MIMO發(fā)射機(jī)和支持WTRU中單個(gè)信道碼字的下行鏈路通信的方法本申請(qǐng)是2007年8月23日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?00780031525.X、發(fā)明名稱(chēng)為“用于支持單信道碼字的下行鏈路通信的MIMO發(fā)射機(jī)和接收機(jī)”的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及包括多輸入多輸出（MIMO）發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的無(wú)線通信系統(tǒng)。更特別地，公開(kāi)了對(duì)單信道碼字的下行鏈路（DL）通信的支持。

背景技術(shù)：
紋狀代數(shù)空時(shí)（TAST）預(yù)編碼器架構(gòu)由三個(gè)主要部分組成：預(yù)編碼器、TAST和波束形成器。所述預(yù)編碼器提供星座圖旋轉(zhuǎn)。TAST為全分集全速率（FDFR）對(duì)角空時(shí)編碼方案。同時(shí)還存在TAST減小速率版本。波束形成只針對(duì)閉環(huán)和NT>NR，其中NT是發(fā)射機(jī)（Tx）天線的數(shù)目，NR是接收機(jī)（Rx）天線的數(shù)目。所述波束形成器使用奇異值分解（SVD）并假設(shè)所有的信道狀態(tài)信息（CSI）（被量化的）在接收機(jī)中可用。在TAST預(yù)編碼器架構(gòu)中有四個(gè)可操作的發(fā)射模式：開(kāi)環(huán)（OL）模式、具有信道秩反饋（即秩自適應(yīng)）的開(kāi)環(huán)（OL-R）模式、閉環(huán)（CL）模式以及具有信道秩反饋的閉環(huán)（CL-R）模式?？梢詫AST預(yù)編碼器應(yīng)用到空時(shí)或空頻的任一者中。必須對(duì)參數(shù)M的值進(jìn)行確定，這里M與可分解的獨(dú)立雷利多徑衰落的平均數(shù)目相等。對(duì)于平坦衰落信道，M＝1。應(yīng)當(dāng)對(duì)M進(jìn)行選擇以使K是M的整數(shù)倍數(shù)，這里K是子載波的總數(shù)。然而，M也對(duì)接收機(jī)的復(fù)雜性有很大的影響。因此，對(duì)于超頻率選擇信道，如果必要，可以將M限于預(yù)定最大值。將完整的頻帶劃分為M個(gè)子帶。在每一子帶內(nèi)，采用對(duì)平坦衰落的假定。每一子帶中有K/M個(gè)子載波。子帶是頻帶，其中采用對(duì)平坦衰落的假定。接下來(lái)，應(yīng)當(dāng)基于可用的反饋信息以及NT>NR是否成立而對(duì)之前定義的四種發(fā)射模式中的一種進(jìn)行選擇，描述如下：1）OL發(fā)射模式：L=min(NT,NR),NV=NT；方程（1）2）OL-R發(fā)射模式：L=rank(H),NV=NT；方程（2）3）CL發(fā)射模式：NV=L=min(NT,NR)；方程（3）以及4）CL-R發(fā)射模式：NV=L=rank(H)；方程（4）其中H是大小為NR×NT的MIMO信道矩陣，L是線程的總數(shù)，且每一線程使用Nv個(gè)來(lái)自每一子帶的連續(xù)頻率，其中Nv是虛擬Tx天線的數(shù)目?？疹l矩陣S的大小（即行和列的數(shù)目）是NV×SF，其中SF=NV×M。在S中的元素總數(shù)構(gòu)成一個(gè)TAST碼字。每一正交頻分復(fù)用（OFDM）的TAST碼字的總數(shù)等于K/SF，其中SF是大小為NV×M的擴(kuò)展因數(shù)（SF）。SF可以在空間、時(shí)間或頻率維數(shù)上、或者在聯(lián)合時(shí)間或聯(lián)合空間頻率平面上。對(duì)于每一個(gè)TAST碼字，將大小為L(zhǎng)×SF的一組正交幅度調(diào)制（QAM）符號(hào)劃分為L(zhǎng)個(gè)線程（即組），其中每一組具有SF個(gè)元素。一個(gè)TAST碼字的輸入QAM符號(hào)顯示如下：.....................................方程（5）其中u代表在大小為SF×1進(jìn)行預(yù)編碼之前的綜合Tx符號(hào)向量。預(yù)編碼器矩陣是大小為SF×SF的范得蒙（VMD）矩陣，其中：方程（6）其中C是大小為SF×SF的范得蒙星座圖旋轉(zhuǎn)矩陣，且θ1,....,是多項(xiàng)式當(dāng)SF=2p,p≥1,時(shí)的根。預(yù)編碼器矩陣的實(shí)例對(duì)于SF=2方程（7）對(duì)于SF=3，方程（8）其中預(yù)編碼器輸出得到如下：b1=Cu1,.............方程（9）bL=CuL;其中bj構(gòu)成空間層。當(dāng)將這些層中的每一個(gè)以特定的方式放置在空頻矩陣中時(shí)，它們構(gòu)成了線程。因此，所述線程是具有完整空間和時(shí)間跨度的層，從而每一符號(hào)以不同的時(shí)頻響應(yīng)通過(guò)不同的虛擬天線（或真實(shí)天線）。將將要發(fā)射的綜合符號(hào)放置在空時(shí)或空頻矩陣中的任一者之中，從而顯示了哪一個(gè)符號(hào)以哪一個(gè)天線（虛擬或真實(shí)）以及以哪一個(gè)時(shí)頻資源發(fā)射。這可以很容易地在空頻矩陣中通過(guò)對(duì)角層得到。線程構(gòu)造假設(shè)子帶索引范圍為[1,M]，天線索引范圍為[1,NV]，并且線程限于1≤j≤L，那么對(duì)于線程j的索引設(shè)置（行、列號(hào)）可以寫(xiě)為：方程（10）其中表示模式N的操作?？疹l矩陣實(shí)例NV=2,L=2,M=1NV=4,L=4,M=1NV=2,L=2,M=2丟番圖號(hào)碼在TAST構(gòu)造中，沒(méi)有來(lái)自一個(gè)速率一個(gè)編碼的線程的自相干擾。但是，當(dāng)線程的數(shù)目增加時(shí)，線程之間的相互干擾增加。為了抑制這種干擾，為每一線程分配一個(gè)號(hào)碼，選擇該號(hào)碼以減小所述干擾。這一號(hào)碼被稱(chēng)為丟番圖號(hào)碼。為每一線程分配丟番圖號(hào)碼，從而v1=φ1b1=φ1Cu1，.............方程（11）vL=φLbL=φLCuL；其中v代表在大小為SF×1進(jìn)行預(yù)編碼（層）之后的綜合Tx符號(hào)向量?？梢宰C明以下的號(hào)碼設(shè)置使線程之間的相互干擾最小化。其中φ可以選擇為φ=ejλ,λ≠0。最終空頻矩陣實(shí)例實(shí)例1：當(dāng)NV=2,L=2,M=1及b1=(b11,b12)T,b2=(b21,b22)T時(shí)，方程（12）其中φ1=1,φ2=φ1/2,φ=eiπ/6。實(shí)例2：當(dāng)NV=3,L=2,M=1及b1=(b11,b12,b13)T,b2=(b21,b22,b23)T時(shí)，方程（13）其中φ1=1,φ2=φ1/3,φ=eiπ/6。實(shí)例3：NV=3,L=3,M=1及時(shí)，方程（14）其中φ1=1,φ2=φ1/3,φ3=φ2/3,φ=eiπ/12。被發(fā)射的信號(hào)將先前的實(shí)例用于接收機(jī)形式的轉(zhuǎn)換：方程（15）在OFDM符號(hào)中的在任何頻率的任何被發(fā)射的向量x由L個(gè)非零元素、xj=vlj其中1≤l≤L、和NV-L、以及總數(shù)為NV的元素組成。每一空頻矩陣由SF=NVM個(gè)被發(fā)射的向量組成。聯(lián)合最小均方差（MMSE）接收機(jī)對(duì)于在每一頻率的每一被發(fā)射的向量，接收到的信號(hào)可以寫(xiě)為：y=Hx+n，方程（16）其中y和n大小為NR×1，x代表被發(fā)射的大小為NT×1的綜合Tx符號(hào)，而H是大小為NR×NT的MIMO信道矩陣。由于原始符號(hào)在空頻擴(kuò)展，在空間和頻率對(duì)接收到的符號(hào)進(jìn)行聯(lián)合解碼。否則，將發(fā)生性能衰減。因此，完整的空頻矩陣必須在解碼之前在接收機(jī)中獲得。在獲得空頻矩陣S的所有符號(hào)之后，屬于相同空頻矩陣的接收向量在彼此的頂部增加。由于S包含SF個(gè)被發(fā)射的向量，被增加的接收和發(fā)射向量通過(guò)將SF個(gè)向量結(jié)合而構(gòu)造如下：以及方程（17）方程（18）那么被增加的接收向量可以寫(xiě)為：yα=Hαua+na；方程（19）其中被增加的信道矩陣Ha是從被接收的信號(hào)的MIMO方程中推導(dǎo)出的。如果使用聯(lián)合MMSE接收機(jī)，被估計(jì)的符號(hào)向量可以寫(xiě)為：方程（20）其中ua是被估計(jì)的向量，并且假設(shè)協(xié)方差矩陣為對(duì)角如下：方程（21）以及方程（22）方程（23）實(shí)例實(shí)例1：NV=2,L=2,M=1及b1=(b11,b12)T,b2=(b21,b22)T。方程（24）以及方程（25）方程（26）其中φ1=1,φ2=φ1/2,φ=eiπ/6。那么最終的被發(fā)射的空頻矩陣可以寫(xiě)為：方程（27）其中a=1,b=eiπ/4,c=1,d=-eiπ/4,e=eiπ/12,f=eiπ/3,g=eiπ/12,m=-eiπ/3。所述被增加的信道矩陣可以寫(xiě)為：方程（28）注意所述被增加的信道矩陣大小為(NvSF)×(LSF)。因此，對(duì)于L=1，被增加的信道矩陣變?yōu)椋悍匠蹋?9）通用的預(yù)編碼器可以寫(xiě)為四個(gè)矩陣的乘積：方程（30）其中k代表子載波索引，n代表OFDM符號(hào)索引，NT為T(mén)x天線的數(shù)目以及NV為虛擬天線的數(shù)目。空頻資源是一個(gè)OFDM符號(hào)的一個(gè)子載波。當(dāng)單獨(dú)使用預(yù)編碼矩陣時(shí)，可以提供空間散布或星座圖旋轉(zhuǎn)以提供額外的分集。也可以根據(jù)組用戶(hù)的優(yōu)選預(yù)編碼矩陣將單獨(dú)預(yù)編碼用于組用戶(hù)。這一方案也可以與調(diào)度相結(jié)合。當(dāng)預(yù)編碼與空、時(shí)、頻分組碼（STFBC）相結(jié)合時(shí)，可以在時(shí)間或頻率（如對(duì)角紋狀空時(shí)（DTST）、TAST及類(lèi)似的）上提供額外的分集增益。比如，TAST將范得蒙矩陣?yán)^之以對(duì)角STFBC用于星座圖旋轉(zhuǎn)。DTST使用阿達(dá)瑪矩陣?yán)^之以對(duì)角STFBC。通常，只有當(dāng)具有增益為10log(NT/NV)dB的NT>NR時(shí)，波束形成或天線選擇與預(yù)編碼相結(jié)合（如TAST）。SVD是流行的可以被用在閉環(huán)操作（如TAST）中的波束形成技術(shù)。每一子載波的每一天線的功率負(fù)荷可以作為卓越技術(shù)或作為AMC技術(shù)的饋贈(zèng)而用于實(shí)現(xiàn)注水概念。功率負(fù)荷是定義如下的對(duì)角矩陣Pn(k)：方程（31）通用預(yù)編碼的最后一段是循環(huán)延遲分集（CDD）。CDD在與平坦衰落信道使用時(shí)提供增益。這對(duì)于頻率選擇信道不十分有用。CDD是定義如下的對(duì)角矩陣Tn(k)：Tn(k)=diag(1,e-i2πkΔfΔt,e-i4πkΔfΔt,.......,e-i2πk(NT-1)ΔfΔt)。方程（32）圖1是在16QAM的傳統(tǒng)MMSE均衡器之后接收到的數(shù)據(jù)的星座圖。圖2是在TAST編碼被應(yīng)用到圖1中接收到的數(shù)據(jù)之后的16QAM的無(wú)噪聲的接收到的被調(diào)制數(shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)星座圖。在TAST中的每一層具有不同的星座圖旋轉(zhuǎn)。這對(duì)每一層提供了額外分集并增加了在解碼過(guò)程中層的距離。已經(jīng)提出了多種不同形式的預(yù)編碼器、波束形成器以及空時(shí)或空頻編碼方案。理想的是提供能夠獲得空間多路技術(shù)、空間和頻率分集、波束形成、自適應(yīng)功率和速率控制以及自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求（ARQ）分集的所有益處的MIMO預(yù)編碼的統(tǒng)一框架。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
通過(guò)提供MIMO發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來(lái)支持單信道碼字的下行鏈路通信。所述發(fā)射機(jī)包括NT個(gè)發(fā)射天線，用于將空間流發(fā)射至具有NR個(gè)接收天線的接收機(jī)，還包括預(yù)編碼器以及與所述預(yù)編碼器和所述發(fā)射天線進(jìn)行通信的空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元。所述空時(shí)或空頻矩陣構(gòu)造單元基于虛擬天線數(shù)目NV和發(fā)射天線數(shù)目NT來(lái)對(duì)定義TAST碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造。當(dāng)沒(méi)有來(lái)自所述接收機(jī)的反饋信息可用時(shí)，所述發(fā)射機(jī)以開(kāi)環(huán)模式運(yùn)行，當(dāng)信道秩信息可用時(shí)，所述發(fā)射機(jī)以半開(kāi)環(huán)模式運(yùn)行，以及當(dāng)CSI可用時(shí)，所述發(fā)射機(jī)以閉環(huán)模式運(yùn)行。所述接收機(jī)配置為基于每一接收到的空間流將反饋提供至所述發(fā)射機(jī)。本發(fā)明提供一種多輸入多輸出MIMO發(fā)射機(jī)，該MIMO發(fā)射機(jī)包括：NT個(gè)發(fā)射天線，用于發(fā)射空間流；預(yù)編碼器；以及與所述預(yù)編碼器和所述NT個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行通信的矩陣構(gòu)造單元，其中所述矩陣構(gòu)造單元基于NV個(gè)虛擬天線和所述NT個(gè)發(fā)射天線來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造，其中當(dāng)沒(méi)有反饋信息可用時(shí)所述發(fā)射機(jī)在開(kāi)環(huán)模式下運(yùn)行，當(dāng)信道秩反饋信息可用時(shí)所述發(fā)射機(jī)在半開(kāi)環(huán)模式下運(yùn)行，以及當(dāng)信道狀態(tài)信息可用時(shí)所述發(fā)射機(jī)在閉環(huán)模式下運(yùn)行。本發(fā)明還提供一種多輸入多輸出MIMO發(fā)射機(jī)，該MIMO發(fā)射機(jī)包括：NT個(gè)發(fā)射天線，用于發(fā)射N(xiāo)S個(gè)空間流；預(yù)編碼器；以及與所述預(yù)編碼器和所述NT個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行通信的矩陣構(gòu)造單元，其中所述矩陣構(gòu)造單元基于NV個(gè)虛擬天線和所述NT個(gè)發(fā)射天線來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造，其中所述碼字被劃分為長(zhǎng)度為L(zhǎng)的分向量，并且每一分向量被所述預(yù)編碼分別預(yù)編碼以使其能夠通過(guò)空間、聯(lián)合空時(shí)以及聯(lián)合空頻中的至少一者進(jìn)行擴(kuò)展。本發(fā)明還提供一種多輸入多輸出MIMO發(fā)射機(jī)，該MIMO發(fā)射機(jī)包括：NT個(gè)發(fā)射天線，用于向NR個(gè)接收天線發(fā)射空間流；預(yù)編碼器；以及與所述預(yù)編碼器和所述NT個(gè)發(fā)射天線進(jìn)行通信的矩陣構(gòu)造單元，其中所述矩陣構(gòu)造單元基于NV個(gè)虛擬天線和所述NT個(gè)發(fā)射天線來(lái)對(duì)定義紋狀代數(shù)空時(shí)碼字的矩陣進(jìn)行構(gòu)造，其中當(dāng)NT>NR時(shí)，基于由用戶(hù)提供的反饋來(lái)調(diào)度所述MIMO發(fā)射機(jī)的傳輸。本發(fā)明還提供一種支持無(wú)線發(fā)射接收單元WTRU中單個(gè)信道碼字的下行鏈路通信的方法，該方法包括：基于NV個(gè)虛擬天線和NT個(gè)發(fā)射天線來(lái)構(gòu)造定義紋狀代數(shù)空時(shí)碼字的矩陣；將所述碼字劃分為長(zhǎng)度為L(zhǎng)的分向量；以及對(duì)每一分向量單獨(dú)預(yù)編碼以使其能夠通過(guò)空間、聯(lián)合空時(shí)或聯(lián)合空頻中的至少一者進(jìn)行擴(kuò)展。附圖說(shuō)明從以下優(yōu)選實(shí)施方式的描述中可以更詳細(xì)地了解本發(fā)明，所述實(shí)施方式以實(shí)施例給出，并可結(jié)合附圖理解，其中：圖1是在16QAM的傳統(tǒng)MMSE均衡器之后接收到的數(shù)據(jù)的星座圖；圖2是在TAST編碼被應(yīng)用到圖1中接收到的數(shù)據(jù)之后的16QAM接收到的無(wú)噪聲的被調(diào)制的數(shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)星座圖；圖3顯示了在SF中采用傳統(tǒng)先進(jìn)接收機(jī)進(jìn)行預(yù)編碼的空間多路復(fù)用STSTTAST的性能；圖4是MIMO發(fā)射機(jī)的框圖；以及圖5是MIMO接收機(jī)的框圖。具體實(shí)施方式下文中引用的術(shù)語(yǔ)“無(wú)線發(fā)射/接收單元（WTRU）”包括但不局限于用戶(hù)設(shè)備（UE）、移動(dòng)站、固定或移動(dòng)簽約用戶(hù)單元、尋呼機(jī)、蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）、計(jì)算機(jī)或是其他任何類(lèi)型的能在無(wú)線環(huán)境中工作的用戶(hù)設(shè)備。下文中引用的術(shù)語(yǔ)“基站”包括但不局限于節(jié)點(diǎn)B、站控制器、接入點(diǎn)（AP）或是其他任何類(lèi)型的能在無(wú)線環(huán)境中工作的接口設(shè)備。這里呈現(xiàn)的DLMIMO架構(gòu)包括許多被提出的方案作為特定的通過(guò)簡(jiǎn)單改變模塊的參數(shù)或組合而獲得的情況。公開(kāi)了一種支持大多數(shù)被提出的方案并提供靈活的算法開(kāi)發(fā)環(huán)境的仿真平臺(tái)。對(duì)空間多路復(fù)用命令進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化，并且通過(guò)將頻帶劃分為子帶達(dá)到分集增益，所述子帶通過(guò)將連續(xù)時(shí)間頻率資源組塊（RB）結(jié)合而獲得。接著信息符號(hào)在不同子帶上擴(kuò)展以增加分集。為了這一目的，將被調(diào)制的符號(hào)分組到空時(shí)或空頻（STF）碼字。每一STF碼字包含NSL個(gè)被調(diào)制的符號(hào)，其中NS是空間流的數(shù)目。將每一碼字劃分為NS個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的分向量（空間層）uj,j=1,….NS。對(duì)每一分向量進(jìn)行預(yù)編碼，從而分向量能夠通過(guò)空間或聯(lián)合空時(shí)或聯(lián)合空頻進(jìn)行擴(kuò)展，其中uj→v(uj)。接著將輸出的向量分布通過(guò)天線及時(shí)間和空間資源以使分集益處最大化。對(duì)于多于一個(gè)的空間多路復(fù)用（SM）命令，空間干擾發(fā)生于不同層之間。這種空間干擾可以通過(guò)在每一空間層將組分編碼指派到不同的代數(shù)子空間得到減小，其中vj=φjv(uj)。運(yùn)行模式基于可用的反饋信息，可以對(duì)以下三種操作模式的多路復(fù)用和分集模塊進(jìn)行優(yōu)化。開(kāi)環(huán)：沒(méi)有反饋信息可用。SM命令選擇為NS=min(NT,NR)。對(duì)于這種情況，虛擬天線的數(shù)目NV選擇為T(mén)x天線的數(shù)目NT。半開(kāi)環(huán)：在發(fā)射機(jī)中信道秩信息可用。則，NS=rank(H)。對(duì)于這種情況，選擇NV=NT。閉環(huán)：在發(fā)射機(jī)中CSI可用。則NS=NV=rank(H)。如果NV<NT,，天線選擇或波束形成中的任一者可以在發(fā)射機(jī)中應(yīng)用?？梢赃_(dá)到10log10(NT/NV)dB的附加增益。使用統(tǒng)一架構(gòu)的MIMO方案的實(shí)例包括Alamouti空時(shí)塊碼（STBC）、對(duì)角貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)（BLAST）、DTST碼以及TAST碼（有及沒(méi)有頻率分集）。實(shí)例1：Alamouti方案Alamouti在兩個(gè)Tx天線上提出STBC，所述STBC在當(dāng)簡(jiǎn)單線性處理解碼器被允許時(shí)達(dá)到全分集。全分集意味著每一符號(hào)經(jīng)歷通過(guò)MIMO信道的NTNRM個(gè)獨(dú)立隨機(jī)變量，其中Alamouti方案表示如下：方程（33）該方程可以重寫(xiě)為：方程（34）預(yù)編碼可以寫(xiě)為：方程（35）其中φ=-1。方程（36）對(duì)于這種方案，參數(shù)為：M=1,NT=NV=NS=2,L=1,N=2;以及DP=NVNR=4;其中M是可分解的獨(dú)立雷利多徑衰落的平均數(shù)目，RP是解碼率，DP是通過(guò)時(shí)間或空間維度（=NTNRM）中任一者的使用的最大分集命令，NS是空間流的數(shù)目，NT是Tx天線的數(shù)目，N是進(jìn)行預(yù)編碼之后Tx符號(hào)向量的輸入的數(shù)目，L是線程的數(shù)目，NR是Rx天線的數(shù)目。對(duì)于TAST，N=SF=NV×M。注意Alamouti方案不能獲得大于一個(gè)的多路復(fù)用命令。實(shí)例2：對(duì)角貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)對(duì)于D-BLAST的STBC矩陣可以寫(xiě)為：方程（37）其中v11,....v22和φ通過(guò)使用對(duì)角地位于每一層中的信道編碼來(lái)構(gòu)造。對(duì)于這種方案，參數(shù)為：M=1,NT=NV=NS=NR=2,L=2,N=Nv+NS-1=3；以及DP=NVNR=4。注意速率小于最大速率(min(NT,NR))。全分集已經(jīng)在每一層及代碼時(shí)間因次的擴(kuò)展中通過(guò)分量預(yù)編碼器而得到保證。實(shí)例3：DTSTDTST碼在空時(shí)矩陣中使用對(duì)角空間層。NV=3,NS=3,M=1;其中v1=(v11,v12,v13)T,v2=(v21,v22,v23)T,v3=(v31,v32,v33)T.被使用的預(yù)編碼矩陣是大小為NV×NV的阿達(dá)瑪矩陣。方程（38）vj=φjCuj;以及方程（39）方程（40）其中φ1=φ2=φ3=1;M=1,NT=NV=3,NS=NR=3,L=3,N=3;以及DP=NVNR=9。注意這種方案具有全速率并且具有對(duì)于平坦衰落信道達(dá)到全分集的潛力。但是，這種方案的問(wèn)題在于它不提供在空間層之間的干擾抑制。因此，實(shí)際上這種方案可能達(dá)不到全分集。同時(shí)，沒(méi)有使用聯(lián)合空頻和聯(lián)合空時(shí)分集。實(shí)例4：全速率和全分集TAST紋狀代數(shù)空時(shí)碼（TAST）使用與DTST相似的空時(shí)矩陣中的對(duì)角空間分層。這種空間分層稱(chēng)為線程。NV=3,NS=2,M=1；其中v1=(v11,v12,v13)T,v2=(v21,v22,v23)T。被使用的預(yù)編碼矩陣是大小為NVM×NVM的范得蒙矩陣；該矩陣為S中的每一輸入提供不同的星座圖旋轉(zhuǎn)。方程（41）其中θ1,.....,是多項(xiàng)式當(dāng)SF=2p,p≥1,時(shí)的根。vj=φjCuj;以及方程（42）方程（43）其中：φ1=1,φ2=φ1/3,φ=eiπ/6為丟番圖號(hào)碼；M=1,NT=NV=3,NS=NR=2,L=3,N=3;注意對(duì)于平坦衰落信道，達(dá)到全分集和全速率2。這一方案的靈活性在于空間流的數(shù)目可以從1調(diào)整到最大速率。實(shí)例5：具有頻率分集的TAST這里假設(shè)在被指派的子載波NV=2,NS=2,M=2（假設(shè)2個(gè)多徑和2個(gè)子帶）中有兩個(gè)多徑分量，其中v1=(v11,v12,v13,v14)T,v2=(v21,v22,v23,v24)T。被使用的預(yù)編碼矩陣是大小為NVM×NVM的范得蒙矩陣。方程（44）vj=φjCuj；以及方程(45)方程(46)其中φ1=1,φ2=φ1/4,φ=eiπ/6；M=2,NT=NV=NS=NR=2,L=4,N=4；以及DP=NVNRM=8。注意對(duì)于具有兩個(gè)多徑的平均數(shù)目的頻率選擇信道，達(dá)到全分集和全速率。波束形成模塊如果NT>NR,，并且一些來(lái)自接收機(jī)的CSI反饋可用，Tx天線/波束選擇或波束形成都可以使用。波束形成可以使用SVD或其他技術(shù)被實(shí)現(xiàn)。這些方案可以與STFBC相結(jié)合。增加的預(yù)編碼模塊（ARQ分集）在我們的框架中的最終元素是增加的冗余模塊，所述冗余模塊允許對(duì)ARQ重發(fā)進(jìn)行最優(yōu)化開(kāi)發(fā)。依靠隨后的反復(fù)操作以對(duì)在平均吞吐量上具有最小縮減的剩余差錯(cuò)進(jìn)行清除。為了達(dá)到這一目的，在ARQ輪回中發(fā)送的碼字必須根據(jù)增加的冗余規(guī)則被恰當(dāng)?shù)貥?gòu)造。這里公開(kāi)的對(duì)增加的冗余更加有效的途徑與基于信道編碼的傳統(tǒng)途徑不同。使用具有恰當(dāng)設(shè)計(jì)的穿孔模型的長(zhǎng)的預(yù)編碼器（接著前面討論的提綱）。當(dāng)接收到拒絕應(yīng)答（NACK），發(fā)送來(lái)自預(yù)編碼器輸出矩陣的另一個(gè)段，并且接收機(jī)試圖使用達(dá)到這一點(diǎn)的所有接收到的觀測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行解碼?？梢曰诳捎玫奶幚砉β试诮邮諜C(jī)的解碼器對(duì)增加的冗余預(yù)編碼器的設(shè)計(jì)進(jìn)行改編。這里公開(kāi)的是MIMO預(yù)編碼的統(tǒng)一途徑。實(shí)現(xiàn)的策略是模塊化并允許同步開(kāi)發(fā)：1）MIMO信道的全速率和全分集特征；2）與受限的反饋信道狀態(tài)信息（CSI）相關(guān)聯(lián)的波束形成增益；3）DLMIMO廣播信道的調(diào)度增益；4）自適應(yīng)功率和速率控制增益；以及5）由ARQ重發(fā)的適當(dāng)使用產(chǎn)生的分集增益。預(yù)編碼框架被參數(shù)化并允許在性能、復(fù)雜性以及反饋信道容量之間的適度的三維折衷。圖4是MIMO發(fā)射機(jī)400的框圖，所述MIMO發(fā)射機(jī)400包括信道編碼器405、交織器410、多個(gè)自適應(yīng)調(diào)制及星座映射單元4151-415N、預(yù)編碼器420、STF矩陣構(gòu)造單元425、功率負(fù)荷單元430、可選波束形成或天線選擇單元435、可選循環(huán)延遲分集（CCD）單元440、多個(gè)OFDM調(diào)制器4451-445N以及多個(gè)天線4501-450N。圖4所示的發(fā)射機(jī)400使用單信道碼字進(jìn)行操作。將用于單信道碼字的信息比特402輸入到信道編碼器405。因此，只有一個(gè)信道編碼器405應(yīng)用到所有的空間流。信道編碼器405可以為，例如（但不限于），Turbo編碼器、低密度奇偶校驗(yàn)（LDCP）編碼器、卷積編碼器、里德-所羅門(mén)（RS）編碼器等等。通過(guò)信道編碼器405構(gòu)造的數(shù)據(jù)比特408被輸入到交織器410，該交織器在時(shí)間上（在不同的發(fā)射時(shí)間間隔（TTIs））、在頻率上（即在OFDM系統(tǒng)的不同子載波上）或在空間上（即在不同的空間流或不同的發(fā)射天線）將數(shù)據(jù)比特?cái)噥y。交織器410決定了哪一數(shù)據(jù)比特在哪一時(shí)間-頻率-空間資源單元上發(fā)射。數(shù)據(jù)比特的這一分布取決于使用哪一方案。交織器410應(yīng)該基于在空時(shí)或空頻構(gòu)造單元425中使用的空時(shí)矩陣或空頻矩陣而設(shè)計(jì)。交織器410和STF矩陣構(gòu)造單元425都確定了來(lái)自時(shí)間-頻率-空間資源單元的分集增益。仍然參考圖4，交織器412輸出NS個(gè)空間流412。每一空間流412可以具有不同的調(diào)制，因此，每一空間流412可以具有不同的速率。這對(duì)分集多路復(fù)用交替使用提供了靈活性?？臻g流412通過(guò)自適應(yīng)調(diào)制和星座映射單元4151-415N得到處理，所述自適應(yīng)調(diào)制和星座映射單元4151-415N將NS個(gè)空間流412映射到發(fā)射符號(hào)4181-418N。為了自適應(yīng)調(diào)制的有效工作，需要來(lái)自接收機(jī)的一些反饋信息類(lèi)型。這可以基于每一接收到的空間流而以從接收機(jī)到發(fā)射機(jī)的信道質(zhì)量指示器（CQI）反饋的形式達(dá)到。對(duì)于將要經(jīng)歷較高的接收到的信噪比（SNR）的空間流，可以指派較高的命令調(diào)制。調(diào)制的命令確定了將多少數(shù)據(jù)比特進(jìn)行集合以形成復(fù)發(fā)射符號(hào)。預(yù)編碼器420和STF矩陣構(gòu)造單元425協(xié)力地工作以對(duì)空間多路復(fù)用命令和分集增益進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化。如果信息流的被報(bào)告的CQI很高，空間多路復(fù)用命令增加。但是，如果被報(bào)告的CQI不滿意，增加分集命令是十分理想的。在這一通用方案下，空間流的數(shù)目（NS）可以與在STF矩陣中使用的虛擬天線的數(shù)目（NV）不同。這對(duì)達(dá)到獨(dú)立分集和多路復(fù)用命令提供了靈活性。多路復(fù)用命令被給定為NS。圖4中所示的發(fā)射機(jī)400通...