CN1484900A - 使用多重展开码的简易区块空时传输多样化 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于CDMA通信***的***及方法,其包括多个基地台及一使用者设备(UE),每一者与另一者互相通信。此基地台具有一传输器,该传输器包括一第一及一第二天线用以传输符元的一数据区域。第一展开装置使用第一频道化码展开该第一数据区域,而第二展开装置使用一第二频道化码展开该第二数据区域,每一频道化码特定与该第一及第二天线中之一相关。该UE具有一接收器用以接收包括该第一及第二展开数据区域的一信号。该UE包括一联合检测装置用以使用该第一及第二频道化码检测该第一及第二数据区域的符元,以及一译码器用以译码该被检测的数据区域以产生一符元的单一数据区域。
Description
(1)技术领域
本发明是关于使用分码多重存取技术(CDMA)的通信***。尤其是,本发明是关于一种可应用于CDMA通信***的传输多样化计划。
空间多样化(spacial diversity)为了支持第三代宽频分码多重存取***,例如CDMA,中极高速率的使用者而被提出。使用多重天线,***实现较佳的增益及链接的品质,产生增加的***容量。在传统中,多样化经由波束的控制或经由多样化的结合而被使用。
(2)背景技术
近来已经了解多样化的协调使用可经由空时码(space-time)的使用而实现。此种***在理论上可以使容量增加至等于数组中传输及接收天线的数量的因子。空时区块码在产生遍及天线及时间的一数组输出的输入符元(symbol)的一区块上运作。
在以前,空时传输多样化***同时传输连续的符元与其共轭(conjugate)。此型态的***虽然可以产生在接收端的重叠符元,重叠的数量依据传播频道的脉波响应长度而定。在分时双工(TDD)模式中,此符元重叠在联合检测接收器中必须被列入考虑。此联合检测器必须评估被传输的符元以及它们的共轭,造成联合检测复杂度的增加。
为了消除联合检测中的增加,已有一种传输二个类似但不同数据区域的***产生。具有第一部份D1以及第二部份D2的第一数据区域被第一天线传输。藉由修改第一数据区域而产生一第二数据区域。D2的共轭的相反-D2*是第二数据区域的第一部份,而D1的共轭D1*是第二部份。第二数据区域同时由第二天线传输。此型态的***使得接收端所实施的联合检测仅需评估与单一传输天线情况相同数量的符元。此***的方块图如图1所示。
虽然以上***降低单一信号数据区块所需的联合检测的复杂度,联合检测在使用二传输多样化天线***中需要使用二联合检测器。每一联合检测装置评估来自天线之一的数据。被评估的数据被结合以产生原始数据。因此,此种***中的接收器具有高复杂度,因此造成较高的接收器成本。
因此,存在着需要较低复杂度及接收器费用的传输多样化***的需求。
(3)发明内容
本发明是一种用于CDMA通信***的***及方法,其包括多个基地台及一使用者设备(UE),每一者与另一者互相通信。此基地台具有一传输器,该传输器包括一第一及一第二天线用以传输符元的数据区域。第一展开装置使用第一频道化码展开该第一数据区域,而第二展开装置使用一第二频道化码展开该第二数据区域,每一频道化码单独与该第一及第二天线中之一相关。该UE具有一接收器用以接收包括该第一及第二展开数据区域的一信号。该UE包括一联合检测装置用以使用该第一及第二频道化码检测该第一及第二数据区域的符元,以及一译码器用以译码该被检测的数据区域以产生一符元的单一数据区域。
(4)附图说明
图1是习知使用空时传输多样化的通信***的方块图。
图2是依据本发明较佳实施例的通信***中的传输器及接收器的方块图。
图3是本发明传输多样化***的流程图。
图4是本发明传输多样化***的性能图。
图5是依据本发明另一实施例的通信***的传输器及接收器的方块图。
图6是本发明另一传输多样化***的流程图。
(5)具体实施方式
图2是依据本发明较佳实施例的CDMA***中的传输器10的方块图,位于例如一基地台,以及一接收器20,位于例如一使用者设备(UE)中。虽然较佳状态是使传输器位于基地台而接收器位于UE,传输器及接收器可以交换位置,而本发明在上行链接(uplink)运作。传输器10包括一区块编码器11,多个频道化装置8,9,多个展开序列***装置12,13,以及多个天线15,16。虽然图1表示一传输器包括二天线,熟悉本技术的人士应了解,大于二个的天线,如N天线,也可被使用。
典型的爆冲(burst)具有被中间缓冲序列分离的二数据区域。较佳者,一数据区域的相同编码程序,如以下所讨论,也在其它数据区域实施。将被传输器10传输的数据由数据产生器(未示出)产生。所产生的第一数据区域的数据符元(S1,S2,...SN/2),(S N/2+1,S N/2+2,....S N),其可被表示为次数据区域D1及D2,被输入区块编码器11,例如一区块空时传输多样化(space-time transmit diversity,BSTTD)编码器。此编码器11将输入的符元编码并产生D1的多个共轭,以及D2的共轭的相反:D1*,-D2*。此编码器11也改变符元的次序,因此,-D2*在D1*的前。较佳者,也执行第二数据区域的模拟编码。
依据本发明的较佳实施例,数据区域D1,D2及-D2*,D1*分别被传输至一第一与第二频道化装置8,9。第一频道化装置8藉由第一频道化码展开数据区块D1,D2,而-D2*,D1*藉由第二频道化码的使用由第二频道化装置9展开。来自第一及第二频道化装置8,9的每一展开数据区块随后被与传输器10相关的扰乱码所扰乱。
一旦D1,D2及-D2*,D1*已被扰乱,它们经由序列***装置12,13与一第一及第二中间缓冲混合,产生二通信爆冲17,18。此二通信爆冲17,18被调变并同时分别经由天线15与多样化天线16被传输至接收器20。
.接收器20包括一联合检测装置(JD)24,一BSTTD检测器22,一频道评估装置23以及一天线26。UE的天线26接收包括来自传输器10的爆冲17,18不同的RF信号。此RF信号随后被解调变以产生一基频信号。
此基频信号随后被传输至联合检测装置24以及频道评估装置23。如同熟悉本技术的人士所知,频道评估装置23提供频道信息,例如频道脉冲响应,至该联合检测装置24。
耦合至频道评估装置23及BSTTD译码器22的联合检测装置24使用频道信息及频道化码以检测被接收信号中的软数据符元d1,d2及-d2*,d1*。每一爆冲的频道脉冲响应使用爆冲的中间缓冲序列而被决定。因为每一爆冲是使用不同的展开码被传输,联合检测装置24将每一爆冲视为来自一不同使用者的传输。因此,可以使用任何能够复原来自不同传输器的数据的联合检测装置。此整联合检测装置包括零强迫区块线性均衡器,使用Cholesky或近似Cholesky分解的检测装置以及其它。此联合检测装置24评估传输器天线15,16所输出的每一数据符元,并传输该评估至BSTTD译码器22。
耦合至联合检测装置24的BSTTD译码器22接收对应天线15,16的被评估的软数据符元d1,d2,及-d2*,d1*,并将该等符元译码以产生一单一数据区域的软符元,dSTTD。
本发明的流程图表示于图3。一数据产生器产生将被传输至接收器20的数据(步骤301)。每一数据区域被分离为二次数据区域D1,D2(步骤302)。此次数据区域D1,D2被传输至区块编码器11及第一频道化装置8(步骤303)。被传输至区块编码器11的次数据区域被编码(步骤304)并被传输至第二频道化装置9(步骤305)。每一频道化装置8,9使用与一个别天线15,16相关的一分离频道化码展开其个别的数据输入(步骤306)。此二展开信号随后使用与基地台相关的扰乱码被扰乱(步骤307),并经由多样化天线15,16传输至接收器20(步骤308)。
接收器20接收来自多样化天线15,16的包含二展开信号的一RF通信信号(步骤309),将该信号解调变并传输被解调变的信号至频道评估装置23以及联合检测装置24(步骤310)。被接收的信号由频道评估装置23处理(步骤311)且由联合检测装置24输入的频道信息以及频道化码处理评估来自天线15,16的传输符元(步骤312)。对应每一多样化天线15,16的被检测的次数据区域被传输至BSTTD译码器(步骤313),其对软符元次区域译码以产生一单一数据区域的软符元,dSTTD(步骤314)。
类似以上所述的实施例,图5是另一传输器40的方块图,位于例如一基地台,以及一接收器50,位于例如一使用者设备(UE)中。传输器40包括多个频道化装置48,49,多个展开序列***装置42,43,以及多个天线45,46。
被传输器40传输的数据由数据产生器(未示出)产生。所产生的第一数据区域的数据符元(S1,S2,...SN/2),(S N/2+1,S N/2+2,....S N),其可被表示为次数据区域D1及D2,分别被输入频道化装置48,49。第一频道化装置48藉由第一频道化码展开数据区块D1,D2,而-D2*,D1*藉由第二频道化码的使用由第二频道化装置49展开。来自第一及第二频道化装置48,49的每一展开数据区块随后被与传输器10相关的扰乱码所扰乱。
一旦符元已被扰乱,它们经由序列***装置42,43与一第一及第二中间缓冲混合,产生二通信爆冲44,45。此二通信爆冲44,45被调变并同时分别经由天线46与多样化天线47被传输至接收器50。
接收器50包括一联合检测装置(JD)54,一译码器52,一频道评估装置53以及一天线51。UE的天线51接收包括来自传输器40的通信爆冲44,45不同的RF信号。此RF信号随后被解调变以产生一基频信号。
此基频信号随后被传输至联合检测装置54以及频道评估装置53。耦合至频道评估装置53及译码器52的联合检测装置54使用频道信息及频道化码以检测被接收信号中的软数据符元d1,d2。每一爆冲的频道脉冲响应使用爆冲的中间缓冲序列而被决定。因为每一爆冲是使用不同的展开码被传输,联合检测装置54将每一爆冲视为来自一不同使用者的传输。此联合检测装置54评估传输器天线46,47所输出的信号44,45的每一信号的数据符元,并传输该评估至BSTTD译码器52。
耦合至联合检测装置54的译码器52接收对应天线46,47的被评估的软数据符元d1,d2,,并将该等符元译码以产生一单一数据区域的软符元d。
本发明的另一实施例的流程图表示于图六。一数据产生器产生将被传输至接收器40的数据(步骤601)。每一数据区域被分离为二次数据区域D1,D2(步骤602)。此次数据区域D1,D2被传输至第一频道化装置48及第二频道化装置49(步骤603)。每一频道化装置48,49使用与一个别天线46,47相关的一分离频道化码展开其个别的数据输入(步骤604)。此二展开信号随后使用与基地台相关的扰乱码被扰乱(步骤605),并经由多样化天线46,47传输至接收器50(步骤606)。
接收器50接收来自多样化天线46,47的包含二展开信号的一RF通信信号(步骤607),将该信号解调变并传输被解调变的信号至频道评估装置53以及联合检测装置54(步骤608)。被接收的信号由频道评估装置53处理(步骤609)
且由联合检测装置54输入的频道信息以及频道化码处理评估来自天线46,47的传输符元(步骤610)。对应每一多样化天线46,47的被检测的次数据区域被传输至译码器52(步骤611),其对软符元次区域译码以产生一单一数据区域的软符元,dSTTD(步骤612)。
藉由使用额外的频道化码,以上的方法可被应用于具有数个天线的天线数组。每一天线具有其本身相关的频道化码及中间缓冲。如果使用区块编码器,由每一天线传输的数据区域具有特定的编码,允许在接收器的单一联合检测器的使用。
本发明具有二频道化码的BSTTD传输器允许传输多样化的较便宜及较简单的使用。每一传输天线的不同频道化码的使用在接收器仅需一个联合检测器,产生比习知技术的接收器不复杂的接收器***。图4表示不同区块STTD译码器的列BER的图式。此模式是基于使用JD的基本方式的一区块线性均衡器(BLE)的所有接收器。NTD表示单一天线情况,亦即,无传输多样化。具有1码的STTD是传统的区块STTD JD。具有2码的STTD是所揭露的区块STTD传输器。具有2码的简单STTD是另一实施例中所揭露的传输***。如所示,STTD用的2码的好处可整理如下:1)在1码STTD上的0.01列位高达0.5dB的增益;以及2)藉由消除具有2码的简单STTD中的编码区块,在0.1列BER的性能衰退锦有0.2dB,且在0.01列BER并无衰退。在NTD方面的性能改善依然是1.0dB,而在0.1及0.01列BER则为2.7dB。
Claims (23)
1.一种在CDMA通信***中传输符元的一数据区域的方法,该***包括多个基地台及一使用者设备(UE),其中每一该基地台包括一传输器,而该UE包括一接收器,该方法包括步骤:
产生一第一符元数据区域;
对产生具有该第一数据区域符元的共轭的多个一第二数据区域的该第一数据区域编码;
展开该第一及该第二数据区域,其中该第一数据区域是使用一第一频道化码而被展开,而该第第二数据区域是使用一第二频道化码而被展开,每一频道化码是特定与一第一及第二天线的一者相关;
于该传输器的一第一天线及一第二天线传输包括该第一及第二展开数据区域的一RF信号;
使用该第一及第二频道化码检测该第一及第二数据区域的符元;以及
对该被检测的数据区域译码以产生一符元的单一数据区域。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括藉由与该传输器相关的一扰乱码扰乱该第一及第二展开数据的步骤。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,该符元的第一数据区域的符元被群组为一第一及第二次数据区域。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,该符元的第二数据区域的符元被群组为一第三及第四次数据区域,其中该第三次数据区域是该第二次数据区域的负多个共轭,而该第四次数据区域是该第一次数据区域的多个共轭。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,该基地台还包括该接收器,且该UE还包括该传输器。
6.一种在CDMA通信***中传输一符元数据区域的传输器,该***包括多个基地台及一使用者设备(UE),该基地台包括该传输器且该UE包括互相通信的一接收器,该传输器包括:
一第一及第二天线,用以传输该符元的数据区域;
一编码器,用以对产生具有该数据区域的符元的多个共轭的一第二数据区域的该数据区域编码;以及
一第一及第二展开装置,用以展开该第一及第二数据区域,其中该第一展开装置使用一第一频道化码展开该第一数据区域,该第二展开装置使用一第二频道化码展开该第二数据区域,每一频道化码是特定与一第一及第二天线之一相关。
7.如权利要求6所述的传输器,其特征在于,还包括一第一及第二扰乱装置,藉由与该传输器相关的一扰乱码扰乱该第一及第二展开数据。
8.如权利要求7所述的传输器,其特征在于,用以接收包括该第一及第二展开数据区域的一信号的该接收器包括:
一联合检测装置,用以使用该第一及第二频道化码检测该第一及第二数据区域;以及
一译码器,用以译码该被检测的数据区域以产生符元的一单一数据区域。
9.如权利要求8所述的传输器,其特征在于,该符元的第一数据区域的符元被群组为一第一及第二次数据区域。
10.如权利要求9所述的传输器,其特征在于,该符元的第二数据区域的符元被群组为一第三及第四次数据区域,其中该第三次数据区域是该第二次数据区域的负多个共轭,而该第四次数据区域是该第一次数据区域的多个共轭。
11.一种CDMA通信***,包括多个基地台及一使用者设备(UE),其每一个用以互相通信,该多个基地台具有一传输器,包括:
一第一及第二装置,用以传输包括一第一数据区域的一符元的数据区域;
一装置,用以对产生具有该数据区域的符元的多个共轭的一第二数据区域的该数据区域编码;以及
一第一及第二展开装置,用以展开该第一及第二数据区域,其中该第一展开装置使用一第一频道化码展开该第一数据区域,该第二展开装置使用一第二频道化码展开该第二数据区域,每一频道化码是特定与一第一及第二传输装置的一者相关;
该UE具有一装置用以接收包括该第一及第二展开数据区域的一信号,包括:
一装置,用以用该第一及第二频道化码检测该第一及第二数据区域;以及
一装置,用以译码该被检测的数据区域以产生符元的一单一数据区域。
12.如权利要求11所述的***,其特征在于,还包括藉由与该传输器相关的一扰乱码扰乱该第一及第二展开数据区域的装置。
13.如权利要求12所述的***,其特征在于,该符元的第一数据区域的符元被群组为一第一及第二次数据区域。
14.如权利要求13所述的***,其特征在于,该符元的第二数据区域的符元被群组为一第三及第四次数据区域,其中该第三次数据区域是该第二次数据区域的负多个共轭,而该第四次数据区域是该第一次数据区域的多个共轭。
15.如权利要求14所述的***,其特征在于,该基地台还包括该接收装置且该UE还包括该传输装置。
16.一种在CDMA通信***中传输符元的一数据区域的方法,该***包括多个基地台及一使用者设备(UE),其特征在于,每一该基地台包括一传输器,而该UE包括一接收器,该方法包括步骤:
产生符元的一数据区域;
使用产生一第一展开数据区域的一第一频道化码展开该第一数据区域;
使用产生一第二展开数据区域的一第二频道化码展开该第一数据区域,每一频道化码是特定与一第一及第二天线之一相关;
于一第一天线及一第二天线传输包括该第一及第二展开数据区域的一RF信号;
使用该第一及第二频道化码检测该数据区域的符元;以及
对该被检测的数据区域译码以产生符元的一单一数据区域。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,还包括藉由与该传输器相关的一扰乱码扰乱该第一及第二展开数据区域的步骤。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,该基地台还包括该接收器;且该UE还包括该传输器。
19.一种在CDMA通信***中传输符元的一数据区域的传输器,该***包括多个基地台及一使用者设备(UE),该基地台包括该传输器且该UE包括互相通信的一接收器,该传输器包括:
一第一及第二天线,用以传输该符元的数据区域;以及
一第一及第二展开装置,用以展开该数据区域,其中该第一展开装置使用一第一频道化码展开该数据区域以产生一第一展开数据区域,该第二展开装置使用一第二频道化码展开该数据区域以产生一第二数据区域,每一频道化码是特定与一第一及第二天线之一相关。
20.如申请专利第19所述的传输器,其特征在于,还包括一第一及第二扰乱装置,藉由与该传输器相关的单一扰乱码扰乱该第一及第二展开数据区域。
21.如申请专利第20所述的传输器,其特征在于,用以接收包括该第一及第二展开数据区域的一信号的该接收器包括:
一联合检测装置,用以使用该第一及第二频道化码检测该数据区域的符元;以及
一译码器,用以译码该被检测的数据区域以产生符元的一单一数据区域。
22.一种CDMA通信***,包括多个基地台及一使用者设备(UE),其每一个用以互相通信,该多个基地台具有一传输器,包括:
一第一及第二装置,用以传输符元的一数据区域;
一第一及第二展开装置,用以展开该数据区域,其中该第一展开装置使用产生一第一展开数据区域的一第一频道化码展开该数据区域,该第二展开装置使用产生一第二展开数据区域的一第二频道化码展开该数据区域,每一频道化码是特定与一第一及第二传输装置的一者相关;
该UE具有一装置用以接收包括该第一及第二展开数据区域的一信号,包括:
一装置,用以使用该第一及第二频道化码检测该第一及第二展开数据区域;以及
一装置,用以译码该被检测的数据区域以产生符元的一单一数据区域。
23.如权利要求22所述的***,其特征在于,还包括藉由与该传输器相关的一扰乱码扰乱该第一及第二展开数据区域的装置。
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