CN1956370B - 使用多个天线的通信系统中发射/接收信号的设备和方法 - Google Patents

使用多个天线的通信系统中发射/接收信号的设备和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1956370B
CN1956370B CN2006101420439A CN200610142043A CN1956370B CN 1956370 B CN1956370 B CN 1956370B CN 2006101420439 A CN2006101420439 A CN 2006101420439A CN 200610142043 A CN200610142043 A CN 200610142043A CN 1956370 B CN1956370 B CN 1956370B
Authority
CN
China
Prior art keywords
symbol
antenna
period
signal
reference signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2006101420439A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1956370A (zh
Inventor
丁英镐
金映秀
南承勋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN1956370A publication Critical patent/CN1956370A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1956370B publication Critical patent/CN1956370B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity 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
    • H04B7/0667—Diversity 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
    • H04B7/0669—Diversity 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 channel coding between antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H04B7/046—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting taking physical layer constraints into account
    • H04B7/0473—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting taking physical layer constraints into account taking constraints in layer or codeword to antenna mapping into account
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0691—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using subgroups of transmit antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/0871—Hybrid systems, i.e. switching and combining using different reception schemes, at least one of them being a diversity reception scheme
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/0874—Hybrid systems, i.e. switching and combining using subgroups of receive antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity 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
    • H04B7/0684—Diversity 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 using different training sequences per antenna

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

提供一种在具有多个天线的通信系统中发射/接收信号的设备和方法。使用空时映射方案来产生所接收的信道编码的传输信息数据的调制符号，并将其处理为RF符号。通过多个天线中的天线来发射所述RF符号。

Description

使用多个天线的通信系统中发射/接收信号的设备和方法 
                    技术领域
本发明总的来说涉及一种在正交频分复用/正交频分多址(OFDM/OFDMA)通信系统中发射/接收信号的设备和方法，具体说来，本发明涉及一种在使用多个天线的OFDM/OFDMA通信系统中发射/接收信号的设备和方法。 
                    背景技术
通信的基本问题是如何在信道上有效并可靠地发射数据。随着对于能够处理和发射除传统语音服务之外的视频和无线数据的高速通信系统的需求，使用适当的信道编码方案增加系统效率对于下一代多媒体移动通信系统是很关键的，现在正积极地对此进行研究。 
通常，在移动通信系统的无线信道环境中，不同于有线信道环境，传输信号不可避免地由于以下几个因素而遭受损失：多径干扰、遮蔽、波衰减、时变噪声、干扰和衰落。 
产生的信息损失对于实际传输信号造成严重失真，降低了整个系统性能。为了减少信息损失，通常根据信道的特性而采用多种差错控制技术，由此增加系统可靠性。这些技术中基本的一个是使用纠错编码。 
通过分集方案可消除由多径衰落造成的通信不稳定性。将分集方案分类为：时间分集方案、频率分集方案、以及天线分集(即，空间分集)方案。 
天线分集方案使用多个天线。将这一分集方案进一步分化为：接收(Rx)天线分集方案，使用多个Rx天线；发射(Tx)天线分集方案，使用多个Tx天线；多入多出(MIMO)方案，使用多个Tx天线和多个Rx天线；以及多入单出(MISO)方案。MIMO方案和MISO方案是空时编码(STC)方案的特定例子，STC通过经由多个Tx天线来发射以预定编码方案编码的信号，将编码从时域扩展到空域，目的在于实现较低的差错率。 
将描述在使用STC方案的OFDM/OFDMA通信系统中具有四个Tx天线的发射机的配置。 
图1是在典型的使用STC方案的OFDM/OFDMA通信系统中具有四个Tx天线的发射机的框图。 
参照图1，发射机包括：编码器111、调制器113、空时映射器115、第一射频(RF)处理器117-1到第四射频(RF)处理器117-4、以及第一Tx天线119-1到第四Tx天线119-4。 
对于信息数据比特的输入，编码器111以诸如卷积编码、turbo编码等预定编码方法对它们进行编码。调制器113以预定调制方案对编码的比特进行调制。调制方案可以是以下方案中的一种：二进制相移键控(BPSK)、四相移键控(QPSK)、正交幅度调制(QAM)、脉冲幅度调制(PAM)和相移键控(PSK)。 
空时映射器115以预定空时映射方案来映射从调制器113接收的调制符号。将调制符号表示为x1x2x3x4。然后，假设四个调制符号x1x2x3x4形成一个码字，并且发射一个码字需要四个符号时段。发射一个码字的时段称为“码字发射时段”。按照下式来实行空时映射。 
G 4 = e j θ 1 x 3 x 2 x 3 * e - j θ 1 x 4 * x 2 * - e - j θ 1 x 1 * e j θ 1 x 4 - x 3 x 3 e j θ 1 x 4 - e - j θ 1 x 1 * - x 2 * e - j θ 1 x 4 * - x 3 * - x 2 e j θ 1 x 1 - - - ( 1 )
其中，G4表示用于通过四个Tx天线发射的符号的编码矩阵。编码矩阵的列和行分别表示Tx天线和符号时段。 
因此，对于第一符号时段t1，通过第一Tx天线119-1发射ejθ1x1，通过第二Tx天线119-2发射x2，通过第三Tx天线119-3发射x3 *，通过第四Tx天线119-4发射e-jθ1x4 *。对于第二符号时段t2，通过第一Tx天线119-1发射x2 *，通过第二Tx天线119-2发射-e-jθ1x1 *，通过第三Tx天线119-3发射ejθ1x4，通过第四Tx天线119-4发射-x3。对于第三符号时段t3，通过第一Tx天线119-1发射x3，通过第二Tx天线119-2发射ejθ1x4，通过第三Tx天线119-3发射-e-jθ1x1 *，通过第四Tx天线119-4发射-x2 *。对于第四符号时段t4，通过第一Tx天线119-1发射e-jθ1x4 *，通过第二Tx天线119-2发射-x3 *，通过第三Tx天线119-3发射-x2，通过第四Tx天线119-4发射ejθ1x1。 
空时映射器115使用编码矩阵G4来映射调制符号，从而可通过相应的 Tx天线在相应的符号时段发射调制符号。 
具体说来，对于第一符号时段t1，空时映射器115将ejθ1x1输出到第一RF处理器117-1，将x2输出到第二RF处理器117-2，将x3 *输出到第三RF处理器117-3，将e-jθ1x4 *输出到第四RF处理器117-4。对于第二符号时段t2，空时映射器115将x2 *输出到第一RF处理器117-1，将-ejθ1x1 *输出到第二RF处理器117-2，将ejθ1x4输出到第三RF处理器117-3，将-x3输出到第四RF处理器117-4。对于第三符号时段t3，空时映射器115将x3输出到第一RF处理器117-1，将ejθ1x4输出到第二RF处理器117-2，将-e-jθ1x1 *输出到第三RF处理器117-3，将-x2 *输出到第四RF处理器117-4。对于第四符号时段t4，空时映射器115将e-jθ1x4 *输出到第一RF处理器117-1，将-x3 *输出到第二RF处理器117-2，将-x2输出到第三RF处理器117-3，将ejθ1x1输出到第四RF处理器117-4。 
第一RF处理器117-1到第四RF处理器117-4将接收的信号处理为RF信号，并通过相应的Tx天线发射它们。即，第一RF处理器117-1被映射到第一Tx天线119-1，第二RF处理器117-2被映射到第二Tx天线119-2，第三RF处理器117-3被映射到第三Tx天线119-3，第四RF处理器117-4被映射到第四Tx天线119-4。 
除信息数据之外，在码字发射时段还通过第一Tx天线119-1到第四Tx天线119-4发射用于信道估计的参考信号，这未在图1中示出。例如，参考信号是导频信号。通过Tx天线119-1到Tx天线119-4中的每一个发射的导频信号占用不同的频域，即，不同的子载波，Tx天线119-1到Tx天线119-4中的每一个必须放弃其它Tx天线的子载波区域中的导频传输。携带导频信号的子载波称为“导频子载波”。 
如图1所示，当使用多个Tx天线时，实现与Tx天线的数量相应的Tx天线分集增益。然而，频率分集方案的使用限制了Tx天线分集增益。 
在使用多个Tx天线的OFDM/OFDMA通信系统中，有限的资源，即，导频子载波由于Tx天线而被划分，由此降低了信道估计性能。此外，由于需要与Tx天线的数量一样多的RF处理器，因此增加了硬件复杂性和成本。 
因此，需要一种在具有多个Tx天线的OFDM/OFDMA通信系统中提高信道估计性能的同时，最小化硬件复杂性和成本的信号发射/接收方法。 
                         发明内容
本发明的目的在于基本解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少下述优点。因此，本发明提供一种在使用多个Tx天线的OFDM/OFDMA通信系统中发射/接收信号的设备和方法。 
本发明提供一种在使用多个Tx天线的OFDM/OFDMA通信系统中提高信道估计性能的信号发射/接收设备和方法。 
本发明还提供一种在使用多个Tx天线的OFDM/OFDMA通信系统中最小化硬件复杂性和成本的信号发射/接收设备和方法。 
根据本发明的一方面，在通信系统中具有多个天线的信号发射机中，空时映射器通过使用空时映射方案映射信道编码的传输信息数据的调制符号来产生符号，并将产生的符号提供给RF处理器。多个RF处理器将产生的符号处理为RF符号。将多个切换器连接到所述多个RF处理器，所述切换器用于将多个RF处理器切换到多个天线，从而通过天线发射从RF处理器输出的信号。 
根据本发明的另一方面，在通信系统中具有多个天线的信号发射机中，空时映射器通过使用空时映射方案映射信道编码的传输信息数据的调制符号来产生符号，并将产生的符号提供给RF处理器。多个RF处理器将产生的符号处理为RF符号，并将所述RF符号提供给天线。 
根据本发明的另一方面，在通信系统中具有多个天线的信号发射机中发射信号的方法中，通过使用空时映射方案映射信道编码的传输信息数据的调制符号来产生符号，并将它们处理为RF符号。通过多个天线中的天线来发射RF符号。 
                         附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中： 
图1是在典型的使用STC方案的OFDM/OFDMA通信系统中具有四个Tx天线的发射机的框图； 
图2是根据本发明的使用STC方案的具有多个Tx天线的OFDM/OFDMA通信系统中的发射机的框图； 
图3示出根据本发明的使用STC方案的具有多个Tx天线的OFDM/OFDMA通信系统中的导频信号发射操作； 
图4示出根据本发明的使用STC方案的具有多个Tx天线的OFDM/OFDMA通信系统中的导频信号发射操作； 
图5是在OFDM/OFDMA通信系统的分集信道环境中的天线分集增益方面，将根据本发明的信号传输方法与典型的信号传输方法进行比较的曲线图。 
                       具体实施方式
以下，将参照附图描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，由于公知的功能和结构会在不必要的细节上模糊本发明，所以不对它们进行描述。 
本发明提供一种在使用多个Tx天线方案的正交频分复用/正交频分多址(OFDM/OFDMA)移动通信系统中的信号发射/接收设备和方法。具体说来，本发明提供一种在使用多个Tx天线的OFDM/OFDMA移动通信系统中，通过使用比率(rate)1空时编码(STC)方案和比率2STC方案来提高信道估计性能，并最小化硬件复杂性和成本的信号发射/接收设备和方法。这里，比率1STC方案是根据本发明的第一实施例的方案，比率2STC方案是根据本发明的第二实施例的方案。 
本发明关于一种在发射机使用多个Tx天线，例如四个Tx天线，以及比率1STC方案，并且接收机使用一个或更多Rx天线的情况下的信号发射/接收设备和方法。本发明还关于一种在发射机使用多个Tx天线，例如四个Tx天线，以及比率2STC方案，并且接收机使用一个或更多Rx天线的情况下的信号发射/接收设备和方法。 
参照图2，发射机包括：编码器211、调制器213、空时映射器215、第一RF处理器217-1和第二RF处理器217-2、第一切换器219-1和第二切换器219-2、以及第一Tx天线221-1到第四Tx天线221-4。 
对于信息数据比特的输入，编码器211以诸如卷积编码、turbo编码等预定编码方法对它们进行编码。调制器213以预定调制方案对编码的比特进行调制。调制方案可以是以下方案中的一种：BPSK、QPSK、QAM、PAM和PSK。 
空时映射器215以预定空时映射方法来映射从调制器213接收的调制符号，并将要通过第一Tx天线221-1和第二Tx天线221-2发射的信号提供给第一RF处理器217-1，将要通过第三Tx天线221-3和第四Tx天线221-4发射的信号提供给RF处理器217-2。 
第一RF处理器217-1和第二RF处理器217-2将接收的信号处理为RF信号，并将所述RF信号提供给第一切换器219-1和第二切换器219-2。第一切换器219-1在空时映射器215的控制下将第一RF处理器217-1切换到第一Tx天线221-1或第二Tx天线221-2，从而可通过相应的Tx天线在相应的符号时段发射空时映射的符号。第二切换器219-2在空时映射器215的控制下将第二RF处理器217-2切换到第三Tx天线221-3或第四Tx天线221-4，从而可通过相应的Tx天线在相应的符号时段发射空时映射的符号。 
空时映射器215以下面的表1示出的方式将调制符号输出到第一RF处理器217-1和第二RF处理器217-2。 
表1 
  t<sub>1</sub>   t<sub>2</sub>   t<sub>3</sub>   t<sub>4</sub>
  第一Tx天线221-1   ○   ○
  第二Tx天线221-2   ○   ○
  第三Tx天线221-3   ○   ○
  第四Tx天线221-4   ○   ○
将来自调制器213的调制符号表示为x1x2x3x4。在这里假设四个调制符号x1x2x3x4形成一个码字，并且发射一个码字需要四个符号时段。发射一个码字的时段称为“码字发射时段”。 
参照表1，根据本发明，对于第一符号时段t1，通过第一Tx天线221-1和第三Tx天线221-3来发射空时映射的符号，不通过第二Tx天线221-2和第四Tx天线221-4来发射符号。如同t1的情况，对于第二符号时段t2，通过第一Tx天线221-1和第三Tx天线221-3来发射空时映射的符号，不通过第二Tx天线221-2和第四Tx天线221-4来发射符号。对于第三符号时段t3，通过第二Tx天线221-2和第四Tx天线221-4来发射空时映射的符号，不通过第一Tx天线221-1和第三Tx天线221-3来发射符号。如同t3的情况，对于第四符号时段t4，通过第二Tx天线221-2和第四Tx天线221-4来发射空时映射的符号，不通过第一Tx天线221-1和第三Tx天线221-3来发射符号。 
空时映射器215将要通过第一Tx天线221-1和第二Tx天线221-2发射的信号输出到第一RF处理器217-1，并将要通过第三Tx天线221-3和第四Tx天线221-4发射的信号输出到第二RF处理器217-2。第一RF处理器217-1和第二RF处理器217-2将接收的信号处理为RF信号，并将所述RF信号提供给第一切换器219-1和第二切换器219-2。 
第一切换器219-1对于第一符号时段t1和第二符号时段t2，将来自第一RF处理器217-1的信号切换到第一Tx天线221-1，对于第三符号时段t3和第四符号时段t4，将来自第一RF处理器217-1的信号切换到第二Tx天线221-2。 
第二切换器219-2对于第一符号时段t1和第二符号时段t2，将来自第二RF处理器217-2的信号切换到第三Tx天线221-3，对于第三符号时段t3和第四符号时段t4，将来自第二RF处理器217-2的信号切换到第四Tx天线221-4。 
除信息数据之外，在码字发射时段还通过第一Tx天线221-1到第四Tx天线221-4发射用于信道估计的参考信号(未在图2中示出)。例如，参考信号是导频信号。Tx天线221-1到Tx天线221-4中的每一个必须放弃其它Tx天线的子载波区域中的导频传输。携带导频信号的子载波称为“导频子载波”。 
根据本发明，仅通过在码字发射时段发射符号的Tx天线来发射导频信号，将参照图3来描述这一处理。 
参照图3，对于第一符号时段t1和第二符号时段t2，因为第一Tx天线221-1和第三Tx天线221-3发射符号，所以仅通过第一Tx天线221-1和第三Tx天线221-3来发射导频信号。对于第三符号时段t3和第四符号时段t4，因为第二Tx天线221-2和第四Tx天线221-4发射符号，所以仅通过第二Tx天线221-2和第四Tx天线221-4来发射导频信号。 
由于通过发射符号的Tx天线，而不是通过所有Tx天线来发射导频信号，所以，仅在两个Tx天线之间，而不是在所有Tx天线之间共享有限的资源，即，导频子载波，所以提高了信道估计性能。 
如图2和图3所述，仅通过与符号时段相应的两个Tx天线来发射符号和导频信号，由此提高了信道估计性能。由于使用两个Tx天线，所以不需要两个以上的RF处理器。结果，降低了硬件复杂性和成本。 
尽管没有在图2和图3中单独示出，但是接收机通过一个或更多Rx天线从发射机接收信号。如表1所示，在比率1STC方案中，接收机在四个符号时段从四个Tx天线接收信号，由此实现全分集增益。此外，接收机基于逐符号地执行信道估计。由于发射机在每个符号时段中通过两个Tx天线发射导频信号，所以提高了接收机的信道估计性能。 
根据本发明的另一方面，在使用STC方案的具有多个Tx天线的OFDM/OFDMA通信系统中，发射机使用参照图1描述的多个Tx天线，在结构上与典型的OFDM/OFDMA通信系统的发射机基本类似，除了空时映射器115和空时映射器115控制下的第一RF处理器117-1到第四RF处理器117-4以不同的方式工作。 
空时映射器115以下面的表2所示的方式将从调制器113接收的调制符号输出到第一RF处理器117-1到第四RF处理器117-4。 
表2 
  t<sub>1</sub>   t<sub>2</sub>
  第一Tx天线119-1   ○   ○
  第二Tx天线119-2   ○   ○
  第三Tx天线119-3   ○   ○
  第四Tx天线119-4   ○   ○
将来自调制器113的调制符号表示为x1x2x3x4。在这里假设四个调制符号x1x2x3x4形成一个码字，并且发射一个码字需要四个符号时段。在本发明的第二实施例中使用双空时发射分集(D-STTD)方案。因此，对于调制信号x1x2x3x4的输入，空时映射器115通过空时映射输出下面的符号。 
G 4 = x 1 x 2 x 3 x 4 - x 2 * x 1 * - x 4 * x 3 * - - - ( 2 )
其中，G4表示用于通过四个Tx天线发射的符号的编码矩阵。编码矩阵的列和行分别表示Tx天线和符号时段。 
因此，对于第一符号时段t1，通过第一Tx天线119-1发射x1，通过第二Tx天线119-2发射x2，通过第三Tx天线119-3发射x3，通过第四Tx天线119-4发射x4。对于第二符号时段t2，通过第一Tx天线119-1发射-x2 *，通过第二Tx天线119-2发射x1 *，通过第三Tx天线119-3发射-x4 *，通过第四Tx天线119-4发射x3 *。以这种方式，对于符号时段t1和t2两者，均通过所有四个Tx天线119-1到119-4来发射符号。 
除信息数据之外，在码字发射时段还通过第一Tx天线119-1到第四Tx天线119-4发射用于信道估计的参考信号。例如，参考信号是导频信号。Tx天线119-1到Tx天线119-4中的每一个必须放弃其它Tx天线的子载波区域中的导频传输。 
尽管在码字发射时段的符号时段通过所有Tx天线来发射符号，但是在符号时段仅通过两个Tx天线来发射导频信号，这将参照图4来描述。 
参照图4，通过第一Tx天线119-1和第二Tx天线119-2在第一符号时段t1和第三符号时段t3发射导频信号，并且通过第三Tx天线119-3和第四Tx天线119-4在第二符号时段t2和第四符号时段t4发射导频信号。 
由于通过预定Tx天线，而不是通过所有Tx天线来发射导频信号，所以，仅在两个Tx天线之间，而不是在所有Tx天线之间共享有限的资源，即，导频子载波，所以提高了信道估计性能。因此，每隔一符号时段就通过每个Tx天线发射导频信号。 
如上所述，由于通过在每个符号时段通过所有四个Tx天线来发射符号，并通过两个Tx天线来发射导频信号，所以提高了信道估计。在OFDM/OFDMA通信系统中信道状态改变较快的情况下，可基于两个符号来实行信道估计。产生的信道估计可靠性的增加带来了提高的信道估计性能。 
尽管没有示出，但是接收机通过两个或更多Rx天线从发射机接收信号。如表2所示，在比率2STC方案中，接收机在四个符号时段从四个Tx天线接收信号，由此实现全分集。此外，接收机基于两个符号执行信道估计。由于发射机在每个符号时段中通过两个Tx天线发射导频信号，所以提高了接收机的信道估计性能。 
参照图5，在OFDM/OFDMA通信系统的分集信道环境中的天线分集增益方面，将根据本发明的第一实施例的信号发射和接收与典型的信号发射和接收进行比较。 
在假设分集信道环境和速度60[Km/h]的情况下实现图5所示的分集增益。参照图5，典型地，在4×2D-SSTD方案中的信号发射和接收方案提供比2×2空间复用(SM)方案更高的分集增益。然而，当根据本发明的第一实施例发射/接收信号时，2×2SM方案提供比4×2D-SSTD方案更高的分集增益。 
如上所述，本发明提供以下益处。 
(1)在根据第一实施例的信号发射/接收方案中，在每个符号时段中仅通过两个Tx天线，而不是通过所有四个Tx天线来发射符号和导频。因此，提高了信道估计性能。由于在每个符号时段中使用两个Tx天线，所以仅需要两个RF处理器，这带来了硬件复杂性和成本的降低。 
(2)在根据第二实施例的信号发射/接收方案中，在每个符号时段中通过所有四个Tx天线发射符号，仅通过两个Tx天线发射导频，由此，提高了信道估计性能。所以，在OFDM/OFDMA通信系统中信道状态改变较快的情况下，可基于两个符号来实行信道估计。产生的信道估计可靠性的增加带来了提高的信道估计性能。 
尽管已参照本发明的特定优选实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离由权利要求进一步限定的本发明的精神和范围的情况下，可对这里的实施例进行形式和细节上的各种改变。 

Claims (30)

1.一种在通信系统中具有多个天线的信号发射机中发射信号的方法，所述方法包括：
通过使用空时映射方案映射信道编码的传输信息数据的调制符号来产生符号；
将产生的符号处理为射频符号；以及
通过所述多个发射天线中的发射天线来发射射频符号，
其中，产生符号的步骤包括：通过映射所述调制符号来产生符号，从而在每个符号时段期间通过有限数量的发射天线发射产生的符号，并且所述产生的符号在定义为发射信道编码的包中的所有调制符号所需的时间的码字发射时段使用所有的发射天线。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：在每个符号时段，仅通过发射符号的发射天线来发射参考信号。
3.如权利要求2所述的方法，其中，参考信号是导频信号。
4.如权利要求1所述的方法，其中，产生符号的步骤包括：通过映射所述调制符号来产生符号，从而如果天线的数量是4并且码字发射时段包括四个符号时段t1、t2、t3和t4，则在第一符号时段t1和第二符号时段t2，通过第一天线和第三天线来发射产生的符号，在第三符号时段t3和第四符号时段t4，通过第二天线和第四天线来发射产生的符号。
5.如权利要求4所述的方法，还包括：在四个符号时段中的每一个，通过天线发射参考信号。
6.如权利要求5所述的方法，其中，参考信号是导频信号。
7.一种在通信系统中具有多个天线的信号发射机中发射信号的方法，所述方法包括：
通过使用空时映射方案映射信道编码的传输信息数据的调制符号来产生符号；
将产生的符号处理为射频符号；以及
通过所述多个发射天线中的发射天线来发射射频符号，
其中，产生符号的步骤包括：通过映射所述调制符号来产生符号，从而在每个符号时段通过有限数量的发射天线发射产生的与编码的字相应的符号，并且所述产生的与编码的字相应的符号在定义为发射信道编码的包中的所有调制符号所需的时间的码字发射时段的符号时段中使用所有的发射天线。
8.如权利要求7所述的方法，还包括：通过在每个符号时段使用的有限数量的天线来发射参考信号。
9.如权利要求8所述的方法，其中，参考信号是导频信号。
10.如权利要求7所述的方法，其中，产生符号的步骤包括：通过映射所述调制信号来产生符号，从而如果天线的数量是4并且码字发射时段包括四个符号时段t1、t2、t3和t4，则在第一符号时段t1和第二符号时段t2，通过第一天线到第四天线来发射产生的符号。
11.如权利要求10所述的方法，还包括：在第一符号时段t1，通过第一天线和第二天线来发射参考信号，在第二符号时段t2，通过第三天线和第四天线来发射参考信号。
12.如权利要求11所述的方法，其中，参考信号是导频信号。
13.如权利要求7所述的方法，其中，映射步骤包括：映射调制信号，从而如果天线的数量是4并且码字发射时段包括四个符号时段t1、t2、t3和t4，则在第三符号时段t3和第四符号时段t4，通过第一天线到第四天线来发射产生的符号。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：在第三符号时段t3，通过第一天线和第二天线来发射参考信号，在第四符号时段t4，通过第三天线和第四天线来发射参考信号。
15.如权利要求14所述的方法，其中，参考信号是导频信号。
16.一种通信系统中具有多个天线的信号发射机，包括：
空时映射器，用于通过使用空时映射方案映射信道编码的传输信息数据的调制符号来产生符号，并将产生的符号提供给射频处理器；
多个射频处理器，用于将产生的符号处理为射频符号；以及
多个切换器，连接到所述多个射频处理器，用于将所述多个射频处理器切换到所述多个天线，从而通过所述天线发射从所述射频处理器输出的信号，
其中，空时映射器通过映射调制符号来产生符号，从而在每个符号时段通过有限数量的天线发射产生的符号，并且所述产生的符号在定义为发射所有调制符号所需的时间的码字发射时段期间使用所有的发射天线。
17.如权利要求16所述的信号发射机，其中，空时映射器通过映射参考信号来产生符号，从而在每个符号时段，仅通过发射符号的天线来发射参考信号。
18.如权利要求17所述的信号发射机，其中，参考信号是导频信号。
19.如权利要求16所述的信号发射机，其中，如果天线的数量是4并且码字发射时段包括四个符号时段t1、t2、t3和t4，则空时映射器通过映射所述调制符号来产生符号，从而在第一符号时段t1和第二符号时段t2，通过第一天线和第三天线来发射产生的符号，在第三符号时段t3和第四符号时段t4，通过第二天线和第四天线来发射产生的符号。
20.如权利要求19所述的信号发射机，其中，空时映射器映射参考信号，从而在四个符号时段中的每一个，通过发射产生的符号的天线发射参考信号。
21.如权利要求20所述的信号发射机，其中，参考信号是导频信号。
22.一种通信系统中具有多个天线的信号发射机，包括：
空时映射器，用于通过使用空时映射方案映射信道编码的传输信息数据的调制符号来产生符号，并将产生的符号提供给射频处理器；以及
多个射频处理器，用于将产生的符号处理为射频符号，并将所述射频符号提供给天线，
其中，空时映射器通过映射所述信道编码的调制符号来产生符号，从而在每个符号时段通过有限数量的发射天线发射产生的符号，并且所述产生的符号在定义为发射所有调制符号所需的时间的码字发射时段的符号时段中使用所有的发射天线。
23.如权利要求22所述的信号发射机，其中，空时映射器映射参考信号，从而在每个符号时段，通过天线来发射参考信号。
24.如权利要求23所述的信号发射机，其中，参考信号是导频信号。
25.如权利要求22所述的信号发射机，其中，如果发射天线的数量是4并且码字发射时段包括四个符号时段t1、t2、t3和t4，则空时映射器通过映射所述调制符号来产生符号，从而在第一符号时段t1和第二符号时段t2，通过第一天线到第四天线来发射产生的符号。
26.如权利要求25所述的信号发射机，其中：空时符号映射参考信号，从而在第一符号时段t1，通过第一天线和第二天线来发射参考信号，在第二符号时段t2，通过第三天线和第四天线来发射参考信号。
27.如权利要求26所述的信号发射机，其中，参考信号是导频信号。
28.如权利要求22所述的信号发射机，其中，如果天线的数量是4并且码字发射时段包括四个符号时段t1、t2、t3和t4，则空时映射器映射调制符号，从而在第三符号时段t3和第四符号时段t4，通过第一天线到第四天线来发射映射的符号。
29.如权利要求28所述的信号发射机，其中，空时映射器映射参考信号，从而在第三符号时段t3，通过第一天线和第二天线来发射参考信号，在第四符号时段t4，通过第三天线和第四天线来发射参考信号。
30.如权利要求29所述的信号发射机，其中，参考信号是导频信号。
CN2006101420439A 2005-10-05 2006-10-08 使用多个天线的通信系统中发射/接收信号的设备和方法 Expired - Fee Related CN1956370B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050093621A KR100918750B1 (ko) 2005-10-05 2005-10-05 다수의 송신 안테나를 사용하는 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법
KR10-2005-0093621 2005-10-05
KR1020050093621 2005-10-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1956370A CN1956370A (zh) 2007-05-02
CN1956370B true CN1956370B (zh) 2010-12-08

Family

ID=37606860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006101420439A Expired - Fee Related CN1956370B (zh) 2005-10-05 2006-10-08 使用多个天线的通信系统中发射/接收信号的设备和方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7680175B2 (zh)
EP (1) EP1772974A3 (zh)
KR (1) KR100918750B1 (zh)
CN (1) CN1956370B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009510820A (ja) * 2005-09-27 2009-03-12 ノキア コーポレイション マルチキャリア伝送のためのパイロット構造
US8155232B2 (en) 2007-05-08 2012-04-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Multiple antennas transmit diversity scheme
US8130858B1 (en) 2007-05-30 2012-03-06 Marvell International Ltd. Method and apparatus for implementing transmit diversity in OFDM systems
WO2010040369A1 (en) * 2008-10-09 2010-04-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Antenna arrangement for multi-stream communication in a mimo channel
CN101527618B (zh) * 2009-03-19 2014-12-10 中兴通讯股份有限公司 一种多天线发射方法和装置
CN102546083A (zh) * 2010-12-23 2012-07-04 联芯科技有限公司 上行天线选择装置、装置无线及上行天线选择方法
CN103684564A (zh) * 2013-12-23 2014-03-26 北京大学 基于多天线的同频同时双工的通信方法和系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1348642A (zh) * 1999-02-22 2002-05-08 摩托罗拉公司 使用发射分集技术的方法和系统
CN1630226A (zh) * 2003-08-29 2005-06-22 三菱电机株式会社 在多输入多输出电信系统中发送最佳交织的数据的方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4978960A (en) * 1988-12-27 1990-12-18 Westinghouse Electric Corp. Method and system for real aperture radar ground mapping
US6804307B1 (en) 2000-01-27 2004-10-12 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for efficient transmit diversity using complex space-time block codes
CA2434123C (en) * 2001-11-10 2007-06-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Stfbc coding/decoding apparatus and method in an ofdm mobile communication system
KR100630108B1 (ko) * 2002-10-10 2006-09-27 삼성전자주식회사 공간-시간 블럭부호를 사용하여 송신 안테나 다이버시티를지원하는 송수신 장치
KR100547784B1 (ko) * 2003-01-21 2006-01-31 삼성전자주식회사 시공간 트렐리스 코드를 사용하는 이동 통신 시스템에서데이터 송수신 장치 및 방법
KR100526511B1 (ko) * 2003-01-23 2005-11-08 삼성전자주식회사 시공간 트렐리스 코드를 사용하는 이동 통신 시스템에서파일럿 시퀀스 송수신 장치 및 방법
KR100981580B1 (ko) * 2003-12-23 2010-09-10 삼성전자주식회사 8 개 이하의 송신 안테나를 사용하는 차등 시공간 블록 부호 송수신 장치
KR100617751B1 (ko) * 2003-12-24 2006-08-28 삼성전자주식회사 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템에서 송신장치 및 방법
KR100757963B1 (ko) * 2003-12-24 2007-09-11 삼성전자주식회사 통신시스템에서 부호화 방법 및 장치
KR100780363B1 (ko) * 2004-08-27 2007-11-29 삼성전자주식회사 2개의 송신안테나를 위한 최대 다이버시티 최대 전송율을갖는 시공간 블록 부호화 장치 및 방법
KR100913873B1 (ko) * 2004-09-13 2009-08-26 삼성전자주식회사 고속 전송률을 가지는 차등 시공간 블록 부호 장치 및 방법
KR100719840B1 (ko) * 2004-11-04 2007-05-18 삼성전자주식회사 시공간 주파수 블록 부호화 장치 및 방법
US20060093062A1 (en) * 2004-11-04 2006-05-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting and receiving data using space-time block coding
US20080260053A1 (en) * 2004-11-04 2008-10-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting and receiving data using space-time block coding
US20060107167A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Multiple antenna communication system using automatic repeat request error correction scheme
US20060153312A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for space-time frequency block coding in a wireless communication system
KR20080007170A (ko) * 2006-07-13 2008-01-17 삼성전자주식회사 다중 안테나 시스템에서 코딩 기법을 선택하는 장치 및방법
KR100951383B1 (ko) * 2006-09-15 2010-04-08 삼성전자주식회사 다중 안테나 시스템에서 시공간 부호화 장치 및 방법
KR100935098B1 (ko) * 2006-11-01 2010-01-06 삼성전자주식회사 다중 입출력 무선통신 시스템에서 안테나 개수에 적응적인시공간 부호화를 위한 장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1348642A (zh) * 1999-02-22 2002-05-08 摩托罗拉公司 使用发射分集技术的方法和系统
CN1630226A (zh) * 2003-08-29 2005-06-22 三菱电机株式会社 在多输入多输出电信系统中发送最佳交织的数据的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
说明书全文.

Also Published As

Publication number Publication date
EP1772974A3 (en) 2013-07-24
US7680175B2 (en) 2010-03-16
US20070153759A1 (en) 2007-07-05
EP1772974A2 (en) 2007-04-11
CN1956370A (zh) 2007-05-02
KR100918750B1 (ko) 2009-09-24
KR20070038375A (ko) 2007-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4413964B2 (ja) 多重入力多重出力方式を使用する移動通信システムにおける時空間ブロック符号の符号化／復号化を遂行する装置及び方法
KR100754795B1 (ko) 직교주파수분할다중 시스템에서 주파수 공간 블록 부호의부호화/복호화 장치 및 방법
US8111772B2 (en) Method and apparatus for multi-antenna transmitting based on spatial-frequency encoding
EP1628426A2 (en) Apparatus and method for space-time-frequency block coding for increasing performance
CN101378299B (zh) 一种基于空频编码的发射分集方法
US7826571B2 (en) Method and apparatus for detecting signal in a MIMO communication system
EP1655875A2 (en) Apparatus and method for space-time-frequency block coding
EP1655876A2 (en) Apparatus and method for transmitting and receiving data using space-time block coding
CN1956370B (zh) 使用多个天线的通信系统中发射/接收信号的设备和方法
RU2340100C1 (ru) Устройство и способ частотно-пространственно-временного блочного кодирования для повышения производительности
CN101005303B (zh) 正交频分复用系统的发射天线选择与自适应调制方法
US8040974B2 (en) Shift space-time coding for digital video broadcasting systems
CN101507138A (zh) 具有系统调度器的方法和装置
CN1964218A (zh) 一种无线信号的多天线发送系统、方法及无线通信系统
CN101010889B (zh) 针对两个发送天线进行满分集满速率时空块编码的装置和方法
EP2822191B1 (en) Transmitting apparatus, receiving apparatus, and control methods thereof
CN101789814A (zh) 采用空时编码结合预编码对待发射数据处理的方法及装置
CN1723652A (zh) 一种在ofdm通信系统中使用的后向兼容发射机分集方案
KR101073921B1 (ko) 다중 안테나 시스템에 적용되는 신호 전송 방법
KR101351595B1 (ko) 이동방송 시스템에서 공간 다중화 기법의 성능 향상을 위한 직교 선부호기
KR100897363B1 (ko) Ｓｆｔｃ-ｏｆｄｍ 통신 시스템 및 그의 수신장치
KR20120052530A (ko) Ｍｉｍｏ－ｏｆｄｍ 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101208

Termination date: 20191008