[发明专利]一种分层空时码编码方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统技术领域，尤其涉及多入多出系统中分层 空时码编码方法和系统。

背景技术

近年来，随着无线通信网络和技术的不断发展，人们对高速率、高 质量的业务需求与日俱增，利用有限的频谱资源提供尽可能高的数据传 输速率一直是无线通信领域研究的重点。多入多出(MIMO，Multiple Input Multiple Output)作为一种充分利用空域资源的技术，以其有效 提高系统数据传输速率和频谱效率、改善通信质量等特点而成为未来无 线通信系统中被广泛关注和采用的技术。

对于MIMO系统而言，空时码技术是其支撑技术。根据对空间资 源的利用方式不同，空时码技术可分为两大类：第一类是基于空间分集 的空时编码方案，包括空时格码(STTC，Space Time Trellis Code)和 空时分组码(STBC，Space Time Block Code)；第二类是基于空分复用 的空时编码，主要代表为分层空时码(LST，Layered Space Time code)。其中，LST因其能够显著提高系统频谱利用率而备受关注。

贝尔实验室垂直分层空时码(V-BLAST，Vertical Bell Lab Layered Space Time code)是LST的一种，其实现简单，频谱利用率高，采用 线性或线性结合干扰删除的检测即可获得较好的性能。其中，分集阶数 是影响V-BLAST性能的参数之一，而分集阶数与MIMO系统的收发 天线数的差密切相关。当收发天线数的差越大时，则分集阶数越高，V- BLAST检测的性能也越好。

而在收发天线数相等的MIMO系统中，通常检测结果并不能达到 系统的性能要求。因此，有必要研究收发天线数之差很小甚至相等时， 能够获得较好性能的LST编码方法和系统。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种分层空时码编码方法和系统，可 以在不降低频谱效率的前提下，提高系统的分集阶数，从而提升检测性 能，降低检测复杂度。

根据本发明一方面，提出一种分层空时码编码方法，包括以下步 骤：为多入多出系统发送端的所有2^N根发送天线进行编号；确定所述发 送端实际用于符号发送的天线数2ⁿ，0≤n＜N；从待发送比特序列中，读 取2ⁿ个长度为(N-n+m)的比特组，并为所述比特组进行编号，其中， M＝2^m为系统采用的调制阶数；将所述比特组编号与比特组中(N-n)比特 共同构成二进制序列A，将所述比特组中其余m比特通过M＝2^m阶调制 映射为符号s_j，并将所述符号s_j映射到编号为A的发送天线；判断是否 已对所述n_t＝2ⁿ个比特组进行映射，如果不是，继续执行上一个步骤， 否则，所述发送端通过映射有符号的2ⁿ根天线进行符号发送。

根据本发明另一方面，还提出一种分层空时码编码系统，包括：编 号模块，为多入多出系统发送端的所有N_t＝2^N根发送天线进行编号；从 待发送信息比特序列中，读取2ⁿ个长度为(N-n+m)的比特组，并为所述 比特组进行编号，其中，M＝2^m为系统采用的调制阶数；确定模块，确 定所述发送端实际用于符号发送的天线数2ⁿ，其中0≤n＜N，以及确定 所述发送端所采取的调制阶数M＝2^m；映射模块，将所述比特组编号与 (N-n)比特共同构成二进制序列A，将所述比特组中所述m比特通过 M＝2^m阶调制映射为符号s_j，并将所述符号s_j映射到编号为A的发送天 线；判断模块，判断是否已对所述2ⁿ个比特组进行映射，如果是，通知 发送模块进行发送，否则，通知映射模块执行映射操作；发送模块，通 过映射有符号的2ⁿ根天线进行符号发送。

与现有技术相比，本发明对天线进行编号、对比特组进行编号，并 由比特组编号和部分比特来确定所使用的发送天线的编号，即通过天线 编号携带了部分比特信息，有效保证了系统的频谱效率。由于没有使用 全n部的发送天线，则收发天线数的差变大，使得系统分集阶数提高，从 而降低了系统的误码率。