CN1815916B - 在mimo电信系统中均匀地发射已分配数据的方法 - Google Patents
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Abstract
在MIMO电信系统中均匀地发射已分配数据的方法本发明涉及一种用于在表现为Ni个输入的通信信道上通过Nt个发射天线发射数据的方法。根据本发明的方法包括一个比特交织步骤，该步骤包括：比特解复用DMXS，序列交织SRIS，序列存储和分段，分段置换SPS，和序列分配ALS，用于形成通过分配给所有发射天线的同一比特级别的Nt个信道发射的Nt个置换比特序列Psqj的组G1和G2。本发明确保在不同信道输入上编码数据比特的基本均匀的分配，因此促进数据的分集。
Description
技术领域
本发明涉及一种在电信系统中发射数据的方法，该电信系统包括至少一个具有多个发射天线的发射机，至少一个具有至少一个接收天线的接收机，该方法包括用于产生编码数据比特的比特编码步骤，用于置换所述编码数据比特的比特交织步骤，和用于产生表示置换比特的符号的调制步骤，每个符号由预定数目的比特表示，所述比特将在发射和接收天线间建立的通信信道上发射。
背景技术
在无线链路的接收机端和/或发射机端使用了多个天线的电信系统被称为多输入多输出系统(也称为MIMO系统)。相比于由单个天线系统提供的发射容量，MIMO系统已经示出提供了大的发射容量。尤其，对于给定的信噪比并且在有利的无关联信道情况下，MIMO容量随着发射或者接收天线的数目线性增加，无论其中哪个天线数目是最少的。因此MIMO技术可能在将来的无线系统中使用，以提供大的频谱效率，或者可替换地，以减少获得相当于在当前电信系统中获得的频谱效率所需的发射功率。这样的MIMO技术将很可能与像OFDM(表示正交频分多路复用)和MC-CDMA(表示多载波-码分多址)技术的多载波调制技术组合，它们也被考虑用在将来的无线系统中。
一种特殊类型的MIMO系统使用了比特交织编码调制技术，也称为BICM，据此发射机包括用于施加编码到未编码数据比特的信道编码器，例如通过卷积码或者turbo码，以提供编码比特流给交织器。然后，该交织器将传送置换比特，所述置换比特将被分成字序列，该序列将被转换成每个都由多个比特表示的一系列编码符号，所述比特表示将由各自发射天线在称作符号周期的一个相同时间间隔期间发射的同一符号。
发射的符号将在接收机端解码，这通常在BICM类型的MIMO系统中通过迭代空-时解码器来执行，该解码器将产生对构成发射符号的编码比特的估计。通过使用多个发射和接收天线而引入的空间分集减轻了这样的解码，因为该分集提供了比由通过单个通信信道发射的单个信号提供的信息更大量的信息。
发明人已经发现，增大被提供给空-时解码器的输入数据的分集使得所述解码器能够朝向编码比特的更可靠估计而会聚，所述数据已经基于该编码比特产生。这可被解释为通过将具有较高质量，即具有丰富内容的数据供给到解码器，可以获得较好的解码性能。
MIMO系统的接收机端察觉的最高分集在一方面可以通过系统的有关空间的特性，即通过接收天线的数目来确定，而在另一方面也可以通过系统的有关时间的特性，即在给定码字或者最小码间距的发射过程中出现的不同通信信道状态的数目来确定。最小的码间距由两个码字间的极限数目的比特差值来规定，在该极限之下所述多个码字是相同的。
因此可能获得的最大分集可以以接收天线的数目以及上面描述的有关时间的参数的最低值的乘积的形式来表示。
当前的交织技术不能够最大程度使用由MIMO系统理论提供的分集，因为由已知交织器传送并且将在相同符号周期的期间发射的连续比特序列通常包括在原始编码比特流中互相邻接的比特，这减少了发送到接收机的数据的有关时间的分集并且反过来限制了包括在该接收机中的空-时解码器的性能。
发明内容
本发明旨在通过提供一种用于在MIMO系统中发射数据的方法来解决前面所提的问题，该方法包括一个交织方案，使得相对于将在该系统的接收机端解码的数据的空间和时间，能够最大程度使用由这样的系统理论上提供的分集。
事实上，根据开始段落的方法根据本发明的特征在于，通信信道表现为预定数目Ni个信道输入，比特交织步骤包括：
比特解复用步骤，用于将编码的数据比特帧调度为等于信道输入的预定数目Ni的多个比特序列，
序列交织步骤，用于置换由解复用步骤产生的每个比特序列的多个比特，和
序列分配步骤，用于形成由序列交织步骤连续产生的Nt个交织比特序列的多个组，同一组的所有序列将通过分配给所有发射天线的相同比特级别的Nt个信道来发射。
本发明能够混合通过使用在发射和接收天线间建立的多个通信信道获得的空间分集，所述天线相对于通过所述信道发射的数据的时间具有较高的分集。
本发明通过解复用步骤确保了在不同信道输入上编码数据比特的基本均匀的分配，这确保了连续比特在不同信道上实现发射，因此促进了在电信系统的接收机端察觉的的数据分集，在所述电信系统中使用了根据本发明的方法。
序列交织步骤将优选地以如下方式实施，即包括在所述序列的Li个不同的并且等大小的子部分在执行序列交织步骤之后，属于相同解复用序列的Li个连续比特结束。
本分明的这样一个优选实施例能够最优地解相关连续未编码比特，在比特编码技术使用了卷积码的情况中，所述连续的未编码比特可能关联在一起，根据该技术相同的未编码信息比特被包括在产生的L.n个连续编码比特中，当所述编码器被供给给定数目k个连续未编码比特时，n是由卷积信道编码器传送的编码比特数目，而L是码限制长度。发明人已经发现，使用本发明这样的变型可以实现在所有信道输入上基本均匀分配以及在给定数目的连续编码比特上的不同符号周期上的映射，假定Li是正确选择，给定的数目是Li和Ni的函数，并且大于或者等于L.n。而且，本发明的这个变型可以通过许多个相同并且容易建立的交织模块而以相对低的成本来实施。
根据本发明的第一个变型，比特序列交织步骤包括：
随机比特置换步骤，用于随机地置换包括在由解复用步骤产生的每个序列中的所有比特，
序列存储和分段步骤，用于存储由随机比特置换步骤产生的所有置换序列，并且将所述序列分成每个包括等于信道输入的预定数目Ni的多个比特的段，
分段置换步骤，用于同时对由序列存储和分段步骤产生的不同置换序列的多个段应用置换，因此包括在任一组Ni段中的两个各自段内的具有相同位置的两个比特，结束时在相应的各自置换段内具有不同的比特位置，和
连接步骤，用于将涉及同一初始置换序列的所有移位段重新编成一个交织序列。
在本发明的第一变型中实施的分段置换步骤能够补偿误差弱点，该误差不同于用于将编码比特转换到调制符号中的映射星座的一个比特。事实上，如果所述星座被用图形表示，当有人选择了由星座的初始点表示的初始符号并标注了将被在通信信道上发射的一组比特时，它表现出，对所述比特的第一或者第二个的值进行修改将导致相应的第一或者第二点位于相对于初始点的不同的第一和第二距离处。分段置换步骤倾向于通过改变比特权值来重新分配将被发射的不同比特，因此均化了由不同比特表现的误差弱点。
在本发明的有利实施例中，分段置换步骤将通过同时对由序列存储和分段步骤产生的不同置换序列的多个段应用置换来实施，因此每个移位段结束时相对于它的邻接段移位一个比特。
该实施例能够通过简单部件来执行分段置换步骤，例如移位寄存器。
在本发明的该第一变型的优选实施例中，由交织步骤产生的给定置换序列的多个段之一将在分段置换步骤期间保持不变，然后每第j个其它置换序列的相应段被同时移位j个比特。
当根据分集产生上面提及的优点时，本实施例需要有限数目的移位序列，因此对于它的效率是不寻常的。
如果一旦实施了调制步骤，就直接发射由比特交织步骤产生的置换序列，则输入信道的预定数目Ni将被选择为等于表示符号的比特数目M和发射天线的数目Nt之间的乘积M.Nt。
可替换地，如果调制步骤随后是空-时编码步骤，在该空-时编码步骤的过程中，K个连续符号的比特在通过Nt个发射天线发射前被组合在一起，信道输入的预定数目Ni被选择等于M.K，其中M是表示任一给定符号的比特数。
根据本发明的第二个变型，当通信信道期望表现Nc个连续物理特性组时，该第二变型可与上面描述的第一变型可替换地或者累积地一起使用，由编码步骤产生的编码数据比特形成了一个将在比特解复用步骤的过程中被调度成Nc个Ni序列块的超帧。
期望在连续符号期间连续地表现不同组通信状态的通信信道被称作块衰落信道。这样的块衰落信道在每组通信状态的期间都基本上是不变的，发明人已经发现，在对应于不同块的时隙期间发射的比特在理论上没有互相干扰的机会。这允许粗略地将超帧调度成多个序列块，每个序列块然后被更谨慎地处理，因为包括在属于同一块中的序列的比特将能够在块衰落信道的相同不变周期互相干扰。因此接下来是更多限制逐块处理的超帧的简单调度能够最优化处理资源的分配。
超帧的调度可以通过简单给两个不同发射天线分配该超帧的任意两个连续比特来实施，而且也可以通过给序列的两个不同块分配超帧的任意两个连续比特来实施。两个方案都确保了包括在超帧中的比特将在所有信道上实现均匀地分配。
根据本发明的第三个变型，比特解复用步骤将不是通过简单将初始帧的每第j个编码比特和模Ni放在相应的比特序列中来实现，而是通过在不同比特序列中放置由Ni-1个其它编码比特分隔的两个编码比特来实现。
根据一个不是由用于原始编码已编码比特的码结构规定的方案，这样一个比特解复用步骤的变型使得能够在不同解复用序列上放置连续编码比特。尤其，如果指定比特具有可由编码误差影响的高潜能，那么所述指定比特具有由码结构规定的发生周期，所述周期比特将不是一直通过同一个信道输入发射，上面描述的比特解复用步骤的优选实施例反而确保了该周期比特的不同发生将通过不同的信道输入发送。
根据该第三变型的优选实施例，比特解复用步骤通过在级别j+IP((j-1)/Ni)的比特序列中放置级别j的一个编码比特以及模Ni来实施，其中IP((j-1)/Ni)表示比值(j-1)/Ni的整数部分。
根据面向硬件的其中一个方面，本发明还涉及一种电信系统，包括至少一个具有Nt个发射天线的发射机和至少一个具有至少一个接收天线的接收机，该发射机包括比特编码装置，用于产生编码数据比特，比特交织装置，用于置换所述编码数据比特，和调制装置，用于产生表示置换比特的符号，每个符号由预定数目的比特表示，所述比特将在发射和接收天线间建立的通信信道上发射，所述信道表现为预定数目Ni个信道输入，
该系统的特征在于比特交织装置包括：
比特解复用装置，用于将编码数据比特帧调度成等于信道输入的预定数目Ni的多个比特序列，
序列交织装置，用于置换由解复用装置产生的每个比特序列的多个比特，和
序列分配装置，用于将由序列交织装置连续产生的Nt个交织比特序列形成多个组，同一组的所有序列将通过分配给所有发射天线的相同比特级别的Nt个信道来发射。
根据该电信系统的第一种变型，根据一个不是由用于原始编码已编码比特的码结构规定的方案，该系统能够在不同符号周期上放置连续编码比特，序列交织装置包括：
随机比特置换装置，用于随机地置换包括在由解复用步骤产生的每个序列中的所有比特，
序列存储和分段装置，用于存储由随机比特置换装置产生的所有置换序列，并且将所述序列分成每个包括等于信道输入的预定数目Ni的多个比特的多个段，
分段置换装置，用于同时置换由序列存储和分段装置产生的不同置换序列的多个段，因此包括在任一组Ni段中的两个各自段内的具有相同位置的两个比特，结束时在相应的各自置换段内具有不同的比特位置，和
连接装置，用于将涉及同一初始置换序列的所有移位段重新编成一个交织序列。
根据涉及硬件的另一个方面，本发明还涉及一种通信设备，具有Nt个发射天线，该发射机包括比特编码装置，用于产生编码数据比特，比特交织装置，用于置换所述编码数据比特，调制装置，用于产生表示置换比特的符号，每个符号由预定数目的比特表示，所述比特将在发射和接收天线间建立的通信信道上发射，所述信道表现为预定数目Ni个信道输入，
该设备的特征在于比特交织装置包括：
比特解复用装置，用于将编码数据比特的帧调度成等于信道输入的预定数目Ni的多个比特序列，
序列交织装置，用于置换由解复用装置产生的每个比特序列的多个比特，和
序列分配装置，用于将由序列交织装置连续产生的Nt个交织比特序列形成多个组，同一组的所有序列将通过分配给所有发射天线的相同比特级别的Nt个信道来发射。
附图说明
本发明上面提到的特点以及其它特点将从阅读了随后关于附图给出的说明来显现地更加清楚，其中：
图1是示出了将在其中应用本发明的高度简化的MIMO电信系统的框图；
图2是示出了包括在根据本发明的MIMO电信系统中的发射机中的交织装置的框图；
图3是示出了这样的交织器如何操作的图；
图4是示出了根据本发明的用于将超帧调度成多个将被处理的帧的第一种分裂技术的图；
图5是示出了根据本发明的用于将超帧调度成多个将被处理的帧的第二种分裂技术的图；以及
图6是示出了根据本发明一个变型的用于实施比特解复用步骤的优选技术的图。
具体实施方式
图1用图解法示出了包括至少一个发射机TR和一个接收机REC的电信系统，将通过在预定整数Nt个发射天线(ta1，ta2...taNt)和预定整数Nr个接收天线(ra1，ra2...raNr)间建立的多个通信信道CHNL来交换信号。
在此描述的例子中示出的发射机TR包括将编码应用到未编码数据比特Uncb的信道编码器CHENC，例如通过卷积码或者turbo码，以提供将被发射的编码数据比特Tb的二进制流。发射机TR包括一个交织装置INTL，用于产生置换比特Pb，这种交织对于稍后在接收机侧上的处理是有用的，因为其将允许获得无关联的数据。置换的比特Pb被分成每个为M.Nt个比特的序列，然后该多个比特序列被映射，即通过映射和调制模块MAPMD转换成一系列编码符号Zk，因此，每个符号Zk由M个连续比特表示。然后连续符号Zk经由未示出的发射RF模块供给到Nt个发射天线(ta1，ta2...taNt)，在这种情下通信信道CHNL将表现为Ni＝M.Nt个输入。可替换地，编码符号Zk可以供给到可选的空-时编码器SPTENC，在此以虚线示出，并且它们在编码符号Zk发射前对其执行一个附加处理。可选的空-时编码器SPTENC例如可以实施空-时编码步骤，在该空-时编码步骤的过程中，K个连续M个比特符号Zk(k从1到K)将在发射前通过Nt个发射天线(ta1，ta2...taNt)被合并在一起，在这种情况下，通信信道CHNL将表现为Ni＝M.K个输入。K个连续M个比特符号Zk的合适组合例如可以存在于通过将空-时编码矩阵与表示所述连续符号Zk的矢量相乘来获得的线性组合中。
在此描述的例子中示出的接收机REC包括将用于产生解码数据比特Decb的空-时解码器SPTDEC，所述Decb最终将相当于原来的未编码数据比特Uncb。该空-时解码器SPTDEC包括用于处理通过接收天线(ra1，ra2...raNr)接收的信号所携带的数据的空-时检测器DET，以产生有关发射的置换比特Pb的估计的似然值Rib，该似然值将由解交织器DINTL来解交织，所述解交织器DINTL用来输出有关包括在编码数据比特Tb的二进制流中的比特估计的软似然值Rb。包括在接收机REC中的比特解码器，也称作信道解码器CHDEC，将基于所述似然值Rb来产生解码的数据比特Decb。
根据本领域中通常使用的环结构，空-时解码器DET将利用在前的解码步骤过程中产生的priori信息Pra，并且由信道解码器CHDEC通过交织装置INTR以非固有信息Exd的形式发出，该交织装置等同于包括在发射机TR中的交织装置INTL。
发明人已经发现，增大通过在发射天线(ta1，ta2...taNt)和接收天线和(ra1，ra2...raNr)间建立的多条通信信道CHNL发射的数据的分集使得空-时解码器SPTDEC能够朝向编码比特的更可靠估计会聚，所述数据已经基于此编码比特产生。因此发明人旨在最大化在发射天线(ta1，ta2...taNt)上发射的数据的有关时间的分集。
图2描述了能够获得如此增强的分集的比特交织装置INTL。在本发明的这个特殊实施例中，比特交织装置INTL包括：
比特解复用装置DMX，用于从编码的数据比特Tb中抽出Ni个比特序列Bsq1...BsqNi，每个序列Bsqi(i从1到Ni)相当于一个信道输入，即相当于将由上面描述的Nt个发射天线之一发射的一个比特，或者相当于表示在稍后的空-时编码步骤的过程中组合在一起的K个连续符号之一的一个M个比特，所述比特解复用装置DMX适合于在相应的第Nj个比特序列中设置每第j个编码比特以及模Ni。
序列交织装置SRI1...SRINi，用于置换由解复用装置DMX产生的每个比特序列Bsq1...BsqNi的比特，以及
序列分配装置，用于将由序列交织装置SRI1...SRINi连续产生的Nt个交织的比特序列形成多个组，同一组的所有序列将通过分配给所有发射天线的相同比特级别的Nt个信道来发射。
在本发明的这个实施例中，比特交织装置INTL还包括：
序列存储和分段装置，用于存储由序列交织装置SRI1...SRINi产生的所有置换序列Isq1...IsqNi，并且在本发明的该实施例中将每个序列Isqj分成每个具有预定长度为Ni比特的多个连续段Psgj。
分段置换装置，用于同时置换由序列存储和分段装置BUF1产生的不同置换序列Isq1...IsqNi的多个段Psg1...PsgNi，因此包括在任一组Ni段中的两个各自段内的具有相同位置的两个比特，例如，包括在如下图示出的Ni段的第一组中的序列Isq1和Isq2的前两段中的比特25和26，结束时在相应的各自置换段内具有不同的比特位置，这在该实施例中通过应用循环移位到所述段来获得，从而由此得到的每个移位段Ssgj(j从1到Ni)结束时相对于它邻接的段Ssgj-1和Ssgj+1移位一个比特。
序列交织装置SRI1...SRINi优选地将通过根据在此示出的平行排列的Ni个相同的交织模块来构造。
在本发明的这个特殊实施例中，序列存储和分段装置由第一缓存器BUF1来构建，并且序列置换装置包括平行排列的Ni个循环移位寄存器SRG1...SGRNi，所述循环移位寄存器器SRG1...SGRNi分别用于存储由所述缓存器BUF1同时产生的一系列连续段Psg1...PsgNi。这些寄存器之一的内容，在该例子中是SRG1，将保持不变，而每第j个其它寄存器SRGj(j从2到Ni)的内容将被建议(submit)为循环移位(j-1)个比特。
在本发明的这个特殊实施例中，包括在比特交织装置INTL中的序列分配装置包括一个第二缓存器BUF2，适于接收并且存储移位段Ssg1...SsgNi的连续序列，并且把涉及相同初始置换序列Isqj(j从1到Ni)的所有移位段Ssgj重编入交织序列Psqj，比特交织装置INTL还包括多路复用装置MX，用于接收由序列分配装置BUF2传送的所有交织序列Psqj，并且用于复用所述交织序列Psqj，以便形成将被供给到在前图描述的映射和调制模块的置换比特Pb流。
在本发明的可替换实施例中，段Ssg1...SsgNi可以在由与所述映射和调制模块相关联的相应天线发射前被并行地发送到多个指定天线的映射和调制模块。
图3示出了上面描述的比特交织装置的操作，在本发明的特殊实施例中，发射机包括Nt＝2个发射天线，将被发射的符号被映射到两个比特b1和b2，因此M＝2和Ni＝4。
在比特解复用步骤DMXS中，在此仅仅示出了多个比特序列中的一个比特序列Bsq1，该序列是从标记为1，2，3，4，5，6，7，8，9...Si的Si个连续编码数据比特的帧Tb中抽出的。在该图上，用于形成比特序列Bsq1的比特以白色示出，用于形成每个相应于一个信道输入的三个其它序列部分的其它比特以三种不同的灰格示出。因此每个比特序列Bsqj(j＝1到Ni＝4)包括Si/Ni个标记为j，4+j，8+j，12+j，16+j...Si+j-Ni的比特。
在序列交织步骤SRIS的过程中，由解复用步骤DMXS产生的每个比特序列Bsqj的Si/Ni比特被置换，在此仅仅示出了导致置换比特序列Isq1的比特序列Bsq1的置换。
在此描述的例子中，序列交织步骤SRIS以这样的方式实施，Li个连续编码比特1，5，9，13，17等在执行了序列交织步骤SRIS后结束时包括在长度为Ni的Li个不同段中。
在该例子中，在序列存储和分段步骤过程中，由序列交织步骤SRIS产生的每个置换序列Isqj(j从1到4)被存储到缓存器中并且被分为每个都具有预定长度等于Ni＝4的连续段。
在分段置换步骤SPS过程中，循环移位j-1个比特被同时并行地应用每个都到属于一个由交织步骤SRIS产生的置换序列Isqj之一的Ni个不同段Psgj(j＝2到Ni＝4)，因此由此得到的每个移位段Ssgj结束时相对于它的邻接段Ssgj-1和Ssgj+1移位一个比特。在本发明的该实施例中，属于由交织步骤SRIS产生的置换序列Isq1的每个连续段Psg1将在每个分段置换步骤SPS的过程中保持不变。
正如在该图中能够看出的，在根据本发明的该方法中实施的解复用步骤DMXS和移位步骤SRGS能够在不同的符号周期上放置连续的编码比特，例如标记为25、26、27和28的比特。通过重新安排上面提及的用于存储和连接所有移位段的第二缓冲器的内容实施的分配步骤ALS，确保每个都包括由序列交织步骤连续产生的Nt＝2个交织比特序列的组G1和G2，都被分配用于发射天线A1和A2的相同的比特即分别为b1和b2。
分配步骤实现了在将由不同发射天线发射的不同比特之上的编码数据比特的基本均匀的分配，这确保了连续比特，例如标记为25、26、27和28的比特将在不同的信道之上发射，因此促使了在其中使用了根据本发明的方法的电信系统的接收机端察觉的数据分集。
序列交织步骤SRIS还实现了连续的未编码比特的最佳解相关，在比特编码技术使用了卷积码的情况中，所述连续的未编码比特可能关联在一起，根据该技术相同的未编码信息比特被包括在产生的L.n个连续编码比特中，当所述编码器被供给了给定数目k个连续未编码比特时，n是由卷积信道编码器传送的编码比特数目，L是码限制长度。发明人已经发现，如果每个段具有等于Ni的长度，使用本发明这样的变型实现了在所有发射天线上的基本均匀的分配以及在(Li-1).Ni+1个连续编码比特的不同符号周期上的映射，假定Li是正确选择，数(Li-1).Ni+1大于或者等于L.n。
图4示出了本发明的另一实施例，其中通信信道是期望表现Nc个连续物理特性组的块衰落信道，包括上面描述的Nc个帧的超帧SF将在比特解复用步骤DMXS的过程中被调度成Nc个Ni序列块，每个序列包括Si个比特，并且依次根据上面的描述进行处理。在此描述的实施例中，Nc选择等于3，Ni等于4，超帧SF总共被分成每个为Si/Ni个比特的三个序列块(Bsq1，Bsq4，Bsq7，Bsq10)、(Bsq2，Bsq5，Bsq8，Bsq11)以及(Bsq3，Bsq6，Bsq9，Bsq12)，每个块B1、B2或者B3的序列通过实施序列交织步骤SRIS、分段置换步骤SPS以及分配步骤ALS更加来慎重地处理。这样逐块处理是优选的，因为包括在属于相同块的序列中的比特将能够在块衰落信道的相同不变周期的期间互相干扰。因此更严格逐块处理紧跟的超帧的如此简单的调度实现了处理资源的最优分配。
在图4描述的例子中，超帧SF的调度简单地通过给序列B1，B2或者B3的两个不同块分配超帧SF的任意两个连续比特来实施。
如图5所示，在该例子中，超帧SF的调度可以通过给两个不同发射天线A1或者A2分配该超帧的任意两个连续比特来实施。
两个技术方案都确保了包括在超帧SF中的比特将在所有信道实现上均匀地分配，这将使得能够在接收机侧保持最高可能的分集。
在此应该注意，在分配给所述天线的不同比特之上进行调度之前，包括在不同序列中的比特优选地应该首先在不同块或者不同天线上调度，因为相比对应于将在同一天线和同一块上发射的不同比特的信道，对应于不同块或者不同天线的信道理论上互相更加不同。因此给在不同块或者天线上的连续比特的调度赋予一个较高的优先权实现了能够最优化通过本发明获得的分集。
图6示出了解复用步骤DMXS的优选实施例，所述步骤没有通过简单地将初始帧的每第j个编码比特以及模Ni放置在相应比特序列中来实施，而是通过将由Ni-1个其它编码比特分隔的两个编码比特放置在不同的比特序列中来实施，在该例子中是通过在级别j+IP((j-1)/Ni)的比特序列中放置级别为j的编码比特以及模Ni来得到，其中IP((j-1)/Ni)表示比值(j-1)/Ni的整数部分。
根据一个不是由用于原始编码已编码比特的码结构规定的方案，这样一个比特解复用步骤DMXS的实施例能够在不同解复用序列上放置连续编码比特。更加具体而言，如果指定比特具有由编码误差影响的高潜能，所述指定比特具有由码结构规定的发生周期，所述周期比特将不是一直通过同一个信道输入发射，上面描述的比特解复用步骤的优选实施例反而确保了该周期比特的不同发生将通过不同的信道输入发送。
Claims (26)
1.一种用于在电信系统中发送数据的方法，所述电信系统包括至少一个具有Nt个发射天线的发射机和至少一个具有至少一个接收天线的接收机，该方法包括：
比特编码步骤，用于产生编码数据比特帧，
比特交织步骤，用于置换所述帧的编码数据比特，和
调制步骤，用于产生表示置换比特的符号，每个符号由将在发射天线和接收天线间建立的通信信道上发射的、预定数目的比特表示，所述信道表现出预定数目Ni个信道输入，
该方法的特征在于，比特交织步骤包括：
比特解复用步骤，用于将所述编码数据比特帧调度为等于预定数目Ni的信道输入的多个比特序列，
序列交织步骤，用于置换由解复用步骤产生的每个比特序列的多个比特，和
序列分配步骤，用于将由序列交织步骤顺序产生的Nt个交织比特序列形成多个组，同一组的所有序列将通过分配给所有发射天线的相同比特级别的Nt个信道来发射。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，序列交织步骤包括：
随机比特置换步骤，用于随机地置换包括在由解复用步骤产生的每个序列中的所有比特，
序列存储和分段步骤，用于存储由随机比特置换步骤产生的所有置换序列，并且将所述置换序列分成每个包括等于预定数目Ni的信道输入的多个比特的段，
分段置换步骤，用于同时对由序列存储和分段步骤产生的不同置换序列的多个段应用置换，使得包括在任一组Ni段中的两个各自段内的具有相同位置的两个比特，结束时在相应的各自置换段内具有不同的比特位置，和
连接步骤，用于将涉及同一初始置换序列的所有移位段重新编成一个交织序列。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分段置换步骤通过同时对由序列存储和分段步骤产生的不同置换序列的多个段应用循环移位来实施，使得每个移位段结束时相对于它的邻接段移位一个比特。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，由交织步骤产生的给定置换序列的多个段之一在分段置换步骤期间保持不变，然后每第j个其它置换序列的相应段被同时移位j个比特。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，根据该方法，信道输入的预定数目Ni选择为等于表示符号的比特数目M和发射天线的数目Nt之间的乘积M*Nt。
6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，根据该方法，调制步骤之后是空时编码步骤，在该空时编码步骤的过程中，在通过Nt个发射天线发射前将K个连续符号的比特组合在一起，信道输入的预定数目Ni选择为等于M*K，其中M是表示任意给定符号的比特数。
7.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中，比特解复用步骤通过在不同比特序列中放置由Ni-1个其它编码比特分隔的两个编码比特来实施。
8.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中，比特解复用步骤通过在级别j+IP((j-1)/Ni)模Ni的比特序列中放置级别j的一个编码比特来实施，其中IP((j-1)/Ni)表示比值(j-1)/Ni的整数部分。
9.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其特征在于，通信信道预期表现出Nc个顺序的物理特性组，由编码步骤产生的编码数据比特帧形成了一个超帧，所述超帧被调度成具有在比特解复用步骤的过程中的Ni个序列中的每一个序列的Nc个块。
10.根据权利要求9所述的方法，根据该方法，信道输入的预定数目Ni选择为等于表示符号的比特数目M和发射天线的数目Nt之间的乘积M*Nt。
11.根据权利要求9所述的方法，根据该方法，调制步骤之后是空时编码步骤，在该空时编码步骤的过程中，在通过Nt个发射天线发射前将K个连续符号的比特组合在一起，信道输入的预定数目Ni选择为等于M*K，其中M是表示任意给定符号的比特数。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，比特解复用步骤通过在不同比特序列中放置由Ni-1个其它编码比特分隔的两个编码比特来实施。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，比特解复用步骤通过在级别j+IP((j-1)/Ni)模Ni的比特序列中放置级别j的一个编码比特来实施，其中IP((j-1)/Ni)表示比值(j-1)/Ni的整数部分。
14.根据权利要求9所述的方法，根据该方法，超帧的任意两个连续比特将被分配给两个不同的发射天线。
15.根据权利要求14所述的方法，根据该方法，信道输入的预定数目Ni选择为等于表示符号的比特数目M和发射天线的数目Nt之间的乘积M*Nt。
16.根据权利要求14所述的方法，根据该方法，调制步骤之后是空时编码步骤，在该空时编码步骤的过程中，在通过Nt个发射天线发射前将K个连续符号的比特组合在一起，信道输入的预定数目Ni选择为等于M*K，其中M是表示任意给定符号的比特数。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，比特解复用步骤通过在不同比特序列中放置由Ni-1个其它编码比特分隔的两个编码比特来实施。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，比特解复用步骤通过在级别j+IP(j-1)/Ni)模Ni的比特序列中放置级别j的一个编码比特来实施，其中IP((j-1)/Ni)表示比值(j-1)/Ni的整数部分。
19.根据权利要求9所述的方法，根据该方法，超帧的任意两个连续比特将被分配给序列的两个不同块。
20.根据权利要求19所述的方法，根据该方法，信道输入的预定数目Ni选择为等于表示符号的比特数目M和发射天线的数目Nt之间的乘积M*Nt。
21.根据权利要求19所述的方法，根据该方法，调制步骤之后是空时编码步骤，在该空时编码步骤的过程中，在通过Nt个发射天线发射前将K个连续符号的比特组合在一起，信道输入的预定数目Ni选择为等于M*K，其中M是表示任意给定符号的比特数。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，比特解复用步骤通过在不同比特序列中放置由Ni-1个其它编码比特分隔的两个编码比特来实施。
23.根据权利要求19所述的方法，其中，比特解复用步骤通过在级别j+IP((j-1)/Ni)模Ni的比特序列中放置级别j的一个编码比特来实施，其中IP((j-1)/Ni)表示比值(j-1)/Ni的整数部分。
24.一种电信系统，包括至少一个具有Nt个发射天线的发射机和至少一个具有至少一个接收天线的接收机，该发射机包括：
比特编码装置，用于产生编码数据比特帧；
比特交织装置，用于置换所述帧的编码数据比特；和
调制装置，用于产生表示置换比特的符号，每个符号由将在发射天线和接收天线间建立的通信信道上发射的、预定数目的比特表示，所述信道表现为预定数目Ni个信道输入，
该系统的特征在于，比特交织装置包括：
比特解复用装置，用于将所述编码数据比特帧调度成等于预定数目Ni的信道输入的多个比特序列，
序列交织装置，用于置换由解复用装置产生的每个比特序列的多个比特，和
序列分配装置，用于将由序列交织装置连续产生的Nt个交织比特序列形成多个组，同一组的所有序列将通过分配给所有发射天线的相同比特级别的Nt个信道来发射。
25.根据权利要求24所述的电信系统，其特征在于，序列交织装置包括：
随机比特置换装置，用于随机地置换包括在由解复用步骤产生的每个序列中的所有比特，
序列存储和分段装置，用于存储由随机比特置换装置产生的所有置换序列，并且将所述置换序列分成每个包括等于信道输入的预定数目Ni的多个比特的多个段，
分段置换装置，用于同时置换由序列存储和分段装置产生的不同置换序列的多个段，使得包括在任一组Ni段中的两个各自段内的具有相同位置的两个比特，结束时在相应的各自置换段内具有不同的比特位置，和
连接装置，用于将涉及同一原始置换序列的所有移位段重新编成一 个交织序列。
26.一种通信设备，具有Nt个发射天线，该通信设备包括：
比特编码装置，用于产生编码数据比特帧；
比特交织装置，用于置换所述帧的编码数据比特；以及
调制装置，用于产生表示置换比特的符号，每个符号由预定数目的比特表示，所述比特将在发射天线和接收天线间建立的通信信道上发射，所述信道表现为预定数目Ni个信道输入，
其特征在于，比特交织装置包括：
比特解复用装置，用于将所述编码数据比特帧调度成等于信道输入的预定数目Ni的多个比特序列，
序列交织装置，用于置换由解复用装置产生的每个比特序列的多个比特，和
序列分配装置，用于将由序列交织装置连续产生的Nt个交织比特序列形成多个组，同一组的所有序列将通过分配给所有发射天线的相同比特级别的Nt个信道来发射。
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