& {-S}_4^{*}& -S_3& S_4^{*}\\ S_4& S_3^{*}& -S_4& {-S}_3^{*}\end{array}\right],$ $T_0^B=\frac{1}{\sqrt{4}}\left[\begin{array}{cccc}{S}_1& {-S}_2^{*}& S_1& {-S}_2^{*}\\ S_3& -S_4^{*}& -S_3& S_4^{*}\\ S_2& S_1^{*}& S_2& S_1^{*}\\ S_4& S_3^{*}& {-S}_4& -S_3^{*}\end{array}\right],$ $T_0^C=\frac{1}{\sqrt{4}}\left[\begin{array}{cccc}{S}_1& -S_2^{*}& S_1& -S_2^{*}\\ S_3& {-S}_4^{*}& -S_3& S_4^{*}\\ S_4& S_3^{*}& {-S}_4& -S_3^{*}\\ S_2& S_1^{*}& S_2& S_1^{*}\end{array}\right]$

$T_0^D=\frac{1}{\sqrt{4}}\left[\begin{array}{cccc}{S}_3& -S_4^{*}& {-S}_3& S_4^{*}\\ S_4& S_3^{*}& {-S}_4& -S_3^{*}\\ S_1& -S_2^{*}& S_1& -S_2^{*}\\ S_2& S_1^{*}& S_2& S_1^{*}\end{array}\right],$ $T_0^E=\frac{1}{\sqrt{4}}\left[\begin{array}{cccc}{S}_2& S_1^{*}& S_2& S_1^{*}\\ S_4& S_3^{*}& -S_4& {-S}_3^{*}\\ S_1& -S_2^{*}& S_1& -S_2^{*}\\ S_3& -S_4^{*}& {-S}_3& S_4^{*}\end{array}\right],$ $T_0^F=\frac{1}{\sqrt{4}}\left[\begin{array}{cccc}{S}_4& S_3^{*}& {-S}_4& -S_3^{*}\\ S_2& S_1^{*}& S_2& S_1^{*}\\ S_1& -S_2^{*}& S_1& -S_2^{*}\\ S_3& -S_4^{*}& {-S}_3& S_4^{*}\end{array}\right]$

(31)

当发送机将经调制的码元映射到物理的时间-频率OFDM传输资源时，对于给定数字i，发送机从六个经置换的矩阵中选择K个经置换的矩阵的子集。之后，发送机将频域中的OFDM传输资源划分成K个部分，每一个都利用来自K个矩阵的子集的一个选中的经置换的矩阵。一个示例是使得i＝0，K＝3以及使得三个经置换的矩阵为T₀ ^A，T₀ ^B，T₀ ^C。这三个矩阵可以如图12所示以每12个副载波重复的方式沿着频率维度上被应用。

在依照当前发明的原理的第六实施例中，基站选择K个经置换的矩阵的子集用于HARQ的目的。此外，如图13所示，基站将在这个子集之内的不同的经置换的矩阵应用到分组的不同的重传上，其中选取三个(K＝3)矩阵的子集用于HARQ重发。详细地，在时隙1处，发送机经由四个副载波通过使用T₀ ^A发送四个经调制的码元。响应于NACK信号，发送机在时隙2中经由四个副载波通过使用T₀ ^B发送相同的四个经调制的码元。此外，响应于另一个NACK信号，发送机在时隙3中经由四个副载波通过使用T₀ ^C发送相同的四个经调制的码元。值得注意的，将经置换的SFBC矩阵应用到重传上的这个方法可应用于Chase组合以及增量冗余两者。

在依照当前发明的原理的第七实施例中，将对若干HARQ的重传的在频率维度中的经置换的矩阵的应用以及在时间方面中的经置换的矩阵的应用相组合。例如，在频率维度中的行置换的矩阵T₀ ^A，T₀ ^B以及T₀ ^C可以在每一重发期间被用于不同的副载波。可选地，在第一时隙中，在频率维度的行置换的矩阵T₀ ^A，T₀ ^B以及T₀ ^C被用于不同的副载波；在第二时隙中，行置换的矩阵T₀ ^D，T₀ ^E以及T₀ ^F被用于对应的副载波。

图14是依照本发明的原理的示范性实施例所构造的发送机的图示。发送机200由调制器210、预编码单元220、扩展单元230、置换单元240、映射单元250以及多个天线240构成。调制器210将待发送的数据调制成多个经调制的码元。预编码单元220依照传输分集方案而对在所述多个码元当中的经调制的码元的每一个子集进行编码以产生多个N乘N矩阵。其中，每一个N乘N矩阵对应于N个经调制的码元的每个子集。扩展单元230正交地扩展多个N乘N矩阵以生成输出矩阵。置换单元240基于输出矩阵而生成一些行置换的矩阵。映射单元250将行置换的矩阵中的码元映射成多个资源元素。或者利用空间时间传输分集方案、空间频率传输分集方案或者利用空间时间传输分集方案和空间频率传输分集方案的组合，经由多个天线260发送行置换的矩阵的码元。

Claims (26)

1、一种用于数据传输的方法，所述方法包括步骤：

将待发送的数据调制为多个经调制的码元；

将所述多个经调制的码元划分成经调制的码元的多个子集，其中每一个子集具有N个经调制的码元且N是不小于2的整数；

依照传输分集方案对经调制的码元的每一个子集进行编码以产生多个N乘N矩阵，其中每一个N乘N矩阵对应于每对经调制的码元；

产生包含多个N乘N矩阵的第一M乘M代码矩阵，其中M＝N×X以及X是多个N乘N矩阵的数量；

正交扩展所述第一M乘M代码矩阵，以生成第一输出矩阵；

在第一时隙中经由多个天线发送在第一输出矩阵中的码元；

通过交换所述第一M乘M代码矩阵中的至少一对选中的行来生成第二M乘M代码矩阵；

正交扩展所述第二M乘M代码矩阵，以生成第二输出矩阵；以及

在第二时隙中经由所述多个天线发送所述第二输出矩阵中的码元。

2、如权利要求1所述的方法，其中，所述传输分集方案是Alamouti分集方案，以及每一个N乘N矩阵由下式获得：

$A=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}{S}_1& S_2\\ -S_2^{*}& S_1^{*}\end{array}\right]$

其中N＝2，以及S₁和S₂是一对经调制的码元。

3、如权利要求1所述的方法，其中，所述传输分集方案是Alamouti分集方案，以及每一个N乘N矩阵由下式获得：

$A=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{cc}{S}_1& -S_2^{*}\\ S_2& S_1^{*}\end{array}\right]$

其中N＝2，以及S₁和S₂是一对经调制的码元。

4、如权利要求1所述的方法，其中，所述第一M乘M代码矩阵C由下式获得：

其中A₁至A_x是多个N×N矩阵。

5、如权利要求1所述的方法，其中依照傅立叶矩阵执行所述多个N乘N矩阵的正交扩展，以及由下式获得所述傅立叶矩阵的每一个元素：

$P_{\mathrm{mn}}=e^{j2\mathrm{\π}\frac{m}{N}\·(n+\frac{g}{G})}$

其中m，n＝0，1，...(N-1)，G＝N×N，m是所述矩阵的行号，n是所述矩阵的列号，以及g是在0与G-1之间的任一选中的数字。

6、如权利要求1所述的方法，其中，依照Zadoff-Chu序列执行所述多个N乘N矩阵的正交扩展，以及由下式获得第k个Zadoff-Chu序列的第n项c_k(n)：

$c_k\left(n\right)=e^{j2\mathrm{\πk}\frac{n(n+1)/2+\mathrm{qn}}{L}},$ 其中L是正的奇整数

$c_k\left(n\right)=e^{j2\mathrm{\πk}\frac{n^2/2+\mathrm{qn}}{L}},$ 其中L是正的偶整数

其中k是与L成互质的整数以及q是整数。

7、如权利要采1所述的方法，其中，依照Hadamard矩阵执行多个N乘N矩阵的正交扩展，以及n阶Hadamard矩阵由下式获得：

$H_n{H_n}^T={\mathrm{nI}}_n$

其中I_n是n×n单位矩阵。

8、如权利要求1所述的方法，其中，通过下述步骤生成所述第一输出矩阵：

生成M乘M扩展矩阵，其为N乘N正交扩展矩阵与所有元素均为1的X乘X矩阵的Kronecker乘积；以及

通过所述M乘M代码矩阵和所述M乘M扩展矩阵的以元素的方式相乘来正交扩展所述第一M乘M代码矩阵。

9、如权利要求1所述的方法，进一步包括：

在发送所述第一输出矩阵中的码元之前，交换所述第一输出矩阵内的一对选中的行；以及

在发送所述第一输出矩阵中的码元之前，交换所述第二输出矩阵内的一对选中的行。

10、如权利要求1所述的方法，进一步包括：

在发送所述第一输出矩阵中的码元之前，交换所述第一输出矩阵内的一对选中的列；以及

在发送所述第一输出矩阵中的码元之前，交换所述第二输出矩阵内的一对选中的列。

11、如权利要求1所述的方法，其中，所述第二输出矩阵中的码元是响应于从接收机接收的NACK信号而被发送的。

12、一种用于数据传输的方法，所述方法包括步骤：

将待发送的数据调制成多个经调制的码元；

将多个经调制的码元划分成M个经调制的码元的多个集合；

对于M个经调制的码元的每一个集合，通过下述步骤生成输出矩阵：

将所述M个经调制的码元划分成N个经调制的码元的多个子集，其中M＝N×X且X是N个经调制的码元的子集的数量；

依照传输分集方案对N个经调制的码元的每一个子集进行编码以产生多个N乘N矩阵，其中每一个N乘N矩阵对应于经调制的码元的每一个子集；

生成包含多个N乘N矩阵的M乘M代码矩阵；以及

正交地扩展所述M乘M代码矩阵，以生成所述输出矩阵；

从所述生成的输出矩阵当中选择K个输出矩阵的集合；

基于在所述K个输出矩阵的集合内对应的输出矩阵生成K个行置换的矩阵的集合，其中每一个行置换的矩阵是利用选中的行置换方案来生成的，以及被不同的矩阵所使用的所述的行置换方案是不同的；

将所述可利用的传输资源分段为多个频率副载波；

将所述多个副载波划分成M个连续副载波的多个集合；

将所述K个行置换的矩阵的选中的集合重复映射成M个副载波的多个集合，其中M个副载波的每一个集合对应于一行置换的矩阵；以及

经由多个天线，利用对应的副载波发送在所述选中的行置换的矩阵中的码元。

13、如权利要求12所述的方法，其中，所述传输分集方案是Alamouti分集方案。

14、如权利要求12所述的方法，其中，所述M乘M代码矩阵C通过下式获得：

其中A₁至A_x是多个N×N矩阵。

15、如权利要求12所述的方法，其中，通过下述步骤生成所述输出矩阵：

生成M乘M扩展矩阵，其为N乘N正交扩展矩阵与所有元素均为1的X乘X矩阵的Kronecker乘积；以及

通过所述M乘M代码矩阵和所述M乘M扩展矩阵的以元素的方式相乘来正交扩展所述M乘M代码矩阵。

16、如权利要求12所述的方法，进一步包括步骤：在随后的时隙中，经由所述多个天线利用对应的副载波发送在选中的K个行置换的矩阵中的码元。

17、一种数据传输的方法，所述方法包括步骤：

将待发送的数据调制为多个经调制的码元；

将所述多个经调制的码元划分成经调制的码元的多个子集，其中每一个子集具有N个经调制的码元且N是不小于2的整数；

依照传输分集方案对经调制的码元的每一个子集进行编码以产生多个N乘N矩阵，其中每一个N乘N矩阵对应于经调制的码元的每一个子集；

产生包含多个N乘N矩阵的M乘M代码矩阵C，其中M＝N×X以及X是多个N乘N矩阵的数量；

正交地扩展所述M乘M代码矩阵，以生成输出矩阵；

基于所述输出矩阵生成行置换的矩阵的集合，每一个行置换的矩阵是通过交换所述输出矩阵中的一对选中的行来生成的；

选择K个行置换的矩阵的子集；以及

在不同的时隙中发送所述行置换的矩阵的选中的子集中的码元。

18、如权利要求17所述的方法，其中，所述传输分集方案是Alamouti分集方案。

19、如权利要求17所述的方法，其中，所述M乘M代码矩阵C由下式获得：

其中A₁至A_x是多个N×N矩阵。

20、如权利要求17所述的方法，其中，通过下述步骤生成所述输出矩阵：

生成M乘M扩展矩阵，其为N乘N正交扩展矩阵与所有元素均为1的X乘X矩阵的Kronecker乘积；以及

通过所述M乘M代码矩阵和所述M乘M扩展矩阵的以元素的方式相乘来正交扩展所述M乘M代码矩阵。

21、一种用于数据传输的方法，所述方法包括步骤：

将待发送的数据调制为多个经调制的码元；

将所述多个经调制的码元划分成经调制的码元的多个子集，其中每一个子集具有N个经调制的码元且N是不小于2的整数；

依照传输分集方案对经调制的码元的每一个子集进行编码以产生多个N乘N矩阵，其中每一个N乘N矩阵对应于经调制的码元的每一个子集；

生成M乘M代码矩阵C，其中C是由下式获得的：

其中A₁至A_x是所述多个N×N矩阵，X是所述多个N乘N矩阵的数量，以及M＝N×X；

正交地扩展所述M乘M代码矩阵以生成输出矩阵；

基于所述输出矩阵生成行置换的矩阵的集合，每一个行置换的矩阵通过交换所述输出矩阵中的一对选中的行来生成；

选择K个行置换的矩阵的子集；以及

将可利用的传输资源分段为多个频率副载波；

将所述多个副载波划分成连续的副载波的多个集合，副载波的每一个集合包括M个副载波；

选择要映射到所述传输资源的K个行置换的矩阵的子集；

重复地将所述K个行置换的矩阵的选中的集合映射到所述多个副载波的集合，其中M个副载波的每一个集合对应于行置换的矩阵；以及

在不同的时隙中经由多个天线利用对应的副载波发送在所述选中的行置换的矩阵中的码元。

22、一种用于传输数据的发送机，包括：

调制器，用于将待发送的数据调制成多个经调制的码元；

预编码单元，用于将所述多个经编码的码元划分成多个子集，以及依照传输分集方案对所述多个码元当中的经调制的码元的每一个子集进行编码以产生多个N乘N矩阵，其中每一个N乘N矩阵对应于每一对经调制的码元；

扩展单元，用于正交地扩展所述多个N乘N矩阵，以生成输出矩阵；

置换单元，用于置换所述输出矩阵中的至少一对的行，以生成多个行置换的矩阵；

映射单元，用于将所述多个行置换的矩阵中的码元映射到可利用的传输资源；以及

多个天线，用于发送所述多个行置换的矩阵中的码元。

23、如权利要求22所述的发送机，其所包括的所述映射单元，用于将在多个行置换的矩阵的选中的子集中的码元映射到可利用的传输资源。

24、如权利要求22所述的发送机，其所包括的所述映射单元，用于重复地将所述多个行置换的矩阵的选中的子集中的码元映射到所述传输资源的多个频率副载波。

25、如权利要求22所述的发送机，其所包括的所述映射单元，用于重复地将所述多个行置换的矩阵的选中的子集中的码元映射到所述传输资源的多个时隙。

26、如权利要求22所述发送机，其所包括的发送机，用于响应于从接收机接收的非确认信号而发送所述多个行置换的矩阵中的码元。

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