CN103840920B - 随机化sfbc通信中的干扰及接收随机化干扰的方法和wtru - Google Patents

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Abstract

公开了随机化SFBC通信中的干扰及接收随机化干扰的方法和WTRU。其中随机化SFBC通信中干扰的方法包括：在四个符号的集合上执行SFBC编码，SFBC编码包括在服务小区中根据第一频率分配模式将四个符号的集合映射在四个子载波的集合上和四个天线的集合上；使用第一频率分配模式经由四个天线的集合传送四个符号的集合；第一频率分配模式将符号映射至四个子载波的集合和四个天线的集合，四个符号的正交集合被映射至每个子载波，正交集合中的每个符号被分配至四个天线的集合中的不同天线，四个子载波的集合为四个子载波的排列集合，每个符号正交集合以第一频率分配模式被映射至四个子载波的集合，符号正交集合在邻近小区中被映射至四个子载波的排列集合上。

Description

随机化SFBC通信中的干扰及接收随机化干扰的方法和WTRU
本申请是2008年05月08日提交的申请号为200880019426.4的名称为“用于降低空间频率块编码通信中的干扰的方法和设备”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及无线通信。
背景技术
由于Alamouti型空间频率块编码（SFBC）优异的性能和简单的解码，它已被第三代合作伙伴计划（3GPP）长期演进（LTE）接受作为分集方案，用于双发射天线装置。SFBC可通过将SFBC与频率切换发射分集（FSTD）结合而扩展为四发射天线装置。
空时编码（STC）的Alamouti方案包括数据的多个冗余拷贝的发送。在SFBC中，要发送的数据流被编码在块中，并在分离的天线中分发，并跨越多个子载波。当需要有多个发射天线时，即使这样做会提高性能，也不必要具有多个接收天线。
虽然SFBC及其变形，例如SFBC/FSTD，可在无干扰的环境中达到很好的性能，但它给小区间干扰（ICI）带来了不理想的结构。在传统的双发射天线系统中，第一节点B向第一用户设备（UE）发射SFBC编码数据。同时，邻近节点B（第二节点B）在相同的频带上向第二UE发射SFBC编码数据。从第二节点B到第二UE的发射成为了对第一UE的干扰。
第一节点B中的SFBC编码器根据如下公知的Alamouti方案对两种输入数据信号s1和s2进行编码：
等式（1）
其中行索引是空间索引，列索引是频率索引。
同样，作为对第一UE的干扰，来自第二节点B的SFBC编码数据，可表示如下：
等式（2）
假设对于两个邻近频率子载波的信道响应是相同的，并且与第一UE相关联的信道系数矩阵H和与第二UE相关联的信道系数矩阵G如下：
H＝(h1h2)； 等式（3）
和
G＝(g1g2)。 等式（4）
假设上述等式中在UE处使用了单独的接收天线。然而，这可扩展为多个天线。第一UE从两个子载波处接收的信号可写成：
等式（5）
等式（5）中第二项是干扰项。i1造成的干扰的范围为(g1g2)，而i2造成的干扰的范围为由于(g1g2)和是正交的，因此干扰不能被消除。
发明内容
本申请公开了降低空间频率块编码（SFBC）通信中的干扰的方法和设备。SFBC编码在至少一对符号（symbol）上执行。所述符号根据分配给小区的频率分配模式而被分配给子载波。不同的频率分配模式被分配给邻近的小区。网络中的小区可划分为多个组，不同的频率分配模式可分配给小区的每个组。所述频率分配模式可被定义由此映射到一个小区中一对符号上的子载波交织到映射到邻近小区中一对符号上的子载波。可替换地，所述频率分配模式可被定义由此映射到一个小区中一对符号上的子载波在邻近小区中被移位（shift）。
附图说明
对本发明更详细的理解可以从下述优选实施方式的描述中得到，通过示例给出了实施方式，可结合附图进行理解，其中：
图1示出了使用交织的干扰随机化方案的示例；
图2示出了使用频移的干扰随机化方案的示例；
图3A到3F示出了用于4发射天线方案的频率分配模式的示例；以及
图4示出了小区划分的示例。
具体实施方式
下文中提到的术语“无线发射/接收单元（WTRU）”包括但不局限于，用户设备（UE）、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理（PDA）、计算机，或任何能够在无线环境中操作的其他类型的用户设备。下文提到的术语“节点B”包括但是不局限于基站、站点控制器、接入点（AP），或任何能够在无线环境中操作的其他类型接口设备。
为了破坏干扰的正交性和随机化所述干扰，将不同的频率分配模式分配给邻近的小区，并且SFBC编码根据分配给小区的频率分配模式来执行。例如，网络中的小区被划分为多个组，并给每个组分配不同的频率分配模式以用于SFBC编码。不是使用相同的子载波映射模式，而是小区的每个组使用不同的频率分配模式。使用该方案，邻近的小区可利用不同的子载波分配模式。
邻近小区的子载波分配模式可彼此交织，使得映射到一个小区中一对符号上的子载波被交织到映射到邻近小区中一对符号上的子载波上。图1示出了使用频率交织的干扰随机化方案的示例。源节点B通过两个发射天线发送符号S1-S4。一对符号S1和S2被映射到子载波231和232上，另一对符号S3和S4被映射到子载波233和234上，以用于SFBC编码。干扰节点B也通过两个发射天线发送符号I1-I4。一对符号I1和I2被映射到子载波231和233上，另一对符号被映射到子载波232和234上，以用于SFBC编码。在源节点B和干扰节点B处两对符号映射的子载波被交织，如图1所示。
WTRU处接收的符号可表示如下：
等式（6）
其中α和β都是由信号星座图确定的随机变量。由于这两个变量的存在，干扰的正交性不复存在，并且SFBC解码之后的残留干扰变得更加随机。
可替换地，子载波分配模式可以是频移，使得映射到一个小区中一对符号上的子载波在邻近小区中被移位。图2示出了使用频移的干扰随机化方案的示例。源节点B通过两个发射天线发送符号S1-S4。一对符号S1和S2被映射到子载波231和232上，另一对符号S3和S4被映射到子载波233和234上，以用于SFBC编码。干扰节点B还通过两个发射天线发送符号I1-I4。一对符号I1和I2被映射到子载波230和231上，另一对符号被映射到子载波232和233上，以用于SFBC编码。在源节点B和干扰节点B处为两对符号映射的子载波被频移，如图2所示，使得干扰的正交性不复存在，并且SFBC解码之后的残留干扰变得更加随机。
上述2发射天线方案可扩展到4发射天线的情况。例如，如图3A所示，在节点B处执行SFBC编码。在SFBC解码之前，在WTRU处首先执行下述预处理，从而根据节点B使用的频率分配模式组合不同子载波上的相同符号：
等式（7）
z1和z2信号被供给第一SFBC解码器从而获得s1和s2估计，而z3和z4信号被供给第二SFBC解码器从而获得s3和s4估计。换句话说，SFBC-FSTD解码被分解为两个并行的SFBC解码。到每个SFBC解码器的输入与在2发射天线系统中一样具有相同的信号和干扰结构。在4发射天线系统中，邻近小区使用如上所述由交织和/或频移所定义的不同的频率分配模式，以随机化干扰。
在4发射天线系统中，对于给定的配置，（例如，4发射天线，4个子载波，且编码率＝1），对于y到z的变换有4！＝24个不同的配置将不会导致符号检测的正交形式。图3A到3F示出的是六种示例性的配置。
由于预处理对期望的信号和干扰有不同的影响，所以预处理的结果已经随机化了干扰结构，且在某些环境中可获得更好的性能。
网络可划分为多个组，每个组可被分配到不同的频率分配模式。图4示出了用具有频率分配模式再用因子7分组的示例性网络小区。在图4中，每七个小区使用不同的频率分配模式。频率分配模式可通过更高层的信令发送给每个小区。
在该部署的示例中，使用频率分配模式C2到C7的干扰小区将不会有正交干扰结构，而内部小区使用频率分配模式C1来检测其自己的符号。
实施例。
1.一种降低SFBC通信中干扰的方法。
2.根据实施例1中的方法，包括在至少一对符号上执行SFBC编码，根据分配给小区的频率分配模式将所述符号分配给子载波，不同的频率分配模式被分配给邻近的小区。
3.根据实施例2的方法，包括经由多个发射天线发送SFBC编码符号。
4.根据实施例2－3中任意一个的方法，其中小区划分为多个组，且不同的频率分配模式被分配给小区的每个组。
5.根据实施例2－4中任意一个的方法，其中频率分配模式被定义由此映射到一个小区中一对符号上的子载波被交织到映射到邻近小区中一对符号上的子载波。
6.根据实施例2－4中任意一个的方法，其中频率分配模式被定义由此映射到一个小区中一对符号上的子载波在邻近小区中被移位。
7.根据实施例3－6中任意一个的方法，其中发射天线数为二。
8.根据实施例3－6中任意一个的方法，其中发射天线数为四。
9.根据实施例8的方法，其中小区划分为七组，并且七个不同频率分配模式之一被分配给每组。
10.一种用于降低SFBC通信中干扰的方法。
11.根据实施例10的方法，包括接收SFBC编码符号。
12.根据实施例11的方法，包括在接收的SFBC编码符号上执行预处理，从而根据分配给服务小区的频率分配模式来组合不同子载波上的相同符号，不同的频率分配模式被分配给邻近小区。
13.根据实施例12的方法，包括执行SFBC解码。
14.根据实施例12－13中任意一个的方法，其中频率分配模式被定义由此映射到一个小区中一对符号上的子载波被交织到映射到邻近小区中一对符号上的子载波。
15.根据实施例12－13中任意一个的方法，其中频率分配模式被定义由此映射到一个小区中一对符号上的子载波在邻近小区中被移位。
16.一种用于降低SFBC通信中干扰的设备。
17.根据实施例16的设备，包括SFBC编码器，用于在至少一对符号上执行SFBC编码，所述符号根据分配给小区的频率分配模式被分配给子载波，不同的频率分配模式被分配给邻近小区。
18.根据实施例17的设备，包括收发信机，用于发送SFBC编码符号。
19.根据实施例18的设备，包括多个天线。
20.根据实施例17－19中任意一个的设备，其中小区被划分为多个组，且不同的频率分配模式分配给小区的每个组。
21.根据实施例17－20中任意一个的设备，其中频率分配模式被定义由此映射到一个小区中一对符号上的子载波被交织到映射到邻近小区中一对符号上的子载波。
22.根据实施例17－20中任意一个的设备，其中频率分配模式被定义由此映射到一个小区中一对符号上的子载波在邻近小区中被移位。
23.根据实施例19－22中任意一个的设备，其中天线数是二。
24.根据实施例19－22中任意一个的设备，其中天线数是四。
25.根据实施例17－24中任意一个的设备，其中小区被划分为七组，并且七种不同的频率分配模式之一被分配给每组。
26.一种用于降低SFBC通信中干扰的设备。
27.根据实施例26的设备，包括天线。
28.根据实施例27的设备，包括收发信机，用于接收SFBC编码符号。
29.根据实施例28的设备，包括预处理器，用于在接收的SFBC编码符号上进行预处理，从而根据分配给服务小区的频率分配模式来将不同子载波上的相同符号组合起来，不同的频率分配模式被分配给邻近小区。
30.根据实施例29的设备，包括SFBC解码器，用于执行SFBC解码。
31.根据实施例29－30中任意一个的设备，其中频率分配模式被定义由此映射到一个小区中一对符号上的子载波被交织到映射到邻近小区中一对符号上的子载波上。
32.根据实施例29－30中任意一个的设备，其中频率分配模式被定义由此映射到一个小区中一对符号上的子载波在邻近小区中被移位。
虽然上面以特定的组合描述了特征和元件，但是每个特征或元件可以单独的使用而不需要其他的特征和元件，或者以具有或不具有其他特征和元件的各种组合进行使用。这里提供的方法或流程图可以用计算机程序、软件或固件实现，其可包含到计算机可读存储介质中，用于由通用计算机或处理器执行。计算机可读存储介质的示例包括只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、寄存器、缓冲存储器、半导体存储器设备、磁性介质，例如内部硬盘和可移动磁盘，磁光介质和光介质，例如CD-ROM盘，和数字通用盘（DVD）。
以示例的方式，适当的处理器包括，通用处理器、专用处理器、常规处理器、数据信号处理器（DSP）、多个微处理器、与DSP核心关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路（ASIC）、场可编程门阵列（FPGA）电路，任何其他类型的集成电路（IC），和/或状态机。
与软件关联的处理器用于实现射频收发信机，用于无线发送接收单元（WTRU）、用户设备（UE）、终端、基站、无线网络控制器（RNC）或任何主计算机。WTRU可用于结合模块，以硬件和/或软件实现，例如照像机、视频照像模块、视频电话、扬声器电话、振动设备、扬声器、麦克风、电视收发信机、免提电话、键盘、蓝牙模块、调频（FM）收音机单元、液晶显示（LCD）显示器单元、有机发光二极管（OLED）显示器单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、因特网浏览器，和/或任何无线局域网（WLAN）模块。

Claims (22)

1.一种随机化空间频率块编码SFBC通信中的干扰的方法，所述方法包括：
在四个符号的集合上执行SFBC编码，其中所述SFBC编码包括在服务小区中根据第一频率分配模式将所述四个符号的集合映射在四个子载波的集合上和四个天线的集合上；
使用所述第一频率分配模式经由所述四个天线的集合传送所述四个符号的集合；
其中所述第一频率分配模式将符号映射至所述四个子载波的集合和所述四个天线的集合，其中所述四个符号的正交集合被映射至每个子载波，所述正交集合中的每个符号被分配至所述四个天线的集合中的不同天线，并且其中所述四个子载波的集合为四个子载波的排列集合，每个符号正交集合以所述第一频率分配模式被映射至所述四个子载波的集合，符号正交集合在邻近小区中被映射至所述四个子载波的排列集合上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中符号正交集合包括所述四个符号的集合的每个符号的版本，并且其中符号的版本包括所述符号、所述符号的共轭版本、所述符号的加法逆版本、及所述符号的加法逆共轭版本。
3.根据权利要求2所述的方法，其中每个符号正交集合与每个其它符号正交集合正交。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述四个符号的集合中的第一符号和第二符号被映射至第一天线或第二天线。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述四个符号的集合中的第三符号和第四符号被映射至第三天线或第四天线。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一频率分配模式被定义为使得在所述服务小区中映射至所述四个子载波的集合中的第一子载波的第一符号正交集合在邻近小区中被映射至所述四个子载波的集合中的移位子载波。
7.一种接收空间频率块编码SFBC通信中的随机化干扰的方法，所述方法包括：
接收来自服务小区的传输，该传输包括根据第一频率分配模式被映射至四个子载波的集合的四个SFBC编码符号的集合，其中所述四个SFBC编码符号的正交集合经由所述四个子载波的集合中的每个子载波而被接收；
接收来自邻近小区的传输，该传输包括来自被映射至所述四个子载波的排列集合的四个SFBC编码符号的集合的随机化干扰；
根据所述第一频率分配模式预处理所接收的四个SFBC编码符号的集合，以合并不同子载波上的相同符号；以及
在所接收的四个SFBC编码符号的集合上执行SFBC解码。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一频率分配模式将符号分配至所述四个子载波的集合，以使得使用所述四个符号的正交集合来映射每个子载波，并且其中所述四个子载波的集合为四个子载波的排列集合，符号正交集合中的每一个以所述第一频率分配模式被映射至所述四个子载波的集合，符号正交集合在邻近小区中被映射至所述四个子载波的排列集合。
9.根据权利要求8所述的方法，其中符号正交集合包括所述四个符号的集合的每个符号的版本，并且其中符号的版本包括所述符号、所述符号的共轭版本、所述符号的加法逆版本、及所述符号的加法逆共轭版本。
10.根据权利要求9所述的方法，其中每个符号正交集合与每个其它符号正交集合正交。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一频率分配模式被定义为使得在所述服务小区中映射至所述四个子载波的集合中的第一子载波的第一符号正交集合在邻近小区中被映射至所述四个子载波的集合中的移位子载波。
12.一种被配置成随机化空间频率块编码SFBC通信中的干扰的无线发射/接收单元WTRU，该WTRU包括：
四个天线的集合；
SFBC编码器，被配置成在四个符号的集合上执行SFBC编码，其中所述SFBC编码包括在服务小区中根据第一频率分配模式将所述四个符号的集合映射在四个子载波的集合上和所述四个天线的集合上；以及
发射机，被配置成使用所述第一频率分配模式经由所述四个天线的集合传送所述四个符号的集合；
其中所述第一频率分配模式将符号映射至所述四个子载波的集合和所述四个天线的集合，其中所述四个符号的正交集合被映射至每个子载波，所述正交集合中的每个符号被分配至所述四个天线的集合中的不同天线，并且其中所述四个子载波的集合为四个子载波的排列集合，每个符号正交集合以所述第一频率分配模式被映射至所述四个子载波的集合，符号正交集合在邻近小区中被映射至所述四个子载波的排列集合上。
13.根据权利要求12所述的WTRU，其中符号正交集合包括所述四个符号的集合的每个符号的版本，并且其中符号的版本包括所述符号、所述符号的共轭版本、所述符号的加法逆版本、及所述符号的加法逆共轭版本。
14.根据权利要求13所述的WTRU，其中每个符号正交集合与每个其它符号正交集合正交。
15.根据权利要求14所述的WTRU，其中所述四个符号的集合中的第一符号和第二符号被映射至第一天线或第二天线。
16.根据权利要求15所述的WTRU，所述四个符号的集合中的第三符号和第四符号被映射至第三天线或第四天线。
17.根据权利要求12所述的WTRU，其中所述第一频率分配模式被定义为使得在所述服务小区中映射至所述四个子载波的集合中的第一子载波的第一符号正交集合在邻近小区中被映射至所述四个子载波的集合中的移位子载波。
18.一种被配置成接收空间频率块编码SFBC通信中的随机化干扰的无线发射/接收单元WTRU，该WTRU包括：
接收器，被配置成：
接收来自服务小区的传输，该传输包括根据第一频率分配模式被映射至四个子载波的集合的四个SFBC编码符号的集合，其中所述四个SFBC编码符号的正交集合经由所述四个子载波的集合的每个子载波而被接收；
接收来自邻近小区的传输，该传输包括来自被映射至所述四个子载波的排列集合的四个SFBC编码符号的集合的随机化干扰；
处理器，被配置成根据所述第一频率分配模式预处理所接收的四个SFBC编码符号的集合，以合并不同子载波上的相同符号；以及
SFBC解码器，被配置成在所接收的四个SFBC编码符号的集合上执行SFBC解码。
19.根据权利要求18所述的WTRU，其中所述第一频率分配模式将符号分配至所述四个子载波的集合，以使得使用所述四个符号的正交集合来映射每个子载波，并且其中所述四个子载波的集合为四个子载波的排列集合，所述符号正交集合中的每一个以所述第一频率分配模式被映射至所述四个子载波的集合，符号正交集合在邻近小区中被映射至所述四个子载波的排列集合。
20.根据权利要求19所述WTRU，其中符号正交集合包括所述四个符号的集合的每个符号的版本，并且其中符号的版本包括所述符号、所述符号的共轭版本、所述符号的加法逆版本、及所述符号的加法逆共轭版本。
21.根据权利要求20所述的WTRU，其中每个符号正交集合与每个其它符号正交集合正交。
22.根据权利要求18所述的WTRU，其中所述第一频率分配模式被定义为使得在所述服务小区中映射至所述四个子载波的集合中的第一子载波的第一符号正交集合在邻近小区中被映射至所述四个子载波的集合中的移位子载波。
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