多輸入輸出系統下行鏈路數據處理方法和模塊的製作方法
2023-06-09 08:20:46 1
專利名稱：多輸入輸出系統下行鏈路數據處理方法和模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信系統長期演進技術領域，特別是指一種多輸入輸出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)系統下行鏈路數據處理方法和一種MIMO下行鏈路數據處理模塊。
背景技術：
目前第三代移動通信夥伴項目(Third Generation Partnership Projects，3GPP)正在研究基於正交頻分復用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)技術和MIMO技術的無線通信系統，即3G無線通信系統的長期演進技術。
在3G無線通信系統的長期演進技術中，下行採用OFDM傳輸技術，OFDM技術中的復用方式主要包括集中式復用(Localized Transmission)和分散式復用(Distributed Transmission)。下行方向上，基站根據用戶的狀態和用戶的業務需求選擇集中式復用或分散式復用方式，對用戶數據進行時頻調度。
自適應傳輸技術是根據信道衰落的時變特性，自適應地選擇傳輸參數，在信道情況好的情況下，提供高的傳輸速率，而在信道情況差時，降低輸出速率，提高抗幹擾的魯棒性。採用自適應傳輸技術的優點是在維持數據業務的特定業務質量(QoS)要求的準則下，提高系統的平均頻帶利用率和傳輸速率，提高系統容量。自適應傳輸技術已經廣泛應用於OFDM系統中，成為自適應OFDM系統。自適應OFDM系統根據信道情況自適應地進行資源調度以及調製編碼，在頻率選擇性衰落信道條件下，它比傳統的OFDM系統有更好的誤比特性能。MIMO系統的發射機和接收機都有多個天線。利用MIMO技術可以提高容量，同時也可以提高傳輸的可靠性，降低誤碼率。
將自適應OFDM系統與MIMO技術相結合，進行數據處理，以實現鏈路自適應控制，使系統性能有了顯著提高。
現有技術中將自適應OFDM系統與MIMO技術結合進行下行鏈路數據處理方法如圖1所示，主要包括以下步驟步驟101、基站物理層把來自上層的傳輸塊，即二層協議數據單元(L2PDU)進行流分割，即把每個傳輸塊分成若干個數據流，每個數據流對應一個天線。
步驟102～104、對分割後的每個數據流分別進行循環冗餘檢測(CRC)、信道編碼和速率匹配，其中速率匹配主要應用於混合自動重傳申請(HARQ)過程。
步驟105、資源塊映射，即把經過速率匹配的數據流映射到該數據流對應天線的對應的資源塊上。
本步驟中，數據流在天線上對應資源塊的位置是根據基站對用戶調度結果確定的，這裡的資源塊可以是進行集中式復用後佔用相鄰子載波和連續OFDM符號的子帶，如圖2所示，也可以是進行分散復用後，佔用跳頻圖案，如圖3所示。
步驟106、對映射到對應資源上的數據進行自適應調製。
從上述現有技術可以看出，其中對來自上層的傳輸塊先進行流分割，然後再進行信道編碼，則當來自上層的傳輸塊較小時，進行流分割後數據塊會變得更小，從而導致了編碼增益的下降。另外，由於對於每個流單獨進行編碼，此後該數據流也只在一個天線上發送，不能夠獲得空間分集增益，影響了系統的性能。
發明內容
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種多輸入輸出系統下行鏈路數據處理方法和一種多輸入輸出系統下行鏈路數據處理模塊，能夠在下行鏈路數據處理過程中提高編碼增益，並獲得空間分集增益，提高系統性能。
為了達到上述目的，本發明提供了一種多輸入輸出系統下行鏈路數據處理方法，該方法包含以下步驟A、對傳輸塊進行循環冗餘校驗和信道編碼，並進行速率匹配；B、對信道編碼和速率匹配後的數據進行流分割，並對分割後的數據流進行資源塊映射，使分割後的數據流分別映射到不同天線的資源塊上；C、對所述映射到天線資源塊上的數據進行自適應調製。
所述的天線可以是物理天線或虛擬天線。
較佳地，步驟B中對數據進行流分割時，是將數據分割成與天線數相同數量的數據流。
步驟B中所述的資源塊為集中復用的或分散復用的。
較佳地，步驟B中所述的資源塊映射根據基站對用戶數據的調度結果進行。
較佳地，步驟C中所述的自適應調製包括在同一時刻，映射到同一個天線上且來自於同一個傳輸塊上的數據採用相同的調製方式；在不同時刻，映射到一個天線上且來自於同一個傳輸塊上的數據的調製方式根據此數據在該天線對應資源塊上信道質量的不同而自適應改變。
為達到上述目的，本發明還提供了一種多輸入輸出系統下行鏈路數據處理模塊，該模塊包括CRC子模塊、信道編碼子模塊、速率匹配子模塊、流分割子模塊，資源塊映射子模塊和自適應調製子模塊；其中，CRC子模塊用於對來自二層協議數據單元進行循環冗餘校驗處理，並將處理過的數據發送給信道編碼子模塊；信道編碼子模塊用於對來自CRC子模塊的數據進行信道編碼，並將編碼的數據發送給速率匹配子模塊；速率匹配子模塊用於對來自信道編碼子模塊的數據進行速率匹配處理，並將速率匹配處理過的數據發送給流分割子模塊；
流分割子模塊用於對來自速率匹配子模塊的數據進行流分割；資源塊映射子模塊用於將流分割子模塊進行流分割後的數據流映射到對應天線的資源塊上；自適應調製子模塊，用於對映射到天線資源塊上的數據進行自適應調製。
從以上方案可以看出，本發明中通過在下行鏈路數據處理過程中，對傳輸塊進行信道編碼後，再進行流分割以及資源塊映射等處理，從而不會因為傳輸塊較小而降低編碼增益，並且由於在信道編碼後進行流分割，將數據流分別映射到不同的天線的資源塊上，並對映射到天線上的資源塊進行自適應調製，也實現了空間分集增益，提高了系統性能。
圖1為現有技術將自適應OFDM系統與MIMO技術結合進行下行鏈路數據處理方法的流程圖；圖2為OFDM技術中集中式復用後的資源塊示意圖；圖3為OFDM技術中分散式復用後的資源塊示意圖；圖4為本發明方法的總體流程圖；圖5為本發明方法具體實施例的流程圖；圖6為本發明模塊的組成結構圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。
本發明的主要思想是，在下行鏈路數據處理過程中，對傳輸塊進行信道編碼和速率匹配後，再進行流分割以及資源塊映射和自適應調製等處理，從而不會因為傳輸塊較小而降低編碼增益，並且由於在信道編碼和速率匹配後進行流分割，並將各個流映射到不同的天線上，編碼後分割到不同天線的數據之間具有關聯性，能夠提高接收端的解調性能，實現了空間分集增益，提高了系統性能。
本發明方法的總體流程如圖4所示，包括以下步驟步驟401、對傳輸塊進行循環冗餘校驗和信道編碼，並進行速率匹配；步驟402、對信道編碼和速率匹配後的數據進行流分割，並對分割後的數據流進行資源塊映射，使分割後的數據流分別映射到不同天線的資源塊上；步驟403、對所述映射到天線資源塊上的數據進行自適應調製。
在上述步驟402中，在進行流分割時，可以按天線數進行，將數據分割成與天線數相同數量的數據流，分割後的每個數據流對應一個天線，則在進行資源塊映射時，每個數據流映射到該數據流對應的天線的資源塊上。
上述天線以及後續本發明具體實施例中所提及的天線，可以是實際物理意義上的天線，也可以是虛擬天線。在多天線系統中可以進行一定的處理得到虛擬天線，如一個四個物理髮送天線和四個接收天線的多天線系統，信道矩陣為H4×4，但其虛擬天線個數可以為m，1≤m≤4個，則分割後的數據流個數也可以為m個，即可以將分割後的數據流先映射到m個虛擬天線的資源塊上，經過自適應調製後，再經過一個矩陣P4×m，1≤m≤4變換，把經過變換後的符號從四個物理天線上發送出去，即Y＝HPX+n(10)其中X是發送信號，Y是接收信號，n是噪聲；公式(10)可以進一步寫為Y=H~X+n,---(11)]]>即認為發送信號X經過的信道為H~4m=H44P4m,]]>這個等效的系統可以看作是有m個發送天線，4個接收天線的多天線系統，其中這m個天線就為虛擬天線，因此上面所述應用於多天線系統中的方法也可適應於虛擬天線。
本發明具體實施例的流程如圖5所示，包括以下步驟步驟501、基站物理層對來自上層的傳輸塊進行循環冗餘校驗，然後執行步驟502。
步驟502、對循環冗餘校驗後的傳輸塊進行信道編碼，然後執行步驟503。
步驟503、對信道編碼後的數據進行速率匹配，然後執行步驟504。
步驟504、對進行了速率匹配後的數據按天線數進行流分割，然後執行步驟505。
本步驟中，對數據按天線數進行流分割，即將進行速率匹配後的數據塊，按天線數分成若干個數據流，使得每個數據流能夠對應一個天線。由於進行流分割之前的數據已經進行了信道編碼，即使來自上層的傳輸塊較小，也是對該傳輸塊整體進行了信道編碼，從而不會降低信道編碼增益。
步驟505、對分割後的數據流進行資源塊映射。
本步驟中，進行資源塊映射時，數據流在天線上對應資源塊的位置由基站根據用戶的狀態和業務需求對用戶數據的調度結果確定，而資源塊可以是進行集中式復用後佔用相鄰子載波和連續OFDM符號的子帶，也可以是進行分散復用後，佔用的跳頻圖案。
步驟506、對映射到每個天線上的資源塊上的數據進行自適應調製。
本步驟中，在進行自適應調製時，不同天線根據映射到其資源塊上數據對應的信道質量(CQI)各自確定調製方式，在同一時刻，映射到同一個天線上且來自於同一個傳輸塊上的數據採用相同的調製方式。但是，在不同時刻，映射到一個天線上且來自於同一個傳輸塊上的數據的調製方式根據此數據在該天線對應資源塊上CQI的不同而自適應改變。
圖6示出了本發明多輸入輸出系統下行鏈路數據處理模塊的組成結構，包括CRC子模塊61、信道編碼子模塊62、速率匹配子模塊63、流分割子模塊64和資源塊映射子模塊65和自適應調製子模塊66。
其中，CRC子模塊61用於對來自上層的傳輸塊(L2PDU)進行循環冗餘校驗處理，並將處理過的數據發送給信道編碼子模塊62；信道編碼子模塊62用於對來自CRC子模塊的數據進行信道編碼，並將進行編碼的數據發送給速率匹配子模塊63；速率匹配子模塊63用於對來自信道編碼子模塊62的數據進行速率匹配處理，並將速率匹配處理過的數據發送給流分割子模塊64；流分割子模塊64用於對來自速率匹配子模塊的數據進行流分割；資源塊映射子模塊65用於將流分割子模塊進行流分割後的數據流映射到對應天線的資源塊上；自適應調製子模塊66用於對映射到天線資源塊上的數據進行自適應調製。
可以理解，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種多輸入輸出系統下行鏈路數據處理方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟A、對傳輸塊進行循環冗餘校驗和信道編碼，並進行速率匹配；B、對信道編碼和速率匹配後的數據進行流分割，並對分割後的數據流進行資源塊映射，使分割後的數據流分別映射到不同天線的資源塊上；C、對所述映射到天線資源塊上的數據進行自適應調製。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的天線是物理天線或虛擬天線。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，步驟B中對數據進行流分割時，是將數據分割成與天線數相同數量的數據流。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，步驟B中所述的資源塊為集中復用的或分散復用的。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，步驟B中所述的資源塊映射根據基站對用戶數據的調度結果進行。
6.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，步驟C中所述的自適應調製包括在同一時刻，映射到同一個天線上且來自於同一個傳輸塊上的數據採用相同的調製方式；在不同時刻，映射到一個天線上且來自於同一個傳輸塊上的數據的調製方式根據此數據在該天線對應資源塊上信道質量的不同而自適應改變。
7.一種多輸入輸出系統下行鏈路數據處理模塊，其特徵在於，該模塊包括循環冗餘校驗子模塊、信道編碼子模塊、速率匹配子模塊、流分割子模塊，資源塊映射子模塊和自適應調製子模塊；其中，循環冗餘校驗子模塊用於對來自二層協議數據單元進行循環冗餘校驗處理，並將處理過的數據發送給信道編碼子模塊；信道編碼子模塊用於對來自循環冗餘校驗子模塊的數據進行信道編碼，並將編碼的數據發送給速率匹配子模塊；速率匹配子模塊用於對來自信道編碼子模塊的數據進行速率匹配處理，並將速率匹配處理過的數據發送給流分割子模塊；流分割子模塊用於對來自速率匹配子模塊的數據進行流分割；資源塊映射子模塊用於將流分割子模塊進行流分割後的數據流映射到對應天線的資源塊上；自適應調製子模塊，用於對映射到天線資源塊上的數據進行自適應調製。
全文摘要
本發明公開了一種多輸入輸出系統下行鏈路數據處理方法，該方法包括A.對傳輸塊進行循環冗餘校驗和信道編碼，並進行速率匹配；B.對信道編碼和速率匹配後的數據進行流分割，並對分割後的數據流進行資源塊映射，使分割後的數據流分別映射到不同天線的資源塊上；C.對所述映射到天線資源塊上的數據進行自適應調製。本發明還公開了一種多輸入輸出系統下行鏈路數據處理模塊。本發明中通過在下行鏈路數據處理過程中，對傳輸塊進行信道編碼後，再進行流分割以及資源塊映射，自適應調製等處理，從而不會因為傳輸塊較小而降低編碼增益，並且由於在信道編碼後進行流分割，並將各個流映射到不同的天線上，從而獲得空間分集增益，提高了系統性能。
文檔編號H04L1/06GK101039164SQ20061006482
公開日2007年9月19日 申請日期2006年3月14日 優先權日2006年3月14日
發明者劉江華 申請人:華為技術有限公司