CN106464425A - 发射器设备和接收器设备及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于无线通信的发射器设备和接收器设备。所述发射器设备包括收发器(25)，用于：接收至少一个信息比特流；还包括处理器(30)，用于：使用至少一个纠错码对所述至少一个信息比特流进行编码以获得至少一个包含母码率RM的母码字；如果所述母码率RM小于传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行交织以获得交织后的码字，并对所述交织后的码字进行速率匹配以获得码率大于所述母码率RM的截短码字；如果所述母码率RM不小于与所述至少一个母码字相关的传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行速率匹配以获得扩展码字，并对所述码率小于所述母码率RM的扩展码字进行交织；对所述截短码字或扩展码字进行调制以获得调制符号；其中所述收发器(25)还用于在所述无线通信系统(10)的无线信道上传输包含所述调制符号的信号。此外，本发明还涉及对应的方法、计算机程序以及计算机程序产品。

Description

发射器设备和接收器设备及其方法
技术领域
本发明涉及一种用于无线通信的发射器设备和对应的接收器设备。此外，本发明还涉及对应的方法、计算机程序以及计算机程序产品。
背景技术
下一代无线通信系统的主要挑战之一是面临巨大的流量增长。现有系统如长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)在上行和下行都已经向每个用户提供了很高的峰值数据速率。因此，认为这种可预测的流量增长带来更高的聚合数据速率似乎是合理的，即对于许多并发用户而言是更高的频谱效率，或通常是更多并发的数据流而不是增加各个用户的频谱效率。
例如，当考虑到若干用户时，码分多址接入(Code Division Multiple Access，简称CDMA)则是频谱效率最高的方案之一。为了在利用涉及OFDM系统的接收器简单性的同时利用CDMA系统的分集增益和多址接入能力，发展了所谓的多载波(Multi Carrier，简称MC)CDMA系统，其中在扩频和子载波映射后，对若干个码字进行并发传输(即叠加传输)。
进一步地，重载是一种已讨论过的用于改善通信系统的技术，即一种有比芯片更多的签名序列用于传输的情况。在这种情况下，在所述系统中不存在正交签名集，且干扰是固有的。与正交传输相比，使用比可用芯片更多的签名可以调度更多的用户，因此实现了下一代通信系统中需要的大量连接需求。
我们将经过AWGN信道后的包含n个接收芯片值的接收信号矢量r定义为：
r＝Sx+z
其中S是m×n复签名矩阵(每个签名是该矩阵的列)，x∈Xn是包括调制符号的列矢量，其中每个调制符号属于给定的星座X。最后，z是包括含方差加性高斯白噪声的复值独立样本的列矢量。
用于重载MC-CDMA传输的最佳解调器使用不同签名对并发传输的信息符号集进行联合最大似然(Maximum Likelihood，简称ML)检测，并计算出最可能传输的符号矢量为：
由于必须查找所有可能的序列x∈Xn，这种解调器通常在实际使用中过于复杂，于是发展了各种次优多用户解调(Multiuser Demodulation，简称MUD)方法，所有这些方法在各个方面都近似联合ML解调。
MUD接收器通常也是复杂的，其复杂性随着签名长度非线性增加。传统上，在MUD实现复杂性仅取决于签名数的情况下，MUD方法已经独立于签名设计。然而，近来已经证明MUD复杂性可以通过特别设计的所谓的稀疏签名以及使用基于置信度传播的联合解调来降低。
如果我们将调制签名的信息符号表示为符号变量，则置信度传播多用户检测器(Belief Propagation Multiuser Detector，简称BP-MUD)可以描述为仅涉及小的信息符号集进行逐个芯片ML查找，即那些组成了每个特定芯片能量的信息符号。该集合是由稀疏签名矩阵每行中的非零元素定义的。
这种稀疏签名仅包含少量的非零元素。因此称为低密度扩频(LowDensitySpreading，简称LDS)签名。长度为m的LDS签名是含m个扩频符号(芯片)的序列，则wc个芯片不等于0，而m-wc等于0，使得Wc＜＜n。
图1给出了仅使用一个信息比特流的典型的传统LDS发射器的功能块结构。在添加循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，简称CRC)后，将所述信息比特分组到块，纠错编码器对每个块进行编码以防所述接收器上的加性高斯白噪声(Additive White GaussianNoise，简称AWGN)。所述编码器如卷积编码器产生所谓的母码字。对应的码率RM被称为母码率，即定义为信息比特数目与所述码字中编码比特数目的比值。
在实际中，为了匹配通信信道的传输码率(即专用于数据传输的可用物理资源或资源单元)，在传输中调整母码字的大小。通过打孔(截短所述母码字)或通过重复(延长所述母码字)在速率匹配块中完成所述调整。速率匹配使单个编码器可用于含不同数据传输速率的多个数据信道。本发明中使用的术语码字表示所述编码器/编码单元或速率单元后的编码比特。在所述编码单元后，立刻生成母码字。在所述速率匹配单元后，生成截短码字或扩展码字。
假设非系统性的卷积编码器中不会损失普遍性。所述编码器接收长度为L的输入比特序列，且生成表示为各个长度为L的P1，P2，...，PN的N个奇偶校验流。例如，所述编码器可以实现限制长度为k＝7以及生成多项式为[133，171，165]O的速率为1/3的尾比特卷积码。在这种情况下，在编码器后生成了表示为P1，P2和P3的三个奇偶校验流。所述奇偶校验比特流P1对应所述生成多项式[133]O，所述奇偶校验比特流P2对应所述生成多项式[171]O，且所述奇偶校验比特流P3对应所述生成多项式[165]O。然后将奇偶校验比特流馈入到所述速率匹配单元中。
当需要速率为1/3的卷积码时，速率匹配电路输出三个奇偶校验比特流中的所有奇偶校验比特。所述速率匹配电路以组复用形式输出所有所述的奇偶校验比特。也就是说，所述速率匹配电路先输出与所述奇偶校验比特流P1对应的奇偶校验比特，然后输出与所述奇偶校验比特流P2以及后面的奇偶校验比特流P3对应的奇偶校验比特。
当需要将大于1/3的码率与所述通信信道的速率进行匹配时，所述速率匹配电路通过对一些选择的奇偶校验比特进行打孔以输出部分奇偶校验比特。当对奇偶校验比特进行打孔时，所述速率匹配电路先对与所述比特流P3对应的奇偶校验比特进行打孔，然后对与所述奇偶校验比特流P2对应的奇偶校验比特进行打孔。也就是说，直到将来自所述奇偶校验比特流P3的所有奇偶校验比特打孔后才对来自所述奇偶校验比特流P2的奇偶校验比特进行打孔。将未进行打孔的剩余奇偶校验比特按照先前描述的组顺序输出。因此，对于速率为1/2的卷积码，所述速率匹配电路将与所述奇偶校验比特流P3对应的所有比特进行打孔。
为获得1/2与1/3之间的码率，所述速率匹配电路将与所述奇偶校验比特流P3对应的一些而非所有奇偶校验比特进行打孔。为获得大于1/2的码率，所述速率匹配电路将与所述奇偶校验比特流P3对应的所有奇偶校验比特以及与所述奇偶校验比特流P2对应的一些奇偶校验比特进行打孔。
当需要将小于1/3的码率与所述通信信道的速率进行匹配时，所述速率匹配电路按照先前描述的组复用顺序输出每个奇偶校验流中的奇偶校验比特，然后按照相同的输出顺序重复直到需要的比特已经输出。也就是说，当所有奇偶校验比特流P1，P2和P3都输出后，所述速率匹配电路首先将与所述奇偶校验比特流P1对应的重复奇偶校验比特输出，然后输出与所述奇偶校验比特流P2以及后面的奇偶校验比特流P3对应的重复奇偶校验比特，直到达到需要的奇偶校验比特。
在实现中，所述速率匹配单元可以包括循环缓冲区。将所述奇偶校验比特流读入循环缓冲区。因此，所述循环缓冲区内的奇偶校验比特可以按顺序分组。然后按照顺序从所述循环缓冲区读出所述速率匹配电路的输出比特。如果需要的比特数大于所述循环缓冲区的大小，则读取从循环缓冲区末转向开头。
turbo码是无线通信系统中使用的编码器的另一示例。在turbo码的母码率为1/3情况下，所述编码器的第一输出流是系统比特流，其他两个输出流(第二和第三)是奇偶校验流。当进行速率匹配时，根据需要的传输码率，对第二以及随后的第一奇偶校验流进行与卷积编码器类似的打孔。然后，通过将重新排列的系统比特置于两个重新排列的奇偶校验流比特交错的比特开头，形成单个输出缓冲区。就这方面而言，由于对于卷积码，所有奇偶校验流比特在所述缓冲区是有序排列的，turbo码和卷积码是不同的。
图3中LDS交织器块示出的LDS交织器在速率匹配后对编码比特和/或相应的调制符号进行置换，使得从原码字的遥远位置中选取出在所述码字的各个先前提及的码段中传输的信息比特。在交织后，在传输链的最后阶段，LDS Tx块对信息符号进行扩频和并发传输。图4中的接收器首先将接收到的噪声符号馈入到LDS BP MUD检测器块中。BP检测器生成软值，也叫作形成所述接收到的噪声信号的比特LLR值。然后将软值发送到LDS去交织块中。在去交织后，差错突发估计的软值统一分布到整个码字上。
图5示出调制块后的LDS比特交织器块。图5中所述LDS比特交织器块示出的LDS比特交织器在速率匹配后对编码比特进行排列，使得从原码字的遥远位置中选取出在所述码字的各个先前提及的码段中传输的信息比特。然后进行调制以将交织的比特映射到所述调制块中的符号。在调制后，在传输链的最后阶段，LDS Tx块对信息符号进行扩频和并发传输。
通常情况下，对若干信息比特流进行编码、速率匹配、交织以及调制。使用如图6所示的签名矩阵对得到的不同调制符号流进行线性组合或叠加。在这种情况下，可以使用不同码率对与不同用户可能对应的各个信息比特流进行编码。更确切地说，在图6，如“ENC&RM”所示出的编码器和速率匹配块对表示为如“Str.1”等可能与不同用户对应的各个信息比特流进行编码和速率匹配。在速率匹配后，使用如“π”示出的交织块对得到的码字进行交织。调制如“Mod.”所示且对所述交织后的比特进行调制。将调制后得到的符号馈入到如图6中“S/P”示出的串并转换器。然后将从不同流得到的调制符号馈入到LDS发射器或“LDS扩频器”块。所述LDS扩频器对信息流进行扩频和并发传输。如果考虑到来自不同的流的输入，则所述LDS扩频器的功能与以上描述的LDS Tx类似。图6中所述“LDS BP-MUD”检测器块接收噪声信号并生成与各个信息流对应的软值。然后将所述软值馈入到“P/S”块示出的并串转换器。然后如“π-1”所示的去交织块对各个流进行去交织。在去交织后，对各个流进行解码。
然而，在传统码率方案中，打孔变得野蛮，与相同码字对应的奇偶校验比特无法尽可能均匀地分布，且打孔有可能将大部分/所有对应的奇偶校验比特去除。这将会影响所述码的纠错能力，从而影响系统的可实现性能。
发明内容
本方案的目标是提供一种缓解或解决在无线通信系统中传输信息比特流的传统方案的缺点和问题的方案。
另一目标是提供一种特别针对较高码率实现更高性能的方案。
再一目标是提供一种方案，其中可以对更多信息流进行叠加以实现更高码率，从而在无线通信系统中可以服务更多的用户。
根据本发明的第一方面，通过用于无线通信系统的发射器设备实现以上提及的以及其他目标，其中，所述发射器设备包括收发器，用于：接收至少一个信息比特流；
还包括处理器，用于：
使用至少一个纠错码对所述至少一个信息比特流进行编码以获得至少一个包含母码率RM的母码字；
如果所述母码率RM小于传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行交织以获得交织后的码字，并对所述交织后的码字进行速率匹配以获得码率大于所述母码率RM的截短码字；
如果所述母码率RM不小于与所述至少一个母码字相关的传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行速率匹配以获得扩展码字，并对码率小于所述母码率RM的所述扩展码字进行交织；
对所述截短码字或扩展码字进行调制以获得调制符号；
其中所述收发器还用于在所述无线通信系统的无线信道上传输包含所述调制符号的信号。
根据本发明的第二方面，通过用于无线通信系统的接收器设备实现以上提及的以及其他目标，其中，所述接收器设备包括接收器，用于：
在所述无线通信系统的无线信道上接收信号，其中所述信号包括与至少一个含码率的截短码字或扩展码字相关的调制符号；
还包括处理器，用于：
对所述接收到的信号进行解调以获得解调信号；
如果所述码率大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行解速率匹配以获得解速率匹配后的解调信号，并对所述解速率匹配后的解调信号进行去交织以获得所述母码字；
如果所述码率不大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行去交织以获得去交织后的解调信号，并对所述去交织后的解调信号进行解速率匹配以获得所述母码字；
对所述母码字进行解码以获得与所述母码字相关的信息比特。
根据本发明的第三方面，通过无线通信系统中的发送方法实现以上提及的以及其他目标，其中，所述方法包括如下步骤：
接收至少一个信息比特流；
使用至少一个纠错码对所述至少一个信息比特流进行编码以获得至少一个包含母码率RM的母码字；
如果所述母码率RM小于传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行交织以获得交织后的码字，并对所述交织后的码字进行速率匹配以获得码率大于所述母码率RM的截短码字；
如果所述母码率RM不小于与所述至少一个母码字相关的传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行速率匹配以获得扩展码字，并对码率小于所述母码率RM的所述扩展码字进行交织；
对所述截短码字或扩展码字进行调制以获得调制符号；
在所述无线通信系统的无线信道上传输包含所述调制符号的信号。
根据本发明的第四方面，通过无线通信系统中的接收方法实现以上提及的以及其他目标，其中，所述方法包括如下步骤：
在所述无线通信系统的无线信道上接收信号，其中所述信号包括与至少一个含码率的截短码字或扩展码字相关的调制符号；
对所述接收到的信号进行解调以获得解调信号；
如果所述码率大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行解速率匹配以获得解速率匹配后的解调信号，并对所述解速率匹配后的解调信号进行去交织以获得所述母码字；
如果所述码率不大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行去交织以获得去交织后的解调信号，并对所述去交织后的解调信号进行解速率匹配以获得所述母码字；
对所述母码字进行解码以获得与所述母码字相关的信息比特。
根据本发明的第五方面，通过包含至少一个发射器设备和至少一个接收器设备的无线通信系统实现以上提及的以及其他目标，其中
所述至少一个发射器设备包括收发器，用于：接收至少一个信息比特流；
还包括处理器，用于：
使用至少一个纠错码对所述至少一个信息比特流进行编码以获得至少一个包含母码率RM的母码字；
如果所述母码率RM小于传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行交织以获得交织后的码字，并对所述交织后的码字进行速率匹配以获得码率大于所述母码率RM的截短码字；
如果所述母码率RM不小于与所述至少一个母码字相关的传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行速率匹配以获得扩展码字，并对码率小于所述母码率RM的所述扩展码字进行交织；
对所述截短码字或扩展码字进行调制以获得调制符号；
其中所述收发器还用于在所述无线通信系统的无线信道上传输包含所述调制符号的信号；
所述至少一个接收器设备包括接收器，用于：
在所述无线通信系统的无线信道上接收信号，其中所述信号包括与至少一个含码率的截短码字或扩展码字相关的调制符号；
还包括处理器，用于：
对所述接收到的信号进行解调以获得解调信号；
如果所述码率大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行解速率匹配以获得解速率匹配后的解调信号，并对所述解速率匹配后的解调信号进行去交织以获得所述母码字；
如果所述码率不大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行去交织以获得去交织后的解调信号，并对所述去交织后的解调信号进行解速率匹配以获得所述母码字；
对所述母码字进行解码以获得与所述母码字相关的信息比特。
根据本发明的第六方面，通过无线通信系统中的方法实现以上提及的以及其他目标，其中，所述方法包括如下步骤：
接收至少一个信息比特流；
使用至少一个纠错码对所述至少一个信息比特流进行编码以获得至少一个包含母码率RM的母码字；
如果所述母码率RM小于传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行交织以获得交织后的码字，并对所述交织后的码字进行速率匹配以获得码率大于所述母码率RM的截短码字；
如果所述母码率RM不小于与所述至少一个母码字相关的传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行速率匹配以获得扩展码字，并对码率小于所述母码率RM的所述扩展码字进行交织；
对所述截短码字或扩展码字进行调制以获得调制符号；
在所述无线通信系统的无线信道上传输包含所述调制符号的信号；
在所述无线通信系统的无线信道上接收信号，其中所述信号包括与至少一个含码率的截短码字或扩展码字相关的调制符号；
对所述接收到的信号进行解调以获得解调信号；
如果所述码率大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行解速率匹配以获得解速率匹配后的解调信号，并对所述解速率匹配后的解调信号进行去交织以获得所述母码字；
如果所述码率不大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行去交织以获得去交织后的解调信号，并对所述去交织后的解调信号进行解速率匹配以获得所述母码字；
对所述母码字进行解码以获得与所述母码字相关的信息比特。
本发明还涉及一种计算机程序，其特征在于编码方式，当通过处理方式运行时，所述处理方式执行本发明提供的任一方法。进一步地，本发明还涉及一种计算机程序产品，包括计算机可读介质和所提及的计算机程序，其中所述计算机程序包含在所述计算机可读介质中，并且由只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、可编程只读存储器(ProgrammableROM，简称PROM)、可擦除PROM(Erasable PROM，简称EPROM)、快闪存储器、电可擦PROM(Electrically EPROM，简称EEPROM)或硬盘驱动器中的一个或多个组成。
以上讨论的所述传输码率RTx指的是基于用于数据传输的可用资源单元数得到的通信信道的码率。换言之，RTx可以等于信息比特数除以用于数据传输的资源单元上传输的比特总数。
在传统传输中，通过CQI反馈将适合传输的码率的指示反馈到所述发射器中。基于该CQI反馈和用于数据传输的可用物理资源数得到所述实际传输码率RTx。因此，在实际中，例如，在去除用于参考信号传输的资源单元后，可能会导致所述传输码率不同于CQI反馈所反馈的码率。
通过在根据如CQI反馈中所述接收器反馈的码率进行速率匹配前或后进行交织，与相同码字对应的奇偶校验比特尽可能均匀地分布，使得当打孔变得野蛮时，不会将特别针对比特的所有对应的奇偶校验比特去除。
对于码率小于所述母码率的情况，所述交织器在速率匹配块后执行，以保证突发差错的均匀分布可以利用速率匹配后得到的更大块长度。因此，实现了更好的性能，其影响了所述通信系统中可以同时支持的用户和/或流的最大数量。因此，与传输方案相比，增加了可以在相同无线资源上同时复用的流和/或用户数，因此满足了本方案提供的大量连接需求。
根据所述第一方面的一种实现方式，所述处理器包括用于对所述至少一个母码字或扩展码字进行交织的低密度扩频(Low Density Spreading，简称LDS)矩阵交织器。所述LDS矩阵交织器是矩形交织器，因此具有作为在发射器中实现的简单交织器的优点。
根据这种实现方式，所述LDS矩阵交织器可以用于对交织器矩阵的元素进行列置换。列置换将进一步打破差错的爆发差错行为，因此甚至带来更好的性能，增加所述系统中复用数据流或用户的数量。
根据这种实现方式，所述LDS矩阵交织器可以适应与用于传输的不同信息比特流相关的不同码率。优点是可能支持有不同码率的用户或数据流，使得在并发传输中容纳不同交织器矩阵大小。
根据这种实现方式，所述LDS矩阵交织器可以用于将空比特加入所述截短码字或扩展码字，使得所述截短码字或扩展码字的码字长度是交织器矩阵列数的倍数。这将使本方法中的所述交织器的实现更加简单。该实施例的另一优点是仅需要使用一个有固定矩阵大小的交织器来对有不同码率的多个信息比特流进行交织。
根据所述第一方面的一种实现方式，所述发射器设备包括用于传输所述信号的码分多址接入(Code Division Multiple Access，简称CDMA)发射器、高速下行链路分组接入(High Speed Downlink Packet Access，简称HSDPA)发射器或多载波(Multi-Carrier，简称MC)CDMA发射器。本方案非常适合与提及的传输技术一起使用。
根据这种实现方式，所述CDMA、HSDPA或MC-CDMA发射器可以用于在传输所述信号时使用比芯片更多的签名序列用于传输。因此，这种重载情况可以支持更多的用户。
根据这种实现方式，所述签名序列可以是稀疏签名序列。这样，可以在所述接收器中使用计算上有吸引力的检测器。
根据所述第一方面的一种实现方式，所述发射器设备包括用于传输所述信号的多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称MIMO)发射器。本方案非常适合与提及的MIMO技术一起使用。
根据所述第一方面的一种实现方式，所述纠错码可以是turbo码或卷积码。提及的纠错码非常适合本方案。
需要认识到可以对本方法修改以及做出必要的修正以完全对应所述发射器设备和接收器设备的所有实施例。在本发明中至少以下实现方式得到解决。
根据所述第三方面的一种实现方式，所述交织步骤涉及使用用于对所述至少一个母码字或扩展码字进行交织的低密度扩频(Low Density Spreading，简称LDS)矩阵交织器。
根据这种实现方式，所述交织步骤涉及对交织器矩阵的元素进行列置换。
根据这些实现方式，所述交织步骤涉及使所述LDS矩阵交织器大小适应与用于传输的不同信息比特流相关的不同码率。
根据这些实现方式，所述交织步骤涉及将空比特加入所述截短码字或扩展码字，使得所述截短码字或扩展码字的码字长度是交织器矩阵列数的倍数。
根据所述第三方面的一种实现方式，所述传输步骤涉及使用由码分多址接入(Code Division Multiple Access，简称CDMA)、高速下行链路分组接入(High SpeedDownlink Packet Access，简称HSDPA)或多载波(Multi-Carrier，简称MC)CDMA组成的传输方案。
根据这种实现方式，所述传输步骤涉及在传输所述信号时使用比芯片更多的签名序列用于传输。
根据这种实现方式，所述签名序列是稀疏签名序列。
根据所述第三方面的另一种实现方式，所述传输步骤涉及使用多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称MIMO)方案。
根据所述第三方面的另一种实现方式，所述纠错码是turbo码或卷积码。
需要注意的是以下将对本发明的更多应用和优势做清晰具体的描述。
附图说明
附图意在阐明和阐释本发明的各项实施例，其中：
图1示出LDS通信系统中一种传统发射器的方框图；
图2示出LDS通信系统中一种传统接收器的方框图；
图3示出BI-LDS通信系统中一种发射器的方框图；
图4示出BI-LDS通信系统中一种接收器的方框图；
图5示出含LDS比特交织器的BI-LDS通信系统中一种发射器的方框图；
图6示出当叠加若干数据流时的一种BI-LDS通信系统的方框图；
图7示出含交织器的一种LDS发送方案的方框图；
图8示出含交织器的一种LDS接收方案的方框图；
图9示出在卷积编码系统中码率R＝0.4时的频谱效率；
图10示出在卷积编码系统中码率R＝0.8时的频谱效率；
图11示出在卷积编码系统中码率R＝0.1时的频谱效率；
图12示出一种发射器设备的实施例；
图13示出一种接收器设备的实施例；
图14示出一种发射器中的方法的流程图；
图15示出一种接收器中的方法的流程图。
具体实施方式
通常，大多数纠错码是用于防范统计上独立的差错。例如，由于接收器输入的热噪声，这种差错在第一RF阶段发生在AWGN通信信道上。相反，在衰落信道上，时长超出若干信令间隔的接收信号的大幅度变化导致接收信息符号的差错爆发。因此，接收器上的比特差错在统计上不是独立的，且用于所述AWGN信道的纠错码无法有效地保护突发差错通信信道上的信息。
一种用于突发差错信道上比特纠错的简单且有效的方法是使用用于所述AWGN信道的可用码以及额外的功能块，称为(信道)比特交织器，其对各个(速率匹配后的)码字的比特进行置换。由在所述接收器上运行的去交织器进行相应的逆置换。所述去交织器将突发差错转化为可能跨多个码字的差错分散模式。在这种情况下，减少了每个码字的差错数量，因此总方案的纠错能力得到提高。就卷积码而言，所述比特去交织器可以以更大间隔扩展所述突发差错，使得不可校正的差错模式变为可校正模式。在这些情况下，好的比特交织器使得所述接收的码字中两个相邻差错比特在去交织后间隔一段很大的距离。
注意，在所述AWGN信道上，只要噪声样本在数据上是独立的，所述交织器和所述去交织器不影响无LDS的系统的链路性能。因此，将图1中的所述信道比特交织器标为可选的。在传输链的最后阶段，LDS传输(Transmit，简称Tx)阶段对多个信息符号进行扩频和并发传输。
对应的传统LDS接收器如图2所示。BP-MUD解调器生成编码比特的软值，即对数似然比(Log Likelihood Ratio，简称LLR)。在去交织后(仅在所述发射器上有比特交织操作时执行)，将计算出的LLR馈入到纠错解码器。所述BP-MUD中的LLR计算是在BP-MUD迭代处理结束后完成的，其使用了来自各个编码信道即各个签名的调制星座的所有可能符号的最终估计概率。
换言之，传输的调制符号的估计性能决定了所述BP-MUD的性能，意味着这些符号内的比特并不是直接估计的。
观察表明各个芯片与对应的符号变量之间的连接允许几乎实现以LDS传输间隔传输的n个符号变量序列的ML检测性能，但同时也可以是错误检测到的符号的较长序列的来源。
数值模拟证实错误检测的确会发生，甚至是在所述接收器的高信噪比(Signal-to-Noise Ratio，简称SNR)情况下：即使平均符号或比特差错率十分低，在将大量LDS传输间隔平均后，根据单个LDS传输间隔中错误检测到的符号得到的瞬时差错率可能相当高，有时可以错误地检测到超过50％的n个并发传输的调制符号。这些错误检测到的LDS码段后面是大量正确的码段，使得总平均差错率低。AWGN信道上的LDS BP-MUD的这种突发差错行为似乎是最基本的固有缺陷。
当所述LDS传输包含纠错编码时，将所述码字调制为NCWS符号的向量，其中通常NCWS＞＞n。因此，调制符号的码字必须分隔为NLDS码段，其中各码段包含n个调制符号，使得
如果NCWS不是n的整数倍，将NCWS-nNLDS个填充比特附加到所述码字中。
LDS BP-MUD差错突发甚至可以在接收所述码字的一些码段后发生在AWGN信道上，导致LLR差错突发，其妨碍了正确解码。因此，如果将LDS传输性能比作所述AWGN信道上传统通信系统的性能，或在没有纠错编码情况下，未解编码LDS传输的性能较编码LDS传输性能而言相对较差。换言之，纠错编码提供的SNR增益在LDS传输时没有在普通传输时那样明显。
为了将一个LDS接收间隔中所述LDS BP-MUD生成的符号差错均匀地分布到更大间隔中，已经提出在所述传统LDS发射器和接收器中引入额外的功能。这些功能被称为LDS交织器和LDS去交织器。得到的传输方案被称为比特交织LDS(Bit-Interleaved LDS，简称BI-LDS)，对应的发射器和接收器方案如图3和图4所示。
图3中所述LDS交织器在速率匹配后对编码比特和/或相应的调制符号进行置换，使得从原码字的遥远位置中选取出在所述码字的各个先前提及的码段中传输的信息比特。在图4的所述接收器上，在去交织后，错误突发估计的软值统一分布到整个码字上。图4中的所述LDS去交织器对LDS BP-MUD后得到的LLR比特值进行去交织。
提出的交织器可以作为特别设计的LDS比特交织器实现，其后是图5示出的解调器。
与单个纠错码字的不同码段对应的任意LDS传输间隔传输的任何两个编码比特之间的距离最大化的所述LDS比特交织器就是我们所称的最大距离可分的(MaximumDistance Separable，简称MDS)比特交织器。
所述MDS比特交织器将所述原码字中任意相邻的两个比特映射到所述交织后的码字中的两个新位置上，使得这两个新位置之间的最小距离不能再大。换言之，这种LDS比特交织器展示了我们称为最大距离可分性(Maximum Distance Separability，简称MDS)的属性。
MDS类型的LDS比特交织器可以作为以下矩阵中所示的矩阵实现。所述MDS可以描述为大小是NLDS×nM的矩阵，其中M是在每个调制符号上传输的比特数，其中将NCWB＝MNCWS比特的整个码字以列形式写入所述矩阵中，然后整行以连续传输间隔读入所述LDS发射器中。
这种结构称为矩形交织器。
通常情况下，对若干信息比特流进行编码、速率匹配、交织以及调制。使用如图6所示的签名矩阵对得到的不同调制符号流进行线性组合或叠加。在这种情况下，可以使用不同码率对可能与不同用户对应的各个信息比特流进行编码。
本方案涉及用于无线通信系统的发射器设备和接收器设备及其对应的方法。
参见图12，所述发射器设备20包括收发器25，用于接收至少一个信息比特流。所述设备还包括处理器30，用于使用至少一个纠错码对所述至少一个信息比特流进行编码以获得至少一个包含母码率RM的母码字。如果所述母码率RM小于传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行交织以获得交织后的码字，并对所述交织后的码字进行速率匹配以获得码率大于所述母码率RM的截短码字。然而，如果所述母码率RM不小于与所述至少一个母码字相关的传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行速率匹配以获得扩展码字，并对码率小于所述母码率RM的所述扩展码字进行交织。对所述截短码字或扩展码字进行调制以获得调制符号。所述收发器25还用于在所述无线通信系统10的无线信道上传输包含所述调制符号的信号。
提及的这种发射器设备20如图12所示，根据本方案，其中所述处理器30从所述收发器25接收信息比特流，并对所述信息比特流进行处理。在所述处理器30进行处理后，所述收发器25传输包含调制符号的信号。提及的单元如图12所示。
或者，所述发射器设备20可以包括用于执行本方案的专用单元。也就是说，所述发射器设备20此时包括：
接收单元，用于接收至少一个信息比特流；
编码单元，用于使用至少一个纠错码对所述至少一个信息比特流进行编码以获得至少一个包含母码率RM的母码字，所述编码单元还可以称为编码器；
判决单元，用于判决/确定所述母码率RM是否小于或不小于与所述至少一个母码字相关的传输码率RTx，即RM＜RTx；
交织和速率匹配单元，用于对所述至少一个母码字进行交织以获得交织后的码字，并对所述交织后的码字进行速率匹配以获得码率大于所述母码率RM的截短码字；或者
速率匹配和交织单元，用于对所述至少一个母码字进行速率匹配以获得扩展码字，并对码率小于所述母码率RM的所述扩展码字进行交织；
调制器，用于对所述截短码字或扩展码字进行调制以获得调制符号；
传输单元，用于在所述无线通信系统10的无线信道上传输包含所述调制符号的信号。
发射器设备中对应的方法如图14所示。所述方法包括如下步骤：
100：接收至少一个信息比特流；
110：使用至少一个纠错码对所述至少一个信息比特流进行编码以获得至少一个包含母码率RM的母码字；
121：如果所述母码率RM小于传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行交织以获得交织后的码字，并对所述交织后的码字进行速率匹配以获得码率大于所述母码率RM的截短码字；
122：如果所述母码率RM不小于与所述至少一个母码字相关的传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行速率匹配以获得扩展码字，并对码率小于所述母码率RM的所述扩展码字进行交织；
130：对所述截短码字或扩展码字进行调制以获得调制符号；
140：在所述无线通信系统10的无线信道上传输包含所述调制符号的信号。
参见图13，所述接收器设备40包括接收器45，用于在所述无线通信系统10的无线信道上接收信号，其中所述信号包括与至少一个含码率的截短码字或扩展码字相关的调制符号。所述设备40还包括处理器50，用于对所述接收到的信号进行解调。如果所述码率大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，所述处理器50对所述解调信号进行解速率匹配以获得解速率匹配后的解调信号，并对所述解速率匹配后的解调信号进行去交织以获得所述母码字。如果所述码率不大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，所述处理器对所述解调信号进行去交织以获得去交织后的解调信号，并对所述去交织后的解调信号进行解速率匹配以获得所述母码字。最后对所述母码字进行解码以获得与所述母码字相关的信息比特。
提及的这种接收器设备如图13所示，其中所述接收器45从如上所述的发射器中接收信号。然后，所述处理器50对来自所述接收器的信号进行处理以获得所述信息比特。进一步地，所述接收器设备40可以(可选地)包括输出单元，用于转发获得的所述信息比特。提及的单元如图13所示。
或者，所述接收器设备40可以包含用于执行本方案的专用单元。也就是说，所述接收器设备40此时包括：
接收器，用于在所述无线通信系统(10)的无线信道上接收信号，其中所述信号包括与至少一个含码率的截短码字或扩展码字相关的调制符号；
解调器，用于对所述接收到的信号进行解调；
判决单元，用于判决所述码率是否大于或不大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM；
解速率匹配和去交织单元，用于：如果所述码率大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行解速率匹配以获得解速率匹配后的解调信号，并对所述解速率匹配后的解调信号进行去交织以获得所述母码字；
去交织和解速率匹配单元，用于：如果所述码率不大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行去交织以获得去交织后的解调信号，并对所述去交织后的解调信号进行解速率匹配以获得所述母码字；
解码器，用于对所述母码字进行解码以获得与所述母码字相关的信息比特。
接收器设备中对应的方法如图15所示。所述方法包括如下步骤：
200：在所述无线通信系统10的无线信道上接收信号，其中所述信号包括与至少一个含传输码率RTx的截短码字或扩展码字相关的调制符号；
210：对所述接收到的信号进行解调；
221：如果所述码率大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行解速率匹配以获得解速率匹配后的解调信号，并对所述解速率匹配后的解调信号进行去交织以获得所述母码字；
222：如果所述码率不大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行去交织以获得去交织后的解调信号，并对所述去交织后的解调信号进行解速率匹配以获得所述母码字；
230：对所述母码字进行解码以获得与所述母码字相关的信息比特。
假设L是信息比特的大小，其可能包括CRC比特。在速率匹配算法之前，纠错编码器(使用如卷积码)的输出包括N个奇偶校验流，其中各个奇偶校验流包含L个比特。
对于传输码率大于所述母码率，遵循预定义的打孔模式对奇偶校验流进行打孔以匹配所述通信信道的传输码率RTx。对于这些码率，当进行打孔时，如果所述交织器置于速率匹配单元之前，则基于长度为NL的向量进行交织。当所述交织器置于速率匹配单元之后时，基于已被打孔的更短比特的向量进行交织。
在第一种情况下，与相同码字对应的交织后的奇偶校验比特将会更均匀地分布，而打孔则不会将大部分或所有的这些比特去除。这样，通信系统将会有更好的性能。当所述码率更高时，更多的比特被打孔，因此对所述奇偶校验比特的影响更大。这可以直接影响到被打孔码的间隙，其决定了可以被校正的差错的最大数量，从而影响打孔和交织后得到的码的性能。
所述间隙被定义为不同编码序列之间的最小汉明间距。当考虑到码字会发生短差错事件时，间隙的值以及间隙的多重性可以作为衡量标准来设计最好的编码器单元、速率匹配单元，以及交织单元。众所周知，含较大最小距离和最小距离的较小多重性的码有更好的校正能力，所以可以保证更好的性能。因此，当在速率匹配前进行交织时，大于母码率的码率有较大的间隙和间隙的较小多重性。
另外，对于与非常短的信息比特块对应的非常低的码率，如果在速率匹配前使用交织器，则突发大小可能超出交织器的长度。因此，所述交织器不足于打破突发差错。在这种情况下，在速率匹配块后使用所述交织器可以有助于所述交织器对更大的块大小进行操作，以便于打破所述突发差错。此时，最好对得到的重复码字进行交织，而不是对短的奇偶校验比特块进行交织。实际上，速率匹配后的码字大小要大的多，且在重复操作后，所述突发差错可以沿着得到的码字分布。使用所述码的间隙也可以预测到这种行为。此时，当在速率匹配后使用交织器时，我们预料到这种情况下会有更大的间隙。
图7和图8示出了仅有一个信息比特流情况下的一种发射器和接收器的实施例的方框图。基于图6的说明，具有更多信息比特流的情况是简单易懂的。
进一步地，如图7所示，很明显MDS比特交织器可以作为三个不同的交织器在各个输出的奇偶校验流中实现或者在级联三个奇偶校验流后作为单个交织器实现。
在图7和图8的实施例中，交织器和去交织器是LDS矩阵类型。该方案的明显优点是通过使用简单的矩形交织器获得的改进。另外，由于使用一对切换交织器而非一个交织器，复杂性增加较小。然而需要指出的是，矩形类型的交织器的是一种可能的选择，而其他类型的交织器可能在该方案代表一种好的选择。
在图7中，生成信息比特流，然后由“CRC”块将CRC加入到所述信息比特流中。将信息比特发送到“纠错编码器”块。如果开关1开启，“LDS比特交织器”块进行交织。如果开关1关闭，对于所述方案描述的码率，不进行交织。然后，将所述码字发送到所述“速率匹配”块。然而，如果开关2开启，则在速率匹配后进行交织。如果开关2关闭，基于本发明阐述的情况，在这个阶段不进行交织。然后，当比特经过“调制”块时，将比特映射到符号。“LDS Tx”块将对信息符号进行扩频和并发传输。
图8示出与图7描述的所述发射器对应的接收器。将接收到的噪声信号馈入到所述“LDS BP-MUD”块中。如果开关2开启，然后将LDS BP-MUD后得到的软比特馈入到LDS去交织器。然而，如果开关2关闭，在本发明阐述的码率后，不对软比特进行交织，而是直接进入下一步骤，其中下一步骤是在“逆速率匹配”块中进行的逆速率匹配。如果开关1开启，在逆速率匹配后，则在“LDS去交织”块中进行LDS去交织。如果开关1关闭，将逆速率匹配后得到的软比特直接发送到“纠错解码器”块。解码后，进行CRC以检查传输的比特是否被正确接收。
尽管本实施例提供的方案旨在防范LDS突发差错的特性，但是通过使用提出的交织和速率匹配方案，由于最邻近比特间隙的增加以及多重性的降低，在传统传输中也可以实现改进。
通常情况下，LDS比特交织器的矩形结构可能是一种限制，因为码字大小是某种因子(如交织器矩阵的列数)的倍数。根据另一实施例，如果发生这种情况，可以将空比特加入到所述码字中，使得码字的长度成为编码器列数的整数倍。
根据一优选实施例，所述LDS还可以用于对所述LDS矩阵交织器的交织器矩阵中的元素进行列置换，以进一步打破造成的突发差错。在这种情况下，根据置换图样对先前描述的所述LDS矩阵交织器的列进行置换。所述置换图样将新的列指标与各个原列指标相结合。当进行去交织时，进行逆操作以使用发射器或接收器共同的置换图样来重获原先的列数量。可以动态地或静态地计算或通知所述置换图样。
在提出的方案中，根据所述码率，可以在速率匹配块前或后置放交织器。当所述传输码率大于母码率时，所述交织器在速率匹配前执行以保证不会将与相同码字对应的所有打孔后的奇偶校验比特去除。相反，对于传输码率小于母码率以及短信息块大小的情况，所述交织器在速率匹配块后执行以确保差错突发可以均匀地分布。
在本实施例中，图7和图8捕捉到的两个开关随着传输码率的功能开启或关闭。对于传输码率大于所述母码率，开启编号为1的开关即示出的开关1，关闭编号为2的开关即示出的开关2。因此，在速率匹配前进行交织。对于低传输码率，关闭编号为1的开关，并开启编号为2的开关。因此，在速率匹配后进行交织。
因此，例如，当发射器中的第二交织器激活时，发射器中在速率匹配后进行交织(开关2开启)，而当接收器中的第一去交织器也激活时，在解速率匹配前进行去交织(接收器中的开关2开启)。
如前所述，接收器可以支持的可能的传输速率的指示可以通过CQI反馈从所述接收器发送到发射器。所述发射器基于该指示得到传输码率RTx，其中所述传输码率不一定与指示的码率相等且是在考虑传输中数据资源单元数(去除与子帧中导频相关的资源单元)下计算出的码率。如果证明该传输码率等于所述母码率，则在所述系统中就不需要进行打孔。如果不使用打孔技术，则可以采用上面提及的两种方案中的任何一种，因为已知所述打孔单元后的交织器或交织器后逆打孔单元的间隙可以带来相同的性能。例如，在所述发射器中可以在速率匹配单元前先进行交织。在所述接收器中，先进行解速率匹配然后进行交织。
图9、图10和图11示出使用不同类型交织器的LDS方案实施例中的频谱效率。从频谱效率(Spectral Efficiency，简称SE)角度进行比较，定义为：
其中是系统重载因子，M是调制阶数，且BLER是误块率。SE的单位为比特/秒/赫兹。总码率为R＝RCRCRC，其中是信道码率，而RCRC是CRC码率。S表示包含CRC比特的信息字大小，而T是编码比特的数量。通过蒙特卡洛模拟估计所述BLER得到信噪比(Signalto Noise Ratio，简称SNR)值的范围。
此处采用的SNR是信息比特能量与噪声能量的比值Eb/NO，其中是噪声的双边功率谱密度。对于所有模拟，我们选择了与重载因子对应的大小为n×m＝12×24的签名矩阵。
关于信道编码方案，我们考虑了在3GPP LTE标准中特定的一种方案。这种方案包括速率为1/3且间隙为df＝15的64状态前馈二进制卷积码。使用生成多项式为[133，171，165]8且限制长度为K＝7的编码器进行编码。通过尾比特技术实现栅格终止。对于打孔，我们已根据背景中描述的LTE标准采用了循环缓冲速率匹配。
如所述LTE标准所限定，在进行编码前对所述信息字进行CRC检查以检测剩余的解码差错。在卷积编码情况下，CRC奇偶校验大小是PCRC＝16比特。得到的CRC码率为
模拟中使用的参数集合如以下表1所示。
表1仿真参数
在所有模拟中，在240个时频资源单元上传输S个比特的信息字。采用QPSK调制对编码比特进行调制，并考虑重载因子，我们得到长度为960个编码比特的码字。模拟中使用的额外参数集合如表1所述。
图9示出传输码率为0.4下的频谱效率。表明与在速率匹配后使用MDS交织器的情况相比，在速率匹配前使用MDS交织器更好。图10示出传输码率为0.8下的频谱效率。表明在速率匹配前使用交织器甚至比预期的速率有更大增益。
为证明观察到的行为，针对不同顺序对应的设置，我们已经计算了码率匹配交织单元的间隙。
简言之，码字可以用栅格图中的路径表示(正确路径)。错误事件指的是在某个离散时刻t背离所述正确路径且在另一时刻t+d重新并入所述正确路径的栅格路径。所述错误事件的长度是d个栅格步长。假设所述卷积编码器的限制长度为K，且所述正确路径是全零路径：
最短错误事件在所述栅格中长度为K。汉明权重为1的信息字‘1000000…’以及其所有的循环移位生成了含长度为K的单个错误事件的所有码字；
信息字‘11000000…’以及其所有的循环移位生成了长度为K+1的错误事件；
信息字‘101000000…’和‘111000000…’以及它们所有的循环移位生成了长度为K+2的错误事件；
信息字‘10010000…’、‘10110000…’、‘11010000…’和‘11110000…’以及它们所有的循环移位等生成了长度为K+3的错误事件。
对这些信息字进行编码码率匹配以及计算对应的码字的汉明比重给出了权重枚举函数的低阶项、间隙以及间隙的多重性。为了计算所述间隔，已经考虑了若干长度(K、K+1、K+2和K+3)。
这些情况下间隔以及间隔的多重性如表2所示。
表2不同情况下的间隙以及多重性
表2表明对于传输码率0.4，在速率匹配前使用交织器比在速率匹配后使用交织器得到的间隙更大，其符合在该码率下观察到的性能。事实上，当在速率匹配前使用MDS交织器，得到的性能更好。
对于传输码率0.8，当在速率匹配前或后进行交织，我们观察到值相同的间隙，但在速率匹配前使用交织器时，多重性更低。这说明在这种情况下最邻近比特数更少，因此可以得到更好的性能。这符合在速率匹配单元前使用MDS交织器获得的增益时的性能曲线。
从图11和表1可以看出低速率和固定码字大小导致使用非常短的信息字。因此，置于速率匹配单元前的交织器证明了无法打破差错突发，且所述性能受到极大影响。在这种情况下，需要将交织器置于速率匹配单元后。
表3概括了计算出的间隙和间隙的多重性。此时，码字的间隙在所有情况下都是相同的，但当在速率匹配后进行交织时的最邻近比特数是最小的，使我们有望得到最好的性能。
表3不同情况下的间隙以及多重性
本方案可以结合其他类型的纠错码使用，如turbo码和卷积码。如背景信息所描述的，速率匹配单元和交织器单元可以呈现为其他类型的编码器。例如，在turbo码情况下，速率匹配单元将从turbo码中得到的奇偶校验比特进行打孔。在速率匹配后，系统比特和奇偶校验比特各自交织。因此，在速率匹配前或后可以基于所述传输码率以相似的方式进行交织。
然而，在turbo码情况下，由于内部反馈和内部交织器，间隙的计算是不同的。这将不会阻止所述交织器和所述速率匹配单元可以以卷积码情况下解释的不同码率进行切换。
本方案还可以用于在如传统CDMA、MC-CDMA和高速下行链路分组接入(High SpeedDownlink Packet Access，简称HSDPA)等发射器中使用扩频的所有情况。
本方案还可以是多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称MIMO)传输的组成部分。实际上，在MU-MIMO传输中，不同用户或不同数据流在空域上使用特定传输预编码器线性组合。这与LDS类似，其中不同流使用LDS发射器线性组合，所述LDS发射器作用在码域上。因此，MU-MIMO传输的作用和结构与LDS预编码器相似。因此本发明是有效的且特别适合MU-MIMO建立。
更重要的是，在使用速率匹配单元后的LTE交织器有可能提升系统频谱效率。
另外，根据本方案的任意方法可以在具有编码方式的计算机程序中实现，当通过处理措施运行时，可使所述处理措施执行方法步骤。计算机程序包括在计算机程序产品的计算机可读介质之中。计算机可读介质基本可以包括任意存储器，如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、闪存、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)以及硬盘驱动器。
此外，技术人员将意识到，本发明的设备(发射器和接收器)包括例如功能、装置、单元、元件等形式的必需的通信能力以用于执行本发明的方案。其他该种方式、单元、元素和功能的示例为：处理器、存储器、逻辑控制、编码器、解码器、映射单元、乘法器、判决单元、选择单元、交换器、交织器、去交织器、调制器、解调器、输入、输出、天线、放大器、RX单元、TX单元、DSP、MSD、TCM编码器、TCM解码器、接口和通信协议等，适宜一起配置。
尤其，本发明的设备的处理器可包括例如中央处理单元(Central ProcessingUnit，简称CPU)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、微处理器或可解释和执行指令的其它处理逻辑的一个或多个实例。术语处理器摂因此可表示包括多个处理电路的处理电路，所述多个处理电路实例为以上列举项中的任何、一些或所有项。所述处理电路可进一步执行数据处理功能，输入、输出以及处理数据，所述功能包括数据缓冲和装置控制功能，例如，呼叫处理控制、用户界面控制等。
最后，应了解，本发明并不局限于上述实施例，而是同时涉及且并入所附独立权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (14)

1.一种用于无线通信系统(10)的发射器设备，其特征在于，所述发射器设备(20)包括收发器(25)，用于：接收至少一个信息比特流；
还包括处理器(30)，用于：
使用至少一个纠错码对所述至少一个信息比特流进行编码以获得至少一个包含母码率RM的母码字；
如果所述母码率RM小于传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行交织以获得交织后的码字，并对所述交织后的码字进行速率匹配以获得码率大于所述母码率RM的截短码字；
如果所述母码率RM不小于与所述至少一个母码字相关的传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行速率匹配以获得扩展码字，并对码率小于所述母码率RM的所述扩展码字进行交织；
对所述截短码字或扩展码字进行调制以获得调制符号；
其中所述收发器(25)还用于在所述无线通信系统(10)的无线信道上传输包含所述调制符号的信号。
2.根据权利要求1所述的发射器设备，其特征在于，所述处理器(30)包括用于对所述至少一个母码字或扩展码字进行交织的低密度扩频(Low Density Spreading，简称LDS)矩阵交织器。
3.根据权利要求2所述的发射器设备，其特征在于，所述LDS矩阵交织器用于对交织器矩阵元素进行列置换。
4.根据权利要求2-3任一所述的发射器设备，其特征在于，所述LDS矩阵交织器的大小适合与用于传输的不同信息比特流相关的不同码率。
5.根据权利要求2-4任一所述的发射器设备，其特征在于，所述LDS矩阵交织器用于将空比特加入所述截短码字或扩展码字，使得所述截短码字或扩展码字的码字长度是交织器矩阵列数的倍数。
6.根据任一前述权利要求所述的发射器设备，其特征在于，所述发射器设备(20)包括用于传输所述信号的码分多址接入(Code Division Multiple Access，简称CDMA)发射器、高速下行链路分组接入(High Speed Downlink Packet Access，简称HSDPA)发射器或者多载波(Multi-Carrier，简称MC)CDMA发射器。
7.根据权利要求6所述的发射器设备，其特征在于，所述CDMA、HSDPA或MC-CDMA发射器用于在传输所述信号时使用比芯片更多的签名序列用于传输。
8.根据权利要求7所述的发射器设备，其特征在于，所述签名序列是稀疏签名序列。
9.根据权利要求1-5任一所述的发射器设备，其特征在于，所述发射器设备(10)包括用于传输所述信号的多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称MIMO)发射器。
10.根据任一前述权利要求所述的发射器设备，其特征在于，所述纠错码是turbo码或卷积码。
11.一种用于无线通信系统(10)的接收器设备，其特征在于，所述接收器设备(40)包括接收器(45)，用于：
在所述无线通信系统(10)的无线信道上接收信号，其中所述信号包括与至少一个含码率的截短码字或扩展码字相关的调制符号；
还包括处理器(50)，用于：
对所述接收到的信号进行解调以获得解调信号；
如果所述码率大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行解速率匹配以获得解速率匹配后的解调信号，并对所述解速率匹配后的解调信号进行去交织以获得所述母码字；
如果所述码率不大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行去交织以获得去交织后的解调信号，并对所述去交织后的解调信号进行解速率匹配以获得所述母码字；
对所述母码字进行解码以获得与所述母码字相关的信息比特。
12.一种无线通信系统(10)中的发送方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
接收(100)至少一个信息比特流；
使用至少一个纠错码对所述至少一个信息比特流进行编码(110)以获得至少一个包含母码率RM的母码字；
如果所述母码率RM小于传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行交织以获得交织后的码字，并对所述交织后的码字进行速率匹配以获得码率大于所述母码率RM的截短码字(121)；
如果所述母码率RM不小于与所述至少一个母码字相关的传输码率RTx，对所述至少一个母码字进行速率匹配以获得扩展码字，并对码率小于所述母码率RM的所述扩展码字进行交织(122)；
对所述截短码字或扩展码字进行调制(130)以获得调制符号；
在所述无线通信系统(10)的无线信道上传输(140)包含所述调制符号的信号。
13.一种无线通信系统中的接收方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
在所述无线通信系统(10)的无线信道上接收信号(200)，其中所述信号包括与至少一个含码率的截短码字或扩展码字相关的调制符号；
对所述接收到的信号进行解调(210)以获得解调信号；
如果所述码率大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，对所述解调信号进行解速率匹配以获得解速率匹配后的解调信号，并对所述解速率匹配后的解调信号进行去交织以获得所述母码字(221)；
如果所述码率不大于所述截短码字或扩展码字的母码字的母码率RM，
对所述解调信号进行去交织以获得去交织后的解调信号，并对所述去交织后的解调信号进行解速率匹配以获得所述母码字(222)；
对所述母码字进行解码(230)以获得与所述母码字相关的信息比特。
14.一种计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在计算机上运行时，包括用于执行根据权利要求12-13的方法的程序代码。
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