專利名稱：將單載波頻分多址信號(hào)共同轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)的接收設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于基站的多用戶接收設(shè)備，每個(gè)都分配給了相應(yīng)用戶的多個(gè)移動(dòng)站根據(jù)單載波頻分多址方案與所述基站同時(shí)通信。
背景技術(shù)：
在用于下一代移動(dòng)通信分組接入的上行鏈路無(wú)線系統(tǒng)中，終端的高傳輸功率效率，以及在同時(shí)接入的用戶間的無(wú)干擾的無(wú)線傳輸被認(rèn)為是重要的，以便為了擴(kuò)展通信范圍。作為滿足這些要求的無(wú)線方案，已經(jīng)考慮到了使用具有低峰值與平均功率比(PAPR)的單載波(SC)頻分多址(FDMA)方案。SC-FDMA方案將系統(tǒng)頻帶分為子頻帶，由多個(gè)用戶使用每個(gè)子頻帶。每個(gè)用戶執(zhí)行具有根據(jù)所要求的傳輸速率而變化的頻帶的單載波傳輸。SC-FDMA方案的特征是，因?yàn)樗鼈儾煌妮d波頻率，每個(gè)用戶信號(hào)不會(huì)受到干擾，因此相比于碼分多址(CDMA)等，該方案因此適合于難以采用高精度傳輸功率控制的分組傳輸。例如，圖1示出了例如在三個(gè)用戶U1、U2、U3同時(shí)接入時(shí)的SC-FDMA信號(hào)的頻譜。
圖3圖解說(shuō)明了傳統(tǒng)的典型SC-FDMA信號(hào)接收設(shè)備的方框圖。傳統(tǒng)SC-FDMA信號(hào)接收設(shè)備包括K(K是不小于1的整數(shù))個(gè)用戶接收機(jī)101-k(其中，1≤k≤K)，每個(gè)和相應(yīng)的用戶相關(guān)聯(lián)。每個(gè)用戶接收機(jī)101-k轉(zhuǎn)換接收的SC-FDMA信號(hào)的頻率，并對(duì)頻率轉(zhuǎn)換后的SC-FDMA信號(hào)進(jìn)行濾波和解調(diào)。每個(gè)用戶接收機(jī)101-k包括頻率轉(zhuǎn)換器102、接收濾波器103、以及解調(diào)器104。為頻率變換器102提供SC-FDMA接收信號(hào)，并且該頻率轉(zhuǎn)換器102將每個(gè)用戶信號(hào)的載波轉(zhuǎn)換為零頻率。接收濾波器103限制每個(gè)用戶信號(hào)的頻帶以便分離用戶信號(hào)和抑制噪聲。典型地，使用升余弦滾降濾波器作為接收濾波器103。解調(diào)器104執(zhí)行諸如定時(shí)檢測(cè)、傳輸信道估計(jì)和均衡之類的處理，并且輸出解調(diào)的信號(hào)?？梢酝ㄟ^(guò)采用多種方法來(lái)解調(diào)單載波信號(hào)。例如，考慮使用可以顯著減少處理量的頻域均衡器，通過(guò)頻率信號(hào)處理執(zhí)行多徑均衡(D.Falconer，S.L.Ariyavisitakul，A.Benyamin-Seeyar，and B.Didson，“Frequency Domain Equalization for Single-Carrier BroadbandWireless Systems，”IEEE Comun.Mag.，vol.40，no.4，pp.58-66，Apr.2002)。
圖2示出了使用頻域均衡器時(shí)的分組信號(hào)一種典型的格式。分組信號(hào)由多個(gè)塊組成，每個(gè)塊包含導(dǎo)頻或數(shù)據(jù)。在所示例子中，第一塊包含導(dǎo)頻信號(hào)，接著是包含數(shù)據(jù)信號(hào)的多個(gè)連續(xù)的塊。在每個(gè)塊的開(kāi)頭有保護(hù)間隔(GI)，以避免在DFT(離散傅立葉變換)處理期間來(lái)自前一個(gè)塊的多徑干擾。典型地采用循環(huán)前綴作為GI，它把每一個(gè)塊的末尾數(shù)據(jù)添加到其頭部。
解調(diào)器104包括延時(shí)譜(delay profile)發(fā)生器105、定時(shí)檢測(cè)器106、傳輸信道估計(jì)器107、串/并(S/P)轉(zhuǎn)換器108、DFT單元109、權(quán)重計(jì)算單元110、保護(hù)間隔(GI)消除器111、S/P轉(zhuǎn)換器112、DFT單元113、均衡濾波器114、逆離散傅立葉變換(IDFT)單元115、以及并/串(P/S)轉(zhuǎn)換器116。延時(shí)譜發(fā)生器105接收頻帶已經(jīng)被接收濾波器103限制的信號(hào)，并根據(jù)檢測(cè)到的、在接收信號(hào)上復(fù)用的導(dǎo)頻信號(hào)和已知導(dǎo)頻碼之間的滑動(dòng)相關(guān)來(lái)產(chǎn)生延時(shí)譜。定時(shí)檢測(cè)器106接收延時(shí)譜發(fā)生器105產(chǎn)生的延時(shí)譜，并檢測(cè)在更高電平的、多個(gè)路徑的定時(shí)，包括第一路徑的定時(shí)。使用第一路徑的定時(shí)來(lái)控制DFT定時(shí)，使用其它路徑的定時(shí)來(lái)估計(jì)每個(gè)傳輸信道。為傳輸信道估計(jì)器107提供其頻帶已經(jīng)被接收濾波器103限制并且其路徑定時(shí)已經(jīng)由定時(shí)檢測(cè)器106檢測(cè)的接收信號(hào)。然后，傳輸信道估計(jì)器107用包含在接收信號(hào)中的導(dǎo)頻信號(hào)估計(jì)每一個(gè)路徑的傳輸信道估計(jì)。S/P轉(zhuǎn)換器108執(zhí)行傳輸信道響應(yīng)序列的串并轉(zhuǎn)換，所述傳輸信道響應(yīng)序列是各路徑的傳輸信道估計(jì)在時(shí)間軸上的排列。DFT單元109接收S/P轉(zhuǎn)換器108轉(zhuǎn)換的傳輸信道響應(yīng)序列，并輸出轉(zhuǎn)換到頻域的傳輸信道估計(jì)。權(quán)重計(jì)算單元110從DFT單元109接收傳輸信道估計(jì)輸出，并按照最小均方差(MMSE)方法、迫零方法等來(lái)計(jì)算均衡濾波器的權(quán)重。為GI消除器111提供其頻帶已經(jīng)被接收濾波器103限制并被定時(shí)檢測(cè)器106進(jìn)行過(guò)DFT定時(shí)檢測(cè)的接收信號(hào)，并且GI消除器111消除掉接收信號(hào)中對(duì)應(yīng)于GI的那部分。S/P轉(zhuǎn)換器112對(duì)已經(jīng)被GI消除器111消除掉了GI的接收信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換。DFT單元113接收由S/P轉(zhuǎn)換器112轉(zhuǎn)換過(guò)的接收信號(hào)，并將接收信號(hào)轉(zhuǎn)換到頻域。均衡濾波器114接收已經(jīng)被轉(zhuǎn)換到頻域且由權(quán)重計(jì)算單元110計(jì)算過(guò)均衡權(quán)重的接收信號(hào)，并且針對(duì)每個(gè)子載波將接收信號(hào)和均衡權(quán)重相乘以均衡接收信號(hào)。IDFT單元115接收從均衡濾波器114在頻域輸出的均衡信號(hào)，并對(duì)均衡信號(hào)進(jìn)行IDFT以便轉(zhuǎn)換到時(shí)域。P/S轉(zhuǎn)換器116對(duì)轉(zhuǎn)換到時(shí)域的均衡信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換來(lái)產(chǎn)生解調(diào)的信號(hào)。
圖3中所示的傳統(tǒng)SC-FDMA信號(hào)接收設(shè)備存在這樣的問(wèn)題，隨著用戶的增加，在頻率轉(zhuǎn)換器102的處理和需要達(dá)到可變帶寬的接收濾波器103的處理變得復(fù)雜。另外，用在時(shí)域檢測(cè)到的和導(dǎo)頻碼的相關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)檢測(cè)和傳輸信道估計(jì)的方法存在這樣的問(wèn)題，要求較大的處理量，并且接收特性會(huì)由于多徑干擾的影響而退化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種多用戶接收方法和設(shè)備來(lái)減少處理量并改善接收特性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種多用戶接收方法，包括將所有用戶的SC-FDMA接收信號(hào)共同轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)；為每個(gè)用戶選擇包含在頻域信號(hào)中的子載波的一部分；以及執(zhí)行接收處理。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提出了一種多用戶接收設(shè)備，包括n個(gè)DFT單元，用于將所有用戶的SC-FDMA接收信號(hào)共同轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)；解映射單元，用于為每個(gè)用戶選擇包含在從所述DFT單元提供的頻域信號(hào)中的子載波的一部分；多個(gè)用戶接收器，每個(gè)接收器和多個(gè)用戶中的一個(gè)相關(guān)，并且每個(gè)用戶接收機(jī)包括接收濾波器，用于限制由所述解映射單元提供的每個(gè)用戶信號(hào)的頻帶，以便分離用戶信號(hào)和抑制噪聲；以及解調(diào)器，用于解調(diào)所述接收濾波器的輸出，并用于檢測(cè)接收定時(shí)以便產(chǎn)生定時(shí)控制信號(hào)。
對(duì)所有用戶的SC-FDMA接收信號(hào)進(jìn)行共同的離散傅立葉變換，并且在接收信號(hào)已經(jīng)被逐用戶地進(jìn)行了分離之后，通過(guò)頻域信號(hào)處理來(lái)執(zhí)行所有的解調(diào)處理，因而達(dá)到針對(duì)單載波FDMA信號(hào)的處理量的減少以及接收特性的改善。
對(duì)所有用戶的SC-FDMA接收信號(hào)共同進(jìn)行離散傅立葉變換、解映射(頻率轉(zhuǎn)換)、接收信號(hào)的可變帶寬濾波，以及傳輸信道估計(jì)都在頻域執(zhí)行。因此，相比于執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換、接收信號(hào)濾波、以及時(shí)域相關(guān)檢測(cè)的傳統(tǒng)接收設(shè)備，即使用戶數(shù)量增加，接收設(shè)備上所負(fù)擔(dān)的處理量的增加也能夠保持的很小。此外，因?yàn)樵诮庹{(diào)中所涉及的針對(duì)每個(gè)用戶的傳輸信道估計(jì)和定時(shí)檢測(cè)通過(guò)在頻域上的信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)，可以避免多徑干擾并改善接收特性。
從結(jié)合附圖所采用的下述實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。


圖1是示出了單載波FDMA信號(hào)頻譜的示意圖；圖2是示出了當(dāng)使用頻域均衡器時(shí)針對(duì)分組信號(hào)的格式的示意圖；圖3是傳統(tǒng)接收設(shè)備的方框圖；圖4是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多用戶接收設(shè)備結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是示出了DFT單元3的輸出信號(hào)的示意圖；圖6是示出了解映射單元4的輸出信號(hào)的示意圖；圖7是示出了接收濾波器6的輸出信號(hào)的示意圖；圖8是說(shuō)明參考信號(hào)發(fā)生器8的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖9是用于描述上取樣單元53的操作的示意圖；圖10是說(shuō)明噪聲抑制器10的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖11是用于描述傳輸定時(shí)控制操作的示意圖；以及圖12是示出了如何同步接收信號(hào)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考圖4，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于接收SC-FDMA信號(hào)的多用戶接收設(shè)備包括GI消除器1、S/P轉(zhuǎn)換器2、DFT單元3、解映射單元4、以及每個(gè)用戶一個(gè)的K(K是等于大于2的整數(shù))個(gè)用戶接收器5-k(其中1≤k≤K)。本設(shè)備的特點(diǎn)是對(duì)所有用戶的SC-FDMA接收信號(hào)共同進(jìn)行離散傅立葉變換，并且逐用戶地將其分離之后，通過(guò)在頻域中的信號(hào)處理來(lái)解調(diào)接收信號(hào)。
GI消除器1接收SC-FDMA接收信號(hào)和DFT定時(shí)，并且在DFT定時(shí)接收之前消除掉接收信號(hào)中對(duì)應(yīng)于GI的那部分。S/P轉(zhuǎn)換器2對(duì)已經(jīng)由GI消除器1消除掉GI的接收信號(hào)執(zhí)行串并轉(zhuǎn)換?？蛇x地，可以忽略GI消除器1，并且S/P轉(zhuǎn)換器2可以對(duì)未經(jīng)過(guò)GI消除器1的接收信號(hào)執(zhí)行串并轉(zhuǎn)換。為DFT單元3提供由S/P轉(zhuǎn)換器2轉(zhuǎn)換為并行信號(hào)的接收信號(hào)，并且對(duì)所有用戶的SC-FDMA信號(hào)共同進(jìn)行離散傅立葉，以變換成頻域信號(hào)。圖5示出了DFT單元3的典型輸出信號(hào)。在圖5中，在比系統(tǒng)頻帶寬的頻域上對(duì)三個(gè)用戶的FDMA信號(hào)共同進(jìn)行離散傅里葉變換。解映射單元4為每個(gè)用戶選擇包含在從DFT單元3提供的頻域信號(hào)中的子載波的一部分用于接收處理，以便從而將每個(gè)用戶的載波頻率轉(zhuǎn)換為零頻率來(lái)根據(jù)傳輸速率調(diào)節(jié)取樣頻率。圖6示出了解映射單元4的典型輸出信號(hào)。如圖6所示，解映射單元4將每個(gè)用戶的DFT輸出信號(hào)解映射，使得將每個(gè)用戶的載波集中在零頻率，以及使得取樣頻率增加為傳輸速率的兩倍。每個(gè)接收器5-k(其中1≤k≤K)由接收濾波器6和解調(diào)器7組成。接收濾波器6在頻域上限制每個(gè)用戶信號(hào)的頻率，以便分離用戶信號(hào)和抑制噪聲。圖7示出了接收濾波器6的典型輸出信號(hào)。如圖7所示，消除了與每個(gè)用戶信號(hào)相鄰的其它用戶信號(hào)的干擾。可以使用具有升余弦滾降特性、對(duì)應(yīng)于每個(gè)用戶信號(hào)傳輸速率的可變帶寬的升余弦滾降濾波器作為接收濾波器6。解調(diào)器7執(zhí)行諸如傳輸信道估計(jì)、均衡、以及頻域定時(shí)檢測(cè)的處理，以便產(chǎn)生解調(diào)的信號(hào)。特別地，解調(diào)器7對(duì)接收濾波器的輸出進(jìn)行解調(diào)并檢測(cè)接收定時(shí)以便產(chǎn)生定時(shí)控制信號(hào)。
解調(diào)器7由參考信號(hào)發(fā)生器8、傳輸信道估計(jì)器9、噪聲抑制器10、權(quán)重計(jì)算單元11、均衡濾波器12、IDFT單元13、P/S轉(zhuǎn)換器14、IDFT單元15、P/S轉(zhuǎn)換器16、延時(shí)譜發(fā)生器17、以及定時(shí)檢測(cè)器18組成。參考信號(hào)發(fā)生器8、傳輸信道估計(jì)器9、噪聲抑制器10權(quán)重計(jì)算單元11、均衡濾波器12、IDFT單元13、以及P/S轉(zhuǎn)換器14執(zhí)行傳輸信道估計(jì)和均衡以便產(chǎn)生解調(diào)的信號(hào)。參考信號(hào)發(fā)生器8接收導(dǎo)頻碼并且根據(jù)導(dǎo)頻符號(hào)在每個(gè)用戶的頻域中產(chǎn)生導(dǎo)頻參考信號(hào)。特別地，參考信號(hào)發(fā)生器8對(duì)導(dǎo)頻符號(hào)執(zhí)行DFT，用傳輸/接收濾波器限制DFT信號(hào)的頻帶，并且產(chǎn)生導(dǎo)頻參考信號(hào)，用于在傳輸信道估計(jì)計(jì)算中消除掉包括在接收的導(dǎo)頻信號(hào)中的導(dǎo)頻符號(hào)模式特征(pilot symbol patterncharacteristics)、以及傳輸/接收濾波器的特征。圖8說(shuō)明了參考信號(hào)發(fā)生器8的結(jié)構(gòu)。參考信號(hào)發(fā)生器8由S/P轉(zhuǎn)換器51、DFT單元52、上取樣單元53、傳輸/接收濾波器54、以及參考信號(hào)計(jì)算單元55組成。S/P轉(zhuǎn)換器51對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)執(zhí)行串并轉(zhuǎn)換。DFT單元52以單元取樣頻率將導(dǎo)頻碼轉(zhuǎn)換到頻域。上取樣單元53對(duì)DFT單元52的輸出信號(hào)進(jìn)行上取樣(增加取樣頻率)。圖9是上取樣單元53操作的說(shuō)明性的圖。通過(guò)將從導(dǎo)頻碼的DFT得到的單元取樣信號(hào)CS(m)復(fù)制到更高頻域，就得到了具有兩倍于導(dǎo)頻碼頻率的取樣頻率的信號(hào)。上取樣單元53把上取樣的導(dǎo)頻碼遞送給傳輸/接收濾波器54。在圖9中，傳輸/接收濾波器54的輸出信號(hào)C(m)用虛線表示。C(m)代表由碼的頻域特性曲線和傳輸/接收濾波器54的特性曲線相乘所得到的特性曲線。在圖8的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)在頻域的信號(hào)處理來(lái)執(zhí)行導(dǎo)頻碼的濾波。然而，也可以在DFT單元52的處理之前通過(guò)在時(shí)域的信號(hào)處理來(lái)執(zhí)行。在時(shí)域中，執(zhí)行卷積處理(或FIR〔有限沖擊響應(yīng)〕濾波器)。參考信號(hào)計(jì)算單元55計(jì)算參考信號(hào)，用于根據(jù)傳輸/接收濾波器54的輸出信號(hào)C(m)的傳輸信道估計(jì)。子載波m的參考信號(hào)X(m)通常通過(guò)使用如下等式計(jì)算X(m)=C(m)|C(m)|2---(1)]]>為傳輸信道估計(jì)器9提供其頻帶受到接收濾波器6限制的接收導(dǎo)頻信號(hào)，以及由參考信號(hào)發(fā)生器8產(chǎn)生的導(dǎo)頻參考信號(hào)X(m)，并且傳輸信道估計(jì)器9在頻域中計(jì)算傳輸信道估計(jì)。子載波m的傳輸信道估計(jì)H(m)通過(guò)使用如下等式計(jì)算H(m)＝Pr(m)X*(m)(2)其中上標(biāo)*表示復(fù)數(shù)共軛，以及Pr(m)表示其頻帶由接收濾波器6所限制的接收導(dǎo)頻信號(hào)。當(dāng)使用由等式(1)給出的參考信號(hào)來(lái)估計(jì)傳輸信道時(shí)，可以和傳輸/接收濾波器特性一起消除包括在接收導(dǎo)頻信號(hào)中的代碼特性(頻域中的導(dǎo)頻信號(hào)特性，由時(shí)域中導(dǎo)頻碼的DFT產(chǎn)生)。然而，如果代碼特性在頻域中不是常數(shù)，將加重噪聲。這是因?yàn)椋绻麑?dǎo)頻代碼特性中不是常數(shù)(取一個(gè)極小值)，等式(1)中的X(m)變得非常大，使得等式(2)中的計(jì)算引起噪聲部分被放大。因此，使用具有常數(shù)特性的導(dǎo)頻碼能夠減小H(m)中包含的噪聲。在頻域中顯示出常數(shù)代碼特性的序列(例如，Chu序列)，或優(yōu)選地，盡可能隨機(jī)產(chǎn)生具有的1和-1的代碼可能適用于導(dǎo)頻碼。噪聲抑制器10抑制傳輸信道估計(jì)中由傳輸信道估計(jì)器9產(chǎn)生的噪聲以便從而提高信噪功率比(S/N)。噪聲抑制器10可以采用平均臨近子載波的方法，一種臨時(shí)地將傳輸信道估計(jì)轉(zhuǎn)換為時(shí)域中的估計(jì)以便由時(shí)間窗口濾波器來(lái)消除噪聲通道的方法，或者類似方法。圖10說(shuō)明了噪聲抑制器10的典型結(jié)構(gòu)。如圖10所示，噪聲抑制器10由IDFT單元61、P/S轉(zhuǎn)換器62、時(shí)間窗口濾波器63、S/P轉(zhuǎn)換器64、以及DFT單元65組成。IDFT單元61接收頻域傳輸信道估計(jì)，并將其轉(zhuǎn)換為時(shí)域中的估計(jì)。P/S轉(zhuǎn)換器62對(duì)代表在時(shí)域中的傳輸信道估計(jì)執(zhí)行并串轉(zhuǎn)換。時(shí)間窗口濾波器63通過(guò)讓由P/S轉(zhuǎn)換器62轉(zhuǎn)換的傳輸信道響應(yīng)序列經(jīng)過(guò)時(shí)間窗口濾波器來(lái)提高S/N。例如，如果假設(shè)傳輸信道響應(yīng)在GI之內(nèi)，在對(duì)應(yīng)于GI的間隔用“1”乘以傳輸信道響應(yīng)，在其它間隔用“0”乘以傳輸信道響應(yīng)，然后就消除掉了噪聲分量。S/P轉(zhuǎn)換器64對(duì)由時(shí)間窗口濾波器63消除掉噪聲部分的傳輸信道響應(yīng)序列執(zhí)行串并轉(zhuǎn)換。DFT單元65把S/P轉(zhuǎn)換的傳輸信道響應(yīng)序列轉(zhuǎn)換為頻域中的序列以便產(chǎn)生噪聲抑制的傳輸信道估計(jì)。權(quán)重計(jì)算單元11從噪聲抑制器10接收傳輸信道估計(jì)輸出，并且按照MMSE、迫零方法等為均衡濾波器計(jì)算權(quán)重。例如，如果使用MMSE，子載波m的均衡權(quán)重W(m)由下面等式計(jì)算W(m)=H*(m)|H(m)|2+σ2---(3)]]>其中σ2代表噪聲功率，H(m)代表子載波m的傳輸信道估計(jì)。
為均衡濾波器12提供其頻帶受到接收濾波器6限制的接收信號(hào)，為均衡濾波器12提供由權(quán)重計(jì)算單元11根據(jù)傳輸信道估計(jì)而計(jì)算的均衡權(quán)重。然后均衡濾波器12通過(guò)將接收信號(hào)和每個(gè)子載波m的均衡權(quán)重根據(jù)最小均方差方法或迫零方法相乘來(lái)均衡接收信號(hào)。IDFT單元13從均衡濾波器12接收在頻域中的均衡信號(hào)，并且通過(guò)IDFT將均衡信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號(hào)。P/S轉(zhuǎn)換器14對(duì)轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號(hào)的均衡信號(hào)執(zhí)行并串轉(zhuǎn)換以便遞送解調(diào)的信號(hào)。另一方面，IDFT單元15、P/S轉(zhuǎn)換器16、延時(shí)譜發(fā)生器17、以及定時(shí)檢測(cè)器18使用從傳輸信道估計(jì)器9提供的在頻域中的傳輸信道估計(jì)來(lái)檢測(cè)定時(shí)。IDFT單元15接收在頻域中的傳輸信道估計(jì)并且將傳輸信道估計(jì)轉(zhuǎn)換為時(shí)域中的估計(jì)。P/S轉(zhuǎn)換器16對(duì)在時(shí)域中表示的傳輸信道估計(jì)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換。延遲譜發(fā)生器17計(jì)算由P/S轉(zhuǎn)換器16轉(zhuǎn)換的傳輸信道響應(yīng)序列的功率或幅度，來(lái)產(chǎn)生延遲譜。定時(shí)檢測(cè)器18接收由延遲譜發(fā)生器17產(chǎn)生的延時(shí)譜，根據(jù)具有較高電平的延遲譜路徑檢測(cè)指示了接收定時(shí)的定時(shí)，并且產(chǎn)生定時(shí)控制信號(hào)。因?yàn)楸景l(fā)明對(duì)所有用戶的SC-FDMA接收信號(hào)共同進(jìn)行快速傅里葉變換(使用共同的DFT定時(shí))，分組信號(hào)接收定時(shí)必須在用戶中互相同步。因?yàn)檫@個(gè)目的，由解調(diào)器7所檢測(cè)的每個(gè)用戶的定時(shí)信號(hào)被反饋回發(fā)射機(jī)(未示出)以便逐用戶控制傳輸定時(shí)。圖11是用于解釋傳輸定時(shí)控制的操作的示意圖。針對(duì)各個(gè)用戶U1、U2用戶接收機(jī)5-1、5-2，由定時(shí)檢測(cè)器18分別地檢測(cè)前導(dǎo)路徑的定時(shí)T1、T2，并且計(jì)算定時(shí)信號(hào)-T1、-T2以使得定時(shí)T1、T2在零時(shí)間(DFT定時(shí))。將定時(shí)信號(hào)-T1、-T2反饋回發(fā)射機(jī)，然后發(fā)射機(jī)在傳輸控制中分別延遲傳輸-T1、-T2。另外，為了減少反饋信息量，表明提前或延遲的信息可以被作為定時(shí)控制信號(hào)反饋給發(fā)射機(jī)。圖12示出了在傳輸定時(shí)控制之后是如何同步接收的分組信號(hào)的。執(zhí)行每個(gè)用戶的接收的分組信號(hào)的同步以使得前導(dǎo)路徑與DFT定時(shí)吻合。如果每個(gè)用戶的延遲的路徑落在GI之內(nèi)，就可以避免在DFT處理中來(lái)自前面的導(dǎo)頻或數(shù)據(jù)塊的多徑干擾。在本發(fā)明中，因?yàn)閷?duì)所有用戶普遍使用DFT定時(shí)，所以要求傳輸定時(shí)控制。在傳統(tǒng)SC-FDMA接收設(shè)備中，如果分組之間沒(méi)有保留充分的保護(hù)時(shí)間，也需要傳輸定時(shí)控制來(lái)防止分組碰撞。在該實(shí)施例中，使用傳輸信道估計(jì)器9的輸出來(lái)檢測(cè)定時(shí)，但是可選地，可以在由噪聲抑制器10提供的噪聲抑制之后的使用傳輸信道估計(jì)來(lái)檢測(cè)定時(shí)。如上文中所述，在該實(shí)施例中，對(duì)所有用戶的SC-FDMA接收信號(hào)共同進(jìn)行快速傅里葉變換，以及解映射9(頻率轉(zhuǎn)換)、接收信號(hào)的可變帶寬濾波、以及傳輸信道估計(jì)都在頻域中進(jìn)行。因此，相比于傳統(tǒng)接收設(shè)備執(zhí)行頻率變換、接收信號(hào)濾波和時(shí)域相關(guān)檢測(cè)，即使用戶數(shù)量增加，接收設(shè)備負(fù)擔(dān)的處理量的增加也能夠保持的很小。另外，因?yàn)榘ㄔ诮庹{(diào)中的針對(duì)每個(gè)用戶的傳輸信道估計(jì)和定時(shí)檢測(cè)通過(guò)在頻域中的信號(hào)處理來(lái)執(zhí)行，可以避免多徑干擾并改善接收特性。
在本實(shí)施例中，使用DFT執(zhí)行時(shí)域信號(hào)到頻域信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并且使用IDFT執(zhí)行頻域信號(hào)到時(shí)域信號(hào)的轉(zhuǎn)換。然而，也可以使用FFT(快速傅里葉變換)、IFFT(逆快速傅里葉變換)或其它算法。
雖然用特定的術(shù)語(yǔ)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是這些描述僅用于說(shuō)明目的，應(yīng)該理解的是，可以進(jìn)行更改和變動(dòng)，而不背離下述權(quán)利要求的精神或范疇。
權(quán)利要求
1.一種在基站中的多用戶接收方法，其中，每個(gè)都分配給了相應(yīng)用戶的多個(gè)移動(dòng)站根據(jù)單載波頻分多址方案同時(shí)與所述基站通信，所述方法包括步驟將所有用戶的單載波頻分多址接收信號(hào)共同轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)；為每個(gè)用戶選擇包含在頻域信號(hào)中的子載波的一部分；以及執(zhí)行接收處理。
2.一種在基站中的多用戶接收設(shè)備，其中，每個(gè)都分配給了相應(yīng)用戶的多個(gè)移動(dòng)站根據(jù)單載波頻分多址方案同時(shí)與所述基站通信，所述設(shè)備包括n個(gè)離散傅立葉變換單元，用于將所有用戶的單載波頻分多址接收信號(hào)共同轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)；解映射單元，用于為每個(gè)用戶選擇包含在從所述離散傅立葉變換單元提供的頻域信號(hào)中的子載波的一部分；多個(gè)用戶接收器，每個(gè)接收器和多個(gè)用戶中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)，并且每個(gè)用戶接收機(jī)包括接收濾波器，用于限制由所述解映射單元提供的每個(gè)用戶信號(hào)的頻帶，以分便離用戶信號(hào)和抑制噪聲；以及解調(diào)器，用于解調(diào)所述接收濾波器的輸出并用于檢測(cè)接收定時(shí)以便產(chǎn)生定時(shí)控制信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述解映射單元針對(duì)每個(gè)用戶從所述離散傅立葉變換單元提供的子載波中選擇子載波的一部分，以便將每個(gè)用戶的載波頻率轉(zhuǎn)換到零頻率。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述接收濾波器具有與每個(gè)用戶信號(hào)傳輸速率相對(duì)應(yīng)的可變帶寬的升余弦滾降特性。
5.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述解調(diào)器包括參考信號(hào)發(fā)生器，用于根據(jù)導(dǎo)頻符號(hào)產(chǎn)生每個(gè)用戶的、頻域中的導(dǎo)頻參考信號(hào)；傳輸信道估計(jì)器，響應(yīng)其帶寬由所述接收濾波器限制的接收導(dǎo)頻信號(hào)，以及響應(yīng)由所述參考信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的導(dǎo)頻參考信號(hào)，用于計(jì)算傳輸信道估計(jì)；均衡處理單元，響應(yīng)其帶寬由所述接收濾波器限制的接收信號(hào)，以及響應(yīng)根據(jù)傳輸信道估計(jì)計(jì)算的均衡權(quán)重，用于均衡接收信號(hào)；以及定時(shí)檢測(cè)器，用于根據(jù)由傳輸信道估計(jì)的逆離散傅立葉變換引起的傳輸信道響應(yīng)來(lái)檢測(cè)接收定時(shí)，以便產(chǎn)生定時(shí)控制信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述參考信號(hào)發(fā)生器對(duì)導(dǎo)頻符號(hào)執(zhí)行離散傅立葉變換，用傳輸/接收濾波器限制離散傅立葉變換信號(hào)的頻帶，并且產(chǎn)生導(dǎo)頻參考信號(hào)，利用該導(dǎo)頻參考信號(hào)，包括在接收的導(dǎo)頻信號(hào)中的導(dǎo)頻符號(hào)模式特征，以及傳輸/接收濾波器的特征在傳輸信道估計(jì)的計(jì)算中被消除。
7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述均衡處理單元根據(jù)最小均方差方法或迫零法來(lái)均衡接收信號(hào)。
8.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述定時(shí)檢測(cè)器計(jì)算由傳輸信道估計(jì)的逆離散傅立葉變換引起的傳輸信道響應(yīng)的功率或幅度，以便產(chǎn)生延遲譜；根據(jù)具有較高電平的延遲譜路徑來(lái)檢測(cè)指示了接收定時(shí)的定時(shí)；以及產(chǎn)生定時(shí)控制信號(hào)。
9.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，將所述定時(shí)控制信號(hào)反饋回移動(dòng)站，并且將其用在用于同步用戶之間的分組信號(hào)的接收定時(shí)的傳輸定時(shí)控制中。
全文摘要
提出了一種用于獲得針對(duì)單載波FDMA的處理量的減少以及接收特性的改善的多用戶接收設(shè)備。DFT單元將所有用戶的單載波FDMA接收信號(hào)共同轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)。解映射單元針對(duì)每個(gè)用戶從由DFT單元提供的子載波選擇子載波的一部分。接收濾波器分離用戶信號(hào)并且抑制噪聲。解調(diào)器解調(diào)用戶信號(hào)并且檢測(cè)其中的定時(shí)。
文檔編號(hào)H04Q7/38GK1941672SQ200610139928
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月27日
發(fā)明者吉田尚正, 木全昌幸, 鹿倉(cāng)義一, 桶谷賢吾 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社