專利名稱：用于多天線無線通信的空間導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開文件一般地涉及通信，更具體地，涉及用于無線通信系統(tǒng)的傳 輸技術(shù)。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)被廣泛地部署用于提供各種通信服務(wù)，例如語音、視頻 分組數(shù)據(jù)、消息、廣播等。這些系統(tǒng)可以是能夠通過共享可用系統(tǒng)資源支 持多個用戶的多址系統(tǒng)。這種多址系統(tǒng)的實例包括碼分多址(CDMA) 系統(tǒng)、時分多址(TDMA)系統(tǒng)、頻分多址(FDMA)系統(tǒng)、正交FDMA (OFDMA)系統(tǒng)以及單載波FDMA (SC-FDMA)系統(tǒng)。
多址系統(tǒng)可以利用一個或多個復(fù)用方案，例如碼分復(fù)用(CDM)、時分 復(fù)用(TDM)等。該系統(tǒng)可以被部署，并可以服務(wù)于現(xiàn)有終端?？赡芷谕?改進(jìn)系統(tǒng)性能，同時保留對現(xiàn)有終端的后向兼容性。例如，可能期望采用 例如多輸入多輸出(MIMO)和空分多址(SDMA)的空間技術(shù)，以通過利 用使用多個天線所提供的附加空間維度來提高吞吐量和/或可靠性。
多天線通信系統(tǒng)支持從多個(T個)發(fā)射天線到多個(R個)接收天線 的多輸入多輸出(MIMO)傳輸。由T個發(fā)射天線和R個接收天線形成的 MIMO信道是由S個空間信道構(gòu)成的，其中S^min{T，R}?？梢詫個空 間信道用于并行發(fā)送數(shù)據(jù)，以達(dá)到更高的總吞吐量和/或冗余地達(dá)到更高的 可靠性。通常，在接收機(jī)處需要對發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的無線信道的精確估計， 以便重新獲得經(jīng)由無線信道發(fā)送的數(shù)據(jù)。典型地，通過從發(fā)射機(jī)發(fā)送導(dǎo)頻 并在接收機(jī)處測量該導(dǎo)頻來進(jìn)行信道估計。導(dǎo)頻是由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)預(yù)先 已知的符號構(gòu)成的。因此，接收機(jī)能夠基于所接收的符號和己知符號來估 計信道響應(yīng)。
多天線系統(tǒng)支持MIMO接收機(jī)(其為配備有多個天線的接收機(jī))。典型 地，MIMO接收機(jī)需要不同的信道估計，因而對導(dǎo)頻具有不同的需求，如 下所述。因為在多天線系統(tǒng)中，導(dǎo)頻傳輸表現(xiàn)為開銷，所以期望盡可能地 減少導(dǎo)頻傳輸。然而，導(dǎo)頻傳輸應(yīng)當(dāng)使得MIMO接收機(jī)能夠獲得具有足夠 質(zhì)量的信道估計。
因此，在本領(lǐng)域中需要能夠在多天線系統(tǒng)中高效地發(fā)送導(dǎo)頻的傳輸技 術(shù)，其能夠支持空間技術(shù)，同時保留對現(xiàn)有終端的后向兼容性。

發(fā)明內(nèi)容
這里描述了用于發(fā)送空間導(dǎo)頻以便支持多天線多層傳輸通信系統(tǒng)中的 MIMO接收機(jī)的技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，描述了一種在無線通信 系統(tǒng)中發(fā)送導(dǎo)頻的方法。該方法包括生成用于單層傳輸?shù)牡谝粚訉?dǎo)頻。在 第一 OFDM符號中的子帶上重復(fù)第一層導(dǎo)頻，以及在相鄰的第二 OFDM符 號中、與第一OFDM符號相偏移地重復(fù)第一層導(dǎo)頻。然后發(fā)送第一和第二 OFDM符號o
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，描述了一種用在無線通信系統(tǒng)中的裝置。 該裝置包括導(dǎo)頻生成器，用于基于多層傳輸生成至少一個導(dǎo)頻，其中在第
一 OFDM符號的子帶上重復(fù)至少一個導(dǎo)頻中的每一個導(dǎo)頻。還在相鄰的第
二 OFDM符號的子帶上、與第一 OFDM符號的至少一個導(dǎo)頻中的其它導(dǎo)頻 相偏移地重復(fù)所述至少一個導(dǎo)頻。該裝置還包括多個發(fā)射機(jī)單元，用于經(jīng) 由多個發(fā)射天線在相應(yīng)數(shù)量的層傳輸中分別發(fā)送第一和第二 OFDM符號中 的每一個OFDM符號。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，描述了一種在無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行信道 估計的方法。該方法包括經(jīng)由多個接收天線得到多個接收符號，所述接收 符號中的每個接收符號都包括第一層導(dǎo)頻，其相鄰的符號在子帶中彼此偏移地包括第一層導(dǎo)頻。該方法還包括基于第一層導(dǎo)頻處理接收符號，以便 得到對多個發(fā)射天線和多個接收天線之間的多個信道的估計。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例，描述了 一種用在無線通信系統(tǒng)中的裝置。 該裝置包括多個接收機(jī)單元，用于提供多個接收符號，所述接收符號中的 每個接收符號都包括第一層導(dǎo)頻，其相鄰的符號在子帶中彼此偏移地包括 第一層導(dǎo)頻。該裝置還包括信道估計器，用于基于第一層導(dǎo)頻處理接收符 號，以便得到對多個發(fā)射天線和多個接收天線之間的多個信道的估計。


圖1示出了高速率分組數(shù)據(jù)(HRPD)通信系統(tǒng)。 圖2示出了支持CDM的單載波時隙結(jié)構(gòu)。 圖3示出了支持OFDM的單載波時隙結(jié)構(gòu)。
圖4示出了高速率分組數(shù)據(jù)(HRPD)通信系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的方框圖。
圖5示出了在傳統(tǒng)信道和非傳統(tǒng)信道上支持OFDM的多載波時隙結(jié)構(gòu)。 圖6示出了支持OFDM的高速率分組數(shù)據(jù)(HRPD)通信系統(tǒng)所使用 的子帶結(jié)構(gòu)。
圖7A-圖7D示出了支持OFDM的高速率分組數(shù)據(jù)(HRPD)通信系統(tǒng) 所使用的空間導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)。
圖8示出了支持OFDM的高速率分組數(shù)據(jù)(HRPD)通信系統(tǒng)中的發(fā) 射機(jī)的方框圖。
圖9示出了支持OFDM的高速率分組數(shù)據(jù)(HRPD)通信系統(tǒng)中的接 收機(jī)的方框圖。
具體實施例方式
這里所描述的傳輸技術(shù)可以用于各種無線通信系統(tǒng)，例如CDMA、 TDMA、 FDMA、 OFDMA和SC-FDMA系統(tǒng)。術(shù)語"系統(tǒng)"和"網(wǎng)絡(luò)"通 常是可互換使用的。CDMA系統(tǒng)可以實現(xiàn)例如cdma2000、通用陸地?zé)o線接 入(UTRA)、演進(jìn)的UTRA (E-UTRA)等無線電技術(shù)。cdma2000涵蓋了 IS-2000、 IS-95和IS-856標(biāo)準(zhǔn)。UTRA包括寬帶CDMA (W-CDMA)和低碼片速率(LCR)。 TDMA系統(tǒng)可以實現(xiàn)例如全球移動通信系統(tǒng)(GSM)的 無線電技術(shù)。OFDMA系統(tǒng)可以實現(xiàn)例如長期演進(jìn)(LTE)、 IEEE 802.20、 Flash-OFD]VP等無線電技術(shù)。在名為"第三代合作伙伴計劃"(3GPP)的組 織的文獻(xiàn)中描述了 UTRA、 E-UTRA、 GSM和LTE。在名為"第三代合作 伙伴計劃2" (3GPP2)的組織的文獻(xiàn)中描述了 cdma2000。這些不同的無線 電技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)在本領(lǐng)域中是公知的。
為清楚起見，下面針對實現(xiàn)IS-856的高速率分組數(shù)據(jù)(HRPD)系統(tǒng)描 述該技術(shù)的各個方面。HRPD也被稱為演進(jìn)的數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)、數(shù)據(jù)優(yōu) 化(DO)、高數(shù)據(jù)速率(HDR)等。術(shù)語HRPD和EV-DO經(jīng)?；Q使用。 當(dāng)前，HRPD版本(Rev.) 0、 A和B已經(jīng)被標(biāo)準(zhǔn)化，HRPD Rev. 0和A已 得到開發(fā)，HRPD Rev. C正在開發(fā)中。HRPD Rev. 0和A涵蓋單載波HRPD (lxHRPD)。 HRPD Rev. B涵蓋多載波HRPD并且后向兼容HRPD Rev. 0 和A。這里所描述的技術(shù)可以并入到任何HRPD版本中。為清楚起見，在 下面的大部分描述中使用術(shù)語HRPD。
圖1示出了具有多個接入點IIO和多個終端120的HRPD通信系統(tǒng)100。 一般地，接入點是與終端進(jìn)行通信的固定站，也可以被稱為基站、節(jié)點B 等。各個接入點110為特定地理區(qū)域提供通信覆蓋，以及支持位于該覆蓋 區(qū)域內(nèi)的終端的通信。接入點110可以耦接至為這些接入點提供協(xié)調(diào)和控 制的系統(tǒng)控制器130。系統(tǒng)控制器130可以包括網(wǎng)絡(luò)實體，例如基站控制器 (BSC)、分組控制功能實體(PCF)、分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(PDSN)等。
終端120可以分散在整個系統(tǒng)中，并且各個終端可以是靜止的或移動 的。終端也可以被稱為接入終端、移動臺、用戶設(shè)備、用戶單元、站等。 終端可以是蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、無線設(shè)備、手持設(shè)備、無線 調(diào)制解調(diào)器、膝上型電腦等。終端可以支持任何HRPD版本。在HRPD中， 在任意給定時刻處，終端可以在前向鏈路上接收來自一個接入點的傳輸， 以及可以在反向鏈路上向一個或多個接入點發(fā)送傳輸。前向鏈路(或下行 鏈路)是指從接入點到終端的通信鏈路，以及反向鏈路(或上行鏈路)是 指從終端到接入點的通信鏈路。
圖2示出了 HRPD中在前向鏈路上支持CDM的單載波時隙結(jié)構(gòu)200。 傳輸時間線被分成多個時隙。每個時隙具有1.667毫秒(ms)的持續(xù)時間并跨越2048個碼片。對于1.2288兆碼片/秒(Mcps)的碼片速率，每個碼 片具有813.8納秒(ns)的持續(xù)時間。每個時隙被分為兩個相等的半時隙。 每個半時隙包括(i)由處于半時隙中心的導(dǎo)頻段和在導(dǎo)頻段兩側(cè)的兩個媒 體訪問控制(MAC)段組成的開銷段；和(ii)在開銷段兩側(cè)的業(yè)務(wù)段。業(yè) 務(wù)段也可以被稱為業(yè)務(wù)信道段、數(shù)據(jù)段、數(shù)據(jù)字段等。導(dǎo)頻段承載導(dǎo)頻， 并具有96碼片的持續(xù)時間。每個MAC段承載信令(例如，反向功率控制 (RPC)信息)，并且具有64碼片的持續(xù)時間。每個業(yè)務(wù)段承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(例 如，對于特定終端的單播數(shù)據(jù)、廣播數(shù)據(jù)等)，并且具有400碼片的持續(xù)時 間。
HRPD Rev. 0、 A和B對于在業(yè)務(wù)段中發(fā)送的數(shù)據(jù)使用CDM。業(yè)務(wù)段 可以為由接入點服務(wù)的一個或多個終端承載CDM數(shù)據(jù)?？梢曰诰幋a和調(diào) 制參數(shù)來處理各個終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，以便生成數(shù)據(jù)符號，所述編碼和調(diào)制 參數(shù)是通過從該終端接收的信道反饋所確定的?？梢岳?6碼片Walsh函 數(shù)或編碼對一個或多個終端的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行解復(fù)用和覆蓋(cover),以便生 成業(yè)務(wù)段的CDM數(shù)據(jù)。由此，使用Walsh函數(shù)在時域生成CDM數(shù)據(jù)。CDM 業(yè)務(wù)段是承載CDM數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)段。
可能期望對于在業(yè)務(wù)段中發(fā)送的數(shù)據(jù)使用OFDM和/或單載波頻分復(fù) 用(SC-FDM)。 OFDM和SC-FDM將可用帶寬分為多個正交子載波，其也 可以被稱為音調(diào)(tone)、頻段(bin)等。各個子載波可調(diào)制有數(shù)據(jù)。通常， 在頻域中利用OFDM以及在時域中利用SC-FDM來發(fā)送調(diào)制符號。OFDM 和SC-FDM具有某些令人滿意的特性，例如能夠容易地抑制由頻率選擇性 衰落引起的符號間干擾(ISI)的能力。OFDM還能夠高效地支持MIMO和 SDMA，其可以單獨應(yīng)用在各個子載波上，并從而可以在頻率選擇性信道中 提供良好的性能。為清楚起見，下面描述使用OFDM發(fā)送數(shù)據(jù)。
可能期望支持OFDM，同時保留與HRPD Rev. 0、 A和B的后向兼容 性。在HRPD中，所有活動終端在所有時刻都可以對導(dǎo)頻和MAC段進(jìn)行 解調(diào)，但僅有正被服務(wù)的終端可以對業(yè)務(wù)段進(jìn)行解調(diào)。所以，可以通過保 留導(dǎo)頻和MAC段并且修改業(yè)務(wù)段來實現(xiàn)后向兼容性。通過以具有總計400 碼片或更小持續(xù)時間的一個或多個OFDM符號來替換給定400碼片業(yè)務(wù)段 中的CDM數(shù)據(jù)，可以在HRPD波形中發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)圖3示出了在HRPD中支持OFDM的單載波時隙結(jié)構(gòu)300。為了簡明 起見，在圖3A中僅示出了一個"半時隙"。該半時隙包括(0由在半時 隙中心處的96碼片導(dǎo)頻段和導(dǎo)頻段兩側(cè)的兩個64碼片MAC段組成的開銷 段，和(ii)開銷段兩側(cè)的兩個業(yè)務(wù)段。通常，各個業(yè)務(wù)段可以承載一個或 多個OFDM符號。在圖3A所示的實例中，各個業(yè)務(wù)段承載兩個OFDM符 號，以及各個OFDM符號具有200碼片的持續(xù)時間并在一個200碼片的 OFDM符號周期中進(jìn)行發(fā)送。
圖4示出了多天線HRPD通信系統(tǒng)100的接入點110與兩個終端120a 和1206的細(xì)節(jié)。為簡明起見，接入點110具有兩個發(fā)射天線，MISO終端 120"具有單個接收天線，以及MIMO終端1206具有兩個接收天線。
可以通過1X2信道響應(yīng)行向量^X2來表征由接入點110處的兩個天線 和MISO終端120"處的單個天線所形成的MISO信道。可以通過2X2信 道響應(yīng)矩陣壓x2來表征由接入點110處的兩個天線和MIMO終端120Z)處 的兩個天線所形成的MIMO信道。接入點110從兩個發(fā)射天線發(fā)射導(dǎo)頻， 以使得MISO和MIMO終端能夠估計它們各自的MISO和MIMO信道。在 接入點110處的導(dǎo)頻生成器112可以生成復(fù)合導(dǎo)頻。
接入點110可以從兩個發(fā)射天線向MIMO接收機(jī)并行發(fā)送數(shù)據(jù)，以提 高吞吐量。上面的描述是針對2X2系統(tǒng)的，其中接入點具有兩個發(fā)射天線， 并且終端具有最多兩個接收天線。通常，多天線系統(tǒng)可以包括具有任意數(shù) 量天線的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，因此T和R可以是任意整數(shù)值。
圖5示出了在HRPD中支持OFDM的多載波時隙結(jié)構(gòu)400。在HRPD Rev. B中，可以在頻域中對多個lxHRPD波形進(jìn)行復(fù)用，以獲得多載波 HRPD波形，該波形填充給定頻譜分配并且在第一發(fā)射天線上進(jìn)行發(fā)射。 在圖5示出的實例中，將一個lxHRPD波形示出為被配置作為傳統(tǒng)信道， 其包括可以被所有活動終端在所有時刻進(jìn)行解調(diào)的導(dǎo)頻和MAC段，以及僅 可以被正被服務(wù)的終端進(jìn)行解調(diào)的業(yè)務(wù)段。所以，通過保留導(dǎo)頻和MAC段 可以實現(xiàn)后向兼容性。在圖5中還示出了三個lxHRPD波形，其被配置為 非傳統(tǒng)信道，所述波形分別在第二、第三和第四發(fā)射天線上進(jìn)行發(fā)射，其 不需要開銷段，因為OFDM符號包括嵌入在子帶或音調(diào)中的周期性復(fù)合導(dǎo) 頻。如文中所述，圖4的導(dǎo)頻生成器112生成復(fù)合導(dǎo)頻以在OFDM符號中進(jìn)行傳輸。接收MIMO終端1206 (圖4)接收OFDM符號中已知的復(fù)合導(dǎo) 頻，并且能夠?qū)С鰧IMO信道響應(yīng)的估計。
多天線系統(tǒng)可以利用多個載波進(jìn)行數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻傳輸?？梢杂蒓FDM、 一些其它多載波調(diào)制技術(shù)或一些其它結(jié)構(gòu)來提供多個載波。OFDM有效地 將全部系統(tǒng)帶寬(WMHz)分為多個(K個)正交頻率子帶。這些子帶也 被稱為音調(diào)、子載波、頻段和頻道。通過OFDM，各個子帶與可調(diào)制有數(shù) 據(jù)的各自的子載波相關(guān)聯(lián)。多天線OFDM系統(tǒng)可以僅使用全部K個子帶的 子集進(jìn)行數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻傳輸，而其余的子帶可以用作保護(hù)子帶，以使得系統(tǒng) 能夠滿足頻譜屏蔽需求。為簡明起見，在下面的描述中假定全部K個子帶 都可用于數(shù)據(jù)和/或?qū)ьl傳輸。
圖6示出了可以用于在多天線OFDM系統(tǒng)中進(jìn)行導(dǎo)頻傳輸?shù)淖訋ЫY(jié)構(gòu) 500。在用于導(dǎo)頻傳輸?shù)腜個導(dǎo)頻子帶的每一個上發(fā)送發(fā)射符號，其中K>P。 為改進(jìn)性能并簡化接收機(jī)處理，可以將P個導(dǎo)頻子帶均勻地分布在全部K 個子帶上，使得連續(xù)的導(dǎo)頻子帶以K/P個子帶相分隔。其余的K一P個子帶 可以用于數(shù)據(jù)傳輸，并被稱為數(shù)據(jù)子帶。
圖7A-圖7D示出了用于多天線OFDM系統(tǒng)的示例性導(dǎo)頻傳輸方案。 本實施例利用了空間導(dǎo)頻音調(diào)，所述空間導(dǎo)頻音調(diào)是根據(jù)多天線OFDM系 統(tǒng)形成的層或波束的數(shù)量而不同地形成的。具體地，因為可以由天線組合 所導(dǎo)致的波束來形成層，所以準(zhǔn)確的信道特性不能單純地依賴一個天線的 導(dǎo)頻，而必須依賴為特定層或波束而形成的導(dǎo)頻。根據(jù)圖7A-圖7D的空間 導(dǎo)頻傳輸方案，每層導(dǎo)頻功率預(yù)算隨著空間層數(shù)量的減少而增加。
圖7A示出了 OFDM符號1-4的半時隙上的單層傳輸。如對例如OFDM 符號1的每個OFDM符號所示出的，單層空間導(dǎo)頻音調(diào)對于每19個數(shù)據(jù)音 調(diào)重復(fù)一次并占用一個音調(diào)。對于180個音調(diào)的OFDM符號，將具有9個 單層空間導(dǎo)頻音調(diào)。具體地，對于OFDM符號1和OFDM符號3，示出單 層空間導(dǎo)頻音調(diào)在音調(diào)一處開始，并且每20個音調(diào)重復(fù)一次，而對于OFDM 符號2和OFDM符號4，示出單層空間導(dǎo)頻音調(diào)在偏移于鄰近符號一半距 離的音調(diào)十一處開始，并且每20個音調(diào)重復(fù)一次。因此，對于單層傳輸， 用于支持單層空間導(dǎo)頻音調(diào)的寬帶開銷為每個OFDM符號的二十分之一或 百分之五。在例如OFDM符號2的鄰近OFDM符號中，單層空間導(dǎo)頻音調(diào)偏移于鄰近符號的單層空間導(dǎo)頻音調(diào)。還注意到，為獲得附加信道特征，
一個OFDM符號能夠影響鄰近OFDM符號的單層空間導(dǎo)頻音調(diào)的偏移位 置，而不需要依靠附加專用空間導(dǎo)頻音調(diào)。
圖7B示出了 OFDM符號1-4的半時隙上的兩層或雙層傳輸。如對例如 OFDM符號1的每個OFDM符號所示出的，第一層空間導(dǎo)頻音調(diào)對于每19 個數(shù)據(jù)音調(diào)重復(fù)一次并占用一個音調(diào)，而第二層空間導(dǎo)頻音調(diào)偏移于第一 層，并且也是對于每19個數(shù)據(jù)音調(diào)重復(fù)一次并占用一個音調(diào)。對于180個 音調(diào)的OFDM符號，將具有18個第一層和第二層空間導(dǎo)頻音調(diào)。具體地， 對于OFDM符號1和OFDM符號3，示出第一層和第二層空間導(dǎo)頻音調(diào)在 音調(diào)一處開始，并且每10個音調(diào)重復(fù)一次，而對于OFDM符號2和OFDM 符號4，示出第一層和第二層空間導(dǎo)頻音調(diào)在偏移于鄰近符號一半距離的音 調(diào)十一處開始，并且每10個音調(diào)重復(fù)一次。因此，對于兩層傳輸，用于支 持第一層和第二層空間導(dǎo)頻音調(diào)的寬帶開銷為每個OFDM符號的十分之一 或百分之十。
圖7C示出了 OFDM符號1-4的半時隙上的三層傳輸。如對每個OFDM 符號所示出的，第一層空間導(dǎo)頻音調(diào)對于每29個數(shù)據(jù)音調(diào)重復(fù)一次并占用 一個音調(diào)，第二層空間導(dǎo)頻音調(diào)對于每29個數(shù)據(jù)音調(diào)重復(fù)一次并占用一個 音調(diào)，而第三層空間導(dǎo)頻音調(diào)對于每29個數(shù)據(jù)音調(diào)重復(fù)一次并占用一個音 調(diào)。第一層、第二層和第三層空間導(dǎo)頻音調(diào)沿OFDM符號l-4交錯并重復(fù)， 使得第一層、第二層和第三層空間導(dǎo)頻音調(diào)對于每io個音調(diào)重復(fù)一次并且 對于每9個數(shù)據(jù)音調(diào)占用一個音調(diào)。對于180個音調(diào)的OFDM符號，將具 有18個第一層、第二層和第三層空間導(dǎo)頻音調(diào)。因此，對于三層傳輸，用 于支持第一層、第二層和第三層空間導(dǎo)頻音調(diào)的寬帶開銷為每個OFDM符 號的十分之一或百分之十。
圖7D示出了 OFDM符號1-4的半時隙上的四層傳輸。如對每個OFDM 符號所示出的，第一層空間導(dǎo)頻音調(diào)對于每19個數(shù)據(jù)音調(diào)重復(fù)一次并占用 一個音調(diào)，第二層空間導(dǎo)頻音調(diào)對于每19個數(shù)據(jù)音調(diào)重復(fù)一次并占用一個 音調(diào)，第三層空間導(dǎo)頻音調(diào)對于每19個數(shù)據(jù)音調(diào)重復(fù)一次并占用一個音調(diào)， 而第四層空間導(dǎo)頻音調(diào)對于每19個數(shù)據(jù)音調(diào)重復(fù)一次并占用一個音調(diào)。第 一層、第二層、第三層和第四層空間導(dǎo)頻音調(diào)沿OFDM符號l-4交錯并重復(fù)，使得第一層、第二層、第三層和第四層空間導(dǎo)頻音調(diào)對于每5個音調(diào)
重復(fù)一次并且對于每4個數(shù)據(jù)音調(diào)占用一個音調(diào)。對于180個音調(diào)的OFDM 符號，將具有36個第一層、第二層、第三層和第四層空間導(dǎo)頻音調(diào)。因此， 對于四層傳輸，用于支持第一層、第二層、第三層和第四層空間導(dǎo)頻音調(diào) 的寬帶開銷為每個OFDM符號的五分之一或百分之二十。
由于在不同符號周期中在不同組的P個導(dǎo)頻子帶上發(fā)送不同的層空間 導(dǎo)頻音調(diào)，因此這種交錯導(dǎo)頻方案使得MIMO接收機(jī)能夠在任意一個符號 周期中，在不增加用于導(dǎo)頻傳輸?shù)淖訋?shù)量的情況下，得到比其特定子帶 更多的導(dǎo)頻觀測。對于所有的導(dǎo)頻傳輸方案，MIMO接收機(jī)可以基于其接 收的符號并使用各種信道估計技術(shù)來導(dǎo)出信道的頻率響應(yīng)估計。
圖8示出了在接入點110處TX空間處理器830和發(fā)射機(jī)單元832的實 施例的方框圖。TX空間處理器830包括導(dǎo)頻生成器910、數(shù)據(jù)空間處理 器920以及用于T個發(fā)射天線的T個復(fù)用器(Mux) 930"到930f。
導(dǎo)頻生成器910生成用于MIMO終端的T個復(fù)合導(dǎo)頻。子帶的復(fù)合空 間導(dǎo)頻音調(diào)是根據(jù)以上所描述的空間層傳輸生成的。
數(shù)據(jù)空間處理器920從TX數(shù)據(jù)處理器820接收數(shù)據(jù)符號，并且對這些 數(shù)據(jù)符號執(zhí)行空間處理。例如，數(shù)據(jù)空間處理器920可以將數(shù)據(jù)符號解復(fù) 用為T個發(fā)射天線的T個子流。取決于系統(tǒng)設(shè)計，數(shù)據(jù)空間處理器920可 以或可以不對這些子流執(zhí)行附加空間處理。每個復(fù)用器930從數(shù)據(jù)空間處 理器920接收各自的數(shù)據(jù)符號子流以及其相關(guān)聯(lián)發(fā)射天線的發(fā)射符號，利 用發(fā)射符號對數(shù)據(jù)符號進(jìn)行復(fù)用，并且提供輸出符號流。
每個發(fā)射機(jī)單元832接收并處理各自的輸出符號流。在每個發(fā)射機(jī)單 元832內(nèi)部，IFFT單元942使用K點IFFT將每組中的全部K個子帶的K 個輸出符號變換到時域中，并提供包含K個時域碼片的變換符號。循環(huán)前 綴生成器944重復(fù)每個變換符號的一部分，以形成包含K+C個碼片的 OFDM符號，其中C是重復(fù)碼片的數(shù)量。重復(fù)的部分被稱為循環(huán)前綴，并 用于抑制無線信道中的時延擴(kuò)展。TX射頻(RF)單元946將OFDM符號 流轉(zhuǎn)換成一個或多個模擬信號，并進(jìn)一步對該模擬信號進(jìn)行放大、濾波以 及上變頻，以便生成調(diào)制信號，該調(diào)制信號通過相關(guān)天線834進(jìn)行發(fā)射。 循環(huán)前綴生成器944和/或TX RF單元946也可以為其發(fā)射天線提供循環(huán)時延。
圖9示出了多天線OFDM系統(tǒng)中MIMO終端120b的方框圖。在MIMO 終端120b處，R個天線852a到852r接收T個調(diào)制信號，并且每個天線852 將接收信號提供到各自的接收機(jī)單元854。每個接收機(jī)單元854執(zhí)行與發(fā)射 機(jī)單元所執(zhí)行的處理互補(bǔ)的處理，并且(1)將接收數(shù)據(jù)符號提供到RX 空間處理器860"以及(2)將接收導(dǎo)頻符號提供到控制器88Qy內(nèi)部的信 道估計器884_y。信道估計器884_y為MIMO接收機(jī)執(zhí)行信道估計，并提{共 MIMO信道響應(yīng)估計。RX空間處理器86Qy利用MIMO信道響應(yīng)估計，對 來自R個接收機(jī)單元854a到854r的R個接收數(shù)據(jù)符號流執(zhí)行空間處理， 并提供檢測符號。RX數(shù)據(jù)處理器870y對檢測符號進(jìn)行符號解映射、解交 織和解碼，并提供解碼數(shù)據(jù)。控制器880y控制在MIMO終端120b處的各 種處理單元的操作，并且存儲器單元882^存儲控制器88Qy所使用的數(shù)據(jù)和 /或程序代碼。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以使用多種不同技術(shù)和方法中的任何一 種來表示信息和信號。例如，在上文描述中提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信 息、信號、比特、符號和碼片可以由電壓、電流、電磁波、磁場或粒子、 光場或粒子、或其任意組合來表示。
本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)注意，結(jié)合本公開內(nèi)容所描述的各種示例性邏輯 方框、模塊、電路和算法步驟可以實現(xiàn)為電子硬件、計算機(jī)軟件或兩者的 組合。為了清楚地說明硬件和軟件的這種可互換性，上文在功能性方面一 般性地描述了各種示例性組件、方框、模塊、電路和步驟。這種功能性是 否實現(xiàn)為硬件或軟件取決于整個系統(tǒng)的具體應(yīng)用和設(shè)計約束。對于各種具 體應(yīng)用，技術(shù)人員可以用不同的方式實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)決 策不應(yīng)被理解為偏離本公開文件的范圍。
可以利用通用處理器、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)或其它可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏輯、 分立硬件組件、或設(shè)計用來執(zhí)行這里所描述功能的任意組合，來實現(xiàn)或執(zhí) 行結(jié)合本公開文件所描述的各種示例性邏輯方框、模塊和電路。通用處理 器可以是微處理器，但可選地，該處理器可以是任意常規(guī)處理器、控制器、 微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可以實現(xiàn)為計算設(shè)備的組合，例如DSP和微處理器的組合、多個微處理器的組合、 一個或多個微處理器與DSP內(nèi)核的 組合、或任何其它這種配置。
結(jié)合本公開文件所描述的方法或算法的步驟可以被直接包含到硬件、
由處理器執(zhí)行的軟件模塊、或兩者的組合中。軟件模塊可以駐留于RAM存 儲器、閃存存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄 存器、硬盤、可移動盤、CD-ROM、或本領(lǐng)域已知的任何其它存儲介質(zhì)形 式。將一種示例性存儲介質(zhì)耦接至處理器，使得處理器能夠從該存儲介質(zhì) 讀取信息以及向該存儲介質(zhì)寫入信息?？蛇x地，存儲介質(zhì)可以集成到處理 器中。處理器和存儲介質(zhì)可以駐留在ASIC中。ASIC可以駐留在用戶終端 中?？蛇x地，處理器和存儲介質(zhì)可以在用戶終端中駐留作為分立組件。
提供了本公開文件的前述內(nèi)容，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠開發(fā)或利用 本公開文件。本公開文件的各種修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的， 并且在不偏離本公開文件的精神或范圍的情況下，這里所定義的一般性原 則可以應(yīng)用到其它變型中。因此，本公開文件不旨在局限于這里所描述的 實例，而應(yīng)給予與這里所公開的原則和新穎特征相一致的最大范圍。
權(quán)利要求
1、一種在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送導(dǎo)頻的方法，包括生成用于單層傳輸?shù)牡谝粚訉?dǎo)頻；在第一OFDM符號的子帶上重復(fù)所述第一層導(dǎo)頻；在鄰近的第二OFDM符號的子帶上、與所述第一OFDM符號的所述第一層導(dǎo)頻相偏移地重復(fù)所述第一層導(dǎo)頻；以及在所述單層傳輸中發(fā)送所述第一和第二OFDM符號。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括 生成用于兩層傳輸?shù)牡诙訉?dǎo)頻；在第一 OFDM符號的子帶上、與所述第一層導(dǎo)頻相偏移地重復(fù)所述第 二層導(dǎo)頻；在鄰近的第二 OFDM符號的子帶上、與所述第一 OFDM符號的所述第 二層導(dǎo)頻相偏移地重復(fù)所述第二層導(dǎo)頻；以及在所述兩層傳輸中發(fā)送所述第一和第二 OFDM符號。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，還包括 生成用于三層傳輸?shù)牡谌龑訉?dǎo)頻；在第一 OFDM符號的子帶上、與所述第一和第二層導(dǎo)頻相偏移地重復(fù) 所述第三層導(dǎo)頻；在鄰近的第二 OFDM符號的子帶上、與所述第一 OFDM符號的所述第 三層導(dǎo)頻相偏移地重復(fù)所述第三層導(dǎo)頻；以及在所述三層傳輸中發(fā)送所述第一和第二 OFDM符號。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，還包括 生成用于四層傳輸?shù)牡谒膶訉?dǎo)頻；在第一OFDM符號的子帶上、與所述第一、第二和第三層導(dǎo)頻相偏移 地重復(fù)所述第四層導(dǎo)頻；在鄰近的第二 OFDM符號的子帶上、與所述第一 OFDM符號的所述第四層導(dǎo)頻相偏移地重復(fù)所述第四層導(dǎo)頻；以及在所述四層傳輸中發(fā)送所述第一和第二 OFDM符號。
5、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一和第二層導(dǎo)頻交替地{立 于所述第一和第二 OFDM符號的相同子帶中。
6、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一、第二和第三層導(dǎo)頻交 替地位于與所述第一和第二OFDM符號中至少一個OFDM符號鄰近的所述 第一、第二和第三OFDM符號的相同子帶中。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述第一、第二、第三和第四層 導(dǎo)頻交替地位于與所述第一、第二和第三OFDM符號中至少一個OFDM符 號鄰近的所述第一、第二、第三和第四OFDM符號的相同子帶中。
8、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述第一層導(dǎo)頻占用所述第一和 第二 OFDM符號中每個OFDM符號的子帶的約百分之五。
9、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一和第二層導(dǎo)頻占用所述 第一和第二 OFDM符號中每個OFDM符號的子帶的約百分之十。
10、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一、第二和第三層導(dǎo)頻 占用所述第一和第二 OFDM符號中每個OFDM符號的子帶的約百分之十。
11、 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述第一、第二、第三和第四 層導(dǎo)頻占用所述第一和第二OFDM符號中每個OFDM符號的子帶的約百分之二十。
12、 一種用在無線通信系統(tǒng)中的裝置，包括導(dǎo)頻生成器，用于基于多層傳輸生成至少一個導(dǎo)頻，其中在第一 OFDM 符號的子帶上重復(fù)所述至少一個導(dǎo)頻中的每個導(dǎo)頻，并且還在鄰近的第二OFDM符號的子帶上、與所述第一 OFDM符號的所述至少一個導(dǎo)頻中的其 它導(dǎo)頻相偏移地重復(fù)所述至少一個導(dǎo)頻中的每個導(dǎo)頻；以及多個發(fā)射機(jī)單元，用于經(jīng)由多個發(fā)射天線在相應(yīng)數(shù)量的層傳輸中發(fā)送 所述第一和第二 OFDM符號中的每個OFDM符號。
13、 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述至少一個導(dǎo)頻包括用于單 層傳輸?shù)牡谝粚訉?dǎo)頻，并且其中，所述第一層導(dǎo)頻在所述第一和第二 OFDM 符號的子帶上偏移。
14、 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述至少一個導(dǎo)頻包括用于兩 層傳輸?shù)牡谝粚訉?dǎo)頻和第二層導(dǎo)頻，并且其中，所述第一和第二層導(dǎo)頻在 所述第一和第二 OFDM符號的子帶上偏移。
15、 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述至少一個導(dǎo)頻包括用于三 層傳輸?shù)牡谝粚訉?dǎo)頻、第二層導(dǎo)頻和第三層導(dǎo)頻，并且其中，所述第一、 第二和第三層導(dǎo)頻在所述第一和第二 OFDM符號的子帶上偏移。
16、 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述至少一個導(dǎo)頻包括用于四 層傳輸?shù)牡谝粚訉?dǎo)頻、第二層導(dǎo)頻、第三層導(dǎo)頻和第四層導(dǎo)頻，并且其中， 所述第一、第二、第三和第四層導(dǎo)頻在所述第一和第二OFDM符號的子帶 上偏移。
17、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述第一和第二層導(dǎo)頻交替地 位于所述第一和第二 OFDM符號的相同子帶中。
18、 如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述第一、第二和第三層導(dǎo)頻 交替地位于與所述第一和第二 OFDM符號中至少一個OFDM符號相鄰的第 一、第二和第三OFDM符號的相同子帶中。
19、 如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述第一、第二、第三和第四層導(dǎo)頻交替地位于與所述第一、第二和第三OFDM符號中至少一個OFDM 符號相鄰的第一、第二、第三和第四OFDM符號的相同子帶中。
20、 如權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述第一層導(dǎo)頻占用所述第一 和第二 OFDM符號中每個OFDM符號的子帶的約百分之五。
21、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述第一和第二層導(dǎo)頻占用所 述第一和第二 OFDM符號中每個OFDM符號的子帶的約百分之十。
22、 如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述第一、第二和第三層導(dǎo)頻 占用所述第一和第二 OFDM符號中每個OFDM符號的子帶的約百分之十。
23、 如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述第一、第二、第三和第四 層導(dǎo)頻占用所述第一和第二OFDM符號中每個OFDM符號的子帶的約百分之二十。
24、 一種用在無線通信系統(tǒng)中的裝置，包括 用于生成用于單層傳輸?shù)牡谝粚訉?dǎo)頻的模塊；用于在第一 OFDM符號的子帶上重復(fù)所述第一層導(dǎo)頻的模塊； 用于在鄰近的第二 OFDM符號的子帶上、與所述第一 OFDM符號的所 述第一層導(dǎo)頻相偏移地重復(fù)所述第一層導(dǎo)頻的模塊；以及用于在所述單層傳輸中發(fā)送所述第一和第二 OFDM符號的模塊。
25、 如權(quán)利要求24所述的裝置，還包括 用于生成用于兩層傳輸?shù)牡诙訉?dǎo)頻的模塊；用于在第一 OFDM符號的子帶上、與所述第一層導(dǎo)頻相偏移地重復(fù)所 述第二層導(dǎo)頻的模塊；用于在鄰近的第二 OFDM符號的子帶上、與所述第一 OFDM符號的所 述第二層導(dǎo)頻相偏移地重復(fù)所述第二層導(dǎo)頻的模塊；以及用于在所述兩層傳輸中發(fā)送所述第一和第二 OFDM符號的模塊。
26、 如權(quán)利要求25所述的裝置，還包括 用于生成用于三層傳輸?shù)牡谌龑訉?dǎo)頻的模塊；用于在第一 OFDM符號的子帶上、與所述第一和第二層導(dǎo)頻相偏移地 重復(fù)所述第三層導(dǎo)頻的模塊；用于在鄰近的第二 OFDM符號的子帶上、與所述第一 OFDM符號的所 述第三層導(dǎo)頻相偏移地重復(fù)所述第三層導(dǎo)頻的模塊；以及用于在所述三層傳輸中發(fā)送所述第一和第二 OFDM符號的模塊。
27、 如權(quán)利要求26所述的裝置，還包括 用于生成用于四層傳輸?shù)牡谒膶訉?dǎo)頻的模塊；用于在第一OFDM符號的子帶上、與所述第一、第二和第三層導(dǎo)頻相 偏移地重復(fù)所述第四層導(dǎo)頻的模塊；用于在鄰近的第二 OFDM符號的子帶上、與所述第一 OFDM符號的所 述第四層導(dǎo)頻相偏移地重復(fù)所述第四層導(dǎo)頻的模塊；以及用于在所述四層傳輸中發(fā)送所述第一和第二 OFDM符號的模塊。
28、 一種在無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行信道估計的方法，包括 經(jīng)由多個接收天線獲得多個接收符號，所述接收符號中的每個接收符號都包括第一層導(dǎo)頻，其鄰近的符號在子帶中相互偏移地包括所述第一層 導(dǎo)頻；以及基于所述第一層導(dǎo)頻處理所述接收符號，以便獲得對多個發(fā)射天線和 多個接收天線之間的多個信道的估計。
29、 如權(quán)利要求28所述的方法，還包括經(jīng)由多個接收天線獲得多個接收符號，所述接收符號中的每個接收符 號還包括第二層導(dǎo)頻，其鄰近的符號在所述子帶中相互偏移地包括所述第 二層導(dǎo)頻；以及基于所述第一和第二層導(dǎo)頻處理所述接收符號，以便獲得對多個發(fā)射 天線和多個接收天線之間的多個信道的估計。
30、 如權(quán)利要求29所述的方法，還包括經(jīng)由多個接收天線獲得多個接收符號，所述接收符號中的每個接收符 號還包括第三層導(dǎo)頻，其鄰近的符號在所述子帶中相互偏移地包括所述第三層導(dǎo)頻；以及基于所述第一、第二和第三層導(dǎo)頻處理所述接收符號，以便獲得對多 個發(fā)射天線和多個接收天線之間的多個信道的估計。
31、 如權(quán)利要求30所述的方法，還包括經(jīng)由多個接收天線獲得多個接收符號，所述接收符號中的每個接收符 號還包括第四層導(dǎo)頻，其鄰近的符號在所述子帶中相互偏移地包括所述第 四層導(dǎo)頻；以及基于所述第一、第二、第三和第四層導(dǎo)頻處理所述接收符號，以便獲 得對多個發(fā)射天線和多個接收天線之間的多個信道的估計。
32、 一種用在無線通信系統(tǒng)中的裝置，包括多個接收機(jī)單元，用于提供多個接收符號，所述接收符號中的每個接 收符號都包括第一層導(dǎo)頻，其鄰近的符號在子帶中相互偏移地包括所述第 一層導(dǎo)頻；以及信道估計器，用于基于所述第一層導(dǎo)頻處理所述接收符號，以便獲得 對多個發(fā)射天線和多個接收天線之間的多個信道的估計。
33、 如權(quán)利要求32所述的裝置，其中，所述接收符號還分別包括第二 層導(dǎo)頻，其中所述接收符號中的鄰近符號在所述子帶中相互偏移地包括所 述第二層導(dǎo)頻，以及其中，對所述第一和第二層導(dǎo)頻進(jìn)行處理，以便獲得 對多個發(fā)射天線和多個接收天線之間的多個信道的估計。
34、 如權(quán)利要求33所述的裝置，其中，所述接收符號還分別包括第三 層導(dǎo)頻，其中所述接收符號中的鄰近符號在所述子帶中相互偏移地包括所 述第三層導(dǎo)頻，以及其中，對所述第一、第二和第三層導(dǎo)頻進(jìn)行處理，以便獲得對多個發(fā)射天線和多個接收天線之間的多個信道的估計。
35、如權(quán)利要求34所述的裝置，其中，所述接收符號還分別包括第四 層導(dǎo)頻，其中所述接收符號中的鄰近符號在所述子帶中相互偏移地包括所 述第四層導(dǎo)頻，以及其中，對所述第一、第二、第三和第四層導(dǎo)頻進(jìn)行處 理，以便獲得對多個發(fā)射天線和多個接收天線之間的多個信道的估計。
全文摘要
在多天線多層傳輸通信系統(tǒng)中支持MIMO接收機(jī)的空間導(dǎo)頻。在第一OFDM符號中的子帶上重復(fù)用于單層傳輸?shù)牡谝粚訉?dǎo)頻，并且還在鄰近的第二OFDM符號中、與第一OFDM符號相偏移地重復(fù)第一層導(dǎo)頻。還可以發(fā)送分別包括單獨導(dǎo)頻的附加傳輸層，其中，在第一符號中生成并重復(fù)該單獨導(dǎo)頻，并且在鄰近的第二符號中、與該單獨導(dǎo)頻相偏移地重復(fù)該單獨導(dǎo)頻。然后，發(fā)送并接收第一和第二OFDM符號，以便表征接收信道。
文檔編號H04L25/02GK101595698SQ200780006251
公開日2009年12月2日 申請日期2007年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
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