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CN102246481B - 高效mimo传输方法及装置 - Google Patents

高效mimo传输方法及装置 Download PDF

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CN102246481B
CN102246481B CN200980150266.1A CN200980150266A CN102246481B CN 102246481 B CN102246481 B CN 102246481B CN 200980150266 A CN200980150266 A CN 200980150266A CN 102246481 B CN102246481 B CN 102246481B
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Abstract

一种用于通信的方法，包括：在具有第一数目的发射天线端口(52)的发射器(20)中，对将要由发射器使用的第二数目的空间层设定上限，以使得该上限小于第一数目。分配实际数目的空间层以用于向给定接收器进行传输，该实际数目不超过所述上限。将一个或多个已调制符号流映射至所分配的实际数目的空间层。从发射器向给定接收器传输实际数目的空间层。

Description

高效MIMO传输方法及装置
技术领域
本发明总体涉及通信系统，且具体涉及用于使用多个天线进行传输的方法及系统。 
背景技术
一些通信系统使用多个发射天线和多个接收天线，通过多个通信信道从发射器向接收器传输数据。多信道传输例如用于实现高吞吐量的空间多路复用方案，实现高天线方向性的波束成形方案，以及实现针对信道衰减和多路径的高适应力的空间分集方案。这些方案常被统称为多输入多输出(MIMO)方案。 
MIMO方案例如被设想用于演进通用地面无线电接入(E-UTRA)系统，该系统亦被称为长期演进(LTE)系统。第三代合作伙伴计划(3GPP)E-UTRA标准指定由E-UTRA用户设备(UE)和基站(eNodeB)使用MIMO方案。这些方案例如在以下文件中有述：3GPP技术规范36.211，标题为“Technical Specification Group Radio Access Network；Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)；Physical Channels and Modulation(Release 8)，”(3GPP TS 36.211)，2009年3月第8.6.0版；3GPP技术规范36.213，标题为“Technical Specification Group Radio Access Network；Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；Physical Layer Procedures(Release 8)，”(3GPP TS 36.213)，2009年3月第8.6.0版；以及3GPP技术报告36.814，标题为“Technical Specification Group Radio Access Network；Further Advancements for E-UTRA Physical Layer Aspects(Release 9)，”(3GPP TR 36.814)，2009年2月第0.4.1版，上述文件通过引用并入本文。 
发明内容
本发明的实施方式提供在具有第一数目的发射天线端口的发射器中进行通信的方法。依据所公开的方法，对将要由该发射器使用的空间层的第二数目设定上限，以使得该上限小于第一数目。分配实际数目的空间层以用于向给定接收器进行传输，该实际数目不超过该上限。将一个或多个已调制符号流映射至所分配的实际数目的空间层。从发射器向给定接收器传输实际数目的空间层。 
在某些实施方式中，传输空间层包括应用预编码操作，该预编码操作将空间层映射至发射天线端口，并且设定上限包括：当预编码操作依赖于来自给定接收器的反馈时设定第一上限，并且当预编码操作不依赖于该反馈时设定第二上限，该第二上限不超过第一上限。 
在一种实施方式中，利用纠错码(ECC)对输入数据进行编码以产生给定数目的码字，并且对该码字进行调制以产生相应的给定数目的已调制符号流，其中码字的给定数目限制成最多为2。 
在公开的实施方式中，当空间层的实际数目介于1与4之间时，依据图4A中所示的表将已调制符号映射至所述层，在该表中d(q)(n)表示源自码字q的第n个已调制符号，而x(p)(n)则表示空间层p的第n个值。 
在另一实施方式中，当空间层的实际数目介于5与8之间时，依据图4A和图4B中所示的表将已调制符号映射至这些层。 
在又一实施方式中，当空间层的实际数目介于5与8之间时，依据图5A和图5B中所示的表将已调制符号映射至这些层。 
在另一实施方式中，当空间层的实际数目介于5与8之间时，依据图6A和图6B中所示的表将已调制符号映射至这些层。 
在又一实施方式中，当空间层的实际数目介于5与8之间时，依据图7A和图7B中所示的表将已调制符号映射至这些层。 
在某些实施方式中，第一数目大于4。在一种实施方式中，第一 数目等于8，且上限介于4与7之间。 
在一种实施方式中，分配实际数目的空间层包括：使用信令协议将该实际数目向给定接收器发信号传达，在该信令协议中被分配用以发信号传达该实际数目的数据结构不足以用于发信号传达高于上限的值。附加地或备选地，分配实际数目的空间层可以包括：使用信令协议将空间层的优选数目从给定接收器向发射器发信号传达，在该信令协议中被分配用以发信号传达该优选数目的数据结构不足以用于发信号传达高于上限的值。在一种公开的实施方式中，空间层包括从发射器向给定接收器并发地传输的相应并行流。 
此外，根据本发明一种实施方式，提供了用于在发射器中进行通信的方法，该发射器具有多个发射天线端口并且可操作用以将已调制符号流向空间层映射。根据所公开的方法，选择预编码操作以在将所述空间层向所述发射天线端口的映射中使用。根据选定的预编码操作，对空间层的数目设定上限。将一个或多个已调制符号流映射至该数目的空间层，该数目不超过该上限。对空间层应用选定的预编码操作，以将空间层映射至发射天线端口。通过发射天线端口向接收器传输经预编码的空间层。 
在某些实施方式中，设定上限包括当选定的预编码操作依赖于来自接收器的反馈时设定第一上限，以及当选定的预编码操作不依赖于该反馈时设定第二上限，该第二上限小于所述第一上限。在一种实施方式中，利用纠错码(ECC)对输入数据进行编码以产生给定数目的码字，并且对该码字进行调制以产生已调制符号流，其中码字的给定数目限制在最大为2。在公开的实施方式中，向空间层映射所述流包括使用信令协议将空间层的数目向接收器发信号传达，在该信令协议中被分配用以发信号传达空间层的数目的数据结构不足以用于发信号传达高于上限的值。附加地或备选地，向空间层映射所述流包括使用信令协议将空间层的优选数目从接收器向发射器发信号传达，在该信令协议中被分配用以发信号传达该优选数目的数据结构不足以用于发信号传达高于上限的值。在某些实施方式中， 空间层包括从发射器向接收器并发地传输的相应并行流。 
根据本发明实施方式，还提供了一种通信装置，其包括发射器和第一数目的发射天线端口。该发射器配置用于：对将要由该发射器使用的空间层的第二数目设定上限，以使得该上限小于第一数目；分配实际数目的空间层以用于向给定接收器进行传输，该实际数目不超过所述上限；将一个或多个已调制符号流映射至所分配的实际数目的空间层；以及向给定接收器同时传输实际数目的空间层。该发射器可以被包括在移动通信终端中或者基站中。 
根据本发明实施方式，进一步提供了一种通信装置，其包括发射器和第一数目的发射天线端口。该发射器配置用于：将已调制符号流映射至空间层；选择预编码操作以在将空间层向发射天线端口的映射中使用；根据选定的预编码操作对空间层的数目设定上限；用于将一个或多个已调制符号流流映射至所述数目的空间层，所述数目不超过该上限；向空间层应用选定的预编码操作，以将空间层映射至发射天线端口；以及通过发射天线端口向接收器经预编码的空间层。该发射器可以被包括在移动通信终端中或者基站中。 
从以下连同附图的本发明实施方式的详细描述中，将更为充分地理解本发明，在附图中： 
附图说明
图1为示意性地图示了根据本发明实施方式的、具有多个天线的发射器的框图； 
图2和图3为示意性地图示了根据本发明实施方式的、用于经由多个天线进行传输的方法的流程图；以及 
图4A-图7B为示出根据本发明实施方式的、示出码字到空间层的映射的表。 
具体实施方式
在某些已知MIMO方案中，发射器将已调制符号流映射至空间 层——即，要通过不同的MIMO传输信道传输的信号。空间层亦称为传输层或者空间流，或者为简短起见而简称为层。发射器继而应用预编码操作以将每个空间层映射至相应的一组天线端口。如在E-UTRA eNodeB的下行链路中执行的这类传输过程在以上引用的3GPP TS 36.211规范的章节6.3中有详细描述。 
下文所描述的本发明实施方式提供改进的发射器配置和传输方法，其降低MIMO发射器的复杂度并且简化上述传输过程及关联的信令。 
一般而言，实际用于从给定发射器向给定接收器的传输的空间层的数目可以根据信道条件而变化。举例而言，在常规的E-UTRA系统中，空间层的数目可以达到min(NTX，NRX)，其中NTX和NRX分别表示发射天线端口和接收天线端口的数目。然而，在许多情况下，使用甚至更低数目的空间层可能是有利的。 
通常，可以使用的层的实际数目依赖于发射器与接收器之间(即，不同的发射与接收天线对之间)的不同通信信道间的相关性的水平。低相关性通常意味着可以成功地传输和重建大数目的并行传输流，这意味着可以使用大数目的层。高相关性通常意味着层的数目应当是很小的。 
在大多数情况下，在多个通信信道间至少存在一些关联性，并且因而利用最大理论数目的层的可能性很小。因此，在大多数实际情况下，将层的实际数目限制在一个低于min(NTX，NRX)这一最大理论限度的值即已足够。因此，在本发明某些实施方式中，发射器将层的数目限制为少于发射天线的数目。这一限制通常是凭先验设定的，而不考虑信道条件或者任何给定接收器中接收天线的数目。对层的最大数目做出限制大大降低了发射器的复杂度。这种技术的益处在演进LTE高级版(LTE-A)系统中尤为显著，这样的系统可以使用多达8个发射天线和8个接收天线。 
在某些实施方式中，发射器根据来自接收器的反馈和/或所使用的预编码操作的类型，对层的数目设定不同的上限。例如，当预编 码基于来自接收器的反馈为自适应的时，换言之，当预编码以闭环执行时，利用多个信道的空间多路复用增益的能力相对较高，并且因此发射器可以允许层的最大数目更高。另一方面，当预编码以开环执行时，即，没有来自接收器的反馈时，发射器可以对层的最大数目设定较低的限度。 
图1为示意性地图示了根据本发明实施方式、具有多个天线的发射器20的框图。以下的描述涉及LTE-A eNodeB的发射器，但亦可设想到其他发射器。例如，在备选实施方式中，本文所描述的方法和系统可以用于依据任何其他合适的通信标准或协议进行操作的发射器，举例而言，这样的标准或协议诸如IEEE 802.16(亦称为WiMAX)。尽管以下的描述主要涉及从eNodeB向UE的下行链路传输，所公开的方法和系统亦可适用于上行链路传输。 
发射器20包括一个或多个调制链，每个调制链都包括纠错码(ECC)编码器24、加扰器28和调制映射器32。由ECC编码器24对用于传输的数据进行编码，以产生相应的ECC码字。(图1的示例为清晰起见而示出了两个单独的ECC编码器。然而，在实际情况中，发射器可以包括产生用于不同调制链的码字的单个ECC编码器。)用于对给定的传输进行编码的码字的数目被称为NCW。在下文中将论述与对该值的选择相关的某些方面。 
每个码字的位由相应的加扰器28进行加扰，并继而由相应的调制映射器32进行调制。每个调制映射器产生具有复数值的已调制符号流。可以使用任何合适的调制方案，诸如正交相移键控(QPSK)或者正交幅度调制(QAM)之类。给定的调制映射器32对以q(q＝0、1、…、NCW-1)标记的给定码字的加扰位进行操作，以产生 
Figure BPA00001388841500061
个具有复数值的已调制符号的块，这些已调制符号标记为d(q)(0)、 
Figure BPA00001388841500062
层映射器36将调制映射器32所产生的已调制符号流映射至一个或多个空间层。(针对给定的一组分配给某个通信信道的时间和频率资源，多个发射和接收天线向这些资源添加另一“空间”维度。 对这附加的空间维度加以利用的一种可能性是通过增加每个时间-频率资源所传输的独立已调制符号的数目。相对于单个发射天线和单个接收天线的情况而言，增加的因子被定义为空间层的数目。) 
映射器36所使用的空间层的实际数目标记为NLAYERS，并且是一个可选参数。此值的选择例如可以根据发射器20与传输所针对的给定接收器之间的信道条件。每个空间层包括复数值的流，这些复数值随后要通过MIMO通信信道来传输。在某些实施方式中，如在以下进一步详细讨论，发射器20对NLAYERS的取值设定上限。在以下的图4A-图7B中示出了层映射器36可以使用的若干合适的映射方案。 
经映射的空间层被提供给预编码器40。预编码器40将NLAYERS个空间层映射至NTX个传输信道上，这些信道对应于发射器的NTX个天线端口52。(注意，一个给定的天线端口并非必须对应于单个物理天线，而是可以对应于“虚拟天线”——该“虚拟天线”发射的信号是以接收器并非必须知晓的方式——作为源于多个物理天线的信号的叠加(加权和)而产生的。还应注意，天线端口的数目可大于层的数目。)资源映射器44向相应的传输信道分配资源元素(时间-频率分配)。映射器44的输出由相应的正交频分多路复用(OFDM)生成器48进行处理，该OFDM生成器48产生经由天线端口52向接收器传输的OFDM信号。 
发射器20包括控制器56，其配置并控制不同的发射器元件。特别地，控制器56包括层及码字设定模块60，其设定要由发射器使用的空间层的数目及码字的数目。模块60的功能在以下详细解释。 
图1中所示的发射器配置是为了概念清晰而描绘的简化示例配置。在备选实施方式中，也可以使用任何其他合适的发射器配置。例如，尽管本文所描述的实施方式主要涉及具有8个发射天线端口的发射器，但本文所描述的方法和系统可以结合任何其他合适数目的天线端口来使用。为清晰起见，从图1中省略了对于解释所公开的技术并非必需的发射器元件，诸如各种射频(RF)元件之类。 
发射器20的不同组件可以使用专用硬件来实现，诸如使用一个 或多个专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)之类硬件来实现。备选地，某些发射器组件可以使用运行于通用硬件之上的软件来实现，或者使用硬件及软件元件的组合来实现。控制器56通常包括通用处理器，其被以软件编程以执行本文所描述的功能，但其亦可在专用硬件上实现。该软件例如可以通过网络以电子形式下载至处理器，或者其可以备选地或附加地提供和/或存储在诸如磁、光或电存储器之类的有形介质上。 
当发射器20向给定接收器(在图中未示出)传输时，模块60通常根据发射器与接收器之间的信道条件来设定空间层的实际数目(NLAYERS)。依据一种实施方式，层的最大可能数目由min(NTX，NRX)给出，其中NTX和NRX分别表示发射天线端口和接收天线端口的数目。模块60通常自适应地选择层的实际数目，以尝试最大化可以通过现有信道(以及在噪声加干扰条件下)可靠地向接收器传输的数据吞吐量。 
预计会产生最大吞吐量的层数目有时被称为“MIMO信道秩”。在某些情况下(例如，当发射器缺乏关于信道条件的可靠信息时)，接收器向发射器做出关于“优选秩”(例如，在以上引用的3GPP TS 36.213规范的章节7的术语中的秩指示符)的通知。在某些实施方式中，模块60基于从接收器反馈回的优选秩来设定层的实际数目。对哪些秩在变化的(例如，衰减的)信道的情况下为优选秩的统计通常依赖于在发射器与接收器之间(即，不同的发射与接收天线对之间)的不同通信信道间的相关量，并且依赖于接收器处的信噪比(SNR)。在低SNR和/或信道高度相关的情况下，较低的秩更可能是优选的，反之亦然。 
当通信信道表现出很小的相关性和/或提供相对高的SNR时，接收器更有可能成功对大量的空间层进行解码。在这样的情况下，依据本发明实施方式，模块60通常设定数目相对大的空间层，以便提供相对高的数据吞吐量。然而，当通信信道高度相关和/或导致相对低的SNR时，接收器仅有可能成功对较少数目的空间层进行解码。 在这样的情况下，模块60可相应地减少实际层的数目。 
然而，在实际情况中，达到并利用层的理论最大数目min(NTX，NRX)的可能性非常低。在大多数实际情况下，在多个通信信道间至少存在某些相关性，并且最大数目的层是有益的(即，非常高的SNR)的情况是很少达到的。 
因此，在某些实施方式中，发射器20中的模块60对空间层的数目设定上限，该上限小于上述理论限度。通常情况下，这一上限施加至作为整体的发射器操作，而不考虑任何给定接收器。因此关于发射天线端口的数目来表示该上限。换言之，发射器20可将NLAYERS限制为小于(且不等于)NTX的值。该上限在此标记为NMAX。举例而言，在具有8个发射天线端口(NTX＝8)的LTE-A eNodeB中，模块60可将该上限设定为NMAX＝4、NMAX＝5、NMAX＝6或者NMAX＝7。备选地，亦可使用NTX及NMAX的任何其他合适的值。 
对于给定的NTX值，对NMAX的选择在发射器的复杂度与性能之间折中。较高的NMAX对应于潜在更高的最大吞吐量，但另一方面则意味着发射器需要存储更大的映射表以及支持对更大数目的符号流的同时处理(例如，映射及预编码)。较低的NMAX以潜在更低的最大吞吐量为代价简化了发射器。如上文所解释的那样，由于在实际情况下接近该最大吞吐量的可能性低，因此将NMAX限制为小于发射天线端口数目的值往往是优选的折中。 
此外，限制层的数目使得能够减少信令资源——这些信令资源用于在发射器与接收器之间发信号传达层的实际数目(和/或如上所述，从接收器向发射器发信号传达层的优选数目作为反馈)。例如，如果层的最大数目从8减少到4(即，NLAYERS≤NMAX＝4)，则发射器可以仅使用2个位而不是3个位向接收器报告NLAYERS的值。如果NMAX被设定为6(NLAYERS≤NMAX＝6)，则仍然需要3个信令位，但只有8种可能的位值组合中的6种用于发信号传达NLAYERS。其余2种位值组合是空闲的，并且可以预留用于任何其他合适的用途。因此，在某些实施方式中，发射器20使用信令协议将NLAYERS发信号传达给接 收器，在该信令协议中分配用以发信号传达层的实际数目的信令资源(例如，字段或其他数据结构)不足以用于发信号传达高于NMAX的值。 
如上所述，在某些实施方式中，接收器(例如，使用秩指示符字段)向发射器通知层的优选数目。在这些实施方式中，用于向发射器发信号传达层的优选数目的协议可以限定为使得分配用以对层的优选数目发信号传达的信令资源(例如，字段或其他数据结构)不足以用于发信号传达高于NMAX的值。 
图2为示意性地图示了一种根据本发明实施方式的、用于经由多个天线进行传输的方法的流程图。在本示例中，发射器20布设在LTE-A基站(eNodeB)之中，该LTE-A基站可与多个UE进行通信。该方法始于在限制设定步骤70中发射器20对要用于下行链路传输的空间层的数目设定上限(NMAX)。该上限小于发射器20的发射天线端口的数目，即，NMAX＜NTX。 
在通信建立步骤74中，eNodeB，特别是发射器20，与给定的UE建立连接。在实际层选择步骤78中，基于eNodeB与这一UE之间的信道条件，发射器20中的模块60选择用于与给定UE进行下行链路通信的空间层的实际数目(NLAYERS)。模块60选择的实际数目不超过在上述步骤70中选择的上限，即，NLAYERS≤NMAX。(附加地或备选地，可以基于从接收器反馈回的闭环信道条件信息和/或基于对信道条件信息的先验确定来设定层的实际数目。层的实际数目针对闭环和开环操作可以是不同的。这些特征在以下进一步描述。) 
发射器使用选定的实际数目的层与给定UE进行通信。在ECC编码步骤82中，ECC编码器24对用于传输的数据进行编码，以产生NCW个ECC码字。在调制步骤86中，加扰器28对每个码字的位进行加扰，并且调制映射器32对经加扰的位进行调制，以产生已编码符号的流。步骤86的输出为一组NCW≥1个已调制符号流。在层映射步骤90中，层映射器36将NCW个已调制符号流映射至NLAYERS个空间层。可以使用任何合适的映射方案，诸如以下在图4A-图7B中 描述的示例性映射方案。 
在预编码步骤94中，预编码器40将NLAYERS个空间层映射至发射器20的NTX个发射天线端口52上。在传输步骤98中，发射器经由发射天线端口向给定UE传输预编码空间层。 
在某些实施方式中，模块60选择性地将每个传输的码字的最大数目(NCW)限制为小于层的实际数目。例如，模块60可将NCW的值限制为不超过2(即，NCW∈{1，2})。减少每个传输的码字数目简化了发射器，并且减少了向接收器发信号传达选定的NCW值(和/或每个码字的、被发信号传达的其他信息)所需的信令资源。另一方面，较低的NCW值可能略为降低接收器性能——例如在使用顺序干扰抵消(SIC)技术的接收器中会是这样。尽管如此，但在大多数情况下，NCW的最大值等于2提供良好的接收器性能，即使对于NLAYERS＝8亦如此。将NCW增大至超过该值可能不会提供对于关联的复杂度进行调整的附加性能。以下在图4A-图7B中给出的层映射示例演示了一个或两个码字向多达8个空间层的映射。 
在某些实施方式中，根据预编码器40所应用的预编码操作的类型，发射器20对层的数目设定不同的上限。预编码器40可以应用闭环或开环预编码。举例而言，在上文所引用的3GPP TS 36.211的章节6.3.4.2.1和6.3.4.2.2中以及在上文所引用的3GPP TS 36.213的第7章节中描述了E-UTRA系统中的闭环及开环预编码。在闭环预编码中，空间层向天线端口的映射是基于由接收器提供的反馈而自适应的。例如，在某些实施方式中，发射器和接收器支持预编码方案的预定义集合(“码本”)，这些预编码方案通常表示为预编码矩阵。接收器向发射器通知在给定的时间点上哪个预编码方案是优选的，而发射器则选择并应用接收器所请求的映射方案。在开环预编码中，发射器应用某种预编码方案，而不考虑来自接收器的反馈。 
当发射器使用闭环预编码时，链路自适应可以相对准确地跟踪信道条件，而接收器可以更好地利用多个信道的潜在空间多路复用增益。另一方面，当使用开环预编码时，实际空间多路复用增益可 能会降低。因此，对大量空间层的使用在闭环预编码条件下比在开环预编码条件下更可能产生高性能。因此，在某些实施方式中，发射器20在使用开环预编码时对层的数目设定某一上限(标记为NMAX_OL)，而在使用闭环预编码时对层的数目设定另一上限(标记为NMAX_CL)，其中NMAX_OL＜NMAX_CL。 
图3为示意性地图示了一种根据本发明实施方式的、用于经由多个天线进行传输的方法的流程图。图3的方法始于在通信建立步骤100中发射器20与给定UE建立通信。在预编码模式检查步骤104中，发射器20之中的控制器56检查与该UE一起使用的是开环预编码还是闭环预编码。如果使用的是开环预编码，则在开环层限制设定步骤108中模块60设定NMAX＝NMAX_OL。否则，即，如果使用的是闭环预编码，则在闭环层限制设定步骤112中模块60设定NMAX＝NMAX_CL。如上所述，NMAX_OL＜NMAX_CL。 
通过根据预编码模式选择性地将空间层的数目限制为NMAX_OL或NMAX_CL，发射器20在层设定步骤116中将层的实际数目NLAYERS设定为不超过可用的上限值。从此阶段起，该方法类似于以上图2的方法的步骤82-步骤98那样继续。 
在某些实施方式中，仅当天线端口的数目很高时将NLAYERS限制为小于NTX，而在天线端口的某一数目以下允许NLAYERS＝NTX。这种技术可以用于保持与常规方案的后向兼容性，例如，与符合以上引用的TS 36.211规范及TS 36.213规范的LTE系统保持兼容。举例而言，如果min(NTX，NRX)≤4，则可将对层的数目的约束设定为1≤NLAYERS≤min(NTX，NRX)；如果min(NTX；NRX＞4并且使用闭环预编码，则可将该约束设定为1≤NLATERS≤NMAX_CL＜min(NTX，NRX)；以及如果min(NTX，NRX＞4并且使用开环预编码，则可将该约束设定为1≤NLAYERS≤NMAX_OL＜min(NTX，NRX)。 
图4A-图7B为示出根据本发明的实施方式的、码字向空间层的映射示例的表。图4A和图4B示出一个映射示例，图5A和图5B示出第二示例，图6A和图6B示出第三示例，以及图7A和图7B示出 第四示例。所有四个示例均涉及具有8个天线端口的LTE-A eNodeB。这四个示例绝非旨在起到限制作用。本文所描述的方法和系统可以使用任何其他合适的映射方案。 
在一个给定的示例中，每行定义了一定数目(NCW)的码字向一定数目(NLAYERS)的空间层的映射。在示例中，d(q)(n)表示源自码字q的第n个已调制符号。x(p)(n)表示第p空间层的第n个复数值。如从示例中可见，在某些情况下，通过两个或更多个层对给定的码字的符号进行解多路复用。在其他情况下，给定的码字的符号被映射至单个层。此处所给出的示例尝试将符号均匀地分布在层间，尽管这一特征并不一定必要。 
在所有四个示例中，对于NLAYERS≤4而言，码字向层的映射符合在以上引用的3GPP TS 36.211规范的章节6.3.3.2中所规定的映射。这一特征保持后向兼容性，即，支持eNodeB与兼容LTE的UE进行通信。然而，这一特征绝非必要。其他映射方案可以根据需要而不同于3GPP TS 36.211规范。 
在所有四个示例中，码字的最大数目为2。如上所述，将码字的数目增加至超过2通常并不提供显著的性能提高。尽管如此，在备选实施方式中，映射亦可指定数目更多的码字。 
如上文所解释，发射器20可以可选择地对层的数目设定上限，该上限小于天线端口的数目。发射器可以例如通过仅存储和/或使用给定的映射表的行的子集来设定这一上限。举例而言，在设定NMAX＝6时，发射器可以忽略与NLAYERS＞6相对应的行。这种技术可以简化层映射器36的设计并且减少用于存储映射表的存储器空间。 
附加地或备选地，发射器可以忽略映射表的一个或多个行，以便减少存储器需求、计算复杂度和信令资源。被忽略的行并不一定对应于大量的层。举例而言，发射器可以忽略映射表的奇数行或者偶数行。 
虽然本文所描述的实施方式主要针对对于在LTE-A发射器中空间层数目的设定，但本文所描述的方法和系统亦可用于其它应用， 诸如IEEE 802.16收发器之类。 
因此应当明白，以上描述的实施方式是通过举例的方式加以引用的，并且本发明并不限于上文具体所示和所述。相反，本发明的范围包括上文描述的各种特征的组合和子组合二者，以及包括可由本领域中技术人员在阅读以上描述后想到的和未在现有技术中公开的对所述各种特征的改变和修改。 

Claims (33)

1.一种用于通信的方法，包括：
在具有第一数目的发射天线端口的发射器中，对将要由所述发射器使用的第二数目的空间层设定上限，以使得所述上限小于所述第一数目；
分配实际数目的空间层以用于向给定接收器进行传输，所述实际数目不超过所述上限；
将一个或多个已调制符号流映射至所分配的实际数目的空间层；以及
从所述发射器向所述给定接收器传输所述实际数目的空间层，
其中传输所述空间层包括应用预编码操作，所述预编码操作将所述空间层映射至所述发射天线端口，并且其中设定所述上限包括：当所述预编码操作依赖于来自所述给定接收器的反馈时设定第一上限，以及当所述预编码操作不依赖于所述反馈时设定第二上限，所述第二上限不超过所述第一上限。
2.根据权利要求1所述的方法，并且包括利用纠错码(ECC)对输入数据进行编码以产生给定数目的码字，以及对所述码字进行调制以产生相应的给定数目的已调制符号流，其中所述码字的所述给定数目被限制成最多为2。
3.根据权利要求2所述的方法，并且包括，当空间层的所述实际数目介于1与4之间时，依据下表将所述已调制符号映射至所述空间层，
Figure FSB0000118804950000021
其中d(q)(n)表示源自码字q的第n个已调制符号，而x(p)(n)表示空间层p的第n个值。
4.根据权利要求2所述的方法，并且包括，当空间层的所述实际数目介于5与8之间时，依据下表将所述已调制符号映射至所述层，
Figure FSB0000118804950000031
Figure FSB0000118804950000041
在所述表中d(q)(n)表示源自码字q的第n个已调制符号，而x(p)(n)表示空间层p的第n个值。
5.根据权利要求2所述的方法，并且包括，当空间层的所述实际数目介于5与8之间时，依据下表将所述已调制符号映射至所述层，
Figure FSB0000118804950000051
Figure FSB0000118804950000061
在所述表中d(q)(n)表示源自码字q的第n个已调制符号，而x(p)(n)表示空间层p的第n个值。
6.根据权利要求2所述的方法，并且包括，当空间层的所述实际数目介于5与8之间时，依据下表将所述已调制符号映射至所述层，
Figure FSB0000118804950000071
Figure FSB0000118804950000081
在所述表中d(q)(n)表示源自码字q的第n个已调制符号，而x(p)(n)表示空间层p的第n个值。
7.根据权利要求2所述的方法，并且包括，当空间层的所述实际数目介于5与8之间时，依据下表将所述已调制符号映射至所述层，
Figure FSB0000118804950000091
Figure FSB0000118804950000101
在所述表中d(q)(n)表示源自码字q的第n个已调制符号，而x(p)(n)表示空间层p的第n个值。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一数目大于4。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一数目等于8，并且其中所述上限介于4与7之间。
10.一种用于通信的方法，包括：
在具有第一数目的发射天线端口的发射器中，对将要由所述发射器使用的第二数目的空间层设定上限，以使得所述上限小于所述第一数目；
分配实际数目的空间层以用于向给定接收器进行传输，所述实际数目不超过所述上限，以及使用信令协议将所述实际数目向所述给定接收器发信号传达，在所述信令协议中被分配用以发信号传达所述实际数目的数据结构不足以用于发信号传达高于所述上限的值；
将一个或多个已调制符号流映射至所分配的实际数目的空间层；以及
从所述发射器向所述给定接收器传输所述实际数目的空间层。
11.一种用于通信的方法，包括：
在具有第一数目的发射天线端口的发射器中，对将要由所述发射器使用的第二数目的空间层设定上限，以使得所述上限小于所述第一数目；
分配实际数目的空间层以用于向给定接收器进行传输，所述实际数目不超过所述上限，以及使用信令协议将所述空间层的优选数目从所述给定接收器向所述发射器发信号传达，在所述信令协议中被分配用以发信号传达所述优选数目的数据结构不足以用于发信号传达高于所述上限的值；
将一个或多个已调制符号流映射至所分配的实际数目的空间层；以及
从所述发射器向所述给定接收器传输所述实际数目的空间层。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述空间层包括从所述发射器向所述给定接收器并发地传输的相应并行流。
13.一种用于通信的方法，包括：
在具有多个发射天线端口并且可操作用以将已调制符号流映射至空间层的发射器中，选择预编码操作以在将所述空间层向所述发射天线端口的映射中使用；
根据选定的预编码操作对所述空间层的数目设定上限；
将一个或多个已调制符号流映射至所述数目的空间层，所述数目不超过所述上限；
对所述空间层应用所述选定的预编码操作，以将所述空间层映射至所述发射天线端口；以及
通过所述发射天线端口向接收器传输经预编码的空间层，
其中设定所述上限包括当所述选定的预编码操作依赖于来自所述接收器的反馈时设定第一上限，以及当所述选定的预编码操作不依赖于所述反馈时设定第二上限，所述第二上限小于所述第一上限。
14.根据权利要求13所述的方法，并且包括利用纠错码(ECC)对输入数据进行编码以产生给定数目的码字，以及对所述码字进行调制以产生已调制符号流，其中所述码字的所述给定数目被限制成最多为2。
15.一种用于通信的方法，包括：
在具有多个发射天线端口并且可操作用以将已调制符号流映射至空间层的发射器中，选择预编码操作以在将所述空间层向所述发射天线端口的映射中使用；
根据选定的预编码操作对所述空间层的数目设定上限；
将一个或多个已调制符号流映射至所述数目的空间层，所述数目不超过所述上限；
对所述空间层应用所述选定的预编码操作，以将所述空间层映射至所述发射天线端口；以及
通过所述发射天线端口向接收器传输经预编码的空间层，
其中将所述流映射至所述空间层包括：使用信令协议将所述空间层的实际数目向所述接收器发信号传达，在所述信令协议中被分配用以发信号传达所述空间层的所述数目的数据结构不足以用于发信号传达高于所述上限的值。
16.一种用于通信的方法，包括：
在具有多个发射天线端口并且可操作用以将已调制符号流映射至空间层的发射器中，选择预编码操作以在将所述空间层向所述发射天线端口的映射中使用；
根据选定的预编码操作对所述空间层的数目设定上限；
将一个或多个已调制符号流映射至所述数目的空间层，所述数目不超过所述上限；
对所述空间层应用所述选定的预编码操作，以将所述空间层映射至所述发射天线端口；以及
通过所述发射天线端口向接收器传输经预编码的空间层，
其中将所述流映射至所述空间层包括：使用信令协议将所述空间层的优选数目从所述接收器向所述发射器发信号传达，在所述信令协议中被分配用以发信号传达所述优选数目的数据结构不足以用于发信号传达高于所述上限的值。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述空间层包括从所述发射器向所述接收器并发地传输的相应并行流。
18.一种通信装置，包括：
第一数目的发射天线端口；以及
发射器，其配置用于：对将要由所述发射器使用的第二数目的空间层设定上限，以使得该上限小于所述第一数目；分配实际数目的所述空间层以用于向给定接收器进行传输，所述实际数目不超过所述上限；将一个或多个已调制符号流映射至所分配的实际数目的空间层；以及向所述给定接收器同时传输所述实际数目的空间层，
其中所述发射器配置用于：应用预编码操作，所述预编码操作将所述空间层映射至所述发射天线端口；通过以下来设置所述上限：当所述预编码操作依赖于来自所述给定接收器的反馈时设定第一上限，以及当所述预编码操作不依赖于所述反馈时设定第二上限，所述第二上限不超过所述第一上限。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述发射器配置用于利用纠错码(ECC)对输入数据进行编码以产生给定数目的码字；以及对所述码字进行调制以产生相应的给定数目的已调制符号流，其中所述码字的所述给定数目被限制成最多为2。
20.根据权利要求18所述的装置，其中所述第一数目大于4。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述第一数目等于8，并且其中所述上限介于4与7之间。
22.一种通信装置，包括：
第一数目的发射天线端口；以及
发射器，其配置用于：对将要由所述发射器使用的第二数目的空间层设定上限，以使得该上限小于所述第一数目；分配实际数目的所述空间层以用于向给定接收器进行传输，所述实际数目不超过所述上限；使用信令协议将所述实际数目向所述给定接收器发信号传达，在所述信令协议中被分配用以发信号传达所述实际数目的数据结构不足以用于发信号传达高于所述上限的值；将一个或多个已调制符号流映射至所分配的实际数目的空间层；以及向所述给定接收器同时传输所述实际数目的空间层。
23.一种通信装置，包括：
第一数目的发射天线端口；以及
发射器，其配置用于：对将要由所述发射器使用的第二数目的空间层设定上限，以使得该上限小于所述第一数目；分配实际数目的所述空间层以用于向给定接收器进行传输，所述实际数目不超过所述上限；使用信令协议从所述给定接收器接收对所述空间层的优选数目的指示，在所述信令协议中被分配用以发信号传达所述优选数目的数据结构不足以用于发信号传达高于所述上限的值；将一个或多个已调制符号流映射至所分配的实际数目的空间层；以及向所述给定接收器同时传输所述实际数目的空间层。
24.根据权利要求23所述的装置，其中所述空间层包括从所述发射器向所述给定接收器并发地传输的相应并行流。
25.根据权利要求23所述的装置，其中所述发射器被包括在移动通信终端中。
26.根据权利要求23所述的装置，其中所述发射器被包括基站中。
27.一种通信装置，包括：
第一数目的发射天线端口；以及
发射器，其配置用于：将已调制符号流映射至空间层；选择预编码操作以在将所述空间层向所述发射天线端口上的映射中使用；根据选定的预编码操作对所述空间层的数目设定上限；将一个或多个已调制符号流映射至所述数目的空间层，所述数目不超过所述上限；向所述空间层应用所述选定的预编码操作以将所述空间层映射至所述发射天线端口；以及通过所述发射天线端口向接收器传输经预编码的空间层，
其中所述发射器配置用于通过如下来设置所述上限：当所述预编码操作依赖于来自所述接收器的反馈时设定第一上限；以及当所述预编码操作不依赖于所述反馈时设定第二上限，所述第二上限小于所述第一上限。
28.根据权利要求27所述的装置，其中所述发射器配置用于利用纠错码(ECC)对输入数据进行编码以产生给定数目的码字；以及对所述码字进行调制以产生一个或多个已调制符号流，其中所述码字的所述给定数目被限制成最多为2。
29.一种通信装置，包括：
第一数目的发射天线端口；以及
发射器，其配置用于：将已调制符号流映射至空间层；选择预编码操作以在将所述空间层向所述发射天线端口上的映射中使用；根据选定的预编码操作对所述空间层的数目设定上限；将一个或多个已调制符号流映射至所述数目的空间层，所述数目不超过所述上限；向所述空间层应用所述选定的预编码操作以将所述空间层映射至所述发射天线端口；通过所述发射天线端口向接收器传输经预编码的空间层；以及使用信令协议将所述空间层的所述数目向所述接收器发信号传达，在所述信令协议中被分配用以发信号传达所述空间层的所述数目的数据结构不足以用于发信号传达高于所述上限的值。
30.一种通信装置，包括：
第一数目的发射天线端口；以及
发射器，其配置用于：将已调制符号流映射至空间层；选择预编码操作以在将所述空间层向所述发射天线端口上的映射中使用；根据选定的预编码操作对所述空间层的数目设定上限；将一个或多个已调制符号流映射至所述数目的空间层，所述数目不超过所述上限；向所述空间层应用所述选定的预编码操作以将所述空间层映射至所述发射天线端口；通过所述发射天线端口向接收器传输经预编码的空间层；以及使用信令协议从所述接收器接收对所述空间层的优选数目的指示，在所述信令协议中被分配用以发信号传达所述优选数目的数据结构不足以用于发信号传达高于所述上限的值。
31.根据权利要求30所述的装置，其中所述空间层包括从所述发射器向所述接收器并发地传输的相应并行流。
32.根据权利要求30所述的装置，其中所述发射器被包括在移动通信终端中。
33.根据权利要求30所述的装置，其中所述发射器被包括在基站中。
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