CN101978616A - 多天线发射机中对信号进行循环延迟映射的方法和装置 - Google Patents

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    • H04B7/0671Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal using different delays between antennas

Abstract

一种新的循环延迟映射方案,该方案包括下列步骤:CDD发射机使用变化的循环延迟映射规则来生成与多个发射天线相对应的多路信号,从而使得与所述多个天线中的一个或多个发射天线相对应的循环延迟参数随时间发生变化,避免系统性能随时间而发生劣化。

Description

多天线发射机中对信号进行
循环延迟映射的方法和装置 技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及多天线发射机中用于对信号 进行循环延迟映射处理的方法和装置。 背景技术
OFDM、 OFDMA SC-FDMA(以下统称 OFDM类系统)是 WiMAX 和 3GPP LTE上、 下行链路最重要的空中接口技术。 这些无线传输 技术因能够有效地实现频率分集而独具优势。
本领域技术人员理解, 分集增益对信道条件有很强的依赖性。 例 如, 在平坦衰落信道中, 无法实现频率分集; 此外, 如 1.25MHZ和 2.5MHZ 的窄带系统对于一个给定的信道条件往往具有较弱的频率 选择性。 这主要是由于信道的相关带宽由用户信道的延迟扩展 ( Delay Spread )确定。 根据另一个例子, 在宏小区 ( macro-cell )应 用中, 莱斯信道 (Rician Channel ) 在某些情况下也会出现从而造成 无频率选择性的信道。
因此, 业界认识到 , 如能人为地引入频率选择性, 则 OFDM类 系统的性能将有可观的改善。
具体地, 针对以 OFDM类系统为例的无线通信系统, 提出了循 环延迟分集(CDD ) 的概念。 参看图 la、 图 lb , 其中分别示出了在 时域、 频域实现 CDD的发射机物理层结构。 由于其中示出的对信号 进行的时域、 频域处理实质上是等价的 (时域的一个延时 τ 等价于 频域的一个相移), 以下以图 lb所示的频域情形为例说明所述 CDD 的原理。 信源比特经过传统的信道编码、 交织、 调制处理后, 得到 的同样一路调制符号分别经四种循环延迟处理, 也即, 分别使用基 于已知的信道条件确定的循环延迟参数 e-j2m。/N; eJ2m'/N; ej27tWN; e-^VV对其进行相移 (phase shift )处理, 从而得到四路经循环延迟 处理的信号。 此后, 与一般 OFDM类系统相同地, 再经导频插入、 IFFT (反快速傅立叶变换) 、 以及循环前缀(CP ) 的加入、 变频等 操作, 待传输信号经由四个发射天线发出。
参照图 2a-图 2b对循环延迟处理的意义进行描述如下, 其中, 为 方便描述,假设一个 OFDM符号由图 2a中以线状方式示出的第一部 分和以点状方式示出的第二部分组成, 本领域技术人员理解, 上述 假设仅为以下说明循环延迟处理的意义时的表述方便, 并非要对本 发明中的 OFDM符号进行任何附加限制。
根据一般的 OFDM类系统, 不对待处理信号进行循环延迟处理 (也即, 图 l b中所示的利用循环延迟参数 VV/ eJ2m'/N; eJ2KWN; 对信号进行相移的模块不存在)的情形下, 经 IFFT后所形成 的 OFDM符号如图 2a所示。
根据图 lb所示的 OFDM类系统的发射机,对待处理信号进行循 环延迟处理后再进行 IFFT变换, 于是, 得到如图 2b所示的 OFDM 符号。 与图 2a所示不同地, 此时, 以点状方式示出的所述第二部分 移到了以线状方式示出的所述第一部分之前。 由此, 即可引入频率 选择性, 当出现深衰落时, 一个 OFDM符号的所有子载波不会全部 陷于深衰落状态, 从而有利于信道编解码, 提高系统的鲁棒性。
基于上述通过循环延迟处理以引入频率选择性的思想,为同时能 够获得空时编码增益, CDD方案可与 STBC/SFBC (空时 /频分组码) 技术联合使用, 图 3为 CDD+STBC系统中的一个发射机物理层示意 图。其中,经空时 /频编码后的两路信号各自经由循环延迟参数 e-j2KT。/N 和 e-j n'/N进行处理,从而生成各两路共四路经循环延迟处理的信号, 其后续操作与图 lb所示相同, 不再赘述。
多天线系统中, 空间复用 (SM )技术可以用于获得数据率增益, 但是, 当信道条件变差时, 单纯的空间复用技术所能实现的分集无 法最大化。 为此, 可将其与上述 CDD方案相结合, 具体例子如图 4 所示。
本文中, 将单独应用 CDD的多天线系统简称为 CDD 系统, 其 中的发射机相应地称为 CDD发射机; 将 CDD与 STBC相结合的系 统简称为 CDD+STBC 系统, 其中的发射机相应地称为 CDD+STBC 发射机; 将 CDD与 SM相结合的系统简称为 CDD+SM系统, 其中 的发射机相应地称为 CDD+STBC 发射机。 此外, 将 CDD 系统、 CDD+STBC系统以及 CDD+SM系统统称为 CDD类系统, 并相应地 将 CDD发射机、 CDD+STBC发射机以及 CDD+SM发射机统称为 CDD类发射机。
现有的 CDD类系统中, 用于对待处理信号进行循环延迟处理的 循环延迟参数(如图 la所示的 το...τ3 , 图 lb所示的 e-j2m。/N; ej2m'/N; e'j2nWN; 27rVN等) 不会随时间发生变化, 也即, 以图 l b为例, 天 线 TX— 1上发送的信号一定是利用 2 VV进行循环延迟处理的信号, 天线 TX—2上发送的信号一定是利用 e—^VV进行循环延迟处理的信 号 (其它天线依此类推, 不再赘述) 。
但是, 由于 CDD类系统对于天线间的空间相关性十分敏感, 而 角 ( angle of arrival ) 、 角度扩展( angle spread ) 等。 因此, 要预定 义一组能够使系统在不断变化的无线信道条件下能够始终体现出高 性能的循环延迟参数是十分困难的, 通常, 在使用上述非时变循环 延迟参数的 CDD类系统中, 系统性能会随时间的推移而变差。 发明内容
为解决现有技术中的上述问题,本发明的目的在于提供一种新的 技术方案, 其中, CDD类发射机使用变化的循环延迟映射规则来生 成与多个发射天线相对应的多路信号, 从而使得与所述多个发射天 线中的一个或多个发射天线相对应的循环延迟参数随时间发生变 化, 避免系统性能随时间推移而发生劣化。
为实现上述目的,根据本发明的第一方面,提供了一种在基于多 载波调制的网络设备的多天线发射机中用于对信号进行循环延迟映 射处理的方法, 其特征在于, 以变化的循环延迟映射规则对多路待 处理信号进行循环延迟映射处理, 以生成与该发射机的多个发射天 线分别对应的多路经循环延迟映射处理的信号。
根据本发明的第二方面,提供了一种在基于多载波调制的网络设 装置, 其特征在于, 以变化的循环延迟映射规则对多路待处理信号 进行循环延迟映射处理, 以生成与该发射机的多个发射天线分别对 应的多路经循环延迟映射处理的信号。
采用本发明提供的方法和装置,与多个发射天线相对应的多路信 号中的一路或多路使用变化的循环时延参数, 从而增强了系统的鲁 棒性。 尤其对于相关信道, 在同等条件下, 本发明相比于现有技术 能够获得更大的增益。 附图说明
通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述,本 发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显。
图 la示出了现有技术中在时域实现 CDD的发射机物理层结构; 图 lb示出了现有技术中在频域实现 CDD的发射机物理层结构; 图 2a为一个不经循环延迟处理所形成的 OFDM符号示意图; 图 2b为一个经循环延迟处理所形成的 OFDM符号示意图; 图 3为现有的 CDD+STBC系统中的一个发射机物理层示意图; 图 4为现有的 CDD+SM系统中的一个发射机物理层示意图; 图 5 为根据本发明的一个具体实施方式的在基于多载波调制的 网络设备的多天线发射机中用于对信号进行循环延迟映射处理的方 法流程图;
图 6a 示出了在时域实现根据本发明的一个具体实施例的 CDD 的发射机物理层结构;
图 6b 示出了在频域实现根据本发明的一个具体实施例的 CDD 的发射机物理层结构;
图 7为根据本发明的一个具体实施例的 CDD+STBC发射机物理 层示意图;
图 8为根据本发明的一个具体实施例的 CDD+SM发射机物理层 示意图;
图 9 为根据本发明的一个具体实施方式的在基于多载波调制的 网络设备的多天线发射机中用于对信号进行循环延迟映射处理的第 一处理装置框图;
图 10a为基于本发明与基于现有技术的 CDD 系统的性能比较 图;
图 10b为基于本发明与基于现有技术的 CDD+STBC系统的性能 比较图;
图 10c为基于本发明与基于现有技术的 CDD+SM系统的性能比 较图。
其中, 相同或相似的附图标记表示相同或相似的装置(模块)或 步骤特征。 具体实施方式
前已述及, CDD 类系统最典型地包括 CDD 系统、 CDD+STBC 系统、 CDD+SM系统, 但是, 本领域技术人员理解, CDD技术还可 与其它 MIMO (多入多出 )技术如空间分集等结合, 本发明基于其 基本思想对于此种情形同样适用。
图 5 为根据本发明的一个具体实施方式的在基于多载波调制的 网络设备的多天线发射机中用于对信号进行循环延迟映射处理的方 法流程图。 以下, 参照图 5 所示流程图并结合本发明各具体实施例 中的发射机物理层示意图来对本发明进行详述。 其中, 均以具有四 个发射天线的发射机为例, 本领域技术人员能够结合下文中对四天 线发射机的描述来不经创造性地将本发明应用于具有任意多发射天 线的发射机中。
图 6a、 6b分别为用于在时域、 频域实现本发明的 CDD发射机 物理层结构示意图, 其中, 与图 la、 lb所示的相应现有 CDD发射 机的物理层相比, 本发明提供的 CDD发射机物理层在用于时延或相 移的循环延迟装置 (模块) 后增加了一个天线置换装置 (模块) 。 不失一般性地参照图 5以图 7b为例说明如下。
与现有的 CDD发射机相同地, 在图 6b所示的发射机中, 原始 的信源比特流经过信道编码、交织以及调制后,映射到第 n个 OFDM 符号中的第 m个子载波上的调制符号示为 S^ ) ,其中 m=0,l,...,N-l, 且 N为 FFT变换的尺寸。 S vn)组成的信号流复制为四路待处理信号 并进入循环延迟处理装置, 其中, 各路待处理信号分别被利用 e-j2 。/N; ej2m'/N; eJ27tWN; ^' VV (构成一个循环延迟参数向量) 中 的一个循环延迟参数来进行循环延迟处理, 从而得到四路经循环延 迟处理的信号, 所得的每路经循环延迟处理的信号以默认方式对应 于第 k个发射天线, 并在此示为
由此, 循环延迟映射装置所产生的四路经循环延迟处理的信号 如式 ( 1 ) 所示:
S(n, m) 式 (1)
接着, 进入天线置换装置, 从而实现本发明的思想。 参照 图 5说明如下:
在步骤 SlO t , 判断预定条件是否满足, 优选地, 所述预定条 件包括以下各项中的任一项:
条件一: 当前所使用的循环延迟映射规则的有效期届满; 条件 二: 接收机处的信号质量低于一个预定阔值。
如前所述地,信道的相关性由通常具有时变性的传输环境决定, 因此, 如条件一中那样为循环延迟映射规则定义有效期可以有效地 防止因长时间使用一个规则而导致系统性能下降明显。 根据条件一 的所述有效期既可以通过计时器来对使用一个规则的时间进行记录 并判断该时间长度是否达到一个时间长度阔值来判断条件一是否满 足; 所述条件一也可以通过一个计数器来对使用一个规则所发射出 的 OFDM符号个数进行记录并判断所述个数是否达到一个符号个数 阈值来判断条件一是否满足。 同样地, 由于发射机处对信号进行各 种各样的处理的实质性目的是为了帮助接收机更好地接收、 还原信 号, 因此, 如条件二中那样以接收机处的信号质量为是否应该更换 循环映射规则的标准也是优选的。 其中, 所述接收机处的信号质量 可以由接收机进行测量后经由控制信道反馈给所述发射机所在的网 络设备。 下文中, 不失一般性地, 以条件一为例对步骤 S 10 中的判 断过程进行说明。
假设在 I入本发明后的某一时刻, 发射机正使用一个循环延迟 映射规则对信号进行循环延迟映射处理, 具体地, 假设此时图 7a所 示的天线置换装置不对进入的各路经循环延迟处理的信号与各发射 天线之间的默认对应关系进行任何干涉, 从而向其下游的串 /并转换 装置 (模块)输出以默认方式对应于各发射天线的四路信号。
在图 7a 所示的发射机中, 可由所示天线置换装置来进行步骤 S10中的判断, 也可由一个图中未示出的功能模块来进行所述判断, 并将其判断结果及时地告知给天线置换装置。 其中, 所述步骤 S10 中的判断过程优选地以一个预先定义的周期来重复地执行。
假设在某一次执行步骤 S10后得到的判断结果为: 预定条件满 足, 这典型地由于所述当前使用的循环延迟映射规则自启用之时起 已经历了长度等于其有效期的时间。 于是, 为保证系统不因长期使 用同一循环延迟映射规则而导致性能下降, 优选地要进行循环延迟 映射规则的更新。
本例中, 发射机处预存如下的 24个置换矩阵, 在需要进行循环 延迟映射规则的更换时, 在步骤 S11 中由所述 24个置换矩阵中选择 一个, 从而确定一个本例中的新的循环延迟映射规则:
"
其中, 在任一个置换矩阵中, 任一行、 任一列中只有一个元素 1, 其余均为零。
选出的一个置换矩阵在步骤 S12 中用于对经循环延迟处理的信 进行如式 (2) 映射处理:
Yin, m) S(n,m) 式 (2) 由于 Wi: 一个循环延迟参数向量) 的结
-j2tmrQ/N
—βπιητ/Ν
果仍为 2/N 因此, 基于此前所假设的, 可以认为在当前使用的
e 循环延迟映射规则中, Wl 被用于对 进行映射处理, 从而将 映射到天线 τχ— 1, 将 e^^Hn' )映射到天线 TX— 2, 将 e^VV's^m)映射到天线 TX—3, 并将 ^27r V^(w, )映射到天线 TX— 4。
因此, 在步骤 S11 中应选择不同于^的其它置换矩阵来进行所 述映射操作, 所述选择过程可以通过按照上述各个置换矩阵的编号 来依次选择, 即, 在置换矩阵 Wr有效期满后, 自动地选择置换矩阵 wr+1, 不失一般性地, 假设步骤 S11 中选择 w2。 于是, 在此后的步骤 S12中, 根据式 (2) , w2被用于左乘 X, 从而, 将 e VN (",w)映射到天线 TX— 1, 将 VA^(«, 映射到天 线 TX— 2, 将^ ^H ")映射到天线 TX— 3, 并将 e—^VN^^)映射
- ηιητ Ν
到天线 TX 4, 得到 S(nfm)。 与现有技术相比, 经过上述的天线置换, 将原本一直经由天线
ΤΧ_3发出的经 进行循环延迟处理的信号改由天线 TX— 4发 出, 将原本一直经由天线 TX—4发出的经 e-^VV进行循环延迟处理 的信号改由天线 TX— 3发出,有助于在时间不断推移的过程中维持系 统性能。
需要说明的是, 由于信道编码、 交织、 调制过程不受本发明是 否引入的影响, 因此在各附图中为简明起见将其示于同一装置 (模 块中) 或省略, 本领域技术人员理解, 上述简化或省略对本发明的 说明没有实质性影响。
根据所述具体实施例的一个变化例, 其中, CDD发射机处预存 有多个循环延迟映射参数 , 当步骤 S10 中的判断结果 表明预定条件满足时, 发射机由所述预存的多个循环延迟映射参数 中根据预设的规则或随机地选择一个或多个循环延迟参数, 并利用 选出的参数对上一循环延迟映射规则中所用的循环延迟参数向量中 的一个或多个元素进行替换, 如
在此后的步骤 S12 中(在图示的循环延迟模块中), 发射机利用 4/N
5/N
6/Ν 对四路待处理信号 (均为 进行循环延迟处理, 得到 n/N 默认依次对应 TX— 1、 TX一 2、 TX— 3和 TX— 4的四路经循环延迟处理 的信号 e'j27tWN' S(n,m)、 „ ' S(n,m)、 „ · S(n,m)、 e—j2 N' S(n,m)。 此时, 所述天线置换模块既可以选择 w2-w24中的一个置换矩阵来对 所述各路信号与发射天线之间的对应关系进行干涉, 也可任其按照 此默认对应关系经由相应天线发出。
在所述变化例中, 可选地, 可以不预存所述多个循环延迟映射 参数, 而是在每次需要确定新的循环延迟映射规则时, 通过将预定 算法应用于某些特定参数如时间、 信道相关信息等来实时生成一个 或多个循环延迟参数, 并将其用于对当前所用循环延迟参数的替换, 以确定新的循环延迟映射规则。 以上针对根据本发明的 CDD系统尤其是其中的 CDD发射机进 行详述。 以下, 基于同样的发明构思, 参照图 5 并结合图 7 对 CDD+STBC系统尤其是其中的 CDD+STBC发射机进行介绍。
图 7为根据本发明的一个具体实施例的 CDD+STBC发射机物理 层示意图。
在所示 CDD+STBC发射机中, 原始信源比特流经信道编码、 交 织、 调制, 所得的调制符号流 >S(n, )进入 STBC编码模块进行空时编 码, 将第 n个 OFDM符号中第 m个子载波上的 STBC编码符号示为 Sj{n,m) , j=0,l, 对应 STBC编码输出的两路编码符号。
两路 STBC 编码符号流进入循环延迟模块后所得到的经循环延 迟处理的四路信号如下式:
式 (3)
当步骤 S10 中判断出预定条件满足时, 则由预存的如前述的 24 个置换矩阵中任选一个来进行如式 (4)的映射操作:
3- j2 tmX/N
Y\{n,m) 0 S0(n,m)
Y n,m ) = = WX(n,m ) = W
20,w) 0 - jlnm Q/N S {n,m) 式 (4)
0 — j2mnrX/N 仍假设选择 w2来进行所述映射操作, 于是, 式 (4)可写为式 (5):
式 (5)
由图 8可以看出, 经天线置换模块处理前, 经循环延迟处理的信 号与发射天线之间的默认对应关系为: e'j2 WN'S ,m)^ TX—1; eJ2KT'/N- S0(n,m) 天线 TX— 2; ej2nWN- Sx{n,m) ^天线 TX—3 ; ε32πτ'/Ν- Sx {n, m) ^天线 TX__4。
那么,经天线置换模块后,各路信号与天线之间的映射关系变为: ej2KWN- S0(n,m) ^天线 TX—1 ; eJ2m'/N- S0(n,m) 天线 TX— 2; e—^W'S^ ) 天线 TX—3; e—j2nWN'S、(i,m) ^天 TX— 4。
根据图 7所示实施例的一个变化例, 其中, CDD+STBC发射机 处预存有多个循环延迟映射参数 , 当步驟 S10 中的判 断结果表明预定条件满足时, 发射机由所述预存的多个循环延迟映 射参数中根据预设的规则或随机地选择一个或多个循环延迟参数, 并利用选出的参数对上一循环延迟映射规则中所用的循环延迟参数 向量中的一个或多个元素进行替换, 如, 将 τ。替换为 τ」, 将 ^替换 为 Tk
在此后的步骤 S12中(在图示的循环延迟模块中),发射机对待处 理 信 号 进行循 环 延迟 处 理 , 相 应 的 式 (3) 变 形 为 :
式 (6)
此后, 所述天线置换模块既可以选择 w2-w24中的一个置换矩阵 来对所述各路信号与发射天线之间的对应关系进行干涉, 也可任其 按照此默认对应关系经由相应天线发出。 这取决于所述新的循环延 迟映射规则的确定, 所述新的规则的确定原则可以自动或人工地进 行预设。
在所述变化例中, 可选地, 可以不预存所述多个循环延迟映射 参数, 而是在每次需要确定新的循环延迟映射规则时, 通过将预定 算法应用于某些特定参数如时间、 信道相关信息等来实时生成一个 或多个循环延迟参数, 并将其用于对当前所用循环延迟参数的替换, 以确定新的循环延迟映射规则。
以下, 基于同样的发明构思, 参照图 5并结合图 9对 CDD+SM 系统尤其是其中的 CDD+SM e e发射机进行介绍。
2 ¾1
图 8为根据本发明的一个具体实施例的 CDD+SM发射机物理层 示意图。
在所示 CDD+SM发射机中, 原始信源比特流经信道编码、 调制 后, 得到的调制符号流示为 Sz, (z=l,2,...Z)。
调制符号流 Sz经串 /并变换, 形成第一路信号: [S1, S3, ..., S2k+1 , ...]以及第二路信号: [S2, S4,...,S2k, ·. ·] , ¾i p。1 以经串 /并变换后 的第一对调制符号 S1 (属于所述第一路信号) 、 S2 (属于所述第二 路信号) 为例, 经复制并通过如图所示的循环延迟处理后, 所得的
^1
四个经循环延迟处理的符号以矩阵形式示为: ,其中,^=2 W,
N为 FFT变换的尺寸, k为子载波编号, τ,.为串 /并变换后的第 i路信 号流的所用的循环时延参数(i=l,2 ) 。 引入本发明以前, 经串 /并变
^1
换的每一对调制符号都按 的形式映射到四个发射天线上, 也 即: 未经循环延迟的 (或理解为其循环延迟参数 τ为 0 )第一路信号 经由发射天线 ΤΧ— 1发出;未经循环延迟处理的第二路信号经由发射 天线 ΤΧ— 2发出; 经 01参与循环延迟处理的第一路信号经由发射天 线 ΤΧ—3发出; 经 θ2参与循环延迟处理的第二路信号经由发射天线 ΤΧ 4发出。 根据本发明, 借助在 CDD+SM发射机中引入的天线置换模块, 可以实现如下式 ( 7 )所示的输出矩阵: 式 (7)
式 (7) (9)所示: 式 (8) s 13 e ls23
s 式 (9)
可见,在引入本发明之后, 经由四个发射天线发出的信号所用的 循环延迟参数在不断变化, 从而避免了系统的性能随时间推移而变 劣。
同样地, 在 CDD+SM中, 也可以通过周期性 /非周期性地变化循 环延迟参数来实现对循环延迟映射规则的更新。
以上对与 CDD发射机、 CDD+STBC发射机以及 CDD+SM发射 机进行了介绍。 引入本发明后, 对现有的接收机没有影响, 即可很好地对本发明 进行支持。 其中, 为帮助理解, 以 CDD+SM发射机所对应的接收机 为例对其工作原理简述如下:
接收机首先借助导频信号来估计信道的频率响应 (CFR ) i7, 而 后, 根据最小均方误差准则 (MMSE ) 或最大似然比准则 (ML ) 对 接收到的信号进行检测, 以 ML为例, 使用式(10)所示的方案:
式(10)
其中, y 为接收到的信号矢量, '为 s'所对应的星座集合, = x'x为欧几里德距离。 以下, 结合图 10所示的装置框图对本发明所提供的在基于多载 波调制的网络设备的多天线发射机中用于对信号进行循环延迟映射 处理的第一处理装置进行说明。 图 9所示的第一处理装置 10包括: 判断装置 100、确定装置 101 以及第二处理装置 102, 具体地, 所述确定装置 101 包括生成装置 1010以及选择装置 1011。
所述判断装置 100负责优选地周期性判断预定条件是否满足,根 据本发明的一个非限定性实施例, 所述预定条件为上一循环延迟映 射规则的有效期届满。
具体地, 判断装置 100可以包含一个计时器, 该计时器自所述上 一循环延迟映射规则开始用于对信号进行循环延迟映射处理时开始 计时, 在经历的时间达到一个时间长度阈值后, 所述判断装置 100 即输出表示预定条件被满足的判断结果。
所述判断结果被提供给所述确定装置 101, 在确定装置 101 中, 确定一个不同于所述当前使用的循环延迟映射规则的新的循环延迟 映射规则, 并将其提供给所述第二处理装置 102。 其中, 所述新的循 环延迟映射规则与所述上一循环延迟映射规则之间的不同可以体现 为:
- 仅用于对待处理信号进行循环延迟处理的循环延迟映射向量 不同;
- 仅用于对经循环延迟处理的多路信号进行映射的映射方式不 同;
- 用于对待处理信号进行循环延迟处理的循环延迟映射向量不 同,且用于对经循环延迟处理的多路信号进行映射的映射方式也 不同。
根据一个非限定性实施例, 确定装置 101 中的生成装置 1010生 成与所述当前使用的循环延迟映射规则所用的第一循环延迟映射向 量不同的第二循环延迟映射向量, 所述选择装置 1011在预存的多个 映射方式中选择一个与所述当前使用的循环延迟映射规则所用的第 一映射方式不同的第二映射方式。 从而确定所述新的循环延迟映射 规则。
所确定的循环延迟处理规则被告知给所述第二处理装置 102后, 由所述第二处理装置 102基于所确定的所述新的循环延迟处理规则 对待处理信号进行处理, 以生成经循环延迟映射处理的多路信号。 通过参照以下结合仿真图的描述, 本发明的技术效果将更为明 显。 表 1示出了仿真时所设定条件: 表 1 : 仿真条件
图 10a 为基于本发明与基于现有技术的 CDD 系统的性能比较 图, 其中, 纵坐标为误块率 (BLER ) , 横坐标为每个接收天线的信 噪比。 可以明显地看出, 在独立信道或相关性较弱 (对应于天线间 距 4λ的情形) 时, 本发明与现有技术具有较为接近的效果。 但是, 对于相关信道(对应于天线间距 0.5λ的情形)而言, 本发明在 BLER 为 0.01时,能够相比于现有技术获得 1.8dB的增益。足见,对于 CDD 系统, 本发明相比于现有技术在面对空间相关性时具有更强的鲁棒 性。
图 10b为基于本发明与基于现有技术的 CDD+STBC系统的性能 比较图。 可以明显地看出, 在独立信道或相关性较弱 (对应于天线 间距 4λ的情形)时, 本发明与现有技术具有较为接近的效果。但是, 对于相关信道(对应于天线间距 0.5λ的情形)而言, 本发明在 BLER 为 0.01 时,能够相比于现有技术获得 0.5dB的增益。足见,对于 CDD 系统, 本发明相比于现有技术在面对空间相关性时具有更强的鲁棒 性。
图 10c为基于本发明与基于现有技术的 CDD+SM系统的性能比 较图。 可以明显地看出, 在独立信道或相关性较弱 (对应于天线间 距 4λ的情形) 时, 本发明与现有技术具有较为接近的效果。 但是, 对于相关信道(对应于天线间距 0.5λ的情形 )而言, 本发明在 BLER 为 0.01时,能够相比于现有技术荻得 0.8dB的增益。足见,对于 CDD 系统, 本发明相比于现有技术在面对空间相关性时具有更强的鲁棒 性。 尽管上述说明为本发明提供了一些实施例,并非用来限定本发明 的保护范围, 本技术领域的专业人员可以在不脱离本发明的范围和 精神的前提下, 对实施例进行各种修改, 这种修改均属于本发明的 范围内。

Claims (1)

  1. 权 利 要 求 书
    1. 一种在无线通信网絡的网络设备的多天线发射机中用于对信 号进行循环延迟映射处理的方法, 其中, 以变化的循环延迟映射规 则对多路待处理信号进行循环延迟映射处理, 以生成与该发射机的 多个发射天线分别对应的多路经循环延迟映射处理的信号。
    2. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 该方法包括以下 步骤:
    a. 判断预定条件是否满足;
    C. 如果所述预定条件满足, 则根据一个新的循环延迟映射规则 来对多路待处理信号进行处理, 以生成与所述多个发射天线分别对 应的多路经循环延迟映射处理的信号;
    C' . 如果所迷预定条件不满足, 则根据当前所使用的循环延迟映 射规则对所述多路待处理的信号进行处理, 以生成与所述多个发射 天线分别对应的多路经循环延迟映射处理的信号。
    3. 根据权利要求 2所述的方法, 其特征在于, 所述预定条件包 括以下各项中的任一项或任多项:
    - 当前所使用的循环延迟映射规则的有效期届满;
    - 相应接收机接收到的本发射机所发出的信号的质量低于一个 预定水平。
    4. 根据权利要求 2或 3所述的方法, 其特征在于, 在所述步骤 a 之后, 所述步骤 c之前还包括:
    b. 当所述预定条件满足时, 确定一个新的循环延迟映射规则; 所述步骤 c还包括: 射天线相对应的多路待处理信号进行循环延迟处理, 以生成与所述 多个发射天线分别对应的多路经循环延迟映射处理的信号。
    5. 根据权利要求 2至 4中任一项所述的方法, 其特征在于, 所 述当前所使用的循环延迟映射规则包括: - 利用第一延迟参数向量对多路待处理信号进行循环延迟处理, 以生成多路经循环延迟处理的信号, 基于第一映射方式将所述多路 经循环延迟处理的信号映射到所述多个发射天线上, 以生成与所述 多个发射天线分别对应的多路经循环延迟映射处理的信号; 多项:
    规则 i:利用一个第二延迟参数向量对多路待处理信号进行处理, 以生成多路经循环延迟处理的信号, 基于所述第一映射方式将所生 成的多路经循环延迟处理的信号映射到所述多个发射天线上, 以生 成与所述多个发射天线分别对应的多路经循环延迟映射处理的信 规则 ii: 利用所述第一延迟参数向量对多路待处理信号进行处 理, 以生成多路经循环延迟处理的信号, 以一个第二映射方式将所 述多路经循环延迟处理的信号映射到所述多个发射天线上, 以生成 与所述多个发射天线分别对应的多路经循环延迟映射处理的信号; 规则 iii: 利用一个第二延迟参数向量对多路待处理信号进行处 理, 以生成多路经循环延迟处理的信号, 以一个第二映射方式将所 述多路经循环延迟处理的信号映射到所述多个发射天线上, 以生成 与所述多个发射天线分别对应的多路经循环延迟映射处理的信号。
    6. 根据权利要求 5所述的方法, 其特征在于,
    当所述新的循环延迟映射规则包括所述规则 i和 /或 iii时, 所述 步骤 b包括:
    I. 生成所述第二延迟参数向量;
    当所述新的循环延迟映射规则包括所述规则 ii和 /或 iii时, 所述 步驟 b包括:
    0. 在预存的多个映射方式中选择一个映射方式作为所述第二映 射方式。
    7. 根据权利要求 6所述的方法, 其特征在于, 所述步骤 I包括: - 在所述第一延迟参数向量中的至少两个元素间进行置换操作, 以生成所述第二延迟参数向量。
    8. 根据权利要求 6所述的方法, 其特征在于, 所述步骤 I包括: - 在预存的多个延迟参数中选择一个或多个延迟参数, 以替换所 述第一延迟参数向量中的一个或多个元素, 来生成所述第二延迟参 数向量。
    9. 根据权利要求 1至 8中任一项所述的方法, 其特征在于, 所 述无线通信网络基于多载波调制。
    10. 一种在无线通信网络的网絡设备的多天线发射机中用于对 信号进行循环延迟映射处理的第一处理装置, 其中, 以变化的循环 延迟映射规则对多路待处理信号进行循环延迟映射处理, 以生成与 该发射机的多个发射天线分别对应的多路经循环延迟映射处理的信 号。
    11. 根据权利要求 10所述的第一处理装置, 其特征在于, 包括: 判断装置, 用于判断预定条件是否满足;
    第二处理装置, 用于当所述预定条件满足时,根据一个新的循环 延迟映射规则来对多路待处理信号进行处理, 以生成与所述多个发 射天线分别对应的多路经循环延迟映射处理的信号;
    所述第二处理装置还用于,如果所述预定条件不满足, 则根据当 前所使用的循环延迟映射规则对所述多路待处理的信号进行处理, 以生成与所述多个发射天线分别对应的多路经循环延迟映射处理的 信号。
    12. 根据权利要求 11 所述的第一处理装置, 其特征在于, 所述 预定条件包括以下各项中的任一项或任多项:
    - 当前所使用的循环延迟映射规则的有效期届满;
    - 相应接收机接收到的本发射机所发出的信号的质量低于一个 预定水平。
    13. 根据权利要求 11或 12所述的笫一处理装置, 其特征在于, 还包括:
    确定装置, 用于当所述预定条件满足时, 确定一个新的循环延迟 映射规则;
    所述第二处理装置还用于: 射天线相对应的多路待处理信号进行循环延迟处理, 以生成与所述 多个发射天线分别对应的多路经循环延迟映射处理的信号。
    14. 根据权利要求 1 1至 13中任一项所述的第一处理装置, 其特 征在于, 所述当前所使用的循环延迟映射规则包括:
    - 利用第一延迟参数向量对多路待处理信号进行循环延迟处理, 以生成多路经循环延迟处理的信号, 以第一映射方式将所述多路经 循环延迟处理的信号映射到所述多个发射天线上;
    所述新的循环延迟映射规则包括以下各项规则中的任一项或任 多项:
    规则 i:利用一个第二延迟参数向量对多路待处理信号进行处理, 以生成多路经循环延迟处理的信号, 以所述第一映射方式将所生成 的多路经循环延迟处理的信号映射到所述多个发射天线上, 以生成 与所述多个发射天线分别对应的多路经循环延迟映射处理的信号; 规则 ii: 利用所述第一延迟参数向量对多路待处理信号进行处 理, 以生成多路经循环延迟处理的信号, 以一个第二映射方式将所 述多路经循环延迟处理的信号映射到所述多个发射天线上, 以生成 与所述多个发射天线分别对应的多路经循环延迟映射处理的信号; 规则 iii: 利用一个第二延迟参数向量对多路待处理信号进行处 理, 以生成多路经循环延迟处理的信号, 以一个第二映射方式将所 述多路经循环延迟处理的信号映射到所述多个发射天线上, 以生成 与所述多个发射天线分別对应的多路经循环延迟映射处理的信号。
    15. 根据权利要求 14所述的第一处理装置, 其特征在于, 当所述新的循环延迟映射规则包括所述规则 i和 /或 iii时, 所述 确定装置包括:
    生成装置,用于在所述第一延迟参数向量中的至少两个元素间进 行置换操作, 以生成所述第二延迟参数向量; 当所述新的循环延迟映射规则包括所述规则 ii和 /或 iii时, 所述 确定装置包括:
    选择装置,用于在预存的多个映射方式中选择一个映射方式作为 所述第二映射方式。
    16. 居权利要求 15 所述的第一处理装置, 其特征在于, 所述 生成装置还用于:
    - 在所述第一延迟参数向量中的至少两个元素间进行置换操作, 以生成所述第二延迟参数向量。
    17. 根据权利要求 15所述的第一处理装置, 其特征在于, 所述生成装置还用于,在预存的多个延迟参数中选择一个或多个 延迟参数, 以替换所述第一延迟参数向量中的一个或多个元素, 来 生成所述笫二延迟参数向量。
    18. ^^据权利要求 10至 17中任一项所述的第一处理装置, 其特 征在于, 所述无线通信网络基于多载波调制。
    19. 一种无线通信网络的网络设备中的多天线发射机, 其特征在 于, 包括根据权利要求 10至 18 中任一项所述的用于对信号进行循 环延迟映射处理的第一处理装置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101998085B1 (ko) 2010-12-10 2019-07-09 선 페이턴트 트러스트 송신방법, 송신장치, 수신방법 및 수신장치
MX368299B (es) 2011-02-18 2019-09-27 Sun Patent Trust Metodo de generacion de señales y dispositivo de generacion de señales.
US8995320B2 (en) 2012-04-16 2015-03-31 Qualcomm Incorporated Systems and methods of using space time block codes
US9300376B2 (en) * 2013-07-05 2016-03-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Transmitting apparatus, receiving apparatus, and control methods thereof
US11550024B2 (en) 2016-09-20 2023-01-10 Deeyook Location Technologies Ltd. Interferometric location sensing
US11215688B2 (en) * 2016-09-20 2022-01-04 Deeyook Location Technologies Ltd. Identifying angle of departure of multi-antenna transmitters
US10063306B2 (en) * 2016-10-24 2018-08-28 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method and systems using quasi-synchronous distributed CDD systems
WO2021025949A1 (en) 2019-08-05 2021-02-11 Shure Acquisition Holdings, Inc. Transmit antenna diversity wireless audio system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1352505A (zh) * 2001-12-20 2002-06-05 上海交通大学 正交多载波系统发射分集的方法
WO2003047032A1 (en) * 2001-11-29 2003-06-05 Interdigital Technology Corporation Efficient multiple input multiple output system for multi-path fading channels
CN1728616A (zh) * 2004-06-12 2006-02-01 三星电子株式会社 一种利用循环延迟分集有效地传输广播信道的装置和方法
CN1801665A (zh) * 2005-01-07 2006-07-12 三星电子株式会社 用于无线通信系统的空时频率分组编码装置和方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7529177B2 (en) * 2002-08-28 2009-05-05 Agere Systems Inc. Dithering scheme using multiple antennas for OFDM systems
JP4195073B2 (ja) 2004-08-27 2008-12-10 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 遅延ダイバーシティを得る装置及び方法
KR100938091B1 (ko) * 2004-10-13 2010-01-21 삼성전자주식회사 직교주파수다중분할 이동통신시스템에서 블록 부호화기법과 순환 지연 다이버시티 기법을 사용하는 기지국송신 장치 및 방법
US7738356B2 (en) * 2005-06-28 2010-06-15 Broadcom Corporation Multiple stream cyclic-shifted delay transmitter
US20070041457A1 (en) * 2005-08-22 2007-02-22 Tamer Kadous Method and apparatus for providing antenna diversity in a wireless communication system
US8073068B2 (en) * 2005-08-22 2011-12-06 Qualcomm Incorporated Selective virtual antenna transmission
AU2006283166A1 (en) 2005-08-22 2007-03-01 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for selection of virtual antennas
US7729432B2 (en) * 2005-10-28 2010-06-01 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for enhancing the performance of wireless communication systems
KR20080036493A (ko) * 2006-10-23 2008-04-28 엘지전자 주식회사 이동통신 시스템에서의 망 접속 방법 및 이를 지원하는단말기
JP5182884B2 (ja) * 2006-12-28 2013-04-17 パナソニック株式会社 無線通信装置及び再送制御方法
US8780771B2 (en) * 2007-02-06 2014-07-15 Qualcomm Incorporated Cyclic delay diversity and precoding for wireless communication
KR101414611B1 (ko) * 2007-04-19 2014-07-07 엘지전자 주식회사 다중 안테나 시스템에서 신호 송신 방법
US8325852B2 (en) * 2007-06-08 2012-12-04 Samsung Electronics Co., Ltd. CDD precoding for open loop SU MIMO
US20090005120A1 (en) * 2007-06-28 2009-01-01 Elektrobit Wireless Communications Oy Transmission method for common channels
US8131228B2 (en) * 2007-08-01 2012-03-06 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Interference based phase shift precoding for OFDM
US7978780B2 (en) * 2007-09-24 2011-07-12 Intel Corporation Adaptive cyclic delay diversity for mobile devices
US8094761B2 (en) * 2007-12-07 2012-01-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Uplink feedback for supporting MIMO operation in the LTE downlink

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003047032A1 (en) * 2001-11-29 2003-06-05 Interdigital Technology Corporation Efficient multiple input multiple output system for multi-path fading channels
CN1352505A (zh) * 2001-12-20 2002-06-05 上海交通大学 正交多载波系统发射分集的方法
CN1728616A (zh) * 2004-06-12 2006-02-01 三星电子株式会社 一种利用循环延迟分集有效地传输广播信道的装置和方法
CN1801665A (zh) * 2005-01-07 2006-07-12 三星电子株式会社 用于无线通信系统的空时频率分组编码装置和方法

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