專利名稱:一種多天線發射方法及裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及通信領域,尤其涉及一種多天線發射方法及裝置。
技術背景低密度奇偶校驗編碼(LDPC, Low Density Parity Check)碼是一種性能 接近香農限的信道編碼。由于采用并行譯碼器解碼,它具有低譯碼復雜度、高 吞吐量的特性,使得它成為下一代移動通信的主要備選技術之一。在下一代移動通信系統中,基于LDPC編碼的各種通信方案成為熱點。 LDPC碼是一種線性分組碼,其校驗矩陣具有度分布特性。各行(列)中"1" 的個數稱為該行(列)的度值,由各行(列)的度值組成的序列稱為行(列) 的度分布。LDPC碼的性能主要依賴于列度分布,且列度分布不完全相同的非規則 LDPC碼性能優于列度分布完全相同的規則LDPC碼。非規則LDPC碼中不同 的度值對應的比特重要性不同,度值越高的比特對整個數據塊的性能貢獻越 大,也就越重要。多輸入輸出(MIMO, Multiple Input and Multiple Output)是當前多天線技 術中常采用的一種方式,多天線技術分為分集和復用兩種模式。分集是同時多 個天線傳輸同一串數據流,起到了空間分集的效果,在接收端合并時可以獲得 較大的分集增益,是一種可靠度較高的多天線傳輸模式,但是傳信率較低,空 間分集典型形式為空時塊碼(STBC, Space Time Block Code );復用是多個天 線并行發送多個不同的符號,各個符號只在某個天線上發送,并且時間上沒有 重復,這種方式傳信率較高,但是可靠度相對較低,典型技術為貝爾實驗室分 層空時(BLAST, Bell Labs Layered Space-Time )技術。兩種多天線技術各有 特點,適合用于不同的條件下,如何將兩者相結合成為研究的熱點,目前主要 方案包括根據信道信息在兩種模式間硬切換、矩陣調制等技術。
矩陣調制技術是根據信道信息生成對應的多天線調制圖案,對應于各發射 天線各個時刻的發射符號。這種方案可以根據信道信息靈活的調整傳輸中的分 集/復用比例及對應天線的序號,可以更加靈活的利用信道信息,在保證傳輸 可靠性的前提下盡可能提高傳信率,矩陣調制技術是多天線技術的研究熱點。《Winner技術報告D2.7—Vl.O》中提供的一種多天線發射方法為按照發 射設備中固定的發射模式對數據進行傳輸。由于一次數據發送只采用分集或者是復用方式,當采用分集發送時,提高 了傳輸的可靠程度,但是降低了系統性能;采用復用發送時,提高了系統性能, 但降低了整個傳輸的可靠程度。請參閱圖1,《Wi皿er技術報告D2.7_V1.0》中提供的另一種多天線發射 方法為101、 獲取信道信息(CSI, Channel State Information);102、 根據CSI確定各天線的傳輸模式;其中,確定各天線的傳輸;漠式即是確定天線的調制矩陣,包括部分分集、 部分復用,或者全部分集/全部復用。103、 將符號映射到各天線并發射。上述方案解決了第一種現有技術中無法采用多種模式共同傳輸數據的缺 陷,但是由于該方案的自適應方式針對的是天線的狀況,例如若某天線信道狀 態良好,則天線的傳輸模式會被設置為復用模式,若有若干天線信道狀況不好, 則會將這些天線的傳輸模式設置為分集模式;該方案只考慮了發射設備的固有因素,而沒有考慮傳輸的數據的因素,所 以不能保證數據傳輸的可靠性。發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種多天線發射方法及裝置,用于提高系 統性能,并對重要信息提供更多的保護。本發明實施例提供的多天線發射方法,包括利用低密度奇偶校驗碼的不
等保護特性對經過低密度奇偶校驗編碼的數據進行分類;將所述分類后的數據 使用對應的發射方式進行傳輸。本發明實施例提供的多天線發射裝置,包括數據源,數據分配單元,矩 陣調制單元以及天線;所述數據源用于產生數據,并將產生的數據發送至數據 分配單元;所述數據分配單元利用低密度奇偶校驗碼的不等保護特性對經過低 密度奇偶才交驗編碼的數據進行分類并將分類結果發送至矩陣調制單元;所述矩 陣調制單元將分類后的數據映射到天線利用對應的發射方式進行傳輸。從以上本發明實施例技術方案可以看出,本發明具有以下優點首先,由于本發明先按照LDPC的不等保護特性對數據進行分類,然后再 按照數據重要程度的不同選擇相應的發射方式,對重要性高的數據采取分集發 射模式保證其可靠傳輸,對重要性不高的數據采取復用發射模式以提高系統傳 輸性能;其次,本發明對數據的分類采取了多種方式,可以根據實際情況進行選擇, 因此提高了本發明方法的靈活性;最后,由于本發明既可針對調制矩陣固定的開環模式,也可以針對調制矩 陣不固定,需要通過信道信息來確定的閉環模式,因此提高了本發明方法的通 用性。
圖1為現有4支術方法流程圖; 圖2為本發明方法第一實施例流程圖; 圖3為本發明方法第二實施例流程圖; 圖4為本發明方法第三實施例流程圖; 圖5為本發明方法4交驗矩陣示意圖; 圖6為本發明方法第四實施例流程圖; 圖7為本發明裝置第一實施例示意圖8為本發明裝置第二實施例示意圖。
具體實施方式
本發明提供的多天線發射方法及裝置用于提高系統性能,并保證重要數據 傳輸的可靠性。本發明提出一種基于非規則LDPC的多天線發射方案,結合了 LDPC的不 等保護和多天線矩陣調制技術。該方案根據比特的重要性不同而采用不同的傳輸方式,把重要的,對譯碼 過程貢獻較大的比特用更為可靠的分集模式傳輸,改善整個傳輸的可靠程度; 而把重要性相對較低的比特映射到傳信率更高的復用模式傳輸。從而有效的提 高系統性能,并對重要信息提供更多的保護。下面對本發明方法進行詳細描述請參閱圖2,本發明方法第一實施例包括201、 對數據分類;其中,數據分配單元利用低密度奇偶校驗碼的不等保護特性對經過低密度 奇偶校驗編碼的數據進行分類。具體的分類為利用LDPC碼的不等保護特性將經過LDPC編碼的數據按照 度值進行分類,所謂LDPC碼的不等保護特性是指度值越大的數據受到的保護 越強,正確的可能性也就越大;反之,度值越小的數據受到的保護越弱,正確 的可能性也越小。202、 分析度值,對重要性高的數據流執行步驟203,對重要性低的數據 流執行步驟204;203、 對數據流采用分集傳輸; 204 、對凄t據流采用復用傳輸。 請參閱圖3,本發明方法第二實施例包括 301、輸入數據分配單元; 其中,將編碼完成的數據輸入數據分配單元。302、 將數據映射到數據流中;其中,數據分配單元對數據進行分類,并將分類完成的數據映射到矩陣調 制單元的各個數據流中。303、 分析度值,對重要性高的數據流執行步驟304,對重要性低的數據 流執行步驟305;304、 對數據流釆用分集傳輸;305、 對數據流采用復用傳輸。本實施例在上一實施例的基礎上增加了數據映射的過程,本實施例針對的 是開環模式,即多天線調制矩陣是預先確定的,且在整個傳輸過程中都不改變。但是矩陣調制根據有無信道反饋分為開環和閉環兩種模式開環矩陣調制 沒有信道反饋,在整個傳輸過程中,用于調制的矩陣始終不變;而閉環矩陣調 制方案則是根據信道反饋的CSI設計調制矩陣。所以閉環模式需要通過CSI來確定調制矩陣,即在本發明方法第二實施例 的基礎上需要增加一個確定調制矩陣的過程才能夠實現在閉環模式下的多天 線發射。在步驟302之前需要增加步驟調制模式控制單元根據信道信息確定矩陣調制模式;調制模式控制單元將確定后的矩陣調制模式發送給矩陣調制單元以及數 據分配單元。通過增加以上步驟實現在閉環模式下的多天線發射。 請參閱圖4,本發明第三實施例包括401、 輸入數據分配單元;其中,將編碼完成的數據輸入數據分配單元。402、 計算度值; 其中,計算每個比特的度值。403、 排序逸擇比特;其中,將比特按照度值從高到低的順序排列。404、 將數據映射到數據流中;其中,按照排序將度值高的比特映射到矩陣調制單元中的第一數據流,直 至第一數據流承載的數據達到門限,將剩余比特映射到第二數據流。405、 分析度值,對重要性高的數據流執行步驟406,對重要性低的數據 流執行步驟407;406、 對數據流采用分集傳輸; 407 、對數據流采用復用傳輸。本實施例中增加了數據的映射方式,本實施例中假設有三個天線以及兩組 數據流,請參閱圖5,本實施例采用了如圖5所示的802.16e中編碼速率為1/2 的LDPC碼,其中-1代表O元素,其余非"-r元素代表單位矩陣不同的相位。 根據統計可以得知各列中度值為3的節點有8個,度值為6的節點有5個, 度值為2的節點有11個。度值高的節點對應的比特具有較高的可靠度,對于 譯碼器貢獻較大,相對較為重要。本實施例中,數據根據度值的大小(即相對重要程度)分為兩個數據流。 數據分配單元根據多天線的結構,將碼字符號按照度值分配到兩組數據流上。 兩組數據流分別進入三天線發送,第一組數據流通過天線1和天線2采用分集 模式發送,而第二組數據流通過天線3采用復用模式串行發出。根據矩陣調制理論,在天線1和天線2發送的數據流采用分集的STBC模 式發送,傳信率較低,但可靠度較高;而天線3發出的數據流2傳信率較高, 但可靠度較低。本實施例將度值為6的比特和度值為3的比特映射到第一組數據流,把度 值為2的比特映射到第二組數據流傳輸,這樣即可針對重要性不同的比特采用 不同的多天線發送方案。 上面提出的是數據映射方式中的 一種,同樣還可以采用其他方式進行數據 映射,例如計算每個比特的度值并統計比特的個數; 按照度值從高到低的順序對比特進行排序;若比特個數為偶數,則將排序中度值高的前一半比特映射到第 一數據流, 將剩余的后一半比特映射到第二數據流;若比特個數為奇數,則以正中的比特為基準,將比其度值大的比特映射到 第一數據流,將比其度值小的比特映射到第二數據流,所述正中的比特既可映 射到第 一數據流也可以映射到第二數據流。用以上步驟替換方法第三實施例中的步驟404 ,同樣可以達到數據映射的 效果,這樣替換的優點在于可以使兩組數據流的負載基本一致,更有利于充分 利用資源,但缺點在于,可能會使一些度值相對高的比特被映射到第二組數據 流而被采用復用方式傳輸,例如,按照這樣的映射方式,上述矩陣中第13列 對應的比特會被映射到第二組數據流中。以上兩種映射方式可以根據實際情況進行選擇。請參閱圖6,本發明方法第四實施例包括601、 對數據進行編碼;其中,將數據輸入低密度奇偶校驗編碼單元進行編碼,生成低密度奇偶校 驗編碼符號。602、 輸入數據分配單元;其中,將編碼完成的數據輸入數據分配單元。603、 計算度值;其中,計算每個比特的度值。604、 排序選擇比特;其中,將比特按照度值從高到低的順序排列。
605、 將數據映射到數據流中;其中,映射的方式可以根據實際情況采取上述實施例中的任一種。606、 分析度值,對重要性高的數據流執行步驟607,對重要性低的數據 流執行步驟608;607、 選纟奪進行分集傳輸;608、 選擇進行復用傳輸;609、 映射到對應天線;其中,矩陣調制模塊將各個數據流映射到對應的天線,例如在上述實施例 中,將第一組數據流映射到天線1和天線2上采用分集的STBC模式發送;而 將第二組數據流映射到天線3上采用復用模式發送。610、 發射;其中,天線將對應的數據流以相應的方式發射。下面對本發明裝置進行描述請參閱圖7,本發明裝置第一實施例包括數據源701,數據分配單元703,矩陣調制單元704以及天線705; 所述數據源701用于產生數據,并將產生的數據發送至數據分配單元703;所述數據分配單元703利用低密度奇偶校驗碼的不等保護特性對經過低 密度奇偶校驗編碼的數據進行分類并將分類結果發送至矩陣調制單元704;所述矩陣調制單元704將分類后的數據映射到天線705利用對應的發射方 式進行傳輸。請參閱圖8,本發明裝置第二實施例在本發明裝置第一實施例的基礎上增 加了低密度奇偶校驗編碼單元702以及調制模式控制單元706;低密度奇偶校驗編碼單元702接收數據源701發送的數據并對數據編碼, 編碼完成后將形成的編碼符號發送至數據分配單元703;調制模式控制單元706用于獲取信道信息,并根據獲取的信道信息確定矩 陣調制的模式,并將這種調制模式分別通知矩陣調制單元704以及數據分配單 元703,使數據分配單元703能按照矩陣調制模式將經過LDPC編碼后的碼字 符號分配到各個數據流,矩陣調制單元704可以將各個數據流映射到天線705。 以上對本發明所提供的一種多天線發射方法及裝置進行了詳細介紹,本文只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想;同時,對于本領域的一般技術人員,依據本發明的思想,在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處,纟;上所述,本說明書內容不應理解為對本發明的限制,
權利要求
1、一種多天線發射方法,其特征在于,包括利用低密度奇偶校驗碼的不等保護特性對經過低密度奇偶校驗編碼的數據進行分類;將所述分類后的數據使用對應的發射方式進行傳輸。
2、 根據權利要求1所述的多天線發射方法,其特征在于,所述將所述分 類后的數據使用對應的發射方式進行傳輸的步驟包括將度值高的類中的數據采用分集模式進行傳輸,將度值低的類中的數據采 用復用模式進行傳輸。
3、 根據權利要求2所述的多天線發射方法,其特征在于,所述分類包括 將編碼后形成的碼字符號輸入數據分配單元;數據分配單元根據多天線的結構,將所述碼字符號按照其度值分配到不同 的數據流上。
4、 4艮據權利要求3所述的多天線發射方法,其特征在于,在分配之前進 一步包括調制模式控制單元根據信道信息確定矩陣調制模式; 將確定后的矩陣調制模式通知矩陣調制單元和數據分配單元。
5、 根據權利要求3或4所述的多天線發射方法,其特征在于,所述分配 包括計算每個比特的度值;按照度值從高到低的順序將對應的比特映射到第一數據流,直至第一數據 流承載的數據達到門限;將其余比特映射到第二數據流。
6、 根據權利要求3或4所述的多天線發射方法,其特征在于,所述分配 包括計算每個比特的度值并統計比特的個數;按照度值從高到低的順序對比特進行排序;若比特個數為偶數,則將排序中度值高的前一半比特映射到第 一數據流, 將剩余的后一半比特映射到第二lt據流;若比特個數為奇數,則以正中的比特為基準,將比其度值大的比特映射到 第一數據流,將比其度值小的比特映射到第二數據流,所述正中的比特既可映 射到第 一數據流也可以映射到第二數據流。
7、 根據權利要求1至4中任一項所述的多天線發射方法,其特征在于, 在分類之前進一步包括將數據輸入低密度奇偶校驗編碼單元進行編碼,生成 低密度奇偶校驗編碼符號。
8、 根據權利要求1至4中任一項所述的多天線發射方法,其特征在于, 所述傳輸包括矩陣調制單元將各個數據流映射到相應的各個天線并發射。
9、 一種多天線發射裝置,其特征在于,包括數據源,數據分配單元,矩陣調制單元以及天線;所述數據源用于產生數據,并將產生的數據發送至數據分配單元;所述數據分配單元利用低密度奇偶校驗碼的不等保護特性對經過低密度 奇偶校驗編碼的數據進行分類并將分類結果發送至矩陣調制單元;所述矩陣調制單元將分類后的數據映射到天線利用對應的發射方式進行傳輸。
10、 根據權利要求9所述的多天線發射裝置,其特征在于,所述裝置還包括調制模式控制單元以及低密度奇偶校驗編碼單元;所述調制模式控制單元用于接收信道信息,根據所述信道信息確定矩陣調 制模式,并將確定的矩陣調制模式分配通知矩陣調制單元和數據分配單元;所述低密度奇偶校驗編碼單元接收數據源的數據,對數據編碼完成后將形 成的編碼符號發送至數據分配單元。
全文摘要
本發明公開了一種多天線發射方法及裝置,用于提高系統性能,并保證傳輸的可靠性。本發明方法包括利用低密度奇偶校驗碼的不等保護特性對經過低密度奇偶校驗編碼的數據進行分類;將所述分類后的數據使用對應的發射方式進行傳輸。本發明裝置包括數據源,數據分配單元,矩陣調制單元以及天線;所述數據源用于產生數據,并將產生的數據發送至數據分配單元;所述數據分配單元利用低密度奇偶校驗碼的不等保護特性對經過低密度奇偶校驗編碼的數據進行分類并將分類結果發送至矩陣調制單元;所述矩陣調制單元將分類后的數據映射到天線利用對應的發射方式進行傳輸。本發明在保證重要數據可靠傳輸的同時提高系統的傳輸性能。
文檔編號H04L1/00GK101115045SQ20061016226
公開日2008年1月30日 申請日期2006年12月13日 優先權日2006年7月28日
發明者孫衛軍, 曹一卿 申請人:華為技術有限公司