[發明專利]一種信道編碼和空時編碼級聯發射方法

有效

• 申請號: 200710001298.8
• 申請日: 2007-01-16
• 公開（公告）號: CN101227249A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 劉巧艷;李玉潔;余秋星;趙路
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/06;H04L27/26
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 許志勇;顏濤

技術領域

本發明涉及系統編碼發射方法，尤其涉及一種多輸入多輸出正交頻分復用系統中信道編碼和空時編碼級聯發射方法。

背景技術

多天線(MIMO)是近幾年發展起來的一種高效的無線傳輸技術，是指在發射端和接收端，分別使用多個發射天線和接收天線。傳統的通信系統是單進單出SISO系統，基于發射分集和接收分集的多進單出MISO方式和單進多出SIMO方式也是MIMO的特殊情況。MIMO的基本思想是在發射、接收或收發雙端采用多個天線，通過空時處理技術，充分利用信道之間的獨立衰落特性，提高頻譜利用率，通信質量和系統容量。例如：貝爾實驗室的Foschini等人，提出了一種分層空時結構(BLAST)，它將信源數據分成幾個子數據流，獨立進行編碼/調制。分層空時編碼系統在21dB的平均信噪比下可以達到42b/s/Hz的帶寬利用率，這樣的帶寬利用率對于單天線發射單天線接收系統是不可想象的。

OFDM在頻域把頻譜分成若干個正交的子信道，各子信道的載波相互重疊，提高了頻譜利用率。由于各子信道的帶寬相對較窄，因此對整個發射帶寬信號來講頻率選擇性信道對于各個子信道信號是平坦衰落的，均衡可對每個子載波分別進行，大大簡化了接收機結構。由于OFDM具有頻譜利用率高、均衡簡單的優點，非常適合于高速的有線和無線傳輸，因此得到了廣泛研究。

為了充分保證MIMO+OFDM系統的性能，某些MIMO+OFDM的通信系統采用信道編碼和空時編碼級聯的方式，提高整個系統的通信質量。

但是，MIMO+OFDM系統中的信道編碼和空時編碼級聯的發送方案，卻有一些有待于解決的問題。由于目前的空時編碼技術，多采用空時分組編碼、空時分層編碼和空時網格編碼以及空時頻編碼。由于每根發送天線的導頻必須正交，跟單天線相比，兩天線的導頻數量會減半，四天線如果要保證像兩天線一樣的導頻數量的話，則導頻載波的數量會加倍，其它發送數目依次類推。目前16e協議多天線發送時，因為導頻載波的增多，空時編碼后需要進行二次刪余，如圖1所示，避免不了會刪余掉部分攜帶信息比特的符號，造成CTC譯碼性能的嚴重下降。

目前有多天線OFDM系統中的發送分集，發射機處理每一對數據碼元以得出兩對發送碼元，用于在(1)對于空時發送分集的兩個OFDM碼元周期內或者(2)對于空頻發送分集的兩個子帶上，從一對天線發出。數據傳輸使用了N_T·(N_T-1)/2個不同的天線對，為相鄰的子帶使用不同的天線對，其中N_T是天線數目。系統可以支持多個OFDM碼元尺寸。為不同的OFDM碼元尺寸使用相同的編碼、交織和調制方案來簡化發射機和接收機處理。發射機按照所選的OFDM碼元尺寸對每根天線的發送碼元流進行OFDM調制。接收機執行相反的處理。并沒有給出信道編碼與空時編碼級聯進行空時發送的方案。還有一種正交頻分復用(OFDM)系統中發射空時碼的方法，該系統包括n根發射天線，其中n為至少為3的正整數，該方法包括以下步驟：對信源輸出的信息比特進行調制，得到調制符號，并對調制符號進行空時編碼，以得到編碼后碼字；將碼字映射到正交頻分復用符號的至少兩個子載波上，并且在n根發射天線上發射碼字。這樣，通過在時間和子載波上完成發射空時碼的操作，雖然使得完成發射空時碼所需要的發射周期減少，從而降低了信道相關時間對空時碼發送的影響，避免了由于信道衰落系數在一次空時編碼操作內發生變化而給空時碼發送帶來的性能損失，但同樣也沒有涉及信道編碼與空時編碼級聯進行空時發送的方案。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種多輸入多輸出正交頻分復用無線系統中的信道編碼與空時編碼級聯發射方法，即提供一種MIMO+OFDM通信系統中編碼、刪余、交織和空時發送的二次刪余(根據交織方式順序可能不同)、空時編碼、空時編碼碼字和導頻的多天線發送。從而使得MIMO+OFDM系統既能夠最大程度的獲得信道編碼的編碼增益，又能獲得空時編碼的分集增益。

為解決上述技術問題，本發明一種多輸入多輸出頻分復用系統中信道編碼和空時編碼級聯發射方法，包括步驟：

(1)發端對信源輸出的信息比特進行信道編碼，得到信息比特位和校驗比特位；

(2)發端根據發送天線數量n和每個子帶需要導頻的平均數量確定是否需要進行二次刪余并根據交織方式確定一次刪余、二次刪余和交織的順利，進行一次刪余、二次刪余和交織，得到二進制比特；所述交織方式是指是否對信息比特位和校驗比特位分別進行交織；