[發明專利]用于多個傳輸的使用簡單線性解碼復雜度的全速率、全分集空時塊碼技術

有效

• 申請號: 201080026125.1
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN102461002A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: J·王;H·殷;崔陽錫;L·蔣
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04L27/26;H04J11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊美靈;朱海煜

背景技術

多天線技術(MIMO，多輸入多輸出)是現代通信系統的最重要的技術之一。在多天線技術中，空間分集引起了更多的關注，這是因為它利用天線之間的獨立衰落以克服發射端和接收端之間嚴重的信號衰減，并且提供更可靠的信號，特別是對于控制信令；其要求比普通的數據信號更多的可靠性。經由空時塊碼(STBC)方案獲得這一空間分集增益。

第一個STBC是Alamouti方案，其在2個發射天線和2個符號的時隙上是全分集(達到最大的分集階數，即在2個發射天線時分集階數是2)和全速率(1個符號/s/Hz的歸一化速率)。通過將正交設計理論用于多于2個發射天線來推廣Alamouti?STBC方案。這些STBC方案具有全分集增益和簡單線性解碼算法。但是，對于復雜的調制星座—例如QAM和PSK，基于正交設計理論的STBC具有最大速率0.75(3/4)，傳輸速率從而更小。此外，理論上已經證明的是，對于復雜的星座，Alamouti方案是唯一同時具有全速率、全分集和簡單線性解碼算法的方案。

STBC的另一個方案是預編碼STBC。這些方案試圖對于多于2個發射天線達到全速率和全分集增益，但是以損失簡單線性解碼復雜度為代價。為了達到全分集，應當使用完全最大似然(ML)解碼算法。ML算法的復雜度是與發射天線的數量和星座大小呈指數關系。這一高復雜度使得使用這一STBC方案變得不切實際，特別是對于高的調制類型以及多于2個發射天線。

因此，對于用于多個傳輸的使用簡單線性解碼復雜度的全速率、全分集空時塊碼技術有著強烈的需要。

附圖說明

在說明書的結束部分中具體指出并且明確要求保護被視為是本發明的主題。但是，當結合附圖閱讀本發明時，參考以下詳細描述可以最好地理解關于本發明的組織和操作方法二者及其目的、特征和優點，其中：

圖1示出本發明的實施例的4個發射天線的STBC方案的框圖；以及

圖2示出根據本發明的實施例的方法。

會理解的是，為了說明的簡單和清楚起見，圖中示出的元件不一定按比例繪制。例如，為了清楚起見，一些元件的尺寸相對于其他元件經過放大。另外，在認為適當的情況下，已在圖中重復參考數字以指示相應或類似的元件。

具體實施方式

在以下詳細的描述中，闡明了許多具體細節，以便提供對本發明的完全理解。但是，會由本領域的技術人員理解的是，沒有這些具體細節也可以實施本發明。在其他情況下，沒有詳細地描述眾所周知的方法、程序、組成部分以及電路，以免使得本發明晦澀。

雖然本發明的實施例不限于這一方面，但是，采用例如“處理”、“計算”、“運算”、“確定”、“建立”、“分析”、“檢查”或諸如此類的術語的討論可以參考計算機、計算平臺、計算系統或其他電子計算設備的(一個或多個)操作和/或(一個或多個)過程，它們將表現為計算機的寄存器和/或存儲器中的物理(例如，電子的)量的數據操縱和/或轉換為類似地表現為計算機的寄存器和/或存儲器或者可以存儲指令以執行操作和/或過程的其他信息存儲介質中的物理量的其他數據。

雖然本發明的實施例不限于這一方面，但是本文使用的術語“復數”和“多個”可以包括例如“若干”或“兩個或更多”。貫穿說明書，術語“復數”或“多個”可以用于描述兩個或更多組成部分、設備、元件、單元、參數或諸如此類。例如，“多個站”可以包括兩個或更多站。

本發明的實施例提供4個發射天線的STBC，其達到全速率、全分集并且同時使用簡單線性解碼算法。STBC在當前無線通信系統—例如3G、WiMAX、WiFi—中得到廣泛使用以改進信號可靠性，但是本發明不限于這一方面。用提出的本發明的實施例的STBC方案，同時改進發射速率、分集增益以及簡單解碼算法；這大幅改進通信系統的性能，特別是對于要求高度可靠傳輸的控制信令。通常，對于4個發射天線，4×4預編碼矩陣用于STBC，并且完全ML解碼算法用于獲得階數4的分集增益。但是，本發明的實施例是基于4個發射天線的兩個級聯Alamouti方案，并且兩個2×2預編碼矩陣用于構造發射方案，并且通過簡單線性解碼算法獲得階數4的分集增益。

本發明的實施例在當前移動WiMAX標準中提供在4個發射天線方案的兩個Alamouti傳輸之前添加兩個正交預編碼—但是本發明不限于WiMAX標準。同樣，本發明的實施例提供發射Alamouti?STBC符號對，用于改進性能和降低解碼復雜度。

在當前移動WiMAX標準中，4個發射天線的矩陣A?STBC方案是：