Mimoofdm通信系統的分集傳輸模式的製作方法

2023-07-11 13:23:26 3

專利名稱：：Mimoofdm通信系統的分集傳輸模式的製作方法MIM0OFDM通信系統的分集傳輸模式本申請是申請日為2003年6月20日、申請號為038197189、發明名稱為"MIMOOFDM通信系統的分集傳輸模式"的專利申請的分案申請。本發明一般涉及通信通信，尤其涉及使用MIMOOFDM系統內多個分集傳輸模式發送數據的技術。些旦冃豕無線通信系統被廣泛地用於提供各種類型的通信，諸如語音、分組等。這些系統可能是能支持帶有多個用戶按順序或同時通信的多址系統。這可以通過共享可用系統資源實現，這可以由總可用操作帶寬和發射功率量化。多址系統可以包括多個與多個用戶終端通信的接入點(即基站)。每個接入點可以裝備有一個或多個天線用於發送和接收數據。類似地，每個終端可以裝備有一個或多個天線。給定接入點和給定終端間的傳輸特徵可由用於數據傳輸和接收的多個天線描述。特別是，接入點和終端對可以被視作(1)如果為數據傳輸使用多個(A^)發射天線和多個(A^)接收天線，則是多輸入多輸入(MIMO)系統，(2)如果使用多個發射天線和單個接收天線，為多輸入單輸出(MISO)系統，(3)如果使用單發射天線和多接收天線，則是單輸入多輸出(SIMO)系統，或(4)如果使用單發射天線和單接收天線，則是單輸入單輸出(SISO)系統。對於MIMO系統，i^個發射和A^個接收天線形成的MIMO信道可以被分解成A^個獨立信道，其中A^《min(A^,A^。T^個獨立信道的每個被稱為MIMO信道的空間子信道，且對應一維。如果能利用多個發射和接收天線建立的附加維數，MIMO系統可以提供改善的性能(例如增加的傳輸容量和/或更大的可靠性)。對於MISO系統，只有一個空間子信道可用於數據傳輸。然而，多個發射天線可以用於以改善接收機正確接收的似然性的方式發射數據。由於諸如衰落和多徑各種因素，寬帶系統空間子信道可以遇到不同的信道條件。每個空間子信道因此可以經歷頻率選擇性衰落，其特徵描述是總系統帶寬的不同頻率處的不同信道增益。眾知頻率選擇性衰落會引起碼間串擾(ISI)，這是一種接收到的信號內的碼元作為對接收到信號內的相繼碼元失真的現象。ISI失真由於影響了正確檢測接收到碼元的能力而惡化了性能。為了對抗頻率選擇性衰落，可以使用正交頻分復用(OFDM)有效地將整個系統帶寬分成多個(Ag子帶，也被稱為OFDM子帶、頻率區段或頻率子信道。每個子帶與數據可以在其上調製的相應子載波相關聯。對於每個可能取決於一個子帶帶寬的時間間隙，碼元可以在A^個子帶的每個之上被發送。對於多址系統，給定接入點可以與在不同時間有不同數量天線的終端通信。而且，接入點和終端間的通信信道特性一般隨各個終端而不同，且可以進一步隨著時間變化，特別是對於移動終端。對於不同終端，取決於其容量和要求，可需要不同的傳輸方案。因此領域內需要一些技術，用於取決於接收機設備容量和信道條件使用多個分集傳輸模式發送數據。概述在此提供一些技術用於以改善數據傳輸可靠性的方式發送數據。MIMOOFDM系統可以被設計成支持多個模式用於數據傳輸。這些傳輸模式可以包括分集傳輸模式，這可以被用於為一些數據傳輸獲得更高的可靠性(例如對於開銷信道、較差信道條件等)。分集傳輸模式試圖通過建立發射自多個發射天線的多個信號間的正交性獲得發射分集。發送信號間的正交性可以通過頻率、時間、空間或其任意組合獲得。傳輸模式還可以包括空間多路復用模式和波束操縱傳輸模式，這可以用於在一些較有利的信道條件下獲得更高的比特率。在一實施例中，提供了一種處理在無線(例如MIM0OFDM)通信系統內傳輸的數據的方法。根據該方法，從多個可能的傳輸模式中為一個或多個數據流的每個選擇一特定分集傳輸模式。每個分集傳輸模式在時間、頻率、空間或其組合上冗餘地發送數據。每個數據流基於為該數據流選定的編碼和調製方案經編碼和調製以提供調製碼元。每個數據流的調製碼元然後基於選定的分集傳輸模式經進一步處理以提供發射碼元。對於0FDM，所有數據流的發射碼元經進一步OFDM調製以為用於數據傳輸的一個或多個發射天線的每個提供傳輸碼元流。導頻碼元還可以與調製碼元使用頻分多路復用(FDM)、時分多路復用(TDM)、碼分多路復用(CDM)或其任意組合方式多路復用。傳輸模式可以包括例如(l)在多個OFDM子帶上冗餘地發送調製碼元，(2)在&個OFDM碼元周期上發送每個調製碼元的Walsh分集傳輸模式，其中A^是用於數據傳輸的發射天線數，(3)在多個0FDM碼元周期和多個發射天線上發送調製碼元的空時發射分集(STTD)傳輸模式，以及(4)使用Walsh分集和STTD組合發送調製碼元的Walsh-STTD傳輸模式。對於Walsh分集和Walsh-STTD傳輸模式，可以在所有發射天線上冗餘地發送相同調製碼元，或者可以在不同的發射天線上發送不同的調製碼元。每個數據流可能用於一開銷信道或目的地是特定的接收機設備。每個用戶特定數據流的數據速率可以基於接收機設備的傳輸容量調整。每個數據流的發射碼元在一個或多個子帶的相應組上發送。在另一實施例中，提供一種方法用於在無線通信系統的接收機處處理數據傳輸。根據該方法，開始時確定要恢復的一個或多個數據流的每個使用的特定分集傳輸模式。然後基於用於數據流的分集傳輸模式處理每個數據流的接收到碼元以提供恢復的碼元，該恢復的碼元是從發射機為數據流發送的調製碼元的估計。每個數據流的恢復的碼元進一步被解調並解碼以為數據流提供解碼後數據。本發明的各個方面和實施例進一步在以下詳述。本發明還提供實現本發明的各個方面、實施例和特徵的方法、發射機單元、接收機單元、終端、接入點、系統和其他裝置和元件，如下將詳細描述。附圖的簡要描述通過下面提出的結合附圖的詳細描述，本發明的特徵、性質和優點將變得更加明顯，附圖中相同的符號具有相同的標識，其中圖1是支持多個用戶的多址系統圖；圖2是接入點和兩個終端的實施例框圖；圖3是發射機單元框圖4是用於實現頻率分集方案的TX分集處理器框圖5是用於實現Walsh分集方案的TX分集處理器框圖6是用於實現STTD方案的TX分集處理器框圖7是用於實現重複Walsh-STTD方案的TX分集處理器框圖8是用於實現非重複Walsh-STTD方案的TX分集處理器框圖9是接收機單元框12圖IO是RX分集處理器框圖ll是RX分集處理器內的RX天線處理器框圖，且可以用於Walsh分集方案；以及圖12是RX天線處理器內的RX子帶處理器框圖，且可以用於重複和非重複Walsh-STTD方案。詳細描述圖1是支持多個用戶的多址系統100圖。系統100包括與多個終端(T)106通信的一個或多個接入點(AP)104(在圖1內只示出一個接入點，為了簡潔)。接入點還可以被稱為基站、UTRAN或一些其他術語。終端還可以被稱為手機、移動站、遠程站、用戶設備(UE)或一些其他術語。在軟切換(如果系統支持軟切換)時，每個終端106可以迸發地與多個接入點014通信。在一實施例中，每個接入點104使用多個天線且表示(l)從接入點到終端的下行鏈路傳輸的多個輸入(MI)，以及(2)從終端到接入點的上行鏈路傳輸的多輸出(M0)。與給定接入點通信的一個或多個終端106集合一起表示下行鏈路傳輸的多輸出和上行鏈路傳輸的多輸入。每個接入點104可以與一個或多個終端106通過在接入點處可用的多個天線以及在每個終端處的一個或多個可用天線迸發地或按順序地通信。不在活動通信中的終端可能從接入點接收導頻和/或其他信令信息，如圖1內終端106e到106h的點劃線示出。對於下行鏈路，接入點使用iV,個天線，而每個終端使用1或i^個天線用於從接入點接收一個或多個數據流。一般A^對於不同多天線終端不同，且可以是任意整數。A^個發射天線和A^個接收天線形成的MIMO信道可以被分解成^個獨立信道，其中A^Smin(^，A^。每個該種獨立信道還被稱為MIMO信道的空間子信道。迸發地接收下行鏈路數據傳輸的終端不必裝備有相等數量的接收天線。對於下行鏈路，在給定終端處的接收天線數目可以等於或大於在接入點處的發射天線數(即》iV,)。對於該種終端，空間子信道數目受到接入點處發射天線數目的限制。每個多天線終端與接入點通過相應的MIMO信道通信，所述信道由接入點的^個發射天線和其本身的i^個接收天線形成。然而，即使為迸發的下行鏈路數據傳輸選擇多個多天線終端，不管接收下行鏈路傳輸的終端數目，只有A^個空間子信道可用。對於下行鏈路，在給定終端處接收天線數目可以小於接入點處的發射天線數(即^<~)。例如，MlSO終端為下行鏈路數據傳輸裝備有單個接收天線(i^=1)。接入點可以使用分集、波束操縱、空分多址(SDMA)或一些其他傳輸技術以同時與一個或多個MISO終端通信。對於上行鏈路，每個終端為上行鏈路數據傳輸使用單個天線或多個天線。每個終端還可以利用天線的全部或其子集用於上行鏈路傳輸。在給定時刻，上行鏈路的^個發射天線由所有為一個或多個活動終端使用的所有天線形成。MIMO信道然後由來自所有活動終端和接入點的^^個接收天線形成。空間子信道數目受到發射天線數目的限制，這一般受到接入點的接收天線數目的限制(即W^min(iV"A^))。圖2是接入點104以及兩個終端106的實施例框圖。在下行鏈路上，在接入點104處，諸如來自數據源208的用戶特定數據的、信令等各類話務數據被提供給發射(TX)數據處理器210。處理器210然後基於一個或多個編碼方案對話務數據格式化並編碼以提供編碼後數據。編碼後數據然後基於一個或多個調製方案經交織並進一步經調製(即碼元映射)以提供調製碼元(已調數據)。數據速率、編碼、交織和碼元映射可以由控制器230和調度器234提供的控制確定。TX數據處理器210的處理在以下詳細描述。發射處理器220然後接收並處理調製碼元和導頻數據以提供傳輸碼元。導頻數據一般是以已知方式處理的已知數據，如果有。在特定實施例中，發射處理器220的處理包括(l)基於為到終端的數據傳輸選用的一個或多個傳輸模式處理調製碼元以提供發射碼元以及(2)0FDM處理髮射碼元以提供傳輸碼元。發射處理器220的處理在以下詳細討論。發射處理器220向^個發射機(TMTR)222a到222t提供^個傳輸碼元流，每個用於數據傳輸的天線一個發射機。每個發射機222將其傳輸碼元流轉換成一個或多個模擬信號並進一步調整(例如放大、濾波和上變頻)模擬信號以生成下行鏈路已調信號，適合於在無線通信信道上傳輸。每個下行鏈路已調信號通過相應的天線224發送到終端。在每個終端106處，來自接入點的多個發射天線的下行鏈路己調信號由一個或多個終端處可用的天線252接收。來自每個天線252的接收到信號被提供給相應的接收機(RCVR)254。每個接收機254對其接收到的信號調整(例如濾波、放大以及下變頻)並進一步數位化經調整的信號以提供相應的採樣流。接收處理器260然後從所有接收機254接收並處理採樣流以提供恢復碼元(即已解調數據)。在特定實施例中，接收處理器260的處理包括(l)OFDM處理接收到的傳輸碼元以提供接收到碼元，以及(2)基於選定傳輸模式處理接收到碼元以獲得恢復的碼元。恢復的碼元是接入點發送的調製碼元估計。接收處理器260的處理在以下詳細描述。接收(RX)數據處理器262然後對恢復的碼元碼元解映射、解交織以及解碼以獲得在下行鏈路上發送到終端的用戶特定數據和信令。接收處理器260和RX數據處理器262的處理與接入點處發射處理器220和TX數據處理器210相應的處理互補。在上行鏈路上，在終端106處，諸如來自數據源276的用戶特定數據以及信令的各種類型話務數據被提供給TX數據處理器278。處理器278根據其相應的編碼方案對不同類型的話務數據編碼並進一步對編碼後數據進行交織。調製器280然後將交織後數據碼元映射以提供已調數據，它被提供給一個或多個發射機254。可能為上行鏈路數據傳輸使用或可能不使用0FDM，這取決於系統設計。每個發射機54對接收到的已調數據進行調整以生成相應的上行鏈路已調信號，這些信號然後通過相關的天線252發送到接入點。在接入點104處，由天線224接收來自一個或多個終端的上行鏈路已調信號。來自每個天線224的接收到信號被提供給接收機222，它對接收到信號進行調整並數位化以提t共相應的採樣流。來自所有接收機222的採樣流然後由解調器240處理並進一步由RX數據處理器242解碼(如果必要)以恢復終端發送的數據。控制器230和270引導在接入點和終端處相應的操作。存儲器232和272為控制器230和270相應使用的程序代碼和數據提供存儲。調度器234為終端調度在下行鏈路(且可能在上行鏈路)上的數據傳輸。為了清楚，以下具體描述下行鏈路傳輸的各種發射分集方案。這些方案還可以用於上行鏈路傳輸，且這在本發明的範圍內。而且為了清楚，在以下描述，下標"i"被用作接收天線的縮影，下標"j"被用作發射天線的索引，下標"k"被用作MIMOOFDM系統內子帶的索引。發射機單元圖3是發射機單元300的框圖，這是接入點104的發射機部分的實施例。發射機單元300包括(1)TX數據處理器210a，它接收並處理話務和導頻數據以提供調製碼元，以及(2)發射處理器220a，它進一步處理調製碼元以為Wf個發射天線提供^個傳輸碼元流。TX數據處理器210a和發射處理器220a是圖2內TX數據處理器210和發射處理器220相應的實施例。在圖3示出的特定實施例中，TX數據處理器210a包括編碼器312、信道交織器314和碼元映射元件316。編碼器312基於一個或多個編碼方案對話務數據(即信息比特)進行接收和編碼以提供編碼後比特。編碼增加了數據傳輸的可靠性。在一實施例中，每個終端的用戶特定數據以及每個開銷信道的數據可以被認為是不同的數據流。開銷信道可以包括要由所有終端接收的廣播、尋呼和其他公共信道。還可以發送給給定終端多個數據流。每個數據流可以獨立地基於為該數據流選定的特定編碼方案獨立地編碼。因此，多個獨立編碼的數據流可以由編碼器312為不同的開銷信道和終端提供。用於每個數據流的特定編碼方案由來自控制器230的編碼控制確定。每個終端的編碼方案可以基於例如從終端接收到的反饋信息而選定。每個編碼方案可以包括前向差錯檢測(FED)編碼(例如循環冗餘校驗(CRC)碼)以及前向差錯糾正(FEC)碼(例如巻積碼、Turbo碼、分組碼等)的任意組合。編碼方案還可以不指定任何編碼。二進位或基於網格的編碼還能用於每個數據流。而且，在用巻積和Turbo編碼情況下，可用使用截短以調整編碼速率。尤其是，截短可以用於增加編碼速率以高於基編碼速率。在特定實施例中，每個數據流的數據在開始時被分成幀(或分組)。對於每個幀，數據可以被用於為幀生成CRC比特集合，它們然後被附加到數據中。每個幀的數據和CRC比特然後或用巻積碼或用Turbo碼編碼以為幀生成編碼後數據。信道交織器314基於一個或多個交織方案對編碼後的比特進行接收和交織。一般，每個編碼方案與對應的交織方案相關聯。在該情況下，每個獨立編碼的數據流會經分開交織。交織為編碼後比特提供時間分集，使得每個數據流基於用於數據流的子帶和空間子信道的平均SNR被發送，抗衰落並進一步移去用於形成每個調製碼元的編碼後比特間的相關性。在OFDM中，信道交織器可以設計成將每個數據流的編碼後數據分配在單個OFDM碼元的多個子帶上或可能在多個OFDM碼元上。信道交織器的目的是隨機化編碼後數據，以減少由通信信道對連續編碼比特惡化的似然性。當給定數據流的交織間隔復蓋一單個OFDM碼元時，數據流的編碼後比特在用於數據流的子帶上隨機分布以利用頻率分集。當交織間隔復蓋多個OFDM碼元時，編碼後比特隨機地分布在攜帶數據的子帶以及多碼元交織間隔上以利用頻率和時間分集。對於無線本地區域網(WLAN)，如果通信信道的最小預計相干時間比交織間隔大許多倍，則通過在多個OFDM碼元上交織實現的時間分集可能不重要。碼元映射元件316接收並根據一個或多個調製方案映射交織後的數據以提供調製碼元。可以為每個數據流使用特定調製方案。每個數據流的碼元映射可以通過以下方法實現，即分組q-個編碼和交織後的比特集合而形成數據碼元(每個可以是非二進位值)並將每個數據碼元映射到對應為該數據流選用的調製方案的信號星座圖內的點。選定調製方案可以是QPSK、M-PSK、M-QAM或一些其他調製方案。每個經映射的信號點是複數值且對應M""元調製碼元，其中M"^對應為數據流m選定的特定調製方案，且Mm-^"。碼元映射元件316為每個數據流提供調製碼元流。所有數據流的調製碼元流一起在圖3中被示出為調製碼元流s(n)。表格1列出了各種編碼和調製方案，可以使用巻積和Turbo編碼用於獲得頻譜效率範圍(或比特率)。每個比特率(以比特每秒每赫茲或bps/Hz為單位)可以使用特定的碼率和調製方案組合獲得。例如一半的比特率可以使用1/2碼率和BPSK調製獲得，一的比特率可以使用1/2碼率和QPSK調製獲得等。在表格1內，BPSK、QPSK、16-QAM和64-QAM可以用於列出的比特率。還可以使用其他調製方案諸如DPSK、8-PSK、32-QAM、128-QAM等且在本發明範圍。當通信信道很難跟蹤時，可以使用DPSK(差分相移鍵控)，因為在接收機處不需要相干基準對DPSK調製信號解調。對於0FDM，調製可以在每子帶基礎上實現，且可以獨立選擇用於每個子帶的調製方案。tableseeoriginaldocumentpage18還可以使用碼率和調製方案的其他組合以獲得各種比特率，且這在本發明的範圍內。在圖3內示出的特定實施例內，發射處理器220a包括TX分集處理器320和個OFDM調製器。每個OFDM調製器包括快速傅立葉反變換(IFFT)單元330和循環前綴發生器332。TX分集處理器320根據一個或多個選定的傳輸模式接收並處理來自TX數據處理器210a的調製碼元以提供發射碼元。在一實施例中，TX分集處理器320還接收並使用頻分多路復用在可用子帶的子集內將發射碼元和導頻碼元(即導頻數據)多路復用。FDM導頻傳輸方案的示例實現在表格2內示出。在該實現中，有64個子帶可用於MIM00FDM系統，且為導頻傳輸使用子帶索引±7以及±21。在其他實施例中，導頻碼元可以例如使用時分多路復用(TDM)、碼分多路復用(CDM)或FDM、TDM和CDM的任何組合與發射碼元經多路復用。TX分集處理器320向每個OFDM調製器提供一個發射碼元流。TX分集處理器320的處理在以下詳述。每個OFDM調製器接收相應的發射碼元流、.(w)。在每個OFDM調製器內，IFFT單元330將i^個發射碼元集合組合在流、.(")內以形成對應的碼元向量，並將碼元向量使用快速傅立葉反變換轉換成其時域表示(這還被稱為OFDM碼元)。對於每個OFDM碼元，循環前綴發生器332重複OFDM碼元的一部分以形成對應的傳輸碼元。循環前綴保證傳輸碼元在存在多徑延時擴展情況下保持其正交特性，從而改善抗惡化路徑效應的性能，所述惡化路徑效應諸如頻率選擇性衰落引起的信道彌散。可以為每個OFDM碼元使用固定或可調節的循環前綴。作為可調節循環前綴的特定示例，系統具有帶寬為20MHz、50nsec的碼片周期和64個子帶。對於該系統，每個OFDM碼元具有的持續時間為3.2微秒(//sec)(或64x50nsec)。每個OFDM碼元的循環前綴最小長度為4碼片(200nsec)，最大長度為16碼片(800nsec)，遞增為4碼片(200nsec)。每個傳輸碼元對於200nsec到800nsec的循環前綴的持續時間範圍相應為3.4微秒到4.0微秒。每個OFDM調製器內的循環前綴發生器332向相關聯的發射機222提供傳輸碼元流。每個發射機222接收並處理相應的傳輸碼元流以生成下行鏈路已調信號，該信號然後從相關聯的天線224被發送。MIMOOFDM系統的編碼和調製在以下美國專利申請中詳細描述*美國專利申請序列號09/993087，題為"Multiple-AccessMultiple-InputMultiple-Output(MIMO)CommunicationSystem"，提交於2001年11月6日；*美國專利申請序列號09/854235，題為"MethodandApparatusforProcessingDatainaMultiple-InputMultiple-output(MIMO)CommunicationSystemUtilizingChannelStateInformation",提交於2001年5月11日；*美國專利申請序列號09/826481和09/956449，均題為"MethodandApparatusforUtilizingChannelStateInformationinaWirelessCommunicationSystem"，相應提交於2001年3月23日以及2001年9月18日；*美國專利申請序列號09/776075，題為"CodingSchemeforaWirelessCommunicationSystem，，，提交於2001年2月1日；以及*美國專利申請序列號09/532492，題為"HighEfficiency,High19PerformanceCommunicationsSystemEmployingMulti—CarrierModulation"，提交於2000年3月30日。這些專利申請都被轉讓給本發明的受讓人並在此包括作為參考。MIM0OFDM系統可以被設計成支持多個數據傳輸的操作模式。這些傳輸模式包括分集傳輸模式、空間多路復用傳輸模式以及波束操縱傳輸模式。空間多路復用和波束操縱模式可以用於在一定較好的信道條件下獲得較高的比特率。這些傳輸模式在以下美國專利申請序列號10/085456內描述，題為"Multiple-Input,Multiple-Output(MIM0)SystemswithMultipleTransmissionModes"，提交於2002年2月26日，被轉讓給本發明的受讓人並在此引入作為參考。可以使用分集傳輸模式以為一定數據傳輸獲得更高的可靠性。例如，分集傳輸模式可以用於下行鏈路上的開銷信道，諸如廣播、尋呼和其他公共信道。還可以為數據傳輸在以下情況下使用分集傳輸模式(l)無論何時發射機沒有通信信道的充分信道狀態信息(CSI)，(2)當信道條件足夠差(例如在一定移動條件下)且不能支持更加頻譜有效的傳輸模式以及(3)對於其他情況。當為到終端的下行鏈路數據傳輸使用分集傳輸模式時，每個終端的速率和/或功率可以經控制以改善性能。可以支持多個分集傳輸模式且在以下詳細描述。分集傳輸模式試圖通過在發送自多個發射天線的多個信號間建立正交性獲得發射分集。發送信號間的正交性可以在頻率、時間、空間或其任意組合內獲得。發射分集可以通過以下處理技術的一個或組合而建立*頻率(即子帶)分集。OFDM提供的子帶間固有正交性被用於提供抗頻率選擇性衰落的分集。*使用正交函數的發射分集。將Walsh函數或一些其他正交函數應用到發射自多個發射天線的OFDM碼元以建立發送信號間的正交性。該方案還在此被稱為"Walsh分集"方案。*空時發射分集(STTD)。在發射天線對間建立空間正交性，而同時保留MIMO技術提供的高頻譜效率潛力。一般，可以使用頻率分集方案抗頻率選擇性衰落並在頻率和空間維數內操作。Walsh分集方案和STTD方案在時間和空間維數上操作。為了清楚，上述的處理技術和其一定組合在以下對示例MIM0OFDM系統描述。在該系統中，每個接入點裝備有四個天線用於發送和接收數據，且每個終端可以裝備有一個或多個天線。頻率分集圖4是TX分集處理器320a的實施例框圖，可以用於實現頻率分集方案。對於OFDM，子帶固有地相互正交。頻率分集可以通過在多個子帶上發送相同調製碼元而建立。如圖4示出，來自TX數據處理器210的調製碼元s(n)被提供給碼元重複單元410。單元410基於為調製碼元提供的(雙或四)分集重複每個調製碼元。多路分解器412然後接收重複碼元和導頻碼元並將這些碼元多路分解為A^個發射碼元流。每個數據流的調製碼元可以在分配給該數據流的一個或多個子帶的相應組上發送。一些可用子帶可以為導頻傳輸保留(例如使用FDM)。或者導頻碼元可以連同調製碼元使用TDM或CDM被發送。一般，期望在子帶內發送重複的碼元，所述子帶相互間間隔至少通信信道的相干帶寬。而且，可以在任何數量的子帶上重複調製碼元。更高的重複因子對應更高的冗餘以及在接收機處改善的正確接收似然性，其代價是減少的效率。為了清楚，頻率分集方案的特定實現在以下為特定MIMO0FDM系統描述，該系統有一些IEEE標準802.lla定義的特性。該IEEE標準的規範在題為"第ll部分無線LAN介質訪問控制(MAC)和物理層(PHY)規範5GHz頻帶內的高速物理層"，1999年9月，該文檔公開可用且在此包括作為參考。該系統有64個子帶的OFDM波形結構。這些64個子帶中，48個子帶(其索引為士{1，..，6，8，...，20，22，...，26}用於數據，四子帶(索引為士{7，21}用於導頻，不使用DC子帶(索引為O)，且也不使用剩餘的子帶，而是作為保護子帶。表格2示出上述系統的雙和四頻率分集的特定實現。對於雙頻率分集，每個調製碼元在兩個間隔為26或27個子帶的兩個子帶上發送。對於四頻率分集，每個調製碼元在分隔為13或14個子帶的四個子帶上被發送。還可以使用其他頻率分集方案並在本發明的範圍內。21tableseeoriginaldocumentpage22頻率分集方案可以為沒有裝備有多個發射天線的發射機使用(例如終端)。在該情況下，由TX分集處理器310a提供一個發射碼元流。s(")內的每個調製碼元可以經重複且在多個子帶上被發送。對於單個天線終端，可以使用頻率分集以提供在有頻率選擇性衰落的情況下的穩健性能。還可以在當有多個發射天線可用情況下使用頻率分集方案。這可以通過從所有發射天線在不同的子帶或子帶組上發送相同調製碼元而獲得。例如，在四個發射天線設備內，可以將每四個子帶分配給發射天線的一個。每個發射天線可以與A^/4子帶的一個不同組相關聯。對於四頻率分集，每個調製碼元會在四個子帶的集合上被發送，四個子帶組的每個內一個，每個組與特定發射天線相關聯。還可以選擇集合內的四個子帶，使得它們間隔儘可能大。對於雙頻率分集，每個調製在兩個子帶的集合上發送，兩個子帶組的每個內一個。還可以考慮帶有多個發射天線的頻率分集的其他實現，且這在本發明範圍內。還可以與一個或多個其他發射分集方案一起使用頻率分集，如以下描述。Walsh發射分集圖5是TX分集處理器320b實施例擇圖，它可以被用於實現Walsh分集方案。對於該分集方案，使用正交函數(或碼)以建立時間正交性，這可以接著用於建立所有發射天線上的全發射分集。這可以通過在發射天線上重複相同調製碼元而獲得，且為每個發射天線使用不同的正交函數對這些碼元進行時間擴展，如下所述。一般，可以使用各種正交函數，諸如Walsh函數、正交可變擴展因子(OVSF)編碼等。為了清楚，以下描述使用Walsh函數。在圖5示出的實施例中，來自TX數據處理器210的調製碼元^z)被提供給多路分解器510，它將碼元多路分解成W-個調製碼元流，每個用於數據傳輸的子帶(即每個攜帶數據的子帶)一個子流。每個調製碼元子流&(n)被提供給相應的TX子帶處理器520。在每個TX子帶處理器520內，子流^(")內的調製碼元被提供給i^個發射天線的A^個乘法器524a到524d(在此對於該示例系統A^-4)。在圖5示出的實施例中，為每4碼元周期向所有四個乘法器524提供一個調製碼元&，這對應(4T,廣的碼元速率。每個乘法器還接收帶有四個碼片的不同Walsh函數(即『/={.，2》^3;,1^.})並被分配給與該乘法器相關聯的發射天線j。每個乘法器然後將碼元&乘以Walsh函數『/並提供四個發射碼元序列{(4'.w2;),(stw3y)，a"rf(&'w47)}，這在發射天線j的子帶k上的四個連續ofdm碼元周期內發送。這四個發射碼元有與原始調製碼元a相同的幅度。然而，序列內的每個發射碼元符號由用於生成該發射碼元的Walsh碼片符號確定。Walsh函數然後用於在四個碼元周期上對每個調製碼元進行時間擴展。每個Tx子帶處理器520的四個乘法器524a到524d向緩衝器/多路復用器530a到530d相應地提供四個發射碼元流。每個緩衝器/多路復用器530從A^個TX子帶處理器520a到520f接收導頻碼元以及A^個發射碼元流。每個單元530然後為每個碼元周期對發射碼元以及導頻碼元進行多路復用，並向對應的IFFT單元330提供發射碼元流、.(")。每個IFFT單元330以上述方式接收並處理相應的發射碼元流;c/")。在圖5內示出的實施例中，從所有四個發射天線在每4碼元周期內在iV,個攜帶數據子帶的每個上發送一個調製碼元。當為數據傳輸使用四個發射天線時，用Walsh分集方案獲得的頻譜效率等於用四頻率分集方案獲得的頻譜效率，其中對於每個碼元周期在四個攜帶數據的子帶上發送一個調製碼元。在帶有四個發射天線的Walsh分集方案中，Walsh函數的持續時間或長度是四個OFDM碼元(如在^4中上標指出的)。由於每個調製碼元內的信息分布在四個連續OFDM碼元上，接收機處的解調基於四個連續接收到的OFDM碼元而實現。在其他實施例中，可以通過在每個發射天線上發送不同調製碼元(而不是相同的調製碼元)而獲得增加的頻譜效率。例如，多路分解器510可以被設計成向乘法器524a到524d在每4個碼元時段上提供四個不同的調製碼元^、s2、&和54。每個乘法器524然後將不同的調製碼元與其Walsh函數相乘以提供四個不同的發射碼元序列。該實施例的頻譜效率然後會是圖5內示出的實施例的頻譜效率的四倍。如另一示例，多路分解器510可以被設計成為每4碼元時段提供兩個不同的調製碼元(例如向乘法器524a和524b提供s,，向乘法器524c和524d提供^)。空時發射分集(STTD)空時發射分集(STTD)支持在兩個發射天線上兩個實際獨立的碼元流的同時傳輸，而同時維持在接收機處的正交性。因此STTD方案可以提供比圖5示出的Walsh發射分集方案更高的頻譜效率。STTD方案操作如下。假設兩個調製碼元，標記為^和&，要在給定子帶上發送。發射機生成兩個向量^=[^,52了以及《2=["-^r。每個向量包括兩個元素，要從相應的發射天線在兩個碼元時段內按順序發送(即從天線1發送向量&，從天線2發送向量&)。如果接收機包括單個接收天線，則接收到的信號可以被表示為矩陣形式如下/2」LV廣V'」L"2」其中^和r,是在接收機處兩個連續碼元時段內接收到的兩個碼元；A和/^是對於考慮的子帶從兩個發射天線到接收天線的路徑增益，其中路徑增益被假設在子帶上恆定，在2碼元時段上為靜態；以及",和"2是與兩個接收到的碼元巧和r2相關聯的噪聲。接收機然後可以導出對兩個發送碼元^和^的估計，如下A-《/l一V2'-(lA卩+l^卩)A+V"l一M2，和Eq(2)^=^+V;=(IW+1卩>2+《"l+^12在其他實現中，發射機可以生成兩個向量&=[^&廣和工2=[-s;^'f，兩個向量的元素從兩個發射天線在兩個碼元時段內按順序發送。接收到的信號可以被表示為V2+Vi」L"z一+接收機然後可以導出兩個發送的碼元估計，如下Kn+vd^if+l^f^i+^+V^，和;2=-Vi'+&=(1^卩+I卩)&-Ml+W"2.當兩個天線用於數據傳輸時，STTD方案的頻譜效率是雙頻率分集方案和帶有兩個發射天線的Walsh分集方案的頻譜效率的兩倍。STTD方案在每個碼元時段內有效地在兩個發射天線上發送每子帶上一個獨立調製碼元，其中雙頻率分集方案在每個碼元時段內只發送每兩個子帶的單個調製碼元，且Walsh分集方案在兩個碼元時段內在每個子帶上只發送單個調製碼元。由於每個調製碼元內的信息對於STTD方案在兩個連續OFDM碼元上分布，在接收機處基於兩個連續25接收到的OFDM碼元實現解調。圖6是TX分集處理器320c的實施例框圖，可以用於實現STTD方案。在該實施例中，來自TX數據處理器210的調製碼元s(n)被提供給多路分解器610，它將碼元多路分解為2A^個調製碼元子流，每個攜帶數據的子帶兩個子流。每對調製碼元子流被提供給相應的TX子帶處理器620。每個調製碼元子流包括每個2碼元時段的一個調製碼元，這對應(2T。F。M)—'的碼元速率。在每個TX子帶處理器620內，調製碼元流對被提供給空時編碼器622。對於兩個子流內的每對調製碼元，空時編碼器622提供兩個向量，s;r和—<]、每個向量包括要在兩個碼元時段內發送的兩個發射碼元。每個向量內的兩個發射碼元有與原始調製碼元^和^相同的幅度。然而，每個發射碼元可以相對原始調製碼元進行相位旋轉。每個TX子帶處理器620因此向兩個緩衝器/多路復用器630a和630b相應地提供兩個發射碼元子流。每個緩衝器/多路復用器630從i^個TX子帶處理器620a到620f接收導頻碼元和7^個發射碼元子流，為每個碼元時段多路復用發射碼元和導頻碼元，並向對應的IFFT單元330提供發射碼元流、.(")。每個IFFT單元330然後以上述方式處理相應的發射碼元流。STTD方案在S.M.Alamouti的論文中進一步詳述，題為"ASimpleTransmitDiversityTechniqueforWirelessCommunications，，，IEEEJournalonSelectedAreasinCommunications,Vol.16，No.8，October1998,pgs.1451-1458，在此引入作為參考。STTD方案還在美國專利申請序列號09/737602內進一步詳述，題為"MethodandSystemforIncreasedBandwidthEfficiencyinMultipleInput-MultipleOutputCha畫ls，，，提交於2001年1月5日，被轉讓給本發明的受讓人並在此引入作為參考。Walsh-STTDWalsh-STTD方案使用上述的Walsh分集和STTD的組合。Walsh—STTD方案可以用於帶有多於兩個發射天線的系統。對於帶有重複碼元方案的Walsh-STTD(這還被稱為重複Walsh-STTD方案)，為要在給定子帶上從兩個發射天線發送的每對調製碼元生成兩個發射向量&和&，如以上為圖6描述。這兩個發射向量還使用Walsh函數在多對發射天線上重複以獲得發射天線對上的正交性並提供附加的發射分集。圖7是TX分集處理器320d的實施例框圖，用於實現重複的Walsh-STTD方案。來自TX數據處理器210的調製碼元s(n)被提供給多路分解器710，它將碼元多路分解成2A^個調製碼元流，每個攜帶數據的子帶兩個子流。每個調製碼元子流包括每4個碼元時段一個調製碼元，這對應碼元速率為(4T^J—、每對調製碼元子流被提供給相應的TX子帶處理器720。每個TX子帶處理器720內的空時編碼器722接收調製碼元子流對，並為每4碼元時段形成一調製碼元(a和&)對，一個碼元來自兩個子流的每個。調製碼元對(A和&)然後用於形成兩個向量，^]H^2=[s2-s,T，每個向量跨越一個4碼元時段。空時編碼器722將第一向量&提供給乘法器724a和724c，並將第二向量&提供給乘法器724b和724d。乘法器724a和724b每個還接收帶有兩個碼片的Walsh函數(即『J—vn,，^J)並被分配給發射天線1和2。同樣地，乘法器724c和724d每個還接收帶有兩個碼片的Walsh函數『22並被分配給發射天線3和4。每個乘法器724然後將其向量&內的每個碼元乘以其Walsh函數以提供在發射天線j的子帶k上的兩個連續碼元時段內發送的兩個發射碼元。特別是乘法器724a將向量&內的每個碼元乘以Walsh函數^f並提供四個發射碼元序列(CvWn),(A.^),(^.Wn)，flm^;.M^》，這在四個連續碼元時段內被發送。乘法器724b將向量^內的每個碼元乘以Walsh函數^2並提供四個發射碼元{02,21)，(-<.Wn),a"d(-^.w21)}。乘法器724c將向量i內的每個碼元乘以Walsh函數『22並提供四個發射碼元序列似.Wl2),(vw22),(d)，a"rf(-s;.w22)}。且乘法器724d將向量&內的每個碼元乘以Walsh函數『22並提供四個發射碼元序列{02.w12)，(s2.w22),(-:M^),a"rf(-^w22)}。Walsh函數被用於在兩個碼元時段上對每個碼元或向量工內的元素進行時間擴展。每個TX子帶處理器720的四個乘法器724a到724d向四個緩衝器/多路復用器730a到730d相應地提供四個發射碼元子流。每個緩衝器/多路復用器730從A^個TX子帶處理器720a到720f接收導頻碼元以及A^個發射碼元子流，在每個碼元時段內將導頻和發射碼元多路復用，並向對應的IFFT單元330提供發射碼元流;c/")。相繼處理如下描述。圖7內示出的重複Walsh-STTD方案(帶有四個發射天線)與圖6內示出的STTD方案的頻譜效率相同，且是圖5示出的Walsh分集方案的頻譜效率的兩倍。然而由該Walsh-STTD方案通過在多個發射天線對上發送重複的碼元提供了附加分集。Walsh-STTD處理為從所有發射天線發送的信號提供了全發射分集(每子帶)。圖.8是TX分集處理器320e的實施例框圖，它實現不帶重複碼元方案的Walsh-STTD(這還被稱為不重複Walsh-STTD方案)。該方案可以用於增加頻譜效率，其代價是比圖7內示出的方案分集少。如圖8內所示，調製碼元s(n)被提供給多路分解器810，它將碼元多路分解為4iV^個調製碼元子流，每個攜帶數據子帶四個子流。每個四調製碼元子流的集合被提供給相應的TX子帶處理器820。在每個Tx子帶處理器820內，空時編碼器822a接收第一對調製碼元子流，且空時編碼器822b接收第二對調製碼元子流。對於第一對內的兩個子流內的每個調製碼元對，空時編碼器822a向乘法器824a和824b相應地提供兩個向量&=[51^]r和^-^-^Y。同樣地，對於第二對內的兩個子流內的每個調製碼元對，空時編碼器822b相應地向乘法器824c和824d提供兩個向量&=s:]r禾口&=o4-s;]r。乘法器824a和824b每個還接收Walsh函數W2，乘法器824c和824d還接收Walsh函數『22。每個乘法器824然後將其向量2,內的每個碼元乘以其Walsh函數以提供兩個發射碼元，以在發射天線j的子帶k上兩個連續碼元時段內發送。每個TX子帶處理器820的四個乘法器824a到824d向四個緩衝器/多路復用器830a到830d相應地提供四個發射碼元子流。每個緩衝器/多路復用器830從i^個TX子帶處理器820a到820f接收導頻碼元和A^個發射碼元子流，為每個碼元時段多路復用導頻碼元和發射碼元，並向對應的IFFT單元330提供發射碼元流;c/w)。相繼處理如下描述。圖8內示出的非重複Walsh-STTD方案(帶有四個發射天線)的頻譜效率是圖7示出的重複Walsh-STTD方案的頻譜效率的兩倍。相同的處理可以擴展到帶有任意數量發射天線對的系統。取代在發射天線對上重複兩個發射向量，每個發射天線對可以用於發送獨立的碼元流。這導致更大的頻譜效率但可能以分集性能為代價。一些該分集可以通過使用前向差錯糾正(FEC)編碼而恢復。Walsh-STTD方案還在前述的美國專利申請序列號09/737602內詳述。頻率一STTD頻率一STTD方案使用頻率分集和STTD的組合。頻率一STTD方案還為帶有多於一對發射天線的系統使用天線分集。對於頻率一STTD方案，每個調製碼元在多個(例如兩個)子帶上被發送並提供給多個TX子帶處理器。用於每個調製碼元的子帶的選擇可以使得它們間距儘可能大(例如如表格1示出)或基於一些其他子帶分配方案。如果有四個發射天線可用，則對於每個子帶，兩對調製碼元使用STTD被處理。第一對調製碼元從第一對天線被發送(例如發射天線1和2)，且第二對調製碼元從第二對天線被發送(例如發射天線3和4)。每個調製碼元因此在多個子帶和多個發射天線上被發送。為了簡潔，對於帶有四個發射天線並使用雙頻率分集系統的給定調製碼元s。的處理可如下進行。調製碼元&開始時被提供給兩個TX子帶處理器(例如對於子帶k和k+WF/2)。在子帶k內，調製碼元s。與另一調製碼元^用STTD處理以形成兩個向量&=[&^:f和^-^-^f，它們分別從發射天線1和2被發送。在子帶k+iVf/2內，調製碼元&與另一調製碼元&用STTD處理以形成兩個向量^f和&^^-<f，它們相應地從發射天線3和4被發送。調製碼元^可以與調製碼元^相同或是不同的調製碼元。對於頻率一STTD方案的實現，每個子帶內的調製碼元有STTD處理提供的兩級發射分集。要發送的每個調製碼元有四級發射分集加上使用兩個子帶和STTD提供的一些頻率分集。該頻率一STTD方案有與重複的Walsh-STTD方案相同的頻率效率。然而每個調製碼元的總傳輸時間是帶有頻率一STTD方案的兩個碼元時段，這是Walsh-STTD方案的每個調製碼元總傳輸時間的一半，因為頻率一STTD方案不實現Walsh處理。在頻率一STTD方案的一實施例中，所有子帶由每對用於數據傳輸的發射天線使用。對於四分集，每個調製碼元為兩個發射天線對被提供給兩個子帶，如上所述。在頻率一STTD方案的另一實施例中，每對發射天線被分配以不同子帶組以進行數據傳輸。例如，在帶有兩對發射天線的設備中，每隔一個子帶可以被分配給一個發射天線對。每個發射天線對然後可以與不同的AT,/2子帶組相關聯。對於四分集，每個調製碼元會在兩個子帶上被發送，在兩個子帶組的每個內一個，每個組與特定發射天線對相關聯。用於每個調製碼元的兩個子帶的選擇可以使得它們間距儘可能地遠。還可以考慮帶有多個發射天線對的頻率一STTD分集的其他實現，且這在本發明的範圍內。如上所述，可以使用上述的各種處理技術實現各種分集方案。為了清楚，為特定系統描述了各種分集方案的實現。還可以考慮這些分集方案的變體，且這在本發明範圍內。而且，還可以基於其他在此描述的處理技術組合實現其他分集方案，且這在本發明的範圍內。例如，另一分集方案可以利用頻率分集以及Walsh發射分集，且另一分集方案可以利用頻率分集、Walsh分集和STTD。分集傳輸模式多個分集傳輸模式可以使用上述的發射處理方案實現。這些分集傳輸模式可以包括以下*頻率分集傳輸模式一隻使用頻率分集(例如雙、四或一些其他整數倍頻率分集)。參Walsh分集傳輸模式一隻使用Walsh發射分集。*STTD傳輸模式一隻使用STTD。*Walsh-STTD傳輸模式一使用Walsh發射分集和STTD，帶有重複或不重複的碼元。頻率一STTD傳輸模式一使用頻率分集和STTD。*頻率一Walsh傳輸模式一使用頻率分集和Walsh發射分集。*頻率一Walsh—STTD傳輸模式一使用頻率分集、Walsh發射分集和STTD可以為接入點和終端間的數據傳輸使用分集傳輸模式。為給定數據流使用的特定傳輸模式可以取決於各種因子，諸如(l)發送的數據類型(例如是否對所有終端相同或對特定終端是用戶特定的)，(2)在發射機和接收機處可用的天線數目，(3)信道條件，(4)數據傳輸要求(例如要求的分組差錯速率)等。系統內的每個接入點可以裝備有例如用於數據傳輸和接收的四個天線。每個終端可以裝備有一個、兩個、四個或一些其他數目的天線，用於數據發送和接收。預設分集傳輸模式可以為每個終端類型定義並使用。在特定實施例中，以下的分集傳輸模式被用作預設*單個天線終端一使用帶有雙或四分集的頻率分集傳輸模式。*雙天線終端一為雙分集使用STTD傳輸模式，且為四分集使用頻率一STTD傳輸模式。*四天線終端一為雙分集使用STTD傳輸模式且為四分集使用Walsh-STTD傳輸模式。還可以將其他分集傳輸模式選作預設模式，且這在本發明範圍內。還可以使用分集傳輸模式以增加在開銷信道上由系統內所有終端接收到的數據傳輸的可靠性。在一實施例中，為廣播信道使用特定的分集傳輸模式，且該模式為系統內所有終端先驗已知(即不需要信令以標識用於廣播信道的傳輸模式)。這樣，終端能處理並恢復在廣播信道上發送的數據。用於其他開銷信道的傳輸模式可以是固定或動態選擇的。在一動態選擇方案中，系統基於被服務的終端的混合確定哪個傳輸模式是最可靠(且頻譜上有效的)以用於每個剩餘的開銷信道。為這些開銷信道使用的傳輸模式和其他配置信息可以通過信令發送到終端，例如通過廣播信道。在OFDM中，子帶可以作為不同的傳輸信道被處理，且可以為子帶使用相同或不同的分集傳輸模式。例如可以為所有攜帶數據的子帶使用一個分集傳輸模式，或可以為每個攜帶數據的子帶選擇分離的分集傳輸模式。而且，對於給定子帶，可能為不同發射天線集合使用不同分集傳輸模式。一般，每個數據流(或是開銷信道的或是特定接收機設備的)可以基於為該數據流選用的編碼和調製方案經編碼和調製以提供調製碼元。調製碼元還進一步基於為該數據流選定的分集傳輸模式被處理以提供發射碼元。發射碼元進一步經處理並在一個或多個子帶組上從指定用於該數據流的一個或多個發射天線集合上發送。接收機單元圖9是接收機單元900的框圖，這是多天線終端106的接收機部分實施例。來自接入點104的下行鏈路已調信號由天線252a到252r接收，且從每個天線接收到的信號被提供給相應接收機254。每個接收機254處理(例如調整、數位化並數據解調)接收到的信號以提供接收到的傳輸碼元流，這然後被提供給接收處理器260a內相應的OFDM解調器。每個OFDM解調器包括循環前綴移去單元912以及快速傅立葉變換(FFT)單元914。單元912移去已經被附加在每個傳輸碼元內的循環前綴以提供對應的接收到0FDM碼元。循環前綴移去可以通過確定對應每個接收到傳輸碼元的JV,個採樣集合併選擇這些A^個採樣子集作為接收到0FDM碼元的A^個採樣而實現。FFT914然後使用快速傅立葉變換變換每個接收到的0FDM碼元(或每個A^個採樣集合)以對A^個子帶提供A^個接收到的碼元向量。FFT單元914a到914r向RX分集處理器920提供A^個接收到的碼元流，即"")到(w)。RX分集處理器920對i^個接收到的碼元流進行分集處理以提供恢復的碼元S(")，這是對由發射機發送的調製碼元s(n)的估計。RX分集處理器920實現的處理取決於用於每個要恢復的數據流的傳輸模式，如由傳輸模式控制所指明的。RX分集處理器920在以下詳細描述。RX分集處理器920為所有要恢復到RX數據處理器262a的數據流提供恢復的碼元S(")，該處理器是圖2內RX數據處理器262的一實施例。在處理器262a內，碼元解映射元件942根據解調方案為每個數據流解調恢復的碼元，所述解調方案與用於數據流的調製方案互補。信道解交織器944然後以與在發射機處為數據流實現的交織互補的方式對已解調數據實現解交織，且解交織後數據進一步由解碼器946解碼，其解碼方式與在發射機處實現的編碼方式互補。例如如果相應地在發射機處實現的是Turbo或巻積編碼，則Turbo解碼器或Viterbi解碼器可以用於解碼器946。來自解碼器946的解碼後數據表示了對恢復的發送數據的估計。解碼器946還可以提供每個接收到的分組的狀態(例如指明它是被正確或錯誤地接收到)。在圖9示出的實施例中，信道估計器950估計各種信道特性，諸如信道響應和噪聲方差(例如基於恢復的導頻碼元)並向控制器270提供這些估計。控制器270可以被設計成實現與接收機處分集處理相關的各種函數。例如，控制器270可以確定用於每個要恢復的數據流的傳輸模式，並進一步指導RX分集處理器920的操作。圖10是RX分集處理器920x的實施例框圖，這可以用於多天線接收機設備。在該實施例中，A^個接收天線的^個接收到的碼元流被提供給&個RX天線處理器1020a到1020r。每個RX天線處理器1020處理相應的接收到碼元流"")，並為相關聯的接收天線提供對應的恢復的碼元流W")。在另一實施例中，一個或多個RX天線處理器1020是時間共享並用於處理所有A^個接收到的碼元流。組合器1030然後從i^個RX天線處理器1020a到1020r接收並組合A^個恢復的碼元流以提供單個恢復的碼元流^(w)。組合可以在每碼元基礎上的實現。在一實施例中，對於給定子帶k，對於每個碼元時段來自i^個接收天線的A^個恢復的碼元(這被表示為(^J，i=(l，2，...，iV,))開始時由分配給^個接收天線的iV,個加權經比例縮放。對於子帶k，7V,個經比例縮放的碼元然後被求和以提供恢復的碼元^。加權可以經選擇以獲得最大比合併，且可以基於與接收天線相關的信道質量(例如SNR)而確定。加權的比例縮放還可以通過為每個接收天線維持的自動增益控制(AGC)環路實現，如領域內已知的。對於單天線接收機設備，只有一個接收到的碼元流。在該情況下，只需要一個RX天線處理器1020。RX天線處理器1020的設計在以下描述。組合器1030提供的恢復碼元流;(")可以包括所有發射機發送的數據流的恢復碼元。或者，流^o可以包括一個或多個要由接收機設備恢復的數據流的恢復碼元。圖11是RX天線處理器1020x的框圖，可以用於為圖5內示出的Walsh分集方案實現接收處理。RX天線處理器1020x為一個接收天線處理接收到的碼元流。(")，且可以用於圖10內的每個RX天線處理器1020a到1020r。在圖11內示出的實施例中，接收到的碼元流"n)被提供給多路分解器1110，它將^w)內接收到的碼元多路分解成i^個接收到碼元的子流(這被表示為r,到，其中索引i為了簡化而被丟棄)，每個攜帶數據流的子帶一個子流。每個接收到碼元子流^然後被提供給相應的RX子帶處理器1120。每個RX子帶處理器1120包括多個接收處理路徑，每個用於數據傳輸的發射天線一個路徑(圖11內為四個發射天線示出四個接收處理路徑)。對於每個處理路徑，子流內的接收到碼元被提供給乘法器1122，它還可以接收經比例縮放的Walsh函數《")'，其中《.是對發射天線j(與該乘法器相關聯)以及子帶k的接收天線間的信道響應估計的複數共軛，且(^4)'是分配給發射天線j的複數共軛Walsh函數。每個乘法器1122然後將接收到的碼元乘以經比例縮放的Walsh函數並將結果提供給相關的積分器1124。積分器1124然後在Walsh函數的長度(即四個碼元時段)上對乘法器結果積分，並將積分後輸出提供給求和器1126。為每個碼元時段向乘法器1122提供一個接收到碼元(即速率=(T。FDM)")且積分器1124為每4碼元時段提供一個積分後輸出(即速率=(4T。FDM)—0。對於每4碼元時段，求和器1126組合來自積分器1124a到1124d的四個輸出以為子帶k提供恢復碼元^，這是對在該子帶內發送的調製碼元^的估計。對於每4碼元時段，RX子帶處理器1120a到1120f為個攜帶數據的子帶提供7VB個恢復的碼元5,到5^。對於接收天線i，乘法器1140接收來自RX子帶處理器1120a到1120f的恢復後碼元並將這些碼元多路復用為恢復的碼元流A(AZ)。圖12是RX子帶處理器1120x的RX子帶處理器框圖，可以用於為圖7和8內示出的Walsh-STTD方案實現接收處理。RX子帶處理器1120x為一個接收天線的一個子帶處理一個接收到的碼元子流^，且可以用於圖ll內的RX子帶處理器1120a到1120f的每個。在圖12內示出的實施例中，子流^內的接收到碼元被提供給兩個接收處理路徑，每個用於數據傳輸的發射天線對一個路徑(在圖12中為四個發射天線示出兩個接收處理路徑)。對於每個處理路徑，接收到的碼元被提供給乘法器1222，它還接收被分配給該路徑處理的發射天線對的Walsh函數複數共軛(^2)'。每個乘法器1222然後將接收到的碼元與Walsh函數相乘並將結果提供給相關的積分器1224。積分器1224然後在Walsh函數長度(即兩個碼元時段)上對乘法器結果積分並將積分後輸出提供給延時元件1226和單元1228。為每個碼元時段向乘法器1222提供一個接收到碼元(即速率二(T,M)—')，且積分器為每2碼元時段提供一個積分後輸出(即速率=(21"國)—')。回到圖8，對於非重複Walsh-STTD方案，四個調製碼元{&，&，&和^4}在四個發射天線上在子帶k的四個碼元時段內被發送(其中索引k用於表示子帶k)。碼元對{和&}在第一發射天線對上發送，且碼元對{^和^4}在第二發射天線對上發送。每個調製碼元使用分配給發射天線對的2碼片Walsh函數在兩個碼元時段內被發送。回到圖12，在接收機處實現互補的操作以恢復調製碼元。對於對應從每個發射天線對為子帶k發送的新碼元對的每4碼元時段，積分器1224提供接收到的碼元對{&和&}。對於對內的第一碼元(即&)，延時元件1226然後提供兩個碼元時段延時(即TvFT,，這是Walsh函數的長度)，且單元1228提供對內的第二碼元的複數共軛(&)。乘法器1230a到1230d和求和器1232a和1232b然後一起為第一發射天線對實現等式(2)內示出的計算。特別是，乘法器1230a將碼元^乘以信道響應估計^，乘法器1230b將碼元^乘以信道響應估計^，乘法器1230c將碼元&乘以信道響應估計t，乘法器1230d將碼元^乘以信道響應估計^，其中&是子帶k從發射天線j到接收天線的信道響應。求和器1232a然後將乘法器1230b的輸出從乘法器1230a的輸出中減去以提供對內(&和&)第一調製碼元的估計&。求和器1232b將乘法器1230c的輸出與乘法器1230d的輸出相加以提供對內第二調製碼元的估計。第二發射天線對的第二路徑處理類似於以上第一路徑的描述。然而，子帶k的第二對發射天線的信道響應估計^和^用於第二處理路徑。對於每4碼元時段，第二處理路徑為調製碼元對{&和&4)提供碼元估計&和&。對於圖8內示出的非重複Walsh-STTD方案，&，&2，&和&表示對四個調製碼元&，&，^和^的估計，這四個碼元在4碼元時段內在子帶k內在四個天線上被發送。這些碼元估計可以經多路復用成為子帶k恢復的碼元子流^(w)，它然後被提供給圖11內的多路復用器。對於圖7內示出的重複Walsh-STTD方案，在每4個碼元時段內在子帶k內的兩個發射天線對上發送一個碼元對{^和&2)。碼元估計&和&可以由求和器組合(圖2內未示出)以提供對內對第一碼元的估計，且碼元估計&和^可以同樣由另一求和器組合以提供對內對第二碼元的估計。來自這兩個求和器的碼元估計可以經多路復用成為子帶k的恢復碼元子流A(M)，它然後被提供給圖11內的多路復用器1140。為了清楚，為從接入點到終端的下行鏈路數據傳輸特定描述了各個細節。在此描述的技術還可以用於上行鏈路，且這在本發明的範圍內。例如，圖4，5，6，7和8示出的處理方案可以在上行鏈路數據傳輸的多天線終端內實現。在此描述的MIM0OFDM系統還可以被設計成實現一個或多個多址方案，諸如碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)等。CDMA可以提供優於其他類型系統的優勢，諸如增加的系統容量。MIMOOFDM系統還可以被設計成實現在CDMA標準內描述的各種處理技術，所述標準諸如IS-95、cdma2000、IS-856、W-CDMA等。在此描述的使用多個分集傳輸模式發送和接收數據的技術可以由各種方式實現。例如，這些技術可以實現在硬體、軟體或其組合中。對於硬體實現，用於實現所述技術的任何一種或其組合的元件(例如TX分集處理器、RX分集處理器、TX子帶處理器、RX天線處理器、RX子帶處理器等)可以在以下元件中實現一個或多個應用專用集成電路(ASIC)、數位訊號處理器(DSP)、數位訊號處理設備(DSPD)、可編程邏輯設備(PLD)、現場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、設計以實現在此描述的功能的其他電子單元或其組合。對於軟體實現，所述技術的任何一種或其組合可以用實現在此描述功能的模塊實現(例如過程、函數等)。軟體代碼可以駐留在存儲器單元內(例如圖2內的存儲器232和272內)並由處理器執行(例如控制器230和270)。存儲器單元可以在處理器內或處理器外實現，在該情況下，它通過領域內已知的方式通信地耦合到處理器。標題在此被包括用於參考並用於幫助定位分部。這些標題不是用於限制以下描述的概念，且這些概念可以應用到整個說明的其他分部。上述優選實施例的描述使本領域的技術人員能製造或使用本發明。這些實施例的各種修改對於本領域的技術人員來說是顯而易見的，這裡定義的一般原理可以被應用於其它實施例中而不使用創造能力。因此，本發明並不限於這裡示出的實施例，而要符合與這裡揭示的原理和新穎特徵一致的最寬泛的範圍。權利要求1.一種方法，用於處理無線通信設備內傳輸的數據，其特徵在於包括從多個分集傳輸模式中選擇分集傳輸模式，其中，所述多個分集傳輸模式包括空間-時間傳輸分集模式，其中空間時間傳輸分集被用於使用第一對天線傳輸第一對傳輸碼元，以及被用於使用第二對天線傳輸第二對傳輸碼元，其中第一對天線不同於第二對天線；對至少一個數據流進行編碼和調製以提供第一和第二對調製碼元；以及基於空間時間分集傳輸模式處理所述第一對調製碼元，以提供在所述第一對天線上傳輸的第一對傳輸碼元，並且基於空間時間分集模式處理所述第二對調製碼元，以提供在所述第二對天線上傳輸的第二對傳輸碼元。2.如權利要求l所述的方法，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元在不同的子帶上傳輸。3.如權利要求l所述的方法，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元的至少一個碼元是相同的調製碼元。4.如權利要求l所述的方法，其特徵在於所述多個分集傳輸模式進一步包括頻率分集傳輸模式。5.如權利要求l所述的方法，其特徵在於所述多個分集傳輸模式進一步包括Walsh分集傳輸模式。6.如權利要求l所述的方法，其特徵在於所述至少一個數據流對應於開銷信道。7.如權利要求l所述的方法，其特徵在於選擇分集傳輸模式包括基於所述至少一個數據流的類型進行選擇。8.如權利要求l所述的方法，其特徵在於選擇分集傳輸模式包括基於第一對調製碼元和第二對調製碼元中的一個接收的終端類型進行選擇。9.如權利要求l所述的方法，其特徵在於選擇分集傳輸模式包括基於與接入點進行通信的混合的終端類型進行選擇。10.如權利要求l所述的方法，其特徵在於選擇分集傳輸模式包括選擇多個分集傳輸模式中的一個或者空間多路復用模式。11.如權利要求10所述的方法，其特徵在於選擇分集傳輸模式包括基於信道信息進行選擇。12.如權利要求l所述的方法，還包括將導頻碼元與調製碼元多路復用。13.如權利要求l所述的方法，其特徵在於編碼包括使用turbo碼。14.如權利要求l所述的方法，其特徵在於編碼包括使用巻積碼。15.—種在無線通信系統內的發射機單元，包括控制器，被配置成從多個分集傳輸模式中選擇分集傳輸模式，其中，所述多個分集傳輸模式包括空間-時間傳輸分集模式，其中空間時間傳輸分集被用於使用第一對天線傳輸第一對傳輸碼元，以及被用於使用第二對天線傳輸第二對傳輸碼元，其中第一對天線不同於第二對天線；處理器，被配置成對至少一個數據流進行編碼和調製以提供第一和第二對調製碼元；以及另一處理器，被配置成基於空間時間分集傳輸模式處理所述第一對調製碼元，以提供在所述第一對天線上傳輸的第一對傳輸碼元，並且基於空間時間分集模式處理所述第二對調製碼元，以提供在所述第二對天線上傳輸的第二對傳輸碼元。16.如權利要求15所述的設備，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元在不同的子帶上傳輸。17.如權利要求15所述的設備，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元的至少一個碼元是相同的調製碼元。18.如權利要求15所述的設備，其特徵在於所述多個分集傳輸模式進一步包括頻率分集傳輸模式。19.如權利要求15所述的設備，其特徵在於所述多個分集傳輸模式進一步包括Walsh分集傳輸模式。20.如權利要求15所述的設備，其特徵在於所述至少一個數據流對應於開銷信道。21.如權利要求15所述的設備，其特徵在於所述控制器被配置成基於所述至少一個數據流的類型進行選擇。22.如權利要求15所述的設備，其特徵在於所述控制器被配置成基於第一對調製碼元和第二對調製碼元中的一個接收的終端類型進行選擇。23.如權利要求15所述的設備，其特徵在於所述控制器被配置成基於與接入點進行通信的混合的終端類型進行選擇。24.如權利要求15所述的設備，其特徵在於所述控制器被配置成選擇多個分集傳輸模式中的一個或者空間多路復用模式。25.如權利要求24所述的設備，其特徵在於所述控制器被配置成基於信道信息進行選擇。26.—種設備，包括用於從多個分集傳輸模式中選擇分集傳輸模式的裝置，其中，所述多個分集傳輸模式包括空間-時間傳輸分集模式，其中空間時間傳輸分集被用於使用第一對天線傳輸第一對傳輸碼元，以及被用於使用第二對天線傳輸第二對傳輸碼元，其中第一對天線不同於第二對天線；處理器，被配置成對至少一個數據流進行編碼和調製以提供第一和第二對調製碼元；以及用於基於空間-時間分集傳輸模式處理所述第一對調製碼元，以提供在所述第一對天線上傳輸的第一對傳輸碼元，並且基於空間-時間分集模式處理所述第二對調製碼元，以提供在所述第二對天線上傳輸的第二對傳輸碼元的裝置。27.如權利要求26所述的設備，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元在不同的子帶上傳輸。28.如權利要求26所述的設備，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元的至少一個碼元是相同的調製碼元。29.如權利要求26所述的設備，其特徵在於所述多個分集傳輸模式進一步包括頻率分集傳輸模式。30.如權利要求26所述的設備，其特徵在於所述至少一個數據流對應於開銷信道。31.如權利要求26所述的設備，其特徵在於用於選擇的裝置包括基於所述至少一個數據流的類型進行選擇的裝置。32.如權利要求26所述的設備，其特徵在於用於選擇的裝置包括基於第一對調製碼元和第二對調製碼元中的一個接收的終端類型進行選擇的裝置。33.如權利要求26所述的設備，其特徵在於用於選擇的裝置包括基於與接入點進行通信的混合的終端類型進行選擇的裝置。34.如權利要求26所述的設備，其特徵在於用於選擇的裝置包括選擇多個分集傳輸模式中的一個或者空間多路復用模式的裝置。35.如權利要求34所述的設備，其特徵在於用於選擇的裝置包括基於信道信息進行選擇的裝置。36.—種用於處理來自無線通信設備的用於傳輸的數據的方法，包括提供兩對調製碼元；根據空間-時間分集傳輸模式處理每對調製碼元來從所述兩對調製碼元提供第一對傳輸碼元，以及從所述兩對調製碼元提供第二對傳輸碼元；以及使用第一對天線提供用於傳輸的所述第一對傳輸碼元，以及使用第二對天線提供用於傳輸的所述第二對傳輸碼元，其中所述第一對天線不同於所述第二對天線。37.如權利要求36所述的方法，其特徵在於所述第一對傳輸碼元和所述第二對傳輸碼元在不同的子帶上傳輸。38.如權利要求36所述的方法，其特徵在於所述兩對調製碼元對應於開銷信道。39.如權利要求36所述的方法，其特徵在於提供兩對調製碼元包括使用turbo碼進行編碼。40.如權利要求36所述的方法，其特徵在於提供兩對調製碼元包括使用巻積碼。41.如權利要求36所述的方法，其特徵在於處理包括處理所述兩對調製碼元的第一對來形成第一對傳輸碼元，以及處理所述兩對調製碼元的第二對來形成第二對傳輸碼元。42.如權利要求41所述的方法，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元中的至少一個碼元是相同的調製碼元。43.—種無線通信設備，包括第一處理器，被配置成提供兩對調製碼元；以及第二處理器，被配置成根據空間-時間分集傳輸模式處理每對調製碼元來從所述兩對調製碼元提供第一對傳輸碼元，以及從所述兩對調製碼元提供第二對傳輸碼元，並且使用第一對天線提供用於傳輸的所述第一對傳輸碼元，以及使用第二對天線提供用於傳輸的所述第二對傳輸碼元，其中所述第一對天線不同於所述第二對天線。44.如權利要求43所述的設備，進一步包括被配置來在不同的子帶上傳輸所述第一對傳輸碼元和所述第二對傳輸碼元的控制器。45.如權利要求43所述的設備，信道。46.如權利要求43所述的設備，turbo碼來提供所述兩對調製碼元。47.如權利要求43所述的設備，巻積碼來提供所述兩對調製碼元。其特徵在於所述兩對調製碼元對應於開銷其特徵在於所述第一處理器被配置成使用其特徵在於所述第一處理器被配置成使用48.如權利要求43所述的設備，其特徵在於所述第二處理其被配置成處理所述第二對調製碼元的第一對來形成第一對傳輸碼元，以及處理所述兩對調製碼元的第二對來形成第二對傳輸碼元。49.如權利要求48所述的設備，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元中的至少一個碼元是相同的調製碼元。50.—種用於處理來自無線通信設備的用於傳輸的數據的設備，包括提供兩對調製碼元的裝置；使用空間-時間分集傳輸模式來從所述兩對調製碼元提供第一對傳輸碼元，以及從所述兩對調製碼元提供第二對傳輸碼元的裝置；以及使用第一對天線提供用於傳輸的所述第一對傳輸碼元，以及使用第二對天線提供用於傳輸的所述第二對傳輸碼元的裝置，其中所述第一對天線不同於所述第二對天線。51.如權利要求36所述的設備，其特徵在於所述第一對傳輸碼元和所述第二對傳輸碼元在不同的子帶上傳輸。52.如權利要求36所述的設備，其特徵在於所述兩對調製碼元對應於開銷信道。53.如權利要求36所述的設備，其特徵在於用於使用空間-時間分集傳輸模式的裝置包括處理所述兩對調製碼元的第一對來形成第一對傳輸碼元，以及處理所述兩對調製碼元的第二對來形成第二對傳輸碼元。54.如權利要求44所述的設備，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元中的至少一個碼元是相同的調製碼元。55.—種用於處理來自無線通信設備的用於傳輸的數據的方法，包括選擇空間-時間傳輸分集模式，用於使用第一對天線傳輸第一對傳輸碼元，以及用於使用第二對天線傳輸第二對傳輸碼元，其中第一對天線不同於第二對天線；對至少一個數據流進行編碼和調製以提供第一和第二對調製碼元；以及基於空間-時間分集傳輸模式處理所述第一對調製碼元，以提供在所述第一對天線上傳輸的第一對傳輸碼元，並且基於空間-時間分集模式處理所述第二對調製碼元，以提供在所述第二對天線上傳輸的第二對傳輸碼元。56.如權利要求55所述的方法，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元在不同的子帶上傳輸。57.如權利要求55所述的方法，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元的至少一個碼元是相同的調製碼元。58.如權利要求55所述的方法，其特徵在於所述至少一個數據流對應於開銷信道。59.如權利要求55所述的方法，還包括將導頻碼元與調製碼元多路復用。60.如權利要求55所述的方法，其特徵在於編碼包括使用turbo碼。61.如權利要求55所述的方法，其特徵在於編碼包括使用巻積碼。62.—種在無線通信系統中的發射機單元，包括控制器，被配置成選擇空間-時間傳輸分集模式，用於使用第一對天線傳輸第一對傳輸碼元，以及用於使用第二對天線傳輸第二對傳輸碼元，其中第一對天線不同於第二對天線；處理器，被配置成對至少一個數據流進行編碼和調製以提供第一和第二對調製碼元；以及另一個處理器，被配置成基於空間-時間分集傳輸模式處理所述第一對調製碼元，以提供在所述第一對天線上傳輸的第一對傳輸碼元，並且基於空間-時間分集模式處理所述第二對調製碼元，以提供在所述第二對天線上傳輸的第二對傳輸碼元。63.如權利要求62所述的發射機單元，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元在不同的子帶上傳輸。64.如權利要求62所述的發射機單元，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元中的至少一個碼元是相同的調製碼元。65.如權利要求62所述的發射機單元，應於開銷信道。66.如權利要求62所述的發射機單元，碼元多路復用的復用器。67.如權利要求62所述的發射機單元，器進一步被配置成使用turbo碼進行編碼。68.如權利要求62所述的發射機單元，器進一步被配置成使用巻積碼進行編碼。其特徵在於所述至少一個數據流對還包括被配置成將導頻碼元與調製其特徵在於被配置編碼的所述處理其特徵在於被配置編碼的所述處理69.—種設備，包括選擇空間-時間傳輸分集模式的裝置，用於使用第一對天線傳輸第一對傳輸碼元，以及用於使用第二對天線傳輸第二對傳輸碼元，其中第一對天線不同於第二對天線；對至少一個數據流進行編碼和調製以提供第一和第二對調製碼元的裝置；以及基於空間-時間分集傳輸模式處理所述第一對調製碼元，以提供在所述第一對天線上傳輸的第一對傳輸碼元，並且基於空間-時間分集模式處理所述第二對調製碼元，以提供在所述第二對天線上傳輸的第二對傳輸碼元的裝置。70.如權利要求69所述的設備，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元在不同的子帶上傳輸。71.如權利要求69所述的設備，其特徵在於所述第一對調製碼元和所述第二對調製碼元的至少一個碼元是相同的調製碼元。72.如權利要求69所述的設備，其特徵在於所述至少一個數據流對應於開銷信道。73.如權利要求69所述的設備，還包括將導頻碼元與調製碼元多路復用的裝置。74.如權利要求69所述的設備，其特徵在於用於編碼的裝置包括用於使用turbo碼進行編碼的裝置。75.如權利要求69所述的設備，其特徵在於用於編碼的裝置包括用於使用巻積碼進行編碼的裝置。全文摘要使用多個分集傳輸模式發送數據以改善可靠性的各種技術。在發射機處，對於一個或多個數據流的每個，從多個可能傳輸模式中選用特定分集傳輸模式。這些傳輸模式可以包括頻率分集傳輸模式、Walsh分集傳輸模式、空時發射分集(STTD)傳輸模式以及Walsh-STTD傳輸模式。每個分集傳輸模式冗餘地在時間、頻率、空間或其組合上發送數據。每個數據流經編碼和調製以提供調製碼元，所述碼元基於選定的分集傳輸模式經進一步處理以提供發射碼元。對於OFDM，所有數據流的發射碼元進一步經OFDM調製以為每個用於數據傳輸的發射天線提供傳輸碼元流。文檔編號H04L1/00GK101552655SQ20081018429公開日2009年10月7日申請日期2003年6月20日優先權日2002年6月24日發明者J·R·沃爾頓,J·W·凱淳申請人:高通股份有限公司