用於經由多個傳送實體來傳送空間頻率編碼的數據信號的方法

2023-08-13 00:52:51 4

專利名稱：用於經由多個傳送實體來傳送空間頻率編碼的數據信號的方法
技術領域：
本發明的領域是電信領域。本發明更具體地涉及從多個發射機實體向至少一個接收機發送數據信號。
背景技術：
發射機實體所發送的信號經受作為傳播條件的函數的失真，且具體地，接收機所接收到的信號的功率在時間和空間上變化。在無線電電信網絡中，發射機實體例如是包括發射機天線的無線電發射機、無線電基站、或包括用於發送來自無線電基站的信號的裝置的固定或移動無線電中繼站。發射機實體同樣可以是海下介質中利用聲學手段的信號發射機或者用於固定電信網絡(例如，光纖網絡或銅線網絡)的發射機。為了改善接收機所接收到的信號的質量，還可以向接收機傳送該信號的副本。通過傳送信號和具有時移的副本，來按照這種方式獲得時間分集，通過經由不同的天線傳送信號和副本來獲得空間分集，並且通過在不同的頻率上傳送信號和副本來獲得頻率分集。因而，在MIS0(多輸入單輸出)電信網絡中充分利用(exploit)空間和時間分集屬性，在該MISO電信網絡中，通過協同定位(colocate)的發射機實體來傳送信號的不同副本。通過將空時碼應用於由一系列碼元組成的、要發送的時間信號來生成信號的副本。作為信號與在空時編碼之後所獲得的副本之間的時間正交性屬性的函數，來選擇空時碼。代碼的選擇具體地取決於發射機實體的數目。在兩個協同定位發射機實體的情況下，通常使用如在由 S. M. Alamouti 發表於 IEEE Journal on Select Areas in Communications, vol. 16,1998 中的文獻"A simple transmit diversity technique for wireless communications"中所描述的Alamouti碼。在應用Alamouti碼之後所獲得的信號的副本由與在編碼之前的一系列碼元正交的一系列碼元組成。因而，使用這些空時碼使得可能充分利用通過從相同位置傳送信號和該信號的一個或多個正交副本所獲得的空間和時間分集，該信號和所述副本在各個發射機實體與接收機之間經受相似的失真，並且特別地，該信號和所述副本經受它們功率的一致衰減，並經歷相同的傳播延遲。然而，針對分布式MISO電信網絡(其中，通過不同的且在地理上遠程的發射機實體來傳送各個副本)，在接收機級別處不再遵守(respect)信號與副本之間的時間正交性的屬性。每個發射機實體與接收機之間的傳播條件不同，特別是，信號和副本經歷的傳播時間不同。因而，信號和副本經歷可證明是不可能在傳送時進行補償的不同時移，並且在接收機級別處不再遵守信號與副本之間的正交性的屬性。於是，不再可能進行接收機中的空時解碼。在由Young C. Yoon, Alpaslan Savas、和 Wanshi Chen 發表於無線通信與聯網會議的會議錄(the proceedings of the Wireless Communications and NetworkingConference, IEEE-ffCNC 2006，vol. 3, pages 14751479)中的文獻"System Performance of Distributed Transmit Diversity of OFDL-based IxEV DO Broadcast Network"將 Alamouti碼在頻域中的正交性的原理應用於分布式MISO類型網絡。因而，兩個在地理上遠程的發射機實體向接收機傳送通過將Alamouti碼應用於要發送的碼元系列所生成的頻域中的OFDM(正交頻分多路復用)信號和該信號的正交副本。由於在頻域中任何時移都反應在相移中，因此，藉助於為了構造傳送時的OFDM信號和接收時的OFDM解調所進行的頻率處理，信號及其副本之間的時移不再影響接收機中的Alamouti解碼。然而，這僅僅針對用於從兩個在地理上遠程的發射機實體向接收機發送信號和單個副本的分布式MISO網絡而言是可能的。這個約束阻礙了用於通過多個發射機實體來發送信號的分布式MISO電信網絡部署在例如所謂的協同電信網絡中。因此，需要一種用於從多個發射機實體向至少一個接收機傳送數據信號、而與這些發射機實體是否協同定位和/或位於在地理上相異的點處無關的方法
發明內容
為了實現此目的，本發明提供了一種用於向接收機發送包括碼元串的數據信號的方法，該方法包括生成分別通過多個發射機實體來傳送的多個OFDM信號。該方法包括以下步驟·根據所述碼元串來生成多個碼元對的系列，其包括以下子步驟·生成與所述碼元對系列的當前碼元對正交的至少一個碼元對；·通過對所述當前碼元對進行複製來生成至少一個副本；以及·向所述多個發射機實體的發射機實體分配所述至少一個正交碼元對和所述至少一個副本的所述當前碼元對，針對所述碼元對系列中的所有碼元對來重複所述子步驟； 根據該多個碼元對系列來生成所述多個OFDM信號，所述OFDM信號包括等於發射機實體數目兩倍的多個副載波。因而，通過可以同樣良好地協同定位或位於在地理上相異的點處的多個傳送實體所傳送的信號的正交性和同線性屬性的組合，來獲得空間分集中的增益和時間分集中的增益。而且，要發送的碼元對、正交的碼元對或複製的碼元對的迭代分配使得可能對具體傳播信道在發射機實體與接收機之間可能引起的有害效果進行分布。而且，接收機可能接收在地理上遠程的實體所傳送的信號，該信號使得能夠設立用於組合協同定位的發射機實體和在地理上遠程的發射機實體的電信網絡。通過將空時編碼應用於該當前碼元對來生成所述至少一個正交碼元對。這使得可能簡單地通過將碼字應用於碼元對來確保正交性的屬性。在本發明的一個具體實現中，循環地向所述多個發射機實體分配該要發送的碼元對、該至少一個正交碼元對、和該至少一個複製碼元對。要發送的碼元對、正交的碼元對或複製的碼元對的循環分配使得可能使具體傳播信道在發射機實體與接收機之間可能引起的有害效果達到均衡(average out)。循環分配不需要傳播信道質量信息。接收機傳送這類信息不需要附加譜資源的消耗。例如，此分配適合於廣播數據。
在一個具體實現中，該生成多個對系列的步驟還包括以下子步驟·收集所述發射機實體與所述接收機之間傳播信道的質量指標的集合； 根據所述質量指標的集合，來選擇向所述多個發射機實體分配的當前碼元對、至少一個正交碼元對、和至少一個複製碼元對。因而，收集各個傳播信道的質量指標使得可能加強正交或同線分量，即，對時間分集或空間分集增益給予優先選擇，並因而使得所獲得的總體分集增益最大化。本發明還在本發明的各個實施例中提供了裝置。在本發明的第一實施例中，一種意欲用於發射機實體的裝置根據要經由多個發射機實體所傳送的碼元序列來生成OFDM信號，並且傳送該OFDM信號。在本發明的第二實施例中，通過管理實體來執行該方法的步驟，並且所述發射機實體連接到該管理實體。一種意欲用於管理實體的裝置生成要發送的碼元對、正交的碼元對和複製的碼元對，並且循環地向所述發射機實體分配所述要發送的碼元對、正交的碼元對和複製的碼元對。發射機實體能夠根據接收到的碼元系列來傳送OFDM信號。在本發明的第三實施例中，通過管理實體來執行該方法的步驟，並且所述發射機實體連接到該管理實體。一種意欲用於管理實體的裝置生成要傳送的碼元對、正交的碼元對和複製的碼元對，並且選擇性地向所述發射機實體分配所述要傳送的碼元對、正交的碼元對和複製的碼元對。發射機實體能夠根據接收到的碼元系列來傳送OFDM信號。在本發明的第四實施例中，一種意欲用於管理實體的裝置通知要發送的碼元對、 正交的碼元對和複製的碼元對的選擇性分配，該選擇是基於所收集的所述發射機實體與該接收機之間傳播信道的質量指標來確定的。在接收到選擇的通知以後，一種意欲用於發射機實體的裝置生成一系列要傳送的對、複製的和正交的對，並且傳送OFDM信號。本發明的裝置具有與上述方法的優點相似的優點。本發明還提供了一種包括以上裝置之一的管理實體。本發明還提供了一種包括傳送實體的系統，所述傳送實體包括用於根據要經由多個發射機實體所發送的碼元串的系列來生成OFDM信號、並且傳送該OFDM信號的如上所述的裝置。本發明還提供了一種包括管理實體的系統，該管理實體包括用於生成要傳送的碼元對、正交的碼元對和複製的碼元對、並且選擇性地向所述發射機實體分配所述要傳送的碼元對、正交的碼元對和複製的碼元對的如上所述的裝置。本發明還提供了一種包括管理實體、發射機實體的系統，該管理實體包括包含到所述發射機實體的正交和複製碼元對的選擇性分配的通知的如上所述的裝置，所述發射機實體連接到管理實體，包括用於在接收到該通知以後生成OFDM信號的如上所述的裝置。本發明還提供了一種用於管理實體的電腦程式，該電腦程式包括軟體指令， 用於當通過管理實體來執行所述程序時，控制該管理實體所執行的該方法的那些步驟的執行。本發明還提供了一種用於發射機實體的電腦程式 ，該電腦程式包括軟體指令，用於當通過發射機實體來執行所述程序時，控制該發射機實體所執行的該方法的那些步驟的執行。


一旦閱讀了該方法的幾個具體實現的以下描述，本發明的其他特徵和優點就變得更加清楚明顯，在該描述中·圖1示出了分布式MISO電信網絡架構的示例；·圖2示出了用於通過發射機實體來向接收機發送信號的本發明方法的步驟；·圖3示出了本發明一個具體實現中的用於向發射機實體分配碼元對的子步驟；·圖4示出了用於接收發射機實體所發送的信號的本發明方法的一個示例的步驟； 圖5示意性地示出了本發明第一實現中的用於從發射機實體發送OFDM信號的裝置，該OFDM信號是根據多個發射機實體要向接收機發送的一連串碼元來確定的；·圖6示意性地示出了本發明第二實現中的用於生成多個碼元對系列的管理實體的裝置、以及用於從連接到該管理實體的發射機實體發送OFDM信號的裝置；·圖7示意性地示出了本發明第三實現中的用於生成多個碼元對系列的管理實體的裝置、以及用於從連接到該管理實體的發射機實體發送OFDM信號的裝置；以及·圖8示意性地示出了本發明第四實現中的用於選擇碼元對的分配的管理實體的裝置、以及用於從連接到該管理實體的發射機實體發送OFDM信號的裝置。
具體實施例方式為了闡明定義，以下段落充當在用於發送信號和正交副本的MISO電信網絡中的協同定位發射機實體的原理的提示。通過將空時碼應用於要發送的一連串碼元來生成正交副本。這些代碼使得可能充分利用通過傳送信號和正交副本所獲得的空間和時間分集。在兩個協同定位的發射機實體的情況下，經常採用Alamouti碼。因而，根據要發送的一連串碼元S = {s。，S1, s2, s3, . . . s2k, s2k+1，· · · }來生成碼元串S。rth。，使得Sortho = !"S1*, s0*，-s3*，S2*. · · _s2k+1*，s2k*，· · · }，其中，*指明復共軛。按照等效的方式，通過將矩陣碼字CAla_ti應用於來自要發送的碼元串S的連續對，來生成碼元串
權利要求
1.一種用於向接收機發送包括碼元串( 的數據信號的方法，所述方法包括生成分別通過多個發射機實體(EEi)來傳送的多個OFDM信號，其特徵在於，該方法包括以下步驟 根據所述碼元串來生成多個碼元對的系列，其包括以下子步驟 生成(E2-1)與所述碼元對的系列的當前碼元對正交的至少一個碼元對； 通過對所述當前碼元對進行複製來生成(E21)至少一個副本；以及·向所述多個發射機實體的發射機實體分配(E2-3)所述至少一個正交碼元對和所述至少一個副本的所述當前碼元對，針對所述碼元對系列中的所有碼元對來重複所述子步驟； 根據所述多個碼元對系列來生成(E2-4)所述多個OFDM信號，所述OFDM信號包括等於發射機實體數目兩倍的多個副載波。
2.根據權利要求1的發送方法，其中，通過將空時編碼應用於該當前碼元對來生成所述至少一個正交碼元對。
3.根據權利要求1或權利要求2的發送方法，其中，該當前碼元對、至少一個正交碼元對、和至少一個副本向所述多個發射機實體的分配是循環的。
4.根據權利要求1或權利要求2的發送方法，其中，所述生成多個碼元對系列的步驟還包括以下子步驟 收集所述發射機實體與所述接收機之間傳播信道的質量指標的集合；以及 根據所述質量指標的集合，來選擇向所述多個發射機實體分配的至少一個要發送的碼元對、至少一個正交碼元對、和至少一個副本。
5.一種意欲用於發射機實體的裝置，該發射機實體用於向接收機發送包括碼元串(S) 的數據信號，所述碼元串意欲按照分別通過多個發射機實體(EEi)所傳送的多個OFDM信號的形式來進行發送，其特徵在於，所述裝置包括 用於生成與要發送的碼元對正交的至少一個碼元對的部件0)RTHO)； 用於通過對要發送的碼元對進行複製來生成至少一個副本的部件(DUPLIC)； 用於循環地選擇所述要發送的碼元對、該正交的碼元對和該複製的碼元對的部件 (SELECT-EE)；以及 用於在等於所述發射機實體數目兩倍的多個副載波上傳送根據所述所選擇的對系列所形成的OFDM信號的部件(EMET)。
6.一種意欲用於管理實體的裝置，該管理實體用於向接收機發送包括碼元串(S)的數據信號，所述碼元串意欲按照分別通過連接到所述管理實體(EG)的多個發射機實體(EEi) 所傳送的多個OFDM信號的形式來進行發送，其特徵在於，所述裝置包括 用於生成與要發送的碼元對正交的至少一個碼元對的部件(ORTHO)； 用於根據要發送的碼元對來生成至少一個複製的碼元對的部件(DUPLIC)；以及 用於循環地向所述多個發射機實體分配要發送的碼元對、以及所述正交的碼元對和複製的碼元對的部件(ALLOUE-C)。
7.一種意欲用於管理實體的裝置，該管理實體用於向接收機發送包括碼元串(S)的數據信號，所述碼元串意欲按照分別通過連接到所述管理實體(EG)的多個發射機實體(EEi) 所傳送的多個OFDM信號的形式來進行發送，其特徵在於，所述裝置包括 用於生成與要發送的碼元對正交的至少一個碼元對的部件(ORTHO)，； 用於根據要發送的碼元對來生成至少一個複製的碼元對的部件(DUPLIC)； 用於收集所述多個發射機實體與所述接收機之間傳播信道的質量指標的集合的部件 (COLLECT)； 用於選擇所述所分配的正交的和複製的碼元對的部件(SELECT-EG)；以及 用於向所述多個發射機實體分配要發送的碼元對、正交的碼元對和複製的碼元對的部件(ALLOUE-S)。
8.一種意欲用於管理實體的裝置，該管理實體用於向接收機發送包括碼元串(S)的數據信號，所述碼元串意欲按照分別通過連接到所述管理實體(EG)的多個發射機實體(EEi) 所傳送的多個OFDM信號的形式來進行傳送，其特徵在於，所述裝置包括 用於收集所述多個發射機實體與所述接收機之間傳播信道的質量指標的集合的部件 (COLLECT)； 用於選擇向要發送的碼元對分配的至少一個要發送的碼元對、至少一個正交的碼元對、和至少一個複製的碼元對的部件(SELECT-EG)；以及 用於向所述多個發射機實體通知所述選擇的部件(NOTIF)。
9.一種意欲用於發射機實體的裝置，該發射機實體用於向接收機發送包括碼元串(S) 的數據信號，所述碼元串意欲按照分別通過連接到管理實體的多個發射機實體(EEi)所傳送的多個OFDM信號的形式來進行發送，所述裝置包括 用於生成與要發送的碼元對正交的至少一個碼元對的部件(ORTHO)； 用於根據要發送的碼元對來生成至少一個複製的碼元對的部件(DUPLIC)； 用於接收所述要發送的碼元對、正交的碼元對和複製的碼元對的選擇的通知的部件 (REC-N0TIF)；以及 用於在等於所述發射機實體數目兩倍的多個副載波上傳送根據所述所選擇的對系列所形成的OFDM信號的部件(EMET)。
10.一種連接到多個發射機實體的管理實體，所述管理實體包括根據權利要求6到8中任一項的裝置。
11.一種包括多個發射機實體的系統，所述多個發射機實體包括根據權利要求5的裝置。
12.一種包括多個發射機實體的系統，所述系統包括連接到多個發射機單元的根據權利要求7的管理實體。
13.—種包括根據權利要求8的管理實體的系統，所述管理實體連接到包括根據權利要求9的裝置的多個發射機實體。
14.一種用於發射機實體的電腦程式，該電腦程式包括軟體指令，用於當通過發射機實體來執行所述程序時，控制該發射機實體所執行的根據權利要求1到4中的任一項的方法的那些步驟的執行。
15.一種用於管理實體的電腦程式，該電腦程式包括軟體指令，用於當通過管理實體來執行所述程序時，控制該管理實體所執行的根據權利要求1到4中的任一項的方法的那些步驟的執行。
全文摘要
本發明涉及一種用於向接收機傳送包括碼元序列的數據信號的方法，所述方法包括生成分別通過多個傳送實體(EEi)來傳送的多個OFDM信號。該方法包括以下步驟生成多個碼元對的序列，其包括以下子步驟生成與所述碼元序列的現有碼元對正交的至少一個碼元對；通過對所述現有碼元對進行複製來生成至少一個碼元對；以及向所述多個傳送實體的傳送實體分配至少一個現有對、至少一個正交碼元對、和至少一個複製碼元對，針對所述碼元序列中的所有碼元對來重複所述子步驟；根據所述多個碼元對的序列來生成所述多個OFDM信號，所述OFDM信號包括等於傳送實體數目兩倍的多個副載波。
文檔編號H04B7/02GK102326350SQ200980157297
公開日2012年1月18日 申請日期2009年12月23日 優先權日2008年12月23日
發明者A.奧斯曼, T.克萊西恩 申請人:法國電信公司