[发明专利]用于多个传输的使用简单线性解码复杂度的全速率、全分集空时块码技术

说明书

背景技术

多天线技术(MIMO，多输入多输出)是现代通信系统的最重要的技术之一。在多天线技术中，空间分集引起了更多的关注，这是因为它利用天线之间的独立衰落以克服发射端和接收端之间严重的信号衰减，并且提供更可靠的信号，特别是对于控制信令；其要求比普通的数据信号更多的可靠性。经由空时块码(STBC)方案获得这一空间分集增益。

第一个STBC是Alamouti方案，其在2个发射天线和2个符号的时隙上是全分集(达到最大的分集阶数，即在2个发射天线时分集阶数是2)和全速率(1个符号/s/Hz的归一化速率)。通过将正交设计理论用于多于2个发射天线来推广Alamouti STBC方案。这些STBC方案具有全分集增益和简单线性解码算法。但是，对于复杂的调制星座—例如QAM和PSK，基于正交设计理论的STBC具有最大速率0.75(3/4)，传输速率从而更小。此外，理论上已经证明的是，对于复杂的星座，Alamouti方案是唯一同时具有全速率、全分集和简单线性解码算法的方案。

STBC的另一个方案是预编码STBC。这些方案试图对于多于2个发射天线达到全速率和全分集增益，但是以损失简单线性解码复杂度为代价。为了达到全分集，应当使用完全最大似然(ML)解码算法。ML算法的复杂度是与发射天线的数量和星座大小呈指数关系。这一高复杂度使得使用这一STBC方案变得不切实际，特别是对于高的调制类型以及多于2个发射天线。

因此，对于用于多个传输的使用简单线性解码复杂度的全速率、全分集空时块码技术有着强烈的需要。

附图说明

在说明书的结束部分中具体指出并且明确要求保护被视为是本发明的主题。但是，当结合附图阅读本发明时，参考以下详细描述可以最好地理解关于本发明的组织和操作方法二者及其目的、特征和优点，其中：

图1示出本发明的实施例的4个发射天线的STBC方案的框图；以及

图2示出根据本发明的实施例的方法。

会理解的是，为了说明的简单和清楚起见，图中示出的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸相对于其他元件经过放大。另外，在认为适当的情况下，已在图中重复参考数字以指示相应或类似的元件。

具体实施方式

在以下详细的描述中，阐明了许多具体细节，以便提供对本发明的完全理解。但是，会由本领域的技术人员理解的是，没有这些具体细节也可以实施本发明。在其他情况下，没有详细地描述众所周知的方法、程序、组成部分以及电路，以免使得本发明晦涩。

虽然本发明的实施例不限于这一方面，但是，采用例如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”或诸如此类的术语的讨论可以参考计算机、计算平台、计算系统或其他电子计算设备的(一个或多个)操作和/或(一个或多个)过程，它们将表现为计算机的寄存器和/或存储器中的物理(例如，电子的)量的数据操纵和/或转换为类似地表现为计算机的寄存器和/或存储器或者可以存储指令以执行操作和/或过程的其他信息存储介质中的物理量的其他数据。

虽然本发明的实施例不限于这一方面，但是本文使用的术语“复数”和“多个”可以包括例如“若干”或“两个或更多”。贯穿说明书，术语“复数”或“多个”可以用于描述两个或更多组成部分、设备、元件、单元、参数或诸如此类。例如，“多个站”可以包括两个或更多站。

本发明的实施例提供4个发射天线的STBC，其达到全速率、全分集并且同时使用简单线性解码算法。STBC在当前无线通信系统—例如3G、WiMAX、WiFi—中得到广泛使用以改进信号可靠性，但是本发明不限于这一方面。用提出的本发明的实施例的STBC方案，同时改进发射速率、分集增益以及简单解码算法；这大幅改进通信系统的性能，特别是对于要求高度可靠传输的控制信令。通常，对于4个发射天线，4×4预编码矩阵用于STBC，并且完全ML解码算法用于获得阶数4的分集增益。但是，本发明的实施例是基于4个发射天线的两个级联Alamouti方案，并且两个2×2预编码矩阵用于构造发射方案，并且通过简单线性解码算法获得阶数4的分集增益。

本发明的实施例在当前移动WiMAX标准中提供在4个发射天线方案的两个Alamouti传输之前添加两个正交预编码—但是本发明不限于WiMAX标准。同样，本发明的实施例提供发射Alamouti STBC符号对，用于改进性能和降低解码复杂度。

在当前移动WiMAX标准中，4个发射天线的矩阵A STBC方案是：