一種空頻分組碼的子載波映射方法
2023-05-01 10:46:56
專利名稱：一種空頻分組碼的子載波映射方法
技術領域：
本發明涉及長期演進(Long term evolution,簡稱LTE)系統和長期演進高級系統 (Long term evolution advanced system,簡稱LTE_Advanced)，具體地說，是涉及LTE及 LTE-Advanced系統中的一種上行SFBC (Space FrequencyBlock Code，空頻分組碼)的子載 波映射方法。
背景技術：
在LTE系統中，用戶設備(User Equipment以下簡稱UE)是功率受限的，要求低的 峰均比(Peak-to-Average Power Ratio,以下簡稱PAPR)。在LTE標準中下行採用的是兩 天線方式-----SFBC(Space Frequency Block Code，空頻分組碼)。 在上行採用SFBC時，傳統的SFBC在LTE目前採用的多址方式SC-FDMA (單載波頻 分復用)中的子載波映射方式如圖l所示，這樣的映射方式打亂了子載波DFT(離散傅立葉 變換)後的符號排列，破壞了 SC-FDMA的單載波特性，增高了 UE端的PAPR。因為子載波破 壞了多址方式中的單載波特性，明顯增加了UE端的PAPR，因而現有SFBC不適合作為上行的 分集方式。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種空頻分組碼的子載波映射方法，提高UE端 的PAPR。 為了解決上述技術問題，本發明提供了一種空頻分組碼的子載波映射方法，包 含 將待空頻分組碼編碼的第一符號序列通過一天線發射，將所述第一符號序列進行 共軛運算、逆序排列、循環移位和相位旋轉操作後得到第二符號序列通過另一天線發射，其 中，各操作無順序關係，序列中相鄰符號其相位旋轉的角度相差， h為奇數，循環移位的 位數為偶數。 進一步的，上述方法還可具有以下特點，所述循環移位的位數為0位。 進一步的，上述方法還可具有以下特點，所述第一符號序列記為Sl， s2， . . . ， sM—p
SM，所述第二符號序歹廿為SM*， —SM—工*， SM—2*， ， S2*， —S!*或者—SM*， SM—工*， —SM—2*， ， —S2*， S二 * 表示取共軛。 進一步的，上述方法還可具有以下特點，所述第一符號序列記為Sl， s2， . . . ， sM—p SM，循環移位的位數為n，則第二符號序列為sn*， _sn—A . . . ， sM*， . . . ， sn+2*， _sn+1*或者_sn*， 進一步的，上述方法還可具有以下特點，所述n值為0，2，4，...，但/2_1)*2中任一 個。 進一步的，上述方法還可具有以下特點，所述第一符號序列是數據源通過信道編 碼、調製和M點離散傅立葉變換後得到的M個符號序列。
3，所述方法具體包含 步驟310，所述第一符號序列為Sl，s2，... ，％—i，SM，對應M個子載波，映射到第一根 天線上發射； 步驟320，將所述第一符號序列Sl， s2， ...， sM—p SM進行共軛運算，記為s,， s2*，
賃SM_i sM 步驟330，對序列Sl*， s2*， s3*， ， Sh*, s/逆序排列，為sm*， s^*, sm
賃s
，s2*， s^循環移位，循環移位的位數n，移位後
sn+2*， sn+1*進行相位旋轉後，k = 0， 步驟340，對序列sM*， sM—二 sM—2*， 的序歹lj為sn*， sn—,， ， sM*， ， sn+2*， sn+:
步驟350，對序列sn*， sn—,，...， 1， . . . ， M-l，映射到第二根天線發射，發射的序列為sn*， _sn—二 . . . ， sM*， . . . ， sn+2*， _sn+1*。
本發明提出的子載波映射方法，在進行上行的兩天線分集時，使一根天線上發送 的符號完全按照DFT後的符號排列，另一根天線發送的符號遵循傅立葉變換性質排列，保 持發送符號的單載波特性，使SFBC編碼在上行分集中也可以實現低的PAPR，滿足系統設計
圖1為傳統的SFBC映射方法； 圖2為本發明方法實施例一的SFBC映射方法； 圖3為本發明方法實施例二的SFBC映射方法。
具體實施例方式
本發明提出一種新的SFBC子載波映射方法，在進行上行的兩天線分集時，使一根
天線上發送的符號完全按照DFT後的符號排列，另一根天線發送的符號遵循傅立葉變換性
質排列，對DFT後的符號進行共軛運算、逆序排列、循環移位和相位旋轉操作後得到符號序
列通過另一天線發射，其中，各操作無順序關係，序列中相鄰符號其相位旋轉的角度相差
ej"， h為奇數，循環移位的位數為偶數，也可以不進行循環移位或者循環移位的位數為0。 下面通過具體實施例進一步說明本發明。 本發明實施例一中SFBC的子載波映射方法操作步驟如下 步驟210，將待SFBC編碼的符號序列Sl， s2， . . . ， sM—p sM，對應M個子載波，映射到 第一根天線上發射，發送的符號為Sl， s2， . . . ， % ; 步驟220，對於SFBC的第二路符號，將所述待SFBC編碼的符號序列Sl， s2，...，
SM—" SM進行共軛運算，得至Ll S二 S2*， S3*， ， SM—,， SM* ; 步驟230，再對該序列Sl*， s2*， s3*， . . . ， sM—二 sM*進行逆序排列，得到sM*， sM—二
SM_2賃 賃S2賃Si 其中，經過M點DFT變換後得到的符號序列Sl， s2， . . . ， sM—p %，進行共軛運算，然 後逆序排列為sM*， sM—,， sM—2*，. . . ， s2*， Sl*，並不影響其IFFT (快速傅立葉逆變換)後的PAPR 值。 步驟240，對該序列進行相位旋轉ejk"後得到第二符號序列，其中k的值為0，1. . . M-l，映射第二根發射天線發射，發射的第二符號序列為sM*， _sM—A sM—2*， _ . 其中對序列sM*， sM—A sM—2*， . . . ， s2*， Sl*進行相位旋轉ej"具體如下 f ^c二—2)4 、*=4,-ci，("…x,一《； 其中，映射到第二根發射天線發射的序列也可以為-sM*， sM—A _sM—2*， . . . ， _s2*， Sl* ;
另外，對sM*， sM—A sM—2*，. . . ， s2*， Sl*相位旋轉也不限於ej"，旋轉其它角度也可以， 只要保證序列中任意兩個相鄰的符號其旋轉的角度相差即可，h為奇數。
由於對該序列sM*， sM—A sM—2*， . . . ， s2*， Sl*進行相位旋轉，也不改變其DFT後的特 性，因此sM*， _sM—,， sM—2*， . . ， s2*， _Sl*和發送sn s2， . . ， sM—2， sM—" sM在IFFT (快速傅立葉 逆變換)後的PAPR值是相等的。 可以看到，數據源通過信道編碼、調製，M點DFT變換後的M個符號為s" s2，...，
SM，進行SFBC編碼後，成為
第一根天線 第二根天線 空時分組編碼的矩陣成為
formula see original document page 5
保持了發送符號的正交性，不
改變SFBC的分集增益。 因此經過上述子載波映射的SFBC編碼經過IFFT變換後仍保持和單載波一樣的 PAPR，可實現和CDD (cyclic delay diversity,循環延遲分集) 一樣低的PAPR，但根據大量 的仿真結果證明可提供優於CDD、 STBC(Space-timeblock code,空時分組碼)、FSTD(頻率 轉換發射分集)的分集性能。 本發明實施例二中SFBC的子載波映射方法操作步驟如下
310，設數據源通過信道編碼、調製、M點DFT變換後的待SFBC編碼後的M個符號記
..，％—"SM，對應M個子載波，映射到第一根天線上發射，發送的符號為Sl，s2，...，
為A， s
SM-1， SM
s3*，
; 4， ，
系統設計時通常設計M為偶數。
320，對於SFBC的第二路符號，將Sl， s2， . . . ， sM—p SM進行共軛運算，記為Sl*， s2*， sm-i % ;
330，對該序列Sl*， s2*， s3*， ， sM—,， s/逆序排列，得到sM*， sM—,， sM—2*， ， s2*，
340，對上述序列sM*， sM—二 sM—2*， . . . ， s2*， Sl*循環移位，循環移位的位數n G {0， 2， (M/2-l)*2}，移位後的序列為sn*， sn—二 ， Sl*sM*， ， sn+2*， Sn+A其中，進行循環移 位不會改變其PAPR值。 步驟350，對該序列進行相位旋轉ejk"後，k 發射，發射的序列為sn*， _sn—,， ， -s二 sM*， ， sn+2*， _sn+1*。
其中，發射的序列也可以為_sn*， sn—A . . . ， Sl*-sM*， . . . ， _sn+2*， sn
O，l， ... ， M-l，映射到第二根天線
另外，對sn*， sn—二 . . . ， Sl*sM*， . . . ， sn+2*， sn+1*相位旋轉也不限於ej"，旋轉其它角 度也可以，只要保證序列中任意兩個相鄰的符號其旋轉的角度相差即可，h為奇數。
在本發明一應用實例中，取n = M/2，則循環移位後的序列為sM/2*， Sm/2—,， ，. . . ， s2*， Sl*， sM*， sM—,， ，. . . ， sM/2+2*， sM/2+1*，對該序列進行相位旋轉ej"後，k = 0， 1，. . . ，M-1 ;映射到第
二根天線上發射，發射的序列為SM/2*， _SM/2—J， ， ， S2*， -Sj， SM*， _SM—J， ， ， Sn/2+2*, —Sm/2+,， 或為_sm/2 ， sm/2-1 ， ， ， _S2 ， Si ， _SM ， SM—! ， ， ， _SM/2+2 ， Sj(/2+i 。 本發明所述SFBC的子載波映射方法，使SFBC在LET/LTE-Advanced系統中不僅可 以保持Alamouti正交編碼的特點，實現優於其他分集方式的分集增益，而且通過本發明的 子載波映射方法，還可以實現和單載波情況下相同的PAPR。 以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。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
一種空頻分組碼的子載波映射方法，其特徵在於，包含將待空頻分組碼編碼的第一符號序列通過一天線發射，將所述第一符號序列進行共軛運算、逆序排列、循環移位和相位旋轉操作後得到第二符號序列通過另一天線發射，其中，各操作無順序關係，序列中相鄰符號其相位旋轉的角度相差ejhπ，h為奇數，循環移位的位數為偶數。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述循環移位的位數為0位。
3. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述第一符號序列記為Sl， s2， . . . ， %，所述第二符號序歹lj為sm*， _sm—!*， sm—2*， ， s2*， -s!*或者_sm*， sm—,， _sm—2*， ， _s2*， s二 *表 示取共軛。
4. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述第一符號序列記為A， s2， ...， sm，循環移位的位數為n，則第二符號序列為sn*， -sn—A . . . ， sM*， . . . ， sn+2*， -sn+1*或者-sn*，
5. 如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述n值為0，2，4，...，但/2_1)*2中任一個。
6. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述第一符號序列是數據源通過信道編碼、 調製和M點離散傅立葉變換後得到的M個符號序列。
7. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法具體包含步驟310，所述第一符號序列為Sl，s2，. . . ，sM—"sm，對應M個子載波，映射到第一根天線 上發射；步驟320，將所述第一符號序列Sl， s2，. . . ， sM—p sM進行共軛運算，記為Sl*， s2*， s3*，...，sm-1 ， sm 5步驟330，對序列Sl*， s2*， s3*， . . ， sM—,， sM*逆序排列，為sM*， sM—,， sM—2*， . . ， s2*， Sl* ;步驟340，對序列sM*， sM—A sM—2*， . . . ， s2*， Sl*循環移位，循環移位的位數n，移位後的序 列為sn ， sn_i ， ， sM ， ， sn+2 ， sn+i ^步驟350，對序列sn*， sn—,，. . . ， sM*，. . . ， sn+2*， sn+1*進行相位旋轉ej"後，k = 0， 1，...， M-l，映射到第二根天線發射，發射的序列為sn*， _sn—A ...，％*，...， sn+2*， _sn+1*。
全文摘要
本發明提供了一種空頻分組碼的子載波映射方法，包含將待空頻分組碼編碼的第一符號序列通過一天線發射，將所述第一符號序列進行共軛運算、逆序排列、循環移位和相位旋轉操作後得到第二符號序列通過另一天線發射，其中，各操作無順序關係，序列中相鄰符號其相位旋轉的角度相差ejhπ，h為奇數，循環移位的位數為偶數。本發明提出的子載波映射方法，保持發送符號的單載波特性，使SFBC編碼在上行分集中也可以實現低的PAPR，滿足系統設計需要。
文檔編號H04L27/26GK101729212SQ20081017026
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月16日 優先權日2008年10月16日
發明者於輝, 姜靜, 孫雲鋒 申請人:中興通訊股份有限公司