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CN103516486B - 基于矢量选择调制的多天线传输方法、接收方法和装置 - Google Patents

基于矢量选择调制的多天线传输方法、接收方法和装置 Download PDF

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CN103516486B CN201210203447.XA CN201210203447A CN103516486B CN 103516486 B CN103516486 B CN 103516486B CN 201210203447 A CN201210203447 A CN 201210203447A CN 103516486 B CN103516486 B CN 103516486B
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Abstract

本发明实施例提供一种基于矢量选择调制的多天线传输方法，包括：对待传输的一组数据，用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值，对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用选择的所述权值对星座映射调制后的该组数据进行加权处理，所述K为自然数。本发明还提供一种基于矢量选择调制的多天线数据接收方法，接收方接收到信号后，从预配置的K个权值中进行匹配确定发送方使用的权值，根据确定的所述权值获取对应的数据比特，然后进行星座映射调制判决。本发明实施例提供一种基于矢量选择调制的多天线传输装置和接收装置。

Description

基于矢量选择调制的多天线传输方法、接收方法和装置
技术领域
本发明涉及无线通信系统，尤其涉及基于一种矢量选择调制的多天线传输方法和装置，数据接收方法和装置。
背景技术
随着通信技术的发展，人们对通信系统的容量提出了越来越高的需求，在未来的几年内，对系统容量的需求会成倍增长。一方面高阶调制和高编码速率难以对抗无线传输中的信道衰落造成的影响，另一方面多天线技术的应用虽然可以使系统的传输容量成倍增加，但同时对通信设备的复杂度提出了更高的需求。尤其是在信道快变的系统中，UE(UserEquipment，用户设备)的反馈由于时延等因素往往失效，在这种情况下只能通过开环的技术来解决。
当前在LTE/LTE-A(Long Term Evolution/Long Term Evolution-Advanced，长期演进/高级长期演进)中涉及的开环传输技术主要包括开环分集以及开环预编码技术。开环分集技术可以较好的对抗信道衰落，但为了获得高的分集增益效果，往往是通过牺牲传输效率来换取的，因此无法满足系统容量的需求。而对于BLAST(Bell Labs layered Space-Time：贝尔实验室分层空时码)的传输方式，一方面没有考虑信道的特征，而且需要接收天线的数目要大于等于发射天线的数目，而且在相关信道下，信道的相关性会造成不同发射天线上的不同的数据流(或不同的层)之间产生严重的干扰。开环预编码技术虽然能够实现多个数据流(或多个层)的并行传输，并且能够实现根据信道的特征动态调整发射的数据流(或者层)的数目，但是预编码权值是通过预定的方式轮询使用或者随机选取的方式获得，无法有效利用信道的特征。
近年来提出的另外一种传输技术是空间调制技术，其基本原理是根据待发送的比特(bit)信息，动态选择发射天线，从而利用不同的发射天线传输一定的数据信息，但该阐述方案只适用于单数据流(层)的传输，无法充分开发开环MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多输入多输出)系统的整体效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于矢量调制的多天线传输方法和装置、数据接收方法和装置，在不增加系统复杂度的基础上，进一步提高系统的频谱效率。
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于矢量选择调制的多天线传输方法，包括：
对待传输的一组数据，用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值，对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用选择的所述权值对星座映射调制后的该组数据进行加权处理，所述K为自然数。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值，对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用选择的所述权值对星座映射调制后的该组数据进行加权处理包括：
将所述一组数据分成多个子组，对每个子组，用该子组数据的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的一个权值，对该子组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用该子组数据对应的权值对星座映射调制后的该子组数据进行加权处理；
或者，
用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的一个权值，对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用该组数据对应的该一个权值对星座映射调制后的该组数据进行加权处理。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述权值为如下之一：矢量、矩阵、矢量的子集、矩阵的子集。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述K个权值互相正交，或者，所述K个权值之间相关性低于预设阈值。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述的用剩余的比特信息进行星座映射调制是指：
根据待传输的该组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度将所述剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
或者，根据待传输的每个子组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度将该子组数据剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所选的每个权值使用比特信息进行选择。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目，L为该组数据或子组数据对应的层数目，J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目，L为该组数据或子组数据对应的层数目，J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数，N为分组天线选择调制中可选择的天线组数目。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目，L为该组数据或子组数据对应的层数目，J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数，N为分组天线选择调制中可选择的天线组数目；
所述用该组数据或子组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值包括：
使用该组数据或子组数据中的比特信息从所述预配置的K个权值中选择对应的权值以及从N组天线中选择对应的天线组。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述从预配置的K个权值中选择对应的权值的选择方式包括：
在不同时隙/符号/子帧/无线帧，相同的比特对应相同或不同的权值；
不同的小区标识下，相同的比特对应相同或不同的权值，所述的小区标识为终端特定的ID或者小区特定的标识。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，与所述待传输的该组据数据对应的导频信号为未经过预编码处理的导频信号；或者，与所述待传输的该组据数据对应的导频信号为经过预编码处理的导频信号。
本发明还提供一种基于矢量选择调制的多天线数据接收方法，包括：
接收方接收到信号后，从预配置的K个权值中进行匹配确定发送方使用的权值，根据确定的所述权值获取对应的数据比特，然后进行星座映射调制判决。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，从预配置的K个权值中进行匹配确定发送方使用的权值包括：
根据信道系数H，获取接收权值Wr，进一步得到判决信号其中，y为接收信号；分别从所述预配置的K个权值中选择权值与所述判决信号进行匹配，找出最大特征的权值，作为所述发送方使用的权值。
本发明试试还提供一种基于矢量选择调制的多天线传输装置，包括：
权值选择模块，用于对待传输的一组数据，用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值；
映射模块，用于对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制；
加权模块，用于使用所述权值选择模块选择的权值对星座映射调制后的数据进行加权处理，所述K为自然数。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述权值选择模块用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值包括：
将所述一组数据分成多个子组，对每个子组，用该子组数据的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的一个权值；或者，用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的一个权值；
所述映射模块对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制包括：
对每个子组数据中进行权值选择后剩余的比特信息进行星座映射调制；或者，对该组数据中进行权值选择后剩余的比特信息进行星座映射调制；
所述加权模块使用所述权值选择模块选择的权值对星座映射调制后的数据进行加权处理包括：
使用与每个子组数据对应的权值对星座映射调制后的该子组数据进行加权处理；或者，使用与该组数据对应的该一个权值对星座映射调制后的该组数据进行加权处理。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述权值为如下之一：矢量、矩阵、矢量的子集、矩阵的子集。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述K个权值互相正交，或者，所述K个权值之间相关性低于预设阈值。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述的用剩余的比特信息进行星座映射调制是指：
根据待传输的该组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度将所述剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
或者，根据待传输的每个子组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度将该子组数据剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所选的每个权值使用比特信息进行选择。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目，L为该组数据或子组数据对应的层数目，J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目，L为该组数据或子组数据对应的层数目，J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数，N为分组天线选择调制中可选择的天线组数目。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目，L为该组数据或子组数据对应的层数目，J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数，N为分组天线选择调制中可选择的天线组数目；
所述权值选择模块用该组数据或子组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值包括：
使用该组数据或子组数据中的比特信息从所述预配置的K个权值中选择对应的权值以及从N组天线中选择对应的天线组。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述权值选择模块从预配置的K个权值中选择对应的权值的选择方式包括：
在不同时隙/符号/子帧/无线帧，相同的比特对应相同或不同的权值；
不同的小区标识下，相同的比特对应不同相同或不同的权值，所述的小区标识为终端特定的ID或者小区特定的标识。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述装置还包括，导频传输模块，用于将未经过预编码处理的导频信号作为与所述待传输的该组据数据对应的导频信号进行传输；或者，用于将经过预编码处理的导频信号作为与所述待传输的该组据数据对应的导频信号进行传输。
本发明还提供一种基于矢量选择调制的多天线数据接收装置，包括：
权值判决模块，用于接收到信号后，从预配置的K个权值中进行匹配确定发送方使用的权值，根据确定的所述权值获取对应的数据比特；
星座映射判决模块，用于在所述权值判决模块确定所述权值获取对应的数据比特后，进行星座映射调制判决。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述权值判决模块从预配置的K个权值中进行匹配确定发送方使用的权值包括：
根据信道系数H，获取接收权值Wr，进一步得到判决信号其中，y为接收信号；分别从所述预配置的K个权值中选择权值与所述判决信号进行匹配，找出最大特征的权值，作为所述发送方使用的权值。
基于本发明所述的传输方式，一方面可以克服空间调制技术在传输效率方面只能传输单个数据流(或层)的缺陷，同时能够在发射天线数目不增加的情况下，通过用数据信息进行权值的选择，既可以提高传输效率，同时进一步增加空间分集的效果。另外在大规模阵列天线配置中，可以避免码本设计的复杂度增加问题。基于本发明所述的方法，可以在不增加传输天线的情况下，大大提高系统的频谱效率。
附图说明
图1为每个传输块对应一个数据流(或层)的情况下的矢量选择调制示意图(以候选权值为4，采用BPSK星座映射为例)；
图2为每个传输块对应2数据流(或层)的情况下的矢量选择调制示意图(以候选权值为4，采用BPSK星座映射为例)；
图3为每个传输块对应L个数据流(或层)的情况下的矢量选择调制示意图(以候选权值为K，且星座映射时每个星座映射点承载M个bit)；
图4为矢量选择调制与SFBC(STBC)传输技术的结合示意图；
图5为天线选择调制与矢量选择调制的联合设计示意图；
图6为天线选择调制与矢量选择调制的联合设计示意图；
图7为权值选择颗粒度以及多层传输、天线选择调制结合时的示意图；
图8为本发明实施例一种基于矢量选择调制的多天线传输装置框图；
图9为本发明实施例一种基于矢量选择调制的多天线数据接收装置框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明实施例中，一个传输块对应于一个或多个信道编码数据块，一个传输块的数据可以被映射到一个或多个空间子信道上进行并行传输，其中在每个空间子信道上传输的数据称为一个数据流(或层)。
在本发明实施例中，(·)′表示共轭转置，(·)T表示转置，|| ||表示求范数，表示向下取整。
本发明实施例提供一种基于矢量选择调制的多天线传输方法，包括：
对待传输的一组数据，用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值，对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用选择的所述权值对星座映射调制后的该组数据进行加权处理，所述K为自然数。
所述用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值，对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用选择的所述权值对星座映射调制后的该组数据进行加权处理包括：
将所述一组数据分成多个子组，对每个子组，用该子组数据的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的一个权值，对该子组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用该子组数据对应的权值对星座映射调制后的该子组数据进行加权处理；
或者，
用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的一个权值，对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用该组数据对应的该一个权值对星座映射调制后的该组数据进行加权处理。
所述的权值为如下之一：矢量(vector)、矩阵(matrix)、矢量的子集、矩阵的子集。
其中，所述K个权值互相正交，或者，所述K个权值之间相关性低于预设阈值。其中，接收天线数目大于等于发射天线数目。优选的所述K满足log2(K)为正整数。
所述的用剩余的比特信息进行星座映射调制是指：
根据待传输的该组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度将所述剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
或者，根据待传输的每个子组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度将该子组数据剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数。
其中，所选的每个权值使用比特信息进行选择。
其中，所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目，L为该组数据或子组数据对应的层数目，J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数。
或者，所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，N为分组天线选择调制中可选择的天线组数目。
或者，所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特。
所述用该组数据或子组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值包括：
使用该组数据或子组数据中的比特信息从所述预配置的K个权值中选择对应的权值以及从N组天线中选择对应的天线组。
其中，所述从预配置的K个权值中选择对应的权值的选择方式包括：
在不同时隙/符号/子帧/无线帧，相同的比特对应相同或不同的权值；
不同的小区标识下，相同的比特对应相同或不同的权值，所述的小区标识为终端特定的ID或者小区特定的标识。
其中，与所述待传输的该组据数据对应的导频信号为未经过预编码处理的导频信号；或者，与所述待传输的该组据数据对应的导频信号为经过预编码处理的导频信号。其中，当每组权值选择比特选择的权值进行预编码的符号(或每个OFDM符号的每个子载波、资源单元)数目小于预设门限时，优选的基于未经过预编码处理的导频信号发送；当每组权值选择比特选择的权值进行预编码的符号(或每个OFDM符号的每个子载波、资源单元)数目大于等于预设门限时，优选的基于经过预编码处理的导频信号发送，其中此时的导频所用的预编码权值即为权值选择比特选择出的权值。
一种矢量选择调制示例如下：
对于每个符号(如OFDM系统中每个符号/每子载波，或者OFDM系统中的每个资源单元(Resource element，RE))，用信息进行权值的选择，用M*L bit信息确定每个层的星座映射调制符号，其中M表示每个星座映射调制符号所携带的bit数目，L表示当前传输块所映射到的数据流(或层)的数目。
例如，将待传输的数据bit信息b0，b1，b2，…bn转换成矩阵Q(i)，其中Q(i)为m×n维矩阵，m表示每个符号(或OFDM系统中每个子信道上每个符号)所携带的总的bit数目，n表示当前传输所分配符号数目(或OFDM系统中的子载波数目)。在给定星座映射调制方式M(M表示每个星座映射调制符号所携带的bit数目)的情况下，其中L为该待传输的数据bit对应的层数目。此处，待传输的数据bit信息b0，b1，b2，…bn相当于待传输的一组数据，矩阵Q(i)的每列数据相当于一个子组数据，该矩阵共包括n个子组。
进一步的，该方式可以应用于分组天线选择调制中，将分组天线选择调制与矢量选择调制结合，具体的：
将待传输的数据bit信息b0，b1，b2，…bn转换成矩阵Q(i)，其中Q(i)为m×n维矩阵，m表示每个符号(或OFDM系统中每个子信道上每个符号)所携带的总的bit数目，n表示当前传输所分配符号数目(或OFDM系统中的子载波数目)。在给定星座映射调制方式M(M表示每个星座映射调制符号所携带的bit数目)的情况下，或者其中L为该待传输的数据bit对应的层数目，N表示分组天线选择调制中可选择的天线组数目。
不失一般性，除上述待传输的比特信息b0，b1，b2，…bn的分组方式外，也可以按照预定义的其他方式分成权值选择部分的信息和星座映射调制部分的信息，例如：
a)预先根据层数目、调制方式、以及权值选择的符号(或OFDM符号的子载波或资源单元)颗粒度，权值选择的数量，按照比例将将待传输的bit信息b0，b1，b2…bn分成权值选择的比特块，和星座映射调制的bit块。
b)按照预定义的规则，以及层数目、调制方式、以及权值选择的符号(或OFDM符号的子载波或资源单元)颗粒度，权值选择的数量的信息，定义权值选择比特的提取方式，并从传输块中抽取用于权值选择的部分比特。
本领域技术人员可以根据实际应用中，灵活的配置用于权值选择的部分比特和用于星座映射调制的剩余比特。
本发明尤其适用于发射天线远远大于接收天线数目的场景。
该方法可以用于基于未经过预编码处理的导频信号进行传输。也可以基于预编码的导频信号进行传输，此时在同一个矢量选择的粒度内，各个符号使用的权值相同，且与该粒度内对应的导频使用的权值相同。
基于该方法或系统，可以进一步的和发射分集相结合，例如与SFBC/STBC(SpaceFrequency Block Coding/Space Time Block Coding，空频编码/空时分组编码)的结合，TSTD(Time Switch Transmit Diversity，时间交换发射分集)。当与SFBC或STBC结合时，首先进行SFBC/STBC分集处理，并对分集处理后的数据当作两个数据流(或层)的输出，按照上述的方式进行矢量选择调制，其中同一组SFBC/STBC编码对应的符号(或资源单元)上的权值相同。
进一步的，该方式可以和其他开环分集方式进行结合，其他开环分集方式包括单不限于SFBC(STBC)，CDD(PSD)，FSTD/TSTD。具体的，以和SFBC结合为例，当与SFBC结合时，适用于rank(秩)＝1的情况，首先进行SFBC处理，之后按照虚拟rank为2的权值进行VM处理，其中相邻的两个子载波进行权值调制时的权值相同。当与SFBC的结合基于CRS处理时，首先进行权值判决，之后进行星座映射调制信息的判决。进行权值判决时，可以前后两个子载波联合处理。
接收方在进行检测时，首先对每个符号(或OFDM系统中的每个子载波的每个符号)进行权值的判决，获得的信息，并进一步检测当前码字流的每个层的调制符号信息。
本发明实施例提供一种基于矢量选择调制的多天线数据接收方法，包括：
接收方接收到信号后，从预配置的K个权值中进行匹配确定发送方使用的权值，根据确定的所述权值获取对应的数据比特，然后进行星座映射调制判决。
其中，所述从预配置的K个权值中进行匹配确定发送方使用的权值包括：通过信道系数H，获取判决信号其中Wr为接收权值，y为接收信号；分别从所述预配置的K个权值中选择权值与所述判决信号进行匹配，找出最大特征的权值，作为所述发送方使用的权值。
下面详细说明接收方的处理。
接收方处理时，接收信号表示为y＝HwiS+n，其中H为信道信息，S为星座映射调制信号，wi为根据传输bit选择的权值，同时接收方利用导频或其他参考信号获得的信道系数为H，n为噪声。
接收方首先进行权值的判决，首先通过利用信道系数H，基于ZF、IRC，MMSE、MMSE-IRC等接收检测算法进行检测，得到其中Wr为根据上述接收算法获得的接收权值，在不考虑噪声和干扰以及信道估计误差的情况下，在存在噪声或干扰，以及信道估计误差时，Δ表示检测误差。
权值的判决，对判决信号分别用不同的候选权值去匹配，并找到最大特征的权值，具体的判决方法可以按照下面的方式判决：
或者其中c为候选权值的集合。
当然，在不考虑复杂度的情况下，也可以通过最大似然进行判决，即或者，c1为候选权值的集合，c2为候选星座映射调制符号。
下面通过具体实施例说明本发明的具体实施方式，其中实施例1至实施例3中，以权值选择粒度J＝1为例进行说明的，当J＞1时同样适用。实施例4示意了矢量选择调制与SFBC/STBC相结合时的详细处理过程，在该实例中，L＝1，且每两个符号/子载波采用相同的权值选择。实施例5示意了天线分组选择调制+矢量选择调制情况下的应用处理过程。实施例6进一步示意了权值选择颗粒度以及多层传输、以及与天线选择调制等结合时的示意图。
具体实施例1
传输块对应1个数据流(或层)的情况，如图1所示，Q(i)为m×n维矩阵，此时其中M为每个星座映射调制符号所携带的bit数目。以权值集合的大小K＝4，且采用BPSK调制为例。在每个符号(或资源单元)上携带传输m＝3bit信息，传输效率为传统BPSK系统1数据流(或层)时的3倍。其中每个符号上权值选择调制多携带了2bit的信息。
具体实施例2
在实施例1的方式中，传输块只对应1个数据流，在多天线系统中，为了进一步提高多天线系统的空间传输效率，往往会采用每个传输块对应多个数据流(层)的情况，基于多数据流传输的矢量选择调制方式的示意图如图2所示，此时Q(i)为m×n维矩阵，此时其中M为每个星座映射调制符号所携带的bit数目。以权值集合的大小K＝4，且采用BPSK调制为例。在每个符号(或资源单元)上携带传输m＝4bit信息，传输效率为传统BPSK系统2数据流(或层)时的2倍。
具体实施例3
在实施例3中，根据本发明所述的方法，给出了一种通用的系统架构示意图，当采用的星座映射调制中，每个调制符号对应Mbit，且传输块对应L个数据流并行传输时，每个符号(或资源单元)对应传输的bit数目为其中用于矢量选择调制，M*L为L个层采用M星座映射调制方式对应的bit数目。比传统的L个数据流，M星座映射调制的系统，每个符号(或资源单元)多传输信息。
具体实施例4
矢量选择调制与SFBC/STBC的结合示意图4，在该实施方式中，每两个符号(资源单元)配置相同的权值，因此每两个符号传输的bit数目为
具体的，首先对2M个bit进行星座映射调制，得到两个星座映射调制符号s1和s2，对s1和s2进行SFBC/STBC编码，得到[s1，s2]T，用信息进行矢量选择调制，确定对应的权值wi，用所述的权值分别对SFBC/STBC编码后对应的一对符号进行加权处理并映射到相应的符号/子载波(资源单元上)。
与SFBC结合情况下，在接收方，SFBC编码对在接收方接收的信号分别为：
y1＝Hwi[s1，s2]T+n
如果接收方有Nr个接收天线，考虑到一个SFBC/STBC编码对间隔内，信道变化缓慢，则有
由上式可以看出，对[s1，s2]T的检测需要基于等效的信道进行检测，因此首先需要获得等效信道，令接收方估计得到的信道系数信息为首先根据信道系数信息获取权值信息，之后进行[s1，s2]T的检测。
由于每个SFBC/STBC对使用的权值相同，因此
由于YY′＝(|s1|2+|s2|2)HeH′e，可见，通过上式可以实现权值判决。
进一步，根据判决得到的权值，获得并基于公式(1)，利用SFBC/STBC译码方式进行星座点判决。
具体实施例5
本实施例给出了一种矢量选择调制和分组天线选择调制相结合的一种传输方式，如图5和图6所示，以发射天线总数目为Nt为例，首先将Nt个天线分为N组，则每组天线数目为Nt/N，如果发射天线为Nt情况下，对应的可用于矢量选择调制的码本数量为K个，则天线选择调制和矢量选择调制可以携带如图5所示；当天线选择调制和矢量选择调制联合编码时，可以携带如图6所示。当采用的星座映射调制中，每个调制符号对应Mbit，且传输块对应L个数据流并行传输时，每个符号(或资源单元)对应传输的bit数目为或者其中用于矢量选择调制，用于天线组选择，M*L为L个层采用M星座映射调制方式对应的bit数目；当天线组选择和矢量选择采用联合编码时，用于联合天线组选择和矢量选择。比传统的L个数据流，M星座映射调制的系统，每个符号(或资源单元)多传输或者信息。
同时，当应用大规模阵列天线传输时，由于每次传输只使用部分天线发送，可以重用现有的中小规模天线的码本，可以减小系统设计的复杂度。
具体实施例6
在权值选择具有一定颗粒度时的形式，以权值选择的颗粒度为J，当前传输的传输块对应的层数目为L、且天线选择分组数目为N时，对应的矢量选择调制的示意图如图7所示。在该实施例中，每J个符号/子载波/资源单元采用相同的权值。仍以每个调制符号对应Mbit。则J个符号/子载波(或资源单元)对应传输的bit数目为或M*L*J为L个层采用M星座映射调制方式，在J个符号(或子载波/资源单元)对应的bit数目。比传统的L个数据流，M星座映射调制的系统，在J个符号(或子载波/资源单元)多传输(或)bit信息。其中和分别对应于实施例5中，天线组选择和矢量选择调制采用联合编码和不采用联合编码的情况。
本发明实施例还提供一种基于矢量选择调制的多天线传输装置，如图8所示，包括：
权值选择模块，用于对待传输的一组数据，用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值；
映射模块，用于对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制；
加权模块，用于使用所述权值选择模块选择的权值对星座映射调制后的数据进行加权处理，所述K为自然数。
本发明实施例还提供基于矢量选择调制的多天线数据接收装置，如图9所示，包括：
权值判决模块，用于接收到信号后，从预配置的K个权值中进行匹配确定发送方使用的权值，根据确定的所述权值获取对应的数据比特；
星座映射判决模块，用于在所述权值判决模块确定所述权值获取对应的数据比特后，进行星座映射调制判决。
需要说明的是，上述方法实施例中描述的多个细节同样适用于装置实施例，因此省略了对相同或相似部分的重复描述。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
本发明给出了一种多天线系统中矢量选择调制的一种多天线处理方法，并通过实施例对本发明的原理及系统设计进行了介绍。在上述内容中，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形以及不同实施例的结合，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (26)

1.一种基于矢量选择调制的多天线传输方法，其特征在于，包括：
对待传输的一组数据，用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值，对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用选择的所述权值对星座映射调制后的该组数据进行加权处理，所述K为自然数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值，对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用选择的所述权值对星座映射调制后的该组数据进行加权处理包括：
将所述一组数据分成多个子组，对每个子组，用该子组数据的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的一个权值，对该子组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用该子组数据对应的权值对星座映射调制后的该子组数据进行加权处理；
或者，
用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的一个权值，对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制，并使用该组数据对应的该一个权值对星座映射调制后的该组数据进行加权处理。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述权值为如下之一：矢量、矩阵、矢量的子集、矩阵的子集。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述K个权值互相正交，或者，所述K个权值之间相关性低于预设阈值。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的用剩余的比特信息进行星座映射调制是指：
根据待传输的该组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度将所述剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
或者，根据待传输的每个子组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度将该子组数据剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所选的每个权值使用比特信息进行选择。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，
所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目，L为该组数据或子组数据对应的层数目，J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目，L为该组数据或子组数据对应的层数目，J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数，N为分组天线选择调制中可选择的天线组数目。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目，L为该组数据或子组数据对应的层数目，J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数，N为分组天线选择调制中可选择的天线组数目；
所述用该组数据或子组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值包括：
使用该组数据或子组数据中的比特信息从所述预配置的K个权值中选择对应的权值以及从N组天线中选择对应的天线组。
10.如权利要求1至9任一所述的方法，其特征在于，所述从预配置的K个权值中选择对应的权值的选择方式包括：
在不同时隙/符号/子帧/无线帧，相同的比特对应相同或不同的权值；
不同的小区标识下，相同的比特对应相同或不同的权值，所述的小区标识为终端特定的ID或者小区特定的标识。
11.如权利要求1至9任一所述的方法，其特征在于，与待传输的该组数据对应的导频信号为未经过预编码处理的导频信号；或者，与待传输的该组数据对应的导频信号为经过预编码处理的导频信号。
12.一种基于矢量选择调制的多天线数据接收方法，其特征在于，包括：
接收方接收到信号后，从预配置的K个权值中进行匹配确定发送方使用的权值，根据确定的所述权值获取对应的数据比特，然后进行星座映射调制判决。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，从预配置的K个权值中进行匹配确定发送方使用的权值包括：
根据信道系数H，获取接收权值Wr，进一步得到判决信号其中，y为接收信号；分别从所述预配置的K个权值中选择权值与所述判决信号进行匹配，找出最大特征的权值，作为所述发送方使用的权值。
14.一种基于矢量选择调制的多天线传输装置，其特征在于，
权值选择模块，用于对待传输的一组数据，用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值；
映射模块，用于对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制；
加权模块，用于使用所述权值选择模块选择的权值对星座映射调制后的数据进行加权处理，所述K为自然数。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，
所述权值选择模块用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值包括：
将所述一组数据分成多个子组，对每个子组，用该子组数据的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的一个权值；或者，用该组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的一个权值；
所述映射模块对该组数据中剩余的比特信息进行星座映射调制包括：
对每个子组数据中进行权值选择后剩余的比特信息进行星座映射调制；或者，对该组数据中进行权值选择后剩余的比特信息进行星座映射调制；
所述加权模块使用所述权值选择模块选择的权值对星座映射调制后的数据进行加权处理包括：
使用与每个子组数据对应的权值对星座映射调制后的该子组数据进行加权处理；或者，使用与该组数据对应的该一个权值对星座映射调制后的该组数据进行加权处理。
16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，
所述权值为如下之一：矢量、矩阵、矢量的子集、矩阵的子集。
17.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述K个权值互相正交，或者，所述K个权值之间相关性低于预设阈值。
18.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述的用剩余的比特信息进行星座映射调制是指：
根据待传输的该组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度将所述剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
或者，根据待传输的每个子组数据对应的层数目以及权值选择颗粒度将该子组数据剩余的比特信息映射为层数目乘以权值选择颗粒度个星座映射调制符号；
其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数。
19.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所选的每个权值使用比特信息进行选择。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目，L为该组数据或子组数据对应的层数目，J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数。
21.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目，L为该组数据或子组数据对应的层数目，J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数，N为分组天线选择调制中可选择的天线组数目。
22.如权利要求17所述的装置，其特征在于，
所选的每个权值对应的该组数据或子组数据包含个比特，M为每个星座映射调制符号所携带的比特数目，L为该组数据或子组数据对应的层数目，J为权值选择颗粒度，其中所述的权值选择颗粒度表示每J个符号或子载波用该组数据或该子组数据对应的权值，J为自然数，N为分组天线选择调制中可选择的天线组数目；
所述权值选择模块用该组数据或子组数据中的部分比特信息从预配置的K个权值中选择对应的权值包括：
使用该组数据或子组数据中的比特信息从所述预配置的K个权值中选择对应的权值以及从N组天线中选择对应的天线组。
23.如权利要求14至22任一所述的装置，其特征在于，所述权值选择模块从预配置的K个权值中选择对应的权值的选择方式包括：
在不同时隙/符号/子帧/无线帧，相同的比特对应相同或不同的权值；
不同的小区标识下，相同的比特对应不同相同或不同的权值，所述的小区标识为终端特定的ID或者小区特定的标识。
24.如权利要求14至22任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括，导频传输模块，用于将未经过预编码处理的导频信号作为与待传输的该组数据对应的导频信号进行传输；或者，用于将经过预编码处理的导频信号作为与待传输的该组数据对应的导频信号进行传输。
25.一种基于矢量选择调制的多天线数据接收装置，其特征在于，包括：
权值判决模块，用于接收到信号后，从预配置的K个权值中进行匹配确定发送方使用的权值，根据确定的所述权值获取对应的数据比特；
星座映射判决模块，用于在所述权值判决模块确定所述权值获取对应的数据比特后，进行星座映射调制判决。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述权值判决模块从预配置的K个权值中进行匹配确定发送方使用的权值包括：
根据信道系数H，获取接收权值Wr，进一步得到判决信号其中，y为接收信号；分别从所述预配置的K个权值中选择权值与所述判决信号进行匹配，找出最大特征的权值，作为所述发送方使用的权值。
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