[发明专利]多输入多输出通信系统中码字流到层的映射方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，具体涉及多输入多输出通信系统中码字流(codeword stream)到层(layer)的映射方法和装置。

背景技术

正交频分复用(OFDM)是一种无线环境下的高速传输技术，该技术将高速串行数据变换成多路相对低速的并行数据并对不同的载波进行调制。这种并行传输体制大大扩展了符号的脉冲宽度，提高了抗多径衰落的性能。目前，基于正交频分复用(OFDM)技术的多载波无线通信将频率选择性衰落的宽带信道均匀地分割成若干个频率平坦衰落信道，在接收端只需单抽头的频率均衡器，从而极大的简化了系统接收机的均衡算法；在此基础上，多输入多输出(MIMO)技术利用空间信道的特性，能够提供高数据率和大吞吐量以及更大的通信距离，具有的很高的频谱利用率。因此，在目前以及未来相当长的一段时间里，MIMO-OFDM系统仍将是无线通信系统的物理层关键技术。

通常，多天线传输中的平行数据流首先进行独立的前向纠错码编码，然后将编码后的码字映射到一个或者多个传输层(可简称层)上。在一次传输中，系统支持的所有的层数又称为该次传输的秩数(Rank)。

在长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统中，下行链路最大可以支持2码字流复用(codeword spatial multiplexing)，最大可以支持4天线端口，相应的层数可以为1～4，每一个调制后的码字流符号映射到1层或者多层上，然后采用预编码的方式将每个层上信号映射到物理天线端口上去。

在长期演进的增强系统(Long Term Evolution Advanced，LTE-A)中，下行链路最多支持2个码字流，最可以支持8个发送天线端口，相应的层数可以为1～8；上行链路最多可以支持2个码字流，最多可以支持4个天线端口，因而相应的层数可以为1～4。

图1为目前LTE系统的发送信号的流程图。图中某个用户的数据流经过一个或者多个编码器，得到编码信息比特(也称信息位、系统比特)，分别经过各自的加扰操作，然后采用符号调制器将加扰后的信息比特调制成诸如QPSK、16QAM、64QAM的符号星座点。其中加扰器的操作为将编码信息比特与某个特定二进制序列求和然后取模2操作。模块码字流到层的映射器将各自的编码器最后输出的码字流映射到不同的层上，得到多个层上的信号。这里层数必须大于或者等于码字流数目。层上的信号经过预编码器转换成n路信号，其中n为发送天线数目。每个支路的串行信号映射到时频二维物理资源上，最后经过OFDM信号生成器生成每个天线上的时域信号并经各自的发送天线发送至物理信道。

在现有的通信系统中，如LTE或者LTE-A系统，码字流到层的映射方法为将码字流的调制符号顺序地映射到不同的层上，如在一个码字流映射到两个层的情况下，码字流的第奇数个符号映射到第一个层上，第偶数个符号映射到第二个层上。

图2和图3为从单个码字流和从多个码字流映射到多个层的现有映射方式的示意图。图2实现了从一个码字流到2个层的映射方式，具体的方法为将所有的下标为偶数的符号映射到第一个层上，将下标为奇数的符号映射到第二层上。图3实现了从2个码字流到2层的映射方式，具体的方法为将第一个码字流顺序的映射至第一层上，将第二个码字流顺序的映射至第二层上。

以上图2和图3所示的两种映射方式不论在一个码字流还是两个码字流的情况下均是直接映射方式，即没有考虑两个层之间的差异特性。而且在纠错编码为系统码的情况下，也没有考虑到信息位域校验位对解码端性能的影响不同。

无线MIMO系统的多个层在某些特殊的配置下，有可能存在层与层之间的传输性能差异，即有些层上的传输质量较好，有些层上的信号传输质量较差。在这些特定的配置情况下，现有的从码字流到层的映射方法都没有考虑到层与层之间的差异性，因而会影响系统性能，并会导致系统整体传输质量的下降。

以下列出了对于理解本发明有益的有关于背景技术的文献，通过引用并入到本文中，如同在此处完全阐明了一样。

(1)R1-094318，“Issues on Layer Shifting for Dual-Layer Beamforming，”3GPP TSG RAN WG1#58b，Miyazaki，Japan，October，2009.

(2)专利公开号为US20090003466，名称为“System and Method forMapping Symbols for MIMO Transmission”的美国专利申请。