專利名稱：用于在mimo ofdm中進(jìn)行時(shí)鐘校正的方法和裝置的制作方法
交叉引用
本申請(qǐng)要求2006年4月13日提交的、題為“MIMO OFDM Sample ClockOffset Correction(MIMO OFDM采樣時(shí)鐘偏移校正)”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)S/N.60/792,143的權(quán)益，其整體通過(guò)引用納入于此。
領(lǐng)域 本公開(kāi)涉及用于在通信系統(tǒng)中對(duì)接收時(shí)鐘應(yīng)用相位校正的方法和裝置。更具體地，本公開(kāi)涉及在要求高度準(zhǔn)確時(shí)鐘的無(wú)線多輸入/多輸出(MIMO)正交頻分復(fù)用(OFDM)無(wú)線系統(tǒng)中應(yīng)用此類相位校正。
背景 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)被廣泛地部署以提供各種類型的通信；例如，語(yǔ)音和/或數(shù)據(jù)可經(jīng)由此類無(wú)線通信系統(tǒng)來(lái)提供。典型無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)提供對(duì)一個(gè)或以上共享資源的多用戶接入。系統(tǒng)可使用各種多址技術(shù)，諸如頻分復(fù)用(FDM)、時(shí)分復(fù)用(TDM)、碼分復(fù)用(CDM)及其他。
使得各種類型的通信能夠?qū)崿F(xiàn)的無(wú)線系統(tǒng)的示例包括無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)，諸如遵循IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)(例如，802.11(a)、(b)、或(g))中的一種或以上的WLAN。另外，IEEE 802.11(e)已被引入以改進(jìn)先前諸802.11標(biāo)準(zhǔn)的一些缺點(diǎn)。例如，802.11(e)可提供服務(wù)質(zhì)量(QoS)改進(jìn)。
預(yù)期在2007年年中定稿的無(wú)線通信IEEE 802.11n標(biāo)準(zhǔn)將多輸入多輸出(MIMO)復(fù)用納入到由先前諸版本的802.11標(biāo)準(zhǔn)所采納的正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)中。與非復(fù)用系統(tǒng)相比，MIMO系統(tǒng)具有吞吐量顯著增強(qiáng)和/或可靠性顯著提高的優(yōu)勢(shì)。
MIMO系統(tǒng)不是從單個(gè)發(fā)射天線向單個(gè)接收天線傳送單個(gè)經(jīng)串行化的數(shù)據(jù)流，而是將數(shù)據(jù)流劃分成在相同頻率信道中被同時(shí)并行調(diào)制并傳送的多個(gè)獨(dú)特流，每個(gè)流由其自己的在空間上分開(kāi)的天線鏈來(lái)傳送。在接收端處，一條或以上MIMO接收機(jī)天線鏈接收這多個(gè)傳送的數(shù)據(jù)流的線性組合——其由每個(gè)分開(kāi)的傳輸可能取道的多徑所決定。這些數(shù)據(jù)流隨后被分開(kāi)供處理，如在以下更詳細(xì)描述的。
一般而言，MIMO系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸采用多個(gè)發(fā)射天線和多個(gè)接收天線。由NT個(gè)發(fā)射天線和NR個(gè)接收天線形成的MIMO信道可被分解成與獨(dú)立虛擬信道相對(duì)應(yīng)的NS個(gè)本征模，其中NS≤min{NT，NR}。
在無(wú)線通信系統(tǒng)中，要傳送的數(shù)據(jù)首先被調(diào)制到射頻(RF)載波信號(hào)上以生成更適于在無(wú)線信道上傳送的RF已調(diào)制信號(hào)。對(duì)于MIMO系統(tǒng)，最多達(dá)NT個(gè)RF已調(diào)制信號(hào)可被生成并從這NT個(gè)發(fā)射天線同時(shí)發(fā)射。所發(fā)射的RF已調(diào)制信號(hào)在無(wú)線信道中可能經(jīng)由數(shù)條傳播路徑到達(dá)這NR個(gè)接收天線。收到信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的關(guān)系可描述如下 SR＝HST+n 式(1) 其中SR是與在這NR個(gè)接收天線的每一個(gè)處接收到的信號(hào)相對(duì)應(yīng)的NR個(gè)分量的復(fù)向量；ST是與在這NT個(gè)發(fā)射天線的每一個(gè)處發(fā)射的信號(hào)相對(duì)應(yīng)的NT個(gè)分量的復(fù)向量；H是其分量代表描述在每個(gè)接收天線處接收自每個(gè)發(fā)射天線的信號(hào)的振幅的復(fù)系數(shù)的NR×NT矩陣；而n是代表在每個(gè)接收天線處接收到的噪聲的向量。
這些傳播路徑的特性因諸如舉例而言有衰落、多徑、和外部干擾等數(shù)個(gè)因素而典型地隨時(shí)間推移而變動(dòng)。因此，所發(fā)射的RF已調(diào)制信號(hào)可能經(jīng)歷不同的信道狀況(例如，不同的衰落和多徑效應(yīng))并且可能與不同的復(fù)增益和信噪比(SNR)相關(guān)聯(lián)。在式(1)中，這些特性被編碼在矩陣H中。
在許多無(wú)線通信系統(tǒng)中，稱為導(dǎo)頻頻調(diào)的一個(gè)或以上基準(zhǔn)信號(hào)由發(fā)射機(jī)發(fā)射以協(xié)助接收機(jī)執(zhí)行數(shù)種功能。接收機(jī)可將導(dǎo)頻頻調(diào)用于估計(jì)信道響應(yīng)，以及用于包括時(shí)基和頻率捕獲、數(shù)據(jù)解調(diào)及其它等的其它功能。一般而言，傳送一個(gè)或以上其參數(shù)為接收機(jī)所已知的導(dǎo)頻頻調(diào)。通過(guò)將收到導(dǎo)頻頻調(diào)的振幅和相位比對(duì)該導(dǎo)頻頻調(diào)的已知傳輸參數(shù)，接收處理器就能計(jì)算出信道參數(shù)，從而允許其針對(duì)所傳送的數(shù)據(jù)流中的噪聲和誤差進(jìn)行補(bǔ)償。在題為“Uplink pilot andsignaling transmission in wireless communication systems(無(wú)線通信系統(tǒng)中的上行鏈路導(dǎo)頻和信令傳輸)”的美國(guó)專利No.6,928,062中進(jìn)一步討論了導(dǎo)頻頻調(diào)的使用，其內(nèi)容通過(guò)引用納入于此。
概要 本公開(kāi)的各方面的實(shí)施例包括改善采用例如MIMO和OFDM方法的無(wú)線通信系統(tǒng)中的信噪比(SNR)的方法和裝置。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，在此類系統(tǒng)中提高接收時(shí)鐘相對(duì)于發(fā)射時(shí)鐘的相位準(zhǔn)確度有助于產(chǎn)生如此改善。提高接收時(shí)鐘的相位準(zhǔn)確度的一種途徑是首先測(cè)量接收時(shí)鐘中相對(duì)于收到信號(hào)的頻率誤差，并從收到信號(hào)移除所測(cè)得的誤差；以及其次，在收到信號(hào)的數(shù)據(jù)攜帶部分期間測(cè)量和移除殘余相位斜坡。
根據(jù)實(shí)施例的各個(gè)方面，有一種在無(wú)線設(shè)備中進(jìn)行相位校正的方法包括基于從分組的開(kāi)端起流逝的時(shí)間估計(jì)該分組的數(shù)據(jù)部分中的OFDM碼元的相位斜坡；從該分組的該數(shù)據(jù)部分中該OFDM碼元的跟蹤導(dǎo)頻測(cè)量殘余相位斜坡；以及基于此相位斜坡和此殘余相位斜坡調(diào)整相位校正。根據(jù)一種變形，調(diào)整包括基于相位斜坡的移動(dòng)平均進(jìn)行調(diào)整。在另一種變形中，測(cè)量還包括從收到導(dǎo)頻碼元移除平均導(dǎo)頻相位；形成收到導(dǎo)頻碼元的共軛；將此共軛與收到導(dǎo)頻碼元組合；對(duì)經(jīng)組合的共軛和收到導(dǎo)頻碼元進(jìn)行加權(quán)；計(jì)算角度信息；并且其中調(diào)整還包括使用此角度信息來(lái)校正在包括此收到導(dǎo)頻碼元的陣發(fā)期間收到的分組。
根據(jù)另一實(shí)施例的各個(gè)方面，有一種裝置執(zhí)行在無(wú)線設(shè)備中進(jìn)行相位校正的方法，該方法包括基于從分組的開(kāi)端起流逝的時(shí)間估計(jì)該分組的數(shù)據(jù)部分中的OFDM碼元的相位斜坡；從該分組的該數(shù)據(jù)部分中該OFDM碼元的跟蹤導(dǎo)頻測(cè)量殘余相位斜坡；以及基于此相位斜坡和此殘余相位斜坡調(diào)整相位校正。根據(jù)一種變形，調(diào)整包括基于相位斜坡的移動(dòng)平均進(jìn)行調(diào)整。在另一種變形中，測(cè)量還包括從收到導(dǎo)頻碼元移除平均導(dǎo)頻相位；形成收到導(dǎo)頻碼元的共軛；將此共軛與收到導(dǎo)頻碼元組合；對(duì)經(jīng)組合的共軛和收到導(dǎo)頻碼元進(jìn)行加權(quán)；計(jì)算角度信息；并且其中調(diào)整還包括使用此角度信息來(lái)校正在包括此收到導(dǎo)頻碼元的陣發(fā)期間收到的分組。
根據(jù)又一實(shí)施例的各個(gè)方面，有一種承載有用于實(shí)行在無(wú)線設(shè)備中進(jìn)行相位校正的方法的指令的機(jī)器可讀介質(zhì)，該方法包括基于從分組的開(kāi)端起流逝的時(shí)間估計(jì)該分組的數(shù)據(jù)部分中的OFDM碼元的相位斜坡；從該分組的該數(shù)據(jù)部分中該OFDM碼元的跟蹤導(dǎo)頻測(cè)量殘余相位斜坡；以及基于此相位斜坡和此殘余相位斜坡調(diào)整相位校正。根據(jù)一種變形，調(diào)整包括基于相位斜坡的移動(dòng)平均進(jìn)行調(diào)整。在另一種變形中，測(cè)量還包括從收到導(dǎo)頻碼元移除平均導(dǎo)頻相位；形成收到導(dǎo)頻碼元的共軛；將此共軛與收到導(dǎo)頻碼元組合；對(duì)經(jīng)組合的共軛和收到導(dǎo)頻碼元進(jìn)行加權(quán)；計(jì)算角度信息；并且其中調(diào)整還包括使用此角度信息來(lái)校正在包括此收到導(dǎo)頻碼元的陣發(fā)期間收到的分組。
根據(jù)再一實(shí)施例的各個(gè)方面，有一種用于執(zhí)行在無(wú)線設(shè)備中進(jìn)行相位校正的方法的裝置，包括用于基于從分組的開(kāi)端起流逝的時(shí)間估計(jì)該分組的數(shù)據(jù)部分中的OFDM碼元的相位斜坡的裝置；用于從該分組的該數(shù)據(jù)部分中該OFDM碼元的跟蹤導(dǎo)頻測(cè)量殘余相位斜坡的裝置；以及用于基于此相位斜坡和此殘余相位斜坡調(diào)整相位校正的裝置。根據(jù)一種變形，用于調(diào)整的裝置包括用于基于相位斜坡的移動(dòng)平均進(jìn)行調(diào)整的裝置。在另一種變形中，用于測(cè)量的裝置還包括用于從收到導(dǎo)頻碼元移除平均導(dǎo)頻相位的裝置；用于形成收到導(dǎo)頻碼元的共軛的裝置；用于將此共軛與收到導(dǎo)頻碼元組合的裝置；用于對(duì)經(jīng)組合的共軛和收到導(dǎo)頻碼元進(jìn)行加權(quán)的裝置；用于計(jì)算角度信息的裝置；并且其中用于調(diào)整的裝置還包括用于使用此角度信息來(lái)校正在包括此收到導(dǎo)頻碼元的陣發(fā)期間收到的分組的裝置。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明 在附圖中，指定類似附圖標(biāo)記即指示類似要素

圖1是根據(jù)本文中所闡述的各個(gè)方面的無(wú)線通信系統(tǒng)的圖解； 圖2是根據(jù)一個(gè)或以上方面的用于相位校正過(guò)程的結(jié)構(gòu)； 圖3是根據(jù)一個(gè)或以上方面的此相位校正過(guò)程的實(shí)現(xiàn)的框圖； 圖4是可與本文中描述的各種系統(tǒng)和方法聯(lián)用的一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的圖解； 圖5是一個(gè)方面的過(guò)程流程圖； 圖6是另一個(gè)方面的過(guò)程流程圖； 圖7是又一個(gè)方面的過(guò)程流程圖；以及 圖8是再一個(gè)方面的過(guò)程流程圖。
具體描述 本公開(kāi)在其應(yīng)用中并不被限定于在以下描述中闡述或在附圖中圖解的構(gòu)造詳情和組件編排。本公開(kāi)能夠有其它實(shí)施例并且能夠以各種方式來(lái)被實(shí)踐或?qū)嵭?。而且，在此所使用的措辭和術(shù)語(yǔ)的用意是為了描述，而不應(yīng)被認(rèn)為是限定。在此使用“包括”、“包含”、或“具有”、“含有”、“涉及”及其變體意味著不但涵蓋其后所列諸項(xiàng)及其等效物而且還涵蓋增列項(xiàng)。
在以下說(shuō)明中，為便于解釋，闡述了眾多的具體細(xì)節(jié)以圖提供對(duì)一個(gè)或以上實(shí)施例透徹的理解。但是顯而易見(jiàn)的是，沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐此類實(shí)施例。在其他實(shí)例中，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以框圖形式示出以助益于描述一個(gè)或以上實(shí)施例。
此外，在本文中描述了與訂戶站有關(guān)的各個(gè)實(shí)施例。如此的語(yǔ)言不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限定。訂戶站也可稱為系統(tǒng)、訂戶單元、移動(dòng)站、移動(dòng)臺(tái)、遠(yuǎn)程站、接入點(diǎn)、遠(yuǎn)程終端、接入終端、用戶終端、用戶代理、用戶設(shè)備、或用戶裝備。訂戶站可以是蜂窩電話、無(wú)繩電話、會(huì)話發(fā)起協(xié)議(SIP)話機(jī)、無(wú)線本地環(huán)路(WLL)站、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、具有無(wú)線連接能力的手持式設(shè)備、計(jì)算設(shè)備、或連接到無(wú)線調(diào)制解調(diào)器的任何其他處理設(shè)備。另外，根據(jù)802.11術(shù)語(yǔ)，接入點(diǎn)、用戶終端等在此被稱為站或STA。
此外，本文中描述的各個(gè)方面或特征可使用標(biāo)準(zhǔn)編程和/或工程技術(shù)被實(shí)現(xiàn)為方法、裝置、或制造品。如在本文中使用的術(shù)語(yǔ)“制造品”旨在涵蓋可從任何計(jì)算機(jī)可讀設(shè)備、載體、或媒介獲得的計(jì)算機(jī)程序。例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括但不限于磁存儲(chǔ)設(shè)備(例如，硬盤(pán)、軟盤(pán)、磁條等)、光盤(pán)(例如，壓縮盤(pán)(CD)、數(shù)字多功能盤(pán)(DVD)等)、智能卡、以及閃存設(shè)備(例如，EPROM、記憶卡、記憶棒、鑰匙驅(qū)動(dòng)器之類)。另外，本文中描述的各種存儲(chǔ)介質(zhì)可代表用于存儲(chǔ)信息的一個(gè)或以上設(shè)備和/或其他及其可讀介質(zhì)。術(shù)語(yǔ)“機(jī)器可讀介質(zhì)”可包括但并不被限定于無(wú)線信道以及各種其他能夠存儲(chǔ)、包含、和/或攜帶指令和/或數(shù)據(jù)的媒介。
現(xiàn)在參看圖1，圖解了根據(jù)本文中所闡述的各個(gè)方面的無(wú)線通信系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括通信地耦合至一個(gè)或以上用戶終端(UT)1061-106N的接入點(diǎn)(AP)104，其中N可以是任何正整數(shù)。根據(jù)802.11術(shù)語(yǔ)，AP 104和UT 1061-106N在此也被稱為站或STA。AP 104和UT 1061-106N經(jīng)由無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)120通信。根據(jù)一個(gè)或以上方面，WLAN 120是高速M(fèi)IMO OFDM系統(tǒng)；然而，WLAN 120可以是任何無(wú)線LAN。接入點(diǎn)140經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)102與任何數(shù)目的外部設(shè)備或進(jìn)程通信。網(wǎng)絡(luò)102可以是因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、或任何其它有線、無(wú)線或光學(xué)網(wǎng)絡(luò)。連接110將信號(hào)從網(wǎng)絡(luò)102攜帶到接入點(diǎn)104。設(shè)備或進(jìn)程可被連接到網(wǎng)絡(luò)102或作為WLAN 120上的UT 1061-106N(或經(jīng)由與之連接)。可連接到或者網(wǎng)絡(luò)102或者WLAN 120的設(shè)備的示例包括電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、各種類型的計(jì)算機(jī)(膝上型、個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站、任何類型的終端)、諸如HDTV、DVD播放器、無(wú)線揚(yáng)聲器、相機(jī)、攝錄一體機(jī)、web攝像頭等的媒體設(shè)備、以及實(shí)際上任何其它類型的數(shù)據(jù)設(shè)備。進(jìn)程可包括語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)通信等。各種數(shù)據(jù)流可能具有不同的傳輸要求，這些要求可通過(guò)使用不同的QoS技術(shù)來(lái)容適。
系統(tǒng)100可被部署為具有集中式AP 104。根據(jù)一示例，所有UT 1061-106N可與AP 104通信。補(bǔ)充或替換地，UT 1061-106N中的兩個(gè)或以上可經(jīng)由直接對(duì)等通信(例如，采用與802.11(e)相關(guān)聯(lián)的直接鏈路建立(DLS))來(lái)通信。接入可由AP 104來(lái)管理和/或可以是自組織(ad hoc)的(例如，基于爭(zhēng)用的)。
MIMO OFDM系統(tǒng)的接收機(jī)使用采樣時(shí)鐘——在本文中有時(shí)也稱為接收時(shí)鐘——來(lái)從收到的消息分組流恢復(fù)碼元。碼元是在OFDM頻調(diào)的相位和/或頻率中非常精密的差異的基礎(chǔ)上來(lái)甄別的。MIMO OFDM系統(tǒng)的接收機(jī)處的采樣時(shí)鐘并不被鎖定到發(fā)射機(jī)時(shí)鐘，如此導(dǎo)致使用此采樣時(shí)鐘從收到分組恢復(fù)的相位和頻率信息將總是包括很小的、但并非無(wú)窮小的誤差，此誤差在收到分組上可能會(huì)變動(dòng)。接收機(jī)與發(fā)射機(jī)之間的這個(gè)誤差的一個(gè)影響是跨諸OFDM頻調(diào)出現(xiàn)相位斜坡。如果相位斜坡沒(méi)有被正當(dāng)?shù)匾瞥?，則接收機(jī)性能將受損；對(duì)于在基于MIMO OFDM的系統(tǒng)中常見(jiàn)的長(zhǎng)分組和較高階正交調(diào)幅(QAM)調(diào)制——即在相位頻率星座內(nèi)具有許多間隔緊密的頻調(diào)的那種——尤其如此。此問(wèn)題表現(xiàn)為無(wú)法將允許的頻調(diào)在星座內(nèi)空間上靠近的頻調(diào)區(qū)分開(kāi)。正當(dāng)?shù)匾瞥辔恍逼碌膬?yōu)勢(shì)在于，MIMO OFDM系統(tǒng)能夠在較低SNR較高階的QAM調(diào)制(即，較大規(guī)模的頻調(diào)星座)下工作，并因此能達(dá)成較高的總體吞吐量。
用于OFDM系統(tǒng)的進(jìn)行時(shí)基漂移測(cè)量的兩種示例性方法包括(i)確定在導(dǎo)頻副載波上觀測(cè)到的相位斜坡；或(ii)從循環(huán)前綴與在相關(guān)聯(lián)OFDM碼元的末端處相對(duì)應(yīng)采樣的共軛的乘積推導(dǎo)出的相關(guān)峰值的漂移。
在某些方面中，為了針對(duì)相位斜坡進(jìn)行校正，可應(yīng)用基于兩個(gè)相位斜坡估計(jì)的相位校正。第一估計(jì)可以是測(cè)得載波頻率偏移(CFO)與載波頻率的組合——其用于確定時(shí)鐘偏移。隨后可基于從分組的開(kāi)端起流逝的時(shí)間對(duì)每個(gè)OFDM碼元計(jì)算估計(jì)的相位斜坡。對(duì)載波頻率和CFO的測(cè)量易于產(chǎn)生某些誤差。然而，載波頻率測(cè)量中的任何誤差均將導(dǎo)致估計(jì)的相位斜坡中的誤差，后者隨后可通過(guò)從該分組的數(shù)據(jù)部分的每個(gè)OFDM碼元上的跟蹤導(dǎo)頻測(cè)量殘余相位斜坡來(lái)校正。在其它方面中，為了改善長(zhǎng)分組情況下的性能，還可使用相位斜坡的移動(dòng)平均。使用載波測(cè)量的優(yōu)勢(shì)在于，可在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)部分之前或期間作出估計(jì)。
在一些方面中，載波頻率偏移測(cè)量可在分組的前同步碼部分期間作出以公式化對(duì)時(shí)間漂移的估計(jì)，并對(duì)該分組的數(shù)據(jù)部分期間的每個(gè)OFDM碼元應(yīng)用該估計(jì)。此外，在確定時(shí)間漂移上，CFO測(cè)量提供比直接測(cè)量更大的準(zhǔn)確性，0這是由于載波頻率遠(yuǎn)高于系統(tǒng)帶寬(或等效地，遠(yuǎn)高于采樣時(shí)鐘速率)。例如，簡(jiǎn)單頻率偏移測(cè)量能夠確定+/-1kHz內(nèi)的頻率誤差。對(duì)于2.4GHz載波頻率系統(tǒng)，這等效于0.4ppm的誤差。要藉由時(shí)域測(cè)量達(dá)成相同的準(zhǔn)確性將要求測(cè)量1毫秒分組上0.4納秒的漂移，這是艱巨得多的任務(wù)。
通過(guò)移除基于在前同步碼期間測(cè)得的CFO估計(jì)的相位斜坡，并在隨后基于兩個(gè)外導(dǎo)頻(頻調(diào)+/-21)之間的相位斜坡的測(cè)量移除任何殘余相位斜坡，示例MIMO OFDM系統(tǒng)顯示出沒(méi)有因采樣頻率偏移而導(dǎo)致的性能降級(jí)，從而允許使用高階的QAM調(diào)制。實(shí)際上，相位斜坡被縮減至遠(yuǎn)低于單是載波頻率測(cè)量將可產(chǎn)生的0.4ppm以下。
此外，在一些方面中，以上辦法可利用最低限度的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，尤其包括正弦/余弦查找表、cordic函數(shù)和乘法器/加法器塊?，F(xiàn)在將來(lái)解釋如此結(jié)構(gòu)。
圖2圖解了根據(jù)一個(gè)或以上方面的具有時(shí)基201的用于相位校正過(guò)程200的結(jié)構(gòu)。
在圖2的結(jié)構(gòu)中，首先將視為在數(shù)據(jù)陣發(fā)上大致恒定的頻率偏移乘以(202)從分組的開(kāi)頭起流逝的時(shí)間——例如以4微秒為增量。其結(jié)果是此時(shí)刻的估計(jì)相位斜坡。隨后將此估計(jì)相位斜坡乘以(203)相位斜坡校正——其被稱為殘余相位斜坡并且是如現(xiàn)在將描述地來(lái)推導(dǎo)的。
將由空間處理器(SPROC)執(zhí)行的空間乘法的輸出乘以(204)與要移除的總相位偏移相關(guān)的正弦/余弦值。其結(jié)果是相位經(jīng)校正的輸出，其即構(gòu)成輸出并且還被反饋給移除跟蹤導(dǎo)頻頻調(diào)調(diào)制的模塊205。在移除了導(dǎo)頻頻調(diào)調(diào)制之后，計(jì)算本機(jī)振蕩器(LO)相位偏移(206)。接下來(lái)，從此LO相位偏移計(jì)算出殘余相位斜坡(207)，例如使用CORDIC加斜坡取平均來(lái)計(jì)算。如上所指出地，將此殘余相位斜坡乘以(203)估計(jì)相位斜坡。其結(jié)果就是總相位斜坡，然后將該總相位斜坡乘以(208)頻調(diào)索引——例如在示例性實(shí)施例中為-26與+26之間的整數(shù)——來(lái)產(chǎn)生逐頻調(diào)變化的時(shí)基經(jīng)調(diào)整相位值。
最后，將此LO相位偏移與時(shí)基經(jīng)調(diào)整相位值求和，模2π(209)以產(chǎn)生相位偏移。將此相位偏移應(yīng)用于正弦/余弦查找表以產(chǎn)生應(yīng)用于乘法器204的正弦/余弦值。
如上所提及的，接收機(jī)處的采樣時(shí)鐘沒(méi)有被鎖定到發(fā)射機(jī)時(shí)鐘，如此導(dǎo)致時(shí)基在此收到分組上漂移。例如，如果此分組是2毫秒長(zhǎng)，而時(shí)鐘誤差是40ppm(每端處20ppm)，則在根據(jù)802.11成幀的分組上發(fā)生80納秒或即1.6個(gè)采樣的漂移。這相對(duì)于循環(huán)前綴而言仍是較小的，因此不需要調(diào)整FFT窗口；然而，若用經(jīng)縮短的循環(huán)前綴，則一旦已發(fā)生0.5個(gè)采樣的滑動(dòng)，優(yōu)選地應(yīng)當(dāng)調(diào)整FFT窗口。
所描述的時(shí)基漂移導(dǎo)致跨諸OFDM頻調(diào)的相位斜坡。一個(gè)采樣的時(shí)基滑動(dòng)導(dǎo)致頻帶邊沿處的頻調(diào)有幾乎180°的相移。為了針對(duì)這種相位斜坡進(jìn)行校正，使用測(cè)得的相對(duì)于載波頻率的頻率偏移來(lái)確定時(shí)鐘偏移。隨后，可基于從分組的開(kāi)端起流逝的時(shí)間對(duì)每個(gè)OFDM碼元計(jì)算估計(jì)的斜坡。
頻率測(cè)量不可避免地包括誤差。頻率測(cè)量中的誤差導(dǎo)致相位斜坡校正中的誤差。此誤差并不是非常大，并且僅當(dāng)在長(zhǎng)分組上和在使用高階QAM星座的系統(tǒng)中發(fā)生相對(duì)較大的頻率誤差時(shí)才是顯著的。根據(jù)一個(gè)方面，是從跟蹤導(dǎo)頻確定此殘余相位斜坡。由于外導(dǎo)頻(頻調(diào)+/-21)因相位斜坡而具有3倍誤差，因此在相位斜坡計(jì)算中僅使用這些導(dǎo)頻。
一旦從外導(dǎo)頻移除了正如由頻率測(cè)量確定的均值導(dǎo)頻相位(且導(dǎo)頻加擾符號(hào)和導(dǎo)頻21的反相被校正了)，外導(dǎo)頻就大致為aejx和be-jx加噪聲。因此，可利用等增益組合或其它辦法來(lái)將一個(gè)導(dǎo)頻的共軛與另一個(gè)導(dǎo)頻組合并獲得復(fù)數(shù)值p， 其中n為噪聲。
由于相位x相當(dāng)小，因此在數(shù)個(gè)碼元上對(duì)此復(fù)數(shù)值取平均。在模擬中，使用了簡(jiǎn)單的單極點(diǎn)濾波器來(lái)生成取平均的pave， pave＝αp+(1-α)pave 其中α是2-4、2-5或2-6。
在某些方面中，可對(duì)復(fù)數(shù)值而非相位執(zhí)行此取平均。這樣，減小p的振幅的大噪聲值不會(huì)使性能降級(jí)。由此相位斜坡校正(每頻調(diào)相位斜坡)是將pave的角度除以21。此角度是由CORDIC算法來(lái)確定的。
在某些方面中，以上辦法可如圖5中所示地實(shí)施，并且描述如下 501.從導(dǎo)頻p21和p-21移除平均導(dǎo)頻相位。這涉及乘以在此OFDM碼元的諸數(shù)據(jù)頻調(diào)上所使用的相同相位校正因子。(但是這并非時(shí)間關(guān)鍵性的，因此如需要可使用較簡(jiǎn)單的復(fù)數(shù)乘法。) 502.將p21與p-21的共軛相加，對(duì)它們進(jìn)行加權(quán)并加到pave上。
503.計(jì)算pave的角度并除以21。
504.對(duì)諸數(shù)據(jù)頻調(diào)使用此相位斜坡校正值——可能在下一OFDM碼元上使用。延遲并非關(guān)鍵性的，因?yàn)槿∑骄蛹啊?2個(gè)OFDM碼元。
圖3的框圖解了根據(jù)一個(gè)或以上方面的相位校正過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。自適應(yīng)相位斜坡校正是總體的示例性時(shí)間跟蹤處理的一部分。此過(guò)程的最終結(jié)果是將應(yīng)用在空間處理器(SPROC)的輸出處的相位校正應(yīng)用到該分組的數(shù)據(jù)部分的每個(gè)OFDM副載波上。
根據(jù)圖3的框圖，圖2的結(jié)構(gòu)是使用僅兩個(gè)復(fù)用器301、302、和一個(gè)16×16乘法器303連同若干其它組件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這些組件全部由簡(jiǎn)單狀態(tài)機(jī)(未示出)控制?，F(xiàn)在更詳細(xì)地描述此實(shí)現(xiàn)。
第一復(fù)用器301在恒定頻率偏移、殘余相位斜坡、和LO相位偏移的輸入之間加以選擇，其中被選擇的那一個(gè)就是被輸入到乘法器303的那一個(gè)。第二復(fù)用器302在流逝的時(shí)間、c212π、和c2π的輸入之間加以選擇。使用合適的輸入，乘法器303就產(chǎn)生估計(jì)相位斜坡和殘余相位斜坡值，它們被饋送到加法器304。將它們相加以產(chǎn)生總估計(jì)相位斜坡，使用移位和相加305來(lái)將其乘以頻調(diào)值以產(chǎn)生頻調(diào)經(jīng)調(diào)整的相位(也參看圖2，乘法器208與加法器209之間的信號(hào))。將此頻調(diào)經(jīng)調(diào)整的相位饋送到正弦/余弦查找表(LUT)306，該表的輸出被傳遞給具有接收自SPROC的第二輸入的復(fù)數(shù)乘法器307。
復(fù)數(shù)乘法器輸出307可用于殘余相位計(jì)算308、311，LO相位計(jì)算309、310，或者作為相位經(jīng)校正數(shù)據(jù)直接饋送給解碼器。
在殘余相位計(jì)算的情形中，首先跟蹤導(dǎo)頻符號(hào)位被移除，且這四個(gè)跟蹤導(dǎo)頻值被求和(308)。其結(jié)果被饋送給CORDIC塊311，后者計(jì)算出將輸入到第一復(fù)用器301的LO相位偏移。
在LO相位計(jì)算的情形中，計(jì)算p21和p-21的共軛的值之和(309)，更新pave的值(310)，并且其結(jié)果被饋送給CORDIC塊311。CORDIC塊311隨后計(jì)算將輸入到第一復(fù)用器301的殘余相位斜坡。
在某些方面中，在分組的前同步碼部分期間測(cè)量CFO。此CFO通過(guò)在時(shí)域信號(hào)上工作的NCO被應(yīng)用以移除發(fā)射機(jī)與接收機(jī)時(shí)鐘之間的單個(gè)恒定頻率偏移。在一些方面中，時(shí)間跟蹤——其也可稱為相位校正——處理涉及在分組的數(shù)據(jù)部分期間計(jì)算每個(gè)副載波處的相位校正以針對(duì)與1)例如相位噪聲等的本機(jī)振蕩器(LO)相位偏移、以及2)相位斜坡相關(guān)聯(lián)的采樣頻率誤差進(jìn)行校正。
將為SPROC塊而來(lái)的(復(fù)I/Q)QAM碼元(在逐頻調(diào)的基礎(chǔ)上)乘以計(jì)算出的相位校正因子(復(fù)I/Q)，并隨后將其發(fā)送到解碼器塊。必要的相位校正因子是在信息頻調(diào)通過(guò)空間處理器被發(fā)送之前計(jì)算出的，從而允許能在不會(huì)造成更多系統(tǒng)延遲的情況下應(yīng)用相位校正。
根據(jù)一個(gè)方面，在以下討論圖6中所示的對(duì)分組的數(shù)據(jù)部分中的每個(gè)OFDM碼元的處理步驟 601.通過(guò)將CFO與從陣發(fā)的開(kāi)始起流逝的時(shí)間相乘來(lái)每OFDM碼元一次地計(jì)算估計(jì)相位斜坡。
602.(使用移位和相加)將該估計(jì)相位斜坡與這四個(gè)導(dǎo)頻頻調(diào)(p-21、p-7、p7、p21)的每一個(gè)的相應(yīng)頻調(diào)索引相乘，并且將結(jié)果饋送到正弦/余弦LUT中。
603.隨后使用正弦/余弦LUT的輸出來(lái)校正已由SPROC處理并按次序被傳遞到相位校正塊的這些跟蹤導(dǎo)頻的相位。
604.將這些相位經(jīng)校正的跟蹤導(dǎo)頻求和(首先移除頻調(diào)p21上的跟蹤導(dǎo)頻調(diào)制)并將其饋送到CORDIC函數(shù)中以計(jì)算平均跟蹤導(dǎo)頻相位(也稱為L(zhǎng)O相位偏移)。
605.將估計(jì)相位斜坡與殘余相位斜坡(參看以下的608-611)之和(使用移位和相加)與數(shù)據(jù)頻調(diào)的每一個(gè)的相應(yīng)頻調(diào)索引相乘來(lái)計(jì)算時(shí)間經(jīng)調(diào)整的相位。
606.將時(shí)基經(jīng)調(diào)整的相位與LO相位偏移求和(模2π)并饋送到正弦/余弦LUT中。
607.隨后使用正弦/余弦LUT的輸出來(lái)校正已由SPROC處理并按次序被傳遞到相位校正塊的信息頻調(diào)的相位。
608.在信息頻調(diào)正被處理時(shí)，如在以下步驟中所描述地計(jì)算更新的殘余相位斜坡。
609.從導(dǎo)頻p21和p-21移除估計(jì)相位斜坡和平均導(dǎo)頻相位。為此，基于預(yù)先計(jì)算的時(shí)基經(jīng)調(diào)整相位(以上602)和此OFDM碼元的LO相位偏移計(jì)算這兩個(gè)導(dǎo)頻新的相位經(jīng)校正輸出。這涉及每個(gè)導(dǎo)頻新的正弦/余弦LUT以及與導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的復(fù)數(shù)乘法。
610.將p21與p-21的共軛相加，對(duì)其進(jìn)行加權(quán)并加到pave上。
611.計(jì)算pave的角度并除以21(使用乘法和冪2移位)。
612.對(duì)下一OFDM碼元上的數(shù)據(jù)頻調(diào)使用此相位斜坡校正值(也稱為殘余相位斜坡)(以上605)。該延遲并非關(guān)鍵性的，因?yàn)槿∑骄蛹爸辽?2個(gè)OFDM碼元。
圖3中的框圖概述了示例性硬件實(shí)現(xiàn)的詳情。該實(shí)現(xiàn)包括允許共享16x16實(shí)數(shù)乘法器、CORDIC塊、正弦/余弦LUT和16 x 16復(fù)數(shù)乘法器的八步狀態(tài)機(jī)。實(shí)數(shù)乘法器被用于3個(gè)操作；計(jì)算估計(jì)相位斜坡(CFO x 流逝的時(shí)間)、將LO相位偏移換算成周期、以及將殘余相位偏移換算成周期，包括除以21。
圖4示出了示例性無(wú)線通信系統(tǒng)1300。為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)無(wú)線通信系統(tǒng)1300描繪了一個(gè)接入點(diǎn)和一個(gè)接入終端。但是應(yīng)領(lǐng)會(huì)，該系統(tǒng)可包括一個(gè)以上的接入點(diǎn)和/或一個(gè)以上的終端，其中外加的接入點(diǎn)和/或終端可與下面描述的示例性接入點(diǎn)和終端基本相似或相異。
現(xiàn)參見(jiàn)圖4，下行鏈路上，在接入點(diǎn)1305處，發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器1310接收、格式化、編碼、交織、并調(diào)制(或碼元映射)話務(wù)數(shù)據(jù)并提供調(diào)制碼元(“數(shù)據(jù)碼元”)。碼元調(diào)制器1315接收并處理這些數(shù)據(jù)碼元以及導(dǎo)頻碼元并提供碼元流。碼元調(diào)制器1315將數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻碼元復(fù)用并將其提供給發(fā)射機(jī)單元(TMTR)1320。每一傳送碼元可以是數(shù)據(jù)碼元、導(dǎo)頻碼元、或零值信號(hào)。導(dǎo)頻碼元可在每一碼元周期里被連續(xù)發(fā)送。導(dǎo)頻碼元可被頻分復(fù)用(FDM)、正交頻分復(fù)用(OFDM)、時(shí)分復(fù)用(TDM)、頻分復(fù)用(FDM)、或碼分復(fù)用(CDM)。
TMTR 1320接收碼元流并將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)或以上模擬信號(hào)并進(jìn)一步調(diào)理(例如，放大、濾波、以及上變頻)這些模擬信號(hào)以生成適合在該無(wú)線信道上傳輸?shù)南滦墟溌沸盘?hào)。此下行鏈路信號(hào)隨即通過(guò)天線1325向諸終端發(fā)射。在終端1330處，天線1335接收下行鏈路信號(hào)并將接收到的信號(hào)提供給接收機(jī)單元(RCVR)1340。接收機(jī)單元1340調(diào)理(例如，濾波、放大、以及下變頻)接收到的信號(hào)并將經(jīng)調(diào)理的信號(hào)數(shù)字化以獲得采樣。碼元解調(diào)器1345解調(diào)接收到的導(dǎo)頻碼元并將其提供給處理器1350作信道估計(jì)。碼元解調(diào)器1345進(jìn)一步從處理器1350接收針對(duì)下行鏈路的頻率響應(yīng)估計(jì)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)碼元執(zhí)行數(shù)據(jù)解調(diào)以獲得數(shù)據(jù)碼元估計(jì)(其為對(duì)傳送的數(shù)據(jù)碼元的估計(jì))，并將這些數(shù)據(jù)碼元估計(jì)提供給RX數(shù)據(jù)處理器1355，后者解調(diào)(即，碼元解映射)、解交織、并解碼這些數(shù)據(jù)碼元估計(jì)以恢復(fù)出所傳送的話務(wù)數(shù)據(jù)。由碼元解調(diào)器1345和RX數(shù)據(jù)處理器1355進(jìn)行的處理與接入點(diǎn)1305處分別由碼元調(diào)制器1315和TX數(shù)據(jù)處理器1310進(jìn)行的處理互補(bǔ)。
在上行鏈路上，TX數(shù)據(jù)處理器1360處理話務(wù)數(shù)據(jù)并提供數(shù)據(jù)碼元。碼元調(diào)制器1365接收這些數(shù)據(jù)碼元并將其與導(dǎo)頻碼元復(fù)用，執(zhí)行調(diào)制，并提供碼元流。發(fā)射機(jī)單元1370然后接收并處理此碼元流以生成上行鏈路信號(hào)，此信號(hào)由天線1335向接入點(diǎn)1305發(fā)射。
在接入點(diǎn)1305處，來(lái)自終端1330的上行鏈路信號(hào)被天線1325接收到，并由接收機(jī)單元1375處理以獲得采樣。碼元解調(diào)器1380隨即處理這些采樣并提供收到導(dǎo)頻碼元和針對(duì)該上行鏈路的數(shù)據(jù)碼元估計(jì)。RX數(shù)據(jù)處理器1385處理這些數(shù)據(jù)碼元估計(jì)以恢復(fù)出終端1330所傳送的話務(wù)數(shù)據(jù)。處理器1390對(duì)在上行鏈路上傳送的每一活躍終端執(zhí)行信道估計(jì)。多個(gè)終端可在上行鏈路上于其各自被指派的導(dǎo)頻子帶集上并發(fā)地傳送導(dǎo)頻，其中諸導(dǎo)頻子帶集可被交織。
處理器1390和1350分別指導(dǎo)(例如，控制、協(xié)調(diào)、管理等)接入點(diǎn)1305和終端1330處的操作。可使相應(yīng)各處理器1390和1350與存儲(chǔ)程序代碼和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器單元(未圖示)相關(guān)聯(lián)。處理器1390和1350還可執(zhí)行推導(dǎo)分別針對(duì)上行鏈路和下行鏈路的頻率和沖激響應(yīng)估計(jì)的計(jì)算。此外，處理器1390和1350可基于包含在存儲(chǔ)器中的指令執(zhí)行如本文中例如參照?qǐng)D1-3所描述的相位校正。
可使用稱為判決指導(dǎo)式相位估計(jì)的另一種技術(shù)——無(wú)論有或沒(méi)有單獨(dú)的如上所述的頻率校正。判決指導(dǎo)式相位估計(jì)還進(jìn)行粗校正繼之以細(xì)校正?，F(xiàn)在描述判決指導(dǎo)式相位估計(jì)。
在MIMO OFDM系統(tǒng)中，每個(gè)數(shù)據(jù)OFDM碼元包含數(shù)據(jù)副載波和導(dǎo)頻副載波。導(dǎo)頻副載波攜帶為發(fā)射機(jī)和接收機(jī)雙方所已知的碼元。相位估計(jì)可通過(guò)解調(diào)收到信號(hào)并將收到碼元估計(jì)比對(duì)已知的發(fā)射碼元來(lái)從導(dǎo)頻碼元獲得，如下 其中 ·p為已知的傳送導(dǎo)頻碼元， ·

為接收機(jī)處對(duì)此導(dǎo)頻碼元的估計(jì)，以及 ·

為相位的估計(jì)。
·當(dāng)有一個(gè)以上的導(dǎo)頻碼元可用時(shí)，將已知碼元與收到碼元的點(diǎn)積在所有維上求和，其中維可以是副載波、空間流等。例如，如果OFDM碼元包含NP個(gè)導(dǎo)頻碼元，則相位估計(jì)將如下獲得 在MIMO OFDM系統(tǒng)中，導(dǎo)頻碼元的數(shù)目是所有導(dǎo)頻副載波(N導(dǎo)頻副載波)上所有導(dǎo)頻流的總和
其中N導(dǎo)頻流(k)是副載波索引k上導(dǎo)頻流的數(shù)目。導(dǎo)頻流的數(shù)目可以是1、等于數(shù)據(jù)流的數(shù)目、max(發(fā)射天線數(shù)目，接收天線數(shù)目)、或與所有這些參數(shù)無(wú)關(guān)。導(dǎo)頻流的數(shù)目可隨副載波不同而不同，或者隨OFDM碼元不同而不同。在SISO系統(tǒng)中，導(dǎo)頻流的數(shù)目為1。
導(dǎo)頻碼元的數(shù)目通常遠(yuǎn)小于數(shù)據(jù)碼元的數(shù)目。因此，通過(guò)使用數(shù)據(jù)碼元來(lái)改善對(duì)相位的估計(jì)是可能的。數(shù)據(jù)碼元在接收機(jī)處是未知的；然而，接收機(jī)可通過(guò)解調(diào)收到數(shù)據(jù)并對(duì)經(jīng)解調(diào)的碼元作出硬判決來(lái)獲得對(duì)發(fā)射碼元的估計(jì)。即，接收機(jī)基于其就已接收到哪個(gè)碼元能作出的最佳估計(jì)來(lái)作出判決。隨后，將硬判決比對(duì)經(jīng)解調(diào)的碼元，并且以與對(duì)導(dǎo)頻碼元相同的方式確定相位估計(jì)。例如，如果OFDM碼元包含NS個(gè)數(shù)據(jù)碼元，則相位估計(jì)將可如下獲得 其中 ·

為對(duì)收到碼元的估計(jì)(例如，由MMSE接收機(jī)獲得)以及 ·

為對(duì)

作出的硬判決。
可作出硬判決是因?yàn)閿?shù)據(jù)率(以及由此所用的星座)是已知的。
在MIMO OFDM系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)碼元的數(shù)目是所有數(shù)據(jù)副載波(N數(shù)據(jù)副載據(jù))上所有數(shù)據(jù)流的總和
其中N數(shù)據(jù)流(k)是副載波索引k上數(shù)據(jù)流的數(shù)目。數(shù)據(jù)流的數(shù)目N數(shù)據(jù)流(k)由發(fā)射天線數(shù)目和接收天線數(shù)目的最大者所上限。在SISO系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)流的數(shù)目為1。
對(duì)于包含數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻碼元兩者的OFDM碼元，相位估計(jì)是如下通過(guò)使用來(lái)自這兩個(gè)源的信息來(lái)獲得的 其中這些求和是在所有維上進(jìn)行的，即，求和是在所有副載波和空間流上進(jìn)行的。比例因子μi和αi被分別應(yīng)用于

和

項(xiàng)以計(jì)及信噪比(SNR)中的差異以及作出硬判決時(shí)的誤差——其可能是逐碼元不同的。這些因子一般依賴于SNR和使用中的QAM星座，但是也可隨如本領(lǐng)域技術(shù)人員可能認(rèn)為有用的其它參數(shù)而變化。關(guān)于對(duì)

的確定的不正確判決仍可能使結(jié)果有偏。更好的比例定標(biāo)可通過(guò)將項(xiàng)

和

分成其實(shí)部和虛部并應(yīng)用具有實(shí)部和虛部?jī)烧摺猂e(μi)、Im(μi)、Re(αi)和Im(αi)，——的復(fù)比例因子以允許

的確定中的誤差能夠通過(guò)調(diào)整該項(xiàng)的實(shí)分量和虛分量的相對(duì)比例定標(biāo)而被移除來(lái)達(dá)成。
在每個(gè)OFDM碼元上，如上所描述的獲得相位估計(jì)，并且收到信號(hào)在所有副載波和流上被校正

的量。在相位校正之后，數(shù)據(jù)副載波被解調(diào)(作為一個(gè)示例，使用MMSE接收機(jī)來(lái)解調(diào))并被解碼以獲得比特判決。
由頻率偏移估計(jì)中的誤差所導(dǎo)致的相位偏移致使有時(shí)間上的相位斜坡。因而，在每個(gè)OFDM碼元處，保持所有先前相位校正的游動(dòng)總和
其中

在第一OFDM碼元處被初始化為零。在每個(gè)OFDM碼元上，在MMSE解調(diào)和作出硬判決之前，收到信號(hào)被校正

的量。
圖7中所示的相位估計(jì)和校正過(guò)程的流程圖可概括在以下程序中 701.初始化

OFDM碼元索引n＝0。
702.將收到OFDM碼元被校正

的量。
703.解調(diào)導(dǎo)頻碼元，獲得已知傳送導(dǎo)頻碼元與估計(jì)導(dǎo)頻碼元在所有維上的點(diǎn)積和。
704.解調(diào)數(shù)據(jù)碼元，對(duì)估計(jì)碼元執(zhí)行硬判決，獲得硬判決與估計(jì)碼元在所有維上的點(diǎn)積和。
705.對(duì)在703和704中獲得的復(fù)數(shù)求和，并獲得結(jié)果所得的復(fù)數(shù)的相位
706.將收到OFDM碼元被校正此相位的負(fù)數(shù)的量，解調(diào)(MMSE)數(shù)據(jù)碼元并解碼。
707.

n＝n+1；并且轉(zhuǎn)到702。
注意每個(gè)碼元是被相位校正和解碼兩次——702-704以及705-706。
以上相位估計(jì)技術(shù)是針對(duì)當(dāng)殘余頻率偏移誤差導(dǎo)致有時(shí)間上的相位斜坡時(shí)的情形來(lái)描述的。然而，此方法也可用于在時(shí)間上并不增長(zhǎng)、但從一個(gè)OFDM碼元到下一OFDM碼元有隨機(jī)走動(dòng)——諸如相位噪聲——的相位誤差。此外，此技術(shù)可與多個(gè)流以及這些流上的不同速率聯(lián)用。
以上方法要求數(shù)據(jù)碼元被解調(diào)兩次。假定殘余頻率誤差很小，則在OFDM碼元n上獲得的相位可被應(yīng)用于OFDM碼元n+1。因此，當(dāng)前OFDM碼元將僅被校正

的量而不被校正

的量。為了獲得初始OFDM碼元上的校正，將從緊鄰該分組的該數(shù)據(jù)部分之前的諸如MIMO訓(xùn)練等的OFDM碼元獲得相位估計(jì)。
因此圖8中所示的復(fù)雜度降低的相位估計(jì)和校正程序?qū)⑹? 801.初始化； ·

其中

是從緊鄰此數(shù)據(jù)之前的OFDM碼元獲得的相位估計(jì)， ·OFDM碼元索引n＝0。
802.將收到OFDM碼元校正

的量。
803.解調(diào)導(dǎo)頻碼元，獲得已知傳送導(dǎo)頻碼元與估計(jì)導(dǎo)頻碼元在所有維上的點(diǎn)積和。
804.解調(diào)數(shù)據(jù)碼元，對(duì)估計(jì)碼元執(zhí)行硬判決，獲得硬判決與估計(jì)碼元在所有維上的點(diǎn)積和。
805.對(duì)在803和804中獲得的復(fù)數(shù)求和，并獲得結(jié)果所得復(fù)數(shù)的相位
806.解碼來(lái)自804的經(jīng)解調(diào)數(shù)據(jù)碼元。
807.

n＝n+1；并且轉(zhuǎn)到802。
再次，每個(gè)碼元被相位校正和解碼兩次——802-804以及805-806。
當(dāng)在發(fā)射機(jī)處使用本征轉(zhuǎn)向時(shí)，所創(chuàng)建的多個(gè)空間信道具有不同的SNR。結(jié)果，獲得相位估計(jì)的最佳方式是通過(guò)進(jìn)行基于不同流上的SNR的最大比組合(MRC)。此技術(shù)是通用的并且對(duì)任何傳輸方案均起作用；當(dāng)所有流上的SNR相等時(shí)，此技術(shù)就約簡(jiǎn)為剛在以上所描述的技術(shù)。
進(jìn)行MRC的一種方式是在每副載波的基礎(chǔ)上進(jìn)行空間流上的組合。結(jié)果，所有副載波被同等地處置。對(duì)于包含數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻碼元兩者的OFDM碼元，相位估計(jì)是如下通過(guò)使用來(lái)自這兩個(gè)源的信息來(lái)獲得的 其中 ·KS為數(shù)據(jù)碼元副載波的數(shù)目， ·NSS為數(shù)據(jù)空間流的數(shù)目， ·γS(k，i)為副載波k的數(shù)據(jù)空間流i上的數(shù)據(jù)碼元的SNR， ·為副載波k上的在所有數(shù)據(jù)空間流上求和的總SNR， ·KP為導(dǎo)頻碼元副載波的數(shù)目， ·NPS為導(dǎo)頻空間流的數(shù)目， ·γP(k，i)為副載波k的導(dǎo)頻空間流i上的導(dǎo)頻碼元的SNR， ·為副載波k上的在所有導(dǎo)頻空間流上求和的總SNR。
MRC的另一種方式是進(jìn)行諸如空間流和副載波等的所有維上的組合。對(duì)于包含數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻碼元兩者的OFDM碼元，相位估計(jì)如下通過(guò)使用來(lái)自這兩個(gè)源的信息來(lái)獲得 其中γS(i)是維i上數(shù)據(jù)碼元的SNR，而γP(i)是維i上導(dǎo)頻碼元的SNR。此相位估計(jì)還包括應(yīng)用于

和

項(xiàng)的比例因子，這可與如在段落
中所描述的類似地理解和變化。
對(duì)于包含數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻碼元兩者的OFDM碼元，相位估計(jì)是如下通過(guò)使用來(lái)自這兩個(gè)源的信息來(lái)獲得的 其中這些求和是在所有數(shù)據(jù)碼元副載波和導(dǎo)頻碼元副載波上執(zhí)行的，并且僅使用最高模數(shù)的碼元(由下標(biāo)0注記)。
由于不同流上的SNR是不同的，因此獲得相位估計(jì)的另一方式是使用最高SNR的碼元，其在本征轉(zhuǎn)向的情形中對(duì)應(yīng)于使用在主本征模上發(fā)射的碼元。
本文中描述的這些技術(shù)可通過(guò)各種手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，這些技術(shù)可在硬件、軟件、或其組合中實(shí)現(xiàn)。對(duì)于硬件實(shí)現(xiàn)，用于作信道估計(jì)的各個(gè)處理單元可在一個(gè)或以上專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、數(shù)字信號(hào)處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、設(shè)計(jì)成執(zhí)行本文中描述的功能的其他電子單元、或其組合內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于軟件實(shí)現(xiàn)，本文中描述的技術(shù)可用執(zhí)行本文中描述的功能的模塊(例如，過(guò)程、函數(shù)等等)來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件代碼可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中并由處理器來(lái)執(zhí)行。軟件代碼可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中并例如由硬件的處理器1390和1350來(lái)執(zhí)行。存儲(chǔ)器單元可在處理器內(nèi)實(shí)現(xiàn)或外置于處理器，在后一種情形中其可經(jīng)由本領(lǐng)域中所知的各種手段被通信地耦合到處理器。
在一個(gè)或以上示例性實(shí)施例中，所描述的功能可在硬件、軟件、固件或其任何組合中實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)，則這些功能可作為一個(gè)或以上指令或代碼被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或在其上被傳送。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)兩者，通信介質(zhì)包括助益于將計(jì)算機(jī)程序從一個(gè)地方傳遞到另一地方的任何媒介。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是可由計(jì)算機(jī)訪問(wèn)的任何可用介質(zhì)。作為示例而非限定，這樣的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤(pán)存儲(chǔ)、磁盤(pán)存儲(chǔ)或其它磁存儲(chǔ)設(shè)備、或者可用來(lái)攜帶或存儲(chǔ)指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式且可由計(jì)算機(jī)訪問(wèn)的合需程序代碼的任何其它介質(zhì)。任何連接也正當(dāng)?shù)乇环Q為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。例如，如果該軟件是使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字訂戶線(DSL)、或諸如紅外、無(wú)線電、以及微波等無(wú)線技術(shù)從web網(wǎng)站、服務(wù)器、或其它遠(yuǎn)程源傳送的，則該同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL、或諸如紅外、無(wú)線電、以及微波等無(wú)線技術(shù)也被包括在介質(zhì)的定義之內(nèi)。如在此所用的碟或盤(pán)包括壓縮盤(pán)(CD)、激光盤(pán)、光盤(pán)、數(shù)字多功能盤(pán)(DVD)、軟碟和藍(lán)光盤(pán)，其中碟通常以磁的方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而盤(pán)通常用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合也應(yīng)被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。
上面已描述的包括了一個(gè)或以上實(shí)施例的示例。當(dāng)然，要出于描述前述實(shí)施例的目的而描述組件或方法的每一種可構(gòu)想到的組合是不可能的，并且各個(gè)實(shí)施例的許多進(jìn)一步的組合和置換是可能的。相應(yīng)地，所描述的實(shí)施例旨在涵蓋落在所附權(quán)利要求的精神實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的所有此類變更、修改和變形。此外，就術(shù)語(yǔ)“包括”在本具體說(shuō)明或所附權(quán)利要求書(shū)中使用的范疇而言，如此術(shù)語(yǔ)旨在以與術(shù)語(yǔ)“包含”于權(quán)利要求中被用作過(guò)渡詞時(shí)所解釋的相類似的方式作可兼之解。
權(quán)利要求
1.一種在無(wú)線設(shè)備處進(jìn)行相位校正的方法，包括
估計(jì)分組的數(shù)據(jù)部分中的OFDM碼元的相位斜坡；
測(cè)量所述分組的所述數(shù)據(jù)部分中所述OFDM碼元的殘余相位斜坡；以及
基于所述相位斜坡和所述殘余相位斜坡調(diào)整相位校正。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整還包括
基于所述相位斜坡的移動(dòng)平均進(jìn)行調(diào)整。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述估計(jì)還包括
測(cè)量從所述分組的開(kāi)始時(shí)間起流逝的時(shí)間。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述測(cè)量殘余相位斜坡還包括
從跟蹤導(dǎo)頻提取相位信息。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述估計(jì)還包括
將收到導(dǎo)頻碼元的估計(jì)與已知的傳送導(dǎo)頻碼元作比較。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括
估計(jì)未知的數(shù)據(jù)碼元；
從所估計(jì)的數(shù)據(jù)碼元獲得估計(jì)相位調(diào)整；以及
在調(diào)整所述相位校正之前先應(yīng)用所述估計(jì)相位調(diào)整。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述測(cè)量還包括
從收到導(dǎo)頻碼元移除平均導(dǎo)頻相位；
形成收到導(dǎo)頻碼元的共軛；
將所述共軛與所述收到導(dǎo)頻碼元相組合；
對(duì)所述經(jīng)組合的共軛和收到導(dǎo)頻碼元進(jìn)行加權(quán)；
計(jì)算角度信息；并且其中所述調(diào)整還包括
使用所述角度信息來(lái)校正在包括所述收到導(dǎo)頻碼元的陣發(fā)期間收到的分組。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述測(cè)量還包括
從收到數(shù)據(jù)碼元移除平均相位；
形成收到數(shù)據(jù)碼元的共軛；
將所述共軛與所述收到數(shù)據(jù)碼元相組合；
對(duì)所述經(jīng)組合的共軛和收到數(shù)據(jù)碼元進(jìn)行加權(quán)；
計(jì)算角度信息；并且其中所述調(diào)整還包括
使用所述角度信息來(lái)校正在包括所述收到數(shù)據(jù)碼元的陣發(fā)期間收到的分組。
9.一種配置成執(zhí)行權(quán)利要求1的方法的電子設(shè)備。
10.一種包括在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行操作的指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令包括
用于基于從分組的開(kāi)始起流逝的時(shí)間估計(jì)所述分組的數(shù)據(jù)部分中的OFDM碼元的相位斜坡的指令；
用于從所述分組的所述數(shù)據(jù)部分中所述OFDM碼元的跟蹤導(dǎo)頻測(cè)量殘余相位斜坡的指令；以及
用于基于所述相位斜坡和所述殘余相位斜坡調(diào)整相位校正的指令。
11.一種用于在無(wú)線設(shè)備處執(zhí)行相位校正的裝置，包括
用于基于從分組的開(kāi)始起流逝的時(shí)間估計(jì)所述分組的數(shù)據(jù)部分中的OFDM碼元的相位斜坡的裝置；
用于從所述分組的所述數(shù)據(jù)部分中所述OFDM碼元的跟蹤導(dǎo)頻測(cè)量殘余相位斜坡的裝置；以及
用于基于所述相位斜坡和所述殘余相位斜坡調(diào)整相位校正的裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述用于調(diào)整的裝置還包括
用于基于所述相位斜坡的移動(dòng)平均進(jìn)行調(diào)整的裝置。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述用于估計(jì)的裝置還包括
用于測(cè)量從所述分組的開(kāi)始時(shí)間起流逝的時(shí)間的裝置。
14.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述用于測(cè)量殘余相位斜坡的裝置還包括
用于從跟蹤導(dǎo)頻提取相位信息的裝置。
15.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述用于估計(jì)的裝置還包括
用于將收到導(dǎo)頻碼元的估計(jì)與已知的傳送導(dǎo)頻碼元作比較的裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述用于測(cè)量殘余相位斜坡的裝置還包括
用于估計(jì)未知的數(shù)據(jù)碼元的裝置；
用于從所估計(jì)的數(shù)據(jù)碼元獲得估計(jì)相位調(diào)整的裝置；以及
用于在調(diào)整所述相位校正之前先應(yīng)用所述估計(jì)相位調(diào)整的裝置。
17.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述用于測(cè)量的裝置還包括
用于從收到導(dǎo)頻碼元移除平均導(dǎo)頻相位的裝置；
用于形成收到導(dǎo)頻碼元的共軛的裝置；
用于將所述共軛與所述收到導(dǎo)頻碼元相組合的裝置；
用于對(duì)所述經(jīng)組合的共軛和收到導(dǎo)頻碼元進(jìn)行加權(quán)的裝置；
用于計(jì)算角度信息的裝置；并且其中所述調(diào)整還包括
用于使用所述角度信息來(lái)校正在包括所述收到導(dǎo)頻碼元的陣發(fā)期間收到的分組的裝置。
18.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述用于測(cè)量的裝置還包括
用于從收到數(shù)據(jù)碼元移除平均相位的裝置；
用于形成收到數(shù)據(jù)碼元的共軛的裝置；
用于將所述共軛與所述收到數(shù)據(jù)碼元相組合的裝置；
用于對(duì)所述經(jīng)組合的共軛和收到數(shù)據(jù)碼元進(jìn)行加權(quán)的裝置；
用于計(jì)算角度信息的裝置；并且其中所述調(diào)整還包括
用于使用所述角度信息來(lái)校正在包括所述收到數(shù)據(jù)碼元的陣發(fā)期間收到的分組的裝置。
19.一種用于在無(wú)線設(shè)備處執(zhí)行相位校正的裝置，包括
至少一個(gè)配置成調(diào)整對(duì)收到信號(hào)的相位校正的處理器，所述至少一個(gè)處理器被配置成基于相位斜坡和殘余相位斜坡調(diào)整所述相位校正其中所述至少一個(gè)處理器被配置成基于從分組的開(kāi)始起流逝的時(shí)間估計(jì)所述分組的數(shù)據(jù)部分中的OFDM的所述相位斜坡，以及從所述分組的所述數(shù)據(jù)部分中所述OFDM碼元的跟蹤導(dǎo)頻測(cè)量殘余相位斜坡；以及
耦合到所述至少一個(gè)處理器的存儲(chǔ)器。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器被配置成基于所述相位斜坡的移動(dòng)平均進(jìn)行調(diào)整。
21.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器被配置成通過(guò)從跟蹤導(dǎo)頻提取相位信息來(lái)測(cè)量所述殘余相位斜坡。
22.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器被配置成將收到導(dǎo)頻碼元的估計(jì)與已知的傳送導(dǎo)頻碼元作比較。
全文摘要
一種在無(wú)線設(shè)備處進(jìn)行相位校正的方法，包括基于從分組的開(kāi)端起流逝的時(shí)間估計(jì)該分組的數(shù)據(jù)部分中OFDM碼元的相位斜坡；從該分組的該數(shù)據(jù)部分中該OFDM碼元的跟蹤導(dǎo)頻測(cè)量殘余相位斜坡；以及基于此相位斜坡和此殘余相位斜坡調(diào)整相位校正。無(wú)線設(shè)備中的裝置執(zhí)行該方法，并且機(jī)器可讀介質(zhì)攜帶用于實(shí)行該方法的指令。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101438553SQ200780012900
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月13日
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