WO2013189211A1 - 基于矢量选择调制的多天线传输方法、接收方法和装置 - Google Patents

基于矢量选择调制的多天线传输方法、接收方法和装置 Download PDF

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WO2013189211A1
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孙云锋
杨勋
张峻峰
李儒岳
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中兴通讯股份有限公司
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    • 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
    • H04B7/068—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 space frequency diversity

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly to a multi-antenna transmission method and apparatus based on a vector selective modulation, a data receiving method and apparatus.
  • LTE/LTE-A Long Term Evolution/Long Term Evolution-Advanced
  • Open-loop diversity techniques can better combat channel fading, but in order to achieve high diversity gain, it is often exchanged for sacrificing transmission efficiency, so the system capacity cannot be met.
  • BLAST Bell Labs layered Space-Time
  • the characteristics of the channel are not considered, and the number of receiving antennas needs to be greater than or equal to the number of transmitting antennas, and Under the channel, the channel correlation causes severe interference between different data streams (or different layers) on different transmit antennas.
  • the open-loop precoding technique can realize parallel transmission of multiple data streams (or multiple layers), and can dynamically adjust the number of transmitted data streams (or layers) according to the characteristics of the channel, but the precoding weights are predetermined
  • the mode polling is obtained by using or randomly selected, and the characteristics of the channel cannot be effectively utilized.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a multi-antenna transmission method and apparatus based on vector modulation, a data receiving method and apparatus, and further improve the spectrum efficiency of the system without increasing the complexity of the system.
  • the present invention provides a multi-antenna transmission method based on vector selective modulation, including:
  • a set of data to be transmitted using the partial bit information in the set of data, selecting a weight corresponding to the set of data from the pre-configured K weights, and performing constellation mapping modulation on the remaining bit information in the set of data And performing weighting processing on the group data modulated by the constellation mapping by using the weight corresponding to the selected group data, where K is a natural number.
  • the above method may further have the following feature: the partial bit information in the group data is used to select a weight corresponding to the group data from the pre-configured K weights, and the remaining bit information in the group data is performed.
  • the constellation mapping modulation, and performing weighting processing on the group data modulated by the constellation mapping using the weights corresponding to the selected group data includes:
  • the above method may also have the following characteristics, the weight being one of the following: a vector, a matrix, a subset of vectors, a subset of the matrix.
  • the foregoing method may further have the following feature: the K weights are orthogonal to each other, or the correlation between the K weights is lower than a preset threshold.
  • the step of performing constellation mapping modulation with remaining bit information includes:
  • the weight selection granularity described therein represents a weight corresponding to the group data or the subgroup data per J symbols or subcarriers, and J is a natural number.
  • the above method may also have the following features, using Li for each weight selected.
  • the g 2 (K) bit information is selected.
  • the group data or the weight corresponding to the subgroup data, J is a natural number.
  • the number of bits carried by the modulation symbol L is the number of layers corresponding to the group data or subgroup data, and J is a weight selection granularity, wherein the weight selection granularity indicates that each J symbol or subcarrier is used a weight corresponding to the group data or the subgroup data, J is a natural number, and N is a number of antenna groups selectable in the packet antenna selection modulation;
  • the step of selecting a corresponding weight from the pre-configured K weights by using the partial bit information in the group data or the sub-group data includes:
  • An antenna group corresponding to the pre-configured K group data or subgroup data is used using Llog 2 (K.N) bit information in the group data or subgroup data.
  • the foregoing method may further include the following steps: the step of selecting a selection manner of the weight corresponding to the group data or the sub-group data from the pre-configured K weights includes:
  • the same Llog 2 (K)” bits correspond to the same or different weights
  • the same 10 ⁇ 2 ( ” bits correspond to the same or different weights, and the cell identifier is a terminal-specific ID or a cell-specific identifier.
  • the method may also be characterized in that: the pilot signal corresponding to the group data to be transmitted is a pilot signal that has not undergone precoding processing; or a pilot corresponding to the group data to be transmitted.
  • the signal is a precoded pilot signal.
  • the present invention also provides a multi-antenna data receiving method based on vector selective modulation, comprising: after receiving a signal, the receiver performs matching from the pre-configured K weights and determines a weight used by the sender, according to the determined The weight obtains a data bit corresponding to the signal, and then performs a constellation mapping modulation decision.
  • the steps of matching from the pre-configured K weights and determining the weights used by the sender include:
  • Obtaining a received weight according to the channel coefficient H, further obtaining a decision signal r ⁇ ⁇ y, where y is a received signal; and selecting a weight from the pre-configured K weights respectively to match the decision signal, Find the weight of the largest feature as the weight used by the sender.
  • the present invention also provides a multi-antenna transmission apparatus based on vector selection modulation, comprising: a weight selection module configured to set a group of data to be transmitted, and use partial bit information in the group data from a pre-configured K Selecting a weight corresponding to the group data among the weights;
  • mapping module configured to perform constellation mapping modulation on bit information remaining in the group data
  • weighting module configured to perform weighting processing on the group data modulated by the constellation mapping using the weight selected by the weight selection module, wherein the K is a natural number.
  • the foregoing apparatus may further have the following feature: the weight selection module selects a weight corresponding to the group data from the pre-configured K weights by using part of the bit information in the group data:
  • the group data is divided into a plurality of sub-groups, and for each sub-group, part of the bit information of the sub-group data is used to select a weight corresponding to the sub-group data from the pre-configured K weights; or, the group data is used. Selecting a weight corresponding to the group data from the pre-configured K weights;
  • the mapping module performs constellation mapping modulation on the remaining bit information in the group data, including: performing constellation mapping modulation on bit information remaining after performing weight selection in each subgroup data; or, performing rights on the group data The bit information remaining after the value selection is subjected to constellation mapping modulation;
  • the weighting module weights the constellation-mapped data using the weights selected by the weight selection module in the following manner:
  • the above apparatus may also have the following characteristics, the weight being one of the following: a vector, a matrix, a subset of vectors, a subset of the matrix.
  • the foregoing apparatus may further have the following feature, the K weights are orthogonal to each other, or the correlation between the K weights is lower than a preset threshold.
  • the above apparatus may also have the following features: the constellation mapping modulation using the remaining bit information is as follows:
  • the weight selection granularity described therein represents a weight corresponding to the group data or the subgroup data per J symbols or subcarriers, and J is a natural number.
  • each of the selected weights is selected using Llog 2 (K)" bit information.
  • M is a mapping modulation for each constellation
  • L is the number of layers corresponding to the group data or subgroup data
  • J is a weight selection granularity, wherein the weight selection granularity indicates that the symbol is used for every J symbols or subcarriers.
  • the group data or the weight corresponding to the subgroup data, J is a natural number.
  • the weight selection module selects a corresponding weight from the pre-configured K weights by using part of the bit information in the group data or subgroup data as follows:
  • An antenna group corresponding to the pre-configured K group data or subgroup data is used using Llog 2 (KN) bit information in the group data or subgroup data.
  • KN Llog 2
  • the foregoing apparatus may further have the following feature: the weight selection module selects a selection manner of the weight corresponding to the group data or the sub-group data from the pre-configured K weights by: In different time slots/symbols/subframes/radio frames, the same Llog 2 (K)” bits correspond to the same or different weights;
  • the same Llog 2 (K)" bits correspond to different same or different weights, and the cell identifier is a terminal-specific ID or a cell-specific identifier.
  • the device may further have the following features, the device further includes: a pilot transmission module configured to transmit a pilot signal that has not undergone precoding processing as a pilot signal corresponding to the group data to be transmitted Or, configured to transmit the precoded pilot signal as a pilot signal corresponding to the group data to be transmitted.
  • a pilot transmission module configured to transmit a pilot signal that has not undergone precoding processing as a pilot signal corresponding to the group data to be transmitted Or, configured to transmit the precoded pilot signal as a pilot signal corresponding to the group data to be transmitted.
  • the present invention also provides a multi-antenna data receiving apparatus based on vector selective modulation, comprising: a weight decision module configured to: after receiving a signal, perform matching from the pre-configured K weights and determine a right used by the sender And obtaining, according to the determined weight, a data bit corresponding to the signal;
  • a constellation mapping decision module configured to perform a constellation mapping modulation decision after the weight decision module determines the weight and acquires data bits corresponding to the signal.
  • the weight decision module performs matching from the pre-configured K weights and determines the weights used by the sender:
  • Obtaining a received weight according to the channel coefficient H, further obtaining a decision signal r ⁇ ⁇ y, where y is a received signal; and selecting a weight from the pre-configured K weights respectively to match the decision signal, Find the weight of the largest feature as the weight used by the sender.
  • the transmission method according to the present invention can overcome the defect that the spatial modulation technology can only transmit a single data stream (or layer) in terms of transmission efficiency, and can perform the group data information without increasing the number of transmitting antennas.
  • the choice of weights can not only improve transmission efficiency, but also further increase the effect of spatial diversity.
  • the complexity of the codebook design can be avoided.
  • the spectral efficiency of the system can be greatly improved without increasing the transmission antenna.
  • Figure 1 is a vector selection modulation diagram in the case where each transport block corresponds to one data stream (or layer) Intention (with a candidate weight of 4, using BPSK constellation mapping as an example);
  • each transport block corresponds to two data streams (or layers) (with a candidate weight of 4, and BPSK constellation mapping as an example);
  • FIG. 3 is a schematic diagram of vector selection modulation in the case where each transport block corresponds to L data streams (or layers) (with a candidate weight of K, and each constellation mapping point carries M bits when constellation mapping); Schematic diagram of the combination of vector selective modulation and SFBC (STBC) transmission technology;
  • FIG. 5 is a schematic diagram of joint design of antenna selection modulation and vector selection modulation;
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a joint design of antenna selection modulation and vector selection modulation
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a weight selection granularity and a combination of multi-layer transmission and antenna selection modulation
  • FIG. 8 is a block diagram of a multi-antenna transmission apparatus based on vector selection modulation according to an embodiment of the present invention
  • Multi-antenna data receiving device frame based on vector selective modulation
  • one transport block corresponds to one or more channel coded data blocks, and data of one transport block may be mapped to one or more spatial subchannels for parallel transmission, wherein transmission is performed on each spatial subchannel.
  • the data is called a data stream (or layer).
  • ( ⁇ )' indicates conjugate transposition
  • ( ⁇ ) ⁇ indicates transposition
  • 1 indicates a norm
  • L' indicates rounding down.
  • An embodiment of the present invention provides a multi-antenna transmission method based on vector selection modulation, including: a group of data to be transmitted, and selecting, by using part of bit information in the group data, the group data from pre-configured k-weights Corresponding weights, performing constellation mapping modulation on the remaining bit information in the group data, and performing weighting processing on the group data modulated by the constellation mapping by using the weights corresponding to the selected group data, where Natural number.
  • the step of performing weighting processing on the group data modulated by the constellation mapping by the weight corresponding to the group data includes:
  • the weights are as follows: vector (vector), matrix (matrix), a subset of vectors, a subset of the matrix.
  • the K weights are orthogonal to each other, or the correlation between the K weights is lower than a preset threshold.
  • the number of receiving antennas is greater than or equal to the number of transmitting antennas.
  • said K satisfies log 2 (K) as a positive integer.
  • the step of performing constellation mapping modulation with remaining bit information includes:
  • the weight selection granularity described therein represents a weight corresponding to the group data or the subgroup data per J symbols or subcarriers, and J is a natural number.
  • each weight selected is selected using Llog 2 (K) bit information.
  • the granularity is selected, wherein the weight selection granularity represents a weight corresponding to the group data or the subgroup data per J symbols or subcarriers, and J is a natural number.
  • the group data or subgroup data corresponding to each selected weight includes
  • the step of selecting a corresponding weight from the pre-configured K weights by using the partial bit information in the group data or subgroup data includes:
  • An antenna group corresponding to the pre-configured K group data or subgroup data is used using Llog 2 (KN) bit information in the group data or subgroup data.
  • KN Llog 2
  • the step of selecting the weight of the group data or the sub-group data from the pre-configured K weights includes:
  • the same Llog 2 (K)” bits correspond to the same or different weights
  • the same Llog 2 ( ⁇ ) bits correspond to the same or different weights, and the cell identifier is a terminal-specific ID or a cell-specific identifier.
  • the pilot signal corresponding to the group data to be transmitted is a pilot signal that has not undergone pre-coding processing; or the pilot signal corresponding to the group data to be transmitted is pre-coded Pilot signal.
  • the pilot based on the precoding is not preferably used.
  • the frequency signal is transmitted, and the precoding weight used by the pilot at this time is the weight selected by the weight selection bit.
  • An example of vector selection modulation is as follows:
  • Ll For each symbol (e.g., per symbol per subcarrier in an OFDM system, or each resource element (RE) in an OFDM system), Ll is used.
  • the g 2 (K) bit information is used to select a weight, and the M*L bit information is used to determine a constellation mapping modulation symbol of each layer, where M represents the number of bits carried by each constellation mapping modulation symbol, and L represents the current transport block.
  • M represents the number of bits carried by each constellation mapping modulation symbol
  • L represents the current transport block.
  • the data bit information to be transmitted ⁇ , ⁇ is converted into a matrix, where is a m ⁇ ⁇ dimensional matrix, and m represents the total number of bits carried by each symbol (or each symbol on each subchannel in the OFDM system) , n represents the number of symbols allocated for the current transmission (or the number of subcarriers in the OFDM system).
  • M M * L + Llog 2 (K)"
  • L the data bit to be transmitted
  • the data bit information ⁇ 2 which is to be transmitted is equivalent to a group of data to be transmitted, and each column of data of the matrix is equivalent to one sub-group data, and the matrix includes a total of n sub-groups.
  • the method may be applied to packet antenna selective modulation, combining packet antenna selection modulation and vector selection modulation, specifically:
  • the data bit information to be transmitted ⁇ , ⁇ is converted into a matrix 2 (0, where 2 (0 is an mxn dimensional matrix, and m represents the total number of each symbol (or each symbol on each subchannel in the OFDM system)) Number of bits, n represents the number of symbols allocated for the current transmission (or the number of subcarriers in the OFDM system).
  • bit information of the bit information to be transmitted ⁇ , ⁇ it may be divided into the information of the weight selection part and the information of the constellation mapping modulation part according to other predefined manners, for example:
  • bit information A, 'b n pre-dividing the bit information A, 'b n to be transmitted according to the number of layers (or subcarriers or resource elements of OFDM symbols) selected according to the number of layers, modulation mode, and weight, and the number of weight selections
  • the invention is particularly applicable to scenarios where the transmit antenna is much larger than the number of receive antennas.
  • the method can be used to transmit based on pilot signals that have not undergone precoding processing. It is also possible to transmit based on the precoded pilot signals. In this case, within the granularity of the same vector selection, each symbol uses the same weight and is the same weight as the corresponding pilot used in the granularity.
  • SFBC/STBC Space Frequency Block Coding/Space Time Block Coding
  • TSTD Time Switch Transmit Diversity
  • SFBC/STBC diversity processing is first performed, and the data after diversity processing is treated as the output of two data streams (or layers), and vector selective modulation is performed in the above manner, wherein the same group of SFBC/ The weights on the symbols (or resource units) corresponding to the STBC code are the same.
  • the manner can be combined with other open loop diversity modes.
  • Other open loop diversity modes include but are not limited to SFBC (STBC), CDD (PSD), FSTD/TSTD.
  • STBC SFBC
  • CDD CDD
  • FSTD/TSTD SFBC
  • rank 1, first performing SFBC processing, and then performing VM (Virtual Memory) according to the weight of virtual rank 2.
  • Processing wherein the weights of the adjacent two subcarriers are the same when performing weight modulation.
  • the combination with SFBC is based on the CRS (Central Reservation System)
  • the weight decision is first performed, and then the decision of the constellation mapping modulation information is performed.
  • the two subcarriers can be jointly processed.
  • the receiver When performing the detection, the receiver first performs a weight decision on each symbol (or each symbol of each subcarrier in the OFDM system), obtains Llog 2 (K)" bit information, and further detects the current codeword stream. Modulation symbol information for each layer.
  • An embodiment of the present invention provides a multi-antenna data receiving method based on vector selective modulation, including: After receiving the signal, the receiver performs matching from the pre-configured K weights and determines the weight used by the sender, obtains the data bit corresponding to the signal according to the determined weight, and then performs constellation mapping modulation decision. .
  • the step of performing matching from the pre-configured K weights and determining the weight used by the sender includes:
  • the judgment of the weights is matched with different candidate weights for the decision signals, and the weights of the largest features are found.
  • the specific decision method can be determined in the following manner:
  • I a set of 4 ⁇ weights
  • c 2 is a candidate constellation mapping modulation symbol.
  • Embodiment 5 illustrates an application processing procedure in the case of antenna packet selection modulation + vector selection modulation.
  • Embodiment 6 further illustrates a schematic diagram of weight selection granularity and multilayer transmission, and combination with antenna selection modulation and the like.
  • the transport block only corresponds to one data stream.
  • multiple data streams (layers) corresponding to each transport block are often used.
  • Embodiment 3 a general system architecture diagram is given.
  • each modulation symbol corresponds to Mbit
  • the transport block corresponds to L data streams in parallel.
  • the number of bits corresponding to the M constellation mapping modulation mode is used.
  • the M constellation mapping modulation system transmits Llog 2 (K)" bit information to each symbol (or resource unit).
  • every two symbols (resource units) are configured with the same weight, so the number of bits transmitted per two symbols is 2M + Llog 2 (K)" .
  • constellation mapping modulation is performed on 2M bits, two constellation mapping modulation symbols are obtained, and SFBC/STBC coding is performed on the sum, and s 2 , [-3 ⁇ 4 , 5 J , Llog 2 (K)" bit is obtained.
  • the information is subjected to vector selection modulation, and the corresponding weight W1 is determined, and the weights are respectively used to
  • the SFBC coding pair receives the signal received at the receiver:
  • the detection of the T needs to be detected based on the equivalent channel. Therefore, it is first necessary to obtain an equivalent channel, so that the channel coefficient information estimated by the receiver is: First, the weight information is obtained according to the channel coefficient information. Then proceed with the detection of ⁇ .
  • ⁇ ⁇ . is obtained, and based on the formula (1), the SFBC/STBC decoding method is used for the constellation point decision.
  • a transmission mode combining vector selection modulation and packet antenna selection modulation is provided.
  • Nt antennas are divided into two.
  • the number of antennas per group is Nt/N.
  • the antenna selection modulation and vector selection modulation can carry L/og 2 (N)" + Lfo&( )" bit, as shown in Figure 5;
  • the L/og 2 (H)" bit can be carried, as shown in Figure 6.
  • each modulation symbol corresponds to Mbit
  • Llog 2 (K)" bit is used for vector selection modulation
  • M*L is the number of bits corresponding to the M constellation mapping modulation mode of the L layers; when the antenna group selection and the vector selection are jointly coded, the Llog 2 (K.N)" bit is used for the joint antenna. Group selection and vector selection.
  • each symbol (or resource unit) transmits Llog 2 (KN) or Llog 2 (K)" + Llog 2 (N)” bit information.
  • the weight is selected as the weight J
  • the number of layers corresponding to the currently transmitted transport block is L
  • the number of antenna selection packets is N
  • the corresponding vector selection A schematic diagram of the modulation is shown in FIG. In the described embodiment, the same weight is used for every J symbols/subcarriers/resource units. Mbit is still corresponding to each modulation symbol.
  • M*L*J is the number of bits corresponding to the J symbols (or subcarriers/resource units) in the M constellation mapping modulation scheme for L layers.
  • the M constellation mapping modulation system transmits Llog 2 (K* )" (or Ll.g 2 ( )"+L lo g 2 in J symbols (or subcarriers/resource units). (N)”) bit information.
  • Ll. g 2 (K*N)" and Llog 2 (K)"+Llog 2 (N)” respectively correspond to the case where the antenna group selection and the vector selection modulation are combined coding and the joint coding is not used in the embodiment 5.
  • the embodiment of the invention further provides a multi-antenna transmission device based on vector selection modulation, as shown in FIG. 8, which includes:
  • a weight selection module configured to set a set of data to be transmitted, and select a weight corresponding to the group data from the pre-configured K weights by using part of the bit information in the group data;
  • a mapping module configured to perform constellation mapping modulation on bit information remaining in the group data
  • a weighting module configured to perform weighting processing on the constellation mapping modulated data by using the weight selected by the weight selection module K is a natural number.
  • the embodiment of the present invention further provides a multi-antenna data receiving apparatus based on vector selection modulation, as shown in FIG. 9, including:
  • a weight determination module configured to determine a weight used by the sender from the pre-configured K weights after receiving the signal, and obtain a data bit corresponding to the signal according to the determined weight
  • a constellation mapping decision module configured to perform a constellation mapping modulation decision after the weight decision module determines the weight and acquires data bits corresponding to the signal.
  • the present invention provides a multi-antenna processing method for vector selective modulation in a multi-antenna system, and the principle and system design of the present invention are introduced by way of embodiments.
  • those skilled in the art can make various corresponding changes and modifications and combinations of different embodiments according to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention, but the corresponding changes and Modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.
  • the transmission method of the present invention can overcome the defect that the spatial modulation technology can only transmit a single data stream (or layer) in terms of transmission efficiency, and can pass the group without increasing the number of transmitting antennas.
  • the selection of the weight of the data information can not only improve the transmission efficiency, but also further increase the effect of spatial diversity.
  • the complexity of the codebook design can be avoided.
  • the spectral efficiency of the system can be greatly improved without increasing the transmission antenna.

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Abstract

提供了一种基于矢量选择调制的多天线传输方法，包括：对待传输的一组数据，用所述组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择所述组数据对应的权值，对所述组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用选择的所述组数据对应的权值对星座映射调制后的所述组数据进行加权处理，所述K为自然数。基于本发明所述的方法，可以在不增加传输天线的情况下，大大提高系统的频谱效率。

Description

基于矢量选择调制的多天线传输方法、 接收方法和装置
技术领域
本发明涉及无线通信系统， 尤其涉及基于一种矢量选择调制的多天线传 输方法和装置， 数据接收方法和装置。
背景技术
随着通信技术的发展， 人们对通信系统的容量提出了越来越高的需求， 在未来的几年内， 对系统容量的需求会成倍增长。 一方面高阶调制和高编码 速率难以对抗无线传输中的信道衰落造成的影响， 另一方面多天线技术的应 用虽然可以使系统的传输容量成倍增加， 但同时对通信设备的复杂度提出了 更高的需求。 尤其是在信道快变的系统中， UE ( User Equipment , 用户设备 ) 的反馈由于时延等因素往往失效，在这种情况下只能通过开环的技术来解决。
当前在 LTE/LTE-A( Long Term Evolution/ Long Term Evolution- Advanced , 长期演进 /高级长期演进）中涉及的开环传输技术主要包括开环分集以及开环 预编码技术。 开环分集技术可以较好的对抗信道衰落， 但为了获得高的分集 增益效果， 往往是通过牺牲传输效率来换取的， 因此无法满足系统容量的需 求。 而对于 BLAST ( Bell Labs layered Space-Time： 贝尔实险室分层空时码） 的传输方式， 一方面没有考虑信道的特征， 而且需要接收天线的数目要大于 等于发射天线的数目， 而且在相关信道下， 信道的相关性会造成不同发射天 线上的不同的数据流（或不同的层）之间产生严重的干扰。 开环预编码技术 虽然能够实现多个数据流（或多个层） 的并行传输， 并且能够实现根据信道 的特征动态调整发射的数据流（或者层） 的数目， 但是预编码权值是通过预 定的方式轮询使用或者随机选取的方式获得， 无法有效利用信道的特征。
近年来提出的另外一种传输技术是空间调制技术， 其基本原理是根据待 发送的比特（bit )信息， 动态选择发射天线， 从而利用不同的发射天线传输 一定的数据信息， 但所述阐述方案只适用于单数据流（层） 的传输， 无法充 分开发开环 MIMO ( Multiple-Input Multiple-Output, 多输入多输出）系统的整 体效率。 发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于矢量调制的多天线传输方法和 装置、 数据接收方法和装置， 在不增加系统复杂度的基础上， 进一步提高系 统的频谱效率。
为了解决上述问题， 本发明提供了一种基于矢量选择调制的多天线传输 方法， 包括：
对待传输的一组数据， 用所述组数据中的部分比特信息从预配置的 K个 权值中选择所述组数据对应的权值， 对所述组数据中剩余的比特信息进行星 座映射调制， 并使用选择的所述组数据对应的权值对星座映射调制后的所述 组数据进行加权处理， 所述 K为自然数。
上述方法还可具有以下特点， 所述用所述组数据中的部分比特信息从预 配置的 K个权值中选择所述组数据对应的权值， 对所述组数据中剩余的比特 信息进行星座映射调制， 并使用选择的所述组数据对应的权值对星座映射调 制后的所述组数据进行加权处理的步骤包括：
将所述一组数据分成多个子组， 对每个子组， 用所述子组数据的部分比 特信息从预配置的 K个权值中选择所述子组数据对应的一个权值， 对所述子 组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制， 并使用所述子组数据对应的权 值对星座映射调制后的所述子组数据进行加权处理；
或者，
用所述组数据中的部分比特信息从预配置的 K个权值中选择所述组数据 对应的一个权值， 对所述组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制， 并使 用所述组数据对应的所述一个权值对星座映射调制后的所述组数据进行加权 处理。
上述方法还可具有以下特点， 所述权值为如下之一： 矢量、 矩阵、 矢量 的子集、 矩阵的子集。
上述方法还可具有以下特点， 所述 K个权值互相正交， 或者， 所述 K个 权值之间的相关性低于预设阔值。 上述方法还可具有以下特点， 所述用剩余的比特信息进行星座映射调制 的步骤包括：
根据待传输的所述组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度， 将所述剩 余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
或者， 根据待传输的每个子组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度， 将所述子组数据剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映 射调制符号；
其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据或所 述子组数据对应的权值， J为自然数。
上述方法还可具有以下特点， 所选的每个权值使用 Li。g2(K)」比特信息进 行选择。
上述方法还可具有以下特点， 所选的每个权值对应的所述组数据或子组 数据包含m = M*L *J+Llog2(K)」个比特， M为每个星座映射调制符号所携带的 比特数目， L为所述组数据或子组数据对应的层数目， J为权值选择颗粒度， 其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据或所述子 组数据对应的权值， J为自然数。
上述方法还可具有以下特点， 所选的每个权值对应的所述组数据或子组 数据包含m = M*L *J+Llog2(K)」 + Llog2(N)」个比特， M为每个星座映射调制符号 所携带的比特数目， L为所述组数据或子组数据对应的层数目， J为权值选择 颗粒度， 其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据 或所述子组数据对应的权值， J为自然数， N为分组天线选择调制中可选择的 天线组数目。
上述方法还可具有以下特点， 所选的每个权值对应的所述组数据或子组 数据包含m = M*L *J+Llog2(K· )」个比特， M为每个星座映射调制符号所携带 的比特数目， L为所述组数据或子组数据对应的层数目， J为权值选择颗粒度， 其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据或所述子 组数据对应的权值， J为自然数， N为分组天线选择调制中可选择的天线组数 目； 以及 所述用所述组数据或子组数据中的部分比特信息从预配置的 K个权值中 选择对应的权值的步骤包括：
使用所述组数据或子组数据中的 Llog2(K . N)」比特信息从所述预配置的 K 组数据或子组数据对应的天线组。
上述方法还可具有以下特点， 所述从预配置的 K个权值中选择所述组数 据或子组数据对应的权值的选择方式的步骤包括：
在不同时隙 /符号 /子帧 /无线帧中，相同的 Llog2(K)」比特对应相同或不同的 权值；
在不同的小区标识下， 相同的 10§2( 」比特对应相同或不同的权值， 所 述的小区标识为终端特定的 ID或者小区特定的标识。
上述方法还可具有以下特点， 与所述待传输的所述组数据对应的导频信 号为未经过预编码处理的导频信号； 或者， 与所述待传输的所述组数据对应 的导频信号为经过预编码处理的导频信号。
本发明还提供一种基于矢量选择调制的多天线数据接收方法， 包括： 在接收方接收到信号后， 从预配置的 K个权值中进行匹配并确定发送方 使用的权值， 根据确定的所述权值获取所述信号对应的数据比特， 然后进行 星座映射调制判决。
上述方法还可具有以下特点， 从预配置的 K个权值中进行匹配并确定发 送方使用的权值的步骤包括：
根据信道系数 H ,获取接收权值 进一步得到判决信号 r~ = \^y , 其中， y为接收信号； 分别从所述预配置的 K个权值中选择权值与所述判决信号进 行匹配， 找出最大特征的权值， 作为所述发送方使用的权值。
本发明试试还提供一种基于矢量选择调制的多天线传输装置， 包括： 权值选择模块， 其设置成对待传输的一组数据， 用所述组数据中的部分 比特信息从预配置的 K个权值中选择所述组数据对应的权值；
映射模块，其设置成对所述组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制； 加权模块， 其设置成使用所述权值选择模块选择的权值对星座映射调制 后的组数据进行加权处理， 所述 K为自然数。
上述装置还可具有以下特点， 所述权值选择模块通过如下方式用所述组 数据中的部分比特信息从预配置的 K个权值中选择所述组数据对应的权值： 将所述一组数据分成多个子组， 对每个子组， 用所述子组数据的部分比 特信息从预配置的 K个权值中选择所述子组数据对应的一个权值； 或者， 用 所述组数据中的部分比特信息从预配置的 K个权值中选择所述组数据对应的 一个权值；
所述映射模块对所述组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制包括： 对每个子组数据中进行权值选择后剩余的比特信息进行星座映射调制； 或者， 对所述组数据中进行权值选择后剩余的比特信息进行星座映射调制； 以及
所述加权模块通过如下方式使用所述权值选择模块选择的权值对星座映 射调制后的数据进行加权处理：
使用与每个子组数据对应的权值对星座映射调制后的所述子组数据进行 加权处理； 或者， 使用与所述组数据对应的所述一个权值对星座映射调制后 的所述组数据进行加权处理。
上述装置还可具有以下特点， 所述权值为如下之一： 矢量、 矩阵、 矢量 的子集、 矩阵的子集。
上述装置还可具有以下特点， 所述 K个权值互相正交， 或者， 所述 K个 权值之间的相关性低于预设阔值。
上述装置还可具有以下特点， 所述的用剩余的比特信息进行星座映射调 制是通过如下方式：
根据待传输的所述组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度， 将所述剩 余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
或者， 根据待传输的每个子组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度， 将所述子组数据剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映 射调制符号； 其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据或所 述子组数据对应的权值， J为自然数。
上述装置还可具有以下特点， 所选的每个权值使用 Llog2(K)」比特信息进 行选择。
上述装置还可具有以下特点， 所选的每个权值对应的所述组数据或子组 数据包含m = M*L *J+Llog2(K)」个比特， M为每个星座映射调制符号所携带的 比特数目， L为所述组数据或子组数据对应的层数目， J为权值选择颗粒度， 其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据或所述子 组数据对应的权值， J为自然数。
上述装置还可具有以下特点， 所选的每个权值对应的所述组数据或子组 数据包含m = M*L *J+Llog2(K)」 + Llog2(N)」个比特， M为每个星座映射调制符号 所携带的比特数目， L为所述组数据或子组数据对应的层数目， J为权值选择 颗粒度， 其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据 或所述子组数据对应的权值， J为自然数， N为分组天线选择调制中可选择的 天线组数目。
上述装置还可具有以下特点， 所选的每个权值对应的所述组数据或子组 数据包含m = M*L *J+Llog2(K· )」个比特， M为每个星座映射调制符号所携带 的比特数目， L为所述组数据或子组数据对应的层数目， J为权值选择颗粒度， 其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据或所述子 组数据对应的权值， J为自然数， N为分组天线选择调制中可选择的天线组数 目； 以及
所述权值选择模块通过如下方式用所述组数据或子组数据中的部分比特 信息从预配置的 K个权值中选择对应的权值：
使用所述组数据或子组数据中的 Llog2(K.N)」比特信息从所述预配置的 K 组数据或子组数据对应的天线组。
上述装置还可具有以下特点， 所述权值选择模块通过如下方式从预配置 的 K个权值中选择所述组数据或子组数据对应的权值的选择方式： 在不同时隙 /符号 /子帧 /无线帧中，相同的 Llog2(K)」比特对应相同或不同的 权值；
在不同的小区标识下， 相同的 Llog2(K)」比特对应不同相同或不同的权值， 所述的小区标识为终端特定的 ID或者小区特定的标识。
上述装置还可具有以下特点， 所述装置还包括， 导频传输模块， 其设置 成将未经过预编码处理的导频信号作为与所述待传输的所述组数据对应的导 频信号进行传输； 或者， 设置成将经过预编码处理的导频信号作为与所述待 传输的所述组数据对应的导频信号进行传输。
本发明还提供一种基于矢量选择调制的多天线数据接收装置， 包括： 权值判决模块， 其设置成接收到信号后， 从预配置的 K个权值中进行匹 配并确定发送方使用的权值， 根据确定的所述权值获取所述信号对应的数据 比特；
星座映射判决模块， 其设置成在所述权值判决模块确定所述权值并获取 所述信号对应的数据比特后， 进行星座映射调制判决。
上述装置还可具有以下特点， 所述权值判决模块通过如下方式从预配置 的 K个权值中进行匹配并确定发送方使用的权值：
根据信道系数 H ,获取接收权值 进一步得到判决信号 r~ = \^y , 其中， y为接收信号； 分别从所述预配置的 K个权值中选择权值与所述判决信号进 行匹配， 找出最大特征的权值， 作为所述发送方使用的权值。
基于本发明所述的传输方式， 一方面可以克服空间调制技术在传输效率 方面只能传输单个数据流（或层） 的缺陷， 同时能够在发射天线数目不增加 的情况下， 通过组数据信息进行权值的选择， 既可以提高传输效率， 同时进 一步增加空间分集的效果。 另外在大规模阵列天线配置中， 可以避免码本设 计的复杂度增加问题。 基于本发明所述的方法， 可以在不增加传输天线的情 况下， 大大提高系统的频谱效率。
附图概述
图 1为每个传输块对应一个数据流（或层） 的情况下的矢量选择调制示 意图 （以候选权值为 4, 釆用 BPSK星座映射为例） ；
图 2为每个传输块对应 2个数据流 (或层 ) 的情况下的矢量选择调制示 意图 （以候选权值为 4, 釆用 BPSK星座映射为例） ；
图 3为每个传输块对应 L个数据流 (或层 ) 的情况下的矢量选择调制示 意图 （以候选权值为 K, 且星座映射时每个星座映射点承载 M个 bit ) ； 图 4为矢量选择调制与 SFBC ( STBC )传输技术的结合示意图； 图 5为天线选择调制与矢量选择调制的联合设计示意图；
图 6为天线选择调制与矢量选择调制的联合设计示意图；
图 7为权值选择颗粒度以及多层传输、 天线选择调制结合时的示意图； 图 8为本发明实施例的一种基于矢量选择调制的多天线传输装置框图； 图 9为本发明实施例的一种基于矢量选择调制的多天线数据接收装置框
本发明的较佳实施方式
为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚明白， 下文中将结合附图 对本发明的实施例进行详细说明。 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申 请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明实施例中， 一个传输块对应于一个或多个信道编码数据块， 一个 传输块的数据可以被映射到一个或多个空间子信道上进行并行传输， 其中在 每个空间子信道上传输的数据称为一个数据流（或层） 。
在本发明实施例中， （·)'表示共轭转置， （·)τ表示转置， 1 表示求范数， L」 表示向下取整。 本发明实施例提供一种基于矢量选择调制的多天线传输方法， 包括： 对待传输的一组数据， 用所述组数据中的部分比特信息从预配置的 κ个 权值中选择所述组数据对应的权值， 对所述组数据中剩余的比特信息进行星 座映射调制， 并使用选择的所述组数据对应的权值对星座映射调制后的所述 组数据进行加权处理， 所述 Κ为自然数。 所述用所述组数据中的部分比特信息从预配置的 K个权值中选择所述组 数据对应的权值， 对所述组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制， 并使 用选择的所述组数据对应的权值对星座映射调制后的所述组数据进行加权处 理的步骤包括：
将所述一组数据分成多个子组， 对每个子组， 用所述子组数据的部分比 特信息从预配置的 K个权值中选择所述子组数据对应的一个权值， 对所述子 组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制， 并使用所述子组数据对应的权 值对星座映射调制后的所述子组数据进行加权处理；
或者，
用所述组数据中的部分比特信息从预配置的 K个权值中选择所述组数据 对应的一个权值， 对所述组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制， 并使 用所述组数据对应的所述一个权值对星座映射调制后的所述组数据进行加权 处理。
所述的权值为如下之一： 矢量（vector ) 、 矩阵（matrix ) 、 矢量的子集、 矩阵的子集。
其中， 所述 K个权值互相正交， 或者， 所述 K个权值之间的相关性低于 预设阔值。 其中， 接收天线数目大于等于发射天线数目。 优选的所述 K满足 log2(K)为正整数。
所述用剩余的比特信息进行星座映射调制的步骤包括：
根据待传输的所述组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度将所述剩余 的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
或者， 根据待传输的每个子组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度， 将所述子组数据剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映 射调制符号；
其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据或所 述子组数据对应的权值， J为自然数。
其中， 所选的每个权值使用 Llog2(K)」比特信息进行选择。
其中， 所选的每个权值对应的所述组数据或子组数据包含 m = M*L *J+Llog2(K)」个比特， M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目， L为所述组数据或子组数据对应的层数目， J为权值选择颗粒度， 其中所述的 权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据或所述子组数据对应 的权值， J为自然数。
或者， 所选的每个权值对应的所述组数据或子组数据包含
„1 = *】+ 10§2(10」+ 10§2(^」个比特， N为分组天线选择调制中可选择的天 线组数目。
或者， 所选的每个权值对应的所述组数据或子组数据包含 „1 = *】+[1。§2(1(：.^」个比特。
所述用所述组数据或子组数据中的部分比特信息从预配置的 K个权值中 选择对应的权值的步骤包括：
使用所述组数据或子组数据中的 Llog2(K.N)」比特信息从所述预配置的 K 组数据或子组数据对应的天线组。
其中， 所述从预配置的 K个权值中选择所述组数据或子组数据的权值的 选择方式的步骤包括：
在不同时隙 /符号 /子帧 /无线帧中，相同的 Llog2(K)」比特对应相同或不同的 权值；
在不同的小区标识下， 相同的 Llog2 (κ)」比特对应相同或不同的权值， 所 述的小区标识为终端特定的 ID或者小区特定的标识。
其中， 与所述待传输的所述组数据对应的导频信号为未经过预编码处理 的导频信号； 或者， 与所述待传输的所述组数据对应的导频信号为经过预编 码处理的导频信号。 其中， 当每组权值选择比特选择的权值进行预编码的符 号（或每个 OFDM符号的每个子载波、 资源单元）数目小于预设门限时， 优 选的基于未经过预编码处理的导频信号发送； 当每组权值选择比特选择的权 值进行预编码的符号（或每个 OFDM符号的每个子载波、 资源单元）数目大 于等于预设门限时， 优选的基于经过预编码处理的导频信号发送， 其中此时 的导频所用的预编码权值即为权值选择比特选择出的权值。 一种矢量选择调制示例如下：
对于每个符号 （如 OFDM系统中每个符号 /每子载波， 或者 OFDM系统 中的每个资源单元（Resource element, RE ) ) , 用 Ll。g2(K)」bit信息进行权值 的选择， 用 M*L bit信息确定每个层的星座映射调制符号， 其中 M表示每个 星座映射调制符号所携带的 bit数目，L表示当前传输块所映射到的数据流 (或 层:)的数目。
例如，将待传输的数据 bit信息 ΑΑ,··· 转换成矩阵 其中 为 m χ η维矩阵， m表示每个符号 （或 OFDM系统中每个子信道上每个符号）所 携带的总的 bit数目， n表示当前传输所分配符号数目 （或 OFDM系统中的子 载波数目 ) 。 在给定星座映射调制方式 M ( M表示每个星座映射调制符号所 携带的 bit数目）的情况下， m = M* L+Llog2(K)」， 其中 L为所述待传输的数 据 bit对应的层数目。 此处， 待传输的数据 bit信息 Α 2,··· 相当于待传输 的一组数据， 矩阵 的每列数据相当于一个子组数据， 所述矩阵共包括 η 个子组。
进一步的， 所述方式可以应用于分组天线选择调制中， 将分组天线选择 调制与矢量选择调制结合， 具体的：
将待传输的数据 bit信息 ΑΑ,··· 转换成矩阵 2(0 , 其中 2(0为 m x n维 矩阵， m表示每个符号（或 OFDM系统中每个子信道上每个符号）所携带的 总的 bit数目， n表示当前传输所分配符号数目 （或 OFDM系统中的子载波数 目） 。 在给定星座映射调制方式 M ( M表示每个星座映射调制符号所携带的 bit数目） 的情况下， m = M* L+[log2 (K*N)」或者 m=M*L+Lk¾(jg」 k¾(N)」 , 其中 L为 所述待传输的数据 bit对应的层数目， N表示分组天线选择调制中可选择的天 线组数目。
不失一般性， 除上述待传输的比特信息 ΑΑ,··· 的分组方式外， 也可 以按照预定义的其他方式分成权值选择部分的信息和星座映射调制部分的信 息， 例如：
a)预先根据层数目、 调制方式、 以及权值选择的符号 （或 OFDM符号的 子载波或资源单元）颗粒度， 权值选择的数量， 按照比例将待传输的 bit信息 A, 'bn 分成权值选择的比特块， 和星座映射调制的 bit块。 b)按照预定义的规则， 以及层数目、调制方式、 以及权值选择的符号（或 OFDM符号的子载波或资源单元）颗粒度， 权值选择的数量的信息， 定义权 值选择比特的提取方式， 并从传输块中抽取用于权值选择的部分比特。
本领域技术人员可以根据实际应用中， 灵活的配置用于权值选择的部分 比特和用于星座映射调制的剩余比特。
本发明尤其适用于发射天线远远大于接收天线数目的场景。
所述方法可以用于基于未经过预编码处理的导频信号进行传输。 也可以 基于预编码的导频信号进行传输， 此时在同一个矢量选择的粒度内， 各个符 号使用的权值相同， 且与所述粒度内对应的导频使用的权值相同。
基于所述方法或系统， 可以进一步和发射分集相结合， 例如与
SFBC/STBC(Space Frequency Block Coding/ Space Time Block Coding, 空频编 码 /空时分组编码)的结合， TSTD ( Time Switch Transmit Diversity, 时间交换发 射分集)。 当与 SFBC或 STBC结合时， 首先进行 SFBC/STBC分集处理， 并 对分集处理后的数据当作两个数据流（或层） 的输出， 按照上述的方式进行 矢量选择调制， 其中同一组 SFBC/STBC编码对应的符号（或资源单元 )上的 权值相同。
所述方式可以和其他开环分集方式进行结合， 其他开环分集方式包括但 不限于 SFBC(STBC), CDD(PSD), FSTD/TSTD。 具体的， 以和 SFBC结合 为例， 当与 SFBC结合时， 适用于 rank (秩） = 1的情况， 首先进行 SFBC 处理， 之后按照虚拟 rank为 2的权值进行 VM ( Virtual Memory, 虚拟存储 器）处理， 其中相邻的两个子载波进行权值调制时的权值相同。 当与 SFBC 的结合基于 CRS ( Central Reservation System, 中央预定系统）处理时， 首 先进行权值判决， 之后进行星座映射调制信息的判决。 进行权值判决时， 可 以前后两个子载波联合处理。
接收方在进行检测时， 首先对每个符号（或 OFDM系统中的每个子载波 的每个符号）进行权值的判决， 获得 Llog2(K)」bit的信息， 并进一步检测当前 码字流的每个层的调制符号信息。
本发明实施例提供一种基于矢量选择调制的多天线数据接收方法，包括： 在接收方接收到信号后， 从预配置的 K个权值中进行匹配并确定发送方 使用的权值， 根据确定的所述权值获取所述信号对应的数据比特， 然后进行 星座映射调制判决。
其中， 所述从预配置的 K个权值中进行匹配并确定发送方使用的权值的 步骤包括：
通过信道系数 H , 获取判决信号 f = Wfy , 其中 Wf为接收权值， y为接收 信号； 分别从所述预配置的 K个权值中选择权值与所述判决信号进行匹配， 找出最大特征的权值， 作为所述发送方使用的权值。
下面详细说明接收方的处理。
接收方处理时， 接收信号表示为 = ^ + « , 其中 为信道信息， S为星 座映射调制信号， 为根据传输 bit选择的权值， 同时接收方利用导频或其他 参考信号获得的信道系数为 H , n为噪声。
接收方首先进行权值的判决， 首先通过利用信道系数 H , 基于 ZF、 IRC, MMSE、 MMSE-IRC等接收检测算法进行检测， 得到 f = Wfy , 其中 Wf为根据 上述接收算法获得的接收权值， 在不考虑噪声和干扰以及信道估计误差的情 况下， f = 1 ^， 在存在噪声或干扰， 以及信道估计误差时， f = M^ + A , △表 示检测误差 。
权值的判决，对判决信号 分别用不同的候选权值去匹配， 并找到最大 特征的权值， 具体的判决方法可以按照下面的方式判决：
maxargf ( W (wk' r)) 或者 ,
Figure imgf000015_0001
其中。为候选权值的集合。 当然， 在不考虑复杂度的情况下， 也可以通过最大似然进行判决， 即 maxarg(Rea!( y )) 者, w' jj ,
Figure imgf000015_0002
。,为4昊选权值的集合， c2 为候选星座映射调制符号。
例 3中， 以权值选择颗粒度 J = 1为例进行说明的， 当 1时同样适用。 实施 例 4示意了矢量选择调制与 SFBC/STBC相结合时的详细处理过程， 在所述 实例中， L = l , 且每两个符号 /子载波釆用相同的权值选择。 实施例 5示意了 天线分组选择调制 +矢量选择调制情况下的应用处理过程。实施例 6进一步示 意了权值选择颗粒度以及多层传输、以及与天线选择调制等结合时的示意图。
具体实施例 1
传输块对应 1个数据流（或层 )的情况， 如图 1所示， 为 m X n维矩 阵，此时 m = M+Llog2(K)」，其中 M为每个星座映射调制符号所携带的 bit数目。 以权值集合的大小 K = 4,且釆用 BPSK调制为例。在每个符号（或资源单元） 上携带传输 m=3bit信息， 传输效率为传统 BPSK系统 1数据流（或层） 时的 3倍。 其中每个符号上权值选择调制多携带了 2bit的信息。
具体实施例 2
在实施例 1的方式中， 传输块只对应 1个数据流， 在多天线系统中， 为 了进一步提高多天线系统的空间传输效率， 往往会釆用每个传输块对应多个 数据流（层） 的情况， 基于多数据流传输的矢量选择调制方式的示意图如图 2所示， 此时 为 m x n维矩阵， 此时 m = 2M+Llog2(K)」， 其中 M为每个星座 映射调制符号所携带的 bit数目。 以权值集合的大小 K = 4, 且釆用 BPSK调 制为例。 在每个符号（或资源单元）上携带传输 m=4bit信息， 传输效率为传 统 BPSK系统 2数据流（或层 ) 时的 2倍。
具体实施例 3
在实施例 3中， 根据本发明所述的方法， 给出了一种通用的系统架构示 意图， 当釆用的星座映射调制中， 每个调制符号对应 Mbit, 且传输块对应 L 个数据流并行传输时， 每个符号 （或资源单元） 对应传输的 bit数目为 m = M* L+Llog2(K)」 bit, 其中 Llog2(K)」bit用于矢量选择调制， M*L为 L个 层釆用 M星座映射调制方式对应的 bit数目。 比传统的 L个数据流， M星座 映射调制的系统， 每个符号 （或资源单元） 多传输 Llog2(K)」bit信息。 具体实施例 4
矢量选择调制与 SFBC/STBC的结合示意图 4, 在所述实施方式中， 每两 个符号 （资源单元） 配置相同的权值， 因此每两个符号传输的 bit数目为 2M+ Llog2(K)」。
具体的， 首先对 2M个 bit进行星座映射调制， 得到两个星座映射调制符 号 和 ,对 和 进行 SFBC/STBC编码，得到 , s2 , [-¾ , 5 J ,用 Llog2 (K)」 bit 信息进行矢量选择调制， 确定对应的权值 Wl , 用所述的权值分别对
S ~S2
SFBC/STBC编码后对应的一对符号进行加权处理 ,并映射到相应的
S2' Sl
符号 /子载波（资源单元上） 。
与 SFBC结合情况下， 在接收方， SFBC 编码对在接收方接收的信号 别为：
Figure imgf000017_0001
y2 = HWl [- 如果接收方有 Nr个接收天线， 考虑到一个 SFBC/STBC编码对间隔内， 信道变化緩慢， 则有
Figure imgf000017_0002
由上式可以看出， 对 ]T的检测需要基于等效的信道进行检测， 因此 首先需要获得等效信道， 令接收方估计得到的信道系数信息为 ， 首先根据 信道系数信息获取权值信息， 之后进行 ]Τ的检测。
由于每个 SFBC/STBC对使用的权值相同， 因此
Figure imgf000017_0003
权值的判决 w , , arg max 1 表示求范数，判断出 ,
Figure imgf000018_0001
Hw Hw ;,2,1
其中^ , =
HWjXNr HWj Nr
由于 77' = (K + | |2)HeH: , 可见， 通过上式可以实现权值判决。
进一步， 根据判决得到的权值， 获得^ = ^. , 并基于公式 (1) , 利用 SFBC/STBC译码方式进行星座点判决。
具体实施例 5
本实施例给出了一种矢量选择调制和分组天线选择调制相结合的一种传 输方式， 如图 5和图 6所示， 以发射天线总数目为 Nt为例， 首先将 Nt个天 线分为 N组， 则每组天线数目为 Nt/N, 如果发射天线为 Nt情况下， 对应的 可用于矢量选择调制的码本数量为 K个， 则天线选择调制和矢量选择调制可 以携带 L/og2(N)」 + Lfo&( )」bit, 如图 5所示； 当天线选择调制和矢量选择调制 联合编码时， 可以携带 L/og2(H)」bit, 如图 6所示。 当釆用的星座映射调制 中， 每个调制符号对应 Mbit, 且传输块对应 L个数据流并行传输时， 每个符 号 （或资源单元） 对应传输的 bit 数目为 m = M *L+Llog2(K · Ν)」 或者 m = M *L+ [log2 (K)」 + [log2 (Ν)」 bit , 其中 Llog2 (K)」 bit 用于矢量选择调制， Llog2(N)Jbit用于天线组选择， M*L为 L个层釆用 M星座映射调制方式对应的 bit数目； 当天线组选择和矢量选择釆用联合编码时， Llog2(K . N)」bit用于联合 天线组选择和矢量选择。 比传统的 L个数据流， M星座映射调制的系统， 每 个符号 （或资源单元） 多传输 Llog2(K.N)」 或者 Llog2(K)」 + Llog2(N)」bit信息。
同时， 当应用大规模阵列天线传输时， 由于每次传输只使用部分天线发 送， 可以重用现有的中小规模天线的码本， 可以减小系统设计的复杂度。
具体实施例 6
在权值选择具有一定颗粒度时的形式， 以权值选择颗粒度为 J, 当前传输 的传输块对应的层数目为 L、 且天线选择分组数目为 N时， 对应的矢量选择 调制的示意图如图 7所示。 在所述实施例中， 每 J个符号 /子载波 /资源单元釆 用相同的权值。 仍以每个调制符号对应 Mbit。 则 J个符号 /子载波（或资源单 元 ） 对 应 传 输 的 bit 数 目 为 m = M*L*J+Llog2(K*N)」 或 m = M*L*J+Llog2(K)」+Llog2(N)」bit, M*L*J为 L个层釆用 M星座映射调制方 式， 在 J个符号 （或子载波 /资源单元）对应的 bit数目。 比传统的 L个数据 流， M 星座映射调制的系统， 在 J个符号 （或子载波 /资源单元） 多传输 Llog2(K* )」 （ 或 Ll。g2( )」+Llog2(N)」 ） bit 信 息 。 其 中 Ll。g2(K*N)」 和 Llog2(K)」+Llog2(N)」分别对应于实施例 5 中， 天线组选择和矢量选择调制釆用 联合编码和不釆用联合编码的情况。
本发明实施例还提供一种基于矢量选择调制的多天线传输装置， 如图 8 所示， 包括：
权值选择模块， 其设置成对待传输的一组数据， 用所述组数据中的部分 比特信息从预配置的 K个权值中选择所述组数据对应的权值；
映射模块，其设置成对所述组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制； 加权模块， 其设置成使用所述权值选择模块选择的权值对星座映射调制 后的数据进行加权处理， 所述 K为自然数。
本发明实施例还提供基于矢量选择调制的多天线数据接收装置， 如图 9 所示， 包括：
权值判决模块， 其设置成接收到信号后， 从预配置的 K个权值中进行匹 配确定发送方使用的权值， 根据确定的所述权值获取所述信号对应的数据比 特；
星座映射判决模块， 其设置成在所述权值判决模块确定所述权值并获取 所述信号对应的数据比特后， 进行星座映射调制判决。
需要说明的是， 上述方法实施例中描述的多个细节同样适用于装置实施 例 , 因此省略了对相同或相似部分的重复描述。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序 来指令相关硬件完成， 所述程序可以存储于计算机可读存储介质中， 如只读 存储器、 磁盘或光盘等。 可选地， 上述实施例的全部或部分步骤也可以使用 一个或多个集成电路来实现。 相应地， 上述实施例中的各模块 /单元可以釆用 硬件的形式实现， 也可以釆用软件功能模块的形式实现。 本发明不限制于任 何特定形式的硬件和软件的结合。
本发明给出了一种多天线系统中矢量选择调制的一种多天线处理方法， 并通过实施例对本发明的原理及系统设计进行了介绍。 在上述内容中， 在不 背离本发明精神及其实质的情况下， 熟悉本领域的技术人员当可根据本发明 作出各种相应的改变和变形以及不同实施例的结合， 但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
工业实用性 基于本发明所述的传输方式， 一方面可以克服空间调制技术在传输效率 方面只能传输单个数据流（或层） 的缺陷， 同时能够在发射天线数目不增加 的情况下， 通过组数据信息进行权值的选择， 既可以提高传输效率， 同时进 一步增加空间分集的效果。 另外在大规模阵列天线配置中， 可以避免码本设 计的复杂度增加问题。 基于本发明所述的方法， 可以在不增加传输天线的情 况下， 大大提高系统的频谱效率。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种基于矢量选择调制的多天线传输方法， 包括：
对待传输的一组数据， 用所述组数据中的部分比特信息从预配置的 K个 权值中选择所述组数据对应的权值， 对所述组数据中剩余的比特信息进行星 座映射调制， 并使用选择的所述组数据对应的权值对星座映射调制后的所述 组数据进行加权处理， 所述 K为自然数。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述用所述组数据中的部分比特信 息从预配置的 K个权值中选择所述组数据对应的权值， 对所述组数据中剩余 的比特信息进行星座映射调制， 并使用选择的所述组数据对应的权值对星座 映射调制后的所述组数据进行加权处理的步骤包括：
将所述一组数据分成多个子组， 对每个子组， 用所述子组数据的部分比 特信息从预配置的 K个权值中选择所述子组数据对应的一个权值， 对所述子 组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制， 并使用所述子组数据对应的权 值对星座映射调制后的所述子组数据进行加权处理；
或者，
用所述组数据中的部分比特信息从预配置的 K个权值中选择所述组数据 对应的一个权值， 对所述组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制， 并使 用所述组数据对应的所述一个权值对星座映射调制后的所述组数据进行加权 处理。
3、 如权利要求 1所述的方法， 其中，
所述权值为如下之一： 矢量、 矩阵、 矢量的子集、 矩阵的子集。
4、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述 K个权值互相正交， 或者， 所 述 K个权值之间的相关性低于预设阔值。
5、 如权利要求 2所述的方法， 其中， 所述用剩余的比特信息进行星座映 射调制的步骤包括：
根据待传输的所述组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度， 将所述剩 余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
或者， 根据待传输的每个子组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度， 将所述子组数据剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映 射调制符号；
其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据或所 述子组数据对应的权值， J为自然数。
6、 如权利要求 2所述的方法， 其中， 所选的每个权值使用 Llog2(K)」比特 信息进行选择。
7、 如权利要求 6所述的方法， 其中，
所选的每个权值对应的所述组数据或子组数据包含 m = M*L *J+Llog2(K)」 个比特， M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目， L为所述组数据或 子组数据对应的层数目， J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表 示每 J个符号或子载波用所述组数据或所述子组数据对应的权值， J为自然数。
8、 如权利要求 6所述的方法， 其中， 所选的每个权值对应的所述组数据 或子组数据包含m = M*L *J+Llog2(K)」 + Llog2(N)」个比特， M为每个星座映射调 制符号所携带的比特数目， L为所述组数据或子组数据对应的层数目， J为权 值选择颗粒度， 其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述 组数据或所述子组数据对应的权值， J为自然数， N为分组天线选择调制中可 选择的天线组数目。
9、 如权利要求 2所述的方法， 其中，
所选 的 每个权值对应 的 所述组数据或子组数据 包含 m = M*L *J+Llog2(K· )」个比特， M为每个星座映射调制符号所携带的比特数 目， L为所述组数据或子组数据对应的层数目， J为权值选择颗粒度， 其中所 述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据或所述子组数据 对应的权值， J为自然数， N为分组天线选择调制中可选择的天线组数目； 以 及
所述用所述组数据或子组数据中的部分比特信息从预配置的 K个权值中 选择对应的权值的步骤包括：
使用所述组数据或子组数据中的 Llog2(K.N)」比特信息从所述预配置的 K 组数据或子组数据对应的天线组。
10、 如权利要求 1至 9任一所述的方法， 其中， 所述从预配置的 K个权 值中选择所述组数据或子组数据对应的权值的选择方式的步骤包括：
在不同时隙 /符号 /子帧 /无线帧中，相同的 Llog2(K)」比特对应相同或不同的 权值；
在不同的小区标识下， 相同的 Llog2 (κ)」比特对应相同或不同的权值， 所 述的小区标识为终端特定的 ID或者小区特定的标识。
11、 如权利要求 1至 9任一所述的方法， 其中， 与所述待传输的所述组 数据对应的导频信号为未经过预编码处理的导频信号； 或者， 与所述待传输 的所述组数据对应的导频信号为经过预编码处理的导频信号。
12、 一种基于矢量选择调制的多天线数据接收方法， 包括：
在接收方接收到信号后， 从预配置的 K个权值中进行匹配并确定发送方 使用的权值， 根据确定的所述权值获取所述信号对应的数据比特， 然后进行 星座映射调制判决。
13、如权利要求 12所述的方法， 其中， 从预配置的 K个权值中进行匹配 并确定发送方使用的权值的步骤包括：
根据信道系数 H ,获取接收权值 进一步得到判决信号 r~ = \^y , 其中， y为接收信号； 分别从所述预配置的 K个权值中选择权值与所述判决信号进 行匹配， 找出最大特征的权值， 作为所述发送方使用的权值。
14、 一种基于矢量选择调制的多天线传输装置， 其中，
权值选择模块， 其设置成对待传输的一组数据， 用所述组数据中的部分 比特信息从预配置的 K个权值中选择所述组数据对应的权值；
映射模块，其设置成对所述组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制； 加权模块， 其设置成使用所述权值选择模块选择的权值对星座映射调制 后的组数据进行加权处理， 所述 K为自然数。
15、 如权利要求 14所述的装置， 其中，
所述权值选择模块通过如下方式用所述组数据中的部分比特信息从预配 置的 K个权值中选择对应的权值：
将所述一组数据分成多个子组， 对每个子组， 用所述子组数据的部分比 特信息从预配置的 Κ个权值中选择所述子组数据对应的一个权值； 或者， 用 所述组数据中的部分比特信息从预配置的 Κ个权值中选择所述组数据对应的 一个权值；
所述映射模块对所述组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制包括： 对每个子组数据中进行权值选择后剩余的比特信息进行星座映射调制； 或者， 对所述组数据中进行权值选择后剩余的比特信息进行星座映射调制； 以及
所述加权模块通过如下方式使用所述权值选择模块选择的权值对星座映 射调制后的数据进行加权处理：
使用与每个子组数据对应的权值对星座映射调制后的所述子组数据进行 加权处理； 或者， 使用与所述组数据对应的所述一个权值对星座映射调制后 的所述组数据进行加权处理。
16、 如权利要求 14所述的装置， 其中，
所述权值为如下之一： 矢量、 矩阵、 矢量的子集、 矩阵的子集。
17、 如权利要求 14所述的装置， 其中， 所述 Κ个权值互相正交， 或者， 所述 Κ个权值之间的相关性低于预设阔值。
18、 如权利要求 15所述的装置， 其中， 所述的用剩余的比特信息进行星 座映射调制是通过如下方式：
根据待传输的所述组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度将所述剩余 的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
或者， 根据待传输的每个子组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度将 所述子组数据剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射 调制符号；
其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据或所 述子组数据对应的权值， J为自然数。
19、 如权利要求 15所述的装置， 其中， 所选的每个权值使用 Llog2(K)」比 特信息进行选择。
20、 如权利要求 19所述的装置， 其中， 所选的每个权值对应的所述组数 据或子组数据包含 m = M*L *J+Llog2(K)」个比特， M为每个星座映射调制符号 所携带的比特数目， L为所述组数据或子组数据对应的层数目， J为权值选择 颗粒度， 其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据 或所述子组数据对应的权值， J为自然数。
21、 如权利要求 19所述的装置， 其中， 所选的每个权值对应的所述组数 据或子组数据包含 m = M*L *J+Llog2(K)」 + Llog2(N)」个比特， M为每个星座映射 调制符号所携带的比特数目， L为所述组数据或子组数据对应的层数目， J为 权值选择颗粒度， 其中所述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所 述组数据或所述子组数据对应的权值， J为自然数， N为分组天线选择调制中 可选择的天线组数目。
22、 如权利要求 17所述的装置， 其中，
所选 的 每个权值对应 的 所述组数据或子组数据 包含
„1 = *】+ 10§2 (^ . ^」个比特， M为每个星座映射调制符号所携带的比特数 目， L为所述组数据或子组数据对应的层数目， J为权值选择颗粒度， 其中所 述的权值选择颗粒度表示每 J个符号或子载波用所述组数据或所述子组数据 对应的权值， J为自然数， N为分组天线选择调制中可选择的天线组数目； 以 及
所述权值选择模块通过如下方式用所述组数据或子组数据中的部分比特 信息从预配置的 K个权值中选择对应的权值：
使用所述组数据或子组数据中的 Llog2(K.N)」比特信息从所述预配置的 K 组数据或子组数据对应的天线组。
23、 如权利要求 14至 22任一所述的装置， 其中， 所述权值选择模块通 过如下方式从预配置的 K个权值中选择所述组数据或子组数据对应的权值的 选择方式： 在不同时隙 /符号 /子帧 /无线帧中，相同的 Llog2(K)」比特对应相同或不同的 权值；
在不同的小区标识下， 相同的 Llog2(K)」比特对应不同相同或不同的权值， 所述的小区标识为终端特定的 ID或者小区特定的标识。
24、 如权利要求 14至 22任一所述的装置， 其中， 所述装置还包括， 导 频传输模块， 其设置成将未经过预编码处理的导频信号作为与所述待传输的 所述组据数据对应的导频信号进行传输； 或者， 设置成将经过预编码处理的 导频信号作为与所述待传输的所述组据数据对应的导频信号进行传输。
25、 一种基于矢量选择调制的多天线数据接收装置， 包括：
权值判决模块， 其设置成接收到信号后， 从预配置的 K个权值中进行匹 配并确定发送方使用的权值， 根据确定的所述权值获取所述信号对应的数据 比特；
星座映射判决模块， 其设置成在所述权值判决模块确定所述权值并获取 所述信号对应的数据比特后， 进行星座映射调制判决。
26、 如权利要求 25所述的装置， 其中， 所述权值判决模块通过如下方式 从预配置的 K个权值中进行匹配并确定发送方使用的权值：
根据信道系数 H ,获取接收权值 进一步得到判决信号 r~ = \^y , 其中， y为接收信号； 分别从所述预配置的 K个权值中选择权值与所述判决信号进 行匹配， 找出最大特征的权值， 作为所述发送方使用的权值。
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