專利名稱：用于基于ofdm的多天線通信系統(tǒng)的導(dǎo)向分集的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及通信，并且更具體地，涉及在利用正交頻分復(fù)用(OFDM)的多天 線通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸。
背景技術(shù)：
OFDM是一種多載波調(diào)制技術(shù)，其將整個系統(tǒng)帶寬有效地分為多個(K個)正交子 帶，也可以將這些子帶稱為音調(diào)(tone)、子載波、倉(bin)和頻道。利用0FDM，每個子帶與 相應(yīng)的可被調(diào)有數(shù)據(jù)的子載波相關(guān)聯(lián)。OFDM被廣泛地用于各種無線通信系統(tǒng)中，諸如那些 執(zhí)行公知的IEEE 802. Ila和802. Ilg標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。通常，IEEE 802. Ila和802. Ilg涵蓋 單輸入單輸出(SISO)操作，由此，發(fā)射設(shè)備使用單天線用于數(shù)據(jù)發(fā)送，并且接收設(shè)備一般 使用單天線用于數(shù)據(jù)接收。多天線通信系統(tǒng)可以支持用于單天線設(shè)備以及多天線設(shè)備的通信。在該系統(tǒng)中， 多天線設(shè)備可以利用其多個天線將數(shù)據(jù)發(fā)送到單天線設(shè)備。為了獲得發(fā)射分集并且改善數(shù) 據(jù)傳輸?shù)男阅?，多天線設(shè)備和單天線設(shè)備可以執(zhí)行多種常規(guī)發(fā)射分集方案中的任意一種。 S. M Alamouti 在 IEEE Journalon Selected Areas in Communications, Vol. 16, No. 8, October 1998, pp. 1451-1458 上的名為"A Simple Transmit Diversity Technique for WirelessCommunications"的文章中描述了這樣一種發(fā)射分集方案。對于Alamouti方案， 發(fā)射設(shè)備在兩個符號周期中從兩個天線發(fā)送每對調(diào)制符號，并且接收設(shè)備將在兩個符號周 期內(nèi)所獲得的兩個接收到的符號進(jìn)行合并，以恢復(fù)由發(fā)射設(shè)備發(fā)送的該對調(diào)制符號。為了 恢復(fù)所發(fā)送的數(shù)據(jù)并且獲益于發(fā)射分集，Alamouti方案以及大多數(shù)其它常規(guī)發(fā)射分集方案 都要求接收設(shè)備進(jìn)行特定的處理，該處理可能隨方案而變。如下所述，可以將“傳統(tǒng)的(legacy)”單天線設(shè)備設(shè)計為僅用于SISO操作。如果 將無線設(shè)備設(shè)計為用于IEEE 802. Ila或802. Ilg標(biāo)準(zhǔn)，那么一般是這樣的情況。這種傳統(tǒng) 的單天線設(shè)備將不能進(jìn)行大多數(shù)常規(guī)發(fā)射分集方案所要求的特定處理。然而，依然非常期 望多天線設(shè)備能以可實現(xiàn)更高的可靠性和/或改進(jìn)的性能的某種方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到傳統(tǒng) 的單天線設(shè)備。因此，在本領(lǐng)域內(nèi)，存在對用于在基于OFDM的系統(tǒng)中實現(xiàn)發(fā)射分集的技術(shù)的需 求，特別是針對傳統(tǒng)的單天線設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
這里描述了用于進(jìn)行空間處理以實現(xiàn)導(dǎo)向分集(steering diversity)的技術(shù)，對 于通過多個天線發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸，該技術(shù)可以提供發(fā)射分集、更高的可靠性、和/或改進(jìn)的 性能。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種方法，其中，首先獲得將要在多個天線的多個 子頻帶上發(fā)送的輸入符號。利用為每個天線的每個子頻帶所選擇的相移來修改針對該天線 的該子頻帶的輸入符號，以便生成針對該子頻帶和天線的相移后的符號。隨后，對針對每個 天線的多個子頻帶的相移后的符號進(jìn)行處理，以獲得針對該天線的采樣序列。根據(jù)另一個實施例，描述了一種裝置，其包括空間處理器和調(diào)制器?？臻g處理器獲 得要在多個天線的多個子頻帶上發(fā)送的輸入符號，并利用為每個天線的每個子頻帶所選擇 的相移來修改針對該天線的該子頻帶的輸入符號，以便生成針對該子頻帶和天線的相移后 的符號。調(diào)制器對針對每個天線的多個子頻帶的相移后的符號進(jìn)行處理，以獲得針對該天 線的采樣序列。根據(jù)另一個實施例，描述了一種裝置，其包括用于獲得將要在多個天線的多個子 頻帶上發(fā)送的輸入符號的模塊；用于利用為每個天線的每個子頻帶所選擇的相移來修改針 對該天線的該子頻帶的輸入符號、以便生成針對該子頻帶和天線的相移后的符號的模塊； 以及對針對每個天線的多個子頻帶的相移后的符號進(jìn)行處理、以獲得針對該天線的采樣序 列的模塊。根據(jù)另一個實施例，提供了一種方法，其中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以獲得時域采樣輸入 序列。隨后，通過在時間上修改該時域采樣輸入序列(例如，延遲或循環(huán)移位)來生成針對 多個天線的多個時域采樣輸出序列。從該多個天線發(fā)送該多個輸出序列。根據(jù)另一個實施例，描述了一種裝置，其包括調(diào)制器，用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以獲 得時域采樣輸入序列；處理器，用于通過在時間上修改該時域采樣輸入序列來生成針對多 個天線的多個時域采樣輸出序列；以及多個發(fā)射機單元，用于從該多個天線發(fā)送該多個輸 出序列。根據(jù)另一個實施例，描述了一種裝置，其包括用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以獲得時域采 樣輸入序列的模塊；用于通過在時間上修改該時域采樣輸入序列來生成針對多個天線的多 個時域采樣輸出序列的模塊；以及用于從該多個天線發(fā)送該多個輸出序列的模塊。下文對本發(fā)明的多個方面和實施例進(jìn)行了更詳細(xì)的描述。


圖1示出了具有一個接入點和多個用戶終端的多天線系統(tǒng)。圖2示出了多天線發(fā)射實體、單天線接收實體、以及多天線接收實體的方框圖。圖3示出了頻域中的OFDM波形。圖4示出了 OFDM調(diào)制器的方框圖。圖5示出了針對一個子帶的具有導(dǎo)向分集的傳輸?shù)哪Ｐ?。圖6示出了發(fā)射(TX)空間處理器和OFDM調(diào)制器。圖7示出了在四個天線的子帶上的線性相移的曲線。圖8A和8B示出了為時域采樣使用不同的延遲來獲得線性相移的兩個實施例。圖8C示出了來自圖8A和8B中所示的實施例的T個發(fā)射天線的傳輸。
圖9A示出了為時域采樣使用循環(huán)移位來獲得線性相移的實施例。圖9B示出了來自圖9A中所示的實施例的T個發(fā)射天線的傳輸。
具體實施例方式這里所使用的詞語“示例性的”指的是“用作例子、實例、或例證”。這里描述為“示 例性的”任何實施例不必被解釋為相對于其它實施例是優(yōu)選的或有利的。圖1示出了具有一個接入點(AP) 110和多個用戶終端(UT) 120的多天線系統(tǒng)100。 通常，接入點是與用戶終端進(jìn)行通信的固定站，并且還可以被稱為基站或者某些其它術(shù)語。 用戶終端可以是固定的或移動的，并且還可以被稱作移動臺、無線設(shè)備、用戶設(shè)備(UE)、或 者某些其它術(shù)語。對于集中式結(jié)構(gòu)來說，系統(tǒng)控制器130連接到多個接入點，并且為這些接 入點提供協(xié)調(diào)和控制。接入點110配備有多個天線以用于數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。每個用戶終端120可以配備 有單個天線或多個天線以用于數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。用戶終端可以與接入點進(jìn)行通信，在該情 況下，建立了接入點和用戶終端的角色。用戶終端還可以與另一個用戶終端進(jìn)行對等通信。 在下文的描述中，發(fā)射實體配備有多個(T個)發(fā)射天線，而接收實體配備有單個天線或多 個(R個)天線。當(dāng)接收實體配備有單個天線時，存在多輸入單輸出(MISO)傳輸，而當(dāng)接收 實體配備有多個天線時，則存在多輸入多輸出(MIMO)傳輸。圖2示出了系統(tǒng)100中的多天線發(fā)射實體210、單天線接收實體250x、以及多天線 接收實體250y的方框圖。發(fā)射實體210可以是接入點或者多天線用戶終端。每個接收實 體250也可以是接入點或用戶終端。在發(fā)射實體210處，發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器212對業(yè)務(wù)/分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(例如， 編碼、交織和符號映射)，并且生成數(shù)據(jù)符號。如在這里所使用的，“數(shù)據(jù)符號”是數(shù)據(jù)的調(diào) 制符號，“導(dǎo)頻符號”是導(dǎo)頻(其是發(fā)射和接收實體預(yù)先已知的數(shù)據(jù))的調(diào)制符號，“發(fā)射符 號”是將要從發(fā)射天線發(fā)送的符號，并且“接收到的符號”是從接收天線獲得的符號。TX空 間處理器220對導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)符號進(jìn)行接收，并且將其解復(fù)用到正確的子帶上，進(jìn)行適當(dāng)?shù)?空間處理，并且為T個發(fā)射天線提供T個發(fā)射符號流。OFDM調(diào)制器(Mod) 230對T個發(fā)射符 號流進(jìn)行OFDM調(diào)制，并且將T個采樣流提供給T個發(fā)射機單元(TMTR) 232a到232t。每個 發(fā)射機單元232對其發(fā)射符號流進(jìn)行處理(例如，模擬變換、放大、濾波、以及上變頻)，并且 生成已調(diào)制的信號。發(fā)射機單元23 到232t分別為從T個天線23 到234t的傳輸提供 T個已調(diào)制的信號。在單天線接收實體250x處，天線25 對T個發(fā)送的信號進(jìn)行接收，并且將接收到 的信號提供給接收機單元(RCVR) 25虹。接收機單元25 進(jìn)行與發(fā)射機單元232進(jìn)行的處 理互補的處理，并且提供采樣流。OFDM解調(diào)器(Demod) ^Ox對采樣流進(jìn)行OFDM解調(diào)以獲 得接收到的數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻符號，將接收到的數(shù)據(jù)符號提供給檢測器270x，并且將接收到的導(dǎo) 頻符號提供給控制器^Ox中的信道估計器觀虹。信道估計器觀虹得到對于發(fā)射實體210 和接收實體250x之間用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖訋У挠行ISO信道的信道估計。檢測器270x基 于每個子帶的有效SISO信道估計而對該子帶的接收到的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行檢測，并且提供針 對所有子帶的檢測到的符號流。隨后，接收(RX)數(shù)據(jù)處理器27 對檢測到的符號流進(jìn)行 處理(例如，符號解映射、解交織和解碼)，并且提供已解碼的數(shù)據(jù)。
在多天線接收實體250y處，R個天線25 到252r對T個發(fā)送的信號進(jìn)行接收，并 且每個天線252將接收到的信號提供給各自的接收機單元254。每個接收機單元2M對各 自所接收的信號進(jìn)行處理，并且將采樣流提供給相關(guān)聯(lián)的OFDM解調(diào)器沈0。每個OFDM解調(diào) 器260對其采樣流進(jìn)行OFDM解調(diào)，以獲得接收到的數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻符號，將接收到的數(shù)據(jù)符號 提供給RX空間處理器270y，并且將接收到的導(dǎo)頻符號提供給控制器^Oy中的信道估計器 ^4y。信道估計器得到對于發(fā)射實體210和接收實體250y之間用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖訋?的實際或有效MIMO信道的信道估計。控制器^Oy基于MIMO信道估計得到空間濾波矩陣。 RX空間處理器270y利用為每個子帶得到的空間濾波矩陣對該子帶的接收到的數(shù)據(jù)符號進(jìn) 行接收機空間處理(或者空間匹配濾波)，并且提供針對該子帶的檢測到的符號。隨后，RX 數(shù)據(jù)處理器272y對所有子帶的檢測到的符號進(jìn)行處理，并且提供已解碼的數(shù)據(jù)?？刂破鱉0J80x和^Oy分別對發(fā)射實體210和接收實體250x和250y處的處理 單元的操作進(jìn)行控制。存儲單元和282y分別對控制器MO JSOx和^Oy所使用 的數(shù)據(jù)和/或程序代碼進(jìn)行存儲。圖3示出了頻域中的OFDM波形。OFDM提供了總共K個子帶，并且每個子帶的子載 波可以單獨地被調(diào)有數(shù)據(jù)。在總共K個子帶中，可以將Nd個子帶用于數(shù)據(jù)傳輸，可以將Np 個子帶用于導(dǎo)頻傳輸，并且可以不使用剩余的Ne個子帶并且將其作為防護(hù)子帶，其中，K = ND+NP+Ne。例如，802. Ila利用了具有總共64個子帶的OFDM結(jié)構(gòu)，其中，48個子帶用于數(shù)據(jù) 傳輸，4個子帶用于導(dǎo)頻傳輸，并且12個子帶未使用。通常，系統(tǒng)100可以使用具有任意數(shù) 目的數(shù)據(jù)、導(dǎo)頻和總共子帶的任意OFDM結(jié)構(gòu)。為簡便起見，下文的描述假定所有K個子帶 都可用于數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻傳輸。圖4示出了在發(fā)射實體210處的OFDM調(diào)制器230的方框圖。典型地，首先對將要 被發(fā)送的數(shù)據(jù)(或信息比特)進(jìn)行編碼以生成碼比特，隨后對其進(jìn)行交織。隨后，將被交織 的比特分組為B-比特二進(jìn)制值，其中B > 1。隨后，基于所選用的調(diào)制方案(例如，M-PSK 或M-QAM，其中M = 2b)將每個B-比特值映射到特定的調(diào)制符號。對于所選擇的調(diào)制方案， 每個調(diào)制符號是信號星座圖中的一個復(fù)數(shù)值。在每個OFDM符號周期內(nèi)，可以在每個子帶上 發(fā)送一個調(diào)制符號。(通常，為每個未使用的子帶提供零信號值，其也被稱為零符號。)在 每個OFDM符號期內(nèi)，離散傅里葉逆變換(IDFT)單元432對K個子帶的K個調(diào)制符號進(jìn)行 接收，以K點IDFT將該K個調(diào)制符號變換到時域，并且提供包含K個時域采樣的“變換后 的”符號。每個采樣是將要在一個采樣周期內(nèi)被發(fā)送的復(fù)數(shù)值。并-串(ΡΛ)轉(zhuǎn)換器434 把每個變換后的符號的K個采樣串聯(lián)起來。隨后，循環(huán)前綴發(fā)生器436對每個變換后的符 號的一部分(或者C個采樣)進(jìn)行重復(fù)，以構(gòu)成包含K+C個采樣的OFDM符號。使用循環(huán)前 綴以對抗由頻率選擇性衰落引起的符號間干擾(ISI)，頻率選擇性衰落是在整個系統(tǒng)帶寬 上變化的頻率響應(yīng)。一個OFDM符號周期(在這里也將其簡稱為“符號周期”)是一個OFDM 符號的持續(xù)時間，并且等于K+C個采樣周期。在系統(tǒng)100中，MISO信道存在于多天線發(fā)射實體和單天線接收實體之間。對于基 于OFDM的系統(tǒng)，可以通過一組K個信道響應(yīng)行矢量來對由發(fā)射實體處的T個天線和接收實 體處的單天線構(gòu)成的MISO信道進(jìn)行表征，每個信道響應(yīng)行矢量的大小是1XT，可以將其表 示為h(k) = [!!。⑴！^⑴…！^⑴]，其中 k = 0，...，K-l， 式(1)
其中k是子帶的索引，并且Iii (k) (i = 0，. . .，T-1)代表對于子帶k的發(fā)射天線i 和單接收天線之間的耦合或者復(fù)增益。為簡便起見，將MISO信道響應(yīng)h(k)表示為只是子 帶k而不是時間的函數(shù)。如果發(fā)射實體具有對MISO信道響應(yīng)的準(zhǔn)確估計，那么它可以進(jìn)行空間處理以便 控制向接收實體的數(shù)據(jù)傳輸。然而，如果發(fā)射實體不具有對無線信道的準(zhǔn)確估計，那么就不 能基于無線信道對從T個天線的T個傳輸智能地進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)準(zhǔn)確的信道估計不可用時，發(fā)射實體可以使用導(dǎo)向分集將數(shù)據(jù)從其T個天線發(fā) 送到單天線接收實體，以實現(xiàn)發(fā)射分集、更大的可靠性、和/或改進(jìn)的性能。采用導(dǎo)向分集， 發(fā)射實體進(jìn)行空間處理，使得數(shù)據(jù)傳輸在用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖訋嫌^測到不同的有效信道。 因此，性能并不受壞的信道實現(xiàn)的控制。針對導(dǎo)向分集的空間處理也使得單天線接收實體 可以進(jìn)行SISO操作的常規(guī)處理(并且不需要進(jìn)行針對發(fā)射分集的任何其它特定處理)以 便對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行恢復(fù)并且受益于發(fā)射分集。為清楚起見，下文的描述通常針對一個OFDM 符號，并且忽略了時間的索引。圖5示出了對于從多天線發(fā)射實體210到單天線接收實體250x的一個子帶k、具 有導(dǎo)向分集的傳輸?shù)囊粋€模型。用τ個復(fù)權(quán)重(或標(biāo)量值)VtlGO到VhGO對將要在子帶 k上被發(fā)送的調(diào)制符號s (k)進(jìn)行空間處理，以獲得子帶k的τ個發(fā)射符號，隨后，對這τ個 發(fā)射符號進(jìn)行處理，并從τ個發(fā)射天線發(fā)送出去。子帶k的τ個發(fā)射符號觀測到信道響應(yīng) h0(k)到 hH(k)。對于導(dǎo)向分集的每個子帶k，發(fā)射實體進(jìn)行如下空間處理i(k) =X(k) .s(k)，其中 k = 0，...，K_l， ζ (2)其中，s(k)是將要在子帶k上被發(fā)送的調(diào)制符號；v(k)=[ ㈨力㈨…^^㈨]1是子帶k的TXl導(dǎo)向矢量;x(k) = [h (101(10..^^(10 ？是TXl矢量，其具有將要在子帶k上從T個發(fā)射 天線發(fā)送的T個發(fā)射符號；以及“T”代表轉(zhuǎn)置。通常，調(diào)制符號s(k)可以是任意的實數(shù)或復(fù)數(shù)值(例如，零值信號)，并且不需要 其來自信號星座圖。可以將對于每個子帶k、在接收實體處接收到的符號表示為r(k) = h(k) · x(k)+n(k),= h(k) · v(k) · s(k)+n(k)，k = 0，· · ·，K_l，式(3)= heff (k) · s (k) +n (k)，其中，r (k)是對于子帶k的接收到的符號；heff(k)是子帶k的有效SISO信道響應(yīng)，其為heff(k) = h(k) · v(k)；以及η (k)是子帶k的噪聲。如式(3)中所示，由發(fā)射實體為導(dǎo)向分集而進(jìn)行的空間處理導(dǎo)致每個子帶k的調(diào) 制符號s(k)觀測到有效SISO信道響應(yīng)heff(k)，其包括對于該子帶的實際MISO信道響應(yīng) h(k)和導(dǎo)向矢量X(k)。接收實體可以例如基于從發(fā)射實體接收到的導(dǎo)頻符號對有效SISO 信道響應(yīng)hrff(k)進(jìn)行估計。隨后，接收實體可以利用每個子帶k的有效SISO信道響應(yīng)估計 heff(k)，對該子帶的接收到的符號r(k)進(jìn)行檢測或者匹配濾波，以獲得檢測到的符號，其是對在該子帶上發(fā)送的調(diào)制符號s (k)的估計。接收實體可以進(jìn)行匹配濾波，如下
h*Jk)-r(k)s(k) = -Γ" = s(k) + n'(k),式 G)
KAk)其中“*”代表共軛，并且η' (k)是匹配濾波后的噪聲。在式中的檢測操作與 將要由接收實體為SISO傳輸所進(jìn)行的檢測操作是相同的。然而，將有效SISO信道響應(yīng)估 計幻、而不是Siso信道響應(yīng)估計用于檢測。對于導(dǎo)向分集，接收實體不需要知道為數(shù)據(jù)傳輸使用單個天線還是多個天線，并 且也不需要知道用于每個子帶的導(dǎo)向矢量。如果在多個子帶上使用不同的導(dǎo)向矢量并且為 這些子帶構(gòu)成不同的有效SISO信道，那么接收實體仍然可以受益于發(fā)射分集。隨后，在多 個子帶上發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸將觀測到在用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖訋系牟煌挠行ISO信道的全 體。圖6示出了分別是圖2中的TX空間處理器220和OFDM調(diào)制器230的實施例的TX 空間處理器220a和OFDM調(diào)制器230a的方框圖。TX空間處理器220a接收用于每個OFDM 符號周期的K個子帶的K個調(diào)制符號(或者通常是輸入符號)s (0)到s (K-I)。在TX空間 處理器220a中，一組不同的K個乘法器620將K個調(diào)制符號與每個發(fā)射天線i的一組K個 權(quán)重Vi(O)到Vi (K-I)相乘，并且為該天線提供K個已加權(quán)的符號。將每個子帶k的調(diào)制符 號s (k)從所有T個天線進(jìn)行發(fā)送，并且將其與用于該子帶的T個發(fā)射天線的T個權(quán)重Vtl (k) 到Vh (k)相乘。TX空間處理器220a為T個發(fā)射天線提供T組K個已加權(quán)的符號。在OFDM調(diào)制器230a中，由各自的IDFT單元632將針對每個發(fā)射天線i的一組K 個已加權(quán)的符號變換到時域，以便獲得針對該天線的一個變換后的符號。通過各自的P/S 轉(zhuǎn)換器634對針對每個發(fā)射天線i的變換后的符號的K個時域采樣進(jìn)行串行化，并且通過 循環(huán)前綴發(fā)生器636進(jìn)一步附加循環(huán)前綴，以便為該天線生成OFDM符號。隨后，由每個發(fā) 射天線i的發(fā)射機單元232對用于該天線的OFDM符號進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且通過天線對其進(jìn)行發(fā) 送。對于導(dǎo)向分集，發(fā)射實體為不同的子帶使用不同的導(dǎo)向矢量，其中，每個導(dǎo)向矢量 為相關(guān)聯(lián)的子帶定義或構(gòu)成波束。通常，期望在多個子帶上使用盡可能多的不同的導(dǎo)向矢 量，以實現(xiàn)更大的發(fā)射分集。例如，可以為K個子帶中的每個子帶使用不同的導(dǎo)向矢量，并 且可以將用于K個子帶的一組K個導(dǎo)向矢量表示為{X(k)}。對于每個子帶，導(dǎo)向矢量可以 是不隨時間變化的，或者可以例如隨著符號周期的改變而發(fā)生改變。通常，對于導(dǎo)向分集，可以為K個子帶中的每一個使用任意導(dǎo)向矢量。然而，為了 確保對于單天線設(shè)備性能不發(fā)生降級，其中，這些單天線設(shè)備沒有察覺到正在進(jìn)行的導(dǎo)向 分集并且進(jìn)一步依賴于子帶上的某些相關(guān)性，可以對導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，使得多個波束以 連續(xù)而不是突發(fā)的方式在多個子帶上發(fā)生變化。這可以通過在每個發(fā)射天線的多個子帶上 應(yīng)用連續(xù)變化的相移來實現(xiàn)。作為例子，相移可以在每個發(fā)射天線的多個子帶上以線性的 方式發(fā)生變化，并且如下文所述，每個天線可以與不同的相位斜率(phaseslope)相關(guān)聯(lián)。 將線性變化的相移應(yīng)用到頻域中的調(diào)制符號，這可以通過在時間上修改相應(yīng)的時域采樣 (例如，延遲或循環(huán)移位)來實現(xiàn)。如果為不同的子帶使用不同的導(dǎo)向矢量，那么可以通過具有N個發(fā)射天線的陣列、在不同的方向上將這些子帶的調(diào)制符號進(jìn)行播送。如果用不同 的導(dǎo)向?qū)⒁丫幋a的數(shù)據(jù)擴展到多個子帶上，那么由于增加的分集，很有可能改進(jìn)解碼性能。如果鄰近子帶的導(dǎo)向矢量在非常不同的方向上生成波束，那么有效SISO信道響 SheffGO將也會在鄰近子帶之間發(fā)生很大改變。諸如在IEEE802. Ila系統(tǒng)中的傳統(tǒng)單天線 設(shè)備這樣的某些接收實體可能沒有察覺到正在進(jìn)行的導(dǎo)向分集。這些接收實體可以假定信 道響應(yīng)在多個子帶上緩慢地變化，并且可以以簡化接收機設(shè)計的方式來進(jìn)行信道估計。例 如，這些接收實體可以為總共K個子帶的一個子集估計信道響應(yīng)，并且使用內(nèi)插或者某些 其它技術(shù)以便得到對其它子帶的信道響應(yīng)的估計。對突變導(dǎo)向矢量(例如，偽隨機導(dǎo)向矢 量)的使用可能嚴(yán)重地降低這些接收實體的性能。為了提供發(fā)射分集并且避免降低傳統(tǒng)接收實體的性能，可以選擇導(dǎo)向矢量，使得 (1)為不同的子帶使用不同的波束，以及( 鄰近子帶的波束具有平滑的而不是突變的過 渡?？梢詫⒂糜赥個發(fā)射天線的K個子帶的權(quán)重表示為
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，包括對針對多個子頻帶的多個輸入符號進(jìn)行離散傅里葉逆變換以獲得多個時域采樣，其 中，每個子頻帶與多個導(dǎo)向矢量中的一不同導(dǎo)向矢量相關(guān)聯(lián)；重復(fù)所述多個時域采樣的一部分以獲得時域采樣輸入序列；將所述時域采樣輸入序列延遲不同的采樣周期量以生成針對多個天線的多個時域采 樣輸出序列，其中，每個不同的采樣周期量與所述多個導(dǎo)向矢量中的一不同導(dǎo)向矢量相關(guān) 聯(lián)；以及從所述多個天線發(fā)送所述多個輸出序列。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生成所述多個時域采樣輸出序列的步驟包括將所述輸入序列延遲采樣周期的不同整數(shù)倍以生成所述多個輸出序列。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生成所述多個時域采樣輸出序列的步驟包括將所述輸入序列延遲采樣周期的不同分?jǐn)?shù)量以生成所述多個輸出序列。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述時域采樣輸入序列延遲不同的采樣周期量 的步驟包括在從所述多個天線發(fā)送所述多個輸出序列之前，在模擬域處理所述時域采樣以提供與 所述不同的量對應(yīng)的時間延遲。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在所述多個子頻 帶上以連續(xù)的方式改變波束。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在所述多個子頻 帶上以線性的方式改變所述不同的采樣周期量。
7.一種在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，包括對針對多個子頻帶的多個輸入符號進(jìn)行離散傅里葉逆變換以獲得多個時域采樣，其 中，每個子頻帶與多個導(dǎo)向矢量中的一不同導(dǎo)向矢量相關(guān)聯(lián)；重復(fù)所述多個時域采樣的一部分以獲得時域采樣輸入序列；將所述時域采樣輸入序列延遲不同的量以生成針對多個天線的多個時域采樣輸出序 列，其中，每個不同的量與所述多個導(dǎo)向矢量中的一不同導(dǎo)向矢量相關(guān)聯(lián)；以及在不同的時間開始從所述多個天線發(fā)送所述多個輸出序列。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在所述多個子頻 帶上以連續(xù)的方式改變波束。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在所述多個子頻 帶上以線性的方式改變所述不同的量。
10.一種無線通信系統(tǒng)中的裝置，包括調(diào)制器，用于處理數(shù)據(jù)以獲得時域采樣輸入序列，其中，所述調(diào)制器對針對多個子頻帶 的多個輸入符號進(jìn)行離散傅里葉逆變換以獲得多個時域采樣，并且還重復(fù)所述多個時域采 樣的一部分以獲得所述時域采樣輸入序列，其中，每個子頻帶與多個導(dǎo)向矢量中的一不同 導(dǎo)向矢量相關(guān)聯(lián)；處理器，用于通過在時間上修改所述時域采樣輸入序列來生成針對多個天線的多個時 域采樣輸出序列，其中，所述處理器將所述輸入序列延遲不同的采樣周期量以生成所述多 個輸出序列，其中，每個不同的采樣周期量與所述多個導(dǎo)向矢量中的一不同導(dǎo)向矢量相關(guān)聯(lián)；以及多個發(fā)射機單元，用于從所述多個天線發(fā)送所述多個輸出序列。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述處理器包括多個延遲單元，用于將所述輸入序列延遲采樣周期的不同分?jǐn)?shù)量以生成所述多個輸出 序列。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述處理器通過在模擬域提供與所述不同的采 樣周期量對應(yīng)的時間延遲，將所述輸入序列延遲不同的量以生成所述多個輸出序列。
13.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在所述多個子 頻帶上以連續(xù)的方式改變波束。
14.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在所述多個子 頻帶上以線性的方式改變所述不同的采樣周期量。
15.一種無線通信系統(tǒng)中的裝置，包括用于處理數(shù)據(jù)以獲得時域采樣輸入序列的模塊，其中，所述用于處理所述數(shù)據(jù)的模塊 包括用于對針對多個子頻帶的多個輸入符號進(jìn)行離散傅里葉逆變換以獲得多個時域采樣 的模塊，其中，每個子頻帶與多個導(dǎo)向矢量中的一不同導(dǎo)向矢量相關(guān)聯(lián)；用于重復(fù)所述多個時域采樣的一部分以獲得所述時域采樣輸入序列的模塊； 用于通過在時間上修改所述時域采樣輸入序列來生成針對多個天線的多個時域采樣 輸出序列的模塊，其中，所述用于生成所述多個時域采樣輸出序列的模塊包括用于將所述輸入序列延遲不同的采樣周期量以生成所述多個輸出序列的模塊，其中， 每個不同的采樣周期量與所述多個導(dǎo)向矢量中的一不同導(dǎo)向矢量相關(guān)聯(lián)；以及 用于從所述多個天線發(fā)送所述多個輸出序列的模塊。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述用于將所述輸入序列延遲不同的量以生成 所述多個輸出序列的模塊在模擬域提供與所述不同的采樣周期量對應(yīng)的時間延遲。
17.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在所述多個子 頻帶上以連續(xù)的方式改變波束。
18.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在所述多個子 頻帶上以線性的方式改變所述不同的采樣周期量。
19.一種無線通信系統(tǒng)中的裝置，包括用于處理數(shù)據(jù)以獲得時域采樣輸入序列的模塊，其中，所述用于處理所述數(shù)據(jù)的模塊 包括用于對針對多個子頻帶的多個輸入符號進(jìn)行離散傅里葉逆變換以獲得多個時域采樣 的模塊，其中，每個子頻帶與多個導(dǎo)向矢量中的一不同導(dǎo)向矢量相關(guān)聯(lián)；用于重復(fù)所述多個時域采樣的一部分以獲得所述時域采樣輸入序列的模塊； 用于通過在時間上修改所述時域采樣輸入序列來生成針對多個天線的多個時域采樣 輸出序列的模塊，其中，所述用于生成所述多個時域采樣輸出序列的模塊包括用于將所述輸入序列延遲不同的量以生成所述多個輸出序列的模塊，其中，每個不同 的采樣周期量與所述多個導(dǎo)向矢量中的一不同導(dǎo)向矢量相關(guān)聯(lián)；以及用于在不同的時間開始從所述多個天線發(fā)送所述多個輸出序列的模塊。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在所述多個子 頻帶上以連續(xù)的方式改變波束。
21.如權(quán)利要求19所述的裝置，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在所述多個子 頻帶上以線性的方式改變所述不同的采樣周期量。
22.一種用于處理在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送的數(shù)據(jù)的計算機程序裝置，其包括存儲有指 令的存儲器單元，所述指令可由一或多個處理器執(zhí)行，并且所述指令包括用于處理數(shù)據(jù)以獲得時域采樣輸入序列的指令，其中，所述用于處理所述數(shù)據(jù)的計算 機可執(zhí)行指令包括用于對針對多個子頻帶的多個輸入符號進(jìn)行離散傅里葉逆變換以獲得多個時域采樣 的指令，其中，每個子頻帶與多個導(dǎo)向矢量中的一不同導(dǎo)向矢量相關(guān)聯(lián)；用于重復(fù)所述多個時域采樣的一部分以獲得所述時域采樣輸入序列的指令；用于通過在時間上修改所述時域采樣輸入序列來生成針對多個天線的多個時域采樣 輸出序列的指令，其中，所述用于生成所述多個時域采樣輸出序列的計算機可執(zhí)行指令包 括用于將所述輸入序列延遲不同的采樣周期量以生成所述多個輸出序列的指令，其中， 每個不同的采樣周期量與所述多個導(dǎo)向矢量中的一不同導(dǎo)向矢量相關(guān)聯(lián)；以及用于從所述多個天線發(fā)送所述多個輸出序列的指令。
23.如權(quán)利要求22所述的計算機程序裝置，其中，所述用于生成所述多個時域采樣輸 出序列的計算機可執(zhí)行指令包括用于將所述輸入序列延遲采樣周期的不同整數(shù)倍以生成所述多個輸出序列的指令。
24.如權(quán)利要求22所述的計算機程序裝置，其中，所述用于生成所述多個時域采樣輸 出序列的計算機可執(zhí)行指令包括用于將所述輸入序列延遲采樣周期的不同分?jǐn)?shù)量以生成所述多個輸出序列的指令。
25.如權(quán)利要求22所述的計算機程序裝置，其中，所述用于將所述輸入序列延遲不同 的量以生成所述多個輸出序列的指令包括用于在模擬域提供與所述不同的采樣周期量對應(yīng)的時間延遲的指令。
26.如權(quán)利要求22所述的計算機程序裝置，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在 所述多個子頻帶上以連續(xù)的方式改變波束。
27.如權(quán)利要求22所述的計算機程序裝置，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在 所述多個子頻帶上以線性的方式改變所述不同的采樣周期量。
28.一種用于處理在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送的數(shù)據(jù)的計算機程序裝置，其包括存儲有指 令的存儲器單元，所述指令可由一或多個處理器執(zhí)行，并且所述指令包括用于處理數(shù)據(jù)以獲得時域采樣輸入序列的指令，其中，所述用于處理所述數(shù)據(jù)的計算 機可執(zhí)行指令包括用于對針對多個子頻帶的多個輸入符號進(jìn)行離散傅里葉逆變換以獲得多個時域采樣 的指令，其中，每個子頻帶與多個導(dǎo)向矢量中的一不同導(dǎo)向矢量相關(guān)聯(lián)；用于重復(fù)所述多個時域采樣的一部分以獲得所述時域采樣輸入序列的指令；用于通過在時間上修改所述時域采樣輸入序列來生成針對多個天線的多個時域采樣 輸出序列的指令，其中，所述用于生成所述多個時域采樣輸出序列的計算機可執(zhí)行指令包括用于將所述輸入序列延遲不同的量以生成所述多個輸出序列的指令，其中，每個不同 的量與所述多個導(dǎo)向矢量中的一不同導(dǎo)向矢量相關(guān)聯(lián)；以及用于在不同的時間開始從所述多個天線發(fā)送所述多個輸出序列的指令。
29.如權(quán)利要求觀所述的計算機程序裝置，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在 所述多個子頻帶上以連續(xù)的方式改變波束。
30.如權(quán)利要求觀所述的計算機程序裝置，其中，對所述多個導(dǎo)向矢量進(jìn)行定義，以在 所述多個子頻帶上以線性的方式改變所述不同的量。
全文摘要
發(fā)射實體為不同的子帶使用不同的導(dǎo)向矢量以獲得導(dǎo)向分集。每個導(dǎo)向矢量為相關(guān)聯(lián)的子帶定義或構(gòu)成波束。任何導(dǎo)向矢量都可以被用于導(dǎo)向分集?？梢詫?dǎo)向矢量進(jìn)行定義，使得波束在子帶上以連續(xù)而不是突變的方式變化。這可以通過在每個發(fā)射天線的多個子帶上應(yīng)用連續(xù)變化的相移來實現(xiàn)。作為例子，相移可以在每個發(fā)射天線的多個子帶上以線性方式改變，并且每個天線可以與不同的相位斜率相關(guān)聯(lián)?？梢酝ㄟ^對相應(yīng)的時域采樣進(jìn)行延遲或循環(huán)移位，實現(xiàn)將線性變化的相移應(yīng)用到頻域中的調(diào)制符號。
文檔編號H04L27/26GK102088436SQ201110022309
公開日2011年6月8日 申請日期2005年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月7日
發(fā)明者史蒂文·J·霍華德, 斯泰因·A·倫德比, 杰伊·羅德尼·沃爾頓 申請人:高通股份有限公司