[发明专利]用于空时/空频/空间分集发射机基带处理的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及下一代宽带无线通信的单载波频分复用系统或被称为DFT(离散傅里叶变换)扩展的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)系统，尤其涉及该系统中的发射机结构及用于空时/空频/空间分集发射机基带处理的方法及装置。

背景技术

现有的单载波频分复用(SC-FDMA)系统的发射机基带结构，如图1所示，其工作流程是：信息比特流经编码，交织以及星座调制后，输入到M点DFT模块10输入端，然后M点DFT模块10的输出数据通过子载波映射装置20映射到N个子载波中所分配的M个子载波上去，这里，子载波映射方式分为集中式映射和分布式映射，M表示信息传输所分配的子载波个数，在没有映射的(N-M)个子载波置零后，通过N-IDFT模块30进行N点的IDFT(反离散傅里叶变换)变到时域，然后通过CP插入装置40插入循环前缀(Cyclic Prefix)，即将N点IDFT变换的输出的N点数据集合的后L_CP个数据复制到前面，其中L_CP表示CP(循环前缀)长度，然后经过上采样，D/A(数/模)变换，载波调制等处理后通过单天线发送。

该系统已在业界被公认为是最具竞争力的下一代宽带无线通信系统的上行接入方案。其具有下列优点：

(1)较低的峰均比(PAPR)，从而可提高发射机效率降低功耗；

(2)可提供正交多用户接入，从而避免上行CDMA系统中的多址干扰(MAI)；

(3)灵活的时频资源调度能力，从而可提供灵活的业务速率和获取充分的频率分集和多用户分集；

(4)通过时域循环前缀CP的插入提供了灵活高效的频域均衡能力，等等。

与现有移动通信系统(如：UMTS系统)相比，在下一代移动通信系统中，提供更高的峰值数据速率及频谱效率、保证蜂窝小区边界处的较高的数据传输速率和足够的小区覆盖是重要的特征。

为了达到上述目标，除了利用时间和空间资源获得时间和频率分集之外，充分利用空间资源，获取额外的空间分集将是重要的选择。因此，多天线传输技术将是下一代移动通信系统的重要特征。

在多天线SC-FDMA系统中，需要解决的技术难点主要有两个：

1)如何保持较低的发射信号的峰均比(即PAPR)，这一点在上行通信链路中(即从移动台到基站的通信链路)尤其重要，因为低的PAPR意味着移动台的功放具有高的效率，从而可以延长终端的电池工作时间，或者终端可以从距离基站更远的地方发送信号从而提高小区覆盖。

2)如何进行空时(或空频)编码，使得接收端可以有效的进行频域均衡，同时又不增加发送信号的峰均比是另一个技术难点。在下一代的移动通信系统中，为了提供较高的峰值传输速率，宽带通信将是不可避免的选择，而很宽的信号带宽将使得时域均衡变得非常复杂，甚至不可实现，因此，频域均衡就成了必然的趋势。

因此，如何在SC-FDMA系统中进行有效的空间分集，使上述两个技术难点得到很好的解决，是本申请人致力研究的内容之一。

发明内容

针对SC-FDMA系统，本发明通过提供该系统的发射机结构及用于空时/空频/空间分集发射机基带处理的方法及装置的技术方案，达到有效的空间分集，同时降低PAPR和并使频域均衡切实可行。

本发明之一，一种用于空时分集发射机基带处理的装置

该装置包括M点DFT模块、空时编码装置和映射装置，其特征在于：所述空时编码装置连接在所述M点DFT模块的输出端和所述映射装置的输入端之间，其中：M表示分配给用户的子载波数。

在上述的装置中，空时编码装置，用于对所述M点DFT模块输出的至少两个并优选为两个相邻符号组的对应符号进行编码，输出至少两个并优选为两个分别一一对应于各发射天线的数据集合，其中：每个符号组包含M个符号；

映射装置，包括至少两个并优选为两个子载波映射装置，分别将各数据集合映射到对应天线上去，使得映射之后的数据为：

与所述M点DFT模块输出的M个符号相比，每个天线上映射后的数据符号之间的顺序保持不变；和/或

映射后的符号之间保持相同的子载波间距；和/或

使得映射后的每个SC-FDMA符号上的M个数据是DFT模块的M个输出数据，或者M个输出数据的相反数，或者M个输出数据的复共轭，或者M个输出数据的负的复共轭。

在上述的装置中，编码可以采用Alamouti编码。