[发明专利]MIMO－OFDM系统中结合空间－频率区块编码、空间多任务及波束成形的方法及装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种无线通讯系统，尤其是关于在多重输入多重输出 (MIMO)正交频分多任务(OFDM)系统中，一种结合空间-频率区块编码 (SFBC)、空间多任务(SM)以及波束成形的方法及装置。

背景技术

OFDM是一种数据传输机制，其是将数据分成数个小串流，且每个串 流使用其频宽比总有效传输频宽还小的子载波来传输。OFDM的有效性是 视选择这些互相正交的子载波而定，当每个子载波携带总用户数据的一部 份时，其并不会互相影响。

一个OFDM系统具有胜过其它无线通讯系统的优势，当用户数据分成 由不同载波所携带的串流时，每个子载波的有效数据率就会小很多，因此， 符号周期会大很多。一个大的符号周期可容忍较大的延迟展开，因此，其 不会受到多重路径的严重影响。因此，OFDM符号可容忍延迟展开，而不 需要复杂的接收器设计，然而，典型的无线系统需要复杂的信道等化机制， 以便抵抗多重路径的衰退。

OFDM的另一个优势便是，在传输器和接收器端所产生的正交子载波 可使用反转快速傅立叶转换(IFFT)及快速傅立叶转换(FFT)引擎完成，由于 IFFT和FFT已是习知技术，因此，OFDM可以轻易地实施而不需要复杂 的接收器。

MIMO所参考无线传输和接收机制为传输器和接收器皆使用一个以上 的天线。一个MIMO系统所占有的优势在于其空间多样性或是空间多任务， 且可以改善信号噪声比(SNR)并增加总处理能力。

SFBC是一种用以传输空间多样性编码符号的机制，其是在连续时隙 中的邻近子载波上，而非在相同的子载波上。该SFBC避免了与空间时间 区块编码(STBC)有关的快速时间变换的问题，然而，当结合发生时，在子 载波上的信道必须维持稳定。

发明内容

本发明是关于一种用以在MIMO-OFDM系统中结合SFBC、SM及波 束成形的方法和装置，该系统包含一具有数个传输天线的传输器，以及一 具有数个接收天线的接收器。该传输器产生至少一数据串流及数个空间串 流，空间串流的产生数量取决于传输天线的数量以及接收天线的数量。该 传输器根据SFBC、SM及波束成形中至少其中之一来决定一传输机制，该 传输器根据该所选的传输机制，在该数据串流中传输数据至该接收器。

附图说明

通过下文中一较佳实施例的描述、所给予的范例，参照对应的图式， 本发明可获得更详细地了解，其中：

图1所示为一种实施一封闭回路模式的OFDM-MIMO系统方块图，其 是根据本发明所配置；以及

图2所示为一种实施一开放回路模式的OFDM-MIMO系统方块图，其 是根据本发明所配置。

具体实施方式

本发明的较佳实施方式将参照图式描述，其中，全文中相同的号码皆 代表相同的组件。

本发明的特征可整合至一集成电路(IC)上，或是配置在一个包含许多 互连组件的电路上。

本发明提供数个SFBC、SM、FD和波束选择的组合，其是根据有效 数据串流和空间串流以及传输和接收天线的数量所选择，该组合可提供设 计MIMO-OFSM系统的弹性，以及对任何数量的传输和接收天线配置的解 决方案。每该组合在效能、可靠度及数据率之间会交换，因此，可根据某 些准则来选择组合，像是强健性、数据率、信道状态或是诸如此类。数据 串流的数量较佳地是根据一调制和编码机制所决定，该空间串流的数量则 是由传输和接收天线的数量所决定。

本系统运作有两种模式：封闭回路及开放回路。封闭回路是于当信道 状态信息(CSI)可供传输器使用时所使用，而开放回路则是当CSI无法给传 输器使用时所使用。可使用一变形传输至遗留STA(legacy STA)，并在该 处提供多样性的优势。

在封闭回路模式中，CSI是用以虚拟地产生独立信道，其通过在传输 器端预编码，并更进一步在接收器端进行天线处理，以便分解和对角化信 道矩阵来完成，展开无线信道的特征根后，藉由使用SFBC及/或SM便能 达成在数据率和强健性间的交易。此机制允许使用简单的接收器实施，其 是比最小均方错误(MMSE)接收器还简单。此组合方式与传统技术比较，在 较大范围内有较高的总处理能力，此技术允许每子载波功率/位负载，并通 过封闭回路运作及CSI回馈来维持一个可接受的强健炼结。本技术的另一 个优点便是，其在任何数量的传输器和接收器端都可轻易地实施。