專利名稱：Mimo 系統(tǒng)中下行鏈路控制信號的發(fā)送方法
技術領域：
本發(fā)明涉及MIMO系統(tǒng)下行鏈路控制信號的發(fā)送方法，通過從每個發(fā)送天線將涉及調制方法和OVSF編碼的不同控制信息發(fā)送到移動臺，該發(fā)送方法可以發(fā)送/接收數據。
背景技術：
已知MIMO通信系統(tǒng)在執(zhí)行發(fā)送/接收數據操作方面優(yōu)于單一天線系統(tǒng)，即，一個天線對一個天線，或者一個天線對多個天線。為了使MIMO通信系統(tǒng)執(zhí)行改進的操作，在充足的散射環(huán)境下，發(fā)送到多個接收天線的多個信號不得互相相關。然而，如果信號互相完全不相關，則MIMO系統(tǒng)的操作能力也會降低。下面將說明根據相關技術的MIMO通信系統(tǒng)的一個實施例。
圖1是根據相關技術的MIMO通信系統(tǒng)中的垂直貝爾實驗室分層空時(V-BLAST)系統(tǒng)的結構的示意圖。
下面將參考圖1說明根據相關技術的MIMO通信系統(tǒng)中的垂直貝爾實驗室分層空時(V-BLAST)系統(tǒng)的結構。
V-BLAST是一種包括多個發(fā)送/接收天線的MIMO通信系統(tǒng)，其中M個天線用于發(fā)送端，而N個天線用于接收端，條件是M≤N。
在發(fā)送端，將不同的信號發(fā)送到各個天線，以便可以分別從各個發(fā)送天線將順序產生的數據發(fā)送到各個接收天線。為此，各個發(fā)送數據11通過矢量編碼器10，即，通過串行-并行電路，以將順序產生的數據并行發(fā)送到各個天線。發(fā)送到各個天線的數據的調制方法和信道編碼數量可以設置成不同。信道編碼表示具有正交特征的編碼，例如，OVSF編碼。
如果使用多個發(fā)送天線12，則在不執(zhí)行附加信號處理，或者不使用空時編碼的狀態(tài)下，可以將不同信號發(fā)送到不同天線。也就是說，在發(fā)送端不執(zhí)行可提高發(fā)送數據質量的附加信號處理。
也就是說，在發(fā)送端，從各個天線發(fā)送不同信號，而在接收端，利用附加算法，通過每個接收天線接收多個發(fā)送的信號。接收端正確檢測從每個天線發(fā)送的信號。圖1所示的接收端V-BLAST信號處理器18示出用于檢測接收端的M個天線分別發(fā)送的多個信號的信號處理單元。
下面將更詳細說明V-BLAST系統(tǒng)的操作過程。在不執(zhí)行附加信號處理，或者不使用空時編碼的情況下，對于從每個發(fā)送天線輸入的數據，V-BLAST系統(tǒng)的發(fā)送端發(fā)送不同信號。
每個天線的調制方發(fā)和諸如OVSF編碼的信道編碼的數量可以設置成不同。
也就是說，如果從發(fā)送端天線發(fā)送的下行鏈路信道狀態(tài)良好，則利用許多OVSF編碼發(fā)送QAM調制方法和高編碼速率的數據。相反，如果信道狀態(tài)不好，則利用較少的OVSF編碼發(fā)送QPSK調制方法和低編碼速率的數據。
通過使所設置的每種調制方法或者OVSF編碼的數量不同，發(fā)送端對要通過每個天線發(fā)送的每個不同信號進行處理，然后，通過正確的信號處理，接收端檢測各個發(fā)送天線發(fā)送的各個不同信號。
在接收端執(zhí)行信號處理過程包括在檢測到特定發(fā)送天線發(fā)送的信號時，將從另一個發(fā)送天線發(fā)送的信號看作干擾信號，對于從每個發(fā)送天線發(fā)送的每個信號，計算接收端的接收陣列天線的加權矢量，消除先前在接收端檢測到的信號的影響。在接收端執(zhí)行信號處理過程還包括以信號與干擾噪聲的比更大的順序檢測從每個發(fā)送天線發(fā)送的信號。
如上所述，如果每個發(fā)送天線具有不同的調制，編碼速率以及OVSF的數量，則必須通過下行鏈路，將信息發(fā)送到移動臺。
在傳統(tǒng)的高速下行鏈路分組接入(HSDPA)系統(tǒng)中，通過HSDPA共享控制信道(HS-SCCH)將信息發(fā)送到移動臺。然而，在HSDPA系統(tǒng)中，不同于MIMO系統(tǒng)，不構造多個發(fā)送/接收天線，因此，通過HS-SCCH，僅將信息發(fā)送到一個天線。相反，在MIMO系統(tǒng)中，多個發(fā)送天線可以采用不同的調制，編碼速率，OVSF數量等，因此，對于每個天線都需要控制信號。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種在采用多個發(fā)送天線和多個接收天線的MIMO通信系統(tǒng)中用于發(fā)送下行鏈路控制信號的發(fā)送方法，其中通過一個下行鏈路控制信號發(fā)送信道，利用不同控制信號，發(fā)送多個發(fā)送天線發(fā)送的每個數據。
該控制信號是關于每個發(fā)送天線的不同調制方法或者信道編碼數量的信息，而且該信道編碼是具有正交特征的諸如OVSF編碼的編碼。
將下行鏈路控制信號發(fā)送信道分割為區(qū)段，區(qū)段的數量等于發(fā)送天線總數，而且對每個區(qū)段分配每個發(fā)送天線的控制信息，從而發(fā)送該控制信號。
下行鏈路控制信號發(fā)送信道的每個區(qū)段由對其分配每個發(fā)送天線的調制方法的位的字段和對其分配信道編碼位的字段構成。
如果調制方法的數量是X，則分配對應于大于或者等于log2X的值的整數中的最小值的位數，作為控制信號。分配表示對其分配信道編碼的信道編碼樹的開始點和結束點的位，作為信道編碼位。
如果不通過特定發(fā)送天線發(fā)送數據，則分配在發(fā)送端和接收端設置的任意值，作為特定發(fā)送天線的信道編碼位。
根據本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種在采用多個發(fā)送天線和多個接收天線的MIMO通信系統(tǒng)中用于下行鏈路控制信號的發(fā)送方法，其中通過對應于多個發(fā)送天線的數量的下行鏈路控制信號發(fā)送信道，利用不同控制信號，發(fā)送多個發(fā)送天線發(fā)送的每個數據。
該控制信號是關于每個發(fā)送天線的不同調制方法或者信道編碼數量的信息，而且該信道編碼是具有正交特征的諸如OVSF編碼的編碼。
下行鏈路控制信號發(fā)送信道中提供有每個發(fā)送天線的控制信息。
每個下行鏈路控制信號發(fā)送信道由對其分配每個發(fā)送天線的調制方法的位的字段和對其分配信道編碼位的字段構成。
如果調制方法的數量是X，則分配對應于大于或者等于log2X的值的整數中的最小值的位數，作為控制信號。分配表示對其分配信道編碼的信道編碼樹的開始點和結束點的位，作為信道編碼位。
如果不通過特定發(fā)送天線發(fā)送數據，則分配在發(fā)送端和接收端設置的任意值，作為特定發(fā)送天線的信道編碼位。
在結合附圖閱讀時，根據下面對本發(fā)明所做的詳細說明，本發(fā)明的上述以及其他目的、特征、方面和優(yōu)點更加顯而易見。


所包括的附圖有助于進一步理解本發(fā)明，而且附圖引入本說明書、構成本說明書的一部分，它示出本發(fā)明實施例，而且它與說明一起用于解釋本發(fā)明原理。
在附圖中圖1是根據相關技術的MIMO通信系統(tǒng)中的垂直貝爾實驗室分層空時(V-BLAST)系統(tǒng)的結構的示意圖；圖2是示出通用HSDPA系統(tǒng)的信道結構的原理圖；圖3是示出根據本發(fā)明一個實施例的MIMO系統(tǒng)中的下行鏈路控制信號的發(fā)送信道的示意圖；以及圖4是示出根據本發(fā)明另一個實施例的MIMO系統(tǒng)中的下行鏈路控制信號的發(fā)送信道的示意圖。
具體實施例方式
將詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，附圖示出其例子。
本發(fā)明提供了一種多個天線用于發(fā)送端和接收端的MIMO通信系統(tǒng)中的信號發(fā)送方法。
在說明本發(fā)明前，先說明根據相關技術的高速下行鏈路分組接入(HSDPA)系統(tǒng)以及該系統(tǒng)的信道結構。HSDPA系統(tǒng)表示數據發(fā)送方法，該數據發(fā)送方法包括HSDPA下行鏈路共享信道(HS-DSCH)，即，支持通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)的通信系統(tǒng)的的高速下行鏈路分組數據的下行鏈路數據信道；和與該HS-DSCH相關的控制信道，即，HSDPA共享控制信道(HS-SCCH)。
HSDPA系統(tǒng)不僅可以快速提供分組數據業(yè)務，而且可以快速提供通過變更為網間協(xié)議分組提供的聲音業(yè)務。為此，需要諸如自適應調制與編碼(AMC)，混合式自動請求重發(fā)(HARQ)等的許多功能。AMC是根據在移動臺收到的信號質量和信道條件，改變要發(fā)送的信號的調制與編碼速率的方法。也就是說，AMC是用于對靠近基站的移動臺分配較高調制與編碼速率，而對遠離基站的移動臺分配較低調制與編碼速率的方法。該方法根據數據的數量和無線環(huán)境改變發(fā)送端數據的調制方法和編碼方法。當前采用4，16QAM的調制方法。
HARQ方法包括追趕組合方法(chase combining method)和增量冗余方法，其對ARQ功能增加了前向糾錯(FEC)功能，用于在收到的數據有錯誤的情況下重新發(fā)送數據。HSDPA系統(tǒng)中采用的ARQ方法是IR方法。
HSDPA系統(tǒng)不僅應用HS-DSCH，而且應用控制信道?？刂菩诺辣仨毎ㄓ糜诎l(fā)送HSDPA系統(tǒng)控制消息的信道，即，HS-SCCH。
圖2是示出通用HSDPA系統(tǒng)的信道結構的原理圖。
參考圖2，參考編號21表示下行鏈路共享信道(DSCH)時隙格式的一個時隙。
通用HSDPA系統(tǒng)的信道結構由HSDPA下行鏈路共享信道(HS-DSCH)22和與該HS-DSCH 22相關的控制信道，即，HSDPA共享控制信道(HS-SCCH)23構成。在每個時隙的邊界互相一致的狀態(tài)下，不發(fā)送HS-DSCH 22和HS-SCCH 23，而在HS-DSCH 22的一個時隙與HS-SCCH 23的一個時隙重疊的狀態(tài)下，發(fā)送HS-DSCH 22和HS-SCCH 23。因此，三個時隙中位于后邊的HS-SCCH 23的一個時隙與三個時隙中位于前邊的HS-DSCH 22的一個時隙互相重疊，以便始終在HS-DSCH 22之前發(fā)送HS-SCCH 23。
作為HS-DSCH 22，可以原樣采用用于異步碼分多址系統(tǒng)的DSCH，也可以修改后采用它。HS-DSCH 22是用于發(fā)送HSDPA業(yè)務數據的信道。然而HS-DSCH 22是僅用于發(fā)送數據的信道，HS-SCCH 23是用于發(fā)送HS-DSCH 22控制信息的信道。
在HSDPA系統(tǒng)中，通過HS-SCCH 23發(fā)送利用AMC方法確定的調制和編碼速率的信息。
然而，在HSDPA系統(tǒng)中，與MIMO系統(tǒng)不同，不構造多個發(fā)送/接收天線，因此，通過HS-SCCH 23僅發(fā)送一個天線的信息。
相反，本發(fā)明涉及在發(fā)送端和接收端采用多個天線的MIMO通信系統(tǒng)，在該MIMO通信系統(tǒng)中，將分別應用于多個發(fā)送天線發(fā)送的數據的諸如調制、編碼速率等的控制信息發(fā)送到一個信道或者多個信道。為此，通過用于發(fā)送HSDPA系統(tǒng)的下行鏈路控制信號的HS-SCCH，發(fā)送控制信息。
下面將參考附圖更詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
在本發(fā)明中，假設在MIMO通信系統(tǒng)中設置了M個發(fā)送天線和N個接收天線(M≤N)。
此外，在本發(fā)明的MIMO通信系統(tǒng)中，在從發(fā)送端發(fā)送數據時，在對其附加循環(huán)冗余校驗的狀態(tài)下，分別發(fā)送從各個天線發(fā)送的多個分組，或者將具有循環(huán)冗余校驗的一個分組發(fā)送到多個天線。循環(huán)冗余校驗采用循環(huán)二進制編碼，以檢測在發(fā)送數據時產生的錯誤。
根據本發(fā)明的MIMO系統(tǒng)與圖1所示MIMO系統(tǒng)具有相同的結構，而它與傳統(tǒng)MIMO系統(tǒng)的不同之處在于，通過特定控制信道，從多個發(fā)送天線發(fā)送諸如調制方法、編碼速率、OVSF編碼數量等的不同控制信號。
圖3是示出根據本發(fā)明一個實施例的MIMO系統(tǒng)中的下行鏈路控制信號的發(fā)送信道的示意圖。
當在MIMO通信系統(tǒng)中M個發(fā)送天線和N個接收天線用于發(fā)送數據時，要發(fā)送的數據，即，順序產生的數據通過發(fā)送端的矢量編碼器，以分別從各個發(fā)送天線發(fā)送數據，然后，將數據分割成M個數據，從而通過各個天線發(fā)送它們。
發(fā)送到每個天線的數據的調制方法和信道編碼數量可以設置成不同。信道編碼表示具有正交特征的編碼，例如，OVSF編碼。
利用基站的調度程序確定每個發(fā)送天線的調制方法和OVSF編碼數量。由于每個發(fā)送天線采用不同的調制方法和不同的OVSF編碼數量，因此，需要將諸如調制方法和OVSF編碼數量等的控制信息發(fā)送到移動臺。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，通過利用與在HSDPA系統(tǒng)中采用HS-SCCH發(fā)送下行鏈路控制信號類似的方式，通過下行鏈路控制信號發(fā)送信道30發(fā)送M個控制信息。這時，形成一個下行鏈路控制信號發(fā)送信道30。
更具體地說，通過一個下行鏈路控制信號發(fā)送信道30發(fā)送在各個發(fā)送天線確定的調制方法和OVSF編碼數量，其中將下行鏈路控制信號發(fā)送信道30分割成多個區(qū)段31，該區(qū)段的總數等于發(fā)送天線的總數，而且，對各個區(qū)段31分配諸如各個發(fā)送天線的調制方法和OVSF編碼數量等的控制信息，從而將各個天線的控制信息發(fā)送到移動臺。
例如，在調制方法僅分為QPSK或16QAM的情況下，分配一位作為控制信號。由于在OVSF編碼的擴頻因子是16時，可以分配最多15個OVSF編碼作為控制信號，所以分配多位，以表示OVSF編碼分配到其從而被發(fā)送的OVSF編碼樹的起始點和結束點。因此，可以將每個發(fā)送天線的控制信息發(fā)送到移動臺。
也就是說，下行鏈路控制信號發(fā)送信道30的每個區(qū)段由字段A的字段B構成，對字段A分配表示調制方法的多位，對字段B分配OVSF編碼的多位。
在調制方法的數量是X的情況下，分配對應于大于或等于log2X值的整數中的最小值的位數，作為控制信號。
在MIMO通信系統(tǒng)中，由于每個發(fā)送天線具有不同的調制方法和OVSF編碼數量，所以不能根據信道狀態(tài)，將數據發(fā)送到天線。
因此，需要通知通過下行鏈路控制信號發(fā)送信道將天線數據發(fā)送到其的移動臺。為此，在本發(fā)明中，不分配附加位，但是，將在發(fā)送端或者接收端預置的諸如“00..00”的位發(fā)送到字段B，用于發(fā)送關于OVSF編碼的信息。因此，可以發(fā)送必要信息，而不增加通過下行鏈路控制信號發(fā)送信道發(fā)送的控制信息的數量。
圖4是根據本發(fā)明另一個實施例的MIMO系統(tǒng)中的下行鏈路控制信號的發(fā)送信道的示意圖。
圖4與圖3的相同之處在于，通過下行鏈路控制信號發(fā)送信道，從每個發(fā)送天線發(fā)送控制信息。然而，圖4與圖3的不同之處在于，形成多個下行鏈路控制信號發(fā)送信道。
下行鏈路控制信號發(fā)送信道40的數量等于發(fā)送天線的數量，而且通過下行鏈路控制信號發(fā)送信道40，從每個發(fā)送天線發(fā)送諸如不同調制方法和OVSF編碼數量等的控制信息。
更具體地說，通過其總數等于發(fā)送天線的總數的下行鏈路控制信號發(fā)送信道40發(fā)送在每個發(fā)送天線確定的調制方法和OVSF編碼數量，其中通過每個下行鏈路控制信號發(fā)送通道40發(fā)送諸如每個發(fā)送天線的調制方法和OVSF編碼數量等的控制信息，從而將每個天線的控制信息發(fā)送到移動臺。
在調制方法僅劃分為QPSK或16QAM的情況下，分配一位，作為控制信號。由于在OVSF編碼的擴頻因子是16時，可以分配最多15個OVSF編碼作為控制信號，所以分配多位，以表示對其分配要發(fā)送的OVSF編碼的OVSF編碼樹的起始點和結束點。
也就是說，每個下行鏈路控制信號發(fā)送信道40由字段A和字段B構成，對字段A分配表示調制方法的多位，對字段B分配表示OVSF編碼的多位。在調制方法的數量是X的情況下，分配對應于大于或者等于log2X值的整數中的最小值的位數，作為控制信號。
在MIMO通信系統(tǒng)中，由于每個發(fā)送天線具有不同的調制方法和OVSF編碼數量，所以，可以根據信道狀態(tài)，將數據發(fā)送到天線。
因此，需要通知通過下行鏈路控制信號發(fā)送信道40將天線數據發(fā)送到其的移動臺。為此，在本發(fā)明中，不分配附加位，但是，將在發(fā)送端或者接收端預置的諸如“00..00”的位發(fā)送到字段B，用于發(fā)送關于OVSF編碼的信息。因此，可以發(fā)送必要信息，而不增加通過下行鏈路控制信號發(fā)送信道發(fā)送的控制信息的數量。
如上所述，本發(fā)明不僅可以應用于在對每個數據附加循環(huán)冗余校驗的狀態(tài)下從每個天線發(fā)送的數據，而且可以應用于發(fā)送到多個天線的具有循環(huán)冗余校驗的數據。
如上所述，通過將諸如每個發(fā)送天線的不同調制方法和信道編碼數量的控制信息發(fā)送到移動臺，本發(fā)明提供了一種在可以有效發(fā)送或者接收數據的MIMO通信系統(tǒng)中發(fā)送下行鏈路控制信號的發(fā)送方法。
此外，控制信道與傳統(tǒng)HSDPA系統(tǒng)中采用的控制信道相同，因此，可以向后兼容。因此，本發(fā)明不僅可以應用于發(fā)送到每個天線、由一個分組構成的數據，而且可以應用于發(fā)送到每個天線、由多個分組構成的數據。
由于在不脫離本發(fā)明的實質或者本質特征的情況下，可以以幾種形式實現(xiàn)本發(fā)明，因此，還應該明白，上述實施例不局限于前面描述的任何細節(jié)，除非另有說明，應該在所附權利要求限定的本發(fā)明實質范圍，廣泛理解上述實施例，因此，所附權利要求試圖包括落入權利要求的條款，或者落入該條款的等同內的所有變更和修改。
權利要求
1.一種在采用多個發(fā)送天線和多個接收天線的MIMO通信系統(tǒng)中用于發(fā)送下行鏈路控制信號的發(fā)送方法，其中通過一個下行鏈路控制信號發(fā)送信道，利用不同控制信號，發(fā)送多個發(fā)送天線發(fā)送的每個數據。
2.根據權利要求1所述的方法，其中該控制信號是關于每個發(fā)送天線的調制方法或者信道編碼數量的信息，而且該信道編碼是具有正交特征的編碼。
3.根據權利要求1所述的方法，其中將下行鏈路控制信號發(fā)送信道分割為區(qū)段，區(qū)段的數量等于發(fā)送天線總數，而且對每個區(qū)段分配每個發(fā)送天線的控制信息，從而發(fā)送該控制信號。
4.根據權利要求2或者3所述的方法，其中下行鏈路控制信號發(fā)送信道的每個區(qū)段包括對其分配每個發(fā)送天線的調制方法的位的字段和對其分配信道編碼位的字段。
5.根據權利要求4所述的方法，其中如果調制方法的數量是X，則分配對應于大于或者等于log2X的值的整數中的最小值的位數，作為控制信號，而分配表示對其分配信道編碼的信道編碼樹的開始點和結束點的位，作為信道編碼位。
6.根據權利要求4所述的方法，其中如果不通過特定發(fā)送天線發(fā)送數據，則分配在發(fā)送端和接收端設置的任意值，作為特定發(fā)送天線的信道編碼位。
7.一種在采用多個發(fā)送天線和多個接收天線的MIMO通信系統(tǒng)中用于發(fā)送下行鏈路控制信號的發(fā)送方法，其中通過對應于多個發(fā)送天線的數量的下行鏈路控制信號發(fā)送信道，利用不同控制信號，發(fā)送多個發(fā)送天線發(fā)送的每個數據。
8.根據權利要求7所述的方法，其中該控制信號是關于每個發(fā)送天線的調制方法或者信道編碼數量的信息，而且該信道編碼是具有正交特征的編碼。
9.根據權利要求7所述的方法，其中下行鏈路控制信號發(fā)送信道中提供有每個發(fā)送天線的控制信息。
10.根據權利要求8或者9所述的方法，其中每個下行鏈路控制信號發(fā)送信道包括對其分配每個發(fā)送天線的調制方法的位的字段和對其分配信道編碼位的字段。
11.根據權利要求10所述的方法，其中如果調制方法的數量是X，則分配對應于大于或者等于log2X的值的整數中的最小值的位數，作為控制信號，而分配表示對其分配信道編碼的信道編碼樹的開始點和結束點的位，作為信道編碼位。
12.根據權利要求10所述的方法，其中如果不通過特定發(fā)送天線發(fā)送數據，則分配在發(fā)送端和接收端設置的任意值，作為特定發(fā)送天線的信道編碼位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在采用多個發(fā)送天線和多個接收天線的MIMO通信系統(tǒng)中用于發(fā)送下行鏈路控制信號的發(fā)送方法，其中通過一個下行鏈路控制信號發(fā)送信道，利用不同控制信號，發(fā)送多個發(fā)送天線發(fā)送的每個數據。通過將諸如每個發(fā)送天線的不同調制方法和OVSF編碼數量的控制信息發(fā)送端移動臺，在MIMO通信系統(tǒng)中用于發(fā)送下行鏈路控制信號的發(fā)送方法可以有效發(fā)送和接收數據。此外，該控制信號與傳統(tǒng)HSDPA系統(tǒng)采用的控制信號相同，因此，可以向后兼容。此外，該發(fā)送方法不僅可以應用于由一個分組構成、被發(fā)送到每個天線的數據，而且可以應用于由多個分組構成、被發(fā)送到每個天線的數據。
文檔編號H04L1/00GK1868143SQ200480029719
公開日2006年11月22日 申請日期2004年4月7日 優(yōu)先權日2004年4月7日
發(fā)明者沈東熙, 徐東延, 金奉會 申請人:Lg 電子株式會社