專利名稱：在無線通信系統(tǒng)的重傳中重新安排比特的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在無線通信系統(tǒng)的重傳中重新安排比特的方法和裝 置，特別是，涉及在多輸入多輸出預(yù)編碼系統(tǒng)中，當(dāng)對信息比特進(jìn)行重傳 時重新安排比特，考慮到層增益對比特的保護(hù)能力，使合并后的保護(hù)能力 對每個比特盡量平均的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，多數(shù)據(jù)流同時傳輸可以有效地提升傳輸效
率。多輸入多輸出(MIM0: Multiple-Input Multiple-output)系統(tǒng)即是 多數(shù)據(jù)流傳輸系統(tǒng)的一個例子。多輸入多輸出系統(tǒng)的優(yōu)勢在于能夠在空域 提供多個可用子信道，從而可以通過諸如發(fā)射分集技術(shù)或空分復(fù)用技術(shù)等 之類的不同傳輸技術(shù)獲得分集增益和復(fù)用增益，由此而改善傳輸鏈路的誤 碼性能，并提高頻譜效率等。
在下行多輸入多輸出系統(tǒng)中，為了提高接收信噪比，降低用戶間干 擾，在3GPP(第三代合作伙伴計劃Third Generation Partenership Project)討論的長期演進(jìn)(LTE: Long Term Evolution)提案，建議采用預(yù) 編碼的方式。預(yù)編碼就是對信道矩陣進(jìn)行SVD(奇異值分解)，在發(fā)送端(基 站)利用右奇異矩陣對數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)，在接收端，利用左奇異矩陣對數(shù)據(jù) 進(jìn)行加權(quán)。通過以上的處理，得到互相獨(dú)立的并行信道。
圖l示出了多輸入多輸出系統(tǒng)中與執(zhí)行預(yù)編碼有關(guān)的部分的結(jié)構(gòu)及操
作示意圖。如圖1所示，在信道編碼單元ioo中對要發(fā)送的原始信息比特
進(jìn)行信道編碼，然后將經(jīng)過信道編碼后的比特輸入到調(diào)制單元101進(jìn)行調(diào) 制。經(jīng)過調(diào)制的原始信息比特得到調(diào)制符號后被輸入到MIM0預(yù)編碼單元 102。
MIMO預(yù)編碼單元102對輸入的調(diào)制符號進(jìn)行預(yù)編碼。如圖1所示，多輸入多輸出系統(tǒng)可以有M個發(fā)送天線，K個接收天線，需要輸出N個層/ 流(M2N)。假設(shè)調(diào)制單元101輸出的調(diào)制符號的向量表示為s = [Sl、 s2、…、 s^T，則預(yù)編碼后的發(fā)送符號向量可以用下面的表達(dá)式(1)表示。<formula>formula see original document page 5</formula> (1)
其中Vw表示預(yù)編碼矩陣，可以由接收端103在接收到發(fā)送端發(fā)送的符號向 量后，對信道H進(jìn)行SVD分解而得到，其中信道H由下面的表達(dá)式(2) 給出。
<formula>formula see original document page 5</formula> (2)
在表達(dá)式(2)中，U為H的左奇異矩陣，V為H的右奇異矩陣，D為對角 陣，其對角線的元素為H的奇異值。另外，U和V為酉矩陣。D的對角線 元素為a、a2、…、aM，而且ai>a2'"> aM。 Vn是矩降V的前N歹[J,為MxN的 矩陣。
通過接收端用If對信號進(jìn)行加權(quán)。這樣，預(yù)編碼前的符號的等效信道 如圖l下部的信道示意圖所示。經(jīng)過發(fā)送端的預(yù)編碼后，其等效的信道是 符號s,經(jīng)過增益為a,的信道到達(dá)接收端，符號&經(jīng)過增益為&的信道到 達(dá)接收端，依次類推。其中，符號Sl， s2，…，^經(jīng)過預(yù)編碼后，其等效 的信道為互不干擾的并行信道。最后，接收機(jī)進(jìn)行檢測與譯碼。
對多階調(diào)制來說(例如，16QAM， 64QAM等等)，信號星座圖中的比特 的可靠性是不同的，每個星座點(diǎn)所表示的比特序列中的各個比特體現(xiàn)出了 不同的保護(hù)能力。圖2示出了 16QAM的格雷映射的星座圖，星座點(diǎn)所對應(yīng) 的比特表示中的每個比特對抗信道影響的能力也不盡相同。例如，在圖2 所示的16QAM星座圖中，每個星座點(diǎn)都可以表示成4個比特構(gòu)成的比特序 列，即比特的映射的順序為""。其中比特對i,和q,用于決定星座點(diǎn) 所在的象限，而比特對i2和q2則用于區(qū)別同一象限中的四個不同的星座 點(diǎn)。在同一星座點(diǎn)所代表的比特序列中，比特對(i^)的保護(hù)能力，艮P， 對抗信道衰落的能力，高于另一個比特對("化)的保護(hù)能力。就是說，L 和q,為高可靠性的比特，"和q2為低可靠性的比特。因此，可以把每個 16QAM符號所代表的4個比特分成具有不同保護(hù)能力的兩類。相應(yīng)地，對 于22"點(diǎn)的QAM星座圖而言，每個星座點(diǎn)所代表的比特序列可以根據(jù)其保 護(hù)能力而被分成n類。在星座圖上，i,和q,的對抗信道衰落與噪聲的能力是一樣的，i2和Q2是一樣的。
在Panasonic公司提出的"Enhanced證Q Method with Signal Constellation Rearrangement "(參見TSGR1#19(01)0237)中，指出了 使用了高階調(diào)制，其比特的可靠性的不同，這種性能的不一致會導(dǎo)致Turbo code譯碼器的性能下降(與相同比特的可靠性相比)。為了使比特的可靠 性得到平均，上述文獻(xiàn)給出了重傳時提高合并性能的方法。第一次傳輸?shù)?比特映射如圖2所示，對于一個符號來說，表示該符號的比特映射順序為 iiqii2q2。如果第一次傳輸發(fā)生了錯誤， 一般來說，在重傳時對其比特位置 進(jìn)行交換。因此，重傳時對其比特位置為i2Q2i,q,，即i,和i2交換位置，q, 和q2交換位置。
圖3示出了在重傳符號時將低可靠性的比特與高可靠性的比特交換位 置的示意圖。其基本方式是將第一次傳輸時低可靠性的比特，在重傳時與 高可靠性的比特交換位置。這樣，重傳合并時每個比特的可靠性比較平 均，能夠提高譯碼的性能。
如圖2所示，對i,來說，只要接收的信號落在圖2的左半平面，那么 其判決比特就是l，否則就是0。在圖4中，給出了對i,和i2的保護(hù)能力。 圖4的上半部分給出了對i,的判決邊界，圖4的下半部分給出了對i2的判 決邊界。
授予Jeong等人的美國專利US 6476734 B2公開了一種"Method and APPARATUS FOR PRIORITZING INFORMATION PROTECTION IN HIGH ORDER MODULATIONSYBM0LMAPPING"。所述美國專利定量地定義了 i,(q,)禾B i2(q2) 的保護(hù)能力的差別。圖4示出了定義每個比特的保護(hù)能力為平均的星座點(diǎn) 到判決邊界的距離的示意圖。如圖4所示，對比特i,來說，其距離為圖4 上部左側(cè)兩個空心圓圈到判決邊界的平均距離d,，即圖4上部左側(cè)實心圓 圈所示。對于比特i2來說，其距離為圖4下部右側(cè)兩個空心圓圈到判決邊 界的平均距離d2。很顯然，山〉da所以比特i,的性能要好于比特i2。同樣， 對于比特q,和q2也一樣。
在LTE的討論中，在預(yù)編碼系統(tǒng)中，碼字到層的映射可能有幾種情況。 圖5示出了在秩分別等于1至4的情況下，碼字映射到多個層上可能產(chǎn)生 的。如圖5所示，當(dāng)秩=1，或秩二2時，碼字(CW1和CW2)只映射到一層上。而當(dāng)秩=3和秩=4時， 一個碼字有可能映射到多個層上。
在現(xiàn)有的重傳方法中，不同比特在重傳中的通過在高可靠性的比特和 低可靠性的比特之間進(jìn)行切換以便重新安排可靠性不同的比特來提高重 傳性能的。在預(yù)編碼系統(tǒng)中，當(dāng)一個碼字映射到多個層時，不僅僅調(diào)制星 座點(diǎn)上的比特的可靠性不同，而且不同層的增益也不同。現(xiàn)有技術(shù)的方法 僅僅考慮了星座圖上比特的性能差異，而沒有考慮到不同的層之間增益的 不平衡性。
圖6說明了層的增益不同與星座點(diǎn)位置不同都會導(dǎo)致了比特可靠性的 差異的示意圖。如圖6所示，當(dāng)一個碼字CW映射到了兩個層，層1的增 益為&，層2的增益為a2(a,〉a2)。這樣，分配到層1的比特所得到的增益 要大于分配到層2的比特所得到的增益。在這種情況下，不僅存在比特映 射到調(diào)制星座點(diǎn)的不同位置造成的性能的差異，還存在著分配到不同的層 上造成的比特性能的差異。
在MIMO預(yù)編碼系統(tǒng)中，當(dāng)一個碼字在兩個或更多的層上傳輸時，對
于高階調(diào)制來說，由于星座點(diǎn)的映射和不同的層之間增益的不平衡性，導(dǎo) 致這個編碼塊中的比特的可靠性變化非常的大。與比特可靠性比較平均的 編碼塊相比，這種比特可靠性的變化導(dǎo)致了譯碼器性能的損失。
另外，在對傳輸比特進(jìn)行重傳合并時，現(xiàn)有技術(shù)的重傳方法僅考慮了 星座圖上的比特的性能不平衡。但是，這樣并不能平衡整個碼字的比特可 靠性。
因此，需要考慮在MIM0預(yù)編碼的系統(tǒng)中，當(dāng)一個碼字映射到多個層 的情況下，如何進(jìn)行比特的重新安排來提高重傳的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在無線通信系統(tǒng)中，當(dāng)重傳信息比特時重新 安排信息比特位置的方法的裝置，該方法和裝置能夠根據(jù)星座點(diǎn)上的比特 的不平衡性與層之間增益的不平衡性，重新構(gòu)造等效的星座圖，根據(jù)等效 的星座圖，重新安排重傳時的比特位置。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種在無線通信系統(tǒng)中重傳時重新安排 比特位置的方法，包括步驟對接收的信道矩陣H進(jìn)行奇異值分解，得到各個層的增益；根據(jù)得到的各層增益，針對各種重傳格式計算重傳合并后 各個比特的保護(hù)能力；選擇對比特的保護(hù)能力大致相同的重傳格式；和根 據(jù)選擇的重傳格式重新安排比特位置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在無線通信系統(tǒng)中重傳時重新安排 比特位置的裝置，包括信道估計單元，對接收的預(yù)編碼調(diào)制符號進(jìn)行信 道估計，得到信道矩陣H;奇異值分解單元，用于對信道矩陣進(jìn)行奇異值 分解，以得到預(yù)編碼矩陣Vw，并根據(jù)得到的預(yù)編碼矩陣Vw獲得每層的增益; 保護(hù)能力計算單元，根據(jù)獲得的每層增益，針對各種重傳格式計算重傳合 并后各個比特的保護(hù)能力；和選擇單元，根據(jù)計算的保護(hù)能力選擇對比特 的保護(hù)能力大致相同的重傳格式；和存儲單元，用于存儲與選擇的重傳格 式對應(yīng)的索引值。
根據(jù)本發(fā)明，綜合考慮了星座點(diǎn)上的比特的不平衡性與層之間增益的 不平衡性。重新構(gòu)造等效的星座圖，根據(jù)這個等效的星座圖，考慮重新安 排重傳信息比特時的比特位置，使合并后的編碼比特具有接近相同的比特 可靠性，從而提高譯碼器的性能。


通過下面結(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選實施例，將使本發(fā)明的上述及其 它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，其中
圖1是顯示現(xiàn)有技術(shù)的MIMO預(yù)編碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2示出了 16QAM星座點(diǎn)的比特序列的星座圖與比特的映射關(guān)系的示 意圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)中重傳比特序列時的星座圖與比特映射關(guān)系的示 意圖4示出了定義每個比特"Q,)與i2(Q2)的保護(hù)能力為平均的星座點(diǎn)到
判決邊界的距離的示意圖5a-5d示出了碼字向不同的層的映射的示意圖6示出了層與星座圖導(dǎo)致的比特可靠性不平衡的示意圖7示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造兩個層的等效星座圖的示意圖8示出了根據(jù)本發(fā)明在考慮層增益對比特序列的保護(hù)能力的示意圖9示出了在重傳比特序列時的可靠性約束關(guān)系的示意圖； 圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例在16QAM中列出的兩種可能排列方 式的示意圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例獲得的重傳格式的示意圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例重傳信息比特時重新安排信息比特位置的
方法的流程圖；和
圖13示出了在重傳信息比特時重新安排信息比特位置的方法的裝置
的方框圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)的說明，在描述過程中省略 了對于本發(fā)明來說是不必要的細(xì)節(jié)和功能，以防止對本發(fā)明的理解造成混 淆。
在MIMO預(yù)編碼系統(tǒng)中，可以預(yù)先計算出每個層的增益。基于這個特 點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明，在重傳比特序列時，將不同層的增益與星座圖的增益聯(lián) 合考慮，定義了等效的星座圖。就是說，將不同層的不同增益與星座圖中 不同位置的增益對比特序列所產(chǎn)生的不同保護(hù)能力來構(gòu)成等效星座圖。然 后，根據(jù)等效星座圖，計算對比特序列中的每個比特的保護(hù)能力。當(dāng)重傳 比特序列時，根據(jù)前面?zhèn)鬏數(shù)谋Ｗo(hù)能力，和根據(jù)預(yù)編碼計算出來的保護(hù)能 力，使合并后的保護(hù)能力對每個比特盡量平均。
根據(jù)該方法，可以預(yù)先設(shè)定幾種重傳比特序列的格式。預(yù)設(shè)的重傳格 式可以存儲在發(fā)送端或接收端中，或者發(fā)送端和接收端都存儲預(yù)設(shè)的重傳 格式。在接收端，從這幾種預(yù)設(shè)格式中選擇比特序列中的每個比特的可靠 性最平均的一種，然后，將這種格式的索引值返回到發(fā)送端，發(fā)送端根據(jù) 這個索引值，選擇對應(yīng)的重傳格式，在發(fā)送前對重傳的比特序列進(jìn)行重新 安排，然后重傳。按照該方法，由于接收端只向發(fā)送端反饋所選擇的重傳 格式的索引值，而在發(fā)送端根據(jù)反饋的索引值來選擇對應(yīng)的重傳格式，因 此減小了反饋的信息量。
下面描述將重傳的碼字映射到不同層時，各層不同的增益對比特的可靠性產(chǎn)生的不平衡。為了簡單起見，可以假設(shè)一個碼字被映射到兩層。另 外，重傳的比特是i^i2q2，重傳比特所處的位置不限于所提到的順序。參 考己經(jīng)描述的圖6，如果兩個層的增益分別為a,(層l)和& (層2)，對 于通過這兩個層的信號來說，相當(dāng)于將該信號分別放大(或縮小)為原來 的a,倍和&倍。如果把層的增益折合到星座圖中，則相當(dāng)于發(fā)送的符號直 接加入高斯噪聲。這種情況下，有可能構(gòu)成如圖7所示的兩個層的等效星 座圖。在圖7所示的等效星座圖中，空心圓圈"O"表示層l的等效星座 點(diǎn)，叉號"X "表示層2的等效星座圖。
根據(jù)前面圖4給出的每個比特的保護(hù)能力為平均的星座點(diǎn)到判決邊界 的距離的定義，從圖7給出的等效星座圖上可以看出，i,的可靠性要高于 i2，但是對不同層來說情況不一定如此。
圖8給出了考慮到層增益對比特保護(hù)能力。該保護(hù)能力由層的增益與 比特的星座點(diǎn)到判決邊界的平均距離的乘積來表示。對層1的i2比特來 說，由于其層的增益為a,，其到判決邊界的平均距離為d2(如圖8所示)， 因此對層1的i2比特的保護(hù)能力就為a,d2。同樣，對層2的i,比特的保護(hù) 能力為a2d10如果a,d2〉 a^，則認(rèn)為層1的"比特的可靠性要高于層2的 L比特。反之，如果a,d2"d,，則認(rèn)為層2的i,比特的可靠性要高于層1 的"比特。
為了使重傳合并時得到的各個比特的可靠性比較平均。根據(jù)本發(fā)明的 實施例，基于圖7的等效星座圖和圖8的等效保護(hù)能力，在k次傳輸后， 經(jīng)過合并后的比特的保護(hù)能力可以用下面的表達(dá)式(1)給出。
D = i K(P) (3)
其中、(P)表示第P次傳輸?shù)膍層增益(此比特在第p次傳輸中分配到了 第m層)；dn(p)表示第p次傳輸中，這個比特映射在調(diào)制星座圖上的保護(hù) 能力，如圖4所示(16QAM)。在上面的表達(dá)式中，將合并后的保護(hù)能力定 義分別為每次傳輸時保護(hù)能力之和。如果第一次傳輸?shù)谋忍卦谡{(diào)制星座圖 上的位置為L、 i2、 qi、 q2，則定義，
Di,:為經(jīng)過重傳合并后t的保護(hù)能力；
Di2:為經(jīng)過重傳合并后i2的保護(hù)能力Dq,:為經(jīng)過重傳合并后q,的保護(hù)能力； Dq2:為經(jīng)過重傳合并后92的保護(hù)能力。
另外，對于第k次傳輸來說，其前一次，即第k-l次，的重傳合并的 保護(hù)能力是己知的，所需的是將比特i""、①、Q2映射到不同的層和不 同的比特位置上去，以使重傳合并后各個比特的保護(hù)能力大致相同，艮口， 滿足下面的表達(dá)式(2)給出的關(guān)系。
D/, D/2 D仏《 D《2 (4)
下面以一個碼字對應(yīng)兩個層為例說明根據(jù)各個比特的保護(hù)能力，確定 比特的重傳位置的實例。在下面的說明中，以16QAM調(diào)制為例進(jìn)行描述。 應(yīng)該指出，本發(fā)明不限于16QAM調(diào)制，而是可以應(yīng)用到其它高階調(diào)制，如 64QAM調(diào)制等。
如圖6所示，在傳輸過程中，可以將一個比特分配到四個位置。可以 將層l的i,(或q,)比特定義為L (1);層l的i2 (或q》比特定義為i2 (1);層2的L (或qO比特定義為i, (2);層2的i2 (或q2)比特定義 為"(2)。在這四個位置，對比特的保護(hù)能力是不同的。如果第一次傳輸 的四個位置為h (1)、 i2 (1)、 L (2)、 i2 (2)，在重傳時， 一個比特可 以被分配到四個位置。這樣，四個比特一共有4 x 3x2 = 24種可能的傳 輸方式。
然而，實際上，按照表達(dá)式(4)的要求，并不是所有可能的傳輸方 式都是有用的。這是由于這四種可能的位置是有固定關(guān)系的，其在重傳過 程中的位置受到可靠性的約束。
圖9示出了在重傳比特序列時的可靠性約束關(guān)系的示意圖。如圖9所 示，對同一個層的比特來說(該層的增益是相同的)，由于衡量比特i,的保 護(hù)能力的值d,(參見圖4)要大于衡量比特"的保護(hù)能力的值d2，所以i, 的可靠性要大于i2的可靠性。而對不同層來說，由于層1的增益大于層2 的增益，對于調(diào)制星座點(diǎn)上的具有同樣的保護(hù)能力的比特，層l上的比特 要比層2上的比特的保護(hù)能力強(qiáng)。就是說，i,(l)(括號中的數(shù)字表示層) 的可靠性要大于i,(2)的可靠性；i2(l)(括號中的數(shù)字表示層)的可靠性要 大于i2(2)的可靠性。這樣，根據(jù)以上的約束和al的a2的比值，只有兩
種可能的等效星座圖的形式。圖io示出了這兩種可能排列方式的示意圖。在圖10中，按照從左到右的方向表示保護(hù)能力從低向高增加，如箭頭所 示。如圖IO所示，空心圓圈"〇"表示向?qū)?的映射，叉號"X"表示
向?qū)?的映射。圖10中的方式1和方式分別給出了第一次傳輸?shù)牡刃亲鶊D。
圖ll給出了按照表達(dá)式(4)的要求，即，使重傳合并后各個比特的
保護(hù)能力大致相同，在第一次傳輸和第二次傳輸?shù)目煽啃耘帕械牟煌M合 所對應(yīng)的重傳的方式。
在圖11中，第一列表示第一次傳輸時不同層的不同可靠性的比特的 關(guān)系，從左到右的可靠性(保護(hù)能力)由低到高排列。第二列表示第二次 傳輸時不同層的不同可靠性的比特的關(guān)系。第三列為根據(jù)第一列和第二列
的相互關(guān)系，按照表達(dá)式(4)的要求，安排重傳時各個比特的位置。從 圖11中第三列可以看出，按照從上到下的順序，第一和第四種重傳格式 是相同的，第二和第三種重傳格式是相同的。因此，雖然前面說明了四個 比特一共有4 x 3 x 2 =24種可能的傳輸方式，但實際上只要四種重傳方式 可以使合并后的編碼比特有接近相同的比特可靠性。
下面參考圖10和圖11來描述構(gòu)成兩種可種可能的重傳格式的實例。 假設(shè)第一次傳輸時第一層的增益a, (1) =3 (括號中的1表示第一次傳輸)， 第二層的增益為& (1) =2。對于調(diào)制星座圖而言，d,二2d2(可以設(shè)d2二l)。 因此對i2(2)的等效的保護(hù)能力為a2d2=2;對i,(2)的保護(hù)能力a2d,:4;對 i2(l)的保護(hù)能力a,d^3;對i,(l)的保護(hù)能力a,dF6。由此可以得到保護(hù)能 力從低到高的排列順序為i2(2) 〈 i"l) < h(2) < i!(l)，其排列順序如 圖10的方式1所示。
當(dāng)在第一次傳輸中發(fā)生了錯誤而需要重新傳輸時。由于需要預(yù)編碼， 在接收端預(yù)先算出了重傳時層的增益，假設(shè)第二次傳輸時第一層的增益為 ai (2) =4 (括號中的2表示第二次傳輸)，第二層的增益為a2 (2) =1.5。 同樣，對于調(diào)制星座圖而言，d產(chǎn)2d2(可以設(shè)d2=l)。則第二次傳輸時對i2(2) 的保護(hù)能力為a2d2=1.5;對i,(2)的保護(hù)能力為a2d,=3;對i2(l)的保護(hù)能 力為a,d^4;對i2(l)的保護(hù)能力為a,d^8。此時，按照保護(hù)能力從低到高 的排列順序為i2(2) 〈 i,(2) 〈 i"l) 〈 i,(l)，其排列方式如圖10的方式 2所示。第一次傳輸?shù)谋忍卦谥貍鲿r，可以安排到四種不同的保護(hù)能力的位置 上。根據(jù)表達(dá)式(4)的要求，使合并后的各個比特的保護(hù)能力基本平均 (合并后的保護(hù)能力的計算參見表達(dá)式(3))。則重傳時的安排如圖11的 第三列的第三行所示。即第一次傳輸?shù)膇)(l)在重傳時(第二次傳輸)放
到了 i2(2)的位置;第一次傳輸?shù)膇,(2)在重傳時(第二次傳輸)放到了 i2(l) 的位置;第一次傳輸?shù)?(l)在重傳時(第二次傳輸)放到了 i2(l)的位置； 第一次傳輸?shù)?(2)在重傳時(第二次傳輸)放到了 i,(l)的位置。就是說， 得到了i'(l) "2) "(1)12(2)的重傳格式。如果重傳時，發(fā)送端知道第一 次傳輸時的等效星座圖的排列方式(圖ll第一列)，也知道重傳時的等效 星座圖的排列方式(圖ll第二列)，那么重傳時，也可以不反饋格式的索 引值，雙方根據(jù)査表得到重傳格式。如果重傳時，發(fā)送端知道第一次傳輸 時的等效星座圖的排列方式(圖ll第一列)，但不知道重傳時的等效星座 圖的排列方式(圖ll第二列)，那么重傳時，接收方反饋重傳時的等效星 座圖的排列方式(圖ll第二列)，發(fā)送方根據(jù)查表得到重傳格式，這種情 況排列方式有兩種可能。如果發(fā)送端兩者都不知道，那么接收方反饋重傳 格式的索引值，這種情況有四種可能。
下面參考圖12描述根據(jù)本發(fā)明實施例重傳信息比特的重傳方法的流 程圖。首先，在步驟S1200中，由接收端對信道矩陣H進(jìn)行奇異值分解， 得到各個層的增益。另外，在步驟S1201中，預(yù)先設(shè)定幾種重傳比特序列 的格式。預(yù)設(shè)的重傳格式可以存儲在發(fā)送端或接收端中，或者發(fā)送端和接 收端都存儲預(yù)設(shè)的重傳格式。在步驟S1202中，針對各種重傳格式計算重 傳合并后各個比特的保護(hù)能力。此后，在步驟S1203中，選擇對比特的保 護(hù)能力最平均(大致相同)的重傳格式。接下來，在步驟S1204，將選擇 的重傳格式的索引值反饋到發(fā)送端。發(fā)送端根據(jù)此重傳格式的指示安排比 特重傳時的位置。
應(yīng)該指出，本發(fā)明并不局限于應(yīng)用到16QAM調(diào)制，對于64QAM及更高 階的調(diào)制來說，同樣可以用類似的方法得到重傳的格式。
圖13示出了在重傳信息比特時重新安排信息比特格式的裝置的一個 實施例。應(yīng)該指出，為了簡單起見，圖13中只給出了與執(zhí)行本發(fā)明的方法有關(guān)的單元，而省略了對于本發(fā)明來說是不必要的細(xì)節(jié)和功能，以防止 對本發(fā)明的理解造成混淆。
如圖13所示，根據(jù)該實施例，重新安排信息比特格式的裝置設(shè)置在
接收端，包括信道估計單元131， SVD分解單元132，保護(hù)能力計算單元 133，選擇單元134，和存儲器135。
下面參考圖13描述重新安排信息比特格式的裝置的操作。由接收天 線接收發(fā)送端發(fā)送的預(yù)編碼調(diào)制符號，并將所接收的預(yù)編碼調(diào)制符號提供 給信道估計單元131。信道估計單元131對接收的預(yù)編碼調(diào)制符號進(jìn)行信 道估計，得到信道矩陣H，并將信道矩陣H提供給SVD分解單元132。 SVD分解單元132對信道H進(jìn)行SVD分解而得到預(yù)編碼矩陣VN。并由此得 到每層的增益(具體過程已經(jīng)在前面參考表達(dá)式(1)和(2)描述)。保 護(hù)能力計算單元133根據(jù)SVD分解單元132提供的每層的增益，針對各 種重傳格式計算重傳合并后各個比特的保護(hù)能力，將計算的保護(hù)能力提供 給選擇單元134。選擇單元134。選擇單元134選擇對比特的保護(hù)能力最 平均的重傳格式。在圖13所示的實施例中，存儲器135存儲預(yù)先設(shè)定幾 種重傳比特序列的格式，或與重傳格式對應(yīng)的索引值。選擇單元134可以 將選擇的重傳格式或其對應(yīng)的索引值反饋到發(fā)送端。發(fā)送端根據(jù)此重傳格 式的指示安排比特重傳時的位置。
由于在預(yù)編碼系統(tǒng)中可以預(yù)先計算出層的增益，因此可以利用這一特 點(diǎn)安排比特重傳的位置，使重傳合并后的一個碼字中的所有比特的可靠性 比較平均，從而提高重傳合并后的譯碼性能。
至此已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該 理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種其它的改變、 替換和添加。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)該被理解為被局限于上述特定實施 例，而應(yīng)由所附權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中重傳時重新安排比特位置的方法，包括步驟對接收的信道矩陣H進(jìn)行奇異值分解，得到各個層的增益；根據(jù)得到的各層增益，針對各種重傳格式計算重傳合并后各個比特的保護(hù)能力；選擇對比特的保護(hù)能力大致相同的重傳格式；和根據(jù)選擇的重傳格式重新安排比特位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括預(yù)先設(shè)定至少一種重傳比特 序列的格式的步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將選擇的重傳格式反饋到發(fā) 送端的步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，進(jìn)一步包括將與所選擇的重傳格式對應(yīng)的索引值反饋到發(fā)送端的步驟。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)下面的表達(dá)式計算在k次傳 輸后經(jīng)過合并后的比特的保護(hù)能力D，"=i>m(PK(P)其中、(p)表示第p次傳輸?shù)膍層增益；《(p)表示第p次傳輸中，這個比特映射在調(diào)制星座圖上的保護(hù)能力，合并后的保護(hù)能力為每次傳輸時的保護(hù)能 力之和。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)不同層的不同增益與 星座圖中不同位置的增益對每個比特所產(chǎn)生的不同保護(hù)能力來構(gòu)成等效 星座圖的步驟。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至3， 5和6中的任何一項所述的方法，其中所述無線 通信系統(tǒng)是多輸入多輸出預(yù)編碼系統(tǒng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述無線通信系統(tǒng)是多輸入多輸 出預(yù)編碼系統(tǒng)。
9. 一種在無線通信系統(tǒng)中重傳時重新安排比特位置的裝置，包括 信道估計單元，對接收的預(yù)編碼調(diào)制符號進(jìn)行信道估計，得到信道矩陣H;奇異值分解單元，用于對信道矩陣進(jìn)行奇異值分解，以得到預(yù)編碼矩 陣V,，并根據(jù)得到的預(yù)編碼矩陣Vw獲得每層的增益；保護(hù)能力計算單元，根據(jù)獲得的每層增益，針對各種重傳格式計算重 傳合并后各個比特的保護(hù)能力；和選擇單元，根據(jù)計算的保護(hù)能力選擇對比特的保護(hù)能力大致相同的重傳格式；和存儲單元，用于存儲與選擇的重傳格式對應(yīng)的索引值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述存儲單元存儲預(yù)先設(shè)定至少 一種重傳比特的重傳格式。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述選擇單元將與選擇的重傳格 式對應(yīng)的索引值反饋到發(fā)送端。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9至11中的任何一項所述的裝置，其中所述所述無線 通信系統(tǒng)是多輸入多輸出預(yù)編碼系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在無線通信系統(tǒng)中重傳時重新安排比特位置的方法，包括步驟對接收的信道矩陣H進(jìn)行奇異值分解，得到各個層的增益；根據(jù)得到的各層增益，針對各種重傳格式計算重傳合并后各個比特的保護(hù)能力；選擇對比特的保護(hù)能力大致相同的重傳格式；和根據(jù)選擇的重傳格式重新安排比特位置。
文檔編號H04L1/08GK101291198SQ20071010082
公開日2008年10月22日 申請日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月18日
發(fā)明者強(qiáng) 吳, 明 徐, 曾二林, 錚 趙 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社