CN106330405A

CN106330405A - 在mimo系统中的harq的重传方法

Info

Publication number: CN106330405A
Application number: CN201610693279.5A
Authority: CN
Inventors: 雅耶斯·H·科泰克
Original assignee: Apple Computer Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2028-08-04
Also published as: US20130077703A1; CN101809922A; US20090304109A1; TWI477105B; CN101809922B; EP2206264B1; US8817905B2; CN106330405B; US8320486B2; EP3104543A1; EP3104543B1; WO2009042290A1; EP2206264A4; EP3582424A1; EP2206264A1; TW200917727A

Abstract

本公开涉及在MIMO系统中的HARQ的重传方法。在闭环无线通信系统(200)中，提供了一种码字重传方案，该方案允许使用较高阶传送秩来重传单个码字，该较高阶传送秩可以或者可以不与用于原始传送码字的较高阶传送秩相同。当通过两个码字管向接收器(201.i)传送的多个码字(CW1，CW2)中的一个传送失败时，通过在基站(210)处复制失败的码字，并且然后使用与原始传送相同的传送层或者“秩”来在两个码字管上重传所复制的码字，使得能够进行码字重传。

Description

在MIMO系统中的HARQ的重传方法

本申请是申请日为2008年8月4日、申请号为200880108325.4、发明名称为“在MIMO系统中的HARQ的重传方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般地涉及信息处理领域。在一个方面，本发明涉及一种用于在MIMO通信系统中的码字重传的系统和方法。

背景技术

无线通信系统传送和接收在指定的电磁频谱中的信号，但是所述电磁频谱的容量受限。当对无线通信系统的需求不断扩大时，对改善频谱使用效率存在日益增加的挑战。为了在降低系统对噪声和干扰的灵敏度并且限制传送功率的同时改善系统的通信容量，已经提出了多种无线通信技术，诸如多输入多输出(MIMO)，它是涉及多个传送天线和多个接收天线的传送方法。例如，空分多址(SDMA)系统可以被实现为闭环系统，以改善频谱使用效率。SDMA近来已经作为用于下一代通信系统的普及技术出现。在诸如IEEE 802.16和第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)平台的几种当前出现的标准中已经采用了基于SDMA的方法。

诸如在图1中所示的示例MIMO系统100的无线通信系统包括一个或多个传送器101和一个或多个接收器站105.1-105.m，其中，“m”是表示在给定的地理区域中的接收器站的数目的整数。如图所示，传送器101(例如，基站)使用第一多天线阵列104来与一个或多个接收器站105.1-105.m(例如，订户站)通信，每个接收器站具有它自己的接收器天线阵列106.i(例如，106.1、106.2、…、106.m)，其中每个天线阵列106.i包括一个或多个天线。虽然无线通信系统100可以是任何类型的无线通信系统(包括但是不限于MIMO系统、SDMA系统、CDMA系统、OFDMA系统、OFDM系统等)，但是示例MIMO无线通信系统100包括传送器101(它可以用作节点B或者基站)和一个或多个接收器105i(其中每个可以用作订户站或者用户设备)，它们可以实际上是任何类型的无线单向或者双向通信装置，诸如蜂窝电话、装备有无线的计算机系统和无线个人数字助理。当然，接收器/订户站105i也可以传送由传送器/基站101接收到的信号。在传送器101和接收器105.i之间传送的信号可以包括语音、数据、电子邮件、视频和其他数据、语音和视频信号。

利用MIMO通信系统，传送器101可以使用关于在每个接收器105i处的通信信道的知识来在通过使用预编码技术从传送天线阵列104将传送信号传送之前操作该传送信号，由此改善了向订户站105.i的信号传送的质量和容量。通过在传送之前向施加到天线阵列104中的每个天线的信号应用一组传送波束形成或者预编码加权来实现预编码。例如，可以使用预编码技术来实现空间复用，由此从多个传送天线中的每个向单个订户站传送独立的分别编码的数据信号，即所谓的流，有效地重新使用或者复用空间维度。利用空间复用，同时向一个订户站(例如，105.1)传送的层(或者秩)的数目可以被适于匹配当前的信道特性。以这种方式，当传送信道富含多径分集时，秩自适应可以使用由多个天线提供的潜在容量提升。

可以参考图1理解这样的预编码技术的示例，其中，MIMO系统基站101接收一个或多个信息信号(例如，s₁-s_m)。每个信息信号s_i被信道编码/调制/映射模块102i编码、调制和/或映射到传送层中以进行下行链路传送，并且然后在通过传送天线阵列104传送之前使用预编码向量俩预编码。例如，当使用预编码来通过多个天线实现空间复用时，可以通过一个或多个层来向同一订户站(例如105.1)同时传送一个或多个传输块或者码字。在这个上下文中，层是从码字的调制比特始发的符号流，其中，码字指的是一个传输块的编码比特。为了在空间上通过多个天线复用一个或多个符号流(例如，信号s₁和s₂)，“预编码”加权(例如，预编码向量w₁和w₂)被应用到一个或多个符号流(例如，信号s₁和s₂)，并且结果(例如，向量x₁和x₂)通过天线阵列104被传送。(注意：小写粗体变量指示向量，并且大写粗体变量指示矩阵)。预编码向量w_i可以被存储在码书(未示出)中，并且用于引导信号以增强信号质量或者执行度量，诸如所接收到的信号的信号干扰噪声比(SINR)。特别地，基站101具有N个天线的阵列104，其中N是大于或者等于m的整数。基站对于每个信号s_i准备由向量x_i表示的一个或多个传送信号，其中，i∈{1，2，...，m}，根据等式[1]来确定传送信号向量x_i：

x_i＝w_i·s_i [1]

其中，w_i是第i个预编码的、N维传送加权向量(也称为“传送预编码器”)，并且加权向量w_i的每个系数w_j表示在第j个传送天线104上的加权和相移。另外，术语“s_i”是要传送到第i接收器的数据。加权向量w_i的每个系数可以是复数加权。除非另外指明，传送预编码向量被称为“加权向量”，并且接收向量被称为“合并向量”，虽然在具有互易信道的系统(诸如TDD系统)中，在接收器/订户站的合并向量v可以被用作合并向量(当从传送器/基站接收信号时)和加权向量(当向传送器/基站传送时)。

在所述接收器处，使用适当的合并向量107i(例如，v₁和v₂)来处理由天线阵列106.i检测的接收信号。例如，传送信号向量x₁经由信道矩阵H₁表示的信道来传送，并且在接收器105.1处作为接收信号向量y₁＝H₁ ^Hx₁+n₁被接收(其中n表示噪声和由其他订户站引起的任何同信道干扰)。更一般而言，第i个订户站105.i的接收信号根据等式[2]被表示为k_i×1接收信号向量y_i：

y_{i} = s_{i}^{*} H_{i}^{H} w_{i} + (Σ_{n = 1}^{m} s_{n}^{*} H_{i}^{H} w_{n} - s_{i}^{*} H_{i}^{H} w_{i}) - - - [2]

其中，“s_i”是要被传送到第i个订户站105.i的数据，“s_n”是被传送到第n个订户站105.n的数据，*上标表示复共轭运算符。“H_i ^H”表示将基站101和第i个订户站105.i相关的信道矩阵的复共轭转置矩阵，w_i是第i个传送加权向量，w_n是第n个传送加权向量。上标“H”在此被用作厄米运算符，以表示复共轭转置矩阵运算符。所接收到的信号向量y_i的第j个元素表示在订户站105.i的第j个天线上接收到的信号，j∈{1，2，...，k_i}。在等式[2]右手侧的第一项是期望的接收信号，而和项减去期望的接收信号表示共信道干扰。最后，为了获得作为所传送数据s_i的估计值的数据信号z_i，订户站105.i根据等式[3]使用合并向量v_i 107.i来合并在所述k个天线106.i上接收到的信号：

z_{i} = {\hat{s}}_{i} = y_{i}^{H} v_{i}, - - - [3]

并且然后，使用处理模块108.i去映射、解调和解码结果以获得数据信号z_i。

与空间复用相关联的一个困难是将一个或多个码字映射到由基站101传送的物理层上，特别是在传送器上的码字的数目和可用传送天线端口可以从一个基站改变到下一个的情况下。虽然在两个天线端口的情况下向层映射码字可能是无关紧要的(因为层的数目等于码字的数目)，但是所述映射在四个天线端口的情况下更复杂，因为潜在地存在比层更少的码字。并且即使当采用映射结构时，映射结构的边界可以产生传送器的操作的其他问题。例如，指定的映射结构可能限制基站向订户站有效地重传信号信息的能力。因此，需要一种用于在MIMO系统中的信号处理和控制信令的改进的系统和方法。也需要可以在MIMO系统的指定映射结构中使用的重传方案。另外，需要一种提供克服了诸如上述问题的现有技术中的问题的码字到层的映射手段的空间复用系统和方法。在本领域技术人员参考了后面的附图和详细描述查看了本申请的剩余部分之后，常规处理和技术的进一步的限制和缺点对本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

当结合下面的附图考虑优选实施例的下面的详细描述时，可以理解本发明，并且获得本发明的多个目的、特征和优点，在附图中：

图1(标注为现有技术)图示了无线通信系统；

图2图示了在无线通信系统中的一个或多个接收器，其中提供了符合预定的码字到层的映射结构的码字重传；

图3图示了无线通信系统中的传送器，其中提供了符合预定的码字到层的映射结构的码字重传；

图4图示了用于使用与在原始传送中使用的相同的高阶秩在两个码字管上重传失败的码字的重传方法的第一示例流程；以及

图5图示了用于在两个或者更多层上执行HARQ重传的示例流程。

可以理解，为了说明的简单和清楚，不一定按照比例绘制附图中图示的元素。例如，为了促进和改善清楚性和理解，一些元素的尺寸相对于其他元素被放大。进一步地，当认为适当时，在附图中重复附图标记以表示对应或者类似的元件。

具体实施方式

描述了一种用于在无线多输入多输出(MIMO)系统中有效地提供码字传送和重传中使用的码字传送系统和方法。使用基于码书的预编码技术，使得能够进行空间复用的传送，使得可以使用诸如由题目为“Physical Channels and Modulation”的由3GPP LTE规范TS 36.211指定的预定码字到层的映射结构来在一个或多个层上同时地传送一个或多个码字或者传输块。在通过两个码字管传送的多个码字中的一个传送失败的情况下，通过在传送器/基站处复制失败的码字，并且然后在两个码字管上重传所复制的码字，使得能够进行码字重传。在这样的情况下，可以使用与原始传送相同的传送层或者“秩”来执行所复制的码字的重传，或者可以使用任何期望的高阶传送秩来执行所复制的码字的重传，所述任何期望的高阶传送秩使用可以或者可以不与原始传送相同的两个或者更多的传送层(例如秩2、秩3或者秩4)。然而，也将理解，在此公开的码字复制和传送技术也可以用于码字的原始传送，即使没有传送码字的以前的失败。不论以什么形式实现，至少传送要在两个码字管上传送的码字中的信息比特，如状态复制的码字或者通过在基站处独立地调制和编码所述信息比特，从而产生通过所述两个码字管传送的两个码字(具有相同的信息)。在任何情况下，可以由基站/传送器产生控制信令，以将所选择的重传模式通知订户站/接收器，并且以其他方式跟踪任何错误控制处理信息。例如，可以通过在控制信号中包括一个或多个附加信令比特，或者通过以可以由订户站/接收器识别的方式来重新使用现有控制信号信息，通知重传模式。在订户站/接收器处，可以例如通过使用接收分集合并器类型的算法来解码和合并所重传的码字。利用所公开的重传方案，如果没有等待传送的待决的码字，则所重传的码字不需要恢复到用于重传的较低秩，由此提供了分集优点以在大多数情况下改善系统性能。

现在将参考附图详细描述本发明的各种说明性实施例。虽然在下面的说明中阐述了各种细节，但是将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明，并且可以对在此描述的本发明进行各种特定于实现的确定，以实现装置设计者的特定目标，诸如符合将根据实现不同而变化的处理技术或者设计相关的限制。虽然这样的开发努力可能复杂和耗时，但是它对受益于本公开的本领域内的普通技术人员仍然是例行任务。例如，以框图形式而非详细地示出了选择的方面，以便避免限制或者混淆本发明。另外，根据对在计算机存储器中的数据的算法或者操作呈现了在此提供的详细描述的一些部分。这样的描述和表示被本领域内的技术人员使用以向本领域内的其他技术人员描述和传达它们的工作的实质。下面参考附图详细描述本发明的各种说明性实施例。

图2和3图示了无线通信系统200，其中提供了符合预定码字到层的映射结构的码字重传。在所图示的系统200中，传送器210使用基于码书的技术来设计下行链路预编码向量，所述下行链路预编码向量用于预编码从传送器210(例如，基站)向一个或多个接收器201.i(例如，订户站)传送的一个或多个输入信号。传送器210包括多天线阵列227，用于与接收器201.i通信，每个接收器201.i包括具有用于与传送器210通信的一个或多个天线的阵列202.i。在操作中，要传送到接收器201.i的在传送器210处呈现的数据信号s_i被信号处理器218转换成由向量x_i表示的传送信号。根据用于下行链路物理信道的一般LTE结构，信号处理器218通过下述方式来定义来自输入数据信号s_i的基带信号x_i：首先使用编码器/调制器220来对数据信号s_i执行信道编码和调制，由此产生一个或多个码字。然后，加扰单元模块221a、221b用于加扰要在物理信道上传送的每个码字中的编码比特，并且然后调制映射单元模块222a、222b用于调制已加扰的比特以产生用于每个码字的复数值的调制符号。接着，层映射器单元模块223将用于每个码字的复数值调制符号映射到一个或多个层上，随后，预编码单元模块224通过将传送层(多个)映射到在多个传送天线端口的每个上的资源上来预编码用于在天线端口上传送的每层上的复数值调制符号。然后使用资源元素映射器模块225a、225b来向资源元素映射用于每个天线的复数值调制符号，并且使用正交频分复用(OFDM)单元模块226a、226b来产生用于每个天线端口的复数值时域OFDM信号。

根据题目为“Physical Channels and Modulation”的3GPP LTE规范TS 36.211，在传送器210中的层映射器单元模块223(在图3中所示)实现预定的码字到映射结构，用于在高达四个传送层上映射高达两个码字。在图2中图示的LTE码字到映射结构230提供了根据传送秩的层映射器单元模块223的映射(如图3中所示的到层映射器223的虚线所示)。使用秩1传送结构240将单个码字映射到单个传送层(例如，层0)。然而，根据传送器是否在使用秩2、秩3或者秩4传送结构，可以将两个码字映射到两个或者更多层。利用秩2传送结构250，第一码字CW1被映射到第一传送层(例如，层0)，并且第二码字CW2被映射到第二传送层(例如，层1)。利用秩3传送结构260，第一码字CW1被映射到第一传送层(例如，层0)，而串并转换器(S/P)用于将第二码字CW2映射到第二和第三传送层(例如，层1和2)。最后，利用秩4传送结构，使用串并转换器将第一码字CW1映射到第一和第二传送层(例如，层0和1)，而使用串并转换器将第二码字CW2映射到第三和第四传送层(例如，层2和3)。通过使用较高阶秩结构(例如，秩2、秩3或者秩4)，传送器210能够使用通过具有多个天线227而允许的较高容量。

因为各种原因，将存在没有成功地将一个或多个已传送的码字传递或者传送到接收器的情况。如本领域中已知的，存在可以用于检测和/或校正传送错误、或者以其它方式确定传送已经失败的各种错误控制技术。例如，自动重发请求(ARQ)是用于数据传送的错误控制方法，它使用应答和超时来实现可靠的数据传送。另一种错误控制方法是混合自动重发请求(HARQ)，它向要传送的数据添加错误检测(ED)比特(诸如循环冗余校验，CRC)，并且也向现有的错误检测(ED)比特(诸如Reed-Solomon代码或者Turbo码)添加前向纠错(FEC)比特。如果信道质量不良并且不是可以校正所有的传送错误，则接收器将使用错误检测代码来检测这种情况，并且接收器请求重传。

虽然可以通过重传失败的码字来补救码字失败，但是存在下述情况：码字的重传与当原始使用高阶秩传送结构来传送失败码字时可以产生的所定义的LTE码字到映射结构冲突。为了考虑HARQ重传请求与所定义的LTE码字到映射结构冲突的示例，考虑使用三或者四的信道秩来同时传送两个码字的情况。如果第一码字(例如，CW1)通过而第二码字(例如，CW2)失败，则将向传送器210传送HARQ重传请求212，用于请求重传第二码字CW2。在传送器210处的数据缓冲器(未示出)为空(即，没有附加数据/码字要传送)的情况下，传送器210仅仅具有单个失败的码字(例如，CW2)要传送。结果，码字传送原始使用两层，但是对于重传，由所定义的LTE码字到映射结构提供的唯一可能是使用秩一映射将单个码字传送到单个层上。结果产生的传送秩的改变将第二码字(例如，CW2)的重传限制为原始传送的编码比特的一半，这与在第一次传送中的高编码率相比较可以导致编码增益的实质损失。更一般而言，如果在要重传第二码字的时间之前信道秩是二或者更大，则将强制传送器执行秩优先(override)，由此提高信道质量指示符(CQI)的不精确性(每个码字测量CQI)和损失。

为了处理这种潜在冲突，本发明的选择的实施例提供了一种码字重传方案，由此使用原始信道秩来复制和重传失败的码字。为了这个目的，每个接收器201.i包括提供一个或多个接收器功能的HARQ接收模块204.i，包括检测和/或校正错误，检测码字传送失败(例如，使用HARQ错误检测技术)、请求重传失败的码字(多个)、检测和去映射重传的码字和新传送的码字。如将理解的，HARQ接收模块204.i可以被实现为信号处理器203的一部分，或者使用在接收器201.i处的独立的控制逻辑和/或电路功能来实现HARQ接收模块204.i，以用任何期望的方式有效地请求、检测和去映射复制的码字。例如，HARQ接收模块204.i可以包括电路和/或控制逻辑，该电路和/或控制逻辑用于比较在不同的信令机制的情况下的预定的比特字段(例如，在物理下行链路控制信道(PDCCH)下行链路调度分配字段中混合ARQ处理号和重传序列号)或其它替代位，以检测特定传送是否是重传事件，并且随后继续以某种分集合并算法或其他方式来解码码字。传送器210诸如通过使用HARQ重传检测器214来检测由接收器201.i产生的重传请求。这样的检测器可以被实现为信号处理器218的一部分，或者使用在传送器210的独立的控制逻辑和/或电路功能来实现这样的检测器，以检测来自接收器201.i的HARQ重传请求212的反馈。

响应于检测到失败的码字的HARQ重传请求，在传送器210处的HARQ重传模块216包括用于复制要重传的码字的码字复制模块217。如将理解的，码字复制模块217可以被实现为信号处理器218的一部分，或者使用在传送器210处的独立的控制逻辑和/或电路功能来实现码字复制模块217，以用任何期望的方式来有效地复制失败的码字。例如，码字复制模块217可以将成功传送的码字(例如，CW1)替换为失败的码字(例如，CW2)，并且然后在两个码字管上有效地传送失败的码字CW2。在这个示例中，可以将复制的码字219a直接地提供到层映射器单元模块223。在其他实施例中，码字复制模块217可以复制来自失败的码字(例如，CW2)的信息比特，但是使用不同的调制和编码。在这些实施例中，可以向编码器/调制器220直接地提供所复制的码字信息219b。尽管已复制，但是HARQ重传模块216被配置成复制和在两个码字管上重传至少在失败的码字中的信息比特。

为了向接收器201.i警告正在使用哪个重传模式来重传失败的码字，传送器210包括控制信号模块215，用于产生控制信令。每当码字复制和传送(重传)被调度发生时，控制信号模块215从HARQ传送模块216接收码字重传信息215a，并且响应于其而产生控制信息215b，用于由处理器218进行基带处理。如将理解的，可以将控制信号模块215实现为信号处理器218的一部分，或者使用在传送器210处的独立控制逻辑和/或电路功能来实现控制信号模块215，以产生控制信号，所述控制信号识别针对订户站/接收器的所选择的重传模式，并且以其它方式跟踪任何HARQ处理信息。在各种实施例中，所述控制信号可以被包括为在PDCCH中的一个或多个参数，诸如在题目为“Notes From Offline Discussions on PDCCHContents”的3GPP TSG-RAN WG1#50R1-073870中描述的HARQ处理号和重传序列号(RSN)下行链路调度分配字段。在这个示例中，HARQ处理ID号字段识别正在重传哪个码字，而RSN字段识别用于提供“新的数据”或者“冗余”指示符的传送计数。当然，可以使用任何期望的控制信号参数来向接收器传送HARQ处理ID号和重传计数信息，或者传送用于在此指定的码字传送或者HARQ重传的控制信令中使用的其他错误控制处理参数。如将理解的，控制信号模块215也可以用于当正在在两个码字管上提供原始码字传送时产生用于警告接收器201.i的控制信令。

在所选择的实施例中，可以通过在由控制信号模块215产生的控制信号中包括一个或多个附加信令比特来通知重传模式。在接收器201.i处，在接收模块204.i中检测所述附加信令比特，并且所述附加信令比特用于确定正在使用哪个重传模式。为了提供通过单个附加控制信号比特来识别两个模式的示例，当信令比特具有第一预定值时通知第一重传模式(例如，失败的码字正被复制和重传)，但是当所述信令比特具有第二预定值时通知第二重传模式(例如，失败的码字信息正被复制和重传)。通过使用一个或多个附加比特来通知正在如何复制码字，可以重新使用来自所述码字之一的控制信令比特用于其他信令目的。因此，如果在控制信号中的附加信令比特指示两个码字是相同的(例如，正在传送相同的编码比特/符号)，则来自所述码字之一的控制信号比特(例如，在第二码字中的传输块尺寸比特、调制编码方案(MCS)比特、HARQ比特等)可以用于其他目的，诸如存储附加信息。在接收器处，从附加信令比特检测这个模式，并且接收器可以从在其他码字中的控制信号比特字段提取附加信息。

在其他实施例中，可以通过以订户站/接收器可以识别的方式重新使用现有控制信号比特来通知重传模式。在这样的实施例中，由控制信号模块215产生的控制信号指定在两个码字的控制信号中的预定比特字段值，以指示它们彼此复制。在示例实施例中，如果两个码字的控制信号在两个码字的各自比特字段中包含相同的HARQ处理ID号和重传计数，则指示码字身份。在接收器201.i处，接收模块204.i可以被配置成通过检查和比较预定比特字段值来确定哪些码字是相同的。这可以通过在接收模块204.i中包括比较预定比特字段值的控制逻辑和/或电路来完成，并且如果在两个码字的各自比特字段中的HARQ处理ID号和重传计数是相同的，则接收器201.i确定正在重传失败的码字。然后，可以诸如通过使用去映射模块204.i来解码和合并所重传的码字，所述去映射模块204.i使用LTE码字到映射结构230来去映射所重传的码字(如在图2中图示的针对HARQ错误控制模块204.i的虚线所示)。然后，诸如通过在信号处理模块203.i处使用接收分集合并器类型的算法来解码和合并已去映射的码字。

除了重传模式之外，由传送器的控制信号模块215产生的控制信号也可以指定在HARQ错误控制处理中使用的一个或多个参数。通过向接收器201.i传送错误控制处理参数，传送器210和接收器201.i都可以跟踪错误控制处理参数。在控制信号中的这样的参数的示例包括要重传的失败码字的HARQ处理ID号和重传计数。这些参数可以用于通过下述方式来控制HARQ重传：将使用复制的码字的重传事件视为单个重传以用于HARQ重传计数和解码。以这种方式，针对在重传尝试上的任何限制，单个重传尝试(使用复制的码字)不被计数两次。替代地，码字的重传可以被视为双重传，以用于HARQ重传计数和解码，在这种情况下，因此由控制信号模块215来更新控制信号参数。

图4图示了重传方法300的第一示例流程，重传方法300用于使用任何期望的较高阶秩来在两个码字管上重传失败的码字，所述任何期望的较高阶秩包括但是不限于与在原始传送中使用的秩相同的秩。作为预备步骤，传送器/基站使用较高阶秩传送结构在两个或者更多的传送层上向接收器/用户设备传送两个码字(步骤302)。在示例实施例中，从预定的码字到映射结构中选择所述较高阶秩传送结构。当在MIMO通信系统中传送码字时，可以使用在图2中所示的LTE码字到映射结构230中定义的秩3传送结构260或者秩4传送结构270来传送所述两个码字，虽然将理解也可以使用秩2传送结构250来传送这两个码字。在接收器/用户设备处，诸如通过在用户设备处实现HARQ错误控制方案来检测码字传送失败(步骤304)。为了请求重传失败的码字，接收器/用户设备反馈对失败的码字的HARQ重传请求(步骤306)。

在基站处，检测一个或多个HARQ重传请求(步骤308)，其中每个HARQ重传请求可以被不同的用户设备装置反馈。如果在数据缓冲器中存在要传送到给定的用户设备的任何附加码字(判定310的否定结果)，则可以使用适当的较高阶秩结构——如果信道状况支持——来与来自数据缓冲器的下一个码字一起重传失败的码字(步骤311)。然而，如果在数据库缓冲器中存在要传送到给定用户设备的任何附加码字(判定310的肯定结果)，则至少将来自失败的码字的信息比特复制到复制码字中(步骤312)。可以通过产生作为失败的码字的副本的复制码字来执行复制。替代地，可以通过复制来自失败的码字的信息比特并且在复制的信息比特上使用不同的调制和编码来执行复制。结果，将使用第一调制和编码方案来将信息比特编码到失败的码字中，并且将使用第二调制和编码方案来将信息比特编码到复制码字中。如在此所描述的，在步骤316，使用任何期望的较高阶秩传送结构，随后将已复制的码字(或者码字信息)重传到用户设备。

然而，与重传所述失败的码字一起，基站必须产生和发送控制信令(步骤314)，以向用户设备通知如何重传失败的码字。可以产生控制信令来更新用于失败的码字的HARQ计数信息，并且也可以包括被设置成指示重传模式的附加控制信号比特(步骤313)。如上所述，可以使用附加控制信号比特来在两个重传模式之间区分，其中，当所述信令比特具有第一预定值(例如，“0”)时通知第一重传模式(例如，正在复制和重传失败的码字)，并且当信令比特具有第二预定值(例如，“1”)时通知第二重传模式(例如，正在复制和重传失败的码字信息)。替代地，可以产生控制信令以将现有控制信号字段设置成指示重传模式(步骤314)。在示例实施例中，如果两个码字的控制信号在两个码字的各自比特字段中包含相同的HARQ处理ID号和重传计数，则可以将码字指定为另一个码字的复制。

一旦在用户设备处接收到控制信令，则在用户设备处的控制逻辑可以配置成检测所重传的码字(步骤318)。通过在用户设备处使用预定的码字到映射结构来从较高阶秩传送结构提取失败的码字的复制，使得能够进行检测。也可以诸如通过在用户设备处使用接收器算法来在步骤318合并复制码字。

也参考图5图示了本发明的选择的实施例，图5图示了用于在两个或者更多层上执行HARQ重传的示例流程400，如图所示，当传送器具有要以码字形式在一个或多个下行链路物理信道上传送到一个或多个接收器的信息时，处理开始(步骤401)。在这个传送模式期间，传送器使用较高阶信道秩在至少两个传送层上同时传送两个码字(步骤402)。根据选择的实施例，较高阶信道秩可以是如在LTE码字到映射结构中定义的秩2、秩3或者秩4传送结构。例如，传送器可以在第一次尝试期间使用信道秩三或者四来传送两个码字(步骤402)。通过使用较高阶信道秩来传送两个码字，传送器将两个码字空间复用为独立和单独编码的数据信号或者流。

在步骤404，传送器接收对于未成功传送的第二码字的重传请求，其中第一码字被成功地传送。如果例如使用信道秩三来原始传送两个码字(CW1和CW2)(在步骤402)使得第一码字(CW1)被映射到层0并且第二码字(CW2)被映射到层1和2，则信道状况可以使得第二码字(CW2)传送失败，而第一码字(CW1)通过。如将理解的，传送失败可以由各种原因中的任何一个造成，诸如不良信道传或者噪声状况。虽然可以使用其他错误控制方法来产生重传请求，但是当接收器的HARQ错误控制模块确定第二码字(CW2)的传送失败时，可以通过接收器产生重传请求作为HARQ重传请求。当HARQ重传请求被产生和反馈到传送器时，接收器和传送器都保持错误控制处理参数(例如，HARQ处理ID号和重传计数)以用于重传请求。

在步骤406，传送器复制第二(失败的)码字(例如，CW2)或者至少在失败的码字中的信息比特。如将理解的，如果在数据缓冲器中存在要传送到接收器的任何附加码字，则不要求码字复制，因为传送器可以使用下一个码字来空间复用失败的码字。然而，如果不存在要传送到接收器的附加码字，则通过使用任何期望的技术复制失败的码字，可以使用较高阶秩来向接收器重传失败的码字。在各种实施例中，可以通过将第一码字替换为第二码字(例如，CW1＝CW2)来执行复制。替代地，可以复制和独立地调制(例如，在复制的信息比特上使用不同的调制和编码)来自失败的码字CW2的信息比特。结合码字复制处理，传送器产生或者更新控制信号信息，并且可以通过与原始用于传送所述两个码字的层相同的层来重传所述两个复制码字(信息)(步骤406)，虽然可以使用任何期望的较高阶层映射。由传送器产生的控制信号(步骤406)被发送到接收器，以将所选择的重传模式通知接收器，并且以其它方式跟踪任何错误控制处理信息(例如，HARQ处理ID号和传送计数)。

在步骤408，接收器使用控制信号来检测所重传的第二码字(CW2)。例如，控制信号可以包含一个或多个附加信令比特，它们用于指示是否正在两个码字管上重传失败的码字。替代地，接收器可以使用两个码字的现有控制信号信息(例如，HARQ处理ID号和重传计数)来确定是否正在两个码字管上重传失败的码字。以这种方式，接收器使用控制信号来解码和合并所复制的码字(信息)。如果未成功地传送第二(失败的)码字(判定410的否定结果)，则更新错误控制参数(例如，HARQ计数)(步骤412)，并且处理另一个重传请求(如到步骤404的反馈循环所示)。然而，如果第二(失败的)码字通过(判定410的肯定结果)，则重传处理结束(步骤414)。

虽然参考图5所述的示例序列描述了第二码字(CW2)进行原始传送失败的情况，但是将理解，当第一码字(CW1)失败时也可以使用所公开的技术，其中，第一码字(信息)被复制并且通过两个或者更多层上被传送。并且再一次，虽然当存在码字传送失败时可以使用所公开的技术，但是将理解，在所选择的实施例中，可以与两个码字传送管一起传送同一码字，即使对于新的传送，并且不论传送器的数据缓冲器是否为空。可以通过下述方式来在控制信令中指示这种模式：对于两个码字具有相同的HARQ处理ID，并且指示在这个传送中的两个码字是新传送。

迄今，应当理解已经提供了一种用于在MIMO通信系统中传送(重传)码字的方法和系统。如所公开的，使用第一较高阶传送秩在至少第一和第二传送层上向接收器传送多个码字。如果未成功地传送第一码字，则接收器请求传送器重传第一码字。在传送器处，所述请求可以作为重传第一码字的混合自动重发请求(HARQ)请求被接收。作为响应，传送器至少将来自第一码字的信息比特复制到第二码字中。通过产生作为第一码字的副本的第二码字，或者通过使用独立的调制和编码方案来将所述信息比特编码到第一和第二码字中，可以复制所述信息比特。一旦被复制，则使用在两个或者更多(例如，四个)传送天线上的第二较高阶传送秩在至少两个传送层上传送第一和第二码字，第二较高阶传送秩可以或者可以不与用于原始传送的第一较高阶传送秩相同。在各种实施例中，可以使用从用于向高达四个传送层上映射高达两个码字的LTE码字到映射结构选择的秩2、秩3或者秩4传送秩来向接收器传送第一和第二码字。结合第一码字的重传，在传送器处产生控制信号，以将重传模式通知接收器。所述控制信号可以用于跟踪用于重传第一码字的任何错误控制处理信息，并且/或者通知用于传送第一码字的传送模式。例如，通过设置第一码字的控制信号比特，如果所述控制信号比特具有第一预定值，则通知第一传送模式，而如果控制信号比特具有第二预定值，则通知第二传送模式。除此之外或者替代地，通过向第一码字的预定控制信号比特字段中写入一个或多个预定值，并且向第二码字的预定控制信号比特字段中写入相同的一个或多个预定值，可以产生控制信号。所述控制信号也可以被产生以包括传送计数参数，该传送计数参数每当重传第一码字一次时递增一。替代地，该传送计数参数可以每当重传第一码字两次时递增一。

在另一种形式中，提供了一种用于在MIMO通信系统中传送传输块的方法和系统。如所公开的，识别要被传送到接收器的传输块。通过从接收器接收重传传输块的请求，或者通过识别在原始或者新的传送中要传送到接收器的传输块，可以识别所述传输块。所识别的传输块被复制到第一和第二传输块中。然后，使用具有两个或者更多(例如，四个)传送天线的传送天线阵列，在至少第一和第二传送层上向接收器传送所述第一和第二传输块。所述传送处理可以包括：使用LTE码字到映射结构将第一和第二传输块映射到至少第一和第二传送层。另外，可以通过在物理下行链路控制信道中包括一个或多个控制参数来产生控制信号以将传送模式通知接收器。在所选择的实施例中，控制参数包括传送计数参数，该传送计数参数每当传送第一和第二传输块一次(或者两次)时递增。在接收器处，通过使用接收分集合并器类型处理来解码和合并所述第一和第二传输块。

在又一种形式中，提供了一种用于在MIMO通信系统中使用通信装置来传送码字的方法和系统。所公开的通信装置包括：码字复制模块，用于至少将来自第一码字的信息比特复制到第二码字中；层映射模块，用于将第一码字和第二码字映射在多个传送层上；以及，预编码模块，用于将多个传送层映射在多个传送天线端口中的每个的资源上。另外，提供了码字传送模块，用于至少将来自第一码字(或者传输块)的信息比特复制到第二码字(或者传输块)中，使得可以使用较高阶传送秩来传送或者重传第一和第二码字(传输块)。也可以提供控制信令模块，在传送器处产生控制信号以将重传模式通知接收器。所述控制信号可以用于产生可以用于跟踪用于重传第一码字的任何错误控制处理信息的控制信号，并且/或者通知用于传送第一码字的传送模式。也公开了用于在MIMO通信系统中接收码字的通信装置。所公开的通信装置包括接收天线阵列和HARQ接收模块，所述HARQ接收模块被配置用于将在用于第一码字的第一控制信号中的预定比特字段与用于第二码字的第二控制信号中的预定比特字段相比较，以确定所述第一和第二码字是否彼此复制。所述HARQ接收模块也可以被配置用于解码所传的复制码字。在各种实施例中，通过使用分集合并处理和HARQ合并解码处理从第一和第二码字解码所复制的码字来执行解码操作。

在又一种形式中，公开了一种用于通过向接收器传送控制信号以通知传送模式来控制针对接收器的一个或多个传输块的空间复用的方法和系统，其中，传送复制的传输块。在选择的实施例中，通过传送第一和第二传输块控制信号来传送控制信号，其中每个传输块控制信号包括重传序列号和混合ARQ处理号。如果接收器检测到在第一和第二传输块控制信号中的重传序列号和混合ARQ处理号相同，则接收器确定与第一传输块控制信号相关联的第一传输块是与第二传输块控制信号相关联的第二传输块的复制，在其他实施例中，通过下述方式来传送控制信号：如果所述控制信号比特具有第一预定值，则设置第一传输块的控制信号比特以通知第一传送模式，并且如果控制信号比特具有第二预定值，则设置第一传输块的控制信号比特以通知第二传送模式。

在此所示和描述的用于使用较高阶秩结构来重传码字的方法和系统可以在存储在计算机可读介质上的软件中实现，并且可以作为计算机程序在通用或者执行特定任务的专用计算机上被执行。对于硬件实现，可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计成执行在此描述的功能的其他电子单元或者其组合中实现用于在传送器处(例如，编码和调制数据、加扰、映射、预编码所映射的调制信号、预调整预编码的信号以及复制和重传码字等)和/或在接收器处(例如，恢复所传送的信号、解调和解码所恢复的信号、检测传送是否成功和反馈重传请求等)执行各种信号处理步骤的元件。除此之外或者替代地，可以使用软件实现，由此可以使用执行在此描述的功能的模块(例如，过程、功能等)来实现在传送器和接收器中的每个处的一些或者所有信号处理步骤。将理解，将功能划分成模块是用于说明性的目的，并且替代实施例可以将多个软件模块的功能合并到单个模块中，或者可以施加模块的功能的替代分解。在任何软件实现中，处理器或者控制器可以使用存储在诸如机载或者外部存储单元的任何机器可读或者计算机可读存储介质中的代码或者任何基础数据或者处理数据来执行软件代码。

虽然在此公开的所述示例性实施例针对各种MIMO预编码系统和用于使用所述系统的方法，但是本发明不一定限于在此说明的示例实施例。例如，可以结合诸如IEEE802.16e、3GPP-LTE、DVB的各种专有或者无线通信标准和其他多用户MIMO系统来实现在此公开的MIMO预编码系统和设计方法的各种实施例。另外，将理解，参考从基站向用户设备传送码字而在此描述的实施例可以被一般化以适用于任何传送器和接收器，或者反之亦然。因此，以上公开的特定实施例仅仅是说明性的，并且不应当被视为对本发明的限制，因为可以以对受益于在此的教导的本领域的技术人员显而易见的不同但等同的方式来修改或者实施本发明。因此，上述说明不意在将本发明限制成所阐述的具特定式，而是相反，意在涵盖可以被包括在由权利要求限定的本发明的精神和范围中的这样的替代、修改和等同物，使得本领域的技术人员应当理解它们可以在不脱离最广义形式的本发明的精神和范围的情况下进行各种改变、替代和变型。

已经针对特定实施例描述了益处、其他优点和对问题的解决方案。然而，所述益处、优点、对问题的解决方案和可以使任何益处、优点或者解决方案想到或者变得更显著的任何元素(多个)不应当被解释为任何或者全部权利要求的关键的、需要的或者必要的特征或者元素。在此使用的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变化形式意在涵盖非排外的包括，使得包括一系列元素的处理、方法、物品或者设备不仅包括那些元素，而且可以包括未明确地列出或者这样的处理、方法、物品或者设备固有的其他元素。

Claims

1.一种被配置为在多输入多输出(MIMO)通信系统中重传信息的无线设备，所述无线设备包括：

无线传送器，被配置为传送一个或多个码字；

与所述无线传送器进行数据通信的处理器；

与所述处理器进行数据通信并且包括多个指令的非临时性计算机可读介质，所述多个指令被配置为当被所述处理器执行时使得所述无线设备：

在第一次传送中传送第一组信息比特给接收器；

从所述接收器接收对于重传所述第一组信息比特的子集的请求；及

在第二次传送中重传所述第一组信息比特的所述子集；

其中所述第一次传送和所述第二次传送具有相同数量的传送层。

2.根据权利要求1所述的无线设备，其中，所述第一组信息比特被编码为第一组码字。

3.根据权利要求2所述的无线设备，其中，所述第二次传送包括来自所述第一组码字的一个或多个码字。

4.根据权利要求2所述的无线设备，其中，所述第二次传送包括所述一个或多个码字的至少一个复制码字。

5.根据权利要求2所述的无线设备，其中，所述第二次传送不包括来自所述第一组码字的任何码字。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二次传送包括一个或多个控制信号。

7.根据权利要求6所述的无线设备，其中，所述一个或多个控制信号指示重传模式。

8.根据权利要求6所述的无线设备，其中，所述一个或多个控制信号指示重传数量。

9.一种用于在多输入多输出(MIMO)通信系统中重传信息的方法，所述方法包括：

在第一次传送中传送第一组信息比特给接收器；

在第二次传送中重传所述第一组信息比特的所述子集；

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一组信息比特被编码为第一组码字。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二次传送包括来自所述第一组码字的一个或多个码字。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二次传送不包括来自所述第一组码字的任何码字。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第二次传送包括一个或多个控制信号。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述一个或多个控制信号指示重传模式。

15.一种被配置为在多输入多输出(MIMO)通信系统中重传信息的无线设备，所述无线设备包括：

用于在第一次传送中传送第一组信息比特给接收器的装置；

用于从所述接收器接收对于重传所述第一组信息比特的子集的请求的装置；及

用于在第二次传送中重传所述第一组信息比特的所述子集的装置；

16.根据权利要求15所述的无线设备，其中，所述第一组信息比特被编码为第一组码字。

17.根据权利要求16所述的无线设备，其中，所述第二次传送包括来自所述第一组码字的一个或多个码字。

18.根据权利要求16所述的无线设备，其中，所述第二次传送不包括来自所述第一组码字的任何码字。

19.根据权利要求15所述的无线设备，其中，所述第二次传送包括一个或多个控制信号。

20.根据权利要求19所述的无线设备，其中，所述一个或多个控制信号指示重传模式。