專利名稱：多接收天線系統(tǒng)中的定時(shí)跟蹤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及無線通信，更具體地說，涉及用于多接收天線系統(tǒng)中的定 時(shí)跟蹤的裝置和方法。
背景技術(shù)：
諸如那些使用正交頻分復(fù)用(OFDM)的某些類型的通信系統(tǒng)，例如對(duì) 于諸如定時(shí)錯(cuò)誤和頻率錯(cuò)誤之類的同步錯(cuò)誤高度敏感。為了使得這些類型 的系統(tǒng)正確工作，收發(fā)機(jī)的接收機(jī)部分以及向收發(fā)機(jī)發(fā)射符號(hào)的發(fā)射機(jī)必 須被同步，該同步包括定時(shí)同步和頻率同步。較為理想的是，接收機(jī)部分 的同步和定時(shí)應(yīng)該依從發(fā)射機(jī)而進(jìn)行。例如，在OFDM系統(tǒng)中，定時(shí)跟蹤 或同步包括基于當(dāng)前OFDM符號(hào)信道尋找用于下一 OFDM符號(hào)的最優(yōu)采樣 開始位置。這樣，除非已知定時(shí)正確，否則在為了解調(diào)OFDM情況下的符 號(hào)而計(jì)算采樣的快速傅立葉變換(FFT)之前，收發(fā)機(jī)無法移除正確定時(shí)時(shí) 刻處符號(hào)間的循環(huán)前綴，并且無法正確分離各個(gè)符號(hào)。
因此，在諸如OFDM系統(tǒng)之類的系統(tǒng)中，定時(shí)跟蹤的目標(biāo)在于尋找用 于當(dāng)前符號(hào)或信道所確定的下一OFDM符號(hào)或信道的釆樣窗口的最優(yōu)采樣 開始位置。應(yīng)該這樣來選擇采樣位置，即抑制現(xiàn)有信道分布導(dǎo)致的被稱為 "有效干擾(EI)"的符號(hào)間干擾(ISI)以及載波間干擾(ICI)，并且相應(yīng) ^k增加信號(hào)噪聲比(SNR)。 EI的源可被分為若干類型。第一種類型為當(dāng)前 信道分布確定的靜態(tài)EI，該靜態(tài)EI是由OFDM符號(hào)結(jié)構(gòu)(例如循環(huán)前綴的長(zhǎng)度)決定的確定性EI。然而，動(dòng)態(tài)環(huán)境中，信道時(shí)間變化(將來會(huì)出 現(xiàn)的新的到達(dá)路徑)以及系統(tǒng)定時(shí)錯(cuò)誤(例如休瞎定時(shí)錯(cuò)誤)也會(huì)引入EI。 該EI可以作為實(shí)際上隨機(jī)并且最好以概率模型描述的動(dòng)態(tài)EI的典型示例。 另一種類型的EI源于信道衰落，其中衰落的信道抽頭(channel tap)也會(huì) 影響導(dǎo)致EI的定時(shí)決策。
并入本文的未決美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/264,532公開了用于確定無線系 統(tǒng)中的符號(hào)定時(shí)的方法和裝置，使得以上討論的三種類型的有效干擾(EI) 中的一種或多種最小化。通過在收發(fā)機(jī)或類似設(shè)備中設(shè)置定時(shí)，以確保總 有效干擾(EI)最小化(即，ISI和ICI的最小化以及信號(hào)能量的最大化)， 能更優(yōu)化用于解碼和解調(diào)的接收機(jī)的性能。具體來說，通過考慮有效干擾 (EI)的三種不同源中的一種或多種，即靜態(tài)EI、.動(dòng)態(tài)EI以及衰落信道抽 頭導(dǎo)致的EI，來確定定時(shí)窗口的定時(shí)。可通過分析推導(dǎo)復(fù)合EI函數(shù)來實(shí)現(xiàn) 這種考慮，該復(fù)合EI函數(shù)將三種類型的EI組合為有效EI信道密度函數(shù)。
此外，無線通信系統(tǒng)可采用多接收天線系統(tǒng)，以便改善接收信號(hào)分集 和/或無線系統(tǒng)容量，例如OFDM系統(tǒng)。例如，作為多接收天線系統(tǒng)的一個(gè) 示例，多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)采用用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄠€(gè)(NT)發(fā)射 天線和多個(gè)(NR)接收天線。由NT個(gè)發(fā)射和NK個(gè)接收天線形成的MIMO 信道可被分解為Ns個(gè)獨(dú)立的信道，這些信道也被稱為空間信道，其中Ns 個(gè)獨(dú)立信道中的每一個(gè)均對(duì)應(yīng)于一個(gè)維度。如果采用由多個(gè)發(fā)射和接收天 線創(chuàng)建的額外維度，MIMO系統(tǒng)可提供改善的性能(例如，較高的吞吐量 和/或較高的可靠性)。然而，隨著這種系統(tǒng)中天線數(shù)目的增加，導(dǎo)致了對(duì)信 道估計(jì)錯(cuò)誤的系統(tǒng)敏感度也增加。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本公開的一方面，公開了用于無線通信系統(tǒng)中的方法。該方法包 括確定多天線無線設(shè)備的天線所分別接收信號(hào)的至少兩個(gè)信道密度分布。 進(jìn)一步，該方法包括將所述至少兩個(gè)信道密度分布組合，以形成復(fù)合信道 密度分布。
根據(jù)本公開的另一方面，公開了可操作于無線通信系統(tǒng)中的裝置。該 裝置包括接收無線通信信號(hào)的第一天線和第二天線。該裝置還包括第一信道估計(jì)器和第二信道估計(jì)器，以分別確定第一天線和第二天線接收的信號(hào) 的信道密度分布。還包括組合器，用于組合所述信道密度分布，以形成復(fù) 合信道密度分布。
根據(jù)又一方面，公開了用于無線收發(fā)機(jī)中的處理器。該處理器用于確 定多天線無線設(shè)備的天線所分別接收信號(hào)的至少兩個(gè)信道密度分布。此外， 該處理器用于組合所述至少兩個(gè)信道密度分布，以形成復(fù)合信道密度分布。
根據(jù)再一方面，公開了可操作于無線通信系統(tǒng)中的裝置。該裝置包括 用于確定多接收天線設(shè)備的相應(yīng)天線所接收的信號(hào)的至少兩個(gè)信道密度分 布的模塊，以及用于組合所述至少兩個(gè)信道密度分布以形成復(fù)合信道密度 分布的模塊。
根據(jù)另一方面，公開了具有計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。該計(jì) 算機(jī)可讀介質(zhì)包括用于促使計(jì)算機(jī)確定多天線無線設(shè)備的天線所分別接收 信號(hào)的至少兩個(gè)信道密度分布的代碼。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)進(jìn)一步包括用于促 使計(jì)算機(jī)組合至少兩個(gè)信道密度分布以形成復(fù)合信道密度分布的代碼。


本公開的特征、特性以及優(yōu)點(diǎn)將從以下結(jié)合附圖所呈現(xiàn)的具體描述中 變得更為明顯，附圖中相同的附圖標(biāo)記始終表示一致，并且其中 圖1示出根據(jù)所公開示例的多址無線通信系統(tǒng)。 圖2為多天線無線通信系統(tǒng)的框圖。 圖3示出用于多天線通信系統(tǒng)中的收發(fā)機(jī)的框圖。
圖4為用于確定多天線收發(fā)機(jī)中的定時(shí)跟蹤的示例性裝置的框圖。 圖5為示出長(zhǎng)期信道能量分布的示例的曲線圖。 圖6為示出短期信道能量分布的示例的曲線圖。
圖7為分別在圖9和10中示出的長(zhǎng)期和短期能量分布總和的復(fù)合信道 能量分布的曲線圖。
圖8為用于確定定時(shí)跟蹤的方法的圖。
圖9為用于確定具有多個(gè)天線的無線收發(fā)機(jī)中的定時(shí)跟蹤的示例性裝置。
具體實(shí)施例方式
本申請(qǐng)公開了用于多接收天線系統(tǒng)中的定時(shí)跟蹤的裝置和方法，例如
多接收天線OFDM收發(fā)機(jī)中的OFDM符號(hào)定時(shí)。此外，通過考慮以上討論 以及美國(guó)申請(qǐng)No. 11/264,532中各天線接收的信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)信 道效應(yīng)，并且組合所得到的信道密度分布，能夠針對(duì)OFDM系統(tǒng)優(yōu)化定時(shí)
圖1示出根據(jù)本公開的示例性多址無線通信系統(tǒng)。接入點(diǎn)(AP) 100 包括多個(gè)天線群， 一個(gè)天線群包括104和106，另一天線群包括108和110， 而又一天線群包括112和114。圖1中，針對(duì)各天線群僅示出兩個(gè)天線，然 而，更多或更少的天線可用于各天線群。接入終端(AT) 116與天線112 和114通信，其中天線112和114在前向鏈路120上向接入終端116發(fā)送信 息，并在反向鏈路118上從接入終端116接收信息。接入終端122與天線 106和108通信，其中天線106和108在前向鏈路126上向接入終端122發(fā) 送信息，并在反向鏈路124上從接入終端122接收信息。作為示例，F(xiàn)DD 系統(tǒng)中，通信鏈路118、 120、 124和126可使用不同的頻率來通信。例如， 前向鏈路120可使用與反向鏈路118所使用的頻率不同的頻率。
各群天線和/或被設(shè)計(jì)成天線在其中通信的區(qū)域通常被稱為接入點(diǎn)的扇 區(qū)。在實(shí)施例中，天線群均被設(shè)計(jì)為在接入點(diǎn)100所覆蓋區(qū)域的扇區(qū)中與 接入終端通信。
在通過前向鏈路120和126的通信中，接入點(diǎn)100的發(fā)射天線采用波 束賦形，以便為不同接入終端116和124改善前向鏈路的信號(hào)噪聲比 (SNR)。而且，與通過單天線向其所有終端進(jìn)行發(fā)射的接入點(diǎn)相比，使用 波束賦形來向隨機(jī)分布于其覆蓋區(qū)域的接入終端進(jìn)行發(fā)射的接入點(diǎn)，給相 鄰小區(qū)中的接入終端帶來的干擾更小。
接入點(diǎn)可以是用于與終端通信的固定站，并且還可以被稱為接入點(diǎn)、 節(jié)點(diǎn)B (Node B)或者某個(gè)其它術(shù)語(yǔ)。接入終端還可以被稱為接入終端、 用戶設(shè)備(l正)、無線通信設(shè)備、終端、接入終端或者某個(gè)其它術(shù)語(yǔ)。
圖2為使用多發(fā)射和多接收天線的系統(tǒng)200中的示例性發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210 (例如，接入點(diǎn)(AP))和接收機(jī)系統(tǒng)250 (例如，接入終端(AT))的框 圖。在發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210處，從數(shù)據(jù)源212向發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器214提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
一個(gè)示例中，各數(shù)據(jù)流在各自的發(fā)射天線上發(fā)射。TX數(shù)據(jù)處理器214 基于為數(shù)據(jù)流選擇的特定編碼方案對(duì)各數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化、編 碼以及交織，以提供編碼后的數(shù)據(jù)。
可使用OFDM技術(shù)將各數(shù)據(jù)流編碼后的數(shù)據(jù)與導(dǎo)頻數(shù)據(jù)復(fù)用。導(dǎo)頻數(shù) 據(jù)通常為已知數(shù)據(jù)圖案，該數(shù)據(jù)圖案以已知的方式處理并且可在接收機(jī)處 用來估計(jì)信道響應(yīng)。而后，基于為數(shù)據(jù)流選擇的特定調(diào)制方案(例如，BPSK、 QSPK、 M-PSK或者M(jìn)-QAM)對(duì)各數(shù)據(jù)流復(fù)用后的導(dǎo)頻和編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn) 行調(diào)制(即，符號(hào)映射)，以提供調(diào)制符號(hào)。各數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率、編碼和 調(diào)制可由處理器230執(zhí)行的指令來確定。
所有數(shù)據(jù)流的調(diào)制符號(hào)隨后被提供給調(diào)制器220，該調(diào)制器220進(jìn)一步 處理調(diào)制符號(hào)(例如，針對(duì)OFDM)。 TX調(diào)制器220然后將Nt個(gè)調(diào)制符號(hào) 流提供給Nt個(gè)發(fā)射機(jī)(TMTR) 222a-222t。
各發(fā)射機(jī)222接收并處理各自的符號(hào)流，以提供一個(gè)或多個(gè)模擬信號(hào)， 并進(jìn)一步調(diào)節(jié)(例如，放大、濾波以及上變頻)模擬信號(hào)，以提供適于在 無線信道上傳輸?shù)恼{(diào)制后的信號(hào)。然后，來自發(fā)射機(jī)222a-222t的Nt個(gè)調(diào) 制后的信號(hào)分別從Nt個(gè)天線224a-224t發(fā)射。
接收機(jī)系統(tǒng)250處，Nr個(gè)天線252a-252r接收被發(fā)射的調(diào)制后的信號(hào)， 并且來自于各天線252的接收到的信號(hào)被提供給各自的接收機(jī)(RCVR) 254a-254r。各接收機(jī)254調(diào)節(jié)(例如，濾波、放大以及下變頻)各自接收 到的信號(hào)，對(duì)調(diào)節(jié)后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化以提供采樣，并進(jìn)一步處理采樣以 提供相應(yīng)的"接收到的"符號(hào)流。
然后，RX數(shù)據(jù)處理器260基于特定的接收機(jī)處理技術(shù)從Nr個(gè)接收機(jī) 254接收并處理Nr個(gè)接收到的符號(hào)流以提供Nt個(gè)"檢測(cè)到的"符號(hào)流。 RX數(shù)據(jù)處理器260然后對(duì)各檢測(cè)到的符號(hào)流進(jìn)行解調(diào)、解交織以及解碼， 以恢復(fù)數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。RX數(shù)據(jù)處理器260的處理與發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210處 的TX調(diào)制器220和TX數(shù)據(jù)處理器214所執(zhí)行的處理互補(bǔ)。
處理器270周期性地確定所使用的預(yù)編碼矩陣(下面描述)。處理器270 整理包括矩陣索引部分和秩值部分的反向鏈路消息。
反向鏈路消息可包括關(guān)于通信鏈路和/或接收到的數(shù)據(jù)流的不同類型的
13信息。反向鏈路消息隨后由TX數(shù)據(jù)處理器238處理，由調(diào)制器280調(diào)制， 由發(fā)射機(jī)254a-254r調(diào)節(jié)并且發(fā)送回發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210，其中TX數(shù)據(jù)處理器 238還從數(shù)據(jù)源236接收多個(gè)數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210處，來自于接收機(jī)系統(tǒng)250的調(diào)制后的信號(hào)由天線224 接收，由接收機(jī)222調(diào)節(jié)，由解調(diào)器240解調(diào)，并由RX數(shù)據(jù)處理器242 處理，以提取由接收機(jī)系統(tǒng)250發(fā)射的反向鏈路消息。處理器230隨后確 定用于確定波束賦形權(quán)重的預(yù)編碼矩陣，然后處理所提取的消息。
圖3示出收發(fā)機(jī)的示例性接收機(jī)部分或者用在收發(fā)機(jī)中的接收處理器 302，該收發(fā)機(jī)例如是用于圖2系統(tǒng)中的具有多個(gè)接收天線的OFDM收發(fā)機(jī)。 具體來說，處理器302可由處理器242、 260、 230和270或者處理器242 與230的組合或者處理器260與270的組合實(shí)現(xiàn)。如所示出的，接收機(jī)部 分302包括接收一個(gè)或多個(gè)所發(fā)射的無線信號(hào)的多個(gè)天線224a、 224t。在 圖3的示例中，兩個(gè)或多個(gè)天線224a-224t所接收的各信號(hào)分別供應(yīng)給前端 處理器(304a-304t)，作為示例，前端處理器提供下變頻、A/D轉(zhuǎn)換和AGC (自動(dòng)增益控制)。前端處理器304a-304t分別將處理后的信號(hào)輸出給采樣 器306a-306t。
采樣器306a、 306t是收發(fā)機(jī)302的一部分，實(shí)現(xiàn)用于對(duì)接收到的信號(hào) 內(nèi)的子載波或頻點(diǎn)進(jìn)行采樣的實(shí)際定時(shí)窗口。采樣器306a、 306t的輸出是 同步的數(shù)字信號(hào)同步，并被輸入給信道估計(jì)及密度分布單元308a-308t以及 解調(diào)器/FFT單元312a-312t。作為示例，信道估計(jì)及密度分布單元308a、 308t 首先使用由發(fā)射機(jī)插入到數(shù)字信號(hào)的符號(hào)中的導(dǎo)頻音調(diào)來執(zhí)行相干檢測(cè)。 然后，單元308a、 308t執(zhí)行信道估計(jì)，產(chǎn)生各個(gè)信道的脈沖響應(yīng)和頻率響 應(yīng)。
轉(zhuǎn)回至圖3，各信道估計(jì)及密度分布單元308a、 308t確定信道能量密 度分布之后，得到的全部分布由組合器310組合.。該單元可僅對(duì)得到的信 道密度能量分布求和。這些組合后的信道密度能量分布隨后被供應(yīng)給定時(shí) 跟蹤單元311 (例如，運(yùn)行于軟件或硬件單元中的算法)，例如該定時(shí)跟蹤 單元311確定定時(shí)跟蹤決策或計(jì)算結(jié)果，定時(shí)跟蹤決策或計(jì)算結(jié)果然后被 供應(yīng)至采樣器306a-306t并被該采樣器306a至306t使用，用來建立采樣器 306的定時(shí)窗口或定時(shí)同步。應(yīng)該注意，雖然定時(shí)跟蹤單元311與解調(diào)器/FFT單元312a至312t之間的這種連接未被示出，但所確定的定時(shí)決策還可被解 調(diào)器/FFT單元312a-312t使用。
信號(hào)解調(diào)之后，解碼器314a、 314t基于預(yù)先確定的信號(hào)編碼技術(shù)對(duì)信 號(hào)進(jìn)行解碼，并將解碼后的比特流輸出給無線設(shè)備的接收機(jī)部分內(nèi)的其它 處理器或者處理器功能體。
圖4為被用來確定復(fù)合信道能量密度分布的功能塊的圖。應(yīng)該注意， 圖4中示出的系統(tǒng)可用于圖2和圖3中示出的系統(tǒng)，因此對(duì)于相關(guān)的元件 使用相似的附圖標(biāo)記。如所示出的，圖4中的系統(tǒng)包括多個(gè)接收天線 224a-224t，這些天線將接收到的信號(hào)輸入給之前討論過的前端處理器304a、 304t和采樣器306a、 306t。由處理器304a、 304t和采樣器306a、 306t進(jìn)行 處理后，處理后的信號(hào)被傳送給信道估計(jì)及密度分布單元308a、 308t。特 別是，這些信號(hào)首先輸入到信道估計(jì)單元402a、 402t，信道估計(jì)單元402a、 402t利用以上及美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/264,532中所討論的方法確定信道分 布。 '
信道估計(jì)單元402a、 402t確定信道能量分布之后，密度計(jì)算器404a、 404t通過計(jì)算信道能量分布的幅值的平方來計(jì)算瞬時(shí)信道能量密度分布。 所輸出的信道能量密度分布隨后被輸入給第一低通濾波器和第二低通濾波 器對(duì)406a和408a至406t和408t。第一低通濾波舉406a、 406t被配置為具 有比第二低通濾波器408a、 408t窄的帶寬，并用于降低由于衰落導(dǎo)致的信 道波動(dòng)。另一方面，具有較寬帶寬的第二低通濾波器408a、 408t用于濾除 估計(jì)噪聲，以改善信道能量分布密度估計(jì)。
特別是，應(yīng)該注意，信道衰落影響信道能量密度分布的動(dòng)態(tài)或"瞬時(shí)" 部分。這種信道衰落會(huì)導(dǎo)致定肘同步錯(cuò)誤。為了補(bǔ)償此衰落，本系統(tǒng)包括 第二或"快速"濾波器408以處理信道能量密度分布的短期衰落、當(dāng)前或 瞬時(shí)特性，以最小化因信道動(dòng)態(tài)質(zhì)量而導(dǎo)致的定時(shí)錯(cuò)誤。相反，為了獲得 長(zhǎng)期信道能量密度分布估計(jì)，利用較寬帶寬的第一或"慢速"濾波器406 來最小化由于衰落而導(dǎo)致的長(zhǎng)期信道幅度變化效應(yīng)。
為了處理短期和長(zhǎng)期衰落效應(yīng)，通過組合器〗10對(duì)第一濾波器406和 第二濾波器408的輸出進(jìn)行疊加或相加來獲得長(zhǎng)期信道特性與短期或瞬時(shí) 信道特性之間的平衡，這產(chǎn)生復(fù)合能量密度分布。因此，當(dāng)前公開的圖4中的系統(tǒng)使得尋找定時(shí)位置以平衡長(zhǎng)期和短期信道特性。這樣，通過處理 由于這些類型的衰落而導(dǎo)致的效應(yīng)，可獲得更加正確的定時(shí)開始估計(jì)。
圖5-7示出了信道能量密度分布的長(zhǎng)期和短期信道效應(yīng)的組合或疊加 的示例。特別是，圖5示出了長(zhǎng)期信道能量分布500的示例。另一方面， 圖6中示出的分布是示例性短期信道能量分布600。長(zhǎng)期和短期能量分布的 組合是復(fù)合信道能量分布，在圖7中被示為圖700。這樣，復(fù)合信道能量分 布700是圖5和圖6中分別示出的長(zhǎng)期能量分布500和短期能量分布600 的總和。
如圖4中進(jìn)一步示出的，第一濾波器406的輸出可被輸入至乘法器塊 或單元410a-410t，乘法器塊或單元410a-410t將長(zhǎng)期信道能量密度分布乘以 權(quán)重因子a (0與1之間的值)，出于定時(shí)跟蹤速率的目的，該權(quán)重因子a 衡量長(zhǎng)期信道能量密度分布對(duì)復(fù)合信道能量密度分布的影響程度。這樣， 例如，如果a值小，長(zhǎng)期分布的效應(yīng)減少，且長(zhǎng)期和短期分布之和產(chǎn)生有 利于短期分布的復(fù)合分布。該效果是較快的定時(shí)跟蹤。反之，較大的a值 產(chǎn)生較慢的定時(shí)跟蹤。
最后，應(yīng)該注意，來自于圖4系統(tǒng)中所有天線的快速和慢速信道能量 密度分布被組合器310組合，該組合器310是形成總復(fù)合信道密度分布的 附加功能體(例如，求和塊412)。該總復(fù)合隨后被輸入至用于定時(shí)跟蹤單 元或算法311 ，用于確定由圖3中示例說明的采樣器306所使用的定時(shí)決策。
對(duì)于本領(lǐng)域人員而言顯而易見的是，圖4的系統(tǒng)可被實(shí)現(xiàn)而不考慮通 過使用濾波器406、 408的動(dòng)態(tài)信道衰落效應(yīng)。此外，圖4的系統(tǒng)可包括可 選乘法塊409a-409t，這些可選乘法塊409a-409t將計(jì)算出來的信道能量密度 分布乘以權(quán)重因子①r叫，權(quán)重因子Q),-Q)t衡量來自于各天線的各個(gè)信道能 量密度分布在復(fù)合能量密度分布上具有的影響。權(quán)重的這種使用例如會(huì)有 益于非平衡天線系統(tǒng)。
圖8為用于確定多天線收發(fā)機(jī)(例如圖2、 3和4中所示出的收發(fā)機(jī)) 中的定時(shí)跟蹤的示例性方法800的流程圖。如所示出的，方法800開始于 塊802，其中確定至少兩個(gè)接收天線中的每個(gè)天線各自的信道密度分布。一 旦確定了信道密度分布，方法800就前進(jìn)至塊804，其中組合信道密度分布 以形成復(fù)合信道密度分布。方法800隨后前進(jìn)至塊806，其中復(fù)合信道密度分布被輸入至定時(shí)跟蹤算法，定時(shí)跟蹤算法基于復(fù)合信道密度分布確定定
時(shí)決策。應(yīng)該注意，針對(duì)各天線接收到的各符號(hào)，可重復(fù)執(zhí)行方法800，從 而連續(xù)更新定時(shí)決策。
圖9為用于確定多天線收發(fā)機(jī)中的定時(shí)跟蹤的另一裝置900的方框圖。 如所示出的，該裝置從諸如902a-902t之類的兩個(gè)或多個(gè)天線接收輸入信號(hào)。 所接收的信號(hào)分別被輸入至處理器904a、 904t，用來確定各自的接收天線 的信道密度分布。應(yīng)該注意，處理器904可以由如圖3和4中所示出的信 道估計(jì)及密度分布單元308所實(shí)現(xiàn)。為了計(jì)算作為所有信道密度分布之和 的復(fù)合信道密度分布，信道密度分布被處理器904a-904t確定后，來自于處 理器904中每個(gè)處理器的輸出被輸入至用于對(duì)信道密度分布進(jìn)行求和的處 理器906。應(yīng)該注意，處理器906可以由如圖3中所示出的組合器310所實(shí) 現(xiàn)。
處理器906確定復(fù)合信道密度分布之后，處理器906將該復(fù)合輸出給 用于基于復(fù)合信道密度分布確定定時(shí)跟蹤決策的處理器908。處理器908可 由諸如圖3和4中示出的311之類的定時(shí)跟蹤算法來實(shí)現(xiàn)。處理器908的 結(jié)果是定時(shí)決策，定時(shí)決策可被諸如釆樣器306的采樣器或者無線接收機(jī) 單元中的等效裝置或功能體之類所使用。
根據(jù)以上所述，所公幵的裝置和方法實(shí)現(xiàn)復(fù)合信道能量密度分布，復(fù) 合信道能量密度分布具有增強(qiáng)的對(duì)諸如衰落、生成和消亡之類的信道動(dòng)態(tài) 的抵御。因此，該裝置和方法根據(jù)用于減少由信道動(dòng)態(tài)引起的誤時(shí)所導(dǎo)致 的性能惡化的定時(shí)跟蹤算法來生成定時(shí)決策。
應(yīng)該理解，所公開過程中的步驟的特定順序或分級(jí)是示例性方式的示 例?；谠O(shè)計(jì)偏好，應(yīng)該理解該過程中步驟的特定順序或分級(jí)可被重新安 排，而仍然處于本公開的范圍之內(nèi)。所附的方法權(quán)利要求以范例順序表示 各步驟的要素，并非意在局限于所表示的特定順序或分級(jí)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可用多種不同的工藝和技術(shù)中的任意一種 來表示信息和信號(hào)。例如，貫穿以上說明而提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信 息、信號(hào)、比特、符號(hào)以及碼片可被表示為電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或 磁粒子、光場(chǎng)或光粒子，或者它們的任意組合。
技術(shù)人員還應(yīng)該理解，結(jié)合這里公開的實(shí)施例而描述的各說明性的邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可被實(shí)現(xiàn)為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件，或者兩 者的組合。為了清楚地示出硬件和軟件的這種互換性，通常針對(duì)各說明性 部件、塊、模塊、電路和步驟的功能性來描述各說明性部件、塊、模塊、 電路和步驟。至于這種功能被實(shí)現(xiàn)為硬件還是軟件，取決于施加給整個(gè)系 統(tǒng)的具體應(yīng)用以及設(shè)計(jì)約束。技術(shù)人員可針對(duì)各具體應(yīng)用以不同的方式實(shí) 現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)決策不應(yīng)被解釋為違背本公開的范圍。
結(jié)合此公開描述的各說明性邏輯塊、模塊和電路可以利用被設(shè)計(jì)為完
成這里所描述的功能的通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、特定用途集 成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或者其它可編程邏輯器件、 離散門或晶體管邏輯、分立的硬件部件或者其任何組合來實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。通 用處理器可以是微處理器，而可替代地，該處理器可以是任何傳統(tǒng)的處理 器、控制器、微控制器或者狀態(tài)機(jī)。處理器還可以被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組 合，例如，DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、與DSP核結(jié)合的一個(gè) 或多個(gè)微處理器或者任何其它這種配置。
結(jié)合這里公開的實(shí)施例所描述的方法或算法的步驟可以直接在硬件、 由處理器執(zhí)行的軟件模塊或者兩者的組合中具體實(shí)施。軟件模塊可位于 RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、 寄存器、硬盤、移動(dòng)硬盤、CD-ROM或者任何其它形式的本領(lǐng)域已知的存 儲(chǔ)介質(zhì)。示例性存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，圖3中的存儲(chǔ)器316)耦接至處理器，使 得該處理器可從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取信息并且向該存儲(chǔ)介質(zhì)寫入信息?？商娲兀?存儲(chǔ)介質(zhì)可以集成到處理器上。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可位于ASIC中。ASIC 可位于用戶終端中。可替代地，處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可作為分立部件位于用 戶終端中。
以上描述的示例僅是示例性的，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在可對(duì)以上描 述的示例進(jìn)行各種使用和變形，而未背離這里所公開的創(chuàng)造性概念。對(duì)這 些示例的各種修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，并且這里限定的 通用原則可應(yīng)用于其它示例，例如，用于即時(shí)消息業(yè)務(wù)或者任何通常的無 線數(shù)據(jù)通信應(yīng)用，而未背離這里描述的創(chuàng)新方面的精神或范圍。因此，本 公開的范圍并非意在局限于這里所示出的示例，而是應(yīng)該符合與這里公開 的原則和創(chuàng)新特征一致的最寬范圍。這里，單詞'"示例性"被專門用于表達(dá)"用作示例、實(shí)例或者說明"的意思。相對(duì)于其它示例而言，這里被描 述為"示例性"的任何示例沒有必要被解釋為優(yōu)選的或較佳的。因此，這 里描述的創(chuàng)新方面僅由以下權(quán)利要求書的范圍所限定。
權(quán)利要求
1、一種用在無線通信系統(tǒng)中的方法，該方法包括確定多天線無線設(shè)備的天線所分別接收的信號(hào)的至少兩個(gè)信道密度分布；和組合所述至少兩個(gè)信道密度分布，以形成復(fù)合信道密度分布。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在組合所述至少兩個(gè)信道密度分布之前，對(duì)各個(gè)所確定的信道密度分布進(jìn)行濾波o
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中 度分布中濾除估計(jì)噪聲。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中 度分布中濾除由于衰落導(dǎo)致的信道波動(dòng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中 道密度分布中的瞬時(shí)信道特性而進(jìn)行濾波。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中 道密度分布中的長(zhǎng)期信道特性而進(jìn)行濾波。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括將被濾波以處理長(zhǎng)期信道特性的所述至少一小信道密度分布乘以權(quán)重 因子，從而影響定時(shí)跟蹤速率，該權(quán)重因子用于選擇性地對(duì)被濾波以處理 長(zhǎng)期信道特性的信道密度分布的效應(yīng)進(jìn)行加權(quán)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將至少一個(gè)信道密度分布乘以對(duì)應(yīng)的權(quán)重因子，該權(quán)重因子用于對(duì)所，濾波包括從至少一個(gè)信道密 ，濾波包括從至少一個(gè)信道密 ，濾波包括為處理至少一個(gè)信 ，濾波包括為處理至少一個(gè)信述至少一個(gè)信道密度分布被組合在所述復(fù)合信道密度分布中時(shí)所起的作用 進(jìn)行加權(quán)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將所述復(fù)合信道密度分布輸入至定時(shí)跟蹤算法，該定時(shí)跟蹤算法至少 部分地基于所述復(fù)合信道密度分布確定定時(shí)決策。
10、 一種在無線通信系統(tǒng)中操作的裝置，包括 第一天線和第二天線，用于接收無線通信信號(hào)；第一信道估計(jì)器和第二信道估計(jì)器，用于分別確定由所述第一天線和 所述第二天線分別接收的信號(hào)的信道密度分布；和組合器，用于組合所述信道密度分布以形成復(fù)合信道密度分布。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，進(jìn)一步包括至少一個(gè)濾波器，用于在所述信道密度分布中的至少一個(gè)信道密度分 布被輸入至所述組合器之前，對(duì)所述至少一個(gè)信道密度分布進(jìn)行濾波。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的裝置，其中，所述至少一個(gè)濾波器用于從 至少一個(gè)信道密度分布中濾除估計(jì)噪聲。
13、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的裝置，其中，所述至少一個(gè)濾波器用于從至少一個(gè)信道密度分布中濾除由于衰落導(dǎo)致的信道波動(dòng)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第一濾波器和至少一個(gè)第二濾波器，用于在所述信道密度分 布中的至少一個(gè)信道密度分布被輸入至所述組合器之前，對(duì)所述至少一個(gè) 信道密度分布進(jìn)行濾波，其中，所述第一濾波器的帶寬小于所述第二濾波 器的帶寬。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述至少一個(gè)第一濾波器用于處理至少一個(gè)信道密度分布中的瞬時(shí)信道特性，并且所述至少一個(gè)第二濾波器用于處理至少一個(gè)信道密度分布中的長(zhǎng)期信道特性。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，進(jìn)一步包括乘法器單元，用于將所述第二濾波器濾波的所述至少一個(gè)信道密度分布乘以權(quán)重因子，從而影響定時(shí)跟蹤速率，該權(quán)重因子用于選擇性地對(duì)被濾波以處理長(zhǎng)期信道特性的所述信道密度分布的效應(yīng)進(jìn)行加權(quán)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，進(jìn)一步包括乘法器單元，用于將至少一個(gè)信道密度分布乘以對(duì)應(yīng)的權(quán)重因子，該權(quán)重因子用于對(duì)所述至少一個(gè)信道密度分布被組合在所述復(fù)合信道密度分布中時(shí)所起的作用進(jìn)行加權(quán)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，進(jìn)一步包括定時(shí)跟蹤單元，用于接收所述復(fù)合信道密度分布并用于至少部分地基于所述復(fù)合信道密度分布確定定時(shí)決策。
19、 一種用在無線收發(fā)機(jī)中的處理器，該處理器用于確定多天線無線設(shè)備的天線所分別接收的信號(hào)的至少兩個(gè)信道密度分布；禾口組合所述至少兩個(gè)信道密度分布，以形成復(fù)合信道密度分布。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的處理器，其中，所述處理器進(jìn)一步用于在組合所述至少兩個(gè)信道密度分布之前，對(duì)各個(gè)所確定的信道密度分布進(jìn)行濾波。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的處理器，其中，所述處理器進(jìn)一步用于從至少一個(gè)信道密度分布中濾除估計(jì)噪聲。
22、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的處理器，其中，所述處理器進(jìn)一步用于從至少一個(gè)信道密度分布中濾除由于衰落導(dǎo)致的信道波動(dòng)。
23、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的處理器，其中，所述處理器進(jìn)一步用于為處理至少一個(gè)信道密度分布中的瞬時(shí)信道特性而進(jìn)行濾波。
24、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的處理器，其中，所述處理器進(jìn)一步用于為處理至少一個(gè)信道密度分布中的長(zhǎng)期信道特性而進(jìn)行濾波。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的處理器，其中，所述處理器進(jìn)一步用于將被濾波以處理長(zhǎng)期信道特性的所述至少一個(gè)信道密度分布乘以權(quán)重因子，從而影響定時(shí)跟蹤速率，該權(quán)重因子用于選擇性地對(duì)被濾波以處理長(zhǎng)期信道特性的信道密度分布的效應(yīng)進(jìn)行加權(quán)。
26、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的處理器，其中，所述處理器進(jìn)一步用于將至少一個(gè)信道密度分布乘以對(duì)應(yīng)的權(quán)重因子，該權(quán)重因子用于對(duì)所述至少一個(gè)信道密度分布被組合在所述復(fù)合信道密度分布中時(shí)所起的作用進(jìn)行加權(quán)。
27、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的處理器，其中，所述處理器進(jìn)一步用于將所述復(fù)合信道密度分布輸入至定時(shí)跟蹤算法，該定時(shí)跟蹤算法至少部分地基于^f述復(fù)合信道密度分布確定定時(shí)決策。
28、 一種在無線通信系統(tǒng)中操作的裝置，該裝置包括用于確定多接收天線設(shè)備的相應(yīng)天線所接收的信號(hào)的至少兩個(gè)信道密度分布的模塊；和用于組合所述至少兩個(gè)信道密度分布以形成復(fù)合信道密度分布的模塊。
29、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，進(jìn)一步包括用于基于所述復(fù)合信道密度分布確定定時(shí)跟蹤決策的模塊。
30、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，進(jìn)一步包括濾波模塊，用于在組合所述至少兩個(gè)信道密度分布之前，對(duì)各個(gè)所確定的信道密度分布進(jìn)行濾波。
31、 根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述濾波模塊包括用于從至少一個(gè)信道密度分布中濾除估計(jì)噪聲的模塊。
32、 根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述濾波模塊包括用于從至少一個(gè)信道密度分布中濾除由于衰落導(dǎo)致的信道波動(dòng)的模塊。
33、 根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述濾波模塊包括用于為處理至少一個(gè)信道密度分布中的瞬時(shí)信道特性而進(jìn)行濾波的模塊。
34、 根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所迷濾波模塊包括用于為處理至少一個(gè)信道密度分布中的長(zhǎng)期信道特性而進(jìn)行濾波的模塊。
35、 根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，進(jìn)一步包括用于將被濾波以處理長(zhǎng)期信道特性的所述至少一個(gè)信道密度分布乘以權(quán)重因子從而影響定時(shí)跟蹤速率的模塊，該權(quán)重因子用于選擇性地對(duì)被濾波以處理長(zhǎng)期信道特性的信道密度分布的效應(yīng)進(jìn)行加權(quán)。
36、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，進(jìn)一步包括用于將至少一個(gè)信道密度分布乘以對(duì)應(yīng)的權(quán)重因子的模塊，該權(quán)重因子用于對(duì)所述至少一個(gè)信道密度分布被組合在所述復(fù)合信道密度分布中時(shí)所起的作用進(jìn)行加權(quán)。
37、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，進(jìn)一步包括用于將所述復(fù)合信道密度分布輸入至定時(shí)跟蹤算法的模塊，該定時(shí)跟蹤算法至少部分地基于所述復(fù)合信道密度分布確定定時(shí)決策。
38、 一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括用于促使計(jì)算機(jī)確定多天線無線設(shè)備的天線所分別接收的信號(hào)的 至少兩個(gè)信道密度分布的代碼；和用于促使所述計(jì)算機(jī)組合所述至少兩個(gè)信道密度分布以形成復(fù)合 信道密度分布的代碼。
39、 根據(jù)權(quán)利要求38所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀 介質(zhì)進(jìn)一歩包括-用于促使所述計(jì)算機(jī)在組合所述至少兩個(gè)信道密度分布之前，對(duì)各個(gè) 所確定的信道密度分布進(jìn)行濾波的代碼。
40、 根據(jù)權(quán)利要求39所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀 介質(zhì)進(jìn)一歩包括用于促使計(jì)算機(jī)從至少一個(gè)信道密度分布中濾除估計(jì)噪聲的代碼。
41、 根據(jù)權(quán)利要求39所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)進(jìn)一步包括用于促使計(jì)算機(jī)從至少一個(gè)信道密度分布中濾除由于衰落導(dǎo)致的信道 波動(dòng)的代碼。
42、 根據(jù)權(quán)利要求39所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)進(jìn)一步包括用于促使計(jì)算機(jī)為處理至少一個(gè)信道密度分布中的瞬時(shí)信道特性而進(jìn) 行濾波的代碼。
43、 根據(jù)權(quán)利要求39所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、其中，所述計(jì)算機(jī)可讀 介質(zhì)進(jìn)一步包括用于促使計(jì)算機(jī)未處理至少一個(gè)信道密度分布中的長(zhǎng)期信道特性而進(jìn)行濾波的代碼。
44、 根據(jù)權(quán)利要求43所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀 介質(zhì)進(jìn)一步包括用于促使計(jì)算機(jī)將被濾波以處理長(zhǎng)期信道特性的所述至少一個(gè)信道密 度分布乘以權(quán)重因子從而影響定時(shí)跟蹤速率的代碼，該權(quán)重因子用于選擇 性地對(duì)被濾波以處理長(zhǎng)期信道特性的信道密度分布的效應(yīng)進(jìn)行加權(quán)。
45、 根據(jù)權(quán)利要求38所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀 介質(zhì)進(jìn)一歩包括用于促使計(jì)算機(jī)將至少一個(gè)信道密度分布乘以對(duì)應(yīng)的權(quán)重因子的代 碼，該權(quán)重因子用于對(duì)所述至少一個(gè)信道密度分布被組合在所述復(fù)合信道 密度分布中時(shí)所起的作用進(jìn)行加權(quán)。
46、 根據(jù)權(quán)利要求38所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀 介質(zhì)進(jìn)一步包括用于促使計(jì)算機(jī)將所述復(fù)合信道密度分布輸入至定時(shí)跟蹤算法的代 碼，該定時(shí)跟蹤算法至少部分地基于所述復(fù)合信道密度分布確定定時(shí)決策。
全文摘要
公開用于確定多天線無線系統(tǒng)中的定時(shí)跟蹤的裝置和方法。具體來說，通過確定多接收天線無線設(shè)備的至少兩根天線所分別接收信號(hào)的至少兩個(gè)信道密度分布，來獲得定時(shí)跟蹤。然后，對(duì)信道密度分布進(jìn)行組合，例如求和，以形成復(fù)合信道密度分布。該復(fù)合又被定時(shí)跟蹤算法用來確定定時(shí)決策，該定時(shí)決策用于在多天線無線系統(tǒng)中所使用的收發(fā)機(jī)設(shè)備中設(shè)置定時(shí)跟蹤。復(fù)合密度分布的使用為系統(tǒng)提供了增強(qiáng)的對(duì)諸如衰落、產(chǎn)生和消亡之類的信道動(dòng)態(tài)的抵御，這降低了由于這種信道動(dòng)態(tài)引起的誤時(shí)所導(dǎo)致的惡化。
文檔編號(hào)H04B7/08GK101529740SQ200780038529
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2007年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日
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