專利名稱：正交頻分多路復(fù)用系統(tǒng)中的基于有效信噪比的定時(shí)控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及通信系統(tǒng)，且具體地說涉及正交頻分多路復(fù)用系統(tǒng)中的定時(shí)控制。
背景技術(shù)：
, 在擴(kuò)頻系統(tǒng)中，移動臺可接收來自一個(gè)或一個(gè)以上基站的傳輸。每個(gè)移動臺和基站 可使用特定的擴(kuò)展碼來識別其信號傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
無


根據(jù)結(jié)合附圖考慮的以下描述內(nèi)容和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例將變得 更加明了。這些圖式僅描繪示范性實(shí)施例，且不應(yīng)被認(rèn)為限制本發(fā)明的范圍。 圖1說明包括基站和移動臺的通信系統(tǒng)。
圖2說明可在圖1的系統(tǒng)中傳輸?shù)念l域中的多個(gè)正交頻分多路復(fù)用(OFDM)音的 實(shí)例。
圖3說明OFDM處理路徑的實(shí)例。
圖4A說明可在N個(gè)音上承載數(shù)據(jù)的總OFDM符號時(shí)間周期。
圖4B說明頻域中的OFDM符號。
圖4C說明OFDM符號和其循環(huán)前綴。
圖5說明可在圖1的系統(tǒng)中實(shí)施的定時(shí)獲取/控制設(shè)備。
圖6A說明可由圖5的設(shè)備執(zhí)行的定時(shí)獲取/控制過程。
圖6B說明具有對應(yīng)于圖6A中的方框的裝置的設(shè)備。
圖7說明碼分多路復(fù)用時(shí)隙和OFDM時(shí)隙的時(shí)分多路復(fù)用圖案。
圖8說明所傳輸?shù)腛FDM信號的實(shí)際信道響應(yīng)、具有不正確時(shí)間基準(zhǔn)的OFDM時(shí)隙
以及具有正確時(shí)間基準(zhǔn)的OFDM時(shí)隙的實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
本文所述的任一實(shí)施例不一定比其它實(shí)施例優(yōu)選或有利。雖然附圖中呈現(xiàn)了本發(fā)明 的各個(gè)方面，但除非明確指示，否則附圖不一定是按比例繪制。
圖1說明通信系統(tǒng)100，其包括基站102A, 102B,和移動臺104A， 104B。系統(tǒng)100 可具有任何數(shù)目的基站和移動臺。通信系統(tǒng)100可使用一種或一種以上通信技術(shù)，例如 碼分多址(CDMA)、高速率分組數(shù)據(jù)(HRPD)(還稱為高數(shù)據(jù)速率(HDR)，如"cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification", TIA/EIA7IS-856中所指出的)，CDMA lx演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(Evolution Data Optimized, EV-DO)、寬帶CDMA (WCDMA)、全球 移動電信系統(tǒng)(UMTS)、時(shí)分同步CDMA (TD-SCDMA)、正交頻分多路復(fù)用(OFDM) 等。
圖1還展示由于基站102A與移動臺104A之間的對象106的緣故而由移動臺104A 接收到的兩個(gè)多路徑信號IIOA， IIOB。轉(zhuǎn)發(fā)器108或轉(zhuǎn)發(fā)器108與基站102A之間的距 離可延遲從基站102A傳輸?shù)揭苿优_104A的信號IIOB。
本文所述的"移動臺"可指代各種類型的裝置，例如有繩電話、無線電話、蜂窩式 電話、膝上型計(jì)算機(jī)、無線通信個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)卡、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、外部或內(nèi) 部調(diào)制解調(diào)器等。移動臺可以是通過無線信道或通過有線信道(例如使用光纖或同軸電 纜)進(jìn)行通信的任何裝置。移動臺可具有各種名稱，例如接入終端、接入單元、訂戶單 元、移動裝置、移動單元、移動電話、移動設(shè)備、遠(yuǎn)程站、遠(yuǎn)程終端、遠(yuǎn)程單元、用戶 裝置、用戶設(shè)備、手持式裝置等。移動臺可以是移動的或靜止的，且可散布在圖1的整 個(gè)通信系統(tǒng)100上。移動臺可與一個(gè)或一個(gè)以上基站收發(fā)器系統(tǒng)(BTS)通信，所述基 站收發(fā)器系統(tǒng)還稱為基站、接入網(wǎng)絡(luò)、接入點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)B以及調(diào)制解調(diào)器組合收發(fā)器(MPT)。
一個(gè)或一個(gè)以上基站102可將信號(例如廣播/多播內(nèi)容)發(fā)射到多個(gè)移動臺104， 即多個(gè)移動臺104接收所述同一廣播內(nèi)容。廣播傳輸可使用OFDM通信技術(shù)。如圖2中 所示，OFDM將數(shù)據(jù)分布在較大數(shù)目的相等間隔的頻率子載波(還稱為"載波"、頻率"音" 或頻率"箱")。
圖2說明頻域(水平軸)中的多個(gè)OFDM音200A-200E的實(shí)例，其中在垂直軸上表 示振幅。由于以精確的頻率將音間隔開的緣故，每個(gè)音200與每一其它音"正交"。每個(gè) 音200的峰值對應(yīng)于每一其它音的零級或零值(null)。因此，音200A-200E之間沒有干
擾。當(dāng)接收器在每個(gè)音200的中心頻率處取樣時(shí)，存在的唯一能量是所需的信號加上碰 巧在信道中的任何噪聲的能量。給定音200的檢測器不受其它音200中的能量影響。 OFDM允許每個(gè)音200的頻譜重疊，且因?yàn)樗鼈兪钦坏?，所以它們不會彼此干擾。
組成OFDM中的音200的正弦波形具有特殊的特性，其是線性信道的唯一本征函數(shù)。 此特殊特性防止OFDM系統(tǒng)中的鄰近音彼此干擾，同樣，人耳可清晰地分辨由鋼琴的鄰 近鍵產(chǎn)生的音中的每一者。此特性，以及將少量的保護(hù)時(shí)間并入到每個(gè)OFDM符號400 (圖4A)，使得能在具有多路徑信號傳播的情況下保留音200之間的正交性。
通過調(diào)整音的振幅、相位或兩者，將用戶的數(shù)據(jù)的一部分調(diào)制到每個(gè)音200上。在 一個(gè)配置中，音200可存在或被禁用，以指示信息的1或0位。在其它配置中，可使用 移相鍵控(Phase Shift Keying, PSK)或正交振幅調(diào)制(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)來將數(shù)據(jù)調(diào)制到每個(gè)音上。
圖3說明OFDM處理路徑300的實(shí)例，其包含信道編碼單元302、調(diào)制單元304、 頻率映射單元306、快速傅里葉逆變換(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)處理單元 308、循環(huán)前綴插入單元310、載波調(diào)制單元312以及發(fā)射電路314 (例如天線)。信道編 碼單元302獲得數(shù)據(jù)流，用渦輪碼或巻積碼對數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼，使所述流交錯(cuò)或改變所 述流的序列，并將其分成N個(gè)平行數(shù)據(jù)流，每一者的速率是原始速率的1/N。到達(dá)信道 編碼單元302的輸入是包(圖3中未圖示)，且輸出作為圖4中的一個(gè)或一個(gè)OFDM符 號400被傳輸。
調(diào)制單元304和頻率映射單元306將每個(gè)數(shù)據(jù)流映射到具有獨(dú)特頻率的音，且這些 音被稱為"數(shù)據(jù)音"。同時(shí)，已知"導(dǎo)頻符號"在被稱為"導(dǎo)頻音"的不同的一組音上傳 輸。接收器可使用這些導(dǎo)頻音來估計(jì)復(fù)合信道的頻率響應(yīng)，且對接收到的OFDM信號執(zhí) 行解調(diào)制。調(diào)制單元304可使用QAM?？墒褂脭?shù)字信號處理(DSP)軟件來實(shí)施OFDM 調(diào)制。OFDM傳輸可被認(rèn)為是用普通擴(kuò)展碼(trivial spreading code)(例如包括所有零的 擴(kuò)展碼)進(jìn)行的離散多音(DMT)調(diào)制。
使用IFFT 308將導(dǎo)頻音和數(shù)據(jù)音組合在一起，以產(chǎn)生時(shí)域波形。循環(huán)前綴插入單元 310插入循環(huán)前綴402(圖4A)。將循環(huán)前綴插入單元310的輸出提供到載波調(diào)制單元312 和發(fā)射電路314，其合成射頻(RF)信號。
圖4A說明總的OFDM符號時(shí)間周期Tsym，在此期間，可在N個(gè)音上承載數(shù)據(jù)。在 所述總的符號時(shí)間周期Ts，期間，每個(gè)音可承載一 OFDM符號400和一循環(huán)前綴402。 圖4B說明頻域中的多個(gè)OFDM符號。圖4C說明OFDM符號400和其循環(huán)前綴402。
為了補(bǔ)償多路徑延遲，將循環(huán)前綴402設(shè)計(jì)成大于延遲擴(kuò)展(最長與最早信道多路 徑之間的時(shí)間延遲)。循環(huán)前綴402將保護(hù)時(shí)間提供到OFDM符號400，以確保頻域中的 子載波之間的正交性，即防止子載波彼此干擾。如果延遲擴(kuò)展太大，那么子載波可能在 頻域中重疊，且正交性可能喪失。
循環(huán)前綴402可具有固定長度，且可附加在每個(gè)OFDM符號400的開頭處，以使信 道的線性巻積變?yōu)?循環(huán)巻積"。理想的是，OFDM符號長度相對于循環(huán)前綴長度較大， 以盡可能減少額外開銷。因?yàn)檠h(huán)前綴402必須足夠長以慮及系統(tǒng)100所經(jīng)歷的預(yù)期的 多路徑延遲擴(kuò)展，所以引起基本折衷。換句話說，循環(huán)前綴長度應(yīng)比接收器處所經(jīng)歷的 有效脈沖響應(yīng)的長度"長"。
定時(shí)獲取
OFDM系統(tǒng)的性能可依賴準(zhǔn)確的定時(shí)獲取。較大定時(shí)獲取誤差可能導(dǎo)致來自鄰近信 道的符號間干擾(ISI)、經(jīng)錯(cuò)誤估計(jì)的信道，以及調(diào)制解調(diào)器的較大的性能降級。
下文的描述內(nèi)容分析信道估計(jì)算法，并展示有效信噪比(SNR)量度(在被合適地 計(jì)算時(shí))是實(shí)際信道性能的穩(wěn)固測量值，即使在具有定時(shí)獲取誤差的情況下也是如此。 基于此分析，可實(shí)施定時(shí)獲取(或定時(shí)控制)外部回路來檢測并校正定時(shí)獲取誤差。
下文的描述內(nèi)容通常可應(yīng)用于接收多路徑OFDM信號的任何接收器。具體來說，下 文的描述內(nèi)容可應(yīng)用于接收從一個(gè)或一個(gè)以上基站102A，102B廣播的多路徑信號IIOA， IIOB， 110C的移動臺104。
具有定時(shí)錯(cuò)誤的情況下的信道估計(jì)
時(shí)域中的復(fù)合信道響應(yīng)(例如在接收從一個(gè)或一個(gè)以上基站102A， 102B發(fā)射的L 個(gè)多路徑信號110A-110C的移動臺104A處)可表達(dá)為
<formula>formula see original document page 9</formula>其中L表示多路徑分量的總數(shù)目， 和r,分別表示第l個(gè)多路徑射線的復(fù)值振幅和 延遲，p(t)表示發(fā)射和接收脈沖濾波器的復(fù)合時(shí)域?yàn)V波器響應(yīng)，且T表示碼片持續(xù)時(shí)間。 為了展現(xiàn)的簡單性，假定為靜態(tài)信道。在具有正確定時(shí)的情況下，導(dǎo)頻音上的信道的頻
率響應(yīng)可表達(dá)為
其中H(f)是h(nT)的離散傅里葉變換，且k表示頻率k/PT處的第k個(gè)導(dǎo)頻音的下標(biāo)， 其中P是導(dǎo)頻音的數(shù)目。
假設(shè)由于定時(shí)錯(cuò)誤的緣故，錯(cuò)誤地將開始時(shí)間指派給在第一到達(dá)路徑之后延遲A個(gè) 碼片的樣本。那么可展示導(dǎo)頻音處的估計(jì)信道響應(yīng)可表達(dá)為
上文的等式(1)導(dǎo)致兩個(gè)重要的觀察結(jié)果。第一，在導(dǎo)頻音上，不管定時(shí)基準(zhǔn)中的 誤差如何，估計(jì)信道的振幅響應(yīng)i^等于實(shí)際信道的振幅響應(yīng)H4。第二，在導(dǎo)頻信道上， 定時(shí)基準(zhǔn)中的誤差導(dǎo)致越過導(dǎo)頻音的線性相移。由于OFDM系統(tǒng)中基于FFT的信道估計(jì) 的緣故，從這些經(jīng)相移的導(dǎo)頻音導(dǎo)出的估計(jì)信道的時(shí)域響應(yīng)是實(shí)際信道的時(shí)域響應(yīng)的循 環(huán)移位。
遺憾的是，因?yàn)橥ㄟ^內(nèi)插導(dǎo)頻音上的頻率響應(yīng)來導(dǎo)出數(shù)據(jù)音上的頻率響應(yīng)，所以當(dāng) 定時(shí)不正確時(shí)，數(shù)據(jù)音上的內(nèi)插振幅和相位可能與實(shí)際信道的值顯著不同。在具有A個(gè) 碼片的定時(shí)錯(cuò)誤的情況下，數(shù)據(jù)音上的頻率響應(yīng)(使用FFT從導(dǎo)頻音內(nèi)插的最小平方) 可由以下等式近似得出-
<formula>formula see original document page 10</formula>其中N是OFDM符號中的音(導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)音兩者)的數(shù)目，且k表示數(shù)據(jù)音下標(biāo)。 在此等式中，第一求和包含在定時(shí)基準(zhǔn)A之前出現(xiàn)的多路徑分量的子集，且第二求和包 含在A之后到達(dá)的所有路徑。顯然，數(shù)據(jù)音處的估計(jì)信道響應(yīng)可與實(shí)際信道的響應(yīng)顯著 不同，且此可能在數(shù)據(jù)解調(diào)期間導(dǎo)致顯著的誤差。
具有定時(shí)錯(cuò)誤的情況下的有效SNR
當(dāng)不存在定時(shí)錯(cuò)誤時(shí)，可使用被稱為有效SNR的量度來準(zhǔn)確地預(yù)測OFDM性能。 對于用某一速率代碼(例如3/4速率代碼)編碼且使用某一傳輸群集(例如16-QAM)來 調(diào)制的包來說，如果有效SNR量度小于某一閾值(例如11.4 ciB)，那么所述包極有可能 是不可解碼的。相反地，如果有效SNR量度超過所述閾值，那么所述包極有可能被正確 地解碼。對于典型的OFDM系統(tǒng)來說，只要導(dǎo)頻音的數(shù)目超過信道中的最大延遲路徑， 香農(nóng)/奈奎斯特取樣定理就保證可僅根據(jù)導(dǎo)頻音上的信道頻率響應(yīng)計(jì)算出有效SNR量度。
如下根據(jù)導(dǎo)頻音上的信道響應(yīng)i/;t計(jì)算出有效SNR量度。首先，可使用估計(jì)程序來 估計(jì)導(dǎo)頻音上的噪聲變化，所述估計(jì)程序類似于2005年1月28日申請的題為"Noise Variance Estimation in Wireless Communications for Diversity Combining and Log-Likelihood Scaling"的第11/047,347號共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請案。假設(shè)c^表示估 計(jì)的噪聲變化。那么，可通過以下公式來計(jì)算有效SNR量度
<formula>complex formula see original document page 11</formula>其中C(x)是其SNRx和輸入被限定于選定調(diào)制類型(例如64QAM或16QAM)的高 斯信道的容量。舉例來說，如果所發(fā)射的群集限于復(fù)平面中的一組點(diǎn){"" = 1,...，/}，其 中所述點(diǎn)根據(jù)以下公式來標(biāo)準(zhǔn)化
那么，由以下公式給出限定容量函數(shù)C(x):
這組等式在R.E. Blahut的"Principles and Practice of Information Theory", Addison Wesley, 1991年，第7.8節(jié)第272-279頁中。
因?yàn)楦鶕?jù)導(dǎo)頻音計(jì)算出的有效SNR量度僅取決于信道頻率響應(yīng)的振幅，且因?yàn)閷?dǎo)頻 音上的信道振幅與定時(shí)錯(cuò)誤無關(guān)(參考上文的等式(l))，所以有效SNR量度也與定時(shí) 錯(cuò)誤無關(guān)。然而，在存在定時(shí)錯(cuò)誤的情況下，噪聲變化可包含符號間干擾和音間干擾， 且因此具有定時(shí)錯(cuò)誤的噪聲變化將不小于不具有定時(shí)錯(cuò)誤的噪聲變化。因此，在具有定 時(shí)錯(cuò)誤時(shí)計(jì)算出的有效SNR量度通常將略小于不具有定時(shí)錯(cuò)誤的有效SNR量度。因此， 有效SNR量度提供對包是否應(yīng)可解碼的穩(wěn)妥預(yù)測。
因?yàn)榧词乖谟卸〞r(shí)錯(cuò)誤的情況下基于導(dǎo)頻音的有效SNR也仍然是對可支持或可實(shí)現(xiàn) 的包錯(cuò)誤率(PER)的良好預(yù)測值，所以有效SNR可與外部回路中測量到的PER—起使 用，以用于定時(shí)獲取/控制，如下文所述。
基于有效SNR的定時(shí)控制外部回路
圖5說明定時(shí)獲取/控制設(shè)備520，其可在圖1的移動臺104或基站102中實(shí)施。設(shè) 備520可實(shí)施在軟件、硬件或軟件與硬件的組合中。設(shè)備520包括接收器506、信號搜 索器504、 OFDM解調(diào)器與解碼器500以及定時(shí)控制外部回路502，其還可被稱為定時(shí)控 制模塊。OFDM解調(diào)器與解碼器500可與CDM解調(diào)器與解碼器分離或與CDM解調(diào)器與 解碼器集成在一起。除圖5中所示的組件之外或代替圖5中所示的組件，設(shè)備520可包 含其它軟件和硬件組件，例如解交錯(cuò)器、信道估計(jì)器等。
圖6A說明定時(shí)獲取/控制過程，其可由圖5的設(shè)備520來執(zhí)行。圖6B說明具有對應(yīng) 于圖6A中的方框601-604的裝置611-614的設(shè)備。
圖7說明所傳輸?shù)拇a分多路復(fù)用時(shí)隙702 (例如單播數(shù)據(jù))和OFDM時(shí)隙700 (例 如廣播數(shù)據(jù))的時(shí)分多路復(fù)用圖案。圖7還展示特定OFDM時(shí)隙結(jié)構(gòu)的實(shí)例。
圖5中的接收器506接收在CDM和OFDM時(shí)隙702， 700A， 700B (圖7)中傳輸 (例如從一個(gè)或一個(gè)以上基站)的信號。信號搜索器504 (例如CDMA信號搜索器)確定 粗略定時(shí)值。OFDM解調(diào)器與解碼器500對來自O(shè)FDM時(shí)隙700A， 700B的OFDM符號 400進(jìn)行解調(diào)和解碼，所述OFDM符號400包含數(shù)據(jù)音和導(dǎo)頻音。
在圖6A中的方框601中，OFDM解調(diào)器與解碼器500 (圖5)使用粗略定時(shí)值來測 量接收到的經(jīng)解碼的OFDM包的PER (測量到的PER),并根據(jù)OFDM符號的導(dǎo)頻音計(jì) 算有效SNR量度。解調(diào)器處理一個(gè)或一個(gè)以上OFDM符號，并將此提供到解碼器，解 碼器接著試圖再現(xiàn)輸入到圖3中的信道編碼單元302的包。解調(diào)器與解碼器500 (或者， 外部回路502)可使用有效SNR量度來預(yù)測可支持的PER (經(jīng)預(yù)測的PER')。舉例來說， 將有效SNR量度與視包的數(shù)據(jù)速率而定的SNR閾值進(jìn)行比較；如果有效SNR量度超過 所述閾值，那么包被預(yù)測為不具有錯(cuò)誤，否則包被預(yù)測為是錯(cuò)誤的。經(jīng)預(yù)測的PER可以
是這些預(yù)測的合適的時(shí)間平均。解調(diào)器與解碼器500包含定時(shí)控制內(nèi)部回路501,其將 當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)提供到定時(shí)獲取/控制外部回路502。定時(shí)控制內(nèi)部回路501還改進(jìn)來自信 號搜索器504的粗略定時(shí)值，或通過使用接收到的OFDM符號更新先前的定時(shí)值。
在方框602中，定時(shí)控制外部回路502接收當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)、有效SNR量度、測量到 的PER和經(jīng)預(yù)測的PER作為輸入，且在Ns個(gè)連續(xù)的OFDM時(shí)隙700期間以下所有三個(gè) 條件都滿足時(shí)，宣稱定時(shí)錯(cuò)誤。如圖7中所示，"連續(xù)的"OFDM時(shí)隙700可通過單播 CDM時(shí)隙702而在時(shí)間上分離。Ns可以等于64、 100、 256或某一其它值。
本文所述的參數(shù)(還稱為值，變量、閾值等)Ns、 Nc、 P!、 P2、 P3、 T!、 T2、 T3可 根據(jù)各種系統(tǒng)參數(shù)(例如內(nèi)部定時(shí)回路更新速率、導(dǎo)頻音SNR測量值的準(zhǔn)確性和網(wǎng)絡(luò)布 局)而選擇、編程和/或優(yōu)化。這些參數(shù)可由裝置制造商或無線操作者等設(shè)置或確定，且 可在裝置被制造時(shí)或在現(xiàn)場的即時(shí)操作期間對默認(rèn)值進(jìn)行編程。
i. 測量到的PER接近100% (或PER〉P,，其中Pt可以是30X (例如))；
ii. 基于有效SNR量度的經(jīng)預(yù)測PER接近0% (或PER'<P2，其中Pz可以是2% (例 如))；以及
iii. 當(dāng)前定時(shí)基準(zhǔn)保持相同(或針對來自先前基準(zhǔn)的L以上個(gè)碼片，當(dāng)前定時(shí)基準(zhǔn)不 改變，其中L可以等于10 (例如))。
如果這三個(gè)條件尚未滿足，那么外部回路502可連續(xù)檢查這三個(gè)條件。
因此，如果若干連續(xù)OFDM時(shí)隙不正確地解碼(即，較高的測量到的PER)，那么 (a)信道并非"良好"或(b)當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)不正確。如果信道"良好"(即，如果有效 SNR量度較高且經(jīng)預(yù)測的PER較低)，那么時(shí)間基準(zhǔn)很可能是不正確的，且應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在方框603中，如果宣稱定時(shí)錯(cuò)誤，那么外部回路502將"超前"或移位信號發(fā)送 到定時(shí)控制內(nèi)部回路501，使得基準(zhǔn)定時(shí)(還稱為當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn))對于下一OFDM時(shí)隙 超前Nc個(gè)碼片，如圖8中所示。舉例來說，Nc可以等于5到8個(gè)碼片。在宣稱定時(shí)錯(cuò) 誤之后，來自定時(shí)控制內(nèi)部回路501的定時(shí)估計(jì)將不會影響基準(zhǔn)定時(shí)。宣稱定時(shí)錯(cuò)誤之 前的最后一個(gè)定時(shí)基準(zhǔn)繼續(xù)僅由定時(shí)控制外部回路502更新。
圖8說明所傳輸?shù)腛FDM信號800的實(shí)際信道響應(yīng)、具有錯(cuò)誤時(shí)間基準(zhǔn)802的OFDM 時(shí)隙以及具有正確時(shí)間基準(zhǔn)804的OFDM時(shí)隙的實(shí)例。
在方框604中，所述過程可重復(fù)方框603，直到滿足以下條件中的任一者為止-
i. 測量到的PER接近經(jīng)預(yù)測的PER'(或IPER-PER'I/PER'〈P3，其中P3可等于5);
ii. 超前的碼片的總數(shù)超過碼片的基于信道中的最大可能延遲而先驗(yàn)地確定的閾值
T2，其中T2可等于80 (例如)；或
iii.根據(jù)內(nèi)部回路定時(shí)算法檢測到的第一到達(dá)路徑的相對定時(shí)估計(jì)改變T3以上個(gè)碼 片，其中T3可等于30 (例如)。
如果滿足條件iii，那么下一 OFDM時(shí)隙的定時(shí)基準(zhǔn)將復(fù)位到來自定時(shí)控制內(nèi)部回路 501的定時(shí)估計(jì)。
上文的描述內(nèi)容提供了在存在定時(shí)錯(cuò)誤的情況下對接收到的OFDM符號的估計(jì)信道 和有效SNR的分析。所述分析闡釋有效SNR為何可充當(dāng)診斷工具來確定當(dāng)測量到的PER 保持高但基于有效SNR量度的經(jīng)預(yù)測PER保持低時(shí)是否存在定時(shí)錯(cuò)誤。外部回路502 可基于有效SNR量度來控制定時(shí)。
廣播內(nèi)容
來自多個(gè)基站102的廣播傳輸彼此可以是時(shí)間同步的，使得基站102同時(shí)使用同一 波形或調(diào)制(例如同一擴(kuò)展碼)來傳輸同一廣播內(nèi)容。以此方式，可將多個(gè)廣播傳輸視 為接收器處的多路徑傳輸。換句話說，同步廣播傳輸產(chǎn)生虛擬的多路徑，從而用適當(dāng)?shù)?信號處理在接收器處提供改進(jìn)的接收質(zhì)量。產(chǎn)生表現(xiàn)為多路徑的信號的優(yōu)勢在于接收器 能夠使宏分集增益最大化，其中來自一個(gè)基站的衰減信號由來自另一基站的具有差分傳 播延遲的相同的強(qiáng)接收信號加以抵消。同步廣播可為多個(gè)發(fā)射器提供同一擴(kuò)展碼。
當(dāng)同步廣播傳輸針對傳輸?shù)膹V播部分700 (圖7)使用OFDM時(shí)，基站之間的時(shí)間 同步可以是有益的。如果基站傳輸不是時(shí)間同步的，那么定時(shí)的差異可有效地變成多路 徑延遲，其可增加延遲擴(kuò)展。因此，來自多個(gè)基站102的時(shí)間同步傳輸用于使OFDM傳 輸對準(zhǔn)，并避免引入額外的延遲擴(kuò)展。
如圖7中所示，基站可在交錯(cuò)的廣播時(shí)隙700中廣播數(shù)據(jù)，所述廣播時(shí)隙700在用 于用戶特定(單播)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)隙702之間交錯(cuò)。 一個(gè)實(shí)施例針對同步廣播使用OFDM 波形。每個(gè)廣播時(shí)隙都可具有三個(gè)或四個(gè)OFDM符號，其中一個(gè)符號可比其它兩個(gè)OFDM 符號具有更多的導(dǎo)頻音。每個(gè)移動臺可使用一個(gè)或一個(gè)以上OFDM符號的導(dǎo)頻音來估計(jì) 信道響應(yīng)，并導(dǎo)出用于解調(diào)OFDM符號的定時(shí)基準(zhǔn)。
可使用多種不同工藝和技術(shù)中的任一者來表示本文所述的信息和信號。舉例來說， 可由電壓、電流、電磁波、磁場或微粒、光場或微?；蚱淙我唤M合來表示可在整個(gè)上述 描述內(nèi)容中參考的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、位、符號和碼片。
結(jié)合本文所揭示的實(shí)施例而描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可實(shí) 施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。為了清楚地說明硬件與軟件的這種可互換性，
上文已經(jīng)大體上根據(jù)各種說明性組件、塊、模塊、電路和步驟的功能性描述了各種說明 性組件、區(qū)塊、模塊、電路和步驟。將此類功能性實(shí)施為硬件還是軟件取決于強(qiáng)加于整 個(gè)系統(tǒng)上的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)限制。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可針對每個(gè)特定應(yīng)用以各種不同 的方式來實(shí)施所描述的功能性，但此類實(shí)施決策不應(yīng)被解釋為導(dǎo)致與本發(fā)明的范圍偏離。
可用以下裝置來實(shí)施或執(zhí)行結(jié)合本文所揭示的實(shí)施例而描述的各種說明性邏輯塊、 模塊和電路通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編 程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其經(jīng) 設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文所述的功能的任一組合。通用處理器可以是微處理器，但在替代方案中， 處理器可以是任一常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還可實(shí)施為計(jì)算裝 置的組合，例如DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、結(jié)合DSP核心的一個(gè)或一個(gè)以 上微處理器或任何其它此類配置。
結(jié)合本文所揭示的實(shí)施例而描述的方法或算法的步驟可直接實(shí)施在硬件中，由處理 器執(zhí)行的軟件模塊中，或上述兩者的組合中。軟件模塊可駐留在RAM存儲器、快閃存儲 器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移除光盤、CD-ROM 或此項(xiàng)技術(shù)中已知的任一其它形式的存儲媒體。存儲媒體耦合到處理器，使得處理器可 從存儲媒體讀取信息，且將信息寫入到存儲媒體。在替代方案中，存儲媒體可以與處理 器成為一體。處理器和存儲媒體可駐留在ASIC中。ASIC可駐留在用戶終端中。在替代 方案中，處理器和存儲媒體可作為離散組件駐留在用戶終端中。
本文包含標(biāo)題以供參考且有助于定位某些部分。不希望這些標(biāo)題限制其下面所描述 的概念的范圍，且在整個(gè)說明書中，這些概念在其它部分中可具有適用性。
本發(fā)明提供所揭示實(shí)施例的先前描述內(nèi)容，以使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制作或使 用本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易了解對這些實(shí)施例的各種修改，且在不脫離本發(fā) 明的精神或范圍的情況下，本文所界定的一般原理可應(yīng)用于其它實(shí)施例。因此，不希望 本發(fā)明局限于本文所展示的實(shí)施例，而是希望符合與本文所揭示的原理和新穎特征相一 致的最廣范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，其包括使用當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)對多個(gè)時(shí)隙中的多個(gè)正交頻分多路復(fù)用(OFDM)符號進(jìn)行解碼；測量所述經(jīng)解碼的OFDM符號的包錯(cuò)誤率；根據(jù)經(jīng)解調(diào)的OFDM符號的導(dǎo)頻音，確定有效信噪比(SNR)量度；基于所述確定的有效SNR量度，預(yù)測可支持的包錯(cuò)誤率；將所述測量到的包錯(cuò)誤率與所述經(jīng)預(yù)測的包錯(cuò)誤率進(jìn)行比較；以及基于所述比較，在對下一OFDM時(shí)隙進(jìn)行解碼之前調(diào)節(jié)所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述測量到的包錯(cuò)誤率與所述經(jīng)預(yù)測的包錯(cuò)誤 率進(jìn)行比較包括確定所述測量到的包錯(cuò)誤率是否大于第一閾值；以及 確定所述經(jīng)預(yù)測的包錯(cuò)誤率是否小于第二閾值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于所述比較來調(diào)節(jié)所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)包括如 果所述測量到的包錯(cuò)誤率大于所述第一閾值，且所述經(jīng)預(yù)測的包錯(cuò)誤率小于所述第 二閾值，那么在對下一 OFDM時(shí)隙進(jìn)行解碼之前調(diào)節(jié)所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中確定有效信噪比(SNR)量度包括使用<formula>see original document page 2</formula>其中C(x)是其SNR x和輸入被限定于選定調(diào)制類型的高斯信道的容量，其中a2 表示估計(jì)出的噪聲變化，其中P是導(dǎo)頻音的數(shù)目，且其中Hk代表信道的振幅響應(yīng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其進(jìn)一步包括使用查找表來實(shí)施函數(shù)C(x)，和估計(jì)所 述噪聲變化。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其進(jìn)一步包括確定所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)是否持續(xù)若干個(gè)連續(xù)OFDM時(shí)隙未改變；以及基于所述確定，使所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)針對所述待解碼的下一 OFDM時(shí)隙超前經(jīng)配 置數(shù)目的碼片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其進(jìn)一步包括確定所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)是否未從先前時(shí)間基準(zhǔn)改變達(dá)經(jīng)配置數(shù)目的碼片；以及 基于所述確定，使所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)針對所述待解碼的下一 OFDM時(shí)隙超前經(jīng)配 置數(shù)目的碼片。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其進(jìn)一步包括無線接收在所述時(shí)隙中含有所述OFDM符號的多路徑傳輸；以及 搜索所述多路徑傳輸以確定所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)包括使所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn) 超前經(jīng)配置數(shù)目的碼片。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其進(jìn)一步包括重復(fù)所述調(diào)節(jié)所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)，直到 所述測量到的包錯(cuò)誤率接近所述經(jīng)預(yù)測的包錯(cuò)誤率為止。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括重復(fù)所述調(diào)節(jié)所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)，直到 調(diào)節(jié)所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)超過基于信道中的最大可能延遲而先驗(yàn)地確定的閾值數(shù)目的碼片為止。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其進(jìn)一步包括重復(fù)所述調(diào)節(jié)所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)，直到 第一到達(dá)路徑的相對定時(shí)改變多于閾值數(shù)目的碼片為止。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述OFDM符號包括預(yù)期用于多個(gè)移動臺的廣播 內(nèi)容。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中用包括用戶特定數(shù)據(jù)的時(shí)隙來時(shí)分多路復(fù)用所述 含有OFDM符號的時(shí)隙。
15. —種經(jīng)配置以接收來自基站的信號的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于使用當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)對多個(gè)時(shí)隙中的多個(gè)正交頻分多路復(fù)用(OFDM)符號進(jìn)行解碼的裝置；用于測量所述經(jīng)解碼的OFDM符號的包錯(cuò)誤率的裝置；用于根據(jù)所述經(jīng)解碼的OFDN符號的導(dǎo)頻音來確定有效信噪比(SNR)量度的裝置；基于所述經(jīng)確定的有效SNR量度，用于預(yù)測可支持的包錯(cuò)誤率的裝置；用于將所述測量到的包錯(cuò)誤率與所述經(jīng)預(yù)測的包錯(cuò)誤率進(jìn)行比較的裝置；以及基于所述用于比較的裝置，用于在對下一 OFDM時(shí)隙進(jìn)行解碼之前調(diào)節(jié)所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)的裝置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述用于比較的裝置包括用于確定所述測量到的包錯(cuò)誤率是否大于第一閾值的裝置； 用于確定所述經(jīng)預(yù)測的包錯(cuò)誤率是否小于第二閾值的裝置；以及如果所述測量到的包錯(cuò)誤率大于所述第一閾值，且所述經(jīng)預(yù)測的包錯(cuò)誤率小于所述第二閾值，用于在對下一OFDM時(shí)隙進(jìn)行解碼之前調(diào)節(jié)所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)的裝置。
17. —種經(jīng)配置以接收來自基站的正交頻分多路復(fù)用(OFDM)符號的設(shè)備，所述設(shè)備包括定時(shí)控制模塊，其經(jīng)配置以確定所述接收到的OFDM符號的測量到的包錯(cuò)誤率是否大于第一閾值； 確定經(jīng)預(yù)測的包錯(cuò)誤率是否小于第二閾值；以及如果所述測量到的包錯(cuò)誤率大于所述第一閾值，且所述經(jīng)預(yù)測的包錯(cuò)誤率小于所述第二閾值，那么在對下一 OFDM時(shí)隙進(jìn)行解碼之前調(diào)節(jié)當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括:接收器，其經(jīng)配置以無線接收在多個(gè)時(shí)隙中含有OFDM符號的多路徑傳輸；以及搜索器，其用于搜索所述多路徑傳輸以確定所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18述的設(shè)備，其中用包括用戶特定數(shù)據(jù)的時(shí)隙來時(shí)分多路復(fù)用所述含有OFDM符號的時(shí)隙。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括解碼器，其可操作以使用當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)對多個(gè)時(shí)隙中的多個(gè)OFDM符號進(jìn)行解碼； 測量所述經(jīng)解碼的OFDM符號的包錯(cuò)誤率；根據(jù)所述經(jīng)解碼的OFDM符號的導(dǎo)頻音來確定有效信噪比(SNR)量度；以及 基于所述經(jīng)確定的有效SNR量度，預(yù)測可支持的包錯(cuò)誤率。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17述的設(shè)備，其中所述定時(shí)控制模塊進(jìn)一步經(jīng)配置以-確定所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)是否持續(xù)若干個(gè)連續(xù)OFDM時(shí)隙未改變；以及 基于所述確定，使所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)針對所述待解碼的下一 OFDM時(shí)隙超前經(jīng)配 置數(shù)目的碼片。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17述的設(shè)備，其中所述定時(shí)控制模塊進(jìn)一步經(jīng)配置以-確定所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)是否未從先前時(shí)間基準(zhǔn)改變達(dá)經(jīng)配置數(shù)目的碼片；以及 基于所述確定，使所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)針對所述待解碼的下一 OFDM時(shí)隙超前經(jīng)配 置數(shù)目的碼片。
23. 根據(jù)權(quán)利要求17述的設(shè)備，其中調(diào)節(jié)所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)包括使所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn) 超前經(jīng)配置數(shù)目的碼片。
24. 根據(jù)權(quán)利要求17述的設(shè)備，其中所述定時(shí)控制模塊經(jīng)配置以重復(fù)所述調(diào)節(jié)所述^ 前時(shí)間基準(zhǔn)，直到所述測量到的包錯(cuò)誤率接近所述經(jīng)預(yù)測的包錯(cuò)誤率為止。
25. 根據(jù)權(quán)利要求17述的設(shè)備，其中所述定時(shí)控制模塊經(jīng)配置以重復(fù)所述調(diào)節(jié)所述當(dāng) 前時(shí)間基準(zhǔn)，直到調(diào)節(jié)所述當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)超過基于信道中的最大可能延遲而先驗(yàn)地 確定的閾值數(shù)目的碼片為止。
26. 根據(jù)權(quán)利要求17述的設(shè)備，其中所述定時(shí)控制模塊經(jīng)配置以重復(fù)所述調(diào)節(jié)所述當(dāng) 前時(shí)間基準(zhǔn)，直到第一到達(dá)路徑的相對定時(shí)改變多于閾值數(shù)目的碼片為止。
27. 根據(jù)權(quán)利要求17述的設(shè)備，其中所述OFDM符號包括預(yù)期用于多個(gè)移動臺的廣播 內(nèi)容。
全文摘要
一種擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在存在定時(shí)錯(cuò)誤的情況下提供所接收的正交頻分多路復(fù)用(OFDM)時(shí)隙的有效信噪比(SNR)。有效SNR可用作診斷工具，以用于在測量到的包錯(cuò)誤率(PER)保持高，且根據(jù)所述有效SNR的預(yù)測PER保持低時(shí)，確定是否存在定時(shí)錯(cuò)誤?；芈房墒褂盟鲇行NR來控制OFDM解碼器所使用的時(shí)間基準(zhǔn)。
文檔編號H04L27/26GK101208922SQ200680022736
公開日2008年6月25日 申請日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月29日
發(fā)明者南宮浚, 彼得·J·布萊克, 豪 徐, 斯里坎特·賈亞拉曼, 邁克爾·約翰·曼根 申請人:高通股份有限公司